(57)【要約】【課題】コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの現在の状態が変化しても等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出すること。【解決手段】バッテリの等価回路を元にパラメータを算出するパラメータ算出装置は、取得したデータを通す、それぞれ時定数が異なる複数のフィルタ処理部（６１ａ、６１ｂ及び６１ｃ）と、複数のフィルタ処理部の後段に配置した、データに基づいて時定数が異なる内部抵抗Ｒ０を推定する複数のパラメータ推定部（６２ａ、６２ｂ及び６２ｃ）と、第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、第２の時定数を内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えてコンデンサ容量Ｃ１を算出するパラメータ算出部６３と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
2015215169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの等価回路を元にパラメータを算出するパラメータ算出装置において、
取得したデータを通す、それぞれ時定数が異なる複数のフィルタ処理部と、
前記複数のフィルタ処理部の後段に配置した、前記データに基づいて時定数が異なる内部抵抗Ｒ０を推定する複数のパラメータ推定部と、
第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出するパラメータ算出部と、
を有することを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパラメータ算出装置において、
前記データは、前記バッテリの電流及び電圧であることを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一項に記載のパラメータ算出装置において、
前記複数のパラメータ推定部の演算周期は、前記複数のフィルタ処理部の時定数の１倍から１０倍の範囲に入ることを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のパラメータ算出装置において、
前記複数のフィルタ処理部は、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ若しくはデシメーションフィルタ又はこれらの組み合わせであることを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のパラメータ算出装置において、
前記パラメータ算出装置は、前記バッテリの充電量（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）及び入出力可能電力（ＳＯＰ）を前記パラメータ算出部で算出したパラメータを用いてそれぞれ算出する、ＳＯＣ変換部、ＳＯＨ変換部及び出力可能電力算出部の少なくともいずれかを更に有することを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパラメータ算出装置において、
前記パラメータ算出装置は、更に、電流積算によって前記バッテリの充電量（ＳＯＣ）を推定し、前記バッテリの充電量から開放電圧（ＯＣＶ）を算出し、前記バッテリの電圧から前記開放電圧を減算して過電圧を算出する過電圧算出部を有し、
前記データは、前記バッテリの電流及び前記過電圧である
ことを特徴とするパラメータ算出装置。
【請求項７】
バッテリの等価回路を元にパラメータを算出するパラメータ算出方法において、
それぞれ時定数が異なる複数のフィルタ処理部により、取得したデータを通すステップと、
前記複数のフィルタ処理部の後段に配置した、前記データに基づいて時定数の異なる内部抵抗Ｒ０を推定する複数のパラメータ推定部によるステップと、
第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出するパラメータ算出部によるステップと、
を有することを特徴とするパラメータ算出方法。
【請求項８】
コンピュータに、
それぞれ時定数が異なる複数のフィルタにより、取得したデータを通す手順と、
前記データに基づいて時定数の異なる内部抵抗Ｒ０を推定する手順と、
第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出する手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラメータ算出装置、パラメータ算出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、事前実験により、一定電流Ｉを０（Ａ）にした場合の第１抵抗Ｒによる電圧変化Ｉ×Ｒと、コンデンサ容量Ｃと第２抵抗ｒによる電圧ｖ´とから、ｒとＣとを算出し、走行時のＯＣＶ（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）の推定に利用している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７１７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、実際のバッテリの使用環境に応じてバッテリ（電池）の温度、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）及び劣化状態が異なるため、色々な条件で事前に実験を行い等価回路のパラメータを計算しておく必要がある。特許文献１に記載の推定方法では、ＯＣＶを推定するためのパラメータの数が膨大になるため、コントローラのメモリを消費することになる。
【０００５】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの現在の状態が変化しても等価回路のパラメータ（Ｒ及びＣ）をリアルタイムに精度良く算出すること及び並列回路の数が増えても同様の算出方法で比較的容易にパラメータを算出することを可能にするパラメータ算出装置、パラメータ算出方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１の発明に係るパラメータ算出装置はバッテリの等価回路を元にパラメータを算出し、取得したデータを通すそれぞれ時定数が異なる複数のフィルタ処理部と、前記複数のフィルタ処理部の後段に配置した、前記データに基づいて時定数が異なる内部抵抗Ｒ０を推定する複数のパラメータ推定部と、第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出するパラメータ算出部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、第２の発明に係るパラメータ算出装置の前記データは、前記バッテリの電流及び電圧であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するため、第３の発明に係るパラメータ算出装置の前記複数のパラメータ推定部の演算周期は、前記複数のフィルタ処理部の時定数の１倍から１０倍の範囲に入ることを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、第４の発明に係るパラメータ算出装置の前記複数のフィルタ処理部は、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ若しくはデシメーションフィルタ又はそれらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、第５の発明に係るパラメータ算出装置は、前記バッテリの充電量（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）及び入出力可能電力（ＳＯＰ）を前記パラメータ算出部で算出したパラメータを用いてそれぞれ算出する、ＳＯＣ変換部、ＳＯＨ変換部及び出力可能電力算出部の少なくともいずれかを更に有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、第６の発明に係るパラメータ算出装置は、更に、電流積算によって前記バッテリの充電量（ＳＯＣ）を推定し、前記バッテリの充電量から開放電圧（ＯＣＶ）を算出し、前記バッテリの電圧から前記開放電圧を減算して過電圧を算出する過電圧算出部を有し、前記データは、前記バッテリの電流及び前記過電圧であることを特徴とする。
【００１２】
更に、上記課題を解決するため、第７の発明に係るバッテリの等価回路を元にパラメータを算出するパラメータ算出方法は、それぞれ時定数が異なる複数のフィルタ処理部により、取得したデータを通すステップと、前記複数のフィルタ処理部の後段に配置した、前記データに基づいて時定数の異なる内部抵抗Ｒ０を推定する複数のパラメータ推定部によるステップと、第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出するパラメータ算出部によるステップと、を有することを特徴とする。
【００１３】
更に、上記課題を解決するため、第８の発明に係るプログラムは、コンピュータに、それぞれ時定数が異なる複数のフィルタにより、取得したデータを通す手順と、前記データに基づいて時定数の異なる内部抵抗Ｒ０を推定する手順と、第１の時定数の内部抵抗Ｒ０を前記第１の時定数より長い第２の時定数の内部抵抗Ｒ０から減算した差をＲ１Ｃ１並列回路の内部抵抗Ｒ１とし、前記第２の時定数を前記内部抵抗Ｒ１とコンデンサ容量Ｃ１との積と考えて前記コンデンサ容量Ｃ１を算出する手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明に係るパラメータ算出装置によれば、コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの現在の状態が変化しても等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出すること及び並列回路の数が増えても同様の算出方法で比較的容易にパラメータを算出することができる。更に、推定する対象はＲ０のみであるため、パラメータ推定部は簡単な推定器で構成することができる。
【００１５】
第２の発明に係るパラメータ算出装置によれば、前記バッテリの電流及び電圧を用いて、それぞれの時定数のＲ０を正確に推定し、等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出することができる。
【００１６】
第３の発明に係るパラメータ算出装置によれば、パラメータ推定部の演算周期をフィルタ処理部の時定数の１倍から１０倍の範囲に入れて、等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出することができる。
【００１７】
第４の発明に係るパラメータ算出装置によれば、更に精度良くフィルタ処理を行うことができる。
【００１８】
第５の発明に係るパラメータ算出装置によれば、算出したパラメータを用いて、等価回路にとって有用な情報を算出することができる。
【００１９】
第６の発明に係るパラメータ算出装置によれば、電流積算により求めた過電圧を用いるため、より精度良く等価回路のパラメータを算出することができる。
【００２０】
第７の発明に係るパラメータ算出方法によれば、コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの現在の状態が変化しても等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出することができる。
【００２１】
第８の発明に係るプログラムによれば、コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの現在の状態が変化しても等価回路のパラメータをリアルタイムに精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るパラメータ算出システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムにおけるコントローラ６の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムにおけるバッテリの等価回路モデルを示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路Ａ−Ｃを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路モデルＢ（相当）及び等価回路Ｂを示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路モデルＣ（相当）及び等価回路Ｃを示す図である。
【図６Ａ】従来例に係るバッテリの内部抵抗等の等価回路を示す図である。
【図６Ｂ】従来例に係る電流と電圧の変化を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムの動作フローを示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムの電流と電圧の変化を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのＲ０の算出方法を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのＯＣＶの算出方法を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るパラメータ算出システムにおけるコントローラ６の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るパラメータ算出システムの動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
［システム構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るパラメータ算出システムの概略構成を示す図である。本実施形態においてパラメータ算出システムは、充電器１、バッテリーセル２、電流センサ３及び負荷７を有し、バッテリーセル２には温度センサ４及び電圧センサ５が接続される。更に、充電器１、電流センサ３、温度センサ４及び電圧センサ５は、それぞれコントローラ６（パラメータ算出装置）に接続される。本発明に係るパラメータ算出システムの各機能を説明するが、パラメータ算出システムが備える他の機能を排除することを意図したものではないことに留意されたい。図１に示す概略構成は一例である。
【００２５】
以下、より具体的にコントローラ６の構成について説明する。
【００２６】
［実施形態１の機能ブロック図］
図２は、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムにおけるコントローラ６の機能ブロック図である。コントローラ６は、第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃを含むフィルタ処理部と、第１のパラメータ推定部６２ａ、第２のパラメータ推定部６２ｂ及び第３のパラメータ推定部６２ｃを含むパラメータ推定部と、パラメータ算出部６３と、過電圧算出部６４と、ＳＯＣ変換部６５と、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）変換部６６と出力可能電力算出部６７とを有する。
【００２７】
図２に示すコントローラ６はフィルタ処理部及びパラメータ推定部をそれぞれ３つずつ有しているが、３つには限定されず、２つ以上であればいくつでもよい。
【００２８】
第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃは、それぞれ異なる時定数を用いて、電圧センサ５及び電流センサ３からそれぞれ取得した電圧及び電流に対してフィルタ処理を行う。詳しくは後述の［フィルタ処理］で説明する。
【００２９】
第１のパラメータ推定部６２ａ、第２のパラメータ推定部６２ｂ、第３のパラメータ推定部６２ｃは、フィルタ処理部の後段に配置され、それぞれ異なる演算周期を用いてＲ０（０．１ｓ）、Ｒ０（１ｓ）及びＲ０（１０ｓ）を算出する。１つのフィルタ処理部と１つのパラメータ推定部とが組になって配置される。詳しくは後述の［パラメータ推定］で説明する。
【００３０】
パラメータ算出部６３は、内部抵抗Ｒ０（１ｓ）（パラメータ推定部で推定されたパラメータの１つ）から内部抵抗Ｒ０（０．１ｓ）を減算した差をＲ１Ｃ１並列回路のＲ１とし、更に、長い時定数である１をＲ１とＣ１との積としてＣ１を算出する。パラメータ算出部６３は、同じ処理を内部抵抗Ｒ０（１０ｓ）及びＲ０（１ｓ）についても行って、Ｒ２とＣ２を算出する。結果としてパラメータ算出部６３は、パラメータとしてＲ０、Ｒ１、Ｃ１、Ｒ２及びＣ２を算出する。パラメータ算出部６３は、算出したパラメータを出力する。詳しくは、後述の［パラメータ算出］で説明する。
【００３１】
過電圧算出部６４は、電流センサ３から取得したバッテリの電流とパラメータ算出部６３から取得したパラメータから過電圧を算出して出力する。
【００３２】
ＳＯＣ変換部６５は、ＯＣＶとＳＯＣとの関係を規定するテーブルを参照し、ＯＣＶからＳＯＣを算出して出力する。
【００３３】
ＳＯＨ変換部６６は、パラメータ算出部６３で算出したパラメータとＳＯＨとの関係を規定するテーブルを参照し、ＳＯＨを算出して出力する。
【００３４】
出力可能電力算出部６７は、パラメータ算出部６３で算出したパラメータを用いて、出力可能電力（ＳＯＰ）を算出して出力する。
【００３５】
コントローラ６は、コンピュータとして構成することができる。コントローラ６は、フィルタ処理部、パラメータ推定部、パラメータ算出部６３、過電圧算出部６４、ＳＯＣ変換部６５、ＳＯＨ変換部６６及び出力可能電力算出部６７の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該コンピュータの記憶部（図示せず）に格納し、当該コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ）（図示せず）によってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。
【００３６】
［実施形態１のフィルタ処理］
図３は、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムにおけるバッテリの等価回路モデルを示す図である。バッテリの等価回路モデルは、電気化学反応や拡散過程を表す複数のＲＣ並列回路と電解液や集電材の内部抵抗を表すＲ０、充電量（ＳＯＣ）によって変わる開放電圧（ＯＣＶ）から構成されている。図３の回路はＲＣ並列回路を２つ有しているが、２つには限られず、１つであっても３つ以上であってもよい。
【００３７】
第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ又は第３のフィルタ処理部６１ｃは、センサ電圧及びセンサ電流をそれぞれ電圧センサ５及び電流センサ３から取得する。フィルタ処理部は、本実施形態においてはハイパスフィルタであるが、ハイパスフィルタに限らずデシメーションフィルタ（間引きフィルタ）やローパスフィルタであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。
【００３８】
第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃの時定数はそれぞれ異なっている。一例として第１のフィルタ処理部６１ａの時定数はＲ１×Ｃ１の値の１／１０（例えば、０．１秒（０．１ｓ））とし、第２のフィルタ処理部６１ｂの時定数はその１０倍の１秒、第３のフィルタ処理部６１ｃの時定数は更にその１０倍で１０秒とする。
【００３９】
［実施形態１のパラメータ推定］
図４は、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路Ａ−Ｃを示す図である。パラメータ推定には事前に想定されるバッテリの等価回路モデルを準備する。第１のパラメータ推定部６２ａは、例えば演算周期を０．１秒として、図４の等価回路ＡのＲ０（０．１ｓ）を推定する。また、第２のパラメータ推定部６２ｂは、演算周期をその１０倍の１秒として、図４の等価回路ＢのＲ０（１ｓ）を推定する。更に、第３のパラメータ推定部６２ｃは、演算周期を更にその１０倍の１０秒として、図４の等価回路ＣのＲ０（１０ｓ）を推定する。
【００４０】
［実施形態１のパラメータ算出］
図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路Ｂ（相当）及び等価回路Ｂを示す図と、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのバッテリの等価回路Ｃ（相当）及び等価回路Ｃを示す図である。等価回路Ｂは１秒の時定数までのパラメータを持つので、等価回路Ｂ（相当）に示すように、Ｒ０（０．１ｓ）とＲ１とＣ１に相当する。同様に、等価回路Ｃは１０秒の時定数までのパラメータを持つので、等価回路Ｃ（相当）に示すように、Ｒ０（１ｓ）とＲ２とＣ２に相当する。
【００４１】
図５Ａを参照するに、Ｒ０（１ｓ）＝Ｒ０（０．１ｓ）＋Ｒ１とすると、式変形してＲ１＝Ｒ０（１ｓ）−Ｒ０（０．１ｓ）となる。ここで、Ｒ１×Ｃ１＝１（ｓ）であるから、Ｃ１＝１／Ｒ１が求まる。
【００４２】
同様に、図５Ｂを参照するに、Ｒ０（１０ｓ）＝Ｒ０（１ｓ）＋Ｒ２とすると、式変形してＲ２＝Ｒ０（１０ｓ）−Ｒ０（１ｓ）となる。ここで、Ｒ２×Ｃ２＝１０（ｓ）であるから、Ｃ２＝１０／Ｒ２が求まる。
【００４３】
以上より、等価回路Ａのパラメータの１つの内部抵抗Ｒ０（＝Ｒ０（０．１ｓ）とする）、Ｒ１、Ｃ１、Ｒ２及びＣ２を決定することができる。更に、Ｒ３及びＣ３を算出する必要がある場合は、フィルタ処理部及びパラメータ推定部の組を増やせばよい。
【００４４】
従来は図６Ａ及び図６Ｂに示す通り、事前実験により、一定電流Ｉを０（Ａ）にした場合の第１抵抗Ｒによる電圧変化Ｉ×Ｒと、コンデンサ容量Ｃと第２抵抗ｒによる電圧ｖ’とから、ｒとＣとを算出し、走行時のＯＣＶ（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）を推定していた。実際のバッテリの使用環境に応じてバッテリ（電池）の温度、ＳＯＣ及び劣化状態が異なるため、色々な条件で事前に実験を行い等価回路のパラメータを計算しておく必要がある。そのため、従来は、ＯＣＶを推定するためのパラメータの数が膨大になるため、コントローラのメモリを消費していた。一方で本発明によれば、コントローラのメモリの消費を抑制し、バッテリの使用中に温度やＳＯＣ、バッテリの劣化状態等が変化しても等価回路のパラメータをリアルタイムに算出することができる。また、本発明によれば、並列回路の数が増えても同様の方法でパラメータ（Ｒ及びＣ）を容易に算出することができる。更に、本発明によれば、推定する対象はＲ０のみであるため、パラメータ推定部は簡単な推定器で構成することができる。
【００４５】
［実施形態１の動作フロー］
図７は、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムの動作フローを示す図である。実施形態１は、等価回路パラメータを算出し、算出したパラメータを用いてバッテリの充電量（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）及び入出力可能電力（ＳＯＰ）を算出する場合の実施形態である。バッテリは、リチウムイオンに限らず、鉛酸、ニッケル水素等の２次電池、１次電池、燃料電池でもよい。
【００４６】
まず、コントローラ６が起動し、動作を開始する（ステップＳ１）。そして、コントローラ６のフィルタ処理部（第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃ）は、センサ電圧及びセンサ電流を取得する（ステップＳ２）。センサ電圧及びセンサ電流を取得したフィルタ処理部は、取得した情報に基づいてフィルタ処理を行う（ステップＳ３）。上述した通り、第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃの時定数はそれぞれ異なっている。一例として第１のフィルタ処理部６１ａの時定数はＲ１×Ｃ１の値の１／１０（例えば、０．１秒（０．１ｓ））とし、第２のフィルタ処理部６１ｂの時定数はその１０倍の１秒、第３のフィルタ処理部６１ｃの時定数は更にその１０倍で１０秒である。
【００４７】
フィルタ処理部は一例としてハイパスフィルタによって構成されるが、ハイパスフィルタではなく、データを間引くデシメーションフィルタ（間引きフィルタ）や、ローパスフィルタであってもよい。また、フィルタ処理部は、ハイパスフィルタ、デシメーションフィルタ及びローパスフィルタの組み合わせであってもよい。
【００４８】
一例としてハイパスフィルタの時定数はそれぞれ１０倍ごとに異なる場合を説明したが、５から５００倍の範囲で異なっているように選択することも可能である。
【００４９】
フィルタ処理部と組になるパラメータ推定部の演算周期は、フィルタ処理部の時定数の１から１０倍程度の範囲に入るようにする。
【００５０】
動作フローの説明に戻ると、コントローラ６のパラメータ推定部（第１のパラメータ推定部６２ａ、第２のパラメータ推定部６２ｂ及び第３のパラメータ推定部６２ｃ）は、パラメータを推定する（ステップＳ４）。具体的には、第１のフィルタ処理部６１ａは、演算周期を０．１秒として、図４の等価回路ＡのＲ０（０．１ｓ）を算出する。また、第２のフィルタ処理部６１ｂは、演算周期をその１０倍の１秒として、図４の等価回路ＢのＲ０（１ｓ）を算出する。更に、第３のフィルタ処理部６１ｃは、演算周期を更にその１０倍の１０秒として、図４の等価回路ＣのＲ０（１０ｓ）を算出する。
【００５１】
なお、パラメータ推定部でのＲ０（０．１ｓ）、Ｒ０（１ｓ）及びＲ０（１０ｓ）の算出は、カルマンフィルタ、最小二乗法及び適応デジタルフィルタによって行うことも可能である。また、図８Ａ及び図８Ｂに示す通り、電流変化をΔＩ、電流が変化した時の電圧変化をΔＶとしてΔＶ／ΔＩをそれぞれのサンプリング時間間隔で行い、Ｒ０（０．１ｓ）、Ｒ０（１ｓ）及びＲ０（１０ｓ）を算出することも可能である。
【００５２】
このように算出方法が複数あるが、どの算出方法を選択するかは、必要なパラメータの精度やＣＰＵの演算能力によって行う。また、図４等に示した等価回路Ａのパラメータを算出するにあたっては、必要に応じてＲＣ並列回路の数を増減させることができる。
【００５３】
コントローラ６のパラメータ算出部６３は、パラメータを次の通り算出する（ステップＳ５）。算出にあたっては、ＲＣ並列回路が含まれる実際のバッテリ等価回路を想定し、異なる時定数で算出した等価回路ＢのＲ０（１ｓ）には、Ｒ１が含まれていると考えて算出を行う。図５Ａを参照するに、Ｒ０（１ｓ）＝Ｒ０（０．１ｓ）＋Ｒ１とおけば、式変形してＲ１＝Ｒ０（１ｓ）−Ｒ０（０．１ｓ）となる。ここで、Ｒ１×Ｃ１＝１（ｓ）であるから、Ｃ１＝１／Ｒ１が求まる。更に、図５Ｂを参照するに、Ｒ０（１０ｓ）＝Ｒ０（１ｓ）＋Ｒ２とおけば、式変形してＲ２＝Ｒ０（１０ｓ）−Ｒ０（１ｓ）となる。ここで、Ｒ２×Ｃ２＝１０（ｓ）であるから、Ｃ２＝１０／Ｒ２が求まる。このように、パラメータとしてＲ０、Ｒ１、Ｃ１、Ｒ２及びＣ２を算出することができる。
【００５４】
図８Ｃは、本発明の実施形態１に係るパラメータ算出システムのＯＣＶの算出方法を示す図である。過電圧算出部６４は、バッテリ電流とパラメータから過電圧を算出し、ＯＣＶ算出部（図示せず）は、過電圧算出部６４から取得した過電圧からバッテリ電圧から減算することでＯＣＶを算出する（ステップＳ６）。更に、ＳＯＣ変換部６５は、ＯＣＶとＳＯＣとの関係を規定するテーブルを参照して、ＳＯＣを算出する（ステップＳ６）。
【００５５】
コントローラ６のＳＯＨ変換部６６は、ステップＳ５で算出したパラメータを用いて、ＳＯＨを算出する（ステップＳ７）
【００５６】
コントローラ６の出力可能電力算出部６７は、パラメータを用いて、ＳＯＰ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｐｏｗｅｒ）を算出する（ステップＳ８）。
【００５７】
なお、ステップＳ６からステップＳ８の順序は入れ替えることが可能である。
【００５８】
コントローラ６は、コントローラ６のユーザより停止の指示を検知した場合にはパラメータ算出フローを終了し、検知しなければステップＳ２に戻り同じ処理を繰り返す（ステップＳ９）。
【００５９】
実施形態１によれば、算出したパラメータを用いてバッテリの充電量（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）及び入出力可能電力（ＳＯＰ）を、現在のバッテリ状態を反映した形で精度良く算出することができる。更に、事前実験によりバッテリの様々な条件下でのパラメータを算出することなく、充電量等を算出することができるため、コントローラ６のメモリの消費を抑制することができる。
【００６０】
［実施形態２の機能ブロック図］
図９は、本発明の実施形態２に係るパラメータ算出システムにおけるコントローラ６の機能ブロック図である。コントローラ６は、ＳＯＣ変換部６５と、電流積算ＳＯＣ算出部６８と、ＯＣＶ変換部６９と、第１のフィルタ処理部６１ａ、第２のフィルタ処理部６１ｂ及び第３のフィルタ処理部６１ｃを含むフィルタ処理部と、第１のパラメータ推定部６２ａ、第２のパラメータ推定部６２ｂ及び第３のパラメータ推定部６２ｃを含むパラメータ推定部と、パラメータ算出部６３と、ＳＯＨ変換部６６と出力可能電力算出部６７とを有する。
【００６１】
実施形態２は、パラメータ算出以前にＯＣＶが算出されている場合の実施形態である。実施形態１と共通する部分は説明を省略する。
【００６２】
ＳＯＣ変換部６５は、開放電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの関係を規定するテーブルを参照して、電圧センサ５から取得した初期電圧（初期ＯＣＶ）から初期ＳＯＣを算出する。
【００６３】
電流積算ＳＯＣ算出部６８は、ＳＯＣ変換部６５から取得した初期ＳＯＣと電流センサ３から取得した電流から、電流積算を用いてＳＯＣを算出する。
【００６４】
ＯＣＶ変換部６９は、ＳＯＣと開放電圧（ＯＣＶ）との関係を規定するテーブルを参照して、電流積算ＳＯＣ算出部６８から取得したＳＯＣから開放電圧を算出する。
【００６５】
フィルタ処理部及びパラメータ推定部は、電圧の代わりに過電圧を用いる点を除いて実施形態１のフィルタ処理部及びパラメータ推定部と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
フィルタ処理及びパラメータ算出についても、電圧の代わりに過電圧を用いる点を除いて実施形態１のフィルタ処理及びパラメータ算出と同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
［実施形態２の動作フロー］
図１０は、本発明の実施形態２に係るパラメータ算出システムの動作フローを示す図である。
【００６８】
コントローラ６は、実施形態１と同様、ステップＳ１１及びステップＳ１２を実行する。
【００６９】
コントローラ６のＳＯＣ変換部６５は、開放電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの関係を規定するテーブルを参照して、電圧センサ５から取得した初期電圧（初期ＯＣＶ）から初期ＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。また、電流積算ＳＯＣ算出部６８は、ＳＯＣ変換部６５から取得した初期ＳＯＣと電流センサ３から取得した電流から、電流積算を用いてＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。更に、ＯＣＶ変換部６９は、ＳＯＣと開放電圧（ＯＣＶ）との関係を規定するテーブルを参照して、電流積算ＳＯＣ算出部６８から取得したＳＯＣから開放電圧を算出する（ステップＳ１３）。過電圧算出部（図示せず）は、電圧センサ５から取得したバッテリの電圧（端子電圧）から、ＯＣＶ変換部６９から取得した開放電圧を減算して過電圧を算出する（ステップＳ１３）。
【００７０】
コントローラ６のフィルタ処理部は、過電圧及び電流を取得しフィルタ処理を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１４のフィルタ処理は、電圧の代わりに過電圧を用いる点を除いてステップＳ３のフィルタ処理と同様であるため説明を省略する。
【００７１】
コントローラ６のパラメータ推定部は、パラメータ推定を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５のパラメータ推定は、電圧の代わりに過電圧を用いる点を除いてステップＳ４のパラメータ推定と同様であるため説明を省略する。
【００７２】
コントローラ６パラメータ算出部６３は、パラメータの算出を行う（ステップＳ１６）。ステップＳ１６のパラメータ算出はステップＳ５のパラメータ算出と同様であるため説明を省略する。
【００７３】
コントローラ６のＳＯＨ変換部６６は、ステップＳ１６で算出したパラメータを用いて、ＳＯＨを算出する（ステップＳ１７）。
【００７４】
なお、実施形態１と同様、ＳＯＰを算出することも可能である。
【００７５】
コントローラ６は、コントローラ６のユーザより停止の指示を検知した場合にはパラメータ算出フローを終了し、検知しなければステップＳ１２に戻り同じ処理を繰り返す（ステップＳ１８）。
【００７６】
実施形態２によれば、過電圧を用いて、より精度良くパラメータを算出することができる。
【００７７】
これらの本発明に係るコントローラ６をコンピュータで構成した場合、各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該コンピュータの内部又は外部の記憶部に格納しておき、当該コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ）によってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。また、このようなプログラムは、例えばＤＶＤ又はＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体の販売、譲渡、貸与等により流通させることができるほか、そのようなプログラムを、例えばネットワーク上にあるサーバの記憶部に記憶しておき、ネットワークを介してサーバから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、流通させることができる。また、そのようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶部に記憶することができる。また、このプログラムの別の実施態様として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、更に、このコンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。従って、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において組み合わせたり一部削除したりするなどして種々変更可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１      充電器
２      バッテリーセル
３      電流センサ
４      温度センサ
５      電圧センサ
６      コントローラ
６１ａ  第１のフィルタ処理部
６１ｂ  第２のフィルタ処理部
６１ｃ  第３のフィルタ処理部
６２ａ  第１のパラメータ推定部
６２ｂ  第２のパラメータ推定部
６２ｃ  第３のパラメータ推定部
６３    パラメータ算出部
６４    過電圧算出部
６５    ＳＯＣ変換部
６６    ＳＯＨ変換部
６７    出力可能電力算出部
６８    電流積算ＳＯＣ算出部
６９    ＯＣＶ変換部
【図１】
2015215169.tif 000003
【図２】
2015215169.tif 000004
【図３】
2015215169.tif 000005
【図４】
2015215169.tif 000006
【図５Ａ】
2015215169.tif 000007
【図５Ｂ】
2015215169.tif 000008
【図６Ａ】
2015215169.tif 000009
【図６Ｂ】
2015215169.tif 000010
【図７】
2015215169.tif 000011
【図８Ａ】
2015215169.tif 000012
【図８Ｂ】
2015215169.tif 000013
【図８Ｃ】
2015215169.tif 000014
【図９】
2015215169.tif 000015
【図１０】
2015215169.tif 000016