(57)【要約】【課題】処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充電状態を精度よく推定することが可能なバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置を提供する。【解決手段】基準値算出部２１１は、電流情報および電圧情報に基づいて、内部抵抗基準値Ｒｍを算出する。参照値取得部２１２は、温度情報、ＳＯＣ保存値Ｓｐおよび内部抵抗テーブルＴＢに基づいて、内部抵抗参照値Ｒｔを取得する。補正係数算出部２１３は、補正係数αを算出する。校正値算出部２１４は、補正係数αを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを補正することにより、内部抵抗校正値Ｒｃを算出する。開放電圧算出部２１５は、電流情報、電圧情報および内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて、開放電圧を算出する。ＳＯＣ取得部２１６は、開放電圧およびＳＯＣテーブルＴＡに基づいて、ＳＯＣを取得する。【選択図】図３
2014211307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルと、
前記バッテリセルに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリセルの端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記バッテリセルの温度を検出する温度検出部と、
前記バッテリセルの充電状態を推定する充電状態推定装置とを備え、
前記充電状態推定装置は、
前記バッテリセルの充電または放電時に、前記電流検出部により検出される電流の値および前記電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて前記バッテリセルの内部抵抗を内部抵抗基準値として算出する基準値算出部と、
予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、前記温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する参照値取得部と、
前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値を算出する相対値算出部と、
前記相対値算出部により算出された相対値を用いて前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を算出する校正値算出部と、
前記校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに前記基準値算出部により内部抵抗基準値が算出された以後に前記電流検出部により検出される電流の値および前記電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、前記バッテリセルの開放電圧を算出する開放電圧算出部と、
予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報に基づいて、前記開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を取得する充電状態取得部とを含む、バッテリシステム。
【請求項２】
前記相対値算出部は、前記バッテリセルの充電または放電の開始からバッテリセルの端子電圧が安定するまでの予め定められた時間が経過した相対値算出時点で前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対値を算出するように構成される、請求項１記載のバッテリシステム。
【請求項３】
前記校正値算出部は、前記相対値算出時点で算出された相対値を用いて前記相対値算出時点以後の校正値算出時点で前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正することにより前記校正値算出時点における内部抵抗校正値を算出するように構成される、請求項１または２記載のバッテリシステム。
【請求項４】
前記校正値算出時点は、前記相対値算出時点から校正値算出時点までの間における前記温度検出部により検出される温度の値の変化量および前記充電状態取得部により取得される充電状態の変化量の少なくとも一方がバッテリセルの内部抵抗の変化を示す予め定められた条件を満足した時点である、請求項３記載のバッテリシステム。
【請求項５】
前記開放電圧算出部は、前記校正値算出時点で算出された内部抵抗校正値、前記校正値算出時点以後の充電状態算出時点で前記電流検出部により検出される電流の値および前記電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、前記充電状態算出時点における前記バッテリセルの開放電圧を算出するように構成され、
前記充電状態取得部は、前記バッテリセルの開放電圧とバッテリセルの充電状態との関係を表す情報に基づいて、前記開放電圧算出部により算出される前記充電状態算出時点の開放電圧に対応する充電状態を取得するように構成される、請求項３または４記載のバッテリシステム。
【請求項６】
前記相対値算出部は、前記相対値算出時点からバッテリセルの端子電圧の変化を観測するための予め定められた時間が経過した相対値更新時点で、前記相対値算出時点から前記相対値更新時点までの間における前記電流検出部により検出される電流の値の変化量、前記電圧検出部により検出される端子電圧の値の変化量および前記温度検出部により検出される温度の値の変化量がバッテリセルの端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定められた条件を満足する場合、前記相対値更新時点で前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対値を再度算出するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
【請求項７】
前記バッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報は、充電時における関係を表す情報と、放電時における関係を表す情報とを含み、
前記参照値取得部は、前記バッテリセルの充電が行われている場合に前記充電時における関係に基づいて前記温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得し、前記バッテリセルの放電が行われている場合に前記放電時における関係に基づいて前記温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
【請求項８】
バッテリセルの充電または放電時に、前記バッテリセルに流れる電流の値および前記バッテリセルの端子電圧の値に基づいて前記バッテリセルの内部抵抗を内部抵抗基準値として算出する基準値算出部と、
前記バッテリセルの充電または放電時に、予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、前記バッテリセルの温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する参照値取得部と、
前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値を算出する相対値算出部と、
前記相対値算出部により算出された相対値を用いて前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を算出する校正値算出部と、
前記校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに前記基準値算出部により内部抵抗基準値が算出された以後に前記バッテリセルに流れる電流の値および前記バッテリセルの端子電圧の値に基づいて、前記バッテリセルの開放電圧を算出する開放電圧算出部と、
予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報に基づいて、前記開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を取得する充電状態取得部とを含む、充電状態推定装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムからの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
移動本体部と、
前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、
前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備える、移動体。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムの前記バッテリセルの充電または放電に関する制御を行うシステム制御部とを備える、電力貯蔵装置。
【請求項１２】
外部に接続可能であり、
請求項１１記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置の前記システム制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記バッテリシステムの前記バッテリセルと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える、電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自動車等の電力により駆動される移動体ならびに電力を貯蔵および供給する電源装置には、充放電可能なバッテリセルを備えたバッテリシステムが用いられる。バッテリセルの充放電を適切に制御するため、バッテリセルの充電状態を精度良く取得することが求められる。
【０００３】
特許文献１に記載される電池状態検出装置においては、バッテリセル（二次電池）の端子電圧、電流および温度が所定時間サンプリングされ、その所定時間における最大蓄電量と最小蓄電量との偏差が求められる。求められた偏差がしきい値より小さく、かつサンプリングされた電流の分布および温度の分布が適正である場合に、サンプリングされた電流および電圧に基づいて、バッテリセルの起電力および内部抵抗が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の電池状態検出装置では、充電状態を算出するための処理の負担が大きく、処理速度が低下する可能性および回路規模が増大する可能性がある。また、上記の電池状態検出装置では、バッテリセルのＳＯＣ（充電率）または温度が変化した場合、バッテリセルの充電状態を精度よく求めることができない。
【０００６】
本発明の目的は、処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充電状態を精度よく推定することが可能なバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバッテリシステムは、バッテリセルと、バッテリセルに流れる電流を検出する電流検出部と、バッテリセルの端子電圧を検出する電圧検出部と、バッテリセルの温度を検出する温度検出部と、バッテリセルの充電状態を推定する充電状態推定装置とを備え、充電状態推定装置は、電流検出部により検出される電流の値および電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいてバッテリセルの内部抵抗を内部抵抗基準値として算出する基準値算出部と、バッテリセルの充電または放電時に、予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する参照値取得部と、基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値を算出する相対値算出部と、相対値算出部により算出された相対値を用いて参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を算出する校正値算出部と、校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに基準値算出部により内部抵抗基準値が算出された以後に電流検出部により検出される電流の値および電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、バッテリセルの開放電圧を算出する開放電圧算出部と、予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報に基づいて、開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を取得する充電状態取得部とを含むものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充電状態を精度よく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】バッテリセルのＳＯＣと開放電圧との関係を示す図である。
【図３】充電状態推定装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】内部抵抗テーブルの一例を示す図である。
【図５】充電状態推定装置の動作の一例について説明するためのタイミングチャートである。
【図６】ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。
【図７】ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。
【図８】ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。
【図９】補正係数更新処理のフローチャートである。
【図１０】内部抵抗テーブルの他の例を示す図である。
【図１１】実施の形態にかかる電動自動車の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係るバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（１）バッテリシステム
（１−１）構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、バッテリシステム５００は、バッテリモジュール１００、充電状態推定装置２００、電流検出部２０１、電圧検出部２０２、温度検出部２０３および出力部２０５を備える。本例では、バッテリモジュール１００が複数のバッテリセル１０を含む。バッテリモジュール１００内において、複数のバッテリセル１０は直列接続される。各バッテリセル１０は二次電池である。各バッテリセル１０として、例えばリチウムイオン電池が用いられる。なお、複数のバッテリセル１０の一部または全部が並列に接続されてもよい。また、１つのバッテリセル１０によりバッテリモジュール１００が構成されてもよい。
【００１２】
電流検出部２０１は、例えばシャント抵抗、差動増幅器およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器により構成される。電流検出部２０１として、電流センサを用いてもよい。電流検出部２０１は、バッテリモジュール１００に直列に接続される。電流検出部２０１は、複数のバッテリセル１０に流れる電流を検出し、検出した電流の値を電流情報として充電状態推定装置２００に与える。
【００１３】
電圧検出部２０２は、各バッテリセル１０の正極端子および負極端子に接続される。電圧検出部２０２は、各バッテリセル１０の端子電圧を検出し、検出した端子電圧の値を電圧情報として充電状態推定装置２００に与える。
【００１４】
温度検出部２０３は、各バッテリセル１０の温度を検出し、検出した温度の値を温度情報として充電状態推定装置２００に与える。温度検出部２０３としては、例えば複数のサーミスタが用いられ、バッテリセル１０の温度として、例えば、バッテリセル１０の表面温度が検出される。この場合、各バッテリセル１０にサーミスタが取り付けられてもよく、一部の複数のバッテリセル１０にのみサーミスタが取り付けられてもよい。一部のバッテリセル１０にのみサーミスタが取り付けられる場合、例えば、それらの一部のバッテリセル１０の温度に基づいて、他のバッテリセル１０の温度が推定される。一部のバッテリセル１０の温度としては、サーミスタにより検出された温度が用いられ、他のバッテリセル１０の温度としては、推定された温度が用いられる。
【００１５】
充電状態推定装置２００は、電流検出部２０１からの電流情報、電圧検出部２０２からの電圧情報および温度検出部２０３からの温度情報に基づいて、各バッテリセル１０の充電状態を推定する。充電状態とは、電流、蓄電量または電気容量等のバッテリセル１０の電荷量に関する情報をいい、例えば、ＳＯＣ（充電率）、残容量、放電深度（ＤＯＤ）、電流積算値または蓄電量差等を含む。本実施の形態では、充電状態としてＳＯＣが用いられる。ここで、ＳＯＣとは、各バッテリセル１０の満充電容量に対する残容量の比率を意味する。充電状態推定装置２００は、算出されたＳＯＣを出力部２０５または外部の制御装置に出力する。例えば、後述の主制御部６０８（図１１）または後述のコントローラ７１２（図１２）が外部の制御装置に相当する。
【００１６】
出力部２０５は、例えば液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルまたはスピーカ等を含む。出力部２０５は、例えば、後述する内部抵抗基準値、内部抵抗参照値、内部抵抗校正値、開放電圧およびＳＯＣのうち少なくとも１つを表示する。また、出力部２０５は、例えば、バッテリシステム５００に異常が発生した場合に、ユーザまたはサービスマンに対する警報または作業指示等を提示してもよい。バッテリシステム５００の異常は、例えば、バッテリモジュール１００の過充電および過放電、ならびに充電状態推定装置２００の動作不良等を含む。
【００１７】
（１−２）ＳＯＣと開放電圧との関係
バッテリセル１０のＳＯＣは、バッテリセル１０の開放電圧に依存する。図２は、バッテリセル１０のＳＯＣと開放電圧との関係を示す図である。図２において、横軸はＳＯＣを示し、縦軸は開放電圧を示す。図２の関係に基づいて、バッテリセル１０の開放電圧からＳＯＣを取得することができる。なお、バッテリセル１０のＳＯＣと開放電圧との関係は、バッテリセル１０の温度に依存しない。
【００１８】
バッテリセル１０の充放電が行われていない状態では、バッテリセル１０の内部抵抗による電圧降下が生じない。そのため、バッテリセル１０の端子電圧がバッテリセルの開放電圧と等しい。それにより、電圧検出部２０２により検出されるバッテリセル１０の端子電圧および図２の関係に基づいてバッテリセル１０のＳＯＣを取得することができる。
【００１９】
一方、バッテリセル１０の充放電時には、バッテリセル１０の内部抵抗による電圧降下が生じる。そのため、バッテリセル１０の端子電圧が開放電圧と異なる。具体的には、バッテリセル１０の放電時に、バッテリセル１０の端子電圧が開放電圧よりも内部抵抗による電圧降下分低くなる。また、バッテリセル１０の充電時に、バッテリセル１０の端子電圧が開放電圧よりも内部抵抗による電圧降下分高くなる。したがって、バッテリセル１０の開放電圧を求めるために、バッテリセル１０の内部抵抗を算出する必要がある。
【００２０】
本実施の形態では、図２の関係がＳＯＣテーブルＴＡとして充電状態推定装置２００に記憶される。ＳＯＣテーブルＴＡは、予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報の例である。ＳＯＣテーブルＴＡの代わりに、バッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す関数等が用いられてもよい。
【００２１】
バッテリセル１０の充放電が行われていない場合、充電状態推定装置２００は、電圧情報およびＳＯＣテーブルＴＡに基づいてバッテリセル１０のＳＯＣを取得する。一方、バッテリセル１０の充放電時には、充電状態推定装置２００は、電流情報、電圧情報、温度情報および後述の内部抵抗テーブルＴＢ（図４）に基づいてバッテリセル１０の内部抵抗を算出し、算出された内部抵抗に基づいてバッテリセル１０の開放電圧を算出する。さらに、充電状態推定装置２００は、算出された開放電圧およびＳＯＣテーブルＴＡに基づいてバッテリセル１０のＳＯＣを取得する。
【００２２】
（１−３）充電状態推定装置の詳細
図３は、充電状態推定装置２００の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すように、充電状態推定装置２００は、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ保存部２１７、ＳＯＣ出力部２１８、判定部２１９および記憶部２２０を含む。
【００２３】
基準値算出部２１１は、電流検出部２０１からの電流情報および電圧検出部２０２からの電圧情報に基づいて、各バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒｍとして算出する。参照値取得部２１２は、温度検出部２０３からの温度情報、ＳＯＣ保存部２１７に記憶される後述のＳＯＣ保存値Ｓｐ、および記憶部２２０に記憶される後述の内部抵抗テーブルＴＢに基づいて、各バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する。補正係数算出部２１３は、内部抵抗参照値Ｒｔに対する内部抵抗基準値Ｒｍの比（Ｒｍ／Ｒｔ）を補正係数αとして算出する。補正係数算出部２１３は、相対値算出部の例であり、補正係数αは、内部抵抗基準値と内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値の例である。相対値として、内部抵抗基準値と内部抵抗参照値との相対関係を示す他の値（例えば、内部抵抗参照値Ｒｔと内部抵抗基準値Ｒｍとの差等）が用いられてもよい。
【００２４】
校正値算出部２１４は、補正係数算出部２１３により算出される相対値としての補正係数αを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを補正することにより、各バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗校正値Ｒｃとして算出する。開放電圧算出部２１５は、電流検出部２０１からの電流情報、電圧検出部２０２からの電圧情報および校正値算出部２１４により算出される内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて、各バッテリセル１０の開放電圧を算出する。
【００２５】
ＳＯＣ取得部２１６は、充電状態取得部の例であり、開放電圧算出部２１５により算出された開放電圧および記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡに基づいて、各バッテリセル１０のＳＯＣを取得する。ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯＣ取得部２１６により算出されたＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓｐとして保存する。ＳＯＣ保存値Ｓｐは、既に取得された充電状態の例である。ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯＣ取得部２１６により新たなＳＯＣが取得される毎に、以前のＳＯＣを消去する。したがって、ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯＣ取得部２１６により取得された最新のＳＯＣのみを保存する。ＳＯＣ出力部２１８は、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣおよびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐを選択的に外部の制御装置または出力部２０５に出力する。判定部２１９は、電流検出部２０１からの電流情報、電圧検出部２０２からの電圧情報、および温度検出部２０３からの温度情報等に基づいて、後述のように、種々の判定を行う。
【００２６】
記憶部２２０はＳＯＣテーブルＴＡおよび内部抵抗テーブルＴＢを記憶するとともに、補正係数算出部２１３により算出される補正係数αおよび校正値算出部２１４により算出される内部抵抗校正値Ｒｃを記憶する。記憶部２２０は、補正係数算出部２１３により新たな補正係数αが算出される毎に、以前の補正係数αを消去する。また、記憶部２２０は、校正値算出部２１４により新たな内部抵抗校正値Ｒｃが算出される毎に、以前の内部抵抗校正値Ｒｃを消去する。それにより、記憶部２２０は、補正係数算出部２１３により算出された最新の補正係数αおよび校正値算出部２１４により算出された最新の内部抵抗校正値Ｒｃのみを記憶する。また、記憶部２２０は、制御プログラム等の種々の情報を記憶する。
【００２７】
本実施の形態に係るバッテリシステム５００においては、内部抵抗基準値Ｒｍと内部抵抗参照値Ｒｔとの相対関係を示す補正係数αを用いて、内部抵抗参照値Ｒｔが補正される。これにより、内部抵抗基準値Ｒｍを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた内部抵抗校正値Ｒｃを算出することができる。その結果、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつバッテリセル１０の充電状態を精度よく推定することができる。
【００２８】
充電状態推定装置２００は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ等のハードウェア、およびコンピュータプログラム等のソフトウェアにより実現される。例えば、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１９は、コンピュータプログラムのモジュールに相当する。この場合、ＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１９の機能が実現される。なお、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１９の一部または全てがハードウェアにより実現されてもよい。また、例えば、ＳＯＣ保存部２１７および記憶部２２０は、メモリに相当する。
【００２９】
（１−４）内部抵抗テーブル
バッテリセル１０の内部抵抗は、バッテリセル１０の温度およびＳＯＣに依存する。本実施の形態では、バッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の関係を示す内部抵抗テーブルＴＢが充電状態推定装置２００の記憶部２２０に記憶される。内部抵抗テーブルＴＢは、予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報の例であり、かつ予め設定されたバッテリセルの充電状態と内部抵抗との関係を表す情報の例である。内部抵抗テーブルＴＢの代わりに、バッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す関数等が用いられてもよく、それに加えてバッテリセルの充電状態と内部抵抗との関係を表す関数等が用いられてもよい。
【００３０】
図４は、内部抵抗テーブルＴＢの一例である。図４において、Ｘ１１、Ｘ１２、…、Ｘ１ｍ、Ｘ２１、Ｘ２２、…、Ｘ２ｍ、…、Ｘｎ１、Ｘｎ２、…、Ｘｎｍは、バッテリセル１０の内部抵抗の値である。充電状態推定装置２００の参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗の値を図４の内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する。
【００３１】
（１−５）充電状態推定装置の動作
図５は、充電状態推定装置２００の動作の一例について説明するためのタイミングチャートである。図５の上段には、バッテリセル１０に流れる電流の変化、およびバッテリセル１０の端子電圧の変化が示される。図５の下段には、内部抵抗基準値Ｒｍ、内部抵抗参照値Ｒｔ、補正係数αおよび内部抵抗校正値Ｒｃの算出または取得のタイミング、ならびにＳＯＣの出力のタイミングが示される。図５においては、内部抵抗参照値ＲｔがＲｔ１〜ｔ６と表される。ＳＯＣの出力のタイミングが黒丸で示される場合、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ出力部２１８により出力され、ＳＯＣの出力のタイミングが白丸で示される場合、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値ＳｐがＳＯＣ出力部２１８により出力される。
【００３２】
図５に示すように、本実施の形態では、一定の周期でＳＯＣ出力部２１８がＳＯＣを出力する。ＳＯＣの出力周期は、本発明の実施の形態に係る後述の電源装置７００（図１２）等の仕様により決定される。ＳＯＣの出力周期が短ければ、ＳＯＣ出力部２１８から出力されるＳＯＣに基づいてバッテリセル１０の過充電および過放電を短時間で検出することが可能になる。そのため、安全性の観点からＳＯＣの出力周期は短いことが好ましい。ただし、ＳＯＣの出力周期が短い場合、バッテリシステム５００および電源装置７００を構成するハードウェアおよびソフトウェア等の負荷が増大する。一方、ＳＯＣの出力周期が長ければ、ハードウェアおよびソフトウェア等の負荷の増大が抑制される。ただし、バッテリセル１０の過充電および過放電を検出するまでの時間が長くなるため、安全性の観点からＳＯＣの出力周期が長いことは好ましくない。これらの理由により、ＳＯＣの出力周期は、例えば０．１秒以上１秒以下の範囲内で設定される。図５の例では、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間には、バッテリセル１０の充放電が行われない。この場合、バッテリセル１０の内部抵抗による電圧降下が生じないので、バッテリセル１０の端子電圧がバッテリセルの開放電圧と等しい。そこで、バッテリセル１０の充放電が行われていないときには、開放電圧算出部２１５が、電圧情報として与えられるバッテリセル１０の端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得するとともに、ＳＯＣ取得部２１６が、取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡ（図２参照）から取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。
【００３３】
時点ｔ１でバッテリセル１０の放電が開始され、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間において、バッテリセル１０の放電が行われる。時点ｔ１でバッテリセル１０の放電が開始された直後には、バッテリセル１０の端子電圧が不安定となる。時点ｔ１から一定時間が経過すると、バッテリセル１０の端子電圧が安定する。本実施の形態では、バッテリセル１０の充放電が開始されてからバッテリセル１０の端子電圧が安定するまでの時間（以下、過渡時間Ｔａと呼ぶ）がシミュレーション等により予め取得される。過渡時間Ｔａは、バッテリセルの端子電圧が安定するまでの予め定められた時間の例であり、例えば数秒、長くても数十秒程度に設定される。
【００３４】
時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過するまでの期間、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存部２１７に保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐを出力する。この場合、バッテリセル１０の放電が開始される直前（時点ｔ１）にＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ保存値Ｓｐとして出力される。
【００３５】
時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ１１は、相対値を算出する相対値算出時点、内部抵抗校正値を算出する内部抵抗算出時点および充電状態を取得する充電状態取得時点の例である。時点ｔ１１において、基準値算出部２１１が、電圧情報および電流情報に基づいて、バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒｍとして算出する。具体的には、基準値算出部２１１は、下式（１）により、内部抵抗基準値Ｒｍを算出する。下式（１）において、Ｖは、バッテリセル１０の端子電圧であり、Ｅは、バッテリセル１０の開放電圧であり、Ｉは、バッテリセル１０に流れる電流であり、Ｒは、バッテリセル１０の内部抵抗である。この場合、下式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、時点ｔ１１の端子電圧および電流が用いられる。また、下式（１）の開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前（時点ｔ１）の端子電圧が用いられる。
【００３６】
Ｖ＝Ｅ−Ｉ・Ｒ…（１）
上記のように、バッテリセル１０の充放電が行われていない状態では、電圧検出部２０２により検出されるバッテリセル１０の端子電圧がバッテリセルの開放電圧と等しい。また、充放電の開始直後にバッテリセル１０の開放電圧が急激に変化することはないので、時点ｔ１１の開放電圧と充放電が開始される直前のバッテリセルの開放電圧とは略等しい。したがって、上式（１）において、端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、時点ｔ１１のバッテリセル１０の端子電圧および電流を用い、開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前（時点ｔ１）のバッテリセル１０の端子電圧を用いることにより、時点ｔ１１の内部抵抗Ｒを算出することができる。
【００３７】
また、時点ｔ１１において、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗の値を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢ（図４参照）から内部抵抗参照値Ｒｔ１として取得する。
【００３８】
さらに、時点ｔ１１において、補正係数算出部２１３が、参照値取得部２１２により取得された内部抵抗参照値Ｒｔ１に対する基準値算出部２１１により算出された内部抵抗基準値Ｒｍの比（Ｒｍ／Ｒｔ１）を補正係数αとして算出する。また、時点ｔ１１において、校正値算出部２１４が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参照値算出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒｔ１に乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒｃ（α・Ｒｔ１）を算出する。
【００３９】
また、時点ｔ１１において、開放電圧算出部２１５が、電圧情報、電流情報および校正値算出部２１４により算出された内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて、上式（１）により、バッテリセル１０の開放電圧を算出する。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、時点ｔ１１の端子電圧および電流が用いられる。また、上式（１）の開放電圧Ｅとして、校正値算出部２１４により算出された内部抵抗校正値Ｒｃが用いられる。さらに、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得し、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。
【００４０】
このように、放電が開始された時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ１１において、内部抵抗基準値Ｒｍ、内部抵抗参照値Ｒｔ１、補正係数αおよび内部抵抗校正値Ｒｃが算出または取得される。これらの内部抵抗基準値Ｒｍ、内部抵抗参照値Ｒｔ１、補正係数αおよび内部抵抗校正値Ｒｃは、記憶部２２０に記憶される。算出された内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて、開放電圧およびＳＯＣが算出される。
【００４１】
その後、開放電圧算出部２１５が、一定の周期（例えば、上記のＳＯＣの出力周期と同じ周期）の時点（例えば、図５の時点ｔ１１ａ）で、電流情報、電圧情報および記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて開放電圧を算出するとともに、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により算出された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。時点ｔ１１ａは、充電状態を取得する充電状態取得時点の例である。
【００４２】
また、バッテリセル１０の充放電時には、予め定められた条件（以下、更新条件と呼ぶ）が満たされる毎に、記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃが更新される。更新条件は、バッテリセルの内部抵抗の変化を示す予め定められた条件の例である。更新条件は、例えば、前回の内部抵抗校正値Ｒｃが算出されてからのバッテリセル１０のＳＯＣの変化量が予め定められたしきい値以上になること、または内部抵抗校正値Ｒｃが算出されてからのバッテリセル１０の温度の変化量が予め定められたしきい値以上になることの少なくとも一方である。バッテリセル１０のＳＯＣの変化量のしきい値は、例えば２０％以下の範囲内で設定される。バッテリセル１０の温度の変化量のしきい値は、例えば数℃、大きくても１０℃未満の値に設定される。図４の内部抵抗テーブルＴＢからわかるように、バッテリセル１０のＳＯＣが変化すると、バッテリセル１０の内部抵抗が変化する。同様に、バッテリセル１０の温度が変化すると、バッテリセル１０の内部抵抗が変化する。そのため、バッテリセル１０のＳＯＣの変化量および温度の少なくとも一方の変化量が大きくなった場合に、内部抵抗校正値Ｒｃが新たに取得および算出されることにより、より正確な内部抵抗校正値Ｒｃが得られる。
【００４３】
図５の例では、時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６において、上記の特定の条件が満たされ、内部抵抗校正値Ｒｃが更新される。時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６は、内部抵抗校正値を算出する内部抵抗算出時点の例である。具体的には、時点ｔ１２において、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗の値を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒｔ２として取得する。校正値算出部２１４は、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参照値算出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒｔ２に乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒｃ（α・Ｒｔ２）を算出する。時点ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６においても同様に、参照値取得部２１２が、内部抵抗参照値Ｒｔ３，Ｒｔ４，Ｒｔ５，Ｒｔ６を取得し、校正値算出部２１４が、内部抵抗校正値Ｒｃを算出する。記憶部２２０は、内部抵抗校正値Ｒｃが算出される毎に、内部抵抗校正値Ｒｃを最新の値に更新する。
【００４４】
時点ｔ２でバッテリセル１０の放電が停止された直後には、バッテリセル１０の放電が開始された直後と同様に、バッテリセル１０の端子電圧が不安定となる。そのため、時点ｔ２から過渡時間Ｔａが経過するまでの期間、ＳＯＣ出力部２１８は、ＳＯＣ保存部２１７に保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐを出力する。この場合、バッテリセル１０の放電が停止される直前（時点ｔ２）にＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ保存値Ｓｐとして出力される。本例では、充放電の開始後および充放電後の停止後の両方において、共通の過渡時間Ｔａが設定されるが、充放電の開始後と充放電後の停止後とで異なる過渡時間Ｔａが設定されてもよい。
【００４５】
時点ｔ２から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ２１以降には、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間と同様に、開放電圧算出部２１５が、電圧情報として与えられるバッテリセル１０の端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得するとともに、ＳＯＣ取得部２１６が、取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。
【００４６】
（１−６）ＳＯＣ推定処理
充電状態推定装置２００は、記憶部２２０に記憶される制御プログラムに基づいて、ＳＯＣ推定処理を行う。図６〜図８は、ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。初期状態では、バッテリセル１０の充放電が停止されている。
【００４７】
まず、判定部２１９が、電流情報に基づいて、バッテリセル１０の充放電が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、充電時にはバッテリセル１０に流れる電流が正の値になり、放電時にはバッテリセル１０に流れる電流が負の値になる。また、充放電が停止されている場合、バッテリセル１０に流れる電流がほぼゼロになる。ただし、ノイズ等の影響があるので、電流の値がゼロである場合にのみ充放電が停止されていると判定することはできない。そこで、判定部２１９は、バッテリセル１０に流れる電流が予め定められた負の値（以下、放電しきい値と呼ぶ）以下になると、放電が開始されたと判定し、バッテリセル１０に流れる電流が予め定められた正の値（以下、充電しきい値と呼ぶ）以上になると、充電が開始されたと判定する。放電しきい値および充電しきい値は、ノイズ等の影響によって誤判定が発生しないように設定される。バッテリセル１０に流れる電流が放電しきい値よりも大きくかつ充電しきい値よりも小さい場合、判定部２１９は、バッテリセル１０の充放電が開始されていないと判定する。
【００４８】
バッテリセル１０の充放電が開始されていない場合、開放電圧算出部２１５が、電圧情報として与えられるバッテリセル１０の端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得する（ステップＳ２）。
【００４９】
次に、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する（ステップ３）。次に、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力するとともに（ステップＳ４）、ＳＯＣ保存部２１７が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓｐとして保存する（ステップＳ５）。その後、充電状態推定装置２００は、ステップＳ１の処理に戻る。
【００５０】
ステップＳ１において、バッテリセル１０の充放電が開始された場合、判定部２１９が、バッテリセル１０の充放電が開始されてから予め定められた過渡時間（例えば数秒、長くても数十秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間が経過していない場合、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐを出力する（ステップＳ７）。この場合、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐは、バッテリセル１０の充放電が開始される直前に、ステップＳ３でＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣである。その後、充電状態推定装置２００は、ステップＳ６の処理に戻る。
【００５１】
ステップＳ６において、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間が経過した場合、充電状態推定装置２００は、第１のＳＯＣ算出処理（ステップＳ８）および第２のＳＯＣ算出処理（ステップＳ９）を順に行う。その後、充電状態推定装置２００は、ステップＳ１の処理に戻る。
【００５２】
図７に示すように、第１のＳＯＣ算出処理においては、まず、基準値算出部２１１が、電圧情報および電流情報に基づいて、上式（１）により、充放電が開始されてから過渡時間が経過した時点のバッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒｍとして算出する（ステップＳ２１）。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、充放電が開始されてから過渡時間が経過した時点の端子電圧および電流が用いられ、上式（１）の開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前の端子電圧が用いられる。
【００５３】
次に、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する（ステップＳ２２）。次に、補正係数算出部２１３が、内部抵抗参照値Ｒｔに対する内部抵抗基準値Ｒｍの比（Ｒｍ／Ｒｔ）を補正係数αとして算出する（ステップＳ２３）。次に、記憶部２２０が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを記憶する（ステップＳ２４）。なお、過去に算出された補正係数αが既に記憶部２２０に記憶されている場合、記憶部２２０は、補正係数αをステップＳ２３で算出された最新の値に更新する。
【００５４】
次に、校正値算出部２１４が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参照値算出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒｔに乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒｃを算出する（ステップＳ２５）。次に、記憶部２２０が、算出された内部抵抗校正値Ｒｃを記憶する（ステップＳ２６）。なお、過去に算出された内部抵抗校正値Ｒｃが既に記憶部２２０に記憶されている場合、記憶部２２０は、内部抵抗校正値ＲｃをステップＳ２５で算出された最新の値に更新する。これにより、充電状態推定装置２００は、第１のＳＯＣ算出処理を終了する。
【００５５】
次に、充電状態推定装置２００は、第２のＳＯＣ算出処理を行う。図８に示すように、第２のＳＯＣ算出処理においては、まず、開放電圧算出部２１５が、電流情報、電圧情報および記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて、上式（１）により、バッテリセル１０の開放電圧Ｅを算出する（ステップＳ３１）。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、その時点の端子電圧および電流が用いられる。
【００５６】
次に、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する（ステップＳ３２）。次に、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力するとともに（ステップＳ３３）、ＳＯＣ保存部２１７が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓｐとして保存する（ステップＳ３４）。
【００５７】
次に、判定部２１９が、電流情報に基づいて、バッテリセル１０の充放電が停止されたか否かを判定する（ステップＳ３５）。例えば、電流情報として与えられる電流の値が予め定められた放電しきい値以下である場合または充電しきい値以上である場合、判定部２１９は、充放電が継続されていると判定する。一方、電流情報として与えられる電流の値が放電しきい値よりも大きくかつ充電しきい値よりも小さい場合、判定部２１９は、バッテリセル１０の充放電が停止されたと判定する。
【００５８】
充放電が停止されていない場合、判定部２１９が、更新条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ３６）。更新条件が満たされていない場合、充電状態推定装置２００は、ステップＳ３１の処理に戻る。
【００５９】
一方、更新条件が満たされた場合、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する（ステップＳ３７）。
【００６０】
次に、校正値算出部２１４が、記憶部２２０に記憶された補正係数αを参照値算出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒｔに乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒｃを算出する（ステップＳ３８）。次に、記憶部２２０は、内部抵抗校正値ＲｃをステップＳ３８で算出された値に更新する（ステップＳ３９）。
【００６１】
ステップＳ３５において、充放電が停止された場合、判定部２１９が、バッテリセル１０の充放電が停止されてから予め定められた過渡時間（例えば数秒、長くても数十秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０）。バッテリセル１０の充放電が停止されてから過渡時間が経過していない場合、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐを出力する（ステップＳ４１）。この場合、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐは、バッテリセル１０の充放電が停止される直前に、ステップＳ３２でＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣである。その後、充電状態推定装置２００は、ステップＳ４０の処理に戻る。ステップＳ４０において、バッテリセル１０の充放電が停止されてから過渡時間が経過した場合、充電状態推定装置２００は、第２のＳＯＣ算出処理を終了し、図６のステップＳ１の処理に戻る。
【００６２】
（１−７）効果
本実施の形態において、内部抵抗基準値Ｒｍは、バッテリセル１０の端子電圧およびバッテリセル１０に流れる電流の実測値に基づいて算出されるので、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた値であり、実際のバッテリセル１０の内部抵抗に対して誤差が小さいので、普遍的に用いることができる。しかしながら、内部抵抗基準値Ｒｍを算出するための処理の負担は大きく、処理速度の低下および回路基板の増大等の要因となる。
【００６３】
一方、内部抵抗参照値Ｒｔは、簡単な構成で容易に取得することが可能である。しかしながら、内部抵抗参照値Ｒｔには、バッテリセル１０の個体差および劣化等により実際のバッテリセル１０の内部抵抗に対して誤差が生じる可能性がある。
【００６４】
そこで、本実施の形態では、内部抵抗基準値Ｒｍと内部抵抗参照値Ｒｔとの相対関係を示す相対値としての補正係数αを用いて、内部抵抗参照値Ｒｔが補正される。この場合、補正係数αは、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた値である。そのため、補正係数αを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを補正することにより、内部抵抗基準値Ｒｍを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた内部抵抗校正値Ｒｃを算出することができる。その結果、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつバッテリセル１０のＳＯＣを精度よく推定することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、バッテリセル１０の充電または放電が開始されてからバッテリセルの端子電圧が安定するまでの予め定められた時間である過渡時間が経過した相対値算出時点で、内部抵抗基準値Ｒｍと内部抵抗参照値Ｒｔとの相対値として補正係数αが算出される。これにより、バッテリセル１０の充電または放電が開始された直後に、バッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態で補正係数αが算出されることが防止される。そのため、正確な補正係数αを算出することができる。したがって、その補正係数αを用いて、内部抵抗校正値Ｒｃを精度よく算出することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、相対値算出時点で算出された相対値としての補正係数αを用いて相対値算出時点以後の校正値算出時点で内部抵抗参照値Ｒｔが補正されることにより、校正値算出時点における内部抵抗校正値Ｒｃが算出される。これにより、校正値算出時点において、内部抵抗基準値Ｒｍを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた内部抵抗校正値Ｒｃを算出することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、校正値算出時点が、相対値算出時点から校正値算出時点までの間における温度の値および充電状態としてのＳＯＣの変化量の少なくとも一方がバッテリセルの内部抵抗の変化を示す予め定められた条件である更新条件を満足した時点である。これにより、バッテリセル１０の内部抵抗の変化に応じて、最適なタイミングで内部抵抗校正値Ｒｃを更新することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、校正値算出時点で算出された内部抵抗校正値Ｒｃ、校正値算出時点以後の充電状態算出時点で検出される電流の値および端子電圧の値に基づいて、充電状態算出時点におけるバッテリセル１０の開放電圧が算出される。また、バッテリセル１０の開放電圧とバッテリセル１０の充電状態との関係を表す情報であるＳＯＣテーブルＴＡに基づいて、充電状態算出時点の開放電圧に対応する充電状態としてＳＯＣが取得される。これにより、充電状態算出時点において、内部抵抗基準値Ｒｍを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０のＳＯＣを精度よく推定することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、バッテリセル１０の充電および放電が行われていない期間に、電圧検出部２０２により検出される端子電圧の値がバッテリセル１０の開放電圧として取得され、その開放電圧に対応する充電状態としてＳＯＣが取得される。これにより、バッテリセル１０の充電および放電が行われていない期間に、バッテリセル１０のＳＯＣを容易に推定することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、バッテリセル１０の温度と内部抵抗との関係を表す情報とともに、さらに予め設定されたバッテリセル１０の充電状態と内部抵抗との関係を表す情報を含む内部抵抗テーブルＴＢに基づいて、内部抵抗参照値Ｒｔが取得される。これにより、正確な内部抵抗参照値Ｒｔが得られる。
【００７１】
なお、開放電圧算出部２１１は、バッテリセル１０の充電および放電が行われていない期間に、電圧検出部２０２により検出される端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得するように構成され、充電状態取得部（ＳＯＣ取得部２１６）は、バッテリセル１０の開放電圧と充電状態（ＳＯＣ）との関係を表す情報（ＳＯＣテーブルＴＡ）に基づいて、充電および放電が行われていない期間に開放電圧算出部２１１により算出される開放電圧に対応する充電状態（ＳＯＣ）を取得するように構成される。
【００７２】
また、参照値取得部２１２は、バッテリセル１０の温度と内部抵抗との関係を表す情報（内部抵抗テーブルＴＢ）とともに、さらに予め設定されたバッテリセル１０の充電状態（ＳＯＣ）と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、温度検出部２０３により検出される温度の値および既に取得された充電状態（ＳＯＣ）に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する。
【００７３】
（１−８）第１の変形例
（１−８−１）補正係数更新処理
上記実施の形態では、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間経過が経過した時点でのみ内部抵抗基準値Ｒｍおよび補正係数αが算出されるが、これに限らない。例えば、バッテリセル１０の充放電の開始から過渡時間が経過した時点であっても、バッテリセル１０の端子電圧が安定していないことがある。その場合、正確な内部抵抗基準値Ｒｍおよび補正係数αを算出することができない。そこで、内部抵抗基準値Ｒｍおよび補正係数αを正確に算出するために、バッテリセル１０の充放電時に、充電状態推定装置２００が補正係数更新処理を行ってもよい。
【００７４】
図９は、補正係数更新処理のフローチャートである。図９の補正係数更新処理は、図７の第１のＳＯＣ算出処理が終了した後、図８の第２のＳＯＣ算出処理と並行して行われる。
【００７５】
図９に示すように、まず、記憶部２２０が、電流情報として与えられる電流の値、電圧情報として与えられる電圧の値、および温度情報として与えられる温度の値を記憶する（ステップＳ５１）。次に、判定部２１９が、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから予め定められた時間（以下、電圧変動観測時間と呼ぶ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５２）。電圧変動観測時間は、バッテリセルの端子電圧の変化を観測するための予め定められた時間の例であり、例えば、上記の過渡時間と同様の時間（例えば数秒、長くても数十秒）が電圧変動観測時間として設定される。第１のＳＯＣ算出処理が終了した時点が、相対値を算出する相対値算出時点の例であり、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点が、相対値を更新する相対値更新時点の例である。
【００７６】
電圧変動観測時間が経過していない場合、判定部２１９は、ステップＳ５２の処理を繰り返す。電圧変動観測時間が経過した場合、判定部２１９は、ステップＳ５１で記憶部２２０に記憶された電流の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点で電流情報として与えられる電流の値に基づいて、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル１０に流れる電流の変化量が予め定められたしきい値Ｂ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。しきい値Ｂ１は、例えば、数百ｍＡ以下の範囲内で設定される。
【００７７】
電流の変化量がしきい値Ｂ１より大きい場合、判定部２１９は、ステップＳ５１で記憶部２２０に記憶された温度の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点で温度情報として与えられる温度の値に基づいて、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル１０の温度の変化量が予め定められたしきい値Ｂ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。しきい値Ｂ２は、例えば、数℃以下の範囲内で設定される。温度の変化量がしきい値Ｂ２より大きい場合、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了する。
【００７８】
ステップＳ５３において、電流の変化量がしきい値Ｂ１以下である場合、または、ステップＳ５４において、温度の変化量がしきい値Ｂ２以下である場合、判定部２１９は、ステップＳ５１で記憶部２２０に記憶された電圧の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点で電圧情報として与えられる電圧の値に基づいて、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル１０の電圧の変化量が予め定められたしきい値Ｂ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。しきい値Ｂ３は、例えば数百ｍＶ以下の範囲内で設定される。電圧の変化量がしきい値Ｂ３より小さい場合、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了する。バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量の少なくとも一方がしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量がしきい値以上であることが、端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定められた条件の例である。
【００７９】
電圧の変化量がしきい値Ｂ３以上である場合、基準値算出部２１１が、電圧情報および電流情報に基づいて、上式（１）により、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点のバッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒｍとして算出する（ステップＳ５６）。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点の端子電圧の値および電流の値が用いられ、上式（１）の開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前の端子電圧の値が用いられる。
【００８０】
次に、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する（ステップＳ５７）。次に、補正係数算出部２１３が、内部抵抗参照値Ｒｔに対する内部抵抗基準値Ｒｍの比を補正係数αとして算出する（ステップＳ５８）。次に、記憶部２２０が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αをステップＳ５８で算出された値に更新する（ステップＳ５９）。これにより、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了する。
【００８１】
このように、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでの間において、バッテリセル１０に流れる電流の変化量またはバッテリセル１０の温度の変化量が小さく、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きい場合に、補正係数αが更新される。
【００８２】
バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量がともに大きい場合、バッテリセル１０の放電量または充電量が大きいと判定される。そのため、バッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きくても、第１のＳＯＣ算出処理時にバッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態ではなかったと判定される。それにより、補正係数αが更新されない。
【００８３】
一方、バッテリセル１０に流れる電流の変化量またはバッテリセル１０の温度の変化量が小さい場合、バッテリセル１０の放電量または充電量が小さいと判定される。そのため、バッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きいと、第１のＳＯＣ算出処理時にバッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態であったと判定され、補正係数αが更新される。これにより、更新された補正係数αを用いて、以後、内部抵抗校正値Ｒｃを精度よく算出することができる。
【００８４】
本例では、バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量の少なくとも一方がしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量がしきい値以上である場合がバッテリセルの端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定められた条件が満たされる場合に相当するが、これに限らない。予め定められた条件が満たされる場合は、例えば、バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量がともにしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量がしきい値以上である場合であってもよい。
【００８５】
（１−８−２）効果
本例では、相対値算出時点から相対値更新時点までの間における電流の値、端子電圧の値、および温度の値の変化量が、バッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定められた条件を満足する場合、内部抵抗基準値Ｒｍと内部抵抗参照値Ｒｔとの相対値として補正係数αが再度算出される。これにより、相対値算出時点において、バッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態で補正係数αが算出されても、相対値更新時点において、バッテリセル１０の端子電圧が安定した状態で補正係数αが再度算出される。それにより、相対値更新時点で算出された補正係数αを用いて、内部抵抗校正値Ｒｃを精度よく算出することができる。
【００８６】
（１−９）第２の変形例
（１−９−１）充電時および放電時における内部抵抗テーブル
上記実施の形態では、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の充電時および放電時の両方において、共通の内部抵抗テーブルＴＢを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを取得するが、これに限らない。
【００８７】
バッテリセル１０の充電時におけるバッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の関係と、バッテリセル１０の放電時におけるバッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の関係とは異なることがある。その場合、バッテリセル１０の充電時と放電時とで異なる内部抵抗テーブルが用いられてもよい。
【００８８】
図１０（ａ）は、充電時用の内部抵抗テーブルの例であり、図１０（ｂ）は、放電時用の内部抵抗テーブルの例である。図１０（ａ）の内部抵抗テーブルＴＢ１において、Ｙ１１、Ｙ１２、…、Ｙ１ｍ、Ｙ２１、Ｙ２２、…、Ｙ２ｍ、…、Ｙｎ１、Ｙｎ２、…、Ｙｎｍは、バッテリセル１０の充電時における内部抵抗の値である。図１０（ｂ）の内部抵抗テーブルＴＢ２において、Ｚ１１、Ｚ１２、…、Ｚ１ｍ、Ｚ２１、Ｚ２２、…、Ｚ２ｍ、…、Ｚｎ１、Ｚｎ２、…、Ｚｎｍは、バッテリセル１０の放電時における内部抵抗の値である。内部抵抗テーブルＴＢ１はバッテリセルの温度と充電状態との充電時における関係を表す情報の例であり、内部抵抗テーブルＴＢ２はバッテリセルの温度と充電状態との放電時における関係を表す情報の例である。
【００８９】
参照値取得部２１２は、バッテリセル１０の充電が行われている場合に、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗を内部抵抗テーブルＴＢ１から内部抵抗参照値Ｒｔとして取得し、バッテリセル１０の放電が行われている場合に温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓｐに対応する内部抵抗を内部抵抗テーブルＴＢ２から内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する。これにより、バッテリセル１０の充放電時に、内部抵抗参照値Ｒｔを精度よく取得することができる。
【００９０】
（１−９−２）効果
本例では、バッテリセル１０の充電が行われている場合に充電時における関係である内部抵抗テーブルＴＢ１に基づいて温度検出部２０３により検出される温度の値に対応する内部抵抗が内部抵抗参照値Ｒｔとして取得される。また、バッテリセル１０の放電が行われている場合に放電時における関係である内部抵抗テーブルＴＢ２に基づいて温度検出部２０３により検出される温度の値に対応する内部抵抗が内部抵抗参照値Ｒｔとして取得される。これにより、バッテリセル１０の充電が行われているかまたは放電が行われているかに応じて、内部抵抗参照値Ｒｔを精度よく取得することができる。
【００９１】
（１−１０）第３の変形例
上記実施の形態では、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の関係が示す内部抵抗テーブルＴＢを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを取得するが、これに限らず、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の温度および内部抵抗の関係を示す内部抵抗テーブルを用いて内部抵抗参照値Ｒｔを取得してもよい。この場合、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値に対応するバッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗テーブルから内部抵抗参照値Ｒｔとして取得する。それにより、より簡単な構成で容易に内部抵抗参照値Ｒｔを取得することができる。したがって、処理速度の低下および回路規模の増大等が抑制される。
【００９２】
上記第２の変形例において、充電時用の内部抵抗テーブルＴＢ１および放電時用の内部抵抗テーブルＴＢ２として、バッテリセル１０の温度および内部抵抗の関係を示す内部抵抗テーブルが用いられてもよい。
【００９３】
（１−１１）他の変形例
上記実施の形態では、一定の周期でＳＯＣが取得されるが、これに限らない。例えば、予め設定された任意のタイミングでＳＯＣが取得されてもよい。
【００９４】
また、上記実施の形態では、更新条件が満たされる毎に、記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃが更新されるが、これに限らない。例えば、一定の周期で記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃが更新されてもよい。または、予め設定された任意のタイミングで内部抵抗校正値Ｒｃが更新されてもよい。
【００９５】
また、上記実施の形態では、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間が経過した時点で内部抵抗基準値Ｒｍおよび補正係数αが算出されるが、これに限らない。例えば、バッテリセル１０の充放電が開始された直後にバッテリセル１０の端子電圧が安定する場合には、バッテリセル１０の充放電が開始された直後に内部抵抗基準値Ｒｍおよび補正係数αが算出されてもよい。
【００９６】
（２）電動車両および移動体
本発明の第２の実施の形態に係る電動車両および移動体について説明する。本実施の形態に係る電動車両および移動体は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
【００９７】
（２−１）構成および動作
図１１は、電動自動車の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態に係る電動自動車６００は車体６１０を備える。車体６１０に、上記のバッテリシステム５００ならびに電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６および主制御部６０８が設けられる。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。
【００９８】
バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部６０８に接続される。主制御部６０８には、充電状態推定装置２００からバッテリモジュール１００の充電状態（例えば、ＳＯＣ）が与えられる。また、主制御部６０８には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６が接続される。主制御部６０８は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。なお、充電状態推定装置２００が主制御部６０８の機能を有してもよい。その場合、主制御部６０８が設けられなくてもよい。
【００９９】
アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。ユーザによりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、ユーザにより操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部６０８に与えられる。
【０１００】
ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、ユーザによるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。ユーザによりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部６０８に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部６０８に与えられる。
【０１０１】
上記のように、主制御部６０８には、各バッテリセル１０の充電状態、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部６０８は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール１００の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム５００のバッテリモジュール１００から電力変換部６０１に電力が供給される。
【０１０２】
さらに、主制御部６０８は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。
【０１０３】
上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
【０１０４】
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力をバッテリモジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００に与える。それにより、バッテリモジュール１００の各バッテリセル１０が充電される。
【０１０５】
（２−２）効果
本実施の形態に係る電動車両としての電動自動車６００においては、バッテリシステム５００からの電力によりモータ６０２が駆動される。モータ６０２の回転力によって駆動輪６０３が回転することにより、電動自動車６００が移動する。この場合、上記第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が用いられるため、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテリセル１０の充電状態としてのＳＯＣを推定することができる。それにより、電動自動車６００の走行性能が向上される。
【０１０６】
（２−３）他の移動体
第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
【０１０７】
バッテリシステム５００が搭載された船は、例えば、図１１の車体６１０の代わりに船体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。
【０１０８】
バッテリシステム５００が搭載された航空機は、例えば、図１１の車体６１０の代わりに機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。なお、船および航空機は、減速入力部を備えなくてもよい。この場合、運転者が加速入力部を操作して加速を停止することにより、水の抵抗または空気抵抗によって機体が減速する。
【０１０９】
バッテリシステム５００が搭載されたエレベータは、例えば、図１１の車体６１０の代わりに籠を備え、駆動輪６０３の代わりに籠に取り付けられる昇降用ロープを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
【０１１０】
バッテリシステム５００が搭載された歩行ロボットは、例えば、図１１の車体６１０の代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
【０１１１】
これらの移動体においては、モータが動力源に相当し、船体、気体、籠および胴体が本体部に相当し、スクリュー、プロペラ、昇降用ロープおよび足が駆動部に相当する。動力源がバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、駆動部が動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる。
【０１１２】
（２−４）他の移動体における効果
本実施の形態に係る移動体においては、バッテリシステム５００からの電力が動力源により動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が用いられるため、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテリセル１０の充電状態としてのＳＯＣを推定することができる。それにより、移動体の移動性能が向上される。
【０１１３】
（２−５）
このように、本実施の形態に係る移動体は、上記のバッテリシステムと、移動本体部と、バッテリシステムからの電力を移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備える。
【０１１４】
当該移動体においては、バッテリシステムからの電力が動力源により動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記のバッテリシステムが用いられるので、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつバッテリセルの充電状態を精度よく推定することができる。したがって、移動体の移動性能が向上される。
【０１１５】
（３）電源装置
本発明の第３の実施の形態に係る電源装置について説明する。本実施の形態に係る電源装置は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００を備える。
【０１１６】
（３−１）構成および動作
図１２は、第３の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える。電力貯蔵装置７１０は、バッテリシステム群７１１およびコントローラ７１２を備える。バッテリシステム群７１１は、第１の実施の形態に係る複数のバッテリシステム５００を含む。複数のバッテリシステム５００間において、複数のバッテリセル１０は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。
【０１１７】
コントローラ７１２は、システム制御部の例であり、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００の充電状態推定装置２００（図１）に接続される。各バッテリシステム５００の充電状態推定装置２００は、各バッテリセル１０の充電状態（例えば、ＳＯＣ）を算出し、算出された充電状態をコントローラ７１２に与える。コントローラ７１２は、各充電状態推定装置２００から与えられた各バッテリセル１０の充電状態に基づいて電力変換装置７２０を制御することにより、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電または充電に関する制御を行う。
【０１１８】
電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０のバッテリシステム群７１１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂおよびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
【０１１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がコントローラ７１２によって制御されることにより、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０の放電および充電が行われる。
【０１２０】
バッテリシステム群７１１の放電時には、バッテリシステム群７１１から与えられる電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。
【０１２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供給される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ２に供給される。電力出力部ＰＵ１から外部に直流の電力が出力され、電力出力部ＰＵ２から外部に交流の電力が出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
【０１２２】
コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の放電時に、コントローラ７１２は、各充電状態推定装置２００（図１）から与えられる各バッテリセル１０の充電状態に基づいて放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。例えば、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）のうちいずれかのバッテリセル１０のＳＯＣが予め定められたしきい値よりも小さくなると、コントローラ７１２は、放電が停止されるまたは放電電流（または放電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。放電を停止するまたは放電電流（または放電電力）を制限するためのバッテリセル１０のＳＯＣのしきい値は、過放電防止のために例えば２０％以上３０％以下の範囲内で設定される。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。
【０１２３】
一方、バッテリシステム群７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１からバッテリシステム群７１１に電力が与えられることにより、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）が充電される。
【０１２４】
コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の充電時に、コントローラ７１２は、各充電状態推定装置２００（図１）から与えられる各バッテリセル１０の充電状態に基づいて充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。例えば、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０のうちいずれかのバッテリセル１０のＳＯＣが予め定められたしきい値よりも大きくなると、コントローラ７１２は、充電が停止されるまたは充電電流（または充電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。充電を停止するまたは充電電流（または充電電力）を制限するためのバッテリセル１０のＳＯＣのしきい値は、過充電防止のために例えば７０％以上８０％以下の範囲内で設定される。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
【０１２５】
（３−２）効果
本実施の形態に係る電源装置７００においては、電力変換装置７２０がバッテリセルと外部との間で電力変換を行う。システム制御部としてのコントローラ７１２が、電力変換装置７２０を制御することにより、バッテリシステム５００のバッテリセル１０の充電または放電に関する制御を行う。それにより、バッテリセル１０の劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が用いられるため、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテリセル１０の充電状態としてのＳＯＣを推定することができる。したがって、電源装置７００の充放電性能が向上される。
【０１２６】
（３−３）電源装置の変形例
電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。
【０１２７】
図１２の電源装置７００においては、複数のバッテリシステム５００が設けられるが、これに限らず、１つのバッテリシステム５００のみが設けられてもよい。
【０１２８】
（４）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１２９】
上記実施の形態においては、バッテリセル１０がバッテリセルの例であり、充電状態推定装置２００が充電状態推定装置の例であり、電流検出部２０１が電流検出部の例であり、電圧検出部２０２が電圧検出部の例であり、温度検出部２０３が温度検出部の例であり、基準値算出部２１１が基準値算出部の例であり、参照値取得部２１２が参照値取得部の例であり、補正係数算出部２１３が相対値算出部の例であり、記憶部２２０が第１および第２の記憶部の例であり、校正値算出部２１４が校正値算出部の例であり、開放電圧算出部２１５が開放電圧算出部の例であり、ＳＯＣ取得部２１６が充電状態取得部の例である。
【０１３０】
また、ＳＯＣが充電状態の例であり、補正係数αが相対値の例であり、内部抵抗テーブルＴＢ，ＴＢ１，ＴＢ２がバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報の例であり、内部抵抗テーブルＴＢ１が充電時における関係を表す情報の例であり、内部抵抗テーブルＴＢ２が放電時における関係を表す情報の例であり、ＳＯＣテーブルＴＡがバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報の例であり、時点ｔ１１が相対値算出時点、校正値算出時点および充電状態算出時点の例であり、時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６が校正値算出時点および充電状態算出時点の例であり、時点ｔ１１ａが充電状態算出時点の例であり、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点が相対値更新時点の例である。
【０１３１】
また、電動自動車６００が電動車両および移動体の例であり、モータ６０２がモータおよび動力源の例であり、駆動輪６０３が駆動輪および駆動部の例であり、車体６１０が移動本体部の例であり、電力貯蔵装置７１０が電力貯蔵装置の例であり、電源装置７００が電源装置の例であり、コントローラ７１２がシステム制御部の例であり、電力変換装置７２０が電力変換装置の例である。
【０１３２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  バッテリセル
１００  バッテリモジュール
２００  充電状態推定装置
２０１  電流検出部
２０２  電圧検出部
２０３  温度検出部
２１１  基準値算出部
２１２  参照値取得部
２１３  補正係数算出部
２１４  校正値算出部
２１５  開放電圧算出部
２１６  ＳＯＣ取得部
２１７  ＳＯＣ保存部
２１８  ＳＯＣ出力部
２１９  判定部
２２０  記憶部
５００  バッテリシステム
６００  電動自動車
６０２  モータ
６０３  駆動輪
６１０  車体
７００  電源装置
７１０  電力貯蔵装置
７１２  コントローラ
７２０  電力変換装置
【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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