JP6040684B2 - 二次電池の状態評価装置、二次電池の状態評価方法、及び、二次電池の状態評価プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態例における二次電池の状態評価装置10の構成の一例を示す図である。同図において、二次電池の状態評価装置10は、例えば、測定装置6−4、記憶装置6−6、演算装置6−5、外部入出力装置6−7を有する。測定装置6−4は、それぞれの二次電池LBの使用状態及び環境パラメータを測定する装置である。測定された情報は、記憶装置6−6に格納される。そして、演算装置6−5は、記憶装置6−6に格納された測定値に基づいて、それぞれの二次電池LBの電池状態を算出する。算出された電池状態は、例えば、外部入出力装置6−7を介して、外部装置6−8に出力される。
図2は、本実施の形態例における二次電池の状態評価装置10のより詳細な構成の一例を示す図である。測定装置6−4は、二次電池LBの使用状態及び環境パラメータとして、電圧値、電流値、外部温度を測定し、記憶装置6−6に格納する。
図3は、本実施の形態例の演算装置6−5における二次電池の電池状態の算出処理の概要を示す図である。まず、演算装置6−5の内部抵抗算出部51は、測定装置6−4によって測定された二次電池の電流値、電圧値に基づいて内部抵抗を算出する。そして、電池内部温度算出部52は、算出され内部抵抗と、測定装置6−4によって測定された電流値、表面温度に基づいて、二次電池における推定される内部温度を算出する。本実施の形態例おいて、内部温度とは、二次電池の正極、負極の活物質、及び、二次電池の電解質のいずれかまたはその組み合わせの温度を示す。
ここで、本実施の形態例における、二次電池の電流値、電圧値、表面温度が測定される間隔、及び、内部温度、電池状態が算出されるタイミングについて説明する。
図5は、本実施の形態例における二次電池の電池状態の算出処理の流れを示すフローチャート図である。ここで、電荷量算出工程(S14)及びSOC算出工程(S15)は、内部抵抗の算出工程(S12)に先立って行うことも、また内部抵抗の算出工程(S12)と温度推定工程(S13)の間で行うことも可能である。なお、この例では、単体の二次電池の電池状態の算出処理が行われる場合について説明される。複数の二次電池の電池状態を算出する場合については、例えば、状態評価装置10は電池状態の算出処理を複数回行ってもよいし、複数の状態評価装置10が並列に電池状態の算出処理を行ってもよい。
本実施の形態例において、内部抵抗は、例えば、測定された電圧値と電流値とに基づいて算出される。具体的に、本実施の形態例では、1つの二次電池について測定された複数の電圧値と電流値の組の情報に基づいて、内部抵抗が算出される。使用する電圧値と電流値の組ついては、測定回nの時点で内部抵抗を算出する場合、測定回nに対して過去の測定回(n−1回、n−2回、…)の適当な回数分の組みを選択する。一方、測定回n以降時間が経過し繰り返し測定が行われた後に、測定回nの時点での内部抵抗を算出する場合には、測定回nから見て過去から未来の測定回(…、n−2回、n−1回、n回、n+1回、n+2回、…)の適当な回数分の組みを選択することができる。組の個数については、算出時に使用できる組の個数、内部抵抗の算出精度、算出に必要な時間によって決定される。算出された内部抵抗は、記憶装置6−6に格納され、また、後続の演算処理によって読み出される。
図5のフローチャート図に戻り、続いて、演算装置6−5は、工程S12で算出した内部抵抗と、電流値と二次電池の表面温度とに基づいて、二次電池における内部温度を算出する(S13)。本実施の形態例において、演算装置6−5は、測定された電流値に応じた発熱量に基づく内部温度変化(発熱温度)と、電池の内部と外部の温度差による熱移動に基づく内部温度変化(熱移動温度)とに基づいて、二次電池の内部温度を算出する。初めに、電流値に応じた発熱量に基づく内部温度変化の算出処理について説明する。
第1に、演算装置6−5は、測定された電流値と、算出した内部抵抗とに基づいて、発熱温度を算出する(S131)。数式1は、電流に応じたジュール熱E(発熱量)を算出する一般的な数式である。数式1のように、ジュール熱Eは、電気抵抗Rの物体に電流Iが流れた場合の発熱量であって、電流値Iの二乗と内部抵抗Rとを乗算することによって求められる。
E=R・I2 ・・・(数式1)
そこで、演算装置6−5は、次の数式2に基づいて、電流値に応じた発熱量に基づく内部温度変化を発熱温度として算出する。数式2における左辺ΔTH n−1→nは、測定回数n−1回から測定回数n回の間の期間tに発生する発熱量に基づいて求められる内部温度変化を示す。また、数式2において、Rin−1は、前回の測定回数n−1回の測定データに基づいて算出される内部抵抗であって、Rinは今回の測定回数n回の測定データに基づいて算出される内部抵抗である。このため、{(Rin−1+Rin)/2}は、n−1回目とn回目の期間tにおける内部抵抗の平均値を示す。同様にして、{(In−1+In)/2}は、期間tにおける電流の平均値を示す。
ΔTH n−1→n=α・{(Rin−1+Rin)/2}・{(In−1+In)/2}2・t ・・・(数式2)
このように、本実施の形態例において、n−1回目とn回目の値の平均値が、n回目の期間tにおける値として演算処理に用いられる。このように、期間tにおける平均の値が用いられることにより、各値に大幅な変動が生じた場合であっても、その変動量が加味された適切な値が演算に用いられることになる。これにより、算出される内部温度や電池状態の精度が高くなる。ただし、この例に限定されるものではなく、場合により、期間tにおける値として、n−1回目あるいはn回目の値が直接、使用されてもよい。
数式3は、二次電池の内部と外部の温度差の熱移動に基づく内部温度変化を算出する数式である。数式3における左辺ΔTT n−1→nは、測定回数n−1回から測定回数n回の間の期間tにおける熱移動に基づく内部温度変化を示す。電池内部が表面部分より高温である場合、電池の内部から外部に熱移動が発生する。このため、内部温度変化ΔTT n−1→nはマイナス値となる。一方、電池表面が内部より高温である場合、電池の外部から内部に熱移動が発生する。このため、内部温度変化ΔTT n−1→nはプラス値となる。数式3において、{(Tsn−1+Tsn)/2}は、期間tにおける平均表面温度であって、Tn−1は、本実施の形態例における状態評価装置10によって、前回、算出された内部温度である。
ΔTT n−1→n={(Tsn−1+Tsn)/2}−{(Tsn−1+Tsn)/2−(Tn−1+ΔTH n−1→n/2)}・exp(−βt)−Tn−1 ・・・(数式3)
まず、数式3における部分演算式{(Tsn−1+Tsn)/2−(Tn−1+ΔTH n−1→n/2)}・exp(−βt)について説明する。この部分演算式は、二次電池の表面温度と、発熱量に基づく温度変化が加味された内部温度との温度差であって、熱移動が考慮された温度差を示す。部分演算式におけるΔTH n−1→nは、前述した数式2にしたがって算出された電流に応じた発熱量に基づく内部温度変化であって、ΔTH n−1→n/2は、期間tにおける平均の内部温度変化を示す。前回、算出された内部温度Tn−1に、期間tにおける発熱量に基づく内部温度変化ΔTH n−1→n/2が加算されることにより、発熱量に基づく温度変化が加味された内部温度が算出される。
そして、数式4は、測定回nの内部温度を算出する数式である。式4における左辺Tnは、測定回nの内部温度を示す。数式4において、前回の内部温度Tn−1に、今回の期間tにおける内部温度変化、即ち、発熱量に基づく内部温度変化ΔTH n−1→n(S131)と、二次電池の内部と外部の熱移動に基づく内部温度変化ΔTT n−1→n(S132)とが加算されることによって、測定回nの内部温度Tnが算出される。例えば、電池内部が表面部分より高温である場合、熱移動に基づく内部温度変化ΔTT n−1→nはマイナス値となる。この場合、発熱に基づいて上昇する内部温度変化ΔTH n−1→nと、熱移動によって低下する内部温度変化ΔTT n−1→n とが加算されることを示す。
Tn=Tn−1+ΔTH n−1→n+ΔTT n−1→n ・・・(数式4)
このようにして、電流値と内部抵抗に基づいて求めた二次電池の内部のジュール熱に基づく内部温度変化と、二次電池の内部と外部の温度差の熱移動に基づく内部温度変化が用いられることによって、内部温度が算出される。算出された内部温度Tnは、測定回nの電池状態の算出に用いられる。
本実施の形態例では、サイクル劣化の度合いを求めるために、例えば、二次電池に充電及び放電された電荷量を示す充放電電荷量が用いられる。そこで、演算装置6−5は、充放電電荷量を算出する(S14)。充電時における劣化度合いと、放電時における劣化度合いは区別して算出される。このため、測定回nの充放電電荷量として、充電時の電荷量CCと、放電状態の電荷量CDとが区別して算出される。
Cn=(In−1+In)・t/2 ・・・(数式5)
一方、In−1とInとで極性が異なる場合、期間tの間に充電と放電が両方起こったことを示す。例えば、In−1がマイナスでInがプラスの場合には、各電荷量が数式5´に基づいて求められる。
Cn D=In−1・t/2 ・・・(数式5´)
Cn C=In・t/2、 ・・・(数式5´)
また、In−1がプラスでInがマイナスの場合には、各電荷量が数式5´´に基づいて求められる。
Cn D=In・t/2 ・・・(数式5´´)
Cn C=In−1・t/2 ・・・(数式5´´)
また、劣化量を算出するために、前回の電池状態の算出回aから対象の算出回bまでの各期間tにおけるそれぞれの電荷量Cn(充電時の電荷量CC、放電時の電荷量CD)が累計加算される。数式6は、前回の算出回aから対象算出回bまでの電荷量Cnの合計を示す。なお、前述したとおり、充電時の電荷量CCと、放電状態の電荷量CDは、区別して加算される。また、算出した各電荷量は、記憶装置6−6に格納され、必要に応じて演算装置6−5によって読み出される。
続いて、演算装置6−5は、放置劣化の度合いを算出するために、二次電池のSOCを算出する(S15)。SOCは、例えば、二次電池の初期性能としての蓄電可能容量を母数とする充電状態の割合である。SOCは、上述した内部抵抗の算出工程(S12)に使用される場合もある。その場合、SOCの算出は、内部抵抗の算出に先んじて実施する必要がある。このように、各演算の順序は、その結果がどの演算に使われるかを考慮して、決定される必要がある。
・Domenico Di Domenico et al., 17th IEEE International Conference on Control ApplicationsPart of 2008 IEEE Multi-conference on Systems and Control, p702, 2008
・Zhiwei He et al., Image and Signal Processing, 2009. CISP '09. 2nd International Congress on, p142, 2009
・JieXuet al.,Image and Signal Processing, 2009. CISP '09. 2nd International Congress on, 2009
・Carmelo Speltino et al., 2010 American Control Conference, p5050, 2010
・Mori W. Yatsui et al.,Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), 2011
例えば、本実施の形態例における演算装置6−5は、カルマンフィルタを用いた手法に基づいて、SOCを算出し、記憶装置6−6に格納する。また、SOCは、二次電池の温度に基づいて変化する特性を有し、例えば、温度が上昇するに伴って増加する傾向がある。このため、算出されたSOCは、温度に基づいて補正される。具体的に、SOCは、内部温度が上昇した場合、実測値等に基づいて増加方向に補正される。このとき、補正の元となる温度として、工程S13によって算出された内部温度が用いられてもよい。SOCの補正に内部温度が用いられることにより、補正の精度が向上し、算出される電池状態の精度についても向上する。
続いて、演算装置6−5は、内部温度と、充放電電荷量、SOCを用いて、蓄電可能電荷量の劣化度合いを算出する(S16)。本実施の形態例における蓄電可能電荷量の劣化度合いは、放置劣化とサイクル劣化における劣化度合いに基づく。ただし、蓄電可能電荷量の劣化度合いは、前述したとおり、放置劣化、または、サイクル劣化のいずれかの度合いのみに基づいてもよい。
まず、演算装置6−5は、放置劣化の度合いとして放置劣化量を算出する(S161)。放置劣化量は、例えば、二次電池の温度、SOCに基づいて算出される。本実施の形態例では、二次電池の温度として算出した内部温度が用いられる。
DH(ΣDn−1,Tn,SOCn) ・・・(数式7)
続いて、前回の電池状態の算出回aから対象の算出回bまでの放置劣化量が、数式8に基づいて算出される。具体的に、算出時点の劣化量は、期間t毎の内部温度と充電状態に基づく放置劣化量が累計加算されることによって求められる。数式8において、例えば、前回の算出回aにおける放置劣化量は、DH(ΣDa−1,Ta,SOCa)・tであって、a+1回における放置劣化量は、DH(ΣDa,Ta+1,SOCa+1)・tである。そして、対象の算出回bにおける放置劣化量は、DH(ΣDb−1,Tb,SOCb)・tである。そして、a回からb回までの各期間tにおけるそれぞれの放置劣化量が加算されることにより、前回の算出回aから対象の算出回bまでの合計の放置劣化量が算出される。
続いて、演算装置6−5は、サイクル劣化の度合いとしてサイクル劣化量を算出する(S162)。サイクル劣化量は、例えば、二次電池の温度、充放電電荷量CC、CDに基づいて算出される。本実施の形態例では、二次電池の温度として算出した内部温度が用いられる。また、サイクル劣化量は、充電時と放電時とに区別して算出される。
DC(ΣDn−1,Tn,CC n) ・・・(数式9)
また、数式10は、累積劣化量ΣDn−1、内部温度Tn、放電電荷量CD nをパラメータとし、放電時におけるサイクル劣化量を算出するサイクル劣化関数DDである。
DD(ΣDn−1,Tn,CD n) ・・・(数式10)
サイクル劣化量は、例えば、温度及び充放電電荷量に依存する。一例として、サイクル劣化量は、内部温度の低下に応じて増加すると共に、充放電電荷量が大きくなるに連れて増加する傾向を有する。また、例えば、サイクル劣化量は、累積劣化量ΣDn−1に応じて変移する。例えば、サイクル劣化量は、累積劣化量ΣDn−1が小さい場合に増加しやすく、累積劣化量ΣDn−1が大きい場合に小さくなる傾向を有する。
そして、演算装置6−5は、数式12にしたがって、蓄電可能電荷量の総劣化量ΔQa→bを算出する(S163)。数式12は、a回からb回までの総劣化量ΔQa→bを、a回からb回までの放置劣化量とサイクル劣化量とを加算することによって算出する数式である。なお、放置劣化率とサイクル劣化率が算出される場合は、放置劣化率とサイクル劣化率とが乗算されることによって、総劣化率が算出される。また、放置劣化とサイクル劣化のいずれかに基づいて電池状態を算出する場合、演算装置6−5は、対応する劣化量を総劣化量とする。
そして、演算装置6−5は、算出した蓄電可能電荷量の劣化量に基づいて、二次電池の電池状態を算出する(S17)。例えば、演算装置6−5は、まず、数式13にしたがって、算出回bにおける蓄電可能電荷量Qbを算出する。工程S16において、前回の算出回aから対象の算出回bまでの蓄電可能電荷量の劣化量ΔQa→bが算出されている。そこで、数式13にしたがって、算出済みである前回の算出回aにおける蓄電可能電荷量Qaから、工程S16で算出された劣化量ΔQa→bが減算されることによって、対象の算出回bにおける蓄電可能電荷量Qbが算出される。
Qb=Qa−ΔQa→b ・・・(数式13)
そして、演算装置6−5は、数式14にしたがって、二次電池の電池状態として、初期の電池の蓄電可能電荷量における測定回bの蓄電可能電荷量の割合RQを算出する。具体的に、数式14では、数式13によって算出された測定回bにおける蓄電可能電荷量Qbが、二次電池の初期の蓄電可能電荷量Q0によって除算されることによって算出される。
RQ=Qb/Q0 ・・・(数式14)
ところで、本実施の形態例では、算出対象の電池状態として、充電可能電荷量の劣化度合いが算出される。しかし、算出対象の電池状態として、さらに、内部抵抗に基づく劣化度合いが算出されてもよい。内部抵抗に基づく電池状態は、数式15にしたがって求められる。数式15において、内部抵抗はRibは測定回bに算出された内部抵抗であって、内部抵抗はRi0は、二次電池の初期の内部抵抗である。数式15において、測定回bにおける内部抵抗はRibが、初期の内部抵抗はRi0によって除算されることによって、内部抵抗に基づく劣化状態RRiが電池状態として算出される。
RRi=Rib/Ri0 ・・・(数式15)
なお、図5のフローチャート図における工程S12において算出される内部抵抗の値についても、本実施の形態例における内部温度に基づいて補正されてもよい。この場合、例えば、図6で示した電圧値と電流値のプロットが内部温度に基づいて補正される。例えば、内部抵抗は、温度が上昇するに連れて減少する傾向を有する。このため、例えば、内部温度が高い場合における電圧値と電流値のプロットは、内部抵抗が減少方向に調整されるように補正される。これにより、内部抵抗の精度がより向上し、算出される電池状態(内部抵抗に基づく劣化状態)の精度も向上する。
測定された二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出する内部温度算出手段と、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得する電池情報取得手段と、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の劣化後の状態を表す電池状態を算出する電池状態算出手段と、を有する二次電池の状態評価装置。
付記1において、
前記内部温度算出手段は、前記内部温度を、前記電流値と前記内部抵抗に基づいて求めた前記二次電池の内部のジュール熱に基づく第1の内部温度変化と、前記二次電池の内部と外部の温度差による熱移動に基づく第2の内部温度変化に基づいて算出する二次電池の状態評価装置。
付記2において、
前記内部温度算出手段は、前記第1の内部温度変化を、前記電流値の二乗と前記内部抵抗との積に、設定された係数を乗算することによって求める二次電池の状態評価装置。
付記2において、
前記内部温度算出手段は、前記第2の内部温度変化を、前記二次電池の内部と外部の温度差が、時間に対してネイビア数を底とする指数関数的に変化する特性に基づいて求める二次電池の状態評価装置。
付記2乃至4のいずれかにおいて、
前記内部温度算出手段は、前記内部温度を、設定された期間毎に測定される前記電圧値、前記電流値、前記外部温度に基づいて前記設定された期間毎に算出し、今回の前記設定された期間における前記内部温度を、前回の前記設定された期間で算出された前記内部温度に、前記今回の設定された期間で算出される内部温度変化を加算して算出する二次電池の状態評価装置。
付記1乃至5のいずれかにおいて、
前記充電状態は、カルマンフィルタを用いて、さらに前記内部温度に基づいて取得される二次電池の状態評価装置。
付記1乃至4のいずれかにおいて、
前記二次電池の電池状態は、前記内部温度及び前記充電状態に依存して劣化し劣化度合いの総和に依存する前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す第1の電池状態と、前記内部温度及び前記充放電電荷量に依存して劣化し劣化度合いの総和に依存する前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す第2の電池状態のいずれか、または、両方である二次電池の状態評価装置。
付記7において、
前記第1の電池状態は、設定された期間毎に算出される前記内部温度と、前記設定された期間における前記充電状態に基づく前記蓄電可能電荷量の劣化度合いの累計であって、
前記第2の電池状態は、前記設定された期間毎に算出される前記内部温度と、前記設定された期間における前記充放電電荷量に基づく前記蓄電可能電荷量の劣化度合いの累計である二次電池の状態評価装置。
付記7または8において、
前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いは、算出時の蓄電可能電荷量の、前記二次電池の初期の蓄電可能電荷量に対する割合で示される二次電池の状態評価装置。
付記1乃至9のいずれかにおいて、
前記内部温度は、前記二次電池の正極、負極の活物質、及び、前記二次電池の電解質のいずれかまたはその組み合わせの温度である二次電池の状態評価装置。
付記1乃至9のいずれかにおいて、
前記外部温度は、前記二次電池の表面あるいは、表面近傍の温度である二次電池の状態評価装置。
付記1乃至11のいずれかにおいて、
前記算出された内部抵抗は、前回、算出された前記内部温度に応じて補正される二次電池の状態評価装置。
二次電池の状態評価方法であって、
測定された前記二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出し、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出し、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得し、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の電池状態を算出する二次電池の状態評価方法。
付記13において、
前記内部温度の算出において、前記内部温度は、前記電流値と前記内部抵抗に基づいて求めた前記二次電池の内部のジュール熱に基づく第1の内部温度変化と、前記二次電池の内部と外部の温度差による熱移動に基づく第2の内部温度変化を用いて算出される二次電池の状態評価方法。
付記14において、
前記第1の内部温度変化は、前記電流値の二乗と前記内部抵抗との積に、設定された係数を乗算することによって求められる二次電池の状態評価方法。
付記14において、
前記第2の内部温度変化は、前記二次電池の内部と外部の温度差が、時間に対してネイビア数を底とする指数関数的に変化する特性に基づいて求められる二次電池の状態評価方法。
付記14乃至16のいずれかにおいて、
前記内部温度の算出において、前記内部温度が、設定された期間毎に測定される前記電圧値、前記電流値、前記外部温度に基づいて前記設定された期間毎に算出され、
今回の前記設定された期間における前記内部温度は、前回の前記設定された期間で算出された前記内部温度に、前記今回の設定された期間で算出された内部温度変化が加算されることによって算出される二次電池の状態評価方法。
二次電池の状態評価処理をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能な二次状態の状態評価プログラムであって、
前記状態評価処理は、
測定された前記二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出し、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出し、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得し、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の電池状態を算出する二次電池の状態評価プログラム。
Claims (18)
- 測定された二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出する内部温度算出手段と、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得する電池情報取得手段と、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す電池状態を算出する電池状態算出手段と、を有する二次電池の状態評価装置。 - 請求項1において、
前記内部温度算出手段は、前記内部温度を、前記電流値と前記内部抵抗に基づいて求めた前記二次電池の内部のジュール熱に基づく第1の内部温度変化と、前記二次電池の内部と外部の温度差による熱移動に基づく第2の内部温度変化に基づいて算出する二次電池の状態評価装置。 - 請求項2において、
前記内部温度算出手段は、前記第1の内部温度変化を、前記電流値の二乗と前記内部抵抗との積に、設定された係数を乗算することによって求める二次電池の状態評価装置。 - 請求項2において、
前記内部温度算出手段は、前記第2の内部温度変化を、前記二次電池の内部と外部の温度差が、時間に対してネイビア数を底とする指数関数的に変化する特性に基づいて求める二次電池の状態評価装置。 - 請求項2乃至4のいずれかにおいて、
前記内部温度算出手段は、前記内部温度を、設定された期間毎に測定される前記電圧値、前記電流値、前記外部温度に基づいて前記設定された期間毎に算出し、今回の前記設定された期間における前記内部温度を、前回の前記設定された期間で算出された前記内部温度に、前記今回の設定された期間で算出される内部温度変化を加算して算出する二次電池の状態評価装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記充電状態は、カルマンフィルタを用いて、さらに前記内部温度に基づいて取得される二次電池の状態評価装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記二次電池の電池状態は、前記内部温度及び前記充電状態に依存して劣化し劣化度合いの総和に依存する前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す第1の電池状態と、前記内部温度及び前記充放電電荷量に依存して劣化し劣化度合いの総和に依存する前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す第2の電池状態のいずれか、または、両方である二次電池の状態評価装置。 - 請求項7において、
前記第1の電池状態は、設定された期間毎に算出される前記内部温度と、前記設定された期間における前記充電状態に基づく前記蓄電可能電荷量の劣化度合いの累計であって、
前記第2の電池状態は、前記設定された期間毎に算出される前記内部温度と、前記設定された期間における前記充放電電荷量に基づく前記蓄電可能電荷量の劣化度合いの累計である二次電池の状態評価装置。 - 請求項7または8において、
前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いは、算出時の蓄電可能電荷量の、前記二次電池の初期の蓄電可能電荷量に対する割合で示される二次電池の状態評価装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記内部温度は、前記二次電池の正極、負極の活物質、及び、前記二次電池の電解質のいずれかまたはその組み合わせの温度である二次電池の状態評価装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記外部温度は、前記二次電池の表面あるいは、表面近傍の温度である二次電池の状態評価装置。 - 請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記算出された内部抵抗は、前回、算出された前記内部温度に応じて補正される二次電池の状態評価装置。 - 二次電池の状態評価方法であって、
測定された前記二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出し、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出し、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得し、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す電池状態を算出する二次電池の状態評価方法。 - 請求項13において、
前記内部温度の算出において、前記内部温度は、前記電流値と前記内部抵抗に基づいて求めた前記二次電池の内部のジュール熱に基づく第1の内部温度変化と、前記二次電池の内部と外部の温度差による熱移動に基づく第2の内部温度変化を用いて算出される二次電池の状態評価方法。 - 請求項14において、
前記第1の内部温度変化は、前記電流値の二乗と前記内部抵抗との積に、設定された係数を乗算することによって求められる二次電池の状態評価方法。 - 請求項14において、
前記第2の内部温度変化は、前記二次電池の内部と外部の温度差が、時間に対してネイビア数を底とする指数関数的に変化する特性に基づいて求められる二次電池の状態評価方法。 - 請求項14乃至16のいずれかにおいて、
前記内部温度の算出において、前記内部温度が、設定された期間毎に測定される前記電圧値、前記電流値、前記外部温度に基づいて前記設定された期間毎に算出され、
今回の前記設定された期間における前記内部温度は、前回の前記設定された期間で算出された前記内部温度に、前記今回の設定された期間で算出された内部温度変化が加算されることによって算出される二次電池の状態評価方法。 - 二次電池の状態評価処理をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能な二次電池の状態評価プログラムであって、
前記状態評価処理は、
測定された前記二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を算出し、
前記電流値と、前記内部抵抗と、測定された前記二次電池の外部温度とに基づいて前記二次電池の内部温度を算出し、
前記電流値に基づく前記二次電池の充放電電荷量、または、前記電流値と前記電圧値とに基づく前記二次電池の充電率を示す充電状態を取得し、
前記充放電電荷量と前記充電状態の少なくともいずれかと、前記内部温度とに基づいて前記二次電池の蓄電可能電荷量の劣化度合いを示す電池状態を算出する二次電池の状態評価プログラム。
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