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公開番号2025093069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208572
出願日2023-12-11
発明の名称予測装置、予測方法、及び予測プログラム
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類G01N 17/00 20060101AFI20250616BHJP(測定;試験)
要約【課題】より正確な車載蓄電池の余寿命予測を実現することが可能な予測装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る予測装置1は、現時点から所定時期までの経過時間を複数の期間に分割し、前記複数の期間それぞれについて、蓄電池Bの使用環境の予測気温を設定する予測気温設定部10と、前記複数の期間それぞれについて、蓄電池Bの充放電に係る使用態様を設定する使用態様設定部20と、前記複数の期間それぞれについて、蓄電池Bの前記使用態様と前記予測気温とに基づいて、蓄電池Bのサイクル劣化量を算出するサイクル劣化量予測部30と、前記複数の期間それぞれのサイクル劣化量を時系列順に累積し、現時点からの経過時間に応じた前記蓄電池Bの蓄積劣化量の推移を算出する余寿命予測部40と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
車載蓄電池の余寿命を予測する予測装置であって、
現時点から所定時期までの経過時間を複数の期間に分割し、前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の使用環境の予測気温を設定する予測気温設定部と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の充放電に係る使用態様を設定する使用態様設定部と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の前記使用態様と前記予測気温とに基づいて、前記蓄電池のサイクル劣化量を算出するサイクル劣化量予測部と、
前記複数の期間それぞれの前記サイクル劣化量を時系列順に累積し、前記現時点からの経過時間に応じた前記蓄電池の蓄積劣化量の推移を算出する余寿命予測部と、
を備える予測装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記蓄電池の前記使用態様は、使用予定のＳＯＣ範囲情報と、前記ＳＯＣ範囲内での充放電サイクル数と、使用予定のＣレート情報とを含む
請求項１に記載の予測装置。
【請求項３】
前記使用態様設定部は、前記蓄電池の前記使用態様として、上限ＳＯＣ、１日当たりの充電回数、１日当たりの使用電力及び１日当たりの稼働時間に関し、ユーザの入力を受け付け、これらの値から、前記使用予定のＳＯＣ範囲、前記ＳＯＣ範囲内での前記充放電サイクル数と及び前記使用予定のＣレートを算出する
請求項１に記載の予測装置。
【請求項４】
前記使用態様設定部は、前記蓄電池の過去の充放電履歴データに基づいて、前記蓄電池の前記使用態様を設定する
請求項１に記載の予測装置。
【請求項５】
前記予測気温設定部は、前記蓄電池の使用環境の月平均気温を設定する
請求項１に記載の予測装置。
【請求項６】
前記サイクル劣化量予測部は、前記蓄電池の前記使用態様に基づいて、前記蓄電池の使用環境が基準温度のときの暫定サイクル劣化量を算出する暫定サイクル劣化量算出部と、前記予測気温に基づいて、前記暫定サイクル劣化量を補正して正式な前記サイクル劣化量を算出する補正処理部と、
を有する請求項１に記載の予測装置。
【請求項７】
前記蓄電池は、リチウムイオン電池である
請求項１に記載の予測装置。
【請求項８】
前記蓄電池の前記使用態様から特定される非稼働時間と、前記予測気温と、に基づいて、前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池が非稼働状態のときに進展する前記蓄電池の保存劣化量を算出する保存劣化量予測部を更に備え、
前記余寿命予測部は、前記複数の期間それぞれの前記サイクル劣化量と前記保存劣化量との合計値を時系列順に累積し、前記現時点からの経過時間に応じた前記蓄電池の蓄積劣化量の推移を算出する
請求項１に記載の予測装置。
【請求項９】
前記余寿命予測部は、前記現時点から前記所定時期までの、経過時間に応じた前記サイクル劣化量の累積値の推移を表示出力する
請求項１に記載の予測装置。
【請求項１０】
車載蓄電池の余寿命を予測する予測方法であって、
現時点から所定時期までの経過時間を複数の期間に分割し、前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の使用環境の予測気温を設定する処理と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の充放電に係る使用態様を設定する処理と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の前記使用態様と前記予測気温とに基づいて、前記蓄電池のサイクル劣化量を算出する処理と、
前記複数の期間それぞれの前記サイクル劣化量を時系列順に累積し、前記現時点からの経過時間に応じた前記蓄電池の蓄積劣化量の推移を算出する処理と、
を実行する予測方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、予測装置、予測方法、及び予測プログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電池を搭載する電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。蓄電池の中でも、特に、リチウムイオン電池は、エネルギー密度が高く、小型・軽量で、長寿命であり、且つ、自己放電が少なく、また急速充電も可能であるという高性能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１２６７８８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、リチウムイオン電池はシステム稼動により劣化が生じるため、余寿命診断が重要な要素である。なぜなら、電池寿命の目安としてリチウムイオン電池の製造メーカから提示されている寿命の数値は、ある一定の条件でのサイクルに基づくものであり、必ずしも正確なものではないためである。
【０００５】
尚、リチウムイオン電池の健康状態や劣化状態を数値化した指標としてＳＯＨ（ＳｔａｔｅＯｆＨｅａｌｔｈ：健全度とも称される）が知られている。ＳＯＨは、例えば、電池容量の初期値を１００％とする値で表される。そして、そのリチウムイオン電池の劣化が進行するにつれて電池容量が減少するため、その時々のＳＯＨは、１００％から劣化分だけ減少した電池容量の値として表される。
【０００６】
リチウムイオン電池は、一般に、充放電を繰り返すことにより生じるサイクル劣化と呼ばれる劣化と、運用時間が経過するに従って生じる保存劣化と呼ばれる劣化が関係するとされている。つまり、リチウムイオン電池は、充放電のサイクル数が増加し、運用時間が経過するにつれて、劣化が進行する。
【０００７】
但し、本願の発明者らの鋭意検討の結果、リチウムイオン電池の劣化の進行速度は、周囲温度に強く依存することが分かってきた。例えば、日本国内でも、寒冷な地域で使用されるリチウムイオン電池と、温暖な地域で使用されるリチウムイオン電池とで、同じＳＯＨに達する年数に数年の差が生じる。特に、車両に搭載されるリチウムイオン電池は、外気に曝された状態で使用されるため、ユーザ毎の車両の使用環境に起因した余寿命の相違は大きい。
【０００８】
特許文献１等では、自動車に搭載した蓄電システムにおいて、走行測定部より各運転モードを分類分けして、各運転モードの使用比率を算出し、あらかじめ測定しておいた各運転モードの寿命データベースの結果を用いて、余寿命診断する技術が報告されている。しかしながら、特許文献１等の従来技術では、リチウムイオン電池の周囲温度を考慮することなく、余寿命診断するため、予測精度の点で改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、より正確な車載蓄電池の余寿命予測を実現することが可能な予測装置、予測方法、及び予測プログラム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】
【００１０】
前述した課題を解決する主たる本発明は、
車載蓄電池の余寿命を予測する予測装置であって、
現時点から所定時期までの経過時間を複数の期間に分割し、前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の使用環境の予測気温を設定する予測気温設定部と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の充放電に係る使用態様を設定する使用態様設定部と、
前記複数の期間それぞれについて、前記蓄電池の前記使用態様と前記予測気温とに基づいて、前記蓄電池のサイクル劣化量を算出するサイクル劣化量予測部と、
前記複数の期間それぞれの前記サイクル劣化量を時系列順に累積し、前記現時点からの経過時間に応じた前記蓄電池の蓄積劣化量の推移を算出する余寿命予測部と、
を備える予測装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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