JP2022544857A - バッテリーのｓｏｈの予測方法及びこれを適用したバッテリーパック - Google Patents
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Abstract
本発明は、バッテリーのＳＯＨの予測方法及びこれを適用したバッテリーパックに係り、さらに詳しくは、バッテリーを完全放電させなくても、一定の時点の微分値を活用して充／放電の最中にリアルタイムにて当該バッテリーのＳＯＨを予測する方法とこれを適用したパックに関する。
Description
本発明は、バッテリーのＳＯＨの予測方法及びこれを適用したバッテリーパックに係り、さらに詳しくは、バッテリーを完全放電させなくても、一定の時点の微分値を活用して充／放電の最中にリアルタイムにて当該バッテリーのＳＯＨを予測する方法とこれを適用したパックに関する。
スマートフォン、ノート型パソコン、個人携帯端末（ＰＤＡ）などの持ち運び可能な携帯型電子機器の分野だけではなく、電気自動車、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）などに至るまでの様々な分野においてエネルギー供給源として用いられている充電可能な二次電池（以下、「バッテリー」と称する。）は、持続的な使用期間が長くなければ長くなるほど、かつ、充／放電を重ねれば重ねるほど、寿命が短くなるという特性があり、これにより、バッテリーの容量／性能が次第に低下する。このような特性によるバッテリーの容量／性能の低下は、バッテリーを用いるシステムの安定的な運用に影響を及ぼしてしまう。
したがって、バッテリーの劣化状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を予測することは、バッテリーの入れ替えが必要とされる時期を把握することを可能にし、これにより、バッテリーの容量／性能の低下により出やすい否定的な影響を極力抑えることができて、バッテリーを用いるシステムが安定的に運用できるようにする。
一方、従来には、バッテリーのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を予測するに際して、バッテリーセルの完全放電を行いながら電流積算に基づくアンペアカウンティング（Ａｈ Ｃｏｕｎｔｉｎｇ）を活用して当該バッテリーセルのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を計算して予測していた。
しかしながら、従来の方式を用いてバッテリーのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を予測するためには、強制的に完全放電をさせることを余儀なくされるため、バッテリーの運用に際して時間的に効率的ではなく、しかも、煩わしいという不都合があり、バッテリーを完全放電させる動作が繰り返し行われれば行われるほど、バッテリーの容量／性能の低下を引き起こしてしまう恐れがある。
本発明は、上述した不都合を解決するために案出されたものであり、バッテリーを完全放電させなくても、充／放電を行う最中にリアルタイムにて当該バッテリーのＳＯＨを予測することのできる方法を提供しようとする。
本発明に係るバッテリーのＳＯＨの予測方法は、所定の基準バッテリーに対して、満充電－完全放電サイクルに対してｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルを構成して格納するルックアップテーブル格納ステップと、前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、前記測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ＳＯＨ測定バッテリー電圧を設定するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定ステップと、ＳＯＨを予測しようとする実測バッテリーに対して充電を行いながら、所定の周期ごとに、前記設定したＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップと、前記測定した実測ｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨ値を、前記ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出して実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測するバッテリーＳＯＨ予測ステップと、を含んでなる。
一方、前記バッテリーのＳＯＨの予測方法は、前記実測バッテリーに対して測定したｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じてバッテリーの異常有無を判断する異常有無判断ステップと、前記異常有無判断ステップにおいて、実測バッテリーに異常があると判断されたとき、異常信号警告を生成して発する異常報知ステップと、をさらに含んでなる。
具体的に、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定ステップは、前記基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行って、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定するサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値測定ステップと、前記測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較するサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップと、前記比較の結果、多数回のサイクル同士の間にｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出す基準バッテリー電圧導き出しステップと、を含んでなることを特徴とする。
また、前記バッテリーＳＯＨ予測ステップは、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップにおいて測定した実測ｄＱ／ｄＶに対応するＳＯＨを、前記ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出すＳＯＨ取り出しステップを含んでなり、前記取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測することを特徴とする。
一方、前記異常有無判断ステップは、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップにおいて測定した現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出するｄＱ／ｄＶ値偏差算出ステップと、前記算出された現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差と所定の基準値とを比較するｄＱ／ｄＶ値偏差比較ステップと、を含んでなることを特徴とする。
ここで、前記現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値を超えると、当該バッテリーに異常があると判断することを特徴とする。
本発明に係るバッテリーのＳＯＨを測定するバッテリー管理装置は、バッテリーに充／放電電源を供給し、充／放電を制御する充／放電制御部と、所定の基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとに測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ＳＯＨ測定バッテリー電圧を設定するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部と、実測バッテリーの充電が行われる間に、所定の周期ごとに、前記設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定し、これを用いて実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測するＳＯＨ予測部と、前記基準バッテリーに対して、完全放電を行いながら測定されたｄＱ／ｄＶ値とそれに相当するＳＯＨ値に基づいて構成された各バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値と対応するＳＯＨとの関係であるルックアップテーブル（ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブル）を格納する格納部と、を備えてなる。
一方、前記ＳＯＨ予測部において測定された実測ｄＱ／ｄＶ値を用いて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて当該バッテリーの異常有無を判断する異常判断部と、前記ＳＯＨ予測部において予測される実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示する表示部と、前記異常判断部においてバッテリーに異常が起きたと判断したとき、異常信号警告を生成して発する報知部と、をさらに備えてなる。
具体的に、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部は、前記充／放電制御部により前記基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルが所定の回数だけ行われる間に、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定する第１のｄＱ／ｄＶ値測定部と、前記第１のｄＱ／ｄＶ値測定部において測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較して、多数回のサイクル同士の間にｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出す基準バッテリー電圧導き出し部と、を備えてなり、前記導き出しされたバッテリー電圧をＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定することを特徴とする。
一方、前記ＳＯＨ予測部は、前記充／放電制御部により前記実測バッテリーを充電する間に、所定の周期ごとに、前記設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する第２のｄＱ／ｄＶ値測定部と、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部において測定される実測ｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを、前記格納部に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出すＳＯＨ取り出し部と、を備えてなり、前記取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測することを特徴とする。
一方、前記異常判断部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部により実測バッテリーに対して測定された現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出するｄＱ／ｄＶ偏差算出部と、前記ｄＱ／ｄＶ偏差算出部において算出された現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差を所定の基準値と比較する比較部と、前記比較部における比較の結果、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値を超える場合、当該バッテリーに異常があると判断し、異常信号を生成して出力する異常信号生成部と、を備えてなる。
一方、本発明は、上述した本発明に係るバッテリー管理装置を備えるバッテリーパックを提供する。
本発明は、バッテリーのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）の予測のために従来のように完全放電させなくても済むことから、バッテリーを運用するにあたって、時間的な効率性を向上させることができ、充／放電の最中にリアルタイムにてバッテリーのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を把握することができることから、より安定的なバッテリーの運用を行うことが可能である。
以下では、添付図面に基づいて、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態について詳しく説明する。しかしながら、本発明は、種々の異なる形態に具体化可能であり、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。なお、図中、本発明を明確に説明するために、説明とは無関係な部分は省略し、明細書の全般に亘って、類似の部分には類似の図面符号を付している。
以下、添付図面に基づいて、本発明について詳しく説明する。
１．本発明において用いる用語
１．１．基準バッテリー
特定のバッテリーのＳＯＨを予測するための基準データを用意するために設定されるバッテリーであって、多数のバッテリーのうちのいずれか一つのバッテリーを基準バッテリーとして設定し、前記設定された基準バッテリーに対する満充電－完全放電の動作を行って基準データを用意し、これらに基づいて、以下においてルックアップテーブル格納ステップ（Ｓ１００）の欄において説明するように、ルックアップテーブルを構成してもよい。
１．１．基準バッテリー
特定のバッテリーのＳＯＨを予測するための基準データを用意するために設定されるバッテリーであって、多数のバッテリーのうちのいずれか一つのバッテリーを基準バッテリーとして設定し、前記設定された基準バッテリーに対する満充電－完全放電の動作を行って基準データを用意し、これらに基づいて、以下においてルックアップテーブル格納ステップ（Ｓ１００）の欄において説明するように、ルックアップテーブルを構成してもよい。
１．２．実測バッテリー
ＳＯＨを予測しようとするバッテリーであって、前記基準バッテリーに対して構成されたルックアップテーブルに基づいて、前記実測バッテリーの充電を行うことにより測定されるデータを用いてリアルタイムにてＳＯＨを予測してもよい。
ＳＯＨを予測しようとするバッテリーであって、前記基準バッテリーに対して構成されたルックアップテーブルに基づいて、前記実測バッテリーの充電を行うことにより測定されるデータを用いてリアルタイムにてＳＯＨを予測してもよい。
１．３．ｄＱ／ｄＶ値
これは、充／放電を行うことにより測定されるバッテリーの充／放電容量（Ｑ）を電圧（Ｖ）で微分した値のことをいう。
これは、充／放電を行うことにより測定されるバッテリーの充／放電容量（Ｑ）を電圧（Ｖ）で微分した値のことをいう。
２．本発明に係るバッテリーのＳＯＨの予測方法
２．１．ルックアップテーブル格納ステップ（Ｓ１００）
ルックアップテーブル格納ステップは、所定の基準バッテリーに対して完全放電を行いながら、リアルタイムｄＱ／ｄＶ値及びそれに相当するＳＯＨ値を測定し、前記測定されたｄＱ／ｄＶ及びＳＯＨ値に基づいて、各バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値と対応するＳＯＨとのルックアップテーブルを構成して格納するステップである。前記バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値とそれに対応するＳＯＨとのルックアップテーブルは、後述する格納部１６０に格納される。前記ルックアップテーブルは、以下、ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルと称する。
２．１．ルックアップテーブル格納ステップ（Ｓ１００）
ルックアップテーブル格納ステップは、所定の基準バッテリーに対して完全放電を行いながら、リアルタイムｄＱ／ｄＶ値及びそれに相当するＳＯＨ値を測定し、前記測定されたｄＱ／ｄＶ及びＳＯＨ値に基づいて、各バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値と対応するＳＯＨとのルックアップテーブルを構成して格納するステップである。前記バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値とそれに対応するＳＯＨとのルックアップテーブルは、後述する格納部１６０に格納される。前記ルックアップテーブルは、以下、ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルと称する。
２．２．ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定ステップ（Ｓ２００）
前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、サイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を比較してｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出して、これをＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定するステップであって、下記の細かいステップを含んでなり、これは、後述するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部１３０により行われる。
前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、サイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を比較してｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出して、これをＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定するステップであって、下記の細かいステップを含んでなり、これは、後述するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部１３０により行われる。
ア．サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ２１０）
前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定するステップであって、基準バッテリーを満充電－完全放電する動作を所定の回数だけ行って、サイクルを行うに際してｄＱ／ｄＶ値を測定するステップである。これは、後述する第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２により行われる。
前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定するステップであって、基準バッテリーを満充電－完全放電する動作を所定の回数だけ行って、サイクルを行うに際してｄＱ／ｄＶ値を測定するステップである。これは、後述する第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２により行われる。
イ．サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップ（Ｓ２２０）
前記サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ２１０）を通して測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較するステップである。
前記サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ２１０）を通して測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較するステップである。
上述したように、所定の基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを多数回行って、サイクルを行うに際してｄＱ／ｄＶ値を測定することから、サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値が算出され、このため、サイクル同士の間の最も大きな偏差を示すｄＱ／ｄＶ値を確かめるためにサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較してもよい。
ウ．基準バッテリー電圧導き出しステップ（Ｓ２３０）
前記サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップ（Ｓ２２０）においてサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較した結果、ｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出すステップである。
前記サイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップ（Ｓ２２０）においてサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較した結果、ｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出すステップである。
図面に基づいて具体的に説明すれば、図２は、基準バッテリーに対して満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行って、サイクルごとに測定されたｄＱ／ｄＶ値のうち、ｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出る一回目のサイクルと３００回目のサイクルのｄＱ／Ｄｖ値を示すグラフである。図２を参照すると、一回目のサイクルと３００回目のサイクルとの間に一定の基準以上のｄＱ／ｄＶ値の偏差を示す部分を大まかに大きくＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ領域として取り出してもよいが、これらの中で、ｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出る部分がＤであるということを確かめることができる。このため、前記Ｄ領域に相当する電圧値である３．７９Ｖが基準バッテリー電圧として導き出され、これを以下ではＳＯＨ測定バッテリー電圧と称する。
このようなサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップ（Ｓ２２０）及び基準バッテリー電圧導き出しステップ（Ｓ２３０）は、後述する基準バッテリー電圧導き出し部１３４により行われる。
２．３．実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）
実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップは、ＳＯＨを測定しようとする実測バッテリーに対して充電を行いながら、前記基準バッテリー電圧導き出しステップ（Ｓ２３０）を通して設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定するステップであって、後述するＳＯＨ予測部１４０の第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２により動作する。ここで、バッテリーの充電の最中に実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する理由は、放電は、使用者に応じて互いに異なるように行われるものの、充電は放電に比べて変化が少なく、放電におけるイオン特性よりも、充電におけるバッテリーのイオン特性の方がさらに上手く現れるからであり、ＳＯＨの予測の正確性を高めるために実測バッテリーの充電の最中に実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップを行うのである。図２に基づいて上述した実験を例にとって説明すれば、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧が３．７９Ｖに設定されたため、このステップにおいては、実測バッテリーを充電しながら３．７９ＶにおけるｄＱ／ｄＶ値を測定するのである。
実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップは、ＳＯＨを測定しようとする実測バッテリーに対して充電を行いながら、前記基準バッテリー電圧導き出しステップ（Ｓ２３０）を通して設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定するステップであって、後述するＳＯＨ予測部１４０の第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２により動作する。ここで、バッテリーの充電の最中に実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する理由は、放電は、使用者に応じて互いに異なるように行われるものの、充電は放電に比べて変化が少なく、放電におけるイオン特性よりも、充電におけるバッテリーのイオン特性の方がさらに上手く現れるからであり、ＳＯＨの予測の正確性を高めるために実測バッテリーの充電の最中に実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップを行うのである。図２に基づいて上述した実験を例にとって説明すれば、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧が３．７９Ｖに設定されたため、このステップにおいては、実測バッテリーを充電しながら３．７９ＶにおけるｄＱ／ｄＶ値を測定するのである。
このような実測バッテリーの充電の最中にＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を測定する動作は、所定の周期ごとに行われて、実測バッテリーの充電と放電を行う最中にＳＯＨをリアルタイムにて予測可能にする。
２．４．バッテリーＳＯＨ予測ステップ（Ｓ４００）
バッテリーＳＯＨ予測ステップにおいては、前記測定された実測バッテリーに対するＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを前記ルックアップテーブルから取り出して、前記取り出したＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムのＳＯＨとして予測してもよい。
バッテリーＳＯＨ予測ステップにおいては、前記測定された実測バッテリーに対するＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを前記ルックアップテーブルから取り出して、前記取り出したＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムのＳＯＨとして予測してもよい。
より具体的に説明すれば、ＳＯＨ取り出しステップ（Ｓ４１０）を行って、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）において測定した実測バッテリーに対するＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを前記ルックアップテーブル格納ステップ（Ｓ１００）を通して構成されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出す。このとき、前記取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測してもよい。
図２に基づいて上述した実験を例にとって説明すれば、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）において測定した３．７９Ｖ（ＳＯＨ測定バッテリー電圧）における実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値に相当するＳＯＨをｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出して、取り出されたＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測するのである。
このような動作は、後述するＳＯＨ予測部１４０のＳＯＨ取り出し部１４４により行われる。
２．５．ＳＯＨ表示ステップ（Ｓ５００）
ＳＯＨ表示ステップは、前記バッテリーＳＯＨ予測ステップ（Ｓ４００）において予測された実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示するステップであって、これを通して使用者は実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを認知することができる。これは、後述する表示部１７０により行われる。
ＳＯＨ表示ステップは、前記バッテリーＳＯＨ予測ステップ（Ｓ４００）において予測された実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示するステップであって、これを通して使用者は実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを認知することができる。これは、後述する表示部１７０により行われる。
２．６．異常有無判断ステップ（Ｓ６００）
異常有無判断ステップは、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）により所定の周期ごとに測定される実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて実測バッテリーの異常有無を判断するステップであって、後述する異常判断部１５０により行われる。
異常有無判断ステップは、前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）により所定の周期ごとに測定される実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて実測バッテリーの異常有無を判断するステップであって、後述する異常判断部１５０により行われる。
ア．ｄＱ／ｄＶ値偏差算出ステップ（Ｓ６１０）
前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）により測定される実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて、現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出してもよい。これは、後述するｄＱ／ｄＶ偏差算出部１５２により行われる。
前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップ（Ｓ３００）により測定される実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて、現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出してもよい。これは、後述するｄＱ／ｄＶ偏差算出部１５２により行われる。
イ．ｄＱ／ｄＶ値偏差比較ステップ（Ｓ６２０）
前記算出された現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差と所定の基準値とを比較して、その比較の結果に基づいて実測バッテリーの異常有無を判断してもよい。
前記算出された現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差と所定の基準値とを比較して、その比較の結果に基づいて実測バッテリーの異常有無を判断してもよい。
比較の結果、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値よりも大きければ、当該バッテリーに異常が起きてｄＱ／ｄＶ値の変化の幅が基準よりも大きく出るとみなし、異常が起きたと判断（Ｓ６１２）してもよい。
一方、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値以下であれば、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅が適度なレベルであるとみなし、異常がない状態であると判断（Ｓ６１４）してもよい。
このような動作は、後述する比較部１５４により行われる。
２．７．異常報知ステップ（Ｓ７００）
異常報知ステップは、前記異常有無判断ステップ（Ｓ６００）において実測バッテリーに異常が起きたと判断したとき、異常信号警告を生成し、かつ、これを発して使用者にバッテリーの異常を感知させるステップであって、異常信号生成部１５６における異常信号の生成に伴い、報知部１８０において異常信号警告を発することにより行われる。このように、本発明においてバッテリーのＳＯＨを予測するのにｄＱとｄＶ値の変化を用いる原理について説明すれば、まず、セルを満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行って、それに伴う各要素とＳＯＨとの間の相関性の分析を行ってみたとき、図３を参照すると、太く表示された線を重点的に参照すると、充電後レスト（ｒｅｓｔ）の最後の電圧値（上端ＯＣＶ）は０．５９、放電後レスト（ｒｅｓｔ）の最後の電圧値（下端ＯＣＶ）は０．８１、放電終止（ＥＯＤ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）充電抵抗は０．７７、充電終止（ＥＯＣ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）充電抵抗は０．７９、放電終止（ＥＯＤ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）放電抵抗は０．２８、充電終止（ＥＯＣ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）放電抵抗は約０．６９の相関性を有すると分析され、ｄＱ、ｄＶの変化は、それぞれ約０．９３、０．９４の相関性を有すると分析された。したがって、ＯＣＶと抵抗（Ｒ）の値よりもｄＱとｄＶ値の変化の方がＳＯＨとの相関性がさらに高いということを確かめることができる。
異常報知ステップは、前記異常有無判断ステップ（Ｓ６００）において実測バッテリーに異常が起きたと判断したとき、異常信号警告を生成し、かつ、これを発して使用者にバッテリーの異常を感知させるステップであって、異常信号生成部１５６における異常信号の生成に伴い、報知部１８０において異常信号警告を発することにより行われる。このように、本発明においてバッテリーのＳＯＨを予測するのにｄＱとｄＶ値の変化を用いる原理について説明すれば、まず、セルを満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行って、それに伴う各要素とＳＯＨとの間の相関性の分析を行ってみたとき、図３を参照すると、太く表示された線を重点的に参照すると、充電後レスト（ｒｅｓｔ）の最後の電圧値（上端ＯＣＶ）は０．５９、放電後レスト（ｒｅｓｔ）の最後の電圧値（下端ＯＣＶ）は０．８１、放電終止（ＥＯＤ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）充電抵抗は０．７７、充電終止（ＥＯＣ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）充電抵抗は０．７９、放電終止（ＥＯＤ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）放電抵抗は０．２８、充電終止（ＥＯＣ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）放電抵抗は約０．６９の相関性を有すると分析され、ｄＱ、ｄＶの変化は、それぞれ約０．９３、０．９４の相関性を有すると分析された。したがって、ＯＣＶと抵抗（Ｒ）の値よりもｄＱとｄＶ値の変化の方がＳＯＨとの相関性がさらに高いということを確かめることができる。
より具体的に、ｄＱとｄＶ値の変化とＳＯＨとの相関関係を分析してみると、図２に基づいて上述したように、基準バッテリーに対して満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行ってサイクルごとに測定されたｄＱ／ｄＶ値をグラフにて示したとき、サイクル同士の間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出た一回目のサイクルと３００回目のサイクルのｄＱ／ｄＶ値に相当する電圧である３．７９ＶをＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定してもよい。これに基づいて、ＳＯＨ測定バッテリー電圧である３．７９Ｖに相当するｄＱ／ｄＶ、ｄＶ／ｄＱとＳＯＨとの相関関係を分析してみると、図４に示すような結果を確かめることができた。図４は、複数のセルに対して満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行いながら、充電時の３．７９Ｖ（ＳＯＨ測定バッテリー電圧）の部分に対するＳＯＨ相関性の平均値と、放電時の３．７９Ｖ（ＳＯＨ測定バッテリー電圧）に対するＳＯＨ相関性の平均値と、を示すグラフであって、（ａ）に示すように、充電時の３．７９ＶのｄＱ／ｄＶ部分に対するＳＯＨ相関性の平均値は０．８８であり、（ｂ）に示すように、放電時の３．７９ＶのｄＶ／ｄＱ部分に対するＳＯＨ相関性の平均値もまた０．８８であって、充／放電に際してＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ及びｄＶの値とＳＯＨとが高い相関性を有するということを確かめることができる。
これにより、本発明は、バッテリーの充／放電に際して実験を通して導き出される特定の電圧部分（ＳＯＨ測定バッテリー電圧）におけるｄＱ／ｄＶ値とＳＯＨとが高い相関性を有するということを用いて、これに基づいて、バッテリーを完全放電させなくても、充／放電を行う最中にリアルタイムにて当該バッテリーのＳＯＨを予測することができることから、バッテリーを運用するに当たって時間的な効率性を向上させることができ、充／放電の最中にリアルタイムにてバッテリーのＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を把握することができることから、より安定的なバッテリーの運用を行うことが可能である。
３．本発明に係るバッテリーパック
図５は、本発明に係るバッテリーパックの全体的な構成を概略的に示すブロック図であって、これに基づいて各構成要素について説明する。
図５は、本発明に係るバッテリーパックの全体的な構成を概略的に示すブロック図であって、これに基づいて各構成要素について説明する。
３．１．バッテリー１１０
本発明に係るバッテリーパック１００は、多数のバッテリーを備え、多数のバッテリーは、一つのＳＯＨの測定が可能なようにする基準バッテリーと、ＳＯＨを測定しようとする少なくとも一つ以上の実測バッテリーと、に分けて説明することができる。
本発明に係るバッテリーパック１００は、多数のバッテリーを備え、多数のバッテリーは、一つのＳＯＨの測定が可能なようにする基準バッテリーと、ＳＯＨを測定しようとする少なくとも一つ以上の実測バッテリーと、に分けて説明することができる。
一方、本発明に係るバッテリーパックは、バッテリーのＳＯＨを測定するバッテリー管理装置を備え、これは、下記のように構成される。
３．２．充／放電制御部１２０
前記バッテリーに充／放電電源を供給し、充／放電を制御する構成要素であって、基準バッテリーとして設定されたバッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行うように制御してもよく、実測バッテリーとして設定されたバッテリーの充／放電動作を制御してもよい。
前記バッテリーに充／放電電源を供給し、充／放電を制御する構成要素であって、基準バッテリーとして設定されたバッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行うように制御してもよく、実測バッテリーとして設定されたバッテリーの充／放電動作を制御してもよい。
３．３．ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部１３０
所定の基準バッテリーに対して満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、各サイクル同士の間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出して、その値をバッテリーのＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧であるＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定する構成要素である。
所定の基準バッテリーに対して満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、各サイクル同士の間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出して、その値をバッテリーのＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧であるＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定する構成要素である。
ア．第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２
第１のｄＱ／ｄＶ値測定部は、前記充／放電制御部１２０により所定の基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行う間に、各サイクルを行うに際してｄＱ／ｄＶ値を測定してもよい。
第１のｄＱ／ｄＶ値測定部は、前記充／放電制御部１２０により所定の基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行う間に、各サイクルを行うに際してｄＱ／ｄＶ値を測定してもよい。
例えば、所定の基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行うのであれば、一回目のサイクルから３００回目のサイクルまで各サイクルを行うたびにｄＱ／ｄＶを測定するのである。
このようにして測定された基準バッテリーに対する多数回の満充電－完全放電のサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値は、ｄＱ／ｄＶ値とＳＯＨとのルックアップテーブルを構成して後述する格納部１６０に格納され、ＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧を導き出すのに用いられる。
イ．基準バッテリー電圧導き出し部１３４
前記第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２において測定された基準バッテリーに対する多数回の満充電－完全放電のサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、バッテリーのＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧を導き出してもよい。
前記第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２において測定された基準バッテリーに対する多数回の満充電－完全放電のサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、バッテリーのＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧を導き出してもよい。
具体的に、前記第１のｄＱ／ｄＶ値測定部１３２において測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値を比較して、サイクル同士の間にｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出してもよい。
以上において説明したように、図２は、基準バッテリーに対して満充電－完全放電する動作サイクルを３００回行って、サイクルごとに測定されたｄＱ／ｄＶ値のうち最も大きな偏差を示す一回目のサイクルと３００回目のサイクルのｄＱ／ｄＶ値を示すグラフである。図２に基づいて、実験データを例にとって説明すれば、一回目のサイクルと３００回目のサイクルとの間にある程度のｄＱ／ｄＶ値の偏差を示す部分として、大まかにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ領域が挙げられるが、これらの中で最も大きな偏差を示すＤ領域に相当するバッテリー電圧である３．７９Ｖを導き出して、これをバッテリーのＳＯＨの予測のための基準バッテリー電圧としてのＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定してもよい。
３．４．ＳＯＨ予測部１４０
ＳＯＨ予測部は、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部１３０により設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧値と後述する格納部１６０に格納されているｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブル、およびＳＯＨを測定しようとする実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値を用いて、実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測してもよい。
ＳＯＨ予測部は、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部１３０により設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧値と後述する格納部１６０に格納されているｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブル、およびＳＯＨを測定しようとする実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値を用いて、実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測してもよい。
ア．第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２
第２のｄＱ／ｄＶ値測定部は、前記充／放電制御部１２０により実測バッテリーの充電が行われる間に、前記実測バッテリーに対して所定の周期ごとに前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定してもよい。
第２のｄＱ／ｄＶ値測定部は、前記充／放電制御部１２０により実測バッテリーの充電が行われる間に、前記実測バッテリーに対して所定の周期ごとに前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定してもよい。
図２に基づいて上述した実験を例として挙げると、前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧が３．７９Ｖに設定されたため、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部は、実測バッテリーの充電が行われる間に、所定の周期ごとに実測バッテリーの３．７９ＶにおけるｄＱ／ｄＶ値を測定するのである。
イ．ＳＯＨ取り出し部１４４
ＳＯＨ取り出し部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値が測定されれば、測定されたｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを格納部１６０に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出してもよい。
ＳＯＨ取り出し部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値が測定されれば、測定されたｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを格納部１６０に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出してもよい。
このときに取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測してもよい。
図２に基づいて上述した実験を例として挙げると、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において測定した実測バッテリーの３．７９Ｖ（ＳＯＨ測定バッテリー電圧）におけるｄＱ／ｄＶ値に相当するＳＯＨを格納部１６０に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出し、このときに取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測するのである。
３．５．異常判断部１５０
異常判断部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において所定の周期ごとに測定される実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて実測バッテリーの異常有無を判断してもよい。
異常判断部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において所定の周期ごとに測定される実測バッテリーのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて実測バッテリーの異常有無を判断してもよい。
ア．ｄＱ／ｄＶ偏差算出部１５２
まず、ｄＱ／ｄＶ偏差算出部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において測定された実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて、現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出してもよい。
まず、ｄＱ／ｄＶ偏差算出部は、前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部１４２において測定された実測バッテリーのＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて、現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出してもよい。
イ．比較部１５４
比較部は、前記ｄＱ／ｄＶ偏差算出部１５２により現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜が算出されれば、これを所定の基準値と比較してもよい。
比較部は、前記ｄＱ／ｄＶ偏差算出部１５２により現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜が算出されれば、これを所定の基準値と比較してもよい。
その比較の結果、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値よりも大きければ、当該実測バッテリーに異常が起きてｄＱ／ｄＶ値の変化幅が基準よりも大きく出るとみなし、異常が起きたと判断してもよい。
一方、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値以下であれば、ｄＱ／ｄＶ値の変化幅が適度なレベルであるとみなし、異常がない状態であると判断してもよい。
ウ．異常信号生成部１５６
異常信号生成部は、前記比較部１５４における比較の結果、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値よりも大きく出て当該実測バッテリーに異常が起きたと判断されれば、異常信号を生成して後述する報知部１８０に出力してもよい。
異常信号生成部は、前記比較部１５４における比較の結果、現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値よりも大きく出て当該実測バッテリーに異常が起きたと判断されれば、異常信号を生成して後述する報知部１８０に出力してもよい。
３．６．格納部１６０
格納部は、前記ＳＯＨ予測部１４０において実測バッテリーに対して測定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測できるようにするｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルを格納する。
格納部は、前記ＳＯＨ予測部１４０において実測バッテリーに対して測定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値を用いて実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測できるようにするｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルを格納する。
前記ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルは、所定の基準バッテリーに対して完全放電を行いながらリアルタイムにてｄＱ／ｄＶ値及びそれに対応するＳＯＨを測定する実験を通して各バッテリー電圧におけるｄＱ／ｄＶ値と対応するＳＯＨとのルックアップテーブルを構成して、これらのデータを格納部に格納してもよい。このように、前記格納部に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルは、上述したＳＯＨ予測部１４０において実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測するのに用いられる。
３．７．表示部１７０
表示部は、前記ＳＯＨ予測部１４０により予測される実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示する構成要素であって、これを通して使用者が実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを認知することができる。
表示部は、前記ＳＯＨ予測部１４０により予測される実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示する構成要素であって、これを通して使用者が実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを認知することができる。
３．８．報知部１８０
報知部は、前記異常判断部１５０において実測バッテリーに異常が起きたと判断したときに異常信号警告を生成して発する構成要素であって、具体的には、前記異常信号生成部１５６から異常信号が出力されれば、実測バッテリーに異常が起きたと認識し、異常信号警告を生成して発して、使用者に異常状態を感知させる。
報知部は、前記異常判断部１５０において実測バッテリーに異常が起きたと判断したときに異常信号警告を生成して発する構成要素であって、具体的には、前記異常信号生成部１５６から異常信号が出力されれば、実測バッテリーに異常が起きたと認識し、異常信号警告を生成して発して、使用者に異常状態を感知させる。
一方、本発明の技術的思想は、前記実施形態に基づいて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということに留意すべきである。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が実施可能であるということが理解できる筈である。
１００ バッテリーパック
１１０ バッテリー
１２０ 放電制御部
１３０ ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部
１３２ 第１のｄＱ／ｄＶ値測定部
１３４ 基準バッテリー電圧導き出し部
１４０ ＳＯＨ予測部
１４２ 第２のｄＱ／ｄＶ値測定部
１４４ ＳＯＨ取り出し部
１５０ 異常判断部
１５２ ｄＱ／ｄＶ偏差算出部
１５４ 比較部
１５６ 異常信号生成部
１６０ 格納部
１７０ 表示部
１８０ 報知部
１１０ バッテリー
１２０ 放電制御部
１３０ ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部
１３２ 第１のｄＱ／ｄＶ値測定部
１３４ 基準バッテリー電圧導き出し部
１４０ ＳＯＨ予測部
１４２ 第２のｄＱ／ｄＶ値測定部
１４４ ＳＯＨ取り出し部
１５０ 異常判断部
１５２ ｄＱ／ｄＶ偏差算出部
１５４ 比較部
１５６ 異常信号生成部
１６０ 格納部
１７０ 表示部
１８０ 報知部
Claims (12)
- 所定の基準バッテリーに対して、満充電－完全放電のサイクルに対してｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルを構成して格納するルックアップテーブル格納ステップと、
前記基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとにｄＱ／ｄＶ値を測定し、前記測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ＳＯＨ測定バッテリー電圧を設定するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定ステップと、
ＳＯＨを予測しようとする実測バッテリーに対して充電を行いながら、所定の周期ごとに、前記設定したＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップと、
前記測定した実測ｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨ値を、前記ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出して実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測するバッテリーＳＯＨ予測ステップと、
を含んでなるバッテリーのＳＯＨの予測方法。 - 前記実測バッテリーに対して測定したｄＱ／ｄＶ値に基づいて、前記ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じてバッテリーの異常有無を判断する異常有無判断ステップと、
前記異常有無判断ステップにおいて、前記実測バッテリーに異常があると判断されたとき、異常信号警告を生成して発する異常報知ステップと、
をさらに含んでなる請求項１に記載のバッテリーのＳＯＨの予測方法。 - 前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定ステップは、
前記基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルを所定の回数だけ行って、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとに前記ｄＱ／ｄＶ値を測定するサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値測定ステップと、
前記測定されたサイクルごとの前記ｄＱ／ｄＶ値を比較するサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値比較ステップと、
前記比較の結果、多数回のサイクル同士の間に前記ｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出す基準バッテリー電圧導き出しステップと、
を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーのＳＯＨの予測方法。 - 前記バッテリーＳＯＨ予測ステップは、
前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップにおいて測定した前記実測ｄＱ／ｄＶに対応するＳＯＨを、前記ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出すＳＯＨ取り出しステップを含んでなり、前記取り出されるＳＯＨを実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測することを特徴とする請求項３に記載のバッテリーのＳＯＨの予測方法。 - 前記異常有無判断ステップは、
前記実測ｄＱ／ｄＶ値測定ステップにおいて測定した現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出するｄＱ／ｄＶ値偏差算出ステップと、
前記算出された現在の周期と以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差と所定の基準値とを比較するｄＱ／ｄＶ値偏差比較ステップと、
を含んでなることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーのＳＯＨの予測方法。 - 前記現在の周期と前記以前の周期との間の前記ｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値を超えると、当該バッテリーに異常があると判断することを特徴とする請求項５に記載のバッテリーのＳＯＨの予測方法。
- バッテリーのＳＯＨを測定するバッテリー管理装置において、
バッテリーに充／放電電源を供給し、充／放電を制御する充／放電制御部と、
所定の基準バッテリーに対して、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとに測定されたサイクルごとのｄＱ／ｄＶ値に基づいて、ＳＯＨ測定バッテリー電圧を設定するＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部と、
実測バッテリーの充電が行われる間に、所定の周期ごとに、前記設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定し、これを用いて実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを予測するＳＯＨ予測部と、
前記基準バッテリーに対して、完全放電を行いながら測定された前記ｄＱ／ｄＶ値とそれに相当するＳＯＨ値に基づいて構成された各バッテリー電圧における前記ｄＱ／ｄＶ値と対応するＳＯＨとの関係であるルックアップテーブル（ｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブル）を格納する格納部と、
を備えてなるバッテリー管理装置。 - 前記ＳＯＨ予測部において測定された実測ｄＱ／ｄＶ値を用いて、前記ｄＱ／ｄＶ値の変化の幅に応じて当該バッテリーの異常有無を判断する異常判断部と、
前記ＳＯＨ予測部において予測される実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨを表示する表示部と、
前記異常判断部においてバッテリーに異常が起きたと判断したとき、異常信号警告を生成して発する報知部と、
をさらに備えてなる請求項７に記載のバッテリー管理装置。 - 前記ＳＯＨ測定バッテリー電圧設定部は、
前記充／放電制御部により前記基準バッテリーを満充電－完全放電する動作サイクルが所定の回数だけ行われる間に、多数回の満充電－完全放電のサイクルごとに前記ｄＱ／ｄＶ値を測定する第１のｄＱ／ｄＶ値測定部と、
前記第１のｄＱ／ｄＶ値測定部において測定されたサイクルごとの前記ｄＱ／ｄＶ値を比較して、多数回のサイクル同士の間にｄＱ／ｄＶ値の偏差が最も大きく出るバッテリー電圧を導き出す基準バッテリー電圧導き出し部と、
を備えてなり、
前記導き出しされたバッテリー電圧をＳＯＨ測定バッテリー電圧として設定することを特徴とする請求項８に記載のバッテリー管理装置。 - 前記ＳＯＨ予測部は、
前記充／放電制御部により前記実測バッテリーを充電する間に、所定の周期ごとに、前記設定されたＳＯＨ測定バッテリー電圧における実測ｄＱ／ｄＶ値を測定する第２のｄＱ／ｄＶ値測定部と、
前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部において測定される前記実測ｄＱ／ｄＶ値に対応するＳＯＨを、前記格納部に格納されたｄＱ／ｄＶ：ＳＯＨルックアップテーブルから取り出すＳＯＨ取り出し部と、
を備えてなり、
前記取り出されるＳＯＨを前記実測バッテリーのリアルタイムＳＯＨとして予測することを特徴とする請求項９に記載のバッテリー管理装置。 - 前記異常判断部は、
前記第２のｄＱ／ｄＶ値測定部により前記実測バッテリーに対して測定された現在の周期のｄＱ／ｄＶ値と以前の周期のｄＱ／ｄＶ値との間の偏差｜ｄＱ／ｄＶ（ｔ）－ｄＱ／ｄＶ（ｔ－１）｜を算出するｄＱ／ｄＶ偏差算出部と、
前記ｄＱ／ｄＶ偏差算出部において算出された前記現在の周期と前記以前の周期との間の前記ｄＱ／ｄＶ値の偏差を所定の基準値と比較する比較部と、
前記比較部における比較の結果、前記現在の周期と前記以前の周期との間のｄＱ／ｄＶ値の偏差が所定の基準値を超える場合、当該バッテリーに異常があると判断し、異常信号を生成して出力する異常信号生成部と、
を備えてなる請求項１０に記載のバッテリー管理装置。 - 請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置を備えるバッテリーパック。
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