(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、
前記温度推定部は、
前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する２つの前記内部領域ごとの当該隣接する２つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとの当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定部は、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定装置。
【請求項２】
前記温度推定部は、
隣接する２つの前記内部領域ごとに、当該隣接する２つの前記内部領域間の熱伝達係数をそれぞれ取得するとともに、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとに、当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱伝達係数をそれぞれ取得し、
取得したそれぞれの熱伝達係数から得られる内部熱移動量のそれぞれと外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定する
請求項１に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項３】
さらに、
隣接する２つの前記内部領域の間の熱伝達係数のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱伝達係数のそれぞれとを記憶している記憶部を備え、
前記温度推定部は、前記記憶部に記憶されている熱伝達係数を用いて、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出する
請求項２に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項４】
前記蓄電素子は、極板が積層されて形成された電極体を有し、
前記記憶部には、前記極板の積層方向に並ぶ２つの前記内部領域の間の熱伝達係数である第一熱伝達係数と、前記積層方向と交差する方向に並ぶ２つの前記内部領域の間の熱伝達係数であって前記第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数とが記憶されている
請求項３に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項５】
前記蓄電素子は、複数の前記電極体を有し、
前記記憶部には、同じ前記電極体の内部における前記第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる前記電極体間における前記第一熱伝達係数であって前記第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とが記憶されている
請求項４に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項６】
前記電極体のそれぞれは、前記極板が巻回されて形成された平坦部分と湾曲部分とを有しており、
前記記憶部には、前記平坦部分における前記第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、前記湾曲部分における前記第四熱伝達係数であって前記第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とが記憶されている
請求項５に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項７】
前記温度推定部は、
第一時点における前記内部領域の温度と前記外部領域の温度とを用いて、前記第一時点から第二時点までの前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出し、
算出した前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて、前記第二時点における前記内部領域の温度を算出し、
算出した前記内部領域の温度を用いて、前記蓄電素子の温度を推定する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項８】
前記温度推定部は、前記蓄電素子が配置されている空間の温度を、前記外部領域の温度として取得する
請求項７に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項９】
前記温度推定部は、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて得られる前記内部領域の温度のうち、前記蓄電素子の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を、前記蓄電素子の温度として算出する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄電素子状態推定装置。
【請求項１０】
蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、
前記温度推定部は、
所定期間における前記蓄電素子の測定電圧と開回路電圧との差分及び電流値から算出される発熱量と、前記所定期間におけるＳＯＣ（State Of Charge）の変化から得られる吸発熱量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定部は、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定装置。
【請求項１１】
蓄電素子と、
前記蓄電素子の状態を推定する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の蓄電素子状態推定装置と
を備える蓄電システム。
【請求項１２】
蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定方法であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定ステップと、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定ステップとを含み、
前記温度推定ステップでは、
前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する２つの前記内部領域ごとの当該隣接する２つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域ごとの当該隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量のそれぞれとを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定ステップでは、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定方法。
【請求項１３】
蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定方法であって、
前記蓄電素子の温度を推定する温度推定ステップと、
前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定ステップとを含み、
前記温度推定ステップでは、
所定期間における前記蓄電素子の測定電圧と開回路電圧との差分及び電流値から算出される発熱量と、前記所定期間におけるＳＯＣ（State Of Charge）の変化から得られる吸発熱量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定し、
前記温度推定ステップでは、前記蓄電素子の温度を測定することなく、計算により前記蓄電素子の温度を推定する
蓄電素子状態推定方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の蓄電素子状態推定方法に含まれるステップをプロセッサに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置及び蓄電素子状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、ノートパソコンや携帯電話などのモバイル機器の電源として用いられてきたが、近年、電気自動車の電源など、幅広い分野で使用されるようになってきた。【０００３】
そして、従来、このような蓄電素子に対して、温度を測定して測定結果に基づいて蓄電素子の状態を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術においては、少なくとも１つのセルブロックの温度を測定し、温度未測定のセルブロックについては温度を推定して、異常な高温や低温などの温度異常を検出した場合に、充放電を停止するように充放電の制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術においては、蓄電素子（特許文献１ではセルブロック）の温度を測定する必要があるという問題がある。つまり、当該温度を測定するために、熱電対などの温度センサが必要であり、構成が複雑になるという問題がある。【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で蓄電素子の状態を推定することができる蓄電素子状態推定装置及び蓄電素子状態推定方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、前記温度推定部は、前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する２つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定する。【０００８】
また、本発明は、このような蓄電素子状態推定装置として実現することができるだけでなく、蓄電素子と、当該蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置とを備える蓄電システムとしても実現することができる。【０００９】
また、本発明は、蓄電素子状態推定装置が行う特徴的な処理をステップとする蓄電素子状態推定方法としても実現することができる。また、本発明は、蓄電素子状態推定装置に含まれる特徴的な処理部を備える集積回路としても実現することができる。また、本発明は、蓄電素子状態推定方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る蓄電素子状態推定装置によれば、簡易な構成で蓄電素子の状態を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置を備える蓄電システムの外観図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る蓄電素子の容器内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る記憶部に記憶されている充放電履歴データの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る記憶部に記憶されている推定用データの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る蓄電素子の内部領域及び隣接領域を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る蓄電素子の熱伝達係数を説明する図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置が蓄電素子の状態を推定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態に係る発熱量取得部が蓄電素子の各内部領域での発熱量を取得する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る蓄電素子の容量−ＯＣＶ曲線の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態に係る熱移動量取得部が各領域間の熱移動量を取得する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施の形態に係る温度算出部が蓄電素子の各内部領域の温度を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態に係る温度算出部が内部領域の温度変化量を算出する処理を説明する図である。
【図１４】図１４は、変形例１に係る蓄電素子の熱伝達係数を説明する図である。
【図１５】図１５は、変形例２に係る蓄電素子状態推定装置を備える蓄電システムの外観図である。
【図１６】図１６は、変形例２の他の形態に係る蓄電素子状態推定装置を備える蓄電システムの外観図である。
【図１７】図１７は、実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置を集積回路で実現する構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、前記温度推定部は、前記蓄電素子を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を内部領域とし、前記内部領域に隣接する前記蓄電素子の外部の領域を外部領域とし、隣接する２つの前記内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定する。
【００１３】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の隣接する２つの内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを用いて、蓄電素子の温度を推定し、当該温度を用いて蓄電素子の状態を推定する。このように、蓄電素子状態推定装置によれば、内部熱移動量と外部熱移動量とを用いて蓄電素子の温度を推定することができるため、蓄電素子の温度を測定するための温度センサの数を低減する、または、当該温度センサを不要にすることができる。このため、簡易な構成で蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００１４】
また、さらに、隣接する２つの前記内部領域の間の熱伝達係数のそれぞれと、隣接する前記内部領域及び前記外部領域の間の熱伝達係数のそれぞれとを記憶している記憶部を備え、前記温度推定部は、前記記憶部に記憶されている熱伝達係数を用いて、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出することにしてもよい。
【００１５】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、２つの内部領域の間の熱伝達係数と、内部領域及び外部領域の間の熱伝達係数とをメモリに記憶しており、当該メモリに記憶されている熱伝達係数を用いて内部熱移動量と外部熱移動量とを算出する。つまり、熱伝達係数は領域ごとに異なる可能性があるため、それぞれの熱伝達係数をメモリに記憶しておき、それらの熱伝達係数を計算に用いる。これにより、蓄電素子状態推定装置によれば、簡易な構成で、精度良く、内部熱移動量と外部熱移動量とを算出して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００１６】
また、前記蓄電素子は、極板が積層されて形成された電極体を有し、前記記憶部には、前記極板の積層方向に並ぶ２つの前記内部領域の間の熱伝達係数である第一熱伝達係数と、前記積層方向と交差する方向に並ぶ２つの前記内部領域の間の熱伝達係数であって前記第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数とが記憶されていることにしてもよい。
【００１７】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、電極体の極板の積層方向における熱伝達係数である第一熱伝達係数と、当該積層方向と交差する方向における熱伝達係数であって第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、熱伝達係数は、極板の積層方向よりも面方向の方が大きくなるため、蓄電素子状態推定装置によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、精度良く、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００１８】
また、前記蓄電素子は、複数の前記電極体を有し、前記記憶部には、同じ前記電極体の内部における前記第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる前記電極体間における前記第一熱伝達係数であって前記第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とが記憶されていることにしてもよい。
【００１９】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、同じ電極体の内部における第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる電極体間における第一熱伝達係数であって第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、電極体は、一般的に、セパレータや絶縁シートなどで外周が覆われているため、熱伝達係数は、電極体内部よりも電極体間の方が小さくなる。このため、蓄電素子状態推定装置によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、さらに精度良く、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００２０】
また、前記電極体のそれぞれは、前記極板が巻回されて形成された平坦部分と湾曲部分とを有しており、前記記憶部には、前記平坦部分における前記第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、前記湾曲部分における前記第四熱伝達係数であって前記第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とが記憶されていることにしてもよい。
【００２１】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、巻回型の電極体の平坦部分における第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、当該電極体の湾曲部分における第四熱伝達係数であって第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、巻回型の電極体を複数並べた場合、隣り合う電極体の平坦部分同士よりも湾曲部分同士の方が距離が大きくなるため、熱伝達係数は、隣り合う電極体の平坦部分同士よりも湾曲部分同士の間の方が小さくなる。このため、蓄電素子状態推定装置によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、さらに精度良く、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００２２】
また、前記温度推定部は、第一時点における前記内部領域の温度と前記外部領域の温度とを用いて、前記第一時点から第二時点までの前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを算出し、算出した前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて、前記第二時点における前記内部領域の温度を算出し、算出した前記内部領域の温度を用いて、前記蓄電素子の温度を推定することにしてもよい。
【００２３】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、第一時点における内部領域の温度と外部領域の温度とを用いて、第一時点以降の第二時点における内部領域の温度を算出して、蓄電素子の温度を推定する。つまり、蓄電素子状態推定装置は、過去の内部領域の温度と外部領域の温度とを用いて内部領域の温度を更新していくことで、精度良く、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００２４】
また、前記温度推定部は、前記蓄電素子が配置されている空間の温度を、前記外部領域の温度として取得することにしてもよい。
【００２５】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子が配置されている空間の温度（外気温）を外部領域の温度として用いることで、簡易に、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００２６】
また、前記温度推定部は、前記内部熱移動量と前記外部熱移動量とを用いて得られる前記内部領域の温度のうち、前記蓄電素子の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を、前記蓄電素子の温度として算出することにしてもよい。
【００２７】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を蓄電素子の温度として算出することで、精度良く、蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の状態を推定する蓄電素子状態推定装置であって、前記蓄電素子の温度を推定する温度推定部と、前記蓄電素子の温度を用いて、前記蓄電素子の状態を推定する状態推定部とを備え、前記温度推定部は、所定期間における前記蓄電素子の測定電圧と開回路電圧との差分及び電流値から算出される発熱量と、前記所定期間におけるＳＯＣ（State Of Charge）の変化から得られる吸発熱量とを用いて、前記蓄電素子の温度を推定することにしてもよい。
【００２９】
これによれば、蓄電素子状態推定装置は、蓄電素子の測定電圧、開回路電圧、電流値及び吸発熱量を用いて、蓄電素子の温度を推定することができるため、蓄電素子の温度を測定するための温度センサの数を低減する、または、当該温度センサを不要にすることができる。このため、簡易な構成で蓄電素子の温度を推定して、蓄電素子の状態を推定することができる。
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置及び当該蓄電素子状態推定装置を備える蓄電システムについて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３１】
なお、以下の説明及び図面中において、集電体もしくは電極端子の並び方向、蓄電素子の電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をＸ軸方向と定義する。また、複数の蓄電素子の並び方向、複数の電極体の並び方向、電極体の極板の積層方向、集電体の脚の並び方向、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電素子の上下方向（蓋体が上方を向くように設置された状態で重力が作用する方向）、集電体の脚が延びる方向、または、容器の短側面の長手方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられ、Ｚ軸方向は上下方向となることには限定されないが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様である。
【００３２】
（実施の形態）
まず、蓄電システム１０の構成について、説明する。図１は、本実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置１００を備える蓄電システム１０の外観図である。
【００３３】
同図に示すように、蓄電システム１０は、蓄電素子状態推定装置１００と、複数（同図では５個）の蓄電素子２００と、蓄電素子状態推定装置１００及び当該複数の蓄電素子２００を収容する収容ケース３００とを備える蓄電モジュールである。つまり、５個の蓄電素子２００に対して、１つの蓄電素子状態推定装置１００が配置されている。
【００３４】
蓄電素子状態推定装置１００は、複数の蓄電素子２００の上方に配置され、所定時点での蓄電素子２００の状態を推定する回路を搭載した平板状の回路基板である。具体的には、蓄電素子状態推定装置１００は、全ての蓄電素子２００に接続されており、それぞれの蓄電素子２００から情報を取得して、それぞれの蓄電素子２００の所定時点での劣化状態などの状態を推定する。
【００３５】
なお、ここでは、蓄電素子状態推定装置１００は、蓄電素子２００の上方に配置されているが、蓄電素子状態推定装置１００はどこに配置されていてもよい。また、蓄電素子状態推定装置１００の形状も特に限定されない。
【００３６】
また、蓄電素子状態推定装置１００の個数は１個に限定されず、複数個数であってもよい。例えば、２個または３個の蓄電素子２００に対して１個の蓄電素子状態推定装置１００が配置されていてもよいし、それぞれの蓄電素子２００に対応して、蓄電素子状態推定装置１００がそれぞれ配置されていてもよいし、１個の蓄電素子２００に対応して、複数の蓄電素子状態推定装置１００が配置されていてもよい。つまり、いくつの蓄電素子２００にいくつの蓄電素子状態推定装置１００が接続されている構成でもかまわない。この蓄電素子状態推定装置１００の詳細な機能構成の説明については、後述する。
【００３７】
蓄電素子２００は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。例えば、蓄電素子２００は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに適用される。同図では、５個の矩形状の蓄電素子２００が直列に配置されて組電池を構成している。
【００３８】
なお、蓄電素子２００の個数は５個に限定されず、他の複数個数または１個であってもよいし、いくつかの蓄電素子２００が並列接続されている構成であってもよい。また、蓄電素子２００は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもかまわない。
【００３９】
この蓄電素子２００の構成について、以下に詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る蓄電素子２００の容器２１０内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、同図は、蓄電素子２００から容器２１０の本体部分を分離した状態での構成を示す斜視図である。
【００４０】
同図に示すように、蓄電素子２００は、容器２１０と、正極端子２２０と、負極端子２３０とを備え、容器２１０内方には、正極集電体２４０と、負極集電体２５０と、２つの電極体２６１及び２６２と、が収容されている。
【００４１】
なお、上記の構成要素の他、容器２１０内方に配置されるスペーサ、端子まわりに配置されるガスケット、容器２１０内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、電極体２６１、２６２等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。また、容器２１０の内部には、電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子２００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。
【００４２】
容器２１０は、容器本体を構成する板状の側壁２１１〜２１４及び底壁２１５と、当該容器本体の開口を閉塞する板状の蓋体２１６とを有する箱型の部材である。なお、容器２１０の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
【００４３】
電極体２６１、２６２は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる２つの蓄電要素（発電要素）である。つまり、電極体２６１及び電極体２６２の２つの電極体が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
【００４４】
ここで、電極体２６１、２６２が有する正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。なお、上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ−Ｃｄ合金など、適宜公知の材料を用いることもできる。
【００４５】
そして、電極体２６１、２６２は、極板が積層されて形成されている。つまり、電極体２６１、２６２は、正極板と負極板との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成されている。具体的には、電極体２６１、２６２は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして巻回されている。また、電極体２６１、２６２それぞれの最外周には、正極板及び負極板のいずれも介さないセパレータのみが２重に重ね合わされた状態で１〜２周巻回され、絶縁性を確保している。なお、電極体２６１、２６２の最外周のセパレータは、何回巻回されていてもよい。また、本実施の形態では、電極体２６１、２６２の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状などでもよい。
【００４６】
ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、正極活物質として、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等のスピネル型リチウムマンガン酸化物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００４７】
また、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、負極活物質として、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−ケイ素、リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物、あるいは、一般にコンバージョン負極と呼ばれる、Ｃｏ３Ｏ４やＦｅ２Ｐ等の、遷移金属と第１４族乃至第１６族元素との化合物などが挙げられる。
【００４８】
正極端子２２０は、電極体２６１、２６２の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子２３０は、電極体２６１、２６２の負極板に電気的に接続された電極端子である。正極端子２２０及び負極端子２３０は、蓋体２１６に取り付けられている。なお、正極端子２２０及び負極端子２３０の材質は特に限定されないが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。
【００４９】
正極集電体２４０は、正極端子２２０と電極体２６１、２６２の正極板とに電気的に接続（接合）される導電性と剛性とを備えた部材である。また、負極集電体２５０は、負極端子２３０と電極体２６１、２６２の負極板とに電気的に接続（接合）される導電性と剛性とを備えた部材である。正極集電体２４０及び負極集電体２５０は、蓋体２１６に固定されている。なお、正極集電体２４０及び負極集電体２５０の材質は特に限定されないが、例えば、正極集電体２４０は、上記正極基材層と同様にアルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、負極集電体２５０は、上記負極基材層と同様に銅または銅合金などで形成されている。
【００５０】
次に、蓄電素子状態推定装置１００の詳細な機能構成について、説明する。図３は、本実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置１００の機能的な構成を示すブロック図である。
【００５１】
蓄電素子状態推定装置１００は、蓄電素子２００の状態を推定する装置である。ここで、蓄電素子２００の状態とは、蓄電素子２００の電気的または機械的な状態をいい、例えば、蓄電素子２００の性能の劣化度合いを示す劣化状態、蓄電素子２００が異常な挙動を示しているかを示す異常状態などが含まれる。
【００５２】
同図に示すように、蓄電素子状態推定装置１００は、温度推定部１１０、状態推定部１２０及び記憶部１３０を備えている。また、温度推定部１１０は、発熱量取得部１１１、熱移動量取得部１１２及び温度算出部１１３を有している。また、記憶部１３０は、蓄電素子２００の状態を推定する各種データを記憶するためのメモリであり、充放電履歴データ１３１及び推定用データ１３２が記憶されている。
【００５３】
まず、この記憶部１３０に記憶されている充放電履歴データ１３１及び推定用データ１３２について、説明する。図４は、本実施の形態に係る記憶部１３０に記憶されている充放電履歴データ１３１の一例を示す図である。また、図５は、本実施の形態に係る記憶部１３０に記憶されている推定用データ１３２の一例を示す図である。
【００５４】
図４に示すように、充放電履歴データ１３１には、所定時点までの蓄電素子２００の運転履歴である充放電履歴を示すデータが書き込まれる。つまり、充放電履歴データ１３１には、「充放電時点」と「測定電圧」と「開回路電圧」と「電流」と「ＳＯＣ」と「外気温」とが対応付けられたデータテーブルが書き込まれる。
【００５５】
ここで、「充放電時点」には、タイマなどから計測された、蓄電素子２００が充電または放電を行った時点を示す情報である日付（年月日）及び時刻等が記憶される。なお、充放電時点の単位として、年、月、日、時、分、秒、またはサイクル数（充放電回数）など、どのような単位を用いてもかまわない。また、「測定電圧」、「電流」及び「ＳＯＣ」には、当該充放電時点における蓄電素子２００の電圧、電流及びＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を示す情報が記憶される。また、「開回路電圧」には、当該充放電時点における蓄電素子２００の開回路電圧の推定値を示す情報が記憶される。また、「外気温」には、当該充放電時点における蓄電素子２００の外気温、つまり蓄電素子２００が配置されている空間の温度を示す情報が記憶される。
【００５６】
また、図５に示すように、推定用データ１３２には、「内部領域」と「隣接領域」と「熱伝達係数」と「熱容量」と「温度」とが対応付けられたデータテーブルが書き込まれる。
【００５７】
ここで、「内部領域」は、蓄電素子２００の内部領域であり、「隣接領域」は、当該内部領域に隣接する領域であり、この内部領域及び隣接領域を示す情報が、「内部領域」及び「隣接領域」に予め記憶されている。この内部領域と隣接領域について、図６を用いて詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る蓄電素子２００の内部領域及び隣接領域を説明する図である。具体的には、同図は、蓄電素子２００を複数の領域に分割した状態を示す斜視図である。
【００５８】
同図に示すように、蓄電素子２００は、ＸＹ平面、ＹＺ平面及びＸＺ平面に平行な面で仮想的に切断されて、複数の領域に分割されている。つまり、蓄電素子２００を構成する各部（容器２１０の側壁２１１〜２１４、底壁２１５、蓋体２１６、及び、２つの電極体２６１及び２６２など）が、複数の領域に分割されることとなる。そして、この分割された領域のそれぞれを、蓄電素子２００の内部領域という。つまり、蓄電素子２００を複数の領域に分割した場合のそれぞれの領域を、内部領域と定義する。
【００５９】
また、この内部領域に隣接する内部領域を、隣接領域と定義する。例えば、内部領域Ｒ１と内部領域Ｒ２とは隣接しているため、内部領域Ｒ２は、内部領域Ｒ１の隣接領域であるとする。同様に、内部領域Ｒ３も、内部領域Ｒ１の隣接領域である。なお、この隣接領域には、外部領域も含まれる。つまり、蓄電素子２００の最も外側の内部領域は、蓄電素子２００の外部と隣接するため、内部領域に隣接する蓄電素子２００の外部の領域を外部領域と定義する。
【００６０】
図５に戻り、「熱伝達係数」には、隣接する２つの内部領域の間の熱伝達係数のそれぞれと、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱伝達係数のそれぞれとが予め記憶されている。この熱伝達係数について、図７を用いて詳細に説明する。図７は、本実施の形態に係る蓄電素子２００の熱伝達係数を説明する図である。具体的には、同図は、図６に示した蓄電素子２００の内部領域をＸ軸方向プラス側から見た図である。
【００６１】
同図では、一例として、蓄電素子２００の容器２１０内方をＸ軸方向プラス側から見て４つに分割した場合の内部領域を、内部領域Ｒ１〜Ｒ４としている。また、容器２１０の蓋体２１６をＸ軸方向プラス側から見て２つに分割した場合の内部領域を、内部領域Ｒ５、Ｒ６としている。また、容器２１０の側壁２１２をＸ軸方向プラス側から見て２つに分割した場合の内部領域を、内部領域Ｒ７、Ｒ８としている。また、各内部領域の中心を黒丸にて示している。
【００６２】
そして、電極体２６１、２６２の極板の積層方向に並ぶ２つの内部領域の間の熱伝達係数を第一熱伝達係数とする。また、当該積層方向と交差する方向に並ぶ２つの内部領域の間の熱伝達係数を第二熱伝達係数とする。例えば、内部領域Ｒ１と内部領域Ｒ２との間の熱伝達係数を第一熱伝達係数ｈ１２、内部領域Ｒ１と内部領域Ｒ７との間の熱伝達係数を第一熱伝達係数ｈ１７、などとする。また、内部領域Ｒ１と内部領域Ｒ３との間の熱伝達係数を第二熱伝達係数ｈ１３、内部領域Ｒ２と内部領域Ｒ４との間の熱伝達係数を第二熱伝達係数ｈ２４、などとする。
【００６３】
ここで、熱伝達係数は、極板の積層方向よりも面方向の方が大きくなるため、第二熱伝達係数は、第一熱伝達係数よりも大きい値である。つまり、極板の面方向では、熱伝達係数が大きい基材層（集電箔）が途切れることなく延びているため、第二熱伝達係数は大きくなる。一方、積層方向では、熱伝達係数が大きい基材層（集電箔）と熱伝達係数が小さい活物質層とが折り重なっているため、第一熱伝達係数は小さくなる。このように、第一熱伝達係数及び第二熱伝達係数は、極板の基材層及び活物質層の熱伝達係数から算出できる。
【００６４】
つまり、「熱伝達係数」には、このような第一熱伝達係数や、第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数が記憶されている。なお、内部領域Ｒ７と外部領域Ｒｅとの間の熱伝達係数ｈ７ｅなど、隣接領域が外部領域の場合の熱伝達係数についても、「熱伝達係数」に記憶されている。なお、図７では、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の二次元的な図を示したが、図６に示したように、内部領域はＸ軸方向も含め三次元的に存在するため、Ｚ軸方向における内部領域間の熱伝達係数、及び、内部領域と外部領域との間の熱伝達係数も、「熱伝達係数」に記憶されている。
【００６５】
図５に戻り、「熱容量」には、各内部領域の熱容量が予め記憶されている。また、「温度」には、各時点で算出された各内部領域の温度が記憶されていく。
【００６６】
次に、図３に戻り、温度推定部１１０が行う処理について、説明する。温度推定部１１０は、それぞれの蓄電素子２００の温度を推定する。具体的には、温度推定部１１０は、隣接する２つの内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを用いて、蓄電素子２００の温度を推定する。
【００６７】
ここで、温度推定部１１０が有する発熱量取得部１１１、熱移動量取得部１１２及び温度算出部１１３が行う処理について説明することで、温度推定部１１０が行う処理を具体的に説明する。
【００６８】
発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得する。具体的には、発熱量取得部１１１は、充放電履歴データ１３１からデータを読み出して蓄電素子２００全体の発熱量を算出し、算出した当該発熱量を蓄電素子２００内の各内部領域に割り当てることで、各内部領域での発熱量を取得する。
【００６９】
熱移動量取得部１１２は、各領域間の熱移動量を取得する。つまり、熱移動量取得部１１２は、蓄電素子２００内の隣接する２つの内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを算出する。具体的には、熱移動量取得部１１２は、推定用データ１３２から過去の内部領域の温度と熱伝達係数とを取得するとともに、充放電履歴データ１３１から外部領域の温度（外気温）を取得し、内部熱移動量と外部熱移動量とを算出する。
【００７０】
温度算出部１１３は、蓄電素子２００の温度を推定する。具体的には、温度算出部１１３は、発熱量取得部１１１が取得した内部領域での発熱量と、熱移動量取得部１１２が取得した内部熱移動量及び外部熱移動量とを用いて、内部領域の温度を算出する。そして、温度算出部１１３は、算出した内部領域の温度を用いて、蓄電素子２００の温度を算出する。
【００７１】
また、状態推定部１２０は、温度推定部１１０が推定した蓄電素子２００の温度を用いて、蓄電素子２００の状態を推定する。具体的には、状態推定部１２０は、蓄電素子２００の性能の劣化度合いを示す劣化状態や、蓄電素子２００が異常な挙動を示しているかを示す異常状態などを推定する。
【００７２】
次に、蓄電素子状態推定装置１００が蓄電素子２００の状態を推定する処理（温度推定部１１０及び状態推定部１２０が行う処理）について、さらに詳細に説明する。図８は、本実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置１００が蓄電素子２００の状態を推定する処理の一例を示すフローチャートである。
【００７３】
同図に示すように、まず、温度推定部１１０は、それぞれの蓄電素子２００の温度を推定する（Ｓ１０２〜Ｓ１０８）。
【００７４】
具体的には、発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得する（Ｓ１０２）。この発熱量取得部１１１が蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得する処理について、図９を用いて、詳細に説明する。図９は、本実施の形態に係る発熱量取得部１１１が蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得する処理の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
同図に示すように、発熱量取得部１１１は、まず、蓄電素子２００の測定電圧、開回路電圧、電流及びＳＯＣを取得する（Ｓ２０２）。
【００７６】
具体的には、発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００に接続されており、蓄電素子２００の充電または放電時の電圧及び電流を蓄電素子２００から取得（測定）し、充放電履歴データ１３１の「測定電圧」及び「電流」に書き込み、記憶させる。また、発熱量取得部１１１は、取得した電圧及び電流からＳＯＣを推定（算出）し、当該ＳＯＣを充放電履歴データ１３１の「ＳＯＣ」に書き込み、記憶させる。
【００７７】
また、発熱量取得部１１１は、例えば図１０に示すような蓄電素子２００の容量と開回路電圧との関係を示す容量−ＯＣＶ曲線から、蓄電素子２００の開回路電圧を取得し、充放電履歴データ１３１の「開回路電圧」に書き込み、記憶させておく。図１０は、本実施の形態に係る蓄電素子２００の容量−ＯＣＶ曲線の一例を示す図である。具体的には、発熱量取得部１１１は、取得した電流及び電圧から容量を算出し、同図の容量−ＯＣＶ曲線に代入することで、開回路電圧を算出する。なお、同図には、蓄電素子２００について測定された開回路電圧も表示してある。つまり、蓄電素子２００の発熱によって、開回路電圧と測定電圧との差が生じている。なお、当該容量−ＯＣＶ曲線は、充放電履歴データ１３１などに予め記憶されている。
【００７８】
これにより、発熱量取得部１１１は、充放電履歴データ１３１から、対象の充放電時点における蓄電素子２００の測定電圧、開回路電圧、電流及びＳＯＣを取得することができる。
【００７９】
そして、図９に戻り、発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００の発熱量を算出する（Ｓ２０４）。具体的には、発熱量取得部１１１は、以下の式１によって、蓄電素子２００全体の発熱量δＱを算出する。
【００８０】
δＱ＝｜Ｖｅｘｐ−ＶＯＣＶ｜×Ｉ×Δｔ＋Ｂ                    （式１）
【００８１】
ここで、Ｖｅｘｐは、蓄電素子２００の測定電圧であり、ＶＯＣＶは、蓄電素子２００の開回路電圧の推定値であり、Ｉは、蓄電素子２００の電流である。また、Δｔは、例えば１０秒などの予め設定された値（計算周期）であり、本実施の形態では、充放電履歴データ１３１の充放電時点における時間間隔である。また、Ｂは、蓄電素子２００のＳＯＣ変動に伴う吸発熱量であり、所定期間ΔｔにおけるＳＯＣの変化から得ることができる。
【００８２】
発熱量取得部１１１は、取得したＳＯＣの変化量から吸発熱量Ｂを算出し、当該吸発熱量Ｂと、取得した測定電圧Ｖｅｘｐ、開回路電圧ＶＯＣＶ及び電流Ｉとを上記の式１に代入することで、蓄電素子２００全体の発熱量δＱを算出する。
【００８３】
なお、発熱量δＱの算出に際して、電流Ｉの値が非常に小さい場合（電流Ｉが微弱電流の場合）には、吸発熱量Ｂによる影響が相対的に大きくなるため、吸発熱量Ｂの項を無視することはできない。吸発熱量Ｂが蓄電素子２００全体の発熱量δＱに及ぼす影響が大きくなる電流Ｉの値は、蓄電素子２００の内部抵抗の大きさなどに依存するが、蓄電素子２００が一般的なリチウムイオン二次電池の場合には、たとえば、電流Ｉの値が１．０ＣＡ以下のときにこの項の影響が見られ、０．２ＣＡ以下の場合に顕著な影響が見られる。これに対し、電流Ｉの値が大きい場合には、吸発熱量Ｂによる影響が相対的に小さくなるため、吸発熱量Ｂの項を無視して発熱量δＱの算出を行うことにしてもよい。
【００８４】
ここで、吸発熱量Ｂについて、さらに詳細に説明する。一般に、一定温度、一定圧力下で化学変化が生じる場合のギブズの自由エネルギー変化ΔＧは、次の式２であらわされる。
【００８５】
ΔＧ＝ΔＨ−ＴΔＳ                                      （式２）
【００８６】
ΔＨは、エンタルピーの変化量であり、Ｔは、熱力学温度であり、ΔＳは、エントロピーの変化量である。蓄電素子における充放電反応により、正極活物質および負極活物質の化学組成が変化することによって、ΔＨおよびΔＳが変化する。
【００８７】
ここで、準静的な反応、すなわち電流値がほぼ０とみなせる場合における熱の出入りΔＱｒｅｖは、エントロピーの定義より、ΔＱｒｅｖ＝ＴΔＳとあらわされる。すなわち、電流値に依存しない式１における吸発熱量Ｂは、この式２の第二項の寄与によるものである。ここで、ΔＱｒｅｖはＪ／ｍｏｌの単位で表示されているので、実際の充放電反応によるＳＯＣの変化の大きさから、実際の吸発熱Ｂを求めることができる。たとえば、系に通電された平均電流Ｉおよび通電時間Δｔが分かっている場合には、ＩΔｔ／（ｎＦ）ｍｏｌだけ反応したと考えられることから（ｎは電池反応の半反応式における電子の化学量論係数、Ｆはファラデー定数である）、蓄電素子における可逆な吸発熱量Ｂは、次の式３であらわすことができる。
【００８８】
Ｂ＝−ＴΔＳ×ＩΔｔ／（ｎＦ）                          （式３）
【００８９】
このように、発熱量取得部１１１は、所定期間Δｔにおける蓄電素子２００の測定電圧Ｖｅｘｐと開回路電圧ＶＯＣＶとの差分及び電流値Ｉから算出される発熱量（｜Ｖｅｘｐ−ＶＯＣＶ｜×Ｉ×Δｔ）と、所定期間ΔｔにおけるＳＯＣの変化から得られる吸発熱量Ｂとを用いて、蓄電素子２００全体の発熱量δＱを算出する。
【００９０】
そして、発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を算出する（Ｓ２０６）。具体的には、発熱量取得部１１１は、算出した蓄電素子２００全体の発熱量δＱを、蓄電素子２００内の各内部領域に割り当てる。例えば、発熱量取得部１１１は、当該発熱量δＱを、各内部領域における熱容量の比率で割り当てたり、各内部領域の体積の比率で割り当てたり、均等に割り当てたりする。これにより、発熱量取得部１１１は、蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得することができる。
【００９１】
以上により、発熱量取得部１１１が蓄電素子２００の各内部領域での発熱量を取得する処理（図８のＳ１０２）は、終了する。
【００９２】
次に、図８に戻り、熱移動量取得部１１２は、各領域間の熱移動量を取得する（Ｓ１０４）。つまり、熱移動量取得部１１２は、記憶部１３０に記憶されている熱伝達係数を用いて、蓄電素子２００内の隣接する２つの内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを算出する。具体的には、熱移動量取得部１１２は、第一時点における内部領域の温度と外部領域の温度とを用いて、第一時点から第二時点までの内部熱移動量と外部熱移動量とを算出する。
【００９３】
なお、第二時点は、温度推定部１１０が蓄電素子２００の各内部領域の温度を推定する時点であり、第一時点は、当該第二時点よりも前の時点である。例えば、第一時点は、充放電履歴データ１３１の充放電時点における第二時点の１つ前の時点である。
【００９４】
この熱移動量取得部１１２が各領域間の熱移動量を取得する処理について、図１１を用いて、さらに詳細に説明する。図１１は、本実施の形態に係る熱移動量取得部１１２が各領域間の熱移動量を取得する処理の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
同図に示すように、熱移動量取得部１１２は、各領域間の熱伝達係数を取得する（Ｓ３０２）。つまり、熱移動量取得部１１２は、推定用データ１３２から、隣接する２つの内部領域の間の熱伝達係数と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱伝達係数とを読み出す。
【００９６】
また、熱移動量取得部１１２は、第一時点における各領域の温度（内部領域の温度及び外部領域の温度）を取得する（Ｓ３０４）。具体的には、熱移動量取得部１１２は、第一時点における内部領域の温度を、推定用データ１３２の「温度」から読み出す。つまり、熱移動量取得部１１２は、１つ前の時点において後述の温度算出部１１３が算出した内部領域の温度を、推定用データ１３２から読み出して取得する。なお、初期状態においては、温度算出部１１３は過去の内部領域の温度を算出していないが、この場合、熱移動量取得部１１２は、各内部領域の温度は全て外部領域の温度と等しいと仮定するなどして、内部領域の温度を取得する。
【００９７】
また、熱移動量取得部１１２は、蓄電素子２００が配置されている空間の温度を、外部領域の温度として取得する。つまり、熱移動量取得部１１２は、充放電履歴データ１３１に記憶されている外気温を読み出して、外部領域の温度として取得する。なお、当該外気温は、例えば、熱移動量取得部１１２が、蓄電素子２００が配置されている空間に設けられた温度センサなどから当該空間の温度を取得（測定）して、充放電履歴データ１３１の「外気温」に書き込み、記憶させている。ここで、当該温度センサは、例えば自動車に設けられているセンサなど、既存のものを利用することができる。なお、当該温度センサは、蓄電素子２００が発する熱の影響を受けない程度に、蓄電素子２００から離間して設置されていることが好ましい。
【００９８】
そして、熱移動量取得部１１２は、各領域間の熱移動量を算出する（Ｓ３０６）。具体的には、熱移動量取得部１１２は、以下の式４を用いて、第一時点から第二時点までの内部熱移動量δＪＲｘＲｙを算出し、以下の式５を用いて、第一時点から第二時点までの外部熱移動量δＪＲｘＲｅを算出する。
【００９９】
δＪＲｘＲｙ＝ｈＲｘＲｙ×（ＴＲｘ−ＴＲｙ）×Δｔ                （式４）
δＪＲｘＲｅ＝ｈＲｘＲｅ×（ＴＲｘ−ＴＲｅ）×Δｔ                （式５）
【０１００】
ここで、δＪＲｘＲｙは、内部領域Ｒｘから内部領域Ｒｙへの熱移動量（放熱量）であり、δＪＲｘＲｅは、内部領域Ｒｘから外部領域Ｒｅへの熱移動量（放熱量）である。また、ｈＲｘＲｙは、内部領域Ｒｘと内部領域Ｒｙとの間の熱伝達係数であり、ｈＲｘＲｅは、内部領域Ｒｘと外部領域Ｒｅとの間の熱伝達係数である。また、ＴＲｘは、第一時点における内部領域Ｒｘの温度であり、ＴＲｙは、第一時点における内部領域Ｒｙの温度であり、ＴＲｅは、第一時点における外部領域Ｒｅの温度である。
【０１０１】
熱移動量取得部１１２は、取得した熱伝達係数（ｈＲｘＲｙ、ｈＲｘＲｅ）、内部領域の温度（ＴＲｘ、ＴＲｙ）及び外部領域の温度（ＴＲｅ）を、上記の式４及び式５に代入することで、各領域間の熱移動量（内部熱移動量及び外部熱移動量）を算出する。
【０１０２】
以上により、熱移動量取得部１１２が各領域間の熱移動量を取得する処理（図８のＳ１０４）は、終了する。
【０１０３】
次に、図８に戻り、温度算出部１１３は、蓄電素子２００の各内部領域の温度を算出する（Ｓ１０６）。具体的には、温度算出部１１３は、発熱量取得部１１１が算出した内部領域での発熱量と、熱移動量取得部１１２が算出した内部熱移動量及び外部熱移動量を用いて、内部領域の温度を算出する。
【０１０４】
この温度算出部１１３が蓄電素子２００の各内部領域の温度を算出する処理について、図１２を用いて、さらに詳細に説明する。図１２は、本実施の形態に係る温度算出部１１３が蓄電素子２００の各内部領域の温度を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
【０１０５】
同図に示すように、温度算出部１１３は、蓄電素子２００の各内部領域の熱容量を取得する（Ｓ４０２）。具体的には、温度算出部１１３は、推定用データ１３２から蓄電素子２００の各内部領域の熱容量を読み出す。
【０１０６】
また、温度算出部１１３は、蓄電素子２００の各内部領域の温度変化量を算出する（Ｓ４０４）。具体的には、温度算出部１１３は、以下の式６を用いて、第一時点から第二時点までの内部領域Ｒｘの温度変化量δＴＲｘを算出する。
【０１０７】
δＴＲｘ＝（δＱＲｘ−ΣδＪＲｘＲｙ−δＪＲｘＲｅ）／ＣＲｘ        （式６）
【０１０８】
ここで、δＱＲｘは、内部領域Ｒｘでの第一時点から第二時点までの発熱量である。また、ΣδＪＲｘＲｙは、内部領域Ｒｘとその隣接する内部領域Ｒｙとの内部熱移動量の合計値である。また、ＣＲｘは、内部領域Ｒｘの熱容量である。なお、内部領域Ｒｘが外部領域Ｒｅに隣接していない場合には、δＪＲｘＲｅ＝０とする。
【０１０９】
例えば、図１３に示すように、内部領域Ｒ１は、隣接する内部領域Ｒ２及び内部領域Ｒ７等と熱の移動が行われ、また、内部領域Ｒ７は、隣接する内部領域Ｒ１及び外部領域Ｒｅ等と熱の移動が行われる。図１３は、本実施の形態に係る温度算出部１１３が内部領域の温度変化量を算出する処理を説明する図である。なお、同図では、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の二次元的な図を示しているが、内部領域はＸ軸方向も含め三次元的に存在するため、Ｚ軸方向における内部領域間、及び、内部領域と外部領域との間も、熱の移動が行われる。
【０１１０】
温度算出部１１３は、取得した熱容量（ＣＲｘ）と、発熱量取得部１１１から取得した発熱量（δＱＲｘ）と、熱移動量取得部１１２から取得した各熱移動量（δＪＲｘＲｙ、δＪＲｘＲｅ）とを、上記の式６に代入することで、第一時点から第二時点までの内部領域Ｒｘの温度変化量δＴＲｘを算出する。
【０１１１】
そして、図１２に戻り、温度算出部１１３は、第二時点における各内部領域の温度を算出する（Ｓ４０６）。具体的には、温度算出部１１３は、第一時点における内部領域Ｒｘの温度ＴＲｘに、算出した温度変化量δＴＲｘを加えることで、第二時点における内部領域Ｒｘの温度を算出する。そして、温度算出部１１３は、算出した第二時点における内部領域の温度を推定用データ１３２に書き込む。このようにして、温度推定部１１０は、蓄電素子２００の各内部領域の温度を繰り返し推定し、推定用データ１３２に書き込んでいく。
【０１１２】
以上により、温度算出部１１３が蓄電素子２００の各内部領域の温度を算出する処理（図８のＳ１０６）は、終了する。
【０１１３】
次に、図８に戻り、温度算出部１１３は、算出した内部領域の温度を用いて、蓄電素子２００の温度を推定する（Ｓ１０８）。つまり、温度算出部１１３は、推定用データ１３２から、蓄電素子２００の温度を推定したい時点での内部領域の温度を読み出し、蓄電素子２００単位での温度を推定する。具体的には、温度算出部１１３は、内部熱移動量と外部熱移動量とを用いて得られる内部領域の温度のうち、蓄電素子２００の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を、蓄電素子２００の温度として算出する。
【０１１４】
なお、温度算出部１１３は、蓄電素子２００の中央位置ではなく、例えば電極体の中央位置の温度を、蓄電素子２００の温度として算出してもよい。また、温度算出部１１３は、内部領域の温度の平均値を算出する際には、温度の合計値を内部領域の個数で除してもよいし、当該温度をそれぞれの内部領域の体積または熱容量の大きさで重み付けした加重平均を算出してもよい。
【０１１５】
そして、状態推定部１２０は、蓄電素子２００の温度を用いて、蓄電素子２００の状態を推定する（Ｓ１１０）。つまり、状態推定部１２０は、推定用データ１３２から蓄電素子２００の温度を読み出して、蓄電素子２００の状態を推定する。具体的には、状態推定部１２０は、蓄電素子２００の性能の劣化度合いを示す劣化状態や、蓄電素子２００が異常な挙動を示しているかを示す異常状態などを推定する。例えば、状態推定部１２０は、蓄電素子２００の可逆容量が何％減少したかなどの容量の劣化状態を推定する。そして、状態推定部１２０は、蓄電素子２００の状態を推定した結果を、推定用データ１３２に書き込む。
【０１１６】
以上により、蓄電素子状態推定装置１００が蓄電素子２００の状態を推定する処理は、終了する。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置１００によれば、蓄電素子２００の隣接する２つの内部領域の間の熱の移動量である内部熱移動量と、隣接する内部領域及び外部領域の間の熱の移動量である外部熱移動量とを用いて、蓄電素子２００の温度を推定し、当該温度を用いて蓄電素子２００の状態を推定する。このように、蓄電素子状態推定装置１００によれば、内部熱移動量と外部熱移動量とを用いて蓄電素子２００の温度を推定することができるため、蓄電素子２００の温度を測定するための温度センサの数を低減する、または、当該温度センサを不要にすることができる。このため、簡易な構成で蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１１８】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、２つの内部領域の間の熱伝達係数と、内部領域及び外部領域の間の熱伝達係数とをメモリに記憶しており、当該メモリに記憶されている熱伝達係数を用いて内部熱移動量と外部熱移動量とを算出する。つまり、熱伝達係数は領域ごとに異なる可能性があるため、それぞれの熱伝達係数をメモリに記憶しておき、それらの熱伝達係数を計算に用いる。これにより、蓄電素子状態推定装置１００によれば、温度センサなどによって蓄電素子２００の温度を測定しなくても、精度良く、内部熱移動量と外部熱移動量とを算出して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１１９】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、電極体２６１、２６２の極板の積層方向における熱伝達係数である第一熱伝達係数と、当該積層方向と交差する方向における熱伝達係数であって第一熱伝達係数よりも大きい第二熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、熱伝達係数は、極板の積層方向よりも面方向の方が大きくなるため、蓄電素子状態推定装置１００によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、精度良く、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１２０】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、第一時点における内部領域の温度と外部領域の温度とを用いて、第一時点以降の第二時点における内部領域の温度を算出して、蓄電素子２００の温度を推定する。つまり、蓄電素子状態推定装置１００は、過去の内部領域の温度と外部領域の温度とを用いて内部領域の温度を更新していくことで、精度良く、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１２１】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、蓄電素子２００が配置されている空間の温度（外気温）を外部領域の温度として用いることで、簡易に、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１２２】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、蓄電素子２００の中央位置の内部領域の温度、または、それぞれの内部領域の温度の平均値を蓄電素子２００の温度として算出することで、精度良く、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１２３】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、蓄電素子２００の測定電圧、開回路電圧、電流値及び吸発熱量を用いて、蓄電素子２００の温度を推定することができるため、蓄電素子２００の温度を測定するための温度センサの数を低減する、または、当該温度センサを不要にすることができる。このため、簡易な構成で蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１２４】
なお、一般的に、蓄電素子の劣化は温度の上昇に伴い、加速することが知られている。蓄電素子の種類によって劣化速度の加速されやすさは異なるが、概して、室温付近において蓄電素子の温度が１℃上昇すると、蓄電素子の劣化速度は５〜１０％程度加速される。したがって、蓄電素子の温度の精度が不十分である場合、その蓄電素子の状態推定の精度が低くなる。とくに、試験期間の０．５乗に比例して劣化が進行するリチウムイオン二次電池のような蓄電素子では、寿命末に至るまでの期間が劣化速度の−２乗に比例して変化するため、蓄電素子の温度が劣化推定の精度に及ぼす影響が甚大である。以上のことから、蓄電素子の状態推定をより精度よくおこなうためには、蓄電素子の温度を正確に計測あるいは推定することが重要である。このため、蓄電素子状態推定装置１００は、上述の通り、蓄電素子の温度を精度よく推定することができるため、非常に有用である。
【０１２５】
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。上記実施の形態では、蓄電素子２００は、図６に示すような比較的少ない数の領域にしか分割されず、記憶部１３０の推定用データ１３２には、図７に示すような比較的少ない数の熱伝達係数（第一熱伝達係数、第二熱伝達係数等）しか記憶されていないこととした。しかし、本変形例では、蓄電素子２００は、比較的多くの数の領域に分割され、推定用データ１３２に、図１４に示すような比較的多くの数の熱伝達係数が記憶されている。
【０１２６】
図１４は、本変形例に係る蓄電素子２００の熱伝達係数を説明する図である。具体的には、同図は、図７に対応する図である。
【０１２７】
図１４に示すように、本変形例では、Ｘ軸方向プラス側から見て、蓄電素子２００の容器２１０内方を４×４の１６個に分割し、容器２１０の蓋体２１６、側壁２１２、２１４、及び底壁２１５を、それぞれ４つに分割している。なお、主要な各内部領域の中心を黒丸にて示している。
【０１２８】
そして、同図の熱伝達係数ｈａ１、ｈａ２、ｈｂ１及びｈｂ２が、電極体２６１、２６２の極板の積層方向に並ぶ２つの内部領域の間の熱伝達係数であり、上記実施の形態では第一熱伝達係数である。また、熱伝達係数ｈｃ１、ｈｃ２及びｈｃ３が、当該積層方向と交差する方向に並ぶ２つの内部領域の間の熱伝達係数であり、上記実施の形態では第二熱伝達係数である。
【０１２９】
ここで、電極体２６１、２６２は、最外周が、正極板及び負極板が介在しないセパレータや絶縁シートなどで覆われているため、電極体２６１と電極体２６２との間は、電極体２６１内部または電極体２６２内部よりも熱が伝わりにくい。このため、同じ電極体の内部における熱伝達係数よりも、異なる電極体間における熱伝達係数の方が小さい値となる。したがって、上記の第一熱伝達係数のうち、熱伝達係数ｈａ１及びｈａ２を第三熱伝達係数とし、熱伝達係数ｈｂ１及びｈｂ２を第四熱伝達係数とした場合、第四熱伝達係数（ｈｂ１、ｈｂ２）は、第三熱伝達係数（ｈａ１、ｈａ２）よりも小さい値となる。
【０１３０】
また、同図に示すように、電極体２６１は、極板が巻回されて形成された平坦部分２６１ａ及び２６１ｂと湾曲部分２６１ｃ及び２６１ｄとを有している。つまり、電極体２６１は、極板が巻回されて形成されており、対向する２つの平坦部分２６１ａ及び２６１ｂと、当該２つの平坦部分２６１ａ及び２６１ｂを繋ぐ２つの湾曲部分２６１ｃ及び２６１ｄとを有している。また同様に、電極体２６２は、極板が巻回されて形成された２つの平坦部分２６２ａ及び２６２ｂと２つの湾曲部分２６２ｃ及び２６２ｄとを有している。
【０１３１】
ここで、電極体２６１の平坦部分２６１ｂと電極体２６２の平坦部分２６２ａとは密着しているのに対し、電極体２６１の湾曲部分２６１ｃと電極体２６２の湾曲部分２６２ｃとの間は距離が離れている。このため、異なる電極体の平坦部分間よりも湾曲部分間の方が熱が伝わりにくいため、異なる電極体の平坦部分間における熱伝達係数よりも、湾曲部分間における熱伝達係数の方が小さい値となる。したがって、上記の第四熱伝達係数（ｈｂ１、ｈｂ２）のうち、熱伝達係数ｈｂ１を第五熱伝達係数とし、熱伝達係数ｈｂ２を第六熱伝達係数とした場合、第六熱伝達係数（ｈｂ２）は、第五熱伝達係数（ｈｂ１）よりも小さい値となる。
【０１３２】
以上のように、記憶部１３０の推定用データ１３２の「熱伝達係数」には、同じ電極体の内部における第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる電極体間における第一熱伝達係数であって第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とが記憶されている。また、当該「熱伝達係数」には、平坦部分における第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、湾曲部分における第四熱伝達係数であって第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とが記憶されている。
【０１３３】
なお、第二熱伝達係数（ｈｃ１、ｈｃ２、ｈｃ３等）においては、湾曲部分ではＺ軸方向においても極板が積層されているため、平坦部分から湾曲部分に近づくほど熱伝達係数は小さい値となる。つまり、平坦部分における熱伝達係数ｈｃ１よりも平坦部分と湾曲部分とを跨る熱伝達係数ｈｃ２の方が小さく、熱伝達係数ｈｃ２よりも湾曲部分における熱伝達係数ｈｃ３の方が小さくなる。
【０１３４】
つまり、第一熱伝達係数、第二熱伝達係数ともに、電極体の平坦部分から湾曲部分に近づくほど熱伝達係数は小さい値となり、記憶部１３０には、これらの熱伝達係数が予め定められて記憶されている。
【０１３５】
以上のように、本変形例に係る蓄電素子状態推定装置１００によれば、同じ電極体の内部における第一熱伝達係数である第三熱伝達係数と、異なる電極体間における第一熱伝達係数であって第三熱伝達係数よりも小さい第四熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、電極体は、一般的に、正極板及び負極板が介在しない状態のセパレータや絶縁シートなどで外周が覆われているため、熱伝達係数は、電極体内部よりも電極体間の方が小さくなる。このため、蓄電素子状態推定装置１００によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、さらに精度良く、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１３６】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、巻回型の電極体の平坦部分における第四熱伝達係数である第五熱伝達係数と、当該電極体の湾曲部分における第四熱伝達係数であって第五熱伝達係数よりも小さい第六熱伝達係数とを、メモリに記憶している。つまり、巻回型の電極体を複数並べた場合、隣り合う電極体の平坦部分同士よりも湾曲部分同士の方が距離が大きくなるため、熱伝達係数は、隣り合う電極体の平坦部分同士よりも湾曲部分同士の間の方が小さくなる。このため、蓄電素子状態推定装置１００によれば、正確な熱伝達係数をメモリに記憶しておくことで、さらに精度良く、蓄電素子２００の温度を推定して、蓄電素子２００の状態を推定することができる。
【０１３７】
なお、蓄電素子２００は、さらに多くの領域に細分化され、記憶部１３０の推定用データ１３２の「熱伝達係数」には、その細分化された多くの領域に対応した熱伝達係数が記憶されていることにしてもよい。細分化することで精度よく蓄電素子２００の温度を推定することができる。
【０１３８】
（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態では、蓄電素子状態推定装置１００は、図１に示すような蓄電システム１０（蓄電モジュール）に備えられていることとした。しかし、本変形例では、蓄電素子状態推定装置１００は、図１に示すような蓄電システム１０とは異なる形態の蓄電システムに備えられている。
【０１３９】
図１５及び図１６は、本変形例に係る蓄電素子状態推定装置１００を備える蓄電システムの外観図である。具体的には、図１５は、蓄電素子状態推定装置１００を備える蓄電システムとしての蓄電モジュール１０ａを示している。また、図１６の（ａ）は、蓄電素子状態推定装置１００を備える蓄電システムとしての蓄電装置１０ｂを示し、図１６の（ｂ）は、蓄電素子状態推定装置１００を備える蓄電システムとしての蓄電設備１０ｃを示している。
【０１４０】
まず、図１５に示すように、蓄電システムとしての蓄電モジュール１０ａは、例えば据置用の電源装置として使用される蓄電モジュールであり、蓄電素子２００と収容ケース３００の側壁との間に、蓄電素子状態推定装置１００を備えている。つまり、蓄電素子状態推定装置１００は、収容ケース３００の側壁の内側に固定されて配置されたＬ型の基板であり、複数の蓄電素子２００上に配置された基板４００及び配線を介して、当該複数の蓄電素子２００と接続されている。なお、図１５では、収容ケース３００の側壁の一部及び上壁を省略して図示している。
【０１４１】
また、図１６の（ａ）に示すように、蓄電システムとしての蓄電装置１０ｂは、例えば図１５の蓄電モジュール１０ａを複数備えており、当該複数の蓄電モジュール１０ａがラック１１に支持されて配置されている。つまり、蓄電装置１０ｂは、蓄電素子状態推定装置１００が設けられた蓄電モジュール１０ａを複数備えている。なお、蓄電装置１０ｂは、図１に示したような蓄電システム１０（蓄電モジュール）を複数備えていることにしてもよい。
【０１４２】
また、図１６の（ｂ）に示すように、蓄電システムとしての蓄電設備１０ｃは、例えば蓄電装置１０ｂを複数備えており、当該複数の蓄電装置１０ｂがコンテナ１２内に配置されている。つまり、蓄電設備１０ｃは、蓄電素子状態推定装置１００が設けられた蓄電モジュール１０ａを有する蓄電装置１０ｂを複数備えている。ここで、コンテナ１２は、例えば、内部に人が立入可能な空間を有するコンテナである。つまり、コンテナ１２は、内部の機器のメンテナンス時などに内部に人が立ち入れるほどの大きさを有する金属製の中空かつ直方体形状の箱体であり、土地に自立して設置されている。コンテナ１２は、いわゆるシェルタなどの箱体や、トラックや列車などの輸送手段によって搬送可能な箱体なども含む概念である。なお、図１６の（ｂ）では、コンテナ１２の側壁の一部及び上壁を省略して図示している。
【０１４３】
以上の本変形例のように、蓄電素子状態推定装置１００が備えられる蓄電システムは、特に限定されない。つまり、蓄電素子状態推定装置１００は、どのような形態の蓄電システムに備えられていてもよく、種々の形態の蓄電システムが備える蓄電素子２００の状態を、簡易な構成で推定することができる。
【０１４４】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子状態推定装置１００及び蓄電システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【０１４５】
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子２００は、Ｘ軸方向に巻回軸を有するいわゆる縦巻きの巻回型の２つの電極体２６１、２６２を有していることとした。しかし、蓄電素子２００は、例えば、Ｚ軸方向に巻回軸を有するいわゆる横巻きの巻回型の電極体、平板状極板を積層した積層型の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状の電極体を有していることにしてもよい。また、電極体の個数も、２つには限定されず、１つまたは３つ以上であってもよい。この場合、記憶部１３０の推定用データ１３２の「熱伝達係数」には、電極体の形状及び個数に応じた熱伝達係数が記憶される。
【０１４６】
また、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子２００は、矩形箱型（角型）の形状を有していることとした。しかし、蓄電素子２００の形状は、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。この場合、記憶部１３０の推定用データ１３２の「熱伝達係数」には、蓄電素子２００の形状に応じた熱伝達係数が記憶される。
【０１４７】
また、上記実施の形態及びその変形例では、熱移動量取得部１１２は、蓄電素子２００が配置されている空間の温度を、外部領域の温度として取得することとしたが、この外部領域の温度は共通の１つの温度には限定されない。つまり、内部領域の位置に応じて、外部領域の温度を異ならせて設定してもよい。例えば、図７に示す側壁２１２に隣接する外部領域の温度と、側壁２１４に隣接する外部領域の温度とを異なる温度として、充放電履歴データ１３１に記憶させておくことにしてもよい。
【０１４８】
また、上記実施の形態及びその変形例では、図６及び図７や図１４のように蓄電素子２００を分割し、内部領域を設定した。しかし、例えば、蓄電素子２００を斜め方向に切断したり、複数の領域を結合して１つの内部領域とするなど、蓄電素子２００の分割の仕方及び内部領域の設定の仕方は、どのようなものであってもよい。
【０１４９】
また、上記実施の形態及びその変形例では、状態（または温度）の推定対象となる蓄電素子は、１つの蓄電素子２００（単電池）であることとした。しかし、状態（または温度）の推定対象となる蓄電素子の規模（内部領域の規模）は、特に限定されない。例えば、複数の蓄電素子２００（単電池）が組み合わされた蓄電モジュール（組電池）を、推定対象となる蓄電素子としてもよい。この場合、１つの単電池を少ない内部領域に分けてもよく、１つの単電池そのものを１つの内部領域と考えてもよい。細分化する内部領域を広くすることで、演算速度（推定計算速度）を上げることができる。また、当該蓄電モジュールを複数備えた蓄電パック（電池パック）や、蓄電パックを複数備えた蓄電システムなどを、推定対象となる蓄電素子としてもよい。この場合、搭載する単電池の数（規模）により、適宜細分化する内部領域を変更して（例えば、複数の単電池で１つの内部領域とする等）、演算速度と推定精度のバランスを取ってもよい。
【０１５０】
また、上記実施の形態及びその変形例では、蓄電素子状態推定装置１００は、記憶部１３０を備えており、蓄電素子２００の充放電履歴や状態推定のための情報を記憶部１３０に記憶させることとした。しかし、蓄電素子状態推定装置１００は、記憶部１３０を備えておらず、記憶部１３０の代わりに外部のメモリを使用することにしてもかまわない。
【０１５１】
また、蓄電素子状態推定装置１００は、推定した蓄電素子２００の状態に関するデータを参照し、蓄電素子２００の異常を検知して、安全上のアラームを発するような安全状態を推定する機能を有していてもよい。
【０１５２】
また、本発明に係る蓄電素子状態推定装置１００が備える処理部は、典型的には、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現される。つまり、例えば図１７に示すように、本発明は、温度推定部１１０及び状態推定部１２０を備える集積回路１０１として実現される。図１７は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子状態推定装置１００を集積回路で実現する構成を示すブロック図である。
【０１５３】
なお、集積回路１０１が備える各処理部は、個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【０１５４】
また、本発明は、このような蓄電素子状態推定装置１００として実現することができるだけでなく、蓄電素子状態推定装置１００が行う特徴的な処理をステップとする蓄電素子状態推定方法としても実現することができる。
【０１５５】
また、本発明は、蓄電素子状態推定方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータ（プロセッサ）に実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ（プロセッサ）読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光ディスク、紙テープなどあらゆる媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
【０１５６】
また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、簡易な構成で蓄電素子の状態を推定することができる蓄電素子状態推定装置等に適用できる。
【符号の説明】
【０１５８】
１０  蓄電システム
１０ａ  蓄電モジュール（蓄電システム）
１０ｂ  蓄電装置（蓄電システム）
１０ｃ  蓄電設備（蓄電システム）
１１  ラック
１２  コンテナ
１００  蓄電素子状態推定装置
１０１  集積回路
１１０  温度推定部
１１１  発熱量取得部
１１２  熱移動量取得部
１１３  温度算出部
１２０  状態推定部
１３０  記憶部
１３１  充放電履歴データ
１３２  推定用データ
２００  蓄電素子
２１０  容器
２１１〜２１４  側壁
２１５  底壁
２１６  蓋体
２２０  正極端子
２３０  負極端子
２４０  正極集電体
２５０  負極集電体
２６１、２６２  電極体
２６１ａ、２６１ｂ、２６２ａ、２６２ｂ  平坦部分
２６１ｃ、２６１ｄ、２６２ｃ、２６２ｄ  湾曲部分
３００  収容ケース
４００  基板
【図１】
0006544489.tif 000002
【図２】
0006544489.tif 000003
【図３】
0006544489.tif 000004
【図４】
0006544489.tif 000005
【図５】
0006544489.tif 000006
【図６】
0006544489.tif 000007
【図７】
0006544489.tif 000008
【図８】
0006544489.tif 000009
【図９】
0006544489.tif 000010
【図１０】
0006544489.tif 000011
【図１１】
0006544489.tif 000012
【図１２】
0006544489.tif 000013
【図１３】
0006544489.tif 000014
【図１４】
0006544489.tif 000015
【図１５】
0006544489.tif 000016
【図１６】
0006544489.tif 000017
【図１７】
0006544489.tif 000018