(57)【要約】【課題】ＳＯＣ推定の精度を向上させること。【解決手段】実施形態に係る推定装置は、第１推定部と、第２推定部と、第３推定部と、判定部と、最終推定部とを備える。第１推定部は、電池の等価回路モデルに基づいて充電状態を推定する。第２推定部は、定電流による充放電状態において閉路電圧に基づいて充電状態を推定する。第３推定部は、電流積算方式により充電状態を推定する。判定部は、電池が搭載される車両の状況に応じて、第１推定部、第２推定部および第３推定部にそれぞれ付与する重みを判定する。最終推定部は、第１推定部、第２推定部および第３推定部の推定結果、および、上記重みに基づいて最終的な充電状態を推定する。【選択図】図２Ｂ
2019144211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の等価回路モデルに基づいて充電状態を推定する第１推定部と、
定電流による充放電状態において閉路電圧に基づいて前記充電状態を推定する第２推定部と、
電流積算方式により前記充電状態を推定する第３推定部と、
前記電池が搭載される機器の状況に応じて、前記第１推定部、前記第２推定部および前記第３推定部にそれぞれ付与する重みを判定する判定部と、
前記第１推定部、前記第２推定部および前記第３推定部の推定結果、および、前記重みに基づいて最終的な前記充電状態を推定する最終推定部と
を備えることを特徴とする推定装置。
【請求項２】
前記機器は、車両であって、
前記判定部は、
前記車両のイグニッションがオフ中に所定時間が経過した場合で前記イグニッションがオフからオンにされた場合、または、前記電池が定電流の充放電状態である場合に、少なくとも前記第２推定部により前記充電状態を推定させる
ことを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
前記判定部は、
少なくとも前記第２推定部により前記充電状態を推定させる場合、または、前記車両が停止状態である場合は、前記第１推定部により前記充電状態を推定させない
ことを特徴とする請求項２に記載の推定装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記車両の状況に関わらず、前記第３推定部により前記充電状態を推定させる
ことを特徴とする請求項２または３に記載の推定装置。
【請求項５】
前記判定部は、
少なくとも前記第２推定部により前記充電状態を推定させる場合に、前記第２推定部の推定結果に付与する重みを該第２推定部以外の推定結果に付与する重みよりも大きくする
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載の推定装置。
【請求項６】
前記判定部は、
前記車両が通常走行状態である場合に、前記第１推定部および前記第３推定部へ前記充電状態を推定させるとともに、前記第１推定部および前記第３推定部の推定結果それぞれに付与する重みを略均等に配分する
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の推定装置。
【請求項７】
前記判定部は、
上位装置により所定のタイミングで前記電池が定電流の充放電状態へ移行された場合に、前記第２推定部により前記充電状態を推定させるとともに、該第２推定部の推定結果によって前記充電状態をリセットさせる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の推定装置。
【請求項８】
電池の等価回路モデルに基づいて充電状態を推定する第１推定工程と、
定電流による充放電状態において閉路電圧に基づいて前記充電状態を推定する第２推定工程と、
電流積算方式により前記充電状態を推定する第３推定工程と、
前記電池が搭載される機器の状況に応じて、前記第１推定工程、前記第２推定工程および前記第３推定工程にそれぞれ付与する重みを判定する判定工程と、
前記第１推定工程、前記第２推定工程および前記第３推定工程の推定結果、および、前記重みに基づいて最終的な前記充電状態を推定する最終推定工程と
を含むことを特徴とする推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、推定装置および推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＨＥＶ（Hybrid  Electric  Vehicle）やＥＶ（Electric  Vehicle）に搭載されるリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ：Lithium-Ion  rechargeable  Battery）等の充電状態（ＳＯＣ：State  Of  Charge）を、所定のアルゴリズムを用いて推定する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
たとえば、特許文献１では、電流積算方式により推定したＳＯＣを、３種類のモデルがそれぞれ導出した電圧推定値のいずれか一つで補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９０２７４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、上述した従来技術には、ＳＯＣ推定の精度を向上させるうえで、更なる改善の余地がある。
【０００６】
たとえば、上述した従来技術は、ＳＯＣ推定の所定のアルゴリズムとして電流積算方式を用いているが、そもそも電流積算方式には、初期値誤差や電流センサの測定誤差等が蓄積されてしまうというデメリットがある。
【０００７】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ＳＯＣ推定の精度を向上させることができる推定装置および推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る推定装置は、第１推定部と、第２推定部と、第３推定部と、判定部と、最終推定部とを備える。前記第１推定部は、電池の等価回路モデルに基づいて充電状態を推定する。前記第２推定部は、定電流による充放電状態において閉路電圧に基づいて前記充電状態を推定する。前記第３推定部は、電流積算方式により前記充電状態を推定する。前記判定部は、前記電池が搭載される車両の状況に応じて、前記第１推定部、前記第２推定部および前記第３推定部にそれぞれ付与する重みを判定する。前記最終推定部は、前記第１推定部、前記第２推定部および前記第３推定部の推定結果、および、前記重みに基づいて最終的な前記充電状態を推定する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、ＳＯＣ推定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る推定方法の概要説明図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る推定システムのブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、重み判定処理の処理説明図（その１）である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、重み判定処理の処理説明図（その２）である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、重み判定処理の処理説明図（その３）である。
【図４】図４は、第１推定処理の処理説明図である。
【図５】図５は、第２推定処理の処理説明図である。
【図６】図６は、実施形態に係る電池パックの制御部が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する推定装置および推定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
また、以下では、推定装置が、車両に搭載されるＬＩＢ１６（図２Ａ参照）の電池パック１０（図２Ａ参照）である場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
まず、本実施形態に係る推定方法の概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る推定方法の概要説明図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る推定方法では、所定のアルゴリズムとして、第１〜第３アルゴリズムの３種類のアルゴリズムを用いてＳＯＣ推定を行う。
【００１５】
本実施形態では、第１アルゴリズムは、ＬＩＢ１６の等価回路モデルにおいて逐次的最小二乗法（ＲＬＳ：Recursive  Least  Square）と拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ：Extended  Kalman  Filter）を用いたアルゴリズムであるものとする。また、第２アルゴリズムは、定電流による充放電状態における、端子電圧の閉路電圧（ＣＣＶ：Closed  Circuit  Voltage）とＳＯＣの関係性を用いたアルゴリズムであるものとする。また、第３アルゴリズムは、いわゆる電流積算方式であるものとする。各アルゴリズムの詳細については、図２Ｂ等を用いた説明で後述する。
【００１６】
ところで、各アルゴリズムには、メリットもあるがデメリットも存在する。たとえば第１アルゴリズムは、充放電電流の周波数成分に偏りが発生する、車両停止時や定電流の充放電状態では、ＲＬＳの推定精度が悪化するというデメリットがある。
【００１７】
また、たとえば第２アルゴリズムは、温度や、電流、時間等の環境変化の影響を受けやすいというデメリットがある。また、たとえば第３アルゴリズムは、初期値誤差や電流センサの測定誤差等が蓄積されてしまうというデメリットがある。
【００１８】
そこで、本実施形態に係る推定方法では、車両の状況を随時取得し、かかる車両の状況に基づいて第１〜第３アルゴリズムを使い分けることとした。具体的には、図１に示すように、ＳＯＣ推定に用いる第１〜第３アルゴリズムを、たとえば「車両の状況に応じ、重み付け」することとした。そして、かかる重み付けに応じた第１〜第３アルゴリズムによる推定結果に基づき、ＳＯＣを「最終推定」することとした。
【００１９】
たとえば上記重み付けは、車両の状況に応じ、その状況下ではデメリットの大きい、すなわち精度の低いアルゴリズムにつき、重み付けが小さくなるように行われる。なお、重み付けが小さくなるようにとは、該当のアルゴリズムを実行しない場合を含む。また、上記状況下ではメリットの大きい、すなわち精度の高いアルゴリズムにつき、重み付けが大きくなるように行われる。
【００２０】
かかる重み付けを加味したうえで、第１〜第３アルゴリズムの推定結果を総合的に判定することにより、各アルゴリズムのデメリットを補完し合うことができ、ＳＯＣ推定の精度を向上させることができる。
【００２１】
このように、本実施形態に係る推定方法では、ＬＩＢ１６の等価回路モデルに基づいてＳＯＣを推定する第１推定を行い、定電流による充放電状態においてＣＣＶに基づいてＳＯＣを推定する第２推定を行い、電流積算方式によりＳＯＣを推定する第３推定を行うこととした。そして、車両の状況に応じて第１推定〜第３推定のそれぞれを重み付けし、そのうえで第１推定〜第３推定の推定結果に基づいて最終的なＳＯＣを推定することとした。
【００２２】
したがって、本実施形態に係る推定方法によれば、ＳＯＣ推定の精度を向上させることができる。以下、上述した推定方法を適用した電池パック１０を含む推定システム１について、さらに具体的に説明する。
【００２３】
図２Ａは、本実施形態に係る推定システム１のブロック図である。また、図２Ｂは、本実施形態に係る制御部１１のブロック図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２４】
換言すれば、図２Ａおよび図２Ｂに図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００２５】
図２Ａに示すように、推定システム１は、発電機２と、スタータ３と、鉛バッテリ４と、上位ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５と、電池パック１０とを含む。電池パック１０は、制御部１１と、第１スイッチ部１２と、第２スイッチ部１３と、記憶部１４と、電流センサ１５と、ＬＩＢ１６とを備える。
【００２６】
発電機２は、エンジンの回転を動力源として電力を生成する機器である。また、車両の減速時には回生ブレーキによる回生電力を生成する。なお、発電機２は、オルタネータまたはジェネレータと呼ばれる場合もある。
【００２７】
発電機２は、たとえば上位ＥＣＵ５からの指示に応じて電力を生成する。たとえば発電機２は、発電した電力を鉛バッテリ４およびＬＩＢ１６に供給することで、鉛バッテリ４およびＬＩＢ１６を充電する。
【００２８】
スタータ３は、電気モータを備え、エンジンを始動する始動装置である。なお、ここでは、推定システム１が、発電機２とスタータ３とを含むとしたが、発電機２およびスタータ３に代えて、ＩＳＧ（Integrated  Starter  Generator）を含むこととしてもよい。
【００２９】
鉛バッテリ４は、電極に鉛を用いた二次電池である。鉛バッテリ４は、車両に搭載される電気機器の主要な電源（第１電源）となる。上位ＥＣＵ５は、電池パック１０の上位ＥＣＵであり、車両状況を随時取得し、かかる車両状況に応じて電池パック１０を制御する。
【００３０】
上位ＥＣＵ５は、車両状況に応じ、たとえば第１スイッチ部１２または第２スイッチ部１３へオン許可を出す。また、上位ＥＣＵ５は、車両状況に応じ、たとえば制御部１１へ、第１スイッチ部１２および第２スイッチ部１３の切り替え指示を出す。
【００３１】
また、上位ＥＣＵ５は、鉛バッテリ４から鉛バッテリ４の状態に関する情報を取得する。また、上位ＥＣＵ５は、制御部１１からＬＩＢ１６に関する情報を取得する。ＬＩＢ１６に関する情報は、たとえば制御部１１により推定されるＳＯＣを含む。
【００３２】
第１スイッチ部１２は、鉛バッテリ４と発電機２との間に接続される。第２スイッチ部１３は、ＬＩＢ１６と発電機２との間に接続される。第１スイッチ部１２と第２スイッチ部１３とは、互いに一端が接続され、制御部１１によって開閉（オン／オフ）が制御される。
【００３３】
記憶部１４は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）といった記憶デバイスであり、後述する車両状況に応じたパターンごとの各アルゴリズムの重み付けに関する情報などを記憶する。
【００３４】
電流センサ１５は、第２スイッチ部１３とＬＩＢ１６との間に接続され、ＬＩＢ１６の電流値を検出して制御部１１へ出力する。ＬＩＢ１６は、リチウムイオン二次電池であって、鉛バッテリ４の補助電源（第２電源）となる。また、ＬＩＢ１６は、セル電圧およびセル温度を制御部１１へ出力する。
【００３５】
そして、上位ＥＣＵ５は、鉛バッテリ４およびＬＩＢ１６のＳＯＣ、図示略の各種電気負荷の消費電流、および、車両状況等に基づき、第１スイッチ部１２および第２スイッチ部１３の開閉を指示することとなる。
【００３６】
つづいて、制御部１１について説明する。図２Ｂに示すように、制御部１１は、状況取得部１１ａと、重み判定部１１ｂと、第１推定部１１ｃと、第２推定部１１ｄと、第３推定部１１ｅと、最終推定部１１ｆとを備える。
【００３７】
制御部１１は、コントローラ（controller）であり、たとえばマイクロコントローラや、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などを含んで構成される。制御部１１は、電池パック１０全体を制御する。
【００３８】
状況取得部１１ａは、上位ＥＣＵ５から車両状況を随時取得する。重み判定部１１ｂは、状況取得部１１ａによって取得された車両状況、および、記憶部１４に記憶された重み付けに関する情報に基づいて第１推定部１１ｃ、第２推定部１１ｄ、第３推定部１１ｅそれぞれに付与する重みを判定する。
【００３９】
ここで、重み判定部１１ｂが実行する重み判定処理について、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、重み判定処理の処理説明図（その１）〜（その３）である。
【００４０】
図３Ａに示すように、重み判定部１１ｂは、車両状況に応じた各パターンごとで、上述した第１〜第３アルゴリズムのうち、いずれを演算実行するかを判定する。たとえば、重み判定部１１ｂは、ＩＧ（イグニッション）オフ中に所定時間経過した場合で、ＩＧオフ→オンがなされた場合（以下、「第１パターン」と記載する）、第１推定部１１ｃに第１アルゴリズムを演算停止させる。また、重み判定部１１ｂは、かかる場合に、第２推定部１１ｄには第２アルゴリズムを、第３推定部１１ｅには第３アルゴリズムを、それぞれ演算実行させる。なお、前述の所定時間は、分極解消に十分な時間に相当する。
【００４１】
また、重み判定部１１ｂは、定電流充放電状態である場合（以下、「第２パターン」と記載する）、第１パターンと同様に、第１推定部１１ｃに第１アルゴリズムを演算停止させるとともに、第２推定部１１ｄには第２アルゴリズムを、第３推定部１１ｅには第３アルゴリズムを、それぞれ演算実行させる。
【００４２】
また、重み判定部１１ｂは、車両停止状態である場合（以下、「第３パターン」と記載する）、第１推定部１１ｃに第１アルゴリズムを、第２推定部１１ｄに第２アルゴリズムを、それぞれ演算停止させるとともに、第３推定部１１ｅには第３アルゴリズムを演算実行させる。
【００４３】
また、重み判定部１１ｂは、通常走行状態である場合（以下、「第４パターン」と記載する）、第１推定部１１ｃに第１アルゴリズムを、第３推定部１１ｅに第３アルゴリズムを、それぞれ演算実行させるとともに、第２推定部１１ｄには第２アルゴリズムを演算停止させる。このような各パターンごとの演算実行／演算停止の区別は、たとえば記憶部１４へ予め記憶されている。
【００４４】
また、ここで図３Ｂに示すように、第１〜第３アルゴリズムに関しての重み係数が順に、Ａ、Ｂ、Ｃであるものとする。かかる場合に、図３Ｃに示すように、重み判定部１１ｂは、前述の第１パターンにおいては、重み係数Ａには「０」を、重み係数Ｂには「１．０」を、重み係数Ｃには「０」をそれぞれ設定する。
【００４５】
また、重み判定部１１ｂは、前述の第２パターンにおいては、第１パターンと同様に、重み係数Ａには「０」を、重み係数Ｂには「１．０」を、重み係数Ｃには「０」をそれぞれ設定する。
【００４６】
また、重み判定部１１ｂは、前述の第３パターンにおいては、重み係数Ａには「０」を、重み係数Ｂにも「０」を、重み係数Ｃには「１．０」をそれぞれ設定する。
【００４７】
また、重み判定部１１ｂは、前述の第４パターンにおいては、重み係数Ａには「０．５」を、重み係数Ｂには「０」を、重み係数Ｃには「０．５」をそれぞれ設定する。そして、重み判定部１１ｂは、第１〜第４の各パターンにおいて設定した重み係数Ａ，Ｂ，Ｃを最終推定部１１ｆへ出力する。
【００４８】
このように、重み判定部１１ｂが、車両状況に応じて、第１〜第３アルゴリズムの演算実行および演算停止を制御し、また、重み係数Ａ〜Ｃを設定することによって、第１〜第４の各パターンにおける各アルゴリズムのデメリットを相互に補完し合うＳＯＣ推定が可能となる。すなわち、ＳＯＣ推定の精度を向上させるのに資することができる。
【００４９】
図２Ｂの説明に戻り、つづいて第１推定部１１ｃについて説明する。第１推定部１１ｃは、重み判定部１１ｂからの指示に基づき、第１アルゴリズムによるＳＯＣ推定の演算を実行または停止する。
【００５０】
第１アルゴリズムは、既に述べたように、ＬＩＢ１６の等価回路モデルにおいてＲＬＳとＥＫＦを用いたアルゴリズムである。具体的には、ＬＩＢ１６の等価回路モデルにおいて端子電圧の推定式としてＲＬＳを用い、等価回路モデルにおける抵抗値Ｒａ，Ｒｂおよび静電容量Ｃｂを推定し、これらと電流積算方式によるＳＯＣを用いたＥＫＦにてＳＯＣを推定する。
【００５１】
なお、電流積算方式の演算式は公知であり、本実施形態では第３アルゴリズムに対応するが、先に式（１）「ＳＯＣ（ｋ＋１）＝ＳＯＣ（ｋ）＋電流積分／ＦＣＣ」として示しておく。ここで、ｋは、離散化した時間のインデックスであり、換言すれば、ステップ数である。また、ＦＣＣは、満充電容量と呼ばれる定数である。
【００５２】
ここで、第１推定部１１ｃが実行する第１推定処理について、図４を用いてより具体的に説明する。図４は、第１推定処理の処理説明図である。なお、図４は、ＬＩＢ１６の等価回路モデルを示す図となっている。
【００５３】
ここで、抵抗値Ｒａは電解質中のリチウムイオンの物質移動に対する抵抗で、（Ｒｂ，Ｃｂ）は抵抗値Ｒｂの抵抗素子ならびに静電容量Ｃｂからなる並列回路における界面電荷移動抵抗を示す。また、端子電圧をｕLと、電流をｉと、それぞれ定義する。
【００５４】
また、電流ｉやステップ数（ｋ−１）の端子電圧ｕL等にかかる係数をｂ０，ｂ１，ａ１，ｆと定義した場合に、図４に示す等価回路モデルにおいては、端子電圧ｕL（ｋ）は、
【数１】
2019144211.tif 000003
式（２）のようにあらわすことができる。
【００５５】
ここで、公知ではあるが、ＲＬＳによる演算式を示しておく。まず、φ（ｋ）およびθを下記式（３），（４）のように定義する。＾Ｔは転置である。
【数２】
2019144211.tif 000004
【数３】
2019144211.tif 000005
【００５６】
そのうえで、下記式（５）に示すように初期値を設定する。
【数４】
2019144211.tif 000006
ここで、Ｐは推定誤差の共分散行列である。γは大きな正数でたとえば「１０」であり、λは忘却係数でたとえば「０．９９」である。
【００５７】
そして、逐次処理として、下記式（６）〜（８）が演算される。ｅ（ｋ）は誤差信号を示す。
【数５】
2019144211.tif 000007
【数６】
2019144211.tif 000008
【数７】
2019144211.tif 000009
【００５８】
そして、前述の抵抗値Ｒａ，Ｒｂ、静電容量Ｃｂおよび開放電圧ｕＯＣＶは、θからの下記逆算式（９）により求めることができる。
【数８】
2019144211.tif 000010
【００５９】
つづいて、第１推定処理では、ＥＫＦを用いて第１アルゴリズムにおけるＳＯＣを推定する。ＥＫＦも公知ではあるが、以下に示しておく。状態ベクトルｘ（ｋ）および出力ｙ（ｋ）を、
【数９】
2019144211.tif 000011
式（１０）とし、Ｆ（ｋ），Ｇ（ｋ），ｈ（ｋ）をそれぞれ、
【数１０】
2019144211.tif 000012
【数１１】
2019144211.tif 000013
【数１２】
2019144211.tif 000014
式（１１），（１２），（１３）とすれば、ＬＩＢ１６の状態空間モデルｘ（ｋ＋１）は、
【数１３】
2019144211.tif 000015
式（１４）のようになる。また、出力ｙ（ｋ）は、
【数１４】
2019144211.tif 000016
式（１５）のように書き換えることができる。なお、式（１４）のｗ（ｋ），式１５のｖ（ｋ）は、平均値０，共分散Ｑ，Ｒの正規白色雑音である。かかる状態空間モデルｘ（ｋ＋１）および出力ｙ（ｋ）に基づいて、第１アルゴリズムにおけるＳＯＣが推定される。
【００６０】
図２Ｂの説明に戻る。そして、第１推定部１１ｃは、第１アルゴリズムによる演算を実行してＳＯＣを推定した場合、かかるＳＯＣを最終推定部１１ｆへ出力する。
【００６１】
第２推定部１１ｄは、重み判定部１１ｂからの指示に基づき、第２アルゴリズムによるＳＯＣ推定の演算を実行または停止する。
【００６２】
ここで、第２推定部１１ｄが実行する第２推定処理について、図５を用いて説明する。図５は、第２推定処理の処理説明図である。図５に示すように、第２推定部１１ｄは、ＳＯＣ−ＣＣＶ間の特性を示すマップ（同図の紙面左側参照）からＳＯＣを導出する。なお、同マップには便宜上、３段の波形を示しているが、電流が増えるほど波形は上段となる。
【００６３】
そのうえで、第２推定部１１ｄは、導出したＳＯＣにつき、温度−係数間の特性を示すマップ（同図の紙面右側参照）を用いて、ＬＩＢ１６から出力されるセル温度に応じた係数を取得し、かかる係数による補正を加えてＳＯＣを推定する。
【００６４】
図２Ｂの説明に戻る。そして、第２推定部１１ｄは、第２アルゴリズムによる演算を実行してＳＯＣを推定した場合、かかるＳＯＣを最終推定部１１ｆへ出力する。
【００６５】
第３推定部１１ｅは、重み判定部１１ｂからの指示に基づき、第３アルゴリズムによるＳＯＣ推定の演算を常時実行する。第３アルゴリズムは、既に示した上記式（１）による演算が実行される。そして、第３推定部１１ｅは、演算を実行して推定したＳＯＣを最終推定部１１ｆへ出力する。
【００６６】
最終推定部１１ｆは、第１推定部１１ｃ、第２推定部１１ｄ、第３推定部１１ｅそれぞれの推定結果、および、重み判定部１１ｂから出力された重み係数Ａ，Ｂ，Ｃに基づき、「ＳＯＣ＝Ａ＊ＳＯＣ（第１アルゴリズム）＋Ｂ＊ＳＯＣ（第２アルゴリズム）＋Ｃ＊ＳＯＣ（第３アルゴリズム）」を演算して、最終的なＳＯＣを推定する。そして、最終推定部１１ｆは、演算を実行して推定した最終的なＳＯＣを上位ＥＣＵ５へ出力する。
【００６７】
次に、本実施形態に係る電池パック１０の制御部１１が実行する処理手順について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る電池パック１０の制御部１１が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、重み係数Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ「０」が設定される（ステップＳ１０１）。そして、重み判定部１１ｂは、ＩＧオフ→オンがなされたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、ＩＧオフ→オンがなされた場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、重み判定部１１ｂは、ＩＧオフ中に所定時間（分極解消に十分な時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００６９】
ここで、ＩＧオフ中に所定時間が経過している場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、前述の第１パターンであるとして、重み判定部１１ｂは、重み係数Ｂへ「１．０」を設定し（ステップＳ１０４）、第２推定部１１ｄが第２アルゴリズム演算を実行する（ステップＳ１０５）。そして、ステップＳ１１２へ遷移する。
【００７０】
なお、ステップＳ１０２またはステップＳ１０３の判定条件を満たさない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ／ステップＳ１０３，Ｎｏ）、重み判定部１１ｂは、定電流の充放電状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００７１】
ここで、定電流の充放電状態である場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、前述の第２パターンであるとして、第１パターンと同様に、ステップＳ１０４およびステップＳ１０５が実行される。
【００７２】
一方、定電流の充放電状態でない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、重み判定部１１ｂは、車両停止状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、車両停止状態である場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、前述の第３パターンであるとして、重み判定部１１ｂは、重み係数Ｃへ「１．０」を設定する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１１２へ遷移する。
【００７３】
また、車両停止状態でない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、前述の第４パターンであるとして、重み判定部１１ｂは、重み係数Ａへ「０．５」を設定し（ステップＳ１０９）、第１推定部１１ｃが第１アルゴリズム演算を実行する（ステップＳ１１０）。また、重み判定部１１ｂは、重み係数Ｃへ「０．５」を設定する（ステップＳ１１１）。そして、ステップＳ１１２へ遷移する。
【００７４】
ステップＳ１１２では、第３推定部１１ｅが第３アルゴリズム演算を実行する。そして、最終推定部１１ｆが、第１推定部１１ｃ、第２推定部１１ｄ、第３推定部１１ｅそれぞれの推定結果、および、重み判定部１１ｂから出力された重み係数Ａ，Ｂ，Ｃに基づき、最終的なＳＯＣを推定して（ステップＳ１１３）、処理を終了する。
【００７５】
なお、たとえば上述した第２パターンでは、第２推定部１１ｄによる第２アルゴリズムと、第３推定部による第３アルゴリズムが演算実行されるものの、重み係数Ｃに「０」が設定されていれば、最終的なＳＯＣは、第２アルゴリズムにより推定されたＳＯＣとなる。
【００７６】
したがって、たとえば定期的な定電流充放電モードを設けたうえで、かかる定電流充放電モードへ移行した際には、第２アルゴリズムのみによりＳＯＣを推定させ、第２アルゴリズムの推定結果が更新されたときは、ＳＯＣ＝ＳＯＣ（第２アルゴリズム）としてもよい。
【００７７】
そして、ＳＯＣ値をリセットさせてもよい。これにより、たとえば第３アルゴリズムに蓄積される誤差やＲＡＭ化けに対し必要となる内部メモリのリセット機能を提供することができる。
【００７８】
定電流充放電モードへの移行は、たとえば上位ＥＣＵ５から制御部１１へ、定期的に通常よりは低い定電流を流してもらうことで行うことができる。なお、車両の挙動に対する影響が少ない方が好ましいことを考慮すれば、たとえばブレーキ中の充電時にのみ上位ＥＣＵ５が定電流を流すといった制御を行うことが好ましい。ただし、放電中であっても、車両の挙動に対する影響が少ない所定のタイミングが存在すれば、かかるタイミングで定電流充放電モードへ移行して、第２アルゴリズムによるＳＯＣ推定およびＳＯＣ値のリセットを行ってもよい。
【００７９】
上述してきたように、本実施形態に係る電池パック１０（「推定装置」の一例に相当）は、第１推定部１１ｃと、第２推定部１１ｄと、第３推定部１１ｅと、重み判定部１１ｂ（「判定部」の一例に相当）と、最終推定部１１ｆとを備える。
【００８０】
第１推定部１１ｃは、ＬＩＢ１６（「電池」の一例に相当）の等価回路モデルに基づいてＳＯＣ（「充電状態」の一例に相当）を推定する。第２推定部１１ｄは、定電流による充放電状態においてＣＣＶ（「閉路電圧」に相当）に基づいてＳＯＣを推定する。第３推定部１１ｅは、電流積算方式によりＳＯＣを推定する。
【００８１】
また、重み判定部１１ｂは、ＬＩＢ１６が搭載される機器の状況に応じて、第１推定部１１ｃ、第２推定部１１ｄおよび第３推定部１１ｅにそれぞれ付与する重みを判定する。最終推定部１１ｆは、第１推定部１１ｃ、第２推定部１１ｄおよび第３推定部１１ｅの推定結果、および、上記重みに基づいて最終的なＳＯＣを推定する。
【００８２】
したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、ＳＯＣ推定の精度を向上させることができる。
【００８３】
また、上記機器は、車両であって、重み判定部１１ｂは、車両のＩＧがオフ中に所定時間が経過した場合でＩＧがオフからオンにされた場合、または、ＬＩＢ１６が定電流の充放電状態である場合に、少なくとも第２推定部１１ｄによりＳＯＣを推定させる。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、車両が安定状態にある場合に、かかる状況においては高精度な第２アルゴリズムにより、ＳＯＣを推定することができる。
【００８４】
また、重み判定部１１ｂは、少なくとも第２推定部１１ｄによりＳＯＣを推定させる場合、または、車両が停止状態である場合は、第１推定部１１ｃによりＳＯＣを推定させない。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、第１アルゴリズムによってはＳＯＣ推定の精度が落ちやすい状況に車両がある場合に、第１アルゴリズムによる演算を実行させないことによって、ＳＯＣ推定の精度を向上させるのに資することができる。
【００８５】
また、重み判定部１１ｂは、車両の状況に関わらず、第３推定部１１ｅによりＳＯＣを推定させる。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、誤差が蓄積されるデメリットはあるものの、実電流の積分のため高精度である第３アルゴリズムを常時演算させ、その推定結果を利用可能とすることによって、ＳＯＣ推定の精度を向上させるのに資することができる。
【００８６】
また、重み判定部１１ｂは、少なくとも第２推定部１１ｄによりＳＯＣを推定させる場合に、第２推定部１１ｄの推定結果に付与する重みをかかる第２推定部１１ｄ以外の推定結果に付与する重みよりも大きくする。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、車両が安定状態にある場合に、かかる状況においては高精度な第２アルゴリズムによりＳＯＣを推定し、その推定結果の重みを大きくすることによって、ＳＯＣ推定の精度を向上させるのに資することができる。
【００８７】
また、重み判定部１１ｂは、車両が通常走行状態である場合に、第１推定部１１ｃおよび第３推定部１１ｅへＳＯＣを推定させるとともに、第１推定部１１ｃおよび第３推定部１１ｅの推定結果それぞれに付与する重みを略均等に配分する。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、通常走行状態で環境変化が生じやすい状況では、かかる環境変化に適応しやすい第１アルゴリズムと、実電流の積分のため高精度である第３アルゴリズムを組み合わせることによって、ＳＯＣ推定の精度を向上させるのに資することができる。
【００８８】
また、重み判定部１１ｂは、上位ＥＣＵ５（「上位装置」の一例に相当）により所定のタイミングでＬＩＢ１６が定電流の充放電状態へ移行された場合に、第２推定部１１ｄによりＳＯＣを推定させるとともに、かかる第２推定部１１ｄの推定結果によってＳＯＣをリセットさせる。したがって、本実施形態に係る電池パック１０によれば、定期的な定電流充放電モードを設けることによって、たとえば第３アルゴリズムに蓄積される誤差やＲＡＭ化けに対し必要となる内部メモリのリセット機能を提供することができる。
【００８９】
なお、上述した実施形態では、重み係数Ａ，Ｂ，Ｃとその組み合わせの具体例を挙げたが、無論、設定される数値を限定するものではない。
【００９０】
また、上述した実施形態では、重み判定部１１ｂが、車両の状況に応じて、第１〜第３アルゴリズムのいずれかを演算停止させる場合を例に挙げたが、必ずしも演算停止させる必要はなく、対応する重み係数に０を設定することによって演算停止と同様の効果を得てもよい。すなわち、ＳＯＣを推定させないことと、ＳＯＣの演算を停止することとは同義であり、またＳＯＣの演算を行い推定したＳＯＣの重みを０にすることとも同義である。
【００９１】
なお、演算停止した場合は、ＳＯＣ推定にかかる処理負荷を低減することができる。演算停止せずに、重み係数に０を設定した場合、該当のアルゴリズムによる推定結果は残っているので、重み係数を０から変更することで、該当のアルゴリズムによる推定結果を容易に最終的なＳＯＣへ反映させることができる。
【００９２】
また、上述した実施形態では、ＬＩＢ１６が搭載される機器が車両である場合を例に挙げたが、車両に限定されるものではない。たとえば、ＬＩＢ１６が、携帯電話やノートパソコンをはじめとする多様な電子機器・電気機器へ搭載される場合であってもよい。
【００９３】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１    推定システム
５    上位ＥＣＵ
１０    電池パック
１１    制御部
１１ａ  状況取得部
１１ｂ  重み判定部
１１ｃ  第１推定部
１１ｄ  第２推定部
１１ｅ  第３推定部
１１ｆ  最終推定部
Ａ、Ｂ，Ｃ  重み係数
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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