(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の温度を測定する温度測定部、および前記二次電池の状態を演算する二次電池状態演算装置を有する二次電池監視装置であって、
前記二次電池状態演算装置は、
前記二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、
前記温度測定部で測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部と、
前記温度補正部で導出された前記補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、
前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、
を備え、
前記温度補正部は、前記温度補正値αとして、
前記温度測定部で測定された電池温度Ｔと前記内部抵抗演算部にて求めた前記電池温度Ｔに対応する抵抗値ＲＴと、前記電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い補正温度Ｔαと前記内部抵抗演算部から求めた前記電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い温度に対応する抵抗値ＲＴαとの差分ＤＲ０（＝ＲＴ−ＲＴα）よりも、
前記電池温度Ｔから上下に所定値だけずらした２つの温度Ｔ１、Ｔ２と、前記内部抵抗演算部で求めた前記２つの温度Ｔ１、Ｔ２に対応する２つの抵抗値の差分ＥＲＴと、前記電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い補正温度Ｔαから上下に所定値だけずらした２つの温度Ｔα１、Ｔα２と前記内部抵抗演算部で求めた前記２つの温度Ｔα１、Ｔα２に対応する２つの抵抗値の差分ＥＲＴαとの差分ＤＲ１（＝ＥＲＴ−ＥＲＴα）の方が大きくなる温度補正値αを用いる二次電池監視装置。
【請求項２】
二次電池の温度を測定する温度測定部、および前記二次電池の状態を演算する二次電池状態演算装置を有する二次電池監視装置であって、
前記二次電池状態演算装置は、
前記二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、
前記温度測定部で測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部と、
前記温度補正部で導出された前記補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、
前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、
を備え、
前記温度補正値αは、前記温度測定部の温度測定誤差の範囲内である二次電池監視装置。
【請求項３】
二次電池の温度を測定する温度測定部、および前記二次電池の状態を演算する二次電池状態演算装置を有する二次電池監視装置であって、
前記二次電池状態演算装置は、
前記二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、
前記温度測定部で測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部と、
前記温度補正部で導出された前記補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、
前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、
を備え、
前記内部抵抗演算部は、前記電池温度Ｔが所定値以下でない場合は、前記測定された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を前記記憶部に記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める二次電池監視装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池監視装置において、
前記記憶部は、前記電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を記憶し、
前記温度補正部は、前記温度測定部で測定された前記電池温度Ｔに対応する温度補正値αを前記記憶部に記憶されている前記電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を参照して求める二次電池監視装置。
【請求項５】
二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、
測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部と、
前記温度補正部で導出された前記補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、
前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、
を備え、
前記内部抵抗演算部は、前記電池温度Ｔが所定値以下でない場合は、前記測定された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を前記記憶部に記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める二次電池状態演算装置。
【請求項６】
二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶し、
測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出し、
導出された前記補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求め、
求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行い、
前記電池温度Ｔが所定値以下でない場合は、前記測定された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を前記記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める二次電池状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池監視装置、二次電池状態演算装置および二次電池状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムニ次電池やニッケル水素電池、鉛電池、電気二重層キャパシタなどの二次電池を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車では、二次電池を安全に、且つ有効に使用するために、二次電池の状態を推定している。二次電池の状態としては、二次電池の内部抵抗、どの程度まで充電されているか、あるいはどの程度放電可能な電荷量が残っているのかを示す充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）又は残存容量、どの程度まで劣化もしくは弱っているのかを示す健康状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）又は劣化度などがある。これらの二次電池の状態に基づいて、二次電池からどの程度の出力を出せるのかの指標となる許容電力や許容電流などが導出される。【０００３】
そして、二次電池の状態の推定には、二次電池の内部抵抗が用いられているため、これを正確に検知、推定することが重要である。一般に内部抵抗と温度との関係においては、低温ほど内部抵抗が高くなる傾向があり、より低温になるほど内部抵抗の上昇率も上がり、温度から内部抵抗を検索する場合、内部抵抗の誤差が拡大する傾向にある。特許文献１には、二次電池の内部抵抗‐温度特性データと温度センサで測定された温度とに基づいて温度補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２８２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差の拡大について対策を取っておらず、低温域における内部抵抗の誤差が拡大し、ひいては二次電池の状態推定の精度も悪化する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による二次電池監視装置は、二次電池の温度を測定する温度測定部、および二次電池状態演算装置を備え、二次電池状態演算装置は、前記二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、前記温度測定部で測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Tαを導出する温度補正部と、前記温度補正部で導出された前記補正温度Tαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、を備える。
本発明による二次電池状態演算装置は、二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部と、測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Tαを導出する温度補正部と、前記温度補正部で導出された前記補正温度Tαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部と、前記内部抵抗演算部で求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う状態推定制御部と、を備える。
本発明による二次電池状態推定方法は、二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶し、測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Tαを導出し、導出された前記補正温度Tαに対応する内部抵抗を前記記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求め、求められた内部抵抗に基づいて前記二次電池の状態推定を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】二次電池監視装置のブロック構成図である。
【図２】二次電池状態演算装置のブロック構成図である。
【図３】電池温度と内部抵抗の関係を示す図である。
【図４】電池温度と内部抵抗誤差の関係を示す図である。
【図５】電池温度と補正温度と内部抵抗誤差の関係を示す図である。
【図６】電池温度２５℃における温度補正値と内部抵抗誤差の関係を示す図である。
【図７】電池温度３５℃における温度補正値と内部抵抗誤差の関係を示す図である。
【図８】電池温度４５℃における温度補正値と内部抵抗誤差の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態における二次電池監視装置１０００のブロック構成図である。二次電池監視装置１０００は、電池１００、計測部２００、電池状態演算装置３００、出力部４００を備える。電池１００が蓄積している電荷は外部装置に電力として供給され、電力を供給する対象としては、例えば電気自動車やハイブリッド自動車、電車などが考えられる。電池状態演算装置３００は、電池１００の充電状態ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨなどを出力部４００へ出力する。
【００１０】
電池１００は、例えばリチウムイオン二次電池などの充電可能な電池である。その他、ニッケル水素電池、鉛電池、電気２重層キャパシタなどの電力貯蔵機能を有するデバイスに対しても、本実施形態を適用することができる。電池１００は、単電池セルであっても良いし、単電池セルを複数組み合わせたモジュール構造でも良い。
【００１１】
計測部２００は、電池１００の物理特性、例えば電池１００の両端電圧Ｖ、電池１００に流れる電流（電池電流）Ｉ、電池１００の電池温度Ｔなどを計測する機能部であり、各値を計測するセンサ、必要な電気回路などによって構成されている。なお、電池温度Ｔの測定にはサーミスタ、熱電対、赤外線などの計測手段が用いられるが、いずれの計測手段の場合も、その測定結果の電池温度にはデバイス固有の測定誤差値βが含まれる。
【００１２】
電池状態演算装置３００は、電池１００の状態推定を行う装置であり、電池状態推定装置３１０と記憶部３２０とを備える。なお、後述するように電池１００の状態推定には電池１００の内部抵抗値Ｒが必要であるが、本実施形態では、電池状態推定装置３１０において、内部抵抗値Ｒをその他の計測パラメータを用いて算出する。
【００１３】
電池状態推定装置３１０は、計測部２００により計測された電池１００の両端電圧Ｖ、電池１００に流れる電池電流Ｉ、及び電池１００の電池温度Ｔに基づいて、記憶部３２０に格納されている電池１００の特性情報を参照して、電池１００のＳＯＣやＳＯＨを算出する。電池１００の内部抵抗Ｒの演算、ＳＯＣやＳＯＨの演算については後述する。
【００１４】
電池状態推定装置３１０は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成することができる。また、その機能を実装したソフトウェアを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置が実行することによって構成することもできる。後者の場合は、当該ソフトウェアは例えば記憶部３２０に格納される。
【００１５】
記憶部３２０は、電池１００の内部抵抗Ｒ、分極電圧、充電効率、許容電流、電池容量などの、あらかじめ知ることができる電池１００の特性情報を記憶している。本実施形態では、電池温度と内部抵抗との対応関係を対応テーブル、関数式などの形式で記憶している。さらに、後述するように電池温度と温度補正値との対応関係を記憶している。これらの特性情報は、充電・放電の動作別に値を個別に記憶するようにしてもよいし、充電状態や電池温度など、電池１００の状態毎に値を個別に記憶するようにしてもよい。
【００１６】
記憶部３２０は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、磁気ディスクなどの記憶装置を用いて構成される。記憶部３２０は、電池状態推定装置３１０の外部に設けてもよいし、電池状態推定装置３１０の内部に備えるメモリ装置として実現してもよい。記憶部３２０は、取り外し可能にしてもよい。取り外し可能にした場合、記憶部３２０を取り替えることによって、特性情報とソフトウェアを簡単に変更することができる。また、記憶部３２０を複数有し、特性情報とソフトウェアを取り替え可能な記憶部３２０に分散させて格納することにより、特性情報とソフトウェアを小単位毎に更新することができる。
【００１７】
出力部４００は、電池状態演算装置３００の出力を外部装置（例えば電気自動車が備える車両制御装置などの上位装置）に対して出力する機能部である。
【００１８】
図２は、電池状態推定装置３１０と記憶部３２０とよりなる電池状態演算装置３００のブロック構成図である。
電池状態推定装置３１０は、温度補正部３１１、内部抵抗演算部３１２、ＳＯＣ演算部３１３、ＳＯＨ演算部３１４を備える。
【００１９】
温度補正部３１１は、電池１００の温度が所定値以下の場合に、計測部２００により計測された電池温度Ｔに対して温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを内部抵抗演算部３１２へ出力する。なお、この温度補正値αは、計測部２００のセンサによる温度測定の測定誤差値βの範囲内の値である。測定誤差値βは、計測部２００に用いられるセンサに応じた固有の値であり、予め判明している値である。最適な温度補正値αの導出については後述する。また、温度補正部３１１は、電池１００の温度が所定値以下でない場合は、計測部２００により計測された電池温度Ｔをそのまま内部抵抗演算部３１２へ出力する。
【００２０】
内部抵抗演算部３１２は、電池１００の温度が所定値以下の場合には、温度補正部３１１求められた補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を、記憶部３２０内の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める。また、内部抵抗演算部３１２は、電池１００の温度が所定値以下でない場合には、計測部２００により計測された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を、記憶部３２０内の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める。求められた内部抵抗はＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４へ出力される。
【００２１】
電池１００の温度が所定値以下の場合には、温度補正部３１１および内部抵抗演算部３１２により、後述するように、より誤差の少ない内部抵抗の値に変換されているので、この値を用いたＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４の演算も誤差が少なくなる。
【００２２】
以下に、ＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４の演算の一例について説明する。
ＳＯＣ演算部３１３は、ＳＯＣを求めるが、その手法には種々の手法があり、以下に、第一の手法について説明する。
【００２３】
ＳＯＣ演算部３１３には、電池１００の両端電圧Ｖ、電池１００に流れる電流（電池電流）Ｉ、電池１００の電池温度Ｔなどが入力される。ＳＯＣ演算部３１３は、入力された電流と、ＳＯＣ演算部３１３によるＳＯＣ演算結果の前回値（一周期前の演算結果）とに基づいて、電流の積算値に基づくＳＯＣを演算して出力する。ＳＯＣは、例えば、次式（１）で算出される。式（１）において、ＳＯＣoldは、ＳＯＣの前回値である。また、ΔＳＯＣは、前回の演算時から今回の演算時までに流れた電流ＩによるＳＯＣの変化量であり、Ｑmaxは電池１００の満充電容量、ｔsは制御周期(電流や電圧等のサンプリング周期)である。
ＳＯＣ＝ＳＯＣold＋ΔＳＯＣ    …（１）
ただし、ΔＳＯＣ＝１００×Ｉ×ｔs／Ｑmaxである。
【００２４】
このように、ＳＯＣ演算部３１３は、式（１）に基づいて、満充電からの放電電流を積算し、最大限充電可能な電荷量（全容量）に対し、電池１００に残っている電荷量（残存容量）の比を算出してＳＯＣを求める。
【００２５】
次に、ＳＯＣ演算部３１３によるＳＯＣを求める第二の手法について説明する。
一般に、電池１００は、インピーダンスＺとキャパシタンス成分Ｃの並列接続対、内部抵抗Ｒ、開回路電圧ＯＣＶの直列接続によって表すことができる。電池１００に電池電流Ｉを印加すると、電池１００の端子間電圧である閉回路電圧ＣＣＶは次式（２）で表される。式（２）において、Ｖｐは分極電圧であり、インピーダンスＺとキャパシタンス成分Ｃの並列接続対の両端電圧に相当する。
ＣＣＶ＝ＯＣＶ＋Ｉ・Ｒ＋Ｖｐ  ・・・（２）
【００２６】
ＳＯＣの算出には開回路電圧ＯＣＶが用いられるが、電池１００が充放電している間は直接測定することができない。そこで、ＳＯＣ演算部３１３は、次式（３）のように閉回路電圧ＣＣＶからＩＲドロップと分極電圧Ｖｐを差し引くことにより、開回路電圧ＯＣＶを求める。
ＯＣＶ＝ＣＣＶ−Ｉ・Ｒ−Ｖｐ  ・・・（３）
【００２７】
内部抵抗Ｒと分極電圧Ｖｐは、記憶部１２０に予め電池１００の特性情報として格納されている。内部抵抗Ｒと分極電圧Ｖｐは、電池１００の充電状態や電池温度などに応じて異なるので、これらの組合せ毎に個別の値が記憶部１２０に格納されている。本実施形態では、内部抵抗演算部３１２で求められ内部抵抗Ｒを用いて、記憶部１２０を参照する。そして、内部抵抗演算部３１２で求められた内部抵抗Ｒを用いて、ＩＲドロップを求める。
【００２８】
また、電池１００の開回路電圧ＯＣＶとＳＯＣとの対応関係は電池１００の特性によって定まるものであり、記憶部１２０には、その対応関係を定義するデータがＳＯＣテーブルとして予め格納されている。ＳＯＣ演算部３１３は、上述の式（３）を用いて開回路電圧ＯＣＶを算出し、これをキーにしてＳＯＣテーブルを参照することにより、電池１００のＳＯＣを算出する。
【００２９】
以上のように、第一の手法、第二の手法により、現在のＳＯＣを求めることができる。さらには、これらの手法で求められたＳＯＣに重み付け加算してＳＯＣを求めてもよい。
【００３０】
ＳＯＨ演算部３１４は、ＳＯＣおよび温度、に対応した初期の内部抵抗値Ｒ0と、現時点の内部抵抗値Ｒとに基づき、例えば、次式（４）によりＳＯＨを算出する。本実施形態では、内部抵抗演算部３１２で求められ内部抵抗Ｒの値を用いる。
ＳＯＨ＝１００×Ｒ/Ｒ0      …（４）
初期の内部抵抗値Ｒ0は電池１００に対応して記憶部３２０へ予め記憶されている。ＳＯＨ演算部３１４は、通常は、式（４）に基づく演算を制御周期(電流や電圧等のサンプリング周期)などの所定周期毎に更新して出力する。
【００３１】
なお、ＳＯＣ演算部３１３、ＳＯＨ演算部３１４は、本実施形態における二次電池制御装置において利用される代表的な例を示しているが、これらに限られたものではなく、他の演算が加わってもよいし、その他の構成であってもよい。
【００３２】
次に電池１００の内部抵抗について図３、図４を参照して説明する。
図３は、電池１００の電池温度と内部抵抗の関係を示す図である。図３では、横軸に温度を、縦軸に内部抵抗を示す。図３に示すように、電池の温度が高いＴＨＩＧＨほど内部抵抗は小さくＲＴＨＩＧＨ、温度が低いＴＬＯＷほど内部抵抗は大きくＲ ＴＬＯＷなる。
【００３３】
図４は、電池温度と内部抵抗誤差の関係を示す図であり、電池温度Ｔの測定誤差が内部抵抗Ｒの演算結果に与える影響の度合いを示す。電池温度Ｔは計測部２００により測定された値が用いられるが、その測定結果には測定誤差βが含まれる。電池１００の温度が高いＴＨＩＧＨである場合、計測部２００による測定誤差βを加味するとＴＨ１からＴＨ２の範囲となる。この時に内部抵抗Ｒの取りうる範囲はＲＴＨ１からＲＴＨ２となる。一方、電池１００の温度が低いＴＬＯＷである場合、計測部２００による測定誤差βを加味するとＴＬ１からＴＬ２の範囲となる。この時に内部抵抗Ｒの取りうる範囲はＲＴＬ１からＲＴＬ２となる。
【００３４】
電池温度Ｔが高いＴＨＩＧＨの場合の内部抵抗Ｒの演算誤差ＥＲＴＨＩＧＨは、ＥＲＴＨＩＧＨ＝ＲＴＨ１−ＲＴＨ２となり、電池温度Ｔが低いＴＬＯＷの場合の内部抵抗Ｒの演算誤差ＥＲＴＬＯＷは、ＥＲＴＬＬＯＷ＝ＲＴＬ１−ＲＴＬ２となる。このとき２つの演算誤差の関係はＥＲＴＬＯＷ＞ＥＲＴＨＩＧＨとなり電池温度Ｔがより低温になるほど内部抵抗Ｒの演算誤差が大きいことが分かる。
【００３５】
次に、温度補正部３１１による温度補正について、図５を参照して説明する。
図５は、電池温度と補正温度と内部抵抗誤差の関係を示す図である。図５は一例として、電池温度Ｔに対応する内部抵抗ＲＴと、電池温度Ｔに温度補正値αを加算する補正を行った温度Ｔαに対応する内部抵抗ＲＴαとを示す。
【００３６】
さらに、電池１００の実際の電池温度がＴＣである場合、計測部２００により測定される電池温度Ｔには測定誤差βが含まれる。したがって、測定誤差βを加味すると温度範囲はＴ１からＴ２の範囲となる。すなわち、Ｔ１からＴ２の範囲は測定誤差βの範囲内である。このとき、本来の内部抵抗はＲＴであるが、温度測定誤差の影響で演算される内部抵抗はＲＴ１からＲＴ２の範囲となる。
【００３７】
本実施形態では、あえて温度補正部３１１において、電池温度Ｔに温度補正値αを加算し、加算された電池温度がＴαであるとする。なお、この温度補正値αは、計測部２００のセンサによる温度測定の測定誤差値βの範囲内の値とする。このとき、内部抵抗はＲＴαとなるが、温度測定誤差の影響で演算される内部抵抗はＲＴα１からＲＴα２の範囲となる。
【００３８】
図４を用いて説明したように、電池温度Ｔが高いほど内部抵抗Ｒの誤差は小さくなる。よって、図５に示すように、電池温度Ｔにおける内部抵抗Ｒの誤差のとりうる範囲ＥＲＴと、温度Ｔαにおける内部抵抗誤差のとりうる範囲ＥＲＴαを比較した場合ＥＲＴ＞ＥＲＴαとなり、電池温度Ｔに温度補正値αを加算することで内部抵抗Ｒの誤差が小さくなる。しかし、温度補正部３１１において、実際に測定された電池温度Ｔに対して温度補正値αを加算する補正をしているため、本来のＲＴに対してＤＲ０（＝ＲＴ−ＲＴα）だけ内部抵抗誤差が拡大する。
よって温度補正を行ったことによって小さくなる内部抵抗誤差ＤＲ１（＝ＥＲＴ−ＥＲＴα）と大きくなる内部抵抗誤差ＤＲ０を比較してＤＲ１のほうが大きくなる範囲で温度補正を行うことで内部抵抗誤差を小さくすることができる。温度補正値αには、この条件を満たす値を設定する。
【００３９】
記憶部３２０には、温度と内部抵抗との対応関係が記憶されており、この温度と内部抵抗との対応関係に基づいて上述のように内部抵抗誤差を小さくする温度補正値αが予め記憶されている。温度補正部３１１は、この温度補正値αを読み出し、計測部２００により計測された電池温度Ｔに対して温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを内部抵抗演算部３１２へ出力する。
【００４０】
次に、温度補正部３１１で補正する温度補正値αについて、図６乃至図８を参照して説明する。
図６乃至図８に示す４つの折れ線グラフは、電池１００の温度が２５℃、３５℃、４５℃であり、計測部２００により測定される電池温度Ｔが２５℃、３５℃、４５℃の各温度に対しそれぞれ０℃、１℃、２℃、３℃の誤差を含んだ場合において、温度補正値αを０〜２．０まで行った場合の内部抵抗誤差を示している。
【００４１】
図６は、電池１００の温度が２５℃である場合における、温度補正値αと内部抵抗誤差の関係を示す図である。電池１００の実際の温度ＴＣが２５℃で、計測部２００により測定される温度ＴがＴＣ＋３℃である場合、すなわち３℃の測定誤差が含まれる場合、図６の黒丸印の折れ線グラフで表されるように、温度補正を行わない場合（α＝０）に比べ、温度補正値αを０．５℃、１℃と大きくするにしたがって内部抵抗誤差を小さくできる。しかし温度補正値αを１．０℃からさらに大きくすると、こんどは逆に内部抵抗誤差が大きくなる。このように、温度補正値αには内部抵抗誤差を最も小さくする範囲が存在する。
【００４２】
図６の黒三角印の折れ線は、計測部２００により測定される温度ＴがＴＣ＋２℃である場合、すなわち２℃の測定誤差が含まれる場合である。図６の黒四角印の折れ線は、計測部２００により測定される温度ＴがＴＣ＋１℃である場合、すなわち１℃の測定誤差が含まれる場合である。図６の黒菱形印の折れ線は、計測部２００により測定される温度ＴがＴＣ℃である場合、すなわち０℃の測定誤差が含まれる場合である。すなわち、測定誤差が大きくなるほど温度補正値αを大きくした方が内部抵抗誤差を小さくできることが分かる。
【００４３】
図７は、電池１００の温度が３５℃である場合における、温度補正値αと内部抵抗誤差の関係を示す図である。この場合も、電池１００の実際の温度ＴＣが３５℃で、計測部２００により測定される温度ＴがＴＣ＋３℃である場合、黒丸印の折れ線グラフで表されるように温度補正値αを１．５℃としたときに内部抵抗誤差が最も小さくなる。
【００４４】
図８は、電池１００の温度が４５℃である場合における、温度補正値αと内部抵抗誤差の関係を示す図である。この場合、電池１００の実際の温度ＴＣと、計測部２００により測定される温度Ｔとの誤差の大小にかかわらず、温度補正を行うことによって、内部抵抗誤差が大きくなっている。これは図４を参照して説明してように、電池温度が高いほど、温度測定誤差に対する内部抵抗の誤差への影響が小さくなるため、温度補正を行うことによる内部抵抗誤差の拡大の影響の方が大きい為である。
【００４５】
これらのことから、例えば、測定される電池温度Ｔが３０℃以下の場合は、温度補正値αを１℃とし、電池温度Ｔが３０℃から４０℃の場合は、温度補正値αを１．５℃とする。電池温度Ｔが４０℃以上の場合は、温度補正値αを０℃とする、もしくは温度補正を行わない。これにより、温度補正による内部抵抗誤差の低減を効果的に利用することができる。記憶部３２０は、これらの電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を記憶している。
【００４６】
温度補正部３１１は、記憶部３２０に記憶されている電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を参照し、計測部２００で測定した電池１００の電池温度Ｔに対応した温度補正値αを読み出し、電池温度Ｔに温度補正値αを加算して内部抵抗演算部３１２へ出力する。なお、本実施形態で例示した温度等の閾値は、その値に限定されることはなく、電池１００の特性、計測部２００の測定誤差など、演算に関わるデバイスの特性に合わせて最適な値を選択するものとする。
【００４７】
本実施形態によれば、計測部２００により測定される電池温度Ｔに対して、その電池温度Ｔに応じた温度補正値αを加算することにより、内部抵抗演算部３１２により導出される内部抵抗の誤差を小さくすることができる。さらに、内部抵抗を用いたＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４の演算も誤差が少なくなる。
【００４８】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）二次電池監視装置１０００は、電池１００の温度を測定する計測部２００、および電池１００の状態を演算する二次電池状態演算装置３００を備える。二次電池状態演算装置３００は、電池１００の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部３２０と、計測部２００で測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部３１１と、温度補正部３１１で導出された補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を記憶部３２０を参照して求める内部抵抗演算部３１２と、内部抵抗演算部３１２で求められた内部抵抗に基づいて電池１００の状態推定を行うＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４と、を備える。ＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４は電池状態推定装置３１０を構成する要素である。これにより、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
【００４９】
（２）二次電池監視装置１０００において、記憶部３２０は、電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を記憶し、温度補正部３１１は、計測部２００で測定された電池温度Ｔに対応する温度補正値αを記憶部３２０に記憶されている電池温度Ｔと温度補正値αとの対応関係を参照して求める。これにより、電池温度Ｔと温度補正値αとを対応づけ、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
【００５０】
（３）温度補正部３１１は、温度補正値αとして、計測部２００で測定された電池温度Ｔと内部抵抗演算部３１２にて求めた電池温度Ｔに対応する抵抗値ＲＴと、電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い補正温度Ｔαと内部抵抗演算部３１２から求めた電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い温度に対応する抵抗値ＲＴαとの差分ＤＲ０（＝ＲＴ−ＲＴα）よりも、電池温度Ｔから上下に所定値（計測部２００の温度測定誤差）だけずらした２つの温度Ｔ1、Ｔ2と、内部抵抗演算部３１２で求めた２つの温度Ｔ1、Ｔ2に対応する２つの抵抗値の差分ＥＲＴと、電池温度Ｔよりも温度補正値α分高い補正温度Ｔαから上下に所定値（計測部２００の温度測定誤差）だけずらした２つの温度Ｔα1、Ｔα2と内部抵抗演算部３１２で求めた２つの温度Ｔα1、Ｔα2に対応する２つの抵抗値の差分ＥＲＴαとの差分ＤＲ１（＝ＥＲＴ−ＥＲＴα）の方が大きくなる温度補正値αを用いる。これにより、最適な温度補正値αを設定して、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
【００５１】
（４）二次電池監視装置１０００において、温度補正値αは、計測部２００の温度測定誤差の範囲内である。これにより、計測部２００の温度測定誤差の範囲内で、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
【００５２】
（５）二次電池状態演算装置３００は、二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を記憶する記憶部３２０と、電池状態推定装置３１０とを有する。電池状態推定装置３１０は、測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出する温度補正部３１１と、温度補正部３１１で導出された補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を前記記憶部を参照して求める内部抵抗演算部３１２と、内部抵抗演算部３１２で求められた内部抵抗に基づいて二次電池の状態推定を行うＳＯＣ演算部３１３およびＳＯＨ演算部３１４とを備える。
【００５３】
（６）内部抵抗演算部３１２は、電池温度Ｔが所定値以下でない場合は、測定された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を記憶部３２０に記憶された二次電池の温度Ｔと内部抵抗との対応関係を参照して求める。
【００５４】
（７）二次電池状態推定方法は、電池１００の温度と内部抵抗との対応関係を記憶し、測定された電池温度Ｔに温度補正値αを加算して補正温度Ｔαを導出し、導出された補正温度Ｔαに対応する内部抵抗を、記憶された電池１００の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求め、求められた内部抵抗に基づいて電池１００の状態推定を行う。これにより、低温域における二次電池の内部抵抗の誤差を低減させ、二次電池の状態推定の精度を向上することができる。
（８）二次電池状態推定方法において、電池温度Ｔが所定値以下でない場合は、測定された電池温度Ｔに対応する内部抵抗を、記憶された二次電池の温度と内部抵抗との対応関係を参照して求める。
【００５５】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態を次のように変形して実施することができる。
（１）実施形態では、温度補正を行う温度範囲や温度補正値αを予め定めて記憶部３２０に記憶した例で説明した。しかし、これらを予め定めるのではなく、電池状態推定装置３１０が温度補正値αを種々変更しながらもっとも内部抵抗誤差が小さくなる温度補正値αをリアルタイムに演算して求め、これを温度補正値αとしてもよい。
【００５６】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１００…電池
２００…計測部
３００…電池状態演算装置
３１０…電池状態推定装置
３１１…温度補正部
３１２…内部抵抗演算部
３１３…ＳＯＣ演算部
３１４…ＳＯＨ演算部
３２０…記憶部
４００…出力部
１０００…二次電池監視装置
【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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