JP5743857B2 - バッテリをリアルタイムにシミュレーションする方法および装置 - Google Patents
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Description
△uinnen=△RinneniKL+△Rinnen△iKL+Rinnen△iKL
(式2)
によって得られる。
セル結合体の別の個別セルのこれらの量と、基準セルのそれとの差分(△Rinnen,△T,△iKL)は有利には外部から設定される。上記の抵抗成分は、2つの部分からなる。すなわち、
△Rinnen=△Rinnen(T)+△R0
(式3)
である。
Claims (26)
- 計算ユニット上の全体モデルを用いて、複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをリアルタイムにシミュレーションする方法であって、
前記の計算ユニットは、セル電圧エミュレータを介して制御装置システムに接続されており、
前記の全体モデルを用い、個別セルの端子電圧を前記の計算ユニット上で計算し、
前記のセル電圧エミュレータを用い、前記の個別セルの計算した端子電圧を前記の制御装置システムに供給する、方法において、
前記の全体モデルには第1モデルが含まれており、当該の第1モデルを用い、第1個別セルを基準セルとして、セル結合体に典型的なセルパラメタによってモデル化し、
前記の第1モデルには、入力量として前記のセル結合体の全体入力電流が供給され、当該の第1モデルを用いて、前記の基準セルの端子電圧を計算し、
前記の全体モデルには第2モデルが含まれており、当該の第2モデルを用いて少なくとも1つの別の個別セルの端子電圧と、前記の基準セルの端子電圧との偏差を計算し、
前記の基準セルの端子電圧と、前記の別の個別セルの端子電圧の偏差とから当該の別の個別セルの端子電圧を計算することを特徴とする、
複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをリアルタイムにシミュレーションする方法。 - それぞれの別の個別セルの端子電圧と、前記の基準セルの端子電圧との偏差を計算する、
請求項1に記載の方法。 - 前記の別の個別セルの端子電圧と、前記の基準セルの端子電圧との偏差を計算するため、少なくとも1つの偏差を第2モデルに設定し、ここで当該の少なくとも1つの偏差は、前記の基準セルを基準にした量またはセルパラメタについての個別セルの偏差である、
請求項1または2に記載の方法。 - 前記の基準セルを基準にした量またはセルパラメタについての個別セルの偏差は、抵抗、温度または端子電流についての個別セルの偏差である、
請求項3に記載の方法。 - 計算時間を低減するため、前記の基準セルに対して第1モデルを用いて計算した量と、基準セルを基準にしかつ別の個別セルに対してあらかじめ設定した相応する量の偏差とから、少なくとも1つの量を求め、
個別セル毎に当該の量を別個にはシミュレーションしない、
請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記の少なくとも1つの量は、セル温度である、
請求項5に記載の方法。 - 入力量を前記の第2モデルにベクトルの形であらかじめ設定し、
前記の考察する別の個別セルの個数によって当該のベクトルの長さを決定する、
請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記の第2モデルは第1部分モデルを有しており、前記の第1部分モデルを用いて、前記の基準セルを基準にして前記の別の個別セルの起電力の偏差を計算し、および/または
前記の第2モデルは第2部分モデルを有しており、当該の第2部分モデルを用いて、前記の基準セルの過電圧を基準にして前記の別の個別セルの過電圧の偏差を計算する、
請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記のシミュレーションの精度を高めるため、少なくとも1つの別の部分モデルを第2モデルに付け加えて前記の少なくとも1つの別の個別セルを基準にして別の量をシミュレーションする、
請求項8に記載の方法。 - 前記の第2モデルから部分モデルを除去し、
前記の全体モデルによってバッテリをシミュレーションする際、前記の除去した部分モデルにおいてシミュレーションによって求めた量を、基準セルに対する量の相応する値と、前記の別の個別セルに対する値のあらかじめ設定した相応する偏差とによって考慮する、
請求項8または9に記載の方法。 - 少なくとも1つの量をテーブルの形式で記憶するかまたは近似する、
請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記のバッテリの複数の個別セルの回路接続を直列接続としてシミュレーションする、
請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記のバッテリの個別セルの回路接続を並列接続としてシミュレーションし、
当該シミュレーションは、並列接続された複数の別の個別セルを、所定の大きさのキャパシタンスを有する1つの別の個別セルとしてモデル化することによって行われる、
請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。 - 全体モデルを用いて複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステムであって、
前記のシステムは、計算ユニットおよび当該計算ユニットに接続されたセル電圧エミュレータを有しており、
前記の計算ユニットは前記の全体モデルを用いて前記の個別セルの端子電圧を計算し、
前記のセル電圧エミュレータは、制御装置システムと接続可能であり、前記の個別セルの計算された端子電圧を当該の制御装置システムに供給する、
複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションする、システムにおいて、
前記の全体モデルには第1モデルが含まれており、当該第1モデルを用いて、第1個別セルが基準セルとして典型的なセルパラメタによってモデル化され、当該第1モデルは、前記の計算ユニットにおける前記の基準セルの端子電圧の計算のために、前記セル結合体の全体入力電流を入力量として受け取り、
前記の全体モデルには第2モデルが含まれており、前記の計算ユニットは、当該第2モデルを用いて、少なくとも1つの別の個別セルの端子電圧と、基準セルの端子電圧との偏差を計算して、当該偏差と、前記の基準セルの端子電圧とから前記の別の個別セルの端子電圧を計算することを特徴とする
複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の計算ユニットは、それぞれの別の個別セルの端子電圧と、前記の基準セルの端子電圧との偏差を計算する、
請求項14に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の別の個別セルの端子電圧と、前記の基準セルの端子電圧との偏差を計算するため、前記の計算ユニットを用いて少なくとも1つの偏差が第2モデルに設定可能であり、ここで当該の少なくとも1つの偏差は、前記の基準セルを基準にした量またはセルパラメタについての個別セルの偏差である、
請求項14または15に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の基準セルを基準にした量またはセルパラメタについての個別セルの偏差は、抵抗、温度または端子電流についての個別セルの偏差である、
請求項16に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の計算ユニットは、
計算時間を低減するため、前記の基準セルに対して第1モデルを用いて計算した量と、基準セルを基準にしかつ別の個別セルに対してあらかじめ設定した相応する量の偏差とから、少なくとも1つの量を求め、
個別セル毎に当該の量を別個にはシミュレーションしない、
請求項14から17までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の少なくとも1つの量は、セル温度である、
請求項18に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 入力量が前記の第2モデルにベクトルの形であらかじめ設定可能であり、
前記の考察する別の個別セルの個数によって当該のベクトルの長さが決定される、
請求項14から19までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の第2モデルは第1部分モデルを有しており、前記の計算ユニットは、前記の第1部分モデルを用いて、前記の基準セルを基準にして前記の別の個別セルの起電力の偏差を計算し、および/または、前記の第2モデルは第2部分モデルを有しており、前記の計算ユニットは、当該の第2部分モデルを用いて、前記の基準セルの過電圧を基準にして前記の別の個別セルの過電圧の偏差を計算する、
請求項14から20までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記のシミュレーションの精度を高めるため、前記の少なくとも1つの別の個別セルを基準にした別の量のシミュレーションのために、少なくとも1つの別の部分モデルが第2モデルに付加可能である、
請求項21に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記の第2モデルから部分モデルが除去可能であり、
前記の全体モデルによってバッテリをシミュレーションする際、前記の除去した部分モデルにおいてシミュレーションによって求めた量が、前記の基準セルに対する量の相応する値と、前記の別の個別セルに対する値のあらかじめ設定した相応する偏差とによって考慮される、
請求項21または22に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 少なくとも1つの量がテーブルの形式で記憶可能であるかまたは近似可能である、
請求項14から23までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記のバッテリの複数の個別セルの回路接続が直列接続としてシミュレーション可能である、
請求項14から24までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。 - 前記のバッテリの個別セルの回路接続が並列接続としてシミュレーション可能であり、
当該シミュレーションは、並列接続された複数の別の個別セルを、所定の大きさのキャパシタンスを有する1つの別の個別セルとしてモデル化することによって行われる、
請求項14から25までのいずれか1項に記載の複数の個別セルからなるセル結合体を含むバッテリをシミュレーションするシステム。
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