JP2018041622A - Simulation method and simulation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the estimation accuracy of a terminal voltage of a power storage device.SOLUTION: A simulation method includes: a step S04 of calculating a current flowing through an equivalent circuit model; a step S51 of setting a time constant determined from the resistance value of a resistor and the capacitance value of a capacitor to different values as in a discharged or charged state of a power storage device and in an idle state of the power storage device; a step S52 of calculating a polarization voltage generated in the power generation device by using a calculation result in the step S04 and a set result in the step S51; and a step S07 of calculating a terminal voltage of the power storage device by using a calculation result in the step S52.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、シミュレーション方法およびシミュレーション装置に関する。   The present invention relates to a simulation method and a simulation apparatus.

鉛電池、リチウムイオン電池およびリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスは、電気自動車およびハイブリッド自動車などの車両に搭載されることがある。蓄電デバイスが搭載された車両の燃費を計算するために、蓄電デバイスの端子電圧が用いられることがある。蓄電デバイスの端子電圧の推定には、たとえば、蓄電デバイスの端子電圧を計算するための蓄電デバイスモデルが用いられる。蓄電デバイスモデルの例は、等価回路モデルである。   Power storage devices such as lead batteries, lithium ion batteries, and lithium ion capacitors are sometimes mounted on vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles. In order to calculate the fuel consumption of a vehicle equipped with an electricity storage device, the terminal voltage of the electricity storage device may be used. For the estimation of the terminal voltage of the power storage device, for example, a power storage device model for calculating the terminal voltage of the power storage device is used. An example of the electricity storage device model is an equivalent circuit model.

蓄電デバイスの端子電圧は、蓄電デバイスに発生する分極電圧を含み得る。たとえば特許文献１では、分極電圧を表すために、分極の影響に応じて生じるワールブルグインピーダンスを有するインピーダンス要素を等価回路モデルに組み入れている。   The terminal voltage of the electricity storage device may include a polarization voltage generated in the electricity storage device. For example, in Patent Document 1, in order to express a polarization voltage, an impedance element having a Warburg impedance generated according to the influence of polarization is incorporated in an equivalent circuit model.

特開２０１５−２０６７５８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-206758

ワールブルグインピーダンスをＲＣ並列回路のインピーダンスとして近似し、そのようなＲＣ並列回路で発生する電圧で分極電圧を表すこともできる。ＲＣ並列回路に発生する電圧はＲＣ並列回路の時定数に応じて変化するので、この変化が、分極電圧の変化を表す。しかしながら、単にＲＣ並列回路の時定数に応じて変化する電圧を分極電圧の変化とするだけでは、分極電圧を正確に表すことができない場合がある。このことは、蓄電デバイスの端子電圧の推定精度の向上を妨げる原因となる。   The Warburg impedance can be approximated as the impedance of an RC parallel circuit, and the polarization voltage can be expressed by a voltage generated in such an RC parallel circuit. Since the voltage generated in the RC parallel circuit changes according to the time constant of the RC parallel circuit, this change represents a change in the polarization voltage. However, there are cases where the polarization voltage cannot be expressed accurately simply by taking the voltage that changes according to the time constant of the RC parallel circuit as the change in the polarization voltage. This is a cause of hindering improvement in the estimation accuracy of the terminal voltage of the electricity storage device.

本発明の種々の側面は、蓄電デバイスの端子電圧の推定精度を向上させることが可能なシミュレーション方法およびシミュレーション装置を提供する。   Various aspects of the present invention provide a simulation method and a simulation apparatus capable of improving the estimation accuracy of the terminal voltage of an electricity storage device.

本発明の一側面に係るシミュレーション方法は、蓄電デバイスで発生する分極電圧を表すための並列接続された抵抗器およびコンデンサを含む蓄電デバイスの等価回路モデルを用いて、蓄電デバイスの端子電圧を推定するシミュレーション装置が実行するシミュレーション方法である。このシミュレーション方法は、等価回路モデルに流れる電流を計算するステップと、抵抗器の抵抗値およびコンデンサの容量値から定まる時定数を、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と、蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定するステップと、計算するステップでの計算結果および設定するステップでの設定結果を用いて、蓄電デバイスで発生する分極電圧を計算するステップと、分極電圧を計算するステップでの計算結果を用いて、蓄電デバイスの端子電圧を計算するステップと、を含む。   A simulation method according to one aspect of the present invention estimates a terminal voltage of a power storage device using an equivalent circuit model of the power storage device including a resistor and a capacitor connected in parallel to represent a polarization voltage generated in the power storage device. This is a simulation method executed by the simulation apparatus. This simulation method calculates the current flowing in the equivalent circuit model, and sets the time constant determined from the resistance value of the resistor and the capacitance value of the capacitor, when the storage device is in a charged state or a discharged state, and when the storage device is in a dormant state. The step of setting different values, the step of calculating the polarization voltage generated in the electricity storage device using the calculation result in the step of calculating and the setting result in the step of setting, and the polarization voltage are calculated. Calculating the terminal voltage of the electricity storage device using the calculation result in the step.

上記のシミュレーション方法によれば、抵抗器の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値から定まる時定数が、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定される。このように、充電状態若しくは放電状態の場合と休止状態の場合とで時定数の値を変えることによって、充電状態若しくは放電状態と休止状態とで同じ値の時定数が用いられる場合よりも、分極電圧を精度良く計算できる。これにより、蓄電デバイスの端子電圧の推定精度を向上することが可能となる。   According to the above simulation method, the time constant determined from the resistance value of the resistor and the capacitance value of the capacitor 22 is set to a different value when the power storage device is in a charged state or a discharged state and when the power storage device is in a resting state. Is done. In this way, by changing the value of the time constant between the charge state or the discharge state and the rest state, the polarization is made more than when the same time constant is used in the charge state or the discharge state and the rest state. The voltage can be calculated accurately. Thereby, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage of the electricity storage device.

設定するステップでは、蓄電デバイスが休止状態の場合には、さらに、蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が充電状態であった場合と、蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が放電状態であった場合とで、時定数を異なる値に設定してもよい。これにより、蓄電デバイスが休止状態になる前の状態にかかわらず同じ値の時定数が用いられる場合よりも、休止状態の分極電圧をさらに正確に表すことができる。   In the setting step, when the power storage device is in a dormant state, the state before the power storage device enters the dormant state is a charged state, and the state before the power storage device enters the dormant state is discharged. The time constant may be set to a different value depending on the state. Thus, the polarization voltage in the dormant state can be expressed more accurately than in the case where the same time constant is used regardless of the state before the power storage device enters the dormant state.

本発明の別の側面に係るシミュレーション装置は、蓄電デバイスで発生する分極電圧を表すための並列接続された抵抗器およびコンデンサを含む蓄電デバイスの等価回路モデルを用いて、蓄電デバイスの端子電圧を推定するシミュレーション装置である。このシミュレーション装置は、等価回路モデルに流れる電流を計算する電流計算部と、抵抗器の抵抗値およびコンデンサの容量値から定まる時定数を、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定する設定部と、電流計算部の計算結果および設定部の設定結果を用いて、蓄電デバイスで発生する分極電圧を計算する分極電圧計算部と、分極電圧計算部の計算結果を用いて、蓄電デバイスの端子電圧を計算する端子電圧計算部と、を備える。このシミュレーション装置によっても、上記のシミュレーション方法と同様に、蓄電デバイスの端子電圧の推定精度を向上することが可能となる。   A simulation apparatus according to another aspect of the present invention estimates a terminal voltage of a power storage device using an equivalent circuit model of the power storage device including a resistor and a capacitor connected in parallel to represent a polarization voltage generated in the power storage device. This is a simulation device. This simulation apparatus has a current calculation unit for calculating the current flowing through the equivalent circuit model, and a time constant determined from the resistance value of the resistor and the capacitance value of the capacitor. A setting unit that sets different values depending on the state, a polarization voltage calculation unit that calculates a polarization voltage generated in the electricity storage device using a calculation result of the current calculation unit and a setting result of the setting unit, and a polarization voltage calculation A terminal voltage calculation unit that calculates a terminal voltage of the electricity storage device using the calculation result of the unit. This simulation apparatus can also improve the estimation accuracy of the terminal voltage of the electricity storage device, similarly to the simulation method described above.

本発明の種々の側面によれば、蓄電デバイスの端子電圧の推定精度を向上させることが可能となる。   According to various aspects of the present invention, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage of the electricity storage device.

燃費計算装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a fuel consumption calculation apparatus. 蓄電デバイスの電圧を計算するための等価回路モデルを示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit model for calculating the voltage of an electrical storage device. 一実施形態に係る蓄電デバイスシミュレータの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electrical storage device simulator which concerns on one Embodiment. 図３の蓄電デバイスシミュレータのハードウェア構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the hardware constitutions of the electrical storage device simulator of FIG. 直流抵抗計算部の詳細構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a detailed structure of a direct current | flow resistance calculation part. 分極計算部の詳細構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a detailed structure of a polarization calculation part. 分極計算部による計算の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation by a polarization calculation part. 分極計算部による計算の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation by a polarization calculation part. 図３の蓄電デバイスシミュレータにおいて実行される処理の例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of processing executed in the power storage device simulator of FIG. 3. 図９の電流および直流抵抗電圧の計算処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the calculation process of the electric current and DC resistance voltage of FIG. 図９の分極電圧の計算処理の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a polarization voltage calculation process in FIG. 9. 蓄電デバイスシミュレータによる蓄電デバイスの端子電圧の推定結果（シミュレーション結果）の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the estimation result (simulation result) of the terminal voltage of the electrical storage device by an electrical storage device simulator. 休止状態の端子電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the terminal voltage of a dormant state.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

一実施形態に係るシミュレーション装置は、たとえば、蓄電デバイスが搭載された車両の燃費計算において用いられる。いわゆるμＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）方式を採用した車両に搭載される蓄電デバイスは、メイン蓄電デバイスとは別に設けられたサブ蓄電デバイスであってよい。その場合、燃費計算において、蓄電デバイスは、車両に搭載された１２Ｖ系の補機の消費電流を賄うために用いられる。   A simulation apparatus according to an embodiment is used, for example, in fuel consumption calculation of a vehicle equipped with an electricity storage device. An electricity storage device mounted on a vehicle adopting a so-called μHEV (Hybrid Electric Vehicle) system may be a sub electricity storage device provided separately from the main electricity storage device. In this case, in the fuel consumption calculation, the power storage device is used to cover the current consumption of the 12V auxiliary equipment mounted on the vehicle.

［燃費計算装置の概要］
図１は、上述の燃費計算を行う燃費計算装置の概略構成を示す図である。図１に示されるように、燃費計算装置９０は、その機能ブロックとして、入力部９１と、制御部９２と、出力部９３とを含む。 [Outline of fuel consumption calculation device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fuel consumption calculation apparatus that performs the fuel consumption calculation described above. As shown in FIG. 1, the fuel consumption calculation device 90 includes an input unit 91, a control unit 92, and an output unit 93 as functional blocks.

入力部９１は、燃費計算に必要なデータを入力する。入力データの例は、車両の走行パターンである。それ以外にも、車両に搭載されるエンジンなどの各種デバイスの特性を定めるパラメータ、蓄電デバイスの充放電の制御方法の種類、蓄電デバイスの構成、車両に搭載される補機の消費電力、および車両の重量などのデータが入力され得る。   The input unit 91 inputs data necessary for fuel consumption calculation. An example of input data is a running pattern of a vehicle. In addition, parameters that determine characteristics of various devices such as an engine mounted on the vehicle, types of charge / discharge control methods for the power storage device, configuration of the power storage device, power consumption of auxiliary devices mounted on the vehicle, and vehicle Data such as the weight of the can be entered.

制御部９２は、入力部９１によって入力されたデータを用いて、燃費計算を行う。燃費計算の具体的な手法は特に限定されないが、たとえば、次のような手順で行われる。   The control unit 92 performs fuel consumption calculation using the data input by the input unit 91. Although the specific method of fuel consumption calculation is not specifically limited, For example, it performs in the following procedures.

まず、制御部９２は、入力部９１によって入力された走行パターンなどから、たとえば区間ごとに、車両が走行するために要求されるパワー（以下、単に「要求パワー」という）および補機の消費電流を算出する。区間としては、停止区間、加速区間、定速走行区間、および減速区間などがある。要求パワーは、加速区間では比較的大きく、定速走行区間では比較的小さい。要求パワーは、停止区間および減速区間では０であってもよい。補機の消費電流は、補機の種類によって異なる。たとえばオーディオ機器など連続的に使用される補機の消費電流の大きさは、区間によらずほぼ一定である。これに対し、エンジンの点火装置など一時的に使用される補機の消費電流の大きさは、使用時のみ大きくなる。   First, the control unit 92 determines, for example, the power required for the vehicle to travel for each section from the traveling pattern input by the input unit 91 (hereinafter simply referred to as “required power”) and the consumption current of the auxiliary machine. Is calculated. The sections include a stop section, an acceleration section, a constant speed traveling section, and a deceleration section. The required power is relatively large in the acceleration section and relatively small in the constant speed traveling section. The required power may be 0 in the stop section and the deceleration section. The current consumption of the auxiliary machine varies depending on the type of the auxiliary machine. For example, the consumption current of an auxiliary machine that is continuously used, such as an audio device, is almost constant regardless of the section. On the other hand, the current consumption of auxiliary equipment that is temporarily used, such as an engine ignition device, increases only during use.

次に、制御部９２は、区間ごとのエンジンの出力を算出する。エンジンの出力は、たとえば、停止区間ではエンジンが停止して０となり、それ以外の区間では所定の出力とされる。エンジンの出力のうち、要求パワーを上回る分の出力が、オルタネータによって電力に変換され、オルタネータから補機および蓄電デバイスに向かって供給される。オルタネータから供給される電力が補機の消費電力を上回ると、オルタネータから蓄電デバイスに電流が流れ、蓄電デバイスが充電される。オルタネータから供給される電力が補機の消費電力を下回ると、蓄電デバイスから補機に電流が流れ、蓄電デバイスが放電する。ここで、蓄電デバイスの端子電圧は、蓄電デバイスの充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）および充放電電流の大きさなどに依存する。この蓄電デバイスの端子電圧が、たとえば、蓄電デバイスの端子電圧を計算するための等価回路モデルを用いて推定される。端子電圧の推定の詳細については後述する。蓄電デバイスの充放電電流および蓄電デバイスの端子電圧から、制御部９２は、区間ごとの蓄電デバイスの充放電電力も算出する。   Next, the control unit 92 calculates the output of the engine for each section. The engine output is, for example, 0 when the engine is stopped in a stop section, and a predetermined output in other sections. Of the engine output, the output exceeding the required power is converted into electric power by the alternator and supplied from the alternator toward the auxiliary device and the power storage device. When the power supplied from the alternator exceeds the power consumption of the auxiliary machine, a current flows from the alternator to the power storage device, and the power storage device is charged. When the power supplied from the alternator falls below the power consumption of the auxiliary machine, a current flows from the power storage device to the auxiliary machine, and the power storage device is discharged. Here, the terminal voltage of the electricity storage device depends on the state of charge (SOC) of the electricity storage device, the magnitude of the charge / discharge current, and the like. The terminal voltage of the electricity storage device is estimated using, for example, an equivalent circuit model for calculating the terminal voltage of the electricity storage device. Details of terminal voltage estimation will be described later. From the charge / discharge current of the power storage device and the terminal voltage of the power storage device, the control unit 92 also calculates charge / discharge power of the power storage device for each section.

その後、制御部９２は、全区間におけるエンジンの出力および蓄電デバイスの充放電電力の積算値を算出する。全区間におけるエンジンの出力の積算値は、入力部９１によって入力された走行パターンで車両が走行した場合に、エンジンが消費するであろうエネルギー量を示す。全区間における蓄電デバイスの充放電電力の積算値は、入力部９１によって入力された走行パターンで車両が走行した場合に、蓄電デバイスにおいて増減するであろうエネルギー量の大きさを示す。エンジンが消費するであろうエネルギー量と、蓄電デバイスにおいて減少するであろうエネルギー量と合計のエネルギー量は、入力部９１によって入力された走行パターンの車両の走行に要するエネルギー量となる。走行パターンから車両の走行距離も分かるので、当該走行距離とそれに要するエネルギー量とに基づいて、制御部９２は、所定エネルギー量当たりに走行可能な距離を燃費として算出する。   Thereafter, the control unit 92 calculates an integrated value of the engine output and the charge / discharge power of the power storage device in all sections. The integrated value of the engine output in all sections indicates the amount of energy that the engine will consume when the vehicle travels in the travel pattern input by the input unit 91. The integrated value of the charge / discharge power of the power storage device in all sections indicates the amount of energy that will increase or decrease in the power storage device when the vehicle travels in the travel pattern input by the input unit 91. The total amount of energy and the amount of energy that the engine will consume and the amount of energy that will decrease in the power storage device is the amount of energy required to travel the vehicle in the travel pattern input by the input unit 91. Since the travel distance of the vehicle is also known from the travel pattern, the control unit 92 calculates a travelable distance per predetermined energy amount as fuel consumption based on the travel distance and the energy amount required for the travel distance.

出力部９３は、制御部９２によって算出された燃費を出力する。これにより、入力部９１によって入力された走行パターンなどに基づく燃費計算の結果が得られる。   The output unit 93 outputs the fuel consumption calculated by the control unit 92. Thereby, the result of the fuel consumption calculation based on the traveling pattern inputted by the input unit 91 is obtained.

上述のように、燃費計算においては、蓄電デバイスの端子電圧が推定される。蓄電デバイスの端子電圧の推定精度を向上させることによって燃費計算の精度も向上するので、たとえば燃費の計算精度を向上させることを目的として、実施形態に係るシミュレーション装置（蓄電デバイスシミュレータ）が用いられてもよい。なお、以下の説明において、蓄電デバイスとしては、単一の鉛蓄電池が用いられる。蓄電デバイスは、鉛蓄電池に限られず、他の蓄電デバイスであってもよく、複数の蓄電デバイスを組み合わせた複合型の蓄電デバイスであってもよい。   As described above, the terminal voltage of the power storage device is estimated in the fuel consumption calculation. Since the accuracy of fuel consumption calculation is improved by improving the estimation accuracy of the terminal voltage of the electricity storage device, for example, the simulation apparatus (electricity storage device simulator) according to the embodiment is used for the purpose of improving the accuracy of fuel consumption calculation. Also good. In the following description, a single lead storage battery is used as the power storage device. The power storage device is not limited to a lead storage battery, and may be another power storage device or a composite power storage device in which a plurality of power storage devices are combined.

本実施形態では、蓄電デバイスシミュレータは、蓄電デバイスの端子電圧を計算するための蓄電デバイスモデルを用いて、蓄電デバイスの端子電圧を推定する。本実施形態では、蓄電デバイスモデルとして、蓄電デバイスの等価回路モデルを用いることとする。まず、等価回路モデルの例について、図２を参照して説明する。   In the present embodiment, the power storage device simulator estimates the terminal voltage of the power storage device using a power storage device model for calculating the terminal voltage of the power storage device. In the present embodiment, an equivalent circuit model of an electricity storage device is used as the electricity storage device model. First, an example of an equivalent circuit model will be described with reference to FIG.

［蓄電デバイスの等価回路モデル］
図２に示される例では、等価回路モデル４０は、互いに逆極性のノードＮ１およびノードＮ２の間に直列に接続された、回路１０と、回路２０と、定電圧源３０とを含む。 [Equivalent circuit model of electricity storage device]
In the example shown in FIG. 2, the equivalent circuit model 40 includes a circuit 10, a circuit 20, and a constant voltage source 30 that are connected in series between nodes N 1 and N 2 having opposite polarities.

ノードＮ１およびノードＮ２は、蓄電デバイスの外部の要素と電気的に接続される部分であり、等価回路モデル４０に発生する電圧を与える。等価回路モデル４０に発生する電圧は、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）である。ノードＮ１はアノードであり、蓄電デバイスに流入する電流Ｉ（ｔ）を与える。なお、電圧および電流などの時間変化する物理量を示す符号に（ｔ）などを付す場合があるが、このように示された物理量は、時刻ｔにおける当該物理量の値を意味するものとする。また、時刻ｔは、０以上の整数であり、端子電圧Ｖ（ｔ）の推定の開始時刻からの経過時間を示す。時刻ｔ＝０は、端子電圧Ｖ（ｔ）の推定の開始時刻である。 The node N 1 and the node N 2 are portions that are electrically connected to an external element of the power storage device, and provide a voltage generated in the equivalent circuit model 40. The voltage generated in the equivalent circuit model 40 is the terminal voltage V (t) of the electricity storage device. Node N 1 is an anode, and provides a current I (t) flowing into the electricity storage device. In addition, (t) etc. may be attached | subjected to the code | symbol which shows the physical quantity which changes with time, such as a voltage and an electric current, but the physical quantity shown in this way shall mean the value of the said physical quantity at the time t. The time t is an integer equal to or greater than 0, and indicates the elapsed time from the start time of the estimation of the terminal voltage V (t). Time t = 0 is the estimation start time of the terminal voltage V (t).

［回路１０および直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）］
回路１０は、蓄電デバイスの直流インピーダンス（直流抵抗成分）を模擬する直流抵抗部である。回路１０は、抵抗器を含む。本実施形態では、回路１０はさらに並列接続されたコンデンサおよびスイッチング素子を含む。図２に示される例では、抵抗器１１と、抵抗器１２と、並列接続されたコンデンサ１３およびスイッチング素子１４とが、直列に接続されている。 [Circuit 10 and DC Resistance Voltage Vdc (t)]
The circuit 10 is a DC resistance unit that simulates the DC impedance (DC resistance component) of the power storage device. The circuit 10 includes a resistor. In the present embodiment, the circuit 10 further includes a capacitor and a switching element connected in parallel. In the example shown in FIG. 2, the resistor 11, the resistor 12, the capacitor 13 and the switching element 14 connected in parallel are connected in series.

抵抗器１１は、蓄電デバイスの線形直流抵抗成分を模擬している。線形直流抵抗成分としては、電極の抵抗が挙げられる。抵抗器１１の抵抗値Ｒ０は定数である。抵抗器１２は、蓄電デバイスの非線形直流抵抗成分を模擬している。非線形直流抵抗成分としては、液抵抗が挙げられる。抵抗器１２の抵抗値Ｒ（Ｉ）は可変である。抵抗値Ｒ（Ｉ）は、電流Ｉ（ｔ）に応じて変化し、たとえば充電時と放電時とで異なる。コンデンサ１３とスイッチング素子１４とが並列に接続された回路であるガッシング部は、蓄電デバイスにおけるガッシングに基づく直流抵抗成分を模擬している。コンデンサ１３の容量値Ｃは可変である。スイッチング素子１４は、電気的な開閉を切り替え可能な要素である。すなわち、スイッチング素子１４の両端の間が、導通状態である閉状態と、遮断状態である開状態と、に切り替えられる。スイッチング素子１４の一端は、コンデンサ１３のノードＮ１側の一端に接続され、スイッチング素子１４の他端は、コンデンサ１３のノードＮ２側の他端に接続される。後述するように、端子電圧Ｖ（ｔ）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合には、スイッチング素子１４は開状態となり、端子電圧Ｖ（ｔ）が閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合には、スイッチング素子１４は閉状態となる。 The resistor 11 simulates a linear DC resistance component of the electricity storage device. Examples of the linear DC resistance component include electrode resistance. The resistance value R 0 of the resistor 11 is a constant. The resistor 12 simulates a nonlinear DC resistance component of the power storage device. A liquid resistance is mentioned as a nonlinear direct current | flow resistance component. The resistance value R (I) of the resistor 12 is variable. The resistance value R (I) varies depending on the current I (t), and is different between, for example, charging and discharging. The gassing unit, which is a circuit in which the capacitor 13 and the switching element 14 are connected in parallel, simulates a DC resistance component based on gassing in the power storage device. The capacitance value C of the capacitor 13 is variable. The switching element 14 is an element that can be electrically switched. That is, between both ends of the switching element 14 is switched between a closed state that is a conductive state and an open state that is a blocked state. One end of the switching element 14 is connected to the node N 1 side of one end of the capacitor 13, the other end of the switching element 14 is connected to the other end of the node N 2 side of the capacitor 13. As will be described later, when the terminal voltage V (t) is larger than the threshold voltage Vth, the switching element 14 is opened, and when the terminal voltage V (t) is equal to or lower than the threshold voltage Vth, the switching element 14 is Closed.

スイッチング素子１４としては、たとえばダイオードが用いられ得る。この場合、ダイオードのカソードは、コンデンサ１３のノードＮ１側の一端に接続され、ダイオードのアノードは、コンデンサ１３のノードＮ２側の他端に接続される。ダイオードは、アノードとカソードとの間に印加される電圧がダイオードの順方向電圧未満の場合には抵抗値が無限大となり、アノードとカソードとの間に印加される電圧がダイオードの順方向電圧以上の場合には抵抗値が０となる、理想的なダイオードである。後述するように、端子電圧Ｖ（ｔ）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合には、アノードとカソードとの間に印加される電圧は、ダイオードの順方向電圧未満となり、端子電圧Ｖ（ｔ）が閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合には、アノードとカソードとの間に印加される電圧は、ダイオードの順方向電圧以上となる。 For example, a diode may be used as the switching element 14. In this case, the cathode of the diode is connected to the node N 1 side of one end of the capacitor 13, the anode of the diode is connected to the other end of the node N 2 side of the capacitor 13. A diode has an infinite resistance value when the voltage applied between the anode and cathode is less than the forward voltage of the diode, and the voltage applied between the anode and cathode is greater than or equal to the forward voltage of the diode. In this case, it is an ideal diode having a resistance value of zero. As will be described later, when the terminal voltage V (t) is larger than the threshold voltage Vth, the voltage applied between the anode and the cathode is less than the forward voltage of the diode, and the terminal voltage V (t) is When the voltage is equal to or lower than the threshold voltage Vth, the voltage applied between the anode and the cathode is equal to or higher than the forward voltage of the diode.

つまり、回路１０によって模擬される直流抵抗成分は、抵抗器１１によって模擬される線形直流抵抗成分と、抵抗器１２によって模擬される非線形直流抵抗成分と、コンデンサ１３およびスイッチング素子１４によって模擬されるガッシング部と、を含む。回路１０中の各抵抗器の抵抗値、コンデンサ１３の容量値Ｃおよびスイッチング素子１４の閾値電圧Ｖｔｈによって、回路１０のインピーダンスが定まる。回路１０のインピーダンスが定まれば、等価回路モデル４０に電流Ｉ（ｔ）が流れたときに、その電流Ｉ（ｔ）が回路１０にも流れるので、電流Ｉ（ｔ）と回路１０のインピーダンスとから、回路１０に発生する電圧が計算できる。回路１０に発生する電圧を、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）と称し図示する。   That is, the DC resistance component simulated by the circuit 10 includes a linear DC resistance component simulated by the resistor 11, a nonlinear DC resistance component simulated by the resistor 12, and a gassing simulated by the capacitor 13 and the switching element 14. Part. The impedance of the circuit 10 is determined by the resistance value of each resistor in the circuit 10, the capacitance value C of the capacitor 13, and the threshold voltage Vth of the switching element 14. If the impedance of the circuit 10 is determined, when the current I (t) flows in the equivalent circuit model 40, the current I (t) also flows in the circuit 10, so that the current I (t) and the impedance of the circuit 10 From this, the voltage generated in the circuit 10 can be calculated. A voltage generated in the circuit 10 is referred to as a DC resistance voltage Vdc (t).

直流抵抗電圧Ｖｄｃは、抵抗器１１に発生する電圧（第１電圧）と、抵抗器１２に発生する電圧と、コンデンサ１３およびスイッチング素子１４に発生する電圧（第２電圧）との合計電圧である。抵抗器１１に発生する電圧を、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）と称し図示する。抵抗器１２に発生する電圧を、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）と称し図示する。コンデンサ１３およびスイッチング素子１４に発生する電圧を、電圧Ｖｇ（ｔ）と称し図示する。すなわち、回路１０において、以下の関係式（１）が成立する。

Figure 2018041622
The DC resistance voltage Vdc is the total voltage of the voltage generated in the resistor 11 (first voltage), the voltage generated in the resistor 12, and the voltage generated in the capacitor 13 and the switching element 14 (second voltage). . The voltage generated in the resistor 11 is referred to as voltage Vdc1 (t) and is illustrated. The voltage generated in the resistor 12 is referred to as voltage Vdc2 (t) and is illustrated. The voltage generated in the capacitor 13 and the switching element 14 is referred to as voltage Vg (t) and is illustrated. That is, in the circuit 10, the following relational expression (1) is established.
Figure 2018041622

［回路２０および分極電圧Ｖｐｏｌ］
回路２０は、蓄電デバイスの分極インピーダンス成分を模擬する分極モデル部である。回路２０は、並列接続された抵抗器およびコンデンサ（ＲＣ並列回路）を含む。図２に示される例では、３つのＲＣ並列回路が直列に接続されている。具体的に、並列接続された抵抗器２１およびコンデンサ２２（第１のＲＣ並列回路）と、並列接続された抵抗器２３およびコンデンサ２４（第２のＲＣ並列回路）と、並列接続された抵抗器２５およびコンデンサ２６（第３の並列回路）とが、直列に接続されている。第１のＲＣ並列回路を構成する抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値は可変である。抵抗器２１は、蓄電デバイスの分極抵抗成分（第１の分極抵抗成分）を模擬し、コンデンサ２２は、蓄電デバイスの分極容量成分（第１の分極容量成分）を模擬している。第２のＲＣ並列回路を構成する抵抗器２３の抵抗値およびコンデンサ２４の容量値は定数である。抵抗器２３は蓄電デバイスの分極抵抗成分（第２の分極抵抗成分）を模擬し、コンデンサ２４は蓄電デバイスの分極容量成分（第２の分極容量成分）を模擬している。第３のＲＣ並列回路を構成する抵抗器２５の抵抗値およびコンデンサ２６の容量値は定数である。抵抗器２５は蓄電デバイスの分極抵抗成分（第３の分極抵抗成分）を模擬し、コンデンサ２６は蓄電デバイスの分極容量成分（第３の分極容量成分）を模擬している。 [Circuit 20 and polarization voltage Vpol]
The circuit 20 is a polarization model unit that simulates the polarization impedance component of the electricity storage device. The circuit 20 includes a resistor and a capacitor (RC parallel circuit) connected in parallel. In the example shown in FIG. 2, three RC parallel circuits are connected in series. Specifically, a resistor 21 and a capacitor 22 (first RC parallel circuit) connected in parallel, a resistor 23 and a capacitor 24 (second RC parallel circuit) connected in parallel, and a resistor connected in parallel 25 and a capacitor 26 (third parallel circuit) are connected in series. The resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 constituting the first RC parallel circuit are variable. The resistor 21 simulates the polarization resistance component (first polarization resistance component) of the electricity storage device, and the capacitor 22 simulates the polarization capacitance component (first polarization capacitance component) of the electricity storage device. The resistance value of the resistor 23 and the capacitance value of the capacitor 24 constituting the second RC parallel circuit are constants. The resistor 23 simulates the polarization resistance component (second polarization resistance component) of the electricity storage device, and the capacitor 24 simulates the polarization capacitance component (second polarization capacitance component) of the electricity storage device. The resistance value of the resistor 25 and the capacitance value of the capacitor 26 constituting the third RC parallel circuit are constants. The resistor 25 simulates the polarization resistance component (third polarization resistance component) of the electricity storage device, and the capacitor 26 simulates the polarization capacitance component (third polarization capacitance component) of the electricity storage device.

なお、図２に示される例では回路２０は、第１〜第３の３つのＲＣ並列回路を含むが、回路２０は、少なくとも第１のＲＣ並列回路（抵抗器２１およびコンデンサ２２）を含んでいればよい。また、回路２０は、４つ以上のＲＣ並列回路を含んでいてもよい。   In the example shown in FIG. 2, the circuit 20 includes first to third RC parallel circuits, but the circuit 20 includes at least a first RC parallel circuit (resistor 21 and capacitor 22). It only has to be. The circuit 20 may include four or more RC parallel circuits.

回路２０中の各抵抗器の抵抗値および各コンデンサの容量値によって、回路２０のインピーダンスが定まる。回路２０のインピーダンスが定まれば、等価回路モデル４０に電流Ｉ（ｔ）が流れたときに、その電流Ｉ（ｔ）が回路２０にも流れるので、電流Ｉ（ｔ）と回路２０のインピーダンスとから、回路２０に発生する電圧が計算できる。回路２０に発生する電圧を、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）と称し図示する。   The impedance of the circuit 20 is determined by the resistance value of each resistor in the circuit 20 and the capacitance value of each capacitor. If the impedance of the circuit 20 is determined, when the current I (t) flows in the equivalent circuit model 40, the current I (t) also flows in the circuit 20, so that the current I (t) and the impedance of the circuit 20 From this, the voltage generated in the circuit 20 can be calculated. A voltage generated in the circuit 20 is referred to as a polarization voltage Vpol (t).

分極電圧Ｖｐｏｌは、抵抗器２１およびコンデンサ２２に発生する電圧と、抵抗器２３およびコンデンサ２４に発生する電圧と、抵抗器２５およびコンデンサ２６に発生する電圧との合計電圧である。抵抗器２１およびコンデンサ２２に発生する電圧を、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）と称し図示する。抵抗器２３およびコンデンサ２４に発生する電圧を、第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）と称し図示する。抵抗器２５およびコンデンサ２６に発生する電圧を、第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）と称し図示する。すなわち、回路２０において、以下の関係式（２）が成立する。

Figure 2018041622
The polarization voltage Vpol is a total voltage of the voltage generated in the resistor 21 and the capacitor 22, the voltage generated in the resistor 23 and the capacitor 24, and the voltage generated in the resistor 25 and the capacitor 26. A voltage generated in the resistor 21 and the capacitor 22 is referred to as a first polarization voltage Vp1 (t) and illustrated. A voltage generated in the resistor 23 and the capacitor 24 is referred to as a second polarization voltage Vp2 (t) and illustrated. A voltage generated in the resistor 25 and the capacitor 26 is referred to as a third polarization voltage Vp3 (t) and illustrated. That is, in the circuit 20, the following relational expression (2) is established.
Figure 2018041622

ここで、抵抗器２１およびコンデンサ２２から構成される第１のＲＣ並列回路の時定数を時定数τ１とすると、時定数τ１は、抵抗器２１の抵抗値とコンデンサ２２の容量値とを乗じた値として定められる。時定数τ１は、抵抗器２１およびコンデンサ２２に発生する第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）の時間変化に反映される。たとえば、時定数τ１が大きいほど、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）の時間変化は遅くなる。同様に、抵抗器２３およびコンデンサ２４から構成される第２のＲＣ並列回路の時定数を時定数τ２とすると、時定数τ２は、抵抗器２３およびコンデンサ２４に発生する第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）の時間変化に反映される。抵抗器２５およびコンデンサ２６から構成される第３のＲＣ並列回路の時定数を時定数τ３とすると、時定数τ３は、抵抗器２５およびコンデンサ２６に発生する第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）の時間変化に反映される。時定数τ１、時定数τ２および時定数τ３は異なる値に設定されてよい。回路２０が複数の異なる時定数を有するＲＣ並列回路を含むことで、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の電圧の時間変化をより正確に表すことができる。各時定数は、たとえば、時定数τ１＜時定数τ２＜時定数τ３となるように設定されてよい。   Here, when the time constant of the first RC parallel circuit composed of the resistor 21 and the capacitor 22 is a time constant τ1, the time constant τ1 is obtained by multiplying the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22. It is determined as a value. The time constant τ1 is reflected in the time change of the first polarization voltage Vp1 (t) generated in the resistor 21 and the capacitor 22. For example, the time change of the first polarization voltage Vp1 (t) becomes slower as the time constant τ1 is larger. Similarly, when the time constant of the second RC parallel circuit composed of the resistor 23 and the capacitor 24 is a time constant τ2, the time constant τ2 is the second polarization voltage Vp2 (t ) Is reflected in the time change. If the time constant of the third RC parallel circuit composed of the resistor 25 and the capacitor 26 is a time constant τ3, the time constant τ3 is the time of the third polarization voltage Vp3 (t) generated in the resistor 25 and the capacitor 26. Reflected in change. The time constant τ1, the time constant τ2, and the time constant τ3 may be set to different values. Since the circuit 20 includes RC parallel circuits having a plurality of different time constants, the time change of the voltage of the polarization voltage Vpol (t) can be expressed more accurately. Each time constant may be set such that time constant τ1 <time constant τ2 <time constant τ3, for example.

［定電圧源３０および開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）］
定電圧源３０は、一定の直流（ＤＣ）電圧を有する。定電圧源３０の有する電圧は、蓄電デバイスの開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）である。定電圧源３０のインピーダンスは０である。蓄電デバイスの開放電圧を、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）と称し図示する。開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）は、たとえば、蓄電デバイスのＳＯＣから求められる。その場合、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）は、ＳＯＣを引数とする関数となる。蓄電デバイスの温度なども、引数に含まれてもよい。 [Constant voltage source 30 and open circuit voltage Vocv (t)]
The constant voltage source 30 has a constant direct current (DC) voltage. The voltage of the constant voltage source 30 is an open circuit voltage (OCV) of the electricity storage device. The impedance of the constant voltage source 30 is zero. The open circuit voltage of the electricity storage device is referred to as open circuit voltage Vocv (t). The open circuit voltage Vocv (t) is obtained from the SOC of the power storage device, for example. In that case, the open circuit voltage Vocv (t) is a function with the SOC as an argument. The temperature of the electricity storage device may be included in the argument.

以上説明した回路１０に発生する直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、回路２０に発生する分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）および定電圧源３０が有する開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）と、端子電圧Ｖ（ｔ）との間には、以下の関係式（３）が成立する。

Figure 2018041622
The DC resistance voltage Vdc (t) generated in the circuit 10 described above, the polarization voltage Vpol (t) generated in the circuit 20, the open-circuit voltage Vocv (t) of the constant voltage source 30, and the terminal voltage V (t) In the meantime, the following relational expression (3) holds.
Figure 2018041622

以上説明した蓄電デバイスの等価回路モデル４０を用いて、実施形態に係る蓄電デバイスシミュレータは、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）を推定する。   Using the equivalent circuit model 40 of the electricity storage device described above, the electricity storage device simulator according to the embodiment estimates the terminal voltage V (t) of the electricity storage device.

［蓄電デバイスシミュレータ］
図３は、一実施形態に係る蓄電デバイスシミュレータの概略構成を示す図である。蓄電デバイスシミュレータ１は、その機能ブロックとして、入力部２と、ＳＯＣ計算部３と、パラメータ設定部４と、直流抵抗計算部５と、分極計算部６と、ＯＣＶ計算部７と、端子電圧計算部８とを含む。蓄電デバイスシミュレータ１は、たとえば、図４に示されるハードウェアによって構成されている。 [Power storage device simulator]
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electricity storage device simulator according to an embodiment. The storage device simulator 1 includes, as its functional blocks, an input unit 2, an SOC calculation unit 3, a parameter setting unit 4, a DC resistance calculation unit 5, a polarization calculation unit 6, an OCV calculation unit 7, and a terminal voltage calculation. Part 8. The power storage device simulator 1 is configured by, for example, hardware shown in FIG.

図４は、図３の蓄電デバイスシミュレータのハードウェア構成の例を示す図である。図４に示されるように、蓄電デバイスシミュレータ１は、物理的には、１または複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０２およびＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、データ送受信デバイスである通信モジュール１０４と、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどの補助記憶装置１０５と、キーボードなどのユーザの入力を受け付ける入力装置１０６と、ディスプレイなどの出力装置１０７と、を備えるコンピュータとして構成されている。図３に示される蓄電デバイスシミュレータ１の各機能は、ＣＰＵ１０１およびＲＡＭ１０２などのハードウェア上に１または複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０１の制御のもとで通信モジュール１０４、入力装置１０６、および出力装置１０７を動作させるとともに、ＲＡＭ１０２および補助記憶装置１０５におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現される。なお、上記の説明は蓄電デバイスシミュレータ１のハードウェア構成として説明したが、燃費計算装置９０がＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２およびＲＯＭ１０３などの主記憶装置、通信モジュール１０４、補助記憶装置１０５、入力装置１０６、および出力装置１０７などを含む通常のコンピュータシステムとして構成されてもよい。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the power storage device simulator of FIG. As shown in FIG. 4, the power storage device simulator 1 physically includes one or a plurality of CPUs (Central Processing Units) 101, a RAM (Random Access Memory) 102 that is a main storage device, and a ROM (Read Only Memory). ) 103, a communication module 104 that is a data transmission / reception device, an auxiliary storage device 105 such as a hard disk and a flash memory, an input device 106 that accepts user input such as a keyboard, and an output device 107 such as a display. It is configured as. Each function of the electricity storage device simulator 1 shown in FIG. 3 includes a communication module 104 and an input device under the control of the CPU 101 by reading one or a plurality of predetermined computer software on hardware such as the CPU 101 and the RAM 102. 106 and the output device 107 are operated, and data is read and written in the RAM 102 and the auxiliary storage device 105. In the above description, the hardware configuration of the power storage device simulator 1 has been described. However, the fuel consumption calculation device 90 is a main storage device such as the CPU 101, RAM 102, and ROM 103, the communication module 104, the auxiliary storage device 105, the input device 106, and the output. You may comprise as a normal computer system containing the apparatus 107 grade | etc.,.

再び図３を参照して、蓄電デバイスシミュレータ１の各機能の詳細を説明する。入力部２は、蓄電デバイスへの指定値（ｂａｔ＿ｄｅｍａｎｄ）を入力する部分である。指定値は、たとえば上述の燃費計算装置９０による燃費計算において蓄電デバイスに要求される、充放電電流の大きさ、および充放電電力の大きさなどを含む。入力部２は、入力した指定値を直流抵抗計算部５に出力する。   With reference to FIG. 3 again, details of each function of the electricity storage device simulator 1 will be described. The input unit 2 is a part for inputting a specified value (bat_demand) to the power storage device. The designated value includes, for example, the magnitude of charge / discharge current and the magnitude of charge / discharge power required for the power storage device in the fuel consumption calculation by the fuel consumption calculation apparatus 90 described above. The input unit 2 outputs the input specified value to the DC resistance calculation unit 5.

ＳＯＣ計算部３は、蓄電デバイスのＳＯＣを計算する部分である。たとえば、蓄電デバイスの初期のＳＯＣ（０）と、その後の蓄電デバイスの充放電電力量とから、蓄電デバイスのＳＯＣ（ｔ）が計算される。蓄電デバイスの初期のＳＯＣ（０）の値は特に限定されず、適宜設定されてよい。蓄電デバイスの充放電電力量は、蓄電デバイスの充放電電力を充放電時間で積算することによって求められる。蓄電デバイス充放電電力は、蓄電デバイスに流れる電流と蓄電デバイスの満充電容量ｓとに基づいて求められる。時刻ｔのＳＯＣ（ｔ）の計算において、蓄電デバイスに流れる電流として、等価回路モデル４０を時刻０から時刻ｔ−１までに流れた電流Ｉが用いられ得る。この場合、ＳＯＣ計算部３は、たとえば以下の式（４）によってＳＯＣ（ｔ）を計算する。ＳＯＣ計算部３は、計算したＳＯＣ（ｔ）をパラメータ設定部４、分極計算部６、およびＯＣＶ計算部７にそれぞれ出力する。

Figure 2018041622
The SOC calculation unit 3 is a part that calculates the SOC of the power storage device. For example, the SOC (t) of the power storage device is calculated from the initial SOC (0) of the power storage device and the subsequent charge / discharge power amount of the power storage device. The initial SOC (0) value of the electricity storage device is not particularly limited, and may be set as appropriate. The charge / discharge power amount of the power storage device is obtained by integrating the charge / discharge power of the power storage device with the charge / discharge time. The storage device charge / discharge power is obtained based on the current flowing through the storage device and the full charge capacity s of the storage device. In the calculation of SOC (t) at time t, the current I flowing through the equivalent circuit model 40 from time 0 to time t−1 can be used as the current flowing through the power storage device. In this case, the SOC calculation unit 3 calculates SOC (t) by the following equation (4), for example. The SOC calculation unit 3 outputs the calculated SOC (t) to the parameter setting unit 4, the polarization calculation unit 6, and the OCV calculation unit 7, respectively.
Figure 2018041622

パラメータ設定部４は、蓄電デバイスの端子電圧の推定に必要な種々のパラメータの値を設定する部分である。パラメータの例は、係数Ｖ０、線形直流抵抗成分の抵抗値Ｒ０、係数Ｉ０、係数α、容量値Ｃ、および定数ｙである。抵抗値Ｒ０は、抵抗器１１（図２参照）の抵抗値である。容量値Ｃは、コンデンサ１３（図２参照）の容量である。容量値Ｃについては、その逆数である１／Ｃがパラメータとして用いられ得る。各パラメータの値は、蓄電デバイスのＳＯＣに応じて変更される。たとえば容量値Ｃは、ＳＯＣが小さくなるにつれ、大きくなる。係数Ｖ０、係数Ｉ０、および係数αは、後述の式（６）〜（９）および式（１７）で用いられ、これらの用途について後にあらためて説明する。 The parameter setting unit 4 is a part for setting various parameter values necessary for estimating the terminal voltage of the power storage device. Examples of parameters are a coefficient V 0 , a resistance value R 0 of a linear DC resistance component, a coefficient I 0 , a coefficient α, a capacitance value C, and a constant y. The resistance value R 0 is the resistance value of the resistor 11 (see FIG. 2). The capacitance value C is the capacitance of the capacitor 13 (see FIG. 2). For the capacitance value C, 1 / C, which is the reciprocal thereof, can be used as a parameter. The value of each parameter is changed according to the SOC of the power storage device. For example, the capacitance value C increases as the SOC decreases. The coefficient V 0 , the coefficient I 0 , and the coefficient α are used in equations (6) to (9) and (17) described later, and these applications will be described later.

パラメータ設定部４は、たとえば、各パラメータの値を記述するルックアップテーブルを参照することによって、各パラメータの値を設定する。ルックアップテーブルは、パラメータごとに設けられる。ルックアップテーブルは、たとえばＳＯＣと各パラメータの値とが対応付けられたテーブルである。この場合、パラメータ設定部４は、各ルックアップテーブルを参照することによって、ＳＯＣ計算部３から受け取ったＳＯＣ（ｔ）に対応付けられた各パラメータの値を取得し、取得した値を各パラメータの値に設定する。   The parameter setting unit 4 sets the value of each parameter by referring to a lookup table that describes the value of each parameter, for example. A lookup table is provided for each parameter. The lookup table is a table in which, for example, the SOC is associated with the value of each parameter. In this case, the parameter setting unit 4 acquires the value of each parameter associated with the SOC (t) received from the SOC calculation unit 3 by referring to each lookup table, and uses the acquired value for each parameter. Set to value.

なお、各ルックアップテーブルは、蓄電デバイスの温度Ｔごとに準備されていてもよい。その場合には、さらに、蓄電デバイスの温度Ｔも考慮して、各パラメータの値が設定される。また、各パラメータの値は予め定められていてもよい。パラメータ設定部４は、設定した各パラメータの値を直流抵抗計算部５および分極計算部６に出力する。   Each lookup table may be prepared for each temperature T of the power storage device. In that case, the value of each parameter is set in consideration of the temperature T of the power storage device. The value of each parameter may be determined in advance. The parameter setting unit 4 outputs the set parameter values to the DC resistance calculation unit 5 and the polarization calculation unit 6.

直流抵抗計算部５は、等価回路モデル４０中の回路１０に発生する直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する部分である。また、直流抵抗計算部５は、入力部２によって入力された指定値（ｂａｔ＿ｄｅｍａｎｄ）から、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）を計算する部分でもある。図５に示されるように、直流抵抗計算部５は、その機能ブロックとして、電流計算部５１と、電圧計算部５２と、モード判定部５３と、を含む。電流計算部５１は、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）を計算する。電圧計算部５２は、等価回路モデル４０の直流抵抗成分（回路１０）に生じる直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する。蓄電デバイスの充電モードによって、電流Ｉ（ｔ）および直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算方法が異なる。以下、蓄電デバイスの充放電モードごとに、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および電流Ｉ（ｔ）の計算方法の一例を説明する。   The DC resistance calculation unit 5 is a part that calculates the DC resistance voltage Vdc (t) generated in the circuit 10 in the equivalent circuit model 40. The direct current resistance calculation unit 5 is also a part that calculates the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40 from the specified value (bat_demand) input by the input unit 2. As shown in FIG. 5, the DC resistance calculation unit 5 includes a current calculation unit 51, a voltage calculation unit 52, and a mode determination unit 53 as functional blocks. The current calculation unit 51 calculates a current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40. The voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) generated in the DC resistance component (circuit 10) of the equivalent circuit model 40. The calculation method of the current I (t) and the DC resistance voltage Vdc (t) differs depending on the charging mode of the power storage device. Hereinafter, an example of a method for calculating the DC resistance voltage Vdc (t) and the current I (t) for each charge / discharge mode of the electricity storage device will be described.

［ＣＣモードでの直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算例］
まず、定電流（ＣＣ：Constant Current）モードについて説明する。ＣＣモードは、端子電圧Ｖ（ｔ）によらず、一定の電流を流すモードである。このため、ＣＣモードでは、電流計算部５１は、入力部２から受け取った指定電流Ｉ＿ｃｍｄを電流Ｉ（ｔ）とする。電流計算部５１は、電流Ｉ（ｔ）を電圧計算部５２に出力する。 [Calculation example of DC resistance voltage Vdc (t) in CC mode]
First, the constant current (CC) mode will be described. The CC mode is a mode in which a constant current flows regardless of the terminal voltage V (t). Therefore, in the CC mode, the current calculation unit 51 sets the specified current I_cmd received from the input unit 2 as the current I (t). The current calculation unit 51 outputs the current I (t) to the voltage calculation unit 52.

電圧計算部５２は、電流計算部５１によって計算された電流Ｉ（ｔ）に基づいて、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）、および電圧Ｖｇ（ｔ）を計算し、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）、および電圧Ｖｇ（ｔ）に基づいて、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する。具体的には、電圧計算部５２は、式（５）に示されるように、パラメータ設定部４から受け取った抵抗値Ｒ０と、電流計算部５１から受け取った電流Ｉ（ｔ）とを乗算することによって、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）を計算する。

Figure 2018041622
The voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc1 (t), the voltage Vdc2 (t), and the voltage Vg (t) based on the current I (t) calculated by the current calculation unit 51, and the voltage Vdc1 (t) The DC resistance voltage Vdc (t) is calculated based on the voltage Vdc2 (t) and the voltage Vg (t). Specifically, the voltage calculation unit 52 multiplies the resistance value R 0 received from the parameter setting unit 4 and the current I (t) received from the current calculation unit 51 as shown in Expression (5). Thus, the voltage Vdc1 (t) is calculated.
Figure 2018041622

電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ）の値を変数としたバトラーボルマーの式（butler volmer方程式）から求められる値を用いて、非線形直流抵抗成分の抵抗値Ｒ（Ｉ）を設定する。抵抗値Ｒ（Ｉ）は、抵抗器１２（図２参照）の抵抗値である。具体的には、電圧計算部５２は、式（６）〜式（９）に示されるように、パラメータ設定部４から受け取った係数Ｖ０、係数Ｉ０、および係数αを用いて、抵抗値Ｒ（Ｉ）を計算する。係数Ｖ０は抵抗値Ｒ（Ｉ）と電流Ｉ（ｔ）との次元を揃えるために用いられる。係数Ｉ０は、電流Ｉ（ｔ）を規格化するために用いられる。係数αは、バトラーボルマーの式を特定するために用いられる。

Figure 2018041622
The voltage calculation unit 52 sets the resistance value R (I) of the nonlinear DC resistance component using a value obtained from a Butler volmer equation (butler volmer equation) with the value of the current I (t) as a variable. The resistance value R (I) is the resistance value of the resistor 12 (see FIG. 2). Specifically, the voltage calculation unit 52 uses the coefficient V 0 , the coefficient I 0 , and the coefficient α received from the parameter setting unit 4 as shown in the equations (6) to (9), to determine the resistance value. R (I) is calculated. The coefficient V 0 is used to align the dimensions of the resistance value R (I) and the current I (t). The coefficient I 0 is used to normalize the current I (t). The coefficient α is used to specify the Butler-Volmer equation.
Figure 2018041622

Ｆは、その引数（Ｉ（ｔ）／Ｉ０）をｘとすると、式（７）の解、つまりバトラーボルマーの式の解として表される。

Figure 2018041622
F is represented as a solution of Equation (7), that is, a solution of Butler-Volmer equation, where x is an argument (I (t) / I 0 ).
Figure 2018041622

ここで、バトラーボルマーの式は、定数ｙおよび係数αが与えられたとき、式（８）を満たすｘを求めることで解くことができる。

Figure 2018041622
Here, the Butler-Volmer equation can be solved by obtaining x satisfying equation (8) when a constant y and a coefficient α are given.
Figure 2018041622

ｘは、たとえばニュートン法で求められてよい。つまり、式（９）においてｆ（ｘ）の値が０となる（実際には十分に小さい値、たとえばｆ（ｘ）≦１０−６となる）ｘの値をニュートン法で求める。なお、式（８）および式（９）のｘは、式（７）のｘとは異なり、式（７）のｘを式（８）および式（９）ではｙとし、式（７）のＦを式（８）および式（９）ではｘとしている。

Figure 2018041622
x may be obtained, for example, by the Newton method. That is, the value of x in which the value of f (x) is 0 in Equation (9) (actually a sufficiently small value, for example, f (x) ≦ 10 −6 ) is obtained by the Newton method. Note that x in Equation (8) and Equation (9) is different from x in Equation (7), and x in Equation (7) is y in Equation (8) and Equation (9). F is set to x in the equations (8) and (9).
Figure 2018041622

電圧計算部５２は、式（１０）に示されるように、抵抗値Ｒ（Ｉ）と電流Ｉ（ｔ）とを乗算することによって、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）を計算する。

Figure 2018041622
The voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc2 (t) by multiplying the resistance value R (I) and the current I (t) as shown in the equation (10).
Figure 2018041622

電圧計算部５２は、パラメータ設定部４から受け取った容量値Ｃと１時刻前の電流Ｉ（ｔ−１）とに基づいて、電圧Ｖｇ（ｔ）を計算する。式（１１）に示されるように、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ−１）が０よりも大きく、かつ端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きいという条件が満たされているか否かを判定する。この条件は、ガッシングが発生する条件である。閾値電圧Ｖｔｈは、ガッシングが生じ始める端子電圧に設定され、たとえば１３．６Ｖに設定される。   The voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vg (t) based on the capacitance value C received from the parameter setting unit 4 and the current I (t−1) one time before. As shown in Expression (11), the voltage calculation unit 52 satisfies the condition that the current I (t−1) is larger than 0 and the terminal voltage V (t−1) is larger than the threshold voltage Vth. It is determined whether or not. This condition is a condition where gassing occurs. The threshold voltage Vth is set to a terminal voltage at which gassing starts to occur, for example, 13.6V.

等価回路モデル４０を用いて説明すると、電流Ｉ（ｔ−１）が０よりも大きく、かつ端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きいという条件が満たされている場合に、スイッチング素子１４が開状態に設定される。蓄電デバイスが放電されているか、電流Ｉ（ｔ−１）が０である場合に、スイッチング素子１４が閉状態に設定され、コンデンサ１３の電荷量が０にリセットされる。つまり、電池デバイスが充電されており、かつ、端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合に、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ−１）を積算した値を容量値Ｃで除算し、その除算結果を電圧Ｖｇ（ｔ）とする。また、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ−１）が０以下である場合、つまり、蓄電デバイスが放電しているか、電流Ｉ（ｔ−１）が０になった時には、電圧Ｖｇ（ｔ）を０とする。

Figure 2018041622
To explain using the equivalent circuit model 40, switching is performed when the condition that the current I (t-1) is larger than 0 and the terminal voltage V (t-1) is larger than the threshold voltage Vth is satisfied. Element 14 is set to the open state. When the electricity storage device is discharged or when the current I (t−1) is 0, the switching element 14 is set to the closed state, and the charge amount of the capacitor 13 is reset to 0. That is, when the battery device is charged and the terminal voltage V (t−1) is larger than the threshold voltage Vth, the voltage calculation unit 52 calculates a value obtained by integrating the current I (t−1) as a capacitance value. Divide by C, and the division result is a voltage Vg (t). In addition, when the current I (t−1) is 0 or less, that is, when the power storage device is discharged or when the current I (t−1) becomes 0, the voltage calculation unit 52 determines the voltage Vg (t ) Is set to 0.
Figure 2018041622

電圧計算部５２は、上記式（１）に示されるように、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）および電圧Ｖｇ（ｔ）を加算し、その合計電圧を直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）として計算する。   The voltage calculation unit 52 adds the voltage Vdc1 (t), the voltage Vdc2 (t), and the voltage Vg (t) as shown in the above equation (1), and sets the total voltage as the DC resistance voltage Vdc (t). calculate.

［ＣＶモードでの直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算例］
定電圧（ＣＶ：Constant Voltage）モードについて説明する。ＣＶモードは、蓄電デバイスを充電するための電圧源（たとえばオルタネータ）の出力電圧を一定にした状態で蓄電デバイスを充電するモードである。ＣＶモードでは、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）および開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）の変化は比較的緩やかであると仮定し、電圧計算部５２は、以下の式（１２）によって直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する。なお、電圧Ｖａは、ＣＶ電圧であり、電圧源（たとえばオルタネータ）の上限電圧を示している。この電圧Ｖａは、予め設定される。たとえば、上限電圧が１４Ｖであるオルタネータが用いられる場合、電圧Ｖａは１４Ｖに設定される。

Figure 2018041622
[Calculation example of DC resistance voltage Vdc (t) in CV mode]
The constant voltage (CV) mode will be described. The CV mode is a mode in which the power storage device is charged with the output voltage of a voltage source (for example, an alternator) for charging the power storage device being constant. In the CV mode, it is assumed that changes in the polarization voltage Vpol (t) and the open circuit voltage Vocv (t) are relatively gradual, and the voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) by the following equation (12). calculate. Voltage Va is a CV voltage and indicates the upper limit voltage of a voltage source (for example, an alternator). This voltage Va is set in advance. For example, when an alternator having an upper limit voltage of 14V is used, the voltage Va is set to 14V.
Figure 2018041622

電圧計算部５２は、上述された式（１１）に示されるように、パラメータ設定部４から受け取った容量値Ｃと１時刻前の電流Ｉ（ｔ−１）とに基づいて、電圧Ｖｇ（ｔ）を計算する。電圧計算部５２は、計算した直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および電圧Ｖｇ（ｔ）を電流計算部５１に出力する。   As shown in the above-described equation (11), the voltage calculation unit 52 determines the voltage Vg (t based on the capacitance value C received from the parameter setting unit 4 and the current I (t−1) one time ago. ). The voltage calculation unit 52 outputs the calculated DC resistance voltage Vdc (t) and voltage Vg (t) to the current calculation unit 51.

電流計算部５１は、電圧計算部５２によって計算された直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）に基づいて、電流Ｉ（ｔ）を計算する。具体的には、電流計算部５１は、（Ｖ／Ｖ０）をｘとして、以下の非線形方程式（１３）を解くことによって、ｘを求める。

Figure 2018041622
The current calculation unit 51 calculates a current I (t) based on the DC resistance voltage Vdc (t) calculated by the voltage calculation unit 52. Specifically, the current calculation unit 51 determines x by solving the following nonlinear equation (13), where x is (V / V 0 ).
Figure 2018041622

式（１３）は、Ｖ０／（Ｉ０×Ｒ０）をＡとし、（Ｖｄｃ（ｔ）−Ｖｇ（ｔ））／（Ｉ０×Ｒ０）をＢとして、下記の式（１４）を満たすｘを求めることで解くことができる。ｘは、たとえばニュートン法で求められてよい。

Figure 2018041622
In Formula (13), V 0 / (I 0 × R 0 ) is A, and (Vdc (t) −Vg (t)) / (I 0 × R 0 ) is B. It can be solved by finding x to satisfy. x may be obtained, for example, by the Newton method.
Figure 2018041622

具体的には、電流計算部５１は、式（１５）においてｆ（ｘ）の値が０となる（実際には十分に小さい値、たとえばｆ（ｘ）≦１０−６となる）ｘの値をニュートン法で求める。

Figure 2018041622
Specifically, the current calculation unit 51 sets the value of x in which the value of f (x) is 0 in Equation (15) (actually a sufficiently small value, for example, f (x) ≦ 10 −6 ). Is obtained by the Newton method.
Figure 2018041622

電流計算部５１は、式（１６）に示されるように、ｘを用いて電流Ｉ（ｔ）を計算する。

Figure 2018041622
The current calculation unit 51 calculates the current I (t) using x as shown in Expression (16).
Figure 2018041622

モード判定部５３は、蓄電デバイスの充放電モードを判定し、電流計算部５１および電圧計算部５２に、充放電モードに応じて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および電流Ｉ（ｔ）を計算させる。モード判定部５３は、たとえば、１時刻前の端子電圧Ｖ（ｔ−１）と電圧Ｖａとを比較することにより充放電モードを判定する。具体的には、モード判定部５３は、端子電圧Ｖ（ｔ−１）が電圧Ｖａよりも小さい場合には、ＣＣモードと判定する。モード判定部５３は、端子電圧Ｖ（ｔ−１）が電圧Ｖａに達している（電圧Ｖａ以上）である場合には、ＣＶモードと判定する。電流計算部５１は、モード判定部５３によって判定された充放電モードに応じて電流Ｉ（ｔ）を計算し、計算した電流Ｉ（ｔ）をＳＯＣ計算部３および分極計算部６にそれぞれ出力する。電圧計算部５２は、モード判定部５３によって判定された充放電モードに応じて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算し、計算した直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を端子電圧計算部８に出力する。   Mode determination unit 53 determines the charge / discharge mode of the power storage device, and causes current calculation unit 51 and voltage calculation unit 52 to calculate DC resistance voltage Vdc (t) and current I (t) according to the charge / discharge mode. For example, the mode determination unit 53 determines the charge / discharge mode by comparing the terminal voltage V (t−1) one time before and the voltage Va. Specifically, the mode determination unit 53 determines the CC mode when the terminal voltage V (t−1) is smaller than the voltage Va. The mode determination unit 53 determines the CV mode when the terminal voltage V (t−1) has reached the voltage Va (voltage Va or higher). Current calculation unit 51 calculates current I (t) in accordance with the charge / discharge mode determined by mode determination unit 53, and outputs the calculated current I (t) to SOC calculation unit 3 and polarization calculation unit 6, respectively. . The voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) according to the charge / discharge mode determined by the mode determination unit 53, and outputs the calculated DC resistance voltage Vdc (t) to the terminal voltage calculation unit 8.

なお、直流抵抗計算部５が、電流Ｉ（ｔ）および直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算を行っているが、これに限られない。蓄電デバイスシミュレータ１が、直流抵抗計算部５と同様の機能を有する機能ブロックを更に備え、当該機能ブロックが電流Ｉ（ｔ）を計算した上で、直流抵抗計算部５が、電流Ｉ（ｔ）に基づいて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算するようにしてもよい。   The DC resistance calculation unit 5 calculates the current I (t) and the DC resistance voltage Vdc (t), but is not limited thereto. The power storage device simulator 1 further includes a functional block having the same function as the direct current resistance calculation unit 5, and after the functional block calculates the current I (t), the direct current resistance calculation unit 5 performs the current I (t). The DC resistance voltage Vdc (t) may be calculated based on

再び図３を参照して、蓄電デバイスシミュレータ１の機能ブロックの説明を続ける。分極計算部６は、等価回路モデル４０中の回路２０に発生する分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を計算する部分である。ここで、図６を参照して、分極計算部６の機能ブロックを説明する。図６に示されるように、分極計算部６は、その機能ブロックとして、設定部６ａと、分極電圧計算部６ｂとを含む。   With reference to FIG. 3 again, description of the functional blocks of the electricity storage device simulator 1 will be continued. The polarization calculator 6 is a part that calculates a polarization voltage Vpol (t) generated in the circuit 20 in the equivalent circuit model 40. Here, with reference to FIG. 6, the functional block of the polarization calculation part 6 is demonstrated. As shown in FIG. 6, the polarization calculator 6 includes a setting unit 6a and a polarization voltage calculator 6b as functional blocks.

設定部６ａは、回路２０の特性パラメータを設定する部分である。特性パラメータの設定の態様としては、第１の態様および第２の態様がある。設定部６ａは、第１の態様および第２の態様の少なくとも一方の態様で、回路２０の特性パラメータを設定する。第１の態様および第２の態様の両方が用いられてもよい。以下、第１の態様、および第２の態様の順に説明する。   The setting unit 6 a is a part for setting the characteristic parameters of the circuit 20. There are a first mode and a second mode for setting the characteristic parameters. The setting unit 6a sets the characteristic parameter of the circuit 20 in at least one of the first mode and the second mode. Both the first aspect and the second aspect may be used. Hereinafter, the first aspect and the second aspect will be described in this order.

［回路２０の特性パラメータの設定の第１の態様］
第１の態様では、設定部６ａは、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）に応じて、抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値の少なくとも一方を設定する。具体的に、図７を参照して説明する。図７において、抵抗器２１に流れる電流を、電流Ｉ１（ｔ）と称し図示する。コンデンサ２２に流れる電流を、電流Ｉ２（ｔ）と称し図示する。電流Ｉ１（ｔ）と電流Ｉ２（ｔ）との合計電流は、電流Ｉ（ｔ）に等しい。以下、抵抗器２１の抵抗値を抵抗値Ｒｐと称し、コンデンサ２２の容量値を容量値Ｃｐと称して説明する。 [First Mode of Setting Characteristic Parameters of Circuit 20]
In the first mode, the setting unit 6 a sets at least one of the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 according to the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40. Specifically, this will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the current flowing through the resistor 21 is referred to as current I 1 (t). The current flowing through the capacitor 22 is referred to as current I 2 (t) and illustrated. The sum of the current I 1 (t) and the current I 2 (t) is equal to the current I (t). Hereinafter, the resistance value of the resistor 21 will be referred to as a resistance value Rp, and the capacitance value of the capacitor 22 will be referred to as a capacitance value Cp.

たとえば、設定部６ａは、抵抗器２１の抵抗値Ｒｐを、電流Ｉ１（ｔ）の値に応じて設定してよい。この場合、抵抗値Ｒｐは、電流Ｉ１（ｔ）の値を引数とする関数で表される。 For example, the setting unit 6a may set the resistance value Rp of the resistor 21 according to the value of the current I 1 (t). In this case, the resistance value Rp is represented by a function having the value of the current I 1 (t) as an argument.

設定部６ａは、抵抗値Ｒｐを、電流Ｉ１（ｔ）および電流Ｉ２（ｔ）の合計電流の値、つまり電流Ｉ（ｔ）の値に応じて設定してもよい。この場合、抵抗値Ｒｐは、電流Ｉ（ｔ）の値を引数とする関数で表される。 The setting unit 6a may set the resistance value Rp in accordance with the value of the total current of the current I 1 (t) and the current I 2 (t), that is, the value of the current I (t). In this case, the resistance value Rp is represented by a function having the value of the current I (t) as an argument.

設定部６ａは、容量値Ｃｐを、電流Ｉ２（ｔ）の値に応じて設定してもよい。この場合、容量値Ｃｐは、電流Ｉ２（ｔ）の値を引数とする関数で表される。 The setting unit 6a may set the capacitance value Cp according to the value of the current I 2 (t). In this case, the capacitance value Cp is represented by a function having the value of the current I 2 (t) as an argument.

設定部６ａは、容量値Ｃｐを、電流Ｉ（ｔ）の値に応じて設定してもよい。この場合、容量値Ｃｐは、電流Ｉ（ｔ）の値を引数とする関数で表される。   The setting unit 6a may set the capacitance value Cp according to the value of the current I (t). In this case, the capacitance value Cp is expressed by a function having the value of the current I (t) as an argument.

設定部６ａは、抵抗値Ｒｐのみを上述のように電流に応じて設定してもよいし、容量値Ｃｐのみを上述のように設定してもよい。設定部６ａが抵抗値Ｒｐのみを電流に応じて設定する場合、容量値Ｃｐは、予め定められた値とすることができる。設定部６ａが容量値Ｃｐのみを電流に応じて設定する場合、抵抗値Ｒｐは、予め定められた値とすることができる。また、設定部６ａは、抵抗値Ｒｐおよび容量値Ｃｐの両方の値を上述のように電流に応じて設定してもよい。   The setting unit 6a may set only the resistance value Rp according to the current as described above, or may set only the capacitance value Cp as described above. When the setting unit 6a sets only the resistance value Rp according to the current, the capacitance value Cp can be a predetermined value. When the setting unit 6a sets only the capacitance value Cp according to the current, the resistance value Rp can be a predetermined value. The setting unit 6a may set both the resistance value Rp and the capacitance value Cp according to the current as described above.

ここで、設定部６ａによる抵抗器２１の抵抗値Ｒｐの設定の例およびコンデンサ２２の容量値Ｃｐの設定の例について説明する。   Here, an example of setting the resistance value Rp of the resistor 21 by the setting unit 6a and an example of setting the capacitance value Cp of the capacitor 22 will be described.

［抵抗器２１の抵抗値Ｒｐの設定の例］
抵抗器２１の抵抗値Ｒｐの設定の例について説明する。たとえば、設定部６ａは、電流Ｉ（ｔ）の値を変数としたバトラーボルマーの式（butler_volmer方程式）から求められる値を用いて、抵抗値Ｒｐを設定する。具体的には、設定部６ａは、式（１７）に示されるように、パラメータ設定部４から受け取った係数Ｖ０、係数Ｉ０、および係数αを用いて、抵抗値Ｒｐを計算する。

Figure 2018041622

式（１７）の右辺は上述の式（６）の右辺と同じである。よって、先に説明したように式中のＦ（Ｉ（ｔ）／Ｉ０）をバトラーボルマーの式を解くことによって求めることで、抵抗値Ｒｐを計算することができる。 [Example of setting the resistance value Rp of the resistor 21]
An example of setting the resistance value Rp of the resistor 21 will be described. For example, the setting unit 6a sets the resistance value Rp using a value obtained from a Butler-Volmer equation (butler_volmer equation) with the value of the current I (t) as a variable. Specifically, the setting unit 6a calculates the resistance value Rp using the coefficient V 0 , the coefficient I 0 , and the coefficient α received from the parameter setting unit 4 as shown in Expression (17).
Figure 2018041622
The right side of Equation (17) is the same as the right side of Equation (6) described above. Therefore, as described above, the resistance value Rp can be calculated by obtaining F (I (t) / I 0 ) in the equation by solving the Butler-Volmer equation.

［コンデンサ２２の容量値Ｃｐの設定の例］
コンデンサ２２の容量値Ｃｐの設定の例について説明する。たとえば、設定部６ａは、電流Ｉ（ｔ）の値を変数とした、スプライン関数、区分直線関数、電流Ｉ（ｔ）の値に対して直線であるが正の関数、およびガウス関数などの関数を用いて、容量値Ｃｐを設定することができる。図８は、例としてガウス関数で表される容量値Ｃｐの挙動を示す。この例では、電流Ｉ（ｔ）の値Ｉが０付近で容量値Ｃｐの値が最大となり、そこから、電流Ｉ（ｔ）の値Ｉが減少または増加するにつれて、容量値Ｃｐの値が小さくなる。 [Example of setting the capacitance value Cp of the capacitor 22]
An example of setting the capacitance value Cp of the capacitor 22 will be described. For example, the setting unit 6a uses a function such as a spline function, a piecewise linear function, a function that is a straight line with respect to the value of the current I (t), a Gaussian function, etc., with the value of the current I (t) as a variable. Can be used to set the capacitance value Cp. FIG. 8 shows the behavior of the capacitance value Cp represented by a Gaussian function as an example. In this example, the value of the capacitance value Cp becomes maximum when the value I of the current I (t) is near 0, and the value of the capacitance value Cp decreases as the value I of the current I (t) decreases or increases therefrom. Become.

以上説明した抵抗値Ｒｐおよび容量値Ｃｐの設定の種々の態様において、抵抗値Ｒｐを電流Ｉ１（ｔ）の値のみに応じて設定する場合よりも、電流Ｉ１（ｔ）および電流Ｉ２（ｔ）の合計電流の値、つまり電流Ｉ（ｔ）の値に応じて設定することにより、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）ひいては分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに正確に表すことができる。その理由としては、以下のことが考えられる。すなわち、抵抗値Ｒｐを表す関数の引数が電流Ｉ１（ｔ）の値のみの場合には、ステップ応答（過渡応答時の電圧の時間変化）をみたときに、たとえば、最初は時定数が大きく、その後、時定数が急激に小さくなるので、抵抗器２１およびコンデンサ２２に発生する電圧が徐々に立ち上がった後、或るタイミングで突然ほぼ一定値に固定されて変化しなくなる。このような不連続部分を有するステップ応答は、実際のステップ応答を完全には再現できていない。これに対し、抵抗値Ｒｐを表す関数の引数を電流Ｉ（ｔ）の値とすることによって、上述の不連続部分がなくなるようにステップ応答が改善され、その結果、実際のステップ応答をより正確に再現できるようになる。 Or more in the various aspects of setting the resistance value Rp and capacitance Cp explained, than when setting depending only on the value of the resistance Rp currents I 1 (t), current I 1 (t) and current I 2 By setting according to the value of the total current of (t), that is, the value of the current I (t), the first polarization voltage Vp1 (t) and, in turn, the polarization voltage Vpol (t) can be expressed more accurately. The reason is considered as follows. That is, when the argument of the function representing the resistance value Rp is only the value of the current I 1 (t), for example, when the step response (the time change of the voltage during the transient response) is observed, for example, the time constant is initially large. Thereafter, since the time constant decreases rapidly, the voltage generated in the resistor 21 and the capacitor 22 gradually rises, and then is suddenly fixed at a certain value at a certain timing and does not change. The step response having such a discontinuous portion cannot completely reproduce the actual step response. On the other hand, the step response is improved so that the above-described discontinuity is eliminated by setting the argument of the function representing the resistance value Rp to the value of the current I (t). As a result, the actual step response is more accurately determined. Can be reproduced.

以上が、回路２０に関するパラメータの設定の第１の態様である。次に、回路２０に関するパラメータの設定の第２の態様について説明する。   The above is the first mode of parameter setting for the circuit 20. Next, a second mode of setting parameters related to the circuit 20 will be described.

［回路２０の特性パラメータの設定の第２の態様］
図６に戻り、第２の態様では、設定部６ａは、抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値から定まる上述の時定数τ１を、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と、休止状態の場合とで、異なる値に設定する。なお、ここでの休止状態とは、蓄電デバイスには充放電電流は発生していない（充放電電流が０である）が、それ以前の蓄電デバイスの充放電によって回路２０中の各コンデンサに蓄積された電荷が放電されることによって、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）が時間ともに変化している状態を意味する。 [Second Mode of Setting Characteristic Parameters of Circuit 20]
Returning to FIG. 6, in the second mode, the setting unit 6 a sets the above time constant τ <b> 1 determined from the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22, when the storage device is in a charged state or a discharged state, Set different values depending on the status. Note that the resting state here means that no charge / discharge current is generated in the power storage device (the charge / discharge current is 0), but it is accumulated in each capacitor in the circuit 20 by charge / discharge of the power storage device before that. This means that the polarization voltage Vpol (t) changes with time by discharging the generated charge.

蓄電デバイスが充電状態、放電状態、休止状態のいずれの状態であるかは、たとえば、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）の方向、値、および電流Ｉ（ｔ）が０となった時点から経過した時間に基づいて、設定部６ａが判断する。再び図２を参照して説明すると、図２の例では、電流Ｉ（ｔ）は、ノードＮ１から、回路１０、回路２０、および定電圧源３０に向かって流れる電流として示されている。この場合、電流Ｉ（ｔ）の値が正の場合には、電流Ｉ（ｔ）は蓄電デバイスの充電電流となるので、蓄電デバイスは充電状態となる。電流Ｉ（ｔ）の値が負の場合には、電流Ｉ（ｔ）は蓄電デバイスの放電電流となるので、蓄電デバイスは放電状態となる。電流Ｉ（ｔ）の値が０の場合には、蓄電デバイスは充電も放電もしない浮動状態となる。浮動状態では、ノードＮ１およびノードＮ２と、蓄電デバイスの外部の要素との間での電流の授受は存在しない。ただし、浮動状態でも、回路２０中の各コンデンサに蓄えられた電荷が放出されるなどによって、各コンデンサの両端の電圧が変化する期間が存在する。この期間が、蓄電デバイスが休止状態となる期間に相当する。たとえば、電流Ｉ（ｔ）の値が０となった時点から予め定められた期間の間が、休止状態として定められてよい。予め定められた期間は、たとえば数秒から十数秒程度に設定されてよい。 Whether the power storage device is in a charged state, a discharged state, or a resting state is determined, for example, by the direction and value of the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40 and when the current I (t) becomes zero. The setting unit 6a determines based on the time elapsed since Referring back to FIG. 2, in the example of FIG. 2, the current I (t) is shown as a current flowing from the node N 1 toward the circuit 10, the circuit 20, and the constant voltage source 30. In this case, when the value of the current I (t) is positive, the current I (t) becomes a charging current for the power storage device, so that the power storage device is in a charged state. When the value of the current I (t) is negative, the current I (t) becomes a discharge current of the power storage device, and the power storage device is in a discharge state. When the value of the current I (t) is 0, the power storage device is in a floating state in which neither charging nor discharging is performed. The floating, the node N 1 and the node N 2, transfer of current between the external elements of the power storage device does not exist. However, even in the floating state, there is a period in which the voltage across each capacitor changes due to the discharge of the charge stored in each capacitor in the circuit 20. This period corresponds to a period in which the power storage device is in a dormant state. For example, the period between the time point when the value of the current I (t) becomes 0 and the predetermined period may be determined as the resting state. The predetermined period may be set to, for example, about several seconds to several tens of seconds.

たとえば、設定部６ａは、蓄電デバイスが休止状態の場合の方が、蓄電デバイスが充電状態および放電状態（充放電状態）の場合よりも時定数が大きくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、充放電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも緩やかにすることができる。   For example, the setting unit 6a sets the time constant τ1 so that the time constant is larger when the power storage device is in the resting state than when the power storage device is in the charged state and the discharged state (charge / discharge state). Also good. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the rest state can be made slower than the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the charge / discharge state.

設定部６ａは、休止状態の方が、充放電状態よりも時定数が小さくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、充放電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも急峻にすることができる。   The setting unit 6a may set the time constant τ1 so that the time constant is smaller in the sleep state than in the charge / discharge state. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the resting state can be made steeper than the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the charge / discharge state.

設定部６ａは、放電状態の方が、充電状態よりも時定数が大きくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、放電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、充電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも緩やかにすることができる。   The setting unit 6a may set the time constant τ1 so that the time constant is larger in the discharged state than in the charged state. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the discharged state can be made slower than the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the charged state.

設定部６ａは、放電状態の方が、充電状態よりも時定数が小さくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、放電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、充電状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも急峻にすることができる。   The setting unit 6a may set the time constant τ1 so that the time constant is smaller in the discharged state than in the charged state. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the discharged state can be made steeper than the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the charged state.

設定部６ａは、蓄電デバイスが休止状態の場合には、さらに、蓄電デバイスが休止状態になる直前の状態（直前の状態）が充電状態であった場合と、蓄電デバイスの直前の状態が放電状態であった場合とで、時定数τ１を異なる値に設定してもよい。   When the power storage device is in a dormant state, the setting unit 6a further includes a state in which the state immediately before the power storage device enters a sleep state (a state immediately before) is a charged state, and a state immediately before the power storage device is in a discharged state. The time constant τ1 may be set to a different value depending on the case.

休止状態の場合の時定数τ１として、設定部６ａは、直前の状態が放電状態であった場合の方が、直前の状態が充電状態であった場合よりも時定数が大きくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、直前の状態が放電状態であった場合の休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、直前の状態が充電状態であった場合の休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも緩やかにすることができる。   As the time constant τ1 in the resting state, the setting unit 6a sets the time constant so that the time constant is larger when the immediately preceding state is the discharging state than when the immediately preceding state is the charging state. A constant τ1 may be set. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the resting state when the immediately preceding state is the discharging state, and the polarization voltage Vpol in the resting state when the immediately preceding state is the charging state. It can be more gradual than the time change of (t).

設定部６ａは、直前の状態が放電状態であった場合の方が、直前の状態が充電状態であった場合よりも時定数が小さくなるように、時定数τ１を設定してもよい。この設定によれば、直前の状態が放電状態であった場合の休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化を、直前の状態が充電状態であった場合の休止状態での分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の時間変化よりも急峻にすることができる。   The setting unit 6a may set the time constant τ1 so that the time constant is smaller when the immediately preceding state is the discharged state than when the immediately preceding state is the charged state. According to this setting, the time change of the polarization voltage Vpol (t) in the resting state when the immediately preceding state is the discharging state, and the polarization voltage Vpol in the resting state when the immediately preceding state is the charging state. It can be made steeper than the time change of (t).

時定数τ１の設定は、具体的には、抵抗器２１の抵抗値とコンデンサ２２の容量値との積が時定数τ１となるように抵抗値と容量値とを設定することによって行われる。また、休止状態における時定数は、蓄電デバイスを使用していた時間ＴＵ、または電荷積算量∫|i|dtに応じて変更してもよい。この場合、予め蓄電デバイスで試験して休止分極の時定数関数を決定してもよい。休止状態でなく電流が流れているとき（充放電状態）の時定数関数の例は、｛（Ａｄ／｜Ｉ−Ｂｄ｜）＋Ｃｄ｝である。ここで、Ｉは電流の値（放電時を負の値とする）であり、Ａｄ、Ｂｄ、Ｃｄは定数である。この関数は、たとえば、Ｐｂ０２とＰｂＳＯ４の反応時定数が電流の逆数依存により導かれる、という知見に基づく。Ａｄ、Ｂｄ、ＣｄはＩの符号によって値を変えてもよい。 Specifically, the time constant τ1 is set by setting the resistance value and the capacitance value so that the product of the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 becomes the time constant τ1. Further, the time constant in the resting state may be changed according to the time T U during which the power storage device has been used or the charge integration amount ∫ | i | dt. In this case, the time constant function of the dormant polarization may be determined by testing with an electricity storage device in advance. An example of a time constant function when current is flowing (charge / discharge state) instead of the rest state is {(A d / | IB− |) + C d }. Here, I is a current value (a negative value is obtained during discharge), and A d , B d , and C d are constants. This function, for example, Pb0 reaction time constant of 2 and PbSO 4 is guided by the reciprocal of the current-dependent, based on the finding that. The values of A d , B d , and C d may be changed depending on the sign of I.

先に述べたように、回路２０の特性パラメータの設定の第１および第２の態様の両方が用いられてもよい。この場合には、設定部６ａは、蓄電デバイスが休止状態以外（充放電状態など）の場合には、第１の態様を用いて抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値を電流Ｉ（ｔ）に応じて設定し、蓄電デバイスが休止状態の場合には、第２の態様を用いて時定数τ１を設定してよい。たとえばこのようにして、第１の態様および第２の態様の両方を組み合わせて用いることができる。   As previously mentioned, both the first and second aspects of setting the characteristic parameters of the circuit 20 may be used. In this case, the setting unit 6a uses the first mode to set the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 to the current I ( t), the time constant τ1 may be set using the second mode when the power storage device is in a dormant state. For example, in this way, both the first aspect and the second aspect can be used in combination.

分極電圧計算部６ｂは、直流抵抗計算部５の計算結果および設定部６ａの設定結果を用いて、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を計算する部分である。具体的に、分極電圧計算部６ｂは、直流抵抗計算部５によって計算された電流Ｉ（ｔ）と、設定部６ａによって設定された抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値とを用いて、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）を計算する。第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）は、抵抗器２１またはコンデンサ２２に発生する電圧として計算することができる。電圧の計算手法は特に限定されず、種々の公知の手法を用いることができる。たとえば、抵抗器２１に発生する電圧は、抵抗器２１に流れる電流Ｉ１（ｔ）の大きさと抵抗器２１の抵抗値Ｒｐとから求められる。コンデンサ２２に発生する電圧は、コンデンサ２２に蓄えられた電荷量とコンデンサ２２の容量値とから求められる。抵抗器２１およびコンデンサ２２に流れる電流Ｉ１（ｔ）およびＩ２（ｔ）は、両者に流れる電流の合計電流が電流Ｉ（ｔ）となるという条件のもと、抵抗器２１の抵抗値Ｒｐ、コンデンサ２２の容量値Ｃｐ、およびコンデンサ２２に蓄えられた電荷量から求められる。第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）および第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）についても同様である。そして、分極電圧計算部６ｂは、上述された式（２）に示されるように、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）、第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）、および第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）の合計電圧を、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）として計算する。 The polarization voltage calculation unit 6b is a part that calculates the polarization voltage Vpol (t) using the calculation result of the DC resistance calculation unit 5 and the setting result of the setting unit 6a. Specifically, the polarization voltage calculator 6b uses the current I (t) calculated by the DC resistance calculator 5 and the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 set by the setting unit 6a. The first polarization voltage Vp1 (t) is calculated. The first polarization voltage Vp1 (t) can be calculated as a voltage generated in the resistor 21 or the capacitor 22. The voltage calculation method is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, the voltage generated in the resistor 21 is obtained from the magnitude of the current I 1 (t) flowing through the resistor 21 and the resistance value Rp of the resistor 21. The voltage generated in the capacitor 22 is obtained from the amount of charge stored in the capacitor 22 and the capacitance value of the capacitor 22. The currents I 1 (t) and I 2 (t) flowing through the resistor 21 and the capacitor 22 are the resistance value Rp of the resistor 21 under the condition that the total current flowing through them is the current I (t). , The capacitance value Cp of the capacitor 22 and the amount of charge stored in the capacitor 22. The same applies to the second polarization voltage Vp2 (t) and the third polarization voltage Vp3 (t). Then, the polarization voltage calculator 6b calculates the first polarization voltage Vp1 (t), the second polarization voltage Vp2 (t), and the third polarization voltage Vp3 (t) as shown in the above-described equation (2). The total voltage is calculated as the polarization voltage Vpol (t).

分極計算部６の分極電圧計算部６ｂによって計算された分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）は、後述の端子電圧計算部８に出力される。   The polarization voltage Vpol (t) calculated by the polarization voltage calculator 6b of the polarization calculator 6 is output to the terminal voltage calculator 8 described later.

図３に戻り、蓄電デバイスシミュレータ１の機能ブロックの説明を続ける。ＯＣＶ計算部７は、蓄電デバイスの開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を計算する部分である。先に説明したように、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）は、蓄電デバイスのＳＯＣから求められる。たとえば、各ＳＯＣの値と開放電圧Ｖｏｃｖの値とを対応付けたテーブルが予め準備されている。ＯＣＶ計算部７は、当該テーブルを参照することによって、ＳＯＣ計算部３から受け取ったＳＯＣ（ｔ）から開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を計算する。なお、上述のテーブルが、温度Ｔごとに準備されていてもよく、その場合には、さらに、蓄電デバイスの温度Ｔも考慮して、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）が計算される。   Returning to FIG. 3, the description of the functional blocks of the electricity storage device simulator 1 will be continued. The OCV calculation unit 7 is a part that calculates the open circuit voltage Vocv (t) of the power storage device. As described above, the open circuit voltage Vocv (t) is obtained from the SOC of the power storage device. For example, a table in which each SOC value is associated with the open circuit voltage Vocv is prepared in advance. The OCV calculation unit 7 calculates the open circuit voltage Vocv (t) from the SOC (t) received from the SOC calculation unit 3 by referring to the table. Note that the above-described table may be prepared for each temperature T. In this case, the open-circuit voltage Vocv (t) is calculated in consideration of the temperature T of the power storage device.

端子電圧計算部８は、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）を計算する部分である。先に説明したように、直流抵抗計算部５によって計算された直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、分極計算部６によって計算された分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）、およびＯＣＶ計算部７によって計算された開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）が端子電圧計算部８に送られる。端子電圧計算部８は、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）、および開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）に基づいて、端子電圧Ｖ（ｔ）を計算する。具体的には、端子電圧計算部８は、上記式（３）に示されるように、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）、および開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を加算し、その合計電圧を端子電圧Ｖ（ｔ）として計算する。端子電圧計算部８は、計算した端子電圧Ｖ（ｔ）を蓄電デバイスシミュレータ１の外部および直流抵抗計算部５に出力する。   The terminal voltage calculation unit 8 is a part that calculates the terminal voltage V (t) of the electricity storage device. As described above, the DC resistance voltage Vdc (t) calculated by the DC resistance calculator 5, the polarization voltage Vpol (t) calculated by the polarization calculator 6, and the open circuit voltage calculated by the OCV calculator 7. Vocv (t) is sent to the terminal voltage calculator 8. The terminal voltage calculation unit 8 calculates the terminal voltage V (t) based on the DC resistance voltage Vdc (t), the polarization voltage Vpol (t), and the open circuit voltage Vocv (t). Specifically, the terminal voltage calculator 8 adds the DC resistance voltage Vdc (t), the polarization voltage Vpol (t), and the open circuit voltage Vocv (t) as shown in the above equation (3), The total voltage is calculated as the terminal voltage V (t). The terminal voltage calculation unit 8 outputs the calculated terminal voltage V (t) to the outside of the electricity storage device simulator 1 and the DC resistance calculation unit 5.

次に、図９〜図１１を参照して、蓄電デバイスシミュレータ１が実行する端子電圧Ｖ（ｔ）の計算処理（シミュレーション方法）を説明する。図９は、蓄電デバイスシミュレータ１が実行する端子電圧Ｖ（ｔ）の計算処理の例を示すフローチャートである。図１０は、図９の電流および直流抵抗電圧の計算処理の例を示すフローチャートである。図１１は、図９の分極電圧の計算処理の例を示すフローチャートである。図９に示されるフローチャートの処理は、たとえば燃費計算装置９０の燃費計算において、ある時刻ｔにおける蓄電デバイスの端子電圧を推定する際に実行される。   Next, a calculation process (simulation method) of the terminal voltage V (t) executed by the power storage device simulator 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of calculation processing of the terminal voltage V (t) executed by the power storage device simulator 1. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the calculation process of the current and the DC resistance voltage of FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the polarization voltage calculation process of FIG. The process of the flowchart shown in FIG. 9 is executed, for example, when estimating the terminal voltage of the electricity storage device at a certain time t in the fuel consumption calculation of the fuel consumption calculation device 90.

まず、入力部２が指定値（ｂａｔ＿ｄｅｍａｎｄ）を入力する（ステップＳ０１）。たとえば、入力部２は、蓄電デバイスシミュレータ１の外部装置から指定値を受け取ることにより、その指定値を入力する。そして、入力部２は、入力した指定値を直流抵抗計算部５に出力する。   First, the input unit 2 inputs a specified value (bat_demand) (step S01). For example, the input unit 2 receives a specified value from an external device of the power storage device simulator 1 and inputs the specified value. Then, the input unit 2 outputs the input designated value to the DC resistance calculation unit 5.

そして、ＳＯＣ計算部３は、蓄電デバイスのＳＯＣを計算する（ステップＳ０２）。ＳＯＣ計算部３は、たとえば、上述された式（４）を用いてＳＯＣ（ｔ）を計算する。そして、ＳＯＣ計算部３は、計算したＳＯＣ（ｔ）をパラメータ設定部４、分極計算部６、およびＯＣＶ計算部７に出力する。   Then, the SOC calculation unit 3 calculates the SOC of the power storage device (step S02). The SOC calculation unit 3 calculates SOC (t) using, for example, the above-described equation (4). Then, the SOC calculation unit 3 outputs the calculated SOC (t) to the parameter setting unit 4, the polarization calculation unit 6, and the OCV calculation unit 7.

続いて、パラメータ設定部４は、等価回路モデル４０の各パラメータを設定する（ステップＳ０３）。ステップＳ０３において設定されるパラメータは、たとえば、係数Ｖ０、抵抗値Ｒ０、係数Ｉ０、係数α、および容量値Ｃである。パラメータ設定部４は、たとえば、各パラメータの値を記述するルックアップテーブルを参照することによって、ＳＯＣ計算部３から受け取ったＳＯＣ（ｔ）に対応付けられた各パラメータの値を取得し、取得した値を各パラメータの値に設定する。そして、パラメータ設定部４は、設定したパラメータを直流抵抗計算部５および分極計算部６に出力する。 Subsequently, the parameter setting unit 4 sets each parameter of the equivalent circuit model 40 (step S03). The parameters set in step S03 are, for example, a coefficient V 0 , a resistance value R 0 , a coefficient I 0 , a coefficient α, and a capacitance value C. The parameter setting unit 4 acquires the value of each parameter associated with the SOC (t) received from the SOC calculation unit 3 by referring to, for example, a lookup table that describes the value of each parameter. Set the value to the value of each parameter. Then, the parameter setting unit 4 outputs the set parameters to the DC resistance calculation unit 5 and the polarization calculation unit 6.

続いて、直流抵抗計算部５は、電流Ｉ（ｔ）および直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する（ステップＳ０４）。ステップＳ０４の処理では、図１０に示されるように、まずモード判定部５３が、蓄電デバイスの充放電モードを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１において、充放電モードがＣＣモードであると判定された場合（ステップＳ４１；ＣＣ）、電流計算部５１は、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）を計算する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２では、電流計算部５１は、入力部２によって入力された指定値に含まれる指定電流を電流Ｉ（ｔ）に設定する。   Subsequently, the DC resistance calculation unit 5 calculates the current I (t) and the DC resistance voltage Vdc (t) (step S04). In the process of step S04, as shown in FIG. 10, the mode determination unit 53 first determines the charge / discharge mode of the power storage device (step S41). In step S41, when it is determined that the charge / discharge mode is the CC mode (step S41; CC), the current calculation unit 51 calculates the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40 (step S42). In step S42, the current calculation unit 51 sets the specified current included in the specified value input by the input unit 2 to the current I (t).

そして、ステップＳ４３〜ステップＳ４６において、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ）に基づいて、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）、および電圧Ｖｇ（ｔ）を計算し、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）、および電圧Ｖｇ（ｔ）に基づいて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する。まず、電圧計算部５２は、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）を計算する（ステップＳ４３）。具体的には、電圧計算部５２は、上述された式（５）に示されるように、パラメータ設定部４から受け取った抵抗値Ｒ０と、電流計算部５１から受け取った電流Ｉ（ｔ）とを乗算することによって、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）を計算する。 In step S43 to step S46, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc1 (t), the voltage Vdc2 (t), and the voltage Vg (t) based on the current I (t), and the voltage Vdc1 (t ), DC resistance voltage Vdc (t) is calculated based on voltage Vdc2 (t) and voltage Vg (t). First, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc1 (t) (step S43). Specifically, the voltage calculation unit 52 calculates the resistance value R 0 received from the parameter setting unit 4 and the current I (t) received from the current calculation unit 51 as shown in the above-described equation (5). To calculate the voltage Vdc1 (t).

続いて、電圧計算部５２は、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）を計算する（ステップＳ４４）。具体的には、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ）の値を変数としたバトラーボルマーの式を用いて電圧Ｖｄｃ２（ｔ）を計算する。より具体的には、電圧計算部５２は、上述された式（６）〜式（１０）を用いて、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）を計算する。   Subsequently, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc2 (t) (step S44). Specifically, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc2 (t) using a Butler-Volmer equation with the value of the current I (t) as a variable. More specifically, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vdc2 (t) using the above-described equations (6) to (10).

続いて、電圧計算部５２は、電圧Ｖｇ（ｔ）を計算する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５の計算を等価回路モデル４０を用いて説明すると、電流Ｉ（ｔ−１）が０よりも大きく、かつ端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きいという条件が満たされている場合に、スイッチング素子１４が開状態に設定される。蓄電デバイスが放電されているか、電流Ｉ（ｔ−１）が０である場合（つまり、電流Ｉ（ｔ−１）が０以下である場合）に、スイッチング素子１４が閉状態に設定され、コンデンサ１３の電荷量が０にリセットされる。   Subsequently, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vg (t) (step S45). The calculation in step S45 will be described using the equivalent circuit model 40. The condition that the current I (t-1) is larger than 0 and the terminal voltage V (t-1) is larger than the threshold voltage Vth is satisfied. The switching element 14 is set to the open state. When the electricity storage device is discharged or when the current I (t−1) is 0 (that is, when the current I (t−1) is 0 or less), the switching element 14 is set to the closed state, and the capacitor The charge amount of 13 is reset to 0.

具体的には、上述された式（１１）に示されるように、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ−１）が０より大きく（つまり、電池デバイスが充電されている）、かつ、端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合に、電流Ｉ（ｔ−１）を積算した値を容量値Ｃで除算し、その除算結果を電圧Ｖｇ（ｔ）とする。また、電圧計算部５２は、電流Ｉ（ｔ−１）が０以下である場合、つまり、蓄電デバイスが放電しているか、電流Ｉ（ｔ−１）が０になった時には、電圧Ｖｇ（ｔ）を０とする。   Specifically, as shown in the above-described formula (11), the voltage calculation unit 52 has a current I (t−1) larger than 0 (that is, the battery device is charged), and a terminal When the voltage V (t−1) is larger than the threshold voltage Vth, the value obtained by integrating the current I (t−1) is divided by the capacitance value C, and the result of the division is defined as the voltage Vg (t). In addition, when the current I (t−1) is 0 or less, that is, when the power storage device is discharged or when the current I (t−1) becomes 0, the voltage calculation unit 52 determines the voltage Vg (t ) Is set to 0.

続いて、電圧計算部５２は、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する（ステップＳ４６）。具体的には、電圧計算部５２は、上記式（１）に示されるように、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）、電圧Ｖｄｃ２（ｔ）および電圧Ｖｇ（ｔ）を加算し、その合計電圧を直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）として計算する。そして、電流計算部５１は、電流Ｉ（ｔ）をＳＯＣ計算部３および分極計算部６にそれぞれ出力し、電圧計算部５２は、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を端子電圧計算部８に出力する。そして、ステップＳ０４の処理が終了する。   Subsequently, the voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) (step S46). Specifically, the voltage calculation unit 52 adds the voltage Vdc1 (t), the voltage Vdc2 (t), and the voltage Vg (t) as shown in the above formula (1), and uses the total voltage as the DC resistance voltage. Calculate as Vdc (t). Current calculation unit 51 outputs current I (t) to SOC calculation unit 3 and polarization calculation unit 6, and voltage calculation unit 52 outputs DC resistance voltage Vdc (t) to terminal voltage calculation unit 8. . And the process of step S04 is complete | finished.

一方、ステップＳ４１において、充放電モードがＣＶモードであると判定された場合（ステップＳ４１；ＣＶ）、電圧計算部５２は、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７では、電圧計算部５２は、上述された式（１２）を用いて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を計算する。また、電圧計算部５２は、上述された式（１１）を用いて電圧Ｖｇ（ｔ）を計算する。そして、電圧計算部５２は、計算した直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および電圧Ｖｇ（ｔ）を電流計算部５１に出力する。   On the other hand, when it is determined in step S41 that the charge / discharge mode is the CV mode (step S41; CV), the voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) (step S47). In step S47, the voltage calculation unit 52 calculates the DC resistance voltage Vdc (t) using the above-described equation (12). Further, the voltage calculation unit 52 calculates the voltage Vg (t) using the above-described equation (11). Then, the voltage calculation unit 52 outputs the calculated DC resistance voltage Vdc (t) and voltage Vg (t) to the current calculation unit 51.

続いて、電流計算部５１は、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）を計算する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８では、電流計算部５１は、電圧計算部５２によって計算された直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）に基づいて、電流Ｉ（ｔ）を計算する。具体的には、電流計算部５１は、上述された式（１３）〜式（１６）を用いて電流Ｉ（ｔ）を計算する。そして、電流計算部５１は、電流Ｉ（ｔ）をＳＯＣ計算部３および分極計算部６にそれぞれ出力し、電圧計算部５２は、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を端子電圧計算部８に出力する。そして、ステップＳ０４の処理が終了する。   Subsequently, the current calculation unit 51 calculates the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40 (step S48). In step S <b> 48, the current calculation unit 51 calculates the current I (t) based on the DC resistance voltage Vdc (t) calculated by the voltage calculation unit 52. Specifically, the current calculation unit 51 calculates the current I (t) using the above-described equations (13) to (16). Current calculation unit 51 outputs current I (t) to SOC calculation unit 3 and polarization calculation unit 6, and voltage calculation unit 52 outputs DC resistance voltage Vdc (t) to terminal voltage calculation unit 8. . And the process of step S04 is complete | finished.

続いて、分極計算部６は、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を計算する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５の処理では、図１１に示されるように、まず、ステップＳ５１において、分極計算部６が、回路２０の特性パラメータを設定する。たとえば上述の第１の態様が用いられて回路２０の特性パラメータが設定される場合には、分極計算部６の設定部６ａが、先のステップＳ４２またはステップＳ４８で計算された電流Ｉ（ｔ）の値に応じて、先に説明したように抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値の少なくとも一方を設定する。また、上述の第２の態様が用いられて回路２０の特性パラメータが設定される場合には、設定部６ａは、蓄電デバイスの状態（充放電状態または休止状態）に応じて、先に説明したように時定数τ１を設定する。第１の態様および第２の態様の両方が用いられる場合には、設定部６ａは、蓄電デバイスが休止状態以外の場合には、電流Ｉ（ｔ）の値に応じて抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値の少なくとも一方を設定する。蓄電デバイスが休止状態の場合には、時定数τ１を、休止状態以外の場合の時定数とは異なる値に設定する。   Subsequently, the polarization calculator 6 calculates the polarization voltage Vpol (t) (step S05). In the process of step S05, as shown in FIG. 11, first, in step S51, the polarization calculator 6 sets the characteristic parameters of the circuit 20. For example, when the above-described first mode is used to set the characteristic parameter of the circuit 20, the setting unit 6a of the polarization calculation unit 6 uses the current I (t) calculated in the previous step S42 or step S48. In accordance with this value, at least one of the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 is set as described above. In addition, when the characteristic parameter of the circuit 20 is set by using the second aspect described above, the setting unit 6a has been described above according to the state (charge / discharge state or hibernation state) of the power storage device. The time constant τ1 is set as follows. When both the first aspect and the second aspect are used, the setting unit 6a determines the resistance value of the resistor 21 according to the value of the current I (t) when the power storage device is not in the resting state. At least one of the capacitance values of the capacitor 22 is set. When the power storage device is in the hibernation state, the time constant τ1 is set to a value different from the time constant in the case other than the hibernation state.

ステップＳ５２において、分極計算部６は、分極電圧を計算する。具体的に、分極計算部６の分極電圧計算部６ｂが、先のステップＳ５１で設定された抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値を用いて、第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）を計算する。また、分極電圧計算部６ｂは、第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）、および第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）も計算する。そして、分極電圧計算部６ｂは、それら第１分極電圧Ｖｐ１（ｔ）、第２分極電圧Ｖｐ２（ｔ）、および第３分極電圧Ｖｐ３（ｔ）の合計値を、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）として計算する。そして、ステップＳ０５の処理が終了する。   In step S52, the polarization calculator 6 calculates a polarization voltage. Specifically, the polarization voltage calculation unit 6b of the polarization calculation unit 6 calculates the first polarization voltage Vp1 (t) using the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 set in the previous step S51. To do. Further, the polarization voltage calculation unit 6b also calculates the second polarization voltage Vp2 (t) and the third polarization voltage Vp3 (t). Then, the polarization voltage calculator 6b calculates the total value of the first polarization voltage Vp1 (t), the second polarization voltage Vp2 (t), and the third polarization voltage Vp3 (t) as the polarization voltage Vpol (t). To do. And the process of step S05 is complete | finished.

続いて、ＯＣＶ計算部７は、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を計算する（ステップＳ０６）。たとえば、ＯＣＶ計算部７は、各ＳＯＣの値と開放電圧Ｖｏｃｖの値とを対応付けたテーブルを参照することによって、ＳＯＣ計算部３から受け取ったＳＯＣ（ｔ）から開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を計算する。そして、ＯＣＶ計算部７は、計算した開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を端子電圧計算部８に出力する。   Subsequently, the OCV calculation unit 7 calculates the open circuit voltage Vocv (t) (step S06). For example, the OCV calculation unit 7 calculates the open-circuit voltage Vocv (t) from the SOC (t) received from the SOC calculation unit 3 by referring to a table in which each SOC value is associated with the open-circuit voltage Vocv value. To do. Then, the OCV calculation unit 7 outputs the calculated open circuit voltage Vocv (t) to the terminal voltage calculation unit 8.

続いて、端子電圧計算部８は、端子電圧Ｖ（ｔ）を計算する（ステップＳ０７）。具体的には、端子電圧計算部８は、直流抵抗計算部５によって計算された直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、分極計算部６によって計算された分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）、およびＯＣＶ計算部７によって計算された開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）に基づいて、端子電圧Ｖ（ｔ）を計算する。より具体的には、端子電圧計算部８は、上記式（３）に示されるように、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）、および開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）を加算し、その合計電圧を端子電圧Ｖ（ｔ）として計算する。そして、端子電圧計算部８は、計算した端子電圧Ｖ（ｔ）を蓄電デバイスシミュレータ１の外部、および直流抵抗計算部５に出力する。以上のようにして、時刻ｔにおける端子電圧Ｖ（ｔ）の計算処理が終了する。   Subsequently, the terminal voltage calculation unit 8 calculates the terminal voltage V (t) (step S07). Specifically, the terminal voltage calculation unit 8 includes a DC resistance voltage Vdc (t) calculated by the DC resistance calculation unit 5, a polarization voltage Vpol (t) calculated by the polarization calculation unit 6, and an OCV calculation unit 7. Based on the calculated open circuit voltage Vocv (t), the terminal voltage V (t) is calculated. More specifically, the terminal voltage calculator 8 adds the DC resistance voltage Vdc (t), the polarization voltage Vpol (t), and the open circuit voltage Vocv (t) as shown in the above equation (3), The total voltage is calculated as the terminal voltage V (t). The terminal voltage calculation unit 8 then outputs the calculated terminal voltage V (t) to the outside of the electricity storage device simulator 1 and the DC resistance calculation unit 5. As described above, the calculation process of the terminal voltage V (t) at time t is completed.

なお、ステップＳ０１の処理と、ステップＳ０２およびステップＳ０３の処理と、は並行して行われてもよく、実施される順番が逆になってもよい。また、ステップＳ０５の処理とステップＳ０６の処理とは、並行して行われてもよく、実施される順番が逆になってもよい。また、ステップＳ４３〜ステップＳ４５の処理は、並行して行われてもよく、実施される順番が入れ替わってもよい。   In addition, the process of step S01 and the process of step S02 and step S03 may be performed in parallel, and the order of implementation may be reversed. Moreover, the process of step S05 and the process of step S06 may be performed in parallel, and the order of implementation may be reversed. Moreover, the process of step S43-step S45 may be performed in parallel, and the order performed may be changed.

以上説明した蓄電デバイスシミュレータ１および蓄電デバイスシミュレータ１によって実行されるシミュレーション方法では、直流抵抗成分（回路１０）を含む蓄電デバイスの等価回路モデル４０が用いられる。蓄電デバイスには、電極などの固定の直流抵抗成分の他、電解液などによる可変の直流抵抗成分が含まれる。この可変の直流抵抗成分を模擬するために、等価回路モデル４０の直流抵抗成分（回路１０）は、抵抗器１１によって模擬される線形直流抵抗成分と、抵抗器１２によって模擬される非線形直流抵抗成分と、を含み、抵抗器１１と抵抗器１２とは直列に接続されている。非線形直流抵抗成分（抵抗器１２）は、電流Ｉ（ｔ）に応じて変化する抵抗値Ｒ（Ｉ）を有している。この等価回路モデル４０では、直流抵抗成分（回路１０）の抵抗値が、蓄電デバイスの状態に応じて１つの値に定まることから、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算精度が向上する。その結果、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上させることが可能となる。特に、クランキング時、およびＣＶ充電時の端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上させることが可能となる。非線形直流抵抗成分を用いた端子電圧Ｖ（ｔ）の推定は、たとえば、クランキング時の端子電圧Ｖ（ｔ）に基づいて、蓄電デバイスの寿命を判定する場合などに有用である。   In the power storage device simulator 1 and the simulation method executed by the power storage device simulator 1 described above, the equivalent circuit model 40 of the power storage device including the DC resistance component (circuit 10) is used. The electricity storage device includes a variable DC resistance component such as an electrolyte solution in addition to a fixed DC resistance component such as an electrode. In order to simulate the variable DC resistance component, the DC resistance component (circuit 10) of the equivalent circuit model 40 includes a linear DC resistance component simulated by the resistor 11 and a nonlinear DC resistance component simulated by the resistor 12. The resistor 11 and the resistor 12 are connected in series. The nonlinear DC resistance component (resistor 12) has a resistance value R (I) that changes according to the current I (t). In this equivalent circuit model 40, since the resistance value of the DC resistance component (circuit 10) is set to one value according to the state of the power storage device, the calculation accuracy of the DC resistance voltage Vdc (t) is improved. As a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) of the electricity storage device. In particular, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) during cranking and CV charging. The estimation of the terminal voltage V (t) using the nonlinear DC resistance component is useful, for example, when determining the lifetime of the electricity storage device based on the terminal voltage V (t) at the time of cranking.

蓄電デバイスがＣＣモードである場合、蓄電デバイスに流れる電流Ｉ（ｔ）が一定であるので、指定電流が電流Ｉ（ｔ）に設定され（図１０のステップＳ４２）、電流Ｉ（ｔ）に基づいて、線形直流抵抗成分（抵抗器１１）に生じる電圧Ｖｄｃ１（ｔ）と、非線形直流抵抗成分（抵抗器１２）に生じる電圧Ｖｄｃ２（ｔ）と、が計算される（図１０のステップＳ４３，Ｓ４４）。そして、電圧Ｖｄｃ１（ｔ）および電圧Ｖｄｃ２（ｔ）に基づいて直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）が計算される（図１０のステップＳ４６）。   When the power storage device is in the CC mode, since the current I (t) flowing through the power storage device is constant, the designated current is set to the current I (t) (step S42 in FIG. 10), and based on the current I (t) Thus, the voltage Vdc1 (t) generated in the linear DC resistance component (resistor 11) and the voltage Vdc2 (t) generated in the nonlinear DC resistance component (resistor 12) are calculated (steps S43 and S44 in FIG. 10). ). Then, DC resistance voltage Vdc (t) is calculated based on voltage Vdc1 (t) and voltage Vdc2 (t) (step S46 in FIG. 10).

蓄電デバイスがＣＶモードである場合、蓄電デバイスに流れる電流Ｉ（ｔ）が一定でないので、まず直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）が計算され（図１０のステップＳ４７）、その後、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）を用いて蓄電デバイスに流れる電流Ｉ（ｔ）が計算される（図１０のステップＳ４８）。   When the power storage device is in the CV mode, since the current I (t) flowing through the power storage device is not constant, the DC resistance voltage Vdc (t) is first calculated (step S47 in FIG. 10), and then the DC resistance voltage Vdc (t ) Is used to calculate the current I (t) flowing through the power storage device (step S48 in FIG. 10).

また、蓄電デバイスのＳＯＣが高い状態で蓄電デバイスが充電されることにより、ガッシングが生じることがある。ガッシングは、直流抵抗成分とみなし得る。このガッシングによる直流抵抗成分を模擬するために、等価回路モデル４０の直流抵抗成分（回路１０）は、ガッシングに基づく直流抵抗成分を模擬するガッシング部を含み、ガッシング部は、抵抗器１１によって模擬される線形直流抵抗成分と直列に接続されている。ガッシング部は、コンデンサ１３とスイッチング素子１４とが並列に接続される回路によって構成される。このような簡単な回路によりガッシングに基づく直流抵抗成分が模擬されるので、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）の計算を簡易化することが可能となる。   Further, gassing may occur when the power storage device is charged in a state where the SOC of the power storage device is high. Gassing can be regarded as a direct current resistance component. In order to simulate the DC resistance component due to the gassing, the DC resistance component (circuit 10) of the equivalent circuit model 40 includes a gashing unit that simulates the DC resistance component based on the gashing, and the gashing unit is simulated by the resistor 11. Connected in series with a linear DC resistance component. The gassing unit is configured by a circuit in which the capacitor 13 and the switching element 14 are connected in parallel. Since the DC resistance component based on gassing is simulated by such a simple circuit, the calculation of the terminal voltage V (t) of the electricity storage device can be simplified.

蓄電デバイスのＳＯＣが高くなるにつれ、蓄電デバイスの端子電圧も大きくなる。つまり、蓄電デバイスが充電されており、かつ、端子電圧Ｖ（ｔ−１）が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合に、ガッシングが生じ得る。このような場合に、ガッシング部のスイッチング素子１４を開状態とすることによって、コンデンサ１３によってガッシングによる直流抵抗成分が模擬される。これにより、コンデンサ１３に加わる電圧を計算するだけで、ガッシング部に生じる電圧Ｖｇ（ｔ）を計算することができるので、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）の計算を簡易化することが可能となる。   As the SOC of the electricity storage device increases, the terminal voltage of the electricity storage device also increases. That is, gassing can occur when the power storage device is charged and the terminal voltage V (t−1) is larger than the threshold voltage Vth. In such a case, the DC resistance component due to gassing is simulated by the capacitor 13 by opening the switching element 14 of the gashing unit. As a result, the voltage Vg (t) generated in the gashing portion can be calculated simply by calculating the voltage applied to the capacitor 13, so that the calculation of the terminal voltage V (t) of the power storage device can be simplified. Become.

蓄電デバイスが放電されている場合、および蓄電デバイスに電流Ｉ（ｔ）が流れていない場合には、ガッシングが生じない。このような場合に、ガッシング部のスイッチング素子１４を閉状態とすることによって、ガッシングによる直流抵抗成分が０となる。これにより、ガッシングが生じない場合には、ガッシング部に生じる電圧Ｖｇ（ｔ）が０に設定されるので、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）の計算を簡易化することが可能となる。   No gassing occurs when the electricity storage device is discharged and when the current I (t) does not flow through the electricity storage device. In such a case, the DC resistance component due to gassing becomes zero by closing the switching element 14 of the gashing section. Thereby, when no gassing occurs, the voltage Vg (t) generated in the gashing unit is set to 0, so that the calculation of the terminal voltage V (t) of the electricity storage device can be simplified.

ガッシングによる直流抵抗成分は、蓄電デバイスのＳＯＣに応じて変化する。このため、コンデンサ１３の容量値Ｃが蓄電デバイスのＳＯＣに応じて変更されることによって、ガッシング部に生じる電圧Ｖｇ（ｔ）の計算精度を向上することができる。これにより、端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上することが可能となる。   The direct current resistance component due to gassing changes in accordance with the SOC of the electricity storage device. For this reason, by changing the capacitance value C of the capacitor 13 according to the SOC of the power storage device, it is possible to improve the calculation accuracy of the voltage Vg (t) generated in the gassing unit. Thereby, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t).

また、蓄電デバイスシミュレータ１および蓄電デバイスシミュレータ１によって実行されるシミュレーション方法によれば、等価回路モデル４０は、蓄電デバイスで発生する分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を表すための並列接続された抵抗器２１およびコンデンサ２２を含む。抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値少なくとも一方は、等価回路モデル４０に流れる電流Ｉ（ｔ）に応じて設定される（図１１のステップＳ５１）。これにより、抵抗器の抵抗値およびコンデンサの容量値が等価回路に流れる電流にかかわらず一定とされる場合と異なり、素子の値が電流によって変化するという非線形特性を抵抗器２１およびコンデンサ２２の少なくとも一方が有する。その結果、抵抗器およびコンデンサのいずれもが上記の非線形特性を有しない場合と比較して、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の計算精度が向上する。よって、端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上することが可能となる。特に、蓄電デバイスの放電時（ＣＣ放電時）には分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の影響が大きいので、その際の端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上させることが可能となる。放電時には端子電圧Ｖ（ｔ）が低下するが、その際、端子電圧Ｖ（ｔ）がアイドリングストップ解除電圧を下回るか否かということは、燃費計算結果に影響する。分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の計算精度を向上させることで、放電時の端子電圧Ｖ（ｔ）の変化（下がり方）を再現でき、アイドリングストップ解除を正しく判定することが可能になる。よって、燃費計算の計算精度が向上する。   Further, according to the storage device simulator 1 and the simulation method executed by the storage device simulator 1, the equivalent circuit model 40 includes a resistor 21 connected in parallel for representing the polarization voltage Vpol (t) generated in the storage device, and A capacitor 22 is included. At least one of the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 is set according to the current I (t) flowing through the equivalent circuit model 40 (step S51 in FIG. 11). Thus, unlike the case where the resistance value of the resistor and the capacitance value of the capacitor are constant regardless of the current flowing through the equivalent circuit, the nonlinear characteristic that the value of the element changes depending on the current has at least the resistance of the resistor 21 and the capacitor 22. One has. As a result, the calculation accuracy of the polarization voltage Vpol (t) is improved as compared with the case where neither the resistor nor the capacitor has the above-described nonlinear characteristics. Therefore, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t). In particular, since the influence of the polarization voltage Vpol (t) is large when the power storage device is discharged (at the time of CC discharge), it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) at that time. At the time of discharging, the terminal voltage V (t) decreases. At this time, whether or not the terminal voltage V (t) is lower than the idling stop release voltage affects the fuel consumption calculation result. By improving the calculation accuracy of the polarization voltage Vpol (t), the change (decrease) in the terminal voltage V (t) during discharge can be reproduced, and it is possible to correctly determine the idling stop cancellation. Therefore, the calculation accuracy of the fuel consumption calculation is improved.

抵抗器２１およびコンデンサ２２に流れる電流Ｉ１（ｔ）および電流Ｉ２（ｔ）（つまり電流Ｉ（ｔ））の値に応じて、抵抗器２１の抵抗値Ｒｐおよびコンデンサ２２の容量値Ｃｐの少なくとも一方の値を設定してもよい（図１１のステップＳ５１）。たとえば、抵抗器２１の抵抗値Ｒｐを電流Ｉ（ｔ）の値に応じて設定することにより、抵抗値Ｒｐを抵抗器２１に流れる電流Ｉ１（ｔ）のみの値に応じて設定する場合よりも、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに正確に表すことができる。また、コンデンサ２２の容量値Ｃｐを電流Ｉ（ｔ）の値に応じて設定することにより、容量値Ｃｐをコンデンサ２２に流れる電流Ｉ２（ｔ）のみの値に応じて設定する場合よりも、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに精度良く計算することができる。 In accordance with the values of the currents I 1 (t) and I 2 (t) (that is, the current I (t)) flowing through the resistor 21 and the capacitor 22, the resistance value Rp of the resistor 21 and the capacitance value Cp of the capacitor 22 At least one value may be set (step S51 in FIG. 11). For example, by setting the resistance value Rp of the resistor 21 according to the value of the current I (t), the resistance value Rp is set according to the value of only the current I 1 (t) flowing through the resistor 21. The polarization voltage Vpol (t) can be expressed more accurately. Further, by setting the capacitance value Cp of the capacitor 22 according to the value of the current I (t), the capacitance value Cp is set according to the value of only the current I 2 (t) flowing through the capacitor 22. The polarization voltage Vpol (t) can be calculated with higher accuracy.

抵抗器２１の抵抗値Ｒｐは、電流Ｉ（ｔ）の値を変数としたバトラーボルマーの式から求められる値を用いて設定されてもよい（図１１のステップＳ５１）。これにより、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに精度良く計算することができる。   The resistance value Rp of the resistor 21 may be set using a value obtained from the Butler-Volmer equation using the value of the current I (t) as a variable (step S51 in FIG. 11). Thereby, the polarization voltage Vpol (t) can be calculated with higher accuracy.

コンデンサ２２の容量値Ｃｐは、電流Ｉ（ｔ）の値を変数とした、スプライン関数、区分直線関数、電流Ｉ（ｔ）の値に対して直線であるが正の関数、およびガウス関数などの関数を用いて、設定されてもよい（図１１のステップＳ５１）。これにより、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに精度良く計算することができる。   The capacitance value Cp of the capacitor 22 is a spline function, a piecewise linear function, a straight line function with respect to the value of the current I (t), a positive function, a Gaussian function, or the like with the value of the current I (t) as a variable. It may be set using a function (step S51 in FIG. 11). Thereby, the polarization voltage Vpol (t) can be calculated with higher accuracy.

また、抵抗器２１の抵抗値Ｒｐおよびコンデンサ２２の容量値Ｃｐから定まる時定数τ１が、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定される。このように、充電状態若しくは放電状態の場合と休止状態の場合とで時定数τ１の値を変えることによって、充電状態若しくは放電状態と休止状態とで同じ値の時定数が用いられる場合よりも、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を精度良く計算できる。これにより、端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上することが可能となる。特に、蓄電デバイスが休止状態から充電状態（ＣＶ充電状態）に移行した際の電流は、開放電圧Ｖｏｃｖ（ｔ）とたとえばオルタネータの電圧との差で決定されるので、休止状態の端子電圧Ｖ（ｔ）は、充電電荷の計算に影響する。このことは、燃費計算結果にも影響する。休止状態の分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の計算精度を向上させることで、休止中の端子電圧Ｖ（ｔ）を正しく再現することが可能になる。よって、燃費計算の計算精度が向上する。   In addition, the time constant τ1 determined from the resistance value Rp of the resistor 21 and the capacitance value Cp of the capacitor 22 is set to a different value depending on whether the power storage device is in a charge state or a discharge state and when the power storage device is in a resting state. . Thus, by changing the value of the time constant τ1 between the charge state or the discharge state and the rest state, the time constant of the same value is used in the charge state or the discharge state and the rest state. The polarization voltage Vpol (t) can be calculated with high accuracy. Thereby, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t). In particular, the current when the power storage device transitions from the resting state to the charging state (CV charging state) is determined by the difference between the open circuit voltage Vocv (t) and, for example, the voltage of the alternator. t) affects the calculation of the charge charge. This also affects the fuel consumption calculation result. By improving the calculation accuracy of the dormant polarization voltage Vpol (t), it is possible to correctly reproduce the dormant terminal voltage V (t). Therefore, the calculation accuracy of the fuel consumption calculation is improved.

蓄電デバイスが休止状態の場合には、さらに、蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が充電状態であった場合と、蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が放電状態であった場合とで、時定数τ１を異なる値に設定してもよい。これにより、蓄電デバイスが休止状態になる前の状態にかかわらず同じ値の時定数が用いられる場合よりも、休止状態の分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）をさらに精度良く計算することができる。   When the electricity storage device is in the dormant state, the state before the electricity storage device enters the dormant state is in the charged state, and the state before the electricity storage device enters the dormant state is in the discharged state. The time constant τ1 may be set to a different value. Thereby, the polarization voltage Vpol (t) in the dormant state can be calculated with higher accuracy than when the same time constant is used regardless of the state before the electricity storage device enters the dormant state.

［蓄電デバイスの端子電圧のシミュレーション結果の例］
図１２は、蓄電デバイスの端子電圧のシミュレーション結果の例を示す。図１２のグラフにおいて、横軸は時間（秒）を示す。縦軸は蓄電デバイスの端子電圧（Ｖ）を示す。グラフ中、実線で示される曲線は、実測による端子電圧Ｖ（ｔ）の値を示す。グラフ中、波線で示される曲線は、シミュレーションによる端子電圧Ｖ（ｔ）の値を示す。燃費シミュレーションにおいて、車両の走行パターン（走行状態）が時間とともに変化し、それに応じて、蓄電デバイスは、充電状態、放電状態または充電も放電もしない状態（休止状態）など、さまざまな状態を取り得る。このようにして、図１２のグラフに示されるように、蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）は刻一刻と変化する。 [Example of simulation results of terminal voltage of electricity storage device]
FIG. 12 shows an example of a simulation result of the terminal voltage of the electricity storage device. In the graph of FIG. 12, the horizontal axis indicates time (seconds). The vertical axis represents the terminal voltage (V) of the electricity storage device. In the graph, the curve indicated by the solid line indicates the value of the terminal voltage V (t) measured. In the graph, the curve indicated by the wavy line indicates the value of the terminal voltage V (t) by simulation. In the fuel consumption simulation, the driving pattern (running state) of the vehicle changes with time, and accordingly, the power storage device can take various states such as a charging state, a discharging state, or a state in which neither charging nor discharging (resting state) occurs. . In this way, as shown in the graph of FIG. 12, the terminal voltage V (t) of the electricity storage device changes every moment.

グラフ中の一点鎖線で囲まれた部分に示されるように、クランキング時には、蓄電デバイスに流れる電流が大きく変化し、直流抵抗成分の抵抗値も大きく変化する。また、グラフ中の二点鎖線で囲まれた部分に示されるように、ＣＶ充電時においても、蓄電デバイスに流れる電流が変化し、直流抵抗成分の抵抗値も変化する。グラフ中の実線で囲まれた部分に示されるように、蓄電デバイスが満充電に近い状態（高ＳＯＣ状態）では、ガッシングが発生することから、ガッシングに応じて直流抵抗成分の抵抗値も変化する。これらの抵抗値の変化によって、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）に変化が生じ、端子電圧Ｖ（ｔ）の変化となって現れる。また、グラフ中の破線で囲まれた部分に示されるように、蓄電デバイスが充電されており端子電圧Ｖ（ｔ）が高い状態（この例では約１４Ｖ）から、蓄電デバイスが放電され端子電圧Ｖ（ｔ）が低下しているときには、蓄電デバイスの分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の変化が、端子電圧Ｖ（ｔ）の変化となって現れる。   As indicated by the portion surrounded by the alternate long and short dash line in the graph, during cranking, the current flowing through the power storage device changes greatly, and the resistance value of the DC resistance component also changes greatly. In addition, as indicated by the portion surrounded by the two-dot chain line in the graph, even during CV charging, the current flowing through the electricity storage device changes and the resistance value of the DC resistance component also changes. As shown in the part surrounded by the solid line in the graph, in the state where the power storage device is almost fully charged (high SOC state), gassing occurs, and the resistance value of the DC resistance component also changes according to gassing. . Changes in these resistance values cause changes in the DC resistance voltage Vdc (t) and appear as changes in the terminal voltage V (t). Further, as shown in the portion surrounded by the broken line in the graph, the storage device is discharged from the state where the storage device is charged and the terminal voltage V (t) is high (about 14 V in this example), and the terminal voltage V When (t) is decreasing, the change in the polarization voltage Vpol (t) of the electricity storage device appears as the change in the terminal voltage V (t).

図１２の（ａ）は、比較例による蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）のシミュレーション結果を示す。比較例のシミュレーションは、線形直流抵抗成分と線形分極インピーダンス成分とを含む等価回路モデルを用いて行われた。この場合、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を正確に表すことができないので、実測の端子電圧Ｖ（ｔ）の値と、シミュレーションによる端子電圧Ｖ（ｔ）の値と誤差が大きかった。   (A) of FIG. 12 shows the simulation result of the terminal voltage V (t) of the electrical storage device by a comparative example. The simulation of the comparative example was performed using an equivalent circuit model including a linear DC resistance component and a linear polarization impedance component. In this case, since the DC resistance voltage Vdc (t) and the polarization voltage Vpol (t) cannot be expressed accurately, the measured terminal voltage V (t) value and the simulated terminal voltage V (t) value and error Was big.

図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）と同じ車両の走行パターンでの蓄電デバイスシミュレータ１による端子電圧Ｖ（ｔ）のシミュレーションの結果を示す。この場合、上述の原理により、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）および分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）を正確に表すことができるので、図１２の（ａ）に示される比較例のシミュレーション結果と比較して、実測の端子電圧Ｖ（ｔ）と、シミュレーションによる端子電圧Ｖ（ｔ）との間の誤差が小さくなった。   FIG. 12B shows the result of the simulation of the terminal voltage V (t) by the power storage device simulator 1 in the same vehicle running pattern as in FIG. In this case, since the DC resistance voltage Vdc (t) and the polarization voltage Vpol (t) can be accurately represented by the above-described principle, compared with the simulation result of the comparative example shown in FIG. The error between the measured terminal voltage V (t) and the simulated terminal voltage V (t) was reduced.

具体的には、等価回路モデル４０の回路１０が抵抗器１２を備え、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算において、非線形直流抵抗成分の抵抗値Ｒ（Ｉ）が考慮されたことにより、クランキング時の端子電圧Ｖ（ｔ）（グラフ中の一点鎖線で囲まれた部分）およびＣＶ充電時の端子電圧Ｖ（ｔ）（グラフ中の二点鎖線で囲まれた部分）の計算精度が向上した。また、等価回路モデル４０の回路１０がコンデンサ１３およびスイッチング素子１４を備え、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の計算において、電圧Ｖｇ（ｔ）が計算されたことにより、蓄電デバイスが満充電に近い高ＳＯＣ状態（グラフ中の実線で囲まれた部分）における端子電圧Ｖ（ｔ）の計算精度が向上した。   Specifically, the circuit 10 of the equivalent circuit model 40 includes the resistor 12, and the calculation of the DC resistance voltage Vdc (t) takes into account the resistance value R (I) of the nonlinear DC resistance component. The calculation accuracy of the terminal voltage V (t) at the time (portion surrounded by a one-dot chain line in the graph) and the terminal voltage V (t) at the time of CV charging (portion surrounded by a two-dot chain line in the graph) has been improved. . Further, the circuit 10 of the equivalent circuit model 40 includes the capacitor 13 and the switching element 14, and the calculation of the DC resistance voltage Vdc (t) results in the calculation of the voltage Vg (t). The calculation accuracy of the terminal voltage V (t) in the SOC state (portion surrounded by the solid line in the graph) has been improved.

また、等価回路モデル４０の回路２０の抵抗器２１の抵抗値Ｒｐおよびコンデンサ２２の容量値Ｃｐの少なくとも一方が電流Ｉ（ｔ）に応じて設定されることにより、放電状態（ＣＣ放電時）の蓄電デバイスの端子電圧Ｖ（ｔ）（グラフ中の破線で囲まれた部分）の推定精度が向上した。これは、放電状態では、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の変化が端子電圧Ｖ（ｔ）の変化となって現れるが、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）が精度良く計算されるため、その分、放電状態での端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度が向上した。   In addition, since at least one of the resistance value Rp of the resistor 21 and the capacitance value Cp of the capacitor 22 of the circuit 20 of the equivalent circuit model 40 is set according to the current I (t), the discharge state (at the time of CC discharge) is set. The estimation accuracy of the terminal voltage V (t) of the electricity storage device (portion surrounded by a broken line in the graph) has been improved. In the discharge state, the change in the polarization voltage Vpol (t) appears as the change in the terminal voltage V (t). However, since the polarization voltage Vpol (t) is calculated with high accuracy, The estimation accuracy of the terminal voltage V (t) is improved.

また、抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値から定まる時定数τ１を、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と、休止状態の場合とで、異なる値に設定することによって、休止状態において蓄電デバイスに発生する分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）も正確に表すことができる。その結果、次のような効果が奏される。   In addition, the time constant τ1 determined from the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 is set to a different value depending on whether the power storage device is in a charged state or a discharged state and in a resting state. The polarization voltage Vpol (t) generated in the electricity storage device can also be expressed accurately. As a result, the following effects are exhibited.

図１３は、休止状態の端子電圧の変化を示す図である。この例は、時刻ｔ１よりも前には蓄電デバイスが休止状態に置かれ、時刻ｔ１において蓄電デバイスが充電状態（ＣＶ充電状態）に移行した様子を示す。グラフ中、実線で示される曲線Ａ１および破線で示される曲線Ａ２は、異なる二つの端子電圧Ｖ（ｔ）の変化を示す。   FIG. 13 is a diagram illustrating a change in terminal voltage in a dormant state. This example shows a state in which the power storage device is placed in a dormant state before time t1, and the power storage device has shifted to a charging state (CV charging state) at time t1. In the graph, a curve A1 indicated by a solid line and a curve A2 indicated by a broken line show changes in two different terminal voltages V (t).

曲線Ａ１および曲線Ａ２に示されるように、端子電圧Ｖ（ｔ）は、時刻ｔ１に至るまで徐々に低下し、時刻ｔ１においてＣＶ充電の電圧値まで上昇する。ここで、曲線Ａ１によって示される端子電圧Ｖ（ｔ）と、曲線Ａ２によって示される端子電圧Ｖ（ｔ）とは、時刻ｔ１に至るまでの電圧変化の急峻さが異なるので、時刻ｔ１における両者の端子電圧Ｖ（ｔ）は異なっている。具体的に、曲線Ａ１によって示される端子電圧Ｖ（ｔ）の方が、曲線Ａ２によって示される端子電圧Ｖ（ｔ）よりも電圧の変化が急峻である。このため、時刻ｔ１において両者の端子電圧Ｖ（ｔ）がＣＶ充電の電圧まで上昇すると、時刻ｔ１における両者の電圧の変化量が、図１３に示されるように、電圧変化量ΔＶ１と電圧変化量ΔＶ２とで異なる大きさとなる（この例では、ΔＶ１＞ΔＶ２）。電圧変化量ΔＶ１および電圧変化量ΔＶ２が異なると、蓄電デバイスに流れる電流の値が同じであっても、蓄電デバイスの充電電荷の大きさが異なる。このことは、休止状態における端子電圧Ｖ（ｔ）の電圧値が正確に推定されないと、その分、休止状態の後の充電状態（ＣＶ充電状態）における蓄電デバイスの充電電荷の大きさ（つまりＳＯＣ）に誤差が生じることを意味する。この誤差は、燃費計算の精度に影響し得る。   As shown by curve A1 and curve A2, terminal voltage V (t) gradually decreases until time t1, and increases to the voltage value of CV charging at time t1. Here, since the terminal voltage V (t) indicated by the curve A1 and the terminal voltage V (t) indicated by the curve A2 are different in the steepness of the voltage change until the time t1, both of them at the time t1. The terminal voltage V (t) is different. Specifically, the terminal voltage V (t) indicated by the curve A1 is steeper than the terminal voltage V (t) indicated by the curve A2. For this reason, when both terminal voltages V (t) rise to the voltage of CV charging at time t1, the amount of change in both voltages at time t1 is the amount of voltage change ΔV1 and the amount of voltage change, as shown in FIG. ΔV2 has a different size (in this example, ΔV1> ΔV2). When the voltage change amount ΔV1 and the voltage change amount ΔV2 are different, the charge charge of the electricity storage device is different even if the value of the current flowing through the electricity storage device is the same. This is because if the voltage value of the terminal voltage V (t) in the hibernation state is not accurately estimated, the charge amount of the electricity storage device in the charge state (CV charge state) after the hibernation state (that is, the SOC) ) Means that an error occurs. This error can affect the accuracy of fuel consumption calculation.

これに対し、先に説明したように、抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値から定まる時定数τ１を、蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と、休止状態の場合とで、異なる値に設定することによって、休止状態において蓄電デバイスに発生する分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）も精度良く計算することができる。そのため、休止状態における端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度を向上させることができる。その結果、休止状態の後の充電状態（ＣＶ充電状態）における蓄電デバイスの充電電荷の大きさも正確に推定される。よって、燃費計算の精度の向上にながる。   On the other hand, as described above, the time constant τ1 determined from the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 is different depending on whether the storage device is in a charged state or a discharged state and in a rest state. By setting the value, the polarization voltage Vpol (t) generated in the electricity storage device in the resting state can be calculated with high accuracy. Therefore, it is possible to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) in the dormant state. As a result, the magnitude of the charge of the electricity storage device in the charged state (CV charged state) after the hibernation state is also accurately estimated. Therefore, the accuracy of fuel consumption calculation is improved.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。たとえば、等価回路モデル４０は、目的に応じて変更され得る。蓄電デバイスシミュレータ１では、等価回路モデル４０の構成に応じて、上記実施形態における計算は適宜変更され得る。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the equivalent circuit model 40 can be changed according to the purpose. In the electricity storage device simulator 1, the calculation in the above embodiment can be appropriately changed according to the configuration of the equivalent circuit model 40.

たとえば、端子電圧Ｖ（ｔ）のうち、直流抵抗電圧Ｖｄｃ（ｔ）の影響を受ける部分の推定精度の向上を目的とする場合には、等価回路モデル４０の回路２０の構成は上記実施形態の構成に限られず、任意の構成であってもよい。たとえば、線形分極インピーダンスを模擬する抵抗器およびコンデンサの並列接続構成のみを備えていてもよい。この場合、蓄電デバイスシミュレータ１では、抵抗器２１の抵抗値およびコンデンサ２２の容量値に関する計算、および時定数τ１に関する計算は適宜省略され、または変更され得る。   For example, when the purpose is to improve the estimation accuracy of the portion of the terminal voltage V (t) that is affected by the DC resistance voltage Vdc (t), the configuration of the circuit 20 of the equivalent circuit model 40 is the same as that of the above embodiment. It is not restricted to a structure, Arbitrary structures may be sufficient. For example, you may provide only the parallel connection structure of the resistor and capacitor | condenser which simulate a linear polarization impedance. In this case, in the electricity storage device simulator 1, the calculation regarding the resistance value of the resistor 21 and the capacitance value of the capacitor 22 and the calculation regarding the time constant τ1 can be omitted or changed as appropriate.

特に、クランキング時、およびＣＶ充電時における端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度の向上を目的とする場合には、回路１０は、抵抗器１１および抵抗器１２を備えていればよい。この場合、蓄電デバイスシミュレータ１では、ガッシング部に関する計算は適宜省略され、または変更され得る。また、蓄電デバイスが満充電に近い状態（高ＳＯＣ状態）における端子電圧Ｖ（ｔ）の推定精度の向上を目的とする場合には、回路１０は、抵抗器１１、コンデンサ１３およびスイッチング素子１４を備えていればよい。この場合、蓄電デバイスシミュレータ１では、非線形直流抵抗成分に関する計算は適宜省略され、または変更され得る。   In particular, for the purpose of improving the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) during cranking and CV charging, the circuit 10 only needs to include the resistor 11 and the resistor 12. In this case, in the electricity storage device simulator 1, the calculation related to the gassing unit can be appropriately omitted or changed. When the storage device is intended to improve the estimation accuracy of the terminal voltage V (t) when the storage device is nearly fully charged (high SOC state), the circuit 10 includes a resistor 11, a capacitor 13, and a switching element 14. It only has to have. In this case, in the electricity storage device simulator 1, the calculation related to the nonlinear DC resistance component can be omitted or changed as appropriate.

また、端子電圧Ｖ（ｔ）のうち、分極電圧Ｖｐｏｌ（ｔ）の影響を受ける部分の推定精度の向上を目的とする場合には、等価回路モデル４０の回路１０の構成は上記実施形態の構成に限られず、任意の構成であってもよい。たとえば、回路１０は、線形直流抵抗成分を模擬する抵抗器１１だけを備えていてもよい。この場合、蓄電デバイスシミュレータ１では、非線形直流抵抗成分に関する計算、およびガッシング部に関する計算は適宜省略され、または変更され得る。   Further, when the purpose is to improve the estimation accuracy of the portion of the terminal voltage V (t) that is affected by the polarization voltage Vpol (t), the configuration of the circuit 10 of the equivalent circuit model 40 is the configuration of the above embodiment. It is not restricted to this, Arbitrary structures may be sufficient. For example, the circuit 10 may include only the resistor 11 that simulates a linear DC resistance component. In this case, in the electricity storage device simulator 1, the calculation related to the nonlinear DC resistance component and the calculation related to the gassing unit may be omitted or changed as appropriate.

また、先に図２を参照して説明した蓄電デバイスの等価回路モデル４０は、１セルの蓄電デバイスの等価回路モデルであってよい。車両では、例えば、６セルの蓄電デバイスが直列接続された鉛電池（自動車用鉛電池）が用いられる。この場合、図２に示される等価回路モデル４０を６個直列に接続することで、６セルの蓄電デバイスの等価回路モデルを表現してもよい。こうすることで、例えば、自動車用鉛電池を使用しているうちに６セルのアンバランス（電解液濃度のばらつき等でＯＣＶがセル間で変わること）が生じるような場合でも対応すること（シミュレーションすること）が可能になる。   Further, the equivalent circuit model 40 of the electricity storage device described above with reference to FIG. 2 may be an equivalent circuit model of the electricity storage device of one cell. In vehicles, for example, lead batteries (lead batteries for automobiles) in which 6-cell power storage devices are connected in series are used. In this case, an equivalent circuit model of a 6-cell power storage device may be expressed by connecting six equivalent circuit models 40 shown in FIG. 2 in series. In this way, for example, it is possible to cope with the case where an unbalance of 6 cells (OCV changes between cells due to variations in electrolyte concentration, etc.) occurs while using a lead battery for automobiles (simulation) To do).

１…蓄電デバイスシミュレータ（シミュレーション装置）、２…入力部、３…ＳＯＣ計算部、４…パラメータ設定部、５…直流抵抗計算部、５１…電流計算部、５２…電圧計算部、５３…モード判定部、６…分極計算部、６ａ…設定部、６ｂ…分極電圧計算部、７…ＯＣＶ計算部、８…端子電圧計算部、１０…回路（直流抵抗成分）、１１…抵抗器（線形直流抵抗成分）、１２…抵抗器（非線形直流抵抗成分）、１３…コンデンサ（ガッシング部）、１４…スイッチング素子（ガッシング部）、２１，２３，２５…抵抗器、２０…回路、３０…定電圧源、４０…等価回路モデル、５１…電流計算部、５２…電圧計算部、９０…燃費計算装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power storage device simulator (simulation apparatus), 2 ... Input part, 3 ... SOC calculation part, 4 ... Parameter setting part, 5 ... DC resistance calculation part, 51 ... Current calculation part, 52 ... Voltage calculation part, 53 ... Mode determination 6, polarization calculation unit, 6 a, setting unit, 6 b, polarization voltage calculation unit, 7, OCV calculation unit, 8, terminal voltage calculation unit, 10, circuit (DC resistance component), 11, resistor (linear DC resistance) Component), 12 ... resistor (nonlinear DC resistance component), 13 ... capacitor (gassing part), 14 ... switching element (gassing part), 21, 23,25 ... resistor, 20 ... circuit, 30 ... constant voltage source, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Equivalent circuit model, 51 ... Current calculation part, 52 ... Voltage calculation part, 90 ... Fuel consumption calculation apparatus.

Claims (3)

蓄電デバイスで発生する分極電圧を表すための並列接続された抵抗器およびコンデンサを含む前記蓄電デバイスの等価回路モデルを用いて、前記蓄電デバイスの端子電圧を推定するシミュレーション装置が実行するシミュレーション方法であって、
前記等価回路モデルに流れる電流を計算するステップと、
前記抵抗器の抵抗値および前記コンデンサの容量値から定まる時定数を、前記蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と、前記蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定するステップと、
前記計算するステップでの計算結果および前記設定するステップでの設定結果を用いて、前記蓄電デバイスで発生する前記分極電圧を計算するステップと、
前記分極電圧を計算するステップでの計算結果を用いて、前記蓄電デバイスの前記端子電圧を計算するステップと、
を含む、
シミュレーション方法。 A simulation method executed by a simulation apparatus that estimates a terminal voltage of the electricity storage device using an equivalent circuit model of the electricity storage device including a resistor and a capacitor connected in parallel to represent a polarization voltage generated in the electricity storage device. And
Calculating a current flowing through the equivalent circuit model;
Setting a time constant determined from a resistance value of the resistor and a capacitance value of the capacitor to a different value depending on whether the power storage device is in a charged state or a discharged state and when the power storage device is in a resting state;
Calculating the polarization voltage generated in the power storage device using the calculation result in the calculating step and the setting result in the setting step;
Using the calculation result in the step of calculating the polarization voltage, calculating the terminal voltage of the electricity storage device;
including,
Simulation method. 前記設定するステップでは、前記蓄電デバイスが前記休止状態の場合には、さらに、前記蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が充電状態であった場合と、前記蓄電デバイスが当該休止状態になる前の状態が放電状態であった場合とで、前記時定数を異なる値に設定する、
請求項１に記載のシミュレーション方法。 In the setting step, when the power storage device is in the hibernation state, the state before the power storage device is in the hibernation state is in a charged state, and the power storage device is in the hibernation state. The time constant is set to a different value when the previous state is a discharge state;
The simulation method according to claim 1. 蓄電デバイスで発生する分極電圧を表すための並列接続された抵抗器およびコンデンサを含む前記蓄電デバイスの等価回路モデルを用いて、前記蓄電デバイスの端子電圧を推定するシミュレーション装置であって、
前記等価回路モデルに流れる電流を計算する電流計算部と、
前記抵抗器の抵抗値および前記コンデンサの容量値から定まる時定数を、前記蓄電デバイスが充電状態若しくは放電状態の場合と前記蓄電デバイスが休止状態の場合とで、異なる値に設定する設定部と、
前記電流計算部の計算結果および前記設定部の設定結果を用いて、前記蓄電デバイスで発生する前記分極電圧を計算する分極電圧計算部と、
前記分極電圧計算部の計算結果を用いて、前記蓄電デバイスの前記端子電圧を計算する端子電圧計算部と、
を備える、
シミュレーション装置。 A simulation apparatus for estimating a terminal voltage of the power storage device using an equivalent circuit model of the power storage device including a resistor and a capacitor connected in parallel to represent a polarization voltage generated in the power storage device,
A current calculation unit for calculating a current flowing through the equivalent circuit model;
A setting unit that sets a time constant determined from a resistance value of the resistor and a capacitance value of the capacitor to different values depending on whether the power storage device is in a charge state or a discharge state and the power storage device is in a resting state;
Using the calculation result of the current calculation unit and the setting result of the setting unit, a polarization voltage calculation unit that calculates the polarization voltage generated in the electricity storage device,
Using the calculation result of the polarization voltage calculation unit, a terminal voltage calculation unit for calculating the terminal voltage of the electricity storage device,
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Simulation device.
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