JP5803053B2 - Power storage device state estimation method and state estimation device - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電デバイスの状態推定方法及び状態推定装置に関し、詳しくは、蓄電デバイスの等価モデルの回路定数を同定してエネルギー残量（ＳＯＣ）等の状態推定を行なう技術に関するものである。   The present invention relates to a state estimation method and a state estimation device for a power storage device such as a secondary battery or an electric double layer capacitor, and more specifically, identifies a circuit constant of an equivalent model of the power storage device and a state such as a remaining energy (SOC). The present invention relates to a technique for performing estimation.

近年、二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電デバイスは、小型軽量化・高エネルギー密度化が進み、電力変換装置等の電源として広く利用されている。
このような蓄電デバイスを有効に活用するためには、蓄電デバイスのＳＯＣや劣化状態（ＳＯＨ）等を正確に把握することが必要となる。 2. Description of the Related Art In recent years, power storage devices such as secondary batteries and electric double layer capacitors have been widely used as power sources for power converters and the like due to progress in size and weight reduction and high energy density.
In order to effectively use such an electricity storage device, it is necessary to accurately grasp the SOC, deterioration state (SOH), and the like of the electricity storage device.

蓄電デバイスの状態推定に関する第１の従来技術としては、電池の等価モデルの回路定数（抵抗やコンデンサからなる内部インピーダンス）をシステム同定して電池の劣化予測、性能評価、良否判定を行なうものが知られている。
図１１は、この第１の従来技術を示す構成図である。同図において、１０は診断対象である電池（二次電池）であり、内部インピーダンス１１及び電圧源１２（その起電力は開放電圧にほぼ等しい）からなる等価モデルとして示してある。また、１３は状態推定を行うための矩形波信号を生成する電流源、１４，１５は切替スイッチ、１６は負荷を示す。 As a first conventional technique for estimating the state of an electric storage device, there is a system that performs system identification on the circuit constants (internal impedance composed of resistors and capacitors) of an equivalent model of a battery to perform battery deterioration prediction, performance evaluation, and pass / fail judgment. It has been.
FIG. 11 is a block diagram showing the first prior art. In the figure, reference numeral 10 denotes a battery (secondary battery) to be diagnosed, which is shown as an equivalent model including an internal impedance 11 and a voltage source 12 (its electromotive force is substantially equal to the open circuit voltage). Reference numeral 13 denotes a current source that generates a rectangular wave signal for state estimation, reference numerals 14 and 15 denote changeover switches, and reference numeral 16 denotes a load.

また、２０は電圧／電流計測手段であり、電池１０を流れる電流を検出する電流検出手段２１と、電池１０の端子電圧を検出する電圧検出手段２２とを備え、各検出手段２１，２２による電流，電圧検出値を計測データ２３として保持可能である。２４は、前記計測データ２３を用いて電池１０の回路定数を同定する等価モデル定数同定手段、２５は同定結果に基づいて電池１０の状態を推定する状態推定演算手段である。   Reference numeral 20 denotes voltage / current measurement means, which includes a current detection means 21 for detecting a current flowing through the battery 10 and a voltage detection means 22 for detecting a terminal voltage of the battery 10. The voltage detection value can be held as measurement data 23. 24 is an equivalent model constant identifying means for identifying the circuit constant of the battery 10 using the measurement data 23, and 25 is a state estimation calculating means for estimating the state of the battery 10 based on the identification result.

次に、この従来技術の動作を略述する。
図１１において、電池の状態推定を行なう場合には、まず、電池１０を電源とする装置の運転を停止して切替スイッチ１５をオフし、電池１０と負荷１６とを切り離す（すなわち、オフラインにする）。次に、切替スイッチ１４をオンし、電流源１３により入力信号（矩形波電流）を電池１０に供給する。この状態で電圧/電流計測手段２０を動作させ、電流検出手段２１、電圧検出手段２２により電池１０に流れる電流ｉｂ（入力）と電池１０の端子電圧ｖｂ（出力）とを計測する。 Next, the operation of this prior art will be outlined.
In FIG. 11, when estimating the state of the battery, first, the operation of the apparatus using the battery 10 as a power supply is stopped, the changeover switch 15 is turned off, and the battery 10 and the load 16 are disconnected (that is, taken offline). ). Next, the changeover switch 14 is turned on, and an input signal (rectangular wave current) is supplied to the battery 10 by the current source 13. In this state, the voltage / current measurement means 20 is operated, and the current detection means 21 and the voltage detection means 22 measure the current i b (input) flowing through the battery 10 and the terminal voltage v b (output) of the battery 10.

電流ｉｂ及び電圧ｖｂの計測データ２３は等価モデル定数同定手段２４に取り込まれ、電池１０の回路定数が同定される。状態推定演算手段２５は、こうして同定された回路定数を用いて、電池１０のＳＯＣや劣化状態等を推定することができる。
この種の従来技術としては、例えば特許文献１に開示された電池状態診断装置及び電池状態診断方法が知られている。 The measurement data 23 of the current i b and the voltage v b is taken into the equivalent model constant identification unit 24, and the circuit constant of the battery 10 is identified. The state estimation calculation unit 25 can estimate the SOC, the deterioration state, and the like of the battery 10 using the circuit constant thus identified.
As this type of prior art, for example, a battery state diagnosis device and a battery state diagnosis method disclosed in Patent Document 1 are known.

次に、図１２は、蓄電デバイスの状態推定に関する第２の従来技術を示す構成図である。この従来技術は、電池を電源とした装置の運転中、すなわちオンライン状態において、電池の回路定数を同定して電池の開放電圧を推測することにより状態推定を行う第１の推定方法と、電池の電流積算値から状態推定を行う第２の推定方法とを併用し、第１，第２の推定方法による推定結果を重み付けして合成することにより、最終的に電池の劣化度等を推定するものである。   Next, FIG. 12 is a configuration diagram showing a second conventional technique related to state estimation of the power storage device. This prior art includes a first estimation method for estimating a state by identifying a circuit constant of a battery and estimating an open-circuit voltage of the battery during operation of a battery-powered device, that is, in an online state, Combined with the second estimation method for estimating the state from the integrated current value and weighting and combining the estimation results obtained by the first and second estimation methods, the battery degradation level is finally estimated. It is.

図１２において、図１１と同一機能の構成要素には同一の番号を付して詳述を省略し、以下では図１１と異なる部分を中心に説明する。
図１２における２６は第１の状態推定演算手段であり、等価モデル定数同定手段２４により同定した回路定数に基づいて電池１０の開放電圧を推測して状態推定を行う。また、２７は第２の状態推定演算手段であり、電池１０に流れる電流ｉｂの積算値に基づいて状態推定を行う。 12, components having the same functions as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals and will not be described in detail. The following description will focus on portions that are different from those in FIG.
Reference numeral 26 in FIG. 12 denotes first state estimation calculation means, which estimates the open circuit voltage of the battery 10 based on the circuit constant identified by the equivalent model constant identification means 24 and performs state estimation. Also, 27 is the second state estimation calculation means performs state estimation based on the integrated value of the current i b flowing into the battery 10.

また、２８は、第１，第２の状態推定演算手段２６，２７による演算結果に重み付けを行うための計算ウェイトｗを算出する計算ウェイト算出手段であり、電池１０の電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）と補正係数テーブル２９内の温度補正係数とを用いて計算ウェイトｗを算出する。
更に、３０は第３の状態推定演算手段であり、上記計算ウェイトｗを用いて、第１，第２の状態推定演算手段２６，２７による演算結果にそれぞれ（１−ｗ），ｗを乗算して合成し、最終的な推定結果を出力するように構成されている。 Reference numeral 28 denotes calculation weight calculation means for calculating a calculation weight w for weighting the calculation results of the first and second state estimation calculation means 26 and 27, and the current change rate (di b / The calculation weight w is calculated using dt) and the temperature correction coefficient in the correction coefficient table 29.
Further, 30 is a third state estimation calculation means, and the calculation results by the first and second state estimation calculation means 26 and 27 are multiplied by (1-w) and w, respectively, using the calculation weight w. And the final estimation result is output.

この従来技術の動作を略述すると、装置の運転中に、電圧／電流計測手段２０内の計測データ２３が等価モデル定数同定手段２４に取り込まれ、この等価モデル定数同定手段２４では、計算ウェイト算出手段２８により電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）から演算した周波数情報を考慮して、電池１０の回路定数を同定する。
この回路定数に基づき、第１の状態推定演算手段２６が電池１０の開放電圧を推測して状態推定演算を行なう。これと同時に、第２の状態推定演算手段２７が計測データ２３から電流積算値を算出し、状態推定演算を行なう。 Briefly describing the operation of this prior art, the measurement data 23 in the voltage / current measurement means 20 is taken into the equivalent model constant identification means 24 during operation of the apparatus, and the equivalent model constant identification means 24 calculates the calculation weight. The circuit constant of the battery 10 is identified in consideration of the frequency information calculated from the current change rate (di b / dt) by the means 28.
Based on this circuit constant, the first state estimation calculation means 26 estimates the open circuit voltage of the battery 10 and performs the state estimation calculation. At the same time, the second state estimation calculation means 27 calculates a current integrated value from the measurement data 23 and performs a state estimation calculation.

計算ウェイトｗは、例えば、電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が小さいときは第１の状態推定演算手段２６による演算結果に大きなウェイトを持たせ、電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が大きいときは第２の状態推定演算手段２７による演算結果に大きなウェイトを持たせるように作用しており、第３の状態推定演算手段３０では、上記のように重み付けされた第１，第２の状態推定演算手段２６，２７による演算結果を合成し、最終的に、電池１０の劣化度等の状態を推定して出力する。これにより、オンライン状態で電池１０の状態を推定することが可能である。
この種の従来技術としては、例えば特許文献２に開示されたバッテリの劣化度推定装置が知られている。 For example, when the current change rate (di b / dt) is small, the calculation weight w gives a large weight to the calculation result by the first state estimation calculation unit 26, and the current change rate (di b / dt) is large. Operates so as to give a large weight to the calculation result by the second state estimation calculation means 27, and the third state estimation calculation means 30 performs the first and second state estimation weighted as described above. The calculation results by the calculation means 26 and 27 are synthesized, and finally the state such as the degree of deterioration of the battery 10 is estimated and output. Thereby, it is possible to estimate the state of the battery 10 in an online state.
As this type of prior art, for example, a battery deterioration degree estimation device disclosed in Patent Document 2 is known.

更に、図示しないが、第３の従来技術として、例えば特許文献３に開示されたバッテリ管理システムが知られている。
この従来技術は、データベースに格納されたバッテリ情報を用い、任意の時刻間でのバッテリ電圧から求めた残存容量（ＳＯＣ）の変化量とバッテリ電流の積算値から求めた残存容量の変化量とに基づいてバッテリの電流容量を算出し、算出した電流容量の初期値に対する変化割合を、バッテリの劣化状態を表す電流容量変化率として算出することによりバッテリの劣化状態を算出するようにしたものである。この従来技術では、上記電流容量変化率に加えて、バッテリのインピーダンスの初期値に対する変化割合としてのインピーダンス変化率を電流容量変化率との相関関係に基づいて算出し、このインピーダンス変化率を電流容量変化率と共に用いて劣化状態を算出することも可能にしている。 Further, although not shown, as a third conventional technique, for example, a battery management system disclosed in Patent Document 3 is known.
This prior art uses the battery information stored in the database to change the remaining capacity (SOC) obtained from the battery voltage between arbitrary times and the remaining capacity obtained from the integrated value of the battery current. The battery current capacity is calculated on the basis of this, and the battery deterioration state is calculated by calculating the rate of change of the calculated current capacity with respect to the initial value as the current capacity change rate representing the battery deterioration state. . In this prior art, in addition to the current capacity change rate, the impedance change rate as a change rate with respect to the initial value of the battery impedance is calculated based on the correlation with the current capacity change rate, and this impedance change rate is calculated as the current capacity change rate. It is also possible to calculate the deterioration state by using it together with the change rate.

特開２００４−２４１３２５号公報（段落［００３８］〜［００８８］、図１〜図５等）JP 2004-241325 A (paragraphs [0038] to [0088], FIGS. 1 to 5 etc.) 特開２００６−９８１３５号公報（段落［０００６］〜［００１６］、図１〜図４等）Japanese Patent Laying-Open No. 2006-98135 (paragraphs [0006] to [0016], FIGS. 1 to 4 etc.) 特開２００７−２４６８７号公報（段落［００４４］〜［００５７］、図３等）JP 2007-24687 A (paragraphs [0044] to [0057], FIG. 3 etc.)

図１１に示した第１の従来技術では、電池１０と負荷１６とを切り離すことによりオフライン状態にして、予め設定した電流負荷（例えば矩形波電流）を電池１０に与えるため、電池１０の状態を正確に推定できる反面、電池１０を電源とする装置の運転中にオンラインにて状態推定を行なうことができないという問題がある。
これに対し、図１２に示した第２の従来技術では、オンライン状態で電池１０の状態推定を行なうことが可能である。しかし、状態推定の精度を向上させるために、電池１０の等価モデルの回路定数を同定して推測した開放電圧に基づき状態推定する第１の推定方法と、電池１０の電流積算値から状態推定する第２の推定方法とを併用して同時に演算を行ない、その演算結果を合成する方法を採っているため、演算処理が複雑化し、処理時間や使用メモリ容量が増大するおそれがある。 In the first prior art shown in FIG. 11, the battery 10 and the load 16 are disconnected to make an offline state, and a preset current load (for example, a rectangular wave current) is applied to the battery 10. While accurate estimation is possible, there is a problem that state estimation cannot be performed online during operation of a device using the battery 10 as a power source.
On the other hand, in the second prior art shown in FIG. 12, it is possible to estimate the state of the battery 10 in an online state. However, in order to improve the accuracy of the state estimation, the state is estimated from the first estimation method for estimating the state based on the open circuit voltage identified and estimated by the circuit constant of the equivalent model of the battery 10 and the current integrated value of the battery 10. Since the calculation is performed simultaneously with the second estimation method and the calculation results are combined, the calculation processing becomes complicated, and the processing time and the memory capacity used may increase.

更に、第３の従来技術は、バッテリの電流容量変化率を求めて劣化状態を推定するものであるが、バッテリの残存容量の推定方法として第２の従来技術と基本的に同一の方法を用いているため、やはり演算処理が複雑になるという問題があった。   Further, the third conventional technique estimates the deterioration state by obtaining the current capacity change rate of the battery, and basically uses the same method as the second conventional technique as an estimation method of the remaining capacity of the battery. Therefore, there is still a problem that the arithmetic processing becomes complicated.

そこで本発明の解決課題は、比較的簡単な演算により、蓄電デバイスのＳＯＣ等を高精度に推定可能とした状態推定方法及び状態推定装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a state estimation method and a state estimation apparatus that can estimate the SOC and the like of a power storage device with high accuracy by a relatively simple calculation.

上記課題を解決するため、請求項１に係る蓄電デバイスの状態推定方法は、蓄電デバイスを電源とする装置の運転中に前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定方法において、
前記蓄電デバイスの電流及び端子電圧を計測する工程と、
前記電流の変化率が所定の変化率設定値を超え、かつ、前記電流の変化量が所定の変化量設定値を超える任意の時間的範囲の電流データと当該電流データに対応する電圧データとを有効データとして抽出し、その他の計測データを無効データとする工程と、
抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの等価モデルの回路定数をシステム同定により同定する工程と、
同定した前記回路定数を少なくとも用いて前記蓄電デバイスの状態を推定する工程と、を有するものである。 In order to solve the above problem, a state estimation method for an electricity storage device according to claim 1 is a state estimation method for estimating a state of the electricity storage device during operation of an apparatus using the electricity storage device as a power source.
Measuring the current and terminal voltage of the electricity storage device;
Current data in an arbitrary time range in which the current change rate exceeds a predetermined change rate set value and the current change amount exceeds a predetermined change amount set value, and voltage data corresponding to the current data Extracting as valid data and making other measurement data invalid data;
Identifying a circuit constant of an equivalent model of the electricity storage device by system identification using the extracted effective data; and
And estimating the state of the electricity storage device using at least the identified circuit constant.

また、請求項２に係る状態推定方法は、請求項１に記載した蓄電デバイスの状態推定方法において、同定した前記回路定数と、抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの開放電圧を推定し、この開放電圧に基づいて前記蓄電デバイスのエネルギー残量を推定するを有するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a state estimation method according to the first aspect, wherein the open circuit voltage of the power storage device is estimated using the identified circuit constant and the extracted valid data. those having you estimate energy remaining amount of the electric storage device based on the open circuit voltage.

請求項３に係る蓄電デバイスの状態推定装置は、蓄電デバイスを電源とする装置の運転中に前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定装置において、
前記蓄電デバイスの電流及び端子電圧を計測する電圧／電流計測手段と、
前記電流の変化率が所定の変化率設定値を超え、かつ、前記電流の変化量が所定の変化量設定値を超える任意の時間的範囲の電流データと当該電流データに対応する電圧データとを有効データとして抽出し、その他の計測データを無効データとするデータ抽出手段と、
抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの等価モデルの回路定数をシステム同定により同定する等価モデル定数同定手段と、
前記等価モデル定数同定手段により同定した前記回路定数を少なくとも用いて前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定演算手段と、を備えたものである。 The state estimation device for an electricity storage device according to claim 3 is a state estimation device for estimating the state of the electricity storage device during operation of the device using the electricity storage device as a power source.
Voltage / current measuring means for measuring the current and terminal voltage of the electricity storage device;
Current data in an arbitrary time range in which the current change rate exceeds a predetermined change rate set value and the current change amount exceeds a predetermined change amount set value, and voltage data corresponding to the current data Data extraction means for extracting as valid data and other measurement data as invalid data;
An equivalent model constant identifying means for identifying a circuit constant of an equivalent model of the electricity storage device by system identification using the extracted effective data;
State estimation calculation means for estimating the state of the electricity storage device using at least the circuit constant identified by the equivalent model constant identification means.

請求項４に係る蓄電デバイスの状態推定装置は、請求項３に記載した蓄電デバイスの状態推定装置において、前記状態推定演算手段は、前記等価モデル定数同定手段により同定した前記回路定数と、前記有効データとを用いて前記蓄電デバイスの開放電圧を推定し、この開放電圧に基づいて前記蓄電デバイスのエネルギー残量を推定するものである。 The state estimation device for an electricity storage device according to claim 4 is the state estimation device for an electricity storage device according to claim 3 , wherein the state estimation calculation means includes the circuit constant identified by the equivalent model constant identification means, and the effective The open circuit voltage of the electricity storage device is estimated using data, and the remaining energy of the electricity storage device is estimated based on the open circuit voltage .

本発明によれば、蓄電デバイスを電源とする装置の運転中において、蓄電デバイスを流れる電流の変化率や変化量が所定の設定値を超える範囲の電流データ及び電圧データを抽出し、これらの抽出データを用いて蓄電デバイスの回路定数を同定することで、この回路定数に基づき蓄電デバイスのＳＯＣ等を高精度に推定することができる。   According to the present invention, during operation of an apparatus using a power storage device as a power source, current data and voltage data in a range where the rate of change or amount of change in the current flowing through the power storage device exceeds a predetermined set value are extracted, and these extractions are performed. By identifying the circuit constant of the power storage device using the data, the SOC of the power storage device can be estimated with high accuracy based on the circuit constant.

本発明の基本形態に係る状態推定装置の構成図である。It is a block diagram of the state estimation apparatus which concerns on the basic form of this invention. 図１における電池の詳細な等価回路図である。FIG. 2 is a detailed equivalent circuit diagram of the battery in FIG. 1. 基本形態の動作を説明するための端子電圧及び電流の波形図である。It is a wave form diagram of a terminal voltage and current for explaining operation of a basic form. 本発明の第１実施形態に係る状態推定装置の構成図である。It is a block diagram of the state estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態の動作を説明するための端子電圧及び電流の波形図である。It is a waveform diagram of the terminal voltage and current for explaining the operation of the first embodiment. 比較例によるＳＯＣ推定のフローチャートである。It is a flowchart of SOC estimation by a comparative example. 第１実施形態によるＳＯＣ推定のフローチャートである。It is a flowchart of SOC estimation by 1st Embodiment. ＳＯＣの推定方法の評価に用いた測定システムの主要部の構成図である。It is a block diagram of the principal part of the measurement system used for evaluation of the estimation method of SOC. 図６の比較例により推定したＳＯＣの誤差の説明図である。It is explanatory drawing of the error of SOC estimated by the comparative example of FIG. 図７の第１実施形態により推定したＳＯＣの誤差の説明図である。It is explanatory drawing of the error of SOC estimated by 1st Embodiment of FIG. 第１の従来技術を示す構成図である。It is a block diagram which shows 1st prior art. 第２の従来技術を示す構成図である。It is a block diagram which shows a 2nd prior art.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の基本形態に係る状態推定装置の構成図であり、図１１，図１２と同一機能の構成要素には同一の番号を付してある。
図１において、１０は状態推定の対象となる蓄電デバイスとしての電池（二次電池）であり、前記同様に内部インピーダンス１１及び電圧源１２からなる等価モデルとして示してある。ここで、図２に示すように、内部インピーダンス１１は、正負電極に相当する抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の並列回路と、電解質に相当する抵抗Ｒ２との直列回路によって構成されるものとする（以後、Ｒ１，Ｒ２は抵抗値としても用い、Ｃ１は容量値としても用いることとする）。この電池１０の両端には、図１に示す如く負荷１６が接続されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a state estimation device according to the basic form of the present invention, and the same reference numerals are given to components having the same functions as those in FIGS.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a battery (secondary battery) as a power storage device to be subjected to state estimation, and is shown as an equivalent model including an internal impedance 11 and a voltage source 12 as described above. Here, as shown in FIG. 2, the internal impedance 11 and a parallel circuit of a resistor R 1 and capacitor C 1 corresponds to the positive and negative electrodes, and shall consist of a series circuit of a resistor R 2 that corresponds to the electrolyte (Hereafter, R 1 and R 2 are also used as resistance values, and C 1 is also used as a capacitance value). A load 16 is connected to both ends of the battery 10 as shown in FIG.

２０は電圧／電流計測手段であり、前記同様に電池１０を流れる電流ｉｂを検出する電流検出手段２１と、電池１０の端子電圧ｖｂを検出する電圧検出手段２２とを備え、これらによる検出値は計測データ２３として保持される。
４０は、電流変化率演算手段４１と必要データ判別手段４２とからなるデータ抽出手段である。ここで、電流変化率演算手段４１は電流検出手段２１により検出した電流ｉｂの変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）を検出して必要データ判別手段４２に送り、必要データ判別手段４２は、電流ｉｂ及び電圧ｖｂのすべての計測データ２３の中から、上記電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が所定の設定値を超える範囲の電流データ、電圧データを必要データと判別し、これらのデータを抽出して出力するように構成されている。 20 is a voltage / current measuring means comprises a current detector 21 for detecting the current i b flowing in the same manner as the battery 10, and a voltage detector 22 for detecting a terminal voltage v b of the battery 10, the detection of these The value is held as measurement data 23.
Reference numeral 40 denotes data extraction means comprising current change rate calculation means 41 and necessary data discrimination means 42. Here, the current change rate calculating means 41 is the rate of change of current i b detected by the current detection means 21 (di b / dt) detected feed necessary data determining means 42, and necessary data determining means 42, the current i Among all measurement data 23 of b and voltage v b , current data and voltage data in a range where the current change rate (di b / dt) exceeds a predetermined set value are determined as necessary data, and these data are determined. It is configured to extract and output.

４３は、データ抽出手段４０から出力される抽出データを用いて電池１０の等価モデルの回路定数（以下、単に電池１０の回路定数ともいう）を同定する等価モデル定数同定手段、４４は、同定結果に基づいて電池１０のＳＯＣや劣化状態等の状態推定を行う状態推定演算手段である。   43 is an equivalent model constant identifying means for identifying the circuit constant of the equivalent model of the battery 10 (hereinafter also simply referred to as the circuit constant of the battery 10) using the extracted data output from the data extracting means 40, and 44 is the identification result. Is a state estimation calculation means for estimating the state of the battery 10 such as the SOC and the deterioration state.

次に、この基本形態の動作を、図３を参照しつつ説明する。図３は、電池１０を電源とする装置を運転して負荷１６に給電している時の電流ｉｂ及び端子電圧ｖｂの波形図である。なお、これらの電流ｉｂ及び電圧ｖｂは図１の電圧／電流計測手段２０により計測されるものである。
ここで、電池１０の回路定数を同定するために用いる電流、電圧のデータは、電流がある程度の傾きで変化しているときのデータでなくてはならない。これは、電流が常に一定値であると、回路定数としての抵抗値や容量値を推定することができず、特に、容量値については、電流の変化率がある程度大きくないと推定不可能なためであり、この条件を満たさないデータを使用して同定された回路定数は精度が低く、結果的にＳＯＣ等の推定精度も低いものとなる。 Next, the operation of this basic form will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a waveform diagram of the current i b and the terminal voltage v b when an apparatus using the battery 10 as a power source is operated to supply power to the load 16. These current i b and voltage v b are measured by the voltage / current measuring means 20 of FIG.
Here, the current and voltage data used to identify the circuit constant of the battery 10 must be data when the current changes with a certain slope. This is because if the current is always a constant value, the resistance value and the capacitance value as circuit constants cannot be estimated. In particular, the capacitance value cannot be estimated unless the current change rate is large to some extent. Therefore, the circuit constant identified by using data that does not satisfy this condition has low accuracy, and as a result, the estimation accuracy of SOC or the like is also low.

そこで、本形態では、図１における必要データ判別手段４２により、電流変化率演算手段４１から送られた電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）を超える範囲の電流ｉｂ及び電圧ｖｂのデータをすべての計測データ２３の中から判別、抽出し、これらの抽出データを回路定数の同定に用いることとした。
すなわち、電流ｉｂ及び電圧ｖｂが図３のように変化している場合、ｄｉｂ／ｄｔ＞ｄｉ０／ｄｔが成立している範囲の電流データとこれに対応する範囲の電圧データとを有効データとして同定に用い、それ以外を無効データとして同定には用いないこととする。 Therefore, in this form state, exceeding the required data discriminating means 42 in FIG. 1, the current change rate sent from the current change rate arithmetic unit 41 (di b / dt) is the rate of change set value (di 0 / dt) range Current i b and voltage v b are discriminated and extracted from all the measurement data 23, and these extracted data are used for identification of circuit constants.
That is, when the current i b and the voltage v b are changed as shown in FIG. 3, current data in a range where di b / dt> di 0 / dt is satisfied and voltage data in a range corresponding thereto are obtained. The valid data is used for identification, and the other data is not used as invalid data for identification.

こうして必要データ判別手段４２により抽出された有効データは、等価モデル定数同定手段４３に取り込まれ、電池１０の回路定数（図２に示した内部インピーダンス１１内の抵抗値Ｒ１，Ｒ２及び容量値Ｃ１）を同定する。状態推定演算手段４４では、同定された回路定数を用いて電池１０の状態（ＳＯＣや劣化状態など）を推定し、出力する。
なお、状態推定演算手段４４によるＳＯＣの推定方法については後述する。また、電池１０の劣化状態は、内部抵抗の増加率から推定することができる。 The effective data thus extracted by the necessary data discriminating means 42 is taken into the equivalent model constant identifying means 43, and the circuit constants of the battery 10 (the resistance values R 1 and R 2 and the capacity value in the internal impedance 11 shown in FIG. 2). C 1 ) is identified. The state estimation calculation means 44 estimates and outputs the state (SOC, deterioration state, etc.) of the battery 10 using the identified circuit constants.
The SOC estimation method by the state estimation calculation means 44 will be described later. Moreover, the deterioration state of the battery 10 can be estimated from the increasing rate of the internal resistance.

次に、図４は本発明の実施形態に係る状態推定装置の構成図であり、図１と同一機能の構成要素には同一の番号を付してある。
この実施形態は、基本形態よりも同定精度を向上させることを目的として、電池１０の回路定数を同定するために用いるデータの抽出条件を二つ設け、第１の条件としては、基本形態と同様に電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）を超えることとし、新たな第２の条件としては、電流ｉｂの所定の基準値からの変化量（Δｉｂ）が変化量設定値（Δｉ０）を超えることとしたものである。 Next, FIG. 4 is a block diagram of a state estimation device according to the implementation embodiments of the present invention, the components of FIG. 1 and the same function are denoted by the same numbers.
This embodiment, for the purpose of than the basic form to improve the identification accuracy, provided two of the extraction condition data used to identify a circuit constant of the battery 10, as the first condition, similar to the basic form Current change rate (di b / dt) exceeds the change rate set value (di 0 / dt), and a new second condition is that the change amount (Δi b) of the current i b from a predetermined reference value ) Exceeds the change amount set value (Δi 0 ).

前述した基本形態により、電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が設定値を超える範囲の電流データ、電圧データを用いて回路定数を同定することができ、これによって電池１０の状態推定を行うことができるが、同定精度を更に向上させるためには、電流ｉｂの値自体もある程度大きい方が望ましい。本発明の実施形態はこのような観点に基づくものである。 With the basic form described above, it is possible to identify circuit constants using current data and voltage data in a range in which the current change rate (di b / dt) exceeds the set value, thereby estimating the state of the battery 10. possible, in order to improve the identification accuracy further, it somewhat larger value itself of the current i b is desirable. The embodiment of the present invention is based on such a viewpoint.

すなわち、図４において、４０Ａは、電流変化率及び電流変化量演算手段４１Ａと必要データ判別手段４２Ａとからなるデータ抽出手段である。ここで、電流変化率及び電流変化量演算手段４１Ａは電流検出手段２１により検出した電流ｉｂの変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）と変化量（Δｉｂ）を検出して必要データ判別手段４２Ａに送り、必要データ判別手段４２Ａは、電流ｉｂ及び端子電圧ｖｂのすべての計測データ２３の中から、上記電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が所定の変化率設定値を超え、かつ、電流変化量（Δｉｂ）が所定の変化量設定値を超える範囲の電流データとこれに対応する範囲の電圧データとを必要データと判別し、これらのデータを抽出して出力するように構成されている。 That is, in FIG. 4, 40A is a data extraction means comprising a current change rate and current change amount calculation means 41A and a necessary data discrimination means 42A. Here, the current change rate and the current change amount computing means 41A is the rate of change of current i b detected by the current detection means 21 (di b / dt) and the amount of change (.DELTA.i b) the necessary data determining means 42A detects the The necessary data discriminating means 42A sends the current rate of change (di b / dt) out of all the measured data 23 of the current i b and the terminal voltage v b and the current rate The current data in the range where the change amount (Δi b ) exceeds a predetermined change amount set value and the voltage data in the range corresponding thereto are determined as necessary data, and these data are extracted and output. Yes.

この実施形態の動作を、図５を参照しつつ説明する。図５は、図３と同様に、装置を運転中で電池１０から負荷１６に給電している時の電池１０の電流ｉｂ及び端子電圧ｖｂの波形図である。
本実施形態では、基本形態における電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）と変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）との比較に加えて、電流ｉｂの変化量（Δｉｂ）を変化量設定値（Δｉ０）と比較するアルゴリズムを追加している。 The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a waveform diagram of the current i b and the terminal voltage v b of the battery 10 when the apparatus is in operation and the load is supplied from the battery 10 to the load 16 as in FIG. 3.
In the present embodiment, in addition to the comparison between the current change rate (di b / dt) and the change rate set value (di 0 / dt) in the basic mode, the change amount (Δi b ) of the current i b is set as the change set value. An algorithm for comparison with (Δi 0 ) is added.

つまり、図４における必要データ判別手段４２Ａにより、電流変化率演算手段４１Ａから送られた電流変化率（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）を超え、かつ、電流変化量（Δｉｂ）が変化量設定値（Δｉ０）を超える範囲の電流ｉｂとこれに対応する範囲の端子電圧ｖｂのデータをすべての計測データ２３から判別、抽出し、これらの抽出データを回路定数の同定に用いる。
例えば、電流ｉｂ及び電圧ｖｂが図５のように変化している場合、ｄｉｂ／ｄｔ＞ｄｉ０／ｄｔが成立し、かつ、Δｉｂ＞Δｉ０が成立している範囲の電流データとこれに対応する範囲の電圧データのみを有効データとして同定に用い、それ以外を無効データとして同定には用いないこととする。なお、図５において、変化量設定値（Δｉ０）は所定の基準値に対する電流ｉｂの最大値等により設定される。
図４における等価モデル定数同定手段４３及び状態推定演算手段４４の動作は、基本形態と同様である。 That is, the required data discrimination means 42A in FIG. 4 causes the current change rate (di b / dt) sent from the current change rate calculation means 41A to exceed the change rate set value (di 0 / dt), and the current change amount The current i b in the range where (Δi b ) exceeds the change amount setting value (Δi 0 ) and the data of the terminal voltage v b in the range corresponding thereto are discriminated and extracted from all the measurement data 23, and these extracted data are extracted. Used to identify circuit constants.
For example, when the current i b and the voltage v b are changed as shown in FIG. 5, current data in a range where di b / dt> di 0 / dt is satisfied and Δi b > Δi 0 is satisfied. And only voltage data in a range corresponding to this is used as identification for valid data, and other data is not used for identification as invalid data. In FIG. 5, the change amount setting value (.DELTA.i 0) is set by the maximum value or the like of the current i b with respect to a predetermined reference value.
The operations of the equivalent model constant identification unit 43 and the state estimation calculation unit 44 in FIG. 4 are the same as in the basic mode.

次いで、この実施形態による作用効果について検証する。
まず、図６は、比較例として、電池１０の電流、端子電圧のすべての計測データを用いて電池１０のＳＯＣを推定する場合のフローチャートである。例えば、Ｔ秒ごとにＮ個ずつ電圧ｖｂ及び電流ｉｂを取得し（ステップＳ１）、これらすべての取得データを用いて電池１０の内部インピーダンス（図２における抵抗値Ｒ１，Ｒ２及び容量値Ｃ１）を同定すると共に（ステップＳ２）、これらの値とｖｂ，ｉｂとを用いて開放電圧ｖｏｃを計算し（ステップＳ３）、更にこの開放電圧ｖｏｃから電池１０の残存容量ＳＯＣを計算する（ステップＳ４）。 Next, the operational effects of this embodiment will be verified.
First, FIG. 6 is a flowchart in the case of estimating the SOC of the battery 10 using all the measurement data of the current of the battery 10 and the terminal voltage as a comparative example. For example, N voltage v b and current i b are acquired every T seconds (step S1), and the internal impedance of the battery 10 (resistance values R 1 and R 2 and capacity in FIG. Value C 1 ) is identified (step S 2), and an open circuit voltage v oc is calculated using these values and v b , i b (step S 3), and the remaining capacity of the battery 10 is further calculated from this open circuit voltage v oc. The SOC is calculated (step S4).

なお、ステップＳ２における抵抗値Ｒ１，Ｒ２及び容量値Ｃ１の同定は、船渡寛人ほか３名による「システム同定を用いたニッケル水素およびニッケルカドミウム電池の残存容量診断」（電気学会論文誌Ｄ、１２６巻３号、２００６年、ｐ.２８５−ｐ.２９１）の第２節「電池のモデリング」に記載されている方法を用いた。
また、ステップＳ３における開放電圧ｖｏｃの計算には以下の数式１を用い（Ｃ１の影響は無視する）、ステップＳ４におけるＳＯＣの計算には、予め実験的に求めた数式２の近似式を用いた。
[数１]
ｖｏｃ＝ｖｂ＋ｉｂ（Ｒ１＋Ｒ２）
[数２]
ＳＯＣ＝５．０３ｅｘｐ（０．２５ｖｏｃ−１０．８）−７．９６ In addition, the resistance values R 1 and R 2 and the capacity value C 1 in step S2 are identified by “Residual capacity diagnosis of nickel-metal hydride and nickel-cadmium batteries using system identification” by Hiroto Funato and three others (The IEEJ Transaction D 126, No. 3, 2006, p.285-p.291), the method described in Section 2 “Battery Modeling” was used.
Moreover, the open-circuit voltage v Equation 1 below using the calculation of oc in step S3 (the effect of C 1 ignored), the SOC calculation in the step S4, the equation 2 was determined experimentally in advance an approximate expression Using.
[Equation 1]
v oc = v b + i b (R 1 + R 2 )
[Equation 2]
SOC = 5.03 exp (0.25 v oc -10.8) -7.96

これに対し、図７は、本発明の実施形態により電池１０のＳＯＣを推定する場合のフローチャートである。
この実施形態では、まず、ステップＳ１により得た電流ｉｂのＮ個の取得データを用いて、変化量Δｉｂを計算する（ステップＳ１Ａ）。ここで、変化量Δｉｂは、例えばＮ個の取得データの最大値から最小値を減算して求めることができる。
次に、変化量Δｉｂが変化量設定値Δｉ０より大きいか否かを判断し（ステップＳ１Ｂ）、大きい場合にはステップＳ１Ｃに進み、小さい場合にはステップＳ３にジャンプする。なお、変化量Δｉｂが変化量設定値Δｉ０より小さい場合（ステップＳ１Ｂ ＮＯ）には、内部インピーダンスを同定せずに、それ以前のサイクルで同定した内部インピーダンスを用いて開放電圧ｖｏｃを計算する（ステップＳ３）。 In contrast, FIG. 7 is a flowchart for estimating the SOC of the battery 10 by the implementation of the invention.
In this embodiment, first, using N data acquired current i b obtained in step S1, to calculate the amount of change .DELTA.i b (step S1A). Here, the variation .DELTA.i b can be obtained by subtracting the minimum value, for example, the maximum value of the N acquisition data.
Then, the amount of change .DELTA.i b is determined whether the change amount set value .DELTA.i 0 or greater than (Step S1B), the process proceeds to step S1C is greater, and if smaller jumps to step S3. When the change amount Δi b is smaller than the change amount set value Δi 0 (NO in step S1B), the open circuit voltage v oc is calculated using the internal impedance identified in the previous cycle without identifying the internal impedance. (Step S3).

変化量Δｉｂが変化量設定値Δｉ０より大きい場合（ステップＳ１Ｂ ＹＥＳ）には、電流変化率の最大値ｍａｘ（ｄｉｂ／ｄｔ）を計算し（ステップＳ１Ｃ）、このｍａｘ（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１Ｄ）。
そして、ｍａｘ（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）より小さい場合（ステップＳ１Ｄ ＮＯ）には、内部インピーダンスを同定せずにステップＳ３にジャンプし、それ以前のサイクルで同定した内部インピーダンスを用いて開放電圧ｖｏｃを計算する。
ｍａｘ（ｄｉｂ／ｄｔ）が変化率設定値（ｄｉ０／ｄｔ）より大きい場合（ステップＳ１Ｄ ＹＥＳ）には、図６の場合と同様の方法によって抵抗値Ｒ１，Ｒ２及び容量値Ｃ１を同定する（ステップＳ２）。以下のステップＳ３，Ｓ４は、図６と同様である。
なお、図７において、ステップＳ１Ａ，Ｓ１ＢはステップＳ１Ｃ，Ｓ１Ｄの後に設けても良い。つまり、電流変化率によるデータ抽出処理を電流変化量によるデータ抽出処理よりも先に行っても良い。 When the change amount Δi b is larger than the change amount set value Δi 0 (step S1B YES), the maximum value max (di b / dt) of the current change rate is calculated (step S1C), and this max (di b / dt ) Is greater than the change rate setting value (di 0 / dt) (step S1D).
If max (di b / dt) is smaller than the change rate setting value (di 0 / dt) (step S1D NO), the process jumps to step S3 without identifying the internal impedance, and is identified in the previous cycle. The open circuit voltage v oc is calculated using the internal impedance.
When max (di b / dt) is larger than the change rate set value (di 0 / dt) (step S1D YES), the resistance values R 1 and R 2 and the capacitance value C 1 are determined by the same method as in FIG. Is identified (step S2). The following steps S3 and S4 are the same as those in FIG.
In FIG. 7, steps S1A and S1B may be provided after steps S1C and S1D. That is, the data extraction process based on the current change rate may be performed before the data extraction process based on the current change amount.

上記のように、図７では、電流の変化量及び変化率が設定値を超えない場合に内部インピーダンスの同定を実施せず、それ以前に同定した内部インピーダンスを用いることにより、精度が低いと思われるデータに基づいて開放電圧ｖｏｃひいてはＳＯＣを計算することを防止している。すなわち、精度低下の原因となるような電流データ、電圧データを事前に排除することにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。 As described above, in FIG. 7, when the amount of change and rate of change of current do not exceed the set values, the internal impedance is not identified, and it seems that the accuracy is low by using the previously identified internal impedance. It is possible to prevent the open circuit voltage v oc and thus the SOC from being calculated based on the data to be recorded . That is, it is possible to improve the SOC estimation accuracy by eliminating in advance current data and voltage data that cause a decrease in accuracy.

次いで、本発明の実施形態及び比較例によるＳＯＣの推定結果を評価する。図８は、この評価に用いた測定システムの主要部を示す構成図であり、電気自動車の駆動用電動機５４の電源である電池５０の電圧及び電流を、電池５０が満充電から放電終始電圧（使用を停止するべき最低電圧）になるまでノートパソコン５６からなるデータレコーダにより測定した。図８において、５１は電圧センサ、５２は電流センサ、５３はコントローラ、５５はＰＣカードである。 Then, to evaluate the estimation results of SOC due to implementation embodiments of the present invention and comparative examples. FIG. 8 is a block diagram showing the main part of the measurement system used for this evaluation. The voltage and current of the battery 50, which is the power source of the electric motor 54 for driving the electric vehicle, are calculated from the full charge to the discharge end voltage ( It was measured with a data recorder consisting of a notebook personal computer 56 until the minimum voltage to stop use). In FIG. 8, 51 is a voltage sensor, 52 is a current sensor, 53 is a controller, and 55 is a PC card.

各センサ５１，５２による電圧、電流の測定データに基づき、前述した図６、図７のそれぞれの方法を用いて電池５０の開放電圧ｖｏｃ（数式１）を計算し、ＳＯＣ（数式２）を推定した。なお、数式２により求めたＳＯＣの推定値に対し、その時点の実際の残存容量である真値を、それ以降の放電電流測定値から求め、推定値と真値との誤差を測定した。
図６の比較例による推定方法を用いた場合の誤差を図９に示し、図７の実施形態による推定方法を用いた場合の誤差を図１０に示す。
図９及び図１０の比較から明らかなように、精度低下の原因となるようなデータを事前に排除した実施形態（図１０）の方が比較例（図９）より誤差が少なく、ＳＯＣを高精度に推定できていることがわかる。 Based on the measurement data of the voltage and current by the sensors 51 and 52, the open circuit voltage v oc (Equation 1) of the battery 50 is calculated using the methods shown in FIGS. 6 and 7, and the SOC (Equation 2) is calculated. Estimated. In addition, with respect to the estimated value of SOC obtained by Equation 2, a true value, which is the actual remaining capacity at that time, was obtained from the subsequent discharge current measurement value, and an error between the estimated value and the true value was measured.
The error in the case of using the estimation method according to a comparative example of FIG. 6 shown in FIG. 9, shown in Figure 10 the error when using the estimation method according to the implementation embodiments of FIG.
As is apparent from a comparison of FIGS. 9 and 10, less errors than the comparative example towards the implementation form which eliminated the data which cause the inaccuracy in advance (FIG. 10) (FIG. 9), SOC It can be seen that can be estimated with high accuracy.

更に、図９及び図１０のそれぞれについて、誤差の分散Ｓ２を下記の数式３により求めた。この数式３において、ＳＯＣｅｓｔｉｍａｔｅは推定値を、ＳＯＣｒｅａｌは真値を示す。
結果として、図９の比較例では分散Ｓ２が４．１１であるのに対し、図１０の実施形態では０．７５９と１／５以下に減少しており、明らかに誤差が小さくなっている。 Further, for each of FIG. 9 and FIG. 10, the error variance S 2 was obtained by the following Equation 3. In Equation 3, SOC estimate indicates an estimated value, and SOC real indicates a true value.
As a result, whereas in the comparative example of FIG. 9 is a variance S 2 is 4.11, which decreased to 0.759 1/5 or less the implementation form of FIG. 10, taken apparently error is small Yes.

Figure 0005803053
Figure 0005803053

以上述べたように、本発明の実施形態によれば、比較的簡単な演算により、蓄電デバイスとしての電池１０のＳＯＣ等を高精度に推定することが可能である。 As described above, according to the implementation embodiments of the present invention, a relatively simple calculation, it is possible to estimate the SOC of the battery 10 as a power storage device with high accuracy.

１０：電池
１１：内部インピーダンス
１２：電圧源
１６：負荷
２０：電圧／電流計測手段
２１：電流検出手段
２２：電圧検出手段
２３：計測データ
４０，４０Ａ：データ抽出手段
４１：電流変化率演算手段
４１Ａ：電流変化率及び電流変化量演算手段
４２，４２Ａ：必要データ判別手段
４３：等価モデル定数同定手段
４４：状態推定演算手段
５０：電池
５１：電圧センサ
５２：電流センサ
５３：コントローラ
５４：電動機
５５：ＰＣカード
５６：ノートパソコン 10: Battery 11: Internal impedance 12: Voltage source 16: Load 20: Voltage / current measurement means 21: Current detection means 22: Voltage detection means 23: Measurement data 40, 40A: Data extraction means 41: Current change rate calculation means 41A : Current change rate and current change amount calculation means 42, 42A: Necessary data discrimination means 43: Equivalent model constant identification means 44: State estimation calculation means 50: Battery 51: Voltage sensor 52: Current sensor 53: Controller 54: Electric motor 55: PC Card 56: Notebook PC

Claims (4)

蓄電デバイスを電源とする装置の運転中に前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定方法において、
前記蓄電デバイスの電流及び端子電圧を計測する工程と、
前記電流の変化率が所定の変化率設定値を超え、かつ、前記電流の変化量が所定の変化量設定値を超える任意の時間的範囲の電流データと当該電流データに対応する電圧データとを有効データとして抽出し、その他の計測データを無効データとする工程と、
抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの等価モデルの回路定数をシステム同定により同定する工程と、
同定した前記回路定数を少なくとも用いて前記蓄電デバイスの状態を推定する工程と、
を有することを特徴とする蓄電デバイスの状態推定方法。 In the state estimation method for estimating the state of the electricity storage device during operation of the device using the electricity storage device as a power source,
Measuring the current and terminal voltage of the electricity storage device;
Current data in an arbitrary time range in which the current change rate exceeds a predetermined change rate set value and the current change amount exceeds a predetermined change amount set value, and voltage data corresponding to the current data Extracting as valid data and making other measurement data invalid data;
Identifying a circuit constant of an equivalent model of the electricity storage device by system identification using the extracted effective data; and
Estimating the state of the electricity storage device using at least the identified circuit constant;
The state estimation method of the electrical storage device characterized by having. 請求項１に記載した蓄電デバイスの状態推定方法において、
同定した前記回路定数と、抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの開放電圧を推定し、この開放電圧に基づいて前記蓄電デバイスのエネルギー残量を推定することを特徴とする蓄電デバイスの状態推定方法。 In the electrical storage device state estimation method according to claim 1,
The state of the electricity storage device, wherein the open circuit voltage of the electricity storage device is estimated using the identified circuit constant and the extracted effective data, and the remaining energy of the electricity storage device is estimated based on the open circuit voltage Estimation method. 蓄電デバイスを電源とする装置の運転中に前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定装置において、
前記蓄電デバイスの電流及び端子電圧を計測する電圧／電流計測手段と、
前記電流の変化率が所定の変化率設定値を超え、かつ、前記電流の変化量が所定の変化量設定値を超える任意の時間的範囲の電流データと当該電流データに対応する電圧データとを有効データとして抽出し、その他の計測データを無効データとするデータ抽出手段と、
抽出した前記有効データを用いて前記蓄電デバイスの等価モデルの回路定数をシステム同定により同定する等価モデル定数同定手段と、
前記等価モデル定数同定手段により同定した前記回路定数を少なくとも用いて前記蓄電デバイスの状態を推定する状態推定演算手段と、
を備えたことを特徴とする状態推定装置。 In the state estimation device that estimates the state of the electricity storage device during operation of the device using the electricity storage device as a power source,
Voltage / current measuring means for measuring the current and terminal voltage of the electricity storage device;
Current data in an arbitrary time range in which the current change rate exceeds a predetermined change rate set value and the current change amount exceeds a predetermined change amount set value, and voltage data corresponding to the current data Data extraction means for extracting as valid data and other measurement data as invalid data;
An equivalent model constant identifying means for identifying a circuit constant of an equivalent model of the electricity storage device by system identification using the extracted effective data;
State estimation calculation means for estimating the state of the electricity storage device using at least the circuit constant identified by the equivalent model constant identification means;
A state estimation device comprising: 請求項３に記載した蓄電デバイスの状態推定装置において、
前記状態推定演算手段は、前記等価モデル定数同定手段により同定した前記回路定数と、前記有効データとを用いて前記蓄電デバイスの開放電圧を推定し、この開放電圧に基づいて前記蓄電デバイスのエネルギー残量を推定することを特徴とする状態推定装置。 In the state estimation apparatus of the electrical storage device according to claim 3,
The state estimation calculation means estimates the open circuit voltage of the electricity storage device using the circuit constant identified by the equivalent model constant identification means and the effective data, and based on the open voltage, the energy residual of the electricity storage device. A state estimation apparatus characterized by estimating a quantity.
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