JP2023136212A - 電池状態推定装置、電池システム、電池状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の状態を推定する技術に関する。
2次電池の劣化状態(State Of Health:SOH)を高速に推定する診断技術は、需要が高まっている。この技術は、電気自動車や電力蓄積システムなどにおける2次電池のライフサイクルを管理するために重要である。使用済蓄電池を迅速に診断する技術に対する市場からのニーズが増加しており、蓄電池を搭載した機器に対して蓄電池を着脱することなる、蓄電池の劣化状態を高速に診断することが望まれている。このためには、電源負荷装置と電池測定装置の組み合わせごとに適切な診断方法を提供する必要がある。
特許文献1は、電池の劣化状態を診断する技術について記載している。同文献は、『蓄電池システムの状態を精度よく評価する。』ことを課題として、『複数の蓄電池セルからなる蓄電池システムの状態を評価する蓄電池状態評価システムであって、複数の蓄電池セルの電圧のうち、複数の蓄電池セルの電圧の分布における位置が異なる少なくとも二つの蓄電池セルの電圧を保持するメモリと、少なくとも二つの蓄電池セルの放電後の休止期間における電圧の時間に対する傾きを計算する劣化状態計算部と、を有する。』という技術を記載している(要約参照)。
特許文献1のように、休止期間における電圧特性を用いた高速診断は、電圧測定が高いサンプリングレートで実施される場合においては適している。短時間内に電池を診断するためには、その短時間内に多くの計測点を得る必要があるので、サンプリングレートが高いことが望ましいからである。換言するとこの技術は、サンプリングレートが低ければ、劣化状態の推定精度が下がる可能性がある。
また、例えば計測作業を実施する環境に起因して、充放電が完了した直後の期間(休止期間の初期段階)における電池電圧のサンプリング点を十分に確保できない場合がある。休止期間の初期段階における電池電圧を十分に取得できないので、充放電完了後の短時間内に診断を精度よく実施するのは困難である。すなわちこの場合も、サンプリングレートが低い場合と同様に、休止期間初期の電池電圧の経時変動を用いた診断の精度は、十分ではないと考えられる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、電池の充放電後の休止期間における電圧特性を用いて電池の劣化状態を推定する技術において、休止期間初期における電池電圧のサンプリング値を十分な個数得られない場合であっても、電池の劣化状態を精度よく推定することを目的とする。
本発明に係る電池状態推定装置は、休止期間が開始してから所定時間経過後の期間における電池電圧のベースライン電圧を特定し、前記ベースライン電圧と前記電池電圧との間の差分にしたがって、前記所定時間内の前記電池電圧の時間微分を推定し、前記時間微分を用いて電池の劣化状態を推定する。
本発明に係る電池状態推定装置によれば、電池の充放電後の休止期間における電圧特性を用いて電池の劣化状態を推定する技術において、休止期間初期における電池電圧のサンプリング値を十分な個数得られない場合であっても、電池の劣化状態を精度よく推定することができる。
<実施の形態1>
先に説明したように、2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術は一般に、高いサンプリングレートを必要とする。本発明は、2次電池を搭載した機器に対して2次電池を着脱することなく、低サンプリングレートで2次電池のSOHを推定することができる技術を提供する。
先に説明したように、2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術は一般に、高いサンプリングレートを必要とする。本発明は、2次電池を搭載した機器に対して2次電池を着脱することなく、低サンプリングレートで2次電池のSOHを推定することができる技術を提供する。
図1は、2次電池が放電動作を実施した後の休止期間における電池電圧の経時変動を示すグラフである。図1に示すように、休止期間は、電池電圧が急峻に変動する期間T1とその後の緩やかに変動する期間T2に分けることができる。期間T1における電池電圧の時間変化率(dV/dt)を用いてSOHを推定することにより、SOHを短時間内で推定することができる。他方で期間T1においては電池電圧が急峻に変動するので、正確な推定のためには、電池電圧のサンプリング点を短時間内に多くとる必要がある。すなわち高いサンプリングレートが必要である。したがって、例えば計測機器の制約などに起因して高サンプリングレートで電池電圧をサンプリングすることが難しい場合は、推定精度が低下する可能性がある。
例えば電池電圧を計測する環境に起因して、期間T1における電池電圧の経時変動を十分取得できない場合がある。この場合もサンプリングレートが低い場合と同様に、期間T1における電池電圧のサンプリング点を十分な個数とることができない。したがって同様に推定精度が低下する可能性がある。
そこで本発明においては、期間T2における電池電圧特性を用いて、高いサンプリングレートを用いることなく(期間T1におけるサンプリング点が少ない場合であっても)SOHを精度よく推定する技術を提供する。図1に示すベースライン電圧とその更新については、後述のフローチャートを用いて説明する。
図2は、2次電池の状態を推定する電池状態推定装置の様々な形態を示す。例えば電気自動車(Electric Vehicle:EV)が搭載している2次電池の電池電圧(電池電流、電池温度なども同様)は、充放電機器、計測機器、オンボード診断(OBD)装置などによって取得することができる。定置型蓄電システムなどのように大型の設備については、例えば計測機器が電池システムと通信することによって電池電圧などの計測値を取得する。これらの測定デバイスは、電池を搭載した機器(この例においてはEVや蓄電システム)から取り外すことなく、データ取得部110に対して測定値などを送信することができる。
これらのデバイスが取得した電池電圧などの計測値は、デバイス自身が用いることによって電池状態を推定するか、または、いったんクラウドプラットフォームに対して計測値をアップロードした後にサーバコンピュータがこれを用いて電池状態を推定することができる。クラウドプラットフォームに対してコンピュータ(PC)や携帯端末を用いてアクセスすることにより、その推定結果を閲覧することができる。電池状態を推定するこれらの装置は、本発明に係る電池状態推定装置として構成することができる。
図3は、実施形態1に係る電池状態推定装置100の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。電池状態推定装置100は、データ取得部110、プロセッサ120を備える。データ取得部110は、例えば計測装置などから、2次電池の電池電圧の計測値、図1で説明したT1の開始時刻と終了時刻、などのデータを取得する。プロセッサ120は、図3に示すフローチャートにしたがって、2次電池の劣化状態を推定する。以下図3の各ステップを説明する。
(図3:ステップS301)
2次電池の充放電動作を制御するコントローラ(例えばバッテリ管理ユニット:BMU)は、2次電池に対して充放電動作を指示するコマンドを送信する。プロセッサ120はそのコマンドにしたがって、2次電池が休止期間に入ったか否かを判定する。休止期間に入った場合は以下のステップを実施し、それ以外であれば本フローチャートを実施する必要はない。コントローラは電池状態推定装置100の一部として構成してもよいし、2次電池を含む電池システムの一部として構成してもよい。
2次電池の充放電動作を制御するコントローラ(例えばバッテリ管理ユニット:BMU)は、2次電池に対して充放電動作を指示するコマンドを送信する。プロセッサ120はそのコマンドにしたがって、2次電池が休止期間に入ったか否かを判定する。休止期間に入った場合は以下のステップを実施し、それ以外であれば本フローチャートを実施する必要はない。コントローラは電池状態推定装置100の一部として構成してもよいし、2次電池を含む電池システムの一部として構成してもよい。
(図3:ステップS301:補足)
プロセッサ120はこれに代えて、2次電池が休止期間に入ったか否かを自ら判断してもよい。例えば充放電電流が閾値未満(典型的には0)になったかあるいはその状態が閾値時間以上継続したことにより、休止期間に入ったと判断してもよい。その他適当な判断基準を用いてもよい。
プロセッサ120はこれに代えて、2次電池が休止期間に入ったか否かを自ら判断してもよい。例えば充放電電流が閾値未満(典型的には0)になったかあるいはその状態が閾値時間以上継続したことにより、休止期間に入ったと判断してもよい。その他適当な判断基準を用いてもよい。
(図3:ステップS302:その1)
データ取得部110は、2次電圧の電池電圧の計測値、図1で説明したT1の開始時刻と終了時刻、初期ベースライン電圧(B0)、などのデータを取得する。これらの値は、例えば充放電コントローラから取得してもよいし、クラウドストレージなどの記憶装置にいったん格納された値に対してアクセスすることにより取得してもよい。計測値以外の固定値については、初期値としてあらかじめ電池状態推定装置の記憶装置内に格納しておいてもよい。プロセッサ120は、データ取得部110からこれらを取得し、これに基づき期間T1とT2および初期ベースライン電圧を設定する。
データ取得部110は、2次電圧の電池電圧の計測値、図1で説明したT1の開始時刻と終了時刻、初期ベースライン電圧(B0)、などのデータを取得する。これらの値は、例えば充放電コントローラから取得してもよいし、クラウドストレージなどの記憶装置にいったん格納された値に対してアクセスすることにより取得してもよい。計測値以外の固定値については、初期値としてあらかじめ電池状態推定装置の記憶装置内に格納しておいてもよい。プロセッサ120は、データ取得部110からこれらを取得し、これに基づき期間T1とT2および初期ベースライン電圧を設定する。
(図3:ステップS302:その2)
プロセッサ120は、現在のベースライン電圧(本ステップを最初に実施するときは初期ベースライン電圧B0)と、電池電圧との間の差分ΔVを計算する。電池電圧のサンプリング点としては、電池電圧の経時変動が安定した時点におけるものを用いることが望ましい。すなわち、期間T2における電池電圧の傾きが平坦に近い時点のサンプリング点とベースライン電圧との間の差分を、ΔVとすることが望ましい。
プロセッサ120は、現在のベースライン電圧(本ステップを最初に実施するときは初期ベースライン電圧B0)と、電池電圧との間の差分ΔVを計算する。電池電圧のサンプリング点としては、電池電圧の経時変動が安定した時点におけるものを用いることが望ましい。すなわち、期間T2における電池電圧の傾きが平坦に近い時点のサンプリング点とベースライン電圧との間の差分を、ΔVとすることが望ましい。
(図3:ステップS302:補足)
本ステップにおいて、電池電圧の計測値は、期間T2におけるものを取得すればよく、期間T1における計測値は必要ない。すなわち計測装置は、期間T1において高サンプリングレートで電池電圧を計測する必要はない。
本ステップにおいて、電池電圧の計測値は、期間T2におけるものを取得すればよく、期間T1における計測値は必要ない。すなわち計測装置は、期間T1において高サンプリングレートで電池電圧を計測する必要はない。
(図3:ステップS302:その3)
プロセッサ120は、計算したΔVを用いて、ΔVとSOHとの間の第1対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、仮SOHを判定する。この対応関係データは、データ取得部110がコントローラやクラウドストレージなどから取得してもよいし、電池状態推定装置が備える記憶装置内にあらかじめ格納しておいてデータ取得部110がそのデータを取得してもよい。後述するその他の対応関係データについても同様である。
プロセッサ120は、計算したΔVを用いて、ΔVとSOHとの間の第1対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、仮SOHを判定する。この対応関係データは、データ取得部110がコントローラやクラウドストレージなどから取得してもよいし、電池状態推定装置が備える記憶装置内にあらかじめ格納しておいてデータ取得部110がそのデータを取得してもよい。後述するその他の対応関係データについても同様である。
(図3:ステップS303:その1)
プロセッサ120は、S302において仮取得したSOHを用いて、期間T1における電池電圧の時間変化率(dV/dt)とSOHとの間の第2対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。本ステップは、期間T1における電池電圧の計測値を取得することなく、期間T1におけるdV/dtを得ることができる意義がある。
プロセッサ120は、S302において仮取得したSOHを用いて、期間T1における電池電圧の時間変化率(dV/dt)とSOHとの間の第2対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。本ステップは、期間T1における電池電圧の計測値を取得することなく、期間T1におけるdV/dtを得ることができる意義がある。
(図3:ステップS303:その2)
プロセッサ120は、推定したdV/dtを用いて、ベースライン電圧を更新する。具体的には例えば、推移したdV/dtに対して微小時間(T1が数百ms程度であれば数ms程度の微小時間)を乗算する。これにより電池電圧の増分を得ることができる。現在のベースライン電圧に対してその増分を加算することにより、ベースライン電圧を更新することができる。後述する繰り返しによってT1の終端に到達した場合は、ベースライン電圧をそれ以上更新しない。
プロセッサ120は、推定したdV/dtを用いて、ベースライン電圧を更新する。具体的には例えば、推移したdV/dtに対して微小時間(T1が数百ms程度であれば数ms程度の微小時間)を乗算する。これにより電池電圧の増分を得ることができる。現在のベースライン電圧に対してその増分を加算することにより、ベースライン電圧を更新することができる。後述する繰り返しによってT1の終端に到達した場合は、ベースライン電圧をそれ以上更新しない。
(図3:ステップS304)
プロセッサ120は、更新したベースライン電圧(例:図1におけるB1、B2)を用いて、ΔVを再計算する。プロセッサ120は、再計算したΔVを用いて第1対応関係を参照することにより、SOHを再取得する。
プロセッサ120は、更新したベースライン電圧(例:図1におけるB1、B2)を用いて、ΔVを再計算する。プロセッサ120は、再計算したΔVを用いて第1対応関係を参照することにより、SOHを再取得する。
(図3:ステップS305)
プロセッサ120は、SOHが収束するまで、S303~S304を繰り返す。例えばSOHの前回値と今回値との間の差分が閾値未満になるまで、SOHを繰り返し取得すればよい。
プロセッサ120は、SOHが収束するまで、S303~S304を繰り返す。例えばSOHの前回値と今回値との間の差分が閾値未満になるまで、SOHを繰り返し取得すればよい。
<実施の形態2>
2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術においては一般に、高いCレート(1時間で電池を満充電または完全放電できる電流値を1Cとする)を用いて2次電池を充放電するのが一般的である。高いCレートを用いることにより、休止期間における電池電圧の変動が大きくなり、これにより電池電圧を用いた推定精度も向上するからである。
2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術においては一般に、高いCレート(1時間で電池を満充電または完全放電できる電流値を1Cとする)を用いて2次電池を充放電するのが一般的である。高いCレートを用いることにより、休止期間における電池電圧の変動が大きくなり、これにより電池電圧を用いた推定精度も向上するからである。
しかし2次電池を搭載した機器や計測装置などの制約により、高いCレートを用いることが困難である場合もあり得る。そこで本発明の実施形態2では、実施形態1で説明した低サンプリングレートに加えて、充放電電流が低Cレートによって実施される場合におけるSOHの推定手法を説明する。すなわちデータ取得部110は、低Cレートによって充放電された後の休止期間における電池電圧の計測値を取得する。
図4は、実施形態2に係る電池状態推定装置の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。本実施形態2においては、S303に代えてS401とS402を実施する。その他の構成は実施形態1と同様である。
(図4:ステップS401)
プロセッサ120は、S302において計算したΔVを用いて、ΔVとCレートとSOHとの間の第3対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、S302におけるΔVを、実際の充放電Cレートよりも高いCレートにおけるΔVの値へ変換する。
プロセッサ120は、S302において計算したΔVを用いて、ΔVとCレートとSOHとの間の第3対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、S302におけるΔVを、実際の充放電Cレートよりも高いCレートにおけるΔVの値へ変換する。
(図4:ステップS402)
プロセッサ120は、S401における変換によって推定したΔVを用いて、第1対応関係を参照することにより、改めて仮SOHを取得する。プロセッサ120は、その仮SOHを用いて第2対応関係を参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。プロセッサ120は、S303:その2と同様に、ベースライン電圧を更新する。
プロセッサ120は、S401における変換によって推定したΔVを用いて、第1対応関係を参照することにより、改めて仮SOHを取得する。プロセッサ120は、その仮SOHを用いて第2対応関係を参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。プロセッサ120は、S303:その2と同様に、ベースライン電圧を更新する。
図5Aは、第1対応関係の例である。ΔVとSOHとの間の対応関係は、例えば2次電池のSOHの値ごとにΔVを実測するなどによって取得することができる。値のばらつきが大きい場合は、近似関数を用いて対応関係を定義してもよい。図5Aにおいては1次関数によって近似した例を示した。
図5Bは、第3対応関係の例である。ΔVとCレートとの間の対応関係は、SOHの値ごとに定義することができる。この対応関係は、例えばCレートの値および2次電池のSOHの値ごとにΔVを実測するなどによって取得することができる。図5Aと同様に近似関数を用いて定義してもよい。図5Bにおいては1次関数によって近似した例を示した。プロセッサ120はS401において、現在のΔVとSOHを用いて図5Bの対応関係を参照することにより、その対応関係内においてより高いCレートのΔVを得ることができる。これにより、ΔVをより高いCレートにおける値へ変換できる。
図5Cは、第2対応関係の例である。本実施形態2において、dV/dtとSOHとの間の対応関係は、Cレートの値ごとに定義することができる(実施形態1においてはCレートは固定値である)。この対応関係は、例えばSOHの値およびCレートの値ごとにdV/dtを実測するなどによって取得することができる。図5Aと同様に近似関数を用いて定義してもよい。図5Cにおいては高次関数(2次以上)によって近似した例を示した。プロセッサ120はS402において、現在のCレートとSOHを用いて図5Cの対応関係を参照することにより、dV/dtを推定することができる。
<実施の形態3>
本発明の実施形態3では、期間T1の時間長を決定する手法について説明する。その他の構成は実施形態1~2と同様である。例えば複数の2次電池に対して電気化学インピーダンス分光法(EIS)を用いて電池セルのインピーダンスを測定することにより、T1の時間長を実験的に決定することが考えられる。
本発明の実施形態3では、期間T1の時間長を決定する手法について説明する。その他の構成は実施形態1~2と同様である。例えば複数の2次電池に対して電気化学インピーダンス分光法(EIS)を用いて電池セルのインピーダンスを測定することにより、T1の時間長を実験的に決定することが考えられる。
図6は、EISを用いて測定した電池セルのインピーダンスの実測例を示す。複数の2次電池の異なる周波数に対するインピーダンス特性を分析することにより、電池ごとにおよび周波数帯域ごとに、インピーダンス特性を得ることができる。このインピーダンス特性から、高サンプリングレートを必要とする時間領域(図6縦点線の左側)と低サンプリングレートで足りる時間領域(図6の縦点線の右側)を得ることができる。これに基づき2次電池ごとにルックアップテーブルなどを作成することにより、期間T1の時間長を2次電池ごとに定義することができる。データ取得部110はその定義を記述したデータを取得すればよい。
<実施の形態4>
図7は、2次電池の等価回路図の例を示す。図7上段は2次モデルを示し、図7下段は1次モデルを示す。図7に示すような回路モデルを用いて充放電後の電池電圧の経時変化をシミュレートすることにより、SOHを推定するために使用できる特定のパラメータを導出することが可能である。しかしこのようなシミュレート手法は、十分な推定精度を得るために長時間にわたる演算時間を必要とする場合がある。また低Cレートを用いて充放電する場合は、電池電圧の変動幅が小さいので、フィッティング処理などの精度が不十分となる可能性がある。
図7は、2次電池の等価回路図の例を示す。図7上段は2次モデルを示し、図7下段は1次モデルを示す。図7に示すような回路モデルを用いて充放電後の電池電圧の経時変化をシミュレートすることにより、SOHを推定するために使用できる特定のパラメータを導出することが可能である。しかしこのようなシミュレート手法は、十分な推定精度を得るために長時間にわたる演算時間を必要とする場合がある。また低Cレートを用いて充放電する場合は、電池電圧の変動幅が小さいので、フィッティング処理などの精度が不十分となる可能性がある。
そこで、実施形態1~3で説明した手法と、図7に示す回路モデルによるシミュレーションとを組み合わせることが考えられる。これにより、図7に示すような回路モデル手法を単独で用いる場合よりも、SOHの推定精度を改善することができると考えられる。
<本発明の変形例について>
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
以上の実施形態においては、電池の放電動作後の休止期間においてSOHを推定することを説明したが、充電動作後の休止期間においてSOHと対応する出力電圧の経時変化が現れるのであれば、以上の実施形態と同様にSOHを推定することができる。放電動作後の休止期間、充電動作後の休止期間、またはこれら双方、いずれにおいてSOHと相関を有する経時変化が現れるのか否かは、電池の特性に応じて異なる。したがって電池の特性に応じて、これらのいずれかにおいてSOHを推定すればよい。
以上の実施形態(図2)において、電池状態推定装置の実装形態の例を説明したが、その他の実装形態も可能である。例えば、2次電池を搭載した機器内に組み込まれた任意の測定デバイスまたは同機器に対して外部的に取り付けられた任意の測定デバイスから、データ取得部110を介して電池電圧の測定値などを取得することにより、本発明に係る手法を実施できる。
以上の実施形態において、プロセッサ120は、その機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、これに代えてその機能を実装したソフトウェアをCPU(Central Processing Unit)などの演算装置が実行することによって構成することもできる。
以上の実施形態においては、2次電池がリチウムイオン電池であることを前提にしているが、その他タイプの2次電池であっても本発明を適用可能である。例えば鉛酸電池、ニッケル-カドミウム電池、電気2重層キャパシタ、などの2次電池であっても本発明を適用可能である。
100:電池状態推定装置
110:データ取得部
120:プロセッサ
110:データ取得部
120:プロセッサ
Claims (13)
- 電池の状態を推定する電池状態推定装置であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するデータ取得部、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定する演算部、
を備え、
前記演算部は、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記演算部は、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記演算部は、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記演算部は、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする電池状態推定装置。 - 前記演算部は、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記演算部は、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記演算部は、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態推定装置。 - 前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の第2関係にしたがって、前記時間微分を推定し、
前記演算部は、前記第2関係にしたがって推定した前記時間微分にしたがって、前記ベースライン電圧を更新する
ことを特徴とする請求項2記載の電池状態推定装置。 - 前記演算部は、前記劣化状態が収束するまで、
前記第1関係にしたがって前記劣化状態を推定する処理、
前記第2関係にしたがって前記時間微分を推定する処理、
前記差分を再計算する処理、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項3記載の電池状態推定装置。 - 前記演算部は、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を仮推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の第2関係にしたがって、前記時間微分を仮推定し、
前記演算部は、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記演算部は、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記演算部は、前記劣化状態が収束するまで、
前記第1関係にしたがって前記劣化状態を推定する処理、
前記第2関係にしたがって前記時間微分を推定する処理、
前記差分を再計算する処理、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態推定装置。 - 前記データ取得部は、前記電池が第1Cレートで充電または放電されるときの前記出力電圧を記述した前記データを取得し、
前記演算部は、前記差分を、前記電池が第2Cレートで充電または放電されるときにおける第2差分へ、
前記差分、前記第2差分、前記第1Cレート、および前記第2Cレートの間の第3関係
にしたがって変換し、
前記演算部は、前記第2差分にしたがって前記時間微分を再推定する
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態推定装置。 - 前記第3関係は、前記劣化状態の値ごとに定義されており、
前記演算部は、前記差分から前記劣化状態を仮推定し、
前記演算部は、前記仮推定した劣化状態に対応する前記第3関係を参照することにより、前記差分を前記第2差分へ変換する
ことを特徴とする請求項6記載の電池状態推定装置。 - 前記時間微分と前記劣化状態との間の関係は、Cレートの値ごとに定義されており、
前記演算部は、前記第2Cレートに対応する前記関係を参照することにより、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする請求項6記載の電池状態推定装置。 - 前記データ取得部は、前記電池を搭載した装置内に組み込まれた測定デバイスまたは前記電池を搭載した装置に対して外部的に取り付けられた測定デバイスから、前記データを取得する
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態推定装置。 - 前記電池を搭載した装置は電気自動車であり、
前記測定デバイスは、前記電気自動車の充電器またはOBDツールであり、
前記データ取得部は、前記電池を前記電気自動車から取り外すことなく、前記測定デバイスから前記データを取得する
ことを特徴とする請求項9記載の電池状態推定装置。 - 請求項1記載の電池状態推定装置、
前記電池、
を有することを特徴とする電池システム。 - 前記電池システムはさらに、前記電池の充放電を制御するコントローラを備え、
前記演算部は、前記コントローラから前記電池に対する指令にしたがって、前記休止期間の開始時点を判定する
ことを特徴とする請求項11記載の電池システム。 - 電池の状態を推定する電池状態推定方法であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するステップ、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定するステップ、
を有し、
前記推定するステップにおいては、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記推定するステップにおいては、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記推定するステップにおいては、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記推定するステップにおいては、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする電池状態推定方法。
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