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公開番号2025108940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002498
出願日2024-01-11
発明の名称電気自動車のバッテリの劣化後の満充電容量の推定式を作成する方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類G01R 31/387 20190101AFI20250716BHJP(測定;試験)
要約【課題】本明細書は、バッテリの劣化後満充電量の推定式を作成する方法であって精度の高い推定式を作成する方法を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する推定方法は以下の処理を含む。既定係数とバッテリの状態に関する第1バッテリ変数を含んでおり、バッテリの劣化後の満充電容量の第1推定値を求める第1推定式と、未定係数とバッテリの状態に関する第2バッテリ変数を含んでおりバッテリの劣化後の満充電容量の第2推定値を求める第2推定式を準備する。L個の電気自動車から第1バッテリ変数と第2バッテリ変数の実績データを集める。L個の実績データ中の第1バッテリ変数に関するK個の実績データと第1推定式を用いて重回帰分析によって未定係数を特定する。(L-K)個の実績データを用いて、第1推定値と第2推定値の相関が強くなるように特定した未定係数を補正する。特定し補正した未定係数を含む第2推定式が最終的に得られる推定式である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電気自動車のバッテリの劣化後の満充電容量の推定式を作成する方法であり、
既定係数とバッテリの状態に関する第１バッテリ変数を含んでおり、バッテリの劣化後の満充電容量の第１推定値を求める第１推定式と、未定係数とバッテリの状態に関する第２バッテリ変数を含んでおりバッテリの劣化後の満充電容量の第２推定値を求める第２推定式を準備する第１ステップと、
Ｌ個の電気自動車から第１バッテリ変数と第２バッテリ変数の実績データを集める第２ステップと、
Ｌ個の実績データ中の第１バッテリ変数に関するＫ個の実績データを第１推定式に代入してＫ個の第１推定値を求める第３ステップと、
Ｌ個の実績データ中の第２バッテリ変数に関するＫ個の実績データとＫ個の第１推定値を代入した第２推定式から重回帰分析によって未定係数を特定する第４ステップと、
特定した未定係数を含む第２推定式に、実績データ中の第２バッテリ変数に関する（Ｌ－Ｋ）個の実績データを代入して（Ｌ－Ｋ）個の第２推定値を求めるとともに、第１バッテリ変数に関する（Ｌ－Ｋ）個の実績データを第１推定式に代入して新たな第１推定値を求る第５ステップと、
第５ステップで得た（Ｌ－Ｋ）個の第１推定値と第２推定値との相関が強くなるように、特定した未定係数を補正する第６ステップと、
特定し補正した未定係数と第２バッテリ変数を含む第２推定式を、バッテリの劣化後の満充電容量の推定式とする第７ステップと、
を備えており、
第１推定式は、次の（式１）で表され、
TIFF
2025108940000008.tif
18
112
ここで、
ｙ：バッテリの劣化後の満充電容量の第１推定値
ｙ１（ｘ１、ｚ１）：既定の係数を含み、第１バッテリ変数ｘ１とｚ１を引数にする関数
ｚ１：バッテリが使われていないときにバッテリが取り得る温度を複数の温度区分に分け、そのうちの一つの温度区分を示す第１バッテリ変数
ｘ１：温度区分ｚ１において、バッテリが放置された時間を表す第１バッテリ変数
ｙ２（ｘ２、ｚ２）：既定の係数を含み、第１バッテリ変数ｘ２とｚ２を引数にする関数
ｚ２：電気自動車の走行時にバッテリが取り得る温度を複数の温度区分に分け、そのうちの一つの温度区分を示す第１バッテリ変数
ｘ２：温度区分ｚ２において、バッテリに出入りした電気量を表す第１バッテリ変数
であり、
第２推定式は、次の（式２）で表され、
JPEG
2025108940000009.jpg
8
114
ここで、
Ｑｄｅｇ：バッテリの劣化後の満充電容量の第２推定値
Ｄｐａｒｋ：バッテリの放置時間に起因する劣化量を表す放置劣化量
Ｄｌｏｗ：所定の電力閾値よりも小さい小電力でバッテリを充電したときに生じる劣化量を表す小電力充電劣化量
Ｄｈｉｇｈ：所定の電力閾値よりも大きい大電力でバッテリを充電したときに生じる劣化量を表す大電力充電劣化量
Ｄｒｕｎ：電気自動車の走行中に生じる劣化量を表す走行劣化量
であり、
放置劣化量Ｄｐａｒｋ、小電力充電劣化量Ｄｌｏｗ、大電力充電劣化量Ｄｈｉｇｈ、走行劣化量Ｄｒｕｎは、それぞれ、
TIFF
2025108940000010.tif
13
114
ここで、
ａ、ｂ：未定係数
Ｘ
ｉ
：バッテリ温度をｎ個の温度区分に区切り、第ｉ温度区分にてバッテリが放置された時間を表す第２バッテリ変数
ｒ
ｉ
：第ｉ温度区分における放置時間の劣化への寄与度を表す未定係数
Ｃ：電気自動車の出荷時から販売先に届くまでの時間を表す第２バッテリ変数
Ｙ１：放置中にバッテリ残量が初期満充電量の８０％以上であった時間を表す第２バッテリ変数
JPEG
2025108940000011.jpg
9
115
ここで、
ｃ
ｋ
：１回の小電力充電で充電される電気量をｍ個の電気量区分に区切り、第ｋ電気量区分に対する未定係数
Ｔｅｍｐａ
ｉ
：バッテリ温度をｎ個の温度区分に区切り、第ｉ温度区分にて小電力充電に要した時間を小電力充電の総時間で除した値を表す第２バッテリ変数
ｒａ
ｉ
：第ｉ温度区分におけるバッテリ使用の劣化への寄与度を表す未定係数
Ｚ
ｋ
：１回の小電力充電で充電される電気量をｍ個の電気量区分に区切り、第ｋ電気量区分に属する充電回数を表す第２バッテリ変数
JPEG
2025108940000012.jpg
9
115
ここで、
ｅ
ｊ
：１回の大電力充電で充電される電気量をｐ個の電気量区分に区切り、第ｊ電気量区分に対する未定係数

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電気自動車のバッテリの劣化後の満充電容量の推定式を作成する方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
長期間用いたバッテリの満充電容量は、劣化によって、使用開始時の満充電容量（初期満充電容量）から低下する。長期間放置しても、劣化によって満充電量は初期満充電容量よりも低くなる。本明細書は、所定の期間を経たバッテリの満充電容量を「劣化後満充電容量」と称する。劣化後満充電容量を推定する技術の例が特許文献１に開示されている。特許文献１の方法は、バッテリの充放電履歴を用いて劣化後満充電容量を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書は、従来よりも高い精度でバッテリの劣化後満充電容量を推定する技術を提供する。なお、本明細書では、劣化後満充電容量を、初期満充電容量を１００［％］としたときの割合で表す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する推定式の作成方法は、次の７つのステップを備える。
【０００６】
（第１ステップ）既定係数とバッテリの状態に関する第１バッテリ変数を含んでおり、バッテリの劣化後の満充電容量の第１推定値を求める第１推定式と、未定係数とバッテリの状態に関する第２バッテリ変数を含んでおりバッテリの劣化後の満充電容量の第２推定値を求める第２推定式を準備する。なお、第１推定式と第２推定式の具体的な構造は「発明の詳細な説明」にて示す。
【０００７】
（第２ステップ）Ｌ個の電気自動車から第１バッテリ変数と第２バッテリ変数の実績データを集める。（第３ステップ）Ｌ個の実績データ中の第１バッテリ変数に関するＫ個の実績データを第１推定式に代入してＫ個の第１推定値を求める。（第４ステップ）Ｌ個の実績データ中の第２バッテリ変数に関するＫ個の実績データとＫ個の第１推定値を代入した第２推定式から重回帰分析によって未定係数を特定する。（第５ステップ）特定した未定係数を含む第２推定式に、実績データ中の第２バッテリ変数に関する（Ｌ－Ｋ）個の実績データを代入して（Ｌ－Ｋ）個の第２推定値を求めるとともに、第１バッテリ変数に関する（Ｌ－Ｋ）個の実績データを第１推定式に代入して新たな第１推定値を求める。（第６ステップ）第５ステップで得た（Ｌ－Ｋ）個の第１推定値と第２推定値との相関が強くなるように、特定した未定係数を補正する。（第７ステップ）特定し補正した未定係数と第２バッテリ変数を含む第２推定式を、バッテリの劣化後の満充電容量の推定式とする。
【０００８】
なお、バッテリの状態に関する第１バッテリ変数と第２バッテリ変数は、バッテリ温度を複数の温度区分に区切った各温度区分ごとの放置時間や通電電気量などを含む。
【０００９】
本明細書が開示する推定式作成方法は、バッテリの温度区分ごとに定義されるバッテリ変数を採用しているので、劣化後満充電容量を高い精度で推定することができる。また、L個の実績データのうちＫ個の実績データを未定係数の特定に用い、残りの（Ｌ－Ｋ）個の実績データを特定した未定係数の補正に用いる。このことも、劣化後満充電容量を高い精度で推定することに貢献する。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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