JP5117526B2 - 電池内部状態推定装置および電池内部状態推定方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、電池の状態を正確に推定することができる。
このような構成によれば、冒頭または末尾に測定誤差を含むインピーダンス値が存在する場合には当該値を確実に除外できる。
このような構成によれば、測定誤差を有するインピーダンス値を除外し、それ以外のインピーダンス値によって内部状態を推定することにより、再測定によって浪費される電力を少なくすることができる。
このような構成によれば、インピーダンス値ペアが2つ連続して存在する場合には、これらに共通に含まれるインピーダンス値を除外することにより、測定誤差を有するインピーダンス値を確実に除外することができる。
このような構成によれば、測定誤差を有するインピーダンス値が連続して存在する場合に、判断が不定となるインピーダンス値を除外することにより、より正確な測定を可能にすることができる。
このような構成によれば、ビット情報を用いることにより、少ない記憶容量で、かつ、測定誤差を含むインピーダンス値を確実に知ることが可能になる。
このような方法によれば、電池の状態を正確に推定することができる。
図1は本発明の第1実施形態に係る電池内部状態推定装置の構成例を示す図である。この図1に示すように、第1実施形態の電池内部状態推定装置1は、制御部10、電圧検出部11(請求項中の「測定手段」の一部に対応)、電流検出部12(請求項中の「測定手段」の一部に対応)、および、放電回路14を主要な構成要素としており、鉛蓄電池13(請求項中の「電池」に対応)の内部状態を推定する。この例では、鉛蓄電池13には、電流検出部12を介してオルタネータ15、セルモータ16、および、負荷17が接続されている。なお、本実施形態では、電池内部状態推定装置1が、例えば、自動車等の車両に搭載されている場合を例に挙げて説明する。これ以外の用途であってもよいことはいうまでもない。
つぎに、第1実施形態の動作を説明する。図3は、図1に示す第1実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
第2実施形態は、第1実施形態と比較して、図6に示す除外処理の内容(図3のステップS22の処理の内容)が異なっている。それ以外は、第1実施形態の場合と同様である。すなわち、第1実施形態では、図7,8に示すテーブルを参照して異常が発生したサンプリング期間を特定するようにしたが、第2実施形態では、図9のフローチャートに示すように、変数Eに格納されているビット情報に基づいて、異常が発生したサンプリング期間を特定する。具体的に説明する。図9に示すフローチャートの処理が実行されると、以下のステップが実行される。なお、以下では、変数Eに格納されている情報は、2進数のビット情報(「1」または「0」の情報)を表すものとする。具体的には、Eに10進数の値「6」が格納されている場合にはビット情報は、例えば、「00110」であるものとする。また、フローチャート中に記載されているE(i)は、変数EのLSB(Least Significant Bit)を第0ビットとした場合の第iビットの情報を示すものとする。例えば、Eに値「6」が格納されている場合では、E(0)=E(3)=E(4)=0であり、E(1)=E(2)=1である。なお、前述した例では、変数Eが5ビットである場合を例に挙げて説明したが、これ以外であってもよいことはいうまでもない。
なお、上記の各実施形態は、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、以上の各実施形態では、異常が連続して発生する場合については想定していないが、異常が連続して発生する場合には、これらのインピーダンスについては、例えば、全て無視するようにしてもよい。これについて、図10を参照して説明する。図10(A)では、サンプリング期間#2およびサンプリング期間#3において異常が発生している。この場合、サンプリング期間#1,#2に対するステップS18の判定およびサンプリング期間#3,#4に対する同判定では、「NG」と判断される。しかしながら、サンプリング期間#2,#3に対する同判定では、これらの期間における異常の発生の仕方によっては、異常と判断されたりされなかったりする。例えば、図5の例において、サンプリング期間#3において「6.7mΩ」ではなく「8.6mΩ」が測定された場合、これは異常な値ではあるが、サンプリング期間#2との関係では、差分値が「0.1mΩ」であるので正常と判断されてしまう。また、「4.5mΩ」と測定された場合には、異常と判断される。つまり、サンプリング期間#2,#3に対する判定は、測定値に応じて定まることから、いわば「不定」となる。
10 制御部
10a CPU(判定手段、除外手段、推定手段)
10b ROM
10c RAM(格納手段)
10d I/F(測定手段の一部)
11 電圧検出部(測定手段の一部)
12 電流検出部(測定手段の一部)
13 鉛蓄電池(電池)
14 放電回路
15 オルタネータ
16 セルモータ
17 負荷
Claims (7)
- 電池の内部状態を推定する電池内部状態推定装置において、
前記電池のインピーダンス値を所定の周期で測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定されたインピーダンス値を格納する格納手段と、
時間的に前後して測定された1組のインピーダンス値としてのインピーダンス値ペアの差分値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記差分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたインピーダンス値ペアが複数存在する場合には、当該インピーダンス値ペアに共通に含まれているインピーダンス値については測定誤差を含むとして除外する除外手段と、
前記除外手段によって除外されなかったインピーダンス値に基づいて前記電池の内部状態を推定する推定手段と、
を有することを特徴とする電池内部状態推定装置。 - 前記除外手段は、前記判定手段によって差分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたインピーダンス値ペアが単独に存在する場合であって、測定開始時または測定終了時のインピーダンス値ペアであるときには、当該インピーダンス値ペアに含まれている先頭または末尾のインピーダンス値を除外することを特徴とする請求項1に記載の電池内部状態推定装置。
- 前記測定手段は、前記電池に電流を放電させ、そのときの電圧値と電流値に基づいて前記インピーダンス値を測定することを特徴とする請求項1または2に記載の電池内部状態推定装置。
- 前記除外手段は、差分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたインピーダンス値ペアが2つ連続して存在する場合には、これら2つのインピーダンス値ペアに共通に含まれているインピーダンス値については測定誤差を含むとして除外することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池内部状態推定装置。
- 前記除外手段は、差分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたインピーダンス値ペアが間隔を空けて2つ存在する場合には、当該2つのインピーダンス値ペアの間に存在するインピーダンス値ペアを構成するインピーダンス値については測定誤差を含むとして除外し、当該2つのインピーダンス値ペアについては測定されたタイミングが最先および最後のインピーダンス値以外を除外することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電池内部状態推定装置。
- 各インピーダンス値ペアに対してビット情報が対応付けされており、
前記判定手段は、差分値が所定の閾値よりも大きいインピーダンス値ペアに対しては対応するビット情報を反転させ、
前記除外手段は、対応するビット情報が反転されているインピーダンス値ペアが複数存在する場合には、当該インピーダンス値ペアに共通に含まれているインピーダンス値については測定誤差を含むとして除外する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電池内部状態推定装置。 - 電池の内部状態を推定する電池内部状態推定方法において、
前記電池のインピーダンス値を所定の周期で測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって測定されたインピーダンス値をメモリに格納する格納ステップと、
時間的に前後して測定された1組のインピーダンスとしてのインピーダンス値ペアの差分値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記差分値が所定の閾値よりも大きいと判定されたインピーダンス値ペアが複数存在する場合には、当該インピーダンス値ペアに共通に含まれているインピーダンス値については測定誤差を含むとして除外する除外ステップと、
前記除外ステップにおいて除外されなかったインピーダンス値に基づいて前記電池の内部状態を推定する推定ステップと、
を有することを特徴とする電池内部状態推定方法。
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