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公開番号2024158785
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074306
出願日2023-04-28
発明の名称充電状態推定装置、充電状態推定システム及び充電状態推定プログラム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01R 31/382 20190101AFI20241031BHJP(測定;試験)
要約【課題】蓄電池の充電状態の測定精度を向上させることができる充電状態推定装置、充電状態推定システム、及び充電状態推定プログラムを提供すること。
【解決手段】第1蓄電池31のSOCを推定する制御装置50は、第1蓄電池31の充放電履歴を記憶する記憶部51と、記憶部51により記憶された充放電履歴に基づいて第1蓄電池31が充電後であるか、それとも放電後であるかについて判定する充放電判定部52と、充放電判定部52により第1蓄電池31が充電後であると判定された場合、第1蓄電池31を放電させる一方、放電後であると判定された場合、第1蓄電池31を充電させる充放電制御部53と、充放電制御部53により第1蓄電池31の充放電が行われた後、第1蓄電池31のOCVを取得する開放電圧取得部54と、OCV-SOC曲線を参照して、OCVから、SOCを推定する充電状態推定部55と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置（５０）において、
前記蓄電池の充放電履歴を記憶する記憶部（５１）と、
前記記憶部により記憶された充放電履歴に基づいて前記蓄電池が充電後であるか、それとも放電後であるかについて判定する充放電判定部（５２）と、
前記充放電判定部により前記蓄電池が充電後であると判定された場合、前記蓄電池を所定量放電させる一方、前記充放電判定部により前記蓄電池が放電後であると判定された場合、前記蓄電池を所定量充電させる充放電制御部（５３）と、
前記充放電制御部により前記蓄電池の充放電が行われた後、前記蓄電池の開放電圧を取得する開放電圧取得部（５４）と、
前記蓄電池の開放電圧と前記蓄電池の充電状態との関係を示す充放電曲線を参照して、前記開放電圧取得部により取得された開放電圧から、前記蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定部（５５）と、を備える充電状態推定装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記充放電履歴は、前記蓄電池から流出又は流入した電流を積算することにより算出される電流積算値であり、
前記充放電判定部は、前記電流積算値が充電後の傾向を示す充電範囲内であれば、充電後であると判定し、前記電流積算値が放電後の傾向を示す放電範囲内であれば、放電後であると判定する請求項１に記載の充電状態推定装置。
【請求項３】
前記充放電制御部は、前記電流積算値に基づいて、充放電させる電流量を決定する請求項２に記載の充電状態推定装置。
【請求項４】
前記電流積算値ごとに充放電曲線が予め対応付けられており、
前記充電状態推定部は、前記電流積算値から対応付けられた充放電曲線を特定し、特定した充放電曲線に基づいて充電状態を推定する請求項２に記載の充電状態推定装置。
【請求項５】
前記充放電判定部が、前記充放電履歴からでは充電後であるか、それとも放電後であるかについて判別できない場合、前記充放電制御部は、一旦、前記蓄電池を充電させてから所定量放電させる、又は一旦、前記蓄電池を放電させてから前記蓄電池を所定量充電する請求項１～４のうちいずれか１項に記載の充電状態推定装置。
【請求項６】
前記充放電制御部は、充電後であると判定された場合に放電させる電流量と、充電後であると判定された場合に放電させる電流量とを異ならせる請求項１～４のうちいずれか１項に記載の充電状態推定装置。
【請求項７】
前記充電状態推定部は、前記充放電判定部により前記蓄電池が充電後であると判定された場合、充電時における前記開放電圧と前記充電状態との関係を示す充電曲線を参照して、充電状態を推定する一方、前記充放電判定部により前記蓄電池が放電後であると判定された場合、放電時における前記開放電圧と前記充電状態との関係を示す放電曲線を参照して、充電状態を推定する請求項１～３のうちいずれか１項に記載の充電状態推定装置。
【請求項８】
第１蓄電池と、第２蓄電池と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定システム（１００）において、
各々の前記蓄電池の充放電履歴を記憶する記憶部（５１）と、
前記記憶部により記憶された充放電履歴に基づいて各々の前記蓄電池が充電後であるか、それとも放電後であるかについて各々の前記蓄電池ごとに判定する充放電判定部（５２）と、
前記充放電判定部により充電後であると判定された前記蓄電池については放電させる一方、前記充放電判定部により放電後であると判定された前記蓄電池については充電させる充放電制御部（５３）と、
前記充放電制御部により各々の前記蓄電池の充放電が行われた後、前記蓄電池の開放電圧を前記蓄電池ごとに取得する開放電圧取得部（５４）と、
前記蓄電池の開放電圧と前記蓄電池の充電状態との関係を示す充放電曲線を参照して、前記開放電圧取得部により取得された各々の前記蓄電池の開放電圧から、各々の前記蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定部（５５）と、を備え、
前記充放電制御部は、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間で電力を授受させることにより、各々の前記蓄電池を充放電させる充電状態推定システム。
【請求項９】
蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置（５０）に、
前記蓄電池の充放電履歴を記憶する記憶処理と、
前記記憶処理により記憶された充放電履歴に基づいて前記蓄電池が充電中であるか、それとも放電中であるかについて判定する充放電判定処理と、
前記充放電判定処理により前記蓄電池が充電中であると判定された場合、前記蓄電池を放電させる一方、前記充放電判定処理により前記蓄電池が放電中であると判定された場合、前記蓄電池を充電させる充放電制御処理と、
前記充放電制御処理により前記蓄電池の充放電が行われた後、前記蓄電池の開放電圧を取得する開放電圧取得処理と、
前記蓄電池の開放電圧と前記蓄電池の充電状態との関係を示す充放電曲線を参照して、前記開放電圧取得処理により取得された開放電圧から、前記蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定処理と、を実施させる充電状態推定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置、充電状態推定システム及び充電状態推定プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電池の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）から充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を推定する技術が知られている。このような技術の中には、蓄電池の充電時におけるＯＣＶ－ＳＯＣ曲線である充電曲線と、蓄電池の放電時におけるＯＣＶ－ＳＯＣ曲線である放電曲線との違い、すなわち、蓄電池のヒステリシス特性を考慮したものがある。例えば、必ず充電してから充電曲線に基づいてＯＣＶからＳＯＣを推定するものがある。このような技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－３８１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、充放電時のＣ（Capacity）レートが高い場合と低い場合とでＯＣＶに誤差が生じることを発見した。特に、ＬＦＰ（リン酸鉄リチウムイオン）電池の場合には、その傾向が顕著である。そして、誤差を有するＯＣＶによりＳＯＣを推定することにより、結果としてＳＯＣの推定精度が悪化するという問題があった。
【０００５】
そして、電気自動車などで使用される蓄電池では、ハイレート特性（大電流での充放電）が求められており、例えば、一般家庭などに設置される普通充電器を利用した普通充電に比較して、急速充電器を利用した急速充電では、Ｃレートが高くなる。すなわち、このような蓄電池では、Ｃレートの違いによるＯＣＶの誤差も大きくなると予想される。これに伴いＳＯＣの誤差も大きくなると予想されるため、ＳＯＣに基づいて急速充電を制御する場合には、適切に完了させることができないという虞があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、蓄電池の充電状態の測定精度を向上させることができる充電状態推定装置、充電状態推定システム、及び充電状態推定プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段は、蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置において、前記蓄電池の充放電履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部により記憶された充放電履歴に基づいて前記蓄電池が充電後であるか、それとも放電後であるかについて判定する充放電判定部と、前記充放電判定部により前記蓄電池が充電後であると判定された場合、前記蓄電池を所定量放電させる一方、前記充放電判定部により前記蓄電池が放電後であると判定された場合、前記蓄電池を所定量充電させる充放電制御部と、前記充放電制御部により前記蓄電池の充放電が行われた後、前記蓄電池の開放電圧を取得する開放電圧取得部と、前記蓄電池の開放電圧と前記蓄電池の充電状態との関係を示す充放電曲線を参照して、前記開放電圧取得部により取得された開放電圧から、前記蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定部と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
これにより、蓄電池の使用状態の違いに基づく開放電圧の誤差を抑制することができ、蓄電池の充電状態の測定精度を向上させることができる。
【０００９】
上記課題を解決するための第２の手段は、第１蓄電池と、第２蓄電池と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定システムにおいて、各々の前記蓄電池の充放電履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部により記憶された充放電履歴に基づいて各々の前記蓄電池が充電後であるか、それとも放電後であるかについて各々の前記蓄電池ごとに判定する充放電判定部と、前記充放電判定部により充電後であると判定された前記蓄電池については放電させる一方、前記充放電判定部により放電後であると判定された前記蓄電池については充電させる充放電制御部と、前記充放電制御部により各々の前記蓄電池の充放電が行われた後、前記蓄電池の開放電圧を前記蓄電池ごとに取得する開放電圧取得部と、前記蓄電池の開放電圧と前記蓄電池の充電状態との関係を示す充放電曲線を参照して、前記開放電圧取得部により取得された各々の前記蓄電池の開放電圧から、各々の前記蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定部と、を備え、前記充放電制御部は、前記第１蓄電池と前記第２蓄電池との間で電力を授受させることにより、各々の前記蓄電池を充放電させることを要旨とする。
【００１０】
これにより、蓄電池の使用状態の違いに基づく開放電圧の誤差を抑制することができ、蓄電池の充電状態の測定精度を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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