JP2018151175A - Estimation device, estimation method, and estimation program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an estimation device, an estimation method, and an estimation program with which it is possible to improve the accuracy of estimating the SOC value of a secondary battery.SOLUTION: The estimation device pertaining to an embodiment comprises an observation value acquisition unit, an arithmetic unit, and a storage unit. The arithmetic unit estimates, on the basis of an observation value acquired by the observation value acquisition unit, an SOC value that indicates the state of charge of a secondary battery by estimation computation using an equivalent circuit of the secondary battery. When a stop time until stopping is terminated after use of the secondary battery is stopped is greater than or equal to a preset time, the arithmetic unit starts estimation computation, with a value determined on the basis of an observed voltage value as the initial SOC value in estimation computation, and when the stop time is less than the preset time, starts estimation computation, with a value determined depending on whether or not a previous SOC value that is an SOC value stored in the storage unit before use of the secondary battery is stopped, as the initial value.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

開示の実施形態は、推定装置、推定方法、および推定プログラムに関する。   Embodiments disclosed herein relate to an estimation apparatus, an estimation method, and an estimation program.

従来、例えばハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両には、動力源たるモータに対して電力を供給する電源が搭載されており、かかる電源として、放電によりモータに電力を供給すると共にモータで発生した回生電力を蓄積する充放電可能な二次電池が用いられる。   Conventionally, for example, an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle has been equipped with a power source that supplies electric power to a motor that is a power source. A chargeable / dischargeable secondary battery that stores regenerative power is used.

二次電池からの電力をモータに安定して供給することができるように、電動車両には、一般に、SOC(State Of Charge)値を推定する推定装置が搭載されている。SOC値は、二次電池の充電状態を示す値であり、かかるSOC値を推定する方法として、二次電池を電気回路としてとらえた等価回路モデルを用いてSOC値を推定する方法が知られている。   In general, an electric vehicle is equipped with an estimation device that estimates an SOC (State Of Charge) value so that electric power from the secondary battery can be stably supplied to the motor. The SOC value is a value indicating the state of charge of the secondary battery. As a method of estimating the SOC value, a method of estimating the SOC value using an equivalent circuit model in which the secondary battery is regarded as an electric circuit is known. Yes.

ところで、二次電池は、充放電によって内部で分極が発生し、かかる分極が解消して安定するまでに、数十分から数十時間といった長時間を要することがある。そのため、充放電が行われていない期間でも、二次電池の電圧には分極電圧が重畳されている場合があり、SOC値の推定精度が低下してしまうおそれがある。そこで、SOC値を推定する推定装置において、二次電池を含む電源システムが起動するまでの電源システムの停止時間の長さに応じてSOC初期値を変更する技術が提案されている。   By the way, in the secondary battery, polarization occurs inside by charging / discharging, and it may take a long time of several tens of minutes to several tens of hours until the polarization is eliminated and stabilized. For this reason, even when charging / discharging is not performed, the polarization voltage may be superimposed on the voltage of the secondary battery, and the estimation accuracy of the SOC value may be reduced. Thus, a technique has been proposed in which an SOC initial value is changed in an estimation device that estimates an SOC value in accordance with the length of a power system stop time until a power system including a secondary battery is activated.

例えば、特許文献1に記載の推定装置は、電源システムが起動するまでの停止時間が第1の停止期間を経過している場合、二次電池の電圧からSOC初期値を決定するが、電源システムの停止時間が第1の停止期間を経過する前は、他の方法でSOC初期値を決定する。   For example, the estimation device described in Patent Literature 1 determines the SOC initial value from the voltage of the secondary battery when the stop time until the power supply system is started has passed the first stop period. Before the first stop period elapses, the SOC initial value is determined by another method.

具体的には、推定装置は、前回推定演算されたSOC値を記憶部に記憶しておき、電源システムの停止時間が第1の停止期間よりも短い第2の停止期間を経過する前である場合、記憶部に記憶されたSOC値をSOC初期値とする。また、推定装置は、電源システムの停止時間が第2の停止期間を経過し且つ第1の停止時間が経過する前である場合、電源システムが停止している時に観測した二次電池の電圧からSOC初期値を求める。   Specifically, the estimation device stores the SOC value calculated by the previous estimation in the storage unit, and is before the second stop period in which the stop time of the power supply system is shorter than the first stop period. In this case, the SOC value stored in the storage unit is set as the SOC initial value. In addition, when the stop time of the power supply system has elapsed after the second stop period and before the first stop time has elapsed, the estimation device can determine from the voltage of the secondary battery observed when the power supply system is stopped. The initial SOC value is obtained.

特開2008−145349号公報JP 2008-145349 A

しかしながら、特許文献1に記載の推定装置では、電源システムの停止時間が第2の停止期間を経過する前に起動された場合において、記憶部に記憶されたSOC値がデータ破損などによって有効でない状態である場合、SOC初期値が不定になり、SOC値の推定精度が低下するおそれがある。   However, in the estimation apparatus described in Patent Literature 1, when the power system is stopped before the second stop period elapses, the SOC value stored in the storage unit is not valid due to data corruption or the like. In this case, the SOC initial value becomes indefinite, and there is a possibility that the estimation accuracy of the SOC value is lowered.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、SOC値の推定精度を向上させることができる推定装置、推定方法、および推定プログラムを提供することを目的とする。   One aspect of the embodiments has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an estimation device, an estimation method, and an estimation program that can improve the estimation accuracy of the SOC value.

実施形態の一態様に係る推定装置は、観測値取得部と、演算部と、記憶部とを備える。前記観測値取得部は、二次電池の電圧および電流の観測値を取得する。前記演算部は、前記観測値取得部で取得される前記観測値に基づき、前記二次電池の等価回路モデルを用いた推定演算によって、前記二次電池の充電状態を示すSOC値を推定する。前記記憶部は、前記演算部によって推定された前記SOC値を記憶する。前記演算部は、前記二次電池の利用が停止されてから停止が解除されるまでの停止時間が予め設定された時間以上である場合、前記電圧の観測値に基づいて決定される値を前記推定演算における前記SOC値の初期値として前記推定演算を開始し、前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記二次電池の利用の停止前に前記記憶部に記憶された前記SOC値である前回SOC値が有効か否かに応じて決定される値を前記初期値として前記推定演算を開始する。   An estimation apparatus according to an aspect of the embodiment includes an observation value acquisition unit, a calculation unit, and a storage unit. The observed value acquisition unit acquires observed values of the voltage and current of the secondary battery. The calculation unit estimates an SOC value indicating a charge state of the secondary battery by an estimation calculation using an equivalent circuit model of the secondary battery based on the observation value acquired by the observation value acquisition unit. The storage unit stores the SOC value estimated by the calculation unit. When the stop time from when the use of the secondary battery is stopped to when the stop is released is equal to or longer than a preset time, the arithmetic unit determines a value determined based on the observed value of the voltage When the estimation calculation is started as an initial value of the SOC value in the estimation calculation and the stop time is less than the preset time, the storage unit stores the storage unit before the use of the secondary battery is stopped. The estimation calculation is started with a value determined according to whether or not the previous SOC value, which is an SOC value, is valid, as the initial value.

実施形態の一態様によれば、SOC値の推定精度を向上させることができる推定装置、推定方法、および推定プログラムを提供することができる。   According to one aspect of the embodiment, it is possible to provide an estimation device, an estimation method, and an estimation program that can improve the estimation accuracy of the SOC value.

図1は、実施形態に係る推定装置を含む車両搭載用システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle-mounted system including an estimation device according to an embodiment. 図2は、停止タイミングからの経過時間と充電状態推定部の推定演算で用いるSOC初期値との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the elapsed time from the stop timing and the SOC initial value used in the estimation calculation of the charge state estimation unit. 図3は、二次電池の等価回路モデルの一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit model of a secondary battery. 図4は、二次電池のSOC−OCV特性の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of SOC-OCV characteristics of the secondary battery. 図5は、充電状態推定部の機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of the charging state estimation unit. 図6は、SOC−OCV特性を示すテーブルの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a table indicating SOC-OCV characteristics. 図7は、充電時情報における第1のばらつき範囲とOCV値との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the first variation range and the OCV value in the charging information. 図8は、放電時情報における第2のばらつき範囲とOCV値との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the second variation range and the OCV value in the discharge time information. 図9は、充電状態推定部が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure executed by the charge state estimation unit. 図10は、図9のステップS11の処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of the process of step S11 of FIG.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する推定装置、推定方法、および推定プログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下においては、推定装置を含む電源システムの適用例として車両搭載用システムについて説明するが、かかる例に限定されない。例えば、太陽光や風力などの自然エネルギーを電力へ変換する発電システムなどのように車両搭載用システム以外に推定装置を含む電源システムを適用することもできる。   Hereinafter, embodiments of an estimation device, an estimation method, and an estimation program disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following, a vehicle-mounted system will be described as an application example of a power supply system including an estimation device, but the present invention is not limited to this example. For example, a power supply system including an estimation device can be applied in addition to the on-vehicle system, such as a power generation system that converts natural energy such as sunlight or wind power into electric power.

[1.車両搭載用システムの構成]
図1は、実施形態に係る推定装置を含む車両搭載用システムの構成例を示す図である。図1示す車両搭載用システム100は、例えば、図示しないハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、および電気自動車(EV:Electric Vehicle)等の車両に搭載される。
[1. Configuration of on-board system]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle-mounted system including an estimation device according to an embodiment. The vehicle mounting system 100 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) and an electric vehicle (EV: Electric Vehicle) (not shown).

かかる車両搭載用システム100は、電源システム1と、車両制御装置2と、モータ3と、電力変換部4とを備える。車両制御装置2は、電源システム1を起動して電源システム1と電力変換部4とを接続し、電力変換部4を駆動することで、モータ3を制御する。   The on-vehicle system 100 includes a power supply system 1, a vehicle control device 2, a motor 3, and a power conversion unit 4. The vehicle control device 2 starts the power supply system 1, connects the power supply system 1 and the power conversion unit 4, and drives the power conversion unit 4 to control the motor 3.

電力変換部4は、電源システム1からの直流電力を交流電力へ変換してモータ3へ出力することができ、また、モータ3の回生電力である交流電力を直流電力へ変換して電源システム1へ供給することができる。   The power conversion unit 4 can convert DC power from the power supply system 1 into AC power and output it to the motor 3, and converts AC power that is regenerative power of the motor 3 into DC power to convert the power into the power system 1. Can be supplied to.

車両制御装置2は、電源システム1から通知される後述の二次電池5の状態を示すSOC(State Of Charge)値に基づいて、二次電池5の充放電を制御することができる。例えば、車両制御装置2は、SOC値が低下した場合に、モータ3の回生電力を電源システム1へ供給することで、SOC値を上昇させることができる。SOC値は、二次電池5の充電率(%)であるが、二次電池5の残留容量(Ah)であってもよい。   The vehicle control device 2 can control charging / discharging of the secondary battery 5 based on an SOC (State Of Charge) value indicating a state of a secondary battery 5 described later notified from the power supply system 1. For example, the vehicle control device 2 can increase the SOC value by supplying regenerative power of the motor 3 to the power supply system 1 when the SOC value decreases. The SOC value is the charging rate (%) of the secondary battery 5, but may be the remaining capacity (Ah) of the secondary battery 5.

電源システム1は、二次電池5と、電池監視システム6と、リレー7とを備える。二次電池5は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などである。二次電池5は、例えば、組電池であり、複数の電池ブロックが直列に接続されて構成される。各電池ブロックは、直列に接続された複数の電池セルを備える。なお、二次電池5は、複数の電池ブロックが並列に接続されて構成されてもよい。   The power supply system 1 includes a secondary battery 5, a battery monitoring system 6, and a relay 7. The secondary battery 5 is, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery. The secondary battery 5 is, for example, an assembled battery, and is configured by connecting a plurality of battery blocks in series. Each battery block includes a plurality of battery cells connected in series. The secondary battery 5 may be configured by connecting a plurality of battery blocks in parallel.

電池監視システム6は、車両に設けられた不図示のイグニッションスイッチがONになった場合に、電源システム1を動作状態にする。電源システム1が動作状態にある場合、二次電池5が電力変換部4に接続されており、かつ、二次電池5のSOC値の推定処理が繰り返し行われる。電池監視システム6は、SOC値を推定する毎に推定したSOC値を車両制御装置2へ通知する。   The battery monitoring system 6 brings the power supply system 1 into an operating state when an ignition switch (not shown) provided in the vehicle is turned on. When the power supply system 1 is in an operating state, the secondary battery 5 is connected to the power conversion unit 4 and the SOC value estimation process of the secondary battery 5 is repeatedly performed. The battery monitoring system 6 notifies the vehicle control device 2 of the estimated SOC value every time the SOC value is estimated.

また、電池監視システム6は、イグニッションスイッチがOFFになった場合に、電源システム1を停止状態にする。電源システム1が停止状態にある場合、二次電池5は電力変換部4から切り離されており、かつ、二次電池5のSOC値の推定処理が停止している。   Further, the battery monitoring system 6 puts the power supply system 1 in a stopped state when the ignition switch is turned off. When the power supply system 1 is in the stopped state, the secondary battery 5 is disconnected from the power conversion unit 4 and the SOC value estimation process of the secondary battery 5 is stopped.

なお、電池監視システム6は、二次電池5を構成する複数の電池ブロックにそれぞれに設けられた不図示のブロック監視部を有しており、各ブロック監視部は、対応する電池ブロックの異常などを検出することができる。   The battery monitoring system 6 has a block monitoring unit (not shown) provided in each of a plurality of battery blocks constituting the secondary battery 5, and each block monitoring unit has an abnormality of a corresponding battery block, etc. Can be detected.

電池監視システム6は、電池状態監視部10と、二次電池5の両端電圧uの瞬時値(以下、電圧観測値uと記載する)を検出する電圧センサ11と、二次電池5に流れる電流iの瞬時値(以下、電流観測値iと記載する)を検出する電流センサ12とを備える。   The battery monitoring system 6 includes a battery state monitoring unit 10, a voltage sensor 11 that detects an instantaneous value of the voltage u across the secondary battery 5 (hereinafter referred to as a voltage observation value u), and a current flowing through the secondary battery 5. a current sensor 12 that detects an instantaneous value of i (hereinafter referred to as a current observation value i).

電池状態監視部10は、スイッチ制御部20と、充電状態推定部21(推定装置の一例)とを備える。スイッチ制御部20は、イグニッションスイッチの状態を示すイグニッション信号SIGNに基づいて、リレー7のON/OFFを制御する。 The battery state monitoring unit 10 includes a switch control unit 20 and a charge state estimation unit 21 (an example of an estimation device). The switch control unit 20 controls ON / OFF of the relay 7 based on an ignition signal SIGN indicating the state of the ignition switch.

例えば、スイッチ制御部20は、イグニッション信号SIGNがイグニッションスイッチのONを示す場合、リレー7をONにして二次電池5を電力変換部4に接続し、車両搭載用システム100で二次電池5の利用が可能な状態にする。また、スイッチ制御部20は、イグニッション信号SIGNがイグニッションスイッチのOFFを示す場合、リレー7をOFFにして二次電池5を電力変換部4から切り離し、車両搭載用システム100で二次電池5の利用を停止させる。 For example, when the ignition signal SIGN indicates ON of the ignition switch, the switch control unit 20 turns on the relay 7 to connect the secondary battery 5 to the power conversion unit 4, and the vehicle-mounted system 100 uses the secondary battery 5. Make it available for use. Further, when the ignition signal SIGN indicates that the ignition switch is OFF, the switch control unit 20 turns off the relay 7 to disconnect the secondary battery 5 from the power conversion unit 4, and the vehicle-mounted system 100 detects the secondary battery 5. Stop using.

なお、スイッチ制御部20は、車両制御装置2の要求に応じてリレー7のON/OFFを制御することもできる。また、スイッチ制御部20は、リレー7がONである状態で二次電池5の異常を検出した場合、リレー7をOFFにして電源システム1を停止状態にすることもできる。   The switch control unit 20 can also control ON / OFF of the relay 7 in response to a request from the vehicle control device 2. Further, when the switch control unit 20 detects an abnormality in the secondary battery 5 in a state where the relay 7 is ON, the switch control unit 20 can also turn off the relay 7 to stop the power supply system 1.

充電状態推定部21は、電源システム1が動作状態にある場合、二次電池5のSOC値を推定する推定演算を行う。例えば、充電状態推定部21は、電圧センサ11および電流センサ12から取得した電圧観測値uおよび電流観測値iに基づき、二次電池5の等価回路モデルを用いて二次電池5の充電状態を示すSOC値を推定する推定演算を行う。充電状態推定部21は、電源システム1が停止状態にある場合、SOC値の推定演算を停止する。   When the power supply system 1 is in the operating state, the charging state estimation unit 21 performs an estimation calculation that estimates the SOC value of the secondary battery 5. For example, the charging state estimation unit 21 determines the charging state of the secondary battery 5 using the equivalent circuit model of the secondary battery 5 based on the voltage observation value u and the current observation value i acquired from the voltage sensor 11 and the current sensor 12. An estimation operation is performed to estimate the indicated SOC value. The charging state estimation unit 21 stops the estimation calculation of the SOC value when the power supply system 1 is in the stopped state.

充電状態推定部21は、推定演算を行う毎に、推定演算の結果であるSOC値を車両制御装置2へ出力する。また、充電状態推定部21は、推定演算の結果であるSOC値を繰り返し内部の記憶部に記憶する。   The charge state estimation unit 21 outputs the SOC value, which is the result of the estimation calculation, to the vehicle control device 2 every time the estimation calculation is performed. Further, the charging state estimation unit 21 repeatedly stores the SOC value, which is the result of the estimation calculation, in the internal storage unit.

二次電池5は、充放電によって内部で分極が発生し、かかる分極が解消して安定するまでに、時間を要する。そのため、充放電が行われていない期間でも、二次電池5の電圧には分極電圧が重畳されている場合があり、SOC値の推定精度が低下してしまうおそれがある。   The secondary battery 5 is polarized internally by charging and discharging, and it takes time until the polarization is eliminated and stabilized. For this reason, even when charging / discharging is not performed, the polarization voltage may be superimposed on the voltage of the secondary battery 5, which may reduce the estimation accuracy of the SOC value.

そこで、充電状態推定部21は、電源システム1が停止して二次電池5の利用が停止されてから予め設定された時間T1(以下、設定時間T1と記載する場合がある)が経過した後に電源システム1が起動して二次電池5の利用が再開されたか否かを判定する。かかる判定結果に基づいて、充電状態推定部21は、SOC値の推定演算に用いるSOCの初期値(以下、SOC初期値と記載する)を変更する。設定時間T1は、二次電池5の分極解消に要する時間以上の時間である。   Therefore, the charging state estimation unit 21 is configured to have a preset time T1 (hereinafter sometimes referred to as a set time T1) after the power supply system 1 is stopped and the use of the secondary battery 5 is stopped. It is determined whether the power supply system 1 is activated and the use of the secondary battery 5 is resumed. Based on the determination result, the state-of-charge estimating unit 21 changes the initial SOC value (hereinafter referred to as the SOC initial value) used in the SOC value estimation calculation. The set time T1 is a time longer than the time required for depolarizing the secondary battery 5.

図2は、電源システム1が停止して二次電池5の利用が停止されたタイミング(以下、停止タイミングと記載する)からの経過時間と充電状態推定部21の推定演算で用いるSOC初期値との関係を示す図である。   FIG. 2 shows the elapsed time from the timing when the power supply system 1 is stopped and the use of the secondary battery 5 is stopped (hereinafter referred to as stop timing), and the SOC initial value used in the estimation calculation of the charge state estimation unit 21. It is a figure which shows the relationship.

図2に示すように、充電状態推定部21は、停止タイミング(時刻t10)から設定時間T1が経過して分極が解消した後(時刻t11)、電源システム1が起動して二次電池5の利用が再開されるタイミング(以下、起動タイミングと記載する)が発生した場合、SOC初期値として第1の初期値を用いてSOCの推定演算を実行する。   As shown in FIG. 2, after the set time T1 has elapsed from the stop timing (time t10) and the polarization has disappeared (time t11), the charging state estimation unit 21 starts up the power supply system 1 and the secondary battery 5 When the timing at which the use is resumed (hereinafter referred to as the start timing) occurs, the SOC estimation calculation is executed using the first initial value as the SOC initial value.

第1の初期値は、例えば、電圧センサ11から取得される電圧観測値uからSOC−OCV(Open Circuit Voltage)特性などにより決定される値である。OCVは、無負荷状態の二次電池5の電圧、すなわち二次電池5の開回路電圧であり、以下、OCVの値をOCV値と記載する。   The first initial value is, for example, a value determined from a voltage observation value u acquired from the voltage sensor 11 by SOC-OCV (Open Circuit Voltage) characteristics or the like. OCV is the voltage of the secondary battery 5 in the no-load state, that is, the open circuit voltage of the secondary battery 5, and hereinafter, the value of OCV is referred to as the OCV value.

また、充電状態推定部21は、停止タイミング(時刻t10)から設定時間T1が経過する前に起動タイミングが発生した場合、SOC初期値として第2の初期値または第3の初期値を用いてSOCの推定演算を実行する。   In addition, when the start timing occurs before the set time T1 has elapsed from the stop timing (time t10), the charge state estimation unit 21 uses the second initial value or the third initial value as the SOC initial value. The estimation operation is executed.

第2の初期値は、停止タイミングの前に推定演算されたSOC値であり、例えば、停止タイミングの直前の最後の推定演算で算出されたSOC値である。以下、第2の初期値は、SOC前回最終値と記載する場合がある。また、第3の初期値は、例えば、電圧センサ11から取得される電圧観測値uからSOC−OCV特性などにより決定される値である。   The second initial value is an SOC value that is estimated and calculated before the stop timing, and is, for example, an SOC value that is calculated by the last estimation calculation immediately before the stop timing. Hereinafter, the second initial value may be referred to as the last SOC last value. The third initial value is a value determined by the SOC-OCV characteristic or the like from the voltage observation value u acquired from the voltage sensor 11, for example.

充電状態推定部21は、第2の初期値が有効であるか否かを判定する。かかる処理において、充電状態推定部21は、例えば、第2の初期値が正常範囲内でない場合や第2の初期値にデータ破損がある場合に第2の初期値が有効ではないと判定する。   The charge state estimation unit 21 determines whether or not the second initial value is valid. In such processing, the charging state estimation unit 21 determines that the second initial value is not valid, for example, when the second initial value is not within the normal range or when there is data corruption in the second initial value.

充電状態推定部21は、第2の初期値が有効であると判定した場合、第2の初期値をSOC初期値として推定演算を行い、第2の初期値が有効ではないと判定した場合、第3の初期値をSOC初期値として推定演算を行う。   When it is determined that the second initial value is valid, the charging state estimation unit 21 performs an estimation calculation using the second initial value as the SOC initial value, and when it is determined that the second initial value is not valid, The estimation calculation is performed using the third initial value as the SOC initial value.

このように、充電状態推定部21は、二次電池5の利用が停止されてから設定時間T1が経過する前に二次電池5の利用が再開された場合、SOC前回最終値が有効であるか否かによってSOC初期値を変更する。したがって、SOC前回最終値が有効でない場合に、SOC前回最終値をSOC初期値として用いる場合に比べ、SOC値の推定精度を向上させることができる。以下、推定装置の一例である充電状態推定部21についてさらに詳細に説明する。   As described above, when the use of the secondary battery 5 is resumed before the set time T1 elapses after the use of the secondary battery 5 is stopped, the state-of-charge estimation unit 21 is valid. Depending on whether or not, the SOC initial value is changed. Therefore, when the last SOC last value is not valid, the estimation accuracy of the SOC value can be improved compared to the case where the last SOC last value is used as the SOC initial value. Hereinafter, the charge state estimation unit 21 which is an example of the estimation device will be described in more detail.

[2.充電状態推定部21]
充電状態推定部21は、二次電池5をモデル化した等価回路モデルに対して、カルマンフィルタを適用することでSOC値を推定する推定演算を行う。
[2. Charge state estimation unit 21]
The charge state estimation unit 21 performs an estimation calculation for estimating the SOC value by applying a Kalman filter to an equivalent circuit model obtained by modeling the secondary battery 5.

図3は、二次電池5の等価回路モデルの一例を示す説明図である。図3に示すように、二次電池5の等価回路モデル30は、電源31と、抵抗素子32と、第1のRC回路33と、第2のRC回路34とを有して構成される。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit model of the secondary battery 5. As shown in FIG. 3, the equivalent circuit model 30 of the secondary battery 5 includes a power supply 31, a resistance element 32, a first RC circuit 33, and a second RC circuit 34.

電源31は、内部インピーダンスが存在しない理想電源であり、かかる電源31の電圧の値は、無負荷状態の二次電池5の電圧の値であり、上述したOCV値である。なお、図3に示す例では、充電時のOCV値をOCVaとし、放電時のOCV値をOCVbとして表している。   The power supply 31 is an ideal power supply with no internal impedance, and the voltage value of the power supply 31 is the voltage value of the secondary battery 5 in the no-load state, which is the OCV value described above. In the example shown in FIG. 3, the OCV value at the time of charging is represented as OCVa, and the OCV value at the time of discharging is represented as OCVb.

抵抗素子32は、抵抗値R0を有する抵抗素子であり、抵抗素子32の電圧u0は、二次電池5に流れる電流iの変化に正比例して大きくなる。第1のRC回路33は、抵抗値R1の抵抗素子と静電容量C1のコンデンサとの並列回路であり、第1のRC回路33の電圧u1は、二次電池5に流れる電流iの変化に対して過渡的に変化する。   The resistance element 32 is a resistance element having a resistance value R <b> 0, and the voltage u <b> 0 of the resistance element 32 increases in direct proportion to the change in the current i flowing through the secondary battery 5. The first RC circuit 33 is a parallel circuit of a resistance element having a resistance value R1 and a capacitor having a capacitance C1, and the voltage u1 of the first RC circuit 33 is caused by a change in the current i flowing through the secondary battery 5. On the other hand, it changes transiently.

第2のRC回路34は、抵抗値R2の抵抗素子と静電容量C2のコンデンサとの並列回路であり、第2のRC回路34の電圧u2は、二次電池5に流れる電流iの変化に対して過渡的に変化する。   The second RC circuit 34 is a parallel circuit of a resistance element having a resistance value R2 and a capacitor having a capacitance C2, and the voltage u2 of the second RC circuit 34 varies with a change in the current i flowing through the secondary battery 5. On the other hand, it changes transiently.

図3に示す等価回路モデル30の両端電圧uは、下記式(1)に示すように、OCV値と、電圧u0と、電圧u1と、電圧u2との和で表現することができる。

Figure 2018151175
The both-ends voltage u of the equivalent circuit model 30 shown in FIG. 3 can be expressed by the sum of the OCV value, the voltage u0, the voltage u1, and the voltage u2, as shown in the following formula (1).
Figure 2018151175

電圧u0は、二次電池5に流れる電流iと抵抗値R0とから下記式(2)に示すように表すことができる。また、第1のRC回路33の電圧u1と第2のRC回路34の電圧u2の微分方程式は、下記式(3),(4)に示すように表すことができる。

Figure 2018151175
The voltage u0 can be expressed by the following formula (2) from the current i flowing through the secondary battery 5 and the resistance value R0. The differential equation between the voltage u1 of the first RC circuit 33 and the voltage u2 of the second RC circuit 34 can be expressed as shown in the following formulas (3) and (4).
Figure 2018151175

充電状態推定部21は、上述した等価回路モデル30を用いた推定演算によってSOC値を推定する。下記式(5),(6)は、二次電池5の状態を表すシステムモデルを示している。式(5)は、二次電池5の状態を示す状態方程式であり、式(6)は、二次電池5の観測値に係る観測方程式である。下記式(5),(6)において、「k」は、離散化した時間のインデックス(k番目の時間。以下、時刻kと記載する場合がある)を示す。

Figure 2018151175
The charge state estimation unit 21 estimates the SOC value by the estimation calculation using the equivalent circuit model 30 described above. The following formulas (5) and (6) show a system model representing the state of the secondary battery 5. Equation (5) is a state equation indicating the state of the secondary battery 5, and Equation (6) is an observation equation relating to the observed value of the secondary battery 5. In the following formulas (5) and (6), “k” represents a discretized time index (k-th time; hereinafter, sometimes referred to as time k).
Figure 2018151175

上記式(5),(6)において、「x」は、時刻kにおける二次電池5の状態を示す状態ベクトルであり、上記式(7)に示すように、時刻kにおけるSOC値,電圧u1,電圧u2である。また、「i」は外部からの制御入力である上述した電流観測値iであり、「y」は、上記式(8)に示すように、時刻kにおける二次電池5の両端電圧uである。なお、「A」,「B」,「C」,「D」は、例えば、上記(1)〜(4)から求められる行列である。 In the above formulas (5) and (6), “x k ” is a state vector indicating the state of the secondary battery 5 at time k, and as shown in the above formula (7), the SOC value and voltage at time k. u1 and voltage u2. Further, “i k ” is the above-described current observation value i that is a control input from the outside, and “y k ” is the voltage u across the secondary battery 5 at time k as shown in the above equation (8). It is. “A”, “B”, “C”, and “D” are, for example, matrices obtained from (1) to (4) above.

また、「v」はシステムノイズであり、「w」は観測ノイズである。システムノイズvおよび観測ノイズwは、多次元正規分布に従うノイズである。システムノイズは、プロセスノイズとも呼ばれる。 “V k ” is system noise, and “w k ” is observation noise. The system noise v k and the observation noise w k are noises that follow a multidimensional normal distribution. System noise is also called process noise.

図4は、二次電池5のSOC−OCV特性の一例を示す図である。図4において、横軸は、SOC(%)であり、縦軸は、OCV(V)である。充電状態推定部21は、上記システムモデルを用いて推定したOCV値と、図4に示すSOC−OCV特性とに基づいて、SOC値を仮推定する。充電状態推定部21は、上記システムモデルを用いて推定される両端電圧uの推定値と電圧観測値uとの差である観測誤差に基づき、仮推定したSOC値をカルマンフィルタで補正し、補正したSOC値をSOCの推定値とすることで、SOC値を本推定する。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the SOC-OCV characteristic of the secondary battery 5. In FIG. 4, the horizontal axis represents SOC (%), and the vertical axis represents OCV (V). The charging state estimation unit 21 temporarily estimates the SOC value based on the OCV value estimated using the system model and the SOC-OCV characteristic shown in FIG. The charging state estimation unit 21 corrects the provisionally estimated SOC value with a Kalman filter based on an observation error that is a difference between the estimated value of the both-end voltage u estimated using the system model and the voltage observation value u, and corrects it. The SOC value is actually estimated by using the SOC value as the estimated value of the SOC.

以下、充電状態推定部21によるSOCの推定演算について、二次電池5の利用が停止されてから二次電池5の利用が再開された場合の処理を含め、さらに具体的に説明する。なお、以下において、離散化した時間のインデックス「k」を下付文字に代えて、括弧書きで記載するものとする。   Hereinafter, the SOC estimation calculation performed by the charge state estimation unit 21 will be described in more detail, including processing when the use of the secondary battery 5 is resumed after the use of the secondary battery 5 is stopped. In the following description, the discretized time index “k” is written in parentheses instead of subscripts.

[2.1.充電状態推定部21の構成]
図5は、充電状態推定部21の機能ブロック図である。図5に示すように、充電状態推定部21は、記憶部40と、A/D変換部41(観測値取得部の一例)と、演算部42と、判定部43と、初期値設定部44とを備える。演算部42は、電池状態推定部50と、ゲイン設定部51と、フィルタ部52とを備える。ゲイン設定部51およびフィルタ部52は、カルマンフィルタとして機能する。
[2.1. Configuration of charge state estimation unit 21]
FIG. 5 is a functional block diagram of the charge state estimation unit 21. As illustrated in FIG. 5, the charging state estimation unit 21 includes a storage unit 40, an A / D conversion unit 41 (an example of an observation value acquisition unit), a calculation unit 42, a determination unit 43, and an initial value setting unit 44. With. The calculation unit 42 includes a battery state estimation unit 50, a gain setting unit 51, and a filter unit 52. The gain setting unit 51 and the filter unit 52 function as a Kalman filter.

充電状態推定部21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、A/D変換部、入出力ポート等を含むマイクロコンピュータである。かかるマイクロコンピュータのCPUがROMまたはフラッシュメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、演算部42、判定部43、および初期値設定部44として機能する。また、記憶部40は、RAMなどによって構成される。   The charge state estimation unit 21 is a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, an A / D conversion unit, an input / output port, and the like. The microcomputer CPU functions as the calculation unit 42, the determination unit 43, and the initial value setting unit 44 by reading and executing a program stored in the ROM or flash memory. The storage unit 40 is configured by a RAM or the like.

なお、演算部42、判定部43、および初期値設定部44は全部または一部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。また、記録ディスク(例えば、CDやDVD)から不図示の読取部により上述したプログラムを読み出し、ROMまたはフラッシュメモリに記憶することができる。   Note that all or part of the calculation unit 42, the determination unit 43, and the initial value setting unit 44 can be configured by hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA). In addition, the above-described program can be read from a recording disk (for example, CD or DVD) by a reading unit (not shown) and stored in a ROM or flash memory.

記憶部40は、充電状態推定部21が用いる等価回路モデル30の各種パラメータ、カルマンフィルタの各種パラメータ、およびSOC−OCV特性を示す情報などを記憶している。また、記憶部40は、充電状態推定部21による推定演算の最新の結果であるSOC値を記憶する。   The storage unit 40 stores various parameters of the equivalent circuit model 30 used by the charging state estimation unit 21, various parameters of the Kalman filter, information indicating SOC-OCV characteristics, and the like. In addition, the storage unit 40 stores an SOC value that is the latest result of the estimation calculation performed by the charge state estimation unit 21.

A/D変換部41は、電圧センサ11から出力される電圧観測値uを所定時間毎に繰り返しデジタル変換して、電圧観測値u(k)として出力する。また、A/D変換部41は、電流センサ12から出力される電流観測値iを所定時間毎に繰り返しデジタル変換して、電流観測値i(k)として出力する。   The A / D converter 41 repeatedly digitally converts the voltage observation value u output from the voltage sensor 11 every predetermined time, and outputs the result as the voltage observation value u (k). The A / D conversion unit 41 repeatedly digitally converts the current observation value i output from the current sensor 12 every predetermined time, and outputs the result as the current observation value i (k).

電池状態推定部50は、A/D変換部41から電圧観測値u(k)および電流観測値i(k)を取得する。また、電池状態推定部50は、事後状態推定値x^(k−1)や等価回路モデル30の各種パラメータを記憶部40から取得する。   The battery state estimation unit 50 acquires the voltage observation value u (k) and the current observation value i (k) from the A / D conversion unit 41. Further, the battery state estimation unit 50 acquires the post-condition estimation value x ^ (k−1) and various parameters of the equivalent circuit model 30 from the storage unit 40.

事後状態推定値x^(k−1)は、時刻k1−1において、充電状態推定部21によって本推定された二次電池5の状態ベクトルである。ここで、時刻kにおける二次電池5の状態ベクトルである状態推定値x(k)は、下記式(9)で表され、SOC値SOC(k)、電圧u1(k)、および電圧u2(k)を含む。

Figure 2018151175
The a posteriori state estimated value x ^ (k-1) is a state vector of the secondary battery 5 that is estimated by the charge state estimating unit 21 at time k1-1. Here, state estimation value x (k), which is a state vector of secondary battery 5 at time k, is expressed by the following equation (9), and includes SOC value SOC (k), voltage u1 (k), and voltage u2 ( k).
Figure 2018151175

電池状態推定部50は、事後状態推定値x^(k−1)と、電圧観測値u(k)と、電流観測値i(k)とに基づき、事前状態推定値x^-(k)を演算する。例えば、電池状態推定部50は、上記式(5)に対応する下記式(10)の演算を行うことによって、事前状態推定値x^-(k)を求めることができる。また、電流観測値i(k)は、下記式(11)に示すように、所定期間に二次電池5に流れる電流iの積算値であり、所定期間は例えば1秒である。

Figure 2018151175
The battery state estimation unit 50 determines the prior state estimated value x ^-(k) based on the posterior state estimated value x ^ (k-1), the voltage observed value u (k), and the current observed value i (k). Is calculated. For example, the battery state estimation unit 50 can obtain the prior state estimated value x ^-(k) by performing the calculation of the following equation (10) corresponding to the above equation (5). Further, the current observation value i (k) is an integrated value of the current i flowing through the secondary battery 5 in a predetermined period as shown in the following formula (11), and the predetermined period is, for example, 1 second.
Figure 2018151175

なお、上記式(10)において、f(x^(k−1),i(k))は、事後状態推定値x^(k−1)および電流観測値i(k)と事前状態推定値x^-(k)との関係を示す関数である。なお、上記式(10)では、電流観測値i(k)を用いているが、電流観測値i(k−1)を用いてもよい。   In the above equation (10), f (x ^ (k-1), i (k)) is the post-state state estimated value x ^ (k-1), the current observation value i (k), and the prior state estimated value. It is a function indicating the relationship with x ^-(k). In the above formula (10), the current observation value i (k) is used, but the current observation value i (k−1) may be used.

また、電池状態推定部50は、電流観測値i(k)と、事前状態推定値x^-(k)とに基づいて、二次電池5の両端電圧uの推定値である電圧推定値u^(k)を演算する。例えば、電池状態推定部50は、上記式(6)に対応する下記式(12)の演算を行うことによって、電圧推定値u^(k)を求めることができる。電池状態推定部50は、事前状態推定値x^-(k)をフィルタ部52へ出力する。

Figure 2018151175
Further, the battery state estimation unit 50 estimates the voltage estimated value u which is an estimated value of the both-ends voltage u of the secondary battery 5 based on the observed current value i (k) and the prior state estimated value x ^-(k). ^ (K) is calculated. For example, the battery state estimation unit 50 can obtain the estimated voltage value u ^ (k) by performing the calculation of the following formula (12) corresponding to the above formula (6). The battery state estimation unit 50 outputs the prior state estimation value x ^-(k) to the filter unit 52.
Figure 2018151175

さらに、電池状態推定部50は、電圧観測値u(k)と電圧推定値u^(k)との差分u~(k)を演算する。例えば、電池状態推定部50は、下記式(13)の演算を行うことによって、差分u~(k)を求めることができる。電池状態推定部50は、差分u~(k)をゲイン設定部51へ出力する。

Figure 2018151175
Further, the battery state estimation unit 50 calculates a difference u˜ (k) between the voltage observation value u (k) and the voltage estimation value u ^ (k). For example, the battery state estimation unit 50 can obtain the difference u˜ (k) by performing the calculation of the following equation (13). The battery state estimation unit 50 outputs the difference u˜ (k) to the gain setting unit 51.
Figure 2018151175

ゲイン設定部51は、電池状態推定部50から差分u~(k)を取得し、記憶部40から観測ノイズΣおよびシステムノイズΣを取得する。ゲイン設定部51は、差分u~(k)と、事後誤差共分散行列P(k−1)と、観測ノイズΣと、システムノイズΣとに基づいて、カルマンゲインG(k)を演算する。なお、観測ノイズΣは、上述した観測ノイズwの共分散であり、システムノイズΣは、上述したシステムノイズvの共分散である。 Gain setting unit 51 obtains from the battery state estimating unit 50 the difference u ~ a (k), to obtain the observation noise sigma w and system noise sigma v from the storage unit 40. Calculating the gain setting unit 51, the difference u ~ and (k), and the posterior error covariance matrix P (k-1), and the observation noise sigma w, based on the system noise sigma v, Kalman gain G (k) is To do. Note that the observation noise Σ w is the covariance of the observation noise w k described above, and the system noise Σ v is the covariance of the system noise v k described above.

ゲイン設定部51は、例えば、下記式(14)の演算によって、時刻kにおける事前誤差共分散行列P-(k)を求める。下記式(14)において、「A」は、例えば、上記式(10)におけるf(x^(k−1),i(k))のヤコビアンとすることができる。ゲイン設定部51は、例えば、時刻k−1の事後状態推定値x^(k−1)に基づいて、下記式(15)の演算によってヤコビアン「A」を求めることができる。

Figure 2018151175
The gain setting unit 51 obtains the prior error covariance matrix P- (k) at time k by, for example, the calculation of the following equation (14). In the following formula (14), “A” can be, for example, the Jacobian of f (x ^ (k−1), i (k)) in the above formula (10). For example, the gain setting unit 51 can obtain the Jacobian “A” by the calculation of the following equation (15) based on the a posteriori state estimated value x ^ (k−1) at the time k−1.
Figure 2018151175

次に、ゲイン設定部51は、時刻kにおける事前誤差共分散行列P-(k)およびシステムノイズΣに基づいて、カルマンゲインG(k)を演算する。例えば、ゲイン設定部51は、下記式(16)の演算によって、カルマンゲインG(k)を求めることができる。

Figure 2018151175
Next, the gain setting unit 51, based on a pre-error covariance matrix P- (k) and system noise sigma v at time k, to calculate the Kalman gain G (k). For example, the gain setting unit 51 can obtain the Kalman gain G (k) by the calculation of the following equation (16).
Figure 2018151175

また、ゲイン設定部51は、事前状態推定値x^-(k)とカルマンゲインG(k)と差分u~(k)とに基づいて、時刻kにおける事後誤差共分散行列P(k)を演算する。例えば、ゲイン設定部51は、下記式(17)の演算によって、事後誤差共分散行列P(k)を求めることができる。

Figure 2018151175
Further, the gain setting unit 51 calculates the posterior error covariance matrix P (k) at time k based on the prior state estimated value x ^-(k), the Kalman gain G (k), and the difference u ~ (k). Calculate. For example, the gain setting unit 51 can obtain the posterior error covariance matrix P (k) by the calculation of the following equation (17).
Figure 2018151175

フィルタ部52は、事前状態推定値x^-(k)とカルマンゲインG(k)とに基づいて、事後状態推定値x^(k)を演算する。具体的には、フィルタ部52は、カルマンゲインG(k)と、差分u~(k)とに基づいて、事前状態推定値x^-(k)を修正するための修正値x~(k)を演算する。例えば、フィルタ部52は、下記式(18)の演算によって、修正値x~(k)を求めることができる。

Figure 2018151175
The filter unit 52 calculates the posterior state estimated value x ^ (k) based on the prior state estimated value x ^-(k) and the Kalman gain G (k). Specifically, the filter unit 52 corrects the prior state estimated value x ^-(k) based on the Kalman gain G (k) and the difference u ~ (k). ) Is calculated. For example, the filter unit 52 can obtain the correction values x to (k) by the calculation of the following equation (18).
Figure 2018151175

フィルタ部52は、事前状態推定値x^-(k)と修正値x~(k)とに基づいて、事後状態推定値x^(k)を演算する。例えば、フィルタ部52は、下記式(19)の演算によって、事後状態推定値x^(k)を求めることができる。

Figure 2018151175
The filter unit 52 calculates the posterior state estimated value x ^ (k) based on the prior state estimated value x ^-(k) and the corrected values x ~ (k). For example, the filter unit 52 can obtain the posterior state estimated value x ^ (k) by the calculation of the following equation (19).
Figure 2018151175

そして、フィルタ部52は、事後状態推定値x^(k)に含まれるSOCの事後状態推定値SOC^(k)を抽出する。例えば、フィルタ部52は、下記式(20)の演算によって、事後状態推定値SOC^(k)を求めることができる。

Figure 2018151175
Then, the filter unit 52 extracts the posterior state estimated value SOC ^ (k) of the SOC included in the posterior state estimated value x ^ (k). For example, the filter unit 52 can obtain the posterior state estimated value SOC ^ (k) by the calculation of the following equation (20).
Figure 2018151175

フィルタ部52は、抽出した事後状態推定値x^(k)を記憶部40に記憶すると共に、算出した事後状態推定値SOC^(k)を車両制御装置2へ出力する。なお、二次電池5の利用が停止される停止タイミングの直前に記憶部40に記憶された事後状態推定値x^(k)に含まれる事後状態推定値SOC^(k)がSOC前回最終値である。   The filter unit 52 stores the extracted posterior state estimated value x ^ (k) in the storage unit 40 and outputs the calculated posterior state estimated value SOC ^ (k) to the vehicle control device 2. It should be noted that the posterior state estimated value SOC ^ (k) included in the posterior state estimated value x ^ (k) stored in the storage unit 40 immediately before the stop timing when the use of the secondary battery 5 is stopped is the SOC previous final value. It is.

事後状態推定値SOC^(k)の演算方法は、上述した例に限定されない。事後状態推定値SOC^(k)の演算方法は、等価回路モデルを用いた推定演算によって事後状態推定値SOC^(k)を演算することができればよい。例えば、充電状態推定部21は、公知の推定処理で事後状態推定値SOC^(k)の演算を行うこともできる。   The calculation method of the posterior state estimated value SOC ^ (k) is not limited to the above-described example. The calculation method of the posterior state estimated value SOC ^ (k) only needs to be able to calculate the posterior state estimated value SOC ^ (k) by the estimation calculation using the equivalent circuit model. For example, the charging state estimation unit 21 can also calculate the posterior state estimated value SOC ^ (k) by a known estimation process.

[2.2.初期値SOC(0)の設定処理]
上述したように、充電状態推定部21は、記憶部40と、判定部43と、初期値設定部44とを備える。判定部43は、二次電池5の利用が停止されてから設定時間T1が経過した後に二次電池5の利用が再開されたか否かを判定する。
[2.2. Initial value SOC (0) setting process]
As described above, the charging state estimation unit 21 includes the storage unit 40, the determination unit 43, and the initial value setting unit 44. The determination unit 43 determines whether or not the use of the secondary battery 5 has been resumed after the set time T1 has elapsed since the use of the secondary battery 5 was stopped.

また、判定部43は、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値(第2の初期値)が有効か否かを判定する。SOC前回最終値は、停止タイミング前に記憶部40に最後に記憶された事後状態推定値SOC^(k)である。   Further, the determination unit 43 determines whether or not the last SOC last value (second initial value) stored in the storage unit 40 is valid. The last SOC last value is the posterior state estimated value SOC ^ (k) last stored in the storage unit 40 before the stop timing.

初期値設定部44は、判定部43による判定結果に基づいて、二次電池5の利用が再開された後、電池状態推定部50によって用いられるSOC値の初期値SOC(0)を決定し、決定した初期値SOC(0)を電池状態推定部50に設定する。初期値SOC(0)は、推定演算を再開する時刻を時刻kとした場合、時刻k−1における事後状態推定値x^(k−1)におけるSOC^(k−1)として設定される値である。これにより、電池状態推定部50は、例えば、上記式(10)を用いて、事前状態推定値x^-(k)を演算することができる。   The initial value setting unit 44 determines the initial value SOC (0) of the SOC value used by the battery state estimation unit 50 after the use of the secondary battery 5 is resumed based on the determination result by the determination unit 43. The determined initial value SOC (0) is set in the battery state estimation unit 50. The initial value SOC (0) is a value set as SOC ^ (k-1) in the posterior state estimated value x ^ (k-1) at time k-1 when the time at which the estimation calculation is resumed is time k. It is. Thereby, the battery state estimation part 50 can calculate prior state estimated value x ^-(k), for example using the said Formula (10).

[2.2.1.記憶部40に記憶される情報]
記憶部40は、SOC−OCV特性を示すテーブルまたは演算式を記憶している。図6は、SOC−OCV特性を示すテーブルの一例を示す図である。SOC−OCV特性を示すテーブルは、OCV値毎に、OCV値にSOC値が関連付けらたテーブルであり、例えば、OCV値「3.30(V)」に対してSOC値「78.0(%)」が関連付けられている。
[2.2.1. Information stored in storage unit 40]
The memory | storage part 40 has memorize | stored the table or arithmetic expression which shows a SOC-OCV characteristic. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a table indicating SOC-OCV characteristics. The table indicating the SOC-OCV characteristic is a table in which the SOC value is associated with the OCV value for each OCV value. For example, the SOC value “78.0 (%) is associated with the OCV value“ 3.30 (V) ”. ) ".

また、記憶部40は、充電時情報と放電時情報とを記憶している。充電時情報は、二次電池5が充電時である場合のSOCのばらつきの範囲である第1のばらつき範囲AR1とOCV値との関係を示すテーブルまたは演算式である。また、放電時情報は、二次電池5が放電時である場合のSOCのばらつきの範囲である第2のばらつき範囲AR2とOCV値との関係を示すテーブルまたは演算式である。   Further, the storage unit 40 stores charging time information and discharging time information. The charging time information is a table or an arithmetic expression showing the relationship between the first variation range AR1, which is a range of variation in SOC when the secondary battery 5 is charging, and the OCV value. The information at the time of discharge is a table or an arithmetic expression indicating the relationship between the second variation range AR2 that is the range of variation in SOC when the secondary battery 5 is in discharge and the OCV value.

図7は、充電時情報における第1のばらつき範囲AR1とOCV値との関係を示す図である。図7に示す例では、例えば、OCV値「3.30(V)」に対して第1のばらつき範囲AR1「75.0〜80.0(%)」が関連付けられ、OCV値「3.29(V)」に対して第1のばらつき範囲AR1「74.5〜79.5(%)」が関連付けられている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between the first variation range AR1 and the OCV value in the charging information. In the example illustrated in FIG. 7, for example, the first variation range AR1 “75.0 to 80.0 (%)” is associated with the OCV value “3.30 (V)” and the OCV value “3.29”. The first variation range AR1 “74.5-79.5 (%)” is associated with “(V)”.

図8は、放電時情報における第2のばらつき範囲AR2とOCV値との関係を示す図である。図8に示す例では、例えば、OCV値「3.30(V)」に対して第2のばらつき範囲AR2「73.0〜78.0(%)」が関連付けられ、OCV値「3.29(V)」に対して第2のばらつき範囲AR2「72.5〜77.5(%)」が関連付けられている。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the second variation range AR2 and the OCV value in the discharge time information. In the example illustrated in FIG. 8, for example, the OCV value “3.30 (V)” is associated with the second variation range AR2 “73.0-78.0 (%)”, and the OCV value “3.29”. The second variation range AR2 “72.5 to 77.5 (%)” is associated with “(V)”.

[2.2.2.判定部43の処理]
図5に示す判定部43は、二次電池5の利用が停止されてから設定時間T1が経過した後に二次電池5の利用が再開されたか否かを判定する。具体的には、判定部43は、二次電池5の利用が停止された停止タイミングから停止が解除されるまでの停止時間Txをカウントする。
[2.2.2. Processing of determination unit 43]
The determination unit 43 illustrated in FIG. 5 determines whether or not the use of the secondary battery 5 has been resumed after the set time T1 has elapsed since the use of the secondary battery 5 was stopped. Specifically, the determination unit 43 counts a stop time Tx from when the use of the secondary battery 5 is stopped to when the stop is released.

判定部43は、停止タイミングでカウントを開始する不図示のカウンタを有する。判定部43は、二次電池5の利用の停止が解除される起動タイミングでカウンタのカウントを停止し、かかるカウンタのカウント値を停止時間Txとすることができる。   The determination unit 43 has a counter (not shown) that starts counting at the stop timing. The determination unit 43 can stop the count of the counter at the start timing when the stop of the use of the secondary battery 5 is released, and the count value of the counter can be set as the stop time Tx.

なお、判定部43は、例えば、イグニッション信号SIGNがイグニッションのONを示す状態からイグニッションのOFFを示す状態になった場合、停止タイミングであると判定する。また、判定部43は、イグニッション信号SIGNがイグニッションのOFFを示す状態からイグニッションのONを示す状態になった場合、起動タイミングであると判定する。 Note that the determination unit 43 determines that it is the stop timing, for example, when the ignition signal SIGN changes from the state indicating the ignition ON to the state indicating the ignition OFF. Moreover, the determination part 43 determines with it being a starting timing, when the ignition signal SIGN changes from the state which shows ignition OFF to the state which shows ignition ON.

判定部43は、停止時間Txが設定時間T1未満である場合、二次電池5の利用が停止されてから設定時間T1が経過する前に二次電池5の利用が再開されたと判定する。また、判定部43は、停止時間Txが設定時間T1以上である場合、二次電池5の利用が停止されてから設定時間T1が経過した後に二次電池5の利用が再開されたと判定する。なお、設定時間T1は、二次電池5の分極解消に要する時間(以下、分極解消時間と記載する)に設定されており、これにより、二次電池5の分極が解消している状態か否かを判定することができる。   When the stop time Tx is less than the set time T1, the determination unit 43 determines that the use of the secondary battery 5 has been resumed before the set time T1 has elapsed since the use of the secondary battery 5 was stopped. Further, when the stop time Tx is equal to or longer than the set time T1, the determination unit 43 determines that the use of the secondary battery 5 has been resumed after the set time T1 has elapsed since the use of the secondary battery 5 was stopped. The set time T1 is set to a time required for depolarization of the secondary battery 5 (hereinafter referred to as polarization elimination time), and thus whether or not the polarization of the secondary battery 5 is eliminated. Can be determined.

また、判定部43は、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効か否かを判定する。SOC前回最終値が有効であるとは、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が初期値SOC(0)として用いることができることを意味する。   Further, the determination unit 43 determines whether or not the last SOC last value stored in the storage unit 40 is valid. The fact that the last SOC last value is valid means that the last SOC last value stored in the storage unit 40 can be used as the initial value SOC (0).

判定部43は、例えば、SOC前回最終値が正常範囲内である場合やSOC前回最終値にデータ破損がない場合に、SOC前回最終値が有効であると判定する。判定部43は、例えば、SOC前回最終値が正常範囲内でない場合やSOC前回最終値にデータ破損がある場合に、SOC前回最終値が有効ではないと判定する。   The determination unit 43 determines that the SOC previous final value is valid, for example, when the SOC previous final value is within a normal range or when there is no data corruption in the SOC previous final value. The determination unit 43 determines that the SOC previous final value is not valid, for example, when the SOC previous final value is not within the normal range or when there is data corruption in the SOC previous final value.

[2.2.3.初期値設定部44の処理]
初期値設定部44は、二次電池5の利用が再開された場合に用いる初期値SOC(0)を、判定部43による判定結果に基づいて、変更する。
[2.2.3. Processing of Initial Value Setting Unit 44]
The initial value setting unit 44 changes the initial value SOC (0) used when the use of the secondary battery 5 is resumed based on the determination result by the determination unit 43.

具体的には、初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1以上である場合と、停止時間Txが設定時間T1未満である場合とで、初期値SOC(0)を変更する。さらに、初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1未満である場合、SOC前回最終値が有効であるか否かに基づいて、初期値SOC(0)を変更する。   Specifically, the initial value setting unit 44 changes the initial value SOC (0) when the stop time Tx is equal to or longer than the set time T1 and when the stop time Tx is less than the set time T1. Furthermore, when the stop time Tx is less than the set time T1, the initial value setting unit 44 changes the initial value SOC (0) based on whether or not the last SOC last value is valid.

また、初期値設定部44は、後述する異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最小値を優先する最小値優先設定が有効である場合、停止時間Txにかかわらず、異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最も低いSOC値を初期値SOC(0)として設定することができる。以下、それぞれの場合について、具体的に説明する。   In addition, when the minimum value priority setting that prioritizes the minimum value among the plurality of SOC values obtained by different methods to be described later is valid, the initial value setting unit 44 can obtain a plurality of values obtained by different methods regardless of the stop time Tx. The lowest SOC value among the SOC values can be set as the initial value SOC (0). Each case will be specifically described below.

[2.2.3.1.Tx≧T1の場合]
初期値設定部44は、第1の方法によって、初期値SOC(0)にするSOC値を決定し電池状態推定部50に設定する。
[2.2.3.1. When Tx ≧ T1]
Initial value setting unit 44 determines an SOC value to be set to initial value SOC (0) by the first method, and sets it in battery state estimating unit 50.

具体的には、初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1以上であると判定部43によって判定された場合、二次電池5の利用が再開された後にA/D変換部41から出力される電圧観測値u(k)に基づいて、初期値SOC(0)にするSOC値を決定し電池状態推定部50に設定する。   Specifically, when the determination unit 43 determines that the stop time Tx is equal to or longer than the set time T1, the initial value setting unit 44 starts from the A / D conversion unit 41 after the use of the secondary battery 5 is resumed. Based on the output voltage observation value u (k), the SOC value to be set to the initial value SOC (0) is determined and set in the battery state estimation unit 50.

初期値設定部44は、記憶部40に記憶されたSOC−OCV特性を示す情報に基づき、電圧観測値u(k)に対応するSOC値を初期値SOC(0)として電池状態推定部50に設定する。例えば、記憶部40に図6に示すテーブルが記憶されており、u(k)=3.29(V)である場合、SOC値「77.5%」を初期値SOC(0)として電池状態推定部50に設定する。   Based on the information indicating the SOC-OCV characteristic stored in the storage unit 40, the initial value setting unit 44 sets the SOC value corresponding to the voltage observation value u (k) as the initial value SOC (0) to the battery state estimation unit 50. Set. For example, when the table shown in FIG. 6 is stored in the storage unit 40 and u (k) = 3.29 (V), the battery state is determined with the SOC value “77.5%” as the initial value SOC (0). Set in the estimation unit 50.

Tx≧T1である場合、二次電池5の分極解消時間が経過しているため、電圧観測値u(k)には分極電圧が重畳されていない。したがって、電圧観測値u(k)に対応するSOC値をSOC−OCV特性を示す情報から抽出することで、初期値SOC(0)を適切に設定することができる。   When Tx ≧ T1, since the polarization elimination time of the secondary battery 5 has elapsed, the polarization voltage is not superimposed on the voltage observation value u (k). Therefore, the initial value SOC (0) can be appropriately set by extracting the SOC value corresponding to the voltage observation value u (k) from the information indicating the SOC-OCV characteristic.

なお、二次電池5の利用が再開された直後は、電力変換部4(図1参照)は動作しておらず、二次電池5から流れる電流iは小さく、A/D変換部41から出力される電圧観測値u(k)がOCV値と見なせるものとするが、かかる例に限定されない。例えば、初期値設定部44は、起動タイミングの直前にA/D変換部41から出力される電圧観測値u(k)と一致するOCV値に対応するSOC値をSOC−OCV特性を示す情報から抽出することもできる。   Immediately after the use of the secondary battery 5 is resumed, the power conversion unit 4 (see FIG. 1) is not operating, the current i flowing from the secondary battery 5 is small, and output from the A / D conversion unit 41. It is assumed that the observed voltage u (k) can be regarded as an OCV value, but is not limited to this example. For example, the initial value setting unit 44 determines the SOC value corresponding to the OCV value that matches the voltage observation value u (k) output from the A / D conversion unit 41 immediately before the start timing from the information indicating the SOC-OCV characteristic. It can also be extracted.

また、記憶部40は、二次電池5の利用が再開された直後のSOC−CCV(Closed Circuit Voltage)特性を示す情報(テーブルまたは演算式)を記憶することができる。初期値設定部44は、起動タイミングの直後にA/D変換部41から出力される電圧観測値u(k)と一致するCCV値に対応するSOC値を記憶部40に記憶されたSOC−CCV特性を示す情報から抽出することもできる。CCV値は、二次電池5の閉回路電圧である。   In addition, the storage unit 40 can store information (a table or an arithmetic expression) indicating SOC-CCV (Closed Circuit Voltage) characteristics immediately after the use of the secondary battery 5 is resumed. The initial value setting unit 44 stores the SOC value corresponding to the CCV value that matches the voltage observation value u (k) output from the A / D conversion unit 41 immediately after the start timing, in the SOC-CCV stored in the storage unit 40. It can also be extracted from information indicating characteristics. The CCV value is a closed circuit voltage of the secondary battery 5.

[2.2.3.2.Tx<T1かつSOC前回最終値が有効な場合]
初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1未満であり、かつ、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効であると判定部43によって判定された場合、第2の方法によって、初期値SOC(0)にするSOC値を決定し電池状態推定部50に設定する。
[2.2.3.2. When Tx <T1 and the last SOC value is valid]
When the determination unit 43 determines that the stop time Tx is less than the set time T1 and the last SOC last value stored in the storage unit 40 is valid, the initial value setting unit 44 uses the second method. The SOC value to be set to the initial value SOC (0) is determined and set in the battery state estimation unit 50.

具体的には、初期値設定部44は、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値を初期値SOC(0)として電池状態推定部50に設定する。SOC前回最終値は、上述したように、停止タイミングの直前に記憶部40に記憶された事後状態推定値SOC^(k)である。   Specifically, the initial value setting unit 44 sets the SOC last final value stored in the storage unit 40 to the battery state estimation unit 50 as the initial value SOC (0). As described above, the SOC last final value is the posterior state estimated value SOC ^ (k) stored in the storage unit 40 immediately before the stop timing.

Tx<T1である場合、二次電池5の分極解消時間が経過しておらず、電圧観測値u(k)には分極電圧が重畳されているが、重畳されている分極電圧が充電に起因する分極電圧か放電に起因する分極電圧かを電圧観測値u(k)では判断できない。   When Tx <T1, the polarization elimination time of the secondary battery 5 has not elapsed, and the polarization voltage is superimposed on the observed voltage u (k), but the superimposed polarization voltage is caused by charging. The voltage observation value u (k) cannot determine whether the polarization voltage is a polarization voltage due to discharge or the polarization voltage due to discharge.

そのため、電圧観測値u(k)に対応するSOC値をSOC−OCV特性を示す情報から抽出して初期値SOC(0)を設定した場合、初期値SOC(0)と真値とのずれが大きくなり、事後状態推定値SOC^(k)の収束が遅くなるおそれがある。   Therefore, when the SOC value corresponding to the voltage observation value u (k) is extracted from the information indicating the SOC-OCV characteristic and the initial value SOC (0) is set, the deviation between the initial value SOC (0) and the true value is different. There is a risk that the post-state state estimated value SOC ^ (k) converges slowly.

そこで、Tx<T1かつSOC前回最終値が有効な場合、初期値設定部44は、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値を初期値SOC(0)としている。SOC前回最終値は、電源システム1の停止直前の二次電池5の分極状態に応じた値であることから、初期値SOC(0)と真値とのずれを抑えることができる。したがって事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めることができ、SOC値の推定精度を向上させることができる。   Therefore, when Tx <T1 and the last SOC last value is valid, the initial value setting unit 44 sets the last SOC last value stored in the storage unit 40 as the initial value SOC (0). Since the last SOC final value is a value according to the polarization state of the secondary battery 5 immediately before the power supply system 1 is stopped, the deviation between the initial value SOC (0) and the true value can be suppressed. Therefore, the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) can be improved, and the estimation accuracy of the SOC value can be improved.

[2.2.3.3.Tx<T1かつSOC前回最終値が有効でない場合]
初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1未満であり、かつ、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効ではないと判定部43によって判定された場合、第3の方法で、初期値SOC(0)にするSOC値を決定し電池状態推定部50に設定する。具体的には、初期値設定部44は、記憶部40に記憶された充電時情報および放電時情報に基づいて、電圧観測値u(k)に対応するSOC値を初期値SOC(0)として決定し電池状態推定部50に設定する。
[2.2.3.3. When Tx <T1 and the last SOC last value is not valid]
The initial value setting unit 44 uses the third method when the determination unit 43 determines that the stop time Tx is less than the set time T1 and that the last SOC last value stored in the storage unit 40 is not valid. The SOC value to be set to the initial value SOC (0) is determined and set in the battery state estimation unit 50. Specifically, the initial value setting unit 44 sets the SOC value corresponding to the voltage observation value u (k) as the initial value SOC (0) based on the charging time information and discharging time information stored in the storage unit 40. It is determined and set in the battery state estimation unit 50.

例えば、初期値設定部44は、電圧観測値u(k)と一致するOCV値に関連付けられた第1のばらつき範囲AR1と第2のばらつき範囲AR2との重複範囲AR3における中央値CVを初期値SOC(0)として決定することができる。ここで、記憶部40に記憶された充電時情報が図7に示す状態であり、記憶部40に記憶された放電時情報が図8に示す状態であり、電圧観測値u(k)が「3.29(V)」であるとする。   For example, the initial value setting unit 44 sets the median value CV in the overlapping range AR3 of the first variation range AR1 and the second variation range AR2 associated with the OCV value that matches the voltage observation value u (k) to the initial value. It can be determined as SOC (0). Here, the charging time information stored in the storage unit 40 is in the state shown in FIG. 7, the discharging time information stored in the storage unit 40 is in the state shown in FIG. 8, and the voltage observation value u (k) is “ 3.29 (V) ”.

この場合、電圧観測値u(k)と一致するOCV値に関連付けられた第1のばらつき範囲AR1は、「74.5〜79.5(%)」であり、電圧観測値u(k)と一致するOCV値に関連付けられた第2のばらつき範囲AR2は、「72.5〜77.5(%)」である。したがって、重複範囲AR3は、「74.5〜77.5(%)」であり、重複範囲AR3の中央値CVは、「76.0(%)」である。したがって、初期値設定部44は、「76.0(%)」を初期値SOC(0)として決定する。   In this case, the first variation range AR1 associated with the OCV value that matches the voltage observation value u (k) is “74.5-79.5 (%)”, and the voltage observation value u (k) The second variation range AR2 associated with the matching OCV value is “72.5 to 77.5 (%)”. Therefore, the overlapping range AR3 is “74.5-77.5 (%)”, and the median value CV of the overlapping range AR3 is “76.0 (%)”. Therefore, initial value setting unit 44 determines “76.0 (%)” as initial value SOC (0).

上述したように、Tx<T1である場合、二次電池5の分極解消時間が経過しておらず、電圧観測値u(k)には分極電圧が重畳されているが、重畳されている分極電圧が充電に起因する分極電圧か放電に起因する分極電圧かを電圧観測値u(k)では判断できない。   As described above, when Tx <T1, the polarization elimination time of the secondary battery 5 has not elapsed, and the polarization voltage is superimposed on the voltage observation value u (k). Whether the voltage is a polarization voltage caused by charging or a polarization voltage caused by discharging cannot be determined from the voltage observation value u (k).

そこで、Tx<T1かつSOC前回最終値が有効でない場合、初期値設定部44は、充電時のSOC値のばらつき範囲AR1と放電時のSOC値のばらつき範囲AR2との重複範囲AR3の中央値CVを初期値SOC(0)として決定する。重複範囲AR3の範囲内から初期値SOC(0)が決定されることから、分極が充電および放電のいずれに起因する場合であっても、初期値SOC(0)が真値から大きく外れることを抑制できる。したがって、事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めることができ、SOC値の推定精度を向上させることができる。   Therefore, when Tx <T1 and the last SOC last value is not valid, the initial value setting unit 44 determines the median value CV of the overlapping range AR3 of the SOC value variation range AR1 during charging and the SOC value variation range AR2 during discharging. Is determined as the initial value SOC (0). Since the initial value SOC (0) is determined from the range of the overlapping range AR3, the initial value SOC (0) greatly deviates from the true value regardless of whether the polarization is caused by charging or discharging. Can be suppressed. Therefore, the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) can be improved, and the estimation accuracy of the SOC value can be improved.

なお、記憶部40は、OCV値に対応する中央値CVをOCV値の大きさ毎にOCV値に関連付けて記憶することもできる。この場合、初期値設定部44は、記憶部40から電圧観測値u(k)と一致するOCV値に対応する中央値CVを取得することができる。   The storage unit 40 can also store the median value CV corresponding to the OCV value in association with the OCV value for each magnitude of the OCV value. In this case, the initial value setting unit 44 can acquire the median value CV corresponding to the OCV value that matches the observed voltage value u (k) from the storage unit 40.

また、記憶部40は、OCV値に対応する第1のばらつき範囲AR1の中央値CV1と、電圧観測値u(k)に対応する第2のばらつき範囲AR2の中央値CV2とをOCV値の大きさ毎にOCV値に関連付けて記憶することもできる。この場合、初期値設定部44は、電圧観測値u(k)と一致するOCV値に関連付けられた中央値CV1と中央値CV2との平均値Vavを初期値SOC(0)として決定することもできる。   In addition, the storage unit 40 uses the median value CV1 of the first variation range AR1 corresponding to the OCV value and the median value CV2 of the second variation range AR2 corresponding to the voltage observation value u (k) as the OCV value. It can also be stored in association with the OCV value. In this case, the initial value setting unit 44 may determine the average value Vav of the median value CV1 and the median value CV2 associated with the OCV value that matches the observed voltage value u (k) as the initial value SOC (0). it can.

なお、記憶部40は、OCV値に対応する平均値VavをOCV値の大きさ毎にOCV値に関連付けて記憶することもできる。この場合、初期値設定部44は、電圧観測値u(k)と一致するOCV値に関連付けられた平均値Vavを記憶部40から取得することができる。   The storage unit 40 can also store the average value Vav corresponding to the OCV value in association with the OCV value for each size of the OCV value. In this case, the initial value setting unit 44 can acquire the average value Vav associated with the OCV value that matches the voltage observation value u (k) from the storage unit 40.

また、記憶部40は、停止タイミングの直前に二次電池5が充電されている状態であるか放電されている状態であるかを示す充放電情報を記憶することができる。初期値設定部44は、記憶部40に記憶された充放電情報に基づき、停止タイミングの直前に二次電池5が充電されている状態であったか放電されている状態であったかを判定することができる。   Moreover, the memory | storage part 40 can memorize | store the charging / discharging information which shows whether it is the state in which the secondary battery 5 is charged or discharged just before a stop timing. Based on the charge / discharge information stored in the storage unit 40, the initial value setting unit 44 can determine whether the secondary battery 5 has been charged or discharged immediately before the stop timing. .

初期値設定部44は、停止タイミングの直前に二次電池5が充電されている状態であった場合、第1のばらつき範囲AR1の中心値を初期値SOC(0)として決定することができる。また、初期値設定部44は、停止タイミングの直前に二次電池5が放電している状態であった場合、第2のばらつき範囲AR2の中心値を初期値SOC(0)として決定することができる。   If the secondary battery 5 is in a state of being charged immediately before the stop timing, the initial value setting unit 44 can determine the center value of the first variation range AR1 as the initial value SOC (0). In addition, when the secondary battery 5 is in a state of being discharged immediately before the stop timing, the initial value setting unit 44 can determine the center value of the second variation range AR2 as the initial value SOC (0). it can.

[2.2.3.4.最小値優先設定が有効である場合]
初期値設定部44は、最小値優先設定が有効である場合、上述した第1〜第3の方法によって得られる複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として決定し電池状態推定部50に設定する。
[2.2.3.4. When minimum value priority setting is enabled]
When the minimum value priority setting is valid, the initial value setting unit 44 determines the smallest SOC value among the plurality of SOC values obtained by the first to third methods described above as the initial value SOC (0). The battery state estimation unit 50 is set.

初期値設定部44は、記憶部40に記憶された不図示の最小値優先設定フラグが「0」に設定されている場合、最小値優先設定が有効でないと判定し、最小値優先設定フラグが「1」に設定されている場合、最小値優先設定が有効であると判定する。   The initial value setting unit 44 determines that the minimum value priority setting is not valid when the minimum value priority setting flag (not shown) stored in the storage unit 40 is set to “0”, and the minimum value priority setting flag is If it is set to “1”, it is determined that the minimum value priority setting is valid.

初期値設定部44は、最小値優先設定が有効である場合、上述した第1〜第3の方法によって複数のSOC値を得る処理を行い、これら複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として決定し電池状態推定部50に設定する。   When the minimum value priority setting is valid, the initial value setting unit 44 performs processing for obtaining a plurality of SOC values by the above-described first to third methods, and selects the smallest SOC value among the plurality of SOC values. The initial value SOC (0) is determined and set in the battery state estimation unit 50.

カルマンフィルタを用いた推定演算では、初期値SOC(0)が真値よりも大きい場合よりも小さい場合の方が事後状態推定値SOC^(k)の収束性が高い。そのため、異なる方法で得られた複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)とすることで、事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めることができ、SOC値の推定精度を向上させることができる。   In the estimation calculation using the Kalman filter, the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) is higher when the initial value SOC (0) is smaller than when the initial value SOC (0) is larger than the true value. Therefore, by setting the smallest SOC value among the plurality of SOC values obtained by different methods as the initial value SOC (0), the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) can be improved. The accuracy of value estimation can be improved.

なお、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効でないと判定部43によって判定された場合、第2の方法で得られるSOC前回最終値は用いないことができる。これにより、SOC値の推定精度が低下することを防止することができる。   If the determination unit 43 determines that the last SOC last value stored in the storage unit 40 is not valid, the last SOC last value obtained by the second method may not be used. Thereby, it can prevent that the estimation precision of a SOC value falls.

また、初期値設定部44は、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効であると判定部43によって判定された場合であっても、上述した第1〜第3の方法のうち2つの方法によって得られる複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として決定し電池状態推定部50に設定することもできる。   Moreover, even if it is a case where the determination part 43 determines that the last SOC last value stored in the storage unit 40 is valid, the initial value setting unit 44 is the second of the first to third methods described above. Among the plurality of SOC values obtained by the two methods, the smallest SOC value can be determined as the initial value SOC (0) and set in the battery state estimation unit 50.

また、初期値設定部44は、最小値優先設定が有効である場合であっても、Tx≧T1である場合に限り、上述した複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として決定することができる。また、初期値設定部44は、最小値優先設定が有効である場合であっても、Tx<T1である場合に限り、上述した複数のSOC値のうち、最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として決定することもできる。   Further, even when the minimum value priority setting is valid, the initial value setting unit 44 sets the smallest SOC value among the plurality of SOC values described above as the initial value SOC ( 0). Further, even when the minimum value priority setting is valid, the initial value setting unit 44 sets the smallest SOC value among the plurality of SOC values described above as the initial value SOC (only when Tx <T1). 0) can also be determined.

なお、上述した例では、演算部42と、判定部43と、初期値設定部44とをそれぞれ分けて説明したが、演算部42に判定部43および初期値設定部44の機能を持たせることもできる。すなわち、演算部42は、判定部43および初期値設定部44による上述した処理を実行することができる。   In the above-described example, the calculation unit 42, the determination unit 43, and the initial value setting unit 44 have been described separately. However, the calculation unit 42 has functions of the determination unit 43 and the initial value setting unit 44. You can also. That is, the calculation unit 42 can execute the above-described processing by the determination unit 43 and the initial value setting unit 44.

また、上述した例では、第2の初期値として、SOC前回最終値を用いたが、第2の初期値は、停止タイミングの直前に記憶部40に記憶された事後状態推定値SOC^(k)よりもn(nは自然数)ステップ前に記憶部40に記憶された事後状態推定値SOC^(k−n)であってもよい。   In the above-described example, the SOC previous final value is used as the second initial value. However, the second initial value is the post-state state estimated value SOC ^ (k stored in the storage unit 40 immediately before the stop timing. ) May be the post-state estimated value SOC ^ (k−n) stored in the storage unit 40 before n (n is a natural number) steps.

また、初期値設定部44は、SOC前回最終値が有効でない場合、事後状態推定値SOC^(k−n)を初期値SOC(0)とすることもできる。   The initial value setting unit 44 can also set the posterior state estimated value SOC ^ (k−n) as the initial value SOC (0) when the last SOC last value is not valid.

また、初期値設定部44は、電圧u1の初期値u1(0)と電圧u2の初期値u2(0)を初期値SOC(0)の場合と同様に、停止タイミングの前に記憶部40に記憶された事後状態推定値SOC^(k)に基づいて設定することができる。例えば、初期値設定部44は、停止タイミングの前に記憶部40に記憶された事後状態推定値x^(k)に含まれる事後状態推定値u1^(k)および事後状態推定値u2^(k)を初期値u1(0)および初期値u2(0)とすることができる。   Also, the initial value setting unit 44 stores the initial value u1 (0) of the voltage u1 and the initial value u2 (0) of the voltage u2 in the storage unit 40 before the stop timing, as in the case of the initial value SOC (0). It can be set based on the stored posterior state estimated value SOC ^ (k). For example, the initial value setting unit 44 includes the posterior state estimated value u1 ^ (k) and the posterior state estimated value u2 ^ () included in the posterior state estimated value x ^ (k) stored in the storage unit 40 before the stop timing. k) can be an initial value u1 (0) and an initial value u2 (0).

[3.充電状態推定部21による処理]
次に、フローチャートを用いて、推定装置の一例である充電状態推定部21が実行する処理の流れの一例を説明する。図9は、充電状態推定部21が実行する処理手順の一例を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。
[3. Processing by the charge state estimation unit 21]
Next, an example of a flow of processing executed by the charging state estimation unit 21 which is an example of an estimation device will be described using a flowchart. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure executed by the charge state estimation unit 21, and is a process that is repeatedly executed.

図9に示すように、充電状態推定部21の判定部43は、イグニッションがONであるか否かを判定する(ステップS10)。判定部43は、イグニッションがONであるであると判定した場合(ステップS10;Yes)、イグニッションがOFFからONになった直後か否かを判定する(ステップS11)。判定部43が、イグニッションがOFFからONになった直後であると判定した場合(ステップS11:Yes)、充電状態推定部21の初期値設定部44は、初期値SOC(0)の決定処理を行う(ステップS12)。   As shown in FIG. 9, the determination part 43 of the charge condition estimation part 21 determines whether an ignition is ON (step S10). When it is determined that the ignition is ON (step S10; Yes), the determination unit 43 determines whether the ignition is immediately after being turned on from OFF (step S11). When the determination unit 43 determines that the ignition is immediately after the ignition switch is turned on from OFF (step S11: Yes), the initial value setting unit 44 of the charge state estimation unit 21 performs a process for determining the initial value SOC (0). It performs (step S12).

次に、充電状態推定部21の初期値設定部44は、ステップS12で決定した初期値SOC(0)を充電状態推定部21の演算部42に設定する(ステップS13)。充電状態推定部21の演算部42は、ステップS13が終了した場合、イグニッションがOFFからONになった直後でないと判定部43によって判定された場合(ステップS10:No)、SOC値の推定演算を実行する(ステップS14)。演算部42は、ステップS13が終了した場合であって、イグニッションがOFFからONになった直後であると判定部43によって判定された場合(ステップS11:Yes)、初期値SOC(0)を含む初期値x^(0)と、電圧観測値u(k)と、電流観測値i(k)とに基づいて、SOC値の推定演算を実行する。また、演算部42は、イグニッションがOFFからONになった直後でないと判定部43によって判定された場合(ステップS11:No)、事後状態推定値x^(k−1)と、電圧観測値u(k)と、電流観測値i(k)とに基づいて、SOC値の推定演算を実行する。   Next, the initial value setting unit 44 of the charging state estimation unit 21 sets the initial value SOC (0) determined in step S12 in the calculation unit 42 of the charging state estimation unit 21 (step S13). When step S13 is completed, the calculation unit 42 of the charge state estimation unit 21 determines the SOC value when the determination unit 43 determines that it is not immediately after the ignition is switched from OFF to ON (step S10: No). Execute (Step S14). The calculation unit 42 includes the initial value SOC (0) when the determination unit 43 determines that step S13 is completed and immediately after the ignition is switched from OFF to ON (step S11: Yes). Based on the initial value x ^ (0), the observed voltage value u (k), and the observed current value i (k), the SOC value is estimated. In addition, when the determination unit 43 determines that the ignition is not immediately after the ignition is switched from OFF to ON (step S11: No), the calculation unit 42 determines the posterior state estimated value x ^ (k-1) and the voltage observation value u. Based on (k) and the current observation value i (k), the SOC value estimation calculation is executed.

演算部42は、推定演算の結果である事後状態推定値SOC^(k)を車両制御装置2へ出力する(ステップS15)。また、演算部42は、推定演算の結果である事後状態推定値SOC^(k)を記憶部40に記憶する(ステップS16)。   Calculation unit 42 outputs a posteriori state estimated value SOC ^ (k), which is the result of the estimation calculation, to vehicle control device 2 (step S15). Further, the calculation unit 42 stores the posterior state estimated value SOC ^ (k), which is the result of the estimation calculation, in the storage unit 40 (step S16).

充電状態推定部21は、イグニッションがONになっていないと判定部43によって判定された場合(ステップS10:No)、停止時間Txをカウントする(ステップS17)。ステップS15の処理またはステップS17の処理が終了した場合、図9に示す処理を終了する。   If the determination unit 43 determines that the ignition is not turned on (step S10: No), the charging state estimation unit 21 counts the stop time Tx (step S17). When the process of step S15 or the process of step S17 ends, the process shown in FIG. 9 ends.

図10は、図9のステップS11の処理の一例を示すフローチャートである。図10に示すように、充電状態推定部21の判定部43は、最小値優先設定が有効であるか否かを判定する(ステップS20)。   FIG. 10 is a flowchart showing an example of the process of step S11 of FIG. As shown in FIG. 10, the determination unit 43 of the charge state estimation unit 21 determines whether or not the minimum value priority setting is valid (step S20).

判定部43は、最小値優先設定が有効ではないと判定した場合(ステップS20:No)、停止時間Txが設定時間T1以上であるか否かを判定する(ステップS21)。充電状態推定部21の初期値設定部44は、停止時間Txが設定時間T1以上であると判定部43によって判定された場合(ステップS21:Yes)、電圧観測値u(k)に基づいて、SOC−OCV特性から初期値SOC(0)を決定する(ステップS22)。   When determining that the minimum value priority setting is not valid (step S20: No), the determination unit 43 determines whether or not the stop time Tx is equal to or longer than the set time T1 (step S21). When the determination unit 43 determines that the stop time Tx is equal to or longer than the set time T1 (step S21: Yes), the initial value setting unit 44 of the charge state estimation unit 21 is based on the voltage observation value u (k). An initial value SOC (0) is determined from the SOC-OCV characteristic (step S22).

判定部43は、停止時間Txが設定時間T1以上ではないと判定した場合(ステップS21:No)、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値が有効か否かを判定する(ステップS23)。初期値設定部44は、SOC前回最終値が有効であると判定部43によって判定された場合(ステップS23:Yes)、記憶部40に記憶されたSOC前回最終値を初期値SOC(0)に決定する(ステップS24)。   If the determination unit 43 determines that the stop time Tx is not equal to or longer than the set time T1 (step S21: No), the determination unit 43 determines whether or not the last SOC last value stored in the storage unit 40 is valid (step S23). If the determination unit 43 determines that the last SOC last value is valid (step S23: Yes), the initial value setting unit 44 sets the last SOC last value stored in the storage unit 40 to the initial value SOC (0). Determine (step S24).

初期値設定部44は、SOC前回最終値が有効ではないと判定部43によって判定された場合(ステップS23:No)、電圧観測値である電圧観測値u(k)より充電時と放電時のSOC値のばらつき範囲AR1,AR2の重複範囲AR3の中央値CVを初期値SOC(0)に決定する(ステップS25)。   When it is determined by the determination unit 43 that the last SOC last value is not valid (step S23: No), the initial value setting unit 44 is charged and discharged from the voltage observation value u (k) that is a voltage observation value. The median value CV of the overlapping range AR3 of the SOC value variation ranges AR1 and AR2 is determined as the initial value SOC (0) (step S25).

ステップS20において、最小値優先設定が有効であると判定部43によって判定された場合(ステップS20:Yes)、初期値設定部44は、ステップS26〜S29の処理を実行する。初期値設定部44は、ステップS26〜S29の処理で取得した値のうち最も小さいSOC値を初期値SOC(0)に決定する(ステップS29)。なお、ステップS26の処理は、 ステップS22の処理と同様であり、ステップS27の処理は、 ステップS24の処理と同様であり、ステップS28の処理は、 ステップS25の処理と同様である。   In step S20, when the determination unit 43 determines that the minimum value priority setting is valid (step S20: Yes), the initial value setting unit 44 executes the processes of steps S26 to S29. The initial value setting unit 44 determines the smallest SOC value among the values acquired in the processes of steps S26 to S29 as the initial value SOC (0) (step S29). The process of step S26 is the same as the process of step S22, the process of step S27 is the same as the process of step S24, and the process of step S28 is the same as the process of step S25.

以上のように、実施形態に係る充電状態推定部21(推定装置の一例)は、A/D変換部41(観測値取得部の一例)と、演算部42と、記憶部40とを備える。A/D変換部41は、電圧観測値u(k),i(k)(二次電池5の電圧uおよび電流iの観測値の一例)を取得する。演算部42は、A/D変換部41で取得される電圧観測値u(k),i(k)に基づき、二次電池5の等価回路モデル30を用いた推定演算によって、二次電池5の充電状態を示す事後状態推定値SOC^(k)(SOC値の一例)を推定する。記憶部40は、演算部42によって推定された事後状態推定値SOC^(k)を記憶する。演算部42は、二次電池5の利用が停止されてから停止が解除されるまでの停止時間Txが設定時間T1(予め設定された時間の一例)以上である場合、電圧観測値u(k)に基づいて決定される値を初期値SOC(0)(推定演算におけるSOC値の初期値の一例)として推定演算を開始し、停止時間Txが設定時間T1未満である場合、二次電池5の利用の停止前に記憶部40に記憶されたSOC前回最終値(前回SOC値の一例)が有効か否かに応じて決定される値を初期値SOC(0)として推定演算を開始する。これにより、電源システム1の起動時に二次電池5の電圧に分極電圧が重畳されている場合であっても、SOC値の推定精度が低下することを抑制でき、さらに、SOC前回最終値が有効か否かに応じて決定される値を初期値SOC(0)とすることから、SOC値の推定精度を向上させることができる。   As described above, the charging state estimation unit 21 (an example of the estimation device) according to the embodiment includes the A / D conversion unit 41 (an example of the observation value acquisition unit), the calculation unit 42, and the storage unit 40. The A / D conversion unit 41 acquires voltage observation values u (k) and i (k) (an example of observation values of the voltage u and current i of the secondary battery 5). The calculation unit 42 performs the estimation calculation using the equivalent circuit model 30 of the secondary battery 5 on the basis of the voltage observation values u (k) and i (k) acquired by the A / D conversion unit 41. Posterior state estimated value SOC ^ (k) (an example of the SOC value) indicating the state of charge is estimated. The storage unit 40 stores the posterior state estimated value SOC ^ (k) estimated by the calculation unit 42. When the stop time Tx from when the use of the secondary battery 5 is stopped to when the stop is released is equal to or longer than the set time T1 (an example of a preset time), the calculation unit 42 determines the voltage observation value u (k ) Is used as the initial value SOC (0) (an example of the initial value of the SOC value in the estimation calculation), and when the stop time Tx is less than the set time T1, the secondary battery 5 The estimation calculation is started with a value determined according to whether or not the last SOC last value (an example of the previous SOC value) stored in the storage unit 40 before the use is stopped as an initial value SOC (0). Thereby, even when the polarization voltage is superimposed on the voltage of the secondary battery 5 at the time of starting the power supply system 1, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the SOC value, and the SOC last value is valid. Since the value determined according to whether or not is the initial value SOC (0), the estimation accuracy of the SOC value can be improved.

また、演算部42は、停止時間Txが設定時間T1未満である場合、SOC前回最終値が有効であれば、SOC前回最終値を初期値SOC(0)とし、SOC前回最終値が有効でなければ、電圧観測値u(k)に基づいて決定される値を初期値SOC(0)とする。これにより、有効でないSOC前回最終値をSOC初期値として用いる場合に比べ、SOC値の推定精度を向上させることができる。   In addition, when the stop time Tx is less than the set time T1, the calculation unit 42 sets the SOC previous final value as the initial value SOC (0) and the SOC previous final value must be valid if the SOC previous final value is valid. For example, a value determined based on the observed voltage value u (k) is set as an initial value SOC (0). Thereby, the estimation accuracy of the SOC value can be improved as compared with the case where the last SOC last value that is not valid is used as the SOC initial value.

また、記憶部40は、二次電池5が充電時である場合の二次電池5の電圧(OCV値またはCCV値)とSOC値との関係を示す充電時情報(第1の情報の一例)と、二次電池5が放電時である場合の二次電池5の電圧(OCVまたはCCV)とSOC値との関係を示す放電時情報(第2の情報の一例)とを記憶する。演算部42は、停止時間Txが設定時間T1未満である場合、SOC前回最終値が有効であれば、SOC前回最終値を初期値SOC(0)に決定し、SOC前回最終値が有効でなければ、充電時情報および放電時情報に基づいて、初期値SOC(0)を決定する。これにより、充電時情報と放電時情報とを共に用いた値を初期値SOC(0)とすることから、初期値SOC(0)が真値から大きく外れることを抑制できる。したがって、事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めることができ、SOC値の推定精度を向上させることができる。   In addition, the storage unit 40 is charging time information (an example of first information) indicating a relationship between the voltage (OCV value or CCV value) of the secondary battery 5 and the SOC value when the secondary battery 5 is charging. And discharge time information (an example of second information) indicating the relationship between the voltage (OCV or CCV) of the secondary battery 5 and the SOC value when the secondary battery 5 is being discharged. When the stop time Tx is less than the set time T1, the calculation unit 42 determines the SOC previous final value as the initial value SOC (0) if the SOC previous final value is valid, and the SOC previous final value must be valid. For example, the initial value SOC (0) is determined based on the charging time information and the discharging time information. Thereby, since the value using both the charging time information and the discharging time information is set as the initial value SOC (0), it is possible to suppress the initial value SOC (0) from greatly deviating from the true value. Therefore, the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) can be improved, and the estimation accuracy of the SOC value can be improved.

また、充電時情報には、二次電池5が充電時である場合の二次電池5の電圧(OCV値またはCCV値)とSOC値のばらつき範囲である第1のばらつき範囲AR1との関係を示す情報が含まれる。放電時情報には、二次電池5が放電時である場合の二次電池5の電圧(OCV値またはCCV値)とSOC値のばらつき範囲である第2のばらつき範囲AR2との関係を示す情報が含まれる。演算部42は、SOC前回最終値が有効でなければ、電圧観測値u(k)に対応する第1のばらつき範囲AR1と第2のばらつき範囲AR2との重複範囲AR3における中央値CVを初期値SOC(0)として推定演算を行う。これにより、初期値SOC(0)が真値から大きく外れることをより精度よく抑制でき、事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めてSOC値の推定精度を向上させることができる。   Further, the charging time information includes the relationship between the voltage (OCV value or CCV value) of the secondary battery 5 when the secondary battery 5 is being charged and the first variation range AR1 that is the variation range of the SOC value. Contains information to indicate. In the discharge time information, information indicating the relationship between the voltage (OCV value or CCV value) of the secondary battery 5 when the secondary battery 5 is in discharge and the second variation range AR2 that is the variation range of the SOC value. Is included. If the last SOC last value is not valid, the calculation unit 42 sets the median value CV in the overlapping range AR3 of the first variation range AR1 and the second variation range AR2 corresponding to the voltage observation value u (k) to the initial value. An estimation calculation is performed as SOC (0). Thereby, it is possible to more accurately suppress the initial value SOC (0) from deviating greatly from the true value, and it is possible to improve the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) and improve the estimation accuracy of the SOC value.

また、演算部42は、異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最小値を優先する最小値優先設定が有効である場合、異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最も小さいSOC値を初期値SOC(0)として推定演算を行う。これにより、事後状態推定値SOC^(k)の収束性を高めてSOC値の推定精度を向上させることができる。   Further, when the minimum value priority setting that prioritizes the minimum value among a plurality of SOC values obtained by different methods is valid, the calculation unit 42 initially sets the smallest SOC value among the plurality of SOC values obtained by different methods. An estimation calculation is performed as the value SOC (0). Thereby, the convergence of the posterior state estimated value SOC ^ (k) can be improved, and the estimation accuracy of the SOC value can be improved.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。   Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.

1 電源システム
2 車両制御装置
3 モータ
4 電力変換部
5 二次電池
6 電池監視システム
7 リレー
10 電池状態監視部
11 電圧センサ
12 電流センサ
20 スイッチ制御部
21 充電状態推定部(推定装置の一例)
30 等価回路モデル
40 記憶部
41 A/D変換部(観測値取得部の一例)
42 演算部
43 判定部
44 初期値設定部
50 電池状態推定部
51 ゲイン設定部
52 フィルタ部
100 車両搭載用システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 2 Vehicle control apparatus 3 Motor 4 Power conversion part 5 Secondary battery 6 Battery monitoring system 7 Relay 10 Battery state monitoring part 11 Voltage sensor 12 Current sensor 20 Switch control part 21 Charging state estimation part (an example of an estimation apparatus)
30 equivalent circuit model 40 storage unit 41 A / D conversion unit (an example of an observation value acquisition unit)
42 calculation unit 43 determination unit 44 initial value setting unit 50 battery state estimation unit 51 gain setting unit 52 filter unit 100 vehicle mounting system

Claims (7)

二次電池の電圧および電流の観測値を取得する観測値取得部と、
前記観測値取得部で取得される前記観測値に基づき、前記二次電池の等価回路モデルを用いた推定演算によって、前記二次電池の充電状態を示すSOC値を推定する演算部と、
前記演算部によって推定された前記SOC値を記憶する記憶部と、を備え、
前記演算部は、
前記二次電池の利用が停止されてから停止が解除されるまでの停止時間が予め設定された時間以上である場合、前記電圧の観測値に基づいて決定される値を前記推定演算における前記SOC値の初期値として前記推定演算を開始し、前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記二次電池の利用の停止前に前記記憶部に記憶された前記SOC値である前回SOC値が有効か否かに応じて決定される値を前記初期値として前記推定演算を開始する
ことを特徴とする推定装置。
An observation value acquisition unit for acquiring observation values of the voltage and current of the secondary battery;
Based on the observation value acquired by the observation value acquisition unit, an estimation unit that estimates an SOC value indicating the state of charge of the secondary battery by an estimation calculation using an equivalent circuit model of the secondary battery;
A storage unit that stores the SOC value estimated by the calculation unit,
The computing unit is
When the stop time from when the use of the secondary battery is stopped to when the stop is released is equal to or longer than a preset time, a value determined based on the observed value of the voltage is set as the SOC in the estimation calculation. When the estimation calculation is started as an initial value of the value and the stop time is less than the preset time, the previous SOC value stored in the storage unit before the use of the secondary battery is stopped An estimation apparatus, wherein the estimation calculation is started with a value determined according to whether or not the SOC value is valid as the initial value.
前記演算部は、
前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記前回SOC値が有効であれば、前記前回SOC値を前記初期値とし、前記前回SOC値が有効でなければ、前記電圧の観測値に基づいて決定される値を前記初期値とする
ことを特徴とする請求項1に記載の推定装置。
The computing unit is
When the stop time is less than the preset time, if the previous SOC value is valid, the previous SOC value is set as the initial value, and if the previous SOC value is not valid, the observed value of the voltage The estimation apparatus according to claim 1, wherein a value determined based on the initial value is used as the initial value.
前記記憶部は、
前記二次電池が充電時である場合の前記二次電池の電圧と前記SOC値との関係を示す第1の情報と、前記二次電池が放電時である場合の前記二次電池の電圧と前記SOC値との関係を示す第2の情報とを記憶し、
前記演算部は、
前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記前回SOC値が有効であれば、前記前回SOC値を前記初期値に決定し、前記前回SOC値が有効でなければ、前記第1の情報および前記第2の情報に基づいて、前記初期値を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の推定装置。
The storage unit
First information indicating the relationship between the voltage of the secondary battery and the SOC value when the secondary battery is being charged, and the voltage of the secondary battery when the secondary battery is being discharged Storing second information indicating a relationship with the SOC value;
The computing unit is
When the stop time is less than the preset time, if the previous SOC value is valid, the previous SOC value is determined as the initial value, and if the previous SOC value is not valid, the first SOC value is determined. The estimation apparatus according to claim 2, wherein the initial value is determined based on the information and the second information.
前記第1の情報には、
前記二次電池が充電時である場合の前記二次電池の電圧と前記SOC値のばらつき範囲である第1のばらつき範囲との関係を示す情報が含まれ、
前記第2の情報には、
前記二次電池が放電時である場合の前記二次電池の電圧と前記SOC値のばらつき範囲である第2のばらつき範囲との関係を示す情報が含まれ、
前記演算部は、
前記前回SOC値が有効でなければ、前記電圧の観測値に対応する前記第1のばらつき範囲と前記第2のばらつき範囲との重複範囲における中央値を前記初期値として前記推定演算を行う
ことを特徴とする請求項3に記載の推定装置。
The first information includes
Information indicating the relationship between the voltage of the secondary battery and the first variation range that is the variation range of the SOC value when the secondary battery is being charged is included,
The second information includes
Information indicating the relationship between the voltage of the secondary battery and the second variation range that is the variation range of the SOC value when the secondary battery is in discharge is included,
The computing unit is
If the previous SOC value is not valid, the estimation calculation is performed using the median value in the overlapping range of the first variation range and the second variation range corresponding to the observed value of the voltage as the initial value. The estimation apparatus according to claim 3, wherein the estimation apparatus is characterized in that:
前記演算部は、
異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最小値を優先する最小値優先設定が有効である場合、前記異なる方法で得られる複数のSOC値のうち最も小さいSOC値を前記初期値として前記推定演算を行う
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の推定装置。
The computing unit is
When the minimum value priority setting that prioritizes the minimum value among a plurality of SOC values obtained by different methods is valid, the estimation calculation is performed using the smallest SOC value among the plurality of SOC values obtained by the different methods as the initial value. The estimation device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
二次電池の電圧および電流の観測値を取得する観測値取得工程と、
前記観測値取得工程で取得される前記観測値に基づき、前記二次電池の等価回路モデルを用いた推定演算によって、前記二次電池の充電状態を示すSOC値を推定する演算工程と、
前記演算工程によって推定されたSOC値を記憶部に記憶する記憶工程と、を含み、
前記演算工程は、
前記二次電池の利用が停止されてから停止が解除されるまでの停止時間が予め設定された時間以上である場合、前記電圧の観測値に基づいて決定される値を前記推定演算における前記SOC値の初期値として前記推定演算を開始し、前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記二次電池の利用の停止前に前記記憶部に記憶された前記SOC値である前回SOC値が有効か否かに応じて決定される値を前記初期値として前記推定演算を開始する
ことを特徴とする推定方法。
An observation value acquisition step of acquiring observation values of the voltage and current of the secondary battery;
Based on the observation value acquired in the observation value acquisition step, a calculation step of estimating an SOC value indicating a charging state of the secondary battery by an estimation calculation using an equivalent circuit model of the secondary battery;
A storage step of storing the SOC value estimated by the calculation step in a storage unit,
The calculation step includes
When the stop time from when the use of the secondary battery is stopped to when the stop is released is equal to or longer than a preset time, a value determined based on the observed value of the voltage is set as the SOC in the estimation calculation. When the estimation calculation is started as an initial value of the value and the stop time is less than the preset time, the previous SOC value stored in the storage unit before the use of the secondary battery is stopped An estimation method characterized by starting the estimation calculation using a value determined according to whether or not the SOC value is valid as the initial value.
二次電池の電圧および電流の観測値を取得する観測値取得手順と、
前記観測値取得手順で取得される前記観測値に基づき、前記二次電池の等価回路モデルを用いた推定演算によって、前記二次電池の充電状態を示すSOC値を推定する演算手順と、
前記演算手順によって推定されたSOC値を記憶部に記憶する記憶手順と、をコンピュータに実行させ、
前記演算手順は、
前記二次電池の利用が停止されてから停止が解除されるまでの停止時間が予め設定された時間以上である場合、前記電圧の観測値に基づいて決定される値を前記推定演算における前記SOC値の初期値として前記推定演算を開始し、前記停止時間が前記予め設定された時間未満である場合、前記二次電池の利用の停止前に前記記憶部に記憶された前記SOC値である前回SOC値が有効か否かに応じて決定される値を前記初期値として前記推定演算を開始する
ことを特徴とする推定プログラム。
Observation value acquisition procedure for acquiring observation values of voltage and current of the secondary battery,
A calculation procedure for estimating an SOC value indicating a charge state of the secondary battery by an estimation calculation using an equivalent circuit model of the secondary battery based on the observation value acquired in the observation value acquisition procedure;
A storage procedure for storing the SOC value estimated by the calculation procedure in a storage unit;
The calculation procedure is as follows:
When the stop time from when the use of the secondary battery is stopped to when the stop is released is equal to or longer than a preset time, a value determined based on the observed value of the voltage is set as the SOC in the estimation calculation. When the estimation calculation is started as an initial value of the value and the stop time is less than the preset time, the previous SOC value stored in the storage unit before the use of the secondary battery is stopped An estimation program that starts the estimation calculation using a value determined according to whether or not an SOC value is valid as the initial value.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020112415A (en) * 2019-01-10 2020-07-27 株式会社デンソーテン Estimation device and estimation method
CN111551861A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 丰田自动车株式会社 Battery system and SOC estimation method of secondary battery
CN111695642A (en) * 2020-06-22 2020-09-22 沈阳工业大学 Battery module screening method suitable for echelon utilization
CN112659957A (en) * 2020-12-31 2021-04-16 爱驰汽车有限公司 Remote monitoring method of charging equipment
CN113830013A (en) * 2020-06-24 2021-12-24 比亚迪股份有限公司 Method and system for managing low-voltage power distribution of vehicle, vehicle and storage medium
JP2022523930A (en) * 2019-10-18 2022-04-27 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Charge state estimation device and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04229030A (en) * 1990-10-12 1992-08-18 Nippondenso Co Ltd Charge controller for vehicle
JP2008145349A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The Battery charging rate estimation method and device, and battery power supply system
US20140316728A1 (en) * 2013-06-20 2014-10-23 University Of Electronic Science And Technology Of China System and method for soc estimation of a battery
JP2015137916A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社デンソー Battery charging rate estimation device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4229030B2 (en) 2004-08-31 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 Variable valve mechanism

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04229030A (en) * 1990-10-12 1992-08-18 Nippondenso Co Ltd Charge controller for vehicle
JP2008145349A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The Battery charging rate estimation method and device, and battery power supply system
US20140316728A1 (en) * 2013-06-20 2014-10-23 University Of Electronic Science And Technology Of China System and method for soc estimation of a battery
JP2015137916A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社デンソー Battery charging rate estimation device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7261016B2 (en) 2019-01-10 2023-04-19 株式会社デンソーテン Estimation device and estimation method
JP2020112415A (en) * 2019-01-10 2020-07-27 株式会社デンソーテン Estimation device and estimation method
CN111551861A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 丰田自动车株式会社 Battery system and SOC estimation method of secondary battery
JP2020128953A (en) * 2019-02-12 2020-08-27 トヨタ自動車株式会社 Battery system and method for estimating soc of secondary battery
US11353514B2 (en) 2019-02-12 2022-06-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system and SOC estimation method for secondary battery
JP7172690B2 (en) 2019-02-12 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 BATTERY SYSTEM AND SECONDARY BATTERY SOC ESTIMATION METHOD
US12013440B2 (en) 2019-10-18 2024-06-18 Lg Energy Solution, Ltd. SOC estimating apparatus and method
JP7302798B2 (en) 2019-10-18 2023-07-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Device and method for estimating state of charge
JP2022523930A (en) * 2019-10-18 2022-04-27 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Charge state estimation device and method
CN111695642A (en) * 2020-06-22 2020-09-22 沈阳工业大学 Battery module screening method suitable for echelon utilization
CN111695642B (en) * 2020-06-22 2023-04-18 沈阳工业大学 Battery module screening method suitable for echelon utilization
CN113830013A (en) * 2020-06-24 2021-12-24 比亚迪股份有限公司 Method and system for managing low-voltage power distribution of vehicle, vehicle and storage medium
CN112659957A (en) * 2020-12-31 2021-04-16 爱驰汽车有限公司 Remote monitoring method of charging equipment

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