(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
満充電、フル放電をしない使用形態の電池の起電圧と電流積算値とにより電池の残存容量（ＳＯＣ）を推定する方法であって、
電池電圧から起電圧を求め、
前記起電圧から第１の推定ＳＯＣを求め、
前記電流積算値から第２の推定ＳＯＣを求め、
前記電池の起電圧によりＳＯＣの補正パラメータを、電池の起電圧からのＳＯＣの推定精度が低くなるＳＯＣ領域では、起電圧によるＳＯＣの補正量が小さくなり、起電圧からのＳＯＣの推定精度が高くなるＳＯＣ領域においては、起電圧による補正量が大きくなるように決定し、
前記第１の推定ＳＯＣと第２の推定ＳＯＣとの差に基づいて、前記補正パラメータを使用してＰＩ制御により補正量を求め、
前記補正量により前記第２の推定ＳＯＣを補正することを特徴とする電池残存容量算出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池残存容量算出方法において、前記補正パラメータは、あらかじめ起電圧と補正パラメータとのマップが作成され、前記マップにより決定されることを特徴とする電池残存容量算出方法。
【請求項３】
請求項２記載の電池残存容量算出方法において、前記マップには、電池温度のファクターを入れることを特徴とする電池残存容量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の残存容量算出方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池は、種々の分野に使用されているが、この二次電池の効率的な運用のためには、二次電池の充放電制御を的確に行う必要がある。このために、二次電池の残存容量（ＳＯＣ）を高い精度で算出する方法が必要となる。
【０００３】
従来、このような二次電池のＳＯＣの算出方法としては、充放電電流の電流積算による方法が知られていた。しかし、このような電流積算による方法では、例えば満充電、フル放電をしない様な電池の使用形態の場合、ＳＯＣを演算するためのＣＰＵのＬＳＢケタ落ちや自己放電による容量低下による誤差が大きく影響し、あるいは電流センサ精度への依存度が高い等の理由により、二次電池のＳＯＣの算出精度が高くできないという問題があった。
【０００４】
このため、ＰＣＴ国際公開ＷＯ９９／６１９２９号に開示されたように、電池の推定電圧によりＳＯＣを補正する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の推定電圧によりＳＯＣを補正する方法においては、ＳＯＣの領域によって電圧からのＳＯＣの推定精度が低くなる場合があった。このため、電池のＳＯＣの算出精度が電池の充放電パターンに依存し、充放電パターンによってはＳＯＣの算出精度が悪化するという問題があった。このようなＳＯＣの推定精度が低くなるＳＯＣ領域は、電池の通常使用領域である場合が多いので、この問題は重大である。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電池の充放電パターンに依存せず、ＳＯＣの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、満充電、フル放電をしない使用形態の電池の起電圧と電流積算値とにより電池の残存容量（ＳＯＣ）を推定する方法であって、電池電圧から起電圧を求め、前記起電圧から第１の推定ＳＯＣを求め、前記電流積算値から第２の推定ＳＯＣを求め、前記電池の起電圧によりＳＯＣの補正パラメータを、電池の起電圧からのＳＯＣの推定精度が低くなるＳＯＣ領域では、起電圧によるＳＯＣの補正量が小さくなり、起電圧からのＳＯＣの推定精度が高くなるＳＯＣ領域においては、起電圧による補正量が大きくなるように決定し、前記第１の推定ＳＯＣと第２の推定ＳＯＣとの差に基づいて、前記補正パラメータを使用してＰＩ制御により補正量を求め、前記補正量により前記第２の推定ＳＯＣを補正することを特徴とする。
【００１０】
上記電池残存容量算出方法において、前記補正パラメータは、あらかじめ起電圧と補正パラメータとのマップが作成され、前記マップにより決定されることを特徴とする。
【００１１】
上記電池残存容量算出方法において、前記マップには、電池温度のファクターを入れることを特徴とする。
【００１２】
上記各構成によれば、電池の起電圧によりＳＯＣの補正パラメータを決定する際に、電圧からのＳＯＣの推定精度が高いＳＯＣ領域では、電圧による補正量が大きくなり、電圧からのＳＯＣの推定精度が低いＳＯＣ領域では、電圧による補正量が小さくなるように上記補正パラメータを決定するので、電池の充放電パターンに依存せず、高い精度で電池のＳＯＣを算出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１４】
図１には、本発明に係る電池残存容量算出方法の説明図が示される。図１において、電池の充放電電流Ｉを測定し（Ｓ１）、これを積算して電流積算値を求め（Ｓ２）、この値から電池の残存容量（ＳＯＣ）を算出する（Ｓ３）。このＳＯＣが、本発明にかかる第２の推定ＳＯＣに相当する。また、充放電電流Ｉの測定値から、過去の充放電履歴の影響を受ける電圧変動分として、充放電分極電圧が算出される（Ｓ４）。さらに、充放電電流Ｉから、電池の内部抵抗によるドロップ電圧（電圧降下分）も算出される（Ｓ５）。
【００１５】
次に、電池電圧Ｖを測定し（Ｓ６）、この電池電圧Ｖと上記充放電分極電圧と内部抵抗ドロップ電圧とから電池の起電圧が算出される（Ｓ７）。具体的には、電池電圧Ｖから充放電分極電圧と内部抵抗ドロップ電圧とを差し引いたものが電池の起電圧となる。
【００１６】
このようにして算出された起電圧と電池容量との関係から電池の推定容量を算出する（Ｓ８）。この推定容量が、本発明にかかる第１の推定ＳＯＣに相当する。なお、上記起電圧と電池容量との関係は、あらかじめ電池毎に求めておけばよい。
【００１７】
次に、上記第１の推定ＳＯＣ（Ｓ８）と電流積算値から求めておいた第２の推定ＳＯＣ（Ｓ３）との差に基づいてＰＩ（比例、積分）制御により、電池の残存容量の補正量を算出する（Ｓ９）。この補正量を上記第２の推定ＳＯＣに加えて補正し、ＳＯＣの推定値を算出する。
【００１８】
上記ＰＩ制御に使用するＳＯＣの補正用のパラメータは、上述した電池の起電圧から決定することができる（Ｓ１０）。すなわち、あらかじめ起電圧と補正パラメータとのマップを作成しておき、このマップによって補正パラメータが決定される。なお、このマップには、図１に示されるように、電池温度のファクターを入れることも好適である（Ｓ１１）。これにより、より精度の高い補正パラメータを決定することができる。
【００１９】
上記補正パラメータは、電池の起電圧からＳＯＣの補正量を決定する場合の推定精度が高くなるＳＯＣ領域と低くなるＳＯＣ領域とがあることに基づいて決定される。すなわち、電池の起電圧からのＳＯＣの推定精度が低くなるＳＯＣ領域では、起電圧によるＳＯＣの補正量が小さくなり、その影響が小さくなるように補正パラメータが決定される。また、起電圧からのＳＯＣの推定精度が高くなるＳＯＣ領域においては、起電圧による補正量を大きくし、その影響が高くなるように補正パラメータが決定される。これにより、電池のＳＯＣがどのような領域にあっても、電池のＳＯＣの推定精度を高く維持することができる。この結果、充放電パターンに左右されず、常に高いＳＯＣの推定精度を確保できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電流積算値から求めた電池のＳＯＣを電池の起電圧から補正する際に、起電圧からのＳＯＣの推定精度が高いＳＯＣ領域では、補正量が大きくなるように、推定精度が低くなるＳＯＣ領域では補正量が小さくなるように補正パラメータが決定される。これにより、全てのＳＯＣ領域においてＳＯＣ推定精度を向上でき、充放電パターンによらず、高精度の電池残存容量算出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電池残存容量算出方法の説明図である。
【図１】
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