充电模式制作装置、充电控制装置、充电模式制作方法及蓄电系统制造方法及图纸

技术编号:17517597 阅读:28 留言:0更新日期:2018-03-21 02:05
本发明专利技术涉及充电模式制作装置、充电控制装置、充电模式制作方法及蓄电系统。基于二次电池的电压及电流,在考虑二次电池的劣化的同时计算对二次电池进行充电的电流的值。实施方式的充电控制装置基于根据二次电池的劣化模型或劣化映射、以及充电的对象的二次电池的内部状态参数计算出的充电模式,对上述充电的对象的二次电池的充电进行控制。基于内部状态参数的变更,对该充电模式进行更新。

Charging mode making device, charging control device, charging mode making method and storage system

The invention relates to a charging mode making device, a charging control device, a charging mode making method and a power storage system. Based on the voltage and current of the two battery, the value of the current for the charge of the two battery is calculated while considering the deterioration of the two battery. The charging control device of the implementation mode is based on the charging mode based on the deterioration model or deterioration mapping of the two battery or the internal state parameter of the two battery of the charged object, and controls the charging of the two battery of the above charged object. The charging mode is updated based on the change of the internal state parameters.

【技术实现步骤摘要】
充电模式制作装置、充电控制装置、充电模式制作方法及蓄电系统本申请以日本专利申请2016-179878(申请日:2016年9月14日)为基础,享受该申请的优先利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及充电模式制作装置、充电控制装置、充电模式制作方法及蓄电系统。
技术介绍
随着信息相关设备、通信设备等的小型化,作为这些设备用的电源,能量密度较高、能够实现小型轻量化的锂离子二次电池广泛普及。此外,在电动汽车(EV)、自然能量发电的领域中,二次电池也得到关注。随之,缩短二次电池的充电时间的快速充电的期望也越来越提高。作为二次电池的充电方法,进行基于恒电流或恒电力的充电方法。在该充电方法中,例如,在二次电池成为设恒电压之前以恒电流进行充电,在二次电池成为设恒电压之后,以保持该设恒电压的方式控制电流的值。在通过上述充电方法进行快速充电时,可以考虑在以恒电流进行充电的期间(恒电流充电区间),将恒电流的电流值设定得较高。但是,若电流值较高,则会使电池容量、内部电阻这样的二次电池的蓄电池性能显著降低。此外,由于蓄电池的劣化加快,因此还存在使蓄电池的寿命缩短这样的问题。为了使蓄电池的寿命不缩短,已知基于二次电池的特性对恒电流的值进行调整的方法。例如,已知如下方法:将恒电流充电区间分基于二次电池的电极的内部电阻等分为多个区间,在各区间中调整恒电流的值。但是,内部电阻等电极的特性随着使用而变化,因此如果不准确地掌握电池特性,则不仅快速充电的效率降低,还存在蓄电池的劣化加速的可能性。此外,需要对内部电阻进行测定的高难度处理,产生处理负载增加、设备大型化这样的问题。或者,为了利用外部装置进行测定,产生将二次电池拆卸这样的麻烦。
技术实现思路
实施方式的充电控制装置之后,基于充电模式对充电的对象的二次电池的充电进行控制,该充电模式是根据二次电池的劣化模型或劣化映射、以及上述充电的对象的二次电池的内部状态参数而计算出的,其中,基于上述内部状态参数的变更,对上述充电模式进行更新。根据上述构成的充电控制装置,能够基于二次电池的电压及电流,在考虑二次电池的劣化的同时,计算对二次电池进行充电的电流的值。附图说明图1是表示具备第一实施方式的充电控制装置的蓄电系统的概略构成的一个例子的框图。图2是表示充电控制装置的概略处理的流程图的一个例子的图。图3是表示与充电时的电流及电压有关的数据的一个例子的图。图4是表示内部状态参数计算部的处理的流程图的一个例子的图。图5是表示对电池特性计算部的处理的流程进行表示的流程图的一个例子的图。图6是表示对充电量与开路电压之间的关系进行表示的图表(充电量-OCV曲线)的一个例子的图。图7是表示对SOC与开路电压之间的关系进行表示的图表(SOC-OCV曲线)的一个例子的图。图8是表示各温度下的SOC与反应电阻Rct之间的关系的一个例子的图。图9是说明各电阻分量的图。图10是说明劣化模型的图。图11是说明劣化映射的图。图12是说明充电电流的上限值的计算的图。图13是说明充电模式的计算的图。图14是表示充电模式计算处理的流程图的一个例子的图。图15是表示充电模式更新处理的流程图的一个例子的图。图16是表示第二实施方式的蓄电系统的概略构成的一个例子的框图。图17是表示劣化信息取得处理的流程图的一个例子的图。图18是表示实施方式的硬件构成的一个例子的框图。符号的说明1蓄电池2充电控制装置21充放电控制部22计测部23SOC推测部24存储部25电池特性推测部251充放电履历记录部252内部状态参数计算部253电池特性计算部26内部电阻修正部27充电模式制作部271劣化信息存储部272劣化信息取得部(参照数据取得部)273上限值数据计算部274充电模式计算部3外部数据库4劣化信息提供服务器5通信网络6计算机装置61处理器62主存储装置63辅助存储装置64网络接口65设备接口66总线7外部存储介质具体实施方式以下,参照附图说明实施方式。(第一实施方式)图1是表示具备第一实施方式的充电控制装置的蓄电系统的概略构成的一个例子的框图。本蓄电系统具备蓄电池1(第一电池)及充电控制装置2。充电控制装置2具备充放电控制部21、计测部22、SOC(充电状态:StateofCharge)推测部23、存储部24、电池特性推测部25、内部电阻修正部26、以及充电模式制作部27。电池特性推测部25具备充放电履历记录部251、内部状态参数计算部252、以及电池特性计算部253。充电模式制作部27具备劣化信息存储部271、劣化信息取得部(参照数据取得部)272、上限值数据计算部273、以及充电模式计算部274。此外,也可以利用CPU电路等来实现充电控制装置2,并安装于蓄电池1,由此将充电控制装置2作为一个蓄电池1来实现。蓄电池1是通过充电控制装置2进行充电的对象的电池。蓄电池1也可以为单位电池(单电池),也可以具备一个以上的电池组。各电池组也可以具备一个以上的电池模块。各电池模块也可以具备多个单位电池。各电池组所具备的电池模块的数量,可以相同也可以不同。此外,各电池模块所具备的单位电池的数量,可以相同也可以不同。单位电池只要是能够进行充放电的二次电池即可。在此,假定为锂离子二次电池来进行说明。此外,在以下的说明中,如果没有特别否定,则蓄电池这个表述包括电池组、电池模块、以及单位电池。蓄电池1例如也可以是移动电话、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车、无人机这样的搭载了蓄电池的设备等的蓄电池。此外,例如,也可以是个人住宅、楼宇、工厂等每个建筑物所设置的固定用蓄电池。也可以是与发电系统联动的蓄电池、或者系统互连的蓄电池。充电控制装置2进行对蓄电池1进行的充放电的控制。此外,还进行所连接的蓄电池1的状态的推测。具体地说,使蓄电池1进行充放电,基于在该充放电中计测到的电压及电流的数据,对与蓄电池1的状态有关的信息即内部状态参数及电池特性进行推测。关于内部状态参数及电池特性将后述。此外,虽然还存在基于使用频率或者使用次数来预测蓄电池1的状态的方法,但是即使使用频率或使用次数相同,根据使用环境或负载等而蓄电池的状态也会不同。因此,为了高精度地预测蓄电池1的状态,充电控制装置2根据充放电等的检查的计测值来预测蓄电池1的状态或性能。此外,充电控制装置2制作与蓄电池1的状态相对应的充电模式。充电模式假定为表示为了对蓄电池1进行充电而向蓄电池1流动的电流的值。即,充电模式表示蓄电池1进行充电时的制约条件。此外,将为了进行充电而流动的电流记作充电电流。然后,充电控制装置2基于所计算出的充电模式对蓄电池1进行充电。蓄电池1被使用的结果,状态发生变化。由于该状态的变化,蓄电池1的性能劣化。若按照蓄电池1劣化之前的充电模式,对劣化之后的蓄电池1进行充电,则不仅充电的效率降低,而且蓄电池1的劣化也有可能加速。因此,需要在掌握了充电的对象的蓄电池1的状态的基础上,计算对充电的对象的蓄电池1适合的充电模式。通过按照适合的充电方法来进行充电,由此能够不促进蓄电池1的劣化,且能够加快充电速度。此外,能够防止蓄电池1的寿命降低。并且,在使蓄电池1的劣化的速度加快那样的充电条件、例如基于大电流的充电、高温下的充电中,起火等安全性的风险提高。通过本实施方式计算出本文档来自技高网
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充电模式制作装置、充电控制装置、充电模式制作方法及蓄电系统

【技术保护点】
一种充电控制装置,基于充电模式对充电的对象的二次电池的充电进行控制,该充电模式是根据二次电池的劣化模型或劣化映射、以及上述充电的对象的二次电池的内部状态参数而计算出的,其中,基于上述内部状态参数的变更,对上述充电模式进行更新。

【技术特征摘要】
2016.09.14 JP 2016-1798781.一种充电控制装置,基于充电模式对充电的对象的二次电池的充电进行控制,该充电模式是根据二次电池的劣化模型或劣化映射、以及上述充电的对象的二次电池的内部状态参数而计算出的,其中,基于上述内部状态参数的变更,对上述充电模式进行更新。2.如权利要求1所述的充电控制装置,其中,上述内部状态参数包括正极容量或正极的质量、负极容量或负极的质量、SOC偏差及内部电阻。3.一种充电模式制作装置,其中,具备:电池特性推测部,基于作为充电的对象的第一电池的充电或放电时计测到的上述第一电池的电压及电流的数据,对上述第一电池的内部状态参数的推测值进行推测,该第一电池是二次电池;以及充电模式计算部,在基于上述推测值判断为需要变更为了对上述二次电池进行充电而流动的充电电流的值的情况下,基于在至少表示上述二次电池的劣化速度、与上述二次电池有关的一个以上参照参数、上述充电电流之间的关系的参照数据之中基于上述推测值而被作为与上述第一电池对应的第一参照数据、以及上述劣化速度的指定值,计算表示上述参照参数之一的第一参照参数与上述充电电流的值之间的关系的充电模式。4.如权利要求3所述的充电模式制作装置,其中,还具备:上限值数据计算部,基于上述第一参照数据、以及上述劣化速度的上述指定值,计算表示用于使上述劣化速度成为上述指定值以下的上述充电电流的第一上限值与上述第一参照参数之间的关系的第一上限值数据,上述充电模式计算部基于上述第一上限值数据,计算上述充电模式。5.如权利要求4所述的充电模式制作装置,其中,上述第一参照数据包括:第二参照数据,至少表示上述二次电池的正极的劣化速度、一个以上的上述参照参数、上述充电电流在上述正极中的第二上限值之间的关系;以及第三参照数据,至少表示上述二次电池的负极的劣化速度、一个以上的上述参照参数、上述充电电流在上述负极中的第三上限值之间的关系,上述上限值数据计算部计算:第二上限值数据,表示用于使上述正极的劣化速度成为上述指定值以下的上述充电电流的上述第二上限值与上述第一参照参数之间的关系;以及第三上限值数据,表示用于使上述负极的劣化速度成为上述指定值以下的上述第三上限值与上述第一参照参数之间的关系,上述充电模式计算部基于上述第二上限值数据及上述第三上限值数据,计算上述第一上限值数据。6.如权利要求5所述的充电模式制作装置,其中,上述第一上限值为上述第二上限值和上述第三上限值中较小一方的值以下。7.如权利要求3至6任一项所述的充电模式制作装置,其中,上述充电模式中的流动上述...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤田有美森田朋和石井惠奈杉山畅克荒谷涉
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:日本,JP

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