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JP6531784B2 - Storage element management device, and SOC estimation method for storage element - Google Patents

Storage element management device, and SOC estimation method for storage element Download PDF

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JP6531784B2
JP6531784B2 JP2017111479A JP2017111479A JP6531784B2 JP 6531784 B2 JP6531784 B2 JP 6531784B2 JP 2017111479 A JP2017111479 A JP 2017111479A JP 2017111479 A JP2017111479 A JP 2017111479A JP 6531784 B2 JP6531784 B2 JP 6531784B2
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Description

本明細書によって開示される発明は、蓄電素子のSOC(残存容量 State Of Charge)を推定する技術に関する。   The invention disclosed by the present specification relates to a technique for estimating SOC (remaining capacity state of charge) of a storage element.

従来から、蓄電素子のSOCを推定する方法の一例として、電池のOCV(開放電圧 Open Circuit Voltage)によるSOC推定方法がある。これは、電池のOCVを測定し、予め定められたOCVとSOCとの相関関係を参照して、測定されたOCVに対応するSOCを、推定SOCとする方法である(特許文献1参照)。   Conventionally, as an example of a method of estimating the SOC of a storage element, there is an SOC estimation method using OCV (open circuit voltage) of a battery. This is a method of measuring the OCV of a battery, referring to the correlation between the OCV and SOC determined in advance, and using the SOC corresponding to the measured OCV as the estimated SOC (see Patent Document 1).

特開2007−171205号公報   JP, 2007-171205, A

ところで、蓄電素子の中には、上記OCVとSOCとの相関関係が正比例ではなく曲線を描くものがあり、このような蓄電素子では、OCVの測定誤差に対し、そのOCVによるSOC推定方法で求めたSOCの誤差幅が、OCVの測定値によってばらつく。特に、SOCに対するOCVの変化率が小さい微少変化領域が広範囲に存在する電極材料が使用された蓄電素子の場合、OCVによるSOC推定方法で求めたSOCと実際のSOCとの間の誤差が大きくなってしまうおそれがある。   By the way, in some storage elements, the correlation between the OCV and the SOC is not in direct proportion but draws a curve. With such a storage element, the OCV measurement error is determined by the SOC estimation method using the OCV. The error width of SOC varies depending on the measured value of OCV. In particular, in the case of a storage element in which an electrode material having a wide range of minute change regions with a small change rate of OCV with respect to SOC is used, the error between the SOC obtained by the SOC estimation method by OCV and the actual SOC becomes large. There is a risk of

本明細書では、OCVによるSOC推定方法で求めたSOCが、実際のSOCと乖離しているにもかかわらず、推定SOCとして決定されることを抑制することが可能な技術を開示する。   In this specification, a technology is disclosed that can suppress that the SOC determined by the SOC estimation method using OCV is determined as the estimated SOC despite the fact that it is different from the actual SOC.

本明細書によって開示される蓄電素子管理装置は、OCVとSOCとの相関関係において、前記SOCに対する前記OCVの変化率が基準値以下である微少変化領域、および、前記変化率が前記基準値よりも高い急峻変化領域が存在する蓄電素子の電圧を検出する電圧センサと、少なくとも、前記急峻変化領域内のOCVとSOCとの相関関係に関する情報が記憶されるメモリと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記電圧センサの検出結果に基づき、前記蓄電素子のOCVを測定する電圧測定処理と、前記電圧測定処理で測定したOCVの測定値が、前記急峻変化領域内であるかどうかを判断するOCV判断処理と、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内であると判断した場合、前記メモリに記憶された前記情報に基づき、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定し、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内でないと判断した場合、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定することを禁止するSOC推定処理と、を実行する構成を有する。   In the storage element management device disclosed by the present specification, in the correlation between the OCV and the SOC, a minute change region in which the change rate of the OCV with respect to the SOC is less than or equal to a reference value, and the change rate is higher than the reference value. A voltage sensor for detecting the voltage of the storage element having a high steep change area, a memory storing at least information on the correlation between the OCV and the SOC in the steep change area, and a control unit; The control unit determines whether the voltage measurement process of measuring the OCV of the storage element based on the detection result of the voltage sensor and the measured value of the OCV measured by the voltage measurement process are within the steep change region. When it is determined in the OCV determination process of determining and the OCV determination value in the OCV determination process that the measured value of the OCV is within the steep change area, the information stored in the memory Based on the above, if the SOC corresponding to the measured value of the OCV is determined as the estimated SOC, and it is determined in the OCV determination processing that the measured value of the OCV is not within the steep change region, the SOC corresponding to the measured value of the OCV To prohibit the determination of the estimated SOC.

上記蓄電素子管理装置では、前記OCVとSOCとの相関関係では、前記急峻変化領域を挟む2つの前記微少変化領域において、前記微少変化領域が存在してもよい。また、上記蓄電素子管理装置では、前記急峻変化領域のOCVは、前記蓄電素子の定格電圧範囲内でもよい。   In the storage element management device, in the correlation between the OCV and the SOC, the slight change region may be present in the two slight change regions sandwiching the sharp change region. Further, in the storage element management device, the OCV of the steep change area may be within the rated voltage range of the storage element.

上記蓄電素子管理装置では、前記制御部は、前記SOCと相関関係を有し、前記OCVとは異なる前記蓄電素子の変動要素の値を取得する取得処理を実行する構成を有し、前記SOC推定処理では、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内でないと判断した場合、前記取得処理で取得した前記変動要素の値に基づくSOCを推定SOCに決定してもよい。   In the storage element management device, the control unit is configured to execute an acquisition process for obtaining a value of a variable element of the storage element having a correlation with the SOC and different from the OCV, and the SOC estimation In the processing, when it is determined in the OCV determination processing that the measured value of the OCV is not within the steep change region, the SOC based on the value of the variable element acquired in the acquisition processing may be determined as the estimated SOC.

上記蓄電素子管理装置では、前記蓄電素子に流れる電流を検出する電流センサを備え、前記制御部は、前記取得処理として、前記電流センサの検出結果に基づき、前記蓄電素子に流れる電流を時間で積算する電流積算により推定SOCを求めるSOC積算処理を実行し、前記SOC推定処理では、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内であると判断されたことを条件に、前記SOC積算処理で求められた推定SOCを、前記OCVとSOCとの相関関係において前記OCVの測定値に対応するSOCにシフトさせる構成である。   The storage element management device includes a current sensor that detects a current flowing through the storage element, and the control unit integrates the current flowing through the storage element over time based on the detection result of the current sensor as the acquisition process. SOC integration processing for obtaining an estimated SOC by current integration, and in the SOC estimation processing, the SOC is determined on the condition that the measured value of the OCV is determined to be within the steep change region in the OCV determination processing. The estimated SOC obtained by the integration process is shifted to the SOC corresponding to the measured value of the OCV in the correlation between the OCV and the SOC.

上記蓄電素子管理装置では、前記制御部は、充電装置が前記蓄電素子を充電可能状態であるか、充電不可状態であるかを判断する充電可否判断処理と、前記充電装置が前記充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定処理で推定するSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持する充電動作を前記充電装置に実行させるSOC維持処理と、を実行する構成を有してもよい。   In the storage element management device, the control unit determines whether the charging device is capable of charging the storage element or not, and determines whether or not the charging device is in the chargeable state. There is a configuration to execute SOC maintenance processing that causes the charging device to execute a charging operation that maintains the SOC estimated in the SOC estimation processing above the minimum value of the SOC in the steep change region when it is determined that there is You may

上記蓄電素子管理装置では、前記制御部は、充電装置が前記蓄電素子を充電可能状態であるか、充電不可状態であるかを判断する充電可否判断処理と、前記充電装置が前記充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定処理で推定するSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最高値以下に維持する充電動作を前記充電装置に実行させるSOC維持処理と、を実行する構成を有してもよい。   In the storage element management device, the control unit determines whether the charging device is capable of charging the storage element or not, and determines whether or not the charging device is in the chargeable state. There is a configuration to execute SOC maintenance processing that causes the charging device to execute a charging operation that maintains the SOC estimated in the SOC estimation processing below the maximum value of the SOC in the steep change region when it is determined that there is You may

上記蓄電素子管理装置では、前記蓄電素子は二次電池であり、前記メモリに記憶される前記情報は、前記二次電池の充電時の前記相関関係における急峻変化領域と、前記二次電池の放電時の前記相関関係における急峻変化領域との両方が存在する領域内の一のOCVとSOCとの相関関係に関する情報であり、前記制御部は、SOC推定処理において、前記一のOCVとSOCとの相関関係に関する情報に基づき、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定する構成でもよい。   In the storage element management device, the storage element is a secondary battery, and the information stored in the memory is a steep change region in the correlation when the secondary battery is charged, and discharge of the secondary battery. Information related to the correlation between an OCV and an SOC in an area where both of the correlation at the time of the correlation and the abrupt change area exist, and the control unit determines whether the OCV and the SOC in the SOC estimation process The SOC corresponding to the measured value of the OCV may be estimated based on the information on the correlation.

蓄電素子と、上記蓄電素子管理装置と、を備える蓄電素子パックでもよい。   A storage element pack may be provided that includes a storage element and the storage element management device.

なお、この発明は、蓄電素子管理装置、SOC推定方法、および、蓄電素子管理装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。   The present invention can be realized in various aspects such as a storage element management device, an SOC estimation method, a computer program for realizing the function of the storage element management device, and a recording medium recording the computer program. .

本発明によれば、OCVによるSOC推定方法で求めたSOCが、実際のSOCと乖離しているにもかかわらず、推定SOCとして決定されることを抑制することが可能である。   According to the present invention, it is possible to suppress that the SOC determined by the SOC estimation method using the OCV is determined as the estimated SOC despite the fact that it is different from the actual SOC.

一実施形態に係る電池パックの構成を示す概略図Schematic which shows the structure of the battery pack which concerns on one Embodiment OCVとSOCとの相関関係を示すグラフGraph showing correlation between OCV and SOC OCVとSOCとの相関関係を示すグラフの部分的拡大図Partial enlargement of the graph showing the correlation between OCV and SOC 電池管理処理を示すフローチャートFlow chart showing battery management processing 充電制御処理を示すフローチャートFlow chart showing charge control processing

(本実施形態の概要)
本蓄電素子管理装置が対象とする蓄電素子は、OCVとSOCとの相関関係において、SOCに対するOCVの変化率が基準値以下である微少変化領域、および、変化率が基準値よりも高い、急峻変化領域が存在する。これに対し、この構成によれば、OCVの測定値が急峻変化領域内であると判断された場合、急峻変化領域内のOCVとSOCとの相関関係に関する情報に基づき、OCVの測定値に対応するSOCが推定SOCに決定される。一方、OCVの測定値が急峻変化領域内でないと判断された場合、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定することが禁止される。これにより、OCVによるSOC推定方法で求めたSOCが、実際のSOCと乖離しているにもかかわらず、推定SOCとして決定されることを抑制することが可能である。
(Outline of this embodiment)
The storage element targeted by the storage element management device of the present invention is a sharp change area where the change rate of OCV to SOC is less than or equal to the reference value and the change rate is higher than the reference value in the correlation between OCV and SOC. There is a change area. On the other hand, according to this configuration, when it is determined that the measured value of OCV is within the steep change region, the measured value of OCV is dealt with based on the information on the correlation between OCV and SOC in the steep change region. The SOC to be determined is determined to be the estimated SOC. On the other hand, when it is determined that the measured value of OCV is not within the steep change region, it is prohibited to determine the SOC corresponding to the measured value of OCV as the estimated SOC. As a result, it is possible to suppress that the SOC determined by the SOC estimation method using the OCV is determined as the estimated SOC despite the fact that it is different from the actual SOC.

急峻変化領域のOCVは、蓄電素子の定格電圧範囲内である。このため、蓄電素子の通常使用時において、OCVの測定値に対応するSOCを推定することができる。   The OCV in the steep change region is within the rated voltage range of the storage element. Therefore, during normal use of the storage element, it is possible to estimate the SOC corresponding to the measured value of OCV.

この蓄電素子管理装置は、充電装置が充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定処理で推定するSOCを、急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持する充電動作を前記充電装置に実行させる。これにより、例えば充電装置が充電不能状態になったとき、既に蓄電素子のSOCが急峻変化領域の最低値未満になっているために、充電不能状態中、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じたまま蓄電素子管理装置が放置されるといった事態が生じることを抑制することができる。   When it is determined that the charging device is in the chargeable state, the storage element management device causes the charging device to maintain the SOC estimated in the SOC estimation process at least the minimum SOC value in the sharp change region. Run it. As a result, for example, when the charging apparatus becomes non-chargeable, the SOC of the storage element is already less than the minimum value of the steep change region, so the error between the estimated SOC and the actual SOC occurs during the non-charge state. It is possible to suppress the occurrence of a situation where the storage element management device is left as it is.

この蓄電素子管理装置は、充電装置が充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定処理で推定するSOCを、急峻変化領域におけるSOCの最高値以下に維持する充電動作を前記充電装置に実行させる。これにより、例えば充電装置が充電不能状態になったとき、既に蓄電素子のSOCが急峻変化領域の最高値を超えており、上記充電装置以外の充電器等により蓄電素子のSOCがさらに上昇するために、上記充電装置による充電不能状態中、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じたまま蓄電素子管理装置が放置されるといった事態が生じることを抑制することができる。   When it is determined that the charging device is in the chargeable state, the storage element management device causes the charging device to maintain the SOC estimated in the SOC estimation process at or below the maximum value of the SOC in the sharp change region. Run it. Thereby, for example, when the charging device becomes incapable of charging, the SOC of the storage element already exceeds the highest value in the steep change region, and the SOC of the storage element is further increased by a charger other than the charging device. In addition, it is possible to suppress the occurrence of a situation where the storage element management device is left with the error between the estimated SOC and the actual SOC occurring while charging is not possible by the charging device.

OCVを計測する前の蓄電素子の使用状態が充電状態であるか放電状態であるかによってOCVとSOCの相関関係が変化するため、SOCが同じ値であるにもかかわらず電圧差が生じてしまい、条件によっては推定SOCと実際のSOCとの間の誤差が大きくなってしまう可能性がある。これに対し、本構成によれば、メモリに記憶される情報は、二次電池の充電時の相関関係における急峻変化領域と、二次電池の放電時の相関関係における急峻変化領域との両方が存在する領域内の一のOCVとSOCとの相関関係に関する情報である。このような急峻変化領域は、他の領域に比べて、充電時と放電時とで同一のOCVに対するSOCの差が比較的に小さい。このため、OCV測定前の状態が充電状態であるか放電状態であるかを判定することなく、両状態において共通の情報を利用して、OCVの測定値に対応するSOCを推定することができる。   Because the correlation between OCV and SOC changes depending on whether the use state of the storage element before measurement of OCV is charge state or discharge state, a voltage difference occurs even though SOC is the same value Under certain conditions, the error between the estimated SOC and the actual SOC may be large. On the other hand, according to the present configuration, the information stored in the memory includes both a sharp change region in the correlation at the time of charging of the secondary battery and a sharp change region in the correlation at the time of discharging of the secondary battery It is information on the correlation between one OCV and SOC in the existing area. Such a steep change region has a relatively small difference in SOC with respect to the same OCV during charge and discharge as compared to other regions. Therefore, it is possible to estimate the SOC corresponding to the measured value of OCV by using common information in both states without determining whether the state before the OCV measurement is in the charged state or in the discharged state. .

本蓄電素子管理装置によれば、OCVの測定値が急峻変化領域内でないと判断された場合、OCVとは異なる蓄電素子の変動要素の値に基づくSOCが推定される。一方、OCVの測定値が急峻変化領域内であると判断された場合、急峻変化領域内のOCVとSOCとの相関関係に関する情報に基づき、OCVの測定値に対応するSOCが推定SOCに決定される。これにより、微少変化領域内のOCVからSOCが推定されるのを回避し、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じることを抑制することが可能である。   According to the storage element management device, when it is determined that the measured value of the OCV is not within the abrupt change region, the SOC is estimated based on the value of the variable element of the storage element different from the OCV. On the other hand, when it is determined that the measured value of OCV is within the steep change region, the SOC corresponding to the measured value of OCV is determined as the estimated SOC based on the information on the correlation between the OCV and SOC within the steep change region. Ru. This makes it possible to avoid the estimation of the SOC from the OCV in the slight change region, and to suppress the occurrence of an error between the estimated SOC and the actual SOC.

また、SOC積算処理で求められた推定SOCが、OCVとSOCとの相関関係においてOCVの測定値に対応するSOCにシフトされる。これにより、OCVの測定値が微少変化領域内であっても、推定SOCが、OCVとSOCとの相関関係においてOCVの測定値に対応するSOCにシフトされる構成に比べて、推定SOCと実際のSOCとの誤差がシフト前よりも増大してしまうことを抑制することができる。   Further, the estimated SOC obtained by the SOC integration process is shifted to the SOC corresponding to the measured value of OCV in the correlation between OCV and SOC. As a result, even if the measured value of OCV is within the slight change region, the estimated SOC is actually compared with the configuration in which the estimated SOC is shifted to the SOC corresponding to the measured value of OCV in the correlation between OCV and SOC. It is possible to suppress that the error with the SOC of the above becomes larger than that before the shift.

一実施形態について図1〜図5を参照しつつ説明する。
本実施形態の電池パック1は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給する。以下、ハイブリッド自動車を例に挙げて説明する。
One embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
The battery pack 1 of the present embodiment is mounted, for example, on an electric car or a hybrid car, and supplies power to a power source operated by electric energy. Hereinafter, a hybrid vehicle will be described as an example.

(電池パックの構成)
図1に示すように、電池パック1は、組電池2、及び、電池管理装置(Battery Management System 以下、BMSという 蓄電素子管理装置の一例)3を備える。組電池2は、蓄電素子、二次電池の一例であり、複数の電池セルCが直列接続された構成であり、各電池セルCは、繰り返し充電可能な二次電池であり、具体的には、グラファイト系材料で形成された負極を有するリン酸鉄系リチウムイオン電池である。
(Configuration of battery pack)
As shown in FIG. 1, the battery pack 1 includes a battery pack 2 and a battery management system (Battery Management System, hereinafter an example of a storage element management system called BMS) 3. The battery pack 2 is an example of a storage element and a secondary battery, and has a configuration in which a plurality of battery cells C are connected in series, and each battery cell C is a secondary battery that can be repeatedly charged. An iron phosphate lithium ion battery having a negative electrode formed of a graphite material.

組電池2は、ハイブリッド自動車の内部または外部に設けられた充電装置40、または、ハイブリッド自動車の内部に設けられた動力源等の負荷(図示せず)に、配線4を介して電気的に接続される。以下、充電装置40は、発電機の一例であるオルタネータ41、および、充電制御部42を有するものとし、このオルタネータ41から電力供給を受けて、組電池2を充電する。充電制御部42は、例えばエンジンコントロールユニットであり、オルタネータ41の発電出力レベルを増減させることが可能である。   The battery pack 2 is electrically connected to the charging device 40 provided inside or outside the hybrid vehicle or a load (not shown) such as a power source provided inside the hybrid vehicle via the wiring 4 Be done. Hereinafter, the charging device 40 includes an alternator 41, which is an example of a generator, and a charge control unit 42, and receives power supply from the alternator 41 to charge the battery assembly 2. The charge control unit 42 is, for example, an engine control unit, and can increase or decrease the power generation output level of the alternator 41.

BMS3は、制御ユニット31、アナログ−デジタル変換機(以下、ADCという)32、電流センサ33、電圧センサ34を備える。制御ユニット31は、中央処理装置(以下、CPUという)35、ROMやRAMなどのメモリ36を有する。メモリ36には、BMS3の動作を制御するための各種のプログラム(蓄電素子管理プログラムを含む)が記憶されており、CPU35は、メモリ36から読み出したプログラムに従って、後述する電池管理処理を実行するなど、各部の制御を行う。制御ユニット31は、制御部の一例である。   The BMS 3 includes a control unit 31, an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as ADC) 32, a current sensor 33, and a voltage sensor 34. The control unit 31 has a central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 35 and a memory 36 such as a ROM or a RAM. The memory 36 stores various programs (including a storage element management program) for controlling the operation of the BMS 3, and the CPU 35 executes a battery management process described later according to the program read from the memory 36, etc. , Control each part. The control unit 31 is an example of a control unit.

電流センサ33は、配線4を介して組電池2を流れる充電電流または放電電流(以下、充放電電流という)の電流値Iを検出し、その検出した電流値I[A]に応じたアナログの検出信号SG1をADC32に送信する。電圧センサ34は、組電池2の両端に接続され、組電池2の両端電圧である電圧値V[V]を検出し、その検出した電圧値Vに応じたアナログの検出信号SG2をADC32に送信する。電圧センサ34では、配線4を介さず、両端電圧を直接検出することで、配線4の配線抵抗による影響を抑制した正確な電圧値Vを検出することができる。   The current sensor 33 detects a current value I of a charge current or a discharge current (hereinafter referred to as a charge / discharge current) flowing through the battery pack 2 through the wiring 4 and detects an analog value corresponding to the detected current value I [A]. The detection signal SG1 is transmitted to the ADC 32. The voltage sensor 34 is connected to both ends of the battery pack 2, detects a voltage value V [V] which is a voltage across the battery pack 2, and transmits an analog detection signal SG2 corresponding to the detected voltage value V to the ADC 32. Do. The voltage sensor 34 can detect an accurate voltage value V in which the influence of the wiring resistance of the wiring 4 is suppressed by directly detecting the voltage at both ends without using the wiring 4.

ADC32は、電流センサ33及び電圧センサ34から送信される検出信号SG1、SG2を、アナログ信号からデジタル信号に変換し、電流値I及び電圧値Vを示すデジタルデータをメモリ36に記憶する。なお、充電装置40には、ユーザからの入力を受け付ける操作部(図示せず)、組電池2の劣化状態等を表示する液晶ディスプレイからなる表示部(図示せず)が設けられている。   The ADC 32 converts the detection signals SG1 and SG2 transmitted from the current sensor 33 and the voltage sensor 34 from analog signals to digital signals, and stores digital data indicating the current value I and the voltage value V in the memory 36. The charging device 40 is provided with an operation unit (not shown) for receiving an input from the user, and a display unit (not shown) comprising a liquid crystal display for displaying the deterioration state of the assembled battery 2 and the like.

(OCVによるSOC推定方法と電流積算によるSOC推定方法について)
OCVによるSOC推定方法は、電池のOCVを測定し、予め定められたOCVとSOCとの相関関係を参照して、測定されたOCVに対応するSOCを、推定SOCとする方法である。電流積算によるSOC推定方法は、最初にOCVを測定して初期SOCを算出し、その後、電池の充放電電流を積算して積算SOCを求めつつ、初期SOCに積算SOCを加算したSOCを、推定SOCとする方法である。
(About SOC estimation method by OCV and SOC estimation method by current integration)
The SOC estimation method by OCV is a method of measuring the OCV of a battery, referring to a predetermined correlation between the OCV and the SOC, and using the SOC corresponding to the measured OCV as the estimated SOC. The SOC estimation method based on current integration first measures OCV to calculate an initial SOC, and then estimates SOC obtained by adding the integrated SOC to the initial SOC while integrating the charge / discharge current of the battery to obtain an integrated SOC. It is a method to make it SOC.

ここで、OCVを正確に測定できないことが多々ある。例えば二次電池が搭載された電気自動車やハイブリッド自動車では、走行を開始すると、信号待ちで停止しているときでも無電流状態、換言すれば無負荷状態にはならず、二次電池に電流が流れるため、OCVを正確に測定することはできないことがある。この点、OCVによるSOC推定方法では、SOCを推定するとき、常にその時のOCVを測定する必要がある。これに対し、電流積算によるSOC推定方法では、最初にOCVを測定する必要はあるものの、その後、SOCを推定するときに、OCVを測定する必要はない。即ち、電流積算によるSOC推定方法は、OCVの測定誤差による影響を受け難くSOCの変化量を正確に測定できるという点で、OCVによるSOC推定方法よりも有利である。   Here, there are many cases where the OCV can not be measured accurately. For example, in an electric car or a hybrid car equipped with a secondary battery, when the vehicle starts to travel, no current flows even when the vehicle is stopped waiting for a signal. In other words, no load occurs and current flows in the secondary battery. Because of flow, it may not be possible to accurately measure the OCV. In this regard, in the SOC estimation method based on the OCV, when estimating the SOC, it is always necessary to measure the OCV at that time. On the other hand, in the SOC estimation method based on current integration, although it is necessary to first measure the OCV, it is not necessary to measure the OCV when estimating the SOC thereafter. That is, the SOC estimation method based on current integration is more advantageous than the SOC estimation method based on OCV in that the SOC estimation method is less susceptible to the measurement error of the OCV and the change amount of the SOC can be accurately measured.

しかし、電流積算によるSOC推定方法では、例えば電流センサの測定誤差等により、電流積算が長期間実行されると、推定SOCと実際のSOCとの間の誤差が積算されて大きくなるおそれがある。このため、OCVによるSOC推定方法は、推定SOCと実際のSOCとの間の誤差が積算されない点で、電池の使用状況によっては電流積算によるSOC推定方法よりも有利である。   However, in the SOC estimation method based on current integration, if current integration is performed for a long time due to, for example, a measurement error of the current sensor, an error between the estimated SOC and the actual SOC may be integrated and increased. Therefore, the SOC estimation method based on OCV is advantageous over the SOC estimation method based on current integration, depending on the usage of the battery, in that the error between the estimated SOC and the actual SOC is not integrated.

そこで、BMS3は、後述するように、電流積算によるSOC推定方法とOCVによるSOC推定方法とを組み合わせた推定方法を利用する。具体的には、この推定方法は、通常は、電流積算によるSOC推定方法で推定SOCを求めつつ、所定のタイミングで、その推定SOCを、上記OCVによるSOC推定方法で求めたSOCにシフトさせることにより、電流積算によるSOCの積算誤差を抑制する方法である。   Then, BMS3 utilizes the estimation method which combined the SOC estimation method by electric current integration, and the SOC estimation method by OCV so that it may mention later. Specifically, this estimation method usually shifts the estimated SOC to the SOC determined by the above-described SOC estimation method by the OCV at a predetermined timing while determining the estimated SOC by the SOC estimation method by current integration. Is a method of suppressing an integration error of the SOC due to current integration.

(組電池のOCV−SOCカーブ)
図2には、リン酸鉄系リチウムイオン電池のOCV−SOCカーブが示され、図3には、そのOCV−SOCカーブの一部が拡大して示されている。OCV−SOCカーブは、組電池2について、OCVとSOCとの相関関係を示す情報であり、これは組電池2の仕様や所定の実験等により予め定めることができる。
(OCV-SOC curve of battery pack)
The OCV-SOC curve of the iron phosphate lithium ion battery is shown in FIG. 2, and a part of the OCV-SOC curve is shown enlarged in FIG. The OCV-SOC curve is information indicating the correlation between the OCV and the SOC for the battery assembly 2, and this can be determined in advance by the specifications of the battery assembly 2, predetermined experiments, or the like.

ここで、組電池2の使用状態が充電状態であるか放電状態であるかによって、組電池2についてのOCVとSOCの相関関係が異なることがある。同図中の一点鎖線のグラフが充電時のOCV−SOCカーブであり、実線のグラフが放電時のOCV−SOCカーブである。このため、OCVを計測する前の組電池2の使用状態が充電状態であるにもかかわらず、放電時のOCV−SOCカーブを用いて、OCVの測定値からSOCを推定すると、そのOCVの測定値によっては、推定SOCが、実際のSOCから大きく乖離してしまうことがある。また、OCVを計測する前の組電池2の使用状態が放電状態であるにもかかわらず、充電時のOCV−SOCカーブを用いて、OCVの測定値からSOCを推定すると、そのOCVの測定値によっては、推定SOCが、実際のSOCから大きく乖離してしまうことがある。   Here, the correlation between the OCV and the SOC of the assembled battery 2 may differ depending on whether the used state of the assembled battery 2 is in a charged state or a discharged state. The graph of the dashed-dotted line in the same figure is an OCV-SOC curve at the time of charge, and the graph of a solid line is an OCV-SOC curve at the time of discharge. For this reason, even though the use state of the assembled battery 2 before the measurement of the OCV is the charge state, when the SOC is estimated from the measured value of the OCV using the OCV-SOC curve at the time of discharge, the measurement of the OCV Depending on the value, the estimated SOC may deviate greatly from the actual SOC. In addition, even though the use state of the assembled battery 2 before the measurement of the OCV is a discharge state, when the SOC is estimated from the measured value of the OCV using the OCV-SOC curve during charging, the measured value of the OCV In some cases, the estimated SOC deviates significantly from the actual SOC.

なお、OCVは、無電流状態のときの組電池2の両端電圧に限らず、例えば、暗電流等の微少な電流は流れているが組電池2の単位時間当たりの電圧変化量が規定量以下であるという条件を満たしたときの組電池2の両端電圧でもよい。図2,3に示す各グラフは、当該条件を満たしたときのOCVの測定値に基づき作成されたものである。また、当該規定量は、組電池2の仕様や所定の実験等により任意に定めることができる。   The OCV is not limited to the voltage across the battery pack 2 in the no-current state. For example, a minute current such as dark current flows, but the amount of voltage change per unit time of the battery pack 2 is less than a specified amount It may be the voltage across the battery pack 2 when the condition is satisfied. Each graph shown in FIGS. 2 and 3 is created based on the measured value of OCV when the conditions are satisfied. Further, the specified amount can be arbitrarily determined by the specification of the battery assembly 2 or a predetermined experiment.

一般に、グラファイト系材料で形成された負極を有する電池では、OCV−SOCカーブは、単位SOC当たりのOCVの変化量が極めて小さい微少変化領域が広範囲に亘って存在する。以下、当該単位SOC当たりのOCVの変化量を、単にOCV変化率という。図2の例では、SOCが約30%〜約64%の領域と、SOCが約68%〜約98%の領域とは、そのOCV変化率が略0であるフラットな領域であり、OCV変化率が基準値以下である微少変化領域に該当する。なお、基準値は、任意に定めることができ、例えばSOCが約0%〜約30%の領域など、微少変化領域および後述する急峻変化領域以外の領域のOCV変化率(図2の例では0.81mV/%)、あるいは、当該OCV変化率の整数倍(2倍以上が好ましい)であってもよい。また、基準値は、5mV/%以下が好ましい。   In general, in a battery having a negative electrode formed of a graphitic material, the OCV-SOC curve has a wide range of minute change regions where the change amount of OCV per unit SOC is extremely small. Hereinafter, the amount of change in OCV per unit SOC is simply referred to as the OCV change rate. In the example of FIG. 2, the area of about 30% to about 64% of SOC and the area of about 68% to about 98% of SOC are flat areas of which the OCV change rate is about 0, and the OCV change is It corresponds to a minute change area where the rate is less than the reference value. The reference value can be determined arbitrarily, and the OCV change rate (for example, 0 in the example of FIG. 2) of an area other than a minute change area and a steep change area described later, such as an SOC of about 0% to about 30%. It may be .81 mV /%) or an integral multiple (preferably twice or more) of the OCV change rate. Also, the reference value is preferably 5 mV /% or less.

ここで、OCV−SOCカーブの微少変化領域を利用してOCVの測定値からSOCを求める場合、仮に電圧センサ34の測定誤差が±5mVであるとすると、その求めたSOCは±15%の誤差が含まれることになる。このため、微少変化領域では、OCVの測定値からSOCを正確に求めることは難しく、電流積算によるSOC推定方法で求めた推定SOCを、OCVの測定値から求めたSOCにシフトさせることは好ましくない。   Here, when the SOC is obtained from the measured value of OCV using the slight change region of the OCV-SOC curve, if the measurement error of the voltage sensor 34 is ± 5 mV, the calculated SOC is an error of ± 15%. Will be included. For this reason, it is difficult to accurately determine the SOC from the measured value of OCV in the slight change region, and it is not preferable to shift the estimated SOC determined by the SOC estimation method by current integration to the SOC determined from the measured value of OCV .

一方、グラファイト系材料で形成された負極を有する電池では、上記2つの微少変化領域の間に、当該微少変化領域よりもOCV変化率が相対的に大きい急峻変化領域が存在する。この急峻変化領域は、2つの変曲点に挟まれる領域ともいえる。なお、変曲点は、OCV変化率が所定値以上変化する点である。図2の例では、SOCが約64%〜約68%の領域は、そのOCV変化率が大きい傾斜領域であり、OCV変化率が基準値よりも高い急峻変化領域に該当する。なお、SOCが約64%〜約68%の領域が急峻変化領域になる理由は、この領域で、グラファイト系材料で形成された負極のステージ構造が変化するからであると考えられる。   On the other hand, in a battery having a negative electrode formed of a graphite-based material, a sharp change region, in which the OCV change rate is relatively larger than that of the small change region, exists between the two small change regions. This steep change area can be said to be an area between two inflection points. The inflection point is a point at which the OCV change rate changes by a predetermined value or more. In the example of FIG. 2, the region where the SOC is about 64% to about 68% is a slope region where the OCV change rate is large, and corresponds to a steep change region where the OCV change rate is higher than the reference value. The reason why the region of about 64% to about 68% of SOC becomes the steep change region is considered to be that the stage structure of the negative electrode formed of the graphite material changes in this region.

急峻変化領域では、微少変化領域に比べて、OCV変化率が相対的に大きいため、OCVの測定値からSOCを正確に求めることができる。従って、OCVの測定値が急峻領域に存在するときに、OCVの測定値からSOCを求めて、電流積算によるSOC推定方法で求めた推定SOCを、上記OCVの測定値から求めたSOCにシフトさせることが好ましい。なお、急峻変化領域内のOCVは、組電池2の定格電圧範囲内であり、具体的には3.2V〜3.5Vの範囲内が好ましく、3.3V〜3.35V範囲内がより好ましい。これにより、組電池2の通常の使用環境内で、電流積算によるSOC推定方法で求めた推定SOCを、OCVの測定値から求めたSOCにシフトさせることができる。   In the steep change region, the OCV change rate is relatively large compared to the minute change region, so the SOC can be accurately obtained from the measured value of OCV. Therefore, when the measured value of OCV exists in the steep region, SOC is obtained from the measured value of OCV, and the estimated SOC obtained by the SOC estimation method by current integration is shifted to the SOC obtained from the measured value of OCV. Is preferred. The OCV in the steep change region is in the rated voltage range of the battery pack 2, specifically, preferably in the range of 3.2 V to 3.5 V, and more preferably in the range of 3.3 V to 3.35 V . As a result, in the normal use environment of the battery pack 2, the estimated SOC obtained by the SOC estimation method based on current integration can be shifted to the SOC obtained from the measured value of the OCV.

図3の例では、ΔV1は充電時の急峻変化領域のOCV範囲であり、ΔV2は放電時の急峻変化領域のOCV範囲であり、ΔV3は上記OCV範囲ΔV1とOCV範囲ΔV2とが重複する領域のOCV範囲である。また、SOC範囲Δ%は急峻変化領域のSOC範囲である。以下、OCVがOCV範囲ΔV3内であり、且つ、SOCがSOC範囲Δ%内である領域を、単に重複領域ということがある。同図から分かるように、この重複領域では、充電時のOCV−SOCカーブと放電時のOCV−SOCカーブとは略平行であり、且つ、同じOCVに対する充電時のSOCと放電時のSOCとの差が、重複領域以外の領域に比べて極めて小さい。そこで、メモリ36には、この重複領域内において、充電時のOCV−SOCカーブと放電時のOCV−SOCカーブとに挟まれる領域内に含まれる、一のOCV−SOCの相関関係データのみ記憶されている。例えば、図3の2点鎖線で示すように、OCV範囲ΔV3内のOCVと、当該OCVに対応する放電時のSOCと充電時のSOCとの中心値との対応関係データが好ましい。   In the example of FIG. 3, .DELTA.V1 is the OCV range of the steep change region at the time of charging, .DELTA.V2 is the OCV range of the steep change region at the time of discharge, and .DELTA.V3 is the region where the OCV range .DELTA.V1 and the OCV range .DELTA.V2 overlap. OCV range. Further, the SOC range Δ% is the SOC range of the steep change region. Hereinafter, a region in which the OCV is within the OCV range ΔV3 and the SOC is within the SOC range Δ% may be simply referred to as an overlapping region. As can be seen from the figure, in this overlapping region, the OCV-SOC curve at the time of charge and the OCV-SOC curve at the time of discharge are substantially parallel, and the SOC at the time of charge for the same OCV and the SOC at the time of discharge The difference is extremely small compared to the area other than the overlapping area. Therefore, in the overlapping area, only the correlation data of one OCV-SOC included in the area between the OCV-SOC curve during charging and the OCV-SOC curve during discharging is stored. ing. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3, correspondence data of the OCV within the OCV range ΔV3 and the central value of the SOC at the time of discharge and the SOC at the time of charge corresponding to the OCV is preferable.

(電池管理処理)
例えば、ハイブリッド自動車のエンジンが起動されているかどうかに関係無く、制御ユニット31は、組電池2から電力が供給されることにより動作可能であり、図4に示す電池管理処理を繰り返し実行する。
(Battery management process)
For example, regardless of whether or not the engine of the hybrid vehicle is activated, the control unit 31 is operable by supplying power from the assembled battery 2, and repeatedly executes the battery management process shown in FIG.

電池管理処理では、CPU35は、電流積算によるSOC推定方法により推定SOCを求めるSOC積算処理の実行を開始し(S1)、これ以降、このSOC積算処理を、所定時間ごとに繰り返し実行する。具体的には、CPU35は、電流センサ33からの検出信号SG1に基づき、電流値Iを時間で積算していく。CPU35は、この電流値Iの積算値に、組電池2の充電効率を乗算し、且つ、組電池2の総容量(Total Amount of Charge)で除算した値に、100を乗算した値を、積算SOCの現在値[%]とする。CPU35は、この積算SOCの現在値を、予め定めたSOCの初期値に加算した値を、推定SOCの現在値として決定する。   In the battery management process, the CPU 35 starts execution of the SOC integration process for obtaining the estimated SOC by the SOC estimation method based on current integration (S1), and thereafter repeatedly executes the SOC integration process at predetermined time intervals. Specifically, based on the detection signal SG1 from the current sensor 33, the CPU 35 integrates the current value I over time. The CPU 35 multiplies the integrated value of the current value I by the charging efficiency of the battery pack 2 and divides the value obtained by dividing 100 by the total capacity of the assembled battery 2 (Total Amount of Charge) and integrates 100 The current SOC value [%]. The CPU 35 determines a value obtained by adding the current value of the integrated SOC to a predetermined initial value of SOC as the current value of the estimated SOC.

なお、SOCの初期値を求める方法としては、CPU35が、電圧センサ34からの検出信号SG2に基づき、BMS3起動時における組電池2の両端電圧の電圧値Vを検出し、この電圧値Vが上記OCV範囲ΔV3の範囲内である場合、メモリ36に記憶されたOCV−SOCの相関関係データから、上記電圧値Vに対応するSOCを求めて初期値とする方法が挙げられる。また、CPU35が、例えばBMS3の停止時に、その直前の推定SOCをメモリ36に記憶し、電圧値VがOCV範囲ΔV3の範囲外である場合等に、メモリ36に記憶した推定SOCを初期値としてもよい。   As a method of obtaining the initial value of the SOC, the CPU 35 detects the voltage value V of the voltage across the assembled battery 2 at the start of BMS 3 based on the detection signal SG2 from the voltage sensor 34, and this voltage value V If it is within the range of the OCV range ΔV 3, there is a method of obtaining the SOC corresponding to the voltage value V from the correlation data of OCV-SOC stored in the memory 36 and setting it as an initial value. Further, for example, when the BMS 3 is stopped, the CPU 35 stores the estimated SOC immediately before that in the memory 36, and when the voltage value V is out of the range of the OCV range ΔV3, the estimated SOC stored in the memory 36 is set as an initial value. It is also good.

CPU35は、SOC積算処理の実行を開始した後、OCV検出条件を満たすかどうかを判断し(S2)、OCV検出条件を満たすと判断した場合に(S2:YES)、OCVの現在値を測定する電圧測定処理を実行する(S3)。本実施形態では、OCV検出条件は、組電池2の充放電電流の電流値Iが基準電流値以下である状態が所定時間継続したことである。基準電流値は、無負荷状態の電流値0[A]あるいは、当該電流値0[A]より所定電流値だけ高い値である。例えばハイブリッド自動車が停車中にオーディオなどの電装部品を使用している場合に、OCV検出条件を満たすことがある。   After starting execution of the SOC integration process, the CPU 35 determines whether the OCV detection condition is satisfied (S2), and when it is determined that the OCV detection condition is satisfied (S2: YES), measures the current value of the OCV. A voltage measurement process is performed (S3). In the present embodiment, the OCV detection condition is that the state in which the current value I of the charge / discharge current of the assembled battery 2 is less than or equal to the reference current value continues for a predetermined time. The reference current value is a current value 0 [A] in the no-load state or a value higher than the current value 0 [A] by a predetermined current value. For example, when the hybrid vehicle uses electronic components such as audio while the vehicle is at a stop, the OCV detection condition may be satisfied.

CPU35は、電流値Iが基準電流値以下になると、その時点からの経過時間をカウントすることと、電圧センサ34からの検出信号SG2に基づく電圧値Vをメモリ36に記録することを開始する。CPU35は、電流値Iが基準電流値以下である状態が所定時間継続すると、上記OCV検出条件を満たしたと判断し(S2:YES)、その後、電流値Iが最初に基準電流値を上回ったときの直前の電圧値Vを、OCVの現在値とみなす(S3)。なお、OCV検出条件の他の例としては、例えばハイブリッド自動車が、信号待ち等により所定時間停止状態になったこと等が挙げられる。   When the current value I becomes equal to or less than the reference current value, the CPU 35 starts counting the elapsed time from that point and recording the voltage value V based on the detection signal SG2 from the voltage sensor 34 in the memory 36. When the state where current value I is less than or equal to the reference current continues for a predetermined time, CPU 35 determines that the OCV detection condition is satisfied (S2: YES), and thereafter current value I first exceeds the reference current value The voltage value V immediately before is considered as the current value of the OCV (S3). As another example of the OCV detection condition, for example, there may be mentioned that the hybrid vehicle has stopped for a predetermined time due to signal waiting or the like.

CPU35は、OCVの現在値を測定すると、そのOCVの測定値が上記重複領域内であるかどうかを判断するOCV判断処理を実行する(S4)。CPU35は、OCVの測定値が上記重複領域内であると判断した場合(S4:YES)、OCVの測定値は、急峻変化領域内にあるため、OCVの測定値からSOCを正確に求めることが可能である。また、前述したように、重複領域では、充電時のOCV−SOCカーブと放電時のOCV−SOCカーブとは略平行であり、且つ、同じOCVに対する充電時のSOCと放電時のSOCとの差が小さい。   When the current value of the OCV is measured, the CPU 35 executes an OCV determination process to determine whether the measured value of the OCV is within the overlapping area (S4). If the CPU 35 determines that the measured value of the OCV is within the overlapping area (S4: YES), the measured value of the OCV is within the steep change area, so that the SOC can be accurately determined from the measured value of the OCV. It is possible. Further, as described above, in the overlapping region, the OCV-SOC curve at the time of charge and the OCV-SOC curve at the time of discharge are substantially parallel, and the difference between the SOC at the time of charge for the same OCV and the SOC at the time of discharge Is small.

そこで、CPU35は、OCVの測定値が上記重複領域内であると判断した場合(S4:YES)、SOC調整処理を実行する(S5,S6)。SOC調整処理は、OCVの測定値に対応するSOCに基づき、SOC積算処理で求められた推定SOCを調整する処理である。具体的には、CPU35は、現在、充電状態であるか放電状態であるかどうかに関係なく、メモリ36に記憶されている共通のOCV−SOCの相関関係データから、OCVの測定値に対応するSOCを抽出し(S5)、SOC積算処理で求められた推定SOCを、その抽出されたSOCにシフトさせるシフト処理を行う(S6)。これにより、現在、充電状態であるか放電状態であるかを判定することなく、SOC積算処理で求められた推定SOCに蓄積された積算誤差を低減させることができる。   Therefore, when the CPU 35 determines that the measured value of OCV is within the overlapping area (S4: YES), it executes the SOC adjustment processing (S5, S6). The SOC adjustment process is a process of adjusting the estimated SOC obtained by the SOC integration process based on the SOC corresponding to the measured value of the OCV. Specifically, the CPU 35 corresponds to the OCV measured value from the common OCV-SOC correlation data stored in the memory 36 regardless of whether it is currently in the charged state or the discharged state. The SOC is extracted (S5), and shift processing is performed to shift the estimated SOC obtained by the SOC integration processing to the extracted SOC (S6). As a result, it is possible to reduce the integration error accumulated in the estimated SOC obtained by the SOC integration process without determining whether it is currently in the charging state or the discharging state.

また、シフト処理により、CPU35は、シフト処理の実行時以降に流れる充放電電流の電流値Iについて改めてSOC積算処理を実行し始める。そして、CPU35は、シフト処理の実行以降の電流値Iの積算値に、組電池2の充電効率を乗算し、且つ、組電池2の総容量で除算した値に、100を乗算した値を、積算SOCの現在値[%]とする。CPU35は、この積算SOCの現在値を、S5で抽出したSOCに加算した値を、推定SOCの現在値として決定する。また、CPU35は、SOC調整処理を実行した後、S7に進む。   Further, by the shift process, the CPU 35 starts to execute the SOC integration process again for the current value I of the charge / discharge current flowing after the shift process is performed. Then, the CPU 35 multiplies the integrated value of the current values I after the execution of the shift process by the charging efficiency of the battery pack 2 and divides the value obtained by dividing by the total capacity of the battery pack 2 by 100, It is assumed that the present value [%] of the integrated SOC. The CPU 35 determines a value obtained by adding the current value of the integrated SOC to the SOC extracted in S5 as the current value of the estimated SOC. In addition, after executing the SOC adjustment processing, the CPU 35 proceeds to S7.

一方、CPU35は、OCVの測定値が上記重複領域外であると判断した場合(S4:NO)、OCVの測定値は微少変化領域内にある可能性が高く、前述したように、この微少変化領域では、OCVの測定値からSOCを正確に求めることは難しい。そこで、CPU35は、SOC調整処理を実行することなく、S7に進む。S7では、CPU35は、求めた推定SOCに基づき劣化判定処理を実行する。具体的には、CPU35は、推定SOCが予め定めた基準範囲内にあれば組電池2は劣化していないと判定し、基準範囲外にあれば組電池2は劣化していると判定し、例えばエンジンコントロールユニットや充電装置40等の外部機器にSOCやエラー情報を通知する。CPU35は、劣化判定処理を実行すると、S2に戻る。   On the other hand, when the CPU 35 determines that the measured value of the OCV is out of the overlapping region (S4: NO), the measured value of the OCV is highly likely to be within the minute change region, and as described above, this minute change In the domain, it is difficult to accurately determine the SOC from the measured value of OCV. Therefore, the CPU 35 proceeds to S7 without performing the SOC adjustment process. At S7, the CPU 35 executes the deterioration determination process based on the obtained estimated SOC. Specifically, the CPU 35 determines that the assembled battery 2 is not degraded if the estimated SOC is within a predetermined reference range, and determines that the assembled battery 2 is degraded if the estimated SOC is out of the reference range, For example, SOC and error information are notified to an external device such as an engine control unit or charging device 40. After executing the deterioration determination process, the CPU 35 returns to S2.

(充電制御処理)
制御ユニット31は、組電池2から電力が供給されることにより動作可能であり、図5に示す充電制御処理を繰り返し実行する。
(Charge control process)
The control unit 31 is operable by being supplied with power from the battery pack 2, and repeatedly executes the charge control process shown in FIG.

具体的には、CPU35は、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすかどうかを判断する充電可否判断処理を実行する(S11)。この充電可能条件は、充電装置40が組電池2に対して充電可能な状態であるための条件であり、例えば、ハイブリッド車のエンジンが動作していることや、オルタネータ41が作動していることなどが挙げられる。   Specifically, the CPU 35 executes chargeability determination processing for determining whether the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11). The chargeable condition is a condition for the charging device 40 to be able to charge the assembled battery 2. For example, the engine of the hybrid vehicle is operating or the alternator 41 is operating. Etc.

例えばエンジンが作動している場合、CPU35は、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすと判断し(S11:YES)、SOC維持処理(S12〜S15)を実行する。このSOC維持処理は、上記電池管理処理における推定SOCの現在値が急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持する充電動作を充電装置40に実行させる処理である。具体的には、CPU35は、推定SOCの現在値が第1閾値未満であるかどうかを判断する(S12)。第1閾値は、急峻変化領域におけるSOCの最低値(図2では略64%)以上の値、あるいは、急峻変化領域におけるSOCの最高値(図2では略67%)以上の値である。   For example, when the engine is operating, the CPU 35 determines that the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11: YES), and executes the SOC maintaining process (S12 to S15). The SOC maintaining process is a process for causing the charging device 40 to execute a charging operation in which the current value of the estimated SOC in the battery management process is maintained at or above the minimum value of the SOC in the sharp change region. Specifically, the CPU 35 determines whether the current value of the estimated SOC is less than the first threshold (S12). The first threshold is a value equal to or higher than the lowest value (approximately 64% in FIG. 2) of the SOC in the abrupt change region, or a value equal to or higher than the highest value (approximately 67% in FIG. 2) in the abrupt change region.

CPU35は、推定SOCの現在値が第1閾値未満であると判断した場合(S12:YES)、充電優先指令を、充電装置40の充電制御部42に送信し(S13)、S11に戻る。これにより、充電制御部42は、オルタネータ41の発電出力レベルを増大させる。これにより、組電池2からの放電よりも、オルタネータ41から組電池2への充電が優先され、組電池2のSOCを第1閾値以上になるよう上昇させることができる。   When determining that the current value of the estimated SOC is less than the first threshold (S12: YES), the CPU 35 transmits a charge priority command to the charge control unit 42 of the charging device 40 (S13), and returns to S11. Thereby, the charge control unit 42 increases the power generation output level of the alternator 41. As a result, the charge from the alternator 41 to the assembled battery 2 is prioritized over the discharge from the assembled battery 2, and the SOC of the assembled battery 2 can be increased to a first threshold value or more.

一方、CPU35は、推定SOCの現在値が第1閾値以上であると判断した場合(S12:NO)、推定SOCの現在値が第2閾値を超えているかどうかを判断する(S14)。第2閾値は、急峻変化領域におけるSOCの最低値以上で、且つ、上記第1閾値よりも大きい値であり、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下である。このように、第2閾値は、100%よりも小さい値が好ましい。回生電力により組電池2が過充電になることを抑制するためである。   On the other hand, when determining that the current value of the estimated SOC is equal to or greater than the first threshold (S12: NO), the CPU 35 determines whether the current value of the estimated SOC exceeds the second threshold (S14). The second threshold is equal to or greater than the lowest SOC value in the steep change region, and is larger than the first threshold, preferably 90% or less, and more preferably 80% or less. Thus, the second threshold is preferably a value smaller than 100%. This is to suppress the overcharging of the battery assembly 2 by the regenerative power.

CPU35は、推定SOCの現在値が第2閾値を超えていると判断した場合(S14:YES)、放電優先指令を、充電装置40の充電制御部42に送信し(S15)、S11に戻る。これにより、充電制御部42は、オルタネータ41の発電出力レベルを減少させる。これにより、オルタネータ41から組電池2への充電よりも、組電池2からの放電が優先され、組電池2のSOCを第2閾値以下になるよう低下させることができる。   When determining that the current value of the estimated SOC exceeds the second threshold (S14: YES), the CPU 35 transmits a discharge priority command to the charge control unit 42 of the charging device 40 (S15), and returns to S11. Thereby, the charge control unit 42 reduces the power generation output level of the alternator 41. Thus, the discharge from the assembled battery 2 is prioritized over the charge from the alternator 41 to the assembled battery 2, and the SOC of the assembled battery 2 can be reduced to be equal to or less than the second threshold.

また、CPU35は、推定SOCの現在値が第2閾値以下であると判断した場合(S14:NO)、充電優先指令も放電優先指令も送信せずにS11に戻る。これにより、充電制御部42は、独自の制御によりオルタネータ41の発電出力レベルを増減させる。以上により、制御ユニット31は、充電可能条件を満たしている間、推定SOCの現在値が第1閾値と第2閾値との間に維持されるようにフィードバック制御を実行する。なお、CPU35は、推定SOCの現在値が第1閾値以上であると判断した場合(S12:NO)、S14、S15の処理を実行せずに、S11に戻る構成でもよい。   In addition, when the CPU 35 determines that the current value of the estimated SOC is equal to or less than the second threshold (S14: NO), the CPU 35 returns to S11 without transmitting the charge priority instruction or the discharge priority instruction. Thereby, the charge control unit 42 increases or decreases the power generation output level of the alternator 41 by unique control. As described above, the control unit 31 performs feedback control so that the current value of the estimated SOC is maintained between the first threshold and the second threshold while satisfying the chargeable condition. When CPU 35 determines that the current value of estimated SOC is equal to or greater than the first threshold (S12: NO), CPU 35 may return to S11 without executing the processes of S14 and S15.

一方、例えばハイブリッド車が停車してエンジンが停止すると、CPU35は、充電装置40の状態が充電可能条件を満たさないと判断し(S11:NO)、SOC維持処理を実行しない。このため、これ以降、暗電流等により、組電池2は放電することになる。   On the other hand, for example, when the hybrid vehicle stops and the engine stops, the CPU 35 determines that the state of the charging device 40 does not satisfy the chargeable condition (S11: NO), and does not execute the SOC maintaining process. Therefore, after that, the battery pack 2 is discharged by dark current or the like.

ここで、仮に、CPU35が、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすと判断している場合に(S11:YES)、SOC維持処理を実行しない構成Xとすると、エンジン停止時に、既に組電池2のSOCが急峻変化領域の最低値未満になっていることがある。そうすると、エンジンの停止中、SOCは、放電時のOCV−SOCカーブに沿って減少する際、急峻変化領域を通ることはないので、シフト処理が実行されず、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じたまま電池パック1が放置されることになる。なお、このような構成Xでは、例えばエンジンが再作動して、CPU35が、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすと再び判断した場合に(S11:YES)、充電装置40により組電池2を、急峻変化領域の最低値以上に強制的に充電し、シフト処理を実行可能な状態にすることが好ましい。   Here, if the CPU 35 determines that the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11: YES) and the SOC maintenance process is not executed, the battery assembly has already been completed when the engine is stopped. The SOC of 2 may be less than the minimum value of the steep change region. Then, during stoppage of the engine, the SOC does not pass through the steep change region when decreasing along the OCV-SOC curve at the time of discharge, so the shift processing is not performed and the error between the estimated SOC and the actual SOC The battery pack 1 is left as it is. In such a configuration X, for example, when the engine is reactivated and the CPU 35 again determines that the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11: YES), the battery pack 2 is operated by the charging device 40. Is preferably forcibly charged to the minimum value or more of the steep change area to make the shift process executable.

これに対して、本実施形態では、CPU35は、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすと判断している場合に(S11:YES)、SOC維持処理を実行する。このため、エンジンが停止される直前まで、推定SOCの現在値は、急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持されている。そうすると、エンジンの停止中、SOCは、放電時のOCV−SOCカーブに沿って減少する際、急峻変化領域を通ることが可能になり、CPU35は、シフト処理を実行することができる。これにより、エンジン停止中にシフト処理が実行されず、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じたまま電池パック1が放置されるといった事態が生じることを抑制することができる。また、上記構成Aのように、充電装置40の状態が充電可能条件を満たすと再び判断した場合に(S11:YES)、充電装置40により組電池2を強制的に充電するといった特別な制御を行うことなく、精度良くSOCを推定することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the CPU 35 executes the SOC maintaining process when it is determined that the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11: YES). Therefore, until just before the engine is stopped, the current value of the estimated SOC is maintained at or above the lowest value of the SOC in the steep change region. Then, when the engine is stopped, the SOC can pass through the steep change area when decreasing along the OCV-SOC curve at the time of discharge, and the CPU 35 can execute the shift process. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a situation where the battery pack 1 is not left with the error between the estimated SOC and the actual SOC occurring, without the shift processing being executed while the engine is stopped. Further, as in the above configuration A, when it is determined again that the state of the charging device 40 satisfies the chargeable condition (S11: YES), special control is performed such that the battery assembly 2 is forcibly charged by the charging device 40. It is possible to estimate the SOC accurately without performing it.

(本実施形態の効果)
組電池2のOCVとSOCとの相関関係では、SOCに対するOCVの変化率が基準値以下である微少変化領域と、変化率が基準値よりも高い急峻変化領域が存在する。そこで、本実施形態の構成によれば、OCVの測定値が急峻変化領域内であると判断されたことを条件に、SOC積算処理で求められた推定SOCが、OCVとSOCとの相関関係においてOCVの測定値に対応するSOCにシフトされる。これにより、OCVの測定値が微少変化領域内であっても、推定SOCが、OCVとSOCとの相関関係においてOCVの測定値に対応するSOCにシフトされる構成に比べて、推定SOCと実際のSOCとの誤差がシフト前よりも増大してしまうことを抑制することができる。
(Effect of this embodiment)
In the correlation between the OCV of the assembled battery 2 and the SOC, there is a slight change area in which the change rate of the OCV with respect to the SOC is less than the reference value and a steep change area in which the change rate is higher than the reference value. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, on the condition that the measured value of OCV is determined to be within the steep change region, the estimated SOC obtained by the SOC integration processing is the correlation between OCV and SOC. It is shifted to the SOC corresponding to the measured value of OCV. As a result, even if the measured value of OCV is within the slight change region, the estimated SOC is actually compared with the configuration in which the estimated SOC is shifted to the SOC corresponding to the measured value of OCV in the correlation between OCV and SOC. It is possible to suppress that the error with the SOC of the above becomes larger than that before the shift.

<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the embodiments described above with reference to the drawings and, for example, the following various aspects are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態の電池パック1は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたものであった。しかし、これに限らず、電池パック1は、例えば、コンべ(Conventional)車等、エンジン駆動の自動車において、エンジン始動モータの電源や補機バッテリとして搭載されたものでもよい。   The battery pack 1 of the said embodiment was mounted in the electric vehicle or the hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to this, and the battery pack 1 may be mounted as a power source of an engine start motor or an auxiliary battery, for example, in an engine-driven automobile such as a conventional car.

上記実施形態では、蓄電素子、二次電池の一例として、組電池2を例に挙げた。しかし、電池は、これに限らず、1つの単電池からなる電池でもよく、また、二次電池以外の電池でもよい。また、電気二重層コンデンサでもよい。また、必ずしもグラファイト系材料で形成された負極を有するものに限られず、要するに、OCVとSOCとの相関関係において、OCV変化率が基準値以下である微少変化領域、および、OCV変化率が基準値よりも高い急峻変化領域が少なくとも1つずつ存在する蓄電素子であればよい。   In the said embodiment, the assembled battery 2 was mentioned as the example as an example of an electrical storage element and a secondary battery. However, the battery is not limited to this, and may be a battery composed of one single battery, or may be a battery other than the secondary battery. In addition, an electric double layer capacitor may be used. Further, the present invention is not limited to one having a negative electrode formed of a graphite-based material. In short, in the correlation between OCV and SOC, a minute change region where the OCV change rate is less than the reference value, and the OCV change rate is the reference value It is sufficient if the storage element has at least one steep change area higher than the other.

また、OCVとSOCとの相関関係において、OCV変化率が基準値以下である2つの微少変化領域、および、当該2つの微少変化領域に挟まれ、且つ、OCV変化率が基準値よりも高い急峻変化領域が存在する蓄電素子であればより好ましい。更に、2つの微小変化領域に挟まれる急峻領域が複数存在する蓄電素子であればより好ましい。これにより、多くの領域でOCVの測定値からSOCを精度良く推定することができ、OCVによるSOC推定方法で求めたSOCが、実際のSOCと乖離しているにもかかわらず、推定SOCとして決定されることを効果的に抑制することができる。   In addition, in the correlation between OCV and SOC, it is sandwiched between two slight change regions where the OCV change rate is less than or equal to the reference value and the two slight change regions, and the OCV change rate is steeper than the reference value. It is more preferable if it is an electrical storage element in which a change area exists. Furthermore, it is more preferable if it is a storage element in which a plurality of steep regions sandwiched by two minute change regions exist. As a result, the SOC can be accurately estimated from the measured value of OCV in many areas, and the SOC determined by the SOC estimation method using OCV is determined as the estimated SOC despite the fact that it is different from the actual SOC. Can be effectively suppressed.

更に、複数の急峻領域は、いずれも組電池2の定格電圧範囲内であり、具体的には3.2V〜3.5Vの範囲内が好ましく、3.3V〜3.35V範囲内がより好ましい。なお、このような蓄電素子の製造方法は、例えば特開2007−250299に開示されている。この際、正極活物質を混合して正極を作ってもよいし、正極活物質を混合せずに正極を作ってもよい。   Furthermore, the plurality of steep regions are all within the rated voltage range of the battery pack 2, specifically, preferably within the range of 3.2 V to 3.5 V, and more preferably within the range of 3.3 V to 3.35 V . In addition, the manufacturing method of such an electrical storage element is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-250299, for example. At this time, the positive electrode active material may be mixed to make the positive electrode, or the positive electrode may be made without mixing the positive electrode active material.

なお、正極活物質は、リン酸鉄系に限らず、リン酸マンガン系、リン酸コバルト系などの他の複合酸化物系でもよい。また、正極活物質は、リン酸系に限らず、コバルト酸リチウムなど、リン酸を含まない正極活物質でもよい。例えば、上記実施形態では、グラファイト負極の電位(OCP:Open Circuit Potential)がSOC60%付近で階段状に変化するから、急峻領域が発生する。このため、正極の種類は特に限定されない。   The positive electrode active material is not limited to iron phosphates, and may be other complex oxides such as manganese phosphates and cobalt phosphates. Further, the positive electrode active material is not limited to the phosphoric acid type, and may be a positive electrode active material containing no phosphoric acid, such as lithium cobaltate. For example, in the above embodiment, since the potential of the graphite negative electrode (OCP: Open Circuit Potential) changes stepwise around SOC 60%, a steep region is generated. Therefore, the type of positive electrode is not particularly limited.

上記実施形態では、制御部の一例として、1つのCPUとメモリを有する制御ユニット31を例に挙げた。しかし、制御部は、これに限らず、複数のCPUを備える構成や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハード回路を備える構成や、ハード回路及びCPUの両方を備える構成でもよい。例えば上記SOC積算処理、電圧測定処理、OCV判断処理、SOC調整処理の少なくとも2つを、別々のCPUやハード回路で実行する構成でもよい。また、これらの処理の順序は、適宜変更してもよい。   In the above embodiment, the control unit 31 having one CPU and a memory is taken as an example of the control unit. However, the control unit is not limited to this, and may have a configuration including a plurality of CPUs, a configuration including a hardware circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC), or a configuration including both a hardware circuit and a CPU. For example, at least two of the SOC integration process, the voltage measurement process, the OCV determination process, and the SOC adjustment process may be executed by separate CPUs and hardware circuits. Also, the order of these processes may be changed as appropriate.

上記実施形態では、メモリの一例として、制御ユニット31の内部に設けられたメモリ36を例に挙げた。しかし、メモリは、これに限らず、制御ユニット31の外部に設けられたものでもよい。なお、上記各種のプログラムが記憶される媒体は、RAM等以外に、CD−ROM、ハードディスク装置、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリでもよい。   In the above embodiment, the memory 36 provided inside the control unit 31 is taken as an example of the memory. However, the memory is not limited to this, and may be provided outside the control unit 31. The medium in which the various programs described above are stored may be a non-volatile memory such as a CD-ROM, a hard disk device, a flash memory, etc. in addition to the RAM and the like.

上記実施形態では、OCVを測定する電圧測定処理の一例として、無負荷に近い状態になったときの電圧値Vを検出し、これをOCVの現在値とした。しかし、電圧測定処理は、OCVを実測する処理に限らず、実測した電圧値および他のパラメータを用いてOCVの現在値を算出する処理でもよい。例えば、制御ユニット31が、組電池2の電圧値Vと電流値Iと予め求められた抵抗値とから、OCVの現在値を算出する構成でもよい。この構成であれば、組電池2が無負荷状態に近いかどうかにかかわらず、OCVの現在値を測定することが可能である。要するに、電圧測定処理では、様々な公知のOCV測定方法を利用することができる。   In the above embodiment, as an example of the voltage measurement process for measuring the OCV, the voltage value V at the time of becoming close to no load is detected and used as the current value of the OCV. However, the voltage measurement process is not limited to the process of measuring the OCV, but may be a process of calculating the current value of the OCV using the measured voltage value and other parameters. For example, the control unit 31 may be configured to calculate the current value of the OCV from the voltage value V of the assembled battery 2, the current value I, and the resistance value obtained in advance. With this configuration, it is possible to measure the current value of the OCV regardless of whether or not the battery pack 2 is close to the no-load state. In short, in the voltage measurement process, various known OCV measurement methods can be used.

上記実施形態では、OCV範囲ΔV3内のOCVと、当該OCVに対応する放電時のSOCと充電時のSOCとの中心値との対応関係データがメモリ36に記憶されている構成を例に挙げた。しかし、中心値に限らず、OCV範囲ΔV3内のOCVと、当該OCVに対応する放電時のSOCと充電時のSOCとの間の値との対応関係データがメモリ36に記憶されている構成でもよい。但し、上記実施形態の構成であれば、充電時と放電時とで、OCVの測定値からSOCを略同等の精度で測定することができる。   In the above embodiment, a configuration in which the correspondence relationship data between the OCV within the OCV range ΔV3 and the center value of the SOC during discharge and the SOC during charge corresponding to the OCV is stored in the memory 36 is taken as an example. . However, the present invention is not limited to the central value, and even in the configuration in which the correspondence relationship data between the OCV within the OCV range ΔV3 and the SOC at the time of discharge and the SOC at the time of charge corresponding to the OCV is stored in the memory 36 Good. However, with the configuration of the above embodiment, the SOC can be measured from the measured value of OCV with almost the same accuracy during charging and discharging.

また、充電時の急峻変化領域内のOCV−SOCの相関関係データと、放電時の急峻変化領域内のOCV−SOCの相関関係データとがメモリ36に記憶される構成でもよい。この構成では、制御ユニット31は、充放電電流の向きの検出結果や、充電装置40からの指示信号等に基づき、現在、充電状態であるか放電状態であるかを判定し、充電状態であると判定した場合、充電時のOCV−SOCの相関関係データを利用し、放電状態であると判定した場合、放電時のOCV−SOCの相関関係データを利用する構成が好ましい。但し、上記実施形態の構成であれば、充電状態であるか放電状態であるかを判定する必要がなく、また、放電時および充電時の両方のOCV−SOCの相関関係データをメモリ36に記憶する必要がないため、メモリの使用量を軽減することができる。   Alternatively, the memory 36 may store the correlation data of the OCV-SOC in the sharp change region at the time of charge and the correlation data of the OCV-SOC in the sharp change region at the time of discharge. In this configuration, the control unit 31 determines whether it is currently in the charging state or the discharging state based on the detection result of the direction of the charge / discharge current, the instruction signal from the charging device 40, etc. When it determines with, the correlation data of OCV-SOC at the time of charge are utilized, and when it determines with it being discharge state, the structure using the correlation data of OCV-SOC at the time of discharge is preferable. However, with the configuration of the above embodiment, it is not necessary to determine whether it is in the charge state or the discharge state, and the correlation data of both OCV-SOC at the time of discharge and at the time of charge is stored in the memory 36. Memory usage can be reduced because it is not necessary to

制御ユニット31は、組電池2を構成する1つの電池セルC分のSOCを推定する構成でもよい。この場合、制御ユニット31は、1つの電池セルCについてのOCV−SOCカーブを利用することになる。制御ユニット31は、例えば組電池2全体のOCVを、組電池2を構成する電池セルCの数で除算し、その除算後の値を、1つの電池セルC分のOCVとしてもよい。また、BMS3に、各電池セルCのセル電圧を個別に検出する電圧センサを設けて、制御ユニット31は、例えば複数の電池セルCのセル電圧の最大値や平均値を算出し、それらの値から、1つの電池セルC分のOCVを求める構成でもよい。   The control unit 31 may be configured to estimate the SOC of one battery cell C constituting the assembled battery 2. In this case, the control unit 31 uses the OCV-SOC curve for one battery cell C. The control unit 31 may divide, for example, the OCV of the entire assembled battery 2 by the number of battery cells C configuring the assembled battery 2 and set the value after the division as the OCV for one battery cell C. Further, a voltage sensor for individually detecting the cell voltage of each battery cell C is provided in BMS 3, and the control unit 31 calculates, for example, the maximum value and the average value of the cell voltages of the plurality of battery cells C Therefore, the OCV for one battery cell C may be obtained.

なお、前述したように、重複領域では、充電時のOCV−SOCカーブと放電時のOCV−SOCカーブとは略平行であるため、同じOCVに対する充電時のSOCと放電時のSOCとの差が一定である。従って、放電時および充電時のいずれか一方のみのOCV−SOCの相関関係データと、上記差の値データとをメモリ36に記憶する構成であれば、放電時および充電時の両方のOCV−SOCの相関関係データをメモリ36に記憶する構成に比べて、メモリの使用量を軽減することができる。   As described above, in the overlapping region, since the OCV-SOC curve at the time of charge and the OCV-SOC curve at the time of discharge are substantially parallel, the difference between the SOC at the time of charge for the same OCV and the SOC at the time of discharge is It is constant. Therefore, if the correlation data of only one of the OCV-SOC at the time of discharge and charge and the value data of the difference are stored in the memory 36, both the OCV-SOC at the time of discharge and charge are stored. Compared to the configuration in which the correlation data of the above is stored in the memory 36, the memory usage can be reduced.

上記実施形態では、OCVとは異なる前記蓄電素子の変動要素の一例として、組電池2を流れる充放電電流の電流値Iを例に挙げた。しかし、変動要素は、これに限らず、例えばエンジン駆動の自動車のエンジン始動(クランキング)時の電圧、電流、蓄電素子の温度や蓄電素子の使用時間等でもよく、これらの値を取得することにより、SOCを推定することができる。   In the above embodiment, the current value I of the charge / discharge current flowing in the assembled battery 2 is taken as an example of the variable element of the storage element different from the OCV. However, the variable factor is not limited to this, and may be, for example, voltage, current, temperature of the storage element, use time of the storage element, etc. at the time of engine start (cranking) of an engine-driven automobile Thus, the SOC can be estimated.

例えばエンジン停止時に、車外の充電器や太陽光発電パネル等により組電池2が充電される場合、制御ユニット31は、エンジン起動中に、上記推定SOCの現在値が急峻変化領域におけるSOCの最高値以下に維持する充電動作を充電装置40に実行させる構成でもよい。この場合、図5において、第1閾値および第2閾値は、急峻変化領域におけるSOCの最高値以下、または、急峻変化領域におけるSOCの最低値以下である。   For example, when the battery pack 2 is charged by an external battery charger, a solar panel, or the like when the engine is stopped, the control unit 31 determines that the current value of the estimated SOC is the highest SOC in the steep change region during engine startup. The charging device 40 may be configured to execute the charging operation to be maintained below. In this case, in FIG. 5, the first threshold and the second threshold are equal to or less than the highest value of the SOC in the sharp change region, or less than the lowest value of the SOC in the sharp change region.

そうすると、エンジンの停止中、SOCは、充電時のOCV−SOCカーブに沿って上昇する際、急峻変化領域を通ることが可能になり、CPU35は、シフト処理を実行することができる。これにより、エンジン停止時に、既に組電池2のSOCが急峻変化領域の最高値を超えており、エンジン停止中に、SOCが、充電時のOCV−SOCカーブに沿って上昇する際、急峻変化領域を通ることがなくシフト処理が実行されず、推定SOCと実際のSOCとの誤差が生じたまま電池パック1が放置されるといった事態が生じることを抑制することができる。換言すれば、ハイブリッド車の停車後、太陽光発電等による充電の際、SOCが急峻変化領域に通ることになるので、強制的な充放電等の特別な制御を行うことなく、シフト処理を実行させて、精度良くSOCを推定することができる。   Then, when the engine is stopped, the SOC can pass through the steep change region when rising along the OCV-SOC curve at the time of charge, and the CPU 35 can execute the shift process. As a result, when the engine is stopped, the SOC of the battery pack 2 has already exceeded the highest value in the steep change area, and when the SOC rises along the OCV-SOC curve during charge, the steep change area The shift process is not executed without passing through the path, and it is possible to suppress the situation where the battery pack 1 is left with the error between the estimated SOC and the actual SOC occurring. In other words, after the hybrid vehicle stops, when charging by solar power generation, etc., the SOC passes through a sharp change region, so shift processing is performed without performing any special control such as forced charge / discharge. It is possible to accurately estimate the SOC.

なお、制御ユニット31は、エンジン起動中に、上記推定SOCの現在値が急峻変化領域におけるSOCの最低値以上、且つ最高値以下に維持する充電動作を充電装置40に実行させる構成でもよい。なお、OCVは、無電流状態のときの組電池2の両端電圧に限らず、例えば、暗電流等の微少な電流は流れているが組電池2の単位時間当たりの電圧変化量が規定量以下であるという条件を満たしたときの組電池2の両端電圧でもよい。   Note that the control unit 31 may be configured to cause the charging device 40 to perform a charging operation that maintains the current value of the estimated SOC above the minimum value and the maximum value of the SOC in the steep change region during engine startup. The OCV is not limited to the voltage across the battery pack 2 in the no-current state. For example, a minute current such as dark current flows, but the amount of voltage change per unit time of the battery pack 2 is less than a specified amount It may be the voltage across the battery pack 2 when the condition is satisfied.

制御ユニット31は、電池管理処理において、SOC積算処理(S1)を実行せずにS2に進み、OCVの測定値が重複領域内であると判断した場合(S4:YES)、OCVの測定値に対応するSOCを抽出した後(S5)、シフト処理S6の代わりに、その抽出したSOCを、推定SOCとして決定し、S7に進む構成でもよい。   In the battery management process, when the control unit 31 proceeds to S2 without executing the SOC integration process (S1) and determines that the measured value of the OCV is within the overlapping area (S4: YES), it becomes the measured value of the OCV. After extracting the corresponding SOC (S5), instead of the shift processing S6, the extracted SOC may be determined as the estimated SOC, and the process may proceed to S7.

制御ユニット31は、OCVの測定値が重複領域内でないと判断した場合(S4:NO)、OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定することを禁止する構成であればよい。つまり、制御ユニット31は、図4に示すように、OCVの測定値に対応するSOCの抽出自体を実行しない構成に限られない。制御ユニット31は、OCVの測定値に対応するSOCを抽出するが、その抽出したSOCを、推定SOCに決定しない構成でもよい。   If the control unit 31 determines that the measured value of the OCV is not within the overlapping area (S4: NO), the control unit 31 may be configured to prohibit determining the SOC corresponding to the measured value of the OCV as the estimated SOC. That is, as shown in FIG. 4, the control unit 31 is not limited to the configuration in which the extraction itself of the SOC corresponding to the measured value of the OCV is not performed. The control unit 31 extracts the SOC corresponding to the measured value of the OCV, but the extracted SOC may not be determined as the estimated SOC.

1:電池パック 2:組電池 3:BMS 31:制御ユニット 33:電流センサ 34:電圧センサ 36:メモリ   1: Battery pack 2: assembled battery 3: BMS 31: control unit 33: current sensor 34: voltage sensor 36: memory

Claims (10)

OCVとSOCとの相関関係において、前記SOCに対する前記OCVの変化率が基準値以下である微少変化領域、および、前記変化率が前記基準値よりも高い急峻変化領域が存在する蓄電素子の電圧を検出する電圧センサと、
少なくとも、前記急峻変化領域内のOCVとSOCとの相関関係に関する情報が記憶されるメモリと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電圧センサの検出結果に基づき、前記蓄電素子のOCVを測定する電圧測定処理と、
前記電圧測定処理で測定したOCVの測定値が、前記急峻変化領域内であるかどうかを判断するOCV判断処理と、
前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内であると判断した場合、前記メモリに記憶された前記情報に基づき、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定し、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内でないと判断した場合、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定することを禁止するSOC推定処理と、
充電装置が前記蓄電素子を充電可能状態であるか、充電不可状態であるかを判断する充電可否判断処理と、
前記充電装置が前記充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定処理で推定するSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持する充電動作を前記充電装置に実行させるSOC維持処理と、を実行する構成を有し、
前記蓄電素子は、駆動源にエンジンを少なくとも備えた車両用であり、
前記制御部は、エンジン動作中は、車両のオルタネータの発電出力の調整により充放電をコントロールすることで前記SOC維持処理を実行し、エンジン停止直前における前記蓄電素子のSOCを前記急峻変化領域内に維持する、蓄電素子管理装置。
In the correlation between OCV and SOC, the voltage of a storage element in which a slight change region in which the change rate of the OCV with respect to the SOC is less than a reference value and a steep change region in which the change rate is higher than the reference value Voltage sensor to detect,
A memory in which at least information on the correlation between the OCV and the SOC in the steep change area is stored;
And a control unit,
The control unit
A voltage measurement process of measuring an OCV of the storage element based on a detection result of the voltage sensor;
OCV determination processing for determining whether the measured value of OCV measured by the voltage measurement processing is within the steep change region;
If it is determined in the OCV determination process that the measured value of the OCV is within the steep change region, the SOC corresponding to the measured value of the OCV is determined as the estimated SOC based on the information stored in the memory, SOC estimation processing for prohibiting the SOC corresponding to the measured value of the OCV to be estimated SOC when it is determined in the OCV determination process that the measured value of the OCV is not within the steep change region;
Charge availability determination processing for determining whether the charging device is capable of charging the storage element or not;
The SOC maintenance that causes the charging device to execute a charging operation that maintains the SOC estimated in the SOC estimation process at or above the minimum value of the SOC in the sharp change region when it is determined that the charging device is in the chargeable state have a structure to perform processing and, the,
The storage element is for a vehicle having at least an engine in a drive source,
The control unit executes the SOC maintenance process by controlling charge / discharge by adjusting the power generation output of the alternator of the vehicle during engine operation, and sets the SOC of the storage element immediately before the engine is stopped within the steep change region. Storage element management device to maintain .
請求項1に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記制御部は、前記SOC維持処理にて、前記SOC推定処理で推定したSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最高値以下に維持する充電動作を前記充電装置に実行させる、蓄電素子管理装置。
The storage element management device according to claim 1, wherein
The storage element management device, wherein the control unit causes the charging device to execute a charging operation of maintaining the SOC estimated in the SOC estimation process at or below a maximum value of the SOC in the abrupt change region in the SOC maintenance process.
請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記制御部は、前記SOC維持処理の実行により、前記充電装置が充電可能状態から充電不可能状態に切り換わる直前における前記蓄電素子のSOCを前記急峻変化領域の最低値以上に維持する、蓄電素子管理装置。
The storage element management apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The control unit is configured to maintain the SOC of the storage element immediately before the charging device switches from the chargeable state to the non-chargeable state by execution of the SOC maintenance process, at a minimum value of the steep change region or more. Management device.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記OCVとSOCとの相関関係では、前記急峻変化領域を挟む2つの前記微少変化領域が存在する、蓄電素子管理装置。
The storage element management device according to any one of claims 1 to 3 , wherein
In the correlation between the OCV and the SOC, a storage element management device in which two small change areas sandwiching the rapid change area exist.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記急峻変化領域のOCVは、前記蓄電素子の定格電圧範囲内である、蓄電素子管理装置。
The storage element management device according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The storage element management device, wherein OCV of the steep change area is within a rated voltage range of the storage element.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記制御部は、
前記SOCと相関関係を有し、前記OCVとは異なる前記蓄電素子の変動要素の値を取得する取得処理を実行する構成を有し、
前記SOC推定処理では、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内でないと判断した場合、前記取得処理で取得した前記変動要素の値に基づくSOCを推定SOCに決定する、蓄電素子管理装置。
The storage element management device according to any one of claims 1 to 5 , wherein
The control unit
It has a configuration that executes acquisition processing for acquiring the value of the variable element of the storage element that has a correlation with the SOC and is different from the OCV,
In the SOC estimation process, when it is determined in the OCV determination process that the measured value of the OCV is not within the steep change region, SOC is determined as an estimated SOC based on the value of the variable element acquired in the acquisition process. Element management device.
請求項6に記載の蓄電素子管理装置であって、
前記蓄電素子に流れる電流を検出する電流センサを備え、
前記制御部は、
前記取得処理として、前記電流センサの検出結果に基づき、前記蓄電素子に流れる電流を時間で積算する電流積算により推定SOCを求めるSOC積算処理を実行し、
前記SOC推定処理では、前記OCV判断処理で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内であると判断されたことを条件に、前記SOC積算処理で求められた推定SOCを、前記OCVとSOCとの相関関係において前記OCVの測定値に対応するSOCにシフトさせる構成である、蓄電素子管理装置。
The storage element management device according to claim 6 , wherein
A current sensor that detects a current flowing through the storage element;
The control unit
As the acquisition processing, SOC integration processing for obtaining an estimated SOC by current integration that integrates the current flowing through the storage element over time based on the detection result of the current sensor is executed,
In the SOC estimation process, on the condition that the measured value of the OCV is determined to be within the steep change region in the OCV determination process, the estimated SOC obtained in the SOC integration process is the OCV and the SOC. The storage element management device, which is configured to shift to the SOC corresponding to the measured value of the OCV in the correlation of
OCVとSOCとの相関関係において、前記SOCに対する前記OCVの変化率が基準値以下である微少変化領域、および、前記変化率が前記基準値よりも高い急峻変化領域が存在する蓄電素子のSOC推定方法であって、
前記蓄電素子のOCVを測定する電圧測定工程と、
前記電圧測定工程で測定されたOCVの測定値が、前記急峻変化領域内であるかどうかを判断するOCV判断工程と、
前記OCV判断工程で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内であると判断した場合、メモリに記憶された前記急峻変化領域内のOCVとSOCとの相関関係に関する情報に基づき、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定し、前記OCV判断工程で前記OCVの測定値が前記急峻変化領域内でないと判断した場合、前記OCVの測定値に対応するSOCを推定SOCに決定することを禁止するSOC推定工程と、
充電装置が前記蓄電素子を充電可能状態であるか、充電不可状態であるかを判断する充電可否判断工程と、
前記充電装置が前記充電可能状態であると判断した場合に、前記SOC推定工程で推定するSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最低値以上に維持する充電動作を前記充電装置に実行させるSOC維持工程と、を含み、
前記蓄電素子は、駆動源にエンジンを少なくとも備えた車両用であり、
エンジン動作中は、車両のオルタネータの発電出力の調整により充放電をコントロールすることで前記SOC維持工程を実行し、エンジン停止直前における前記蓄電素子のSOCを前記急峻変化領域内に維持する、蓄電素子のSOC推定方法。
In correlation between OCV and SOC, SOC estimation of a storage element in which a slight change region in which the change rate of the OCV with respect to the SOC is less than or equal to a reference value, and a steep change region in which the change rate is higher than the reference value Method,
A voltage measurement step of measuring an OCV of the storage element;
An OCV determination step of determining whether the measured value of the OCV measured in the voltage measurement step is within the steep change region;
If it is determined in the OCV determination step that the measured value of the OCV is within the abrupt change area, the OCV is measured based on the information on the correlation between the OCV and the SOC within the abrupt change area stored in the memory. If the SOC corresponding to the value is determined as the estimated SOC, and it is determined in the OCV determination step that the measured value of the OCV is not within the steep change region, the SOC corresponding to the measured value of the OCV is determined as the estimated SOC. SOC estimation process that prohibits
A charge availability determination step of determining whether the charging device is capable of charging the storage element or not;
SOC maintenance for causing the charging device to execute a charging operation to maintain the SOC estimated in the SOC estimation step at least the minimum value of the SOC in the steep change region when it is determined that the charging device is in the chargeable state and the process, only including,
The storage element is for a vehicle having at least an engine in a drive source,
During operation of the engine, the SOC maintaining step is executed by controlling charge / discharge by adjusting the power generation output of the alternator of the vehicle to maintain the SOC of the storage element just before the engine is stopped within the steep change region SOC estimation method.
請求項8に記載の蓄電素子のSOC推定方法であって、
前記SOC維持工程にて、前記SOC推定処理で推定したSOCを、前記急峻変化領域におけるSOCの最高値以下に維持する充電動作を前記充電装置に実行させる、蓄電素子のSOC推定方法。
It is the SOC estimation method of the electrical storage element of Claim 8 , Comprising:
A method of estimating SOC of a storage element, which causes the charging device to execute a charging operation of maintaining the SOC estimated in the SOC estimation process below the maximum value of the SOC in the steep change region in the SOC maintaining step.
請求項8請求項9に記載の蓄電素子のSOC推定方法であって、
前記SOC維持工程の実行により、前記充電装置が充電可能状態から充電不可能状態に切り換わる直前における前記蓄電素子のSOCを前記急峻変化領域の最低値以上に維持する、蓄電素子のSOC推定方法。
A method of estimating SOC of a storage element according to claim 8 or 9 , wherein
A method of estimating SOC of a storage element, wherein the SOC of the storage element immediately before the charging device switches from the chargeable state to the non-chargeable state is maintained at or above the minimum value of the steep change region by execution of the SOC maintenance step.
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