JP4967362B2 - 二次電池の残存容量推定装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に従う二次電池の残存容量推定装置を搭載した車両100の概略構成図である。
図3を参照して、SOC推定部2は、所定周期(たとえば100msec毎)で演算処理を実行し、前回推定時(1周期前)に算出したSOC推定値と、前回推定時から現在までの充放電電圧Vb、入出力電流Ibおよび電池温度Tbに基づいて、現在のSOC推定値を算出する。そして、SOC推定部2は、暫定SOC算出部30と、起電圧算出部20と、推定SOC算出部28と、SOC算出部40とからなる。
図4を参照して、二次電池6のSOCには、起電圧OCVとの対応関係が存在する。そこで、推定SOC算出部28は、予め記憶された図4に示すようなマップの参照により、二次電池6の起電圧#OCVに対応するマップ値を求めることで、推定SOC(#SOCb)を0〜100(%)の範囲で算出することができる。
以下、SOC推定値依存ゲイン選択部46における補正ゲインG1の選択について詳述する。
図5(b)は、SOC推定値が比較的小さい(過放電に近い)場合である。
図6を参照して、マップ46#は、SOC推定値(前回値)および推定SOC(#SOCb)を入力とする2次元マップであり、出力されるマップ値は補正ゲインG1である。この補正ゲインG1は、図3におけるSOC推定値依存ゲイン選択部46が乗じる補正ゲインである。
以下、電池温度依存ゲイン選択部48における補正ゲインG3の選択について詳述する。
図7を参照して、マップ48#は、電池温度Tbおよび推定SOC(#SOCb)を入力(パラメータ)とする2次元マップであり、出力されるマップ値は補正ゲインG3である。この補正ゲインG3は、図3における電池温度依存ゲイン選択部48が乗じる補正ゲインである。
上述のこの発明の実施の形態1においては、SOC推定値(前回値)ならびに推定SOC(#SOCb)、および電池温度に基づいて、それぞれ選択された補正ゲインにより補正値ΔSOCを算出する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態2においては、入出力電流ならびに推定SOC(#SOCb)、および電池温度に基づいて、それぞれ選択された補正ゲインにより補正値ΔSOCを算出する構成について説明する。
以下、入出力電流依存ゲイン選択部47における補正ゲインG2の選択について詳述する。
図10を参照して、マップ47#は、二次電池6の入出力電流Ibおよび推定SOC(#SOCb)を入力(パラメータ)とする2次元マップであり、出力されるマップ値は補正ゲインG2である。この補正ゲインG2は、図9における入出力電流依存ゲイン選択部47が乗じる補正ゲインである。
上述のこの発明の実施の形態1および2においては、それぞれ、SOC推定値(前回値)、推定SOC(#SOCb)、電池温度に基づいて選択された補正ゲインにより補正値を算出する構成、および入出力電流、推定SOC(#SOCb)、電池温度に基づいて選択された補正ゲインにより補正値を算出する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態3においては、すべての補正ゲインを用いて補正値を算出する構成について説明する。
Claims (16)
- 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置であって、
前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池の残存容量についての第1の推定値を算出する第1の推定手段と、
前記二次電池の状態値に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第2の推定値を算出する第2の推定手段と、
前記第2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された前記二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、前記第1の推定値を補正することで、前記二次電池の残存容量推定値を生成する補正手段とを備え、
前記補正手段は、前記残存容量前回値の大きさ、および前記残存容量前回値と前記第2の推定値との大小関係に基づいて、前記補正値を算出する、二次電池の残存容量推定装置。 - 前記補正手段は、
前記第2の推定値および前記残存容量前回値を受け、前記偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差算出手段から前記偏差を受け、前記偏差に少なくとも1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段から前記補正値を受け、前記第1の推定手段から受けた前記第1の推定値に前記補正値を加算して出力する推定値算出手段とを含み、
前記少なくとも1個の補正ゲインは、第1の補正ゲインを含み、
前記補正値算出手段は、前記残存容量前回値の大きさ、および前記残存容量前回値と前記第2の推定値との大小関係に基づいて、前記第1の補正ゲインを選択する第1の補正ゲイン選択手段を含む、請求項1に記載の二次電池の残存容量推定装置。 - 前記第1の補正ゲイン選択手段は、
前記残存容量前回値が前記二次電池の過充電に近い第1の領域内であり、かつ、前記第2の推定値が第1の所定値以上である場合において、前記残存容量前回値が前記第2の推定値より大きいときの前記第1の補正ゲインを、前記残存容量前回値が前記第2の推定値より小さいときに比較して小さくする一方で、
前記残存容量前回値が前記二次電池の過放電に近い第2の領域内であり、かつ、前記第2の推定値が第2の所定値以下である場合において、前記残存容量前回値が前記第2の推定値より小さいときの前記第1の補正ゲインを、前記残存容量前回値が前記第2の推定値より大きいときに比較して小さくする、請求項2に記載の二次電池の残存容量推定装置。 - 前記第1の補正ゲイン選択手段は、前記残存容量前回値および前記第2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第1の補正ゲインを選択する、請求項2または3に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記少なくとも1個の補正ゲインは、第2の補正ゲインをさらに含み、
前記補正値算出手段は、前記二次電池を充放電するための前記二次電池の入出力電流と前記第2の推定値との関係に基づいて、前記第2の補正ゲインを選択する第2の補正ゲイン選択手段をさらに含む、請求項2〜4のいずれか1項に記載の二次電池の残存容量推定装置。 - 前記第2の補正ゲイン選択手段は、前記第2の推定値が前記二次電池の過充電に近い第3の所定値以上である場合において、前記二次電池への入力電流の増大に従い前記第2の補正ゲインを大きくする一方で、前記第2の推定値が前記二次電池の過放電に近い第4の所定値以下である場合において、前記二次電池への出力電流の増大に伴い前記第2の補正ゲインを大きくする、請求項5に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記第2の補正ゲイン選択手段は、前記二次電池の入出力電流および前記第2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第2の補正ゲインを選択する、請求項5または6に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置であって、
前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池の残存容量についての第1の推定値を算出する第1の推定手段と、
前記二次電池の状態値に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第2の推定値を算出する第2の推定手段と、
前記第2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された前記二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、前記第1の推定値を補正することで、前記二次電池の残存容量推定値を生成する補正手段とを備え、
前記補正手段は、前記二次電池を充放電するための前記二次電池の入出力電流と前記第2の推定値との関係に基づいて、前記補正値を算出する、二次電池の残存容量推定装置。 - 前記補正手段は、
前記第2の推定値および前記残存容量前回値を受け、前記偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差算出手段から前記偏差を受け、前記偏差に少なくとも1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段から前記補正値を受け、前記第1の推定手段から受けた前記第1の推定値に前記補正値を加算して出力する推定値算出手段とを含み、
前記少なくとも1個の補正ゲインは、第1の補正ゲインを含み、
前記補正値算出手段は、前記二次電池の入出力電流と前記第2の推定値との関係に基づいて、前記第1の補正ゲインを選択する第1の補正ゲイン選択手段を含む、請求項8に記載の二次電池の残存容量推定装置。 - 前記第1の補正ゲイン選択手段は、前記第2の推定値が前記二次電池の過充電に近い第1の所定値以上である場合において、前記二次電池への入力電流の増大に従い前記第1の補正ゲインを大きくする一方で、前記第2の推定値が前記二次電池の過放電に近い第2の所定値以下である場合において、前記二次電池からの出力電流の増大に従い前記第1の補正ゲインを大きくする、請求項9に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記第1の補正ゲイン選択手段は、前記二次電池の入出力電流および前記第2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第1の補正ゲインを選択する、請求項9または10に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記少なくとも1個の補正ゲインは、第3の補正ゲインをさらに含み、
前記補正値算出手段は、前記二次電池の電池温度に基づいて、前記第3の補正ゲインを選択する第3の補正ゲイン選択手段をさらに含む、請求項2〜7および9〜11のいずれか1項に記載の二次電池の残存容量推定装置。 - 前記第3の補正ゲイン選択手段は、前記二次電池の電池温度の上昇に従い、前記第3の補正ゲインを大きくする、請求項12に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記第1の推定手段は、前記二次電池の入出力電流の積算値に基づいて、前記二次電池の充放電量を取得する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記第2の推定手段は、前記二次電池の起電圧に基づいて、前記第2の推定値を算出する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の二次電池の残存容量推定装置。
- 前記二次電池の充放電電圧、前記二次電池の分極電圧、および前記二次電池の内部抵抗により生じる電圧降下、に基づいて、前記二次電池の起電圧を算出する起電圧算出手段をさらに備える、請求項15に記載の二次電池の残存容量推定装置。
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