JP2018072265A - 充電率推定装置及び充電率推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されるように、充電率推定装置1は、電流センサ2及び電圧センサ3を介してバッテリ4に接続される。充電率推定装置1は、電流センサ2又は電圧センサ3を含んでよい。充電率推定装置1は、電源装置5に接続されてよい。充電率推定装置1は、電源装置5からバッテリ4に対して充放電電流を入力してよい。電源装置5は、例えば電流源であってよい。充電率推定装置1は、電源装置5を含んでよい。
SOC−OCV特性は、ヒステリシス特性を有することがある。ヒステリシス特性を有するSOC−OCV特性は、充電時の特性と放電時の特性とが異なる。ヒステリシス特性を有するSOC−OCV特性は、例えば図5のように示される。図5の横軸及び縦軸はそれぞれ、SOC及びOCVを示す。図5では、バッテリ4の充電時のSOC−OCV特性を示す充電SOC−OCV特性501は、破線で示される。バッテリ4の放電時のSOC−OCV特性を示す放電SOC−OCV特性502は、一点鎖線で示される。
G. L. Plett: “Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs Part 2. Modeling and identification”, Journal of Power Sources 134 (2004) 262-276
本実施形態に係る充電率推定装置1は、バッテリ4のモデルを表すPVシステムにおいて、状態変数を推定することによって、バッテリ4の内部状態を推定しうる。制御部10は、電流センサ2から取得した充放電電流をバッテリ4のモデルに入力し、端子電圧の推定値を算出する。制御部10は、端子電圧の推定値と実際の端子電圧との差を、バッテリ4のモデルにフィードバックし、バッテリ4のSOCを逐次推定する。
本実施形態に係る充電率推定装置1は、システムに対するオブザーバを適宜設計することによって、システムの状態変数の推定誤差を所定の速度以上で減衰させうる。本実施形態に係る充電率推定装置1は、システムに対するオブザーバを適宜設計することによって、評価出力の推定誤差に対する外乱の影響を低減しうる。
本実施形態に係る充電率推定装置1は、図8に示される充電率推定方法によって、バッテリ4のSOCを推定してよい。
式(62)等に基づいて設計されたオブザーバゲインを含むオブザーバによって、バッテリ4のSOCが推定されうる。以下、SOCの推定結果の一例の説明において、図9、図10及び図11が参照される。
2 電流センサ
3 電圧センサ
4 バッテリ
5 電源装置
10 制御部
20 記憶部
201 電圧源
500 SOC−OCV特性
501 充電SOC−OCV特性
502 放電SOC−OCV特性
Claims (6)
- バッテリのモデルに基づくオブザーバを用いて、前記バッテリの充電率を推定し、
前記モデルは、ヒステリシス特性を含む、充電率推定装置。 - 請求項1に記載の充電率推定装置において、前記オブザーバは、パラメータとしてオブザーバゲインを含み、前記オブザーバゲインは、前記モデルに含まれるパラメータの誤差に応じた前記充電率の推定誤差を減少させるように設定される、充電率推定装置。
- 請求項2に記載の充電率推定装置において、前記オブザーバゲインは、所定の制約条件を満たすように設定される、充電率推定装置。
- 請求項3に記載の充電率推定装置において、前記オブザーバに含まれるパラメータの少なくとも一部は、ポリトープ形式で表され、
前記所定の制約条件は、所定の線形行列不等式で表される、充電率推定装置。 - 請求項3又は4に記載の充電率推定装置において、前記所定の制約条件は、前記モデルに含まれる状態推定値の初期値誤差を減衰させる速度を指定するパラメータを含む、充電率推定装置。
- バッテリのモデルに基づくオブザーバを用いて、前記バッテリの充電率を推定するステップを含み、前記モデルは、ヒステリシス特性を含む、充電率推定方法。
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