JP7279294B2 - バッテリー管理装置及び方法 - Google Patents
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Description
100:バッテリー管理装置
110:測定部
120:保存部
130:制御部
A:電流計
PB:基準プロファイル
P1:第1容量-電圧微分プロファイル
P2:第2容量-電圧微分プロファイル
Ea(1):第1ピーク
Ec(4):第2ピーク
Ref P:基準ピーク
Claims (15)
- バッテリーセルの充放電サイクルにおいて、前記バッテリーセルの充電中または放電中に前記バッテリーセルの電圧及び電流を測定するように構成された測定部と、
前記測定部によって測定されたバッテリーセルの電流に基づいて前記バッテリーセルの容量を推定するように構成された制御部と、
前記測定部によって測定された前記バッテリーセルの電圧と前記制御部によって推定されたバッテリーセルの容量とに基づいて生成された容量-電圧微分プロファイル、及び前記充放電サイクルそれぞれの充放電C-レートを保存するように構成された保存部と、を含み、
前記制御部は、
前記保存部に保存された、同じ充放電C-レートを有する充放電サイクル同士でグループを生成し、同一グループに含まれた充放電サイクルに対応する容量-電圧微分プロファイルをそれぞれ比較して、前記バッテリーセルの状態を診断するように構成された、バッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
新規の充放電サイクルが行われる過程で前記測定部によって測定されたバッテリーセルの電流に基づいて前記バッテリーセルの容量を推定し、前記測定部によって測定された電圧と推定された容量とに基づいて新規の容量-電圧微分プロファイルを生成し、
前記生成されたグループのうち所定のグループを選択し、選択された所定のグループの充放電サイクルに対応する容量-電圧微分プロファイルと前記新規の容量-電圧微分プロファイルとの間の変化類型に応じて前記バッテリーセルの状態を診断するように構成された、請求項1に記載のバッテリー管理装置。 - 前記所定のグループは、
前記生成されたグループのうち前記新規の充放電サイクルの充放電C-レートと同じ充放電C-レートを有するグループである、請求項2に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記同一グループに含まれた充放電サイクルに対応する容量-電圧微分プロファイルのそれぞれから、前記バッテリーセルに備えられたバッテリーセルの可用リチウムの損失に関連する第1ピーク、及び正極反応面積に関連する第2ピークのうち少なくとも一つを抽出し、
抽出された複数の第1ピーク及び複数の第2ピークのうち少なくとも一つの変化類型に応じて前記バッテリーセルの状態を診断するように構成された、請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記充放電サイクルが増加するにつれて前記複数の第1ピークの電圧が高電位側に移動した場合、前記バッテリーセルの状態を、備えられた前記バッテリーセルの可用リチウムが損失された状態と診断するように構成された、請求項4に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記充放電サイクルが増加するにつれて前記複数の第2ピークの単位電圧当り容量変化量が減少した場合、前記バッテリーセルの状態を、備えられた前記バッテリーセルの正極反応面積が減少した状態と診断するように構成された、請求項4に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記容量-電圧微分プロファイルのそれぞれから複数のピークを抽出し、
抽出された複数のピークのうち所定の条件を満足する基準ピークを選択し、
選択された基準ピークの電圧及び単位電圧当り容量変化量に基づいて第1ピーク及び第2ピークの少なくとも一つを抽出するように構成された、請求項4に記載のバッテリー管理装置。 - 前記基準ピークは、
前記容量-電圧微分プロファイルにおいて、前記バッテリーセルの正極ピークと負極ピークとが混在して重なったピークである、請求項7に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記抽出された複数のピークのうち、前記基準ピークの電圧よりも低電位区間で前記第1ピークを選択するように構成された、請求項7に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記抽出された複数のピークのうち、前記低電位区間で前記基準ピークの単位電圧当り容量変化量に最も近似した単位電圧当り容量変化量を有するピークを前記第1ピークとして選択するように構成された、請求項9に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記抽出された複数のピークのうち、前記基準ピークの電圧よりも高電位区間で前記第2ピークを選択するように構成された、請求項7に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記高電位区間に属した複数のピークのうち、傾きが正から負に変わるピークであって、対応する電圧が最大であるピークを前記第2ピークとして選択するように構成された、請求項11に記載のバッテリー管理装置。 - 前記制御部は、
前記バッテリーセルの状態を診断した結果に基づいて、前記バッテリーセルの充電または放電C-レートの臨界値及び前記バッテリーセルの動作電圧範囲の少なくとも一つを変更するように構成された、請求項1から12のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置を含む、バッテリーパック。
- バッテリーセルの充放電サイクルにおいて、前記バッテリーセルの充電中または放電中に前記バッテリーセルの電圧及び電流を測定する電圧及び電流測定段階と、
前記測定段階で測定されたバッテリーセルの電流に基づいて前記バッテリーセルの容量を推定する容量推定段階と、
同じ充放電C-レートを有する充放電サイクル同士でグループを生成するグループ生成段階と、
同一グループに含まれた充放電サイクルに対応する容量-電圧微分プロファイルをそれぞれ比較して前記バッテリーセルの状態を診断する状態診断段階と、を含む、バッテリー管理方法。
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