(57)【要約】【課題】電池の状態の検出精度の低下及び検出時間の増加を抑制できる電池状態検出装置および電池状態検出方法を提供する。【解決手段】電池状態検出装置１は、二次電池Ｂの充放電が停止した後に充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流Ｉｐ（電流値Ｉｃ、Ｉｄ）を二次電池Ｂに通電し、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電流によって生じる電圧成分（パルス電圧成分ｖａ）を検出して、このパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出する。そして、このピーク間電圧値Ｖｐ−ｐ及びパルス電流Ｉｐの電流値Ｉｃ、Ｉｄに基づいて、二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する。【選択図】図２
2015102443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の状態を検出する電池状態検出装置であって、
前記電池の充放電が停止した後に充電方向に流れる、放電方向に流れる又は充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流を前記電池に通電する通電手段と、
前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じる電圧成分を検出する電圧成分検出手段と、
前記電圧成分のピーク間電圧値を検出するピーク間電圧値検出手段と、
前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出する電池状態検出手段と、
を備えていることを特徴とする電池状態検出装置。
【請求項２】
前記電池状態検出手段が、前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じた電圧成分が安定した後でかつ前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記電池の起電力によって生じる電圧成分が当該電池の開放電圧値に至る前に検出された前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池状態検出装置。
【請求項３】
電池の状態を検出する電池状態検出方法であって、
前記電池の充放電が停止した後に充電方向に流れる、放電方向に流れる又は充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流を前記電池に通電する通電工程と、
前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じる電圧成分を検出する電圧成分検出工程と、
前記電圧成分のピーク間電圧値を検出するピーク間電圧値検出工程と、
前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出する電池状態検出工程と、
を含むことを特徴とする電池状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の内部抵抗や劣化の度合などの当該電池の状態を検出する電池状態検出装置及び電池状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車（ＥＶ）や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などの各種車両には、電動モータの動力源として、リチウムイオン充電池やニッケル水素充電池などの二次電池が搭載されている。
【０００３】
このような二次電池は、充電及び放電を繰り返すことにより劣化が進み、蓄電可能容量（電流容量や電力容量など）や出力能力などが徐々に低下することが知られている。そして、二次電池を用いた電気自動車などにおいては、二次電池の劣化の度合などの二次電池の状態を検出することにより蓄電可能容量等を求めて、二次電池によって走行可能な距離や二次電池の寿命などを算出している。
【０００４】
このような二次電池の状態を示す指標として、初期蓄電可能容量に対する現在蓄電可能容量の割合であるＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）や、初期出力能力に対する現在出力能力の割合であるＳＯＦ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）などがある。これらＳＯＨやＳＯＦは二次電池の内部抵抗と相関があることが知られており、二次電池の内部抵抗を求めることにより当該内部抵抗に基づいてこれらＳＯＨやＳＯＦを検出することができる。
【０００５】
二次電池の内部抵抗は、例えば、二次電池に対して所定電流を通電することにより、通電した電流Ｉの電流値及びそのときの二次電池の両電極間の電圧ｖの電圧値の変化量に基づいて内部抵抗を求めることができる。例えば、特許文献１などにおいて二次電池の内部抵抗を検出する技術の一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−５４１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
二次電池は、その特性により、例えば、電流値Ｉｃとなる充電電流Ｉを通電した後に当該通電を停止したとき、二次電池の両電極間の電圧ｖが、図４に示すように、当該二次電池の真の出力電圧値である開放電圧値ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）より高い電圧値Ｖｃとなり、数分から数時間かけて徐々に降下して開放電圧値ＯＣＶに復帰する。また、同様に、放電を停止したとき、二次電圧の両電極間の電圧ｖが、開放電圧値ＯＣＶより低い値となり、数分から数時間かけて徐々に上昇して開放電圧値ＯＣＶに復帰する。そのため、例えば、図５に示すように、二次電池の両電極間の電圧ｖが開放電圧値ＯＣＶに向けて大きく変化しているときに、電流値Ｉｃ１、Ｉｃ２となる検出電流Ｉ１、Ｉ２を通電し、そのときの両電極間の電圧ｖの電圧値Ｖｃ１、Ｖｃ２を測定して、これらより二次電池の内部抵抗ｒ（ｒ＝（Ｖｃ１−Ｖｃ２）／（Ｉｃ１−Ｉｃ２））を検出すると、電圧ｖが開放電圧値ＯＣＶより高め又は低めであること及び当該電圧ｖが変化していること等の影響を受けて、検出精度が低下してしまうという問題があった。また、これらの影響を回避して検出精度の低下を防ぐために、例えば、図６に示すように、二次電池の両電極間の電圧ｖが開放電圧値ＯＣＶに復帰したのちに電流値Ｉｃ１、Ｉｃ２となる検出電流Ｉ１、Ｉ２を通電し、そのときの両電極間の電圧ｖの電圧値Ｖｃ１、Ｖｃ２を計測して内部抵抗ｒを検出するようにした場合、上記復帰を待つため検出時間が増加してしまうという別の問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、電池の状態の検出精度の低下及び検出時間の増加を抑制できる電池状態検出装置および電池状態検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、電池の状態を検出する電池状態検出装置であって、前記電池の充放電が停止した後に充電方向に流れる、放電方向に流れる又は充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流を前記電池に通電する通電手段と、前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じる電圧成分を検出する電圧成分検出手段と、前記電圧成分のピーク間電圧値を検出するピーク間電圧値検出手段と、前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出する電池状態検出手段と、を備えていることを特徴とする電池状態検出装置である。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記電池状態検出手段が、前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じた電圧成分が安定した後でかつ前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記電池の起電力によって生じる電圧成分が当該電池の開放電圧値に至る前に検出された前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池状態検出装置である。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、上記目的を達成するために、電池の状態を検出する電池状態検出方法であって、前記電池の充放電が停止した後に充電方向に流れる、放電方向に流れる又は充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流を前記電池に通電する通電工程と、前記電池の両電極間の電圧に含まれる前記パルス電流によって生じる電圧成分を検出する電圧成分検出工程と、前記電圧成分のピーク間電圧値を検出するピーク間電圧値検出工程と、前記ピーク間電圧値及び前記パルス電流の電流値に基づいて、前記電池の状態を検出する電池状態検出工程と、を含むことを特徴とする電池状態検出方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、３に記載された発明によれば、電池の充放電が停止した後に充電方向にながれる、放電方向に流れる又は充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流を電池に通電し、電池の両電極間の電圧に含まれるパルス電流によって生じる電圧成分を検出して、この電圧成分のピーク間電圧値を検出する。そして、このピーク間電圧値及びパルス電流の電流値に基づいて、電池の状態を検出する。
【００１３】
電池の両電極間の電圧に含まれる当該電池の起電力によって生じる電圧成分（以下、「起電力電圧成分」という）は、電池の充放電直後に開放電圧値より高め又は低めであってその後開放電圧値に向けて変化する。一方、電池の両電極間の電圧に含まれるパルス電流によって生じる電圧成分（以下、「パルス電圧成分」という）は、通電したパルス電流に応じた値（波形）となるため、上述した起電力電圧成分の変化等の影響を受けず、または、影響が小さい。そのため、パルス電流の電流値及びパルス電圧成分のピーク間電圧値を用いることで、起電力電圧成分が開放電圧値に向けて変化しているときでもその影響を抑えて電池の状態を検出することができ、これにより、電池の状態の検出精度の低下及び検出時間の増加を抑制できる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、電池の両電極間の電圧に含まれるパルス電流によって生じた電圧成分が安定した後でかつ電池の両電極間の電圧に含まれるその電池の起電力によって生じる電圧成分が当該電池の開放電圧値に至る前に検出されたピーク間電圧値及びパルス電流の電流値に基づいて、電池の状態を検出する。
【００１５】
起電力電圧成分は、電池の充放電停止後に開放電圧値に向けて変化するところ、パルス電圧成分においても、この変化の影響を受けることがある。そして、この変化は、充放電停止直後において比較的大きく、時間の経過とともに徐々に小さくなっていくことから、ある程度の時間を経過するとパルス電圧成分への影響が小さくなって当該パルス電圧成分の波形が一定となって安定する。そのため、パルス電圧成分が安定した後でかつ起電力電圧成分が当該電池の開放電圧値に至る前に検出したピーク間電圧値を用いることで、上記起電力電圧成分の開放電圧値に向けた変化の影響をより抑えて電池の状態を検出することができるので、電池の状態の検出精度の低下をさらに抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の電池状態検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の電池状態検出装置が備える制御部によって実行される電池状態検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２の電池状態検出処理を実行している際の二次電池の両電極間の電圧の波形、当該電圧に含まれるパルス電圧成分の波形、及び、パルス電流の波形を模式的に示す図である。
【図４】充電停止後の二次電池の両電極間の電圧の波形を模式的に示す図である。
【図５】従来の二次電池の内部抵抗の検出時における二次電池の両電圧間の電圧の波形及び二次電池に流れる電流の波形を模式的に示す図である。
【図６】従来の他の二次電池の内部抵抗の検出時における二次電池の両電圧間の電圧の波形及び二次電池に流れる電流の波形を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態の電池状態検出装置について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１８】
電池状態検出装置は、例えば、電気自動車に搭載され、当該電気自動車が備える二次電池の状態として当該二次電池の内部抵抗を検出するものである。勿論、電気自動車以外の二次電池を備えた装置、システムなどに適用してもよい。または、二次電池に代えて、一次電池を備えた装置、システムなどに適用してもよい。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の電池状態検出装置の概略構成を示す図である。図２は、図１の電池状態検出装置が備える制御部によって実行される電池状態検出処理の一例を示すフローチャートである。図３は、図２の電池状態検出処理を実行している際の二次電池の両電極間の電圧の波形、当該電圧に含まれるパルス電圧成分の波形、及び、パルス電流の波形を模式的に示す図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の電池状態検出装置（図中、符号１で示す）は、図示しない電気自動車に搭載された二次電池Ｂに接続され、二次電池Ｂの状態として当該二次電池Ｂの内部抵抗の検出を行う。
【００２１】
この二次電池Ｂは、電圧を生じる起電力部ｅと内部抵抗ｒとを有している。二次電池Ｂは、両電極（正極Ｂｐ及び負極Ｂｎ）間に電圧ｖを生じ、この電圧ｖは、起電力部ｅによる起電力によって生じる電圧値ｖｅと内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧値ｖｒとによって決定される（ｖ＝ｖｅ＋ｖｒ）。二次電池Ｂの開放電圧値ＯＣＶは、即ち、起電力部ｅが生じる真の電圧値ｖｅである。
【００２２】
電池状態検出装置１は、充放電部１１と、直流遮断部１２と、増幅部１３と、整流平滑部１４と、アナログ−デジタル変換部１５と、制御部３０と、を有している。
【００２３】
充放電部１１は、例えば、電気自動車に接続された外部電源から電力供給されることにより二次電池Ｂに任意の電流値の充電電流を出力することが可能な電源装置、及び、二次電池Ｂから任意の電流値の放電電流を引き出すことが可能な放電装置を備えている。充放電部１１は、その一対の出力端子が、それぞれ二次電池Ｂの正極Ｂｐ及び負極Ｂｎに接続されている。充放電部１１は、後述する制御部３０によって制御されることにより、二次電池Ｂを充電する際に一定の電流値の充電電流Ｉｃｃを出力する。また、充放電部１１は、二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する際に、充電方向（二次電池Ｂに流れ込む方向）及び放電方向（二次電池Ｂから流れ出る方向）に交互に流れるパルス電流Ｉｐを出力する。
【００２４】
充放電部１１が出力するパルス電流Ｉｐは、矩形波であって、そのパルス高さ（電流値）及びパルス幅を二次電池Ｂの充電状態に影響を与えない程度の大きさとしている。パルス電流Ｉｐは、それによって生じる二次電池Ｂの両電極間に電圧ｖに含まれる電圧成分（以下、「パルス電圧成分ｖａ」という）の周波数がハイパスフィルタとして機能する後述の直流遮断部１２を通過可能な値となるようにしている。パルス電流Ｉｐは、その一周期における充電方向に流れる電流と放電方向に流れる電流との電流値及び流れる時間が同じになるようにしている。パルス電流Ｉｐは、矩形波以外にも、三角波、のこぎり波、正弦波などの波形であってもよい。また、パルス電流Ｉｐは、パルス波形を１周期のみ又は２以上の複数周期含んでいてもよい。充放電部１１は、通電手段に相当する。
【００２５】
直流遮断部１２は、所定の高周波信号が通過可能なハイパスフィルタとして機能するカップリングコンデンサで構成されており、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれる二次電池Ｂの起電力によって生じる定電圧又はそれに準ずる直流の電圧成分（以下、「起電力電圧成分ｖｄ」という）を遮断して当該電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａのみ通過させて出力する。
【００２６】
増幅部１３は、例えば、オペアンプやトランジスタなどの信号増幅素子で構成されており、直流遮断部１２から出力された二次電池Ｂの両電極間に電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａを所定の増幅率Ｇで増幅して出力する。
【００２７】
整流平滑部１４は、例えば、ダイオード及びコンデンサからなる半波整流回路又は全波整流回路で構成されており、増幅部１３から出力された増幅後のパルス電圧成分ｖａを整流及び平滑して定電圧信号Ｓに変換する。整流平滑部１４として半波整流回路を用いた場合、定電圧信号Ｓの電圧値の２倍の値がパルス電圧成分ｖａの平均値に応じた値となる。また、整流平滑部１４として全波整流回路を用いた場合、定電圧信号Ｓの電圧値がパルス電圧成分ｖａの平均値に応じた値となる。
【００２８】
アナログ−デジタル変換部１５（以下、「ＡＤＣ１５」という）は、整流平滑部１４から出力された定電圧信号Ｓを量子化して、当該定電圧信号Ｓの電圧値に対応するデジタル値を示す信号を出力する。本実施形態において、ＡＤＣ１５は、個別の電子部品として実装されているが、これに限定されるものではなく、例えば、後述する制御部３０に内蔵されたアナログ−デジタル変換機能部などを用いて定電圧信号Ｓを量子化してもよい。
【００２９】
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを内蔵したマイクロコンピュータなどで構成されており、電池状態検出装置１全体の制御を司る。ＲＯＭには、ＣＰＵを電圧成分検出手段、ピーク間電圧検出手段、電池状態検出手段などの各種手段として機能させるための制御プログラムが予め記憶されている。ＣＰＵは、この制御プログラムを実行することにより上記各種手段として機能する。
【００３０】
制御部３０は、ＡＤＣ１５に接続された入力ポートＰＩ、充放電部１１に接続された出力ポートＰＯ、及び、外部機器との通信のための通信ポート（図示なし）を備えている。
【００３１】
制御部３０において、ＡＤＣ１５から入力ポートＰＩに入力された信号は、ＣＰＵが認識できる形式の情報に変換されて当該ＣＰＵに送られる。ＣＰＵは、当該情報に基づいて、充放電部１１がパルス電流Ｉｐを出力しているときの二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａ（具体的には、パルス電圧成分ｖａの平均値）を検出する。そして、ＣＰＵは、例えば、所定の算出式やデータテーブルなどを用いて、パルス電圧成分ｖａの一周期における最大電圧値と最小電圧値との差分値であるピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出する。
【００３２】
また、制御部３０は、出力ポートＰＯを通じて充放電部１１に制御信号を送信して、二次電池Ｂの内部抵抗ｒの検出の際に所定のパルス電流Ｉｐを出力するように当該充放電部１１を制御する。
【００３３】
また、制御部３０の通信ポートは、図示しない車両内ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）など）に接続されており、当該車両内ネットワークを通じて車両メンテナンス用の端末装置などの表示装置に接続される。制御部３０のＣＰＵは、通信ポート及び車両内ネットワークを通じて、検出した二次電池Ｂの内部抵抗ｒを表示装置に送信し、この表示装置において当該信号に基づき二次電池Ｂの内部抵抗ｒ等の二次電池Ｂの状態を表示する。
【００３４】
また、制御部３０は、二次電池Ｂに対して充電方向及び放電方向に流れる電流の有無を検出する図示しない電流センサなどの電流検出手段に接続されており、この電流検出手段からの信号を受けて二次電池Ｂが使用状態（充放電状態）にあるか休止状態（充放電停止状態）にあるかを検出する。
【００３５】
次に、上述した電池状態検出装置１が備える制御部３０における電池状態検出処理の一例について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
制御部３０は、車両に搭載された図示しない電子制御部（ＥＣＵ）から外部電源が接続されたことが通知されると、充放電部１１から所定の充電電流Ｉｃｃを出力して二次電池Ｂの充電を行う充電処理を実行する。そして、例えば、この充電処理が終了したのち、図２に示す電池状態検出処理を実行する。
【００３７】
電池状態検出処理において、制御部３０は、図示しない電流検出手段からの信号により二次電池Ｂが使用状態にあるときは休止状態になるまで待ち（Ｓ１１０でＮ）、二次電池Ｂが休止状態になると（Ｓ１１０でＹ）、充放電部１１に、パルス電流Ｉｐを出力するための制御信号を送信する（Ｓ１２０）。これにより、充放電部１１が二次電池Ｂに対するパルス電流Ｉｐの出力を開始する。
【００３８】
次に、制御部３０は、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａが安定するまで待つ（Ｓ１３０でＮ）。具体的には、例えば、予備計測やシミュレーションなどによりパルス電圧成分ｖａの波形が一定（許容誤差範囲内で一定を含む）となって安定するまでに要する電圧安定待ち時間Ｔｗを予め取得しておき、制御部３０は、この電圧安定待ち時間Ｔｗが経過するまで待つ。この電圧安定待ち時間Ｔｗは、二次電池Ｂが休止状態（充放電停止状態）になってから当該二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれる起電力電圧成分ｖｄが開放電圧値ＯＣＶに至るまでの時間より短く設定されている。
【００３９】
そして、パルス電圧成分ｖａが安定すると（Ｓ１３０でＹ）、次に、制御部３０は、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａを検出する（Ｓ１４０）。具体的には、制御部３０は、ＡＤＣ１５から入力ポートＰＩに入力された定電圧信号Ｓに基づいて、パルス電流Ｉｐによって生じる二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａの平均値を検出する。整流平滑部１４が半波整流回路で構成されている場合、定電圧信号Ｓの電圧値の２倍の値を増幅率Ｇで除した値をパルス電圧成分ｖａの平均値として検出する。または、整流平滑部１４が全波整流回路で構成されている場合、定電圧信号Ｓの電圧値を増幅率Ｇで除した値をパルス電圧成分ｖａの平均値として検出する。
【００４０】
次に、制御部３０は、充放電部１１にパルス電流Ｉｐを出力を停止するための制御信号を送信する（Ｓ１５０）。これにより、充放電部１１が二次電池Ｂに対するパルス電流Ｉｐの出力を停止する。
【００４１】
次に、制御部３０は、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出する（Ｓ１６０）。具体的には、制御部３０は、パルス電圧成分ｖａの平均値を、予めＲＯＭに記憶した平均値−ピーク間電圧変換用データテーブルに当てはめて、ピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出する。このデータテーブルは、例えば、予備計測やシミュレーションなどによって予め作成しておく。または、変換テーブルに代えて、パルス電圧成分ｖａの平均値から当該パルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを求める算出式を用いてもよい。
【００４２】
次に、制御部３０は、二次電池Ｂの内部抵抗を検出する（Ｓ１６０）。具体的には、制御部３０は、ピーク間電圧値Ｖｐ−ｐと、既知であるパルス電流Ｉｐの前半周期の電流値Ｉｃ及び後半周期の電流値Ｉｄ（充電方向を正と定めた場合Ｉｃ＞０、Ｉｄ＜０）とに基づいて、二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する。内部抵抗ｒの検出に用いる算出式を以下に示す。制御部３０は、内部抵抗ｒを算出したのちＲＡＭに記憶する。そして、電池状態検出処理を終了する。
ｒ  ＝  Ｖｐ−ｐ／（Ｉｃ−Ｉｄ）・・・（１）
【００４３】
そして、制御部３０は、上述した電池状態検出処理が終了すると、車両内ネットワークを通じて、上記電池状態検出処理において検出した二次電池Ｂの内部抵抗ｒを他の装置等に送信する。
【００４４】
図３に、上述した電池状態検出処理を実行した際のパルス電流Ｉｐ、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖ及び当該電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａの波形を模式的に示す。
【００４５】
図２のフローチャートにおけるステップＳ１２０の処理は通電工程である。ステップＳ１５０の処理は電圧成分検出工程であり、制御部３０はこのステップＳ１５０の処理を実行することにより電圧成分検出手段として機能する。ステップＳ１６０の処理はピーク間電圧値検出工程であり、制御部３０はこのステップＳ１６０の処理を実行することによりピーク間電圧値検出手段として機能する。ステップＳ１７０の処理は電池状態検出工程であり、制御部３０はこのステップＳ１７０の処理を実行することにより電池状態検出手段として機能する。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、二次電池Ｂの充放電が停止した後に充電方向及び放電方向について交互に流れるパルス電流Ｉｐ（電流値Ｉｃ、Ｉｄ）を二次電池Ｂに通電し、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電流によって生じる電圧成分（パルス電圧成分ｖａ）を検出して、このパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出する。そして、このピーク間電圧値Ｖｐ−ｐ及びパルス電流Ｉｐの電流値Ｉｃ、Ｉｄに基づいて、二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する。
【００４７】
二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれる当該二次電池Ｂの起電力によって生じる電圧成分（起電力電圧成分ｖｄ）は、二次電池Ｂの充放電直後に開放電圧値ＯＣＶより高め又は低めであってその後開放電圧値ＯＣＶに向けて変化する。一方、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電流によって生じる電圧成分（パルス電圧成分ｖａ）は、通電したパルス電流Ｉｐに応じた値（波形）となるため、上述した起電力電圧成分ｖｄの変化等の影響を受けず、または、影響が小さい。そのため、パルス電流Ｉｐの電流値Ｉｃ、Ｉｄ及びパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを用いることで、起電力電圧成分ｖｄが開放電圧値ＯＣＶに向けて変化しているときでもその影響を抑えて二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出することができ、これにより、二次電池Ｂの内部抵抗ｒの検出精度の低下及び検出時間の増加を抑制できる。
【００４８】
また、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電流によって生じた電圧成分（パルス電圧成分ｖａ）が安定した後でかつ二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるその二次電池Ｂの起電力によって生じる電圧成分（起電力電圧成分ｖｄ）が当該二次電池Ｂの開放電圧値ＯＣＶに至る前に検出されたピーク間電圧値Ｖｐ−ｐ及びパルス電流Ｉｐの電流値Ｉｃ、Ｉｄに基づいて、二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する。
【００４９】
起電力電圧成分ｖｄは、二次電池Ｂの充放電停止後に開放電圧値ＯＣＶに向けて変化するところ、パルス電圧成分ｖａにおいても、この変化の影響を若干受けることがある。そして、この変化は、充放電停止直後において比較的大きく、時間の経過とともに徐々に小さくなっていくことから、ある程度の時間を経過するとパルス電圧成分ｖａへの影響が小さくなって当該パルス電圧成分ｖａの波形が一定となって安定する。そのため、パルス電圧成分ｖａが安定した後でかつ起電力電圧成分ｖｄが当該二次電池Ｂの開放電圧値ＯＣＶに至る前に検出したピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを用いることで、上記起電力電圧成分ｖｄの開放電圧値ＯＣＶに向けた変化の影響をより抑えて二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出することができるので、二次電池Ｂの内部抵抗ｒの検出精度の低下をさらに抑制できる。
【００５０】
また、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａについてのみＡＤＣ１５に入力することができるため、例えば、起電力電圧成分ｖｄ及びパルス電圧成分ｖａを含む二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖをＡＤＣ１５に入力した場合に比べて、その分解能の一部が起電力電圧成分ｖｄに当てられてしまうことがなく、分解能の全てをパルス電圧成分ｖａに当てることができるので、二次電池Ｂの内部抵抗ｒの検出精度の低下をさらに抑制できる。
【００５１】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の電池状態検出装置及び電池状態検出方法はこれらの実施形態の構成に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、上述した実施形態では、充放電部１１により出力されるパルス電流Ｉｐが、充電方向及び放電方向に交互に流れる電流であったが、これに限定されるものではない。パルス電流Ｉｐは、例えば、充電方向のみに流れる電流（即ち、電流値Ｉｃ＞０かつ電流値Ｉｄ＝０）、又は、放電方向のみに流れる電流（即ち、電流値Ｉｃ＝０かつ電流値Ｉｄ＜０）であってもよい（但し、充電方向に流れる電流を正、放電方向に流れる電流を負とした場合）。
【００５３】
また、上述した実施形態では、電池状態検出処理において所定の電圧安定待ち時間Ｔｗを経過した後のパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、パルス電流Ｉｐの通電を開始した直後から、二次電池Ｂの両電極間の電圧ｖに含まれるパルス電圧成分ｖａのピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出して、検出した複数のピーク間電圧値Ｖｐ−ｐの差分値が所定の許容誤差より小さくなったときに、パルス電圧成分ｖａが安定したものとして処理を進めるようにしてもよい。または、二次電池Ｂが休止状態になった直後にピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを検出し、このピーク間電圧値Ｖｐ−ｐを用いて検出した内部抵抗ｒに含まれる誤差が許容範囲内であれば、パルス電圧成分ｖａが安定するのを待つことなく処理を進めるようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、二次電池Ｂの状態として二次電池Ｂの内部抵抗ｒを検出する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、二次電池Ｂの内部抵抗ｒと二次電池ＢのＳＯＨ又はＳＯＦは相関があることを利用して、内部抵抗ｒからさらに二次電池Ｂの状態としてのＳＯＨ又はＳＯＦを検出する構成としてもよい。
【００５５】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の電池状態検出装置及び電池状態検出方法の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１        電池状態検出装置
１１      充放電部（通電手段）
１２      直流遮断部
１３      増幅部
１４      整流平滑部
１５      アナログ−デジタル変換部
３０      制御部（電圧成分検出手段、ピーク間電圧値検出手段、電池状態検出手段）
Ｂ        二次電池（電池）
Ｉｐ      パルス電流
ｖａ      二次電池の両電極間の電圧に含まれるパルス電圧成分
ｖｄ      二次電池の両電極間の電圧に含まれる起電力電圧成分
Ｖｐ−ｐ  パルス電圧成分のピーク間電圧値
ＯＣＶ    二次電池の開放電圧値
ｒ        内部抵抗（電池の状態）
【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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