(57)【要約】      （修正有）【課題】鉛蓄電池の充電率を算出する際に精度の高い充電率へと変換が可能な比重を算出する比重推定装置及び比重推定方法を提供する。【解決手段】比重推定装置１０は、電流積算法で求めた充電率の変化量を算出して、第１の開放電圧ＯＣＶｉに変換する第１の開放電圧算出部１１と、鉛蓄電池Ｂの電流および端子電圧に基づいて、第２の開放電圧ＯＣＶｖを算出する第２の開放電圧算出部１２と、第１の開放電圧と第２の開放電圧とに基づいて、第１の開放電圧の誤差を推定する誤差推定部３６と、第１の開放電圧から誤差推定部が推定した誤差を除いた値を比重に変換する比重変換部１６を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池の比重推定装置であって、
電流積算法で求めた充電率の変化量を算出して、第１の開放電圧に変換する第１の開放電圧算出部と、
前記鉛蓄電池の電流および端子電圧に基づいて、第２の開放電圧を算出する第２の開放電圧算出部と、
前記第１の開放電圧と前記第２の開放電圧とに基づいて、前記第１の開放電圧の誤差を推定する誤差推定部と、
前記第１の開放電圧から前記誤差推定部が推定した誤差を除いた値を比重に変換する比重変換部を含む比重推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の比重推定装置において、
前記比重変換部が変換した比重を、前記鉛蓄電池の温度に応じて補正する温度補正部をさらに含む比重推定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の比重推定装置において、
前記誤差推定部は、カルマン・フィルタを用いて前記第１の開放電圧の誤差を推定する比重推定装置。
【請求項４】
鉛蓄電池の比重推定方法であって、
（Ａ）電流積算法で求めた充電率の変化量を算出して、第１の開放電圧に変換するステップと、
（Ｂ）前記鉛蓄電池の電流および端子電圧に基づいて、第２の開放電圧を算出するステップと、
（Ｃ）前記第１の開放電圧と前記第２の開放電圧とに基づいて、前記第１の開放電圧の誤差を推定するステップと、
（Ｄ）前記第１の開放電圧から前記ステップ（Ｃ）で推定された誤差を除いた値を比重に変換するステップを含むことを特徴とする比重推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推定の精度を高めた鉛蓄電池の比重推定装置および比重推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、リチャージャブル・バッテリ（二次電池、以下単に「電池」とする）が搭載されることが多い。このような電池は、例えばエンジン等から伝達される機械的運動エネルギーをオルタネーターで変換して得られる電気エネルギーを蓄積（充電）し、車両を駆動するためのモータへ電気エネルギーを供給（放電）する。このとき、車両の運転者が走行可能距離等を正確に把握できるように、電池の内部状態量である充電率（ＳＯＣ: Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が精度よく算出される必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の発明は、充電率を電流積算法と開放電圧推定法とで求め、カルマン・フィルタで誤差が最小となるように誤差モデルを修正していく手法（いわゆるセンサ・フュージョン技術）によって精度の高い充電率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、車両に搭載される電池として鉛蓄電池がよく用いられる。特許文献１の発明は鉛蓄電池に対しても適用できるが、開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）から充電率を求める際に変換テーブル（ＯＣＶ−ＳＯＣ変換テーブル）を用いた演算処理が必要である。変換テーブルを用いると、例えば線形変換に比べて精度が低下する可能性がある。
【０００６】
前記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、鉛蓄電池の充電率を算出する際に精度の高い充電率へと変換が可能な比重を算出する比重推定装置及び比重推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために第１の発明に係る比重推定装置は、鉛蓄電池の比重推定装置であって、電流積算法で求めた充電率の変化量を算出して、第１の開放電圧に変換する第１の開放電圧算出部と、前記鉛蓄電池の電流および端子電圧に基づいて、第２の開放電圧を算出する第２の開放電圧算出部と、前記第１の開放電圧と前記第２の開放電圧とに基づいて、前記第１の開放電圧の誤差を推定する誤差推定部と、前記第１の開放電圧から前記誤差推定部が推定した誤差を除いた値を比重に変換する比重変換部を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明に係る比重推定装置は、第１の発明の比重推定装置において、前記比重変換部が変換した比重を、前記鉛蓄電池の温度に応じて補正する温度補正部をさらに含む。
【０００９】
また、第３の発明に係る比重推定装置は、第１または第２の発明の比重推定装置において、前記誤差推定部は、カルマン・フィルタを用いて前記第１の開放電圧の誤差を推定する。
【００１０】
また、第４の発明に係る比重推定方法は、鉛蓄電池の比重推定方法であって、（Ａ）電流積算法で求めた充電率の変化量を算出して、第１の開放電圧に変換するステップと、（Ｂ）前記鉛蓄電池の電流および端子電圧に基づいて、第２の開放電圧を算出するステップと、（Ｃ）前記第１の開放電圧と前記第２の開放電圧とに基づいて、前記第１の開放電圧の誤差を推定するステップと、（Ｄ）前記第１の開放電圧から前記ステップ（Ｃ）で推定された誤差を除いた値を比重に変換するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
また、第１の発明に係る比重推定装置によれば、第１の開放電圧の誤差を推定する誤差推定部を含む。誤差推定部は、電流積算法を用いた第１の開放電圧と、開放電圧推定法を用いた第２の開放電圧とに基づいて第１の開放電圧の誤差を推定することができる。つまり、第１の開放電圧の誤差を、第２の開放電圧によって修正することができるため、精度よく誤差を求めることができる。また、比重変換部は第１の開放電圧から誤差推定部が推定した誤差を除いた値を比重に変換する。鉛蓄電池の充電率と比重とは一次式の関係にある。そのため、鉛蓄電池の比重から線形変換によって充電率を求めることができ、例えば変換テーブルを用いる場合と比べると、変換の際の誤差も小さくなるので精度の高い充電率へと変換が可能である。
【００１２】
また、第２の発明に係る比重推定装置によれば、鉛蓄電池の温度に応じて比重を補正する温度補正部を含み、鉛蓄電池の充電率と一次式の関係にある所定の温度における比重を生成できる。そのため、生成された比重から、直ちに線形変換によって充電率を求めることができ、利便性の高い比重推定装置を提供できる。
【００１３】
また、第３の発明に係る比重推定装置によれば、内部のパラメータを自己修正するのに適したカルマン・フィルタを用いて前記第１の開放電圧の誤差を推定する。そのため、誤差を容易かつ高い精度で推定できるようになる。
【００１４】
また、第４の発明に係る比重推定方法によれば、第１の開放電圧の誤差を推定するステップを含む。このステップでは、電流積算法を用いた第１の開放電圧と、開放電圧推定法を用いた第２の開放電圧とに基づいて第１の開放電圧の誤差を推定することができる。つまり、第１の開放電圧の誤差を、第２の開放電圧によって修正することができるため、精度よく誤差を求めることができる。また、第１の開放電圧からこのステップで推定した誤差を除いた値を比重に変換する別のステップが含まれている。鉛蓄電池の充電率と比重とは一次式の関係にある。そのため、鉛蓄電池の比重から線形変換によって充電率を求めることができ、例えば変換テーブルを用いる場合と比べると、変換の際の誤差も小さくなるので精度の高い充電率へと変換が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る比重推定装置を示すブロック図である。
【図２】鉛蓄電池の開放電圧、比重、充電率の関係を示す図である。
【図３】鉛蓄電池の比重−充電率特性を示す図である。
【図４】ＯＣＶｖ算出部で用いる電池の等価回路モデルを例示する図である。
【図５】本実施形態に係る比重推定装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】比較例の充電率推定装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（全体構成）
まず、本実施形態の比重推定装置１０の全体構成を、図１を参照しながら説明する。比重推定装置１０は、例えば自動車等の車両に搭載される電池Ｂに接続されている。電池Ｂは鉛蓄電池であり、機械的運動エネルギーを図示しないオルタネーターで変換して得られる電気エネルギーを蓄積（充電）し、図示しない車両の駆動モータ等へ電気エネルギーを供給（放電）する。電池Ｂは、例えば車両の減速時に発生する回生電力をオルタネーターから受け取り充電してもよい。比重推定装置１０は、電池Ｂの充電率へと変換が可能な比重を算出するものである。比重推定装置１０は、車両の動作中に充電・放電を行う電池Ｂの比重を算出できる。ここで、車両の動作中とは、車両のエンジンが動いており、移動のために走行、停車等している状態をいう。
【００１７】
比重推定装置１０は、ＯＣＶｉ算出部１１、ＯＣＶｖ算出部１２、開放電圧補正部１４、比重変換部１６、温度補正部１８を含む。概略として、比重推定装置１０は鉛蓄電池の比重を算出するが、この比重が２つの異なる方法を用いた開放電圧に基づいて算出される点で従来技術と相違する。それぞれの開放電圧はＯＣＶｉ算出部１１、ＯＣＶｖ算出部１２で算出されて、開放電圧補正部１４がこれらの開放電圧を用いて誤差補正を実行する。そのため、精度の高い開放電圧の推定が可能になり、結果として精度の高い電池Ｂの充電率を得ることができる。なお、電池Ｂの端子電圧ＶＢは、図示しない電圧センサによって検出されて比重推定装置１０へと出力される。また、電池Ｂの電流ＩＢは、図示しない電流センサによって検出されて比重推定装置１０へと出力される。また、電池Ｂの温度ＴＢは、図示しない温度センサによって検出されて比重推定装置１０へと出力される。
【００１８】
ＯＣＶｉ算出部１１は、電池Ｂの電流ＩＢを受け取り、電流積算法で求めた充電率の変化量ΔＳＯＣｉに基づく第１の開放電圧ＯＣＶｉを出力する。ＯＣＶｉ算出部１１は、本発明の第１の開放電圧算出部に対応する。
【００１９】
ＯＣＶｉ算出部１１は、電流積算部３２およびＯＣＶｉ変換部３４を含む。電流積算部３２は、電池Ｂの電流ＩＢを受け取り、電流積算法で充電率の変化量ΔＳＯＣｉを求める。電流積算法は電流ＩＢを時間積分して電荷量を求めて充電率を算出する手法である。電流積算部３２は、電流ＩＢを正の値である充電電流と負の値である放電電流とに分離してから充電率の変化量ΔＳＯＣｉを求めてもよい。ここで、電流積算法では一般に電池Ｂの初期値を加える処理も行うが、電流積算部３２では初期値を加算せずに、充電率の変化量ΔＳＯＣｉ（電流ＩＢを時間積分した電荷量を電池Ｂの満充電容量で除算して得られる値）を求める。
【００２０】
ＯＣＶｉ変換部３４は、充電率の変化量ΔＳＯＣｉを、開放電圧の変化量ΔＯＣＶに変換する。そして、電池Ｂの開放電圧の初期値ＯＣＶ０を加えて、第１の開放電圧ＯＣＶｉを生成する。ＯＣＶｉ変換部３４は乗算器を含み、充電率の変化量ΔＳＯＣｉと係数ｃｉとの乗算を行って開放電圧の変化量ΔＯＣＶを生成する。ここで、係数ｃｉは、電池Ｂの充電率１００％〜０％の開放電圧差、電池Ｂの充電効率（または放電効率）、電池Ｂを構成するセル数等によって定められる。例えば、電池Ｂのセルについて充電率１００％〜０％の開放電圧差が０．１８［Ｖ］であって、電池Ｂがセルを６個直列に接続した構成であれば、係数ｃｉはこれらの数値を乗算することで与えられる。また、さらに充電率に応じた充電効率を考慮して係数ｃｉを定めれば、より正確に開放電圧の変化量ΔＯＣＶを得ることができる。
【００２１】
また、ＯＣＶｉ変換部３４は加算器を含み、開放電圧の変化量ΔＯＣＶに電池Ｂの開放電圧の初期値ＯＣＶ０を加えて、第１の開放電圧ＯＣＶｉを生成する。初期値ＯＣＶ０は、電流積算部３２が電池Ｂの電流ＩＢを受け取って積算を開始した時の電池Ｂの開放電圧の値である。例えば、電池Ｂが満充電状態のときに電流積算部３２が積算を開始したとする。このとき、初期値ＯＣＶ０は、充電率１００％に対応する開放電圧の２．１２［Ｖ］にセル数の６を乗じた１２．７２［Ｖ］と計算される（図２参照）。
【００２２】
ＯＣＶｖ算出部１２は、電池Ｂの端子電圧ＶＢと電流ＩＢとを受け取り、開放電圧推定法によって第２の開放電圧ＯＣＶｖを生成する。第２の開放電圧ＯＣＶｖは、ＯＣＶｖ算出部１２が含む電池Ｂの等価回路（以下、「バッテリモデル」とする）に電流ＩＢを与えることで得られる。なお、バッテリモデルの構成例については後述する。ＯＣＶｖ算出部１２は、本発明の第２の開放電圧算出部に対応する。
【００２３】
開放電圧補正部１４は、ＯＣＶｉ算出部１１からの第１の開放電圧ＯＣＶｉ、およびＯＣＶｖ算出部１２からの第２の開放電圧ＯＣＶｖを受け取り、第１の開放電圧ＯＣＶｉの誤差Ｅａを推定し、第１の開放電圧ＯＣＶｉから推定された誤差Ｅａを除いた（減算した）値を補正後開放電圧ＯＣＶとして出力する。なお、補正後開放電圧ＯＣＶは、本発明の「第１の開放電圧から誤差推定部が推定した誤差を除いた値」に対応する。
【００２４】
開放電圧補正部１４は誤差推定部３６を含む。誤差推定部３６は、減算器によって第２の開放電圧ＯＣＶｖから第１の開放電圧ＯＣＶｉを減算した値（減算値Ｅ０）を受け取る。誤差推定部３６は、誤差モデルで推定する値と減算値Ｅ０とを比較して修正する手法によって誤差Ｅａを推定する。本実施形態において、誤差推定部３６はカルマン・フィルタを用いて誤差Ｅａを推定するので、精度の高い補正後開放電圧ＯＣＶを得ることができる。なお、誤差推定部３６で用いるカルマン・フィルタの詳細については後述する。
【００２５】
比重変換部１６は、補正後開放電圧ＯＣＶを受け取り、比重に変換して原推定比重ＳＧ０を出力する。ここで、具体例は後述するが、電池Ｂのような鉛蓄電池において開放電圧と比重とは一次式の関係にある。よって、比重変換部１６における変換処理では、変換テーブルを用いる必要はないため、精度を低下させずに原推定比重ＳＧ０を算出することが可能である。
【００２６】
温度補正部１８は、電池Ｂの温度ＴＢ、原推定比重ＳＧ０を受け取り、推定比重ＳＧを生成する。温度補正部１８は、電池Ｂの温度ＴＢに基づいて原推定比重ＳＧ０を所定の温度（例えば２０℃）の比重へと補正する温度補正を行う。具体例は後述するが、電池Ｂのような鉛蓄電池において比重と充電率とは一次式の関係にあり、簡単な計算式を保存しておくことで例えば２０℃の比重から充電率を求められる。よって、比重推定装置１０は、推定比重ＳＧを出力することで、後段の回路が容易に充電率ＳＯＣへと変換できるようにする。
【００２７】
例えば、図１のように、比重推定装置１０の後段に線形変換を行う簡単な回路（線形変換部２０）を加えるだけで、充電率推定装置を構成することができる。線形変換部２０は変換テーブルを用いる必要はなく、後述する比較例と比べて、比重推定装置１０を含む充電率推定装置全体としての演算処理の負荷を抑えることができる。ここで、本実施形態では比重推定装置１０が温度補正部１８を含んでいるが、別の実施形態として、温度補正部１８を含まずに原推定比重ＳＧ０が出力されてもよい。このとき、温度補正は例えば前記の線形変換部２０で充電率ＳＯＣへの変換とともに実行されてもよい。
【００２８】
以上のように図１を参照しながら比重推定装置１０の全体構成を説明したが、以下では、その利点を明確にするために比較例の充電率推定装置１０１０との対比説明を行い、鉛蓄電池の特性および具体的な計算式を示し、ＯＣＶｖ算出部１２、開放電圧補正部１４の詳細について説明し、その後に、比重推定装置１０の処理について説明する。
【００２９】
（比較例との対比）
図１の本実施形態の比重推定装置１０と線形変換部２０とで構成される充電率推定装置（以下、「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」とする）と、図６の比較例の充電率推定装置１０１０とを対比させて説明する。
【００３０】
図６は、比較例の充電率推定装置１０１０を示すブロック図である。なお、図１と同じ要素については同じ符号を付しており詳細な説明を省略する。充電率推定装置１０１０は、車両の動作中に充電・放電を行う電池Ｂの充電率を推定する。なお、充電率推定装置１０１０では温度補正を行わないので電池Ｂの温度ＴＢの検出は行われない。また、充電率推定装置１０１０は、鉛蓄電池以外の電池Ｂ（例えば、リチウムイオン電池）も充電率を推定する対象とできる。
【００３１】
充電率推定装置１０１０は、ＯＣＶｖ算出部１０１２、ＳＯＣｉ算出部１０１７、ＳＯＣｖ変換部１０１８、充電率補正部１０１５を含む。ここで、ＯＣＶｖ算出部１０１２は、比重推定装置１０のＯＣＶｖ算出部１２に対応し、第２の開放電圧ＯＣＶｖを出力する。
【００３２】
ＳＯＣｉ算出部１０１７は、電流を積算してΔＳＯＣｉを求めて、充電率ＳＯＣの初期値を加算して第１の充電率ＳＯＣｉを出力する。ＳＯＣｖ変換部１０１８は、第２の開放電圧ＯＣＶｖを受け取り、変換テーブルを用いる変換処理を行い、第２の充電率ＳＯＣｖを出力する。
【００３３】
充電率補正部１０１５は、第１の開放電圧ＯＣＶｉ、第２の開放電圧ＯＣＶｖに代えて、第１の充電率ＳＯＣｉ、第２の充電率ＳＯＣｖを受け取ること、および、補正後開放電圧ＯＣＶに代えて、充電率ＳＯＣが出力されることを除けば、その構成は「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」の開放電圧補正部１４と同様である。
【００３４】
そして、比較例の充電率推定装置１０１０では、充電率補正部１０１５が充電率ＳＯＣを出力する。そのため、比較例の充電率推定装置１０１０は、「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」が有する比重変換部１６、温度補正部１８および線形変換部２０を含まない。
【００３５】
以上をまとめると、比較例の充電率推定装置１０１０はＳＯＣｖ変換部１０１８を含むが、「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」は、これらの変換部を含まず、比重変換部１６、温度補正部１８および線形変換部２０を用いて鉛蓄電池の充電率ＳＯＣを算出している。つまり、「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」は、第１の開放電圧ＯＣＶｉ、第２の開放電圧ＯＣＶｖから一度比重を求めて充電率ＳＯＣを算出している。
【００３６】
一度比重へと変換する「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」の手法は、比較例と比べて演算の効率が低下するようにも思える。しかし、後述するように、鉛蓄電池の特性によって比重変換部１６、温度補正部１８および線形変換部２０において実行される演算はいずれも一次式に従う。したがって、比較例のＳＯＣｖ変換部１０１８のような変換テーブルを用いた演算処理を実行せずに済む。つまり、電池Ｂが鉛蓄電池である場合には、「比重推定装置１０を含む充電率推定装置」を用いることで、精度の高い充電率への変換が可能になり、全体として演算処理の負荷を軽減できる。
【００３７】
（鉛蓄電池の特性および具体的な計算式）
以下に、図２、図３を参照して、鉛蓄電池の特性を説明する。また、比重変換部１６、温度補正部１８における具体的な計算式について説明する。図２は、鉛蓄電池の充電率、２０℃における比重、および開放電圧の関係を示す図である。また、図３は鉛蓄電池の比重−充電率特性を示す図である。まず、図３のように、鉛蓄電池では比重と充電率とは一次式の関係があり、比重が１．１のときに充電率（ＳＯＣ）が０％であり、比重が１．２８のときに充電率（ＳＯＣ）が１００％である。そして、これらの間の比重をとる場合にも、容易に充電率を算出することができる。
【００３８】
さらに、鉛蓄電池では、比重と開放電圧との間にも一次式の関係があることが知られている。具体的には、図２からわかるように、比重の数値に０．８４を加えると開放電圧の数値［Ｖ］と等しくなる関係がある。つまり、鉛蓄電池では、開放電圧から比重への変換、および比重から充電率への変換を、一次式を用いて行うことができる。
【００３９】
なお、ここでの開放電圧は、鉛蓄電池のセル１個当たりの値である。実際には、車両等で、複数のセルが直列に接続されて高電圧（例えば、充電率１００％のセルを６つ直列接続した場合には１２．７２［Ｖ］）を供給するように用いられることがある。しかし、以下では、わかりやすさのためにセル１個当たりの開放電圧を用いて説明する。
【００４０】
次に、比重変換部１６、温度補正部１８における具体的な計算式について説明する。比重変換部１６では、補正後開放電圧ＯＣＶ［Ｖ］を受け取り、下記の式（１）に従って変換を行い、原推定比重ＳＧ０を出力する。
ＳＧ０＝ＯＣＶ−０．８４  …（１）
【００４１】
また、温度補正部１８では、原推定比重ＳＧ０および電池Ｂの温度ＴＢ［℃］を受け取り、下記の式（２）に従って変換を行い、２０℃の比重へと変換された推定比重ＳＧを出力する。
ＳＧ＝ＳＧ０＋０．０００７×（ＴＢ−２０）  …（２）
つまり、温度補正部１８における温度補正でも、式（２）のように線形の関係がある。
【００４２】
また、具体的な計算式については省略するが、図３を参照して説明したとおり、線形変換部２０における推定比重ＳＧから充電率ＳＯＣへの変換も、一次式に従って行われる。このように、本実施形態の比重推定装置１０の比重変換部１６、温度補正部１８、線形変換部２０では、変換テーブルを用いる必要はないため、比重推定装置１０を含む充電率推定装置は精度の高い充電率を生成できる。
【００４３】
（ＯＣＶｖ算出部）
図４は、電池Ｂの等価回路（バッテリモデル）である。バッテリモデルは、電解液抵抗とオーム抵抗等の直流成分を設定する抵抗Ｒ０と、電荷移動過程における動的な振る舞いを表す反応抵抗として設定する抵抗Ｒ１と、電気二重層として設定するＣ１と、拡散過程における動的な振る舞いを表すものとして設定するＲ２、Ｃ２とにより構成される。ここでは、電荷移動過程で一次の並列回路、拡散過程で二次の並列回路の等価回路モデルで表しているが、次数は必要に応じて設定する。
【００４４】
電流ＩＢをバッテリモデルに入力したとき、電池Ｂの端子電圧ＶＢとバッテリモデルの端子電圧推定値ＶＢｍとの差分がなくなるように図示しない適応機構によってバッテリモデルの各パラメータＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｃ１、Ｃ２を逐次修正することで、現在の電池Ｂの状態に合致したバッテリモデルを得ることができる。
【００４５】
ＯＣＶｖ算出部１２は、推定した各パラメータＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｃ１、Ｃ２と電流ＩＢから過電圧ＶＲを算出し、端子電圧ＶＢから過電圧ＶＲを減算して開放電圧ＯＣＶを計算する。計算される開放電圧ＯＣＶは、図１の第２の開放電圧ＯＣＶｖに対応する。
【００４６】
ここで、各パラメータＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｃ１、Ｃ２を逐次修正する適応機構は、例えばカルマン・フィルタであってもよい。カルマン・フィルタは内部のパラメータを自己修正するのに適したフィルタで、逐次パラメータ推定に用いられる。なお、カルマン・フィルタによるパラメータ推定の詳細については、例えば本出願人の特願２０１３−５０２９４３号に説明してある。
【００４７】
（開放電圧補正部）
開放電圧補正部１４（図１参照）は、前記の通り、誤差推定部３６を含む。誤差推定部３６では、カルマン・フィルタを用いて、誤差モデルで推定した誤差の差を減算値Ｅ０と比較し、両者に差があれば、この差にカルマン・ゲインを掛けてフィードバックし、誤差が最小になるように推定誤差を修正していく。これを逐次繰り返して、真の開放電圧誤差（誤差Ｅａ）を推定する。前記の通り、カルマン・フィルタは内部のパラメータを自己修正するのに適したフィルタであり、誤差Ｅａを容易かつ高い精度で推定できるようになる。なお、カルマン・フィルタによるパラメータ推定の詳細については、例えば本出願人の特願２０１３−５０２９４３号に説明してあり、電流積算法、開放電圧推定法のそれぞれで算出した充電率に代えて、第１の開放電圧ＯＣＶｉ、第２の開放電圧ＯＣＶｖを用いる。
【００４８】
（比重推定装置の処理について）
本実施形態の比重推定装置１０では、以下のような処理に従って、精度の高い充電率へと変換が可能な推定比重ＳＧを算出することができる。図５は、車両に搭載された電池Ｂに設けられた比重推定装置１０の処理を示すフローチャートである。まず、比重推定装置１０は、車両の動作開始まで待機している（ステップＳ２のＮｏ）。車両が動作開始すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、比重推定装置１０は、電池Ｂの端子電圧ＶＢ、電流ＩＢ、温度ＴＢを取得する（ステップＳ４）。
【００４９】
比重推定装置１０は、電流積算法、開放電圧推定法のそれぞれに基づく第１の開放電圧ＯＣＶｉ、第２の開放電圧ＯＣＶｖを算出する。つまり、電流積算法によりΔＳＯＣｉを算出して第１の開放電圧ＯＣＶｉに変換し（ステップＳ６）、端子電圧ＶＢ、電流ＩＢに基づいて第２の開放電圧ＯＣＶｖを算出する（ステップＳ８）。
【００５０】
次に、比重推定装置１０は、第１の開放電圧ＯＣＶｉ、第２の開放電圧ＯＣＶｖに基づいて、カルマン・フィルタでこれらの誤差が最小となるように誤差モデルを修正していく手法（いわゆるセンサ・フュージョン技術）によって精度の高い誤差Ｅａを推定する（ステップＳ１０）。ここで、誤差Ｅａは第１の開放電圧ＯＣＶｉの誤差である。
【００５１】
その後、比重推定装置１０は、第１の開放電圧ＯＣＶｉから誤差Ｅａを除いた値（図１の補正後開放電圧ＯＣＶ）を用いて、前記の式（１）に従って、原推定比重ＳＧ０に変換する（ステップＳ１２）。そして、比重推定装置１０は、電池Ｂの温度ＴＢに基づいて、前記の式（２）に従って原推定比重ＳＧ０の温度補正を行い、２０℃の比重に相当する推定比重ＳＧを生成する（ステップＳ１４）。その後、比重推定装置１０は、車両の動作が停止すれば一連の処理を終了し（ステップＳ１６のＹｅｓ）、車両が動作中であれば（ステップＳ１６のＮｏ）、ステップＳ４に戻る。
【００５２】
以上のように、本実施形態の比重推定装置１０および比重推定方法によれば、電流積算法で求めた値（充電率の変化量ΔＳＯＣｉ）に基づく第１の開放電圧ＯＣＶｉだけでなく、開放電圧推定法による第２の開放電圧ＯＣＶｖにも基づいて鉛蓄電池の比重（推定比重ＳＧ）を算出する。例えば、電流積算法では時間の経過とともに誤差が蓄積されて精度が低くなる可能性があるが、開放電圧推定法による第２の開放電圧ＯＣＶｖによる修正が可能であるため、精度よく誤差Ｅａを求めることができる。そのため、精度の高い比重を算出でき、結果として精度の高い充電率へと変換が可能である。また、鉛蓄電池の充電率ＳＯＣと比重とは一次式の関係にある。鉛蓄電池の比重（推定比重ＳＧ）から線形変換によって充電率ＳＯＣを求めることができ、例えば変換テーブルを用いる場合と比べると、変換の際の誤差も小さくなるので精度の高い充電率ＳＯＣへと変換が可能である。さらに一般的に鉛蓄電池では、目標とする比重（目標比重）を仕向け地（寒冷地用、高気温地域用等）で変えている。本実施形態の比重推定装置１０によれば比重を出力するため、各仕向け地の目標比重に合わせた鉛蓄電池の調整を容易に行うことができる。
【００５３】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段及びステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段及びステップを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  比重推定装置
１１  ＯＣＶｉ算出部
１２  ＯＣＶｖ算出部
１４  開放電圧補正部
１６  比重変換部
１８  温度補正部
２０  線形変換部
３２  電流積算部
３４  ＯＣＶｉ変換部
３６  誤差推定部
Ｂ    電池
【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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