(57)【要約】  電流積算推定部（５１）は、電池に流れる電流の値を積算することにより電池のＳＯＣを推定する。開放電圧推定部（５２）は、電池の測定電圧の値を少なくとも含む電池の状態を示す値から電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する。ＳＯＣ決定部（５３）は、電池の非充放電中にて開放電圧推定部（５２）により推定されたＳＯＣを採用し、電池の充放電中にて電流積算推定部（５１）により推定されたＳＯＣをそのまま、又は開放電圧推定部（５２）により推定されたＳＯＣで補正して採用することでＳＯＣを高精度に推定する。ＳＯＨ推定部（５４）は、ＳＯＣの推定と並行して、ＳＯＣ決定部（５３）により採用されるＳＯＣの変化値と、その変化に要した期間における電流積算値をもとに電池のＳＯＨを推定する。
2014083856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池に流れる電流の値を積算することにより前記電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を推定する電流積算推定部と、
前記電池の測定電圧の値を少なくとも含む前記電池の状態を示す値から前記電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する開放電圧推定部と、
前記電池の非充放電中にて前記開放電圧推定部により推定されたＳＯＣを採用し、前記電池の充放電中にて前記電流積算推定部により推定されたＳＯＣをそのまま、又は前記開放電圧推定部により推定されたＳＯＣで補正して採用するＳＯＣ決定部と、
前記ＳＯＣの推定と並行して、前記ＳＯＣ決定部により採用されるＳＯＣの変化値と、
その変化に要した期間における電流積算値をもとに前記電池のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定するＳＯＨ推定部と、
を備えることを特徴とする電池管理装置。
【請求項２】
前記ＳＯＨ推定部によるＳＯＨ推定に伴い新たに推定される満充電容量により、前記電流積算推定部によるＳＯＣ推定で使用される満充電容量を更新する満充電容量更新部を、
さらに備え、
前記電流積算推定部は、電流積算開始時点のＳＯＣに、電流積算値を前記満充電容量で正規化した値を加算して現在のＳＯＣを推定することを特徴とする請求項１に記載の電池管理装置。
【請求項３】
前記ＳＯＨ推定部は、前記ＳＯＣ決定部により採用されるＳＯＣが設定値分、変化するたびにＳＯＨを推定し、
前記満充電容量更新部は、前記ＳＯＨ推定部によりＳＯＨが推定されるたびに、前記電流積算推定部によるＳＯＣ推定で使用される満充電容量を更新することを特徴とする請求項２に記載の電池管理装置。
【請求項４】
走行用または負荷用のエネルギーを蓄えるための電池と、
前記電池を管理する請求項１から３のいずれかに記載の電池管理装置と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
電池に流れる電流の値を積算することにより前記電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を推定するステップであって、電流積算開始時点のＳＯＣに、電流積算値を前記電池の満充電容量で正規化した値を加算して現在のＳＯＣを推定する電流積算推定ステップと、
前記電池の測定電圧の値を少なくとも含む前記電池の状態を示す値から前記電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する開放電圧推定ステップと、
前記電池の非充放電中にて前記開放電圧推定ステップにより推定されたＳＯＣを採用し、前記電池の充放電中にて前記電流積算推定ステップにより推定されたＳＯＣをそのまま、又は前記開放電圧推定ステップにより推定されたＳＯＣで補正して採用するＳＯＣ決定ステップと、
採用されるＳＯＣの変化値と、その期間における電流積算値をもとに前記電池のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定するＳＯＨ推定ステップと、
推定されたＳＯＨをもとに前記満充電容量を更新する満充電容量更新ステップと、
を備えることを特徴とするＳＯＣ推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の状態を管理する電池管理装置、その電池管理装置を備える電源装置および電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ)を推定するＳＯＣ推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ；Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車（ＥＶ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が普及してきている。これらの車にはキーデバイスとして二次電池が搭載される。車載用二次電池としては主に、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池が普及している。今後、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池の普及が加速すると予想される。【０００３】
車載用二次電池や大型蓄電システムは、ノートパソコンや携帯電話などと比較し、厳格な安全管理および電池容量の有効活用が求められる。その前提として高精度なＳＯＣ(充電率）推定が求められる。ＳＯＣ推定方法の代表的なものにＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）法、電流積算法（クーロンカウント法ともいう）がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２０８７７３号公報
【特許文献２】特開平６−３４２０４５号公報
【発明の概要】
【０００５】
二次電池が使用されていないときは電流積算法を用いることができないが、二次電池が使用されているとき（充放電中）は、ＯＣＶ法と電流積算法のいずれも使用できる。二次電池の使用中においてＯＣＶ法により推定されるＳＯＣの値は揺らぐ傾向がある。例えば、二次電池が搭載された自動車は、加速・減速によって消費電力が変動する。また、大型蓄電システムでは、大型蓄電システムに接続される負荷の消費電力が変動する。消費電力の変動を十分に把握できないような場合、ＯＣＶ法により推定されるＳＯＣの値は揺らぐ傾向にある。また、回生ブレーキを搭載した車両では、走行による放電と回生ブレーキによる充電が頻繁に切り替わるため、その傾向が強くなる。一方、電流積算法ではその揺らぎは小さくなるが、電流センサ（例えば、ホール素子）の誤差が累積していくことによる精度低下が発生する。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、ＳＯＣを高精度に推定する技術を提供することにある。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電池管理装置は、電池に流れる電流の値を積算することにより電池のＳＯＣを推定する電流積算推定部と、電池の測定電圧の値を少なくとも含む電池の状態を示す値から電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する開放電圧推定部と、電池の非充放電中にて開放電圧推定部により推定されたＳＯＣを採用し、電池の充放電中にて電流積算推定部により推定されたＳＯＣをそのまま、又は開放電圧推定部により推定されたＳＯＣで補正して採用するＳＯＣ決定部と、ＳＯＣの推定と並行して、ＳＯＣ決定部により採用されるＳＯＣの変化値と、その変化に要した期間における電流積算値をもとに電池のＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る電源装置を説明するための図である。
【図２】図２はＳＯＣ決定部によるＳＯＣ決定処理の一例を示す図である。
【図３】図３は放電時の放電容量とＳＯＣの関係を示す図である。
【図４】図４は温度補正テーブル及び電流補正テーブルを示す図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態に係る電池管理装置によるＳＯＣ推定処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態に係る電源装置１００を説明するための図である。本明細書では電源装置１００を、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ、ＥＶなどの動力源として車両に搭載する例を想定する。本実施の形態ではＥＶを想定する。
【００１０】
走行用モータ３００には一般的に、三相交流同期モータが使用される。インバータ２００は電源装置１００と走行用モータ３００との間に設けられる。インバータ２００は力行時、電源装置１００から供給される直流電力を交流電力に変換して走行用モータ３００に供給する。また回生時、走行用モータ３００から供給される交流電力を直流電力に変換して電源装置１００に供給する。
【００１１】
充電プラグ４００は、図示しないＡＣ−ＤＣコンバータを介して電源装置１００に接続される。充電プラグ４００は、家庭やオフィスに設置された一般的なコンセントに接続されて、商用電源（ＡＣ電源）から電源装置１００内の二次電池１０にノーマル充電される。また急速充電スタンドのコンセントに接続されて急速充電される。
【００１２】
ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５００は車両全体を電子制御する。ＥＣＵ５００はアクセルペダル、電源装置１００、各種の補機、各種のセンサから入力される各種の信号をもとにインバータ２００を制御する。基本動作として、ＥＣＵ５００はアクセルペダルが踏み込まれると、その程度に応じた電力を走行用モータ３００に供給するようインバータ２００を制御する。またアクセルペダルが離されると、減速エネルギーをエネルギー源として走行用モータ３００により発電される電力を電源装置１００に供給するよう制御する。
【００１３】
このような外部充電およびインバータ２００の力行／回生制御を通じて電源装置１００内の二次電池１０は充放電される。過充電および過放電を回避するため、ＥＣＵ５００が二次電池１０のＳＯＣを正確に認識することが求められる。またＥＶの走行距離を延ばすには二次電池１０の容量を十分に活用することが求められ、それを実現するにはＳＯＣの正確な把握が重要となる。
【００１４】
電源装置１００は、二次電池１０および電池管理装置２０を備える。二次電池１０は走行用のエネルギーを蓄えるための電池である。電池管理装置２０は二次電池１０を管理する。本明細書では二次電池１０としてリチウムイオン電池を使用することを想定する。二次電池１０は複数の電池セルＳ１〜Ｓｎが直列接続や並列接続されて構成される。複数の電池セルＳ１〜Ｓｎのプラス端子およびマイナス端子は、図示しないコンタクタを介してインバータ２００の直流側プラス端子および直流側マイナス端子にそれぞれ接続される。
【００１５】
複数の電池セルＳ１〜Ｓｎとインバータ２００を繋ぐ電流路には電流検出素子としてホール素子１５が挿入される。なおホール素子１５の代わりにシャント抵抗を用いてもよい。また複数の電池セルＳ１〜Ｓｎが搭載されるスタック内には温度検出素子としてサーミスタＲｔが設置される。
【００１６】
電圧検出回路３０は、二次電池１０を構成する各電池セルＳ１〜Ｓｎのそれぞれの電圧を検出する。電圧検出回路３０は検出した各セル電圧値を制御部５０に出力する。
【００１７】
電流検出回路４０は、ホール素子１５の出力電圧を検出することにより二次電池１０に流れる電流を検出する。電流検出回路４０は検出した二次電池１０の電流値を制御部５０に出力する。なお二次電池１０が複数の電池セルの直並列回路で構成される場合、電流検出回路４０は電流路ごとに電流を検出する。
【００１８】
温度検出回路４５は、サーミスタＲｔの両端電圧またはサーミスタＲｔに流れる電流値から抵抗値を推定し、推定した抵抗値から温度を推定する。温度検出回路４５は検出した二次電池１０の温度値を制御部５０に出力する。
【００１９】
記憶部６０は、制御部５０で実行されるプログラム、及び当該プログラムで使用されるデータを保持する。記憶部６０はＳＯＣ−ＯＣＶテーブル６１、補正テーブル６２、ＳＯＨ／ＦＣＣ保持部６３を含む。ＳＯＣ−ＯＣＶテーブル６１は、二次電池１０を構成する電池セルのＳＯＣと、電池セルのＯＣＶ（開放電圧）との関係を記述したテーブルである。事前の実験またはシミュレーションにより、電池セルの充電率が０％の状態から徐々に充電していく際に取得されるＳＯＣとＯＣＶのデータから生成される。
【００２０】
補正テーブル６２は後述するＳＯＣ補正処理および／または後述するＳＯＨ(Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ)補正処理により使用される補正係数を記述したテーブルである。ＳＯＨ／ＦＣＣ（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ）保持部６３はＳＯＨ（劣化度）および／またはＦＣＣ（満充電容量）を一時保持する。
【００２１】
制御部５０は、電流積算推定部５１、開放電圧推定部５２、ＳＯＣ決定部５３、ＳＯＨ推定部５４、ＦＣＣ更新部５５、通信部５６を含む。
【００２２】
電流積算推定部５１は、電流検出回路４０により検出される電池セルＳ１〜Ｓｎに流れる電流の値を積算することにより電池セルのＳＯＣを推定する。具体的には下記（式１）を用いてＳＯＣを推定する。
【００２３】
ＳＯＣ＝ＳＯＣ０±（Ｑ／ＦＣＣ）×１００  …（式１）
ＳＯＣ０は充電／放電開始前のＳＯＣ、Ｑは電流積算値、ＦＣＣは満充電容量をそれぞれ示す。＋は充電、−は放電を示す。
【００２４】
開放電圧推定部５２は、電池セルＳ１〜Ｓｎの測定電圧Ｖｄの値を少なくとも含む電池セルＳ１〜Ｓｎの状態を示す値から電池セルＳ１〜ＳｎのＯＣＶを推定し、そのＯＣＶに対応するＳＯＣを特定する。本実施の形態では電池セルＳ１〜Ｓｎの状態を示す値として測定電圧値Ｖｄに加えて電流値Ｉおよび内部抵抗値Ｒを使用する。ＯＣＶの算出式について下記（式２）に示す。
【００２５】
ＯＣＶ＝Ｖｄ±Ｉ×Ｒ  …（式２）
電流値Ｉには例えば、１０秒間の平均電流値を使用する。内部抵抗値Ｒは事前に求めておいたマップ情報を参照して特定してもよいし、充放電中に検出される電流値と電圧値とのＩ−Ｖ関係から推定してもよい。なお上記（式２）はＯＣＶ推定式の一例であり、その他の推定式を用いてもよい。例えば、温度補正が導入された推定式を用いてもよい。
【００２６】
開放電圧推定部５２は、ＳＯＣ−ＯＣＶテーブル６１を参照して、算出したＯＣＶに対応するＳＯＣを特定する。具体的には開放電圧推定部５２は、ＳＯＣ−ＯＣＶテーブル６１を参照して、算出したＯＣＶに対応するＳＯＣを読み出す。算出したＯＣＶと同じ値のＯＣＶがＳＯＣ−ＯＣＶテーブル６１に記述されていない場合、開放電圧推定部５２は、算出したＯＣＶに隣接する少なくとも二つのＯＣＶに対応する少なくとも二つのＳＯＣを読み出して、算出したＯＣＶに対応するＳＯＣを補間により算出する。例えば、算出したＯＣＶの前後の二つのＯＣＶに対応する二つのＳＯＣを読み出して線形補間する。
【００２７】
ＳＯＣ決定部５３は、二次電池１０が充放電してないときは開放電圧推定部５２により推定されたＳＯＣを採用する。充放電していないときは二次電池１０に電流が流れないため電流積算法によりＳＯＣを算出することはできない。ＳＯＣ決定部５３は、二次電池１０が充放電しているときは電流積算推定部５１により推定されたＳＯＣをそのまま、又はそのＳＯＣを開放電圧推定部５２により推定されたＳＯＣで補正したＳＯＣを採用する。
【００２８】
ＯＣＶ法により推定されるＳＯＣの値は、電流積算法により推定されるＳＯＣの値より振れやすい性質がある。電流積算法では電流の積分値が用いられるため、電流値の変化の影響をダイレクトに受けるＯＣＶ法より値が安定する。車載用途の二次電池では、消費電力の不規則な変化や、充電と放電が不規則に切り替わるなどの理由により、電流の値も不規則である。特に都市部では渋滞や信号待ちが頻繁に発生するため、消費電力の変動や、充電と放電が数秒オーダで切り替わることが発生する。従って二次電池１０が使用されているときは基本的に電流積算法により推定されるＳＯＣを採用する。
【００２９】
電流検出素子の特性が理想的であれば電流積算法により推定されるＳＯＣをそのまま使用すればよいが、通常、電流検出素子には製造ばらつきや温度特性などに起因するオフセット誤差が発生する。このようなオフセット誤差は軽微なものであるが、電流積算法では時間経過とともにその誤差が累積されていく。ＯＣＶ法ではオフセット誤差は累積されない。
【００３０】
ＳＯＣ決定部５３は、電流積算推定部５１により推定されたＳＯＣの値と開放電圧推定部５２により推定されたＳＯＣの値との乖離が設定値を超えた場合、前者のＳＯＣの値を後者のＳＯＣの値に近づけるように補正する。原則として安定した値をとる電流積算法により算出されたＳＯＣの値を採用し、電流検出素子の累積誤差の影響を緩和すべく、そのＳＯＣの値をＯＣＶ法により算出されたＳＯＣの値に近づける。これによりＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
【００３１】
図２は、ＳＯＣ決定部５３によるＳＯＣ決定処理の一例を示す図である。車両のイグニッションスイッチがオンの状態ではＳＯＣ推定が定期的（例えば、１０ｍｓ毎、１ｓ毎）に実行される。図２の上部にはＯＣＶ法により推定されるＳＯＣの推移（細線で示す）、電流積算法により推定されるＳＯＣの推移（太線で示す）を描いており、図２の下部には電流の推移を描いている。
【００３２】
電流が流れていない状態ではＯＣＶ法のみによりＳＯＣが推定され、そのＳＯＣが採用される。その後、放電が開始され電流値が負になるとＯＣＶ法と電流積算法の両方でＳＯＣが推定される。放電状態では基本的に電流積算法により推定されたＳＯＣが採用される。
【００３３】
時間経過とともにＯＣＶ法により推定されるＳＯＣの値と電流積算法により推定されるＳＯＣの値とが乖離してくる。その乖離値Δｄが設定値を超えると、電流積算法により推定されたＳＯＣの値に対する補正処理が発動する。具体的には電流積算に用いられる電流値を補正する。例えば、下記（式３）を用いて電流積算法にて加算される電流値Ｉｑを算出する。
【００３４】
Ｉｑ＝Ｉｄ×α  …（式３）
Ｉｄは電流の実測値、αは補正係数をそれぞれ示す。補正係数αは固定値であってもよいし、乖離値Δｄに応じて変動する変動値であってもよい。また乖離値Δｄと補正係数αとの関係を記述したテーブルを補正テーブル６２として用意しておいてもよい。なお上述の設定値、及び補正係数αまたはΔＳＯＣと補正係数αとの関係を記述したテーブルには、設計者による実験またはシミュレーションにもとづき算出された値を用いることができる。
【００３５】
図２では当該補正処理の発動により電流積算法により推定されるＳＯＣが点線のように推移せず、ＯＣＶ法により推定されるＳＯＣのほうに近づいている（矢印ａ参照）。その後、放電が終了し電流が実質的に流れなくなり、その状態が一定期間継続すると電流積算法によるＳＯＣ推定が停止し、ＯＣＶ法により推定されるＳＯＣが採用されるようになる（矢印ｂ参照）。
【００３６】
その後、充電が開始され電流値が正になると電流積算法によるＳＯＣ推定が再開され、再びＯＣＶ法と電流積算法の両方でＳＯＣが推定されるようになる。充電状態では基本的に電流積算法により推定されたＳＯＣが採用される。充電の場合も放電の場合と同様に、上述の補正処理が発動する。
【００３７】
図１に戻る。ＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＣ決定部５３により採用されるＳＯＣの変化値と、その変化に要した期間における電流積算値をもとに電池セルＳ１〜ＳｎのＳＯＨを推定する。ＳＯＨは電池の劣化度を示す代表的な指標であり、電池交換の目安などに利用される。例えば、ＳＯＨは下記（式４）、（式５）により推定できる。
【００３８】
ＳＯＨ＝ＦＣＣ／Ｃｄ×１００  …（式４）
ＦＣＣ＝（Ｑｔ／ΔＳＯＣ）×１００  …（式５）
Ｃｄは電池の初期容量（設計容量）、ΔＳＯＣはＳＯＣの変化値、ＱｔはΔＳＯＣに要した区間容量（電流積算値）をそれぞれ示す。即ち、ＳＯＨは初期容量Ｃｄに対する満充電容量ＦＣＣの割合で定義される。
【００３９】
図３は、放電時の放電容量とＳＯＣの関係を示す図である。放電時は放電容量が大きくなるに従ってＳＯＣの値が低下する。充電時はこの逆で充電容量が大きくなるに従ってＳＯＣの値が上昇する。ＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＣ決定部５３により採用されるＳＯＣが設定値（例えば、１０％）変化すると、その変化に要した区間における充電／放電容量を特定し、上記（式４）、（式５）を用いてＳＯＨを推定する。その区間における充電／放電容量は、当該区間における電流積算値により特定できる。
【００４０】
ＳＯＨの推定精度を上げるために区間容量Ｑｔを補正してもよい。例えば、検出された電流値の時間積分により算出された区間容量Ｑｔに対して温度補正及び／又は電流補正を施してもよい。ＳＯＨ推定部５４は、補正後の区間容量Ｑｔ’を下記（式６）、（式７）を用いて算出する。
【００４１】
Ｑｔ’＝Ｑｔ×αｔ  …（式６）
Ｑｔ’＝Ｑｔ×αｉ  …（式７）
αｔは温度補正係数を、αｉは電流補正係数をそれぞれ示す。
【００４２】
図４は、温度補正テーブル６２ａ及び電流補正テーブル６２ｂを示す。温度補正テーブル６２ａは、温度検出回路４５により検出される温度値と温度補正係数αｔの対応関係を記述したテーブルである。電流補正テーブル６２ｂは、電流検出回路４０により検出される電流値と電流補正係数αｉの対応関係を記述したテーブルである。
【００４３】
ＳＯＨ推定部５４は、検出された温度値をもとに温度補正テーブル６２ａを参照して温度補正係数αｔを特定する。また検出された電流値をもとに電流補正テーブル６２ｂを参照して電流補正係数αｉを特定する。二つの補正係数を区間容量Ｑｔに掛ける順番はどちらからでもよい。
【００４４】
ＳＯＨ推定部５４はＳＯＨを推定すると、推定した新たなＳＯＨでＳＯＨ／ＦＣＣ保持部６３に保持されているＳＯＨを更新する。具体的には、新たなＳＯＨで現在保持されているＳＯＨを上書きする。
【００４５】
図１に戻る。上記（式４）、（式５）に示すようにＳＯＨ推定の演算途中でＦＣＣが推定される。ＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＨ推定に伴い新たに推定されるＦＣＣにより、ＳＯＨ／ＦＣＣ保持部６３に保持されているＦＣＣを更新する。
【００４６】
上記（式１）に示したように、電流積算推定部５１は、電流積算開始時点のＳＯＣに、電流積算値Ｑを満充電容量ＦＣＣで正規化した値を加算して現在のＳＯＣを推定する。従って電流積算法により推定されるＳＯＣの精度は、ＦＣＣの影響を受ける。通常、ＳＯＨ推定処理は頻繁に実行されるものではなく、少なくともＳＯＣ推定よりも頻度が低くなる。例えば、ＳＯＨ推定処理はイグニッションスイッチがオンされたとき毎、一日毎に実行される。
【００４７】
しかしながら、車両走行中の二次電池１０の充放電によっても厳密には電池セルＳ１〜Ｓｎは劣化しているため、ＳＯＨは上昇し、ＦＣＣは低下している。これに対して本実施の形態では二次電池１０の充放電中にＳＯＣ推定処理と並行してＳＯＨ推定処理を実行する。これにより、電流積算法によるＳＯＣ推定で使用されるＦＣＣを常に最新の状態に維持できる。
【００４８】
本実施の形態では一定量のＳＯＣ変動をトリガとして、ＳＯＨ推定処理が発動される。即ち、ＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＣ決定部５３により決定されるＳＯＣが設定値分、変化するたびにＳＯＨ、ＦＣＣを推定する。ＦＣＣ更新部５５は、ＳＯＨ推定部５４によりＳＯＨが推定されるたびに、電流積算法によるＳＯＣ推定処理で使用されるＦＣＣを更新する。
【００４９】
通信部５６は、ＳＯＣ決定部５３により決定されたＳＯＣ及びＳＯＨ推定部５４により推定されたＳＯＨをＥＣＵ５００に送信する。電池管理装置２０とＥＣＵ５００間はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークにより接続される。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態に係る電池管理装置２０によるＳＯＣ推定処理を説明するためのフローチャートである。ＳＯＣ決定部５３はイグニッションスイッチがオン状態において（Ｓ１０のＯＮ）、二次電池１０の電流値Ｉが実質０であるか否か判定する（Ｓ２０）。実質０の場合は（Ｓ２０のＹ）、ＯＣＶ法のみによりＳＯＣ推定が実行され、ＳＯＣ決定部５３はＯＣＶ法により推定されたＳＯＣをそのまま採用する（Ｓ４０）。その後、ステップＳ１０に遷移する。
【００５１】
二次電池１０の電流値Ｉが実質０でない場合（即ち、充放電中）（Ｓ２０のＮ）。電流積算法およびＯＣＶ法の両方でＳＯＣが推定される（Ｓ３０）。ＳＯＣ決定部５３は電流積算法により推定されたＳＯＣを、ＯＣＶ法で推定されたＳＯＣで補正する（Ｓ３１）。
【００５２】
ＳＯＣの変化値ΔＳＯＣが設定値に到達した場合（Ｓ３２のＹ）、ＳＯＨ推定部５４はＳＯＨ、ＦＣＣを推定する（Ｓ３３）。ＳＯＨ推定部５４は、推定されたＳＯＨ、ＦＣＣでＳＯＨ／ＦＣＣ保持部６３内のＳＯＨ、ＦＣＣを更新する。またＦＣＣ更新部５５は、推定されたＦＣＣで、電流積算法によるＳＯＣ推定で使用されるＦＣＣを更新する（Ｓ３４）。その後、ステップＳ１０に遷移する。
【００５３】
ＳＯＣの変化値ΔＳＯＣが設定値に到達していない場合（Ｓ３２のＮ）、ステップＳ３３、Ｓ３４をスキップする。イグニッションスイッチがオフ状態になると（Ｓ１０のＯＦＦ）、電池管理装置２０はＳＯＣ推定処理を終了する。
【００５４】
なお外部のＡＣ電源から充電プラグ４００を介して二次電池１０に充電される外部充電期間はＳＯＣ推定処理は実行されない。従ってＳＯＨ推定処理も実行されない。通常、外部充電は設定電圧に到達するまでは定電流充電（ＣＣ充電）され、走行中でもないため、外部充電期間中にＳＯＣ推定処理を実行する必要性は低い。充電終了時にＳＯＣ及びＳＯＨが推定される。その場合、ＳＯＨ推定に使用されるＳＯＣの変化値ΔＳＯＣには、充電開始時のＳＯＣと充電終了時のＳＯＣの差分が用いられる。また区間容量Ｑｔには、充電開始時から充電終了時までの充電容量が用いられる。
【００５５】
以上説明したように本実施の形態によれば、電流積算法によりＳＯＣ推定処理と並行してＳＯＨ推定処理を実行し、そのＳＯＨに対応するＦＣＣで電流積算法で使用されるＦＣＣを更新する。これにより、電流積算法により推定されるＳＯＣの精度を従来より向上させることができる。また、従来より高精度な電流積算法により推定されるＳＯＣを、ＯＣＶ法により推定されるＳＯＣを用いて補正することにより、更に推定精度を向上させることができる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。こられ実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
上述の本発明の実施の形態では、車載用の動力源として車両に搭載される電源装置について説明したが、電源装置の用途は車両用に限定されない。電源装置は、蓄電システムにも用いることが可能である。電源装置を蓄電システムに用いる場合、図５のステップ１０は、不要である。
【００５８】
上述の実施の形態においてＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＣの変化値ΔＳＯＣと区間容量Ｑｔの比を用いてＦＣＣを推定した。この点、ＳＯＣが低い領域ではＳＯＣと容量の比が崩れる領域がある。そこで設計者は、使用する電池のＳＯＣと容量の関係を実験やシミュレーションにより予め確認し、ＳＯＣと容量の比が安定しているＳＯＣの領域（例えば、３０％〜９０％）を特定する。ＳＯＨ推定部５４は、ＳＯＣの値がその領域に存在する場合はＳＯＨを推定し、存在しない場合はＳＯＨ推定をスキップする。これによれば、ＳＯＨの推定精度を向上させることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態に係る発明は、以下に記載する項目によって特定されてもよい。
［項目１］
電池に流れる電流の値を積算することにより前記電池のＳＯＣを推定する電流積算推定部と、
前記電池の測定電圧の値を少なくとも含む前記電池の状態を示す値から前記電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する開放電圧推定部と、
前記電池の非充放電中にて前記開放電圧推定部により推定されたＳＯＣを採用し、前記電池の充放電中にて前記電流積算推定部により推定されたＳＯＣをそのまま、又は前記開放電圧推定部により推定されたＳＯＣで補正して採用するＳＯＣ決定部と、
前記ＳＯＣの推定と並行して、前記ＳＯＣ決定部により採用されるＳＯＣの変化値と、
その変化に要した期間における電流積算値をもとに前記電池のＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部と、
を備えることを特徴とする電池管理装置。
［項目２］
前記ＳＯＨ推定部によるＳＯＨ推定に伴い新たに推定される満充電容量により、前記電流積算推定部によるＳＯＣ推定で使用される満充電容量を更新する満充電容量更新部を、さらに備え、
前記電流積算推定部は、電流積算開始時点のＳＯＣに、電流積算値を前記満充電容量で正規化した値を加算して現在のＳＯＣを推定することを特徴とする項目１に記載の電池管理装置。
［項目３］
前記ＳＯＨ推定部は、前記ＳＯＣ決定部により採用されるＳＯＣが設定値分、変化するたびにＳＯＨを推定し、
前記満充電容量更新部は、前記ＳＯＨ推定部によりＳＯＨが推定されるたびに、前記電流積算推定部によるＳＯＣ推定で使用される満充電容量を更新することを特徴とする項目２に記載の電池管理装置。
［項目４］
走行用または負荷用のエネルギーを蓄えるための電池と、
前記電池を管理する項目１から３のいずれかに記載の電池管理装置と、
を備えることを特徴とする電源装置。
［項目５］
電池に流れる電流の値を積算することにより前記電池のＳＯＣを推定するステップであって、電流積算開始時点のＳＯＣに、電流積算値を前記電池の満充電容量で正規化した値を加算して現在のＳＯＣを推定する電流積算推定ステップと、
前記電池の測定電圧の値を少なくとも含む前記電池の状態を示す値から前記電池の開放電圧値を推定し、その開放電圧値に対応するＳＯＣを特定する開放電圧推定ステップと、
前記電池の非充放電中にて前記開放電圧推定ステップにより推定されたＳＯＣを採用し、前記電池の充放電中にて前記電流積算推定ステップにより推定されたＳＯＣをそのまま、又は前記開放電圧推定ステップにより推定されたＳＯＣで補正して採用するＳＯＣ決定ステップと、
採用されるＳＯＣの変化値と、その期間における電流積算値をもとに前記電池のＳＯＨを推定するＳＯＨ推定ステップと、
推定されたＳＯＨをもとに前記満充電容量を更新する満充電容量更新ステップと、
を備えることを特徴とするＳＯＣ推定方法。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ１，Ｓｎ  電池セル、  １０  二次電池、  １５  ホール素子、  ２０  電池管理装置、  ３０  電圧検出回路、  ４０  電流検出回路、  ４５  温度検出回路、  ５０  制御部、  ５１  電流積算推定部、  ５２  開放電圧推定部、  ５３  ＳＯＣ決定部、  ５４  ＳＯＨ推定部、  ５５  ＦＣＣ更新部、  ５６  通信部、  ６０  記憶部、  ６１  ＳＯＣ−ＯＣＶテーブル、  ６２  補正テーブル、  ６３  ＳＯＨ／ＦＣＣ保持部、  １００  電源装置、  ２００  インバータ、  ３００  走行用モータ、  ４００  充電プラグ、  ５００  ＥＣＵ。
【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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【国際調査報告】
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