JP2016139525A - 蓄電装置および蓄電装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
制御回路は、電池の充放電が終了してからの所定時間が、電池の充放電が終了して電池の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間より短い場合、所定時間に計測した電池の電圧の変化量に基づいて、電池の分極が解消した後の電池の開回路電圧を推定し、所定時間が、分極解消時間以上長い場合、計測した電池の電圧を開回路電圧とする。
制御回路は、電池の充放電が終了してからの所定時間が、電池の充放電が終了して電池の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間より短い場合、第一の時間の電圧と第一の時間以降の第二の時間の電圧との差を用いて変化量を求め、第一の時間の電圧と変化量に推定係数を乗算した値とを加算して、電池の分極が解消した後の電池の開回路電圧の推定をする。
実施形態1について説明する。
図1は、蓄電装置の一実施例を示す図である。図1に示す蓄電装置1は、例えば電池パックで、車両に搭載することが考えられる。本例において蓄電装置1は、一つ以上の電池4を有する組電池2、蓄電装置1を制御する制御回路3、電池4の電圧を計測する電圧計5、組電池2に流れる電流を計測する電流計6、を有している。電池4はリチウムイオン電池などの二次電池、または、蓄電素子などである。
制御回路3は、電池4の充放電が終了してからの所定時間T1が、電池4の充放電が終了して電池4の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間(放電後の分極解消時間T2あるいは充電後の分極解消時間T3)より短い場合、所定時間T1までに計測した電池4の電圧の変化量に基づいて、電池4の分極が解消した後の電池4のOCVを推定する。また、所定時間T1が、分極解消時間T2あるいはT3以上長い場合、計測した電池4の電圧をOCVとする。
(A)放電が終了してからのOCVの推定について説明する。
(B)充電が終了してからのOCVの推定について説明する。
(C)SOCの推定について説明する。
蓄電装置の動作について説明する。
電池4の満充電容量を推定する方法として、電池4を完全に放電したり満充電にしたりすることなく、電池の満充電容量を、充電を開始した時間のSOCと充電を終了した時間のSOCとの差分ΔSOCと、充電開始から充電終了までの積算電流と、を用いて満充電容量(=積算電流/(ΔSOC[%]/100[%])を算出する方法が知られている。しかしながら、上記二つのSOCの推定精度が低下すると、満充電容量の推定精度が低下することになり、さらには積算電流を用いたSOCの推定精度も低下することになる。
実施形態3について説明する。
図7は、実施形態3における蓄電装置の動作の一実施例を示す図である。ステップS701では、図3に示すステップS1からS8において求めた、組電池2の電池4それぞれにおける、所定時間T1が分極解消時間より短い場合に推定したOCV(OCVcal)を用いて、制御回路3がセルバランス判定範囲内であるか否かを判定する。すなわち、電池4それぞれについて推定したOCVのうち最大値と最小値の差を求め、その差がセルバランス判定範囲内である場合(Yes)には図7のステップS9に移行する。その差がセルバランス判定範囲内でない場合(No)には図7のステップS703に移行してセルバランス処理を実行する。
ステップS702では、図7に示すステップS9からS14において求めた、組電池2の電池4それぞれにおける、所定時間T1が分極解消時間以上の場合に計測したOCV(OCVcor)を用いて、制御回路3がセルバランス判定範囲内であるか否かを判定する。すなわち、電池4それぞれについて計測したOCVのうち最大値と最小値の差を求め、その差がセルバランス判定範囲内である場合(Yes)には図7のステップS15に移行する。その差がセルバランス判定範囲内でない場合(No)には図7のステップS703に移行してセルバランス処理を実行する。ステップS703では、制御回路3がセルバランス処理を実行して、セルバランス回路601を制御する。
また、本発明は、上記実施形態1から3に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
2 組電池、
3 制御回路、
4 電池、
5 電圧計、
6 電流計、
601 セルバランス回路、
Claims (10)
- 電池と、前記電池の充放電を制御する制御回路と、を備える蓄電装置であって、
前記制御回路は、
前記電池の充放電が終了してからの所定時間が、前記電池の充放電が終了して前記電池の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間より短い場合、前記所定時間までに計測した前記電池の電圧の変化量に基づいて、前記電池の分極が解消した後の前記電池の開回路電圧を推定し、
前記所定時間が、前記分極解消時間以上長い場合、計測した前記電池の電圧を開回路電圧とする、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記電池の分極が解消した後の前記電池の開回路電圧の推定を、前記分極解消時間より短い期間における、第一の時間の電圧と前記第一の時間以降の第二の時間の電圧との差を用いて前記変化量を求め、前記第一の時間の電圧と前記変化量に推定係数を乗算した値とを加算して算出する、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項2に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記推定係数を、前記分極解消時間を経過した後に計測した電圧に基づいて更新する、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記電池の充電率が所定範囲にない場合、開回路電圧の推定を行わない、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記分極解消時間を経過した後に開回路電圧を計測した場合、所定の時間は前記開回路電圧の推定を行わない、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記所定時間が前記分極解消時間より短い場合、推定した開回路電圧を用いて充電率を求め、
前記所定時間が前記分極解消時間以上長い場合、計測した開回路電圧を用いて充電率を求める、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項6に記載の蓄電装置あって、
前記制御回路は、
前記充電率と、前記電池に流れる電流を計測して求める積算電流と、を用いて、満充電容量を求める、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置あって、
前記蓄電装置は、複数の前記電池を有する組電池と、前記電池それぞれの電圧または容量を均等にするセルバランス回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記所定時間が前記分極解消時間より短い場合、推定した開回路電圧を用い、前記所定時間が前記分極解消時間以上長い場合、計測した開回路電圧を用いて、前記セルバランス回路を制御する、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 電池と、前記電池の充放電を制御する制御回路と、を備える蓄電装置であって、
前記制御回路は、
前記電池の充放電が終了してからの所定時間が、前記電池の充放電が終了して前記電池の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間より短い場合、第一の時間の電圧と前記第一の時間以降の第二の時間の電圧との差を用いて変化量を求め、前記第一の時間の電圧と前記変化量に推定係数を乗算した値とを加算して、前記電池の分極が解消した後の前記電池の開回路電圧の推定をする、
ことを特徴とする蓄電装置。 - 電池と、前記電池の充放電を制御する制御回路と、を備える蓄電装置の制御方法であって、
前記蓄電装置は、
前記電池の充放電が終了してからの所定時間が、前記電池の充放電が終了して前記電池の分極が解消したと見做すまでの分極解消時間より短い場合、前記所定時間に計測した前記電池の電圧の変化量に基づいて、前記電池の分極が解消した後の前記電池の開回路電圧を推定し、
前記所定時間が、前記分極解消時間以上長い場合、計測した前記電池の電圧を開回路電圧とする、
ことを特徴とする蓄電装置の制御方法。
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