JP6317541B2 - バッテリパラメータ管理システムおよびバッテリパラメータ推定方法 - Google Patents
バッテリパラメータ管理システムおよびバッテリパラメータ推定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6317541B2 JP6317541B2 JP2012262370A JP2012262370A JP6317541B2 JP 6317541 B2 JP6317541 B2 JP 6317541B2 JP 2012262370 A JP2012262370 A JP 2012262370A JP 2012262370 A JP2012262370 A JP 2012262370A JP 6317541 B2 JP6317541 B2 JP 6317541B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- current
- dynamic
- resistance
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 90
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 37
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
- G06F17/13—Differential equations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
110:バッテリ
101:温度計
102:電流計
103:電圧計
120:センシング抵抗
130:制御スイッチ部
140:電流供給源
150:負荷
160:プロセッサ
170:ユーザインタフェース装置
Claims (15)
- 電流供給源からバッテリに供給されるか、前記バッテリから負荷に供給される電流の量を検出する電流計と、
前記バッテリの両端電圧を測定する電圧計と、
充電制御信号に応答して、前記電流供給源から供給される電流を、一定の周波数を有するパルス状のパルス電流として前記バッテリに伝達するか、放電制御信号に応答して、前記バッテリから出力される電流を、一定の前記周波数を有する前記パルス電流として前記負荷に伝達する制御スイッチ部と、
一定の前記周波数を有する前記充電制御信号と前記放電制御信号を生成し、前記バッテリと等価のバッテリ等価モデルに前記電流計および前記電圧計から測定された前記バッテリの電流および電圧を適用し、前記バッテリ等価モデルを構成する素子のパラメータ値を予測するプロセッサとを備え、
前記バッテリ等価モデルは、
前記バッテリの内部抵抗と、
前記バッテリの開放電圧を示す内部キャパシタと、
前記バッテリの内部の電気化学的反応による非線形的な動作特性を示すダイナミック抵抗とダイナミックキャパシタの並列回路とが直列に接続され、
前記充電制御信号および前記放電制御信号は、前記パラメータ値である前記内部抵抗、前記内部キャパシタ、前記ダイナミック抵抗、および前記ダイナミックキャパシタ毎の予測のための他の一定の周波数を有し、
前記パルス電流の任意の1周期内の電流供給期間が前記パルス電流に対応して変化する前記バッテリの電圧が飽和状態になるまで活性化されるように設定されることを特徴とするバッテリパラメータ管理システム。 - 前記制御スイッチ部は、
前記充電制御信号に応答して、前記電流供給源から前記バッテリに供給される電流をスイッチングする充電制御スイッチと、
前記放電制御信号に応答して、前記バッテリから前記負荷に供給される電流をスイッチングする放電制御スイッチとを備えることを特徴とする請求項1記載のバッテリパラメータ管理システム。 - 前記プロセッサは、
前記電流供給源から前記バッテリに電流が供給される充電期間中の一部期間において、前記パラメータである前記内部抵抗、前記内部キャパシタ、前記ダイナミック抵抗、および前記ダイナミックキャパシタ毎の予測のための他の一定の前記周波数を有する前記パルス電流が前記電流供給源から前記バッテリに供給されるように前記充電制御信号を設定し、
前記バッテリから前記負荷に電流が供給される放電期間中の一部期間において、前記パラメータ値である前記内部抵抗、前記内部キャパシタ、前記ダイナミック抵抗、および前記ダイナミックキャパシタ毎の予測のための前記他の一定の周波数を有する前記パルス電流が前記バッテリから前記負荷に供給されるように前記放電制御信号を制御することを特徴とする請求項2記載のバッテリパラメータ管理システム。 - 前記バッテリの温度を測定する温度計をさらに備え、
前記プロセッサは、前記バッテリの温度、前記バッテリの電流および電圧を用いて前記バッテリの電荷量を予測することを特徴とする請求項1記載のバッテリパラメータ管理システム。 - 前記バッテリ等価モデルは、
前記ダイナミック抵抗と前記ダイナミックキャパシタの並列回路の一端子が前記電圧計の一端子に接続され、
前記バッテリの前記内部抵抗および前記内部キャパシタが前記並列回路の他の一端子および前記電圧計の他の一端子に直列に接続されたことを特徴とする請求項1記載のバッテリパラメータ管理システム。 - 請求項1記載のバッテリパラメータ管理システムで適用するバッテリ等価モデルのバッテリパラメータ推定方法において、
前記バッテリを充電または放電するためのパルス電流供給期間を、前記バッテリ等価モデルのパラメータである内部抵抗、内部キャパシタ、ダイナミック抵抗、およびダイナミックキャパシタ毎の予測のための第1期間ないし第3期間に区分し、前記第1期間ないし前記第3期間に対応してそれぞれ異なる一定の周波数を有するパルス電流を供給するパルス電流供給ステップと、
前記第1期間において、前記バッテリの充電電流の変化量、前記バッテリの放電電流の変化量、および前記バッテリの電圧の変化量を用いて前記内部抵抗の抵抗値を推定する内部抵抗の抵抗値推定ステップと、
前記第2期間において、前記バッテリに供給された総電荷量、前記バッテリの放電電荷量、および前記バッテリの電圧の変化量を用いて前記内部キャパシタのキャパシタンスを推定する内部キャパシタのキャパシタンス推定ステップと、
前記第3期間において、前記バッテリの充電電流の変化量、前記バッテリの放電電流の変化量、前記バッテリの電圧の変化量、および前記ダイナミック抵抗と前記ダイナミックキャパシタの時定数を用いて前記ダイナミック抵抗の抵抗値および前記ダイナミックキャパシタのキャパシタンスを推定するダイナミック素子のパラメータ推定ステップとを含むことを特徴とするバッテリパラメータ推定方法。 - 前記第1期間ないし前記第3期間は、前記パルス電流の周波数によって決定され、
前記第1期間において、前記バッテリのインピーダンスが前記内部抵抗の抵抗値と等しくなり、
前記第2期間において、前記バッテリのインピーダンスが前記内部キャパシタのキャパシタンスと周波数との積に反比例する値を有し、
前記第3期間において、前記バッテリのインピーダンスが前記ダイナミック抵抗の抵抗値と前記内部抵抗の抵抗値との和と等しい値を有することを特徴とする請求項6記載のバッテリパラメータ推定方法。 - 前記ダイナミック素子のパラメータ推定ステップは、
前記バッテリに供給される電流の変化量および前記バッテリの電圧の変化量を用いて前記ダイナミック抵抗の抵抗値を推定するダイナミック抵抗の抵抗値推定ステップと、
前記ダイナミック抵抗の抵抗値と前記時定数を用いて前記ダイナミックキャパシタのキャパシタンスを推定するダイナミックキャパシタ推定ステップとを含むことを特徴とする請求項7記載のバッテリパラメータ推定方法。 - 前記ダイナミック抵抗の抵抗値推定ステップは、前記パルス電流の1周期中に前記電流の大きさが急激に増加して一定の電流値を維持する期間を含み、
前記ダイナミックキャパシタ推定ステップは、前記ダイナミック抵抗の抵抗値推定ステップの後、前記電流の大きさが再び急激に減少して一定の電流値を維持する期間を含み、
前記ダイナミックキャパシタ推定ステップの前記電流の大きさが再び急激に減少する前に、バッテリ電圧の大きさが飽和することを特徴とする請求項10記載のバッテリパラメータ推定方法。 - 前記パルス電流供給ステップは、
前記パルス電流に対応して変化する前記バッテリの電圧が飽和状態になるまで、前記パルス電流の任意の1周期内での電流供給期間が活性化されているように設定されることを特徴とする請求項6記載のバッテリパラメータ推定方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2011-0126772 | 2011-11-30 | ||
KR1020110126772A KR101852322B1 (ko) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 배터리 파라미터 관리시스템 및 배터리 파라미터 추정방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013113853A JP2013113853A (ja) | 2013-06-10 |
JP6317541B2 true JP6317541B2 (ja) | 2018-04-25 |
Family
ID=48655393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012262370A Active JP6317541B2 (ja) | 2011-11-30 | 2012-11-30 | バッテリパラメータ管理システムおよびバッテリパラメータ推定方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9316697B2 (ja) |
JP (1) | JP6317541B2 (ja) |
KR (1) | KR101852322B1 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101863036B1 (ko) * | 2011-11-30 | 2018-06-01 | 주식회사 실리콘웍스 | 배터리 잔존전하량 추정방법 및 배터리 관리시스템 |
KR101695122B1 (ko) * | 2013-03-18 | 2017-01-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 축전 디바이스 전력량 추정 장치 및 축전 디바이스 전력량 추정 방법 |
KR101718114B1 (ko) * | 2013-09-27 | 2017-03-20 | 주식회사 엘지화학 | 프리차지 저항의 저항값 측정 장치 및 방법 |
CN103760514B (zh) * | 2014-01-23 | 2016-10-26 | 南京天溯自动化控制***有限公司 | 一种电能表快速检测的方法及装置 |
WO2015125279A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社安川電機 | 電力変換システム、電力変換装置、及び蓄電装置の状態診断方法 |
DE102014208865A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ermitteln der Temperatur einer Batterie |
EP3017993B1 (en) * | 2014-11-07 | 2021-04-21 | Volvo Car Corporation | Power and current estimation for batteries |
CN104849672B (zh) * | 2015-05-27 | 2017-09-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于等效电路模型的锂电池动态阻抗参数识别方法 |
CN106199434B (zh) * | 2016-06-23 | 2019-12-10 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 电池及电池组的状态检测方法及装置 |
KR102259265B1 (ko) * | 2016-12-06 | 2021-06-01 | 볼보 트럭 코퍼레이션 | 배터리 셀에 대한 충전 상태를 추정하는 방법 |
CN106842044A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 绘制蓄电池的最大充电能力曲线的方法 |
CN106855612B (zh) * | 2017-02-21 | 2019-09-24 | 山东大学 | 计及非线性容量特性的分数阶KiBaM电池模型及参数辨识方法 |
JP6776940B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2020-10-28 | 株式会社デンソー | 信号検出装置 |
CN107394294B (zh) * | 2017-07-20 | 2018-09-04 | 浙江谷神能源科技股份有限公司 | 用于锂离子电池充放电的***、控制装置以及相关方法 |
JP7103084B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2022-07-20 | 株式会社デンソー | 信号検出装置 |
FR3071927B1 (fr) * | 2017-09-29 | 2019-09-20 | Schneider Electric Industries Sas | Systeme indicateur de presence tension dans un reseau haute tension |
KR102194844B1 (ko) * | 2017-11-02 | 2020-12-23 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 등가 회로 모델의 파라미터 추정 방법, 장치 및 기록매체 |
KR102416548B1 (ko) * | 2018-02-01 | 2022-07-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리를 위한 등가 회로 모델의 파라미터 추정 방법 및 배터리 관리 시스템 |
KR102373458B1 (ko) * | 2018-02-07 | 2022-03-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리를 위한 등가 회로 모델의 파라미터 추정 방법 및 배터리 관리 시스템 |
DE102018210883A1 (de) | 2018-07-03 | 2020-01-09 | Robert Bosch Gmbh | Diagnoseverfahren für eine Mehrzahl von elektrisch parallel schaltbaren elektrochemischen Energiespeichern |
KR20210012556A (ko) | 2019-07-25 | 2021-02-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전원공급장치의 제어방법 |
US11936228B2 (en) | 2020-06-16 | 2024-03-19 | Black & Decker Inc. | Battery charger |
TWI751934B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-01-01 | 財團法人工業技術研究院 | 電池管理系統的測試設備和測試方法 |
CN114089189A (zh) | 2020-07-31 | 2022-02-25 | 财团法人工业技术研究院 | 电池管理***的测试设备和测试方法 |
KR102562103B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2023-08-02 | (주)엘탑 | 재사용 배터리 진단 장치 및 방법 |
CN113054747B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-06-07 | 国网福建省电力有限公司 | 一种配电台区非线性负荷的非侵入式检测方法 |
KR102681521B1 (ko) | 2021-08-03 | 2024-07-04 | 주식회사 아펙스 | 스테이터와 로터로 구성되는 발전기로부터 로터를 인출하는 방법 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3081392B2 (ja) * | 1992-10-27 | 2000-08-28 | 三洋電機株式会社 | 充電中における電池の充電容量表示方法 |
KR100262465B1 (ko) * | 1998-06-25 | 2000-08-01 | 박찬구 | 펄스전류의 전압 응답신호를 이용한 전지용량 측정방법 및 측정장치 |
JP4360621B2 (ja) * | 2004-02-09 | 2009-11-11 | 古河電気工業株式会社 | 二次電池の内部インピーダンス測定方法、二次電池の内部インピーダンス測定装置、二次電池劣化判定装置及び電源システム |
US7554294B2 (en) * | 2005-01-28 | 2009-06-30 | The Johns Hopkins University | Battery health monitor |
US9157966B2 (en) * | 2011-11-25 | 2015-10-13 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for online determination of battery state of charge and state of health |
KR101863036B1 (ko) * | 2011-11-30 | 2018-06-01 | 주식회사 실리콘웍스 | 배터리 잔존전하량 추정방법 및 배터리 관리시스템 |
-
2011
- 2011-11-30 KR KR1020110126772A patent/KR101852322B1/ko active IP Right Grant
-
2012
- 2012-11-30 JP JP2012262370A patent/JP6317541B2/ja active Active
- 2012-11-30 US US13/691,045 patent/US9316697B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9316697B2 (en) | 2016-04-19 |
KR101852322B1 (ko) | 2018-04-27 |
KR20130060623A (ko) | 2013-06-10 |
US20130166235A1 (en) | 2013-06-27 |
JP2013113853A (ja) | 2013-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6317541B2 (ja) | バッテリパラメータ管理システムおよびバッテリパラメータ推定方法 | |
CN105676132B (zh) | 确定储能电池单元的充电电流或放电电流的方法和*** | |
TWI409487B (zh) | 電池量測方法及裝置 | |
JP6329725B2 (ja) | バッテリの残存電荷量推定方法およびバッテリ管理システム | |
JP6217996B2 (ja) | 蓄電素子の充放電システム | |
JP5804523B2 (ja) | バッテリー充電状態を判定するためのシステム及び方法 | |
TW201710702A (zh) | 電池之充電狀態或放電深度之推定方法及系統,電池健全性之評估方法及系統 | |
EP3011351B1 (en) | Method for estimating state of health of a battery in a hybrid vehicle | |
KR102502106B1 (ko) | 효율적인 배터리 테스터 | |
EP1835297B1 (en) | A method and device for determining characteristics of an unknown battery | |
JP5878088B2 (ja) | 電池モジュールおよびその状態推定方法 | |
US20140081585A1 (en) | System and method for the measurement and prediction of the charging efficiency of accumulators | |
KR20150048439A (ko) | 배터리관리시스템 및 그 운용방법 | |
KR20080088617A (ko) | 2차전지의 충전상태추정장치 및 충전상태추정방법 | |
KR20110081604A (ko) | 배터리의 용량 추정 장치 및 방법 | |
KR20160110221A (ko) | 전지 잔량 예측 장치 및 배터리 팩 | |
JP2013246088A (ja) | 電池の内部抵抗推定方法及びその装置 | |
Norian | Transient-boundary voltage method for measurement of equivalent circuit components of rechargeable batteries | |
JP2023500449A (ja) | 急速充電方法 | |
KR102465373B1 (ko) | 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법 및 배터리팩 | |
EP4083641A1 (en) | Semiconductor device and method of monitoring battery remaining capacity | |
JP2010025667A (ja) | 並列抵抗測定方法及びその装置 | |
JP2001242204A (ja) | コンデンサの直流抵抗測定方法及びその装置 | |
KR20200093462A (ko) | 배터리 셀의 방전 전력 한계값 및 충전 전력 한계값을 결정하기 위한 시스템 | |
JP4442275B2 (ja) | バッテリの状態検知方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170620 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180330 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6317541 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |