JP6614007B2 - 内部抵抗算出装置、コンピュータプログラム及び内部抵抗算出方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態に係る内部抵抗算出装置は、二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出装置であって、二次電池の電圧を取得する電圧取得部と、前記二次電池の電流を取得する電流取得部と、該電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の充放電の切り替えの有無を判定する切替判定部と、前記二次電池のインピーダンススペクトルにて、所定のイオンの拡散過程に起因する拡散インピーダンスが前記二次電池のインピーダンスに寄与する境界周波数域に基づいて待機時間を特定する特定部と、前記切替判定部で充放電の切り替え有りと判定した場合、前記特定部で特定した待機時間後に前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する抵抗算出部とを備える。
(第1実施形態)
以下、本発明に係る内部抵抗算出装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の内部抵抗算出装置としての電池監視装置100を搭載した車両の要部の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、車両は、電池監視装置100の他に、二次電池ユニット50、リレー61、63、発電機(ALT)62、スタータモータ(ST)64、電池65、電気負荷66などを備える。
図16は第2実施形態の電池監視装置120の構成の一例を示すブロック図である。図2に示す第1実施形態の電池監視装置100の構成との相違点は、電流積算値算出部22を備える点である。以下、第2実施形態の電池監視装置120について説明する。なお、第1実施形態と同様の箇所は説明を省略する。
第3実施形態では、二次電池ユニット50の内部抵抗Rをさらに精度良く算出する方法について説明する。電池監視装置の構成は、図2及び図16に示す構成のいずれでもよい。抵抗算出部16は、切替判定部14で充放電の切り替えありと判定した時点が、直近に判定した時点から所定時間以内である場合、二次電池ユニット50の内部抵抗を算出しない。切替判定部14は、充放電の切り替えありと判定した時点で、トリガー(信号)を発信することができる。所定時間は、たとえば、50msとすることができるが、これに限定されない。
第4実施形態では、二次電池ユニット50の内部抵抗Rをさらに精度良く算出する方法について説明する。電池監視装置の構成は、図2及び図16に示す構成のいずれでもよい。抵抗算出部16は、電流変化度合算出部としての機能を有し、電流取得部12で取得した電流に基づいて、電流の変化度合いを算出する。例えば、所定のサンンプリング周期で電流を取得する場合、今回のサンプリング時点で取得した電流と直近(前回)のサンプリング時点で取得した電流との差をΔIとし、サンプリング間隔をΔtsとすると、電流の変化度合い(例えば、電流を時間で微分した値)は、例えば、ΔI/Δtsという式で算出することができる。
11 電圧取得部
12 電流取得部
13 温度取得部
14 切替判定部
15 待機時間特定部
16 抵抗算出部
17 開放電圧算出部
18 充電率算出部
19 劣化度算出部
20 記憶部
21 タイマ
22 電流積算値算出部
50 二次電池ユニット
51 セル
52 電圧センサ
53 電流センサ
54 温度センサ
100 電池監視装置
Claims (13)
- 二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出装置であって、
二次電池の電圧を取得する電圧取得部と、
前記二次電池の電流を取得する電流取得部と、
該電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の充放電の切り替えの有無を判定する切替判定部と、
前記二次電池のインピーダンススペクトルにて、所定のイオンの拡散過程に起因する拡散インピーダンスが前記二次電池のインピーダンスに寄与する境界周波数域に基づいて待機時間を特定する特定部と、
前記切替判定部で充放電の切り替え有りと判定した場合、前記特定部で特定した待機時間後に前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する抵抗算出部と
を備える内部抵抗算出装置。 - 前記抵抗算出部は、
前記切替判定部で充放電の切り替えありと判定する前に前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流、並びに前記特定部で特定した待機時間後に前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する請求項1に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記抵抗算出部は、
前記特定部で特定した待機時間後に前記電流取得部で取得した電流が所定の閾値より大きい場合、前記二次電池の内部抵抗を算出する請求項1又は請求項2に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記電流取得部で取得した電流に基づいて、前記切替判定部で充放電の切り替えありと判定した時点から前記特定部で特定した待機時間が経過するまでの間の電流積算値を算出する電流積算値算出部を備え、
前記抵抗算出部は、
前記電流積算値算出部で算出した電流積算値が所定の下限値より大きい場合、前記二次電池の内部抵抗を算出する請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記電流取得部で取得した電流に基づいて、前記切替判定部で充放電の切り替えありと判定した時点から前記特定部で特定した待機時間が経過するまでの間の切替後電流積算値、及び前記時点より前記待機時間だけ前の切替前時点から前記時点までの間の切替前電流積算値を算出する電流積算値算出部を備え、
前記抵抗算出部は、
前記切替後電流積算値及び前記切替前電流積算値の差分が所定の差分閾値以下である場合、前記二次電池の内部抵抗を算出する請求項2に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記抵抗算出部は、
前記切替判定部で充放電の切り替えありと判定した時点が、直近に充放電の切り替えありと判定した時点から所定時間以内である場合、前記二次電池の内部抵抗を算出しない請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記電流取得部で取得した電流に基づいて、電流の変化度合いを算出する電流変化度合算出部を備え、
前記抵抗算出部は、
前記切替判定部で充放電の切り替えありと判定した時点から前記特定部で特定した待機時間が経過するまでの間に、前記電流変化度合算出部で算出した変化度合いが所定の変化度合閾値より大きい場合、前記二次電池の内部抵抗を算出しない請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記特定部は、
さらに、前記二次電池の充電率に基づいて待機時間を特定する請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記二次電池の温度を取得する温度取得部を備え、
前記特定部は、
さらに、前記温度取得部で取得した温度に基づいて待機時間を特定する請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記抵抗算出部で算出した内部抵抗、前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流に基づいて、前記二次電池の開放電圧を算出する開放電圧算出部と、
該開放電圧算出部で算出した開放電圧に基づいて前記二次電池の充電率を算出する充電率算出部と
を備える請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。 - 前記二次電池の内部抵抗の初期値に対する前記抵抗算出部で算出した内部抵抗の割合に基づいて前記二次電池の劣化度を算出する劣化度算出部を備える請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の内部抵抗算出装置。
- コンピュータに、二次電池の内部抵抗を算出させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
二次電池の電圧を取得する電圧取得部と、
前記二次電池の電流を取得する電流取得部と、
前記電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の充放電の切り替えの有無を判定する切替判定部と、
前記二次電池のインピーダンススペクトルにて、所定のイオンの拡散過程に起因する拡散インピーダンスが前記二次電池のインピーダンスに寄与する境界周波数域に基づいて待機時間を特定する特定部と、
前記二次電池の充放電の切り替えありと判定した場合、特定した待機時間後に取得した電圧及び前記電流取得部で取得した電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する抵抗算出部と
して機能させるコンピュータプログラム。 - 二次電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出方法であって、
二次電池の電圧を電圧取得部が取得し、
前記二次電池の電流を電流取得部が取得し、
前記電流取得部で取得された電流に基づいて前記二次電池の充放電の切り替えの有無を切替判定部が判定し、
前記二次電池のインピーダンススペクトルにて、所定のイオンの拡散過程に起因する拡散インピーダンスが前記二次電池のインピーダンスに寄与する境界周波数域に基づいて待機時間を特定部が特定し、
前記二次電池の充放電の切り替えありと判定された場合、特定された待機時間後に取得された電圧及び前記電流取得部で取得された電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗を抵抗算出部が算出する内部抵抗算出方法。
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