JP6555459B2 - 電池劣化監視システム - Google Patents

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Description

本発明は、電池の劣化を監視するためのシステムに関し、電池の放置時の劣化率を演算する技術に関する。
近年開発されているハイブリッド車やプラグインハイブリッド車には、走行駆動用電源として大容量のバッテリ(二次電池)が搭載されている。バッテリは、使用に伴い劣化し容量が低下するので、バッテリの劣化率を把握することが必要とされている。
バッテリの劣化率は、例えばバッテリの放電量及び電池温度の積算値に基づいて演算される(特許文献1)。
特開2013−181875号公報
しかしながら、バッテリは使用時だけでなく、車両放置時のように電流の入出力がない場合でも経過時間と温度に依存し劣化していく。したがって、例えば長期間車両を使用せずに放置した場合、温度変化に応じて劣化率が大きく変化してしまう虞がある。
上記特許文献1では、バッテリの劣化率を算出するために、所定時間毎にバッテリの放電量及び電池温度を検出して積算するので、電流や温度の検出手段並びに演算装置の電源を入れておかなければならず、電力を消費するため、長期間の監視、特に車両放置時の監視には適していない。
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、長期間の車両放置時においても、電力消費を抑えつつ電池の劣化率の監視が可能な電池劣化監視システムを提供することにある。
上記の目的を達成するべく、請求項1の電池劣化監視システムは、車両に搭載された電池の劣化状態を監視する電池劣化監視システムにおいて、前記電池の周囲温度を検出する温度検出部と、時間を計時する時計機能部と、前記電池の劣化により前記車両の出荷時から低下した前記電池の容量を出荷時における前記電池の容量に対する比率で表した劣化率を、時間と前記周囲温度とを変数とした関数式である劣化関数式を用いて演算するモニタリング部と、を備え、前記モニタリング部は、前記車両のイグニッションスイッチオフ後に前記時計機能部によって第1の所定時間経過毎に起動され、前記時計機能部によって起動されたときに、前回起動時において前記時計機能部により計時した時間から今回起動時において前記時計機能部により計時した時間までの時間範囲と、前回起動時において前記温度検出部により検出した前記周囲温度から今回起動時において検出した前記周囲温度までの温度範囲とを第1の積分範囲として、前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度当たりの前記電池の劣化率の増加量を前記第1の積分範囲で積算した前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記電池の劣化率を演算することを特徴とする。
た、請求項の電池劣化監視システムは、請求項において、前記モニタリング部は、前記電池の電圧及び温度から前記車両のイグニッションスイッチオン時における前記電池の充電率及び劣化率を演算するとともに、前記車両のイグニッションスイッチオフ時には、直前の前記イグニッションスイッチオン時に演算した前記劣化率に、前記イグニッションスイッチオフ時において演算した前記劣化率の増加量を加算して、現在の前記電池の劣化率を演算することを特徴とする。
また、請求項3の電池劣化監視システムは、請求項2において、前記モニタリング部が演算する現在の前記電池の劣化率は、前記車両の出荷時における前記電池の劣化率に、現在までの前記電池の劣化率の増加量を加算した値であることを特徴とする。
また、請求項4の電池劣化監視システムは、請求項2または3において、前記劣化関数式は、時間と前記周囲温度と前記電池の充電率とを変数とした関数式であり、前記モニタリング部は、前記車両のイグニッションスイッチオン時では、第2の所定時間経過毎に前記電池の劣化率の増加量を演算し、前記電池の劣化率の前回演算時において前記時計機能部により計時した時間から今回演算時において前記時計機能部により計時した時間までの時間範囲と、前回演算時において前記温度検出部により検出した前記周囲温度から今回演算時において検出した前記周囲温度までの温度範囲と、前回演算時における前記充電率から今回演算時における前記充電率までの充電率範囲と、を第2の積分範囲として、前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度及び前記電池の単位充電率当たりの前記劣化率の増加量を前記第2の積分範囲で積算した前記第2の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、前記第2の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記劣化率を演算し、前記車両のイグニッションスイッチオフ時では前記充電率の変化量を0として、前記第1の積分範囲で前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度当たりの前記電池の劣化率の増加量を前記1の積分範囲で積算した前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記電池の劣化率を演算することを特徴とする。
また、請求項5の電池劣化監視システムは、請求項1から4のいずれか1項において、前記第1の所定時間は6時間であることを特徴とする。
請求項1の電池劣化監視システムによれば、イグニッションスイッチオフ時には、時計機能部によって第1の所定時間毎にモニタリング部が起動され、温度検出部によって電池の周囲温度が検出される。
イグニッションスイッチオフ時には、電池の電力消費が抑制されるので、充電率は略変化しない。したがって、イグニッションスイッチオフ時では、温度検出部によって第1の所定時間経過毎に検出された電池の周囲温度の変化に基づいて電池の劣化率を演算することができる。
また、イグニッションスイッチオフ時での劣化率の演算の際には、第1の所定時間経過毎にモニタリング部を起動すればよいので、電力消費を抑えることができる。これにより、車両の長期間放置時においても電力消費を抑えた上で、電池の劣化を監視することができる。
特に、劣化率を求める関数式である劣化関数式を、前回起動時において計時した時間から今回起動時において計時した時間までの時間範囲と、前回起動時において検出した周囲温度から今回起動時において検出した周囲温度までの温度範囲と、を第1の積分範囲として積分して、単位時間、周囲温度の単位温度当たりの電池の劣化率の増加量を第1の積分範囲で積算した第1の所定時間毎の電池の劣化率の増加量を演算し、第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより電池の劣化率が演算されるので、第1の所定時間内での温度変化を反映した劣化率の増加量を演算して、電池の劣化率を演算することができる。また、第1の所定時間毎に周囲温度を検出すればよいので、モニタリング部の起動回数を抑制して電力消費を抑制することができる。
請求項の電池劣化監視システムによれば、イグニッションスイッチオフ時の電池の劣化率は、その前のイグニッションスイッチオン時に演算された精度のよい劣化率に、周囲温度に基づいてイグニッションスイッチオフ時に演算された劣化率の増加量を加算して求められるので、現在の電池の劣化率を精度よく演算することができる。
請求項の電池劣化監視システムによれば、演算される現在の電池の劣化率は、車両の出荷時における電池の劣化率に、現在までの電池の劣化率の増加量を加算した値であるので、電池初期時から現在までの電池の劣化率の増加量を求めることができる。
請求項の電池劣化監視システムによれば、イグニッションスイッチオン時では温度変化及び充電率の変化を反映した劣化率が演算され、イグニッションオフ時では温度変化を反映した劣化率が演算される。イグニッションスイッチオフ時において電池の充電率の変化量を0とすることで、イグニッションスイッチオン時とイグニッションスイッチオフ時の両方で同一の劣化関数式により劣化率の増加量を演算することができ、モニタリング部における制御を簡易化することができる。
請求項5の電池劣化監視システムによれば、イグニッションスイッチオフ時にモニタリング部を起動し電池の劣化率を演算する間隔である第1の所定時間が6時間であるので、1日のうちの温度変化を反映して劣化率の演算がされるとともに起動間隔を極力少なくすることができ、劣化率の演算精度を確保しつつ電力消費を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る電池劣化監視システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るバッテリモニタリングユニットによるバッテリの劣化率の演算方法を示すフローチャートである。 バッテリの劣化率の演算方法を説明するためのタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電池劣化監視システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態の電池劣化監視システム1は、プラグインハイブリッド車やハイブリッド車、電気自動車のような比較的大容量の走行駆動用のバッテリ2(電池)を搭載した車両に採用されている。
図1に示すように、車両に搭載された走行駆動用のバッテリ2は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された電池モジュール3を複数有している。電池モジュール3は直列に接続され、車両走行駆動用のモータ4に電力を供給可能となっている。
各電池モジュール3には、電池モジュール3の温度、電圧を検出するセンサを有し、電池モジュール3毎の電圧等を監視する機能を有するセルモニタリングユニット(CMU)10が備えられている。
各セルモニタリングユニット10は、バッテリモニタリングユニット(BMU、モニタリング部)11に、電圧情報、温度情報を出力する。
バッテリモニタリングユニット11は、時間を計時する時計機能部11aと温度センサ11b(温度検出部)とを内蔵している。温度センサ11bは周囲温度を検出可能であり、バッテリ2の周囲温度として出力する。また、バッテリモニタリングユニット11は、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)等を備えている。
バッテリモニタリングユニット11は、各セルモニタリングユニット10からの電圧情報及び温度情報を入力し、バッテリ2全体の充電率SOC及びバッテリ2全体の劣化率Yを演算する機能を有している。
充電率SOCは、例えば各電池モジュール3の電圧に対応する充電率SOCを記憶したマップを用いて演算される。充電率SOCは、電池モジュール3への入出力電流の積算値に基づいて求めてもよい。
バッテリモニタリングユニット11及びセルモニタリングユニット10は、車両全体の制御を行う電気コントロールユニット12から入力した車両のイグニッションスイッチ(IG)13のオン(ON)信号によって作動する。
また、バッテリモニタリングユニット11は、イグニッションスイッチ13がオフ(OFF)であっても、内蔵した時計機能部11aによって、あらかじめ設定された時間tb毎に起動されて作動可能となっている。
図2は、本実施形態に係るバッテリモニタリングユニット11によるバッテリ2の劣化率の演算方法を示すフローチャートである。図3は、バッテリ2の劣化率の演算方法を説明するためのタイムチャートである。図3では、イグニッションスイッチ13をオンからオフに切り換えた場合での、バッテリモニタリングユニット11のオン、オフと、実際の温度の推移及びバッテリモニタリングユニット11オフ時における推定温度を示している。
本制御は、イグニッションスイッチ13のオン信号入力により作動を開始する。
図2に示すように、始めにステップS10では、バッテリモニタリングユニット11をオンにする。そして、ステップS20に進む。
ステップS20では、各セルモニタリングユニット10から温度情報(温度T)及び電圧情報(電圧V)を入力する。そして、ステップS30に進む。
ステップS30では、内蔵された時計機能部11aにより計測した時間情報(経過時間t)と、ステップS20で入力した温度情報(温度T)及び電圧情報(電圧V)とに基づいて、バッテリ2全体の充電率SOC及び劣化率Yの演算を行う。
バッテリ2全体の充電率SOCは、電圧Vに対応する充電率SOCを記憶したマップを用いて演算される。または、セルモニタリングユニット10から各電池モジュール3の電圧を入力し平均してから充電率SOCを求めてもよい。また、充電率SOCは、バッテリ2への入出力電流の積算値に基づいて求めてもよい。
劣化率Yは、劣化により出荷時から低下した容量を、出荷時における容量に対する比率で表したものであり、例えば出荷時における劣化率Yは0である。
劣化率Yは、次式1により求められる。
Figure 0006555459
上記式1に示すように、劣化率Yは、f(t,T,SOC)の演算式(本発明における劣化関数式に相当)で求められる単位時間、単位温度、単位充電率当たりの劣化率増加量を、時間t、温度T及び充電率SOCで積算して求められた時間ta当たりの劣化率増加量を加算した値である。ここでの時間taは、数msecあるいは数sec等の短い時間である。ここで、演算された充電率SOC及び劣化率Yはバッテリモニタリングユニット11内のメモリに、前回の演算値を書き換えるようにして記憶しておく。そしてステップS40に進む。
ステップS40では、イグニッションスイッチ13がオフであるか否かを判別する。イグニッションスイッチ13がオフである場合には、ステップS50に進む。イグニッションスイッチ13がオンである場合には、ステップS20に戻る。
ステップS50では、バッテリモニタリングユニット11をオフにする。なお、このときバッテリモニタリングユニット11内の時計機能部11aは作動を継続する。そして、ステップS60に進む。
ステップS60では、バッテリモニタリングユニット11をオフしてからの経過時間toffを計測する。オフしてからの経過時間toffは、バッテリモニタリングユニット11内の時計機能部11aで計測する。そして、ステップS65に進む。
ステップS65では、イグニッションスイッチ13がオフであるか否かを判別する。イグニッションスイッチ13がオフである場合には、ステップS70に進む。イグニッションスイッチ13がオンである場合には、ステップS20に戻る。
ステップS70では、ステップS60で計測された経過時間toffが所定時間tbより大きいか否かを判別する。所定時間tbは、1日を数回に分けた時間、例えば6時間に設定すればよい。経過時間toffが所定時間tbより大きい場合には、ステップS80に進む。経過時間toffが所定時間tb以下である場合には、ステップS60に戻る。
ステップS80では、バッテリモニタリングユニット11を起動する(オンにする)。そしてステップS90に進む。
ステップS90では、バッテリモニタリングユニット11に内蔵された温度センサ11bから温度情報Tを入力する。また、メモリに記憶されている前回の演算値である劣化率Yn-1と前回演算時の温度Tn-1を読み出す。そして、ステップS100に進む。
ステップS100では、ステップS90で入力した前回の温度Tn-1及び劣化率Yn-1に基づいて、劣化率Yの演算を行う。
ここでの劣化率Yは、次式2により求められる。
Figure 0006555459
上記式2に示すように、劣化率Yは、f(t,T)の演算式(本発明における劣化関数式に相当)で求められる単位時間、単位温度当たりの劣化率増加量を時間t及び温度Tで積算して各起動毎(所定時間tb毎)の劣化率増加量を求め、この劣化率増加量を加算した値である。ここでは、イグニッションスイッチ13がオフであるため、充電率SOCは変化せずに略一定の値であるので、上記式(1)に対して充電率SOCの積算を行わない点が異なる。なお、所定時間tb内での温度変化は、図3に示すように、前回起動時の温度Tn-1と今回検出した温度Tnとの間を直線的に推移するように推定する。また、ここで演算された劣化率Yと温度Tはバッテリモニタリングユニット11内のメモリに前回の値から書き換えて記憶しておく。そしてステップS110に進む。
ステップS110では、イグニッションスイッチ13がオフであるか否かを判別する。イグニッションスイッチ13がオフである場合には、ステップS50に戻る。イグニッションスイッチ13がオンである場合には、ステップS20に戻る。
以上のように制御することで、本実施形態では、イグニッションスイッチ13オン時には、バッテリモニタリングユニット11及びセルモニタリングユニット10がオンであるため、セルモニタリングユニット10から例えば数msec毎に(t1,t2、t3…)、電圧V、温度Tを入力して、劣化率Yを演算する(Y1、Y2,Y3…)。劣化率Yは所定時間毎に積算されて行き、この積算値がその時点での劣化率となる。イグニッションスイッチ13オン時では、モータ4等の使用によりバッテリ2から電流が出力する可能性があるが、セルモニタリングユニット10によって各電池モジュール3の電圧を検出しているので、時間ta毎に充電率SOC及び劣化率Yを正確に演算することができる。
そして、本実施形態では、イグニッションスイッチ13オフ時においても、バッテリ2の劣化率Yが演算される。イグニッションスイッチ13オフ時には、所定時間tb(例えば6時間)毎にバッテリモニタリングユニット11を起動させ、バッテリモニタリングユニット11に内蔵されている温度センサ11bを用いて温度Tを検出し、この温度Tに基づいて劣化率が演算される。
詳しくは、バッテリ2の充電率SOCの変動が少ないイグニッションスイッチ13オフ時には、所定時間tbの間での時間tと温度Tでf(t,T)を積分した値が、当該所定時間tb内で劣化した劣化率増加量に相当する。所定時間tb内では、温度Tは前回検出した温度Tn-1と今回検出した温度Tnとの間で直線的に変化すると推定しているので、所定時間tb内で逐次温度を検出する必要がなく、所定時間tb毎にバッテリモニタリングユニット11のみを起動して温度を検出し劣化率増加量を演算できる。そして、メモリに記憶されている前回の劣化率Yn-1に劣化率増加量を加算して、現時点での劣化率Yが演算できる。
本実施形態では、式1によりイグニッションオン時での劣化率増加量を積算した劣化率Yが求められ、式2によりイグニッションオフ時での劣化率増加量を積算した劣化率Yが求められる。車両は出荷時からイグニッションオン、イグニッションオフが夫々任意の時間で交互に繰り返されるので、出荷時からの総合的なバッテリ2の劣化率は、式1により求められたイグニッションオン時での劣化率増加量を積算した劣化率Yと、式2により求められたイグニッションオフ時での劣化率増加量を積算した劣化率Yを交互に加算した値となる。つまり、バッテリ2の初期時から現在までの劣化率の増加量を求めることができる。
例えば、イグニッションオフ時での劣化率Yは、直前のイグニッションスイッチオン時に演算してメモリに記憶された劣化率Yに、当該イグニッションスイッチオフ時において演算した劣化率Yの増加量を加算して、現在のバッテリ2の劣化率Yが演算される。
なお、上記メモリを第1のメモリと第2のメモリの2つに分け、イグニッションオン時での劣化率増加量の積算値を第1のメモリに記憶し、イグニッションオフ時での劣化率増加量の積算値を第2のメモリに記憶して、第1のメモリに記憶されているイグニッションオン時での劣化率増加量の積算値と、第2のメモリに記憶しているイグニッションオフ時での劣化率増加量の積算値を加算して、出荷時からの総合的なバッテリ2の劣化率を求めるようにしてもよい。
このように、本実施形態では所定時間tb毎にバッテリモニタリングユニット11を起動させて、イグニッションスイッチ13オフ時での温度変化に伴って変化するバッテリ2の劣化率を演算することができる。時計機能部11aや温度センサ11bがバッテリモニタリングユニット11に内蔵されているので、イグニッションスイッチ13オフ時には所定時間tb毎にバッテリモニタリングユニット11のみ起動させてバッテリ2の劣化率Yを演算可能であり、消費電力を抑制することができる。
また、本実施形態では、イグニッションスイッチ13オフ時の劣化率Yは、直前のイグニッションスイッチ13オン時に演算された精度のよい劣化率Yに、周囲温度Tに基づいてイグニッションスイッチ13オフ時に演算された劣化率Yの増加量を加算して求められるので、すべての期間でバッテリモニタリングユニット11によって周囲温度Tに基づいて劣化率Yを演算するよりも、バッテリ2の劣化率を精度よく演算することができる。
また、本実施形態では、所定時間tbを6時間に、即ちイグニッションスイッチ13オフ時には1日4回温度を検出するように設定しているので、検出回数を抑えて消費電力を抑えつつ、1日での最高温度及び最低温度に近い値を温度検出値に反映させることができる。
以上により、本実施形態では、長期間車両を放置した場合でも、電力の消費を抑えつつバッテリ2の劣化を正確に監視することができる。
なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、バッテリモニタリングユニット11を起動させる間隔である所定時間tbを他の値に適宜設定してもよい。また、バッテリモニタリングユニット11が1日のうちの最高温度及び最低温度となるような時刻に起動するように設定してもよい。
また、上記実施形態では、時計機能部11aや温度センサ11bがバッテリモニタリングユニット11に内蔵されているが、バッテリモニタリングユニット11と別体に配置してもよい。
また、上記実施形態では、上記式1によりイグニッションオン時での劣化率Yを求め、式2によりイグニッションオフ時での劣化率Yを求めているが、イグニッションオン時及びイグニッションオフ時のいずれも式1で劣化率Yを求めてもよい。この場合、イグニッションオフ時には、充電率SOCに変化がなく一定の値として式1を演算すればよい。このようにすることで、イグニッションスイッチオン時とイグニッションスイッチオフ時の両方で同一の劣化関数式(式1)により劣化率Yを演算することができ、バッテリモニタリングユニット11における制御を簡易化することができる。
また、上記実施形態では、出荷時における劣化率Yを0としているが、出荷時における劣化率Yが0でない場合であっても、出荷時における劣化率Yに、式1もしくは式2により求められた劣化率増加量を積算した劣化率Yを加算することで、現在のバッテリ2の劣化率Yが演算される。つまり、上記実施形態と同様、バッテリ2の初期時から現在までの劣化率の増加量を求めることができる。
また、本実施形態では、車両の走行駆動源に利用されるバッテリ2に対して本発明を適用しているが、車両に搭載される電池に対して広く適用することができる。
2 バッテリ(電池)
3 電池モジュール
11 バッテリモニタリングユニット(モニタリング部)
11a 時計機能部
11b 温度センサ(温度検出部)
13 イグニッションスイッチ

Claims (5)

  1. 車両に搭載された電池の劣化状態を監視する電池劣化監視システムにおいて、
    前記電池の周囲温度を検出する温度検出部と、
    時間を計時する時計機能部と、
    前記電池の劣化により前記車両の出荷時から低下した前記電池の容量を出荷時における前記電池の容量に対する比率で表した劣化率を、時間と前記周囲温度とを変数とした関数式である劣化関数式を用いて演算するモニタリング部と、を備え、
    前記モニタリング部は、前記車両のイグニッションスイッチオフ後に前記時計機能部によって第1の所定時間経過毎に起動され、
    前記時計機能部によって起動されたときに
    前回起動時において前記時計機能部により計時した時間から今回起動時において前記時計機能部により計時した時間までの時間範囲と、
    前回起動時において前記温度検出部により検出した前記周囲温度から今回起動時において検出した前記周囲温度までの温度範囲と、を第1の積分範囲として、
    前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度当たりの前記電池の劣化率の増加量を前記第1の積分範囲で積算した前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、
    前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記電池の劣化率を演算することを特徴とする電池劣化監視システム。
  2. 前記モニタリング部は、前記電池の電圧及び温度から前記車両のイグニッションスイッチオン時における前記電池の充電率及び劣化率を演算するとともに、前記車両のイグニッションスイッチオフ時には、直前の前記イグニッションスイッチオン時に演算した前記劣化率に、前記イグニッションスイッチオフ時において演算した前記劣化率の増加量を加算して、現在の前記電池の劣化率を演算することを特徴とする請求項1に記載の電池劣化監視システム。
  3. 前記モニタリング部が演算する現在の前記電池の劣化率は、前記車両の出荷時における前記電池の劣化率に、現在までの前記電池の劣化率の増加量を加算した値であることを特徴とする請求項2に記載の電池劣化監視システム。
  4. 前記劣化関数式は、時間と前記周囲温度と前記電池の充電率とを変数とした関数式であり、
    前記モニタリング部は、前記車両のイグニッションスイッチオン時では、第2の所定時間経過毎に前記電池の劣化率の増加量を演算し、
    前記電池の劣化率の前回演算時において前記時計機能部により計時した時間から今回演算時において前記時計機能部により計時した時間までの時間範囲と、
    前回演算時において前記温度検出部により検出した前記周囲温度から今回演算時において検出した前記周囲温度までの温度範囲と、
    前回演算時における前記充電率から今回演算時における前記充電率までの充電率範囲と、を第2の積分範囲として、
    前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度及び前記電池の単位充電率当たりの前記劣化率の増加量を前記第2の積分範囲で積算した前記第2の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、
    前記第2の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記電池の劣化率を演算し、
    前記車両のイグニッションスイッチオフ時では
    前記充電率の変化量を0として、
    前記第1の積分範囲で前記劣化関数式を積分することにより、単位時間、前記周囲温度の単位温度当たりの前記電池の劣化率の増加量を前記1の積分範囲で積算した前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を演算し、
    前記第1の所定時間毎の前記電池の劣化率の増加量を積算することにより前記電池の劣化率を演算することを特徴とする請求項2または3に記載の電池劣化監視システム。
  5. 前記第1の所定時間は6時間であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電池劣化監視システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107179505B (zh) 2016-03-09 2020-07-07 华为技术有限公司 电池健康状态检测装置及方法
US11391782B2 (en) 2016-12-21 2022-07-19 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device managing apparatus, energy storage apparatus, photovoltaic power generating system, degradation amount estimating method, and computer program
US10560047B2 (en) * 2017-10-11 2020-02-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and apparatus for predicting degradation in power modules
KR102542958B1 (ko) * 2017-12-12 2023-06-14 현대자동차주식회사 차량 배터리 열화판단 제어방법 및 시스템
KR101958306B1 (ko) * 2017-12-28 2019-03-15 한국전력공사 배터리 수명 상태 예측 장치
US10641835B2 (en) * 2018-03-15 2020-05-05 Ascending Energy Inc. Health monitoring and safety protection for lithium ion battery modules and applications
US11157055B2 (en) * 2018-10-05 2021-10-26 Toyota Motor North America, Inc. Apparatus, methods, and systems for tracking vehicle battery usage with a blockchain
JP2020061244A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 株式会社東芝 蓄電池装置
US11396246B2 (en) * 2018-10-15 2022-07-26 Ford Global Technologies, Llc Energy-consumption detection of vehicles in an off state
CN110329075B (zh) * 2019-08-05 2021-03-23 横店集团东磁股份有限公司 一种基于锂电池供电的控制系统和控制方法及电动车
KR102400450B1 (ko) * 2019-09-25 2022-05-20 주식회사 엠피에스티 배터리 온도 데이터를 이용한 이상 상태 사전 감지 시스템
CN110581320B (zh) * 2019-09-24 2021-05-04 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种公交车动力锂电池保温机务管理方法和云管理服务器
US20220037892A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 GM Global Technology Operations LLC Electrical energy storage system module level diagnostics

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3697818B2 (ja) * 1996-02-28 2005-09-21 新神戸電機株式会社 蓄電池の劣化診断方法及び装置並びに交流無停電電源装置
JP4606641B2 (ja) * 2001-05-16 2011-01-05 パナソニック株式会社 リチウム二次電池の劣化判定方法と劣化判定装置
JP4042475B2 (ja) * 2002-06-12 2008-02-06 トヨタ自動車株式会社 電池の劣化度算出装置および劣化度算出方法
US7638980B2 (en) * 2006-06-07 2009-12-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for determining the effect of temperature upon life expectancy of an electric energy storage device in a hybrid electric vehicle
JP5054338B2 (ja) * 2006-07-20 2012-10-24 本田技研工業株式会社 車両用電源の制御装置およびその制御方法
RU2010132255A (ru) * 2008-07-02 2012-08-10 Панасоник Корпорэйшн (Jp) Способ оценки срока службы свинцовых аккумуляторных батарей и система источника питания
JP5382208B2 (ja) * 2010-04-26 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子の劣化推定装置および劣化推定方法
JPWO2012091077A1 (ja) * 2010-12-28 2014-06-05 三洋電機株式会社 電池の劣化度の検出方法
AT508875B1 (de) * 2011-01-21 2013-03-15 Avl List Gmbh Betrieb eines elektrischen energiespeichers für ein fahrzeug
JP2013181875A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Honda Motor Co Ltd 二次電池の劣化率算出方法、二次電池の寿命予測方法、二次電池の劣化率算出システムおよび二次電池の寿命予測システム

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