JP6880806B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電池状態推定装置及び電源装置に関する。 The present invention relates to a battery state estimation device and a power supply device.
従来、電気自動車などの電源装置に使用される二次電池において、信頼性向上のためにその電池状態を正確に把握することが求められている。特許文献1には、二次電池の内部抵抗を示す交流インピーダンスと充放電可能な容量である可逆容量との関係を示す直線関係式を予め用意し、現在の交流インピーダンスを取得して、上記直線関係式を用いて現在の可逆容量を算出する構成が開示されている。 Conventionally, in a secondary battery used in a power supply device of an electric vehicle or the like, it is required to accurately grasp the battery state in order to improve reliability. In Patent Document 1, a linear relational expression indicating the relationship between the AC impedance indicating the internal resistance of the secondary battery and the reversible capacity which is the rechargeable capacity is prepared in advance, the current AC impedance is acquired, and the above linear line is obtained. A configuration for calculating the current reversible capacity using a relational expression is disclosed.
特許文献1に開示の構成では、通常使用される温度範囲において、二次電池の劣化は温度に依存しないものとして上記直線関係式を規定している。しかしながら、二次電池の使用環境や二次電池の電池設計などによっては、二次電池が使用された温度履歴が二次電池の劣化に影響する場合がある。そして、特許文献1に開示の構成では、温度履歴が何ら考慮されていないため、二次電池の電池状態を高精度に推定するには十分ではなかった。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, the linear relational expression is defined on the assumption that the deterioration of the secondary battery does not depend on the temperature in the normally used temperature range. However, depending on the usage environment of the secondary battery, the battery design of the secondary battery, and the like, the temperature history in which the secondary battery is used may affect the deterioration of the secondary battery. Further, in the configuration disclosed in Patent Document 1, since the temperature history is not considered at all, it is not sufficient to estimate the battery state of the secondary battery with high accuracy.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、二次電池の満充電容量を高精度に推定することができる電池状態推定装置及び電源装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a battery state estimation device and a power supply device capable of estimating the full charge capacity of a secondary battery with high accuracy.
本発明の一態様は、非水系の二次電池(2)における満充電容量を推定する電池状態推定装置(1)であって、
上記二次電池における温度履歴に応じて互いに異なる、上記二次電池の出入力抵抗と満充電容量との対応関係が複数記憶されており、
複数の上記対応関係の中から、上記二次電池より取得した温度履歴に応じた上記対応関係を参照し、参照した該対応関係に基づいて、上記二次電池より取得した出入力抵抗から上記二次電池の満充電容量を推定するように構成されている、電池状態推定装置と、
該電池状態推定装置によって満充電容量が推定される上記二次電池と、を備え、
上記二次電池はリチウムイオン二次電池であるとともに、チタン酸リチウム又はハードカーボンからなる負極と、層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物からなる正極とを有する、電源装置(100)にある。
One aspect of the present invention is a battery state estimation device (1) that estimates the full charge capacity of a non-aqueous secondary battery (2).
A plurality of correspondences between the input / output resistance of the secondary battery and the full charge capacity, which are different from each other according to the temperature history of the secondary battery, are stored.
From the plurality of correspondences, the correspondence according to the temperature history acquired from the secondary battery is referred to, and based on the referenced correspondence, the input / output resistance acquired from the secondary battery is used to obtain the above two. A battery state estimator configured to estimate the full charge capacity of the next battery ,
The secondary battery whose full charge capacity is estimated by the battery state estimation device is provided.
The secondary battery is a lithium ion secondary battery and has a negative electrode made of lithium titanate or hard carbon and a positive electrode made of a lithium transition metal oxide having a layered rock salt type or spinel type crystal structure. It is at (100) .
上記電池状態推定装置においては、二次電池の満充電容量を推定する際に、二次電池における温度履歴、出入力抵抗及び満充電容量の対応関係を使用している。そのため、推定される満充電容量は、二次電池が使用された温度履歴が考慮されたものとなる。その結果、二次電池の満充電容量を高精度に推定することができる。 In the battery state estimation device, when estimating the full charge capacity of the secondary battery, the correspondence between the temperature history, the input / output resistance, and the full charge capacity of the secondary battery is used. Therefore, the estimated full charge capacity takes into account the temperature history in which the secondary battery has been used. As a result, the full charge capacity of the secondary battery can be estimated with high accuracy.
以上のごとく、本発明によれば、二次電池の満充電容量を高精度に推定することができる電池状態推定装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a battery state estimation device capable of estimating the full charge capacity of a secondary battery with high accuracy.
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.
(実施形態1)
上記電池状態推定装置の実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。
本実施形態の電池状態推定装置1は、図1に示すように、非水系の二次電池2における満充電容量を推定する電池状態推定装置1である。電池状態推定装置1は、二次電池2における温度履歴、出入力抵抗及び満充電容量の対応関係に基づいて、二次電池2の満充電容量を推定するように構成されている。
なお、本明細書において、「出入力抵抗」とは、出力抵抗と入力抵抗とを包括的に表現するものであって、「出力抵抗及び入力抵抗の少なくとも一方」を意味するものとする。
(Embodiment 1)
An embodiment of the battery state estimation device will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, the battery state estimation device 1 of the present embodiment is a battery state estimation device 1 that estimates the full charge capacity of the non-aqueous
In the present specification, the “input / output resistance” comprehensively expresses the output resistance and the input resistance, and means “at least one of the output resistance and the input resistance”.
以下、電池状態推定装置1について、詳述する。
図1に示すように本実施形態における電池状態推定装置1は、取得部3、格納部4、記憶部5及び演算部6を有する。
取得部3は、出入力抵抗取得部30と温度履歴情報取得部31とを有する。出入力抵抗取得部30は、二次電池2の出入力抵抗を取得する。出入力抵抗取得部30の構成は限定されず、公知の方法により出入力抵抗を取得することができる構成を採用することができる。なお、本実施形態では、出入力抵抗取得部30は、二次電池2の入力抵抗を取得するように構成されている。
Hereinafter, the battery state estimation device 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the battery state estimation device 1 in the present embodiment includes an
The
温度履歴情報取得部31は二次電池2の温度履歴情報を取得する。二次電池2の温度履歴情報は、二次電池2の温度を常時又は所定間隔で検出して蓄積してなる温度履歴を含むものである。本実施形態では、二次電池2の温度履歴が温度履歴情報取得部31により温度履歴情報として取得される。なお、温度履歴情報としては、これに限らず、二次電池2が温度履歴の各温度であった時間である滞在時間と温度履歴の平均温度とを温度履歴情報としてもよい。また、二次電池2の通電時における滞在時間とその温度履歴の平均温度、及び非通電状態である貯蔵時における滞在時間とその温度履歴の平均温度を温度履歴情報としてもよい。また、二次電池2の通電時における各SOC(充電状態)における滞在時間とその温度履歴の平均温度、及び貯蔵時における各SOCにおける滞在時間とその温度履歴の平均温度を温度履歴情報としてもよい。
The temperature history
図1に示す格納部4は、書き換え可能な不揮発性のメモリであって、出入力抵抗格納部40と、温度履歴情報格納部41とを備える。出入力抵抗格納部40には、出入力抵抗取得部30により取得された二次電池2における出力抵抗及び入力抵抗が格納される。温度履歴情報格納部41には、温度履歴情報取得部31により取得された温度履歴情報が格納される。
The
図1に示す記憶部5は、不揮発性のメモリであって、対応関係記憶部50を有する。対応関係記憶部50には、二次電池2の温度履歴情報と二次電池2の出入力抵抗と二次電池2の満充電容量との対応関係が予め記憶されている。例えば、本実施形態においては、図2(a)に示すように、温度履歴情報としての二次電池2の平均温度が35℃の場合における入力抵抗と満充電容量との対応関係が予め作成され、対応関係記憶部50に記憶されている。また、図2(b)、図2(c)に示すように、温度履歴情報としての二次電池2の平均温度が45℃、55℃の場合についても同様に対応関係が予め作成され、対応関係記憶部50に記憶されている。
The
対応関係記憶部50に記憶される対応関係の形態は特に限定されず、例えば、算出式、マップ、表などの形態とすることができる。なお、対応関係記憶部50に記憶される対応関係は、測定用の二次電池2を用いて加速劣化試験を行って分解調査して得られた実測定値を基に作成したり、二次電池2のモデルを用いて正極及び負極の状態変化を理論的に導き出す算出式により作成することができる。
The form of the correspondence relationship stored in the
図1に示す演算部6は、満充電容量推定部60を有する。演算部6はマイコンにより構成され、満充電容量推定部60としての機能を果たすプログラムを実行可能に構成されている。当該プログラムは演算部6に設けられた図示しないメモリに格納されている。
The
満充電容量推定部60は、出入力抵抗格納部40に格納された出力抵抗又は入力抵抗と、温度履歴情報格納部41に格納された温度履歴情報とに基づいて、対応関係記憶部50に記憶された対応関係を参照して、二次電池2の満充電容量を算出する。本実施形態では、満充電容量推定部60は、出入力抵抗格納部40に格納された出力抵抗又は入力抵抗から、初期値からの増加率である出力抵抗増加率又は入力抵抗増加率を算出する。また、満充電容量推定部60は、温度履歴情報格納部41に格納された温度履歴から平均温度を算出する。
The full charge
例えば、満充電容量推定部60が算出した平均温度が35℃である場合には、対応関係記憶部50に記憶された対応関係から図2(a)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した入力抵抗増加率を当該対応関係に当てはめて、二次電池2の満充電容量を算出する。当該算出された満充電容量が満充電容量推定部60における推定結果となる。また、満充電容量推定部60が算出した平均温度が45℃である場合には、図2(b)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した平均温度が55℃である場合には、図2(c)に示す対応関係を参照して、同様に二次電池2の満充電容量を算出し、当該算出された満充電容量が満充電容量推定部60における推定結果となる。
For example, when the average temperature calculated by the full charge
電池状態推定装置1は、満充電容量推定部60における推定結果を表示して、ユーザに推定結果を視認可能にする図示しない表示部を備えていてもよい。また、推定結果が所定の値よりも大きい場合又は小さい場合に所定態様の音声を出力したり所定態様のランプを点灯させたりして、推定結果をするユーザに報知する図示しない報知部を備えていてもよい。
The battery state estimation device 1 may include a display unit (not shown) that displays the estimation result of the full charge
図1に示す二次電池2は非水系の二次電池である。本実施形態では、二次電池2はリチウムイオン二次電池である。二次電池2において、負極はチタン酸リチウムまたはハードカーボンからなり、正極は層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物からなる。そして、本実施形態では、電池状態推定装置1と、電池状態推定装置1により満充電容量が推定される二次電池2とにより、電源装置100が構成されている。
The
次に、電池状態推定装置1の使用態様について、図3に示すフロー図を用いて説明する。まず、図3に示すように、ステップS1において、二次電池2に直流電流を流す。そして、ステップS2において、温度履歴情報取得部41において、二次電池2の温度履歴の取得を開始する。温度履歴情報取得部41は、所定間隔で継続して二次電池2の温度を取得する。温度履歴情報取得部41が取得した温度履歴は温度履歴情報格納部41に順次格納されて蓄積される。なお、本実施形態では、ステップS2において、出入力抵抗取得部30により、二次電池2における入力抵抗の初期値を取得し、出入力抵抗格納部40に格納する。
Next, the usage mode of the battery state estimation device 1 will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, as shown in FIG. 3, in step S1, a direct current is passed through the
次に、ステップS3において、二次電池2における満充電容量を推定する容量推定タイミングが到来したか否かを判定する。当該判定は図示しない判定部により行う。容量推定タイミングが到来していないと判定された場合は、再度ステップS3に戻る。
Next, in step S3, it is determined whether or not the capacity estimation timing for estimating the full charge capacity of the
ステップS3において、容量推定タイミングが到来していると判定された場合は、ステップS4に進み、出入力抵抗取得部30により、二次電池2の入力抵抗を取得し、出入力抵抗格納部40に格納する。
If it is determined in step S3 that the capacity estimation timing has arrived, the process proceeds to step S4, the input / output
そして、ステップS5において、満充電容量推定部60は、容量推定タイミングまでに温度履歴情報格納部41に蓄積された温度履歴の平均温度を算出する。また、容量推定タイミングにおいて出入力抵抗格納部40に格納された入力抵抗の増加率を算出する。そして、ステップS6において、満充電容量推定部60は、算出した平均温度に基づいて、対応関係記憶部に記憶された対応関係を参照し、当該対応関係に算出した入力抵抗増加率を当てはめて、満充電容量を算出する。
Then, in step S5, the full charge
例えば、ステップS5において、満充電容量推定部60が算出した温度履歴の平均温度が35℃である場合には、ステップS6において、対応関係記憶部50に記憶された対応関係から図2(a)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した入力抵抗増加率を当該対応関係に当てはめて、二次電池2の満充電容量を算出する。また、満充電容量推定部60が算出した平均温度が45℃である場合には図2(b)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した平均温度が55℃である場合には図2(c)に示す対応関係を参照して、同様に二次電池2の満充電容量を算出する。
For example, when the average temperature of the temperature history calculated by the full charge
そして、図3に示すように、ステップS7において、満充電容量推定部60における算出結果を容量推定タイミングにおける二次電池2の満充電容量として推定する。
Then, as shown in FIG. 3, in step S7, the calculation result in the full charge
(評価試験1)
実施形態1の電池状態推定装置1における満充電容量の推定結果の評価を行った。
試験例1〜3において、使用する二次電池2はいずれもマンガン酸リチウムからなる正極と、チタン酸リチウムからなる負極を有するリチウムイオン二次電池とした。
そして、満充電容量を推定する容量推定タイミングまでの二次電池2の温度履歴の平均温度が、試験例1では35℃、試験例2では45℃、試験例3では55℃となるようにし、二次電池2における入力抵抗増加率が20%に達したときの満充電容量を推定した。試験例1〜3における推定結果を表1に示す。
(Evaluation test 1)
The estimation result of the full charge capacity in the battery state estimation device 1 of the first embodiment was evaluated.
In Test Examples 1 to 3, the
Then, the average temperature of the temperature history of the
表1に示すように、二次電池2において入力抵抗から満充電容量を推定した試験例1〜3では、試験例1の平均温度が35℃の場合は満充電容量の推定値は11.49Ahであり、試験例2の平均温度が45℃の場合は満充電容量の推定値は11.69Ahであり、試験例3の平均温度が55℃の場合は満充電容量の推定値は11.80Ahであった。すなわち、平均温度が35℃の場合と平均温度が55℃の場合とで推定値は0.31Ahの差を示した。これにより、履歴温度の平均温度の差が、推定値に確実に反映されていることが確認できた。
As shown in Table 1, in Test Examples 1 to 3 in which the full charge capacity was estimated from the input resistance of the
以上のように、入力抵抗から満充電容量を推定した本実施形態の電池状態推定装置1では、温度履歴が異なる場合には温度履歴に応じて満充電容量を推定できることが示された。なお、従来の満充電容量の推定する方法では、温度履歴を全く考慮しないため、上記試験例1〜3の二次電池2では満充電容量の推定値が同一となる。
As described above, it has been shown that the battery state estimation device 1 of the present embodiment, which estimates the full charge capacity from the input resistance, can estimate the full charge capacity according to the temperature history when the temperature history is different. Since the temperature history is not considered at all in the conventional method of estimating the full charge capacity, the estimated value of the full charge capacity is the same in the
(二次電池における正極の容量利用率の設定値について評価)
二次電池2における正極の容量利用率の設定値について検討を行ったところ、二次電池2が正極の容量利用率がより高く設定されたリチウムイオン二次電池である場合に、電池状態推定装置1による満充電容量の推定精度の向上効果がより大きく得られることを見い出した。具体的には、正極の実使用容量/理論容量で表される正極の容量使用率が55%以上の場合に、電池状態推定装置1による満充電容量の推定精度が一層向上することを見い出した。
(Evaluation of the set value of the capacity utilization rate of the positive electrode in the secondary battery)
When the set value of the capacity utilization rate of the positive electrode in the
次に、本実施形態の電池状態推定装置1における作用効果について、詳述する。
電池状態推定装置1においては、二次電池2の満充電容量を推定する際に、二次電池2における温度履歴、出入力抵抗及び満充電容量の対応関係を使用している。そのため、推定される満充電容量は、二次電池2が使用された温度履歴が考慮されたものとなる。その結果、二次電池2の満充電容量を高精度に推定することができる。
Next, the operation and effect of the battery state estimation device 1 of the present embodiment will be described in detail.
In the battery state estimation device 1, when estimating the full charge capacity of the
また、本実施形態では、電池状態推定装置1は、温度履歴情報取得部31、温度履歴情報格納部41、出入力抵抗取得部30、出入力抵抗格納部40、対応関係記憶部50及び満充電容量推定部60を備える。そして、温度履歴情報取得部31は、二次電池の温度を取得する。温度履歴情報格納部41は、温度履歴情報取得部31が取得した温度を蓄積してなる温度履歴を含む温度履歴情報が格納される。出入力抵抗取得部30は、二次電池2における出入力抵抗を取得する。出入力抵抗格納部40は、出入力抵抗取得部30が取得した出入力抵抗が格納される。対応関係記憶部50は、温度履歴情報と出入力抵抗と二次電池2の満充電容量との対応関係が予め記憶されている。満充電容量推定部60は、出入力抵抗格納部40に格納された出入力抵抗と温度履歴情報格納部41に格納された温度履歴情報とから対応関係記憶部50に記憶された対応関係に基づいて、二次電池2の満充電容量を推定する。電池状態推定装置1は、かかる構成を有することにより、温度履歴情報を考慮して、二次電池2の満充電容量を高精度に推定する。
Further, in the present embodiment, the battery state estimation device 1 includes a temperature history
また、本実施形態では、電源装置100は、電池状態推定装置1と、電池状態推定装置1によって満充電容量が推定される二次電池2とを備え、二次電池2がリチウムイオン二次電池であるとともに、チタン酸リチウムまたはハードカーボンからなる負極を有する。これにより、二次電池2において、負極の劣化よりも正極の劣化が顕著となるため、温度履歴情報を考慮して満充電容量を推定する電池状態推定装置1によって、当該二次電池2の満充電容量を一層高精度に推定することができる。その結果、電源装置100は、二次電池2の満充電容量が高精度に推定される電源装置となる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、電源装置100は、二次電池2が、層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物からなる正極を有する。これにより、二次電池2において、負極の劣化よりも正極の劣化が更に顕著となるため、温度履歴情報を考慮して満充電容量を推定する電池状態推定装置1によって、当該二次電池2の満充電容量をより一層高精度に推定することができる。その結果、電源装置100は、二次電池2の満充電容量が一層高精度に推定される電源装置となる。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、電源装置100は、一つの電池状態推定装置1に一つの二次電池2が接続されているが、これに替えて、一つの電池状態推定装置1に、複数の二次電池2が備えられた組電池が接続された構成としてもよい。この場合は、組電池全体の満充電容量を高精度に推定することができる。
In the present embodiment, in the
以上のごとく、本実施形態によれば、二次電池2の状態を高精度に推定することができる電池状態推定装置1及び電源装置100が提供される。
As described above, according to the present embodiment, the battery state estimation device 1 and the
(実施形態2)
実施形態1の電池状態推定装置1及び電源装置100では、図2(a)〜図2(c)に例示する温度履歴情報としての平均温度と入力抵抗と満充電容量との対応関係が対応関係記憶部50に記憶されており、出入力抵抗取得部30により二次電池2の入力抵抗を取得して、満充電容量推定部60において満充電容量を推定することとした。これに替えて、実施形態2の電池状態推定装置1及び電源装置100では、対応関係記憶部50には、温度履歴情報としての平均温度と出力抵抗と満充電容量との対応関係が対応関係記憶部50に記憶されている。例えば、図4(a)、図4(b)及び図4(c)に示すように、温度履歴情報としての二次電池2の平均温度が35℃、45℃、55℃の場合における出力抵抗と満充電容量との対応関係が対応関係記憶部50に記憶されている。そして、出入力抵抗取得部30は二次電池2の出力抵抗を取得して、満充電容量推定部60において満充電容量を推定する。
なお、本実施形態において、上述の実施形態1と同等の構成、ステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the battery state estimation device 1 and the
In this embodiment, the same components and steps as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態における使用態様では、図5に示すように、実施形態1と同様にステップS1、ステップS2を実施する。なお、ステップS2において、実施形態1では出入力抵抗取得部30により、二次電池2における入力抵抗の初期値を取得したが、本実施形態では、二次電池2における出力抵抗の初期値を取得し、出入力抵抗格納部40に格納する。その後、実施形態1と同様にステップS3を実施する。
In the usage mode of the present embodiment, as shown in FIG. 5, steps S1 and S2 are carried out in the same manner as in the first embodiment. In step S2, in the first embodiment, the input / output
そして、ステップS3において、容量推定タイミングが到来していると判定された場合には、図5に示すステップS40に進み、出入力抵抗取得部30により、二次電池2の出力抵抗を取得し、出入力抵抗格納部40に格納する。その後、ステップS50に進み、満充電容量推定部60は、実施形態1と同様に、容量推定タイミングまでに温度履歴情報格納部41に蓄積された温度履歴の平均温度を算出する。また、容量推定タイミングにおいて出入力抵抗格納部40に格納された出力抵抗の増加率を算出する。
Then, in step S3, when it is determined that the capacity estimation timing has arrived, the process proceeds to step S40 shown in FIG. 5, and the output resistance of the
例えば、ステップS50において、満充電容量推定部60が算出した温度履歴の平均温度が35℃である場合には、ステップS6において、対応関係記憶部50に記憶された対応関係から図4(a)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した出力抵抗増加率を当該対応関係に当てはめて、二次電池2の満充電容量を算出する。また、満充電容量推定部60が算出した平均温度が45℃である場合には図4(b)に示す対応関係を参照し、満充電容量推定部60が算出した平均温度が55℃である場合には図4(c)に示す対応関係を参照して、同様に二次電池2の満充電容量を算出する。
For example, when the average temperature of the temperature history calculated by the full charge
そして、実施形態1と同様に、ステップS7おいて、満充電容量推定部60の算出結果を容量推定タイミングにおける二次電池2の満充電容量として推定する。
このように使用される本実施形態においても、実施形態1と同等の作用効果を奏する。
Then, as in the first embodiment, in step S7, the calculation result of the full charge
Also in the present embodiment used in this way, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
(評価試験2)
実施形態2の電池状態推定装置1における満充電容量の推定結果の評価を行った。
試験例4〜6において、実施形態1の場合の評価試験と同様の二次電池2を使用した。
そして、満充電容量を推定する容量推定タイミングまでの二次電池2の温度履歴の平均温度が、試験例4では35℃、試験例5では45℃、試験例6では55℃となるようにし、二次電池2における出力抵抗増加率が20%に達したときの満充電容量を推定した。試験例4〜6における推定結果を表2に示す。
(Evaluation test 2)
The estimation result of the full charge capacity in the battery state estimation device 1 of the second embodiment was evaluated.
In Test Examples 4 to 6, the
Then, the average temperature of the temperature history of the
表2に示すように、二次電池2において出力抵抗から満充電容量を推定した試験例4〜6では、試験例4の平均温度が35℃の場合は満充電容量の推定値は11.43Ahであり、試験例5の平均温度が45℃の場合は満充電容量の推定値は11.67Ahであり、試験例6の平均温度が55℃の場合は満充電容量の推定値は11.77Ahであった。すなわち、平均温度が35℃の場合と平均温度が55℃の場合とで推定値は0.34Ahの差を示した。これによって、実施形態1の場合と同様に、履歴温度の平均温度の差が、推定値に確実に反映されていることが確認できた。
As shown in Table 2, in Test Examples 4 to 6 in which the full charge capacity was estimated from the output resistance of the
以上のように、出力抵抗から満充電容量を推定した本実施形態の電池状態推定装置1でも、温度履歴が異なる場合には温度履歴に応じて満充電容量を推定できることが示された。なお、従来の満充電容量の推定する方法では、温度履歴を全く考慮しないため、上記試験例4〜6の二次電池2では満充電容量の推定値が同一となる。
As described above, it was shown that even the battery state estimation device 1 of the present embodiment, which estimates the full charge capacity from the output resistance, can estimate the full charge capacity according to the temperature history when the temperature history is different. Since the temperature history is not considered at all in the conventional method of estimating the full charge capacity, the estimated value of the full charge capacity is the same in the
本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、対応関係記憶部50に、実施形態1の場合の入力抵抗に関する対応関係と、実施形態2の場合の出力抵抗に関する対応関係との両方が記憶されており、入力抵抗及び出力抵抗のいずれからでも二次電池2の満充電容量を推定可能な電池状態推定装置1及び電源装置100としてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example, the
1 電池状態推定装置
2 二次電池
30 出入力抵抗取得部
31 温度履歴情報取得部
40 出入力抵抗格納部
41 温度履歴情報格納部
50 対応関係記憶部
60 満充電容量推定部
100 電源装置
1 Battery
Claims (2)
上記二次電池における温度履歴に応じて互いに異なる、上記二次電池の出入力抵抗と満充電容量との対応関係が複数記憶されており、
複数の上記対応関係の中から、上記二次電池より取得した温度履歴に応じた上記対応関係を参照し、参照した該対応関係に基づいて、上記二次電池より取得した出入力抵抗から上記二次電池の満充電容量を推定するように構成されている、電池状態推定装置と、
該電池状態推定装置によって満充電容量が推定される上記二次電池と、を備え、
上記二次電池はリチウムイオン二次電池であるとともに、チタン酸リチウム又はハードカーボンからなる負極と、層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物からなる正極とを有する、電源装置(100)。 A battery state estimation device (1) that estimates the full charge capacity of a non-aqueous secondary battery (2).
A plurality of correspondences between the input / output resistance of the secondary battery and the full charge capacity, which are different from each other according to the temperature history of the secondary battery, are stored.
From the plurality of correspondences, the correspondence according to the temperature history acquired from the secondary battery is referred to, and based on the referenced correspondence, the input / output resistance acquired from the secondary battery is used to obtain the above two. A battery state estimator configured to estimate the full charge capacity of the next battery ,
The secondary battery whose full charge capacity is estimated by the battery state estimation device is provided.
The secondary battery is a lithium ion secondary battery and has a negative electrode made of lithium titanate or hard carbon and a positive electrode made of a lithium transition metal oxide having a layered rock salt type or spinel type crystal structure. (100) .
上記二次電池の温度を取得する温度履歴情報取得部(31)と、
該温度履歴情報取得部が取得した温度を蓄積してなる温度履歴を含む温度履歴情報が格納される温度履歴情報格納部(41)と、
上記二次電池における出入力抵抗を取得する出入力抵抗取得部(30)と、
上記出入力抵抗取得部が取得した上記出入力抵抗が格納される出入力抵抗格納部(40)と、
上記複数の上記対応関係が予め記憶された対応関係記憶部(50)と、
上記出入力抵抗格納部に格納された上記出入力抵抗と上記温度履歴情報格納部に格納された上記温度履歴情報とから上記対応関係記憶部に記憶された上記対応関係に基づいて、上記二次電池の満充電容量を推定する満充電容量推定部(60)と、
を有する、請求項1に記載の電源装置。 The battery state estimation device is
The temperature history information acquisition unit (31) that acquires the temperature of the secondary battery, and
A temperature history information storage unit (41) for storing temperature history information including a temperature history obtained by accumulating the temperature acquired by the temperature history information acquisition unit, and a temperature history information storage unit (41).
The input / output resistance acquisition unit (30) that acquires the input / output resistance of the secondary battery, and
The input / output resistance storage unit (40) in which the input / output resistance acquired by the input / output resistance acquisition unit is stored, and
The correspondence storage unit (50) in which the plurality of correspondences are stored in advance, and the correspondence storage unit (50).
Based on the correspondence relationship stored in the correspondence storage unit from the input / output resistance stored in the input / output resistance storage unit and the temperature history information stored in the temperature history information storage unit, the secondary Full charge capacity estimation unit (60) that estimates the full charge capacity of the battery, and
The power supply device according to claim 1.
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