JP6855835B2 - Battery full charge capacity estimation device - Google Patents
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Description
本発明は、電池の満充電容量を推定する電池満充電容量推定装置に関する。 The present invention relates to a battery full charge capacity estimation device that estimates the full charge capacity of a battery.
既存の電池満充電容量推定装置として、充電終了時の電池の充電率から充電開始時の電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、電流積算値を充電率差分値で除算した結果を電池の満充電容量として推定するものがある。 As an existing battery full charge capacity estimation device, the charge rate difference value which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the integrated value of the current flowing through the battery being charged. The integrated current value is calculated, and the result of dividing the integrated current value by the difference in charge rate is estimated as the full charge capacity of the battery.
関連する技術として、例えば、特許文献1がある。
As a related technique, for example, there is
しかしながら、既存の電池満充電容量推定装置では、分極が大きく、かつ、分極解消に長時間を要する電池(例えば、SiO負極を採用したリチウムイオン電池)の満充電容量を推定する場合、電池の充電後に得られる、電池の充電率と電池の開回路電圧との対応関係を示すSOC−OCV曲線と電池の放電後に得られるSOC−OCV曲線とが互いに同じにならず、開回路電圧に対応する充電率を一意に決めることができないため、上記充電率差分値を精度良く算出することができず、満充電容量の推定精度が低下するおそれがある。 However, in the existing battery full charge capacity estimation device, when estimating the full charge capacity of a battery having a large polarization and requiring a long time to eliminate the polarization (for example, a lithium ion battery using a SiO negative electrode), the battery is charged. The SOC-OCV curve that shows the correspondence between the battery charge rate and the battery open circuit voltage, which is obtained later, and the SOC-OCV curve that is obtained after the battery is discharged are not the same, and the charge corresponding to the open circuit voltage is not the same. Since the rate cannot be uniquely determined, the charge rate difference value cannot be calculated accurately, and the estimation accuracy of the full charge capacity may decrease.
本発明の一側面に係る目的は、分極が大きく、かつ、分極解消に長時間を要する電池の満充電容量の推定精度を向上させることが可能な電池満充電容量推定装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a battery full charge capacity estimation device capable of improving the estimation accuracy of the full charge capacity of a battery having a large polarization and taking a long time to eliminate the polarization. ..
本発明に係る一つの形態である電池満充電容量推定装置は、記憶部と、推定部と、判定部とを備える。 The battery full charge capacity estimation device, which is one embodiment of the present invention, includes a storage unit, an estimation unit, and a determination unit.
記憶部は、電池の充電後に得られる電池の充電率と電池の開回路電圧との対応関係を示す充電用SOC−OCV曲線、及び、電池の放電後に得られる電池の充電率と開回路電圧との対応関係を示す放電用SOC−OCV曲線を記憶する。 The storage unit includes a charging SOC-OCV curve showing the correspondence between the battery charge rate obtained after charging the battery and the battery open circuit voltage, and the battery charge rate and open circuit voltage obtained after the battery is discharged. The SOC-OCV curve for discharge showing the correspondence between the above is stored.
推定部は、充電終了時の電池の充電率から充電開始時の電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、電流積算値を充電率差分値で除算した結果を電池の満充電容量として推定する。 The estimation unit calculates the charge rate difference value, which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the current integrated value, which is the integrated value of the current flowing through the battery being charged. The calculated result of dividing the integrated current value by the difference in charge rate is estimated as the full charge capacity of the battery.
判定部は、現在の電池の充電率と現在の電池の開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かを判定する。
推定部は、満充電容量の推定開始時、現在の電池の充電率と現在の電池の開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部により判定されると、放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池の充電率とするとともに、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池の充電率とする。
The determination unit determines whether or not a point corresponding to the current battery charge rate and the current battery open circuit voltage exists on the discharge SOC-OCV curve or the charge SOC-OCV curve.
At the start of estimating the full charge capacity, the estimation unit determines that a point corresponding to the current battery charge rate and the current battery open circuit voltage exists on the discharge SOC-OCV curve. Then, the SOC-OCV curve for discharging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery before charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the SOC-OCV curve for charging is referred to. The charge rate corresponding to the open circuit voltage of the battery after charging is defined as the charge rate of the battery at the end of charging.
推定部は、満充電容量の推定開始時、現在の電池の充電率と現在の電池の開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部により判定されると、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池の充電率とするとともに、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池の充電率とする。 At the start of estimating the full charge capacity, the estimation unit determines that a point corresponding to the current battery charge rate and the current battery open circuit voltage exists on the charging SOC-OCV curve. Then, the charging SOC-OCV curve is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery before charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the charging SOC-OCV curve is referred to. The charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery after charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
本発明によれば、分極が大きく、かつ、分極解消に長時間を要する電池の満充電容量の推定精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the estimation accuracy of the full charge capacity of a battery having a large polarization and requiring a long time to eliminate the polarization.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態の電池満充電容量推定装置の一例を示す図である。
Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the battery full charge capacity estimation device of the embodiment.
図1に示す電池満充電容量推定装置は、電池Bの充電率を推定するものであって、スイッチSWと、電流検出部1と、電圧検出部2と、記憶部3と、満充電容量推定部4とを備える。
The battery full charge capacity estimation device shown in FIG. 1 estimates the charge rate of the battery B, and estimates the full charge capacity of the switch SW, the
電池Bは、例えば、1つの二次電池(例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサなど)により構成されてもよいし、2つ以上の二次電池により構成されてもよい。また、スイッチSWが導通しているとき、充電器Chから電池Bへ電力が供給されると、または、電池Bが搭載される車両Ve(例えば、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、または電気自動車など)の負荷Lo(例えば、モータなど)から電池Bへ回生電力が供給されると、電池Bが充電される。また、スイッチSWが導通しているとき、電池Bから負荷Loへ電力が供給されると、電池Bが放電される。また、電池Bは、分極が大きく、かつ、分極解消に長時間を要するものであって、図2(a)や図2(b)に示すように、充電後に得られる電池Bの充電率SOC(State Of Charge)と開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)との対応関係を示す充電用SOC−OCV曲線と、放電後に得られる電池Bの充電率SOCと開回路電圧OCVとの対応関係を示す放電用SOC−OCV曲線とが互いに同じにならないものとする。なお、充電率SOCは、電池Bの満充電容量に対する電池Bの現在の容量の割合[%]を示すものとする。また、充電用SOC−OCV曲線及び放電用SOC−OCV曲線は、例えば、実験またはシミュレーションにより取得されるものであり、電池Bの充電または放電が終了してから所定時間経過後に取得されるものとする。 The battery B may be composed of, for example, one secondary battery (for example, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or an electric double layer capacitor), or may be composed of two or more secondary batteries. .. Further, when the switch SW is conducting, when power is supplied from the charger Ch to the battery B, or the vehicle Ve (for example, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, an electric vehicle, etc.) on which the battery B is mounted, etc. ) Load Lo (for example, a motor) supplies the regenerative power to the battery B, the battery B is charged. Further, when power is supplied from the battery B to the load Lo when the switch SW is conducting, the battery B is discharged. Further, the battery B has a large polarization and takes a long time to eliminate the polarization, and as shown in FIGS. 2A and 2B, the charge rate SOC of the battery B obtained after charging is obtained. Shows the correspondence between the charging SOC-OCV curve showing the correspondence between (State Of Charge) and the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage), and the correspondence between the charge rate SOC of the battery B obtained after discharging and the open circuit voltage OCV. It is assumed that the SOC-OCV curves for discharge are not the same as each other. The charge rate SOC indicates the ratio [%] of the current capacity of the battery B to the full charge capacity of the battery B. Further, the charging SOC-OCV curve and the discharging SOC-OCV curve are acquired by, for example, an experiment or a simulation, and are acquired after a lapse of a predetermined time after the charging or discharging of the battery B is completed. To do.
図1に示す電流検出部1は、例えば、ホール素子またはシャント抵抗により構成され、電池Bに流れる電流Iを検出する。
The
電圧検出部2は、例えば、IC(Integrated Circuit)により構成され、電池Bの電圧Vを検出する。
The
記憶部3は、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)により構成され、図2(a)や図2(b)に示す充電用SOC−OCV曲線及び放電用SOC−OCV曲線、並びに、図2(c)に示す容量差と内分比との対応関係を示す内分比情報を記憶する。容量差とは、充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との差分、または、放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との差分である。内分比とは、充電用SOC−OCV曲線と放電用SOC−OCV曲線との間の開回路電圧軸方向の線分または充電率軸方向の線分において、充電用SOC−OCV曲線または放電用SOC−OCV曲線を基準として、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とに対応する所定の内分点で内分されるときの比である。 The storage unit 3 is composed of, for example, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), and has a charging SOC-OCV curve and a discharging SOC-OCV curve shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). , And the internal division ratio information showing the correspondence between the capacity difference and the internal division ratio shown in FIG. 2C is stored. The capacity difference is the difference between the capacity of the battery B after charging and the capacity of the battery B before charging, or the difference between the capacity of the battery B before discharging and the capacity of the battery B after discharging. The internal division ratio is the line segment in the open circuit voltage axis direction or the line segment in the charge rate axis direction between the charging SOC-OCV curve and the discharging SOC-OCV curve, and is used for charging SOC-OCV curve or discharging. It is a ratio at the time of internal division at a predetermined internal division point corresponding to the current charge rate of the battery B and the open circuit voltage with reference to the SOC-OCV curve.
充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との容量差が図2(c)に示す閾値Cth以上である場合、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電後の電池Bの充電率は、図2(a)や図2(b)に示す充電用SOC−OCV曲線に示される充電率SOCと一致する。すなわち、充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との容量差が図2(c)に示す閾値Cth以上である場合、充電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点は、図2(a)や図2(b)に示す充電用SOC−OCV曲線上に存在する。言い換えると、閾値Cthは電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在する状態から充電用SOC−OCV曲線上に存在する状態に移行するのに必要な容量差を示す。このように、充電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在している場合、充電後の電池Bの開回路電圧から一意に充電率を推定することができる。 When the capacity difference between the capacity of the battery B after charging and the capacity of the battery B before charging is equal to or greater than the threshold value Cth shown in FIG. 2 (c), the battery after charging corresponds to the open circuit voltage of the battery B after charging. The charge rate of B is consistent with the charge rate SOC shown in the charging SOC-OCV curve shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). That is, when the capacity difference between the capacity of the battery B after charging and the capacity of the battery B before charging is equal to or greater than the threshold value Cth shown in FIG. Corresponding points exist on the charging SOC-OCV curve shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). In other words, the threshold Cth is necessary to shift from the state where the point corresponding to the charge rate of the battery B and the open circuit voltage exists on the discharge SOC-OCV curve to the state where it exists on the charge SOC-OCV curve. Shows a large capacity difference. In this way, when a point corresponding to the charge rate of the battery B after charging and the open circuit voltage exists on the SOC-OCV curve for charging, the charge rate is uniquely derived from the open circuit voltage of the battery B after charging. Can be estimated.
放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との容量差が図2(c)に示す閾値Cth以上である場合、放電後の電池Bの開回路電圧OCVに対応する放電後の電池Bの充電率は、図2(a)や図2(b)に示す放電用SOC−OCV曲線に示される充電率SOCと一致する。すなわち、放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との容量差が図2(c)に示す閾値Cth以上である場合、放電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点は、図2(a)や図2(b)に示す放電用SOC−OCV曲線上に存在する。言い換えると、閾値Cthは電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在する状態から放電用SOC−OCV曲線上に存在する状態に移行するのに必要な容量差を示す。このように、放電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在している場合、放電後の電池Bの開回路電圧から一意に充電率を推定することができる。なお、閾値Cthは充電時と放電時とで異なる値でもよい。 When the capacity difference between the capacity of the battery B before discharge and the capacity of the battery B after discharge is equal to or greater than the threshold Cth shown in FIG. 2 (c), the capacity after discharge corresponds to the open circuit voltage OCV of the battery B after discharge. The charge rate of the battery B is consistent with the charge rate SOC shown in the discharge SOC-OCV curves shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). That is, when the capacity difference between the capacity of the battery B before discharge and the capacity of the battery B after discharge is equal to or greater than the threshold value Cth shown in FIG. Corresponding points exist on the discharge SOC-OCV curves shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). In other words, the threshold Cth is necessary to shift from the state where the point corresponding to the charge rate of the battery B and the open circuit voltage exists on the charging SOC-OCV curve to the state where it exists on the discharging SOC-OCV curve. Shows a large capacity difference. In this way, when a point corresponding to the charge rate of the battery B after discharge and the open circuit voltage exists on the SOC-OCV curve for discharge, the charge rate is uniquely derived from the open circuit voltage of the battery B after discharge. Can be estimated. The threshold value Cth may be a different value between charging and discharging.
放電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在している状態から電池Bが充電された場合で、かつ、充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との容量差が閾値Cth未満である場合、その容量差に対応する内分比情報の内分比は、充電用SOC−OCV曲線と放電用SOC−OCV曲線との間の開回路電圧軸方向の線分または充電率軸方向の線分において、充電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線からどのくらい離れているかを示している。 When the battery B is charged from the state where the point corresponding to the charge rate of the battery B after discharge and the open circuit voltage exists on the SOC-OCV curve for discharge, and the capacity of the battery B after charging When the capacity difference between the battery B and the capacity of the battery B before charging is less than the threshold Cth, the internal division ratio of the internal division ratio information corresponding to the capacity difference is the SOC-OCV curve for charging and the SOC-OCV curve for discharging. How far is the point where the charge rate of the battery B after charging and the open circuit voltage correspond to the discharge SOC-OCV curve in the line line in the direction of the open circuit voltage axis or the line in the direction of the charge rate axis? Is shown.
充電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在している状態から電池Bが放電された場合で、かつ、放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との容量差が閾値Cth未満である場合、その容量差に対応する内分比情報の内分比は、充電用SOC−OCV曲線と放電用SOC−OCV曲線との間の開回路電圧軸方向の線分または充電率軸方向の線分において、放電後の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線からどのくらい離れているかを示している。 When the battery B is discharged from the state where the point corresponding to the charge rate of the battery B after charging and the open circuit voltage exists on the SOC-OCV curve for charging, and the capacity of the battery B before discharging. When the capacity difference between the battery B and the capacity of the battery B after discharging is less than the threshold Cth, the internal division ratio of the internal division ratio information corresponding to the capacity difference is the SOC-OCV curve for charging and the SOC-OCV curve for discharging. How far is the point where the charge rate of the battery B after discharge and the open circuit voltage correspond to the charging SOC-OCV curve in the line line in the direction of the open circuit voltage axis or the line line in the direction of the charge rate axis? Is shown.
また、図1に示す満充電容量推定部4は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、またはプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)により構成され、判定部41と、推定部42と、制御部43とを備える。例えば、CPU、マルチコアCPU、またはプログラマブルなデバイスが記憶部3などに記憶されているプログラムを実行することにより、判定部41、推定部42、及び制御部43が実現される。
Further, the full charge
判定部41は、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かを判定する。
The
推定部42は、スイッチSWを遮断させているとき、電圧検出部2により検出される電圧Vを現在の電池Bの開回路電圧として取得する。なお、推定部42は、スイッチSWを導通させているときで、かつ、電池Bに電流が流れていないとき、電圧検出部2により検出される電圧Vを現在の電池Bの開回路電圧として取得してもよい。
When the switch SW is shut off, the
また、推定部42は、充電開始時及び充電終了時に、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在している場合のみ、電池Bの満充電容量を推定する。
Further, the
すなわち、推定部42は、電池Bの満充電容量の推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とするとともに、充電後の電池Bの充電率と充電後の電池Bの開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池Bの充電率とする。
That is, the
また、推定部42は、電池Bの満充電容量の推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とするとともに、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池Bの充電率とする。
Further, the
また、推定部42は、充電終了時の電池Bの充電率から充電開始時の電池Bの充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の電池Bに流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、電流積算値を充電率差分値で除算した結果を電池Bの満充電容量として推定する。
Further, the
制御部43は、電池Bの充放電を制御する。
すなわち、制御部43は、電池Bの満充電容量の推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、充電開始時の電池Bの充電率を求めた後、電池Bを充電させる。
The
That is, the
また、制御部43は、電池Bの満充電容量の推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、充電開始時の電池Bの充電率を求めた後、電池Bを充電させる。
Further, the
図3は、判定部41の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、判定部41は、放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との放電容量差を求め、その放電容量差が閾値Cth以上であるか否かを判断する(S31)。なお、例えば、判定部41は、電池Bの放電開始から放電終了までの間において、検出タイミング毎に電流検出部1により検出される電流Iの積算値ΔI[Ah]を求め、その求めた積算値ΔIを、放電容量差とする。または、例えば、判定部41は、ΔSOC[%]=((放電前の電池Bの容量[Ah]−放電後の電池Bの容量[Ah])/電池Bの満充電容量[Ah])×100を計算し、その計算結果であるΔSOCを、放電容量差とする。または、例えば、判定部41は、ΔV=(放電前の電池Bの電圧V−放電後の電池Bの電圧V)を計算し、その計算結果であるΔVを、放電容量差とする。また、上記放電容量差は、断続的に放電が繰り返されたときの放電容量差の和としてもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the
First, the
次に、判定部41は、放電容量差が閾値Cth以上であると判断すると(S31:Yes)、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定する(S32)。
Next, when the
一方、判定部41は、放電容量差が閾値Cth未満であると判断すると(S31:No)、充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との充電容量差を求め、その充電容量差が閾値Cth以上であるか否かを判断する(S33)。例えば、判定部41は、電池Bの充電開始から充電終了までの間において、検出タイミング毎に電流検出部1により検出される電流Iの積算値ΔI[Ah]を求め、その求めた積算値ΔIを、充電容量差とする。または、例えば、判定部41は、ΔSOC[%]=((充電後の電池Bの容量[Ah]−充電前の電池Bの容量[Ah])/電池Bの満充電容量[Ah])×100を計算し、その計算結果であるΔSOCを、充電容量差とする。または、例えば、判定部41は、ΔV=(充電後の電池Bの電圧V−充電前の電池Bの電圧V)を計算し、その計算結果であるΔVを、充電容量差とする。また、上記充電容量差は、断続的に充電が繰り返されたときの充電容量差の和としてもよい。
On the other hand, when the
次に、判定部41は、充電容量差が閾値Cth以上であると判断すると(S33:Yes)、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定する(S34)。
Next, when the
一方、判定部41は、充電容量差が閾値Cth未満であると判断すると(S33:No)、放電後または充電後の現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が、放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからないと判定する(S35)。
On the other hand, when the
図4は、推定部42の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、推定部42は、満充電容量推定開始時、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると(充電開始時に、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在しているとき)(S41:Yes)、放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とする(S42)。例えば、推定部42は、満充電容量推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、図2(a)に示す放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の開回路電圧OCV11に対応する充電率SOC11を、充電開始時の電池Bの充電率とする。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the
First, the
次に、図4において、推定部42は、制御部43により電池Bを充電させる(S43)。
Next, in FIG. 4, the
次に、推定部42は、S43の充電動作において求められた充電容量差が閾値Cth以上であると判断した場合(充電終了時に、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在しているとき)(S44:Yes)、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池Bの充電率とする(S45)。例えば、推定部42は、電池Bを充電させた後、充電容量差が閾値Cth以上であると判断した場合、図2(a)に示す充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧OCV12に対応する充電率SOC12を、充電終了時の電池Bの充電率とする。
Next, when the
次に、図4において、推定部42は、充電終了時の電池Bの充電率から充電開始時の電池Bの充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の電池Bに流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、電流積算値を充電率差分値で除算した結果を電池Bの満充電容量として推定する(S46)。例えば、推定部42は、図2(a)に示す充電終了時の電池Bの充電率SOC12から充電開始時の電池Bの充電率SOC11を減算した結果を充電率差分値とする。また、例えば、推定部42は、電池Bの充電開始時から充電終了時までの間において、検出タイミング毎に電流検出部1により検出される電流Iの積算値ΔI[Ah]を求め、その求めた積算値ΔIを、電流積算値とする。
Next, in FIG. 4, the
一方、図4において、推定部42は、S43の充電動作において求められた充電容量差が閾値Cth未満であると判断した場合(S44:No)、満充電容量を推定しない(S47)。
On the other hand, in FIG. 4, when the
また、推定部42は、満充電容量推定開始時、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると(充電開始時に、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在しているとき)(S41:No、S48:Yes)、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とする(S49)。例えば、推定部42は、満充電容量推定開始時、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定部41により判定されると、図2(b)に示す充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電前の電池Bの開回路電圧OCV21に対応する充電率SOC21を、充電開始時の電池Bの充電率とする。
Further, the
次に、図4において、推定部42は、制御部43により電池Bを充電させる(S50)。
Next, in FIG. 4, the
次に、推定部42は、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池Bの充電率とする(S45)。例えば、推定部42は、電池Bを充電させた後、図2(b)に示す充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧OCV22に対応する充電率SOC22を、充電終了時の電池Bの充電率とする。なお、充電開始時、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在する場合は、充電終了時も、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在する。
Next, the
次に、図4において、推定部42は、充電終了時の電池Bの充電率から充電開始時の電池Bの充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の電池Bに流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、電流積算値を充電率差分値で除算した結果を電池Bの満充電容量として推定する(S46)。例えば、推定部42は、図2(b)に示す充電終了時の電池Bの充電率SOC22から充電開始時の電池Bの充電率SOC21を減算した結果を充電率差分値とする。また、例えば、推定部42は、電池Bの充電開始時から充電終了時までの間において、検出タイミング毎に電流検出部1により検出される電流Iの積算値ΔI[Ah]を求め、その求めた積算値ΔIを、電流積算値とする。
Next, in FIG. 4, the
また、図4において、推定部42は、満充電容量推定開始時の現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからないと判定部41により判定されると(S41:No、S48:No)、電池Bの満充電容量を推定しない(S47)。
Further, in FIG. 4, the
このように、実施形態の電池満充電容量推定装置は、充電開始時及び充電終了時に、現在の電池Bの充電率と現在の電池Bの開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在している場合のみ、電池Bの満充電容量を推定する構成である。これにより、充電開始時の電池Bの充電率を放電用SOC−OCV曲線または充電用SOC−OCV曲線を用いて一意に求めることができるとともに、充電終了時の電池Bの充電率を充電用SOC−OCV曲線を用いて一意に求めることができる。そのため、電池Bが、分極が大きく、かつ、分極解消に長時間を要する電池であっても、充電率差分値を精度良く算出することができ、電池Bの満充電容量を精度良く推定することができる。 As described above, in the battery full charge capacity estimation device of the embodiment, the point that the current charge rate of the battery B and the current open circuit voltage of the battery B correspond to each other at the start and end of charging is the SOC-OCV for discharge. The configuration is such that the full charge capacity of the battery B is estimated only when it exists on the curve or the SOC-OCV curve for charging. As a result, the charge rate of the battery B at the start of charging can be uniquely obtained by using the SOC-OCV curve for discharging or the SOC-OCV curve for charging, and the charge rate of the battery B at the end of charging can be obtained by the SOC for charging. It can be uniquely obtained using the −OCV curve. Therefore, even if the battery B has a large polarization and takes a long time to eliminate the polarization, the charge rate difference value can be calculated accurately, and the full charge capacity of the battery B can be estimated accurately. Can be done.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
図5は、推定部42の動作の他の例を示すフローチャートである。なお、図5に示すS41〜S50は、図4に示すS41〜S50と同様であるため、その説明を省略する。
Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing another example of the operation of the
推定部42は、満充電容量推定開始時の現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからないと判定部41により判定されると(S41:No、S48:No)、制御部43により、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまで電池Bを充電させた後(S51)、電池Bの充電を休止させる(S52)。例えば、推定部42は、S51において、閾値Cth以上の充電容量差分電池Bを充電させる。または、推定部42は、上記S51において、現在の内分比に基づいて、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまでに必要な残りの充電容量差を求め、その残りの充電容量差の分電池Bを充電させる。なお、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるのに必要な充電量よりも大きい充電量の充電をしてもよい。また、例えば、推定部42は、S52において、制御部43から充電器Chへ送られる電流指令値をゼロにすることにより、電池Bの充電を休止させる。
The
次に、推定部42は、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電休止中の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とする(S53)。なお、推定部42は、電池Bの充電休止中(充電器Chから電池Bへ電流が流れていないとき)、スイッチSWを導通させている状態で、電圧検出部2により検出される電圧V(閉回路電圧)を「充電休止中の電池Bの開回路電圧」として取得してもよい。また、以降の推定部42の動作(S50、S45、S46)は、図4に示すS50、S45、S46の動作と同様である。
Next, the
このように、図5に示す推定部42の動作例では、満充電容量の推定開始時、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからないと判定部41により判定されると、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまで電池Bを充電させた後の電池Bの充電休止において、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電休止中の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の電池Bの充電率とするとともに、電池Bの充電を再開させた後の電池Bの充電後において、充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の電池Bの開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の電池Bの充電率としている。これにより、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上または充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからない場合であっても、充電開始時の電池Bの充電率及び充電終了時の電池Bの充電率を精度良く算出することができるため、充電率差分値を精度良く算出することができ、電池Bの満充電容量を精度良く推定することができる。
As described above, in the operation example of the
また、例えば、制御部43は、充電器Chによる電池Bの充電開始時、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していないとき、電池Bが搭載される車両Veの走行履歴から現在の内分比を求め、その求めた内分比と充電用内分比情報とを用いて電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまでに必要な充電容量差を求め、その求めた充電容量差分電池Bを充電させた後、電池Bの充電を休止させるように構成してもよい。
Further, for example, when the
例えば、車両Veがプラグインハイブリッド車である場合を想定する。
図6は、車両Veが電池Bから供給される電力によって走行する期間(EVモード期間)、車両Veが電池Bから供給される電力やガソリンエンジンの駆動力によって走行する期間(HVモード期間)、及び充電器Chにより電池Bが充電される期間(充電器充電期間)における電池Bの電圧の変動例を示す図である。
For example, assume that the vehicle Ve is a plug-in hybrid vehicle.
FIG. 6 shows a period in which the vehicle Ve travels by the electric power supplied from the battery B (EV mode period), a period in which the vehicle Ve travels by the electric power supplied from the battery B or the driving force of the gasoline engine (HV mode period). It is a figure which shows the example of the fluctuation of the voltage of the battery B in the period (charger charging period) that the battery B is charged by the charger Ch.
まず、制御部43は、図6に示すEVモード期間やHVモード期間において、現在の内分比を定期的に求め、それら内分比を「車両の走行履歴」として記憶部3に記憶させる。
次に、制御部43は、図6に示すHVモード期間から充電器充電期間に切り替わるとき、すなわち、充電器Chによる充電開始時、現在の電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が放電用SOC−OCV曲線上に存在していないと判定部41により判定されると、記憶部3に記憶される内分比のうちの最新の内分比paを「現在の内分比」として求める。
First, the
Next, the
次に、制御部43は、図7(a)に示す充電用内分比情報を参照して、現在の内分比paに対応する充電容量差aを求める。
Next, the
次に、制御部43は、閾値Cth1から充電容量差aを減算した値を、電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまでに必要な充電容量差bとする。
Next, the
そして、制御部43は、その充電容量差b分電池Bを充電させた後、満充電容量推定に用いる充電開始時の充電率を求めるために、電池Bの充電を休止させる。
なお、充電容量差bは、閾値Cth1から充電容量差aを減算した値よりも大きい値でもよい。
Then, after charging the battery B by the charge capacity difference b, the
The charge capacity difference b may be a value larger than the value obtained by subtracting the charge capacity difference a from the threshold value Cth1.
例えば、HVモード期間の最後が放電で終わり、充電器充電期間で充電されるように、放電から充電に切り替わる場合を想定し、より詳しく説明する。 For example, it is assumed that the end of the HV mode period ends with discharging and the charging is performed during the charging period of the charger, and the charging is switched from discharging to charging.
図7(a)は、内分比と、充電後の電池Bの容量と充電前の電池Bの容量との容量差との対応関係を示す充電用内分比情報の一例を示す図であり、図7(b)は、内分比と、放電前の電池Bの容量と放電後の電池Bの容量との容量差との対応関係を示す放電用内分比情報の一例を示す図である。充電用内分比情報と放電用内分比情報は記憶部3に記憶される。なお、図7(a)に示す充電用内分比情報に示される内分比及び図7(b)に示す放電用内分比情報に示される内分比は共に放電用SOC−OCV曲線を基準としている。また、図7(a)に示す閾値Ch1と図7(b)に示す閾値Ch2とは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。 FIG. 7A is a diagram showing an example of charging internal division ratio information showing a correspondence relationship between the internal division ratio and the capacity difference between the capacity of the battery B after charging and the capacity of the battery B before charging. 7 (b) is a diagram showing an example of the internal division ratio information for discharge showing the correspondence relationship between the internal division ratio and the capacity difference between the capacity of the battery B before discharge and the capacity of the battery B after discharge. is there. The internal division ratio information for charging and the internal division ratio information for discharging are stored in the storage unit 3. The internal division ratio shown in the charging internal ratio information shown in FIG. 7A and the internal division ratio shown in the discharging internal division information shown in FIG. 7B both have a discharge SOC-OCV curve. It is the standard. Further, the threshold value Ch1 shown in FIG. 7A and the threshold value Ch2 shown in FIG. 7B may be the same value or may be different values.
まず、推定部42は、図7(b)(c)に示すように、電池Bの状態がHVモード期間の放電から充電器充電期間の充電に切り替わるとき、切り替わる直前の放電の容量差が閾値未満である場合、それまでの車両の走行履歴と放電用内分比情報とを参照して内分比paを求める。そして、図7(a)に示す充電用内分比情報を参照して、内分比paに対応する充電容量差aを求める。その後は上述した内容と同じため省略する。
First, as shown in FIGS. 7 (b) and 7 (c), when the state of the battery B switches from the discharge in the HV mode period to the charge in the charger charging period, the
このように、充電器Chによる充電開始時、車両Veの走行履歴から現在の内分比paを求め、その求めた内分比paと充電用内分比情報とを用いて電池Bの充電率と開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまでに必要な充電容量差bを求め、その求めた充電容量差b分電池Bを充電させた後、電池Bの充電を休止させているため、充電休止中において、充電開始時の充電率を精度良く求めることができ、満充電容量の推定精度を向上させることができる。 In this way, at the start of charging by the charger Ch, the current internal division ratio pa is obtained from the traveling history of the vehicle Ve, and the charging rate of the battery B is obtained by using the obtained internal division ratio pa and the internal division ratio information for charging. The charging capacity difference b required for the point corresponding to the open circuit voltage to exist on the charging SOC-OCV curve is obtained, and after charging the battery B for the obtained charging capacity difference b, the battery B is charged. Since the charging of the battery B is suspended, the charging rate at the start of charging can be accurately obtained during the charging suspension, and the estimation accuracy of the full charge capacity can be improved.
1 電流検出部
2 電圧検出部
3 記憶部
4 満充電容量推定部
B 電池
SW スイッチ
1
Claims (4)
充電終了時の前記電池の充電率から充電開始時の前記電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の前記電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、前記電流積算値を前記充電率差分値で除算した結果を前記電池の満充電容量として推定する推定部と、
放電前の前記電池の容量と放電後の前記電池の容量との放電容量差が閾値以上であると、前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定し、充電後の前記電池の容量と充電前の前記電池の容量との充電容量差が前記閾値以上であると、前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定する判定部と、
を備え、
前記推定部は、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とする
ことを特徴とする電池満充電容量推定装置。 A charging SOC-OCV curve showing the correspondence between the battery charge rate obtained after charging the battery and the open circuit voltage of the battery, and the charge rate obtained after the battery is discharged and the open circuit voltage. A storage unit that stores the SOC-OCV curve for discharge showing the correspondence relationship,
Calculates the charge rate difference value, which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the current integrated value, which is the integrated value of the current flowing through the battery during charging. Then, the estimation unit that estimates the result of dividing the current integrated value by the charge rate difference value as the full charge capacity of the battery, and
When the discharge capacity difference of capacity of the battery before discharge and capacity of the battery after discharge is at least the threshold value, before Symbol charge rate before Symbol for the discharge point where the open circuit voltage corresponding battery cell determined to be present on the SOC-OCV curve, the charging capacity difference between the capacitance of the battery before charging and capacity of the battery after charging is equal to or greater than the threshold value, the charging rate of the previous SL cells before A determination unit that determines that a point corresponding to the open circuit voltage of the battery exists on the charging SOC-OCV curve, and
With
The estimation unit
It is said that there is a point on the discharge SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the charging rate of the battery is set with reference to the SOC-OCV curve for discharging. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
It is said that there is a point on the charging SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging SOC-OCV curve for charging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the above. A battery full charge capacity estimation device , wherein the charge rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is set as the charge rate of the battery at the end of charging with reference to the SOC-OCV curve for charging.
充電終了時の前記電池の充電率から充電開始時の前記電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の前記電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、前記電流積算値を前記充電率差分値で除算した結果を前記電池の満充電容量として推定する推定部と、
前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上または前記充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、充電後の前記電池の容量と充電前の前記電池の容量との充電容量差が、前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在する状態から前記充電用SOC−OCV曲線上に存在する状態に移行するのに必要な容量差以上であると、前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると判定し、
前記推定部は、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とする
ことを特徴とする電池満充電容量推定装置。 A charging SOC-OCV curve showing the correspondence between the battery charge rate obtained after charging the battery and the open circuit voltage of the battery, and the charge rate obtained after the battery is discharged and the open circuit voltage. A storage unit that stores the SOC-OCV curve for discharge showing the correspondence relationship,
Calculates the charge rate difference value, which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the current integrated value, which is the integrated value of the current flowing through the battery during charging. Then, the estimation unit that estimates the result of dividing the current integrated value by the charge rate difference value as the full charge capacity of the battery, and
A determination unit for determining whether or not a point corresponding to the charge rate of the battery and the open circuit voltage of the battery exists on the SOC-OCV curve for discharge or the SOC-OCV curve for charging.
With
The determination unit is that the difference in charge capacity between the capacity of the battery after charging and the capacity of the battery before charging corresponds to the charge rate of the battery and the open circuit voltage of the battery. If it is a capacity difference than necessary to transition from the state present on OCV curve state present in the charging SOC-OCV on the curve, and the open circuit voltage of the charging rate and the previous SL cells before SL cells It is determined that the corresponding point exists on the charging SOC-OCV curve, and it is determined that the corresponding point exists on the charging SOC-OCV curve.
The estimation unit
It is said that there is a point on the discharge SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the charging rate of the battery is set with reference to the SOC-OCV curve for discharging. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
It is said that there is a point on the charging SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging SOC-OCV curve for charging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the above. A battery full charge capacity estimation device , wherein the charge rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is set as the charge rate of the battery at the end of charging with reference to the SOC-OCV curve for charging.
充電終了時の前記電池の充電率から充電開始時の前記電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の前記電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、前記電流積算値を前記充電率差分値で除算した結果を前記電池の満充電容量として推定する推定部と、
前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上または前記充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記推定部は、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上または前記充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かがわからないと前記判定部により判定されると、前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまで前記電池を充電させた後の前記電池の充電休止において、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電休止中の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記電池の充電を再開させた後の前記電池の充電後において、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電後の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とする
ことを特徴とする電池満充電容量推定装置。 A charging SOC-OCV curve showing the correspondence between the battery charge rate obtained after charging the battery and the open circuit voltage of the battery, and the charge rate obtained after the battery is discharged and the open circuit voltage. A storage unit that stores the SOC-OCV curve for discharge showing the correspondence relationship,
Calculates the charge rate difference value, which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the current integrated value, which is the integrated value of the current flowing through the battery during charging. Then, the estimation unit that estimates the result of dividing the current integrated value by the charge rate difference value as the full charge capacity of the battery, and
A determination unit for determining whether or not a point corresponding to the charge rate of the battery and the open circuit voltage of the battery exists on the SOC-OCV curve for discharge or the SOC-OCV curve for charging.
With
The estimation unit
It is said that there is a point on the discharge SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the charging rate of the battery is set with reference to the SOC-OCV curve for discharging. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
It is said that there is a point on the charging SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging SOC-OCV curve for charging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the above. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
The point corresponding to the charge rate of the battery at the start of estimation and the start of charging and the open circuit voltage of the battery at the start of charging is on the discharge SOC-OCV curve or the charging SOC-OCV. If it is determined that whether present on the curve is not known by the determining unit, before Symbol battery charging rate and the previous SL open circuit voltage and is on the charging SOC-OCV curve points corresponding battery In the charging suspension of the battery after charging the battery until it becomes present, the charging SOC-OCV curve for charging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery during the charging suspension is charged. The charge rate of the battery at the start is used, and after charging the battery after resuming charging of the battery, the SOC-OCV curve for charging is referred to, and the open circuit voltage of the battery after charging is used. A battery full charge capacity estimation device, characterized in that the corresponding charge rate is the charge rate of the battery at the end of charging.
充電終了時の前記電池の充電率から充電開始時の前記電池の充電率を減算した結果である充電率差分値、及び、充電中の前記電池に流れる電流の積算値である電流積算値を算出し、前記電流積算値を前記充電率差分値で除算した結果を前記電池の満充電容量として推定する推定部と、
前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上または前記充電用SOC−OCV曲線上に存在しているか否かを判定する判定部と、
前記電池の充放電を制御する制御部と、
を備え、
前記推定部は、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記放電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記満充電容量の推定開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記充電用SOC−OCV曲線上に存在していると前記判定部により判定されると、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電開始時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電開始時の前記電池の充電率とするとともに、前記充電用SOC−OCV曲線を参照し、充電終了時の前記電池の開回路電圧に対応する充電率を、充電終了時の前記電池の充電率とし、
前記記憶部は、前記充電用SOC−OCV曲線と前記放電用SOC−OCV曲線との間の線分を所定の内分点で内分するときの内分比と、充電後の前記電池の容量と充電前の前記電池の容量との充電容量差との対応関係を示す充電用内分比情報、及び、前記内分比と、放電前の前記電池の容量と放電後の前記電池の容量との放電容量差との対応関係を示す放電用内分比情報を記憶し、
前記制御部は、充電器による前記電池の充電開始時、充電開始時の前記電池の充電率と充電開始時の前記電池の開回路電圧とが対応する点が前記放電用SOC−OCV曲線上に存在していないとき、前記電池が搭載される車両の走行履歴から充電開始時の前記内分比を求め、その求めた内分比と前記充電用内分比情報とを用いて前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧とが対応する点が充電用SOC−OCV曲線上に存在するようになるまでに必要な充電容量差を求め、その求めた充電容量差分前記電池を充電させた後、前記電池の充電を休止させる
ことを特徴とする電池満充電容量推定装置。 A charging SOC-OCV curve showing the correspondence between the battery charge rate obtained after charging the battery and the open circuit voltage of the battery, and the charge rate obtained after the battery is discharged and the open circuit voltage. A storage unit that stores the SOC-OCV curve for discharge showing the correspondence relationship,
Calculates the charge rate difference value, which is the result of subtracting the charge rate of the battery at the start of charging from the charge rate of the battery at the end of charging, and the current integrated value, which is the integrated value of the current flowing through the battery during charging. Then, the estimation unit that estimates the result of dividing the current integrated value by the charge rate difference value as the full charge capacity of the battery, and
A determination unit for determining whether or not a point corresponding to the charge rate of the battery and the open circuit voltage of the battery exists on the SOC-OCV curve for discharge or the SOC-OCV curve for charging.
A control unit for controlling the charging and discharging of the battery,
With
The estimation unit
It is said that there is a point on the discharge SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the charging rate of the battery is set with reference to the SOC-OCV curve for discharging. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
It is said that there is a point on the charging SOC-OCV curve where the charge rate of the battery at the start of estimation of the full charge capacity and the open circuit voltage of the battery at the start of charging correspond to each other. When determined by the determination unit, the charging SOC-OCV curve for charging is referred to, and the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the start of charging is set as the charging rate of the battery at the start of charging, and the above. With reference to the charging SOC-OCV curve, the charging rate corresponding to the open circuit voltage of the battery at the end of charging is defined as the charging rate of the battery at the end of charging.
The storage unit internally divides the line segment between the charging SOC-OCV curve and the discharging SOC-OCV curve at a predetermined internal dividing point, and the internal division ratio and the capacity of the battery after charging. Charging internal division ratio information indicating the correspondence relationship between the battery and the capacity of the battery before charging, and the internal division ratio, the capacity of the battery before discharging, and the capacity of the battery after discharging. Stores the internal division ratio information for discharge, which indicates the correspondence with the difference in discharge capacity of
Wherein, at the start of charging the battery by the charger, on the said SOC-OCV curve and the open circuit voltage that corresponds for the discharge of the battery during charging rate and the charging start of the battery during charging start When it does not exist, the internal division ratio at the start of charging is obtained from the traveling history of the vehicle on which the battery is mounted, and the battery is charged using the obtained internal division ratio and the internal division ratio information for charging. The difference in charging capacity required until the point corresponding to the rate and the open circuit voltage of the battery exists on the SOC-OCV curve for charging is obtained, and the obtained difference in charging capacity is charged. , A battery full charge capacity estimation device, characterized in that charging of the battery is suspended.
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