(57)【要約】二次電池のＳＯＣ値を推定するＳＯＣ推定方法は、電流積算に基づく第１のＳＯＣ値を継続的に算出することと、充電と放電とが切り替わるタイミングでの端子電圧を求めることと、端子電圧を開放電圧に換算するための補正値を求めることと、端子電圧に補正値を加算した結果に基づいて第２のＳＯＣ値を求めることと、第２のＳＯＣ値でもって電流積算に用いるＳＯＣ初期値を更新することと、過去に求めた第２のＳＯＣ値と今回求めた第２のＳＯＣ値との差と、この差に対応する時間間隔における電流積算値とから、二次電池の現在の容量値を求めることと、現在の容量値でもって、第１のＳＯＣ値の算出に用いる容量値を更新することと、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池のＳＯＣ値を推定するＳＯＣ推定方法であって、
前記二次電池の充放電電流を監視して継続的に積算して第１の積算値を求め、前記第１の積算値を前記二次電池の容量値で除算した結果をＳＯＣ初期値に加算することにより、第１のＳＯＣ値を継続的に算出することと、
前記二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出し、該タイミングにおいて、該タイミングでの前記二次電池の端子電圧を求めることと、
前記端子電圧を前記二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を求めることと、
前記端子電圧に前記補正値を加算した結果に基づいて第２のＳＯＣ値を求めることと、
前記第２のＳＯＣ値を求めるたびに、前記ＳＯＣ初期値をその第２のＳＯＣ値で更新して前記第１の積算値の積算演算を再開始させることと、
過去に求めた第２のＳＯＣ値と今回求めた第２のＳＯＣ値との差と、前記差に対応する時間間隔における前記充放電電流の積算値とから、前記二次電池の現在の容量値を求めることと、
前記現在の容量値でもって、前記第１のＳＯＣ値の算出に用いる容量値を更新することと、
を有する、ＳＯＣ推定方法。
【請求項２】
前記タイミングの直前の一定期間における充放電電流を積算した第２の積算値を算出し、該第２の積算値と前記二次電池の温度から前記補正値を決定する、請求項１に記載のＳＯＣ推定方法。
【請求項３】
前記一定期間を複数の区間に分割し、前記タイミングに近い方の区間の方が重視されるように前記区間ごとに重み付けを行って前記第２の積算値を算出する、請求項２に記載のＳＯＣ推定方法。
【請求項４】
前記端子電圧に基づいて第３のＳＯＣ値を決定し、前記第３のＳＯＣ値が相対的に小さいときに小さくなり、前記第３のＳＯＣ値が相対的に大きければ大きくなるように前記補正値を決定する、請求項１に記載のＳＯＣ推定方法。
【請求項５】
前記現在の容量値に基づいて前記二次電池の劣化を判定する段階を有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＳＯＣ推定方法。
【請求項６】
前記二次電池がリチウムイオン二次電池である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＳＯＣ推定方法。
【請求項７】
二次電池の容量の劣化を推定する劣化判定方法であって、
前記二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出し、該タイミングにおいて、該タイミングでの前記二次電池の端子電圧を求めることと、
前記端子電圧を前記二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を求めることと、
前記端子電圧に前記補正値を加算した結果に基づいてＳＯＣ値を求めることと、
過去に求めたＳＯＣ値と今回求めたＳＯＣ値との差と、前記差に対応する時間間隔における前記二次電池に対する充放電電流の積算値とから、前記二次電池の現在の容量値を求めることと、
前記現在の容量値を求めた際の前記二次電池の温度及び充放電電流レートが所定の条件を満たすかを判定することと、
前記所定の条件を満たす場合の前記現在の容量値を基準値と比較することにより、前記二次電池の劣化を判定することと、
を有する、劣化判定方法。
【請求項８】
二次電池の容量の劣化を推定する劣化判定方法であって、
前記二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出し、該タイミングにおいて、該タイミングでの前記二次電池の端子電圧を求めることと、
前記端子電圧を前記二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を求めることと、
前記端子電圧に前記補正値を加算した結果に基づいてＳＯＣ値を求めることと、
過去に求めたＳＯＣ値と今回求めたＳＯＣ値との差と、前記差に対応する時間間隔における前記二次電池に対する充放電電流の積算値とから、前記二次電池の容量値を求めることと、
前記容量値を求めるごとに、当該容量値と、当該容量値を求めた際の前記二次電池の温度及び充放電電流レートとを記憶することと、
現在の容量値を、前記二次電池温度及び充放電電流レートが同等である条件で過去に求められた容量値と比較することにより、前記二次電池の劣化を判定することと、
を有する、劣化判定方法。
【請求項９】
前記二次電池がリチウムイオン二次電池である、請求項７または８に記載の劣化判定方法。
【請求項１０】
二次電池のＳＯＣ値を推定するＳＯＣ推定装置であって、
前記二次電池における充放電電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧測定手段と、
検出された前記充放電電流に基づき、前記充放電電流を継続的に積算して第１の積算値を求める積算演算手段と、
前記第１の積算値を前記二次電池の容量値で除算した結果をＳＯＣ初期値に加算することにより、第１のＳＯＣ値を継続的に算出するＳＯＣ値演算手段と、
前記電流検出手段の出力に基づき、前記二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記二次電池の端子電圧を前記二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を取得する補正値取得手段と、
検出された前記タイミングにおける前記端子電圧に前記補正値を加算した結果に基づいて第２のＳＯＣ値を求めるＳＯＣ値推定手段と、
過去に求めた第２のＳＯＣ値と今回求めた第２のＳＯＣ値との差と、前記差に対応する時間間隔における前記充放電電流の積算値とから、前記二次電池の現在の容量値を求める容量演算手段と、
を有し、
前記現在の容量値でもって、前記第１のＳＯＣ値の算出に用いる容量値が更新され、前記第２のＳＯＣ値を求めるたびに、前記ＳＯＣ初期値をその第２のＳＯＣ値で更新して前記第１の積算値の積算演算が再開始される、ＳＯＣ推定装置。
【請求項１１】
前記補正値取得手段は、前記充放電電流をサンプリングして得られるサンプル値を順次格納するリングバッファを有し、前記リングバッファを参照して前記タイミングの直前の一定期間における充放電電流を積算した第２の積算値を算出し、該第２の積算値から前記補正値を決定する、請求項１０に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項１２】
前記二次電池の温度を計測する温度測定手段をさらに有し、
前記補正値取得手段は、前記第２の積算値のほかに前記温度を用いて前記補正値を算出する、請求項１１に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項１３】
前記現在の容量値に基づいて前記二次電池の劣化を判定する手段を有する、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のＳＯＣ推定装置と、
前記ＳＯＣ推定装置によってＳＯＣ値が推定される二次電池と、
を有する、バッテリパック。
【請求項１５】
二次電池の劣化を判定する劣化判定装置であって、
前記二次電池における充放電電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧測定手段と、
前記電流検出手段の出力に基づき、前記二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記二次電池の端子電圧を前記二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を取得する補正値取得手段と、
検出された前記タイミングにおける前記端子電圧に前記補正値を加算した結果に基づいてＳＯＣ値を求めるＳＯＣ値推定手段と、
過去に求めたＳＯＣ値と今回求めたＳＯＣ値との差と、前記差に対応する時間間隔における前記充放電電流の積算値とから、前記二次電池の容量値を求める容量演算手段と、
今回求めた容量値を、基準値または過去に求めた容量値と比較することによって前記二次電池の劣化を判定する劣化判定手段と、
を有する劣化判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に代表される各種の二次電池のＳＯＣ値を推定する方法及び装置と、そのような二次電池の劣化を判定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池が、電力用途として、例えばハイブリッド自動車における電動機駆動の電源などとして用いられるようになってきている。ハイブリッド自動車などでの用途では、二次電池に現在貯えられている充電量とその二次電池の容量すなわちバッテリ容量との比であるＳＯＣ（残存容量：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を随時算出し、算出されたＳＯＣ値に基づき、車両における駆動モータの制御や、二次電池の充放電の制御を行っている。具体的には、例えばＳＯＣが２０％以下となった場合には、エンジンを始動して発電機によって発電し、その電力によって二次電池を充電するような制御を行い、例えばＳＯＣが８０％以上となった場合には、二次電池がそれ以上充電されないようにする制御を行っている。【０００３】
ＳＯＣは、二次電池内に充電されている利用可能なエネルギー量をパーセントで示しているものであり、初期のＳＯＣの値ＳＯＣｉｎｉｔが既知であれば、二次電池の充放電電流Ｉを監視し、電流積算を行うことによって、式（１）に示すように、ＳＯＣを求めることができる。ＳＯＣの初期値としては、例えば、充電状態が０％もしくは１００％であることを示す値が用いられる。【０００４】
【数１】
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ここでＱは、二次電池の容量であり、一般的には［Ａｈ］を単位として表わされる。駆動モータの制御や充放電の制御には、通常、マイクロプロセッサなどが使用されるので、実際には、微小な時間間隔Δｔ［秒］ごとに充放電電流Ｉ［Ａ］を計測することとして、式（１）の代わりに、デジタル演算により適した式（１Ａ）に基づいて、ＳＯＣ値が算出される。車両用途の場合、Δｔは、例えば、数十ミリ秒から数秒の範囲内で設定される。【０００５】
【数２】
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式（１）を用いるにせよ、式（１Ａ）を用いるにせよ、電流積算によるＳＯＣ値の算出には、初期のＳＯＣの値ＳＯＣｉｎｉｔが分かっている必要があり、そのため、一般の二次電池の場合には、ＳＯＣが１００％である満充電状態から、あるいはＳＯＣが０％であるゼロ充電状態から出発した電流積算を行った場合にのみ、現時点でのＳＯＣ値を求めることができる。【０００６】
リチウムイオン二次電池に代表されるある種の二次電池では、充電状態すなわちＳＯＣ値に応じてバッテリ端子電圧が変化することが知られており、ＳＯＣ値に対するバッテリ端子電圧の関係を表わす特性曲線を予め求めておくことができる。ここでのバッテリ端子電圧とは、バッテリの開放電圧のことである。したがって、この種の二次電池では、バッテリの使用開始前に、バッテリ端子間の開放電圧が十分に平衡に達した時点でその開放電圧を求め、その求めた値から上述の特性曲線によってその時点でのＳＯＣ値を推定することができ、そのＳＯＣ値を式（１）または式（１Ａ）における初期値ＳＯＣｉｎｉｔとすることができる。二次電池がリチウムイオン二次電池などであれば、ゼロ充電状態あるいは満充電状態以外の状態からであっても、電流積算によるＳＯＣ値の算出を行うことができることになる。図１は、リチウムイオン二次電池における開放電圧とＳＯＣとの関係を例示するものである。図中、Ｖ０％はゼロ充電状態における開放電圧を示し、Ｖ１００％は満充電状態での開放電圧を示している。【０００７】
なお、場合によっては、バッテリ容量に対する放電容量の比であるＤＯＤ（放電深度；Ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）値を用いて制御を行う場合もある。いわゆる不可逆容量を無視すれば、
ＤＯＤ［％］＝１００−ＳＯＣ［％］        （２）
の関係があるから、ＤＯＤ値も上述と同様にして算出することができる。【０００８】
ところで、電流積算によって時々刻々のＳＯＣ値を求める場合、積算時の誤差が累積するので、長い時間にわたってＳＯＣ値を求め続けることは難しい。一方、バッテリの開放電圧によってＳＯＣ値を推定する方法では、原理的には、充放電電流がゼロの状態での端子電圧（すなわち開放電圧）を用いるべきものであるので、電池が使用されて充放電が行われている期間においては、ＳＯＣ値を推定することができない。【０００９】
日本国特許公開：特開２００１−３０３６２７号公報（特許文献１）は、充放電電流が流れている状態においてもバッテリの端子電圧からＳＯＣ値を推定できるように、計測された端子電圧に対し、バッテリ内の分極電圧ＶＰと、バッテリの内部抵抗Ｒを充放電電流Ｉが流れることによるＩ×Ｒで表される電圧降下とを補正し、補正された端子電圧に基づいてＳＯＣ値を推定することを開示している。しかしながら、電池の内部抵抗値Ｒは、電池温度や電池の劣化の度合いによって大きく変化するから、特開２００１−３０３６２７号公報に記載の方法では、温度や劣化の度合いを正確に知ることができなければ、ＳＯＣを精度よく推定することはできない。図２は、リチウムイオン二次電池における内部抵抗値と温度との関係を模式的に示したグラフであり、ここでは、内部抵抗値として放電抵抗を用いている。図２は、劣化によって内部抵抗が全体的に大きくなることを示している。【００１０】
また、本発明の譲受人は、ハイブリッド自動車などの用途では、二次電池に対する充電と放電とが頻繁に切り替わり、その切り替わるタイミングでは充放電電流がゼロとなることに着目し、電流積算によるＳＯＣ値の算出を常時実行しながら、充電と放電とが切り替わるタイミングで二次電池の端子電圧を測定し、その測定結果に基づくＳＯＣの推定値を用いて、電流積算によるＳＯＣ値算出の際に用いる初期値ＳＯＣｉｎｉｔを更新することを提案している（日本国特許公開：特開２００４−２４５６７３号公報（特許文献２））。この方法によれば、充電と放電とが切り替わるタイミングごとに初期値ＳＯＣｉｎｉｔが更新されるので、その時点で電流積算の累積誤差がクリアされ、その結果、常に、正確なＳＯＣ値を求めることが可能となる。【００１１】
ところで、式（１）あるいは式（１Ａ）から明らかなように、ＳＯＣ値は、電池容量Ｑに依存するが、電池容量Ｑは、電池の温度や、電池の劣化の度合い、さらに、充放電電流のレートによっても変化する。そのため、電流積算によってＳＯＣ値を正確に推定するためには、電流積算の際に用いる初期値ＳＯＣｉｎｉｔが正確であることとともに、電池容量Ｑの変化も考慮しなければならないことになる。電池容量Ｑを求めることができれば、電池容量変化における電池温度や充放電電流レートの寄与分を除去することによって、劣化に起因する電池容量の変化量を求めることができ、電池自体の劣化の度合いをも推定することが可能になる。【００１２】
劣化に伴う電池容量の低下は、温度や充放電電流、充放電時間、充放電電圧についての予め設定された条件で評価対象の電池に対して充放電を行うこと、すなわちいわゆる容量測定モードでの充放電を実行することによって、評価されていた。しかしながら、二次電池が車両に搭載されてランダムに充放電が繰り返される環境下では、その二次電池に対し、容量測定モードでの充放電を実行することは困難であり、車両搭載状態の二次電池の電池容量を計測することは難しかった。【００１３】
なお、リチウムイオン二次電池などを用いる場合、これらの二次電池のセルを単独で用いることは少なく、所望の放電電圧、放電電流が得られるように複数の単体セルを直列及び／または並列に接続したバッテリパックとして構成することが一般的である。このバッテリパックには、二次電池セルのほかに、例えば過充電防止回路などの安全回路や、ＳＯＣ（残存容量）を測定してその測定値を出力する回路などが備えられることが多い。【００１４】
本発明に関連するものとして、日本国特許公開：特開平８−２９５０５号公報（特許文献３）は、二次電池の電流が所定値以下のとき、一定期間における二次電池の電圧変化から充電率を測定し、前回測定した充電率と今回測定した充電率の差分値とその間の二次電池の電流の時間積分値とから完全充電状態における二次電池の容量を推定し、さらに、推定された完全充電状態における二次電池の容量と今回測定した充電率とから二次電池のＳＯＣを推定することを開示している。日本国特許公開：特開２００３−２０７５５２号公報（特許文献４）は、二次電池の放電電流と端子電圧との関係より求めた電流−電圧特性に基づいて、二次電池の充電状態を算出することを開示している。日本国特許公開：特開２００３−２９４８１７号公報（特許文献５）は、放電電流の積算値と充電電流の積算値との二次元関係に基づいて、二次電池の開放電圧を推定し、推定された開放電圧に基づいてＳＯＣを推定することを開示している。日本国特許公開：特開２００３−３０７５５７号公報（特許文献６）は、定電流定電圧電源により二次電池を充電した場合の電流及び電圧の時間変化を利用し、定電流定電圧電源に二次電池を接続して電流を流し、所定時間後の電流または電圧値を測定し、これらの測定値に基づいて二次電池のＳＯＣを推定することを開示している。【００１５】
日本国特許公開：特開２００２−２４７７７３号公報（特許文献７）は、満充電状態から所定の放電停止状態まで放電させたときの放電電気量からそのときの実際の電池容量を求め、劣化を判定することを開示している。日本国特許公開：特開２００２−２４３８１３号公報（特許文献８）は、放電電流積算開始時の開放電圧、放電電流積算終了時の開放電圧、及び開放電圧とＳＯＣとの相関関係に基づいて、放電電流積算開始から放電電流積算終了までのＳＯＣの変化量ΔＳＯＣを算出し、このΔＳＯＣと実際の放電電気量とから電池の容量を算出し、さらに、温度による補正などを行って、二次電池の劣化を推定することを開示している。日本国特許公開：特開２００３−３３８３１５号公報（特許文献９）は、二次電池の開放電圧によって求めたＳＯＣ値と電流積算によるＳＯＣ値との差ΔＳＯＣを求め、開放電圧から推定される電池の内部抵抗値と放電電流を変化させて放電させたときの電圧変化から算出される内部抵抗値との差ΔＩＲを求め、ΔＳＯＣ及びΔＩＲから電池の劣化を判定することを開示している。日本国特許公開：特開２００１−３４３４３７号公報（特許文献１０）は、実際の充放電電気量から算出されるＳＯＣと、開放電圧（あるいは電池電圧）から推定されるＳＯＣとの差から、電池の劣化状態を判定することを開示している。
【特許文献１】特開２００３−３０３６２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５６７３号公報
【特許文献３】特開平８−２９５０５号公報
【特許文献４】特開２００３−２０７５５２号公報
【特許文献５】特開２００３−２９４８１７号公報
【特許文献６】特開２００３−３０７５５７号公報
【特許文献７】特開２００２−２４７７７３号公報
【特許文献８】特開２００２−２４３８１３号公報
【特許文献９】特開２００３−３３８３２５号公報
【特許文献１０】特開２００１−３４３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
電流積算によってリチウムイオン二次電池などの二次電池のＳＯＣ値を求める上述した方法では、積算誤差や、その時点での温度低下や劣化などに起因する電池容量自体の変化のために、正確なＳＯＣ値を求められない、という問題点がある。また、開放電圧からＳＯＣ値を推定する場合、より正確な推定値を得るためには、二次電池を開放状態にして長時間放置し、電池内が十分に平衡に達した時点での開放電圧を用いる必要があるが、実際の電池の利用状況では、平衡に達した時点での開放電圧を用いることは難しい、という問題点がある。実際の利用状況下において二次電池の端子電圧からＳＯＣ値を推定する方法も、上述のようにいくつか提案されているものの、必ずしも正確なＳＯＣ値を与えているわけではない。【００１７】
そこで本発明の目的は、温度低下や劣化による電池自体の容量変化の影響を受けることなく、最新のＳＯＣ値を精度よく推定できる方法を提供することにある。【００１８】
本発明の別の目的は、電池自体の容量を精度よく推定し、さらには電池の劣化を判定できる方法を提供することにある。【００１９】
本発明のさらに別の目的は、温度低下や劣化による電池自体の容量変化の影響を受けることなく、最新のＳＯＣ値を精度よく推定できる装置を提供することにある。【００２０】
本発明のさらに別の目的は、電池自体の容量を精度よく推定し、さらには電池の劣化を判定できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一様相によれば、二次電池のＳＯＣ値を推定するＳＯＣ推定方法は、二次電池の充放電電流を監視して継続的に積算して第１の積算値を求め、第１の積算値を二次電池の容量値で除算した結果をＳＯＣ初期値に加算することにより、第１のＳＯＣ値を継続的に算出することと、二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出し、このタイミングにおいて、このタイミングでの二次電池の端子電圧を求めることと、端子電圧を二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を求めることと、端子電圧に補正値を加算した結果に基づいて第２のＳＯＣ値を求めることと、第２のＳＯＣ値を求めるたびに、ＳＯＣ初期値をその第２のＳＯＣ値で更新して第１の積算値の積算演算を再開始させることと、過去に求めた第２のＳＯＣ値と今回求めた第２のＳＯＣ値との差と、この差に対応する時間間隔における充放電電流の積算値とから、二次電池の現在の容量値を求めることと、現在の容量値でもって、第１のＳＯＣ値の算出に用いる容量値を更新することと、を有する。【００２２】
本発明の別の様相によれば、二次電池のＳＯＣ値を推定するＳＯＣ推定装置は、二次電池における充放電電流を検出する電流検出手段と、二次電池の端子電圧を検出する電圧測定手段と、検出された充放電電流に基づき、充放電電流を継続的に積算して第１の積算値を求める積算演算手段と、第１の積算値を二次電池の容量値で除算した結果をＳＯＣ初期値に加算することにより、第１のＳＯＣ値を継続的に算出するＳＯＣ値演算手段と、電流検出手段の出力に基づき、二次電池における充電と放電とが切り替わるタイミングを検出するタイミング検出手段と、二次電池の端子電圧を二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値を取得する補正値取得手段と、検出されたタイミングにおける端子電圧に補正値を加算した結果に基づいて第２のＳＯＣ値を求めるＳＯＣ値推定手段と、過去に求めた第２のＳＯＣ値と今回求めた第２のＳＯＣ値との差と、その差に対応する時間間隔における充放電電流の積算値とから、二次電池の現在の容量値を求める容量演算手段と、を有し、現在の容量値でもって、第１のＳＯＣ値の算出に用いる容量値が更新され、第２のＳＯＣ値を求めるたびに、ＳＯＣ初期値をその第２のＳＯＣ値で更新して第１の積算値の積算演算が再開始される。【００２３】
本発明は、例えば、容量測定モードを導入することなく各時点での電池容量Ｑを正確に決定することができるという利点を有する。また本発明によれば、正確な電池容量Ｑに基づいてＳＯＣ値を電流積算によって連続して計算できるので、例えば、電流積算に伴う累積誤差の影響を受けることなく任意のタイミングでのＳＯＣ値を正確に取得することが可能になるという効果が得られる。【００２４】
温度や充放電レートなどが予め規定する要件を満たしている場合において上述のようにして電池容量Ｑが求められた場合、本発明によれば、例えば、その電池容量Ｑとその二次電池の本来の電池容量とを比較することにより、二次電池の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、電池の開放電圧とＳＯＣ（残存容量）との関係の一例を示すグラフである。
【図２】図２は、温度と電池の内部抵抗との関係の一例を示すグラフである。
【図３】図３は、第１の実施形態に基づくＳＯＣ推定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、補正値Ｖｃを説明する波形図である。
【図５】図５は、残存容量推定の原理を説明する波形図である。
【図６】図６（ａ）はＳＯＣ推定の動作を説明するフローチャートであり、図６（ｂ）は容量推定の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態に基づくＳＯＣ推定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０，４０    ＳＯＣ推定装置
１１    二次電池
１２    バッテリパック
２１    電流検出器
２２    電圧測定部
２３    Ａ／Ｄ変換器
２４    極性検出部
２５    エッジ検出部
２６    ＳＯＣ値推定部
２７    ＳＯＣ値演算部
２８    積算演算部
２９    リングバッファ
３１    補正値取得部
３２    容量演算部
３３    温度センサ
４１    劣化判定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の第１の実施形態に基づくＳＯＣ（残存容量）推定方法は、リチウムイオン二次電池に代表される各種の二次電池のＳＯＣ値を推定するものである。このＳＯＣ推定方法は、ハイブリッド自動車などの用途では、リチウムイオン二次電池などの二次電池において放電と充電とが頻繁に切り替わって二次電池に流れる電流の向きが切り替わり、その切り替わりに際しては瞬間的には充放電電流がゼロとなることに着目したものである。本実施形態の方法では、電流積算によるＳＯＣ値計算を連続して行うとともに、電流がゼロとなるタイミングで二次電池の端子電圧Ｖｔを測定する。実際には、測定された端子電圧Ｖｔは、電流ゼロの状態が続いて平衡に達した後の端子電圧すなわち平衡状態での開放電圧とは一般に異なるので、端子電圧を二次電池の平衡状態における開放電圧に換算するための補正値Ｖｃを決定し、ＶＳＯＣ＝Ｖｔ＋Ｖｃとし、開放電圧とＳＯＣ値との予め求めてある関係に対してＶＳＯＣを当てはめ、その時点でのＳＯＣ値を推定し、電流積算によるＳＯＣ値計算の際の初期値ＳＯＣｉｎｉｔを更新する。【００２８】
補正値Ｖｃは、例えば、端子電圧Ｖｔを取り込んだ時点の直前の一定期間での充放電電流の平均電流値に基づいて定めることができ、さらに、直前での平均電流値に加え、電池温度を用いて決定するようにしてもよい。平均電流値の代わりに、その一定期間における電流積算値をそのまま用いてもよい。一定期間における平均電流値あるいは電流積算値を用いる場合、その一定期間を複数の区間に分割し、端子電圧Ｖｔを取り込むタイミングに近い方の区間の方が重視されるように区間ごとに重み付けを行って、電流積算値を求めてもよい。【００２９】
さらには、第１の実施形態の方法では、端子電圧Ｖｔに基づいて仮のＳＯＣ値を決定し、仮のＳＯＣ値が小さければ補正値が小さくなり、仮のＳＯＣ値が大きければ補正値も大きくなるように、補正値Ｖｃを決めるようにしてもよい。【００３０】
第１の実施形態の方法では、端子電圧に基づくＳＯＣ値の推定が２回以上行われ、かつ、その２回の推定の間の時間間隔での電流積算によるＳＯＣ値算出の誤差が小さいものであると考えられる場合には、その時間間隔内での充放電電気量ｑを電流積算によって算出する。またその時間間隔の始点と終点の双方で、端子電圧によるＳＯＣ値の推定が行われているから、２つの推定されたＳＯＣ値の差ΔＳＯＣを計算し、Ｑ＝ｑ／ΔＳＯＣを計算することによって、その時点での電池容量Ｑが求められることになる。このようにして電池容量Ｑが決定すれば、その電池容量Ｑを、電流積算によるＳＯＣ値の算出に用いるようにする。【００３１】
なお、第１の実施形態のＳＯＣ推定方法では、温度低下や電池自体の劣化に伴って電池容量が変化した場合であっても、その時点での電池容量が算出され、算出された電池容量によってＳＯＣ値が算出される。各時点での電池容量が算出されるから、電池温度の変化や充放電電流レートが異なることによる電池容量の変化分を除去できれば、電池自体の劣化に伴う電池容量の変化を求めることができる。そこで、電池の製造事業者等が、予め、劣化検出のための容量算出条件を定めておくものとして、そのような容量算出条件を満たしているときに上述のようにして電池容量が求められた場合に、その求められた電池容量とその二次電池の公称容量（基準値）とを比較することによって、その二次電池の劣化の度合いを推定することが可能になる。容量算出条件としては、例えば、温度や充放電電流レートが用いられる。あるいは、上述のように電池容量を算出するたびに、そのときの電池温度と充放電電流レートを記憶しておき、過去において同様の条件で算出された電池容量と比較することによって、その二次電池の容量劣化を判定することが可能である。【００３２】
図３は、上述した第１の実施形態の方法に基づいて動作するＳＯＣ推定装置の構成の一例を示している。ここでは、例示として、バッテリパック１２内にＳＯＣ推定装置１０が組み込まれたものとし、また、二次電池１１として、例えばリチウムイオン二次電池が使用されているものとする。【００３３】
ＳＯＣ推定装置１０は、二次電池１１に対する充電電流及び放電電流を検出する電流検出器２１と、二次電池１１の端子電圧Ｖｔを測定して出力する電圧測定部２２と、電流検出器２１の出力を一定のサンプリングレートでサンプリングしてアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器２３と、電流検出器２１の出力波形を整形し充放電電流の極性を検出する極性検出部２４と、極性検出部２４の出力におけるエッジを検出してトリガ信号を出力するエッジ検出部２５と、二次電池１１の端子電圧に基づいてＳＯＣ値を推定するＳＯＣ値推定部２６と、電流積算に基づくＳＯＣ値を常時算出し、現在のＳＯＣ値を出力するＳＯＣ値演算部２７と、Ａ／Ｄ変換器２３からの出力される電流サンプル値に基づいて電流積算の演算を行う積算演算部２８と、Ａ／Ｄ変換器２３からの電流サンプル値を格納するリングバッファ２９と、エッジ検出部２５からのトリガ信号に基づいてリングバッファ２３内の一定期間分の電流値を積算し、ＳＯＣ値推定部２６でのＳＯＣ値推定の際に用いられる補正値Ｖｃを取得する補正値取得部３１と、二次電池１１の現在の容量を推定する容量演算部３２と、二次電池１１の温度を計測する温度センサ３３と、を備えている。充放電電流の極性とは、ここでは、充電であるか放電であるかの別のことである。【００３４】
二次電池１１は、複数の単位セルを直列に接続した組電池であってもよい。電圧測定部２２は、二次電池の正極端子と負極端子との間の電圧を端子電圧として計測するものであるが、二次電池１１として組電池が使用される場合であれば、組電池の正側端子と負側端子との間の電圧を端子電圧として計測する。【００３５】
電流検出器２１としては、ホールセンサを用いたオープンループのものや、シャント抵抗を有しその両端の電圧を計測するものを用いることができる。電流検出器２１は、充放電電流の大きさに比例するとともに、例えば充電であれば負であり放電であれば正である電圧を発生する。充電電流と放電電流との違いは二次電池１１に対する電流の向きで区別されるものである。極性検出部２４は、例えば、電流検出器２１の出力が正か負かによって放電か充電かを識別し、放電である期間中には論理レベルで“１”を出力し、充電である期間中には“０”を出力するように構成されている。このような極性検出部２４としては、非反転端子に電流検出器２１からの波形が入力し、反転端子には基準電位として０Ｖが供給されるコンパレータを用いることができる。エッジ検出部２５は、極性検出部２４の出力の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジにおいてトリガ信号を出力する。立ち上がりエッジとは、“０”から“１”に遷移するエッジのことであり、立ち下がりエッジとは、“１”から“０”に遷移するエッジのことである。【００３６】
ＳＯＣ値推定部２６は、二次電池１１の開放電圧（開回路電圧）とＳＯＣ値との関係が既知である場合に、この関係を用いて、測定された開放電圧からＳＯＣ値を推定しようとするものである。上述したように、ＳＯＣ値の推定に用いる開放電圧は、本来は、充放電電流がゼロになってから十分時間が経過した後の開放電圧すなわち平衡状態での開放電圧とすべきであるが、実際に使用中の二次電池について、平衡状態での開放電圧を取得することは困難である。そこでこのＳＯＣ推定装置１０では、実測された端子電圧Ｖｔに対して補正値Ｖｃを加算してＶＳＯＣとし、このＶＳＯＣが平衡状態での開放電圧であるとして、ＳＯＣ値を推定するようにしている。補正値Ｖｃの取得のために、リングバッファ２９、補正値取得部３１及び温度センサ３３が設けられている。補正値Ｖｃの取得については後述する。【００３７】
ＳＯＣ値推定部２６には、電圧測定部２２で測定されデジタル値で表された端子電圧Ｖｔと、エッジ検出部２５で発生したトリガ信号とが入力している。そしてＳＯＣ値推定部２６は、トリガ信号が入力したタイミングで二次電池１１の端子電圧Ｖｔとそのタイミングで取得された補正値Ｖｃとを取り込み、ＶＳＯＣ＝Ｖｔ＋Ｖｃを計算して、ＶＳＯＣに対応するＳＯＣ値を出力する。実際には、ＳＯＣ値推定部２６は、リチウムイオン二次電池の（平衡状態での）開放電圧とＳＯＣとの関係を示したルックアップテーブルを備え、ＶＳＯＣを平衡状態での開放電圧としてこのルックアップテーブルを参照し、ＳＯＣ値を出力する。ＳＯＣ推定の対象である二次電池がリチウムイオン二次電池以外の二次電池である場合には、その二次電池の特性に対応したルックアップテーブルを備えるようにする。【００３８】
ここで、補正値Ｖｃの取得について説明する。【００３９】
リングバッファ２９は、Ａ／Ｄ変換器２３からの電流サンプル値を順次格納するものであって、格納すべき電流サンプル値の個数がリングバッファ２９のメモリ容量を超えた場合には、最も古いサンプル値が最も新しいサンプル値に書き換えられるようになっており、これによって、リングバッファ２９内には、リングバッファ２９の容量分だけ、最新の時点から過去に遡る各電流サンプル値が格納されることになる。【００４０】
補正値取得部３１は、エッジ検出部２５からトリガ信号が入力したとき、すなわち、二次電池１１における充電と放電とが切り替わるタイミングにおいて、リングバッファ２９内を検索し、その時点から過去に向かって一定期間における電流サンプル値を読み出し、読出した電流サンプル値を積算して、その一定期間における電流の積算値（電荷量）を算出する。ここで積算期間が一定なので、積算値は、その期間内での平均電流値と等価である。そして補正値取得部３１は、得られた電流積算値に応じた補正値Ｖｃを出力する。実際には、補正値取得部３１は、電流積算値と補正値Ｖｃとの関係を示したルックアップテーブルを備え、電流積算値によってこのルックアップテーブルを参照し、補正値Ｖｃを出力する。ルックアップテーブルの内容がＳＯＣ推定の対象である二次電池の種類や規格などに応じて異なることは、言うまでもない。したがって、事前に行う試験などに応じてルックアップテーブルを作成しておけばよい。【００４１】
また、充放電電流がゼロになったタイミングでの端子電圧と平衡状態での開放電圧との差は温度にも依存するので、第１の実施形態では、温度センサ３３で測定された温度をも用いて、補正値Ｖｃを算出することが好ましい。温度も利用して補正値Ｖｃを求める場合には、補正値取得部３１において、例えば、電流積算値と補正値Ｖｃとの関係を表すルックアップテーブルを電池温度ごとに設定することにより複数のルックアップテーブルを格納し、温度センサ３３で計測された温度に基づいてルックアップテーブルを選択し、選択されたルックアップテーブルに基づいて補正値Ｖｃを求めるようにすればよい。【００４２】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、いずれも、補正値Ｖｃを説明する図である。図４（ａ）は、時刻ｔＩ＝０において二次電池が放電状態から電流Ｉがゼロの状態に移行した場合の、端子電圧ＶやＳＯＣの変化を示している。放電中は、徐々に端子電圧ＶとＳＯＣが低下し、放電が停止した時点で、内部抵抗による電圧降下分いわゆるＩＲドロップ分がなくなるから、その分だけ端子電圧Ｖが上昇する。その後、ＳＯＣは一定のままであるが、端子電圧Ｖは徐々に増加し、最終的には、平衡状態での開放電圧である一定値に収束する。そこで、ｔＩ＝０の時の端子電圧と端子電圧の収束値との差となるように補正値Ｖｃを設定する。補正値Ｖｃは、放電が停止する直前の期間における平均放電電流値や温度に依存するから、上述したように、積算電流値や温度に応じたルックアップテーブルによって補正値Ｖｃが決定される。【００４３】
同様に図４（ｂ）は、時刻ｔＩ＝０において二次電池が充電状態から電流Ｉがゼロの状態に移行した場合の、端子電圧ＶやＳＯＣの変化を示している。充電中は、徐々に端子電圧ＶとＳＯＣが上昇し、充電が停止した時点で、内部抵抗による電圧降下分がなくなるから、その分だけ端子電圧Ｖが降下する。その後、ＳＯＣは一定のままであるが、端子電圧Ｖは徐々に低下し、最終的には、平衡状態での開放電圧である一定値に収束する。そこで、ｔＩ＝０の時の端子電圧と端子電圧の収束値との差となるように補正値Ｖｃを設定する。補正値Ｖｃは、充電が停止する直前の期間における平均放電電流値や温度に依存するから、上述したように、積算電流値や温度に応じたルックアップテーブルによって補正値Ｖｃが決定される。【００４４】
なお、上述したもの以外にも、補正値Ｖｃの求め方は各種のものがある。例えば、トリガ信号が入力するタイミングから過去に向う一定期間内での電流積算値に基づいて補正値を決定する場合に、この一定期間を複数の区間に分割し、トリガ信号が入力するタイミングに近い方の区間の方が重視されるように区間ごとに重み付けを行って、電流積算値を求めてもよい。また、一般に、ＳＯＣが大きい場合には補正値Ｖｃも大きくなり、ＳＯＣが小さい場合には補正値Ｖｃは小さくなることが知られている。そこで、端子電圧Ｖｔに基づいて仮のＳＯＣ値を決定し、仮のＳＯＣ値が小さければ補正値が小さくなり、仮のＳＯＣ値が大きければ補正値も大きくなるように、補正値Ｖｃを決めるようにしてもよい。【００４５】
このようにして決定された補正値Ｖｃは、上述したように、補正値取得部３１からＳＯＣ値推定部２６に送られ、端子電圧ＶｔからＳＯＣ値を推定する際に使用される。【００４６】
積算演算部２８は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリングごとに、Ａ／Ｄ変換器２３の出力を積算する、すなわち、式（１）の【００４７】
【数３】
2008026476.tif 000005
あるいは式（１Ａ）のΣＩΔｔを計算し、その計算結果をＡ／Ｄ変換器２３のサンプリングごとにＳＯＣ値演算部２７に出力する。積算演算部２８には、トリガ信号が供給されており、トリガ信号が入力するごとに、すなわち、充電と放電とが切り替わるごとに、積算値がゼロにリセットされるようになっている。【００４８】
容量演算部３２は、第１の実施形態の方法によって、二次電池１１の現在の容量を算出するものである。ＳＯＣ値推定部２６により、端子電圧ＶｔによるＳＯＣ値の推定が時刻ｔｎ−１と時刻ｔｎで行われ、それらのＳＯＣ推定値がそれぞれＳＯＣｎ−１、ＳＯＣｎであったとする。容量演算部３２は、トリガ信号を受信することによって、ＳＯＣ値の推定が行われたタイミングを知るとともに、ＳＯＣ値推定部２６から、ＳＯＣｎ−１、ＳＯＣｎを受け取り、積算演算部２８からは、時刻ｔｎ−１と時刻ｔｎの間の電流積算値ｑｎを受け取る。なおこの場合、時刻ｔｎではトリガ信号が発生して積算演算部２８の積算値がリセットされるので、そのリセット直前の積算値をｑｎとすればよい。【００４９】
容量がＱである電池において、電荷量として表される電流積算値としてｑｎだけの出入りがあれば、その前後でＳＯＣ値はｑｎ／Ｑだけ変化するはずである。一方、端子電圧からの推定により、電荷量ｑｎの増減の前後で、ＳＯＣ値は、ＳＯＣｎ−ＳＯＣｎ−１だけ変化していることが分かっている。その結果、時刻ｔｎにおける容量をＱｎとおくと、【００５０】
【数４】
2008026476.tif 000006
が成立する。ＳＯＣの単位を［％］、電池容量Ｑｎの単位を［Ａｈ］、電流積算値ｑｎの単位を［Ｃ］（＝［Ａｓ］）とすると、【００５１】
【数５】
2008026476.tif 000007
となる。【００５２】
このようにして容量演算部３２は、時刻ｔｎにおける電池容量を算出する。算出された電池容量値Ｑｎは、ＳＯＣ値演算部２７に送られる。図５は、充放電電流と、ＳＯＣの推定が行われる時刻と、推定されたＳＯＣと、容量の算出のために用いられた時間間隔との関係を示す波形図である。【００５３】
ＳＯＣ値演算部２７は、式（１）あるいは式（１Ａ）に基づいて、時々刻々のＳＯＣ値を算出し、リアルタイムで現在のＳＯＣ値を外部に出力するものであり、ＳＯＣ値推定部２６から出力されるＳＯＣの最新の推定値を式（１Ａ）におけるＳＯＣｉｎｉｔとし、容量演算部３２から出力される最新の容量値を式（１Ａ）におけるＱとし、積算演算部２８から連続的に出力される電流積算値を式（１Ａ）におけるΣＩΔｔとして、式（１Ａ）を計算し、現在のＳＯＣ値を出力する。図５に示した例で説明すれば、時刻ｔｎと時刻ｔｎ＋１の間の期間においては、時刻ｔｎで推定されたＳＯＣ値ＳＯＣｎをＳＯＣｉｎｉｔとして用い、時刻ｔｎ−１と時刻ｔｎの間の期間から算出された容量Ｑｎを容量Ｑとして用いて、現在のＳＯＣ値が時々刻々と計算される。【００５４】
このようにして第１の実施形態のＳＯＣ推定装置１０は、充放電電流の積算演算によって継続的に二次電池１１のＳＯＣを算出し続けるとともに、充電と放電とが切り替わるタイミングにおいて、積算演算で使用されるＳＯＣ初期値及び電池容量値をそれらの正確な値で更新する。これにより、電流積算によりＳＯＣを算出する際の種々の誤差の要因が排除され、任意の時点においてその時点での正確なＳＯＣ値を知ることができるようになる。【００５５】
第１の実施形態のＳＯＣ推定装置１０は、マイクロコンピュータを用いて実装されるのが一般的である。その場合、エッジ検出部２５、ＳＯＣ値推定部２６、ＳＯＣ値演算部２７、積算演算部２８、リングバッファ２９、補正値取得部３１及び容量演算部３２の各機能が、マイクロコンピュータによって実現される。具体的には、マイクロコンピュータが充放電電流による積算演算を継続して実行するようにしておくとともに、コンパレータなどの波形整形部からの出力信号がマイクロコンピュータのインプットキャプチャ端末に入力するようにしてこの出力信号における立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジが検出されるようにしておく。そして、エッジを検出した場合にマイクロコンピュータにおいて割り込みタスクが生成し、補正値Ｖｃの取得、ＶＳＯＣの算出、ＶＳＯＣによるＳＯＣ値のルックアップテーブルの参照、容量Ｑの算出などが実行されるようにすれば、上述したＳＯＣ推定装置の機能を実現することができる。【００５６】
図６は、このようなマイクロコンピュータの動作の一例を示すフローチャートである。図６（ａ）は端子電圧からのＳＯＣ値の推定の処理を示し、図６（ｂ）は二次電池１１の容量の推定の処理を示している。ここでは図示していないが、マイクロコンピュータは、上述した式（１）あるいは式（１Ａ）に基づき、電流積算によるＳＯＣ値の計算を常時実行し、電流積算によるＳＯＣ値を常時出力している。【００５７】
端子電圧によるＳＯＣ値の推定では、図６（ａ）に示すように、まず、ステップ１０１において、充放電電流がゼロになるタイミングなど、ＳＯＣ値の推定が可能な条件を検出し、ステップ１０２において、そのような条件が成立しているかどうかを判定し、成立していなければ、待ち合わせのためにステップ１０１に戻り、条件が成立していれば、ステップ１０３において、二次電池１１の端子電圧Ｖｔを検出する。また、ステップ１０４において、リングバッファを検索し、条件が成立する直前の一定期間の電流値を積算して平均電流値を算出する。ここでは積算の期間を一定にしているので、平均電流値と使用することと積算値そのものを使用することとは、互いに等価である。そして、算出された平均電流値を用いて、補正値Ｖｃを算出する。補正値Ｖｃの算出には、必要に応じて電池温度をさらに用いてもよい。ステップ１０５において、ＶＳＯＣ＝Ｖｔ＋Ｖｃを計算して、ステップ１０６において、ＶＳＯＣに対応するＳＯＣ値を推定し、ステップ１０１に戻る。このようにして推定されたＳＯＣ値によって、式（１）あるいは式（１Ａ）に基づく電流積算によるＳＯＣ値の計算において用いられる、初期値ＳＯＣｉｎｉｔは更新される。なお、ＳＯＣｉｎｉｔの更新があったタイミングで、電流積算の積算値もゼロにリセットされる。【００５８】
容量Ｑの推定では、図６（ｂ）に示すように、まず、ステップ１１１において、端子電圧による前回のＳＯＣ値の推定が行われた時刻ｔｎ−１と今回のＳＯＣ値の推定が行われた時刻ｔｎとの時間間隔が所定の範囲内にあるかなど、容量の推定が可能な条件を検出する。そして、ステップ１１２において、そのような条件が成立しているかどうかを判定し、成立していなければ、待ち合わせのためにステップ１０１に戻り、条件が成立していれば、ステップ１０３において、時刻ｔｎ−１と時刻ｔｎの間の期間における電流積算値ｑｎを下式のようにして算出する。【００５９】
【数６】
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実際には、端子電圧によってＳＯＣ値を推定するたびに積算演算部２８での電流積算がリセットされているので、リセットされる寸前の電流積算値をｑｎとすればよい。次に、ステップ１１４において、前回推定されたＳＯＣ値をＳＯＣｎ−１とし、今回推定されたＳＯＣ値をＳＯＣｎとして、下式に基づき、時刻ｔｎにおける二次電池１１の電池容量Ｑｎを算出する。【００６０】
【数７】
2008026476.tif 000009
その後、ステップ１１５において、算出された容量Ｑｎに基づいて、ＳＯＣの補正を行う。具体的には、式（１）あるいは式（１Ａ）に基づいて電流積算によってＳＯＣ値を演算する際に、式（１）あるいは式（１Ａ）中のＱをＱｎで更新する。【００６１】
以上の処理をマイクロコンピュータに実行させることによって、ソフトウェアによって、第１の実施形態のＳＯＣ推定装置を構成することができる。【００６２】
ところで、第１の実施形態のＳＯＣ推定装置では、温度低下や電池自体の劣化に伴って電池容量が変化した場合であっても、その時点での電池容量が算出され、算出された電池容量によってＳＯＣ値が算出される。各時点での電池容量が算出されるから、電池温度の変化や充放電電流レートが異なることによる電池容量の変化分を除去できれば、電池自体の劣化に伴う電池容量の変化を求めることができる。したがって、このＳＯＣ推定装置は、二次電池の劣化を判定する劣化判定装置としても使用できることになる。図７は、第２の実施形態に基づく、このように二次電池の劣化を判定する機能を備えたＳＯＣ推定装置を示している。【００６３】
二次電池１１の劣化判定を行う場合には、電池の製造事業者等は、予め、劣化検出のための容量算出条件を定めておくものとする。容量算出条件としては、例えば、温度や充放電電流レートが用いられる。そして、そのような容量算出条件を満たしているときに上述のようにして電池容量が求められた場合に、その求められた電池容量とその二次電池の公称容量（基準値）とを比較することによって、その二次電池の劣化の度合いを推定すればよい。図７に示すＳＯＣ推定装置４０は、図３に示すＳＯＣ推定装置と同様のものであるが、ＳＯＣ推定装置内に劣化判定部４１を備えている点で図３に示すものと異なっている。【００６４】
ＳＯＣ推定装置では、容量演算部３２での容量の演算に際して、上述の時刻ｔｎ−１から時刻ｔｎまでの電流積算値ｑｎと、時刻ｔｎ−１から時刻ｔｎまでの時間間隔とが分かるから、容量Ｑｎを計算したときの平均充放電電流レートが分かる。また、温度センサ３３によって温度は測定されている。そこで劣化判定部４１は、容量演算部３２から平均充放電電流レートと容量値Ｑｎとを取得し、温度センサ３３から電池温度の測定値を取得し、容量算出条件を満たしているかを判定し、容量算出条件を満たしている場合に、Ｑｎと予め記憶されている公称容量値とを比較して、劣化判定を実行し、その判定結果を出力する。【００６５】
あるいは、劣化判定部４１は、容量演算部３２が容量値を算出するたびに、その容量値とそのときの電池温度と平均充放電電流レートとを取り込んで記憶し、過去において同様の条件で算出された電池容量と比較することによって、その二次電池の容量劣化を判定するようにしてもよい。【００６６】
第２の実施形態のＳＯＣ推定装置４０も、第１の実施形態のＳＯＣ推定装置１０と同様に、マイクロコンピュータを用いて実装することができる。その場合、エッジ検出部２５、ＳＯＣ値推定部２６、ＳＯＣ値演算部２７、積算演算部２８、リングバッファ２９、補正値取得部３１、容量演算部３２及び劣化判定部４１の各機能が、マイクロコンピュータによって実現される。【００６７】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００６８】
この出願は、２００６年８月２９日に出願された日本国特許出願：特願２００６−２３２１６０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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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【国際調査報告】
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