JP7380068B2 - Power supply device, estimation method and computer program - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置、推定方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a power supply device, an estimation method, and a computer program.

鉛蓄電池は、車両等の各種移動体に用いられて、様々な負荷に電源を供給している。典型的に、鉛蓄電池は内燃機関(以下、単に「エンジン」という)の始動時に、スタータへ電源を供給する。鉛蓄電池は、種々の原因により過放電状態となり、サルフェーションが生じて容量が低下し、エンジン始動ができなくなることがある。
鉛蓄電池は、寿命末期であることを示す現象が現れることなく、突然使用できなくなることがある。鉛蓄電池は、交換のタイミングを適切に判定するのが困難である。
Lead-acid batteries are used in various moving bodies such as vehicles, and supply power to various loads. Typically, a lead-acid battery supplies power to a starter when starting an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as the "engine"). Lead-acid batteries may become over-discharged due to various causes, causing sulfation and decreasing capacity, making it impossible to start the engine.
Lead-acid batteries may suddenly become unusable without any symptoms indicating that they are at the end of their lifespan. It is difficult to properly determine when to replace lead-acid batteries.

鉛蓄蓄電池の使用の可否、使用方法、交換タイミング等を決定する上で、電池のSOH(State of Health:容量維持率、容量低下率、抵抗値等)を簡便に、かつ適正に推定することは重要である。 To easily and appropriately estimate the battery's SOH (State of Health: capacity maintenance rate, capacity decline rate, resistance value, etc.) in deciding whether to use lead-acid batteries, how to use them, when to replace them, etc. is important.

特許文献1の状態判定装置においては、鉛蓄電池等のサブバッテリ、及びメインバッテリを、メインリレーと双方向コンバータとを介して接続している。車両停止時、即ちメインリレーがオフ状態の場合、双方向コンバータを介してサブバッテリから平滑コンデンサに電力を供給し、その時の電流及び電圧からサブバッテリの内部抵抗値を推定し、劣化を推定する。 In the state determination device of Patent Document 1, a sub-battery such as a lead-acid battery and a main battery are connected via a main relay and a bidirectional converter. When the vehicle is stopped, that is, when the main relay is off, power is supplied from the sub-battery to the smoothing capacitor via the bidirectional converter, and the internal resistance of the sub-battery is estimated from the current and voltage at that time, and deterioration is estimated. .

特開2014-230343号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-230343

特許文献1の状態判定装置においては、サブバッテリから平滑コンデンサに電力を供給し、電流及び電圧を検出してサブバッテリの劣化を推定するので、回路の構成が複雑であり、推定の処理が煩雑である。簡単な構成で、簡便に、かつ適正に、鉛蓄電池等の蓄電素子の劣化を推定することが望まれている。 In the state determination device of Patent Document 1, power is supplied from the sub-battery to the smoothing capacitor and the deterioration of the sub-battery is estimated by detecting the current and voltage, so the circuit configuration is complex and the estimation process is complicated. It is. It is desired to easily and appropriately estimate the deterioration of a power storage element such as a lead-acid battery with a simple configuration.

本発明の目的は、蓄電素子の劣化を簡単な構成で、簡便に、かつ適正に推定することが可能な電源装置、推定方法、及びコンピュータプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply device, an estimation method, and a computer program that can easily and appropriately estimate the deterioration of a power storage element with a simple configuration.

本発明の一態様に係る電源装置は、第1蓄電素子と、前記第1蓄電素子とは種類が異なり、前記第1蓄電素子へ電力を供給可能な第2蓄電素子と、前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する推定部とを備える。 The power supply device according to one aspect of the present invention includes a first power storage element, a second power storage element which is different in type from the first power storage element, and which is capable of supplying power to the first power storage element, and a second power storage element, which is different in type from the first power storage element. and an estimation unit that estimates deterioration of the first power storage element based on the number of times the first power storage element is charged.

本発明の一態様に係る推定方法は、第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から供給される電力により前記第1蓄電素子を充電し、前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する。 The estimation method according to one aspect of the present invention charges the first power storage element with power supplied from a second power storage element different in type from the first power storage element, and charges the first power storage element from the second power storage element to the first power storage element. Deterioration of the first power storage element is estimated based on the number of times of charging.

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する処理をコンピュータに実行させる。 A computer program according to one aspect of the present invention includes a process of estimating deterioration of the first power storage element based on the number of times the first power storage element is charged from a second power storage element different in type from the first power storage element. have the computer execute it.

上記構成により、蓄電素子の劣化を簡単な構成で、簡便に、かつ適正に推定することができる。 With the above configuration, deterioration of the power storage element can be easily and appropriately estimated with a simple configuration.

実施形態に係る電源システムを備える車両の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle including a power supply system according to an embodiment. 1週間以内の充電の回数nと容量低下率との第1関係を示すグラフである。It is a graph showing the first relationship between the number of times n of charging within one week and the capacity reduction rate. 制御部による第1電池の劣化の推定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the estimation process of the deterioration of the 1st battery by a control part. スイッチをオンにし、第2電池から第1電池への充電を行う状態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a state in which the switch is turned on and the first battery is charged from the second battery.

(実施形態の概要)
電源装置は、第1蓄電素子と、前記第1蓄電素子とは種類が異なり、前記第1蓄電素子へ電力を供給可能な第2蓄電素子と、前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する推定部とを備える。
(Summary of embodiment)
The power supply device includes a first power storage element, a second power storage element that is different in type from the first power storage element and is capable of supplying power to the first power storage element, and a second power storage element that supplies power from the second power storage element to the first power storage element. and an estimation unit that estimates deterioration of the first power storage element based on the number of times of charging.

本発明者等は、第1蓄電素子と、その第1蓄電素子へ電力を供給可能な第2蓄電素子とを備えた電源装置において、第1蓄電素子のSOC(State Of Charge)が低くなって第2蓄電素子から充電される回数が多くなった場合、第1蓄電素子が劣化していると判定できることを見出した。
上記構成によれば、充電の回数に基づいて、簡単な構成で、簡便に、かつ適正に第1蓄電素子の劣化を推定できる。
The present inventors have proposed that in a power supply device including a first power storage element and a second power storage element capable of supplying power to the first power storage element, the SOC (State Of Charge) of the first power storage element becomes low. It has been found that when the number of times the second power storage element is charged increases, it can be determined that the first power storage element has deteriorated.
According to the above configuration, it is possible to easily and appropriately estimate the deterioration of the first power storage element with a simple configuration based on the number of times of charging.

上述の電源装置において、前記推定部は、所定期間内の前記充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定してもよい。 In the power supply device described above, the estimation unit may estimate deterioration of the first power storage element based on the number of times of charging within a predetermined period.

所定期間内の充電の回数が多い、即ち充電の頻度が高い場合、第1蓄電素子の劣化が進行していると考えられる。上記構成によれば、充電の回数の頻度に基づいて、より適正に第1蓄電素子の劣化を推定できる。 If the number of times of charging within a predetermined period is large, that is, the frequency of charging is high, it is considered that the first power storage element is deteriorating. According to the above configuration, it is possible to more appropriately estimate the deterioration of the first power storage element based on the frequency of the number of times of charging.

上述の電源装置において、前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて前記第1蓄電素子の劣化を報知する報知部を備えてもよい。 The above-described power supply device may include a notification unit that notifies deterioration of the first power storage element based on the number of times the first power storage element is charged from the second power storage element.

上記構成によれば、第1蓄電素子の劣化の報知により、ユーザは、第1蓄電素子の使用の可否、今後の使用方法、交換タイミング等を決定することができる。
従来、鉛蓄電池のユーザは、交換タイミング等の意思決定をするための客観的な情報を知り得なかった。上記構成により、第2蓄電素子から第1蓄電素子への充電の回数という客観的な情報をユーザが知ることができ、意思決定に役立てることができる。
According to the above configuration, the user can determine whether or not the first power storage element can be used, how to use it in the future, the timing of replacement, etc. by reporting the deterioration of the first power storage element.
Conventionally, users of lead-acid batteries have not been able to obtain objective information for making decisions such as replacement timing. With the above configuration, the user can know objective information such as the number of times the first power storage element is charged from the second power storage element, and can use it for decision making.

推定方法は、第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から供給される電力により前記第1蓄電素子を充電し、前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する。 The estimation method is based on charging the first power storage element with electric power supplied from a second power storage element different in type from the first power storage element, and the number of times the second power storage element charges the first power storage element. Then, deterioration of the first power storage element is estimated.

コンピュータプログラムは、第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する処理をコンピュータに実行させる。 The computer program causes the computer to execute a process of estimating deterioration of the first power storage element based on the number of times the first power storage element is charged from a second power storage element different in type from the first power storage element.

(実施形態の詳細)
図1は、実施形態に係る電源システム1を備える車両の構成を示すブロック図である。
車両は、電源システム1と、イグニッションスイッチ(以下、IGNという)11と、制御装置12と、オルタネータ13と、スタータ14と、補機15とを備える。
電源システム1は、第1電池2と、CMU(Cell Monitoring Unit)3、5と、第2電池4と、電流センサ6、7と、スイッチ部8と、制御装置9とを備える。第1電池2が鉛蓄電池である場合、制御装置12がCMU3の機能を兼ねてもよい。代替的に、CMU3、5の機能を制御装置9が兼ねる場合、個別の電池2、4にCMU3、5は設けられなくてもよい。制御装置9の機能を、第2電池4に搭載される回路基板が兼ねる場合、制御装置9は設けられなくてもよい。
本実施形態においては、制御装置9が推定部として機能する。代替的に、電源システム1の外部に配置される制御装置12が、制御装置9が出力する情報に基づいて劣化推定を実行してもよい。また、制御装置9又は制御装置12と有線接続若しくは無線接続されるコンピュータやサーバが、制御装置9が出力する情報に基づいて劣化推定を実行してもよい。
(Details of embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle including a power supply system 1 according to an embodiment.
The vehicle includes a power supply system 1, an ignition switch (hereinafter referred to as IGN) 11, a control device 12, an alternator 13, a starter 14, and an auxiliary machine 15.
The power supply system 1 includes a first battery 2, CMUs (Cell Monitoring Units) 3 and 5, a second battery 4, current sensors 6 and 7, a switch section 8, and a control device 9. When the first battery 2 is a lead-acid battery, the control device 12 may also serve as the CMU 3. Alternatively, if the control device 9 also serves as the functions of the CMUs 3 and 5, the CMUs 3 and 5 may not be provided in the individual batteries 2 and 4. If the circuit board mounted on the second battery 4 also serves as the function of the control device 9, the control device 9 may not be provided.
In this embodiment, the control device 9 functions as an estimator. Alternatively, the control device 12 located outside the power supply system 1 may perform the deterioration estimation based on the information output by the control device 9. Further, a computer or a server connected by wire or wirelessly to the control device 9 or the control device 12 may perform the deterioration estimation based on the information output by the control device 9.

IGN11により、車両は、車両停止のオフ状態、車両走行前及び車両走行時のオン状態、エンジン始動時のスタート状態に切り換わる。オルタネータ13は、制動時及びアクセルオフ時にエンジンの回転力を回生電力に変換する。スタータ14は、エンジンを始動する。IGN11によりスタート状態に切り換えられ、第1電池2からスタータ14へ電力が供給されることで、スタータ14が回転し、クランクシャフトを介してスタータ14の回転力がエンジンに伝達され、エンジンが始動する。補機15としては、例えばルームランプ、各種ライト、エアコンディショナ、ファン、ラジオ、テレビ、CDプレーヤ、カーナビゲーションシステム等が挙げられる。 The IGN 11 switches the vehicle to an OFF state when the vehicle is stopped, an ON state before and when the vehicle is running, and a start state when the engine is started. The alternator 13 converts the rotational force of the engine into regenerative power during braking and when the accelerator is off. Starter 14 starts the engine. The starter 14 is switched to the start state by the IGN 11, and power is supplied from the first battery 2 to the starter 14, which rotates the starter 14. The rotational force of the starter 14 is transmitted to the engine via the crankshaft, and the engine starts. . Examples of the auxiliary equipment 15 include a room lamp, various lights, an air conditioner, a fan, a radio, a television, a CD player, a car navigation system, and the like.

制御装置12は、制御部12a、表示部12b、及び通信部12cを備える。図1において、記憶部、計時部、入力部等は省略している。
制御部12aは、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等により構成され、車両の動作を制御する。
表示部12bは、液晶パネル又は有機EL(Electro Luminescence)表示パネル等で構成することができる。制御部12aは、表示部12bに所要の情報を表示するための制御を行う。
通信部12cは、ネットワークを介して制御装置9等の他の装置との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
The control device 12 includes a control section 12a, a display section 12b, and a communication section 12c. In FIG. 1, a storage section, a timekeeping section, an input section, etc. are omitted.
The control unit 12a includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., and controls the operation of the vehicle.
The display section 12b can be configured with a liquid crystal panel, an organic EL (Electro Luminescence) display panel, or the like. The control unit 12a performs control to display required information on the display unit 12b.
The communication unit 12c has a function of communicating with other devices such as the control device 9 via a network, and can send and receive required information.

本実施形態では、第1電池2は鉛蓄電池である。第1電池2は、ケースと、正極端子と、負極端子と、ケース内の複数のセル室に夫々収容された極板群とを備える。セル室には、希硫酸を含む電解液が収容されており、極板群の全体が電解液中に浸漬している。極板群は、複数の正極板と、複数の負極板と、セパレータとを備える。複数の正極板及び複数の負極板は、交互に並ぶように配置されている。 In this embodiment, the first battery 2 is a lead acid battery. The first battery 2 includes a case, a positive terminal, a negative terminal, and a group of electrode plates each housed in a plurality of cell chambers within the case. The cell chamber contains an electrolytic solution containing dilute sulfuric acid, and the entire electrode plate group is immersed in the electrolytic solution. The electrode plate group includes a plurality of positive electrode plates, a plurality of negative electrode plates, and a separator. The plurality of positive electrode plates and the plurality of negative electrode plates are arranged alternately.

第2電池4はリチウムイオン二次電池である。第2電池4は、セルを複数直列に接続してなる組電池であってもよい。セルは、ケースと、蓋板と、蓋板に設けられた正極端子及び負極端子と、電極体とを備える。セルは、プリズマティックセルに限定されず、パウチセルであってもよいし、円筒型セルであってもよい。電極体は正極板、セパレータ、及び負極板を積層してなり、ケースに収容されている。電極体は、正極板と負極板とをセパレータを介して扁平状に巻回して得られるものであってもよい。電極体は、巻回型に限定されず、矩形状の正極板、セパレータ、及び負極板を積層した積層型のものであってもよい。 The second battery 4 is a lithium ion secondary battery. The second battery 4 may be an assembled battery formed by connecting a plurality of cells in series. The cell includes a case, a lid plate, a positive electrode terminal and a negative electrode terminal provided on the lid plate, and an electrode body. The cell is not limited to a prismatic cell, but may be a pouch cell or a cylindrical cell. The electrode body is formed by laminating a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate, and is housed in a case. The electrode body may be obtained by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate into a flat shape with a separator in between. The electrode body is not limited to a wound type, but may be a laminated type in which a rectangular positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are laminated.

スイッチ部8は、直列に接続された2つのスイッチ81とスイッチ82とを備えてもよい。図1において、充電制御回路は省略している。スイッチ81及びスイッチ82は、大電流を流せる、リレーや、パワーMOSFET等のスイッチング素子からなる。スイッチ81とスイッチ82との接続点は、スタータ14及び補機15、並びにオルタネータ13に接続されている。スイッチ81の他端、スイッチ82の他端は、第1電池2の正極端子、第2電池4の正極端子に夫々接続されている。 The switch unit 8 may include two switches 81 and 82 connected in series. In FIG. 1, the charging control circuit is omitted. The switch 81 and the switch 82 are made of switching elements such as relays and power MOSFETs that can flow large currents. A connection point between switch 81 and switch 82 is connected to starter 14 , auxiliary machine 15 , and alternator 13 . The other end of the switch 81 and the other end of the switch 82 are connected to the positive terminal of the first battery 2 and the positive terminal of the second battery 4, respectively.

オルタネータ13から供給される回生電力を電源システム1で受け入れる場合、スイッチ81及びスイッチ82の一方をオンにすることで、オルタネータ13に、第1電池2及び第2電池4の一方を接続する。
電源システム1から、スタータ14又は補機15に放電する場合、スイッチ81及びスイッチ82の一方をオンにすることで、スタータ14又は補機15に、第1電池2及び第2電池4の一方を接続する。
図1においては、スイッチ81がオンであり、第1電池2からスタータ14へ電力が供給されている状態を示している。
When the power supply system 1 receives regenerated power supplied from the alternator 13 , one of the first battery 2 and the second battery 4 is connected to the alternator 13 by turning on one of the switch 81 and the switch 82 .
When discharging from the power supply system 1 to the starter 14 or the auxiliary device 15, by turning on one of the switches 81 and 82, one of the first battery 2 and the second battery 4 is supplied to the starter 14 or the auxiliary device 15. Connecting.
FIG. 1 shows a state in which the switch 81 is on and power is being supplied from the first battery 2 to the starter 14.

CMU3、5は、第1電池2、第2電池4の電圧、電流等の状態を監視する電子制御装置(監視基板)である。CMU3、5は夫々電圧センサを備え、第1電池2、第2電池4の電圧を検出する。電流センサ6はCMU3に接続されており、CMU3は、第1電池2に流れる電流を検出する。電流センサ7はCMU5に接続されており、CMU5は、第2電池4に流れる電流を検出する。 The CMUs 3 and 5 are electronic control units (monitoring boards) that monitor the voltage, current, and other states of the first battery 2 and the second battery 4. The CMUs 3 and 5 each include a voltage sensor and detect the voltages of the first battery 2 and the second battery 4. The current sensor 6 is connected to the CMU 3, and the CMU 3 detects the current flowing through the first battery 2. The current sensor 7 is connected to the CMU 5, and the CMU 5 detects the current flowing through the second battery 4.

制御部91は、制御部12aと同様の構成を有してもよく、電源システム1の動作を制御する。
制御部91は、後述する劣化推定プログラム97を読み出して実行することにより、劣化推定の処理を実行する。
The control unit 91 may have the same configuration as the control unit 12a, and controls the operation of the power supply system 1.
The control unit 91 executes deterioration estimation processing by reading and executing a deterioration estimation program 97, which will be described later.

計時部93は経過時間をカウントする。
入力部94は、CMU3、CMU5から、第1電池2、第2電池4の電流及び電圧の検出結果の入力を受け付ける。
通信部95は、ネットワーク10を介して制御装置12等の他の装置との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
The clock section 93 counts the elapsed time.
The input unit 94 receives input of the detection results of the current and voltage of the first battery 2 and the second battery 4 from the CMU 3 and the CMU 5 .
The communication unit 95 has a function of communicating with other devices such as the control device 12 via the network 10, and can send and receive required information.

記憶部92は、各種のプログラム及びデータを記憶する。記憶部92には、劣化推定プログラム97が格納されている。劣化推定プログラム97は、例えばCD-ROMやDVD-ROM、USBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体96に格納された状態で提供され、制御装置9にインストールすることにより記憶部92に格納される。また、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから劣化推定プログラム97を取得し、記憶部92に記憶させてもよい。 The storage unit 92 stores various programs and data. A deterioration estimation program 97 is stored in the storage unit 92 . The deterioration estimation program 97 is provided in a state stored in a computer-readable recording medium 96 such as a CD-ROM, DVD-ROM, or USB memory, and is stored in the storage unit 92 by installing it in the control device 9. . Alternatively, the deterioration estimation program 97 may be acquired from an external computer (not shown) connected to a communication network and stored in the storage unit 92.

記憶部92には充放電の履歴データ98も記憶されている。充放電の履歴とは、第1電池2及び第2電池4の動作履歴であり、第1電池2及び第2電池4が充電又は放電を行った期間(使用期間)を示す情報、使用期間において第1電池2及び第2電池4が行った充電又は放電に関する情報、第2電池4から第1電池2への充電に関する情報等を含む。第1電池2及び第2電池4の使用期間を示す情報とは、充電又は放電の開始及び終了の時点を示す情報、第1電池2及び第2電池4が使用された累積使用期間等を含む情報である。第1電池2及び第2電池4が行った充電又は放電に関する情報とは、第1電池2及び第2電池4が行った充電時又は放電時の電圧、レート等を示す情報である。第2電池4から第1電池2への充電に関する情報とは、充電の前の第1電池2の電圧、SOC、充電の1週間以内の回数n等を含む情報である。 The storage unit 92 also stores charging/discharging history data 98 . The charging/discharging history is the operation history of the first battery 2 and the second battery 4, and includes information indicating the period (usage period) during which the first battery 2 and the second battery 4 were charged or discharged, and information indicating the period of use during the usage period. It includes information regarding charging or discharging performed by the first battery 2 and the second battery 4, information regarding charging from the second battery 4 to the first battery 2, and the like. The information indicating the period of use of the first battery 2 and the second battery 4 includes information indicating the start and end points of charging or discharging, the cumulative period of use during which the first battery 2 and the second battery 4 were used, etc. It is information. The information regarding the charging or discharging performed by the first battery 2 and the second battery 4 is information indicating the voltage, rate, etc. during charging or discharging performed by the first battery 2 and the second battery 4. The information regarding charging from the second battery 4 to the first battery 2 is information including the voltage of the first battery 2 before charging, the SOC, the number of times n of charging within one week, etc.

記憶部92には閾値テーブル99も記憶されている。
予め実験により、1週間等の所定期間内の第2電池4から第1電池2への充電の回数と、容量低下率との第1関係を求めておく。
図2は、1週間以内の充電の回数nと容量低下率との第1関係を示すグラフである。横軸は充電の回数n、縦軸は容量低下率(%)である。制御部91は、容量低下率の許容量を超えた場合のnを閾値bとして求め、閾値テーブル99に記憶する。第1関係は、第1電池2の平均温度、レート等の使用条件毎に求め、閾値bを複数、閾値テーブル99に記憶してもよい。第1関係としては、充電の回数と、容量維持率又は抵抗値との関係を求めてもよい。
A threshold table 99 is also stored in the storage unit 92 .
A first relationship between the number of times the second battery 4 is charged to the first battery 2 within a predetermined period of time, such as one week, and the capacity reduction rate is determined in advance through experiments.
FIG. 2 is a graph showing the first relationship between the number of times n of charging within one week and the capacity reduction rate. The horizontal axis is the number of times n of charging, and the vertical axis is the capacity reduction rate (%). The control unit 91 determines n as a threshold b when the capacity reduction rate exceeds the allowable amount, and stores it in the threshold table 99. The first relationship may be determined for each usage condition such as the average temperature and rate of the first battery 2, and a plurality of threshold values b may be stored in the threshold value table 99. As the first relationship, the relationship between the number of times of charging and the capacity retention rate or resistance value may be determined.

図3は、制御部91による第1電池2の劣化の推定処理の手順を示すフローチャートである。制御部91は、所定のサンプリング時間毎に、以下の処理を繰り返す。
制御部91は、リセット時間であるか否かを判定する(S1)。例えば、制御部91が、1週間毎に、第2電池4から第1電池2への充電の回数nを計数して、劣化を判定する。制御部91は、前回のリセットから1週間が経過したか否かを判定することにより、リセット時間であるか否かを判定する。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for estimating deterioration of the first battery 2 by the control unit 91. The control unit 91 repeats the following process at every predetermined sampling time.
The control unit 91 determines whether it is reset time (S1). For example, the control unit 91 counts the number of times n of charging from the second battery 4 to the first battery 2 every week, and determines deterioration. The control unit 91 determines whether it is the reset time by determining whether one week has passed since the previous reset.

制御部91はリセット時間でないと判定した場合(S1:NO)、処理をS3へ進める。
制御部91はリセット時間であると判定した場合(S1:YES)、充電の回数nを「0」にリセットする(S2)。
制御部91は、エンジンが停止したか否かを判定する(S3)。制御部91は、エンジンが停止していないと判定した場合(S3:NO)、処理を終了する。
If the control unit 91 determines that it is not the reset time (S1: NO), it advances the process to S3.
When the control unit 91 determines that it is the reset time (S1: YES), it resets the number of times n of charging to "0" (S2).
The control unit 91 determines whether the engine has stopped (S3). If the control unit 91 determines that the engine is not stopped (S3: NO), it ends the process.

制御部91は、エンジンが停止したと判定した場合(S3:YES)、CMU3により第1電池2の電圧を取得する(S4)。
制御部91は、SOC-OCV(開回路電圧)曲線等から、第1電池2のSOCを取得する。制御部91は、取得したSOCが閾値a以下であるか否かを判定する(S5)。閾値aは、第2電池4から第1電池2への充電を要するSOCである。制御部91は、SOCが閾値a以下でないと判定した場合(S5:NO)、処理を終了する。
制御部91は、SOCが閾値a以下であると判定した場合(S5:YES)、スイッチ81及び82をともにオンにし、第2電池4から第1電池2への充電を行う(S6)。
図4は、スイッチ81及び82をオンにし、第2電池4から第1電池2への充電を行う状態を示すブロック図である。
When the control unit 91 determines that the engine has stopped (S3: YES), the control unit 91 acquires the voltage of the first battery 2 using the CMU 3 (S4).
The control unit 91 obtains the SOC of the first battery 2 from the SOC-OCV (open circuit voltage) curve or the like. The control unit 91 determines whether the acquired SOC is less than or equal to a threshold value a (S5). The threshold value a is the SOC at which charging of the first battery 2 from the second battery 4 is required. When the control unit 91 determines that the SOC is not equal to or less than the threshold value a (S5: NO), the process ends.
If the control unit 91 determines that the SOC is less than or equal to the threshold value a (S5: YES), it turns on both the switches 81 and 82, and charges the first battery 2 from the second battery 4 (S6).
FIG. 4 is a block diagram showing a state in which the switches 81 and 82 are turned on to charge the first battery 2 from the second battery 4.

制御部91は、充電の回数nを「1」、インクリメントする(S7)。
制御部91は、閾値テーブル99を読み出して閾値bを取得し、nがb以上であるか否かを判定する(S8)。閾値テーブル99が、第1電池2の平均温度、スタータ14への充電のレート等の使用条件毎に求められている場合、制御部91は、条件に応じて、閾値bを取得する。
The control unit 91 increments the number of times n of charging by "1" (S7).
The control unit 91 reads the threshold value table 99, obtains the threshold value b, and determines whether n is greater than or equal to b (S8). When the threshold value table 99 is determined for each usage condition such as the average temperature of the first battery 2 and the charging rate of the starter 14, the control unit 91 acquires the threshold value b according to the condition.

制御部91は、nがb以上であると判定した場合(S8:YES)、制御装置12の制御部12aへ第1電池2が劣化していることを報知し(S9)、処理をS10へ進める。制御部12aは表示部12bにおいて、第1電池2が劣化していることを表示する。ユーザへの報知手段としては、音声で知らせる、カーナビゲーションシステムのディスプレイへのメッセージ表示を行う等してもよい。なお、報知はエンジン作動時に行ってもよい。制御装置9が表示部又は音声出力部を備える場合、該表示部又は音声出力部により報知を行ってもよい。 When the control unit 91 determines that n is greater than or equal to b (S8: YES), the control unit 91 notifies the control unit 12a of the control device 12 that the first battery 2 has deteriorated (S9), and the process proceeds to S10. Proceed. The control unit 12a displays on the display unit 12b that the first battery 2 has deteriorated. The means for notifying the user may include audible notification, displaying a message on the display of the car navigation system, etc. Note that the notification may be performed while the engine is operating. When the control device 9 includes a display section or an audio output section, the display section or the audio output section may be used to perform the notification.

制御部91は、充電を終了するか否かを判定する(S10)。制御部91は、充電時間が所定時間を超えたか否かを判定する、又は第2電池4の残存容量が閾値以下になったか否かを判定する等して、充電を終了するか否かを判定する。制御部91は充電を終了しないと判定した場合(S10:NO)、この判定処理を繰り返す。
制御部91は充電を終了すると判定した場合(S10:YES)、処理を終了する。
The control unit 91 determines whether or not to end charging (S10). The control unit 91 determines whether to terminate charging by determining whether the charging time has exceeded a predetermined time, or determining whether the remaining capacity of the second battery 4 has become below a threshold value. judge. When the control unit 91 determines that charging is not to be terminated (S10: NO), this determination process is repeated.
When the control unit 91 determines to end charging (S10: YES), it ends the process.

本実施形態によれば、1週間以内の充電の回数nに基づいて、簡単な構成で、簡便に、かつ適正に第1電池2の劣化を推定できる。
劣化の報知により、ユーザは、第1電池2の使用の可否、今後の使用方法、交換等を決定することができる。上述したように、鉛蓄電池は交換のタイミングが分かり難いが、劣化の報知により、ユーザは交換のタイミングを知ることができる。
According to this embodiment, the deterioration of the first battery 2 can be easily and appropriately estimated with a simple configuration based on the number of times n of charging within one week.
By reporting the deterioration, the user can decide whether to use the first battery 2, how to use it in the future, whether to replace it, etc. As described above, it is difficult to know when to replace a lead-acid battery, but the user can know when to replace it by reporting deterioration.

前記実施形態は、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1週間以内の充電の回数nに基づいて、劣化を推定する場合に限定されない。所定の期間内の充電の回数に基づいて、劣化を推定できる。所定の期間の経過時の充電の回数に基づいて、劣化を推定してもよい。また、期間を区切らず、充電の初回からの合計の回数を計数し、計数した回数が、予め実験により求めた閾値を超えたか否かを判定して、劣化を推定してもよい。
The embodiments described above are not limiting. The scope of the present invention is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the claims.
The present invention is not limited to estimating deterioration based on the number of times n of charging within one week. Deterioration can be estimated based on the number of times of charging within a predetermined period. Deterioration may be estimated based on the number of times of charging after a predetermined period of time has elapsed. Alternatively, the deterioration may be estimated by counting the total number of times of charging from the first time without dividing the period, and determining whether the counted number of times exceeds a threshold value determined in advance by experiment.

本発明に係る推定方法は、エンジン車両以外の車両(ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV))、車両以外の移動体、発電設備、電力需要設備、鉄道用回生電力貯蔵装置等の電源装置にも適用できる。
第1電池2は鉛蓄電池に限定されず、第2電池4はリチウムイオン二次電池には限定されない。第1電池2及び第2電池4は、他の二次電池であってもよいし、一次電池であってもよいし、キャパシタ等の電気化学セルであってもよい。
The estimation method according to the present invention is applicable to vehicles other than engine vehicles (hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs)), mobile objects other than vehicles, power generation facilities, power demand facilities, and regenerative power storage devices for railways. It can also be applied to power supply devices such as
The first battery 2 is not limited to a lead acid battery, and the second battery 4 is not limited to a lithium ion secondary battery. The first battery 2 and the second battery 4 may be other secondary batteries, primary batteries, or electrochemical cells such as capacitors.

1 電源システム(電源装置)
2 第1電池(蓄電素子)
3、5 CMU
4 第2電池(蓄電素子)
6、7 電流センサ
8 スイッチ部
81、82 スイッチ
9、12 制御装置
91、12a 制御部
92 記憶部
93 計時部
94 入力部
95、12c 通信部
96 記録媒体
97 劣化推定プログラム
98 履歴データ
99 閾値テーブル
12b 表示部
1 Power system (power supply device)
2 First battery (power storage element)
3,5 CMU
4 Second battery (storage element)
6, 7 Current sensor 8 Switch section 81, 82 Switch 9, 12 Control device 91, 12a Control section 92 Storage section 93 Time measurement section 94 Input section 95, 12c Communication section 96 Recording medium 97 Deterioration estimation program 98 History data 99 Threshold table 12b Display section

Claims (4)

第1蓄電素子と、
前記第1蓄電素子とは種類が異なり、前記第1蓄電素子へ電力を供給可能な第2蓄電素子と、
前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数に基づいて、前記第1蓄電素子の劣化を推定する推定部と
を備え
前記推定部は、所定期間内の前記第1蓄電素子の平均温度、又は、前記充電のレートを算出し、
算出した前記平均温度又は前記充電のレートに応じて異なる閾値を読み出し、
前記充電の回数が、読み出した閾値以上であるか否かを判断し、
前記充電の回数が、読み出した閾値以上であると判断した場合、劣化していると推定する、電源装置。
a first energy storage element;
a second power storage element that is different in type from the first power storage element and capable of supplying power to the first power storage element;
an estimation unit that estimates deterioration of the first power storage element based on the number of times the first power storage element is charged from the second power storage element ;
The estimation unit calculates the average temperature of the first power storage element within a predetermined period or the charging rate,
reading different threshold values according to the calculated average temperature or the rate of charging;
Determining whether the number of times of charging is equal to or greater than the read threshold;
If it is determined that the number of times of charging is equal to or greater than a read threshold value, the power supply device is estimated to have deteriorated .
前記閾値は、平均温度及び/又は充電のレート毎に異なる、前記所定期間内における容量低下率と充電の回数との関係に基づき、許容容量低下率を超える回数として記憶してある、請求項1に記載の電源装置。 2. The threshold value is stored as the number of times the capacity decrease rate exceeds an allowable capacity decrease rate based on the relationship between the capacity decrease rate and the number of times of charging within the predetermined period, which differs depending on the average temperature and/or charging rate. The power supply described in . 第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から供給される電力により前記第1蓄電素子を充電し、
所定期間内の前記第1蓄電素子の平均温度、又は、前記充電のレートを算出し、
算出した前記平均温度又は前記充電のレートに応じて異なる閾値を読み出し、
前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数が、読み出した閾値以上であるか否かを判断し、
前記充電の回数が、読み出した閾値以上であると判断した場合、前記第1蓄電素子が劣化していると推定する、推定方法。
charging the first power storage element with power supplied from a second power storage element different in type from the first power storage element;
Calculating the average temperature of the first power storage element within a predetermined period or the rate of charging,
reading different threshold values according to the calculated average temperature or the rate of charging;
determining whether the number of times the second power storage element charges the first power storage element is equal to or greater than a read threshold;
An estimation method that estimates that the first power storage element has deteriorated when it is determined that the number of times of charging is equal to or greater than a read threshold value.
第1蓄電素子とは種類が異なる第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電を制御するコンピュータに、
所定期間内の前記第1蓄電素子の平均温度、又は、前記充電のレートを算出し、
算出した前記平均温度又は前記充電のレートに応じて異なる閾値を読み出し、
前記第2蓄電素子から前記第1蓄電素子への充電の回数が、読み出した閾値以上であるか否かを判断し、
前記充電の回数が、読み出した閾値以上であると判断した場合、前記第1蓄電素子が劣化していると推定する
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
A computer that controls charging of the first power storage element from a second power storage element different in type from the first power storage element,
Calculating the average temperature of the first power storage element within a predetermined period or the rate of charging,
reading different threshold values according to the calculated average temperature or the rate of charging;
determining whether the number of times the second power storage element charges the first power storage element is equal to or greater than a read threshold;
If it is determined that the number of times of charging is equal to or greater than the read threshold, it is estimated that the first storage element has deteriorated.
A computer program that causes a computer to perform a process.
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