(57)【要約】【課題】  ＯＣＶ特性は、二次電池の劣化に応じて変化するため、二次電池の劣化状態に応じたＯＣＶ特性を用いなければ、二次電池のＳＯＣを精度良く推定することができない。【解決手段】  電池システムは、二次電池（１０，１１）の電圧を検出する電圧センサ（２０）と、二次電池を定電流で充電又は放電させるコントローラ（３０）と、を有する。コントローラは、充電中又は放電中に電圧センサによって検出した閉回路電圧と、二次電池の内部抵抗に伴う電圧変化量とを用いて、二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す第１特性（ｆ（ｍ））を算出する。コントローラは、第１特性よりもＳＯＣが広い範囲内において、二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す複数の第２特性（ｆ（ｎ））のうち、第１特性と一致する第２特性を特定する。【選択図】  図７
2014147222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
前記二次電池を定電流で充電又は放電させるコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記充電中又は前記放電中に前記電圧センサによって検出した閉回路電圧と、前記二次電池の内部抵抗に伴う電圧変化量とを用いて、前記二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す第１特性を算出し、
前記第１特性よりもＳＯＣが広い範囲内において、前記二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す複数の第２特性のうち、前記第１特性と一致する前記第２特性を特定する、
ことを特徴とする電池システム。
【請求項２】
前記複数の第２特性では、前記二次電池の劣化状態が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記第２特性は、ＳＯＣが０％から１００％の範囲内において、ＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示すことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１特性および前記第２特性において、ＳＯＣが同一であるときの開回路電圧の差が閾値よりも小さいときに、前記第２特性が前記第１特性に一致すると判別することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電池システム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記充電中又は前記放電中における電流値を積算し、この電流積算値が所定値に到達するたびに、前記電圧センサを用いて前記閉回路電圧を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電池システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記充電又は前記放電を終了するときの閉回路電圧と、前記充電又は前記放電を終了した後の開回路電圧との差分を算出することにより、前記電圧変化量を特定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電池システム。
【請求項７】
前記第２特性は、前記二次電池が劣化し始める前の初期状態の正極容量に対する維持率を示す正極容量維持率と、前記初期状態の負極容量に対する維持率を示す負極容量維持率と、正極および負極の間における組成対応のずれ容量とから算出される、正極および負極における開回路電位に基づいて特定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電池システム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記正極容量維持率、前記負極容量維持率および前記ずれ容量の少なくとも１つを変更しながら、前記第１特性と一致する前記第２特性を特定することを特徴とする請求項７に記載の電池システム。
【請求項９】
前記複数の第２特性を特定するための情報を記憶するメモリを有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を定電流で充電又は放電することができる電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池のＳＯＣ（State of Charge）を推定するときには、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）およびＳＯＣの対応関係を示すＯＣＶ特性が用いられる。具体的には、二次電池のＯＣＶを測定すれば、ＯＣＶ特性を用いることにより、測定したＯＣＶに対応するＳＯＣを特定することができる。これにより、現在の二次電池におけるＳＯＣを推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０２９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したＯＣＶ特性は、二次電池の劣化に応じて変化する。このため、二次電池の劣化状態に応じたＯＣＶ特性を用いなければ、二次電池のＳＯＣを精度良く推定することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明である電池システムは、二次電池の電圧を検出する電圧センサと、二次電池を定電流で充電又は放電させるコントローラと、を有する。ここで、コントローラは、充電中又は放電中に電圧センサによって検出した閉回路電圧と、二次電池の内部抵抗に伴う電圧変化量とを用いて、二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す第１特性を算出する。そして、コントローラは、複数の第２特性のうち、第１特性と一致する第２特性を特定する。第２特性は、第１特性よりもＳＯＣが広い範囲内において、二次電池におけるＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を示す。
【０００６】
定電流で二次電池の充電又は放電を行うと、充電後又は放電後における二次電池の閉回路電圧は、二次電池の開回路電圧に沿って変化する。すなわち、閉回路電圧および開回路電圧の差が一定の状態において、充電又は放電に応じて、閉回路電圧が変化する。このため、充電中又は放電中に検出した閉回路電圧と、閉回路電圧および開回路電圧の差とを考慮すれば、開回路電圧を特定することができる。
【０００７】
閉回路電圧および開回路電圧の差は、通電時における二次電池の内部抵抗に伴う電圧変化量となる。ここで、充電又は放電を終了するときの閉回路電圧と、充電又は放電を終了した後の開回路電圧との差分を算出すれば、電圧変化量を把握することができる。
【０００８】
したがって、充電中又は放電中に検出した閉回路電圧と、電圧変化量とを考慮することにより、充電中又は放電中における第１特性を算出することができる。第１特性は、充電中又は放電中に検出された閉回路電圧から算出されるため、二次電池の劣化状態を反映したものとなる。
【０００９】
ここで、第１特性は、充電又は放電に応じてＳＯＣが変化する範囲だけにおいて、ＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を特定する。したがって、充電又は放電を行っていないＳＯＣの範囲では、ＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を特定することができない。言い換えれば、二次電池の開回路電圧を測定しても、この開回路電圧に対応するＳＯＣを特定することができないことがある。
【００１０】
そこで、本発明では、第１特性よりもＳＯＣが広い範囲における第２特性を複数用意しておき、第１特性と一致する第２特性を特定するようにしている。このように特定された第２特性を用いれば、第１特性よりも広いＳＯＣの範囲において、ＳＯＣおよび開回路電圧の対応関係を把握することができる。したがって、充電又は放電を行っていないＳＯＣの範囲であっても、二次電池の開回路電圧を測定すれば、第２特性を用いることにより、測定した開回路電圧に対応するＳＯＣを特定（推定）することができる。これにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
【００１１】
第２特性は、二次電池の劣化状態に応じて異ならせることができる。ここで、第１特性と一致する第２特性を特定すれば、二次電池の劣化状態を反映した第２特性を取得することができる。これにより、二次電池が様々な劣化状態となる環境において、現在の劣化状態に対応した第２特性を取得することができる。この第２特性を用いれば、現在の二次電池におけるＳＯＣを精度良く推定することができる。
【００１２】
第２特性を規定するＳＯＣの範囲としては、０％から１００％の範囲とすることができる。このような第２特性を用いれば、ＳＯＣの全域（０〜１００％）において、二次電池のＳＯＣを精度良く推定することができる。
【００１３】
第１特性および第２特性が一致しているか否かの判別は、以下に説明するように行うことができる。まず、ＳＯＣが同一であるときにおいて、第１特性から特定される開回路電圧と、第２特性から特定される開回路電圧との差を算出する。そして、この差が、予め定められた閾値よりも小さいときに、第１特性および第２特性が一致していると判別することができる。
【００１４】
充電又は放電を開始した後、通電時の電流値を積算し、この電流積算値が所定値に到達するたびに、電圧センサを用いて閉回路電圧を検出することができる。これにより、充電中又は放電中において、複数の閉回路電圧を検出することができ、これらの閉回路電圧に基づいて、第１特性を算出することができる。
【００１５】
第２特性は、正極および負極における開回路電位から算出することができる。すなわち、正極の開回路電位から負極の開回路電位を減算することにより、二次電池の開回路電圧を算出でき、この開回路電圧を用いて第２特性を特定することができる。
【００１６】
正極および負極における開回路電位は、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量から算出することができる。正極容量維持率は、二次電池が劣化し始める前の状態（初期状態）の正極容量に対する維持率を示し、負極容量維持率は、初期状態の負極容量に対する維持率を示す。また、ずれ容量は、正極および負極の間における組成対応のずれを特定する容量である。
【００１７】
正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量の少なくとも１つを変更すれば、この変更に応じた第２特性を算出することができる。このように算出された第２特性が第１特性と一致するまで、第２特性を算出し続けることができる。すなわち、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量の少なくとも１つを変更しながら、第１特性と一致する第２特性を探索することができる。
【００１８】
複数の第２特性を用意しておくときには、複数の第２特性を特定するための情報をメモリに記憶しておくことができる。メモリに記憶される情報としては、第２特性自体であってもよいし、第２特性の算出に用いられる情報であってもよい。第２特性の算出に用いられる情報としては、上述した正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量がある。第１特性と一致する第２特性を探索するとき、メモリに記憶された情報を用いて、任意の第２特性を特定し、この第２特性が第１特性と一致しているか否かを判別すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】局所的ＳＯＣの変化に対する開回路電位の変化特性を示す図である。
【図３】単極容量の減少に伴う単極の開回路電位の変化を示す図である。
【図４】正極および負極の間における組成対応のずれを説明する図である。
【図５】単極容量の減少に伴う単極の開回路電位の変化を示す図である。
【図６】定電流で充電したときのＣＣＶの変化と、ＯＣＶの変化とを示す図である。
【図７】ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）およびＯＣＶ特性ｆ（ｎ）の関係を示す図である。
【図８Ａ】ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出する処理を説明するフローチャートである。
【図８Ｂ】ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出する処理を説明するフローチャートである。
【図９】図８Ａおよび図８Ｂに示す処理を行ったときの電池電圧の変化を示す図である。
【図１０】正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量の組み合わせを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本実施例の電池システムの構成を示す図である。図１に示す電池システムは、車両に搭載されている。車両としては、例えば、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）やＥＶ（Electric Vehicle）がある。
【００２２】
ＰＨＶは、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池といった他の動力源を備えている。ＥＶは、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池だけを備えている。ＰＨＶおよびＥＶでは、後述するように、外部電源からの電力を用いて組電池を充電することができる。
【００２３】
なお、本実施例では、組電池を車両に搭載しているが、これに限るものではない。すなわち、組電池を充電することができるシステムであれば、本発明を適用することができる。
【００２４】
組電池１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。単電池１１の数は、組電池１０の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例の組電池１０では、すべての単電池１１が直列に接続されているが、組電池１０には、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。
【００２５】
監視ユニット（本発明の電圧センサに相当する）２０は、組電池１０の端子間電圧を検出したり、各単電池１１の端子間電圧を検出したりし、検出結果をＥＣＵ（Electric Control Unit）３０に出力する。組電池１０を構成する複数の単電池１１が複数の電池ブロックに分けられているとき、監視ユニット２０は、電池ブロックの端子間電圧を検出することもできる。ここで、各電池ブロックは、直列に接続された複数の単電池１１を有しており、複数の電池ブロックが直列に接続されることにより、組電池１０が構成される。なお、電池ブロックには、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。
【００２６】
電流センサ２１は、組電池１０に流れる電流値を検出し、検出結果をＥＣＵ３０に出力する。本実施例では、組電池１０を放電しているときに電流センサ２１によって検出された電流値を正の値としている。また、組電池１０を充電しているときに電流センサ２１によって検出された電流値を負の値としている。
【００２７】
本実施例では、組電池１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬに電流センサ２１を設けている。ここで、電流センサ２１は、組電池１０に流れる電流を検出できればよく、電流センサ２１を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、組電池１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬに電流センサ２１を設けることができる。また、複数の電流センサ２１を用いることもできる。
【００２８】
ＥＣＵ（本発明のコントローラに相当する）３０は、メモリ３１を有しており、メモリ３１は、ＥＣＵ３０が所定の処理（特に、本実施例で説明する処理）を行うための各種の情報を記憶している。本実施例では、メモリ３１が、ＥＣＵ３０に内蔵されているが、メモリ３１を、ＥＣＵ３０の外部に設けることもできる。
【００２９】
正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００３０】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。ここで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００３１】
電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を負荷（後述するインバータ２３）と接続するときに、コンデンサ２２に突入電流が流れることを抑制するために用いられる。コンデンサ２２は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに接続されており、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間における電圧変動を平滑化するために用いられる。
【００３２】
組電池１０をインバータ２３と接続するとき、ＥＣＵ３０は、まず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流を流すことができ、コンデンサ２２に突入電流が流れることを抑制できる。次に、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。
【００３３】
これにより、組電池１０およびインバータ２３の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）となる。ＥＣＵ３０には、車両のイグニッションスイッチのオン／オフに関する情報が入力され、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、図１に示す電池システムを起動する。
【００３４】
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０およびインバータ２３の接続が遮断され、図１に示す電池システムは、停止状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ）となる。
【００３５】
インバータ２３は、組電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２４に出力する。モータ・ジェネレータ２４としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータ２４は、インバータ２３から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２４によって生成された運動エネルギを、車輪に伝達することにより、車両を走行させることができる。
【００３６】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２４は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２３は、モータ・ジェネレータ２４が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に出力する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００３７】
本実施例では、組電池１０をインバータ２３に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０およびインバータ２３の間の電流経路において、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２３に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ２３の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。
【００３８】
充電器２５は、充電ラインＰＣＬ，ＮＣＬを介して、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに接続されている。具体的には、充電ラインＰＣＬは、組電池１０の正極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂを接続する正極ラインＰＬに接続されている。また、充電ラインＮＣＬは、組電池１０の負極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇを接続する負極ラインＮＬに接続されている。
【００３９】
充電ラインＰＣＬ，ＮＣＬには、充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２が設けられている。充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２は、ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。充電器２５には、インレット（いわゆるコネクタ）２６が接続されている。
【００４０】
インレット２６には、外部電源（図示せず）と接続されたプラグ（いわゆるコネクタ）が接続される。プラグをインレット２６に接続することにより、外部電源からの電力を、充電器２５を介して組電池１０に供給することができる。これにより、外部電源を用いて、組電池１０を充電することができる。外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。外部電源が交流電力を供給するとき、充電器２５は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に出力する。ＥＣＵ３０は、充電器２５の動作を制御することができる。
【００４１】
外部電源の電力を組電池１０に供給して、組電池１０を充電することを外部充電という。本実施例の電池システムでは、充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２がオンであるときに、外部充電を行うことができる。外部充電を行うとき、組電池１０には一定の充電電流を供給することができ、定電流の下で、組電池１０を充電することができる。ここで、外部充電を行うときの電流値（固定値）は、適宜設定することができる。
【００４２】
外部電源の電力を組電池１０に供給するシステムは、図１に示すシステムに限るものではない。本実施例では、充電器２５が車両に搭載されているが、車両の外部に充電器（外部充電器という）を設置することもできる。この場合には、図１に示す充電器２５が省略される。外部充電器と接続されたプラグをインレット２６に接続することにより、外部電源の電力を組電池１０に供給することができる。ＥＣＵ３０は、有線又は無線を介して外部充電器と通信することができ、外部充電器の動作を制御することができる。
【００４３】
また、本実施例では、プラグをインレット２６に接続することにより、外部充電を行うようにしているが、これに限るものではない。具体的には、いわゆる非接触方式の充電システムを用いることにより、外部電源の電力を組電池１０に供給することができる。非接触方式の充電システムでは、電磁誘導や共振現象を利用することにより、ケーブルを介さずに電力を供給することができる。非接触方式の充電システムとしては、公知の構成を適宜採用することができる。
【００４４】
単電池１１の電圧値ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）は、図２に示すように、正極の開回路電位Ｕ１および負極の開回路電位Ｕ２の電位差として表される。本実施例において、図２に示すＯＣＶの変化をＯＣＶ特性という。ＯＣＶ特性は、充電容量およびＯＣＶの対応関係を示す。
【００４５】
正極の開回路電位Ｕ１は、正極活物質の表面（界面）におけるＳＯＣ（State of Charge）に応じて変化する特性を有する。ここで、正極活物質の表面におけるＳＯＣを局所的ＳＯＣθ１という。また、負極の開回路電位Ｕ２は、負極活物質の表面（界面）におけるＳＯＣに応じて変化する特性を有する。ここで、負極活物質の表面におけるＳＯＣを局所的ＳＯＣθ２という。
【００４６】
単電池１１が初期状態にあるときに、局所的ＳＯＣθ１および開回路電位Ｕ１の関係を測定しておけば、局所的ＳＯＣθ１および開回路電位Ｕ１の関係を示す特性（図２に示すＵ１の曲線）を得ることができる。初期状態とは、単電池１１の劣化が発生していない状態をいい、例えば、単電池１１を製造した直後の状態をいう。
【００４７】
単電池１１が初期状態にあるときに、局所的ＳＯＣθ２および開回路電位Ｕ２の関係を測定しておけば、局所的ＳＯＣθ２および開回路電位Ｕ２の関係を示す特性（図２に示すＵ２の曲線）を得ることができる。これらの特性（Ｕ１，Ｕ２）を示すデータは、マップとしてメモリ３１に予め格納しておくことができる。
【００４８】
単電池１１のＯＣＶは、放電が進むにつれて低下する特性を有する。また、劣化後の単電池１１においては、初期状態の単電池１１に比べて、同じ放電時間に対する電圧低下量が大きくなる。このことは、単電池１１の劣化によって、満充電容量の低下と、開回路電圧特性の変化とが生じていることを示している。本実施例では、劣化状態の単電池１１の内部で起きると考えられる２つの現象に基づいて、単電池１１の劣化に伴う開回路電圧特性の変化を規定している。
【００４９】
本実施例において、単電池１１の劣化とは、通電や放置等によって正極および負極の性能（イオンの受け入れ能力）が低下することである。ここで、単電池１１の劣化としては、例えば、正極や負極の活物質が摩耗することが挙げられる。一方、上述した２つの現象は、正極および負極における単極容量の減少と、正極および負極の間における組成の対応ずれである。
【００５０】
単極容量の減少とは、正極および負極のそれぞれにおけるイオンの受け入れ能力の減少を示している。イオンの受け入れ能力が減少していることは、充放電に有効に機能する活物質等が減少していることを意味している。
【００５１】
図３には、単極容量の減少による開回路電位の変化を模式的に示している。図３において、正極容量の軸におけるＱ＿Ｌ１は、単電池１１の初期状態において、図２に示す局所的ＳＯＣθＬ１に対応する容量である。Ｑ＿Ｈ１１は、単電池１１の初期状態において、図２に示す局所的ＳＯＣθＨ１に対応する容量である。また、負極容量の軸におけるＱ＿Ｌ２は、単電池１１の初期状態において、図２に示す局所的ＳＯＣθＬ２に対応する容量であり、Ｑ＿Ｈ２１は、単電池１１の初期状態において、図２に示す局所的ＳＯＣθＨ２に対応する容量である。
【００５２】
正極において、イオンの受け入れ能力が低下すると、局所的ＳＯＣθ１に対応する容量は、Ｑ＿Ｈ１１からＱ＿Ｈ１２に変化する。また、負極において、イオンの受け入れ能力が低下すると、局所的ＳＯＣθ２に対応する容量は、Ｑ＿Ｈ２１からＱ＿Ｈ２２に変化する。
【００５３】
ここで、単電池１１が劣化しても、局所的ＳＯＣθ１および開回路電位Ｕ１の関係（図２に示す関係）は変化しない。同様に、単電池１１が劣化しても、局所的ＳＯＣθ２および開回路電位Ｕ２の関係（図２に示す関係）は変化しない。
【００５４】
このため、局所的ＳＯＣθ１および開回路電位Ｕ１の関係を、正極容量および開回路電位の関係に変換すると、図３に示すように、正極容量および開回路電位の関係を示す曲線は、単電池１１が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。図３において、Ｕ１１は、単電池１１が初期状態にあるときの正極の開回路電位を示し、Ｕ１２は、単電池１１が劣化したときの正極の開回路電位を示す。
【００５５】
また、局所的ＳＯＣθ２および開回路電位Ｕ２の関係を、負極容量および負極の開回路電位の関係に変換すると、図３に示すように、負極容量および負極の開回路電位の関係を示す曲線は、単電池１１が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。図３において、Ｕ２１は、単電池１１が初期状態にあるときの負極の開回路電位を示し、Ｕ２２は、単電池１１が劣化したときの負極の開回路電位を示す。
【００５６】
正極容量の減少は、正極容量維持率として規定される。正極容量維持率とは、初期状態の正極容量に対する劣化状態の正極容量の割合をいう。具体的には、正極容量維持率ｋ１は、下記式（１）によって表される。
【００５７】
【数１】
2014147222.tif 000003
【００５８】
上記式（１）において、Ｑ１＿ｉｎｉは、単電池１１が初期状態にあるときの正極容量（図３に示す容量Ｑ＿Ｈ１１）を示し、ΔＱ１は、単電池１１が劣化したときの正極容量の減少量を示している。図３において、減少量ΔＱ１は、正極容量Ｑ＿Ｈ１１，Ｑ＿Ｈ１２の差分となる。正極容量Ｑ１＿ｉｎｉは、活物質の理論容量や仕込み量などから予め求めておくことができる。
【００５９】
一方、負極容量の減少は、負極容量維持率として規定される。負極容量維持率とは、初期状態の負極容量に対する劣化状態の負極容量の割合をいう。具体的には、負極容量維持率ｋ２は、下記式（２）によって表される。
【００６０】
【数２】
2014147222.tif 000004
【００６１】
上記式（２）において、Ｑ２＿ｉｎｉは、単電池１１が初期状態にあるときの負極容量（図３に示す容量Ｑ＿Ｈ２１）を示し、ΔＱ２は、単電池１１が劣化したときの負極容量の減少量を示している。図３において、減少量ΔＱ２は、負極容量Ｑ＿Ｈ２１，Ｑ＿Ｈ２２の差分となる。負極容量Ｑ２＿ｉｎｉは、活物質の理論容量や仕込み量によって予め求めておくことができる。
【００６２】
図４には、正極および負極の間における組成対応のずれを模式的に示している。組成対応のずれとは、正極および負極の組を用いて充放電を行うときに、正極の組成（θ１）および負極の組成（θ２）の組み合わせが、単電池１１の初期状態に対して、相対的にずれていることを示すものである。図４では、正極組成の軸に対して、負極組成の軸がずれた状態を模式的に示している。
【００６３】
単極の組成θ１，θ２および開回路電位Ｕ１，Ｕ２の関係を示す曲線は、図２に示した曲線と同様である。ここで、単電池１１が劣化すると、負極組成θ２の軸は、正極組成θ１が小さくなる方向にΔθ２だけシフトする。これにより、負極組成θ２および開回路電位Ｕ２の関係を示す曲線は、初期状態の曲線に対して、Δθ２の分だけ、正極組成θ１が小さくなる方向にシフトする。
【００６４】
正極の組成θ１ｆｉｘに対応する負極の組成は、単電池１１が初期状態にあるときには「θ２ｆｉｘ＿ｉｎｉ」となるが、単電池１１が劣化した後には「θ２ｆｉｘ」となる。なお、図４では、図２に示す負極組成θＬ２を０としているが、これは、負極のイオンがすべて抜けた状態を示している。また、図４では、正極組成θ１の軸を固定し、負極組成θ２の軸をシフトさせているが、これに限るものではない。具体的には、負極組成θ２の軸を固定し、正極組成θ１の軸をシフトさせることもできる。
【００６５】
単電池１１が劣化したとき、負極組成θ２が１であるときの容量は、上記式（２）を用いて説明したように、（Ｑ２＿ｉｎｉ−ΔＱ２）となる。また、正極および負極の間における組成対応ずれ容量ΔＱｓは、正極組成軸に対する負極組成軸のずれ量Δθ２に対応する容量である。これにより、下記式（３）の関係が成り立つ。
【００６６】
【数３】
2014147222.tif 000005
【００６７】
上記式（２）及び上記式（３）から下記式（４）が求められる。
【００６８】
【数４】
2014147222.tif 000006
【００６９】
図５において、単電池１１が初期状態にあるとき、正極組成θ１ｆｉｘ＿ｉｎｉは、負極組成θ２ｆｉｘ＿ｉｎｉに対応している。一方、単電池１１が劣化状態にあるとき、正極組成θ１ｆｉｘは、負極組成θ２ｆｉｘに対応している。また、組成対応のずれは、初期状態における正極組成θ１ｆｉｘを基準とする。すなわち、正極組成θ１ｆｉｘおよび正極組成θ１ｆｉｘ＿ｉｎｉは、同じ値とする。
【００７０】
単電池１１の劣化により、正極および負極の間における組成対応のずれが生じた場合において、単電池１１の劣化後における正極組成θ１ｆｉｘおよび負極組成θ２ｆｉｘは、下記式（５），（６）の関係を有する。
【００７１】
【数５】
2014147222.tif 000007
【００７２】
上記式（６）の意味について説明する。単電池１１の劣化によって、正極組成θ１が１からθ１ｆｉｘまで変化（減少）したときに、正極から放出されるイオンの量Ａは、下記式（７）によって表される。
【００７３】
【数６】
2014147222.tif 000008
【００７４】
上記式（７）において、（１−θ１ｆｉｘ）の値は、単電池１１の劣化による正極組成の変化分を示し、（ｋ１×Ｑ１＿ｉｎｉ）の値は、単電池１１の劣化後における正極容量を示している。
【００７５】
正極から放出されたイオンが負極にすべて取り込まれるとすると、負極組成θ２ｆｉｘは、下記式（８）となる。
【００７６】
【数７】
2014147222.tif 000009
【００７７】
上記式（８）において、（ｋ２×Ｑ２＿ｉｎｉ）の値は、単電池１１の劣化後における負極容量を示している。
【００７８】
一方、正極および負極の間における組成対応のずれ（Δθ２）が存在するときには、負極組成θ２ｆｉｘは、下記式（９）で表される。
【００７９】
【数８】
2014147222.tif 000010
【００８０】
組成対応のずれ量Δθ２は、上記式（４）により、組成対応のずれ容量ΔＱｓを用いて表すことができる。これにより、負極組成θ２ｆｉｘは、上記式（６）で表される。上記式（５），（６）は、正極組成軸に対して負極組成軸がずれたときの式であるが、負極組成軸に対して正極組成軸がずれるときには、上記式（５），（６）と同様の考え方に基づいて、下記式（１０），（１１）が成り立つ。
【００８１】
【数９】
2014147222.tif 000011
【００８２】
劣化状態にある単電池１１のＯＣＶは、劣化状態における正極の開回路電位Ｕ１１（図５参照）および負極の開回路電位Ｕ２２（図５参照）の電位差として表される。ここで、上述した３つのパラメータｋ１，ｋ２，ΔＱｓを特定すれば、単電池１１が劣化状態にあるときの負極の開回路電位Ｕ２２を特定できる。そして、負極の開回路電位Ｕ２２および正極の開回路電位Ｕ１１の電位差が、劣化状態にある単電池１１のＯＣＶとなる。
【００８３】
単電池１１（組電池１０）の外部充電を開始すると、図６に示すように、単電池１１の電圧値ＣＣＶ（Closed Circuit Voltage）は、単電池１１のＯＣＶに対して上昇する。図６において、縦軸は電池電圧（ＣＣＶ又はＯＣＶ）を示し、横軸は充電容量（ＳＯＣに相当する）を示す。また、図６に示す一点鎖線は、単電池１１のＯＣＶ特性を示す。
【００８４】
単電池１１のＣＣＶ，ＯＣＶは、下記式（１２）に示す関係を有する。
【００８５】
【数１０】
2014147222.tif 000012
【００８６】
上記式（１２）において、Ｉｂは、単電池１１に流れる電流値であり、電流センサ２１によって検出された値である。Ｒｂは、単電池１１の内部抵抗である。単電池１１の劣化が進行することに応じて、内部抵抗Ｒｂが上昇する。
【００８７】
上述したように、充電時の電流値Ｉｂは、負の値となるため、充電時のＣＣＶは、ＯＣＶに対して「Ｉｂ×Ｒｂ」の分だけ上昇する。一方、充電を停止させると、単電池１１が非通電状態となり、単電池１１の電圧値は、ＣＣＶに対して「Ｉｂ×Ｒｂ」の分だけ低下して、ＯＣＶとなる。したがって、単電池１１の充電を停止する直前のＣＣＶと、単電池１１の充電を停止した後のＯＣＶとの差を算出すれば、電圧変化量ΔＶを特定することができる。
【００８８】
図６に示すように、単電池１１の充電が進むと、単電池１１のＣＣＶが上昇する。ここで、外部充電などのように、定電流で単電池１１を充電するとき、単電池１１の電圧値が電圧変化量ΔＶだけ上昇した後は、ＣＣＶがＯＣＶ特性に沿って変化する。すなわち、ＣＣＶは、ＯＣＶ特性に対して、電圧変化量ΔＶだけ高い状態で変化する。
【００８９】
このため、単電池１１を定電流で充電している間に、ＣＣＶの変化（ＣＣＶ特性という）を取得し、ＣＣＶ特性から電圧変化量ΔＶを減算すれば、減算後のＣＣＶ特性は、単電池１１を充電している間のＯＣＶ特性と一致する。すなわち、ＣＣＶ特性から電圧変化量ΔＶを減算することにより、単電池１１を充電している間のＯＣＶ特性を取得することができる。
【００９０】
単電池１１のＳＯＣが０［％］から１００［％］までの間で、ＣＣＶ特性を取得すれば、ＳＯＣが０〜１００［％］の範囲内において、ＯＣＶ特性を特定することができる。しかし、ＳＯＣが０［％］から１００［％］になるまで、単電池１１の充電が行われないことがある。具体的には、図６に示すように、単電池１１のＳＯＣがＳＯＣ＿ｓからＳＯＣ＿ｅまでしか、単電池１１の充電が行われないことがある。
【００９１】
この場合には、ＳＯＣ＿ｓおよびＳＯＣ＿ｅの範囲内において、ＯＣＶ特性が特定されるだけである。言い換えれば、０［％］からＳＯＣ＿ｓの範囲内におけるＯＣＶ特性を特定できなかったり、ＳＯＣ＿ｅから１００［％］の範囲内におけるＯＣＶ特性を特定できなかったりする。したがって、０［％］からＳＯＣ＿ｓの範囲内や、ＳＯＣ＿ｅから１００［％］の範囲内では、単電池１１のＯＣＶを測定しても、このＯＣＶに対応するＳＯＣを特定することができない。
【００９２】
そこで、本実施例では、以下に説明する方法によって、単電池１１のＳＯＣが０〜１００［％］の範囲内におけるＯＣＶ特性を特定している。
【００９３】
まず、正極容量維持率ｋ１、負極容量維持率ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを適宜設定することにより、ＯＣＶ特性を特定する。上述したように、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを設定することにより、負極の開回路電位の変化特性（図５に示すＵ２２）を特定することができる。そして、正極の開回路電位（図５に示すＵ１１）から負極の開回路電位（図５に示すＵ２２）を減算することにより、ＯＣＶを算出することができる。これにより、充電容量毎のＯＣＶを示すＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定することができる。
【００９４】
容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを用いることにより、単電池１１における様々な劣化状態を特定することができる。例えば、単電池１１の温度が上昇するほど、正極容量維持率ｋ１が低下しやすく、単電池１１の温度が低下するほど、ずれ容量ΔＱｓが増加しやすい。このように、単電池１１の劣化に影響を与える温度に応じて、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓの値がそれぞれ変化する。したがって、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓをそれぞれ設定することにより、単電池１１の劣化状態に応じたＯＣＶ特性を特定することができる。
【００９５】
上述したように算出されたＯＣＶ特性ｆ（ｎ）が、ＣＣＶ特性から算出されるＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致すれば、現在の単電池１１におけるＯＣＶ特性を特定することができる。すなわち、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致するときのＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、現在の単電池１１における劣化状態を反映させたＯＣＶ特性となる。
【００９６】
ここで、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）は、上述したように、ＣＣＶ特性から電圧変化量ΔＶを減算することによって得られる。図７に示すように、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）は、充電している間だけのＯＣＶを示す。具体的には、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）は、単電池１１のＳＯＣがＳＯＣ＿ｓからＳＯＣ＿ｅまでの範囲内におけるＯＣＶだけを示す。ここで、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）は、本発明における第１特性に相当する。
【００９７】
一方、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓに基づいて算出されるため、すべてのＳＯＣの範囲内におけるＯＣＶを示す。具体的には、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＳＯＣが０から１００［％］までの範囲内におけるＯＣＶを示す。ここで、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、本発明における第２特性に相当する。
【００９８】
図７に示すように、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）およびＯＣＶ特性ｆ（ｎ）の差εｃが広がるほど、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致しにくくなる。言い換えれば、差εｃが小さくなるほど、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）に近づくことになる。なお、図７に示す例において、ＳＯＣが同一であるときのＯＣＶは、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）よりもＯＣＶ特性ｆ（ｎ）のほうが高くなっている。
【００９９】
ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）がＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致しなければ、一致するまで、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを変更すればよい。このように、現在の単電池１１におけるＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定すれば、このＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いて、単電池１１のＳＯＣを特定することができる。すなわち、現在の単電池１１におけるＯＣＶを測定すれば、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いることにより、測定されたＯＣＶに対応するＳＯＣを特定することができる。
【０１００】
本実施例によれば、０［％］からＳＯＣ＿ｓの範囲内やＳＯＣ＿ｅから１００［％］の範囲内であっても、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いることにより、単電池１１のＳＯＣを精度良く推定することができる。ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致しているため、０［％］からＳＯＣ＿ｓの範囲内やＳＯＣ＿ｅから１００［％］の範囲内であっても、現在の単電池１１におけるＯＣＶおよびＳＯＣの対応関係を表す。そこで、０〜１００［％］の範囲内において、現在の単電池１１におけるＳＯＣを精度良く推定することができる。
【０１０１】
次に、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定する処理について、図８Ａおよび図８Ｂに示すフローチャートを用いて説明する。ここで、図８Ａおよび図８Ｂに示す処理は、外部充電を行うときに開始され、ＥＣＵ３０によって実行される。
【０１０２】
図８Ａおよび図８Ｂに示す処理では、単電池１１のＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定しているが、これに限るものではない。すなわち、組電池１０の電圧値を検出すれば、組電池１０のＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定することができる。また、電池ブロックの電圧値を検出すれば、電池ブロックのＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定することができる。
【０１０３】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３０は、監視ユニット２０の出力に基づいて、単電池１１の電圧値ＯＣＶ＿ｓを検出する。ステップＳ１０１の処理では、外部充電を開始する前であるため、監視ユニット２０の出力に基づいて、単電池１１のＯＣＶを検出することができる。
【０１０４】
また、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３０は、電圧値ＯＣＶ＿ｓに対応するＳＯＣ＿ｓを推定する。このＳＯＣ＿ｓは、公知の手法を用いて推定することができる。例えば、単電池１１を充放電したときの電流値を積算することにより、電圧値ＯＣＶ＿ｓに対応するＳＯＣ＿ｓを推定することができる。また、予め設定されたＯＣＶ特性を用いて、電圧値ＯＣＶ＿ｓに対応するＳＯＣ＿ｓを推定することができる。電圧値ＯＣＶ＿ｓに対応するＳＯＣ＿ｓを特定しておくことにより、電圧値ＯＣＶ＿ｓおよびＳＯＣ＿ｓの対応関係を基準として、後述するＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を特定することができる。
【０１０５】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ３０は、組電池１０（単電池１１）の外部充電を開始させる。外部充電によって単電池１１への通電が開始されると、図９に示すように、単電池１１の電圧値は、単電池１１の内部抵抗および通電時の電流値に応じた電圧変化量だけ、電圧値ＯＣＶ＿ｓよりも上昇する。
【０１０６】
外部充電を行うとき、プラグがインレット２６に接続されており、ＥＣＵ３０は、充電器２５の動作を制御する。外部充電では、定電流で組電池１０の充電が行われる。外部充電を行うときの電流値は、適宜設定することができる。外部充電時の電流値を大きくするほど、外部充電を行う時間を短縮することができる。
【０１０７】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ３０は、充電容量が所定量だけ変化するたびに、監視ユニット２０の出力に基づいて、単電池１１の電圧値ＣＣＶ＿ｍを検出する。ステップＳ１０３の処理では、単電池１１が充電されているため、監視ユニット２０によって検出される単電池１１の電圧値はＣＣＶとなる。ここで、ＥＣＵ３０は、電流センサ２１によって検出される電流値を積算することにより、充電容量を把握することができる。
【０１０８】
電流積算値が所定量に到達するたびに、ＥＣＵ３０は、電圧値ＣＣＶ＿ｍを検出する。電圧値ＣＣＶ＿ｍを検出した後、ＥＣＵ３０は、電流積算値を０にリセットし、電流値の積算を再開する。そして、電流積算値が所定量に到達すれば、ＥＣＵ３０は、電圧値ＣＣＶ＿ｍを再び検出する。
【０１０９】
ここで、所定量（電流積算値）は、適宜設定することができ、所定量に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。所定量を少なくするほど、電圧値ＣＣＶ＿ｍを検出する周期を短くすることができる。本実施例では、図９に示すように、外部充電を行っている間、複数の電圧値ＣＣＶ＿ｍ（１）〜ＣＣＶ＿ｍ（ｎ）が検出される。ここで、ｎは、電圧値ＣＣＶ＿ｍを検出する回数である。
【０１１０】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、監視ユニット２０によって検出される単電池１１の電圧値ＣＣＶが電圧値ＣＣＶ＿ｅに到達したか否かを判別する。電圧値ＣＣＶ＿ｅは、外部充電を終了させるときのＣＣＶであり、適宜設定される。例えば、外部充電を終了させるときのＳＯＣが設定されれば、このＳＯＣに対応したＣＣＶが電圧値ＣＣＶ＿ｅとなる。
【０１１１】
ステップＳ１０４の処理において、電圧値ＣＣＶが電圧値ＣＣＶ＿ｅ以上であるとき、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０５の処理を行う。一方、電圧値ＣＣＶが電圧値ＣＣＶ＿ｅよりも低いとき、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０３の処理に戻る。
【０１１２】
ステップＳ１０５において、ＥＣＵ３０は、外部充電を終了させる。具体的には、ＥＣＵ３０は、充電器２５の動作を制御することにより、組電池１０への電力供給を停止させる。ステップＳ１０６において、ＥＣＵ３０は、監視ユニット２０の出力に基づいて、単電池１１の電圧値ＯＣＶ＿ｅを検出する。図９に示すように、外部充電を終了すると、単電池１１への通電が停止し、単電池１１の内部抵抗に応じた電圧降下が発生する。これにより、単電池１１の電圧値は、図９に示すように、電圧値ＣＣＶ＿ｅから電圧値ＯＣＶ＿ｅに変化する。
【０１１３】
ここで、単電池１１の電圧値ＣＣＶには、分極に伴う電圧変化量も含まれる。このため、分極が解消された後に、電圧値ＯＣＶ＿ｅを検出することが好ましい。分極が解消するまでの時間（分極解消時間）を予め求めておけば、単電池１１の充電を終了してからの時間を計測し、計測時間が分極解消時間に到達することに応じて、電圧値ＯＣＶ＿ｅを検出することができる。ここで、時間の計測は、タイマを用いることができる。
【０１１４】
ステップＳ１０７において、ＥＣＵ３０は、単電池１１の電圧降下量ΔＶを算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、電圧値ＣＣＶ＿ｅから、ステップＳ１０６の処理で検出された電圧値ＯＣＶ＿ｅを減算することにより、電圧降下量ΔＶを算出することができる。
【０１１５】
ステップＳ１０８において、ＥＣＵ３０は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０３の処理で検出された電圧値ＯＣＶ＿ｍから、ステップＳ１０７の処理で算出された電圧降下量ΔＶを減算することにより、電圧値ＯＣＶを算出することができる。
【０１１６】
ここで、ステップＳ１０３の処理では、外部充電が進行するにつれて、複数の電圧値ＯＣＶ＿ｍが検出される。このため、ステップＳ１０８の処理では、複数の電圧値ＯＣＶ＿ｍに対応する複数の電圧値ＯＣＶが算出される。ＥＣＵ３０は、複数の電圧値ＯＣＶに基づいて、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を特定することができる。
【０１１７】
ステップＳ１０９において、ＥＣＵ３０は、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓのそれぞれを任意の値に設定する。例えば、図１０に示す表に基づいて、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを設定することができる。図１０に示す表によれば、ｎの値を設定することにより、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを特定することができる。図１０に示す表に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１１８】
図１０に示す表では、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓに関して、すべての組み合わせを示しており、この組み合わせは、値ｎによって特定される。すなわち、値ｎを特定することにより、この値ｎに対応した、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓの組み合わせを特定することができる。
【０１１９】
図１０に示す表では、正極容量維持率ｋ１を１００［％］に設定しておき、負極容量維持率ｋ２を変更している。なお、負極容量維持率ｋ２だけでなく、正極容量維持率ｋ１も変更することもできる。また、負極容量維持率ｋ２を１００［％］に設定しておき、正極容量維持率ｋ１だけを変更することもできる。
【０１２０】
ステップＳ１１０において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０９の処理で設定された容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓに基づいて、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出する。上述したように、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを設定することにより、負極の開回路電位を特定することができる。このため、正極および負極における開回路電位の電位差を算出すれば、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出することができる。
【０１２１】
なお、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出する方法は、上述した方法に限るものではない。すなわち、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを用いて、正極の開回路電位および負極の開回路電位を特定し、これらの開回路電位を用いてＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出すればよい。
【０１２２】
ステップＳ１１１において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０８の処理で算出されたＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と、ステップＳ１０９の処理で算出されたＯＣＶ特性ｆ（ｎ）との誤差εｃを算出する。具体的には、ＳＯＣが所定値であるときにおいて、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）から特定されるＯＣＶと、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）から特定されるＯＣＶとの差（絶対値）を、誤差εｃとすることができる。
【０１２３】
ステップＳ１１２において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１１１の処理で算出された誤差εｃが閾値ε＿ｔｈよりも小さいか否かを判別する。閾値ε＿ｔｈは、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ），ｆ（ｎ）が一致しているか否かを判別するための値であり、適宜設定することができる。閾値ε＿ｔｈが小さくなるほど、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致しやすくなる。ここで、閾値ε＿ｔｈに関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１２４】
誤差εｃが閾値ε＿ｔｈよりも小さいとき、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１１３の処理を行う。一方、誤差εｃが閾値ε＿ｔｈよりも大きいとき、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０９の処理に戻る。ステップＳ１０９の処理に戻ったとき、ＥＣＵ３０は、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓの値を変更して、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を算出し直す。本実施例では、誤差εｃが閾値ε＿ｔｈよりも小さくなるまで、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓの設定が繰り返される。
【０１２５】
ステップＳ１１３において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１１０の処理で算出されたＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を、現在の単電池１１におけるＯＣＶ特性として特定する。ステップＳ１１３の処理によって、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定すれば、このＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いることにより、単電池１１のＳＯＣを特定（推定）することができる。具体的には、単電池１１のＯＣＶを測定すれば、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いることにより、測定したＯＣＶに対応するＳＯＣを特定することができる。すなわち、現在の単電池１１におけるＳＯＣを推定することができる。
【０１２６】
本実施例では、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）が実測値であるＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致するように、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを設定しているため、実際の単電池１１の劣化状態を容量維持率ｋ１，ｋ２やずれ容量ΔＱｓに反映させることができる。また、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓから算出されるＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、実際の単電池１１における、ＯＣＶおよびＳＯＣの対応関係を示すことになる。このため、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いて、ＯＣＶからＳＯＣを特定するときに、実際の単電池１１におけるＳＯＣを精度良く推定することができる。
【０１２７】
本実施例では、定電流で充電を行うときに、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出しているが、定電流で放電を行うときにも、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を算出することができる。定電流で放電を行えば、単電池１１のＣＣＶは、ＯＣＶ特性に沿って変化する。具体的には、ＯＣＶ特性よりも電圧変化量ΔＶだけ低下した特性に沿って、ＣＣＶが変化する。
【０１２８】
このため、放電時に取得した複数の電圧値ＣＣＶ＿ｍに対して、電圧変化量ΔＶを加算すれば、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を算出することができる。そして、容量維持率ｋ１，ｋ２およびずれ容量ΔＱｓを適宜設定することにより、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致するＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を特定することができる。これにより、ＳＯＣが０から１００［％］の全域において、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を取得することができ、このＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を用いて、ＳＯＣを精度良く推定することができる。
【０１２９】
本実施例では、図１０に示す表をメモリ３１に記憶しているが、これに限るものではない。具体的には、図１０に示す値ｎに応じたＯＣＶ特性ｆ（ｎ）をメモリ３１に記憶しておくこともできる。この場合には、複数のＯＣＶ特性ｆ（ｎ）がメモリ３１に記憶され、これらのＯＣＶ特性ｆ（ｎ）のうち、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）と一致するＯＣＶ特性ｆ（ｎ）が探索される。
【０１３０】
本実施例において、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）は、ＳＯＣが０［％］から１００［％］までの範囲内において、ＳＯＣおよびＯＣＶの対応関係を示しているが、これに限るものではない。ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を規定するＳＯＣの範囲は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を規定するＳＯＣの範囲よりも広ければよい。言い換えれば、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を規定するＳＯＣ範囲の下限値は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を取得するときのＳＯＣの下限値よりも低ければよい。また、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）を規定するＳＯＣ範囲の上限値は、ＯＣＶ特性ｆ（ｍ）を取得するときのＳＯＣの上限値よりも高ければよい。
【０１３１】
例えば、図１に示す電池システムにおいて、組電池１０（単電池１１）の充放電を制御するときのＳＯＣの範囲が予め設定されているときには、このＳＯＣの範囲において、ＯＣＶ特性ｆ（ｎ）が特定できればよい。
【０１３２】
充放電制御で用いられるＳＯＣの下限値よりも高いＳＯＣから、外部充電を開始したとき、本実施例を適用することにより、外部充電を開始したときのＳＯＣよりも低い範囲において、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。また、充放電制御で用いられるＳＯＣの上限値よりも低いＳＯＣにおいて、外部充電を終了したとき、本実施例を適用することにより、外部充電を終了したときのＳＯＣよりも高い範囲において、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０：組電池（二次電池）、１１：単電池（二次電池）、
２０：監視ユニット（電圧センサ）、２１：電流センサ、２２：コンデンサ、
２３：インバータ、２４：モータ・ジェネレータ、２５：充電器、２６：インレット、
３０：ＥＣＵ（コントローラ）、３１：メモリ、Ｒ：電流制限抵抗、
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇ：システムメインリレー、
ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン、Ｒｃｈ１，Ｒｃｈ２：充電リレー、
ＰＣＬ，ＮＣＬ：充電ライン
【図１】
2014147222.tif 000013
【図２】
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【図３】
2014147222.tif 000015
【図４】
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【図５】
2014147222.tif 000017
【図６】
2014147222.tif 000018
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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