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JP7657172B2 - BATTERY STATE ESTIMATION DEVICE, BATTERY SYSTEM, AND BATTERY STATE ESTIMATION METHOD - Google Patents
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BATTERY STATE ESTIMATION DEVICE, BATTERY SYSTEM, AND BATTERY STATE ESTIMATION METHOD Download PDF

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Description

本発明は、電池の状態を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technology for estimating the state of a battery.

2次電池の劣化状態(State Of Health:SOH)を高速に推定する診断技術は、需要が高まっている。この技術は、電気自動車や電力蓄積システムなどにおける2次電池のライフサイクルを管理するために重要である。使用済蓄電池を迅速に診断する技術に対する市場からのニーズが増加しており、蓄電池を搭載した機器に対して蓄電池を着脱することなる、蓄電池の劣化状態を高速に診断することが望まれている。このためには、電源負荷装置と電池測定装置の組み合わせごとに適切な診断方法を提供する必要がある。 There is a growing demand for diagnostic technology that can quickly estimate the degradation state (State of Health: SOH) of secondary batteries. This technology is important for managing the life cycle of secondary batteries in electric vehicles, power storage systems, and the like. There is an increasing need in the market for technology that can quickly diagnose used storage batteries, and there is a demand for a method to quickly diagnose the degradation state of storage batteries by attaching and detaching the storage batteries to devices equipped with the storage batteries. To achieve this, it is necessary to provide an appropriate diagnostic method for each combination of power supply load device and battery measurement device.

特許文献1は、電池の劣化状態を診断する技術について記載している。同文献は、『蓄電池システムの状態を精度よく評価する。』ことを課題として、『複数の蓄電池セルからなる蓄電池システムの状態を評価する蓄電池状態評価システムであって、複数の蓄電池セルの電圧のうち、複数の蓄電池セルの電圧の分布における位置が異なる少なくとも二つの蓄電池セルの電圧を保持するメモリと、少なくとも二つの蓄電池セルの放電後の休止期間における電圧の時間に対する傾きを計算する劣化状態計算部と、を有する。』という技術を記載している(要約参照)。 Patent Document 1 describes a technology for diagnosing the deterioration state of a battery. The document aims to "accurately evaluate the state of a storage battery system," and describes a technology called "a storage battery state evaluation system for evaluating the state of a storage battery system consisting of multiple storage battery cells, which has a memory that stores the voltages of at least two storage battery cells that are at different positions in the distribution of the voltages of the multiple storage battery cells, and a deterioration state calculation unit that calculates the slope of the voltage over time during a rest period after discharging the at least two storage battery cells" (see abstract).

特開2020-169943号公報JP 2020-169943 A

特許文献1のように、休止期間における電圧特性を用いた高速診断は、電圧測定が高いサンプリングレートで実施される場合においては適している。短時間内に電池を診断するためには、その短時間内に多くの計測点を得る必要があるので、サンプリングレートが高いことが望ましいからである。換言するとこの技術は、サンプリングレートが低ければ、劣化状態の推定精度が下がる可能性がある。 As in Patent Document 1, high-speed diagnosis using voltage characteristics during rest periods is suitable when voltage measurements are performed at a high sampling rate. This is because in order to diagnose a battery within a short period of time, it is necessary to obtain many measurement points within that short period of time, so a high sampling rate is desirable. In other words, with this technology, if the sampling rate is low, the accuracy of estimating the deterioration state may decrease.

また、例えば計測作業を実施する環境に起因して、充放電が完了した直後の期間(休止期間の初期段階)における電池電圧のサンプリング点を十分に確保できない場合がある。休止期間の初期段階における電池電圧を十分に取得できないので、充放電完了後の短時間内に診断を精度よく実施するのは困難である。すなわちこの場合も、サンプリングレートが低い場合と同様に、休止期間初期の電池電圧の経時変動を用いた診断の精度は、十分ではないと考えられる。 In addition, for example, due to the environment in which the measurement work is performed, there are cases in which it is not possible to secure sufficient sampling points for the battery voltage in the period immediately after charging and discharging are completed (the early stage of the rest period). Since it is not possible to obtain sufficient battery voltage in the early stage of the rest period, it is difficult to perform accurate diagnosis within a short period after charging and discharging are completed. In other words, in this case as well, as in the case where the sampling rate is low, it is considered that the accuracy of diagnosis using the time-dependent fluctuation of the battery voltage in the early stage of the rest period is insufficient.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、電池の充放電後の休止期間における電圧特性を用いて電池の劣化状態を推定する技術において、休止期間初期における電池電圧のサンプリング値を十分な個数得られない場合であっても、電池の劣化状態を精度よく推定することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a technology for estimating the degradation state of a battery using the voltage characteristics during a rest period after charging and discharging the battery, which allows accurate estimation of the degradation state of the battery even when a sufficient number of sampling values of the battery voltage cannot be obtained at the beginning of the rest period.

本発明に係る電池状態推定装置は、休止期間が開始してから所定時間経過後の期間における電池電圧のベースライン電圧を特定し、前記ベースライン電圧と前記電池電圧との間の差分にしたがって、前記所定時間内の前記電池電圧の時間微分を推定し、前記時間微分を用いて電池の劣化状態を推定する。 The battery state estimation device according to the present invention identifies a baseline voltage of the battery voltage during a period after a predetermined time has elapsed since the start of a rest period, estimates the time derivative of the battery voltage during the predetermined time period based on the difference between the baseline voltage and the battery voltage, and estimates the degradation state of the battery using the time derivative.

本発明に係る電池状態推定装置によれば、電池の充放電後の休止期間における電圧特性を用いて電池の劣化状態を推定する技術において、休止期間初期における電池電圧のサンプリング値を十分な個数得られない場合であっても、電池の劣化状態を精度よく推定することができる。 The battery state estimation device according to the present invention is a technology for estimating the degradation state of a battery using the voltage characteristics during a rest period after charging and discharging the battery, and can accurately estimate the degradation state of the battery even when a sufficient number of sampling values of the battery voltage cannot be obtained at the beginning of the rest period.

2次電池が放電動作を実施した後の休止期間における電池電圧の経時変動を示すグラフである。4 is a graph showing the change over time in battery voltage during a rest period after a secondary battery has performed a discharging operation. 2次電池の状態を推定する電池状態推定装置の様々な形態を示す。1 shows various forms of a battery state estimation device that estimates the state of a secondary battery. 実施形態1に係る電池状態推定装置100の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。1 shows a functional block diagram of a battery state estimating device 100 according to a first embodiment and a processing flow for estimating a degradation state. 実施形態2に係る電池状態推定装置の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。13 shows a functional block diagram of a battery state estimating device according to a second embodiment and a processing flow for estimating a degradation state. FIG. 第1対応関係の例である。11 is an example of a first correspondence relationship. 第3対応関係の例である。13 is an example of a third correspondence relationship. 第2対応関係の例である。11 is an example of a second correspondence relationship. EISを用いて測定した電池セルのインピーダンスの実測例を示す。1 shows an example of the impedance of a battery cell measured using an EIS. 2次電池の等価回路図の例を示す。1 shows an example of an equivalent circuit diagram of a secondary battery.

<実施の形態1>
先に説明したように、2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術は一般に、高いサンプリングレートを必要とする。本発明は、2次電池を搭載した機器に対して2次電池を着脱することなく、低サンプリングレートで2次電池のSOHを推定することができる技術を提供する。
<First embodiment>
As described above, existing techniques for quickly diagnosing the deterioration state of a secondary battery generally require a high sampling rate. The present invention provides a technique for estimating the SOH of a secondary battery at a low sampling rate without removing the secondary battery from a device equipped with the secondary battery.

図1は、2次電池が放電動作を実施した後の休止期間における電池電圧の経時変動を示すグラフである。図1に示すように、休止期間は、電池電圧が急峻に変動する期間T1とその後の緩やかに変動する期間T2に分けることができる。期間T1における電池電圧の時間変化率(dV/dt)を用いてSOHを推定することにより、SOHを短時間内で推定することができる。他方で期間T1においては電池電圧が急峻に変動するので、正確な推定のためには、電池電圧のサンプリング点を短時間内に多くとる必要がある。すなわち高いサンプリングレートが必要である。したがって、例えば計測機器の制約などに起因して高サンプリングレートで電池電圧をサンプリングすることが難しい場合は、推定精度が低下する可能性がある。 Figure 1 is a graph showing the time variation of the battery voltage during a rest period after a secondary battery performs a discharge operation. As shown in Figure 1, the rest period can be divided into a period T1 during which the battery voltage changes sharply and a subsequent period T2 during which the battery voltage changes more slowly. By estimating the SOH using the time rate of change (dV/dt) of the battery voltage during period T1, the SOH can be estimated within a short period of time. On the other hand, since the battery voltage changes sharply during period T1, it is necessary to take many sampling points of the battery voltage within a short period of time in order to make an accurate estimation. In other words, a high sampling rate is necessary. Therefore, if it is difficult to sample the battery voltage at a high sampling rate due to limitations in the measuring equipment, for example, the estimation accuracy may decrease.

例えば電池電圧を計測する環境に起因して、期間T1における電池電圧の経時変動を十分取得できない場合がある。この場合もサンプリングレートが低い場合と同様に、期間T1における電池電圧のサンプリング点を十分な個数とることができない。したがって同様に推定精度が低下する可能性がある。 For example, due to the environment in which the battery voltage is measured, it may not be possible to obtain sufficient time-dependent fluctuations in the battery voltage during period T1. In this case, as in the case where the sampling rate is low, it is not possible to obtain a sufficient number of sampling points for the battery voltage during period T1. Therefore, there is a similar possibility that the estimation accuracy will decrease.

そこで本発明においては、期間T2における電池電圧特性を用いて、高いサンプリングレートを用いることなく(期間T1におけるサンプリング点が少ない場合であっても)SOHを精度よく推定する技術を提供する。図1に示すベースライン電圧とその更新については、後述のフローチャートを用いて説明する。 The present invention provides a technology that uses the battery voltage characteristics during period T2 to accurately estimate SOH without using a high sampling rate (even when there are few sampling points during period T1). The baseline voltage shown in Figure 1 and its update will be explained using the flowchart described later.

図2は、2次電池の状態を推定する電池状態推定装置の様々な形態を示す。例えば電気自動車(Electric Vehicle:EV)が搭載している2次電池の電池電圧(電池電流、電池温度なども同様)は、充放電機器、計測機器、オンボード診断(OBD)装置などによって取得することができる。定置型蓄電システムなどのように大型の設備については、例えば計測機器が電池システムと通信することによって電池電圧などの計測値を取得する。これらの測定デバイスは、電池を搭載した機器(この例においてはEVや蓄電システム)から取り外すことなく、データ取得部110に対して測定値などを送信することができる。 Figure 2 shows various forms of battery state estimation devices that estimate the state of a secondary battery. For example, the battery voltage (as well as the battery current, battery temperature, etc.) of a secondary battery installed in an electric vehicle (EV) can be acquired by a charging/discharging device, a measuring device, an on-board diagnostic (OBD) device, etc. For large facilities such as stationary energy storage systems, for example, a measuring device communicates with the battery system to acquire measured values such as the battery voltage. These measuring devices can transmit measured values, etc. to the data acquisition unit 110 without being removed from the equipment installed with the battery (in this example, the EV or the energy storage system).

これらのデバイスが取得した電池電圧などの計測値は、デバイス自身が用いることによって電池状態を推定するか、または、いったんクラウドプラットフォームに対して計測値をアップロードした後にサーバコンピュータがこれを用いて電池状態を推定することができる。クラウドプラットフォームに対してコンピュータ(PC)や携帯端末を用いてアクセスすることにより、その推定結果を閲覧することができる。電池状態を推定するこれらの装置は、本発明に係る電池状態推定装置として構成することができる。 The battery voltage and other measurement values acquired by these devices can be used by the devices themselves to estimate the battery state, or the measurement values can be uploaded to a cloud platform and then used by a server computer to estimate the battery state. The estimation results can be viewed by accessing the cloud platform using a computer (PC) or a mobile terminal. These devices that estimate the battery state can be configured as a battery state estimation device according to the present invention.

図3は、実施形態1に係る電池状態推定装置100の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。電池状態推定装置100は、データ取得部110、プロセッサ120を備える。データ取得部110は、例えば計測装置などから、2次電池の電池電圧の計測値、図1で説明したT1の開始時刻と終了時刻、などのデータを取得する。プロセッサ120は、図3に示すフローチャートにしたがって、2次電池の劣化状態を推定する。以下図3の各ステップを説明する。 Figure 3 shows a functional block diagram of the battery state estimation device 100 according to the first embodiment and a processing flow for estimating the degraded state. The battery state estimation device 100 includes a data acquisition unit 110 and a processor 120. The data acquisition unit 110 acquires data such as the measured value of the battery voltage of the secondary battery and the start and end times of T1 described in Figure 1 from, for example, a measuring device. The processor 120 estimates the degraded state of the secondary battery according to the flowchart shown in Figure 3. Each step in Figure 3 will be described below.

(図3:ステップS301)
2次電池の充放電動作を制御するコントローラ(例えばバッテリ管理ユニット:BMU)は、2次電池に対して充放電動作を指示するコマンドを送信する。プロセッサ120はそのコマンドにしたがって、2次電池が休止期間に入ったか否かを判定する。休止期間に入った場合は以下のステップを実施し、それ以外であれば本フローチャートを実施する必要はない。コントローラは電池状態推定装置100の一部として構成してもよいし、2次電池を含む電池システムの一部として構成してもよい。
(FIG. 3: Step S301)
A controller (e.g., a battery management unit: BMU) that controls the charging and discharging operation of the secondary battery transmits a command to instruct the secondary battery to perform a charging and discharging operation. The processor 120 judges whether the secondary battery has entered a hibernation period according to the command. If the secondary battery has entered a hibernation period, the following steps are performed, and if not, it is not necessary to perform this flowchart. The controller may be configured as a part of the battery state estimation device 100, or as a part of a battery system including the secondary battery.

(図3:ステップS301:補足)
プロセッサ120はこれに代えて、2次電池が休止期間に入ったか否かを自ら判断してもよい。例えば充放電電流が閾値未満(典型的には0)になったかあるいはその状態が閾値時間以上継続したことにより、休止期間に入ったと判断してもよい。その他適当な判断基準を用いてもよい。
(FIG. 3: Step S301: Supplement)
Alternatively, the processor 120 may determine by itself whether the secondary battery has entered a rest period. For example, the processor 120 may determine that the secondary battery has entered a rest period when the charge/discharge current falls below a threshold (typically 0) or when this state continues for a threshold time or longer. Any other appropriate criteria may be used.

(図3:ステップS302:その1)
データ取得部110は、2次電圧の電池電圧の計測値、図1で説明したT1の開始時刻と終了時刻、初期ベースライン電圧(B0)、などのデータを取得する。これらの値は、例えば充放電コントローラから取得してもよいし、クラウドストレージなどの記憶装置にいったん格納された値に対してアクセスすることにより取得してもよい。計測値以外の固定値については、初期値としてあらかじめ電池状態推定装置の記憶装置内に格納しておいてもよい。プロセッサ120は、データ取得部110からこれらを取得し、これに基づき期間T1とT2および初期ベースライン電圧を設定する。
(FIG. 3: Step S302: Part 1)
The data acquisition unit 110 acquires data such as the measured value of the battery voltage of the secondary voltage, the start time and end time of T1 described in FIG. 1, and the initial baseline voltage (B0). These values may be acquired, for example, from a charge/discharge controller, or may be acquired by accessing values temporarily stored in a storage device such as cloud storage. Fixed values other than the measured values may be stored in advance as initial values in the storage device of the battery state estimation device. The processor 120 acquires these from the data acquisition unit 110, and sets the periods T1 and T2 and the initial baseline voltage based on the acquired data.

(図3:ステップS302:その2)
プロセッサ120は、現在のベースライン電圧(本ステップを最初に実施するときは初期ベースライン電圧B0)と、電池電圧との間の差分ΔVを計算する。電池電圧のサンプリング点としては、電池電圧の経時変動が安定した時点におけるものを用いることが望ましい。すなわち、期間T2における電池電圧の傾きが平坦に近い時点のサンプリング点とベースライン電圧との間の差分を、ΔVとすることが望ましい。
(FIG. 3: Step S302: Part 2)
The processor 120 calculates the difference ΔV between the current baseline voltage (initial baseline voltage B0 when this step is performed for the first time) and the battery voltage. It is desirable to use the sampling point of the battery voltage at a time point when the time-dependent fluctuation of the battery voltage becomes stable. In other words, it is desirable to set the difference ΔV between the sampling point at a time point when the slope of the battery voltage in the period T2 is nearly flat and the baseline voltage.

(図3:ステップS302:補足)
本ステップにおいて、電池電圧の計測値は、期間T2におけるものを取得すればよく、期間T1における計測値は必要ない。すなわち計測装置は、期間T1において高サンプリングレートで電池電圧を計測する必要はない。
(FIG. 3: Step S302: Supplement)
In this step, it is sufficient to obtain the measured value of the battery voltage during the period T2, and it is not necessary to obtain the measured value during the period T1, i.e., the measuring device does not need to measure the battery voltage at a high sampling rate during the period T1.

(図3:ステップS302:その3)
プロセッサ120は、計算したΔVを用いて、ΔVとSOHとの間の第1対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、仮SOHを判定する。この対応関係データは、データ取得部110がコントローラやクラウドストレージなどから取得してもよいし、電池状態推定装置が備える記憶装置内にあらかじめ格納しておいてデータ取得部110がそのデータを取得してもよい。後述するその他の対応関係データについても同様である。
(FIG. 3: Step S302: Part 3)
The processor 120 uses the calculated ΔV to determine the tentative SOH by referring to data describing a first correspondence relationship (described later) between ΔV and the SOH. This correspondence relationship data may be acquired by the data acquisition unit 110 from a controller or cloud storage, or may be stored in advance in a storage device included in the battery state estimation device and acquired by the data acquisition unit 110. The same applies to other correspondence relationship data described later.

(図3:ステップS303:その1)
プロセッサ120は、S302において仮取得したSOHを用いて、期間T1における電池電圧の時間変化率(dV/dt)とSOHとの間の第2対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。本ステップは、期間T1における電池電圧の計測値を取得することなく、期間T1におけるdV/dtを得ることができる意義がある。
(FIG. 3: Step S303: Part 1)
The processor 120 estimates dV/dt during the period T1 by referring to data describing a second correspondence relationship (to be exemplified later) between the time rate of change (dV/dt) of the battery voltage during the period T1 and the SOH, using the SOH provisionally acquired in S302. This step is significant in that it allows dV/dt during the period T1 to be obtained without acquiring a measurement value of the battery voltage during the period T1.

(図3:ステップS303:その2)
プロセッサ120は、推定したdV/dtを用いて、ベースライン電圧を更新する。具体的には例えば、推移したdV/dtに対して微小時間(T1が数百ms程度であれば数ms程度の微小時間)を乗算する。これにより電池電圧の増分を得ることができる。現在のベースライン電圧に対してその増分を加算することにより、ベースライン電圧を更新することができる。後述する繰り返しによってT1の終端に到達した場合は、ベースライン電圧をそれ以上更新しない。
(FIG. 3: Step S303: Part 2)
The processor 120 uses the estimated dV/dt to update the baseline voltage. Specifically, for example, the changed dV/dt is multiplied by a very short time (a very short time of about a few ms if T1 is about several hundred ms). This allows the increment of the battery voltage to be obtained. The baseline voltage can be updated by adding the increment to the current baseline voltage. When the end of T1 is reached by repeating the process described below, the baseline voltage is not updated any more.

(図3:ステップS304)
プロセッサ120は、更新したベースライン電圧(例:図1におけるB1、B2)を用いて、ΔVを再計算する。プロセッサ120は、再計算したΔVを用いて第1対応関係を参照することにより、SOHを再取得する。
(FIG. 3: Step S304)
The processor 120 recalculates ΔV using the updated baseline voltages (e.g., B1 and B2 in FIG. 1 ). The processor 120 reacquires the SOH by referring to the first correspondence relationship using the recalculated ΔV.

(図3:ステップS305)
プロセッサ120は、SOHが収束するまで、S303~S304を繰り返す。例えばSOHの前回値と今回値との間の差分が閾値未満になるまで、SOHを繰り返し取得すればよい。
(FIG. 3: Step S305)
The processor 120 repeats steps S303 and S304 until the SOH converges. For example, the processor 120 may repeatedly acquire the SOH until the difference between the previous SOH value and the current SOH value becomes less than a threshold value.

<実施の形態2>
2次電池の劣化状態を高速に診断する既存技術においては一般に、高いCレート(1時間で電池を満充電または完全放電できる電流値を1Cとする)を用いて2次電池を充放電するのが一般的である。高いCレートを用いることにより、休止期間における電池電圧の変動が大きくなり、これにより電池電圧を用いた推定精度も向上するからである。
<Embodiment 2>
In existing technologies for quickly diagnosing the deterioration state of a secondary battery, it is common to charge and discharge the secondary battery using a high C rate (the current value at which the battery can be fully charged or fully discharged in one hour is defined as 1C.) This is because using a high C rate increases the fluctuation of the battery voltage during the rest period, which improves the estimation accuracy using the battery voltage.

しかし2次電池を搭載した機器や計測装置などの制約により、高いCレートを用いることが困難である場合もあり得る。そこで本発明の実施形態2では、実施形態1で説明した低サンプリングレートに加えて、充放電電流が低Cレートによって実施される場合におけるSOHの推定手法を説明する。すなわちデータ取得部110は、低Cレートによって充放電された後の休止期間における電池電圧の計測値を取得する。 However, due to constraints such as the equipment and measuring devices equipped with the secondary battery, it may be difficult to use a high C rate. Therefore, in the second embodiment of the present invention, in addition to the low sampling rate described in the first embodiment, a method for estimating the SOH when the charging and discharging current is performed at a low C rate is described. That is, the data acquisition unit 110 acquires the measurement value of the battery voltage during the rest period after charging and discharging at the low C rate.

図4は、実施形態2に係る電池状態推定装置の機能ブロック図および劣化状態を推定するための処理フローを示す。本実施形態2においては、S303に代えてS401とS402を実施する。その他の構成は実施形態1と同様である。 Figure 4 shows a functional block diagram of a battery state estimation device according to embodiment 2 and a processing flow for estimating a degradation state. In this embodiment 2, steps S401 and S402 are performed instead of S303. The other configurations are the same as those of embodiment 1.

(図4:ステップS401)
プロセッサ120は、S302において計算したΔVを用いて、ΔVとCレートとSOHとの間の第3対応関係(後に例示する)を記述したデータを参照することにより、S302におけるΔVを、実際の充放電Cレートよりも高いCレートにおけるΔVの値へ変換する。
(FIG. 4: Step S401)
Processor 120 uses the ΔV calculated in S302 to convert the ΔV in S302 into a value of ΔV at a C rate higher than the actual charge/discharge C rate by referring to data describing a third correspondence relationship (described later) between ΔV, C rate, and SOH.

(図4:ステップS402)
プロセッサ120は、S401における変換によって推定したΔVを用いて、第1対応関係を参照することにより、改めて仮SOHを取得する。プロセッサ120は、その仮SOHを用いて第2対応関係を参照することにより、期間T1におけるdV/dtを推定する。プロセッサ120は、S303:その2と同様に、ベースライン電圧を更新する。
(FIG. 4: Step S402)
The processor 120 obtains a new tentative SOH by referring to the first correspondence relationship using the ΔV estimated by the conversion in S401. The processor 120 estimates dV/dt in the period T1 by referring to the second correspondence relationship using the tentative SOH. The processor 120 updates the baseline voltage in the same manner as in S303: Part 2.

図5Aは、第1対応関係の例である。ΔVとSOHとの間の対応関係は、例えば2次電池のSOHの値ごとにΔVを実測するなどによって取得することができる。値のばらつきが大きい場合は、近似関数を用いて対応関係を定義してもよい。図5Aにおいては1次関数によって近似した例を示した。 Figure 5A is an example of the first correspondence relationship. The correspondence relationship between ΔV and SOH can be obtained, for example, by actually measuring ΔV for each value of the SOH of the secondary battery. If the values vary widely, the correspondence relationship may be defined using an approximation function. Figure 5A shows an example of approximation using a linear function.

図5Bは、第3対応関係の例である。ΔVとCレートとの間の対応関係は、SOHの値ごとに定義することができる。この対応関係は、例えばCレートの値および2次電池のSOHの値ごとにΔVを実測するなどによって取得することができる。図5Aと同様に近似関数を用いて定義してもよい。図5Bにおいては1次関数によって近似した例を示した。プロセッサ120はS401において、現在のΔVとSOHを用いて図5Bの対応関係を参照することにより、その対応関係内においてより高いCレートのΔVを得ることができる。これにより、ΔVをより高いCレートにおける値へ変換できる。 Figure 5B is an example of a third correspondence relationship. The correspondence relationship between ΔV and C rate can be defined for each SOH value. This correspondence relationship can be obtained, for example, by actually measuring ΔV for each C rate value and SOH value of the secondary battery. It may be defined using an approximation function as in Figure 5A. Figure 5B shows an example of approximation using a linear function. In S401, the processor 120 can obtain a ΔV at a higher C rate within the correspondence relationship by referring to the correspondence relationship in Figure 5B using the current ΔV and SOH. This allows ΔV to be converted to a value at the higher C rate.

図5Cは、第2対応関係の例である。本実施形態2において、dV/dtとSOHとの間の対応関係は、Cレートの値ごとに定義することができる(実施形態1においてはCレートは固定値である)。この対応関係は、例えばSOHの値およびCレートの値ごとにdV/dtを実測するなどによって取得することができる。図5Aと同様に近似関数を用いて定義してもよい。図5Cにおいては高次関数(2次以上)によって近似した例を示した。プロセッサ120はS402において、現在のCレートとSOHを用いて図5Cの対応関係を参照することにより、dV/dtを推定することができる。 Figure 5C is an example of the second correspondence relationship. In the second embodiment, the correspondence relationship between dV/dt and SOH can be defined for each value of the C rate (in the first embodiment, the C rate is a fixed value). This correspondence relationship can be obtained, for example, by measuring dV/dt for each value of the SOH and the C rate. It may be defined using an approximation function as in Figure 5A. Figure 5C shows an example of approximation using a high-order function (second order or higher). In S402, the processor 120 can estimate dV/dt by referring to the correspondence relationship in Figure 5C using the current C rate and SOH.

<実施の形態3>
本発明の実施形態3では、期間T1の時間長を決定する手法について説明する。その他の構成は実施形態1~2と同様である。例えば複数の2次電池に対して電気化学インピーダンス分光法(EIS)を用いて電池セルのインピーダンスを測定することにより、T1の時間長を実験的に決定することが考えられる。
<Third embodiment>
In the third embodiment of the present invention, a method for determining the length of the period T1 will be described. Other configurations are similar to those of the first and second embodiments. For example, it is conceivable to experimentally determine the length of the period T1 by measuring the impedance of the battery cells using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for a plurality of secondary batteries.

図6は、EISを用いて測定した電池セルのインピーダンスの実測例を示す。複数の2次電池の異なる周波数に対するインピーダンス特性を分析することにより、電池ごとにおよび周波数帯域ごとに、インピーダンス特性を得ることができる。このインピーダンス特性から、高サンプリングレートを必要とする時間領域(図6縦点線の左側)と低サンプリングレートで足りる時間領域(図6の縦点線の右側)を得ることができる。これに基づき2次電池ごとにルックアップテーブルなどを作成することにより、期間T1の時間長を2次電池ごとに定義することができる。データ取得部110はその定義を記述したデータを取得すればよい。 Figure 6 shows an example of the impedance of a battery cell measured using an EIS. By analyzing the impedance characteristics of multiple secondary batteries at different frequencies, it is possible to obtain impedance characteristics for each battery and for each frequency band. From these impedance characteristics, it is possible to obtain the time domain requiring a high sampling rate (to the left of the vertical dotted line in Figure 6) and the time domain for which a low sampling rate is sufficient (to the right of the vertical dotted line in Figure 6). By creating a lookup table or the like for each secondary battery based on this, it is possible to define the length of period T1 for each secondary battery. The data acquisition unit 110 simply acquires data describing this definition.

<実施の形態4>
図7は、2次電池の等価回路図の例を示す。図7上段は2次モデルを示し、図7下段は1次モデルを示す。図7に示すような回路モデルを用いて充放電後の電池電圧の経時変化をシミュレートすることにより、SOHを推定するために使用できる特定のパラメータを導出することが可能である。しかしこのようなシミュレート手法は、十分な推定精度を得るために長時間にわたる演算時間を必要とする場合がある。また低Cレートを用いて充放電する場合は、電池電圧の変動幅が小さいので、フィッティング処理などの精度が不十分となる可能性がある。
<Fourth embodiment>
FIG. 7 shows an example of an equivalent circuit diagram of a secondary battery. The upper part of FIG. 7 shows a secondary model, and the lower part of FIG. 7 shows a primary model. By simulating the change over time of the battery voltage after charging and discharging using a circuit model such as that shown in FIG. 7, it is possible to derive specific parameters that can be used to estimate the SOH. However, such a simulation method may require a long calculation time to obtain sufficient estimation accuracy. In addition, when charging and discharging using a low C rate, the fluctuation range of the battery voltage is small, so the accuracy of the fitting process, etc. may be insufficient.

そこで、実施形態1~3で説明した手法と、図7に示す回路モデルによるシミュレーションとを組み合わせることが考えられる。これにより、図7に示すような回路モデル手法を単独で用いる場合よりも、SOHの推定精度を改善することができると考えられる。 Therefore, it is possible to combine the methods described in the first to third embodiments with a simulation using the circuit model shown in FIG. 7. This is thought to improve the accuracy of SOH estimation compared to using the circuit model method shown in FIG. 7 alone.

<本発明の変形例について>
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
<Modifications of the present invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modified examples. For example, the above-described embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to those having all of the configurations described. In addition, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

以上の実施形態においては、電池の放電動作後の休止期間においてSOHを推定することを説明したが、充電動作後の休止期間においてSOHと対応する出力電圧の経時変化が現れるのであれば、以上の実施形態と同様にSOHを推定することができる。放電動作後の休止期間、充電動作後の休止期間、またはこれら双方、いずれにおいてSOHと相関を有する経時変化が現れるのか否かは、電池の特性に応じて異なる。したがって電池の特性に応じて、これらのいずれかにおいてSOHを推定すればよい。 In the above embodiment, the SOH is estimated during the pause period after the battery discharge operation. However, if a change over time in the output voltage corresponding to the SOH appears during the pause period after the charge operation, the SOH can be estimated in the same manner as in the above embodiment. Whether a change over time that correlates with the SOH appears during the pause period after the discharge operation, the pause period after the charge operation, or both depends on the characteristics of the battery. Therefore, the SOH can be estimated during any of these periods depending on the characteristics of the battery.

以上の実施形態(図2)において、電池状態推定装置の実装形態の例を説明したが、その他の実装形態も可能である。例えば、2次電池を搭載した機器内に組み込まれた任意の測定デバイスまたは同機器に対して外部的に取り付けられた任意の測定デバイスから、データ取得部110を介して電池電圧の測定値などを取得することにより、本発明に係る手法を実施できる。 In the above embodiment (FIG. 2), an example of an implementation form of the battery state estimation device has been described, but other implementation forms are also possible. For example, the method according to the present invention can be implemented by acquiring a measured value of the battery voltage via the data acquisition unit 110 from any measuring device incorporated in a device equipped with a secondary battery or any measuring device attached externally to the device.

以上の実施形態において、プロセッサ120は、その機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、これに代えてその機能を実装したソフトウェアをCPU(Central Processing Unit)などの演算装置が実行することによって構成することもできる。 In the above embodiments, the processor 120 can be configured by hardware such as a circuit device that implements its functions, or alternatively, by a computing device such as a CPU (Central Processing Unit) that executes software that implements its functions.

以上の実施形態においては、2次電池がリチウムイオン電池であることを前提にしているが、その他タイプの2次電池であっても本発明を適用可能である。例えば鉛酸電池、ニッケル-カドミウム電池、電気2重層キャパシタ、などの2次電池であっても本発明を適用可能である。 In the above embodiment, it is assumed that the secondary battery is a lithium ion battery, but the present invention can be applied to other types of secondary batteries. For example, the present invention can be applied to secondary batteries such as lead acid batteries, nickel-cadmium batteries, and electric double layer capacitors.

100:電池状態推定装置
110:データ取得部
120:プロセッサ
100: Battery state estimation device 110: Data acquisition unit 120: Processor

Claims (14)

電池の状態を推定する電池状態推定装置であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するデータ取得部、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定する演算部、
を備え、
前記演算部は、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記演算部は、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記演算部は、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記演算部は、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記演算部は、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記演算部は、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記演算部は、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする電池状態推定装置。
A battery state estimation device that estimates a state of a battery,
a data acquisition unit for acquiring data describing an output voltage from the battery;
a calculation unit for estimating a deterioration state of the battery according to the data;
Equipped with
The calculation unit obtains a voltage value from the data during a rest period after charging or discharging the battery,
The calculation unit identifies a baseline voltage of the voltage value from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period,
The calculation unit calculates a difference between the baseline voltage and the voltage value;
The calculation unit estimates a time derivative of the output voltage within the predetermined time period according to the difference;
The calculation unit estimates the degradation state according to a relationship between the time differential and the degradation state ;
The computing unit updates the baseline voltage according to the estimated time derivative;
The calculation unit recalculates the difference according to the updated baseline voltage;
The calculation unit estimates the degradation state according to a first relationship between the difference and the degradation state.
A battery state estimating device comprising:
電池の状態を推定する電池状態推定装置であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するデータ取得部、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定する演算部、
を備え、
前記演算部は、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記演算部は、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記演算部は、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記演算部は、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記演算部は、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を仮推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の第2関係にしたがって、前記時間微分を仮推定し、
前記演算部は、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記演算部は、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記演算部は、前記劣化状態が収束するまで、
前記第1関係にしたがって前記劣化状態を推定する処理、
前記第2関係にしたがって前記時間微分を推定する処理、
前記差分を再計算する処理、
を繰り返す
ことを特徴とする電池状態推定装置。
A battery state estimation device that estimates a state of a battery,
a data acquisition unit for acquiring data describing an output voltage from the battery;
a calculation unit for estimating a deterioration state of the battery according to the data;
Equipped with
The calculation unit obtains a voltage value from the data during a rest period after charging or discharging the battery,
The calculation unit identifies a baseline voltage of the voltage value from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period,
The calculation unit calculates a difference between the baseline voltage and the voltage value;
The calculation unit estimates a time derivative of the output voltage within the predetermined time period according to the difference;
The calculation unit estimates the degradation state according to a relationship between the time differential and the degradation state ;
The calculation unit provisionally estimates the degradation state according to a first relationship between the difference and the degradation state;
The calculation unit provisionally estimates the time derivative according to a second relationship between the time derivative and the deterioration state;
The computing unit updates the baseline voltage according to the estimated time derivative;
The calculation unit recalculates the difference according to the updated baseline voltage;
The calculation unit continues the process until the deterioration state is converged.
estimating the degradation state according to the first relationship;
estimating the time derivative according to the second relationship;
recalculating the difference;
Repeat
A battery state estimating device comprising:
電池の状態を推定する電池状態推定装置であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するデータ取得部、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定する演算部、
を備え、
前記演算部は、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記演算部は、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記演算部は、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記演算部は、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記データ取得部は、前記電池が第1Cレートで充電または放電されるときの前記出力電圧を記述した前記データを取得し、
前記演算部は、前記差分を、前記電池が第2Cレートで充電または放電されるときにおける第2差分へ、
前記差分、前記第2差分、前記第1Cレート、および前記第2Cレートの間の第3関係
にしたがって変換し、
前記演算部は、前記第2差分にしたがって前記時間微分を再推定する
ことを特徴とする電池状態推定装置。
A battery state estimation device that estimates a state of a battery,
a data acquisition unit for acquiring data describing an output voltage from the battery;
a calculation unit for estimating a deterioration state of the battery according to the data;
Equipped with
The calculation unit obtains a voltage value from the data during a rest period after charging or discharging the battery,
The calculation unit identifies a baseline voltage of the voltage value from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period,
The calculation unit calculates a difference between the baseline voltage and the voltage value;
The calculation unit estimates a time derivative of the output voltage within the predetermined time period according to the difference;
The calculation unit estimates the degradation state according to a relationship between the time differential and the degradation state ;
the data acquisition unit acquires the data describing the output voltage when the battery is charged or discharged at a first C rate;
The calculation unit converts the difference into a second difference when the battery is charged or discharged at a second C rate,
a third relationship between the difference, the second difference, the first C-rate, and the second C-rate;
Convert according to
The calculation unit re-estimates the time derivative according to the second difference.
A battery state estimating device comprising:
前記演算部は、前記時間微分と前記劣化状態との間の第2関係にしたがって、前記時間微分を推定し、
前記演算部は、前記第2関係にしたがって推定した前記時間微分にしたがって、前記ベースライン電圧を更新する
ことを特徴とする請求項記載の電池状態推定装置。
The calculation unit estimates the time derivative according to a second relationship between the time derivative and the deterioration state;
The calculation unit updates the baseline voltage according to the time derivative estimated according to the second relationship.
2. The battery state estimating device according to claim 1 .
前記演算部は、前記劣化状態が収束するまで、
前記第1関係にしたがって前記劣化状態を推定する処理、
前記第2関係にしたがって前記時間微分を推定する処理、
前記差分を再計算する処理、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項記載の電池状態推定装置。
The calculation unit continues the process until the deterioration state is converged.
estimating the degradation state according to the first relationship;
estimating the time derivative according to the second relationship;
recalculating the difference;
The battery state estimating device according to claim 4 , characterized in that the above-mentioned is repeated.
前記第3関係は、前記劣化状態の値ごとに定義されており、
前記演算部は、前記差分から前記劣化状態を仮推定し、
前記演算部は、前記仮推定した劣化状態に対応する前記第3関係を参照することにより、前記差分を前記第2差分へ変換する
ことを特徴とする請求項記載の電池状態推定装置。
The third relationship is defined for each value of the degradation state,
The calculation unit provisionally estimates the deterioration state from the difference,
The battery state estimation device according to claim 3 , wherein the calculation unit converts the difference into the second difference by referring to the third relationship corresponding to the provisionally estimated deterioration state.
前記時間微分と前記劣化状態との間の関係は、Cレートの値ごとに定義されており、
前記演算部は、前記第2Cレートに対応する前記関係を参照することにより、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする請求項記載の電池状態推定装置。
The relationship between the time derivative and the deterioration state is defined for each value of the C rate,
The calculation unit estimates the degradation state by referring to the relationship corresponding to the second C rate.
4. The battery state estimating device according to claim 3 .
前記データ取得部は、前記電池を搭載した装置内に組み込まれた測定デバイスまたは前記電池を搭載した装置に対して外部的に取り付けられた測定デバイスから、前記データを取得する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の電池状態推定装置。
The battery state estimation device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the data acquisition unit acquires the data from a measuring device incorporated within an apparatus equipped with the battery or from a measuring device attached externally to the apparatus equipped with the battery.
前記電池を搭載した装置は電気自動車であり、
前記測定デバイスは、前記電気自動車の充電器またはOBDツールであり、
前記データ取得部は、前記電池を前記電気自動車から取り外すことなく、前記測定デバイスから前記データを取得する
ことを特徴とする請求項記載の電池状態推定装置。
the device equipped with the battery is an electric vehicle,
the measuring device is a charger or an OBD tool for the electric vehicle;
The battery state estimation device according to claim 8 , wherein the data acquisition unit acquires the data from the measuring device without removing the battery from the electric vehicle.
請求項1から3のいずれか1項記載の電池状態推定装置、
前記電池、
を有することを特徴とする電池システム。
The battery state estimation device according to any one of claims 1 to 3 ,
The battery,
A battery system comprising:
前記電池システムはさらに、前記電池の充放電を制御するコントローラを備え、
前記演算部は、前記コントローラから前記電池に対する指令にしたがって、前記休止期間の開始時点を判定する
ことを特徴とする請求項1記載の電池システム。
The battery system further includes a controller for controlling charging and discharging of the battery.
The battery system according to claim 10 , wherein the calculation unit determines the start time of the rest period in accordance with an instruction from the controller to the battery.
電池の状態を推定する電池状態推定方法であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するステップ、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定するステップ、
を有し、
前記推定するステップにおいては、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記推定するステップにおいては、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記推定するステップにおいては、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記推定するステップにおいては、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記推定するステップにおいては、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記推定するステップにおいては、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を推定する
ことを特徴とする電池状態推定方法。
A battery state estimation method for estimating a state of a battery, comprising:
obtaining data describing an output voltage from the battery;
estimating a state of health of the battery according to the data;
having
In the step of estimating, a voltage value is obtained from the data during a rest period after charging or discharging the battery;
In the estimating step, a baseline voltage of the voltage value is identified from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period;
the estimating step calculating a difference between the baseline voltage and the voltage value;
In the estimating step, a time derivative of the output voltage within the predetermined time period is estimated according to the difference;
In the estimating step, the degradation state is estimated according to a relationship between the time derivative and the degradation state ;
updating the baseline voltage in accordance with the estimated time derivative in the estimating step;
In the estimating step, the difference is recalculated according to the updated baseline voltage;
In the step of estimating, the degradation state is estimated according to a first relationship between the difference and the degradation state.
A battery state estimating method comprising:
電池の状態を推定する電池状態推定方法であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するステップ、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定するステップ、
を有し、
前記推定するステップにおいては、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記推定するステップにおいては、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記推定するステップにおいては、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記推定するステップにおいては、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記差分と前記劣化状態との間の第1関係にしたがって、前記劣化状態を仮推定し、
前記推定するステップにおいては、前記時間微分と前記劣化状態との間の第2関係にしたがって、前記時間微分を仮推定し、
前記推定するステップにおいては、前記推定した時間微分にしたがって前記ベースライン電圧を更新し、
前記推定するステップにおいては、前記更新したベースライン電圧にしたがって前記差分を再計算し、
前記推定するステップにおいては、前記劣化状態が収束するまで、
前記第1関係にしたがって前記劣化状態を推定する処理、
前記第2関係にしたがって前記時間微分を推定する処理、
前記差分を再計算する処理、
を繰り返す
ことを特徴とする電池状態推定方法。
A battery state estimation method for estimating a state of a battery, comprising:
obtaining data describing an output voltage from the battery;
estimating a state of health of the battery according to the data;
having
In the step of estimating, a voltage value is obtained from the data during a rest period after charging or discharging the battery;
In the estimating step, a baseline voltage of the voltage value is identified from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period;
the estimating step calculating a difference between the baseline voltage and the voltage value;
In the estimating step, a time derivative of the output voltage within the predetermined time period is estimated according to the difference;
In the estimating step, the degradation state is estimated according to a relationship between the time derivative and the degradation state ;
In the estimating step, the degradation state is tentatively estimated according to a first relationship between the difference and the degradation state;
In the estimating step, the time derivative is tentatively estimated according to a second relationship between the time derivative and the deterioration state;
updating the baseline voltage in accordance with the estimated time derivative in the estimating step;
In the estimating step, the difference is recalculated according to the updated baseline voltage;
In the step of estimating, until the deterioration state converges,
estimating the degradation state according to the first relationship;
estimating the time derivative according to the second relationship;
recalculating the difference;
Repeat
A battery state estimating method comprising:
電池の状態を推定する電池状態推定方法であって、
前記電池からの出力電圧を記述したデータを取得するステップ、
前記データにしたがって前記電池の劣化状態を推定するステップ、
を有し、
前記推定するステップにおいては、前記電池の充電後または放電後の休止期間内における前記データから電圧値を取得し、
前記推定するステップにおいては、前記休止期間の開始時点から所定時間が経過した時点において開始する期間の前記電圧値から、前記電圧値のベースライン電圧を特定し、
前記推定するステップにおいては、前記ベースライン電圧と前記電圧値との間の差分を計算し、
前記推定するステップにおいては、前記差分にしたがって、前記所定時間内における前記出力電圧の時間微分を推定し、
前記推定するステップにおいては、前記時間微分と前記劣化状態との間の関係にしたがって、前記劣化状態を推定し、
前記データを取得するステップにおいては、前記電池が第1Cレートで充電または放電されるときの前記出力電圧を記述した前記データを取得し、
前記推定するステップにおいては、前記差分を、前記電池が第2Cレートで充電または放電されるときにおける第2差分へ、
前記差分、前記第2差分、前記第1Cレート、および前記第2Cレートの間の第3関係
にしたがって変換し、
前記推定するステップにおいては、前記第2差分にしたがって前記時間微分を再推定する
ことを特徴とする電池状態推定方法。
A battery state estimation method for estimating a state of a battery, comprising:
obtaining data describing an output voltage from the battery;
estimating a state of health of the battery according to the data;
having
In the step of estimating, a voltage value is obtained from the data during a rest period after charging or discharging the battery;
In the estimating step, a baseline voltage of the voltage value is identified from the voltage value of a period that starts when a predetermined time has elapsed from the start point of the idle period;
the estimating step calculating a difference between the baseline voltage and the voltage value;
In the estimating step, a time derivative of the output voltage within the predetermined time period is estimated according to the difference;
In the estimating step, the degradation state is estimated according to a relationship between the time derivative and the degradation state ;
obtaining data describing the output voltage when the battery is charged or discharged at a first C rate;
In the estimating step, the difference is converted to a second difference when the battery is charged or discharged at a second C rate;
a third relationship between the difference, the second difference, the first C-rate, and the second C-rate;
Convert according to
In the estimating step, the time derivative is re-estimated according to the second difference.
A battery state estimating method comprising:
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