JP2019016528A - Evaluation device for storage battery equivalent circuit model - Google Patents

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Kiyotsugu Takaba
浄嗣 鷹羽
福井 正博
Masahiro Fukui
正博 福井
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Abstract

To provide an evaluation device capable of appropriately evaluating an equivalent circuit model for estimating SOC.SOLUTION: A control unit 25 for evaluating an equivalent circuit model of a storage battery 2 used for SOC estimation processing of the storage battery 2 includes an evaluation processing unit 25c that performs processing relating to evaluation of the equivalent circuit model on the basis of the AC impedance of the equivalent circuit model in a specific frequency band corresponding to a current charged and discharged from the storage battery 2.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、リチウムイオン蓄電池等の蓄電池の蓄電残量を推定するために用いる等価回路モデルを評価する評価装置に関するものである。   The present invention relates to an evaluation device for evaluating an equivalent circuit model used for estimating the remaining amount of electricity stored in a storage battery such as a lithium ion storage battery.

近年、電気自動車やハイブリッド自動車といった電力を利用した車両の増加や、太陽光発電の普及に伴って、電気エネルギーを貯蔵するための蓄電池の重要性が高まっている。
蓄電池は、当該蓄電池が組み込まれる各種装置に対して電力を安定して供給することが求められるため、その状態を管理する必要がある。
蓄電池において管理すべき状態としては、蓄電池の温度や、蓄電残量(蓄電率)、劣化状態等が挙げられるが、これらの内、特に、蓄電率(SOC:State of Charge)は、蓄電池の状態を示す基本的指標であり、その推定については高い精度が要求される。
In recent years, with the increase of vehicles using electric power such as electric vehicles and hybrid vehicles, and the spread of solar power generation, the importance of storage batteries for storing electric energy is increasing.
Since a storage battery is required to stably supply power to various devices in which the storage battery is incorporated, it is necessary to manage its state.
The state to be managed in the storage battery includes the temperature of the storage battery, the remaining amount of storage (storage rate), the deterioration state, etc. Among these, the storage rate (SOC: State of Charge) is particularly the state of the storage battery. A high accuracy is required for the estimation.

このため、蓄電池のSOCの推定方法としては、従来から出力電圧法や、内部抵抗法、電流積算法といった推定方法が提案されているが、より高精度なSOC推定を実現するために、拡張カルマンフィルタを用いて蓄電池のSOCを推定するという方法が採られることがある(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, estimation methods such as an output voltage method, an internal resistance method, and a current integration method have been conventionally proposed as a method for estimating the SOC of a storage battery. In order to realize more accurate SOC estimation, an extended Kalman filter is used. The method of estimating the SOC of the storage battery using the battery may be employed (see, for example, Patent Document 1).

特開2016−99123号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-99123

拡張カルマンフィルタを用いたSOCの推定方法では、対象の蓄電池をモデル化した等価回路モデルを構築し、構築した等価回路モデルを用いて蓄電池の状態を推定する。   In the SOC estimation method using the extended Kalman filter, an equivalent circuit model that models the target storage battery is constructed, and the state of the storage battery is estimated using the constructed equivalent circuit model.

ここで、拡張カルマンフィルタを用いたSOCの推定方法のように、等価回路モデルを用いる推定方法においては、推定に用いる等価回路モデルがSOCの推定精度に影響を及ぼすことがある。   Here, in an estimation method using an equivalent circuit model, such as an SOC estimation method using an extended Kalman filter, the equivalent circuit model used for estimation may affect the estimation accuracy of the SOC.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、SOCを推定するための等価回路モデルを適切に評価することができる評価装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an evaluation apparatus that can appropriately evaluate an equivalent circuit model for estimating SOC.

(1)本発明は、蓄電池の蓄電残量の推定処理に用いられる前記蓄電池の等価回路モデルを評価する評価装置であって、前記蓄電池から充放電された電流に対応する周波数帯域における前記等価回路モデルの交流インピーダンスに基づいて、前記等価回路モデルの評価に関する処理を行う評価処理部を備える。 (1) The present invention is an evaluation device that evaluates an equivalent circuit model of the storage battery used for the estimation process of the remaining amount of storage of the storage battery, and the equivalent circuit in a frequency band corresponding to a current charged / discharged from the storage battery An evaluation processing unit that performs processing related to the evaluation of the equivalent circuit model based on the AC impedance of the model is provided.

上記のように構成された評価装置によれば、蓄電池から充放電された電流に対応する周波数帯域における等価回路モデルの交流インピーダンスによって当該等価回路モデルを評価するので、蓄電池の特性に即した適切な評価を行うことができる。   According to the evaluation apparatus configured as described above, the equivalent circuit model is evaluated based on the AC impedance of the equivalent circuit model in the frequency band corresponding to the current charged / discharged from the storage battery. Evaluation can be made.

(2)上記評価装置において、前記評価処理部は、前記周波数帯域における前記蓄電池の交流インピーダンスの測定値と、前記等価回路モデルの交流インピーダンスと、を比較することで前記等価回路モデルの蓄電残量推定精度の評価に関する処理を行うことが好ましい。
この場合、蓄電池の交流インピーダンスの実際の測定値と、等価回路モデルの交流インピーダンスとを比較し評価するので、より適切に評価することができる。
(2) In the evaluation device, the evaluation processing unit compares the measured value of the AC impedance of the storage battery in the frequency band with the AC impedance of the equivalent circuit model to thereby store the remaining power of the equivalent circuit model. It is preferable to perform processing related to estimation accuracy estimation.
In this case, since the actual measured value of the AC impedance of the storage battery and the AC impedance of the equivalent circuit model are compared and evaluated, more appropriate evaluation can be performed.

(3)また、上記評価装置は、前記評価処理による評価結果に基づいて、前記推定処理に関する切り替えを行う切替部をさらに備えていてもよい。 (3) Moreover, the said evaluation apparatus may further be provided with the switch part which performs the switch regarding the said estimation process based on the evaluation result by the said evaluation process.

(4)上記評価装置において、前記推定処理に関する切り替えは、前記等価回路モデルを当該等価回路モデルとは異なる他の等価回路モデルに切り替える処理であってもよい。 (4) In the evaluation apparatus, the switching related to the estimation process may be a process of switching the equivalent circuit model to another equivalent circuit model different from the equivalent circuit model.

(5)また、前記推定処理に関する切り替えは、前記推定処理を当該推定処理とは異なる他の推定処理に切り替える処理であってもよい。 (5) Further, the switching related to the estimation process may be a process of switching the estimation process to another estimation process different from the estimation process.

本発明によれば、SOCを推定するための等価回路モデルを適切に評価することができる。   According to the present invention, an equivalent circuit model for estimating the SOC can be appropriately evaluated.

蓄電池システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a storage battery system. 制御部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a control part. 第1推定部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a 1st estimation part. 第1推定部がSOC推定値を求めるために用いる蓄電池の第1等価回路モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st equivalent circuit model of the storage battery used in order that a 1st estimation part calculates | requires a SOC estimated value. 第1推定部が行う第1推定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the 1st estimation process which a 1st estimation part performs. 制御部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a control part. 制御部が行う切替処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the switching process which a control part performs. 図7中の評価処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the evaluation process in FIG. (a)は、蓄電池2の入力電流値の経時変化の一例を示すグラフ、(b)は、図9(a)に示す蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換した結果の一例を示すグラフである。(A) is a graph which shows an example of the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2, (b) is an example of the result of converting the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 shown in FIG. 9 (a) into the frequency domain. It is a graph which shows. 測定値データベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a measured value database. 蓄電池の交流インピーダンスの測定値と、第1等価回路モデルの交流インピーダンスとの関係の一例を示したCole−Coleプロットを示す図である。It is a figure which shows the Cole-Cole plot which showed an example of the relationship between the measured value of the alternating current impedance of a storage battery, and the alternating current impedance of a 1st equivalent circuit model.

以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔システムの構成について〕
図1は、蓄電池システムの一例を示すブロック図である。図中、蓄電池システム1は、蓄電池2と、蓄電池管理装置3とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
[System configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a storage battery system. In the figure, the storage battery system 1 includes a storage battery 2 and a storage battery management device 3.

蓄電池2は、リチウムイオン電池の単位セルを単一又は複数直列して構成したものであり、その両端端子4に図示しない充電器を接続することによって直流電力を蓄電するとともに、両端端子4に充電器に替えて図示しない負荷を接続することによって蓄電した直流電力を前記負荷に対して放電する。   The storage battery 2 is composed of a single unit or a plurality of unit cells of a lithium ion battery. The storage battery 2 stores DC power by connecting a charger (not shown) to both end terminals 4 and charges the both end terminals 4. The stored DC power is discharged to the load by connecting a load (not shown) instead of the battery.

蓄電池管理装置3は、蓄電池2に入出力される電流を測定するための電流センサ5と、蓄電池2の端子間電圧を測定するための電圧センサ6と、蓄電池2の環境温度を測定するための温度センサ7と、蓄電池2の蓄電残量を推定する処理を行う制御装置8と、蓄電池2の蓄電残量の推定結果を出力するための出力装置9とを備えている。   The storage battery management device 3 is a current sensor 5 for measuring a current inputted to and outputted from the storage battery 2, a voltage sensor 6 for measuring a voltage between terminals of the storage battery 2, and an environmental temperature of the storage battery 2. The temperature sensor 7, the control apparatus 8 which performs the process which estimates the electrical storage residual amount of the storage battery 2, and the output device 9 for outputting the estimation result of the electrical storage residual amount of the storage battery 2 are provided.

電流センサ5は、蓄電池2に入出力される電流を測定し、測定結果を示す信号を制御装置8に与える。
電圧センサ6は、蓄電池2が充放電する際の端子間の電圧値を測定し、測定結果を示す信号を制御装置8に与える。
温度センサ7は、現状の蓄電池2の温度を測定し、測定結果を示す信号を制御装置8に与える。
なお、本実施形態では、温度センサ7が蓄電池2の環境温度を測定するように構成した場合を例示したが、蓄電池2の表面温度を測定するように構成してもよい。
The current sensor 5 measures the current input to and output from the storage battery 2 and gives a signal indicating the measurement result to the control device 8.
The voltage sensor 6 measures the voltage value between the terminals when the storage battery 2 is charged and discharged, and gives a signal indicating the measurement result to the control device 8.
The temperature sensor 7 measures the current temperature of the storage battery 2 and gives a signal indicating the measurement result to the control device 8.
In addition, in this embodiment, although the case where the temperature sensor 7 was comprised so that the environmental temperature of the storage battery 2 was measured was illustrated, you may comprise so that the surface temperature of the storage battery 2 may be measured.

制御装置8は、各センサ5,6,7から与えられる信号を受け付け、これら信号に基づいて蓄電池2に入出力される電流の電流値、蓄電池2の端子間電圧、及び蓄電池2の温度をそれぞれ情報として取得する。制御装置8は、これら情報を用いて蓄電池2の蓄電残量を推定するとともに、その推定結果を出力装置9を通じて出力する。   The control device 8 receives signals given from the sensors 5, 6 and 7, and based on these signals, sets the current value of the current input to and output from the storage battery 2, the voltage between the terminals of the storage battery 2, and the temperature of the storage battery 2, respectively. Obtain as information. The control device 8 estimates the remaining amount of power stored in the storage battery 2 using these pieces of information, and outputs the estimation result through the output device 9.

図2は、制御装置8の構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、制御装置8は、CPU(Central Processing Unit)等を含む処理装置20と、ROMやRAM、ハードディスク等からなる記憶装置21とを備えており、マイコンによって構成されている。
記憶装置21には、制御装置8を動作させるために必要なオペレーティングシステムの他、制御装置8が有する機能を実現するための各種コンピュータプログラムが記憶されている。
また、記憶装置21には、後述する評価処理に用いる測定値データベース22が記憶されている。
処理装置20は、各センサ5,6,7から与えられる信号によって取得される各情報を記憶装置21に記憶し、各種処理に利用する。
処理装置20は、記憶装置21に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、以下の各機能が実現される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the control device 8.
As shown in FIG. 2, the control device 8 includes a processing device 20 including a CPU (Central Processing Unit) and a storage device 21 including a ROM, a RAM, a hard disk, and the like, and is configured by a microcomputer.
The storage device 21 stores various computer programs for realizing the functions of the control device 8 in addition to an operating system necessary for operating the control device 8.
Further, the storage device 21 stores a measurement value database 22 used for evaluation processing described later.
The processing device 20 stores each piece of information acquired by signals given from the sensors 5, 6 and 7 in the storage device 21 and uses it for various processes.
The processing device 20 implements the following functions by executing a computer program stored in the storage device 21.

処理装置20は、図2に示すように、第1推定部23と、第2推定部24と、制御部25とを機能的に有している。
第1推定部23及び第2推定部24は、蓄電池2の蓄電残量を推定する処理を実行するための機能を有している。第1推定部23及び第2推定部24は、両センサ5,6からの信号に基づいて蓄電池2の状態を取得し、蓄電池2の蓄電残量を示す値である蓄電率(以下、単にSOCともいう)の推定値を求める。
As illustrated in FIG. 2, the processing device 20 functionally includes a first estimation unit 23, a second estimation unit 24, and a control unit 25.
The first estimation unit 23 and the second estimation unit 24 have a function for executing a process for estimating the remaining amount of power stored in the storage battery 2. The first estimation unit 23 and the second estimation unit 24 acquire the state of the storage battery 2 based on the signals from both the sensors 5 and 6, and the storage rate (hereinafter simply referred to as the SOC) that is a value indicating the remaining storage amount of the storage battery 2. The estimated value is also obtained.

制御部25は、第1推定部23又は第2推定部24が求めたSOC推定値や、各センサ5,6,7からの信号によって取得される各情報に基づいて、第1推定部23や第2推定部24がSOCの推定に用いる蓄電池2の等価回路モデルの評価に関する処理を行う機能を有している。
また、制御部25は、等価回路モデルの評価に基づいて、蓄電池2のSOC推定値を求めるための推定処理に関する切り替えを行う機能も有している。
Based on the SOC estimated value obtained by the first estimating unit 23 or the second estimating unit 24 and each information acquired from the signals from the sensors 5, 6 and 7, the control unit 25 The 2nd estimation part 24 has a function which performs the process regarding evaluation of the equivalent circuit model of the storage battery 2 used for estimation of SOC.
The control unit 25 also has a function of performing switching related to an estimation process for obtaining the SOC estimated value of the storage battery 2 based on the evaluation of the equivalent circuit model.

〔第1推定部及び第2推定部について〕
図3は、第1推定部23の構成の一例を示すブロック図である。以下の説明では、主として第1推定部23について説明するが、本実施形態において、第2推定部24も第1推定部23と同様の構成である。
図3に示すように、第1推定部23は、パラメータ推定部23aと、蓄電残量推定部23bとを機能的に有している。
[About the first estimation unit and the second estimation unit]
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the first estimation unit 23. In the following description, the first estimation unit 23 will be mainly described. However, in the present embodiment, the second estimation unit 24 has the same configuration as the first estimation unit 23.
As shown in FIG. 3, the first estimation unit 23 functionally includes a parameter estimation unit 23a and a remaining power storage estimation unit 23b.

第1推定部23は、上述のように、蓄電池2をモデル化した等価回路モデルを用いてSOC推定値を求める。
パラメータ推定部23aは、等価回路モデルに含まれるモデルパラメータについての推定値を求める機能を有している。
蓄電残量推定部23bは、パラメータ推定部23aが求めたモデルパラメータの推定値が与えられた等価回路モデルに基づいて、拡張カルマンフィルタを用いた蓄電池2のSOC推定値を求める機能を有している。
The 1st estimation part 23 calculates | requires a SOC estimated value using the equivalent circuit model which modeled the storage battery 2 as mentioned above.
The parameter estimation unit 23a has a function of obtaining an estimated value for a model parameter included in the equivalent circuit model.
The remaining power storage estimation unit 23b has a function of obtaining the estimated SOC value of the storage battery 2 using the extended Kalman filter based on the equivalent circuit model to which the estimated value of the model parameter obtained by the parameter estimation unit 23a is given. .

図4は、第1推定部23がSOC推定値を求めるために用いる蓄電池2の第1等価回路モデルの一例を示す図である。
図4中、第1等価回路モデル30は、電源31と、抵抗素子32と、RC回路33とを有して構成されている。
電源31は、理想電源によって構成されており、無負荷状態の蓄電池2の電圧である開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage,以下、単にOCVともいう)を表している。OCVはSOCの非線形関数であり、蓄電池2に負荷がかかっている場合、直接測定することができない内部電圧源である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a first equivalent circuit model of the storage battery 2 used by the first estimation unit 23 to obtain the SOC estimation value.
In FIG. 4, the first equivalent circuit model 30 includes a power supply 31, a resistance element 32, and an RC circuit 33.
The power supply 31 is composed of an ideal power supply and represents an open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage, hereinafter simply referred to as OCV) that is a voltage of the storage battery 2 in a no-load state. OCV is a nonlinear function of SOC, and is an internal voltage source that cannot be directly measured when the storage battery 2 is loaded.

なお、OCVとSOCとの関係を示す関数OCV(SOC)は、記憶装置21に記憶されている。前記関数OCV(SOC)は、蓄電池2を用いた実験によって得たSOCとOCVとの関係を示す測定値から回帰的に求められる。
第1推定部23は、必要に応じて、記憶装置21に記憶されている前記関数OCV(SOC)を参照する。
A function OCV (SOC) indicating the relationship between the OCV and the SOC is stored in the storage device 21. The function OCV (SOC) is recursively obtained from a measured value indicating the relationship between the SOC and the OCV obtained by an experiment using the storage battery 2.
The first estimation unit 23 refers to the function OCV (SOC) stored in the storage device 21 as necessary.

抵抗素子32は、電解質中のリチウムイオンの物質移動に対する抵抗であり、蓄電池2の内部抵抗を表している。
RC回路33は、抵抗素子33aとキャパシタ33bとを並列に接続して構成されている。RC回路33は、蓄電池2における界面電荷移動抵抗を表している。
なお、抵抗素子32の抵抗値R、抵抗素子33aの抵抗値R、キャパシタ33bの容量Cは、第1等価回路モデル30に含まれるモデルパラメータを構成する。
The resistance element 32 is a resistance against the mass transfer of lithium ions in the electrolyte, and represents the internal resistance of the storage battery 2.
The RC circuit 33 is configured by connecting a resistance element 33a and a capacitor 33b in parallel. The RC circuit 33 represents an interface charge transfer resistance in the storage battery 2.
The resistance value R 0 of the resistor element 32, the resistance value R 1 of the resistance element 33a, the capacitance C 1 of capacitor 33b constitute the model parameters included in the first equivalent circuit model 30.

また、第2推定部24も第1推定部23と同様、蓄電池2をモデル化した等価回路モデルを用いてSOC推定値を求める。第2推定部24がSOC推定値を求めるために用いる蓄電池2の第2等価回路モデル40は、図4に示す第1等価回路モデル30と同様の構成であり、電源41と、抵抗素子42と、抵抗素子43a及びキャパシタ43bを含むRC回路43とを有して構成されている。   Similarly to the first estimation unit 23, the second estimation unit 24 also obtains the estimated SOC value using an equivalent circuit model that models the storage battery 2. The second equivalent circuit model 40 of the storage battery 2 used by the second estimation unit 24 for obtaining the SOC estimation value has the same configuration as the first equivalent circuit model 30 shown in FIG. 4, and includes a power source 41, a resistance element 42, and the like. And an RC circuit 43 including a resistance element 43a and a capacitor 43b.

〔拡張カルマンフィルタによるSOC推定について〕
第1推定部23の蓄電残量推定部23bは、上記第1等価回路モデル30に基づいて拡張カルマンフィルタを用いた蓄電池2のSOC推定値を求める処理を行う。
以下、蓄電残量推定部23bが行う、拡張カルマンフィルタを用いた蓄電池2のSOC推定値を求める処理について説明する。
RC回路33の両端電圧uを微分方程式で表すと、下記式(1)となる。
また、第1等価回路モデル30によって表現される蓄電池2の両端電圧Uは、下記式(2)のように表すことができる。
[SOC estimation by extended Kalman filter]
The remaining power storage estimation unit 23 b of the first estimation unit 23 performs a process of obtaining the SOC estimation value of the storage battery 2 using the extended Kalman filter based on the first equivalent circuit model 30.
Hereinafter, the process which calculates | requires the SOC estimated value of the storage battery 2 using the extended Kalman filter which the electrical storage residual amount estimation part 23b performs is demonstrated.
When the voltage u 1 across the RC circuit 33 is expressed by a differential equation, the following equation (1) is obtained.
Further, the voltage across U L of the storage battery 2, which is represented by the first equivalent circuit model 30 can be represented by the following equation (2).

なお、上記式(1)(2)中、iは、第1等価回路モデル30の入力電流値を示している。蓄電池2が充電される場合、入力電流値iは正の値であり、蓄電池2から外部へ放電される場合、入力電流値iは負の値である。また、式(2)中、OCV(SOC)は、上述のOCVとSOCとの関係を示す関数である。
また、電流積算の考え方に基づけば、SOCは、下記式のように表される。
In the above equations (1) and (2), i represents the input current value of the first equivalent circuit model 30. When the storage battery 2 is charged, the input current value i is a positive value, and when the storage battery 2 is discharged to the outside, the input current value i is a negative value. In Expression (2), OCV (SOC) is a function indicating the relationship between the above-described OCV and SOC.
Further, based on the concept of current integration, the SOC is expressed by the following equation.

さらに、下記式(3)のように表される。   Furthermore, it is expressed as the following formula (3).

上式(3)中、FCCは、満充電容量(Full Charge Capacity)である。
上記式(1),(3)をオイラー近似によりサンプル周期Δtで離散化すると、下記式(4),(5)を得る。
In the above equation (3), FCC is a full charge capacity.
When the above equations (1) and (3) are discretized with the sample period Δt by Euler approximation, the following equations (4) and (5) are obtained.

上記式(4),(5)中、kはサンプル周期Δtごとに増加するインデックス(離散時刻)を示す。
ここで、x=(SOC,u1k,R0k、また、電圧センサ6による観測値である端子間電圧y=uLkとおけば、式(2),(4),(5)をまとめて、下記式(6),(7)に示す離散時間状態空間モデルを得る。
In the above formulas (4) and (5), k represents an index (discrete time) that increases every sample period Δt.
Here, if x k = (SOC k , u 1k , R 0k ) T , and the inter-terminal voltage y k = u Lk that is an observation value by the voltage sensor 6, equations (2), (4), ( Collecting 5), the discrete time state space model shown in the following formulas (6) and (7) is obtained.

なお、wはシステム雑音、vは観測雑音、F,G,h(x,i)は、下記式の通りである。 Note that w k is system noise, v k is observation noise, and F k , G k , and h (x k , i k ) are as follows.

蓄電残量推定部23bは、電流センサ5及び電圧センサ6から得られる電流値及び電圧値より端子間電圧y、及び蓄電池2から充放電される電流値を表す入力電流値iを取得し、上記式(6),(7)によって表される離散時間状態空間モデルに対して、拡張カルマンフィルタを適用して逐次更新し、SOC,両端電圧u,抵抗素子32の抵抗値Rそれぞれの推定値を逐次求める。 The remaining power storage estimation unit 23b acquires an inter-terminal voltage y k and an input current value i k representing a current value charged / discharged from the storage battery 2 from the current value and the voltage value obtained from the current sensor 5 and the voltage sensor 6. , The discrete-time state space model represented by the above equations (6) and (7) is sequentially updated by applying an extended Kalman filter, and each of the SOC, the both-end voltage u 1 , and the resistance value R 0 of the resistance element 32 is obtained. The estimated value is obtained sequentially.

〔逐次最小2乗法推定によるモデルパラメータの推定について〕
第1等価回路モデル30に含まれるモデルパラメータ(抵抗素子32の抵抗値R、抵抗素子33aの抵抗値R、及びキャパシタ33bの容量C)は、SOCや温度に依存して変動する。
これに対して、第1推定部23のパラメータ推定部23aは、変動する各モデルパラメータそれぞれの推定値、及びOCVの推定値を、逐次最小2乗法によって求める。
[Estimation of model parameters by successive least squares estimation]
Model parameters included in the first equivalent circuit model 30 (the resistance value R 0 of the resistor element 32, the resistance value R 1 of the resistance element 33a, and the capacitance C 1 of the capacitor 33b) varies depending on the SOC and temperature.
On the other hand, the parameter estimation unit 23a of the first estimation unit 23 obtains the estimated value of each fluctuating model parameter and the estimated value of the OCV sequentially by the least square method.

逐次最小2乗法において用いる線形回帰モデルは、上記式(2),(4),(5)から得られる。すなわち、OCV変化がサンプル周期に対して十分遅いので、OCVが1つのサンプル周期の間に変化しないと仮定した上で、式(4)に式(2)を代入すると、下記式(8)が得られる。   The linear regression model used in the sequential least square method is obtained from the above formulas (2), (4), and (5). That is, since the OCV change is sufficiently slow with respect to the sample period, assuming that the OCV does not change during one sample period, substituting the expression (2) into the expression (4), the following expression (8) is obtained. can get.

ここで、端子間電圧y、及び入力電流値iを含む観測ベクトルψを、下記式(9)のようにおく。 Here, the observation vector ψ k including the inter-terminal voltage y k and the input current value i k is set as in the following formula (9).

上記式(8),(9)より、線形回帰モデルとして下記式(10)が得られる。   From the above equations (8) and (9), the following equation (10) is obtained as a linear regression model.

ここで、上記式(10)中、eは誤差項であり、パラメータベクトルθは下記式の通りである。 Here, in the above equation (10), ek is an error term, and the parameter vector θ is as follows.

このとき、パラメータベクトルθ=(a,b,b,f)と、(R,R,C,OCV)とは互いに対応しており、(a,b,b,f)が得られれば、下記式に示すように、モデルパラメータである(R,R,C,OCV)それぞれを求めることができる。 At this time, the parameter vector θ = (a 1 , b 0 , b 1 , f) and (R 0 , R 1 , C 1 , OCV) correspond to each other, and (a 1 , b 0 , b 1). , F), model parameters (R 0 , R 1 , C 1 , OCV) can be obtained as shown in the following equation.

以上のように、各モデルパラメータを推定する問題は、パラメータベクトルθを推定する問題に帰着できる。
そこで、下記式(11)に示すように、上記式(10)における誤差eの2乗和JRLSを最小にしうるパラメータベクトルθの推定値を逐次計算する。
なお、上記式(11)中、λは忘却係数であり、0<λ≦1を満たす値に設定される。
As described above, the problem of estimating each model parameter can be reduced to the problem of estimating the parameter vector θ.
Therefore, as shown in the following formula (11), sequentially calculates an estimate of the parameter vector theta k capable of a square sum J RLS to minimum error e k in the formula (10).
In the above equation (11), λ is a forgetting factor, and is set to a value satisfying 0 <λ ≦ 1.

パラメータ推定部23aは、電流センサ5及び電圧センサ6から得られる電流値及び電圧値より、入力電流値i及び端子間電圧yを取得し、上記式(11)によってパラメータベクトルθの推定値を求め、各モデルパラメータそれぞれの推定値、及びOCVの推定値を、逐次最小2乗法によって求める。 The parameter estimation unit 23a acquires the input current value i k and the inter-terminal voltage y k from the current value and the voltage value obtained from the current sensor 5 and the voltage sensor 6, and estimates the parameter vector θ by the above equation (11). And the estimated value of each model parameter and the estimated value of OCV are sequentially obtained by the least square method.

〔第1推定部が行う第1推定処理について〕
第1推定部23は、蓄電池2のSOC推定値を求めるための第1推定処理を行う機能を有している。
図5は、第1推定部23が行う第1推定処理の一例を示すフローチャートである。
第1推定部23は、まず、パラメータ推定部23aが逐次最小2乗法により各モデルパラメータを推定する際に必要な初期値、及び蓄電残量推定部23bが拡張カルマンフィルタによりSOC推定値を求める際に必要な初期値を設定する(ステップS1)。また、第1推定部23は、離散時刻kを「0」に設定する(ステップS1)。
[About the first estimation process performed by the first estimation unit]
The 1st estimation part 23 has a function which performs the 1st estimation process for calculating | requiring the SOC estimated value of the storage battery 2. FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the first estimation process performed by the first estimation unit 23.
The first estimating unit 23 first determines an initial value required when the parameter estimating unit 23a sequentially estimates each model parameter by the least-squares method, and a stored power remaining amount estimating unit 23b obtains an SOC estimated value by the extended Kalman filter. Necessary initial values are set (step S1). The first estimating unit 23 sets the discrete time k to “0” (step S1).

次いで、第1推定部23は、離散時刻kに「1」を加え(ステップS2)、電流センサ5及び電圧センサ6による観測値(端子間電圧y及び入力電流値i)を取得する(ステップS3)。
観測値を取得した第1推定部23は、取得した観測値をパラメータ推定部23aに与え、当該パラメータ推定部23aにモデルパラメータそれぞれの推定値を求めさせる(ステップS4)。
Next, the first estimation unit 23 adds “1” to the discrete time k (step S2), and acquires observation values (terminal voltage y k and input current value i k ) by the current sensor 5 and the voltage sensor 6 ( Step S3).
The 1st estimation part 23 which acquired the observed value gives the acquired observed value to the parameter estimation part 23a, and makes the said parameter estimation part 23a obtain | require the estimated value of each model parameter (step S4).

パラメータ推定部23aがモデルパラメータそれぞれの推定値を求めると、第1推定部23は、蓄電残量推定部23bに蓄電池2のSOC推定値を求めさせる(ステップS5)。蓄電残量推定部23bは、パラメータ推定部23aが求めたモデルパラメータの推定値を含む第1等価回路モデル30に基づいて、蓄電池2のSOC推定値を求める。   When the parameter estimation unit 23a determines the estimated value of each model parameter, the first estimation unit 23 causes the remaining power storage estimation unit 23b to determine the SOC estimation value of the storage battery 2 (step S5). The remaining power storage estimation unit 23b obtains the estimated SOC value of the storage battery 2 based on the first equivalent circuit model 30 including the estimated value of the model parameter obtained by the parameter estimation unit 23a.

蓄電残量推定部23bが蓄電池2のSOC推定値を求めると、第1推定部23は、再度ステップS2に戻り、同様の処理を繰り返し行う。
これにより第1推定部23は、各離散時刻におけるモデルパラメータの推定値、及び蓄電池2のSOC推定値を求める。
When the remaining power storage estimation unit 23b obtains the estimated SOC value of the storage battery 2, the first estimation unit 23 returns to step S2 again and repeats the same processing.
Thereby, the 1st estimation part 23 calculates | requires the estimated value of the model parameter in each discrete time, and the SOC estimated value of the storage battery 2. FIG.

なお、第2推定部24も、第1推定部23と同様、モデルパラメータの推定値を求めるパラメータ推定部と、蓄電池2のSOC推定値を求める蓄電残量推定部とを有しており、第1推定部23と同じ方法で蓄電池2のSOC推定値を求める第2推定処理を行う機能を有している。
ただし、第1推定部23が用いる第1等価回路モデル30に含まれるモデルパラメータと、第2推定部24が用いる第2等価回路モデル40に含まれるモデルパラメータとは、互いに異なる値に設定されている。
よって、第1推定部23と、第2推定部24とは、互いに異なる等価回路モデル(第1等価回路モデル30及び第2等価回路モデル40)を用いて蓄電池2のSOC推定値を求める。
また、第1推定部23と、第2推定部24とは、共に同一の離散時刻kで平行して第1推定処理及び第2推定処理を行うように構成されている。
Similarly to the first estimation unit 23, the second estimation unit 24 also includes a parameter estimation unit that obtains an estimated value of a model parameter and a remaining power storage amount estimation unit that obtains an SOC estimated value of the storage battery 2. The first estimation unit 23 has a function of performing a second estimation process for obtaining the SOC estimation value of the storage battery 2 by the same method.
However, the model parameters included in the first equivalent circuit model 30 used by the first estimation unit 23 and the model parameters included in the second equivalent circuit model 40 used by the second estimation unit 24 are set to different values. Yes.
Therefore, the 1st estimation part 23 and the 2nd estimation part 24 require | calculate the SOC estimated value of the storage battery 2 using the mutually different equivalent circuit model (The 1st equivalent circuit model 30 and the 2nd equivalent circuit model 40).
Further, both the first estimation unit 23 and the second estimation unit 24 are configured to perform the first estimation process and the second estimation process in parallel at the same discrete time k.

〔切替処理について〕
制御装置8の制御部25は、出力装置9から出力すべき蓄電池2のSOC推定値の出力元を、第1推定部23及び第2推定部24のいずれかに切り替える切替処理を行う。
図6は、制御部25の構成の一例を示すブロック図である。
制御部25には、温度センサ7による蓄電池2の温度、第1推定部23又は第2推定部24が求めたSOC推定値、第1推定部23のパラメータ推定部23a又は第2推定部24のパラメータ推定部が求めたモデルパラメータの推定値、及び電流センサ5による蓄電池2の入力電流値が与えられる。
また、制御部25は、測定値データベース22に登録されている情報を参照する。制御部25は、これら情報に基づいて、切替処理を行う。
[About switching processing]
The control unit 25 of the control device 8 performs a switching process for switching the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2 to be output from the output device 9 to either the first estimation unit 23 or the second estimation unit 24.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the control unit 25.
The control unit 25 includes the temperature of the storage battery 2 by the temperature sensor 7, the SOC estimation value obtained by the first estimation unit 23 or the second estimation unit 24, the parameter estimation unit 23 a of the first estimation unit 23, or the second estimation unit 24. The estimated value of the model parameter obtained by the parameter estimation unit and the input current value of the storage battery 2 by the current sensor 5 are given.
Further, the control unit 25 refers to information registered in the measurement value database 22. The control unit 25 performs switching processing based on these pieces of information.

図6に示すように、制御部25は、特定部25aと、評価処理部25bと、切替部25cとを備えている。
特定部25aは、蓄電池2から充放電された電流(入力電流値i)の経時変化を周波数領域に変換することで、蓄電池2から充放電された電流に対応する周波数帯域を特定する機能を有している。
評価処理部25bは、特定部25aが特定した周波数帯域における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスに基づいて、第1等価回路モデル30のSOC推定精度の評価に関する処理を行う機能を有している。
切替部25cは、評価処理による評価結果に基づいて、蓄電池2のSOC推定値を求めるための推定処理に関する切り替えを行う機能を有している。より具体的に、切替部25cは、出力装置9から出力すべき蓄電池2のSOC推定値の出力元を、第1推定部23及び第2推定部24のいずれかに切り替える機能を有している。
As shown in FIG. 6, the control unit 25 includes a specifying unit 25a, an evaluation processing unit 25b, and a switching unit 25c.
The specifying unit 25a has a function of specifying a frequency band corresponding to the current charged / discharged from the storage battery 2 by converting the time-dependent change of the current charged / discharged from the storage battery 2 (input current value i k ) into the frequency domain. Have.
The evaluation processing unit 25b has a function of performing processing related to the evaluation of the SOC estimation accuracy of the first equivalent circuit model 30 based on the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 in the frequency band specified by the specifying unit 25a. .
The switching unit 25c has a function of performing switching related to the estimation process for obtaining the SOC estimated value of the storage battery 2 based on the evaluation result of the evaluation process. More specifically, the switching unit 25 c has a function of switching the output source of the SOC estimation value of the storage battery 2 to be output from the output device 9 to one of the first estimation unit 23 and the second estimation unit 24. .

図7は、制御部25が行う切替処理の一例を示すフローチャートである。
制御部25の切替部25cは、蓄電池2の状態管理を開始するとまず、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第1推定部23を選択し、第1推定部23にSOC推定値を出力装置9を通じて出力させる(ステップS11)。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the switching process performed by the control unit 25.
When the state of the storage battery 2 is started, the switching unit 25c of the control unit 25 first selects the first estimation unit 23 as an output source of the SOC estimation value of the storage battery 2, and outputs the SOC estimation value to the first estimation unit 23 as an output device. 9 through step 9 (step S11).

次いで、制御部25は、第1推定部23のSOC推定値の出力が開始されてから一定期間が経過したか否かを判定する(ステップS12)。制御部25は、一定期間が経過していないと判定すると、再度、ステップS12の判定を行う。よって、制御部25は、一定期間が経過するまでステップS12の判定を繰り返す。   Next, the control unit 25 determines whether or not a certain period has elapsed since the output of the SOC estimation value of the first estimation unit 23 is started (step S12). When the control unit 25 determines that the certain period has not elapsed, the control unit 25 performs the determination in step S12 again. Therefore, the control unit 25 repeats the determination in step S12 until a certain period elapses.

第1推定部23のSOC推定値の出力を開始してから一定期間が経過したと判定すると(ステップS12)、制御部25は、特定部25a及び評価処理部25bに評価処理を実行させる(ステップS13)。特定部25a及び評価処理部25bは、評価処理によって、第1推定部23の第1等価回路モデル30の妥当性、及び第2推定部24の第2等価回路モデル40の妥当性を判定する。なお、評価処理については、後に詳述する。   When it is determined that a certain period has elapsed since the start of the output of the SOC estimation value of the first estimation unit 23 (step S12), the control unit 25 causes the specifying unit 25a and the evaluation processing unit 25b to execute an evaluation process (step S12). S13). The specifying unit 25a and the evaluation processing unit 25b determine the validity of the first equivalent circuit model 30 of the first estimation unit 23 and the validity of the second equivalent circuit model 40 of the second estimation unit 24 by the evaluation process. The evaluation process will be described in detail later.

評価処理を終えると、制御部25は、評価処理における第1等価回路モデル30の判定結果が「妥当」か「妥当でない」かのいずれであるかを切替部25cに判定させる(ステップS14)。
切替部25cは、第1等価回路モデル30の判定結果が「妥当」であったと判定すると(ステップS14)、ステップS11に戻る。よって、この場合、切替部25cは、現段階で蓄電池2のSOC推定値の出力元として第1推定部23を選択している場合、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第1推定部23を維持し、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第2推定部24を選択している場合、第1推定部23に切り替える。
その後、一定期間が経過すると(ステップS12)、制御部25は、特定部25a及び評価処理部25bに評価処理を再度実行させる(ステップS13)。
When the evaluation process ends, the control unit 25 causes the switching unit 25c to determine whether the determination result of the first equivalent circuit model 30 in the evaluation process is “valid” or “invalid” (step S14).
When determining that the determination result of the first equivalent circuit model 30 is “valid” (step S14), the switching unit 25c returns to step S11. Therefore, in this case, when the first estimating unit 23 is selected as the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2 at the current stage, the switching unit 25c is the first estimating unit 23 as the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2. And when the second estimation unit 24 is selected as the output source of the SOC estimation value of the storage battery 2, the first estimation unit 23 is switched to.
Thereafter, when a certain period of time elapses (step S12), the control unit 25 causes the specifying unit 25a and the evaluation processing unit 25b to execute the evaluation process again (step S13).

一方、評価処理における第1等価回路モデル30の判定結果が「妥当でない」であったと判定すると(ステップS14)、切替部25cは、ステップS15へ進み、評価処理における第2等価回路モデル40の判定結果が「妥当」か「妥当でない」かのいずれであるかを判定する(ステップS15)。   On the other hand, if it is determined that the determination result of the first equivalent circuit model 30 in the evaluation process is “invalid” (step S14), the switching unit 25c proceeds to step S15 and determines the second equivalent circuit model 40 in the evaluation process. It is determined whether the result is “valid” or “invalid” (step S15).

切替部25cは、第2等価回路モデル40の判定結果が「妥当」であったと判定すると(ステップS15)、ステップS17に進む。
切替部25cは、ステップS17に進むと、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第2推定部24を選択し、第2推定部24にSOC推定値を出力装置9を通じて出力させ(ステップS17)、ステップS12に戻る。よって、この場合、切替部25cは、現段階で蓄電池2のSOC推定値の出力元として第1推定部23を選択している場合、蓄電池2のSOC推定値の出力元を第1推定部23から第2推定部24に切り替え、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第2推定部24を選択している場合、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第2推定部24を維持する。
その後、一定期間が経過すると(ステップS12)、制御部25は、特定部25a及び評価処理部25bに評価処理を再度実行させる(ステップS13)。
If the switching unit 25c determines that the determination result of the second equivalent circuit model 40 is “valid” (step S15), the process proceeds to step S17.
When proceeding to step S17, the switching unit 25c selects the second estimation unit 24 as the output source of the SOC estimation value of the storage battery 2, and causes the second estimation unit 24 to output the SOC estimation value through the output device 9 (step S17). Return to step S12. Therefore, in this case, when the first estimation unit 23 is selected as the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2 at the current stage, the switching unit 25c determines the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2 as the first estimation unit 23. If the second estimation unit 24 is selected as the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2, the second estimation unit 24 is maintained as the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2.
Thereafter, when a certain period of time elapses (step S12), the control unit 25 causes the specifying unit 25a and the evaluation processing unit 25b to execute the evaluation process again (step S13).

第2等価回路モデル40の判定結果が「妥当でない」であったと判定すると(ステップS15)、切替部25cは、ステップS16に進み、評価処理において求められる第1等価回路モデル30における誤差Eが、評価処理において求められる第2等価回路モデル40における誤差Eよりも小さいか否かを判定する(ステップS16)。   If it is determined that the determination result of the second equivalent circuit model 40 is “invalid” (step S15), the switching unit 25c proceeds to step S16, and the error E in the first equivalent circuit model 30 obtained in the evaluation process is It is determined whether or not the error E is smaller than the error E in the second equivalent circuit model 40 obtained in the evaluation process (step S16).

ここで、第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)における誤差Eとは、後に説明する評価処理において算出される値であり、取得した蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、現在SOCの推定に用いている第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)の交流インピーダンスとの間の差分の平均値である。
この誤差Eは、後述するように、より小さければSOCの推定精度が高くなることを示している。
Here, the error E in the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40) is a value calculated in an evaluation process to be described later, and the acquired measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the current SOC. Is the average value of the difference between the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40) and the AC impedance used for the estimation of.
As will be described later, the error E indicates that the smaller the error E, the higher the SOC estimation accuracy.

よって、切替部25cは、ステップS16において、第1等価回路モデル30における誤差Eが、第2等価回路モデル40における誤差Eよりも小さいと判定すると(ステップS16)、ステップS11に戻る。よって、この場合、切替部25cは、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第1推定部23を選択し、第1推定部23にSOC推定値を出力させる。   Therefore, when the switching unit 25c determines in step S16 that the error E in the first equivalent circuit model 30 is smaller than the error E in the second equivalent circuit model 40 (step S16), the process returns to step S11. Therefore, in this case, the switching unit 25c selects the first estimation unit 23 as the output source of the SOC estimation value of the storage battery 2, and causes the first estimation unit 23 to output the SOC estimation value.

一方、ステップS16において、第1等価回路モデル30における誤差Eが、第2等価回路モデル40における誤差Eよりも小さくないと判定すると(ステップS16)、ステップS17に進む。この場合、切替部25cは、蓄電池2のSOC推定値の出力元として第2推定部24を選択し、第2推定部24にSOC推定値を出力させ、ステップS12に戻る。   On the other hand, if it is determined in step S16 that the error E in the first equivalent circuit model 30 is not smaller than the error E in the second equivalent circuit model 40 (step S16), the process proceeds to step S17. In this case, the switching unit 25c selects the second estimation unit 24 as an output source of the SOC estimation value of the storage battery 2, causes the second estimation unit 24 to output the SOC estimation value, and returns to Step S12.

これにより、切替部25cは、両モデル30,40の判定結果が共に「妥当でない」であったとしても、第1推定部23及び第2推定部24の内、誤差Eが少ない等価回路モデルを用いる推定部を選択することで、できるだけSOC推定値の精度を維持する。   Accordingly, the switching unit 25c selects an equivalent circuit model with a small error E among the first estimation unit 23 and the second estimation unit 24 even if the determination results of both models 30 and 40 are both “invalid”. By selecting the estimation unit to be used, the accuracy of the SOC estimation value is maintained as much as possible.

以上のように、制御部25は切替処理の中で一定期間ごとに評価処理を行い、その評価結果に基づいて、出力装置9から出力すべき蓄電池2のSOC推定値の出力元を、第1推定部23及び第2推定部24のいずれか一方を選択して切り替える。
なお、ステップS12における一定期間は、蓄電池2のSOC推定値を求める際における両モデル30,40の評価の必要性に応じて、一定の頻度となるように設定される。
As described above, the control unit 25 performs the evaluation process at regular intervals during the switching process, and based on the evaluation result, the output source of the SOC estimated value of the storage battery 2 to be output from the output device 9 is the first. One of the estimation unit 23 and the second estimation unit 24 is selected and switched.
In addition, the fixed period in step S12 is set so that it may become a fixed frequency according to the necessity of evaluation of both models 30 and 40 at the time of calculating | requiring the SOC estimated value of the storage battery 2. FIG.

〔評価処理について〕
図8は、図7中の評価処理の一例を示すフローチャートである。なお、図8では、第1推定部23が用いる第1等価回路モデル30の評価を行う場合を例示するが、第2推定部24が用いる第2等価回路モデル40の評価についても同様である。
[Evaluation process]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the evaluation process in FIG. FIG. 8 illustrates the case where the first equivalent circuit model 30 used by the first estimation unit 23 is evaluated, but the same applies to the evaluation of the second equivalent circuit model 40 used by the second estimation unit 24.

制御部25は、まず、蓄電池2の温度、第1推定部23が求めた現在のSOC推定値、及びSOC推定値を求めるために用いたモデルパラメータの推定値を取得する(ステップS21)。   First, the control unit 25 acquires the temperature of the storage battery 2, the current SOC estimated value obtained by the first estimating unit 23, and the estimated value of the model parameter used for obtaining the SOC estimated value (step S21).

次いで、制御部25は、特定部25aに、蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換することで、蓄電池2から充放電された電流に対応する周波数帯域を特定させる(ステップS22)。
特定部25aは、例えば、過去一定期間における蓄電池2の入力電流値を示す測定データに対して高速フーリエ変換を行い、蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換する。
Next, the control unit 25 causes the specifying unit 25a to specify the frequency band corresponding to the current charged / discharged from the storage battery 2 by converting the change over time of the input current value of the storage battery 2 into the frequency domain (step S22). .
For example, the specifying unit 25a performs fast Fourier transform on the measurement data indicating the input current value of the storage battery 2 in a past fixed period, and converts the change over time of the input current value of the storage battery 2 into the frequency domain.

図9(a)は、蓄電池2の入力電流値の経時変化の一例を示すグラフである。図9(a)中、縦軸は蓄電池2の入力電流値を示している。縦軸の入力電流値は、マイナスを示している。つまり、図9(a)は、放電時の入力電流値を示している。また、横軸は時間を示している。   FIG. 9A is a graph showing an example of a change with time of the input current value of the storage battery 2. In FIG. 9A, the vertical axis indicates the input current value of the storage battery 2. The input current value on the vertical axis indicates minus. That is, FIG. 9A shows the input current value during discharge. The horizontal axis indicates time.

図9(b)は、図9(a)に示す蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換した結果の一例を示すグラフである。
図9(b)を見ると、0.03Hz、及び0.07Hzにおいて大きなピークが存在している。これより、図9(a)に示す蓄電池2の入力電流値の経時変化における周波数成分には、0.03Hz、及び0.07Hz近傍の周波数成分が他の周波数成分と比較して多く含まれていることが判る。
FIG.9 (b) is a graph which shows an example of the result of having changed the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 shown to Fig.9 (a) to the frequency domain.
As shown in FIG. 9B, large peaks exist at 0.03 Hz and 0.07 Hz. As a result, the frequency components in the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 shown in FIG. 9A include more frequency components near 0.03 Hz and 0.07 Hz than other frequency components. You can see that

特定部25aは、蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換したときの周波数成分の内、予め設定された閾値よりも高い値となっている周波数成分の帯域を、蓄電池2から放電された電流に対応する周波数帯域(以下、特定周波数帯域ともいう)として特定する。
例えば、前記閾値が「500」と設定されている場合に、図9(b)に示す結果が得られたとすると、特定部25aは、図9(b)中、第1帯域h1(約0.03Hzから0.04Hz)及び第2帯域h2(約0.06Hzから0.08Hz)を、特定周波数帯域として特定する。
The specifying unit 25a discharges from the storage battery 2 a frequency component band that is higher than a preset threshold value among the frequency components when the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 is converted into the frequency domain. It is specified as a frequency band corresponding to the generated current (hereinafter also referred to as a specific frequency band).
For example, if the threshold value is set to “500” and the result shown in FIG. 9B is obtained, the specifying unit 25a includes the first band h1 (about 0. 03 Hz to 0.04 Hz) and the second band h2 (about 0.06 Hz to 0.08 Hz) are specified as specific frequency bands.

なお、特定周波数帯域を特定するための閾値は、例えば、蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換したときの周波数成分の内、特定周波数帯域の成分が他の周波数帯域の成分よりも明らかに多く含まれていると判断しうる値に設定される。   The threshold value for specifying the specific frequency band is, for example, the frequency component when the change in the input current value of the storage battery 2 with time is converted into the frequency domain, the component of the specific frequency band is more than the component of the other frequency band. Is set to a value that can be judged to be clearly included.

また、図9(a)及び図9(b)では、放電時における蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換し特定周波数領域を特定した場合を示したが、特定部25aは、充電時における蓄電池2の入力電流値の経時変化についても同様に周波数領域に変換し、蓄電池2に充電された電流に対応する特定周波数帯域を特定する。   9A and 9B show the case where the specific frequency region is specified by converting the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 at the time of discharging into the frequency region. The change with time of the input current value of the storage battery 2 at the time of charging is similarly converted to the frequency domain, and the specific frequency band corresponding to the current charged in the storage battery 2 is specified.

図8に戻って、特定部25aが特定周波数帯域を特定すると、制御部25は、評価処理部25bに、測定値データベース22を参照させ、当該測定値データベース22に登録されている交流インピーダンスの測定値の中から必要な交流インピーダンスの測定値を取得させる(ステップS23)。   Returning to FIG. 8, when the specifying unit 25 a specifies the specific frequency band, the control unit 25 causes the evaluation processing unit 25 b to refer to the measurement value database 22 and measures the AC impedance registered in the measurement value database 22. A necessary measurement value of the AC impedance is acquired from the values (step S23).

図10は、測定値データベース22の一例を示す図である。
測定値データベース22には、交流インピーダンス法によって実際に測定した蓄電池2の交流インピーダンスの測定値が登録されている。
図10に示すように、測定値データベース22には、複数の交流インピーダンスの測定値が、SOC、蓄電池の温度、及び交流インピーダンス法において印加する交流信号の周波数に対応付けて登録されている。
SOCについては、例えば、0%、10%、20%・・・100%というように、10%おきに11水準の値が設定される。
蓄電池2の温度については、例えば、0度、5度、10度・・・45度というように、5度おきに10水準の値が設定される。
交流インピーダンスの測定の際に印加される交流信号の周波数については、0.01Hzから、3000Hzの間で、所定数の水準の値が設定される。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the measurement value database 22.
In the measurement value database 22, the measurement value of the AC impedance of the storage battery 2 actually measured by the AC impedance method is registered.
As shown in FIG. 10, a plurality of AC impedance measurement values are registered in the measurement value database 22 in association with the SOC, the temperature of the storage battery, and the frequency of the AC signal applied in the AC impedance method.
For the SOC, for example, values of 11 levels are set every 10%, such as 0%, 10%, 20%... 100%.
About the temperature of the storage battery 2, a value of 10 levels is set every 5 degrees, for example, 0 degree, 5 degrees, 10 degrees,... 45 degrees.
About the frequency of the alternating current signal applied in the case of measurement of alternating current impedance, the value of a predetermined number level is set between 0.01 Hz and 3000 Hz.

なお、交流インピーダンスとは、交流インピーダンス法等により交流信号が印加された状態でのインピーダンスを意味する。本実施形態では、蓄電池2が電流を充電又は放電するように所定周波数の交流信号を印加したときのインピーダンスを指す。   The AC impedance means the impedance when an AC signal is applied by an AC impedance method or the like. In this embodiment, the storage battery 2 indicates an impedance when an AC signal having a predetermined frequency is applied so as to charge or discharge current.

評価処理部25bは、測定値データベース22を参照し、現在の蓄電池2の温度及びSOC推定値に対応する交流インピーダンスの測定値を特定する。現在の蓄電池2の温度及びSOC推定値に一致する値が測定値データベース22にない場合、最も近い値に対応付けられている交流インピーダンスの測定値を特定する。
さらに、評価処理部25bは、特定した、現在の蓄電池2の温度及びSOC推定値に対応する交流インピーダンスの測定値の内、印加された交流信号(印加交流信号)の周波数が特定周波数帯域内である交流インピーダンスの測定値を取得する(ステップS23)。
印加交流信号の周波数が特定周波数帯域(第1帯域h1及び第2帯域h2)内である交流インピーダンスの測定値が複数存在する場合、評価処理部25bは、それらすべてを取得する。
The evaluation processing unit 25b refers to the measurement value database 22 and specifies a measurement value of AC impedance corresponding to the current temperature of the storage battery 2 and the estimated SOC value. If there is no value in the measured value database 22 that matches the current temperature and SOC estimated value of the storage battery 2, the measured value of the AC impedance associated with the closest value is specified.
Further, the evaluation processing unit 25b determines that the frequency of the applied AC signal (applied AC signal) is within a specific frequency band among the measured values of the AC impedance corresponding to the specified current temperature and SOC estimated value of the storage battery 2. A measurement value of a certain AC impedance is acquired (step S23).
When there are a plurality of AC impedance measurement values in which the frequency of the applied AC signal is within the specific frequency band (the first band h1 and the second band h2), the evaluation processing unit 25b acquires all of them.

図8に戻って、必要な交流インピーダンスの測定値を取得した評価処理部25bは、下記式(12)に基づいて、取得した蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、現在SOCの推定に用いている第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの誤差Eを算出する(ステップS24)。   Returning to FIG. 8, the evaluation processing unit 25 b that has acquired the necessary AC impedance measurement value uses the acquired AC impedance measurement value of the storage battery 2 and the current SOC estimation based on the following equation (12). An error E with the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 is calculated (step S24).

上記式(12)中、ω,ω,・・・ωは、ステップS23で取得した蓄電池2の交流インピーダンスの測定値それぞれに対応する印加交流信号の周波数を示している。
Z(ω)は、印加交流信号の周波数がωであるときの交流インピーダンスの測定値を示している。つまり、Z(ω),Z(ω),・・・Z(ω)は、ステップS23で取得した蓄電池2の交流インピーダンスの測定値を示している。
また、Zestimated(ω)は、印加交流信号の周波数がωであるときの第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを示している。なお、評価処理部25bは、現在のモデルパラメータを用いて第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを求める。
In the above equation (12), ω 1 , ω 2 ,... Ω p indicate the frequency of the applied AC signal corresponding to each of the measured values of the AC impedance of the storage battery 2 acquired in step S23.
Z (ω k ) represents a measured value of AC impedance when the frequency of the applied AC signal is ω k . That is, Z (ω 1 ), Z (ω 2 ),... Z (ω p ) indicate the measured values of the AC impedance of the storage battery 2 acquired in step S23.
Z estimatedk ) represents the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 when the frequency of the applied AC signal is ω k . The evaluation processing unit 25b obtains the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 using the current model parameter.

よって、評価処理部25bは、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分を複数求め、これら複数の差分の平均を誤差Eとして求める。   Therefore, the evaluation processing unit 25b calculates the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 at the same frequency as the frequency of the applied AC signal corresponding to the AC impedance measurement of the storage battery 2. A plurality of differences are obtained, and an average of the plurality of differences is obtained as an error E.

図11は、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの関係の一例を示したCole−Coleプロットを示す図である。
図11中、横軸はインピーダンスの実数成分を示し、縦軸はインピーダンスの虚数成分を示している。
図11では、SOCが50%、温度が約25度である蓄電池2における交流インピーダンスの測定値が複数の黒塗り丸印及び実線で示されている。複数の黒塗り丸8印が示す交流インピーダンスの測定値は、それぞれ異なる印加交流信号の周波数に対応している。
なお、ここで、第1推定部23、第2推定部24、及び制御部25により処理が行われる際のサンプル周期Δtは、例えば、1秒に設定されている。
FIG. 11 is a diagram showing a Cole-Cole plot showing an example of the relationship between the measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30.
In FIG. 11, the horizontal axis indicates the real component of the impedance, and the vertical axis indicates the imaginary component of the impedance.
In FIG. 11, the measured value of the alternating current impedance in the storage battery 2 in which the SOC is 50% and the temperature is about 25 degrees is indicated by a plurality of black circles and solid lines. The measured values of AC impedance indicated by a plurality of black circles 8 correspond to different frequencies of applied AC signals.
Here, the sample period Δt when processing is performed by the first estimation unit 23, the second estimation unit 24, and the control unit 25 is set to 1 second, for example.

また、図11中、破線は第1推定部23が第1推定処理で用いる第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを示している。第1等価回路モデル30の交流インピーダンスは、周波数の変化に応じた連続曲線で表される。
さらに、図11中、一点鎖線は、第1推定部23がモデルパラメータに固定値を用いた処理(比較推定処理)で用いる第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを示している。
In FIG. 11, the broken line indicates the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 used by the first estimation unit 23 in the first estimation process. The AC impedance of the first equivalent circuit model 30 is represented by a continuous curve corresponding to a change in frequency.
Further, in FIG. 11, the alternate long and short dash line indicates the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 used by the first estimation unit 23 in the process using the fixed value as the model parameter (comparison estimation process).

各線図上の白抜き丸印は、印加交流信号の周波数が0.08Hzのときの交流インピーダンスの値を示している。例えば、特定周波数帯域が図9に示す帯域である場合、白抜き丸印は、特定周波数帯域付近の値を示している。
また、各線図上のバツ印は、各線図における印加交流信号の周波数が0.5Hz(サンプル周波数におけるナイキスト周波数)のときの交流インピーダンスの値を示している。
A white circle on each diagram indicates the value of AC impedance when the frequency of the applied AC signal is 0.08 Hz. For example, when the specific frequency band is the band shown in FIG. 9, a white circle indicates a value near the specific frequency band.
Moreover, the cross mark on each diagram shows the value of the AC impedance when the frequency of the applied AC signal in each diagram is 0.5 Hz (Nyquist frequency at the sample frequency).

図11において、第1推定処理で用いる第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを表す破線上の白抜き丸印52が、交流インピーダンスの測定値を表す実線上の白抜き丸印51に近似すればするほど、特定周波数帯域におけるモデルパラメータが精度よく推定されていると言え、SOCの推定精度も高くなると判断できる。   In FIG. 11, if the white circle 52 on the broken line representing the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 used in the first estimation process approximates the white circle 51 on the solid line representing the measurement value of the AC impedance. It can be determined that the model parameters in the specific frequency band are estimated with higher accuracy and the estimation accuracy of the SOC is higher.

比較推定処理では、モデルパラメータに固定値を用いるため、モデルパラメータを逐次最小2乗法で推定しながらSOCを推定する第1推定処理と比較して、SOCの推定精度が低く現れる。
ここで、図11において、比較推定処理で用いる第1等価回路モデル30の交流インピーダンスを表す一点鎖線上の白抜き丸印53と白抜き丸印51との間の値の関係と、白抜き丸印52と白抜き丸印51との間の値の関係とを比較すると、実数成分及び虚数成分の両方において、白抜き丸印52と白抜き丸印51との間の値の関係の方が、白抜き丸印53と白抜き丸印51との間の値の関係よりも近似している。
In the comparative estimation process, since a fixed value is used for the model parameter, the estimation accuracy of the SOC appears lower than that in the first estimation process in which the SOC is estimated while sequentially estimating the model parameter by the least square method.
Here, in FIG. 11, the relationship between the values between the white circle 53 and the white circle 51 on the alternate long and short dash line representing the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 used in the comparison estimation process, and the white circle Comparing the relationship of the values between the mark 52 and the white circle 51, the value relationship between the white circle 52 and the white circle 51 is more in both the real component and the imaginary component. It is more approximate than the relationship of values between the white circle 53 and the white circle 51.

これは、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数での第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分がより小さければ、SOCの推定精度が高くなることを示している。   This is because the difference between the measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 at the same frequency as the frequency of the applied AC signal corresponding to the measured value of the AC impedance of the storage battery 2. If it is smaller, it indicates that the estimation accuracy of the SOC becomes higher.

上記より、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分を、SOCの推定精度の評価に用いることができることが判る。
そこで、評価処理部25bは、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分を求め、これら差分の平均を誤差Eとして求める。
From the above, it can be seen that the difference between the measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 can be used for evaluating the estimation accuracy of the SOC.
Therefore, the evaluation processing unit 25b calculates a difference between the measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30, and calculates the average of these differences as the error E.

図8に戻って、誤差Eを求めると、評価処理部25bは、誤差Eが予め設定された閾値δよりも小さいか否かを判定する(ステップS25)。
誤差Eが閾値δよりも小さいと判定する場合、評価処理部25bは、現在SOCの推定に用いている第1等価回路モデル30の評価結果を「妥当」として処理を終える(ステップS26)。
一方、誤差Eが閾値δ以上と判定する場合、評価処理部25bは、現在SOCの推定に用いている第1等価回路モデル30の評価結果を「妥当でない」として処理を終える(ステップS27)。
Returning to FIG. 8, when the error E is obtained, the evaluation processing unit 25b determines whether or not the error E is smaller than a preset threshold value δ (step S25).
When determining that the error E is smaller than the threshold δ, the evaluation processing unit 25b sets the evaluation result of the first equivalent circuit model 30 currently used for the estimation of the SOC to be “valid” and ends the process (step S26).
On the other hand, when determining that the error E is equal to or greater than the threshold δ, the evaluation processing unit 25b sets the evaluation result of the first equivalent circuit model 30 currently used for the estimation of the SOC to be “invalid” and ends the process (step S27).

上述のように、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分によって、SOCの推定精度を評価することができる。よって、閾値δは、例えば、SOCの推定精度を許容範囲内に維持することができる値に設定される。これにより、評価処理部25bは、SOCの推定精度を許容範囲内に維持できる場合には、第1等価回路モデル30の評価結果を「妥当」とし、SOCの推定精度を許容範囲内に維持できない場合には、第1等価回路モデル30の評価結果を「妥当でない」とすることができる。   As described above, the difference between the AC impedance measurement value of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 at the same frequency as the frequency of the applied AC signal corresponding to the AC impedance measurement value of the storage battery 2. Thus, the estimation accuracy of the SOC can be evaluated. Therefore, the threshold δ is set to a value that can maintain the SOC estimation accuracy within an allowable range, for example. Accordingly, when the estimation accuracy of the SOC can be maintained within the allowable range, the evaluation processing unit 25b sets the evaluation result of the first equivalent circuit model 30 to “valid” and cannot maintain the SOC estimation accuracy within the allowable range. In this case, the evaluation result of the first equivalent circuit model 30 can be “invalid”.

以上のように、評価処理部25bは、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとを比較することで、第1等価回路モデル30のSOCの推定精度の評価を行う。   As described above, the evaluation processing unit 25b uses the alternating current of the first equivalent circuit model 30 at the same frequency as the measured value of the alternating current impedance of the storage battery 2 and the frequency of the applied alternating current signal corresponding to the measured value of the alternating current impedance of the storage battery 2. The SOC estimation accuracy of the first equivalent circuit model 30 is evaluated by comparing with the impedance.

上記構成の制御装置8(の制御部25)は、蓄電池2から充放電された電流に対応する特定周波数帯域における第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)の交流インピーダンスに基づいて、第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)の評価に関する処理を行う評価処理部25bを備えることで、蓄電池2の第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)を評価する評価装置を構成している。   Based on the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40) in the specific frequency band corresponding to the current charged / discharged from the storage battery 2, Evaluation that evaluates the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40) of the storage battery 2 by including an evaluation processing unit 25b that performs processing related to the evaluation of the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40). Configure the device.

本実施形態によれば、評価処理部25bが、蓄電池2から充放電された電流に対応する周波数帯域における第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)の交流インピーダンスによって当該第1等価回路モデル30(第2等価回路モデル40)を評価するので、蓄電池2の出力特性に即した適切な評価を行うことができる。
また、評価処理部25bは、蓄電池2の交流インピーダンスの実際の測定値と、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとを比較し評価するので、より適切な評価を行うことができる。
According to the present embodiment, the evaluation processing unit 25b uses the first equivalent circuit model 30 based on the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 (second equivalent circuit model 40) in the frequency band corresponding to the current charged / discharged from the storage battery 2. Since the model 30 (second equivalent circuit model 40) is evaluated, it is possible to perform an appropriate evaluation in accordance with the output characteristics of the storage battery 2.
Moreover, since the evaluation process part 25b compares and evaluates the actual measured value of the alternating current impedance of the storage battery 2, and the alternating current impedance of the 1st equivalent circuit model 30, it can perform more suitable evaluation.

〔その他〕
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、蓄電池2としてリチウムイオン電池を用いた場合を示したが、他の種類の蓄電池に対しても本実施形態の蓄電池管理装置3は適用可能である。
[Others]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the case where the lithium ion battery was used as the storage battery 2 was shown in the said embodiment, the storage battery management apparatus 3 of this embodiment is applicable also to another kind of storage battery.

また、上記実施形態では、評価処理部25bが、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分を複数求め、これら複数の差分の平均である誤差Eに基づいて第1等価回路モデル30の評価を行う場合を例示した。
これに対して、例えば、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、当該蓄電池2の交流インピーダンスの測定値に対応する印加交流信号の周波数と同じ周波数における第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとの間の差分をひとつだけ求め、この差分に基づいて第1等価回路モデル30の評価を行ってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the evaluation process part 25b is the 1st equivalent circuit model 30 in the same frequency as the frequency of the applied AC signal corresponding to the measured value of the alternating current impedance of the storage battery 2, and the measured value of the alternating current impedance of the said storage battery 2. A case is illustrated in which a plurality of differences with respect to the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 are evaluated and the first equivalent circuit model 30 is evaluated based on an error E that is an average of the plurality of differences.
In contrast, for example, between the measured value of the AC impedance of the storage battery 2 and the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 at the same frequency as the frequency of the applied AC signal corresponding to the measured value of the AC impedance of the storage battery 2. May be obtained, and the first equivalent circuit model 30 may be evaluated based on this difference.

また、上記実施形態では、蓄電池2の入力電流値の経時変化を周波数領域に変換したときの周波数成分の内、予め設定された閾値よりも高い値となっている周波数成分の帯域を、特定周波数帯域として特定するように構成したが、特定周波数帯域は、図9で示したように、複数の帯域を含んでいてもよいし、1つの帯域のみを含んでいてもよい。さらに、特定周波数帯域は、1つの周波数のみを含んでいてもよい。   Moreover, in the said embodiment, among the frequency components when the time-dependent change of the input current value of the storage battery 2 is converted into the frequency domain, the frequency component band having a value higher than a preset threshold is set to the specific frequency. The specific frequency band may include a plurality of bands as illustrated in FIG. 9 or may include only one band. Furthermore, the specific frequency band may include only one frequency.

また、上記実施形態では、蓄電池2の交流インピーダンスの測定値と、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスとを比較し評価した場合を例示したが、例えば、第1等価回路モデル30の交流インピーダンスと、第2等価回路モデル40の交流インピーダンスとを比較し評価してもよい。この場合、予め設定されたある基準値に対して、第1等価回路モデル30の交流インピーダンス及び第2等価回路モデル40の交流インピーダンスのいずれが近似しているかによって評価することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the measured value of the alternating current impedance of the storage battery 2 and the alternating current impedance of the 1st equivalent circuit model 30 were compared and evaluated was illustrated, for example, the alternating current impedance of the 1st equivalent circuit model 30 and The AC impedance of the second equivalent circuit model 40 may be compared and evaluated. In this case, the evaluation can be performed based on which one of the AC impedance of the first equivalent circuit model 30 and the AC impedance of the second equivalent circuit model 40 is approximated to a predetermined reference value.

また、上記実施形態では、第1推定部23及び第2推定部24が、平行して互いに異なる等価回路モデルを用いて第1推定処理及び第2推定処理を行い、等価回路モデルの評価に応じて、切替部25cが出力装置9から出力すべき蓄電池2のSOC推定値の出力元を、第1推定部23及び第2推定部24のいずれかに切り替えるように構成した場合を例示した。
これに対して、より多数の推定部にSOCの推定処理を平行して実行させ、その中のいずれかに切り替えるように構成してもよい。
また、第1推定部23だけにSOCの推定処理を実行させ、等価回路モデルの評価に応じて、第1推定部23が用いる第1等価回路モデル30を他の等価回路モデルに置き換えるように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the 1st estimation part 23 and the 2nd estimation part 24 perform a 1st estimation process and a 2nd estimation process using the mutually equivalent mutually equivalent circuit model, and according to evaluation of an equivalent circuit model Then, the case where the switching unit 25c is configured to switch the output source of the SOC estimation value of the storage battery 2 to be output from the output device 9 to either the first estimation unit 23 or the second estimation unit 24 is illustrated.
On the other hand, you may comprise so that many estimation parts may perform the estimation process of SOC in parallel, and it switches to either of them.
Further, only the first estimation unit 23 executes the SOC estimation process, and the first equivalent circuit model 30 used by the first estimation unit 23 is replaced with another equivalent circuit model according to the evaluation of the equivalent circuit model. May be.

また、上記実施形態では、第1等価回路モデル30と、第2等価回路モデル40とは、モデルパラメータが異なるが、モデルを構成する素子の構成は同じとした場合を例示したが、例えば、一方の等価回路モデルを第1等価回路モデル30と同様の構成とし、他方の等価回路モデルを、RC回路を追加2つ直列に接続した構成としてもよい。   In the above embodiment, the first equivalent circuit model 30 and the second equivalent circuit model 40 have different model parameters, but the configuration of the elements constituting the model is the same. The equivalent circuit model may be configured similarly to the first equivalent circuit model 30, and the other equivalent circuit model may be configured such that two additional RC circuits are connected in series.

また、上記実施形態では、等価回路モデルの評価に応じて、それまで蓄電池2のSOC推定値を求めるために用いていた等価回路モデルを、他の等価回路モデルに切り替えるように構成した場合を例示したが、例えば、第1推定部23が行う第1推定処理(逐次最小2乗法と拡張カルマンフィルタとを用いた推定処理)と、第1推定処理とは異なる他のSOCの推定処理との間で切り替えるように構成してもよい。なお、第1推定処理とは異なる他のSOCの推定処理としては、電流積算法や、出力電圧法、内部抵抗法等を採用することができる。   Moreover, in the said embodiment, according to evaluation of an equivalent circuit model, the case where it comprised so that the equivalent circuit model used for calculating | requiring the SOC estimated value of the storage battery 2 until then may be switched to another equivalent circuit model is illustrated. However, for example, between the first estimation process (estimation process using the sequential least square method and the extended Kalman filter) performed by the first estimation unit 23 and another SOC estimation process different from the first estimation process. You may comprise so that it may switch. In addition, as an SOC estimation process different from the first estimation process, a current integration method, an output voltage method, an internal resistance method, or the like can be employed.

1 蓄電池システム
2 蓄電池
3 蓄電池管理装置
4 両端端子
5 電流センサ
6 電圧センサ
7 温度センサ
8 制御装置
9 出力装置
20 処理装置
21 記憶装置
22 測定値データベース
23 第1推定部
23a パラメータ推定部
23b 蓄電残量推定部
24 第2推定部
25 制御部
25a 特定部
25b 評価処理部
25c 切替部
30 第1等価回路モデル
31 電源
32 抵抗素子
33 RC回路
33a 抵抗素子
33b キャパシタ
40 第2等価回路モデル
41 電源
42 抵抗素子
43 RC回路
43a 抵抗素子
43b キャパシタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage battery system 2 Storage battery 3 Storage battery management apparatus 4 Both-ends terminal 5 Current sensor 6 Voltage sensor 7 Temperature sensor 8 Control apparatus 9 Output device 20 Processing apparatus 21 Memory | storage device 22 Measurement value database 23 1st estimation part 23a Parameter estimation part 23b Remaining power storage Estimation unit 24 Second estimation unit 25 Control unit 25a Identification unit 25b Evaluation processing unit 25c Switching unit 30 First equivalent circuit model 31 Power source 32 Resistive element 33 RC circuit 33a Resistive element 33b Capacitor 40 Second equivalent circuit model 41 Power source 42 Resistive element 43 RC circuit 43a Resistance element 43b Capacitor

Claims (5)

蓄電池の蓄電残量の推定処理に用いられる前記蓄電池の等価回路モデルを評価する評価装置であって、
前記蓄電池から充放電された電流に対応する周波数帯域における前記等価回路モデルの交流インピーダンスに基づいて、前記等価回路モデルの評価に関する処理を行う評価処理部を備える
評価装置。
An evaluation apparatus for evaluating an equivalent circuit model of the storage battery used for estimation processing of a remaining storage capacity of the storage battery,
An evaluation apparatus comprising an evaluation processing unit that performs processing related to evaluation of the equivalent circuit model based on an AC impedance of the equivalent circuit model in a frequency band corresponding to a current charged and discharged from the storage battery.
前記評価処理部は、前記周波数帯域における前記蓄電池の交流インピーダンスの測定値と、前記等価回路モデルの交流インピーダンスと、を比較することで前記等価回路モデルの蓄電残量推定精度の評価に関する処理を行う
請求項1に記載の評価装置。
The evaluation processing unit performs a process related to evaluation of the remaining power estimation accuracy of the equivalent circuit model by comparing the measured value of the AC impedance of the storage battery in the frequency band with the AC impedance of the equivalent circuit model. The evaluation apparatus according to claim 1.
前記評価処理による評価結果に基づいて、前記推定処理に関する切り替えを行う切替部をさらに備えている
請求項1又は請求項2に記載の評価装置。
The evaluation apparatus according to claim 1, further comprising a switching unit that performs switching related to the estimation process based on an evaluation result obtained by the evaluation process.
前記推定処理に関する切り替えは、前記等価回路モデルを当該等価回路モデルとは異なる他の等価回路モデルに切り替える処理である
請求項3に記載の評価装置。
The evaluation apparatus according to claim 3, wherein the switching related to the estimation process is a process of switching the equivalent circuit model to another equivalent circuit model different from the equivalent circuit model.
前記推定処理に関する切り替えは、前記推定処理を当該推定処理とは異なる他の推定処理に切り替える処理である
請求項3に記載の評価装置。
The evaluation apparatus according to claim 3, wherein the switching related to the estimation process is a process of switching the estimation process to another estimation process different from the estimation process.
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