WO2014136547A1 - 二次電池の状態検知方法及び状態検知装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method and a state detection device for detecting a state of a secondary battery, and in particular, a state of a secondary battery that detects that the secondary battery has reached an upper limit that can be charged and estimates a charging rate.
- the present invention relates to a detection method and a state detection device.
- the charging of the secondary battery is usually performed using a method of performing constant current charging until the terminal voltage of the secondary battery reaches a predetermined voltage value, and switching to constant voltage charging after reaching the predetermined voltage value.
- a predetermined current value current threshold value
- Patent Document 2 discloses a method for detecting a charging rate at a charging acceptance limit that is an upper limit of a charging rate at which a secondary battery can be charged.
- the temperature measurement value is higher than a predetermined temperature threshold
- the voltage measurement value is higher than the voltage threshold
- the average current is within a predetermined current threshold range
- the voltage excess rate is greater than the predetermined voltage excess rate threshold. It is determined whether the condition is satisfied. Then, when it is determined that this condition is satisfied, the condition establishment continuation time during which the condition is established is calculated, and when it is determined that the condition establishment continuation time is longer than a predetermined duration threshold, Is the charge rate at the limit of charge acceptance.
- the characteristics when the secondary battery is fully charged that is, the charge acceptability such as the charging current when the secondary battery reaches the full charge greatly varies depending on the internal state of the secondary battery, environmental conditions, and the like.
- the charge acceptability varies depending on the state quantity such as the capacity, liquid amount, weight, volume, etc. of the secondary battery, the environmental temperature around the secondary battery, and the like.
- fluctuation-induced state quantities greatly affects the charge acceptance.
- the present invention has been made to solve these problems, and is intended to calculate the charging rate with high accuracy by correcting the influence due to the variation-induced state quantity.
- the secondary battery can be charged.
- An object of the present invention is to provide a state detection method and a state detection device for a secondary battery that detect that the upper limit has been reached and estimate the charging rate at the time of full charge.
- the first aspect of the secondary battery state detection method of the present invention includes a voltage acquisition step of acquiring a voltage detection value, a current acquisition step of acquiring a current detection value, and the secondary battery during charging of the secondary battery.
- Charging rate calculation step of determining that the charging state has been reached and calculating a charging rate, wherein the charging rate calculation step includes a correction step of performing correction using the variation-caused state quantity.
- the charging rate estimation step for determining that the state equal to or lower than the current threshold has continued for a predetermined determination time since the determination is made, and the charging rate when it is determined that the determination time has continued in the charging rate estimation step A charging rate setting step for setting a predetermined charging rate to the charging rate, and the correction step uses the variation-causing state quantity to set the charging rate set in the charging rate setting step. And correcting the rate.
- the charging rate setting step uses a correction equation having a predetermined correction parameter determined using the variation-caused state quantity.
- the predetermined charging rate is corrected.
- the charging rate estimation step for determining that the state equal to or lower than the current threshold has continued for a predetermined determination time since the determination is made, and the charging rate when it is determined that the determination time has continued in the charging rate estimation step A charging rate setting step for setting a predetermined charging rate to the current threshold, wherein the correction step corrects the current threshold value using the variation-induced state quantity.
- Another aspect of the secondary battery state detection method of the present invention is characterized in that the predetermined charging state is a fully charged state.
- the correction step uses the correction formula having a predetermined correction parameter determined by using the variation-caused state quantity, and uses the correction formula having a predetermined correction parameter in the current determination step.
- the current threshold value is corrected.
- the variation-induced state quantity includes at least one of a temperature, a degree of stratification, an internal resistance, a battery capacity, and a battery size of the secondary battery.
- a first aspect of the state detection device for a secondary battery of the present invention includes a voltage acquisition unit that acquires a voltage detection value of a secondary battery, a current acquisition unit that acquires a current detection value of the secondary battery, and the second Fluctuation-induced state quantity acquisition means for acquiring at least one fluctuation-caused state quantity that affects estimation of a charging rate of a secondary battery or detection of a charged state, and voltage detection acquired by the voltage acquisition means and the current acquisition means
- a charge rate calculation unit that calculates a charge rate by determining that the secondary battery has reached a predetermined charge rate using a value and a current detection value, and the charge rate calculation unit includes the fluctuation-causing state. It has the correction means which correct
- the charge rate calculation unit includes a voltage determination unit that determines that the voltage detection value has reached a predetermined voltage threshold value or more, and the current detection value is Current determination means for determining that the voltage has fallen below a predetermined current threshold; and a decrease in the current detection value at the current determination means that is greater than or equal to the voltage threshold after the voltage determination step determines that the voltage detection value has increased.
- the charging rate estimating means for determining that the state equal to or lower than the current threshold has continued for a predetermined determination time since the determination is made, and the charging rate when the determination time is determined to be continued by the charging rate estimating means
- Charging rate setting means for setting a predetermined charging rate
- the correction means corrects the charging rate set by the charging rate setting means using the variation-causing state quantity.
- the charge rate calculation unit includes a voltage determination unit that determines that the voltage detection value has reached a predetermined voltage threshold value or more, and the current detection value is Current determination means for determining that the voltage detection value has fallen below a predetermined current threshold; and after the voltage determination is determined to be an increase in the voltage detection value, the current detection value is decreased by the current determination means if the voltage determination value is greater than the voltage threshold.
- a charge rate estimating means for determining that a state equal to or less than the current threshold has been continued for a predetermined determination time after the determination, and the charge rate when the determination time has been determined to be continued by the charge rate estimating means.
- Charging rate setting means for setting a predetermined charging rate, and the correction means corrects the current threshold value using the variation-caused state quantity.
- Another aspect of the secondary battery state detection device of the present invention is characterized in that the predetermined charging state is a fully charged state.
- the present invention it is possible to provide a state detection method and a state detection device for a secondary battery that correct the influence due to the variation-induced state quantity and calculate the charging rate with high accuracy.
- FIG. 1 is a flowchart for explaining the processing flow of the secondary battery state detection method of this embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the secondary battery state detection device 100 of the present embodiment.
- the state detection method and state detection device for a secondary battery determine whether or not the secondary battery has reached a predetermined state of charge, in particular, full charge in the process of charging the secondary battery.
- the charging rate in the charged state is calculated with high accuracy, or it is detected with high accuracy whether or not the secondary battery has reached a predetermined charged state, particularly full charge.
- the secondary battery is charged by a normal charging method.
- the normal charging method for the secondary battery is from the start of charging until the terminal voltage reaches a predetermined voltage value (until time T1 in FIG. 3A).
- Constant current charging is performed with the charging current substantially constant.
- switching to constant voltage charging is performed in which charging is performed with the terminal voltage kept substantially constant.
- the charging current usually decreases as it approaches full charging.
- a predetermined current value current threshold value
- a duration time during which the charging current is equal to or lower than the current threshold value is obtained, and when this continuous time has reached a predetermined time (determined time) It is determined that the secondary battery has reached a predetermined state.
- the charging rate when it is determined that the battery is fully charged is 100%.
- the charge rate is not necessarily 100% even if it is determined to be fully charged by the above method.
- the terminal voltage and the charging current of the secondary battery behave like those at the low temperature in FIG. 3A, and when the determination is performed with the same current threshold as the reference state, the charging rate at the time of determination is the reference state Lower value.
- the factor that determines whether or not the secondary battery is in the reference state is hereinafter referred to as a variation-induced state quantity. When the variation-induced state quantity varies from the value in the reference state, the charge acceptance of the secondary battery is affected.
- the variation-induced state quantity that changes the charge acceptance of the secondary battery and affects the charging rate such as temperature, stratification degree, internal resistance, battery capacity, and liquid quantity, weight, volume, etc. Can include size.
- the secondary battery is desired when a predetermined determination time has elapsed since the battery voltage reached the voltage threshold and the charging current decreased to the current threshold. It is determined that the charging rate has reached a full charge, for example. At this time, when the secondary battery is in the reference state and full charge determination is executed, it is estimated that the charge rate at the time of full charge is 100%. On the other hand, when the secondary battery is not in the reference state, there is a possibility that the charging rate when it is determined as full charge is not 100%. Therefore, in the present embodiment, the charging rate when it is determined as the predetermined charging state is corrected using the variation-induced state amount. When determining the full charge, when the secondary battery is not in the reference state, for example, the temperature has changed from the reference temperature (or reference temperature range) as a variation-induced state quantity, and the charging rate is based on the change from the reference temperature. 100% is corrected.
- FIG. 2A shows a configuration for the state detection device 100 of the present embodiment to detect the state of the secondary battery
- FIG. 2B shows the details of the state detection device 100 of the present embodiment. The configuration is shown.
- the secondary battery 10 mounted on the vehicle is connected to a cell motor 21 for starting the engine and another load 22 such as a light.
- An alternator 23 for charging the secondary battery 10 is also connected.
- the secondary battery 10 is provided with a voltage detection unit 31 for detecting voltage, a current detection unit 32 for detecting current, and a temperature detection unit 33 for detecting temperature.
- the temperature detector 33 detects the surface temperature or the ambient temperature as the temperature of the secondary battery 10.
- the state detection apparatus 100 includes at least a voltage acquisition unit 109, a current acquisition unit 110, and a variation-induced state amount acquisition unit 120 as means for inputting the state quantity of the secondary battery 10.
- the voltage acquisition unit 109 receives a voltage detection value from the voltage detection unit 31.
- the current acquisition unit 110 inputs a current detection value from the current detection unit 32.
- the variation-induced state quantity acquisition unit 120 is a unit that acquires the variation-induced state quantity of the secondary battery 10, and acquires the temperature detection value of the secondary battery 10 from the temperature detection unit 33, for example.
- variation-induced state quantity data such as the degree of stratification of the secondary battery 10, the capacity, the liquid amount, the weight, and the volume can be used in addition to the temperature. Since it is difficult to directly measure variation-induced state quantities other than temperature using a sensor or the like, it is preferable to provide a variation-induced state quantity estimation unit 130 that estimates these state quantities.
- the variation-induced state quantity estimation unit 130 can be configured to create and set a table or an evaluation formula in advance, for example, and use this to estimate the variation-induced state quantity.
- data such as battery capacity, weight, and volume can be obtained from the actual vehicle.
- the variation amount due to the evaporation amount or the like can be calculated based on a table or an evaluation formula.
- the degree of stratification can be calculated from temperature, charge capacity, discharge capacity, and the like.
- the state detection device 100 can start operation at the same time as charging of the secondary battery 10 is started. Alternatively, the operation may be started after the constant current charging is finished and the constant voltage charging is started.
- the state detection process in the state detection device 100 is performed at a predetermined detection cycle until it is determined that the battery is fully charged or a predetermined charging rate after the operation is started. For each detection period, the voltage detection value acquired by the voltage acquisition unit 109, the current detection value acquired by the current acquisition unit 110, and the variation-induced state quantity acquired by the variation-based state quantity acquisition unit 120 are the charge rate calculation unit. 140 is input.
- the charge rate calculation unit 140 includes a voltage determination unit 141, a current determination unit 142, a charge rate estimation unit 143, a charge rate setting unit 144, and a correction unit 145.
- the current determination unit 142 receives the current detection value from the current acquisition unit 110 and compares it with a predetermined current threshold value set in advance. Then, the result of determining whether or not the current detection value is equal to or less than the current threshold value is output to the charging rate estimation unit 143.
- the charging rate estimation means 143 receives from the voltage determination means 141 the determination result as to whether or not the detected voltage value has reached or exceeded the voltage threshold value, and the determination result as to whether or not the detected current value is equal to or less than the current threshold value from the current determination means 142.
- the duration time that is less than or equal to the current threshold is calculated.
- the calculated duration is compared with a predetermined determination time set in advance, and when the calculated duration is equal to or longer than the determination time, it is determined that the secondary battery 10 has reached a predetermined charging rate.
- the charge rate setting means 144 is executed.
- the charge rate setting unit 144 sets the charge rate at the time of full charge in the reference state to the charge rate at the time of full charge of the secondary battery 10.
- the charging rate setting unit 144 sets, for example, 100% as the charging rate when fully charged, This is output to the correction means 145.
- the correction unit 145 inputs a predetermined charging rate in the reference state from the charging rate setting unit 144 and inputs a variation-causing state quantity such as temperature from the fluctuation-causing state quantity acquisition unit 120. Then, the variation amount from each value in the reference state of the variation-induced state amount is calculated, and the charging rate in the reference state input from the charging rate setting unit 144 is corrected based on the variation amount. Thereby, the charging rate reflecting the fluctuation of the state quantity due to the fluctuation of the temperature or the like is obtained.
- the charging rate obtained by the correcting means 145 can be displayed on, for example, a predetermined display device or the like to notify the driver or the like.
- a correction formula having a correction parameter as a method of correcting the charging rate based on the fluctuation amount of the fluctuation-induced state quantity.
- the value of the correction parameter is determined using the variation-induced state quantity.
- a correspondence table between the variation amount from the reference state of the variation-causing state amount and the charging rate correction value is created in advance, and the charging rate correction value obtained from this is used. It is also possible to correct the charging rate.
- the state detection device 100 of the present embodiment can be used at the same time as charging of the secondary battery 10 is started. Alternatively, use can be started at the same time or after switching to constant voltage charging after the constant current charging ends.
- the state detection device 100 is configured to input the voltage detection value of the secondary battery 10 from the voltage detection unit 31, switching from constant current charging to constant voltage charging is accurately performed using the voltage detection value. Can be determined. Thereby, it is possible to configure the charging rate calculation unit 140 to start processing when it is determined to switch to constant voltage charging.
- step S1 a voltage detection value is acquired from the voltage detection unit 31 by the voltage acquisition unit 109 (voltage acquisition step), and a current detection value is acquired from the current detection unit 31 by the current acquisition unit 110 (current acquisition step).
- step S2 the variation-induced state quantity acquisition unit 120 obtains the temperature detection value from the temperature detection unit 23, and the fluctuation-caused state quantity estimation unit 130 obtains a fluctuation-caused state quantity other than the temperature detection value (variation-causing state quantity).
- State quantity acquisition step Note that the processing of step 2 may be performed when the amount of variation from the reference state of the variation-induced state amount is calculated and the charging rate is corrected in step S6 described later.
- step S3 the processing of the charging rate calculation step for calculating the charging rate of the secondary battery 10 is performed.
- the voltage determination means 141 compares the voltage detection value with a preset voltage threshold value, and determines whether or not the voltage detection value is equal to or greater than the voltage threshold value (voltage determination step). As a result of the determination, when the voltage detection value is equal to or higher than the voltage threshold value, the process proceeds to step S4, whereas when the voltage detection value is lower than the voltage threshold value, the process of the detection cycle is ended.
- step S4 the current determination unit 142 compares the current detection value with a preset current threshold, and determines whether or not the current detection value is equal to or less than the current threshold (current determination step). As a result of the determination, when the current detection value is equal to or smaller than the current threshold value, the process proceeds to step S5, while when the current detection value is higher than the current threshold value, the process of the detection cycle is ended.
- the charging rate estimation means 143 calculates a duration time during which the voltage detection value is equal to or higher than the voltage threshold value and the current detection value is equal to or lower than the current threshold value.
- the duration is, for example, the time width of the detection cycle for each cycle from the detection cycle when the voltage detection value is equal to or higher than the voltage threshold value in step S3 and the current detection value is initially determined to be equal to or lower than the current threshold value in step S4. It can be calculated by adding. Alternatively, the time when the voltage detection value becomes equal to or higher than the voltage threshold value in step S3 and the current determination value is determined to be equal to or lower than the current threshold value in step S4 is stored, and the duration is calculated from this and the time for each cycle. May be.
- step S5 after calculating the duration, the duration is further compared with a predetermined determination time to determine whether the determination time has elapsed since the current detection value first fell below the current threshold. Is performed (charging rate estimation step). When it is determined that the predetermined determination time has elapsed, the process proceeds to step S6. On the other hand, when it is determined that the determination time has not elapsed, the processing of the detection cycle is ended.
- step S6 the charging rate setting means 144 sets a predetermined charging rate in the reference state as the charging rate of the secondary battery 10 (charging rate setting step).
- step S7 the correction means 145 inputs the charging rate in the reference state set in step S6, and also inputs a variation-causing state quantity such as temperature from the fluctuation-causing state quantity estimation unit 130. Then, the variation amount of the variation-induced state amount from the reference state is calculated, and the charging rate in the reference state is corrected based on the variation amount (correction step). Thereby, the charging rate reflecting the fluctuation of the state quantity due to the fluctuation of the temperature or the like is obtained.
- a variation-causing state quantity such as temperature from the fluctuation-causing state quantity estimation unit 130.
- the charge rate of the secondary battery is calculated with high accuracy by correcting the charge rate based on the amount of change in the state amount due to change. Is possible.
- FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing flow of the secondary battery state detection method of the present embodiment.
- FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the secondary battery state detection device 200 of the present embodiment.
- the charging rate when it is determined to be a predetermined charging rate is configured to be corrected based on the variation amount of the variation-causing state amount.
- the state detection method and the state detection device of the present embodiment are configured to perform correction based on the variation amount of the variation-induced state amount with respect to the current threshold value used for determining the state of charge.
- the correction unit 245 corrects the current threshold based on the fluctuation amount of the fluctuation-induced state quantity, and the corrected current threshold is output to the current determination unit 242.
- the current determination unit 242 compares the current detection value input from the current acquisition unit 110 with the corrected current threshold value input from the correction unit 245. Then, the result of determining whether or not the detected current value is equal to or less than the corrected current threshold value is output to the charging rate estimating means 243.
- the charging rate estimation unit 243 calculates a duration during which the voltage detection value is equal to or greater than the voltage threshold and the current detection value is equal to or less than the corrected current threshold.
- the charge rate setting unit 244 is executed.
- the charging rate setting means 244 sets a predetermined charging rate in a reference state set in advance as the charging rate.
- the charging rate set by the charging rate setting means 243 is set in advance as the charging rate in the reference state, but in this embodiment, the charging rate is not corrected. Instead, in this embodiment, the charging rate in the reference state is achieved by suitably correcting the current threshold value used for determination of the charging state.
- the current threshold value is determined using the variation-induced state quantity.
- a correspondence table between the variation amount from the reference state of the variation-induced state amount and the current threshold value is created in advance, and the current threshold value is corrected using the correction value obtained from this. It is also possible to do.
- step S21 is added after step S3, which is the same as in the first embodiment, and the current threshold is corrected in step S21 (correction step).
- step S4 it is determined whether or not the detected current value is equal to or smaller than the current threshold as in the first embodiment.
- the current threshold used here is the current threshold corrected in step S21.
- step S5 the determination time has elapsed after the voltage detection value becomes equal to or higher than the voltage threshold (step S3) and the current detection value becomes equal to or lower than the current threshold (step S4). Is determined, the charging rate in the reference state is set as the charging rate in step S6.
- FIG. 6 is a flowchart for explaining the processing flow of the secondary battery state detection method of this embodiment.
- FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the secondary battery state detection device 300 of the present embodiment.
- the state detection device 300 of the present embodiment shown in FIG. 7 is the same as the second embodiment in addition to the correction means (referred to as the first correction means) 345a that corrects the charging rate in the reference state as in the first embodiment.
- the correction means referred to as second correction means 345b for correcting the current threshold.
- the voltage determination unit 341, the current determination unit 342, the charging rate estimation unit 343, and the charging rate setting unit 344 determine the predetermined charging state using the current threshold value corrected by the second correction unit 345b.
- the charging rate can be further corrected using the first correcting means 345a, and the charging rate can be obtained with higher accuracy.
- step S21 for correcting the current threshold is provided between step S3 and step S4, and the same as in the first embodiment.
- the detection condition can be appropriately corrected according to the variable factor state quantity. For example, as shown in FIG. 3 (b), in order to obtain a fully charged state or a state close to this at a low temperature, the current threshold value (at a low temperature) in FIG. Is required.
- the actual usage environment considering the actual usage environment, obtaining such a charging environment is not easy due to time constraints.
- a current threshold value that is a criterion for determination is set to a current value in a state where the charging rate is low, such as the current threshold value in FIG. Conceivable. That is, it is possible to obtain an arbitrary charging rate at the time of charging from a correspondence table between the variation-induced state quantity, the current value, and the charging rate.
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Abstract
変動起因状態量による影響を補正して充電率を高精度に算出する二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を提供する。 二次電池の状態検知方法は、電圧検出値及び電流検出値を取得する電圧電流取得ステップS1、温度検出値等の変動起因状態量を取得する変動起因状態量取得ステップS2、及び電圧検出値が電圧閾値以上かを判定する電圧判定ステップS3と電流検出値が電流閾値以下かを判定する電流判定ステップS4と電流閾値以下の継続時間が判定時間を経過したかを判定する充電率推定ステップS5と充電率に基準状態における充電率を設定する充電率設定ステップS6と基準状態における充電率を補正する補正ステップS7とからなる充電率算出ステップを有している。
Description
本発明は、二次電池の状態を検知する方法及び状態検知装置に関するものであり、特に、二次電池が充電可能な上限に達したことを検知して充電率を推定する二次電池の状態検知方法及び状態検知装置に関するものである。
二次電池の充電は、通常、二次電池の端子電圧が所定の電圧値に達するまで定電流充電を行い、所定の電圧値に達したのちは定電圧充電に切り換える方式を用いて行われる。この方式では、所定の電圧値に達したのちの定電圧充電において、充電電流が所定の電流値(電流閾値)以下であることを検出し、その時点から所定時間経過したときに二次電池が満充電と判定している。
上記の満充電の判定方法では、満充電またはそれに近い状態の二次電池を充電する場合、充電開始直後に充電電流が電流閾値以下であることを検出し、その時点から所定時間経過したのちに満充電と判定する。しかし、所定時間を経過する前にすでに満充電状態になっているにもかかわらず、所定時間を経過しないと満充電を判定できない、といった課題があった。そこで、特許文献1では、充電開始後の充電電流値の初回判定結果によって満充電の判定方法を切り換えることで、初回の充電電流が電流閾値以下のときは、所定時間が経過する前に満充電であると判定するようにしている。
また、特許文献2には、二次電池の充電可能な充電率の上限である充電受入れ限界時の充電率を検知する方法が開示されている。ここでは、温度測定値が所定の温度閾値より高く、電圧測定値が電圧閾値より高く、平均電流が所定の電流閾値範囲内であり、かつ電圧超過率が所定の電圧超過率閾値より大きい、との条件が満たされるかを判定する。そして、この条件が満たされたことを判定すると、その条件成立が継続している条件成立継続時間を算出し、該条件成立継続時間が所定の継続時間閾値より長いと判定されると、そのときの充電率が充電受入れ限界時の充電率とされる。
しかしながら、二次電池の満充電時の特性、すなわち満充電に達したときの充電電流等の充電受入れ性は、二次電池の内部状態や環境条件等によって大きく変動する。例えば液式の鉛バッテリでは、水と硫酸との比重差により充電中に濃硫酸が下にたまって硫酸の濃度傾斜が形成される(成層化)が、その成層化度合いによって充電受け入れ性が変化する。また、二次電池の容量、液量、重量、容積等の状態量や、二次電池周辺の環境温度等によっても充電受入れ性が変化する。二次電池の運用中は、これらの要因(以下では変動起因状態量という)が一つあるいは複数組み合わさって充電受入れ性に大きく影響する。
これに対し特許文献1、2に記載の満充電時の充電率の検出方法では、満充電の判定過程において上記の要因による影響が全く考慮されていない。そのため、特許文献1、2に記載の満充電判定方法で満充電と判定されたときには、すでに過充電の状態であったり、満充電に達していない状態であったりするおそれがある、といった課題があった。
そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、変動起因状態量による影響を補正して充電率を高精度に算出するものであり、特に、二次電池が充電可能な上限に達したことを検知して、満充電時の充電率を推定する二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を提供することを目的とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の第1の態様は、二次電池の充電中に、電圧検出値を取得する電圧取得ステップと、電流検出値を取得する電流取得ステップと、前記二次電池の充電率の推定、あるいは検知条件に影響を与える変動起因状態量を少なくとも一つ取得する変動起因状態量取得ステップと、前記電圧検出値及び前記電流検出値を用いて前記二次電池が所定の充電状態に達したことを判定して充電率を算出する充電率算出ステップと、を有し、前記充電率算出ステップは、前記変動起因状態量を用いて補正を行う補正ステップを含むことを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記充電率算出ステップでは、前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定ステップと、前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定ステップと、前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定ステップで前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定ステップと、前記充電率推定ステップで前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定ステップと、を含み、前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて前記充電率設定ステップで設定された充電率を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて決定される所定の補正パラメータを有する補正式を用いて前記充電率設定ステップで設定された前記所定の充電率を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記充電率算出ステップでは、前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定ステップと、前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定ステップと、前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定ステップで前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定ステップと、前記充電率推定ステップで前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定ステップと、を含み、前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて前記電流閾値を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記所定の充電状態が、満充電状態であることを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて決定される所定の補正パラメータを有する補正式を用いて、電流判定ステップで用いる前記電流閾値を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知方法の他の態様は、前記変動起因状態量では、前記二次電池の温度、成層化度合い、内部抵抗、電池容量、電池サイズの少なくとも1つを含むことを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知装置の第1の態様は、二次電池の電圧検出値を取得する電圧取得手段と、前記二次電池の電流検出値を取得する電流取得手段と、前記二次電池の充電率の推定、あるいは充電状態の検知に影響を与える変動起因状態量を少なくとも一つ取得する変動起因状態量取得手段と、前記電圧取得手段及び前記電流取得手段で取得された電圧検出値及び電流検出値を用いて前記二次電池が所定の充電率に達したことを判定して充電率を算出する充電率算出部と、を備え、前記充電率算出部は、前記変動起因状態量を用いて補正を行う補正手段を有することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知装置の他の態様は、前記充電率算出部では、前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定手段と、前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定手段と、前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定手段で前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定手段と、前記充電率推定手段で前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定手段と、を有し、前記補正手段では、前記変動起因状態量を用いて前記充電率設定手段で設定された充電率を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知装置の他の態様は、前記充電率算出部では、前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定手段と、前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定手段と、前記電圧判定で前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定手段で前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定手段と、前記充電率推定手段で前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定手段と、を有し、前記補正手段では、前記変動起因状態量を用いて前記電流閾値を補正することを特徴とする。
本発明の二次電池の状態検知装置の他の態様は、前記所定の充電状態が、満充電状態であることを特徴とする。
本発明によれば、変動起因状態量による影響を補正して充電率を高精度に算出する二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を提供することが可能となる。
本発明の好ましい実施の形態における二次電池の状態検知方法及び状態検知装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図1、2を用いて説明する。図1は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図2は、本実施形態の二次電池の状態検知装置100の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図1、2を用いて説明する。図1は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図2は、本実施形態の二次電池の状態検知装置100の構成を示すブロック図である。
本実施形態の二次電池の状態検知方法及び状態検知装置は、二次電池を充電する過程において、二次電池が所定の充電状態、特に満充電に達したか否かを判定し、判定時の充電状態における充電率を高精度に算出する、あるいは二次電池が所定の充電状態、特に満充電に達したか否かを高精度に検知するものである。本実施形態では、二次電池の充電を通常の充電方式で行うものとしている。
二次電池の通常の充電方式は、図3(a)に示すように、充電を開始してから端子電圧が所定の電圧値に達するまで(図3(a)のT1の時点まで)は、充電電流を略一定とする定電流充電を行う。端子電圧が所定電圧値に達したT1の時点以降は、端子電圧を略一定にして充電を行う定電圧充電に切り替える。定電圧充電に切り替えたのちは、通常、満充電に近づくにつれて充電電流が低下していく。そして、充電電流が所定の電流値(電流閾値とする)まで低下すると、充電電流が電流閾値以下となっている継続時間を求め、この継続時間が所定時間(判定時間とする)に達したときに二次電池が所定の状態に達したと判定する。
二次電池が所定の基準状態にあるときは、上記の満充電と判定されたときの充電率は100%となっている。しかしながら、二次電池が基準状態にないときには、上記の方法で満充電と判定されても、充電率は必ずしも100%になっているとは限らない。例えば、低温域においては、二次電池の端子電圧及び充電電流は図3(a)の低温時のような挙動を示し、基準状態と同じ電流閾値で判定すると、判定時の充電率は基準状態よりも低い値となる。二次電池が基準状態にあるか否かを決定する要因を、以下では変動起因状態量と称する。この変動起因状態量が基準状態における値から変動すると、二次電池の充電受け入れ性に影響を与える。
液式の鉛バッテリでは、水と硫酸との比重差により充電中に濃硫酸がバッテリ内部の下にたまって硫酸の層が形成される(成層化)が、その成層化度合いによって充電受け入れ性が変化する。また、二次電池の容量、液量、重量、容積等によっても充電受入れ性が変化する。さらに、二次電池またはその周辺の温度も、充電受入れ性に大きな影響を与える。したがって、二次電池の運用中は、これらの要因の一つあるいは複数が組み合わさって、所定の充電状態、特に満充電を判定した場合の充電率に影響を与える。
上記のように、二次電池の充電受入れ性を変化させて充電率に影響を与える変動起因状態量として、温度、成層化度合い、内部抵抗、電池容量、及び液量、重量、容積等の電池サイズを含むことができる。
本実施形態の二次電池の状態検知方法及び状態検知装置では、電池電圧が電圧閾値まで達し、且つ充電電流が電流閾値まで低下した時点から所定の判定時間だけ経過したときに二次電池が所望の充電率、例えば満充電に達したと判定する。このとき、二次電池が基準状態にあり、満充電判定を実行したときは、満充電時の充電率は100%となっていることが推定される。これに対し、二次電池が基準状態にないときは、上記の満充電と判定されたときの充電率が100%でない可能性がある。そこで、本実施形態では所定の充電状態と判定されたときの充電率を、変動起因状態量を用いて補正する。満充電を判定する場合、二次電池が基準状態にないときには、例えば変動起因状態量として温度が基準温度(あるいは基準温度範囲)から変化しており、基準温度からの変化量に基づいて充電率100%を補正する。
本実施形態の二次電池の状態検知装置100の構成を、図2を用いて説明する。ここでは、車両に搭載された二次電池に本実施形態の状態検知装置100を適用した場合を例に説明するが、これに限定されず、本実施形態の状態検知装置100は、車両用以外の二次電池にも適用可能なことは言うまでもない。図2(a)は、本実施形態の状態検知装置100が二次電池の状態検知を行うための構成を示しており、図2(b)は、本実施形態の状態検知装置100の詳細な構成を示している。
図2において、車両に搭載された二次電池10には、エンジンを起動するためのセルモーター21や、ライト等のその他の負荷22が接続されている。また、二次電池10を充電するためのオルタネーター23も接続されている。さらに二次電池10には、電圧を検出するための電圧検出部31、電流を検出するための電流検出部32、及び温度を検出するための温度検出部33が設けられている。温度検出部33は、二次電池10の温度として、その表面温度あるいは周辺温度等を検出する。
本実施形態の状態検知装置100は、二次電池10の状態量を入力する手段として、少なくとも電圧取得手段109、電流取得手段110と変動起因状態量取得手段120を備えている。電圧取得手段109は、電圧検出部31から電圧検出値を入力する。電流取得手段110は、電流検出部32から電流検出値を入力する。また、変動起因状態量取得手段120は、二次電池10の変動起因状態量を取得する手段であり、例えば、温度検出部33から二次電池10の温度検出値を取得する。
変動起因状態量として、温度以外に二次電池10の成層化度合い、容量、液量、重量、容積等のデータを用いることができる。温度以外の変動起因状態量は、センサ等を用いて直接測定するのが困難なことから、これらの状態量を推定する変動起因状態量推定部130を設けるのがよい。変動起因状態量推定部130は、例えばテーブルあるいは評価式等をあらかじめ作成して設定しておき、これを用いて変動起因状態量を推定するように構成することができる。
例えば、バッテリの容量、重量、容積等のデータは、実車から入手することもできる。また、バッテリ液量の変動であれば、テーブルあるいは評価式等を基に蒸発量等に起因した変動量を計算することができる。成層化度合いでは、温度、充電容量、放電容量等から、計算することができる。
本実施形態の状態検知装置100は、二次電池10の充電を開始すると同時に運用を開始することができる。あるいは、定電流充電が終了して定電圧充電が開始されてから運用を開始してもよい。状態検知装置100における状態検知の処理は、運用を開始したのち満充電あるいは所定の充電率と判定されるまで、所定の検知周期で行われる。検知周期毎に、電圧取得手段109で取得された電圧検出値、電流取得手段110で取得された電流検出値及び変動起因状態量取得手段120で取得された変動起因状態量は、充電率算出部140に入力される。
充電率算出部140は、電圧判定手段141、電流判定手段142、充電率推定手段143、充電率設定手段144、及び補正手段145を備えている。電流判定手段142は、電流取得手段110から電流検出値を入力し、これをあらかじめ設定されている所定の電流閾値と比較する。そして、電流検出値が電流閾値以下か否かを判定した結果を充電率推定手段143に出力する。
充電率推定手段143は、電圧判定手段141から電圧検出値が電圧閾値以上に達したか否かの判定結果と、電流判定手段142から電流検出値が電流閾値以下か否かの判定結果を入力し、電流検出値が電流閾値以下のときは、電流閾値以下となっている継続時間を算出する。そして、算出された継続時間をあらかじめ設定されている所定の判定時間と比較し、算出された継続時間が判定時間以上のときは、二次電池10が所定の充電率に達したと判定して充電率設定手段144を実行させる。
充電率設定手段144は、満充電を判定する場合、二次電池10の満充電時の充電率に、基準状態にあるときの満充電時充電率を設定する。基準状態では、二次電池10の満充電時の充電率が100%となることが推定されることから、充電率設定手段144は満充電時の充電率に、例えば、100%を設定し、これを補正手段145に出力する。
補正手段145は、充電率設定手段144から基準状態における所定の充電率を入力するとともに、変動起因状態量取得手段120から温度等の変動起因状態量を入力する。そして、変動起因状態量の基準状態におけるそれぞれの値からの変動量を算出し、該変動量に基づいて充電率設定手段144から入力した基準状態における上記の充電率を補正する。これにより、温度等の変動起因状態量の変動を反映した充電率が得られる。補正手段145で得られた充電率は、例えば所定の表示装置等に表示して運転者等に通知するようにすることができる。
変動起因状態量の変動量に基づいて充電率を補正する方法として、補正パラメータを有する補正式を用いる方法がある。この補正方法では、補正パラメータの値が変動起因状態量を用いて決定される。あるいは、充電率を補正する別の方法として、変動起因状態量の基準状態からの変動量と充電率補正値との対応表等をあらかじめ作成しておき、これから求めた充電率補正値を用いて充電率を補正するようにすることも可能である。
本実施形態の状態検知装置100は、二次電池10の充電を開始すると同時に用いることができる。あるいは、定電流充電が終了して定電圧充電に切り替えられると同時、または切り替えた後に使用を開始することができる。状態検知装置100が電圧検出部31から二次電池10の電圧検出値を入力するように構成されているときは、定電流充電から定電圧充電への切り替えを、電圧検出値を用いて正確に判定することができる。これにより、定電圧充電への切り替えを判定したときに充電率算出部140の処理を開始させるように構成することも可能である。
本実施形態の二次電池の状態検知方法を、図1を用いてさらに詳細に説明する。二次電池10の充電を開始して本実施形態の状態検知装置100による状態検知を開始すると、図1に示す各ステップの処理が所定の検知周期で行われる。まず、ステップS1において、電圧取得手段109により電圧検出部31から電圧検出値を取得し(電圧取得ステップ)、電流取得手段110により電流検出部31から電流検出値を取得する(電流取得ステップ)。
また、ステップS2において、変動起因状態量取得手段120により温度検出部23から温度検出値を取得するとともに、変動起因状態量推定部130から温度検出値以外の変動起因状態量を取得する(変動起因状態量取得ステップ)。なお、ステップ2の処理は、後述するステップS6において、変動起因状態量の基準状態からの変動量を算出して充電率を補正するときに行うようにしてもよい。
つぎのステップS3以降は、二次電池10の充電率を算出するための充電率算出ステップの処理を行う。ステップS3では、電圧判定手段141により、電圧検出値があらかじめ設定されている電圧閾値と比較され、電圧検出値が電圧閾値以上か否かの判定が行われる(電圧判定ステップ)。判定の結果、電圧検出値が電圧閾値以上のときはステップS4に進む一方、電圧検出値が電圧閾値より低いときは当該検知周期の処理を終了する。ステップS4では、電流判定手段142により、電流検出値があらかじめ設定されている電流閾値と比較され、電流検出値が電流閾値以下か否かの判定が行われる(電流判定ステップ)。判定の結果、電流検出値が電流閾値以下のときはステップS5に進む一方、電流検出値が電流閾値より高いときは当該検知周期の処理を終了する。
ステップS5では、充電率推定手段143により、電圧検出値が電圧閾値以上、かつ電流検出値が電流閾値以下となっている継続時間が算出される。継続時間は、例えばステップS3で電圧検出値が電圧閾値以上となり、ステップS4で電流検出値が電流閾値以下であると最初に判定されたときの検知周期から、検知周期の時間幅を周期毎に加算していくことで算出できる。あるいは、ステップS3で電圧検出値が電圧閾値以上となり、ステップS4で電流検出値が電流閾値以下であると最初に判定されたときの時刻を記憶させ、これと周期毎の時刻から継続時間を算出してもよい。
ステップS5では、継続時間を算出したのち、さらに該継続時間を所定の判定時間と比較することで、電流検出値が最初に電流閾値以下となってから判定時間が経過したか否かの判定が行われる(充電率推定ステップ)。そして、所定の判定時間を経過したと判定されたときはステップS6に進む一方、判定時間を経過していないと判定されたときは当該検知周期の処理を終了する。
ステップS6では、充電率設定手段144により、二次電池10の充電率として、基準状態のときの所定の充電率が設定される(充電率設定ステップ)。
ステップS7では、補正手段145により、ステップS6で設定された基準状態における充電率を入力するとともに、変動起因状態量推定部130から温度等の変動起因状態量を入力する。そして、変動起因状態量の基準状態からの変動量を算出し、該変動量に基づいて基準状態における充電率を補正する(補正ステップ)。これにより、温度等の変動起因状態量の変動を反映した充電率が得られる。
本実施形態の二次電池の状態検知方法及び状態検知装置によれば、変動起因状態量の変動量に基づいて充電率を補正することにより、二次電池の充電率を高精度に算出することが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図4、5を用いて説明する。図4は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図5は、本実施形態の二次電池の状態検知装置200の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図4、5を用いて説明する。図4は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図5は、本実施形態の二次電池の状態検知装置200の構成を示すブロック図である。
第1の実施形態の状態検知方法及び状態検知装置200では、所定の充電率と判定されたときの充電率に対し、変動起因状態量の変動量に基づいて補正を行う構成としていた。これに対し、本実施形態の状態検知方法及び状態検知装置では、充電状態の判定に用いられる電流閾値に対して、変動起因状態量の変動量に基づく補正を行う構成としている。
図5に示す本実施形態の状態検知装置200では、補正手段245において、電流閾値が変動起因状態量の変動量に基づいて補正され、補正された電流閾値が電流判定手段242に出力される。電流判定手段242は、電流取得手段110から入力した電流検出値を、補正手段245から入力した補正後の電流閾値と比較する。そして、電流検出値が補正後の電流閾値以下か否かを判定した結果を充電率推定手段243に出力する。
充電率推定手段243は、第1実施形態と同様に、電圧検出値が電圧閾値以上となり、電流検出値が補正後の電流閾値以下となっている継続時間を算出する。そして、算出された継続時間が判定時間以上のときは、二次電池10が所定の充電状態に達したと判定して充電率設定手段244を実行させる。充電率設定手段244は、充電率として、あらかじめ設定されている基準状態時の所定の充電率を設定する。
充電率設定手段243で設定される充電率は、基準状態における充電率としてあらかじめ設定されたものであるが、本実施形態では、この充電率に対する補正は行わない。それに代えて、本実施形態では、充電状態の判定に用いる電流閾値を好適に補正することで、基準状態における充電率が達成されるようにしている。
補正手段245において変動起因状態量の変動量に基づいて電流閾値を補正する方法として、補正パラメータを有する補正式を用いる方法がある。この補正方法では、補正パラメータの値が変動起因状態量を用いて決定される。あるいは、電流閾値を補正する別の方法として、変動起因状態量の基準状態からの変動量と電流閾値との対応表等をあらかじめ作成しておき、これから求めた補正値を用いて電流閾値を補正することも可能である。
本実施形態の二次電池の状態検知方法を、図4を用いて以下に説明する。本実施形態では、第1実施形態と同じステップS3の次にステップS21を追加しており、ステップS21において電流閾値を補正している(補正ステップ)。つぎのステップS4では、第1実施形態と同様に電流検出値が電流閾値以下か否かの判定を行うが、ここで用いられる電流閾値は、ステップS21で補正された電流閾値である。以下、第1実施形態と同様に、ステップS5において、電圧検出値が電圧閾値以上となり(ステップS3)電流検出値が電流閾値以下(ステップS4)となってからの継続時間が判定時間を経過したと判定されると、ステップS6で充電率に基準状態における充電率が設定される。
(第3実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図6、7を用いて説明する。図6は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図7は、本実施形態の二次電池の状態検知装置300の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置を、図6、7を用いて説明する。図6は、本実施形態の二次電池の状態検知方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図7は、本実施形態の二次電池の状態検知装置300の構成を示すブロック図である。
図7に示す本実施形態の状態検知装置300は、第1実施形態と同様に基準状態における充電率を補正する補正手段(第1補正手段とする)345aに加えて、第2実施形態と同様に電流閾値を補正する補正手段(第2補正手段とする)345bを備えている。これにより、電圧判定手段341、電流判定手段342、充電率推定手段343、及び充電率設定手段344において第2補正手段345bで補正された電流閾値を用いて所定の充電状態と判定されたときの充電率を、第1補正手段345aを用いてさらに補正することができ、充電率をさらに高精度に求めることができる。
また、図6に示す本実施形態の状態検知方法では、第2実施形態と同様に、ステップS3とステップS4との間に電流閾値を補正するステップS21を設けるとともに、第1実施形態と同様に、ステップS6に続いてステップS7で充電率の補正を行っている。これにより、充電率を高精度に求めることが可能となる。
本実施形態は、変動因子状態量に応じて、適宜検知条件を補正することができる。例えば、図3(b)に示すように、低温時に満充電あるいはこれに近い状態を得るためには、同図中の電流閾値(低温時)で判定することとなり、低電流で長時間の充電が必要となる。しかしながら、実際の使用環境を考えると、このような充電環境を得ることは時間的な制約から容易ではない。そのため、比較的短時間で充電率を判定することが要求される。低温時に短い充電時間で充電率を判定するためには、例えば、図3(a)の電流閾値のように、判定基準となる電流閾値をあえて充電率の低い状態での電流値とすることが考えられる。つまり、変動起因状態量と電流値及び充電率との対応表等から、充電時における任意の充電率を得ることが可能となる。
本実施形態は、変動因子状態量に応じて、適宜検知条件を補正することができる。例えば、図3(b)に示すように、低温時に満充電あるいはこれに近い状態を得るためには、同図中の電流閾値(低温時)で判定することとなり、低電流で長時間の充電が必要となる。しかしながら、実際の使用環境を考えると、このような充電環境を得ることは時間的な制約から容易ではない。そのため、比較的短時間で充電率を判定することが要求される。低温時に短い充電時間で充電率を判定するためには、例えば、図3(a)の電流閾値のように、判定基準となる電流閾値をあえて充電率の低い状態での電流値とすることが考えられる。つまり、変動起因状態量と電流値及び充電率との対応表等から、充電時における任意の充電率を得ることが可能となる。
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る二次電池の状態検知方法及び状態検知装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における二次電池の状態検知方法及び状態検知装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
10 二次電池
21 セルモーター
22 負荷
23 オルタネーター
31 電圧検出部
32 電流検出部
33 温度検出部
100、200、300 状態検知装置
110 電流取得手段
120 変動起因状態量取得手段
130 変動起因状態量推定部
140、240、340 充電率算出部
141、241、341 電圧判定手段
142、242、342 電流判定手段
143、243、343 充電率推定手段
144、244、344 充電率設定手段
145、245、345a、345b 補正手段
21 セルモーター
22 負荷
23 オルタネーター
31 電圧検出部
32 電流検出部
33 温度検出部
100、200、300 状態検知装置
110 電流取得手段
120 変動起因状態量取得手段
130 変動起因状態量推定部
140、240、340 充電率算出部
141、241、341 電圧判定手段
142、242、342 電流判定手段
143、243、343 充電率推定手段
144、244、344 充電率設定手段
145、245、345a、345b 補正手段
Claims (11)
- 二次電池の充電中に、電圧検出値を取得する電圧取得ステップと、
電流検出値を取得する電流取得ステップと、
前記二次電池の充電率に影響を与える変動起因状態量を少なくとも一つ取得する変動起因状態量取得ステップと、
前記電圧検出値及び前記電流検出値を用いて前記二次電池が所定の充電状態に達したことを判定して充電率を算出する充電率算出ステップと、を有し、
前記充電率算出ステップは、前記変動起因状態量を用いて補正を行う補正ステップを含む
ことを特徴とする二次電池の状態検知方法。 - 前記充電率算出ステップは、
前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定ステップと、
前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定ステップと、
前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定ステップで前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定ステップと、
前記充電率推定ステップで前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定ステップと、を含み、
前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて前記充電率設定ステップで設定された充電率を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の状態検知方法。 - 前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて決定される所定の補正パラメータを有する補正式を用いて前記充電率設定ステップで設定された前記充電率を補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の二次電池の状態検知方法。 - 前記充電率算出ステップは、
前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定ステップと、
前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定ステップと、
前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定ステップで前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことで充電状態を判定する充電率推定ステップと、
前記充電率推定ステップで前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定ステップと、を含み、
前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて前記電流閾値を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の状態検知方法。 - 前記所定の充電状態が、満充電状態であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の二次電池の状態検知方法。
- 前記補正ステップでは、前記変動起因状態量を用いて決定される所定の補正パラメータを有する補正式を用いて前記電流閾値を補正する
ことを特徴とする請求項4に記載の二次電池の状態検知方法。 - 前記変動起因状態量は、前記二次電池の温度、成層化度合い、内部抵抗、電池容量、電池サイズの少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の二次電池の状態検知方法。 - 二次電池の電圧検出値を取得する電圧取得手段と、
前記二次電池の電流検出値を取得する電流取得手段と、
前記二次電池の充電率に影響を与える変動起因状態量を少なくとも一つ取得する変動起因状態量取得手段と、
前記電圧取得手段及び前記電流取得手段で取得された電圧検出値及び電流検出値を用いて前記二次電池が所定の充電率に達したことを判定して充電率を算出する充電率算出部と、を備え、
前記充電率算出部は、前記変動起因状態量を用いて補正を行う補正手段を有する
ことを特徴とする二次電池の状態検知装置。 - 前記充電率算出部は、
前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定手段と、
前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定手段と、
前記電圧判定ステップで前記電圧検出値の上昇が判定されてから前記電圧閾値以上でかつ前記電流判定手段で前記電流検出値の低下が判定されてから前記電流閾値以下の状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定手段と、
前記充電率推定手段で前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定手段と、を有し、
前記補正手段は、前記充電率設定手段で設定された充電率を前記変動起因状態量を用いて補正する
ことを特徴とする請求項8に記載の二次電池の状態検知装置。 - 前記充電率算出部は、
前記電圧検出値が所定の電圧閾値以上に到達したことを判定する電圧判定手段と、
前記電流検出値が所定の電流閾値以下に低下したことを判定する電流判定手段と、
前記電圧判定手段及び前記電流判定手段で判定された充電状態が所定の判定時間だけ継続したことを判定する充電率推定手段と、
前記充電率推定手段で前記判定時間が継続したと判定されたときに前記充電率に所定の充電率を設定する充電率設定手段と、を有し、
前記補正手段は、前記変動起因状態量を用いて前記電流閾値を補正する
ことを特徴とする請求項8に記載の二次電池の状態検知装置。 - 前記所定の充電状態が、満充電状態であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の二次電池の状態検知装置。
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NENP | Non-entry into the national phase |
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