JP4582583B2 - Secondary battery remaining capacity calculation method - Google Patents

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Description

この発明は、ニューラルネットを用いた車両用蓄電装置の内部状態(特にその蓄電状態)の検出技術の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a technique for detecting the internal state (particularly, the state of charge) of a vehicle power storage device using a neural network.

たとえば鉛蓄電池のような二次電池では劣化の程度により、電池の電圧又は電流に関連する電気量(たとえば電圧、開路電圧、内部抵抗など)とSOCや残存容量(SOH)との相関関係がばらつくために、劣化の進行とともにSOCやSOHの検出精度が悪化するという問題や電池ごとのSOCやSOHのばらつきなどがあり、大量生産される二次電池のSOCやSOHを個別に高精度に検出することは困難とされていた。このため、安全性の観点からこれらばらつきを含んで二次電池の使用可能充放電範囲を狭く設定せざるを得ないという問題もあった。   For example, in a secondary battery such as a lead-acid battery, the correlation between the amount of electricity (for example, voltage, open circuit voltage, internal resistance, etc.), SOC, and remaining capacity (SOH) varies depending on the degree of deterioration. For this reason, there are problems that the detection accuracy of SOC and SOH deteriorates as the deterioration progresses, and variations in SOC and SOH for each battery, and the SOC and SOH of secondary batteries that are mass-produced are individually detected with high accuracy. It was considered difficult. For this reason, from the viewpoint of safety, there is also a problem that the usable charge / discharge range of the secondary battery must be set narrow including these variations.

この問題を改善するため、被測定対象の特性ばらつきに柔軟に対応可能なニューラルネットワークを用いてSOCやSOHを検出する方法(以下、ニューラルネット式電池状態検出技術)が提案されている(特許文献1、2)。   In order to improve this problem, a method of detecting SOC and SOH using a neural network that can flexibly cope with characteristic variations of the measurement target (hereinafter referred to as a neural network type battery state detection technique) has been proposed (Patent Literature). 1, 2).

更に詳しく説明すると、特許文献1は、少なくとも開路電圧OCV、放電開始直後電圧VO及び内部抵抗Rを入力パラメータとして、既に学習済みニューラルネットにより演算して残存容量Teを検出することを提案している。   More specifically, Patent Document 1 proposes that the remaining capacity Te is detected by calculating with an already learned neural network using at least the open circuit voltage OCV, the voltage VO immediately after the start of discharge, and the internal resistance R as input parameters. .

また、特許文献2は、バッテリ電圧、電流、内部インピーダンス(交流法による検出)及び温度を学習済みの第1のニューラルネットに導入してバッテリ劣化情報を演算し、このバッテリ劣化情報とバッテリ電圧、電流、内部インピーダンスとを学習済みの第2のニューラルネットに導入して電池の残存容量を演算することを提案している。
特開平9−243716号公報 特開2003−249271号公報
Patent Document 2 introduces battery voltage, current, internal impedance (detection by an alternating current method) and temperature into a learned first neural network to calculate battery deterioration information, and this battery deterioration information and battery voltage, It has been proposed to calculate the remaining capacity of the battery by introducing current and internal impedance into a learned second neural network.
JP-A-9-243716 JP 2003-249271 A

しかしながら、上記した特許文献1、2によるニューラルネット式電池状態検出技術を用いたSOCやSOHなどの判定は、ニューラルネット演算を行わない残存容量検出方法に比べて回路規模や演算規模の負担が格段に大きいにもかかわらず、残存容量検出精度の誤差が大きく、実用化のために更なる検出精度向上が必要となっていた。また、このニューラルネットを用いる演算方法の検出精度向上を回路規模や演算規模の増大を抑止しつつ行うことも要望されていた。 However, the determination of SOC, SOH, etc. using the neural network type battery state detection technology according to Patent Documents 1 and 2 described above is much more burdensome on the circuit scale and computation scale than the remaining capacity detection method that does not perform neural network computation. However, there is a large error in the remaining capacity detection accuracy, and further improvement in detection accuracy is required for practical use. It has also been desired to improve the detection accuracy of the calculation method using the neural network while suppressing an increase in circuit scale and calculation scale.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、過重な演算負担を回避しつつすぐれた残存容量情報をニューラルネット演算により抽出可能な二次電池の残存容量演算方法を提供することをその目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery remaining capacity calculation method capable of extracting excellent remaining capacity information by neural network calculation while avoiding an excessive calculation burden. It is said.

本発明の二次電池の残存容量演算方法は、二次電池から検出した電池状態データを用いた演算により得た演算値又は前記電池状態データを入力パラメータとして前記二次電池の蓄電状態量をニューラルネットを用いて演算する二次電池の残存容量演算方法において、前記入力パラメータは、前記二次電池の電圧V又はその満充電時の値との比、開路電圧Vo又はその満充電時の値との比、内部抵抗R又はその満充電時の値との比、所定の関数値f(Vo,R)及び電流Iを少なくとも含み、前記関数値f(Vo,R)は、前記開路電圧Voと内部抵抗Rとを入力変数とし前記二次電池の現時点の放電可能電流量に相関を有する関数値であることを特徴としている。 The method for calculating the remaining capacity of a secondary battery according to the present invention includes a calculation value obtained by a calculation using battery state data detected from a secondary battery or a storage state amount of the secondary battery as an input parameter. In the method for calculating the remaining capacity of the secondary battery calculated using a net, the input parameter includes a ratio to the voltage V of the secondary battery or a value when fully charged, an open circuit voltage Vo or a value when fully charged. Ratio of the internal resistance R or its value at full charge, a predetermined function value f (Vo, R) and a current I, and the function value f (Vo, R) is equal to the open circuit voltage Vo. The internal resistance R is an input variable and is a function value having a correlation with the current dischargeable current amount of the secondary battery.

このようにすれば、電池劣化の程度や使用履歴が異なる種々の二次電池に対して、ニューラルネット演算回路の回路規模や演算規模の増大を抑止しつつ二次電池の残存容量演算精度を良好に向上できることがわかった。   In this way, with respect to various secondary batteries with different degrees of battery deterioration and usage history, the remaining battery capacity calculation accuracy is good while suppressing the increase in the circuit scale and computation scale of the neural network arithmetic circuit. It was found that it can be improved.

とりわけこの二次電池の残存容量演算方法では、時間順次にサンプリングされた多数の電圧Vと電流Iとのペアからなる電圧電流履歴をニューラルネットの入力パラメータとして採用しないので、ニューラルネット演算の回路規模や演算処理負担を著しく低減することができる。 In particular, in this method of calculating the remaining capacity of the secondary battery, the voltage / current history consisting of a large number of time-sequentially sampled pairs of voltage V and current I is not adopted as an input parameter of the neural network. And calculation processing load can be significantly reduced.

更に説明すると、本発明では、開路電圧Vo及び内部抵抗Rというそれぞれ電池劣化と残存容量とにそれぞれ異なる相関をもつ二つのパラメータを入力変数とする関数値f(Vo,R)をニューラルネット演算の入力変数とするため、電池劣化が残存容量に与える影響を良好に入力パラメータとしてニューラルネットに入力することができる。これにより、ニューラルネットの回路規模や演算規模を減らしつつ適切な入力パラメータを用いての高精度の残存容量演算が可能となることがわかった。   More specifically, in the present invention, a function value f (Vo, R) having two parameters having different correlations between the battery deterioration and the remaining capacity, that is, the open circuit voltage Vo and the internal resistance R, respectively, is input to the neural network. Since the input variable is used, the influence of battery deterioration on the remaining capacity can be satisfactorily input as an input parameter to the neural network. As a result, it has been found that the remaining capacity can be calculated with high accuracy using appropriate input parameters while reducing the circuit scale and computation scale of the neural network.

つまり、電圧履歴及び電流履歴から求めた特定の関数値(開路電圧Vo、内部抵抗R)を入力パラメータとして複合的な関数値f(Vo,R)を演算し、この関数値f(Vo,R)をニューラルネットの残存容量演算に採用する。関数値f(Vo,R)は、開路電圧Vo及び内部抵抗Rから求めた現時点の放電可能電流量に関連する関数とされることが好ましい。この現時点の放電可能電流量に関連する関数を残存容量のニューラルネット演算における入力パラメータとすると演算精度の向上に非常に有効であることがわかった。   That is, a complex function value f (Vo, R) is calculated using a specific function value (open circuit voltage Vo, internal resistance R) obtained from the voltage history and current history as an input parameter, and this function value f (Vo, R) is calculated. ) Is used to calculate the remaining capacity of the neural network. The function value f (Vo, R) is preferably a function related to the current dischargeable current amount obtained from the open circuit voltage Vo and the internal resistance R. It was found that the function related to the current dischargeable current amount as an input parameter in the neural network calculation of the remaining capacity is very effective in improving the calculation accuracy.

なお、上記で言う蓄電状態量は残存容量(SOH)や残存容量率(SOC)を含む。入力パラメータとして用いる二次電池の電圧(端子電圧)や電流としては、ノイズ低減などのためにその直流成分をローパスフィルタで抽出したり、直前の所定期間における平均値を演算したりすることが好適である。開路電圧Voや内部抵抗Rは、過去の電圧・電流データから従来通り近似的に演算することができる。   Note that the state of charge state mentioned above includes the remaining capacity (SOH) and the remaining capacity ratio (SOC). As the voltage (terminal voltage) and current of the secondary battery used as input parameters, it is preferable to extract the DC component with a low-pass filter for noise reduction or to calculate the average value in the immediately preceding predetermined period. It is. The open circuit voltage Vo and the internal resistance R can be calculated approximately from the past voltage / current data as usual.

更に説明すると、二次電池は劣化度合いにより放電可能量が変動し、劣化度合いは開路電圧Voや内部抵抗Rに相関を有するため、蓄電状態量の算出において劣化度合いの影響を加味するため、開路電圧Voや内部抵抗Rをニューラルネット演算の入力パラメータとすることは好ましいと考えられる。しかし、本発明で用いる開路電圧Voと内部抵抗Rとの関数のうち、二次電池の放電可能電流を表す関数値f(Vo,R)は、開路電圧Voや内部抵抗R個々よりも更に劣化状態や蓄電状態量(たとえばSOCやSOH)に更に強い相関をもつため、この放電可能量相関関数値f(Vo,R)をニューラルネット演算の入力パラメータとすることにより、演算処理負担や回路規模増大を抑止しつつ高精度の演算が実現できたものと推定される。   More specifically, since the dischargeable amount of the secondary battery varies depending on the degree of deterioration, and the degree of deterioration has a correlation with the open circuit voltage Vo and the internal resistance R, the influence of the degree of deterioration is taken into account in the calculation of the state of charge. It is considered preferable to use the voltage Vo and the internal resistance R as input parameters for the neural network operation. However, among the functions of the open circuit voltage Vo and the internal resistance R used in the present invention, the function value f (Vo, R) representing the dischargeable current of the secondary battery is further deteriorated than the open circuit voltage Vo and the internal resistance R. Since there is a stronger correlation with the state and the state of charge state (for example, SOC and SOH), by using this dischargeable amount correlation function value f (Vo, R) as an input parameter of the neural network operation, the processing load and circuit scale are increased. It is presumed that high-accuracy calculation was realized while suppressing the increase.

なお、ニューラルネットへの入力パラメータとしての電圧、開路電圧Vo、内部抵抗Rは、それぞれそれらを線形変換した関数を包含するものとする。たとえば、K1、K2を定数とする時、電圧Vの代わりに、K1・V+K2を用いてもよい。入力パラメータVと、入力パラメータ(K1・V+K2)との出力誤差はニューラルネット演算により容易に収束させることができる。   Note that the voltage, the open circuit voltage Vo, and the internal resistance R as input parameters to the neural network include functions obtained by linearly converting them. For example, when K1 and K2 are constants, K1 · V + K2 may be used instead of the voltage V. The output error between the input parameter V and the input parameter (K1 · V + K2) can be easily converged by a neural network operation.

なお、上記した電圧Vの満充電比とは満充電時の電圧Vfを分母、電圧の今回値を分子とする比であり、上記した開路電圧Voの満充電比とは満充電時の開路電圧Vofを分母、開路電圧Voの今回値を分子とする比であり、内部抵抗Rの満充電比とは、満充電時の内部抵抗Rを分母、内部抵抗Rの今回値を分子とする比を言うものとする。このような満充電比を採用することにより、異なる電池間の比較が適切となるため検出精度が向上することがわかった。   The full charge ratio of the voltage V is a ratio with the voltage Vf at the time of full charge as a denominator and the current value of the voltage as a numerator, and the full charge ratio of the open circuit voltage Vo is an open circuit voltage at the time of full charge. Vof is the ratio with the current value of the open circuit voltage Vo as the numerator, and the full charge ratio of the internal resistance R is the ratio with the internal resistance R at the time of full charge as the denominator and the current value of the internal resistance R as the numerator. Say it. It has been found that by adopting such a full charge ratio, the detection accuracy is improved because comparison between different batteries becomes appropriate.

好適な態様において、前記関数値f(Vo,R)は、少なくとも開路電圧Voと内部抵抗Rとの比(Vo/R)を入力変数とする関数値に相関を有する関数値である。このようにすれば、この比(Vo/R)が電池劣化度合いを良好に示すため蓄電状態量のニューラルネット演算において、蓄電状態量に相関をもつ劣化レベルを示す入力パラメータとして好適であることがわかった。 In a preferred embodiment, the function value f (Vo, R) is a function value having a correlation function value of an input variable ratio between at least the open circuit voltage Vo and internal resistance R (Vo / R). In this way, since this ratio (Vo / R) indicates the degree of battery deterioration, it is preferable that the ratio is suitable as an input parameter indicating a deterioration level correlated with the storage state amount in the neural network calculation of the storage state amount. all right.

好適な態様において、前記関数値f(Vo,R)は、関数値Vo・Vo/Rに相関を有する関数値である。これにより、蓄電状態量演算精度を更に向上できることがわかった。なお、相関関数値f(Vo,R)は、Vo、Rをそれぞれ線形変換して次のような関数とすることができる。これにより、蓄電状態量演算精度を更に向上できることがわかった。k1〜k4は定数である。好適にはk1は1、k2〜k4は0とされる。   In a preferred aspect, the function value f (Vo, R) is a function value having a correlation with the function value Vo · Vo / R. Thereby, it turned out that the electrical storage state amount calculation precision can further be improved. The correlation function value f (Vo, R) can be converted into the following function by linearly converting Vo and R, respectively. Thereby, it turned out that the electrical storage state amount calculation precision can further be improved. k1 to k4 are constants. Preferably, k1 is 1, and k2 to k4 are 0.

f(Vo,R)=k1・((Vo+k2)・(Vo+k2)+k3)/(R+k4)
好適な態様において、前記関数値f(Vo,R)は、Vmを所定電圧とする時、関数値(VmーVo)/Rとされる。これにより、蓄電状態量演算精度を更に向上できることがわかった。なお、関数値f(Vo,R)は、Vo、Rをそれぞれ線形変換して次のような関数とすることができる。k1〜k3は定数である。好適にはk1は1、k2〜k3は0とされる。
f (Vo, R) = k1. ((Vo + k2). (Vo + k2) + k3) / (R + k4)
In a preferred embodiment, the function value f (Vo, R) is a function value (Vm−Vo) / R when Vm is a predetermined voltage. Thereby, it turned out that the electrical storage state amount calculation precision can further be improved. The function value f (Vo, R) can be converted into the following function by linearly converting Vo and R, respectively. k1 to k3 are constants. Preferably, k1 is 1, and k2 to k3 are 0.

f(Vo,R)=k1・((VmーVo)+k2)/(R+k3)
好適な態様において、前記所定電圧Vmは放電終止電圧とされる。これにより、蓄電状態量演算精度を更に向上できることがわかった。
f (Vo, R) = k1 · ((Vm−Vo) + k2) / (R + k3)
In a preferred embodiment, the predetermined voltage Vm is a discharge end voltage. Thereby, it turned out that the electrical storage state amount calculation precision can further be improved.

好適な態様において、前記所定の関数値f(Vo,R)は、その今回値を関数値f(Vop,Rp)、その満充電時の値をf(Vof、Rf)とする時、f(Vop,Rp)/f(Vof、Rf)である。このように満充電比を採用することにより、異なる電池間の比較が適切となるため検出精度が向上することがわかった。   In a preferred aspect, the predetermined function value f (Vo, R) is f (Vop, Rp) when the current value is the function value f (Vop, Rp) and the fully charged value is f (Vof, Rf). Vop, Rp) / f (Vof, Rf). It has been found that by adopting the full charge ratio in this way, comparison between different batteries becomes appropriate and detection accuracy is improved.

本発明の車両用蓄電装置のニューラルネットを用いる演算方法を実施例を参照して図面に沿って具体的に説明する。 A calculation method using a neural network of a vehicle power storage device of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

(回路構成)
実施例1の車両用蓄電装置のニューラルネットを用いる演算方法について以下に説明する。まず、装置の回路構成を図1に示すブロック図を参照して説明する。
(Circuit configuration)
A calculation method using the neural network of the vehicle power storage device of the first embodiment will be described below. First, the circuit configuration of the apparatus will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

101は車載蓄電装置(以下、バッテリとも呼ぶ)、102はこの車載蓄電装置を充電する車載発電機、103は車載蓄電装置101から給電される車載電気負荷をなす電気装置、104は車載蓄電装置101の充放電電流を検出する電流センサ、105は車載蓄電装置101の状態を検出する電子回路装置である蓄電池状態検知装置、106は前段処理回路、107は前段処理回路106から入力される各種の入力パラメータ(入力信号)をニューラルネット演算して所定の蓄電状態量(この実施例ではSOC)を出力するニューラルネット部、108はニューラルネット部107などから読み込んだ信号に基づいて車載発電機102の発電量を制御する発電機制御装置である。前段処理回路106及びニューラルネット部107はマイコン装置によるソフトウエア演算により実現されるが、専用のハードウエア回路により構成されてよいことはもちろんである。   101 is an in-vehicle power storage device (hereinafter also referred to as a battery), 102 is an in-vehicle generator that charges the in-vehicle power storage device, 103 is an electric device that forms an in-vehicle electric load fed from the in-vehicle power storage device 101, and 104 is an in-vehicle power storage device 101. A current sensor for detecting the charge / discharge current of the battery, 105 is a storage battery state detection device which is an electronic circuit device for detecting the state of the in-vehicle power storage device 101, 106 is a pre-processing circuit, and 107 is various inputs input from the pre-processing circuit 106. A neural network unit that outputs a predetermined storage state quantity (SOC in this embodiment) by performing a neural network operation on a parameter (input signal), and 108 is a power generation unit of the in-vehicle generator 102 based on a signal read from the neural network unit 107 or the like. A generator control device for controlling the amount. The pre-processing circuit 106 and the neural network unit 107 are realized by software calculation by a microcomputer device, but may be configured by a dedicated hardware circuit.

前段処理回路106は、車載蓄電装置101の電圧Vと電流センサ104からの電流Iとのペアを一定時間ごとに同時にサンプリングして読み込んで所定期間記憶し、これらの電圧・電流ペアに基づいて後述のニューラルネット部107にて入力パラメータとして用いる所定の関数値(平均電圧Va、平均電流Ia、開路電圧Vo、内部抵抗R、放電可能電流量相関関数値Vo・Vo/R)を演算する。Vaは直近の所定期間における二次電池101の電圧Vの平均値、Iaは直近の所定期間における二次電池101の充放電電流Iの平均値である。このような平均値演算は簡単に行うことができる。Va、Iaの演算にローパスフィルタ出力を用いてもよい。   The pre-processing circuit 106 simultaneously samples and reads a pair of the voltage V of the in-vehicle power storage device 101 and the current I from the current sensor 104 at regular time intervals and stores them for a predetermined period, and based on these voltage / current pairs, will be described later. The neural network unit 107 calculates predetermined function values (average voltage Va, average current Ia, open circuit voltage Vo, internal resistance R, dischargeable current amount correlation function value Vo · Vo / R) used as input parameters. Va is an average value of the voltage V of the secondary battery 101 in the latest predetermined period, and Ia is an average value of the charge / discharge current I of the secondary battery 101 in the latest predetermined period. Such an average value calculation can be easily performed. A low-pass filter output may be used for the calculation of Va and Ia.

開路電圧Vo及び内部抵抗Rを演算する方法を図2を用いて説明する。図2は、所定インタバルでサンプリングし記憶している平均電圧Vaと平均電流Iaとのペアの二次元分布を示す電圧ー電流分布図である。各電圧電流ペアから最小自乗法により平均電圧Vaと電流Iaとの関係を示す直線近似式Lを演算、創成し、この直線近似式により切片(開路電圧Vo)及び/又は傾斜(内部抵抗R)を平均電圧Vaと平均電流Iaとのペアが入力されるごとに演算して開路電圧Vo及び内部抵抗Rを算出する。この種の最小自乗法を用いた直線近似式の創成と、この直線近似式を用いた開路電圧の抽出自体は公知事項であるため、更なる説明は省略する。その後、今回採用した新規な入力パラメータとしての放電可能電流量相関関数値f(Vo,R)=Vo・Vo/R=Pmが算出される。なお、このPmは、現時点の放電可能電力に正相関を有する関数である。   A method of calculating the open circuit voltage Vo and the internal resistance R will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a voltage-current distribution diagram showing a two-dimensional distribution of pairs of average voltage Va and average current Ia sampled and stored at a predetermined interval. From each voltage-current pair, a linear approximation formula L indicating the relationship between the average voltage Va and the current Ia is calculated and generated by the least square method, and the intercept (open circuit voltage Vo) and / or the slope (internal resistance R) is calculated by this linear approximation formula. Is calculated each time a pair of the average voltage Va and the average current Ia is input, and the open circuit voltage Vo and the internal resistance R are calculated. Since the creation of a linear approximation formula using this kind of least squares method and the extraction of the open circuit voltage using this linear approximation formula are known matters, further explanation is omitted. Thereafter, a dischargeable current amount correlation function value f (Vo, R) = Vo.Vo / R = Pm is calculated as a new input parameter adopted this time. This Pm is a function having a positive correlation with the current dischargeable power.

次に、平均電圧Va、開路電圧Vo、内部抵抗R、関数値f(Vo,R)の満充電比が算出される。これらの満充電比とは、満充電時における平均電圧Va、満充電時における開路電圧Vo、内部抵抗R、関数値f(Vo,R)の値に対するそれれの今回値の比を言う。具体的には、直近の満充電時の平均電圧Vaの値である満充電平均電圧Vaf、直近の満充電時の開路電圧Voの値である満充電開路電圧Vof、直近の満充電時の内部抵抗Rの値である満充電内部抵抗Rf、直近の満充電時の関数値f(Vo,R)の値である満充電関数値f(Vof,Rf)が、直近の満充電時に演算され、記憶されている。これらの値と今回算出した値とを用いて、比Va/Vaf、比Vo/Vof、比R/Rf、比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)がニューラルネット演算の入力パラメータとして算出される。   Next, the full charge ratio of the average voltage Va, the open circuit voltage Vo, the internal resistance R, and the function value f (Vo, R) is calculated. These full charge ratios refer to the ratio of the current value to the average voltage Va at full charge, the open circuit voltage Vo at full charge, the internal resistance R, and the function value f (Vo, R). Specifically, the full charge average voltage Vaf which is the value of the average voltage Va at the time of the latest full charge, the full charge open circuit voltage Vof which is the value of the open circuit voltage Vo at the time of the latest full charge, the internal at the time of the latest full charge The full charge internal resistance Rf, which is the value of the resistance R, and the full charge function value f (Vof, Rf), which is the value of the function value f (Vo, Rf) at the time of the latest full charge, are calculated at the time of the latest full charge, It is remembered. Using these values and the values calculated this time, the ratio Va / Vaf, ratio Vo / Vof, ratio R / Rf, ratio (VoVoR) / (VofVof / Rf) are input to the neural network calculation. Calculated as a parameter.

なお、満充電平均電圧Vaf、満充電開路電圧Vof、満充電内部抵抗Rf、満充電関数値f(Vof,Rf)を算出するための満充電の判定について図3を参照して以下に説明する。図3は、図2で用いた電圧電流分布図と同じであり、所定インタバルでサンプリングし記憶している平均電圧Vaと平均電流Iaとのペアの二次元分布を示す。検出した平均電圧Vaと平均電流Iaとのペアが指定する座標点が図3に示す満充電領域に入った場合に満充電と判定し、この時の平均電圧Vaの値を満充電平均電圧Vafとして、この時の開路電圧Voの値を満充電開路電圧Vofとして、この時の内部抵抗Rを満充電内部抵抗Rfとして、この時の関数値f(Vo,R)=Vof・Vof/Rfを満充電時関数値f(Vof,Rf)として記憶する。なお、これらの記憶は満充電判定を行うたびに書き換えられる。   The full charge determination for calculating the full charge average voltage Vaf, the full charge open circuit voltage Vof, the full charge internal resistance Rf, and the full charge function value f (Vof, Rf) will be described below with reference to FIG. . FIG. 3 is the same as the voltage-current distribution diagram used in FIG. 2, and shows a two-dimensional distribution of pairs of average voltage Va and average current Ia sampled and stored at a predetermined interval. When the coordinate point specified by the pair of the detected average voltage Va and average current Ia enters the full charge region shown in FIG. 3, it is determined that the battery is fully charged, and the value of the average voltage Va at this time is determined as the full charge average voltage Vaf. Assuming that the value of the open circuit voltage Vo at this time is the full charge open circuit voltage Vof and the internal resistance R at this time is the full charge internal resistance Rf, the function value f (Vo, R) = Vof · Vof / Rf at this time is It is stored as a full charge function value f (Vof, Rf). These memories are rewritten every time the full charge determination is made.

このようにして求められた比Va/Vaf、比Vo/Vof、比R/Rf、比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)及び電流Iがニューラルネットに入力パラメータとして入力され、ニューラルネットを運転することにより残存容量率(SOC)が演算され、演算された残存容量率(SOC)が出力される。いままで説明した残存容量率(SOC)のニューラルネット演算のフローを図4に示す。ニューラルネット部107は入力された5つの入力パラメータ(r1〜r4と平均電流Ia)を用いて残存容量率(SOC)をニューラルネット演算し、算出した残存容量率(SOC)を外部に出力する。なお、これら5つの入力パラメータ以外に好適な入力パラメータを適宜用いてもよい。   The ratio Va / Vaf, ratio Vo / Vof, ratio R / Rf, ratio (Vo · Vo / R) / (Vof · Vof / Rf) and current I thus obtained are input as input parameters to the neural network. The remaining capacity rate (SOC) is calculated by operating the neural network, and the calculated remaining capacity rate (SOC) is output. FIG. 4 shows a flow of the neural network calculation of the remaining capacity ratio (SOC) described so far. The neural network unit 107 performs a neural network operation on the remaining capacity ratio (SOC) using the five input parameters (r1 to r4 and the average current Ia), and outputs the calculated remaining capacity ratio (SOC) to the outside. A suitable input parameter other than these five input parameters may be used as appropriate.

次に、上記したニューラルネット演算について図5に示すブロック図を参照して説明する。学習済みのニューラルネットワーク部107は3階層のフィードフォワード型で誤差逆伝播方法により学習する形式であるが、この形式に限定されるものではない。ニューラルネット部107は、入力層201、中間層202及び出力層203により構成されている。ただし、ニューラルネット部107は、実際には所定の演算インタバルで実施されるソフトウエア処理により構成される。つまり、ニューラルネット部107は、実際にはマイコン回路のソフトウエア演算により構成されるため、図1に示す回路構成は機能的なものにすぎない。   Next, the above-described neural network operation will be described with reference to the block diagram shown in FIG. The learned neural network unit 107 is a three-layer feedforward type that learns by the error back propagation method, but is not limited to this type. The neural network unit 107 includes an input layer 201, an intermediate layer 202, and an output layer 203. However, the neural network unit 107 is actually configured by software processing executed at a predetermined calculation interval. That is, since the neural network unit 107 is actually configured by software operation of a microcomputer circuit, the circuit configuration shown in FIG. 1 is only functional.

入力層201はこの実施例では5つの入力セルからなるが更に入力セルを増加させてもよい。各入力セルは入力パラメータ(r1〜r4、Ia)を個別に受け取り、入力データ(入力信号)として中間層202の各演算セルすべてに出力する。中間層202の各演算セルは、入力層201の各入力セルから入力される各入力データに後述するニューラルネット演算を行い、演算結果を出力層203の出力セルに出力する。出力層203の出力セルは、この実施例では充電率(SOC)を出力する。   The input layer 201 includes five input cells in this embodiment, but the number of input cells may be further increased. Each input cell individually receives the input parameters (r1 to r4, Ia), and outputs them as input data (input signals) to all the operation cells of the intermediate layer 202. Each computation cell in the intermediate layer 202 performs a neural network computation described later on each input data input from each input cell in the input layer 201, and outputs the computation result to an output cell in the output layer 203. The output cell of the output layer 203 outputs a charge rate (SOC) in this embodiment.

図5に示すニューラルネット部107の学習について以下に説明する。   The learning of the neural network unit 107 shown in FIG. 5 will be described below.

ニューラルネット部107の入力層201のj番目のセルの入力データをINj、入力層201のj番目と中間層202のk番目のセルの結合係数をWjkとすると中間層のk番目のセルへの入力信号は、
INPUTk(t)=Σ( Wjk * INj ) ( j = 1 to 2m+3 )
となる。中間層のk番目のセルからの出力信号は、
OUTk(t)=f(x)=f( INPUTk(t) + b )
で表される。bは定数である。f( INPUTk(t) + b) は INPUTk(t) +bを入力変数とするいわゆるシグモイド関数と呼ばれる非線形関数であり、
f (INPUTk(t) + b )=1/(1+exp(−( INPUTk(t) + b)))
で定義される関数である。中間層202のk番目のセルと出力層203のセルとの結合係数をWkとすれば、出力層への入力信号は同様に、
INPUTo(t)=Σ Wk * OUTk(t)
k=1 to Q
で表される。 Qは中間層202のセル数である。時刻tにおける出力信号は、
OUT(t)=L * INPUTo(t)
となる。Lは線形定数である。
If the input data of the jth cell of the input layer 201 of the neural network unit 107 is INj, and the coupling coefficient of the jth cell of the input layer 201 and the kth cell of the intermediate layer 202 is Wjk, the input data to the kth cell of the intermediate layer The input signal is
INPUTk (t) = Σ (Wjk * INj) (j = 1 to 2m + 3)
It becomes. The output signal from the kth cell of the intermediate layer is
OUTk (t) = f (x) = f (INPUTk (t) + b)
It is represented by b is a constant. f (INPUTk (t) + b) is a nonlinear function called a sigmoid function with INPUTk (t) + b as an input variable.
f (INPUTk (t) + b) = 1 / (1 + exp (-(INPUTk (t) + b)))
Is a function defined by If the coupling coefficient between the kth cell of the intermediate layer 202 and the cell of the output layer 203 is Wk, the input signal to the output layer is
INPUTo (t) = Σ Wk * OUTk (t)
k = 1 to Q
It is represented by Q is the number of cells in the intermediate layer 202. The output signal at time t is
OUT (t) = L * INPUTo (t)
It becomes. L is a linear constant.

この明細書で言う学習過程とは、時刻tにおける最終出力OUT(t)と、あらかじめ測定した後述の教師信号(即ち真値tar(t))との間の誤差を最小にするように各セル間の結合係数を最適化することである。なお、出力OUT(t)は、出力層203が出力すべき出力パラメータであり、ここでは時点tにおけるSOCである。   In this specification, the learning process means that each cell has a minimum error between a final output OUT (t) at time t and a teacher signal (that is, a true value tar (t)) measured in advance. Is to optimize the coupling coefficient between. The output OUT (t) is an output parameter to be output by the output layer 203, and here is the SOC at time t.

次に各結合係数の更新方法について説明する。   Next, a method for updating each coupling coefficient will be described.

中間層のk番目のセルと出力層のセル間の結合係数Wkの更新は、
Wk = Wk + △Wk
で行われる。ここで△Wkは以下で定義される。
The update of the coupling coefficient Wk between the kth cell in the intermediate layer and the cell in the output layer is
Wk = Wk + △ Wk
Done in Here, ΔWk is defined as follows.

△Wk = −η*∂Ek/∂Wk η;定数
= η* [ OUT(t) − tar(t) ]* [ ∂OUT(t)/∂Wk ]
= η* [ OUT(t) − tar(t) ]* L *[ ∂INPUTo(t)/∂Wk ]
= η* L* [ OUT(t) − tar(t) ] * OUTk(t)
で表される。Ekは教師データとネットワーク出力の誤差を表す量で次の式で定義される。
△ Wk = −η * ∂Ek / ∂Wk η; Constant
= η * [OUT (t) − tar (t)] * [∂OUT (t) / ∂Wk]
= η * [OUT (t) − tar (t)] * L * [∂INPUTo (t) / ∂Wk]
= η * L * [OUT (t) − tar (t)] * OUTk (t)
It is represented by Ek is an amount representing an error between teacher data and network output, and is defined by the following equation.

Ek=[ OUT(t) − tar(t) ]×[ OUT(t) − tar(t) ]/2
次に、中間層202のk番目のセルと入力層201のj番目のセルの結合係数Wjkの更新ルールを説明する。結合係数Wjkの更新は以下の式で実現される。
Ek = [OUT (t)-tar (t)] x [OUT (t)-tar (t)] / 2
Next, an update rule for the coupling coefficient Wjk between the kth cell in the intermediate layer 202 and the jth cell in the input layer 201 will be described. The update of the coupling coefficient Wjk is realized by the following equation.

Wjk = Wjk + △Wjk
ここで△Wjkは以下で定義される。
Wjk = Wjk + △ Wjk
Here, ΔWjk is defined as follows.

△Wjk = −η*∂Ek/∂Wjk
= −η*[∂Ek/∂INPUTk(t) ] * [∂INPUTk(t)/∂Wjk ]
= −η*[∂Ek/∂OUTk(t) ] *[∂OUTk(t)/∂INPUTk(t) ] * INj
= −η*[∂Ek/∂OUT(t) ] * [∂OUT(t)/∂INPUTo] *
[∂INPUTo/OUTk(t) ] * f’(INPUTk(t)+b)* INj
= −η*( OUT(t)−tar(t)) *L* Wk *f’(INPUTk(t)+b)* INj
= −η* L * Wk * INj * ( OUTsoc(t)−tar(t))* f’(INPUTk(t)+b)
ここで、f’(INPUTk(t)+b)は伝達関数fの微分値である。
△ Wjk = -η * ∂Ek / ∂Wjk
= -Η * [∂Ek / ∂INPUTk (t)] * [∂INPUTk (t) / ∂Wjk]
= -Η * [∂Ek / ∂OUTk (t)] * [∂OUTk (t) / ∂INPUTk (t)] * INj
= -Η * [∂Ek / ∂OUT (t)] * [∂OUT (t) / ∂INPUTo] *
[∂INPUTo / OUTk (t)] * f '(INPUTk (t) + b) * INj
= −η * (OUT (t) −tar (t)) * L * Wk * f ′ (INPUTk (t) + b) * INj
= −η * L * Wk * INj * (OUTsoc (t) −tar (t)) * f ′ (INPUTk (t) + b)
Here, f ′ (INPUTk (t) + b) is a differential value of the transfer function f.

こうして更新された新たな結合係数 Wk、Wjk で再び出力OUT(t)すなわち時点tにおけるSOCを計算し、誤差関数Ekが所定の微小値以下になるまで結合係数を更新しつづける。このように誤差関数Ekを所定値以下になるよう結合係数を更新してゆくことにより、ニューラルネット部107は学習を行う。   The output OUT (t), that is, the SOC at time t is calculated again with the new coupling coefficients Wk and Wjk updated in this manner, and the coupling coefficient is continuously updated until the error function Ek becomes a predetermined minute value or less. In this way, the neural network unit 107 performs learning by updating the coupling coefficient so that the error function Ek becomes a predetermined value or less.

上記学習過程のフローチャートを図6に示す。ただし、ニューラルネット部107が出力するべき蓄電装置の出力パラメータとしての蓄電状態量はSOC(充電率)とするが、残存容量(SOH)でもよい。   A flowchart of the learning process is shown in FIG. However, the state of charge as an output parameter of the power storage device to be output by the neural network unit 107 is SOC (charge rate), but may be a remaining capacity (SOH).

まず、ニューラルネット部107の各結合係数の適当な初期値を設定する(ステップ302)。これは例えば乱数などにより適当に決定すればよい。次に、学習用の入力信号をニューラルネット部107の入力層201の各セルに個別に入力し(ステップ303)、この入力信号を上記した結合係数の初期値を用いてニューラルネット演算することにより出力パラメータとしてのSOCを算出する(ステップ304)。次に、上記した方法で誤差関数Ekを算出し(ステップ305)、この誤差関数が所定の微小値thより小さいか否か判定する(ステップ306)。誤差関数Ekが微小値thより大きければ、前記学習過程で定義された各結合係数の更新量△Wを計算し(ステップ307)、各結合係数を更新する(ステップ308)。次に、再び学習用の入力信号を入力層201の各セルに入力してSOCを計算する。次に、誤算関数Ekを評価してそれが微小値thを下回れば学習を完了したと判定して(ステップ309)、この学習課程を終了する。誤差関数Ekが微小値を下回ってなければ、結合係数を再び更新してSOC計算し、誤差関数Ekの評価を実施し、誤差関数Ekがこの微小値を下回るまでこのプロセスを繰り返す。   First, an appropriate initial value of each coupling coefficient of the neural network unit 107 is set (step 302). This may be determined appropriately using, for example, a random number. Next, an input signal for learning is individually input to each cell of the input layer 201 of the neural network unit 107 (step 303), and this input signal is subjected to a neural network calculation using the initial value of the coupling coefficient described above. The SOC as an output parameter is calculated (step 304). Next, the error function Ek is calculated by the above method (step 305), and it is determined whether or not this error function is smaller than a predetermined minute value th (step 306). If the error function Ek is larger than the minute value th, the update amount ΔW of each coupling coefficient defined in the learning process is calculated (step 307), and each coupling coefficient is updated (step 308). Next, the learning input signal is input again to each cell of the input layer 201 to calculate the SOC. Next, the miscalculation function Ek is evaluated, and if it is below the minute value th, it is determined that the learning has been completed (step 309), and this learning process is terminated. If the error function Ek is not below the minute value, the coupling coefficient is updated again, SOC calculation is performed, the error function Ek is evaluated, and this process is repeated until the error function Ek falls below the minute value.

それぞれ代表的な充放電パターンをもつ幾つかの電池種類につき製品の出荷前に上記した学習プロセスを実行することにより、ニューラルネット部107に学習させておけば、各車両に個別に搭載される各車載電池の製造ばらつきにもかかわらず、その後を走行中の車載蓄電池のSOCのニューラルネット演算により高精度にSOCを算定することができる。   If the neural network unit 107 is made to learn by executing the learning process described above before shipment of the product for several types of batteries each having a representative charge / discharge pattern, Regardless of the manufacturing variation of the in-vehicle battery, the SOC can be calculated with high accuracy by the neural network calculation of the SOC of the in-vehicle storage battery that is traveling thereafter.

(試験結果)
実際に、容量・劣化度合いが異なる5つのバッテリ(図7参照)で10.15モード走行中の電流・端子電圧を計測し、ニューラルネットワークの上記5種の入力信号を算出し、SOCの真値(電流積算値より算出)を教師信号として学習を行った。
(Test results)
Actually, the current and terminal voltage during 10.15 mode driving were measured with five batteries (see Fig. 7) with different capacities and deterioration levels, the above five types of input signals of the neural network were calculated, and the true value of the SOC (current Learning was performed using a teacher signal as calculated from the integrated value.

次に、この学習済みニューラルネットワークを用いて新たな劣化バッテリのSOCを演算し、電流積算結果と比較した。この結果を図8〜図13に示す。図8〜図10は、3つの試験バッテリのSOCを、比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)を入力パラメータとして既述した合計5つの入力パラメータを用いてニューラルネット演算した結果を示し、図11〜図13は、同じ3つの試験バッテリのSOCを、比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)を入力パラメータとして用いずその他の既述した合計4つの入力パラメータを用いてニューラルネット演算した結果を示す。図8〜図13からこの比を入力パラメータとして追加するだけで優れたSOC演算精度の向上を図ることができることが判明した。   Next, the SOC of a new deteriorated battery was calculated using this learned neural network, and compared with the current integration result. The results are shown in FIGS. 8 to 10, the SOCs of the three test batteries were subjected to neural network calculation using a total of five input parameters described above with the ratio (Vo · Vo / R) / (Vof · Vof / Rf) as input parameters. FIG. 11 to FIG. 13 show the SOC of the same three test batteries, and the total of four other previously described without using the ratio (Vo · Vo / R) / (Vof · Vof / Rf) as an input parameter. The result of the neural network operation using the input parameters is shown. It has been found from FIGS. 8 to 13 that the SOC calculation accuracy can be improved by simply adding this ratio as an input parameter.

更に、9種類のバッテリについて、比Vo/VofとSOCとの相関を調べた。その結果を図14に示す。相関は0.86であった。次に、9種類のバッテリについて、電力比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)とSOCとの相関を調べた。その結果を図15に示す。相関は0.93であった。図15から、従来のように、単純に開路電圧Voをニューラル演算の入力パラメータとするのではなく、更に優れた相関をもつ上記電力比を入力パラメータとすることにより、SOC演算精度の向上が推測される。   Furthermore, the correlation between the ratio Vo / Vof and the SOC was examined for nine types of batteries. The result is shown in FIG. The correlation was 0.86. Next, for nine types of batteries, the correlation between the power ratio (Vo · Vo / R) / (Vof · Vof / Rf) and the SOC was examined. The result is shown in FIG. The correlation was 0.93. From FIG. 15, it is estimated that the SOC calculation accuracy is improved by using the above power ratio having a more excellent correlation as an input parameter instead of simply using the open circuit voltage Vo as an input parameter for the neural calculation as in the prior art. Is done.

実施例2の車両用蓄電装置のニューラルネットを用いる演算方法について以下に説明する。回路構成及び演算方法は本質的に実施例1と同じであるが、入力パラメータとして、追加する関数値f(Vo,R)として(Vo・Vo/R)の満充電比の代わりに現時点の放電可能電流Imに等しい(Vm−Vo)/Rの満充電比を採用した点が異なっている。なお、Vmはあらかじめ定められた放電終止電圧値であり、この実施例では10.5Vとした。放電終止電圧値Vmと放電可能電流Imとの関係を図2に示す。 A calculation method using the neural network of the vehicle power storage device of the second embodiment will be described below. The circuit configuration and the calculation method are essentially the same as those in the first embodiment. However, as the input parameter, the function value f (Vo, R) to be added is the current discharge instead of the full charge ratio of (Vo · Vo / R). The difference is that a full charge ratio of (Vm−Vo) / R equal to the possible current Im is adopted. Vm is a predetermined discharge end voltage value, and is 10.5 V in this embodiment. FIG. 2 shows the relationship between the discharge end voltage value Vm and the dischargeable current Im.

(試験結果)
実際に、容量・劣化度合いが異なる5つのバッテリ(図7参照)で10.15モード走行中の電流・端子電圧を計測し、ニューラルネットワークの上記5種の入力信号を算出し、SOCの真値(電流積算値より算出)を教師信号として学習を行った。
(Test results)
Actually, the current and terminal voltage during 10.15 mode driving were measured with five batteries (see Fig. 7) with different capacities and deterioration levels, the above five types of input signals of the neural network were calculated, and the true value of the SOC (current Learning was performed using a teacher signal as calculated from the integrated value.

次に、この学習済みニューラルネットワークを用いて新たな劣化バッテリのSOCを演算し、電流積算結果と比較した。この結果を図16〜図21に示す。図16〜図18は、3つの試験バッテリのSOCを、比((VmーVo)/R)/(((VmーVof)/Rf)を入力パラメータとして既述した合計5つの入力パラメータを用いてニューラルネット演算した結果を示し、図19〜図21は、同じ3つの試験バッテリのSOCを、比((VmーVo)/R)/((VmーVof)/Rf)を入力パラメータとして用いずその他の既述した合計4つの入力パラメータを用いてニューラルネット演算した結果を示す。図16〜図21から比を入力パラメータとして追加するだけで優れたSOC演算精度の向上を図ることができることが判明した。   Next, the SOC of a new deteriorated battery was calculated using this learned neural network, and compared with the current integration result. The results are shown in FIGS. 16 to 18 use the SOC of the three test batteries, using a total of five input parameters described above with the ratio ((Vm−Vo) / R) / (((Vm−Vof) / Rf) as input parameters. FIG. 19 to FIG. 21 show the SOCs of the same three test batteries using the ratio ((Vm−Vo) / R) / ((Vm−Vof) / Rf) as input parameters. 6 shows the result of the neural network calculation using the other four input parameters already described, and it is possible to improve the SOC calculation accuracy by simply adding the ratio as an input parameter from FIGS. found.

(変形態様)
上記した比((VmーVo)/R)/((VmーVof)/Rf)と比(Vo・Vo/R)/(Vof・Vof/Rf)とを同時に入力パラメータとしてもよい。この場合には、入力パラメータとSOCとの相関レベルが一層向上するため、開路電圧Vo又は内部抵抗Rの一方又は両方を入力パラメータから省略してもよい。
(Modification)
The ratio ((Vm−Vo) / R) / ((Vm−Vof) / Rf) and the ratio (Vo · Vo / R) / (Vof · Vof / Rf) may be simultaneously set as input parameters. In this case, since the correlation level between the input parameter and the SOC is further improved, one or both of the open circuit voltage Vo and the internal resistance R may be omitted from the input parameter.

実施例1の装置の回路構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1において開路電圧と内部抵抗とを演算するための近似式の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the approximate expression for calculating an open circuit voltage and internal resistance in Example 1. FIG. 実施例1における満充電判定のための満充電領域を示す図である。It is a figure which shows the full charge area | region for the full charge determination in Example 1. FIG. 実施例1におけるSOC演算処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an SOC calculation process in the first embodiment. 電池状態検知装置を構成するニューラルネットワーク部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the neural network part which comprises a battery state detection apparatus. 図5のニューラルネット部の学習過程のフローチャートである。It is a flowchart of the learning process of the neural network part of FIG. 学習用に用いたバッテリの特性図である。It is a characteristic view of the battery used for learning. 実施例1の第1試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 1st test battery of Example 1. 実施例1の第2試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 2nd test battery of Example 1. 実施例1の第3試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 3rd test battery of Example 1. 実施例1の第1試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である(関数値Vo・Vo/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 1st test battery of Example 1 (when not using the full charge ratio of function value Vo * Vo / R). 実施例1の第2試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である(関数値Vo・Vo/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 2nd test battery of Example 1 (when not using the full charge ratio of function value Vo * Vo / R). 実施例1の第3試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である(関数値Vo・Vo/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 3rd test battery of Example 1 (when not using the full charge ratio of function value Vo * Vo / R). 開路電圧Voの満充電比とSOCとの相関性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the correlation with the full charge ratio of the open circuit voltage Vo, and SOC. 関数値Vo・Vo/Rの満充電比とSOCとの相関性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the correlation with the full charge ratio of function value Vo * Vo / R and SOC. 実施例2の第1試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 1st test battery of Example 2. 実施例2の第2試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 2nd test battery of Example 2. 実施例2の第3試験バッテリのSOC演算結果を示す図である。It is a figure which shows the SOC calculation result of the 3rd test battery of Example 2. 実施例2の第1試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である((VmーVo)/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 1st test battery of Example 2 (when not using the full charge ratio of (Vm-Vo) / R). 実施例2の第2試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である((VmーVo)/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 2nd test battery of Example 2 (when not using the full charge ratio of (Vm-Vo) / R). 実施例2の第3試験バッテリの参考SOC演算結果を示す図である((VmーVo)/Rの満充電比を用いない場合)。It is a figure which shows the reference SOC calculation result of the 3rd test battery of Example 2 (when not using the full charge ratio of (Vm-Vo) / R).

符号の説明Explanation of symbols

101 車載蓄電装置
102 車載発電機
104 電流センサ
105 蓄電池状態検知装置(演算手段)
106 前段処理回路部
107 ニューラルネットワーク部(ニューラルネット部)
108 発電機制御装置
109 補正信号発生部
201 入力層
202 中間層
203 出力層
101 on-vehicle power storage device 102 on-vehicle generator 104 current sensor 105 storage battery state detection device (calculation means)
106 Pre-processing circuit unit 107 Neural network unit (neural network unit)
108 generator control device 109 correction signal generation unit 201 input layer 202 intermediate layer 203 output layer

Claims (6)

二次電池から検出した電池状態データを用いた演算により得た演算値又は前記電池状態データを入力パラメータとして前記二次電池の蓄電状態量をニューラルネットを用いて演算する二次電池の残存容量演算方法において、
前記入力パラメータは、前記二次電池の電圧V又はその満充電時の値との比、開路電圧Vo又はその満充電時の値との比、内部抵抗R又はその満充電時の値との比、所定の関数値f(Vo,R)及び電流Iを少なくとも含み、
前記関数値f(Vo,R)は、前記開路電圧Voと内部抵抗Rとを入力変数とし前記二次電池の現時点の放電可能電流量に相関を有する関数値であることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
Remaining capacity calculation of the secondary battery that uses a neural network to calculate the storage state quantity of the secondary battery using the calculated value obtained by calculation using the battery status data detected from the secondary battery or the battery status data as an input parameter In the method
The input parameters are the ratio of the voltage V of the secondary battery or its full charge value, the ratio of the open circuit voltage Vo or its full charge value, the ratio of the internal resistance R or its full charge value. , At least a predetermined function value f (Vo, R) and current I,
The function value f (Vo, R) is a function value having a correlation with the current dischargeable current amount of the secondary battery using the open circuit voltage Vo and the internal resistance R as input variables. Battery remaining capacity calculation method .
請求項1記載の二次電池の残存容量演算方法において、
前記関数値f(Vo,R)は、少なくとも開路電圧Voと内部抵抗Rとの比(Vo/R)を入力変数とする関数値に相関を有する関数値であることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
In the secondary battery remaining capacity calculation method according to claim 1,
The function value f (Vo, R), the secondary battery which is a function value having a correlation function value of an input variable ratio between at least the open circuit voltage Vo and internal resistance R (Vo / R) Remaining capacity calculation method .
請求項2記載の二次電池の残存容量演算方法において、
前記関数値f(Vo,R)は、関数値Vo・Vo/Rに相関を有する関数値であることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
In the secondary battery remaining capacity calculation method according to claim 2,
The function value f (Vo, R) is the residual capacity calculation method of the secondary battery, which is a function value having a correlation function value Vo · Vo / R.
請求項2記載の二次電池の残存容量演算方法において、
前記関数値f(Vo,R)は、Vmを所定電圧とする時、関数値(Vm−Vo)/Rとされることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
In the secondary battery remaining capacity calculation method according to claim 2,
The function value f (Vo, R), when the Vm and the predetermined voltage, the remaining capacity calculation method of a secondary battery characterized in that it is a function value (Vm-Vo) / R.
請求項記載の二次電池の残存容量演算方法において、
前記所定電圧Vmは放電終止電圧とされることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
In the secondary battery remaining capacity calculation method according to claim 4 ,
The method for calculating a remaining capacity of a secondary battery, wherein the predetermined voltage Vm is an end-of-discharge voltage.
請求項1乃至5のいずれか記載の二次電池の残存容量演算方法において、
前記所定の関数値f(Vo,R)は、その今回値を関数値f(Vop,Rp)、その満充電時の値をf(Vof、Rf)とする時、f(Vop,Rp)/f(Vof、Rf)であることを特徴とする二次電池の残存容量演算方法
In the secondary battery remaining capacity calculation method according to any one of claims 1 to 5,
The predetermined function value f (Vo, R) is f (Vop, Rp) / when the current value is the function value f (Vop, Rp) and the fully charged value is f (Vof, Rf). A method for calculating a remaining capacity of a secondary battery, wherein f (Vof, Rf).
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