(57)【要約】【課題】本発明は、バッテリーの最大出力と直接的な相関関係を有してその最大出力に最大の影響を及ぼすバッテリーの内部抵抗を用いて比較的簡単かつ低コストでバッテリーの最大出力を推定する方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明によるバッテリーの最大出力推定方法は、前記バッテリーの最大出力推定が求められると、温度を測定し、ＳＯＣを推定し、前記バッテリーの内部抵抗を測定するステップと、前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ及び前記測定された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、温度及び充電状態（ＳＯＣ）別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルから読み出すステップと、を含むことを特徴とする。
2008545962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの最大出力推定方法において、
前記バッテリーの最大出力推定が求められると、温度を測定し、充電状態（ＳＯＣ）を推定し、前記バッテリーの内部抵抗を測定するステップと、
前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ及び前記測定された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、温度及びＳＯＣ別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルから読み出すステップと、
を含むことを特徴とするバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項２】
温度及びＳＯＣ別に前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値を測定し、
前記温度及びＳＯＣ別に測定された前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値から構成された前記テーブルをメモリ部に保存する、
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項３】
前記テーブルを構成するための、前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値の測定は、
前記バッテリーの実際の動作温度範囲及び実際の動作ＳＯＣ範囲内で行われることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項４】
前記内部抵抗値は、前記バッテリーの電流及び電圧を測定して算出されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項５】
前記内部抵抗値は、
前記バッテリーを備える所定装置の運行中、
所定時間の間の電圧及び電流をリアルタイムで測定し、
その測定された電流及び電圧に応じて算出されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項６】
バッテリーの最大出力推定装置において、
温度及び充電状態（ＳＯＣ）別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルを保存するメモリ部と、
温度をセンシングする温度センサーと、
前記バッテリーの前記ＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
前記バッテリーの電圧及び電流を測定する電圧及び電流測定部と、
前記バッテリーの最大出力推定が求められると、前記温度センサーを通じて温度を測定し、前記ＳＯＣ推定部を通じてＳＯＣを推定し、前記電圧及び電流測定部を通じて前記バッテリーの電圧及び電流を測定して前記バッテリーの内部抵抗を算出し、前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ、及び前記算出された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、前記テーブルから読み出す制御部と、
を含むことを特徴とするバッテリーの最大出力推定装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記バッテリーの電圧及び電流を所定時間の間リアルタイムで測定し、その測定された電流及び電圧に応じて前記内部抵抗を算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーの最大出力推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）用バッテリーの最大出力を推定する方法に関し、より詳しくは、車両に装着されるバッテリーの最大出力に影響を及ぼす様々な環境変数の中から最も大きい影響を及ぼすバッテリーの内部抵抗を用いてバッテリーの現在の最大出力を推定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車はバッテリーに保存された電気エネルギーをエネルギー源として用いる。このような電気自動車用バッテリーとしては、リチウム−イオンポリマーバッテリーが多く用いられており、そのバッテリーに関する研究も活発に行われている。
【０００３】
上記自動車に装着されるバッテリーは、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）に保存されている各種制御情報の下でその出力などが制御されるが、ＢＭＳを具現する際、その機能の中で、現在バッテリーの最大出力がどのくらいであるかを推定して通知することはハイブリッド自動車などで最も重要な情報を形成するものであると知られている。
【０００４】
しかし、バッテリーの最大出力は、温度、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）及びＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）などによって敏感に変化するため、これを直接測定することはできない。このようにバッテリーの最大出力は非線形性が強過ぎるため直接測定することは不可能であり、間接的に推定する方法のみが提案されている実情である。
【０００５】
ところが、従来は単に上記それぞれの変数を用いてバッテリーの最大出力を推定する方法しか開示されていなかったため、バッテリーの最大出力と直接的な相関関係を有するバッテリーの内部抵抗を用いた推定方法は提案さえもされていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、バッテリーの最大出力と直接的な相関関係を有し、その出力に最大の影響を及ぼすバッテリーの内部抵抗を用いて、比較的簡単かつ低コストでバッテリーの最大出力を推定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明によるバッテリーの最大出力推定方法は、前記バッテリーの最大出力推定が求められると、温度を測定し、充電状態（ＳＯＣ）を推定し、前記バッテリーの内部抵抗を測定するステップと、前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ及び前記測定された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、温度及びＳＯＣ別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルから読み出すステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、バッテリーの最大出力値に影響を及ぼす多くの変数を考慮するだけでなく、バッテリーの内部抵抗を用いてバッテリーの最大出力値をより簡便かつ正確に推定する。
【０００９】
本発明は、実験を通じて温度及びＳＯＣ別にバッテリーの内部抵抗値と最大出力値との相互連関性をテーブルに予め作成しておき、バッテリーを実際に使用しているときに、リアルタイムで内部抵抗値、温度及びＳＯＣを測定して、その測定結果に対応するバッテリー最大出力値を前記テーブルから得ることで、直接的な測定が不可能であって非線形性の非常に強いバッテリーの最大出力を簡便かつ追加的な費用なく、比較的正確に推定することができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係るバッテリー最大出力テーブルを構成する方法を図１のフロー図を参照して説明する。
【００１１】
実験者は実験を通じて温度別及びＳＯＣ別にバッテリーの内部抵抗値を測定する（ステップ１００）。このとき、バッテリーの内部抵抗値が測定される環境、すなわち温度及びＳＯＣは、ある特定のバッテリーの実際の動作温度範囲及び実際の動作ＳＯＣ範囲内に収まる。特に、上記内部抵抗値の測定において、内部抵抗値を直接測定する代りに、温度別かつＳＯＣ別に電圧及び電流を測定し、その測定値から内部抵抗値を算出することが望ましい。
【００１２】
次に、実験者は上記内部抵抗値の測定と同じ方式で、温度別及びＳＯＣ別にバッテリーの最大出力値を実験的に測定する（ステップ１０２）。
【００１３】
次いで、上記ステップ１００及びステップ１０２を通じて測定した値を相互連関させて、バッテリーの内部抵抗値と最大出力値の相互関係を表すバッテリー最大出力テーブルを構成し、上記バッテリー最大出力テーブルを該当バッテリーが備えられるバッテリー管理装置のメモリ部に保存する（ステップ１０４）。ここで、上記バッテリー最大出力テーブルは、図２に示したように、温度及びＳＯＣ別にバッテリーの内部抵抗値と最大出力値とがマッピングされたものである。
【００１４】
以下、上記バッテリー最大出力テーブルを用いてバッテリー最大出力値を推定する装置の構成を、図３を参照して説明する。
【００１５】
制御部２００は、図３の構成を全般的に制御することは勿論であり、本発明の望ましい実施例によってバッテリー最大出力推定プロセスを行う。すなわち、制御部２００は、温度測定、ＳＯＣ推定及び内部抵抗値の算出を行った後、上記測定された温度、ＳＯＣ及び内部抵抗値に対応する最大出力値を、上記バッテリー最大出力テーブルから読み出すことで、該当バッテリーの最大出力値を迅速かつ簡便に推定する。
【００１６】
メモリ部２０２は、制御部２００の処理プログラムを含む多様な情報を保存し、特に本発明の望ましい実施例によって図２に示したようなバッテリー最大出力テーブルを保存する。
【００１７】
電流及び電圧測定部２０４は、該当バッテリーの最大出力値を推定するためにバッテリーの電流及び電圧を測定し、その結果を制御部２００に提供する。
【００１８】
温度センサー２０６は、温度を測定し、その結果を制御部２００に提供する。
【００１９】
ＳＯＣ推定部２０８は、該当バッテリーのＳＯＣを推定し、その結果を制御部２００に提供する。
【００２０】
以下、上記バッテリー最大出力推定装置に適用可能な本発明の望ましい実施例によるバッテリー最大出力推定方法を図４のフロー図を参照して説明する。
【００２１】
上記バッテリー最大出力推定装置の制御部２００は、バッテリー最大出力推定が求められると、温度センサー２０６を通じて温度を測定し、ＳＯＣ推定部２０８を通じて該当バッテリーのＳＯＣを推定する（ステップ３００、３０２）。その後、制御部２００は電流及び電圧測定部２０４を通じて該当バッテリーの電圧及び電流を測定し（ステップ３０４）、上記測定された電圧及び電流に応じて該当バッテリーの内部抵抗値を算出する（ステップ３０６）。特に、上記電圧及び電流の測定は、上記バッテリーを備える所定装置の運行中、１秒間の電圧及び電流をリアルタイムで測定し、その測定された電流及び電圧に応じて算出されることが望ましい。
【００２２】
上記内部抵抗値の算出が完了すれば、制御部２００はメモリ部２０２に保存されたバッテリー最大出力テーブルから上記測定された温度、上記推定されたＳＯＣ、及び上記算出された内部抵抗値に対応するバッテリー最大出力値を読み出す（ステップ３０８）。これで、該当バッテリーに対する最大出力値の推定が完了する。
【００２３】
以上、本発明を望ましい実施例に基づいて説明したが、本発明は前述した内容に限定されず、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多様な方式で変更、修正されることができることは当業者であれば理解することができるであろう。したがって、本発明は特許請求の範囲及びその等価物に対しては全て本発明の範疇に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の望ましい実施例によるバッテリー最大出力テーブルの構成方法のフロー図である。
【図２】本発明の望ましい実施例によるバッテリー最大出力テーブルを示した図である。
【図３】本発明の望ましい実施例によるバッテリー最大出力推定装置の構成図である。
【図４】本発明の望ましい実施例によるバッテリー最大出力推定方法のフロー図である。
【図１】
2008545962.tif 000003
【図２】
2008545962.tif 000004
【図３】
2008545962.tif 000005
【図４】
2008545962.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月28日(2007.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの最大出力推定方法において、
前記バッテリーを備える所定装置の運行中、前記バッテリーの最大出力推定が求められると、温度を測定し、充電状態（ＳＯＣ）を推定し、前記バッテリーの内部抵抗を測定するステップと、
前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ及び前記測定された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、温度及びＳＯＣ別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルから読み出すステップと、
を含むことを特徴とするバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項２】
温度及びＳＯＣ別に前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値を測定し、
前記温度及びＳＯＣ別に測定された前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値から構成された前記テーブルをメモリ部に保存する、
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項３】
前記テーブルを構成するための、前記バッテリーの内部抵抗及び前記バッテリーの最大出力値の測定は、
前記バッテリーの実際の動作温度範囲及び実際の動作ＳＯＣ範囲内で行われることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項４】
前記内部抵抗値は、前記バッテリーの電流及び電圧を測定して算出されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項５】
前記内部抵抗値は、
所定時間の間の電圧及び電流をリアルタイムで測定し、
その測定された電流及び電圧に応じて算出されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの最大出力推定方法。
【請求項６】
バッテリーの最大出力推定装置において、
温度及び充電状態（ＳＯＣ）別にそれぞれ内部抵抗値とバッテリー最大出力値とをマッピングさせたテーブルを保存するメモリ部と、
温度をセンシングする温度センサーと、
前記バッテリーの前記ＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
前記バッテリーの電圧及び電流を測定する電圧及び電流測定部と、
前記バッテリーを備える所定装置の運行中、前記バッテリーの最大出力推定が求められると、前記温度センサーを通じて温度を測定し、前記ＳＯＣ推定部を通じてＳＯＣを推定し、前記電圧及び電流測定部を通じて前記バッテリーの電圧及び電流を測定して前記バッテリーの内部抵抗を算出し、前記測定された温度、前記推定されたＳＯＣ、及び前記算出された内部抵抗に対応するバッテリー最大出力値を、前記テーブルから読み出す制御部と、
を含むことを特徴とするバッテリーの最大出力推定装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記バッテリーの電圧及び電流を所定時間の間リアルタイムで測定し、その測定された電流及び電圧に応じて前記内部抵抗を算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーの最大出力推定装置。
【国際調査報告】
2008545962.tif 000007
2008545962.tif 000008