JP2009146743A - 電池学習システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池システム10は、電源回路11と、負荷である回転電機22と、記憶装置38と、制御部40とで構成される。ここで、電池学習システムは、電源回路11の構成要素である燃料電池30と、高周波信号源32と、電流検出手段34と、電圧検出手段36と、記憶装置38と、制御部40の構成要素である電池学習部42とを含む部分に相当する。電池学習部42は、既に得られている出力特性線について、実測特性値を反映しつつそれ以外の特性ステップ点の特性値を計算特性値として求める。その際に、既に得られた出力特性線と、実測特性値と、計算特性値とを結ぶ出力特性線が、電池の電気化学反応に対応して予め定められる所定の単調変化条件を満たすように計算特性値を算出する。
【選択図】図1
Description
所定の単調変化条件として、電流値の増加に対し電力値が単調に増加する条件を用いる。ここで、単調増加とは、電流値の増加に対し電力値が減少しない狭義の意味で用いており、したがって、電流増加に対し、電力値はプラス勾配で増加することである。ここで、隣接する特性ステップ点の間の電力/電流の勾配が予め定めた所定の閾値勾配よりも大きな勾配とする。これにより、実測特性値を反映しながら、単調増加特性を有する電池の電流−電力特性に合わせることができる。
I−V特性線で未学習の特性ステップ点について計算特性値を求めるには、まず、未学習領域の始発点となる特性ステップ点を特定する。以下では、電流値のステップで、m番目の特性ステップ点から未学習であるとする。換言すれば、m−1番目までの特性ステップ点までは既に測定済みか学習済みである。次に、実測点の特性値はそのまま用いる。そして、実測点の特性ステップ点をn番目として、その実測特性ステップ点に最も近い未学習の特性ステップ点から始まって、さらに遠い未学習の特性ステップ点に向かって、計算特性値を順次求める。こうすることで、実測点近傍の特性ステップ点の特性値の精度が高くなり、実測特性値からの乖離を少なくして、より正確な出力特性線を得ることができる。
Claims (7)
- 電気化学反応によって作動する電池の出力特性について、予め定めた所定の特性ステップ点における出力値を特性値として各特性値を結んで離散的な出力特性線として作成し、 実測された特性値の学習によって出力特性線を更新する電池学習システムであって、
特性ステップ点について電池の実出力値を実測して実測特性値として取得する取得手段と、
実測特性値に対応する出力特性線の該当する特性ステップ点の特性値を実測特性値に置き換えて更新する実測更新手段と、
既に得られている出力特性線について、実測特性値を反映しつつそれ以外の特性ステップ点の特性値を計算特性値として算出する算出手段と、
を備え、
算出手段は、
既に得られている出力特性線と、実測特性値と、計算特性値とを結ぶ離散的出力特性線が、電池の電気化学反応に対応して予め定められる所定の単調変化条件を満たすように計算特性値を算出することを特徴とする電池学習システム。 - 請求項1に記載の電池学習システムにおいて、
算出手段は、
出力特性線において学習済みの特性値を学習済み特性値として有する学習済み特性ステップ点と、実測特性値に対応する実測特性ステップ点の他に、未学習の特性ステップ点が残されているときに、未学習の特性ステップ点の特性値を計算特性値として算出する初期学習手段を含むことを特徴とする電池学習システム。 - 請求項1に記載の電池学習システムにおいて、
電池の出力特性は、電池の電流−電圧特性であって、離散的出力特性線は離散的I−V特性線であり、
算出手段は、
所定の単調変化条件として、電流値の増加に対し電圧値が単調に減少し、隣接する特性ステップ点の間では、電圧値が一定かあるいは電流値の大きな特性ステップ点の電圧値が電流値の小さな特性ステップ点の電圧値よりも小さい電圧値とする条件の下で、計算特性値を算出することを特徴とする電池学習システム。 - 請求項3に記載の電池学習システムにおいて、
電池のインピーダンス値に基いて求められる電池の内部抵抗による電圧降下分を実電圧値から排除し、排除後の値を活性化過電圧として、
電池の電流−電圧特性は、電池の電流−活性化過電圧特性であることを特徴とする電池学習システム。 - 請求項1に記載の電池学習システムにおいて、
電池の出力特性は、電池の電流−電力特性であって、離散的特性線は離散的I−P特性線であり、
算出手段は、
所定の単調変化条件として、電流値の増加に対し電力値が単調に増加し、隣接する特性ステップ点の間における電力/電流の勾配が予め定めた所定の閾値勾配よりも大きな勾配とする条件の下で、計算特性値を算出することを特徴とする電池学習システム。 - 請求項1に記載の電池学習システムにおいて、
算出手段は、
実測特性ステップ点に最も近い他の特性ステップ点から始まって、さらに遠い他の特性ステップ点に向かって、計算特性値を順次算出することを特徴とする電池学習システム。 - 請求項1に記載の電池学習システムにおいて、
電池は燃料電池であることを特徴とする電池学習システム。
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