(57)【要約】【課題】膨大な時間を要さず、かつ精度良くＳＯＣを推定できる充電状態推定装置を提供する。【解決手段】充電時と放電時とにおいてＳＯＣ−ＯＣＶマップの異なる蓄電池の充電状態を推定する本発明に係る充電状態推定装置１０は、蓄電池の端子電圧の測定値を取得する電圧取得部１１と、蓄電池の入力電流及び出力電流の測定値を取得する電流取得部１３と、蓄電池における電流が、入力電流及び出力電流のいずれであるかを識別する入出力電流判定部２６と、蓄電池に対する充電時及び放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップをそれぞれ記憶する記憶部２７と、電圧取得部１１によって取得された測定値及び電流取得部１３によって取得された測定値に基づいてＯＣＶを算出するＯＣＶ算出部２３と、充電時及び放電時のそれぞれのＳＯＣ−ＯＣＶマップを用いて、算出されたＯＣＶから、充電時及び放電時それぞれのＳＯＣを算出するＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８と、を備える。【選択図】図２
2018063191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電時と放電時とにおいてＳＯＣ−ＯＣＶマップの異なる蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置であって、
前記蓄電池の端子電圧の測定値を取得する電圧取得部と、
前記蓄電池の入力電流及び出力電流の測定値を取得する電流取得部と、
前記蓄電池における電流が、前記入力電流及び前記出力電流のいずれであるかを識別する入出力電流判定部と、
前記蓄電池に対する充電時及び放電時の前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップをそれぞれ記憶する記憶部と、
前記電圧取得部によって取得された測定値及び前記電流取得部によって取得された測定値に基づいてＯＣＶを算出するＯＣＶ算出部と、
充電時及び放電時のそれぞれの前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを用いて、算出された前記ＯＣＶから、充電時及び放電時それぞれのＳＯＣを算出するＳＯＣ−ＯＣＶ変換部と、
を備える、
充電状態推定装置。
【請求項２】
前記入出力電流判定部は、前記蓄電池における電流の測定値が所定時間の間連続的に正であれば前記入力電流であると判定し、負であれば前記出力電流であると判定し、
前記ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部は、それぞれの場合に応じて、充電時及び放電時それぞれの前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを前記記憶部から読み出す、
請求項１に記載の充電状態推定装置。
【請求項３】
前記記憶部は、充電時及び放電時共にＳＯＣ領域が複数の領域に細分化され、各前記領域内で取得された前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶し、
前記ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部は、現在のＳＯＣの値に基づいて対応する前記領域の前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを前記記憶部から読み出す、
請求項１又は２に記載の充電状態推定装置。
【請求項４】
前記記憶部は、複数の領域への前記細分化がＯＣＶプラトー領域に対して適用された前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶する、
請求項３に記載の充電状態推定装置。
【請求項５】
前記ＯＣＶ算出部は、前記蓄電池の表面温度に依存した前記ＯＣＶを算出する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充電状態推定装置。
【請求項６】
前記蓄電池は、リチウムイオン電池である、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電状態推定装置。
【請求項７】
前記リチウムイオン電池は、リン酸鉄リチウムイオン電池である、
請求項６に記載の充電状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の充電状態を推定するための充電状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充放電を行う蓄電装置のＳＯＣ（State Of Charge）を推定するために、充電時と放電時とのヒステリシスを考慮する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の蓄電システムでは、放電電流値と充電電流値との積算値を算出し、当該積算値から放電時又は充電時の端子間電圧とＳＯＣとの関係データのいずれかを選択して、ＳＯＣを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５８０８７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０８０３４号広報
【特許文献３】特開２０１３−２１３８０８号広報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】International Journal of Electrochemistry Volume 2011 (2011), Article ID 984320, 6 pages
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、放電電流値と充電電流値との積算処理を行う場合、ＳＯＣ推定までに膨大な時間を有する。また、積算値の正負を判断して放電時又は充電時の関係データを読み出す方法は、放電時又は充電時の端子間電圧を必ずしも反映させるものではない。
【０００７】
上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、膨大な時間を要さず、かつ精度良くＳＯＣを推定できる充電状態推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点に係る充電状態推定装置は、
充電時と放電時とにおいてＳＯＣ−ＯＣＶマップの異なる蓄電池の充電状態を推定する充電状態推定装置であって、
前記蓄電池の端子電圧の測定値を取得する電圧取得部と、
前記蓄電池の入力電流及び出力電流の測定値を取得する電流取得部と、
前記蓄電池における電流が、前記入力電流及び前記出力電流のいずれであるかを識別する入出力電流判定部と、
前記蓄電池に対する充電時及び放電時の前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップをそれぞれ記憶する記憶部と、
前記電圧取得部によって取得された測定値及び前記電流取得部によって取得された測定値に基づいてＯＣＶを算出するＯＣＶ算出部と、
充電時及び放電時のそれぞれの前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを用いて、算出された前記ＯＣＶから、充電時及び放電時それぞれのＳＯＣを算出するＳＯＣ−ＯＣＶ変換部と、
を備える。
【０００９】
また、本発明の第２の観点に係る充電状態推定装置では、
前記入出力電流判定部は、前記蓄電池における電流の測定値が所定時間の間連続的に正であれば前記入力電流であると判定し、負であれば前記出力電流であると判定し、
前記ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部は、それぞれの場合に応じて、充電時及び放電時それぞれの前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを前記記憶部から読み出す。
【００１０】
また、本発明の第３の観点に係る充電状態推定装置では、
前記記憶部は、充電時及び放電時共にＳＯＣ領域が複数の領域に細分化され、各前記領域内で取得された前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶し、
前記ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部は、現在のＳＯＣの値に基づいて対応する前記領域の前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを前記記憶部から読み出す。
【００１１】
また、本発明の第４の観点に係る充電状態推定装置では、
前記記憶部は、複数の領域への前記細分化がＯＣＶプラトー領域に対して適用された前記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶する。
【００１２】
また、本発明の第５の観点に係る充電状態推定装置では、
前記ＯＣＶ算出部は、前記蓄電池の表面温度に依存した前記ＯＣＶを算出する。
【００１３】
また、本発明の第６の観点に係る充電状態推定装置では、
前記蓄電池は、リチウムイオン電池である。
【００１４】
また、本発明の第７の観点に係る充電状態推定装置では、
前記リチウムイオン電池は、リン酸鉄リチウムイオン電池である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の観点に係る充電状態推定装置によれば、膨大な時間を要さず、かつ精度良くＳＯＣを推定できる。
【００１６】
また、本発明の第２の観点に係る充電状態推定装置によれば、入力電流及び出力電流のいずれかを精度良く判定できる。
【００１７】
また、本発明の第３の観点に係る充電状態推定装置によれば、ＳＯＣの推定精度をさらに向上できる。
【００１８】
また、本発明の第４の観点に係る充電状態推定装置によれば、ＳＯＣ−ＯＣＶマップにおけるＯＣＶプラトー領域内でもＳＯＣの推定精度を向上できる。
【００１９】
また、本発明の第５の観点に係る充電状態推定装置によれば、蓄電池の表面温度も考慮したより正確なＯＣＶを算出できる。
【００２０】
また、本発明の第６の観点に係る充電状態推定装置によれば、車両用の電源装置に用いられる代表的な二次電池であるリチウムイオン電池のＳＯＣを推定できる。
【００２１】
また、本発明の第７の観点に係る充電状態推定装置によれば、リチウムイオン電池の中でも、特にリン酸鉄リチウムイオン電池のＳＯＣを推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置を備える蓄電池制御システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】充電状態推定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】充電時及び放電時それぞれの第１の二次電池のＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。
【図４】充電時及び放電時共にＳＯＣ領域が複数の領域に細分化され、各領域内で取得されたＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置がＳＯＣを推定する際の主なステップを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０について説明する。初めに、充電状態推定装置１０を備える蓄電池制御システム１について、図１を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０を備える蓄電池制御システム１の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００２５】
蓄電池制御システム１は、発電機２、スタータ３、負荷４、制御部５、及び蓄電池ユニット６を有する。蓄電池ユニット６は、第１の二次電池７（蓄電池）、第２の二次電池８、及び充電状態推定装置１０を有する。発電機２、スタータ３、蓄電池ユニット６を構成する第１の二次電池７及び第２の二次電池８、並びに負荷４は、並列に接続される。
【００２６】
発電機２は、例えばオルタネータであって、車両のエンジン、及びエンジンと連結されたドライブシャフトの少なくとも一方に直接的又は間接的に、機械的に接続される。
【００２７】
発電機２は、エンジンの駆動またはドライブシャフトの回転によって発電可能である。発電機２がエンジンの駆動によって発電した電力は、レギュレータで出力電圧を調整されて、第１の二次電池７、第２の二次電池８、負荷４、及び車両の補機に供給される。また、発電機２は、車両の減速時などに回生によって発電可能である。発電機２が回生発電した電力は、第１の二次電池７及び第２の二次電池８の充電に使用される。
【００２８】
スタータ３は、例えばセルモータを含んで構成され、第１の二次電池７及び第２の二次電池８の少なくとも一方からの電力供給を受けて、エンジンを始動させる。
【００２９】
負荷４は、例えば車両に備えられたオーディオ、エアコン、及びナビゲーションシステム等を含む負荷であって、供給された電力を消費して動作する。負荷４は、エンジンの駆動の停止中に第１の二次電池７及び第２の二次電池８からの電力供給を受けて動作する。負荷４は、エンジンの駆動中に発電機２、第１の二次電池７、及び第２の二次電池８からの電力供給を受けて動作する。
【００３０】
制御部５は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの専用のマイクロプロセッサ又は特定のプログラムを読み込むことにより特定の機能を実行する汎用のＣＰＵである。制御部５は、充電状態推定装置１０、発電機２、及びエンジンの制御を行う。
【００３１】
第１の二次電池７は、例えばリチウムイオン電池等の高密度エネルギー電池である。第１の二次電池７は、直列に接続される複数のセルによって構成される。本実施形態においては、各セルの正極には、リン酸鉄リチウムが用いられる。すなわち、第１の二次電池７は、特にリン酸鉄リチウムイオン電池である。しかしながら、第１の二次電池７は、上記の電池に限定されず、任意の他のリチウムイオン電池であってもよい。
【００３２】
本実施形態において、第１の二次電池７の出力電圧は、第２の二次電池８の出力電圧と略同一であって、例えば１２Ｖである。あるいは、第１の二次電池７の出力電圧は、第２の二次電池８の出力電圧と異なっていてもよい。このような場合、第１の二次電池７の出力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって、第２の二次電池８の出力電圧と略同一となるように調整される。
【００３３】
また、第１の二次電池７は、エンジンの停止中（アイドリングの停止中）に、スタータ３を含む補機、負荷４、制御部５、及び充電状態推定装置１０に対して電力を供給可能である。
【００３４】
第２の二次電池８は、例えば公称電圧１２Ｖの出力電圧を有する鉛蓄電池である。第２の二次電池８は、負荷４に対して電力を供給可能である。
【００３５】
続いて、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０について、図２を用いて説明する。
【００３６】
図２は、充電状態推定装置１０の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００３７】
充電状態推定装置１０は、例えば第１の二次電池７の充電状態の推定を行う。より具体的には、充電状態推定装置１０は、後述するように、充電時と放電時とにおいてＳＯＣ−開回路電圧（ＯＣＶ）マップの異なる第１の二次電池７の充電状態を推定する。充電状態推定装置１０は、電圧センサ１１（電圧取得部）、温度センサ１２、電流センサ１３（電流取得部）、内部抵抗算出部２１、拡散分極電圧算出部２２、ＯＣＶ算出部２３、ＳＯＣ変化量算出部２４、電圧センサ補正部２５、入出力電流判定部２６、記憶部２７、及びＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８を有する。
【００３８】
電圧センサ１１は、例えば第１の二次電池７の端子電圧Ｖの測定値を取得する。電圧センサ１１は、取得した端子電圧Ｖの測定値を内部抵抗算出部２１及びＯＣＶ算出部２３に出力する。電圧センサ１１は、種々の構造及び形式を有するものを適宜採用できる。
【００３９】
温度センサ１２は、例えば第１の二次電池７に接触するように設けられる。温度センサ１２は、第１の二次電池７の表面温度Ｔの測定値を取得する。温度センサ１２は、取得した表面温度Ｔの測定値を内部抵抗算出部２１及び拡散分極電圧算出部２２に出力する。
【００４０】
電流センサ１３は、例えばシャント抵抗等を含んで構成され、第１の二次電池７の充電電流及び放電電流Ｉ（以下、いずれか一方を特定する場合を除き、充電電流及び放電電流を「充放電電流」と呼ぶ。）の測定値を取得する。電流センサ１３は、取得した充放電電流Ｉの測定値を、内部抵抗算出部２１、拡散分極電圧算出部２２、ＯＣＶ算出部２３、ＳＯＣ変化量算出部２４、及び入出力電流判定部２６に出力する。電流センサ１３は、上記構成に限定されず、種々の構造及び形式を有するものを適宜採用できる。
【００４１】
内部抵抗算出部２１は、端子電圧Ｖ、充放電電流Ｉ、及び表面温度Ｔに基づいて、第１の二次電池７の内部抵抗Ｒを算出する。より具体的には、内部抵抗算出部２１は、例えば、端子電圧Ｖ及び充放電電流Ｉについて複数のサンプリング点を採用し、傾き係数である内部抵抗Ｒを回帰演算により算出する。内部抵抗算出部２１は、算出した内部抵抗Ｒの値をＯＣＶ算出部２３に出力する。なお、内部抵抗Ｒを算出する方法は上記に限定されず、内部抵抗算出部２１は、逐次演算又はその他任意の最適な方法により内部抵抗Ｒを算出してもよい。
【００４２】
拡散分極電圧算出部２２は、充放電電流Ｉ、表面温度Ｔ、及びＳＯＣに基づいて、第１の二次電池７内部の拡散分極による電圧降下量に相当する拡散分極電圧Ｖｄを算出する。拡散分極は、第１の二次電池７の充放電時に電極及びその近傍での反応関与物質（リチウムイオンなど）の濃度が非平衡状態になることによって発生する。拡散分極電圧算出部２２は、算出した拡散分極電圧Ｖｄの値をＯＣＶ算出部２３及び電圧センサ補正部２５に出力する。
【００４３】
ＯＣＶ算出部２３は、端子電圧Ｖ、内部抵抗算出部２１によって算出された内部抵抗Ｒ、拡散分極電圧算出部２２によって算出された拡散分極電圧Ｖｄ、及び充放電電流Ｉに基づいて、以下の（１）式によりＯＣＶを算出する。
ＯＣＶ＝Ｖ−ＩＲ−Ｖｄ    ・・・（１）
【００４４】
ＯＣＶ算出部２３は、（１）式により算出したＯＣＶの値を、ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８及び電圧センサ補正部２５に出力する。
【００４５】
なお、内部抵抗Ｒ及び拡散分極電圧Ｖｄが表面温度Ｔに依存することから、ＯＣＶ算出部２３は、第１の二次電池７の表面温度Ｔに依存したＯＣＶを算出する。
【００４６】
ＳＯＣ変化量算出部２４は、充放電電流Ｉに所定の演算周期を乗算して得られる充放電電流量の積算値を算出する。ＳＯＣ変化量算出部２４は、算出した積算値を、第１の二次電池７の満充電時の電池容量で除算する。これにより、ＳＯＣ変化量算出部２４は、第１の二次電池７のＳＯＣ変化量ΔＳＯＣｉを算出する。ＳＯＣ変化量算出部２４は、算出したＳＯＣ変化量ΔＳＯＣｉの値を、電圧センサ補正部２５に出力する。
【００４７】
電圧センサ補正部２５は、ＯＣＶ算出部２３によって算出されたＯＣＶ、拡散分極電圧算出部２２によって算出された拡散分極電圧Ｖｄ、及びＳＯＣ変化量算出部２４によって算出されたＳＯＣ変化量ΔＳＯＣｉに基づいて、電圧センサ１１のオフセット電圧を補正するための補正電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを算出する。電圧センサ補正部２５は、算出した補正電圧Ｖｏｆｆｓｅｔの値を、電圧センサ１１にフィードバックする。
【００４８】
入出力電流判定部２６は、電流センサ１３により取得された充放電電流Ｉの測定値に基づいて、第１の二次電池７における電流が、充電電流（入力電流）及び放電電流（出力電流）のいずれであるかを識別する。より具体的には、入出力電流判定部２６は、所定時間の間充放電電流Ｉを識別し、当該時間内において測定値が連続的に正であれば充電電流であると判定し、負であれば放電電流であると判定する。
【００４９】
記憶部２７は、第１の二次電池７に対する充電時及び放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップをそれぞれ記憶する。すなわち、記憶部２７は、予め実験又はシミュレーションで求められた、第１の二次電池７の充電時及び放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップをそれぞれ記憶する。記憶部２７は、充電時及び放電時それぞれの場合に応じたＳＯＣ−ＯＣＶマップをＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８に出力する。
【００５０】
ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、入出力電流判定部２６における入力電流及び出力電流のいずれかの識別に基づいて、充電時及び放電時それぞれの場合に応じたＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶部２７から読み出す。ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、充電時及び放電時のそれぞれのＳＯＣ−ＯＣＶマップを用いて、ＯＣＶ算出部２３により算出されたＯＣＶから、充電時及び放電時それぞれのＳＯＣを算出する。
【００５１】
続いて、図３及び図４を用いて第１の二次電池７のＳＯＣ−ＯＣＶマップに関する説明を行う。図３は、充電時及び放電時それぞれの第１の二次電池７のＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。図３（ａ）は、充電時の第１の二次電池７のＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。図３（ｂ）は、放電時の第１の二次電池７のＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。図４は、充電時及び放電時共にＳＯＣ領域が複数の領域に細分化され、各領域内で取得されたＳＯＣ−ＯＣＶマップを示す。
【００５２】
図３（ａ）では、例えば、ＳＯＣの値が１０％から１００％にまで増加した際に、ＯＣＶの値が単調に増加している。逆に、図３（ｂ）では、ＳＯＣの値が１００％から１０％にまで減少した際に、ＯＣＶの値が単調に減少している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すとおり、充電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップと放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップとを比較すると、それぞれのマップの間でヒステリシスが生じている。すなわち、ＳＯＣの値が同一であっても、それぞれのＳＯＣ−ＯＣＶマップ間でＯＣＶの値が異なっている。より具体的には、同一のＳＯＣ値において、充電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップにおけるＯＣＶの値が、放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップにおけるＯＣＶの値よりも大きい傾向にある。
【００５３】
ここで、充電時及び放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップは、共に、ＳＯＣの値が５０％から９０％の領域付近において、ＯＣＶの値が略一定となるＯＣＶプラトー領域を有する。ＯＣＶ算出部２３によって算出されたＯＣＶが当該領域に対応する場合、充電状態推定装置１０は、ＳＯＣを精度良く推定することができない。従って、当該ＯＣＶプラトー領域におけるＳＯＣの推定をいかに精度良く行うかが問題となる。
【００５４】
そこで、図４に示すとおり、記憶部２７は、充電時及び放電時共にＳＯＣ領域が複数の領域に細分化され、各領域内で取得されたＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶してもよい。例えば、ＳＯＣ−ＯＣＶマップは、ＳＯＣの値が１０％から９０％の間の領域において２０％ごとに細分化されてもよい。すなわち、各領域内において放電及び充電が繰り返され、各領域内のＳＯＣ−ＯＣＶマップが取得される。一例として、ＳＯＣの値が９０％の状態から７０％の状態に変化するまで放電が行われた後、ＳＯＣの値が再び９０％の状態に戻るまで充電が行われる。この時、充電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップと放電時のＳＯＣ−ＯＣＶマップとを比較すると、それぞれのマップの間でヒステリシスが生じている。すなわち、ＳＯＣの値が同一であっても、それぞれのＳＯＣ−ＯＣＶマップ間でＯＣＶの値が異なっている。
【００５５】
なお、ＳＯＣ領域を細分化する全体の範囲及び間隔は、それぞれ１０％から９０％及び２０％に限定されず、ＳＯＣを精度良く推定することが可能であれば、任意の範囲において任意の間隔で細分化が行われてもよい。また、複数の領域への細分化は、ＯＣＶプラトー領域に対してのみ適用されてもよいし、ＳＯＣ領域全体に対して適用されてもよい。
【００５６】
以上のように、ＳＯＣ領域を細分化してＳＯＣ−ＯＣＶマップを取得すると、図３のようにＳＯＣ領域全体にわたって充放電を繰り返してＳＯＣ−ＯＣＶマップを取得する場合と比較して、ＳＯＣ−ＯＣＶ曲線の傾きが増大する傾向にある。
【００５７】
このようにして取得されたＳＯＣ−ＯＣＶマップは、記憶部２７によって記憶される。ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、現在のＳＯＣの値に基づいて対応する領域のＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶部２７から読み出す。
【００５８】
続いて、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０がＳＯＣを推定するシーケンスを、図５に示すフローチャートにより説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０がＳＯＣを推定する際の主なステップを示したフローチャートである。
【００５９】
初めに、内部抵抗算出部２１は、適宜な方法により、第１の二次電池７の内部抵抗Ｒを算出する（ステップＳ１０）。
【００６０】
次に、拡散分極電圧算出部２２は、適宜な方法により、第１の二次電池７内部の拡散分極電圧Ｖｄを算出する（ステップＳ１１）。
【００６１】
次に、ＯＣＶ算出部２３は、ステップＳ１０で算出された内部抵抗Ｒ及びステップＳ１１で算出された拡散分極電圧Ｖｄに基づいて、上記の（１）式により第１の二次電池７のＯＣＶを算出する（ステップＳ１２）。
【００６２】
次に、入出力電流判定部２６は、第１の二次電池７における電流が、充電電流（入力電流）及び放電電流（出力電流）のいずれであるかを識別する（ステップＳ１３）。
【００６３】
続いて、入出力電流判定部２６は、所定時間の間充放電電流Ｉを識別し、当該時間内において測定値が連続的に正でるか負であるかを判定する（ステップＳ１４）。正である場合、入出力電流判定部２６は、第１の二次電池７における電流が充電電流であると判定する。この時、ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、充電時に対応したＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶部２７から読み出す（ステップＳ１５）。負である場合、入出力電流判定部２６は、第１の二次電池７における電流が放電電流であると判定する。この時、ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、放電時に対応したＳＯＣ−ＯＣＶマップを記憶部２７から読み出す（ステップＳ１６）。
【００６４】
その後、ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部２８は、ステップＳ１５及びステップＳ１６のいずれかの結果に応じて、充電時及び放電時のいずれかのＳＯＣを算出する（ステップＳ１７）。
【００６５】
以上のような本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０によれば、膨大な時間を要さず、かつ精度良くＳＯＣを推定できる。すなわち、充電状態推定装置１０は、放電電流値と充電電流値との積算処理を行うのではなく、単に所定時間内の充放電電流Ｉの正負を判定するだけであるので、処理時間を短縮できる。また、放電電流値と充電電流値との積算値を算出する従来の方法では、履歴では放電であるが、現時点では充電に切り替わっている場合、又はその逆が起こりえる。一方で、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０は、所定時間内の充放電電流Ｉの正負を連続して識別しているので、従来の方法と異なり、入力電流及び出力電流のいずれかを精度良く判定できる。すなわち、これにより、充電状態推定装置１０は、充電時及び放電時のそれぞれの場合に正確に対応することができ、精度良くＳＯＣを推定できる。
【００６６】
また、充電状態推定装置１０は、ＳＯＣ−ＯＣＶマップを細分化する場合、ＳＯＣ−ＯＣＶ曲線の傾きが増大する傾向にあるので、ＳＯＣの推定精度をさらに向上できる。また、充電状態推定装置１０は、ＳＯＣ領域全体にわたって取得されたＳＯＣ−ＯＣＶマップのＯＣＶプラトー領域内であっても、ＳＯＣの推定精度を向上できる。すなわち、当該ＯＣＶプラトー領域内であっても、ＳＯＣ−ＯＣＶマップを細分化すれば、ＳＯＣ−ＯＣＶ曲線の傾きが増大し、充電状態推定装置１０は、精度良くＳＯＣを推定できる。
【００６７】
また、充電状態推定装置１０は、第１の二次電池７の表面温度Ｔに依存したＯＣＶを算出することから、より正確なＯＣＶを算出できる。
【００６８】
また、充電状態推定装置１０は、第１の二次電池７としてリチウムイオン電池を用いることで、車両用の電源装置に用いられる代表的な二次電池であるリチウムイオン電池のＳＯＣを推定できる。特に、充電状態推定装置１０は、充電時と放電時とにおいてＳＯＣ−ＯＣＶマップにヒステリシスが生じるリン酸鉄リチウムイオン電池のＳＯＣを推定できる。
【００６９】
本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。
【００７０】
例えば、本発明の一実施形態に係る充電状態推定装置１０では、電圧センサ１１、温度センサ１２、及び電流センサ１３が測定する対象は、第１の二次電池７としたがこれに限定されず、第２の二次電池８を測定する対象としてもよい。これにより、第２の二次電池８についても、端子電圧、表面温度、及び充放電電流を測定できる。
【符号の説明】
【００７１】
１      蓄電池制御システム
２      発電機
３      スタータ
４      負荷
５      制御部
６      蓄電池ユニット
７      第１の二次電池（蓄電池）
８      第２の二次電池
１０    充電状態推定装置
１１    電圧センサ（電圧取得部）
１２    温度センサ
１３    電流センサ（電流取得部）
２１    内部抵抗算出部
２２    拡散分極電圧算出部
２３    ＯＣＶ算出部
２４    ＳＯＣ変化量算出部
２５    電圧センサ補正部
２６    入出力電流判定部
２７    記憶部
２８    ＳＯＣ−ＯＣＶ変換部
【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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