JP6058348B2 - Remaining life estimation apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、余寿命推定装置およびその方法に関し、たとえば蓄電池システムの余寿命推定に関わる。 Embodiments of the present invention relate to a remaining life estimation apparatus and method, and relate to, for example, remaining life estimation of a storage battery system.
ＰＶ（太陽光発電）等の再生可能エネルギーや電力系統の安定化やＥＶ（電気自動車）等、蓄電池の役割は非常に重要になっている。これら多種の利用状況に対応するため、電池セル（以下、セル）複数個を連結構成にした蓄電池（電池パック）を利用する形態が、蓄電池システムである。蓄電池システムは、安全かつ安心して使用できることが切望されており、蓄電池システム全体として劣化しにくいことが重要である。 The role of storage batteries has become very important, such as renewable energy such as PV (solar power generation), stabilization of electric power system, and EV (electric vehicle). In order to cope with these various utilization situations, a form using a storage battery (battery pack) in which a plurality of battery cells (hereinafter referred to as cells) are connected is a storage battery system. The storage battery system is eagerly desired to be used safely and safely, and it is important that the storage battery system as a whole does not easily deteriorate.
近年、あらゆる電子機器や生活環境の電子化に伴い、蓄電池システムにはますます大容量化を求められており、ひとつの蓄電池システムを構成するセルの連結個数が、極めて多くなってくる。現在では、ＥＶに数千個程度のセルを含んだ蓄電池システムが採用されている実績もある。 In recent years, with the electronicization of all electronic devices and living environments, the storage battery system is required to have a larger capacity, and the number of connected cells constituting one storage battery system becomes extremely large. At present, there is a track record of adopting a storage battery system including about several thousand cells in an EV.
複数のセルから構成される蓄電池を持つ蓄電池システムでは、あるセルの劣化度合いを診断することにより、その蓄電池システムの余寿命を推定しようとしたとき、その蓄電池システムがどのような環境でどのような充放電履歴で利用されていたか、によって、その推定精度に影響を与えてしまう課題がある。 In a storage battery system having a storage battery composed of a plurality of cells, when the remaining life of the storage battery system is estimated by diagnosing the degree of deterioration of a certain cell, the storage battery system is There is a problem that affects the estimation accuracy depending on whether the charging / discharging history is used.
本発明の一側面は、このような状況を鑑みてなされたものであって、蓄電手段の余寿命を高い精度で推定することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to estimate the remaining life of a power storage unit with high accuracy.
本発明の一態様としての余寿命推定装置は、電荷を充放電する第1セルと、電荷を蓄積した第２セルとを含む蓄電手段の余寿命推定装置であって、第1劣化診断手段と、第２劣化診断手段と、環境劣化傾向算出手段と、余寿命推定手段とを備える。 The remaining life estimation apparatus as one aspect of the present invention is a remaining life estimation apparatus for power storage means including a first cell that charges and discharges charge and a second cell that stores charge, the first deterioration diagnosis means, , Second deterioration diagnosis means, environmental deterioration tendency calculation means, and remaining life estimation means.
前記第1劣化診断手段は、前記第1セルを診断して、前記第1セルの劣化度合いを表すデータを取得する。 The first deterioration diagnosis unit diagnoses the first cell and obtains data representing the degree of deterioration of the first cell.
前記第２劣化診断手段は、前記第２セルを診断して、前記第２セルの劣化度合いを表すデータを取得する。 The second deterioration diagnosis unit diagnoses the second cell and obtains data representing the degree of deterioration of the second cell.
前記環境劣化傾向算出手段は、前記第２セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の設置環境に起因する前記蓄電手段の劣化特性を表す環境劣化傾向情報を算出する。 The environmental deterioration tendency calculating means calculates environmental deterioration tendency information representing deterioration characteristics of the power storage means due to an installation environment of the power storage means, based on data representing the degree of deterioration of the second cell.
前記余寿命推定手段は、前記環境劣化傾向情報と、前記第1セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の余寿命を推定する。 The remaining life estimation means estimates the remaining life of the power storage means based on the environmental degradation tendency information and data representing the degree of deterioration of the first cell.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図面において同一又は対応する名称のブロックには同一の符号を付して、拡張または変更された処理の除き、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each drawing, blocks having the same or corresponding names are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted except for expanded or modified processes.
本実施形態の理解の簡単のため、劣化度合いや劣化傾向など、具体的数値を併用して説明することにする。本実施形態では、ある蓄電池システムのセル／セル群の余寿命を推定することとする。 In order to easily understand the present embodiment, specific numerical values such as the degree of deterioration and the deterioration tendency will be described together. In the present embodiment, the remaining life of a cell / cell group of a certain storage battery system is estimated.
セルの劣化は、そのセルの電力貯蔵量であるＳｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ（以下、ＳＯＣ）および／または環境温度によって特性が劣化する貯蔵劣化（環境劣化）と、実際の充放電におけるセル内部の電気化学的な反応によるサイクル劣化（充放電サイクル数に起因する劣化特性）と、が存在することがわかっている。本実施形態でも、劣化傾向として、貯蔵劣化傾向（環境劣化傾向）とサイクル劣化傾向を扱う。劣化度合いは、セルの劣化を表現可能なものであれば、セルの容量の減少率や、セル内の抵抗の上昇率など、任意でよい。 The deterioration of a cell includes a state of charge (hereinafter referred to as “SOC”), which is the amount of power stored in the cell, and / or storage deterioration (environmental deterioration) due to environmental temperature, and electrochemical inside the cell during actual charge / discharge. It has been found that there is cycle degradation due to a complex reaction (degradation characteristics resulting from the number of charge / discharge cycles). Also in this embodiment, the storage deterioration tendency (environmental deterioration tendency) and the cycle deterioration tendency are handled as the deterioration tendency. The degree of deterioration may be arbitrary as long as the deterioration of the cell can be expressed, such as a decrease rate of the cell capacity or an increase rate of the resistance in the cell.
初期（第１時刻）において行った診断結果（初期劣化診断結果）として、劣化度合いは０［ａ．ｕ．］、サイクル数は０［ｃｙｃｌｅ］、と定義する。これらの仮定は蓄電池システムの使い始めであるため、ともに０という仮定は妥当であるし、仮にこれらが０以外の値だとしても後述する本発明の実施形態は適用可能である。なお、“ａ．ｕ．”は任意の単位を表す。容量であればAh、抵抗であればΩなどである。 As a diagnosis result (initial deterioration diagnosis result) performed in the initial stage (first time), the deterioration degree is 0 [a. u. ], The cycle number is defined as 0 [cycle]. Since these assumptions are the start of the use of the storage battery system, the assumption that both are 0 is appropriate. Even if these are values other than 0, the embodiments of the present invention described later are applicable. “Au” represents an arbitrary unit. Ah for capacitance, Ω for resistance, etc.
また、この蓄電池システムは、劣化度合いが５０００［ａ．ｕ．］になったときに寿命である、と定義する。 Moreover, this storage battery system has a deterioration degree of 5000 [a. u. ], It is defined as the lifetime.
また、この蓄電池システムの予備実験により把握した一般的な劣化の傾向として、貯蔵劣化傾向は１［ａ．ｕ．／ｄａｙ］、サイクル劣化傾向は０．５［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］と定義する。予備実験により把握した蓄電池システム（蓄電手段）の一般的な劣化傾向の情報を基本劣化情報と称する。 In addition, as a general tendency of deterioration grasped by a preliminary experiment of this storage battery system, the storage deterioration tendency is 1 [a. u. / Day], cycle deterioration tendency is 0.5 [a. u. / Cycle]. Information on general deterioration tendency of the storage battery system (power storage means) grasped by the preliminary experiment is referred to as basic deterioration information.
また、この蓄電池システムは、前記一般的な劣化の傾向とは別に、真なる劣化傾向として、貯蔵劣化傾向は１．５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］、サイクル劣化傾向は０．７［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］と定義する。これらの仮定は、仮にこの蓄電池システムが、予備実験の環境よりも蓄電池システムの劣化を加速するような環境、すなわち、室温よりも高温や低温のような環境にあった場合での仮定では妥当なものである。すなわち、真なる劣化傾向を把握していれば、余寿命が正確に推定できるが、真なる劣化傾向が分からずに一般的な劣化の傾向を利用すると、そのズレの分だけ余寿命の推定精度が悪化してしまうことを意味している。 Further, this storage battery system has a storage deterioration tendency of 1.5 [a. u. / Day], and the cycle deterioration tendency is 0.7 [a. u. / Cycle]. These assumptions are reasonable in the assumption that the storage battery system accelerates the deterioration of the storage battery system more than the environment of the preliminary experiment, that is, in an environment where the temperature is higher or lower than room temperature. Is. In other words, if the true deterioration tendency is grasped, the remaining life can be accurately estimated, but if the general deterioration tendency is used without knowing the true deterioration tendency, the remaining life estimation accuracy is equivalent to the deviation. Means it will get worse.
また、任意の時刻（第２時刻）において劣化診断（任意の時刻において行う劣化診断を“任意時間経過後劣化診断”と称する）を行うが、後述するいずれの場合においても、この蓄電池システムの任意時間経過後劣化診断については、任意時刻を初期から１００［ｄａｙ］経過後とし、通常セルの劣化度合いは５００［ａ．ｕ．］と定義する。上記の真なる劣化傾向を考慮し、かつ、前述した貯蔵劣化とサイクル劣化との劣化の影響が線形的に加算関係にあることを考慮したとき、通常セルの劣化度合い５００［ａ．ｕ．］の内訳としては、以下のようになる。すなわち、１００［ｄａｙ］経過後で、貯蔵劣化傾向は１．５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］であるため、貯蔵劣化は１５０［ａ．ｕ．］と算出することができ、残りの３５０［ａ．ｕ．］がサイクル劣化と算出することができる。さらに、サイクル劣化が３５０［ａ．ｕ．］でサイクル劣化傾向は０．７［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］であるため、この蓄電池システムは任意時刻までに５００［ｃｙｃｌｅ］していることが算出できる。 In addition, deterioration diagnosis (deterioration diagnosis performed at an arbitrary time is referred to as “deterioration diagnosis after elapse of an arbitrary time”) is performed at an arbitrary time (second time). For the deterioration diagnosis after the elapse of time, the arbitrary time is assumed to be 100 [day] after the initial time, and the deterioration degree of the normal cell is 500 [a. u. ]. When the true deterioration tendency is taken into consideration and the influence of the deterioration between the storage deterioration and the cycle deterioration described above is linearly added, the normal cell deterioration degree 500 [a. u. ] Is as follows. That is, after 100 [day], the storage deterioration tendency is 1.5 [a. u. / Day], the storage deterioration is 150 [a. u. ] And the remaining 350 [a. u. ] Can be calculated as cycle deterioration. Further, the cycle deterioration is 350 [a. u. ] And the cycle deterioration tendency is 0.7 [a. u. / Cycle], it can be calculated that this storage battery system is 500 [cycle] by an arbitrary time.
また、蓄電池のサイクル数は、任意の方法で定義できるが、本実施形態では、一般的に、電流の総充放電量と定格容量から、下記の定義により算出する。 Moreover, although the cycle number of a storage battery can be defined by arbitrary methods, in this embodiment, generally, it calculates with the following definition from the total charge / discharge amount and rated capacity of an electric current.
サイクル数＝（総充電量＋総放電量）／（定格容量＊２）
単位は、総充電量、総放電量、定格電流量で、全て［Ah］または［Wh］を利用できる。
Number of cycles = (total charge + total discharge) / (rated capacity * 2)
Units are total charge, total discharge, and rated current, and all [Ah] or [Wh] can be used.
例えば、総充電量（充電した電荷量）が１０［Ah］、総放電量（放電して利用した電荷量）が８［Ah］、定格容量（その電池がためられる電荷量）が３［Ah］だった場合、
サイクル数＝（１０＋８）／（３＊２）＝１８／６＝３［ｃｙｃｌｅ］となる。
For example, the total charge amount (charged charge amount) is 10 [Ah], the total discharge amount (charge amount used by discharging) is 8 [Ah], and the rated capacity (charge amount that the battery can be stored) is 3 [Ah]. ]
The number of cycles = (10 + 8) / (3 * 2) = 18/6 = 3 [cycle].
なお蓄電池の劣化に伴い、容量も劣化（減少）していくが、定格容量の取り扱いとして、劣化に応じて定格容量を減少させていく場合、劣化に関わらず定格容量は一定の場合のどちらでもかまわない。上記のサイクル数の定義は、一例にすぎず、本実施形態はこれに制限されない。 As the storage battery deteriorates, the capacity also deteriorates (decreases). However, as the handling of the rated capacity, when the rated capacity is decreased according to the deterioration, the rated capacity is constant regardless of the deterioration. It doesn't matter. The definition of the number of cycles described above is merely an example, and the present embodiment is not limited to this.
また本実施形態では、蓄電池のセルとして、通常セルと、貯蔵劣化セルとの２種類のセルを用いる。通常セルは、充放電指令に応じて外部との間で充放電を行うセルであり、一般の蓄電池が通常備えているセルに相当する。貯蔵劣化セルは、通常セルとは電気的に分離して配置され、外部との間での充放電制御は行われない。貯蔵劣化セルは、たとえば蓄電状態が一定のSOCに維持されるように制御される。貯蔵劣化セルは、蓄電手段の貯蔵劣化傾向およびサイクル劣化傾向を高精度に算出するために導入した測定用のセルである。詳細は後述する。 Moreover, in this embodiment, two types of cells, a normal cell and a storage deterioration cell, are used as a storage battery cell. The normal cell is a cell that performs charging / discharging with the outside in accordance with a charge / discharge command, and corresponds to a cell that a general storage battery normally includes. The storage deterioration cell is arranged electrically separated from the normal cell, and charge / discharge control is not performed between the storage deterioration cell and the outside. The storage deterioration cell is controlled so that, for example, the state of charge is maintained at a constant SOC. The storage deterioration cell is a measurement cell introduced in order to calculate the storage deterioration tendency and cycle deterioration tendency of the power storage means with high accuracy. Details will be described later.
本実施形態では、上記のような蓄電池システムを例として具体的数値を併用して説明していく。 In this embodiment, the above storage battery system will be described as an example with specific numerical values used together.
本実施形態では、構成別として、ケース１、２、３、４の４つのケースを想定している。
In this embodiment, four cases of
ケース１は、蓄電手段（蓄電池システム）に通常セル群と計時手段を有しており、基本劣化情報を含まないのがケース１Ａ、含むのがケース１Ｂである。
ケース２は、蓄電手段に通常セル群と計時手段とサイクル数算出手段を有しており、基本劣化情報を含まないのがケース２Ａ、含むのがケース２Ｂである。
ケース３は、蓄電手段に通常セル群と計時手段と貯蔵劣化セル／セル群を有しており、基本劣化情報を含まないのがケース３Ａ、含むのがケース３Ｂである。
ケース４は、蓄電手段に通常セル群と計時手段とサイクル数算出手段と貯蔵劣化セル／セル群を有しており、基本劣化情報は含まない。
図１は、本実施形態のケース１Ａにかかる余寿命推定装置のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of a remaining life estimation apparatus according to case 1A of the present embodiment.
劣化診断部２１は、通常セル群１２を診断して、通常セル群１２の劣化度合いを示す劣化診断結果データを、劣化診断結果格納部２３に格納する。通常セル群１２は少なくとも１つの通常セルを含む。このとき、時刻取得部２２は、蓄電手段１１の計時手段１３から診断時の時刻（現在時刻）を取得し、劣化診断結果データに付加する。計時手段１３は、蓄電手段１１内に設けられているが、蓄電手段１１の外側に設けられていても良い。蓄電手段１１は、外部の制御部からの指示に基づいて、通常セル群１２の充放電制御を実施する。蓄電手段１１は、内部状態を管理する内部プロセッサを備えていてもよい。
The
劣化診断結果格納部２３には、通常セル群１２の初期劣化診断結果と、任意時刻経過後の劣化診断結果が格納されている。余寿命推定部２４は、これらを参照して、蓄電手段１１の余寿命、より詳細には、通常セル群１２の余寿命を推定する。通常セル群１２が複数のセルを含むときは、セルごとの診断結果を総合して蓄電手段の余寿命を推定してもよい。たとえば、これらのセルの代表値（平均値、最小値、最大値、中央値など）を、蓄電手段の余寿命として採用してもよい。
The deterioration diagnosis
この構成では、基本的には任意時刻よりも前の充放電パターンが、任意時刻よりも後にそのまま利用される場合においてのみ、余寿命を推定することができる。任意時刻を境に充放電パターンを変更する場合には、貯蔵劣化とサイクル劣化が分離できないことから、サイクル劣化の変化分が推定不可である。このため、結果として、充放電パターンを変更する場合の余寿命は推定できない。 In this configuration, basically, the remaining life can be estimated only when the charge / discharge pattern before the arbitrary time is used as it is after the arbitrary time. When the charge / discharge pattern is changed at an arbitrary time, the storage deterioration and the cycle deterioration cannot be separated, and therefore the change in the cycle deterioration cannot be estimated. For this reason, as a result, the remaining life when changing the charge / discharge pattern cannot be estimated.
図２は、本実施形態のケース１Ｂにかかる余寿命推定装置のブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus according to the case 1B of the present embodiment.
一般的な劣化傾向の情報である基本劣化情報が基本劣化情報格納部２５に格納されており、この情報から、貯蔵劣化傾向算出部２６およびサイクル劣化傾向算出部２７が、一般的な貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向を算出する。算出された貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向は、貯蔵劣化傾向算出結果格納部２８およびサイクル劣化傾向算出結果格納部２９に格納される。劣化診断結果格納部２３内の劣化診断結果データに加え、これらの劣化傾向をさらに用いて、余寿命推定部２４は、余寿命推定を行う。
Basic deterioration information, which is general deterioration tendency information, is stored in the basic deterioration
ただし、これらの劣化傾向は、あくまでも予備実験によって算出された劣化傾向であり、この蓄電池システムが実際に置かれている周囲環境の影響は考慮されていない。したがって、予備実験により算出された劣化傾向と、真なる劣化傾向との差分だけ、推定した余寿命に誤差が生じることになる。 However, these degradation tendencies are degradation tendencies calculated by preliminary experiments, and the influence of the surrounding environment where the storage battery system is actually placed is not taken into consideration. Accordingly, an error occurs in the estimated remaining life by the difference between the deterioration tendency calculated by the preliminary experiment and the true deterioration tendency.
図３は、本実施形態における余寿命推定方法の全体のフローチャート図である。本実施形態で示すいずれの構成（ケース１、２、３、４）においても、図３のフローチャート図のフローに従って余寿命を推定する。
FIG. 3 is an overall flowchart of the remaining life estimation method in the present embodiment. In any configuration (
まず、蓄電池システムの使い始めの際に、通常セルと、もし貯蔵劣化セルが存在する構成であれば貯蔵劣化セル（後述するケース３A、３B、４Aの場合）と、の劣化度合いを診断する初期劣化診断を行う（S101）。 First, at the beginning of use of the storage battery system, an initial diagnosis of the degree of deterioration of a normal cell and a storage deterioration cell (in the case of cases 3A, 3B, and 4A described later) if a storage deterioration cell exists. Deterioration diagnosis is performed (S101).
その後、該蓄電池システムを利用目的に従って利用していき（S102）、ある任意の時刻において、余寿命を知りたくなったときに（S103のYES）、余寿命推定実施の指令を行う。この指令は、たとえばユーザが入力手段から行う。 Thereafter, the storage battery system is used according to the purpose of use (S102), and when it is desired to know the remaining life at a certain arbitrary time (YES in S103), a command for performing remaining life estimation is issued. This command is given from the input means by the user, for example.
この指令に応じて、通常セルと、もし貯蔵劣化セルが存在する構成であれば貯蔵劣化セルと、の劣化度合いを診断する任意時間経過後劣化診断を行う（S104）。 In response to this command, a deterioration diagnosis is performed after the elapse of an arbitrary time for diagnosing the degree of deterioration of the normal cell and the storage deterioration cell if there is a storage deterioration cell (S104).
そして、初期劣化診断の結果と、任意時間経過後劣化診断の結果と、に基づいて余寿命の推定を行う（S105）。この余寿命の推定を行う余寿命推定部２４のフローチャートは、各ケースによって異なり、それぞれ後述していく。
Then, the remaining life is estimated based on the result of the initial deterioration diagnosis and the result of the deterioration diagnosis after elapse of an arbitrary time (S105). The flowchart of the remaining
図４は、本実施形態のケース１Ａ及び１Ｂにかかる余寿命推定装置における余寿命推定部２４のフローチャート図である。
FIG. 4 is a flowchart of the remaining
余寿命推定部２４ではまず、任意時間経過後劣化診断を行った任意時刻を境に、充放電パターンを変更するかどうかで処理を分岐させる（S201）。
The remaining
もし充放電パターンを変更しないのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、に基づいて、これまでと同一の充放電パターンでの余寿命を推定する（S202）。なお、図１に示したケース１Ａの構成においては、充放電パターンを変更するかしないかに関わらず、この推定方法を行うことになる。 If the charge / discharge pattern is not changed, the remaining life with the same charge / discharge pattern as before is estimated based on the initial deterioration diagnosis result and the deterioration diagnosis result after an arbitrary time (S202). In the configuration of case 1A shown in FIG. 1, this estimation method is performed regardless of whether or not the charge / discharge pattern is changed.
さて、もし充放電パターンを変更するのであれば、次に基本劣化情報を利用するかどうかを確認する（S203）。もし基本劣化情報を利用しないのであれば、ケース１Ａの構成と同等の扱いとなり、ステップS202の処理を行う。 If the charge / discharge pattern is to be changed, it is next checked whether or not the basic deterioration information is used (S203). If the basic deterioration information is not used, it is handled in the same way as the case 1A, and the process of step S202 is performed.
一方、基本劣化情報を利用するのであれば、ケース１Ｂの構成（図２）が必要となる。そして、基本劣化情報に基づいて、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向を算出し（S204）、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向と、に基づいて、任意の充放電パターンでの余寿命を推定する（S205）。 On the other hand, if basic deterioration information is used, the configuration of case 1B (FIG. 2) is required. Based on the basic deterioration information, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency are calculated (S204). Based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after an arbitrary time, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency. The remaining life in an arbitrary charge / discharge pattern is estimated (S205).
図５は、本実施形態のケース１Ａ及び１Ｂにかかる同一及び任意の充放電パターンの余寿命推定結果である。 FIG. 5 shows the remaining life estimation results of the same and arbitrary charge / discharge patterns according to cases 1A and 1B of the present embodiment.
結果に示す表では、上側が充放電パターン［ｃｙｃｌｅ／ｄａｙ］、下側が余寿命［ｄａｙ］である。ここで言う充放電パターンは、一日に何サイクルするか、というサイクルの頻度を示しており、余寿命は指定された充放電パターンで充放電を行った時、あと何日利用することができる、という残された日数を示している。 In the table shown in the results, the upper side is the charge / discharge pattern [cycle / day], and the lower side is the remaining life [day]. The charge / discharge pattern mentioned here indicates the frequency of the cycle of how many cycles per day, and the remaining life can be used for the remaining days when charging / discharging with the specified charge / discharge pattern. , Shows the number of days left.
まず、同一の充放電パターンにおいては、本実施形態の冒頭で定義したように、１００［ｄａｙ］経過後の任意時間経過後劣化診断結果として、通常セルの劣化度合いは５００［ａ．ｕ．］であったため、単純に５００／１００で、劣化傾向は５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］と算出することができる。この劣化傾向には、貯蔵劣化とサイクル劣化が含まれているが、これらの分離はできない。しかしながら、充放電パターンは変わらないとの前提のため、この劣化傾向のまま劣化が進むと考えることができる。このために、寿命の閾値である５０００［ａ．ｕ．］までには４５００［ａ．ｕ．］残されており、先ほど算出した劣化傾向５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］を考慮すると、余寿命は９００［ｄａｙ］と算出することができる。 First, in the same charge / discharge pattern, as defined at the beginning of the present embodiment, the deterioration degree of a normal cell is 500 [a. u. ], It is simply 500/100, and the deterioration tendency is 5 [a. u. / Day]. This deterioration tendency includes storage deterioration and cycle deterioration, but these cannot be separated. However, since it is assumed that the charge / discharge pattern does not change, it can be considered that the deterioration proceeds with this deterioration tendency. For this reason, 5000 [a. u. ] Up to 4500 [a. u. ], The deterioration tendency 5 [a. u. / Day], the remaining life can be calculated as 900 [day].
また、一方で任意の充放電パターンを指定する場合、ケース１Ａにおいては貯蔵劣化とサイクル劣化との分離をすることができないために、指定された充放電パターンでのサイクル劣化の変化分が算出できず、余寿命を推定することができない。この任意の充放電パターンのうち、例えば仮に１日あたりのサイクル数６が今までと同一の充放電パターンに相当していたとしても、サイクル数を取得することができない構成のため、６という任意の充放電パターンの余寿命さえ推定することができない。
On the other hand, when an arbitrary charge / discharge pattern is specified, in case 1A, storage deterioration and cycle deterioration cannot be separated, and therefore the change in cycle deterioration in the specified charge / discharge pattern can be calculated. Therefore, the remaining life cannot be estimated. Among these arbitrary charge / discharge patterns, for example, even if the number of
そこで、予備実験による一般的な劣化傾向である基本劣化情報を利用して、任意の充放電パターンによる余寿命を推定することができる構成がケース１Ｂである。この構成では、基本劣化情報から、貯蔵劣化傾向は１［ａ．ｕ．／ｄａｙ］、サイクル劣化傾向は０．５［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］、と取得することができる。このために、１００［ｄａｙ］経過後の任意時間経過後劣化診断結果としての通常セルの劣化度合い５００［ａ．ｕ．］の内訳を、貯蔵劣化が１００［ａ．ｕ．］、サイクル劣化が４００［ａ．ｕ．］と算出することができる。この場合、１００［ｄａｙ］経過後までに８００［ｃｙｃｌｅ］行ったと逆算することもできる。さらに、上記基本劣化情報の劣化傾向を適用することで、任意時刻から後の任意の充放電パターンにおける余寿命を、図５に示すように計算することができる。 Thus, Case 1B is a configuration that can estimate the remaining life of an arbitrary charge / discharge pattern using basic deterioration information, which is a general deterioration tendency according to a preliminary experiment. In this configuration, the storage deterioration tendency is 1 [a. u. / Day], cycle deterioration tendency is 0.5 [a. u. / Cycle]. For this reason, the deterioration degree of the normal cell 500 [a. u. ], The storage deterioration is 100 [a. u. ], The cycle deterioration is 400 [a. u. ] Can be calculated. In this case, it can be calculated that 800 [cycle] has been performed before 100 [day] has elapsed. Furthermore, by applying the deterioration tendency of the basic deterioration information, the remaining life in an arbitrary charge / discharge pattern after an arbitrary time can be calculated as shown in FIG.
図６は、本実施形態のケース２Ａにかかる余寿命推定装置のブロック図である。図６の構成においては、蓄電手段１１内にサイクル数算出手段１４が設けられている。サイクル数算出手段１４は、ここでは蓄電手段１１内に設けられているが、蓄電手段１１の外側に設けられていても良い。サイクル数算出手段１４は、通常セル群１２（蓄電手段１１）の充放電サイクル数をカウントし、内部またはアクセス可能な記憶部にカウント値（サイクル数）を格納している。サイクル数取得部３０は、サイクル数算出手段１４から任意時刻までの通常セル群１２の充放電サイクルを、サイクル数算出手段１４から取得する。取得したサイクル数は、劣化診断格納部２３に格納される。サイクル劣化傾向算出部２７は、サイクル劣化傾向を算出し、サイクル劣化傾向算出結果格納部２９に格納する。余寿命推定部２４は、このサイクル劣化傾向を利用して、余寿命推定を行う。
FIG. 6 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus according to the case 2A of the present embodiment. In the configuration of FIG. 6, the cycle number calculating means 14 is provided in the power storage means 11. Here, the cycle number calculating means 14 is provided in the power storage means 11, but may be provided outside the power storage means 11. The cycle number calculation means 14 counts the number of charge / discharge cycles of the normal cell group 12 (power storage means 11), and stores the count value (cycle number) in an internal or accessible storage unit. The cycle
ただし、この構成では、貯蔵劣化とサイクル劣化との分離はできないために、サイクル劣化傾向算出部２７で算出されるサイクル劣化傾向は、貯蔵劣化を含んだものとなってしまう。つまり、本構成では、貯蔵劣化を正確に考慮することができない構成となっている。
However, in this configuration, the storage deterioration and the cycle deterioration cannot be separated, so the cycle deterioration tendency calculated by the cycle deterioration
図７は、本実施形態のケース２Ｂにかかる余寿命推定装置のブロック図である。図７の構成においては、図６の構成に加えて、基本劣化情報格納部２５に格納された基本劣化情報を利用して貯蔵劣化傾向を算出する。したがって、一般的な劣化傾向の情報という限定条件ではあるが、図６の構成では考慮できなかった、貯蔵劣化をサイクル劣化と分離して、考慮することができる。
FIG. 7 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus according to the case 2B of the present embodiment. In the configuration of FIG. 7, in addition to the configuration of FIG. 6, the storage deterioration tendency is calculated using the basic deterioration information stored in the basic deterioration
図８は、本実施形態のケース２Ａ及び２Ｂにかかる余寿命推定装置における余寿命推定部２４のフローチャート図である。
FIG. 8 is a flowchart of the remaining
余寿命推定部２４ではまず、任意時間経過後劣化診断を行った任意時刻を境に、充放電パターンを変更するかどうかで処理を分岐させる（S301）。
The remaining
もし充放電パターンを変更しないのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、に基づいて、同一の充放電パターンでの余寿命を推定する（S302）。 If the charge / discharge pattern is not changed, the remaining life in the same charge / discharge pattern is estimated based on the initial deterioration diagnosis result and the deterioration diagnosis result after the elapse of an arbitrary time (S302).
一方、充放電パターンを変更するのであれば、次に基本劣化情報を利用するかどうかを確認する（S303）。 On the other hand, if the charge / discharge pattern is to be changed, whether or not to use the basic deterioration information is checked (S303).
ここで、ケース２Ａの構成においては、基本劣化情報は持っていないので、基本劣化情報を利用することはできない。ケース２Ａの構成、もしくはケース２Ｂの構成で基本劣化情報を利用しないのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、サイクル数に基づいて、サイクル劣化傾向を算出する（S304）。その後、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、サイクル劣化傾向と、に基づいて、任意の充放電パターンでの余寿命を推定する（S305）。 Here, the configuration of case 2A does not have basic deterioration information, and therefore cannot use basic deterioration information. If the basic deterioration information is not used in the configuration of case 2A or the configuration of case 2B, the cycle deterioration tendency is calculated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time, and the number of cycles (S304). ). Thereafter, the remaining life in an arbitrary charge / discharge pattern is estimated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after the elapse of an arbitrary time, and the cycle deterioration tendency (S305).
一方、基本劣化情報を利用するのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、基本劣化情報と、サイクル数に基づいて、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向を算出する（S306）。その後、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向と、に基づいて、任意の充放電パターンでの余寿命を推定する（S307）。 On the other hand, if the basic deterioration information is used, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency are calculated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time, the basic deterioration information, and the number of cycles (S306). ). Thereafter, based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency, the remaining life in an arbitrary charge / discharge pattern is estimated (S307).
図９は、本実施形態のケース２Ａ及び２Ｂにかかる同一及び任意の充放電パターンの余寿命推定結果である。表の見方、及び、同一の充放電パターンの結果においては、図５での説明と同様である。 FIG. 9 shows the remaining life estimation results of the same and arbitrary charge / discharge patterns according to cases 2A and 2B of the present embodiment. The way of reading the table and the result of the same charge / discharge pattern are the same as described with reference to FIG.
図９において、任意の充放電パターンでケース２Ａの場合、前述した通り、貯蔵劣化を分離して考慮することができず、診断した結果の劣化度合いは全てサイクル劣化として扱うことになってしまう。このため、例えば任意の充放電パターンで今後一切充放電を行わないというような充放電パターンにおいては、余寿命が無限大という現実とは逸脱した結果になってしまう。ただし、任意の充放電パターンで、今後特定の充放電パターンで充放電を行う場合、サイクル劣化傾向から余寿命を推定することができる。 In FIG. 9, in the case 2A with an arbitrary charge / discharge pattern, as described above, the storage deterioration cannot be considered separately, and the degree of deterioration as a result of diagnosis will be treated as cycle deterioration. For this reason, for example, in a charge / discharge pattern in which no charge / discharge is performed in the future with an arbitrary charge / discharge pattern, the remaining life is indefinite. However, when charging / discharging with a specific charge / discharge pattern in the future with an arbitrary charge / discharge pattern, the remaining life can be estimated from the cycle deterioration tendency.
診断した結果の劣化度合いは、実施形態の冒頭に記載したように５００［ａ．ｕ．］である。ケース２Ａの構成ではサイクル数を取得することができるため、実施形態の冒頭に記載した５００［ｃｙｃｌｅ］という情報は扱うことができる。そうすると、サイクル劣化傾向として、１［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］と算出することができる。あとは、指定された任意の充放電パターンに従って、上記サイクル劣化傾向から、余寿命を推定する。 As described at the beginning of the embodiment, the degree of deterioration of the diagnosis result is 500 [a. u. ]. Since the number of cycles can be acquired in the configuration of case 2A, the information of 500 [cycle] described at the beginning of the embodiment can be handled. Then, as a cycle deterioration tendency, 1 [a. u. / Cycle]. After that, the remaining life is estimated from the cycle deterioration tendency according to any specified charge / discharge pattern.
一方、ケース２Ｂの構成において、基本劣化情報を利用するのであれば、貯蔵劣化を一般的な貯蔵劣化傾向から考慮することができる。基本劣化情報からは、貯蔵劣化傾向は１［ａ．ｕ．／ｄａｙ］であった。このため、診断した結果の劣化度合い５００［ａ．ｕ．］のうち、貯蔵劣化によるものは１００［ａ．ｕ．］となり、残りの４００［ａ．ｕ．］がサイクル劣化によるものと算出できる。さらに、サイクル数は５００［ｃｙｃｌｅ］であるために、これらからサイクル劣化傾向は０．８［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］と算出することができる。これら算出した貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向から、図９に示すように、任意の充放電パターンで余寿命を推定することができる。なお、過去の任意の期間における１日あたりの平均サイクル数を計算し、当該平均サイクル数での余寿命を計算することも可能である。 On the other hand, if the basic deterioration information is used in the configuration of case 2B, the storage deterioration can be considered from a general storage deterioration tendency. From the basic deterioration information, the storage deterioration tendency is 1 [a. u. / Day]. For this reason, the deterioration degree 500 [a. u. ] Due to storage deterioration are 100 [a. u. ] And the remaining 400 [a. u. ] Can be calculated to be due to cycle deterioration. Furthermore, since the number of cycles is 500 [cycle], the cycle deterioration tendency is 0.8 [a. u. / Cycle]. From the calculated storage deterioration tendency and cycle deterioration tendency, as shown in FIG. 9, the remaining life can be estimated with an arbitrary charge / discharge pattern. It is also possible to calculate the average number of cycles per day in any past period and calculate the remaining life at the average number of cycles.
図１０は、本実施形態のケース３Ａにかかる余寿命推定装置のブロック図である。図１０の構成においては、蓄電手段１１内に貯蔵劣化セル／セル群１５が配置されている。貯蔵劣化セル／セル群１５は、通常セル群１２と異なり、外部の制御部からの指令に応じて充放電動作を行うことはしない。貯蔵劣化セル／セル群１５は、通常セル群１２とは電気的に分離して配置されている。貯蔵劣化セル／セル群１５は、電荷を蓄積しており、蓄積状態がたとえば一定のSOCに維持されるように、あるいは一定のSOCからの変動を抑制するように制御されている。自然放電により電荷が放出され、SOCが一定値まで低下した場合は、電荷が充電されることで、一定のSOCレベルが維持される。当該一定のSOCレベルの値は、任意に決定することができる。たとえば通常セル群１２の想定平均SOCレベルを何らかの方法で取得できるのであれば、このレベルにあわせても良い。
FIG. 10 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus according to the case 3A of the present embodiment. In the configuration of FIG. 10, a storage deterioration cell /
貯蔵劣化傾向算出部２６では、その貯蔵劣化セル１５の劣化診断結果を利用して、貯蔵劣化傾向を算出する。余寿命推定部２４は、これと同じ傾向を通常セル群１２が有すると仮定して、通常セル群１２の寿命推定を行う。寿命推定の詳細は、後述する。
The storage deterioration
図１１は、本実施形態のケース３Ｂにかかる余寿命推定装置のブロック図である。図１１の構成においては、図１０の構成に加えて、サイクル劣化傾向算出部２７が、基本劣化情報を利用してサイクル劣化傾向を算出する。したがって、一般的な劣化傾向の情報という限定条件ではあるが、図１０では考慮できなかったサイクル劣化を考慮することができる。
FIG. 11 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus according to the case 3B of the present embodiment. In the configuration of FIG. 11, in addition to the configuration of FIG. 10, the cycle deterioration
図１２は、本実施形態のケース３Ａ及び３Ｂにかかる余寿命推定装置における余寿命推定部２４のフローチャート図である。
FIG. 12 is a flowchart of the remaining
余寿命推定部２４ではまず、任意時間経過後劣化診断を行った任意時刻を境に、充放電パターンを変更するかどうかで処理を分岐させる（S401）。
The remaining
もし充放電パターンを変更しないのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、に基づいて、同一の充放電パターンでの余寿命を推定する（S402）。 If the charge / discharge pattern is not changed, the remaining life in the same charge / discharge pattern is estimated based on the initial deterioration diagnosis result and the deterioration diagnosis result after the elapse of an arbitrary time (S402).
一方、充放電パターンを変更するのであれば、次に基本劣化情報を利用するかどうかを確認する（S403）。 On the other hand, if the charge / discharge pattern is to be changed, whether or not to use the basic deterioration information is checked (S403).
ケース３Aの構成の場合、もしくはケース３Bの場合で基本劣化情報を利用しないことを決定した場合、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、に基づいて、貯蔵劣化傾向を算出する（S404）。その後、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、貯蔵劣化傾向と、に基づいて、余寿命を推定する（S405）。前述の通りサイクル劣化を考慮することができないため、貯蔵劣化のみを考慮した寿命推定となり、推定する余寿命は、今後一切充放電を行わない場合における最大の余寿命となる。 In the case 3A configuration or in the case 3B, when it is decided not to use the basic deterioration information, the storage deterioration tendency is calculated based on the initial deterioration diagnosis result and the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time. (S404). Thereafter, the remaining life is estimated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time, and the storage deterioration tendency (S405). Since cycle deterioration cannot be considered as described above, life estimation is performed considering only storage deterioration, and the estimated remaining life is the maximum remaining life when no charge / discharge is performed in the future.
一方、基本劣化情報を利用するのであれば、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、基本劣化情報と、に基づいて、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向を算出する（S406）。特に、貯蔵劣化傾向は、貯蔵劣化セル／セル群１５の診断結果を利用し、サイクル劣化傾向は基本劣化情報を利用して算出する。その後、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向と、に基づいて、任意の充放電パターンでの余寿命を推定する（S407）。
On the other hand, if the basic deterioration information is used, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency are calculated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after an arbitrary time, and the basic deterioration information (S406). In particular, the storage deterioration tendency is calculated using the diagnosis result of the storage deterioration cell /
図１３は、本実施形態のケース３Ａ及び３Ｂにかかる同一及び任意の充放電パターンの余寿命推定結果である。表の見方、及び、同一の充放電パターンの結果においては、図５での説明と同様である。 FIG. 13 shows the remaining life estimation results of the same and arbitrary charge / discharge patterns according to cases 3A and 3B of the present embodiment. The way of reading the table and the result of the same charge / discharge pattern are the same as described with reference to FIG.
図１３において、任意の充放電パターンでケース３Ａの場合、前述した通り、サイクル劣化を考慮することができないために、診断した結果の劣化度合いは全て貯蔵劣化として扱われる。したがって、推定する余寿命は、一切充放電を行わない場合における最大の余寿命に相当する。 In FIG. 13, in case 3A with an arbitrary charge / discharge pattern, cycle deterioration cannot be taken into consideration as described above, so that the degree of deterioration as a result of diagnosis is all treated as storage deterioration. Therefore, the estimated remaining life corresponds to the maximum remaining life when no charge / discharge is performed.
具体的には、ケース３Ａの構成では、診断した結果の劣化度合いは実施形態の冒頭に記載したように５００［ａ．ｕ．］であり、さらに、貯蔵劣化セル／セル群の劣化度合い１５０［ａ．ｕ．］が取得することができる。任意時刻までは１００［ｄａｙ］経過しているために、これらから貯蔵劣化傾向は１．５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］と算出することができる。また、劣化度合いのうち残りの３５０［ａ．ｕ．］がサイクル劣化によるものに相当するが、サイクル数が取得できないために、サイクル劣化傾向は考慮することができない。よって、上記貯蔵劣化のみで余寿命を推定、すなわち、一切充放電を行わないことを前提とした最大の余寿命を推定する。 Specifically, in the case 3A configuration, the degree of deterioration of the diagnosis result is 500 [a. u. Further, the deterioration degree of the storage deterioration cell / cell group 150 [a. u. ] Can be acquired. Since 100 [day] has elapsed until an arbitrary time, the storage deterioration tendency is 1.5 [a. u. / Day]. The remaining 350 [a. u. ] Corresponds to those caused by cycle deterioration, but the cycle deterioration tendency cannot be taken into account because the number of cycles cannot be obtained. Therefore, the remaining life is estimated only by the storage deterioration, that is, the maximum remaining life is estimated on the premise that charging / discharging is not performed at all.
ケース３Ｂの構成において、基本劣化情報を利用するのであれば、サイクル劣化を一般的なサイクル劣化傾向から考慮することができる。基本劣化情報からは、サイクル劣化傾向は０．５［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］であり、サイクル劣化による劣化度合いは３５０［ａ．ｕ．］であったため、この場合、１００［ｄａｙ］経過後までに７００［ｃｙｃｌｅ］行ったと逆算することもできる。これら算出した貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向から、図１３に示すように、任意の充放電パターンで余寿命を推定することができる。 If basic deterioration information is used in the configuration of case 3B, cycle deterioration can be considered from a general cycle deterioration tendency. From the basic deterioration information, the cycle deterioration tendency is 0.5 [a. u. / Cycle], and the degree of deterioration due to cycle deterioration is 350 [a. u. In this case, it can be calculated that 700 [cycle] has been performed before 100 [day] has elapsed. From these calculated storage deterioration tendency and cycle deterioration tendency, as shown in FIG. 13, the remaining life can be estimated with an arbitrary charge / discharge pattern.
図１４は、本実施形態のケース４における余寿命推定装置のブロック図である。図１４の構成においては、図１０の構成に加えて、サイクル数取得部３０により任意時刻までのサイクル数を取得することができるために、通常セル群１２のサイクル劣化傾向を算出することができる。したがって、図１４の構成においては、貯蔵劣化とサイクル劣化の両方を考慮することができ、しかも、これらの劣化はいずれもその蓄電池システムが置かれた環境での劣化を再現できているために、上述したいずれのケースの構成と比較しても、精度が高い余寿命を推定することができる構成となっている。
FIG. 14 is a block diagram of the remaining life estimation apparatus in
図１５は、本実施形態のケース４にかかる余寿命推定装置における余寿命推定部２４のフローチャート図である。図１４の構成においては、貯蔵劣化とサイクル劣化が、その蓄電池システムが置かれた環境での劣化が再現できているために、基本劣化情報を利用する必要がなく、基本劣化情報を利用するかどうかを確認する必要がない。
FIG. 15 is a flowchart of the remaining
任意の時刻以降で充放電パターンを変更しない場合は（S501のNO）、他の構成の推定方法と同様である（S502）。一方、充放電パターンを変更する場合には（S501のYES）、まず、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果とサイクル数、に基づいて、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向を算出する（S503）。特に、貯蔵劣化傾向の算出には、貯蔵劣化セル／セル群１５の診断結果を利用し、サイクル劣化傾向の算出には、サイクル数取得部３０で取得したサイクル数を利用する。
When the charge / discharge pattern is not changed after an arbitrary time (NO in S501), the method is the same as the estimation method for other configurations (S502). On the other hand, when changing the charge / discharge pattern (YES in S501), first, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency are calculated based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after the elapse of an arbitrary time, and the number of cycles. (S503). In particular, the diagnosis result of the storage deterioration cell /
その後、初期劣化診断結果と、任意時間経過後劣化診断結果と、貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向と、に基づいて、任意の充放電パターンでの余寿命を推定する（S504）。 Thereafter, based on the initial deterioration diagnosis result, the deterioration diagnosis result after elapse of an arbitrary time, the storage deterioration tendency and the cycle deterioration tendency, the remaining life in an arbitrary charge / discharge pattern is estimated (S504).
図１６は、本実施形態のケース４における同一及び任意の充放電パターンの余寿命推定結果である。表の見方、及び、同一の充放電パターンの結果においては、図５での説明と同様である。
FIG. 16 shows the remaining life estimation result of the same and arbitrary charge / discharge patterns in
ケース４の場合、前述した通り、基本劣化情報を利用することなく、貯蔵劣化とサイクル劣化との両方を実際の環境で考慮することができる。したがって、図１６に示すように、任意の充放電パターンで余寿命を高精度に推定することができる。具体的には、ケース４の構成では、診断した結果の劣化度合いは実施形態の冒頭に記載したように５００［ａ．ｕ．］であり、さらに、貯蔵劣化セル／セル群の劣化度合い１５０［ａ．ｕ．］、及び、任意時刻１００［ｄａｙ］までのサイクル数５００［ｃｙｃｌｅ］を取得することができる。これらから、貯蔵劣化傾向は１．５［ａ．ｕ．／ｄａｙ］であること、サイクル劣化傾向は０．７［ａ．ｕ．／ｃｙｃｌｅ］であることを、それぞれ算出することができる。これら算出した貯蔵劣化傾向とサイクル劣化傾向から、図１６に示すように、任意の充放電パターンで余寿命を推定することができる。
In
図１７は、本実施形態のケース１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４における任意の充放電パターンの余寿命推定結果のグラフである。言い換えると、図５、図９、図１３、図１６の任意の充放電パターンで推定した余寿命の結果を、グラフに可視化したものである。横軸は充放電パターン［ｃｙｃｌｅ／ｄａｙ］、縦軸は余寿命［ｄａｙ］である。
FIG. 17 is a graph of a remaining life estimation result of an arbitrary charge / discharge pattern in
図１７を見ると、ケース１Ｂや２Ａ、２Ｂは充放電パターンが０のような小さい値の時、余寿命が４５００［ｄａｙ］などの他と比較して大きい値として推定されていることがわかる。これは、これらケースが、真なる劣化傾向である貯蔵劣化傾向を利用できないために起こっている余寿命の過大評価に相当する。一方、ケース３Ａや３Ｂ、４は充放電パターンが０のような小さい値の時、３０００［ｄａｙ］など、比較的小さい値として推定されていることがわかる。これは、これらケースが、真なる劣化傾向である貯蔵劣化傾向を利用できているために、余寿命を精度よく推定できていることを意味している。
Referring to FIG. 17, it can be seen that the cases 1B, 2A, and 2B are estimated to have a longer lifespan than other values such as 4500 [day] when the charge / discharge pattern is a small value such as 0. . This corresponds to an overestimation of the remaining life that occurs because these cases cannot use the storage deterioration tendency which is a true deterioration tendency. On the other hand,
図１８は、本実施形態のケース１Ａ及び３Ａにかかる同一の充放電パターン及び任意の充放電パターンで推定した余寿命の推定結果の一例を示す。ケース１Ａにおいては、貯蔵劣化とサイクル劣化との劣化度合いの合計値しかわからず、さらに、サイクル数も取得することができないために、任意の充放電パターンで余寿命を推定することはできない。一方、ケース３Ａにおいては、貯蔵劣化とサイクル劣化を分離することができるが、サイクル数は取得することができないために、任意の充放電パターンのうちの、今後一切充放電しない場合においてのみ、余寿命を推定することができる。 FIG. 18 shows an example of the estimation result of the remaining life estimated by the same charge / discharge pattern and arbitrary charge / discharge patterns according to cases 1A and 3A of the present embodiment. In case 1A, since only the total value of the deterioration degree of storage deterioration and cycle deterioration is known, and the number of cycles cannot be obtained, the remaining life cannot be estimated with an arbitrary charge / discharge pattern. On the other hand, in case 3A, storage deterioration and cycle deterioration can be separated, but since the number of cycles cannot be obtained, only in the case where no charge / discharge is performed in the future from any charge / discharge pattern. Lifetime can be estimated.
図１９は、推定した余寿命のランク分け対応表である。図５や図１７では、今後指定された充放電パターンで充放電を行った時、あと何日利用することができる、という残された日数を余寿命と表示する方法を示した。一方で、図１９に示すように、推定した余寿命について、任意の閾値を設けてランク分けする手法も考えられる。ランク分けすることによって、推定精度を高めながらにして、ある程度の誤差を吸収することができる。 FIG. 19 is a rank correspondence table of estimated remaining lives. FIG. 5 and FIG. 17 show a method of displaying the remaining number of days that the remaining number of days that can be used when charging / discharging is performed with a specified charging / discharging pattern as the remaining life. On the other hand, as shown in FIG. 19, a method of ranking the estimated remaining lifetime by providing an arbitrary threshold value is also conceivable. By ranking, it is possible to absorb a certain amount of error while improving the estimation accuracy.
以上に述べたように、ケース３Aの構成によれば、貯蔵劣化のみを再現する専用の貯蔵劣化セルを準備し、そのセルの劣化診断結果を利用して貯蔵劣化の傾向を把握し、貯蔵劣化の影響を考慮しながら余寿命を推定することができる。精度の良い劣化傾向を把握することができ、結果として精度の良い余寿命を推定することができる。 As described above, according to the configuration of case 3A, a dedicated storage deterioration cell that reproduces only storage deterioration is prepared, and the storage deterioration tendency is grasped using the deterioration diagnosis result of the cell. The remaining life can be estimated in consideration of the effects of An accurate deterioration tendency can be grasped, and as a result, an accurate remaining life can be estimated.
またケース３Bの構成によれば、貯蔵劣化のみを再現する専用の貯蔵劣化セルを準備し、そのセルの劣化診断結果を利用して貯蔵劣化の傾向を把握し、さらに、予備実験により予め把握しておいた一般的なサイクル劣化の影響のデータを利用してサイクル劣化の傾向を把握する。したがって、貯蔵劣化とサイクル劣化を分離しながら、精度の良い余寿命を推定することができる。 In addition, according to the configuration of Case 3B, a dedicated storage deterioration cell that reproduces only storage deterioration is prepared, and the tendency of storage deterioration is grasped using the deterioration diagnosis result of the cell. The tendency of cycle deterioration is grasped by using the data of the effect of general cycle deterioration. Therefore, it is possible to estimate the remaining life with high accuracy while separating the storage deterioration and the cycle deterioration.
また、ケース４の構成によれば、貯蔵劣化のみを再現する専用の貯蔵劣化セルを準備し、そのセルの劣化診断結果を利用して貯蔵劣化の傾向を把握し、さらに、診断結果と取得したサイクル数のデータを利用してサイクル劣化の傾向を把握し、貯蔵劣化とサイクル劣化を分離しながら余寿命を推定することができる。したがって、精度の良い劣化傾向を把握することができ、結果として精度の良い余寿命を推定することができる。なお、この構成においては、一般的な劣化の影響のデータが格納されている基本劣化情報は不要になる。
In addition, according to the configuration of
なお、余寿命推定装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、当該装置の各ブロックは、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、余寿命推定装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、格納部または記憶部は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。 Note that the remaining life estimation device can be realized by using, for example, a general-purpose computer device as basic hardware. That is, each block of the device can be realized by causing a processor mounted on the computer device to execute a program. At this time, the remaining life estimation apparatus may be realized by installing the above program in a computer device in advance, or stored in a storage medium such as a CD-ROM or distributed via the network. Then, this program may be realized by appropriately installing it in a computer device. The storage unit or storage unit is appropriately realized by using a memory, a hard disk, or a storage medium such as a CD-R, CD-RW, DVD-RAM, DVD-R, etc., which is built in or externally attached to the computer device. can do.
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Claims (12)
前記第1セルを診断して、前記第1セルの劣化度合いを表すデータを取得する第1劣化診断手段と、
前記第２セルを診断して、前記第２セルの劣化度合いを表すデータを取得する第２劣化診断手段と、
前記第２セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の設置環境に起因する前記蓄電手段の劣化特性を表す環境劣化傾向情報を算出する環境劣化傾向算出手段と、 前記環境劣化傾向情報と、前記第1セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の余寿命を推定する余寿命推定手段と
を備えた余寿命推定装置。 An apparatus for estimating the remaining lifetime of power storage means including a first cell that charges and discharges charge and a second cell that stores charge,
First deterioration diagnosis means for diagnosing the first cell and acquiring data representing the degree of deterioration of the first cell;
A second deterioration diagnosing means for diagnosing the second cell and acquiring data representing a degree of deterioration of the second cell;
Based on data representing the degree of deterioration of the second cell, environmental degradation tendency calculating means for calculating environmental degradation tendency information representing the degradation characteristics of the power storage means due to the installation environment of the power storage means; And a remaining life estimation means for estimating a remaining life of the power storage means based on data representing the degree of deterioration of the first cell.
請求項１に記載の余寿命推定装置。 The remaining life estimation device according to claim 1, wherein the remaining life estimation means estimates the remaining life of the power storage means when the charge / discharge operation of the first cell is not performed in the future.
前記余寿命推定手段は、前記基本劣化情報をさらに用いて、前記蓄電手段の余寿命を推定する
請求項１に記載の余寿命推定装置。 A deterioration information storage unit for storing basic deterioration information representing deterioration characteristics caused by the number of charge / discharge cycles;
The remaining life estimation apparatus according to claim 1, wherein the remaining life estimation means estimates the remaining life of the power storage means by further using the basic deterioration information.
請求項３に記載の余寿命推定装置。 The remaining life estimation apparatus according to claim 3, wherein the remaining life estimation means calculates a remaining life of the power storage means for each number of charge / discharge cycles.
前記第1セルの劣化度合いを表すデータと、前記環境劣化傾向情報と、前記第1セルが行った充放電サイクル数に基づき、前記充放電サイクル数に起因する前記蓄電手段の劣化特性を表すサイクル劣化傾向情報を算出するサイクル劣化傾向算出手段と、をさらに備え、
前記余寿命推定手段は、前記サイクル劣化傾向情報をさらに用いて、前記蓄電手段の余寿命を推定する
請求項１に記載の余寿命推定装置。 A cycle number acquisition unit for acquiring the number of charge / discharge cycles performed by the first cell;
A cycle representing degradation characteristics of the power storage means due to the number of charge / discharge cycles based on data representing the degree of degradation of the first cell, the environmental degradation tendency information, and the number of charge / discharge cycles performed by the first cell. A cycle deterioration tendency calculating means for calculating deterioration tendency information;
The remaining life estimation apparatus according to claim 1, wherein the remaining life estimation means estimates the remaining life of the power storage means by further using the cycle deterioration tendency information.
請求項５に記載の余寿命推定装置。 The remaining life estimation apparatus according to claim 5, wherein the remaining life estimation means calculates the remaining life of the power storage means for each number of charge / discharge cycles.
前記第1セルを診断して、前記第1セルの劣化度合いを表すデータを取得する第1劣化診断ステップと、
前記第２セルを診断して、前記第２セルの劣化度合いを表すデータを取得する第２劣化診断ステップと、
前記第２セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の設置環境に起因する前記蓄電手段の劣化特性を表す環境劣化傾向情報を算出する劣化傾向算出ステップと、
前記環境劣化傾向情報と、前記第1セルの劣化度合いを表すデータに基づいて、前記蓄電手段の余寿命を推定する余寿命推定ステップと
を備えた余寿命推定方法。 A method for estimating the remaining life of a power storage means including a first cell that charges and discharges charge to and from the outside and a second cell that stores charge,
A first deterioration diagnosis step of diagnosing the first cell and obtaining data representing a deterioration degree of the first cell;
A second deterioration diagnosis step of diagnosing the second cell and obtaining data indicating a degree of deterioration of the second cell;
A deterioration tendency calculating step for calculating environmental deterioration tendency information indicating a deterioration characteristic of the power storage means caused by an installation environment of the power storage means, based on data indicating a degree of deterioration of the second cell;
A remaining life estimation method comprising: the remaining life estimation step of estimating the remaining life of the power storage unit based on the environmental deterioration tendency information and data representing the degree of deterioration of the first cell.
請求項７に記載の余寿命推定方法。 The remaining life estimation method according to claim 7, wherein the remaining life estimation step estimates a remaining life of the power storage unit when the first cell does not perform a charge / discharge operation in the future.
前記余寿命推定ステップは、前記基本劣化情報をさらに用いて、前記蓄電手段の余寿命を推定する
請求項７に記載の余寿命推定方法。 A deterioration information storage unit for storing basic deterioration information representing deterioration characteristics caused by the number of charge / discharge cycles;
The remaining life estimating method according to claim 7, wherein the remaining life estimating step further uses the basic deterioration information to estimate the remaining life of the power storage unit.
請求項９に記載の余寿命推定方法。 The remaining life estimation method according to claim 9, wherein the remaining life estimation step calculates a remaining life of the power storage unit for each number of charge / discharge cycles.
前記第1セルの劣化度合いを表すデータと、前記環境劣化傾向情報と、前記第1セルが行った充放電サイクル数に基づき、前記充放電サイクル数に起因する前記蓄電手段の劣化特性を表すサイクル劣化傾向情報を算出するサイクル劣化傾向算出ステップと、をさらに備え、
前記余寿命推定ステップは、前記サイクル劣化傾向情報をさらに用いて、前記蓄電手段の余寿命を推定する
請求項７に記載の余寿命推定方法。 A cycle number acquisition step of acquiring the number of charge / discharge cycles performed by the first cell;
A cycle representing degradation characteristics of the power storage means due to the number of charge / discharge cycles based on data representing the degree of degradation of the first cell, the environmental degradation tendency information, and the number of charge / discharge cycles performed by the first cell. A cycle deterioration tendency calculating step for calculating deterioration tendency information,
The remaining life estimation method according to claim 7, wherein the remaining life estimation step estimates the remaining life of the power storage unit by further using the cycle deterioration tendency information.
請求項１１に記載の余寿命推定方法。 The remaining life estimation method according to claim 11, wherein the remaining life estimation step calculates a remaining life of the power storage unit for each number of charge / discharge cycles.
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