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公開番号2025088825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-12
出願番号2023203558
出願日2023-12-01
発明の名称推定装置、推定プログラム及び推定方法
出願人トヨタバッテリー株式会社
代理人個人
主分類G01R 31/367 20190101AFI20250605BHJP(測定;試験)
要約【課題】拘束された組電池のSOCの推定精度を向上させることが可能な推定装置、推定プログラム及び推定方法を提供すること。
【解決手段】推定装置10は、組電池の電池情報を取得する電池情報取得部130と、電電池情報と組電池の状態推定モデルを用いて、組電池の推定値であるSOCを算出する推定値算出部131とを備える。電池情報には、既に算出された組電池のSOC及び組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値a^～と、組電池の計測電流値が含まれる。状態推定モデルは、既に算出されたSOCと、既に算出された拘束状態値a^～と、組電池の計測電流値を入力情報とし、組電池のSOC及び拘束状態値a^～を出力情報とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定装置であって、
前記組電池の電池情報を取得する電池情報取得部と、
前記電池情報取得部が取得した電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出する推定値算出部とを備え、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向から前記組電池を拘束する拘束部材のばね定数ｋ
２
に依存する値である、
推定装置。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
前記拘束状態値ａ
～
は、前記長さａと前記ばね定数ｋ
１
と前記ばね定数ｋ
２
との積を、前記ばね定数ｋ
１
及び前記ばね定数ｋ
２
の和で除算した値に相当する、請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定装置であって、
前記組電池の電池情報を取得する電池情報取得部と、
前記電池情報取得部が取得した電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出する推定値算出部とを備え、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向において前記組電池に隣接して配置された検知ばねのばね定数ｋ
ｓ
に依存する値である、
推定装置。
【請求項４】
前記拘束状態値ａ
～
は、前記ばね定数ｋ
１
と前記長さａとの積を、前記ばね定数ｋ
１
と前記ばね定数ｋ
ｓ
との和で除算した値に対応する負の値に相当する、請求項３に記載の推定装置。
【請求項５】
前記推定値算出部はさらに、前記状態推定モデルを用いて、前記二次電池の推定値である拘束状態値ａ
～
を算出し、
前記推定装置は、前記推定値算出部が算出したＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を補正する推定値補正部をさらに含み、
前記推定値算出部は、前記推定値補正部によって補正されたＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を、前記状態推定モデルへ入力することにより、前記組電池のＳＯＣを算出する、請求項１～４のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項６】
前記状態推定モデルは、等価回路モデル又は電気化学的モデルである、請求項１～４のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項７】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定方法であって、コンピュータが、
前記組電池の電池情報を取得するステップと、
取得された電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出するステップとを含み、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向から前記組電池を拘束する拘束部材のばね定数ｋ
２
に依存する値である、
推定方法。
【請求項８】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定方法であって、コンピュータが、
前記組電池の電池情報を取得するステップと、
取得された電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出するステップとを含み、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向において前記組電池に隣接して配置された検知ばねのばね定数ｋ
ｓ
に依存する値である、
推定方法。
【請求項９】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定するための推定プログラムであって、コンピュータに対し、
前記組電池の電池情報を取得するステップと、
取得された電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出するステップとを含み実行させ、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向から前記組電池を拘束する拘束部材のばね定数ｋ
２
に依存する値である、
推定プログラム。
【請求項１０】
複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定するための推定プログラムであって、コンピュータに対し、
前記組電池の電池情報を取得するステップと、
取得された電池情報と、前記組電池の状態推定モデルを用いて、前記組電池の推定値であるＳＯＣを算出するステップとを含み実行させ、
前記電池情報には、既に算出された前記組電池のＳＯＣ及び前記組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の計測電流値が含まれており、
前記状態推定モデルは、既に算出された前記ＳＯＣと、既に算出された前記拘束状態値ａ
～
と、前記組電池の前記計測電流値とを入力情報とし、前記組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
前記拘束状態値ａ
～
は、前記組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、前記組電池の拘束方向において前記組電池に隣接して配置された部材と前記活物質のばね定数ｋ
１
と、前記拘束方向において前記組電池に隣接して配置された検知ばねのばね定数ｋ
ｓ
に依存する値である、
推定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定装置、推定プログラム及び推定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、電気自動車やハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等の電力を駆動力として利用する車両では、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が使用されている。このような二次電池のＳＯＣを推定する技術の一例として、特許文献１は、正極及び負極の少なくとも一方の電極の体積変化を検知し、正極及び負極の少なくとも一方の電極の温度を検知し、検知された体積変化及び温度に基づいて、予め設定された相関関係から、二次電池の残存容量推定値であるＳＯＣを推定する方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４６５５５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１が開示する方法では、上記方法では、拘束部材による組電池の拘束の状態を考慮してＳＯＣを推定できないため、組電池のＳＯＣの推定精度が低いという問題があった。
【０００５】
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、拘束された組電池のＳＯＣの推定精度を向上させることが可能な推定装置、推定プログラム及び推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定装置は、
組電池の電池情報を取得する電池情報取得部と、
電池情報取得部が取得した電池情報と、組電池の状態推定モデルを用いて、組電池の推定値であるＳＯＣを算出する推定値算出部とを備え、
電池情報には、既に算出された組電池のＳＯＣ及び組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、組電池の計測電流値が含まれており、
状態推定モデルは、既に算出されたＳＯＣと、既に算出された拘束状態値ａ
～
と、組電池の計測電流値とを入力情報とし、組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
拘束状態値ａ
～
は、組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、組電池の拘束方向において組電池に隣接して配置された部材と活物質のばね定数ｋ
１
と、拘束方向から組電池を拘束する拘束部材のばね定数ｋ
２
に依存する値である。
【０００７】
拘束状態値ａ
～
は、長さａとばね定数ｋ
１
とばね定数ｋ
２
との積を、ばね定数ｋ
１
及びばね定数ｋ
２
の和で除算した値に相当し得る。
【０００８】
本開示に係る複数の二次電池が拘束されて形成された組電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する推定装置は、
組電池の電池情報を取得する電池情報取得部と、
電池情報取得部が取得した電池情報と、組電池の状態推定モデルを用いて、組電池の推定値であるＳＯＣを算出する推定値算出部とを備え、
電池情報には、既に算出された組電池のＳＯＣ及び組電池の拘束の状態に依存する拘束状態値ａ
～
と、組電池の計測電流値が含まれており、
状態推定モデルは、既に算出されたＳＯＣと、既に算出された拘束状態値ａ
～
と、組電池の計測電流値とを入力情報とし、組電池のＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を出力情報とし、
拘束状態値ａ
～
は、組電池に含まれる活物質の膨張してない状態の長さａと、組電池の拘束方向において組電池に隣接して配置された部材と活物質のばね定数ｋ
１
と、拘束方向において組電池に隣接して配置された検知ばねのばね定数ｋ
ｓ
に依存する値である。
【０００９】
拘束状態値ａ
～
は、ばね定数ｋ
１
と長さａとの積を、ばね定数ｋ
１
とばね定数ｋ
ｓ
との和で除算した値に対応する負の値に相当し得る。
【００１０】
推定値算出部はさらに、状態推定モデルを用いて、二次電池の推定値である拘束状態値ａ
～
を算出し、
推定装置は、推定値算出部が算出したＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を補正する推定値補正部をさらに含み、
推定値算出部は、推定値補正部によって補正されたＳＯＣ及び拘束状態値ａ
～
を、状態推定モデルへ入力することにより、組電池のＳＯＣを算出し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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