JP2009519469A - バッテリ充電状態の電圧ヒステリシス推定器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
V0=V+vDschEvent−(I+iDschEventHeld)×R0)/2
ここで、V及びIは、ステップ254からの測定値であり、vDschEventは、以前の放電イベント中の電圧であり、iDschEventHeldは、以前の放電イベント中の電流である。制御は、充電開回路電圧V0を使用して、ルックアップテーブル70に入力し、SOCを決定する。
V0=V+vChgEvent−(I+iChgEventHeld)*R0)/2
ここで、vChgEventは、以前の充電イベント中の電圧であり、iChgEventHeldは、以前の充電イベント中の電流である。制御は、放電開回路電圧V0を使用して、ルックアップテーブル70に入力し、SOCを決定する。
r=(Vavg−hLowAvg)/(hHighAvg−hLowAvg)
ここで、rは比であり、Vavgは、ステップ254からの電圧Vの移動平均であり、hLowAvg及びhHighAvgはそれぞれ、方法450で計算された低リセット電圧hLowの移動平均及び高リセット電圧hHighの移動平均である。
SOC=socLow+r*[socHigh−socLow]
ここで、socHigh及びsocLowは、図9Aのグラフからの値である。例えば、socLowは、点370でのSOCに関連付けられており、socHighは、点372でのSOCに対応し、再計算されたSOCは、点374でのSOCに対応する。
hLow=I*roLow+V0_LOW+vpLow
また、次式により高リセット電圧hHighを決定する。
hHigh=I*roHigh+V0_HIGH+vpHigh
V=V0+IR0+VP
RPとCの並列結合に関する伝達関数を含めることにより、この式は、次式となる。
ここで、τ(タウ)は、分極電圧の時定数を表す。タウの値は、分極電圧をモデル化するために使用され、以下の方法に従って決定される。
vpLow=vpLow*(1−f*τ)
また、次式により高分極電圧限界vpHighを更新する。
vpHigh=vpHigh*(1−f*τ)
ここで、fは、方法500の実行周波数を表している。幾つかの実施形態では、実行周波数fは、サンプリング期間Tの逆数である。次いで、制御はブロック514で終了する。
vpLow=vpLow(t−1)+(I×rpLow−vpLow(t−1))×|I|×f×τ (5)
ここで、下付き文字(t−1)は、方法500の以前の実行からの対応の分極電圧限界の値を指し、rpLowは、RPの下限である(図3)。次いで、制御は、ブロック572に分岐し、次式により、高分極電圧限界vpHighを更新する。
vpHigh=vpHigh(t−1)+(I×rpHigh−vpHigh(t−1))×|I|×f×τ (6)
ここで、rpHighは、RPの上限である。変数rpLow及びrpHighは、バッテリ温度の関数としてルックアップテーブル70から得ることができる。次いで、制御は、ブロック514に進み、終了する。
Claims (24)
- バッテリと共に使用するためのバッテリ制御モジュールであって、
バッテリ電圧を測定する電圧測定モジュールと、
バッテリ電流を測定する電流測定モジュールと、
前記電流測定モジュール及び電圧測定モジュールと通信し、前記バッテリのフィルタリング非適用の充電状態(SOC)と、前記フィルタリング非適用のSOCの特性と、前記フィルタリング非適用のSOC及び前記特性に基づく修正SOCと、を求めるSOCモジュールと、
を備えるバッテリ制御モジュール。 - 前記特性が変化のレートを含む、請求項1に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記特性が方向を含む、請求項1に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOCモジュールが、前記フィルタリング非適用のSOCに基づいて第1のフィルタリング済みSOCを求め、前記第1のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を更に求める、請求項1に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOCモジュールが、前記フィルタリング非適用のSOCに基づいて第2のフィルタリング済みSOCを求め、前記第1のフィルタリング済みSOC及び前記第2のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を更に求める、請求項4に記載のバッテリ制御モジュール。
- バッテリと共に使用するためのバッテリ制御モジュールであって、
バッテリ電圧を測定する電圧測定モジュールと、
バッテリ電流を測定する電流測定モジュールと、
第1及び第2のリセット電圧を求め、前記バッテリ電圧を前記第1及び第2のリセット電圧と比較し、前記第1及び第2のリセット電圧並びに前記バッテリ電圧に基づいてフィルタリング非適用の充電状態(SOC)を求めるSOCモジュールと、
を備えるバッテリ制御モジュール。 - 前記SOCモジュールが、前記第1及び第2のリセット電圧並びに前記バッテリ電圧の移動平均を保持し、該SOCモジュールは、前記移動平均に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求める、請求項6に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOCモジュールが、式
SOC=socLow+(socHigh−socLow)*(vAvg−hLowAvg)/(hHighAvg−hLowAvg)
に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求め、ここで、socLowは前記第1のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、socHighは前記第2のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、vAvgは前記バッテリ電圧の移動平均であり、hLowAvgは前記第1のリセット電圧の移動平均であり、hHighAvgは前記第2のリセット電圧の移動平均である、請求項7に記載のバッテリ制御モジュール。 - バッテリの充電状態(SOC)を求めるための方法であって、
バッテリ電圧を測定するステップと、
バッテリ電流を測定するステップと、
前記バッテリのフィルタリング非適用のSOCを求めるステップと、
前記フィルタリング非適用のSOCの特性を求めるステップと、
前記フィルタリング非適用のSOC及び前記特性に基づく修正SOCを求めるステップと、
を含む方法。 - 前記特性が変化のレートを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記特性が方向を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記フィルタリング非適用SOCに基づいて第1のフィルタリング済みSOCを求めるステップと、
前記第1のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を求めるステップと、
を更に含む、請求項9に記載の方法。 - 前記フィルタリング非適用のSOCに基づいて第2のフィルタリング済みSOCを求めるステップと、
前記第1のフィルタリング済みSOC及び前記第2のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を求めるステップと、
を更に含む、請求項12に記載の方法。 - バッテリの充電状態(SOC)を求めるための方法であって、
バッテリ電圧を測定するステップと、
バッテリ電流を測定するステップと、
第1及び第2のリセット電圧を求めるステップと、
前記バッテリ電圧を前記第1及び第2のリセット電圧と比較するステップと、
前記第1及び第2のリセット電圧並びに前記バッテリ電圧に基づいてフィルタリング非適用のSOCを求めるステップと、
を含む方法。 - 前記第1のリセット電圧の移動平均を保持するステップと、
前記第2のリセット電圧の移動平均を保持するステップと、
前記バッテリ電圧の移動平均を保持するステップと、
前記第1のリセット電圧、前記第2のリセット電圧、及び前記バッテリ電圧の前記移動平均に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求めるステップと、
を更に含む、請求項14に記載の方法。 - 前記決定するステップが、式
SOC=socLow+(socHigh−socLow)*(vAvg−hLowAvg)/(hHighAvg−hLowAvg)
を含み、ここで、socLowは前記第1のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、socHighは前記第2のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、vAvgは前記バッテリ電圧の移動平均であり、hLowAvgは前記第1のリセット電圧の移動平均であり、hHighAvgは前記第2のリセット電圧の移動平均である、請求項15に記載の方法。 - バッテリと共に使用するためのバッテリ制御モジュールであって、
バッテリ電圧を測定するための電圧測定手段と、
バッテリ電流を測定するための電流測定手段と、
前記電流測定手段及び電圧測定手段と通信し、前記バッテリのフィルタリング非適用の充電状態(SOC)を求め、前記フィルタリング非適用のSOCの特性を求め、前記フィルタリング非適用のSOC及び前記特性に基づいて修正SOCを求めるためのSOC決定手段と、
を備えるバッテリ制御モジュール。 - 前記特性が変化のレートを含む、請求項15に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記特性が方向を含む、請求項15に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOC決定手段が、前記フィルタリング非適用のSOCに基づいて第1のフィルタリング済みSOCを決定し、前記第1のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を更に求める、請求項15に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOC決定手段が、前記フィルタリング非適用のSOCに基づいて第2のフィルタリング済みSOCを求め、前記第1のフィルタリング済みSOC及び前記第2のフィルタリング済みSOCに基づいて前記特性を更に求める、請求項18に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOC決定手段が、第1及び第2のリセット電圧を求め、前記バッテリ電圧を前記第1及び第2のリセット電圧と比較し、前記第1及び第2のリセット電圧に対する前記バッテリ電圧の前記比較に基づいて前記SOCをリセットし、前記第1及び第2のリセット電圧並びに前記バッテリ電圧に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求める、請求項15に記載のバッテリ制御モジュール。
- 前記SOC決定手段が、前記第1及び第2のリセット電圧並びに前記バッテリ電圧の移動平均を保持し、
前記SOC決定手段が、前記移動平均に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求める、
請求項20に記載のバッテリ制御モジュール。 - 前記SOC決定手段が、式
SOC=socLow+(socHigh−socLow)*(vAvg−hLowAvg)/(hHighAvg−hLowAvg)
に基づいて前記フィルタリング非適用のSOCを求め、ここで、socLowは前記第1のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、socHighは前記第2のリセット電圧の最新の値に対応するSOC値であり、vAvgは前記バッテリ電圧の移動平均であり、hLowAvgは前記第1のリセット電圧の移動平均であり、hHighAvgは前記第2のリセット電圧の移動平均である、請求項23に記載のバッテリ制御モジュール。
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