JP2011047820A - 二次電池装置及び車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電圧測定部13及び電流測定部14からの測定データを記憶する第1の記憶部16aと、電池の電圧対残量特性を記憶する第2の記憶部16bと、電池の等価回路モデルのパラメータを記憶する第3の記憶部16cを有する。制御部15は、第1の処理(定周期で測定データを得、第1の記憶部への記憶制御)、第2の処理(第1の処理よりも低頻度で一定期間分の電流値データ(I(t))を元に電流変動補正と電池残量変動補正を行った電圧値データ(V**(t))を用いた補正電圧/電流特性の回帰直線を利用して内部抵抗の特定)、第3の処理(第2の処理よりも低頻度で該電池の等価回路モデルのパラメータの調整)を行う。
【選択図】図1
Description
i=N-Naのときは、jとしてはN-Na-NcからN-Na-1までのΔtA期間のサンプルが用いられ、
i=Nのときは、jとしてはN-NcからN-1までのサンプルが用いられた様子を示している。
OCV| SOC(tN),Taveは、平均温度Tave、の中で時間tNのときの残量に対応する開路電圧(OCV)を表す。
充電データ群の平均電流Ic_ave = AVERAGE(I(tj) |I(tj>0)
放電データ群の平均電圧Vc_ave = AVERAGE(V**(tj) |I(tj<0)
放電データ圧群の平均電流Ic_ave = AVERAGE(I(tj) |I(tj<0)
AVERAGE(V**(tj) |I(tj>0)は、図5或いは図7に示した電流変化の中で、電流が設定値以上の際に測定された電圧V**(tj)の平均を取ったものである。
このときの内部抵抗は、電流補正変動及び残量変動補正を行った、精度の高い測定結果となる。
OCV = (x1・y2 - x2・y1)/ (x1 - x2)
で計算される。
V*(ti)=V(ti)+(Δts/C1)・Σ[I(tj)-I(ti)]・exp[-(ti-tj)/C1R1)] で計算したが、
図10の処理では(R1、C1R1)が座標値を例えば±3%ずつ変異されて計算されるので、
例えばC1 = (a/b), C1R1 = a とし、
V*(ti)=V(ti)+(Δts/(a/b))・Σ[I(tj)-I(ti)]・exp[-(ti-tj)/a)]と示している。以下、図10の処理ステップS9-1からS9-4までは、先に説明した図9の処理と同様な処理である。ステップS9-4では、各変異点の(R1、C1R1)に基づくOCV = (x1・y2 - x2・y1)/ (x1 - x2)が得られる。
S(C1R1, R1), S(C1R1, R1×k), S(C1R1, R1/k), S(C1R1×k, R1), S(C1R1×k, R1×k), S(C1R1×k, R1/k), S(C1R1/k, R1), S(C1R1/k, R1×k), S(C1R1/k, R1/k)の9種類が示されている。
つまりDCR・I(t) + OCV(t)により得られる。この値を電圧V**(t)(図9ではV**(tj)と示したがここでは、電圧V**(t)として示している)から引き算すれば、時間tにおける変異点の電圧と、図9説明した変異無し時の電圧との差異を求めることができる。さらにその各サンプル点の差異の集合が求められかつ絶対値が取られる、
上記の第1の実施例においては特定対象を内部抵抗としたが、電圧/電流特性をもとにした回帰直線を利用すると電圧軸切片から開路電圧(OCV)も特定することが可能である。
以上説明したように、本発明の実施例によれば、第1の記憶手段に記憶された一定期間分の電流値データを元に電流変動補正と電池残量変動補正を行った電圧データを用いた補正電圧/電流特性の回帰直線を利用して内部抵抗の測定または電池残量の測定を行っている。このため内部抵抗の測定または電池残量の測定の誤差要因となる過去の電流変化の影響及び電池残容量変動の影響を補正し、かつ経時的な特性変化に対してもパラメータを追従して適性値に調整することで対応し、高精度で内部抵抗の測定を実現することができる。
Claims (6)
- 電池の電圧値データと電流値データを記憶する第1の記憶手段と、
前記電池について予め測定しておいた開路電圧対残量特性を記憶する第2の記憶手段と、
前記電池の等価回路モデルのパラメータを記憶する第3の記憶手段と、
第1の周期で測定した、前記電池の前記電圧値データと前記電流値データを前記第1の記憶手段へ供給する第1の制御手段と、
前記第1の周期より低頻度の第2の周期で、一定期間分記憶された前記電圧値データと前記電流値データを用いて、電流変動補正を行った第1の電圧値データを求め、この第1の電圧データからさらに前記開路電圧対残量特性を用いて電池残量変動補正を行った第2の電圧値データを求め、この第2の電圧値データを用いた補正電圧/電流特性の回帰直線に基づいて前記電池の内部抵抗を測定する第2の制御手段と、
前記第2の周期より低頻度の第3の周期で、前記電池の等価回路モデルの前記パラメータを補正する第3の制御手段を有したことを特徴とした二次電池装置。 - 電池の電圧値データと電流値データを記憶する第1の記憶手段と、
前記電池について予め測定しておいた開路電圧対残量特性を記憶する第2の記憶手段と、
前記電池の等価回路モデルのパラメータを記憶する第3の記憶手段と、
第1の周期で測定した、前記電池の前記電圧値データと前記電流値データを前記第1の記憶手段へ供給する第1の制御手段と、
前記第1の周期より低頻度の第2の周期で、一定期間分記憶された前記電圧値データと前記電流値データを用いて、電流変動補正を行った第1の電圧値データを求め、この第1の電圧データからさらに前記開路電圧対残量特性を用いて電池残量変動補正を行った第2の電圧値データを求め、この第2の電圧値データを用いた補正電圧/電流特性の回帰直線の切片の値と前記開路電圧対残量特性から前記電池の電池残量を測定する第2の制御手段と、
前記第2の周期より低頻度の第3の周期で、前記電池の等価回路モデルの前記パラメータを補正する第3の制御手段を有したことを特徴とした二次電池装置。 - 前記第2の制御手段は、前記補正電圧/電流特性の回帰直線を得るために、前記第2の電圧値データの第1の電流値範囲のデータ群の重心と、第2の電流値範囲のデータ群の重心とを結ぶ直線を利用することを特徴とした請求項1又は2記載の二次電池装置。
- 前記第1乃至第3の制御手段は、それぞれ前記電流測定手段で測定した電流の電流積算値がほぼゼロとなる期間を検出して、この期間に処理を行うことを特徴とした、請求項1又は2又は3記載の二次電池装置。
- さらに前記内部抵抗に関する情報又は前記電池残量に関する情報を外部に出力するとともに、外部からの前記パラメータを取り込む通信インターフェースが設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の二次電池装置
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の二次電池装置を搭載した車両。
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