JP7421732B2 - 管理装置、管理方法 - Google Patents
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Description
所定の条件を、第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいこととすることで、第2の閾値以上の電流が一時的に流れた時に、経過時間のカウントを常にリセットする場合に比べて、経過時間のカウントをリセットする頻度を低減することが出来る。
所定の条件を、第2の閾値以上の電流が流れた時間が許容値より大きいこととすることで、第2の閾値以上の電流が一時的に流れた時に、経過時間のカウントを常にリセットする場合に比べて、経過時間のカウントをリセットする頻度を低減することが出来る。
経過時間のカウントを変更するか否かを適切に決定するためには、第1の閾値と第2の閾値とが大きく異なることは望ましくない。上記の管理装置によると、第1の閾値と第2の閾値とが同じ値であるので、経過時間のカウントを変更するか否かを適切に決定できる。
経過時間のカウントを変更する量は、第2の閾値以上の電流が流れた時間そのものに基づいて決定されてもよい。電流積算量は周期的に計測される電流値と周期との積を積算した値であるので、電流積算量も第2の閾値以上の電流が流れた時間に基づく値である。このため、経過時間のカウントを変更する量は電流積算量に基づいて決定されてもよい。
上記の管理装置によると、経過時間のカウントを変更する量を、第2の閾値以上の電流が流れた時間だけでなく、蓄電素子の内部抵抗値に相関する値にも基づいて決定するので、第2の閾値以上の電流が流れた時間だけに基づく場合に比べ、経過時間のカウントを変更する量を適切に決定できる。
内部抵抗値は蓄電素子の温度や劣化度に相関する。内部抵抗値に相関する値は、内部抵抗値そのものであってもよいし、温度であってもよいし、劣化度であってもよい。
経過時間のカウントをリセットする頻度が少ないため、OCVの取得頻度が増え、OCVが長期間に渡って取得できないことを抑制することが出来る。
OCVの取得頻度が増えることで、SOCの推定頻度が増える。SOCが長期間に渡って推定できない状態を抑制でき、SOCの推定精度を向上させることが出来る。
カウント開始後の経過時間が長いほど、蓄電素子の化学反応は収束し、電圧は安定に近づく。化学反応が収束し電圧が安定に近づいている時に、閾値以上の電流が流れると、安定時間に達しても、一時的に流れた電流による電圧変化の影響が収まらない。カウント開始後の経過時間が長いほど、許容値を小さくすることで、電圧が安定しないまま、安定時間に到達することを抑制できる。非安定の電圧をOCVと判断することが抑制できることから、SOCの推定精度が向上する。
1.バッテリの説明
図1は車両の側面図、図2はバッテリの分解斜視図である。車両10は、エンジン駆動車であり、バッテリ50を備えている。図1では、車両10とバッテリ50のみ図示し、車両10を構成する他の部品は省略している。
図7は、二次電池62のOCVとSOCの相関性を示すSOC曲線Lvであり、横軸はSOC[%]、縦軸はOCV[V]である。二次電池62は、正極活物質にCo,Mn,Niの元素を含有したリチウム含有金属酸化物、負極にハードカーボンを用いた三元系のリチウムイオン二次電池である。
Coは二次電池の満充電容量、Crは二次電池の残存容量である。
OCV法は、二次電池62のOCVに基づいて、二次電池62のSOCを推定する方法である。OCV法は、二次電池62のOCVを、SOC曲線Lvに参照して、OCVに対応するSOCを求める方法である。例えば、図7に示すように、OCVがOCV1の場合、SOCはSOC1と推定する。
二次電池62は、充放電がほぼ停止して無電流とみなせる状態になっても、無電流とみなせる状態になった直後は、内部で化学反応が継続していることから、二次電池62の電圧は変動する。無電流とみなせる状態が継続していれば、化学反応は時間の経過と共に小さくなり、電圧はやがて安定する。
発明者らは、経過時間Twのカウント開始後、閾値Y以上の電流Iが一時的に流れた場合、経過時間Twのカウント開始から電圧が安定するまでの時間に変化があるか否かは、一時的に流れた電流Iの電流積算量Qと相関性があることを見出した。処理部120は、カウント開始後、カウントが安定時間(所定値の一例)に達した時点で二次電池62の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合に、カウンタ125をリセット(変更)する。このため、ある程度の大きさの電流が一時的に流れた時に、カウンタ125を常にリセットする場合に比べて、カウンタ125をリセットする頻度を低減することが出来る。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態では、カウント開始後、閾値Y以上の電流Iの電流積算量Qが許容値X以下の場合、経過時間Twのカウントをリセットしないようにした。閾値Y以上の電流Iの電流積算量Qが許容値Xよりも小さい場合、経過時間Twのカウントをリセットしないようにしてもよい。
電流値の最大値ではなく、電流Iの電流値が第2の閾値以上であった時間に計測された電流値の最小値、平均値、中間値などに基づいて決定してもよい。
ある大きさの電流が流れたとき、安定時間に達するまでの残り時間が長い場合は安定時間までに電圧が安定する可能性がある。これに対し、安定時間に達するまでの残り時間が短い場合は安定時間までに電圧が安定しない可能性がある。安定時間に達するまでの残り時間が短いときは第2の閾値を小さくすると、電圧が安定するまでの時間を確保できる。
所定の条件は、「第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいこと」や「第2の閾値以上の電流が流れた時間が許容値より大きいこと」と実質的に同じ他の条件であってもよい。例えば「第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量に-1を乗算した値が許容値より小さいこと」であってもよいし、「第2の閾値以上の電流が流れた時間に-1を乗算した値が許容値より小さいこと」であってもよい。あるいは、「特定の値から第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量を減算した値が許容値より小さいこと」や「特定の値から第2の閾値以上の電流が流れた時間を減算した値が許容値より小さいこと」であってもよい。
50 バッテリ(管理装置)
53 電流遮断装置
60 組電池
62 二次電池(蓄電素子)
100 管理装置
120 処理部
123 メモリ
125 カウンタ
Tw 経過時間
Q 電流積算量
X 許容値
Y 閾値(第1の閾値及び第2の閾値)
Claims (13)
- 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間のカウント開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記所定の条件は、第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいことであり、
前記第2の閾値は、カウント開始後の経過時間が長いほど、小さい、管理装置。 - 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間のカウント開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記所定の条件は、第2の閾値以上の電流が流れた時間が許容値より大きいことであり、
前記第2の閾値は、カウント開始後の経過時間が長いほど、小さい、管理装置。 - 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間のカウント開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記経過時間のカウントを変更する量を、第2の閾値以上の電流が流れた時間に基づいて決定する、管理装置。 - 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間のカウント開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記所定の条件は、第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいことであり、
前記許容値は、カウント開始後の経過時間が長いほど、小さい、管理装置。 - 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間のカウント開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記所定の条件は、第2の閾値以上の電流が流れた時間が許容値より大きいことであり、
前記許容値は、カウント開始後の経過時間が長いほど、小さい、管理装置。 - 請求項3に記載の蓄電素子の管理装置であって、
前記所定の条件は、前記第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいことである、管理装置。 - 請求項3に記載の蓄電素子の管理装置であって、
前記所定の条件は、前記第2の閾値以上の電流が流れた時間が許容値より大きいことである、管理装置。 - 請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の蓄電素子の管理装置であって、
前記第1の閾値と前記第2の閾値とが同じ値である、管理装置。 - 請求項3に記載の管理装置であって、
前記経過時間のカウントを変更する量を、前記第2の閾値以上の電流が流れた時間と、前記蓄電素子の内部抵抗値に相関する値とに基づいて決定する、管理装置。 - 請求項9に記載の管理装置であって、
前記蓄電素子の内部抵抗値に相関する値は前記蓄電素子の温度である、管理装置。 - 請求項1~請求項3及び請求項6~請求項10のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記経過時間が安定時間に到達した場合、安定時間の経過後に計測した前記蓄電素子の電圧をOCVとする、管理装置。 - 請求項11に記載の管理装置であって、
前記OCVに基づいて、前記蓄電素子のSOCを推定する推定処理を行う、管理装置。 - 蓄電素子の管理方法であって、
前記蓄電素子の電流が第1の閾値以下になってからの経過時間をカウントし、
前記カウントの開始後、前記カウントが所定値に達した時点で前記蓄電素子の電圧が安定していない可能性がある所定の条件が満たされた場合、前記経過時間のカウントを変更し、
前記所定の条件は、第2の閾値以上の電流を積算した電流積算量が許容値より大きいことであり、
前記第2の閾値は、カウント開始後の経過時間が長いほど、小さい、蓄電素子の管理方法。
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