JP2017020923A

JP2017020923A - バッテリの劣化状態推定装置

Info

Publication number: JP2017020923A
Application number: JP2015139441A
Authority: JP
Inventors: 健太郎泉; Kentaro Izumi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2017-01-26

Abstract

【課題】バッテリの劣化状態を精度よく推定することができるバッテリの劣化状態推定装置を提供すること。【解決手段】ＢＭＳは、バッテリの使用が開始されてから現在までのバッテリの総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に基づいてバッテリの第１の劣化率を算出し、バッテリの保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖとバッテリの使用が開始されてから現在までの保存時間ｔとに基づいてバッテリの第２の劣化率を算出し、第１の劣化率と第２の劣化率とに基づいてバッテリのＳＯＨを推定する。【選択図】図３

Description

本発明は、バッテリの劣化状態を推定する劣化状態推定装置に関する。

従来のバッテリの劣化状態推定装置として、特許文献１には、任意の時刻間でのバッテリ電圧から求めた残存容量の変化量とバッテリ電流の積算値から求めた残存容量の変化量とに基づいて、バッテリの電流容量を算出し、算出した電流容量の初期値に対する変化割合をバッテリの劣化状態として推定するものが開示されている。

また、特許文献２には、バッテリの電圧及び電流に基づき算出したバッテリの抵抗値と、バッテリの電圧及び電流を測定したときのバッテリ温度及びＳＯＣ（State Of Charge）に応じて選択された抵抗値とを比較することによってバッテリの寿命を判定するバッテリの劣化状態推定装置が開示されている。

特開２００７−２４６８７号公報特開２０１０−１６４３２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のバッテリの劣化状態推定装置は、バッテリに接続された電圧センサや電流センサの精度が低いと、正確なバッテリ電圧やバッテリ電流を得ることができない。このような場合、特許文献１に記載の劣化状態推定装置では、バッテリの劣化状態を精度よく推定することができない。

特許文献２に記載のバッテリの劣化状態推定装置にあっては、バッテリの温度センサの精度が低かったり、バッテリ冷却用の冷却風が直接温度センサにあたる等すると、正確なバッテリ温度を検出することができない。このような場合、特許文献２に記載の劣化状態推定装置では、バッテリの劣化状態を精度よく推定することができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、バッテリの劣化状態を精度よく推定することができるバッテリの劣化状態推定装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に搭載されたバッテリの劣化状態を推定する制御部を有する劣化状態推定装置であって、前記制御部は、前記バッテリの使用が開始されてから現在までの前記バッテリの総放電容量に基づいて前記バッテリの第１の劣化率を算出し、前記バッテリの温度と前記バッテリの使用が開始されてから現在までの時間とに基づいて前記バッテリの第２の劣化率を算出し、前記第１の劣化率と前記第２の劣化率とに基づいて前記バッテリの劣化状態を推定することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリの劣化状態を精度よく推定することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。図２は、図１に示した電池パックの実装状態を示す構成図である。図３は、本発明の実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置によって参照される各種テーブル及びＳＯＨの算出方法を示す概念図である。図４は、本発明の実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置の保存時処理を示すフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置の劣化状態推定動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置を搭載した車両１は、電池パック２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と、インバータ４と、モータ５と、モータ制御装置（以下、単に「ＭＧ−ＥＣＵ」という）６と、を含んで構成される。なお、車両１は、少なくとも車両の駆動力源としてモータを備えた電動車両またはハイブリッド車両である。

電池パック２内には、バッテリ１０と、バッテリ管理システム（Battery Management System、以下、単に「ＢＭＳ」という）１１とが収容されている。バッテリ１０は、高電圧バッテリであり、リチウムイオン電池などの二次電池によって構成され、直流の電源を構成する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、バッテリ１０から供給された直流電力を低電圧に変換する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、低電圧に変換した電力を、例えば、１２Ｖの補機等に電力を供給するための低電圧バッテリ（図示しない）に供給する。

本実施の形態において、インバータ４は、ＭＧ−ＥＣＵ６の制御により、バッテリ１０から供給された直流電力を三相交流電力に変換してモータ５に供給するようになっている。モータ５は、インバータ４から供給された三相交流電力によって回転駆動するようになっている。このように、モータ５は、原動機として機能し、モータ５が回転駆動することにより、その駆動力が車両１の駆動輪に伝達され、車両１が走行可能となる。

モータ５は、車両１の駆動輪から伝達された駆動力によって回転させられることにより、発電機としても機能し、インバータ４に三相交流電力を供給するようになっている。インバータ４は、ＭＧ−ＥＣＵ６の制御により、モータ５から供給された三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０に供給するようになっている。

図２に示すように、電池パック２は、車両１のリアフロア１２上に設けられている。電池パック２には、車両前方側が開口したインレットダクト２０と、車両後方側に冷却ファン２２が設けられたアウトレットダクト２１が接続されている。すなわち、インレットダクト２０、電池パック２、アウトレットダクト２１及び冷却ファン２２によってバッテリ１０を冷却する冷却風を通す通路２３が形成されている。

図１において、ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

ＭＧ−ＥＣＵ６のネットワークモジュールは、ＢＭＳ１１等の他のＥＣＵ（Electronic Control Unit）とＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信を行うことができるようになっている。

本実施の形態において、ＭＧ−ＥＣＵ６及びＢＭＳ１１は、ＣＡＮを介して通信を行うものとして説明するが、フレックスレイ等の他の規格に準拠したネットワークを介して通信を行うようにしてもよい。

ＭＧ−ＥＣＵ６のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＭＧ−ＥＣＵ６として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ６において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＭＧ−ＥＣＵ６として機能する。

例えば、ＭＧ−ＥＣＵ６は、インバータ４を制御し、バッテリ１０を充放電させるようになっている。詳細には、ＭＧ−ＥＣＵ６は、バッテリ１０の残容量（State Of Charge、以下、単に「ＳＯＣ」という）及びバッテリ１０の劣化状態（State Of Health、以下、単に「ＳＯＨ」という）をＢＭＳ１１からＣＡＮを介して受信するようになっている。ＳＯＨは、バッテリ１０の「現在の満充電容量／初期の満充電容量×１００」で表される値［％］である。

ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＢＭＳ１１から受信したＳＯＣ及びＳＯＨに基づいて、バッテリ１０が充電可能な状態にあるか否か、及び、バッテリ１０が放電可能な状態にあるか否かを判断し、これら判断結果と、他のＥＣＵから受信した車両１の運転状態とに応じてインバータ４を制御するようになっている。

ＢＭＳ１１は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。ＢＭＳ１１のネットワークモジュールは、ＭＧ−ＥＣＵ６等の他のＥＣＵとＣＡＮを介して通信を行うことができるようになっている。

ＢＭＳ１１のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＢＭＳ１１として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＢＭＳ１１において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＢＭＳ１１として機能する。

ＢＭＳ１１の入力ポートには、後述するイグニッションスイッチ（以下、単に「ＩＧ」という）３３がオンされてからオフされるまでの間におけるバッテリ１０の充放電電流を検出する電流検出部としての電流センサ３０と、インレットダクト２０内の温度である吸気温を検出する吸気温度センサ３１と、バッテリ１０の温度を検出するバッテリ温度検出部としてのバッテリ温度センサ３４とが接続されている。

電流センサ３０は、ＩＧ３３がオンされてからオフされるまでの間、所定の時間間隔で充放電電流を検出する。吸気温度センサ３１は、例えばインレットダクト２０と電池パック２との接続部分近辺に配置され（図２参照）、吸気温をバッテリ１０の環境温度として検出するものである。

バッテリ温度センサ３４は、バッテリ１０の上部に配置され（図２参照）、ＢＭＳ１１の起動中、所定の時間間隔でバッテリ１０の温度を検出する。

ＢＭＳ１１は、ＣＡＮを介してコントローラ３２に接続されている。コントローラ３２には、ＩＧ３３が接続されている。そして、コントローラ３２は、ＩＧ３３がオンまたはオフされたときにイグニッション信号を取得し、この取得したイグニッション信号に基づいてＢＭＳ１１を起動するための指令信号を出力する。ＢＭＳ１１は、電流センサ３０によって検出された充放電電流に基づいて、ＳＯＣを算出するようになっている。ＢＭＳ１１は、コントローラ３２から取得した指令信号に基づいて起動する。また、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオフされている状態においても、予め定められた時間間隔で起動する。

ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされたとき、バッテリ１０の使用が開始されてから現在まで、すなわちバッテリ１０の使用が開始されてから前回ＩＧ３３がオフされたときまでのバッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に基づいてバッテリ１０の第１の劣化率［％］を算出するようになっている。

ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされたとき、バッテリ１０の温度とバッテリ１０の使用が開始されてから現在までの時間（以下、「保存時間」という）ｔとに基づいてバッテリ１０の第２の劣化率［％］を算出するようになっている。具体的には、保存時間ｔは、バッテリ１０の使用が開始されてから現在までに、ＩＧ３３がオフされていた時間である。

ＢＭＳ１１は、カウンタ４２を備えており、ＩＧ３３がオフされている状態において予め定められた時間間隔で起動した際に、カウンタ４２の値を更新する。ＢＭＳ１１は、前述の予め定められた時間間隔とカウンタ４２の値とに基づき、保存時間ｔを算出する。なお、ＢＭＳ１１は、タイマを備えて当該タイマによって保存時間ｔを計測してもよい。

ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされたとき、バッテリ１０の使用が開始されてから今回ＩＧ３３がオンされたときまでの保存時間ｔと、当該保存時間ｔ中のバッテリ１０の温度の平均値（以下、「保存時平均バッテリ温度」という）Ｔｂ＿ａｖとに基づいてバッテリ１０の第２の劣化率［％］を算出する。

ＢＭＳ１１は、バッテリ１０の第１の劣化率［％］と第２の劣化率［％］とに基づいて、バッテリ１０のＳＯＨを推定するようになっている。このように、ＢＭＳ１１は、制御部４０としての機能を有する。

具体的には、ＢＭＳ１１は、バッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘを記憶する記憶部４１を備えている。記憶部４１は、例えば不揮発性のフラッシュメモリによって構成されている。記憶部４１には、バッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘの他、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ、及び保存時間ｔが記憶されるようになっている。

ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされてからオフされるまでの間に電流センサ３０によって検出された放電電流に基づき車両１の今回の走行におけるバッテリ１０の放電容量Ｑｄを算出するようになっている。

詳細には、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされてからオフされるまでの間に電流センサ３０によって検出された放電電流を積算し、この積算された総放電電流に基づき車両１の今回の走行におけるバッテリ１０の放電容量Ｑｄを算出する。

電流センサ３０によって検出される充放電電流は、放電側がプラス、充電側がマイナスの値である。このため、ＢＭＳ１１は、充放電電流値＞０の条件を満たしたときに放電電流を積算する。

ＢＭＳ１１は、上述のように算出した放電容量Ｑｄと、バッテリ１０の使用が開始されてから前回ＩＧ３３がオフされたときまでのバッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）とを加算した値を、バッテリ１０の使用が開始されてから今回ＩＧ３３がオフされたときまでのバッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ）として記憶部４１に記憶する。このとき記憶された総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ）は、次回ＩＧ３３がオンされたときに総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）として、バッテリ１０の第１の劣化率［％］の算出に用いられる。

また、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオフされている間、すなわち保存時間ｔ中、予め定められた時間間隔で起動した際にバッテリ温度センサ３４によって検出されたバッテリ１０の温度に基づいて、バッテリ１０の使用が開始されてからの保存時間ｔ中におけるバッテリ１０の温度の平均値として保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖを算出するようになっている。

ＢＭＳ１１は、保存時間ｔ中に上述のように算出した保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖを記憶部４１に記憶する。このとき記憶された保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖは、次回ＩＧ３３がオンされたときに、バッテリ１０の第２の劣化率［％］の算出に用いられる。

また、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオフされてからＩＧ３３がオンされるまでの時間と、バッテリ１０の使用が開始されてから前回ＩＧ３３がオンされたときまでの保存時間ｔとを加算した時間を、今回の保存時間ｔとして算出するようになっている。

ＢＭＳ１１は、上述のように算出した今回の保存時間ｔを記憶部４１に記憶する。このとき記憶された保存時間ｔは、次回ＩＧ３３がオンされたときに、バッテリ１０の第２の劣化率［％］の算出に用いられる。

ＢＭＳ１１は、次回ＩＧ３３がオンされたとき、上述のように記憶部４１に記憶された総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ、及び保存時間ｔに基づき、図３に示す推定手法に従ってバッテリ１０のＳＯＨを推定する。

図３に示すように、ＩＧ３３がオンされると、ＢＭＳ１１は、記憶部４１に記憶された総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）から充放電劣化テーブルを参照して、バッテリ１０の第１の劣化率［％］を算出する。

充放電劣化テーブルは、総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に応じたバッテリ１０の平均的な使用状況を考慮したバッテリ１０の劣化率を示したのもで、予め実験的に求めてＢＭＳ１１のＲＯＭに記憶されている。

充放電劣化テーブルは、総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）が大きくなるほど第１の劣化率が増加する特性を有する。本実施の形態の充放電劣化テーブルは、一例であって、これに限定されるものではなく、総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）を、例えば「１ｋＡｈ」ごとに細分化し、その細分化した総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に対応するように第１の劣化率が規定されていてもよい。また、総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に対して線形となるよう第１の劣化率が規定されていれば、より詳細に第１の劣化率を算出することができる。

また、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオンされると、記憶部４１に記憶された保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔから保存劣化テーブルを参照して、バッテリ１０の第２の劣化率［％］を算出する。

保存劣化テーブルは、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖと保存時間ｔとに応じたバッテリ１０の第２の劣化率を規定したもので、予め実験的に求めてＢＭＳ１１のＲＯＭに記憶されている。

保存劣化テーブルは、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖが上昇するほど、又は保存時間ｔが長くなるほど、第２の劣化率が増加する特性を有する。本実施の形態の保存劣化テーブルは、一例であって、これに限定されるものではなく、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔをそれぞれ、例えば「１℃」及び「１０００時間」ごとに細分化し、その細分化した保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔに対応するように第２の劣化率が規定されていてもよい。また、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔに対して線形となるよう第２の劣化率が規定されていれば、より詳細に第２の劣化率を算出することができる。

ＢＭＳ１１は、充放電劣化テーブル及び保存劣化テーブルを参照して得られた第１の劣化率［％］と第２の劣化率［％］とを加算し、その加算した値を用いて、算出式「１００−（第１の劣化率＋第２の劣化率）」に基づきＳＯＨ［％］を算出する。

以上のように構成された本実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置による保存時処理及び劣化状態推定動作について説明する。まず、図４を参照して、保存時処理について説明する。この保存時処理は、ＩＧ３３がオフされている状態において予め定められた時間間隔でＢＭＳ１１が起動した際に実行される。

図４に示すように、ＢＭＳ１１は、予め定められた時間間隔で起動すると、バッテリ温度センサ３４を介してバッテリ１０の温度を検出する（ステップＳ１）。その後、ＢＭＳ１１は、バッテリ１０の使用が開始されてからの保存時間ｔ中におけるバッテリ１０の温度の平均値として保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖを算出する（ステップＳ２）。

具体的には、ＢＭＳ１１は、ステップＳ１で測定したバッテリ１０の温度と、前回の保存時処理で記憶部４１に記憶された保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖとに基づいて、今回の保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖを算出する。例えば、ＢＭＳ１１は、バッテリ温度センサ３４によって検出されたバッテリ１０の温度を記憶部４１に記憶し、バッテリ１０の使用が開始されてから現在まで記憶部４１に記憶したバッテリ１０の温度と今回測定したバッテリ１０の温度とに対して、加重平均化処理等の公知の平均化処理を施すことによって、今回の保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖを算出する。

次いで、ＢＭＳ１１は、バッテリ１０の保存時間ｔを算出する（ステップＳ３）。具体的には、ＢＭＳ１１は、カウンタ４２の値に基づき、今回ＩＧ３３がオフされてからの経過時間を算出する。ＢＭＳ１１は、前述のように算出した経過時間と、バッテリ１０の使用が開始されてから前回ＩＧ３３がオンされたときまでの保存時間ｔとを加算した時間を、今回の保存時間ｔとして算出する。

次いで、ＢＭＳ１１は、ステップＳ２で算出した保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ、及びステップＳ３で算出した保存時間ｔを記憶部４１に記憶して（ステップＳ４）、保存時処理を終了する。

次に、図５を参照して、劣化状態推定動作について説明する。なお、以下に説明する劣化状態推定動作は、ＩＧ３３がオンされて、ＢＭＳ１１が起動したときにスタートする。

図５に示すように、ＢＭＳ１１は、前回ＩＧ３３がオフされたときの総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）、保存時処理で記憶部４１に記憶された保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ、及び保存時間ｔを記憶部４１から読み出す（ステップＳ１１）。

次いで、ＢＭＳ１１は、ステップＳ１１で読み出した総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に基づき、充放電劣化テーブルを参照して第１の劣化率を算出する（ステップＳ１２）。また、ＢＭＳ１１は、ステップＳ１１で読み出した保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔに基づき、保存劣化テーブルを参照して第２の劣化率を算出する（ステップＳ１３）。

次いで、ＢＭＳ１１は、ステップＳ１２及びステップＳ１３で算出した第１の劣化率及び第２の劣化率を用いて、算出式「１００−（第１の劣化率＋第２の劣化率）」に基づいて、ＳＯＨを算出する（ステップＳ１４）。

次いで、ＢＭＳ１１は、電流センサ３０を介して放電電流を測定し（ステップＳ１５）、測定された放電電流の値を積算する（ステップＳ１６）。次に、ＢＭＳ１１は、ステップＳ１６で積算した放電電流の値である総放電電流に基づき車両１の今回の走行におけるバッテリ１０の放電容量Ｑｄを算出し、算出した放電容量Ｑｄと、バッテリ１０の使用が開始されてから前回ＩＧ３３がオフされたときまでのバッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）とを加算することによって、現在の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ）を算出する（ステップＳ１７）。

次いで、ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオフされたか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＢＭＳ１１は、ＩＧ３３がオフされていないと判定した場合には、ステップＳ１５以降の処理を繰り返し実行する。

ＢＭＳ１１は、ステップＳ１８においてＩＧ３３がオフされたと判定した場合には、ステップＳ１７で算出した総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ）を記憶部４１に記憶して（ステップＳ１９）、劣化状態推定動作を終了する。

以上のように、本実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置は、バッテリ１０の総放電容量Ｑｄｍａｘ（ｎ−１）に基づき算出した第１の劣化率と、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔに基づき算出したバッテリ１０の第２の劣化率とに基づいて、バッテリ１０のＳＯＨを推定する。

リチウムイオン電池などの二次電池は、同一環境、同一使用状況下において使用される場合には概ね同じような劣化速度で劣化する。したがって、ＢＭＳ１１は、上述のような総放電容量Ｑｄｍａｘ、保存時平均バッテリ温度Ｔｂ＿ａｖ及び保存時間ｔを把握することができれば、現在のＳＯＨを推定することができる。このようなＳＯＨの推定方法に従えば、例えば電圧センサの誤差を全く考慮する必要がなく、またバッテリ１０の温度の平均値を用いるのでバッテリ１０の使用中にバッテリ１０の内部と表面とで温度分布が発生することによる誤差の影響を少なくすることができる。

また、リチウムイオン電池などの二次電池の劣化量は、時間の平方根に比例することが知られている。したがって、その劣化速度は、二次電池の使用期間が長くなるにつれて収束する。このため、バッテリ１０を長期間使用し総放電容量Ｑｄｍａｘが増大するほど、電流センサ３０の検出値の誤差による影響は小さくなる。

よって、本実施の形態に係るバッテリの劣化状態推定装置では、電流センサ、電圧センサやバッテリ温度センサなどの各種センサの検出結果の誤差を少なくすることができ、バッテリ１０のＳＯＨを精度よく推定することができる。

本実施の形態では、第１の劣化率を算出するにあたって総放電容量Ｑｄｍａｘを用いたが、これに限らず、例えば総放電容量Ｑｄｍａｘにバッテリ１０の使用時平均バッテリ温度を加えて、充放電劣化テーブルから第１の劣化率を算出してもよい。この場合、バッテリ１０を冷却する冷却ファン２２を備えていない車両において、バッテリ１０のＳＯＨを精度よく推定することができる。

また、吸気温度センサ３１によって検出された吸気温の平均値をバッテリ１０の使用時平均環境温度として加えて、第１の劣化率を算出してもよい。

さらに、本実施の形態の変形例としては、バッテリ１０の使用が開始されてから現在までのＳＯＣの平均値、車両１がＥＶ走行する際に必要なＳＯＣ幅、及びバッテリ１０の充放電電流の実効値の少なくとも１つを、本実施の形態で使用するパラメータに加えてＳＯＨを推定してもよい。

以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２電池パック
１０バッテリ
１１ＢＭＳ
３０電流センサ（電流検出部）
３１吸気温度センサ
３３ＩＧ（イグニッションスイッチ）
３４バッテリ温度センサ（バッテリ温度検出部）
４０制御部
４１記憶部

Claims

車両に搭載されたバッテリの劣化状態を推定する制御部を有する劣化状態推定装置であって、
前記制御部は、
前記バッテリの使用が開始されてから現在までの前記バッテリの総放電容量に基づいて前記バッテリの第１の劣化率を算出し、
前記バッテリの温度と前記バッテリの使用が開始されてから現在までの時間とに基づいて前記バッテリの第２の劣化率を算出し、
前記第１の劣化率と前記第２の劣化率とに基づいて前記バッテリの劣化状態を推定することを特徴とするバッテリの劣化状態推定装置。
前記制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオンされたとき、前記バッテリの使用が開始されてから前回イグニッションスイッチがオフされたときまでの前記バッテリの総放電容量に基づいて前記バッテリの前記第１の劣化率を算出することを特徴とする請求項１に記載のバッテリの劣化状態推定装置。
前記制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオンされたとき、前記バッテリの使用が開始されてから今回イグニッションスイッチがオンされるまでに前記イグニッションスイッチがオフされていた時間である保存時間と、前記保存時間中の前記バッテリの温度の平均値とに基づいて前記第２の劣化率を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリの劣化状態推定装置。
前記イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの間における前記バッテリの充放電電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリの総放電容量を記憶する記憶部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの間に前記電流検出部によって検出された放電電流に基づき前記車両の今回の走行における前記バッテリの放電容量を算出し、算出した前記放電容量と前記バッテリの使用が開始されてから前回イグニッションスイッチがオフされたときまでの前記バッテリの総放電容量とを加算した値を、前記バッテリの使用が開始されてから今回イグニッションスイッチがオフされたときまでの前記バッテリの総放電容量として前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバッテリの劣化状態推定装置。
前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記イグニッションスイッチがオフされている間に前記バッテリ温度検出部によって検出された前記バッテリの温度に基づいて、前記バッテリの温度の平均値を算出し、算出した前記バッテリの温度の平均値を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項４に記載のバッテリの劣化状態推定装置。
前記制御部は、前記イグニッションスイッチがオフされてからオンされるまでの時間と、前記バッテリの使用が開始されてから前回イグニッションスイッチがオンされたときまでの保存時間とを加算した時間を、今回の保存時間として前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のバッテリの劣化状態推定装置。