[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7402132B2 - diagnostic system - Google Patents

diagnostic system Download PDF

Info

Publication number
JP7402132B2
JP7402132B2 JP2020124440A JP2020124440A JP7402132B2 JP 7402132 B2 JP7402132 B2 JP 7402132B2 JP 2020124440 A JP2020124440 A JP 2020124440A JP 2020124440 A JP2020124440 A JP 2020124440A JP 7402132 B2 JP7402132 B2 JP 7402132B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
secondary batteries
auxiliary
state
batteries
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020124440A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022021070A (en
Inventor
優 矢口
良治 児玉
宗近 鴨宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2020124440A priority Critical patent/JP7402132B2/en
Publication of JP2022021070A publication Critical patent/JP2022021070A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7402132B2 publication Critical patent/JP7402132B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、二次電池の診断システムに関する。 The present invention relates to a diagnostic system for secondary batteries.

車両の駆動用バッテリとして機能する二次電池の劣化状態を診断する手法として、二次電池の充放電曲線の微分特性を求め、該微分特性におけるピーク箇所の情報から、二次電池の劣化状態を表すSOH(State Of Health)を判定する手法が知られている(例えば特許文献1参照)。 As a method for diagnosing the deterioration state of a secondary battery that functions as a vehicle drive battery, the differential characteristics of the charge/discharge curve of the secondary battery are determined, and the deterioration state of the secondary battery is determined from the information of the peak location in the differential characteristic. A method of determining the SOH (State of Health) is known (for example, see Patent Document 1).

特開2017-227539号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-227539

ここで、駆動用バッテリ(二次電池)の劣化状態を高精度に推定するためには、充放電曲線の微分特性におけるピーク形状を高精度に取得する必要がある。微分曲線を取得するタイミングとしては、車両の走行時及び非走行時が考えられる。充放電制御を理由とした車両のデッドタイムを短縮する観点等からは、車両の走行時に微分曲線を取得することが好ましい。しかしながら、ピーク形状を高精度に取得するためには、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行う必要があるところ、駆動用バッテリの電力がドライバアクセル操作によって任意に変化する走行中においては、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行うことが困難である。このため、従来、走行中に駆動用バッテリの劣化状態を診断することは困難であった。 Here, in order to estimate the deterioration state of the drive battery (secondary battery) with high precision, it is necessary to obtain the peak shape in the differential characteristics of the charge/discharge curve with high precision. The timing for acquiring the differential curve may be when the vehicle is running or when the vehicle is not running. From the viewpoint of shortening the dead time of the vehicle due to charge/discharge control, it is preferable to obtain the differential curve while the vehicle is running. However, in order to obtain the peak shape with high precision, it is necessary to perform charging and discharging control in a low and constant current state. , it is difficult to perform charge/discharge control under low and constant current conditions. For this reason, conventionally, it has been difficult to diagnose the deterioration state of the drive battery while the vehicle is running.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、走行中に二次電池の劣化状態を適切に診断することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to appropriately diagnose the deterioration state of a secondary battery while driving.

本発明の一態様に係る診断システムは、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する、互いに切り離し可能に構成された複数の二次電池について、SOCの値を取得する取得部と、取得部によって取得されたSOCの値に基づき、複数の二次電池が、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか否かを判定し、該ピーク形状を取得できる状態である場合に、複数の二次電池に含まれる一部の二次電池が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池の切り離し制御を行うバッテリ制御部と、切り離し制御によって補機用バッテリとしてのみ機能することとなった一部の二次電池について、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得し、該ピーク形状に基づき、複数の二次電池の劣化状態を推定する推定部と、を備える。 A diagnostic system according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires an SOC value for a plurality of secondary batteries that function as a drive battery and an auxiliary battery for a vehicle and that are configured to be separable from each other; Based on the SOC value acquired by the unit, it is determined whether the plurality of secondary batteries are in a state where the peak shape of the differential curve of the charge/discharge curve can be acquired by charge/discharge control, and the peak shape can be acquired. a battery control unit that performs disconnection control of the plurality of secondary batteries so that some of the secondary batteries included in the plurality of secondary batteries function only as auxiliary batteries when the For some secondary batteries that now function only as batteries for auxiliary equipment, the peak shape of the differential curve of the charge/discharge curve is obtained through charge/discharge control, and based on the peak shape, the deterioration of multiple secondary batteries can be determined. An estimator that estimates a state.

本発明の一態様に係る診断システムによれば、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能している複数の二次電池が、微分曲線のピーク形状を取得できる状態であると判定された場合において、複数の二次電池に含まれる一部の二次電池が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池の切り離し制御が行われる。そして、本診断システムでは、切り離されて補機用バッテリとしてのみ機能することとなった一部の二次電池について微分曲線のピーク形状が取得され、複数の二次電池の劣化状態が推定される。ピーク形状を高精度に取得するためには、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行う必要があるところ、駆動用バッテリの電力がドライバアクセル操作によって任意に変化する走行中においては、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行うことが困難である。この点、本発明の一態様に係る診断システムでは、通常時は駆動用バッテリ及び補機用バッテリを兼ねている二次電池の一部が、微分曲線のピーク形状を取得できる状態となった場合に、補機用バッテリとしてのみ機能する。補機用バッテリは、駆動用バッテリと異なり、補機が通常の動作を行った場合においても低電流且つ定電流の状態とし易い。定電流且つ定電流の状態とされた一部の二次電池についてピーク形状が取得されることによって、当該一部の二次電池の微分曲線のピーク形状を高精度に取得することができる。そして、一部の二次電池は、切り離し前において複数の二次電池に含まれており、複数の二次電池に含まれる他の二次電池と共に駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能していたので、複数の二次電池に含まれる他の二次電池と劣化状態が同等であると考えられる。このため、一部の二次電池のピーク形状に基づき複数の二次電池の劣化状態が推定されることによって、複数の二次電池の劣化状態を高精度に推定することができる。以上のように、本発明の一態様に係る診断システムによれば、走行中に二次電池の劣化状態を適切に診断することができる。 According to the diagnostic system according to one aspect of the present invention, it is determined that a plurality of secondary batteries functioning as a drive battery and an auxiliary battery of a vehicle are in a state where the peak shape of a differential curve can be obtained. In this case, separation control of the plurality of secondary batteries is performed so that some of the secondary batteries included in the plurality of secondary batteries function only as auxiliary equipment batteries. Then, in this diagnostic system, the peak shape of the differential curve is obtained for some secondary batteries that have been separated and now function only as auxiliary batteries, and the deterioration state of multiple secondary batteries is estimated. . In order to obtain the peak shape with high accuracy, it is necessary to perform charging and discharging control in a low and constant current state. It is difficult to control charging and discharging in a current and constant current state. In this regard, in the diagnostic system according to one aspect of the present invention, when a part of the secondary battery, which normally serves as a drive battery and an auxiliary battery, is in a state where the peak shape of the differential curve can be obtained. In addition, it functions only as a battery for auxiliary equipment. Unlike the driving battery, the auxiliary equipment battery tends to maintain a low current and constant current state even when the auxiliary equipment performs normal operation. By acquiring the peak shapes of some of the secondary batteries in a constant current state, the peak shapes of the differential curves of the some of the secondary batteries can be acquired with high accuracy. Some of the secondary batteries are included in multiple secondary batteries before being separated, and function as drive batteries and auxiliary batteries together with other secondary batteries included in the multiple secondary batteries. Therefore, it is considered that the deterioration state is the same as that of other secondary batteries included in the plurality of secondary batteries. Therefore, by estimating the deterioration states of a plurality of secondary batteries based on the peak shapes of some of the secondary batteries, the deterioration states of the plurality of secondary batteries can be estimated with high accuracy. As described above, according to the diagnostic system according to one aspect of the present invention, the deterioration state of the secondary battery can be appropriately diagnosed during driving.

バッテリ制御部は、一部の二次電池が切り離されて補機用バッテリとしてのみ機能している状態において、一部の二次電池が、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態でない場合には、一部の二次電池を、複数の二次電池に含まれる他の二次電池と統合し、複数の二次電池を駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能させてもよい。このような構成によれば、劣化状態推定のために切り離されていた一部の二次電池がピーク形状を取得することができる状態でない(そのようなSOCの状態ではない)場合において、当該一部の二次電池を適切に他の二次電池と統合することができ、複数の二次電池が無意味に切り離された状態となることを抑制できる。 The battery control unit controls the peak shape of the differential curve of the charging/discharging curve of some of the secondary batteries by charge/discharging control when some of the secondary batteries are disconnected and function only as auxiliary batteries. If this is not possible, some of the secondary batteries may be integrated with other secondary batteries included in the multiple secondary batteries, and the multiple secondary batteries may function as drive batteries and auxiliary batteries. It's okay. According to such a configuration, when some of the secondary batteries that have been separated for deterioration state estimation are not in a state where the peak shape can be obtained (not in such an SOC state), the It is possible to appropriately integrate one secondary battery with another secondary battery, and it is possible to prevent a plurality of secondary batteries from being senselessly separated.

本発明の一態様によれば、走行中に二次電池の劣化状態を適切に診断することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to appropriately diagnose the deterioration state of a secondary battery while driving.

二次電池の診断システムの機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a secondary battery diagnostic system. 台上データを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing table data. 二次電池の充放電曲線の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a charge-discharge curve of a secondary battery. 二次電池の充放電曲線の微分特性の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the differential characteristic of the charge-discharge curve of a secondary battery. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の統合及び分離を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating integration and separation of secondary batteries. 二次電池の診断処理(診断方法)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diagnostic process (diagnosis method) of a secondary battery.

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。 Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent parts are given the same reference numerals, and redundant explanations of the same or equivalent parts will be omitted.

図1は、二次電池の診断システム10の機能ブロック図である。本実施形態における二次電池とは、例えば車載用のリチウムイオン電池であるが、その他の二次電池であってもよい。本実施形態における二次電池は、例えば車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する(詳細は後述)。本実施形態では、二次電池が車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能するリチウムイオン電池であるとして説明する。より詳細には、二次電池は、例えば、グラファイト系負極を用いたリチウムイオン電池である。 FIG. 1 is a functional block diagram of a secondary battery diagnostic system 10. The secondary battery in this embodiment is, for example, a vehicle-mounted lithium ion battery, but may be any other secondary battery. The secondary battery in this embodiment functions, for example, as a vehicle drive battery and an auxiliary battery (details will be described later). In this embodiment, the description will be made assuming that the secondary battery is a lithium ion battery that functions as a vehicle drive battery and an auxiliary battery. More specifically, the secondary battery is, for example, a lithium ion battery using a graphite negative electrode.

最初に、図2~図4も参照しながら、本実施形態に係る二次電池の診断システム10の概要について説明する。診断システム10は、例えば、駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する二次電池の状態推定・監視を行うBMS(Battery Management System)の機能を有している。診断システム10は、二次電池の内部状態を非破壊で推定するシステムであり、具体的には二次電池の残存容量を表すSOC(State Of Charge)の値を推定する。診断システム10は、二次電池の電流、電圧、及び表面温度に基づいて、周知の技術によりSOCの値を推定する。ここで、SOCの値を高精度に推定するためには、二次電池の劣化状態(SOH)が考慮されること(すなわち、SOCの値がSOHの値に基づき補正されること)が好ましい。診断システム10は、SOHの値を推定し、該SOHの値によりSOCの値を補正することにより、SOCの値を高精度に推定している。 First, an overview of the secondary battery diagnostic system 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The diagnostic system 10 has, for example, a BMS (Battery Management System) function that estimates and monitors the state of a secondary battery that functions as a drive battery and an auxiliary battery. The diagnostic system 10 is a system that non-destructively estimates the internal state of a secondary battery, and specifically estimates the value of SOC (State of Charge) representing the remaining capacity of the secondary battery. The diagnostic system 10 estimates the SOC value using a well-known technique based on the current, voltage, and surface temperature of the secondary battery. Here, in order to estimate the SOC value with high accuracy, it is preferable that the state of deterioration (SOH) of the secondary battery be taken into account (that is, the SOC value is corrected based on the SOH value). The diagnostic system 10 estimates the SOC value with high accuracy by estimating the SOH value and correcting the SOC value using the SOH value.

診断システム10は、充放電時において測定される二次電池の電流及び電圧に基づいて、二次電池の充放電曲線(図3参照)を求め、更に、該充放電曲線の微分特性(微分曲線,図4参照)を求め、該微分曲線に基づいて二次電池の劣化状態(SOH)を推定している。 The diagnostic system 10 determines the charge/discharge curve of the secondary battery (see FIG. 3) based on the current and voltage of the secondary battery measured during charging/discharging, and further calculates the differential characteristics of the charge/discharge curve (differential curve , see FIG. 4), and the state of deterioration (SOH) of the secondary battery is estimated based on the differential curve.

図3は、二次電池の充放電曲線の一例を示す図である。図3に示されるように、充放電曲線は、横軸が容量(mAh)、縦軸が電圧(V)とされて、充電時及び放電時における二次電池の電流及び電圧に基づき導出される。図4は、二次電池の充放電曲線の微分特性(微分曲線)の一例を示す図である。図4に示されるように、微分曲線は、横軸が容量(SOC(%))、縦軸がdV/dQ(Vは電圧、Qは容量)とされて、充放電曲線に基づき導出される。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a charge/discharge curve of a secondary battery. As shown in Figure 3, the charge-discharge curve is derived based on the current and voltage of the secondary battery during charging and discharging, with the horizontal axis representing capacity (mAh) and the vertical axis representing voltage (V). . FIG. 4 is a diagram showing an example of differential characteristics (differential curve) of a charge/discharge curve of a secondary battery. As shown in Figure 4, the differential curve is derived based on the charge/discharge curve, with the horizontal axis representing capacity (SOC (%)) and the vertical axis representing dV/dQ (V is voltage, Q is capacity). .

図4に示されるように、微分曲線においては、充電及び放電共に、ピーク(曲線において局所的に凸形状となった部分)が生じている。すなわち、図4の例では、充電曲線において2つのピークP1,P2、放電曲線において2つのピークP3,P4が生じている。このようなピークの情報(ピークの形状及び位置)は、二次電池の劣化状態を推定する上で重要な情報となる。 As shown in FIG. 4, in the differential curve, a peak (a locally convex portion of the curve) occurs in both charging and discharging. That is, in the example of FIG. 4, two peaks P1 and P2 occur in the charging curve, and two peaks P3 and P4 occur in the discharging curve. Information on such peaks (the shape and position of the peaks) is important information in estimating the deterioration state of the secondary battery.

診断システム10は、具体的には、二次電池の温度(詳細には内部温度)、劣化状態、及びCレートの組み合わせ毎に充放電曲線の微分曲線を記録した台上データ(図2参照)を予め記憶しており、導出した微分曲線と台上データの微分曲線とを照合する(互いのピークの形状及び位置を比較する)ことにより、二次電池の劣化状態を導出する。すなわち、診断システム10は、台上データの中から、充放電制御に係る充放電条件である二次電池の温度及びCレートの情報が一致すると共に微分曲線におけるピークの情報が類似するデータを特定し、該データの劣化状態を、診断対象の二次電池の劣化状態とみなす。なお、Cレートとは、電池に対して充放電する時の電流の大きさであり、電流に基づき導出されるものである。Cレートは、充放電のスピードを示すものである。 Specifically, the diagnostic system 10 uses on-board data (see FIG. 2) that records differential curves of charge/discharge curves for each combination of secondary battery temperature (internal temperature), deterioration state, and C rate. is stored in advance, and the deterioration state of the secondary battery is derived by comparing the derived differential curve with the differential curve of bench data (by comparing the shapes and positions of their peaks). That is, the diagnostic system 10 identifies, from among the on-board data, data that matches the information on the temperature and C rate of the secondary battery, which are charge/discharge conditions related to charge/discharge control, and has similar peak information in the differential curve. However, the deterioration state of the data is regarded as the deterioration state of the secondary battery to be diagnosed. Note that the C rate is the magnitude of current when charging and discharging a battery, and is derived based on the current. The C rate indicates the speed of charging and discharging.

ここで、上述したような劣化状態を推定すべく、充放電曲線の微分曲線を取得する場合には、通常、車両の停止時に二次電池の充放電が行われる。劣化状態(SOH)を高精度に導出するためには、微分曲線のピークが適切な形状で取得される必要がある。この点、比較的高Cレート(すなわち高電流)で充放電を行った場合には二次電池の化学構造変化(内部構造変化)が急激に進行してしまい充放電曲線のデータサンプリング感度が不足しピークを適切な形状で取得することができないおそれがある。そのため、ピークの形状及び位置を適切に取得する観点から、比較的低Cレート(すなわち低電流)で充放電が行われる。このことにより、充放電に要する時間が長くなり、二次電池が車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能していない時間(デッドタイム)が長くなってしまうことが問題になる。 Here, when obtaining a differential curve of a charging/discharging curve in order to estimate the above-mentioned deterioration state, charging/discharging of the secondary battery is normally performed when the vehicle is stopped. In order to derive the state of deterioration (SOH) with high precision, it is necessary to obtain the peak of the differential curve in an appropriate shape. In this regard, when charging and discharging are performed at a relatively high C rate (i.e., high current), the chemical structure change (internal structure change) of the secondary battery progresses rapidly, and the data sampling sensitivity of the charge and discharge curve is insufficient. Therefore, it may not be possible to obtain a peak with an appropriate shape. Therefore, from the viewpoint of appropriately obtaining the shape and position of the peak, charging and discharging are performed at a relatively low C rate (ie, low current). This causes a problem in that the time required for charging and discharging becomes longer, and the time during which the secondary battery does not function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery (dead time) becomes longer.

デッドタイムを短縮する観点からは、充放電曲線の微分曲線を取得するための充放電制御を走行中に行うことが好ましい。しかしながら、微分曲線のピーク形状を高精度に取得するためには、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行う必要があるところ、駆動用バッテリの電力がドライバアクセル操作によって任意に変化する走行中においては、低電流且つ定電流の状態で充放電制御を行うことが困難である。このような理由から、従来、走行中に駆動用バッテリとして機能する二次電池の劣化状態を診断することは困難であった。 From the viewpoint of reducing dead time, it is preferable to perform charging/discharging control to obtain a differential curve of a charging/discharging curve while the vehicle is running. However, in order to obtain the peak shape of the differential curve with high precision, it is necessary to perform charging and discharging control in a low and constant current state. Inside the battery, it is difficult to control charging and discharging in a low and constant current state. For these reasons, it has conventionally been difficult to diagnose the deterioration state of the secondary battery that functions as a driving battery while the vehicle is running.

診断システム10は、従来困難であった、走行中における二次電池(駆動用バッテリ)の劣化状態の適切な診断を実現するものである。上述したように、駆動用バッテリとして機能する二次電池については、走行中における電力の変化が激しいため、従来走行中において充放電制御を行うことが困難であった。この点、本発明者らは、補機用バッテリとして機能している状態においては、動作中であっても、低電流(低Cレート)且つ定電流の状態で二次電池の充放電制御を行えることができることに着目した。そして、本発明者らは、通常時は駆動用バッテリとしても機能する複数の二次電池の一部の二次電池について、他の二次電池から切り離して補機用バッテリとしてのみ機能させた状態で充放電制御を行いピーク形状を取得することにより、駆動用バッテリとして機能する二次電池の劣化状態を適切に推定することができることを見出した。 The diagnostic system 10 realizes an appropriate diagnosis of the deterioration state of a secondary battery (driving battery) during driving, which has been difficult in the past. As mentioned above, regarding the secondary battery that functions as a drive battery, the electric power changes drastically during driving, so conventionally it has been difficult to control charging and discharging while driving. In this regard, the inventors of the present invention have found that when functioning as an auxiliary battery, even during operation, charging and discharging of the secondary battery is controlled at a low current (low C rate) and constant current state. I focused on what I could do. The present inventors have developed a state in which some of the plurality of secondary batteries, which normally function as driving batteries, are separated from other secondary batteries and functioned only as auxiliary batteries. We have found that by performing charge/discharge control and obtaining the peak shape, it is possible to appropriately estimate the deterioration state of the secondary battery that functions as the drive battery.

すなわち、診断システム10では、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する、互いに切り離し可能に構成された複数の二次電池が用意されている。そして、診断システム10は、複数の二次電池についてSOCの値を取得し、複数の二次電池が、充放電制御により微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか(例えば、2つあるピークのうち、低SOC側のピーク形状を取得できる程度にSOCの値が小さいか)を判定し、ピーク形状を取得できる状態である場合に、複数の二次電池に含まれる一部の二次電池が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池の切り離し制御を行い、補機用バッテリとしてのみ機能することとなった一部の二次電池について、充放電制御により微分曲線のピーク形状を取得し、該ピーク形状に基づき、複数の二次電池の劣化状態を推定する。 That is, the diagnostic system 10 includes a plurality of secondary batteries that are configured to be separable from each other and function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery. Then, the diagnostic system 10 acquires SOC values for the plurality of secondary batteries, and determines whether the plurality of secondary batteries are in a state where the peak shape of the differential curve can be obtained by charge/discharge control (for example, if there are two peaks) Among them, if the SOC value is small enough to obtain the peak shape on the low SOC side, and if the peak shape can be obtained, some of the secondary batteries included in the plurality of secondary batteries For some of the secondary batteries that now function only as auxiliary batteries, the differential curve is The peak shape is acquired, and the deterioration state of the plurality of secondary batteries is estimated based on the peak shape.

以下では、図1を参照し、二次電池の診断システム10の機能の詳細について説明する。図1に示されるように、診断システム10は、記憶部11と、取得部12と、バッテリ制御部13と、SOH推定部14(推定部)と、を備えている。 Below, with reference to FIG. 1, the details of the functions of the secondary battery diagnostic system 10 will be described. As shown in FIG. 1, the diagnostic system 10 includes a storage section 11, an acquisition section 12, a battery control section 13, and an SOH estimation section 14 (estimation section).

記憶部11は、二次電池の温度、劣化状態、及びCレートの組み合わせ毎の二次電池の充放電曲線の微分曲線が記録された台上データ(図2参照)を記憶するデータベースである。このような台上データは、例えば電池の種類毎に予め準備されている。 The storage unit 11 is a database that stores bench data (see FIG. 2) in which differential curves of charging and discharging curves of the secondary battery are recorded for each combination of temperature, deterioration state, and C rate of the secondary battery. Such bench data is prepared in advance for each type of battery, for example.

取得部12は、充電時又は放電時において検出される電流及び電圧の値を取得する。取得部12は、複数の二次電池22から構成されている電池モジュール2の電流センサ21から、各二次電池22に流れる電流値を取得する。また、取得部12は、電池モジュール2を構成する複数の二次電池22の端子間の電圧を測定する電圧センサから、各二次電池22に印可される電圧値を取得する。複数の二次電池22は、通常状態においては、統合されて、全体として1つの、駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能している。そして、複数の二次電池22は、互いに切り離し可能に構成されている。すなわち、複数の二次電池22は、その一部のみを分離することが可能に構成されている(詳細は後述)。取得部12は、取得した電流及び電圧の値に応じて、複数の二次電池22についてSOCの値を推定する。取得部12は、従来より周知の技術を利用して、電流、電圧、及び二次電池22の表面温度等に基づいてSOCの値を推定する。以上のようにして、取得部12は、複数の二次電池22のSOCの値を取得する。 The acquisition unit 12 acquires the values of current and voltage detected during charging or discharging. The acquisition unit 12 acquires the current value flowing through each secondary battery 22 from the current sensor 21 of the battery module 2 configured from a plurality of secondary batteries 22. The acquisition unit 12 also acquires the voltage value applied to each secondary battery 22 from a voltage sensor that measures the voltage between the terminals of the plurality of secondary batteries 22 that constitute the battery module 2 . In a normal state, the plurality of secondary batteries 22 are integrated and function as a single driving battery and an auxiliary battery. The plurality of secondary batteries 22 are configured to be able to be separated from each other. That is, the plurality of secondary batteries 22 are configured such that only a portion thereof can be separated (details will be described later). The acquisition unit 12 estimates SOC values for the plurality of secondary batteries 22 according to the acquired current and voltage values. The acquisition unit 12 estimates the SOC value based on the current, voltage, surface temperature of the secondary battery 22, etc. using a conventionally known technique. As described above, the acquisition unit 12 acquires the SOC values of the plurality of secondary batteries 22.

取得部12は、また、二次電池22の充放電制御に係る充放電条件として、温度、劣化状態、及びCレートの情報を取得する。温度は、二次電池22の内部温度であり、例えば二次電池22の表面温度及び電池モジュール2の電流センサ21により検出される電流等に応じて導出される。劣化状態は、例えば車両の走行履歴から推定される二次電池22の劣化状態である。Cレートは、予め定められた値であってもよいし、電流センサ21により検出される電流に応じて導出されてもよい。 The acquisition unit 12 also acquires information on temperature, deterioration state, and C rate as charging and discharging conditions related to charging and discharging control of the secondary battery 22. The temperature is the internal temperature of the secondary battery 22, and is derived according to, for example, the surface temperature of the secondary battery 22 and the current detected by the current sensor 21 of the battery module 2. The deterioration state is, for example, the deterioration state of the secondary battery 22 estimated from the driving history of the vehicle. The C rate may be a predetermined value or may be derived according to the current detected by the current sensor 21.

バッテリ制御部13は、まず、取得部12によって取得されたSOCの値に基づき、複数の二次電池22が、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか否かを判定する。例えば、図4に示されるような微分曲線の放電曲線におけるピークP3の形状(低SOC側のピークP3の形状)を取得したい場合においては、バッテリ制御部13は、記憶部11に記憶された台上データから、取得部12によって取得された充放電条件に合致する微分曲線(放電曲線)を特定すると共に、該放電曲線におけるピークP3に対応するSOCの値を特定する。そして、バッテリ制御部13は、取得部12によって取得されたSOCの値が、充放電条件に応じて特定されたSOCの値に近づいており(所定時間放電制御を行うことにより、SOCの値がピークP3に対応するSOCの値になる状態であり)ピークP3の形状を取得できる状態であるか否かを判定する。以下では、診断システム10が放電制御を行う例を説明する。 First, the battery control unit 13 determines, based on the SOC value acquired by the acquisition unit 12, whether the plurality of secondary batteries 22 are in a state where the peak shape of the differential curve of the charge/discharge curve can be acquired by charge/discharge control. Determine whether For example, when it is desired to obtain the shape of peak P3 in the discharge curve of the differential curve (the shape of peak P3 on the low SOC side) as shown in FIG. From the above data, a differential curve (discharge curve) matching the charge/discharge condition acquired by the acquisition unit 12 is specified, and the SOC value corresponding to the peak P3 in the discharge curve is specified. Then, the battery control unit 13 determines that the SOC value acquired by the acquisition unit 12 is approaching the SOC value specified according to the charging/discharging conditions (by performing discharge control for a predetermined period of time, the SOC value is (This is a state where the SOC value corresponds to peak P3.) It is determined whether the state is such that the shape of peak P3 can be obtained. An example in which the diagnostic system 10 performs discharge control will be described below.

バッテリ制御部13は、複数の二次電池22が微分曲線のピーク形状を取得できる状態であると判定した場合には、複数の二次電池22に含まれる一部の二次電池22が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池22の切り離し制御を行う。すなわち、バッテリ制御部13は、通常状態においては全て統合されて車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能している複数の二次電池22について、ピーク形状を取得できる状態であると判定した場合には、その一部を切り離し、切り離した二次電池22を補機用バッテリとしてのみ機能させる。また、バッテリ制御部13は、一部の二次電池22が切り離されて補機用バッテリとして機能している状態において、一部の二次電池22が微分曲線のピーク形状を取得できる状態でない場合には、当該一部の二次電池22を、他の二次電池22と統合し、複数の二次電池22を駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能させてもよい。 If the battery control unit 13 determines that the plurality of secondary batteries 22 are in a state where the peak shape of the differential curve can be acquired, some of the secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22 are connected to the auxiliary equipment. The plurality of secondary batteries 22 are controlled to be separated so that they function only as batteries for use. That is, the battery control unit 13 has determined that the state is such that peak shapes can be obtained for the plurality of secondary batteries 22, which are all integrated and function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery in a normal state. In this case, a part of the secondary battery 22 is separated and the separated secondary battery 22 is made to function only as an auxiliary battery. In addition, when some of the secondary batteries 22 are disconnected and function as auxiliary batteries and some of the secondary batteries 22 are not in a state where the peak shape of the differential curve can be obtained, the battery control unit 13 In this case, some of the secondary batteries 22 may be integrated with other secondary batteries 22, and the plurality of secondary batteries 22 may function as a driving battery and an auxiliary battery.

二次電池22の統合及び分離について、図5~図11を参照して説明する。図5~図11は、二次電池22の統合及び分離を説明する回路図である。図5~図11においては、複数の二次電池22を、便宜的に主機バッテリ53又は補機バッテリ54と示す。主機バッテリ53及び補機バッテリ54が統合されている状態においては、これらは区別されることなく、いずれも駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する。一方で、主機バッテリ53及び補機バッテリ54が分離された状態においては、主機バッテリ53は駆動用バッテリとしてのみ機能し、補機バッテリ54は補機用バッテリとしてのみ機能する。説明の便宜上、図5~図11においては主機バッテリ53及び補機バッテリ54をそれぞれ1つのみ示している。図5~図11においては、モータ51、インバータ52、主機バッテリ53、補機バッテリ54、補機55、及びリレー91,91,92,92,93,93を含む回路(並列回路)が示されている。また、図5~図11には、非走行時において充電を行う際の外部充電器100が示されている。 Integration and separation of the secondary battery 22 will be explained with reference to FIGS. 5 to 11. 5 to 11 are circuit diagrams illustrating the integration and separation of the secondary batteries 22. In FIGS. 5 to 11, the plurality of secondary batteries 22 are referred to as a main battery 53 or an auxiliary battery 54 for convenience. When the main battery 53 and the auxiliary battery 54 are integrated, they are not distinguished and both function as a drive battery and an auxiliary battery. On the other hand, when the main battery 53 and the auxiliary battery 54 are separated, the main battery 53 functions only as a driving battery, and the auxiliary battery 54 functions only as an auxiliary battery. For convenience of explanation, only one main battery 53 and one auxiliary battery 54 are shown in FIGS. 5 to 11. 5 to 11, a circuit (parallel circuit) including a motor 51, an inverter 52, a main battery 53, an auxiliary battery 54, an auxiliary machine 55, and relays 91, 91, 92, 92, 93, and 93 is shown. ing. Further, FIGS. 5 to 11 show the external charger 100 when charging the vehicle when the vehicle is not running.

まず、バッテリ統合使用時(全ての二次電池22が駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する場合)においては、バッテリ制御部13は、主機バッテリ53及び補機バッテリ54が統合されて、主機バッテリ53及び補機バッテリ54が全体で1つのバッテリとしてモータ51及び補機55に電力を供給するように、主機バッテリ53及び補機バッテリ54間のリレー91,91をON状態にする(図5参照)。 First, when battery integration is used (when all the secondary batteries 22 function as drive batteries and auxiliary equipment batteries), the battery control unit 13 controls the main engine battery 53 and the auxiliary equipment battery 54 to be integrated. The relays 91 and 91 between the main battery 53 and the auxiliary battery 54 are turned on so that the battery 53 and the auxiliary battery 54 together supply power to the motor 51 and the auxiliary battery 55 as one battery (Fig. 5 reference).

また、バッテリ分離使用時(主機バッテリ53が駆動用バッテリとしてのみ機能し、補機バッテリ54が補機用バッテリとしてのみ機能する場合)においては、バッテリ制御部13は、主機バッテリ53及び補機バッテリ54が分離されて、主機バッテリ53がモータ51に電力を供給し補機バッテリ54が補機55に電力を供給するように、主機バッテリ53及び補機バッテリ54間のリレー91,91をOFF状態にする(図6参照)。図6に示される状態においては、主機バッテリ53からの電力はモータ51側にしか供給されず、補機バッテリ54からの電力は補機55側にしか供給されない。後述するように、この状態において補機バッテリ54について放電制御により放電曲線のピーク形状が取得される。なお、補機バッテリ54は、走行時の回生による充電は行わない。そのため、補機バッテリ54のSOCが0%となった場合には、補機55への電力供給は分離した主機バッテリ53側から行う。 Further, when the batteries are used separately (when the main engine battery 53 functions only as a driving battery and the auxiliary equipment battery 54 functions only as an auxiliary equipment battery), the battery control unit 13 controls the main engine battery 53 and the auxiliary equipment battery. 54 is separated, and the relays 91 and 91 between the main engine battery 53 and the auxiliary equipment battery 54 are turned off so that the main equipment battery 53 supplies power to the motor 51 and the auxiliary equipment battery 54 supplies power to the auxiliary equipment 55. (see Figure 6). In the state shown in FIG. 6, power from the main battery 53 is supplied only to the motor 51 side, and power from the auxiliary battery 54 is supplied only to the auxiliary machine 55 side. As will be described later, in this state, the peak shape of the discharge curve of the auxiliary battery 54 is obtained through discharge control. Note that the auxiliary battery 54 is not charged by regeneration during driving. Therefore, when the SOC of the auxiliary battery 54 becomes 0%, power is supplied to the auxiliary battery 55 from the separated main battery 53 side.

また、バッテリ統合時において外部充電器100から充電が行われる場合には、バッテリ制御部13は、バッテリ統合状態(リレー91,91がON状態とされた状態)からさらに、外部充電器100と補機バッテリ54とをつなぐリレー93,93をON状態にする(図7参照)。なお、バッテリ制御部13は、リレー93,93ではなく、外部充電器100と主機バッテリ53とをつなぐリレー92,92をON状態にしてもよい。 Further, when charging is performed from the external charger 100 during battery integration, the battery control unit 13 further charges the external charger 100 from the battery integration state (the state in which the relays 91 and 91 are turned on). The relays 93, 93 connecting to the machine battery 54 are turned on (see FIG. 7). Note that the battery control unit 13 may turn ON the relays 92 and 92 that connect the external charger 100 and the main battery 53 instead of the relays 93 and 93.

また、バッテリ分離時において外部充電器100から充電が行われる場合には、主機バッテリ53及び補機バッテリ54のうち、SOCが低下しているバッテリから先に充電されて、SOCの値が同程度となった後に併せて充電される。すなわち、例えばバッテリ分離時において補機バッテリ54のSOCが低下している場合には、バッテリ制御部13は、外部充電器100と補機バッテリ54とをつなぐリレー93,93をON状態にしてから(図8参照)、補機バッテリ54のSOCの値が主機バッテリ53のSOCの値と同程度となった後において、主機バッテリ53及び補機バッテリ54間のリレー91,91をON状態にする(図9参照)。また、例えばバッテリ分離時において主機バッテリ53のSOCが低下している場合には、バッテリ制御部13は、外部充電器100と主機バッテリ53とをつなぐリレー92,92をON状態にしてから(図10参照)、主機バッテリ53のSOCの値が補機バッテリ54のSOCの値と同程度となった後において、主機バッテリ53及び補機バッテリ54間のリレー91,91をON状態にする(図11参照)。 Furthermore, when charging is performed from the external charger 100 when the batteries are separated, the battery with the lower SOC is charged first among the main battery 53 and the auxiliary battery 54, so that the SOC values are the same. After that, it will be charged at the same time. That is, for example, if the SOC of the auxiliary battery 54 has decreased at the time of battery separation, the battery control unit 13 turns ON the relays 93, 93 that connect the external charger 100 and the auxiliary battery 54, and then (See FIG. 8), after the SOC value of the auxiliary battery 54 becomes approximately the same as the SOC value of the main battery 53, the relays 91, 91 between the main battery 53 and the auxiliary battery 54 are turned on. (See Figure 9). Further, for example, if the SOC of the main engine battery 53 has decreased at the time of battery separation, the battery control unit 13 turns ON the relays 92, 92 that connect the external charger 100 and the main engine battery 53 (see Fig. 10), after the SOC value of the main engine battery 53 becomes approximately the same as the SOC value of the auxiliary equipment battery 54, the relays 91, 91 between the main engine battery 53 and the auxiliary equipment battery 54 are turned on (see Figure 10). (see 11).

SOH推定部14は、バッテリ制御部13による切り離し制御によって補機用バッテリとしてのみ機能することとなった二次電池22について、放電制御により放電曲線のピーク形状を取得し、該ピーク形状に基づき、複数の二次電池の劣化状態を推定する。具体的には、SOH推定部14は、記憶部11の台上データの中から、充放電条件である二次電池22の温度及びCレートの情報が一致すると共にピーク形状が類似するデータを特定し、該データの劣化状態を、補機用バッテリとしてのみ機能する二次電池22の劣化状態とみなす。そして、補機用バッテリとしてのみ機能する二次電池22も、分離前においては他の二次電池22(すなわち、駆動用バッテリとして機能する二次電池22)と一体的に電力を供給していたため、補機用バッテリとしてのみ機能する二次電池22の劣化状態は、駆動用バッテリとして機能する二次電池22の劣化状態と推定することができる。このように、SOH推定部14は、分離後に補機用バッテリとしてのみ機能する二次電池22の劣化状態を導出することにより、駆動用バッテリとして機能する二次電池22の劣化状態を推定する。 The SOH estimating unit 14 acquires the peak shape of the discharge curve through discharge control for the secondary battery 22 which has been determined to function only as an auxiliary battery due to the disconnection control by the battery control unit 13, and based on the peak shape, Estimate the deterioration state of multiple secondary batteries. Specifically, the SOH estimating unit 14 identifies data that matches information on the temperature and C rate of the secondary battery 22, which are charge/discharge conditions, and has a similar peak shape, from among the on-board data in the storage unit 11. However, the deterioration state of the data is regarded as the deterioration state of the secondary battery 22, which functions only as an auxiliary battery. The secondary battery 22 that functions only as an auxiliary battery also supplies power integrally with other secondary batteries 22 (that is, the secondary battery 22 that functions as a driving battery) before separation. The deterioration state of the secondary battery 22, which functions only as an auxiliary battery, can be estimated to be the deterioration state of the secondary battery 22, which functions as a drive battery. In this manner, the SOH estimation unit 14 estimates the deterioration state of the secondary battery 22 that functions as a drive battery by deriving the deterioration state of the secondary battery 22 that functions only as an auxiliary battery after separation.

次に、本実施形態に係る二次電池の診断処理(診断方法)について、図12を参照して説明する。図12は、二次電池の診断処理(診断方法)を示すフローチャートである。 Next, a diagnostic process (diagnosis method) for a secondary battery according to this embodiment will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is a flowchart showing a diagnostic process (diagnosis method) for a secondary battery.

図12に示されるように、診断システム10では、最初に、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する互いに切り離し可能に構成された複数の二次電池22について、SOCの値が取得される(ステップS1)。 As shown in FIG. 12, in the diagnostic system 10, SOC values are first obtained for a plurality of secondary batteries 22 that are configured to be separable from each other and function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery. (Step S1).

そして、診断システム10では、取得されたSOCの値に基づき、複数の二次電池22が、放電制御により放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか否かが判定される(ステップS2)。ステップS2において取得可能でないと判定された場合には、以降の処理は実施されない(複数の二次電池は統合されたままとされる)。 Then, in the diagnostic system 10, based on the acquired SOC value, it is determined whether or not the plurality of secondary batteries 22 are in a state where the peak shape of the differential curve of the discharge curve can be acquired by discharge control (step S2). If it is determined in step S2 that it cannot be obtained, the subsequent processing is not performed (the plurality of secondary batteries remain integrated).

一方で、ステップS2において取得可能であると判定された場合には、診断システム10では、複数の二次電池22に含まれる一部の二次電池22が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池22の分離(切り離し制御)が行われる(ステップS3)。 On the other hand, if it is determined in step S2 that acquisition is possible, the diagnostic system 10 causes some of the secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22 to function only as auxiliary equipment batteries. , separation (separation control) of the plurality of secondary batteries 22 is performed (step S3).

そして、診断システム10では、補機バッテリ54として機能することとなった一部の二次電池22について、放電制御により放電曲線の微分曲線が導出される(ステップS4)。最後に、診断システム10では、導出した微分曲線のピーク形状が取得され、該ピーク形状に基づき、複数の二次電池22の劣化状態が推定される(ステップS5)。 Then, in the diagnostic system 10, a differential curve of a discharge curve is derived by discharge control for some of the secondary batteries 22 that are to function as the auxiliary battery 54 (step S4). Finally, the diagnostic system 10 acquires the peak shape of the derived differential curve, and estimates the deterioration state of the plurality of secondary batteries 22 based on the peak shape (step S5).

次に、本実施形態に係る二次電池の診断システム10の作用効果について説明する。 Next, the effects of the secondary battery diagnostic system 10 according to this embodiment will be explained.

本実施形態に係る二次電池の診断システム10は、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する、互いに切り離し可能に構成された複数の二次電池22について、SOCの値を取得する取得部12と、取得部12によって取得されたSOCの値に基づき、複数の二次電池22が、放電制御により放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか否かを判定し、該ピーク形状を取得できる状態である場合に、複数の二次電池22に含まれる一部の二次電池22が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池22の切り離し制御を行うバッテリ制御部13と、切り離し制御によって補機用バッテリとしてのみ機能することとなった一部の二次電池22について、放電制御により放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得し、該ピーク形状に基づき、複数の二次電池22の劣化状態を推定するSOH推定部14と、を備える。 A secondary battery diagnostic system 10 according to the present embodiment acquires SOC values for a plurality of secondary batteries 22 that function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery and are configured to be separable from each other. Based on the SOC value acquired by the unit 12 and the acquisition unit 12, it is determined whether or not the plurality of secondary batteries 22 are in a state in which the peak shape of the differential curve of the discharge curve can be acquired by discharge control. When the peak shape can be acquired, the plurality of secondary batteries 22 are controlled to be separated so that some of the secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22 function only as auxiliary equipment batteries. The peak shape of the differential curve of the discharge curve is obtained by the discharge control for the battery control unit 13 and some of the secondary batteries 22 that are now functioning only as auxiliary batteries due to the disconnection control, and based on the peak shape , and an SOH estimation unit 14 that estimates the deterioration state of the plurality of secondary batteries 22.

本実施形態に係る診断システム10によれば、車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能している複数の二次電池22が、微分曲線のピーク形状を取得できる状態であると判定された場合において、複数の二次電池22に含まれる一部の二次電池22が補機用バッテリとしてのみ機能するように、複数の二次電池22の切り離し制御が行われる。そして、本診断システム10では、切り離されて補機用バッテリとしてのみ機能することとなった一部の二次電池22について微分曲線のピーク形状が取得され、複数の二次電池22の劣化状態が推定される。ピーク形状を高精度に取得するためには、低電流且つ定電流の状態で放電制御を行う必要があるところ、駆動用バッテリの電力がドライバアクセル操作によって任意に変化する走行中においては、低電流且つ定電流の状態で放電制御を行うことが困難である。この点、本実施形態に係る診断システム10では、通常時は駆動用バッテリ及び補機用バッテリを兼ねている二次電池22の一部が、微分曲線のピーク形状を取得できる状態となった場合に、補機用バッテリとしてのみ機能する。補機用バッテリは、駆動用バッテリと異なり、補機が通常の動作を行った場合においても低電流且つ定電流の状態とし易い。定電流且つ定電流の状態とされた一部の二次電池22についてピーク形状が取得されることによって、当該一部の二次電池22の微分曲線のピーク形状を高精度に取得することができる。そして、一部の二次電池22は、切り離し前において複数の二次電池22に含まれており、複数の二次電池22に含まれる他の二次電池と共に駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能していたので、複数の二次電池22に含まれる他の二次電池22と劣化状態が同等であると考えられる。このため、一部の二次電池22のピーク形状に基づき複数の二次電池22の劣化状態が推定されることによって、複数の二次電池22の劣化状態を高精度に推定することができる。以上のように、本実施形態に係る診断システム10によれば、走行中に二次電池22の劣化状態を適切に診断することができる。 According to the diagnostic system 10 according to the present embodiment, it is determined that the plurality of secondary batteries 22 functioning as the drive battery and the auxiliary battery of the vehicle are in a state where the peak shape of the differential curve can be obtained. In this case, separation control of the plurality of secondary batteries 22 is performed so that some of the secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22 function only as auxiliary equipment batteries. In this diagnostic system 10, the peak shape of the differential curve is acquired for some of the secondary batteries 22 that have been separated and now function only as auxiliary batteries, and the deterioration state of the plurality of secondary batteries 22 is determined. Presumed. In order to obtain the peak shape with high precision, it is necessary to perform discharge control in a low and constant current state. Moreover, it is difficult to perform discharge control in a constant current state. In this regard, in the diagnostic system 10 according to the present embodiment, when a part of the secondary battery 22, which normally serves as a drive battery and an auxiliary battery, is in a state where the peak shape of the differential curve can be obtained. In addition, it functions only as a battery for auxiliary equipment. Unlike the driving battery, the auxiliary equipment battery tends to maintain a low current and constant current state even when the auxiliary equipment performs normal operation. By acquiring the peak shapes of some of the secondary batteries 22 that are in a constant current state, the peak shapes of the differential curves of some of the secondary batteries 22 can be acquired with high precision. . Some of the secondary batteries 22 are included in the plurality of secondary batteries 22 before being separated, and are used as a driving battery and an auxiliary battery together with other secondary batteries included in the plurality of secondary batteries 22. Since it was functioning, it is considered that the deterioration state was the same as that of other secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22. Therefore, by estimating the deterioration states of the plurality of secondary batteries 22 based on the peak shapes of some of the secondary batteries 22, the deterioration states of the plurality of secondary batteries 22 can be estimated with high accuracy. As described above, according to the diagnostic system 10 according to the present embodiment, the deterioration state of the secondary battery 22 can be appropriately diagnosed during driving.

バッテリ制御部13は、一部の二次電池22が切り離されて補機用バッテリとしてのみ機能している状態において、一部の二次電池22が、放電制御により放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態でない場合には、一部の二次電池22を、複数の二次電池22に含まれる他の二次電池22と統合し、複数の二次電池22を駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能させてもよい。このような構成によれば、劣化状態推定のために切り離されていた一部の二次電池22がピーク形状を取得することができる状態でない(そのようなSOCの状態ではない)場合において、当該一部の二次電池22を適切に他の二次電池22と統合することができ、複数の二次電池22が無意味に切り離された状態となることを抑制できる。 In a state where some of the secondary batteries 22 are disconnected and function only as auxiliary batteries, the battery control unit 13 controls the discharge control so that some of the secondary batteries 22 have a peak shape of a differential curve of a discharge curve. If it is not possible to obtain the secondary batteries 22, some of the secondary batteries 22 are integrated with other secondary batteries 22 included in the plurality of secondary batteries 22, and the plurality of secondary batteries 22 are used as driving batteries and auxiliary equipment. It may function as a battery for use. According to such a configuration, when some of the secondary batteries 22 that have been separated for deterioration state estimation are not in a state where the peak shape can be obtained (not in such an SOC state), the relevant Some of the secondary batteries 22 can be appropriately integrated with other secondary batteries 22, and a plurality of secondary batteries 22 can be prevented from being senselessly separated.

10…診断システム、12…取得部、13…バッテリ制御部、14…SOH推定部、22…二次電池。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Diagnosis system, 12... Acquisition part, 13... Battery control part, 14... SOH estimation part, 22... Secondary battery.

Claims (2)

車両の駆動用バッテリ及び補機用バッテリとして機能する、互いに切り離し可能に構成された複数の二次電池について、SOCの値を取得する取得部と、
前記取得部によって取得されたSOCの値に基づき、前記複数の二次電池が、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態であるか否かを判定し、該ピーク形状を取得できる状態である場合に、前記複数の二次電池に含まれる一部の二次電池が前記補機用バッテリとしてのみ機能するように、前記複数の二次電池の切り離し制御を行うバッテリ制御部と、
前記切り離し制御によって前記補機用バッテリとしてのみ機能することとなった前記一部の二次電池について、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得し、該ピーク形状に基づき、前記複数の二次電池の劣化状態を推定する推定部と、を備える二次電池の診断システム。
an acquisition unit that acquires SOC values for a plurality of secondary batteries that function as a vehicle drive battery and an auxiliary battery and are configured to be separable from each other;
Based on the SOC value acquired by the acquisition unit, it is determined whether the plurality of secondary batteries are in a state where the peak shape of the differential curve of the charge/discharge curve can be acquired by charge/discharge control, and the peak shape is determined. battery control that performs separation control of the plurality of secondary batteries so that some of the secondary batteries included in the plurality of secondary batteries function only as the auxiliary equipment batteries when the battery is in a state where it is possible to obtain the battery; Department and
For some of the secondary batteries that have come to function only as the auxiliary battery due to the disconnection control, the peak shape of the differential curve of the charge/discharge curve is obtained by the charge/discharge control, and based on the peak shape, the A diagnostic system for a secondary battery, comprising: an estimation unit that estimates a deterioration state of a plurality of secondary batteries.
前記バッテリ制御部は、前記一部の二次電池が切り離されて前記補機用バッテリとしてのみ機能している状態において、前記一部の二次電池が、充放電制御により充放電曲線の微分曲線のピーク形状を取得できる状態でない場合には、前記一部の二次電池を、前記複数の二次電池に含まれる他の二次電池と統合し、前記複数の二次電池を前記駆動用バッテリ及び前記補機用バッテリとして機能させる、請求項1記載の診断システム。 The battery control unit is configured to control, in a state where the part of the secondary battery is separated and functioning only as the auxiliary battery, the part of the secondary battery is controlled to control a differential curve of a charge/discharge curve by charge/discharge control. If it is not possible to obtain the peak shape of The diagnostic system according to claim 1, wherein the diagnostic system functions as a battery for the auxiliary equipment.
JP2020124440A 2020-07-21 2020-07-21 diagnostic system Active JP7402132B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020124440A JP7402132B2 (en) 2020-07-21 2020-07-21 diagnostic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020124440A JP7402132B2 (en) 2020-07-21 2020-07-21 diagnostic system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022021070A JP2022021070A (en) 2022-02-02
JP7402132B2 true JP7402132B2 (en) 2023-12-20

Family

ID=80220143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020124440A Active JP7402132B2 (en) 2020-07-21 2020-07-21 diagnostic system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7402132B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006304551A (en) 2005-04-22 2006-11-02 Toyota Motor Corp State judging system and vehicle
WO2011158381A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 トヨタ自動車株式会社 Deterioration degree determination device
JP2017227539A (en) 2016-06-22 2017-12-28 横河電機株式会社 System and method for measuring capacity of secondary-battery
US20190217719A1 (en) 2018-01-12 2019-07-18 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle with splittable battery and associated method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7189693B2 (en) * 2018-07-13 2022-12-14 株式会社Subaru power system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006304551A (en) 2005-04-22 2006-11-02 Toyota Motor Corp State judging system and vehicle
WO2011158381A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 トヨタ自動車株式会社 Deterioration degree determination device
JP2017227539A (en) 2016-06-22 2017-12-28 横河電機株式会社 System and method for measuring capacity of secondary-battery
US20190217719A1 (en) 2018-01-12 2019-07-18 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle with splittable battery and associated method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022021070A (en) 2022-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8907674B2 (en) System and method for determining degradation of rechargeable lithium ion battery
CN102906582B (en) Diagnosis device and diagnosis method for secondary battery, and vehicle
US10371754B2 (en) Systems and methods for real-time estimation of capacity of a rechargeable battery
US20190250215A1 (en) System and method for estimating state of health using battery model parameter
JP3559900B2 (en) Battery assembly diagnostic device
JP4670831B2 (en) Battery capacity detection method and apparatus for electric vehicle and electric vehicle maintenance method
JP6412847B2 (en) Power storage device and control method
US20230009288A1 (en) Vehicle battery diagnosis method and system
WO2019142550A1 (en) Secondary battery system
JP2016226110A (en) Charging control device for vehicle
JP7100151B2 (en) Battery control device
JP7402132B2 (en) diagnostic system
JP2020169887A (en) Deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method for storage battery
TWI736373B (en) Dynamic battery health detection method
CN114355214B (en) Battery diagnosis device, method, storage medium, and vehicle
US11624783B2 (en) Battery diagnosis apparatus and vehicle
EP4078206B1 (en) A method for estimating capacity of a battery unit
JP7490459B2 (en) Diagnostic Systems
JP7490460B2 (en) Diagnostic Systems
KR20200071873A (en) Charging control method for battery of vehicle
JP7488121B2 (en) Diagnostic Systems
US11860237B2 (en) System and method for battery life diagnosis
WO2022025167A1 (en) Storage battery system, and method for diagnosing deterioration in capacity of storage battery
US20230288488A1 (en) Energy storage apparatus, energy storage system, internal resistance estimation method, and computer program
JP2013127440A (en) Power storage system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230602

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7402132

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150