JP2014013245A - Battery deterioration model generation and updating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の劣化度を取得するための方法及びそのシステムと、その方法及びシステムに基づく二次電池運営システムとに関する。具体的には、電気自動車の電池の劣化度を取得するための方法及びシステムに関するものである。電池の劣化度を正確に取得することによって、電池の残量値を、便利かつ合理的に測定できると共に、取得された残量値情報に基づいて電池の各種の有効利用及び流通に係る二次電池の管理運営システムが実現される。 The present invention relates to a method and system for obtaining a degree of deterioration of a battery, and a secondary battery operating system based on the method and system. Specifically, the present invention relates to a method and a system for acquiring the degree of battery deterioration of an electric vehicle. Accurately acquiring the battery deterioration level, the remaining battery level can be conveniently and rationally measured, and the secondary usage related to various effective use and distribution of the battery based on the acquired remaining level information. A battery management system is realized.
現在、省エネと環境保護については、各業種において既に一般に注目される焦点課題となっている。自動車業界が盛んに発展されることにつれ、新エネルギー自動車が各国においても非常に重視され新興産業となっている。新エネルギー自動車は、従来の内燃機関自動車と比べると、省エネ、環境保護などのメリットを備えている。しかしながら、現在の新エネルギー自動車は、電池自体の問題によって産業化の生産や市場を大規模的に発展させることが困難であるため、一般ユーザのニーズを満足することができない。これらの課題は、電池のエネルギー密度が低いことを含んでいる。例えば、現在のリチウムイオン電池は、そのエネルギー密度が、150wh/kg程度であるが、ガソリンのエネルギー密度が10000〜12000wh/kgとなっている。また、電池は、その高速充電能力が悪いので、満充電の時間が長すぎる。満充電は、現在の充電能力を用いた場合、約3〜5時間係ることになる。一般の消費者は、家での充電の場合以外には、通常、このような充電速度を受け入れられない。たとえ非飽和充電の高速充電方法を用いた場合にしても、通常約30分もかかってしまう。また、電池のコストも高い。例えば、現在、リチウムイオン電池は、その単位セル容量のコストが3〜5人民元/whであり、一台の車は、電池のコストが、数万から数十万人民元の程度となっている。また、電池の安全性も要求されこともある。電池は、そのエネルギー蓄積が、移動端末デバイス内蔵電池よりも遥かに高いと共に、極端な状況下で衝突、押し出し、高温なの状況を遭わせる可能性も高いため、安全性がさらなる要求されることによって、電気自動車電池のコストを更に増加させてしまう。 At present, energy conservation and environmental protection are already the focus issues that are generally attracting attention in each industry. As the automobile industry is actively developed, new energy vehicles are becoming an important new industry in many countries. New energy vehicles have advantages such as energy saving and environmental protection compared to conventional internal combustion engine vehicles. However, the current new energy vehicle cannot satisfy the needs of general users because it is difficult to develop industrial production and market on a large scale due to the problem of the battery itself. These challenges include the low energy density of the battery. For example, the current lithium ion battery has an energy density of about 150 wh / kg, but the energy density of gasoline is 10000 to 12000 wh / kg. In addition, since the battery has poor high-speed charging capability, the time for full charge is too long. Full charge will take approximately 3-5 hours using the current charge capability. The general consumer usually cannot accept such a charge rate except when charging at home. Even if a fast charging method of non-saturated charging is used, it usually takes about 30 minutes. In addition, the cost of the battery is high. For example, currently, a lithium-ion battery has a unit cell capacity of 3 to 5 RMB / wh, and one car has a battery cost of tens of thousands to hundreds of thousands of RMB. Yes. Also, battery safety may be required. Batteries have much higher energy storage than mobile terminal device built-in batteries, and are more likely to experience collisions, extrusions, and high temperatures under extreme conditions, which further increases safety requirements. This further increases the cost of the electric vehicle battery.
電池の上記課題は、最終に電池自体の技術の進歩によって解決することができるだろうが、コストが高いことや充電の速度が遅いことという課題を根本的に解決することが短い期間内では困難である。 The above-mentioned problems of the battery will eventually be solved by the advancement of the technology of the battery itself, but it is difficult to fundamentally solve the problems of high cost and slow charging speed within a short period of time. It is.
上記電池充電時間が長い、コストが高いという課題を鑑み、新しい電池運営モードを採用することによって既にこれらの課題を解決した。一つの既存運営モードとしては、電池の充電を代えて電池の交換を行うモードである。電池交換の時間は、電池充電の時間に比べて1または2分間までに短縮することができる。電池交換に関連したその他の方式としては、電池のレンタルという方式がある。電気自動車の所有者は、高価な電池を購入するのではなく、電池のレンタル料を支払うのみで済むため、大幅に電気自動車の初期購入コストを削減することができる。もう一つの方式は、電池を、寿命まで有効的に活用することによって、車の電池として使用される段階のコストを間接的に削減する方式である。例えば、電池は、その性能劣化度により電気容量を定格容量のある比率(例えば:80%)まで低下したことを引き起こしたとき、家庭や商業施設の蓄積電池として転用されることができる。更に、電池容量がある値に低下した場合、回収利用することもできる。更にその他の方式としては、電気自動車の電池は、自動車の所有者同士間での流通または交換をすることができるため、電池の持つまたは使用のコストを低下させることができる。 In view of the long battery charging time and high cost, these problems have already been solved by adopting a new battery operation mode. One existing operation mode is a mode in which the battery is replaced instead of being charged. The battery replacement time can be shortened to 1 or 2 minutes compared to the battery charging time. Another method related to battery replacement is a method of battery rental. Since the owner of the electric vehicle only has to pay a battery rental fee instead of purchasing an expensive battery, the initial purchase cost of the electric vehicle can be greatly reduced. The other method is a method for indirectly reducing the cost at the stage of use as a car battery by effectively utilizing the battery until the end of its life. For example, a battery can be diverted as a storage battery in a home or commercial facility when the electrical capacity is reduced to a certain ratio (for example, 80%) of the rated capacity due to the degree of performance deterioration. Furthermore, when the battery capacity drops to a certain value, it can be recovered and used. Furthermore, as another method, since the battery of an electric vehicle can be distributed or exchanged between owners of the vehicle, the cost of the battery can be reduced.
また、電池は、容量が比較的に小さい標準電池パックに設計されても良い。電気自動車は、その使用ニーズに応じて、標準電池パックの個数を自由に設置することができる。標準電池パックの電気容量は、日常使用時の一日の走行距離に必要な電池容量によって決定されても良い。現在の電気自動車は、一つの電池パック(組電池)しか有せず、電池の交換についても、この電池パック(組電池)を交換することとなっている。 The battery may be designed as a standard battery pack having a relatively small capacity. In the electric vehicle, the number of standard battery packs can be freely set according to the use needs. The electric capacity of the standard battery pack may be determined by the battery capacity required for the daily travel distance during daily use. The current electric vehicle has only one battery pack (assembled battery), and the battery pack (assembled battery) is also exchanged for battery replacement.
しかしながら、上記の方式は、何れも共通の技術課題が存在している。即ち、正確に電池の劣化度程度を知る方法が必要としている。言い換えれば、電池の残寿命を正確に知る必要があり、電池の残留使用価値に基づいて、レンタル、流通などの価値判断基準とする。 However, each of the above methods has a common technical problem. That is, a method for accurately knowing the degree of deterioration of a battery is required. In other words, it is necessary to accurately know the remaining life of the battery, and based on the residual use value of the battery, the value is determined as a value judgment standard such as rental or distribution.
電池の劣化度や電池の残寿命を取得するための既存の方法は、電池の充放電実験を行うことによって電池の劣化度を取得する方法である。しかし、この方法は、電池を満充電させて高速放電を行わせる必要もあり、測定に要する時間が非常に長い上、電池に損傷も与えてしまうので、電池の運営の目的として適用しない。 An existing method for acquiring the degree of deterioration of the battery and the remaining life of the battery is a method of acquiring the degree of deterioration of the battery by conducting a charge / discharge experiment of the battery. However, this method needs to fully charge the battery and perform high-speed discharge. It takes a very long time for measurement and damages the battery, so it is not applied for the purpose of battery operation.
また、既存の電池交換方式は、主に、移動端末デバイスに用いられている。レンタル使用過程において、移動端末デバイスの電池が既に充電された回数と、電池の使用時間との2つのパラメータを用いて、レンタルの前後の残り価値を推定することによって、そのレンタル電池の費用が確定されることになっている。ここで、携帯電話等の移動端末デバイスの使用環境は、比較的に安定しており、その使用方式も比較的に固定されている。このため、移動端末の電池の劣化度、充電回数、及び使用時間によっては移動端末の電池の劣化度を大体に反映することができる。しかしながら、電気自動車にとっては、走行の路面状況、季節、気候環境、運転者の運転習慣、車載電気デバイスなの差異及び使用状況などの違いによって、電気自動車の動力や電池の劣化度などは、異なる性質を呈する。 Moreover, the existing battery exchange system is mainly used for the mobile terminal device. In the rental usage process, the cost of the rental battery is determined by estimating the remaining value before and after rental using two parameters: the number of times the battery of the mobile terminal device has already been charged and the battery usage time. Is supposed to be done. Here, the usage environment of a mobile terminal device such as a mobile phone is relatively stable, and its usage method is also relatively fixed. For this reason, depending on the deterioration degree of the battery of the mobile terminal, the number of times of charging, and the usage time, the deterioration degree of the battery of the mobile terminal can be roughly reflected. However, for an electric vehicle, the power of the electric vehicle and the degree of deterioration of the battery vary depending on the road surface condition of the driving, the season, the climate environment, the driving habits of the driver, the difference between the in-vehicle electric device and the usage situation, etc. Presents.
図4は、移動端末デバイスに使用される電池及び電池(EV)の劣化度曲線模式図を示している。図4に示したように、横軸は、電池使用時間と電池の充電回数との比を示し、縦軸は、電池の残量値を示している。図4に示した、移動端末装置に使用された電池の劣化度の曲線から、移動端末デバイスの電池の劣化度曲線が線形であることが分かる。電池の充電回数及び使用時間が、電池の劣化度を大体に反映できる。電気自動車については、電池の劣化度状況と充電回数および使用時間との間には確定できない非線形の関係を表しているため、充電回数及び使用時間を用いただけでは、電池の劣化度程度を正確に反映することはできない。 FIG. 4 shows a schematic diagram of a deterioration degree curve of a battery and a battery (EV) used in the mobile terminal device. As shown in FIG. 4, the horizontal axis indicates the ratio between the battery usage time and the number of times the battery is charged, and the vertical axis indicates the remaining battery level. It can be seen from the curve of the deterioration level of the battery used in the mobile terminal apparatus shown in FIG. 4 that the battery deterioration level curve of the mobile terminal device is linear. The number of times the battery is charged and the usage time can largely reflect the degree of deterioration of the battery. For electric vehicles, a non-linear relationship that cannot be determined between the battery deterioration level and the number of times of charging and usage time is used. It cannot be reflected.
既存の電気自動車の電池の劣化度を推定する方法は、異なる車種(車輌の重量、車載エアコンなどの電気デバイスの仕様)、車が走行の異なる道路状況や外部環境が電池劣化度への影響を考慮した。この方法では、実際のテストによって上記各劣化度ファクタの一部またはある典型的な条件下での電池の劣化度の値を取得して保存しておく。その後、実際の電池劣化度の算出過程において、データベースに保存された各状況と最も類似するエントリを調べることによって、現在の電池の劣化度が確定される。しかし、この方法は、その数が有限である電池劣化度データベースを作成することによって、各種の実際状況下での電池の劣化度を推定する方法となっているが、電気自動車の実際使用において、電池の劣化度を影響する各ファクタの実際のパラメータは、データベースに保存された対応するパラメータとは、完全に同様でないため、電池の実際劣化度が、劣化度データベースから検索し得た劣化度とは誤差が生じてしまう。図5は、異なる電池単体間の劣化度曲線の差異性を示している。図5に示したように、異なる電池の実際劣化度モードが異なり、基準モデルとの間にはずれが存在する。 The method of estimating the battery degradation level of existing electric vehicles is based on different vehicle types (vehicle weights, specifications of electrical devices such as in-vehicle air conditioners), different road conditions in which the vehicle travels, and the external environment. Considering. In this method, a part of each deterioration factor or a value of the deterioration degree of a battery under a certain typical condition is acquired and stored by an actual test. Thereafter, in the actual battery deterioration degree calculation process, the current battery deterioration degree is determined by examining the entry most similar to each situation stored in the database. However, this method is a method of estimating the degree of deterioration of the battery under various actual situations by creating a battery deterioration degree database having a finite number, but in actual use of electric vehicles, Since the actual parameters of each factor that affects the battery degradation level are not completely the same as the corresponding parameters stored in the database, the actual degradation level of the battery is the degradation level that can be retrieved from the degradation database. Will cause an error. FIG. 5 shows the difference in the deterioration curve between different batteries. As shown in FIG. 5, the actual deterioration degree modes of different batteries are different, and there is a deviation from the reference model.
さらには、電池のレンタルまたは電池交換の運営モード下では、異なるメーカーの電池は、異なる自動車会社の異なる車種に用いる可能性がある。車の電池(例えば、リチウムイオン電池)の固有の特性によって、型番が同じである電池を用いたとしても、個体の差異を有する。異なるメーカーの電池間では、個体の差がより顕著になる。そのため、電池劣化度を影響する様々なファクタ間の相互作用の可能な組合せは、膨大となる。このように使用の場合には、このような電池劣化度の測定方法は、その誤差がより拡大されるため、電池のレンタル運営に要求される測定精度が提供することができない。規模がより大きい劣化度データベースを事前に確立させることによって、測定誤差がある程度に低下させることができるが、電池の種類、車の型番、道路状況、運転習慣、気候条件などの様々なファクタが電池の劣化度への影響の複雑さを考慮すると、測定精度の要求を満足できるデータベースを事前に確立することが非常に困難である。 Furthermore, under the operation mode of battery rental or battery replacement, batteries from different manufacturers may be used for different car models from different car companies. Due to the inherent characteristics of car batteries (for example, lithium ion batteries), even if batteries with the same model number are used, there are individual differences. Individual differences are more pronounced between batteries from different manufacturers. Therefore, the possible combinations of interactions between various factors that affect the degree of battery degradation are enormous. In the case of use in this way, such a battery deterioration degree measurement method cannot provide the measurement accuracy required for battery rental operation because the error is further expanded. Establishing a larger degradation database in advance can reduce the measurement error to some extent, but various factors such as battery type, car model number, road conditions, driving habits, and climatic conditions Considering the complexity of the effect on the degree of degradation of the database, it is very difficult to establish in advance a database that can satisfy the measurement accuracy requirements.
本発明は、従来技術における上記課題に鑑みて、電池の劣化度を正確に取得できる、電池劣化度を取得するための方法及びシステムを提供することを目的とする。本発明の方法及びシステムによれば、劣化度に関するパラメータを用いて劣化度モデルに対して逐次に更新し、更新された劣化度モデルを用いて算出を行うことによって高い精度の電池劣化度が得られる。 An object of the present invention is to provide a method and a system for acquiring a battery deterioration degree that can accurately acquire the deterioration degree of the battery in view of the above-described problems in the prior art. According to the method and system of the present invention, a battery deterioration degree with high accuracy can be obtained by sequentially updating the deterioration degree model using the parameters related to the deterioration degree and performing calculation using the updated deterioration degree model. It is done.
本発明のもう一つの目的は、取得された電池劣化度の関連情報に基づいて、電池のレンタル、交換、流通、再利用などに必要な各種の方法を実現することである。 Another object of the present invention is to realize various methods necessary for battery rental, replacement, distribution, reuse, and the like based on the acquired information on the degree of battery deterioration.
本発明の一つの態様によれば、電池データ及び電池の劣化度に関するデータを採集し、採集された電池データ及び電池の劣化度に関するデータの処理を行って、電池の劣化度に関するパラメータを取得するステップと、取得された電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池劣化度モデルを構築すると共に、電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池の劣化度モデルを更新するステップと、電池劣化度モデル及び電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池の劣化度を算出するステップとを含む、電池の劣化度を取得する方法を提供する。 According to one aspect of the present invention, battery data and data relating to the degree of deterioration of the battery are collected, the collected battery data and data relating to the degree of deterioration of the battery are processed, and parameters relating to the degree of deterioration of the battery are acquired. A step of constructing a battery deterioration degree model using the acquired parameters relating to the battery deterioration degree, a step of updating the battery deterioration degree model using the parameter relating to the battery deterioration degree, the battery deterioration degree model, and the battery The method of acquiring the deterioration degree of a battery including the step which calculates the deterioration degree of a battery using the parameter regarding the deterioration degree of is provided.
本発明のもう一つの態様によれば、電池データ及び電池の劣化度に関するデータを採集し、採集された電池データ及び電池の劣化度に関するデータの処理を行って、電池の劣化度に関するパラメータを取得すると共に、パラメータを順次に劣化パラメータ履歴表に記憶するデータ採集装置と、取得された電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池劣化度モデルを構築すると共に、電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池の劣化度モデルを更新する劣化度モデル構築/更新装置と、電池劣化度モデル及び電池の劣化度に関するパラメータを用いて電池の劣化度を算出する劣化度算出装置とを備える、電池の劣化度を取得するシステムを提供する。 According to another aspect of the present invention, the battery data and the data relating to the degree of deterioration of the battery are collected, the collected battery data and the data relating to the degree of deterioration of the battery are processed, and the parameter relating to the degree of deterioration of the battery is obtained. In addition, a data collection device for sequentially storing the parameters in the deterioration parameter history table and a battery deterioration degree model are constructed using the acquired parameters relating to the battery deterioration degree, and the battery using the parameters relating to the battery deterioration degree. A deterioration degree model construction / update device for updating a deterioration degree model of the battery, and a deterioration degree calculating device for calculating the deterioration degree of the battery using parameters relating to the battery deterioration degree model and the battery deterioration degree. Provide a system to acquire.
本発明のもう一つの態様によれば、電池の劣化度パラメータ履歴表データを電池応用管理センターに伝送するステップと、電池応用管理センターは、劣化度パラメータ履歴表データをデータベースに記録し、劣化度パラメータ履歴表データを用いて電池の劣化度モデルを更新するステップと、データベースから、電池に対応する劣化度モデルデータ項目をサーチし、電池に対応する劣化度モデルデータ項目が無ければ、電池劣化度関連パラメータ及び新たに算出された劣化度数値に基づいて電池劣化度モデルを更新し、対応するデータ項目を生成するステップとを含む電池劣化度モデルの生成/更新方法を提供する。 According to another aspect of the present invention, the step of transmitting the battery deterioration degree parameter history table data to the battery application management center, the battery application management center records the deterioration degree parameter history table data in the database, and the deterioration degree The step of updating the battery deterioration level model using the parameter history table data, and searching the database for the deterioration level model data item corresponding to the battery, and if there is no deterioration level model data item corresponding to the battery, the battery deterioration level A method for generating / updating a battery deterioration level model is provided that includes updating a battery deterioration level model based on related parameters and a newly calculated deterioration level value and generating a corresponding data item.
また、本発明は、劣化度関連情報を利用するデータ応用サブシステムを提出した。これらのデータ応用サブシステムは、電池充電ステーション、電池交換ステーション、家庭の充電、各種の電気自動車、及び蓄電システム等の電池応用の場所を含んで良い。データ応用サブシステムは、本システムによって提供された劣化度データと、劣化度データ、電池関連のデータ及び劣化度に関するパラメータとの関係とを用いて、電池の交換、充電、管理、車輌の運転等に支援を提供する。 In addition, the present invention has submitted a data application subsystem that utilizes the degradation degree related information. These data application subsystems may include battery application locations such as battery charging stations, battery exchange stations, home charging, various electric vehicles, and power storage systems. The data application subsystem uses the deterioration level data provided by the system and the relationship between the deterioration level data, battery-related data, and parameters related to the deterioration level, battery replacement, charging, management, vehicle operation, etc. Provide support to.
本発明によれば、初期劣化度を基に、モデル更新動作において、一定の数学式を採用してモデルのその他の部分を推定する必要があるため、一定の誤差が生じる可能性がある。本発明は、劣化度モデルキャリブレーションの方法も提出した。以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を説明する。これによって、本発明の上記した目的及びその他の目的、特徴、優れた点は、より一層明らかになる。 According to the present invention, in the model update operation, it is necessary to estimate other parts of the model by adopting a certain mathematical expression based on the initial deterioration degree, so that a certain error may occur. The present invention has also submitted a method for calibrating the degree of deterioration model. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As a result, the above-described object and other objects, features, and superior points of the present invention will become more apparent.
以下に、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例について詳細な説明を行う。本発明に対する理解の混乱を避けるため、発明の記述において、本発明にとって必要でない細かい部分及び機能についての説明を省略した。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In order to avoid confusion with the understanding of the present invention, in the description of the invention, descriptions of details and functions that are not necessary for the present invention are omitted.
以下は、本発明に係る電池劣化度を取得するためのシステムの好ましい実施例について述べる。本発明は、ここで示した具体的な実施例に限らず、本発明の主旨を逸脱しない限り、具体的な状況に応じて、本発明の電池劣化度を取得するシステム及びその応用に対して各種の組合せをすることができると理解すべきである。本発明の一つの好ましい実施例によれば、本発明の電池の劣化度を取得するシステムは、以下のいくつかの相互作用するサブシステムを含む。即ち、
1)電池の劣化度ファクタのパラメータ採集サブシステム;
2)電池劣化度モデルの構築/更新サブシステム;
3)電池劣化度の算出サブシステム;
4)電池劣化度関連パラメータのDCL記憶システム。
また、本発明に係る電池劣化度を取得するシステムは、以下のサブシステムを更に含んでもよい。即ち、
5)劣化度モデルキャリブレーションシステム;
6)電池劣化度データに基づくデータ応用サブシステム。
The following describes a preferred embodiment of a system for obtaining the degree of battery degradation according to the present invention. The present invention is not limited to the specific embodiments shown here, and is applicable to a system for acquiring the degree of battery degradation of the present invention and its application according to a specific situation without departing from the gist of the present invention. It should be understood that various combinations can be made. In accordance with one preferred embodiment of the present invention, the system for obtaining the degree of battery degradation of the present invention includes several interacting subsystems: That is,
1) Battery degradation factor parameter collection subsystem;
2) Battery degradation model construction / update subsystem;
3) Battery degradation degree calculation subsystem;
4) DCL storage system for parameters related to battery degradation.
Moreover, the system for acquiring the battery deterioration level according to the present invention may further include the following subsystems. That is,
5) Degradation model calibration system;
6) Data application subsystem based on battery degradation data.
図1は、本発明に係る電池劣化度を取得するためのシステムの好ましい実施例の基本構成を示すブロック図である。この実施例によれば、電池劣化度を取得するためのシステムは、電池系に接続された採集サブシステム11と、モデル構築/更新サブシステム12と、劣化度算出サブシステム13と、劣化度パラメータ履歴表(DCL:劣化状態ログ)記憶サブシステム14とを含む。劣化度関連パラメータの採集サブシステム11は、電池システムに接続され、電池またはその管理システムから電池の各種のデータを採集して、劣化度データなどの情報を電池システムへ伝送する。採集サブシステム11は、採集した電池の各種の原始データ及びその他のデータを処理して劣化度に関するパラメータを得てから、処理して得られたデータをモデル構築/更新サブシステム12に伝送される。また、採集サブシステム11は、採集された電池の各種のパラメータ及び処理して得られた電池のデータを、DCL記憶サブシステム14へ伝送して記憶する。劣化度算出サブシステム13は、それぞれ、DCL記憶サブシステム12及びモデル構築/更新サブシステム12に接続され、これらの二つのサブシステムから、劣化度に関するパラメータ及び更新された劣化度のモデルを取得して、電池の劣化度の算出を行う。その後、算出された結果がDCL記憶サブシステムへ伝送して保存される。DCL記憶サブシステムは、電池の各種のデータ及びパラメータを、対応する電池の履歴データとして記憶する。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a preferred embodiment of a system for acquiring a battery deterioration degree according to the present invention. According to this embodiment, the system for acquiring the battery deterioration degree includes a
図2は、図1に示した、電池の劣化度を取得するためのシステムに、モデルキャリブレーションサブシステム15を加えたシステムの構造を示す図である。電池の基本データを取得するために、一つの実例として、劣化度モデルキャリブレーションサブシステム15は、電池の充放電サイクル試験またはその他の方法を利用して電池のデータを取得しても良い。劣化度モデルキャリブレーションサブシステム15は、実際に測定し得た電池劣化度の数値と、採集して得られた劣化度に関するパラメータとに基づいて、電池の初期劣化度モデルを構築し或いはキャリブレーションを行って電池の劣化度モデルを更新しても良い。また、劣化度モデルキャリブレーションサブシステム15は、取得された電池のデータに基づいて、モデルを実際の状況に接近させるように、例えば、数学的な計算などの非実測によって得られた部分に対して更新及びキャリブレーションを行う。これによって、モデル算出によって得られた劣化度のデータが、より正確になる。
FIG. 2 is a diagram showing a system structure in which the
図3は、図1に示した、電池の劣化度を取得するためのシステムに、データ解析/応用サブシステム16を加えたシステムの構造を示す図である。データ解析/応用サブシステム16は、DCLデータ、劣化度関連パラメータ、劣化度算出結果等のデータを解析し、更に、解析の結果を外部システムに供給して使用される。 FIG. 3 is a diagram showing a system structure in which the data analysis / application subsystem 16 is added to the system for obtaining the deterioration degree of the battery shown in FIG. The data analysis / application subsystem 16 analyzes data such as DCL data, degradation level related parameters, degradation level calculation results, and supplies the analysis results to an external system for use.
図6は、本発明に係る電池の劣化度を取得するためのシステムと、対応するサブシステムとを組み合わせた構造全体の一実施例を示すブロック図である。図6に示した実施例は、図1〜図3に示した三つの電池の劣化度を取得するためのシステムの構造に比べ、サブシステムの構成上には差異が見られる。図6に示した実施例において、電池の劣化度を取得するためのシステムと対応する応用サブシステムとは、全体として、情報交換アダプタ61と、劣化度測定装置62と、データ解析装置63と、劣化度モデル構築/更新装置64と、劣化度パラメータ履歴表(DCL)データベース65と、電池応用サブシステム66と、データ応用サブシステム67とを含んでいる。図6に示したように、情報交換アダプタ61は、電池応用サブシステム66に接続しており、電池の劣化度関連パラメータを採集及び一時的に記憶するものである。ここで、電池応用サブシステム66は、例えば、電気自動車、電動バイク、電動自転車、その他の電池応用システムなどの電池の応用可能な場合を含んでいる。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the entire structure in which a system for acquiring the degree of deterioration of a battery according to the present invention and a corresponding subsystem are combined. The embodiment shown in FIG. 6 shows a difference in the configuration of the subsystem as compared with the structure of the system for acquiring the degree of deterioration of the three batteries shown in FIGS. In the embodiment shown in FIG. 6, the application subsystem corresponding to the system for acquiring the deterioration level of the battery as a whole includes an information exchange adapter 61, a
図6において、情報交換アダプタ61及び電池応用サブシステム66は、電池の劣化度ファクタのパラメータ採集サブシステムを構成することができる。このサブシステムは、1つまたは複数の電池モジュールから電池のDCLデータまたはその他の関連コントローラから関連する電池DCLデータを取得し、伝送ネットワークを介して劣化度サブシステムに供給する。また、このサブシステムは、劣化度サブシステムから得られた算出結果を、将来使用のために一時的に記憶しておく。詳細な説明については、後述する「電池劣化度モデルの構成方法及び劣化度パラメータ採集サブシステム」を参照する。 In FIG. 6, the information exchange adapter 61 and the battery application subsystem 66 can constitute a parameter collection subsystem for a battery deterioration factor. The subsystem obtains battery DCL data from one or more battery modules or related battery DCL data from other related controllers and provides it to the degradation subsystem via the transmission network. In addition, this subsystem temporarily stores the calculation result obtained from the degradation degree subsystem for future use. For a detailed description, refer to “Battery Degradation Model Configuration Method and Degradation Parameter Collection Subsystem” described later.
電池劣化度ファクタのパラメータ採集サブシステムとその他のデバイスとの間での伝送ラインは、電池の劣化度ファクタのパラメータ伝送ネットワークを構成することができる。伝送ネットワークは、電池のDCLデータ、劣化度関連パラメータ及び対応する時間パラメータなどの伝送を行う。劣化度モデル構築/更新手段64とDCLデータベース65は、電池劣化度モデルの構築/更新サブシステムを構成することができる。劣化度モデル構築/更新手段64は、劣化度初期モデルを構築し、更新する。劣化度初期モデルは、実験などの手段によって得られた電池データを用いて形成された劣化度算出モデルであっても良い。更に、この初期モデルと実際の電池DCLデータとに基づいて自動的に劣化度更新モデルを生成しても良い。劣化度更新モデルの生成過程は、電池DCLのデータ量の増加につれて劣化度モデルの算出精度が向上し、算出された電池劣化度のデータも、より精確になること、いわゆる劣化度モデルの更新である。劣化度モデル構築/更新手段64に関する詳細な動作過程は、後述する「電池の劣化度モデルの構築/更新サブシステム」を参照する。
The transmission line between the battery degradation factor parameter collection subsystem and other devices may constitute a battery degradation factor parameter transmission network. The transmission network transmits battery DCL data, degradation-related parameters, and corresponding time parameters. The deterioration model building / updating means 64 and the
劣化度測定装置62及びデータ解析装置63は、電池の劣化度の算出サブシステムを構成することができる。ここで、劣化度測定装置62は、劣化度モデルと、DCLデータベースから得られた電池のDCLデータと、電池データ採集サブシステムから直接に得られた電池のパラメータとに基づいて、具体的な劣化度データの算出を行う。具体的な劣化度データが得られた後、劣化度測定装置62は、これらのデータをパラメータとする。劣化度測定装置62は、劣化度モデル更新手段64により供給された更新劣化度モデルに基づいて対応する電池の劣化度データを算出すると共にDCLデータベースに供給して保存する。詳細な劣化度算出方法については、後述する「電池劣化度算出サブシステム」を参照する。
The deterioration
データ解析モジュール63は、次に述べる劣化度データ応用サブシステムにサービスを提供する。データ解析モジュール63は、DCLデータベースにおけるDCLデータと、電池劣化度に関するデータと、処理によって得られた電池の劣化度に関するパラメータと、対応する劣化度データとを用いて、例えば、電池の充電電流と対応する劣化度データとの関係などの、外部のデータ応用サブシステムに注目される電池のあるパラメータを解析し得て、これらの解析結果を、外部の劣化度データ応用システムへ供給する。図6においては、電池の劣化度に基づくデータ応用サブシステムと情報交換アダプタ61とは、伝送ネットワークを介して接続されている。データ応用サブシステムは、情報交換アダプタ61におけるデータ一時記憶メモリに一時記憶されているデータを受信して利用する。例えば、データ応用サブシステムは、データ一時記憶メモリに記憶した劣化度データに基づいて、どの方式で運転するのが最適であるか、どの方式で電池を充電するのが最適であるか等を確定する。詳細な説明については、後述する「電池劣化度に基づくデータ応用サブシステム」を参照する。
The
実際の応用においては、電池性能の劣化度は、複数のファクタが共同の作用によって生じた結果である。例えば、電池の充放電利用や放置などによっても電池の劣化が生じる。鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池などの異なる種類の電池は、異なる劣化度の特性を持つことである。各種の電池のメカニズムを研究及び実験することによって、現在、基本的な劣化度モデルを用いて各種の電池の劣化度特性を描写することが可能となっている。しかしながら、このように、ある種類の電池に対して作成した初期劣化度モデルは、電池の劣化度特性の平均状態しか反映できない。電池個体の実際の劣化度特性に関して、上記の図5に示したように、個体間の顕著な誤差が存在する。 In actual application, the degree of degradation of battery performance is the result of multiple factors resulting from a joint action. For example, the battery is deteriorated by charging / discharging or leaving the battery. Different types of batteries, such as lead-acid batteries, nickel metal hydride batteries, and lithium batteries, have different degradation characteristics. By studying and experimenting with various battery mechanisms, it is now possible to describe the degradation characteristics of various batteries using a basic degradation model. However, the initial deterioration model created for a certain type of battery can reflect only the average state of the deterioration characteristics of the battery. Regarding the actual deterioration degree characteristics of individual batteries, as shown in FIG. 5 above, there is a significant error between individuals.
本発明の電池劣化度を取得するためのシステムの好ましい実施例によれば、既知または既存の電池の電池初期劣化度モデルを用い、データの予測、更新及びキャリブレーション等の技術処理によって、電池個体の劣化度特性を正確に反映できる更新劣化度モデルが自動的に生成されることが可能である。 According to a preferred embodiment of the system for acquiring the battery degradation level of the present invention, the battery individual model is obtained by technical processing such as data prediction, update, and calibration using a battery initial degradation model of a known or existing battery. It is possible to automatically generate an updated deterioration degree model that can accurately reflect the deterioration degree characteristics of the.
本発明は、初期劣化度モデルの構築、更新劣化度モデルの生成、劣化度の取得及び劣化度の利用などのいくつかの部分により構成される。各部分は、対応する方法及びサブシステムを含む。本発明に係る一つの実施形態によれば、車載の電池劣化度測定装置を採用してもよい。単独な電池劣化度測定装置を採用して良い。また、ネットワーク化された電池劣化度測定システムを採用して良いし、ネットワークと測定装置を混合した測定システムを採用しても良い。 The present invention is composed of several parts such as construction of an initial deterioration degree model, generation of an update deterioration degree model, acquisition of deterioration degree, and use of deterioration degree. Each part includes a corresponding method and subsystem. According to one embodiment of the present invention, an in-vehicle battery deterioration measuring device may be employed. A single battery deterioration measuring device may be adopted. Moreover, a networked battery deterioration degree measurement system may be employed, or a measurement system in which a network and a measurement device are mixed may be employed.
本発明に係る各部分は、対応する各サブシステムによって形成されても良い。採集サブシステムは、電池の劣化度に関する各種のパラメータの電池データを採集し、これらのデータに対して必要な各種のプレ処理を行った後、伝送ネットワークを介して、データを、電池の劣化度の算出を行うサブシステムへ伝送する。予め設定した劣化度モデルに基づいて、電池の劣化度を算出する。また、高精度の算出結果を取得するために、劣化度モデルに対して、拡充、更新、キャリブレーションの処理を採用した。上記算出によって得られた電池劣化度情報に基づいて、電池及び電池を使用するデバイスに対して、対応する操作制御を行うことや対応する情報を供給することによって、電池や電池を使用するデバイスの要求を効率よく満足させることができる。 Each part according to the present invention may be formed by each corresponding subsystem. The collection subsystem collects battery data for various parameters related to battery degradation, performs various pre-processing on these data, and then transmits the data to the battery degradation via the transmission network. It is transmitted to the subsystem that performs the calculation. A battery deterioration degree is calculated based on a preset deterioration degree model. In addition, in order to obtain a highly accurate calculation result, expansion, update, and calibration processes were adopted for the deterioration model. Based on the battery deterioration level information obtained by the above calculation, the battery or the device using the battery is controlled by performing corresponding operation control or supplying the corresponding information. The request can be satisfied efficiently.
本発明においては、標準電池パックの個数について自由に配置して良いし、一部またはすべての標準電池パックを自由に交換させても良い。本発明においては、そのような特性を有する電池パックを、自由式電池パック(FBP:Flexible Batterry Pack)と呼ばれる。自由式の電池パックを採用することにより、より効果的に電気自動車の初期購入コストを低下させることができるため、電気自動車の普及を促進することにも役立つ。自由式の電池パックと、電池レンタルの運営モードとを結合することによって、さらに電気自動車の日常の使用コストを削減することが可能である。 In the present invention, the number of standard battery packs may be freely arranged, or some or all of the standard battery packs may be freely replaced. In the present invention, a battery pack having such characteristics is referred to as a free battery pack (FBP). By adopting the free battery pack, the initial purchase cost of the electric vehicle can be reduced more effectively, which helps to promote the spread of the electric vehicle. By combining the free battery pack and the battery rental operation mode, it is possible to further reduce the daily use cost of the electric vehicle.
本発明に記載されている電池の使用形態は、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、距離拡張式電動自動車などの複数の使用形態を含んでいる。また、この使用形態は、電動自転車や電動バイクの使用形態を含んでも良い。また、本発明に記載されている電池は、異なる構成形態を含んでいる。その構成形態は、例えば、電池パック(組電池を称する場合もある)に対して部分交換や拡充できない固定式の電池パックを有する以外に、電池パックに対して自由に拡充、交換、使用及び制御可能な自由式の電池パックFBPを有しても良い。また、本発明に係る電池は、非駆動用途の電池であっても良い。例えば、電力を蓄積するための蓄電バッテリであってもよい。 The usage pattern of the battery described in the present invention includes a plurality of usage patterns such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and a distance extension type electric vehicle. Moreover, this usage pattern may include a usage pattern of an electric bicycle or an electric motorcycle. Moreover, the battery described in the present invention includes different configurations. The configuration is, for example, freely expanding, replacing, using and controlling the battery pack in addition to having a fixed battery pack that cannot be partially replaced or expanded with respect to the battery pack (sometimes referred to as an assembled battery). A possible free battery pack FBP may be included. The battery according to the present invention may be a battery for non-driving applications. For example, it may be a storage battery for storing electric power.
以下は、本発明の電池の劣化度を測定するシステムを実現するための具体的な方法及び対応するサブシステムの構成について説明する。 Hereinafter, a specific method for realizing a system for measuring the degree of deterioration of a battery according to the present invention and a configuration of a corresponding subsystem will be described.
1、電池劣化度モデルの構成方法及び劣化度パラメータ採集サブシステム
電気自動車の電池の劣化度は、多くのファクタ同士の相互作用による結果である。電池の劣化度を正確に算出するためには、各劣化度ファクタのパラメータを記録する必要がある。電池の劣化度は、これらの劣化度のパラメータの値に基づいて確定される。これらのパラメータは、主に、電池属性のパラメータfb、電池充放電関連のパラメータfp、電池の使用環境のパラメータfe、車輌に関するパラメータfv(例えば、自動車のパラメータ、電気的レベル等)を含む。
1. Battery Degradation Model Configuration Method and Degradation Parameter Collection Subsystem The degree of battery degradation in electric vehicles is a result of the interaction of many factors. In order to accurately calculate the degree of deterioration of the battery, it is necessary to record parameters of each degree of deterioration factor. The deterioration degree of the battery is determined based on the values of these deterioration degree parameters. These parameters mainly include a battery attribute parameter fb, a battery charge / discharge related parameter fp, a battery usage environment parameter fe, and a vehicle parameter fv (for example, a car parameter, an electrical level, etc.).
電池の劣化度モデルを構築することは、電池の劣化度と、それぞれの劣化度パラメータとの関係を確定するためである。この関係は、数学の関係式で示されることができる。また、表やデータベースで示されることもできる。電池の初期劣化モデル及び更新劣化度モデルは、以下の式で示すことができる。即ち、 The reason for constructing the battery deterioration degree model is to establish the relationship between the battery deterioration degree and the respective deterioration degree parameters. This relationship can be expressed by a mathematical relational expression. It can also be shown in a table or database. The initial deterioration model and the update deterioration degree model of the battery can be expressed by the following equations. That is,
電池的劣化度モデルDs=Func(fb、fp、fe、fv) …(1) Battery-like degradation model Ds = Func (fb, fp, fe, fv) (1)
上記の電池劣化度モデルDsにおいては、電池属性パラメータfb及び電池充放電関連のパラメータfpを考慮した以外、電池の使用環境のパラメータfe及び車輌に関するパラメータfvも考慮した。 In the battery deterioration model Ds described above, in addition to the battery attribute parameter fb and the battery charge / discharge related parameter fp, the battery use environment parameter fe and the vehicle parameter fv are also considered.
上記のモデルは、電池の劣化度と、ある測定時刻の電池劣化度のパラメータとの関係を反映しものである。このような、ある時刻の劣化度パラメータに基づくモデルは、特定されたある電池が、ある特定のデバイスに使用される場合の劣化度状況をより良く反映できる。ただし、電池のレンタル等の使用形態については、このような、瞬間パラメータに基づくモデルは、完全な劣化度モデルを構成することができない。また、電池の実際劣化度の値を算出することもできない。従って、本発明は、現在の劣化度パラメータを採集するだけでなく、以前の劣化度パラメータを保持しているため、ある電池に対する固有の劣化度パラメータ履歴表(DCL)が形成された。DCLは、次の式(2)で表されることができる。 The above model reflects the relationship between the battery deterioration degree and the battery deterioration degree parameter at a certain measurement time. Such a model based on the deterioration degree parameter at a certain time can better reflect the deterioration degree situation when a specified battery is used for a specific device. However, for usage patterns such as battery rental, such a model based on instantaneous parameters cannot constitute a complete deterioration model. In addition, the value of the actual deterioration degree of the battery cannot be calculated. Therefore, since the present invention not only collects the current deterioration level parameters but also holds the previous deterioration level parameters, a specific deterioration level parameter history table (DCL) for a certain battery is formed. DCL can be expressed by the following equation (2).
DCL_t
=DCL_t−1+(fb_t,fp_t,fe_t,fv_t) …(2)
DCL_t
= DCL_t-1 + (fb_t, fp_t, fe_t, fv_t) (2)
従って、本発明においては、劣化度モデルは、固有DCLの関数となり、以下の式(3)で表せる。 Therefore, in the present invention, the deterioration model is a function of the intrinsic DCL and can be expressed by the following equation (3).
劣化度モデル=Func(DCL_t) …(3) Deterioration degree model = Func (DCL_t) (3)
電池相関パラメータは、より詳細に分けさせる場合には、電池属性、運行パラメータ、環境パラメータ、車輌パラメータ、運行モード、ユーザ情報等に詳細に分けることができる。ここで、電池属性は、電池ID(ネットワーク全体で該当電池を一義に識別するためのID)、電池ブランド、電池の型番、電池の種類、電池の品質、電池出荷日、電池出荷価額、電池の定格満充電量を含んでも良い。運行パラメータは、充電回数、電池定時採集データ、電池触発採集データ、過去の測定データを含んでよい。環境パラメータは、環境温度、環境湿度を含んで良い。車輌パラメータは、自動車メーカーID、車の車種ID、車の重量、車ID、車の電気的レベルのパラメータ(中/高/低レベル)を含んで良い。運行モードは、様々な道路状況の例(一般都市地域、渋滞都市地域、順調の都市地域、高速道路、山、平野)を含んでも良い。ユーザ情報は、ユーザID、ユーザ運転スタイルの種類(穏やかな運転、急加速が多い運転、急減速/ブレーキが多い運転)を含んで良い。ここで、以上に挙げられた各パラメータは、ただの例に過ぎず、本発明は、これに限定されるものではないことを留意すべきである。本発明は、その他のより多くのパラメータを含んで良い、採用してよい。 The battery correlation parameters can be divided into battery attributes, operation parameters, environmental parameters, vehicle parameters, operation modes, user information, and the like in detail. Here, the battery attributes are battery ID (ID for uniquely identifying the corresponding battery in the entire network), battery brand, battery model number, battery type, battery quality, battery shipping date, battery shipping price, battery It may include the rated full charge. The operation parameter may include the number of times of charging, battery scheduled collection data, battery triggered collection data, and past measurement data. The environmental parameters may include environmental temperature and environmental humidity. The vehicle parameters may include a vehicle manufacturer ID, a vehicle type ID, a vehicle weight, a vehicle ID, and a vehicle electrical level parameter (medium / high / low level). The operation mode may include examples of various road conditions (general urban areas, congested urban areas, smooth urban areas, highways, mountains, plains). The user information may include the user ID and the type of user driving style (slow driving, driving with rapid acceleration, driving with rapid deceleration / braking). Here, it should be noted that each parameter listed above is only an example, and the present invention is not limited thereto. The present invention may be employed, which may include other more parameters.
また、運行パラメータは、電池定時採集データ、電池触発採集データ、過去測定データを含んで良い。ここで、電池定時採集データは、例えば、採集時間、総電圧、総電流、電池温度、電池パック電圧、電池パック電流、電池パックの内部抵抗、電池パックSOH(健康状態)を含んで良いが、本発明は、これらに限定されるものではない。電池触発採集データは、例えば、採集時間、充電前のSOC(充電状態)、充電後のSOC、充電電量、充電電流、放電前のSOC、放電後のSOC、放電電量、放電電流を含んでよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。過去測定データは、例えば、複数の過去劣化度、複数の過去劣化度に対応する時刻を含んでよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。 The operation parameters may include battery scheduled collection data, battery triggered collection data, and past measurement data. Here, the battery scheduled collection data may include, for example, collection time, total voltage, total current, battery temperature, battery pack voltage, battery pack current, battery pack internal resistance, battery pack SOH (health state), The present invention is not limited to these. The battery-triggered collection data may include, for example, the collection time, the SOC before charging (charging state), the SOC after charging, the charging amount, the charging current, the SOC before discharging, the SOC after discharging, the discharging amount, and the discharging current. However, the present invention is not limited to these. The past measurement data may include, for example, a plurality of past deterioration levels and times corresponding to a plurality of past deterioration levels, but the present invention is not limited to these.
以上のこれらのパラメータは、採集可能なパラメータfb、fp、fe、fvの実例である。一つ典型的なパラメータ採集システムの実例においては、以下のパラメータは、採集必要なパラメータである。 These parameters are examples of the parameters fb, fp, fe, and fv that can be collected. In an example of a typical parameter collection system, the following parameters are parameters that need to be collected.
図7は、電池の劣化度ファクタのパラメータ採集サブシステム及び伝送ネットワークの一実施例を示す概略図である。図7の左側に示した電池システムは、電池管理システム(BMS)と電池とを含んでいる。なお、電池部分は、複数の電池モジュールを含んでよい。図7の中央部分は、情報交換アダプタの内部構造である。その右側部分は、伝送ネットワークである。いくつかの場合には、左側の電池システムは、BMSシステムを含んでいなくても良い。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a parameter collection subsystem and a transmission network for a battery degradation factor. The battery system shown on the left side of FIG. 7 includes a battery management system (BMS) and a battery. The battery portion may include a plurality of battery modules. The central part of FIG. 7 is the internal structure of the information exchange adapter. The right part is a transmission network. In some cases, the left battery system may not include a BMS system.
図7において、複数回採集する必要のあるデータは、データ採集モジュールによって、電池システムから定期的にまたは触発式で取得される。電池自体の情報も、電池システムから一度読み込まれても良い。複数の電池モジュールが含まれた場合には、そのデータ採集や書き込み過程は、電池モジュール1と同様になっている。 In FIG. 7, data that needs to be collected multiple times is acquired from the battery system periodically or inspired by a data collection module. Information on the battery itself may also be read once from the battery system. When a plurality of battery modules are included, the data collection and writing process is the same as that of the battery module 1.
電池システムにBMSが含まれる場合には、各BMSは、対応する電池モジュールに接続されている。或いは、電池システムの全体のBMSは、複数の電池モジュールに接続されている。BMSは、あるデータバスを介して、情報交換アダプタに必要な電池データを採集する。異なるシステムのニーズの条件下で、BMSシステムを配置することによって、どのデータが採集される必要なのかを調整し、どのデータが採集された後に変換を行い、又は、一時には必要のないデータのフィルタリングを行い、完成後に、情報交換アダプタへ伝送する。 When the battery system includes BMS, each BMS is connected to a corresponding battery module. Alternatively, the entire BMS of the battery system is connected to a plurality of battery modules. The BMS collects battery data necessary for the information exchange adapter via a data bus. By deploying a BMS system under the conditions of different system needs, you can adjust which data needs to be collected, convert which data is collected or convert data that is not needed at one time Perform filtering and transmit to the information exchange adapter after completion.
情報交換アダプタは、データ採集モジュールと、データ一時記憶装置と、データ送信モジュールとを含んでいる。データ採集モジュールは、例えば、USB、RS232、シリアルポートまたはその他の専用データインターフェース等の特定のインターフェースを介して、BMSまたは電池モジュール自体からデータを取得して、データ一時記憶装置に記憶する。また、データ通信ネットワークによって取得されたその他のデータ、例えば、劣化度サブシステムから受信された劣化度算出結果もデータ一時記憶装置に記憶される。データ送信モジュールは、データ一時記憶装置に記憶された電池DCLデータが、データ通信ネットワークを介して劣化度サブシステムに送信される。また、データ一時記憶装置に記憶された劣化度解析データも、データ送信モジュールを介して、データ応用サブシステムへ伝送される。 The information exchange adapter includes a data collection module, a data temporary storage device, and a data transmission module. The data collection module acquires data from the BMS or the battery module itself via a specific interface such as USB, RS232, serial port or other dedicated data interface and stores it in the data temporary storage device. In addition, other data acquired by the data communication network, for example, a deterioration degree calculation result received from the deterioration degree subsystem is also stored in the data temporary storage device. The data transmission module transmits the battery DCL data stored in the temporary data storage device to the deterioration degree subsystem via the data communication network. Further, the degradation analysis data stored in the temporary data storage device is also transmitted to the data application subsystem via the data transmission module.
図8は、図7に示した情報交換アダプタの詳細な構造を示している。図8に示したように、情報交換アダプタは、DCLデータ採集インターフェース51と、DCLデータ一時記憶装置52と、DCLデータ送信インターフェース53(簡単のために、データ送信モジュールが図示していない)とを含んでいる。DCLデータ採集インターフェース51は、電池システムに関するパラメータを受信する以外に、電池システムから取得できない他のデータ、例えば、車輌ID、車体電気的レベル等のパラメータについて、その他の相関制御ユニットからのこれらのデータを、データバスを介して取得することができる。また、記憶必要なローカル履歴データの一部、例えば、過去劣化度データ及び対応する時間については、DCLデータ採集インターフェース51は、ネットワークを介して、劣化度サブシステムから、対応するデータを読み取る。以上の過程によって取得されたデータは、全て、DCLデータ一時記憶装置52に書き込まれる。DCLデータ送信インターフェース53は、DCLデータ一時記憶装置52から得られたデータを提供するものである。
FIG. 8 shows a detailed structure of the information exchange adapter shown in FIG. As shown in FIG. 8, the information exchange adapter includes a DCL
DCLデータ一時記憶装置52は、長期記憶区域と一時記憶区域との二つの論理データブロックに分けることができる。長期記憶区域は、例えば、主に「電池属性」パラメータ、「運行パラメータ」における「過去測定データ」を含む、長期的な保存必要なデータを記憶する。「電池属性」は、電池の生命周期内には変更しないので、初回の書き込み後に変更する必要がない。一方、「運行パラメータ」は、例えば、過去測定データの内容のエントリが、複数回累計して記憶区域に書き込まれる。この「運行パラメータ」は、重要な劣化度測定履歴として以後で使用される。しかし、これらのデータは、記憶容量の制限があるため一部削除される可能性がある。このことが前者とは異なっている。一般的に、このような状況は、新たな過去劣化度データエントリが書き込まれる時に生じる。記憶容量が不足であれば、新しいエントリが、ある古いエントリを入れ替える必要がある。入れ替えられるエントリは、以下のエントリを含む。即ち:
1.該当区域における記録時間最も古い過去劣化度データエントリと、
2.該当区域における「隣り合う二つのエントリ間の間隔時間が最も短い」エントリと、
3.該当区域における「隣り合う二つのエントリ間の劣化度差異が最も小さい」エントリとを含む。
The DCL data
1. The oldest degradation data entry of the oldest recording time in the area,
2. An entry of “the shortest interval time between two adjacent entries” in the area;
3. And “entry having the smallest deterioration degree difference between two adjacent entries” in the corresponding area.
上記の三種類のエントリは、それぞれ、三つの規則に対応している。具体的には、どの入れ替え規則を採用することについては、三つのうち一つを選択してよいが、三つのうち、二つ或いは三つとも採用されてもよい。 Each of the above three types of entries corresponds to three rules. Specifically, regarding which replacement rule to employ, one of the three may be selected, but two or three of the three may be employed.
システム採集されたDCLデータについては、電池放電時の採集フォーマットは、以下の表2で示すことが可能である。 For DCL data collected by the system, the collection format at the time of battery discharge can be shown in Table 2 below.
電池充電時間の採集フォーマットは、以下の表3で示すことが可能である。 The battery charging time collection format can be shown in Table 3 below.
DCLモジュールに伝送されたデータフォーマットは、以下の表4で示すことが可能である。 The data format transmitted to the DCL module can be shown in Table 4 below.
電池パラメータの採集は、一回限りの採集、定時採集及び触発採集に分けることができる。一回限りの採集の対象は、例えば、電池属性であっても良い。電池属性に含まれるパラメータは、それぞれの電池の生命周期において変化しないので、該当パラメータは、一回限りの採集で電池の内部に記録される。定時採集の対象は、例えば、運行パラメータの一部であっても良い。電池の全体の生命周期において、電池は、途切れない充電及び放電の過程が行われる。電池は、使われていない状態でも緩やかに放電するので、電池の劣化度にある程度の影響を与えることになる。このため、電池が生命周期における状態を考察するために、一定の周期で電池のあるパラメータを採集する必要がある。採集の周期はBMSによって決定されても良い。また、その他の方式で新たに設定しても良い。触発採集の対象は、例えば、広義の触発採集であっても良い。前に述べた運行パラメータの一部、例えば充電過程における関連パラメータを含んでよいし、電池が流通された後、記録必要な車のパラメータ及びユーザ情報を含んでも良い。また、電池の劣化度が測定される度に、得られた劣化度に関するデータ及び時刻も記録すべきである。 Battery parameter collection can be divided into one-time collection, scheduled collection, and inspired collection. The one-time collection target may be, for example, a battery attribute. Since the parameter included in the battery attribute does not change in the life cycle of each battery, the corresponding parameter is recorded inside the battery by one-time collection. The target of regular collection may be, for example, a part of operation parameters. During the entire life cycle of the battery, the battery undergoes uninterrupted charging and discharging processes. Since the battery discharges slowly even when not in use, it has a certain influence on the degree of deterioration of the battery. For this reason, in order for the battery to consider the state in the life cycle, it is necessary to collect certain parameters of the battery at a constant cycle. The collection period may be determined by the BMS. Moreover, you may newly set by another system. The subject of inspiration collection may be, for example, inspiration collection in a broad sense. Some of the operation parameters described above, for example, related parameters in the charging process may be included, and after the battery is distributed, the vehicle parameters and user information that need to be recorded may be included. In addition, each time the degree of deterioration of the battery is measured, data and time related to the obtained degree of deterioration should be recorded.
以下、電池劣化度の各種パラメータの採集方式について説明する。 Hereinafter, a method for collecting various parameters of the battery deterioration level will be described.
現在、多くの電池には、電池の充放電を管理して電池の基本情報を記録及び保存する電池管理システムBMS(Battery Management System)を有している。このため、電池内部のBMSを用いて必要なパラメータを採集して良い。通常、自由式の電池パック(FBP)であれば、単一の電池パックのBMS以外に、FBPの複数の電池パックを管理する組電池管理システムによって情報を取得する場合もある。BMSの採集できないパラメータに対して、電池パック外に付加された情報採集装置によって採集を行ってよい。また、その他のセンサーを実装してより多くのBMSの提供できない情報を取得しても良いし、BMSを変更してもよい。各種のセンサーを用いて電池の対応するパラメータを採集しても良い。 Currently, many batteries have a battery management system BMS (Battery Management System) that manages charging / discharging of the battery and records and stores basic information of the battery. Therefore, necessary parameters may be collected using the BMS inside the battery. In general, in the case of a free battery pack (FBP), information may be acquired by an assembled battery management system that manages a plurality of FBP battery packs in addition to the BMS of a single battery pack. The parameters that cannot be collected by the BMS may be collected by an information collecting device added outside the battery pack. Also, other sensors may be mounted to acquire more information that cannot be provided by the BMS, or the BMS may be changed. Various sensors may be used to collect the corresponding parameters of the battery.
採集必要な情報は、車輌自体のパラメータと、電気的レベルパラメータとを更に含む。これらのパラメータは、BMS或いは電池の内部センサーによって取得することができない。車輌に係るコントローラ(例えばECU)によって車輌自体のパラメータ及び電気的レベルパラメータを取得し、データバス(例えば、車上のLIN/CAN/FlexRay等)を介して本発明のシステムへ伝送して記録を行う。また、以上の方式によっても取得困難なパラメータ、例えば、ユーザ関連情報を有している。なお、本発明のパラメータ採集方法及び装置は、これに限らず、必要に応じて、その他のより有効なパラメータ記録方式、例えば、専用端末で手入力、専用ソフトで外部データを導入し、有線、無線方式で本発明のシステムへのダウンロード方式等を含んでも良い。勿論、この方式は、全てのパラメータに適用できる。 The information that needs to be collected further includes parameters of the vehicle itself and electrical level parameters. These parameters cannot be obtained by BMS or battery internal sensors. A vehicle controller (for example, ECU) acquires parameters of the vehicle itself and electrical level parameters, and transmits them to a system of the present invention via a data bus (for example, LIN / CAN / FlexRay on the vehicle) for recording. Do. In addition, it has parameters that are difficult to obtain by the above method, for example, user-related information. The parameter collection method and apparatus of the present invention are not limited to this, and if necessary, other more effective parameter recording methods, for example, manual input with a dedicated terminal, external data with dedicated software, wired, A download method to the system of the present invention may be included in the wireless method. Of course, this method can be applied to all parameters.
採集された原始電池DCLデータ(例えば、電圧、電流、重量等の関連パラメータ)は、そのままで劣化度モデルの構造及び更新に用いることができない。また、そのままで劣化度の算出に用いることもできない。上記の目的を達成するために、我々は、前に述べた4種類のパラメータを基に、電池の全てのDCLデータを、電池劣化度に関する四つのパラメータに換算する。その四つのパラメータは、それぞれ以下通りである。 The collected primitive battery DCL data (for example, related parameters such as voltage, current, weight, etc.) cannot be used for the structure and update of the deterioration model as it is. Moreover, it cannot be used for calculation of the deterioration level as it is. In order to achieve the above object, we convert all DCL data of a battery into four parameters related to the degree of battery deterioration based on the four kinds of parameters described above. The four parameters are as follows.
パラメータE=func(fe)
パラメータV=func(fv)
パラメータP=func(fp)
パラメータB=func(fb)
Parameter E = func (fe)
Parameter V = func (fv)
Parameter P = func (fp)
Parameter B = func (fb)
以上に示したように、毎回採集して得た一組のDCLデータは、四つの類型に分けた後、換算を行い、該当組のDCLデータを抽象的に示すことができる四つのパラメータ:パラメータE、パラメータV、パラメータP及びパラメータBを取得することができ、四次元のパラメータ群(E、V、P、B)が構成される。四次元パラメータ群(E、V、P、B)は、例えば、電池ID、電池ブランド、電池型番、電池種類、電池品質、電池出荷日、電池出荷価額、定格満充電量、放電電流、放電電圧、電池内部抵抗、環境温度等のデータを含んでよい、これらのデータから転化されたものであっても良い。この四次元パラメータ群は、そのままで劣化度モデルの構造及び更新に用いることができる。 As described above, a set of DCL data obtained by collecting each time is divided into four types and then converted, and four parameters: parameters that can indicate the corresponding set of DCL data abstractly: E, parameter V, parameter P, and parameter B can be acquired, and a four-dimensional parameter group (E, V, P, B) is configured. The four-dimensional parameter group (E, V, P, B) is, for example, battery ID, battery brand, battery model number, battery type, battery quality, battery shipping date, battery shipping price, rated full charge, discharge current, discharge voltage. It may include data such as battery internal resistance and environmental temperature, and may be converted from these data. This four-dimensional parameter group can be used as it is for the structure and update of the deterioration model.
採集して換算されて得られた電池劣化度に関連するパラメータは、一時的に或いは永久に情報交換アダプタの内蔵式記憶装置に保存されても良い。また、情報交換アダプタ外部の専用記憶装置に保存されても良い。外部データ記憶装置は、ローカルの共通或いは専用インターフェースを介して情報交換アダプタに接続して良い。また、通信ネットワークの方式によって情報交換アダプタに接続しても良い。メモリには、全ての採集された原始データ及び換算後の四次元パラメータ群を記憶してもよいが、抽象化の四次元パラメータ群のみを記憶しても良い。 The parameter relating to the degree of battery deterioration obtained by collecting and converting may be temporarily or permanently stored in the built-in storage device of the information exchange adapter. Further, it may be stored in a dedicated storage device outside the information exchange adapter. The external data storage device may be connected to the information exchange adapter via a local common or dedicated interface. Moreover, you may connect to an information exchange adapter with the system of a communication network. The memory may store all the collected primitive data and the converted four-dimensional parameter group, but may store only the abstracted four-dimensional parameter group.
2.電池劣化度ファクタのパラメータ伝送ネットワーク
パラメータ採集サブシステムは、電池劣化度情報に関連する各種パラメータを取得し、採集されたこれらのパラメータは、電池の劣化度を算出するためのものであって、伝送ネットワークを介して、劣化度算出サブシステムのデータセンターに伝送される。パラメータの伝送ネットワークは、図7の中間部分の伝送ネットワークに示されたように、有線伝送(ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ、ADSL、FTTH、電力線通信HD−PLC/PLC等)、無線伝送(2G/3G/4G、GSM(登録商標)等の各種の広域無線通信、WiFi、Bluetooth(登録商標)、UWB、RFID等の各種の近距離の無線伝送方式)等の可能な伝送方式によって実現される。
2. Battery Degradation Factor Parameter Transmission Network The parameter collection subsystem acquires various parameters related to the battery deterioration information, and these collected parameters are used to calculate the battery deterioration and transmit The data is transmitted to the data center of the degradation degree calculation subsystem via the network. The parameter transmission network includes wired transmission (twisted pair cable, coaxial cable, optical fiber, ADSL, FTTH, power line communication HD-PLC / PLC, etc.), wireless transmission (as shown in the intermediate transmission network in FIG. 2G / 3G / 4G, GSM (registered trademark) and other wide-area wireless communications, and WiFi, Bluetooth (registered trademark), UWB, RFID, and other short-range wireless transmission methods) The
また、パラメータ伝送の接続形態は、以下に述べた複数の方式であっても良い。例えば、電池パック(組)からデータセンターへ直接伝送する方式である。電池内部に記憶されたパラメータは、電池パックの外付けの通信装置を介して無線の方式で伝送される。
また、電池充電/電池交換装置を通してデータセンターに電池採集パラメータや電池内部記憶されたパラメータが伝送されても良い。この場合には、電池充電/電池交換ステーションによって、電池に対して電池交換や充電を行う時、電池充電/電池交換装置と電池との専用整合インターフェースを介して電池記憶装置内のパラメータを読み取り、電池充電/電池交換装置とデータセンターとの通信線路を介してこれらのパラメータを伝送することになる。ある場合には、電池充電/電池交換装置は、電池にデータを伝送することも可能である。例えば、電池交換ステーションは、関連の情報を取得した後に、例えば劣化度の比例、残り価値等の電池の劣化度情報を算出し得る。その後、これらの劣化度情報及び該当情報に対応する時刻が、前に述べた三種の方式、即ち専用装置及びインターフェース、有線ネットワーク、無線ネットワークで電池に伝送される。
Further, the connection form of parameter transmission may be a plurality of methods described below. For example, a method of directly transmitting from a battery pack (set) to a data center. The parameters stored in the battery are transmitted in a wireless manner via an external communication device of the battery pack.
Also, battery collection parameters and parameters stored in the battery may be transmitted to the data center through the battery charging / battery exchange device. In this case, when performing battery replacement or charging for the battery by the battery charging / battery exchange station, the parameters in the battery storage device are read through a dedicated matching interface between the battery charging / battery exchange device and the battery, These parameters are transmitted via a communication line between the battery charging / battery exchange device and the data center. In some cases, the battery charging / battery exchange device can also transmit data to the battery. For example, after acquiring related information, the battery exchange station can calculate battery deterioration degree information such as the proportion of deterioration degree and the remaining value. Thereafter, the deterioration level information and the time corresponding to the corresponding information are transmitted to the battery by the above-described three methods, that is, the dedicated device and interface, the wired network, and the wireless network.
また、電池の充電情報は、以上の伝送方式で電池に伝送されても良い。また、電池は、直接にデータセンターとのデータ交換を行って良い。例えば、電池交換ステーション自体は、一つの動力センターである。或いはネットワーク全体において全ての電池交換ステーションは、データセンター(クラウドコンピューティング)である。 Further, the charging information of the battery may be transmitted to the battery by the above transmission method. The battery may directly exchange data with the data center. For example, the battery exchange station itself is a power center. Alternatively, all battery exchange stations in the entire network are data centers (cloud computing).
電池交換ステーションは、条件の制限によって少量のデータのみを保存しない或いはデータを保存しない場合がある。この場合には、電池交換ステーションが電池のDCLデータを取得した後に、データセンターへ伝送する必要がある。このデータ伝送方式は、前に述べた有線ネットワーク或いは無線ネットワークを利用可能である。 The battery exchange station may not store only a small amount of data or may not store data due to limited conditions. In this case, after the battery exchange station acquires the DCL data of the battery, it needs to be transmitted to the data center. This data transmission method can use the wired network or the wireless network described above.
上記に示したように、全ての電池交換ステーションがデータセンターの功能を備え、即ちネットワークの全体がクラウドコンピューティングを実現したという特殊な場合、データセンターとデータセンターとの間で、必要に応じて自由にデータ交換を行うことができる。データ伝送方式も同様に、有線ネットワーク方式或いは無線ネットワーク方式を利用しても良い。 As indicated above, in the special case where all battery switching stations have the power of a data center, i.e. the entire network has realized cloud computing, between the data center and the data center, as required Data exchange can be performed freely. Similarly, the data transmission method may use a wired network method or a wireless network method.
3.電池劣化度モデルの構築/更新サブシステム
電池の劣化度は、電池特性、使用状況、環境条件等の複数種のファクタ同士の共同作用による結果であり、劣化度は、これらの影響ファクタのパラメータとの間には非線形のある複雑な関係を呈する。統計或いは実験方法によって、劣化度とそれぞれ採集されたパラメータとの関係を作成した上、この関係を用いて電池の劣化度を確定する方法は、一つ可能な方法である。しかしながら、有限な実験データによって作成した劣化度モデルは、一部のパラメータの状況下での電池劣化度のみしか精確に反映されない、大部分のその他のパラメータについては、推定された劣化度が実際の値との間に誤差が生じてしまう。
3. Battery Degradation Model Construction / Updating Subsystem The battery degradation level is a result of the joint action of multiple types of factors such as battery characteristics, usage status, and environmental conditions. A complex relationship with nonlinearity is exhibited. One possible method is to create a relationship between the degree of deterioration and each collected parameter by using a statistical or experimental method, and to determine the degree of deterioration of the battery using this relationship. However, the degradation level model created with finite experimental data accurately reflects only the degradation level of the battery under the condition of some parameters. For most other parameters, the estimated degradation level is actually An error will occur between the values.
本発明の電池劣化度モデルは、電池劣化度を算出する根拠である。電池劣化度モデルは、電池の現在の劣化度情報のみを利用するのではなく、電池劣化度情報に関する過去の履歴情報も利用される。このため、本発明の電池劣化度モデルは、電池劣化度履歴DCLパラメータに関する関数である。劣化度モデルは、電池内部、組電池内部、電池交換ステーション或いはデータセンターに記憶されても良い。 The battery deterioration degree model of the present invention is a basis for calculating the battery deterioration degree. The battery deterioration degree model uses not only the current deterioration degree information of the battery but also past history information related to the battery deterioration degree information. For this reason, the battery deterioration level model of the present invention is a function related to the battery deterioration level history DCL parameter. The deterioration model may be stored in the battery, in the assembled battery, in the battery exchange station, or in the data center.
以下方式を利用して本発明における電池劣化度モデルの構築を実施する。 The battery degradation model in the present invention is constructed using the following method.
その一.初期劣化度モデルの構築。
電池の初期劣化度モデルは、実験あるはその他の方式によって取得されても良い。このモデルは、電池劣化度と劣化度に関する各種のパラメータとの対応関係のデータベースである。採集された劣化度に関する各パラメータの値は、劣化度データベース中から最も近い劣化度の値をサーチし得る。電気自動車の電池について、劣化度パラメータは、電池パラメータ、車の種類及車載電器デバイスのパラメータ、車走行の路面状況パラメータ、環境パラメータ等を含む。上記の記載によれば、劣化度関連のこれらのパラメータの全ては、四次元パラメータ群(E、V、P、B)に換算される。このため、初期劣化度モデルは、劣化度Dとこれらの四次元パラメータ群(E、V、P、B)と構成される表であることを見なすことができる。四次元パラメータ群における各パラメータの取り得る値の範囲及び量子化の精度によって各パラメータの個数が確定できる。仮にパラメータ(E、V、P、B)の取り値の個数は、それぞれ、m、n、k、tである場合、この表の行数Nは、m、n、k、tの積である。その同時に、表の各行は、各パラメータ(E、V、P、B)の取り値が大きさの昇順または降順に順次にソートして得られる。表5に示したのは、m、n、k、tのそれぞれが1/2/2/2の数値である時の初期劣化度モデルの構成である。初期劣化度モデルは、急速充放電サイクル、その他の測定データ等によって生成される。
One of them. Construction of initial degradation model.
The initial deterioration model of the battery may be acquired by experiment or other methods. This model is a database of the correspondence relationship between the battery deterioration degree and various parameters related to the deterioration degree. As the value of each parameter relating to the collected deterioration degree, the closest deterioration degree value can be searched from the deterioration degree database. Regarding the battery of an electric vehicle, the deterioration degree parameter includes a battery parameter, a vehicle type and a parameter of an in-vehicle electric device, a road surface condition parameter of vehicle driving, an environmental parameter, and the like. According to the above description, all of these parameters related to the degree of deterioration are converted into a four-dimensional parameter group (E, V, P, B). For this reason, it can be considered that the initial deterioration degree model is a table composed of the deterioration degree D and these four-dimensional parameter groups (E, V, P, B). The number of each parameter can be determined by the range of possible values of each parameter in the four-dimensional parameter group and the accuracy of quantization. If the numbers of parameters (E, V, P, B) are m, n, k, and t, respectively, the number of rows N in this table is the product of m, n, k, and t. . At the same time, each row of the table is obtained by sequentially sorting the values of the parameters (E, V, P, B) in ascending or descending order of magnitude. Table 5 shows the configuration of the initial deterioration model when m, n, k, and t are numerical values of 1/2/2/2. The initial deterioration degree model is generated by a rapid charge / discharge cycle, other measurement data, and the like.
電池劣化度の影響ファクタが多く存在し、複数種類のファクタ同士の相互作用による結果は、電池の劣化度の値と初期モデルの劣化度の値との間に誤差を生じさせしてしまう。特に、初期モデルは、電池レンタルの応用方式の場合には、実際の劣化度の値との間の誤差が更に拡大される可能性がある。この誤差を低下させて逐次に削除するため、本発明の電池劣化度モデルは、初期劣化度モデルを基に拡充することによって、異なる劣化度パラメータの組合せに対応する新たな劣化度が生成される。これは、初期劣化度モデルの劣化度の値によって、新たな拡充劣化度モデルの劣化度の値を生成するデータ生成方法である。最も簡単なモデルの劣化度の値を拡充する方法としては、線形のデータ補間を採用した方法である。ここで、本発明は、これに限らず、非線形の補間方法或その他の方法を採用して新たな拡充劣化度モデルの劣化度の値を生成しても良い。データ生成の方法は、固定したものであっても良いが、条件の変化によって変化しても良い。劣化度パラメータ採集システムから伝送してきたデータが多いほど、劣化度のデータベースも大きくなる。データベースが大きすぎるのを避けるため、全ての劣化度パラメータに対して一つの量子化精度を設定して、拡張劣化度データベースの規模が確定される。劣化度モデルを作成する時、あるメーカーのある種類の電池を対象としても良いが、確定された一つの電池を対象として良い。確定された一つの電池を対象として作成された劣化度モデルは、電池の個体の差異によって生じた劣化度測定誤差を、有効に削除することができる。以下の表6は、線形のデータ挿入によって得られた新たな劣化度表項目が示されている。 There are many influence factors of the battery deterioration degree, and the result of the interaction between a plurality of types of factors causes an error between the value of the battery deterioration degree and the value of the deterioration degree of the initial model. In particular, in the case of the battery rental application method, there is a possibility that the error between the initial model and the actual deterioration degree value is further expanded. In order to reduce this error and delete it sequentially, the battery deterioration degree model of the present invention is expanded based on the initial deterioration degree model, thereby generating a new deterioration degree corresponding to a combination of different deterioration degree parameters. . This is a data generation method for generating a new deterioration degree value of the expansion deterioration degree model based on the deterioration degree value of the initial deterioration degree model. As a method of expanding the value of the degree of deterioration of the simplest model, a method using linear data interpolation is used. Here, the present invention is not limited to this, and a non-linear interpolation method or other methods may be adopted to generate the degradation value of the new expansion degradation model. The data generation method may be fixed or may be changed according to changes in conditions. The more data transmitted from the degradation parameter collection system, the larger the degradation database. In order to avoid that the database is too large, one quantization accuracy is set for all the deterioration degree parameters, and the scale of the extended deterioration degree database is determined. When creating the degradation model, a certain type of battery from a certain manufacturer may be targeted, but a single confirmed battery may be targeted. The deterioration level model created for one confirmed battery can effectively delete the deterioration level measurement error caused by the difference between individual batteries. Table 6 below shows new deterioration degree table items obtained by linear data insertion.
その二.劣化度モデルの更新
初期劣化度モデルの構造を説明した後、実際の採集及び変換によって得られた劣化度パラメータに基づいてモデルに対して更新を行う必要がある。新たな劣化度データの四次元パラメータ群は、以下の通りである:
Second. Updating the Deterioration Model After describing the structure of the initial deterioration model, it is necessary to update the model based on the deterioration parameters obtained by actual collection and conversion. The four-dimensional parameter group of the new deterioration degree data is as follows:
(el_m_2,vl_i_2,pl_j_2,bl_k_2) (El_m_2, vl_i_2, pl_j_2, bl_k_2)
本発明において、直接観察できるために、一つのパラメータVは、V1とV2との間に位置した場合、v1_i_2を用いて表すことができる。ここで、iは、その値がvlとv2との間の位置にあることを表し(例えば、V1_25_2は、この値がvlとv2との間の、vlより25%大きい位置にあることを表し)、その他の列にあるパラメータについても同様となっている。現在のこの表の構成方法によれば、新たな行データ項目を確定する前に、それに関連する二つの既存の行データ項目を確定する必要がある。この二つの関連行データ項目の確定根拠は、既存データ項目と新しいデータ項目との全ての対応パラメータが等しいまたは隣り合うという条件を満たす必要がある。その次に、初期モデルから、該当四次元パラメータ群と対応する関連表項目とを探す必要がある。表6に示したように、新たなパラメータ群によれば、初期モデル中の関連表項目が(el、v1、p1、b1)、(e2、v2、p2、b2)であることを明らかに分かる。初期表項目において、全てのパラメータの取り値の範囲内の全ての組合せが覆われている。そのため、dx、dyの値が得られることができる。また、表6において、dx、dz、dyとの間、それぞれ若干個数の表項目を有している。この時、以下のモデル更新式でdzを算出することができる。 In the present invention, since it can be observed directly, one parameter V can be expressed using v1_i_2 when positioned between V1 and V2. Here, i represents that the value is at a position between vl and v2 (for example, V1_25_2 represents that this value is at a position 25% greater than vl between vl and v2. The same applies to parameters in other columns. According to the current construction method of this table, before a new line data item is determined, it is necessary to determine two existing line data items related to it. The basis for determining these two related row data items must satisfy the condition that all the corresponding parameters of the existing data item and the new data item are equal or adjacent to each other. Next, it is necessary to search the corresponding 4D parameter group and the corresponding table item from the initial model. As shown in Table 6, according to the new parameter group, it can be clearly seen that the related table items in the initial model are (el, v1, p1, b1), (e2, v2, p2, b2). . In the initial table item, all combinations within the range of the values of all parameters are covered. Therefore, dx and dy values can be obtained. In Table 6, there are some number of table items between dx, dz, and dy. At this time, dz can be calculated by the following model update formula.
以上の式において、W(e)、W(b)、W(v)、W(p)は、それぞれ、モデルにおける四つのパラメータ列が劣化度算出の際の重みを示している。これは、四種類のパラメータが電池劣化度への影響効果と理解されることもできる。以上の式によれば、新たなパラメータ群に対応する劣化度データdzが得られる。その後、前に述べたソート規則に基づいて、各列の前後の順位に従って、データ表に新たな表項目を挿入する。 In the above formulas, W (e), W (b), W (v), and W (p) respectively indicate the weights when the four parameter strings in the model calculate the degree of deterioration. This can also be understood as the effect of four types of parameters on the degree of battery degradation. According to the above formula, the deterioration degree data dz corresponding to a new parameter group is obtained. Thereafter, a new table item is inserted into the data table according to the order before and after each column based on the sorting rule described above.
ある特定の場合には、E列及びB列は、有限でありいくつかの取り値範囲を有し、言い換えれば、E列及びB列の取り値は、離散データを用いて表す。V列及びP列は、初期行データにおいて有限であるいくつかの取り値範囲を有しているが、実際のデータは、二つの有限な取り値の間に位置する中間値の可能性がある。即ち、V列及びP列の取り値は、連続のデータを用いて表す。 In certain cases, the E and B columns are finite and have some range of values, in other words, the E and B column values are represented using discrete data. The V and P columns have some range of limits that are finite in the initial row data, but the actual data may be intermediate values located between two finite ranges. . That is, the values of the V column and the P column are expressed using continuous data.
以下、表項目を更新する生成過程を詳細に説明する。 Hereinafter, the generation process for updating the table item will be described in detail.
一方、特定の表項目をサーチする時、一つの近似結果を提供することができる。即ち、一つの特定パラメータ組合せに対応する劣化度の数値をサーチする時、サーチする必要がある一組のデータは、表中に既存の特定の表項目のパラメータと照合して一定の類似度に達した場合、この特定の表項目の単位時間劣化度を直接に採用しても良い。そうでなければ、前記の方法を繰り返し、初期の表項目によって算出を行う。 On the other hand, when searching for a specific table item, one approximation result can be provided. That is, when searching for the numerical value of the degree of deterioration corresponding to one specific parameter combination, the set of data that needs to be searched is compared with the parameters of the existing specific table items in the table to a certain degree of similarity. When it reaches, the unit time deterioration degree of this specific table item may be directly adopted. Otherwise, the above method is repeated and the calculation is performed with the initial table items.
他方、表内の全てのデータ項目が四つのパラメータ列(E/V/P/B)に従ってソートされたものであることを考慮することができる。即ち、表5において、最初にE列に従ってE列値が等しい表項目が隣り合うようにソートする。次に、E列値が等しい表項目において、V列に従ってソートする。そして、P/B列のソートについても順次に類推してソートされる。各新たな劣化度表項目が得られた後、上記のようなソート規則に従って、表に適切な行を挿入する必要がある。将来の算出の際に、挿入された行は、初期の初期劣化度の表項目と同じな機能を有することになる。以下の表7及び表8は、初期表項目に表項目データを更新して挿入する前後の変化を例として説明する。 On the other hand, it can be considered that all the data items in the table are sorted according to the four parameter columns (E / V / P / B). That is, in Table 5, first, the table items having the same E column value are sorted according to the E column so that they are adjacent to each other. Next, the table items having the same E column value are sorted according to the V column. The P / B column is sorted by analogy sequentially. After each new deterioration degree table item is obtained, it is necessary to insert an appropriate row into the table according to the sort rule as described above. In a future calculation, the inserted row will have the same function as the initial initial degradation table item. Tables 7 and 8 below describe changes before and after the table item data is updated and inserted into the initial table item as an example.
仮に、挿入必要な劣化度表項目は、E1/B2/P1_23_2/V2_43_3とする。表7の二つの行データ項目は、新たな表項目に関連する表項目である。挿入後の部分表は、以下の表8に示されている。 Temporarily, the deterioration degree table item that needs to be inserted is E1 / B2 / P1 — 23 — 2 / V2 — 43 — 3. The two row data items in Table 7 are table items related to the new table item. A partial table after insertion is shown in Table 8 below.
以上の表から、新たな表項目が挿入された後に、前に述べたソート規則に従って新たな表項目が、将来算出を行う際の参照データとして、表中の対応する位置に挿入されたことが分かる。 From the above table, after a new table item has been inserted, a new table item has been inserted at the corresponding position in the table as reference data for future calculations according to the sorting rules described above. I understand.
また、現在のリチウム電池の生産現状を鑑みて、たとえ同様なメーカー、同様な類型或いは同様なロットに生産された電池にしても、その電池個体間の差が大きい。電池種類を示すB列に対して、さらなる処理が行われても良い。例えば、データ採集の過程において、ある具体的な電池IDが採集伝送され、そのデータを劣化度表に記憶させる際、電池IDも表に書き込まれる。即ち、一つ同様な表において、各電池個体に対しては、実際に、一つの単独の表が存在している。勿論、単独の表として分けて記憶して良いが、継続的に、上記の方式で全ての電池個体に対応するデータを一つの大きい表に記憶しても良い。この場合には、表のデータを初期化する時、依然として、上記の方法で新たな表項目を挿入し、モデルを算出して更新することができる。ただし、データ量がだんだん増大する場合、サーチ必要な電池個体は、データベースにおいて十分なデータ量がある時、表における劣化度パラメータを三つ(E/P/V)に減少させて良い。その処理方法は、上記に述べたものと同じである。 Further, in view of the current production status of lithium batteries, even if batteries are produced in similar manufacturers, similar types, or similar lots, there is a large difference between the individual batteries. Further processing may be performed on the row B indicating the battery type. For example, in the data collection process, a specific battery ID is collected and transmitted, and when the data is stored in the deterioration degree table, the battery ID is also written in the table. That is, in one similar table, there is actually one single table for each individual battery. Of course, the data may be stored separately as a single table, but the data corresponding to all the individual batteries may be continuously stored in one large table by the above method. In this case, when the table data is initialized, a new table item can still be inserted and the model can be calculated and updated by the above method. However, if the data amount increases gradually, the battery individual that needs to be searched may reduce the deterioration degree parameter in the table to three (E / P / V) when there is a sufficient data amount in the database. The processing method is the same as described above.
新たな表項目の挿入方法、位置及び関連表項目の選定を述べた後、以下、表8におけるDzの算出を説明する。Dzに対応する四つのパラメータは、それぞれ、El/B2/Plj2/V2k3である。jとkのそれぞれは、Pパラメータ及びVパラメータと、隣り合う行における対応するパラメータとの差(パーセンテージで示す)を示し、前に取得された二つの関連表項目の劣化度データに基づいて新たなD列を算出する。即ち、これら四つの値に対応する単位時間の劣化度が算出される。V1〜V2、P2〜P3は、D列への影響が線形の変化に近似するとする。このように、V列及びP列に対して二つの重み値W(v)及びW(p)を確定することができる。このように、D列の関連値は、以下の式(4)で算出されることができる。 After describing the insertion method of the new table item, the position, and the selection of the related table item, the calculation of Dz in Table 8 will be described below. The four parameters corresponding to Dz are El / B2 / Plj2 / V2k3, respectively. Each of j and k indicates the difference (in percentage) between the P parameter and the V parameter and the corresponding parameter in the adjacent row, and new based on the previously obtained deterioration degree data of the two related table items. D column is calculated. That is, the degree of deterioration in unit time corresponding to these four values is calculated. V1-V2 and P2-P3 assume that the influence on the D-column approximates a linear change. In this way, two weight values W (v) and W (p) can be determined for the V and P columns. In this way, the related value of the D column can be calculated by the following equation (4).
このような算出によって、初期表項目及び測定された特性パラメータによって単位時間の劣化度が取得される。このように、モデルは、新たに加えた表項目で更新される。 By such calculation, the degree of deterioration in unit time is obtained from the initial table item and the measured characteristic parameter. Thus, the model is updated with the newly added table item.
以下、電池劣化度モデルのキャリブレーション及び更新を説明する。DCLデータ及び以上のアルゴンリズムを用いて劣化度モデルへの更新過程において、新たに加えたデータ項目は、一つの数学アルゴンリズムに基づいて算出し得られたため、劣化度の値の推定誤差が生じる可能性がある。更に、誤差が更に累積及び伝達される可能性もあるので、劣化度モデルの誤差がさらなる拡大することを招いてしまう。この課題に対して、本発明は、誤差のキャリブレーション及び更新の方法を提案した。本発明によれば、一定の方式に従って、ある電池をキャリブレーションサンプルとして選出し、特定の条件下で、電池への急速充放電試験或その他の方法でこの電池の精確な劣化度が得られる。この電池の精確な劣化度の値及び対応する劣化度履歴情報を劣化度モデルに入力してから、モデルにおける劣化度及全てのそれによって派生して得た劣化度の値に対してキャリブレーション及び更新を行い、劣化度モデルの精度を、途切れない構築及び使用の過程において逐次に向上させていく。以下の表9は、新たに挿入したデータ項目を示している。 Hereinafter, calibration and update of the battery deterioration degree model will be described. In the process of updating to the deterioration model using the DCL data and the above argon rhythm, the newly added data item can be calculated based on one mathematical argon rhythm, resulting in an estimation error of the deterioration degree value. there is a possibility. Furthermore, there is a possibility that the error is further accumulated and transmitted, so that the error of the deterioration degree model is further expanded. In response to this problem, the present invention has proposed an error calibration and update method. According to the present invention, a certain battery is selected as a calibration sample according to a certain method, and an accurate deterioration degree of the battery can be obtained by a rapid charge / discharge test on the battery or other methods under a specific condition. After inputting the exact deterioration value of this battery and the corresponding deterioration degree history information into the deterioration degree model, it is necessary to calibrate against the deterioration degree in the model and all the deterioration degree values derived from it. Updates will be made to gradually improve the accuracy of the degradation model in the course of uninterrupted construction and use. Table 9 below shows the newly inserted data items.
表9において、そのdz値は、その他の表項目D列値によって算出されたものであり、一定誤差を有する場合もある。キャリブレーションを行う時、e1_m_2、v1_i_2、p1_j_2及びbl_k_2と整合する測定条件を採用して電池への急速充放電サイクル試験を行いことによって電池の真実な劣化度データdが得られ、その後、d値を用いて表におけるdz値のキャリブレーションを行う。ここで、異なるキャリブレーションの方法を採用しても良い。その一:d値を用いて表6におけるdz値を置き換えることである。その二:dzとdとの間のある値を採用することである。この行がキャリブレーションされた後、この行が算出の根拠としたその他の行に対しても、キャリブレーションを行って良い。そのキャリブレーションの方法として、上記に述べたモデル更新式を用いて繰り返し算出を行っても良い。 In Table 9, the dz value is calculated by the other table item D column values, and may have a certain error. When performing calibration, the battery is subjected to a rapid charge / discharge cycle test using measurement conditions consistent with e1_m_2, v1_i_2, p1_j_2, and bl_k_2 to obtain the true degradation degree data d of the battery. Is used to calibrate the dz value in the table. Here, different calibration methods may be employed. The first is to replace the dz value in Table 6 with the d value. Part 2: Adopting a certain value between dz and d. After this row is calibrated, the other rows that this row is based on may be calibrated. As the calibration method, the calculation may be repeatedly performed using the model update formula described above.
4.電池劣化度算出サブシステム
以下、電池劣化度算出サブシステムについて説明する。通常、電池交換時に係る費用を精確に判断するために、電池が流通になる時に電池の劣化度算出過程が行われる。このとき、電池のDCLデータに基づいて、最初に劣化度モデルの更新が行われる。その後、電池の劣化度のデータを算出し、次に、DCLデータ、電池の劣化度データがDCLデータベースに伝送され、データ解析システムを介して情報交換アダプタへ伝送される。劣化度データが情報交換アダプタにも伝送されるのは、ある特殊の場合、例えば、ある原因でデータセンターのデータベースに接続できない場合に電池劣化度の算出を行う時、行き来の劣化度データを利用しても良いし、また、データ応用サブシステムが、情報交換アダプタから関連情報を取得する必要もある。
4). Battery Deterioration Calculation Subsystem The battery deterioration calculation subsystem will be described below. Usually, in order to accurately determine the cost associated with battery replacement, a battery deterioration degree calculation process is performed when the battery is in circulation. At this time, the deterioration model is first updated based on the battery DCL data. Thereafter, the battery deterioration degree data is calculated, and then the DCL data and the battery deterioration degree data are transmitted to the DCL database and transmitted to the information exchange adapter via the data analysis system. Degradation level data is also transmitted to the information exchange adapter. In some special cases, for example, when it is impossible to connect to the data center database for a certain reason, the degradation level data is used when calculating the battery degradation level. In addition, the data application subsystem needs to acquire related information from the information exchange adapter.
通常、電池交換ステーションは、データセンターとのデータ接続を行うことができない場合、先ず、劣化度モデルを更新し、その後、劣化度データを算出し、そして、データセンターに伝送すべきの全てのデータを電池交換ステーションのローカルに記憶して、劣化度データが電池に伝送され、将来データ接続できる時、関連するデータがデータセンターにアップロードされるようにしてもよい。また、電池交換ステーションがデータの算出及び保存できない場合、一つの特定の装置を介して情報交換アダプタと連通してから、その中に一時記憶されたデータを取得してその劣化度データを算出するようにしてもよい。ここで述べた特定の装置は、電池交換ステーションがユーザにサービスを提供できない(例えば、電池交換ステーションの算出/記憶装置が使用できない時)場合、臨時に採用されたデバイスである。このデバイスは、手持ち型のデバイス或いは固定型のデバイスであっても良い。このデバイスは、その他のデバイスと併用できるインタフェースを用いて情報交換アダプタに接続してデータを取得すると共に、取得されたDCLデータ及び行き来の劣化度データに基づいて基本的な劣化度の算出が行われる。なお、このデバイスは、少なくとも初期モデルデータを記憶しているこそは、基本的な劣化度算出が行うことが可能となる。 Normally, if the battery exchange station cannot make a data connection with the data center, it first updates the degradation model, then calculates the degradation data and then all the data that should be transmitted to the data center. May be stored locally at the battery exchange station so that when the degradation data is transmitted to the battery and data can be connected in the future, the relevant data is uploaded to the data center. Also, if the battery exchange station cannot calculate and store data, it communicates with the information exchange adapter through one specific device, then acquires the data temporarily stored in it and calculates its degradation data You may do it. The particular device described here is a device that is temporarily employed when the battery exchange station cannot provide services to the user (eg, when the battery exchange station calculation / storage device is unavailable). This device may be a handheld device or a fixed device. This device acquires data by connecting to an information exchange adapter using an interface that can be used in combination with other devices, and calculates the basic deterioration level based on the acquired DCL data and the return deterioration data. Is called. It should be noted that this device can perform basic deterioration degree calculation only if it stores at least the initial model data.
上記の場合には、DCLデータ及び劣化度データが特定の装置に記憶されても良い。電池交換ステーションの条件許可時、これらのデータが電池交換ステーションにアップロードされると共に、データセンターにも伝送される。また、上記の場合には、DCLデータ及び劣化度データが電池の記憶システムに記憶されても良い。電池交換ステーションの条件許可時に、有線ネットワーク、無線ネットワークを介し、或いは直接に特定のインターフェースで連通する方式で以上のデータを電池交換ステーションにアップロードする。
データベース方式の劣化度算出モデルに基づいて、劣化度を便宜に算出することができる。DCL採集モジュールの採集されたデータに基づいて処理を行った後、以下の表10が得られる。表10は、劣化度の累計データを示している。
In the above case, the DCL data and the deterioration degree data may be stored in a specific device. When the conditions of the battery exchange station are permitted, these data are uploaded to the battery exchange station and transmitted to the data center. In the above case, the DCL data and the deterioration degree data may be stored in the battery storage system. When permitting the condition of the battery exchange station, the above data is uploaded to the battery exchange station via a wired network, a wireless network, or directly through a specific interface.
The degree of deterioration can be conveniently calculated based on a database type deterioration degree calculation model. After processing based on the data collected by the DCL collection module, the following Table 10 is obtained. Table 10 shows the cumulative data of the degree of deterioration.
上記の表10は、各種の劣化度パラメータ群及びその対応する持続時間。以下の式(5)によって、簡単に前回の劣化度測定後の劣化度程度を算出することができる。 Table 10 above shows various degradation parameter groups and their corresponding durations. By the following equation (5), the degree of deterioration after the previous deterioration degree measurement can be easily calculated.
Tl*D1+T2*D2+・・・+Tn*Dn …(5) Tl * D1 + T2 * D2 + ... + Tn * Dn (5)
式(5)を使用して算出された劣化度に、前回記憶された劣化度を加算してこの電池の現在の劣化度程度が得られる。 The current degree of deterioration of the battery is obtained by adding the degree of deterioration stored last time to the degree of deterioration calculated using Equation (5).
図15は、本発明に係る劣化度算出モジュールの動作フローを示している。図15に示したように、先ず、DCLデータを取得し、取得されたDCLデータをデータベースに記録して記憶しておく。他方、取得されたDCLデータに基づいて電池の劣化度モデルの更新を行う。その後、DCLデータベースに記憶されたDCLデータ及び更新された劣化度モデルに基づいて電池の劣化度を推定する。 FIG. 15 shows an operation flow of the deterioration degree calculation module according to the present invention. As shown in FIG. 15, first, DCL data is acquired, and the acquired DCL data is recorded and stored in a database. On the other hand, the battery deterioration model is updated based on the acquired DCL data. Thereafter, the deterioration level of the battery is estimated based on the DCL data stored in the DCL database and the updated deterioration level model.
5.電池劣化度に基づくデータ応用サブシステム
既存の電池劣化度に基づく電池管理応用システムにおいて、電池の劣化度測定の精度が高くないため、電池劣化度情報の利用が、電池まだ使用できるかや大方の残量推定するに限られている。本発明の電池劣化度を測定するシステムにおいて、電池劣化度の履歴情報DCLが記憶されていると共に、高精度の電池劣化度情報が取得できるため、本発明は、更に電池の使用効率を改善する方法として提供できる。
5. Data Application Subsystem Based on Battery Degradation In existing battery management application systems based on battery degradation, the accuracy of battery degradation measurement is not high. Limited to estimating remaining amount. In the system for measuring the degree of battery deterioration according to the present invention, since the history information DCL of the degree of battery deterioration is stored and the battery deterioration degree information with high accuracy can be acquired, the present invention further improves the battery usage efficiency. Can be provided as a method.
図9は、本発明に係る、電池の劣化度を測定するシステムのデータ応用サブシステムの模式図を示している。図9に示したように、図9の情報交換アダプタ91は、伝送ネットワーク92を介して電池劣化度子システム93に接続している。
FIG. 9 shows a schematic diagram of a data application subsystem of a system for measuring the deterioration degree of a battery according to the present invention. As shown in FIG. 9, the information exchange adapter 91 of FIG. 9 is connected to the battery
本発明の電池劣化度を測定する応用システム94は、図9に示すように、電気自動車、ハイブリッド車、電動バイク、電動自転車等の各種の電動車輌及び充電ステーション、電池交換ステーション、家庭充電システム等の各種の劣化度測定場合及びその他の応用場合に応用されている。上記の応用環境下で、本システムが採集したDCLデータ及び算出された電池劣化度データは、各種の新型応用が生じることが可能である。例えば、本システムに算出された電池劣化度データに基づいて電池の残り価値が精確に算出されることができる。電池の残り価値は、以下の式(6)によって簡単に算出されることができる。
As shown in FIG. 9, the
電池の残り価値=電池の出荷価額*電池の劣化度 …(6) Battery remaining value = Battery shipping value * Battery deterioration level (6)
電池の残り価値によれば、電池が、レンタル、譲り渡し、回収等の各種応用時の対応価額が確定できる。例えば、電池のレンタル取引が発生の場合、ユーザが一定の費用、例えば、保証金を支払う必要がある。保証金の高さは、ユーザがレンタルしようとする電池の残り価値によって決定される。電池交換が発生した時、ユーザが二つの電池間の価額の差を支払う必要がある。支払う費用は、以下の式(7)で示している。 According to the remaining value of the battery, the corresponding value at the time of various applications such as rental, transfer, and recovery of the battery can be determined. For example, when a battery rental transaction occurs, the user needs to pay a certain cost, for example, a deposit. The height of the deposit is determined by the remaining value of the battery that the user intends to rent. When battery replacement occurs, the user needs to pay the price difference between the two batteries. The expense to pay is shown by the following formula (7).
支払い費用
=(交換入れの電池残り価値−交換出しの電池残り価値)+(交換入れ電池の残り電気容量*電力価額−交換出し電池の残り電気容量*電力価額) …(7)
Payment cost = (replacement battery remaining value−replacement battery remaining value) + (replacement battery remaining electrical capacity * power value−replacement battery remaining electrical capacity * power value) (7)
ここで、交換入れ電池の残り価値、交換出し電池の残り価値と共に、電池劣化度に基づいて算出されたものである。また、電池の回収を行う時も、電池劣化度に基づいて電池の残り価値を算出する必要がある。 Here, it is calculated based on the battery deterioration degree together with the remaining value of the replacement battery and the remaining value of the replacement battery. Also, when the battery is collected, it is necessary to calculate the remaining value of the battery based on the degree of battery deterioration.
本発明の電池劣化度を測定する方法及びシステムによって算出及び採集されたDCLデータ及劣化度は、電池の使用者に価値のある情報サービスを提供することができる。データベースに記憶されたDCLデータ及び対応する劣化度データに基づいて、DCLにおけるある一つ或いはいくつかのパラメータと劣化度との関係を判断できる。これによって、対応する制御或いは操作で電池の劣化速度を減少させることができる。 The DCL data and the degree of deterioration calculated and collected by the method and system for measuring the degree of battery deterioration of the present invention can provide valuable information services to battery users. Based on the DCL data stored in the database and the corresponding deterioration level data, the relationship between one or several parameters in the DCL and the deterioration level can be determined. Thereby, the deterioration rate of the battery can be reduced by corresponding control or operation.
例えば、無線ネットワーク或いは有線ネットワークの方式によって、以上で得られた結果を、ある種のデータフォーマットで電気自動車或いはハイブリッド車のデータ受信システムに送信し、車載の電池制御システムは、車の電池が最も良い動作状態にあるように、各電池のDCL及劣化度に基づいて、運転過程において車載の電池管理システムによって各電池に対して充放電制御及電池接続方式を含む制御を行う。 For example, by using a wireless network or a wired network system, the result obtained above is transmitted to a data receiving system of an electric vehicle or a hybrid vehicle in a certain data format. Based on the DCL and the degree of deterioration of each battery, control including the charge / discharge control and the battery connection method is performed on each battery by an in-vehicle battery management system based on the DCL and the degree of deterioration of each battery so as to be in a good operating state.
また、本発明の電池劣化度を測定する方法及びシステムは、システム採集及び算出によって大量の電池劣化度ファクタのデータ、例えば、異なる環境下(温度、湿度)での電池劣化度と電池種類との関係等を取得することができる。これらのデータを解析することによって電池劣化度のメカニズムを更に深く解析及び理解することができる。 In addition, the method and system for measuring the degree of battery deterioration according to the present invention can be obtained by collecting and calculating a large amount of battery deterioration factor data, for example, battery deterioration degree and battery type in different environments (temperature, humidity). Relationships can be acquired. By analyzing these data, the mechanism of the degree of battery deterioration can be analyzed and understood further deeply.
また、本発明の電池劣化度を測定の方法及びシステムによって算出及び採集されたデータは、電池の充電過程(例えば、充電ステーション充電、家庭充電等)のために参照情報を提供することができると共に、対応する制御も行える。例えば、充電時間が最も短いこと、充電の電力消費が最も小さいこと、電池に与えた劣化度の損耗が最も小さいこと等の異なる充電方式の目標要求に基づいて、自己適応的に最適な充電過程のパラメータ、例えば、充電電圧、充電電流、充電の動的方式、充電停止条件を設定することができる。各種の充電方式下での最適な充電過程パラメータは、理論や実験の方法で取得することができる。例えば、充電ステーションが最も良い充電条件を選択するように、各種の異なる充電電流条件が電池劣化度への影響を算出及び解析することができる。また、充電ステーションが最も良い方式を選択するように、充電後の異なるSOC(State of Charge,即ち充電飽和程度)状態が電池劣化度への影響を算出及び解析することができる。 In addition, the data calculated and collected by the method and system for measuring the degree of battery degradation according to the present invention can provide reference information for the battery charging process (for example, charging station charging, home charging, etc.). Corresponding control can be performed. For example, the optimal charging process in a self-adaptive manner based on the target requirements of different charging methods, such as the shortest charging time, the lowest power consumption of charging, and the least amount of deterioration given to the battery Parameters, for example, a charging voltage, a charging current, a charging dynamic method, and a charging stop condition can be set. The optimum charging process parameters under various charging methods can be obtained by theoretical or experimental methods. For example, various different charging current conditions can calculate and analyze the effect on battery degradation so that the charging station selects the best charging conditions. In addition, the influence of the different SOC (State of Charge) state on the battery deterioration degree can be calculated and analyzed so that the charging station selects the best method.
本発明の電池劣化度を測定するシステムの運行過程の全体において、取得できるデータは、電池のDCLデータ、劣化度に関するパラメータ、電池劣化度データ及び単位時間劣化度対照を含む。これらのデータに基づいて、各種方式で更なるデータ応用を提供できる。これらの応用は、図9の左側に示したように、以下のいくつかの具体的なシーンを含むことが可能である。ただし、本発明はこれに限るものではない。 In the entire operation process of the system for measuring the degree of battery deterioration according to the present invention, data that can be acquired includes battery DCL data, parameters relating to the degree of deterioration, battery deterioration degree data, and unit time deterioration degree control. Based on these data, further data applications can be provided in various ways. These applications can include several specific scenes, as shown on the left side of FIG. However, the present invention is not limited to this.
1)充電:過去DCLデータへの解析によって充電電流、充電市場及び充電深さと電池劣化速度との関係が得られる。解析によって最適な充電方式が得られた後、このデータを電池充電ステーションの充電制御システムに提供する。充電ステーションは、可能な限り、最適(或いは二番目良い)の充電方式で充電を行い、最大限に電池の劣化の速度を緩める。また、いくかの場合には充電速度が要求されると、DCL履歴データベースにおける急速充電を前提とした上で、どの充電方式が比較的によいかを解析してもよい。例えば、急速の充電時の充電深さが電池劣化度への影響を比較し、同様にその結果を充電ステーションの制御システムに送信する。 1) Charging: The relationship between the charging current, the charging market, the charging depth, and the battery deterioration rate can be obtained by analyzing the past DCL data. After the optimal charging scheme is obtained by analysis, this data is provided to the charging control system of the battery charging station. The charging station charges as much as possible with the best (or second best) charging method, and slows the rate of battery degradation to the maximum. In some cases, when a charging speed is required, it may be analyzed which charging method is relatively good on the assumption of rapid charging in the DCL history database. For example, the effect of the charging depth during rapid charging on the degree of battery deterioration is compared, and the result is similarly transmitted to the control system of the charging station.
2)電池の交換:一つの典型的なシステムにおいて、本発明のシステムが算出された電池劣化度データは、電池の残り価値を算出に用いられる。
電池レンタルの取引が発生した時、ユーザが一定の費用、例えば、保証金を支払う必要がある。保証金の高さは、ユーザがレンタルしようとする電池の残り価値によって決定される。
2) Battery replacement: In one typical system, the battery degradation data calculated by the system of the present invention is used to calculate the remaining value of the battery.
When a battery rental transaction occurs, the user needs to pay a certain cost, for example, a deposit. The height of the deposit is determined by the remaining value of the battery that the user intends to rent.
電池交換が発生した時、ユーザが支払い必要な、二つの電池ブロック間の価額の差が上記の式(7)で示される。ここで、交換入れ電池の残り価値、交換出し電池の残り価値と共に電池劣化度の算出によって得られたものである。上記の式(6)は、電池の残り価値算出式を示している。
電池リサイクルが発生した時、電池劣化度に基づいて電池の残り価値を算出する必要がある。
When the battery exchange occurs, the price difference between the two battery blocks that the user needs to pay is expressed by the above equation (7). Here, the remaining value of the exchanged battery and the remaining value of the exchanged battery are obtained by calculating the battery deterioration degree. The above formula (6) represents a battery remaining value calculation formula.
When battery recycling occurs, it is necessary to calculate the remaining value of the battery based on the degree of battery deterioration.
3)車制御:図9に示したように、無線、有線または専門デバイスの通信方式で、DCLに対する解析の結果は、電池の使用者、例えば、電気自動車の使用者に伝送されても良い。これらのデータから、異なる運転方式が電池劣化度への影響、例えば車速、加速度、減速度等形式の状態が電池劣化度への具体な影響が、比較的に容易に得られることができる。従って、車の使用者に車を電池の最適状態になるように運転させ、電池の劣化速度を大幅に低下させることが可能である。 3) Vehicle control: As shown in FIG. 9, the result of analysis for DCL may be transmitted to a battery user, for example, an electric vehicle user, in a wireless, wired or specialized device communication system. From these data, the influence of different driving methods on the battery deterioration degree, for example, the specific influence on the battery deterioration degree by the state in the form of vehicle speed, acceleration, deceleration, etc. can be obtained relatively easily. Accordingly, it is possible to cause the vehicle user to drive the vehicle so that the battery is in an optimal state, and to significantly reduce the deterioration rate of the battery.
また、その他の場合に、例えば、常用車速、加速減速の高さ等のある人の運転スタイルを解析して得られることができる。その同時に、DCLデータの解析によって、どの種類の電池(例えば、どのメーカーの電池)がこの運転方式下で最適性能或いは最も低い損耗が取得できることをサーチすることができる。これらのデータは、電池交換ステーションにとって非常に有用である。 In other cases, for example, it can be obtained by analyzing a person's driving style, such as the normal vehicle speed and the acceleration / deceleration height. At the same time, analysis of the DCL data can be used to search for which type of battery (for example, which manufacturer's battery) can obtain optimal performance or lowest wear under this operating mode. These data are very useful for battery exchange stations.
図10は、本発明に係る電池劣化度モデルの生成及び更新過程の実施例の模式図を示している。図10に示したように、一つの典型実例において、A電池のユーザは、該当電池のDCLをBSC(電池応用管理センター)に伝送させる。BSCは、先ず、該当電池のDCLデータをデータベースに記録しておく。同時に、DCLデータを用いて電池の初期劣化度モデルの更新が行われる。一方、データベースからA電池に対応する特定の劣化度モデルをサーチする。A電池に対応する特定の劣化度モデルがあれば、現在入力されたA電池のDCLの新データに基づいて、該当特定の劣化度モデルに対して更新を行う。そうでなければ、更新後の初期劣化度モデル及び現在の新データに基づいて特定の劣化度モデルを生成する。 FIG. 10 shows a schematic diagram of an embodiment of the process of generating and updating the battery deterioration model according to the present invention. As shown in FIG. 10, in one typical example, the user of the A battery transmits the DCL of the corresponding battery to the BSC (Battery Application Management Center). The BSC first records the DCL data of the corresponding battery in a database. At the same time, the battery initial deterioration model is updated using the DCL data. On the other hand, a specific deterioration degree model corresponding to the A battery is searched from the database. If there is a specific degradation level model corresponding to the A battery, the specific degradation level model is updated based on the new DCL data of the currently input A battery. Otherwise, a specific deterioration degree model is generated based on the updated initial deterioration degree model and the current new data.
電池劣化度モデルの生成及び更新の過程において、電池の劣化度パラメータ履歴表データが電池応用管理センターに伝送される。電池応用管理センターは、劣化度パラメータ履歴表データをデータベースに記録させ、劣化度パラメータ履歴表データを用いて電池の劣化度モデルの更新を行う。データベースから、電池に対応する劣化度モデルデータ項目をサーチし、電池に対応する劣化度モデルデータ項目が存在していなければ、電池劣化度に関するパラメータ及び新たに算出された劣化度の数値に基づいて電池劣化度モデルを更新し、対応するデータ項目が生成される。 In the process of generating and updating the battery deterioration degree model, the battery deterioration degree parameter history table data is transmitted to the battery application management center. The battery application management center records the deterioration degree parameter history table data in the database, and updates the deterioration degree model of the battery using the deterioration degree parameter history table data. If the deterioration level model data item corresponding to the battery is searched from the database and there is no deterioration level model data item corresponding to the battery, based on the parameter related to the battery deterioration level and the newly calculated deterioration level value. The battery deterioration model is updated, and the corresponding data item is generated.
劣化度モデルの劣化度関連パラメータと採集された電池の劣化度関連パラメータとの差が所定値より大きい時、拡張劣化度モデルの新たなデータ項目が生成される。なお、劣化度モデルの精度要求に基づいて所定値の大きさを設定して良い。 When the difference between the deterioration level related parameter of the deterioration level model and the collected battery deterioration level related parameter is larger than a predetermined value, a new data item of the extended deterioration level model is generated. Note that the magnitude of the predetermined value may be set based on the accuracy requirement of the deterioration degree model.
図11は、電池劣化度モデルを用いて電池残量値を算出する過程の模式図を示している。図12は、電池残量値推定モジュールの模式図を示している。図11に示したように、電池残量値を算出する過程において、先ず、A電池のDCLデータがデータセンター或いは電池交換ステーションにアップロードされる。データセンター或いは電池交換ステーションは、取得されたDCLデータに基づいてA電池の劣化度モデルの更新を行う。その後、更新された電池劣化度モデル及びDCLデータを用いてA電池の残量値を算出する。 FIG. 11 shows a schematic diagram of a process of calculating the battery remaining amount value using the battery deterioration degree model. FIG. 12 is a schematic diagram of the battery remaining amount estimation module. As shown in FIG. 11, in the process of calculating the battery remaining value, first, the DCL data of the battery A is uploaded to the data center or the battery exchange station. The data center or the battery exchange station updates the deterioration level model of the A battery based on the acquired DCL data. Thereafter, the remaining amount value of the A battery is calculated using the updated battery deterioration model and DCL data.
図12に示した電池残量値推定モジュールは、劣化度モデル更新モジュール121と、DCLデータベース122と、劣化度算出モジュール123とを含む。図12に示した電池残量値推定モジュールは、図11に示した残量値算出過程を実行する。先ず、劣化度モデル更新モジュール121は、アップロードされたA電池のDCLデータを用いて電池の劣化度モデルの更新を行うと共に、DCLデータをDCLデータベース122に記録させる。その後、劣化度算出モジュール123は、更新された電池劣化度モデル及びDCLデータを用いてA電池の残量値を算出する。
12 includes a deterioration level
以下、本発明に基づく電池劣化度を取得するためのシステムの運営システムの一実施例を説明する。BSCは、電池DCLデータに対して保存、情報処理や情報利用を行う。電池のユーザは、一定の会費を支払った後、BSCから電池のレンタル、電池の交換、電池の拡充または縮減する権利を取得した。電池のレンタル、交換、電池の拡充或縮減の過程において、ユーザの支払う費用は、BSCが劣化度モデル及び劣化度関連パラメータに基づいて算出された電池の残り価値に依存する。初回のレンタル時、BSCは、該当電池の残り価値を記録しておく。電池の交換時、BSCは、二つの電池ブロックの残り価値及び残り電気容量を算出し、一定の費用比率に基づいてユーザが支払うべきの費用を算出する。 Hereinafter, an embodiment of a system operating system for acquiring a battery deterioration level according to the present invention will be described. The BSC performs storage, information processing, and information use for the battery DCL data. After paying a certain membership fee, the battery user obtained the right to rent the battery, replace the battery, and expand or reduce the battery from the BSC. In the process of battery rental, replacement, battery expansion or contraction, the cost paid by the user depends on the remaining value of the battery calculated by the BSC based on the deterioration level model and the deterioration level related parameters. At the first rental, the BSC records the remaining value of the battery. When the battery is replaced, the BSC calculates the remaining value and the remaining electric capacity of the two battery blocks, and calculates the cost that the user should pay based on a certain cost ratio.
この実例において、残り価値の算出は、ある場合には精確ではない可能性がある。例えば、データベース中のデータ量が少なすぎ、或いはデータベース中の該当電池に対応するデータ量が少なすぎる場合である。このとき、一定の補償措置を講じたら良い。例えば、一つの経験モデルが提案されている。この経験のモデルは、平均の状況下で、あるパラメータが一定の量を変化した場合(例えば、一定時間を経過した後)の電池の劣化度の程度を表すことができる。次に、測定された劣化度と前回測定された劣化度との差が得られる。前に得られた平均劣化度程度と後の劣化度との差を比較し、重み付き平均値を取ることで費用を算出する。この方法は、総データ量及び該当電池に対応するデータ量の増大につれてその作用を逐次に減少し、最終的に廃止されることになる。言い換えれば、この方法は、データ初期段階の補償方法としても良い。また、その他の補償方法は、一つの電池が十分多い回数の交換を経た後、この電池については、データベースにはますます多くのDCL記録及び劣化度測定記録が存在することになり、この過程の更なる発展によって該当電池に対する劣化度測定がますます精確になる。BSCは、大量の精確なデータに基づいて該当電池の過去の劣化度に対して逆推定することができるので、逆推定によって得られた結果と当時に得られた過去劣化度との比較を行い、この比較結果を当時の過去ユーザに対して補償を行う根拠とする。この場合、ユーザは、自分の電池使用過程での全ての補償記録を便利に調べることができ、継続的に該当記録を保存することや補償値を取得すること等のその他の手段によって補償記録を削除することも選択できる。 In this example, the residual value calculation may not be accurate in some cases. For example, the amount of data in the database is too small, or the amount of data corresponding to the corresponding battery in the database is too small. At this time, certain compensation measures should be taken. For example, one experience model has been proposed. This empirical model can represent the degree of deterioration of a battery when a certain parameter changes a certain amount (for example, after a certain time) under average conditions. Next, the difference between the measured degradation level and the previously measured degradation level is obtained. The cost is calculated by comparing the difference between the degree of average deterioration obtained before and the degree of deterioration after, and taking a weighted average value. This method gradually decreases its effect as the total data amount and the data amount corresponding to the corresponding battery increase, and is eventually abolished. In other words, this method may be a compensation method at the initial stage of data. Another compensation method is that after one battery has been exchanged a sufficient number of times, there will be more and more DCL records and degradation measurement records in the database for this battery. With further development, the degree of deterioration of the corresponding battery will become more accurate. Since BSC can back-estimate the past deterioration degree of the corresponding battery based on a large amount of accurate data, the result obtained by back-estimation is compared with the past deterioration degree obtained at that time. This comparison result is used as a basis for compensation for past users at that time. In this case, the user can conveniently check all the compensation records in the course of his / her battery usage, and record the compensation records by other means such as continually saving the relevant records or obtaining compensation values. You can also choose to delete it.
一実施方式において、BSCが分布式システムであっても良い。各ステーションが異なるデータを持つと共に同様な算出能力を持つことになっている。一般に、全てのステーションがインタネットに接続されているとする。劣化度を算出する時、データ量が大きければ大きいほど、得られた結果の精確度が高くなる。しかしながら、一つのステーションがインタネットに接続できない或いはその他のステーションからデータを得られない場合には、電池のローカルデータが不足であるので、比較的に精確なデータを生成できない。このとき、前に述べた補償措置を採用しても良い。 In one implementation, the BSC may be a distributed system. Each station has different data and has the same calculation ability. In general, it is assumed that all stations are connected to the Internet. When calculating the degree of deterioration, the greater the amount of data, the higher the accuracy of the obtained result. However, if one station cannot connect to the Internet or cannot obtain data from other stations, the battery's local data is insufficient, so that relatively accurate data cannot be generated. At this time, the compensation measures described above may be adopted.
更により極端な場合を考慮すると、本発明は、更にもう一つの実施例を提供する。ユーザが現在位置しているBSCステーションにおいて、ある原因で電池劣化度データベースをアクセスできない時或いは劣化度算出モジュールを用いて劣化度の算出ができない時、正確さのない劣化度算出結果さえ得ることができなく、電池の交換等の活動ができない状態になることが受けられない。これによって、電池のBMSに、電池前回の劣化度測定結果、初期モデル、更新モデル及び過去有限な回数にアップロードされたDCLデータ(採集された電池データ、及び電池劣化度に関するデータ及び電池劣化度に関するパラメータを含んでいる)を保存するための一つの記憶区域が予め残されておくべきである。そのデータ量は、記憶空間によって決定すればよい。上記の状況が生じた時、電池は、その内部の有限な履歴データ、初期モデル及び更新モデルに基づいて、一つの概略な劣化度結果を電池交換の根拠として得る必要がある。BSCは、この結果を記録し、システムが正常に動作できる時に、このステーションの記録をデータベースに導入させるべきである。その同時に、この回の測定結果の精確性がないため、前に述べた補償方式で補償を行う必要がある。 In view of even more extreme cases, the present invention provides yet another embodiment. When the user is unable to access the battery deterioration level database for some reason or when the deterioration level calculation module cannot be calculated using the deterioration level calculation module at the BSC station in which the user is currently located, even the deterioration level calculation result without accuracy can be obtained. It is not possible to be in a state where it is impossible to perform activities such as battery replacement. As a result, the battery's BMS has the battery degradation level measurement results, the initial model, the updated model, and the DCL data uploaded for a finite number of times in the past (the collected battery data, the data regarding the battery degradation level, and the battery degradation level). One storage area for storing (including parameters) should be left in advance. The amount of data may be determined by the storage space. When the above situation occurs, the battery needs to obtain one rough result of deterioration as a basis for battery replacement based on the finite history data, the initial model, and the update model. The BSC should record this result and have this station record be introduced into the database when the system can operate normally. At the same time, since the measurement result of this time is not accurate, it is necessary to compensate by the compensation method described above.
国家標準の規定によれば、電池の満充電比率が80%に低下された時、電池として継続使用できないことになっている。BSCは、電池交換を行った度に、回収された電池のうち、満充電比率が80%以下の電池を回収し、蓄電池、小型電動車(電動バイク、電動自転車)等のエネルギーの蓄積方式として扱われることができる。エネルギー蓄積用電池に対しても、同様に、各電池の状態を検出する必要がある。電池は、その電池劣化度がある値に達した時、廃棄処分処理を行うべきである。そうでなければ、その他のエネルギー蓄積電池の寿命に影響を与えてしまう。従って、本発明の劣化度測定方法は、同様にエネルギー蓄積電池の状態検出にも適用できる。 According to the provisions of the national standard, when the full charge ratio of the battery is reduced to 80%, it cannot be used continuously as a battery. The BSC collects batteries with a full charge ratio of 80% or less of the collected batteries every time the battery is replaced, and is used as an energy storage method for storage batteries, small electric vehicles (electric motorcycles, electric bicycles), etc. Can be treated. Similarly, for the energy storage battery, it is necessary to detect the state of each battery. The battery should be disposed of when its battery degradation reaches a certain value. Otherwise, the life of other energy storage batteries will be affected. Therefore, the degradation degree measuring method of the present invention can be applied to the state detection of the energy storage battery as well.
図13は、本発明に係る電池劣化度を取得するためのシステムが運営する運営システムのモジュール模式図を示している。図13に示したように、DCLモジュール131は、電池使用箇所、例えば電気自動車から電池劣化度に関するパラメータを採集し、採集されたパラメータを電池情報データベース132に記憶させておく。電池残量値推定モジュール133は、電池劣化度モデル及び採集された電池パラメータに基づいて電池の残量値を算出すると共に、残量値を情報提供モジュール135に提供する。情報提供モジュール135は、電池に関する情報を電気自動車のBMSに供給して、BMSがDCL情報に基づいて車の運転及び/またはその他の操作/コントロール方式を制御及び調整する。一方、電池情報利用者134は、情報提供モジュール135から供給された電池を用いて電池供給や電池再利用の運営方式を確定することができる。
FIG. 13: has shown the module schematic diagram of the management system which the system for acquiring the battery degradation degree which concerns on this invention manages. As shown in FIG. 13, the
その他の実施例において、DCLの情報利用を述べる。多くのDCL情報と、これらの情報及び初期劣化度モデルに基づいて劣化度モデルを更新することによって得られた電池劣化度指標とによって、電池劣化速度と電池メーカー、電池種類、運転スタイル、運転路面状況、毎回の充電時間、毎回の充電平均電流等の重要なパラメータとの関係を比較的に容易に得ることができる。これらのデータは、商業価値を有する情報として商業稼動できる。 In other embodiments, DCL information usage will be described. Based on a lot of DCL information and the battery deterioration degree index obtained by updating the deterioration degree model based on this information and the initial deterioration degree model, the battery deterioration rate, the battery manufacturer, the battery type, the driving style, the driving road surface The relationship with important parameters such as the situation, each charging time, and each charging average current can be obtained relatively easily. These data can be operated commercially as information having commercial value.
その他の実施例において、DCLは、例えば電池ID、電池の出荷日等の固定の一回限りの情報を含み、複数回定期採集、記録或いは複数回触発採集記録されたデータも含んでいる。ここで、複数回定期採集されたデータは、採集時間、総電圧、総電流、電池温度、電池パック電圧、電池パック電流、電池パック内部抵抗、電池パックSOHを含む。複数回触発採集されたデータは、充電前SOH、充電後SOH、充電電量、充電電流、放電前SOH、放電後SOH、放電電量、放電電流のうちの一組或いは複数の組を含む。 In other embodiments, the DCL includes, for example, fixed one-time information such as a battery ID and a battery shipping date, and also includes data that has been collected and recorded multiple times or collected and recorded multiple times. Here, the data periodically collected a plurality of times includes collection time, total voltage, total current, battery temperature, battery pack voltage, battery pack current, battery pack internal resistance, and battery pack SOH. The data collected multiple times includes one or more sets of pre-charge SOH, post-charge SOH, charge charge, charge current, pre-discharge SOH, post-discharge SOH, discharge charge, and discharge current.
図14は、DCLモジュールの動作フローを示している。ステップS141に、DCL採集装置は、採集電池劣化度に関するパラメータを採集し、その後、ステップS142において、採集されたパラメータを記録し、ステップS143において、採集されたパラメータをパラメータ採集サブシステムの一時記憶装置に一時記憶する。そして、ステップS144において、BSCは、データセンターに接続しているか否かを判断する。BSCがデータセンターに接続している場合、ステップS145において採集されたDCLデータをアップロードする。ステップS144において、BSCがデータセンターに接続していないことを判断した場合、ステップS141に戻ってDCLデータを継続採集する。 FIG. 14 shows an operation flow of the DCL module. In step S141, the DCL collection device collects parameters relating to the degree of deterioration of the collection battery, and then records the collected parameters in step S142. In step S143, the DCL collection device stores the collected parameters in the temporary storage device of the parameter collection subsystem. Temporarily store. In step S144, the BSC determines whether it is connected to the data center. If the BSC is connected to the data center, the DCL data collected in step S145 is uploaded. If it is determined in step S144 that the BSC is not connected to the data center, the process returns to step S141 to continuously collect DCL data.
以上のデータにおいて、複数回定期採集のデータは、予め設定された周期に基づいて電池の生命周期において定時採集された、いくつかの電池パラメータを示している。これらのパラメータは、主に、電池劣化度程度と時間変化との関係を評価するに用いられる。
複数回触発採集されたデータは、予め設定されない、あるイベントが発生した(例えば、充電)時、触発採集行為によって採集されたデータである。この行為で採集されたデータは、主に、特定のイベント(例えば充放電、フィットバック制動)が電池劣化度への影響を評価するのに用いられる。
In the above data, the data of multiple times of periodic collection shows some battery parameters collected at regular intervals in the battery life cycle based on a preset cycle. These parameters are mainly used to evaluate the relationship between the degree of battery deterioration and the change with time.
The data collected by inspiration several times is data that is not set in advance and is collected by the action of collecting the inspiration when an event occurs (for example, charging). Data collected by this action is mainly used to evaluate the influence of specific events (for example, charge / discharge, fitback braking) on the degree of battery deterioration.
上述は、電池劣化度ファクタのパラメータ採集サブシステム、電池劣化度モデルの構築/更新サブシステム、電池劣化度の算出サブシステム、電池劣化度に関するパラメータDCL記憶サブシステムの方式で本発明を説明したが、本発明は、対応するサブシステムを入れ替えて、同様な装置を用いた場合でも、実質な変化がいないと理解すべきである。
ここまでは、好ましい実施例で本発明に対して説明を行った。当業者であれば、本発明では、本発明の精神及び範囲を逸脱していない場合、その他の様々な変更、置換及び追加することができることを理解すべきである。従って、本発明の範囲は、上記の特定の実施例に限定されないことを理解すべきであり、添付した特許請求の範囲に限定すべきである。
Although the foregoing has described the present invention in terms of battery degradation factor parameter collection subsystem, battery degradation model construction / update subsystem, battery degradation calculation subsystem, and parameter DCL storage subsystem for battery degradation. It should be understood that the present invention does not change substantially even when the corresponding subsystem is replaced and the similar apparatus is used.
Thus far, the present invention has been described in terms of preferred embodiments. It should be understood by those skilled in the art that various other changes, substitutions and additions can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be understood that the scope of the invention is not limited to the specific embodiments described above, and should be limited to the appended claims.
Claims (2)
電池応用管理センターが、前記劣化度パラメータ履歴表データをデータベースに記録すると共に、前記劣化度パラメータ履歴表データを用いて電池の劣化度モデルを更新するステップと、
前記データベースから、前記電池に対応する劣化度モデルデータ項目をサーチし、前記電池に対応する劣化度モデルデータ項目が無ければ、電池劣化度関連パラメータ及び新たに算出された劣化度数値に基づいて前記電池劣化度モデルを更新し、対応するデータ項目を生成するステップとを含む電池劣化度モデルの生成及び更新方法。 Transmitting the battery deterioration degree parameter history table data to the battery application management center;
The battery application management center records the deterioration level parameter history table data in a database, and updates the battery deterioration level model using the deterioration level parameter history table data.
Search the database for a deterioration level model data item corresponding to the battery, and if there is no deterioration level model data item corresponding to the battery, based on the battery deterioration level related parameter and the newly calculated deterioration level numerical value A method for generating and updating a battery deterioration level model, including the step of updating the battery deterioration level model and generating a corresponding data item.
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