JP7124258B2 - バッテリーの退化状態を決定するための装置、方法、バッテリーパック及び電気車両 - Google Patents
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Claims (12)
- バッテリーの退化状態を決定するための装置であって、
前記バッテリーの電圧及び電流を示すセンシング情報を出力するように構成されるセンシング部と、
前記センシング部に動作可能に結合する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記センシング情報に基づき、前記バッテリーの退化率及び測定Q-dV/dQカーブを決定し、前記測定Q-dV/dQカーブは、前記バッテリーの蓄電量と前記バッテリーの蓄電量の変化に対する前記バッテリーの電圧変化の割合との関係を示し、
前記測定Q-dV/dQカーブから第1複数の特徴点を検出し、
前記決定された退化率、前記第1複数の特徴点、所定の正極Q-dV/dQカーブ及び所定の負極Q-dV/dQカーブに基づき、前記バッテリーの正極退化率、負極退化率及びリチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定するように構成され、
前記制御部は、
前記決定された退化率に基づいて複数の調整率セットを生成し、各調整率セットは、第1調整率、第2調整率及び第3調整率を含み、各調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率の和は、前記決定された退化率と同一であり、
各調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率に基づき、前記正極Q-dV/dQカーブ及び前記負極Q-dV/dQカーブから各調整率セットに関わる推定Q-dV/dQカーブを決定し、
各調整率セットに関わる前記推定Q-dV/dQカーブから各調整率セットに関わる第2複数の特徴点を検出し、
前記第1複数の特徴点及び各調整率セットに関わる前記第2複数の特徴点に基づき、前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定するように構成される、装置。 - 前記制御部は,
各調整率セットに含まれた前記第1調整率に基づき、前記正極Q-dV/dQカーブを各調整率セットに関わる補正された正極Q-dV/dQカーブに変換し、
各調整率セットに含まれた前記第2調整率及び前記第3調整率に基づき、前記負極Q-dV/dQカーブを各調整率セットに関わる補正された負極Q-dV/dQカーブに変換し、
各調整率セットに関わる前記補正された正極Q-dV/dQカーブ及び前記補正された負極Q-dV/dQカーブに基づき、各調整率セットに関わる前記推定Q-dV/dQカーブを生成するように構成され、
各調整率セットに関わる前記補正された正極Q-dV/dQカーブは、前記正極Q-dV/dQカーブがQ軸に沿って第1方向へ各調整率セットに含まれた前記第1調整率だけ縮小したものであり、
前記第1方向は、前記Q軸の蓄電量が減少する方向であり、
各調整率セットに関わる前記補正された負極Q-dV/dQカーブは、前記負極Q-dV/dQカーブが前記Q軸に沿って前記第1方向へ各調整率セットに含まれた前記第2調整率だけ縮小し、且つ、前記Q軸に沿って前記第1方向と逆方向の第2方向へ各調整率セットに含まれた前記第3調整率だけシフトされたものである、請求項1に記載の装置。 - 前記制御部は、
前記第1複数の特徴点各々の蓄電量と、各調整率セットに関わる前記第2複数の特徴点各々の蓄電量との差の絶対値の和を、各調整率セットに関わる類似指数に決定し、
前記複数の調整率セットに一対一に関連付けられた複数の類似指数のうち最小の類似指数を有する調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率を各々、前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率として決定するように構成される、請求項1または2に記載の装置。 - 前記制御部は、
前記第1複数の特徴点各々の蓄電量と、各調整率セットに関わる前記第2複数の特徴点各々の蓄電量との差の平方和を、各調整率セットに関わる類似指数に決定し、
前記複数の調整率セットに一対一に関連付けられた複数の類似指数のうち最小の類似指数を有する調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率を各々、前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率として決定するように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1複数の特徴点の少なくとも一つは、前記測定Q-dV/dQカーブの極大点または極小点であり、
前記第2複数の特徴点の少なくとも一つは、前記推定Q-dV/dQカーブの極大点または極小点である、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記制御部は、
前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のいずれか二つの差が臨界値よりも大きい場合、所定の安全機能を活性化するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記制御部は、
退化率と候補臨界値との対応関係が記録されている診断テーブルから、前記決定された退化率に関わる候補臨界値を選択し、
前記選択された候補臨界値を前記臨界値に決定するように構成される、請求項6に記載の装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の前記装置を含む、バッテリーパック。
- 請求項8に記載の前記バッテリーパックを含む、電気車両。
- バッテリーの退化状態を決定するための方法であって、
前記バッテリーの電圧及び電流を示すセンシング情報に基づき、前記バッテリーの退化率及び測定Q-dV/dQカーブを決定し、前記測定Q-dV/dQカーブは、前記バッテリーの蓄電量と前記バッテリーの蓄電量変化に対する前記バッテリーの電圧変化の割合との関係を示す段階と、
前記測定Q-dV/dQカーブから第1複数の特徴点を検出する段階と、
前記決定された退化率、前記第1複数の特徴点、所定の正極Q-dV/dQカーブ及び所定の負極Q-dV/dQカーブに基づき、前記バッテリーの正極退化率、負極退化率及びリチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定する段階と、を含み、
前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定する段階は、
前記決定された退化率に基づいて複数の調整率セットを生成し、各調整率セットは、第1調整率、第2調整率及び第3調整率を含み、各調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率の和は、前記決定された退化率と同一である段階と、
各調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率に基づき、前記正極Q-dV/dQカーブ及び前記負極Q-dV/dQカーブから各調整率セットに関わる推定Q-dV/dQカーブを決定する段階と、
各調整率セットに関わる前記推定Q-dV/dQカーブから第2複数の特徴点を検出する段階と、
前記第1複数の特徴点及び各調整率セットに関わる前記第2複数の特徴点に基づき、前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定する段階と、を含む、方法。 - 前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のうちの少なくとも1つを決定する段階は、
前記第1複数の特徴点各々の蓄電量と、各調整率セットに関わる前記第2複数の特徴点各々の蓄電量との差の絶対値の和または平方和を、各調整率セットに関わる類似指数に決定する段階をさらに含み、
前記複数の調整率セットに一対一に関連付けられた複数の類似指数のうち最小の類似指数を有する調整率セットに含まれた前記第1調整率、前記第2調整率及び前記第3調整率が、各々前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率に決定される、請求項10に記載の方法。 - 前記正極退化率、前記負極退化率及び前記リチウムイオン損失率のいずれか二つの差が臨界値よりも大きい場合、所定の安全機能を活性化する段階をさらに含む、請求項10または11に記載の方法。
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