JP4078880B2

JP4078880B2 - Power storage system

Info

Publication number: JP4078880B2
Application number: JP2002151191A
Authority: JP
Inventors: 孝昭安部; 英明堀江; 浩菅原; 恭一渡辺; 修嶋村; 雄児丹上; 孝憲伊藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP2003346919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される蓄電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低燃費の要求に応える技術として、電動機、発電機、エンジン及び蓄電装置を搭載したハイブリッド車が注目されている。発電機は、エンジンにより駆動されることで電力を発生し、発電された電力により電池が充電される。また、回生制動時にも電池が充電され、これにより高いエネルギー効率を得ることができる。
【０００３】
そして、電池より放電される電力を用いて、電動機に車両推進力を発生させることができる。また、電動機出力とエンジン出力の双方を、車両推進力とすることもある。更に、エンジン始動時には、蓄電装置の電力を電動機に供給し、電動機出力によってエンジン始動を行うことがある。また、電動機の代わりに発電機が、エンジン始動力の発生手段として利用することもある。
【０００４】
ハイブリット車では、放電と充電とを切り換えることにより、蓄電装置の充電量を制御することができる。蓄電装置は、回生制動時に発生した電力を十分に受け入れることができ、また、要求に応じて直ちに十分な電力を電動機に供給できる状態にあることが望まれる。
【０００５】
そのため、充電量は満充電の状態（ＳＯＣ１００％）と、全く充電されていない状態（ＳＯＣ０％）のおおよそ中間付近（３０％〜７０％）に制御されることが望ましい。例えば、降坂路で減速したとき、回生制動により充電量が上昇する。その後、エンジンを止めて電動機出力により車両が走行し、充電量が低下してきたことが検知されると、エンジンの出力により発電機を駆動させ、発電電力を電池に充電する。
【０００６】
ここで、蓄電装置は、充電量ＳＯＣによって開放電圧、及び内部抵抗が変化する特性を有しており、蓄電装置の受け入れることができる電力、即ち充電可能電力と、供給できる電力、即ち放電可能電力が蓄電装置の充電量ＳＯＣによって変化する特性を有している。蓄電装置の充電量ＳＯＣが３０％〜７０％にある場合、充電可能電力と放電可能電力が変化してしまう。
【０００７】
蓄電装置は回生制動時に発生した電力を十分に受け入れることができ、要求に応じて直ちに十分な電力を電動機に供給できる状態にあることが望まれるため、蓄電装置の充電可能電力と、放電可能電力を演算する必要がある。
【０００８】
以下、蓄電装置の充電可能電力と放電可能電力の演算方法について説明する。まず、蓄電装置の充電量ＳＯＣと、蓄電装置の開放電圧Ｅとの関係、及び、蓄電装置の充電量ＳＯＣと、蓄電装置の内部抵抗Ｒとの関係を実験により求めておく。
【０００９】
図１８は、リチウムイオン電池の、充電量ＳＯＣの変化に対する開放電圧Ｅ、及び内部抵抗Ｒの変化を示す特性図である。充電可能電力Ｐin,maxは、電池の上限電圧をＶmaxとすると、以下に示す式（Ｆ１）にて求めることができる。
【００１０】
Ｖmax×（Ｖmax−Ｅ）／Ｒ・・・（Ｆ１）
また、電池の下限電圧をＶminとすると、放電可能電力Ｐout,maxは、以下に示す式（Ｆ２）にて求めることができる。
【００１１】
Ｖmin×（Ｅ−Ｖmin）／Ｒ・・・（Ｆ２）
この結果を図１９に示す。このように、リチウムイオン電池は、充電量ＳＯＣにより充電可能電力、及び放電可能電力が変化する。
【００１２】
次に、キャパシタの特性について説明する。図２０は、充電量ＳＯＣの変化に対するキャパシタの充電量ＳＯＣ、及び内部抵抗Ｒの変化を示す特性図である。同図から理解されるように、キャパシタは、充電量ＳＯＣに対して開放電圧が直線的に変化する特性と、充電量ＳＯＣによらず一定となる内部抵抗の特性を有している。
【００１３】
キャパシタの充電可能電力と放電可能電力とを求めると、図２１に示す如くの特性となる。このように充電量ＳＯＣによって、開放電圧が変化するリチウムイオン電池やキャパシタといった蓄電装置では、充電量ＳＯＣの大きさに応じて充電可能電力と放電可能電力とが変化するので、このような蓄電装置をハイブリット車に適用する場合には、充電量ＳＯＣに応じて充電可能電力と放電可能電力とを演算し、回生制動時に発生した電力を十分に受け入れること、及び、要求に応じて直ちに十分な電力を電動機に供給できることが望まれる。
【００１４】
車両の停止状態から車両システムを起動する際に、蓄電装置から電力を供給する場合、ハイブリット車ではエンジン始動、燃料電池車では発電システム起動といった場合には、ある電力で放電できる容量を予測する必要がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタは、電気を蓄える活物質があり、プラスイオンが活物質に拡散する現象がある。そのため、充電と放電が行われた後の充電可能電力、または放電可能電力が変化するといった特性がある。
【００１６】
図２２〜図２４は、定電流放電時におけるリチウムイオン電池の電圧変化を示す特性図であり、以下、図２２〜図２４を用いて、充電可能電力、放電可能電力が変化することについて詳述する。
【００１７】
各図において、シンボル「□」は実験値の電圧変化を示し、曲線Ｘ１は従来技術で演算した場合の電圧変化を示している。そして、図２２は、放電開始から放電終了までの各電圧変化を示し、図２３は、放電開始からの２０秒間の各電圧変化を示し、図２４は放電停止後から再度放電を行った電圧変化を示している。
【００１８】
図２２中の曲線Ｘ１は、放電開始から５秒経過後における電圧降下に基づいて求めた内部抵抗値を用いた電圧演算値である。
【００１９】
下限電圧を２．０［Ｖ］としたときの放電容量は、実験値に対して推定値（曲線Ｘ１）は大きくずれており、放電可能容量を正確に演算できていない。そこで、放電可能容量を演算するための内部抵抗値を、放電可能電力を演算するための内部抵抗値でなく、放電開始から１２０秒経過後の電圧降下に基づいて求めた内部抵抗値を使うことによって演算した。その結果が図２２に示す特性曲線Ｘ２である。この場合においても、実験値と推定値との間には大きなずれが生じている。
【００２０】
このように放電可能容量を精度良く演算するために内部抵抗値を変えても、放電可能容量の演算値は実験値から大きくずれてしまう結果となった。
【００２１】
次に、放電可能電力の演算結果について説明する。放電可能電力を制度良く演算できたかどうかは、電池の電圧を精度良く演算できたかで判断できる。図２２，２３図に示すように、１０secまでは電池電圧を精度良く演算できているが、１０sec以上では精度良く演算できていない。また、図２４に示すように放電停止後再度放電を行った場合においても電池電圧を精度良く演算できていない。
【００２２】
このように、従来の方法では放電可能容量と放電可能電力を大きく演算してしまう結果となった。また、ここでは放電の結果のみを示したが、充電においても充電可能容量と充電可能電力を大きく演算してしまう結果となると考えられる。その結果、蓄電装置から期待したモータ駆動電力が供給されないことがある。また、蓄電装置が期待した回生電力を受け入れられずエネルギー効率が低下する可能性がある。更に、蓄電装置から期待した容量が供給されないため、車両の起動ができなくなる可能性がある。
【００２３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、蓄電装置の放電可能電力、充電可能電力、放電可能容量を演算し、車両の動力性能の確保と車両システムの起動を確実に行うことのできる蓄電システムを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、１個または複数個の二次電池を接続した蓄電装置と、前記蓄電装置に流入する電流値を計測する電流値計測手段と、前記蓄電装置の出力電圧値を計測する電圧値計測手段と、前記電流値計測手段により計測された電流値の積算値、または前記電圧値計測手段により計測された電圧値に基づいて前記蓄電装置の残容量を演算する残容量演算手段と、前記残容量演算手段により演算された残容量に基づいて、前記蓄電装置の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、前記蓄電装置の開放電圧を演算する開放電圧演算手段と、前記内部抵抗演算手段により演算された内部抵抗と、前記開放電圧演算手段により演算された開放電圧と、に基づき、前記蓄電装置の放電可能電力、充電可能電力、放電可能容量、充電可能容量を演算する主演算手段とを有し、更に、前記開放電圧演算手段は、前記電流値計測手段により計測された電流値に基づいて、二次電池を形成する活物質内イオン濃度分布を算出するイオン濃度分布算出手段を具備し、当該イオン濃度分布算出手段にて算出された活物質内イオン濃度分布より、前記蓄電装置の開放電圧を演算することを特徴とする。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、前記イオン濃度分布算出手段は、拡散方程式を用いてイオン濃度分布を算出することを特徴とする。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、前記開放電圧演算手段は、予め測定したイオン濃度と蓄電装置開放電圧との関係に基づいて、前記蓄電装置の開放電圧を算出することを特徴とする。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、前記蓄電装置は、二次電池とキャパシタを並列に接続して成ることを特徴とする。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、前記二次電池は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、前記キャパシタは電気二重層キャパシタであることを特徴とする。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１、請求項２、請求項３の発明によれば、放電電流値と放電時間によって電池の内部抵抗が変化する蓄電装置において、放電可能電力、充電可能電力、放電可能容量、充電可能容量を正確に演算することができ、車両の動力性能の確保と車両システムの起動を確実に行うことができる。特に、活物質の拡散の影響が大きい低温時の放電可能電力、充電可能電力、放電可能容量、充電可能容量を正確に演算することが可能である。
【００３１】
請求項４、請求項５、請求項６の発明によれば、リチウムイオン電池及び電気二重層キャパシタを用いることで、本発明の放電可能電力と放電可能容量の演算値と実験値を比較した結果、制度良く演算することができた。そのため、リチウムイオン電池及び電気二重層キャパシタを蓄電装置として搭載した車両の動力性能の確保と車両システムの起動を確実に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をシリーズハイブリッド車両に応用した、第１の実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、第１の実施形態に係る蓄電システム、及び該蓄電システムを用いて駆動される車両の動力系の構成を示すブロック図である。同図において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、破線は電力線を示し、細い実線は制御線を示している。
【００３４】
この車両のパワートレインは、駆動モータ４、無断変速機５、差動装置６、及び駆動輪７から構成される。駆動モータ４が車両の推進源となる。
【００３５】
発電モータ１及び駆動モータ４は、三相同期電動機または三相誘導電動機等の交流機であり、発電モータ１は主としてエンジン始動と発電に用いられ、駆動モータ４は主として車両の推進と制動に用いられる。
【００３６】
発電モータ１、駆動モータ４は、それぞれ、インバータ８，９により駆動される。インバータ８，９は、共通のＤＣリンク１０を介して蓄電装置１１に接続されており、蓄電装置１１の直流放電電力を交流電力に変換して発電モータ１、及び駆動モータ４へ供給すると共に、発電モータ１及び駆動モータ４の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電装置１１を充電する。
【００３７】
なお、インバータ８，９は、互いにＤＣリンク１０を介して接続されているので、回生運転中のモータにより発電された電力を、蓄電装置１１を介さずに直接、力行運転中のモータへ供給することができる。
【００３８】
蓄電装置１１の電力は、ＤＣリンク１０を介しＤＣ／ＤＣコンバータ１２に接続され、車両の補機１３に電力を供給する。本実施形態では、蓄電装置１１は二次電池２１である。
【００３９】
コントローラ１４は、エンジン２の回転速度、出力及びトルク、発電モータ１、駆動モータ４の回転速度及びトルク、二次電池の充放電、等を制御する。コントローラ（残容量演算手段、内部抵抗演算手段、開放電圧演算手段、主演算手段、イオン濃度分布算出手段）１４には、二次電池の温度ＴＢを検出する温度センサ１５、二次電池の端子電圧ＶＢを検出する電圧センサ（電圧値計測手段）１７、二次電池の電流値ＩＢを検出する電流センサ（電流値計測手段）１８、キャパシタ温度センサ１６、キャパシタ電流センサ１９からの信号が入力され、二次電池の残容量ＳＯＣを演算する機能を有している。
【００４０】
更に、二次電池の温度ＴＢと二次電池の残容量ＳＯＣに対する二次電池の内部抵抗のマップデータを有している。また、二次電池の活物質濃度分布を計算し、二次電池の開放電圧を計算することができる。更に、二次電池の内部抵抗と開放電圧より、二次電池の放電可能出力Ｐout,maxと充電可能入力Ｐin,maxを演算することができるようになっている。
【００４１】
次に、本実施形態の作用について説明する。図２は、本実施形態に係る蓄電システムの作用を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、ステップＳ１で、車両のキーがＯＮにされる。次いで、ステップＳ２でキーオフされたかどうかが判断され、キーオフと判断されると、ステップＳ３へ進み、システムが停止する。ステップＳ２でキーオンであると判断されると、ステップＳ４へ進む。
【００４３】
その後、ステップＳ４で二次電池の電圧計測、二次電池の残容量ＳＯＣの演算、二次電池の電圧に基づいての二次電池の活物質内イオン濃度が計算される。
【００４４】
次いで、ステップＳ５で、キーオフされたかどうかが判断され、キーオフと判断された場合にはステップＳ６へ進み、システムが停止する。また、ステップＳ５でキーオンであると判断された場合には、ステップＳ７へ進む。そして、ステップＳ７では、二次電池２１の電流値を計測する処理が行われる。
【００４５】
ステップＳ８で、時間刻みΔｔ後の活物質内イオン濃度分布が、拡散方程式により計算される。ステップＳ９で、濃度値Ｃ^Δｔ（ｒｎ）より電池開放電圧Ｅが計算される。ステップＳ１０で、濃度分布値が更新される。
【００４６】
その後、ステップＳ１１の二次電池出力演算に進み、二次電池の放電可能電力、充電可能電力が演算される。次いで、ステップＳ１２の、二次電池出力容量演算に進み、二次電池の放電可能容量、充電可能容量が演算される。ステップＳ１２での演算が終了すると、ステップＳ５へ戻る。
【００４７】
次に、二次電池出力演算ルーチン（Ｓ１１）について説明する。図１０は、二次電池出力演算ルーチンを示すフローチャートである。
【００４８】
同図に示すステップＳ２１で、二次電池に要求される電力の放電時間t_disを設定する。そして、ステップＳ２２で、電力の初期値Ｐと電流値の初期値Ｉが設定される。Ｅは二次電池の開放電圧、Ｖminは二次電池の下限電圧、Ｒは二次電池の内部抵抗、Ｆは二次電池の容量で、二次電池のクーロン容量をＡｈ、満充電時の電圧をＥmaxとすると、二次電池容量Ｆは、Ｆ＝Ａｈ×3600／Ｅmaxで求められる。
【００４９】
ステップＳ２３で、活物質内イオン濃度分布初期値として、図２のステップＳ８で既に計算したＣ（ｒｉ）を、ＣＰ（ｒｉ）に代入する。そして、時間tをゼロに設定する。更に、残容量ＳＯＣの初期値ＳＯＣＰを設定する。
【００５０】
ステップＳ２４で、時間刻みΔｔ後の活物質濃度分布値ＣＰ^Δｔ（ｒｉ）を計算する。なお、この計算式については後述する。
【００５１】
ステップＳ２５で活物質の濃度値Ｃ^Δｔ（ｒｎ）より、二次電池の開放電圧Ｅを計算する。図４に示す活物質内イオン濃度値ＣＰと、開放電圧Ｅとの関係に基づいて、活物質表面イオン濃度値ＣＰ（ｒｎ）から二次電池の開放電圧Ｅを求める。
【００５２】
ステップＳ２６で、二次電池開放電圧Ｅと二次電池電流値Ｉより二次電池端子電圧ＶＴを計算する。ステップＳ２７で活物質内イオン濃度分布値を更新する。ステップＳ２８で、二次電池端子電圧ＶＴと二次電池下限電圧Ｖminが比較され、二次電池端子電圧ＶＴの方が大きい場合にはステップＳ２９へ進み、時間ｔが更新される。その後、ステップＳ３０で電流値が更新される。演算が終了すると、ステップＳ２４へ戻る。
【００５３】
他方、二次電池端子電圧ＶＴの方が小さい場合には、ステップＳ３１へ進み、時間ｔと二次電池に要求される電力の放電時間t_disが比較される。
【００５４】
時間ｔと二次電池に要求される電力の放電時間t_disとの差が所定値より大きい場合には、ステップＳ３２へ進み、二次電池の電力値Ｐと電流値Ｉが更新され、ステップＳ２３へ戻る。時間ｔと二次電池に要求される電力の放電時間t_disとの差が所定値より小さい場合には、ステップＳ３３へ進み、電力値Ｐを二次電池が時間t_dis放電可能な電力値として保存する。
【００５５】
そして、ステップＳ３４へ進み、出力演算ルーチンからぬける。ステップＳ２４での活物質内イオン濃度分布値の計算方法について説明する。活物質のモデルを図５に示す。活物質は球形である。球の半径ｒ方向のみに濃度分布を持っており、円周方向θ方向には均等であると仮定する。
【００５６】
このように仮定するのは、活物質の表面から均等にイオンが流出すると考えられるためである。この系を定式化すると、図６に示すようになる。
【００５７】
この拡散方程式を差分化して計算を行うことにより、活物質内イオン濃度の時間変化が計算できることになる。球の半径方向に差分化した式を図７に示す。図７中の式（１），式（２），式（３）を計算することにより、活物質内イオン濃度分布を計算することができる。
【００５８】
式（２）は、ｉ＝２〜ｎ−１で計算する。ｎは差分計算の分割数であり、計算の精度によって変えれば良い。この実施形態では、ｎ＝１０とした。
【００５９】
次に、図２のステップＳ１２の二次電池容量演算ルーチンについて説明する。図８は、二次電池容量演算ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ４１で、二次電池に要求される電力Ｐを設定する。ステップＳ４２で、電流値の初期値Ｉが設定される。ステップＳ４３で、活物質内イオン濃度分布初期値として図２のステップＳ７で計算したＣ（ｒｉ）をＣＰ（ｒｉ）に代入して、時間ｔをゼロに設定し、本ルーチンで使用する残容量ＳＯＣＰの初期値に、図２のステップＳ４で演算したＳＯＣを与える。
【００６０】
ステップＳ４４で、時間刻みΔｔ後の活物質濃度分布値ＣＰ^Δｔ（ｒｉ）を計算する。計算方法は、上記に説明したものと同様であるので省略する。ステップＳ４５で二次電池の開放電圧Ｅを計算する。図４に示す活物質濃度値ＣＰと開放電圧Ｅの関係より、活物質表面濃度値ＣＰ（ｒｎ）から二次電池の開放電圧Ｅを求める。ステップＳ４６で、二次電池開放電圧Ｅと二次電池電流値Ｉより二次電池電圧ＶＴを計算する。
【００６１】
ステップＳ４７で、活物質濃度分布値を更新する。ステップＳ４８で、二次電池電圧ＶＴと二次電池下限電圧Ｖminが比較され、二次電池電圧ＶＴの方が大きい場合にはステップＳ４９へ進み、時間ｔが更新される。ステップＳ５０で、電流値Ｉが更新される。また、二次電池の残容量ＳＯＣが演算され、演算された残容量ＳＯＣと、図１８に示した二次電池の残容量ＳＯＣと二次電池の電圧Ｅの関係から、二次電池の電圧Ｅが演算される。演算が終了すると、ステップＳ４４へ戻る。
【００６２】
一方、二次電池電圧ＶＴの方が小さい場合には、ステップＳ５１へ進む。ステップＳ５１で、時間ｔを二次電池が電力Ｐを放電可能な時間ｔ（Ｐ）として保存する。その後、ステップＳ５２へ進み、容量演算ルーチンからぬける。
【００６３】
次に、本発明をパラレルハイブリッド車両に応用した第２の実施形態について説明する。図９は、第２の実施形態に係る蓄電システム及びこの蓄電システムを用いて駆動される車両の動力系の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図９において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示す。この車両のパワートレインは、発電モータ１、エンジン２、クラッチ３、駆動モータ４、無段変速機５、差動装置６および駆動輪７から構成される。
【００６５】
発電モータ１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸は互いに連結されており、また、クラッチ３の出力軸、駆動モータ４の出力軸および無段変速機５の入力軸は互いに連結されている。
【００６６】
クラッチ３締結時は、エンジン２と駆動モータ４が車両の推進源となり、クラッチ３解放時は駆動モータ４のみが車両の推進源となる。エンジン２及び駆動モータ４の駆動力は、無段変速機５、差動装置６を介して、駆動輪７へ伝達される。
【００６７】
発電モータ１、駆動モータ４は、三相同期電動機または三相誘導電動機等の交流機であり、発電モータ１は、主としてエンジン始動と発電に用いられ、駆動モータ４は、主として車両の推進と制動に用いられる。また、クラッチ３締結時に、発電モータ１を車両の推進と制動に用いることもでき、駆動モータ４をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【００６８】
クラッチ３は、パウダークラッチであり、伝達トルクを調節することができる。なお、このクラッチ３に乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いることもできる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。
【００６９】
発電モータ１、駆動モータ４はそれぞれ、インバータ８，９により駆動される。インバータ８，９は、共通のＤＣリンク１０を介して蓄電装置１１に接続されており、該蓄電装置１１の直流放電電力を交流電力に変換して発電モータ１、駆動モータ４へ供給すると共に、発電モータ１、駆動モータ４の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電装置１１を充電する。
【００７０】
なお、インバータ８，９は、互いにＤＣリンク１０を介して接続されているので、回生運転中のモータにより発電された電力を、蓄電装置１１を介さずに直接、力行運転中のモータへ供給することができる。蓄電装置１１の電力は、ＤＣリンク１０を介しＤＣ／ＤＣコンバータ１２に接続され、車両の補機１３に電力を供給する。本実施形態では、蓄電装置１１は二次電池２１である。
【００７１】
コントローラ１４は、エンジン２の回転速度、出力およびトルク、発電モータ１、駆動モータ４の回転速度およびトルク、二次電池の充放電等を制御する。
【００７２】
コントローラ１４には、二次電池の温度ＴＢを検出する温度センサ１５、二次電池の端子電圧ＶＢを検出する電圧センサ１７、二次電池の電流値ＩＢを検出する電流センサ１８、キャパシタ温度センサ１６、キャパシタ電流センサ１９、からの信号が入力され、二次電池の残容量ＳＯＣを演算する機能を有している。
【００７３】
また、二次電池の温度ＴＢと、二次電池の残容量ＳＯＣに対する二次電池の内部抵抗のマップデータを有しており、二次電池の活物質濃度分布を計算し、二次電池の開放電圧を計算することができる。
【００７４】
また、二次電池の内部抵抗Ｒと開放電圧Ｅより、二次電池の放電可能出力Ｐout,maxと充電可能入力Ｐin,maxを演算することができるようになっている。第２の実施形態の作用を説明するフローチャートは、前述した第１の実施形態と同様であるので、その記載を省略する。
【００７５】
なお、第１の実施形態、第２の実施形態に関わらず、蓄電装置を充電できる発電機と蓄電装置の電気を放電できる放電器を備え、蓄電池への充電と放電を繰り返すことができる構成となっているシステムにおいて、本発明の効果を得ることができる。
【００７６】
蓄電装置として二次電池を用いた第１及び第２の実施形態である活物質の拡散方程式を解くことによる二次電池の出力及び容量を演算した結果について説明する。
【００７７】
図１０は、定電流放電時の電池電圧変化を示している。図中のシンボル「□」は実験値を示し、実線は演算値を示している。放電が停止する時間1350secが実験値と演算値で一致しているので、放電容量を精度良く演算できている。
【００７８】
しかし、放電開始から150sec付近までは精度良く演算できていないので、150sec以内に放電できる電力の演算においては誤差が生じる結果となった。この演算精度を上げるために取った演算方法については、後述の第４の実施形態にて説明する。
【００７９】
次に、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを適用した、第３の実施形態について説明する。システムブロック図、及びフローチャートは、電池を適用した第１、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
図３のステップＳ２２、ステップＳ３０、ステップＳ３２と、図８のステップＳ４２、ステップＳ５０で、電力と電流値の初期化及び更新する際に、電気二重層キャパシタの容量をＦ、電気二重層キャパシタの内部抵抗をＲに代入し計算を行う。
【００８１】
電気二重層キャパシタの電圧変化を演算した結果を図１１に示す。図中のシンボル「□」は実験値を示し、実線は演算値を示している。破線は拡散方程式を解かない従来の結果である。電気二重層キャパシタの電圧変化が精度良く演算できていることから、出力と容量を精度良く演算することができる。
【００８２】
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、電池の放電可能電力の演算精度を上げるため、電池活物質と電解液の間に電気二重層があるモデルを作成し、計算を行うものである。ここでいう電気二重層は、第３の実施例で説明した電気二重層キャパシタと原理は同じであるが、構成は異なっている。
【００８３】
図１２に計算モデルを示す。電池と並列にキャパシタを接続した等価回路で電気二重層のモデルを表現することができる。この電気二重層の残容量ＳＯＣｃに対する開放電圧Ｅｃと内部抵抗Ｒｃの関係は、図１３に示す如くとなる。図示のように、電気二重層の残容量ＳＯＣｃが１００％の時に、電池の残容量ＳＯＣ１００％と同様の電圧となる。電気二重層の内部抵抗Ｒｃは、電池の内部抵抗Ｒに対して小さな値となる。
【００８４】
第４の実施形態に係るフローチャートは、前述した第１の実施形態と基本的に同一であるので、図２，図３，図８に基づいて、第４の実施形態の動作を説明する。まず、図２のステップＳ１で車両のキーがＯＮにされる。ステップＳ２でキーオフされたかが判断される。キーオフと判断されるとステップＳ３へ進み、システムが停止する。ステップＳ２でキーオンであると判断されるとステップＳ４へ進む。
【００８５】
ステップＳ４で、二次電池Ｅｂと電気二重層の電圧Ｅｃが計測され、計測された電圧Ｅｂ，Ｅｃより二次電池の残容量ＳＯＣと電気二重層の残容量ＳＯＣｃが演算され、二次電池の電圧Ｅｂより二次電池の活物質内イオン濃度Ｃが計算される。
【００８６】
ステップＳ５で、キーオフされたかが判断される。キーオフと判断されると、ステップＳ６へ進み、システムが停止する。ステップＳ５でキーオンであると判断されるとステップＳ７へ進む。ステップＳ７で電池と電気二重層に流れる電流値Ｉｔが計測される。図１４の式（４）と式（５）より、電池に流れる電流値Iｂと電気二重層に流れる電流値Ｉｃを計算する。
【００８７】
ステップＳ８で、時間刻みΔt後の活物質内イオン濃度分布Ｃ（ｒｉ）ｉ＝1〜ｎが拡散方程式により計算される。
【００８８】
また、電気二重層の残容量ＳＯＣｃが、図１４の式（６）より計算される。式（６）中のＦｃは電気二重層の容量である。次いで、ステップＳ９で濃度値Ｃ^Δｔ（ｒｎ）より電池開放電圧Ｅｂが計算される。また、演算された残容量ＳＯＣｃと、図１３の電気二重層残容量−開放電圧の関係より、電気二重層の開放電圧Ｅｃが計算される。
【００８９】
その後、ステップＳ１０で濃度分布値が更新される。ステップＳ１１で、二次電池の放電可能電力、充電可能電力が演算される。ステップＳ１２で、二次電池の放電可能容量、充電可能容量が演算される。ステップＳ１２での演算が終了すると、ステップＳ５へ戻る。
【００９０】
次に、図３の出力演算ルーチンについて説明する。ステップＳ２１で二次電池に要求される電力の放電時間t_disを設定する。ステップＳ２２で電力の初期値Ｐと電流値の初期値Ｉが設定される。電力は、図１５の式（７）で与えられ、電流値は、図１５の式（８）で与える。式（７），式（８）中のＥｔ，Ｒｔは、図１５の式（９），式（１０）より計算される。
【００９１】
式（７），式（８）中のＦは二次電池の容量である。ステップＳ２３で活物質内イオン濃度分布初期値として、図２のステップＳ８で計算したＣ^Δｔ（ｒｉ）をＣＰ（ｒｉ）に代入し与える。時間ｔをゼロに設定する。
【００９２】
電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃの初期値として、図２のステップＳ８で計算した電気二重層残容量ＳＯＣｃを与える。ステップＳ２４での時間刻みΔｔ後の活物質濃度分布値ＣＰ^Δｔ（ｒｉ）を、図７の式（１）〜式（３）で計算する。図７の式（３）の電流値Ｉには、ステップＳ２２で計算した電池の電流値Ｉｂを代入する。また、図１５の式（１１）より、電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃを計算する。ステップＳ２５で活物質の濃度値ＣＰ^Δｔ（ｒｎ）より、二次電池の開放電圧Ｅｂを計算する。
【００９３】
また、電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃと、図１３の電気二重層の残容量−電気二重層開放電圧の関係より、電気二重層の開放電圧Ｅｃを計算する。ステップＳ２６で二次電池と電気二重層並列回路の端子電圧ＶＴを、図１５の式（１２）より計算する。
【００９４】
式（１２）中のＥｔ，Ｒｔは、図１５中の式（９），式（１０）より計算する。ステップＳ２７で、活物質内イオン濃度分布値を更新する。ステップＳ２８で、二次電池と電気二重層の端子電圧ＶＴと下限電圧Ｖminが比較され、二次電池と電気二重層の端子電圧ＶＴの方が大きい場合には、ステップＳ２９へ進み、時間ｔが更新される。ステップＳ３０で、図１５の式（１３）と式（１４）より電流値Ｉｔ，Ｉｂが計算され更新される。
【００９５】
演算が終了すると、ステップＳ２４へ戻る。二次電池端子電圧ＶＴの方が小さい場合には、ステップＳ３１へ進み、時間tと二次電池に要求される電力の放電時間t_disが比較される。時間tと二次電池に要求される電力の放電時間ｔ_disとの差が所定値より大きい場合には、ステップＳ３２へ進み、図１５の式（１６）で電力値Ｐが更新され、式（１１）と式（１２）より、電流値Ｉが更新される。式（１６）中のＦは、二次電池の容量である。
【００９６】
ステップＳ３２が終了すると、ステップＳ２３へ戻る。時間ｔと二次電池に要求される電力の放電時間t_disとの差が所定値より小さい場合には、ステップ３３へ進み、電力値Ｐを二次電池が時間t_dis放電可能な電力値として保存される。ステップＳ３４へ進み、出力演算ルーチンからぬける。
【００９７】
次に、図２のステップＳ１２の二次電池容量演算ルーチンについて説明する。図８に二次電池容量演算ルーチンのフローチャートを示す。ステップＳ４１で二次電池に要求される電力Ｐを設定する。ステップＳ４２で、図１５の式（１３）、式（１４），式（１５）より、電池の電流値Ｉｂと電気二重層の電流値Ｉｃが計算され、初期値として設定される。
【００９８】
ステップＳ４３で活物質内イオン濃度分布初期値として、図２のステップ７で計算したＣ（ｒｉ）をＣＰ（ｒｉ）に代入し与え、時間tをゼロに設定する。電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃの初期値として、図２のステップＳ８で計算した電気二重層残容量ＳＯＣｃを与える。
【００９９】
ステップＳ４４で、時間刻みΔｔ後の活物質濃度分布値ＣＰ^Δｔ（ｒｉ）を、図７の式（1）〜式（３）を用いて計算する。図７の式（３）の電流値Ｉには、ステップＳ２２で計算した電池の電流値Ｉｂを代入する。また、図１５の式（１１）より電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃを計算する。
【０１００】
ステップＳ４５で活物質の濃度値ＣＰ^Δｔ（ｒｎ）より、二次電池の開放電圧Ｅｂを計算する。また、電気二重層の残容量ＳＯＣＰｃと、図１３の電気二重層の残容量−電気二重層開放電圧の関係より、電気二重層の開放電圧Ｅｃを計算する。
【０１０１】
ステップＳ４６で、二次電池と電気二重層並列回路の端子電圧ＶＴを、図１５の式（１２）より計算する。式（１２）中のＥｔ，Ｒｔは図１５中の式（９）、式（１０）より計算する。ステップＳ４７で活物質濃度分布値を更新する。ステップＳ４８で二次電池電圧ＶＴと二次電池下限電圧Ｖminが比較され、二次電池電圧ＶＴの方が大きい場合には、ステップＳ４９へ進み、時間ｔが更新される。ステップＳ５０で、図１５の式（１３）と式（１４）より電流値Ｉｔ，Ｉｂが計算され更新される。演算が終了すると、ステップＳ４４へ戻る。二次電池電圧ＶＴの方が小さい場合には、ステップＳ５１へ進む。ステップＳ５１で時間ｔを二次電池が電力Ｐを放電可能な時間ｔ（Ｐ）として保存される。ステップＳ５２へ進み、容量演算ルーチンからぬける。
【０１０２】
以下、第４の実施形態を実施した結果について説明する。定電流放電時の電池電圧変化を、図１６と図１７に示している。図１６は、放電開始から放電が終了する１３５０sec経過後までを示した図であり、図１７は放電開始から３０sec経過後までを示した図である。
【０１０３】
図中のシンボル「□」は実験値を示し、実線は演算値を示している。第１の実施形態と第２の実施形態の結果を示した図１０で、演算値と実験値が一致しなかった部分が一致するようになったので、効果があったことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態の出力演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】活物質内イオン濃度と電池開放電圧との関係を示す特性図である。
【図５】活物質の計算モデルを示す説明図である。
【図６】活物質内イオン濃度計算式を示す説明図である。
【図７】活物質内イオン濃度計算式を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の容量演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態を示すシステムブロック図である。
【図１０】定電流放電時の電池電圧変化を示す特性図である。
【図１１】定電流放電時の電気二重層キャパシタ電圧変化を示す特性図である。
【図１２】第４の実施形態の計算モデルを示す説明図である。
【図１３】電気二重層の残容量と開放電圧を示す特性図である。
【図１４】各変数の計算式を示す説明図である。
【図１５】各変数の計算式を示す説明図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る実施結果を示す特性図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る実験結果を示す特性図である。
【図１８】リチウムイオン電池の開放電圧と内部抵抗との関係を示す特性図である。
【図１９】リチウムイオン電池の放電可能電力と充電可能電力との関係を示す特性図である。
【図２０】キャパシタの開放電圧と内部抵抗との関係を示す特性図である。
【図２１】キャパシタの放電可能電力と充電可能電力との関係を示す特性図である。
【図２２】放電時の電池電圧変化を示す特性図である。
【図２３】放電時の電池電圧変化を示す特性図である。
【図２４】放電時の電池電圧変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１発電モータ
２エンジン
３クラッチ
４駆動モータ
５無段変速機
６作動装置
７駆動輪
８発電モータ用インバータ
９駆動用モータ用インバータ
１０ＤＣリンク
１１二次電池
１２ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３車両の補機
１４コントローラ
１５二次電池温度センサ
１６キャパシタ温度センサ
１７蓄電装置電圧センサ
１８二次電池電流センサ
１９キャパシタ電流センサ
２１二次電池
２２キャパシタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power storage system mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a hybrid vehicle equipped with an electric motor, a generator, an engine, and a power storage device has attracted attention as a technology that meets the demand for low fuel consumption. The generator generates electric power when driven by the engine, and the battery is charged by the generated electric power. In addition, the battery is charged even during regenerative braking, whereby high energy efficiency can be obtained.
[0003]
And the vehicle propulsion force can be generated in the electric motor using the electric power discharged from the battery. Further, both the motor output and the engine output may be used as vehicle driving force. Further, when the engine is started, the electric power of the power storage device is supplied to the electric motor, and the engine may be started by the electric motor output. In addition, a generator may be used as a means for generating engine starting force instead of an electric motor.
[0004]
In the hybrid vehicle, the charge amount of the power storage device can be controlled by switching between discharging and charging. It is desirable that the power storage device can sufficiently receive the electric power generated during regenerative braking and can supply sufficient electric power to the electric motor immediately upon request.
[0005]
Therefore, it is desirable that the amount of charge is controlled to be approximately in the middle (30% to 70%) between the fully charged state (SOC 100%) and the state where no charge is made (SOC 0%). For example, when decelerating on a downhill road, the amount of charge increases due to regenerative braking. Thereafter, when the engine is stopped and the vehicle travels by the output of the electric motor and it is detected that the charging amount has decreased, the generator is driven by the output of the engine to charge the generated power to the battery.
[0006]
Here, the power storage device has a characteristic that the open circuit voltage and the internal resistance change depending on the charge amount SOC, and the power that can be accepted by the power storage device, that is, the chargeable power and the power that can be supplied, that is, the dischargeable power. Has a characteristic that varies depending on the charge amount SOC of the power storage device. When the charge amount SOC of the power storage device is between 30% and 70%, the chargeable power and the dischargeable power change.
[0007]
Since it is desirable that the power storage device can sufficiently accept the electric power generated during regenerative braking and can supply sufficient electric power to the motor immediately upon request, the chargeable power of the power storage device and the dischargeable power Need to be calculated.
[0008]
Hereinafter, a method for calculating the chargeable power and the dischargeable power of the power storage device will be described. First, the relationship between the charge amount SOC of the power storage device and the open circuit voltage E of the power storage device, and the relationship between the charge amount SOC of the power storage device and the internal resistance R of the power storage device are obtained through experiments.
[0009]
FIG. 18 is a characteristic diagram showing changes in the open circuit voltage E and the internal resistance R with respect to changes in the charge amount SOC of the lithium ion battery. The rechargeable power Pin, max can be obtained by the following formula (F1) where the upper limit voltage of the battery is Vmax.
[0010]
Vmax × (Vmax−E) / R (F1)
Further, when the lower limit voltage of the battery is Vmin, the dischargeable power Pout, max can be obtained by the following formula (F2).
[0011]
Vmin × (E−Vmin) / R (F2)
The result is shown in FIG. Thus, in the lithium ion battery, the chargeable power and the dischargeable power change depending on the charge amount SOC.
[0012]
Next, the characteristics of the capacitor will be described. FIG. 20 is a characteristic diagram showing changes in the charge amount SOC of the capacitor and the internal resistance R with respect to changes in the charge amount SOC. As understood from the figure, the capacitor has a characteristic that the open-circuit voltage changes linearly with respect to the charge amount SOC and a characteristic of an internal resistance that is constant regardless of the charge amount SOC.
[0013]
When the chargeable power and the dischargeable power of the capacitor are obtained, the characteristics shown in FIG. 21 are obtained. Thus, in a power storage device such as a lithium ion battery or a capacitor whose open-circuit voltage changes depending on the charge amount SOC, the chargeable power and the dischargeable power change according to the magnitude of the charge amount SOC. Is applied to a hybrid vehicle, the chargeable power and the dischargeable power are calculated according to the charge amount SOC, and the power generated at the time of regenerative braking is sufficiently received, and sufficient power is immediately supplied upon request. Is desired to be supplied to the electric motor.
[0014]
When power is supplied from the power storage device when starting the vehicle system from the vehicle stop state, it is necessary to predict the capacity that can be discharged with a certain amount of power when starting the engine in a hybrid vehicle and starting the power generation system in a fuel cell vehicle. There is.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, lithium ion batteries and electric double layer capacitors have an active material that stores electricity, and there is a phenomenon in which positive ions diffuse into the active material. Therefore, there is a characteristic that the chargeable power after charging and discharging or the dischargeable power changes.
[0016]
22 to 24 are characteristic diagrams showing changes in the voltage of the lithium ion battery during constant current discharge. Hereinafter, the chargeable power and the dischargeable power will be described in detail with reference to FIGS. 22 to 24. To do.
[0017]
In each figure, the symbol “□” indicates the voltage change of the experimental value, and the curve X1 indicates the voltage change when calculated by the conventional technique. 22 shows each voltage change from the start of discharge to the end of discharge, FIG. 23 shows each voltage change for 20 seconds from the start of discharge, and FIG. 24 shows the voltage change after the discharge is stopped again. Is shown.
[0018]
A curve X1 in FIG. 22 is a voltage calculation value using an internal resistance value obtained based on a voltage drop after 5 seconds from the start of discharge.
[0019]
The estimated value (curve X1) of the discharge capacity when the lower limit voltage is 2.0 [V] is greatly deviated from the experimental value, and the dischargeable capacity cannot be calculated accurately. Therefore, the internal resistance value for calculating the dischargeable capacity is not the internal resistance value for calculating the dischargeable power, but the internal resistance value obtained based on the voltage drop after 120 seconds from the start of discharge. Calculated by The result is a characteristic curve X2 shown in FIG. Even in this case, there is a large difference between the experimental value and the estimated value.
[0020]
Thus, even if the internal resistance value was changed in order to calculate the dischargeable capacity with high accuracy, the calculated value of the dischargeable capacity was greatly deviated from the experimental value.
[0021]
Next, the calculation result of the dischargeable power will be described. Whether or not the dischargeable power can be calculated systematically can be determined based on whether or not the battery voltage can be calculated accurately. As shown in FIGS. 22 and 23, the battery voltage can be accurately calculated up to 10 seconds, but cannot be calculated accurately after 10 seconds. Further, as shown in FIG. 24, even when the discharge is performed again after the discharge is stopped, the battery voltage cannot be accurately calculated.
[0022]
Thus, in the conventional method, the dischargeable capacity and the dischargeable power are largely calculated. Although only the discharge result is shown here, it is considered that the chargeable capacity and the chargeable power are largely calculated even in the charge. As a result, the motor driving power expected from the power storage device may not be supplied. In addition, the regenerative power expected by the power storage device may not be accepted and energy efficiency may be reduced. Further, since the capacity expected from the power storage device is not supplied, there is a possibility that the vehicle cannot be started.
[0023]
The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to calculate the dischargeable power, the chargeable power, and the dischargeable capacity of the power storage device to ensure the vehicle power performance. It is another object of the present invention to provide a power storage system that can reliably start a vehicle system.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present application includes a power storage device to which one or a plurality of secondary batteries are connected, current value measuring means for measuring a current value flowing into the power storage device, Based on the voltage value measuring means for measuring the output voltage value of the power storage device, the integrated value of the current value measured by the current value measuring means, or the voltage value measured by the voltage value measuring means. Based on the remaining capacity calculated by the remaining capacity calculating means, the internal resistance calculating means for calculating the internal resistance of the power storage device, and the open circuit voltage of the power storage device are calculated. Based on the open circuit voltage calculation means, the internal resistance calculated by the internal resistance calculation means, and the open voltage calculated by the open voltage calculation means, the dischargeable power of the power storage device, the chargeable power, An active material that forms a secondary battery based on the current value measured by the current value measuring means. An ion concentration distribution calculating means for calculating the internal ion concentration distribution is provided, and an open circuit voltage of the power storage device is calculated from the ion concentration distribution in the active material calculated by the ion concentration distribution calculating means.
[0025]
The invention according to claim 2 is characterized in that the ion concentration distribution calculating means calculates the ion concentration distribution using a diffusion equation.
[0026]
The invention according to claim 3 is characterized in that the open-circuit voltage calculating means calculates the open-circuit voltage of the power storage device based on the relationship between the ion concentration measured in advance and the power-storage device open-circuit voltage.
[0027]
According to a fourth aspect of the present invention, the power storage device includes a secondary battery and a capacitor connected in parallel.
[0028]
The invention according to claim 5 is characterized in that the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
[0029]
The invention according to claim 6 is characterized in that the capacitor is an electric double layer capacitor.
[0030]
【The invention's effect】
According to the first, second, and third aspects of the invention, in the power storage device in which the internal resistance of the battery changes depending on the discharge current value and the discharge time, the dischargeable power, the chargeable power, the dischargeable capacity, and the chargeable capacity Can be calculated accurately, ensuring the power performance of the vehicle and starting the vehicle system with certainty. In particular, it is possible to accurately calculate the dischargeable power, the chargeable power, the dischargeable capacity, and the chargeable capacity at low temperatures that are greatly affected by the diffusion of the active material.
[0031]
According to the invention of claim 4, claim 5 and claim 6, by using the lithium ion battery and the electric double layer capacitor, the result of comparing the calculated value and the experimental value of the dischargeable power and dischargeable capacity of the present invention. , We were able to calculate well. Therefore, it is possible to ensure the power performance of the vehicle equipped with the lithium ion battery and the electric double layer capacitor as the power storage device and to start the vehicle system.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a series hybrid vehicle will be described.
[0033]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power storage system according to the first embodiment and a power system of a vehicle driven using the power storage system. In the figure, a thick solid line indicates a transmission path of mechanical force, a broken line indicates a power line, and a thin solid line indicates a control line.
[0034]
The power train of the vehicle includes a drive motor 4, a continuously variable transmission 5, a differential device 6, and drive wheels 7. The drive motor 4 is a vehicle propulsion source.
[0035]
The generator motor 1 and the drive motor 4 are AC machines such as a three-phase synchronous motor or a three-phase induction motor. The generator motor 1 is mainly used for engine start and power generation, and the drive motor 4 is mainly used for vehicle propulsion and braking. It is done.
[0036]
The generator motor 1 and the drive motor 4 are driven by inverters 8 and 9, respectively. The inverters 8 and 9 are connected to the power storage device 11 through a common DC link 10, convert the DC discharge power of the power storage device 11 into AC power, and supply the AC power to the generator motor 1 and the drive motor 4. AC power generated by the generator motor 1 and the drive motor 4 is converted into DC power to charge the power storage device 11.
[0037]
The inverters 8 and 9 are connected to each other via the DC link 10, so that the electric power generated by the motor during the regenerative operation is directly supplied to the motor during the power running operation without going through the power storage device 11. be able to.
[0038]
The electric power of the power storage device 11 is connected to the DC / DC converter 12 via the DC link 10 and supplies electric power to the auxiliary machine 13 of the vehicle. In the present embodiment, the power storage device 11 is a secondary battery 21.
[0039]
The controller 14 controls the rotational speed, output and torque of the engine 2, the rotational speed and torque of the generator motor 1 and the drive motor 4, charging / discharging of the secondary battery, and the like. A controller (remaining capacity calculation means, internal resistance calculation means, open voltage calculation means, main calculation means, ion concentration distribution calculation means) 14 includes a temperature sensor 15 for detecting the temperature TB of the secondary battery, and a terminal voltage of the secondary battery. Signals from a voltage sensor (voltage value measuring means) 17 for detecting VB, a current sensor (current value measuring means) 18 for detecting a current value IB of the secondary battery, a capacitor temperature sensor 16 and a capacitor current sensor 19 are input. It has a function of calculating the remaining capacity SOC of the secondary battery.
[0040]
Further, it has map data of the internal resistance of the secondary battery with respect to the temperature TB of the secondary battery and the remaining capacity SOC of the secondary battery. Moreover, the active material concentration distribution of the secondary battery can be calculated, and the open circuit voltage of the secondary battery can be calculated. Further, the dischargeable output Pout, max and the chargeable input Pin, max of the secondary battery can be calculated from the internal resistance and open circuit voltage of the secondary battery.
[0041]
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the power storage system according to this embodiment.
[0042]
First, in step S1, the vehicle key is turned ON. Next, in step S2, it is determined whether or not the key is turned off. If it is determined that the key is turned off, the process proceeds to step S3, and the system is stopped. If it is determined in step S2 that the key is on, the process proceeds to step S4.
[0043]
Thereafter, in step S4, the secondary battery voltage measurement, the secondary battery remaining capacity SOC calculation, and the secondary battery active material ion concentration based on the secondary battery voltage are calculated.
[0044]
Next, in step S5, it is determined whether or not the key is turned off. If it is determined that the key is turned off, the process proceeds to step S6 and the system is stopped. If it is determined in step S5 that the key is on, the process proceeds to step S7. And in step S7, the process which measures the electric current value of the secondary battery 21 is performed.
[0045]
In step S8, the ion concentration distribution in the active material after time step Δt is calculated by the diffusion equation. In step S9, the density value C ^Δt The battery open voltage E is calculated from (rn). In step S10, the density distribution value is updated.
[0046]
Then, it progresses to the secondary battery output calculation of step S11, and the dischargeable electric power and chargeable electric power of a secondary battery are calculated. Next, in step S12, the process proceeds to the secondary battery output capacity calculation, and the dischargeable capacity and the chargeable capacity of the secondary battery are calculated. When the calculation in step S12 ends, the process returns to step S5.
[0047]
Next, the secondary battery output calculation routine (S11) will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a secondary battery output calculation routine.
[0048]
In step S21 shown in the figure, a power discharge time t_dis required for the secondary battery is set. In step S22, an initial value P of power and an initial value I of current value are set. E is the open voltage of the secondary battery, Vmin is the lower limit voltage of the secondary battery, R is the internal resistance of the secondary battery, F is the capacity of the secondary battery, the coulomb capacity of the secondary battery is Ah, the voltage at full charge Is Emax, the secondary battery capacity F is obtained by F = Ah × 3600 / Emax.
[0049]
In step S23, C (ri) already calculated in step S8 of FIG. 2 is substituted into CP (ri) as the initial value of the ion concentration distribution in the active material. Then, the time t is set to zero. Further, an initial value SOCP of the remaining capacity SOC is set.
[0050]
In step S24, active material concentration distribution value CP after time step Δt ^Δt (Ri) is calculated. This calculation formula will be described later.
[0051]
In step S25, the active material concentration C ^Δt From (rn), the open circuit voltage E of the secondary battery is calculated. Based on the relationship between the ion concentration value CP in the active material shown in FIG. 4 and the open circuit voltage E, the open circuit voltage E of the secondary battery is obtained from the active material surface ion concentration value CP (rn).
[0052]
In step S26, the secondary battery terminal voltage VT is calculated from the secondary battery open circuit voltage E and the secondary battery current value I. In step S27, the ion concentration distribution value in the active material is updated. In step S28, the secondary battery terminal voltage VT and the secondary battery lower limit voltage Vmin are compared. If the secondary battery terminal voltage VT is larger, the process proceeds to step S29, and the time t is updated. Thereafter, the current value is updated in step S30. When the calculation ends, the process returns to step S24.
[0053]
On the other hand, when the secondary battery terminal voltage VT is smaller, the process proceeds to step S31, and the time t is compared with the power discharge time t_dis required for the secondary battery.
[0054]
When the difference between the time t and the discharge time t_dis of the power required for the secondary battery is larger than the predetermined value, the process proceeds to step S32, the power value P and the current value I of the secondary battery are updated, and the process proceeds to step S23. Return. If the difference between the time t and the discharge time t_dis of the power required for the secondary battery is smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S33, and the power value P is stored as a power value at which the secondary battery can discharge at time t_dis. .
[0055]
Then, the process proceeds to step S34, where the output calculation routine is skipped. The calculation method of the ion concentration distribution value in the active material in step S24 will be described. A model of the active material is shown in FIG. The active material is spherical. It is assumed that there is a concentration distribution only in the radius r direction of the sphere and that it is uniform in the circumferential direction θ direction.
[0056]
The reason for this assumption is that ions are considered to flow out uniformly from the surface of the active material. This system is formulated as shown in FIG.
[0057]
By calculating the difference by differentiating this diffusion equation, the time change of the ion concentration in the active material can be calculated. FIG. 7 shows an equation obtained by differentiating in the radial direction of the sphere. By calculating the equations (1), (2), and (3) in FIG. 7, the ion concentration distribution in the active material can be calculated.
[0058]
Equation (2) is calculated from i = 2 to n-1. n is the number of divisions for the difference calculation and may be changed depending on the accuracy of the calculation. In this embodiment, n = 10.
[0059]
Next, the secondary battery capacity calculation routine in step S12 of FIG. 2 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a secondary battery capacity calculation routine. In step S41, the power P required for the secondary battery is set. In step S42, an initial value I of the current value is set. In step S43, C (ri) calculated in step S7 of FIG. 2 as an initial value of the ion concentration distribution in the active material is substituted into CP (ri), time t is set to zero, and the remaining capacity used in this routine The SOC calculated in step S4 of FIG. 2 is given as the initial value of SOCP.
[0060]
In step S44, the active material concentration distribution value CP after time step Δt ^Δt (Ri) is calculated. Since the calculation method is the same as that described above, a description thereof will be omitted. In step S45, the open circuit voltage E of the secondary battery is calculated. From the relationship between the active material concentration value CP and the open circuit voltage E shown in FIG. 4, the open circuit voltage E of the secondary battery is obtained from the active material surface concentration value CP (rn). In step S46, the secondary battery voltage VT is calculated from the secondary battery open voltage E and the secondary battery current value I.
[0061]
In step S47, the active material concentration distribution value is updated. In step S48, the secondary battery voltage VT and the secondary battery lower limit voltage Vmin are compared. If the secondary battery voltage VT is larger, the process proceeds to step S49, and the time t is updated. In step S50, the current value I is updated. Moreover, the remaining capacity SOC of the secondary battery is calculated, and the voltage E of the secondary battery is calculated from the calculated remaining capacity SOC and the relationship between the remaining capacity SOC of the secondary battery and the voltage E of the secondary battery shown in FIG. Is calculated. When the calculation is completed, the process returns to step S44.
[0062]
On the other hand, if the secondary battery voltage VT is smaller, the process proceeds to step S51. In step S51, the time t is stored as a time t (P) at which the secondary battery can discharge the power P. Thereafter, the process proceeds to step S52, where the capacity calculation routine is skipped.
[0063]
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a parallel hybrid vehicle will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a power storage system according to the second embodiment and a power system of a vehicle driven using the power storage system.
[0064]
In FIG. 9, a thick solid line indicates a transmission path of mechanical force, and a broken line indicates a power line. A thin solid line indicates a control line. The power train of this vehicle includes a generator motor 1, an engine 2, a clutch 3, a drive motor 4, a continuously variable transmission 5, a differential device 6, and drive wheels 7.
[0065]
The output shaft of the generator motor 1, the output shaft of the engine 2, and the input shaft of the clutch 3 are connected to each other, and the output shaft of the clutch 3, the output shaft of the drive motor 4, and the input shaft of the continuously variable transmission 5 are mutually connected. It is connected.
[0066]
When the clutch 3 is engaged, the engine 2 and the drive motor 4 serve as a vehicle propulsion source, and when the clutch 3 is released, only the drive motor 4 serves as a vehicle propulsion source. The driving forces of the engine 2 and the drive motor 4 are transmitted to the drive wheels 7 via the continuously variable transmission 5 and the differential device 6.
[0067]
The generator motor 1 and the drive motor 4 are AC machines such as a three-phase synchronous motor or a three-phase induction motor. The generator motor 1 is mainly used for engine starting and power generation, and the drive motor 4 is mainly used for vehicle propulsion and braking. Used for. In addition, when the clutch 3 is engaged, the generator motor 1 can be used for vehicle propulsion and braking, and the drive motor 4 can be used for engine starting and power generation.
[0068]
The clutch 3 is a powder clutch and can adjust the transmission torque. The clutch 3 may be a dry single plate clutch or a wet multi-plate clutch. The continuously variable transmission 5 is a continuously variable transmission such as a belt type or a toroidal type, and the gear ratio can be adjusted steplessly.
[0069]
The generator motor 1 and the drive motor 4 are driven by inverters 8 and 9, respectively. The inverters 8 and 9 are connected to the power storage device 11 through a common DC link 10, convert the DC discharge power of the power storage device 11 into AC power and supply it to the power generation motor 1 and the drive motor 4. AC power generated by the generator motor 1 and the drive motor 4 is converted into DC power to charge the power storage device 11.
[0070]
The inverters 8 and 9 are connected to each other via the DC link 10, so that the electric power generated by the motor during the regenerative operation is directly supplied to the motor during the power running operation without going through the power storage device 11. be able to. The electric power of the power storage device 11 is connected to the DC / DC converter 12 via the DC link 10 and supplies electric power to the auxiliary machine 13 of the vehicle. In the present embodiment, the power storage device 11 is a secondary battery 21.
[0071]
The controller 14 controls the rotational speed, output and torque of the engine 2, the rotational speed and torque of the generator motor 1 and the drive motor 4, charging / discharging of the secondary battery, and the like.
[0072]
The controller 14 includes a temperature sensor 15 that detects the temperature TB of the secondary battery, a voltage sensor 17 that detects the terminal voltage VB of the secondary battery, a current sensor 18 that detects the current value IB of the secondary battery, and a capacitor temperature sensor 16. Then, a signal from the capacitor current sensor 19 is inputted and has a function of calculating the remaining capacity SOC of the secondary battery.
[0073]
Also, it has map data of the secondary battery's internal resistance against the secondary battery's temperature TB and the remaining capacity SOC of the secondary battery, calculates the active material concentration distribution of the secondary battery, and opens the secondary battery. The voltage can be calculated.
[0074]
Further, the dischargeable output Pout, max and the chargeable input Pin, max of the secondary battery can be calculated from the internal resistance R and the open circuit voltage E of the secondary battery. Since the flowchart explaining the operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
[0075]
In addition, regardless of 1st Embodiment, 2nd Embodiment, it is equipped with the generator which can charge an electrical storage apparatus, and the discharger which can discharge the electricity of an electrical storage apparatus, and the structure which can charge and discharge a storage battery repeatedly In this system, the effect of the present invention can be obtained.
[0076]
The results of calculating the output and capacity of the secondary battery by solving the active material diffusion equations of the first and second embodiments using the secondary battery as the power storage device will be described.
[0077]
FIG. 10 shows the battery voltage change during constant current discharge. The symbol “□” in the figure indicates the experimental value, and the solid line indicates the calculated value. Since the discharge stop time of 1350 seconds coincides with the experimental value and the calculated value, the discharge capacity can be calculated with high accuracy.
[0078]
However, since it was not possible to calculate accurately until around 150 seconds from the start of discharge, an error occurred in the calculation of the power that can be discharged within 150 seconds. A calculation method taken to increase the calculation accuracy will be described in a fourth embodiment described later.
[0079]
Next, a third embodiment in which an electric double layer capacitor is used instead of the secondary battery will be described. Since the system block diagram and the flowchart are the same as those of the first and second embodiments to which the battery is applied, the description thereof is omitted.
[0080]
In step S22, step S30, and step S32 in FIG. 3, and in step S42 and step S50 in FIG. 8, when the power and current values are initialized and updated, the capacitance of the electric double layer capacitor is F, Substitute the internal resistance for R and perform the calculation.
[0081]
FIG. 11 shows the result of calculating the voltage change of the electric double layer capacitor. The symbol “□” in the figure indicates the experimental value, and the solid line indicates the calculated value. The broken line is the conventional result that does not solve the diffusion equation. Since the voltage change of the electric double layer capacitor can be calculated with high accuracy, the output and the capacity can be calculated with high accuracy.
[0082]
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, a model having an electric double layer between the battery active material and the electrolyte is created and calculated in order to increase the calculation accuracy of the dischargeable power of the battery. The electric double layer here has the same principle as the electric double layer capacitor described in the third embodiment, but is different in configuration.
[0083]
FIG. 12 shows a calculation model. An electric double layer model can be expressed by an equivalent circuit in which a capacitor is connected in parallel with the battery. The relationship between the open circuit voltage Ec and the internal resistance Rc with respect to the remaining capacity SOCc of the electric double layer is as shown in FIG. As illustrated, when the remaining capacity SOCc of the electric double layer is 100%, the voltage is the same as that of the remaining capacity SOC 100% of the battery. The internal resistance Rc of the electric double layer is smaller than the internal resistance R of the battery.
[0084]
Since the flowchart according to the fourth embodiment is basically the same as that of the first embodiment described above, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. First, the vehicle key is turned ON in step S1 of FIG. In step S2, it is determined whether the key is off. If it is determined that the key is off, the process proceeds to step S3 and the system stops. If it is determined in step S2 that the key is on, the process proceeds to step S4.
[0085]
In step S4, the voltage Ec of the secondary battery Eb and the electric double layer is measured, and the remaining capacity SOC of the secondary battery and the remaining capacity SOCc of the electric double layer are calculated from the measured voltages Eb and Ec. The ion concentration C in the active material of the secondary battery is calculated from the voltage Eb.
[0086]
In step S5, it is determined whether the key has been turned off. If it is determined that the key is off, the process proceeds to step S6 and the system stops. If it is determined in step S5 that the key is on, the process proceeds to step S7. In step S7, the current value It flowing through the battery and the electric double layer is measured. The current value Ib flowing through the battery and the current value Ic flowing through the electric double layer are calculated from the equations (4) and (5) in FIG.
[0087]
In step S8, the ion concentration distribution C (ri) i = 1 to n in the active material after time step Δt is calculated by the diffusion equation.
[0088]
Further, the remaining capacity SOCc of the electric double layer is calculated from the equation (6) in FIG. Fc in Formula (6) is the capacity of the electric double layer. Next, in step S9, the density value C ^Δt The battery open voltage Eb is calculated from (rn). Further, the open voltage Ec of the electric double layer is calculated from the calculated remaining capacity SOCc and the relationship of the electric double layer remaining capacity-open voltage in FIG.
[0089]
Thereafter, the density distribution value is updated in step S10. In step S11, the dischargeable power and the chargeable power of the secondary battery are calculated. In step S12, the dischargeable capacity and the chargeable capacity of the secondary battery are calculated. When the calculation in step S12 ends, the process returns to step S5.
[0090]
Next, the output calculation routine of FIG. 3 will be described. In step S21, a discharge time t_dis of power required for the secondary battery is set. In step S22, an initial value P of power and an initial value I of current value are set. The power is given by equation (7) in FIG. 15, and the current value is given by equation (8) in FIG. Et and Rt in the equations (7) and (8) are calculated from the equations (9) and (10) in FIG.
[0091]
F in the equations (7) and (8) is the capacity of the secondary battery. As the initial value of the ion concentration distribution in the active material in step S23, C calculated in step S8 of FIG. ^Δt Substitute (ri) for CP (ri). Set time t to zero.
[0092]
As the initial value of the remaining electric capacity SOCPc of the electric double layer, the electric double layer remaining capacity SOCc calculated in step S8 of FIG. 2 is given. Active material concentration distribution value CP after time step Δt in step S24 ^Δt (Ri) is calculated by the equations (1) to (3) in FIG. The current value Ib of the battery calculated in step S22 is substituted for the current value I in the equation (3) in FIG. Further, the remaining capacity SOCPc of the electric double layer is calculated from the equation (11) in FIG. In step S25, the active material concentration CP ^Δt From (rn), the open circuit voltage Eb of the secondary battery is calculated.
[0093]
Further, the open voltage Ec of the electric double layer is calculated from the relationship between the remaining capacity SOCPc of the electric double layer and the remaining capacity of the electric double layer-electric double layer open voltage in FIG. In step S26, the terminal voltage VT of the secondary battery and the electric double layer parallel circuit is calculated from equation (12) in FIG.
[0094]
Et and Rt in equation (12) are calculated from equations (9) and (10) in FIG. In step S27, the ion concentration distribution value in the active material is updated. In step S28, the terminal voltage VT and the lower limit voltage Vmin of the secondary battery and the electric double layer are compared. If the terminal voltage VT of the secondary battery and the electric double layer is larger, the process proceeds to step S29, and the time t is Updated. In step S30, current values It and Ib are calculated and updated from equations (13) and (14) in FIG.
[0095]
When the calculation ends, the process returns to step S24. If the secondary battery terminal voltage VT is smaller, the process proceeds to step S31, and the time t is compared with the power discharge time t_dis required for the secondary battery. When the difference between the time t and the discharge time t_dis of the power required for the secondary battery is larger than the predetermined value, the process proceeds to step S32, and the power value P is updated by the equation (16) in FIG. ) And formula (12), the current value I is updated. F in Formula (16) is a capacity | capacitance of a secondary battery.
[0096]
When step S32 ends, the process returns to step S23. If the difference between the time t and the discharge time t_dis of the power required for the secondary battery is smaller than a predetermined value, the process proceeds to step 33, and the power value P is stored as a power value that the secondary battery can discharge at time t_dis. The Proceeding to step S34, the output calculation routine is skipped.
[0097]
Next, the secondary battery capacity calculation routine in step S12 of FIG. 2 will be described. FIG. 8 shows a flowchart of a secondary battery capacity calculation routine. In step S41, the power P required for the secondary battery is set. In step S42, the current value Ib of the battery and the current value Ic of the electric double layer are calculated from the expressions (13), (14), and (15) in FIG. 15, and are set as initial values.
[0098]
In step S43, C (ri) calculated in step 7 of FIG. 2 is substituted for CP (ri) as an initial value of the ion concentration distribution in the active material, and time t is set to zero. As the initial value of the remaining electric capacity SOCPc of the electric double layer, the electric double layer remaining capacity SOCc calculated in step S8 of FIG. 2 is given.
[0099]
In step S44, the active material concentration distribution value CP after time step Δt ^Δt (Ri) is calculated using equations (1) to (3) in FIG. The current value Ib of the battery calculated in step S22 is substituted for the current value I in the equation (3) in FIG. Further, the remaining capacity SOCPc of the electric double layer is calculated from the equation (11) in FIG.
[0100]
In step S45, the active material concentration CP ^Δt From (rn), the open circuit voltage Eb of the secondary battery is calculated. Further, the open voltage Ec of the electric double layer is calculated from the relationship between the remaining capacity SOCPc of the electric double layer and the remaining capacity of the electric double layer-electric double layer open voltage in FIG.
[0101]
In step S46, the terminal voltage VT of the secondary battery and the electric double layer parallel circuit is calculated from equation (12) in FIG. Et and Rt in equation (12) are calculated from equations (9) and (10) in FIG. In step S47, the active material concentration distribution value is updated. In step S48, the secondary battery voltage VT and the secondary battery lower limit voltage Vmin are compared. If the secondary battery voltage VT is larger, the process proceeds to step S49 and the time t is updated. In step S50, current values It and Ib are calculated and updated from equations (13) and (14) in FIG. When the calculation is completed, the process returns to step S44. If the secondary battery voltage VT is smaller, the process proceeds to step S51. In step S51, time t is stored as time t (P) during which the secondary battery can discharge power P. Proceeding to step S52, the process skips the capacity calculation routine.
[0102]
Hereinafter, the result of implementing the fourth embodiment will be described. Changes in battery voltage during constant current discharge are shown in FIGS. FIG. 16 is a diagram showing from the start of discharge until 1350 sec after the end of discharge, and FIG. 17 is a diagram showing from 30 sec after the start of discharge.
[0103]
The symbol “□” in the figure indicates the experimental value, and the solid line indicates the calculated value. In FIG. 10 showing the results of the first embodiment and the second embodiment, it is understood that there is an effect because the portion where the calculated value and the experimental value do not match is matched.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an output calculation routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an ion concentration in an active material and a battery open voltage.
FIG. 5 is an explanatory view showing a calculation model of an active material.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an ion concentration calculation formula in an active material.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a formula for calculating the ion concentration in the active material.
FIG. 8 is a flowchart showing a capacity calculation routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a system block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing changes in battery voltage during constant current discharge.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing changes in electric double layer capacitor voltage during constant current discharge.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a calculation model of the fourth embodiment.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a remaining capacity and an open circuit voltage of the electric double layer.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a calculation formula for each variable;
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a calculation formula for each variable;
FIG. 16 is a characteristic diagram showing an implementation result according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a characteristic diagram showing experimental results according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a characteristic diagram showing a relationship between an open circuit voltage and an internal resistance of a lithium ion battery.
FIG. 19 is a characteristic diagram showing a relationship between dischargeable power and chargeable power of a lithium ion battery.
FIG. 20 is a characteristic diagram showing the relationship between the open-circuit voltage of the capacitor and the internal resistance.
FIG. 21 is a characteristic diagram showing a relationship between a dischargeable power and a chargeable power of a capacitor.
FIG. 22 is a characteristic diagram showing a change in battery voltage during discharge.
FIG. 23 is a characteristic diagram showing a change in battery voltage during discharge.
FIG. 24 is a characteristic diagram showing a change in battery voltage during discharge.
[Explanation of symbols]
1 Generator motor
2 Engine
3 Clutch
4 Drive motor
5 continuously variable transmission
6 Actuator
7 Drive wheels
8 Inverter for generator motor
9 Inverter for drive motor
10 DC link
11 Secondary battery
12 DC / DC converter
13 Vehicle auxiliary equipment
14 Controller
15 Secondary battery temperature sensor
16 Capacitor temperature sensor
17 Power storage device voltage sensor
18 Secondary battery current sensor
19 Capacitor current sensor
21 Secondary battery
22 capacitors

Claims

A power storage device to which one or a plurality of secondary batteries are connected;
Current value measuring means for measuring a current value flowing into the power storage device;
Voltage value measuring means for measuring an output voltage value of the power storage device;
A remaining capacity calculating means for calculating a remaining capacity of the power storage device based on an integrated value of the current value measured by the current value measuring means or a voltage value measured by the voltage value measuring means;
Internal resistance calculating means for calculating the internal resistance of the power storage device based on the remaining capacity calculated by the remaining capacity calculating means;
An open-circuit voltage calculating means for calculating an open-circuit voltage of the power storage device;
Based on the internal resistance calculated by the internal resistance calculating means and the open voltage calculated by the open voltage calculating means, the dischargeable power, chargeable power, dischargeable capacity, and chargeable capacity of the power storage device are calculated. Main calculation means for
Furthermore, the open circuit voltage calculation means includes:
On the basis of the current value measured by the current value measuring means, an ion concentration distribution calculating means for calculating the ion concentration distribution in the active material forming the secondary battery is provided, and calculated by the ion concentration distribution calculating means. A power storage system, wherein an open circuit voltage of the power storage device is calculated from an ion concentration distribution in an active material.

The power storage system according to claim 1, wherein the ion concentration distribution calculating unit calculates an ion concentration distribution using a diffusion equation.

The open circuit voltage calculation means calculates the open circuit voltage of the power storage device based on the relationship between the ion concentration measured in advance and the power storage device open voltage. Power storage system.

The power storage system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power storage device includes a secondary battery and a capacitor connected in parallel.

The power storage system according to claim 4, wherein the secondary battery is a lithium ion secondary battery.

The power storage system according to claim 4, wherein the capacitor is an electric double layer capacitor.