JP2022522733A - バッテリー状態推定装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (19)
- バッテリー寿命状態推定装置であって、
バッテリーを構成する複数のセルの電圧均等状態値を算出し、前記電圧均等状態値が適用された前記バッテリーの寿命状態値である均等寿命状態値を推定するためのプログラムをロードするメモリ;及び、
前記メモリにロードされたプログラムに含まれた命令を実行するプロセッサ;
を含み、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行に従って、前記バッテリーの満充電状態電圧及び放電状態電圧間の電圧差内で電圧差の許容限界値を設定し、前記セルの測定電圧値から導出された平均電圧値を基準に、前記電圧差の許容限界値を適用した許容限界範囲を1つ以上の分析区間に細分化する許容限界分位数を設定し、前記平均電圧値を基準に、前記許容限界範囲での電圧降下率を算出するが、前記電圧降下率として前記許容限界分位数に基づく分位降下率を算出し、前記許容限界分位数内で前記セルごとの測定電圧値が最初に全て含まれる分析区間の次数である分位次数を導出し、前記分位降下率及び分位次数に基づいて電圧均等状態値を算出し、前記電圧均等状態値を前記バッテリーの残存容量に基づいて算出された寿命状態値に適用して均等寿命状態値の推定を行う、バッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
ユーザが前記電圧差の許容限界値及び許容限界分位数のうちの少なくとも1つを設定できるようにするユーザインターフェースを提供するものである、請求項1に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記許容限界分位当たりの電圧差である基準偏差電圧値を算出し、
前記平均電圧及びセルの個数に基づいて算出された標準偏差、前記基準偏差電圧値及び前記分位次数に基づいて補正因子値を算出し、
前記分位降下率及び分位次数に基づいて算出された電圧均等状態値である一次電圧均等状態値に、前記補正因子値及び分位降下率の積を加算する二次電圧均等状態値を算出し、
前記二次電圧均等状態値を前記寿命状態値に適用して前記均等寿命状態値の推定を行う、請求項1に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記二次電圧均等状態値の算出時に、
前記算出された補正因子値が負数である場合、零(0)値に変更して適用し、正数である場合、前記算出された補正因子値をそのまま適用するものである、請求項3に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記電圧差の許容限界値を、前記満充電状態電圧と前記放電状態電圧との差である使用電圧範囲値を前記複数のセルの個数で除した値より大きく、かつ前記使用電圧範囲値を2で除した値より小さく設定するものである、請求項1に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
変数である前記分位次数を、1から前記許容限界分位数までの範囲内で順次に整数単位で増加させるが、
前記平均電圧値に対して、前記電圧差の許容限界値を前記許容限界分位数で除した値に前記分位次数を乗じた値を減算した値乃至加算した値の範囲を算出し、
前記算出された範囲内に前記セルごとの測定電圧が全て含まれる最初の分位次数を導出し、
前記導出された分位次数に基づいて前記電圧均等状態値を算出する、請求項1に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
変数である前記分位次数が前記許容限界分位数まで増加する間、前記算出された範囲内に前記セルごとの測定電圧が全て含まれない場合、前記電圧均等状態値を零(0)と決定する、請求項6に記載のバッテリー寿命状態推定装置。 - バッテリー寿命状態推定装置によるバッテリー寿命状態推定方法であって、
複数のセルから構成されたバッテリーの満充電状態電圧及び放電状態電圧間の電圧値内で電圧差の許容限界値を設定するステップ;
前記セルの測定電圧値から導出された平均電圧値を基準に、前記電圧差の許容限界値を適用した許容限界範囲を1つ以上の分析区間に細分化する許容限界分位数を設定するステップ;
前記平均電圧値を基準に、前記許容限界範囲での電圧降下率を算出するが、前記電圧降下率として前記許容限界分位数に基づく分位降下率を算出するステップ;
前記許容限界分位数内で前記セルごとの測定電圧値が最初に全て含まれる分析区間の次数である分位次数を導出するステップ;及び、
前記分位降下率及び分位次数に基づいて電圧均等状態値を算出し、前記電圧均等状態値を前記バッテリーの残存容量に基づいて算出された寿命状態値に適用して均等寿命状態値を推定するステップ;
を含む、バッテリー寿命状態推定方法。 - 前記電圧差の許容限界値を設定するステップを行う前に、
ユーザが前記電圧差の許容限界値及び許容限界分位数のうちの少なくとも1つを設定できるようにするユーザインターフェースを提供するステップ;及び、
前記ユーザインターフェースを介して前記電圧差の許容限界値及び許容限界分位数のうちの少なくとも1つを入力されるステップ;
をさらに含む、請求項8に記載のバッテリー寿命状態推定方法。 - 前記均等寿命状態値を推定するステップは、
前記許容限界分位当たりの電圧差である基準偏差電圧値を算出するステップ;
前記平均電圧及びセルの個数に基づいて算出された標準偏差、前記基準偏差電圧値及び前記分位次数に基づいて補正因子値を算出するステップ;
前記分位降下率及び分位次数に基づいて算出された電圧均等状態値である一次電圧均等状態値に、前記補正因子値及び分位降下率の積を加算した二次電圧均等状態値を算出するステップ;及び、
前記二次電圧均等状態値を前記寿命状態値に適用して前記均等寿命状態値を推定するステップ;
を含む、請求項9に記載のバッテリー寿命状態推定方法。 - バッテリー充電状態推定装置であって、
残存容量別にバッテリー電圧がマッチングされた電圧-残存容量別の相関関係を、バッテリーの電圧均等状態に基づいて補正するためのプログラムをロードするメモリ;及び、
前記メモリにロードされたプログラムに含まれた命令を実行するプロセッサ;
を含み、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行に従って、
補正の基礎となる以前電圧-残存容量の相関関係表、及び複数のセルから構成されたバッテリーの実測電圧に基づいて、バッテリーの電圧均等状態が適用された充電状態を推定し、前記推定された充電状態を反映して前記以前電圧-残存容量の相関関係表上の残存容量別に対応するバッテリー電圧値の補正を行うことで新しい電圧-残存容量の相関関係表を生成する、バッテリー充電状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
バッテリーセルごとの測定電圧から、セルの最高電圧、セルの最低電圧及びセルの平均電圧を導出し、前記以前電圧-残存容量の相関関係表に基づいて、前記セルの最高電圧、セルの最低電圧及びセルの平均電圧にそれぞれ対応する、セルの最高残存容量、セルの最低残存容量及びセルの平均残存容量を導出し、
前記セルの最高残存容量及びセルの平均残存容量に基づいて、充電均等因子を算出し、
前記セルの平均残存容量及びセルの最低残存容量に基づいて、放電均等因子を算出し、
既に設定された基準残存容量に対応する基準電圧、前記バッテリーの測定電圧、前記充電均等因子及び前記放電均等因子に基づいて、前記以前電圧-残存容量の相関関係表上の残存容量別に対応するバッテリー電圧値の補正を行う、請求項11に記載のバッテリー充電状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
残存容量別に既に設定された標準電圧がマッチングされた標準電圧-残存容量の相関関係表から、バッテリーの充電区間及び放電区間を区分する基準となる前記基準残存容量及び前記基準電圧を設定する、請求項12に記載のバッテリー充電状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
ユーザが前記基準残存容量を設定できるようにするユーザインターフェースを提供するものである、請求項13に記載のバッテリー充電状態推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記バッテリーの実測電圧の大きさが前記基準電圧を超過する場合、前記以前電圧-残存容量の相関関係表による充電上限段階で測定されたバッテリー電圧値に基づいて前記充電均等因子を算出し、
前記実測電圧の大きさが前記基準電圧未満である場合、前記以前電圧-残存容量の相関関係表による放電下限段階で測定されたバッテリー電圧値に基づいて前記放電均等因子を算出する、請求項12に記載のバッテリー充電状態推定装置。 - バッテリー充電状態推定装置による充電状態推定方法であって、
バッテリーセルごとに測定された電圧に基づいて、セルの最高電圧、セルの最低電圧及びセルの平均電圧を導出するステップ;
既に設定された以前電圧-残存容量の相関関係に基づいて、前記セルの最高電圧、セルの最低電圧及びセルの平均電圧にそれぞれ対応する、セルの最高残存容量、セルの最低残存容量及びセルの平均残存容量を導出するステップ;
前記セルの最高残存容量及びセルの平均残存容量に基づいて、充電均等因子を算出するステップ;
前記セルの平均残存容量及びセルの最低残存容量に基づいて、放電均等因子を算出するステップ;
既に設定された基準残存容量に対応する基準電圧、前記バッテリーの測定電圧、前記充電均等因子及び前記放電均等因子に基づいて、前記バッテリーの電圧均等状態による充電状態を推定するステップ;及び、
前記推定された充電状態を適用して、前記以前電圧-残存容量の相関関係表上の残存容量別に対応するバッテリー電圧値の補正を行うことで新しい電圧-残存容量の相関関係表を生成するステップ;
を含む、バッテリー充電状態推定方法。 - 残存容量別に既に設定された標準電圧がマッチングされた標準電圧-残存容量の相関関係表から、バッテリーの充電区間及び放電区間を区分する基準となる前記基準残存容量及び前記基準電圧を設定する、請求項16に記載のバッテリー充電状態推定方法。
- ユーザが前記基準残存容量を設定できるようにするユーザインターフェースを提供するステップをさらに含む、請求項17に記載のバッテリー充電状態推定方法。
- 前記バッテリーの実測電圧の大きさが前記基準電圧を超過する場合、前記直前電圧-残存容量の相関関係表による充電上限段階で測定されたバッテリー電圧値に基づいて前記充電均等因子を算出し、
前記実測電圧の大きさが前記基準電圧未満である場合、前記直前電圧-残存容量の相関関係表による放電下限段階で測定されたバッテリー電圧値に基づいて前記放電均等因子を算出する、請求項17に記載のバッテリー充電状態推定方法。
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