JP2019070621A - 二次電池システム - Google Patents
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Abstract
【課題】二次電池の充電率を高い精度で推定できる二次電池システムを提供する。【解決手段】組電池4の入出力電流の積算値等に基づいて組電池4の充電率SOCを推定するサブコントローラ5を備えるとともに、充電率SOCと、組電池4の電池電圧Vの変化量dVに対する電池容量Qの変化量dQの割合であるdQ/dVとの関係を示す微分曲線SOC-dQ/dVを算出する微分曲線算出部10と、微分曲線SOC-dQ/dVにおいて所定のSOCの範囲内において現れる極大値の90%の強度(微分値dQ/dV)aのSOCである2つの特徴点P1、P2を特定する特徴点特定部15と、この2つの特徴点の中点PmのSOCである基準充電率SOCmを46.4%として、充電率SOCの推定値を補正する。【選択図】図1
Description
本発明は、二次電池システムに係り、詳しくは、二次電池の充電率を推定する機能を備えた二次電池システムに関する。
従来より、二次電池の充電率(SOC:State Of Charge)を推定する手法は各種提案されている。
例えば、特許文献1には、二次電池の充放電電流を積算して充電率を推定する手法が開示されている。
また、特許文献2には、二次電池の開放電圧を検出し、当該開放電圧に基づいて充電率を推定する方法が開示されている。
例えば、特許文献1には、二次電池の充放電電流を積算して充電率を推定する手法が開示されている。
また、特許文献2には、二次電池の開放電圧を検出し、当該開放電圧に基づいて充電率を推定する方法が開示されている。
更に、特許文献1の充放電電流を積算による充電率の推定と、特許文献2の二次電池の開放電圧に基づく充電率の推定とを組み合わせ、例えば通常は充放電電流の積算により充電率を推定し、所定の充電率の領域において充放電電流の積算による充電率の推定値を、開放電圧に基づく充電率の推定値により較正する方法が考案されている。これにより、充放電電流の積算の際の誤差の蓄積を解消して、充電率の推定値の精度を向上させることが可能となる。
しかしながら、上記のように、充放電電流の積算による充電率の推定手法、開放電圧に基づく充電率の推定手法、またはこれらの手法を組み合わせたとしても、依然として充電率の推定誤差が発生する。これは、電流、電圧センサの誤差や二次電池の劣化によって推定精度が低下するものと考えられる。
特に、電気自動車に搭載した二次電池においては、当該二次電池の充電率は、車両の航続距離に密接に関連するものであるので、少しでも精度の高い充電率の推定を可能にすることが要求されている。
特に、電気自動車に搭載した二次電池においては、当該二次電池の充電率は、車両の航続距離に密接に関連するものであるので、少しでも精度の高い充電率の推定を可能にすることが要求されている。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、二次電池の充電率を高い精度で推定することができる二次電池システムを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の二次電池システムは、二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池の充電率を推定する充電率推定部と、前記二次電池の充電率SOCと、前記二次電池の電池電圧Vの変化量dVに対する前記二次電池の容量Qの変化量dQの割合である微分値dQ/dVとの関係を示す微分曲線SOC-dQ/dVを算出する微分曲線算出部と、前記微分曲線SOC-dQ/dV上における所定の微分値dQ/dVに対応する互いに異なる2つの特徴点を特定する特徴点特定部と、前記2つの特徴点の中点の充電率をあらかじめ決定された基準充電率として、前記充電率推定部による前記充電率の推定値を補正する充電率補正部と、を備えたことを特徴とする。
このように構成した二次電池システムによれば、充電率推定部により二次電池の充電率が推定されるものの、例えば二次電池の充電時や放電時において、微分曲線算出部により微分曲線SOC-dQ/dVが算出され、特徴点特定部により微分曲線SOC-dQ/dVにおいて互いに異なる2つの特徴点が特定される。そして、充電率補正部により、この2つの特徴点の中点の基準充電率に基づいて、二次電池の充電率が補正される。
本発明は、二次電池の劣化度合いに対して影響が少なく一定の充電率の範囲において微分曲線SOC-dQ/dV上に現れるピーク形状を利用して、二次電池の基準充電率を得ることができる。これにより、この基準充電率によって、充電率推定部により推定した二次電池の充電率を補正することで、二次電池の充電率の推定精度を向上させることができる。
また、この2つの特徴点の中点の充電率に基づいて、二次電池の劣化指標が推定されるので、例えばノイズにより1つの特徴点に誤差が発生したとしても、2つの特徴点の中点の充電率を基準充電率とすることで、その誤差を抑制して、二次電池の推定精度を更に向上させることができる。
その他の態様として、前記2つの特徴点は、前記微分曲線SOC-dQ/dV上における所定の微分値dQ/dVの点であるとよい。
その他の態様として、前記2つの特徴点は、前記微分曲線SOC-dQ/dV上における所定の微分値dQ/dVの点であるとよい。
この態様によれば、微分曲線SOC-dQ/dV上において所定の微分値dQ/dVに対応する充電率に基づいて二次電池の充電率が補正され、二次電池の推定精度を更に向上させることができる。
その他の態様として、前記2つの特徴点の微分値dQ/dVは、所定の前記充電率の範囲において前記微分曲線SOC-dQ/dV上に現れる極大値の所定の割合の微分値dQ/dVであるとよい。
その他の態様として、前記2つの特徴点の微分値dQ/dVは、所定の前記充電率の範囲において前記微分曲線SOC-dQ/dV上に現れる極大値の所定の割合の微分値dQ/dVであるとよい。
この態様によれば、微分曲線SOC-dQ/dV上において極大値の所定の割合の微分値が二次電池の状態により変化することで、二次電池の推定精度を更に向上させることができる。
その他の態様としては、前記充電率補正部は、前記2つの特徴点の充電率の相関値によって前記中点を特定するとよい。
その他の態様としては、前記充電率補正部は、前記2つの特徴点の充電率の相関値によって前記中点を特定するとよい。
これにより、充電率推定部において充電率の推定誤差が生じても特徴点の中点の特定への影響を抑制することが可能となる。
その他の態様としては、前記相関値は、前記二次電池への充電時間または前記二次電池の電圧であるとよい。
これにより、充電率推定部において充電率の推定誤差が生じても特徴点の中点の特定への影響を回避することができる。
その他の態様としては、前記相関値は、前記二次電池への充電時間または前記二次電池の電圧であるとよい。
これにより、充電率推定部において充電率の推定誤差が生じても特徴点の中点の特定への影響を回避することができる。
その他の態様としては、前記二次電池の温度を検出する温度検出部を備え、前記充電率補正部は、前記二次電池の温度に基づいて前記基準充電率を設定することが好ましい。
この態様によれば、広い温度範囲で二次電池の基準充電率を精度良く設定し、充電率の推定精度を更に向上させることができる。
その他の態様として、前記二次電池の正極電極板は、活物質としてLiMn2O4を含むとよい。
この態様によれば、広い温度範囲で二次電池の基準充電率を精度良く設定し、充電率の推定精度を更に向上させることができる。
その他の態様として、前記二次電池の正極電極板は、活物質としてLiMn2O4を含むとよい。
この態様によれば、微分曲線SOC-dQ/dV上において劣化状態に対して影響の少ないLiMn2O4の特徴点を利用して、充電率の推定精度を向上させることができる。
本発明の二次電池システムによれば、二次電池の充電率を高い精度で推定することができる。
以下、本発明を具体化した二次電池システムの一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の二次電池システムを示す概略構成図である。
本実施形態の二次電池システム1は電気自動車に搭載されており、走行用動力源である走行モータに電力を供給している。全体として二次電池システム1は、その全体を統合制御するメインコントローラ2、及びメインコントローラ2に並列に接続された複数の二次電池モジュール3から構成されている。
図1は本実施形態の二次電池システムを示す概略構成図である。
本実施形態の二次電池システム1は電気自動車に搭載されており、走行用動力源である走行モータに電力を供給している。全体として二次電池システム1は、その全体を統合制御するメインコントローラ2、及びメインコントローラ2に並列に接続された複数の二次電池モジュール3から構成されている。
二次電池モジュール3は、組電池4(二次電池)、サブコントローラ5(充電率推定部)及び充放電制御部6から構成されている。
組電池4は、所期の電池容量及び出力電圧を達成するために複数の単電池を組み合わせて構成されている。本実施形態の組電池4は、その正極電極板にLiMn2O4及びLiMO2(Mは、Co,Ni,Al,Mn,Feの内、少なくとも1つを含む遷移金属元素)が含まれている。
組電池4は、所期の電池容量及び出力電圧を達成するために複数の単電池を組み合わせて構成されている。本実施形態の組電池4は、その正極電極板にLiMn2O4及びLiMO2(Mは、Co,Ni,Al,Mn,Feの内、少なくとも1つを含む遷移金属元素)が含まれている。
組電池4には電圧センサ7、電流センサ8及び温度センサ9(温度検出部)が接続されている。電圧センサ7により組電池4の電圧(電池電圧V)が検出され、電流センサ8により組電池4の入出力電流Iが検出され、温度センサ9により組電池4の温度Tが検出され、それらの検出情報はサブコントローラ5に入力される。
サブコントローラ5は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等から構成されている。サブコントローラ5は充放電制御部6を駆動して組電池4の充放電を制御する機能を奏する。
サブコントローラ5は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等から構成されている。サブコントローラ5は充放電制御部6を駆動して組電池4の充放電を制御する機能を奏する。
またサブコントローラ5は、組電池4の電池電圧V及び入出力電流Iに基づいて、組電池4の充電率(SOC:State of Charge)の仮値を算出する。なお、組電池4のSOCの仮値の算出方法としては、例えば組電池4の開放電圧(負荷なしでの電圧)から求めてもよいし、組電池4の入出力電流Iの積算値から求めてもよい。
サブコントローラ5は、組電池4のSOCを精度良く推定するために必要な微分曲線を算出する微分曲線算出部10を備えている。本実施形態では微分曲線としてSOC-dQ/dVを用いている。微分曲線SOC-dQ/dVとは、上記サブコントローラ5によって算出したSOCと、電池電圧Vの変化量dVに対する電池容量Qの変化量dQの割合である微分値dQ/dVとの関係を示すものである。
サブコントローラ5は、組電池4のSOCを精度良く推定するために必要な微分曲線を算出する微分曲線算出部10を備えている。本実施形態では微分曲線としてSOC-dQ/dVを用いている。微分曲線SOC-dQ/dVとは、上記サブコントローラ5によって算出したSOCと、電池電圧Vの変化量dVに対する電池容量Qの変化量dQの割合である微分値dQ/dVとの関係を示すものである。
微分曲線算出部10は、組電池4の充電時または放電時に所定時間毎に組電池4の電池容量Qを逐次算出すると共に、これに同期して電池電圧Vを取得し、電池電圧Vの変化量dVに対する電池容量Qの変化量dQの割合である微分値dQ/dVを算出する。そして、得られた微分値dQ/dVとSOCとの関係を示す曲線として微分曲線SOC-dQ/dVを算出する。また、充電または放電の開始からの経過時間t(充電時間)を、SOCとともに記録する。
図2は微分曲線SOC-dQ/dVの一例を示す特性図である。図2では、微分値dQ/dVを縦軸とし、SOCを横軸として微分曲線SOC-dQ/dVが表されている。なお、図2には、劣化指標SOH=100%、86%、73%における特性を夫々示している。図2に示すように、各SOH(State of Health)のいずれにおいても、組電池4の充電または放電に伴って組電池4の充電率(SOC:State of Charge)が増加または低下し、それに応じて微分値dQ/dVが変化することにより、微分曲線SOC-dQ/dV上には変曲点が現われる。
微分曲線算出部10は、算出した微分曲線SOC-dQ/dV及び温度センサ9により検出された温度T(以下、これらを実測データと称する)をメインコントローラ2に出力する。SOCを精度良く推定するために微分曲線SOC-dQ/dV上の何れの特徴点を特定し、どのように推定するのかは本発明の特徴部分であるため、その手法については後に詳述する。
一方、メインコントローラ2はサブコントローラ5と同様に、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等から構成されている。
メインコントローラ2は、入出力部12、データ保存部13、特徴点特定部15、SOC補正部16(充電率補正部)及び充放電指令部17から構成されている。
メインコントローラ2は、入出力部12、データ保存部13、特徴点特定部15、SOC補正部16(充電率補正部)及び充放電指令部17から構成されている。
データ保存部13は、入出力部12を介して各二次電池モジュール3のサブコントローラ5から入力された実測データを記憶する。またデータ保存部13には、予めSOC-dQ/dV上の特定の特徴点と組電池4のSOCとの相関関係を示すデータ(以下、基準データと称する)が温度域毎に記憶されている。
基準データの作成処理は、以下の通りである。
基準データの作成処理は、以下の通りである。
まず、本実施形態の組電池4を例えば出荷時に、異なる複数の温度域の下で組電池4を充放電してSOCを変化させる。
そして、上記した微分曲線算出部10の処理と同じく、充放電により得られた電池電圧V及び電池容量Qに基づき微分値dQ/dVを算出し、SOCと微分値dQ/dVとの関係を示す微分曲線SOC-dQ/dVを算出した上で、微分曲線SOC-dQ/dV上に出現した特定の特徴点の位置を求める。なお、ここで微分曲線SOC-dQ/dV上に出現した特徴点の位置は、(SOC,dQ/dV)ではなく、経過時間tを用いた(t,dQ/dV)とする。そして、後述する特定の特徴点に基づいて求められる基準充電率SOCmにおける実際のSOCが温度域毎に定められ、各二次電池モジュール3の共通の基準データとして予めデータ保存部13に記憶される。なお、この特定の特徴点における実際のSOCについては、あらかじめ組電池4と同仕様の組電池で測定して決定したものを共通して用いてもよい。また、特徴点の位置は、本実施形態では経過時間tを用いているが経過時間tの代わりに電圧Vでも可能である。なお、この特徴点の位置を特定する電圧V及び経過時間tは、本発明における特徴点の充電率SOCの相関値に該当する。
そして、上記した微分曲線算出部10の処理と同じく、充放電により得られた電池電圧V及び電池容量Qに基づき微分値dQ/dVを算出し、SOCと微分値dQ/dVとの関係を示す微分曲線SOC-dQ/dVを算出した上で、微分曲線SOC-dQ/dV上に出現した特定の特徴点の位置を求める。なお、ここで微分曲線SOC-dQ/dV上に出現した特徴点の位置は、(SOC,dQ/dV)ではなく、経過時間tを用いた(t,dQ/dV)とする。そして、後述する特定の特徴点に基づいて求められる基準充電率SOCmにおける実際のSOCが温度域毎に定められ、各二次電池モジュール3の共通の基準データとして予めデータ保存部13に記憶される。なお、この特定の特徴点における実際のSOCについては、あらかじめ組電池4と同仕様の組電池で測定して決定したものを共通して用いてもよい。また、特徴点の位置は、本実施形態では経過時間tを用いているが経過時間tの代わりに電圧Vでも可能である。なお、この特徴点の位置を特定する電圧V及び経過時間tは、本発明における特徴点の充電率SOCの相関値に該当する。
SOC補正部16は、例えば所定期間毎に、車両の使用等によりSOCが特徴点を含む範囲を変化した際に、後述する基準充電率SOCmにおける、実際のデータ保存部13に記憶された組電池4の温度に基づく実際のSOCと、サブコントローラ5によって入出力電流の積算値によって推定された充電率SOCとの差を演算して、充電率SOCの推定値を補正する。
本実施形態における特徴点は、所定の強度(微分値dQ/dV)aにおける微分曲線SOC-dQ/dV上の2点であり、SOCの代わりに充電開始からの経過時間tを用いた
(t,dQ/dV)で表される。基準充電率SOCmはこの2つの特徴点の経過時間tにおける中点PmのSOCとする。但し、このように経過時間tによって中点Pmを特定する場合には、少なくともこの2つの特徴点の間では充電電流はおおよそ一定とする。
(t,dQ/dV)で表される。基準充電率SOCmはこの2つの特徴点の経過時間tにおける中点PmのSOCとする。但し、このように経過時間tによって中点Pmを特定する場合には、少なくともこの2つの特徴点の間では充電電流はおおよそ一定とする。
このときの補正の実行は、微分曲線SOC-dQ/dVの全領域が算出されているときである必要はなく、上記特定の特徴点を含むものであれば特徴点の特定、ひいてはSOCの推定が可能である。本発明の充電率推定においては、このような部分的な微分曲線SOC-dQ/dVを算出する場合も含むものとする。
なお、各温度域間は基準データを特定できないため、補間処理により基準データを算出してもよい。
なお、各温度域間は基準データを特定できないため、補間処理により基準データを算出してもよい。
充放電指令部17は、SOC補正部16において補正されたSOC等に基づき、各二次電池モジュール3のサブコントローラ5に入出力部12を介して充放電制御の指令を出力する。例えば所定値未満のSOCが推定された二次電池モジュール3に対しては、充電を促す表示及び充電用のエンジンを備えたハイブリッド車においては、エンジンを作動させて充電を行う。
また、充放電指令部17は、全ての二次電池モジュール3の補正後のSOCから車両の航続可能距離を算出する。航続可能距離は表示部18に表示され、充電スタンド等で組電池4を充電するタイミングの参考にされる。また補正後のSOCは、各二次電池モジュール3での組電池4の充放電制御や車両のその他の各種制御に使用される。
なお、以上の説明では、各二次電池モジュール3の組電池4全体を対象として、電池電圧V、入出力電流I及び温度Tの検出処理、微分曲線SOC-dQ/dVの算出処理、SOCの推定処理を実施したが、これに限るものではない。例えば、組電池4を構成する単電池毎に各処理を実施したり、或いは複数の単電池からなる単電池群毎に各処理を実施したりしてもよい。また、微分曲線算出部10、データ保存部13、特徴点特定部15、SOC補正部16は必ずしもメインコントローラ2やサブコントローラ5に存在する必要は無く、外部PCのソフトウェアなどでこれらの処理を行ってもよい。
なお、以上の説明では、各二次電池モジュール3の組電池4全体を対象として、電池電圧V、入出力電流I及び温度Tの検出処理、微分曲線SOC-dQ/dVの算出処理、SOCの推定処理を実施したが、これに限るものではない。例えば、組電池4を構成する単電池毎に各処理を実施したり、或いは複数の単電池からなる単電池群毎に各処理を実施したりしてもよい。また、微分曲線算出部10、データ保存部13、特徴点特定部15、SOC補正部16は必ずしもメインコントローラ2やサブコントローラ5に存在する必要は無く、外部PCのソフトウェアなどでこれらの処理を行ってもよい。
本実施形態の組電池4は、例えばSOH73%、電池温度25℃において図3に示す微分曲線SOC-dQ/dVが得られている。なお、図3は、SOC30%〜60%の範囲のみ示している。本実施形態においては、微分曲線SOC-dQ/dV上に出現している複数の特徴点の中から、SOCの推定に好適な特徴点として、所定の範囲(SOC30%〜60%)において、所定の微分値dQ/dV(所定の強度a)となる特徴点P1、P2を選択する。そして、この特徴点P1とP2との中点Pmにおける充電率である基準充電率SOCmを求める。特徴点P1の位置は(t1、a)、特徴点P2の位置は(t2、a)であり、特徴点P1とP2との中点Pmは、((t1+t2)/2、a)である。基準充電率SOCmは、経過時間t=(t1+t2)/2に対応するSOCである。例えば、図3においては、特徴点P1の位置は(5000、94)、特徴点P2の位置は(7000、94)であり、中点Pmの位置は(6000、94)となる。これにより基準充電率SOCmは、t=6000に相当する46.4%となる。そして、この経過時間t=6000のときの充電率SOCの推定値を46.4%に補正することで、以降の充電率SOCの推定値の精度を向上させることができる。
なお、図2に示すように、本実施形態の二次電池では、SOH30%〜60%の間で微分曲線SOC-dQ/dV上にピークが発生する。このピークは、正極に含まれる活物質LiMn2O4によるものと考えられる。そして、この微分曲線SOC-dQ/dVにおけるピーク形状は、各SOH(SOH100%、86%、73%)に拘わらず、全体として略一定の横軸位置(SOC)に、まとまっている。但し、SOHによってピーク形状における上端の形状は変化するため、極大値はSOHによって変化する。
本発明の第1の実施形態では、特徴点P1、P2を特定するための所定の強度aは、極大値の微分値dQ/dV(強度b)の所定の割合(例えば90パーセント)の値とすればよい。例えば、図3に示すように、極大値の強度bが104である場合、特徴点P1、P2の強度a=104×0.9=94とすればよい。このように設定することで、この特徴点P1とP2との中点PmのSOC、即ち基準充電率SOCmは、極大値におけるSOCよりも、SOHの変化に拘わらず略一定の値になる。
即ち、本実施形態では、SOHに拘わらず微分曲線SOC-dQ/dV上における特徴点P1とP2との中点PmのSOCである基準充電率SOCmが電池温度に応じて略一定になることを利用して、SOCを特定することができる。そして、この特定されたSOCを基準として、サブコントローラ5において入出力電流等によって推定されているSOCを補正することで、SOCの推定精度を向上させることができる。
図4は、第1実施形態におけるSOHに対する基準充電率SOCmの分布の一例を示す特性図である。図4中において、電池温度25℃は□、0℃は◇を示す。また、図5は、極大値におけるSOCを基準充電率SOCmとした場合(参考例)と第1実施形態との、SOHに対する基準充電率SOCmの分布を比較した図である。なお、図5においては、いずれも電池温度25℃とする。図5中において、第1実施形態は□、参考例は◇を示す。
図4に示すように、電池温度によって基準充電率SOCmは異なる値となるが、SOHの変化に対して基準充電率SOCmは略一定の値、詳しくは電池温度25℃の場合46.4%、電池温度0℃の場合40.4%となることが確認できた。
また、図5に示すように、極大値におけるSOCを基準充電率SOCmとした場合よりも第1実施形態の方が、SOHの変化に対して基準充電率SOCmが一定の値となることが確認できた。
また、図5に示すように、極大値におけるSOCを基準充電率SOCmとした場合よりも第1実施形態の方が、SOHの変化に対して基準充電率SOCmが一定の値となることが確認できた。
したがって、本実施形態ではSOHの変化に拘らず基準充電率SOCmを精度よく推定することができ、これに伴い組電池4のSOCの推定精度を向上させることができる。
なお、各二次電池モジュール3の組電池4は、正極電極板に活物質としてLiMn2O4が含まれている。LiMO2による微分曲線SOC-dQ/dV上のピーク形状は、所定のSOC範囲内に安定して発生するので、精度よくSOCを推定することができる。
なお、各二次電池モジュール3の組電池4は、正極電極板に活物質としてLiMn2O4が含まれている。LiMO2による微分曲線SOC-dQ/dV上のピーク形状は、所定のSOC範囲内に安定して発生するので、精度よくSOCを推定することができる。
図6は、第2実施形態におけるSOHに対する基準充電率SOCmの分布の一例を示す特性図である。図6中において、電池温度25℃は□、0℃では◇を示す。
本発明の第2実施形態においては、特徴点P1、P2を特定するための所定の強度aをあらかじめ定められた値、例えば強度a=98とする。このように設定しても、この特徴点P1とP2との中点PmのSOC、即ち基準充電率SOCmは、SOHの変化に拘わらず電池温度に応じた略一定の値になる。
本発明の第2実施形態においては、特徴点P1、P2を特定するための所定の強度aをあらかじめ定められた値、例えば強度a=98とする。このように設定しても、この特徴点P1とP2との中点PmのSOC、即ち基準充電率SOCmは、SOHの変化に拘わらず電池温度に応じた略一定の値になる。
なお、特徴点P1、P2を特定する際の所定の強度aについては、組電池の構成によって適宜設定するとよい。例えば、あらかじめ微分曲線SOC-dQ/dVを算出した上で、SOHの変化に拘わらず一定になるような値を確認して設定するとよい。その他には、例えばSOH100%〜80%の間では100とし、SOH80〜72%の間では95とするように、強度aを設定してもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、電気自動車に搭載された二次電池システム1として具体化したが、本発明は車両用に限定されるものではなく、例えば、工場や店舗等で利用される定置型の二次電池システムに具体化してもよい。
2 メインコントローラ
4 組電池(二次電池)
5 サブコントローラ(充電率推定部)
9 温度センサ(温度検出部)
10 微分曲線算出部
15 特徴点特定部
16 SOC補正部(充電率補正部)
4 組電池(二次電池)
5 サブコントローラ(充電率推定部)
9 温度センサ(温度検出部)
10 微分曲線算出部
15 特徴点特定部
16 SOC補正部(充電率補正部)
Claims (7)
- 二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、
前記二次電池の充電率を推定する充電率推定部と、
前記二次電池の充電率SOCと、前記二次電池の電池電圧Vの変化量dVに対する前記二次電池の容量Qの変化量dQの割合である微分値dQ/dVとの関係を示す微分曲線SOC-dQ/dVを算出する微分曲線算出部と、
前記微分曲線SOC-dQ/dV上における所定の微分値dQ/dVに対応する互いに異なる2つの特徴点を特定する特徴点特定部と、
前記2つの特徴点の中点の充電率をあらかじめ決定された基準充電率として、前記充電率推定部による前記充電率の推定値を補正する充電率補正部と、
を備えたことを特徴とする二次電池システム。 - 前記2つの特徴点は、前記微分曲線SOC-dQ/dV上における所定の微分値dQ/dVの点であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池システム。
- 前記2つの特徴点の微分値dQ/dVは、所定の前記充電率の範囲において前記微分曲線SOC-dQ/dV上に現れる極大値の所定の割合の微分値dQ/dVであることを特徴とする請求項1に記載の二次電池システム。
- 前記充電率補正部は、前記2つの特徴点の充電率の相関値によって前記中点を特定することを特徴とする請求項2または3に記載の二次電池システム。
- 前記相関値は、前記二次電池への充電時間または前記二次電池の電圧であることを特徴とする請求項4に記載の二次電池システム。
- 前記二次電池の温度を検出する温度検出部を備え、
前記充電率補正部は、前記二次電池の温度に基づいて前記基準充電率を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の二次電池システム。 - 前記二次電池の正極電極板は、活物質としてLiMn2O4を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の二次電池システム。
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