JP2013085379A - Battery control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery control device that appropriately detects a current reversible capacity value of a secondary battery.SOLUTION: The battery control device provided calculates an AC resistance value and an imaginary value of the AC resistance value under the application of an AC voltage to a secondary battery, calculates a reversible capacity value based on the AC resistance value and a reversible capacity value based on the imaginary value on the basis of the AC resistance value and the imaginary value of the AC resistance value, and calculates a current reversible capacity value of the secondary battery on the basis of the reversible capacity value based on the AC resistance value and the reversible capacity value based on the imaginary value both thus calculated.

Description

本発明は、電池制御装置に関するものである。   The present invention relates to a battery control device.

ニッケル水素電池や、鉛蓄電、リチウムイオン電池などの二次電池に、所定周波数の交流電圧を印加し、交流電圧を印加した際における応答電流の積分値を算出することで、サセプタンスおよびコンダクタンスを算出し、算出したサセプタンスおよびコンダクタンスに基づいて、二次電池の放電可能容量を検出する技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Susceptance and conductance are calculated by applying an AC voltage of a predetermined frequency to a secondary battery such as a nickel metal hydride battery, lead storage battery, or lithium ion battery, and calculating the integral value of the response current when the AC voltage is applied. And the technique of detecting the dischargeable capacity | capacitance of a secondary battery based on the calculated susceptance and conductance is known (for example, refer patent document 1).

特開2008−107168号公報JP 2008-107168 A

上記従来技術は、所定周波数の交流電圧を印加した際における応答電流を積分し、得られた積分値に基づいて、二次電池の放電可能容量を算出するものである。一方で、交流電圧を印加した際に得られる応答電流は、一般的に、二次電池の抵抗成分の影響を受けるものであるため、二次電池内部で抵抗劣化が進行することに起因して二次電池の抵抗が高くなると、応答電流は、抵抗成分の影響により、その値が小さくなってしまうという性質がある。そのため、上記従来技術のように、応答電流の積分値を算出し、算出した積分値に基づいて、放電可能容量を算出する技術においては、抵抗劣化が進行し、応答電流の値が小さくなると、得られる積分値の算出精度が低下してしまい、結果として、放電可能容量の算出精度が低下してしまうという問題があった。   The prior art integrates the response current when an alternating voltage of a predetermined frequency is applied, and calculates the dischargeable capacity of the secondary battery based on the obtained integrated value. On the other hand, since the response current obtained when an AC voltage is applied is generally affected by the resistance component of the secondary battery, the resistance deterioration proceeds inside the secondary battery. When the resistance of the secondary battery increases, the response current has a property that its value decreases due to the influence of the resistance component. Therefore, as in the above-described prior art, in the technique of calculating the integral value of the response current and calculating the dischargeable capacity based on the calculated integral value, when the resistance deterioration proceeds and the response current value becomes small, There is a problem that the calculation accuracy of the obtained integral value is lowered, and as a result, the calculation accuracy of the dischargeable capacity is lowered.

本発明が解決しようとする課題は、二次電池の現在の可逆容量値を適切に検出可能な電池制御装置を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a battery control device capable of appropriately detecting the current reversible capacity value of a secondary battery.

本発明は、二次電池に交流電圧を印加した際における、交流抵抗値および交流抵抗値の虚数値を算出し、交流抵抗値および交流抵抗値の虚数値に基づいて、交流抵抗値に基づく可逆容量値および虚数値に基づく可逆容量値を算出し、算出された交流抵抗値に基づく可逆容量値および虚数値に基づく可逆容量値に基づいて、二次電池の現在の可逆容量値を算出することにより、上記課題を解決する。   The present invention calculates an imaginary value of an AC resistance value and an AC resistance value when an AC voltage is applied to a secondary battery, and is reversible based on an AC resistance value based on the imaginary value of the AC resistance value and the AC resistance value. Calculate the reversible capacity value based on the capacity value and the imaginary value, and calculate the current reversible capacity value of the secondary battery based on the reversible capacity value based on the calculated AC resistance value and the reversible capacity value based on the imaginary value. Thus, the above problem is solved.

本発明によれば、二次電池の抵抗が高くなることに起因する二次電池内部の抵抗劣化の影響を受けずに、二次電池の可逆容量値を適切に算出することができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately calculate the reversible capacity value of the secondary battery without being affected by the resistance deterioration inside the secondary battery due to the increase in the resistance of the secondary battery.

図1は、本実施形態に係る電池制御システムを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a battery control system according to the present embodiment. 図2は、交流電源30により印加される交流電流、および該交流電流に対する応答電流の一例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of an alternating current applied by the alternating current power supply 30 and a response current with respect to the alternating current. 図3は、本実施形態に係る二次電池40の等価回路モデルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit model of the secondary battery 40 according to the present embodiment. 図4は、電気二重層容量C1を変化させた場合における、交流抵抗|Z|の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a simulation result showing a change in AC resistance | Z | when the electric double layer capacitance C1 is changed. 図5は、電気二重層容量C1を変化させた場合における、リアクタンス−Z''の変化を示すシミュレーション結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simulation result showing a change in reactance −Z ″ when the electric double layer capacitance C1 is changed. 図6は、本実施形態における二次電池40の現在の可逆容量値QREVの算出方法を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a method for calculating the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 in the present embodiment. 図7(A)は、二次電池40について繰り返し充放電を行なった際における、可逆容量値QREVの変化と、交流抵抗|Z|との関係を示す図、図7(B)は、二次電池40について繰り返し充放電を行なった際における、可逆容量値QREVの変化と、リアクタンス−Z''との関係を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing the relationship between the change in the reversible capacity value Q REV and the AC resistance | Z | when the secondary battery 40 is repeatedly charged and discharged, and FIG. definitive when the performed repeatedly charged and discharged for the next cell 40 is a graph showing the variation of reversible capacity value Q REV, the relationship between the reactance -Z ''. 図8は、本実施形態における交流電圧の周波数fの設定方法を説明するための図である。Figure 8 is a diagram for explaining a method of setting the frequency f c of the AC voltage in the present embodiment. 図9は、本実施形態における交流電圧の周波数fの別の設定方法を説明するための図である。Figure 9 is a diagram for explaining another method of setting the frequency f c of the AC voltage in the present embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る電池制御システムを示す構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る電池制御システムは、二次電池40を制御するためのシステムであり、バッテリコントローラ10と、充放電装置20と、交流電源30とを備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a battery control system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the battery control system according to the present embodiment is a system for controlling a secondary battery 40, and includes a battery controller 10, a charge / discharge device 20, and an AC power supply 30.

二次電池40としては、特に限定されず、リチウムイオン二次電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池などの各種二次電池が挙げられる。なお、本実施形態では、二次電池40が、リチウムイオン二次電池である場合を例示して説明を行なうが、リチウムイオン二次電池に特に限定されるものではない。   The secondary battery 40 is not particularly limited, and includes various secondary batteries such as a lithium ion secondary battery, a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, and a lead storage battery. In addition, in this embodiment, although the case where the secondary battery 40 is a lithium ion secondary battery is illustrated and demonstrated, it is not specifically limited to a lithium ion secondary battery.

充放電装置20は、二次電池40の充放電を行なうための装置であり、バッテリコントローラ10からの指令に基づき、二次電池40の充電および放電を行なう。   The charging / discharging device 20 is a device for charging / discharging the secondary battery 40, and charges and discharges the secondary battery 40 based on a command from the battery controller 10.

交流電源30は、二次電池40に交流電圧を印加するための装置であり、バッテリコントローラ10からの指令に基づいて、二次電池40に、所定の周波数fの交流電圧を印加する。また、交流電源30は、二次電池40に印加した交流電圧および交流電圧に対する応答電流を検出し、検出した交流電圧および応答電流を、バッテリコントローラ10に送信する。図2に、交流電源30により印加される交流電流、および該交流電流に対する応答電流の一例を示す。 The AC power supply 30 is a device for applying an AC voltage to the secondary battery 40, and applies an AC voltage having a predetermined frequency f C to the secondary battery 40 based on a command from the battery controller 10. The AC power supply 30 detects the AC voltage applied to the secondary battery 40 and the response current to the AC voltage, and transmits the detected AC voltage and response current to the battery controller 10. FIG. 2 shows an example of an alternating current applied by the alternating current power supply 30 and a response current for the alternating current.

バッテリコントローラ10は、充放電装置20および交流電源30を制御して、二次電池40を制御するための装置である。また、本実施形態においては、バッテリコントローラ10は、交流電源30により二次電池40に印加された交流電圧、および該交流電流に対する応答電流に基づいて、二次電池40の現在の可逆容量値QREVの算出を行なう。以下、バッテリコントローラ10により、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出する方法について詳細に説明する。 The battery controller 10 is a device for controlling the secondary battery 40 by controlling the charging / discharging device 20 and the AC power supply 30. In the present embodiment, the battery controller 10 determines the current reversible capacity value Q of the secondary battery 40 based on the AC voltage applied to the secondary battery 40 by the AC power supply 30 and the response current to the AC current. REV is calculated. Hereinafter, a method for calculating the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 by the battery controller 10 will be described in detail.

まず、バッテリコントローラ10は、交流電源30により二次電池40に印加された交流電圧、および該交流電流に対する応答電流に基づいて、下記式(1)にしたがい、二次電池40の交流抵抗|Z|を算出する。
|Z|=V/I ・・・(1)
なお、上記式(1)中、Vは、図2に示すように、二次電池40に印加された交流電圧の振幅であり、また、Iは、該交流電流に対する応答電流の振幅である。
First, the battery controller 10 determines the AC resistance | Z of the secondary battery 40 according to the following formula (1) based on the AC voltage applied to the secondary battery 40 by the AC power supply 30 and the response current to the AC current. | Is calculated.
| Z | = V 0 / I 0 (1)
In the above formula (1), V 0 is the amplitude of the AC voltage applied to the secondary battery 40 as shown in FIG. 2, and I 0 is the amplitude of the response current with respect to the AC current. is there.

次いで、バッテリコントローラ10は、交流電源30により二次電池40に印加された交流電圧、さらには、上記式(1)にしたがって算出された交流抵抗|Z|に基づいて、下記式(2)〜(4)にしたがい、交流電圧と応答電流の位相差θ、交流抵抗|Z|のコンダクタンスZ'、交流抵抗|Z|のリアクタンス−Z''を算出する。
θ=2π・f・t ・・・(2)
Z'=|Z|cosθ ・・・(3)
−Z''=|Z|sinθ ・・・(4)
なお、上記式(2)中、fは二次電池40に印加された交流電圧の周波数であり、tは交流電圧のピーク(図2中、V)から、応答電流のピーク(図2中、I)が得られるまでの時間である。
Next, the battery controller 10 uses the AC voltage applied to the secondary battery 40 by the AC power supply 30 and further the following formulas (2) to (2) based on the AC resistance | Z | calculated according to the above formula (1). According to (4), the phase difference θ between the AC voltage and the response current, the conductance Z ′ of the AC resistance | Z |, and the reactance −Z ″ of the AC resistance | Z |
θ = 2π · f c · t (2)
Z ′ = | Z | cos θ (3)
−Z ″ = | Z | sin θ (4)
In the formula (2), f c is the frequency of the AC voltage applied to the secondary battery 40, t is (in FIG. 2, V 0) peak of the AC voltage from the response current peak (FIG. 2 The time until I 0 ) is obtained.

ここで、図3に示す等価回路に周波数の異なる交流電圧を印加した場合における、交流抵抗|Z|、リアクタンス−Z''の変化を示すシミュレーション結果を、図4、図5に示す。なお、図3に示す等価回路は、二次電池40を示す等価回路モデルであり、図3中において、R1は正負極間における電解液に由来する抵抗(たとえば、Liイオンが正負極間を移動する際の抵抗)であり、R2は反応抵抗(主に、正負極の反応抵抗)であり、C1は電気二重層容量(主に、正極活物質表面および負極活物質表面の電気二重層容量)であり、Zは正負極内における電解液に由来する抵抗(たとえば、Liイオンが電極内を移動する際の抵抗)である。また、図4、図5においては、図3に示す等価回路において、電気二重層容量C1を変化させた場合における、交流抵抗|Z|、リアクタンス−Z''の変化を示すシミュレーション結果を示している。 Here, FIGS. 4 and 5 show simulation results showing changes in the AC resistance | Z | and the reactance -Z ″ when AC voltages having different frequencies are applied to the equivalent circuit shown in FIG. The equivalent circuit shown in FIG. 3 is an equivalent circuit model showing the secondary battery 40. In FIG. 3, R1 is a resistance derived from the electrolyte between the positive and negative electrodes (for example, Li ions move between the positive and negative electrodes). R2 is a reaction resistance (mainly positive and negative reaction resistance), and C1 is an electric double layer capacity (mainly an electric double layer capacity on the surface of the positive electrode active material and the surface of the negative electrode active material). in and, Z w is the resistance derived from the electrolytic solution in the positive and negative in-electrode (e.g., resistance when Li ions move in the electrode). 4 and 5 show simulation results showing changes in AC resistance | Z | and reactance −Z ″ when the electric double layer capacitance C1 is changed in the equivalent circuit shown in FIG. Yes.

図4は、電気二重層容量C1を変化させた場合における、交流抵抗|Z|のシミュレーション結果を示しており、図4に示すように、交流電圧の周波数を1Hzとした場合には、電気二重層容量C1が低下していくと、電気二重層容量C1=1.0×10−1Fで交流抵抗|Z|が上がり始め、電気二重層容量C1=1.0×10−4Fまで交流抵抗|Z|が上昇し、電気二重層容量C1=1.0×10−4F以下では、交流抵抗|Z|が変化しないという傾向を示すこととなる。なお、このような傾向は、交流電圧の周波数を10kHz、100kHz、1000kHz、10000kHzとした場合でも同様となる。ただし、交流電圧の周波数の増大に伴い、交流抵抗|Z|が上昇を開始する点が、より低容量側となる傾向となる。 FIG. 4 shows a simulation result of the AC resistance | Z | when the electric double layer capacitance C1 is changed. As shown in FIG. 4, when the frequency of the AC voltage is 1 Hz, the electric double When the multilayer capacitance C1 decreases, the AC resistance | Z | starts to increase at the electric double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 −1 F, and the AC double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 −4 F When the resistance | Z | increases and the electric double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 −4 F or less, the AC resistance | Z | does not change. Such a tendency is the same even when the frequency of the AC voltage is 10 kHz, 100 kHz, 1000 kHz, or 10,000 kHz. However, as the frequency of the AC voltage increases, the point at which the AC resistance | Z | starts to rise tends to be on the lower capacity side.

また、図5は、電気二重層容量C1を変化させた場合における、リアクタンス−Z''のシミュレーション結果を示しており、図5に示すように、交流電圧の周波数を1Hzとした場合には、電気二重層容量C1が低下していくと、電気二重層容量C1=1.0×10Fからリアクタンス−Z''が上がり始め、電気二重層容量C1=1.0×10−2Fでリアクタンス−Z''が最大値となり、その後、電気二重層容量C1=1.0×10−6Fで、リアクタンス−Z''が基の値となる。なお、このような傾向は、交流電圧の周波数を10kHz、100kHz、1000kHz、10000kHzとした場合でも同様となる。ただし、交流電圧の周波数の増大に伴い、リアクタンス−Z''の最大値が、より低容量側となる傾向となる。 FIG. 5 shows a simulation result of reactance −Z ″ when the electric double layer capacitance C1 is changed. As shown in FIG. 5, when the frequency of the AC voltage is 1 Hz, As the electric double layer capacitance C1 decreases, the reactance -Z ″ starts to increase from the electric double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 0 F, and the electric double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 −2 F The reactance −Z ″ becomes the maximum value, and then the electric double layer capacitance C1 = 1.0 × 10 −6 F, and the reactance −Z ″ becomes the base value. Such a tendency is the same even when the frequency of the AC voltage is 10 kHz, 100 kHz, 1000 kHz, or 10,000 kHz. However, as the frequency of the AC voltage increases, the maximum value of the reactance −Z ″ tends to be lower.

ここで、電気二重層容量C1は、二次電池40の可逆容量値QREVと等しく、主として、二次電池40を構成する正極活物質表面および負極活物質表面の電気二重層容量であり、正極活物質および負極活物質の表面付近に、電解液が十分に存在し、これにより正極活物質および負極活物質の表面付近に、Liイオンが十分存在している場合には、電気二重層容量C1は、比較的高くなる傾向となる。すなわち、この場合には、二次電池40の現在の可逆容量値QREVも比較的高くなる傾向となる。 Here, the electric double layer capacity C1 is equal to the reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40, and is mainly the electric double layer capacity on the surface of the positive electrode active material and the surface of the negative electrode active material constituting the secondary battery 40. When there is a sufficient amount of electrolyte near the surfaces of the active material and the negative electrode active material, and there are sufficient Li ions near the surfaces of the positive electrode active material and the negative electrode active material, the electric double layer capacity C1 Tends to be relatively high. That is, in this case, the current reversible capacity value QREV of the secondary battery 40 tends to be relatively high.

その一方で、正極活物質および負極活物質の表面付近において、電解液が枯渇しており、これにより正極活物質および負極活物質の表面付近に存在するLiイオンの量が十分でない場合には、電気二重層容量C1は、比較的低くなる傾向となる。すなわち、この場合には、二次電池40の現在の可逆容量値QREVも比較的低くなる傾向となる。 On the other hand, when the electrolyte solution is depleted near the surfaces of the positive electrode active material and the negative electrode active material, and the amount of Li ions present near the surfaces of the positive electrode active material and the negative electrode active material is not sufficient, The electric double layer capacity C1 tends to be relatively low. That is, in this case, the current reversible capacity value QREV of the secondary battery 40 tends to be relatively low.

そのため、本実施形態では、バッテリコントローラ10に、このような交流抵抗|Z|およびリアクタンス−Z''と、可逆容量値QREV(電気二重層容量C1)との関係を予め記憶させておき、交流抵抗|Z|およびリアクタンス−Z''と、可逆容量値QREV(電気二重層容量C1)との関係に基づいて、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出するものである。 Therefore, in this embodiment, the battery controller 10 stores in advance the relationship between such an AC resistance | Z | and reactance −Z ″ and the reversible capacity value Q REV (electric double layer capacity C1). AC resistance | Z |, and the reactance -Z '', based on the relationship between the reversible capacity value Q REV (electric double layer capacitor C1), and calculates the current reversible capacity value Q REV of the rechargeable battery 40 .

以下、バッテリコントローラ10により、交流抵抗|Z|およびリアクタンス−Z''と、電気二重層容量C1との関係を用いて、二次電池40の可逆容量値QREVを算出する具体的な方法について、図6に示すフローチャートにしたがって、説明する。 Hereinafter, a specific method for calculating the reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 using the relationship between the AC resistance | Z | and the reactance −Z ″ and the electric double layer capacity C1 by the battery controller 10 will be described. This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、ステップS1では、バッテリコントローラ10により、交流電源30に、二次電池40に交流電圧を印加させるための信号を送出する処理が行なわれる。そして、交流電源30は、バッテリコントローラ10からの信号に基づいて、二次電池40に所定の周波数fの交流電圧を印加する。 First, in step S <b> 1, the battery controller 10 performs a process of sending a signal for applying an AC voltage to the secondary battery 40 to the AC power supply 30. Then, the AC power supply 30 applies an AC voltage having a predetermined frequency f C to the secondary battery 40 based on a signal from the battery controller 10.

次いで、ステップS2では、交流電源30により、二次電池40に印加した交流電圧および交流電圧に対する応答電流を検出する処理が行われ、検出された交流電圧および応答電流は、バッテリコントローラ10に送信される。   Next, in step S <b> 2, the AC power supply 30 performs processing for detecting the AC voltage applied to the secondary battery 40 and the response current for the AC voltage, and the detected AC voltage and response current are transmitted to the battery controller 10. The

ステップS3では、バッテリコントローラ10により、ステップS2で検出された交流電圧および応答電流に基づき、上記式(1)にしたがって、二次電池40の交流抵抗|Z|の算出が行なわれる。   In step S3, the battery controller 10 calculates the AC resistance | Z | of the secondary battery 40 according to the above equation (1) based on the AC voltage and response current detected in step S2.

次いで、ステップS4では、バッテリコントローラ10により、可逆容量の推定範囲PC_REVの算出が行なわれる。具体的には、まず、バッテリコントローラ10は、ステップS3で算出した二次電池40の交流抵抗|Z|、二次電池40に印加した交流電圧の周波数f、および、図4に示すバッテリコントローラ10に予め記憶された交流抵抗|Z|と可逆容量値QREV(電気二重層容量C1)との関係に基づいて、交流抵抗|Z|に基づく可逆容量値QREV_impを算出する。そして、バッテリコントローラ10は、算出した交流抵抗|Z|に基づく可逆容量値QREV_impに基づいて、可逆容量値QREV_impを含む所定の範囲を、可逆容量の推定範囲PC_REVとして算出する。 Next, in step S4, the battery controller 10 calculates a reversible capacity estimation range PC_REV . Specifically, first, the battery controller 10 determines the AC resistance | Z | of the secondary battery 40 calculated in step S3, the frequency f c of the AC voltage applied to the secondary battery 40, and the battery controller shown in FIG. Based on the relationship between the AC resistance | Z | stored in advance in 10 and the reversible capacity value Q REV (electric double layer capacity C1), the reversible capacity value Q REV_imp based on the AC resistance | Z | Then, the battery controller 10 calculates a predetermined range including the reversible capacity value Q REV_imp as the reversible capacity estimation range PC_REV based on the reversible capacity value Q REV_imp based on the calculated AC resistance | Z |.

ここで、図7(A)に、二次電池40について繰り返し充放電を行なった際における、可逆容量値QREVの変化と、交流抵抗|Z|との関係を示す。図7(A)に示すように、二次電池40について繰り返し充放電を行なった場合に、二次電池40の劣化に伴って、可逆容量値QREVが減少していくと、それに伴い交流抵抗|Z|も変化することとなる。なお、図7(A)中において、横軸は、たとえば、サイクル数とすることができる。そして、図7(A)に示すように、たとえば、上述したステップS3において算出された交流抵抗|Z|の値がXであった場合には、バッテリコントローラ10により、交流抵抗|Z|=Xに相当する可逆容量値として、QREV_imp_Xが算出される。そして、バッテリコントローラ10は、図7(A)に示すように、算出された可逆容量値QREV_imp_Xに基づいて、可逆容量の推定範囲PC_REVを設定する。具体的には、可逆容量値QREV_imp_Xを含む所定の値の範囲を、可逆容量の推定範囲PC_REVに設定する。 Here, FIG. 7A shows the relationship between the change in the reversible capacity value Q REV and the AC resistance | Z | when the secondary battery 40 is repeatedly charged and discharged. As shown in FIG. 7A, when the secondary battery 40 is repeatedly charged and discharged, when the reversible capacity value Q REV decreases as the secondary battery 40 deteriorates, the AC resistance decreases accordingly. | Z | will also change. In FIG. 7A, the horizontal axis can be the number of cycles, for example. As shown in FIG. 7A, for example, when the value of the AC resistance | Z | calculated in step S3 is X, the battery controller 10 causes the AC resistance | Z | Q REV_imp_X is calculated as a reversible capacity value corresponding to. Then, as shown in FIG. 7A, the battery controller 10 sets the reversible capacity estimation range PC_REV based on the calculated reversible capacity value Q REV_imp_X . Specifically, a range of a predetermined value including the reversible capacity value Q REV_imp_X is set to the reversible capacity estimation range PC_REV .

次いで、ステップS5では、バッテリコントローラ10により、ステップS2で検出された交流電圧および応答電流に基づき、上記式(2)〜(4)にしたがって、二次電池40のリアクタンス−Z''の算出が行なわれる。   Next, in step S5, the battery controller 10 calculates the reactance -Z '' of the secondary battery 40 according to the above formulas (2) to (4) based on the AC voltage and the response current detected in step S2. Done.

そして、ステップS6では、バッテリコントローラ10により、ステップS5で算出されたリアクタンス−Z''、およびステップS4で算出された可逆容量の推定範囲PC_REVに基づいて、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出する処理が行なわれる。ここで、図7(B)に、二次電池40について繰り返し充放電を行なった際における、可逆容量値QREVの変化と、リアクタンス−Z''との関係を示す。なお、この図7(B)は、上述した図7(A)に対応するグラフであり、図7(A)と同様に、二次電池40について繰り返し充放電を行なった場合に、二次電池40の劣化に伴って、可逆容量値QREVが減少していくと、それに伴いリアクタンス−Z''も変化することとなる。なお、図7(B)中において、横軸は、上述した図7(A)と同様に、たとえば、サイクル数とすることができる。 In step S6, the current reversible capacity of the secondary battery 40 is determined by the battery controller 10 based on the reactance −Z ″ calculated in step S5 and the estimated reversible capacity range PC_REV calculated in step S4. A process for calculating the value Q REV is performed. Here, FIG. 7B shows the relationship between the change in the reversible capacity value Q REV and the reactance −Z ″ when the secondary battery 40 is repeatedly charged and discharged. 7B is a graph corresponding to FIG. 7A described above. Similar to FIG. 7A, when the secondary battery 40 is repeatedly charged and discharged, the secondary battery is shown. As the reversible capacitance value Q REV decreases with the deterioration of 40, the reactance −Z ″ also changes accordingly. In FIG. 7B, the horizontal axis can be the number of cycles, for example, as in FIG. 7A described above.

そして、図7(B)に示すように、たとえば、上述したステップS5において算出されたリアクタンス−Z''の値がYであった場合には、バッテリコントローラ10により、交流抵抗|Z|=Yに相当する可逆容量値として、QREV_imp_Y1およびQREV_imp_Y2の2つの値が算出される。これに対し、バッテリコントローラ10は、ステップS4で算出された可逆容量の推定範囲PC_REVを参照し、QREV_imp_Y1およびQREV_imp_Y2の2つの値のうち、いずれが可逆容量の推定範囲PC_REV内の値であるかの判断を行ない、可逆容量の推定範囲PC_REV内の値、すなわち、QREV_imp_Y2を選択し、これを二次電池40の現在の可逆容量値QREVとして算出する。 Then, as shown in FIG. 7B, for example, when the value of the reactance −Z ″ calculated in step S5 described above is Y, the battery controller 10 causes the AC resistance | Z | = Y. Two values of Q REV_imp_Y1 and Q REV_imp_Y2 are calculated as reversible capacity values corresponding to. In contrast, the battery controller 10 refers to the estimated range P C_REV reversible capacity calculated in the step S4, of the two values of Q REV_imp_Y1 and Q REV_imp_Y2, the value of any is the estimation range P C_REV reversible capacity Is determined, a value in the reversible capacity estimation range PC_REV , that is, Q REV_imp_Y2 is selected, and this is calculated as the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40.

そして、ステップS7に進み、バッテリコントローラ10は、ステップS6で算出された可逆容量値QREVに基づいて、二次電池40を充放電する際における最大充放電電流を設定する処理を行なう。具体的には、バッテリコントローラ10は、可逆容量値QREVが低いほど、二次電池40の経時劣化が進んでいると判断できるため、最大充放電電流の値を小さく設定する。 And it progresses to step S7 and the battery controller 10 performs the process which sets the largest charging / discharging electric current at the time of charging / discharging the secondary battery 40 based on the reversible capacity value QREV calculated by step S6. Specifically, since the battery controller 10 can determine that the deterioration with time of the secondary battery 40 is progressing as the reversible capacity value Q REV is lower, the battery controller 10 sets the maximum charge / discharge current value smaller.

以上のようにして、二次電池40の現在の可逆容量値QREVの算出が行なわれる。 As described above, the current reversible capacity value QREV of the secondary battery 40 is calculated.

本実施形態では、上述したように、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出する際には、まず、図7(A)に示すように、交流抵抗|Z|(図7(A)に示す例では、交流抵抗|Z|=X)を算出し、交流抵抗|Z|に相当する可逆容量値QREV_imp_Xから、可逆容量の推定範囲PC_REVを設定する。ここで、交流抵抗|Z|は、公知のようにコンダクタンスZ'とリアクタンス−Z''の合成ベクトルの絶対値であり、交流抵抗|Z|は、二次電池40の現在の可逆容量値QREVとの相関はあるものの、交流抵抗|Z|から算出される可逆容量値QREV_imp_Xは、二次電池40の現在の可逆容量値QREVと厳密には一致しない場合がある。すなわち、交流抵抗|Z|から、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを精度良く算出することはできない。そのため、本実施形態では、交流抵抗|Z|に相当する可逆容量値QREV_imp_Xから、ある程度幅を持った範囲として、可逆容量の推定範囲PC_REVを設定するに留めておく。 In the present embodiment, as described above, when calculating the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40, first, as shown in FIG. 7A, the AC resistance | Z | In the example shown in A), the AC resistance | Z | = X) is calculated, and the reversible capacity estimation range PC_REV is set from the reversible capacity value Q REV_imp_X corresponding to the AC resistance | Z |. Here, the AC resistance | Z | is the absolute value of the combined vector of the conductance Z ′ and the reactance -Z ″ as is well known, and the AC resistance | Z | is the current reversible capacity value Q of the secondary battery 40. Although there is a correlation with REV , the reversible capacity value Q REV_imp_X calculated from the AC resistance | Z | may not exactly match the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40. That is, the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 cannot be accurately calculated from the AC resistance | Z |. Therefore, in the present embodiment, the reversible capacity estimation range PC_REV is set as a range having a certain width from the reversible capacity value Q REV_imp_X corresponding to the AC resistance | Z |.

一方、上述したように、リアクタンス−Z''も、交流抵抗|Z|と同様に、二次電池40の現在の可逆容量値QREVとの間に相関を有するものであり、そのため、リアクタンス−Z''から算出される可逆容量値QREV_REAは、二次電池40の現在の可逆容量値QREVと高い精度で一致するという性質を有する。しかしその一方で、図7(B)に示すように、リアクタンス−Z''から算出される可逆容量値としては、その性質上、通常、QREV_imp_Y1およびQREV_imp_Y2の2つの値が算出されてしまう。 On the other hand, as described above, the reactance −Z ″ has a correlation with the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 in the same manner as the AC resistance | Z |. The reversible capacity value Q REV_REA calculated from Z ″ has a property that it matches the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 with high accuracy. However, on the other hand, as shown in FIG. 7B , two values of Q REV_imp_Y1 and Q REV_imp_Y2 are usually calculated as the reversible capacity value calculated from the reactance −Z ″ due to its nature. .

そのため、本実施形態では、まず、交流抵抗|Z|に相当する可逆容量値QREV_imp_Xから、ある程度幅を持った範囲として、可逆容量の推定範囲PC_REVを設定し、リアクタンス−Z''から算出される可逆容量値である、QREV_imp_Y1およびQREV_imp_Y2の2つの値のうち、可逆容量の推定範囲PC_REVの範囲内となる値を選択し、これにより、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出するものである。そして、本実施形態によれば、このような方法により、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを高い精度で算出することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, first, the reversible capacity estimation range PC_REV is set as a range having a certain width from the reversible capacity value Q REV_imp_X corresponding to the AC resistance | Z |, and is calculated from the reactance −Z ″. Of the two values Q REV_imp_Y1 and Q REV_imp_Y2 that are the reversible capacity values to be generated , a value that falls within the range of the reversible capacity estimation range PC_REV is selected, whereby the current reversible capacity value of the secondary battery 40 is selected. Q REV is calculated. According to this embodiment, the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 can be calculated with high accuracy by such a method.

次いで、交流電源30により二次電池40に印加する交流電圧の周波数fの設定方法について、説明する。特に、本実施形態においては、二次電池40の可逆容量値QREVの経時変化を検出し、これにより、二次電池40の劣化状態を適切に把握するためには、二次電池40に印加する交流電圧の周波数fとして、二次電池40の現在の可逆容量値QREV、すなわち、電気二重層容量C1を適切に検出可能な周波数を選択し、選択した周波数fを用いて、上述した測定を行なうことが望ましい。特に、二次電池40の現在の可逆容量値QREV、すなわち、電気二重層容量C1を適切に検出するためには、電気二重層容量の充電が終了してしまい、反応物の拡散に律速されるような拡散領域に対応する周波数の交流電圧を印加することは望ましくない。そのため、以下においては、二次電池40に印加する交流電圧の周波数fの設定方法について、説明する。 Next, the method of setting the frequency f c of the AC voltage by the AC power source 30 is applied to the secondary battery 40 will be described. In particular, in the present embodiment, in order to detect the change over time of the reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 and thereby properly grasp the deterioration state of the secondary battery 40, it is applied to the secondary battery 40. as the frequency f c of the AC voltage, current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40, i.e., the electric double layer capacitor C1 and select appropriate detectable frequency, using the frequency f c chosen, above It is desirable to perform the measurement. In particular, in order to properly detect the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40, that is, the electric double layer capacity C 1, charging of the electric double layer capacity is completed, and the rate is limited by the diffusion of the reactant. It is not desirable to apply an AC voltage having a frequency corresponding to such a diffusion region. Therefore, in the following, the method of setting the frequency f c of the AC voltage applied to the secondary battery 40 will be described.

図8は、本実施形態における交流電圧の周波数fの設定方法を説明するための図であり、この図8は、使用前などの経時劣化してない二次電池40について、定電圧を印加した場合の電流値の時間変化を示している。 Figure 8 is a diagram for explaining a method of setting the frequency f c of the AC voltage in the present embodiment, FIG. 8, the secondary battery 40 which is not degraded over time, such as prior to use, a constant voltage The time change of the current value is shown.

この図8に示すように、使用前などの経時劣化してない二次電池40について、定電圧を印加すると、まず、時間tにおいて、定電圧の印加を開始すると、時間tまでは、所定の傾きL1で電流が減衰していく(第1の段階)。次いで、時間tから時間tまでは、第1の段階の傾きL1よりも緩い傾きL2で電流が減衰していき(第2の段階)、次いで、時間tから時間tまでは、第2の段階の傾きL2よりもさらに緩い傾きL3で電流が減衰していくこととなる(第3の段階)。ここで、第1の段階は、電気二重層による反応が起こる電気二重層領域、第2の段階は、正極および負極による反応が起こる電極反応領域、また、第3の段階は、拡散による反応が起こる拡散領域として定義することができる。すなわち、第1の段階および第2の段階は、非拡散領域として、第3の段階は、拡散領域として定義することができる。 As shown in FIG. 8, when a constant voltage is applied to the secondary battery 40 that has not deteriorated with time, such as before use, first, when application of the constant voltage is started at time t 0 , until time t 1 , The current decays with a predetermined slope L1 (first stage). Then, from time t 1 to time t 2, will the current loose gradient L2 than the slope L1 of the first stage is attenuated (second stage), then from the time t 2 to time t 3, the The current attenuates at a slope L3 that is more gentle than the slope L2 in the second stage (third stage). Here, the first stage is an electric double layer region in which a reaction by an electric double layer occurs, the second step is an electrode reaction region in which a reaction by positive and negative electrodes occurs, and the third step is a reaction by diffusion. It can be defined as the diffusion region that occurs. That is, the first stage and the second stage can be defined as non-diffusion areas, and the third stage can be defined as a diffusion area.

これに対して、本実施形態では、交流電圧の周波数fを、tα≦t、tβ≦t、とした場合に、f=1/tαとし、好ましくはf=1/tβとする。すなわち、本実施形態では、図8に示すように使用前などの経時劣化してない二次電池40について、定電圧を印加した場合において、非拡散領域である、時間t〜t、特に時間t〜tにおいて起こっている反応を適切に検知するために、交流電圧の周波数fを上記範囲に設定する。本実施形態によれば、交流電圧の周波数fを上記範囲に設定することにより、二次電池40の電気二重層容量C1を適切に検出することができ、結果として、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを高い精度で算出することが可能となる。 On the other hand, in the present embodiment, when the frequency f c of the alternating voltage is t α ≦ t 2 and t β ≦ t 1 , f c = 1 / t α , preferably f c = 1. / T β . That is, in the present embodiment, when a constant voltage is applied to the secondary battery 40 that has not deteriorated with time such as before use as shown in FIG. 8, the time t 0 to t 2 , which is a non-diffusion region, in particular, In order to appropriately detect the reaction occurring at the time t 0 to t 1 , the frequency f c of the AC voltage is set in the above range. According to this embodiment, by setting the frequency f c of the AC voltage in the above range, it is possible to properly detect the electric double layer capacitor C1 of the rechargeable battery 40, as a result, the current of the secondary battery 40 The reversible capacity value Q REV of can be calculated with high accuracy.

あるいは、交流電圧の周波数fを設定する方法としては、上記方法に代えて、以下に説明する方法を採用してもよい。ここで、図9は、本実施形態における交流電圧の周波数fの別の設定方法を説明するための図であり、この図9は、使用前などの経時劣化してない二次電池40について、周波数を変化させながら交流電圧を印加し、コンダクタンスZ'およびリアクタンス−Z''をプロットしたグラフを示している。 Alternatively, as a method of setting the frequency f c of the AC voltage, instead of the method, it may be adopted the following method. Here, FIG. 9 is a diagram for explaining another method of setting the frequency f c of the AC voltage in the present embodiment, FIG. 9, the secondary battery 40 which is not degraded over time, such as prior to use 5 shows a graph in which an AC voltage is applied while changing the frequency, and conductance Z ′ and reactance −Z ″ are plotted.

この図9に示すように、使用前などの経時劣化してない二次電池40について、周波数を変化させながら、周波数を変化させながら交流電圧を印加した場合に、コンダクタンスZ'およびリアクタンス−Z''をプロットすると、Nyquist plotを描くこととなる。このようなNyquist plotにおいては、図9に示す周波数fαよりも低周波側は、拡散領域に基づくものと判断することができ、一方、周波数fαよりも高周波側は、非拡散領域に基づくものと判断することができる。そのため、本実施形態では、交流電圧の周波数fを、図9に示す周波数fα以上の周波数に設定する。そして、これにより、本実施形態によれば、二次電池40の電気二重層容量C1を適切に検出することができ、結果として、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを高い精度で算出することが可能となる。 As shown in FIG. 9, when an AC voltage is applied to a secondary battery 40 that has not deteriorated over time, such as before use, while changing the frequency, the conductance Z ′ and the reactance −Z ′ are applied. When 'is plotted, a Nyquist plot is drawn. In such a Nyquist plot, it can be determined that the lower frequency side than the frequency f α shown in FIG. 9 is based on the diffusion region, while the higher frequency side than the frequency f α is based on the non-diffusion region. Can be judged. Therefore, in this embodiment, the frequency f c of the AC voltage is set to a frequency above the frequency f alpha shown in FIG. Thus, according to the present embodiment, the electric double layer capacity C1 of the secondary battery 40 can be appropriately detected, and as a result, the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 can be accurately detected. It is possible to calculate.

あるいは、交流電圧の周波数fを設定する方法としては、上記した各方法に代えて、実際に経時劣化させた二次電池40を準備し、実際に経時劣化させた二次電池40について、周波数を変化させながら、交流電圧を印加し、経時劣化させた二次電池40について、図9と同様に、コンダクタンスZ'およびリアクタンス−Z''をプロットし、得られたプロットに基づいて、交流電圧の周波数fを設定する方法を採用してもよい。このような方法によれば、実際に経時劣化させた二次電池40を用いて、交流電圧の周波数fを設定するため、二次電池40の電気二重層容量C1を適切に検出することができ、結果として、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを高い精度で算出することが可能となる。 Alternatively, as a method of setting the frequency f c of the AC voltage, instead of the above-described methods, a secondary battery 40 that is actually deteriorated with time is prepared, and the frequency of the secondary battery 40 that is actually deteriorated with time is determined. In the same manner as in FIG. 9, the conductance Z ′ and the reactance −Z ″ are plotted for the secondary battery 40 that is deteriorated with time by applying an AC voltage while changing the AC voltage, and the AC voltage is based on the obtained plot. how to set the frequency f c may be employed. According to this method, by using the actual secondary battery 40 obtained by time degradation, to set the frequency f c of the AC voltage, it is possible to properly detect the electric double layer capacitor C1 of the rechargeable battery 40 As a result, the current reversible capacity value QREV of the secondary battery 40 can be calculated with high accuracy.

本実施形態においては、二次電池40に交流電圧を印加し、交流電圧を印加した際における、交流抵抗|Z|およびリアクタンス−Z''を算出し、交流抵抗|Z|に相当する可逆容量値QREV_impから、ある程度幅を持った範囲として、可逆容量の推定範囲PC_REVを設定し、リアクタンス−Z''から算出される2つの可逆容量値のうち、可逆容量の推定範囲PC_REVの範囲内となる値を選択し、これにより、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを算出するものである。そのため、本実施形態によれば、二次電池40の抵抗が高くなることに起因する二次電池40内部の抵抗劣化の影響を受けずに、電気二重層容量C1に基づく、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを適切に算出することができる。特に、本実施形態によれば、電気二重層容量C1に基づく、二次電池40の現在の可逆容量値QREVを適切に算出することができることにより、純粋かつ安定的に利用可能な充放電容量を適切に把握することができる。加えて、本実施形態によれば、二次電池40の現在の可逆容量値QREVに応じて、二次電池40の最大充放電電流を設定するため、二次電池40の最大充放電電流を、二次電池40の劣化度に応じた適切なものに設定することが可能となる。 In the present embodiment, an AC voltage is applied to the secondary battery 40, an AC resistance | Z | and a reactance −Z ″ are calculated when the AC voltage is applied, and a reversible capacity corresponding to the AC resistance | Z | the value Q REV_imp, as a range having a certain width, and sets the estimated range P C_REV of reversible capacity, of the two reversible capacity values calculated from the reactance -Z '', the range of the estimated range P C_REV reversible capacity The inner value is selected, and thereby the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 is calculated. Therefore, according to the present embodiment, the secondary battery 40 of the secondary battery 40 based on the electric double layer capacity C1 is not affected by the resistance deterioration in the secondary battery 40 due to the increase in the resistance of the secondary battery 40. The current reversible capacity value Q REV can be appropriately calculated. In particular, according to the present embodiment, since the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40 based on the electric double layer capacity C1 can be appropriately calculated, a charge / discharge capacity that can be used purely and stably. Can be grasped appropriately. In addition, according to the present embodiment, the maximum charge / discharge current of the secondary battery 40 is set in order to set the maximum charge / discharge current of the secondary battery 40 according to the current reversible capacity value Q REV of the secondary battery 40. Thus, it is possible to set the secondary battery 40 to an appropriate one according to the degree of deterioration.

ここで、二次電池においては、劣化の態様として、主として、抵抗劣化(抵抗成分の増大による劣化)および容量劣化(可逆容量値が低下することによる劣化)が挙げられるが、これらのうち、容量劣化が発生した場合には、位相成分が変化するという特性がある。そのため、上述した特許文献1(特開2008−107168号公報)に記載の技術などの従来技術のように、特定の位相範囲における応答電流のみを積分し、得られた積分値に基づいて、二次電池の放電可能容量を算出する技術においては、抵抗劣化と容量劣化とを区別することができないという問題がある。これに対し、本実施形態によれば、上記構成を採用することにより、このような問題を有効に解決できるものである。   Here, in the secondary battery, the deterioration modes mainly include resistance deterioration (deterioration due to an increase in resistance component) and capacity deterioration (deterioration due to a decrease in reversible capacity value). When deterioration occurs, there is a characteristic that the phase component changes. Therefore, as in the conventional technique such as the technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-107168) described above, only the response current in a specific phase range is integrated, and based on the obtained integrated value, two values are integrated. In the technique for calculating the dischargeable capacity of the secondary battery, there is a problem that it is not possible to distinguish between resistance deterioration and capacity deterioration. On the other hand, according to this embodiment, such a problem can be effectively solved by adopting the above configuration.

なお、上述の実施形態において、交流電圧印加装置30は本発明の交流電圧印加手段に、バッテリコントローラ10は本発明の検出手段、交流抵抗算出手段、虚数値算出手段、第1算出手段、第2算出手段、第3算出手段および充放電電流制御手段に、それぞれ相当する。   In the above-described embodiment, the AC voltage application device 30 is the AC voltage application unit of the present invention, and the battery controller 10 is the detection unit, AC resistance calculation unit, imaginary value calculation unit, first calculation unit, and second unit of the present invention. It corresponds to a calculation means, a third calculation means, and a charge / discharge current control means, respectively.

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment was described in order to make an understanding of this invention easy, and was not described in order to limit this invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、交流電圧印加装置30により、二次電池20に交流電圧を印加するような構成を例示したが、たとえば、本実施形態に係る電池制御システムが車両に用いられる場合には、交流電圧印加装置30を使用する代わりに、二次電池40をインバータ回路に接続し、インバータ回路を介して、交流電圧を印加するような構成を採用してもよい。このような構成とすることにより、交流電圧印加装置30を省略することができる。   For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the AC voltage is applied to the secondary battery 20 by the AC voltage application device 30 is illustrated. However, for example, when the battery control system according to this embodiment is used in a vehicle. Instead of using the AC voltage application device 30, a configuration may be adopted in which the secondary battery 40 is connected to an inverter circuit and an AC voltage is applied via the inverter circuit. By setting it as such a structure, the alternating voltage application apparatus 30 can be abbreviate | omitted.

また、上述した実施形態では、一つの二次電池40のみからなる電池制御システムを例示して説明したが、本発明の電池制御装置は、複数の二次電池40からなる電池モジュールについてももちろん適用可能である。   In the above-described embodiment, the battery control system including only one secondary battery 40 has been described as an example. However, the battery control device of the present invention is naturally applicable to a battery module including a plurality of secondary batteries 40. Is possible.

10…バッテリコントローラ
20…充放電装置
30…交流電圧印加装置
40…二次電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery controller 20 ... Charging / discharging apparatus 30 ... AC voltage application apparatus 40 ... Secondary battery

Claims (9)

二次電池に任意の周波数の交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、
前記交流電圧を印加した際における、交流電圧、および前記交流電圧に対する応答電流を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記交流電圧および前記応答電流に基づいて、前記二次電池の交流抵抗値を算出する交流抵抗算出手段と、
前記検出手段により検出された前記交流電圧および前記応答電流に基づいて、前記交流電圧に対する前記応答電流の位相差を算出し、算出した位相差に基づいて、前記交流抵抗値の虚数値を算出する虚数値算出手段と、
前記交流抵抗値と、予め取得した前記交流抵抗値の経時変化と前記二次電池の可逆容量の経時変化との関係を示す情報とに基づいて、前記二次電池の交流抵抗に基づく可逆容量値を算出する第1算出手段と、
前記虚数値と、予め取得した前記虚数値の経時変化と前記二次電池の可逆容量の経時変化との関係を示す情報とに基づいて、前記二次電池の虚数値に基づく可逆容量値を算出する第2算出手段と、
前記第1算出手段で算出された交流抵抗に基づく可逆容量値と、前記第2算出手段で算出された虚数値に基づく可逆容量値とに基づいて、前記二次電池の現在の可逆容量値を算出する第3算出手段と、を備えることを特徴とする電池制御装置。
AC voltage application means for applying an AC voltage of an arbitrary frequency to the secondary battery,
Detecting means for detecting an alternating voltage and a response current to the alternating voltage when the alternating voltage is applied;
AC resistance calculating means for calculating an AC resistance value of the secondary battery based on the AC voltage and the response current detected by the detecting means;
A phase difference of the response current with respect to the AC voltage is calculated based on the AC voltage and the response current detected by the detection means, and an imaginary value of the AC resistance value is calculated based on the calculated phase difference. Imaginary value calculation means;
Based on the AC resistance value and information indicating the relationship between the time-dependent change in the AC resistance value acquired in advance and the time-dependent change in the reversible capacity of the secondary battery, the reversible capacity value based on the AC resistance of the secondary battery. First calculating means for calculating
Based on the imaginary value and information indicating the relationship between the temporal change of the imaginary value acquired in advance and the temporal change of the reversible capacity of the secondary battery, the reversible capacity value based on the imaginary value of the secondary battery is calculated. Second calculating means for
Based on the reversible capacity value based on the AC resistance calculated by the first calculating means and the reversible capacity value based on the imaginary value calculated by the second calculating means, the current reversible capacity value of the secondary battery is calculated. A battery control device comprising: a third calculation means for calculating.
請求項1に記載の電池制御装置において、
前記第3算出手段は、
前記交流抵抗に基づく可逆容量値から、前記二次電池の現在の可逆容量値が存在する範囲を推定し、
前記虚数値に基づく可逆容量値のうち、前記範囲内となる可逆容量値を、前記二次電池の現在の可逆容量値として算出することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1,
The third calculation means includes
From the reversible capacity value based on the AC resistance, estimate the range where the current reversible capacity value of the secondary battery exists,
A battery control device that calculates a reversible capacity value that falls within the range among reversible capacity values based on the imaginary value as a current reversible capacity value of the secondary battery.
請求項1または2に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段により印加する交流電圧の周波数を、経時変化前の二次電池に定電圧を印加した際における応答電流の挙動から決定される周波数に設定することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1 or 2,
The battery control device characterized in that the frequency of the alternating voltage applied by the alternating voltage applying means is set to a frequency determined from the behavior of the response current when a constant voltage is applied to the secondary battery before change with time.
請求項3に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段により印加する交流電圧の周波数を、経時変化前の二次電池に定電圧を印加した際における応答電流の挙動から求められる、前記二次電池の非拡散領域からの応答電流が得られるような周波数に設定することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 3, wherein
The response current from the non-diffusion region of the secondary battery, which is obtained from the behavior of the response current when a constant voltage is applied to the secondary battery before change with time, is the frequency of the alternating voltage applied by the alternating voltage application means. A battery control device characterized in that the frequency is set to be obtained.
請求項1または2に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段により印加する交流電圧の周波数を、経時変化前の二次電池に周波数を変化させながら交流電圧を印加した際における前記二次電池の挙動から決定される周波数に設定することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1 or 2,
The frequency of the AC voltage applied by the AC voltage applying means is set to a frequency determined from the behavior of the secondary battery when an AC voltage is applied while changing the frequency to the secondary battery before aging. A battery control device.
請求項5に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段により印加する交流電圧の周波数を、経時変化前の二次電池に周波数を変化させながら交流電圧を印加することにより求められる、前記二次電池の非拡散領域からの応答電流が得られるような周波数に設定することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 5,
The response current from the non-diffusion region of the secondary battery is obtained by applying the alternating voltage while changing the frequency of the alternating voltage applied by the alternating voltage application means to the secondary battery before aging. A battery control device characterized in that the frequency is set to be obtained.
請求項1または2に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段により印加する交流電圧の周波数を、経時変化後の前記二次電池に交流電圧を印加した際における前記二次電池の挙動から決定される周波数に設定することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1 or 2,
The frequency of the AC voltage applied by the AC voltage applying means is set to a frequency determined from the behavior of the secondary battery when an AC voltage is applied to the secondary battery after change over time. Control device.
請求項1〜7に記載の電池制御装置において、
前記交流電圧印加手段は、インバータ回路により変換された交流電圧を、前記二次電池に印加することを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1,
The AC voltage application means applies an AC voltage converted by an inverter circuit to the secondary battery.
請求項1〜8に記載の電池制御装置において、
前記第3算出手段により算出された前記二次電池の現在の可逆容量値に応じて、前記二次電池の充放電電流を制御する充放電電流制御手段をさらに備えることを特徴とする電池制御装置。
The battery control device according to claim 1,
The battery control apparatus further comprising charge / discharge current control means for controlling charge / discharge current of the secondary battery according to a current reversible capacity value of the secondary battery calculated by the third calculation means. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506952A (en) * 2003-09-26 2007-03-22 ライニシュ−ヴェストファーリシュ−テヒニシェ ホーヒシュレ Method and apparatus for determining the state of charge of a battery
JP2007333494A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Shikoku Electric Power Co Inc Deterioration diagnosis method of storage battery, and deterioration diagnosis device thereof
JP2008107168A (en) * 2006-10-24 2008-05-08 Toyota Central R&D Labs Inc Method and device for detecting battery property
JP2012181037A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Deterioration estimation device, deterioration estimating method, and program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506952A (en) * 2003-09-26 2007-03-22 ライニシュ−ヴェストファーリシュ−テヒニシェ ホーヒシュレ Method and apparatus for determining the state of charge of a battery
JP2007333494A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Shikoku Electric Power Co Inc Deterioration diagnosis method of storage battery, and deterioration diagnosis device thereof
JP2008107168A (en) * 2006-10-24 2008-05-08 Toyota Central R&D Labs Inc Method and device for detecting battery property
JP2012181037A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Deterioration estimation device, deterioration estimating method, and program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7508346B2 (en) 2020-11-30 2024-07-01 日産自動車株式会社 Method for controlling lithium-ion secondary battery

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