JP2009210477A - 電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法 - Google Patents

電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電気車両用組電池のような充放電が頻繁に行われる組電池においても、内部抵抗の推定値を適切に求めること。
【解決手段】電気車両用組電池の内部抵抗を推定する方法において、組電池の充放電電流を交流波形とみなして補正係数を求め、放電時の放電電流データおよび電池電圧データを直線回帰して算出される補正前内部抵抗の値を補正して内部抵抗の推定値を求めることを特徴とする電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
【選択図】 図7

Description

本発明は、電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法に関するものである。
電気車両用組電池などの組電池において、電池の使用電圧範囲の推定や電池保護を行うため、電池の状態を逐次推定することが知られている。電池の状態を推定するにあたっては特に電池の内部抵抗を推定することが有効で、例えば電池動作中に逐次電池の内部抵抗を推定する為に、無負荷状態の組電池が所定の条件で放電を開始したときの、放電電流および電池電圧のデータをサンプリングし、サンプリングした放電電流および電池電圧のデータに基づいて組電池の内部抵抗を推定し、これにより組電池の内部抵抗を推定する技術が知られている(特許文献1)。
特開平9−312939号公報
しかしながら、従来の手法は、無負荷状態からの放電した場合のデータに基づき、内部抵抗の推定を行うものであるが、実際の電気車両(特にハイブリッド自動車)では充放電が頻繁に行われる。そのため、精度良く内部抵抗を推定するための条件である電池の無負荷状態の継続という条件を厳しく設定すると、成立することが少なくなり、結果として、サンプリングデータが不足して内部抵抗の推定精度が低下するという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、電気車両用組電池の内部抵抗の推定値を適切に求める方法を提供することである。
本発明は、組電池の充放電電流を交流波形とみなして、補正係数を求め、放電電流データおよび電池電圧データを直線回帰して算出される補正前内部抵抗の値を補正して内部抵抗の推定値を求めることによって上記課題を解決する。
本発明によれば、組電池の充放電状態を交流波形とみなして、これにより内部抵抗の値を補正するため、電気車両用組電池のような充放電が頻繁に行われる組電池においても、内部抵抗の推定値を適切に求めることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法を電気車両に適用した場合の強電システムの構成図である。
図1に示すように、組電池101は、正極(+)側および負極(−)側に接続された強電ハーネス102,103を介してインバータ104および車両駆動用モータ105に電力を供給する。なお、車両駆動用モータ105へ供給される電力は、インバータ104により直流から交流に変換された状態で、モータ電源ハーネス106を介して供給される。組電池101は、複数のセル107を直列に接続してなり、直列接続された複数のセル107のうち所定の2つのセル間には、遮断スイッチ108およびヒューズ109を内蔵するスイッチボックス110が、延長ケーブル111を介して、接続される。
強電ハーネス102,103には、電極供給を開始/遮断するためのリレー112,113が設置され、リレー112,113のON/OFFは、電池制御装置114のリレー制御信号線115からのリレー制御信号によって行われる。また、電池制御装置114は、不揮発性メモリ(EEPROM)を備え、電圧センサ入力信号線117を介して電圧センサ116から入力される入力信号、電流センサ入力信号線119を介して電流センサ118から入力される入力信号、および電池温度検出信号線121を介してサーミスタ120から入力される入力信号を基に、組電池101の総電圧BATVOL、充放電電流BATCURおよび平均電池温度BATTEMPを規定周期でサンプリングする。さらに、電池制御装置114は、通信線123を介して上位制御器である車両制御コントローラ122から入力される入力信号を基に、起動またはシャットダウンされるようになっている。
次に、本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法が適用される電池の特性について、図2〜図5を用いて説明する。なお、このような電池としては、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの各種二次電池が挙げられるが、以下の説明においては、特に組電池101をリチウムイオン二次電池で構成した場合を例示して説明する。ただし、本発明は、組電池101を構成するセルとしてはリチウムイオン二次電池に限定されず、種々の二次電池を用いることができる。
図2は電池を無負荷状態から放電状態とした場合におけるV−I特性を示すグラフであり、図3は図2に示すV−I特性からサンプリングしたデータを直線回帰した図である。リチウムイオン二次電池などの各種二次電池においては、図2に示すように、無負荷状態が一定時間継続した後に無負荷状態から放電を開始した場合に、放電開始から数秒程度の間(図2中、I,Vサンプリング期間)における放電電流Iおよび電池電圧Vをサンプリングし、図3に示すように、サンプリングしたデータを直線回帰させることにより、電池の内部抵抗を推定することができる。より具体的には、図2に示すように、各放電電流I1,I2,I3における電池電圧V1,V2,V3をサンプリングし、次いで、これらのデータを、V−Iグラフにプロットし、直線回帰させ、得られた回帰直線の傾きより内部抵抗の推定値である内部抵抗推定RESISTFを求めることができる。ここで、回帰直線の電圧軸の切片(I=0とした場合のVの値)は電池の開放電圧Eを表すこととなる。
しかしながら、実際の電気車両に搭載される組電池は、電気車両の走行中には、図4に示すように充放電が頻繁に行われることとなるため、電池が無負荷状態となることは非常に少ないこととなる。なお、図4は電気車両における充放電電流波形の一例を示す図である。
そのため、無負荷状態が一定時間継続した後に無負荷状態から放電を開始した場合に、放電電流Iおよび電池電圧Vをサンプリングし、これに基づき、電池の内部抵抗を推定する方法では、得られる内部抵抗の推定値は良好であるものの、内部抵抗を推定するための条件(すなわち、無負荷状態が一定時間継続する状態)が成立することは少なく、結果として、内部抵抗の推定精度が低くなってしまう。
ここで、たとえば、図5に示すように、頻繁に充放電が行われている状態から、比較的に大きな電流で放電が開始された場合に、比較的に大きな電流による放電の開始後数秒程度の間(図5中における、I,Vサンプリング期間)における放電電流Iおよび電池電圧Vをサンプリングし、図2、図3の場合と同様に直線回帰させた場合には、次のような結果となる。すなわち、図6に示すように、実際に得られる回帰直線は、電池の実際の内部抵抗から期待される回帰直線より傾きが大きなものとなったり、あるいは小さなものとなったりする。なお、図5は電気車両における充放電電流波形の一例を示す図であり、図6は電池の充放電状態が回帰直線演算に及ぼす影響を示す図である。
すなわち、放電電流Iおよび電池電圧Vをサンプリングする直前における電池の状態(I,Vサンプリング期間の直前における電池の状態)が、比較的に長い周期で充放電を繰り返している状態である場合には、得られる回帰直線の傾きは、電池の実際の内部抵抗から期待される回帰直線より傾きは大きなものとなる(図6中の直線(A))。一方、放電電流Iおよび電池電圧Vをサンプリングする直前における電池の状態が、比較的に短い周期で充放電を繰り返している状態である場合には、得られる回帰直線の傾きは、電池の実際の内部抵抗から期待される回帰直線より傾きは小さいものとなる(図6中の直線(B))。なお、この原因としては、負荷変動に伴う電池の拡散抵抗成分の影響により、この拡散抵抗成分による見かけ上の内部抵抗の増減が、直線回帰演算の誤差要因となることによる。
そこで、本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法では、図7に示すように、組電池の充放電電流波形を交流波形とみなし、交流波形から平均充放電周波数(充放電周波数の平均値)を算出し、算出した平均充放電周波数から補正係数を求め、組電池の内部抵抗を推定する際に、この補正係数を導入するものである。そして、このような補正係数を導入することにより、図7に示すように、充放電が頻繁に行われている状態においても、組電池の内部抵抗の推定値である内部抵抗推定RESISTFを適切に求めるものである。以下に、本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法を、図1に示す強電システムを例示して、具体的に説明する。
図8に、組電池の充放電電流波形を交流波形とみなし、これにより組電池の平均充放電周波数を算出するためのフローチャートを示す。まず、ステップS1では、電気車両の起動により、図1に示す電池制御装置114の電源を入れ、電池制御装置114を起動する。
ステップS2では、電流センサ118で検出された組電池101の充放電電流BATCURの値を、電流センサ入力信号119を介して、所定の時間間隔で電池制御装置114へ入力することにより、充放電電流BATCURのサンプリングを開始する。なお、充放電電流BATCURのサンプリング周期としては特に限定されないが、たとえば数100ミリ秒〜数秒程度とすれば良い。
ステップS3では、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数を1カウントアップし、電池制御装置114は、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数を記憶する。タイムカウンタTIMCOUNTは、電池制御装置114起動時には、カウント数は0であり、平均充放電周波数算出の処理周期であるJOB周期ごとに、1カウントアップさせる。なお、JOB周期(単位は、秒)は、たとえば、充放電電流BATCURのサンプリング周期と同じ周期とすればよい。
ステップS4では、電流センサ118で検出された組電池101の充放電電流BATCURの値と、前回のJOB周期においてサンプリングされた充放電電流(前回値)BATCUR’の値と、が所定の条件を満足するか否かを判断する。すなわち、「BATCUR’≧0、かつ、BATCUR<0」を満足するか否かを判断する。そして、「BATCUR’≧0、かつ、BATCUR<0」を満足する場合には、ステップS6に進む。あるいは、「BATCUR’≧0、かつ、BATCUR<0」を満足しない場合には、ステップS5に進む。なお、充放電電流(前回値)BATCUR’が存在しない場合には、ステップS5に進む。
たとえば、図7中の時間T2においては、前回のJOB周期においてサンプリングされた電流値は0以上であり、かつ、現在のJOB周期においてサンプリングした電流値は0未満であるため、上記条件を満足することとなる。このように、ステップS4では、電流Iが充電から放電に切り替わった状態であるか否かを判断する。
ステップS5でも、同様に、充放電電流BATCURの値と、前回のJOB周期においてサンプリングされた充放電電流(前回値)BATCUR’の値と、が所定の条件を満足するか否かを判断する。ただし、ステップS5では、「BATCUR’<0、かつ、BATCUR≧0」を満足するか否かを判断する。そして、「BATCUR’<0、かつ、BATCUR≧0」を満足する場合には、ステップS6に進む。あるいは、「BATCUR’<0、かつ、BATCUR≧0」を満足しない場合には、ステップS3に戻り、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数を1カウントアップする。なお、充放電電流(前回値)BATCUR’が存在しない場合には、ステップS3に戻る。
たとえば、図7中の時間T1においては、前回のJOB周期においてサンプリングされた電流値は0未満であり、かつ、現在のJOB周期においてサンプリングした電流値は0以上であるため、上記条件を満足することとなる。このように、ステップS5では、電流Iが放電から充電に切り替わった状態であるか否かを判断する。
ステップS6では、下記式(1)に示すように、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数に、JOB周期(単位は、秒)を乗ずることにより、VTCOUNT(単位は、秒)を求め、電池制御装置114にストアする。
VTCOUNT=TIMECOUNT×(JOB周期) …(1)
ここで、本実施形態では、ステップS4またはステップS5においては次のような制御がなされる。すなわち、組電池の電流Iが、充電から放電に、あるいは放電から充電に切り替わった場合においてのみステップS6に進み、それ以外の場合にはステップS3に戻り、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数が増加していくことになる。そのため、たとえば、組電池が充電から放電に、あるいは放電から充電に切り替わった後から、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数を増加させ、再度、組み電池が放電から充電に、あるいは充電から放電に切り替わった場合に、ステップS6に進む。すなわち、1/2周期分の波形が検出されると、ステップS6に進むこととなる。そして、ステップS6において求められるVTCOUNTは、直前の充放電周期の1/2周期分の時間となる。なお、図7に示す場合を例示すると、たとえば、現在の時間がT2である場合には、VTCOUNTは、T1(放電から充電に切り替わった時)から、T2(充電から放電に再度切り替わった時)までの間の時間に相当することとなる。
ステップS7では、充放電切替数カウンタTFREQUENTのカウント数を1カウントアップし、電池制御装置114は、充放電切替数カウンタTFREQUENTのカウント数を記憶する。また、タイムカウンタTIMCOUNTのカウント数を0クリアする。なお、充放電切替数カウンタTFREQUENTは、電池制御装置114起動時には、カウント数が0である。
ステップS8では、「TFREQUENT≧10」を満足するか否かを判断する。「TFREQUENT≧10」を満足する場合には、ステップS9に進み、TFREQUENTのカウント数を10とした後に、ステップ10に進む。一方、「TFREQUENT≧10」を満足しない場合には、そのままステップS10に進む。
ステップS10では、直前の充放電周期の1/2周期分の時間であるVTCOUNT(単位は、秒)を用いて、直前の充放電周期の充放電周波数である瞬時充放電周波数CDFREQ(単位は、Hz)を、下記式(2)にしたがって算出する。図7に示す場合を例示すると、たとえば、現在の時間がT2である場合には、T1からT2までの時間に基づき、T1からT2までの電流波形を交流波とみなし、その周波数を算出する。
CDFREQ=1/(VTCOUNT×2) …(2)
ステップS11では、前回求められ、電池制御装置114にストアされている平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’と、ステップS10にて求められた現在の瞬時充放電周波数CDFREQと、を比較して、これらの差が、周波数切替判定周波数変動定数FREQUPD#以上であるか否かを判断する。すなわち、下記式(3)を満足するか否かを判断する。なお、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’は、後述するステップS12またはステップS14に従って求められた値であり、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’が全く算出されていない場合には、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’=0として、上記判断を行う。
|CDFREQAV’−CDFREQ|≧FREQUPD# …(3)
ここで、周波数切替判定周波数変動定数FREQUPD#は、所望に応じて設定される定数であり、電気車両の走行パターンの変化や路面状況の変化等に伴う、組電池の充放電挙動の変化が起こったか否かを判断するための閾値となる定数である。すなわち、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’と、現在の瞬時充放電周波数CDFREQとを比較して、これらの差がある一定値未満となった場合(上記式(3)を満足しない場合)には、ステップS12に進み、通常処理を行う。一方、これらの差がある一定値以上となった場合(上記式(3)を満足する場合)には、電気車両の走行パターンの変化や路面状況の変化等に伴う、組電池の充放電挙動の変化が起こったと判断し、ステップ13およびS14に進み、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’を用いることなく、平均充放電周波数CDFREQAVを算出する。
ステップS12では、前回求められ、電池制御装置114にストアされている平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’と、ステップS10にて求められた瞬時充放電周波数CDFREQと、充放電切替数カウンタTFREQUENTとを用い、下記式(4)にしたがって、移動平均処理を行い、平均充放電周波数CDFREQAV(単位は、Hz)を算出する。なお、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’が全く算出されていない場合には、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’=0として、平均充放電周波数CDFREQAVを算出する。また、算出した平均充放電周波数CDFREQAVを、電池制御装置114にストアし、後述する周波数補正係数KFREQに用いられるとともに、次に平均充放電周波数を算出する際において、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’として用いられる。
CDFREQAV=[{CDFREQAV’×(TFREQUENT−1)}+CDFRREQ]÷TFREQUENT …(4)
一方、ステップS11において、上記式(3)を満足した場合には、ステップS13に進み、TFREQUENT=1として、ステップS14に進み、ステップS14では、ステップS10にて求められた瞬時充放電周波数CDFREQと、充放電切替数カウンタTFREQUENTとに基づき、平均充放電周波数CDFREQAV(単位は、Hz)を算出する。具体的には、下記式(5)にしたがって、平均充放電周波数CDFREQAVを算出する。そして、算出した平均充放電周波数CDFREQAVを、電池制御装置114にストアし、後述する周波数補正係数KFREQに用いられるとともに、次に平均充放電周波数を算出する際において、平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’として用いられる。
CDFREQAV=(0+CDFREQ)÷TFREQUENT …(5)
ここで、ステップS13〜S14においては、前回求められ、電池制御装置114にストアされている平均充放電周波数(前回値)CDFREQAV’の値を用いず、今回算出された瞬時充放電周波数CDFREQのみを用いて、平均充放電周波数CDFREQAVを算出する。そのため、ステップS13〜S14を経ることにより、次に平均充放電周波数を算出する際に移動平均処理を行う時には、今回新たに求められた平均充放電周波数CDFREQAVを用いて移動平均処理を行うこととなる。
ステップS15では、電池制御装置114が、車両制御コントローラ122から通信線123を介してシャットダウン要求信号を受信しているか否かを判断する。電池制御装置114が、シャットダウン要求信号を受信している場合には、ステップS16に進み、制御を中止する。一方、シャットダウン要求信号を受信していない場合には、ステップS3に戻り、再び所定のJOB周期で処理を行う。
次いで、上記にて算出された平均充放電周波数CDFREQAVを用いて、組電池の内部抵抗の推定値である内部抵抗推定RESISTFを算出する方法について、図9を用いて説明する。図9は、内部抵抗推定RESISTFを算出するためのフローチャートである。
まず、ステップS101では、図8に示すステップS1と同様に、電気車両の起動により、図1に示す電池制御装置114の電源を入れ、電池制御装置114を起動する。
ステップS102では、組電池101の総電圧BATVOL、組電池101の充放電電流BATCURおよび電池温度BATTEMPの各値を、所定の時間間隔で、電池制御装置114へ入力することにより、これらのサンプリングを開始する。具体的には、総電圧BATVOLは、図1に示す電圧センサ116で検出され電圧センサ入力信号線117を介して電池制御装置114へ入力される。また、放電電流BATCURは、電流センサ118で検出され電流センサ入力信号線119を介して電池制御装置114へ入力される。さらに、電池温度BATTEMPは、サーミスタ120で検出され電池温度検出信号線121を介して電池制御装置114へ入力される。
ステップS103では、サンプリングした電池温度BATTEMPを用いて、平均電池温度と温度補正係数との相関テーブルにしたがい、温度補正係数KTEMPを算出する。なお、平均電池温度と温度補正係数との相関テーブルは、たとえば、従来公知の方法で求めることができる。
ステップS104では、図8に示すフローチャートにしたがって算出された平均充放電周波数CDFREQAVを用いて、平均充放電周波数と周波数補正係数との相関テーブルにしたがい、周波数補正係数KFREQを算出する。なお、図10に、平均充放電周波数と周波数補正係数との関係を表すグラフを示す。図10に示すグラフは、組電池101を構成するセル107および組電池101についてデータ測定を行い、測定したデータに基づき作製することができる。ここで、図10に示すグラフは、組電池101を構成するセル107および組電池101の電池材料、集電箔材料、電極枚数、電極面積、組電池個数、組電池の接続部の構造等により依存する。そして、図10からも確認できるように、周波数補正係数が1である基準周波数fdefを基準とし、平均充放電周波数CDFREQAVが基準周波数fdefより小さい場合には、周波数補正係数は1未満となり、平均充放電周波数CDFREQAVが基準周波数fdef以上の場合には、周波数補正係数は1以上となる。
ステップS105では、内部抵抗推定RESISTFを算出するための演算条件(#A)が成立しているか否か判断する。そして、演算条件(#A)が成立している場合には、ステップS106に進む。一方、演算条件(#A)が成立していない場合には、内部抵抗推定RESISTFの算出を行うことなく、ステップS111に進む。なお、内部抵抗推定RESISTFを算出するための演算条件(#A)としては、組電池101の充放電状態が、内部抵抗推定RESISTFを算出するために適した状態か否かを、組電池101の総電圧BATVOL、および充放電電流BATCURから判断することができ、たとえば、組電池101が、充電状態から放電状態に切り替わった状態にあることや放電状態が継続している場合等を演算条件(#A)として設定することができる。
ステップS106では、回帰直線演算用電圧Vのデータおよび回帰直線演算用電流Iのデータを、電池制御装置114にストアする。なお、回帰直線演算用電圧Vのデータおよび回帰直線演算用電流Iのデータは、充放電電流が充電側から放電側に切り替わってから、電流変化量の絶対値が増加傾向(>0)にある期間中、100ms毎に継続してサンプリングを行う。
ステップS107では、回帰直線演算条件が成立しているか否かを判断する。たとえば、ステップS106において、回帰直線を演算するために必要となる量のデータがストアされた場合(具体的には、広い電流レンジに渡り、多数のデータがストアされた場合)には、回帰直線演算条件が成立していると判断することができる一方で、帰直線を演算するために必要となる量のデータがストアされなかった場合には、回帰直線演算条件は成立していないと判断することができる。そして、回帰直線演算条件が成立していると判断された場合には、ステップS108に進む。一方、回帰直線演算条件が成立していないと判断された場合には、ステップS105に戻る。
ステップS108では、ステップS106において、電池制御装置114にストアされた回帰直線演算用電圧Vのデータおよび回帰直線演算用電流Iのデータを用いて、直線回帰演算を実行し、温度補正係数および周波数係数による補正を行う前の補正前瞬時内部抵抗推定RESISTの算出を行う。なお、補正前の瞬時内部抵抗推定RESISTは、直線回帰演算により得られた回帰直線の傾きから求めることができる。
ステップS109では、電池制御装置114にストアされた回帰直線演算用電圧Vのデータおよび回帰直線演算用電流Iのデータを消去する。
ステップS110では、ステップS102、S103で求めた温度補正係数KTEMPおよび周波数補正係数KFREQを用いて、ステップS108で求めた補正前瞬時内部抵抗推定RESISTを補正することにより、温度/周波数補正後の内部抵抗推定RESISTFを算出する。なお、温度/周波数補正後の内部抵抗推定RESISTFは、下記式(6)にしたがって算出することができる。
RESISTF=KTEMP×KFREQ×RESIST …(6)
そして、ステップS111では、電池制御装置114が、車両制御コントローラ122から通信線123を介してシャットダウン要求信号を受信しているか否かを判断する。電池制御装置114が、シャットダウン要求信号を受信している場合には、ステップS112に進み、制御を中止する。一方、シャットダウン要求信号を受信していない場合には、ステップS103に戻り、処理を続行する。
以上のように、本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法によれば、電気車両用組電池のような充放電が頻繁に行われる組電池においても、内部抵抗の推定値を適切に求めることができる。特に、本実施形態によれば、組電池101の負荷状態によらず、内部抵抗の推定値を求めることができるため、比較的頻繁に内部抵抗の推定を行うことができ、これにより内部抵抗の推定値を適切に求めることができるものである。
そして、このような本実施形態によれば、組電池101の内部抵抗の推定値を適切に求めることができるほか、このようにして求められた内部抵抗の推定値を用いて、たとえば、組電池101の最大充放電電力量を算出することや、基準内部抵抗と比較することにより組電池の劣化を判定することも可能となる。
また、本実施形態では、周波数切替判定周波数変動定数FREQUPD#を用いて、電気車両の走行パターンの変化や路面状況の変化等に伴う、組電池の充放電挙動の変化が起こったか否かを判断するプロセスを導入することにより、平均充放電周波数の算出の基礎となるデータを速やかに切り替えることができ、このような変化に対する応答遅れを解消することができ、これにより、内部抵抗の推定値をより適切に求めることができる。
本実施形態に係る電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法を電気車両に適用した場合の強電システムの構成図である。 電池を無負荷状態から放電状態とした場合におけるV−I特性を示すグラフである。 図2に示すV−I特性からサンプリングしたデータを直線回帰した図である。 電気車両における充放電電流波形の一例を示す図である。 電気車両における充放電電流波形の一例を示す図である。 電池の充放電状態が回帰直線演算に及ぼす影響を示す図である。 電気車両における充放電電流波形に、交流波形を組み合わせた図である。 組電池の平均充放電周波数を算出するためのフローチャートである。 内部抵抗の推定値を算出するためのフローチャートである。 平均充放電周波数と周波数補正係数との関係を表すグラフである。
符号の説明
101…組電池
102,103…強電ハーネス
104…インバータ
105…車両駆動用モータ
107…セル
108…SDSW
109…ヒューズ
114…電池制御装置
116…電圧センサ
118…電流センサ
120…サーミスタ
122…車両制御コントローラ

Claims (5)

  1. 電気車両用組電池の内部抵抗を推定する方法であって、
    放電時の放電電流データおよび電池電圧データに基づき、直線回帰演算を行い、回帰直線を得て、該回帰直線の傾きから補正前内部抵抗を算出し、
    前記直線回帰演算を行う直前の所定期間における、前記組電池の充放電電流を交流波に近似させ、交流波に近似させることにより得られる平均充放電周波数に基づいて、前記補正前内部抵抗を補正することにより、前記組電池の内部抵抗の推定値を算出する電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
  2. 前記平均充放電周波数は、
    前記組電池が充電状態から放電状態に切り替わった時より、放電状態から再び充電状態に切り替わる時まで、または、前記組電池が放電状態から充電状態に切り替わった時より、充電状態から再び放電状態に切り替わる時までを、それぞれ1/2周期として算出される、充放電時間に対する充放電電流の充放電周波数を移動平均処理することにより求められる請求項1に記載の電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
  3. 前記移動平均処理は、前記直線回帰演算を行う直前の充放電周波数と、既に測定した充放電周波数から算出した充放電周波数の平均値と、を用いて行う請求項2に記載の電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
  4. 前記移動平均処理を行うに際して、既に測定した充放電周波数の平均値に対する、前記直線回帰演算を行う直前の充放電周波数の変化率が規定値以上の場合には、既に測定した充放電周波数の平均値を用いずに、直前の充放電周波数を用いて、新たに移動平均処理を行う請求項3に記載の電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
  5. 前記補正前内部抵抗に、前記平均充放電周波数から求められる周波数補正係数を乗ずることにより、前記組電池の内部抵抗の推定値を算出する請求項1〜4のいずれかに記載の電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法。
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