JP7225896B2 - battery monitoring system - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池の故障診断を行う電池監視システムに関する。 The present invention relates to a battery monitoring system for diagnosing failures of secondary batteries.

従来から、二次電池の故障診断を行う電池監視システムが知られている(下記特許文献1参照)。この電池監視システムでは、例えば、二次電池の開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)と、充電率(SOC:State Of
Charge)とを定期的に測定し、これらの測定値を累積的に記憶する。そして、新たに測定したOCVとSOCの関係が、過去に測定したOCVとSOCの関係と比べて大きく変化したときに、二次電池が故障したと判断する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a battery monitoring system for diagnosing a failure of a secondary battery is known (see Patent Document 1 below). In this battery monitoring system, for example, the open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage) of the secondary battery, the charging rate (SOC: State Of
Charge) are measured periodically and these measurements are stored cumulatively. Then, when the newly measured relationship between OCV and SOC changes significantly from the previously measured relationship between OCV and SOC, it is determined that the secondary battery has failed.

また、故障判断の別の例としては、二次電池の容量を測定する方法がある。この場合、まず二次電池を完全に放電し、その後、満充電する。そして、充電に要した電荷量を測定することにより、二次電池の容量を測定する。新たに測定した容量の値が、過去に測定した値と比べて大きく変化した場合には、二次電池が故障したと判断する。 Another example of fault determination is a method of measuring the capacity of a secondary battery. In this case, the secondary battery is first completely discharged and then fully charged. Then, the capacity of the secondary battery is measured by measuring the charge amount required for charging. If the newly measured value of capacity changes significantly from the value measured in the past, it is determined that the secondary battery has failed.

特開2016-152704号公報JP 2016-152704 A

しかしながら、OCVとSOCを測定し、これらの関係が過去の測定値と比べて変化したか否かを用いて故障判断する方法では、OCVとSOCの測定値を累積的に記憶する必要がある。そのため、記憶するデータ量が多く、大きな記憶装置が必要になる。また、二次電池が完全に故障してからでないと、故障判定がしにくい。すなわち、電池の初期故障を検出しにくい。なお、初期故障とは、電池に故障が発生したときの当該故障の初期段階を意味する。 However, in the method of measuring OCV and SOC and judging whether or not the relationship between them has changed compared to past measurements, it is necessary to cumulatively store the measured values of OCV and SOC. Therefore, the amount of data to be stored is large, and a large storage device is required. In addition, failure determination is difficult until the secondary battery has completely failed. That is, it is difficult to detect the initial failure of the battery. In addition, the initial failure means the initial stage of the failure when the failure occurs in the battery.

また、二次電池の容量を測定して故障判断する場合は、容量の測定に長時間を要するという課題がある。 Moreover, when measuring the capacity of a secondary battery and determining a failure, there is a problem that it takes a long time to measure the capacity.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、二次電池の初期故障を検出でき、記憶すべきデータの量を低減でき、かつ短時間で故障判断を行うことができる電池監視システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a battery monitoring system capable of detecting an initial failure of a secondary battery, reducing the amount of data to be stored, and making failure determination in a short time. is trying to provide.

本発明の一態様は、二次電池(2)の状態を監視するための、複数種類の監視データ(X1~Xn)を取得するデータ取得部(3)と、
上記二次電池が故障したか否かを判断する故障判断部(4)とを備え、
該故障判断部は、
上記監視データを変数としてスパース正則化を行うことにより、上記監視データの偏相関係数行列(Λ)を算出する行列算出部(41)と、
互いに異なる時期に算出された2つの上記偏相関係数行列の間における、該偏相関係数行列の成分である偏相関係数(λ)の変化量を異常度(Δ)として算出する異常度算出部(42)とを有し、
算出した上記異常度が予め定められた閾値(ΔTH)を超えた場合に、上記二次電池が故障したと判断するよう構成されている、電池監視システム(1)にある。
One aspect of the present invention is a data acquisition unit (3) that acquires a plurality of types of monitoring data (X 1 to X n ) for monitoring the state of a secondary battery (2);
A failure determination unit (4) that determines whether the secondary battery has failed,
The failure determination unit
A matrix calculation unit (41) for calculating a partial correlation coefficient matrix (Λ) of the monitoring data by performing sparse regularization using the monitoring data as a variable;
The degree of abnormality for calculating the amount of change in the partial correlation coefficient (λ), which is the component of the partial correlation coefficient matrix, between the two partial correlation coefficient matrices calculated at different times as the degree of abnormality (Δ) a calculator (42),
A battery monitoring system (1) configured to determine that the secondary battery has failed when the calculated degree of abnormality exceeds a predetermined threshold value (Δ TH ).

上記電池監視システムの故障判断部は、二次電池の監視データを変数としてスパース正則化を行い、偏相関係数行列を算出する。そして、互いに異なる時期に取得した2つの偏相関係数行列の間における、偏相関係数の変化量を上記異常度として算出する。この異常度が閾値を超えた場合に、二次電池が故障したと判断する。
このようにすると、二次電池の初期故障を検出することができる。すなわち、スパース正則化を行うと、二次電池の複数種類の監視データのうち、互いに関連性の高い2種類の監視データを選び出すことができる。つまり、関連性の高い2種類の監視データについては、上記偏相関係数の絶対値が1に近づく。また、関連性が低い2種類の監視データは、偏相関係数が0に近づく。そのため、時期をおいて2つの偏相関係数行列を算出し、これらの行列に含まれる偏相関係数が大きく変化した場合は、関連性の高い2種類の監視データの相関が崩れたことを意味する。したがって、この場合、二次電池に何らかの故障が生じたと判断することができる。特に、二次電池は、初期故障が生じた場合でも偏相関係数が大きく変化するため、この偏相関係数の変化を使えば、二次電池の初期故障を検出することができる。
The failure determination unit of the battery monitoring system performs sparse regularization using the monitoring data of the secondary battery as variables to calculate a partial correlation coefficient matrix. Then, the amount of change in the partial correlation coefficients between the two partial correlation coefficient matrices acquired at different times is calculated as the degree of abnormality. If the degree of abnormality exceeds the threshold, it is determined that the secondary battery has failed.
By doing so, an initial failure of the secondary battery can be detected. That is, when sparse regularization is performed, two types of monitoring data that are highly related to each other can be selected from a plurality of types of secondary battery monitoring data. That is, the absolute value of the partial correlation coefficient approaches 1 for two types of monitoring data that are highly related. Also, the partial correlation coefficients of two types of monitoring data with low relevance approach zero. Therefore, two partial correlation coefficient matrices are calculated at different times, and if the partial correlation coefficients contained in these matrices change significantly, it is assumed that the correlation between the two types of highly related monitoring data has collapsed. means. Therefore, in this case, it can be determined that some kind of failure has occurred in the secondary battery. In particular, since the partial correlation coefficient of a secondary battery changes significantly even when an initial failure occurs, the change in the partial correlation coefficient can be used to detect the initial failure of the secondary battery.

また、上記電池監視システムは、過去に取得した監視データを全て記憶する必要がなく、算出した偏相関係数行列を記憶しておけば、故障検出を行うことができる。また、過去の偏相関係数行列を全て記憶する必要はなく、直近に求めた偏相関係数行列を記憶するだけでよい。そのため、記憶すべきデータの量を低減できる。さらに、上記電池監視システムは、従来のように、二次電池の容量を測定する場合と比べて、短時間で、二次電池の故障判断を行うことができる。 Further, the above battery monitoring system does not need to store all the monitoring data acquired in the past, and can perform failure detection by storing the calculated partial correlation coefficient matrix. Moreover, it is not necessary to store all past partial correlation coefficient matrices, and it is only necessary to store the most recently obtained partial correlation coefficient matrix. Therefore, the amount of data to be stored can be reduced. Furthermore, the above-mentioned battery monitoring system can determine the failure of the secondary battery in a short period of time compared to the conventional case of measuring the capacity of the secondary battery.

以上のごとく、上記態様によれば、二次電池の初期故障を検出でき、記憶すべきデータの量を低減でき、かつ短時間で故障判断を行うことができる電池監視システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a battery monitoring system that can detect an initial failure of a secondary battery, can reduce the amount of data to be stored, and can perform failure determination in a short period of time. .
It should be noted that the symbols in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. not a thing

実施形態1における、電池監視システムの回路図。1 is a circuit diagram of a battery monitoring system according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、監視データの時間変化を表したグラフ。4 is a graph showing changes over time in monitoring data according to the first embodiment; 実施形態1における、偏相関係数行列Λ1を視覚化したもの。A visualization of the partial correlation coefficient matrix Λ 1 in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、偏相関係数行列Λ2を視覚化したもの。A visualization of the partial correlation coefficient matrix Λ 2 in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、偏相関係数行列Λnを視覚化したもの。A visualization of the partial correlation coefficient matrix Λ n in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2から求めた異常度のグラフ。4 is a graph of the degree of abnormality determined from two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、2つの偏相関係数行列Λn-1,Λnから求めた異常度のグラフ。4 is a graph of the degree of anomaly determined from two partial correlation coefficient matrices Λ n-1 and Λ n in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、放電中の二次電池の概念図。4 is a conceptual diagram of the secondary battery during discharge in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、充電中の二次電池の概念図。1 is a conceptual diagram of a secondary battery being charged according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、制御部のフローチャート。4 is a flowchart of a control unit according to the first embodiment; 図10に続くフローチャート。11 is a flowchart following FIG. 10; 実施形態2における、記憶部を車外に配置した電池監視システムの概念図。6 is a conceptual diagram of a battery monitoring system in which a storage unit is arranged outside the vehicle according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2における、故障判断部を車外に配置した電池監視システムの概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram of a battery monitoring system in which a failure determination unit is arranged outside the vehicle according to Embodiment 2; 実施形態2における、記憶部と故障判断部を車外に配置した電池監視システムの概念図。FIG. 7 is a conceptual diagram of a battery monitoring system in which a storage unit and a failure determination unit are arranged outside the vehicle according to Embodiment 2; 二次電池の電池性能の時間変化を、正常状態が継続される場合と、故障が発生する場合とについて、表した概念図。4A and 4B are conceptual diagrams showing temporal changes in the battery performance of a secondary battery in the case where a normal state continues and in the case where a failure occurs.

(実施形態1)
上記電池監視システムに係る実施形態について、図1~図11を参照して説明する。本形態の電池監視システム1は、図1に示すごとく、データ取得部3と、故障判断部4とを備える。データ取得部3は、二次電池2の状態を監視するための、複数種類の監視データX1~Xn(図2参照)を取得する。故障判断部4は、二次電池2が故障したか否かを判断する。
(Embodiment 1)
An embodiment of the battery monitoring system will be described with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. The battery monitoring system 1 of this embodiment includes a data acquisition section 3 and a failure determination section 4 as shown in FIG. The data acquisition unit 3 acquires a plurality of types of monitoring data X 1 to X n (see FIG. 2) for monitoring the state of the secondary battery 2 . Failure determination unit 4 determines whether or not secondary battery 2 has failed.

故障判断部4は、行列算出部41と、異常度算出部42とを備える。行列算出部41は、上記監視データを変数としてスパース正則化を行う。これにより、監視データの偏相関係数行列Λを算出する(図10、図11参照)。また、異常度算出部42は、互いに異なる時期に取得された2つの偏相関係数行列Λの間における、偏相関係数λの変化量を異常度Δとして算出する。故障判断部4は、算出した異常度Δが予め定められた閾値ΔTHを超えた場合に、二次電池2が故障したと判断する。 The failure determination unit 4 includes a matrix calculation unit 41 and an abnormality degree calculation unit 42 . The matrix calculator 41 performs sparse regularization using the monitoring data as variables. Thereby, the partial correlation coefficient matrix Λ of the monitoring data is calculated (see FIGS. 10 and 11). In addition, the degree-of-abnormality calculator 42 calculates, as the degree of abnormality Δ, the amount of change in the partial correlation coefficient λ between the two partial correlation coefficient matrices Λ obtained at different times. The failure determination unit 4 determines that the secondary battery 2 has failed when the calculated degree of abnormality Δ exceeds a predetermined threshold Δ TH .

本形態の電池監視システム1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電池監視システムである。図1に示すごとく、二次電池2には、負荷10と、充電装置11とが接続している。本形態の負荷10は、インバータである。このインバータを用いて、二次電池2から供給される直流電力を交流電力に変換し、図示しない三相交流モータを駆動している。これにより、上記車両を走行させている。 A battery monitoring system 1 of the present embodiment is an in-vehicle battery monitoring system to be installed in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the secondary battery 2 is connected with a load 10 and a charging device 11 . The load 10 of this embodiment is an inverter. Using this inverter, the DC power supplied from the secondary battery 2 is converted into AC power to drive a three-phase AC motor (not shown). This allows the vehicle to run.

負荷10と二次電池2との間には、放電用スイッチ12が配されている。また、充電装置11と二次電池2との間には、充電用スイッチ13が配されている。これらのスイッチ12、13のオンオフ動作は、制御部6によって制御される。制御部6は、二次電池2を充電する際には、充電用スイッチ13をオンし、負荷10を駆動する際には、放電用スイッチ12をオンする。 A discharge switch 12 is arranged between the load 10 and the secondary battery 2 . A charging switch 13 is arranged between the charging device 11 and the secondary battery 2 . The on/off operations of these switches 12 and 13 are controlled by the controller 6 . The control unit 6 turns on the charging switch 13 when charging the secondary battery 2 and turns on the discharging switch 12 when driving the load 10 .

本形態のデータ取得部3は、二次電池2の監視データとして、CCV(閉回路電圧)、充放電電流I、SOC(充電率)、二次電池2の周囲の環境温度TE、電池温度TB、積算温度ストレスΣT、積算充電時間Σtc、積算放電時間Σtd、積算電流ΣIを取得する。 The data acquisition unit 3 of the present embodiment obtains CCV (closed circuit voltage), charge/discharge current I, SOC (state of charge), environmental temperature T E around the secondary battery 2, battery temperature as monitoring data of the secondary battery 2. Obtain T B , integrated temperature stress ΣT, integrated charging time Σt c , integrated discharging time Σt d , and integrated current ΣI.

データ取得部3は、充放電電流Iを測定する電流センサ30A、電圧センサ30V、電池温度TBを測定する電池用温度センサ30TB、環境温度TEを測定する環境用温度センサ30TE、積算部30I、SOC算出部30Sを備える。電圧センサ30Vは二次電池2のCCV及びOCVを測定する。SOC算出部30Sは、OCVの測定値を用いて、二次電池2のSOCを算出する。また、積算部30Iは、積算温度ストレスΣT、積算充電時間Σtc、積算放電時間Σtd、積算電流ΣIを算出する。積算充電時間Σtcは、二次電池2の充電時間tcの積算値であり、積算放電時間Σtdは、二次電池2の放電時間tdの積算値である。積算電流ΣIは、充放電電流Iの積算値である。また、積算温度ストレスΣTは、使用中の各温度における時間の積算値である。積算温度ストレスΣTは、例えば、{10℃×時間}+{15℃×時間}+・・・+{45℃×時間}のように算出することができる。また、温度が高くなるほど二次電池2にストレスが加わるため、各時間に重みづけをすることもできる。なお、積算温度ストレスΣTの算出方法はこれに限定しない。他には、例えば40℃以上に置かれた時間のみをカウント積算する方法等を採用することができる。 The data acquisition unit 3 includes a current sensor 30A that measures the charging/discharging current I, a voltage sensor 30V , a battery temperature sensor 30TB that measures the battery temperature TB , and an environmental temperature sensor 30TE that measures the environmental temperature TE. , an integrator 30 I and an SOC calculator 30 S . A voltage sensor 30 V measures the CCV and OCV of the secondary battery 2 . The SOC calculator 30 S calculates the SOC of the secondary battery 2 using the measured OCV. Further, the accumulator 30 I calculates the accumulated temperature stress ΣT, the accumulated charging time Σt c , the accumulated discharging time Σt d , and the accumulated current ΣI. The accumulated charging time Σt c is the accumulated value of the charging time t c of the secondary battery 2 , and the accumulated discharging time Σt d is the accumulated value of the discharging time t d of the secondary battery 2 . The integrated current ΣI is the integrated value of the charge/discharge current I. Also, the integrated temperature stress ΣT is an integrated value of time at each temperature during use. The integrated temperature stress ΣT can be calculated, for example, as {10° C.×time}+{15° C.×time}+ . . . +{45° C.×time}. Also, since the higher the temperature, the more stress is applied to the secondary battery 2, each time can be weighted. Note that the method for calculating the integrated temperature stress ΣT is not limited to this. In addition, for example, a method of counting and accumulating only the time spent at 40° C. or higher can be adopted.

また、本形態の電池監視システム1は、記憶部5を備える。記憶部5は、上記偏相関係数行列Λを算出するために必要な監視データや、算出した偏相関係数行列Λを記憶する。 Moreover, the battery monitoring system 1 of the present embodiment includes a storage unit 5 . The storage unit 5 stores monitoring data necessary for calculating the partial correlation coefficient matrix Λ and the calculated partial correlation coefficient matrix Λ.

次に、二次電池2の構造について説明する。図8に示すごとく、二次電池2は、正極21Pおよび負極21Nと、これらの間に配されたセパレータ24と、電解液25とを備える。正極21P及び負極21Nは、金属製の導電部23(23P,23N)と、該導電部23に取り付けられた活物質22(22P,22N)とを備える。本形態の二次電池2は、リチウムイオン二次電池である。 Next, the structure of the secondary battery 2 will be described. As shown in FIG. 8, the secondary battery 2 includes a positive electrode 21 P and a negative electrode 21 N , a separator 24 interposed therebetween, and an electrolytic solution 25 . The positive electrode 21 P and the negative electrode 21 N include metal conductive portions 23 (23 P , 23 N ) and active materials 22 (22 P , 22 N ) attached to the conductive portions 23 . The secondary battery 2 of this embodiment is a lithium ion secondary battery.

図8に示すごとく、二次電池2のSOCが略100%であるときは、リチウムイオンは殆ど負極21Nの活物質22Nに存在している。放電を行うと、リチウムイオンは正極21Pの活物質22Pに移動する。また、図9に示すごとく、二次電池2のSOCが略0%であるときは、リチウムイオンは殆ど正極21Pの活物質22Pに存在している。充電を行うと、リチウムイオンは負極21Nの活物質22Nに移動する。 As shown in FIG. 8, when the SOC of the secondary battery 2 is approximately 100%, most of the lithium ions are present in the active material 22N of the negative electrode 21N . When discharged, lithium ions move to the active material 22P of the positive electrode 21P . Moreover, as shown in FIG. 9, when the SOC of the secondary battery 2 is approximately 0%, most of the lithium ions are present in the active material 22P of the positive electrode 21P . During charging, lithium ions move to the active material 22N of the negative electrode 21N .

外部から二次電池2に衝撃等が加わると、二次電池2が故障することがある。例えば、個々の電極21(21P,21N)の導電部23(23P,23N)が互いに接触したり、活物質22が導電部23から剥離したりすることがある。また、二次電池2を長期間使用すると、電解液25中に金属リチウムが析出して、一対の電極21が短絡することもある。本形態の故障判断部4は、二次電池2にこのような故障が発生したか否かを判断する。 If the secondary battery 2 is subjected to external impact or the like, the secondary battery 2 may fail. For example, the conductive portions 23 (23 P , 23 N ) of the individual electrodes 21 (21 P , 21 N ) may come into contact with each other, or the active material 22 may separate from the conductive portions 23 . In addition, when the secondary battery 2 is used for a long period of time, metal lithium may be deposited in the electrolyte 25 and the pair of electrodes 21 may be short-circuited. The failure determination unit 4 of this embodiment determines whether or not such a failure has occurred in the secondary battery 2 .

次に、図2~図7を用いて、二次電池2の故障診断を行う方法について説明する。ここでは、図2に示すごとく、6種類の監視データX1~X6を用いる場合について説明する。例えば、第1監視データX1は閉回路電圧、第2監視データX2は充放電電流I、第3監視データX3は充電率、第4監視データX4は環境温度TE、第5監視データX5は電池温度TB、第6監視データX6は積算充電時間Σtcにすることができる。なお、別の種類の監視データXを用いてもよく、これらの並べ順も任意で良い。また、図2等では6種類の監視データX1~X6を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、2種類以上であれば良い。 Next, a method of diagnosing a failure of the secondary battery 2 will be described with reference to FIGS. 2 to 7. FIG. Here, as shown in FIG. 2, the case of using six types of monitoring data X 1 to X 6 will be described. For example, the first monitoring data X 1 is the closed circuit voltage, the second monitoring data X 2 is the charging/discharging current I, the third monitoring data X 3 is the charging rate, the fourth monitoring data X 4 is the environmental temperature T E , and the fifth monitoring data The data X 5 can be the battery temperature T B , and the sixth monitoring data X 6 can be the cumulative charging time Σt c . Note that another type of monitoring data X may be used, and the arrangement order thereof may be arbitrary. In addition, six types of monitoring data X 1 to X 6 are used in FIG. 2 and the like, but the present invention is not limited to this, and two or more types may be used.

図2に示すごとく、各監視データX1~X6は、時間の経過と共に変化する。故障判断部4は、まず、第1期間t1で取得した監視データX1~X6を変数としてスパース正則化を行い、第1の偏相関係数行列Λ1を算出する。第1の偏相関係数行列Λ1は、例えば下記のように表すことができる。 As shown in FIG. 2, each of the monitoring data X 1 -X 6 changes over time. The failure determination unit 4 first performs sparse regularization using the monitoring data X 1 to X 6 acquired in the first period t 1 as variables to calculate the first partial correlation coefficient matrix Λ 1 . The first partial correlation coefficient matrix Λ 1 can be expressed as follows, for example.

Figure 0007225896000001
Figure 0007225896000001

上記式において、λ12は、監視データX1と監視データX2との間の偏相関係数を意味する。また、偏相関係数行列Λは対称行列であるため、上記式において、一部の偏相関係数λを省略して記載してある。さらに、偏相関係数行列Λの、主対角線上の成分は全て1であるため、記載を省略してある。 In the above formula, λ 12 means the partial correlation coefficient between monitoring data X 1 and monitoring data X 2 . Also, since the partial correlation coefficient matrix Λ is a symmetric matrix, part of the partial correlation coefficient λ is omitted in the above equation. Furthermore, since all the components on the main diagonal of the partial correlation coefficient matrix Λ are 1, the description is omitted.

偏相関係数λは、2種類の監視データの相関性が高い場合は、1又は-1に近づく。また、相関性が低い場合は、0に近づく。第1の偏相関係数行列Λ1を視覚化したものを図3に示す。同図に示すごとく、相関性の高い2種類の監視データ(例えばX2とX6、X5とX6等)は、比較的太い線で結ばれる。また、これより相関性が低い監視データ(例えばX3とX6)は、若干細い線で結ばれる。また、さらに相関性が低い監視データ(例えばX2とX3、X3とX4等)は、さらに細い線で結ばれる。 The partial correlation coefficient λ approaches 1 or −1 when the correlation between two types of monitoring data is high. Also, when the correlation is low, it approaches 0. A visualization of the first partial correlation coefficient matrix Λ 1 is shown in FIG. As shown in the figure, two types of highly correlated monitoring data (for example, X2 and X6 , X5 and X6, etc.) are connected by relatively thick lines. Monitoring data with lower correlation (for example, X 3 and X 6 ) are connected by a slightly thinner line. Monitoring data with even lower correlation (eg, X 2 and X 3 , X 3 and X 4 , etc.) are connected by thinner lines.

次に、故障判断部4は、第2期間t2(図1参照)で取得した監視データX1~X6を変数として再びスパース正則化を行い、第2の偏相関係数行列Λ2を算出する。第2の偏相関係数行列Λ2は、例えば下記式のように表すことができる。 Next, the failure determination unit 4 performs sparse regularization again using the monitoring data X 1 to X 6 acquired in the second period t 2 (see FIG. 1) as variables, and obtains the second partial correlation coefficient matrix Λ 2 as calculate. The second partial correlation coefficient matrix Λ 2 can be expressed, for example, by the following formula.

Figure 0007225896000002
Figure 0007225896000002

第2の偏相関係数行列Λ2を視覚化したものを図4に示す。監視データX1~X6の相関性が大きく変化していない場合は、2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2は略同じになる。そのため、2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2をそれぞれ視覚化したグラフ(図3、図4参照)は、略同じになる。 A visualization of the second partial correlation coefficient matrix Λ 2 is shown in FIG. If the correlations of the monitoring data X 1 to X 6 do not change significantly, the two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 will be substantially the same. Therefore, graphs (see FIGS. 3 and 4) that respectively visualize the two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 are substantially the same.

故障判断部4は、このように2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2を算出した後、これら2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2の間の、偏相関係数λの変化量を、異常度Δとして算出する。異常度Δは、例えば、以下のように表すことができる。 After calculating the two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 in this manner, the failure determination unit 4 determines the change in the partial correlation coefficient λ between these two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 . The amount is calculated as the degree of anomaly Δ. The degree of anomaly Δ can be expressed, for example, as follows.

Figure 0007225896000003
Figure 0007225896000003

なお、Δ12は、第1監視データX1と第2監視データX2との間の偏相関係数λ12の異常度Δを意味する。 Δ 12 means the degree of abnormality Δ of the partial correlation coefficient λ 12 between the first monitoring data X 1 and the second monitoring data X 2 .

個々の異常度Δをグラフにしたものを図6に示す。上述したように、監視データX1~X6の相関性が大きく変化していない時期t1~t2では、算出した2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2は殆ど同じになる。そのため、偏相関係数λの変化は小さく、異常度Δは小さい値になる。故障判断部4は、全ての異常度Δが閾値ΔTHより小さい場合は、監視データX1~X6の相関性が変化していない、すなわち二次電池2は故障していない、と判断する。 FIG. 6 shows a graph of individual anomaly degrees Δ. As described above, the two calculated partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 are almost the same during the period t 1 -t 2 when the correlation of the monitoring data X 1 -X 6 does not change significantly. Therefore, the change in the partial correlation coefficient λ is small, and the degree of abnormality Δ becomes a small value. If all the degrees of abnormality Δ are smaller than the threshold value Δ TH , the failure judgment unit 4 judges that the correlation of the monitoring data X 1 to X 6 has not changed, that is, the secondary battery 2 has not failed. .

次に、二次電池2が故障した場合の、偏相関係数行列Λを視覚化したグラフを図5に示す。このグラフでは、図3や図4と比べて、監視データX3とX5の相関性、及びX3とX6の相関性が低くなっており、略0になっている。このときの異常度Δをグラフにしたものを図7に示す。同図に示すごとく、監視データX3とX5の異常度Δ35と、監視データX3とX6の異常度Δ36が高くなっている。故障判断部4は、算出した異常度Δが閾値ΔTHを超えた場合は、監視データX1~X6の相関性が大きく変化した、すなわち二次電池2が故障した、と判断する。より詳しくは、故障判断部4は、算出した複数の異常度Δ12~Δ56のうち、少なくとも一個が閾値ΔTHを超えた場合は、二次電池2が故障したと判断する。 Next, FIG. 5 shows a graph visualizing the partial correlation coefficient matrix Λ when the secondary battery 2 fails. In this graph, the correlation between monitoring data X3 and X5 and the correlation between monitoring data X3 and X6 are lower than in FIGS. 3 and 4, and are almost zero. FIG. 7 shows a graph of the degree of abnormality Δ at this time. As shown in the figure, the abnormality degree Δ35 of the monitoring data X3 and X5 and the abnormality degree Δ36 of the monitoring data X3 and X6 are high. When the calculated degree of abnormality Δ exceeds the threshold value Δ TH , the failure judgment unit 4 judges that the correlation between the monitoring data X 1 to X 6 has greatly changed, that is, the secondary battery 2 has failed. More specifically, the failure determination unit 4 determines that the secondary battery 2 has failed when at least one of the calculated degrees of abnormality Δ 12 to Δ 56 exceeds the threshold Δ TH .

本形態の故障判断部4は、偏相関係数行列Λを定期的に(例えば1日に1回)算出する。そして、算出した最新の偏相関係数行列Λnと、この直前に算出した偏相関係数行列Λn-1との、2つの偏相関係数行列Λn,Λn-1を用いて、上記異常度Δを算出する。算出した複数の異常度Δ12~Δ56のうち、少なくとも一個が閾値ΔTHを超えた場合は、二次電池2が故障したと判断する。 The failure determination unit 4 of this embodiment periodically (for example, once a day) calculates the partial correlation coefficient matrix Λ. Then, using two partial correlation coefficient matrices Λ n and Λ n-1 , the latest partial correlation coefficient matrix Λ n calculated and the partial correlation coefficient matrix Λ n-1 calculated immediately before, The degree of abnormality Δ is calculated. If at least one of the calculated degrees of abnormality Δ 12 to Δ 56 exceeds the threshold Δ TH , it is determined that the secondary battery 2 has failed.

次に、故障判断部4のフローチャートの説明を行う。図10に示すごとく、本形態の故障判断部4は、まずステップS1を行う。ここでは、データ取得部3を用いて、監視データX1~Xnを一定期間、取得する。その後、ステップS2に移る。ここでは、測定した監視データX1~Xnを用いて、第1の偏相関係数行列Λ1を算出する。 Next, the flow chart of the failure determination section 4 will be described. As shown in FIG. 10, the failure determination unit 4 of this embodiment first performs step S1. Here, the data acquisition unit 3 is used to acquire monitoring data X 1 to X n for a certain period of time. After that, the process moves to step S2. Here, the measured monitoring data X 1 to X n are used to calculate the first partial correlation coefficient matrix Λ 1 .

その後、ステップS3に移り、所定期間カウントする。次いで、ステップS4に移り、再び監視データX1~Xnを一定期間、測定する。その後、ステップS5に移る。ここでは、新たに測定した監視データX1~Xnを用いて、第2の偏相関係数行列Λ2を算出する。 After that, the process moves to step S3 and counts for a predetermined period. Next, in step S4, the monitoring data X 1 to X n are measured again for a certain period. After that, the process moves to step S5. Here, newly measured monitoring data X 1 to X n are used to calculate the second partial correlation coefficient matrix Λ 2 .

その後、ステップS6に移る。ここでは、2つの偏相関係数行列Λ1,Λ2を用いて、異常度Δを算出する。その後、ステップS7に移り、複数の異常度Δのうち、いずれか一個が閾値ΔTHより高いか否かを判断する。ここでYes(図7参照)と判断した場合は、ステップS8に移り、二次電池2が故障していると判断する。 After that, the process moves to step S6. Here, the degree of anomaly Δ is calculated using two partial correlation coefficient matrices Λ 1 and Λ 2 . After that, the process moves to step S7, and it is determined whether or not any one of the plurality of degrees of abnormality Δ is higher than the threshold Δ TH . If the determination is Yes (see FIG. 7), the process moves to step S8, and it is determined that the secondary battery 2 is out of order.

また、ステップS7でNoと判断した場合は、図11に示すステップS9以降を行う。すなわち、定期的に監視データX1~Xnを取得し(ステップS9)、最新の監視データを用いて算出した偏相関係数行列Λnと、その直前に算出した偏相関係数行列Λn-1とを用いて、異常度Δを算出する(ステップS10、S11)。そして、異常度Δが閾値ΔTHを超えた場合(ステップS12)は、二次電池2が故障したと判断する(ステップS13)。ステップS12においてNo(異常度Δが閾値ΔTHを超えていない)と判断した場合は、ステップS9に戻る。 Further, when it is determined No in step S7, step S9 and subsequent steps shown in FIG. 11 are performed. That is, the monitoring data X 1 to X n are acquired periodically (step S9), and the partial correlation coefficient matrix Λ n calculated using the latest monitoring data and the partial correlation coefficient matrix Λ n calculated immediately before −1 is used to calculate the degree of abnormality Δ (steps S10 and S11). When the degree of abnormality Δ exceeds the threshold Δ TH (step S12), it is determined that the secondary battery 2 has failed (step S13). If it is determined No (the degree of abnormality Δ does not exceed the threshold Δ TH ) in step S12, the process returns to step S9.

次に、本形態の作用効果について説明する。本形態の故障判断部4は、二次電池2の監視データX1~Xnを変数としてスパース正則化を行い、偏相関係数行列Λを算出する。そして、互いに異なる時期に算出した2つの偏相関係数行列Λn-1,Λnの間における、偏相関係数λの変化量を異常度Δとして算出する。この異常度Δが閾値ΔTHを超えた場合に、二次電池2が故障していると判断する。
このようにすると、二次電池2の初期故障を検出することができる。
図15は、二次電池2の電池性能の時間変化を、正常状態が継続する場合と、故障が発生する場合とについて、概念的に示す図である。二次電池2が正常状態を維持する場合、同図のL0~L1を辿って、緩やかに電池性能が低下することとなる。一方、二次電池2に故障が発生すると、同図のL0~L2へ移行するように、電池性能が低下する。
したがって、従来技術のように、電池性能の低下(例えば、容量の低下、抵抗の増大)を測定して故障判定をする場合、電池性能が大幅に低下した後でないと故障判定が難しい。それゆえ、仮に二次電池2に故障が生じても、図15にFiにて示す故障の初期段階では、電池性能の変化が小さく、故障判定が困難となる。つまり、同図のFcにて示す完全な故障に近付くまで、故障判定が困難である。
一方、本形態においては、上述のように、異常度Δを利用して故障判定を行うことにより、故障の初期段階Fiにて故障判定が可能となる。つまり、異常度Δは、故障の初期段階Fiでも検出可能なため、二次電池2が大幅に低下する前の初期段階Fiにて、故障判定を行うことができる。換言すると、二次電池2の故障の初期段階を検出することができる。なお、本明細書中において「初期故障」とは、この故障の初期段階のことを意味する。
すなわち、上述したように、スパース正則化を行うと、二次電池2の複数種類の監視データX1~Xnのうち、互いに関連性の高い2種類の監視データを選び出すことができる。つまり、関連性の高い2種類の監視データについては、偏相関係数λの絶対値が1に近くなる。また、関連性が低い2種類の監視データは、偏相関係数λが0に近くなる。そのため、時期をおいて2つの偏相関係数行列Λn-1,Λnを算出し、これらの行列に含まれる偏相関係数λ,λが大きく変化した場合は、関連性の高い2種類の監視データの相関が崩れたことを意味する。したがって、この場合、二次電池2に何らかの故障が生じたと判断することができる。特に、二次電池2は、初期故障が生じた場合でも偏相関係数λが大きく変化するため、この偏相関係数λの変化を使えば、二次電池2の初期故障を検出することができる。
Next, the effect of this form is demonstrated. The failure determination unit 4 of this embodiment performs sparse regularization using the monitoring data X 1 to X n of the secondary battery 2 as variables to calculate the partial correlation coefficient matrix Λ. Then, the amount of change in the partial correlation coefficient λ between the two partial correlation coefficient matrices Λ n-1 and Λ n calculated at different times is calculated as the degree of abnormality Δ. When the degree of abnormality Δ exceeds the threshold Δ TH , it is determined that the secondary battery 2 is out of order.
By doing so, an initial failure of the secondary battery 2 can be detected.
FIG. 15 is a diagram conceptually showing temporal changes in the battery performance of the secondary battery 2 in the case where the normal state continues and in the case where a failure occurs. When the secondary battery 2 maintains a normal state, the battery performance gradually declines from L0 to L1 in FIG. On the other hand, when a failure occurs in the secondary battery 2, the battery performance is degraded so as to shift from L0 to L2 in FIG.
Therefore, when determining failure by measuring deterioration of battery performance (for example, decrease in capacity, increase in resistance) as in the prior art, it is difficult to determine failure until battery performance has significantly decreased. Therefore, even if a failure occurs in the secondary battery 2, in the initial stage of failure indicated by Fi in FIG. 15, the change in battery performance is small, making failure determination difficult. In other words, it is difficult to determine the failure until the failure approaches complete failure indicated by Fc in the figure.
On the other hand, in the present embodiment, as described above, failure determination can be performed at the initial failure stage Fi by using the degree of abnormality Δ. That is, since the degree of abnormality Δ can be detected even at the initial stage Fi of the failure, it is possible to determine the failure at the initial stage Fi before the secondary battery 2 drops significantly. In other words, the initial stage of failure of the secondary battery 2 can be detected. In this specification, "initial failure" means the initial stage of this failure.
That is, as described above, when sparse regularization is performed, two types of monitoring data highly related to each other can be selected from the plurality of types of monitoring data X 1 to X n of the secondary battery 2 . That is, the absolute value of the partial correlation coefficient λ is close to 1 for two types of monitoring data that are highly related. Also, two types of monitoring data with low relevance have partial correlation coefficients λ close to zero. Therefore, two partial correlation coefficient matrices Λ n-1 and Λ n are calculated at different times, and if the partial correlation coefficients λ and λ ' included in these matrices change significantly, two This means that the correlation between the types of monitoring data has broken down. Therefore, in this case, it can be determined that some kind of failure has occurred in the secondary battery 2 . In particular, since the secondary battery 2 undergoes a large change in the partial correlation coefficient λ even when an initial failure occurs, the initial failure of the secondary battery 2 can be detected by using the change in the partial correlation coefficient λ. can.

また、本形態の電池監視システム1は、過去に取得した監視データを全て記憶する必要がなく、算出した偏相関係数行列Λを記憶しておけば、故障検出を行うことができる。また、過去の偏相関係数行列Λを全て記憶する必要はなく、直近に求めた偏相関係数行列Λを記憶するだけでよい。そのため、記憶すべきデータの量を低減できる。さらに、本形態の電池監視システム1は、従来のように、二次電池2の容量を測定する場合と比べて、短時間で、二次電池2の故障判断を行うことができる。 Moreover, the battery monitoring system 1 of the present embodiment does not need to store all the monitoring data acquired in the past, and can perform failure detection by storing the calculated partial correlation coefficient matrix Λ. Moreover, it is not necessary to store all past partial correlation coefficient matrices Λ, and it is only necessary to store the most recently obtained partial correlation coefficient matrix Λ. Therefore, the amount of data to be stored can be reduced. Furthermore, the battery monitoring system 1 of this embodiment can determine the failure of the secondary battery 2 in a short time compared to the conventional case of measuring the capacity of the secondary battery 2 .

また、本形態の行列算出部41は、偏相関係数行列Λを定期的に算出する。異常度算出部42は、算出した最新の偏相関係数行列Λnと、その直前に算出した偏相関係数行列Λn-1との、2つの偏相関係数行列Λn-1,Λnを用いて異常度Δを算出する。
このようにすると、直前に取得した偏相関係数行列Λn-1のみ記憶すれば、異常度Δを算出することが可能になる。そのため、これ以前に取得した偏相関係数行列Λは、記憶部5に記憶させる必要はなく、消去することができる。したがって、記憶容量の小さい記憶部5を用いることができ、電池監視システム1の製造コストを低減できる。
Also, the matrix calculator 41 of the present embodiment periodically calculates the partial correlation coefficient matrix Λ. The degree-of-abnormality calculation unit 42 calculates two partial correlation coefficient matrices Λ n - 1 , Λ Calculate the degree of anomaly Δ using n .
By doing so, it is possible to calculate the degree of anomaly Δ by storing only the previously acquired partial correlation coefficient matrix Λ n−1 . Therefore, the previously acquired partial correlation coefficient matrix Λ need not be stored in the storage unit 5 and can be deleted. Therefore, the storage unit 5 having a small storage capacity can be used, and the manufacturing cost of the battery monitoring system 1 can be reduced.

また、本形態の行列算出部41は、監視データX1~Xnとして、二次電池2のCCV(閉回路電圧)と、充放電電流Iと、SOC(充電率)と、電池温度TBとを少なくとも用いて、偏相関係数行列Λを算出するよう構成されている。
これらの監視データは、互いに相関性が高い。そのため、これらの監視データを用いると、二次電池2が故障したときに、偏相関係数λが大きく変化する。したがって、二次電池2の故障を検出しやすい。
In addition, the matrix calculation unit 41 of the present embodiment uses CCV ( closed circuit voltage ) , charging/discharging current I, SOC (charging rate), battery temperature T B and are used at least to calculate the partial correlation coefficient matrix Λ.
These monitoring data are highly correlated with each other. Therefore, when these monitoring data are used, the partial correlation coefficient λ changes greatly when the secondary battery 2 fails. Therefore, it is easy to detect a failure of the secondary battery 2 .

以上のごとく、本形態によれば、二次電池の初期故障を検出でき、記憶すべきデータの量を低減でき、かつ短時間で故障判断を行うことができる電池監視システムを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a battery monitoring system capable of detecting an initial failure of a secondary battery, reducing the amount of data to be stored, and determining a failure in a short period of time. .

なお、本形態では、最新の偏相関係数行列Λnと、その直前に算出した偏相関係数行列Λn-1とを用いて異常度Δを算出したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、最新の偏相関係数行列Λnと、その2つ以上前に算出した偏相関係数行列Λとを用いて異常度Δを算出してもよい。例えば1日に1回、偏相関係数行列Λを算出する場合、最新の偏相関係数行列Λnと、数日前に取得した偏相関係数行列Λとを用いて、異常度Δを算出することができる。このようにすると、二次電池2の故障が徐々に進行する場合でも、数日前の偏相関係数行列Λと比較するため、異常度Δが大きくなりやすい。そのため、二次電池2が故障したことを確実に検出できる。 In the present embodiment, the degree of abnormality Δ is calculated using the latest partial correlation coefficient matrix Λ n and the previously calculated partial correlation coefficient matrix Λ n-1 , but the present invention is limited to this. isn't it. That is, the degree of abnormality Δ may be calculated using the latest partial correlation coefficient matrix Λ n and the partial correlation coefficient matrix Λ calculated two or more times before. For example, when calculating the partial correlation coefficient matrix Λ once a day, the latest partial correlation coefficient matrix Λ n and the partial correlation coefficient matrix Λ obtained a few days ago are used to calculate the degree of abnormality Δ. can do. In this way, even if the failure of the secondary battery 2 progresses gradually, the degree of anomaly Δ tends to increase because comparison is made with the partial correlation coefficient matrix Λ from several days ago. Therefore, failure of the secondary battery 2 can be reliably detected.

また、図2等では、6種類の監視データX1~X6を用いて6×6の偏相関係数行列Λを算出し、これから複数個の異常度Δ12~Δ56(図7参照)を算出して、これら複数個の異常度Δ11~Δ56のうち少なくとも1個が閾値ΔTHを超えたときに、二次電池2が故障したと判断したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、2種類の監視データX1,X2を用いて2×2の偏相関係数行列Λを算出し、これから1個の異常度Δ12のみ算出してもよい。 Also, in FIG. 2, etc., a 6×6 partial correlation coefficient matrix Λ is calculated using six types of monitoring data X 1 to X 6 , and a plurality of anomaly degrees Δ 12 to Δ 56 (see FIG. 7) are calculated from this. is calculated, and it is determined that the secondary battery 2 has failed when at least one of the plurality of anomaly degrees Δ 11 to Δ 56 exceeds the threshold value Δ TH , but the present invention is limited to this. isn't it. That is, a 2×2 partial correlation coefficient matrix Λ may be calculated using two types of monitoring data X 1 and X 2 , and only one abnormality degree Δ 12 may be calculated therefrom.

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態1と同様の構成要素等を表す。 In the following embodiments, among the reference numerals used in the drawings, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components and the like as those of the first embodiment, unless otherwise indicated.

(実施形態2)
本形態は、電池監視システム1の構成を変更した例である。本形態では、記憶部5と故障判断部4とのうち、少なくとも一方を、車外に配置してある。例えば図12に示すごとく、二次電池2と、データ取得部3と、故障判断部4とを車両7内に配置し、記憶部5を外部機器8(例えばサーバ)に設けることができる。外部機器8は、例えば、車両7のディーラー等に設置することができる。また、車両7には送受信機71を設けてある。この送受信機71を用いて、監視データや偏相関係数行列Λを記憶部5に送信したり、記憶部5から受信したりする。
(Embodiment 2)
This embodiment is an example in which the configuration of the battery monitoring system 1 is changed. In this embodiment, at least one of the storage unit 5 and the failure determination unit 4 is arranged outside the vehicle. For example, as shown in FIG. 12, the secondary battery 2, the data acquisition unit 3, and the failure determination unit 4 can be arranged in the vehicle 7, and the storage unit 5 can be provided in the external device 8 (eg, server). The external device 8 can be installed, for example, at a dealer of the vehicle 7 or the like. Further, the vehicle 7 is provided with a transmitter/receiver 71 . The transmitter/receiver 71 is used to transmit the monitoring data and the partial correlation coefficient matrix Λ to the storage unit 5 and receive them from the storage unit 5 .

同様に、図13に示すごとく、車両7に二次電池2と、データ取得部3と、記憶部5をと配置し、車外に、故障判断部4を配置することもできる。また、図14に示すごとく、故障判断部4と記憶部5とを両方とも車外に配置することもできる。 Similarly, as shown in FIG. 13, the secondary battery 2, the data acquisition unit 3, and the storage unit 5 can be arranged in the vehicle 7, and the failure judgment unit 4 can be arranged outside the vehicle. Also, as shown in FIG. 14, both the failure judgment section 4 and the storage section 5 can be arranged outside the vehicle.

本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、記憶部5や故障判断部4を車外に配置できるため、車両7に搭載する部品を少なくすることができ、車両7を軽量化しやすい。また、故障判断部4を、サーバ等のように、計算速度の速い機器によって構成することができる。そのため、故障判断をより短時間で行うことができる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
The effects of this embodiment will be described. With the above configuration, the storage unit 5 and the failure determination unit 4 can be arranged outside the vehicle, so the number of parts mounted on the vehicle 7 can be reduced, and the weight of the vehicle 7 can be easily reduced. Further, the failure judgment unit 4 can be configured by a device with a high calculation speed, such as a server. Therefore, failure determination can be performed in a shorter time.
In addition, it has the same configuration and effects as those of the first embodiment.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.

1 電池監視システム
3 データ取得部
4 故障判断部
41 行列算出部
42 異常度算出部
1~Xn 監視データ
Λ 偏相関係数行列
λ 偏相関係数
Δ 異常度
1 battery monitoring system 3 data acquisition unit 4 failure determination unit 41 matrix calculation unit 42 abnormality degree calculation unit X 1 to X n monitoring data Λ partial correlation coefficient matrix λ partial correlation coefficient Δ degree of abnormality

Claims (4)

二次電池(2)の状態を監視するための、複数種類の監視データ(X1~Xn)を取得するデータ取得部(3)と、
上記二次電池が故障したか否かを判断する故障判断部(4)とを備え、
該故障判断部は、
上記監視データを変数としてスパース正則化を行うことにより、上記監視データの偏相関係数行列(Λ)を算出する行列算出部(41)と、
互いに異なる時期に算出された2つの上記偏相関係数行列の間における、該偏相関係数行列の成分である偏相関係数(λ)の変化量を異常度(Δ)として算出する異常度算出部(42)とを有し、
算出した上記異常度が予め定められた閾値(ΔTH)を超えた場合に、上記二次電池が故障したと判断するよう構成されている、電池監視システム(1)。
a data acquisition unit (3) for acquiring a plurality of types of monitoring data (X 1 to X n ) for monitoring the state of the secondary battery (2);
A failure determination unit (4) that determines whether the secondary battery has failed,
The failure determination unit
A matrix calculation unit (41) for calculating a partial correlation coefficient matrix (Λ) of the monitoring data by performing sparse regularization using the monitoring data as a variable;
The degree of abnormality for calculating the amount of change in the partial correlation coefficient (λ), which is the component of the partial correlation coefficient matrix, between the two partial correlation coefficient matrices calculated at different times as the degree of abnormality (Δ) a calculator (42),
A battery monitoring system (1) configured to determine that the secondary battery has failed when the calculated degree of abnormality exceeds a predetermined threshold value (Δ TH ).
上記行列算出部は、上記偏相関係数行列を定期的に算出し、上記異常度算出部は、算出した最新の偏相関係数行列(Λn)と、その直前に算出した偏相関係数行列(Λn-1)との、2つの上記偏相関係数行列を用いて上記異常度を算出するよう構成されている、請求項1に記載の電池監視システム。 The matrix calculation unit periodically calculates the partial correlation coefficient matrix, and the abnormality degree calculation unit calculates the latest partial correlation coefficient matrix (Λ n ) and the partial correlation calculated immediately before that 2. The battery monitoring system according to claim 1, wherein the degree of abnormality is calculated using two partial correlation coefficient matrices and a number matrix ([Lambda] n-1 ). 算出した上記偏相関係数行列を記憶する記憶部(5)をさらに備え、上記二次電池および上記データ取得部は、それぞれ車両(7)に搭載されており、上記記憶部と上記故障判断部との少なくとも一方は上記車両の外部に配されている、請求項1又は2に記載の電池監視システム。 A storage unit (5) for storing the calculated partial correlation coefficient matrix is further provided, and the secondary battery and the data acquisition unit are mounted on a vehicle (7), respectively, and the storage unit and the failure determination unit 3. The battery monitoring system according to claim 1, wherein at least one of and is arranged outside the vehicle. 上記行列算出部は、上記監視データとして、上記二次電池のCCVと、充放電電流(I)と、SOCと、上記二次電池の電池温度(TB)とを少なくとも用いて、上記偏相関係数行列を算出するよう構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の電池監視システム。 The matrix calculation unit uses at least the CCV of the secondary battery, the charge/discharge current (I), the SOC, and the battery temperature (T B ) of the secondary battery as the monitoring data, and uses the phase deviation 4. The battery monitoring system according to any one of claims 1 to 3, configured to calculate a relational coefficient matrix.
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