JP7596552B2 - 蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される技術は、蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法に関する。
蓄電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、充電率）を推定する方法として、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＯＣＶ法では、蓄電池のＯＣＶを取得し、取得したＯＣＶと、蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）の特性曲線における対応関係とに基づいてＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法では、例えばＳＯＣの推定可能な時期が蓄電池のＯＣＶを取得可能な時期に制約されたり、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値が比較的に小さい領域（例えばプラトー領域）を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池では、ＳＯＣを精度よく推定できなかったりするおそれがある。
一方、蓄電池のＳＯＣを推定する別の方法として、電流積算法が知られている。電流積算法では、蓄電池に流れる電流の計測結果を積算することにより初期時からの蓄電池の容量の変化量を特定し、初期容量と特定された容量の変化量と、ＦＣＣ（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）とに基づいてＳＯＣを推定する。電流積算法では、ＯＣＶとは異なり、ＯＣＶを取得可能な時期の制約やプラトー領域の影響を受けることなく、ＳＯＣを推定することが可能であるが、蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部の計測誤差に起因してＳＯＣを精度よく推定できないおそれがある。これに対して、従来、電流積算法とＯＣＶ法とを併用する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この方法では、ＯＣＶを計測できるタイミングごとに、ＯＣＶ法により推定したＳＯＣに初期容量をリセットすることにより、電流計測部の計測誤差による積算誤差を解消する方法が知られている。
電流積算法においてＳＯＣの推定精度に影響を与える要因は、電流計測部の計測誤差だけではなく、蓄電池について想定された状態と実際の状態との誤差（以下、「蓄電池の状態誤差」という）が想定される。蓄電池の状態誤差の発生要因は、例えば、蓄電池の出荷時の固体差や蓄電池の経年変化が挙げられる。例えば、蓄電池の状態誤差が相対的に大きければ、電流積算法に使用されるＦＣＣも大きな誤差を含んでいる可能性があり、電流計測部の計測誤差よりもＳＯＣの推定精度に大きく影響し得る。電流積算法に限らず、電流積算法とＯＣＶ法とを併用する上述の方法であっても、精度の低いＦＣＣを用いている限り、電流積算法によって推定されるＳＯＣには、電流計測部の計測誤差に加えて、蓄電池の状態誤差に起因する誤差が継続的に含まれることになる。その結果、電流積算法によってＳＯＣを精度よく推定できない、という課題がある。
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本明細書に開示される蓄電池管理装置は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池を管理する蓄電池管理装置であって、前記蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部と、前記電流計測部が計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、基準時のＳＯＣと、前記クーロンカウンティング処理部が算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、前記蓄電池のＯＣＶを取得するＯＣＶ取得部と、前記ＯＣＶ取得部が取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する補正部と、を備える。
本蓄電池管理装置では、基準時のＳＯＣと、蓄電池に流れる電流の積算に基づく蓄電池の容量の変化量と、蓄電池のＦＣＣとに基づき、蓄電池のＳＯＣが推定される（以下、「電流積算法に基づくＳＯＣ推定」という）。この電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いられるＦＣＣは、補正用ＳＯＣに基づき補正される。この補正用ＳＯＣは、ＯＣＶ取得部が取得した蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣであり、かつ、第２の領域（ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値を超える領域）内にあるＳＯＣである。ＳＯＣが第２の領域内にある場合、ＳＯＣが第１の領域（上記ＯＣＶ変化率が所定値以下の領域）内にある場合に比べて、ＯＣＶに対応するＳＯＣの取得精度が高い。そして、その相対的に高い精度で取得された補正用ＳＯＣは、積算誤差がない分だけ、電流積算法に基づき推定されるＳＯＣに比べて、蓄電池の実際の状態（蓄電池の固体差や経年変化など）を顕著に反映する。このため、この補正用ＳＯＣを用いて、電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いられるＦＣＣを精度よく補正することができる。これにより、本蓄電池管理装置によれば、ＦＣＣが補正されるので、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
（２）上記蓄電池管理装置において、前記補正部は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差と前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量とに応じて、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の実際の状態変化に相関する、基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとの差に基づきＦＣＣが補正されるため、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を、より精度よく行うことができる。
（３）上記蓄電池管理装置において、前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＦＣＣを仮補正する仮補正部をさらに備える構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、補正用ＳＯＣが第２の領域内にない場合でも、仮補正によって、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
（４）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件が満たされるごとに、前記補正部における前記蓄電池のＦＣＣの補正の履歴を記録する履歴部をさらに備え、前記補正条件は、前記履歴部に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣの補正量の平均値が閾値以上であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば電流計測部のノイズや測定誤差等によりＦＣＣの補正の精度が低下することを抑制することができる。
（５）上記蓄電池管理装置において、前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、基準時のＳＯＣを仮補正する仮補正部をさらに備え、前記補正条件は、前記所定回数に相当する期間において前記仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
（６）上記蓄電池管理装置において、前記蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、複数の前記第２の領域を含んでおり、前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣとは異なる前記第２の領域内にあることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとが同じ第２の領域内にあり、蓄電池の電荷移動量が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
（７）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとの差（蓄電池における電荷移動量）が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
（８）上記蓄電池管理装置において、前記蓄電池の温度を計測する温度計測部をさらに備え、前記補正条件は、前記温度計測部が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の温度が所定の温度範囲外であることに起因してＦＣＣの補正精度が低下することを抑制することができる。
（９）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣを、前記補正用ＳＯＣに更新するＳＯＣ更新部をさらに備える構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば電流計測部による電流の積算誤差に起因する蓄電池のＳＯＣの推定精度の低下を抑制することができる。
（１０）本明細書に開示される蓄電池の管理方法は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池の管理方法であって、前記蓄電池に流れる電流を計測する工程と、計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出する工程と、基準時のＳＯＣと、算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程と、前記蓄電池のＯＣＶを取得する工程と、取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する工程と、を含む。本蓄電池の管理方法によれば、ＦＣＣが補正されるので、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、蓄電池管理装置、蓄電池管理装置と蓄電池とを備える電池装置、それらの管理方法、それらの方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
Ａ．実施形態：
Ａ－１．電池装置１００の構成：
図１は、本実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図である。電池装置１００は、組電池１０と、蓄電池管理装置２０とを備える。
Ａ－１．電池装置１００の構成：
図１は、本実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図である。電池装置１００は、組電池１０と、蓄電池管理装置２０とを備える。
組電池１０は、複数の蓄電池１２が直列に接続された構成を有している。本実施形態では、組電池１０は、４つの蓄電池１２から構成されている。組電池１０は、プラス端子４２およびマイナス端子４４を介して、図示しない負荷および外部電源に接続される。
組電池１０を構成する各蓄電池１２は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、充電率）－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）特性を有する蓄電池である。図２は、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図である。プラトー領域ＰＲとは、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を表す曲線がほぼ平坦となる領域であり、より詳細には、ＯＣＶ変化率（ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値）が２ｍＶ／％以下の領域である。プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池１２としては、例えばリン酸鉄系のリチウムイオン電池やチタン酸系のリチウムイオン電池が挙げられる。また、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、さらに変化領域ＣＲを有している。変化領域ＣＲは、ＯＣＶ変化率が２ｍＶ／％を超える領域（非プラトー領域）である。図２に示すように、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、３つのプラトー領域ＰＲ（第１のプラトー領域ＰＲ１、第２のプラトー領域ＰＲ２、第３のプラトー領域ＰＲ３）と４つの変化領域ＣＲ（第１の変化領域ＣＲ１、第２の変化領域ＣＲ２、第３の変化領域ＣＲ３、第４の変化領域ＣＲ４）とが交互に並んでいる。なお、プラトー領域ＰＲは、特許請求の範囲における第１の領域の一例であり、変化領域ＣＲは、特許請求の範囲における第２の領域の一例であり、２ｍＶ／％は、特許請求の範囲における所定値の一例である。
蓄電池管理装置２０は、組電池１０を含む電池装置１００を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、ラインスイッチ４０と、制御部６０と、記録部７２と、履歴部７４と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７６とを備えている。
電圧計２２は、各蓄電池１２に対して１つ設けられている。各電圧計２２は、各蓄電池１２に対して並列に接続され、各蓄電池１２の電圧を計測して、電圧計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。電流計２４は、組電池１０に対して直列に接続されている。電流計２４は、組電池１０に流れる電流を計測して、電流計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。温度計２６は、組電池１０の近くに配置されている。温度計２６は、組電池１０（各蓄電池１２）の温度を計測して、温度計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。監視部２８は、電圧計２２、電流計２４および温度計２６から受け取った信号に基づき、各蓄電池１２の電圧、組電池１０に流れる電流および組電池１０（各蓄電池１２）の温度を示す信号を制御部６０に向けて出力する。電圧計２２および監視部２８は、電圧計測部の一例であり、電流計２４および監視部２８は、電流計測部の一例であり、温度計２６および監視部２８は、電池温度計測部の一例である。
ラインスイッチ４０は、組電池１０とマイナス端子４４との間に設置されている。ラインスイッチ４０は、制御部６０によってオン・オフ制御されることにより、組電池１０と負荷および外部電源との間の接続を開閉する。
制御部６０は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ（ＰＬＤ）等）を用いて構成され、蓄電池管理装置２０の動作を制御する。制御部６０は、ＯＣＶ取得部６２、クーロンカウンティング処理部６４と、ＳＯＣ推定部６６と、補正部６８、ＳＯＣ更新部７０、仮補正部７１としての機能を有する。これら各部の機能については、後述のＳＯＣ推定処理の説明に合わせて説明する。
記録部７２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラムやデータを記憶したり、各種の処理を実行する際の作業領域やデータの記憶領域として利用されたりする。例えば、記録部７２には、後述のＳＯＣ推定処理を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。該コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（不図示）に格納された状態で提供され、電池装置１００にインストールすることにより記録部７２に格納される。
また、記録部７２には、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１と、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２とが格納されている。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１は、各蓄電池１２のＯＣＶ法に基づくＳＯＣ推定に用いられるテーブルである。図３は、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１の一例を示す説明図である。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１は、ＯＣＶと、電池温度と、ＳＯＣとを関連付けるテーブルである。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１に規定される関係は、予め実験的に定められる。図３に示すように、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、電池温度の変化に応じて変動する。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１を参照することにより、各蓄電池１２のＯＣＶおよび電池温度に基づき、蓄電池１２のＳＯＣを推定することができる。なお、図３では、ＯＣＶを、Ｖａ０，Ｖａ１，・・・などと表示しているが、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１には、実際にはＯＣＶの数値が規定されている。また、図３では、蓄電池１２の放電時に用いられる放電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルと、蓄電池１２の充電時に用いられる充電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルとが示されている。
また、記録部７２に記録された領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２（図１）は、推定されたＳＯＣがＳＯＣ－ＯＣＶ特性におけるどの領域（プラトー領域ＰＲ、変化領域ＣＲ）にあるか（どの領域に属するか）を判断する際に用いられるテーブルである。図４は、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２の一例を示す説明図である。本実施形態では、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２に、ＯＣＶと、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性における各領域区分と、電池温度との関係が規定されている。上述したように、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性は電池温度の変化に応じて変動するため、そのＳＯＣ－ＯＣＶ特性の変動に伴って、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性における各領域区分が変動する。なお、図４では、ＯＣＶを、Ｖｏ０，Ｖｏ１，・・・などと表示しているが、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２には、実際にはＯＣＶの数値が規定されている。
履歴部７４は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、電池装置１００に関する各種履歴を記録する。このような履歴としては、例えば、蓄電池１２のＯＣＶや、後述のＦＣＣ補正処理や仮補正処理の補正内容等の履歴が挙げられる。インターフェース部７６等は、有線または無線により他の装置との通信を行う。例えば、インターフェース部７６を介した他の装置との通信により、履歴部７４に記録された履歴が更新される。
Ａ－２．ＳＯＣ推定処理：
次に、本実施形態の電池装置１００において蓄電池管理装置２０により実行されるＳＯＣ推定処理について説明する。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、主として、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を行いつつ、ＯＣＶ法により取得された補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲにある場合、その補正用ＳＯＣに基づき、電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いるＦＣＣ（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）を補正する処理である。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、組電池１０を構成する各蓄電池１２を対象としてＳＯＣを個別に推定するものとする。以下の説明では、１つの蓄電池１２を取り上げて説明する。ＳＯＣ推定処理は、例えば、蓄電池管理装置２０が起動された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。
次に、本実施形態の電池装置１００において蓄電池管理装置２０により実行されるＳＯＣ推定処理について説明する。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、主として、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を行いつつ、ＯＣＶ法により取得された補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲにある場合、その補正用ＳＯＣに基づき、電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いるＦＣＣ（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）を補正する処理である。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、組電池１０を構成する各蓄電池１２を対象としてＳＯＣを個別に推定するものとする。以下の説明では、１つの蓄電池１２を取り上げて説明する。ＳＯＣ推定処理は、例えば、蓄電池管理装置２０が起動された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。
Ａ－２－１．積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理：
本実施形態の電池装置１００において、電流積算法に基づくＳＯＣ（以下、「積算ＳＯＣ（ｔ）」という）を推定する処理が実行される。具体的には、蓄電池管理装置２０のクーロンカウンティング処理部６４（図１）が、電流計２４および監視部２８により計測される電流を積算することにより、各蓄電池１２の容量を算出している。次に、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ推定部６６が、基準時のＳＯＣ（０）と、クーロンカウンティング処理部６４が算出した基準時からの蓄電池１２の容量の変化量Ｑ（ｔ）（電荷移動量）と、蓄電池１２のＦＣＣとに基づき、蓄電池の積算ＳＯＣ（ｔ）を推定する。積算ＳＯＣ（ｔ）は、次の式（１）で示すことができる。
積算ＳＯＣ（ｔ）＝基準時のＳＯＣ（０）＋［Ｑ（ｔ）／ＦＣＣ］・・・（１）
ＳＯＣ推定処理の開始当初では、基準時は、電池装置１００の出荷時であり、その後は、基準時は、後述する補正処理における基準ＳＯＣ更新処理の実行時である。なお、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理は、ＳＯＣ推定処理中に継続的に実行される。
本実施形態の電池装置１００において、電流積算法に基づくＳＯＣ（以下、「積算ＳＯＣ（ｔ）」という）を推定する処理が実行される。具体的には、蓄電池管理装置２０のクーロンカウンティング処理部６４（図１）が、電流計２４および監視部２８により計測される電流を積算することにより、各蓄電池１２の容量を算出している。次に、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ推定部６６が、基準時のＳＯＣ（０）と、クーロンカウンティング処理部６４が算出した基準時からの蓄電池１２の容量の変化量Ｑ（ｔ）（電荷移動量）と、蓄電池１２のＦＣＣとに基づき、蓄電池の積算ＳＯＣ（ｔ）を推定する。積算ＳＯＣ（ｔ）は、次の式（１）で示すことができる。
積算ＳＯＣ（ｔ）＝基準時のＳＯＣ（０）＋［Ｑ（ｔ）／ＦＣＣ］・・・（１）
ＳＯＣ推定処理の開始当初では、基準時は、電池装置１００の出荷時であり、その後は、基準時は、後述する補正処理における基準ＳＯＣ更新処理の実行時である。なお、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理は、ＳＯＣ推定処理中に継続的に実行される。
Ａ－２－２．ＯＣＶ取得処理：
図５は、本実施形態の電池装置１００において実行されるＯＣＶ取得処理を示すフローチャートである。制御部６０は、蓄電池１２への充電または放電の電流が所定の閾値を下回るか、ラインスイッチ４０がクローズ状態からオープン状態へ移行した場合、蓄電池１２が停止状態であると判断し、蓄電池管理装置２０のＯＣＶ取得部６２（図１）が、蓄電池１２のＯＣＶ取得処理（図５）を実行する。具体的には、ＯＣＶ取得部６２は、ＯＣＶ取得タイミングが到来したか否かを判断し、ＯＣＶ取得タイミングが到来したと判断した場合に、ＯＣＶ取得処理を実行する（Ｓ１１０～Ｓ１４０）。本実施形態では、蓄電池１２のＯＣＶ取得タイミングは、蓄電池１２のＯＣＶを取得可能な程度に蓄電池１２の分極が解消して電池電圧が安定した状態になっているタイミングである。
図５は、本実施形態の電池装置１００において実行されるＯＣＶ取得処理を示すフローチャートである。制御部６０は、蓄電池１２への充電または放電の電流が所定の閾値を下回るか、ラインスイッチ４０がクローズ状態からオープン状態へ移行した場合、蓄電池１２が停止状態であると判断し、蓄電池管理装置２０のＯＣＶ取得部６２（図１）が、蓄電池１２のＯＣＶ取得処理（図５）を実行する。具体的には、ＯＣＶ取得部６２は、ＯＣＶ取得タイミングが到来したか否かを判断し、ＯＣＶ取得タイミングが到来したと判断した場合に、ＯＣＶ取得処理を実行する（Ｓ１１０～Ｓ１４０）。本実施形態では、蓄電池１２のＯＣＶ取得タイミングは、蓄電池１２のＯＣＶを取得可能な程度に蓄電池１２の分極が解消して電池電圧が安定した状態になっているタイミングである。
図５に示すように、制御部６０のＯＣＶ取得部６２（図１）は、再度、ラインスイッチ４０がクローズ状態であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。ラインスイッチ４０がクローズ状態であることは、蓄電池１２（組電池１０）が負荷に電気的に接続されていることを意味し、ラインスイッチ４０がオープン状態であることは、蓄電池１２が、負荷（図示しない）に電気的に接続されていない無負荷状態であることを意味する。
ＯＣＶ取得部６２は、ラインスイッチ４０がクローズ状態であると判断すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、蓄電池１２に電流が流れていない停止状態が所定時間以上継続したか否かを判断する（Ｓ１２０）。制御部６０は、常時、監視部２８から入力される信号に基づき、蓄電池１２に流れる電流の有無を判断し、その判断結果を経過時間に関連づけた履歴として残しており、ＯＣＶ取得部６２は、この履歴に基づき、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続したか否かを判断できる。なお、ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２に流れる電流が基準電流値（電流が概ねゼロとみなせる値）以下であれば、蓄電池１２の電流状態は停止状態であると判断する。蓄電池１２の電流の計測は、ＳＯＣ推定処理中、継続的に実行される。
ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続していないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。一方、ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続したと判断した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、監視部２８から入力される信号に基づき、該所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が所定の基準率（蓄電池１２の電池電圧が概ね安定しているとみなせる値）未満であるか否かを判断する（Ｓ１３０）。なお、蓄電池１２の電圧の計測は、ＳＯＣ推定処理中、継続的に実行される。
ＯＣＶ取得部６２は、所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が基準率以上であると判断した場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。一方、ＯＣＶ取得部６２は、所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が基準率未満であると判断した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、計測された蓄電池１２の電池電圧を、蓄電池１２のＯＣＶとして履歴部７４に記録し（Ｓ１４０）、補正処理に進む（Ｓ１５０）。
Ａ－２－３．補正処理：
図６は、補正処理を示すフローチャートである。補正処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いる基準時のＳＯＣ（０）を更新するとともに、蓄電池１２の積算ＳＯＣ（ｔ）およびＦＣＣを補正する処理である。
図６は、補正処理を示すフローチャートである。補正処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いる基準時のＳＯＣ（０）を更新するとともに、蓄電池１２の積算ＳＯＣ（ｔ）およびＦＣＣを補正する処理である。
（補正用ＳＯＣの推定処理）：
本実施形態では、まず、ＯＣＶ取得処理で取得された蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣ（以下、「補正用ＳＯＣ」という）を推定する。具体的には、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が、充電状態であるか、放電状態であるかを判断する（Ｓ２１０）。例えば、電流計２４から出力される信号は、蓄電池１２に流れる電流の有無および流れる向きに応じた信号（当該電流計２４に備えられた検出抵抗（図示しない）の両端電圧の高低に応じた信号）であり、制御部６０は、電流計２４から出力される信号のレベルと、その信号のレベル反転とに基づき、蓄電池１２の電流状態（充電状態、放電状態、停止状態）を判断する。制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が充電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された充電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２２０）。また、制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が放電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された放電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２３０）。
本実施形態では、まず、ＯＣＶ取得処理で取得された蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣ（以下、「補正用ＳＯＣ」という）を推定する。具体的には、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が、充電状態であるか、放電状態であるかを判断する（Ｓ２１０）。例えば、電流計２４から出力される信号は、蓄電池１２に流れる電流の有無および流れる向きに応じた信号（当該電流計２４に備えられた検出抵抗（図示しない）の両端電圧の高低に応じた信号）であり、制御部６０は、電流計２４から出力される信号のレベルと、その信号のレベル反転とに基づき、蓄電池１２の電流状態（充電状態、放電状態、停止状態）を判断する。制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が充電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された充電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２２０）。また、制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が放電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された放電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２３０）。
（各ＳＯＣが属する領域判断処理）：
蓄電池管理装置２０の制御部６０は、現時点（ＯＣＶ取得時）の積算ＳＯＣ（ｔ）と、補正用ＳＯＣと、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２とに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性におけるどの領域（プラトー領域ＰＲ、変化領域ＣＲ）に属するかを判断する。次に説明するように、本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ属する領域の組み合わせに応じて、補正処理の有無や補正内容の異なる処理が実行される。
蓄電池管理装置２０の制御部６０は、現時点（ＯＣＶ取得時）の積算ＳＯＣ（ｔ）と、補正用ＳＯＣと、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２とに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性におけるどの領域（プラトー領域ＰＲ、変化領域ＣＲ）に属するかを判断する。次に説明するように、本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ属する領域の組み合わせに応じて、補正処理の有無や補正内容の異なる処理が実行される。
（積算ＳＯＣ更新処理）：
積算ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）を補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれも変化領域ＣＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＹＥＳ）、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ更新部７０（図１）は、積算ＳＯＣ更新処理を行う（Ｓ２７０）。また、積算ＳＯＣ（ｔ）がプラトー領域ＰＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあると判断した場合も（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＳＯＣ更新部７０は、ＳＯＣ（ｔ）更新処理を行う（Ｓ２７０）。要するに、ＳＯＣ更新部７０は、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあること（以下、「第１の条件」という）が満たされた場合に、積算ＳＯＣ更新処理を行う。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に推定された補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
積算ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）を補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれも変化領域ＣＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＹＥＳ）、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ更新部７０（図１）は、積算ＳＯＣ更新処理を行う（Ｓ２７０）。また、積算ＳＯＣ（ｔ）がプラトー領域ＰＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあると判断した場合も（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＳＯＣ更新部７０は、ＳＯＣ（ｔ）更新処理を行う（Ｓ２７０）。要するに、ＳＯＣ更新部７０は、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあること（以下、「第１の条件」という）が満たされた場合に、積算ＳＯＣ更新処理を行う。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に推定された補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
（ＦＣＣ補正処理）：
ＦＣＣ補正処理は、上記補正用ＳＯＣに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを補正する処理である。本実施形態では、ＦＣＣ補正処理は、次の補正条件が満たされた場合に実行される。補正条件には、必要条件として、上記第１の条件に加えて、次の条件が含まれる。
第２の条件：基準時のＳＯＣ（０）が属する変化領域ＣＲと、補正用ＳＯＣが属する変化領域ＣＲとが互いに異なること。制御部６０は、上記領域判断処理の判断結果に基づき、第２の条件が満たされたか否かを判断することができる。
第３の条件：前回のＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）の実行時以降に、後述の仮基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３４０）が実行されていないこと。仮基準ＳＯＣ更新処理が実行されると、仮基準ＳＯＣ更新処理の実行情報（仮補正用ＳＯＣ等）が実行時刻に関連付けられて履歴情報として履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された履歴情報に基づき、第３の条件が満たされたか否かを判断することができる。
第４の条件：履歴部７４に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣ補正量（例えば図２の差ΔＳＯＣ１）の平均値（移動平均値）が閾値以上であること。ＦＣＣ補正量は、各回の補正処理において、所定の条件（本実施形態では第１から第３の条件）が満たされた場合に、履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された上記履歴情報に基づき、第４の条件が満たされたか否かを判断することができる。
ＦＣＣ補正処理は、上記補正用ＳＯＣに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを補正する処理である。本実施形態では、ＦＣＣ補正処理は、次の補正条件が満たされた場合に実行される。補正条件には、必要条件として、上記第１の条件に加えて、次の条件が含まれる。
第２の条件：基準時のＳＯＣ（０）が属する変化領域ＣＲと、補正用ＳＯＣが属する変化領域ＣＲとが互いに異なること。制御部６０は、上記領域判断処理の判断結果に基づき、第２の条件が満たされたか否かを判断することができる。
第３の条件：前回のＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）の実行時以降に、後述の仮基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３４０）が実行されていないこと。仮基準ＳＯＣ更新処理が実行されると、仮基準ＳＯＣ更新処理の実行情報（仮補正用ＳＯＣ等）が実行時刻に関連付けられて履歴情報として履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された履歴情報に基づき、第３の条件が満たされたか否かを判断することができる。
第４の条件：履歴部７４に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣ補正量（例えば図２の差ΔＳＯＣ１）の平均値（移動平均値）が閾値以上であること。ＦＣＣ補正量は、各回の補正処理において、所定の条件（本実施形態では第１から第３の条件）が満たされた場合に、履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された上記履歴情報に基づき、第４の条件が満たされたか否かを判断することができる。
具体的には、上記第２の条件と第３の条件との両方が満たされたと判断された場合（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、制御部６０は、ＦＣＣ補正量を算出して履歴部７４に今回のＯＣＶ取得処理の実行時刻に対応づけて履歴情報として履歴部７４に記録する（Ｓ２９０）。ＦＣＣ補正量は、補正用ＳＯＣに基づく補正後のＦＣＣと、補正前のＦＣＣとの差である。補正後のＦＣＣは、次の式（２）によって算出できる。
補正後のＦＣＣ＝Ｑ（ｔ）／（補正用ＳＯＣ－基準時のＳＯＣ（０））・・・（２）
そして、制御部６０は、補正後のＦＣＣと補正前のＦＣＣとの差から、ＦＣＣ補正量（＝補正後のＦＣＣ－補正前のＦＣＣ）を算出する。なお、上記第２の条件と第３の条件との少なくとも一方が満たされないと判断された場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）は実行されず、Ｓ３２０に進む。
補正後のＦＣＣ＝Ｑ（ｔ）／（補正用ＳＯＣ－基準時のＳＯＣ（０））・・・（２）
そして、制御部６０は、補正後のＦＣＣと補正前のＦＣＣとの差から、ＦＣＣ補正量（＝補正後のＦＣＣ－補正前のＦＣＣ）を算出する。なお、上記第２の条件と第３の条件との少なくとも一方が満たされないと判断された場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）は実行されず、Ｓ３２０に進む。
次に、第４の条件が満たされたと判断された場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、補正部６８は、上記ＦＣＣ補正処理を実行する（Ｓ３１０）。具体的には、補正部６８は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを、補正後のＦＣＣに補正し、Ｓ３２０に進む。なお、第４の条件が満たされないと判断された場合（Ｓ３００：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理は実行されず、Ｓ３２０に進む。
（基準ＳＯＣ更新処理）：
Ｓ３２０では、ＳＯＣ更新部７０は、基準ＳＯＣ更新処理を実行する。基準ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に基準ＳＯＣ更新処理を行うことにより、これ以降における積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。また、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれもプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理および基準ＳＯＣ更新処理は実行されない。
Ｓ３２０では、ＳＯＣ更新部７０は、基準ＳＯＣ更新処理を実行する。基準ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に基準ＳＯＣ更新処理を行うことにより、これ以降における積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。また、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれもプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理および基準ＳＯＣ更新処理は実行されない。
なお、制御部６０は、補正後のＦＣＣに基づき、蓄電池１２のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ、健全度）を推定し、インターフェース部７６を介して外部に通知してもよい。制御部６０は、予め記録部７２に記録された新品の蓄電池１２のＦＣＣと、補正後のＦＣＣとに基づき、蓄電池１２のＳＯＨを推定する。
（仮補正処理）：
仮補正処理は、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にある場合に、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）するとともに、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）が変化領域ＣＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＮＯ）、蓄電池管理装置２０の仮補正部７１（図１）は、仮積算ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３３０）。仮積算ＳＯＣ更新処理では、仮補正部７１は、補正用ＳＯＣのあるプラトー領域ＰＲのうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣを、仮補正用ＳＯＣとして決定し、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新する。このように、仮補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
仮補正処理は、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にある場合に、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）するとともに、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）が変化領域ＣＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＮＯ）、蓄電池管理装置２０の仮補正部７１（図１）は、仮積算ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３３０）。仮積算ＳＯＣ更新処理では、仮補正部７１は、補正用ＳＯＣのあるプラトー領域ＰＲのうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣを、仮補正用ＳＯＣとして決定し、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新する。このように、仮補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
次に、仮補正部７１は、仮基準ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３４０）。仮基準ＳＯＣ更新処理では、仮補正部７１は、基準時のＳＯＣ（０）を仮補正用ＳＯＣに更新する。仮基準ＳＯＣ更新処理を行うことにより、これ以降における積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。
Ａ－３．実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、ＯＣＶ取得部６２、クーロンカウンティング処理部６４と、ＳＯＣ推定部６６と、補正部６８、ＳＯＣ更新部７０、仮補正部７１と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、蓄電池１２の電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。クーロンカウンティング処理部６４は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、蓄電池１２の容量を算出する。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、ＯＣＶ取得部６２、クーロンカウンティング処理部６４と、ＳＯＣ推定部６６と、補正部６８、ＳＯＣ更新部７０、仮補正部７１と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、蓄電池１２の電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。クーロンカウンティング処理部６４は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、蓄電池１２の容量を算出する。
ＳＯＣ推定部６６は、基準時のＳＯＣ（０）と、クーロンカウンティング処理部６４が算出した基準時からの蓄電池１２の容量の変化量Ｑ（ｔ）と、蓄電池１２のＦＣＣとに基づき、蓄電池１２のＳＯＣを推定する。ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２のＯＣＶを取得する。補正部６８は、ＯＣＶ取得部６２が取得した蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあること（第１の条件 図６のＳ２５０：ＹＥＳまたはＳ２６０：ＹＥＳ）を必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、ＳＯＣ推定部６６による推定ＳＯＣとＳＯＣ推定部６６で用いる蓄電池１２のＦＣＣを補正する（Ｓ３１０）。
補正用ＳＯＣは、ＯＣＶ取得部６２が取得した蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣであり、かつ、変化領域ＣＲ内にあるＳＯＣである。ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、プラトー領域ＰＲ内にある場合に比べて、ＯＣＶに対応するＳＯＣの取得精度が高い。そして、その相対的に高い精度で取得された補正用ＳＯＣは、積算誤差がない分だけ、電流積算法に基づき推定される積算ＳＯＣ（ｔ）に比べて、蓄電池１２の状態誤差（蓄電池１２の出荷時や製造段階での固体差や経年変化など）を顕著に反映する。このため、この補正用ＳＯＣを用いて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられるＦＣＣを精度よく補正することができる。これにより、本実施形態によれば、ＦＣＣが補正されない構成に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。
本実施形態では、蓄電池１２の状態誤差に相関する、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差に基づきＦＣＣが補正されるため（Ｓ３１０）、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を、より精度よく行うことができる。
本実施形態では、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にない場合でも、仮補正処理（Ｓ３３０，Ｓ３４０）が行われる。これにより、本実施形態によれば、仮補正処理を行わない構成に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。
本実施形態では、直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣ補正処理におけるＦＣＣ補正量の平均値が閾値以上であること（第４の条件）が必要条件として（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば電流計２４のノイズや測定誤差等によりＦＣＣの補正の精度が低下することを抑制することができる。
本実施形態では、基準時のＳＯＣ（０）が属する変化領域ＣＲと、補正用ＳＯＣが属する変化領域ＣＲとが互いに異なること（第２の条件）が必要条件として（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが同じ変化領域ＣＲ内にあり、蓄電池１２の電荷移動量が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
本実施形態では、前回のＦＣＣ補正処理の実行時以降に、後述の仮補正処理が実行されていないこと（第３の条件）が必要条件として（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
例えば、図２に示す例では、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとのいずれも第３の変化領域ＣＲ３内にあるため（図６のＳ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＹＥＳ）、積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ２７０）および基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３２０）が実行され、積算ＳＯＣ（ｔ）および基準時のＳＯＣ（０）が、補正用ＳＯＣに更新される。また、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとには、蓄電池１２の状態誤差等の影響による差ΔＳＯＣ１が存在する。本実施形態では、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが別の変化領域ＣＲ２，ＣＲ３にあるため（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理は実行される。なお、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが同じ変化領域にある場合（Ｓ２８０：ＮＯ）でも、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差が下限値以上である場合には、ＦＣＣ補正処理を実行するとしてもよい。
図７は、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図である。図７に示す例では、積算ＳＯＣ（ｔ）は第３の変化領域ＣＲ３内にあるが、補正用ＳＯＣは、第３のプラトー領域ＰＲ３内にあるため（図６のＳ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理は実行されず、代わりに、仮積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ３３０）および仮基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３４０）が実行される。仮積算ＳＯＣ更新処理および仮基準ＳＯＣ更新処理では、第３のプラトー領域ＰＲ３のうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣの値Ｓ２が、仮補正用ＳＯＣとして決定され、この仮補正用ＳＯＣに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）と、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２の基準時のＳＯＣ（０）とが仮補正される。このため、仮基準ＳＯＣ更新処理を行わない場合に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。但し、積算ＳＯＣ（ｔ）とＳＯＣの値Ｓ２との差ΔＳＯＣ２は、蓄電池１２の状態誤差を正確に反映したものとは限らないため、ＦＣＣ補正処理に比べて、ＦＣＣの補正精度が低いおそれがある。このため、上述したように、第３の条件が満たされない場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）が実行されないようになっている。
Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態における電池装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記各実施形態において、組電池１０を構成する蓄電池１２の個数は任意に変更可能である。また、上記実施形態において、温度計２６が、各蓄電池１２について設けられてもよい。なお、温度計２６は省略されてもよい。
上記実施形態では、蓄電池として、リン酸鉄系のリチウムイオン電池を例示したが、ＯＣＶ率が所定値以下の第１の領域と、ＯＣＶ変化率が所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池であれば、他の二次電池でも一次電池でもよい。また、所定値は、２ｍＶ／％に限らず、任意に設定することができる。また、第１の領域と第２の領域との数は任意に変更可能である。
また、上記実施形態において、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１や領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。また、必ずしも記録部７２にＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１および／または領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２が記録されている必要はない。また、上記各実施形態において、制御部６０が有する各機能部の少なくとも１つが省略されてもよい。
上記実施形態におけるＳＯＣ推定処理の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、組電池１０を構成する各蓄電池１２を対象としてＳＯＣを個別に推定するものとしたが、組電池１０全体を対象としてＳＯＣを推定するものでもよい。上記実施形態のＯＣＶ取得処理では、蓄電池１２の電池電圧が安定した状態の電池電圧をＯＣＶとして取得する方法が採用されたが（図５のＳ１１０～Ｓ１３０）、例えば蓄電池１２の内部抵抗や電池電圧等の変化に基づきＯＣＶを推定する方法など、公知の方法が採用されてもよい。
上記実施形態におけるＳＯＣ推定処理において、基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３２０）が実行されなくてもよい。そのような構成であっても、ＦＣＣ補正処理が実行されることにより、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。ＦＣＣ補正処理を実行するための補正条件は、上記第２の条件から第４の条件の少なくとも１つを含まないとしてもよい。また、補正条件は、例えば、上記所定回数に相当する期間において仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、補正条件は、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、例えば基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差（蓄電池１２における電荷移動量）が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。さらに、補正条件は、温度計２６が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、蓄電池１２の温度が所定の温度範囲外であることに起因してＦＣＣの補正精度が低下することを抑制することができる。
上記実施形態のＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）では、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差に応じてＦＣＣを補正する例として、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）を、ＯＣＶ法による補正用ＳＯＣに置き換えてＦＣＣ算出式（２）に代入してＦＣＣを補正する構成を挙げたが、例えば、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）（例えば３０％）よりも、補正用ＳＯＣ（例えば２０％）に近いＳＯＣ（例えば２７％）に置き換えてＦＣＣ算出式に代入してＦＣＣを補正してもよい。また、ＦＣＣ処理では、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとの差に応じてＦＣＣを補正してもよい。
上記実施形態の仮補正処理（Ｓ３２０）では、補正用ＳＯＣのあるプラトー領域ＰＲのうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣ（該プラトー領域ＰＲと変化領域ＣＲとの境界のＳＯＣ）が、仮補正用ＳＯＣとして決定されたが、積算ＳＯＣ（ｔ）側のＳＯＣであれば、例えば該境界のＳＯＣから若干外れたＳＯＣが、仮補正用ＳＯＣとして決定されてもよい。
上記実施形態では、ＦＣＣ補正量の履歴が履歴部７４に記録されたが（Ｓ２９０）、補正の履歴（例えばＦＣＣの補正量に相関する情報の履歴）であればよく、例えばＦＣＣの値の履歴が履歴部７４に記録されてもよい。
図８は、変形例における補正処理を示すフローチャートである。図８に示すように、本変形例では、上記第２の条件が満たされたと判断された場合（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、図６に示すＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、第４の条件の判断処理（Ｓ３００）は実行されず、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）が実行される。また、仮積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ３３０）の実行後、仮補正部７１は、ＦＣＣ仮補正処理を実行する（Ｓ３５０）。ＦＣＣ仮補正処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを仮補正する処理である。ＦＣＣ仮補正処理では、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣが、仮補正後のＦＣＣに補正される。ＦＣＣ仮補正処理が終了すると、仮基準ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３４０）。これにより、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲにない場合でも、ＦＣＣ仮補正処理によって、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
１０：組電池 １２：蓄電池 ２０：蓄電池管理装置 ２２：電圧計 ２４：電流計 ２６：温度計 ２８：監視部 ４０：ラインスイッチ ４２：プラス端子 ４４：マイナス端子 ６０：制御部 ６２：ＯＣＶ取得部 ６４：クーロンカウンティング処理部 ６６：ＳＯＣ推定部 ６８：補正部 ７０：ＳＯＣ更新部 ７１：仮補正部 ７２：記録部 ７４：履歴部 ７６：インターフェース部 １００：電池装置 ＣＲ：変化領域 ＰＲ：プラトー領域
Claims (9)
- ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池を管理する蓄電池管理装置であって、
前記蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
前記電流計測部が計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、
基準時のＳＯＣと、前記クーロンカウンティング処理部が算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
前記蓄電池のＯＣＶを取得するＯＣＶ取得部と、
前記ＯＣＶ取得部が取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差と前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量とに応じて、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する補正部と、
を備える、蓄電池管理装置。 - 請求項１に記載の蓄電池管理装置であって、
前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＦＣＣを仮補正する仮補正部をさらに備える、蓄電池管理装置。 - 請求項１または請求項２に記載の蓄電池管理装置であって、
前記補正条件が満たされるごとに、前記補正部における前記蓄電池のＦＣＣの補正の履歴を記録する履歴部をさらに備え、
前記補正条件は、前記履歴部に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣの補正量の平均値が閾値以上であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。 - 請求項３に記載の蓄電池管理装置であって、
前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、基準時のＳＯＣを仮補正する仮補正部をさらに備え、
前記補正条件は、前記所定回数に相当する期間において前記仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。 - 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、複数の前記第２の領域を含んでおり、
前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣとは異なる前記第２の領域内にあることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。 - 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。 - 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記蓄電池の温度を計測する温度計測部をさらに備え、
前記補正条件は、前記温度計測部が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。 - 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
前記補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣを、前記補正用ＳＯＣに更新するＳＯＣ更新部をさらに備える、蓄電池管理装置。 - ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池の管理方法であって、
前記蓄電池に流れる電流を計測する工程と、
計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出する工程と、
基準時のＳＯＣと、算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程と、
前記蓄電池のＯＣＶを取得する工程と、
取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差と前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量とに応じて、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する工程と、
を含む、蓄電池の管理方法。
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