JP7174327B2 - Method for determining state of secondary battery - Google Patents
Method for determining state of secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP7174327B2 JP7174327B2 JP2018213632A JP2018213632A JP7174327B2 JP 7174327 B2 JP7174327 B2 JP 7174327B2 JP 2018213632 A JP2018213632 A JP 2018213632A JP 2018213632 A JP2018213632 A JP 2018213632A JP 7174327 B2 JP7174327 B2 JP 7174327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- state
- target battery
- target
- soc
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
本発明は、二次電池の状態判定方法に関する。 The present invention relates to a secondary battery state determination method.
リチウムイオン二次電池等の二次電池は、パソコンや携帯端末等のポータブル電源、あるいはEV(電気自動車)、HV(ハイブリッド自動車)、PHV(プラグインハイブリッド自動車)等の車両駆動用電源として広く用いられている。二次電池の状態は、二次電池における異常の有無等に応じて変化するので、二次電池の状態を適切に判定できることが望ましい。例えば、特許文献1には、リチウムイオン二次電池を管理する電池管理装置が開示されている。特許文献1に記載されている電池管理装置は、リチウムイオン二次電池のSOC(State of Charge)を推定する。また、電池管理装置は、推定されたSOCに対する電池電圧の微分係数と、リチウム析出を判定するための基準となるSOCに対する電池電圧の微分係数とを比較する。電池管理装置は、これらの微分係数に差が認められる場合に、リチウムイオン二次電池にリチウム析出の異常が発生したと判定する。 Secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are widely used as portable power sources for personal computers and mobile terminals, or as power sources for driving vehicles such as EVs (electric vehicles), HVs (hybrid vehicles), and PHVs (plug-in hybrid vehicles). It is Since the state of the secondary battery changes depending on whether or not there is an abnormality in the secondary battery, it is desirable to be able to appropriately determine the state of the secondary battery. For example, Patent Literature 1 discloses a battery management device that manages a lithium ion secondary battery. A battery management device described in Patent Document 1 estimates the SOC (State of Charge) of a lithium ion secondary battery. In addition, the battery management device compares the estimated differential coefficient of battery voltage with respect to SOC and the differential coefficient of battery voltage with respect to SOC, which is a reference for determining lithium deposition. The battery management device determines that a lithium deposition abnormality has occurred in the lithium ion secondary battery when a difference is recognized between these differential coefficients.
特許文献1に記載の電池管理装置では、初期状態の二次電池について測定されたSOCおよび電池電圧が、推定されたSOCおよび電池電圧を比較する基準となる。この場合、二次電池に生じる異常(例えばリチウムの析出等)の有無だけでなく、異常の有無に関わらず発生する二次電池の経時劣化の影響も、基準値と推定値の差が生じる原因となり得る。従って、経時劣化の影響も考慮したうえで、二次電池の異常を正確に判定することは、従来の方法では困難であった。 In the battery management device described in Patent Literature 1, the SOC and battery voltage measured for the secondary battery in the initial state serve as references for comparing the estimated SOC and battery voltage. In this case, the difference between the standard value and the estimated value is not only due to the presence or absence of an abnormality in the secondary battery (e.g., deposition of lithium), but also the influence of aging deterioration of the secondary battery that occurs regardless of the presence or absence of an abnormality. can be. Therefore, it has been difficult with the conventional method to accurately determine the abnormality of the secondary battery while considering the influence of deterioration over time.
本発明の典型的な目的は、経時劣化の影響も考慮したうえで、より正確に二次電池の異常を判定することが可能な二次電池の状態判定方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION A typical object of the present invention is to provide a method for determining the state of a secondary battery that can more accurately determine an abnormality of the secondary battery while also considering the effects of deterioration over time.
かかる目的を実現するべく、ここに開示される一態様の二次電池の状態判定方法は、判定対象となる二次電池である対象電池の容量および内部抵抗の少なくともいずれかに基づいて、上記対象電池の状態の良否を判定する第1判定ステップと、該第1判定ステップにおいて上記対象電池の状態が良好と判定された場合に、経時劣化状態が上記対象電池の経時劣化状態に一致する正常な二次電池の、SOCと電池電圧の対応関係を示す情報を、基準対応情報として取得する基準対応情報取得ステップと、上記対象電池におけるSOCと電池電圧の対応関係を、上記基準対応情報が示す対応関係と比較することで、上記対象電池に異常があるか否かを判定する第2判定ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to achieve such an object, a method for determining the state of a secondary battery according to one aspect disclosed herein is a secondary battery to be determined, based on at least one of the capacity and the internal resistance of a target battery. a first determination step for determining whether the state of the battery is good or bad; and a normal state in which, if the state of the subject battery is determined to be good in the first determination step, the state of deterioration over time matches the state of deterioration over time of the subject battery. a reference correspondence information obtaining step of obtaining information indicating a correspondence relationship between the SOC and the battery voltage of the secondary battery as reference correspondence information; and a second determination step of determining whether or not the target battery has an abnormality by comparing with the relationship.
かかる方法によると、まず、第1判定ステップにおいて、主に対象電池の経時劣化状態の良否が判定される。第1判定ステップにおいて対象電池の状態が良好と判定された場合には、第2判定ステップが実行される。第2判定ステップでは、対象電池における充電時のSOCと電池電圧の対応関係が、基準対応情報が示す対応関係と比較されることで、対象電池に異常があるか否かが判定される。基準対応情報は、経時劣化状態が対象電池の経時劣化状態に一致する正常な(つまり、経時劣化以外に異常が無い)二次電池の、SOCと電池電圧の対応関係を示す。従って、第2判定ステップでは、経時劣化の影響が除外された状態で判定が行われるので、対象電池に異常があるか否かが精度良く判定される。よって、上記方法によると、経時劣化の影響も考慮されたうえで、より正確に二次電池の異常が判定される。 According to this method, first, in the first determination step, it is mainly determined whether the state of deterioration over time of the target battery is good or bad. If it is determined in the first determination step that the state of the target battery is good, the second determination step is executed. In the second determination step, it is determined whether or not the target battery has an abnormality by comparing the correspondence between the SOC during charging and the battery voltage of the target battery with the correspondence indicated by the reference correspondence information. The reference correspondence information indicates the correspondence relationship between the SOC and the battery voltage of a normal secondary battery whose state of deterioration over time matches the state of deterioration over time of the subject battery (that is, no abnormality other than deterioration over time). Therefore, in the second determination step, the determination is made in a state where the influence of deterioration over time is excluded, so whether or not there is an abnormality in the target battery can be determined with high accuracy. Therefore, according to the above method, the abnormality of the secondary battery can be determined more accurately while also considering the influence of deterioration over time.
以下、本開示における典型的な実施形態の1つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚み等)は実際の寸法関係を反映するものではない。 One typical embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Matters other than those specifically referred to in this specification that are necessary for implementation can be grasped as design matters for those skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in this specification and common general technical knowledge in the field. In the drawings below, members and portions having the same function are denoted by the same reference numerals. Also, the dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in each drawing do not reflect the actual dimensional relationships.
本明細書において、「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池および二次電池を含む概念である。「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池(すなわち化学電池)の他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(すなわち物理電池)を包含する。以下、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池の状態判定方法を例示して、本開示に係る状態判定方法について詳細に説明する。ただし、本開示に係る二次電池の状態判定方法を、以下の実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。例えば、リチウムイオン二次電池以外の二次電池(例えば、ニッケル水素電池等)の状態を判定する際に、本開示で例示した技術の少なくとも一部を適用することも可能である。 As used herein, the term “battery” is a general term for power storage devices from which electrical energy can be extracted, and is a concept that includes primary batteries and secondary batteries. "Secondary battery" refers to a general electricity storage device that can be repeatedly charged and discharged, and in addition to so-called storage batteries (that is, chemical batteries) such as lithium ion secondary batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel cadmium batteries, electric double layer capacitors, etc. It contains a capacitor (ie a physical battery). Hereinafter, the state determination method according to the present disclosure will be described in detail by exemplifying the state determination method of a lithium-ion secondary battery, which is a type of secondary battery. However, the secondary battery state determination method according to the present disclosure is not intended to be limited to those described in the following embodiments. For example, at least part of the techniques exemplified in the present disclosure can be applied when determining the state of secondary batteries other than lithium-ion secondary batteries (for example, nickel-metal hydride batteries, etc.).
図1を参照して、状態を判定する対象となる二次電池(以下、「対象電池」という)の電池情報を取得するための回路構成の一例について、概略的に説明する。前述したように、本実施形態の対象電池1はリチウムイオン二次電池である。本実施形態では、複数の二次電池が接続された組電池の全体が、対象電池1とされている。しかし、1つの電池が対象電池とされてもよい。また、複数の電池が用いられている場合、複数の電池の各々が対象電池とされてもよい。 With reference to FIG. 1, an example of a circuit configuration for acquiring battery information of a secondary battery whose state is to be determined (hereinafter referred to as "target battery") will be schematically described. As described above, the target battery 1 of this embodiment is a lithium ion secondary battery. In the present embodiment, the target battery 1 is an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected. However, one battery may be the target battery. Moreover, when a plurality of batteries are used, each of the plurality of batteries may be the target battery.
対象電池1の正極端子と負極端子には、入力装置(例えば、発電機)3と、出力装置4(例えば、出力先の外部装置)とが、それぞれ並列に接続されている。入力装置3と対象電池1を接続する配線には、スイッチ6が設けられている。スイッチ6がオンとされることで、入力装置3から出力される電力が対象電池1に充電される。また、出力装置4と対象電池1を接続する配線には、スイッチ7が設けられている。スイッチ7がオンとされることで、対象電池1から出力装置4に電力が供給される。 An input device (for example, a generator) 3 and an output device 4 (for example, an external device as an output destination) are connected in parallel to the positive terminal and the negative terminal of the target battery 1, respectively. A wire connecting the input device 3 and the target battery 1 is provided with a switch 6 . By turning on the switch 6 , the target battery 1 is charged with the power output from the input device 3 . Moreover, a switch 7 is provided in the wiring that connects the output device 4 and the target battery 1 . Power is supplied from the target battery 1 to the output device 4 by turning on the switch 7 .
対象電池1には、電圧計9が並列に接続されている。電圧計9は、対象電池1の正負極間の電圧を測定する。また、対象電池1には、電流計10が直列に接続されている。電流計10は、対象電池1に流れた電流を測定する。また、対象電池1には温度センサ11が設けられている。温度センサ11は、対象電池1の温度を検出する。
A
入力装置3、出力装置4、スイッチ6、スイッチ7、電圧計9、電流計10、および温度センサ11は、制御部2に接続されている。制御部2は、対象電池1の状態を判定するコントローラ、および記憶装置を備える。制御部2には各種デバイス(例えば、車両に搭載される電子制御システム(ECU)等)を使用できる。制御部2は、スイッチ6およびスイッチ7のオン・オフの駆動を制御する。また、制御部は、電圧計9、電流計10、および温度センサ11から入力される情報に基づいて、対象電池1の状態を判定する。
Input device 3 , output device 4 , switch 6 , switch 7 ,
図2を参照して、本実施形態に係る二次電池の状態判定方法について説明する。制御部2は、対象電池1の状態判定の開始指示を入力すると、記憶装置に記憶されたプログラムに従って、図2に例示する状態判定処理を実行する。
A secondary battery state determination method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Upon receiving an instruction to start determining the state of the target battery 1, the
まず、制御部2は、対象電池1の電圧および電流を取得する(S1)。詳細には、本実施形態のS1では、対象電池1の容量維持率、内部抵抗増加率、および、SOC-OCVの対応関係(例えば、SOC-OCV曲線等)を算出するために必要な電圧および電流が、電圧計9および電流計10を介して取得される。制御部2は、対象電池1の充電中に、電圧計9によって測定された電圧値と、電流計10によって測定された電流値のセットを、複数セット取得する。なお、SOC(State of Charge)は、二次電池の満充電容量に対する残存充電量の比率を意味する。また、OCV(Open Circuit Voltage)は、通電していないときの二次電池の電圧を意味し、開回路電圧とも言われる。
First, the
制御部2は、対象電池1の容量および内部抵抗を取得する(S2)。詳細には、本実施形態のS2では、対象電池1の容量維持率、および内部抵抗増加率が取得される。制御部2は、S2で取得した容量維持率および内部抵抗増加率に基づいて、対象電池1の状態が良好であるか否かを判定する(S3)。
The
容量維持率について説明する。容量維持率とは、初期状態における対象電池1の電池容量に対する、判定時における対象電池1の電池容量の割合である。二次電池の電池容量は、使用によって減少する。従って、S3では、容量維持率を用いることで、主に対象電池1の経時劣化状態が適切に判定される。 The capacity retention rate will be explained. The capacity retention rate is the ratio of the battery capacity of the target battery 1 at the time of determination to the battery capacity of the target battery 1 in the initial state. The battery capacity of a secondary battery decreases with use. Therefore, in S3, the deterioration state over time of the target battery 1 is appropriately determined mainly by using the capacity retention rate.
容量維持率の具体的な取得方法は、適宜選択できる。以下、容量維持率の取得方法の一例について説明する。本実施形態の制御部2は、対象電池1を充電する前に電圧計9によって測定された充電前電圧(開回路電圧)V0と、充電後に電圧計9によって測定された充電後電圧V1(開回路電圧)を取得する。また、制御部2は、充電の開始から終了までの間に電流計10によって検出された電流値を積算することで、充電量Pを算出する。制御部2は、充電前電圧V0に基づいて、充電前の対象電池1のSOCを算出する。制御部2は、充電後電圧V1に基づいて、充電後の対象電池1のSOCを算出する。制御部2は、充電後のSOCから充電前のSOCを引くことで、充電によって増加したΔSOCを算出する。電流値の積算によって算出された充電量Pは、ΔSOCに相当するので、充電量PとΔSOCの値から、現在の対象電池1におけるSOC100%に相当する電池容量Wが算出される。制御部2は、初期状態における対象電池1の電池容量に対する、現在の電池容量Wの割合を算出することで、容量維持率を算出する。なお、本実施形態では、初期状態における対象電池1の電池容量は、制御部2内の記憶装置に予め記憶されている。初期状態の電池容量は、初期状態の対象電池1そのものについて算出された電池容量であってもよいし、対象電池1と同じ種類の二次電池についての初期状態の電池容量であってもよい。
A specific method for obtaining the capacity retention rate can be selected as appropriate. An example of a method for obtaining the capacity retention rate will be described below. The
内部抵抗増加率について説明する。内部抵抗増加率とは、初期状態における対象電池1の内部抵抗に対する、判定時における対象電池1の内部抵抗の割合(増加率)である。二次電池の内部抵抗は、使用によって増加する。従って、S3では、内部抵抗増加率を用いることで、主に対象電池1の経時劣化状態が適切に判定される。 The internal resistance increase rate will be explained. The internal resistance increase rate is the ratio (increase rate) of the internal resistance of the subject battery 1 at the time of determination to the internal resistance of the subject battery 1 in the initial state. The internal resistance of secondary batteries increases with use. Therefore, in S3, the deterioration state over time of the target battery 1 is appropriately determined mainly by using the internal resistance increase rate.
内部抵抗増加率の具体的な取得方法も、適宜選択できる。一例として、本実施形態の制御部は、充電中に電圧計9によって測定された電圧値と、該電圧値の測定タイミングに電流計10によって測定された電流値に基づいて、現在の対象電池1の内部抵抗をオームの法則に従って算出する。なお、温度センサ11によって検出された温度が内部抵抗の算出に考慮されてもよい。また、電圧値および電流値の変動量に基づいて内部抵抗が算出されてもよい。制御部2は、初期状態における対象電池1の内部抵抗に対する、現在の対象電池1の内部抵抗の割合を算出することで、内部抵抗増加率を算出する。なお、本実施形態では、初期状態における対象電池1の内部抵抗は、制御部2内の記憶装置に予め記憶されている。初期状態の内部抵抗は、初期状態の対象電池1そのものについて算出された内部抵抗であってもよいし、対象電池1と同じ種類の二次電池についての初期状態の内部抵抗であってもよい。
A specific acquisition method of the internal resistance increase rate can also be selected as appropriate. As an example, the control unit of the present embodiment determines the current target battery 1 based on the voltage value measured by the
一例として、本実施形態のS3では、対象電池1の容量維持率が閾値よりも大きく、且つ、抵抗増加率が閾値未満である場合に、対象電池1の状態が良好であると判定される(S3:YES)。一方で、容量維持率が閾値以下となる条件、および、抵抗増加率が閾値以上となる条件の少なくとも一方が満たされている場合に、対象電池1の状態が良好でない(つまり、経時劣化が進んでいる)と判定される(S3:NO)。状態が良好でないと判定されると(S3:NO)、対象電池1が使用不可とされて(S10)、処理は終了する。 As an example, in S3 of the present embodiment, when the capacity maintenance rate of the target battery 1 is greater than the threshold and the resistance increase rate is less than the threshold, it is determined that the state of the target battery 1 is good ( S3: YES). On the other hand, when at least one of the condition that the capacity retention rate is equal to or less than the threshold and the condition that the resistance increase rate is equal to or more than the threshold is satisfied, the state of the target battery 1 is not good (that is, deterioration over time progresses). (S3: NO). If it is determined that the condition is not good (S3: NO), the target battery 1 is disabled (S10) and the process ends.
ただし、S3における具体的な判定方法を変更することも可能である。例えば、制御部2は、容量維持率および抵抗増加率の一方に基づいて、S3における判定を行ってもよい。また、制御部2は、容量維持率および抵抗増加率を取得せずに、現在の対象電池1の電池容量および内部抵抗の値そのものに基づいて、S2における判定を行ってもよい。
However, it is also possible to change the specific determination method in S3. For example, the
ここで、二次電池に異常(例えば、リチウムイオン二次電池におけるリチウムの析出、または、異物による短絡等)が無い場合には、二次電池の容量維持率および抵抗増加率と、二次電池の使用頻度との関係は、ある程度定まった関係となる。つまり、二次電池に異常が無い場合、二次電池の容量維持率および抵抗増加率は、使用頻度に基づいてある程度推定することが可能である。使用頻度に基づいて推定される値と、実際に取得された値の差が大きい場合には、二次電池に異常がある可能性がある。従って、制御部2は、S3の判定において、対象電池1の使用頻度を示す情報(例えば、使用を開始してからの経過日数、および、充放電の回数等の少なくともいずれか)を考慮することで、対象電池1の異常の有無をある程度判定できる可能性もある。しかし、この判定方法のみでは、二次電池の異常の程度が小さい場合(例えば、リチウムの析出量が少ない場合等)に、異常の有無が正確に判定されない可能性がある。また、異常の種類によっては、二次電池の異常が容量および内部抵抗に大きく影響しない場合もあり得る。また、異常が存在する二次電池の容量は、自己放電によって、時間の経過と共に低下する場合があるので、放置後の対象電池1の容量に基づいて異常の有無を判定できる可能性もある。しかし、対象電池1を放置する方法には時間を要する。従って、本実施形態の状態判定方法では、以下説明するS5~S8のステップで、対象電池1の異常の有無がさらに判定される。
Here, when there is no abnormality in the secondary battery (for example, deposition of lithium in the lithium ion secondary battery, short circuit due to foreign matter, etc.), the capacity maintenance rate and resistance increase rate of the secondary battery, and the secondary battery The relationship between the frequency of use and the frequency of use is a fixed relationship to some extent. In other words, when there is no abnormality in the secondary battery, the capacity retention rate and resistance increase rate of the secondary battery can be estimated to some extent based on the frequency of use. If there is a large difference between the value estimated based on the usage frequency and the actually obtained value, there is a possibility that the secondary battery is abnormal. Therefore, in the determination of S3, the
S3の判定において対象電池1の状態が良好と判定されると(S3:YES)、制御部2は、対象電池1の経時劣化状態を取得する(S5)。経時劣化状態の取得方法は、適宜選択できる。二次電池の経時劣化は、使用頻度(例えば、使用を開始してからの経過日数および、充放電の回数等の少なくともいずれか)に応じて進行する。また、二次電池の経時劣化が進行すると、二次電池の温度および電流値が変化する。従って、本実施形態では、制御部2は、対象電池1の使用頻度を示す情報、温度センサ11によって検出された対象電池1の温度、および、電流計10によって測定された電流の少なくともいずれかに基づいて、対象電池1の経時劣化状態を取得する。一例として、本実施形態では使用頻度情報、温度、および電流の少なくともいずれかに基づいて経時劣化状態を決定するためのテーブルまたは計算式が予め設けられている。制御部2は、使用頻度情報、温度、および電流の少なくともいずれかを、テーブルまたは計算式に当てはめることで、経時劣化状態を取得する。また、前述したように、二次電池の経時劣化が進行すると、二次電池の容量の低下、および内部抵抗の増加が進行する。従って、制御部2は、前述した容量維持率および抵抗増加率の少なくともいずれかに基づいて、対象電池1の経時劣化状態を取得してもよい。
If the state of the target battery 1 is determined to be good in the determination of S3 (S3: YES), the
次いで、制御部2は、S5で取得した経時劣化状態に応じた基準対応情報を取得する(S6)。基準対応情報とは、経時劣化状態が対象電池1の経時劣化状態に一致し、且つ正常な(つまり、異常が無い)二次電池における、SOCと電池電圧の対応関係を示す情報である。本実施形態では、対象電池1と同じ種類であり、且つ経時劣化状態が互いに異なる複数の正常な二次電池の各々についての、SOCと電池電圧の対応関係を示す対応情報が、制御部2の記憶装置に予め記憶されている。S6では、記憶装置に記憶されている複数の対応情報のうち、S5で取得された経時劣化状態に対応する対応情報が、基準対応情報として取得される。
Next, the
一例として、本実施形態では、SOCと電池電圧の対応関係を示す対応情報として、SOC-OCV曲線を示す対応情報が、複数の経時劣化状態毎に記憶されている。しかし、対応情報は、SOC-OCV曲線を示す情報に限定されない。例えば、経時劣化状態が互いに異なる複数の二次電池の各々について、SOCと電池電圧の値が対応付けられたテーブルデータ等が、対応情報として記憶装置に記憶されていてもよい。 As an example, in the present embodiment, correspondence information indicating an SOC-OCV curve is stored for each of a plurality of aging deterioration states as correspondence information indicating the correspondence relationship between SOC and battery voltage. However, the correspondence information is not limited to information indicating the SOC-OCV curve. For example, table data or the like in which SOC and battery voltage values are associated with each other for each of a plurality of secondary batteries having different deterioration states over time may be stored in the storage device as correspondence information.
次いで、制御部2は、対象電池1におけるSOCと電池電圧の対応関係(つまり、電圧挙動)を取得する(S7)。対象電池1におけるSOCと電池電圧の対応関係(例えば、SOC-OCV曲線を示す情報)の取得方法として、種々の方法が知られているが、いずれの方法が採用されてもよい。例えば、制御部2は、対象電池1に対する充放電電流を測定し、測定した電流値に所定の充電効率を乗算して、乗算値をある時間間隔に亘って積算する。制御部2は、積算によって得られた積算容量に基づいてSOCを取得(推定)してもよい。制御部2は、取得したSOCを電池電圧(OCV)と対応付けることで、SOCと電池電圧の対応関係を取得してもよい。
Next, the
制御部2は、対象電池1におけるSOCと電池電圧の対応関係を、S6で取得された基準対応情報が示す対応関係と比較することで、対象電池1に異常があるか否かを判定する(S8)。図3は、種類と経時劣化状態が同一の二次電池における、異常が無い場合のSOC-OCV曲線と、異常が有る場合のSOC-OCV曲線の一例を示す図である。図3に示すように、種類と経時劣化状態が同一であっても、異常が無い場合のSOCと電池電圧の対応関係と、異常が有る場合のSOCと電池電圧の対応関係には、差が生じる。従って、対象電池1におけるSOCと電池電圧の対応関係を、基準対応情報が示す対応関係と比較することで、経時劣化の影響が除外された状態で、対象電池1に異常があるか否かが精度良く判定される。S8で異常が無いと判定されると(S8:NO)、対象電池1が使用可能とされて(S9)、処理は終了する。また、S8で異常があると判定されると(S8:YES)、対象電池1が使用不可とされて(S10)、処理は終了する。
The
なお、S8における具体的な判定方法は、適宜選択できる。例えば、制御部2は、SOCに対する電池電圧の微分係数を、各々の対応関係の間で比較することで、異常の有無の判定を行ってもよい。この場合、制御部2は、微分係数の差が閾値以上である場合に、対象電池1に異常があると判定してもよい。また、制御部2は、電池電圧を比較するSOCの値を少なくとも1つ特定し、SOCが特定した値となっている際の、対象電池1の電池電圧と基準対応情報における電池電圧を比較してもよい。この場合、制御部2は、電池電圧の差が閾値以上である場合に、対象電池1に異常があると判定してもよい。
A specific determination method in S8 can be selected as appropriate. For example, the
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、上記実施形態では、まずS3において、主に対象電池1の経時劣化状態が判定される(S3)。つまり、S3の処理は、対象電池の容量および内部抵抗の少なくともいずれかに基づいて対象電池の状態の良否を判定する第1判定ステップの一例である。S3の判定において状態が良好と判定されると、S8において、対象電池1の異常の有無が判定される。つまり、S8の処理は、対象電池1に異常があるか否かを判定する第2判定ステップの一例である。しかし、第1判定ステップを省略して第2判定ステップのみを実行することも可能である。この場合でも、経時劣化の影響が除外された状態で、対象電池1に異常があるか否かが精度良く判定される。 The technology disclosed in the above embodiment is merely an example. Therefore, it is also possible to modify the techniques exemplified in the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, first, in S3, mainly the deterioration state over time of the target battery 1 is determined (S3). In other words, the process of S3 is an example of a first determination step for determining whether the state of the target battery is good or bad based on at least one of the capacity and internal resistance of the target battery. If it is determined in S3 that the condition is good, in S8 it is determined whether or not the target battery 1 is abnormal. In other words, the process of S8 is an example of a second determination step for determining whether or not the target battery 1 has an abnormality. However, it is also possible to omit the first determination step and execute only the second determination step. Even in this case, it is possible to accurately determine whether or not the target battery 1 has an abnormality while excluding the effects of deterioration over time.
1 対象電池
2 制御部
9 電圧計
10 電流計
11 温度センサ
1
Claims (1)
前記第1判定ステップにおいて前記対象電池の状態が良好と判定された場合に、経時劣化状態が前記対象電池の経時劣化状態に一致する正常な二次電池の、SOCと電池電圧の対応関係を示す情報を、基準対応情報として取得する基準対応情報取得ステップと、
前記対象電池におけるSOCと電池電圧の対応関係を、前記基準対応情報が示す対応関係と比較することにより、経時劣化の影響が除外された状態で前記対象電池にリチウムの析出、または、異物による短絡があるか否かを判定する第2判定ステップと、
を含むことを特徴とする、二次電池の状態判定方法。
a first determination step of determining whether the state of the target battery is good or bad based on at least one of the capacity and the internal resistance of the target battery, which is a secondary battery to be determined;
Shows the correspondence relationship between the SOC and the battery voltage of a normal secondary battery whose state of deterioration over time matches the state of deterioration over time of the subject battery when the state of the subject battery is determined to be good in the first determination step. a reference correspondence information obtaining step of obtaining information as reference correspondence information;
By comparing the correspondence relationship between the SOC and the battery voltage in the target battery with the correspondence relationship indicated by the reference correspondence information , deposition of lithium on the target battery in a state where the influence of deterioration over time is excluded, or short circuit due to foreign matter a second determination step of determining whether there is
A method for determining the state of a secondary battery, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213632A JP7174327B2 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Method for determining state of secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213632A JP7174327B2 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Method for determining state of secondary battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020079764A JP2020079764A (en) | 2020-05-28 |
JP7174327B2 true JP7174327B2 (en) | 2022-11-17 |
Family
ID=70801883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018213632A Active JP7174327B2 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Method for determining state of secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7174327B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023171010A1 (en) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | Battery pack management system and battery pack management method |
CN116472633A (en) * | 2022-04-12 | 2023-07-21 | 东莞新能安科技有限公司 | Electrochemical device management method, electrochemical device management device, charging device, battery system, and medium |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202770974U (en) | 2012-09-24 | 2013-03-06 | 北京普莱德新能源电池科技有限公司 | Electric vehicle power battery automatic test and diagnosis system |
JP2013187960A (en) | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | Method for controlling charge and discharge of lithium ion secondary battery and charge and discharge control device |
JP2014059206A (en) | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Toyota Industries Corp | Charge state estimation device and charge state estimation method |
JP2014196985A (en) | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery control device |
JP2015158416A (en) | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 日産自動車株式会社 | Apparatus for estimating soc of secondary battery, and soc estimation method |
WO2016147572A1 (en) | 2015-03-13 | 2016-09-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Cell management device and power supply device |
-
2018
- 2018-11-14 JP JP2018213632A patent/JP7174327B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013187960A (en) | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | Method for controlling charge and discharge of lithium ion secondary battery and charge and discharge control device |
JP2014059206A (en) | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Toyota Industries Corp | Charge state estimation device and charge state estimation method |
CN202770974U (en) | 2012-09-24 | 2013-03-06 | 北京普莱德新能源电池科技有限公司 | Electric vehicle power battery automatic test and diagnosis system |
JP2014196985A (en) | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery control device |
JP2015158416A (en) | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 日産自動車株式会社 | Apparatus for estimating soc of secondary battery, and soc estimation method |
WO2016147572A1 (en) | 2015-03-13 | 2016-09-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Cell management device and power supply device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020079764A (en) | 2020-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10553896B2 (en) | Battery capacity degradation resolution methods and systems | |
JP5862836B2 (en) | Battery system | |
JP6197479B2 (en) | Power storage system and method for estimating full charge capacity of power storage device | |
JP5704108B2 (en) | Battery system and estimation method | |
WO2015106691A1 (en) | Soc estimation method for power battery for hybrid electric vehicle | |
WO2011155017A1 (en) | Charge status estimation apparatus | |
JP5831631B2 (en) | Battery system and method for determining polarization of secondary battery | |
WO2008065910A1 (en) | Accumulator failure detecting device, accumulator failure detecting method, accumulator failure detecting program, and computer-readable recording medium containing the accumulator failure detecting program | |
JPWO2013094057A1 (en) | Battery control device, battery system | |
JP2014138525A (en) | Power storage system | |
US20130314042A1 (en) | Method for Ascertaining the Open Circuit Voltage of a Battery, Battery with a Module for Ascertaining the Open Circuit Voltage and a Motor Vehicle Having a Corresponding Battery | |
KR102572652B1 (en) | Method for estimating state of charge of battery | |
JP2010019595A (en) | Residual capacity calculating apparatus of storage device | |
US10207596B2 (en) | Adaptive identification of the wiring resistance in a traction battery | |
JP7199021B2 (en) | Management device, power storage system | |
JP2013171691A (en) | Power storage system | |
Lv et al. | Performance of LiFePO4 batteries in parallel based on connection topology | |
JP6421986B2 (en) | Secondary battery charging rate estimation method, charging rate estimation device, and soundness estimation device | |
WO2015019875A1 (en) | Battery control system and vehicle control system | |
JP2022044172A (en) | Determination device, power storage system, determination method, and determination program for multiple batteries | |
JP7174327B2 (en) | Method for determining state of secondary battery | |
EP3920308A1 (en) | Battery control device | |
JP2015137952A (en) | Residual capacity estimation device for power storage device | |
JP6434245B2 (en) | Charging rate estimation device and power supply system | |
WO2020085097A1 (en) | Battery control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220127 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220707 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220707 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220714 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220721 |
|
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: 20221006 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221019 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7174327 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |