电池特性评价装置以及电池特性评价方法制造方法及图纸

提供一种能够更适当地评价二次电池的特性的电池特性评价装置以及电池特性评价方法。电池特性评价装置执行交流阻抗取得处理(S1)、OCV取得处理(S1)以及SOC推定处理(S3)。在交流阻抗取得处理中，取得通过以特定的频率范围将施加信号施加于对象二次电池而测定的对象二次电池的交流阻抗的测定结果。在OCV取得处理中，取得对象二次电池的OCV。在SOC推定处理中，在所取得的交流阻抗的测定结果中的特定的频率范围内的预定频率下的虚数成分为第1阈值以上、且所取得的OCV的值为第2阈值以下的情况下推定为对象二次电池的SOC为0％。

【技术实现步骤摘要】
电池特性评价装置以及电池特性评价方法
本公开涉及用于评价二次电池的特性的电池特性评价装置以及电池特性评价方法。
技术介绍
二次电池被广泛用作计算机、便携终端等的便携式电源或者EV(电动汽车)、HV(混合动力汽车)、PHV(插电式混合动力汽车)等的车辆驱动用电源。搭载于车辆等的二次电池有时会被回收。对于所回收到的二次电池，希望若是能够使用则进行再利用。但是，二次电池可能伴随着时间经过以及反复充放电而发生劣化。二次电池的劣化的发展程度按每个二次电池而不同。因此，希望对所回收到的二次电池各自的特性进行评价，根据评价结果，决定各个二次电池的再利用的方针。另外，不仅是决定所回收到的二次电池的再利用方针的情况，希望对二次电池的特性进行评价的情况很多。提出了用于评价二次电池的特性的各种办法。例如在专利文献1所记载的电池的特性评价方法中，基于通过交流阻抗测定法取得的二次电池的反应电阻值，判定二次电池中有无微小短路。现有技术文献专利文献1：日本特开2003－317810号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在利用交流阻抗测定法来评价二次电池的特性时，若不进行二次电池的SOC(StateOfCharge，充电状态)的调整而测定交流阻抗，则能简化作业。但是，当省略SOC的调整时，因某些不良(例如存在微小短路等)而导致SOC为0％的二次电池也会包含在特性评价的对象中。其结果，特性评价的精度有可能降低。用于解决问题的技术方案在此公开的一技术方案的电池特性评价装置执行：交流阻抗取得处理，取得通过以特定的频率范围将施加信号施加于对象二次电池而测定的上述对象二次电池的交流阻抗的测定结果；开路电压取得处理，取得上述对象二次电池的开路电压；充电状态推定处理，在所取得的交流阻抗的测定结果中的上述特定的频率范围内的预定频率下的虚数成分为第1阈值以上、且所取得的开路电压的值为第2阈值以下的情况下，推定为上述对象二次电池的充电状态为0％。本申请的专利技术人得到了如下见解：在SOC为0％的二次电池与SOC比0％大的二次电池之间，具有在预定频率下的交流阻抗的虚数成分的值和OCV的值中的至少一方会产生差异的倾向。也即是，根据专利技术人的实验结果得到了如下倾向，即与SOC比0％大的二次电池不同，SOC为0％的二次电池具有预定频率下的交流阻抗的虚数成分为第1阈值以上、且OCV的值为第2阈值以下的倾向。上述构成的电池特性评价装置将预定频率下的交流阻抗的虚数成分为第1阈值以上、且OCV的值为第2阈值以下的二次电池的SOC推定为0％。因此，即使是在不进行SOC的调整而测定了二次电池的交流阻抗的情况下，也能适当地推定二次电池的SOC是否为0％。由此，能更适当地评价二次电池的特性。此外，与交流阻抗的虚数成分进行比较的第1阈值以及与SOC的值进行比较的第2阈值根据二次电池的种类、二次电池是否为电池组以及二次电池为电池组的情况下的电池组的构成等而变化。因此，第1阈值以及第2阈值根据二次电池的种类等来通过实验等而适宜地设定即可。在此所公开的电池特性评价装置的优选的一技术方案中，与第1阈值进行比较的交流阻抗的虚数成分的预定频率包含于施加信号的频率范围内的一定的低频率范围。本申请的专利技术人发现了在二次电池的SOC为0％的情况下交流阻抗的虚数成分中的特别是低频率下的虚数成分成为第1阈值以上的倾向。因此，通过将交流阻抗的低频率下的虚数成分与第1阈值进行比较，能更适当地推定SOC是否为0％。与第1阈值进行比较的虚数成分的数量既可以为一个，也可以为多个。例如，与第1阈值进行比较的虚数成分也可以是施加信号的频率范围中的最小的频率下的虚数成分。但是，如前所述那样，施加信号的频率范围中的与同第1阈值进行比较的虚数成分对应的预定频率的范围有时也根据二次电池的种类等而变化。在该情况下，根据二次电池的种类等来设定预定频率的范围即可。在此所公开的电池特性评价装置的优选的一技术方案中执行电池容量推定处理。在电池容量推定处理中，在通过SOC推定处理未推定为对象二次电池的SOC为0％的情况下，基于对象二次电池的交流阻抗的测定结果，推定对象二次电池的电池容量。在该情况下，在排除掉通过SOC推定处理推定为SOC为0％的二次电池之后，执行基于交流阻抗的测定结果的电池容量的推定处理。因此，电池容量的推定精度以及效率都提高。在此所公开的电池特性评价装置的优选的一技术方案中，在电池容量推定处理中，通过向已学习的神经网络模型输入基于对象二次电池的奈奎斯特图的数据，取得对象二次电池的电池容量的推定结果。对于已学习的神经网络模型，通过多个训练数据而进行学习，该多个训练数据包括多个二次电池各自的基于表示交流阻抗的测定结果的多个奈奎斯特图的数据和电池容量的实测值。在该情况下，通过使神经网络模型适当地进行学习，即使不执行复杂的处理(例如对交流阻抗的测定结果进行解析的处理等)，也能容易且适当地取得对象二次电池的电池容量的推定结果。但是，也可以不利于神经网络模型，而基于其他的算法推定电池容量。在此所公开的电池特性评价装置的优选的一技术方案中，对于已学习的神经网络模型，基于SOC比0％大或者推定为SOC比0％大的多个二次电池的训练数据而进行学习。在该情况下，在排除掉SOC为0％或者推定为0％的二次电池的训练数据之后，进行基于训练数据的神经网络模型的学习。因此，与用于神经网络模型的学习的训练数据包含SOC为0％的二次电池的训练数据的情况相比，已学习的神经网络模型被最佳化为适于推定SOC比0％大的二次电池的电池容量。由此，电池容量的推定精度进一步提高。此外，也可以在为了对取得训练数据的二次电池进行区分而推定二次电池是SOC是否为0％的情况下，使用与前述的SOC推定处理同样的算法来推定SOC。也即是，也可以将施加信号的频率范围内的预定频率下的交流阻抗的虚数成分小于第1阈值、且OCV的值比第2阈值大的二次电池的训练数据使用于神经网络模型的学习。在该情况下，也可以省略取得二次电池的SOC的实测值的步骤。在此所公开的电池特性评价装置的优选的一技术方案中执行判别处理。在判别处理中，基于从表示对象二次电池的交流阻抗的测定结果的奈奎斯特图提取的至少一个特征量，判别对象二次电池属于电池容量为基准范围内的第1组群和电池容量为基准范围外的第2组群中的哪个组群。电池容量推定处理在通过SOC推定处理未推定为对象二次电池的SOC为0％、且通过判别处理判别为对象二次电池属于所述第1组群的情况执行。电池容量为基准范围外的二次电池的劣化过度地发展的可能性高。因此，通过在排除掉电池容量为基准范围外的二次电池之后，执行基于交流阻抗的测定结果的电池容量的推定处理，电池容量的推定精度以及效率都提高。此外，也可以在使用已学习的神经网络模型执行电池容量推定处理的情况下，对于已学习的神经网络模型，基于电池容量为基准范围内的多个二次电池的训练数据而进行学习。在该情况下，与属于第2组群的二次电池的训练数据也被用于学习的情况相比，已学习的神经网络被最佳化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池特性评价装置，构成为执行：/n交流阻抗取得处理，取得通过以特定的频率范围将施加信号施加于对象二次电池而测定的所述对象二次电池的交流阻抗的测定结果；/n开路电压取得处理，取得所述对象二次电池的开路电压；以及/n充电状态推定处理，在所取得的交流阻抗的测定结果中的所述特定的频率范围内的预定频率下的虚数成分为第1阈值以上、且所取得的开路电压的值为第2阈值以下的情况下，推定为所述对象二次电池的充电状态为0％。/n

【技术特征摘要】
20181226 JP 2018-2432931.一种电池特性评价装置，构成为执行：
交流阻抗取得处理，取得通过以特定的频率范围将施加信号施加于对象二次电池而测定的所述对象二次电池的交流阻抗的测定结果；
开路电压取得处理，取得所述对象二次电池的开路电压；以及
充电状态推定处理，在所取得的交流阻抗的测定结果中的所述特定的频率范围内的预定频率下的虚数成分为第1阈值以上、且所取得的开路电压的值为第2阈值以下的情况下，推定为所述对象二次电池的充电状态为0％。


2.根据权利要求1所述的电池特性评价装置，
与所述第1阈值进行比较的交流阻抗的虚数成分的所述预定频率包含于所述特定的频率范围内的一定的低频率范围。


3.根据权利要求1或者2所述的电池特性评价装置，
构成为执行如下的电池容量推定处理：在通过所述充电状态推定处理未推定为所述对象二次电池的充电状态为0％的情况下，基于所述对象二次电池的交流阻抗的测定结果，推定所述对象二次电池的电池容量。


4.根据权利要求3所述的电池特性评价装置，
在所述电池容量推定处理中，通过向已学习的神经网络模型输入基于所述对象二次电池的奈奎斯特图的数据，取得所述对象二次电池的电池容量的推定结果，
对于所述已学习的神经网络模型，通过多...

【专利技术属性】
技术研发人员：三井正彦，泉纯太，八十岛珠仁，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP