特許ウォッチ

公開番号2025104297
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024221391
出願日2024-12-18
発明の名称状態推定システム、状態推定装置及び状態推定方法
出願人古河電気工業株式会社,古河AS株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01R 31/389 20190101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】充電可能なバッテリの内部抵抗の検知の際に、負荷による電圧変動の影響を抑え、適切な電流値による放電で検知する。
【解決手段】本発明に係る状態推定システムは、バッテリの電圧値とバッテリから流れる電流の電流値を取得する取得部と、バッテリを放電させる放電回路と、少なくとも前記取得部が取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変化しない非変動期間を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記非変動期間において、所定電流値の電流がバッテリから流れるように前記放電回路を制御してバッテリを放電させる放電制御部と、前記放電制御部によってバッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得部が取得した電圧値と電流値とに基づいてバッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
充電可能なバッテリの状態を推定する状態推定システムであって、
前記バッテリの電圧値と前記バッテリから流れる電流の電流値を取得する取得部と、
前記バッテリを放電させる放電回路と、
少なくとも前記取得部が取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、前記バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変動しない非変動期間を特定する特定部と、
前記特定部が特定した前記非変動期間において、所定電流値の電流が前記バッテリから流れるように前記放電回路を制御して前記バッテリを放電させる放電制御部と、
前記放電制御部によって前記バッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得部が取得した電圧値と電流値とに基づいて前記バッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定部と、
を備える状態推定システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間において電圧値と電流値とを取得する周期を短くする
請求項１に記載の状態推定システム。
【請求項３】
前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間の開始と終了の前後で電圧値と電流値とを取得する周期を短くする
請求項１に記載の状態推定システム。
【請求項４】
前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間で電圧値と電流値とを取得する周期を長くする
請求項１に記載の状態推定システム。
【請求項５】
充電可能なバッテリの状態を推定する状態推定装置であって、
前記バッテリの電圧値と前記バッテリから流れる電流の電流値を取得する取得部と、
前記バッテリを放電させる放電回路と、
少なくとも前記取得部が取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、前記バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変動しない非変動期間を特定する特定部と、
前記特定部が特定した前記非変動期間において、所定電流値の電流が前記バッテリから流れるように前記放電回路を制御して前記バッテリを放電させる放電制御部と、
前記放電制御部によって前記バッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得部が取得した電圧値と電流値とに基づいて前記バッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定部と、
を備える状態推定装置。
【請求項６】
充電可能なバッテリの状態を推定する状態推定方法であって、
前記バッテリの電圧値と前記バッテリから流れる電流の電流値を取得する取得ステップと、
少なくとも前記取得ステップで取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、前記バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変動しない非変動期間を特定する特定ステップと、
前記特定ステップで特定された前記非変動期間において、所定電流値の電流が前記バッテリから流れるように、前記バッテリを放電させる放電回路を制御して前記バッテリを放電させる放電制御ステップと、
前記放電制御ステップによって前記バッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得ステップで取得した電圧値と電流値とに基づいて前記バッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定ステップと、
を備える状態推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態推定システム、状態推定装置及び状態推定方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
充電可能なバッテリの状態を推定する技術に係る発明として、例えば特許文献１、２に開示された発明がある。特許文献１に開示されたシステムは、バッテリを所定の放電パターンで放電させたときの電流値と応答電圧とから推定したバッテリのインピーダンスを用いてバッテリの劣化度または放電能力を判定するシステムであり、放電を２回以上行ったときの各放電時の応答電圧が略一定となるように放電パターンを形成する。特許文献２に開示された方法は、バッテリが充電分極と放電分極のいずれを受けた状態にあるかを判定し、充電分極を受けていると判定された場合、可変周期の放電電流パルスをバッテリに印加する一方、放電分極を受けていると判定された場合、可変周期の充電電流パルスをバッテリに印加する。そして、充電電流パルス又は放電電流パルスの印加開始タイミングから所定の周期数が経過したタイミング以降のバッテリの入力電流と応答電圧を測定し、測定された入力電流と応答電圧を用いてバッテリの内部インピーダンスを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５１３７８８５号公報
特許第５３６７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリが搭載される車両においては、様々な電装品が装備されており、それらの電装品はそれぞれのタイミングで動作し、動作に伴う電流が流れることとなる。車両に搭載されたバッテリの状態推定のために所定の放電を行うタイミングで負荷による放電が行われた場合、測定される電圧及び電流には、負荷の放電による変動が重畳されるため、算出される内部抵抗（インピーダンス）の精度が低下することとなる。内部抵抗を精度良く算出するためには、負荷による電圧や電流の変動の大きな車両であっても十分な電圧降下量を得られるように所定の放電電流の電流値を設定すれば良いが、この放電はバッテリの電力を消費するものであり、過大な放電電流は過大な電力消費をもたらし、バッテリ上がりやバッテリ劣化を早めることになる。特許文献１、２に開示された発明は、バッテリを放電させたときの応答からバッテリの内部インピーダンスを推定するにとどまり、このような課題を解決するものではない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、充電可能なバッテリの内部抵抗の検知の際に、負荷による電圧変動の影響を抑え、適切な電流値による放電で検知する技術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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る状態推定システムは、充電可能なバッテリの状態を推定する状態推定システムであって、前記バッテリの電圧値と前記バッテリから流れる電流の電流値を取得する取得部と、前記バッテリを放電させる放電回路と、少なくとも前記取得部が取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、前記バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変動しない非変動期間を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記非変動期間において、所定電流値の電流が前記バッテリから流れるように前記放電回路を制御して前記バッテリを放電させる放電制御部と、前記放電制御部によって前記バッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得部が取得した電圧値と電流値とに基づいて前記バッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定部と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様に係る状態推定システムにおいては、前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間において電圧値と電流値とを取得する周期を短くしてもよい。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る状態推定システムにおいては、前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間の開始と終了の前後で電圧値と電流値とを取得する周期を短くしてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る状態推定システムにおいては、前記取得部は、前記非変動期間が特定された場合、当該非変動期間で電圧値と電流値とを取得する周期を長くしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る状態推定装置は、充電可能なバッテリの状態を推定する状態推定装置であって、前記バッテリの電圧値と前記バッテリから流れる電流の電流値を取得する取得部と、前記バッテリを放電させる放電回路と、少なくとも前記取得部が取得した電圧値と、前記電圧値を取得した時刻とに基づいて、前記バッテリから電力を供給される負荷へ流れる放電電流が変動しない非変動期間を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記非変動期間において、所定電流値の電流が前記バッテリから流れるように前記放電回路を制御して前記バッテリを放電させる放電制御部と、前記放電制御部によって前記バッテリからの放電が前記所定電流値で行われているときに前記取得部が取得した電圧値と電流値とに基づいて前記バッテリの内部抵抗値を推定する内部抵抗推定部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許