JP2020034524A - 電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
劣化する前の該二次電池の、開回路電圧と容量との関係である初期特性データを記憶する記憶部(3)と、
上記初期特性データを用いて、劣化した上記二次電池の、上記開回路電圧と上記容量との関係である劣化特性データを算出する算出部(4)と、
上記劣化特性データに含まれる上記容量の値を、劣化した上記二次電池の満充電容量(QF ’)で除すことにより、劣化した上記二次電池の上記開回路電圧と充電率との関係を導出するSOC特性導出部(5)と、
を備える、電源システム(1)にある。
上記初期特性データは、二次電池の使用を開始する前に、SOCの全範囲(すなわち、0%から100%)にわたって取得することができる。したがって、初期特性データを利用してSOC特性データを算出すれば、SOCの全ての範囲にわたって、正確なSOC特性データを取得することが可能になる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
上記電源システムに係る実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。図5に示すごとく、本形態の電源システム1は、二次電池2と、記憶部3と、算出部4と、SOC特性導出部5とを備える。記憶部3は、劣化する前の二次電池2の、開回路電圧(OCV)と容量との関係である初期特性データ(図1参照)を記憶する。算出部4は、初期特性データを用いて、劣化した二次電池2の、OCVと容量との関係である劣化特性データ(図2参照)を算出する。
なお、複数の電池セル29を互いに並列に接続してセルブロックを構成し、このセルブロックを複数個、互いに直列に接続することにより、二次電池2を構成してもよい。
α=QF ’/QF
初期特性データは、二次電池2の使用を開始する前に、SOCの全ての領域(すなわち、0%から100%)にわたって取得することができる。したがって、初期特性データを利用してSOC特性データを算出すれば、SOCの全ての範囲にわたって、正確なSOC特性データを取得することが可能になる。
このようにすると、活物質が劣化したことによる容量の劣化率と、OCVの変動量とを、劣化特性データの算出に反映させることができる。そのため、劣化特性データを正確に算出でき、正確なSOC特性データを取得することができる。
このようにすると、劣化した二次電池2の、容量変化量ΔQの実測値を用いるため、容量劣化率αおよびオフセット量βを正確に求めることができる。
このようにすると、容量劣化率αおよびオフセット量βをより正確に算出することができる。
このようにすると、容量劣化率αおよびオフセット量βを、さらに正確に算出することができる。
このようにすると、二次電池2の測定誤差が累積することを抑制でき、容量変化量ΔQ1 ’,ΔQ2 ’を正確に算出できる。
このようにすると、容量劣化率αおよびオフセット量βを、より正確に算出することができる。
このようにすると、上記電圧値の差を十分に大きくすることができるため、容量劣化率αおよびオフセット量βを、十分正確に算出することができる。
本形態は、容量劣化率αおよびオフセット量βの算出方法を変更した例である。図9に示すごとく、本形態では、まず実施形態1と同様に、OCVが第1電圧値VAから第2電圧値VBに変化したときの容量変化量ΔQを、劣化した二次電池2について測定した値である劣化第1容量変化量ΔQ1 ’と、初期特性データを用いて算出した値である初期第1容量変化量ΔQ1とを取得する。そして、下記式1を用いて、容量劣化率αを算出する。
α=ΔQ1 ’/ΔQ1 ・・・(1)
β=Vβ ’−Vβ ・・・(2)
そのため、容量劣化率αおよびオフセット量βを、正確に求めることができる。
このようにすると、グラフの傾きが急峻な領域を用いて容量劣化率αを算出できる。そのため、容量劣化率αを正確に算出しやすい。
このようにすると、容量Qβが多少ずれても、OCVの値Vβ ’、Vβは大きく変わらないため、オフセット量βを正確に算出しやすい。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
2 二次電池
3 記憶部
4 算出部
5 SOC特性導出部
α 容量劣化率
β オフセット量
Claims (5)
- 二次電池(2)と、
劣化する前の該二次電池の、開回路電圧と容量との関係である初期特性データを記憶する記憶部(3)と、
上記初期特性データを用いて、劣化した上記二次電池の、上記開回路電圧と上記容量との関係である劣化特性データを算出する算出部(4)と、
上記劣化特性データに含まれる上記容量の値を、劣化した上記二次電池の満充電容量(QF ’)で除すことにより、劣化した上記二次電池の上記開回路電圧と充電率との関係を導出するSOC特性導出部(5)と、
を備える、電源システム(1)。 - 上記算出部は、
劣化した上記二次電池の上記満充電容量を劣化前の上記二次電池の満充電容量(QF)で除した値である容量劣化率(α)を算出する処理と、
上記二次電池の電極に含まれる活物質の劣化に伴う、上記開回路電圧のオフセット量(β)を算出する処理とを行い、
上記初期特性データに対して、上記容量の値に上記容量劣化率を乗ずる演算と、上記開回路電圧の値に上記オフセット量を加える演算とを行うことにより、上記劣化特性データを算出する、請求項1に記載の電源システム。 - 上記算出部は、上記開回路電圧が所定の値から別の値まで変化したときにおける、上記容量の変化量である容量変化量(ΔQ)を、劣化した上記二次電池について測定すると共に、上記初期特性データを用いて、劣化前の上記二次電池について算出し、これら取得した上記容量変化量の値を用いて、上記容量劣化率を算出する、請求項2に記載の電源システム。
- 上記算出部は、上記開回路電圧が第1電圧値(VA)から第2電圧値(VB)まで変化したときの上記容量変化量を、劣化した上記二次電池について測定した値である劣化第1容量変化量(ΔQ1 ’)と、上記初期特性データを用いて算出した値である初期第1容量変化量(ΔQ1)とを求めると共に、上記開回路電圧が上記第2電圧値から第3電圧値(VC)まで変化したときの上記容量変化量を、劣化した上記二次電池について測定した値である劣化第2容量変化量(ΔQ2 ’)と、上記初期特性データを用いて算出した値である初期第2容量変化量(ΔQ2)とを取得し、これら上記劣化第1容量変化量と、上記初期第1容量変化量と、上記劣化第2容量変化量と、上記初期第2容量変化量とを用いて、上記容量劣化率および上記オフセット量を算出する、請求項3に記載の電源システム。
- 上記算出部は、上記開回路電圧が第1電圧値から第2電圧値まで変化したときの上記容量変化量を、劣化した上記二次電池について測定した値である劣化第1容量変化量と、上記初期特性データを用いて算出した値である初期第1容量変化量とを取得し、上記劣化第1容量変化量を上記初期第1容量変化量で除した値を上記容量劣化率として算出すると共に、上記容量が所定の値(Qβ)になったときにおける上記開回路電圧を、劣化した上記二次電池について測定した値である劣化開回路電圧(Vβ ’)と、上記初期特性データの上記容量に上記容量劣化率を乗じて得たデータを用いて算出した値である初期開回路電圧(Vβ)とを取得し、これら上記劣化開回路電圧と上記初期開回路電圧との差を上記オフセット量として求める、請求項3に記載の電源システム。
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