JP2011043513A - 電池状態検知方法及び電池状態検知装置、並びに演算式導出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部機器300に給電する二次電池200の状態を検知する電池状態検知装置100であって、二次電池200の電圧が外部機器300に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した二次電池200の放電特性を特定するための特性データを記憶するメモリ60と、メモリ60に記憶された特性データに基づいて、二次電池200の放電可能容量又は放電可能時間を推定する演算処理部50とを備えることを特徴とする、電池状態検知装置。
【選択図】図1
Description
電気負荷に給電する二次電池の状態を検知する電池状態検知方法であって、
前記二次電池の放電電流を測定する電流測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した前記二次電池の放電特性に基づいて、前記測定された放電電流値に対する前記二次電池の放電可能容量又は放電可能時間を推定する推定ステップとを備えることを特徴とする。
電気負荷に給電する二次電池の状態を検知する電池状態検知装置であって、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した前記二次電池の放電特性を特定するための特性データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された特性データを用いて、前記二次電池の放電可能容量又は放電可能時間を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
電気負荷に給電する二次電池の放電可能容量を演算するための放電可能容量演算式を導出する演算式導出方法であって、
前記二次電池の電圧と放電容量との関係を示す第1の放電特性を前記二次電池の放電電流値を変化させて測定する測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの前記二次電池の放電容量と放電電流値との関係を示す第2の放電特性に前記第1の放電特性を変換する変換ステップと、
前記第2の放電特性に基づいて、前記放電可能容量演算式を導出する演算式導出ステップとを備えることを特徴とする。
FCC=Q/{(SOC2−SOC1)/100} ・・・(1)
に基づいて、二次電池200の満充電容量FCCを算出することができる。なお、SOC1やSOC2は温度補正されたものであれば、より正確な値が算出され得る。また、充電終了時点から所定時間経過時の電池電圧を用いることによって、充電終了時点よりも安定した電池電圧を演算に反映して演算結果の精度を高めることができる。
SOH=RFCC/AFCC×100 ・・・(2)
に基づいて、任意の時点での二次電池200の劣化度SOHを算出することができる。
Q=A・I+B・ln(I)+C−(FCC−残容量) ・・・(3)
と設定する。ここで、Qを二次電池200の放電容量、Iを二次電池200の放電率(放電電流値)、A,B,Cを係数とする。係数A,B,Cが算出されれば、図5の放電特性を(3)式で一意に表現することができる。
係数=a・T2+b・T+c ・・・(4)
と設定する。すなわち、
A=A(T)=a1・T2+b1・T+c1 ・・・(4a)
B=B(T)=a2・T2+b2・T+c2 ・・・(4b)
C=C(T)=a3・T2+b3・T+c3 ・・・(4c)
と設定する。ステップ40で算出された各周囲温度の係数について(すなわち、ステップ40で算出された、周囲温度と係数とを組とするデータについて)、上述と同様にカーブフィット処理を行うことによって、係数演算式(4a)(4b)(4c)の各係数{a1,b1,c1}、{a2,b2,c2}、{a3,b3,c3}を算出することができる(ステップ60)。図6は、カーブフィット処理によって算出された(4)式の係数a,b,cを算出するための係数演算式とともにその係数演算式を表した曲線を示した図である。
Q=A・I+B・(1/I)+C−(FCC−残容量) ・・・(5)
と設定してもよい。放電モデル関数を式(5)に設定しても、上述と同様に、係数A,B,Cが算出されれば、図5の放電特性を(5)式で一意に表現することができる。
20 電圧検出部
30 電流検出部
40 ADC
50 演算処理部
60 メモリ
70 通信処理部
100 電池状態検知装置
200 二次電池
300 外部機器
Claims (9)
- 電気負荷に給電する二次電池の状態を検知する電池状態検知方法であって、
前記二次電池の放電電流を測定する電流測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した前記二次電池の放電特性に基づいて、前記測定された放電電流値に対する前記二次電池の放電可能容量又は放電可能時間を推定する推定ステップとを備え、
前記放電特性は、放電容量と放電電流との関係を示したものであって、
Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・(1/I)+C−(FCC−残容量)
で表される演算式であることを特徴とする、電池状態検知方法。 - 前記演算式の係数A,B,Cは、前記二次電池の周囲温度に応じて変化するものであることを特徴とする、請求項1に記載の電池状態検知方法。
- 電気負荷に給電する二次電池の状態を検知する電池状態検知装置であって、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した前記二次電池の放電特性を特定するための特性データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された特性データを用いて、前記二次電池の放電可能容量又は放電可能時間を推定する推定手段とを備え、
前記放電特性は、放電容量と放電電流との関係を示したものであって、
Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・ln(I)+C−(FCC−残容量)
で表される演算式であって、
前記特性データは、係数A,B,Cを特定するためのデータであることを特徴とする、電池状態検知装置。 - 電気負荷に給電する二次電池の状態を検知する電池状態検知装置であって、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの放電状態を示した前記二次電池の放電特性を特定するための特性データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された特性データを用いて、前記二次電池の放電可能容量又は放電可能時間を推定する推定手段とを備え、
前記放電特性は、放電容量と放電電流との関係を示したものであって、
Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・(1/I)+C−(FCC−残容量)
で表される演算式であって、
前記特性データは、係数A,B,Cを特定するためのデータであることを特徴とする、電池状態検知装置。 - 係数A,B,Cは、前記二次電池の周囲温度に応じて変化することを特徴とする、請求項3又は4に記載の電池状態検知装置。
- 電気負荷に給電する二次電池の放電可能容量を演算するための放電可能容量演算式を導出する演算式導出方法であって、
前記二次電池の電圧と放電容量との関係を示す第1の放電特性を前記二次電池の放電電流値を変化させて測定する測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの前記二次電池の放電容量と放電電流値との関係を示す第2の放電特性に前記第1の放電特性を変換する変換ステップと、
前記第2の放電特性に近似する放電モデル関数を前記放電可能容量演算式として導出する演算式導出ステップとを備え、
前記放電モデル関数が、Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・ln(I)+C−(FCC−残容量)
で表されることを特徴とする、演算式導出方法。 - 電気負荷に給電する二次電池の放電可能容量を演算するための放電可能容量演算式を導出する演算式導出方法であって、
前記二次電池の電圧と放電容量との関係を示す第1の放電特性を前記二次電池の放電電流値と周囲温度を変化させて測定する測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの前記二次電池の放電容量と放電電流値との関係を示す第2の放電特性に前記第1の放電特性を前記周囲温度毎に変換する変換ステップと、
前記第2の放電特性に近似する放電モデル関数を前記放電可能容量演算式として導出する演算式導出ステップとを備え、
前記放電モデル関数が、Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・ln(I)+C−(FCC−残容量)
で表されることを特徴とする、演算式導出方法。 - 電気負荷に給電する二次電池の放電可能容量を演算するための放電可能容量演算式を導出する演算式導出方法であって、
前記二次電池の電圧と放電容量との関係を示す第1の放電特性を前記二次電池の放電電流値を変化させて測定する測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの前記二次電池の放電容量と放電電流値との関係を示す第2の放電特性に前記第1の放電特性を変換する変換ステップと、
前記第2の放電特性に近似する放電モデル関数を前記放電可能容量演算式として導出する演算式導出ステップとを備え、
前記放電モデル関数が、Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・(1/I)+C−(FCC−残容量)
で表されることを特徴とする、演算式導出方法。 - 電気負荷に給電する二次電池の放電可能容量を演算するための放電可能容量演算式を導出する演算式導出方法であって、
前記二次電池の電圧と放電容量との関係を示す第1の放電特性を前記二次電池の放電電流値と周囲温度を変化させて測定する測定ステップと、
前記二次電池の電圧が前記電気負荷に必要な電圧値に低下するまでの前記二次電池の放電容量と放電電流値との関係を示す第2の放電特性に前記第1の放電特性を前記周囲温度毎に変換する変換ステップと、
前記第2の放電特性に近似する放電モデル関数を前記放電可能容量演算式として導出する演算式導出ステップとを備え、
前記放電モデル関数が、Qを前記二次電池の放電可能容量、Iを前記二次電池の放電電流値、FCCを前記二次電池の満充電容量、A,B,Cを係数とした場合、
Q=A・I+B・(1/I)+C−(FCC−残容量)
で表されることを特徴とする、演算式導出方法。
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