JP2023137389A - Battery state estimation device and battery state estimation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池の状態を推定する電池状態推定装置およびその推定方法に関する。 The present invention relates to a battery state estimation device and estimation method for estimating the state of a secondary battery.
近年、充電が可能なリチウムイオン電池が携帯用通信端末や携帯用電動工具等の比較的小型の機器から、住宅設備用途等の大型の機器まで幅広い分野で使用されている。そして、特に大型の接続機器で使用するリチウムイオン電池では二次電池の状態情報としてのＳＯＣ（充電率：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を、二次電池の電流値等から推定充電率ＳＯＣ’として間接的に算出することが行われている。この推定充電率ＳＯＣ’の算出方法としては、二次電池の電流積算値ΔＡｈと、二次電池の新品時の電池容量（ＢＯＬ：Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ Ｌｉｆｅ：基準総容量Ａｈ（０））とから、下記（Ａ）式に基づいて充電率の変化量ΔＳＯＣを算出し、この充電率の変化量ΔＳＯＣから下記（Ａ’）式に基づいて推定充電率ＳＯＣ’を算出することが一般的に用いられている。尚、ＳＯＣ（０）は基準点となる充電率であり、システムの起動時点の二次電池の電圧を開回路電圧ＯＣＶとしてＯＣＶ－ＳＯＣ特性に基づいて取得される。
ΔＳＯＣ＝ΔＡｈ／Ａｈ（０）・・・（Ａ）
ＳＯＣ’＝ＳＯＣ（０）＋ΔＳＯＣ ・・・（Ａ’）
In recent years, rechargeable lithium ion batteries have been used in a wide range of fields, from relatively small devices such as portable communication terminals and portable power tools to large devices such as housing equipment. In particular, for lithium-ion batteries used in large connected devices, the SOC (State of Charge) as state information of the secondary battery is indirectly calculated as the estimated charging rate SOC' from the current value of the secondary battery, etc. Calculation is being carried out. The estimated charging rate SOC' is calculated as follows from the integrated current value ΔAh of the secondary battery and the battery capacity when new of the secondary battery (BOL: Beginning of Life: standard total capacity Ah (0)). It is generally used to calculate the amount of change ΔSOC in the charging rate based on formula (A), and calculate the estimated charging rate SOC' from the amount of change ΔSOC in the charging rate based on formula (A') below. There is. Note that SOC(0) is a charging rate serving as a reference point, and is obtained based on the OCV-SOC characteristic, with the voltage of the secondary battery at the time of system startup as the open circuit voltage OCV.
ΔSOC=ΔAh/Ah(0)...(A)
SOC'=SOC(0)+ΔSOC...(A')
しかしながら、二次電池の電池容量は劣化により減少するため、劣化を考慮していない基準総容量Ａｈ（０）を用いてΔＳＯＣを算出すると、ΔＳＯＣは真の値よりも小さくなる。この場合、推定充電率ＳＯＣ’は真値よりもＳＯＣ（０）からの変化幅が小さな値となり、このような誤った状態情報に基づいて二次電池の充放電の制御を行うと二次電池の劣化を速める他、様々な不具合の原因となる。 However, since the battery capacity of the secondary battery decreases due to deterioration, when ΔSOC is calculated using the reference total capacity Ah (0) that does not take deterioration into account, ΔSOC becomes smaller than the true value. In this case, the estimated charging rate SOC' has a smaller variation range from SOC (0) than the true value, and if the charging and discharging of the secondary battery is controlled based on such erroneous status information, the secondary battery In addition to accelerating deterioration, it can also cause various problems.
この問題点に関し、下記［特許文献１］には２点の開回路電圧ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）に対応した充電率ＳＯＣと、この２点間の電流積算値ΔＡｈとから、劣化により減少した二次電池の電池容量を推定する発明が開示されている。 Regarding this problem, the following [Patent Document 1] describes the charge rate SOC corresponding to the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) at two points and the current integrated value ΔAh between these two points, and calculates An invention for estimating the battery capacity of a secondary battery is disclosed.
ただし、ΔＳＯＣが変化する要因には電池容量の低下に加え、電流積算値ΔＡｈの基となる電流取得手段（電流センサ等）の測定誤差（主にゲイン誤差及びオフセット誤差）が考えられる。しかしながら、［特許文献１］に記載の発明のように２点間の開回路電圧ＯＣＶに基づいた推定方法では、電池容量の低下及び電流取得手段のゲイン誤差と電流取得手段のオフセット誤差とが判別できず、全て電池容量の低下として算出される。しかしながら、特にオフセット誤差が電池容量の低下として算出された場合、二次電池の充電時と放電時とで補正値が異なることとなり、動作安定性と連続性に問題が生じる可能性が有る。また、正確な推定充電率ＳＯＣ’を得ることができないという問題点がある。 However, in addition to a decrease in battery capacity, factors that may cause the ΔSOC to change include measurement errors (mainly gain errors and offset errors) of the current acquisition means (current sensor, etc.) that is the basis of the current integrated value ΔAh. However, in the estimation method based on the open circuit voltage OCV between two points as in the invention described in [Patent Document 1], it is possible to distinguish between a decrease in battery capacity, a gain error of the current acquisition means, and an offset error of the current acquisition means. This is not possible, and the entire amount is calculated as a decrease in battery capacity. However, especially when the offset error is calculated as a decrease in battery capacity, the correction value will be different when charging and discharging the secondary battery, which may cause problems in operational stability and continuity. Further, there is a problem that an accurate estimated charging rate SOC' cannot be obtained.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の容量低下及び電流取得手段のゲイン誤差と電流取得手段のオフセット誤差とを区別して補正値を算出し、より正確な推定充電率ＳＯＣ’を算出することが可能な二次電池の電池状態推定装置及び電池状態推定方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and calculates a correction value by distinguishing between a decrease in the capacity of the secondary battery, a gain error of the current acquisition means, and an offset error of the current acquisition means, thereby providing a more accurate estimated charging rate. It is an object of the present invention to provide a battery state estimating device and a battery state estimating method for a secondary battery that are capable of calculating SOC'.
本発明は、
（１）システムに電力供給を行う充電可能な二次電池１０の推定充電率ＳＯＣ’を算出する電池状態推定装置であって、
前記二次電池１０の電流値を取得する電流取得部３０と、前記電流取得部３０が取得した電流値に基づいて前記二次電池１０の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出部３２と、前記二次電池１０の電圧値を取得する電圧取得部３４と、
前記電圧取得部３４が取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得し、さらに少なくとも１つの前記基準点の開回路電圧、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）と対応した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２と、
前記電流積算値算出部３２から入力した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得するとともに、取得した充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、取得した放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、また、前記ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２から取得した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）に基づいて、第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出するΔＳＯＣ算出部５２と、
前記ΔＳＯＣ算出部５２が算出した前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出部５４と、
前記補正係数算出部５４が算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定部５６と、
前記判定部５６で、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満もしくは、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１より大きいと判定された場合、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）とに基いて補正値Ｋ’（ｎ）を算出するとともに、前記補正値Ｋ’（ｎ）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定部５７と、
前記補正係数設定部５７が設定した容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量補正部５８と、
前記容量補正部５８が算出した総容量Ａｈ（ｎ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出部６０と、を有することを特徴とする電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）ΔＳＯＣ算出部５２が、二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とに基づいて下記（１）式により第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、前記二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とに基づいて下記（１’）式により第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
また、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出部５４が、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする上記（１）記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’）
（３）システムに電力供給を行う充電可能な二次電池１０の推定充電率ＳＯＣ’を算出する電池状態推定装置であって、
前記二次電池１０の電流値を取得する電流取得部３０と、前記電流取得部３０が取得した電流値に基づいて前記二次電池１０の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出部３２と、前記二次電池１０の電圧値を取得する電圧取得部３４と、
前記電圧取得部３４が取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得し、さらに少なくとも１つの前記基準点の開回路電圧、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）と対応した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２と、
前記電流積算値算出部３２から入力した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得するとともに、取得した充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、取得した放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、また、前記ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２から取得した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）に基づいて、第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出するΔＳＯＣ算出部５２と、
前記ΔＳＯＣ算出部５２が算出した前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出部５４と、
前記補正係数算出部５４が算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定部５６と、
前記判定部５６で、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の一方が１より小さく、他方が１より大きいと判定された場合、過去の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）に設定する補正係数設定部５７と、
前記補正係数設定部５７が設定した容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量補正部５８と、
前記ΔＳＯＣ１（＋）、ＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するＳＯＣ補正部５９と、
前記総容量Ａｈ（ｎ）と前記ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出部６０と、を有することを特徴とする電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）ΔＳＯＣ算出部５２が、二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とに基づいて下記（１）式により第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、前記二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とに基づいて下記（１’）式により第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
また、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出部５４が、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする上記（３）記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’）
（５）補正係数設定部５７が、１よりも小さい補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を有し、補正値Ｋ’（ｎ）が補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）よりも小さい場合には、補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を容量補正値Ｋ（ｎ）として設定することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（６）補正係数設定部５７が軽減係数Ａを有し、前記軽減係数Ａと１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）とから下記（４’）式に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（ｎ）＝（１－Ａ×（１－Ｋ’（ｎ）））×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’）
（７）ＳＯＣ補正部５９が、｜ΔＳＯＣ２（＋）－ΔＳＯＣ１（＋）｜の値及び｜ΔＳＯＣ２（－）－ΔＳＯＣ１（－）｜の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定することを特徴とする上記（３）または上記（４）記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（８）ＳＯＣ補正部５９が、｜ΔＳＯＣ２（＋）－ΔＳＯＣ１（＋）｜の値及び｜ΔＳＯＣ２（－）－ΔＳＯＣ１（－）｜の値の平均値をＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とすることを特徴とする上記（７）記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（９）基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）のうち少なくとも１つに、システム起動時の二次電池１０の開回路電圧を用いることを特徴とする上記（１）乃至上記（８）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１０）判定部５６が充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１よりも大きいと判定した場合、補正係数設定部５７が下記（４’’）式に基づいて、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）との平均値に１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を乗じた値を容量補正値Ｋ（ｎ）として設定することを特徴とする上記（１）乃至上記（９）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（ｎ）＝（（Ｋ（＋）＋Ｋ（－））／２）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’’）
（１１）容量補正部５８が、下記（５）式に基づいて総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正し総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（１）乃至上記（１０）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（ｎ－１）×Ｋ（ｎ）・・・（５）
（１２）複数の充電点もしくは複数の放電点を取得した場合に、
ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はそれぞれの充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するとともに、
ΔＳＯＣ算出部５２は、それぞれの充電点もしくは放電点に対して個別にΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を算出し、
補正係数算出部５４は、前記（３）式、（３’）式に基づいて、それぞれの充電点もしくは放電点の暫定充電側補正値、暫定放電側補正値を個別に算出した上で、これら暫定充電側補正値、暫定放電側補正値の充電点もしくは放電点ごとの平均値を充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）とすることを特徴とする上記（１）乃至上記（１１）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１３）ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が取得した充電点もしくは放電点が、基準点の上下に設定された所定の閾値の範囲を超えた場合に、この点を充電点もしくは放電点として設定することを特徴とする上記（１）乃至上記（１２）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１４）電流取得部３０からの電流値が予め設定された所定の時間、ゼロ近傍の予め設定された所定の電流ゼロ状態を継続した場合に、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２に対し開回路電圧の取得を許可する緩和状態判定部５６をさらに有することを特徴とする上記（１）乃至上記（１３）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１５）補正後の総容量Ａｈ（ｎ）を適用した後、再度、容量補正値Ｋ（ｎ＋１）を算出することを特徴とする上記（１）乃至上記（１４）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０。
（１６）１回のシステムの稼働期間における容量補正値Ｋ（ｎ）の算出動作の回数に上限を設けることを特徴とする上記（１５）記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１７）システムオフ時点に適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）を少なくとも記録する記録部５５をさらに有し、
システムの起動時には、前記記録部５５に記録されている前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を読み出して、前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）とし、下記（５’）式に基づいて初回の総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（１）乃至上記（１６）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５’）
（１８）システムオフ時点に適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）とそのときの基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前回のシステム起動からシステムオフ時点までの全ての期間の電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを少なくとも記録する記録部５５をさらに有し、
システムの起動時には、起動時の開回路電圧ＯＣＶ（０）から充電率ＳＯＣ（０）を取得するとともに、前記記録部５５に記録されている基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを読み出して、
前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）がシステムオフ時点の基準点に対して充電側に位置するか放電側に位置するかを判別した上で前記ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）に基づいてΔＳＯＣ１（＋）もしくはΔＳＯＣ１（－）を算出し、
前記充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）とに基づいてΔＳＯＣ２（＋）もしくはΔＳＯＣ２（－）を算出し、充電側補正値Ｋ（＋）もしくは放電側補正値Ｋ（－）のいずれか一方を算出することを特徴とする上記（１）乃至上記（１６）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（１９）二次電池１０の内部抵抗と電池容量の関係を記録したデータマッピングをさらに有し、
電圧取得部３４の取得した電圧値と電流取得部３０が取得した電流値とから二次電池１０の推定内部抵抗値を算出し、前記推定内部抵抗値と対応する電池容量を前記データマッピングから取得して、前記電池容量が容量低下を示し且つ、判定部５６が充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満と判定した場合に総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（１）乃至上記（１８）のいずれかに記載の電池状態推定装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２０）システムに電力供給を行う充電可能な二次電池１０の推定充電率ＳＯＣ’を算出する電池状態推定方法であって、
前記二次電池１０の電流値を取得する電流取得ステップと、
前記電流取得ステップで取得した電流値に基づいて前記二次電池１０の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出ステップと、
前記二次電池１０の電圧値を取得する電圧取得ステップと、
前記電圧取得ステップで取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得する開回路電圧取得ステップと、
前記開回路電圧取得ステップで取得した少なくとも１つの基準点の開回路電圧と、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とにそれぞれ対応した少なくとも１つの基準点の充電率と、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）と、放電点の充電率ＳＯＣ（－）とを取得する充電率取得ステップと、
前記電流積算値算出ステップで取得した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得する充放電電流積算値取得ステップと、
前記充放電電流積算値取得ステップで得られた充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて、第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出する第１の充電率変化量算出ステップと、
前記充電率取得ステップで得られた少なくとも１つの基準点の充電率と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出する第２の充電率変化量算出ステップと、
前記第１の充電率変化量算出ステップと前記第２の充電率変化量算出ステップにより得られた前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数算出ステップで算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定ステップと、
前記判定ステップで充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満もしくは、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１より大きいと判定された場合、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）とに基いて補正値Ｋ’（ｎ）を算出するとともに、前記補正値Ｋ’（ｎ）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定ステップと、
前記補正係数設定ステップで設定された容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量値補正ステップと、
前記容量値補正ステップで算出された総容量Ａｈ（ｎ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出ステップと、を有することを特徴とする電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２１）第１の充電率変化量算出ステップが、二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とに基づいて下記（１）式により第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、前記二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とに基づいて下記（１’）式により第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
第２の充電率変化量算出ステップが、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出ステップが、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする上記（２０）記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’）
（２２）システムに電力供給を行う充電可能な二次電池１０の推定充電率ＳＯＣ’を算出する電池状態推定方法であって、
前記二次電池１０の電流値を取得する電流取得ステップと、
前記電流取得ステップで取得した電流値に基づいて前記二次電池１０の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出ステップと、
前記二次電池１０の電圧値を取得する電圧取得ステップと、
前記電圧取得ステップで取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得する開回路電圧取得ステップと、
前記開回路電圧取得ステップで取得した少なくとも１つの基準点の開回路電圧と、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とにそれぞれ対応した少なくとも１つの基準点の充電率と、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）と、放電点の充電率ＳＯＣ（－）とを取得する充電率取得ステップと、
前記電流積算値算出ステップで取得した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得する充放電電流積算値取得ステップと、
前記充放電電流積算値取得ステップで得られた充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて、第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出する第１の充電率変化量算出ステップと、
前記充電率取得ステップで得られた少なくとも１つの基準点の充電率と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出する第２の充電率変化量算出ステップと、
前記第１の充電率変化量算出ステップと前記第２の充電率変化量算出ステップにより得られた前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数算出ステップで算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定ステップと、
前記判定ステップで、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の一方が１より小さく、他方が１より大きいと判定された場合、
過去の容量補正値Ｋ（ｎ－１）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定ステップと、
前記補正係数設定ステップで設定された容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量値補正ステップと、
前記ΔＳＯＣ１（＋）、ＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するＳＯＣ補正値設定ステップと、
前記容量値補正ステップで算出された総容量Ａｈ（ｎ）と前記ＳＯＣ補正値設定ステップで設定されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出ステップと、を有することを特徴とする電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２３）第１の充電率変化量算出ステップが、二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とに基づいて下記（１）式により第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、前記二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）と放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とに基づいて下記（１’）式により第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
第２の充電率変化量算出ステップが、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出ステップが、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする上記（２２）記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’）
（２４）補正係数設定ステップが、１よりも小さい補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）よりも補正値Ｋ’（ｎ）が小さい場合には、補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を容量補正値Ｋ（ｎ）として設定することを特徴とする上記（２０）または上記（２１）に記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２５）補正係数設定ステップが、１よりも小さい軽減係数Ａと１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）とから下記（４’）式に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（２０）または上記（２１）に記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（ｎ）＝（１－Ａ×（１－Ｋ’（ｎ）））×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’）
（２６）ＳＯＣ補正値設定ステップが、｜ΔＳＯＣ２（＋）－ΔＳＯＣ１（＋）｜の値及び｜ΔＳＯＣ２（－）－ΔＳＯＣ１（－）｜の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定することを特徴とする上記（２２）または上記（２３）に記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２７）ＳＯＣ補正値設定ステップが、｜ΔＳＯＣ２（＋）－ΔＳＯＣ１（＋）｜の値及び｜ΔＳＯＣ２（－）－ΔＳＯＣ１（－）｜の値の平均値をＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とすることを特徴とする上記（２６）に記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２８）開回路電圧取得ステップが、基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）のうち少なくとも１つに、システム起動時の二次電池１０の開回路電圧を用いることを特徴とする上記（２０）乃至上記（２７）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２９）判定ステップで、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１よりも大きいと判定された場合、補正係数設定ステップが下記（４’’）式に基づいて、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）との平均値に１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を乗じた値を容量補正値Ｋ（ｎ）として設定することを特徴とする上記（２０）乃至上記（２８）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ｋ（ｎ）＝（（Ｋ（＋）＋Ｋ（－））／２）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’’）
（３０）容量値補正ステップが、下記（５）式に基づいて総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正し総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（２０）乃至上記（２９）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（ｎ－１）×Ｋ（ｎ）・・・（５）
（３１）開回路電圧取得ステップが、複数の充電点もしくは複数の放電点を取得した場合に、充電率取得ステップはそれぞれの充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得し、
充電率変化量算出ステップは、それぞれの充電点もしくは放電点に対して個別にΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を算出し、
補正係数算出ステップは、前記（３）式、（３’）式に基づいて、それぞれの充電点もしくは放電点の暫定充電側補正値、暫定放電側補正値を個別に算出した上で、これら暫定充電側補正値、暫定放電側補正値の充電点もしくは放電点ごとの平均値を充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）とすることを特徴とする上記（２０）乃至上記（３０）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３２）開回路電圧取得ステップが、取得した充電点もしくは放電点が基準点の上下に設定された所定の閾値の範囲を超えた場合に、この点を充電点もしくは放電点として設定することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３１）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３３）開回路電圧取得ステップが、電流取得部３０からの電流値が予め設定された所定の時間、ゼロ近傍の予め設定された所定の電流ゼロ状態を継続した場合に、開回路電圧を取得する緩和状態待機ステップをさらに有することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３２）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３４）補正後の総容量Ａｈ（ｎ）を適用した後、再度、容量補正値Ｋ（ｎ＋１）を算出することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３３）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３５）１回のシステムの稼働期間における容量補正値Ｋ（ｎ）の算出動作の回数に上限を設けることを特徴とする上記（３４）記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３６）システムオフ時点で適用中の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を少なくとも記録する記録ステップと、
システムの起動時に実行される初期補正値算出ステップと、をさらに有し、
前記初期補正値算出ステップは、前記記録ステップで記録された前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を読み出して、前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）とし、下記（５’）式に基づいて初回の総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３５）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５’）
（３７）システムオフ時点に適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）とそのときの基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前回のシステム起動からシステムオフ時点までの全ての期間の電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを少なくとも記録する記録ステップをさらに有し、
システムの起動時には、起動時の開回路電圧ＯＣＶ（０）から充電率ＳＯＣ（０）を取得するとともに、前記記録部５５に記録されている基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを読み出して、
前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）がシステムオフ時点の基準点に対して充電側に位置するか放電側に位置するかを判別した上で前記ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）に基づいてΔＳＯＣ１（＋）もしくはΔＳＯＣ１（－）を算出し、
前記充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）とに基づいてΔＳＯＣ２（＋）もしくはΔＳＯＣ２（－）を算出し、充電側補正値Ｋ（＋）もしくは放電側補正値Ｋ（－）のいずれか一方を算出することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３５）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３８）二次電池１０の内部抵抗と電池容量の関係を記録したデータマッピングを備えるとともに、
電圧取得ステップで取得した電圧値と電流取得ステップで取得した電流値とから二次電池１０の推定内部抵抗値を算出する内部抵抗算出ステップと、
前記内部抵抗算出ステップで算出した推定内部抵抗値と対応する電池容量を前記データマッピングから取得する電池容量取得ステップと、
前記電池容量取得ステップが取得した電池容量が容量低下を示すか否かを判定する容量低下判定ステップと、をさらに有し、
前記容量低下判定ステップにて前記電池容量取得ステップで取得した電池容量が容量低下を示し、且つ判定ステップにて充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満と判定した場合に総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする上記（２０）乃至上記（３７）のいずれかに記載の電池状態推定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
The present invention
(1) A battery state estimation device that calculates an estimated charging rate SOC' of a rechargeable
a
An open circuit voltage OCV (+) of at least one reference point based on the voltage value acquired by the
Based on the current integrated value ΔAh input from the current integrated
The charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) calculated by the
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated by the correction
The
a
To provide a battery
(2) The ΔSOC
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
In addition, based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point, ΔSOC2(+ ), or calculate the following formula (2'') based on the charging rate SOC (0') of another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) of the charging point. Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
(3) A battery state estimation device that calculates the estimated charging rate SOC' of the rechargeable
a
An open circuit voltage OCV (+) of at least one reference point based on the voltage value acquired by the
Based on the current integrated value ΔAh input from the current integrated
The charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) calculated by the
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated by the correction
If the
a
an
Provided is a battery
(4) The
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
In addition, based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point, ΔSOC2(+ ), or calculate the following formula (2'') based on the charging rate SOC (0') of another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) of the charging point. Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
(5) When the correction
(6) The correction
K(n)=(1-A×(1-K'(n)))×K(n-1)...(4')
(7) The
(8) The
(9) At least one of the open circuit voltage OCV (0) at the reference point, the open circuit voltage OCV (+) at the charging point, and the open circuit voltage OCV (-) at the discharge point is set to the
(10) When the determining
K(n)=((K(+)+K(-))/2)×K(n-1)...(4'')
(11) The
Ah(n)=Ah(n-1)×K(n)...(5)
(12) When multiple charging points or multiple discharging points are acquired,
The OCV-
The
The correction
(13) When the charging point or discharging point acquired by the OCV-
(14) When the current value from the
(15) The battery according to any one of (1) to (14) above, characterized in that after applying the corrected total capacity Ah(n), the capacity correction value K(n+1) is calculated again.
(16) By providing the battery
(17) further comprising a
When the system is started, the capacitance correction value K(n-1) recorded in the
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5')
(18) Capacity correction value K(n-1) applied at the time the system was turned off, charging rate SOC(0)' at the reference point at that time, and current during the entire period from the previous system startup to the time the system was turned off. further comprising a
When the system is started, the charging rate SOC(0) is obtained from the open circuit voltage OCV(0) at the time of startup, and the charging rate SOC(0)' at the reference point recorded in the
After determining whether the current integrated value ΔAh (total) is located on the charging side or discharging side with respect to the reference point at the time of system off, ΔSOC1 (+) or ΔSOC1 ( -) is calculated,
ΔSOC2(+) or ΔSOC2(-) is calculated based on the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0), and the charging side correction value K(+) or the discharging side correction value K(-) is calculated. The above problem is solved by providing the battery
(19) further includes data mapping that records the relationship between the internal resistance and battery capacity of the
An estimated internal resistance value of the
(20) A battery state estimation method for calculating an estimated charging rate SOC' of a rechargeable
a current acquisition step of acquiring a current value of the
a current integrated value calculation step of calculating an integrated current value ΔAh of the
a voltage acquisition step of acquiring a voltage value of the
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired in the voltage acquisition step; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction than the at least one reference point; an open circuit voltage obtaining step of obtaining an open circuit voltage OCV(-) of a discharge point located in the discharge direction with respect to at least one reference point;
At least one open circuit voltage corresponding to the at least one reference point open circuit voltage obtained in the open circuit voltage obtaining step, the charging point open circuit voltage OCV (+), and the discharging point open circuit voltage OCV (−), respectively. a charging rate acquisition step of acquiring a charging rate at a reference point, a charging rate SOC (+) at a charging point, and a charging rate SOC (-) at a discharging point;
Based on the current integrated value ΔAh obtained in the current integrated value calculation step, calculate the current integrated value ΔAh (+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh (+) of the at least one of the reference points. a charging/discharging current integrated value acquisition step of respectively obtaining a current integrated value ΔAh(-) at a discharge point based on the current integrated value;
Based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point obtained in the charging/discharging current integrated value acquisition step, ΔSOC1(+) as the amount of change in the charging rate on the first charging side is calculated, and the current at the discharging point is calculated. a first charge rate change amount calculation step of calculating ΔSOC1(-) as a change amount in the charge rate on the first discharging side based on the integrated value ΔAh(-);
Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point obtained in the charging rate acquisition step and the charging rate SOC(+) of the charging point. and a second charging rate that calculates ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side based on the charging rate SOC(0) at the reference point and the charging rate SOC(-) at the discharge point. a step of calculating the amount of change;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) obtained by the first charging rate change amount calculating step and the second charging rate change amount calculating step. a correction coefficient calculation step of calculating a discharge side correction value K(-) based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated in the correction coefficient calculation step are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination step of selecting a calculation method;
In the determination step, both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1, or both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are greater than 1. If it is determined that the correction value K'(n) is large, a correction value K'(n) is calculated based on the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-), and the correction value K'(n) a correction coefficient setting step of setting a capacity correction value K(n) based on;
a capacity value correction step of calculating the total capacity Ah(n) by correcting the total capacity Ah(n-1) of the secondary battery based on the capacity correction value K(n) set in the correction coefficient setting step;
By providing a battery state estimation method, comprising: an estimated charging rate calculation step of calculating the estimated charging rate SOC' based on the total capacity Ah (n) calculated in the capacity value correction step. , solve the above problems.
(21) The first charge rate change calculation step is performed using the following equation (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
The second charging rate change calculation step calculates the charging rate on the second charging side using the following formula (2) based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point. Calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate, or calculate the charging rate SOC (0') at another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) at the charging point. Based on the following formula (2''), calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction coefficient calculating step calculates a charging side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) using the following equation (3), and calculates the charging-side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in the above (20), which is characterized in that the discharge side correction value K(-) is calculated by the following equation (3') based on the above.
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
(22) A battery state estimation method for calculating an estimated charging rate SOC' of a rechargeable
a current acquisition step of acquiring a current value of the
a current integrated value calculation step of calculating an integrated current value ΔAh of the
a voltage acquisition step of acquiring a voltage value of the
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired in the voltage acquisition step; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction than the at least one reference point; an open circuit voltage obtaining step of obtaining an open circuit voltage OCV(-) of a discharge point located in the discharge direction with respect to at least one reference point;
At least one open circuit voltage corresponding to the at least one reference point open circuit voltage obtained in the open circuit voltage obtaining step, the charging point open circuit voltage OCV (+), and the discharging point open circuit voltage OCV (−), respectively. a charging rate acquisition step of acquiring a charging rate at a reference point, a charging rate SOC (+) at a charging point, and a charging rate SOC (-) at a discharging point;
Based on the current integrated value ΔAh obtained in the current integrated value calculation step, calculate the current integrated value ΔAh (+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh (+) of the at least one of the reference points. a charging/discharging current integrated value acquisition step of respectively obtaining a current integrated value ΔAh(-) at a discharge point based on the current integrated value;
Based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point obtained in the charging/discharging current integrated value acquisition step, ΔSOC1(+) as the amount of change in the charging rate on the first charging side is calculated, and the current at the discharging point is calculated. a first charge rate change amount calculation step of calculating ΔSOC1(-) as a change amount in the charge rate on the first discharging side based on the integrated value ΔAh(-);
Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point obtained in the charging rate acquisition step and the charging rate SOC(+) of the charging point. and a second charging rate that calculates ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side based on the charging rate SOC(0) at the reference point and the charging rate SOC(-) at the discharge point. a step of calculating the amount of change;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) obtained by the first charging rate change amount calculating step and the second charging rate change amount calculating step. a correction coefficient calculation step of calculating a discharge side correction value K(-) based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated in the correction coefficient calculation step are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination step of selecting a calculation method;
If it is determined in the determination step that one of the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) is smaller than 1 and the other is larger than 1,
a correction coefficient setting step of setting a capacity correction value K(n) based on a past capacity correction value K(n-1);
a capacity value correction step of calculating the total capacity Ah(n) by correcting the total capacity Ah(n-1) of the
an SOC correction value setting step of setting an SOC correction value K (soc) based on the values of the ΔSOC1(+), SOC1(-), ΔSOC2(+), and ΔSOC2(-);
An estimated charging rate calculation step of calculating the estimated charging rate SOC' based on the total capacity Ah (n) calculated in the capacity value correction step and the SOC correction value K (soc) set in the SOC correction value setting step. The above problem is solved by providing a battery state estimation method characterized by having the following.
(23) The first charge rate change calculation step is performed using the following equation (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
The second charging rate change calculation step calculates the charging rate on the second charging side using the following formula (2) based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point. Calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate, or calculate the charging rate SOC (0') at another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) at the charging point. Based on the following formula (2''), calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction coefficient calculating step calculates a charging side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) using the following equation (3), and calculates the charging-side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in the above (22), which is characterized in that the discharge side correction value K(-) is calculated by the following equation (3') based on the above equation (3').
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
(24) In the correction coefficient setting step, if the correction value K'(n) is smaller than the correction lower limit value K(min) which is smaller than 1, the correction lower limit value K(min) is set to the capacity correction value K(n). The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in (20) or (21) above, which is characterized in that the battery condition estimation method is set as follows.
(25) The correction coefficient setting step calculates the capacity correction value K(n) based on the following formula (4') from the reduction coefficient A smaller than 1 and the previous capacity correction value K(n-1). The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in (20) or (21) above, which is characterized in that:
K(n)=(1-A×(1-K'(n)))×K(n-1)...(4')
(26) The SOC correction value setting step sets the SOC correction value K (soc) based on the value of |ΔSOC2(+)−ΔSOC1(+)| and the value of |ΔSOC2(−)−ΔSOC1(−)| The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in (22) or (23) above, which is characterized by the following.
(27) The SOC correction value setting step sets the average value of the values of |ΔSOC2(+)−ΔSOC1(+)| and the values of |ΔSOC2(−)−ΔSOC1(−)| as the SOC correction value K(soc). The above problem is solved by providing the battery state estimation method described in the above (26), which is characterized in that:
(28) The open circuit voltage acquisition step is performed when the system The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of (20) to (27) above, which uses the open circuit voltage of the
(29) If it is determined in the determination step that both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are larger than 1, the correction coefficient setting step is performed using the following formula (4''). Based on this, a value obtained by multiplying the average value of the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) by the previous capacity correction value K(n-1) is calculated as the capacity correction value K( The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of (20) to (28) above, characterized in that the battery condition estimation method is set as n).
K(n)=((K(+)+K(-))/2)×K(n-1)...(4'')
(30) The capacitance value correction step is characterized in that the total capacitance Ah (n-1) is corrected based on the following equation (5) to calculate the total capacitance Ah (n). ) The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of the above.
Ah(n)=Ah(n-1)×K(n)...(5)
(31) When the open circuit voltage acquisition step acquires a plurality of charging points or a plurality of discharge points, the charging rate acquisition step acquires the charging rate SOC (+) of each charging point, the charging rate SOC (-) of the discharging point, ) and
The charging rate change calculation step calculates ΔSOC1(+), ΔSOC1(-), ΔSOC2(+), ΔSOC2(-) for each charging point or discharging point individually,
In the correction coefficient calculation step, the provisional charging side correction value and the provisional discharging side correction value for each charging point or discharging point are individually calculated based on equations (3) and (3'), and then these provisional correction values are calculated. (20) above, characterized in that the average value of the charging side correction value and provisional discharging side correction value for each charging point or discharging point is used as the charging side correction value K (+) and the discharging side correction value K (-). The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of (30) above.
(32) In the open circuit voltage acquisition step, if the acquired charging point or discharging point exceeds the range of predetermined threshold values set above and below the reference point, set this point as the charging point or discharging point. The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of features (20) to (31) above.
(33) In the open circuit voltage acquisition step, the open circuit voltage is acquired when the current value from the
(34) The battery according to any one of (20) to (33) above, characterized in that after applying the corrected total capacity Ah(n), the capacity correction value K(n+1) is calculated again. The above problem is solved by providing a state estimation method.
(35) The above problem can be solved by providing the battery state estimation method according to (34) above, which is characterized in that an upper limit is set on the number of times the capacity correction value K(n) is calculated during one system operation period. Solve.
(36) a recording step of recording at least the capacitance correction value K(n-1) being applied at the time the system is turned off;
further comprising an initial correction value calculation step executed at system startup;
The initial correction value calculation step reads the capacitance correction value K(n-1) recorded in the recording step, sets the capacitance correction value K(n-1) to the capacitance correction value K(n), and performs the following process. By providing the battery state estimation method according to any one of (20) to (35) above, which is characterized in that the initial total capacity Ah(n) is calculated based on equation (5'), solve problems.
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5')
(37) Capacity correction value K(n-1) applied at the time the system was turned off, charging rate SOC(0)' at the reference point at that time, and current during all periods from the previous system startup to the time the system was turned off. further comprising a recording step of recording at least the integrated value ΔAh (total),
When the system is started, the charging rate SOC(0) is obtained from the open circuit voltage OCV(0) at the time of startup, and the charging rate SOC(0)' at the reference point recorded in the
After determining whether the current integrated value ΔAh (total) is located on the charging side or discharging side with respect to the reference point at the time of system off, ΔSOC1 (+) or ΔSOC1 ( -) is calculated,
ΔSOC2(+) or ΔSOC2(-) is calculated based on the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0), and the charging side correction value K(+) or the discharging side correction value K(-) is calculated. The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of (20) to (35) above, which is characterized in that either one of the above is calculated.
(38) Includes data mapping that records the relationship between the internal resistance and battery capacity of the
an internal resistance calculation step of calculating an estimated internal resistance value of the
a battery capacity acquisition step of acquiring a battery capacity corresponding to the estimated internal resistance value calculated in the internal resistance calculation step from the data mapping;
further comprising a capacity reduction determination step of determining whether the battery capacity acquired in the battery capacity acquisition step indicates a decrease in capacity;
In the capacity decrease determination step, the battery capacity acquired in the battery capacity acquisition step indicates a decrease in capacity, and in the determination step, both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1. The above problem is solved by providing the battery state estimation method according to any one of (20) to (37) above, which is characterized in that when it is determined that the total capacity Ah(n) is calculated.
本発明に係る電池状態推定装置及び電池状態推定方法は、基準点、充電点、放電点の少なくとも３点以上の開回路電圧に基づく充電率ＳＯＣ（０）、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）の変化量と、これら基準点、充電点、放電点に対応した少なくとも２区間以上の電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）とに基づく充電率の変化量との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）を算出する。そして、充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満の場合、ともに１よりも大きい場合、一方のみが１未満の場合、のそれぞれに対応した方法で補正を行う。これにより、二次電池の電池容量の低下及び電流取得手段のゲイン誤差に対する補正と、電流取得手段のオフセット誤差に対する補正とを区別して行うことが可能であり、双方に対応した補正を適切に行うことができる。そして、より正確な推定充電率ＳＯＣ’を算出することができる。 The battery state estimation device and the battery state estimation method according to the present invention provide charging rates SOC(0), SOC(+), and SOC(-) based on open circuit voltages at at least three points: a reference point, a charging point, and a discharging point. and the amount of change in the charging rate based on the integrated current values ΔAh (+) and ΔAh (-) for at least two sections corresponding to these reference points, charging points, and discharging points. A correction value K(+) and a discharge side correction value K(-) are calculated. Then, in the case where both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1, when both are greater than 1, and when only one is less than 1, Make corrections. As a result, it is possible to distinguish between correction for the decrease in battery capacity of the secondary battery and the gain error of the current acquisition means, and correction for the offset error of the current acquisition means, and appropriately perform correction corresponding to both. be able to. Then, a more accurate estimated charging rate SOC' can be calculated.
本発明に係る電池状態推定装置８０及び電池状態推定方法について図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る電池状態推定装置８０の概略構成を示すブロック図である。先ず、本発明に係る電池状態推定装置８０は、負荷１の電力源として用いる二次電池１０の状態を推定するものであり、この二次電池１０の電池電圧Ｖや電流値Ｉ等の情報を取得する電池情報取得部２０と、この電池情報取得部２０からの情報に基づいて充電率ＳＯＣを取得する充電率取得部４０と、この充電率取得部４０が取得した少なくとも３点の充電率ＳＯＣ（ＳＯＣ（０）、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－））と電池情報取得部２０から取得した電流積算値ΔＡｈ（ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－））とに基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）もしくはＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するとともに、この容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて総容量Ａｈ（ｎ）を算出する補正値設定部５０と、この補正値設定部５０が算出した総容量Ａｈ（ｎ）とＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とに基づいて推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出部６０と、を有している。尚、本発明に係る電池状態推定装置８０は、上記の構成の他に、ＳＯＰ（充放電許容電力：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ）、ＳＯＨ（劣化率：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）等の他の電池状態情報を取得もしくは算出する周知の構成を有していても良い。
A battery
次に、本発明に係る電池状態推定装置８０の各部の詳細な構成と動作及び本発明に係る電池状態推定方法に関して説明を行う。ここで、図２～図４は本発明に係る電池状態推定方法のフローチャートである。尚、ここでは二次電池１０を備え太陽光パネルを外部電力源７として有する太陽光発電システムと、二次電池１０を備え使用時にのみシステムを起動する電気機械機器を例に説明を行うが、本発明はこれに限定される訳ではなく、二次電池１０を有する全ての機械機器、設備等に適用が可能である。
Next, the detailed configuration and operation of each part of the battery
先ず、本発明に係る電池状態推定装置８０を備えたシステムは、電池状態推定装置８０と、充電可能な二次電池１０と、システム全体を制御するシステム制御部５と、例えば太陽光パネルや商用電力等の外部電力源７と、二次電池１０もしくは外部電力源７からの電力供給によって動作する接続機器としての負荷１と、二次電池１０への充電や負荷１への電力供給を双方に適した電力に変換して行う電力変換器３と、電池状態推定装置８０が出力する推定充電率ＳＯＣ’等の電池状態情報に基づいて所定の動作を行う図示しない動作部と、を有している。
First, a system equipped with a battery
また、電池状態推定装置８０の電池情報取得部２０は、二次電池１０に設置された電流センサ等の周知の電流取得手段３０ａと、この電流取得手段３０ａの出力から二次電池１０の充放電時の電流値Ｉを取得する電流取得部３０と、この電流取得部３０が取得した電流値Ｉに基づいて二次電池１０の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出部３２と、二次電池１０に設置された電圧センサ等の周知の電圧取得手段３４ａと、この電圧取得手段３４ａの出力から二次電池１０の電池電圧Ｖを取得する電圧取得部３４と、を有している。尚、電流取得手段３０ａとしては、非接触で電流値の測定が可能なホール素子を用いた電流センサの他、周知の電流取得手段を用いることができる。また、電圧取得部３４は二次電池１０が組電池の場合、電圧取得手段３４ａを組電池の両端に設置して直接電池電圧Ｖを取得するようにしても良いし、電圧取得手段３４ａを組電池を構成する各セルに設置して各セルの電圧値を個別に取得し電圧取得部３４がこれらを合算して二次電池１０の電池電圧Ｖとしても良い。また、電池情報取得部２０はサーミスタなどの周知の温度取得手段１２ａを介して二次電池１０の電池温度Ｔを取得する温度取得部１２をさらに有していても良い。尚、この温度取得部１２は二次電池１０の異常な発熱を感知する保護装置のものと兼用するようにしても良い。そして、電池情報取得部２０は基本的にシステムの稼働中には常時動作して、二次電池１０の電池電圧Ｖ、電流積算値ΔＡｈ（電流値Ｉ）、電池温度Ｔを取得し充電率取得部４０に出力する。
Further, the battery
また、充電率取得部４０は、二次電池１０の開回路電圧ＯＣＶと対応した充電率ＳＯＣが例えばテーブルデータとして記録されているＳＯＣ記憶部４４と、二次電池１０の開回路電圧ＯＣＶを得るとともにＳＯＣ記憶部４４を参照してこの開回路電圧ＯＣＶと対応した充電率ＳＯＣを取得するＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２と、を有している。
The charging
また、補正値設定部５０は、充電率取得部４０から入力する少なくとも３点の充電率ＳＯＣ（ＳＯＣ（０）、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－））と２区間の電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）とから後述のΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）及び、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を算出するΔＳＯＣ算出部５２と、これらΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）から充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出部５４と、これら充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）に基づいて補正方法を選択する判定部５６と、この判定部５６の判定結果に応じて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定部５７と、この補正係数設定部５７が設定した容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量補正部５８と、判定部５６の判定結果に応じてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するＳＯＣ補正部５９と、を有している。また、推定充電率算出部６０は（オフセット誤差が生じていない状態では）、容量補正部５８が算出した総容量Ａｈ（ｎ）と、電流積算値算出部３２が出力する現在の電流積算値ΔＡｈと、基準点の充電率ＳＯＣ（０）とから上記の（Ａ）、（Ａ’）式をまとめた下記（Ａ’’）式に基づいて、推定充電率ＳＯＣ’を算出する。
ＳＯＣ’＝ΔＡｈ／Ａｈ（ｎ）＋ＳＯＣ（０）・・・（Ａ’’）
In addition, the correction
SOC'=ΔAh/Ah(n)+SOC(0)...(A'')
尚、補正値設定部５０には、システムの電源オフ時の各値を記録する記録部５５を設けることが好ましい。この記録部５５としては、電源がオフとなっても記録内容が消去しない例えばＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の周知の記録手段を用いることができる。尚、ここでは補正値設定部５０が記録部５５を有し、システムの起動時には後述の初期補正値算出ステップＳ１２０を行う例を用いて説明を行う。また、システムの起動直後には、二次電池１０に電流が流れない例を用いて説明を行う。
Note that it is preferable that the correction
先ず、システム全体が起動すると（ステップＳ００１）、電池状態推定装置８０の図示しない制御部は記録部５５から初期の容量補正値Ｋ（ｎ）の算出に必要なデータを読み出して取得する（ステップＳ０１２）。このとき読み出すデータとしては、前回のシステムのオフ時点で適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）とそのときの基準点の充電率ＳＯＣ（０）’及びシステムオフ時点の電流積算値ΔＡｈ’等である。
First, when the entire system is started (step S001), the control section (not shown) of the battery
次に、起動直後に二次電池１０に電流が流れていない状態では、電圧取得手段３４ａが二次電池１０の例えば正極、負極の電位をそれぞれ取得して電圧取得部３４に出力する。そして、電圧取得部３４はこれらの電位の値から二次電池１０の電池電圧Ｖを算出し、充電率取得部４０のＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２に出力する（ステップＳ１０２：電圧取得ステップ）。また、このとき電池状態推定装置８０の制御部は、このシステムの起動時を基準点として設定する（ステップＳ１０３）。ここで、システムがオフの状態では二次電池１０には電流が流れておらず、二次電池１０は分極電圧が解消された緩和状態にある。このため、システムの起動直後に二次電池１０に電流が流れない構成では、二次電池１０の電池電圧Ｖから直ちに開回路電圧ＯＣＶを取得することができる。よって、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２は、このときの電池電圧Ｖを基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）とする（ステップＳ１１２：開回路電圧取得ステップ）。そして、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はＳＯＣ記憶部４４を参照し、この開回路電圧ＯＣＶ（０）と対応した基準点の充電率ＳＯＣ（０）を取得する（ステップＳ１１４：充電率取得ステップ）。そして、補正値設定部５０のΔＳＯＣ算出部５２に出力する。
Next, in a state where no current is flowing through the
また、電池状態推定装置８０の制御部が基準点を設定すると、電流積算値算出部３２はこの基準点における電流積算値ΔＡｈ（０）をΔＳＯＣ算出部５２に出力する（ステップＳ１１６）。
Further, when the control unit of the battery
そして、電池状態推定装置８０は、この基準点（起動時）の充電率ＳＯＣ（０）と電流積算値ΔＡｈ（０）と、記録部５５から読み出したデータとを適宜使用して、初回の補正後総容量Ａｈ（ｎ）を算出する（初期補正値算出ステップＳ１２０）。尚、この初期補正値算出ステップＳ１２０に関しては後に詳述する。そして、この初期補正値算出ステップＳ１２０で算出された総容量Ａｈ（ｎ）に基づいて推定充電率ＳＯＣ’が導出され、二次電池１０の状態判定や電力変換器３の制御等に用いられる。また、補正値設定部５０が記録部５５を有さない場合には、基準点、充電点、放電点の３点のデータが揃った時点で容量補正値Ｋ（ｎ）及び推定充電率ＳＯＣ’の算出を行う。尚、このようにして得られた推定充電率ＳＯＣ’は電流積算値ΔＡｈが時々刻々更新するため、この電流積算値ΔＡｈの更新に応じて随時更新がなされる。勿論、電流積算値ΔＡｈ以外の総容量Ａｈ（ｎ）やＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）が更新されることでも推定充電率ＳＯＣ’は更新される。
Then, the battery
また、起動直後に二次電池１０に電流が流れている状態の場合、記録部５５にはシステムオフ時点の推定充電率ＳＯＣ’を記録しておき、システム起動時にはこの推定充電率ＳＯＣ’を読み出して起動時の充電率ＳＯＣ（０）とし、初期補正値算出ステップＳ１２０を行うようにしても良い。尚、このシステムでは起動時を基準点と出来ないため、例えばＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が最初に開回路電圧ＯＣＶを取得した点を基準点とすることが好ましい。
In addition, when current is flowing through the
次に、システムが二次電池１０の電力を用いて負荷１を動作させる場合、システム制御部５が二次電池１０を電源とした電力供給を指示する。これにより、二次電池１０は放電し電力供給を開始する。そして、二次電池１０が出力した電力は電力変換器３によって負荷１に適した電力に変換されて供給され、負荷１は目的の動作を行う。また、例えば外部電力源７としての太陽光パネルが発電して二次電池１０からの電力供給が不要になると、システム制御部５は電力変換器３を制御して二次電池１０からの電力供給を停止する。これにより、二次電池１０の電流値Ｉはゼロとなる。さらに、外部電力源７からの電力の供給量が負荷１の使用量を上回ると、システム制御部５は余剰な電力を二次電池１０に充電するよう指示する。これにより、電力変換器３は外部電力源７からの電力を適切な電圧に変換して二次電池１０に出力する。これにより、二次電池１０に充電電流が流れ二次電池１０は充電される。
Next, when the system operates the
そして、このときの二次電池１０に流れる電流値は電流取得手段３０ａが取得して電流取得部３０に出力する。電流取得部３０はこの放電時、充電時の電流値Ｉを例えば正負の符号で区別して電流積算値算出部３２に出力する（電流取得ステップＳ２００）。そして、電流積算値算出部３２は電流取得部３０から入力した電流値Ｉを現在の電流積算値ΔＡｈに積算する（電流積算値算出ステップＳ２０２）。このとき、放電時の電流値Ｉを負（－）、充電時の電流値Ｉを正（＋）とした場合、放電時の電流積算値ΔＡｈは減少し、充電時の電流積算値ΔＡｈは増加する。
The current value flowing through the
また、電圧取得部３４は二次電池１０の電池電圧ＶをＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２に出力し続ける（ステップＳ２０３：電圧取得ステップ）。ただし、ここで必要となる開回路電圧ＯＣＶは、二次電池１０に電流が流れていない状態における二次電池１０の電圧であるため、二次電池１０が充放電動作を行っている間はＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２は開回路電圧ＯＣＶを取得せず待機状態をとる。またさらに二次電池１０の電流値Ｉがゼロとなった直後には分極電圧が残留しており、正確な開回路電圧ＯＣＶを取得することができない。よって、本願発明の充電率取得部４０には緩和状態判定部４６を設けることが好ましい。尚、ノイズなどの影響がある場合、電流取得手段３０ａが出力する電流値が完全なゼロとはならない可能性が有る。また、直前まで大きな電流が流れていた場合、完全なゼロ電流ではなく、わずかな電流が流れている場合でも分極電圧は緩和されていく。よって、緩和状態判定部４６は、例えば電流取得部３０から二次電池１０の電流値Ｉを取得し、この二次電池１０の電流値Ｉがゼロもしくはゼロ近傍の予め設定された規定の値以下、例えばＣレートの±０．１Ｃ以下、即ち電流値Ｉが －０．１Ｃ相当電流値 ≦ Ｉ ≦＋０．１Ｃ相当電流値の場合に、この状態を電流値Ｉがゼロの状態（以後、電流ゼロ状態とする）と判断する。そして、緩和状態判定部４６は分極電圧が解消する十分な分極緩和時間、電流ゼロ状態を維持したときにＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２に対し開回路電圧ＯＣＶの取得を許可する。これにより、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２は分極電圧が解消した正確な開回路電圧ＯＣＶを取得することができる。尚、電流ゼロ状態の閾値に関しては、システム側が利用を想定する電流値（二次電池１０の放電時の電流値）等によって適切に設計、設定される。また、二次電池１０の充放電が間断なく繰り返されるシステム等では、例えばシステム制御部５が充放電の切り替え時等に分極電圧が解消する十分な時間、二次電池１０の充放電動作を停止させ、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が開回路電圧ＯＣＶを取得可能とするようにしても良い。
Further, the
また、分極緩和時間は、二次電池１０の能力、仕様、システム側の動作、システム側の二次電池１０の運用状態等の他、二次電池１０の電池温度Ｔ、そのときの充電率、二次電池１０の劣化状態、直前までの充放電電流の大きさや通電時間等の要因により変化する。ただし、条件変化に対する分極緩和時間の変化量が比較的小さい場合には、分極緩和時間を固定値として良い。また、分極緩和時間が条件によって大きく変化する場合には、変化の大きい主要な条件のいずれか、もしくは変化の大きな複数の条件に対して予め実験を行い、これらの分極緩和時間のテーブルデータを作成して、緩和状態判定部４６が二次電池１０の状態に応じた分極緩和時間を適宜選択して設定するようにしても良い。
In addition, the polarization relaxation time is determined based on the capacity and specifications of the
そして、この電流ゼロ状態の電流値Ｉは電流取得部３０が取得して緩和状態判定部４６と電流積算値算出部３２とに出力される。このとき、電流積算値算出部３２は、電流値Ｉが電流ゼロ状態である場合には、電流積算値ΔＡｈへの電流値Ｉの積算を停止するようにしても良い。この構成では、電流ゼロ状態の閾値を最適化することで、電流ゼロ状態時におけるノイズの影響や電流取得手段３０ａのオフセット誤差等による僅かな検出誤差が電流積算値ΔＡｈに積算することを防ぐことができる。これにより、電流積算値ΔＡｈの誤差を低減することが可能となる。また、緩和状態判定部４６が電流ゼロ状態を検出し（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、この電流ゼロ状態が所定の分極緩和時間、例えば１分間継続すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、緩和状態判定部４６はＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２に対し開回路電圧ＯＣＶの取得を許可する（ステップＳ２０７）。
The current value I in the current zero state is acquired by the
ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が開回路電圧ＯＣＶを取得可能な状態になると、電池状態推定装置８０の制御部は、電流積算値算出部３２の現在の電流積算値ΔＡｈが電流積算値ΔＡｈ（０）を基準としたときの放電側（負）に位置するか、充電側（正）に位置するかを判別する。そして、電流積算値ΔＡｈが放電側に位置している、即ち ΔＡｈ＜ΔＡｈ（０）の場合には（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、この点を放電点として設定する（ステップＳ２１０Ａ）。また、電流積算値ΔＡｈが電流積算値ΔＡｈ（０）よりも充電側に位置している、即ち ΔＡｈ＞ΔＡｈ（０）の場合には（ステップＳ２０８：Ｎｏ、ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、この点を充電点として設定する（ステップＳ２１０Ｂ）。また、電流積算値ΔＡｈと電流積算値ΔＡｈ（０）とが同一の場合には（ステップＳ２０８：Ｎｏ、ステップＳ２０９：Ｎｏ）、充電点にも放電点にも設定せずに、電流取得ステップＳ２００に帰還する。
When the OCV-
尚、図２～図４のフローチャートでは基準点が１つの例を説明しているが、基準点は必ずしも一つでなくとも良く、以下の例に示すように少なくとも１つ以上の基準点が存在していても良い。例えば、電流積算値ΔＡｈ（０）の基準点が設定されて、この基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）を基に充電点もしくは放電点のいずれか一方を設定した後に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、電流積算値ΔＡｈ（０）とは異なる点（値）の電流積算値ΔＡｈ（０’）の新たな基準点が設定され、この新たな基準点を基に残りの放電点もしくは充電点を設定しても良い。この構成の手順としては、例えばステップＳ２０７で開回路電圧ＯＣＶが取得された際に、予め設定された所定の条件を満たした場合、これを新たな基準点に設定する。そして、この新たな基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０’）、充電率ＳＯＣ（０’）、電流積算値ΔＡｈ（０’）を取得して、ステップＳ２００へと移行することが挙げられる。 Note that although the flowcharts in FIGS. 2 to 4 explain an example in which there is one reference point, the number of reference points does not necessarily have to be one, and there may be at least one reference point as shown in the example below. It's okay to do so. For example, after a reference point for the current integrated value ΔAh(0) is set and either the charging point or the discharging point is set based on the current integrated value ΔAh(0) at this reference point, as shown in FIG. , (b), a new reference point is set for the current integrated value ΔAh(0') at a point (value) different from the current integrated value ΔAh(0), and the remaining current is calculated based on this new reference point. Alternatively, a discharge point or a charging point may be set. As a procedure for this configuration, for example, when the open circuit voltage OCV is acquired in step S207 and a predetermined condition set in advance is satisfied, this is set as a new reference point. Then, the open circuit voltage OCV (0'), charging rate SOC (0'), and current integrated value ΔAh (0') of this new reference point are acquired, and the process proceeds to step S200.
また、電流積算値ΔＡｈ（０）の基準点を基に充電点もしくは放電点のいずれか一方が設定された後に、この設定された充電点もしくは放電点を新たな基準点としても良い。例えば、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、電流積算値ΔＡｈ（０）の基準点を基に放電点の充電率ＳＯＣ（－）が設定された後に、この放電点の充電率ＳＯＣ（－）、電流積算値ΔＡｈを、新たな基準点の充電率ＳＯＣ（０’）、電流積算値ΔＡｈ（０’）として再設定する。そして、この新たな基準点を基に残りの充電点を設定する。尚、このときの充電点は、図５（ｃ）に示すように、最初の基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）よりも充電側（正側）に位置していても良いし、図５（ｄ）に示すように、放電側（負側）に位置していても良い。また、この構成の手順としては、例えば、後述のステップＳ２４０でＮｏ判定とされ、且つ予め設定された所定の条件が満たされた場合に、直前に設定された充電点もしくは放電点を新たな基準点とし、ステップＳ２００へと移行することが挙げられる。 Furthermore, after either the charging point or the discharging point is set based on the reference point of the current integrated value ΔAh(0), this set charging point or discharging point may be used as the new reference point. For example, as shown in FIGS. 5(c) and 5(d), after the charging rate SOC(-) of the discharge point is set based on the reference point of the current integrated value ΔAh(0), the charging rate of this discharge point is The SOC (-) and the current integrated value ΔAh are reset as the new reference point charging rate SOC (0') and the current integrated value ΔAh (0'). Then, the remaining charging points are set based on this new reference point. Note that the charging point at this time may be located on the charging side (positive side) of the current integrated value ΔAh(0) at the first reference point, as shown in FIG. As shown in (d), it may be located on the discharge side (negative side). In addition, as a procedure for this configuration, for example, when a No determination is made in step S240 described later and a predetermined condition set in advance is satisfied, the charging point or discharging point set immediately before is set as a new standard. An example of this is to select a point and proceed to step S200.
そして、これらの１以上の基準点を用いる構成では、例えば基準点が二次電池１０の満充電の近くや電池残量無しの近辺に位置するなどして、充電点と放電点の双方が長時間揃わない状態を解消することができる。
In a configuration using one or more of these reference points, both the charging point and the discharging point are long, for example, the reference point is located near the fully charged state of the
また、ステップＳ２１０Ａ、Ｓ２１０Ｂで設定された充電点、放電点がそれぞれの基準点の近傍に位置する場合、後述の（２）、（２’）式、もしくは（２’’）、（２’’’）式で算出されるΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値が小さくなり、（３）、（３’）式での充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）が著しく大きな値となる可能性が有る。よって、充電点、放電点がそれぞれの基準点の近傍に位置する場合には充電点、放電点として設定しないことが好ましい。この近傍位置の判定方法としては、例えばＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）（ΔＡｈ（０’））を中心とした上下に所定の閾値αの範囲を設け、ステップＳ２０８、ステップＳ２０９は、電流積算値ΔＡｈがそれぞれの基準点の閾値αを超えた ΔＡｈ＜（ΔＡｈ（０）－α） もしくは ΔＡｈ＜（ΔＡｈ（０’）－α）の場合に放電点とし、ΔＡｈ＞（ΔＡｈ（０）＋α） もしくは ΔＡｈ＞（ΔＡｈ（０’）＋α）の場合に充電点とし、（ΔＡｈ（０）－α）≦ΔＡｈ≦（ΔＡｈ（０）＋α） もしくは （ΔＡｈ（０’）－α）≦ΔＡｈ≦（ΔＡｈ（０’）＋α）の場合には充電点、放電点としないことが挙げられる。
In addition, if the charging point and discharging point set in steps S210A and S210B are located near the respective reference points, the equations (2) and (2') described below, or (2'') and (2'' The values of ΔSOC2(+) and ΔSOC2(-) calculated by formula ') become smaller, and the charging side correction value K(+) and discharging side correction value K(-) in formulas (3) and (3') become smaller. may become a significantly large value. Therefore, when the charging point and the discharging point are located near the respective reference points, it is preferable not to set them as the charging point and the discharging point. As a method for determining this nearby position, for example, the OCV-
そして、上記のステップＳ２１０Ａにより放電点が設定された場合、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はこのときの二次電池１０の電池電圧Ｖを放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とする（ステップＳ２１４Ａ：開回路電圧取得ステップ）。そして、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はＳＯＣ記憶部４４を参照し、開回路電圧ＯＣＶ（－）と対応した放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得し（ステップＳ２１６Ａ：充電率取得ステップ）、ΔＳＯＣ算出部５２に出力する。またこのとき、電流積算値算出部３２は放電点の電流積算値ΔＡｈをΔＳＯＣ算出部５２に出力する（ステップＳ２１８Ａ）。
Then, when the discharge point is set in step S210A above, the OCV-
また、上記のステップＳ２１０Ｂにより充電点が設定された場合、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はこのときの二次電池１０の電池電圧Ｖを充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）とする（ステップＳ２１４Ｂ：開回路電圧取得ステップ）。そして、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２はＳＯＣ記憶部４４を参照し、開回路電圧ＯＣＶ（＋）と対応した充電点の充電率ＳＯＣ（＋）を取得し（ステップＳ２１６Ｂ：充電率取得ステップ）、ΔＳＯＣ算出部５２に出力する。またこのとき、電流積算値算出部３２はこの充電点の電流積算値ΔＡｈをΔＳＯＣ算出部５２に出力する（ステップＳ２１８Ｂ）。
Further, when the charging point is set in step S210B above, the OCV-
尚、基準点、放電点、充電点の充電率ＳＯＣの取得は、上記のように各点の開回路電圧の取得時に随時行っても良いし、基準点、放電点、放電点の開回路電圧が全て揃った時点で行っても良い。また、上記の例では初めに基準点を設定し、次いで放電点、充電点を設定しているが、特にシステムの起動直後に二次電池１０に電流が流れ基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）が取得できない構成では、必ずしも最初に基準点を設定する必要はなく、例えば、開回路電圧ＯＣＶを取得した点の電流積算値ΔＡｈを比較して、その大小によって放電点、基準点、充電点を割り当てるようにしても良い。 Note that the charging rate SOC at the reference point, discharge point, and charging point may be obtained at any time when obtaining the open circuit voltage at each point as described above, or when the open circuit voltage at the reference point, discharge point, and discharge point is obtained. You can go when you have everything ready. Furthermore, in the above example, the reference point is first set, and then the discharging point and the charging point. ), it is not necessary to set a reference point first; for example, by comparing the current integrated value ΔAh at the point where the open circuit voltage OCV is obtained, the discharge point, reference point, or charging point can be determined depending on the magnitude. You may also assign .
また、電池状態推定装置８０が温度取得部１２を備え、電池温度Ｔを考慮した充電率ＳＯＣ（０）、（ＳＯＣ（０’））、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）を取得する場合には、ＳＯＣ記憶部４４は電池温度ＴごとのＯＣＶ－ＳＯＣデータテーブルを備え、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２は各開回路電圧取得時の電池温度Ｔと対応したＯＣＶ－ＳＯＣのデータテーブルから充電率ＳＯＣ（０）、（ＳＯＣ（０’））、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）をそれぞれ取得する。この構成によれば、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２は電池温度Ｔをも考慮した、より正確な充電率を取得することができる。
Furthermore, when the battery
また、ΔＳＯＣ算出部５２は電流積算値算出部３２から放電点の電流積算値ΔＡｈが入力すると、これと対応する基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）もしくは電流積算値ΔＡｈ（０’）からの差分、即ち、｜ΔＡｈ－ΔＡｈ（０）｜もしくは｜ΔＡｈ－ΔＡｈ（０’）｜を算出し、これを放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とする（ステップＳ２２０Ａ：充放電電流積算値取得ステップ）。また、充電点の電流積算値ΔＡｈが入力すると、これと対応する基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）もしくは電流積算値ΔＡｈ（０’）からの差分、即ち、｜ΔＡｈ－ΔＡｈ（０）｜もしくは｜ΔＡｈ－ΔＡｈ（０’）｜を算出し、これを充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とする（ステップＳ２２０Ｂ：充放電電流積算値取得ステップ）。
Further, when the current integrated value ΔAh at the discharge point is input from the current integrated
そして、ΔＳＯＣ算出部５２はこれらの値の入力により、充電点、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、ＯＣＶ（－）と基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）、（ＯＣＶ（０’））及び、これと対応した電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）が全て揃ったか否かを判別する。そして、これらのデータが未だ揃っていない場合（ステップＳ２４０：Ｎｏ）、電流取得ステップＳ２００に帰還する。
Then, by inputting these values, the
また、これらのデータが全て揃った場合（ステップＳ２４０：Ｙｅｓ）、充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と後述の二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）とから、下記（１）式に基づいて、第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出する。また、放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）と二次電池１０の総容量Ａｈ（ｎ－１）とから、下記（１’）式に基づいて、第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出する（第１の充電率変化量算出ステップＳ３００）。尚、ここでの総容量Ａｈ（ｎ－１）とは、記録部５５を有する場合には、記録部５５が記録していた一つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）に基準総容量Ａｈ（０）を乗算したもの、即ち Ａｈ（ｎ－１）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ－１）を用いる。また、一つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）の値が存在しない場合には、基準総容量Ａｈ（０）をそのまま用いる。尚、基準総容量Ａｈ（０）は前述のように新品時の二次電池１０の電池容量であり、この値は予め取得され記録部５５等に記録されている。
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
In addition, when all of these data are collected (step S240: Yes), the following (1) is calculated from the integrated current value ΔAh (+) at the charging point and the total capacity Ah (n-1) of the
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
ここで、図６に電流取得部３０が出力する電流値Ｉと電流積算値算出部３２が出力する電流積算値ΔＡｈの関係を示す。尚、図６中の横軸が時間で、上段が電流値Ｉ、下段が電流積算値ΔＡｈを示している。ここで、図６中のＡ点を仮に基準点とすると、このＡ点での電流積算値ΔＡｈが基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）となる。次に、システムが稼働し、二次電池１０は充放電を繰り返す、これにより二次電池１０の電流値Ｉは図６の上段に示すように充電領域と放電領域とを行き来する。このとき、電流積算値ΔＡｈは図６の下段に示すように電流値Ｉが積算値されながら充電領域と放電領域とを行き来する。そして、仮に図６中のＢ点で電流ゼロ状態となり、且つ開回路電圧ＯＣＶを取得可能な状態になると、電池状態推定装置８０の制御部はこのＢ点での電流積算値ΔＡｈが充電側（正）に位置するか放電側（負）に位置するかを判別する。尚、図６ではＢ点での電流積算値ΔＡｈは充電側（正）にあるため、電池状態推定装置８０の制御部はＢ点を充電点と設定する。そして、図６中の矢印で表す電流積算値ΔＡｈと基準点の電流積算値ΔＡｈ（０）との差ΔＡｈ－ΔＡｈ（０）が充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）となる。尚、この充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）は、上記（１）式に示すようにΔＳＯＣ１（＋）とは比例関係にある。
Here, FIG. 6 shows the relationship between the current value I output by the
尚、ΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）の値が著しく小さい場合、後述の充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）が小さな値となり異常な容量補正値Ｋ（ｎ）が算出される可能性が有る。よって、ΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）が所定の値よりも小さい値、例えばΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）が充電率ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）の１０％に満たない場合には、充電点、放電点としての設定を取り消し、電流取得ステップＳ２００に帰還させるようにしても良い。 Note that if the values of ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) are extremely small, the charging side correction value K(+) and discharging side correction value K(-), which will be described later, will become small values, resulting in an abnormal capacity correction value K(n). may be calculated. Therefore, when ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) are smaller than a predetermined value, for example, when ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) are less than 10% of the charging rate SOC(+) and SOC(-), Alternatively, the setting as the charging point and the discharging point may be canceled and the process may be returned to the current acquisition step S200.
また、ΔＳＯＣ算出部５２は、対応する基準点の充電率ＳＯＣ（０）もしくはＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とから下記（２）式もしくは（２’’）式に基づいて第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出する。また、対応する基準点の充電率ＳＯＣ（０）もしくはＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とから下記（２’）式もしくは（２’’’）式に基づいて第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出する（第２の充電率変化量算出ステップＳ３０２）。
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
Further, the
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
尚、充電点、放電点の設定時に電流積算値ΔＡｈ（０）に対する閾値αを設けない構成では、充電点、放電点が基準点の近傍に位置した場合、（２）式～（２’’’）式で算出されるΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値が小さくなり、以下の（３）、（３’）式での充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）が著しく大きな値となる可能性が有る。よって、ΔＳＯＣ算出部５２が算出した、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）が所定の値よりも小さい値、例えば充電率ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）の１０％に満たない場合には充電点、放電点としての設定を取り消し、電流取得ステップＳ２００に帰還させるようにしても良い。
In addition, in a configuration in which the threshold value α for the current integrated value ΔAh(0) is not provided when setting the charging point and the discharging point, when the charging point and the discharging point are located near the reference point, equations (2) to (2'' The values of ΔSOC2(+) and ΔSOC2(-) calculated by the equation (3) and (3') become smaller, and the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K( -) may become a significantly large value. Therefore, if ΔSOC2(+) and ΔSOC2(-) calculated by the
そして、ΔＳＯＣ算出部５２は、これらΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を補正係数算出部５４に出力する。また、補正係数算出部５４は、入力したΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率、即ち下記（３）式に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出する。また、入力したΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率、即ち下記（３’）式に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する（補正係数算出ステップＳ３０４）。そして、これらの充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とを判定部５６に出力する。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’）
Then, the
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
尚、基準点、充電点、放電点が複数存在する場合には、対応する基準点を基にそのそれぞれに対して暫定充電側補正値Ｋ（＋）’もしくは暫定放電側補正値Ｋ（－）’を個別に算出し、これら暫定充電側補正値Ｋ（＋）’、暫定放電側補正値Ｋ（－）’の充電側、放電側ごとの平均値を充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）として判定部５６に出力することが好ましい。
If there are multiple reference points, charging points, and discharge points, the provisional charging side correction value K(+)' or the provisional discharging side correction value K(-) is calculated for each of them based on the corresponding reference point. ' is calculated separately, and the average value for each charging side and discharging side of these provisional charging side correction value K(+)' and provisional discharging side correction value K(-)' is calculated as charging side correction value K(+)' and discharging side correction value K(+)'. It is preferable to output the side correction value K(-) to the
また、判定部５６は、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかの判定を行う。そして、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満の場合、即ち、Ｋ（＋）＜１ で且つ Ｋ（－）＜１ の場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ：判定ステップ）、判定部５６はその判定結果とともに充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）を補正係数設定部５７に出力する。補正係数設定部５７はこの判定結果を受けると、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の平均値を補正値Ｋ’（ｎ）とする。
Further, the determining
そして、すでに容量補正値の算出された状態で１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）が存在する場合では、この容量補正値Ｋ（ｎ－１）を用いて補正された総容量Ａｈ（ｎ－１）、即ちＡｈ（ｎ－１）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ－１）が（１）式、（１’）式に適用されて、ΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）が算出されている。また、このΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）に基づいて補正値Ｋ’（ｎ）が算出されている。この場合、１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を考慮して、下記（４）式に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を算出することが好ましい。
Ｋ（ｎ）＝Ｋ’（ｎ）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４）
また、１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）が存在せず、（１）式、（１’）式においてＡｈ（ｎ－１）の代わりに基準総容量Ａｈ（０）が用いられてΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ１（－）が算出されている場合には、この補正値Ｋ’（ｎ）をそのまま容量補正値Ｋ（ｎ）として設定しても良い。
If the previous capacitance correction value K(n-1) exists in a state where the capacitance correction value has already been calculated, the total capacitance Ah corrected using this capacitance correction value K(n-1) (n-1), that is, Ah (n-1) = Ah (0) × K (n-1), is applied to equations (1) and (1'), and ΔSOC1 (+), ΔSOC1 (-) has been calculated. Further, the correction value K'(n) is calculated based on ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-). In this case, it is preferable to calculate the capacitance correction value K(n) based on the following equation (4) in consideration of the previous capacitance correction value K(n-1).
K(n)=K'(n)×K(n-1)...(4)
In addition, the previous capacitance correction value K(n-1) does not exist, and the reference total capacitance Ah(0) is used instead of Ah(n-1) in equations (1) and (1'). If ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) have been calculated, this correction value K'(n) may be directly set as the capacitance correction value K(n).
また、例えばノイズ等により電池情報取得部２０の測定値に突発的な測定誤差が生じている場合、異常な補正値Ｋ’（ｎ）が算出され、システムの動作全体に悪影響を及ぼす虞が有る。よって、本発明に係る電池状態推定装置８０では突発的で異常な補正値Ｋ’（ｎ）の影響を軽減するために、例えば、頻繁に補正値Ｋ’（ｎ）が算出可能なシステムでは、補正値Ｋ’（ｎ）の平均値もしくは移動平均値を容量補正値Ｋ（ｎ）としても良い。また、予め設定された回数（例えば１０回等）補正値Ｋ’（ｎ）が算出されるごとにその平均値を容量補正値Ｋ（ｎ）としても良い。また、任意の時間間隔（例えば１０分間）で区切りを設け、その時間間隔内で最新の補正値Ｋ’（ｎ）もしくは、その時間間隔内で得られた補正値Ｋ’（ｎ）の平均値を容量補正値Ｋ（ｎ）としても良い。そして、これらの構成によって突発的な補正値Ｋ’（ｎ）の異常値の影響を軽減することができる。
Furthermore, if a sudden measurement error occurs in the measured value of the battery
さらに、補正係数設定部５７に１よりも小さい補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を予め設定し、算出された容量補正値Ｋ（ｎ）が補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）よりも小さい場合には、補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を容量補正値Ｋ（ｎ）として設定するようにしても良い。
Further, a correction lower limit value K (min) smaller than 1 is preset in the correction
また、１よりも小さな値の軽減係数Ａを設定しておき、下記（４’）式により、容量補正値Ｋ（ｎ）を設定するようにしても良い。
Ｋ（ｎ）＝（１－Ａ×（１－Ｋ’（ｎ）））×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’）
これらの補正下限値Ｋ（ｍｉｎ）を設定した構成、軽減係数Ａを設定した構成でも、異常に小さな補正値Ｋ’（ｎ）が算出されたときの影響を軽減することができる。そして、補正係数設定部５７はこの算出もしくは設定した容量補正値Ｋ（ｎ）を容量補正部５８に出力する。以上が充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満の場合の補正係数設定ステップ（ステップＳ３１０Ａ）に相当する。
Alternatively, the reduction coefficient A may be set to a value smaller than 1, and the capacitance correction value K(n) may be set using the following equation (4').
K(n)=(1-A×(1-K'(n)))×K(n-1)...(4')
Even with the configuration in which the lower correction limit value K (min) is set and the configuration in which the reduction coefficient A is set, the influence when an abnormally small correction value K'(n) is calculated can be reduced. Then, the correction
ここで、ΔＳＯＣ１（＋）、（－）とΔＳＯＣ２（＋）、（－）との間に差が生じる主な原因としては次の３つが考えられる。１つ目は前述の二次電池１０の劣化による電池容量の減少である。２つ目は、電池情報取得部２０の測定誤差、即ち、電流取得手段３０ａのゲイン誤差、オフセット誤差、電圧取得手段３４ａの測定誤差の影響である。また、３つ目は二次電池１０の充放電動作停止直後の分極電圧の開回路電圧ＯＣＶへの影響である。このうち、電圧取得手段３４ａの測定誤差は設置時等の調整により除去することができる。また、充放電動作停止直後の分極電圧に関しては、前述の緩和状態判定部４６を設置することで対処が可能である。しかしながら、電流取得手段３０ａのゲイン誤差、オフセット誤差に関しては経時によって誤差の値が変化する可能性があり恒久的な対応が困難である。よって、対応すべきは電池容量の減少と電流取得手段３０ａのゲイン誤差、オフセット誤差のこれら３つの要因となる。
Here, the following three are considered to be the main causes of the difference between ΔSOC1(+), (-) and ΔSOC2(+), (-). The first is a decrease in battery capacity due to the aforementioned deterioration of the
そして、電池容量の減少は前述のようにΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）の低下として現れる。また、電流取得手段３０ａのゲイン誤差により電流値Ｉの値（絶対値）が真値よりも小さく取得される場合にもΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）の低下が現れる。このため、二次電池１０の電池容量が減少している状態、もしくは電流取得手段３０ａのゲイン誤差により電流値Ｉの絶対値が真値よりも小さく取得されている状態では、充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）の双方はともに１未満の値をとる。この場合、１未満の充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）に基づいて算出される容量補正値Ｋ（ｎ）も基本的に１未満の値を取り、この１未満の容量補正値Ｋ（ｎ）によって補正される補正後の総容量Ａｈ（ｎ）は基準総容量Ａｈ（０）から減少した値となる。これにより、二次電池１０の電池容量が減少している状態でも適正な推定充電率ＳＯＣ’の算出が可能となる。尚、ゲイン誤差によって電流値Ｉの絶対値が真値よりも小さく取得され、総容量Ａｈ（ｎ）が基準総容量Ａｈ（０）から減少する補正処理では、電流値Ｉの大きさそのものに対する補正は行われない。ただし、ゲイン誤差を含む電流値Ｉによって得られた電流積算値ΔＡｈを後述の（６）式に適用する際に、（６）式における総容量Ａｈ（ｎ）が基準総容量Ａｈ（０）から減少するため、ゲイン誤差により電流値Ｉの絶対値が真値よりも小さく取得され電流積算値ΔＡｈが小さくなる影響は解消され、適正なΔＳＯＣ（＝ΔＡｈ／Ａｈ（ｎ））を算出することができる。これにより、（６）式による適正な推定充電率ＳＯＣ’の算出が可能となる。尚、ゲイン誤差によるΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）の低下と、電池容量の減少によるΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）の低下とは区別することはできないが、補正手法は同じであるため特に区別する必要は無く、上記の手法で一括して補正することができる。
As described above, the decrease in battery capacity appears as a decrease in ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-). Furthermore, a decrease in ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) also appears when the value (absolute value) of the current value I is acquired smaller than the true value due to a gain error of the current acquisition means 30a. Therefore, in a state in which the battery capacity of the
また、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１よりも大きい場合、即ち、Ｋ（＋）＞１ で且つ Ｋ（－）＞１ の場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ、ステップＳ３０８：Ｙｅｓ：判定ステップ）、これは１つ前に算出した容量補正値Ｋ（ｎ－１）の値が過小で、１つ前に算出した容量補正値K（ｎ－１）による補正が過剰であることを示している。これは、実際の電池容量の減少よりも１つ前に算出した容量補正値Ｋ（ｎ－１）が過剰に容量を低減する値となっているか、もしくは電流取得手段３０ａのゲイン誤差によって電流値Ｉの絶対値が真値よりも大きな値で取得されていることを意味する。よって、補正係数設定部５７はこの判定結果を受けた場合、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の平均値に１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を乗じた下記（４’’）式に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を算出する。
Ｋ（ｎ）＝（（Ｋ（＋）＋Ｋ（－））／２）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’’）
ただし、（４’’）式によって算出されたＫ（ｎ）が１を超える場合、補正係数設定部５７はＫ（ｎ）を「１」としても良い。
Further, when both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are larger than 1, that is, when K(+)>1 and K(-)>1 (step S306 : No, Step S308: Yes: Determination step), this means that the value of the capacitance correction value K (n-1) calculated one time ago is too small, and the value of the capacitance correction value K (n-1) calculated one time ago is too small. This indicates that the correction is excessive. This is because the capacity correction value K(n-1) calculated one time before the actual decrease in battery capacity is a value that reduces the capacity excessively, or the current value is due to a gain error of the current acquisition means 30a. This means that the absolute value of I is obtained as a value larger than the true value. Therefore, when the correction
K(n)=((K(+)+K(-))/2)×K(n-1)...(4'')
However, if K(n) calculated by equation (4'') exceeds 1, the correction
さらに、電流取得手段３０ａのゲイン誤差によって電流値Ｉの絶対値が真値よりも大きな値で取得されている場合を考慮して、上記の（４’’）式によって算出された容量補正値Ｋ（ｎ）が予め設定した１以上の上限値Ｋ（ｌｉｍ）を超える場合、補正係数設定部５７は容量補正値Ｋ（ｎ）を上限値であるＫ（ｌｉｍ）としても良い。そして、補正係数設定部５７はこの容量補正値Ｋ（ｎ）を容量補正部５８に出力する。尚、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１よりも大きい場合においても、この原因が電流取得手段３０ａのゲイン誤差によって電流値Ｉの絶対値が真値よりも大きな値で取得されているためなのか、電池容量の補正が過剰であるのかは区別することはできない。しかしながら、補正手法は同じであるため特に区別する必要は無く、上記の手法で一括して補正することができる。以上が充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１よりも大きい場合の補正係数設定ステップ（ステップＳ３１０Ｂ）に相当する。
Furthermore, in consideration of the case where the absolute value of the current value I is acquired as a value larger than the true value due to the gain error of the current acquisition means 30a, the capacitance correction value K is calculated by the above equation (4''). If (n) exceeds one or more preset upper limit values K(lim), the correction
また、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）のいずれか一方が１よりも大きく他方が１未満の場合、即ち、Ｋ（＋）＜１ で且つ Ｋ（－）＞１ の場合、もしくは、Ｋ（＋）＞１ で且つ Ｋ（－）＜１ の場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ、ステップＳ３０８：Ｎｏ、ステップＳ３０９：Ｙｅｓ：判定ステップ）、判定部５６はこの判定結果を補正係数設定部５７に出力するとともに、ΔＳＯＣ算出部５２がΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）をＳＯＣ補正部５９に出力する。また、補正係数設定部５７はこの判定結果を受けた場合、新たな容量補正値Ｋ（ｎ）を算出せず、１つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）をそのまま容量補正値Ｋ（ｎ）とする（ステップＳ３１０Ｃ：補正係数設定ステップ）。そして、補正係数設定部５７はこの容量補正値Ｋ（ｎ）を容量補正部５８に出力する。
Furthermore, if either the charging side correction value K(+) or the discharging side correction value K(-) is greater than 1 and the other is less than 1, that is, K(+)<1 and K(-)> 1, or if K(+)>1 and K(-)<1 (step S306: No, step S308: No, step S309: Yes: determination step), the
ここで、Ｋ（＋）＜１ で且つ Ｋ（－）＞１ の場合とは、図７（ａ）に示すように、｜ΔＳＯＣ１（＋）｜＜｜ΔＳＯＣ２（＋）｜ で且つ ｜ΔＳＯＣ２（－）｜＜｜ΔＳＯＣ１（－）｜を意味しており、電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）から算出したΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）が、開回路電圧ＯＣＶに基づいて取得したΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）に対して全体的に放電側（マイナス方向）にオフセットしていることを意味している。これは、電流値Ｉが電流取得手段３０ａのオフセット誤差により全体的に負の方向（放電方向）にズレているためと考えられる。また、Ｋ（＋）＞１ で且つ Ｋ（－）＜１ の場合とは、図７（ｂ）に示すように、｜ΔＳＯＣ１（＋）｜＞｜ΔＳＯＣ２（＋）｜ で且つ ｜ΔＳＯＣ２（－）｜＞｜ΔＳＯＣ１（－）｜を意味しており、電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）から算出したΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）が、開回路電圧ＯＣＶに基づいて取得したΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）に対して全体的に充電側（プラス方向）にオフセットしていることを意味している。これは、電流値Ｉが電流取得手段３０ａのオフセット誤差により全体的に正の方向（充電方向）にズレているためと考えられる。 Here, the case where K(+)<1 and K(-)>1 means that |ΔSOC1(+)|<|ΔSOC2(+)| and |ΔSOC2( -) | < | ΔSOC1(-) | means that ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) calculated from the current integrated values ΔAh(+) and ΔAh(-) are obtained based on the open circuit voltage OCV. This means that it is offset in the discharge side (minus direction) as a whole with respect to ΔSOC2(+) and ΔSOC2(-). This is considered to be because the current value I is generally shifted in the negative direction (discharge direction) due to the offset error of the current acquisition means 30a. Furthermore, the case where K(+)>1 and K(-)<1 means that |ΔSOC1(+)|>|ΔSOC2(+)| and |ΔSOC2(- )|>|ΔSOC1(-)| means that ΔSOC1(+) and ΔSOC1(-) calculated from the current integrated values ΔAh(+) and ΔAh(-) are obtained based on the open circuit voltage OCV. This means that it is offset in the charging side (positive direction) as a whole with respect to ΔSOC2(+) and ΔSOC2(-). This is considered to be because the current value I is generally shifted in the positive direction (charging direction) due to the offset error of the current acquisition means 30a.
よって、判定結果がＫ（＋）＜１ で且つ Ｋ（－）＞１ の場合、ＳＯＣ補正部５９は例えば、｜ΔＳＯＣ２（＋）｜－｜ΔＳＯＣ１（＋）｜の値、及び、｜ΔＳＯＣ１（－）｜－｜ΔＳＯＣ２（－）｜の値をそれぞれ算出し、双方を比較して小さい方の値、もしくは双方の値の平均値を「正」（充電方向）のＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とする。また、判定結果がＫ（＋）＞１ で且つ Ｋ（－）＜１ の場合、ＳＯＣ補正部５９は例えば、｜ΔＳＯＣ１（＋）｜－｜ΔＳＯＣ２（＋）｜の値、及び、｜ΔＳＯＣ２（－）｜－｜ΔＳＯＣ１（－）｜の値をそれぞれ算出し、双方を比較して小さい方の値、もしくは双方の値の平均値を「負」（放電方向）のＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とする。
Therefore, when the determination result is K(+)<1 and K(-)>1, the
尚、電流取得部３０が取得した電流値Ｉにオフセット誤差がある場合、電流積算値ΔＡｈの誤差が時間経過とともに蓄積していく。このため、算出したＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）が適正値よりも過大となる可能性がある。よって、ＳＯＣ補正部５９は算出されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）をそのまま推定充電率算出部６０に出力しても良いが、算出されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を低減して推定充電率算出部６０に出力することが好ましい。このＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）の低減は、例えば予め設定した１未満の任意の低減係数Ａ’（固定値）を乗算することで行っても良いが、電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）に基づいて下記（Ｂ）式および（Ｂ’）式にて低減係数Ａ’（＋）、低減係数Ａ’（－）を算出し、これらの双方を比較して小さい方の値、もしくは双方の値の平均値を上記のＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）に乗算して行うことが好ましい。
Ａ’（＋）＝電流積算値ΔＡｈ（＋）／（区間電流積算絶対値（＋））・・・（Ｂ）
Ａ’（－）＝電流積算値ΔＡｈ（－）／（区間電流積算絶対値（－））・・・（Ｂ’）
ここで、区間電流積算絶対値（＋）とは充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）を測定する際の測定開始点から測定完了点までのすべての充電区間と放電区間の各電流積算値の絶対値の合計である。また、区間電流積算絶対値（－）とは放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）を測定する際の測定開始点から測定完了点までのすべての充電区間と放電区間の各電流積算値の絶対値の合計である。
Note that if there is an offset error in the current value I acquired by the
A'(+) = Current integrated value ΔAh(+)/(section current integrated absolute value (+))...(B)
A' (-) = Current integrated value ΔAh (-) / (section current integrated absolute value (-)) ... (B')
Here, the section current integrated absolute value (+) is the current integrated value of all the current integrated values in all charging sections and discharging sections from the measurement start point to the measurement completion point when measuring the current integrated value ΔAh (+) at the charging point. It is the sum of absolute values. Also, the section current integrated absolute value (-) is the absolute value of each current integrated value in all charging sections and discharging sections from the measurement start point to the measurement completion point when measuring the current integrated value ΔAh (-) at the discharge point. It is the sum of the values.
また、低減係数Ａ’（＋）、低減係数Ａ’（－）はＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）の算出の前に乗算しても良い。即ち、低減係数Ａ’（＋）を、｜ΔＳＯＣ２（＋）｜－｜ΔＳＯＣ１（＋）｜の値、または、｜ΔＳＯＣ１（＋）｜－｜ΔＳＯＣ２（＋）｜の値に乗算した後、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を算出しても良い。また、低減係数Ａ’（－）を、｜ΔＳＯＣ１（－）｜－｜ΔＳＯＣ２（－）｜の値、または、｜ΔＳＯＣ２（－）｜－｜ΔＳＯＣ１（－）｜の値に乗算した後、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を算出しても良い。 Further, the reduction coefficient A'(+) and the reduction coefficient A'(-) may be multiplied before calculating the SOC correction value K(soc). That is, after multiplying the reduction coefficient A'(+) by the value of |ΔSOC2(+)|-|ΔSOC1(+)| or the value of |ΔSOC1(+)|-|ΔSOC2(+)|, the SOC A correction value K (soc) may also be calculated. In addition, after multiplying the reduction coefficient A'(-) by the value of |ΔSOC1(-)|-|ΔSOC2(-)| or the value of |ΔSOC2(-)|-|ΔSOC1(-)|, A correction value K (soc) may also be calculated.
そして、ＳＯＣ補正部５９は低減係数Ａ’（＋）、低減係数Ａ’（－）を適用して算出されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を最終的なＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とする。そして、算出されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を推定充電率算出部６０に出力する。以上がＳＯＣ補正値設定ステップＳ３２０に相当する。
Then, the
尚、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とが双方とも１の場合には（ステップＳ３０６：Ｎｏ、ステップＳ３０８：Ｎｏ、ステップＳ３０９：Ｎｏ：判定ステップ）、二次電池１０に容量低下が生じていないか、現在適用されている容量補正値Ｋ（ｎ－１）が適正であるとして、新たな容量補正値Ｋ（ｎ）の算出は行わず、電流取得ステップＳ２００に帰還する。
Note that if the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are both 1 (step S306: No, step S308: No, step S309: No: determination step), the secondary Assuming that the capacity of the
また、容量補正部５８は上記の補正係数設定ステップで設定された新たな容量補正値Ｋ（ｎ）が入力すると、この新たな容量補正値Ｋ（ｎ）を用いて下記（５）式に基づいて補正後の総容量Ａｈ（ｎ）を算出する（容量値補正ステップＳ３１２）。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５）
そして、この補正後の総容量Ａｈ（ｎ）を推定充電率算出部６０に出力する。
Further, when the new capacity correction value K(n) set in the correction coefficient setting step described above is input, the
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5)
Then, this corrected total capacity Ah(n) is output to the estimated charging
また、推定充電率算出部６０は、容量補正部５８が算出した補正後の総容量Ａｈ（ｎ）と、電流積算値算出部３２が出力する現在の電流積算値ΔＡｈと、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と、ＳＯＣ補正部５９が算出したＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とから下記（６）式に基づいて推定充電率ＳＯＣ’を算出する（推定充電率算出ステップＳ３３０）。
ＳＯＣ’＝ΔＡｈ／Ａｈ（ｎ）＋ＳＯＣ（０）＋Ｋ（ｓｏｃ）・・・（６）
尚、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）が存在しない場合にはＫ（ｓｏｃ）＝０となる。また、新たなＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）が算出されなかった場合、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）は過去の値が維持される。尚、記録部５５にＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を記録させておき、システムの再起動時にはこの過去のＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を読み出して使用しても良い。この構成によれば、起動時に二次電池１０に電流が流れ開回路電圧ＯＣＶ（０）が取得できず、システムオフ時点の推定充電率ＳＯＣ’を基準点の充電率ＳＯＣ（０）とする場合に、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を読み出して適用できるため、起動時の推定充電率ＳＯＣ’をより正確に算出することができる。
The estimated charging
SOC'=ΔAh/Ah(n)+SOC(0)+K(soc)...(6)
Note that if the SOC correction value K(soc) does not exist, K(soc)=0. Further, if a new SOC correction value K (soc) is not calculated, the past value of the SOC correction value K (soc) is maintained. Note that the SOC correction value K (soc) may be recorded in the
そして、上記の（６）式で算出された推定充電率ＳＯＣ’はシステム内の各部に出力され、二次電池１０の状態判定や電力変換器３の制御等に用いられる。尚、推定充電率算出部６０から出力する推定充電率ＳＯＣ’にはローパスフィルタ等によるなまし処理を行い、推定充電率ＳＯＣ’の急変を防止することが好ましい（なましステップＳ３３２）。
The estimated charging rate SOC' calculated by the above equation (6) is output to each part in the system and used for determining the state of the
尚、二次電池１０の容量低下と電流取得手段３０ａのオフセット誤差とが混在している場合や、電流取得手段３０ａのゲイン誤差と電流取得手段３０ａのオフセット誤差とが混在している場合、さらには二次電池１０の容量低下と電流取得手段３０ａのゲイン誤差及びオフセット誤差が混在している場合でも、上記の補正処理を複数回行うことで、それぞれに対応した補正が行われ、最終的に適切な推定充電率ＳＯＣ’の算出が可能となる。
In addition, when the capacity reduction of the
そして、推定充電率ＳＯＣ’が算出されると、放電点及び充電点はリセットされ、電流取得ステップＳ２００に帰還する。このとき、基準点もリセットして分極緩和時間経過後の点を新たな基準点として設定しても良いし、最後に取得した放電点または充電点を新たな基準点としても良い。さらに、システム起動時の基準点をシステムオフ時まで維持しても良い。 Then, when the estimated charging rate SOC' is calculated, the discharging point and the charging point are reset, and the process returns to the current acquisition step S200. At this time, the reference point may also be reset and the point after the polarization relaxation time has elapsed may be set as the new reference point, or the last acquired discharge point or charging point may be used as the new reference point. Furthermore, the reference point at the time of system startup may be maintained until the system is turned off.
尚、頻繁に補正値Ｋ’（ｎ）が算出可能なシステムでは、１度のシステムの稼働期間（１回のシステム起動から電源オフまでの期間）における容量補正値Ｋ（ｎ）の算出回数に上限を設けても良い。また、予め設定された時間間隔内における容量補正値Ｋ（ｎ）の算出回数に上限を設けても良い。これらの構成では頻繁な補正動作の実施を抑制し、処理能力の負荷を軽減することができる。 In addition, in a system where the correction value K'(n) can be calculated frequently, the number of calculations of the capacity correction value K(n) during one system operation period (period from one system startup to power off) An upper limit may be set. Further, an upper limit may be set on the number of times the capacitance correction value K(n) is calculated within a preset time interval. With these configurations, frequent correction operations can be suppressed and the load on processing capacity can be reduced.
次に、システムのオフが指示されると（ステップＳ４００：Ｙｅｓ）、電池状態推定装置８０が記録部５５を有する場合には、記録部５５がシステムオフ時点に適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）と、その容量補正値Ｋ（ｎ－１）の算出時の基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と、システムオフ時点の電流積算値ΔＡｈ’と、ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）とを記録する（記録ステップＳ４０２）。そして、電池状態推定装置８０の終了処理が完了したことをシステム制御部５等に伝達する。そして、システムがオフする（ステップＳ４０４）。
Next, when the system is instructed to turn off (step S400: Yes), if the battery
次に、初期補正値算出ステップＳ１２０の好ましい一例に関して説明を行う。先ず、記録部５５にシステムオフ時点のデータが記録された状態で再度システムを起動し、且つ起動直後に二次電池１０に電流が流れない場合、ステップＳ０１２を行ってシステムオフ時点に適用されていた一つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を記録部５５から読み出す。また、充電率取得部４０が前述のようにステップＳ１０２、基準点設定（ステップＳ１０３）、開回路電圧取得ステップ（ステップＳ１１２）、充電率取得ステップ（ステップＳ１１４）、基準点における電流積算値ΔＡｈ（０）の取得（ステップＳ１１６）を行って、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と、電流積算値ΔＡｈ（０）とを取得する。そして、記録部５５から読み出された容量補正値Ｋ（ｎ－１）は補正係数設定部５７にて容量補正値Ｋ（ｎ）とされ、容量補正部５８はこの容量補正値Ｋ（ｎ）と基準総容量Ａｈ（０）とに基づいて下記（５’）式により、初回の補正後総容量Ａｈ（ｎ）を算出し、推定充電率算出部６０に出力する。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５’）
また、推定充電率算出部６０は、この補正後総容量Ａｈ（ｎ）と、上記のステップＳ１１４、ステップＳ１１６で取得された起動時の充電率ＳＯＣ（０）とそのときの電流積算値ΔＡｈ（０）（＝ΔＡｈ）とに基づいて上記（６）式により推定充電率ＳＯＣ’を算出する。以上が初期補正値算出ステップＳ１２０に相当する。
Next, a preferred example of the initial correction value calculation step S120 will be described. First, if the system is restarted with the data at the time of system off recorded in the
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5')
In addition, the estimated charging
また、本発明に係る電池状態推定方法では初期補正値算出ステップＳ１２０に加えて、以下のような構成を備えていても良い。先ず、記録部５５は、システムのオフ時点で適用されていた容量補正値Ｋ（ｎ－１）とそのときの基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを記録する。尚、電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とは、直近のシステム起動時点からシステムオフ時点までの全ての期間の電流値Ｉの積算値である。そして、システムの再起動時には、ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部４２が起動時の電池電圧Ｖを基準点の開回路電圧ＯＣＶ（０）とし、この開回路電圧ＯＣＶ（０）と対応した基準点の充電率ＳＯＣ（０）を取得する。また、記録部５５に記録されている容量補正値Ｋ（ｎ－１）、充電率ＳＯＣ（０）’、電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）を読み出して、先ず、電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）が前回の基準点に対して充電側にあるか放電側にあるかを確認する。尚、電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）はシステムオフ時点の前回の基準点からの電流積算値であり起動時の充電率ＳＯＣ（０）と対応しているから、記録部５５から読み出した充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）との位置関係を比較し、充電率ＳＯＣ（０）がシステムのオフ時点の基準点の充電率ＳＯＣ（０）’よりも充電側にあれば電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）も充電側に位置し、放電側にあれば電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）も放電側に位置する。そして、電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）が充電側にあった場合、ＳＯＣ算出部５２は電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）を充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）とし、記録部５５から読み出した容量補正値Ｋ（ｎ－１）と上記（１）式に基づいてΔＳＯＣ１（＋）を算出する。また、放電側にあれば電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）を放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とし、容量補正値Ｋ（ｎ－１）と上記（１’）式に基づいてΔＳＯＣ１（－）を算出する。そして、補正係数算出部５４に出力する。
Further, the battery state estimation method according to the present invention may include the following configuration in addition to the initial correction value calculation step S120. First, the
また、充電率ＳＯＣ（０）が充電率ＳＯＣ（０）’に対して充電側にあるか放電側にあるかを確認し、充電側にあればΔＳＯＣ算出部５２が充電率ＳＯＣ（０）を充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とみなして、上記（２）式に基づいてΔＳＯＣ２（＋）を算出する。また、放電側にあれば充電率ＳＯＣ（０）を放電点の充電率ＳＯＣ（－）とみなして上記（２’）式に基づいてΔＳＯＣ２（－）を算出する。
Also, it is checked whether the charging rate SOC(0) is on the charging side or the discharging side with respect to the charging rate SOC(0)', and if it is on the charging side, the
次に、補正係数算出部５４はΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ２（＋）が取得された場合には、上記（３）式に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出する。また、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（－）が取得された場合には、上記（３’）式に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する。
Next, when ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) are acquired, the correction
そして、一方の充電側補正値Ｋ（＋）もしくは放電側補正値Ｋ（－）が算出された状態で、ステップＳ２００～ステップＳ２４０が行われ、もう一方の放電側補正値Ｋ（－）もしくは充電側補正値Ｋ（＋）が取得される。そして、これらの充電側補正値Ｋ（＋）及び放電側補正値Ｋ（－）は初回のみ補正係数設定部５７に出力される。補正係数設定部５７は入力した充電側補正値Ｋ（＋）及び放電側補正値Ｋ（－）に基づいて、例えば両者の平均値をとるなどして容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する。そして、容量補正部５８はこの容量補正値Ｋ（ｎ）を用いた上記（５’）式により、初回の補正後総容量Ａｈ（ｎ）を算出する。そして、推定充電率算出部６０はこの補正後総容量Ａｈ（ｎ）を用いて上記（６）式により推定充電率ＳＯＣ’を算出する。
Then, with one charging side correction value K(+) or discharging side correction value K(-) calculated, steps S200 to S240 are performed, and the other discharging side correction value K(-) or charging side correction value K(-) is calculated. A side correction value K(+) is obtained. These charging side correction value K(+) and discharging side correction value K(-) are output to the correction
また、初期補正値算出ステップＳ１２０は以下のようにしても良い。先ず、ステップＳ０１２を行ってシステムオフ時点に適用されていた一つ前の容量補正値Ｋ（ｎ－１）と、そのときの基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と、システムオフ時点の電流積算値ΔＡｈ’とを記録部５５から読み出す。また、充電率取得部４０がステップＳ１０２～ステップＳ１１６を行って、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と、電流積算値ΔＡｈ（０）とを取得する。
Further, the initial correction value calculation step S120 may be performed as follows. First, step S012 is performed to calculate the previous capacity correction value K(n-1) that was applied at the time the system was turned off, the charging rate SOC(0)' at the reference point at that time, and the current at the time the system was turned off. The integrated value ΔAh' is read out from the
また、補正係数設定部５７は、充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）との差が十分に大きく、且つ、電流積算値ΔＡｈ’が所定の値よりも大きい場合、下記（７）、（８）式に基づいて、初回のみΔＳＯＣ１’、ΔＳＯＣ２’を算出する。
ΔＳＯＣ１’＝ΔＡｈ’／（Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ－１））・・・（７）
ΔＳＯＣ２’＝｜ＳＯＣ（０）－ＳＯＣ（０）’｜・・・（８）
そして、下記（９）式に基づいて、容量補正値Ｋ（ｎ）を算出する。
Ｋ（ｎ）＝ΔＳＯＣ１’／ΔＳＯＣ２’・・・（９）
そして、補正係数設定部５７はこの容量補正値Ｋ（ｎ）を容量補正部５８に出力する。また、容量補正部５８はこの容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて上記（５’）式により、初回の補正後総容量Ａｈ（ｎ）を算出し、推定充電率算出部６０に出力する。そして、推定充電率算出部６０はこの補正後総容量Ａｈ（ｎ）を用いて上記（６）式により推定充電率ＳＯＣ’を算出する。
In addition, when the difference between the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0) is sufficiently large and the current integrated value ΔAh' is larger than a predetermined value, the correction
ΔSOC1'=ΔAh'/(Ah(0)×K(n-1))...(7)
ΔSOC2'=|SOC(0)-SOC(0)'|...(8)
Then, the capacitance correction value K(n) is calculated based on the following equation (9).
K(n)=ΔSOC1'/ΔSOC2'...(9)
Then, the correction
尚、上記の（７）、（８）、（９）式を用いる構成では、充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）との差が小さい場合、または電流積算値ΔＡｈ’の値が所定の値より小さい場合に（９）式で算出される容量補正値Ｋ（ｎ）が著しく大きな値もしくは小さな値をとる可能性がある。よって、このような場合、補正係数設定部５７は上記の（７）（８）（９）式による演算を行わず、記録部５５に記録されている容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）として、上記（５’）式により初回の補正後総容量Ａｈ（ｎ）を算出し推定充電率ＳＯＣ’を取得するようにしても良い。
In addition, in the configuration using the above equations (7), (8), and (9), if the difference between the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0) is small, or the value of the current integrated value ΔAh' is smaller than a predetermined value, the capacitance correction value K(n) calculated by equation (9) may take a significantly large or small value. Therefore, in such a case, the correction
これらの初期補正値算出ステップＳ１２０を備えた構成では、前回のシステムオフ時点の補正後総容量Ａｈ（ｎ－１）の値を引き継いで、二次電池１０の総容量（基準総容量Ａｈ（０））を補正するため、起動時から適切な推定充電率ＳＯＣ’を算出することができる。 In the configuration including these initial correction value calculation steps S120, the value of the corrected total capacity Ah (n-1) at the time of the previous system off is inherited, and the total capacity of the secondary battery 10 (reference total capacity Ah (0 )), it is possible to calculate an appropriate estimated charging rate SOC' from the time of startup.
さらに、本発明に係る電池状態推定装置８０及び電池状態推定方法では、以下に示す推定内部抵抗値による電池容量の低下の検出手法を併用しても良い。先ず、この構成の電池状態推定装置８０では、二次電池１０の劣化による内部抵抗の増加量と電池容量の低下量との関係を予め測定等で取得してデータマッピングして記録しておく。そして、前述の補正値設定部５０の動作において、補正係数算出部５４の算出した充電側補正値Ｋ（＋）及び放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満の場合、判定部５６はこの判定結果の出力を一旦保留する。
Furthermore, in the battery
そして、図示しない内部抵抗取得部が電圧取得部３４の取得した電池電圧Ｖと電流取得部３０が取得した電流値Ｉとの変化の比率から二次電池１０の推定内部抵抗値Ｒを算出する（内部抵抗算出ステップ）。次に、算出された推定内部抵抗値Ｒから上記のデータマップを参照し、算出された推定内部抵抗値Ｒと対応した電池容量を取得する（電池容量取得ステップ）。次に、この電池容量が二次電池１０の容量低下を示すか否かを判定する（容量低下判定ステップ）。そして、この内部抵抗値に基づく判定結果が二次電池１０の容量低下を示した場合、判定部５６は保留していた「充電側補正値Ｋ（＋）及び放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満」という判定結果を補正係数設定部５７に出力し前述のステップに則って容量補正値Ｋ（ｎ）と推定充電率ＳＯＣ’との算出を行う。また、推定内部抵抗値Ｒに基づく判定結果では二次電池１０の容量低下が認められない場合、判定部５６は保留していた判定結果をクリアし電流取得ステップＳ２００に帰還する。この構成では二次電池１０の容量低下の判定に、推定内部抵抗値Ｒに基づく判定を加えた二段で行う。このため、測定誤差による誤った補正の発生をより一層防止することができる。
Then, an internal resistance acquisition unit (not shown) calculates an estimated internal resistance value R of the
以上のように、本発明に係る電池状態推定装置８０及び電池状態推定方法は、基準点、充電点、放電点の少なくとも３点以上の充電率ＳＯＣ（０）、ＳＯＣ（＋）、ＳＯＣ（－）と、これらに対応した少なくとも２区間以上の電流積算値ΔＡｈ（＋）、ΔＡｈ（－）とから充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）を算出する。そして、充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）の双方がともに１未満の場合、ともに１よりも大きい場合、一方のみが１未満の場合、のそれぞれに対応した方法で補正を行う。これにより、電流取得手段３０ａのオフセット誤差に対する補正と、二次電池１０の電池容量の低下、電流取得手段３０ａのゲイン誤差、及び両者が混在する状態に対する補正とを区別して行うことができる。これにより、これら双方の要因に対応した補正を適切に行うことが可能となり、より正確な推定充電率ＳＯＣ’を算出することができる。
As described above, the battery
尚、本例で示した電池状態推定装置８０及び電池状態推定方法の各部の構成、動作、機構、計算式等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、例えば、電池状態推定装置８０を適用するシステム側、即ち、負荷１、電力変換器３、システム制御部５、外部電力源７側の構成はこれに限定しない。また、外部電力源７は、太陽光パネルの他、商用電源等が挙げられる。さらに、負荷１がモータの場合、減速時に発電される電力は、商用電源に戻す、もしくは、二次電池１０に充電する、もしくは図示しない負荷抵抗にて熱として散逸されることで消費される。さらに、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
Note that the configuration, operation, mechanism, calculation formula, etc. of each part of the battery
１０ 二次電池
３０ 電流取得部
３２ 電流積算値算出部
３４ 電圧取得部
４２ ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部
４６ 緩和状態判定部
５２ ΔＳＯＣ算出部
５４ 補正係数算出部
５５ 記録部
５６ 判定部
５７ 補正係数設定部
５８ 容量補正部
５９ ＳＯＣ補正部
６０ 推定充電率算出部
８０ 電池状態推定装置
10 Secondary battery
30 Current acquisition section
32 Current integrated value calculation unit
34 Voltage acquisition section
42 OCV-SOC acquisition part
46 Relaxation state determination unit
52 ΔSOC calculation unit
54 Correction coefficient calculation unit
55 Recording Department
56 Judgment section
57 Correction coefficient setting section
58 Capacity correction section
59 SOC correction section
60 Estimated charging rate calculation unit
80 Battery condition estimation device
Claims (38)
前記二次電池の電流値を取得する電流取得部と、
前記電流取得部が取得した電流値に基づいて前記二次電池の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出部と、
前記二次電池の電圧値を取得する電圧取得部と、
前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得し、さらに少なくとも１つの前記基準点の開回路電圧、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）と対応した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するＯＣＶ－ＳＯＣ取得部と、
前記電流積算値算出部から入力した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得するとともに、取得した充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、取得した放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、また、前記ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部から取得した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）に基づいて、第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出するΔＳＯＣ算出部と、
前記ΔＳＯＣ算出部が算出した前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数算出部が算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定部と、
前記判定部で、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満もしくは、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１より大きいと判定された場合、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）とに基いて補正値Ｋ’（ｎ）を算出するとともに、前記補正値Ｋ’（ｎ）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定部と、
前記補正係数設定部が設定した容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量補正部と、
前記容量補正部が算出した総容量Ａｈ（ｎ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出部と、を有することを特徴とする電池状態推定装置。 A battery state estimation device that calculates an estimated charging rate SOC' of a rechargeable secondary battery that supplies power to a system,
a current acquisition unit that acquires a current value of the secondary battery;
a current integrated value calculation unit that calculates a current integrated value ΔAh of the secondary battery based on the current value acquired by the current acquisition unit;
a voltage acquisition unit that acquires a voltage value of the secondary battery;
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired by the voltage acquisition unit; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction from at least one of the reference points; Obtain the open circuit voltage OCV (-) of a discharge point located in the discharge direction from at least one reference point, and further obtain the open circuit voltage OCV (+) of at least one reference point and the open circuit voltage OCV (+) of a charging point. , an OCV-SOC acquisition unit that acquires the charging rate of at least one reference point corresponding to the open circuit voltage OCV (-) of the discharge point, the charging rate SOC (+) of the charging point, and the charging rate SOC (-) of the discharge point. and,
Based on the current integrated value ΔAh inputted from the current integrated value calculation unit, calculate the current integrated value ΔAh(+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh(+) of the at least one of the reference points. Obtain the integrated current value ΔAh(-) at the discharge point based on the integrated current value, and calculate the amount of change in the charging rate on the first charging side based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point. ΔSOC1(+) is calculated as the OCV. - The amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point, the charging rate SOC (+) of the charging point, and the charging rate SOC (-) of the discharging point acquired from the SOC acquisition unit. a ΔSOC calculation unit that calculates ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second discharging side;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) calculated by the ΔSOC calculation unit, and based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). a correction coefficient calculation unit that calculates a discharge side correction value K(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated by the correction coefficient calculating section are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination unit that selects a calculation method;
In the determination section, both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1, or both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are 1. If it is determined that the correction value K'(n) is larger than the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-), the correction value K'(n) is ); a correction coefficient setting unit that sets a capacitance correction value K(n) based on
a capacity correction unit that calculates the total capacity Ah (n) by correcting the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery based on the capacity correction value K (n) set by the correction coefficient setting unit;
A battery state estimating device comprising: an estimated charging rate calculation unit that calculates the estimated charging rate SOC′ based on the total capacity Ah(n) calculated by the capacity correction unit.
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
また、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出部が、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする請求項１記載の電池状態推定装置。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’） The ΔSOC calculation unit calculates the amount of change in the charging rate on the first charging side using the following formula (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (+) at the charging point. ΔSOC1 (+) of the secondary battery is calculated, and the first discharge side is calculated using the following formula (1') based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (-) at the discharge point. Calculate ΔSOC1 (-) as the amount of change in charging rate,
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
In addition, based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point, ΔSOC2(+ ), or calculate the following formula (2'') based on the charging rate SOC (0') of another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) of the charging point. Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
A correction coefficient calculating section calculates a charging side correction value K (+) based on the above-mentioned ΔSOC1 (+) and ΔSOC2 (+) using the following formula (3), and calculates a charging side correction value K (+) based on the above-mentioned ΔSOC1 (-) and ΔSOC2 (-) 2. The battery state estimating device according to claim 1, wherein the discharge side correction value K(-) is calculated based on the following equation (3').
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
前記二次電池の電流値を取得する電流取得部と、
前記電流取得部が取得した電流値に基づいて前記二次電池の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出部と、
前記二次電池の電圧値を取得する電圧取得部と、
前記電圧取得部が取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得し、さらに少なくとも１つの前記基準点の開回路電圧、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）と対応した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するＯＣＶ－ＳＯＣ取得部と、
前記電流積算値算出部から入力した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得するとともに、取得した充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、取得した放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出し、また、前記ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部から取得した少なくとも１つの基準点の充電率、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）に基づいて、第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出するΔＳＯＣ算出部と、
前記ΔＳＯＣ算出部が算出した前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数算出部が算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定部と、
前記判定部で、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の一方が１より小さく、他方が１より大きいと判定された場合、過去の容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）に設定する補正係数設定部と、
前記補正係数設定部が設定した容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量補正部と、
前記ΔＳＯＣ１（＋）、ＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するＳＯＣ補正部と、
前記総容量Ａｈ（ｎ）と前記ＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出部と、を有することを特徴とする電池状態推定装置。 A battery state estimation device that calculates an estimated charging rate SOC' of a rechargeable secondary battery that supplies power to a system,
a current acquisition unit that acquires a current value of the secondary battery;
a current integrated value calculation unit that calculates a current integrated value ΔAh of the secondary battery based on the current value acquired by the current acquisition unit;
a voltage acquisition unit that acquires a voltage value of the secondary battery;
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired by the voltage acquisition unit; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction from at least one of the reference points; Obtain the open circuit voltage OCV (-) of a discharge point located in the discharge direction from at least one reference point, and further obtain the open circuit voltage OCV (+) of at least one reference point and the open circuit voltage OCV (+) of a charging point. , an OCV-SOC acquisition unit that acquires the charging rate of at least one reference point corresponding to the open circuit voltage OCV (-) of the discharge point, the charging rate SOC (+) of the charging point, and the charging rate SOC (-) of the discharge point. and,
Based on the current integrated value ΔAh inputted from the current integrated value calculation unit, calculate the current integrated value ΔAh(+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh(+) of the at least one of the reference points. Obtain the integrated current value ΔAh(-) at the discharge point based on the integrated current value, and calculate the amount of change in the charging rate on the first charging side based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point. ΔSOC1(+) is calculated as the OCV. - The amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point, the charging rate SOC (+) of the charging point, and the charging rate SOC (-) of the discharging point acquired from the SOC acquisition unit. a ΔSOC calculation unit that calculates ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second discharging side;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) calculated by the ΔSOC calculation unit, and based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). a correction coefficient calculation unit that calculates a discharge side correction value K(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated by the correction coefficient calculating section are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination unit that selects a calculation method;
If the determination unit determines that one of the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) is smaller than 1 and the other is larger than 1, the past capacity correction value K(n-1 ) as a capacity correction value K(n);
a capacity correction section that calculates the total capacity Ah (n) by correcting the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery based on the capacity correction value K (n) set by the correction coefficient setting section;
an SOC correction unit that sets an SOC correction value K (soc) based on the values of ΔSOC1 (+), SOC1 (-), ΔSOC2 (+), and ΔSOC2 (-);
A battery state estimating device comprising: an estimated charging rate calculating section that calculates the estimated charging rate SOC' based on the total capacity Ah(n) and the SOC correction value K(soc).
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
また、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出部が、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする請求項３記載の電池状態推定装置。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’） The ΔSOC calculation unit calculates the amount of change in the charging rate on the first charging side using the following formula (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (+) at the charging point. ΔSOC1 (+) of the secondary battery is calculated, and the first discharge side is calculated using the following formula (1') based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (-) at the discharge point. Calculate ΔSOC1 (-) as the amount of change in charging rate,
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
In addition, based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point, ΔSOC2(+ ), or calculate the following formula (2'') based on the charging rate SOC (0') of another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) of the charging point. Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
A correction coefficient calculating section calculates a charging side correction value K (+) based on the above-mentioned ΔSOC1 (+) and ΔSOC2 (+) using the following formula (3), and calculates a charging side correction value K (+) based on the above-mentioned ΔSOC1 (-) and ΔSOC2 (-) 4. The battery state estimating device according to claim 3, wherein the discharge side correction value K(-) is calculated based on the following equation (3').
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
Ｋ（ｎ）＝（１－Ａ×（１－Ｋ’（ｎ）））×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’） The correction coefficient setting section has a reduction coefficient A, and calculates a capacity correction value K(n) from the reduction coefficient A and the previous capacity correction value K(n-1) based on the following formula (4'). The battery state estimating device according to claim 1 or 2, characterized in that:
K(n)=(1-A×(1-K'(n)))×K(n-1)...(4')
Ｋ（ｎ）＝（（Ｋ（＋）＋Ｋ（－））／２）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’’） When the determination unit determines that both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are larger than 1, the correction coefficient setting unit determines the charging side correction value K(-) based on the following equation (4''). A value obtained by multiplying the average value of the side correction value K(+) and the discharge side correction value K(-) by the previous capacity correction value K(n-1) is set as the capacity correction value K(n). The battery state estimating device according to any one of claims 1 to 9.
K(n)=((K(+)+K(-))/2)×K(n-1)...(4'')
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（ｎ－１）×Ｋ（ｎ）・・・（５） According to any one of claims 1 to 10, wherein the capacity correction section corrects the total capacity Ah (n-1) based on the following equation (5) to calculate the total capacity Ah (n). battery condition estimation device.
Ah(n)=Ah(n-1)×K(n)...(5)
ＯＣＶ－ＳＯＣ取得部はそれぞれの充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得するとともに、
ΔＳＯＣ算出部は、それぞれの充電点もしくは放電点に対して個別にΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を算出し、
補正係数算出部は、前記（３）式、（３’）式に基づいて、それぞれの充電点もしくは放電点の暫定充電側補正値、暫定放電側補正値を個別に算出した上で、これら暫定充電側補正値、暫定放電側補正値の充電点もしくは放電点ごとの平均値を充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）とすることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電池状態推定装置。 When multiple charging points or multiple discharging points are acquired,
The OCV-SOC acquisition unit acquires the charging rate SOC (+) of each charging point and the charging rate SOC (-) of the discharging point,
The ΔSOC calculation unit calculates ΔSOC1(+), ΔSOC1(-), ΔSOC2(+), ΔSOC2(-) individually for each charging point or discharging point,
The correction coefficient calculation unit individually calculates a provisional charging side correction value and a provisional discharge side correction value for each charging point or discharge point based on equations (3) and (3'), and then calculates these provisional correction values. Claims 1 to 3, characterized in that the average value of the charging side correction value and the temporary discharging side correction value for each charging point or discharging point is used as the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-). The battery state estimation device according to any one of Item 11.
システムの起動時には、前記記録部に記録されている前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を読み出して、前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）とし、下記（５’）式に基づいて初回の総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の電池状態推定装置。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５’） further comprising a recording unit that records at least the capacitance correction value K(n-1) applied at the time the system was turned off;
When the system is started, the capacitance correction value K(n-1) recorded in the recording section is read out, the capacitance correction value K(n-1) is set as the capacitance correction value K(n), and the following (5) 17. The battery state estimating device according to claim 1, wherein the initial total capacity Ah(n) is calculated based on the equation ').
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5')
システムの起動時には、起動時の開回路電圧ＯＣＶ（０）から充電率ＳＯＣ（０）を取得するとともに、前記記録部に記録されている基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを読み出して、
前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）がシステムオフ時点の基準点に対して充電側に位置するか放電側に位置するかを判別した上で前記ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）に基づいてΔＳＯＣ１（＋）もしくはΔＳＯＣ１（－）を算出し、
前記充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）とに基づいてΔＳＯＣ２（＋）もしくはΔＳＯＣ２（－）を算出し、充電側補正値Ｋ（＋）もしくは放電側補正値Ｋ（－）のいずれか一方を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の電池状態推定装置。 Capacity correction value K(n-1) applied at the time the system was turned off, charging rate SOC(0)' at the reference point at that time, and integrated current value ΔAh for all periods from the previous system startup to the time the system was turned off. (total);
At the time of system startup, the charging rate SOC(0) is obtained from the open circuit voltage OCV(0) at startup, and the charging rate SOC(0)' at the reference point recorded in the recording unit and the current integrated value are obtained. Read out ΔAh (total),
After determining whether the current integrated value ΔAh (total) is located on the charging side or discharging side with respect to the reference point at the time of system off, ΔSOC1 (+) or ΔSOC1 ( -) is calculated,
ΔSOC2(+) or ΔSOC2(-) is calculated based on the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0), and the charging side correction value K(+) or the discharging side correction value K(-) is calculated. The battery state estimating device according to any one of claims 1 to 16, characterized in that one of the two is calculated.
電圧取得部の取得した電圧値と電流取得部が取得した電流値とから二次電池の推定内部抵抗値を算出し、前記推定内部抵抗値と対応する電池容量を前記データマッピングから取得して、前記電池容量が容量低下を示し且つ、判定部が充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満と判定した場合に総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の電池状態推定装置。 It also has data mapping that records the relationship between the internal resistance of the secondary battery and the battery capacity.
Calculating an estimated internal resistance value of the secondary battery from the voltage value acquired by the voltage acquisition unit and the current value acquired by the current acquisition unit, and acquiring the battery capacity corresponding to the estimated internal resistance value from the data mapping, Calculating the total capacity Ah(n) when the battery capacity shows a capacity decrease and the determination unit determines that both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1. The battery state estimating device according to any one of claims 1 to 18, characterized by:
前記二次電池の電流値を取得する電流取得ステップと、
前記電流取得ステップで取得した電流値に基づいて前記二次電池の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出ステップと、
前記二次電池の電圧値を取得する電圧取得ステップと、
前記電圧取得ステップで取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得する開回路電圧取得ステップと、
前記開回路電圧取得ステップで取得した少なくとも１つの基準点の開回路電圧と、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とにそれぞれ対応した少なくとも１つの基準点の充電率と、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）と、放電点の充電率ＳＯＣ（－）とを取得する充電率取得ステップと、
前記電流積算値算出ステップで取得した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得する充放電電流積算値取得ステップと、
前記充放電電流積算値取得ステップで得られた充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて、第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出する第１の充電率変化量算出ステップと、
前記充電率取得ステップで得られた少なくとも１つの基準点の充電率と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出する第２の充電率変化量算出ステップと、
前記第１の充電率変化量算出ステップと前記第２の充電率変化量算出ステップにより得られた前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数算出ステップで算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定ステップと、
前記判定ステップで充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満もしくは、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１より大きいと判定された場合、前記充電側補正値Ｋ（＋）と前記放電側補正値Ｋ（－）とに基いて補正値Ｋ’（ｎ）を算出するとともに、前記補正値Ｋ’（ｎ）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定ステップと、
前記補正係数設定ステップで設定された容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量値補正ステップと、
前記容量値補正ステップで算出された総容量Ａｈ（ｎ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出ステップと、を有することを特徴とする電池状態推定方法。 A battery state estimation method for calculating an estimated charging rate SOC' of a rechargeable secondary battery that supplies power to a system, the method comprising:
a current acquisition step of acquiring a current value of the secondary battery;
a current integrated value calculation step of calculating a current integrated value ΔAh of the secondary battery based on the current value obtained in the current obtaining step;
a voltage acquisition step of acquiring a voltage value of the secondary battery;
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired in the voltage acquisition step; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction than the at least one reference point; an open circuit voltage obtaining step of obtaining an open circuit voltage OCV(-) of a discharge point located in the discharge direction with respect to at least one reference point;
At least one open circuit voltage corresponding to the at least one reference point open circuit voltage obtained in the open circuit voltage obtaining step, the charging point open circuit voltage OCV (+), and the discharging point open circuit voltage OCV (−), respectively. a charging rate acquisition step of acquiring a charging rate at a reference point, a charging rate SOC (+) at a charging point, and a charging rate SOC (-) at a discharging point;
Based on the current integrated value ΔAh obtained in the current integrated value calculation step, calculate the current integrated value ΔAh (+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh (+) of the at least one of the reference points. a charging/discharging current integrated value acquisition step of respectively obtaining a current integrated value ΔAh(-) at a discharge point based on the current integrated value;
Based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point obtained in the charging/discharging current integrated value acquisition step, ΔSOC1(+) as the amount of change in the charging rate on the first charging side is calculated, and the current at the discharging point is calculated. a first charge rate change amount calculation step of calculating ΔSOC1(-) as a change amount in the charge rate on the first discharging side based on the integrated value ΔAh(-);
Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point obtained in the charging rate acquisition step and the charging rate SOC(+) of the charging point. and a second charging rate that calculates ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side based on the charging rate SOC(0) at the reference point and the charging rate SOC(-) at the discharge point. a step of calculating the amount of change;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) obtained by the first charging rate change amount calculating step and the second charging rate change amount calculating step. a correction coefficient calculation step of calculating a discharge side correction value K(-) based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated in the correction coefficient calculation step are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination step of selecting a calculation method;
In the determination step, both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1, or both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are greater than 1. If it is determined that the correction value K'(n) is large, a correction value K'(n) is calculated based on the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-), and the correction value K'(n) a correction coefficient setting step of setting a capacity correction value K(n) based on;
a capacity value correction step of calculating the total capacity Ah(n) by correcting the total capacity Ah(n-1) of the secondary battery based on the capacity correction value K(n) set in the correction coefficient setting step;
A battery state estimation method comprising: an estimated charging rate calculation step of calculating the estimated charging rate SOC' based on the total capacity Ah(n) calculated in the capacity value correction step.
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
第２の充電率変化量算出ステップが、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出ステップが、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする請求項２０記載の電池状態推定方法。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’） The first charging rate change calculation step calculates the amount of change on the first charging side using the following formula (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (+) at the charging point. Calculate ΔSOC1 (+) as the amount of change in the charging rate, and use the following formula (1') based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (-) at the discharge point. Calculate ΔSOC1 (-) as the amount of change in the charging rate on the first discharge side,
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
The second charging rate change calculation step calculates the charging rate on the second charging side using the following formula (2) based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point. Calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate, or calculate the charging rate SOC (0') at another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) at the charging point. Based on the following formula (2''), calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction coefficient calculating step calculates a charging side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) using the following equation (3), and calculates the charging-side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). 21. The battery state estimation method according to claim 20, wherein the discharge side correction value K(-) is calculated based on the following equation (3').
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
前記二次電池の電流値を取得する電流取得ステップと、
前記電流取得ステップで取得した電流値に基づいて前記二次電池の電流積算値ΔＡｈを算出する電流積算値算出ステップと、
前記二次電池の電圧値を取得する電圧取得ステップと、
前記電圧取得ステップで取得した電圧値に基づいて少なくとも１つ以上の基準点の開回路電圧と、少なくとも１つの前記基準点よりも充電方向に位置する充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点よりも放電方向に位置する放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とを取得する開回路電圧取得ステップと、
前記開回路電圧取得ステップで取得した少なくとも１つの基準点の開回路電圧と、充電点の開回路電圧ＯＣＶ（＋）と、放電点の開回路電圧ＯＣＶ（－）とにそれぞれ対応した少なくとも１つの基準点の充電率と、充電点の充電率ＳＯＣ（＋）と、放電点の充電率ＳＯＣ（－）とを取得する充電率取得ステップと、
前記電流積算値算出ステップで取得した電流積算値ΔＡｈに基づいて、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）と、少なくとも１つの前記基準点の電流積算値を基準とした放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）とをそれぞれ取得する充放電電流積算値取得ステップと、
前記充放電電流積算値取得ステップで得られた充電点の電流積算値ΔＡｈ（＋）に基づいて第１の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（＋）を算出し、放電点の電流積算値ΔＡｈ（－）に基づいて、第１の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ１（－）を算出する第１の充電率変化量算出ステップと、
前記充電率取得ステップで得られた少なくとも１つの基準点の充電率と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出する第２の充電率変化量算出ステップと、
前記第１の充電率変化量算出ステップと前記第２の充電率変化量算出ステップにより得られた前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）との比率に基づいて充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）との比率に基づいて放電側補正値Ｋ（－）を算出する補正係数算出ステップと、
前記補正係数算出ステップで算出した充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）とがそれぞれ１より大きいか小さいかを判定し、その判定結果に応じて推定充電率ＳＯＣ’の算出方法を選択する判定ステップと、
前記判定ステップで、充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の一方が１より小さく、他方が１より大きいと判定された場合、
過去の容量補正値Ｋ（ｎ－１）に基づいて容量補正値Ｋ（ｎ）を設定する補正係数設定ステップと、
前記補正係数設定ステップで設定された容量補正値Ｋ（ｎ）に基づいて二次電池の総容量Ａｈ（ｎ－１）を補正して総容量Ａｈ（ｎ）を算出する容量値補正ステップと、
前記ΔＳＯＣ１（＋）、ＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）の値に基づいてＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）を設定するＳＯＣ補正値設定ステップと、
前記容量値補正ステップで算出された総容量Ａｈ（ｎ）と前記ＳＯＣ補正値設定ステップで設定されたＳＯＣ補正値Ｋ（ｓｏｃ）に基づいて前記推定充電率ＳＯＣ’を算出する推定充電率算出ステップと、を有することを特徴とする電池状態推定方法。 A battery state estimation method for calculating an estimated charging rate SOC' of a rechargeable secondary battery that supplies power to a system, the method comprising:
a current acquisition step of acquiring a current value of the secondary battery;
a current integrated value calculation step of calculating a current integrated value ΔAh of the secondary battery based on the current value obtained in the current obtaining step;
a voltage acquisition step of acquiring a voltage value of the secondary battery;
an open circuit voltage of at least one or more reference points based on the voltage value acquired in the voltage acquisition step; and an open circuit voltage OCV (+) of a charging point located in the charging direction than the at least one reference point; an open circuit voltage obtaining step of obtaining an open circuit voltage OCV(-) of a discharge point located in the discharge direction with respect to at least one reference point;
At least one open circuit voltage corresponding to the at least one reference point open circuit voltage obtained in the open circuit voltage obtaining step, the charging point open circuit voltage OCV (+), and the discharging point open circuit voltage OCV (−), respectively. a charging rate acquisition step of acquiring a charging rate at a reference point, a charging rate SOC (+) at a charging point, and a charging rate SOC (-) at a discharging point;
Based on the current integrated value ΔAh obtained in the current integrated value calculation step, calculate the current integrated value ΔAh (+) of the charging point based on the current integrated value of at least one of the reference points, and the current integrated value ΔAh (+) of the at least one of the reference points. a charging/discharging current integrated value acquisition step of respectively obtaining a current integrated value ΔAh(-) at a discharge point based on the current integrated value;
Based on the integrated current value ΔAh(+) at the charging point obtained in the charging/discharging current integrated value acquisition step, ΔSOC1(+) as the amount of change in the charging rate on the first charging side is calculated, and the current at the discharging point is calculated. a first charge rate change amount calculation step of calculating ΔSOC1(-) as a change amount in the charge rate on the first discharging side based on the integrated value ΔAh(-);
Calculate ΔSOC2(+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side based on the charging rate of at least one reference point obtained in the charging rate acquisition step and the charging rate SOC(+) of the charging point. and a second charging rate that calculates ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side based on the charging rate SOC(0) at the reference point and the charging rate SOC(-) at the discharge point. a step of calculating the amount of change;
A charging side correction value K(+) is calculated based on the ratio of the ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) obtained by the first charging rate change amount calculating step and the second charging rate change amount calculating step. a correction coefficient calculation step of calculating a discharge side correction value K(-) based on the ratio of the ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-);
It is determined whether the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) calculated in the correction coefficient calculation step are each larger or smaller than 1, and the estimated charging rate SOC' is calculated according to the judgment result. a determination step of selecting a calculation method;
If it is determined in the determination step that one of the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) is smaller than 1 and the other is larger than 1,
a correction coefficient setting step of setting a capacity correction value K(n) based on a past capacity correction value K(n-1);
a capacity value correction step of calculating the total capacity Ah(n) by correcting the total capacity Ah(n-1) of the secondary battery based on the capacity correction value K(n) set in the correction coefficient setting step;
an SOC correction value setting step of setting an SOC correction value K (soc) based on the values of ΔSOC1(+), SOC1(-), ΔSOC2(+), ΔSOC2(-);
An estimated charging rate calculation step of calculating the estimated charging rate SOC' based on the total capacity Ah (n) calculated in the capacity value correction step and the SOC correction value K (soc) set in the SOC correction value setting step. A battery state estimation method comprising:
ΔＳＯＣ１（＋）＝ΔＡｈ（＋）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１）
ΔＳＯＣ１（－）＝ΔＡｈ（－）／Ａｈ（ｎ－１）・・・（１’）
第２の充電率変化量算出ステップが、少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と充電点の充電率ＳＯＣ（＋）とに基づいて下記（２’’）式により第２の充電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（＋）を算出し、
少なくとも１つの基準点の充電率ＳＯＣ（０）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、もしくは、前記充電率ＳＯＣ（０）とは異なる別の基準点の充電率ＳＯＣ（０’）と放電点の充電率ＳＯＣ（－）とに基づいて下記（２’’’）式により第２の放電側の充電率の変化量としてのΔＳＯＣ２（－）を算出し、
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０）｜・・・（２’）
ΔＳＯＣ２（＋）＝｜ＳＯＣ（＋）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’）
ΔＳＯＣ２（－）＝｜ＳＯＣ（－）－ＳＯＣ（０’）｜・・・（２’’’）
補正係数算出ステップが、前記ΔＳＯＣ１（＋）とΔＳＯＣ２（＋）とに基づいて下記（３）式により充電側補正値Ｋ（＋）を算出し、前記ΔＳＯＣ１（－）とΔＳＯＣ２（－）とに基づいて下記（３’）式により放電側補正値Ｋ（－）を算出することを特徴とする請求項２２記載の電池状態推定方法。
Ｋ（＋）＝ΔＳＯＣ１（＋）／ΔＳＯＣ２（＋）・・・（３）
Ｋ（－）＝ΔＳＯＣ１（－）／ΔＳＯＣ２（－）・・・（３’） The first charging rate change calculation step calculates the amount of change on the first charging side using the following formula (1) based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (+) at the charging point. Calculate ΔSOC1 (+) as the amount of change in the charging rate, and use the following formula (1') based on the total capacity Ah (n-1) of the secondary battery and the integrated current value ΔAh (-) at the discharge point. Calculate ΔSOC1 (-) as the amount of change in the charging rate on the first discharge side,
ΔSOC1(+)=ΔAh(+)/Ah(n-1)...(1)
ΔSOC1(-)=ΔAh(-)/Ah(n-1)...(1')
The second charging rate change calculation step calculates the charging rate on the second charging side using the following formula (2) based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(+) of the charging point. Calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate, or calculate the charging rate SOC (0') at another reference point different from the charging rate SOC (0) and the charging rate SOC (+) at the charging point. Based on the following formula (2''), calculate ΔSOC2 (+) as the amount of change in the charging rate on the second charging side,
Based on the charging rate SOC(0) of at least one reference point and the charging rate SOC(-) of the discharging point, ΔSOC2(-) is calculated as the amount of change in the charging rate on the second discharging side using equation (2') below. or calculate the following formula (2''') based on the charging rate SOC(0') at another reference point different from the charging rate SOC(0) and the charging rate SOC(-) at the discharge point. Calculate ΔSOC2(-) as the amount of change in the charging rate on the second discharge side,
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0)|...(2)
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0)|...(2')
ΔSOC2(+)=|SOC(+)−SOC(0')|...(2'')
ΔSOC2(-)=|SOC(-)-SOC(0')|...(2''')
The correction coefficient calculating step calculates a charging side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(+) and ΔSOC2(+) using the following equation (3), and calculates the charging-side correction value K(+) based on the above-mentioned ΔSOC1(-) and ΔSOC2(-). 23. The battery state estimation method according to claim 22, wherein the discharge side correction value K(-) is calculated based on the following equation (3').
K(+)=ΔSOC1(+)/ΔSOC2(+)...(3)
K(-)=ΔSOC1(-)/ΔSOC2(-)...(3')
Ｋ（ｎ）＝（１－Ａ×（１－Ｋ’（ｎ）））×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’） The correction coefficient setting step calculates the capacity correction value K(n) based on the following equation (4') from the reduction coefficient A smaller than 1 and the previous capacity correction value K(n-1). The battery state estimation method according to claim 20 or claim 21.
K(n)=(1-A×(1-K'(n)))×K(n-1)...(4')
Ｋ（ｎ）＝（（Ｋ（＋）＋Ｋ（－））／２）×Ｋ（ｎ－１）・・・（４’’） If it is determined in the determination step that both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are larger than 1, the correction coefficient setting step is performed based on the following equation (4''). A value obtained by multiplying the average value of the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) by the previous capacity correction value K(n-1) is set as the capacity correction value K(n). The battery state estimation method according to any one of claims 20 to 28, characterized in that the battery state estimation method is set.
K(n)=((K(+)+K(-))/2)×K(n-1)...(4'')
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（ｎ－１）×Ｋ（ｎ）・・・（５） Any one of claims 20 to 29, characterized in that the capacitance value correction step corrects the total capacity Ah (n-1) based on the following equation (5) to calculate the total capacity Ah (n). The described battery condition estimation method.
Ah(n)=Ah(n-1)×K(n)...(5)
充電率取得ステップはそれぞれの充電点の充電率ＳＯＣ（＋）、放電点の充電率ＳＯＣ（－）を取得し、
充電率変化量算出ステップは、それぞれの充電点もしくは放電点に対して個別にΔＳＯＣ１（＋）、ΔＳＯＣ１（－）、ΔＳＯＣ２（＋）、ΔＳＯＣ２（－）を算出し、
補正係数算出ステップは、前記（３）式、（３’）式に基づいて、それぞれの充電点もしくは放電点の暫定充電側補正値、暫定放電側補正値を個別に算出した上で、これら暫定充電側補正値、暫定放電側補正値の充電点もしくは放電点ごとの平均値を充電側補正値Ｋ（＋）、放電側補正値Ｋ（－）とすることを特徴とする請求項２０乃至請求項３０のいずれかに記載の電池状態推定方法。 When the open circuit voltage acquisition step acquires multiple charging points or multiple discharging points,
The charging rate acquisition step acquires the charging rate SOC (+) of each charging point and the charging rate SOC (-) of the discharging point,
The charging rate change calculation step calculates ΔSOC1(+), ΔSOC1(-), ΔSOC2(+), ΔSOC2(-) for each charging point or discharging point individually,
In the correction coefficient calculation step, the provisional charging side correction value and the provisional discharging side correction value for each charging point or discharging point are individually calculated based on equations (3) and (3'), and then these provisional correction values are calculated. Claims 20 and 20 are characterized in that the average value of the charging side correction value and the provisional discharging side correction value for each charging point or each discharging point is used as the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-). 31. The battery condition estimation method according to any one of Item 30.
システムの起動時に実行される初期補正値算出ステップと、をさらに有し、
前記初期補正値算出ステップは、前記記録ステップで記録された前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を読み出して、前記容量補正値Ｋ（ｎ－１）を容量補正値Ｋ（ｎ）とし、下記（５’）式に基づいて初回の総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする請求項２０乃至請求項３５のいずれかに記載の電池状態推定方法。
Ａｈ（ｎ）＝Ａｈ（０）×Ｋ（ｎ）・・・（５’） a recording step of recording at least the capacitance correction value K(n-1) being applied at the time the system is turned off;
further comprising an initial correction value calculation step executed at system startup;
The initial correction value calculation step reads the capacitance correction value K(n-1) recorded in the recording step, sets the capacitance correction value K(n-1) to the capacitance correction value K(n), and performs the following process. 36. The battery state estimation method according to claim 20, wherein the initial total capacity Ah(n) is calculated based on equation (5').
Ah(n)=Ah(0)×K(n)...(5')
システムの起動時には、起動時の開回路電圧ＯＣＶ（０）から充電率ＳＯＣ（０）を取得するとともに、前記記録部に記録されている基準点の充電率ＳＯＣ（０）’と前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）とを読み出して、
前記電流積算値ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）がシステムオフ時点の基準点に対して充電側に位置するか放電側に位置するかを判別した上で前記ΔＡｈ（ｔｏｔａｌ）に基づいてΔＳＯＣ１（＋）もしくはΔＳＯＣ１（－）を算出し、
前記充電率ＳＯＣ（０）’と充電率ＳＯＣ（０）とに基づいてΔＳＯＣ２（＋）もしくはΔＳＯＣ２（－）を算出し、充電側補正値Ｋ（＋）もしくは放電側補正値Ｋ（－）のいずれか一方を算出することを特徴とする請求項２０乃至請求項３５のいずれかに記載の電池状態推定方法。 Capacity correction value K(n-1) applied at the time the system was turned off, charging rate SOC(0)' at the reference point at that time, and integrated current value ΔAh for all periods from the previous system startup to the time the system was turned off. further comprising a recording step of recording at least (total);
At the time of system startup, the charging rate SOC(0) is obtained from the open circuit voltage OCV(0) at startup, and the charging rate SOC(0)' at the reference point recorded in the recording unit and the current integrated value are obtained. Read out ΔAh (total),
After determining whether the current integrated value ΔAh (total) is located on the charging side or discharging side with respect to the reference point at the time of system off, ΔSOC1 (+) or ΔSOC1 ( -) is calculated,
ΔSOC2(+) or ΔSOC2(-) is calculated based on the charging rate SOC(0)' and the charging rate SOC(0), and the charging side correction value K(+) or the discharging side correction value K(-) is calculated. The battery state estimation method according to any one of claims 20 to 35, characterized in that either one is calculated.
電圧取得ステップで取得した電圧値と電流取得ステップで取得した電流値とから二次電池の推定内部抵抗値を算出する内部抵抗算出ステップと、
前記内部抵抗算出ステップで算出した推定内部抵抗値と対応する電池容量を前記データマッピングから取得する電池容量取得ステップと、
前記電池容量取得ステップが取得した電池容量が容量低下を示すか否かを判定する容量低下判定ステップと、をさらに有し、
前記容量低下判定ステップにて前記電池容量取得ステップで取得した電池容量が容量低下を示し、且つ判定ステップにて充電側補正値Ｋ（＋）と放電側補正値Ｋ（－）の双方が１未満と判定した場合に総容量Ａｈ（ｎ）を算出することを特徴とする請求項２０乃至請求項３７のいずれかに記載の電池状態推定方法。 In addition to being equipped with data mapping that records the relationship between the internal resistance of the secondary battery and the battery capacity,
an internal resistance calculation step of calculating an estimated internal resistance value of the secondary battery from the voltage value acquired in the voltage acquisition step and the current value acquired in the current acquisition step;
a battery capacity acquisition step of acquiring a battery capacity corresponding to the estimated internal resistance value calculated in the internal resistance calculation step from the data mapping;
further comprising a capacity reduction determination step of determining whether the battery capacity acquired in the battery capacity acquisition step indicates a decrease in capacity;
In the capacity decrease determination step, the battery capacity acquired in the battery capacity acquisition step indicates a decrease in capacity, and in the determination step, both the charging side correction value K(+) and the discharging side correction value K(-) are less than 1. 38. The battery state estimation method according to claim 20, wherein the total capacity Ah(n) is calculated when it is determined that.
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| CN118362896A (en) * | 2024-03-28 | 2024-07-19 | 力高(山东)新能源技术股份有限公司 | Method for correcting internal resistance of storage battery and vehicle-mounted battery charging soc battery |
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