JP2012042312A - 蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS7では、記憶部120に保存されていた充放電停止時の電圧V_endと現在の電圧V_nowから電圧変化量ΔVa_nを算出する。ステップS9では、ステップS8で読み込んだ劣化度SOH_n1に対応する放電能力補正関数F(SOH_n1、x)を記憶部120から読み込み、ステップS10で変数xにΔVa_nを代入して放電能力補正量COD_SOH_nを算出する。ステップS11では、現在の電圧V_nowとステップS10で算出した放電能力補正量COD_SOH_nから、現在の放電能力COD_nowを算出する。
【選択図】図1
Description
電圧降下量=反応抵抗(増大)x電流+内部電位(低下)
ここで、反応抵抗による電圧降下(矢印D)は、電気化学反応を起こさせるのに必要なエネルギーに伴うものであり、蓄電デバイスの劣化(SOH)によって変化する。また、内部電位低下(矢印C)は、電気化学反応が行われたことによる活物質の変化等によるものであり、蓄電デバイスの残容量(SOC)によって変化する。図38より、内部電位34が下限電圧35より高くても放電反応抵抗による低下分が大きいと放電能力の限界点に達してしまう。このように、電気化学反応を伴う蓄電デバイスでは、蓄電池の内部電位C、放電反応抵抗D、及びシステム仕様で定められた下限電圧35によって放電能力CODが決まることから、放電能力を精度よく判定するためには、放電反応抵抗D(劣化)と内部電位C(残容量)を分けて判断する必要がある。
COD_now=V_now−COD_SOH_n
で算出し、前記放電能力COD_nowが所定の閾値COD_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定することを特徴とする。
速い過渡変化に対応する前記反応速度毎緩和関数fiを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、前記最適化された反応速度毎緩和関数fiを用いて速い過渡変化に依存する劣化度SOH_fast_nを算出し、現在に最も近い充放電停止中のサイクル数n2(n2≦n)のときに算出された遅い過渡変化に依存する劣化度SOH_slow_n2と前記劣化度SOH_fast_nとから所定の関数Gを用いて現在の劣化度SOH_nを次式
SOH_n=G(SOH_fast_n,SOH_slow_n2)
で算出し、前記放電能力補正量COD_SOH_nは、前記劣化度SOH_nに対応する前記放電能力補正関数F(SOH_n、x)を前記記憶部から読み込み、前記変数xに前記電圧変化量ΔVa_nを代入して算出されることを特徴とする。
SOH_n=G(SOH_fast_n,SOH_slow_n)
より算出することを特徴とする。
COD_now=V_now−COD_SOH_n
で算出し、前記放電能力COD_nowが所定の閾値COD_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定することを特徴とする。
SOC=FS(OCVs’(SOC’,SOH,T)) (1)
OCVs(SOC,SOH,T)=lim(Vmes(t)) (2)
ここで、OCVsは今回算出の安定時OCV、OCV’は前回算出の安定時OCV、tは充放電停止からの経過時間、SOC’は前回算出の残容量、Vmes(t)は経過時間tにおける電圧測定値、Tは蓄電デバイスの温度、をそれぞれ表している。式(2)のlimは、充放電停止からの経過時間tを無限大にすることを示しており、式(2)の右辺は、充放電停止後の経過時間tが無限大のときの蓄電デバイスの電圧測定値Vmes(t)を示している。安定時OCV以外の停止時安定電圧を用いる場合にも、SOCとの間に上記と同様の関係式を事前に作成して用いることができる。
OCV20hr=Vmes(t=20hr)
OCVs(SOC,SOH,T)≒OCV20hr (3)
ΔV(t)=Vmes(t)−OCV20hr (4)
と表すことができる。このOCV変化量ΔV(t)は、従来の電気化学の定義では「分極」という言葉を用いて全ての過渡変化を含めて扱われてきた。しかしながら、ΔV(t)は安定OCVに近づくまでの緩和過程によって生じる電圧変化であることから、以下に挙げる電圧変化の要因による影響を受けている。
ΔV(t)=F(t)
=f1(t)+f2(t)+・・・fm(t)=Σfi(t) (5)
上記の緩和関数F(t)では、各項fi(t)が蓄電デバイスの反応速度の異なる緩和過程毎の電圧変化への寄与分を示しており、以下では反応速度毎緩和関数fi(t)とする。各fi(t)は、蓄電デバイスの状態量である劣化度SOH、残容量SOC、および温度Tに依存する関数である。式(5)の反応速度毎緩和関数fi(t)は、充放電停止後の電圧測定値Vmes(t)から算出されるOCV変化量ΔV(t)を用いて、これに最適化されるように決定することができる。
SOC0=SOCref(0)
SOHi 0=SOHi ref(0)
OCV20hr 0=OCV20hr ref(0)
fin(t)=fi ref(t)*{SOCn/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}*g(T) (6)
ここで、fi ref(t)、SOCref、SOHi refは、あらかじめ設定された初期状態(たとえば未使用状態)でのfi(t)、SOC、SOHiであり、g(T)は温度依存性を表す関数である。
SOHi n={fi n(t)/fi ref(t)}*SOHi ref (7)
から算出することができる。よって、電圧測定値Vmes(t)から算出されたΔV(t)に式(5)のfi n(t)を最適化し、これを用いて式(7)からSOHi nを算出することができる。
SOHn=G(SOH1 n、SOH2 n、・・・、SOHm n) (8)
のように表すことができる。例えば、m個のSOHiに対して、それぞれの係数をA〜Mとすると、
SOHn=A*SOH1 n+B*SOH2 n+・・・+M*SOHm n
=A*{f1 n(t)/f1 ref(t)}SOH1 ref+
B*{f2 n(t)/f2 ref(t)}SOH2 ref+・・・+
M*{fm n(t)/fm ref(t)}SOHm ref (8−1)
と表すことができる。但し、式(8−1)は式(8)の関係式を表す一例であり、これに限定されるものではない。上記のようにして算出されたSOHnを用いて、蓄電デバイスの劣化状態の検知を行うことができる。同様にして、別の状態量であるSOCnを、最適化された緩和関数F(t)を用いて算出することができる。
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCi n-1/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}*g(T) (6−1)
OCV20hr=Vmes(t)―Σ[fi ref(t)*{SOCn-1/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}]*g(T) (9)
このOCV20hrを(式1)に代入することによりSOCnを算出することができ、SOCの状態検知に用いることができる。
ΔVa(t)=V_end−V_now (10)
で算出される。ここで、充放電停止時電圧V_endは、充電停止のときはV_cha_endとし、放電のときはV_dis_endとする。
ΔV(t)=V_now−OCV20hr (4−1)
=F(SOH,ΔVa)
式(10)と式(4−1)より、電圧変化量ΔVa(t)とOCV変化量ΔV(t)との間には
ΔVa(t)+ΔV(t)=V_end−OCV20hr (11)
の関係がある。
COD_now=OCV20hr=V_now−ΔV(t)
=V_now−F(SOH,ΔVa) (12)
で与えられる。すなわち、放電能力COD_nowは、現在の電圧V_nowから放電能力補正量、すなわち放電能力補正関数F(SOH,ΔVa)の値を減じた値となる。
ΔVa(t)=V_end−V_now
COD_SOH=F(SOH,ΔVa)
COD_now=V_now−COD_SOH
上式で算出された放電能力COD_nowが閾値COD_Thより大きいときを放電能力が維持されていると判定し、閾値COD_Th以下のときを放電能力不足と判定する。
本発明の第1の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を、図1、2を用いて説明する。図1は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートであり、図2は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置の構成を示すブロック図である。
ΔVa_n=V_end−V_now
COD_soh_n=F(SOH_n1, ΔVa_n)
ステップS11では、現在の電圧V_nowとステップS10で算出した放電能力補正量COD_SOH_nから、次式を用いて現在の放電能力COD_nowを算出する。
COD_now=V_now−COD_SOH_n
本発明の第2の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、充放電停止時の状態検知において、充放電停止後の短期間の過渡変化を反映させた放電能力の判定が可能となっている。
COD_soh_n=F(SOH_n1, ΔVa_n)
その後、ステップS11において、現在の電圧V_nowとステップS27で算出した放電能力補正量COD_SOH_nから現在の放電能力COD_nowを算出する。さらに、現在の放電能力COD_nowを用いて処理ブロックBの処理を行う。
本発明の第3の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図8を用いて説明する。図8は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、充放電停止時の状態検知として、充放電停止後の過渡変化を反映した放電能力を算出できるようにしている。すなわち、蓄電デバイスの充放電停止中は、速い過渡変化による劣化度SOH_fastだけでなく、遅い過渡変化による劣化度SOH_slowも算出して劣化度SOHを高精度に求め、これを用いて蓄電デバイスの放電能力を高精度に推定して判定する。以下では、遅い過渡変化に対応する経過時間を第2緩和時間とする。
本発明の第4の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図9を用いて説明する。図9は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
第1参照例の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置では、充放電停止後の蓄電デバイスの過渡変化を、蓄電デバイスから測定可能な電圧の変化で見ている。すなわち、蓄電デバイスが充放電を停止して所定の安定条件を満たす状態に達したときの電圧を停止時安定電圧とし、充放電停止後の電圧測定値の停止時安定電圧からの変化量を用いて蓄電デバイスの過渡的な状態における状態検知を行う。以下では、蓄電デバイスが充放電を停止してから時間t経過したときの電圧測定値の停止時安定電圧からの変化量を、停止時電圧変化量とする。
SOC=FS(OCVs’(SOC’,SOH,T)) (1−1)
OCVs(SOC,SOH,T)=lim(Vmes(t)) (1−2)
ここで、OCVsは今回算出の安定時OCV、OCV’は前回算出の安定時OCVを表しており、SOC’は前回算出の残容量、Tは蓄電デバイスの温度を示している。また、上式のlimは、充放電停止からの経過時間tを無限大にすることを示しており、式(1−2)の右辺は、充放電停止後の経過時間が無限大のときの蓄電デバイスの電圧測定値Vmes(t)を示している。同様に、安定時OCV以外の停止時安定電圧を用いる場合にも、SOCとの間に上記と同様の関係式を事前に作成することができる。
OCV20hr=Vmes(t=20hr)
OCVs(SOC,SOH,T)≒OCV20hr (1−3)
ΔV(t)=Vmes(t)−OCV20hr (1−4)
と表すことができる。この電圧変化量ΔV(t)は、従来の電気化学の定義では「分極」という言葉を用いて全ての過渡変化を含めて扱われてきた。しかしながら、ΔV(t)は安定OCVに近づくまでの緩和過程によって生じる電圧変化であることから、以下に挙げる電圧変化の要因の影響を受けている。電圧変化の要因として、極板状態、極板近傍でのイオン濃度、それらの固相反応、固液反応、さらには電解液の沈殿や対流、拡散に伴うイオンの移動などがある。ΔV(t)は、これらの反応速度の異なる緩和過程が組み合わさって生じていると考えられる。そこで、蓄電デバイス11の充放電停止後の過渡変化は、速度の異なる反応過程を含んでいることから、充放電停止後の蓄電デバイス11の放電能力を高精度に判定するためには、反応速度毎の状態変化を評価することができる方法を用いて状態検知を行うのがよい。
ΔV(t)=F(t)
=f1(t)+f2(t)+・・・fm(t)=Σfi(t) (1−5)
上記の緩和関数F(t)では、各項fi(t)が蓄電池の反応速度の異なる緩和過程の電圧変化への寄与分を示しており、以下では反応速度毎緩和関数fi(t)とする。各fi(t)は、蓄電池の状態量である劣化度SOH、残容量SOC(イオン濃度)、および温度Tに依存する関数である。式(1−5)の反応速度毎緩和関数fi(t)は、充放電停止後の電圧測定値Vmes(t)から算出されるΔV(t)を用いて、これに最適化されるように決定することができる。
SOC0=SOCref(0)
SOHi 0=SOHi ref(0)
OCV20hr 0=OCV20hr ref(0)
ここで、参照値SOCref(0)、SOHi ref(0)、OCV20hr ref(0)は、それぞれ予め別の電池で取得した値である。
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCn/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}*g(T) (1−6)
ここで、fi ref(t)、SOCref、SOHi refは、あらかじめ設定された初期状態(たとえば未使用状態)でのfi(t)、SOC、SOHiであり、g(T)は温度依存性を表す関数である。
SOHi n={fi n(t)/fi ref(t)}*SOHi ref (1−7)
から算出することができる。よって、電圧測定値Vmes(t)から算出されたΔV(t)に式(1−5)のfi n(t)を最適化し、これを用いて式(1−7)からSOHi nを算出することができる。
SOHn=(SOH1 n、SOH2 n、・・・、SOHm n) (1−8)
のように表すことができる。例えば、m個のSOHiに対して、それぞれの係数をA〜Mとすると、
SOHn=A*SOH1 n+B*SOH2 n+・・・+M*SOHm n
=A*{f1 n(t)/f1 ref(t)}SOH1 ref+
B*{f2 n(t)/f2 ref(t)}SOH2 ref+・・・+
M*{fm n(t)/fm ref(t)}SOHm ref (1−8−1)
と表すことができる。但し、式(1−8−1)は式(1−8)の関係式を表す一例であり、これに限定されるものではない。上記のようにして算出されたSOHnを用いて、蓄電池の劣化状態の検知を行うことができる。同様にして、別の状態量であるSOCnを、最適化された緩和関数F(t)を用いて算出することができる。
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCn-1/SOCi ref}
*{SOHi n-1/SOHi ref}*g(T) (1−6−1)
SOCn-1’=SOCn-1+ΔSOC
とし、これをSOCnの代わりに用いて式(1−6)を近似的に次式のようにすることができる。
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCn-1'/SOCref}
*{SOHi n-1/SOHi ref}*g(T) (1−6−2)
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCi n-1/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}*g(T) (1−6−3)
OCV20hr=Vmes(t)―Σ[fi ref(t)*{SOCn-1/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}]*g(T) (1−9)
このOCV20hrを式(1−1)に代入することによりSOCnを算出することができ、SOCの状態検知に用いることができる。
ここでVrefは、予め別の電池で測定した値(例えば、12.8V)である。
H(SOC_j,SOH_k,T_l) =OCV20hr ref(h) (h,j,k,lは自然数)
を用いて(ステップS207−4)、OCV20hr tempを次式で設定する(ステップS207−5)。
OCV20hr temp=OCV20hr ref(h)
F(t)=ffast(t)+fslow(t)
={ffast1(t)+ffast2(t)}+
{fslow1(t)+fslow2(t)} (1−10)
速い緩和速度の関数1:ffast1(t)= A*exp(-B*t^C) (1−10−1)
速い緩和速度の関数2:ffast2(t)= D*exp(-E*t^F) (1−10−2)
遅い緩和速度の関数1:fslow1(t)= G*exp(-H*t^I) (1−10−3)
遅い緩和速度の関数2:fslow2(t)= -a /72000*t+b (1−10−4))
と表すことによって、ΔV(t)を最適化する関数を作成することが容易となる。但し、演算装置211の演算速度や固定記憶手段212、一時記憶手段213のメモリ容量と、測定センサに要求される精度の条件等によって、この関数を複雑化したもの、あるいは簡略化したものを用いてもよい。
Fn(t)=ffast1 n-1(t)+ffast2 n-1(t)+
fslow1 n-1(t)+fslow2 n-1(t)} (1−11)
Fn(t)=ffast1 n(t)+ffast2 n-1(t)+
fslow1 n-1(t)+fslow2 n-1(t)} (1−12)
Fn(t)=ffast1 n(t)+ffast2 n(t)+
fslow1 n-1(t)+fslow2 n-1(t)} (1−13)
Fn(t)=ffast1 n(t)+ffast2 n(t)+
fslow1 n(t)+fslow2 n-1(t)} (1−14)
上記の式(1−11)〜(1−14)から求まったFn(t)に対し、t=20時間を代入して
OCV20hr n=Fn(20hr)
が得られる(ステップS209−11)。
ΔVn(t)=ΔV(t)temp+OCV20hr temp−OCV20hr n (1−15)
として、ΔVn(t)を算出し(ステップS209−13)、Fn(t)を次式で算出する(ステップS209−15)。
Fn(t)=ffast1 n(t)+ffast2 n(t)+
fslow1 n(t)+fslow2 n(t)} (1−16)
SOH1 n=fslow n(t)/fslow ref*SOH1 ref
={fslow1 n(t)+fslow2 n(t)}/
{fslow1 ref(t)+fslow2 ref(t)}*SOH1 ref
(1−17)
で算出するものとする。上記では、式(1−7)のfi n(t)、fi ref(t)をさらに2つの項の和{fslow1 n(t)+fslow2 n(t)}、{fslow1 ref(t)+fslow2 ref(t)}から算出されるものとしている。
SOH1 50={fslow1 50(5hr)+fslow2 50(5hr)}/
{fslow1 20(5hr)+fslow2 20(5hr)}*SOH1 20 (1−18)
SOH1 100={fslow1 100(5hr)+fslow2 100(5hr)}/
{fslow1 20(5hr)+fslow2 20(5hr)}*SOH1 20 (1−19)
{fslow1 50(5hr)+fslow2 50(5hr)}/
{fslow1 20(5hr)+fslow2 20(5hr)}
=Fslow 50(5hr)/Fslow 20(5hr)
=1.52
fslow 100(5hr)/fslow 20(5hr)
=1.63
が得られる。このように、充放電サイクル数に応じた電池状態の変化をOCVの変化量F(t)から捉えることが可能となる。
OCV20hr 20=12.896[V]
OCV20hr 50=13.032[V]
OCV20hr 100=13.036[V]
上記のfslow n(t)/fslow 20(t)とOCV20hr 20との関係を図20に示す。図20に示す結果を、同種の蓄電池のOCV20hrを推定する安定OCV推定式に用いることができる。
SOCstop n=SOCstop n-1+ΔSOC*η1 n-1*η2 n-1 (1−20)
ここで、η1 n-1は図22(a)に示すように、遅い緩和速度の関数fslow(10hr)(式(1−10−3)のfslow1または式(1−10−4)のfslow2)に依存して決定される補正係数であり、η2 n-1は図22(b)に示すように、充電終了時電圧VCE nに依存して決定される補正係数である。これらの補正係数は、蓄電池201の充電効率を補正するものである。
SOHfast n’={ffast n(t)/ffast ref_n(t)}*SOHfast ref
(1−21)
SOHslow n={fslow n(t)/fslow ref_n(t)}*SOHslow ref
(1−22)
さらに、反応速度毎の劣化度SOHfast n、SOHslow nを統合した全体のSOHnは、式(1−8)のように表され、例えば式(1−8−1)から算出することができる。
SOHfast/slow n={ffast/slow n(t)/ffast/slow ref_n(t)}
*SOHfast/slow _ref (1−23)
遅い反応速度と速い反応速度の比率に基づいて算出される劣化度SOHfast/slow nは、図24に一例を示すように、遅い反応速度と速い反応速度との比率を用いることによって、速い反応速度の過渡事象または遅い反応速度の過渡事象のいずれか変化の大きな事象に基づく劣化度の変化を評価することが可能となる。
SOHfast n=SOHfast n’*α1 n*α2 n (1−24)
補正パラメータα1 n、α2 nは、残容量SOCstop n及び充電終了時電圧VCE nに対し、例えば図26(a)、(b)に示すような変化を示す。そこで、図26(a)、(b)に示す変化を所定の関数(高速過渡変化補正量算出式)で表すことで、残容量SOCstop n及び充電終了時電圧VCE nから補正パラメータα1 n、α2 nを算出するようにすることができる。
充放電停止後に蓄電デバイスの状態検知を行う場合、それ以前の充放電履歴等によって過渡変化が大きく異なってくるため、充放電履歴の影響を強く受けて放電能力等を高精度に判定することが困難になるといった問題があった。
=f1(t)+f2(t)+・・・fm(t)=Σfi(t) (2−1)
ここで、電圧変化量ΔV(t)は、状態検知前充電を終了してから時間tが経過したときの電圧測定値Vmes(t)と、充放電停止後十分な時間(例えば20時間)経過して略一定となったときの停止時安定電圧(以下ではOCV20hrとする)との差を表している。
ΔV(t)=Vmes(t)―OCV20hr (2−2)
本参照例では、上式を用いて状態検知を行うものとする。
fi n(t)=fi ref(t)*{SOCn/SOCref}
*{SOHi n/SOHi ref}*G(T) (2−3)
ここで、fi ref(t)、SOCref,およびSOHi refは、それぞれ所定の基準状態における反応速度毎緩和関数、残容量SOC,および反応速度毎の劣化度SOHを表し、G(T)は蓄電デバイスの温度Tに対する依存性を表している。式(2−3)より、n回目の電圧測定値を用いて推定される残容量SOCn及び反応速度毎劣化度SOHi nを算出することができる。SOCnより蓄電デバイス311の放電能力を判定することができる。また、反応速度毎劣化度SOHi nを全反応速度について積算した劣化度SOHより、蓄電デバイス311の劣化度を判定することができる。
2:負荷
10:蓄電池
11:充電手段
12:制御手段
20:電圧測定手段
21:電流測定手段
22:温度測定手段
100:状態検知装置
110:状態検知部
120:記憶部
130:状態出力手段
Claims (7)
- 充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知方法であって、
最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの電圧測定値が充放電停止時電圧V_endとして所定の記憶部に保存されており、
前記記憶部から前記充放電停止時電圧V_endを読み込み、
前記充放電停止時電圧V_endから現在(サイクル数nとする)の電圧測定値V_nowを減算して現在の電圧変化量ΔVa_nを算出し、
前記蓄電デバイスの劣化度SOH及び前記電圧変化量ΔVa_nから事前に作成された放電能力補正関数F(SOH、ΔVa_n)を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量COD_SOH_nを算出し、
前記蓄電デバイスの現在の放電能力COD_nowを次式
COD_now=V_now−COD_SOH_n
で算出し、
前記放電能力COD_nowが所定の閾値COD_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定する
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知方法。 - 前記劣化度SOHは、現在に最も近い充放電停止中のサイクル数n1(n1≦n)のときに算出された劣化度SOH_n1であり、
前記放電能力補正量COD_SOH_nは、前記劣化度SOH_n1に対応する前記放電能力補正関数F(SOH_n1、x)(xは変数)を前記記憶部から読み込み、前記変数xに前記電圧変化量ΔVa_nを代入して算出される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 - 前記放電能力補正関数F(SOH、ΔVa)は、前記蓄電デバイス内部の過渡変化の速度に対応して事前に作成された2以上(m個とする)の反応速度毎緩和関数fi(i=1〜m)の線形結合で表され、
前記蓄電デバイスの充放電停止中は前記電圧測定値を前記記憶部に保存し、
前記反応速度毎緩和関数fiは、前記充放電停止からの経過時間に応じて前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 - 前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が所定の時間(第1緩和時間とする)を超えているとき、
速い過渡変化に対応する前記反応速度毎緩和関数fiを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、
前記最適化された反応速度毎緩和関数fiを用いて速い過渡変化に依存する劣化度SOH_fast_nを算出し、
現在に最も近い充放電停止中のサイクル数n2(n2≦n)のときに算出された遅い過渡変化に依存する劣化度SOH_slow_n2と前記劣化度SOH_fast_nとから所定の関数Gを用いて現在の劣化度SOH_nを次式
SOH_n=G(SOH_fast_n,SOH_slow_n2)
で算出し、
前記放電能力補正量COD_SOH_nは、前記劣化度SOH_nに対応する前記放電能力補正関数F(SOH_n、x)を前記記憶部から読み込み、前記変数xに前記電圧変化量ΔVa_nを代入して算出される
ことを特徴とする請求項3に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 - 前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が前記第1緩和時間より長い所定の第2緩和時間を超えているとき、
さらに、遅い過渡変化に依存する前記反応速度毎緩和関数fiを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、
前記最適化された反応速度毎緩和関数fiを用いて遅い過渡変化に依存する劣化度SOH_slow_nを算出し、
算出された前記速い過渡変化に依存する劣化度SOH_fast_nと前記遅い過渡変化に依存する劣化度SOH_slow_nとから前記関数Gを用いて現在の劣化度SOH_nを次式
SOH_n=G(SOH_fast_n,SOH_slow_n)
より算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 - 充放電停止直後に前記蓄電デバイスに所定容量の充電(状態検知前充電)を行い、前記状態検知前充電終了直後に測定した前記電圧測定値を前記充放電停止時電圧V_endとして前記記憶部に保存する
ことを特徴とする請求項1乃至5にいずれか1項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 - 充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知装置であって、
前記蓄電デバイスの電圧測定値を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存されているデータを読み込んで前記蓄電デバイスの放電能力を前記周期毎に判定する状態検知部と、
前記状態検知部から判定結果を入力して外部に出力する状態出力手段と、を備え、
前記記憶部は、最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの前記電圧測定値を充放電停止時電圧V_endとして保存し、
前記状態検知部は、
前記記憶部から前記充放電停止時電圧V_endを読み込み、
前記充放電停止時電圧V_endから現在(サイクル数nとする)の電圧測定値V_nowを減算して現在の電圧変化量ΔVa_nを算出し、
前記蓄電デバイスの劣化度SOH及び前記電圧変化量ΔVa_nから事前に作成された放電能力補正関数F(SOH、ΔVa_n)を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量COD_SOH_nを算出し、
前記蓄電デバイスの現在の放電能力COD_nowを次式
COD_ow=V_ow−COD_SOH_n
で算出し、
前記放電能力COD_owが所定の閾値COD_hより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定する
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知装置。
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