JP5506100B2 - バッテリー管理システム、及びこれを用いたバッテリーsoc推定方法 - Google Patents
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Description
電気自動車はバッテリー(battery)から出力される電気エネルギーによって、動作するバッテリーエンジンを利用する自動車である。このような電気自動車は充放電が可能な多数の2次電池(cell)が一つのパック(pack)として形成されたバッテリーを主動力源として利用するため、排気ガスが全くなく、騒音が小さい長所がある。
このような従来方式によるSOC推定方法は、電流積算による誤差が生じる。
ここで、前記SOC算出部は、
によって前記現在SOCを算出する。前記バッテリーから前記充放電電流及びバッテリー端子電圧をセンシングし、前記充放電電流及び前記バッテリー端子電圧を利用して前記バッテリーの内部抵抗を演算するセンシング部をさらに含む。前記起電力SOC算出部は前記充放電電流及び前記内部抵抗を利用して分極電圧を求めて、前記バッテリー端子電圧から前記分極電圧を減算して前記起電力を算出する。
によって前記現在SOCを算出する。そして、前記単位時間電流SOC算出部は前記充放電電流を単位時間積算して単位時間充放電容量を算出し、前記単位時間充放電可能容量を前記バッテリーの総充放電容量で割って前記単位時間電流SOCを算出する。前記単位時間充放電容量により前記補正量を修正する修正部をさらに含み、前記SOC算出部は前記修正された補正量と前記積算SOCを合わせて前記現在SOCを算出する。前記修正部は、前記単位時間充放電容量が設定された閾値単位充放電容量より小さい場合には前記現在SOCが前記直前SOCを基準に所定のSOC範囲内に属するように前記補正量を修正する。前記修正部は、前記バッテリーの充放電に対応して前記現在SOCが増減するように前記補正量を修正する。前記バッテリーから前記充放電電流及びバッテリー端子電圧をセンシングし、前記充放電電流及び前記バッテリー端子電圧を利用して前記バッテリーの内部抵抗を演算するセンシング部をさらに含む。前記起電力SOC算出部は前記充放電電流及び前記内部抵抗を利用して分極電圧を求めて、前記バッテリー端子電圧から前記分極電圧を減算して前記起電力を算出する。
によって算出する。
によって算出する。前記単位時間電流SOC算出段階は、前記充放電電流を単位時間積算して単位時間充放電容量を算出する段階と、前記単位時間充放電容量を前記バッテリーの総充放電可能容量で割る段階をさらに含む。前記単位時間充放電容量により前記補正量を修正する段階をさらに含む。前記補正量を修正する段階は、前記単位時間充放電容量が設定された閾値単位充放電容量より小さい場合には、前記現在SOCが前記直前SOCを基準に所定のSOC範囲内に属するようにする。前記補正量を修正する段階は、前記バッテリーの充放電に対応して前記現在SOCが増減するようにする。
図1を参照すれば、バッテリー管理システム1はセンシング部10と、単位時間電流SOC算出部20と、起電力SOC算出部30と、補正部40及びSOC算出部50と、を含む。本発明の第1実施形態によるバッテリー管理システム1のセンシング部10はバッテリー2と接続されて、バッテリー2に流れる充放電電流(I)及びバッテリー端子電圧(Vt)を測定する。バッテリー2は複数のバッテリーセル(図示せず)を含み、複数のバッテリーセルは電気的に直列接続されている。充放電電流(I)は直列接続されている複数のバッテリーセルに流れる電流であり、バッテリー端子電圧(Vt)は複数のバッテリーセル両端の電圧差を意味する。
本発明の第1実施形態において、補正量は起電力SOC(SOCv)によって決定される。従って、補正量がバッテリー2の起電力に依存するため、起電力の高低によって現在SOC(SOCn+1)に影響を与える。
図2を参照すれば、バッテリー管理システム1はセンシング部10と、単位時間電流SOC算出部20と、起電力SOC算出部30と、補正部(40_1)と、積算SOC算出部60及びSOC算出部(50_1)と、を含む。センシング部10、単位時間電流SOC算出部20、起電力SOC算出部30の動作は図1の説明と同一であるため、これに関する説明は省略する。
図3を参照すれば、本発明の第3実施形態によるバッテリー管理システム1は、センシング部10と、単位時間電流SOC算出部20と、起電力SOC算出部30と、補正部(40_1)と、積算SOC算出部60と、SOC算出部(50_2)及び修正部70と、を含む。センシング部10、単位時間電流SOC算出部20、起電力SOC算出部30、補正部(40_1)及び積算SOC算出部60の動作は図2の説明と同一であるため、これに関する説明は省略する。
10 センシング部
20 単位SOC算出部
30 起電力SOC算出部
40 補正部
50 SOC算出部
60 積算SOC算出部
70 修正部
Claims (10)
- バッテリーの充放電電流を利用して単位時間当たりのSOC変化量を算出する単位時間電流SOC算出部と、
前記バッテリーの起電力を利用して起電力SOCを算出する起電力SOC算出部と、
前記単位時間電流SOCと直前SOCを合わせて積算SOCを算出する積算SOC算出部と、
前記積算SOC、前記起電力SOC及び前記直前SOCを利用して補正量を算出する補正部と、
前記積算SOCと前記補正量を合わせて現在SOCを算出するSOC算出部と、
前記バッテリーから前記充放電電流及びバッテリー端子電圧をセンシングし、前記充放電電流及び前記バッテリー端子電圧を利用して前記バッテリーの内部抵抗を演算するセンシング部と、及び
単位時間充放電容量により前記補正量を修正する修正部と、
を含み、
前記起電力SOC算出部は前記充放電電流及び前記内部抵抗を利用して分極電圧を求め、前記バッテリー端子電圧から前記分極電圧を減算して前記起電力を算出し、
前記SOC算出部は、前記修正された補正量と前記積算SOCを合わせて前記現在SOCを算出することを特徴とするバッテリー管理システム。 - 前記SOC算出部は、下記式(2)によって前記現在SOCを算出することを特徴とする請求項1に記載のバッテリー管理システム。
- 前記単位時間電流SOC算出部は、前記充放電電流を単位時間積算して前記単位時間充放電容量を算出し、前記単位時間充放電容量を前記バッテリーの総充放電可能電池容量で割って前記単位時間電流SOCを算出することを特徴とする請求項1に記載のバッテリー管理システム。
- 前記修正部は前記単位時間充放電容量が設定された閾値単位充放電容量より小さい場合に前記現在SOCが前記直前SOCを基準に所定のSOC範囲内に属するように前記補正量を修正することを特徴とする請求項1に記載のバッテリー管理システム。
- 前記修正部は、
前記バッテリーの充放電に対応して前記現在SOCが増減するように前記補正量を修正することを特徴とする請求項1に記載のバッテリー管理システム。 - バッテリーの充放電電流を利用して単位時間電流SOCを算出する段階と、
前記バッテリーの起電力を利用して起電力SOCを算出する段階と、
前記単位時間電流SOCと直前SOCを合わせて積算SOCを算出する段階と、
前記積算SOC、前記起電力SOC及び前記直前SOCを利用して補正量を算出する段階と、
前記積算SOCと前記補正量を合わせて現在SOCを算出する段階と、
前記バッテリーから前記充放電電流及びバッテリー端子電圧をセンシングし、前記充放電電流及び前記バッテリー端子電圧を利用して前記バッテリーの内部抵抗を演算する段階と、及び
単位時間充放電容量により前記補正量を修正する段階と、を含み、
前記起電力SOCを算出する段階は、前記充放電電流及び前記内部抵抗を利用して分極電圧を求め、前記バッテリー端子電圧から前記分極電圧を減算して前記起電力を算出する段階と、
を含むバッテリー管理システムを用いたことを特徴とするバッテリーSOC推定方法。 - 前記現在SOC算出段階は、下記式(4)によって算出するバッテリー管理システムを用いたことを特徴とする請求項6に記載のバッテリーSOC推定方法。
- 前記単位SOC算出段階は、
前記充放電電流を単位時間積算して単位時間充放電容量を算出する段階、及び
前記単位時間充放電容量を前記バッテリーの総充放電可能電池容量で割る段階と、
をさらに含むバッテリー管理システムを用いたことを特徴とする請求項6に記載のバッテリーSOC推定方法。 - 前記補正量を修正する段階は、
前記単位時間充放電容量が設定された閾値単位充放電容量より小さい場合に前記現在SOCが前記直前SOCを基準に所定のSOC範囲内に属するようにするバッテリー管理システムを用いたことを特徴とする請求項6に記載のバッテリーSOC推定方法。 - 前記補正量を修正する段階は、
前記バッテリーの充放電に対応して前記現在SOCが増減するようにするバッテリー管理システムを用いたことを特徴とする請求項6に記載のバッテリーSOC推定方法。
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