(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の推定開放電圧に基づいて第一の推定充電率を出力する電圧起因推定充電率演算部と、
前記二次電池の実測電流および前記実測電流の誤差上限値を所定周期で積分した結果と前記二次電池の電池容量とに基づいて第二の推定充電率を出力し、前記実測電流および前記実測電流の誤差下限値を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第三の推定充電率を出力し、前記実測電流を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第四の推定充電率を出力する電流起因推定充電率演算部と、
前記第一乃至第四の推定充電率を入力し、前記所定周期の期間内は上記第四の推定充電率を充電率として出力し、前記所定周期の終点において、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率と前記第三の推定充電率の間の推定充電率の値であるときは前記第一の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率以上の値であるときは前記第二の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第三の推定充電率以下の値であるときは前記第三の推定充電率を前記充電率として出力する充電率出力部と
を有する充電率演算システム。
【請求項２】
電流誤差決定部をさらに有し、
前記電流誤差決定部は、前記二次電池の実測温度と前記実測電流とが入力され、入力された前記実測温度と前記実測電流とに対応する変数としての上記誤差上限値と上記誤差下限値を前記電流起因推定充電率演算部へ出力する請求項１に記載の充電率演算システム。
【請求項３】
電池容量誤差決定部をさらに有し、
前記電池容量誤差決定部は、前記二次電池の実測温度と前記実測電流とが入力され、入力された前記実測温度と前記実測電流とに対応する変数としての前記電池容量を前記電流起因推定充電率演算部へ出力する請求項１または２に記載の充電率演算システム。
【請求項４】
前記電池容量誤差決定部は、前記実測温度と前記実測電流とに対応する変数としての電池容量誤差上限値と電池容量誤差下限値とを前記電流起因推定充電率演算部へ出力し、
前記電流起因推定充電率演算部は、前記実測電流と前記実測電流の誤差上限値とを所定周期で積分した結果と、前記電池容量と、前記電池容量誤差上限値と、前記電池容量誤差下限値とに基づいて前記第二の推定充電率を出力し、前記実測電流および前記実測電流の誤差下限値を前記所定周期で積分した結果と、前記電池容量と、前記電池容量誤差上限値と、前記電池容量誤差下限値とに基づいて前記第三の推定充電率を出力する請求項３に記載の充電率演算システム。
【請求項５】
前記二次電池の実測温度と、前記実測電流と、前記充電率とが入力され、入力された前記実測温度、前記実測電流、および前記充電率に基づいて推定インピーダンス電圧を出力するインピーダンスモデル部と、
前記推定インピーダンス電圧を入力し、入力された前記推定インピーダンス電圧に所定の補正係数を乗算した補正済推定インピーダンス電圧を出力する推定インピーダンス電圧補正部と、
前記二次電池の実測電圧と前記補正済推定インピーダンス電圧を入力し、前記実測電圧から前記補正済推定インピーダンス電圧を減算した結果を前記推定開放電圧として前記電圧起因推定充電率演算部へ出力する推定開放電圧演算部と
をさらに有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の充電率演算システム。
【請求項６】
前記充電率が入力されて前記充電率を表示する表示部と、前記二次電池で駆動する電気モータとを有する産業車両、電気自動車、ハイブリッド自動車、船、飛行機のいずれか１つに設けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の充電率演算システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の充電率を演算する充電率演算システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現状の電池のSOC（State Of Charge；充電率、充電状態、残存容量）は、電池の充放電電流の積分値を元に算出している。しかし、電池の充放電電流の積分だけでSOCの演算を行うと、積分に電流検出誤差が蓄積し、所定時間経過後の算出結果である充電率が実態と大きく異なってしまう可能性がある。その現象を回避するため、特許文献１の技術では、電流の充放電が反転する際に電池開放電圧（電池内部のインピーダンス分を除去した電池の電圧）を推定し、当該電池開放電圧から充電率を求め、電流積分から求めた充電率を修正している。また、特許文献２の技術では、電池インピーダンス電圧を推定して、実測電圧から引くことにより、電池開放電圧を求め、その電池開放電圧から充電率を推定し、さらに、電流から求めた充電率との関係で充電率を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０６０２８号公報
【特許文献２】特開２００６−５８１１４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、上述の特許文献１や特許文献２の技術では、電池インピーダンス電圧の推定が悪く、電池の電圧から求めた電池開放電圧に誤差が出易い時でもその電池開放電圧を基準として、電流積分から求めた充電率の修正を行うため、結果として得られた充電率が正確な値から大きく外れてしまうという可能性があった。【０００５】
そこでこの発明は、充電率の演算精度を改善することのできる、充電率演算システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の充電率演算システムは、二次電池の推定開放電圧に基づいて第一の推定充電率を出力する電圧起因推定充電率演算部と、前記二次電池の実測電流および前記実測電流の誤差上限値を所定周期で積分した結果と前記二次電池の電池容量とに基づいて第二の推定充電率を出力し、前記実測電流および前記実測電流の誤差下限値を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第三の推定充電率を出力し、前記実測電流を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第四の推定充電率を出力する電流起因推定充電率演算部と、前記第一乃至第四の推定充電率を入力し、前記所定周期の期間内は上記第四の推定充電率を充電率として出力し、前記所定周期の終点において、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率と前記第三の推定充電率の間の推定充電率の値であるときは前記第一の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率以上の値であるときは前記第二の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第三の推定充電率以下の値であるときは前記第三の推定充電率を前記充電率として出力する充電率出力部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二次電池内部の推定インピーダンス電圧が、二次電池の劣化とともに増大して、推定した二次電池の開放電圧の値が信頼できないような場合でも、推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］に基づいて演算したＳＯＣＶと、実測電流Ｉ［Ａ］の誤差を反映した推定充電率ＳＯＣ−Ｈ［％］やＳＯＣ−Ｌ［％］の関係から、最適であろうと推測できる値を現在の充電率と決定することになる。これにより、演算した充電率の値について、過去の累積的な誤差の混入を削減でき、結果的に充電率の演算結果の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
【図２】充電率演算システムの処理フローを示す図である。
【図３】充電率演算システムの処理概要を示す第１の図である。
【図４】充電率演算システムの処理概要を示す第２の図である。
【図５】第２の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
【図７】第４の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
【図８】補正係数Ｋの演算の概要を示す図である。
【図９】充電率演算システムの使用例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図に電池容量誤差も反映する場合の例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図に電池容量誤差も反映する場合の例を示す図である。
【図１２】第４の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図に電池容量誤差も反映する場合の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態による充電率演算システムを図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
この図において、符号１は充電率演算システムを示している。そして充電率演算システム１は、推定インピーダンスモデル部１０（推定インピーダンステーブル管理部１１、推定インピーダンス電圧演算部１２を含む）、推定開放電圧演算部１３、ＳＯＣＶ演算部１４、ＳＯＣ上下限演算部１５、ＳＯＣ決定部１６の各処理部を備えている。
【００１０】
ここで、図１の充電率演算システム１の各処理部の構成について説明する。
推定インピーダンスモデル部１０は推定インピーダンステーブル管理部１１と推定インピーダンス電圧演算部１２とを備えている。推定インピーダンステーブル管理部１１は、二次電池の電池容器の実測温度Ｔ［℃］と二次電池の充電率とに対応する二次電池内部の推定インピーダンスＺ［Ω］を記録したデータテーブルをメモリ内に複数記憶している。具体的には、所定温度ごとに（例えば、２０℃、２１℃、２２℃など１℃毎に）データテーブルを備え、１つのデータテーブルには、所定充電率ごとの（例えば、４０％、４５％、５０％など５％毎の）推定インピーダンスの値をそれぞれについて記憶している。
【００１１】
この推定インピーダンステーブル管理部１１は、充電率演算の対象となる二次電池（図９参照）に接続された温度センサ２２が送信した実測温度Ｔ［℃］と、後述のＳＯＣ決定部１６が送信する充電率ＳＯＣ（％）とを受信し、推定インピーダンステーブル管理部１１に記録されている上記データテーブルを用いて、これら実測温度Ｔ［℃］と充電率ＳＯＣ（％）に対応する推定インピーダンスＺ［Ω］を推定インピーダンス電圧演算部１２へ送信する。
推定インピーダンステーブル管理部１１は、実測温度Ｔ［℃］が上記データテーブルに用意された温度と相違する場合、すなわち備えられたデータテーブルのうち実測温度Ｔ［℃］に直近のものがＴ１とＴ２である場合（Ｔ１［℃］＜Ｔ［℃］＜Ｔ２［℃］）、Ｔ２−Ｔ１＝ΔＴ、Ｔ−Ｔ１＝ΔＴ１としたとき、（ΔＴ/２）≦ΔＴ１であればＴ２［℃］用に用意されたデータテーブルを選択し、ΔＴ１＜（ΔＴ/２）であればＴ１用に用意されたデータテーブルを選択する。例えば、実測温度が２１．４℃で、備えられたデータテーブルがその温度直近では２０℃と２１℃の２つである場合、２０℃のデータテーブルが選択されることになる。より実測温度Ｔ［℃］に近い温度のデータテーブルを用いた方が、誤差の少ない充電率演算ができるからである。
推定インピーダンステーブル管理部１１は、上記のように実測温度Ｔ［℃］に対応するデータテーブルを選択した後、ＳＯＣ決定部１６から受信する充電率ＳＯＣ（％）に対応する推定インピーダンスＺ［Ω］を選択する。このとき、充電率ＳＯＣ（％）が上記データテーブルに用意された所定充電率の値と相違する場合、すなわち上記選択されたデータテーブルに用意された充電率のうち上記受信する充電率ＳＯＣ（％）に直近のものがＳＯＣ１とＳＯＣ２である場合（ＳＯＣ１［％］＜ＳＯＣ［％］＜ＳＯＣ２［％］）、ＳＯＣ２−ＳＯＣ１＝ΔＳＯＣ、ＳＯＣ−ＳＯＣ１＝ΔＳＯＣ１としたとき、（ΔＳＯＣ/２）≦ΔＳＯＣ１であればＳＯＣ２［％］に対応する推定インピーダンスを選択し、ΔＳＯＣ１＜（ΔＳＯＣ/２）であればＳＯＣ１に対応する推定インピーダンスを選択する。例えば、ある実測温度においてＳＯＣ決定部１６から受信する充電率ＳＯＣ（％）が４３％で、この実測温度に対応するデータテーブルにおいて用意されたこの充電率ＳＯＣ（％）に直近の充電率が４０％と４５％の２つである場合、４５％の充電率に対応する推定インピーダンスが選択され、推定インピーダンスＺ［Ω］として送信されることになる。より上記充電率ＳＯＣ［％］に近い充電率に対応する推定インピーダンスを用いた方が、誤差の少ない充電率演算ができるからである。
【００１２】
推定インピーダンス電圧演算部１２は、上記充電率演算の対象となる二次電池（図９参照）に接続された電流センサ２３が送信した実測電流Ｉ［Ａ］と上記推定インピーダンスＺ［Ω］とを受信して、推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］を演算し、これを後述の推定開放電圧演算部１３へ送信する処理部である。具体的には、実測電流Ｉ［Ａ］×推定インピーダンスＺ［Ω］＝推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］との演算を行う。
また、推定開放電圧演算部１３は、上記充電率演算の対象となる二次電池（図９参照）に接続された電圧センサ２４が送信した実測電圧ＶＡ［Ｖ］と上記推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］とを受信し、上記実測電圧ＶＡ［Ｖ］から上記推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］を差し引くことにより二次電池の推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］を算出する。そして、この算出した推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］を後述のＳＯＣＶ演算部１４へ送信する処理部である。
【００１３】
ＳＯＣＶ演算部１４（電圧起因推定充電率演算部）は、上記推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］と上記温度センサ２２が送信した実測温度Ｔ［℃］とを受信し、これら２つの情報に基づいてＳＯＣＶ［％］（推定開放電圧に基づく二次電池の推定充電率）を後述のＳＯＣ決定部１６へ送信する処理部である。電圧起因の推定充電率を算出する処理部ともいえる。
ＳＯＣＶ演算部１４は、上記実測温度Ｔ［℃］と上記推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］とに対応するＳＯＣＶ［％］を記録したデータテーブルを複数備えている。具体的には、所定温度ごとに（例えば、２０℃、２１℃、２２℃など１℃毎に）データテーブルを備え、１つのデータテーブルは、所定の推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］ごとの（例えば、５.０Ｖ、５.１Ｖ、５.２Ｖなど０.１Ｖ毎の）ＳＯＣＶ［％］の値をそれぞれについて記憶している。
ＳＯＣＶ演算部１４は、推定インピーダンスモデル部１０における処理と同様に、実測温度Ｔ［℃］が上記データテーブルの対応する温度と相違する場合、すなわち備えられたデータテーブルのうち実測温度Ｔ［℃］に直近のものがＴ１とＴ２である場合（Ｔ１［℃］＜Ｔ［℃］＜Ｔ２［℃］）、Ｔ２−Ｔ１＝ΔＴ、Ｔ−Ｔ１＝ΔＴ１としたとき、（ΔＴ/２）≦ΔＴ１であればＴ２［℃］用に用意されたデータテーブルを選択し、ΔＴ１＜（ΔＴ/２）であればＴ１用に用意されたデータテーブルを選択する。
そして、ＳＯＣＶ演算部１４は、上記のように実測温度Ｔ［℃］に対応するデータテーブルを選択した後、推定開放電圧演算部１３から受信する推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］に対応するＳＯＣＶ［％］を選択する。このとき、推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］が上記データテーブルに用意された所定の推定開放電圧の値と相違する場合、すなわち上記選択されたデータテーブルに用意された所定の推定開放電圧のうち上記受信する推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］に直近のものがＶＯ１とＶＯ２である場合（ＶＯ１［Ｖ］＜ＶＯ［Ｖ］＜ＶＯ２［Ｖ］）、ＶＯ２−ＶＯ１＝ΔＶＯ、ＶＯ−ＶＯ１＝ΔＶＯ１としたとき、（ΔＶＯ/２）≦ΔＶＯ１であればＶＯ２［Ｖ］に対応する推定開放電圧を選択し、ΔＶＯ１＜（ΔＶＯ/２）であればＶＯ１に対応する推定開放電圧を選択する。例えば、ある実測温度において推定開放電圧演算部１３から受信する推定開放電圧が５．０４Ｖで、この実測温度に対応するデータテーブルにおいて用意されたこの推定開放電圧に直近の推定開放電圧が５.０Ｖと５．１Ｖの２つである場合、５.０Ｖの推定開放電圧に対応するＳＯＣＶ［％］が選択され、ＳＯＣ決定部１６へ送信されることになる。推定開放電圧演算部１３の送信する推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］により近い推定開放電圧に対応するＳＯＣＶ［％］の値を用いた方が、誤差の少ない充電率演算ができるからである。
【００１４】
なお、複数のセルよりなる組電池では、上記実測電圧ＶＡ［Ｖ］が複数ある。例えば、セルがＮ個ある場合を考えると、セル電圧ＶＡ１、ＶＡ２、・・・ＶＡＮ[Ｖ]の最大セル電圧ＶＡＭＡＸ[Ａ]、最小セル電圧ＶＡＭＩＮ［Ｖ］、平均セル電圧ＶＡＶＲ＝（ＶＡ１＋ＶＡ２＋・・・＋ＶＡＮ)／Ｎ[Ｖ]、中間セル電圧ＶＡＭＩＤ＝（ＶＡＭＡＸ＋ＶＡＭＩＮ）／２［Ｖ］等を組電池の代表セル電圧を決定して用いることで組電池でも運用が可能になる。
また、セル電圧ＶＡ１、ＶＡ２、・・・ＶＡＮ[Ｖ]と、推定インピーダンス電圧ＶＺ１、ＶＺ２、・・・ＶＺＮ［Ｖ］を求め、その差ＶＡ１−ＶＺ1、ＶＡ２−ＶＺ２、・・・、ＶＡＮ−ＶＺＮから推定開放電圧ＶＯ１、ＶＯ２、・・・ＶＯＮ[Ｎ]を求め、その値を元に推定開放電圧に基づく二次電池の推定充電率ＳＯＣＶ１、ＳＯＣＶ２、・・・ＳＯＣＶＮを求め、これを元にＳＯＣ最大ＳＯＣＶＭＡＸ[％]、ＳＯＣ最小ＳＯＣＶＭＩＮ［V］、ＳＯＣ平均ＳＯＣＶＡＶＲ＝(ＳＯＣＶ１＋ＳＯＣＶ２＋・・・＋ＳＯＣＶＮ)／Ｎ[Ｖ]、ＳＯＣ中間ＳＯＣＭＩＤ＝（ＳＯＣＶＭＡＸ＋ＳＯＣＶＭＩＮ)／２［％］を組電池の代表ＳＯＣＶとして用いてもよい。
【００１５】
ＳＯＣ上下限演算部１５（電流起因推定充電率演算部）は、上記電流センサ２３が送信した実測電流Ｉ［Ａ］と、誤差決定部１７に格納されたその誤差の上限値ΔＩＨ［Ａ］および下限値ΔＩＬ［Ａ］と、電池容量決定部２０に格納された電池容量Ａｈ［Ａｈ］とを用いて、演算周期記憶部２１が所定の演算周期Ｌ［ｓ］ごとに発生するトリガー信号に応じて、この演算周期Ｌ［ｓ］の期間の積分計算を行い、二次電池の推定充電率の上限ＳＯＣ−Ｈ［％］（以下、ＳＯＣＨと記載する場合もあり）、下限ＳＯＣ−Ｌ［％］（以下、ＳＯＣＬと記載する場合もあり）およびＳＯＣＩ［％］とを算出し、これらをＳＯＣ決定部１６へ送信する処理部である。電流起因の推定充電率を算出する処理部ともいえる。
それぞれの計算式は次のとおりである。
【００１６】
【数１】
0005490215.tif 000002
【００１７】
【数２】
0005490215.tif 000003
【００１８】
【数３】
0005490215.tif 000004
【００１９】
ここで、上記誤差の上限値ΔＩＨ［Ａ］(ΔＩＨ＞０)および下限値ΔＩＬ［Ａ］（ΔＩＬ＜０）は、上記電流センサ２３の感度の誤差範囲の上限値および下限値であり、使用する電流センサ２３により予め設定されている固定値である。これら２つの値は誤差決定部１７内のメモリ（例えば不揮発性メモリ）に格納されている。
また、電池容量Ａｈ［Ａｈ］も上記二次電池に予め設定されている全電池容量であって、固定値としてよい。この場合には、電池容量決定部２０内のメモリ（例えば不揮発性メモリ）に当該固定値を格納しておけばよい。
ＳＯＣＩｎｉｔ［％］は、演算周期Ｌ［ｓ］ごとの初期値であり、後述のシステム起動時以外は、後述のＳＯＣ決定部１６の出力値、すなわちＳＯＣ決定部１６が送信した最適値となる。
上記数式の積分値は、演算周期Ｌ［ｓ］の間に積分される値となる。
【００２０】
なお、ここでは電池容量決定部２０の格納する電池容量を固定値としたが、電池容量は電池容器の温度、二次電池から出力される電流値に応じて変化しうるので、より誤差の少ない充電率演算を行うために、これら２つの値をパラメータとした可変値としてもよい。この場合には、そのデータを予め計測してデータテーブルを作っておき、そのデータテーブルから電池容量を決定する。
この場合、電池容量決定部２０は、上記温度センサ２２が送信した実測温度Ｔ［℃］と、上記電流センサ２３が送信する実測電流Ｉ［Ａ］とを受信し、上記データテーブルを用いて、これら実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］に対応する電池容量Ａｈ［Ａｈ］をＳＯＣ上下限演算部１５へ送信する。
具体的には、電池容量決定部２０は、上記実測温度Ｔ［℃］と上記実測電流Ｉ［Ａ］とに対応する電池容量Ａｈ［Ａｈ］を記録したデータテーブルを複数備えている。所定温度ごとに（例えば、２０℃、２１℃、２２℃など１℃毎に）データテーブルを備え、１つのデータテーブルは、所定の実測電流Ｉ［Ａ］ごとの（例えば、１.０Ａ、１.１Ａ、１.２Ａなど０.１Ａ毎の）電池容量の値をそれぞれについて記憶している。
電池容量決定部２０は、推定インピーダンステーブル管理部１１における処理と同様に、実測温度Ｔ［℃］が上記データテーブルに用意された温度と相違する場合、すなわち備えられたデータテーブルのうち実測温度Ｔ［℃］に直近のものがＴ１とＴ２である場合（Ｔ１［℃］＜Ｔ［℃］＜Ｔ２［℃］）、Ｔ２−Ｔ１＝ΔＴ、Ｔ−Ｔ１＝ΔＴ１としたとき、（ΔＴ/２）≦ΔＴ１であればＴ２［℃］用に用意されたデータテーブルを選択し、ΔＴ１＜（ΔＴ/２）であればＴ１用に用意されたデータテーブルを選択する。
そして、電池容量決定部２０は、上記のように実測温度Ｔ［℃］に対応するデータテーブルを選択した後、上記電流センサ２３から受信する実測電流値Ｉ［Ａ］に対応する電池容量を選択する。このとき、実測電流Ｉ［Ａ］が上記データテーブルに用意された所定の実測電流の値と相違する場合、すなわち上記選択されたデータテーブルに用意された所定の実測電流のうち上記受信する実測電流Ｉ［Ａ］に直近のものがＩ１とＩ２である場合（Ｉ１［Ａ］＜Ｉ［Ａ］＜Ｉ２［Ｉ］）、Ｉ２−Ｉ１＝ΔＩ、Ｉ−Ｉ１＝ΔＩ１としたとき、（ΔＩ/２）≦ΔＩ１であればＩ２［Ａ］に対応する電池容量を選択し、ΔＩ１＜（ΔＩ/２）であればＩ１に対応する電池容量を選択する。例えば、ある実測温度において電流センサ２３から受信する実測電流値が１．０５Ａで、この実測温度に対応するデータテーブルにおいて用意された上記受信する実測電流値に直近の実測電流値が１.０Ａと１．１Ａの２つである場合、１.１Ａの実測電流値に対応する電池容量が選択され、電池容量Ａｈ［Ａｈ］としてＳＯＣ上下限演算部１５へ送信されることになる。上記電流センサ２３の送信する実測電流値［Ａ］により近い電流値に対応する電池容量の値を用いた方が、誤差の少ない充電率演算ができるからである。
【００２１】
ＳＯＣ決定部１６（充電率出力部）は、ＳＯＣ上下限演算部１５とＳＯＣＶ演算部１４から上記ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌ［％］、ＳＯＣＩ［％］、ＳＯＣＶ［％］を受信する。そして、ＳＯＣ決定部１６は、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌ［％］、およびＳＯＣＶ［％］の３つの値のうち、１つの値を現実の充電率に最も近い最適値として選択する処理部である。
この選択した最適値は、ＳＯＣ決定部１６から当該充電率を用いて二次電池の充放電制御などを行う上位制御部２５へ充電率ＳＯＣ（％）として演算周期Ｌ［ｓ］ごとに送信される。そして、ＳＯＣ決定部１６は、当該演算周期Ｌ［ｓ］の期間内は、ＳＯＣＩ［％］を充電率ＳＯＣ（％）として上位制御部２５などへ送信する。
最適値の選択の機構については、図２、図３、図４の説明箇所にて後述する。
【００２２】
上記上位制御部２５は受信した充電率ＳＯＣ（％）の値を例えば図９の表示部３００へ送信し、表示部３００は光、音などで充電率を表示してこの充電率演算システムを利用するユーザに通知、認識させる。
かような充電率演算システム１としては、上記二次電池で電力駆動する電力モータを備えたフォークリフトなどの産業車両、電気自動車、ハイブリッド自動車、船、飛行機などの移動体としての電池システム、さらには家庭用電源としての定置用の電池システムがありうる。
電池システムの起動スイッチがＯＦＦとなり、電池システム内のＳＯＣ決定部１６などの装置に上記二次電池からの電力供給が絶たれる直前に、上位制御部２５は自己が内蔵する不揮発性メモリへ、ＳＯＣ決定部１６が送信した当該直前の充電率ＳＯＣ（％）を格納しておく。そして、上記起動スイッチをＯＮして電池システム内のＳＯＣ決定部１６などの装置に上記二次電池からの電力供給が開始された直後には、上位制御部２５は上記不揮発性メモリに格納した充電率ＳＯＣ（％）をＳＯＣＩｎｉｔ［％］としてＳＯＣ上下限演算部１５と推定インピーダンステーブル管理部１１へ送信する。これにより、上記起動スイッチがＯＮされた当初、未だＳＯＣ決定部１６が上記最適値を送信する前においても、ＳＯＣＩｎｉｔ［％］を与えることができるので、上記各数式を成り立たせる計算をすることができる。
なお、上記起動スイッチのＯＦＦ期間に充放電電流の影響で現れるインピーダンス電圧が実測電圧に比べ十分小さく無視できるような場合にはＳＯＣＩｎｉｔ［％］にＳＯＣＶを用いても良い。
【００２３】
なお、上述のとおり、推定インピーダンステーブル管理部１１、ＳＯＣＶ演算部１４、電池容量決定部２０の各々では、それぞれが受信する２つのパラメータに対応する複数のデータテーブルを用いて送信値、すなわち推定インピーダンスＺ［Ω］、ＳＯＣＶ［％］、電池容量Ａｈ［Ａｈ］を選択し、送信している。かかる２つのパラメータとは、上述のとおり、推定インピーダンステーブル管理部１１では実測温度Ｔ［℃］と充電率ＳＯＣ（％）、ＳＯＣＶ演算部１４では実測温度Ｔ［℃］と推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］、電池容量決定部２０では実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］である。
いずれも、まず上記２つのパラメータのうちの１つのパラメータである実測温度Ｔ［℃］に対応するデータテーブルが選択された後、他のパラメータを用いてそれぞれの送信値を選択している。ここで、他のパラメータに相当する値がデータテーブルに用意されていない場合には、用意されている値のうち直近の値を当該他のパラメータの値と看過し、それに対応する値を送信値とする構成としている。
しかしながら、より充電率ＳＯＣ（％）の誤差を少なくするため、上記用意されている値のうち上記他のパラメータの値（Ｐとする）より小さい直近の値（直近値１とする）と上記他のパラメータの値より大きい直近の値（直近値２とする）に対するＰの線形比率を用いて送信値を決定してもよい。
この場合には、実際に送信される送信値は、データテーブルに用意された直近値１に相当する送信値を送信値１、直近値２に相当する送信値を送信値２とすると、実際に送信される送信値は、送信値＝送信値１＋（送信値２−送信値１）×（Ｐ−直近値１）／（直近値２−直近値１）となる。
例えば、推定インピーダンステーブル管理部１１の場合には、上述のとおり、所定温度ごとに（例えば、２０℃、２１℃、２２℃など１℃毎に）データテーブルを備え、１つのデータテーブルには、所定充電率ごとの（例えば、４０％、４５％、５０％など５％毎の）推定インピーダンスの値をそれぞれについて記憶している。
ここで、ある実測温度においてＳＯＣ決定部１６から受信する充電率ＳＯＣ（％）が４３％で、この実測温度に対応するデータテーブルにおいて用意されたこの充電率ＳＯＣ（％）に直近の充電率が４０％と４５％の２つであり、充電率４０％に相当する推定インピーダンスが０．００１Ω、充電率４５％に相当する推定インピーダンスが０．００２Ωとしてデータテーブルの用意されている場合、推定インピーダンステーブル管理部１１から送信される推定インピーダンスＺ［Ω］の値は、０．００１［Ω］＋（０．００２［Ω］−０．００１［Ω］）×（４３［％］−４０［％］）/（４５［％］−４０［％］）＝０．００１６［Ω］となる。
ＳＯＣＶ演算部１４、電池容量決定部２０の各々でも同様に処理できる。
【００２４】
以下、充電率演算システム１の上記最適値の選択を含めた処理の詳細について説明する。
図２は充電率演算システムの処理フローを示す図である。
まず、推定インピーダンスモデル部１０は演算周期Ｌ［ｓ］のタイミングであるかを判定し（ステップＳ１００）、そのタイミングごとに、推定インピーダンステーブル管理部１１は実測温度Ｔ［℃］とＳＯＣ［％］（初回の演算の場合にはＳＯＣの初期値）に対応する二次電池の推定インピーダンス値を決定する（ステップＳ１０１）。
そして、推定インピーダンスモデル部１０内の推定インピーダンス電圧演算部１２は、二次電池内部の推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］を、実測電流Ｉ［Ａ］と、推定インピーダンス値Ｚ［Ω］とを用いて演算し（ステップＳ１０２）、その推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］を推定開放電圧演算部１３へ出力する。
【００２５】
次に、推定開放電圧演算部１３は実測電圧ＶＡ［Ｖ］から推定インピーダンス電圧ＶＺ［Ｖ］を差し引いて、推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］を演算する（ステップＳ１０３）。そして推定開放電圧演算部１３は、算出した推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］をＳＯＣＶ演算部１４へ出力する。
ＳＯＣＶ演算部１４は、推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］と実測温度Ｔ［℃］の対応関係から、推定充電率ＳＯＣＶを演算する（ステップＳ１０４）。そして、ＳＯＣＶ演算部１４は、演算したＳＯＣＶ［％］をＳＯＣ決定部１６へ出力する。
【００２６】
他方、ＳＯＣ上下限演算部１５は、演算周期Ｌ［ｓ］のタイミングの信号を取得すると、実測電流Ｉ［Ａ］と、その実測電流Ｉ［Ａ］のプラス側の上限誤差ΔＩＨ［Ａ］と、実測電流Ｉ［Ａ］のマイナス側の下限誤差ΔＩＬ［Ａ］とを取得する。そして、ＳＯＣ上下限演算部１５は、式（１）により前回の演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングからの実測電流Ｉの積分による推定充電率ＳＯＣＩを演算する（ステップＳ１０５）。また、ＳＯＣ上下限演算部１５は、式（２）により前回の演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングからの実測電流Ｉの積分による推定充電率ＳＯＣＩに、上限誤差ΔＩＨの前回の演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングからの積分による推定充電率ΔＳＨを加えた推定充電率ＳＯＣ−Ｈを演算する（ステップＳ１０６）。また、ＳＯＣ上下限演算部１５は、式（３）により前回の演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングからの実測電流Ｉの積分による推定充電率ＳＯＣＩから、下限誤差ΔＩＬの前回の演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングからの積分による推定充電率ΔＳＬを差し引いた推定充電率ＳＯＣ−Ｌを演算する（ステップＳ１０７）。
そして、ＳＯＣ上下限演算部１５は、演算したＳＯＣ−Ｈ、ＳＯＣ−Ｌ、およびＳＯＣＩをＳＯＣ決定部１６へ出力する。
上述の処理により、ＳＯＣ決定部１６は、ＳＯＣＶ［％］、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｉ［％］の３つの推定充電率およびＳＯＣＩ［％］を取得している。ＳＯＣ決定部１６は、演算周期Ｌ[ｓ]のタイミングでＳＯＣＶとＳＯＣ−ＨとＳＯＣ−Ｌとを比較して（ステップＳ１０８）、ＳＯＣＶがＳＯＣ−ＨとＳＯＣ−Ｉの間の値であるときは、ＳＯＣＶを現在の充電率と決定する（ステップＳ１０９）。また、ＳＯＣ決定部１６は、ＳＯＣＶがＳＯＣ−ＨとＳＯＣ−Ｉの範囲以上の値であるときは、ＳＯＣ−Ｈを現在の充電率と決定する（ステップＳ１１０）。また、ＳＯＣ決定部１６は、ＳＯＣＶがＳＯＣ−ＨとＳＯＣ−Ｉの範囲以下の値であるときは、ＳＯＣ−Ｌを現在の充電率と決定する（ステップＳ１１１）。
そして、充電率演算システム１は、演算周期Ｌ［ｓ］ごとに、上記処理を行い、その結果の現在の充電率ＳＯＣ［％］を出力する（ステップＳ１１２）。
また、ＳＯＣ上下限演算部１５は、演算周期Ｌ［ｓ］ごとに充電率ＳＯＣ［％］を初期値ＳＯＣＩｎｉｔ［％］として取得し、次の演算周期Ｌ［ｓ］のタイミングまで、実測電流を積分してＳＯＣＩｎｉｔ［％］に加算し、推定充電率ＳＯＣＩを演算する（ステップＳ１１３）。そして、ＳＯＣＩをＳＯＣ決定部１６へ出力し、ＳＯＣ決定部１６は、これを現在の充電率ＳＯＣ［％］として出力する（ステップＳ１１４）。
なお、ＳＯＣ決定部１６は、充電率ＳＯＣ[％]をＳＯＣＩ初期値としてＳＯＣ上下限演算部１５と電池インピーダンスモデル部１０へ出力する。
【００２７】
図３は充電率演算システムの処理概要を示す第１の図である。
この図で示すように、充電率演算システム１は、時刻ｔ［ｓ］から時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］までの間、ＳＯＣＶ［％］、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌをそれぞれ演算している。また充電率演算システム１は、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］までの間は、時刻ｔ［ｓ］における充電率を初期値ＳＯＣＩｎｉｔ［％］として、実測電流の積分によって演算した場合の二次電池の推定充電率ＳＯＣＩ［％］を演算している。時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］においては、ＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｌ［％］とＳＯＣ−Ｈ［％］の範囲以上の値であるため、充電率演算システム１は、ＳＯＣ−Ｈ［％］を現在の二次電池の充電率と決定する。つまり従来の実測電流によって算出していた二次電池の推定充電率ＳＯＣＩ［％］の値を、実測電流の誤差の上限で推定充電率を算出した値ＳＯＣ−Ｈ［％］に上方修正して出力している。
【００２８】
また、充電率演算システム１は、時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］から時刻ｔ＋２Ｌ［ｓ］までの間、ＳＯＣＶ［％］、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌをそれぞれ演算している。また充電率演算システム１は、時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］から時刻ｔ＋２Ｌ［ｓ］までの間は、時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］における充電率を初期値ＳＯＣＩｎｉｔ［％］として、実測電流の積分によって演算した場合の二次電池の推定充電率ＳＯＣ−Ｉ［％］を演算している。時刻ｔ＋Ｌ［ｓ］においては、ＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｌ［％］とＳＯＣ−Ｈ［％］の範囲内の値であるため、充電率演算システム１は、ＳＯＣＶ［％］を現在の二次電池の充電率と決定する。つまり、ＳＯＣＶの値がある程度信頼できるものと判断し、実測電流によって算出できる二次電池の推定充電率ＳＯＣＩ［％］の値を、推定開放電圧に基づいて演算した推定充電率ＳＯＣＶへ切り替えて出力している。
【００２９】
また、充電率演算システム１は、時刻ｔ＋２Ｌ［ｓ］から時刻ｔ＋３Ｌ［ｓ］までの間、ＳＯＣＶ［％］、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌをそれぞれ演算している。また充電率演算システム１は、時刻ｔ＋２Ｌ［ｓ］から時刻ｔ＋３Ｌ［ｓ］までの間は、時刻ｔ＋２Ｌ［ｓ］における充電率を初期値ＳＯＣＩｎｉｔ［％］として、実測電流の積分によって演算した場合の二次電池の推定充電率ＳＯＣ−Ｉ［％］を演算している。時刻ｔ＋３Ｌ［ｓ］においては、ＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｌ［％］とＳＯＣ−Ｈ［％］の範囲以下の値であるため、充電率演算システム１は、ＳＯＣ−Ｌ［％］を現在の二次電池の充電率と決定する。つまり従来の実測電流によって算出していた二次電池の推定充電率ＳＯＣＩ［％］の値を、実測電流の誤差の下限で推定充電率を算出した値ＳＯＣ−Ｌ［％］に下方修正して出力している。
【００３０】
図４は充電率演算システムの処理概要を示す第２の図である。
図３では、二次電池の充電率が増加する場合の処理概要を示したが、図４では二次電池の充電率が降下する場合の処理概要を示している。図４の場合でも図３と同様に、各演算周期のタイミングごとに、ＳＯＣＩ［％］の値を、ＳＯＣＶ［％］またはＳＯＣ−Ｈ［％］またはＳＯＣ−Ｌ［％］の値に切り替えて現在の充電率と決定する。このとき、同様に、ＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｈ［％］とＳＯＣ−Ｌ［％］の範囲にあればＳＯＣＶ［％］を現在の充電率と決定し、またＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｈ［％］とＳＯＣ−Ｌ［％］の範囲以上であればＳＯＣ−Ｈ［％］を現在の充電率と決定し、またＳＯＣＶ［％］がＳＯＣ−Ｈ［％］とＳＯＣ−Ｌ［％］の範囲以下であればＳＯＣ−Ｌ［％］を現在の充電率と決定する。
【００３１】
以上の処理によれば、ＳＯＣＶ［％］の値が信頼できる範囲（実測電流の誤差を反映した推定受電率ＳＯＣ−Ｌ［％］〜ＳＯＣ−Ｈ［％］の範囲）の値であると推測できるような場合には、演算周期ごとに、そのＳＯＣＶ［％］の値を現在の推定充電率ＳＯＣ［％］と決定する。
またＳＯＣＶ［％］の値が信頼できない範囲（実測電流の誤差を反映した推定受電率ＳＯＣ−Ｌ［％］〜ＳＯＣ−Ｈ［％］の範囲以外の範囲）の値であると推測できるような場合には、そのＳＯＣＶ［％］の値に近いＳＯＣＩ［％］の誤差の上限ＳＯＣ−Ｈ［％］または下限ＳＯＣ−Ｌ［％］の値を現在の推定充電率ＳＯＣ［％］と決定する。
したがって、二次電池内部の推定インピーダンス電圧が、二次電池の劣化とともに増大して、推定した二次電池の開放電圧の値が信頼できないような場合でも、推定開放電圧ＶＯ［Ｖ］に基づいて演算したＳＯＣＶと、実測電流Ｉ［Ａ］の誤差を反映した推定充電率ＳＯＣ−Ｈ［％］やＳＯＣ−Ｌ［％］の関係から、最適であろうと推測できる値を現在の充電率と決定することになる。これにより、演算した充電率の値について、過去の累積的な誤差の混入を削減でき、これにより、充電率の演算結果の精度を向上させることができる。
よって、上記ユーザが確度の高い充電率の情報を得ることができるので、電気自動車など移動体の電池システムの場合には特に安全性の向上を図ることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。
この図で示す充電率演算システム１は、誤差決定部１７の処理において第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同一の構成については同一符号を用いて説明する。
誤差決定部１７は、温度センサ２２の送信する実測温度Ｔ［℃］と電流センサ２３の送信する実測電流Ｉ［Ａ］との値を取得し、それらの情報に基づいて、実測電流Ｉ［Ａ］の誤差ΔＩＨとΔＩＬを計算する。そして、計算したΔＩＨとΔＩＬとをＳＯＣ上下限演算部１５へ送信する。第１の実施形態と異なり、ここではΔＩＨとΔＩＬは可変値となる。
具体的には、誤差決定部１７は、上記実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］とに対応するΔＩＨとΔＩＬとを記録したデータテーブルを複数備えている。
データテーブルの使用される機構は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
なお、データテーブルでなく、誤差演算式によって、取得した実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］との値に基づく実測電流Ｉ［Ａ］の各誤差を演算するようにしてもよい。誤差決定部１７は、実測電流Ｉ［Ａ］のプラス側の上限誤差ΔＩＨ（ΔＩＨ＞０）と、マイナス側の下限誤差ΔＩＬ（ΔＩＬ＜０）をＳＯＣ上下限演算部１５に出力する。
本実施形態によれば、第１の実施形態に比べ、ΔＩＨとΔＩＬを可変値としていることから、より最適な充電率ＳＯＣ［％］計算が可能となる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。図１の構成に加え、さらに、ＳＯＣ誤差演算部１８を備えている。その他の構成については同一のため同一符号を用いて説明する。
ＳＯＣ誤差演算部１８は、実測電流Ｉ［Ａ］と二次電池の実測温度Ｔ［℃］との情報に対応付けて、第２の実施形態における誤差決定部１７と同様のデータテーブルを複数備える。ＳＯＣ誤差演算部１８は、演算周期Ｌ［ｓ］のタイミング信号を受信した場合、そのときの実測温度Ｔ［℃］の値と、実測電流Ｉ［Ａ］の値とを取得し、それらの２つのパラメータに対応する推定充電率のプラス側の誤差ΔＩＨとマイナス側の誤差ΔＩＬをテーブルから読み取る。そして、次の計算処理を行い、ΔＳＨとΔＳＬを算出し、これらをＳＯＣ上下限演算部１５へ出力する。
【００３４】
【数４】
0005490215.tif 000005
【００３５】
【数５】
0005490215.tif 000006
【００３６】
このとき、ＳＯＣ誤差演算部１５は、次の式によって、ＳＯＣ−Ｈ［％］、ＳＯＣ−Ｌ［％］を算出する。
【００３７】
【数６】
0005490215.tif 000007
【００３８】
【数７】
0005490215.tif 000008
本実施形態によれば、第２の実施形態に比べ、可変値のΔＩＨとΔＩＬによる積分計算をＳＯＣ上下限演算部１５とは別個のＳＯＣ誤差演算部１８で行い、積分計算の結果であるΔＳＨとΔＳＬをＳＯＣ上下限演算部１５に送信することで、ＳＯＣ上下限演算部１５の処理負担を軽減することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図７は第４の実施形態による充電率演算システムの構成を示す図である。図８は補正係数Ｋの演算の概要を示す図である。図１の構成に加え、さらに、推定インピーダンス電圧補正部１９を備えている。その他の構成については同一のため同一符号を用いて説明する。
推定インピーダンス電圧補正部１９は、予め補正係数テーブルを記憶している。この補正係数テーブルに記憶される情報は、推定インピーダンス電圧ＶＺ[Ｖ]の補正係数Ｋである。補正係数Ｋの算出は、例えば、まず、過去の一定時間、ある実測温度Ｔ[℃]である二次電池の充電率ＳＯＣ[％]であったときの、当該二次電池の誤差０の場合のＳＯＣより求めた開放電圧ＶＳＯＣと、同様の実測温度Ｔ[℃]および充電率ＳＯＣ[％]であるときの二次電池の実測電圧ＶＡ[Ｖ]との差Ｘを求める。
また、過去の一定時間、同様の実測温度Ｔ[℃]である二次電池の充電率ＳＯＣ[％]であったときの、当該推定開放電圧ＶＯと、同様の実測温度Ｔ[℃]および充電率ＳＯＣ[％]であるときの二次電池の実測電圧ＶＡ[Ｖ] との差Ｙ（推定インピーダンス電圧演算部１２が出力する推定インピーダンス相当）を求める。
そしてこれら差Ｘと差Ｙとの関係を用いて、差Ｙ×Ｋ＝差ＸとなるＫ（つまりＫ＝差Ｘ÷差Ｙ）の平均値を算出する。そして補正係数テーブルは、異なる実測温度Ｔ[℃]と充電率ＳＯＣ[％]の組み合わせごとにＫを記憶している。
【００４０】
推定インピーダンス電圧補正部１９は、推定インピーダンス電圧演算部１２から出力された推定インピーダンス電圧ＶＺ[Ｖ]を取得すると、その時の実測温度Ｔ[℃]および充電率ＳＯＣ[％]に対応する補正係数Ｋを取得、または補間計算によって演算する。そして、推定インピーダンス電圧補正部１９は、推定インピーダンス電圧演算部１２から出力された推定インピーダンス電圧ＶＺ[Ｖ]の値に補正係数Ｋを乗じて補正後の推定インピーダンス電圧ＶＺ[Ｖ]を演算し、推定開放電圧演算部１３へ出力する。
これにより、二次電池の実際のインピーダンスの値が劣化等で変化し、推定インピーダンステーブル管理部１１の値と異なってしまった場合でも、推定開放電圧ＶＯの値を、より実際の値に近い二次電池の開放電圧ＶＳＯＣへと近づけることのできる推定インピーダンス電圧ＶＺ[Ｖ]となる。したがって、二次電池内部のインピーダンス推定精度が向上し、推定開放電圧による推定充電率ＳＯＣＶ[％]の値も、精度の良い値に近づけることができる。
【００４１】
（第５の実施形態）
図１０は図１の誤差決定部１７が電池容量誤差として、プラス側の上限誤差ΔＡｈＨ（ΔＡｈＨ＞0、Ａｈ+ΔＡｈＨ＞0）とマイナス側の下限誤差ΔＡｈＬ（ΔＡｈＬ＜０、Ａｈ+ΔＡｈＬ＞0）を予め格納している例である。その他の構成については第１の実施形態と同一である。
本実施形態では、ΔＡｈＨとΔＡｈＬは固定値であり、ＳＯＣ上下限演算部１５は誤差決定部１７からΔＩＨ、ΔＩＬとともに、ΔＡｈＨ、ΔＡｈＬも同時に受信する。そして、以下の計算により、ＳＯＣＨとＳＯＣＬを算出する。
【００４２】
【数８】
0005490215.tif 000009
【００４３】
【数９】
0005490215.tif 000010
【００４４】
本実施形態では、積分計算において、電池容量誤差も加味するので、第１の実施形態に比べ、より最適な充電率ＳＯＣ［％］計算が可能となる。
【００４５】
（第６の実施形態）
図１１は、図５の誤差決定部１７が、実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］に対応して変化する電池容量誤差ΔＡｈＨ、ΔＡｈＬもＳＯＣ上下限演算部１５に送信する点が第２の実施形態とは異なる。その他の構成については第２の実施形態と同一である。
具体的には、誤差決定部１７は、上記実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］とに対応するΔＡｈＨ、ΔＡｈＬとを記録したデータテーブルを複数備えている。
データテーブルの使用される機構は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
ＳＯＣ上下限演算部１５は誤差決定部１７からΔＩＨ、ΔＩＬとともに、ΔＡｈＨ、ΔＡｈＬも同時に受信する。そして、式（８）および式（９）の計算により、ＳＯＣＨとＳＯＣＬを算出する。
本実施形態によれば、積分計算において、可変の電池容量誤差も加味するので、第２の実施形態に比べ、より最適な充電率ＳＯＣ［％］計算が可能となる。
【００４６】
（第７の実施形態）
図１２は、図７の誤差決定部１７が、実測温度Ｔ［℃］と実測電流Ｉ［Ａ］に対応して変化する電池容量誤差ΔＡｈＨ、ΔＡｈＬもＳＯＣ上下限演算部１５に送信する点が第４の実施形態とは異なる。その他の構成については第４の実施形態と同一である。
また、本実施形態の誤差決定部１７は、第６の実施形態の誤差決定部１７と同様の動作を行う。ＳＯＣ上下限演算部１５が、誤差決定部１７からΔＩＨ、ΔＩＬとともに、ΔＡｈＨ、ΔＡｈＬも同時に受信し、式（８）および式（９）の計算により、ＳＯＣＨとＳＯＣＬを算出する点も第６の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、積分計算において、可変の電池容量誤差も加味するので、第４の実施形態に比べ、より最適な充電率ＳＯＣ［％］計算が可能となる。
【００４７】
なお、図９は充電率演算システムの例として、電気自動車を示す図である。
第１ないし第７の実施形態の何れかの処理により現在の二次電池の充電率ＳＯＣ[％]を決定して表示部３００へ出力するので、ドライバは二次電池２００の充電率を把握することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、二次電池の推定開放電圧に基づいて第一の推定充電率を出力する電圧起因推定充電率演算部と、前記二次電池の実測電流および前記実測電流の誤差上限値を所定周期で積分した結果と前記二次電池の電池容量とに基づいて第二の推定充電率を出力し、前記実測電流および前記実測電流の誤差下限値を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第三の推定充電率を出力し、前記実測電流を前記所定周期で積分した結果と前記電池容量とに基づいて第四の推定充電率を出力する電流起因推定充電率演算部と、前記第一乃至第四の推定充電率を入力し、前記所定周期の期間内は上記第四の推定充電率を充電率として出力し、前記所定周期の終点において、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率と前記第三の推定充電率の間の推定充電率の値であるときは前記第一の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第二の推定充電率以上の値であるときは前記第二の推定充電率を前記充電率として出力し、前記第一の推定充電率が前記第三の推定充電率以下の値であるときは前記第三の推定充電率を前記充電率として出力する充電率出力部とを有する充電率演算システムに関する。
本発明の充電率演算システムによれば、充電率の演算結果の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・・電池インピーダンスモデル部
１１・・・推定インピーダンステーブル管理部
１２・・・推定インピーダンス電圧演算部
１３・・・推定開放電圧演算部
１４・・・ＳＯＣＶ演算部
１５・・・ＳＯＣ上下限演算部
１６・・・ＳＯＣ決定部
１７・・・誤差決定部
１８・・・ＳＯＣ誤差演算部
１９・・・推定インピーダンス電圧補正部
２０・・・電池容量決定部
２１・・・演算周期記憶部
２２・・・温度センサ
２３・・・電流センサ
２４・・・電圧センサ
２５・・・上位制御部
１００・・・二次電池監視装置
２００・・・二次電池
３００・・・表示部
【図１】
0005490215.tif 000011
【図２】
0005490215.tif 000012
【図３】
0005490215.tif 000013
【図４】
0005490215.tif 000014
【図５】
0005490215.tif 000015
【図６】
0005490215.tif 000016
【図７】
0005490215.tif 000017
【図８】
0005490215.tif 000018
【図９】
0005490215.tif 000019
【図１０】
0005490215.tif 000020
【図１１】
0005490215.tif 000021
【図１２】
0005490215.tif 000022