JP2022150523A - 電池システムおよび二次電池の分極電圧の推定方法 - Google Patents
電池システムおよび二次電池の分極電圧の推定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022150523A JP2022150523A JP2021053161A JP2021053161A JP2022150523A JP 2022150523 A JP2022150523 A JP 2022150523A JP 2021053161 A JP2021053161 A JP 2021053161A JP 2021053161 A JP2021053161 A JP 2021053161A JP 2022150523 A JP2022150523 A JP 2022150523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- secondary battery
- period
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 17
- 208000003580 polydactyly Diseases 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 15
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A1)
プロセッサは、第1期間内に複数回検出された第1電圧に基づいて算出される分極電圧の変化の割合を式(A2)に代入することで、第1の係数と第2の係数との間の関係式を求める。プロセッサは、関係式と第2電圧とに基づいて第1および第2の係数を特定する。
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A3)
dVp(t)/dt=a×{exp(-√t/b)}/b ・・・(A4)
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A5)
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A6)
<システム構成>
図1は、本開示の実施の形態に係る電池システムが搭載された車両の全体構成を概略的に示す図である。車両1は電池パック2を備える。電池パック2は、本開示に係る「電池システム」に相当する。車両1は、たとえば電気自動車(EV:Electric Vehicle)である。車両1は、外部から供給される電力による「プラグイン充電」が可能に構成されている。
以上のように構成された電池パック2において、電池ECU50は、バッテリ10の開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)を推定し、さらに、その推定値に基づいてバッテリ10の満充電容量を推定する。以下に説明するように、バッテリ10のOCVを高精度に推定するためには、バッテリ10の分極電圧Vpを高精度に推定することが望ましい。
OCV2=VB2-Vp2-IB×R ・・・(1)
ΔSOC=SOC2-SOC1 ・・・(2)
C=ΔAh/ΔSOC×100 ・・・(3)
図3は、本実施の形態における分極電圧推定処理を説明するためのタイムチャートである。横軸は経過時間(より詳細には経過時間tの平方根√t)を表す。縦軸は、上半分に電圧(OCVおよび分極電圧Vp)を表す。縦軸の下半分には、電池ECU50の動作(オン)/停止(オフ)、ならびに、SMR40および充電リレー63の閉成(オン)/開放(オフ)を表す。
Vp(t)=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(4)
dVp(t)/dt=a×{exp(-√t/b)}/b ・・・(5)
dVp(t1)/dt=a×{exp(-√(t1)/b)}/b ・・・(6)
r(t1)=a×{exp(-√(t1)/b)}/b ・・・(7)
a=r(t1)×b/{exp(-√(t1)/b)} ・・・(8)
VB(t)=a×{1-exp(-√t/b)}+OCV ・・・(9)
VB(t5)=a×{1-exp(-√(t5)/b)}+OCV ・・・(10)
VB(t1)=a×{1-exp(-√(t1)/b)}+OCV ・・・(11)
図4は、分極電圧推定処理(S1)全体の処理手順を示すフローチャートである。S10において、電池ECU50は、車両1がIG-OFF操作されたかどうかを判定する。ユーザがパワースイッチ80に対してIG-OFF操作を行った場合、その旨が統合ECU90から電池ECU50に通知される。
r1={VB(11)-VB(1)}/(√11/√1)
r2={VB(12)-VB(2)}/(√12/√2)
a=r(t1)×b/{exp(-√(t1)/b)} ・・・(8)
VB(t5)=a×{1-exp(-√(t5)/b)}+OCV ・・・(10)
VB(t1)=a×{1-exp(-√(t1)/b)}+OCV ・・・(11)
一般に、ECUなどの演算装置内では演算可能な最小桁数が決まっているため、無理数を高精度に演算するのは困難である。そのため、指数関数の演算はマップを用いて実現されるケースが多い。マップに用いられる数値は不連続(離散的)であり、隣り合う数値間が線形補完される。しかし、指数関数は非線形であるため、隣接する数値間の差が大きい場合(数値の刻みが粗い場合)には演算精度が低下し得る。一方、数値間の差を小さくすると(数値の刻みを密にすると)、マップを読み出すための演算負荷が大きくなる。本変形例においては、以下に説明するマップを準備してメモリ52に予め格納することで、指数関数(上記の各式ではexp)を演算する際の電池ECU50(プロセッサ51)の演算負荷を低減する。
exp(x+y)=exp(x)×exp(y) ・・・(12)
Claims (12)
- 二次電池と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
前記二次電池との間で電力を授受するように構成された電力変換装置と、
前記二次電池と前記電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、
以下の式(A1)に従って前記二次電池の分極電圧を推定するプロセッサとを備え、
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A1)
前記式(A1)中、前記分極電圧をVpで表し、前記リレーが開放されてからの経過時間をtで表し、第1および第2の係数をaおよびbでそれぞれ表し、
前記プロセッサは、前記リレーが開放されてから第1期間内に前記電圧センサにより検出された第1電圧と、前記リレーが閉成されるのに先立つ第2期間内に前記電圧センサにより検出された第2電圧とに基づいて、前記第1および第2の係数を特定する、電池システム。 - 前記式(A1)の両辺を時間微分することで以下の式(A2)が導かれ、
dVp(t)/dt=a×{exp(-√t/b)}/b ・・・(A2)
前記プロセッサは、
前記第1期間内に複数回検出された前記第1電圧に基づいて算出される前記分極電圧の変化の割合を前記式(A2)に代入することで、前記第1の係数と前記第2の係数との間の関係式を求め、
前記関係式と前記第2電圧とに基づいて前記第1および第2の係数を特定する、請求項1に記載の電池システム。 - 前記電池システムは、車両に搭載され、
前記車両は、充電ケーブルのコネクタが接続されるように構成されたインレットを備え、
前記電力変換装置は、前記インレットを介して供給される外部電力を用いて前記二次電池を充電するように構成され、
前記プロセッサは、前記コネクタが前記インレットに接続された時刻に前記電圧センサにより検出された電圧を前記第2電圧として使用する、請求項1または2に記載の電池システム。 - 前記第1期間は、前記リレーが開放されてから前記プロセッサが停止するまでの期間であり、
前記第2期間は、前記プロセッサが始動してから前記リレーが閉成されるまでの期間である、請求項1~3のいずれか1項に記載の電池システム。 - マップが格納されたメモリをさらに備え、
前記マップにおいては、指数関数に用いられる指数の複数の位毎に、9通りの数字にそれぞれ対応する9つの数値が定められており、
前記プロセッサは、前記式(A1)中の指数関数を演算する場合に、前記マップを参照することで前記式(A1)中の指数関数の指数の複数の位の各々について、その位の数字に対応する数値を読み出し、読み出された数値を互いに掛け合わせる、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池システム。 - 二次電池と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
前記二次電池を流れる電流を検出する電流センサと、
前記二次電池との間で電力を授受するように構成された電力変換装置と、
以下の式(A3)に従って前記二次電池の分極電圧を推定するプロセッサとを備え、
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A3)
前記式(A3)中、前記分極電圧をVpで表し、前記電流センサにより検出される電流が第1所定値を下回ってからの経過時間をtで表し、第1および第2の係数をaおよびbでそれぞれ表し、
前記プロセッサは、前記電流センサにより検出される電流が前記第1所定値を下回ってから第1期間内に前記電圧センサにより検出された第1電圧と、前記電流センサにより検出される電流が第2所定値を上回るのに先立つ第2期間内に前記電圧センサにより検出された第2電圧とに基づいて、前記第1および第2の係数を特定する、電池システム。 - 前記式(A3)の両辺を時間微分することで以下の式(A4)が導かれ、
dVp(t)/dt=a×{exp(-√t/b)}/b ・・・(A4)
前記プロセッサは、
前記第1期間内に複数回検出された前記第1電圧に基づいて算出される前記分極電圧の変化の割合を前記式(A4)に代入することで、前記第1の係数と前記第2の係数との間の関係式を求め、
前記関係式と前記第2電圧とに基づいて前記第1および第2の係数を特定する、請求項6に記載の電池システム。 - 前記電池システムは、車両に搭載され、
前記車両は、充電ケーブルのコネクタが接続されるように構成されたインレットを備え、
前記電力変換装置は、前記インレットを介して供給される外部電力を用いて前記二次電池を充電するように構成され、
前記プロセッサは、前記コネクタが前記インレットに接続された時刻に前記電圧センサにより検出された電圧を前記第2電圧として使用する、請求項6または7に記載の電池システム。 - 前記第1期間は、前記電流センサにより検出される電流が前記第1所定値を下回ってから前記プロセッサが停止するまでの期間であり、
前記第2期間は、前記プロセッサが始動してから前記電流センサにより検出される電流が前記第2所定値を上回るまでの期間である、請求項6~8のいずれか1項に記載の電池システム。 - マップが格納されたメモリをさらに備え、
前記マップにおいては、指数関数に用いられる指数の複数の位毎に、9通りの数字にそれぞれ対応する9つの数値が定められており、
前記プロセッサは、前記式(A3)中の指数関数を演算する場合に、前記マップを参照することで前記式(A3)中の指数関数の指数の複数の位の各々について、その位の数字に対応する数値を読み出し、読み出された数値を互いに掛け合わせる、請求項6~9のいずれか1項に記載の電池システム。 - 二次電池と電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーが開放されてから第1期間内に電圧センサにより前記二次電池の第1電圧を検出するステップと、
前記リレーが閉成されるのに先立つ第2期間内に前記電圧センサにより前記二次電池の第2電圧を検出するステップと、
以下の式(A5)に従って前記二次電池の分極電圧を推定するステップとを含み、
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A5)
前記式(A5)中、前記分極電圧をVpで表し、前記リレーが開放されてからの経過時間をtで表し、第1および第2の係数をaおよびbでそれぞれ表し、
前記推定するステップは、前記第1電圧と前記第2電圧とに基づいて前記第1および第2の係数を特定するステップを含む、二次電池の分極電圧の推定方法。 - 電流センサにより検出される、二次電池を流れる電流が第1所定値を下回ってから第1期間内に電圧センサにより前記二次電池の第1電圧を検出するステップと、
前記電流センサにより検出される電流が第2所定値を上回るのに先立つ第2期間内に前記電圧センサにより前記二次電池の第2電圧を検出するステップと、
以下の式(A6)に従って前記二次電池の分極電圧を推定するステップとを含み、
Vp=a×{1-exp(-√t/b)} ・・・(A6)
前記式(A6)中、前記分極電圧をVpで表し、前記電流センサにより検出される電流が前記第1所定値を下回ってからの経過時間をtで表し、第1および第2の係数をaおよびbでそれぞれ表し、
前記推定するステップは、前記第1電圧と前記第2電圧とに基づいて前記第1および第2の係数を特定するステップを含む、二次電池の分極電圧の推定方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021053161A JP7537334B2 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 電池システムおよび二次電池の分極電圧の推定方法 |
US17/698,659 US12019123B2 (en) | 2021-03-26 | 2022-03-18 | Battery system and method of estimating polarization voltage of secondary battery |
CN202210306246.6A CN115128487A (zh) | 2021-03-26 | 2022-03-25 | 电池系统及二次电池的极化电压的推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021053161A JP7537334B2 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 電池システムおよび二次電池の分極電圧の推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022150523A true JP2022150523A (ja) | 2022-10-07 |
JP7537334B2 JP7537334B2 (ja) | 2024-08-21 |
Family
ID=83364477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021053161A Active JP7537334B2 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 電池システムおよび二次電池の分極電圧の推定方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12019123B2 (ja) |
JP (1) | JP7537334B2 (ja) |
CN (1) | CN115128487A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022160875A (ja) * | 2021-04-07 | 2022-10-20 | 株式会社Subaru | 車両用制御装置 |
CN115891878A (zh) * | 2021-08-06 | 2023-04-04 | 北京图森智途科技有限公司 | 用于车辆的供电控制方法、车辆、控制单元和介质 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3960241B2 (ja) * | 2003-03-11 | 2007-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の残存容量推定装置、二次電池の残存容量推定方法、および二次電池の残存容量推定方法による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 |
WO2006129802A1 (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 充電率/残存容量推定方法、電池の状態検知センサ及び電池電源システム |
JP4561921B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 電圧検出装置、及び電池の状態制御装置 |
WO2013054414A1 (ja) | 2011-10-13 | 2013-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の制御装置および制御方法 |
JP5673654B2 (ja) | 2012-11-16 | 2015-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システムおよび満充電容量算出方法 |
JP6160473B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-07-12 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
JP6369340B2 (ja) | 2015-01-28 | 2018-08-08 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置および蓄電装置の制御方法 |
JP6756372B2 (ja) | 2016-10-06 | 2020-09-16 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
JP6801613B2 (ja) | 2017-09-06 | 2020-12-16 | 株式会社豊田自動織機 | 電池パック |
-
2021
- 2021-03-26 JP JP2021053161A patent/JP7537334B2/ja active Active
-
2022
- 2022-03-18 US US17/698,659 patent/US12019123B2/en active Active
- 2022-03-25 CN CN202210306246.6A patent/CN115128487A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115128487A (zh) | 2022-09-30 |
JP7537334B2 (ja) | 2024-08-21 |
US12019123B2 (en) | 2024-06-25 |
US20220308117A1 (en) | 2022-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9272635B2 (en) | Power storage system and method of calculating full charge capacity | |
US8084996B2 (en) | Method for battery capacity estimation | |
KR100759706B1 (ko) | 하이브리드 차량용 배터리의 충전상태 추정 방법 | |
US9013138B2 (en) | Charging apparatus for electric storage device, vehicle equipped with the charging apparatus, and method of controlling the charging apparatus | |
CN107176043B (zh) | 用于车辆电池系统的功率容量估计 | |
US12019123B2 (en) | Battery system and method of estimating polarization voltage of secondary battery | |
US20140100803A1 (en) | Power estimation device for estimating chargeable/dischargeable power of electric storage device, electric storage apparatus, and method of estimating chargeable/dischargeable power | |
WO2007074614A1 (ja) | 二次電池の充電状態推定装置および充電状態推定方法 | |
CN102407784A (zh) | 用于估计蓄电池soc的方法和设备 | |
CN105471020B (zh) | 用于电池单元漏电检测的电路和方法 | |
JP2003197275A (ja) | 二次電池の分極電圧推定方法、二次電池の残存容量推定方法および装置、並びに電池パックシステム | |
US20170096077A1 (en) | Estimation and compensation of battery measurement and asynchronization biases | |
US11750006B2 (en) | Estimation system and estimation method | |
CN102435950A (zh) | 用于估计蓄电池的蓄电池容量的方法和设备 | |
JP6852469B2 (ja) | バッテリ制御装置,プログラム | |
CN112912745A (zh) | 根据开路电压图形确定电化学电池的充电状态和老化状态的方法 | |
CN107472049B (zh) | 在线车辆电池容量诊断系统与方法 | |
JP2004251744A (ja) | 二次電池の制御装置および制御方法 | |
US12030387B2 (en) | Electrified vehicle control using battery electrochemical equilibrium based state of charge and power capability estimates | |
CN112896143A (zh) | 用于混合动力电动车辆电池容量估计的系统和方法 | |
JP7556312B2 (ja) | 電池システムおよびバッテリの電圧推定方法 | |
CN118269759B (zh) | 一种电量显示方法以及相关装置 | |
US20240162508A1 (en) | Traction Battery Controller Using Active Charge Control to Detect Battery Capacity | |
JP2021190191A (ja) | 電池システム | |
KR20130043501A (ko) | 배터리의 잔존용량 추정 방법, 배터리의 수명 추정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240423 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240430 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240722 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7537334 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |