JP4785056B2 - 充電率推定方法、充電率推定装置及び二次電池電源システム - Google Patents
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Description
[数9]
V(t)=A1・exp(B1・t))+A2・exp(B2・t)+・・・
+An・exp(Bn・t)+Vc
で表され、前記データ取得期間初期の前記電圧測定値をVa、前記データ取得期間終了直前の前記電圧測定値をVbとしたとき、事前に設定された定数α及びCi(i=1〜n)を用いて
[数10]
(C1+C2+・・・+Cn)・β=(Va−Vb)・α
を満たすようパラメータβを決定し、
[数11]
Ai0=Ci・β (i=1〜n)
で算出されるAi0を前記調整パラメータAiの前記初期値とし、
[数12]
Vc0=Va−(Va−Vb)・α
で算出されるVc0を前記調整パラメータVcの前記初期値とすることを特徴とする。
[数13]
V(t)=A1・exp(B1・t))+A2・exp(B2・t)+・・・
+An・exp(Bn・t)+Vc
を前記電圧特定式として用い、前記データ取得期間初期の前記電圧測定値をVa、前記データ取得期間終了直前の前記電圧測定値をVbとしたとき、事前に設定された定数α及びCi(i=1〜n)を用いて
[数14]
(C1+C2+・・・+Cn)・β=(Va−Vb)・α
を満たすようパラメータβを決定し、
[数15]
Ai0=Ci・β (i=1〜n)
で算出されるAi0を前記調整パラメータAiの前記初期値とし、
[数16]
Vc0=Va−(Va−Vb)・α
で算出されるVc0を前記調整パラメータVcの前記初期値として用いていることを特徴とする。
[数17]
V(t)=A1・exp(B1・t))+A2・exp(B2・t)+
A3・exp(B3・t))+A4・exp(B4・t)+Vc (式1)
[数18]
V(t)=1.80933exp(-t/4.65331)+0.2895exp(-t/0.41691)
−0.90055exp(-t/4.65129)+0.9exp(-t/0.004)+13.35703 (式2)
V(t)=-0.2517ln(t)+14.072 (式3)
[数19]
ΔV=Va−Vb (式4)
[数20]
Vc0=Va−α・ΔV (式5)
ここで、αは事前に実験等を行って設定した定数である。二次電池110が安定状態にあるときの開回路電圧は、(式1)において時間tに依存する指数減衰関数が0となったときのVcに一致する。よって、(式5)は、安定時の開回路電圧の初期値を設定する式となる。
[数21]
Ai0=Ci・β (式6)
によりAiの初期値Ai0を決定するようにしている。基準値をCiは、調整パラメータAiの初期値としてその比例関係を事前に決めておくようにしたものである。
[数22]
V(0)=A1+A2+A3+A4+Vc (式7)
ここで、V(o)はデータ取得開始時の開回路電圧であるから、
[数23]
V(0)=Va (式8)
となる。
[数24]
Va=A10+A20+A30+A40+Vc0
=A10+A20+A30+A40+(Va−α・ΔV) (式9)
となる。上式より、
[数25]
A10+A20+A30+A40=α・ΔV (式10)
が成り立つ。
[数26]
(C1+C2+C3+C4)・β=α・ΔV (式11)
となり、これから係数βは次式で決定される。
[数27]
β=α・ΔV/(C1+C2+C3+C4) (式12)
(式12)において、ΔVは電圧測定値から算出され、α及びCiは事前に決定されて記憶部140に記憶されているデータである。よって、(式12)よりβが決定され、(式6)よりAiの初期値Ai0が設定される。
[数28]
S=Σ[V(j)−Vm(j)]2 (式13)
また別の方法として、最適化された調整パラメータを代入した電圧特性式(式1)に予め定めた所定の電池電圧の安定所要時間を代入することによって安定時の開回路電圧Voを求めることもできる。
100、200・・・二次電池電源システム
110・・・二次電池
120・・・電圧センサ
130・・・制御部
140・・・記憶部
150・・・充電回路
210・・・温度センサ
Claims (10)
- 充放電終了後の二次電池の開回路電圧(OCV;Open Circuit Voltage)の時間変化を、調整パラメータを有する電圧特性式で近似し、前記電圧特性式から前記二次電池安定時の開回路電圧を算出して前記二次電池の充電率を推定する充電率推定方法であって、
前記二次電池の充放電終了後の所定のデータ取得期間に、前記二次電池の電圧測定値を複数個取得し、
前記データ取得期間における前記電圧測定値の変化量に依存する所定の関係式及び事前に設定された所定の算出方法で前記調整パラメータの初期値を設定し、
前記調整パラメータを前記初期値から漸次修正しながら前記電圧特性式で算出した前記開回路電圧と前記電圧測定値との誤差が最小となるときの前記調整パラメータの最適値を推定する
ことを特徴とする充電率推定方法。 - 前記調整パラメータをAi(i=1〜n)、Bi(i=1〜n)及びVcとし、nを4以上の整数としたとき、前記電圧特定式は時間をtとして、
[数1]
V(t)=A1・exp(B1・t))+A2・exp(B2・t)+・・・
+An・exp(Bn・t)+Vc
で表され、
前記データ取得期間初期の前記電圧測定値をVa、前記データ取得期間終了直前の前記電圧測定値をVbとしたとき、事前に設定された定数α及びCi(i=1〜n)を用いて
[数2]
(C1+C2+・・・+Cn)・β=(Va−Vb)・α
を満たすようパラメータβを決定し、
[数3]
Ai0=Ci・β (i=1〜n)
で算出されるAi0を前記調整パラメータAiの前記初期値とし、
[数4]
Vc0=Va−(Va−Vb)・α
で算出されるVc0を前記調整パラメータVcの前記初期値とする
ことを特徴とする請求項1に記載の充電率推定方法。 - 前記調整パラメータBi(i=1〜n)の初期値は、事前に設定された定数である
ことを特徴とする請求項2に記載の充電率推定方法。 - 前記調整パラメータBi(i=1〜n)の初期値を前記二次電池の温度から算出する温度関数が事前に設定され、
前記データ取得期間に前記温度を測定して温度測定値を取得し、
前記温度測定値を前記温度関数に代入して前記調整パラメータBi(i=1〜n)の初期値を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の充電率推定方法。 - 前記Va又は前記Vbの少なくともいずれか一方は、2以上の前記電圧測定値を平均して算出した平均値である
ことを特徴とする請求項2に記載の充電率推定方法。 - 前記二次電池安定時の前記開回路電圧は、前記調整パラメータの前記最適値を決定したときのVcで与えられる
ことを特徴とする請求項2に記載の充電率推定方法。 - 充放電終了後の前記二次電池が実質的に安定するまでの所要時間を予め定め、前記調整パラメータの前記最適値を用いた前記電圧特性式に前記所要時間を代入して算出した開回路電圧を前記二次電池安定時の開回路電圧に用いる
ことを特徴とする請求項2に記載の充電率推定方法。 - 二次電池の充電率を推定する充電率推定装置であって、
前記二次電池の電圧を測定する電圧センサと、
調整パラメータを有する電圧特性式を用いて前記充電率を推定するための演算を実行制御する制御部と、
前記電圧センサで測定された電圧測定値と、前記制御部による前記演算に用いられるデータとを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記二次電池の充放電終了後の所定のデータ取得期間に、前記電圧センサから前記二次電池の電圧測定値を複数個取得し、前記データ取得期間における前記電圧測定値の変化量に依存する所定の関係式及び事前に設定された所定の算出方法で前記調整パラメータの初期値を設定し、前記調整パラメータを前記初期値から漸次修正しながら前記電圧特性式で算出した前記開回路電圧と前記電圧測定値との誤差が最小となるときの前記調整パラメータの最適値を推定し、前記調整パラメータの最適値を用いた前記電圧特性式から前記二次電池安定時の前記開回路電圧を算出して前記充電率を推定する
ことを特徴とする充電率推定装置。 - 前記制御部は、前記調整パラメータをAi、Bi(i=1〜n)及びVcとし、nを4
以上の整数としたとき、次式
[数5]
V(t)=A1・exp(B1・t))+A2・exp(B2・t)+・・・
+An・exp(Bn・t)+Vc
を前記電圧特定式として用い、前記データ取得期間初期の前記電圧測定値をVa、前記データ取得期間終了直前の前記電圧測定値をVbとしたとき、事前に設定された定数α及びCi(i=1〜n)を用いて
[数6]
(C1+C2+・・・+Cn)・β=(Va−Vb)・α
を満たすようパラメータβを決定し、
[数7]
Ai0=Ci・β (i=1〜n)
で算出されるAi0を前記調整パラメータAiの前記初期値とし、
[数8]
Vc0=Va−(Va−Vb)・α
で算出されるVc0を前記調整パラメータVcの前記初期値として用いている
ことを特徴とする請求項8に記載の充電率推定装置。 - 請求項8又は請求項9に記載の充電率推定装置を備える
ことを特徴する二次電池電源システム。
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JP2006279478A JP4785056B2 (ja) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | 充電率推定方法、充電率推定装置及び二次電池電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006279478A JP4785056B2 (ja) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | 充電率推定方法、充電率推定装置及び二次電池電源システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008096328A JP2008096328A (ja) | 2008-04-24 |
JP4785056B2 true JP4785056B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=39379314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006279478A Active JP4785056B2 (ja) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | 充電率推定方法、充電率推定装置及び二次電池電源システム |
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- 2006-10-13 JP JP2006279478A patent/JP4785056B2/ja active Active
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