(57)【要約】バッテリー劣化度推定装置は、バッテリーの現在の総劣化度を検出する総劣化度検出部１１０と、バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定するサイクル劣化推定部１２０と、バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定する保存劣化推定部１３０と、現在の総劣化度と将来のサイクル劣化度と将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定するバッテリー劣化推定部１４０と、を有する。
2016002398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの現在の総劣化度を検出する総劣化度検出部と、
前記バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定するサイクル劣化推定部と、
前記バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定する保存劣化推定部と、
前記現在の総劣化度と前記将来のサイクル劣化度と前記将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定するバッテリー劣化推定部と、
を有するバッテリー劣化度推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記サイクル劣化推定部は、出力特性の単位期間における積算値を求め、求めた積算値に基づいて将来の積算値を予測し、予測した積算値及び予め記憶されているサイクル劣化特性に基づいて将来のサイクル劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記出力特性の積算値は、充電電力の積算値、放電電力の積算値、充電電力及び放電電力の絶対値の積算値、充電電流の積算値、放電電流の積算値、充電電流及び放電電流の絶対値の積算値のいずれかである、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記サイクル劣化特性は、サイクル劣化度が、前記バッテリーの充放電回数に比例して増加する特性である、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記保存劣化推定部は、基準タイミングから現在までの時間及び予め記憶されている保存劣化特性に基づいて現在の保存劣化度を算出し、算出された現在の保存劣化度及び前記保存劣化特性に基づいて将来の保存劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記保存劣化特性は、保存劣化度が、基準タイミングからの時間の平方根に比例して増加する特性である、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記総劣化度検出部は、基準タイミングから現在までの総出力特性積算値を求め、求めた総出力特性積算値及び予め記憶されているサイクル劣化特性に基づいて現在のサイクル劣化度を算出し、基準タイミングから現在までの時間及び予め記憶されている保存劣化特性に基づいて現在の保存劣化度を算出し、現在のサイクル劣化度及び現在の保存劣化度に基づいてバッテリーの現在の総劣化度を検出する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記バッテリー劣化推定部で推定した将来のバッテリー劣化度が、予め定められている使用限界劣化度に至るまでの時間を算出する寿命予測部を有する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
車両の走行距離とその走行距離に至るまでの使用時間との相関を記憶する記憶部と、
前記相関に基づいて、時間を走行距離に変換する変換部と、
を有するバッテリー劣化度推定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
所定時間内のバッテリー温度の頻度を記憶する温度記憶部を有し、
前記保存劣化特性及び前記サイクル劣化特性の少なくともいずれか一方は、前記バッテリー温度の頻度によって補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記温度記憶部は、前記バッテリーの過去１年間の温度の頻度を発生時期とともに時系列的に記憶し、
前記保存劣化特性及び前記サイクル劣化特性の少なくともいずれか一方は、発生時期とともに記憶されたバッテリー温度の頻度を考慮して補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
所定時間内のバッテリーＳＯＣの頻度を記憶するＳＯＣ記憶部を備え、
前記保存劣化特性は、前記バッテリーＳＯＣの頻度によって補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１３】
バッテリーの現在の総劣化度を検出し、
前記バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定し、
前記バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定し、
前記現在の総劣化度と前記将来のサイクル劣化度と前記将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バッテリー劣化度推定装置およびバッテリー劣化度推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリー（二次電池）は、使用環境に応じた速度で劣化する。劣化につれて、満充電時の充電量(以下適宜「満充電容量」と称す)が減少し、また放電特性が低下する。車両に搭載されるバッテリーが劣化すれば、走行性能が低下する。そのため、バッテリーが所定の性能を発揮可能な期間(余寿命)を推定しておくことが望ましい。ＪＰ２００７−１９５３１２Ａに記載された技術では、総走行距離の平方根に対応付けてバッテリーの劣化度を推定することで、余寿命を予測していた。
【発明の概要】
【０００３】
しかしながら、本件発明者らは、ＪＰ２００７−１９５３１２Ａに開示された手法でバッテリー劣化度を推定しても誤差が大きいという課題を知見した。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、バッテリー劣化度を精度よく推定することができる技術を提供することである。
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【０００６】
本発明の一態様におけるバッテリー劣化度推定装置は、バッテリーの現在の総劣化度を検出する総劣化度検出部と、前記バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定するサイクル劣化推定部と、前記バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定する保存劣化推定部と、を有する。そして、さらに、前記現在の総劣化度と前記将来のサイクル劣化度と前記将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第１実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【図２】図２は、サイクル劣化特性の設定方法について説明する図である。
【図３】図３は、保存劣化特性の一例を示す図である。
【図４】図４は、将来のバッテリー劣化度の推定結果の一例を示す図である。
【図５】図５は、総劣化度検出部１１０の制御内容を示すブロック図である。
【図６】図６は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する寿命予測ルーチンのフローチャートである。
【図７】図７は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する走行距離＆使用時間記憶ルーチンのフローチャートである。
【図８】図８は、コントローラーが記憶する、走行距離と使用時間との相関の一例を示す図である。
【図９】図９は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する走行距離＆使用時間記憶ルーチンのフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２実施形態のコンセプトを説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第２実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態のコンセプトを説明する図である。
【図１３】図１３は、第４実施形態のコンセプトを説明する図である。
【図１４】図１４は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第４実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、第５実施形態のコンセプトを説明する図である。
【図１６】図１６は、第６実施形態のコンセプトを説明する図である。
【図１７】図１７は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第６実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（基本的なコンセプト）
上述のように、バッテリーの余寿命をできる限り正確に推定することが望ましい。しかしながら、単に総走行距離の平方根に対応付けてバッテリーの劣化度を推定しても誤差が大きかった。これについて発明者らは、鋭意研究を重ね、バッテリーの劣化には、保存劣化とサイクル劣化とがあることを見出した。保存劣化は、バッテリーの内部で経時的に生じる主に化学反応に起因する劣化である。保存劣化は、たとえばバッテリーの電極と電解質との化学反応によって進行する。この保存劣化の進行度合は、時間の平方根に対応付く。これに対して、サイクル劣化は、バッテリーの充電及び放電が繰り返されることに起因する劣化である。サイクル劣化は、バッテリーが充電放電するときにバッテリー内部が膨張収縮することに起因して発生する電極等の摩擦などによって主に機械的に進行する。サイクル劣化の進行度合は、充電及び放電の回数（サイクル）に対応付く。そのため、単に総走行距離の平方根に対応付けてバッテリーの劣化度を推定する手法では、大まかには推定できるものの誤差が大きく、正確に推定することが困難だったのである。発明者らは、このような知見に基づいて、発明を完成させた。以下、詳細を説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第１実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【００１１】
バッテリー劣化度推定装置１００は、総劣化度検出部１１０と、サイクル劣化推定部１２０と、保存劣化推定部１３０と、バッテリー劣化推定部１４０とを有する。
【００１２】
総劣化度検出部１１０は、サイクル劣化及び保存劣化の両方が合わさった現在のバッテリー総劣化度を検出する。詳細は、後述される。
【００１３】
サイクル劣化推定部１２０は、バッテリーの充電及び放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定する。上述のように、サイクル劣化は、バッテリーが充電放電するときにバッテリー内部が膨張収縮することに起因する電極等の摩擦などによって、機械的に進行する劣化である。そこで、サイクル劣化推定部１２０は、一定期間（単位期間）におけるバッテリーの充電放電回数（以下、サイクルともいう）に基づいて、将来の充電放電回数を予測して、将来のサイクル劣化を推定する。なお一定期間におけるバッテリーの充電放電回数は、出力特性（たとえば電力又は電流）の一定期間の積算値と考えることができる。したがって、本実施形態では、出力特性の積算値に基づいて将来のサイクル劣化を推定する。サイクル劣化推定部１２０は、出力特性積算値記憶部１２１と、出力特性積算値予測部１２２と、サイクル劣化度推定部１２３とを有する。
【００１４】
出力特性積算値記憶部１２１は、出力特性検出部が検出した出力特性（たとえば電力又は電流）の直近の一定期間（単位期間）当たりの積算値を記憶する。上述のように、一定期間（単位期間）におけるバッテリーの充電放電回数は、出力特性の一定期間における積算値と考えることができる。そこで、出力特性積算値記憶部１２１は、一定期間におけるバッテリーの充電放電回数を記憶するのである。ここで、出力特性検出部とは、具体的にはバッテリーの電流を検出する電流センサーや、電圧を検出する電圧センサーである。このようなセンサーによって、入出力の電流値電圧値を検出し、また電力を検出する。出力特性積算値としては、充電電力の積算値[kWh]、放電電力の積算値[kWh]、充電電力及び放電電力の絶対値の積算値[kWh]、充電電流の積算値[Ah]、放電電流の積算値[Ah]、充電電流及び放電電流の絶対値の積算値[Ah]のいずれであってもよい。適宜選択することで、コストをかけることなく推定精度を上げることができる。また記憶する単位期間は、任意に設定可能である。ただし、短期間よりも長期間のほうが望ましい。短期間であれば、ノイズが含まれてしまう可能性があるからである。またたとえば車両所有者が変更される場合には、リセットすることが望ましい。車両所有者が変更されれば、電力の積算される状態が変わるからである。
【００１５】
出力特性積算値予測部１２２は、出力特性の単位期間当たりの積算値に対して、所望の期間を乗算することで、所望の期間後の出力特性の積算値（将来値）を演算（予測）する。
【００１６】
サイクル劣化度推定部１２３は、所望の期間後の出力特性の積算値と、予め設定されているサイクル劣化特性とに基づいて、所望の期間後のサイクル劣化変化量（現在の劣化度に対する変化量）を推定する。なお、サイクル劣化特性は図２に示される特性であって、コントローラーが備える記憶媒体に予め記憶されている。ここで、図２を参照してサイクル劣化特性の設定方法について説明する。バッテリーの充電放電を繰り返す電池評価の一般的なサイクル試験を行って、サイクルと劣化度との関係をプロットする。なおこのサイクル試験中にも、バッテリーの電極と電解質との化学反応によって保存劣化が進行する。そこで、図２に示されるように、サイクル試験中の保存劣化分を除いて、サイクル劣化特性を設定することが重要である。このようにしてサイクル劣化特性をプロットすると、サイクルが多くなるにつれて、容量維持率が低下していることが判る。すなわち、サイクル劣化は、サイクルに比例して進むことが判る。
【００１７】
保存劣化推定部１３０は、バッテリーの内部で経時的に生じる主に化学反応に起因する将来の保存劣化度を推定する。上述のように、保存劣化は、たとえばバッテリーの電極と電解質との化学反応によって経時的に進行する劣化であり、電極が電解質に触れた時点から、時間の経過とともに進行する。そこで、保存劣化推定部１３０は、電極が電解質に触れてからの経過期間を計測し、その期間に基づいて現在の保存劣化度を求めるとともに、所望の期間後の保存劣化度を求めて、所望の期間後の保存劣化変化量（現在の劣化度に対する変化量）を推定する。保存劣化推定部１３０は、保存劣化度算出部１３１と、保存劣化度推定部１３２とを有する。
【００１８】
保存劣化度算出部１３１は、電極が電解質に触れた時点からの経過時間と、予め設定されている保存劣化特性とに基づいて、現在の保存劣化度を求める。なお保存劣化特性は、たとえば図３に示される特性であって、コントローラーが備える記憶媒体に予め記憶されている。このような特性は、電池評価の一般的な保存試験によって取得できる。図３から、保存劣化は、時間の平方根に比例して進行する特性であることが判る。計時部は、車両に搭載されたタイマーである。したがって、電池製造過程において、電極が電解質に触れた時点から車両タイマーで計時を開始するまでの時間は計時できない。そこで、電極が電解質に触れた時点から車両タイマーで計時を開始するまでの時間を一定時間に管理して、その一定時間をタイマーによる計時時間に加算すればよい。なお、電極が電解質に触れた時点から車両タイマーで計時を開始するまでの時間は、バッテリーの寿命に比すれば極小であるので無視することもできる。
【００１９】
保存劣化度推定部１３２は、保存劣化特性に基づいて、所望の期間後の保存劣化度を求め、所望の期間後の保存劣化変化量を推定する。
【００２０】
バッテリー劣化推定部１４０は、現在の総劣化度と、所望の期間後のサイクル劣化変化量と、所望の期間後の保存劣化変化量とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定する。推定結果は、たとえば、図４のようになる。
【００２１】
図５は、総劣化度検出部１１０の制御内容を示すブロック図である。
【００２２】
総劣化度検出部１１０は、サイクル劣化及び保存劣化の両方を足し合わせた、現時点でのバッテリー総劣化度を検出する。総劣化度検出部１１０は、サイクル劣化算出部１１１と、保存劣化算出部１１２と、総劣化算出部１１３とを有する。
【００２３】
サイクル劣化算出部１１１は、バッテリーの充電及び放電に起因する現時点でのサイクル劣化度を算出する。サイクル劣化算出部１１１は、総出力特性積算値記憶部１１１１と、サイクル劣化度算出部１１１２とを有する。
【００２４】
総出力特性積算値記憶部１１１１は、今までに出力特性検出部が検出した出力特性の積算値を記憶する。なお出力特性検出部とは、具体的にはバッテリーの電流を検出する電流センサーや、電圧を検出する電圧センサーである。このようなセンサーによって、入出力の電流値電圧値を検出し、また電力を検出する。また出力特性積算値としては、充電電力の積算値[kWh]、放電電力の積算値[kWh]、充電電力及び放電電力の絶対値の積算値[kWh]、充電電流の積算値[Ah]、放電電流の積算値[Ah]、充電電流及び放電電流の絶対値の積算値[Ah]のいずれであってもよい。
【００２５】
サイクル劣化度算出部１１１２は、総出力特性積算と、予め設定されているサイクル劣化特性とに基づいて現時点のサイクル劣化度を算出する。なおサイクル劣化特性は、上述の通りである。
【００２６】
保存劣化算出部１１２は、バッテリーの内部で充放電に関わらず経時的に生じる主に化学反応に起因する現時点での保存劣化度を算出する。保存劣化算出部１１２は、保存劣化度算出部１１２１を有する。
【００２７】
保存劣化度算出部１１２１は、電極が電解質に触れた時点からの経過時間と、予め設定されている保存劣化特性とに基づいて現時点の保存劣化度を求める。なお保存劣化特性は、上述の通りである。
【００２８】
総劣化算出部１１３は、現時点のサイクル劣化度と現時点の保存劣化度とに基づいて現在の総劣化度を算出する。
【００２９】
図６は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する寿命予測ルーチンのフローチャートである。コントローラーは、このルーチンを繰り返し実行する。
【００３０】
ステップＳ２１０において、コントローラーは、徐々に期間を延ばしながら、所定期間後の劣化度を推定する。具体的には、たとえば、１月後、２月後、３月後といった期間後の劣化度を推定する。
【００３１】
ステップＳ２２０において、コントローラーは、所定期間後の劣化度が使用限界劣化度を超えたか否かを判定する。コントローラーは、判定結果が否であれば一旦処理を抜ける。判定結果が肯であれば、コントローラーは、ステップＳ２３０の処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ２３０においてコントローラーは、ステップＳ２１０で推定した劣化度が初めて使用限界劣化度を超えたときの期間を、余寿命として予測する。
【００３３】
なお、バッテリーの余寿命（期間）を求めるのに代えて、余寿命に達するまでの走行距離を予測してもよい。具体的には、以下のようにする。
【００３４】
図７は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する走行距離＆使用時間記憶ルーチンのフローチャートである。
【００３５】
ステップＳ３１０において、コントローラーは、現在までの走行距離と使用時間との相関を記憶する。
【００３６】
図８は、コントローラーが記憶する、走行距離と使用時間との相関の一例を示す図である。
【００３７】
ステップＳ３１０によって、たとえば、図８に示されるデータがコントローラーに記憶される。大まかには、走行距離が使用時間に比例する。
【００３８】
図９は、バッテリー劣化度推定装置のコントローラーが実行する走行距離＆使用時間記憶ルーチンのフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ４１０において、コントローラーは、ステップＳ３１０で記憶された相関に基づいて、余寿命を走行予想距離に変換する。
【００４０】
なお、図８に示されるように、走行距離と使用時間との相関は、ユーザーによって異なることが多い。そこで、ユーザーが変わるタイミングで、データをリセットして再度相関を記憶し直すことが好ましい。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、単に総走行距離の平方根に対応付けてバッテリーの劣化度を推定するのではない。本実施形態では、劣化を、主にバッテリーの電極と電解質との化学反応によって経時的に進行する保存劣化と、バッテリーが充電放電するときにバッテリー内部が膨張収縮することに起因する電極等の摩擦などによって機械的に進行するサイクル劣化と、に切り分けて、それぞれの劣化を推定するようにした。このようにすることで、バッテリーがこれから何年後にどの程度の劣化度になるのか、バッテリーの余寿命はどれくらいあるのか、またはあとどの程度走行できるのか、ということを正確に推定できるのである。
【００４２】
また本実施形態では、図５に記載されている手法によって、サイクル劣化及び保存劣化の両方が足しあわされた現時点でのバッテリー総劣化度を検出する。これにより、特別な装置を必要とすることなく、現在のバッテリーの総劣化度を検出することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態のコンセプトを説明する図である。
【００４４】
上述のように、保存劣化の進行度合は、時間の平方根に対応付くが、他にも温度に対する感度もある。たとえば図１０に示されるように温度が高いほど劣化が進行しやすくなる。なお縦軸の劣化係数は、容量維持率に乗算される係数である。劣化係数が小さいほど、容量維持率が小さく、すなわち劣化度が大きくなる。本実施形態では、これまでの温度履歴（温度の発生頻度）をさらに考慮して保存劣化を算出する。具体的な構成は、図１１が参照されて説明される。
【００４５】
図１１は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第２実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【００４６】
なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【００４７】
本実施形態では、保存劣化推定部１３０は、第１実施形態の構成に加えて、保存時温度頻度記憶部１３３をさらに有する。保存時温度頻度記憶部１３３は、温度検出部（バッテリー温度センサー）が出力する温度情報と、計時部の時間情報とに基づいて、これまでの温度の頻度を一定期間単位で記憶する。なお車両用バッテリーは組電池となっているので、温度検出部は、劣化が速く進行する一番高温な個所を測定するのがよい。温度検出部としては、サーミスタなどを用いればよい。
【００４８】
そして、保存劣化度算出部１３１及び保存劣化度推定部１３２は、保存時温度頻度記憶部１３３に記憶されている温度情報を用いて、保存劣化度を補正する。具体的には、たとえば、記憶されている温度の発生頻度情報を用いて、その温度に晒された時間を求めることで劣化度を積算し、保存劣化度を補正する。
【００４９】
このようにすれば、バッテリーの保存劣化の重要な要因となる温度感度を適用できるので、バッテリー保存劣化度をさらに高精度に推定することが可能となる。結果、バッテリーの余寿命を一層正確に推定できる。なお、バッテリーの特性によっては、温度感度を無視できる場合もあるので、本実施形態は、バッテリーの特性に応じて適宜適用すればよい。また本実施形態の考え方は、総劣化度検出部１１０の保存劣化算出部１１２の保存劣化度算出部１１２１に適用してもよい。
【００５０】
（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態のコンセプトを説明する図である。
【００５１】
バッテリー温度は、外気温に依存して推移する。そこで、図１２に示されるように、過去一年間の温度推移を考慮することで、１年間で１周期となる季節変動による温度変化が考慮される。これにより、バッテリー保存劣化度をさらに高精度に推定することが可能となり、バッテリーの余寿命を一層正確に推定できる。
【００５２】
（第４実施形態）
図１３は、第４実施形態のコンセプトを説明する図である。
【００５３】
上述のように、保存劣化の進行度合は、時間の平方根に対応付くが、他にもバッテリー充電率ＳＯＣ（State Of Charge）に対する感度もある。たとえば図１３に示されるようにＳＯＣが大きいほど劣化が進行しやすくなる。そこで、本実施形態では、これまでのＳＯＣ履歴（ＳＯＣの発生頻度）をさらに考慮して保存劣化を算出するようにした。具体的な構成は、図１４が参照されて説明される。
【００５４】
図１４は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第４実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【００５５】
本実施形態では、保存劣化推定部１３０は、第１実施形態の構成に加えて、保存時ＳＯＣ頻度記憶部１３４をさらに有する。保存時ＳＯＣ頻度記憶部１３４は、ＳＯＣ検出部が出力するＳＯＣ情報と、計時部の時間情報とに基づいて、これまでのＳＯＣの頻度を一定期間単位で記憶する。なおＳＯＣの検出方法は、通電による分極がない状態での電圧を測定し、電圧とＳＯＣの関係から現在のＳＯＣを算出する方法や、電流計などによる通電量からＳＯＣを算出する方法など、一般的な方法で検出すればよい。
【００５６】
そして、保存劣化度算出部１３１及び保存劣化度推定部１３２は、保存時ＳＯＣ頻度記憶部１３４に記憶されているＳＯＣ情報を用いて、保存劣化度を補正する。具体的には、たとえば、記憶されているＳＯＣの発生頻度情報を用いて、バッテリーがそのＳＯＣに晒された時間を求めることで、劣化度を積算し、保存劣化度を補正すればよい。
【００５７】
このようにすれば、バッテリーの保存劣化の重要な要因となるＳＯＣ感度を適用できるので、バッテリー保存劣化度をさらに高精度に推定することが可能となる。これにより、バッテリーの余寿命を一層正確に推定できる。なお、バッテリーの特性によっては、ＳＯＣ感度を無視できる場合もある。したがって、本実施形態は、バッテリーの特性に応じて適宜適用すればよい。また本実施形態の考え方は、総劣化度検出部１１０の保存劣化算出部１１２の保存劣化度算出部１１２１に適用してもよい。
【００５８】
（第５実施形態）
図１５は、第５実施形態のコンセプトを説明する図である。
【００５９】
この第５実施形態は、第２実施形態と第４実施形態とを合わせたものである。図１５に示されるように、温度及びＳＯＣの発生頻度をマップ化して記憶しておく。そして、保存劣化度算出部１３１及び保存劣化度推定部１３２は、記憶されている温度及びＳＯＣの発生頻度情報を用いて、バッテリーが、その温度、ＳＯＣに晒された時間を求めることで劣化度を積算し、保存劣化度を補正する。
【００６０】
このようにすれば、バッテリーの保存劣化の重要な要因となる温度及びＳＯＣ感度を適用できるので、バッテリー保存劣化度をさらに高精度に推定することが可能となる。これにより、バッテリーの余寿命を一層正確に推定できる。なおバッテリーの特性によっては、温度感度、ＳＯＣ感度を無視できる場合もある。したがって、本実施形態は、バッテリーの特性に応じて適宜適用すればよい。また本実施形態の考え方は、総劣化度検出部１１０の保存劣化算出部１１２の保存劣化度算出部１１２１に適用してもよい。
【００６１】
（第６実施形態）
図１６は、第６実施形態のコンセプトを説明する図である。
【００６２】
上述のように、サイクル劣化の進行度合は、充電及び放電の回数（サイクル）に対応付くが、他にも温度に対する感度もある。たとえば図１６に示されるように温度が高いほど劣化が進行しやすくなる。なお、バッテリーの充電放電回数は、出力特性の積算値と考えることができるので、出力特性の積算値との関係でサイクル劣化を推定する。そこで、本実施形態では、これまでの温度履歴（温度の発生頻度）をさらに考慮してサイクル劣化を算出する。具体的な構成は、図１７が参照されて説明される。
【００６３】
図１７は、本発明によるバッテリー劣化度推定装置の第６実施形態の制御内容を示すブロック図である。
【００６４】
本実施形態では、サイクル劣化推定部１２０は、第１実施形態の構成に加えて、サイクル時温度頻度記憶部１２４をさらに有する。サイクル時温度頻度記憶部１２４は、温度検出部（バッテリー温度センサー）が出力する温度情報と、計時部の時間情報とに基づいて、これまでの温度の頻度を一定期間単位で記憶する。そして、サイクル劣化度推定部１２３は、サイクル時温度頻度記憶部１２４に記憶されている温度情報を用いて、サイクル劣化度を補正する。すなわち高温頻度が多ければ、サイクル劣化の進行が進むように補正される。
【００６５】
このようにすれば、バッテリーのサイクル劣化の重要な要因となる温度感度を適用できるので、バッテリーサイクル劣化度をさらに高精度に推定することが可能となる。結果、バッテリーの余寿命を一層正確に推定できる。なおバッテリーの特性によっては、温度感度を無視できる場合もある。したがって、本実施形態は、バッテリーの特性に応じて適宜適用すればよい。また本実施形態の考え方は、総劣化度検出部１１０のサイクル劣化算出部１１１のサイクル劣化度算出部１１１２に適用してもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６７】
上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
【００６８】
本願は、２０１４年７月１日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−１３６０７０に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月26日(2016.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの現在の総劣化度を検出する総劣化度検出部と、
前記バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定するサイクル劣化推定部と、
前記バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定する保存劣化推定部と、
前記現在の総劣化度と前記将来のサイクル劣化度と前記将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定するバッテリー劣化推定部と、
を有するバッテリー劣化度推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記サイクル劣化推定部は、出力特性の単位期間における積算値を求め、求めた積算値に基づいて将来の積算値を予測し、予測した積算値及び予め記憶されているサイクル劣化特性に基づいて将来のサイクル劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記出力特性の積算値は、充電電力の積算値、放電電力の積算値、充電電力及び放電電力の絶対値の積算値、充電電流の積算値、放電電流の積算値、充電電流及び放電電流の絶対値の積算値のいずれかである、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記サイクル劣化特性は、サイクル劣化度が、前記バッテリーの充放電回数に比例して増加する特性である、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記保存劣化推定部は、基準タイミングから現在までの時間及び予め記憶されている保存劣化特性に基づいて現在の保存劣化度を算出し、算出された現在の保存劣化度及び前記保存劣化特性に基づいて将来の保存劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記保存劣化特性は、保存劣化度が、基準タイミングからの時間の平方根に比例して増加する特性である、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記総劣化度検出部は、基準タイミングから現在までの総出力特性積算値を求め、求めた総出力特性積算値及び予め記憶されているサイクル劣化特性に基づいて現在のサイクル劣化度を算出し、基準タイミングから現在までの時間及び予め記憶されている保存劣化特性に基づいて現在の保存劣化度を算出し、現在のサイクル劣化度及び現在の保存劣化度に基づいてバッテリーの現在の総劣化度を検出する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記バッテリー劣化推定部で推定した将来のバッテリー劣化度が、予め定められている使用限界劣化度に至るまでの時間を算出する寿命予測部を有する、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
車両の走行距離とその走行距離に至るまでの使用時間との相関を記憶する記憶部と、
前記相関に基づいて、時間を走行距離に変換する変換部と、
を有するバッテリー劣化度推定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
所定時間内のバッテリー温度の頻度を記憶する温度記憶部を有し、
前記将来の保存劣化度及び前記将来のサイクル劣化度の少なくともいずれか一方は、前記バッテリー温度の頻度によって補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
前記温度記憶部は、前記バッテリーの過去１年間の温度の頻度を発生時期とともに時系列的に記憶し、
前記保存劣化特性及び前記サイクル劣化特性の少なくともいずれか一方は、発生時期とともに記憶されたバッテリー温度の頻度を考慮して補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のバッテリー劣化度推定装置において、
所定時間内のバッテリーＳＯＣの頻度を記憶するＳＯＣ記憶部を備え、
前記将来の保存劣化度は、前記バッテリーＳＯＣの頻度によって補正される、
バッテリー劣化度推定装置。
【請求項１３】
バッテリーの現在の総劣化度を検出し、
前記バッテリーの充放電に起因する将来のサイクル劣化度を推定し、
前記バッテリーの内部で経時的に生じる将来の保存劣化度を推定し、
前記現在の総劣化度と前記将来のサイクル劣化度と前記将来の保存劣化度とに基づいて将来のバッテリー劣化度を推定する、
バッテリー劣化度推定方法。
【国際調査報告】
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