JP2013164373A - 状態推定装置及び状態推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充放電可能な蓄電素子の充電状態を精度良く推定すること。
【解決手段】電池パックは、各単電池の電圧値Ｖを測定する電圧測定回路を有するＣＳと、充電終了後の単電池の開路電圧とＳＯＣとの相関関係を示す第１相関情報表と放電終了後の単電池の開路電圧とＳＯＣとの相関関係を示す第２相関情報表とが記憶されるメモリとＣＰＵとを有するＢＭと、を備える。ＢＭのＣＰＵは、組電池の充放電終了後にＣＳの電圧測定回路を用いて各単電池の電圧値Ｖを測定し（Ｓ７）、電圧値Ｖの増減傾向から第１相関情報表と第２相関情報表の一方を選択し（Ｓ１４、１６）、選択された相関情報表と検出された開路電圧を用いてＳＯＣを推定する（Ｓ２０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、充放電可能な蓄電素子の充電状態を推定する技術に関する。

従来から、二次電池などの充放電可能な蓄電素子が用いられており、蓄電素子の充電状態を推定する技術が知られている（例えば、引用文献１）。従来技術では、蓄電素子の開路電圧と充電状態（State of Charge 以下ＳＯＣ）の相関関係を利用して蓄電素子のＳＯＣを推定する。すなわち、蓄電素子の開路電圧を測定し、当該測定された蓄電素子の開路電圧と予め取得しておいた上記相関関係とを用いて蓄電素子のＳＯＣを推定する。

また、上記相関関係では、従来から、充電終了後の上記相関関係と放電終了後の上記相関関係が異なることが知られている。そのため、従来技術では、充放電可能な蓄電素子のＳＯＣを推定する場合に、充放電中に検出した蓄電素子に流れる電流の向きから、充放電終了前の蓄電素子が充電又は放電のいずれの状態であったかを判断し、当該判断に応じた相関関係を用いて蓄電素子のＳＯＣを推定していた。

特開平１１−２８９６８５号公報

しかし、従来技術では、充放電可能な蓄電素子のＳＯＣを精度良く推定することができない場合が存在した。例えば蓄電素子では、充電終了後、充電が終了したことを外部の充電装置に知らせるためにパルス放電等の短期間の放電を行って充放電を終了することがある。従来技術では、充放電期間に主に充電が実行されていたにも関わらず、充放電が終了する直前に放電電流を検出してしまった場合、放電終了後の相関関係が選択されることとなり、蓄電素子のＳＯＣを精度良く推定することができなかった。蓄電素子のＳＯＣを精度良く推定できないと、蓄電素子の過充電や過放電の危険性が高まる問題が生じていた。また、これを回避するために、容量マージンを広く設定すると、使用可能な蓄電素子のＳＯＣの範囲が狭まる問題が生じていた。このように、従来技術では、充放電中に充電と放電とが切り換わることがあると、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができず、種々の問題が生じていた。

本発明は、充放電可能な蓄電素子の充電状態を精度良く推定する技術を提供することにある。

本発明の状態推定装置は、充放電可能な蓄電素子の充電状態を推定する状態推定装置であって、前記蓄電素子の端子電圧を測定する電圧測定部と、充電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第１相関情報及び放電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第２相関情報が記憶されるメモリと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記蓄電素子の充放電終了後に前記端子電圧を測定する端子電圧測定処理と、前記端子電圧の増減傾向から前記第１相関情報と第２相関情報の一方を選択する情報選択処理と、前記端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する状態推定処理と、を実行する構成を有する。

本発明者らは、充放電中に充電と放電とが切り換わる場合における蓄電素子の充電状態を推定する技術について研究を重ねた。その結果、充放電終了後、蓄電素子の端子電圧が比較的長い経過時間を経て収束し、収束端子電圧に変化するまでの増減傾向は、充放電終了直前に蓄電素子が充電又は放電のいずれであったかに起因せず、充放電中に充電と放電のいずれが主に行われてきたかによって決定されることを見出した。

この状態推定装置は、上記の知見に基づくものであり、充放電終了後に端子電圧を測定し、その増減傾向から端子電圧と充電状態との相関関係に関する相関情報を選択する。そのため、充放電中に蓄電素子が主に充電をしている場合に、不適切な放電後の相関情報を用いて蓄電素子の充電状態を推定することが抑制される。同様に、充放電中に蓄電素子が主に放電をしている場合に、不適切な充電後の相関情報を用いて蓄電素子の充電状態を推定することが抑制される。この状態推定装置によれば、不適切な相関情報を用いて蓄電素子の充電状態を推定することが抑制され、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

上記状態推定装置では、前記制御部は、前記情報選択処理において、前記端子電圧が減少傾向にある場合に、前記第１相関情報を選択し、前記端子電圧が増加傾向にある場合に、前記第２相関情報を選択する構成としてもよい。この状態推定装置によれば、充放電終了後に測定される端子電圧の増減傾向が減少傾向と増加傾向のいずれであるかに基づいて適切な相関情報を選択することができ、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

上記状態推定装置では、前記制御部は、前記端子電圧測定処理において、前記端子電圧を複数回に亘って測定し、前記情報選択処理において、複数回に亘って測定した前記端子電圧から前記端子電圧の増減傾向を決定する構成としてもよい。この状態推定装置によれば、複数回に亘って端子電圧を測定することで、端子電圧の増減傾向を容易に判断することができ、適切な相関情報を選択することができる。

上記状態推定装置では、前記制御部は、前記端子電圧測定処理において、前記端子電圧を測定の順番を示す情報に関連付けて測定する構成としてもよい。この状態推定装置によれば、測定の順番を示す情報に基づいて、端子電圧の増減傾向を正確に判断することができ、適切な相関情報を選択することができる。

上記状態推定装置では、前記メモリには、充電終了後の収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第１相関情報及び放電終了後の前記収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第２相関情報が記憶され、前記制御部は、前記状態推定処理において、前記収束端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する構成としてもよい。この状態推定装置によれば、蓄電素子の充電状態に従って一定の値へと収束する収束端子電圧を用いて、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

上記状態推定装置では、更に、前記蓄電素子の充放電状態を示すステータス情報を受け取る受信部を備え、前記制御部は、前記受信部が受け取った前記ステータス情報が、前記蓄電素子の充電と放電とが切り換わることを示す情報である場合、前記各処理を実行する構成としてもよい。

受信部が受け取ったステータス情報が、蓄電素子の充電と放電の一方の状態が継続されることを示す情報である場合、ステータス情報に基づいて第１相関情報と第２相関状態の一方を選択した場合でも不適切な相関情報が選択される可能性は少ない。しかし、受信部が受け取ったステータス情報が、蓄電素子の充電と放電が切り換わることを示す情報である場合、ステータス情報に基づいて第１相関情報と第２相関状態の一方を選択することができない。

この状態推定装置によれば、当該ステータス情報が蓄電素子の充電と放電が切り換わることを示す情報である場合、充放電終了後に測定された端子電圧の測定結果の増減傾向から第１相関情報と第２相関状態の一方を選択するので、ステータス情報に基づいて第１相関情報と第２相関状態の一方を選択できない場合でも不適切な相関情報が選択されることを抑制することができる。

上記状態推定装置では、前記蓄電素子は、自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給する電池であり、前記制御部は、前記受信部が前記自動車の走行中を示す前記ステータス情報を受け取った場合に、前記蓄電素子の充電と放電が切り換わることを示す情報を受け取ったと判断する構成としてもよい。

この状態推定装置によれば、蓄電素子から動力源に電力を供給する放電と、回生エネルギーにより動力源から蓄電素子に電力が供給される充電が比較的短い期間で切り換わる自動車の走行中に、充放電終了後に測定された端子電圧の測定結果の増減傾向から第１相関情報と第２相関状態の一方を選択するので、不適切な相関情報が選択されることを抑制することができる。

本発明は、また、上記の状態推定装置を用いた状態推定方法にも具現化される。本発明の状態推定方法は、充放電可能な蓄電素子の充電状態を推定する状態推定方法であって、前記蓄電素子の充放電終了後に前記蓄電素子の端子電圧を測定する端子電圧測定工程と、前記端子電圧の増減傾向から、充電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第１相関情報と放電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第２相関情報との一方を選択する情報選択工程と、前記端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する状態推定工程と、を備える。

この状態推定方法では、充放電終了後に端子電圧を測定し、その増減傾向から端子電圧と充電状態との相関関係に関する相関情報を選択するので、不適切な相関情報を用いて蓄電素子の充電状態を推定することが抑制され、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

上記状態推定方法では、前記情報選択工程において、前記端子電圧が減少傾向にある場合に、前記第１相関情報を選択し、前記端子電圧が増加傾向にある場合に、前記第２相関情報を選択することが好ましい。この状態推定方法によれば、充放電終了後に測定される端子電圧の増減傾向が減少傾向と増加傾向のいずれであるかに基づいて適切な相関情報を選択することができ、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

上記状態推定方法では、前記端子電圧測定工程において、前記端子電圧を複数回に亘って測定し、前記情報選択工程において、複数回に亘って測定した前記端子電圧から前記端子電圧の増減傾向を決定することが好ましい。この状態推定方法によれば、複数回に亘って端子電圧を測定することで、端子電圧の増減傾向を容易に判断することができ、適切な相関情報を選択することができる。

上記状態推定方法では、前記端子電圧測定工程において、前記端子電圧を測定の順番を示す情報に関連付けて測定することが好ましい。この状態推定方法によれば、測定の順番を示す情報に基づいて、端子電圧の増減傾向を正確に判断することができ、適切な相関情報を選択することができる。

上記状態推定方法では、前記情報選択工程において、前記端子電圧の増減傾向から、充電終了後の収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第１相関情報と放電終了後の前記収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第２相関情報との一方を選択し、前記状態推定工程において、前記収束端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定することが好ましい。この状態推定方法によれば、この状態推定装置によれば、蓄電素子の充電状態に従って一定の値へと収束する収束端子電圧を用いて、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

本発明によれば、蓄電素子の充電状態を精度良く推定することができる。

電池パックの構成を示す概略図 電池モジュールの構成を示す概略図 状態推定処理を示すフローチャート 充電終了後の単電池の電圧値の変化 放電終了後の単電池の電圧値の変化 単電池の開路電圧とＳＯＣとの相関関係表

＜実施形態＞
以下、一実施形態について、図１〜図６を参照しつつ説明する。
１．電池パックの構成
図１は、本実施形態における電池パック６０の構成を示す図である。本実施形態の電池パック６０は、例えば電気自動車やハイブリット自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給するものである。

図１に示すように、電池パック６０は、複数の単電池１４（図２参照）から構成される組電池１２と、センサユニット３０や通信部２８等が形成された基板であるセルセンサ（以下、ＣＳ）２０とを含む複数個の電池モジュール１０を有するとともに、これらの電池モジュール１０を管理するバッテリ−マネージャー（以下、ＢＭ）６２、及び電流センサ６４を有する。ＢＭ６２及びＣＳ２０は、状態推定装置の一例であり、単電池１４は、蓄電素子の一例である。

各電池モジュール１０の組電池１２及び電流センサ６４は、配線６８を介して直列に接続されており、電気自動車等の外部に設けられた充電装置１８、または、電気自動車等の内部に設けられた動力源等の負荷１８に接続される。

ＢＭ６２は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）７０の他、電流センサ６４を用いて組電池１２の充電電流または放電電流（以下、充放電電流という）の電流値Ｉを所定期間毎に測定する電流計測部７２、及び通信部７４を備える。ＣＰＵ７０は、制御部の一例であり、通信部７４は、受信部の一例である。

図１に示すように、ＣＰＵ７０は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ７６と、アナログ信号として測定される電流値Ｉをデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換機（以下、ＡＤＣ）７８と、を有する。メモリ７６には、ＣＳ２０の動作を制御するための各種のプログラム（電池管理プログラムを含む）が記憶されており、ＣＰＵ７０は、メモリ７６から読み出したプログラムに従って、後述する状態推定処理を実行するなど、各部の制御を行う。メモリ７６には、また、充電終了後の各単電池１４の開路電圧とＳＯＣとの相関関係表である第１相関関係表（図６直線）と、放電終了後の各単電池１４の開路電圧とＳＯＣとの相関関係表である第２相関関係表（図６一点鎖線）と、が記憶されている。開路電圧は、端子電圧の一例であり、収束端子電圧の一例である。第１相関関係表は、第１相関情報の一例であり、第２相関関係表は、第２相関情報の一例である。

ＣＰＵ７０は、電池パック６０が搭載された電気自動車等の走行中、充電中といった動作状況を示すステータス情報を、通信部７４を介して充電装置１８または負荷１８から受け取る。通信部７４は、上記のステータス情報を受け取るとともに、通信ライン８０を介して各電池モジュール１０のＣＳ２０と接続されており、後述するように各ＣＳ２０で測定された電圧値Ｖや温度Ｄ等の情報を受け取る。ＣＰＵ７０は、これらの情報を用いて組電池１２の充放電を制御するとともに、各単電池１４のＳＯＣを推定する。

なお、電池パック６０には、この他に、ユーザからの入力を受け付ける操作部（図示せず）、組電池１２の劣化状態等を表示する液晶ディスプレイからなる表示部（図示せず）が設けられている。

図２に、電池モジュール１０の構成を概略的に示す。組電池１２は、複数の単電池１４が直列接続された構成であり、各単電池は、繰り返し充放電可能な二次電池であり、より具体的には満充電時の両端間の電圧値が略４Ｖとなるリチウムイオン電池である。また、ＣＳ２０は、電圧測定回路２４と温度センサ２６を含むセンサユニット３０と通信部２８とを含む。電圧測定回路２４は、電圧測定部の一例である。

電圧測定回路２４は、組電池１２に含まれる各単電池１４の両端に接続され、各単電池１４の両端間の電圧値Ｖ［Ｖ］を所定期間毎に測定する。温度センサ２６は、接触式あるいは非接触式で組電池１２に含まれる各単電池１４の温度Ｄ［℃］を所定期間毎に測定する。各単電池１４の両端間の電圧値Ｖが、端子電圧の一例である。

通信部２８は、通信ライン８０を介してＢＭ６２と接続されており、ＣＳで測定した上記電圧値Ｖや温度Ｄ等の情報をＢＭ６２に送信する。ＢＭ６２は、各ＣＳ２０から送信される電圧値Ｖや温度Ｄ等をメモリ７６に記憶する。

２．状態推定処理
図３ないし図６を用いて、組電池１２の充放電終了後にＢＭ６２で行われる状態推定処理を説明する。図３に、ＢＭ６２のＣＰＵ７０で実行される状態推定処理のフローチャートを示す。この状態推定処理では、各単電池１４の電圧値Ｖから充放電終了後の電圧値Ｖを測定し、測定した電圧値Ｖから検出される開路電圧とメモリ７６に記憶された相関関係表から当該単電池１４のＳＯＣを推定する。

図６に示すように、一般に、各単電池１４では、充電終了後の第１相関関係表と放電終了後の第２相関関係表が等しくなく、同一のＳＯＣにおいて検出される開路電圧には電圧差（図６点線）が生じる。そのため、この状態推定処理では、メモリ３４に記憶された各単電池１４に対する第１相関関係表と第２相関関係表から１つの相関関係表を選択する処理を実行する。なお、単電池１４のＳＯＣの推定は、各ＣＳ２０の組電池１２に含まれる各単電池１４毎に順々に実行される。

電池パック６０では、例えば電気自動車への電源の投入、あるいは電気自動車への充電開始等、ユーザによって電池パック６０が起動すると、ＢＭ６２及びＣＳ２０を起動し、組電池１２への充放電が開始される。ＢＭ６２が起動すると、ＣＰＵ７０は状態推定処理を開始する。具体的には、ＣＰＵ７０は、上記プログラムをメモリ７６から読み出して、図３に示す状態推定処理を実行する。

ＣＰＵ７０は、状態推定処理を開始すると、電池モジュール１０のＣＳ２０を用いて、単電池１４の温度Ｄ及び電圧値Ｖの測定を開始する（Ｓ１）。また、ＣＰＵ７０は、組電池１２の充放電中に通信部２８を介してステータス情報を取得するとともに、電流計測部７２を用いて電流値Ｉを測定する（Ｓ２）。

ＣＰＵ７０は、測定される電流値Ｉを用いて、組電池１２への充放電が終了したか否かを検出する（Ｓ４：ＮＯ）。ＣＰＵ７０は、例えば電気自動車が停止し、あるいは電気自動車への充電が終了等して電流値Ｉがゼロとなると（Ｓ４：ＹＥＳ）、組電池１２への充放電が終了したことを検出する。ここで、電流値Ｉが「ゼロ」とは、具体的には、電流値Ｉが予め定められた基準電流値ＫＩ以下となったことを意味する。

ＣＰＵ７０は、電流値Ｉがゼロとなるタイミング（以下、充放電終了タイミング）からの経過時間Ｔを計測する（Ｓ６）とともに、充放電終了タイミング後も単電池１４の温度Ｄ及び電圧値Ｖの測定を継続し、充放電終了タイミング後に複数回に亘って単電池１４の温度Ｄ及び電圧値Ｖを測定する（Ｓ７）。ＣＰＵ７０は、充放電終了タイミング後において、測定された温度Ｄ及び電圧値Ｖを経過時間Ｔに関連つけてメモリ３４に記憶する。経過時間Ｔは、電圧値Ｖの測定の順番を示す情報の一例である。

ＣＰＵ７０は、充放電中に取得されたステータス情報を確認し（Ｓ８）、充放電中における組電池１２の充放電状態を判断する。例えば、ステータス情報が電気自動車等の充電中を示す情報である場合、ＣＰＵ７０は、当該ステータス情報から、充放電中に組電池１２が主に充電されていたと判断する。また、ステータス情報が電気自動車等の走行中を示す情報である場合、ＣＰＵ７０は、当該ステータス情報から、充放電中に組電池１２が充電と放電とを交互に切り換えて実行されていたと判断する。一般に、電気自動車等では、走行中に、組電池１２から動力源に電力を供給する放電と、回生エネルギーにより動力源から組電池１２に電力が供給される充電とを交互に繰り返す。

充放電中に取得されたステータス情報が走行中を示す情報である場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、組電池１２に含まれる単電池１４も充電と放電とが交互に切り換わっていたことから、ＣＰＵ７０は、ステータス情報から相関関係表を選択することができない。そのため、ＣＰＵ７０は、測定された電圧値Ｖの増減傾向を検出し（Ｓ１０）、検出した増減傾向から相関関係表を選択する。ＣＰＵ７０は、経過時間Ｔに関連つけてメモリ３４に記憶された複数の電圧値Ｖの大小関係を比較するとともに、当該電圧値Ｖと関連付けられて記憶された経過時間Ｔを比較することで、測定された電圧値Ｖの増減傾向を検出する。

図４は、ＳＯＣ１０％からＳＯＣ３０％まで充電した後の電圧値Ｖの変化を示す。図４では、横軸を常用対数で表した経過時間Ｔとし、縦軸を電圧値Ｖとして表す。図４に示すように、充電終了タイミングにおいて、電圧値Ｖは開路電圧よりも高い値となっており、充電終了タイミング後、電圧値Ｖは緩やかに減少して開路電圧へと収束する。

また、図５は、ＳＯＣ５０％からＳＯＣ３０％まで放電した後の電圧値Ｖの変化を示す。図５では、横軸を常用対数で表した経過時間Ｔとし、縦軸を電圧値Ｖとして表す。図５に示すように、放電終了タイミングにおいて、電圧値Ｖは開路電圧よりも低い値となっており、放電終了タイミング後、電圧値Ｖは緩やかに増加して開路電圧へと収束する。

図４、５に示すように、一般に、充放電時に単電池１４が主に充電がされたか、あるいは主に放電されたか、によって充放電終了後の電圧値Ｖの増減傾向が異なる。本実施形態は、この増減傾向の違いに基づいて相関関係表を選択する。つまり、ＣＰＵ７０は、測定された電圧値Ｖが減少傾向を示す場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、充放電時に主に充電がされていたと判断し、第１相関関係表を選択する（Ｓ１４）。また、ＣＰＵ７０は、測定されていた電圧値Ｖが増加傾向を示す場合（Ｓ１２：ＮＯ）、充放電時に主に放電がされていたと判断し、第２相関関係表を選択する（Ｓ１６）。

次に、ＣＰＵ７０は、測定された電圧値Ｖから開路電圧を検出する（Ｓ１８）。開路電圧を検出する際は、図４、５に示すように、開路電圧へと収束した後の電圧値Ｖを測定してもよければ、公知の技術を用いて電圧値Ｖから開路電圧を推定してもよい。

次に、ＣＰＵ７０は、推定した開路電圧から単電池１４のＳＯＣを推定する（Ｓ２０）。ＣＰＵ７０は、メモリ３４から選択した１つの相関関係表を読み出し、当該相関関係表において推定した開路電圧に対応付けられたＳＯＣを単電池１４のＳＯＣとして推定する。

一方、充放電中に取得されたステータス情報が充電中を示す情報である場合（Ｓ８：ＮＯ）、ＣＰＵ７０は、当該ステータス情報から第１相関関係表を選択する（Ｓ２２）。ＣＰＵ７０は、測定された電圧値Ｖから開路電圧を検出し（Ｓ１８）、推定した開路電圧と第１相関関係表から単電池１４のＳＯＣを推定する（Ｓ２０）。

３．本実施形態の効果
（１）本実施形態の電池モジュール１０では、充放電終了後に測定された電圧値Ｖの増減傾向から、第１相関関係表と第２相関関係表のうち１つの相関関係表を選択する。充放電終了後の電圧値Ｖの増減傾向は、充放電中に単電池１４が主に充電と放電とのいずれの状態であったかを示す。そのため、充放電中に単電池１４の充電と放電が切り換わる場合でも、適切な相関関係表を選択することができ、単電池１４のＳＯＣを精度良く推定することができる。

（２）本実施形態の電池モジュール１０では、単電池１４のＳＯＣを精度良く推定することができるため、単電池１４の過充電や過放電の危険性が低い。そのため、以下の効果を更に得ることができる。
本実施形態のように電気自動車等で使用される電池モジュール１０では、単電池１４のＳＯＣを精度良く推定することができない場合、推定したＳＯＣと実際に単電池１４に残存している容量に差異が生じてしまうため、容量切れにより電気自動車等が動作不能となる「電欠」が発生する虞がある。そのため、単電池１４のＳＯＣを精度良く推定できない場合には、「電欠」の発生を抑制するために、容量マージンを広く設定しておく必要があり、使用可能な単電池１４のＳＯＣの範囲が狭くなっていた。

本実施形態の電池モジュール１０によれば、単電池１４のＳＯＣを精度良く推定することができるので、容量マージンを必要最小限の範囲まで狭く設定することができ、使用可能な単電池１４のＳＯＣの範囲を広げることができる。

（３）本実施形態の電池モジュール１０では、充放電終了後に複数回に亘って電圧値Ｖを測定し、経過時間Ｔに関連付けてメモリ３４に記憶する。電圧値Ｖの増減傾向を判断する場合、１回の測定で連続的に測定しても増減傾向を判断することができるものの、得られる電圧値Ｖの差が小さいことが多く、増減傾向を判断するのが困難な場合がある。本実施形態の電池モジュール１０のように、複数回に分けて電圧値Ｖを測定することで、得られる電圧値Ｖの差を比較的大きくすることができ、増減傾向を容易に判断することができる。また、電圧値Ｖを経過時間Ｔに関連付けてメモリ３４に記憶しておくことで、メモリ３４に記憶された複数の電圧値Ｖの前後関係が不明となることが抑制され、増減傾向を正確に判断することができる。

（４）本実施形態の電池モジュール１０では、充電装置１８または負荷１８から取得したステータス情報が電気自動車等の走行中を示す情報、つまり、充放電中に単電池１４の充電と放電とが切り換わることを示す状態である場合に、電圧値Ｖの増減傾向から相関関係表を選択する。そのため、ステータス情報に基づいて相関関係表を選択できない場合でも、不適切な相関関係表をが選択されることを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書が開示する技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、蓄電素子の一例として二次電池の単電池１４を示したが、これに限らず、蓄電素子は、電気化学現象を伴うキャパシタ等であってもよい。

（２）上記実施形態では、充放電中に単電池１４の充電と放電とが切り換わることを意味するステータス情報として、走行中を用いて説明を行ったが、当該状態を意味するステータス状態は、走行中に限られるものではない。

（３）また、上記実施形態では、充放電中に単電池１４の充電と放電とが切り換わるか否かを判断するのに、ステータス情報を用いて判断を行う例を用いて説明を行ったが、充放電中にＢＭ６２の電流計測部７２で測定された電流値ＩやＣＳ２０の電圧測定回路２４で測定された電圧値Ｖを用いて、充放電中に単電池１４の充電と放電とが切り換わったか否かを判断してもよい。

（４）さらには、充放電中に単電池１４の充電と放電とが切り換わったか否かを判断しなくてもよい。つまり、充放電中における単電池１４の状態に関わらず、充放電終了後に複数回に亘って電圧値Ｖを測定し、測定された電圧値Ｖの増減傾向に基づいて相関関係表を選択するようにしてもよい。

（５）上記実施形態では、相関関係表においてＳＯＣと開路電圧が関連つけられている例を挙げた。しかし、ＳＯＣと関連付けられている端子電圧は、これに限らず、充放電終了後の任意のタイミングにおける端子電圧に関連付けられていてもよい。

（６）上記実施形態では、測定の順番を示す情報の例として、経過時間Ｔを用いて説明を行ったが、これに限られない。例えば、メモリ３４において、測定された電圧値Ｖが記憶回数に関連付けられて記憶される場合には、その番号を測定の順番を示す情報としてしてもよい。

（７）上記実施形態では、単電池１４として、充放電時に主に充電がされた場合に、充電終了タイミング後、電圧値Ｖが減少し、充放電時に主に放電がされた場合に、充電終了タイミング後、電圧値Ｖが増加する特性を有するものを用いて説明を行った。充電終了タイミング後における電圧値Ｖの増減傾向が逆となる特性を有する単電池１４が存在する場合、その特性にあわせて選択する相関関係表を逆としてもよい。また、電流値Ｉや電圧値Ｖの測定方法によって充電終了タイミング後における電圧値Ｖの増減傾向が逆となる場合にも、その特性にあわせて選択する相関関係表を逆としてもよい。

（８）上記実施形態では、制御部の一例として、１つのＣＰＵ７０等を備えるＢＭ６２を例挙げた。しかし、制御部は、複数のＣＰＵを備える構成や、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハード回路を備える構成や、ハード回路及びＣＰＵの両方を備える構成でもよい。要するに、制御部は、上記の状態推定処理を、ソフト処理またはハード回路を利用して実行するものであればよい。

（９）上記実施形態では、ＣＰＵ７０が読み込んで実行するプログラムとして、メモリ７６に記憶されたものを例に挙げた。しかし、プログラムは、これに限らず、ハードディスク装置、フラッシュメモリ（登録商標）などの不揮発性メモリや、ＣＤ−Ｒなどの記憶媒体などに記憶されたものでもよい。

１０：電池モジュール、１２：組電池、１４：単電池、２０：ＣＳ、２４：電圧測定回路、２６：温度センサ、２８：通信部、３０：センサユニット、６０：電池パック、６２：ＢＭ、６４：電流センサ、７０：ＣＰＵ、７２：電流計測部、７４：通信部、７６：メモリ、７８：ＡＤＣ、Ｉ：電流値、Ｔ：経過時間、Ｖ：電圧値

Claims (12)

1. 充放電可能な蓄電素子の充電状態を推定する状態推定装置であって、
   前記蓄電素子の端子電圧を測定する電圧測定部と、
   充電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第１相関情報及び放電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第２相関情報が記憶されるメモリと、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記蓄電素子の充放電終了後に前記端子電圧を測定する端子電圧測定処理と、
   前記端子電圧の増減傾向から前記第１相関情報と第２相関情報の一方を選択する情報選択処理と、
   前記端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する状態推定処理と、
   を実行する構成を有する、状態推定装置。
2. 請求項１に記載の状態推定装置であって、
   前記制御部は、
   前記情報選択処理において、前記端子電圧が減少傾向にある場合に、前記第１相関情報を選択し、前記端子電圧が増加傾向にある場合に、前記第２相関情報を選択する構成を有する、状態推定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の状態推定装置であって、
   前記制御部は、
   前記端子電圧測定処理において、前記端子電圧を複数回に亘って測定し、
   前記情報選択処理において、複数回に亘って測定した前記端子電圧から前記端子電圧の増減傾向を決定する構成を有する、状態推定装置。
4. 請求項３に記載の状態推定装置であって、
   前記制御部は、
   前記端子電圧測定処理において、前記端子電圧を測定の順番を示す情報に関連付けて測定する構成を有する、状態推定装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の状態推定装置であって、
   前記メモリには、充電終了後の収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第１相関情報及び放電終了後の前記収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第２相関情報が記憶され、
   前記制御部は、
   前記状態推定処理において、前記収束端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する構成を有する、状態推定装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の状態推定装置であって、
   更に、前記蓄電素子の充放電状態を示すステータス情報を受け取る受信部を備え、
   前記制御部は、前記受信部が受け取った前記ステータス情報が、前記蓄電素子の充電と放電とが切り換わることを示す情報である場合、前記各処理を実行する構成を有する、状態推定装置。
7. 請求項６に記載の状態推定装置であって、
   前記蓄電素子は、自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給する電池であり、
   前記制御部は、前記受信部が前記自動車の走行中を示す前記ステータス情報を受け取った場合に、前記蓄電素子の充電と放電が切り換わることを示す情報を受け取ったと判断する構成を有する、状態推定装置。
8. 充放電可能な蓄電素子の充電状態を推定する状態推定方法であって、
   前記蓄電素子の充放電終了後に前記蓄電素子の端子電圧を測定する端子電圧測定工程と、
   前記端子電圧の増減傾向から、充電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第１相関情報と放電終了後の前記端子電圧と充電状態との相関関係に関する第２相関情報との一方を選択する情報選択工程と、
   前記端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する状態推定工程と、
   を備える、状態推定方法。
9. 請求項８に記載の状態推定方法であって、
   前記情報選択工程において、前記端子電圧が減少傾向にある場合に、前記第１相関情報を選択し、前記端子電圧が増加傾向にある場合に、前記第２相関情報を選択する、状態推定方法。
10. 請求項８または請求項９に記載の状態推定方法であって、
    前記端子電圧測定工程において、前記端子電圧を複数回に亘って測定し、
    前記情報選択工程において、複数回に亘って測定した前記端子電圧から前記端子電圧の増減傾向を決定する、状態推定方法。
11. 請求項１０に記載の状態推定方法であって、
    前記端子電圧測定工程において、前記端子電圧を測定の順番を示す情報に関連付けて測定する、状態推定方法。
12. 請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の状態推定方法であって、
    前記情報選択工程において、前記端子電圧の増減傾向から、充電終了後の収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第１相関情報と放電終了後の前記収束端子電圧と充電状態との相関関係に関する前記第２相関情報との一方を選択し、
    前記状態推定工程において、前記収束端子電圧と、選択された前記相関情報とから充電状態を推定する、状態推定方法。

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