(57)【要約】【課題】二次電池の劣化指標を高い精度で推定できる二次電池システムを提供する。【解決手段】組電池４の電池電圧Ｖと、組電池４の容量Ｑの変化量ｄＱに対する電池電圧Ｖの変化量ｄＶの割合であるｄＶ/ｄＱとの関係を示す微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出する微分曲線算出部１０と、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱにおいて充電開始から最初に現れる極小点と次に現れる極大点の２つの特徴点を特定する特徴点特定部１５と、この２つの特徴点の中点の電圧値であるピーク中間電圧値Ｖpmに基づいて、組電池４の劣化指標であるＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部１６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、
二次電池の電池電圧Ｖと、前記二次電池の容量Ｑの変化量ｄＱに対する前記電池電圧Ｖの変化量ｄＶの割合であるｄＶ/ｄＱとの関係を示す微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出する微分曲線算出部と、
前記微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱにおいて互いに異なる２つの特徴点を特定する特徴点特定部と、
前記２つの特徴点の中点の電池電圧に基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定する劣化指標推定部と、
を備えたことを特徴とする二次電池システム。
【請求項２】
前記劣化指標推定部は、前記充放電制御部によって前記二次電池を所定量以下の充電状態から充電を開始させて、前記微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上において電池電圧の第１の所定範囲内に現われる変曲点と電池電圧の第２の所定範囲内に現われる変曲点との中点における電池電圧に基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定することを特徴とする請求項１に記載の二次電池システム。
【請求項３】
前記二次電池の温度を検出する温度検出部を備え、
前記劣化指標推定部は、前記中点の電池電圧と前記二次電池の温度とに基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池システム。
【請求項４】
前記二次電池の正極電極板は、活物質としてＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ,Ｎｉ,Ａｌ,Ｍｎ,Ｆｅの内、少なくとも１つを含む遷移金属元素）を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の二次電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池システムに係り、詳しくは、二次電池の劣化度合いを表す劣化指標を推定する機能を備えた二次電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の劣化度合いを表す劣化指標として、新品時の満充電容量に対する現状の満充電容量の比率であるＳＯＨ（State of Health）が広く知られている。この劣化指標ＳＯＨは、例えば二次電池を電池残容量０の状態から満充電まで充電して、実際の満充電容量を測定して得られることができる。しかしながら、劣化指標を推定するために電池残容量０の状態から満充電まで充電しなければならず、推定に要する時間が長いといった問題点がある。
【０００３】
そこで、二次電池の充放電時の電池容量及び電池電圧をパラメータとした微分特性を有する微分曲線が二次電池の劣化状態に応じて形状が異なることを利用して、微分曲線上に現れる特徴点の推移や変化量等に基づき二次電池の劣化指標を推定する種々の手法が提案されている。
例えば特許文献１に記載された二次電池システムでは、二次電池の充電時に電池容量Ｑを算出すると共に、電池電圧Ｖの変化量ｄＶに対する電池容量Ｑの変化量ｄＱの割合である微分値ｄＱ/ｄＶを求め、微分値ｄＱ/ｄＶと電池電圧Ｖとの関係から微分曲線Ｖ-ｄＱ/ｄＶを算出している。
【０００４】
そして、所定の電池電圧Ｖの範囲内で微分曲線Ｖ-ｄＱ/ｄＶに現れる特徴点の電圧値、詳しくはピーク形状の頂点部分である極大点の電圧値から、二次電池の劣化指標である容量低下率を求めている。
一方、特許文献２に記載された二次電池システムでは、二次電池の放電時に微分値ｄＶ/ｄＱを求め、微分値ｄＶ/ｄＱと電池容量Ｑとの関係を示す微分曲線Ｑ-ｄＶ/ｄＱを算出している。そして、所定の電池容量Ｑの範囲内においてピーク形状の裾部分の極小点及び頂点部分の極大点を特徴点として特定し、２つの特徴点における電池容量Ｑまたは微分値ｄＶ/ｄＱに関する差分に基づいて、二次電池の劣化状態を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９７０９号公報
【特許文献２】特許第５９４０１４５号公報
【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、特許文献１における二次電池システムにおいては、微分曲線Ｖ-ｄＱ/ｄＶの極大点の電圧値から二次電池の劣化指標を推定しているので、ノイズ等により極大点の電圧値に検出誤差が生じた場合に、劣化指標の推定誤差を招く虞があった。
また、特許文献２における二次電池システムにおいては、２つの特徴点における電池容量Ｑまたは微分値ｄＶ/ｄＱの差分と劣化指標との相関関係が明確に表われず、劣化指標の推定誤差を招く場合があった。
【０００７】
このように、上記特許文献１及び２に記載された二次電池システムは、劣化指標の推定精度に関して十分に満足できるものではなかった。
特に、電気自動車に搭載した二次電池においては、当該二次電池の劣化状態は車両の航続距離に影響するものであるので、少しでも精度の高い劣化指標の推定を可能にすることが要求されている。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、二次電池の劣化指標を高い精度で推定することができる二次電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の二次電池システムは、二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、二次電池の電池電圧Ｖと、前記二次電池の電池容量Ｑの変化量ｄＱに対する前記電池電圧Ｖの変化量ｄＶの割合であるｄＶ/ｄＱとの関係を示す微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出する微分曲線算出部と、前記微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱにおいて互いに異なる２つの特徴点を特定する特徴点特定部と、前記２つの特徴点の中点の電池電圧に基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定する劣化指標推定部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように構成した二次電池システムによれば、二次電池の充電時や放電時に、微分曲線算出部により微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱが算出され、特徴点特定部により微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱにおいて互いに異なる２つの特徴点が特定される。そして、劣化指標推定部により、この２つの特徴点の中点の電池電圧に基づいて、二次電池の劣化指標が推定される。
本発明は、２つの特徴点の中点の電池電圧に基づいて、二次電池の劣化指標が推定されるので、例えばノイズにより１つの特徴点における電池電圧に検出誤差が発生したとしても、２つの特徴点の中点の電池電圧から推定することで、その誤差を抑制して、二次電池の劣化指標の推定精度を向上させることができる。また、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上において劣化指標と高い相関性を有する特徴点の電圧値に基づいて、二次電池の劣化指標を精度良く推定することができる。
【００１１】
その他の態様として、前記充放電制御部によって前記二次電池を所定量以下の充電状態から充電を開始させて、前記微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上において電池電圧の第１の所定範囲内に現われる変曲点と電池電圧の第２の所定範囲内に現われる変曲点との中点の電池電圧に基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定することが好ましい。
この態様によれば、ノイズにより微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上でピークが発生しても特徴点を比較的正確に特定することができ、二次電池の劣化指標の推定精度を向上させることができる。更に、充電を開始してから最初に現れる変曲点が含まれるように第１の所定範囲を設定するとともに、２番目に現れる変曲点が含まれるように第２の所定範囲を設定することで、充電を開始してから比較的直ぐに２つの特徴点を特定し、劣化指標を早期に推定することができる。
【００１２】
その他の態様としては、前記二次電池の温度を検出する温度検出部を備え、前記劣化指標推定部は、前記中点の電池電圧と前記二次電池の温度とに基づいて、前記二次電池の劣化指標を推定することが好ましい。
この態様によれば、広い温度範囲で二次電池の劣化指標を精度よく推定することができる。
【００１３】
その他の態様として、前記二次電池の正極電極板は、活物質としてＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ,Ｎｉ,Ａｌ,Ｍｎ,Ｆｅの内、少なくとも１つを含む遷移金属元素）を含むとよい。
この態様によれば、比較的低電圧で、即ち二次電池を所定量以下の充電状態より充電を開始させてから比較的直ぐに、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上に変曲点が出現し、早期に２つの特徴点を特定して劣化指標を推定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の二次電池システムによれば、二次電池の劣化指標を高い精度で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の二次電池システムを示す概略構成図である。
【図２】ＳＯＨ１００％における微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの一例を示す特性図である。
【図３】ＳＯＨ７４％における微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの一例を示す特性図である。
【図４】ＳＯＨ６２％における微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの一例を示す特性図である。
【図５】ＳＯＨ５２％における微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの一例を示す特性図である。
【図６】比較例におけるピークの容量幅とＳＯＨとの関係の一例を示す特性図である。
【図７】比較例におけるピークの電圧幅とＳＯＨとの関係の一例を示す特性図である。
【図８】比較例におけるピークの強度幅とＳＯＨとの関係の一例を示す特性図である。
【図９】本実施形態におけるピーク中点電圧とＳＯＨとの関係の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した二次電池システムの一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の二次電池システムを示す概略構成図である。
本実施形態の二次電池システム１は電気自動車に搭載されており、走行用動力源である走行モータに電力を供給している。全体として二次電池システム１は、その全体を統合制御するメインコントローラ２、及びメインコントローラ２に並列に接続された複数の二次電池モジュール３から構成されている。
【００１７】
二次電池モジュール３は、組電池４（二次電池）、サブコントローラ５及び充放電制御部６から構成されている。
組電池４は、所期の電池容量及び出力電圧を達成するために複数の単電池を組み合わせて構成されている。本実施形態の組電池４は、その正極電極板にＬｉＭｎ２Ｏ４及びＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ,Ｎｉ,Ａｌ,Ｍｎ,Ｆｅの内、少なくとも１つを含む遷移金属元素）が含まれている。
【００１８】
組電池４には電圧センサ７、電流センサ８及び温度センサ９（温度検出部）が接続されている。電圧センサ７により組電池４の電池電圧Ｖが検出され、電流センサ８により組電池４の入出力電流Ｉが検出され、温度センサ９により組電池４の温度Ｔが検出され、それらの検出情報はサブコントローラ５に入力される。
サブコントローラ５は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等から構成されている。サブコントローラ５は充放電制御部６を駆動して組電池４の充放電を制御する機能を奏し、充放電制御の際には、組電池４の劣化指標に応じて最大許容電流や最大許容電圧を調整する。なお、本実施形態においては、組電池４の劣化指標として、新品時の満充電容量に対する現状の満充電容量の比率であるＳＯＨ（State of Health）を使用する。
【００１９】
また、サブコントローラ５は、組電池４のＳＯＨを推定するために必要な微分曲線を算出する微分曲線算出部１０を備えている。本実施形態では微分曲線としてＶ-ｄＶ/ｄＱを用いている。微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱとは、組電池４の電池電圧Ｖと、組電池４の電池容量Ｑの変化量ｄＱに対する電池電圧Ｖの変化量ｄＶの割合である微分値ｄＶ/ｄＱとの関係を示すものである。
【００２０】
微分曲線算出部１０は、組電池４の充電時または放電時に所定時間毎に組電池４の電池容量Ｑを逐次算出すると共に、これに同期して電池電圧Ｖを取得し、組電池４の電池容量Ｑの変化量ｄＱに対する電池電圧Ｖの変化量ｄＶの割合である微分値ｄＶ/ｄＱを算出する。そして、得られた微分値ｄＶ/ｄＱと電池電圧Ｖとの関係を示す曲線として微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出する。
【００２１】
図２は微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの一例を示す特性図である。図２では、微分値ｄＶ/ｄＱを縦軸とし、電池電圧Ｖを横軸として微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱが表されている。組電池４の充電または放電に伴って組電池４の充電率（ＳＯＣ：State of Charge）と共に電池電圧Ｖが増加または低下し、それに応じて微分値ｄＶ/ｄＱが変化することにより、例えば図２〜５に示すように微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上には変曲点（例えば後述するＰ１，Ｐ２）が現れる。
【００２２】
微分曲線算出部１０は、算出した微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ及び温度センサ９により検出された温度Ｔ（以下、これらを実測データと称する）をメインコントローラ２に出力する。ＳＯＨの推定に微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上の何れの特徴点を特定し、どのように推定するのかは本発明の特徴部分であるため、その手法については後に詳述する。
なおサブコントローラ５は、組電池４の充放電に伴う入出力電流Ｉを所定時間毎に積算して組電池４のＳＯＣを算出し、その情報もメインコントローラ２に出力する。
【００２３】
一方、メインコントローラ２はサブコントローラ５と同様に、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等から構成されている。
メインコントローラ２は、入出力部１２、データ保存部１３、特徴点特定部１５、ＳＯＨ推定部１６（劣化指標推定部）及び充放電指令部１７から構成されている。
【００２４】
データ保存部１３は、入出力部１２を介して各二次電池モジュール３のサブコントローラ５から入力された実測データを記憶する。またデータ保存部１３には、予め微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上の特定の特徴点と組電池４のＳＯＨとの相関関係を示すデータ（以下、基準データと称する）が温度域毎に記憶されている。
基準データの作成処理は、以下の通りである。
【００２５】
まず、本実施形態の組電池４と同一規格の組電池４の劣化試験を実施し、未使用の組電池４の充放電を繰り返して寿命限界まで段階的に劣化させる。劣化過程の各ＳＯＨにおいて、異なる複数の温度域の下で組電池４を充放電させる。
そして、上記した微分曲線算出部１０の処理と同じく、充放電により得られた電池電圧Ｖ及び電池容量Ｑに基づき微分値ｄＶ/ｄＱを算出し、電池電圧Ｖと微分値ｄＶ/ｄＱとの関係を示す微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出した上で、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上に出現した特定の特徴点の位置（Ｖ, ｄＶ/ｄＱ）を求める。結果として特定の特徴点と組電池４のＳＯＨとの相関関係が温度域毎に定められ、各二次電池モジュール３の共通の基準データとして予めデータ保存部１３に記憶される。
【００２６】
ＳＯＨ推定部１６は、データ保存部１３に記憶された各二次電池モジュール３の基準データを読み出して逐次実測データと比較して、それぞれの二次電池モジュール３について現在の組電池４のＳＯＨを推定する。詳しくは、実測データの温度Ｔに基づき温度域を特定し、その温度域に対応する各ＳＯＨの基準データの中から、実測データの特定の特徴点の位置に対して一致または最も近い特徴点を有する基準データを選択し、その基準データのＳＯＨを推定値と見なす。本実施形態における特徴点の比較は、後述するように、２つの特徴点Ｐ1、Ｐ2の電池電圧Ｖの中点を指標とする。
【００２７】
このときの実測データは微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの全領域が算出されている必要はなく、上記特定の特徴点Ｐ1、Ｐ2を含むものであれば特徴点Ｐ1、Ｐ2の電圧値の中点の特定、延いてはＳＯＨの推定が可能である。本発明の劣化指標推定においては、このような部分的な微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出する場合も含むものとする。
なお、各ＳＯＨ間及び各温度域間は基準データを特定できないため、補間処理により基準データを算出してもよい。
【００２８】
充放電指令部１７は、ＳＯＨ推定部１６により推定されたＳＯＨ等に基づき、各二次電池モジュール３のサブコントローラ５に入出力部１２を介して充放電制御の指令を出力する。例えば所定値未満のＳＯＨが推定された二次電池モジュール３に対しては、充放電時の最大許容電流や最大許容電圧を制限する指令を出力する。この指令に基づくサブコントローラ５による充放電制御により、劣化の進行した組電池４の保護が図られる。
【００２９】
また充放電指令部１７は、何れかの二次電池モジュール３で寿命限界を下回るＳＯＨが推定された場合等には、運転席に設けられた表示部１８に車両点検を促すメッセージを表示する。これにより販社等で車両点検が実施されて、必要に応じて組電池４が交換される。
なお、以上の説明では、各二次電池モジュール３の組電池４全体を対象として、電池電圧Ｖ、入出力電流Ｉ及び温度Ｔの検出処理、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱの算出処理、ＳＯＨの推定処理を実施したが、これに限るものではない。例えば、組電池４を構成する単電池毎に各処理を実施したり、或いは複数の単電池からなる単電池群毎に各処理を実施したりしてもよい。また、微分曲線算出部１０、データ保存部1３、特徴点特定部１５、ＳＯＨ推定部１６は必ずしもメインコントローラ２やサブコントローラ５に存在する必要は無く、外部ＰＣのソフトウェアなどでこれらの処理を行ってもよい。
【００３０】
本実施形態の組電池４は、例えばＳＯＨ１００％、電池温度２５℃において図２に示す微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱが得られており、微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上に出現している複数の特徴点の中から、ＳＯＨの推定に好適な特徴点として変曲点であるＰ１及びＰ２を選択した。
図２〜５は、電池温度２５℃で各ＳＯＨにおいて、完全放電状態から充電した際の実測値に基づいたＶ-ｄＶ/ｄＱの例である。図２はＳＯＨ１００％、図３はＳＯＨ７４％、図４はＳＯＨ６２％、図５はＳＯＨ５１％である。
【００３１】
本実施形態において選択した特徴点Ｐ1は、完全放電状態から充電を開始して微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱにおいて最初に現れる下向きのピーク（極小点）であり、特徴点Ｐ2は、特徴点Ｐ1の次に現れるピーク、即ち完全放電状態から充電を開始して最初に現れる上向きのピーク（極大点）である。なお、特徴点Ｐ1及び特徴点Ｐ2については、所定の電池電圧Ｖの範囲内に現れる変曲点に設定してもよい。例えば、特徴点Ｐ1については電池電圧Ｖが３．５７Ｖ〜３．８６Ｖの範囲（第１の所定範囲）に現れる極小点、特徴点Ｐ2については電池電圧Ｖが３．６９Ｖ〜３．９２Ｖの範囲（第２の所定範囲）に現れる極大点とすればよい。第１の所定範囲については充電を開始して最初に現れる極小点が含まれるように、第２の所定範囲については特徴点Ｐ1の次に現れる極大点が含まれるように、夫々適宜設定するとよい。そして、これらのピークは、図２〜５に示すように、劣化の進行に伴って高電圧側に移行することが確認された。これは、二次電池の劣化に伴い、内部抵抗が増加することや正極及び負極の劣化が原因と考えられる。
【００３２】
しかしながら、特徴点Ｐ1における電圧値Ｖp1と特徴点Ｐ2における電圧値Ｖp2との差は、ＳＯＨ１００％では比較的大きくなるものの、ＳＯＨ７４％、６２％及び５１％では、略同一の値となった。
一方、特徴点Ｐ1における微分値ｄＶ/ｄＱとＰ2における微分値ｄＶ/ｄＱとの差についても、ＳＯＨ１００％では比較的大きくなるものの、ＳＯＨ７４％、６２％及び５１％では、略同一の値となった。
【００３３】
したがって、このような組電池４では、ＳＯＨ７４％〜５１％付近において、特許文献２のように特徴点Ｐ1の電圧値と特徴点Ｐ2の電圧値との差（電圧幅）、特徴点Ｐ1の微分値ｄＶ/ｄＱと特徴点Ｐ2の微分値ｄＶ/ｄＱとの差（強度幅）に基づいて、ＳＯＨを正確に推定することは困難である。
また、発明者は、本実施形態との比較例として、組電池４について、特許文献２のようにＶ-ｄＶ/ｄＱにおける特徴点Ｐ1及び特徴点Ｐ2の２つのピークにおいて、その容量幅ΔＱ、強度幅ΔｄＶ/ｄＱ及び電圧幅ΔＶについて夫々実際のＳＯＨとの関係を複数個計測した。なお、特徴点Ｐ1及び特徴点Ｐ2は、本実施形態と同様に、完全放電状態から充電を開始して最初に現れる極小点とその次の極大点とする。図５は容量幅ΔＱとＳＯＨとの関係、図６は電圧幅ΔＶとＳＯＨとの関係、図７は強度幅ΔｄＶ/ｄＱとＳＯＨとの関係を示している。
【００３４】
図５〜７に示すように、容量幅ΔＱ、電圧幅ΔＶ及び強度幅ΔｄＶ/ｄＱのいずれにおいてもＳＯＨとの相関関係は見られなかった。これは、二次電池の劣化とともに特徴点Ｐ1及びＰ2が移動したとしても、同方向に移動した場合には各種幅（容量幅ΔＱ、電圧幅ΔＶ及び強度幅ΔｄＶ/ｄＱ）の変化が少ないためであると考えられる。
そこで、本実施形態においては、特徴点Ｐ1の電圧値Ｖp1と特徴点Ｐ2の電圧値Ｖp2との中間値であるピーク中間電圧値Ｖpm、言い換えれば特徴点Ｐ1と特徴点Ｐ2との中点の電圧値に基づいてＳＯＨを推定することとした。
【００３５】
詳しくは、充放電指令部１７は、組電池４が完全放電状態または完全放電に近い所定量以下の充電状態から、充放電制御部６を介して組電池４を充電させる。そして、上記のように微分曲線算出部１０において微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱを算出し、特徴点特定部１５において特徴点Ｐ1及びＰ2を特定する。
ＳＯＨ推定部１６は、次式(１)に示すように、特徴点Ｐ1の電圧値Ｖp1と特徴点Ｐ2の電圧値Ｖp2から、ピーク中間電圧値Ｖpmを演算する。
【００３６】
Ｖpm＝（Ｖp1＋Ｖp2）／２・・・（1）
ＳＯＨ推定部１６は、データ保存部１３にあらかじめ記憶しておいた基準データから、温度センサ９から入力した電池温度に基づく基準データを読み出し、当該基準データを用いて、ピーク中間電圧値Ｖpmに基づいてＳＯＨを推定する。なお、この電池温度は、充電中に変化することが予想されるので、充電中において電池電圧Ｖの検出とともに電池温度を検出して記憶しておき、ピーク中間電圧値Ｖpmにおける電池温度を用いればよい。
【００３７】
図９は、本実施形態におけるピーク中間電圧値ＶpmとＳＯＨとの関係について、複数個計測した結果を示す特性図である。なお、図９中における□点は、電池温度０℃の場合であり、◇点は、電池温度２５℃の場合である。
図９に示すように、ピーク中間電圧値ＶpmとＳＯＨとの相関関係が強く表われている。したがって、ピーク中間電圧値Ｖpmから精度良くＳＯＨを推定することができる。なお、本実施形態においては、特に電池温度２５℃においてＳＯＨ８６％〜５８％といった比較的広い範囲で相関関係が強く表われ、この範囲で精度のよいＳＯＨの推定が可能となっている。
【００３８】
本実施形態では、電圧値からＳＯＨを推定するので、ＳＯＨと強い相関性のある電圧値との関係を利用してＳＯＨを精度良く推定することができる。
更に、本実施形態では、２つの特徴点Ｐ1、Ｐ2を特定してＳＯＨを推定するので、１つの特徴点よりＳＯＨを推定する特許文献１のシステムと比較して、ＳＯＨの推定精度を向上させることができる。例えばノイズ等によって１つの特徴点の電圧値に検出誤差が発生した場合には、特許文献１では検出誤差がそのままＳＯＨの推定誤差に大きく影響を及ぼしてしまうが、本実施形態では２つの特徴点Ｐ1、Ｐ2の中点の電圧値であるピーク中間電圧値ＶpmからＳＯＨを推定することから、ＳＯＨの推定誤差を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、電池電圧の第１の所定範囲、第２の所定範囲に現われる変曲点を特徴点Ｐ1、Ｐ2に設定するので、ノイズにより微分曲線Ｖ-ｄＶ/ｄＱ上でピークが発生しても特徴点Ｐ1、Ｐ2を比較的正確に特定することができる。これにより、組電池４のＳＯＨの推定精度を向上させることができる。
更に、本実施形態では、完全放電状態または完全放電に近い状態から充電を開始して最初の変曲点である特徴点Ｐ1と次の変曲点である特徴点Ｐ2を特定してＳＯＨを推定する。これにより、充電開始から比較的早い時間でＳＯＨを推定することができる。
【００４０】
なお、組電池４は、正極電極板に活物質としてＬｉＭＯ２（Ｍは、Ｃｏ,Ｎｉ,Ａｌ,Ｍｎ,Ｆｅの内、少なくとも１つを含む遷移金属元素）が含まれている。ＬｉＭＯ２の特徴点は、比較的電池電圧の低い領域にあるため、本実施形態では、ＬｉＭＯ２による特徴点が用いられ、充電開始から早い時間でのＳＯＨの推定が可能となる。
また、本実施形態では、ピーク中間電圧値Ｖpmだけでなく、電池温度に基づいてＳＯＨの推定を行うので、広い温度範囲でＳＯＨの推定精度を向上させることができる。
【００４１】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、電気自動車に搭載された二次電池システム１として具体化したが、本発明は車両用に限定されるものではなく、例えば、工場や店舗等で利用される定置型の二次電池システムに具体化してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
４    組電池（二次電池）
９    温度センサ（温度検出部）
１０  微分曲線算出部
１３  データ保存部
１５  特徴点特定部
１６  ＳＯＨ推定部（劣化指標推定部）
１７  充放電指令部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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