(57)【要約】  電池の管理方法は、電池を完全放電レベルに放電し（Ｅ１）、完全放電レベルに達した際の電池の温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定する（Ｅ２）ステップと、電池を完全充電レベルに充電し（Ｅ３）、完全充電レベルに達した際の電池の温度Ｔｆｉｎｃｈを測定するステップ（Ｅ４）とを有し、これらの２つのステップは、充電の後に放電又は放電の後に充電を連続的に行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池管理方法において、
前記電池を完全放電レベルに放電し（Ｅ１）、前記完全放電レベルに達した際の電池の温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定する（Ｅ２）ステップと、
前記電池を完全充電レベルに充電し（Ｅ３）、前記完全充電レベルに達した際の前記電池の温度Ｔｆｉｎｃｈを測定するステップ（Ｅ４）とを有し、
前記２つのステップは、充電の後に放電又は放電の後に充電を連続的に行い、
前記電池を完全放電レベルに放電した後に、前記放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈにおける取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）を算出し、前記温度Ｔの関数として、前記電池の取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔ）を求めるための関係を既知とするステップと、
前記充電終了温度Ｔｆｉｎｃｈにおける前記電池の完全放電レベルから前記完全充電レベル又はこの逆の電荷の変化によって前記電池に供給され又は電池から放出された電荷量をｑｃｈとして、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）の関係によって、前記電池の最大受入可能電荷Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）を算出するステップとを有する電池管理方法。
【請求項２】
前記温度Ｔの関数として最大受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔ）の変化を示す曲線は、前記電池の経年劣化によって下向きに平行移動し、Ｑｃｈ（Ｔ）は、Ｆ（Ｔ）＋Ｋに等しく、Ｋは、電池の経年劣化の関数として変化する定数であり、Ｆ（Ｔ）は、電池の経年劣化に対して略々不変の所定の関数である請求項１記載の電池管理方法。
【請求項３】
時刻ｔにおいて、
前記電池を完全放電レベルに放電するステップ（Ｅ１）と、
前記放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定又は推定するステップ（Ｅ２）と、
前記電池を完全充電レベルに充電し、前記電池に供給された電荷量ｑｃｈを測定又は推定するステップ（Ｅ３）と、
前記完全充電の終了時に前記温度Ｔｆｉｎｃｈを測定又は推定するステップ（Ｅ４）と、
前記充電終了温度ＴｆｉｎｃｈにおけるＱｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）の関係によって前記電池の最大受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）を判定するステップとを実行し、又は
前記電池を完全充電レベルに充電するステップ（Ｅ１）と、
前記充電終了温度Ｔｆｉｎｃｈを測定又は推定するステップ（２Ｅ）と、
前記電池を完全放電レベルに放電し、前記電池から放出された電荷量ｑｃｈを測定又は推定するステップ（Ｅ３）と、
前記完全放電の終了時の温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定又は推定するステップ（４Ｅ）と、
前記放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈにおける取出不能電荷量をＱｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）として、前記充電終了温度ＴｆｉｎｃｈにおけるＱｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）の関係によって、前記電池の最大受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）を判定するステップとを実行する請求項１又は２記載の電池管理方法。
【請求項４】
基準温度における最大受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔｒｅｆ）から基準温度における取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔｒｅｆ）を減算した値をＣｒｅｆとして、所与の時刻ｔにおいて、基準温度Ｔｒｅｆにおける前記電池の基準容量Ｃｒｅｆ（ｔ）の値を推定し、前記関係Ｑｃｈ（Ｔ）では、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）が先に算出された値ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）と等しい請求項２記載の電池管理方法。
【請求項５】
Ｃｒｅｆ（ｔ）＝Ｑｒｅｆ（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ），Ｔｆｉｎｃｈ）に基づき、関数Ｑｒｅｆによって、前記最大許容充電Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）から基準容量Ｃｒｅｆ（ｔ）を判定するステップ（Ｅ５）を更に有する請求項３及び４記載の電池管理方法。
【請求項６】
充電／放電の間に前記バッテリによって供給又は放出された前記電荷量ｑｃｈの測定又は推定は、充電／放電電流をＩとして、電池の充電／放電フェーズの期間に亘る積分ｑｃｈ＝∫Ｉｄｔによって求められる請求項３又は４記載のバッテリ管理方法。
【請求項７】
前記温度Ｔの関数としての前記電池の取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔ）の変化は、前記電池の経年劣化にかかわらず一定であると仮定する請求項１乃至６いずれか１項記載のバッテリ管理方法。
【請求項８】
新しい電池の基準容量をＣｒｅｆｏとして、式ＳＯＨ＝Ｃｒｅｆ（ｔ）／Ｃｒｅｆｏに基づいて、時刻ｔにおける前記電池の健康状態ＳＯＨを算出するステップ（Ｅ６）を有する請求項１乃至７いずれか１項記載のバッテリ管理方法。
【請求項９】
最後の完全充電以降に電池から放出された電荷量をｑｄｃｈとし、アプリケーションに応じてオンライン又はオフラインでパラメータ化できる前記電池の放電終了温度Ｔｆにおける放出不能な電荷量をＱｄｃｈ（Ｔｆ）とし、最後の充電の間に電池が受入した最大受入可能電荷をＱｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）として、ＳＯＣ＝（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）−ｑｄｃｈ−Ｑｄｃｈ（Ｔｆ））／（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）−Ｑｄｃｈ（Ｔ））に基づいて充電状態ＳＯＣを算出するステップ（Ｅ７）を有する請求項１乃至８いずれか１項記載のバッテリ管理方法。
【請求項１０】
電流を考慮に入れて、前記充電終了時の受入可能電荷量及び放電終了時の取出不能電荷量を判定するステップを有する請求項１乃至９いずれか１項記載のバッテリ管理方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか１項記載のバッテリ管理方法を実行するコンピュータを備える電池。
【請求項１２】
請求項１乃至１０いずれか１項記載のバッテリ管理方法を実行するコンピュータを備える電池管理システム。
【請求項１３】
管理ユニットによって読取可能なコンピュータ媒体において、請求項１乃至１０いずれか１項記載のバッテリ管理方法を実行するコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を管理するための方法に関し、詳しくは、電池を診断して、電池の充電状態及び健康状態を示し、電池の経時的な変化、すなわち、経年劣化の状態を把握する方法に関する。また、本発明は、この管理方法を実行する構成を有する電池に関する。更に、本発明は、この電池管理方法を実行する電池管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の状態を知ることは、電池の使用期間中の任意の時点の充電状態を算出することを含み、これは、電池を最適に使用するために必要不可欠である。この充電状態の計算は、Ｃｒｅｆと表される電池の基準容量に関する知識を必要とする。この基準容量は、初期充電された電池が放電の間に放出することができる最大充電量を表し、充電及び放電は、公称条件（電流状態又はプロファイル、温度、充電終了基準及び放電終了基準）の下で行われる。電池の性能は、経年劣化するので、この基準容量は、時間の経過に伴って減少する。したがって、通常、定期的に、電池を完全放電した後に完全充電を実行して、この間に電池から放出された電荷及び電池に蓄積された電荷を測定し、この測定値に基づいて、選択された時点における基準容量の新たな値を判定する。これらの電池測定及び診断フェーズは、通常、選択された既知の環境下で行われ、特に、一定の温度及び強制された電流状態、すなわち、公称条件に近い状態で行われる。自動車等に搭載されるオンボード電池は、制御不能で変化しやすい環境下で使用されるとともに、高い信頼性が必要であり、したがって、上述したソリューションは、オンボード電池の管理には適さない。
【０００３】
このような電池の充電状態を推定する方法の精度を高めるために、米国特許公開番号ＵＳ２００７／０２３６１８３が提案するソリューションでは、特に、電池の基準容量の経時的な低下と、既知の性質であると想定された電池の温度依存性とを考慮に入れる。このように、この文献に開示されているソリューションでは、先に説明した方法を僅かに修正することによって、電池の完全充電又は完全放電のフェーズに基づいて、電池の充電状態を示す値を判定する。しかしながら、このようにして得られる結果は、精度が不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、電池の診断を改良し、特に、制御されていない環境における電池状態に関する知識を向上させ、経年劣化の如何なる時点においても、この知識から充電状態を正確に推定できる電池管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明に係る電池の管理方法は、電池を完全放電レベルに放電し、完全放電レベルに達した際の電池の温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定するステップと、電池を完全充電レベルに充電し、完全充電レベルに達した際の電池の温度Ｔｆｉｎｃｈを測定するステップとを有し、２つのステップは、充電の後に放電又は放電の後に充電を連続的に行い、更に、電池を完全放電レベルに放電した後に、放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈにおける取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）を算出し、温度Ｔの関数として、電池の取出不能電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔ）を求めるための関係を既知とするステップと、充電終了温度Ｔｆｉｎｃｈにおける電池の完全放電レベルから完全充電レベル又はこの逆の電荷の変化によって電池に供給され又は電池から放出された電荷量をｑｃｈとして、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）の関係によって、電池の最大受入可能電荷Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）を算出するステップとを有する。
【０００６】
本発明は、特許請求の範囲においてより詳細に定義されている。
【０００７】
本発明の目的、特徴及び利点については、添付の図面を参照する以下の特定の非限定的な実施形態の説明によって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】それぞれ所定の電池の完全充電時又は完全放電時における受入可能電荷量及び取出不能電荷量の変化を温度の関数として示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に基づく電池の管理方法のステップの実行を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に基づく電池管理方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１の曲線１は、電池の受入可能電荷量（admissible charge quantity）の変化を温度の関数として示している。このように、公称条件下で完全放電された同じ電池では、異なる温度下で、同じ充電条件、すなわち、同じ電流条件及び電圧条件で充電を行った場合、温度が高い程、最終的な充電量が大きくなる。従来、事前に定義され、通常、考慮に入れられる基準容量Ｃｒｅｆは、例えば、２０℃の基準温度Ｔｒｅｆにおけるこの曲線１上の容量である。なお、曲線１は、充電終了基準の検出時に測定された（又は関連付けられた）再充電電流に対応する電流レベル又はプロファイルに基づいて描かれている。したがって、曲線１は、複数の充電状態を考慮した場合の表面とみなすことができる。
【００１０】
図１の曲線２は、電池の完全放電時の取出不能電荷量（inaccessible charge quantity）、すなわち、放電終了基準に基づく完全放電の後にも電池内に残り、デバイスの電源として使用できない電荷量の変化を温度の関数として示している。放電の間には、素子の温度にかかわらず、同じ放電条件及び放電終了基準条件を適用する。しかしながら、アプリケーションによっては、条件及び放電終了基準が温度に従って変化することも想定される。このグラフでは、２０℃の基準温度を原点として、この取出不能電荷量を表している。このグラフから、温度が高くなるほど、取出不能電荷量が減少していることがわかる。なお、曲線１に関して述べたように、曲線２は、充電終了基準の検出時に測定された（又は関連付けられた）の放電電流に対応する電流レベルに基づいて描かれている。したがって、曲線２は、複数の放電条件を考慮した場合の表面とみなすことができる。
【００１１】
このように、２０℃の温度において電池が完全に充電された後、この同じ温度で放電された場合、電池の基準容量Ｃｒｅｆに相当する電荷が放出される。温度が変化すると、使用可能及び放出可能な電荷も最終的に変化し、例えば、０℃では、Ｃｒｅｆ０となる。
【００１２】
上述した２つの曲線１、２は、電池が新しい状態で知ることができ、電池製造業者が提供してもよく、又は異なる温度及び異なる電気的（電流又は電力）負荷状態について電池を検査することによって、経験的に判定してもよい。これによって、新しい電池の初期基準容量Ｃｒｅｆｏが既知となる。これらの２つの曲線１、２は、温度の関数として複数の電荷量値をプロットしたグラフに置き換えることができ、すなわち、曲線１、２上の複数の点に基づいて、他の点を外挿によって求めてもよく、又はこの知識の他の同等な表現によって取得してもよい。
【００１３】
これらの曲線１、２は、特定の経験的条件によって定義され、この経験的条件は、３つの基準によって特徴付けることができる。第１の基準は、電池端子に加えられる電気的負荷のプロファイルに対応し、これは、１つ以上のステップを含む一定の又は動的な電流、電圧又は電力の制御であってもよい。このプロファイルは、充電終了基準又は放電終了基準が満たされるまで適用される。第２の基準は、充電終了基準又は放電終了基準に対応している。これは、電流、電圧、電力又は温度等の測定又は推定された１つ以上の変数が閾値を超えること、又は管理システム内の変数、例えば、電流又は許容された電力が閾値を越えること、又は特定の動作モード（低下モード（degraded mode）、平衡の終了（end-of-balancing）等）への移行に対応している。第３の基準は、図において測定電荷量を参照するために用いた変数に対応している。ｘ軸上の位置を画定する温度は、電池又は電池パックについて測定又は推定された温度であり、これはそのままの値であっても、フィルタリングされた値であってもよい。更に、測定点は、放電／充電の間の平均電流（又は電力）状態又は放電終了基準／充電終了基準が検出されたときに測定された電流（又は電力）状態の特徴を示している。例えば、図２の曲線は、それぞれ放電終了基準及び充電終了基準の検出時に到達した放電電力Ｐｆｉｎｄｃｈ及び充電電力Ｐｆｉｎｃｈを示している。
【００１４】
このように、本発明の一実施形態は、充電フェーズ及び後続する放電フェーズの両方における温度を検討し、図１の曲線１、２によって示した現象を考慮に入れることによって電池の状態を推定する管理方法に基づいている。
【００１５】
すなわち、図２は、本発明の第１の実施形態に基づく電池管理方法を示している。曲線１は、図１について説明した時刻ｔについての曲線である。本発明のこの実施形態では、電池の性能は、時間の経過に伴って低下すると仮定し、この低下は、この曲線１が垂直に下降することによって示され、すなわち、曲線１は、想定された後の時刻ｔ＋１における曲線１０に向かって下降する。この仮定では、曲線１０は、曲線１に平行であり、したがって、この曲線上の単一の点が求められると、曲線全体を導き出すことができる。最大受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔ）は、温度Ｔの関数として、Ｆ（Ｔ）＋Ｋと表すことができ、ここで、Ｋは、電池の経年劣化の関数として変化する定数であり（したがって、例えば、電池の健康状態（state of health）ＳＯＨの関数Ｋ（ＳＯＨ）として表すことができる。）、Ｆ（Ｔ）は、電池の経年劣化に対して略々不変な関数であり、これは、例えば、電池が新しい場合の曲線Ｑｃｈ（Ｔ）に対応し、すなわち、電池が新品であればＫ＝０である。
【００１６】
曲線２も図１の曲線２と同様である。本発明のこの実施形態では、この曲線は、時間が経っても変化しないと仮定する。
【００１７】
したがって、電池管理方法は、第１のフェーズにおいて、仮定された時刻ｔ＋１における基準容量Ｃｒｅｆ（ｔ＋１）を算出するための一連のステップを実行する。
【００１８】
第１のステップＥ１では、電池を完全放電する。放電終了基準は、製造業者が決める慣例的な基準である。電池が組み込まれたシステムにおいて、電池がそれ以上又は殆どそれ以上エネルギを放出できない状況に対応する如何なる放電終了基準を適用してもよい。この第１の実施形態では、この放電は、公称電気条件下で行われる。全ての放電は、同じ条件下又は所定の類似基準（平均状態、負荷ピーク特性、使用時間に対する非使用時間の比率）を満たす類似の条件下で実行される。なお、この放電は、電池の何らかの所与の初期状態から実行される。
【００１９】
そして、第２のステップＥ２は、放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈを記録するステップと、オプションとして、第２の実施形態に関して後述するように、放電終了基準が検出されたときの放電電流状態Ｉｆｉｎｄｃｈを記録するステップとを有する。この温度の関数として、曲線２上の点Ａにおいて、残留電荷量Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）を取得する。
【００２０】
そして、第３のステップＥ３では、電池を完全に再充電する。また、この再充電は、例えば、電池製造業者が定める公称電気条件下で行われ、充電終了基準も製造業者が定めた基準である。如何なる充電終了基準に関連付けて、如何なる電池充電方法を用いてもよいことは明らかである。この実施形態では、この管理方法の間に行われる全ての充電動作は、同じ条件下又は所定の類似基準（平均状態、負荷ピーク特性、使用時間に対する非使用時間の比率）を満たす類似の条件下で実行される。この充電の間、電池に供給される電荷ｑｃｈを測定する。この電荷は、例えば、充電電流をＩとして、充電フェーズの期間に亘る積分ｑｃｈ＝∫Ｉｄｔによって求められる。この電流は、センサによって測定でき、又はこれに代えて、他の如何なるモデル又は他の如何なる方法で推定してもよい。
【００２１】
充電終了温度Ｔｆｉｎｃｈを測定する第４のステップＥ４では、充電終了点Ｂを特定し、この値は、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝ｑｃｈ＋Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）として算出され、充電終了点Ｂは曲線１０上の電荷量Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）に対応する。この点Ｂは、曲線１０に属し、上述のように、単一の点を知ることによって、曲線１０の全体をトレースすることができる。特に、関数Ｑｒｅｆを導入して、所与の温度Ｔにおける受入可能電荷量Ｑｃｈ（Ｔ）に基づいて、基準容量を算出できる。上述したように、曲線１は、平行移動するので、この関数Ｑｒｅｆは、全ての時間に亘って同じであり、初期フェーズにおいて新しい状態の電池の曲線１を知ることによって定義することができる。すなわち、Ｃｒｅｆ＝Ｑｒｅｆ（Ｑｃｈ（Ｔ），Ｔ）の関係が常に成立する。なお、充電終了基準が満たされたときにこの充電終電温度Ｔｆｉｎｃｈの測定を行うことが望ましい。
【００２２】
次に、第５のステップＥ５では、この曲線１０上の点Ｃが基準温度にあると仮定して、時刻ｔ＋１における電池の基準容量Ｃｒｅｆ（ｔ＋１）を算出する。この判定は、先に説明した関数Ｑｒｅｆを用いて、Ｃｒｅｆ（ｔ＋１）＝Ｑｒｅｆ（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ），Ｔｆｉｎｃｈ）として表すことができる。また、この関係は、上述したように、以下のように表すこともできる。
Ｃｒｅｆ（ｔ）＝Ｆ（Ｔｒｅｆ）＋Ｋ（ＳＯＨ（ｔ））及びＣｒｅｆ（ｔ＋１）＝Ｆ（Ｔｒｅｆ）＋Ｋ（ＳＯＨ（ｔ＋１））
充電終了点Ｂが既知になれば、関数Ｋ（ＳＯＨ（ｔ＋１））が既知になる。
【００２３】
そして、各時刻ｔにおいて、Ｃｒｅｆ（ｔ）＝Ｑｃｈ（Ｔｒｅｆ）−Ｑｄｃｈ（Ｔｒｅｆ）を求めることができる。なお、図１の選択された具体例では、Ｑｄｃｈ（Ｔｒｅｆ）＝０となるように関数Ｑｄｃｈを正規化しており、このような具体例では、電池の使用期間にかかわらず、上述した関係は、Ｃｒｅｆ＝Ｑｃｈ（Ｔｒｅｆ）となる。
【００２４】
上述した方法を逆にして、完全充電ステップの後に放電ステップを実行するように変形してもよい。これらの２つのステップは、連続して行うことが重要である。この変形例の第１のステップでは、何らかの所与の初期状態から開始して、充電終了基準が満たされるまで電池の完全充電を行う。第２のステップでは、温度Ｔｆｉｎｃｈを測定する。第３のステップでは、放電終了基準が満たされるまで電池を完全放電する。この完全放電の間、電池から放出される電荷量ｑｃｈが測定又は推定される。第４のステップでは、放電終了温度Ｔｆｉｎｄｃｈを測定する。これらのステップでは、同様に、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）＝Ｑｄｃｈ（Ｔｆｉｎｄｃｈ）＋ｑｃｈに基づいて曲線１０上の点Ｂを算出することができる。このように、この変形例は、上述した方法と非常に類似している。
【００２５】
充電ステップ及び放電ステップの間の温度測定ステップ及び電流及び／又は電圧測定ステップは、これらの数値の全部又は一部を演算モデルによって推定するステップに置き換えることができる。
【００２６】
時刻ｔ＋１において、放電状態及び充電状態にかかわらず、所与の任意の異なる温度下の基準容量が正確に分かっている場合、電池管理方法は、電池の状態を正確に判定する第２のフェーズを含む。
【００２７】
すなわち、電池の健康状態（ＳＯＨ）を算出するステップＥ６は、例えば、取得された基準容量Ｃｒｅｆ（ｔ＋１）と、電池が新しい状態における初期基準容量Ｃｒｅｆｏとの間の比を判定することによって実現される。
【００２８】
ＳＯＨ＝Ｃｒｅｆ（ｔ＋１）／Ｃｒｅｆｏ
更に、充電状態（state of charge：ＳＯＣ）を算出するステップＥ７は、以下のような比を用いて行うことができる。
【００２９】
ＳＯＣ＝（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）−ｑｄｃｈ−Ｑｄｃｈ（Ｔｆ））／（Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）−Ｑｄｃｈ（Ｔ））
ここで、ｑｄｃｈは、最後の完全充電以降に電池から放出された電荷量であり、この量は、最後の完全充電以降の部分的な充電フェーズ及び放電フェーズの間に放出及び供給された電荷量の累積に対応し、Ｑｄｃｈ（Ｔｆ）は、電池の放電終了温度Ｔｆにおいて推定される放出不能な電荷量であり、温度Ｔｆは、アプリケーションに応じて、オンライン又はオフラインでパラメータ化できる値であってもよく、Ｑｃｈ（Ｔｆｉｎｃｈ）は、最後の充電の間に電池が受け取った、最大受入可能電荷である。
【００３０】
なお、この電池の充電ＳＯＣの状態の定義には、関心時刻における温度Ｔが含まれており、この値は、上述の演算において、放電終了温度Ｔｆの推定値として選択してもよく、先の充電の間の温度であってもよい。
【００３１】
また、第２の電池管理フェーズでは、予測を行う。実際、任意の時刻において、ある動作温度下で電池から放出できる電荷を予測することができる。
【００３２】
上述したように、第１の実施形態は、常に同じに制御された電気条件下で電池を放電するステップ及び充電するステップを含む。本発明の第２の実施形態は、上述した全てのステップを含むが、ここでは、温度に加えて電池の充電及び放電電流を考慮する。すなわち、上述した全ての演算は、２つの可変パラメータ、すなわち温度及び電流を統合するように変更され、図１の曲線１、２と同様の曲線は、温度及び電流の関数として電荷量の変化を特徴付けるために用いられる更なる次元を有する表面上で変更される。これによって、電池管理方法は、所与の温度条件及び電流条件が支配する如何なる環境にも適合することができる。この第２の実施形態は、単に、温度依存性が特定されている上述した全ての式に電流変数Ｉを追加することによって実現できる。
【００３３】
この電池管理方法は、如何なる電池にも適用でき、特に、制御不能な熱環境下で使用され、完全放電及び完全充電が可能な電池の管理に有用である。したがって、この電池管理方法は、自転車、車、バス、貨物自動車等を含む電気自動車に好適に適用される。より包括的には、この電池管理方法は、熱条件が変化する如何なる用途（固定用途及び／又はモバイル用途）にも適用できる。更に、この電池管理方法は、あらゆる電池技術と互換性を有し、特に、ファラデー効率が１又は１に近い電池技術、例えば、リチウム電池、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４／グラファイト電池等に適合する。また、この電池管理方法は、ファラデー効率マッピングを電流及び温度の関数として統合することによって液式電池（鉛蓄電池、ＮｉＭＨ）に拡張できる。
【００３４】
また、本発明は、上述した電池管理方法を実現するためのハードウェア手段及び／又はソフトウェア手段と、少なくとも１つコンピュータとを備え、電池に接続された管理システムを提供する。この管理システムは、特に、電池の充電フェーズ及び放電フェーズ、並びに温度、電流、電圧等の変数の演算、測定及び／又は推定ステップを制御する。この電池管理システムは、電池構造内に統合してもよく、電池構造の外部に設けてもよい。電池は、温度を測定し、測定した温度をコンピュータに伝える少なくとも１つの温度センサを備えていることが好ましい。管理システムは、更に、上述した方法の異なるステップにおいて測定及び／又は算出された値の全てを格納するメモリを備える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2015531963.tif 000010
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