(57)【要約】【課題】ＳＯＣに基づくバッテリの状態監視を改善したバッテリ状態監視方法およびその装置を提供すること。【解決手段】バッテリに蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段２３ａ−１と、バッテリに蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段２３ａー２と、充電状態検出手段２３ａー１で求められた充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量検出手段２３ａー２で求められた充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリの状態を監視する監視手段２３ａー３とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求め、
前記バッテリに蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、
前記充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視する
ことを特徴とするバッテリ状態監視方法。
【請求項２】
バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求め、
前記バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、
求められた前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視する
ことを特徴とするバッテリ状態監視方法。
【請求項３】
充電時には、前記充電状態ＳＯＣ（％）により前記バッテリの状態を監視し、放電時には、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）により前記バッテリの状態を監視する
ことを特徴とする請求項２記載のバッテリ監視方法。
【請求項４】
前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出される
ことを特徴とする請求項２または３記載のバッテリ状態監視方法。
【請求項５】
前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出される
ことを特徴とする請求項４記載のバッテリ状態監視方法。
【請求項６】
前記任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出される
ことを特徴とする請求項２または３記載のバッテリ状態監視方法。
【請求項７】
前記任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、前記バッテリの劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ２）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出される
ことを特徴とする請求項６記載のバッテリ状態監視方法。
【請求項８】
前記劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）
により算出される
ことを特徴とする請求項７記載のバッテリ状態監視方法。
【請求項９】
バッテリに蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段と、
前記バッテリに蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段と、
前記充電状態検出手段で求められた前記充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量検出手段で求められた前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視する監視手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリ状態監視装置。
【請求項１０】
バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段と、
前記バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段と、
前記充電状態検出手段で求められた前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量検出手段で求められた前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視する監視手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリ状態監視装置。
【請求項１１】
前記監視手段は、充電時には、前記充電状態ＳＯＣ（％）により前記バッテリの状態を監視し、放電時には、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）により前記バッテリの状態を監視する
ことを特徴とする請求項１０記載のバッテリ監視装置。
【請求項１２】
前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出される
ことを特徴とする請求項１０または１１記載のバッテリ状態監視装置。
【請求項１３】
前記充電状態ＳＯＣ（％）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出される
ことを特徴とする請求項１２記載のバッテリ状態監視装置。
【請求項１４】
前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出される
ことを特徴とする請求項１０または１１記載のバッテリ状態監視装置。
【請求項１５】
前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、前記バッテリの劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ２）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出される
ことを特徴とする請求項１４記載のバッテリ状態監視装置。
【請求項１６】
前記劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）
により算出される
ことを特徴とする請求項１５記載のバッテリ状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ状態監視方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されるバッテリは、特にモータを唯一の推進駆動源とする電気自動車においては、一般のエンジンを推進駆動源とする車両におけるガソリンに相当するものであることから、充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ  ）等、バッテリがどの程度充電されているのかを認識しておくことは、車両の正常な走行を確保する上で非常に重要である。
【０００３】
また、近年、エンジンを推進動力源とする一般車や、エンジンの発生するパワーの不足分をモータによりアシストするハイブリッド車両においては、環境保護の観点から、交差点の信号待ち等による停車時にエンジンを停止させるアイドルストップ機能の搭載が進められている。
【０００４】
この機能を搭載した車両においては、エンジンの再始動時に、セルモータやセルモータを兼ねたパワーアシスト用のモータに対してバッテリからかなりの大電流放電を行うことから、逆に、エンジン再始動のための大電流放電に耐え得るだけの放電可能容量がバッテリに残っていないと、迂闊にアイドルストップさせるわけには行かなくなる。
【０００５】
そのため、上述した充電状態ＳＯＣや、バッテリにあとどのくらい放電可能な容量が残っているかを示す放電可能容量（Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ（ＡＤＣ））等、車両に搭載されるバッテリに蓄えられているクーロン量（電気量）に関する状態を正確に把握することは、先に述べた電気自動車では勿論のこと、一般車やハイブリッド車両においても、非常に重要となる。
【０００６】
ところで、充電状態ＳＯＣは、バッテリに蓄えられているクーロン量をバッテリの満容量に対する比率（％）で表わし、ＳＯＣ（％）と表記される。このＳＯＣ（％）は、一般的には、開回路電圧（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ（ＯＣＶ））を基に推定される（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４７７０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
充電状態ＳＯＣ（％）は、劣化していない新品時のバッテリでも劣化したバッテリでも実力の満容量を１００％とするため、劣化したバッテリにおいては、満充電ＯＣＶの補正を実施し、バッテリが劣化した状態でもあとどのくらいの比率の電気量が充電できるかを推定する指標になるものである。
【０００９】
放電可能容量（ＡＤＣ）を考えた場合、たとえば、劣化バッテリと非劣化バッテリでは、同じＳＯＣ（％）＝８０（％）でも利用できるクーロン量（Ａｈ）は異なるので、利用した電気量とＳＯＣの低下比率が非劣化バッテリと劣化バッテリでは異なり、利用上問題がある。
【００１０】
したがって、ＳＯＣ（％）で表記するだけでは、バッテリ状態検知技術としては、不満足なものであった。
【００１１】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、ＳＯＣに基づくバッテリの状態監視を改善したバッテリ状態監視方法およびその装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、バッテリに蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求め、前記バッテリに蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、前記充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視することを特徴とするバッテリ状態監視方法に存する。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、バッテリに蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求め、バッテリに蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリの状態を監視するので、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求め、前記バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、求められた前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリの状態を監視することを特徴とするバッテリ状態監視方法に存する。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求め、バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、求められた任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリの状態を監視するので、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【００１６】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、充電時には、前記充電状態ＳＯＣ（％）により前記バッテリの状態を監視し、放電時には、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）により前記バッテリの状態を監視することを特徴とする請求項２記載のバッテリ監視方法に存する。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりバッテリの状態を監視し、放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりバッテリの状態を監視するので、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりあとどのくらいの比率の電気量が充電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができ、また放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりあとどのくらいの電気量を放電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができる。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されることを特徴とする請求項２または３記載のバッテリ状態監視方法に存する。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリの非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されるので、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を開回路電圧により簡単に算出することができる。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されることを特徴とする請求項４記載のバッテリ状態監視方法に存する。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されるので、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、前記任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出されることを特徴とする請求項２または３記載のバッテリ状態監視方法に存する。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリの非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出されるので、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を満容量および開回路電圧により簡単に算出することができる。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた請求項７記載の発明は、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、前記バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、前記バッテリの劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ２）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出されることを特徴とする請求項６記載のバッテリ状態監視方法に存する。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリの劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、バッテリの劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出されるので、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた請求項８記載の発明は、前記劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）により算出されることを特徴とする請求項７記載のバッテリ状態監視方法に存する。
【００２７】
請求項８記載の発明によれば、劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）により算出されるので、ＳＯＣに対するＯＣＶ特性における活物質劣化の発生に起因する劣化度（ＳＯＨ２）を、開回路電圧に基づいて算出することができる。
【００２８】
上記課題を解決するためになされた請求項９記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、バッテリ１３に蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段２３ａ−１と、前記バッテリ１３に蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段２３ａ−２と、前記充電状態検出手段２３ａ−１で求められた前記充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量検出手段２３ａ−２で求められた前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリ１３の状態を監視する監視手段２３ａ−３と、を備えたことを特徴とするバッテリ状態監視装置に存する。
【００２９】
請求項９記載の発明によれば、バッテリ１３に蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段２３ａ−１と、バッテリ１３に蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段２３ａ−２と、充電状態検出手段２３ａ−１で求められた充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量検出手段２３ａ−２で求められた充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリ１３の状態を監視する監視手段２３ａ−３と、を備えているので、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【００３０】
上記課題を解決するためになされた請求項１０記載の発明は、バッテリ１３の非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段２３ａ−１と、前記バッテリ１３の非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段２３ａ−２と、前記充電状態検出手段２３ａ−１で求められた前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と前記充電容量検出手段２３ａ−２で求められた前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいて前記バッテリ１３の状態を監視する監視手段２３ａ−３と、を備えたことを特徴とするバッテリ状態監視装置に存する。
【００３１】
請求項１０記載の発明によれば、バッテリ１３の非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を求める充電状態検出手段２３ａ−１と、バッテリ１３の非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とにより表される任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求める充電容量検出手段２３ａ−２と、充電状態検出手段２３ａ−１で求められた任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量検出手段２３ａ−２で求められた充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリ１３の状態を監視する監視手段２３ａ−３と、を備えているので、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【００３２】
上記課題を解決するためになされた請求項１１記載の発明は、前記監視手段２３ａ−３は、充電時には、前記充電状態ＳＯＣ（％）により前記バッテリ１３の状態を監視し、放電時には、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）により前記バッテリ１３の状態を監視することを特徴とする請求項１０記載のバッテリ監視装置に存する。
【００３３】
請求項１１記載の発明によれば、監視手段２３ａ−３は、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりバッテリ１３の状態を監視し、放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりバッテリ１３の状態を監視するので、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりあとどのくらいの比率の電気量が充電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができ、また放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりあとどのくらいの電気量を放電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができる。
【００３４】
上記課題を解決するためになされた請求項１２記載の発明は、前記任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリ１３の非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されることを特徴とする請求項１０または１１記載のバッテリ状態監視装置に存する。
【００３５】
請求項１２記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリ１３の非劣化時の満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されるので、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を開回路電圧により簡単に算出することができる。
【００３６】
上記課題を解決するためになされた請求項１３記載の発明は、前記充電状態ＳＯＣ（％）は、前記バッテリ１３の劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されることを特徴とする請求項１３記載のバッテリ状態監視装置に存する。
【００３７】
請求項１３記載の発明によれば、電状態ＳＯＣ（％）は、バッテリ１３の劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）による補正を行った以下の式
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００
により算出されるので、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【００３８】
上記課題を解決するためになされた請求項１４記載の発明は、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリ１３の非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出されることを特徴とする請求項１０または１１記載のバッテリ状態監視装置に存する。
【００３９】
請求項１４記載の発明によれば、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリ１３の非劣化時の満容量（ＳＯＣｆ）、満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）および放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）と、任意時点の開回路電圧（ＯＣＶｍ）とに基づいて、以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）
により算出されるので、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を満容量および開回路電圧により簡単に算出することができる。
【００４０】
上記課題を解決するためになされた請求項１５記載の発明は、前記充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、前記バッテリ１３の劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、前記バッテリの劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ２）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出されることを特徴とする請求項１４記載のバッテリ状態監視装置に存する。
【００４１】
請求項１５記載の発明によれば、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、バッテリ１３の劣化時に低下した満充電開回路電圧（ＯＣＶｄ）と、バッテリ１３の劣化時に算出される劣化度（ＳＯＨ２）とによる補正を行った以下の式
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２
により算出されるので、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【００４２】
上記課題を解決するためになされた請求項１６記載の発明は、前記劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）
により算出されることを特徴とする請求項１５記載のバッテリ状態監視装置に存する。
【００４３】
請求項１６記載の発明によれば、劣化度（ＳＯＨ２）は、以下の式
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き／劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾き）
により算出されるので、ＳＯＣに対するＯＣＶ特性における活物質劣化の発生に起因する劣化度（ＳＯＨ２）を、開回路電圧に基づいて算出することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるバッテリ状態監視方法を実施する本発明のバッテリ状態監視装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００４５】
図２は、本発明によるバッテリ状態監視方法を実施する本発明のバッテリ状態監視装置の実施の形態に係る車載用バッテリ監視装置の概略構成を一部ブロックにて示す説明図である。図２において、車載用バッテリ監視装置１は、エンジン３に加えてモータジェネレータ５を有するハイブリッド車両に搭載されている。
【００４６】
そして、このハイブリッド車両は、通常時はエンジン３の出力のみをドライブシャフト７からディファレンシャルケース９を介して車輪１１に伝達して走行させ、高負荷時には、たとえば鉛バッテリからなるバッテリ１３からの電力によりモータジェネレータ５をモータとして機能させて、エンジン３の出力に加えてモータジェネレータ５の出力をドライブシャフト７から車輪１１に伝達し、アシスト走行を行わせるように構成されている。
【００４７】
また、このハイブリッド車両は、減速時や制動時にモータジェネレータ５をジェネレータ（発電機）として機能させ、運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ１３を充電させるように構成されている。
【００４８】
なお、モータジェネレータ５はさらに、図示しないスタータスイッチのオンに伴うエンジン３の始動時に、エンジン３のフライホイールを強制的に回転させるセルモータとして用いられるが、その場合にモータジェネレータ５には、短時間に大きな電流が流される。スタータスイッチのオンによりモータジェネレータ５によってエンジン３が始動されると、イグニッションキー（図示しない）の操作解除に伴って、スタータスイッチがオフになってイグニッションスイッチやアクセサリスイッチのオン状態に移行し、これに伴ってバッテリ１３から流れる放電電流は、定常電流に移行する。
【００４９】
本実施形態の車載バッテリ監視装置１は、アシスト走行用のモータやセルモータとして機能するモータジェネレータ５等、電装品に対するバッテリ１３の放電電流Ｉや、ジェネレータとして機能するモータジェネレータ５からのバッテリ１３に対する充放電電流を検出する電流センサ１５と、バッテリ１３に並列接続した１Ｍオーム程度の抵抗を有し、バッテリ１３の端子電圧Ｖを検出する電圧センサ１７とを備えている。
【００５０】
また、車載用バッテリ監視装置１は、上述した電流センサ１５及び電圧センサ１７の出力がインタフェース回路（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記する。）２１におけるＡ／Ｄ変換後に取り込まれるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）２３をさらに備えている。
【００５１】
そして、前記マイコン２３は、充電状態検出手段２３ａ−１、充電容量検出手段２３ａ−２および監視手段２３ａ−３として働くＣＰＵ２３ａと、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ２３ｃとを有しており、このうち、ＣＰＵ２３ａには、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ２３ｃの他、Ｉ／Ｆ２１が接続されており、また、上述した図示しないスタータスイッチ、イグニッションスイッチやアクセサリスイッチ、モータジェネレータ５以外の電装品（負荷）のスイッチ等が、さらに接続されている。
【００５２】
前記ＲＡＭ２３ｂは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有しており、前記ＲＯＭ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納されている。
【００５３】
ＲＯＭ２３ｃには、各種データが書き込み読み出し自在に記録され、記録されたデータを電源なしに保持する図示しない不揮発性メモリを有し、ここには、バッテリに関する各種の基礎的なデータと、更新データとが保持されるようになっている。たとえば、不揮発性メモリには、非劣化時（新品時または設計時）のバッテリ１３における満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）（ボルトで表される）、放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）（ボルトで表される）、および満充電開回路電圧ＯＣＶｆから放電終止開回路電圧ＯＣＶｅまで放電可能な初期電気量である満容量（ＳＯＣｆ）（アンペア・アワー（Ａｈ）で表わされる）等の基礎的なデータが予め保持されている。
【００５４】
なお、上述した電流センサ１５及び電圧センサ１７の出力である電流値及び電圧値は、Ｉ／Ｆ２１を介してマイコン２３のＣＰＵ２３ａに取り込まれる。
【００５５】
上述の構成において、車載用バッテリ状態監視装置１は、要約すると、バッテリ１３に蓄えられた電気量を満容量に対する比率で表す充電状態ＳＯＣ（％）を求めると共に、バッテリ１３に蓄えられた電気量をアンペア・アワー（Ａｈ）で表す充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を求め、充電状態ＳＯＣ（％）と充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）とに基づいてバッテリの状態を監視するように動作するものである。
【００５６】
充電状態ＳＯＣ（％）は、非劣化時（新品時または設計時）の値（たとえば、１００％）から、その後のバッテリ１３の放電により減少するが、減少後のバッテリ１３への充電により増加させることができる。このＳＯＣ（％）は、ＣＰＵ２３ａにおいて、任意時点におけるＯＣＶ（以下、ＯＣＶｍという）を電圧センサ１７の出力である電圧値に基づいて実測または推定により求め、求めたＯＣＶｍと、ＲＯＭ２３ｃ内の不揮発性メモリから読み出したＯＣＶｆおよびＯＣＶｅとを用いて、以下の式（１）で算出することができる。
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×１００・・・（１）
【００５７】
一方、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、非劣化時（新品時または設計時）の値は、満容量に等しいが、その後の充放電により増減する。この充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）は、任意時点におけるＯＣＶ（ＯＣＶｍ）を電圧センサ１７の出力である電圧値に基づいて実測または推測により求め、求めたＯＣＶｍと、ＲＯＭ２３ｃ内の不揮発性メモリから読み出した満容量（ＳＯＣｆ）、ＯＣＶｆおよびＯＣＶｅとを用いて、以下の式（２）で算出することができる。
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）・・・（２）
【００５８】
なお、上述の任意時点におけるＯＣＶ（ＯＣＶｍ）を実測または推定により求める際には、それ以前の充放電によってバッテリ１３内に発生している分極の影響が完全に解消し、分極によるバッテリ端子電圧の低下或いは上昇が無くなっている平衡状態にあるときのバッテリ端子電圧を実測するか、又は、充放電停止直後のバッテリ端子電圧の変化を短時間観測した結果によって推定されるものが利用される。
【００５９】
しかしながら、バッテリ１３において非可逆性の劣化、たとえば活物質の劣化（サルフェーション等）が発生した場合は、ＳＯＣ（％）は、上述の式（１）では正確な値を算出することができなくなるため、補正を行う必要がある。
【００６０】
活物質の劣化は、以下のように劣化モード１〜４の４パターンがある。
【００６１】
〔劣化モード１（正極活物質ＰｂＯ２  と負極活物質Ｐｂが減少した場合）〕
図３（Ａ）および（Ｂ）は、正極のＰｂＯ２  と負極のＰｂの活物質が減少した場合の例を示す。ここでは、電解液中のＨ２  ＳＯ４  の減少はない場合を示している。この劣化モード１の場合、Ｈ２  ＳＯ４  は、設計値と同じなため、図３（Ｂ）に示すように、ＳＯＣに対する設計値のＯＣＶ特性（実線）の傾きと、劣化モード１による劣化時のＯＣＶ特性（点線）の傾きは同じである。
【００６２】
しかし、図３（Ａ）に示すように、活物質の利用範囲は、設計値と異なることが考えられる。活物質は、通常の場合、利用範囲の１．５倍程度多く設計されていることから考えると、クーロン量を示すＳＯＣ（Ａｈ）およびＳＯＣ（％）は、正極および負極の活物質の減少によって影響を受けないと考えられる。
【００６３】
ただし、活物質が減少したことによって、内部抵抗の上昇が考えられるため、放電可能容量ＡＤＣ（Ａｈ）の低下が予想される。したがって、内部抵抗の増加を監視することによって、ＡＤＣ（Ａｈ）の推定ができる。
【００６４】
〔劣化モード２（電解液中のＨ２  ＳＯ４  が減少した場合）〕
図４は、電解液中のＨ２  ＳＯ４  が減少した場合のＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す。Ｈ２  ＳＯ４  が減少した場合、満充電ＯＣＶが低くなる。すなわち、劣化モード２による劣化時のＯＣＶ特性（点線）は、設計値のＯＣＶ特性（実線）の傾きと同じであるが、その劣化時の満充電ＯＣＶが非劣化時の満充電ＯＣＶより低くなっている。
【００６５】
〔劣化モード３（サルフェーション（ＰｂＳＯ４  ）発生の場合（正極活物質ＰｂＯ２  と負極活物質Ｐｂと電解液中のＨ２  ＳＯ４  が減少した場合））〕
図５は、サルフェーション現象により電極表面上にＰｂＳＯ４  が析出した場合のＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す。サルフェーションが影響を与える特性は、満充電電圧の低下と内部抵抗の増加によるＡＤＣ（Ａｈ）の減少である。すなわち、バッテリの長期間放置による自己放電により正極活物質ＰｂＯ２  と負極活物質Ｐｂが硫酸鉛（ＰｂＳＯ４  ）化するサルフェーション現象が発生した場合、正極活物質ＰｂＯ２  と負極活物質Ｐｂと電解液中のＨ２  ＳＯ４  が減少し、満充電ＯＣＶが、新品時の値よりも低くなるというバッテリの劣化が起こる。劣化モード３による劣化時のＯＣＶ特性（点線）は、設計値のＯＣＶ特性（実線）の傾きと同じであるが、その劣化時の満充電ＯＣＶが非劣化時の満充電ＯＣＶより低くなっている。市場におけるバッテリ劣化要因のほとんどが、この劣化モード３によるものである。
【００６６】
〔劣化モード４（Ｈ２  ＳＯ４  とＨ２  Ｏの減少の場合）〕
図６は、電解液中のＨ２  ＳＯ４  とＨ２  Ｏの減少が同時発生した場合のＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す。ここでは、電解液比重の変化量が設計値と比較して大きくなることを示している。すなわち、ＳＯＣに対するＯＣＶ特性の傾きが変化していることになる。この劣化モード４による劣化時のＯＣＶ特性（点線）の傾きは、設計値（非劣化時）のＯＣＶ特性（実線）の傾きと異なっている。すなわち、劣化時の傾きは、非劣化時の傾きより大きくなる。また、この劣化モード４による劣化時のＯＣＶ特性（点線）は、その劣化時の満充電ＯＣＶが非劣化時の満充電ＯＣＶより高くなっている。
【００６７】
以上のように、活物質の劣化は、劣化モード１〜４の４パターンが考えられるが、図７は、これらの劣化モードが全て発生した場合のＳＯＣに対するＯＣＶ特性の一例を示す。すなわち、劣化モード１〜４による活物質劣化時のＯＣＶ特性（点線）は、設計値のＯＣＶ特性（実線）に対して、その傾きが異なると共に、その満充電ＯＣＶが低く（または高く）現れることになる。
【００６８】
そこで、上述のような活物質の劣化が起こった場合には、劣化モード１〜４の４パターンの全てが発生しているおそれがあるため、劣化時に変化する満充電ＯＣＶ（以下、ＯＣＶｄという）を検出すると共に、劣化時のＳＯＣに対するＯＣＶ特性の傾きの変化を検出して劣化度（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ（ＳＯＨ））として算出し、ＯＣＶｄとＳＯＨを上述の式（１）および式（２）に反映させる必要がある。
【００６９】
なお、バッテリの劣化には、内部抵抗等による劣化と上述の劣化モード１〜４で説明した活物質による劣化とがあり、区別するために前者をＳＯＨ１と呼び、後者をＳＯＨ２と呼ぶものとし、本発明で問題にしている上述のＳＯＨは、ＳＯＨ２を指している。
【００７０】
まず、ＯＣＶｄを検出する方法について説明する。ハイブリッド車両は、一般にバッテリ１３が満充電状態にまで至らない中間的な充電状態で使用されており、このような中間的な充電状態で充放電を繰り返している間に発生する劣化を改善させる目的で、モータジェネレータ５の出力によりバッテリ１３を定期的に満充電状態まで充電してリフレッシュすることが行われる。ＯＣＶｄは、このようなリフレッシュ充電時の充電効率（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＲＣＥ））の低下を観測することにより検出することができる。
【００７１】
すなわち、リフレッシュ充電時にバッテリ１３の充電状態が満充電に近づくと、充電効率ＲＣＥは、ガッシングによるガス化抵抗成分の増加に起因して低下する（たとえば、ほぼゼロに近い値まで低下する）ので、リフレッシュ充電中定期的に充電効率ＲＣＥを算出し、算出した充電効率ＲＣＥにおける上述の低下現象を観測することにより、バッテリ１３が満充電状態を至った時点を判断することができ、その時点の開回路電圧をＯＣＶｄとして検出することができる。
【００７２】
以上のようにして求められたＯＣＶｄを考慮した劣化モード４による減液時のＳＯＣ（％）は、前記式（１）のＯＣＶｆに、減液時のＯＣＶｄを置換した以下の式（３）により算出することができる。
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００・・・（３）
ここで、劣化モード４による減液時のＯＣＶｄは、図６に示すように、非劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｆ）よりも大きくなる（ＯＣＶｄ＞ＯＣＶｆ）。
【００７３】
また、ＯＣＶｄを考慮した劣化モード２，３による活物質劣化時のＳＯＣ（％）は、前記式（１）のＯＣＶｆに、劣化モード２，３による活物質劣化時のＯＣＶｄを置換した以下の式（４）により算出することができる。
【００７４】
ＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００・・・（４）
ここで、劣化モード２，３による活物質劣化時のＯＣＶｄは、図４，５に示すように、非劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｆ）よりも小さくなる（ＯＣＶｄ＜ＯＣＶｆ）。
【００７５】
上述のように、劣化モード４による減液と劣化モード２，３による活物質劣化が同時に進行した場合、リフレッシュ充電によって検出される劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｄ）は、減液によって高くなる電圧と、活物質劣化によって低くなる電圧との比率によって、非劣化状態と同じ電圧を示す傾向がある。しかし、ＳＯＣ（％）に関しては、それらの変化を考慮する必要がなく、純粋に求められた劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｄ）と、放電終止ＯＣＶ（ＯＣＶｅ）と、任意時点のＯＣＶ（ＯＣＶｍ）との比率を表すだけでよいので、式（３）と式（４）は同じになる。
【００７６】
したがって、劣化モード１〜４の全てが発生した場合に対応して、劣化時に変化する満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｄ）を考慮した補正後のＳＯＣ（％）は、式（３）および（４）と同様の以下の式（５）により算出することができる。
【００７７】
補正後のＳＯＣ（％）＝（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×１００・・・（５）
【００７８】
このように補正することにより、劣化時のバッテリ１３においても、劣化時のＯＣＶｄを考慮した補正後のＳＯＣ（％）の１００％を実力の満容量とみなすため、補正後のＳＯＣ（％）の値は、バッテリが劣化した状態でも、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるかをより正確に推定する指標になるものである。
【００７９】
次に、求められたＯＣＶｄを考慮した劣化モード４による減液時のＳＯＣ（Ａｈ）は、前記式（２）のＯＣＶｆに、減液時のＯＣＶｄを置換した以下の式（６）により算出することができる。
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）・・・（６）
ここで、劣化モード４による減液時のＯＣＶｄは、図６に示すように、非劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｆ）よりも大きくなる（ＯＣＶｄ＞ＯＣＶｆ）。
【００８０】
また、ＯＣＶｄを考慮した劣化モード２，３による活物質劣化時のＳＯＣ（Ａｈ）は、前記式（２）の右辺において劣化モード２，３による活物質劣化時の劣化度（ＳＯＨ２）を乗算した以下の式（７）により算出することができる。
ＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２・・・（７）
ここで、劣化モード２，３による活物質劣化時のＯＣＶｄは、図４，５に示すように、非劣化時の満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｆ）よりも小さくなる（ＯＣＶｄ＜ＯＣＶｆ）。
【００８１】
また、ＳＯＨ２は、非劣化時のＯＣＶｆと劣化モード２，３による活物質劣化時のＯＣＶｄの割合であり、以下の式（８）で表される。
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）・・・（８）
【００８２】
次に、劣化モード１〜４の全てが発生した場合に対応して、劣化時に変化する満充電ＯＣＶ（ＯＣＶｄ）と劣化度（ＳＯＨ２）を考慮した補正後のＳＯＣ（Ａｈ）は、以下の式（９）で算出される。
補正後のＳＯＣ（Ａｈ）＝ＳＯＣｆ×（ＯＣＶｍ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）×ＳＯＨ２・・・（９）
【００８３】
ここで、ＳＯＨ２は、以下の式（１０）で表される劣化度である。
ＳＯＨ２＝（ＯＣＶｄ−ＯＣＶｅ）／（ＯＣＶｆ−ＯＣＶｅ）×（Ｋ１／Ｋ２）・・・（１０）
ここで、Ｋ１は非劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾きであり、Ｋ２は劣化時のＳＯＣ対ＯＣＶ特性の傾きであり、（Ｋ１／Ｋ２）は傾きの割合を表す。傾きとは、電気量（ＳＯＣ）の変化に対する平衡状態ＯＣＶの変化の比率を表す。上述の劣化モード４による減液を伴わない劣化モード２，３による活物質劣化の場合は、上述の式（１０）において（Ｋ１／Ｋ２）＝１となる。
【００８４】
要するに、電気量（ＳＯＣ）の変化量に対する平衡状態ＯＣＶの変化＝傾きが変化するのは、劣化モード４による減液の場合である。また、減液の場合、満充電ＯＣＶが高くなる。これに対して、劣化モード２，３による活物質劣化の場合は、満充電ＯＣＶが低くなり、傾きは変化しない。この両方の劣化モード、すなわち劣化モード２，３，４が同時に進行した場合を考慮すると、劣化度（ＳＯＨ２）は、式（１０）で表されることになる。
【００８５】
次に、劣化度（ＳＯＨ２）における傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）を算出する方法について説明する。この算出方法については、放電時と充電時に分けて、図８及び図９をそれぞれ参照して説明する。
【００８６】
図８に示す放電の場合、放電前に任意の開回路電圧（ＯＣＶｏ）にあるバッテリ１３から放電が行われたとき、非劣化時のバッテリ１３では、開回路電圧は、放電が進むにつれて直線Ｎに沿って低下し、放電が停止して任意の電気量が放電された時点で、開回路電圧ＯＣＶｎまで低下する。なお、直線Ｎは、非劣化時（新品時または設計時）のバッテリ１３における満充電開回路電圧（ＯＣＶｆ）と放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）を結ぶ直線の一部である。これに対して、上述の劣化モード４による減液が発生した劣化時のバッテリ１３では、放電時の開回路電圧は、直線Ｎより傾きの大きい直線Ｍに沿って低下し、同じ任意の電気量が放電された時点で、開回路電圧ＯＣＶｎより低い開回路電圧ＯＣＶｍまで低下する。
【００８７】
そこで、直線Ｎの傾き（Ｋ１）は、非劣化時のバッテリ１３において任意の電気量が放電されたときの電気量の変化量ΔＳＯＣに対する開回路電圧の低下分ΔＯＣＶｎ（＝ＯＣＶｏ−ＯＣＶｎ）の割合として、以下の式（１１）で表される。
2004301783.tif 000003
【００８８】
同様に、直線Ｍの傾き（Ｋ２）は、劣化時のバッテリ１３において任意の電気量が放電されたときの電気量の変化量（ΔＳＯＣ）に対する開回路電圧の低下分ΔＯＣＶｍ（＝ＯＣＶｏ−ＯＣＶｍ）の割合として、以下の式（１２）で表される。
2004301783.tif 000004
【００８９】
したがって、放電の場合、上述の式（１０）における傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）は、以下の式（１３）で算出することができる。
2004301783.tif 000005
【００９０】
次に図９に示す充電の場合、充電前に任意の開回路電圧（ＯＣＶｏ）にあるバッテリ１３に充電が行われたとき、非劣化時のバッテリ１３では、開回路電圧は、充電が進むにつれて直線Ｎに沿って上昇し、充電が停止して任意の電気量が充電された時点で、開回路電圧ＯＣＶｎまで上昇する。これに対して、上述の劣化モード４による減液が発生した劣化時のバッテリ１３では、充電時の開回路電圧は、直線Ｎより傾きの大きい直線Ｍに沿って上昇し、同じ任意の電気量が充電された時点で、開回路電圧ＯＣＶｎより高い開回路電圧ＯＣＶｍまで上昇する。
【００９１】
そこで、直線Ｎの傾き（Ｋ１）は、非劣化時のバッテリ１３において任意の電気量が充電されたときの電気量の変化量ΔＳＯＣに対する開回路電圧の上昇分ΔＯＣＶｎ（＝ＯＣＶｏ−ＯＣＶｎ）の割合として、上述の式（１１）で表される。
【００９２】
同様に、直線Ｍの傾き（Ｋ２）は、劣化時のバッテリ１３において任意の電気量が充電されたときの電気量の変化量（ΔＳＯＣ）に対する開回路電圧の上昇分ΔＯＣＶｍ（＝ＯＣＶｏ−ＯＣＶｍ）の割合として、上述の式（１２）で表される。
【００９３】
したがって、充電の場合、上述の式（１０）における傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）は、上述の式（１３）で算出することができる。
【００９４】
以上のように、充放電時に、ＯＣＶｏ、ＯＣＶｎおよびＯＣＶｍの各値が分かっていれば、式（１３）により傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）を算出することができ、したがって、算出された傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）に基づいて式（１０）により、ＳＯＨ２を算出することができ、さらに、算出されたＳＯＨ２に基づいて式（９）により、補正後のＳＯＣ（Ａｈ）を算出することができる。
【００９５】
なお、放電及び充電の何れの場合にも、その開始時のバッテリ１３の開回路電圧（ＯＣＶｏ）は、それ以前の充放電によってバッテリ１３内に発生している分極の影響が完全に解消し、分極によるバッテリ端子電圧の低下或いは上昇が無くなっている平衡状態にあるときのバッテリ端子電圧を実測するか、又は、充放電停止直後のバッテリ端子電圧の変化を短時間観測した結果によって推定されるものが利用される。
【００９６】
同様に、放電及び充電の何れの場合にも、その停止時の劣化時のバッテリ１３における開回路電圧（ＯＣＶｍ）は、充放電によってバッテリ１３内に発生している分極の影響が完全に解消し、分極によるバッテリ端子電圧の低下或いは上昇が無くなっている平衡状態にあるときのバッテリ端子電圧を実測するか、又は、充放電停止直後のバッテリ端子電圧の変化を短時間観測した結果によって累乗近似式により推定されるものが利用される。
【００９７】
また、放電及び充電の何れの場合にも、その停止時の非劣化時のバッテリ１３の開回路電圧（ＯＣＶｎ）は、以下に述べるように、直線Ｎ上において充放電開始時の電気量（ＳＯＣｏ）に充放電電流の時間積だけ積算した後の電気量（ＳＯＣｎ）に対応する開回路電圧として推定することができる。
【００９８】
すなわち、一般に、充放電が繰り返されても、充放電電流の時間積によって充放電時の電気量（ＳＯＣｎ）を推定することできる。これは、次式（１４）及び（１５）によって、放電時と充電時の電流時間積を積算することによって計算することができる。
放電時のＳＯＣは、
ＳＯＣ＝ＳＯＣｏ−Σ（放電電流×時間）・・・（１４）
により、充電時のＳＯＣは、
ＳＯＣ＝ＳＯＣｏ＋Σ（充電電流×時間×充電効率（ＲＣＥ））・・・（１５）
によりそれぞれ求められる。
【００９９】
上述したように、充放電中に常時その推定ＳＯＣを求め、充放電が停止したときには、停止時の最終のＳＯＣ（すなわち、ＳＯＣｎ）を式（１４）または式（１５）により推定し、この推定されたＳＯＣｎを対応するＯＣＶｎに換算しておく。このＳＯＣｎからＯＣＶｎへの換算は、非劣化時のバッテリ１３について予め定められた満充電時開回路電圧（ＯＣＶｆ）と放電終止開回路電圧（ＯＣＶｅ）を結ぶ直線Ｎ上において行われる。
【０１００】
このように補正することにより、補正後のＳＯＣ（Ａｈ）の値は、バッテリ１３が活物質劣化した状態でも、あとどのくらいの電気量を放電できるかをより正確に推定する指標になるものである。
【０１０１】
したがって、バッテリ状態監視装置１において、ＣＰＵ２３ａは、リフレッシュ充電が行われた際に検出される、劣化時に変化する満充電電圧（ＯＣＶｄ）の値をＲＯＭ２３ｃ内の不揮発性メモリに書き込み、リフレッシュ充電が行われるたびにＯＣＶｄの値を更新して書き込むと共に、充放電が行われた際に、上述の式（１０）で算出された劣化度（ＳＯＨ２）の値をＲＯＭ２３ｃ内の不揮発性メモリに書き込み、充放電が行われるたびに算出されるＳＯＨ２の値を更新して書き込むことができる。
【０１０２】
そして、ＣＰＵ２３ａは、充放電の際、更新されたＯＣＶｄおよびＳＯＨ２を用いて、式（５）により補正後のＳＯＣ（％）を算出すると共に式（９）により補正後のＳＯＣ（Ａｈ）を算出し、算出された補正後のＳＯＣ（％）および補正後のＳＯＣ（Ａｈ）に基づいてバッテリ１３の状態をより正確に監視することができる。
【０１０３】
また、ＣＰＵ２３ａは、バッテリ１３の充放電が繰り返されるとき、特に充電時には、たとえば、表示器（図示しない）に充電前および充電後の算出された補正後のＳＯＣ（％）の値を表示させることにより、バッテリ１３の充電状態を監視することができる。
【０１０４】
また、ＣＰＵ２３ａは、バッテリ１３の充放電が繰り返されるとき、特に放電時には、たとえば、表示器（図示しない）に放電前および放電後の算出された補正後のＳＯＣ（Ａｈ）の値を表示させることにより、バッテリ１３の放電状態を監視することができる。
【０１０５】
さらに、ＣＰＵ２３ａは、算出されたＳＯＣ（Ａｈ）に基づき、放電可能容量（ＡＤＣ）を算出することができる。すなわち、ＳＯＣ（Ａｈ）は、内部抵抗増加の指標であるＳＯＨ１と乗算することによりＡＤＣ（Ａｈ）を推定する際の基準となる。このＡＤＣは、放電電流に応じて放電終止条件が異なる。ＳＯＣ（Ａｈ）は、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できるクーロン量として利用できる。これは、車両ではイグニッションオフ時のメモリバックアップ可能な残存容量の計測などが利用例として挙げられる。
【０１０６】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【０１０７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【０１０８】
請求項２記載の発明によれば、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【０１０９】
請求項３記載の発明によれば、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりあとどのくらいの比率の電気量が充電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができ、また放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりあとどのくらいの電気量を放電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができる。
【０１１０】
請求項４記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を開回路電圧により簡単に算出することができる。
【０１１１】
請求項５記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【０１１２】
請求項６記載の発明によれば、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を満容量および開回路電圧により簡単に算出することができる。
【０１１３】
請求項７記載の発明によれば、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【０１１４】
請求項８記載の発明によれば、ＳＯＣに対するＯＣＶ特性における活物質劣化の発生に起因する劣化度を、開回路電圧に基づいて算出することができる。
【０１１５】
請求項９記載の発明によれば、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【０１１６】
請求項１０記載の発明によれば、任意時点におけるバッテリの充電可能容量（すなわち、あとどのくらいの比率の電気量が充電できるか）と放電可能容量（すなわち、微小電流で電流を流し続けた場合の利用できる電気量）の指標として、充電状態ＳＯＣ（％）および充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を有効に活用することができる。
【０１１７】
請求項１１記載の発明によれば、充電時には、充電状態ＳＯＣ（％）によりあとどのくらいの比率の電気量が充電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができ、また放電時には、充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）によりあとどのくらいの電気量を放電できるかを把握しながらバッテリの状態を監視することができる。
【０１１８】
請求項１２記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）を開回路電圧により簡単に算出することができる。
【０１１９】
請求項１３記載の発明によれば、任意時点の充電状態ＳＯＣ（％）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【０１２０】
請求項１４記載の発明によれば、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）を満容量および開回路電圧により簡単に算出することができる。
【０１２１】
請求項１５記載の発明によれば、任意時点の充電容量ＳＯＣ（Ａｈ）をバッテリの劣化に起因する補正を加えてより正確に算出することができる。
【０１２２】
請求項１６記載の発明によれば、ＳＯＣに対するＯＣＶ特性における活物質劣化の発生に起因する劣化度を、開回路電圧に基づいて算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバッテリ状態監視装置の基本構成図である。
【図２】本発明によるバッテリ状態監視方法を実施する本発明のバッテリ状態監視装置の実施の形態に係る車載用バッテリ監視装置の概略構成を一部ブロックにて示す説明図である。
【図３】活物質の劣化モード１を説明する図であり、（Ａ）は設計時と劣化時の活物質の利用範囲を説明する図、（Ｂ）はＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す図である。
【図４】活物質の劣化モード２におけるＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す図である。
【図５】活物質の劣化モード３におけるＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す図である。
【図６】活物質の劣化モード４におけるＳＯＣに対するＯＣＶ特性を示す図である。
【図７】活物質の劣化モード１〜４の全てが発生した場合のＳＯＣに対するＯＣＶ特性の一例を示す図である。
【図８】放電時に劣化度（ＳＯＨ２）における傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）を算出する方法を説明するためのグラフである。
【図９】充電時に劣化度（ＳＯＨ２）における傾きの割合（Ｋ１／Ｋ２）を算出する方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１    バッテリ状態監視装置
１３  バッテリ
１５  電流センサ
１７  電圧センサ
２３  マイクロコンピュータ
２３ａ      ＣＰＵ
２３ａ−１  充電状態検出手段
２３ａ−２  充電容量検出手段
２３ａ−３  監視手段
２３ｂ  ＲＡＭ
２３ｃ  ＲＯＭ
【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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