(57)【要約】      （修正有）【課題】充電状態を精度よく検出することができる電池装置を提供する。【解決手段】電池装置１は、二次電池１０、抵抗値取得部２０、劣化度推定部３０、充電状態推定部４０を備える。二次電池１０はリチウムイオン電池からなる。抵抗値取得部２０は二次電池１０における充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏを取得する。劣化度推定部３０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方、又は充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとから導出される第１の関係値Ｒｘに基づいて、二次電池１０における劣化度Ｄを推定する。充電状態推定部４０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方、又は充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏとから導出される第２の関係値Ｒｙと、劣化度推定部３０により推定された劣化度Ｄとに基づいて、二次電池１０の充電状態を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン電池からなる二次電池（１０）と、
上記二次電池における充電抵抗値及び放電抵抗値を取得する抵抗値取得部（２０）と、
上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値の一方、又は上記充電抵抗値と上記放電抵抗値とから導出される第１の関係値に基づいて、上記二次電池における劣化度を推定する劣化度推定部（３０）と、
上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値の他方、又は上記充電抵抗値と上記放電抵抗値とから導出される第２の関係値と、上記劣化度推定部により推定された劣化度とに基づいて、上記二次電池の充電状態を推定する充電状態推定部（４０）と、
を有する電池装置（１）。
【請求項２】
上記劣化度推定部は、上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値のうち、上記二次電池の充電状態が変化したときの変化量が小さい方に基づいて上記劣化度を推定し、
上記充電状態推定部は、上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値のうち、上記変化量が小さくない方と上記劣化度とに基づいて、上記充電状態を推定する、請求項１に記載の電池装置。
【請求項３】
上記劣化度推定部は、上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値に基づいて上記劣化度を推定し、
上記充電状態推定部は、上記抵抗値取得部により取得された上記放電抵抗値と上記劣化度とに基づいて上記充電状態を推定する、請求項１又は２に記載の電池装置。
【請求項４】
上記劣化度推定部は、上記第１の関係値として上記充電抵抗値と上記放電抵抗値との和を算出して、上記第１の関係値に基づいて上記劣化度を推定し、
上記充電状態推定部は、上記第２の関係値として上記充電抵抗値と上記放電抵抗値との差を算出して、上記第２の関係値と上記劣化度とに基づいて上記充電状態を推定する、
請求項１に記載の電池装置。
【請求項５】
上記二次電池における正極活性物質及び負極活性物質のうち、一方は充放電反応において二相共存反応を呈する材料からなり、他方は充放電反応において二相共存反応を呈しない材料からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池装置。
【請求項６】
所定の充放電期間において上記二次電池に印加された積算電流を取得する電流積算値取得部（５０）と、
上記電流積算値取得部により取得された積算電流と、上記積算電流を取得した期間における充電状態の変化量と、上記二次電池の初期満充電容量とから、上記二次電池の容量劣化率を算出する容量劣化率算出部（６０）と、
を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次電池を備える電池装置において、二次電池の電池容量を推定することが行われている。例えば、特許文献１には、二次電池の残存する電池容量に対応する充放電電圧Ｖに基づいて電圧推定ＳＯＣｖを求めるとともに、二次電池の充放電電流の積算値に基づき電流積算ＳＯＣｉを求め、二次電池の充放電電圧に対して電圧変化率に応じて電圧推定ＳＯＣｖ又は電流積算ＳＯＣｉで重み付けを行ってこれら重み付け結果を合成して二次電池の残存容量を推定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２８７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、電圧のＳＯＣ依存性が小さい材料系からなる二次電池の場合には、充電状態に変化に対する電池電圧の変化の少ないため電圧推定ＳＯＣｖの精度が大きく低下する。また、二次電池の充放電を大電流で行う場合には内部抵抗が上昇しやすいため、この場合も電圧推定ＳＯＣｖの精度が低下する。これらの場合、結果的に二次電池の残存容量の推定精度が低下することとなる。よって、充電状態を精度よく推定するには改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、充電状態を精度よく検出することができる電池装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、リチウムイオン電池からなる二次電池（１０）と、
上記二次電池における充電抵抗値及び放電抵抗値を取得する抵抗値取得部（２０）と、
上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値の一方、又は上記充電抵抗値と上記放電抵抗値とから導出される第１の関係値に基づいて、上記二次電池における劣化度を推定する劣化度推定部（３０）と、
上記抵抗値取得部により取得された上記充電抵抗値及び上記放電抵抗値の他方、又は上記充電抵抗値と上記放電抵抗値とから導出される第２の関係値と、上記劣化度推定部により推定された劣化度とに基づいて、上記二次電池の充電状態を推定する充電状態推定部（４０）と、
を有する電池装置（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記電池装置において、充電抵抗値及び放電抵抗値の一方に基づいて劣化度を推定し、当該劣化度と充電抵抗値及び放電抵抗値の他方とに基づいて充電状態が推定される。リチウムイオン電池からなる二次電池では、充電抵抗値及び放電抵抗値はいずれも二次電池の劣化に伴って上昇する傾向にあるが、そのＳＯＣに対する依存性は互いに異なる傾向を示す。そのため、まず、充電抵抗値及び放電抵抗値の一方に基づいて二次電池の劣化度を推定し、この劣化度を用いて充電抵抗値及び放電抵抗値の他方から充電状態を推定することにより、二次電池の充電状態を劣化度を考慮して精度よく検出することができるという作用効果を奏する。また、劣化度の推定には充電抵抗値及び放電抵抗値の一方に替えて両者から導出される第１の関係値を用いるとともに、充電状態の推定には充電抵抗値及び放電抵抗値の他方に替えて両者から導出される第２の関係値を用いることにより、同様の作用効果を奏するようにすることができる。
【０００８】
以上のごとく、本発明によれば、充電状態を精度よく検出することができる電池装置を提供することができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、電池装置の構成を示す概念図。
【図２】実施形態１における、電池装置の充電抵抗及び放電抵抗と充電状態との関係を示す概念図。
【図３】実施形態１における、電池装置の充電抵抗と劣化度との関係を示す概念図。
【図４】実施形態１における、電池装置の放電抵抗と充電状態との関係を示す概念図。
【図５】実施形態１における、電池装置の積算電流と充電状態との関係を示す概念図。
【図６】実施形態１における、電池装置の制御態様を示すフロー図。
【図７】実施形態２における、電池装置の充電抵抗及び放電抵抗と充電状態との関係を示す概念図。
【図８】実施形態２における、電池装置の充電抵抗と充電状態の和と劣化度との関係を示す概念図。
【図９】実施形態２における、電池装置の充電抵抗と充電状態の差と劣化度との関係を示す概念図。
【図１０】実施形態２における、電池装置の制御態様を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
上記電池装置の実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。
本実施形態の電池装置１は、図１に示すように、二次電池１０、抵抗値取得部２０、劣化度推定部３０、充電状態推定部４０を備える。
二次電池１０は、リチウムイオン電池からなる。
抵抗値取得部２０は、二次電池１０における充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏを取得する。
劣化度推定部３０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方、又は充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとから導出される第１の関係値Ｒｘに基づいて、二次電池１０における劣化度Ｄを推定する。
充電状態推定部４０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方、又は充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏとから導出される第２の関係値Ｒｙと、劣化度推定部３０により推定された劣化度Ｄとに基づいて、二次電池１０の充電状態（ＳＯＣ、State of charge）を推定する。
【００１２】
以下、本実施形態の電池装置１について、詳述する。
本実施形態では、電池装置１は車両の電源として利用される。図１に示すように、車両には、補助電源１４、スタータ１５、エアコン等の補機１３、発電機１２、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が搭載されている。補助電源１４は鉛バッテリーである。スタータ１５は、図示しないエンジンを始動するために設けられている。また、車両には、図示しないインバータと、三相交流モータとが搭載されている。本形態では、インバータを用いて、二次電池１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、三相交流モータを駆動して車両を走行させている。
【００１３】
電池装置１に備えられた二次電池１０は、リチウムイオン電池からなる。二次電池１０を構成するリチウムイオン電池は、正極活性物質及び負極活性物質のうち、一方は充放電反応において二相共存反応を呈する材料からなり、他方は充放電反応において二相共存反応を呈しない材料からなることが好ましい。二相共存反応を呈する正極形成材料としてはＬｉＭｅＰＯ４（ただし、Ｍｅは，Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ）などのオリビン系材料を例示することができ、二相共存反応を呈する負極形成材料としては、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２などのチタン酸系材料を例示することができる。本実施形態では、二次電池１０は、正極形成材料としてＬｉＦｅＰＯ４を含むオリビン型化合物を有し、負極形成材料として黒鉛を有するオリビン系リチウムイオン電池である。かかる二次電池１０では、充放電曲線においてＳＯＣの広い範囲で平坦となるプラトー領域を有する。
【００１４】
図１に示すように、電池装置１は制御部１１を備える。制御部１１は車両に搭載された上位ＥＣＵ１６に接続されており、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフ動作を制御する。制御部１１は、充電時には第１スイッチＳＷ１をオンにして発電機１２から二次電池１０を充電し、放電時には第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３をオンにして二次電池１０に蓄えられた電力を補助電源１４に移すことにより二次電池１０を放電する。これにより、制御部１１によって二次電池１０の充放電が制御される。なお、各スイッチＳＷ１、ＳＷ２は電圧変換が可能なＤＣＤＣコンバータでもよい。
【００１５】
図１に示すように、制御部１１は抵抗値取得部２０を有する。抵抗値取得部２０は、二次電池１０の充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏを取得する。電池装置１は、図１に示すように、二次電池１０に印加される電流を検出する電流センサ２１と、電圧を検出する電圧センサ２２とを有する。抵抗値取得部２０は、電流センサ２１及び電圧センサ２２により検出された電流及び電圧に基づき、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏを算出する。図２に示すように、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏは二次電池１０の劣化度がＤ３、Ｄ２、Ｄ１と順に上がっていくのに伴って図２に破線及び実線で示すように上昇する傾向がある。そして、本実施形態では、充電抵抗値Ｒｉは放電抵抗値Ｒｏに比べてＳＯＣに対する依存性が低く、ＳＯＣが増加、減少しても充電抵抗値Ｒｉの変化が小さいか、あるいは充電抵抗値Ｒｉは変化していない。一方、放電抵抗値ＲｏはＳＯＣに対する依存性が高く、ＳＯＣが増加すると放電抵抗値Ｒｏは減少し、ＳＯＣが減少すると放電抵抗値Ｒｏは増加している。抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏは、図１に示す書き換え可能な不揮発性メモリからなる格納部８０に個別に格納される。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、電池装置１は二次電池１０の温度を取得する電池温度検出部として温度センサ２３を有する。温度センサ２３により取得された温度データは後述の制御部１１に送信され、格納部８０に個別に格納される。
【００１７】
図１に示すように、制御部１１は劣化度推定部３０を有する。劣化度推定部３０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方に基づいて、二次電池１０の劣化度Ｄを推定する。劣化度推定部３０は、電池装置１に備えられた電池ＥＣＵからなる制御部１１により実行されるプログラムからなる。本実施形態では、劣化度推定部３０は、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏのうち、二次電池１０の充電状態（ＳＯＣ）が変化したときの変化量が小さい方である充電抵抗値Ｒｉに基づいて劣化度Ｄを推定する。すなわち、図２に示すように、二次電池１０の充電抵抗値ＲｉはＳＯＣに関わらず略一定であって、図３に示すように、充電抵抗値Ｒｉと劣化度Ｄとに比例関係が認められる。本実施形態では、劣化度Ｄは抵抗上昇率に相当する。
【００１８】
そして、電池装置１は、充電抵抗値Ｒｉと劣化度Ｄとの対応関係を示すマップ又は関係式等を予め記憶しておき、劣化度推定部３０はこれに基づいて充電抵抗値Ｒｉから劣化度Ｄを推定する。なお、充電抵抗値Ｒｉは二次電池１０の温度によっても変化するため、本実施形態では、充電抵抗値Ｒｉ、劣化度及び温度との対応関係を示すマップ又は関係式等を予め記憶している。当該マップ又は関係式等は、モデル電池の加速試験や理論モデルに基づいて、作成することができる。なお、電池装置１は書き換え可能な不揮発性メモリからなる記憶部７０を有しており、当該マップ又は関係式等は記憶部７０に予め記憶されている。
【００１９】
図１に示す充電状態推定部４０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏのうちの他方と、劣化度推定部３０により推定された劣化度Ｄとに基づいて、二次電池１０の充電状態を推定する。充電状態推定部４０は、電池装置１に備えられた電池ＥＣＵからなる制御部１１により実行されるプログラムからなる。本実施形態では、充電状態推定部４０は、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏのうち変化量が小さくない方である放電抵抗値Ｒｏと劣化度Ｄとに基づいて、二次電池１０の充電状態を推定する。充電状態推定部４０における二次電池１０の充電状態の推定は、温度、劣化度及び放電抵抗値Ｒｏとの対応関係を示すマップや関係式等に基づいて行うことができる。
【００２０】
本実施形態では、電池温度ごとに劣化度Ｄ及び放電抵抗値Ｒｏとの対応関係がマップとして記憶されている。そして、ＳＯＣの上昇に伴って放電抵抗値Ｒｏは小さくなる傾向がある。例えば、図４に示すように、充電状態推定部４０は電池温度Ｔ１において、劣化度推定部３０により推定された劣化度Ｄ１と、放電抵抗値Ｒｏとから二次電池１０の充電状態をＳＯＣ＿Ｄ１として推定する。なお、当該マップ又は関係式等は記憶部７０に予め記憶されている。また、充電状態推定部４０による推定結果は格納部８０に格納される。
【００２１】
本実施形態では、図１に示すように、電池装置１は電流積算値取得部５０を有する。電流積算値取得部５０は、所定の充放電期間において二次電池１０に印加された積算電流を取得する。電流積算値取得部５０は、電池装置１に備えられた電池ＥＣＵからなる制御部１１により実行されるプログラムからなる。電流積算値取得部５０は、例えば、図５に示すように、二次電池１０のＳＯＣ４０％からＳＯＣ６０％まで充電を行った際の充放電期間Ｃ１における電流積算値Ｉを算出する。なお、電流積算値取得部５０により取得された積算電流は格納部８０に格納される。
【００２２】
また、本実施形態では、図１に示すように、電池装置１は容量劣化率算出部６０を備える。容量劣化率算出部６０は、電流積算値取得部５０により取得された積算電流と、当該積算電流を取得した充放電期間Ｃ１における充電状態の変化量と、二次電池１０の初期満充電容量とから、二次電池１０の容量劣化率を算出する。容量劣化率算出部６０は、電池装置１に備えられた電池ＥＣＵからなる制御部１１により実行されるプログラムからなる。容量劣化率算出部６０は、充放電期間Ｃ１の開始時のＳＯＣ１と充放電期間Ｃ１の終了時のＳＯＣ１との差分と電流積算値Ｉとから、Ｉ／（｜ＳＯＣ２−ＳＯＣ１｜）の計算式から現在の満充電容量を算出し、初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の割合を二次電池１０の容量劣化率として算出する。例えば、図５に示すように、充放電期間Ｃ１においてＳＯＣが４０％から６０％に増加するのに要した電流積算値Ｉが１Ａｈであれば、現在の満充電容量は、１Ａｈ／（６０％−４０％）＝５Ａｈと算出することができる。
【００２３】
次に、本実施形態の電池装置１における制御フローを図６を用いて説明する。
まず、図６に示すステップＳ１において、抵抗値取得部２０により二次電池１０の充電抵抗値Ｒｉを取得するとともに、温度センサ２３により二次電池１０の温度を取得し、取得した各情報を格納部８０に格納する。本実施形態では、充電抵抗値Ｒｉは放電抵抗値Ｒｏよりも、二次電池１０のＳＯＣが変化したときの変化量が小さい。抵抗値取得部２０による充電抵抗値Ｒｉの取得は、電池装置１が搭載された車両のアイドリングストップ時の回生時などに行うことができる。
【００２４】
そして、図６に示すステップＳ２において、劣化度推定部３０により、格納部８０に格納された充電抵抗値Ｒｉと温度とに基づいて劣化度Ｄを推定する。本実施形態では、劣化度推定部３０による劣化度Ｄの推定は、図３に示す予め記憶部７０に記憶された充電抵抗値Ｒｉと劣化度Ｄとの対応関係を示すマップに基づいて行う。劣化度推定部３０は推定結果としての劣化度Ｄを格納部８０に格納する。
【００２５】
その後、図６に示すステップＳ３において、抵抗値取得部２０により、二次電池１０の放電抵抗値Ｒｏ１を取得するとともに、温度センサ２３により二次電池１０の温度を取得し、取得した各情報を格納部８０に格納する。抵抗値取得部２０による二次電池１０の放電抵抗値Ｒｏ１の取得は、電池装置１が搭載された車両のエンジン始動時などに行うことができる。
【００２６】
そして、図６に示すステップＳ４において、充電状態推定部４０により格納部８０に格納された放電抵抗値Ｒｏ１、温度及び劣化度Ｄに基づいて二次電池１０のＳＯＣ１を推定する。本実施形態では、充電状態推定部４０によるＳＯＣ１の推定は、図４に示す予め記憶部７０に記憶された放電抵抗値Ｒｏ１、ＳＯＣ１及び劣化度Ｄ１の対応関係を示すマップに基づいて行う。充電状態推定部４０は推定結果としてのＳＯＣ１を格納部８０に格納する。
【００２７】
次に、図６に示すステップＳ５において、電流積算値取得部５０により、二次電池１０における電流積算値Ｉの取得を開始する。電流積算値取得部５０は取得した電流積算値Ｉを格納部８０に格納する。
【００２８】
所定期間経過後、図６に示すステップＳ６において、抵抗値取得部２０により二次電池１０の放電抵抗値Ｒｏ２を取得するとともに、温度センサ２３により二次電池１０の温度を取得し、取得した各情報を格納部８０に格納する。
【００２９】
図６に示すステップＳ７において、充電状態推定部４０により格納部８０に格納された放電抵抗値Ｒｏ２、温度及び劣化度Ｄ１に基づいて二次電池１０のＳＯＣ１を推定する。本実施形態では、充電状態推定部４０によるＳＯＣ２の推定は、図４に示す予め記憶部７０に記憶された放電抵抗値Ｒｏ２、ＳＯＣ２及び劣化度Ｄ１の対応関係を示すマップに基づいて行う。
【００３０】
その後、図６に示すステップＳ８において、電流積算値取得部５０による電流値の積算を終了し、容量劣化率算出部６０により、ＳＯＣ１からＳＯＣ２への変化量と電流積算値とから初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の低下率、すなわち容量劣化率を算出する。その後、当該制御フローを終了する。
【００３１】
次に、本実施形態の電池装置１における作用効果について、詳述する。
本実施形態の電池装置１では、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方に基づいて劣化度Ｄを推定し、当該劣化度Ｄと充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方とに基づいて充電状態ＳＯＣが推定される。二次電池１０における充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏは、いずれも二次電池１０の劣化に伴って上昇する傾向にあるが、そのＳＯＣに対する依存性は互いに異なる傾向を示す。そのため、まず、充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方に基づいて二次電池１０の劣化度Ｄを推定し、この劣化度Ｄを用いて充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方から充電状態ＳＯＣを推定することにより、二次電池１０のＳＯＣを、劣化度Ｄを考慮して簡易且つ精度よく検出することができるという作用効果を奏する。なお、本実施形態の電池装置１では、劣化度Ｄの推定を放電抵抗値Ｒｏに基づいて行い、ＳＯＣの推定を当該劣化度Ｄと充電抵抗値Ｒｉとに基づいて行うこととしてもよい。
【００３２】
本実施形態では、劣化度推定部３０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏのうち、二次電池１０のＳＯＣが変化したときの変化量が小さい方に基づいて劣化度Ｄを推定する。そして、充電状態推定部４０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏのうち、上記変化量が小さくない方と劣化度Ｄとに基づいてＳＯＣを推定する。これにより、より精度よく二次電池１０のＳＯＣを推定することができる。
【００３３】
本実施形態では、劣化度推定部３０は、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉに基づいて劣化度Ｄを推定する。そして、充電状態推定部４０は、抵抗値取得部２０により取得された放電抵抗値Ｒｏ１と劣化度Ｄとに基づいてＳＯＣを推定する。これにより、より精度よく二次電池１０のＳＯＣを推定することができる。
【００３４】
本実施形態では、二次電池１０における正極活性物質及び負極活性物質のうち、一方は充放電反応において二相共存反応を呈する材料からなり、他方は充放電反応において二相共存反応を呈しない材料からなるように構成されている。これにより、二次電池１０の充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方において、二次電池１０のＳＯＣが変化したときの変化量が小さくなるため、当該変化量の小さい方の抵抗値を用いて劣化度Ｄを推定することにより、より精度よく二次電池１０のＳＯＣを推定することができる。
【００３５】
本実施形態では、所定の充放電期間Ｃ１において二次電池１０に印加された積算電流を取得する電流積算値取得部５０を備え、電流積算値取得部５０により取得された積算電流と、積算電流を取得した充放電期間Ｃ１における充電状態の変化量と、二次電池１０の初期満充電容量とから、二次電池１０の容量劣化率を算出する容量劣化率算出部６０とを備える。これにより、二次電池１０容量劣化率を簡易且つ精度よく算出することができる。
【００３６】
以上のごとく、本実施形態によれば、充電状態を簡易且つ精度よく検出することができる電池装置１を提供することができる。
【００３７】
（実施形態２）
本実施形態の電池装置１では、図７に示すように、二次電池１０における充電抵抗値Ｒｉは、実施形態１の場合に比べて、ＳＯＣ依存性が高くなっており、ＳＯＣが増加すると充電抵抗値Ｒｉも増加し、ＳＯＣが減少すると充電抵抗値Ｒｉも減少している。なお、放電抵抗値Ｒｏは実施形態１の場合と同様となっている。
【００３８】
そして、実施形態１の電池装置１では、劣化度Ｄの推定には充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方を用い、ＳＯＣの推定には充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方を用いることとしたが、実施形態２の電池装置１では、劣化度Ｄの推定には充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの一方に替えて両者から導出される第１の関係値Ｒｘを用いるとともに、ＳＯＣの推定には充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの他方に替えて両者から導出される第２の関係値Ｒｙを用いる。
【００３９】
そして、実施形態２では、劣化度推定部３０は、第１の関係値Ｒｘとして充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの和を算出して、第１の関係値Ｒｘに基づいて劣化度Ｄを推定し、充電状態推定部４０は、第２の関係値Ｒｙとして充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの差を算出して、第２の関係値Ｒｙと劣化度Ｄとに基づいて二次電池１０のＳＯＣを推定する。なお、第１の関係値Ｒｘ及び第２の関係値Ｒｙを算出するにあたって、充電抵抗値Ｒｉ及び／又は放電抵抗値Ｒｏに所定の係数を掛けることとしてもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、記憶部７０に、図８に示すように、予め温度と、充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの和の値と、二次電池１０における劣化度Ｄとの対応関係を示すマップが記憶されている。さらに、記憶部７０に、図９に示すように、予め温度と、充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの差の値と、二次電池１０における劣化度Ｄと、ＳＯＣとの対応関係を示すマップが記憶されている。これらのマップは、モデル電池に用いた加速試験により作成したり、論理モデルを用いて作成したりすることができる。なお、本実施形態において、その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、実施形態１と同等の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の電池装置１における制御フローを図１０を用いて説明する。
まず、図１０に示すステップＳ１０１において、抵抗値取得部２０により、二次電池１０の充電抵抗値Ｒｉ１及び放電抵抗値Ｒｏ１を取得するとともに二次電池１０の温度を取得し、取得した各情報を格納部８０に格納する。
【００４２】
次に、図１０に示すステップＳ１０２において、劣化度推定部３０により劣化度Ｄが推定される。本実施形態における劣化度Ｄの推定にあたって、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ１と放電抵抗値Ｒｏ１との和を算出する。そして、当該和、温度及び劣化度Ｄとの対応関係を示すマップに基づいて劣化度Ｄを推定し、格納部８０に格納する。
【００４３】
その後、図１０に示すステップＳ１０３において、充電状態推定部４０により、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ１と放電抵抗値Ｒｏ１との差を算出する。そして、当該差、温度、劣化度Ｄ及びＳＯＣとの対応関係を示すマップに基づいてＳＯＣ１を推定し、格納部８０に格納する。
【００４４】
そして、図１０に示すステップＳ１０４において、電流積算値取得部５０により、二次電池１０における電流積算値Ｉの取得を開始する。電流積算値取得部５０は取得した電流積算値Ｉを格納部８０に格納する。
【００４５】
次に、図１０に示すステップＳ１０５において、抵抗値取得部２０により、二次電池１０の充電抵抗値Ｒｉ２及び放電抵抗値Ｒｏ２を取得するとともに二次電池１０の温度を取得し、取得した各情報を格納部８０に格納する。
【００４６】
次に、図１０に示すステップＳ１０６において、劣化度推定部３０により劣化度Ｄが推定される。本実施形態における劣化度Ｄの推定にあたって、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ１と放電抵抗値Ｒｏ１との和Ｒｘを算出する。そして、当該和Ｒｘ、温度及び劣化度Ｄとの対応関係を示すマップに基づいて劣化度Ｄを推定し、格納部８０に格納する。
【００４７】
その後、図１０に示すステップＳ１０７において、充電状態推定部により、抵抗値取得部２０により取得された充電抵抗値Ｒｉ２と放電抵抗値Ｒｏ２との差Ｒｙを算出する。そして、当該差Ｒｙ、温度、劣化度Ｄ及びＳＯＣとの対応関係を示すマップに基づいてＳＯＣ２を推定し、格納部８０に格納する。
【００４８】
その後、図１０に示すステップＳ１０８において、実施形態１のステップＳ８と同様に、電流積算値取得部５０による電流値の積算を終了し、容量劣化率算出部６０により、ＳＯＣ１からＳＯＣ２への変化量と電流積算値とから初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の低下率、すなわち容量劣化率を算出する。その後、当該制御フローを終了する。
【００４９】
本実施形態の電池装置１では、劣化度推定部３０は、第１の関係値Ｒｘとして充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの和を算出して、第１の関係値Ｒｘに基づいて劣化度Ｄを推定する。さらに、充電状態推定部４０は、第２の関係値Ｒｙとして充電抵抗値Ｒｉと放電抵抗値Ｒｏとの差を算出して、第２の関係値Ｒｙと劣化度Ｄとに基づいて二次電池１０のＳＯＣを推定する。充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏの両者が抵抗値の変化に対してＳＯＣの変化が小さくない場合であっても、劣化に伴って充電抵抗値Ｒｉ及び放電抵抗値Ｒｏはともに大きくなるとともにＳＯＣの上昇に伴って充電抵抗値Ｒｉは高くなる一方で放電抵抗値Ｒｏは小さくなる傾向には変わりがない。従って、両者のＳＯＣ依存性が互いに異なるため、第１の関係値Ｒｘを両者の和とするとともに第２の関係値Ｒｙを両者の差として上述のように用いることにより、より簡易且つ精度よく二次電池１０の充電状態を推定することができる。
【００５０】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  電池装置
１０  二次電池
２０  抵抗値取得部
３０  劣化度推定部
４０  充電状態推定部
５０  電流積算値取得部
６０  容量劣化率算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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