JP6544489B2 - 蓄電素子状態推定装置及び蓄電素子状態推定方法 - Google Patents
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Description
まず、蓄電システム10の構成について、説明する。図1は、本実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置100を備える蓄電システム10の外観図である。
δJRxRe=hRxRe×(TRx−TRe)×Δt (式5)
次に、上記実施の形態の変形例1について、説明する。上記実施の形態では、蓄電素子200は、図6に示すような比較的少ない数の領域にしか分割されず、記憶部130の推定用データ132には、図7に示すような比較的少ない数の熱伝達係数(第一熱伝達係数、第二熱伝達係数等)しか記憶されていないこととした。しかし、本変形例では、蓄電素子200は、比較的多くの数の領域に分割され、推定用データ132に、図14に示すような比較的多くの数の熱伝達係数が記憶されている。
次に、上記実施の形態の変形例2について、説明する。上記実施の形態では、蓄電素子状態推定装置100は、図1に示すような蓄電システム10(蓄電モジュール)に備えられていることとした。しかし、本変形例では、蓄電素子状態推定装置100は、図1に示すような蓄電システム10とは異なる形態の蓄電システムに備えられている。
10a 蓄電モジュール(蓄電システム)
10b 蓄電装置(蓄電システム)
10c 蓄電設備(蓄電システム)
11 ラック
12 コンテナ
100 蓄電素子状態推定装置
101 集積回路
110 温度推定部
111 発熱量取得部
112 熱移動量取得部
113 温度算出部
120 状態推定部
130 記憶部
131 充放電履歴データ
132 推定用データ
200 蓄電素子
210 容器
211〜214 側壁
215 底壁
216 蓋体
220 正極端子
230 負極端子
240 正極集電体
250 負極集電体
261、262 電極体
261a、261b、262a、262b 平坦部分
261c、261d、262c、262d 湾曲部分
300 収容ケース
400 基板
Claims (15)
- 蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、
前記温度推定部は、
前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する2つの前記内部領域ごとの当該隣接する2つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとの当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定部は、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定装置。 - 前記温度推定部は、
隣接する2つの前記内部領域ごとに、当該隣接する2つの前記内部領域間の熱伝達係数をそれぞれ取得するとともに、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとに、当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱伝達係数をそれぞれ取得し、
取得したそれぞれの熱伝達係数から得られる内部熱移動量のそれぞれと外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定する
請求項1に記載の蓄電素子状態推定装置。 - さらに、
隣接する2つの前記内部領域の間の熱伝達係数のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱伝達係数のそれぞれとを記憶している記憶部を備え、
前記温度推定部は、前記記憶部に記憶されている熱伝達係数を用いて、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出する
請求項2に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記蓄電素子は、極板が積層されて形成された電極体を有し、
前記記憶部には、前記極板の積層方向に並ぶ2つの前記内部領域の間の熱伝達係数である第一熱伝達係数と、前記積層方向と交差する方向に並ぶ2つの前記内部領域の間の熱伝達係数であって前記第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数とが記憶されている
請求項3に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記蓄電素子は、複数の前記電極体を有し、
前記記憶部には、同じ前記電極体の内部における前記第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる前記電極体間における前記第一熱伝達係数であって前記第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とが記憶されている
請求項4に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記電極体のそれぞれは、前記極板が巻回されて形成された平坦部分と湾曲部分とを有しており、
前記記憶部には、前記平坦部分における前記第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、前記湾曲部分における前記第四熱伝達係数であって前記第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とが記憶されている
請求項5に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記温度推定部は、
第一時点における前記内部領域の温度と前記外部領域の温度とを用いて、前記第一時点から第二時点までの前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出し、
算出した前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて、前記第二時点における前記内部領域の温度を算出し、
算出した前記内部領域の温度を用いて、前記蓄電素子の温度を推定する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記温度推定部は、前記蓄電素子が配置されている空間の温度を、前記外部領域の温度として取得する
請求項7に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 前記温度推定部は、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて得られる前記内部領域の温度のうち、前記蓄電素子の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を、前記蓄電素子の温度として算出する
請求項1〜8のいずれか1項に記載の蓄電素子状態推定装置。 - 蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、
前記温度推定部は、
所定期間における前記蓄電素子の測定電圧と開回路電圧との差分及び電流値から算出される発熱量と、前記所定期間におけるSOC(State Of Charge)の変化から得られる吸発熱量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定部は、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定装置。 - 蓄電素子と、
前記蓄電素子の状態を推定する請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電素子状態推定装置と
を備える蓄電システム。 - 蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定方法であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定ステップと、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定ステップとを含み、
前記温度推定ステップでは、
前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する2つの前記内部領域ごとの当該隣接する2つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとの当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定ステップでは、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定方法。 - 蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定方法であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定ステップと、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定ステップとを含み、
前記温度推定ステップでは、
所定期間における前記蓄電素子の測定電圧と開回路電圧との差分及び電流値から算出される発熱量と、前記所定期間におけるSOC(State Of Charge)の変化から得られる吸発熱量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定ステップでは、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定方法。 - 請求項12または13に記載の蓄電素子状態推定方法に含まれるステップをプロセッサに実行させるためのプログラム。
- 請求項14に記載のプログラムが記録された記録媒体。
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