JP6155774B2 - 状態推定装置及び状態推定方法 - Google Patents
状態推定装置及び状態推定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6155774B2 JP6155774B2 JP2013077474A JP2013077474A JP6155774B2 JP 6155774 B2 JP6155774 B2 JP 6155774B2 JP 2013077474 A JP2013077474 A JP 2013077474A JP 2013077474 A JP2013077474 A JP 2013077474A JP 6155774 B2 JP6155774 B2 JP 6155774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- state
- charge
- estimation
- error
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
初めに、本実施形態の状態推定装置の概要について説明する。
本明細書によって開示される状態推定装置は、前記蓄電素子の充放電停止からの経過時間と前記充電状態の推定誤差との第1相関関係が記憶された記憶部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記蓄電素子の充放電停止からの前記経過時間が所定の基準時間に達したことを条件に前記蓄電素子の端子電圧に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定するとともに前記経過時間から前記第1相関関係に基づいてその充電状態の推定誤差を決定する第1推定処理と、前記蓄電素子の充放電状態における充放電電流の積算値に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定すると共にその充電状態の推定誤差を決定する第2推定処理と、を繰り返し実行し、前記第1推定処理を前回に実行したときの推定誤差と前記第2推定処理を前回に実行したときの推定誤差とから算出した合算誤差が大きいほど次回の前記第1推定処理における前記基準時間を短く設定する、構成である。
以下、実施形態1について、図1から図8を参照しつつ説明する。
1.状態推定装置の構成
図1は、本実施形態における電池パック60の構成を示す図である。本実施形態の電池パック60は、例えば電気自動車やハイブリット自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給するものである。
次に、図3から図8を用いて、単電池14の充電状態を推定するSOC推定処理について説明する。SOC推定処理では、単電池14の充放電停止状態において、単電池14の両端間の電圧値Vを測定し、測定した電圧値Vから推定した単電池14のOCVから単電池14のSOC及び誤差値ΔCを推定する開放電圧法を実行する。また、単電池14の充放電状態において、組電池12の充放電電流の電流値Iを測定し、測定した電流値Iの積算値から単電池14のSOC及び誤差値ΔCを推定する電流積算法を実行する。
充放電状態において、CPU70は、単電池14が充放電状態であることが検出されてから測定された電流値Iを加算して電流積算値INを算出するとともに、当該電流値Iの絶対値を加算して絶対積算値IZを算出し(S6)、再度、充放電ステータスを確認する(S8)。CPU70は、単電池14が充放電状態に維持されている場合(S8:YES)、S6からの処理を繰り返す。
充放電停止状態において、CPU70は、充放電停止状態であることが検出されてからの経過時間Tの計時を開始し(S20)、所定時間毎に電圧値Vを経過時間Tに関連付けて測定する。次に、CPU70は、メモリ76から誤差値ΔC1及び誤差値ΔC2を読み出す(S22、S24)。誤差値ΔC1は、開放電圧法によって推定されてメモリ76に記憶されていることから、前回の開放電圧法において記憶された誤差値ΔCということができる。また、誤差値ΔC2は、直前の電流積算法において記憶された誤差値ΔCということができる。
ΔCS=ΔC1+ΔC2
(1)本実施形態の電池パック60では、単電池14の充放電停止状態に実行される開放電圧法において、合算誤差ΔCSに基づいてSOCを推定する。
実施形態2について、図9、10を参照しつつ説明する。本実施形態の電池パック60では、単電池14が充放電停止状態から充放電状態に切り替わる際の目標誤差値ΔCMが予め定められている点で、実施形態1の電池パック60と異なる。以下の説明では、実施形態1と同一の内容については重複した記載を省略する。
本実施形態のSOC推定処理において、CPU70は、図9に示すように、充放電停止状態であることが検出されると、経過時間Tの計時を開始する(S20)に先立って、通信部28を用いて、充放電状態への移行を禁止する充放電禁止状態であることをBM62に送信する(S60)。充放電禁止状態であることを受信したBM62は、例えば電気自動車への電源の投入、あるいは電気自動車への充電開始等、ユーザによる操作が加えられたとしても、単電池14が充放電状態とならないように電池モジュール10を管理する。
本実施形態のSOC推定処理では、単電池14の充放電停止状態において、推定されている誤差値ΔCが目標誤差値ΔCM以下となるまでは、充放電禁止状態を維持し、単電池14が充放電状態とならないようにする。そのため、単電池14が充放電許可状態となり、充放電状態に移行する際には、推定されるSOCの誤差値ΔCは目標誤差値ΔCMを下回ることから、精度の良いSOCを推定することができる。
実施形態3について、図8、11、12を参照しつつ説明する。図8に示すように、本実施形態の第3対応表では、各単電池14の充放電停止からの経過時間Tと誤差値ΔCとの相関関係が記憶されているとともに、各単電池14の誤差値ΔCと電圧値Vの時間変化DVの相関関係が記憶されている。
本実施形態のSOC推定処理において、CPU70は、図11に示すように、合算誤差ΔCSを算出すると(S26)、メモリ76に記憶された第3対応表において、算出された合算誤差ΔCSに対応する時間変化DVを選出し、選出した時間変化DVを許容値KVに設定する(S28)。
(1)本実施形態の電池パック60では、開放電圧法において、SOCを推定するのに用いられる許容値KVを合算誤差ΔCSに基づいて設定し、電圧値Vの時間変化DVが許容値KV以下になった場合に、SOCを推定する。時間変化DVが許容値KV以下になることで、推定されるSOCの誤差値ΔCは合算誤差ΔCSを下回ることから、充放電状態で推定されたSOCよりも精度の良いSOCを推定することができる。
本明細書が開示する技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、蓄電素子の一例として二次電池の単電池14を示したが、これに限らず、蓄電素子は、電気化学現象を伴うキャパシタ等であってもよい。
Claims (6)
- 蓄電素子の充電状態を推定する状態推定装置であって、
前記蓄電素子の充放電停止からの経過時間と前記充電状態の推定誤差との第1相関関係が記憶された記憶部と、制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記蓄電素子の充放電停止からの前記経過時間が所定の基準時間に達したことを条件に前記蓄電素子の端子電圧に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定するとともに前記経過時間から前記第1相関関係に基づいてその充電状態の推定誤差を決定する第1推定処理と、
前記蓄電素子の充放電状態における充放電電流の積算値に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定すると共にその充電状態の推定誤差を決定する第2推定処理と、を繰り返し実行し、
前記第1推定処理を前回に実行したときの推定誤差と前記第2推定処理を前回に実行したときの推定誤差とに基づいて算出した合算誤差が大きいほど次回の前記第1推定処理における前記基準時間を短く設定する、状態推定装置。 - 請求項1に記載の状態推定装置であって、
前記制御部は、前記経過時間が前記基準時間に達したときには、前記第1推定処理を行ったあとに、前記基準時間を、前記第1推定処理の実行時の前記基準時間よりも長い時間に更新する、状態推定装置。 - 請求項2に記載の状態推定装置であって、
前記制御部は、前記第1推定処理において、前記蓄電素子が充放電状態になって前記第2推定処理が開始されるまでに、前記基準時間の更新と、前記第1推定処理の推定誤差の決定と、を繰り返し実行する、状態推定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の状態推定装置であって、
前記制御部は、前記第1推定処理の推定誤差と前記第2推定処理の推定誤差とを足し合わせて前記合算誤差を算出する、状態推定装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の状態推定装置であって、
前記記憶部は、前記充電状態の推定誤差と前記端子電圧の時間変化との第2相関関係が更に記憶され、
前記制御部は、前記第1推定処理において、
前記端子電圧と前記経過時間から前記端子電圧の時間変化を推定し、推定された前記端子電圧の時間変化が、前記合算誤差と前記第2相関関係から決定される許容値以下になった場合、前記経過時間が前記基準時間以上になったと推定し、
更に、前記端子電圧の時間変化が前記許容値以下になった場合、前記許容値を当該許容値よりも小さい値に更新し、前記端子電圧の時間変化が、更新された前記許容値に到達した場合、前記第1推定誤差を再度推定して更新する、状態推定装置。 - 蓄電素子の充電状態を推定する状態推定方法であって、
前記蓄電素子の充放電停止からの経過時間が所定の基準時間に達したことを条件に前記蓄電素子の端子電圧に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定するとともに前記経過時間から前記第1相関関係に基づいてその充電状態の推定誤差を決定する第1推定処理と、
前記蓄電素子の充放電状態における充放電電流の積算値に基づき前記蓄電素子の充電状態を推定すると共にその充電状態の推定誤差を決定する第2推定処理と、を繰り返し実行し、
前記第1推定処理を前回に実行したときの推定誤差と前記第2推定処理を前回に実行したときの推定誤差とに基づいて算出した合算誤差が大きいほど次回の前記第1推定処理における前記基準時間を短く設定する、状態推定方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013077474A JP6155774B2 (ja) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 状態推定装置及び状態推定方法 |
CN201410116427.8A CN104101840B (zh) | 2013-04-03 | 2014-03-26 | 状态推测装置以及状态推测方法 |
EP14162635.8A EP2787361B1 (en) | 2013-04-03 | 2014-03-31 | State of charge estimation device and method of estimating state of charge |
US14/242,341 US9983270B2 (en) | 2013-04-03 | 2014-04-01 | State of charge estimation device and method of estimating state of charge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013077474A JP6155774B2 (ja) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 状態推定装置及び状態推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202551A JP2014202551A (ja) | 2014-10-27 |
JP6155774B2 true JP6155774B2 (ja) | 2017-07-05 |
Family
ID=50424051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013077474A Active JP6155774B2 (ja) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 状態推定装置及び状態推定方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9983270B2 (ja) |
EP (1) | EP2787361B1 (ja) |
JP (1) | JP6155774B2 (ja) |
CN (1) | CN104101840B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11144106B2 (en) | 2015-04-13 | 2021-10-12 | Semiconductor Components Industries, Llc | Battery management system for gauging with low power |
WO2017110578A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | ローム株式会社 | 電流監視回路、クーロンカウンタ回路、それらを用いたバッテリ管理システムおよび自動車 |
JP6830318B2 (ja) * | 2016-01-15 | 2021-02-17 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子管理装置、蓄電素子モジュール、車両および蓄電素子管理方法 |
EP3410137B1 (en) * | 2016-01-29 | 2020-03-11 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Cell state estimation device, cell control device, cell system, and cell state estimation method |
US11411421B2 (en) * | 2016-02-02 | 2022-08-09 | Toyota Motor Europe | Control device and method for charging a rechargeable battery |
JP5980459B1 (ja) * | 2016-03-30 | 2016-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置、該電源装置を有する輸送機器、蓄電部の充電率と開放端電圧の相関情報を推定する推定方法、および該相関情報を推定するためのプログラム |
CN106597309B (zh) * | 2016-12-19 | 2019-03-15 | 先进储能材料国家工程研究中心有限责任公司 | 车载镍氢动力电池包soc两端修正方法 |
US10522881B1 (en) * | 2018-01-12 | 2019-12-31 | Cora Aero Llc | Estimation of self discharge rate as a measure of battery health |
JP2019132765A (ja) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 株式会社デンソー | 電池監視装置 |
CN109355218A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-19 | 东北农业大学 | 用于畜禽粪便堆肥快速升温除味的多功能发酵复合菌剂及其制备方法与应用 |
CN112311075B (zh) * | 2019-07-29 | 2022-06-24 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种基于太阳能的汽车储能控制方法、装置及汽车 |
DE102021209542A1 (de) * | 2021-08-31 | 2023-03-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Bestimmung eines Ladezustands eines elektrischen Energiespeichers, elektrischer Energiespeicher und Vorrichtung |
CN114506244B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-05-23 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种电动汽车充电剩余时间的估算方法及估算系统 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3767150B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2006-04-19 | 日産自動車株式会社 | 電池の残存容量検出装置 |
JP3997646B2 (ja) | 1999-04-05 | 2007-10-24 | 株式会社デンソー | 電池の残存容量演算方式 |
JP4239435B2 (ja) * | 2001-06-04 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ容量判定方法及びバッテリ容量判定装置 |
JP4228760B2 (ja) * | 2002-07-12 | 2009-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ充電状態推定装置 |
KR100669477B1 (ko) * | 2005-12-22 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리의 soc 보정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템 |
KR100669470B1 (ko) | 2005-12-22 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리의 soo 보정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템 |
JP4984527B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2012-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の充電状態推定装置および充電状態推定方法 |
JP4910423B2 (ja) | 2006-02-27 | 2012-04-04 | ソニー株式会社 | バッテリパック、電子機器、およびバッテリ残量検出方法 |
JP4872743B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の状態推定装置 |
DE102008041546A1 (de) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Berechnung des Ladezustandes einer Batterie |
JP2011106952A (ja) | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Honda Motor Co Ltd | 電池の残容量推定方法 |
JP2011169831A (ja) | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池状態検知装置及び電池状態検知方法 |
JP5520657B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-06-11 | 古河電気工業株式会社 | 充電率推定方法、充電率推定装置及び二次電池電源システム |
JP5771909B2 (ja) | 2010-06-08 | 2015-09-02 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の充電容量推定装置 |
JP5640477B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-12-17 | マツダ株式会社 | バッテリの残容量検出方法及び検出装置 |
JP2012002660A (ja) | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Toshiba Corp | 二次電池装置 |
JP2012057998A (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Calsonic Kansei Corp | 二次電池の充電率算出装置および充電率算出方法 |
US8452556B2 (en) * | 2010-09-22 | 2013-05-28 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for estimating SOC of a battery |
JP5641215B2 (ja) | 2010-10-19 | 2014-12-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 二次電池の制御装置 |
JP5318128B2 (ja) | 2011-01-18 | 2013-10-16 | カルソニックカンセイ株式会社 | バッテリの充電率推定装置 |
JP5432931B2 (ja) | 2011-01-18 | 2014-03-05 | カルソニックカンセイ株式会社 | バッテリの充電率推定装置 |
-
2013
- 2013-04-03 JP JP2013077474A patent/JP6155774B2/ja active Active
-
2014
- 2014-03-26 CN CN201410116427.8A patent/CN104101840B/zh active Active
- 2014-03-31 EP EP14162635.8A patent/EP2787361B1/en active Active
- 2014-04-01 US US14/242,341 patent/US9983270B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140303914A1 (en) | 2014-10-09 |
CN104101840B (zh) | 2018-06-22 |
JP2014202551A (ja) | 2014-10-27 |
EP2787361B1 (en) | 2018-11-21 |
US9983270B2 (en) | 2018-05-29 |
CN104101840A (zh) | 2014-10-15 |
EP2787361A1 (en) | 2014-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6155774B2 (ja) | 状態推定装置及び状態推定方法 | |
JP5994521B2 (ja) | 状態推定装置、開放電圧特性生成方法 | |
JP6351852B2 (ja) | リチウムイオン電池の充電状態推定方法およびリチウムイオン電池の充電状態推定装置 | |
JP6300000B2 (ja) | 充電状態推定装置、充電状態推定方法 | |
JP6714838B2 (ja) | 状態推定装置及び状態推定方法 | |
JP6119402B2 (ja) | 内部抵抗推定装置及び内部抵抗推定方法 | |
EP3106892B1 (en) | State estimation device and state estimation method | |
JP6155830B2 (ja) | 状態推定装置、状態推定方法 | |
JP6066163B2 (ja) | 開路電圧推定装置、状態推定装置及び開路電圧推定方法 | |
JP6867478B2 (ja) | 電池制御装置および車両システム | |
JP5929778B2 (ja) | 充電率推定装置および充電率推定方法 | |
JP2020514680A (ja) | 二次電池の容量維持率を推正する装置及び方法 | |
JP6156216B2 (ja) | 満充電容量推定装置 | |
CA2899239A1 (en) | Method for determining a state of charge and remaining operation life of a battery | |
JP5911407B2 (ja) | バッテリの健全度算出装置および健全度算出方法 | |
JP5851514B2 (ja) | 電池制御装置、二次電池システム | |
JP2014109535A (ja) | 内部抵抗推定装置、充電装置、放電装置、内部抵抗推定方法 | |
JP5999409B2 (ja) | 状態推定装置及び状態推定方法 | |
JP7169917B2 (ja) | 二次電池の制御装置及び二次電池の制御方法 | |
JP4794986B2 (ja) | 残容量算出装置及び電池パック | |
JP2014059251A (ja) | 内部抵抗推定装置及び内部抵抗推定方法 | |
JP2013029445A (ja) | バッテリ管理装置及び電力供給システム | |
JP6062919B2 (ja) | 電気化学バッテリを最適に充電するための方法 | |
WO2014038555A1 (ja) | 電池残量検出装置、電池システム、電池残量検出方法およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170522 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6155774 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |