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JP2018170263A - Secondary battery internal temperature estimation device and secondary battery internal temperature estimation method - Google Patents

Secondary battery internal temperature estimation device and secondary battery internal temperature estimation method Download PDF

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JP2018170263A JP2017069330A JP2017069330A JP2018170263A JP 2018170263 A JP2018170263 A JP 2018170263A JP 2017069330 A JP2017069330 A JP 2017069330A JP 2017069330 A JP2017069330 A JP 2017069330A JP 2018170263 A JP2018170263 A JP 2018170263A
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Abstract

【課題】二次電池の使用中や熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を推定すること。【解決手段】二次電池の内部温度を推定する二次電池内部温度推定装置において、二次電池の外部温度を検出する検出手段(電流センサ12)と、検出手段によって検出された外部温度を、二次電池の熱的等価回路に適用して内部温度を推定する推定手段(制御部10)と、二次電池の熱的特性の変化の有無を検知する検知手段(制御部10)と、検知手段によって二次電池の熱的特性の変化が検知された場合には、推定手段の熱的等価回路のパラメータを調整する調整手段(制御部10)と、を有する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate an internal temperature even when a secondary battery is in use or when thermal characteristics change. In a secondary battery internal temperature estimation device for estimating the internal temperature of a secondary battery, a detection unit (current sensor 12) for detecting the external temperature of the secondary battery and an external temperature detected by the detection unit are provided. Estimating means (control unit 10) for applying the thermal equivalent circuit of the secondary battery to estimate the internal temperature, detecting means (control unit 10) for detecting the presence or absence of change in the thermal characteristics of the secondary battery, and detecting When a change in the thermal characteristics of the secondary battery is detected by the means, there is an adjusting means (control unit 10) for adjusting the parameters of the thermal equivalent circuit of the estimating means. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、二次電池内部温度推定装置および二次電池内部温度推定方法に関するものである。   The present invention relates to a secondary battery internal temperature estimation device and a secondary battery internal temperature estimation method.

特許文献1には、二次電池の外部温度と内部温度の関係を示す関係式に基づいて、二次電池の内部温度を推定する推定手段と、二次電池の等価回路の素子値を算出する算出手段と、算出手段によって算出された等価回路の素子値に基づいて、関係式の係数を求出する求出手段と、求出手段によって得られた係数を関係式に適用する適用手段と、を有し、推定手段は、適用手段によって係数が適用された関係式に基づいて、二次電池の内部温度を推定する技術が開示されている。   In Patent Document 1, based on a relational expression showing the relationship between the external temperature and the internal temperature of the secondary battery, the estimation means for estimating the internal temperature of the secondary battery and the element value of the equivalent circuit of the secondary battery are calculated. A calculating unit; a calculating unit that calculates a coefficient of the relational expression based on the element value of the equivalent circuit calculated by the calculating unit; and an applying unit that applies the coefficient obtained by the calculating unit to the relational expression; And a technique for estimating the internal temperature of the secondary battery based on the relational expression to which the coefficient is applied by the applying means.

特開2015−185284号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-185284

ところで、特許文献1に開示された技術では、二次電池の電気的な等価回路(以下、「電気的等価回路」と称する)を用いる。電気的等価回路は、二次電池に充放電が行われておらず、また、分極または成層化が生じていない状態では正確な素子値を求めることができるが、それ以外の場合には正確な素子値を求めることができない。このため、二次電池を充放電している際には、正確な内部温度の推定が難しいという問題点がある。   By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, an electrical equivalent circuit of a secondary battery (hereinafter referred to as “electrical equivalent circuit”) is used. The electrical equivalent circuit can calculate an accurate element value in a state where the secondary battery is not charged / discharged and no polarization or stratification occurs. The element value cannot be obtained. For this reason, when charging / discharging a secondary battery, there exists a problem that estimation of an accurate internal temperature is difficult.

一方、二次電池の熱的な等価回路(以下、「熱的等価回路」と称する)を用いて二次電池の内部温度を推定する方法も提案されている。このような熱的等価回路を用いる場合では、二次電池の充放電の状態に拘わらず、内部温度を推定することができる。   On the other hand, a method for estimating the internal temperature of the secondary battery using a thermal equivalent circuit of the secondary battery (hereinafter referred to as “thermal equivalent circuit”) has also been proposed. When such a thermal equivalent circuit is used, the internal temperature can be estimated regardless of the charge / discharge state of the secondary battery.

しかしながら、熱的等価回路を用いた場合では、例えば、断熱材としてのインシュレータを装着したときには、熱的特性が変化することから、内部温度を正確に推定できないという問題点がある。   However, when a thermal equivalent circuit is used, for example, when an insulator as a heat insulating material is attached, there is a problem that the internal temperature cannot be accurately estimated because the thermal characteristics change.

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、二次電池の使用中や熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を推定することが可能な二次電池内部温度推定装置および二次電池内部温度推定方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the situation as described above, and estimates the internal temperature of the secondary battery that can accurately estimate the internal temperature even when the secondary battery is in use or when the thermal characteristics change. An object of the present invention is to provide a device and a method for estimating the internal temperature of a secondary battery.

上記課題を解決するために、本発明は、二次電池の内部温度を推定する二次電池内部温度推定装置において、前記二次電池の外部温度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記外部温度を、前記二次電池の熱的等価回路に適用して前記内部温度を推定する推定手段と、前記二次電池の熱的特性の変化の有無を検知する検知手段と、前記検知手段によって前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、前記推定手段の前記熱的等価回路のパラメータを調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の使用中や熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を推定することが可能となる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a secondary battery internal temperature estimation device that estimates an internal temperature of a secondary battery, a detection unit that detects an external temperature of the secondary battery, and a detection unit that detects the external temperature of the secondary battery. The external temperature is applied to the thermal equivalent circuit of the secondary battery to estimate the internal temperature, the detection means for detecting the presence or absence of a change in the thermal characteristics of the secondary battery, and the detection Adjusting means for adjusting a parameter of the thermal equivalent circuit of the estimating means when a change in the thermal characteristics of the secondary battery is detected by the means.
According to such a configuration, it is possible to estimate an accurate internal temperature even when the secondary battery is in use or when the thermal characteristics change.

また、本発明は、前記検知手段は、前記二次電池に断熱材としてのインシュレータの装着の有無を前記熱的特性の変化として検知し、前記調整手段は、前記インシュレータが着脱された場合には、前記インシュレータの前記熱的特性に基づいて前記熱的等価回路を調整する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、インシュレータが新たに装着されたり、取り外されたりした場合でも正確な内部温度を推定することができる。
In the present invention, the detection means detects whether or not an insulator as a heat insulating material is attached to the secondary battery as a change in the thermal characteristics, and the adjustment means The thermal equivalent circuit is adjusted based on the thermal characteristics of the insulator.
According to such a configuration, an accurate internal temperature can be estimated even when an insulator is newly attached or removed.

また、本発明は、前記調整手段は、前記インシュレータが装着されていない場合と、装着されている場合の前記熱的等価回路の前記パラメータを記憶して有しており、前記検知手段の検知結果に応じて前記パラメータを選択し、前記推定手段に設定することを特徴とする。
このような構成によれば、パラメータの選択により、インシュレータの有無に確実に対応することができる。
Further, according to the present invention, the adjustment means stores the parameters of the thermal equivalent circuit when the insulator is not attached and when the insulator is attached, and the detection result of the detection means The parameter is selected according to the setting and set in the estimation means.
According to such a configuration, it is possible to reliably cope with the presence or absence of an insulator by selecting a parameter.

また、本発明は、前記調整手段は、前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、フィッティング処理に基づいて前記熱的等価回路の前記パラメータを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、熱的特性が明確でないインシュレータが装着された場合でも正確な内部温度を推定することができる。
Further, the present invention is characterized in that the adjusting means adjusts the parameter of the thermal equivalent circuit based on a fitting process when a change in the thermal characteristic of the secondary battery is detected. To do.
According to such a configuration, an accurate internal temperature can be estimated even when an insulator with unclear thermal characteristics is attached.

また、本発明は、前記検知手段は、前記二次電池の電気的等価回路を構成する素子値に基づいて推定した前記二次電池の前記内部温度と、前記熱的等価回路に基づいて推定した前記二次電池の前記内部温度との差分値が所定の閾値以上になった場合には、前記二次電池の前記熱的特性が変化したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、熱的特性の変化を確実に検出することができる。
According to the present invention, the detecting means is estimated based on the internal temperature of the secondary battery estimated based on an element value constituting an electrical equivalent circuit of the secondary battery and the thermal equivalent circuit. When the difference value with respect to the internal temperature of the secondary battery is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the thermal characteristics of the secondary battery have changed.
According to such a configuration, it is possible to reliably detect a change in thermal characteristics.

また、本発明は、二次電池の内部温度を推定する二次電池内部温度推定方法において、前記二次電池の外部温度を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出された前記外部温度を、前記二次電池の熱的等価回路に適用して前記内部温度を推定する推定ステップと、前記二次電池の熱的特性が変化の有無を検知する検知ステップと、前記検知ステップにおいて前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、前記推定ステップの前記熱的等価回路のパラメータを調整する調整ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、二次電池の使用中や熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を推定することが可能となる。
Further, the present invention provides a secondary battery internal temperature estimation method for estimating an internal temperature of a secondary battery, a detection step of detecting an external temperature of the secondary battery, and the external temperature detected in the detection step, An estimation step for estimating the internal temperature by applying to a thermal equivalent circuit of the secondary battery; a detection step for detecting presence or absence of a change in thermal characteristics of the secondary battery; and the secondary battery in the detection step An adjustment step of adjusting a parameter of the thermal equivalent circuit in the estimation step when a change in the thermal characteristic is detected.
According to such a method, an accurate internal temperature can be estimated even when the secondary battery is in use or when the thermal characteristics change.

本発明によれば、二次電池の使用中や熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を推定することが可能な二次電池内部温度推定装置および二次電池内部温度推定方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, there are provided a secondary battery internal temperature estimation device and a secondary battery internal temperature estimation method capable of estimating an accurate internal temperature even when the secondary battery is in use or thermal characteristics change. It becomes possible.

本発明の実施形態に係る二次電池内部温度推定装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the secondary battery internal temperature estimation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structural example of the control part of FIG. 図1に示す二次電池の熱的等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the thermal equivalent circuit of the secondary battery shown in FIG. 図1に示す二次電池の電気的等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electrical equivalent circuit of the secondary battery shown in FIG. Corr_Rct1の内部温度による変化をSOC毎に示す図である。It is a figure which shows the change by the internal temperature of Corr_Rct1 for every SOC. Corr_C1の内部温度による変化をSOC毎に示す図である。It is a figure which shows the change by the internal temperature of Corr_C1 for every SOC. エンジン始動時におけるインシュレータの有無による内部温度の時間的変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the internal temperature by the presence or absence of the insulator at the time of engine starting. エンジン停止時におけるインシュレータの有無による内部温度の時間的変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of internal temperature by the presence or absence of an insulator at the time of an engine stop. 図1に示す実施形態において実行される処理の流れを説明するフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart explaining the flow of the process performed in embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態において実行される処理の流れを説明するフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart explaining the flow of the process performed in embodiment shown in FIG. フィッティング処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a fitting process.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)本発明の実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る二次電池内部温度推定装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池内部温度推定装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、二次電池14の充電状態を制御する。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、二次電池14の状態を検出するとともに、オルタネータ16の発電電圧を制御することで二次電池14の充電状態を制御する。電圧センサ11は、二次電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、二次電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、二次電池14自体または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部10によって半導体スイッチがオン/オフ制御されることにより二次電池14を間欠的に放電させる。なお、オルタネータの制御は、他の装置(例えば、図示しないECU(Electric Control Unit))が実行するようにしてもよい。
(A) Description of Configuration of Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a secondary battery internal temperature estimation device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the secondary battery internal temperature estimation device 1 includes a control unit 10, a voltage sensor 11, a current sensor 12, a temperature sensor 13, and a discharge circuit 15 as main components, and the charge state of the secondary battery 14. To control. Here, the control unit 10 refers to the outputs from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13, detects the state of the secondary battery 14, and controls the power generation voltage of the alternator 16 to control the power generation voltage. The charging state of the secondary battery 14 is controlled. The voltage sensor 11 detects the terminal voltage of the secondary battery 14 and notifies the control unit 10 of it. The current sensor 12 detects the current flowing through the secondary battery 14 and notifies the control unit 10 of the current. The temperature sensor 13 detects the secondary battery 14 itself or the surrounding environmental temperature, and notifies the control unit 10 of it. The discharge circuit 15 is configured by, for example, a semiconductor switch and a resistance element connected in series, and the secondary battery 14 is intermittently discharged when the control unit 10 performs on / off control of the semiconductor switch. The control of the alternator may be executed by another device (for example, an ECU (Electric Control Unit) not shown).

二次電池14は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷19に電力を供給する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池14を充電する。オルタネータ16は、制御部10によって制御され、発電電圧を調整することが可能とされている。   The secondary battery 14 is composed of, for example, a lead storage battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery, and is charged by the alternator 16 to drive the starter motor 18 to start the engine and load 19 To supply power. The alternator 16 is driven by the engine 17 to generate AC power, convert it into DC power by a rectifier circuit, and charge the secondary battery 14. The alternator 16 is controlled by the control unit 10 and can adjust the generated voltage.

エンジン17は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池14からの電力によって動作する。   The engine 17 is constituted by, for example, a reciprocating engine such as a gasoline engine and a diesel engine, a rotary engine, or the like, and is started by a starter motor 18 to drive driving wheels through a transmission to provide propulsive force to the vehicle. To generate electric power. The starter motor 18 is constituted by, for example, a DC motor, generates a rotational force by the electric power supplied from the secondary battery 14, and starts the engine 17. The load 19 is constituted by, for example, an electric steering motor, a defogger, a seat heater, an ignition coil, a car audio, a car navigation, and the like, and operates with electric power from the secondary battery 14.

図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、I/F(Interface)10eを有している。ここで、CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。ROM10bは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10baを実行する際に生成されるデータや、後述する数式またはテーブル等のパラメータ10caを格納する。通信部10dは、上位の装置であるECU(Electronic Control Unit)等との間で通信を行い、検出した情報または制御情報を上位装置に通知する。I/F10eは、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路15、オルタネータ16、および、スタータモータ18等に駆動電流を供給してこれらを制御する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the control unit 10 illustrated in FIG. 1. As shown in this figure, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 10a, a ROM (Read Only Memory) 10b, a RAM (Random Access Memory) 10c, a communication unit 10d, and an I / F (Interface) 10e. ing. Here, the CPU 10a controls each unit based on the program 10ba stored in the ROM 10b. The ROM 10b is configured by a semiconductor memory or the like, and stores a program 10ba or the like. The RAM 10c is configured by a semiconductor memory or the like, and stores data generated when the program 10ba is executed, and parameters 10ca such as mathematical formulas or tables described later. The communication unit 10d communicates with an upper device such as an ECU (Electronic Control Unit) and notifies the detected information or control information to the upper device. The I / F 10e converts the signals supplied from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 into digital signals and takes them in, and supplies drive current to the discharge circuit 15, the alternator 16, the starter motor 18, and the like. Supply them to control them.

(B)本発明の実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態の動作原理について説明した後、詳細な動作について説明する。
(B) Description of Operation of the Embodiment of the Present Invention Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. In the following, after describing the operation principle of the embodiment of the present invention, the detailed operation will be described.

二次電池14の内部温度(電解液温度)を推定する方法として、本実施形態では、以下の2つの方法を用いる。   As a method for estimating the internal temperature (electrolyte temperature) of the secondary battery 14, the following two methods are used in the present embodiment.

まず、1つ目は、熱的等価回路を用いる方法である。図3は、二次電池14の熱的等価回路の一例を示す図である。なお、熱的等価回路では、温度差を電圧に、熱流量を電流に対応させる。図3に示すように、二次電池14の外部温度をTeとし、内部温度(電解液温度)をTiとする。また、二次電池14の熱的等価回路は、熱抵抗Rと熱容量Cによって表されるとする。このとき、外部温度と内部温度の温度差ΔT(=Te−Ti)が存在する場合には、温度の高い方から低い方に熱が伝導する。例えば、エンジン17を長時間停止し、内部温度と外部温度が等しくなっている場合に、エンジン17を始動すると、エンジン17が発生する熱によって外部温度Teが上昇し、Te>Tiの状態となる。この場合、温度差ΔT(=Te−Ti)に応じた熱が熱抵抗Rを介して移動し、熱容量Cに蓄積される。この結果、内部温度Tiが上昇する。熱の移動は、外部温度Teと内部温度Tiが等しくなるまで継続するが、熱の移動速度は熱抵抗Rと熱容量Cの大小によって決まる。しかしながら、熱抵抗Rおよび熱容量Cは、一般的には固定値であるので、これらの値が分かれば、外部温度Teから内部温度Tiを一意に推定することができる。   The first is a method using a thermal equivalent circuit. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a thermal equivalent circuit of the secondary battery 14. In the thermal equivalent circuit, the temperature difference corresponds to the voltage, and the heat flow corresponds to the current. As shown in FIG. 3, the external temperature of the secondary battery 14 is Te, and the internal temperature (electrolyte temperature) is Ti. The thermal equivalent circuit of the secondary battery 14 is represented by a thermal resistance R and a thermal capacity C. At this time, when there is a temperature difference ΔT (= Te−Ti) between the external temperature and the internal temperature, heat is conducted from the higher temperature to the lower temperature. For example, when the engine 17 is stopped for a long time and the internal temperature and the external temperature are equal, when the engine 17 is started, the external temperature Te is increased by the heat generated by the engine 17 and Te> Ti is satisfied. . In this case, heat corresponding to the temperature difference ΔT (= Te−Ti) moves through the thermal resistance R and is accumulated in the heat capacity C. As a result, the internal temperature Ti rises. The heat transfer continues until the external temperature Te and the internal temperature Ti become equal, but the heat transfer speed is determined by the thermal resistance R and the heat capacity C. However, since the thermal resistance R and the heat capacity C are generally fixed values, if these values are known, the internal temperature Ti can be uniquely estimated from the external temperature Te.

つぎに、2つ目は、二次電池14の電気的等価回路を用いる方法である。図4(A)は、二次電池14の電気的等価回路の一例を示す図である。図4(A)の例では、電気的等価回路は、二次電池14内部の導体要素および電解液抵抗に対応する抵抗成分であるRohmと、電極の活物質反応の反応抵抗に対応する抵抗成分であるRct1と、電極と電解液の界面の電気二重層に対応する容量成分であるC1とを有している。   Next, the second is a method using an electrical equivalent circuit of the secondary battery 14. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of an electrical equivalent circuit of the secondary battery 14. In the example of FIG. 4A, the electrical equivalent circuit includes Rohm, which is a resistance component corresponding to the conductor element and electrolyte resistance in the secondary battery 14, and a resistance component corresponding to the reaction resistance of the active material reaction of the electrode. Rct1 and C1 which is a capacitance component corresponding to the electric double layer at the interface between the electrode and the electrolyte.

電気的等価回路を構成する素子の素子値は、二次電池14の内部温度と、SOC(State of Charge)に応じて変化する。このため、SOCや内部温度の影響を低減するために、二次電池14の基準状態(例えば、内部温度が25℃で、SOCが100%等)を定め、算出したその時点における素子値を、次に示す式(1)〜式(3)に示す補正係数を用いて、基準状態における素子値に補正する。なお、Cr_RohmはRohmに関する補正係数であり、Cr_Rct1はRct1に関する補正係数であり、Cr_C1はC1に関する補正係数である。また、f1(Ti,SOC)〜f3(Ti,SOC)は、TiおよびSOCを変数とする関数である。   The element values of the elements constituting the electrical equivalent circuit vary according to the internal temperature of the secondary battery 14 and the SOC (State of Charge). For this reason, in order to reduce the influence of the SOC and the internal temperature, the reference state of the secondary battery 14 (for example, the internal temperature is 25 ° C., the SOC is 100%, etc.) is determined, and the calculated element value at that time is Using the correction coefficients shown in the following formulas (1) to (3), correction is made to the element values in the reference state. Cr_Rohm is a correction coefficient related to Rohm, Cr_Rct1 is a correction coefficient related to Rct1, and Cr_C1 is a correction coefficient related to C1. Further, f1 (Ti, SOC) to f3 (Ti, SOC) are functions having Ti and SOC as variables.

Cr_Rohm=f1(Ti,SOC) ・・・(1)
Cr_Rct1=f2(Ti,SOC) ・・・(2)
Cr_C1 =f3(Ti,SOC) ・・・(3)
Cr_Rohm = f1 (Ti, SOC) (1)
Cr_Rct1 = f2 (Ti, SOC) (2)
Cr_C1 = f3 (Ti, SOC) (3)

なお、f1(Ti,SOC)〜f3(Ti,SOC)を求める方法としては、例えば、図5および図6に示す実測値から導出することができる。ここで、図5は、Cr_Rct1の内部温度による変化をSOC毎に示す図である。また、図6は、Cr_C1の内部温度による変化をSOC毎に示す図である。これらの図に示すように、Cr_Rct1およびCr_C1は、内部温度およびSOCによって変化する。   In addition, as a method of calculating | requiring f1 (Ti, SOC) -f3 (Ti, SOC), it can derive | lead-out from the measured value shown, for example in FIG. 5 and FIG. Here, FIG. 5 is a diagram showing a change in Cr_Rct1 depending on the internal temperature for each SOC. Moreover, FIG. 6 is a figure which shows the change by the internal temperature of Cr_C1 for every SOC. As shown in these figures, Cr_Rct1 and Cr_C1 vary depending on the internal temperature and the SOC.

ここで、式(1)〜式(3)の逆関数を、式(4)〜式(6)で表し、これらの逆関数によって求まる内部温度をTi_est_Rohm,Ti_est_Rct1,Ti_est_C1とする。   Here, the inverse functions of Expressions (1) to (3) are expressed by Expressions (4) to (6), and the internal temperatures obtained by these inverse functions are Ti_est_Rohm, Ti_est_Rct1, and Ti_est_C1.

Ti_est_Rohm=f1−1(Cr_Rohm,SOC) ・・・(4)
Ti_est_Rct1=f2−1(Cr_Rct1,SOC) ・・・(5)
Ti_est_C1 =f3−1(Cr_C1,SOC) ・・・(6)
Ti_est_Rohm = f1 −1 (Cr_Rohm, SOC) (4)
Ti_est_Rct1 = f2 −1 (Cr_Rct1, SOC) (5)
Ti_est_C1 = f3 −1 (Cr_C1, SOC) (6)

これらの式(4)〜式(6)の右辺に対して、算出したその時点のSOCを代入するとともに、以下の式(7)〜式(9)で求めたCr_Rohm,Cr_Rct1,Cr_C1を右辺に代入する。なお、基準状態のRohmの値、基準状態のRct1の値、および、基準状態のC1の値は、過去の各時点において測定され、基準状態に補正されたこれらの素子値の平均値を用いることができる。   While substituting the calculated SOC at that time for the right side of these formulas (4) to (6), Cr_Rohm, Cr_Rct1, and Cr_C1 obtained by the following formulas (7) to (9) are used as the right side. substitute. Note that the Rohm value in the reference state, the Rct1 value in the reference state, and the C1 value in the reference state are measured at each past time point, and an average value of these element values corrected to the reference state is used. Can do.

Cr_Rohm=基準状態のRohmの値/その時点でのRohmの値 ・・・(7)
Cr_Rct1=基準状態のRct1の値/その時点でのRct1の値 ・・・(8)
Cr_C1 =基準状態のC1の値/その時点でのC1の値 ・・・(9)
Cr_Rohm = Rohm value in the reference state / Rohm value at that time (7)
Cr_Rct1 = value of Rct1 in the reference state / value of Rct1 at that time (8)
Cr_C1 = value of C1 in the reference state / value of C1 at that time (9)

そして、式(4)〜式(6)によって求めたTi_est_Rohm,Ti_est_Rct1,Ti_est_C1を以下の式(10)に代入することで、内部温度Tiを推定することができる。   Then, the internal temperature Ti can be estimated by substituting Ti_est_Rohm, Ti_est_Rct1, and Ti_est_C1 obtained by the equations (4) to (6) into the following equation (10).

Ti=α×Ti_est_Rohm+β×Ti_est_Rct1+γ×Ti_est_C1 ・・・(10)   Ti = α × Ti_est_Rohm + β × Ti_est_Rct1 + γ × Ti_est_C1 (10)

なお、α,β,γは所定の係数であり、α+β+γ=1となるように設定される。   Α, β, and γ are predetermined coefficients, and are set such that α + β + γ = 1.

ところで、1つ目の熱的等価回路を用いる方法では、二次電池14の熱的な特性が変化した場合には、内部温度を正確に推定できない。例えば、二次電池14の内部温度の変化を緩慢にするために、二次電池14の外周を覆うように装着される断熱材としてのインシュレータが取り付けられた場合には、熱的な特性が変化する。すなわち、このような場合には、図3に示す熱的等価回路において、熱抵抗Rの値が大きくなるので、熱的な特性が変化する。   By the way, in the method using the first thermal equivalent circuit, the internal temperature cannot be accurately estimated when the thermal characteristics of the secondary battery 14 change. For example, in order to slow down the change in the internal temperature of the secondary battery 14, the thermal characteristics change when an insulator is installed as a heat insulating material attached to cover the outer periphery of the secondary battery 14. To do. That is, in such a case, in the thermal equivalent circuit shown in FIG. 3, since the value of the thermal resistance R becomes large, the thermal characteristics change.

図7は、エンジン17の始動時における二次電池14の内部温度の時間的変化を示す図である。この図7において実線はインシュレータを装着しない場合の内部温度の時間的変化を示し、破線はインシュレータを装着した場合の内部温度の時間的変化を示している。破線は実線に比較して、変化が緩慢となっている。このため、インシュレータを装着しているにも拘わらず、インシュレータを装着しない場合の熱的等価回路を用いて内部温度を推定した場合には、実線と破線に示す誤差が生じる。   FIG. 7 is a diagram showing a temporal change in the internal temperature of the secondary battery 14 when the engine 17 is started. In FIG. 7, the solid line indicates the temporal change of the internal temperature when the insulator is not attached, and the broken line indicates the temporal change of the internal temperature when the insulator is attached. The broken line shows a slower change than the solid line. For this reason, when the internal temperature is estimated using a thermal equivalent circuit in the case where the insulator is not mounted even though the insulator is mounted, errors indicated by a solid line and a broken line occur.

図8は、エンジン17の停止時における二次電池14の内部温度の時間的変化を示す図である。この図8において実線はインシュレータを装着しない場合の内部温度の時間的変化を示し、破線はインシュレータを装着した場合の内部温度の時間的変化を示している。破線は実線に比較して、変化が緩慢となっている。このため、エンジン17の停止時においても、インシュレータを装着しているにも拘わらず、インシュレータを装着しない場合の熱的等価回路を用いて内部温度を推定した場合には、実線と破線に示す誤差が生じる。   FIG. 8 is a diagram showing a temporal change in the internal temperature of the secondary battery 14 when the engine 17 is stopped. In FIG. 8, the solid line shows the temporal change of the internal temperature when the insulator is not attached, and the broken line shows the temporal change of the internal temperature when the insulator is attached. The broken line shows a slower change than the solid line. For this reason, when the internal temperature is estimated using a thermal equivalent circuit in the case where the insulator is not attached even when the engine 17 is stopped, even though the insulator is attached, the error shown by the solid line and the broken line Occurs.

また、2つ目の電気的等価回路を用いる方法では、二次電池14が安定した状態で測定する必要がある。すなわち、電気的等価回路は、二次電池14に充放電が行われておらず、また、分極または成層化が生じていない状態では、正確な素子値を求めることができるが、それ以外の場合には正確な素子値を求めることができない。このため、二次電池14を使用している際(充放電している際)には、正確な内部温度の推定が難しい。また、電気的等価回路を求めるためには、図1に示す放電回路15によって二次電池14を放電させる必要があることから、二次電池14の電力を使用してしまうため、頻繁な測定が困難である。   Further, in the method using the second electrical equivalent circuit, it is necessary to perform measurement while the secondary battery 14 is stable. That is, in the electrical equivalent circuit, the secondary battery 14 is not charged / discharged, and an accurate element value can be obtained in a state where polarization or stratification does not occur. Therefore, an accurate element value cannot be obtained. For this reason, when using the secondary battery 14 (when charging / discharging), it is difficult to accurately estimate the internal temperature. Further, in order to obtain an electrical equivalent circuit, since the secondary battery 14 needs to be discharged by the discharge circuit 15 shown in FIG. 1, the power of the secondary battery 14 is used. Have difficulty.

そこで、本発明では、通常は、熱的等価回路を用いて二次電池14の内部温度Titを推定するとともに、定期的に電気的等価回路を用いて二次電池14の内部温度Tieを推定する。そして、これらの2種類の内部温度Tit,Tieの差分値が所定の閾値Thよりも大きくなった場合には、二次電池14の熱的特性が変化したと判定し、変化後の熱特性に応じた熱的等価回路を新たに採用し、それ以降は新たな熱的等価回路に基づいて内部温度Titを推定する。より詳細には、内部温度Tit,Tieの差分値が所定の閾値Thよりも大きくなった場合(|Tit−Tie|>Th)には、例えば、二次電池14にインシュレータが装着されたと判定し、インシュレータを含む熱的等価回路(例えば、熱抵抗Rにインシュレータの熱抵抗を含む熱的等価回路)を用いて、内部温度Titを推定する。これにより、二次電池14の内部温度を常に推定することができるとともに、二次電池14の熱的な特性が変化した場合でも対応することができる。   Therefore, in the present invention, normally, the internal temperature Tit of the secondary battery 14 is estimated using a thermal equivalent circuit, and the internal temperature Tie of the secondary battery 14 is estimated periodically using an electrical equivalent circuit. . And when the difference value of these two types of internal temperature Tit and Tie becomes larger than predetermined threshold value Th, it determines with the thermal characteristic of the secondary battery 14 having changed, and it is in the thermal characteristic after a change. A corresponding thermal equivalent circuit is newly adopted, and thereafter, the internal temperature Tit is estimated based on the new thermal equivalent circuit. More specifically, when the difference value between the internal temperatures Tit and Tie is larger than a predetermined threshold Th (| Tit−Tie |> Th), for example, it is determined that an insulator is attached to the secondary battery 14. The internal temperature Tit is estimated using a thermal equivalent circuit including an insulator (for example, a thermal equivalent circuit including the thermal resistance R including the thermal resistance of the insulator). Thereby, while being able to always estimate the internal temperature of the secondary battery 14, even when the thermal characteristic of the secondary battery 14 changes, it can respond.

つぎに、図9および図10を参照して、詳細な動作について説明する。図9は、図1に示す実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、図9に示すフローチャートは、例えば、エンジン17が停止されて所定の時間(例えば、数時間)が経過し、二次電池14の状態が安定した場合に実行される。図9に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。   Next, a detailed operation will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of processing executed in the embodiment shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 9 is executed, for example, when the engine 17 is stopped and a predetermined time (for example, several hours) elapses and the state of the secondary battery 14 is stabilized. When the flowchart shown in FIG. 9 is started, the following steps are executed.

ステップS10では、制御部10は、放電回路15を制御し、二次電池14のパルス放電を開始する。   In step S <b> 10, the control unit 10 controls the discharge circuit 15 and starts pulse discharge of the secondary battery 14.

ステップS11では、制御部10は、電圧センサ11の出力を参照し、二次電池14の端子電圧を検出する。   In step S <b> 11, the control unit 10 refers to the output of the voltage sensor 11 and detects the terminal voltage of the secondary battery 14.

ステップS12では、制御部10は、電流センサ12の出力を参照し、二次電池14に流れる電流を検出する。   In step S <b> 12, the control unit 10 refers to the output of the current sensor 12 and detects the current flowing through the secondary battery 14.

ステップS13では、制御部10は、放電を終了するか否かを判定し、終了すると判定した場合(ステップS13:Y)にはステップS14に進み、それ以外の場合(ステップS13:N)にはステップS11に戻って同様の処理を繰り返す。   In step S13, the control unit 10 determines whether or not to end the discharge. If it is determined that the discharge is to be ended (step S13: Y), the control unit 10 proceeds to step S14, and otherwise (step S13: N). Returning to step S11, the same processing is repeated.

ステップS14では、制御部10は、ステップS11およびステップS12の測定結果に基づいて、図4(A)に示す電気的等価回路を構成する素子の素子値を学習する処理を実行する。   In step S14, the control unit 10 executes a process of learning element values of elements constituting the electrical equivalent circuit shown in FIG. 4A based on the measurement results in steps S11 and S12.

ステップS15では、制御部10は、ステップS14で算出した電気的等価回路の素子値をその時点での素子値として取得する。この結果、その時点におけるRohm,Rct1,C1の値を得る。   In step S15, the control unit 10 acquires the element value of the electrical equivalent circuit calculated in step S14 as the element value at that time. As a result, the values of Rohm, Rct1, and C1 at that time are obtained.

ステップS16では、制御部10は、過去の各時点で測定され、基準状態(例えば、SOCが100%、温度が25℃の状態)における値に補正された素子値をRAM10cから取得する。より詳細には、過去の各時点において測定されたRohm,Rct1,C1の値に対して、前述した式(1)〜式(3)によって得られたCr_Rohm,Cr_Rct1,Cr_C1の値をそれぞれ乗算して得られた複数の素子値を取得する。   In step S16, the control unit 10 acquires, from the RAM 10c, the element value measured at each past time point and corrected to a value in a reference state (for example, a state where the SOC is 100% and the temperature is 25 ° C.). More specifically, the values of Rohm, Rct1, and C1 measured at each past time point are respectively multiplied by the values of Cr_Rohm, Cr_Rct1, and Cr_C1 obtained by the above formulas (1) to (3). A plurality of element values obtained in this way are acquired.

ステップS17では、制御部10は、ステップS16で取得した素子値の平均値を算出する。より詳細には、過去の各時点で測定され、基準状態における値に補正された素子値の平均値を算出する。なお、平均値をその都度計算するのではなく、予め計算した平均値をRAM10cに格納しておくようにしてもよい。   In step S17, the control unit 10 calculates an average value of the element values acquired in step S16. More specifically, an average value of element values measured at each past time point and corrected to a value in the reference state is calculated. Instead of calculating the average value each time, the average value calculated in advance may be stored in the RAM 10c.

ステップS18では、制御部10は、ステップS15で取得した素子値と、ステップS17で算出した素子値の比を計算する。より詳細には、前述した式(7)〜式(9)を用いて、Cr_Rohm,Cr_Rct1,Cr_C1の値を計算する。   In step S18, the control unit 10 calculates a ratio between the element value acquired in step S15 and the element value calculated in step S17. More specifically, the values of Cr_Rohm, Cr_Rct1, and Cr_C1 are calculated using the equations (7) to (9) described above.

ステップS19では、制御部10は、SOCを算出する。例えば、制御部10は、二次電池14が安定状態における開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)を検出し、OCVとSOCの関係を示す関係式に基づいてSOCを算出する。もちろん、これ以外の方法によってSOCを求めるようにしてもよい。   In step S19, the control unit 10 calculates the SOC. For example, the controller 10 detects an open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) when the secondary battery 14 is in a stable state, and calculates the SOC based on a relational expression indicating the relationship between the OCV and the SOC. Of course, the SOC may be obtained by other methods.

ステップS20では、制御部10は、ステップS18で求めた素子値の比と、ステップS19で求めたSOCを逆関数に代入し、Ti_est_Rohm,Ti_est_Rct1,Ti_est_C1を得る。より詳細には、制御部10は、前述した式(4)〜式(6)に対して、ステップS18で求めた素子値の比をCr_Rohm,Cr_Rct1,Cr_C1として代入するとともに、ステップS19で求めたSOCを代入することで、Ti_est_Rohm,Ti_est_Rct1,Ti_est_C1を得る。   In step S20, the control unit 10 substitutes the ratio of the element values obtained in step S18 and the SOC obtained in step S19 for the inverse function to obtain Ti_est_Rohm, Ti_est_Rct1, and Ti_est_C1. More specifically, the control unit 10 substitutes the ratio of the element values obtained in step S18 as Cr_Rohm, Cr_Rct1, Cr_C1 for the above-described formulas (4) to (6), and obtained in step S19. By substituting the SOC, Ti_est_Rohm, Ti_est_Rct1, and Ti_est_C1 are obtained.

ステップS21では、制御部10は、ステップS20における計算によって算出されたTi_est_Rohm,Ti_est_Rct1,Ti_est_C1を、式(10)に代入し、電気的等価回路に基づく内部温度Tieを推定する。   In step S21, the control unit 10 substitutes Ti_est_Rohm, Ti_est_Rct1, Ti_est_C1 calculated by the calculation in step S20 into the equation (10), and estimates the internal temperature Tie based on the electrical equivalent circuit.

つぎに、図10を参照して、熱的等価回路を用いて内部温度Titを推定する処理について説明する。なお、図10の処理は、例えば、エンジン17が動作している場合に定期的(例えば、数分おき)に実行される。   Next, a process for estimating the internal temperature Tit using a thermal equivalent circuit will be described with reference to FIG. Note that the processing in FIG. 10 is executed periodically (for example, every few minutes) when the engine 17 is operating, for example.

ステップS50では、制御部10は、温度センサ13の出力を参照して、二次電池14の外部温度Teを検出する。   In step S <b> 50, the control unit 10 refers to the output of the temperature sensor 13 and detects the external temperature Te of the secondary battery 14.

ステップS51では、制御部10は、熱的等価回路に基づいて、内部温度Titを推定する。より詳細には、以下の処理によって、内部温度Titを推定する。   In step S51, the control unit 10 estimates the internal temperature Tit based on the thermal equivalent circuit. More specifically, the internal temperature Tit is estimated by the following process.

すなわち、外部温度をTeとし、離散時間動作する場合の1ステップの時間間隔をΔtとし、現時点での内部温度の推定値をTit(n×Δt)とし、1ステップ前の内部温度の推定値をTit((n−1)×Δt)とする。また、比例ゲインをKpとし、積分ゲインをKiとし、積分時間をτiとし、積分操作量をIntg(n×Δt)として、以下の式(11)に基づいて内部温度Titを推定する。   That is, assume that the external temperature is Te, the time interval of one step in the case of discrete time operation is Δt, the estimated value of the internal temperature at the present time is Tit (n × Δt), and the estimated value of the internal temperature one step before is Let Tit ((n−1) × Δt). Further, the internal temperature Tit is estimated based on the following equation (11), where the proportional gain is Kp, the integral gain is Ki, the integral time is τi, and the integral operation amount is Intg (n × Δt).

Tit(n×Δt)=Kp×(Te(n×Δt)−Tit((n−1)×Δt))+Intg(n×Δt) ・・・(11)   Tit (n × Δt) = Kp × (Te (n × Δt) −Tit ((n−1) × Δt)) + Intg (n × Δt) (11)

なお、Intg(n×Δt)は、以下の式(12)で表され、また、Kiは以下の式(13)で表される。   Intg (n × Δt) is expressed by the following formula (12), and Ki is expressed by the following formula (13).

Intg(n×Δt)=Intg((n−1)×Δt)+Ki×(Te(n×Δt))−Tit((n−1)×Δt) ・・・(12)   Intg (n × Δt) = Intg ((n−1) × Δt) + Ki × (Te (n × Δt)) − Tit ((n−1) × Δt) (12)

Ki=Kp/τi ・・・(13)   Ki = Kp / τi (13)

ステップS52では、制御部10は、電気的等価回路に基づく内部温度Tieが直近で求められたか否かを判定し、求められたと判定した場合(ステップS52:Y)にはステップS53に進み、それ以外の場合(ステップS52:N)には処理を終了する。例えば、図9に示す処理によって、電気的等価回路に基づく内部温度が直近(例えば、1分以内)に求められた場合にはYと判定してステップS53に進む。   In step S52, the control unit 10 determines whether or not the internal temperature Tie based on the electrical equivalent circuit has been obtained most recently. If it is determined that the internal temperature Tie has been obtained (step S52: Y), the process proceeds to step S53. Otherwise (step S52: N), the process ends. For example, if the internal temperature based on the electrical equivalent circuit is obtained most recently (for example, within 1 minute) by the process shown in FIG. 9, the determination is Y and the process proceeds to step S53.

ステップS53では、制御部10は、ステップS51において熱的等価回路に基づいて推定した内部温度Titと、図9のステップS21において電気的等価回路に基づいて推定した内部温度Tieの差分値の絶対値(=|Tit−Tie|)を求め、差分の絶対値が所定の閾値Thよりも大きいか否かを判定し、|Tit−Tie|>Thを満たす場合(ステップS53:Y)にはステップS54に進み、それ以外の場合(ステップS53:N)には処理を終了する。例えば、二次電池14にインシュレータが装着され、二次電池14の熱的特性が変化した場合には、熱的等価回路に基づいて推定した内部温度Titが図7および図8に示すように誤差を有するようになる一方で、電気的等価回路に基づいて推定した内部温度Tieは誤差を有しないので、その場合にはYと判定してステップS54に進む。   In step S53, the control unit 10 calculates the absolute value of the difference between the internal temperature Tit estimated based on the thermal equivalent circuit in step S51 and the internal temperature Tie estimated based on the electrical equivalent circuit in step S21 of FIG. (= | Tit−Tie |) is determined, and it is determined whether or not the absolute value of the difference is larger than a predetermined threshold Th. If | Tit−Tie |> Th is satisfied (step S53: Y), step S54 is performed. In other cases (step S53: N), the process ends. For example, when an insulator is attached to the secondary battery 14 and the thermal characteristics of the secondary battery 14 change, the internal temperature Tit estimated based on the thermal equivalent circuit is an error as shown in FIGS. However, since the internal temperature Tie estimated based on the electrical equivalent circuit has no error, it is determined as Y in this case, and the process proceeds to step S54.

ステップS54では、制御部10は、二次電池14にインシュレータが装着されたと判定する。なお、判定結果を、例えば、インジケータ等に表示して、ユーザに通知するようにしてもよい。これにより、ユーザは、制御部10がインシュレータの装着の有無を正確に判定しているか知ることができる。   In step S <b> 54, the control unit 10 determines that the insulator is attached to the secondary battery 14. The determination result may be displayed on an indicator or the like, for example, and notified to the user. Thereby, the user can know whether the control part 10 has determined the presence or absence of mounting | wearing of an insulator correctly.

ステップS55では、制御部10は、インシュレータ装着時の係数(パラメータ)を、RAM10cのパラメータ10caから取得する。より詳細には、RAM10cには、インシュレータ装着時と未装着時のそれぞれについての比例ゲインKpおよび積分時間τiを格納しておき、ステップS54の判定結果に基づいて、対応する係数を選択して取得するようにすればよい。   In step S55, the control unit 10 acquires a coefficient (parameter) when the insulator is mounted from the parameter 10ca of the RAM 10c. More specifically, the RAM 10c stores the proportional gain Kp and the integration time τi for each of the insulators mounted and not mounted, and selects and acquires the corresponding coefficients based on the determination result of step S54. You just have to do it.

ステップS56では、制御部10は、前述した式(11)〜式(13)に対して、ステップS55で取得した係数を適用する。   In step S56, the control unit 10 applies the coefficient acquired in step S55 to the above-described equations (11) to (13).

ステップS57では、制御部10は、熱的等価回路によって内部温度Titを推定する。より詳細には、ステップS56で係数を適用した式(11)〜式(13)を用いて、内部温度Titを推定し、ステップS51で推定した値よりも正確な値として採用する。   In step S57, the control unit 10 estimates the internal temperature Tit using a thermal equivalent circuit. More specifically, the internal temperature Tit is estimated using the equations (11) to (13) to which the coefficients are applied in step S56, and is adopted as a more accurate value than the value estimated in step S51.

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、熱的等価回路を用いて二次電池14の内部温度を推定するようにしたので、二次電池14が安定していない場合であっても内部温度を知ることができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, since the internal temperature of the secondary battery 14 is estimated using a thermal equivalent circuit, the secondary battery 14 is not stable. Even the internal temperature can be known.

また、本発明の実施形態では、電気的等価回路による内部温度の推定結果と比較し、これらの差分値が大きい場合には、二次電池14の熱的特性が変化した(インシュレータが装着された)と判定して、インシュレータ装着時の係数に変更するようにしたので、熱的特性が変化した場合でも正確な内部温度を知ることができる。   Further, in the embodiment of the present invention, the thermal characteristics of the secondary battery 14 change when the difference value between these is large as compared with the estimation result of the internal temperature by the electrical equivalent circuit (the insulator is attached). ), And the coefficient is changed to the coefficient at the time of installing the insulator, so that the accurate internal temperature can be known even when the thermal characteristics change.

(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、電気的等価回路としては、図4(A)に示す回路を用いるようにしたが、例えば、図4(B)に示す等価回路を用いるようにしてもよい。図4(B)に示す回路では、図4(A)に示す等価回路に対して、並列接続された反応抵抗Rct2と電気二重層容量C2とが新たに追加されている。このような電気的等価回路によれば、二次電池14の内部温度をより正確に推定することができる。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, although the circuit shown in FIG. 4A is used as the electrical equivalent circuit in the above embodiment, for example, the equivalent circuit shown in FIG. 4B may be used. In the circuit shown in FIG. 4B, a reaction resistor Rct2 and an electric double layer capacitor C2 connected in parallel are newly added to the equivalent circuit shown in FIG. According to such an electrical equivalent circuit, the internal temperature of the secondary battery 14 can be estimated more accurately.

また、以上の実施形態では、インシュレータの装着の有無に応じて、予め格納してある熱的等価回路の係数(比例ゲインKpおよび積分時間τi)を変更するようにした。しかしながら、フィッティング処理によって、係数を求めるようにしてもよい。   In the above embodiment, the coefficient (proportional gain Kp and integration time τi) of the thermal equivalent circuit stored in advance is changed according to whether or not the insulator is attached. However, the coefficient may be obtained by fitting processing.

より詳細には、電気的等価回路によって内部温度を複数のタイミングで推定してTie1,Tie2,Tie3,・・・,Tiem(m>1)とし、同様に、熱的等価回路によって内部温度を複数のタイミングで推定してTit1,Tit2,Tit3,・・・,Titmとし、また、これらを推定した時刻(t1,t2,t3,・・・,tm)とともに格納しておく。そして、Tie1,Tie2,Tie3,・・・,Tiemと、Tit1,Tit2,Tit3,・・・,Titmとの誤差平方和RSSを、以下の式に基づいて求め、この求めたRSSを最小にするようなτiとKpを最小二乗法などにより学習することにより、液温推定誤差を低減することができる。   More specifically, the internal temperature is estimated at a plurality of timings by an electric equivalent circuit to be Tie1, Tie2, Tie3,..., Tiem (m> 1). Tit1, Tit2, Tit3,..., Titm, and stored together with the estimated times (t1, t2, t3,..., Tm). Then, the error sum of squares RSS between Tie1, Tie2, Tie3,..., Tem and Tit1, Tit2, Tit3,..., Titm is obtained based on the following equation, and the obtained RSS is minimized. By learning such τi and Kp by the least square method or the like, the liquid temperature estimation error can be reduced.

RSS=Σ(Tiej−Titj) ・・・(14)
但し、j=1,2,3,・・・,m
RSS = Σ (Tiej−Titj) 2 (14)
Where j = 1, 2, 3,..., M

なお、図11は、フィッティング処理の結果を示す図である。図11において、実線は実測の内部温度を示し、菱形は1時間毎に電気的等価回路に基づく内部温度の推定結果を示し、破線は多項式によるフィッティング結果を示している。図11に示すように、実測値と電気的等価回路による推定結果は非常によく一致しており、また、多項式を用いたフィッティング結果は、実測結果によく一致している。この図11から、フィッティングを用いた場合には、高い精度で内部温度を推定することができることが分かる。   In addition, FIG. 11 is a figure which shows the result of a fitting process. In FIG. 11, the solid line indicates the actually measured internal temperature, the rhombus indicates the internal temperature estimation result based on the electrical equivalent circuit every hour, and the broken line indicates the polynomial fitting result. As shown in FIG. 11, the actually measured value and the estimation result by the electrical equivalent circuit agree very well, and the fitting result using the polynomial agrees well with the actually measured result. From FIG. 11, it can be seen that the internal temperature can be estimated with high accuracy when fitting is used.

また、以上の実施形態では、インシュレータが装着されていない状態から装着された状態に変化した場合に、熱的等価回路の係数を変更するようにしたが、装着されている状態から装着されていない状態に変化した場合に本発明を適用することも可能である。   Further, in the above embodiment, the coefficient of the thermal equivalent circuit is changed when the insulator is changed from the not attached state to the attached state, but it is not attached from the attached state. The present invention can also be applied when the state changes.

また、以上の実施形態では、二次電池14の熱的特性が変化する例として、インシュレータの着脱を例に挙げて説明したが、熱的特性が変化する場合としては、これ以外にも、例えば、電解液が補液または減液した場合(熱容量Cが変化する場合)や、二次電池14を収容するケースが交換された場合(熱抵抗Rが変化する場合)や、二次電池14自体が交換された場合(熱容量Cと熱抵抗Rの双方が変化する場合)に、前述した処理を実行するようにしてもよい。   In the above embodiment, as an example in which the thermal characteristics of the secondary battery 14 change, the attachment and detachment of the insulator has been described as an example. However, in addition to this, for example, the thermal characteristics change, for example, When the electrolyte solution is replaced or reduced (when the heat capacity C changes), when the case that houses the secondary battery 14 is replaced (when the thermal resistance R changes), or when the secondary battery 14 itself is When they are exchanged (when both the heat capacity C and the thermal resistance R change), the above-described processing may be executed.

また、図9および図10に示すフローチャートは一例であって、図9および図10以外の処理を実行するようにしてもよい。   The flowcharts shown in FIGS. 9 and 10 are examples, and processes other than those in FIGS. 9 and 10 may be executed.

1 二次電池内部温度推定装置
10 制御部(推定手段、検知手段、調整手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e I/F
11 電圧センサ
12 電流センサ
13 温度センサ(検出手段)
14 二次電池
15 放電回路
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery internal temperature estimation apparatus 10 Control part (estimation means, detection means, adjustment means)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d Communication unit 10e I / F
11 Voltage sensor 12 Current sensor 13 Temperature sensor (detection means)
14 Secondary battery 15 Discharge circuit 16 Alternator 17 Engine 18 Starter motor 19 Load

Claims (6)

二次電池の内部温度を推定する二次電池内部温度推定装置において、
前記二次電池の外部温度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記外部温度を、前記二次電池の熱的等価回路に適用して前記内部温度を推定する推定手段と、
前記二次電池の熱的特性の変化の有無を検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、前記推定手段の前記熱的等価回路のパラメータを調整する調整手段と、
を有することを特徴とする二次電池内部温度推定装置。
In the secondary battery internal temperature estimation device for estimating the internal temperature of the secondary battery,
Detecting means for detecting an external temperature of the secondary battery;
Estimating means for estimating the internal temperature by applying the external temperature detected by the detecting means to a thermal equivalent circuit of the secondary battery;
Detecting means for detecting the presence or absence of a change in thermal characteristics of the secondary battery;
An adjustment unit that adjusts a parameter of the thermal equivalent circuit of the estimation unit when a change in the thermal characteristic of the secondary battery is detected by the detection unit;
A secondary battery internal temperature estimation device characterized by comprising:
前記検知手段は、前記二次電池に断熱材としてのインシュレータの装着の有無を前記熱的特性の変化として検知し、
前記調整手段は、前記インシュレータが着脱された場合には、前記インシュレータの前記熱的特性に基づいて前記熱的等価回路を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池内部温度推定装置。
The detection means detects the presence or absence of an insulator as a heat insulating material on the secondary battery as a change in the thermal characteristics,
The adjusting means adjusts the thermal equivalent circuit based on the thermal characteristics of the insulator when the insulator is attached and detached.
The secondary battery internal temperature estimation device according to claim 1.
前記調整手段は、前記インシュレータが装着されていない場合と、装着されている場合の前記熱的等価回路の前記パラメータを記憶して有しており、前記検知手段の検知結果に応じて前記パラメータを選択し、前記推定手段に設定することを特徴とする請求項2に記載の二次電池内部温度推定装置。   The adjustment means stores the parameter of the thermal equivalent circuit when the insulator is not attached and when the insulator is attached, and the parameter is set according to the detection result of the detection means. The secondary battery internal temperature estimation device according to claim 2, which is selected and set in the estimation means. 前記調整手段は、前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、フィッティング処理に基づいて前記熱的等価回路の前記パラメータを調整することを特徴とする請求項2に記載の二次電池内部温度推定装置。   The adjustment unit adjusts the parameter of the thermal equivalent circuit based on a fitting process when a change in the thermal characteristic of the secondary battery is detected. Secondary battery internal temperature estimation device. 前記検知手段は、前記二次電池の電気的等価回路を構成する素子値に基づいて推定した前記二次電池の前記内部温度と、前記熱的等価回路に基づいて推定した前記二次電池の前記内部温度との差分値が所定の閾値以上になった場合には、前記二次電池の前記熱的特性が変化したと判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の二次電池内部温度推定装置。   The detection means includes the internal temperature of the secondary battery estimated based on element values constituting an electrical equivalent circuit of the secondary battery, and the secondary battery estimated based on the thermal equivalent circuit. 5. The device according to claim 1, wherein when the difference value from the internal temperature is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the thermal characteristic of the secondary battery has changed. 6. Secondary battery internal temperature estimation device. 二次電池の内部温度を推定する二次電池内部温度推定方法において、
前記二次電池の外部温度を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記外部温度を、前記二次電池の熱的等価回路に適用して前記内部温度を推定する推定ステップと、
前記二次電池の熱的特性が変化の有無を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにおいて前記二次電池の前記熱的特性の変化が検知された場合には、前記推定ステップの前記熱的等価回路のパラメータを調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする二次電池内部温度推定方法。
In the secondary battery internal temperature estimation method for estimating the internal temperature of the secondary battery,
A detection step of detecting an external temperature of the secondary battery;
An estimation step of estimating the internal temperature by applying the external temperature detected in the detection step to a thermal equivalent circuit of the secondary battery;
A detection step of detecting the presence or absence of a change in the thermal characteristics of the secondary battery;
When the change in the thermal characteristics of the secondary battery is detected in the detection step, an adjustment step for adjusting the parameters of the thermal equivalent circuit in the estimation step;
A method for estimating the temperature inside the secondary battery.
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