図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2003年5月21日)のものです。
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図面 (2)

課題

電池充放電パターンに依存せず、SOCの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を提供する。

解決手段

電池の充放電電流Iを積算することにより電池のSOCを算出し、また電池の起電圧を算出して、これから電池の推定容量を算出し、SOCと推定容量との差からPI制御により補正量を算出し、SOCを補正する。この場合PI制御に使用する補正パラメータは、電池の起電圧から決定され、起電圧からのSOCの推定精度が低いSOC領域ではパラメータが小さくなり、推定精度が高いSOC領域ではパラメータが大きくなり、全てのSOC領域において電池残存容量の推定精度を向上させる。

概要

背景

二次電池は、種々の分野に使用されているが、この二次電池の効率的な運用のためには、二次電池の充放電制御を的確に行う必要がある。このために、二次電池の残存容量(SOC)を高い精度で算出する方法が必要となる。

従来、このような二次電池のSOCの算出方法としては、充放電電流電流積算による方法が知られていた。しかし、このような電流積算による方法では、例えば満充電、フル放電をしない様な電池使用形態の場合、SOCを演算するためのCPUのLSBケタ落ち自己放電による容量低下による誤差が大きく影響し、あるいは電流センサ精度への依存度が高い等の理由により、二次電池のSOCの算出精度が高くできないという問題があった。

このため、PCT国際公開WO99/61929号に開示されたように、電池の推定電圧によりSOCを補正する方法が提案されている。

概要

電池の充放電パターンに依存せず、SOCの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を提供する。

電池の充放電電流Iを積算することにより電池のSOCを算出し、また電池の起電圧を算出して、これから電池の推定容量を算出し、SOCと推定容量との差からPI制御により補正量を算出し、SOCを補正する。この場合PI制御に使用する補正パラメータは、電池の起電圧から決定され、起電圧からのSOCの推定精度が低いSOC領域ではパラメータが小さくなり、推定精度が高いSOC領域ではパラメータが大きくなり、全てのSOC領域において電池残存容量の推定精度を向上させる。

目的

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電池の充放電パターンに依存せず、SOCの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

電池起電圧電流積算値とにより電池の残存容量(SOC)を推定する方法であって、前記電池の起電圧によりSOCの補正パラメータを決定し、前記補正パラメータを使用して前記電流積算値から求めたSOCを補正することを特徴とする電池残存容量算出方法

請求項2

請求項1記載の電池残存容量算出方法において、前記SOCの補正は、電池電圧から起電圧を求め、前記起電圧から第1の推定SOCを求め、前記電流積算値から第2の推定SOCを求め、前記第1の推定SOCと第2の推定SOCとの差から、前記補正パラメータを使用して補正量を求め、前記補正量により前記第2の推定SOCを補正することを特徴とする電池残存容量算出方法。

技術分野

0001

本発明は、電池残存容量算出方法の改良に関する。

背景技術

0002

二次電池は、種々の分野に使用されているが、この二次電池の効率的な運用のためには、二次電池の充放電制御を的確に行う必要がある。このために、二次電池の残存容量(SOC)を高い精度で算出する方法が必要となる。

0003

従来、このような二次電池のSOCの算出方法としては、充放電電流電流積算による方法が知られていた。しかし、このような電流積算による方法では、例えば満充電、フル放電をしない様な電池の使用形態の場合、SOCを演算するためのCPUのLSBケタ落ち自己放電による容量低下による誤差が大きく影響し、あるいは電流センサ精度への依存度が高い等の理由により、二次電池のSOCの算出精度が高くできないという問題があった。

0004

このため、PCT国際公開WO99/61929号に開示されたように、電池の推定電圧によりSOCを補正する方法が提案されている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、上記従来の推定電圧によりSOCを補正する方法においては、SOCの領域によって電圧からのSOCの推定精度が低くなる場合があった。このため、電池のSOCの算出精度が電池の充放電パターンに依存し、充放電パターンによってはSOCの算出精度が悪化するという問題があった。このようなSOCの推定精度が低くなるSOC領域は、電池の通常使用領域である場合が多いので、この問題は重大である。

0006

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電池の充放電パターンに依存せず、SOCの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、本発明は、電池の起電圧電流積算値とにより電池の残存容量(SOC)を推定する方法であって、電池の起電圧によりSOCの補正パラメータを決定し、補正パラメータを使用して前記電流積算値から求めたSOCを補正することを特徴とする。

0008

また、上記電池残存容量算出方法において、SOCの補正は、電池電圧から起電圧を求め、起電圧から第1の推定SOCを求め、電流積算値から第2の推定SOCを求め、第1の推定SOCと第2の推定SOCとの差から、補正パラメータを使用して補正量を求め、補正量により前記第2の推定SOCを補正することを特徴とする。

0009

上記各構成によれば、電池の起電圧によりSOCの補正パラメータを決定する際に、電圧からのSOCの推定精度が高いSOC領域では、電圧による補正量が大きくなり、電圧からのSOCの推定精度が低いSOC領域では、電圧による補正量が小さくなるように上記補正パラメータを決定するので、電池の充放電パターンに依存せず、高い精度で電池のSOCを算出することができる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。

0011

図1には、本発明に係る電池残存容量算出方法の説明図が示される。図1において、電池の充放電電流Iを測定し(S1)、これを積算して電流積算値を求め(S2)、この値から電池の残存容量(SOC)を算出する(S3)。このSOCが、本発明にかかる第2の推定SOCに相当する。また、充放電電流Iの測定値から、過去の充放電履歴の影響を受ける電圧変動分として、充放電分極電圧が算出される(S4)。さらに、充放電電流Iから、電池の内部抵抗によるドロップ電圧電圧降下分)も算出される(S5)。

0012

次に、電池電圧Vを測定し(S6)、この電池電圧Vと上記充放電分極電圧と内部抵抗ドロップ電圧とから電池の起電圧が算出される(S7)。具体的には、電池電圧Vから充放電分極電圧と内部抵抗ドロップ電圧とを差し引いたものが電池の起電圧となる。

0013

このようにして算出された起電圧と電池容量との関係から電池の推定容量を算出する(S8)。この推定容量が、本発明にかかる第1の推定SOCに相当する。なお、上記起電圧と電池容量との関係は、あらかじめ電池毎に求めておけばよい。

0014

次に、上記第1の推定SOC(S8)と電流積算値から求めておいた第2の推定SOC(S3)との差に基づいてPI(比例、積分)制御により、電池の残存容量の補正量を算出する(S9)。この補正量を上記第2の推定SOCに加えて補正し、SOCの推定値を算出する。

0015

上記PI制御に使用するSOCの補正用パラメータは、上述した電池の起電圧から決定することができる(S10)。すなわち、あらかじめ起電圧と補正パラメータとのマップを作成しておき、このマップによって補正パラメータが決定される。なお、このマップには、図1に示されるように、電池温度ファクターを入れることも好適である(S11)。これにより、より精度の高い補正パラメータを決定することができる。

0016

上記補正パラメータは、電池の起電圧からSOCの補正量を決定する場合の推定精度が高くなるSOC領域と低くなるSOC領域とがあることに基づいて決定される。すなわち、電池の起電圧からのSOCの推定精度が低くなるSOC領域では、起電圧によるSOCの補正量が小さくなり、その影響が小さくなるように補正パラメータが決定される。また、起電圧からのSOCの推定精度が高くなるSOC領域においては、起電圧による補正量を大きくし、その影響が高くなるように補正パラメータが決定される。これにより、電池のSOCがどのような領域にあっても、電池のSOCの推定精度を高く維持することができる。この結果、充放電パターンに左右されず、常に高いSOCの推定精度を確保できる。

発明の効果

0017

以上説明したように、本発明によれば、電流積算値から求めた電池のSOCを電池の起電圧から補正する際に、起電圧からのSOCの推定精度が高いSOC領域では、補正量が大きくなるように、推定精度が低くなるSOC領域では補正量が小さくなるように補正パラメータが決定される。これにより、全てのSOC領域においてSOC推定精度を向上でき、充放電パターンによらず、高精度の電池残存容量算出方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0018

図1本発明に係る電池残存容量算出方法の説明図である。

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