(57)【要約】【課題】ロバスト性高くＳＯＨを得ることができる蓄電素子の状態推定方法、及び状態推定装置を提供する。【解決手段】蓄電素子の状態推定方法は、確率分布の形で蓄電素子（６１）の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得し、前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得し、前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する。【選択図】図３
2020003227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子の状態を推定する方法であって、
確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得し、
前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得し、
前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する
状態推定方法。
【請求項２】
第１時点から第２時点までに前記蓄電素子がたどる履歴を取得し、
前記第１の方法では、前記履歴に基づいて、前記第２時点における前記第１確率分布を計算する
請求項１に記載の状態推定方法。
【請求項３】
特定の時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値を計測し、
前記第２の方法では、前記特性値に基づいて、前記特定の時点における前記第２確率分布を取得する
請求項２に記載の状態推定方法。
【請求項４】
部分観測マルコフ決定過程のモデルに従って、前記第１時点における前記蓄電素子の状態と前記第１時点から前記第２時点までの前記蓄電素子の履歴に応じた状態遷移確率とを用いて前記第２時点における前記第１確率分布を計算し、前記第２時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて前記第２確率分布を取得し、前記第１確率分布及び前記第２確率分布から前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定する
請求項３に記載の状態推定方法。
【請求項５】
蓄電素子の状態を推定する方法であって、
確率分布の形で表現した第１時点における前記蓄電素子の状態と、前記第１時点から第２時点までに前記蓄電素子がたどる履歴又は仮想事象に応じた状態遷移確率とを用いて、前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定する
状態推定方法。
【請求項６】
前記第２時点は将来の時点である
請求項５に記載の状態推定方法。
【請求項７】
蓄電素子の状態を推定する装置であって、
確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得する第１取得部と、
前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得する第２取得部と、
前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する推定部と
を備える状態推定装置。
【請求項８】
前記第１取得部は、前記蓄電素子がたどる履歴に基づいて前記第１確率分布を計算する
請求項７に記載の状態推定装置。
【請求項９】
前記第２取得部は、特定の時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて、前記特定の時点における前記第２確率分布を取得する
請求項８に記載の状態推定装置。
【請求項１０】
前記第１取得部は、第１時点における前記蓄電素子の状態と、前記第１時点から第２時点までの前記蓄電素子の履歴に応じた状態遷移確率とを用いて、前記第２時点における前記第１確率分布を計算し、
前記第２取得部は、前記第２時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて、前記第２時点における前記第２確率分布を取得し、
前記推定部は、部分観測マルコフ決定過程のモデルに従って、前記第１確率分布及び前記第２確率分布から前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定する
請求項９に記載の状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子の状態を推定する方法、及び状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電素子（Energy Storage Device）は、無停電電源装置、安定化電源に含まれる直流又は交流電源装置等に広く使用されている。また、発電された電力を蓄電しておく大規模なシステムでの蓄電素子の利用が拡大している。蓄電素子は、時間経過及び充放電の繰り返しに応じて劣化が進行する。劣化に伴い、蓄電素子の充放電可能な容量（満充電容量）は徐々に減少し、内部抵抗は増加する。満充電容量は、満充電時に蓄電素子に蓄えられる電気量である。
【０００３】
蓄電素子を運用する際には、蓄電素子の状態を推定し把握する必要がある。例えば、新品の蓄電素子の容量に対する現在の蓄電素子の容量の割合を示す健全度（ＳＯＨ：State of Health ）の推定が行われる。蓄電素子のＳＯＨがある程度低くなった段階で、蓄電素子は交換される。
【０００４】
従来、蓄電素子に関する履歴を表す履歴データに基づいてＳＯＨを逐次的に推定する技術が用いられている。履歴データには、蓄電素子に関する電圧履歴、電流履歴、放置履歴、又は温度履歴等の履歴を表す情報が含まれる。履歴データは、電圧計等のセンサが蓄電素子に関して測定した測定値を継続的に取得することによって作成される。また、比較的短時間で計測可能な蓄電素子の特性値（例えば、内部抵抗）に基づいてＳＯＨを推定する技術も提案されている。特許文献１は、蓄電素子の特性値に基づき、ニューラルネット演算を用いてＳＯＨを推定する技術の例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２０６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
履歴データに基づいて蓄電素子のＳＯＨを逐次的に推定する方法では、蓄電システムの通常の稼働を継続したままで蓄電素子のＳＯＨをリアルタイムで常時把握できる。しかし、ＳＯＨを計算する計算アルゴリズムの不確かさ、及び入力情報の不確かさに起因する推定誤差が蓄積し、ＳＯＨの推定精度が徐々に低下する傾向がある。複雑な充放電パターンで動作する蓄電素子では、履歴データが複雑となり、ＳＯＨの推定精度が低下する傾向がある。この方法は継続的に取得するセンサによる測定値に依存しているので、ノイズ等によって測定値が欠損した場合にＳＯＨの推定が困難となる。
【０００７】
短時間で計測可能な特性値に基づいてＳＯＨを推定する方法では、推定誤差が経時的に蓄積することはない。複雑な充放電パターンで動作する蓄電素子についても、ＳＯＨの推定が一応は可能である。しかし、ＳＯＨの推定精度は、特性値の計測精度に大きく依存する。この方法では、蓄電システムの通常の稼働を停止し、蓄電素子の特性値の計測のために特別な動作を行う必要がある。この方法では、蓄電素子のＳＯＨをリアルタイムで常時把握することは困難である。
【０００８】
本発明の目的は、ロバスト性高くＳＯＨを得ることができる蓄電素子の状態推定方法、及び状態推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面に係る状態推定方法は、確率分布の形で蓄電素子の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得し、前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得し、前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明者は、（１）蓄電素子の劣化現象を確定システムとしてではなく確率システムとして扱うこと、及び（２）複数の方法でＳＯＨを取得しそれらＳＯＨに基づきロバスト性高くＳＯＨを導くこと、を着想した。上記構成によれば、個別の方法でＳＯＨを確定的に推定する場合に比べて、高いロバスト性でＳＯＨが推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】遠隔監視システムの概要を示す図である。
【図２】遠隔監視システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】蓄電システムの構成例を示すブロック図である。
【図４】蓄電モジュールの構成例を示すブロック図である。
【図５】電池管理装置及び管理装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図６】（ｔ−１）番目の時点における蓄電セルの状態の例を示すグラフである。
【図７】状態遷移確率の例を示すグラフである。
【図８】状態遷移により得られるｔ番目の時点における蓄電セルの状態の例を示すグラフである。
【図９】蓄電セルのＤＣＲとＳＯＨとの関係の例を示すグラフである。
【図１０】特性値の計測により得られる蓄電セルの状態の例を示すグラフである。
【図１１】推定されるｔ番目の時点における蓄電セルの状態の第１の例を示すグラフである。
【図１２】推定されるｔ番目の時点における蓄電セルの状態の第２の例を示すグラフである。
【図１３】推定されるｔ番目の時点における蓄電セルの状態の第３の例を示すグラフである。
【図１４】（ｔ−１）番目の時点での各ＳＯＨの確率からｔ番目の時点での各ＳＯＨの確率を得る経緯の例を示す図表である。
【図１５】状態遷移確率の例を示す図表である。
【図１６】ｔ番目の時点での各ＳＯＨの確率から（ｔ＋１）番目の時点での各ＳＯＨの確率を得る経緯の例を示す図表である。
【図１７】実施形態１に係るサーバ装置が蓄電セルの状態を推定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態２に係るサーバ装置が蓄電セルの状態を推定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】状態推定装置として機能する電池管理装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２０】状態推定装置として機能する管理装置の機能構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
蓄電素子の状態推定方法は、確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得し、前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得し、前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する。蓄電素子の状態推定装置は、確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第１確率分布を、第１の方法によって取得する第１取得部と、前記確率分布の形で前記蓄電素子の状態を表現した第２確率分布を、第２の方法によって取得する第２取得部と、前記第１確率分布及び前記第２確率分布に基づいて、前記蓄電素子の状態を推定する推定部とを備える。
【００１３】
蓄電素子の状態を、例えば、ＳＯＨの値が０〜１の夫々の値になる確率を示す確率分布の形で表現する。推定されたＳＯＨには不確かさが存在し、推定方法によって不確かさが異なるので、確率分布を用いることにより、ＳＯＨの値と推定方法に応じた不確かさとを表現できる。第１の方法によってＳＯＨの第１確率分布を取得し、第２の方法によってＳＯＨの第２確率分布を取得し、第１確率分布及び第２確率分布を用いて、例えばＳＯＨの確率分布の形で蓄電素子の状態を推定する。二つの方法で得られたＳＯＨの確率分布を統合することによって、個別の方法でＳＯＨを確定的に推定する場合に比べて、高いロバスト性で確からしいＳＯＨが推定できる。例えば、一方の方法で推定されるＳＯＨの不確かさが大きい場合でも、最終的に推定されるＳＯＨの不確かさを小さくできる。
【００１４】
状態推定方法は、第１時点から第２時点までに前記蓄電素子がたどる履歴を取得し、前記第１の方法では、前記履歴に基づいて、前記第２時点における前記第１確率分布を計算してもよい。前記第１取得部は、前記蓄電素子がたどる履歴に基づいて前記第１確率分布を計算してもよい。充放電を繰り返す又は放置する等の動作履歴（放置履歴を含む）や、高温にさらされる又は低温にさらされる等の設置環境（温度履歴）の違いに応じて、蓄電素子のＳＯＨの変化は異なる。履歴に基づいて、第１時点から変化する蓄電素子のＳＯＨを推定できる。
【００１５】
状態推定方法は、特定の時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値を計測し、前記第２の方法では、前記特性値に基づいて、前記特定の時点における前記第２確率分布を取得してもよい。前記第２取得部は、特定の時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて、前記特定の時点における前記第２確率分布を取得してもよい。特定の時点で計測された特性値に基づいてＳＯＨを取得することにより、履歴に応じてＳＯＨを逐次的に推定する際に発生する推定誤差の影響を大幅に軽減して、ＳＯＨを推定できる。
【００１６】
状態推定方法は、部分観測マルコフ決定過程のモデルに従って、前記第１時点における前記蓄電素子の状態と前記第１時点から前記第２時点までの前記蓄電素子の履歴に応じた状態遷移確率とを用いて前記第２時点における前記第１確率分布を取得し、前記第２時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて前記第２確率分布を取得し、前記第１確率分布及び前記第２確率分布から前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定してもよい。前記第１取得部は、第１時点における前記蓄電素子の状態と、前記第１時点から第２時点までの前記蓄電素子の履歴に応じた状態遷移確率とを用いて、前記第２時点における前記第１確率分布を計算し、前記第２取得部は、前記第２時点における前記蓄電素子の特性を示す特性値に基づいて、前記第２時点における前記第２確率分布を取得し、前記推定部は、部分観測マルコフ決定過程のモデルに従って、前記第１確率分布及び前記第２確率分布から前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定してもよい。状態遷移により得られるＳＯＨの確率分布と特性値の計測により得られるＳＯＨの確率分布とを統合することにより、履歴に応じてＳＯＨを推定する際に発生する推定誤差の影響を抑制できる。推定誤差の影響を抑制しながら、リアルタイムでの蓄電素子のＳＯＨの推定が可能となる。また、特性値の計測により得られるＳＯＨの確率分布を利用することにより、履歴に応じてＳＯＨを推定する際に発生する推定誤差の蓄積をリセットできる。
【００１７】
状態推定方法は、確率分布の形で表現した第１時点における前記蓄電素子の状態と、前記第１時点から第２時点までに前記蓄電素子がたどる履歴又は仮想事象に応じた状態遷移確率とを用いて、前記第２時点における前記蓄電素子の状態を推定してもよい。履歴又は仮想事象（予測データ）に応じた状態遷移確率を用いることで、第１時点から第２時点まで変化する蓄電素子のＳＯＨを推定できる。
【００１８】
状態推定方法では、前記第２時点は将来の時点であってもよい。現時点での蓄電素子の状態と仮想事象（想定される将来のイベント）に応じた状態遷移確率とに基づいて、将来の時点における蓄電セルの状態を予測（シミュレート）できる。
【００１９】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施形態１）
図１は、遠隔監視システム１００の概要を示す図である。図１に示すように、通信ネットワークＮは、公衆通信網（例えば、インターネット）Ｎ１及び移動通信規格による無線通信を実現するキャリアネットワークＮ２等を含む。通信ネットワークＮには、ソーラー発電システムＳ、火力発電システムＦ、風力発電システムＷ、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）Ｕ及び鉄道用の安定化電源システム等に配設される整流器（直流電源装置、又は交流電源装置）Ｄが接続されている。また、通信ネットワークＮには、後述の通信デバイス１（図２参照）、通信デバイス１から情報を収集するサーバ装置２、及び収集された情報を取得するクライアント装置３等が接続されている。
【００２０】
キャリアネットワークＮ２には基地局ＢＳが含まれている。クライアント装置３は、基地局ＢＳから通信ネットワークＮを経由してサーバ装置２と通信することができる。公衆通信網Ｎ１にはアクセスポイントＡＰが接続されている。クライアント装置３は、アクセスポイントＡＰから通信ネットワークＮを経由してサーバ装置２との間で情報を送受信することができる。
【００２１】
ソーラー発電システムＳ、火力発電システムＦ及び風力発電システムＷには、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）Ｐ、及び蓄電システム１０１が併設されている。蓄電システム１０１は、蓄電モジュール群Ｌを収容したコンテナＣを複数並設して構成されている。蓄電モジュール群Ｌは、例えば、蓄電セルを複数直列に接続した蓄電モジュールと、蓄電モジュールを複数直列に接続したバンクと、バンクを複数並列に接続したドメインとの階層構造を有する。蓄電セル、蓄電モジュール又はバンクは蓄電素子に対応する。蓄電素子は、鉛蓄電池及びリチウムイオン電池等の二次電池、又はキャパシタ等の再充電可能な素子であることが好ましい。蓄電素子の一部は、再充電不可能な一次電池であってもよい。
【００２２】
図２は、遠隔監視システム１００の構成例を示すブロック図である。遠隔監視システム１００は、通信デバイス１、状態推定装置として機能するサーバ装置２、クライアント装置３、及び蓄電システム１０１（図３参照）を含んでいる。蓄電システム１０１は、後述する管理装置Ｍを含んでいる。管理装置Ｍは、蓄電システム１０１に含まれる蓄電素子を管理する。蓄電システム１０１は、発電システムに併設されたものに限らない。蓄電システム１０１は、パワーコンディショナＰを介して送電システムに接続されていてもよい。
【００２３】
図２に示すように、通信デバイス１は、通信ネットワークＮに接続されるとともに、対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍに接続されている。対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍは、遠隔監視システム１００によって管理される対象となる装置である。対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍは、パワーコンディショナＰ、無停電電源装置Ｕ、整流器Ｄ、及び管理装置Ｍを含む。
【００２４】
遠隔監視システム１００では、各対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍに接続した通信デバイス１を用いて、蓄電システム１０１に含まれる蓄電素子の状態（例えば、電圧、電流、温度、充電状態（ＳＯＣ：State of Charge ））が監視される。例えば、蓄電素子の電圧、電流及び温度、並びに周囲温度の履歴を含む履歴データが継続的に取得されて、監視が行われる。履歴データは、蓄電素子の動作履歴（充放電履歴）、及び／又は充放電を行わずに蓄電素子を放置した履歴を表す放置履歴を含んでいてもよい。履歴データが継続的に取得されている蓄電素子については、履歴データに基づいて、劣化状態の推定が可能である。劣化状態にはＳＯＨが含まれる。例えば、履歴データに基づいて、逐次的にＳＯＨを推定することができる。遠隔監視システム１００は、蓄電素子の状態（劣化状態、異常状態などを含む）をユーザ又はオペレータ（保守担当者）が確認できるように提示する。
【００２５】
通信デバイス１は、制御部１０、記憶部１１、第１通信部１２及び第２通信部１３を備える。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）などで構成され、内蔵するＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを用い、通信デバイス１全体を制御する。
【００２６】
記憶部１１は、不揮発性である。記憶部１１は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いて構成されている。記憶部１１には、制御部１０が読み出して実行するデバイスプログラム１Ｐが記憶されている。記憶部１１には、制御部１０の処理によって収集された情報、イベントログ等の情報が記憶される。
【００２７】
第１通信部１２は、対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍとの通信を実現する通信インタフェースである。第１通信部１２は、例えば、ＲＳ−２３２Ｃ又はＲＳ−４８５等のシリアル通信インタフェースを用いて構成されている。第２通信部１３は、通信ネットワークＮを経由して通信を実現するインタフェースである。第２通信部１３は、例えば、Ethernet（登録商標）、又は無線通信用アンテナ等の通信インタフェースを用いて構成されている。制御部１０は、第２通信部１３を介してサーバ装置２と通信することが可能である。
【００２８】
サーバ装置２は、制御部２０、記憶部２１、及び通信部２２を備える。サーバ装置２は、１台のサーバコンピュータであってもよく、複数台のサーバコンピュータで構成されてもよい。
【００２９】
制御部２０は、例えば、ＣＰＵで構成されている。制御部２０は、内蔵するＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを用いて、サーバ装置２全体を制御する。また、制御部２０は、ＣＰＵ及びＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、又はＴＰＵ（Tensor Processing Unit）を用いて構成されていてもよい。制御部２０は、記憶部２１に記憶されているコンピュータプログラム２Ｐに基づく情報処理を実行する。コンピュータプログラム２ＰにはＷｅｂサーバプログラムが含まれている。制御部２０は、クライアント装置３へのＷｅｂページの提供、Ｗｅｂサービスへのログインの受け付け等を実行するＷｅｂサーバとして機能する。制御部２０は、コンピュータプログラム２Ｐに基づき、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）用サーバとして通信デバイス１から情報を収集することも可能である。
【００３０】
記憶部２１は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ又はハードディスクが用いられることができる。記憶部２１は、制御部２０の処理によって収集される監視対象となる対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍの状態を含むデータを記憶する。通信部２２は、通信ネットワークＮを介した通信接続及びデータの送受信を実現する通信デバイスである。通信部２２は、通信ネットワークＮに対応したネットワークカードであってもよい。記憶部２１は、遠隔監視システム１００によって取得された夫々の蓄電素子に関する履歴データを記憶する。また、記憶部２１は、逐次的に推定された蓄電素子の状態を表す状態データを記憶する。
【００３１】
クライアント装置３は、蓄電システム１０１の管理者、対象装置Ｐ、Ｕ、Ｄ、Ｍの保守担当者等のオペレータが使用するコンピュータであってもよい。クライアント装置３は、デスクトップ型又はラップトップ型のパーソナルコンピュータであってもよく、スマートフォン又はタブレット型の通信端末であってもよい。クライアント装置３は、制御部３０、記憶部３１、通信部３２、表示部３３、及び操作部３４を備える。
【００３２】
制御部３０は、ＣＰＵを用いたプロセッサである。制御部３０は、記憶部３１に記憶されているＷｅｂブラウザプログラムに基づき、サーバ装置２又は通信デバイス１により提供されるＷｅｂページを表示部３３に表示させる。
【００３３】
記憶部３１は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ又はハードディスクが用いられている。記憶部３１には、Ｗｅｂブラウザプログラムを含む各種プログラムが記憶されている。通信部３２は、例えば、有線通信用のネットワークカード等の通信デバイス、基地局ＢＳ（図１参照）に接続する移動通信用の無線通信デバイス、又はアクセスポイントＡＰへの接続に対応する無線通信デバイスが用いられることができる。制御部３０は、通信部３２により、通信ネットワークＮを介して、サーバ装置２又は通信デバイス１との間で通信接続又は情報の送受信が可能である。
【００３４】
表示部３３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等のディスプレイが用いられてもよい。表示部３３は、制御部３０のＷｅｂブラウザプログラムに基づく処理により、サーバ装置２で提供されるＷｅｂページのイメージを表示することができる。
【００３５】
操作部３４は、制御部３０との間で入出力が可能なキーボード及びポインティングデバイス、若しくは音声入力部等のユーザインタフェースである。操作部３４として、表示部３３のタッチパネル、又は筐体に設けられた物理ボタンが用いられてもよい。操作部３４は、ユーザによる操作情報を制御部３０へ通知する。
【００３６】
図３は、蓄電システム１０１の構成例を示すブロック図である。蓄電システム１０１は、複数の蓄電セル６１を直列に接続した蓄電モジュール６と、複数の蓄電モジュール６を直列に接続したバンク４と、複数のバンク４を並列に接続したドメインとの階層構造を有する。図３に示す蓄電システム１０１は一つのドメインを構成している。蓄電モジュール６は、他の蓄電セル６１に並列に接続された蓄電セル６１を含んでいてもよい。バンク４は、他の蓄電モジュール６に並列に接続された蓄電モジュール６を含んでいてもよい。
【００３７】
蓄電セル６１の電圧、電流及び温度、並びに周囲温度が継続的に取得され、電圧、電流及び温度、並びに周囲温度の履歴を含む履歴データが管理装置Ｍ又はサーバ装置２に随時記憶されることによって、蓄電セル６１の監視が行われる。蓄電セル６１は、使用当初（蓄電システム１０１の稼働当初）から、継続的に監視が行われ、履歴データが取得されている蓄電セル６１であってもよい。蓄電システム１０１には、これまで監視が行われていなかった蓄電セル６１、履歴データが喪失した蓄電セル６１、又は履歴データが不明な状態で蓄電システム１０１に新たに追加された蓄電セル６１であってもよい。
【００３８】
蓄電システム１０１は、パワーコンディショナＰに接続されている。夫々のバンク４が、電力線４４を介してパワーコンディショナＰに接続されている。パワーコンディショナＰを通じてバンク４へ電力が供給され、バンク４が充電される。また、バンク４から放電された電力は、パワーコンディショナＰを通じて外部へ出力される。例えば、パワーコンディショナＰは、発電システム及び／又は送電システムに接続されている。
【００３９】
夫々のバンク４は、複数の蓄電モジュール６と、電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）５とを備えている。夫々の蓄電モジュール６は、制御基板（ＣＭＵ：Cell Monitoring Unit）７を備えている。制御基板７は、電池管理装置５に接続されている。電池管理装置５は、夫々の制御基板７との間で通信を行うことができる。
【００４０】
蓄電システム１０１は、管理装置Ｍを備えている。管理装置Ｍは、ドメインに属する蓄電素子を管理するＢＭＵである。夫々のバンク４に備えられた電池管理装置５は、通信線４３を介して管理装置Ｍに接続されている。通信デバイス１は、管理装置Ｍ及び／又はパワーコンディショナＰに接続されている。通信デバイス１は、管理装置Ｍに接続される通信デバイスと、パワーコンディショナＰに接続される通信デバイスとを有してもよい。電池管理装置５は、管理装置Ｍとの間で情報の送受信を行う。管理装置Ｍは、複数の電池管理装置５からの情報を集約し、通信デバイス１へ出力する。図示しない温度取得部によって、ドメインの周囲温度（外気温度や蓄電素子が設置された室内の温度）、又は、各バンクの周囲温度が取得されてもよい。
【００４１】
図４は、蓄電モジュール６の構成例を示すブロック図である。制御基板７は、制御部７１、電圧取得部７２、電流取得部７３、温度取得部７４及び通信部７５を含んでいる。制御部７１は、プロセッサ及びメモリを用いて構成されている。制御部７１は、制御基板７の動作を制御する。電圧取得部７２は、複数の蓄電セル６１の夫々の電圧を取得する。電流取得部７３は、蓄電セル６１に流れる電流を取得する。例えば、電流取得部７３は、直列に接続された複数の蓄電セル６１に流れる電流を取得するか、又は夫々の蓄電セル６１に流れる電流を個別に取得する。温度取得部７４は、温度センサを用いて、蓄電モジュール６内の一又は複数の箇所での温度を取得する。温度取得部７４は、夫々の蓄電セル６１の外部の温度を取得してもよい。
【００４２】
通信部７５は、電池管理装置５に接続される。通信部７５は、電池管理装置５との間で、例えば、シリアル通信を行う機能を有する。制御部７１は、通信部７５に、取得された電圧、電流及び温度を示す情報を電池管理装置５へ送信させる。
【００４３】
図５は、電池管理装置５及び管理装置Ｍの機能構成例を示すブロック図である。電池管理装置５は、制御部５１、第１通信部５２及び第２通信部５３を備える。制御部５１は、ＣＰＵを用いたプロセッサである。第１通信部５２は、バンク４内の複数の制御基板７に接続されている。第１通信部５２は、制御基板７から送信された情報を受信する。第２通信部５３は、通信線４３（図３参照）を介して管理装置Ｍに接続されている。制御部５１は、第２通信部５３に、複数の制御基板７から受信した情報を管理装置Ｍへ送信させる。
【００４４】
管理装置Ｍは、コンピュータを用いて構成されている。管理装置Ｍは、制御部４０１、第１通信部４０２及び第２通信部４０３を備える。制御部４０１は、ＣＰＵを用いたプロセッサである。第１通信部４０２は、複数の電池管理装置５に接続されている。第１通信部４０２は、電池管理装置５から送信された情報を受信する。第２通信部４０３は、通信デバイス１に接続されている。制御部４０１は、第２通信部４０３に、複数の電池管理装置５から受信した情報を通信デバイス１へ送信させる。通信デバイス１は、管理装置Ｍから受信した情報をサーバ装置２へ送信する。即ち、管理装置Ｍは通信デバイス１を介して情報をサーバ装置２へ送信し、電池管理装置５は、管理装置Ｍ及び通信デバイス１を介して情報をサーバ装置２へ送信する。
【００４５】
サーバ装置２は、夫々の蓄電セル６１の履歴データを継続的に取得する処理を行う。夫々の蓄電モジュール６では、随時、電圧取得部７２は夫々の蓄電セル６１の電圧を取得し、電流取得部７３は蓄電セル６１に流れる電流を取得し、温度取得部７４は蓄電モジュール６内の温度を取得する。制御部７１は、通信部７５に、取得した電圧、電流及び温度を示す情報を送信させる。電圧、電流及び温度を示す情報は、電池管理装置５、管理装置Ｍ、通信デバイス１及び通信ネットワークＮを介してサーバ装置２へ送信される。
【００４６】
サーバ装置２は、夫々の蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度を示す情報を通信部２２で受信し、制御部２０は、受信した情報を記憶部２１に記憶させる。蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度の取得並びに電圧、電流及び温度を示す情報の記憶は、継続的に（例えば、定期的に）実行される。代替的に、蓄電セル６１に関して複数回取得された電圧、電流及び温度を示す情報が一括して送信され、記憶されてもよい。このようにして、夫々の蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度、並びに周囲温度の履歴を含む履歴データが継続的に取得され、サーバ装置２に記憶される。例えば、夫々の蓄電セル６１の運用開始以来の履歴データが、サーバ装置２の記憶部２１に記憶される。代替的に、履歴データはサーバ装置２以外の記憶装置に記憶されてもよい。
【００４７】
蓄電セル６１のＳＯＨは、履歴データから推定することが可能である。例えば、充放電を行う都度、充放電に係る電圧及び電流に応じてＳＯＨは低下する。また、充放電を行わずに蓄電セル６１を放置した場合でも、経過時間に応じてＳＯＨは低下する。継続的に取得された履歴データに基づいて、ＳＯＨを逐次的に推定できる。しかし、推定誤差が蓄積する等の原因により、推定されるＳＯＨには不確かさが存在する。
【００４８】
サーバ装置２は、蓄電セル６１の特性を示す特性値を短時間で計測できる。制御基板７は、６０秒等の所定期間、特定の条件の下で蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度等を含む挙動データを取得し、取得した挙動データをサーバ装置２へ送信する。サーバ装置２は、挙動データを通信部２２で受信し、制御部２０は、受信した挙動データを記憶部２１に記憶させる。制御部２０は、挙動データに基づいて、蓄電セル６１の特性値を計算する。特性値は、例えば、蓄電セル６１の内部の直流抵抗（ＤＣＲ：Direct Current Resistance ）である。
【００４９】
蓄電セル６１のＳＯＨは、蓄電セル６１の特性値から推定することが可能である。例えば、蓄電セル６１のＤＣＲと実測したＳＯＨとの対応関係を表すデータが記憶部２１に記憶されており、計測したＤＣＲと記憶されている対応関係とに基づいて、蓄電セル６１のＳＯＨを推定できる。この方法で推定されたＳＯＨにも、不確かさが存在する。
【００５０】
本実施形態では、蓄電素子の劣化現象を確率システムとして扱う。推定される蓄電素子の状態は、ＳＯＨの値が０〜１の夫々の値になる確率を示す確率分布の形で得られる。蓄電セル６１のＳＯＨは、部分観測マルコフ決定過程により決定される。逐次的にＳＯＨの確率分布が推定され、ＳＯＨにはマルコフ性が仮定される。マルコフ性が仮定された条件の下では、ｔ番目の時点で推定されるＳＯＨは、（ｔ−１）番目の時点で推定されたＳＯＨに影響され、より前の時点で推定されたＳＯＨには影響されない。ｔは１以上の自然数である。ｔ番目の時点で、特性値が計測される。ｔ番目の時点でのＳＯＨは、（ｔ−１）番目の時点でのＳＯＨと、（ｔ−１）番目の時点からｔ番目の時点までの蓄電セル６１の履歴に応じた状態遷移と、ｔ番目の時点で計測された特性値とに基づいて決定される。
【００５１】
ｋ及びｊを０以上１以下の実数とする。ｔ番目の時点でのＳＯＨの値をＱt とし、ｔ番目の時点でＳＯＨの値がｋである確率をＦt （Ｑt ＝ｋ）とする。ｔ番目の時点での蓄電セル６１の状態は、ｋ＝０〜１の夫々に対応するＦt （Ｑt ＝ｋ）からなる確率分布の形で得られる。（ｔ−１）番目の時点での蓄電セル６１の状態は、ｋ＝０〜１の夫々に対応するＦt-1 （Ｑt-1 ＝ｋ）からなる確率分布の形で得られる。（ｔ−１）番目の時点は、第１時点に対応し、ｔ番目の時点は第２時点に対応する。
【００５２】
蓄電セル６１の状態は、（ｔ−１）番目の時点からｔ番目の時点までの蓄電セル６１の動作履歴に応じて、遷移する。（ｔ−１）番目の時点からｔ番目の時点までの蓄電セル６１の動作履歴がａt-1 である場合に（ｔ−１）番目の時点でｊであったＳＯＨの値がｔ番目の時点でｋになるように蓄電セル６１の状態が遷移する確率である状態遷移確率を、Ｐ（Ｑt ＝ｋ｜Ｑt-1 ＝ｊ，ａt-1 ）とする。状態遷移によってｔ番目の時点でＳＯＨの値がｋになる確率は、Σj Ｐ（Ｑt ＝ｋ｜Ｑt-1 ＝ｊ，ａt-1 ）・Ｆt-1 （Ｑt-1 ＝ｊ）となる。ｋ＝０〜１の夫々に対応するこの確率からなる確率分布は、第１確率分布に対応する。
【００５３】
ｔ番目の時点で計測される蓄電セル６１の特性値をｏt とする。特性値ｏt が得られた場合にＳＯＨの値がｋとなる確率をＰ（ｏt ｜Ｑt ＝ｋ）とする。ｋ＝０〜１の夫々に対応するこの確率からなる確率分布は、第２確率分布に対応する。部分観測マルコフ決定過程のモデルでは、ｔ番目の時点でＳＯＨの値がｋである確率Ｆt （Ｑt ＝ｋ）は、下記の（１）式で表される。Ｆt （Ｑt ＝ｋ）をｋ＝０〜１の夫々について求めることにより、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態がＳＯＨの確率分布の形で得られる。
Ｆt （Ｑt ＝ｋ）＝Ｐ（ｏt ｜Ｑt ＝ｋ）Σj Ｐ（Ｑt ＝ｋ｜Ｑt-1 ＝ｊ，ａt-1 ）・Ｆt-1 （Ｑt-1 ＝ｊ）  …（１）
【００５４】
ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態が得られる過程をグラフを用いて説明する。図６は、（ｔ−１）番目の時点における蓄電セル６１の状態の例を示すグラフである。横軸はＳＯＨの値を％で示し、縦軸はＳＯＨが夫々の値になる確率を示す。ＳＯＨは確率分布の形で得られる。ＳＯＨの確率分布は正規分布のような分布であってもよい。図６に示した例は、平均値を９５％とした正規分布である。
【００５５】
図７は、状態遷移確率の例を示すグラフである。横軸はＳＯＨの値を％で示す。縦軸は、ＳＯＨの値が横軸に示す値から遷移する確率を示す。図７中に（９１）で示したグラフは、Ｐ（Ｑt ＝ｋ｜Ｑt-1 ＝９１，ａt-1）を示し、（ｔ−１）番目の時点でＳＯＨの値が９１％であった状態からｔ番目の時点でＳＯＨの値が横軸に示す値（ｋ）である状態へ遷移する確率を示す。図中に（９０），（９２）〜（９９）で示したグラフは、同様の確率を示す。状態遷移確率は、（ｔ−１）番目の時点からｔ番目の時点までの蓄電セル６１の動作履歴ａt-1 に応じた内容となる。図７に示した例は、蓄電セル６１の動作履歴ａt-1 の内容が、ＳＯＣ＝８０％及び温度３５℃の状態で蓄電セル６１を１か月間放置するという内容である場合の例である。
【００５６】
図８は、状態遷移により得られるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態の例を示すグラフである。横軸はＳＯＨの値を％で示し、縦軸はＳＯＨが夫々の値になる確率を示す。図８中には、図６に示した（ｔ−１）番目の時点における蓄電セル６１の状態を破線で示し、状態遷移により得られるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態を実線で示している。各ＳＯＨの値に対応する確率の値は、（１）式中のΣj Ｐ（Ｑt ＝ｋ｜Ｑt-1 ＝ｊ，ａt-1 ）・Ｆt-1 （Ｑt-1 ＝ｊ）に対応する。例えば、ＳＯＨ＝９５％から９４％へ遷移した後の確率は、図６中でＳＯＨ＝９５％に対応する値と、図７中の（９５）で示したグラフ上のＳＯＨ＝９４％に対応する値とを掛け合わせることで求まる。ＳＯＨ＝９５％以外の値でも同様の計算を実施し、計算により得られた値の和を取ることで、図８中のＳＯＨ＝９４％に対応する値を算出することができる。グラフ上の値は、正規化を行っている。図８に示すように、動作履歴ａt-1 に応じた状態遷移によって、ＳＯＨの値は低下し、ばらつきが大きくなる。図８に示した確率分布は第１確率分布に対応する。
【００５７】
蓄電素子の特性値の例としてＤＣＲを挙げる。図９は、蓄電セル６１のＤＣＲとＳＯＨとの関係の例を示すグラフである。横軸はＳＯＨの値を％で示し、縦軸は蓄電セル６１のＤＣＲを示す。図９に示す例は、蓄電セル６１のＤＣＲとＳＯＨとを個別に測定した実験結果である。図中の点は実験結果を示し、曲線は実験結果に基づいてＤＣＲとＳＯＨとの関係を近似した曲線である。ＤＣＲとＳＯＨとの間には相関がある。但し、夫々のＤＣＲに対応するＳＯＨの値はばらついている。
【００５８】
図１０は、特性値の計測により得られる蓄電セル６１の状態の例を示すグラフである。横軸はＳＯＨの値を％で示し、縦軸はＳＯＨが夫々の値になる確率を任意単位（ａ．ｕ．：Arbitrary Unit）で示す。図１０に示した例は、図９に示した実験結果から得られる例である。図１０には、ＤＣＲの値がｒ（１）、ｒ（２）及びｒ（３）である例を夫々示している。図９及び図１０に示すように、ＤＣＲの値が低いほどＳＯＨの値は高くなる。また、ＤＣＲに対するＳＯＨの値には不確かさがあり、蓄電セル６１の状態はＳＯＨの確率分布で表される。図１０に示した確率分布は第２確率分布に対応する。加えて、蓄電セル６１の実際の運用時に取得されるＤＣＲの値にも不確かさが含まれる。ＤＣＲの値の確かさをも考慮して第２確率分布を算出してもよい。
【００５９】
図１１は、推定されるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態の第１の例を示すグラフである。図１２は、推定されるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態の第２の例を示すグラフであり、図１３は、推定されるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態の第３の例を示すグラフである。各図の横軸はＳＯＨの値を％で示し、縦軸はＳＯＨが夫々の値になる確率を示す。図６に示した（ｔ−１）番目の時点における蓄電セル６１の状態を破線で示し、図８に示した状態遷移により得られるｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態を一点鎖線で示している。各ＳＯＨの値に対応する確率の値は、（１）式で求められるＦt （Ｑt ＝ｋ）に対応する。各ＳＯＨの値に対応する確率の値は、図６に示したグラフ上の値と図８に示したグラフ上の値とを同じＳＯＨの値に対応する値同士で乗じ、正規化した値である。
【００６０】
図１１には、ｔ番目の時点で計測されたＤＣＲの値がｒ（１）である場合の蓄電セル６１の状態を示す。図１１に示すように、ＤＣＲの値がｒ（１）である場合は、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態は、（ｔ−１）番目の時点における状態に比べて、ＳＯＨの値が大きくなるように推定される。なお、第２確率分布を用いた計算の際は、計算に使用する第1確率分布を直前の履歴から算出する。即ち、第１確率分布と第２確率分布とは、基本的に同時点（（ｔ−１）番目の時点からｔ番目の時点）に計算される。但し、第１確率分布は逐次的に求められるのに対し、第２確率分布は逐次的に求められる必要はない。例えば、状態推定方法では、特性値が得られたときに、第２確率分布を取得し、第1確率分布を修正する。
【００６１】
図１２には、ｔ番目の時点で計測されたＤＣＲの値がｒ（２）である場合の蓄電セル６１の状態を示す。図１２に示すように、ＤＣＲの値がｒ（２）である場合は、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態は、状態遷移により推定された蓄電セル６１の状態に比べて、ＳＯＨの値はほぼ同等である。また、ＤＣＲの計測により得られるＳＯＨの値のばらつきが小さいので、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態は、状態遷移により推定された蓄電セル６１の状態に比べて、ＳＯＨの値のばらつきが小さくなる。
【００６２】
図１３には、ｔ番目の時点で計測されたＤＣＲの値がｒ（３）である場合の蓄電セル６１の状態を示す。図１３に示すように、ＤＣＲの値がｒ（３）である場合は、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態は、（ｔ−１）番目の時点における状態に比べて、ＳＯＨの値が小さくなるように推定される。
【００６３】
以上のように、本実施形態では、蓄電セル６１の状態を、ＳＯＨが夫々の値になる確率を示す確率分布の形で取得する。また、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態を、（ｔ−１）番目の時点における状態からの状態遷移と、ｔ番目の時点で計測された特性値により得られる蓄電セル６１の状態とに基づいて推定する。夫々にばらつきのある二つの方法から得られたＳＯＨの確率分布を統合することにより、より確からしいＳＯＨの確率分布が得られる。なお、蓄電セル６１の運用中に、第１確率分布及び第２確率分布を求める手法を変更してもよい。例えば、特性値としてＤＣＲを用いていた場合に、次の時点では、特性値として放電容量を用いて第２確率分布を算出してもよい。このように第２確率分布を求める手法を変更した場合、第２確率分布は、取得したＳＯＨを中心とした裾の狭い分布となる。
【００６４】
次に、具体的な数値を用いて、蓄電セル６１の状態を推定する方法を説明する。図１４は、（ｔ−１）番目の時点での各ＳＯＨの確率からｔ番目の時点での各ＳＯＨの確率を得る経緯の例を示す図表である。ＳＯＨの値が１００％〜９８％、９８％〜９６％、９６％〜９４％、９４％〜９２％、９２％〜９０％である範囲を、夫々に範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）、範囲（４）、範囲（５）とする。（ｔ−１）番目の時点では、ＳＯＨの値が範囲（１）にある確率を１．０とし、ＳＯＨの値が他の範囲にある確率は０とする。
【００６５】
図１５は、状態遷移確率の例を示す図表である。例えば、蓄電セル６１の動作履歴ａt-1 の内容は、ＳＯＣ＝１００％の状態で蓄電セル６１を１か月間放置するという内容である。ＳＯＨの値が範囲（１）から範囲（２）へ遷移する確率を０．３とする。また、ＳＯＨの値が範囲（２）から範囲（３）へ遷移する確率を０．２とし、ＳＯＨの値が範囲（３）から範囲（４）へ遷移する確率を０．１とし、ＳＯＨの値が範囲（４）から範囲（５）へ遷移する確率を０．０５とする。この例では、単純化するために、ある範囲からＳＯＨの値が一段階低い範囲への遷移のみが起こるとしている。例えば、本来、範囲（１）からは範囲（２）、（３）、（４）及び（５）の何れの範囲へも遷移が起こり得るものの、この例では、範囲（１）から範囲（２）への遷移が起こり、他の範囲への遷移は起こらないとしている。
【００６６】
状態遷移によってＳＯＨの値が範囲（１）から範囲（２）へ遷移する確率が０．３であるので、状態遷移により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（１）に含まれる確率は、図１４に示すように、０．７（＝１．０×（１−０．３））となる。状態遷移により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（２）に含まれる確率は、０．３となる。
【００６７】
ｔ番目の時点で蓄電セル６１の特性値を計測し、特性値に応じた蓄電セル６１の状態を取得する。例えば、蓄電セル６１のＤＣＲを計測し、ＤＣＲに応じたＳＯＨの確率分布を得る。例えば、ＳＯＨの確率分布は、計測した特性値に応じたＳＯＨの値を中心とした正規分布であってもよい。図１４に示すように、特性値の計測により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）、範囲（４）、範囲（５）に含まれる確率を、夫々に０．５、０．２、０．１、０．０、０．０とする。
【００６８】
状態遷移によって得られた確率と特性値の計測によって得られた確率とを統合することにより、ＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）に含まれる確率は、夫々０．３５（＝０．７×０．５）、０．０６（＝０．３×０．２）となる。ＳＯＨの値が他の範囲に含まれる確率は０となる。図１４に示すように、確率を正規化すれば、ＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）に含まれる確率は、夫々０．８５、０．１５となる。この確率分布は、ｔ番目の時点における蓄電セル６１の状態を表す。
【００６９】
ｔ番目の時点においてＳＯＨの値が範囲（１）に含まれる確率は、０．８５であり、状態遷移によって得られる確率０．７、及び特性値の計測によって得られる確率０．５よりも大きい。状態遷移によるＳＯＨの推定結果と、特性値の計測によるＳＯＨの推定結果との両方が正しい場合、蓄電素子の状態の推定結果は、状態遷移による推定のみ又は特性値の計測による推定のみの結果と比べて、ＳＯＨが実際の値になる確率をより高い値で示す。
【００７０】
図１６は、ｔ番目の時点での各ＳＯＨの確率から（ｔ＋１）番目の時点での各ＳＯＨの確率を得る経緯の例を示す図表である。各ＳＯＨの確率は、ｔ番目の時点での値から状態遷移によって変化する。図１５に示すように、状態遷移によってＳＯＨの値が範囲（１）から範囲（２）へ遷移する確率は０．３であり、範囲（２）から範囲（３）へ遷移する確率は０．２である。状態遷移により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（１）に含まれる確率は、図１６に示すように、０．６（＝０．８５×（１−０．３））となる。また、状態遷移により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（２）に含まれる確率は、図１４に示すように、０．３７（＝０．８５×０．３＋０．１５×（１−０．２））となる。状態遷移により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（３）に含まれる確率は、０．０３（＝０．１５×０．２）となる。
【００７１】
（ｔ＋１）番目の時点で蓄電セル６１の特性値を計測し、特性値に応じた蓄電セル６１の状態を取得する。図１６に示すように、特性値の計測により得られる、ｔ番目の時点でＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）、範囲（４）、範囲（５）に含まれる確率を、夫々に０．２、０．５、０．２、０．１、０．０とする。状態遷移によって得られた確率と特性値の計測によって得られた確率とを統合する。ＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）に含まれる確率は、夫々０．１２（＝０．６×０．２）、０．１９（＝０．３７×０．５）、０．０１（＝０．０３×０．２）となる。ＳＯＨの値が他の範囲に含まれる確率は０となる。図１６に示すように、確率を正規化すれば、ＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）に含まれる確率は、夫々０．３８、０．６０、０．０２となる。この確率分布は、（ｔ＋１）番目の時点における蓄電セル６１の状態を表す。
【００７２】
状態遷移のみによってｔ番目及び（ｔ＋１）番目の時点における蓄電セル６１の状態を推定した場合は、（ｔ＋１）番目の時点でＳＯＨの値が範囲（１）、範囲（２）、範囲（３）に含まれる確率は、夫々０．４９（＝０．７×０．７）、０．４５（＝０．７×０．３＋０．３×（１−０．２））、０．０６（＝０．３×０．２）となる。図１６に示すように、本実施形態に係る方法で推定した、（ｔ＋１）番目の時点でＳＯＨの値が範囲（２）に含まれる確率は、０．６であり、状態遷移のみによって推定される確率０．４５、及び特性値の計測によって得られる確率０．５よりも大きい。
【００７３】
次に、状態推定装置の処理を説明する。サーバ装置２は、状態推定装置として機能する。図２に示すように、サーバ装置２の記憶部２１は、履歴データと、各時点で推定された蓄電セル６１の状態を表す状態データを記憶する。例えば、状態データには、各時点で推定されたＳＯＨの確率分布が含まれている。図１７は、実施形態１に係るサーバ装置２が蓄電セル６１の状態を推定する処理の手順を示すフローチャートである。サーバ装置２の制御部２０は、コンピュータプログラム２Ｐに従って、以下の処理を実行する。
【００７４】
状態データには、第１時点で推定された蓄電セル６１の状態を表すデータが含まれている。サーバ装置２は、第１時点から第２時点まで、蓄電セル６１の履歴データを取得する（Ｓ１１）。制御基板７は、随時、蓄電セル６１に係る電圧、電流及び温度を取得し、取得した電圧、電流及び温度を示す情報を送信する。電圧、電流及び温度を示す情報は、電池管理装置５、管理装置Ｍ、通信デバイス１及び通信ネットワークＮを介してサーバ装置２へ送信される。サーバ装置２は、蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度を示す情報を通信部２２で受信し、制御部２０は、受信した情報を記憶部２１に記憶させる。第１時点から第２時点まで、処理が継続され、蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度の履歴を含む履歴データが取得される。代替的に、履歴データはサーバ装置２以外の記憶装置に記憶されてもよい。
【００７５】
制御部２０は、次に、状態遷移により得られる第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する（Ｓ１２）。例えば、記憶部２１は、履歴データのパターンに対応付けて状態遷移確率を記憶している。図１５に示す状態遷移確率は、蓄電セル６１を１か月間放置する動作履歴を表した履歴データのパターンに対応付けられた状態遷移確率の例である。状態遷移確率は、経験又は実験に基づいて設定されてもよく、理論的な計算によって設定されてもよい。制御部２０は、第１時点から第２時点まで取得した履歴データのパターンに対応する状態遷移確率を記憶部２１から読み出す。また、制御部２０は、第１時点におけるＳＯＨの確率分布を記憶部２１から読み出す。第１時点におけるＳＯＨの確率分布は、状態データに含まれている。制御部２０は、状態遷移確率及び第１時点におけるＳＯＨの確率分布から、状態遷移により得られる第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する。ＳＯＨがある値になる確率は、第１時点においてＳＯＨがその値にある確率とＳＯＨがその値から遷移しない確率とを乗じ、第１時点においてＳＯＨが他の値にある確率とＳＯＨが他の値からその値へ遷移する確率とを乗じ、乗算値を足し合わせて得られる。
【００７６】
Ｓ１２の処理は、学習モデルを用いて行われてもよい。Ｓ１２の処理は第１取得部に対応する。Ｓ１２の処理により計算されるＳＯＨの確率分布は、第１確率分布に対応する。
【００７７】
制御部２０は、次に、第２時点における蓄電セル６１の特性値を計測する（Ｓ１３）。例えば、制御部２０は、通信部２２に、特性値を計測するための制御信号を、対象の蓄電セル６１が含まれる蓄電モジュール６の制御基板７に向けて送信させる。制御信号は、通信ネットワークＮ、通信デバイス１、管理装置Ｍ及び電池管理装置５を介して制御基板７へ送信される。制御基板７は、制御信号に従って、特性値を計測するために必要な所定期間、特定の条件の下で、蓄電セル６１に関する電圧、電流及び温度等を含む挙動データを取得し、取得した挙動データをサーバ装置２へ送信する。サーバ装置２は、挙動データを通信部２２で受信し、制御部２０は、受信した挙動データを記憶部２１に記憶させる。制御部２０は、挙動データに基づいて、蓄電セル６１の特性値を計算する。例えば、特性値は、蓄電セル６１の内部のＤＣＲである。Ｓ１２とＳ１３との処理は逆の順で行われてもよい。
【００７８】
制御部２０は、次に、計測した特性値に応じたＳＯＨの確率分布を取得する（Ｓ１４）。例えば、記憶部２１は、図９に示す如き、蓄電セル６１の特性値とＳＯＨの確率分布との関係を示すデータを記憶している。制御部２０は、計測した特性値に対応するＳＯＨの確率分布を記憶部２１から読み出すことにより、特性値に応じたＳＯＨの確率分布を取得する。Ｓ１４の処理は、学習モデルを用いて行われてもよい。Ｓ１４の処理は第２取得部に対応する。Ｓ１４の処理により計算されるＳＯＨの確率分布は、第２確率分布に対応する。
【００７９】
制御部２０は、次に、第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する（Ｓ１５）。Ｓ１５では、制御部２０は、ＳＯＨの夫々の値について、Ｓ１２で得られた確率とＳ１４で得られた確率とを乗じ、乗算値を正規化することにより、第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する。得られた確率分布は、第２時点における蓄電セル６１の状態を表し、第２時点における蓄電セル６１の状態の推定結果である。Ｓ１５の処理は、推定部に対応する。以上で、蓄電セル６１の状態を推定する処理は終了する。
【００８０】
サーバ装置２は、Ｓ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返す。Ｓ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返すことにより、蓄電セル６１の状態が逐次的に推定される。また、サーバ装置２は、複数の蓄電セル６１の夫々について、Ｓ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返す。複数の蓄電セル６１の状態が逐次的に推定される。
【００８１】
サーバ装置２は、第２時点を将来の時点に設定して、将来の蓄電セル６１の状態を予想することも可能である。この場合、サーバ装置２は、Ｓ１１の処理を行わず、将来の第２時点まで蓄電セル６１がどのように動作するのかを表した仮想事象（想定パターン）に応じた状態遷移確率を求める。想定パターンは、例えば、想定充放電パターン、又は想定温度パターンである。サーバ装置２は、Ｓ１２で、現時点での蓄電セル６１の状態と状態遷移確率とに基づいて、ＳＯＨの確率分布を計算する。得られる確率分布は、想定パターンに従って蓄電セル６１を使用した場合に予測される蓄電セル６１の状態を表す。将来の蓄電セル６１の状態を予測（シミュレート）できる。このような状態予測シミュレータ（寿命予測シミュレータ）は、遠隔監視システム１００におけるサーバ装置２に限定されない。スタンドアロンのシミュレータが上述の機能を奏してもよい。
【００８２】
以上詳述した如く、本実施形態においては、蓄電セル６１の状態を、ＳＯＨの値が０〜１の夫々の値になる確率を示す確率分布の形で表現する。推定されたＳＯＨには不確かさが存在し、推定方法によって不確かさが異なる。確率分布を用いることにより、ＳＯＨの値と推定方法に応じた不確かさとを表現できる。本実施形態では、第１時点（（ｔ−１）番目の時点）での蓄電セル６１の状態と、第１時点から第２時点（ｔ番目の時点）までの蓄電セル６１の動作履歴に応じた状態遷移確率とを用いて、状態遷移により得られる第２時点でのＳＯＨの確率分布（第１確率分布）を取得する。充放電を繰り返す又は放置する等の動作履歴の違いに応じて、蓄電セル６１のＳＯＨの変化は異なる。動作履歴に応じた状態遷移確率を用いることで、動作履歴に応じて第１時点から第２時点まで変化する蓄電セル６１のＳＯＨを推定できる。また、蓄電セル６１の運用を継続したままで、蓄電セル６１のＳＯＨをリアルタイムで推定できる。
【００８３】
本実施形態では、第２時点におけるＤＣＲ等の蓄電セル６１の特性値を計測し、特性値に基づいて第２時点でのＳＯＨの確率分布（第２確率分布）を取得する。短時間の計測により得られた特性値に基づいてＳＯＨを取得することにより、動作履歴に応じてＳＯＨを推定する際に発生する推定誤差の影響を軽減して、ＳＯＨを推定できる。
【００８４】
本実施形態では、第１確率分布と第２確率分布とを統合することにより、第２時点での蓄電セル６１の状態をＳＯＨの確率分布の形で推定する。二つの方法で得られたＳＯＨの確率分布を統合することによって、多角的な蓄電セル６１の状態の分析が可能となる。また、個別の方法でＳＯＨを確定的に推定する場合に比べて、高いロバスト性で確からしいＳＯＨが推定できる。状態遷移により得られるＳＯＨの確率分布と特性値の計測により得られるＳＯＨの確率分布とを統合することにより、動作履歴に応じてＳＯＨを推定する際に発生する推定誤差の影響を抑制できる。推定誤差の影響を抑制しながらも、リアルタイムでの蓄電セル６１のＳＯＨの推定が可能となる。また、特性値の計測に誤りが含まれていた場合であっても、状態遷移により得られるＳＯＨの確率分布を利用することで、計測の誤りの影響を抑制したより確からしいＳＯＨを推定できる。
【００８５】
特性値の計測により得られるＳＯＨの確率分布を利用することにより、動作履歴に応じてＳＯＨを推定する際に発生する推定誤差の蓄積をリセットすることが可能である。例えば、遠隔監視システム１００は、第２時点における蓄電セル６１の状態を推定した後、履歴データを消去してもよい。これにより、記憶容量及び通信容量の削減が可能となり、遠隔監視システム１００のハードウェア資源及びネットワーク資源をより有効に利用することが可能となる。
【００８６】
（実施形態２）
実施形態２では、状態遷移確率を用いない形態を示す。蓄電システム１０１及び遠隔監視システム１００の構成は、実施形態１と同様である。図１８は、実施形態２に係るサーバ装置２が蓄電セル６１の状態を推定する処理の手順を示すフローチャートである。サーバ装置２の制御部２０は、コンピュータプログラム２Ｐに従って、以下の処理を実行する。
【００８７】
制御部２０は、特定の方法により得られるＳＯＨの確率分布を取得する（Ｓ２１）。Ｓ２１では、状態遷移確率を用いる方法とは別の方法で、ＳＯＨの確率分布を取得する。例えば、蓄電セル６１の履歴データが１カ月分欠損している場合に、ＳＯＨが夫々の値になる確率を全てのＳＯＨの値について同一とする。制御部２０は、次に、第２時点における蓄電セル６１の特性値を計測し（Ｓ２２）、計測した特性値に応じたＳＯＨの確率分布を取得する（Ｓ２３）。
【００８８】
制御部２０は、次に、第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する（Ｓ２４）。Ｓ２４では、制御部２０は、ＳＯＨの夫々の値について、Ｓ２１で得られた確率とＳ２３で得られた確率とを乗じ、乗算値を正規化することにより、第２時点におけるＳＯＨの確率分布を計算する。得られた確率分布は、第２時点における蓄電セル６１の状態を表し、第２時点における蓄電セル６１の状態の推定結果である。以上で、蓄電セル６１の状態を推定する処理は終了する。
【００８９】
本実施形態においては、第１の方法により得られたＳＯＨの第１確率分布と、第２の方法により得られたＳＯＨの第２確率分布とを用いて、蓄電セル６１の状態をＳＯＨの確率分布の形で推定する。二つの方法で得られたＳＯＨの確率分布を統合することによって、多角的な蓄電セル６１の状態の分析が可能となり、より確からしいＳＯＨが得られる。状態遷移を考慮せずとも、二つの方法で得られたＳＯＨの確率分布から、高いロバスト性で確からしいＳＯＨが推定できる。例えば、履歴データが欠損した蓄電セル６１についても、二つの方法でＳＯＨの確率分布を取得することにより、確からしいＳＯＨが推定できる。
【００９０】
（実施形態３）
実施形態３では、電池管理装置５又は管理装置Ｍが状態推定装置として機能する。図１９は、状態推定装置として機能する電池管理装置５の機能構成例を示すブロック図である。電池管理装置５は、記憶部５４を更に備えている。記憶部５４は、ハードディスク又は不揮発性メモリである。記憶部５４は、履歴データ及び状態データを記憶している。
【００９１】
図２０は、状態推定装置として機能する管理装置Ｍの機能構成例を示すブロック図である。管理装置Ｍは、記憶部４０４を更に備えている。記憶部４０４は、ハードディスク又は不揮発性メモリである。記憶部４０４は、履歴データ及び状態データを記憶している。蓄電システム１０１及び遠隔監視システム１００のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【００９２】
状態推定装置としての電池管理装置５又は管理装置Ｍは、実施形態１又は２と同様に、図１７又は図１８のフローチャートに示すように、蓄電セル６１の状態を推定する処理を実行する。本実施形態においても、実施形態１及び２と同様に、蓄電セル６１について高いロバスト性で確からしいＳＯＨを推定できる。
【００９３】
実施形態１〜３においては、状態を推定する対象の蓄電素子が蓄電セル６１である。代替的に、遠隔監視システム１００は、蓄電モジュール６を蓄電素子としてもよい。また、遠隔監視システム１００は、バンク４を蓄電素子としてもよい。
【００９４】
状態を推定する対象の蓄電素子は、車両に搭載された蓄電セル又は蓄電モジュールであってもよい。車両に搭載されているＥＣＵ（Engine Control Unit ）等の制御部が状態推定装置として機能してもよく、代替的にクラウドベースで状態推定を実現してもよい。車両は、蓄電素子と、蓄電素子の状態を推定する状態推定装置と、推定結果を表示する表示部とを備えてもよい。代替的に、車両は、蓄電素子と、蓄電素子の状態を含む情報を車外に送信し推定結果を受信する通信デバイスと、推定結果を表示する表示部とを備えてもよい。
【００９５】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９６】
１００  遠隔監視システム
１０１  蓄電システム
２  サーバ装置
２０  制御部
２１  記憶部
４  バンク
５  電池管理装置
６  蓄電モジュール
６１  蓄電セル
７  制御基板
Ｍ  管理装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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