JP2018136158A - 充電率推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分極が大きくかつ分極解消に長時間を要する電池でも、充電率ＳＯＣを精度よく推定できる充電率推定装置を提供する。
【解決手段】前回の充電用又は放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率を推定してから充電後までの時間に得た充電量が所定充電量以上の場合、充電後に得られる開回路電圧を用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率を求め、前回の充電用又は放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率を推定してから放電後までの時間に得た放電量が所定放電量以上の場合、放電後に得られる開回路電圧を用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率を求める充電率推定部５と、充電量が所定充電量より小さい場合、又は、放電量が所定放電量より小さい場合には、所定充電量以上の充電、又は、所定放電量以上の放電をする充放電部６と、を有する充電率推定装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電率推定装置に関する。

閉回路電圧（Closed Circuit Voltage）から開回路電圧（Open Circuit Voltage：ＯＣＶ）を推定し、推定した開回路電圧ＯＣＶを用いて、開回路電圧ＯＣＶと充電率（State Of Charge：ＳＯＣ）との関係を示すＳＯＣ−ＯＣＶ特性を参照し、電池の充電率ＳＯＣを推定する技術が知られている。

関連する技術として特許文献１や特許文献２がある。

特開２０１４−１６３８６１号公報 特開２０１４−１８５８９６号公報

しかしながら、例えばシリコン負極を用いた電池のように、分極が大きくかつ分極解消に長時間を要する電池ではＳＯＣ−ＯＣＶ特性の充放電ヒステリシスが大きいため、すなわち充電と放電とでＳＯＣ−ＯＣＶ特性が異なるため、充電率ＳＯＣを精度よく推定できない。そこで、充電と放電とでＳＯＣ−ＯＣＶ特性が異なる電池においては、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃと充電率ＳＯＣとの関係を示す充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性、及び、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄと充電率ＳＯＣとの関係を示す放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いて、充電率ＳＯＣを精度よく推定している。

ところが、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を参照しても、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を参照しても、充電率ＳＯＣを精度よく推定できない場合がある。理由は、電池の充電量又は放電量が足りないと、開回路電圧が、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性にも、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性にも沿わない、別のＳＯＣ−ＯＣＶ特性に沿うことになるからである。

本発明の一側面に係る目的は、分極が大きくかつ分極解消に長時間を要する電池でも、充電率ＳＯＣを精度よく推定できる充電率推定装置を提供することである。

本発明に係る一つの形態である、充電後に得られる開回路電圧と充電率との関係を示す充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と、放電後に得られる開回路電圧と前記充電率との関係を示す放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性とが異なる電池の充電率を推定する充電率推定装置は、充電率推定部と充放電部とを有する。

充電率推定部は、前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率を推定してから充電終了までの時間に得た充電量が所定充電量以上の場合、充電後に得られる開回路電圧を用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電後に得られる開回路電圧に対応する充電率を求める。

また、充電率推定部は、前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率を推定してから放電終了までの時間に得た放電量が所定放電量以上の場合、放電後に得られる開回路電圧を用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、放電後に得られる開回路電圧に対応する充電率を求める。

充放電部は、充電量が所定充電量より小さい場合、又は、放電量が所定放電量より小さい場合、所定充電量以上の充電、又は、所定放電量以上の放電をする。
また、充放電部は、充電量が所定充電量より小さく、かつ放電量が所定放電量より小さい場合、所定充電量以上の充電、又は、所定放電量以上の放電をする。

また、充放電部は、所定充電量の充電をすると過充電になる場合、所定放電量以上の放電をする。
また、充放電部は、所定放電量の放電をすると過放電になる場合、所定充電量以上の充電をする。

分極が大きくかつ分極解消に長時間を要する電池でも、充電率ＳＯＣを精度よく推定できる。

蓄電装置の一実施例を示す図である。 充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す図である。 充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す図である。 充電率推定装置の動作の一実施例を示す図である。

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、蓄電装置１の一実施例を示す図である。蓄電装置１は、充電率推定装置（電流計２、電圧計３、制御回路４）、電池Ｂ１、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２を備える。蓄電装置１は、例えば、車両（例えば、ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicleなど）に搭載された電池パックなどが考えられる。

充電率推定装置は、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃと充電率ＳＯＣとの関係を示す充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄと充電率ＳＯＣとの関係を示す放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性とが異なる電池Ｂ１の充電率ＳＯＣを推定する。

電池Ｂ１は、電池パックに設けられた二次電池であり、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池又は蓄電素子などである。なお、電池Ｂ１は複数の電池を接続した組電池を用いてもよい。また、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性とが異なる電池として、シリコン負極を用いた電池が考えられるが、それ以外でもよい。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、充電開始から充電終了までＣ接点側に接続され、放電開始から放電終了までＤ接点側に接続される。スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、例えば、リレー、半導体素子が考えられる。なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、どちらか一つを設けるだけでもよい。また、スイッチは、充電装置ＣＨＧ用に一つ、負荷ＬＤ用に一つあってもよい。

蓄電装置１の回路構成について説明する。
電池Ｂ１の正極端子（＋）は、電流計２の一方の端子と電圧計３の一方の端子と接続される。電流計２の他方の端子は、スイッチＳＷ１のＢ端子と接続される。電流計２の出力端子は、制御回路４の制御端子Ｐ１に接続される。

電池Ｂ１の負極端子（−）は、電圧計３の他方の端子とスイッチＳＷ２のＢ端子と接続される。電圧計３の出力端子は、制御回路４の制御端子Ｐ２に接続される。
スイッチＳＷ１のＣ端子は、充電装置ＣＨＧの正極端子（＋）と接続される。スイッチＳＷ１のＤ端子は、負荷ＬＤ（例えば、モータや補機など）の正極端子（＋）と接続される。スイッチＳＷ２のＣ端子は、充電装置ＣＨＧの負極端子（−）と接続される。スイッチＳＷ２のＤ端子は、負荷ＬＤの負極端子（−）と接続される。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２それぞれの制御端子は、制御回路４の制御端子Ｐ３に接続される。

充電率推定装置について説明する。
電流計２は、電池Ｂ１に流れる電流を計測する。電圧計３は、電池Ｂ１の両端の電圧を計測する。制御回路４は充電率推定部５と充放電部６とを有する。

制御回路４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いた回路が考えられる。また、制御回路４は、内部又は外部に記憶部を備え、記憶部に記憶されている蓄電装置１の各部を制御するプログラムを読み出して実行する。

制御回路４は、電池Ｂ１の充電をする場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点を共にＣ接点側に接続させる。また、制御回路４は、充電中に充電装置ＣＨＧから電池Ｂ１に流れる電流（充電電流）に対応する信号又は情報を電流計２から取得すると共に、充電中の電池Ｂ１の電圧（閉回路電圧）に対応する信号又は情報を電圧計３から取得する。また、制御回路４は、電池Ｂ１が放電をする場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点を共にＤ接点側に接続させる。また、制御回路４は、放電中に電池Ｂ１から負荷ＬＤに流れる電流（放電電流）を電流計２から取得すると共に、放電中の電池Ｂ１の電圧（閉回路電圧）を電圧計３から取得する。また、制御回路４は、電池Ｂ１の充放電後に開回路電圧（充電後の開回路電圧ＯＣＶｃ又は放電後の開回路電圧ＯＣＶｄ）を取得する場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点を共にＣ接点及びＤ接点に接続させないようにし、電池Ｂ１の充放電後の開回路電圧ＯＣＶｃ又はＯＣＶｄを電圧計３から取得する。なお、充放電後の開回路電圧は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点がＣ接点又はＤ接点に接続しているときであっても、電池Ｂ１に電流が流れていないときの電圧を開回路電圧としてもよく、電池Ｂ１に電流が流れていないときの電圧の変化から開回路電圧を推定してもよい。

充電率推定部５について説明をする。
充電率推定部５は、前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電終了までの時間に得た充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａ以上の場合、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃに対応する充電率ＳＯＣを求める。なお、充電量は、実施形態では充電充電率ΔＳＯＣｃを用いているが、充電電流積算量ΔＡｈｃ又は充電電圧ΔＶｃなどを含めてもよい。

ここで、前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電終了までの時間とは、前回の放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて、充電率ＳＯＣを精度よく推定できると見做せる充電率の推定を終了した時刻（前回の充電率推定終了時刻）から電池Ｂ１の充電が終了した時刻（充電終了時刻）までの時間である。

なお、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電終了までの時間に得た充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａ以上の場合、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃに対応する充電率ＳＯＣを求めてもよい。

所定充電量ａは、放電分極状態（放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いて、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを使って充電率ＳＯＣを推定できる状態）から所定量以上の充電をすると、充電分極状態（充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いて、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを使って充電率ＳＯＣを推定できる状態）にできる充電量である。言い換えると、所定充電量ａとは、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣが推定できる状態から充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣが推定できる状態まで移行するのに必要な充電量でもある。また、所定充電量ａは、例えば、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を用いて充電率ＳＯＣを推定できると見做せる充電電流積算量又は充電充電率又は充電電圧などである。

図２は、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す図である。また、曲線２１は、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に対応し、曲線２２は、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に対応する。図２に示すように、開回路電圧ＯＣＶｄ１に対応する充電率Ｄ１から所定充電量ａ以上の充電をすると、開回路電圧ＯＣＶｃ１に対応する充電率Ｃ１になる。なお、所定充電量ａは、実験又はシミュレーションにより求めた値で、記憶部に記憶されている。

充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報は、例えば、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃ（「ＯＣＶｃ１」「ＯＣＶｃ２」・・・・・・「ＯＣＶｃｎ」）と、開回路電圧ＯＣＶｃに関連付けられた充電率ＳＯＣ（「ＯＣＶｃ１」に対応する「ＳＯＣｃ１」、「ＯＣＶｃ２」に対応する「ＳＯＣｃ２」・・・・・・「ＯＣＶｃｎ」に対応する「ＳＯＣｃｎ」）とを有するテーブルである。なお、図２の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）は、充電後の分極解消後の開回路電圧ＯＣＶｃと充電率ＳＯＣとが関連付けられた充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性でもよいし、充電後の分極解消前の所定時間における開回路電圧ＯＣＶｃと充電率ＳＯＣとが関連付けられた充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いてもよい。なお、上記「ｎ」は、正の整数である。

このように、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａ以上の場合には、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できると見做し、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を用いて充電率ＳＯＣを推定することで、充電率ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。

また、充電率推定部５は、前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから放電終了までの時間に得た放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂ以上の場合、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄに対応する充電率ＳＯＣを求める。なお、放電量は、実施形態では放電充電率ΔＳＯＣｄを用いているが、放電電流積算量ΔＡｈｄ又は放電電圧ΔＶｄなどを含めてもよい。

ここで、前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから放電終了までの時間とは、前回の充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて、充電率ＳＯＣを精度よく推定できると見做せる充電率の推定を終了した時刻（前回の充電率推定終了時刻）から電池Ｂ１の放電が終了した時刻（放電終了時刻）までの時間である。

なお、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから放電終了までの時間に得た放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂ以上の場合、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄに対応する充電率ＳＯＣを求めてもよい。

所定放電量ｂは、充電分極状態から所定量以上の放電をすると、放電分極状態にできる放電量である。言い換えると、所定放電量ｂとは、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣが推定できる状態から放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣが推定できる状態まで移行するのに必要な放電量でもある。また、所定放電量ｂは、例えば、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を用いて充電率ＳＯＣを推定できると見做せる放電電流積算量又は放電充電率又は放電電圧などである。

図２に示すように、開回路電圧ＯＣＶｃ２に対応する充電率Ｃ２は、所定放電量ｂ以上の充電をすると、開回路電圧ＯＣＶｄ２に対応する充電率Ｄ２になる。なお、所定放電量ｂは、実験又はシミュレーションにより求めた値で、記憶部に記憶されている。

放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報は、例えば、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄ（「ＯＣＶｄ１」「ＯＣＶｄ２」・・・・・・「ＯＣＶｄｎ」）と、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄに関連付けられた充電率ＳＯＣ（「ＯＣＶｄ１」に対応する「ＳＯＣｄ１」、「ＯＣＶｄ２」に対応する「ＳＯＣｄ２」・・・・・・「ＯＣＶｄｎ」に対応する「ＳＯＣｄｎ」）とを有するテーブルである。なお、図２の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）は、放電後の分極解消後の開回路電圧ＯＣＶｄと充電率ＳＯＣとが関連付けられた放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性でもよいし、放電後の分極解消前の所定時間における開回路電圧ＯＣＶｄと充電率ＳＯＣとが関連付けられた放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いてもよい。なお、上記「ｎ」は、正の整数である。

また、上記充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報及び放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報の説明で用いた「ｎ」は異なる値でもよい。
このように、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂ以上の場合には、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報に応じて充電率ＳＯＣを推定できると見做し、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いて、充電率ＳＯＣを推定することで、充電率ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。

充放電部６について説明をする。
充放電部６は、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合、又は、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい場合に、所定充電量ａ以上の充電、又は、所定放電量ｂ以上の放電をする。理由は、電池Ｂ１の充放電量が足りないと、充放電後に得られる開回路電圧（ＯＣＶｃ又はＯＣＶｄ）を用いて推定する充電率ＳＯＣが、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）にも、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）にも沿わない、別のＳＯＣ−ＯＣＶ特性に沿うことになり、充電率ＳＯＣを精度よく推定できないためである。

（１−１）前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電終了までの時間に得た充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合（ΔＳＯＣｃ＜ａ）、充放電部６は、所定充電量ａ以上（ΔＳＯＣｃ≧ａ）の充電をし、電池Ｂ１を充電分極状態に移行させ、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにする。

図３は、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す図である。曲線２１は、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に対応し、曲線２２は、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に対応する。図３（Ａ）に示す、充電率Ｄ１は、開回路電圧ＯＣＶｄ１を用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。充電率Ｃ１は、開回路電圧ＯＣＶｃ１を用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。充電率Ｅは、開回路電圧ＯＣＶｅを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性及び放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と別のＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。

充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａ（＝Ｃ１−Ｄ１）より小さいａ１（＝Ｅ−Ｄ１）である場合（ａ１＜ａ）、所定充電量ａ以上の充電をし、電池Ｂ１を充電分極状態に移行させ、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにする。

また、充電量ΔＳＯＣｃがａ１である場合に、所定充電量ａからａ１を差し引いたａ２（＝ａ−ａ１＝Ｃ１−Ｅ）を充電してもよい。言い換えると、前回の充電量ａ１と今回の充電量ａ２を加算して所定充電量ａとしてもよい。このようにａ２の充電をし、電池Ｂ１を充電分極状態に移行させることで、充電量を抑えることができる。なお、充電量ａ２以上の充電をしてもよい。

（１−２）前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電終了までの時間に得た充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合（ΔＳＯＣｃ＜ａ）、充放電部６は、所定放電量ｂ以上（ΔＳＯＣｄ≧ｂ）の放電をし、電池Ｂ１を放電分極状態に移行させ、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにしてもよい。

（２−１）前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから放電終了までの時間に得た放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい（ΔＳＯＣｄ＜ｂ）場合、充放電部６は、所定放電量ｂ以上（ΔＳＯＣｄ≧ｂ）の放電をし、電池Ｂ１を放電分極状態に移行させ、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにする。

図３（Ｂ）に示す、充電率Ｃ２は、開回路電圧ＯＣＶｃ２を用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。充電率Ｄ２は、開回路電圧ＯＣＶｄ２を用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。充電率Ｆは、開回路電圧ＯＣＶｆを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性及び放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と別のＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて推定した充電率ＳＯＣである。

放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂ（＝Ｃ２−Ｄ２）より小さいｂ１（＝Ｃ２−Ｆ）である場合（ｂ１＜ｂ）、所定放電量ｂ以上の充電をし、電池Ｂ１を放電分極状態に移行させ、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにする。

また、放電量ΔＳＯＣｄがｂ１である場合に、所定放電量ｂからｂ１を差し引いたｂ２（＝ｂ−ｂ１＝Ｆ−Ｄ２）を放電してもよい。言い換えると、前回の放電量ｂ１と今回の放電量ｂ２を加算して所定放電量ｂとしてもよい。このようにｂ２の放電をし、電池Ｂ１を放電分極状態に移行させることで、放電量を抑えることができる。なお、放電量ｂ２以上の放電をしてもよい。

（２−２）前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから放電終了までの時間に得た放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい（ΔＳＯＣｄ＜ｂ）場合、充放電部６は、所定充電量ａ以上（ΔＳＯＣｃ≧ａ）の充電をし、電池Ｂ１を充電分極状態に移行させ、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにしてもよい。

（３）前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性又は放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから充電及び放電を終了した後の時間に充電量ΔＳＯＣｃ及び放電量ΔＳＯＣｄを取得し、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さく（ΔＳＯＣｃ＜ａ）、かつ放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい（ΔＳＯＣｄ＜ｂ）場合（充電量ΔＳＯＣｃ及び放電量ΔＳＯＣｄが所定充電量ａ及び所定放電量ｂに満たない状態が継続する場合）、充放電部６は、所定充電量ａ以上（ΔＳＯＣｃ≧ａ）の充電、又は、所定放電量ｂ以上（ΔＳＯＣｄ≧ｂ）の放電をし、電池Ｂ１を充電分極状態又は放電分極状態に移行させ、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性又は放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定できるようにしてもよい。

充電量ΔＳＯＣｃ及び放電量ΔＳＯＣｄが所定充電量ａ及び所定放電量ｂに満たない状態が継続する場合とは、例えば、前回の放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから所定充電量ａに満たない充電をし、続けて、所定放電量ｂに満たない放電をする場合や、前回の充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて充電率ＳＯＣを推定してから所定放電量ｂに満たない放電をし、続けて、所定充電量ａに満たない充電ある。

このように、（１−１）（１−２）（２−１）（２−２）（３）によれば、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合、又は、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい場合に、所定充電量ａ以上の充電、又は、所定放電量ｂ以上の放電をすることで、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）、又は、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）に沿うようにし、充電率ＳＯＣの推定精度を向上させる。

また、（３）によれば、充電量ΔＳＯＣｃ及び放電量ΔＳＯＣｄが所定充電量ａ及び所定放電量ｂに満たない状態が継続する場合は、電流積算によるＳＯＣ推定誤差が大きくなるため、所定充電量ａ以上の充電、又は、所定放電量ｂ以上の放電をすることで、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）、又は、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）に沿うようにし、充電率ＳＯＣを推定することで、大きくなったＳＯＣ推定誤差を小さくできる。

なお、充放電部６は、所定充電量ａの充電をすると電池Ｂ１が過充電になる場合、所定放電量ｂ以上の放電をする。また、充放電部６は、所定放電量ｂの放電をすると電池Ｂ１が過放電になる場合、所定充電量ａ以上の充電をする。このように充放電を制御することで、電池Ｂ１の劣化を防止することができる。

充電率推定装置の動作について説明する。
図４は、充電率推定装置の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ１では、制御回路４が、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、又は、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率ＳＯＣの推定をする。続いて、制御回路４は、充電量ΔＳＯＣｃ又は放電量ΔＳＯＣｄを、充放電が開始してから終了するまで求める。

ステップＳ２では、制御回路４が、充放電が終了した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３に移行し、充放電が終了していない場合（Ｎｏ）、ステップＳ２で充放電が終了するのを待つ。

ステップＳ３では、制御回路４が、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合、又は、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい場合には（Ｙｅｓ：所定充電量ａ＞充電量ΔＳＯＣｃ、又は、所定放電量ｂ＞放電量ΔＳＯＣｄ）、ステップＳ４に移行し、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａ以上の場合、又は、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂ以上の場合には（Ｎｏ：所定充電量ａ≦充電量ΔＳＯＣｃ、又は、所定放電量ｂ≦放電量ΔＳＯＣｄ）、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、制御回路４が、充電装置ＣＨＧ又は補機バッテリなどから電池Ｂ１に所定充電量ａ以上の充電をし、充電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率ＳＯＣの推定ができる状態にする。又は、ステップＳ４では、制御回路４が、電池Ｂ１から負荷ＬＤ又は補機などへ所定放電量ｂ以上の放電し、放電後に得られる開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率ＳＯＣの推定ができる状態にする。

なお、ステップＳ４の詳細については、上記（１−１）（１−２）（２−１）（２−２）（３）の記載を参照。
なお、制御回路４は、所定充電量ａの充電をすると電池Ｂ１が過充電になる場合、所定放電量ｂ以上の放電をする。また、充放電部６は、所定放電量ｂの放電をすると電池Ｂ１が過放電になる場合、所定充電量ａ以上の充電をする。このように充放電を制御することで、電池Ｂ１の劣化を防止することができる。

ステップＳ５では、制御回路４が、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを用いて、充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率ＳＯＣの推定する。又は、ステップＳ５では、制御回路４が、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを用いて、放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、充電率ＳＯＣの推定する。

このように、ステップＳ１からステップＳ５の処理を実行することで、充電量ΔＳＯＣｃが所定充電量ａより小さい場合、又は、放電量ΔＳＯＣｄが所定放電量ｂより小さい場合に、所定充電量ａ以上の充電、又は、所定放電量ｂ以上の放電をすることで、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）、又は、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）に沿うようにし、充電率ＳＯＣの推定精度を向上させる。

また、ステップＳ１からＳ３、ステップＳ４（１−１）のａ２だけの充電処理、ステップＳ５の処理を実行することで、更に、電池Ｂ１を充電分極状態に移行させる充電量を抑えることができる。又は、ステップＳ１からＳ３、ステップＳ４（２−１）のｂ２だけの放電処理、ステップＳ５の処理を実行することで、更に、電池Ｂ１を放電分極状態に移行させる放電量を抑えることができる。

また、ステップＳ１からステップＳ４（３）、ステップＳ５の処理を実行することで、充電量ΔＳＯＣｃ及び放電量ΔＳＯＣｄが所定充電量ａ及び所定放電量ｂに満たない状態が継続する場合は、電流積算によるＳＯＣ推定誤差が大きくなるため、所定充電量ａ以上の充電、又は、所定放電量ｂ以上の放電をすることで、充電後の開回路電圧ＯＣＶｃを充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２１）、又は、放電後の開回路電圧ＯＣＶｄを放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性（曲線２２）に沿うようにし、充電率ＳＯＣを推定することで、大きくなったＳＯＣ推定誤差を小さくできる。

なお、蓄電装置１が例えば、ＰＨＶなどの車両に搭載されている場合、ＥＶ走行を休止中に、エンジンを用いて所定充電量ａ以上の充電をしてもよい。その場合、充電装置ＣＨＧと負荷ＬＤは共に車両内に搭載されるため、スイッチＳＷ１とＳＷ２とを共通化した一つのスイッチでも構わない。

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 蓄電装置
２ 電流計
３ 電圧計
４ 制御回路
５ 充電率推定部
６ 充放電部
Ｂ１ 電池
ＣＨＧ 充電装置
ＬＤ 負荷
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ

Claims (4)

1. 充電後に得られる開回路電圧と充電率との関係を示す充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と、放電後に得られる開回路電圧と前記充電率との関係を示す放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性とが異なる電池の前記充電率を推定する充電率推定装置であって、
   前回の前記放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて前記充電率を推定してから充電終了までの時間に得た充電量が所定充電量以上の場合、充電後に得られる開回路電圧を用いて、前記充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す記憶部に記憶されている充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、前記充電後に得られる開回路電圧に対応する前記充電率を求め、
   前回の前記充電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性に応じて前記充電率を推定してから放電終了までの時間に得た放電量が所定放電量以上の場合、放電後に得られる開回路電圧を用いて、前記放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す前記記憶部に記憶されている放電用ＳＯＣ−ＯＣＶ特性情報を参照し、前記放電後に得られる開回路電圧に対応する前記充電率を求める充電率推定部と、
   前記充電量が前記所定充電量より小さい場合、又は、前記放電量が前記所定放電量より小さい場合には、前記所定充電量以上の充電、又は、前記所定放電量以上の放電をする充放電部と、
   を有することを特徴とする充電率推定装置。
2. 請求項１に記載の充電率推定装置であって、
   前記充放電部は、
   前記充電量が前記所定充電量より小さく、かつ前記放電量が前記所定放電量より小さい場合、前記所定充電量以上の充電、又は、前記所定放電量以上の放電をする、
   ことを特徴とする充電率推定装置。
3. 請求項１又は２に記載の充電率推定装置であって、
   前記充放電部は、
   前記所定充電量の充電をすると過充電になる場合、前記所定放電量以上の放電をする、
   ことを特徴とする充電率推定装置。
4. 請求項１又は２に記載の充電率推定装置であって、
   前記充放電部は、
   前記所定放電量の放電をすると過放電になる場合、前記所定充電量以上の充電をする、
   ことを特徴とする充電率推定装置。
   

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