JP7214253B2 - 電池性能評価装置および電池性能評価方法 - Google Patents
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Description
参照二次電池のインピーダンスの測定結果を認識する第1認識処理要素と、
前記第1認識処理要素により認識された前記参照二次電池のインピーダンスの測定結果に基づき、指定条件が満たされていない場合には複数の第1モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第1モデルパラメータにより定義される第1電池モデルを確定し、前記指定条件が満たされている場合には前記複数の第1モデルパラメータよりも少数であって、複数の第2モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第2モデルパラメータにより定義される第2電池モデルを確定する第1演算処理要素と、
前記参照二次電池と同一諸元を有する対象二次電池に対して指定電流が入力された際に当該対象二次電池から出力される電圧の変化態様の計測結果としての実測出力電圧を認識する第2認識処理要素と、
前記第1演算処理要素により確定された前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルに対して、前記指定電流が入力された際に当該第1電池モデルまたは当該第2電池モデルから出力される電圧の変化態様としてのモデル出力電圧を特定する第2演算処理要素と、
前記第2認識処理要素により認識された前記実測出力電圧と前記第2演算処理要素により特定された前記モデル出力電圧との対比結果に基づき、前記対象二次電池の性能を評価する電池性能評価要素と、を備え、
前記第1演算処理要素が、前記指定電流が基準周波数より低い低周波電流成分により構成されていること、前記第1演算処理要素の演算処理負荷が基準値以上であることおよび今回性能評価の対象となる前記対象二次電池の前回性能評価時点からの経過期間が指定期間未満であることのうち少なくとも1つを前記指定条件として前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルを確立する。
図1に示されている本発明の一実施形態としての電池性能評価装置100は、データベース10および対象機器200のそれぞれとネットワークを介して通信可能な一または複数のサーバにより構成されている。電池性能評価装置100は、対象機器200に電源として搭載されている二次電池220の性能を評価する。
前記構成の電池性能評価装置100により実行される二次電池220(対象二次電池)の電池性能評価方法について説明する。
電池性能評価装置100において、第1認識処理要素111により、さまざまな種類の参照二次電池としての二次電池220の複素インピーダンスZなどのインピーダンスの測定結果が認識される(図2/STEP112)。参照二次電池の複素インピーダンスZは、交流インピーダンス法により測定され、当該測定結果は参照二次電池の種類を識別するための識別子と関連付けられてデータベース10に登録される。
電池性能評価装置100において、第1演算処理要素121により、指定条件が満たされているか否かが判定される(図2/STEP114)。指定条件は、例えば、対象二次電池としての二次電池220に対して印加される指定電流がサンプリング周波数より低い低周波電流成分により構成されているという条件である。例えば、図3に示されているナイキストプロットにおいて、-ImZ>0の領域の低周波数領域における約45°の直線状の立ち上がり箇所に相当する周波数(~1Hz)がサンプリング周波数として採用されていてもよい。例えば、二次電池220の充放電電流に相当する低周波電流成分により構成されている電流が指定電流に該当する。
対象機器200において、通電状態の制御装置210により第1条件が満たされているか否かが判定される(図2/STEP212)。「第1条件」としては、対象機器200において入力インターフェース202を通じて二次電池220の電池性能評価の要請があったこと、対象機器200が二次電池220の充電のために外部電源に接続されたことなどの条件が採用される。電池性能評価装置100により、対象機器200との適当なタイミングでの通信に基づき、対象二次電池としての二次電池220の諸元および/または仕様等を識別するための識別子IDが認識される。
前記実施形態では、参照二次電池および対象二次電池のそれぞれの電圧応答特性V(t)の測定時の温度Tが勘案されたうえで第1電池モデルおよび/または第2電池モデルが選定され、当該対象二次電池としての二次電池220の性能が評価されたが、他の実施形態として、参照二次電池および対象二次電池のそれぞれの電圧応答特性V(t)の測定時の温度Tが勘案されずに、対象二次電池の諸元等を表わす識別子に基づいて第1電池モデルおよび/または第2電池モデルが選定され、当該対象二次電池としての二次電池220の性能が評価されてもよい。
本発明に係る電池性能評価装置100およびこれにより実行される電池性能評価方法によれば、指定条件の充足および不充足の別に応じて、対象二次電池の性能評価のために用いられる電池モデルとして異なる電池モデルが確定される。具体的には、指定条件が満たされている場合、複数の第1モデルパラメータよりも少数の複数の第2モデルパラメータにより定義されている分だけ、当該複数の第1モデルパラメータにより定義される第1電池モデル(指定条件が満たされていない場合に確定される電池モデル)よりも簡素な電池モデルである第2電池モデルが確定される(図2/STEP114‥YES→STEP118参照)。このため、指定条件の充足性とは無関係に第1電池モデルが確立される場合と比較して、対象二次電池としての二次電池220の性能評価のために用いられる電池モデルのモデルパラメータの同定処理に要する演算処理負荷の低減が図られる。
Claims (3)
- 参照二次電池のインピーダンスの測定結果を認識する第1認識処理要素と、
前記第1認識処理要素により認識された前記参照二次電池のインピーダンスの測定結果に基づき、指定条件が満たされていない場合には複数の第1モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第1モデルパラメータにより定義される第1電池モデルを確定し、前記指定条件が満たされている場合には前記複数の第1モデルパラメータよりも少数であって、複数の第2モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第2モデルパラメータにより定義される第2電池モデルを確定する第1演算処理要素と、
前記参照二次電池と同一諸元を有する対象二次電池に対して指定電流が入力された際に当該対象二次電池から出力される電圧の変化態様の計測結果としての実測出力電圧を認識する第2認識処理要素と、
前記第1演算処理要素により確定された前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルに対して、前記指定電流が入力された際に当該第1電池モデルまたは当該第2電池モデルから出力される電圧の変化態様としてのモデル出力電圧を特定する第2演算処理要素と、
前記第2認識処理要素により認識された前記実測出力電圧と前記第2演算処理要素により特定された前記モデル出力電圧との対比結果に基づき、前記対象二次電池の性能を評価する電池性能評価要素と、を備え、
前記第1演算処理要素が、前記指定電流が基準周波数より低い低周波電流成分により構成されていること、前記第1演算処理要素の演算処理負荷が基準値以上であることおよび今回性能評価の対象となる前記対象二次電池の前回性能評価時点からの経過期間が指定期間未満であることのうち少なくとも1つを前記指定条件として前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルを確立する
電池性能評価装置。 - 請求項1に記載の電池性能評価装置において、
前記第1認識処理要素が、前記参照二次電池の異なる温度のそれぞれにおけるインピーダンスの測定結果を認識し、
前記第1演算処理要素が、前記第1認識処理要素により認識された前記参照二次電池の前記異なる温度のそれぞれにおけるインピーダンスの測定結果に基づき、前記指定条件が満たされていない場合には前記複数の第1モデルパラメータのそれぞれの値の温度依存性を特定することにより前記第1電池モデルを確定し、前記指定条件が満たされている場合には前記複数の第2モデルパラメータのそれぞれの値の温度依存性を特定することにより前記第2電池モデルを確定し、
前記第2認識処理要素が、前記対象二次電池の前記実測出力電圧に加えて当該対象二次電池の温度の計測結果を認識し、
前記第2演算処理要素が、前記第1演算処理要素により確定された前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルに対して、前記指定電流に加えて前記第2認識処理要素により認識された前記対象二次電池の温度の計測結果が入力された際の前記モデル出力電圧を特定する
電池性能評価装置。 - 参照二次電池のインピーダンスの測定結果を認識する第1認識処理過程と、
前記第1認識処理過程において認識された前記参照二次電池のインピーダンスの測定結果に基づき、指定条件が満たされていない場合には複数の第1モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第1モデルパラメータにより定義される第1電池モデルを確定し、前記指定条件が満たされている場合には前記複数の第1モデルパラメータよりも少数の複数の第2モデルパラメータのそれぞれの値を同定することにより当該複数の第2モデルパラメータにより定義される第2電池モデルを確定する第1演算処理過程と、
前記参照二次電池と同一諸元を有する対象二次電池に対して指定電流が入力された際に当該対象二次電池から出力される電圧の変化態様の計測結果としての実測出力電圧を認識する第2認識処理過程と、
前記第1演算処理過程において確定された前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルに対して、前記指定電流が入力された際に当該第1電池モデルまたは当該第2電池モデルから出力される電圧の変化態様としてのモデル出力電圧を特定する第2演算処理過程と、
前記第2認識処理過程において認識された前記実測出力電圧と前記第2演算処理過程において特定された前記モデル出力電圧との対比結果に基づき、前記対象二次電池の性能を評価する電池性能評価過程と、を含み、
前記第1演算処理過程が、前記指定電流が基準周波数より低い低周波電流成分により構成されていること、前記第1演算処理過程の演算処理負荷が基準値以上であることおよび今回性能評価の対象となる前記対象二次電池の前回性能評価時点からの経過期間が指定期間未満であることのうち少なくとも1つを前記指定条件として前記第1電池モデルまたは前記第2電池モデルを確立する電池性能評価方法。
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