(57)【要約】【課題】蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる蓄電デバイス状態検知装置を提供する。【解決手段】蓄電デバイス状態検知装置は、蓄電デバイスの温度、電流及び電圧を含む状態量を検出する検出部と、検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、検出部による状態量の検出態様を変更する状態量検出態様変更部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電デバイスの温度、電流及び電圧を含む状態量を検出する検出部と、
該検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、前記検出部による状態量の検出態様を変更する状態量検出態様変更部と
を備える蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項２】
前記状態量検出態様変更部は、
前記検出部で検出した状態量にフィルタ処理する第１フィルタ部と、
前記検出部で検出した温度に応じて前記第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する第１フィルタ変更部と
を備える請求項１に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項３】
前記第１フィルタ変更部は、
前記検出部で検出した電流に応じて前記第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する請求項２に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項４】
前記第１フィルタ変更部は、
前記検出部で検出した温度又は電流に応じて前記第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する請求項２又は請求項３に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項５】
前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項６】
前記状態量検出態様変更部は、
前記第１フィルタ部でフィルタ処理した状態量をＡＤ変換するＡＤ変換部と、
前記検出部で検出した温度に応じて前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更するＡＤ変換変更部と
を備える請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項７】
前記ＡＤ変換変更部は、
前記検出部で検出した電流に応じて前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する請求項６に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項８】
前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える請求項６又は請求項７に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項９】
前記状態量検出態様変更部は、
前記ＡＤ変換部でＡＤ変換した状態量にフィルタ処理する第２フィルタ部と、
前記検出部で検出した温度に応じて前記第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する第２フィルタ変更部と
を備える請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項１０】
前記第２フィルタ変更部は、
前記検出部で検出した電流に応じて前記第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する請求項９に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項１１】
前記第２フィルタ変更部は、
前記検出部で検出した温度又は電流に応じて前記第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する請求項９又は請求項１０に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項１２】
前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える請求項９から請求項１１までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項１３】
前記蓄電デバイス状態検知装置の連続動作時間を計時する計時部と、
該計時部で計時した連続動作時間が所定の時間閾値以上である場合、前記検出態様を初期値に設定する初期値設定部と
を備える請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【請求項１４】
前記蓄電デバイスの放電電流が所定値以上である状態の所定時間での前記蓄電デバイスの電圧変化を特定する電圧変化特定部と、
該電圧変化特定部で特定した電圧変化が所定の電圧変化閾値以上である場合、前記検出態様を初期値に設定する初期値設定部と
を備える請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の蓄電デバイス状態検知装置。
【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量を検出する蓄電デバイス状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、エンジンが動作する場合、あるいは、電装品又はＥＣＵなどの負荷が動作する場合に、オルタネータノイズ、イグニッションノイズ、負荷駆動に関わるノイズなど種々のノイズが発生する。これらのノイズは、車両に搭載された蓄電デバイスの電源線にも重畳する。
【０００３】
このようなノイズにより、電池に流れる電流の積算値の積算精度の誤差が大きくなることを抑制するために、ＡＤ変換器の入力にノイズ信号を供給してＡＤ変換器でデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を積算して電流の積算値を検出することでノイズ信号をキャンセルする装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０４５５６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の装置にあっては、ノイズ発生回路を設ける必要がある。車両内で発生するノイズは種々存在し、ノイズ成分を含めて二次電池の電流、電圧又は温度などの状態量を検出する場合には、種々のノイズ発生回路を設ける必要があり、またノイズの周波数が高いときには、サンプリング周期を極端に速くする必要があり、処理負荷の増大、装置の複雑化及び大型化を招くことになる。このため、ノイズが発生する状況下でも、電池の電流、電圧又は温度などの状態量を精度よく検出することが望まれる。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる蓄電デバイス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】
【０００７】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、蓄電デバイスの温度、電流及び電圧を含む状態量を検出する検出部と、該検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、前記検出部による状態量の検出態様を変更する状態量検出態様変更部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置を搭載した車両の要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態のパラメータテーブルの構成の一例を示す説明図である。
【図３】本実施の形態のフィルタ回路の構成の一例を示す等価回路である。
【図４】本実施の形態のフィルタ回路のフィルタ特性の変更の一例を示す説明図である。
【図５】本実施の形態のＡＤ変換部のサンプリング周期及び分解能の変更の一例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置による蓄電デバイスの電流検出の一例を示す模式図である。
【図７】本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置による応答が遅い特性の蓄電デバイスの電流検出の一例を示す模式図である。
【図８】本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置による応答が速い特性の蓄電デバイスの電流検出の一例を示す模式図である。
【図９】本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本願発明の実施形態の説明］
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、蓄電デバイスの温度、電流及び電圧を含む状態量を検出する検出部と、該検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、前記検出部による状態量の検出態様を変更する状態量検出態様変更部とを備える。
【００１１】
検出部は、蓄電デバイスの温度、電流及び電圧を含む状態量を検出する。状態量検出態様変更部は、検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、検出部による状態量の検出態様を変更する。
【００１２】
状態量検出態様変更部は、検出部で検出した温度又は電流の変化に応じて、検出部による状態量の検出態様を変更する。例えば、検出した温度又は電流の変化に応じて、蓄電デバイスの応答特性（例えば、蓄電量に対する応答が速いか、又は遅いかなど）が変化する場合、応答特性の変化に合わせて状態量の検出態様を変更する。検出態様を変更するとは、例えば、状態量を抽出しやすくすること、あるいは状態量を抽出しない又は抽出しにくくするように検出態様を変更することを意味する。これにより、蓄電デバイスの応答特性に応じて状態量の検出態様を変更することができるので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記状態量検出態様変更部は、前記検出部で検出した状態量にフィルタ処理する第１フィルタ部と、前記検出部で検出した温度に応じて前記第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する第１フィルタ変更部とを備える。
【００１４】
第１フィルタ部は、検出部で検出した状態量にフィルタ処理する。第１フィルタ部は、例えば、高域を遮断し低域を通過する低域通過フィルタであり、抵抗及びキャパシタで構成することができる。
【００１５】
第１フィルタ変更部は、検出部で検出した温度に応じて第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する。第１フィルタ部のフィルタ処理の変更とは、例えば、フィルタの特性を変更することを含む。例えば、第１フィルタ部が低域通過フィルタである場合、フィルタ処理の変更として、例えば、フィルタの時定数の変更、あるいはカットオフ周波数を変更することができる。
【００１６】
例えば、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、第１フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、第１フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記第１フィルタ変更部は、前記検出部で検出した電流に応じて前記第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する。
【００１８】
第１フィルタ変更部は、検出部で検出した電流に応じて第１フィルタ部のフィルタ処理を変更する。
【００１９】
例えば、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、第１フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、第１フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００２０】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記第１フィルタ変更部は、前記検出部で検出した温度又は電流に応じて前記第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する。
【００２１】
第１フィルタ変更部は、検出部で検出した温度又は電流に応じて第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する。
【００２２】
例えば、蓄電デバイスの温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出する必要はないので、第１フィルタ部の時定数を大きくし、あるいは第１フィルタ部のカットオフ周波数を小さくする。また、蓄電デバイスの温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出する必要があるので、第１フィルタ部の時定数を小さくし、あるいは第１フィルタ部のカットオフ周波数を大きくする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないようにすることができる。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える。
【００２４】
記憶部は、蓄電デバイスの特性に応じて、蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び第１フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する。これにより、蓄電デバイスの特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイスの特性に適した第１フィルタ部のフィルタ処理を行うことができる。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記状態量検出態様変更部は、前記第１フィルタ部でフィルタ処理した状態量をＡＤ変換するＡＤ変換部と、前記検出部で検出した温度に応じて前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更するＡＤ変換変更部とを備える。
【００２６】
ＡＤ変換部は、第１フィルタ部でフィルタ処理した状態量をＡＤ（アナログからデジタルへ）変換する。ＡＤ変換変更部は、検出部で検出した温度に応じてＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する。
【００２７】
例えば、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ＡＤ変換部のサンプリング周期を長くし、あるいはＡＤ変換部の分解能を低くすることにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ＡＤ変換部のサンプリング周期を短くし、あるいはＡＤ変換部の分解能を高くすることにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、必要に応じてサンプリング周期を変更するので、処理負荷の増大を防止することができる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記ＡＤ変換変更部は、前記検出部で検出した電流に応じて前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する。
【００２９】
ＡＤ変換変更部は、検出部で検出した電流に応じてＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する。
【００３０】
例えば、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ＡＤ変換部のサンプリング周期を長くし、あるいはＡＤ変換部の分解能を低くすることにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ＡＤ変換部のサンプリング周期を短くし、あるいはＡＤ変換部の分解能を高くすることにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、必要に応じてサンプリング周期を変更するので、処理負荷の増大を防止することができる。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記ＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える。
【００３２】
記憶部は、蓄電デバイスの特性に応じて、蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及びＡＤ変換部のサンプリング周期又は分解能を関連付けた関連付け情報を記憶する。これにより、蓄電デバイスの特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイスの特性に適したＡＤ変換部のＡＤ変換を行うことができる。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記状態量検出態様変更部は、前記ＡＤ変換部でＡＤ変換した状態量にフィルタ処理する第２フィルタ部と、前記検出部で検出した温度に応じて前記第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する第２フィルタ変更部とを備える。
【００３４】
第２フィルタ部は、ＡＤ変換部でＡＤ変換した状態量にフィルタ処理する。第２フィルタ部は、ＡＤ変換部で変換された状態量のデジタルデータに対して所要の演算処理を行うことによりフィルタ処理を行うデジタルフィルタである。第２フィルタ部は、例えば、高域を遮断し低域を通過する低域通過フィルタである。
【００３５】
第２フィルタ変更部は、検出部で検出した温度に応じて第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する。第２フィルタ部のフィルタ処理の変更とは、例えば、フィルタの特性を変更することを含む。例えば、第２フィルタ部が低域通過フィルタである場合、フィルタ処理の変更として、例えば、フィルタの時定数の変更、あるいはカットオフ周波数を変更することができる。
【００３６】
例えば、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、第２フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、第２フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記第２フィルタ変更部は、前記検出部で検出した電流に応じて前記第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する。
【００３８】
第２フィルタ変更部は、検出部で検出した電流に応じて第２フィルタ部のフィルタ処理を変更する。
【００３９】
例えば、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、第２フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイスの電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、第２フィルタ部のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイスに印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記第２フィルタ変更部は、前記検出部で検出した温度又は電流に応じて前記第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する。
【００４１】
第２フィルタ変更部は、検出部で検出した温度又は電流に応じて第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を変更する。
【００４２】
例えば、蓄電デバイスの温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出する必要はないので、第２フィルタ部の時定数を大きくし、あるいは第２フィルタ部のカットオフ周波数を小さくする。また、蓄電デバイスの温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイスの蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出する必要があるので、第２フィルタ部の時定数を小さくし、あるいは第２フィルタ部のカットオフ周波数を大きくする。これにより、蓄電デバイスの状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイスの状態に影響しないノイズは抽出しないようにすることができる。
【００４３】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記蓄電デバイスの特性に応じて、該蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び前記第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を備える。
【００４４】
記憶部は、蓄電デバイスの特性に応じて、蓄電デバイスの温度又は電流の少なくとも一方、及び第２フィルタ部の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する。これにより、蓄電デバイスの特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイスの特性に適した第２フィルタ部のフィルタ処理を行うことができる。
【００４５】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記蓄電デバイス状態検知装置の連続動作時間を計時する計時部と、該計時部で計時した連続動作時間が所定の時間閾値以上である場合、前記検出態様を初期値に設定する初期値設定部とを備える。
【００４６】
計時部は、蓄電デバイス状態検知装置の連続動作時間を計時する。初期値設定部は、計時部で計時した連続動作時間が所定の時間閾値以上である場合、状態量の検出態様を初期値に設定する。連続動作時間が所定の時間閾値以上になった場合、状態量の検出態様を初期値に設定するので、長時間動作により累積されるパラメータ（例えば、時定数、遮断周波数、サンプリング周期、分解能など）の誤差をリセットすることができ、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。
【００４７】
本発明の実施の形態に係る蓄電デバイス状態検知装置は、前記蓄電デバイスの放電電流が所定値以上である状態の所定時間での前記蓄電デバイスの電圧変化を特定する電圧変化特定部と、該電圧変化特定部で特定した電圧変化が所定の電圧変化閾値以上である場合、前記検出態様を初期値に設定する初期値設定部とを備える。
【００４８】
電圧変化特定部は、蓄電デバイスの放電電流が所定値以上である状態の所定時間での蓄電デバイスの電圧変化を特定する。初期値設定部は、電圧変化特定部で特定した電圧変化が所定の電圧変化閾値以上である場合、状態量の検出態様を初期値に設定する。蓄電デバイスが経年変化等により劣化すると、比較的大きな放電電流を流し続けると電圧の低下度合が大きくなる傾向がある。そこで、放電電流が所定値以上である状態での所定時間での電圧変化が電圧変化閾値以上である場合、蓄電デバイスの劣化があるとして、状態量の検出態様を初期値に設定する。これにより、パラメータ（例えば、時定数、遮断周波数、サンプリング周期、分解能など）を、状態量を確実に検出することができる初期値に設定することができ、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。
【００４９】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る蓄電デバイス状態検知装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００を搭載した車両の要部の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、車両は、蓄電デバイス状態検知装置１００の他に、二次電池としての蓄電デバイス１、スイッチ８ａ、８ｂ、８ｃ、発電機（ＡＬＴ）４、スタータモータ（ＳＴ）７、電池５、電装品負荷２、負荷３、ダイオード６などを備える。
【００５０】
蓄電デバイス１は、例えば、リチウムイオン電池であり、複数のセル１ａが直列又は直並列に接続されている。蓄電デバイス１には、所定の箇所に温度を検出するためのサーミスタ１ｂ、電流を検出するための電流検出素子１ｃ、各セル１ａの電圧を検出するための電圧検出線１ｄが設けられている。
【００５１】
各サーミスタ１ｂは、蓄電デバイス１の温度を検出する検出部としての機能を有する。各サーミスタ１ｂは、検出した温度を電圧に変換し、変換した電圧を蓄電デバイス状態検知装置１００へ出力する。
【００５２】
電流検出素子１ｃは、蓄電デバイス１の電流を検出する検出部としての機能を有する。電流検出素子１ｃは、例えば、抵抗などで構成することができ、検出した電流を電圧に変換し、変換した電圧を蓄電デバイス状態検知装置１００へ出力する。
【００５３】
電圧検出線１ｄは、蓄電デバイス１の各セル１ａの電圧を検出する検出部としての機能を有する。電圧検出線１ｄは、検出した電圧を蓄電デバイス状態検知装置１００へ出力する。
【００５４】
電池５は、例えば、鉛電池であり、電装品負荷２（例えば、ライト、各種モータ、各種コントローラ等）への電力供給を行うとともに、スイッチ８ｃが閉じた場合には、スタータモータ７を駆動するための電力供給を行う。発電機４は、車両のエンジンの回転により発電し、内部に設けられた整流回路により直流を出力して電池５を充電する。また、発電機４は、スイッチ８ａ、８ｂが閉じている場合、電池５及び蓄電デバイス１を充電する。蓄電デバイス１は、スイッチ８ａが閉じた場合には、負荷３（例えば、エンジン系電装、オーディオ等）へ電力を供給する。なお、スイッチ８ａ、８ｂ、８ｃの開閉は、電池５及び蓄電デバイス１の充放電バランスや負荷の程度に応じて、供給する電力を分配すべく不図示の開閉制御部が行う。
【００５５】
蓄電デバイス状態検知装置１００は、第１フィルタ部としてのフィルタ回路１１、１２、１３、比較回路２１、２２、２３、マルチプレクサ３０、ＡＤ変換部４０、マイコン５０などを備える。
【００５６】
マイコン５０は、状態量検出態様変更部としての機能を有し、マイコン５０内の各部を制御する制御部５１、ソフトフィルタ部５２、ソフトフィルタ変更部５３、ＡＤ変換変更部５４、切替部５５、ハードフィルタ変更部５６、所定のパラメータテーブル５７１を記憶する記憶部５７などを備える。
【００５７】
フィルタ回路１１は、サーミスタ１ｂで変換された電圧にフィルタ処理する。すなわち、フィルタ回路１１は、サーミスタ１ｂで検出した蓄電デバイス１の温度にフィルタ処理をする。すなわち、フィルタ回路１１は、蓄電デバイス１の温度に係る信号から、車両のエンジン動作に関わるノイズ、あるいは電装品又はＥＣＵなどの負荷駆動に関わるノイズを除去する低域通過フィルタである。
【００５８】
フィルタ回路１２は、電圧検出線１ｄで検出した各セル１ａの電圧にフィルタ処理する。すなわち、フィルタ回路１２は、蓄電デバイス１の電圧に係る信号から、車両のエンジン動作に関わるノイズ、あるいは電装品又はＥＣＵなどの負荷駆動に関わるノイズを除去する低域通過フィルタである。
【００５９】
フィルタ回路１３は、電流検出素子１ｃで変換された電圧にフィルタ処理する。すなわち、フィルタ回路１３は、電流検出素子１ｃで検出した蓄電デバイス１の電流にフィルタ処理をする。すなわち、フィルタ回路１２は、蓄電デバイス１の電流に係る信号から、車両のエンジン動作に関わるノイズ、あるいは電装品又はＥＣＵなどの負荷駆動に関わるノイズを除去する低域通過フィルタである。
【００６０】
フィルタ回路１１、１２、１３は、検出された状態量にフィルタ処理する。フィルタ回路１１、１２、１３は、例えば、高域を遮断し低域を通過する低域通過フィルタであり、抵抗及びキャパシタで構成することができる。また、フィルタ回路１１、１２、１３は、フィルタ処理に係るフィルタ特性を可変することができる構成となっている。
【００６１】
比較回路２１には、フィルタ回路１１を介してサーミスタ１ｂの両端電圧が印加される。比較回路２１は、印加された電圧に応じた電圧をマルチプレクサ３０へ出力する。
【００６２】
比較回路２２には、フィルタ回路１２を介して各セル１ａの両端電圧が印加される。比較回路２１は、印加された電圧に応じた電圧をマルチプレクサ３０へ出力する。
【００６３】
比較回路２３には、フィルタ回路１３を介して電流検出素子１ｃの両端電圧が印加される。比較回路２１は、印加された電圧に応じた電圧をマルチプレクサ３０へ出力する。
【００６４】
図１の例では、サーミスタ１ｂが２個、電圧検出線１ｄが５個、電流検出素子１ｃが１個あるので、これらの数に対応して、フィルタ回路１１及び比較回路２１が２個、フィルタ回路１２及び比較回路２２が５個、フィルタ回路１３及び比較回路２３が１個設けられている。
【００６５】
マルチプレクサ３０は、切替部５５からの選択信号に基づいて、比較回路２１〜２３が出力した電圧から一の電圧を選択し、選択した一の電圧をＡＤ変換部４０へ出力する。
【００６６】
ＡＤ変換部４０は、マルチプレクサ３０が出力した電圧（アナログ値）をデジタル値に変換し、変換したデジタル値をマイコン５０へ出力する。
【００６７】
制御部５１の制御のもと、切替部５５が選択信号をマルチプレクサ３０へ出力することにより、マイコン５０は、蓄電デバイス１の温度、電流、電圧などの状態量を検出することができる。
【００６８】
マイコン５０は、検出した温度又は電流の変化に応じて、各サーミスタ１ｂ、電流検出素子１ｃ及び電圧検出線１ｄ（検出部）による状態量の検出態様を変更する。例えば、検出した温度又は電流の変化に応じて、蓄電デバイス１の応答特性（例えば、蓄電量に対する応答が速いか、又は遅いかなど）が変化する場合、応答特性の変化に合わせて状態量の検出態様を変更する。検出態様を変更するとは、例えば、状態量を抽出しやすくすること、あるいは状態量を抽出しない又は抽出しにくくするように検出態様を変更することを意味する。これにより、蓄電デバイス１の応答特性に応じて状態量の検出態様を変更することができるので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。以下、具体的に説明する。
【００６９】
ハードフィルタ変更部５６は、第１フィルタ変更部としての機能を有し、検出された蓄電デバイス１の温度に応じてフィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更する。フィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理の変更とは、例えば、フィルタの特性を変更することを含む。例えば、フィルタ回路１１〜１３が低域通過フィルタである場合、フィルタ処理の変更として、例えば、フィルタの時定数の変更、あるいはカットオフ周波数を変更することができる。
【００７０】
例えば、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、フィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。
【００７１】
また、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、フィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００７２】
また、ハードフィルタ変更部５６は、検出された蓄電デバイス１の電流に応じてフィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更する。
【００７３】
例えば、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、フィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。
【００７４】
また、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、フィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【００７５】
記憶部５７は、蓄電デバイス１の特性に応じて、蓄電デバイス１の温度又は電流の少なくとも一方、及びフィルタ回路１１〜１３の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報としてのパラメータテーブル５７１を記憶する。
【００７６】
図２は本実施の形態のパラメータテーブル５７１の構成の一例を示す説明図である。図２に示すように、パラメータテーブル５７１は、蓄電デバイス１の温度範囲、電流範囲に関連付けて、ハードフィルタ設定のパラメータ、ソフトフィルタ設定のパラメータ、ＡＤ変換設定のパラメータを記憶している。
【００７７】
ハードフィルタ設定のうち、電圧の欄はフィルタ回路１２の時定数を設定したものであり、電流の欄はフィルタ回路１３の時定数を設定したものであり、温度の欄はフィルタ回路１１の時定数を設定したものである。
【００７８】
例えば、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、フィルタ回路１２の時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＨＡ、ＨＢ、ＨＣ、ＨＤ、ＨＥとなる。ここで、ＨＡ、ＨＢ、ＨＣ、ＨＤ、ＨＥは時定数を特定する数値である。
【００７９】
同様に、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、フィルタ回路１３の時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＨＡ１、ＨＢ１、ＨＣ１、ＨＤ１、ＨＥ１となる。ここで、ＨＡ１、ＨＢ１、ＨＣ１、ＨＤ１、ＨＥ１は時定数を特定する数値である。
【００８０】
また、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、フィルタ回路１１の時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＨＡ２、ＨＢ２、ＨＣ２、ＨＤ２、ＨＥ２となる。ここで、ＨＡ２、ＨＢ２、ＨＣ２、ＨＤ２、ＨＥ２は時定数を特定する数値である。
【００８１】
ハードフィルタ設定について、蓄電デバイス１の他の温度範囲についても同様であるので、説明は省略する。また、図２の例では、ハードフィルタ設定は、パラメータとして時定数を関連付けているが、時定数に代えてカットオフ周波数（遮断周波数）を用いてもよい。また、図２に示すパラメータテーブル５７１は、蓄電デバイス１の特性毎に別個のパラメータテーブルを記憶することができ、また蓄電デバイス１の種類に応じて別個のパラメータテーブルを記憶することができる。すなわち、パラメータテーブル５７１のパラメータは、蓄電デバイス１の電極材料、電解液の種類などに応じて異なる場合があり、また蓄電デバイス１が、リチウムイオン電池であるか、鉛電池であるか、あるいはニッケル水素電池であるか等に応じて異なる場合もある。
【００８２】
これにより、蓄電デバイス１の特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイス１の特性に適したフィルタ回路１１〜１３のフィルタ処理を行うことができる。
【００８３】
なお、ソフトフィルタ設定、ＡＤ変換設定については後述する。
【００８４】
図３は本実施の形態のフィルタ回路１１〜１３の構成の一例を示す等価回路である。図３に示すように、フィルタ回路１１〜１３は、入力端に抵抗の一端を接続し、抵抗の他端を出力端に接続し、出力端間にキャパシタを接続した構成をなす。抵抗の抵抗値をＲ、キャパシタのキャパシタンスをＣとする。フィルタ回路１１〜１３は、高域をカットし、低域を通過させる低域通過フィルタである。フィルタ特性のうち時定数は、ＲＣで表すことができ、カットオフ周波数（遮断周波数）は、１／（２πＲＣ）で表すことができる。また、フィルタ回路１１〜１３は、ハードフィルタ変更部５６からの信号に応じて、Ｒ又はＣの一方又は全部を可変することができる構成を有する。
【００８５】
図４は本実施の形態のフィルタ回路１１〜１３のフィルタ特性の変更の一例を示す説明図である。図４は、蓄電デバイス１の温度の高低、電流の大小に応じて、フィルタ回路１１〜１３のフィルタ特性である時定数（ＲＣ）又はカットオフ周波数{１／（２πＲＣ）}をどのように変更するかを示す。
【００８６】
すなわち、ハードフィルタ変更部５６は、検出された蓄電デバイス１の温度又は電流に応じてフィルタ回路１１〜１３の時定数又は遮断周波数を変更する。
【００８７】
図４に示すように、蓄電デバイス１の温度が低い場合、蓄電デバイス１の応答は遅くなるので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を大きくし、あるいはカットオフ周波数を小さくする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出しないようにすることができる。
【００８８】
一方、蓄電デバイス１の温度が高い場合、蓄電デバイス１の応答は速くなるので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を小さくし、あるいはカットオフ周波数を大きくする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出するようにすることができる。
【００８９】
同様に、蓄電デバイス１の電流が小さい場合、蓄電デバイス１の応答は遅くなるので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を大きくし、あるいはカットオフ周波数を小さくする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出しないようにすることができる。
【００９０】
また、蓄電デバイス１の電流が大きい場合、蓄電デバイス１の応答は速くなるので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を小さくし、あるいはカットオフ周波数を大きくする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出するようにすることができる。
【００９１】
上述のように、蓄電デバイス１の温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出する必要はないので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を大きくし、あるいはカットオフ周波数を小さくする。また、蓄電デバイス１の温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出する必要があるので、フィルタ回路１１〜１３の時定数を小さくし、あるいはカットオフ周波数を大きくする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないようにすることができる。
【００９２】
また、記憶部５７は、蓄電デバイス１の特性に応じて、蓄電デバイス１の温度又は電流の少なくとも一方、及びＡＤ変換部４０のサンプリング周期又は分解能を関連付けた関連付け情報を記憶する。
【００９３】
前述の図２に示すように、ＡＤ変換設定のうち、サンプリング周期の欄はＡＤ変換部４０のサンプリング周期を設定したものであり、分解能の欄はＡＤ変換部４０の分解能を設定したものである。
【００９４】
例えば、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＡ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３となる。ここで、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３はサンプリング周期を特定する数値である。
【００９５】
また、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、ＡＤ変換部４０の分解能は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＡ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４、Ｅ４となる。ここで、Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４、Ｅ４は分解能を特定する数値である。
【００９６】
ＡＤ変換設定について、蓄電デバイス１の他の温度範囲についても同様であるので、説明は省略する。また、図２の例では、ＡＤ変換設定は、パラメータとしてサンプリング周期及び分解能を関連付けているが、サンプリング周期又は分解能のいずれか一方のみでもよい。
【００９７】
これにより、蓄電デバイス１の特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイス１の特性に適したＡＤ変換部４０のＡＤ変換を行うことができる。
【００９８】
図５は本実施の形態のＡＤ変換部４０のサンプリング周期及び分解能の変更の一例を示す説明図である。図５は、蓄電デバイス１の温度の高低、電流の大小に応じて、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期及び分解能をどのように変更するかを示す。
【００９９】
すなわち、ＡＤ変換変更部５４は、検出された蓄電デバイス１の温度に応じてＡＤ変換部４０のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する。
【０１００】
図５に示すように、蓄電デバイス１の温度が低い場合、蓄電デバイス１の応答は遅くなるので、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を長くし、あるいは分解能を低くする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出しないようにすることができる。
【０１０１】
また、蓄電デバイス１の温度が高い場合、蓄電デバイス１の応答は速くなるので、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を短くし、あるいは分解能を高くする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出するようにすることができる。
【０１０２】
同様に、蓄電デバイス１の電流が小さい場合、蓄電デバイス１の応答は遅くなるので、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を長くし、あるいは分解能を低くする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出しないようにすることができる。
【０１０３】
また、蓄電デバイス１の電流が大きい場合、蓄電デバイス１の応答は速くなるので、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を短くし、あるいは分解能を高くする。これにより、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出するようにすることができる。
【０１０４】
上述のように、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を長くし、あるいはＡＤ変換部４０の分解能を低くすることにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を短くし、あるいはＡＤ変換部４０の分解能を高くすることにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、必要に応じてサンプリング周期を変更するので、処理負荷の増大を防止することができる。
【０１０５】
また、ＡＤ変換変更部５４は、検出された蓄電デバイス１の電流に応じてＡＤ変換部４０のサンプリング周期又は分解能の少なくとも一方を変更する。
【０１０６】
例えば、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を長くし、あるいはＡＤ変換部の分解能を低くすることにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ＡＤ変換部４０のサンプリング周期を短くし、あるいはＡＤ変換部４０の分解能を高くすることにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、必要に応じてサンプリング周期を変更するので、処理負荷の増大を防止することができる。
【０１０７】
ソフトフィルタ部５２は、第２フィルタ部としての機能を有する。ソフトフィルタ部５２は、ＡＤ変換部４０でＡＤ変換した状態量にフィルタ処理する。ソフトフィルタ部５２は、ＡＤ変換部４０で変換された状態量のデジタルデータに対して所要の演算処理を行うことによりフィルタ処理を行うデジタルフィルタである。ソフトフィルタ部５２は、例えば、高域を遮断し低域を通過する低域通過フィルタである。
【０１０８】
ソフトフィルタ部５２は、蓄電デバイス１の電流、電圧、温度に係る信号から、車両のエンジン動作に関わるノイズ、あるいは電装品又はＥＣＵなどの負荷駆動に関わるノイズを除去する低域通過フィルタである。また、ソフトフィルタ部５２は、例えば、移動平均フィルタ等のＦＩＲ（finite impulse response）フィルタ、ＩＩＲ（Infinite impulse response）フィルタ等であるかが、これらに限定されるものではない。
【０１０９】
ソフトフィルタ変更部５３は、第２フィルタ変更部としての機能を有し、検出された蓄電デバイス１の温度に応じてソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更する。ソフトフィルタ部５２のフィルタ処理の変更とは、例えば、フィルタの特性を変更することを含む。例えば、ソフトフィルタ部５２が低域通過フィルタである場合、フィルタ処理の変更として、例えば、フィルタの時定数の変更、あるいはカットオフ周波数を変更することができる。
【０１１０】
例えば、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイス１の温度の高低に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。
【０１１１】
これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【０１１２】
また、ソフトフィルタ変更部５３は、検出された蓄電デバイス１の電流に応じてソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更する。
【０１１３】
例えば、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、蓄電量に対する影響は小さいので、当該ノイズを抽出する必要はない。そこで、ソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出しないようにする。また、蓄電デバイス１の電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、蓄電量に対する影響は大きいので、当該ノイズ抽出する必要がある。そこで、ソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を変更することにより、蓄電デバイス１に印加されるノイズを抽出するようにする。
【０１１４】
これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないので、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。また、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズまで検出する必要がないので、例えば、すべてのノイズを抽出すべくサンプリング周期を速くする必要がなく、処理負荷の増大を防止することができる。
【０１１５】
より具体的には、ソフトフィルタ変更部５３は、検出された蓄電デバイス１の温度又は電流に応じてソフトフィルタ部５２の時定数又は遮断周波数を変更する。
【０１１６】
図４に示した例と同様、例えば、蓄電デバイス１の温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が遅い場合には、当該ノイズを抽出する必要はないので、ソフトフィルタ部５２の時定数を大きくし、あるいはソフトフィルタ部５２のカットオフ周波数を小さくする。
【０１１７】
また、蓄電デバイス１の温度の高低又は電流の大小に応じて、ノイズに対する蓄電デバイス１の蓄電量の応答が速い場合には、当該ノイズを抽出する必要があるので、ソフトフィルタ部５２の時定数を小さくし、あるいはソフトフィルタ部５２のカットオフ周波数を大きくする。これにより、蓄電デバイス１の状態（例えば、充放電、電流積算など）に影響するノイズは抽出し、蓄電デバイス１の状態に影響しないノイズは抽出しないようにすることができる。
【０１１８】
記憶部５７は、蓄電デバイス１の特性に応じて、蓄電デバイス１の温度又は電流の少なくとも一方、及びソフトフィルタ部５２の時定数又は遮断周波数を関連付けた関連付け情報を記憶する。
【０１１９】
例えば、図２に示すように、ソフトフィルタ設定のうち、電圧の欄は蓄電デバイス１の電圧に係るデータのデジタルフィルタ処理の時定数を設定したものであり、電流の欄は蓄電デバイス１の電流に係るデータのデジタルフィルタ処理の時定数を設定したものであり、温度の欄は蓄電デバイス１の温度に係るデータのデジタルフィルタ処理の時定数を設定したものである。
【０１２０】
図２に示すように、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、電圧に係る時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ、ＳＥとなる。ここで、ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ、ＳＥは時定数を特定する数値である。
【０１２１】
同様に、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、電流に係る時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＳＡ１、ＳＢ１、ＳＣ１、ＳＤ１、ＳＥ１となる。ここで、ＳＡ１、ＳＢ１、ＳＣ１、ＳＤ１、ＳＥ１は時定数を特定する数値である。
【０１２２】
また、蓄電デバイス１の温度範囲が−３０〜０℃の場合、温度に係る時定数は、蓄電デバイス１の電流範囲が、〜５Ａ、５〜１５Ａ、１５〜２５Ａ、２５〜４０Ａ、４０〜６０Ａの場合、それぞれＳＡ２、ＳＢ２、ＳＣ２、ＳＤ２、ＳＥ２となる。ここで、ＳＡ２、ＳＢ２、ＳＣ２、ＳＤ２、ＳＥ２は時定数を特定する数値である。なお、ソフトフィルタ設定について、蓄電デバイス１の他の温度範囲についても同様であるので、説明は省略する。
【０１２３】
上述のように、蓄電デバイス１の特性に応じて関連付け情報を選択することにより、蓄電デバイス１の特性に適したソフトフィルタ部５２のフィルタ処理を行うことができる。
【０１２４】
図６は本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００による蓄電デバイスＡの電流検出の一例を示す模式図である。蓄電デバイスＡは、蓄電デバイス１のうち、ある特性を有するものとする。図６において、上段の図は蓄電デバイスＡに流れる電流を示し、実線は電流が大きい場合を表し、破線は電流が小さい場合を表す。中段の図は蓄電デバイスＡの蓄電量の応答を示し、実線は大きい電流に対して応答が速いことを表し、破線は小さい電流に対して応答が遅いことを表す。
【０１２５】
上段及び中段の図で示すような条件では、本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００は、下段の図の実線で示すように、大きな電流に対しては蓄電デバイスＡの応答が速いため、電流は蓄電量に影響を与えるので、電流を抽出するようにフィルタ回路１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２の設定を変更する。また、本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００は、下段の図の破線で示すように、小さい電流に対しては蓄電デバイスＡの応答が遅いため、電流は蓄電量に影響を与えないので、電流を抽出する必要がなく、電流を抽出しないようにフィルタ回路１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２の設定を変更する。なお、図６では、蓄電デバイスＡの電流について説明したが、蓄電デバイスＡの電圧、温度の場合も同様である。
【０１２６】
図７は本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００による応答が遅い特性の蓄電デバイスＢの電流検出の一例を示す模式図であり、図８は本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００による応答が速い特性の蓄電デバイスＣの電流検出の一例を示す模式図である。すなわち、図７の蓄電デバイスＢと図８の蓄電デバイスＣとは、特性が異なる、あるいは種類が異なる等により蓄電量に対する応答が異なる。
【０１２７】
図７において、上段の図は蓄電デバイスＢに流れる電流を示す。中段の図に示すように、蓄電デバイスＢの応答が遅い場合、電流は蓄電量に影響を与えないので、電流を抽出する必要がなく、下段の図に示すように、電流を抽出しないようにフィルタ回路１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２の設定を変更する。
【０１２８】
図８において、上段の図は蓄電デバイスＣに流れる電流を示す。中段の図に示すように、蓄電デバイスＣの応答が速い場合、電流は蓄電量に影響を与えるので、電流を抽出する必要があり、下段の図に示すように、電流を抽出するようにフィルタ回路１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２の設定を変更する。
【０１２９】
図６〜図８に示すように、ある特性の蓄電デバイス１の使用環境（例えば、温度、電流など）の変化に応じて、充電量に影響を与えるノイズは抽出し、影響を与えないノイズは抽出しないようにすることができる。また、使用環境が同等であっても、特性の異なる蓄電デバイス１に対しては、特性に応じて、充電量に影響を与えるノイズは抽出し、影響を与えないノイズは抽出しないようにすることができる。
【０１３０】
マイコン５０は、計時部としての機能を有し、蓄電デバイス状態検知装置１００の連続動作時間を計時する。マイコン５０は、初期値設定部としての機能を有し、計時した連続動作時間が所定の時間閾値以上である場合、状態量の検出態様を初期値に設定する。
【０１３１】
初期値に設定するには、例えば、記憶部５７に記憶したパラメータテーブル５７１のうち、例えば、温度又は電流が基準値となる場合のパラメータに設定すればよいが、これに限定されるものではなく、予めパラメータテーブル５７１のうちの所要のパラメータを初期値として設定しておき、当該初期値を用いるように設定してもよい。
【０１３２】
連続動作時間が所定の時間閾値以上になった場合、状態量の検出態様を初期値に設定するので、長時間動作により累積されるパラメータ（例えば、時定数、遮断周波数、サンプリング周期、分解能など）の誤差をリセットすることができ、蓄電デバイス１の状態量を精度よく検出することができる。
【０１３３】
また、マイコン５０は、電圧変化特定部としての機能を有し、蓄電デバイス１の放電電流が所定値以上である状態の所定時間での蓄電デバイス１の電圧変化を特定する。マイコン５０は、特定した電圧変化が所定の電圧変化閾値以上である場合、状態量の検出態様を初期値に設定する。
【０１３４】
蓄電デバイス１が経年変化等により劣化すると、比較的大きな放電電流を流し続けると電圧の低下度合が大きくなる傾向がある。そこで、放電電流が所定値以上である状態での所定時間での電圧変化が電圧変化閾値以上である場合、蓄電デバイス１の劣化があるとして、状態量の検出態様を初期値に設定する。これにより、パラメータ（例えば、時定数、遮断周波数、サンプリング周期、分解能など）を、状態量を確実に検出することができる初期値に設定することができ、蓄電デバイスの状態量を精度よく検出することができる。
【０１３５】
次に、本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００の動作について説明する。図９は本実施の形態の蓄電デバイス状態検知装置１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では便宜上、処理の主体をマイコン５０として説明する。マイコン５０は、蓄電デバイス１の温度、電流を検出し（Ｓ１１）、蓄電デバイス１の電圧の検出タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１２）。
【０１３６】
電圧の検出タイミングである場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、マイコン５０は、ステップＳ１１で検出した温度、電流に応じてハードフィルタ部、ソフトフィルタ部、ＡＤ変換部のパラメータ（例えば、時定数、カットオフ周波数、サンプリング周期、分解能など）を変更し（Ｓ１３）、電圧を検出する（Ｓ１４）。電圧の検出タイミングでない場合（Ｓ１２でＮＯ）、マイコン５０は、ステップＳ１３、Ｓ１４の処理を行うことなく後述のステップＳ１５の処理を行う。
【０１３７】
マイコン５０は、蓄電デバイス１の電流の検出タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１５）。電流の検出タイミングである場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、マイコン５０は、ステップＳ１１で検出した温度、電流に応じてハードフィルタ部、ソフトフィルタ部、ＡＤ変換部のパラメータ（例えば、時定数、カットオフ周波数、サンプリング周期、分解能など）を変更し（Ｓ１６）、電流を検出する（Ｓ１７）。電流の検出タイミングでない場合（Ｓ１５でＮＯ）、マイコン５０は、ステップＳ１６、Ｓ１７の処理を行うことなく後述のステップＳ１８の処理を行う。
【０１３８】
マイコン５０は、蓄電デバイス１の温度の検出タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１８）。温度の検出タイミングである場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、マイコン５０は、ステップＳ１１で検出した温度、電流に応じてハードフィルタ部、ソフトフィルタ部、ＡＤ変換部のパラメータ（例えば、時定数、カットオフ周波数、サンプリング周期、分解能など）を変更し（Ｓ１９）、温度を検出する（Ｓ２０）。温度の検出タイミングでない場合（Ｓ１８でＮＯ）、マイコン５０は、ステップＳ１９、Ｓ２０の処理を行うことなく後述のステップＳ２１の処理を行う。
【０１３９】
マイコン５０は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ２１）、処理を終了しない場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。処理を終了する場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、マイコン５０は、処理を終了する。
【０１４０】
上述の実施の形態では、蓄電デバイス１をリチウムイオン電池として説明したが、蓄電デバイス１はリチウムイオン電池に限定されるものではなく、例えば、ニッケル水素電池、ニッカド電池、キャパシタなどであってもよい。
【０１４１】
上述の実施の形態では、フィルタ回路１１〜１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２すべての設定を変更する構成であったが、これに限定されるものではなく、フィルタ回路１１〜１３、ＡＤ変換部４０、ソフトフィルタ部５２の一部の設定だけを変更するようにしてもよい。
【０１４２】
開示された実施の形態は、すべ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特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４３】
１  蓄電デバイス
１ａ  セル
１ｂ  サーミスタ
１ｃ  電流検出素子
１ｄ  電圧検出線
１１、１２、１３  フィルタ回路
２１、２２、２３  比較回路
３０  マルチプレクサ
４０  ＡＤ変換部
５０  マイコン
５１  制御部
５２  ソフトフィルタ部
５３  ソフトフィルタ変更部
５４  ＡＤ変換変更部
５５  切替部
５６  ハードフィルタ変更部
５７  記憶部
５７１  パラメータテーブル
１００  蓄電デバイス状態検知装置
【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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