JP2023152320A - 電源装置および電池状態推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池が劣化しているか否かを適切に判定する。【解決手段】電源装置は、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池、電池の電流を検出する電流センサ、電流積算部、保証容量推定部および判定部を備える。電流積算部は、電池が第１の充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を計算する。保証容量推定部は、電流積算量に、フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび電流積算量に基づいて計算される補正値を加算することで、電池の保証容量を推定する。判定部は、電池の初期容量または公称容量に対する保証容量の比で表される保証ＳＯＨが所定の閾値より高いか否かを判定する。【選択図】図４

Description

本発明は、充電可能な電池の劣化状態を推定する技術に係わる。

充電可能な電池は、充電／放電を繰り返すことで劣化が進行し、徐々に容量が小さくなってゆく。そして、電池の容量が小さくなると、その電池を利用して動作する装置の使用時間が短くなる。例えば、電気自動車の電池の容量が小さくなると、走行時間または走行距離が短くなる。よって、電池の劣化状態を精度よく推定する技術が求められている。

電池の劣化状態（ＳＯＨ：State of Health）は、例えば、初期容量または公称容量に対する現在の容量の比で表される。すなわち、ＳＯＨは、（１ａ）式または（１ｂ）式で表される。

なお、初期容量は、電池が最初に使用されるときに測定される。公称容量は、既知の値であり、電池のベンダにより提供される。よって、電池の現在容量を測定または推定することにより、現在の電池のＳＯＨを知ることができる。

図１は、電池の容量を推定する方法の一例を説明する図である。この例では、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を利用して電池の容量が推定される。具体的には、電池の現在容量は（２）式で表される。なお、図１に示す縦軸および横軸は、それぞれ電池の開回路電圧（ＯＣＶ）および充電状態（ＳＯＣ）を表す。

この場合、ある測定期間における電流積算量を求める。また、この測定期間の開始時および終了時に電池のＯＣＶを測定することにより、対応するＳＯＣをそれぞれ取得する。例えば、この測定期間の開始時および終了時にそれぞれＯＣＶ１およびＯＣＶ２が得られたときには、図１に示すように、ＳＯＣ１およびＳＯＣ２が得られる。そして、電流積算量、ＳＯＣ１、およびＳＯＣ２を（２）式に与えると、電池の現在容量が算出される。さらに、この値を（１ａ）式または（１ｂ）式に与えれば、現在のＳＯＨが得られる。尚、電池のＯＣＶに対応するＳＯＣを利用してＳＯＨを推定する方法は、例えば、特許文献１に記載されている。

また、満充電状態から完全放電状態までの電流積算量を測定することで、電池の容量を求めることも可能である。ただし、この方法においては、予め定められた電流および電圧で放電を行うことが要求されるので、専用の装置を必要とする。したがって、この方法では、例えば、車両に搭載されている電池のＳＯＨを簡単に推定することはできない。

特開２０２１－０７１３２０号公報

上述のように、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を利用して電池の容量を推定する方法が提案されている。ただし、この方法は、ＳＯＨの変化に対してＯＣＶも変化する特性を有する電池に対して有効である。

他方、安価で比較的熱安定性の高いリン酸鉄（ＬＦＰ）系リチウムイオン電池が実用化されている。ところが、リン酸鉄リチウムイオン電池のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線は、図２に示すように、フラット領域（又は、プラトー領域）を有する。このため、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を利用して電池の容量を推定すると、精度が低くなることがある。例えば、図２においてＳＯＣ１とＳＯＣ２との間で電流積算量を取得するとき、ＳＯＣ１に対応するＯＣＶとＳＯＣ２に対応するＯＣＶとの差分が小さくなるので、その測定誤差は大きくなる。このため、（２）式で電池の容量を推定する場合、分母の誤差が大きくなるので、推定精度が低くなってしまう。なお、この問題は、リン酸鉄リチウムイオン電池に限定されるものではなく、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池において発生し得る。

本発明の１つの側面に係る目的は、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池が劣化しているか否かを適切に判定する方法を提供することである。

本発明の１つの態様に係わる電源装置は、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池と、前記電池の電流を検出する電流センサと、前記電池が第１の充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を計算する電流積算部と、前記電流積算量に、前記フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび前記電流積算量に基づいて計算される補正値を加算することで、前記電池の保証容量を推定する保証容量推定部と、前記電池の初期容量または公称容量に対する前記保証容量の比で表される保証ＳＯＨが所定の閾値より高いか否かを判定する判定部と、を備える。

この構成においては、満充電状態から放電が開始されたときの電流積算量に基づいて電池の保証容量および保証ＳＯＨが算出され、この保証ＳＯＨが所定の閾値より高ければ、電池の容量は劣化してないと判定される。よって、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池において、放電深度が浅い場合であっても、電池の容量が劣化しているか否かを判定できる。すなわち、電池の容量が劣化しているか否かの判定の頻度を高くすることができる。

第２の充電状態は、下限ＳＯＣよりも充電率が高い状態であってもよい。すなわち、放電深度が浅い場合であっても、電池の容量が劣化しているか否かを判定できる。また、補正値は、例えば、下限ＳＯＣと電流積算量との積を、１００パーセントから下限ＳＯＣを引算した結果で除算することにより得られる。

上述の態様によれば、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池が劣化しているか否かを適切に判定できる。

電池の容量を推定する方法の一例を説明する図である。 フラット領域を有するＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の一例を示す図である。 ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池の容量を推定する方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる電源装置の一例を示す図である。 フラット領域を有する電池状態を推定する方法を説明する図である。 電池の保証容量を計算する方法を説明する図である。 ＳＯＨの推定精度の低さを補う方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる電池状態推定方法の一例を示すフローチャートである。 電池状態を推定する方法のバリエーションを説明する図である。

図３は、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する電池の容量を推定する方法の一例を示す。ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有する場合、そのフラット領域内でＯＣＶを測定して対応するＳＯＣを推定すると、誤差が大きくなることがある。よって、ＳＯＣの変化に対してＯＣＶも変化する領域で電池の容量を推定することが好ましい。

図３（ａ）に示すケースでは、ＳＯＣがフラット領域よりも高い領域で測定されるＯＣＶに基づいて電池の容量が推定される。図３（ｂ）に示すケースでは、ＳＯＣがフラット領域よりも低い領域で測定されるＯＣＶに基づいて電池の容量が推定される。ただし、これらのケースでは、ＳＯＣの変化量（すなわち、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差分）が小さくなるので、電池の容量の推定精度も低くなる。

図３（ｃ）に示すケースでは、ＳＯＣがフラット領域よりも低い領域で測定されるＯＣＶ１から対応するＳＯＣ１が推定され、ＳＯＣがフラット領域よりも高い領域で測定されるＯＣＶ２から対応するＳＯＣ２が推定される。そして、これらの値を利用して電池の容量が推定される。この場合、ＯＣＶの差分が大きく、ＳＯＣの変化量も大きくなるので、電池の容量の推定精度が高くなる。

ただし、この方法においては、満充電または満充電に近い状態から、完全放電または完全放電に近い状態まで電池の状態が変化したときに限って電池の容量を推定できる。すなわち、放電深度が浅いときは、電池の容量を推定できない。例えば、電動車両の主バッテリを満充電状態から４０～５０パーセント程度使用した時点で次の充電が行われるケースでは、電池の容量を推定できない。このため、電池の容量を推定する機会が少なくなるおそれがある。この結果、電池が劣化して容量が小さくなっている状態でその電池を使用し続けてしまう可能性がある。

そこで、本発明の実施形態に係わる電池状態推定方法は、ＳＯＣがフラット領域よりも低い状態になるまで放電されない場合であっても、電池の容量が所定の閾値レベルまで劣化しているか否かを判定できる機能を提供する。

図４は、本発明の実施形態に係わる電源装置の一例を示す。本発明の実施形態に係わる電源装置１００は、図４に示すように、電池１０、電流センサＡ、電圧センサＶ、および制御部２０を備える。なお、電源装置１００は、図４に示していない他の回路または機能を備えてもよい。

電池１０は、例えば、互いに並列に接続された複数の電池モジュールにより構成される電池パックである。この場合、各電池モジュールは、互いに直列に接続された複数の電池セルから構成されるようにしてもよい。また、電池１０は、不図示の充電器により充電される。なお、以下の記載では、電池パック、電池モジュール、または電池セルを総称して「電池」と呼ぶことがある。

電池１０は、この実施例では、リチウムイオン電池である。具体的には、電池１０は、正極がリチウム、鉄、およびリンを含有し、負極が黒鉛で構成されるリン酸鉄系リチウムイオン電池である。したがって、電池１０のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線は、図２または図３に示すように、ＳＯＣの変化に対してＯＣＶがほぼ平坦になるフラット領域（又は、プラトー領域）を有する。具体的には、フラット領域よりもＳＯＣが低い低ＳＯＣ領域では、ＳＯＣが高くなるにつれてＯＣＶも高くなる。また、フラット領域よりもＳＯＣが高い高ＳＯＣ領域でも、ＳＯＣが高くなるにつれてＯＣＶも高くなる。これに対して、フラット領域においては、ＳＯＣに対するＯＣＶの傾きがゼロに近い値となる。

電池１０は、負荷２００に電力を供給することができる。負荷２００は、特に限定されるものではないが、電源装置１００が電動車両に搭載されるケースでは、例えば走行用モータである。また、電源装置１００がフォークリフト等の産業車両に搭載されるケースでは、負荷２００は、荷役用モータであってもよい。なお、電池１０と負荷２００との間には、電池１０から負荷２００への電力の供給を遮断可能なリレーＲＬが設けられている。

電圧センサＶは、電池１０の電圧を検出する。ここで、電圧センサＶは、電池パック全体の電圧を検出してもよいし、各電池モジュールの電圧を検出してもよいし、各電池セルの電圧を検出してもよい。そして、電圧センサＶの出力信号は、制御部２０により取得される。

電流センサＡは、電池１０の電流を検出する。すなわち、電池１０の充電時には、電流センサＡにより充電電流が検出される。電池１０の電力で負荷２００が駆動されるときには、電流センサＡにより放電電流が検出される。そして、電流センサＡの出力信号は、制御部２０により取得される。電流センサＡは、例えば、ホール式電流センサである。ホール式電流センサは、磁電変換素子であるホール素子を備え、測定電流の周辺に生じる磁界を電圧に変換する。したがって、この場合、電流センサＡは、電池１０の電流を表す電圧信号を出力する。ただし、電流センサＡ３は、他の構成（例えば、シャント抵抗）で実現してもよい。

制御部２０は、電池１０のＳＯＣおよびＳＯＨを推定する。また、制御部２０は、電池１０の劣化が所定の閾値レベルまで進行しているか否かを判定する。

制御部２０は、メモリ２１を備える。メモリ２１には、ＳＯＣ－ＯＣＶデータ、初期容量データ、下限ＳＯＣデータが保存されている。ＳＯＣ－ＯＣＶデータは、電池１０のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を表す。ここで、電池１０のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線は、図５に示す通りであり、予め得られているものとする。初期容量データは、電池１０の初期容量または公称容量を表す。初期容量は、電池１０が最初に使用されるときに測定される。公称容量は、既知の値であり、電池１０のベンダにより提供される。なお、以下の記載では、初期容量または公称容量を総称して「初期容量」と呼ぶことがある。下限ＳＯＣデータは、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線において、フラット領域の下側の端部におけるＳＯＣ（即ち、下限ＳＯＣ）を表す。なお、下限ＳＯＣデータは、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線またはＳＯＣ－ＯＣＶデータに基づいて予め設定される。図５においては、下限ＳＯＣは「Ｘ」で表されている。但し、下限ＳＯＣデータが表す下限ＳＯＣは、固定値でなくてもよい。例えば、電池１０のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線は経年により変化することがあるので、この経年変化に応じて下限ＳＯＣデータを更新してもよい。

制御部２０は、電流積算部２２、ＳＯＣ推定部２３、ＳＯＨ推定部２４、保証容量推定部２５、および判定部２６を備える、なお、制御部２０は、図４に示していない他の機能を備えてもよい。

電流積算部２２は、電流センサＡの出力信号に基づいて電池１０の電流をモニタする。そして、電流積算部２２は、測定開始時から測定終了時までの間の電流を積算することで電流積算量を計算する。ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサＶの出力信号に基づいて電池１０のＯＣＶを検出する。そして、ＳＯＣ推定部２３は、検出したＯＣＶでＳＯＣ－ＯＣＶデータを参照することにより対応するＳＯＣを推定する。たとえば、図３に示すケースでは、「ＯＣＶ＝ＯＣＶ１」であれば、電池１０の充電状態がＳＯＣ１であると推定され、「ＯＣＶ＝ＯＣＶ２」であれば、電池１０の充電状態がＳＯＣ２であると推定される。

ＳＯＨ推定部２４は、上述した（１ａ）式および（２）式を利用して電池１０のＳＯＨを推定する。このとき、電流積算部２２は、ＳＯＨを測定するための測定期間の開始時から終了時までの間の電流積算量を計算する。また、ＳＯＣ推定部２３は、その測定期間の開始時および終了時においてそれぞれＯＣＶを検出し、各ＯＣＶに対応するＳＯＣ（ＳＯＣ１、ＳＯＣ２）を推定する。そして、ＳＯＨ推定部２４は、電流積算部２２により得られる電流積算量およびＳＯＣ推定部２３により推定されるＳＯＣを（２）式に与えることで、電池１０の現在容量を推定する。さらに、ＳＯＨ推定部２４は、推定した現在容量を（１ａ）式に与えることで電池１０のＳＯＨを推定する。なお、ＳＯＨ推定部２４は、現在容量を推定するときに、メモリ２１に保存されている初期容量データを使用する。

保証容量推定部２５は、電流積算部２２により計算される電池１０の電流積算量に基づいて、電池１０の保証容量を推定する。「保証容量」は、電池１０の現在の容量が当該値以上であることを表す。例えば、保証容量が８０[Ah]であるときは、電池１０の現在の容量が８０[Ah]以上であることが保証される。

保証容量推定部２５が電池１０の保証容量を推定するときは、電流積算部２２は、電池１０が満充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を計算する。第２の充電状態は、満充電状態でない任意の充電状態であり、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域内であってもよい。図５に示す例では、電池１０が満充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量が「Ｙ」で表されている。

また、保証容量推定部２５は、満充電状態から第２の充電状態までの電流積算量ＹおよびＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域の下限を表す下限ＳＯＣに基づいて、電流積算量Ｙを補正するための補正値を計算する。そして、保証容量推定部２５は、この補正値を電流積算量Ｙに加算することで電池１０の保証容量を算出する。

図５に示す例では、電池１０の保証容量は、（３）式で計算される。なお、Ｘは、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域の下限を表す下限ＳＯＣであり、下限ＳＯＣデータとしてメモリ２１に保存されている。また、Ｙは、電池１０が満充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を表し、電流積算部２２により計算される。

ここで、（３）式の意味を説明する。まず、図６に示すように、電池１０を満充電状態から下限ＳＯＣ（即ち、第２の充電状態）まで放電させるものとする。この場合、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量が「Ｙ」である。また、第２の充電状態から完全放電状態まで放電したときの電流積算量を「Ｚ」とする。そうすると、図６から明らかなように（４）式が成立する。

よって、第２の充電状態から完全放電状態まで放電したときの電流積算量Ｚは（５）式で表される。

（５）式で表される電流積算量Ｚは、電池１０の充電状態に換算すると、電池１０の下限ＳＯＣ（即ち、第２の充電状態）に相当する。ここで、電池１０の容量は、満充電状態から完全放電状態まで放電したときの電流積算量に相当する。よって、図６に示すケースでは、電池１０の容量は、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量と第２の充電状態から完全放電状態まで放電したときの電流積算量との和に相当する。したがって、図６に示すケースでは、電池１０の容量は「Ｙ＋Ｚ」で表すことができる。

他方、図５に示すケースでは、電池１０の容量は、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量Ｙ、第２の充電状態から下限ＳＯＣまで放電したときの電流積算量、および下限ＳＯＣから完全放電状態まで放電したときの電流積算量Ｚの和に相当する。よって、第２の充電状態が下限ＳＯＣより高いものとすると、電池１０の容量は、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量Ｙと下限ＳＯＣから完全放電状態まで放電したときの電流積算量Ｚの和よりも大きくなる。すなわち、図５に示すケースでは、電池１０の容量は「Ｙ＋Ｚ」より小さくなることはない。したがって、（３）式の右辺の値は、電池１０の容量の最小値を示す保証容量である。

このように、保証容量推定部２５は、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量Ｙに、下限ＳＯＣから完全放電状態まで放電したときの電流積算量Ｚを加算することで、電池１０の保証容量を算出する。なお、電流積算量Ｚは、フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量に基づいて計算される補正値の一例である。

判定部２６は、電池１０の初期容量または公称容量に対する保証容量の比で表される保証ＳＯＨを計算する。すなわち、判定部２６は（６）式を用いて保証ＳＯＨを計算する。

「保証ＳＯＨ」は、電池１０の現在のＳＯＨが当該値以上であることを表す。例えば、保証ＳＯＨが７０パーセントであるときは、電池１０の現在のＳＯＨが７０パーセント以上であることが保証される。なお、（６）式において、初期容量の代わりに公称容量を使用してもよい。

この後、判定部２６は、保証ＳＯＨと所定の閾値とを比較する。この閾値は、特に限定されるものではないが、例えば、電池１０を交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化している状態に対応するＳＯＨである。そして、保証ＳＯＨが閾値より高ければ、判定部２６は、電池１０を交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化していないと判定する。これに対して、保証ＳＯＨが閾値より低ければ、判定部２６は、電池１０を交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化している可能性があると判定する。

例えば、電池１０の初期容量または公称容量が１００Ａｈ、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域の下側の端部を表す下限ＳＯＣ（即ち、図５に示すＸ）が２０パーセント、判定部２６が使用する閾値が６０パーセントであるものとする。そして、満充電状態から第２の充電状態まで放電したときの電流積算量Ｙが５０Ａｈであるものとする。この場合、保証ＳＯＨは、６２．５パーセントであり、閾値より大きくなる。したがって、判定部２６は、電池１０を交換すべき程度まで電池１０の容量は劣化していないと判定する。

このように、本発明の実施形態に係わる電池状態推定方法によれば、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域より低いＳＯＣまで放電しなくても、交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化しているか否かを判定できる。すなわち、ＳＯＣがフラット領域より高い状態からフラット領域より低い状態まで放電しない場合であっても、交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化しているか否かを判定できる。よって、ＳＯＣに基づいてＳＯＨを推定する方法（例えば、図３（ｃ）に示す方法）と比較して、交換すべき程度まで電池１０の容量が劣化しているか否かを判定する頻度を高くできる。

図７は、ＳＯＨの推定精度の低さを補う方法の一例を示す。図７において、〇印は、１回の測定に対して推定されたＳＯＨを表す。各ＳＯＨの値は、例えば、図３を参照して説明した方法で得られたものである。すなわち、電池１０のＯＣＶに基づいて推定されるＳＯＣを利用して得られたＳＯＨを表す。

ここで、電池１０のＳＯＣ－ＯＣＶ曲線がフラット領域を有するときは、上述したように、ＯＣＶに基づいて推定されるＳＯＣを利用してＳＯＨを計算すると誤差が大きくなることがある。図７（ａ）は、ＳＯＨの推定精度が悪く、ばらつきが発生している状態を示している。

本発明の実施形態においては、制御部２０は、電池１０のＳＯＨを推定すると共に、保証ＳＯＨを計算する。ここで、電池１０の実際のＳＯＨは、保証ＳＯＨより低くなることはない。よって、制御部２０は、図７（ｂ）に示すように、ＳＯＨの推定値が保証ＳＯＨより低いときは、その推定値を保証ＳＯＨに修正してもよい。このような修正を行えば、例えば、複数回の測定により得られる複数個のＳＯＨ推定値の平均に基づいて電池１０の状態を判定する場合、推定誤差の影響が緩和される。

図８は、本発明の実施形態に係わる電池状態推定方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、電池１０の充電が終了したときに開始してもよい。

Ｓ１において、制御部２０は、電池１０が満充電状態であるか否かを判定する。電池１０が満充電状態であるか否かは、例えば、電圧センサＶにより検出される電池１０の電圧に基づいて判定される。電池１０が満充電状態であるときは、Ｓ２～Ｓ３において、電流積算部２２は、電池１０から放電される電流を積算して電流積算量を計算する。そして、電池１０の放電が終了すると、制御部２０の処理はＳ４に進む。「放電終了」は、特に限定されるものではないが、例えば、次の充電動作が開始されるときであってもよい。或いは、図４に示す電源装置１００が電動車両に搭載されるときは、その電動車両のキースイッチがオフ状態に操作されたときであってもよい。

Ｓ４において、保証容量推定部２５は、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線のフラット領域の下側の端部を表す下限ＳＯＣおよびＳ２～Ｓ３で計算された電流積算量に基づいて、電池１０の保証容量を推定する。上述の実施例では、（３）式を用いて計算される。Ｓ５において、判定部２６は、Ｓ４で得られた保証容量および初期容量から保証ＳＯＨを計算する。上述の実施例では、（６）式を用いて計算される。

Ｓ６において、判定部２６は、保証ＳＯＨが閾値より高いか否かを判定する。この閾値は、例えば、交換すべき程度まで電池１０が劣化している状態に対応するＳＯＨである。そして、保証ＳＯＨが閾値より高ければ、判定部２６は、Ｓ７において、交換すべき程度まで電池１０が劣化していないと判定する。一方、保証ＳＯＨが閾値より低ければ、判定部２６は、Ｓ８において、交換すべき程度まで電池１０が劣化している可能性があると判定する。

なお、Ｓ２～Ｓ３において算出される電流積算量が小さいときは、電池１０の容量が劣化しているか否かを正しく判定できないことがある。例えば、満充電状態から電池１０を少し使用しただけで次の充電が行われるときには、Ｓ２～Ｓ３において算出される電流積算量が小さくなり、（６）式で計算される保証ＳＯＨも小さくなる。この場合、電池１０の容量が劣化していなときでも、Ｓ６の判定結果が「Ｎｏ」となるおそれがある。したがって、制御部２０は、図８に示す手順を繰り返し実行し、Ｓ６の判定結果が所定回数連続して「Ｎｏ」となったときに「電池１０が劣化している」と判定してもよい。

他方、満充電状態から下限ＳＯＣ以下まで放電されたときには、（６）式で算出される保証ＳＯＨが１００パーセントを超える可能性がある。よって、図８に示す手順は、満充電状態から、下限ＳＯＣよりも高い第２の充電状態まで放電されるときに有効である。ただし、この場合であっても、Ｓ６の判定結果が「Ｙｅｓ」となるので、「電池１０は劣化していない」と判定される。また、制御部２０は、図８に示す手順と並列に、ＳＯＣに基づいて電池１０のＳＯＨを推定することができる。そして、満充電状態から下限ＳＯＣ以下まで放電されたときには、図３（ｃ）を参照して説明したように、ＳＯＣに基づいて電池１０のＳＯＨを精度よく推定できる。

＜他の実施形態＞
上述の実施例では、電池１０を満充電状態から第２の充電状態まで放電させるときの電流積算量に基づいて保証ＳＯＨが閾値より高いか否かを判定するが、本発明はこの方式に限定されるものではない。すなわち、制御部２０は、満充電状態でない任意の第１の充電状態から第２の充電状態まで電池１０を放電させるときの電流積算量に基づいて保証ＳＯＨが閾値より高いか否かを判定してもよい。この場合、第１の充電状態は、図９（ａ）に示すように、フラット領域の上限端より満充電状態に近い充電状態であってもよい。或いは、第１の充電状態は、図９（ｂ）に示すように、フラット領域内の任意の充電状態であってもよい。ただし、第１の充電状態が満充電状態に近いほど、保証ＳＯＨが閾値より高いか否かについての判定の精度は高くなる。

また、上述の実施例では、電池１０の放電時の電流積算量に基づいて保証ＳＯＨが閾値より高いか否かを判定するが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、制御部２０は、電池１０が第３の充電状態から第４の充電状態まで充電されるときの電流積算量に基づいて保証ＳＯＨが閾値より高いか否かを判定してもよい。この場合、第４の充電状態（すなわち、充電動作の終了時の充電状態）は、満充電状態であることが好ましいが、満充電状態でなくてもよい。なお、充電動作の終了は、例えば、電池１０の電圧が所定の閾値を超えたこと、または、充電プラグが引き抜かれたことにより検出される。

１０ 電池
２０ 制御部
２１ メモリ
２２ 電流積算部
２３ ＳＯＣ推定部
２４ ＳＯＨ推定部
２５ 保証容量推定部
２６ 判定部
１００ 電源装置

Claims (6)

1. ＳＯＣ（State of Charge）－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）曲線がフラット領域を有する電池と、
   前記電池の電流を検出する電流センサと、
   前記電池が第１の充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を計算する電流積算部と、
   前記電流積算量に、前記フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび前記電流積算量に基づいて計算される補正値を加算することで、前記電池の保証容量を推定する保証容量推定部と、
   前記電池の初期容量または公称容量に対する前記保証容量の比で表される保証ＳＯＨ（State of Health）が所定の閾値より高いか否かを判定する判定部と、
   を備える電源装置。
2. 前記第２の充電状態は、前記下限ＳＯＣよりも充電率が高い状態である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記補正値は、前記下限ＳＯＣと前記電流積算量との積を、１００パーセントから前記下限ＳＯＣを引算した結果で除算することにより得られる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
4. 前記電池の電圧を検出する電圧センサと、
   前記ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を利用して前記電池の電圧に対応するＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
   前記ＳＯＣ推定部により得られる推定ＳＯＣに基づいて前記電池のＳＯＨを推定するＳＯＨ推定部と、をさらに備え、
   前記ＳＯＨ推定部により得られる推定ＳＯＨが前記保証ＳＯＨより低いときは、前記推定ＳＯＨは前記保証ＳＯＨに修正される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
5. 前記電流積算部は、前記電池が第３の充電状態から第４の充電状態まで充電されるときの充電電流積算量を計算し、
   前記保証容量推定部は、前記充電電流積算量に、前記フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび前記充電電流積算量に基づいて計算される補正値を加算することで、前記保証容量を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
6. ＳＯＣ（State of Charge）－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）曲線がフラット領域を有する電池の状態を推定する方法であって、
   前記電池が第１の充電状態から第２の充電状態まで放電されるときの電流積算量を計算し、
   前記電流積算量に、前記フラット領域の下限を表す下限ＳＯＣおよび前記電流積算量に基づいて計算される補正値を加算することで、前記電池の保証容量を推定し、
   前記電池の初期容量または公称容量に対する前記保証容量の比が所定の閾値より高いか否かを判定する
   ことを特徴とする電池状態推定方法。
   
   

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