JP7141620B2 - オブザーバゲインの設定方法 - Google Patents
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Description
図1に示されるように、充電率推定装置1は、電流センサ2及び電圧センサ3を介してバッテリ4に接続される。充電率推定装置1は、電流センサ2又は電圧センサ3を含んでよい。充電率推定装置1は、電源装置5に接続されてよい。充電率推定装置1は、電源装置5からバッテリ4に対して充放電電流を入力してよい。電源装置5は、例えば電流源であってよい。充電率推定装置1は、電源装置5を含んでよい。
SOC-OCV特性は、ヒステリシス特性を有することがある。ヒステリシス特性を有するSOC-OCV特性は、充電時の特性と放電時の特性とが異なる。ヒステリシス特性を有するSOC-OCV特性は、例えば図5のように示される。図5の横軸及び縦軸はそれぞれ、SOC及びOCVを示す。図5では、バッテリ4の充電時のSOC-OCV特性を示す充電SOC-OCV特性501は、破線で示される。バッテリ4の放電時のSOC-OCV特性を示す放電SOC-OCV特性502は、一点鎖線で示される。
G. L. Plett: “Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs Part 2. Modeling and identification”, Journal of Power Sources 134 (2004) 262-276
本実施形態に係る充電率推定装置1は、バッテリ4のモデルを表すPVシステムにおいて、状態変数を推定することによって、バッテリ4の内部状態を推定しうる。制御部10は、電流センサ2から取得した充放電電流をバッテリ4のモデルに入力し、端子電圧の推定値を算出する。制御部10は、端子電圧の推定値と実際の端子電圧との差を、バッテリ4のモデルにフィードバックし、バッテリ4のSOCを逐次推定する。
本実施形態に係る充電率推定装置1は、システムに対するオブザーバを適宜設計することによって、システムの状態変数の推定誤差を所定の速度以上で減衰させうる。本実施形態に係る充電率推定装置1は、システムに対するオブザーバを適宜設計することによって、評価出力の推定誤差に対する外乱の影響を低減しうる。
本実施形態に係る充電率推定装置1は、図8に示される充電率推定方法によって、バッテリ4のSOCを推定してよい。
式(70)及び(71)等に基づいて設計されたオブザーバゲインを含むオブザーバによって、バッテリ4のSOCが推定されうる。以下、SOCの推定結果の一例の説明において、図9、図10及び図11が参照される。
2 電流センサ
3 電圧センサ
4 バッテリ
5 電源装置
10 制御部
20 記憶部
201 電圧源
500 SOC-OCV特性
501 充電SOC-OCV特性
502 放電SOC-OCV特性
Claims (2)
- ヒステリシス特性を有する バッテリのモデルを表す入出力システムに対して設定されて前記バッテリの充電率の推定のために用いられるオブザーバのパラメータであるオブザーバゲインの設定方法であって、
前記オブザーバを、前記バッテリの充電率を要素として含む状態変数と前記オブザーバゲインとの間の関係を特定するとともに、前記バッテリの充電率を引数として前記バッテリの開回路電圧を表す関数と前記状態変数とを前記オブザーバの出力に反映させるように構成するステップと、
前記オブザーバゲインを、前記モデルに含まれる前記ヒステリシス特性に関するパラメータの不確かさに起因する外乱に応じた前記充電率の推定誤差について制約条件を満たすように、かつ、前記モデルのパラメータであるシステムへの入力に加わる外乱による影響とシステムからの出力に含まれるノイズによる影響とに対する重み付けに基づいて前記バッテリを流れる電流の大きさに応じて最適化するように、逐次設定するステップと
を含み、
前記制約条件は、システムの初期状態における状態変数の推定誤差に対する、前記外乱と前記充電率の推定誤差とによって表されるシステムの自由応答が満たす減衰度制約と、前記入出力システムによって表されるモデルに含まれるパラメータの誤差に対する、評価出力の大きさの比を制約するゲイン制約とを含む、オブザーバゲインの設定方法。 - 前記オブザーバに含まれるパラメータの少なくとも一部は、ポリトープ形式で表され、
前記制約条件は、所定の線形行列不等式で表される、請求項1に記載のオブザーバゲインの設定方法。
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