(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電停止後に停止前の充放電履歴を判定する蓄電デバイスの状態検知方法であって、
第１容量の充電または放電をプローブパルスとして前記蓄電デバイスに印加し、
前記プローブパルス印加後の第１の期間に前記蓄電デバイスの開回路電圧（ＯＣＶ）の測定値を取得し、
前記ＯＣＶ測定値から所定の履歴判定用状態量を算出し、
前記履歴判定用状態量と事前に作成された参照データとから前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定する
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項２】
前記履歴判定用状態量は、前記プローブパルス印加後の第１の期間にわたって前記ＯＣＶ測定値を時間積分して算出したＯＣＶ積分値であり、
前記参照データは、前記ＯＣＶ積分値に対する閾値であり、前記ＯＣＶ積分値を前記参照データと比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項３】
前記履歴判定用状態量は、前記ＯＣＶ測定値の所定の基準ＯＣＶからの変化量を時間積分したＯＣＶ変化積分値であり、
前記参照データは、前記ＯＣＶ変化積分値に対する閾値であり、
前記プローブパルス印加後の前記第１の期間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して前記基準ＯＣＶとし、
前記ＯＣＶ測定値を時間積分したＯＣＶ積分値から前記基準ＯＣＶに前記第１の期間の時間長を乗じた値を減算して前記ＯＣＶ変化積分値を算出し、
前記ＯＣＶ変化積分値を前記参照データと比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項４】
前記参照データとして所定の第１閾値及び該第１閾値より大きい第２の閾値を予め設定しておき、前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値が前記第１閾値より小さいときに前記充放電履歴を放電履歴と判定する一方、前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値が前記第２の閾値より大きいときに前記充放電履歴を充電履歴と判定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項５】
前記プローブパルス印加後の前記第１の期間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して基準ＯＣＶとし、
前記履歴判定用状態量は、前記ＯＣＶ測定値と前記基準ＯＣＶとの差である電圧降下量であり、
前記参照データは、電圧降下量の時間変化を表す関数または表であり、
前記電圧降下量を前記プローブパルス印加後の経過時間に対応する前記参照データと比較し、
前記電圧降下量が前記参照データより小さいときに前記充放電履歴を放電履歴と判定する一方、前記電圧降下量が前記参照データより大きいときに前記充放電履歴を充電履歴と判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項６】
前記第１容量の充電または放電は、前記蓄電デバイスの新品換算容量の５％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項７】
前記蓄電デバイスの電流測定値が所定の停止時電流閾値以下のときを前記充放電停止と判定する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項８】
前記プローブパルスが前記第１容量の充電でかつ前記充放電履歴が充電履歴のとき、あるいは前記プローブパルスが前記第１容量の放電でかつ前記充放電履歴が放電履歴のときには、前記プローブパルス印加後に追加の充電あるいは放電を行わずに前記ＯＣＶ測定値を取得して前記履歴判定用状態量を算出し、予め設定された残容量（ＳＯＣ）算出式を用いて前記履歴判定用状態量から前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項９】
前記充放電履歴が充電履歴かあるいは放電履歴かによってそれぞれ第２容量の充電あるいは放電を前記蓄電デバイスに印加し、
前記第２容量の充電あるいは放電を印加後に前記ＯＣＶ測定値を取得して前記履歴判定用状態量を算出し、
予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記履歴判定用状態量から前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項１０】
前記充放電履歴が充電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の放電のときには第２容量の充電を前記蓄電デバイスに印加し、あるいは前記充放電履歴が放電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の充電のときには前記第２容量の放電を前記蓄電デバイスに印加し、
前記第２容量の充電あるいは放電を印加後に前記ＯＣＶ測定値を取得して前記履歴判定用状態量を算出し、
予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記履歴判定用状態量から前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項１１】
前記充放電履歴が充電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の充電のときには第２容量の充電を前記蓄電デバイスに印加し、あるいは前記充放電履歴が放電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の放電のときには第２容量の放電を前記蓄電デバイスに印加し、
前記第２容量の充電または放電を印加後に前記ＯＣＶ測定値を取得して前記履歴判定用状態量を算出し、
予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記履歴判定用状態量から前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項１２】
前記第２容量は、前記第１容量より大きい
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。
【請求項１３】
前記蓄電デバイスは、複数のセルを直列または並列に接続して構成されており、
前記プローブパルスを前記複数のセルの少なくとも１つに印加して前記充放電履歴を判定し、
前記第２容量の充電あるいは放電を前記複数のセルすべてに印加してそれぞれのＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法
。
【請求項１４】
前記プローブパルス印加後の前記第１の期間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して基準ＯＣＶとし、前記プローブパルス印加後の前記第１の期間にわたって前記ＯＣＶ測定値を時間積分して算出したものをＯＣＶ積分値とし、前記ＯＣＶ測定値の前記基準ＯＣＶからの変化量を時間積分したものをＯＣＶ変化積分値とするとき、
前記ＳＯＣ算出式は、ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値対ＳＯＣの関係式、あるいは基準ＯＣＶ対ＳＯＣの関係式であり、
前記基準ＯＣＶが所定の範囲にあるときは、前記ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値を前記履歴判定用状態量として前記ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値対ＳＯＣの関係式を用いて前記ＳＯＣを算出し、
前記基準ＯＣＶが前記所定の範囲外にあるときは、前記基準ＯＣＶ対ＳＯＣの関係式を用いて前記基準ＯＣＶから前記ＳＯＣを算出する
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法
。
【請求項１５】
充放電手段を用いて充放電可能な蓄電デバイスの充放電停止後に停止前の充放電履歴を判定する蓄電デバイスの状態検知装置であって、
記憶部と、
プローブパルスとして第１容量の充電または放電を前記蓄電デバイスに印加するように前記充放電手段を制御し、前記プローブパルス印加後の第１の期間に前記蓄電デバイスの開回路電圧（ＯＣＶ）の測定値を取得し、前記プローブパルス印加後の第１の時間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して基準ＯＣＶとし、前記第１の期間にわたって前記ＯＣＶ測定値を時間積分したＯＣＶ積分値から前記基準ＯＣＶに前記第１の期間の時間長を乗じた値を減算してＯＣＶ変化積分値を算出し、前記ＯＣＶ変化積分値を所定の閾値と比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定する状態検知部と、
前記状態検知部から前記充放電履歴の判定結果を入力して外部に出力する入出力手段と、を備える
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置に関し、特に蓄電デバイスの内部状態の変化を支配する充放電履歴を精度よく判定する蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電デバイスは多方面の分野で利用されるようになっており、容量や寸法、重量等も多種類のものが提供されている。小型小容量の蓄電デバイスとしては、携帯型の電動機器や情報端末等に利用されるものがあり、大型大容量の蓄電デバイスとしては、停電時のバックアップ用電源や電動フォークリフト等の電源に利用されるものがある。
【０００３】
携帯型情報機器の分野では、情報処理システムやアプリケーション、データ処理速度などの進歩に合わせて、ユーザが情報機器を２−３年程度で交換することが多く、情報機器の製品寿命が短くなっている。そのため、情報機器に搭載されている小型小容量の蓄電デバイスが寿命末期まで使用し続けられることは少なく、蓄電デバイスの管理としては使用中の残容量が表示されて管理できれば十分であり、劣化により満充電容量が新品時に比べてどの程度低下したかは大きな問題となっていない。
【０００４】
一方で、大型大容量の蓄電デバイスが利用される分野では、蓄電デバイスを搭載する装置の方が蓄電デバイスの寿命より長い期間にわたって使用されるため、蓄電デバイスのメンテナンスや交換等の管理が必要であった。従来、このような大型大容量の蓄電デバイスは、常に満充電かそれに近い状態に維持するように管理されており、蓄電デバイスの残容量を検出して管理する必要性はなかった。そのため、従来より知られているインピーダンス法を用いて蓄電デバイスの新品時からの劣化度を管理すればよかった。
【０００５】
また、最近の新たな用途として蓄電デバイスの利用が始まったハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）の分野、さらには電力網における電力エネルギーマネージメントシステム（ＥＭＳ）の分野では、システムの製品寿命が長いため、劣化に伴う満充電容量の新品時からの劣化度を管理する必要がある。それに加えて、このような新規の用途分野では、蓄電デバイスからの放電だけでなく蓄電デバイスへの充電も要求されるため、蓄電デバイスを常に充電も放電も可能な状態、すなわち残容量を適切な部分充電状態（ＰＳＯＣ）に維持するように管理することが要求されている。このように、ＨＥＶ、ＥＶ、ＥＭＳ等の蓄電デバイスの新規の用途分野では、蓄電デバイスの劣化度の管理と残容量の管理を両立させて行うことが要求される。
【０００６】
従来より、蓄電デバイスの残容量と電圧との関係がネルンストの式で定義されており、電圧を測定することで蓄電デバイスの性能を判断することができていた。例えば、特許文献１には、液式鉛蓄電池が充放電停止後十分に安定したときの開放端電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）と残容量（ＳＯＣ：State of charge）との間に図１２に示すような１：１に対応する関係があることが記載されており、このような安定時のＯＣＶとＳＯＣとの関係を用いて蓄電デバイスの状態検知を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７８２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、蓄電デバイスの種類によっては、ＳＯＣが変化しているにもかかわらず安定時ＯＣＶがほとんど変化しないものがある。一例として、燐酸鉄系Ｌｉイオン電池におけるＳＯＣと安定時ＯＣＶとの関係を図１３に示す。同図において、ＳＯＣがＳＯＣ_1〜ＳＯＣ_2［％］の範囲では安定時ＯＣＶの変化が非常に小さくなっている。ここで、ＳＯＣ_1、ＳＯＣ_2はそれぞれ、例えば４０％、７５％程度であり、３５％程度の比較的大きなＳＯＣの範囲で安定時ＯＣＶの変化が小さい。そのため、ＳＯＣがＳＯＣ_1〜ＳＯＣ_2の範囲にあるときは、安定時ＯＣＶを測定してＳＯＣを求めようとしても十分な精度でＳＯＣを得るのが難しいといった問題がある。
【０００９】
そこで、ＳＯＣの変化に対して安定時ＯＣＶがほとんど変化しない場合には、安定時ＯＣＶに代えて、蓄電デバイスの充放電履歴に基づいて内部状態の変化をより適格に示すことができる状態量を求め、この状態量を用いてＳＯＣを算出するようにするのがよい。しかしながら、蓄電デバイスが充電履歴を有しているか、あるいは放電履歴を有しているか、といった充放電履歴を判定する方法はこれまで知られておらず、従来は充放電履歴に依存しない方法で蓄電デバイスの状態検知を行っていた。そのため、充放電履歴によっては十分な精度でＳＯＣを求めることができなかった。
【００１０】
そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、蓄電デバイスの充放電履歴を高精度に判定することができる蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置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】
【００１１】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の第１の態様は、充放電停止後に停止前の充放電履歴を判定する蓄電デバイスの状態検知方法であって、第１容量の充電または放電をプローブパルスとして前記蓄電デバイスに印加し、前記プローブパルス印加後の第１の期間に前記蓄電デバイスの開回路電圧（ＯＣＶ）の測定値を取得し、前記ＯＣＶ測定値から所定の履歴判定用状態量を算出し、前記履歴判定用状態量と事前に作成された参照データとから前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定することを特徴とする。
【００１２】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記履歴判定用状態量は、前記プローブパルス印加後の第１の期間にわたって前記ＯＣＶ測定値を時間積分して算出したＯＣＶ積分値であり、前記参照データは、前記ＯＣＶ積分値に対する閾値であり、前記ＯＣＶ積分値を前記参照データと比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定することを特徴とする。
【００１３】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記履歴判定用状態量は、前記ＯＣＶ測定値の所定の基準ＯＣＶからの変化量を時間積分したＯＣＶ変化積分値であり、前記参照データは、前記ＯＣＶ変化積分値に対する閾値であり、前記プローブパルス印加後の前記第１の期間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して前記基準ＯＣＶとし、前記ＯＣＶ測定値を時間積分したＯＣＶ積分値から前記基準ＯＣＶに前記第１の期間の時間長を乗じた値を減算して前記ＯＣＶ変化積分値を算出し、前記ＯＣＶ変化積分値を前記参照データと比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記参照データとして所定の第１閾値及び該第１閾値より大きい第２の閾値を予め設定しておき、前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値が前記第１閾値より小さいときに前記充放電履歴を放電履歴と判定する一方、前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値が前記第２の閾値より大きいときに前記充放電履歴を充電履歴と判定することを特徴とする。
【００１５】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記履歴判定用状態量は、前記ＯＣＶ測定値と所定の基準ＯＣＶとの差である電圧降下量であり、前記参照データは、電圧降下量の時間変化を表す関数または表であり、前記電圧降下量を前記充放電停止からの経過時間に対応する前記参照データと比較し、前記電圧降下量が前記参照データより小さいときに前記充放電履歴を放電履歴と判定する一方、前記電圧降下量が前記参照データより大きいときに前記充放電履歴を充電履歴と判定することを特徴とする。
【００１６】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記第１容量の充電または放電は、前記蓄電デバイスの新品換算容量の５％以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記蓄電デバイスの電流測定値が所定の停止時電流閾値以下のときを前記充放電停止と判定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記プローブパルスが前記第１容量の充電でかつ前記充放電履歴が充電履歴のとき、あるいは前記プローブパルスが前記第１容量の放電でかつ前記充放電履歴が放電履歴のときには、予め設定された残容量（ＳＯＣ）算出式を用いて前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値あるいは前記基準ＯＣＶから前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記充放電履歴が充電履歴かあるいは放電履歴かによってそれぞれ第２容量の充電あるいは放電を前記蓄電デバイスに印加し、前記第２容量の充電あるいは放電を印加後に前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値と前記基準ＯＣＶとを求め、予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値あるいは前記基準ＯＣＶから前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記充放電履歴が充電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の放電のときには第２容量の充電を前記蓄電デバイスに印加し、あるいは前記充放電履歴が放電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の充電のときには前記第２容量の放電を前記蓄電デバイスに印加し、前記第２容量の充電あるいは放電を印加後に前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値と前記基準ＯＣＶとを求め、予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値あるいは前記基準ＯＣＶから前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記充放電履歴が充電履歴で前記プローブパルスが前記第１容量の充電のときには第２容量の充電を前記蓄電デバイスに印加し、前記第２容量の充電を印加後に前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値と前記基準ＯＣＶとを求め、予め設定されたＳＯＣ算出式を用いて前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値あるいは前記基準ＯＣＶから前記蓄電デバイスのＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００２２】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記第２容量は、前記第１容量より大きいことを特徴とする。
【００２３】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記蓄電デバイスは、複数のセルを直列または並列に接続して構成されており、前記プローブパルスを前記複数のセルの少なくとも１つに印加して前記充放電履歴を判定し、前記第２容量の充電あるいは放電を前記複数のセルすべてに印加してそれぞれのＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００２４】
本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記ＳＯＣ算出式は、ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値対ＳＯＣの関係式、あるいは基準ＯＣＶ対ＳＯＣの関係式であり、前記基準ＯＣＶが所定の範囲にあるときは、前記ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値対ＳＯＣの関係式を用いて前記ＯＣＶ積分値または前記ＯＣＶ変化積分値から前記ＳＯＣを算出し、前記基準ＯＣＶが前記所定の範囲外にあるときは、前記基準ＯＣＶ対ＳＯＣの関係式を用いて前記基準ＯＣＶから前記ＳＯＣを算出することを特徴とする。
【００２５】
本発明の蓄電デバイスの状態検知装置の第１の態様は、充放電手段を用いて充放電可能な蓄電デバイスの充放電停止後に停止前の充放電履歴を判定する蓄電デバイスの状態検知装置であって、記憶部と、プローブパルスとして第１容量の充電または放電を前記蓄電デバイスに印加するように前記充放電手段を制御し、前記プローブパルス印加後の第１の期間に前記蓄電デバイスの開回路電圧（ＯＣＶ）の測定値を取得し、前記プローブパルス印加後の第１の時間が経過したときの前記ＯＣＶ測定値を取得して基準ＯＣＶとし、前記第１の期間にわたって前記ＯＣＶ測定値を時間積分したＯＣＶ積分値から前記基準ＯＣＶに前記第１の期間の時間長を乗じた値を減算してＯＣＶ変化積分値を算出し、前記ＯＣＶ変化積分値を所定の閾値と比較することで前記充放電履歴が充電履歴あるいは放電履歴であると判定する状態検知部と、前記状態検知部から前記充放電履歴の判定結果を入力して外部に出力する入出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、蓄電デバイスの充放電履歴を高精度に判定することができる蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の第１実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】蓄電池のＳＯＣに対する安定時ＯＣＶの変化の一例を示す説明図である。
【図４】充電と放電を混在させたときの電圧変化を模式的に示す説明図である。
【図５】充電と放電を混在させたときのＳＯＣに対する緩和量の変化の一例を示すグラフである。
【図６】第１実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法による充放電制御の一例を示す説明図である。
【図７】プローブパルスを印加したときの電圧降下量の時間変化の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０】複数のセルを組み合わせて構成された蓄電デバイスを示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１２】液式鉛蓄電池のＳＯＣと安定時ＯＣＶとの関係を示すグラフである。
【図１３】燐酸鉄系Ｌｉイオン電池のＳＯＣと安定時ＯＣＶとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態における蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
【００２９】
本発明によれば、蓄電デバイスの充放電履歴を高精度に判定することができる蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置を提供することができる。また、ＳＯＣの変化に対する安定時ＯＣＶの変化が小さいために安定時ＯＣＶからＳＯＣを精度よく求めるのが難しい蓄電デバイスに対し、蓄電デバイスの充放電履歴に基づいてＳＯＣを高精度に算出することができる状態検知方法及び状態検知装置を提供する。ＳＯＣの変化に対して安定時ＯＣＶの変化が小さくなる蓄電デバイスとして、以下では燐酸鉄系Ｌｉイオン電池を例に説明する。但し、以下で説明する内容は、燐酸鉄系Ｌｉイオン電池に限定されず、別の蓄電デバイスにも同様に適用できるものである。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る蓄電デバイスの蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置を、図１、２を用いて説明する。図１は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートであり、図２は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示す本実施形態の状態検知装置１００は、対象システム１に搭載された蓄電デバイス（蓄電池）１０の状態検知を行うものである。蓄電池１０は、内部に電解液または固体電解質を含有してイオンの移動を伴う状態変化により電気的なエネルギーを蓄積することができる蓄電デバイスである。
【００３２】
対象システム１は、蓄電池１０を充放電するための充放電手段１１と、蓄電池１０の電圧を測定する電圧測定手段１２と、蓄電池１０の電流を測定する電流測定手段１３とを備えている。電圧測定手段１２及び電流測定手段１３で測定された測定値は、状態検知装置１００に入力されて状態検知に使用される。また、必要に応じて温度測定手段１４を蓄電池１０に接続し、温度測定手段１４で測定された温度測定値も状態検知装置１００に入力して状態検知に用いるようにしてもよい。
【００３３】
対象システム１に接続された状態検知装置１００は、状態検知部１１０と、記憶部１２０と、入出力手段１３０とを備えている。状態検知部１１０は、電圧測定手段１２及び電流測定手段１３からそれぞれ蓄電池１０の電圧測定値及び電流測定値を入力し、本実施形態の状態検知方法による処理を行って蓄電池１０の状態検知を行う。また、蓄電池１０に温度測定手段１４を接続し、これから状態検知部１１０に温度測定値を入力して蓄電池１０の状態検知に用いるようにしてもよい。記憶部１２０は、状態検知の処理に必要な各種参照データや測定データ等を保存するのに用いる。さらに入出力手段１３０は、状態検知結果等を使用者等に通知する手段である。
【００３４】
蓄電池１０のＳＯＣに対する安定時ＯＣＶの変化の一例を図３に示す。符号２１で示す安定時ＯＣＶは、ＳＯＣがＳＯＣ１未満あるいはＳＯＣ２より大きいときは、ＳＯＣの変化に対して比較的大きく変化する。従って、ＳＯＣがこの範囲にあるときは、安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係を用いて安定時ＯＣＶからＳＯＣを精度よく求めることができる。これに対し、ＳＯＣがＳＯＣ１以上ＳＯＣ２以下（以下ではこの間のＳＯＣを中間ＳＯＣと称する）のときは、ＳＯＣの変化に対して符号２１で示す安定時ＯＣＶがわずかしか変化しない。そのため、安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係を用いて安定時ＯＣＶからＳＯＣを精度よく求めることは極めて難しい。
【００３５】
なお、状態検知装置１００では、電圧測定手段３０で測定されたＯＣＶを用いて状態検知を行うことから、安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係を用いることができるか否かの判断は、上記のＳＯＣ１及びＳＯＣ２でなくそれぞれに対応する安定時ＯＣＶであるＯＣＶ１及びＯＣＶ２を用いて行う。すなわち、安定時ＯＣＶがＯＣＶ１未満あるいはＯＣＶ２より大きいときに、安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係を用いて安定時ＯＣＶからＳＯＣを求める処理を行う。
【００３６】
充放電終了後の緩和途中における内部状態の変化をより適格に表すことができる状態量として、充放電終了後の所定期間におけるＯＣＶ積分値、または所定の基準ＯＣＶからのＯＣＶの変化量を積算したＯＣＶ変化積分値を用いることができる。以下では、ＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値を緩和量と称することとし、この緩和量を用いてＳＯＣを算出することができることを説明する。また、この緩和量は蓄電池１０の充放電履歴に依存して変化することを説明する。
【００３７】
緩和量は、蓄電デバイスの内部に存在する電解液の移動量を表すものである。蓄電デバイスの残存容量が変わると電解液のイオン濃度が変化するため、電解液の移動速度が変化して緩和量が変化する。また、蓄電デバイスの極板や活物質の状態が変化して極板格子が膨張したり極板表面に不可逆性の析出物が生じると、電解液の移動や反応速度が変化して緩和量の変化として現れる。このように、緩和量を用いて蓄電デバイス内部の電解液の移動量の変化を知ることができる。
【００３８】
緩和量に用いるＯＣＶ積分値またはＯＣＶ変化積分値の算出方法を以下に説明する。時刻をｔで表し、時刻ｔにおける蓄電池１０のＯＣＶ測定値をＯＣＶ_now（ｔ）とするとき、時刻ｔがｔ１からｔ２の期間におけるＯＣＶ積分値（Ｓt1_t2とする）は、下記の式（１）を用いて算出される。
0005804759.tif 000002
【００３９】
また、所定の基準ＯＣＶをＯＣＶ_baseとしたとき、期間ｔ１〜ｔ２におけるＯＣＶ変化積分値（ＤＳt1_t2とする）は下記の式（２）で算出される。      
0005804759.tif 000003
ここで、Δｔ＝ｔ２−ｔ１である。
【００４０】
ＳＯＣに対する緩和量の変化の一例を図３の符号２２に示す。ここでは、一例として式（２）で算出されるＯＣＶ変化積分値ＤＳt1_t2のＳＯＣの変化を示しているが、ＯＣＶ積分値Ｓt1_t2を用いても同様の傾向が得られる。同図に示すように、ＳＯＣがＳＯＣ１以上ＳＯＣ２以下（安定時ＯＣＶがＯＣＶ１以上ＯＣＶ２以下）の中間ＳＯＣでは安定時ＯＣＶ２１がほとんど変化しないのに対し、緩和量２２は中間ＳＯＣに対して単調に増加する傾向を示している。そこで、図３の符号２２で示すような緩和量対ＳＯＣの関係を事前に求めて記憶部１２０に記憶させておき、安定時ＯＣＶがＯＣＶ１以上ＯＣＶ２以下のときに緩和量対ＳＯＣの関係を用いてＳＯＣを算出することができる。
【００４１】
ＳＯＣに対する緩和量の変化の一例を図３に示したが、このような緩和量対ＳＯＣの関係は、蓄電池が充放電停止前に充電または放電のいずれか一方だけを行っていたときに得られる。これに対し、充放電停止前に充電と放電とを混在させて行っていたときには、ＳＯＣに対する緩和量の変化が小さくなることが明らかとなった。充電と放電とを混在させたときのＳＯＣに対する緩和量の変化の一例を、図４、５を用いて説明する。図４は、横軸を時間として縦軸に蓄電池の電圧を示したグラフである。また図５は、横軸をＳＯＣとし縦軸に緩和量を示したグラフである。
【００４２】
図４（ａ）では、時刻ｔ１におけるＳＯＣを満充電とし、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に１０％の放電を行った後、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの１時間放電を停止して蓄電池の内部状態を緩和させている。その後、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に５％の充電を行い、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの１時間充電を停止して再び蓄電池の内部状態を緩和させている。さらに、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間に５％の放電を行い、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの１時間放電を停止して蓄電池の内部状態を緩和させている。このように、図４（ａ）の例では放電の途中に充電を行っている。
【００４３】
これに対し図４（ｂ）では、時刻ｔ１１におけるＳＯＣを２０％とし、時刻ｔ１１から時刻ｔ２までの間に１０％の充電を行った後、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの１時間充電を停止して蓄電池の内部状態を緩和させている。その後、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間に５％の放電を行い、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの１時間放電を停止して再び蓄電池の内部状態を緩和させている。さらに、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの間に５％の充電を行い、時刻ｔ１６から時刻ｔ１７までの１時間充電を停止して蓄電池の内部状態を緩和させている。このように、図４（ｂ）の例では充電の途中に放電を行っている。
【００４４】
図４に示すような充電と放電とを混在させたときのＳＯＣに対する緩和量の変化を図５に示す。図４では、充放電開始前の時刻ｔ１におけるＳＯＣを満充電とし時刻ｔ１１におけるＳＯＣを２０％としたが、時刻ｔ１及びｔ１１におけるＳＯＣをさらに変化させて図５に示す横軸のＳＯＣとしている。図５では、図４（ａ）に示した放電の途中に充電を行ったときの緩和量の変化を符号３１〜３３で示し、図４（ｂ）に示した充電の途中に放電を行ったときの緩和量の変化を符号３４〜３６で示している。
【００４５】
まず、図４（ａ）の充放電に対応した緩和量の変化では、１０％放電後の時刻ｔ２〜ｔ３の緩和中に算出した緩和量が、符号３１で示すように中間ＳＯＣに対して単調に増加している。これに対し、１０％放電後に５％充電を行った後の時刻ｔ４〜ｔ５の緩和中に算出した緩和量は、符号３２で示すように中間ＳＯＣに対する変化が小さくなっている。さらに、１０％放電及び５％充電後に５％放電を行った後の時刻ｔ６〜ｔ７の緩和中に算出した緩和量は、符号３３で示すように中間ＳＯＣに対して再び単調に増加するようになっている。
【００４６】
一方、図４（ｂ）の充放電に対応した緩和量の変化でも、上記と同様の傾向がみられる。すなわち、１０％充電後の時刻ｔ１２〜ｔ１３の緩和中に算出した緩和量は、符号３４で示すように中間ＳＯＣに対して単調に増加している。これに対し、１０％充電後に５％放電を行った後の時刻ｔ１４〜ｔ１５の緩和中に算出した緩和量は、符号３５で示すように中間ＳＯＣに対してほとんど変化していない。さらに、１０％充電及び５％放電後に５％充電を行った後の時刻ｔ１６〜ｔ１７の緩和中に算出した緩和量は、符号３６で示すように中間ＳＯＣに対して再び単調に増加するようになっている。
【００４７】
図４，５を用いて説明したように、放電後に充電を行う、あるいは充電後に放電を行うと、その後の緩和中に算出した緩和量は、中間ＳＯＣに対する変化が小さくなることが明らかとなった。すなわち、中間ＳＯＣに対する緩和量の変化は、それまでの充放電の履歴に依存することがわかった。このように、充放電停止中の蓄電池の電解液分布に充電の影響と放電の影響が混在して残っているときは、電解液の移動量を表す緩和量にも充電の影響と放電の影響が残ってしまう。そのため、充放電履歴によっては、緩和量からＳＯＣを適切に推定することができなくなるおそれがある。そこで、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法では、充放電停止前の充放電履歴を検知する方法を提供する。
【００４８】
本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法を、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法による充放電制御の一例を示すグラフである。本実施形態の状態検知方法では、充放電停止中の時刻ｔａにおいて、それ以前の充放電履歴を判定するために所定容量のプローブパルス４０を蓄電池１０に印加する。そして、プローブパルス印加後の時刻ｔｂ〜ｔｃの期間に、式（２）を用いてＯＣＶ変化積分値ＤＳt1_t2を算出する。プローブパルス４０は、蓄電池１０の種類に応じて事前に設定しておくことができ、例えば燐酸鉄系Ｌｉイオン電池では０．５％の充電とするのがよい。また、プローブパルス印加後の緩和期間ｔｂ〜ｔｃの時間長を３０分程度とするのがよい。
【００４９】
上記のプローブパルス４０として０．５％の充電を行ったときの電圧降下量の時間変化の一例を図７に示す。図７では、横軸をプローブパルス印加後の経過時間とし、縦軸を電圧降下量としている。電圧降下量の変化の一例として、プローブパルスを印加するときのＳＯＣを同じとし、充電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときと放電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときのそれぞれのプローブパルス印加後の電圧降下量の変化を、それぞれ符号４１、４２で示す。電圧降下量４１、４２は、ともにプローブパルス４０の印加を終了してから３０分間の変化を示している。
【００５０】
図７より、充電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときの電圧降下量４１は、放電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときの電圧降下量４２より常に高い値で０に収束していくことがわかる。ＳＯＣが異なる場合でも、充電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときの電圧降下量は図７に示す境界線４３より高い領域で変化し、放電履歴を有する状態でプローブパルスを印加したときの電圧降下量は境界線４４より低い領域で変化することが明らかとなった。
【００５１】
図７に示す結果より、プローブパルス印加後の電圧降下量の積分値、すなわちＯＣＶ変化積分値ＤＳは、充電履歴を有するときは所定の値（第１閾値Ｔｈ１とする）より大きくなり、放電履歴を有するときは別の所定の値（第２閾値Ｔｈ２とする）より小さくなる。よって、プローブパルス印加後に緩和量ＤＳを算出し、これをもとに蓄電池１０の充放電履歴を下記のように判定することができる。すなわち、
ＤＳ＞Ｔｈ１                                                        （３）
のときは充電履歴を有すると判定し、
ＤＳ＜Ｔｈ２                                                        （４）
のときは放電履歴を有すると判定する。
【００５２】
なお、上記では充放電履歴を判定するための履歴判定用状態量として緩和量ＤＳを用いているが、ＯＣＶ変化積分値ＤＳに代えてＯＣＶ積分値Ｓを履歴判定用状態量に用いてもよいのは言うまでもない。さらに、図７に示す電圧降下量の変化より、緩和量ＤＳに代えて電圧降下量そのものを用いて充放電履歴を判定することも可能であることがわかる。本実施形態の状態検知方法では、緩和量ＤＳに代えて電圧降下量を用いて充放電履歴を判定するようにしてもよい。
【００５３】
上記の充放電履歴の判定に用いる式（３）、（４）の緩和量ＤＳは、プローブパルス印加後の一期間におけるＯＣＶ変化量の積分値に限定されず、例えばプローブパルス印加後の緩和期間を２以上の期間に分割してそれぞれの期間でＯＣＶ変化積分値ＤＳを算出するようにしてもよい。この場合、それぞれの期間のＯＣＶ変化積分値ＤＳをそれぞれの期間に対応する参照データ（それぞれの期間に対応する第１閾値、第２閾値）と比較することによって、さらに詳細な充放電履歴の量（充電量または放電量の大きさ）を判定できるようにすることも可能である。この判定は、ＯＣＶ変化積分値ＤＳに代えて、ＯＣＶ積分値Ｓまたは電圧降下量を用いても同様に行うことができる。
【００５４】
本実施形態の状態検知装置１００を用いて状態検知を行う処理の流れを、図１に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、蓄電池１０の充放電履歴を判定する方法を詳細に説明している。まず、ステップＳ１において、状態検知部１１０が入出力手段１３０から充放電履歴判定を要求する信号を入力すると、ステップＳ２で蓄電池１０を負荷２から切断できるか否かを判定する。この判定では、例えば蓄電池１０の切断許可が対象システム１あるいは対象システム１のユーザ等から事前に与えられているときに、切断可能と判定させるようにする。
【００５５】
ステップＳ２で蓄電池１０の切断が不可と判定されると、充放電履歴判定の処理を終了する。一方、ステップＳ２で蓄電池１０の切断が可能と判定されると、ステップＳ３で蓄電池１０を負荷２から切断する。つぎのステップＳ４では、電流測定手段１３から電流測定値を入力して所定の停止時電流閾値と比較し、電流測定値が停止時電流閾値以下のときに充放電停止と判定させる。充放電停止の判定では、電流測定値が０のときのみに限定する必要はなく、例えば計測器、制御器、通信機等で微小な電流（暗電流）が消費されているとき等も充放電停止と判定させるようにしてもよい。
【００５６】
ステップＳ４で電流測定値が停止時電流閾値より大きいときは、ステップＳ５で例えば「充放電履歴判定エラー」等を入出力手段１３０に出力して処理を終了する。一方、ステップＳ４で充放電停止と判定されると、ステップＳ６で蓄電池１０に充放電手段１１を接続し、予め設定されている所定容量の電流積算値、すなわちプローブパルスを蓄電池１０に印加する。
【００５７】
次のステップＳ７では、充放電手段１１を蓄電池１０から切断するとともに、このときの時刻ｔをｔｂとして記憶する。時刻ｔｂは、図６に示すｔｂに相当する。ステップＳ８では、電流測定手段１３から電流測定値を入力して停止時電流閾値と比較し、電流測定値が停止時電流閾値以下のときは充放電停止中と判定してステップＳ９に進む。一方、電流測定値が停止時電流閾値より大きいときはステップＳ５に進み、入出力手段１３０に「充放電履歴判定エラー」等を出力して処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ９では、時刻ｔが所定の時刻区間ｔｓ１〜ｔｓ２（ｔｓ１＜ｔｓ２）に達したか、すなわち時刻ｔが時刻ｔｓ１以降か否かを判定し、時刻ｔが時刻ｔｓ１以降であると判定したときはステップＳ１０に進む。一方、時刻ｔｓ１に達していないと判定したときは、所定の時間間隔（状態検知周期）後に再びステップＳ８に戻る。ここで、時刻区間ｔｓ１〜ｔｓ２は、図６に示す時刻ｔｂ〜ｔｃの期間に含まれる。ステップＳ１０では、式（１）に基づいてＯＣＶ測定値ＯＣＶ_now（ｔ）に時間間隔を乗算したものをＯＣＶ積分値Ｓｔｓ１＿ｔｓ２に加算する。続くステップＳ１１では、時刻ｔが時刻区間ｔｓ１〜ｔｓ２の最後に達したか否かを判定し、時刻ｔがｔｓ２に達していないときは所定の時間間隔後に再びステップＳ８に戻る。一方、時刻ｔがｔｓ２に達しているときはステップＳ１２に進む。
【００５９】
ステップＳ１２では、時刻ｔがｔｃに達するのを待ち、そのときのＯＣＶを測定してこれをＯＣＶ_base＝ＯＣＶ_now（ｔｃ）として記憶させる。次のステップＳ１３では、ステップＳ１０で算出したＳｔｓ１＿ｔｓ２とステップＳ１２で記憶させたＯＣＶ_baseとから、式（２）に基づいてＯＣＶ変化積分値ＤＳｔｓ１＿ｔｓ２を算出する。ここで、式（２）におけるΔｔは、Δｔ＝ｔｓ２−ｔｓ１で与えられる。ステップＳ１４では、予め記憶部１２０に保存されている充放電履歴判定値Ｔｈ１、Ｔｈ２を読出し、式（３）、（４）に基づいて蓄電池１０の充放電履歴を判定する。充放電履歴の判定結果は、ステップＳ１５で入出力手段１３０から外部に出力される。
【００６０】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る蓄電デバイスの蓄電デバイスの状態検知方法を、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法における処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法では、第１実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法で判定した充放電履歴判定結果に基づいて、蓄電池１０のＳＯＣを高精度に算出できるようにしたものである。
【００６１】
図１に示したステップＳ１〜Ｓ１４の処理の結果に基づき、ステップＳ２１では充放電履歴が放電かあるいは充電かを判定する。その結果、放電履歴であると判定されるとステップＳ２２に進む一方、充電履歴であると判定されるとステップＳ２３に進む。ステップＳ６で蓄電池１０に印加したプローブパルスが所定容量の充電であることから、ステップＳ２１で放電履歴であると判定されたときは、放電の後にプローブパルスの印加で充電を行ったことになる。その結果、蓄電池１０の内部状態が放電の影響と充電の影響を混在させた状態になっていることが判る。そこで、この場合にはステップＳ２２で、所定容量の放電を行う（以下ではこれを状態検知前放電という）。これにより、図４（ａ）に示した充放電履歴と同様の放電、充電、放電を順次行ったことになり、図５の符号３３で示した緩和量と同様に、中間ＳＯＣの変化に対して単調に変化する緩和量が得られるようになる。
【００６２】
なお、ここではステップＳ６で印加されるプローブパルスが所定容量の充電である場合について説明するが、プローブパルスが所定容量の放電である場合には、ステップＳ２１で充放電履歴が充電であると判定されたときにステップＳ２２に進み、放電であると判定されたときにはステップＳ２３に進むようにする。また、この場合にはステップＳ２２で所定容量の充電（状態検知前充電）を行う。
【００６３】
状態検知前放電（あるいは状態検知前充電）として行う放電量（あるいは充電量）は、蓄電池１０の種類、型番、容量、及び複数のセルを組み合わせて構成されている場合にはその組み合わせ数等に応じて好適に決定する。一例として、１８６５０型の燐酸鉄系Ｌｉイオン電池の場合には、状態検知前放電として新品容量換算で２％以上の放電を行うのが望ましい。
【００６４】
また、プローブパルスで印加する充電容量（放電容量）の絶対値は、状態検知前放電（状態検知前充電）で放電（充電）する放電容量（充電容量）の絶対値よりも小さくするのがよい。これにより、プローブパルスの印加による充電履歴（放電履歴）の影響を、その後行う状態検知前放電（状態検知前充電）により大幅に低減させることができ、放電（充電）のみを行ったときの中間ＳＯＣと緩和量との関係に近づけることが可能となる。一例として、燐酸鉄系Ｌｉイオン電池の場合には、プローブパルスの充放電を新品容量換算で０．５％の充電とするのがよい。
【００６５】
ステップＳ２２で状態検知前放電が行われると、次にステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、安定時ＯＣＶに略等しいＯＣＶ_baseがＯＣＶ１以上かつＯＣＶ２以下であるかを判定する。ＯＣＶ_baseがＯＣＶ１以上かつＯＣＶ２以下のときはステップＳ２４に進む一方、ＯＣＶ_baseがＯＣＶ１より小さいかあるいはＯＣＶ２より大きいときはステップＳ２６に進む。
【００６６】
ステップＳ２４では、式（１）または式（２）に基づいて緩和量を算出する。緩和量として式（１）から算出されるＯＣＶ積分値Ｓt1_t2を用いるときは、所定の緩和期間中にステップＳ８〜Ｓ１１と同様の処理を行ってＯＣＶ積分値Ｓt1_t2を算出する。また、緩和量として式（２）から算出されるＯＣＶ変化積分値ＤＳt1_t2を用いるときは、所定の緩和期間中にステップＳ８〜Ｓ１３と同様の処理を行ってＯＣＶ変化積分値ＤＳt1_t2を算出する。
【００６７】
次のステップＳ２５では、ステップＳ２３で算出された緩和量を用いて緩和量対ＳＯＣの関係から蓄電池１０のＳＯＣを算出する。緩和量対ＳＯＣの関係は、図５の符号３３で示すような中間ＳＯＣに対する緩和量の変化の関係を事前に求め、これをもとに作成することができる。事前に作成された緩和量対ＳＯＣの関係は記憶部１２０に保存され、ステップＳ２５で記憶部１２０から読み出してＳＯＣの算出に用いられる。ステップＳ２５でＳＯＣが算出されると、次にステップＳ２７に進む。
【００６８】
一方ステップＳ２６では、ＯＣＶ_baseを安定時ＯＣＶとして安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係からＳＯＣを算出する。安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係は、図３に示したＳＯＣに対する安定時ＯＣＶ２１の変化を事前に求め、これをもとに作成することができる。事前に作成された安定時ＯＣＶ対ＳＯＣの関係は記憶部１２０に保存され、ステップＳ２６で記憶部１２０から読み出してＳＯＣの算出に用いられる。ステップＳ２６でＳＯＣが算出されると、次のステップＳ２７に進む。
【００６９】
ステップＳ２７では、ステップＳ２６またはＳ２７で算出されたＳＯＣを入出力手段１３０から外部に出力される。なお、ＯＣＶ_baseを取得する基準時間は、状態検知前充放電制御の終了から３０分以上経過した時間とするのが好ましく、例えば燐酸鉄系Ｌｉイオン電池では１時間程度とするのがよい。基準時間は、電池の大きさや種類等によって異なる。
【００７０】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法による処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００７１】
第２実施形態の状態検知方法では、ステップＳ２１で放電履歴と判定されたときのみステップＳ２２で状態検知前放電を行うようにしていた。これに対し、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法では、ステップＳ２１で放電履歴でない、すなわち充電履歴と判定されたときには、ステップＳ３１で状態検知前充電を行うようにしている。これにより、充電停止後の蓄電池の内部状態に対応した緩和量対ＳＯＣの関係を用いて、さらに高精度にＳＯＣを算出することが可能となる。
【００７２】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図１０、１１を用いて説明する。図１０は、複数のセルを組み合わせて構成された蓄電デバイス１０’を示すブロック図である。蓄電デバイス１０’は、それぞれ６個のセル１０ａ〜１０ｆ及び１０ｇ〜１０ｌを直列に接続したものを並列に接続して構成されている。このように複数のセルから構成されている蓄電デバイス１０’では、充放電履歴を判定するのにすべてのセルにプローブパルスを印加する必要はなく、一部のセルにプローブパルスを印加するだけで判定することができる。
【００７３】
図１１に、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法による処理の流れを説明するためのフローチャートを示す。本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法では、ステップＳ１〜Ｓ５の処理の後、ステップＳ４１でプローブパルスを印加するセルを選択する。そして、選択されたセルに対し、ステップＳ６〜Ｓ１５の処理を行って充放電履歴を判定する。その後、ＳＯＣを算出するためにまず、ステップＳ２１、Ｓ２２で必要に応じて状態検知前放電を行う。さらに、ステップＳ４２、Ｓ４３の処理によりすべてのセルに対してステップＳ２３〜Ｓ２７の処理を行う。これにより、すべてのセルのＳＯＣを算出することができる。
【００７４】
上記説明のように、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置によれば、蓄電デバイスの充放電履歴を高精度に判定することができる。また、充放電履歴を判定することで、必要に応じて蓄電デバイスに状態検知前充電または状態検知前放電を印加することができ、これによりＳＯＣを高精度に求めることが可能となる。その結果、蓄電デバイスを搭載したシステムの運用を容易とし、システムの稼動率や安全性の向上、さらに管理コストの低減を図ることが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１：対象システム
２：負荷
１０：蓄電デバイス
１１：充放電手段
１２：電圧測定手段
１３：電流測定手段
１４：温度測定手段
１００：状態検知装置
１１０：状態検知部
１２０：記憶部
１３０：入出力手段
【図１】
0005804759.tif 000004
【図２】
0005804759.tif 000005
【図３】
0005804759.tif 000006
【図４】
0005804759.tif 000007
【図５】
0005804759.tif 000008
【図６】
0005804759.tif 000009
【図７】
0005804759.tif 000010
【図８】
0005804759.tif 000011
【図９】
0005804759.tif 000012
【図１０】
0005804759.tif 000013
【図１１】
0005804759.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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