JP2024005821A - 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2024005821A
JP2024005821A JP2022106216A JP2022106216A JP2024005821A JP 2024005821 A JP2024005821 A JP 2024005821A JP 2022106216 A JP2022106216 A JP 2022106216A JP 2022106216 A JP2022106216 A JP 2022106216A JP 2024005821 A JP2024005821 A JP 2024005821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power storage
storage element
soc
full charge
deterioration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022106216A
Other languages
English (en)
Inventor
佑介 吉岡
Yusuke Yoshioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2022106216A priority Critical patent/JP2024005821A/ja
Priority to PCT/JP2023/022950 priority patent/WO2024004780A1/ja
Publication of JP2024005821A publication Critical patent/JP2024005821A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

【課題】電力供給能力を確保しながら蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する。【解決手段】推定装置２は、蓄電素子３０の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部２１を備える。前記制御部は、必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させ、前記必要電力ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する。【選択図】図３

Description

本発明は、推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラムに関する。
近年、自動運転の実現に向け、移動体におけるブレーキやパワーステアリングといった装置の電動化が進んでいる。１２ボルト（Ｖ）バッテリのような蓄電装置から、そうした電動装置（補機類とも称する）への電力供給に、より高度な安定性が求められている。そこで、１２Ｖバッテリにおける電力供給能力、いわゆるState Of Function（ＳＯＦ）を監視・推定するニーズが高まっている。
バッテリは、通電（充電及び／又は放電）と時間の経過とに伴って劣化し、その満充電容量が低下する。バッテリから補機類への安定的な電力供給のために、このように低下する満充電容量を把握する必要がある。
特許文献１には、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を所定のＳＯＣに高精度に設定し、バッテリの劣化判定を行う技術が開示されている。
特開２００４－２３６３８１号公報
バッテリを低ＳＯＣ（例えば、ＳＯＣゼロ％近傍）まで放電させた後に満充電状態まで充電させ、低ＳＯＣから満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値からバッテリの満充電容量を推定する方法がある。この方法を、移動体向けバッテリのように、移動体がいつ起動されても所定の電力供給能力を発揮することが求められる用途の、蓄電セルや、複数の蓄電セルを含む蓄電装置に適用するための検討が、十分になされていない。以下、蓄電セル、蓄電装置を、「蓄電素子」と総称する。
本発明の一態様は、電力供給能力を確保しながら蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定できる推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラムを提供する。
本発明の一態様に係る推定装置は、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備える。前記制御部は、必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ（ＣＶ放電させ）、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する。
上記態様によれば、電力供給能力（必要ＳＯＣ）を確保しながら蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定できる。
実施形態に係る推定装置が搭載される蓄電装置の構成例を示す斜視図である。 蓄電装置の構成例を示す分解斜視図である。 蓄電装置の構成例を示すブロック図である。 蓄電装置の電力供給能力の推定方法を説明する図である。 蓄電装置モデルの一例を示す回路図である。 ＳＯＣ－開放電圧（ＯＣＶ）プロファイルの一部を示す図である。 必要ＳＯＣを決定する方法を説明する図である。 ＣＶ放電させる場合の蓄電セルの電圧挙動を説明する図である。 定電流放電（ＣＣ放電）させる場合の蓄電セルの電圧挙動を説明する図である。 必要ＳＯＣから満充電状態まで充電させる場合の蓄電セルの電圧挙動を説明する図である。
以下、実施形態の概要を説明する。
（１）推定装置は、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備える。前記制御部は、必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ（ＣＶ放電させ）、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する。
ここで、「必要ＳＯＣ」とは、蓄電素子が、それに接続されている電気負荷に所定の電力供給ができるように決定される、放電終止点近傍のＳＯＣを意味する。移動体に搭載される蓄電素子においては、必要ＳＯＣは、停止していた移動体が運転を開始するための所定の電力供給を行えるＳＯＣであってもよい。
「劣化の度合い」とは、蓄電素子の容量維持率であってもよいし、健康状態（ＳＯＨ）であってもよい。
ＣＶ放電は、放電電流が閾値以下（例えば、１アンペア以下）になった時点で終了してもよい。蓄電素子は、満充電容量又は劣化の度合いを推定するための放電の過程の、全領域でＣＶ放電されてもよいし、ＣＣ放電された後に放電終止点近傍でＣＶ放電されてもよい（つまり、ＣＣＣＶ放電されてもよい）。
上記の推定装置によれば、ＣＶ放電を用いて到達させた必要ＳＯＣに基づいて、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定できる。
検出される蓄電素子の電圧に基づいて放電を停止させるＣＣ放電では、蓄電素子の運用状況（温度、電流、蓄電素子の劣化の度合い等）に応じて変化する分極特性の影響により、狙ったＳＯＣに到達させる難易度が高い。そのため、ＣＣ放電を用いて到達させた必要ＳＯＣに基づいて、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定すると、推定精度が安定しない。
これに対し上記の推定装置は、満充電容量又は劣化の度合いを推定するために蓄電素子をＣＶ放電させて的確に到達させた必要ＳＯＣを用いるため、推定精度が安定する。
（２）上記（１）に記載の推定装置において、前記必要ＳＯＣは、前記蓄電素子のＳＯＣ－開放電圧（ＯＣＶ）プロファイルにおける非プラトー領域に含まれるように決定されてもよい。
リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を正極活物質に含むリチウムイオン電池（いわゆる、ＬＦＰ電池）は、充放電に伴う電圧変化がほとんど生じない「プラトー領域」をＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルに含む。「非プラトー領域」とは、ＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルが所定値以上の傾き（ＯＣＶリセットが行える程度の傾き）を有する、放電終止点近傍のＳＯＣ領域を意味する。ＬＦＰ電池以外の蓄電素子も、ＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルの傾きが大きいＳＯＣ領域を放電終止点近傍に持つ。その傾きが大きいＳＯＣ領域を「非プラトー領域」と呼ぶ。
上記構成によれば、必要ＳＯＣまで蓄電素子を放電させ、分極解消後に検出した蓄電素子の電圧から真値により近いＳＯＣ値（つまり、ＯＣＶリセットされたＳＯＣ値）を取得し、そのＳＯＣ値に充電電流の積算値を加算することで、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定できる。
（３）上記（１）又は（２）に記載の推定装置において、前記必要ＳＯＣは、放電に伴う前記蓄電素子の電圧挙動を模擬する蓄電素子モデルを用いて決定されてもよい。
蓄電素子モデルは、等価回路モデルであってもよいが、それに限定はされない。等価回路モデルは、単一の蓄電セルの電圧挙動を模擬するものであってもよいし、複数の蓄電セルを含む蓄電装置の電圧挙動を模擬するものであってもよい。
代替的に、蓄電素子モデルは、内部抵抗及び温度と、必要ＳＯＣとが対応付けて記憶されたルックアップテーブルであってもよい。
上記構成によれば、蓄電素子モデルから、蓄電素子の運用状況（温度、蓄電素子の劣化の度合い等）に応じて変化する分極特性の影響が考慮された必要ＳＯＣが導かれる。
（４）上記（３）に記載の推定装置において、前記蓄電素子モデルは、複数の蓄電セル及び導電部材を有する蓄電装置の挙動を模擬する蓄電装置モデルであってもよい。
ここで、「導電部材」とは、蓄電素子以外の、蓄電装置における導電路（パワーライン）を構成する部材を意味する。導電部材は、配線部材（例えば、配線、バスバー等）や、配線部材の接続部（例えば、溶接部や、ネジ等による接続部）や、遮断器（例えば、半導体スイッチ）を含んでもよい。
上記構成によれば、蓄電装置モデルを用いることで、必要ＳＯＣを精度よく決定して、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定できる。
（５）上記（４）に記載の推定装置は、前記蓄電装置モデルに、前記導電部材の抵抗成分を与えてもよい。
導電部材の抵抗成分は、個々の導電部材の抵抗値を足し合わせて求めてもよいし、試験回路から実験的に一ないし複数の抵抗値を求めてもよい。導電部材の抵抗成分は、温度に応じて複数用意されてもよい。
上記構成によれば、導電部材の抵抗成分（以下、構造抵抗とも称する）を考慮することで、必要ＳＯＣを精度よく決定して、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定できる。例えば、低電圧バッテリ（１２Ｖバッテリ、４８Ｖバッテリ等）のように、蓄電セルの総数が比較的少なく、且つ蓄電セルの内部抵抗（例えば、１０ｍΩ）と構造抵抗（例えば、２ｍΩ）とのオーダーが同じで構造抵抗が無視できない場合に、適正な推定を行うことが可能となる。
（６）上記（１）～（５）のいずれかに記載の推定装置において、前記制御部は、前記非プラトー領域に含まれる複数のＳＯＣ値のいずれかから所定の順番で前記必要ＳＯＣの探索を開始してもよい。
ここで、「所定の順番」は、非プラトー領域に含まれる低ＳＯＣ値、又は高ＳＯＣ値から、ＳＯＣ値が増える方向、又はＳＯＣ値が減る方向の順番であってもよいが、それに限定はされない。「低ＳＯＣ値」は非プラトー領域の最低ＳＯＣ値であってもよいし、「高ＳＯＣ値」は非プラトー領域の最高ＳＯＣ値であってもよいが、それに限定はされない。「低ＳＯＣ値」は、「高ＳＯＣ値」よりも低いＳＯＣ値に設定される。
制御部は、前記非プラトー領域に含まれる低ＳＯＣ値と高ＳＯＣ値とのいずれから前記必要ＳＯＣの探索を開始するかを選択可能に構成されてもよい。
上記構成によれば、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いの推定の精度を優先するか、短時間で推定を行うことを優先するか、といった選択が可能となる。上位装置からの指示に応じて、又は蓄電素子の運用状況に応じて、低ＳＯＣ値と高ＳＯＣ値とのいずれから必要ＳＯＣを探索するかが決定されてもよい。
（７）蓄電装置は、上記（１）～（６）のいずれかに記載の推定装置と、複数の蓄電セルとを備える。
（８）蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する推定方法は 、必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させ、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する。
（９）コンピュータプログラムは、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定するコンピュータに、必要ＳＯＣ（State Of Charge）に到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する処理を実行させる。
以下、実施形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
図１は実施形態に係る推定装置が搭載される蓄電装置１の構成例を示す斜視図、図２は蓄電装置１の構成例を示す分解斜視図である。蓄電装置１は、例えばエンジン車両、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、又はプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）に好適に搭載される、１２Ｖバッテリ（低電圧バッテリ）である。蓄電装置１は、飛行体、鉄道列車、船舶等の他の移動体に搭載されるものであってもよい。
蓄電装置１は、推定装置２、複数の蓄電セル３、及びそれらを収容する直方体状の収容ケース４０を備える。蓄電セル３は、リチウムイオン二次電池等の電池セルであってもよいし、キャパシタ等の電気化学セルであってもよい。推定装置２は、例えば電池管理システム（ＢＭＳ：Battery Management system ）である。
蓄電セル３は、４個が直列接続されて組電池３０を構成している。代替的に、蓄電セル３のうちのいくつかは並列に接続されてもよい。例えば、組電池３０は、３並列で４直列に接続された、１２個の蓄電セル３を有してもよい。
収容ケース４０は合成樹脂製である。収容ケース４０は、ケース本体４１と、ケース本体４１の開口部を閉塞する蓋部４２と、蓋部４２に設けられた収容部４３と、収容部４３を覆うカバー４４と、中蓋（バスバーフレーム）４５と、仕切り板４６とを備える。中蓋４５や仕切り板４６は、設けられなくてもよい。ケース本体４１の仕切り板４６の間に、蓄電セル３が挿入されている。
中蓋４５には、複数の金属製のバスバー６１が載置されている。蓄電セル３のセル端子３２が設けられている端子面付近に中蓋４５が配置されて、隣り合う蓄電セル３の隣り合うセル端子３２がバスバー６１により接続され、蓄電セル３が直列に接続されている。バスバー６１は、導電部材の一例である。
収容部４３は、箱状をなし、平面視における一長辺の中央部に、外側に突出した突出部４３ａを有する。蓋部４２における突出部４３ａの両側には、鉛合金等の金属製で、極性が異なる一対の外部端子６２，６２が設けられている。収容部４３には、推定装置２が収容されている。推定装置２は、図示しない配線部材及びバスバー６１を介して蓄電セル３と接続されている。推定装置２は、収容部４３に収容される代わりに、例えば組電池３０の上方又は側方に隣接して配置されてもよい。
蓄電セル３は、中空直方体状のケース３１と、ケース３１の一側面（端子面、上面）に設けられた、極性が異なる一対のセル端子３２，３２とを備える。ケース３１には、正極、セパレータ、及び負極を積層してなる電極体３３と、図示しない電解質（電解液）とが収容されている。
電極体３３は、詳細は図示しないが、シート状の正極と、負極とを、２枚のシート状のセパレータを介して重ね合わせ、これらを巻回（縦巻き又は横巻き）することにより構成されている。セパレータは、多孔性の樹脂フィルムにより形成される。多孔性の樹脂フィルムとして、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂からなる多孔性樹脂フィルムを使用できる。
正極は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等からなる長尺帯状の正極基材の表面に、正極活物質層が形成された電極板である。正極活物質層は、正極活物質を含む。正極活物質層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な材料を使用できる。正極活物質としては、例えばＬｉＦｅＰＯ4が用いられるが、それに限定はされず、いわゆる３元系の正極活物質が用いられてもよい。正極活物質層は、導電助剤、バインダ等を更に含んでもよい。
負極は、例えば銅又は銅合金等からなる長尺帯状の負極基材の表面に、負極活物質層が形成された電極板である。負極活物質層は、負極活物質を含む。負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な材料を使用できる。負極活物質としては、例えば黒鉛（グラファイト）、ハードカーボン、ソフトカーボン等が挙げられる。負極活物質層は、バインダ、増粘剤等を更に含んでもよい。
電極体３３と共に収容ケース４０に収容される電解質には、従来のリチウムイオン二次電池と同様のものを使用できる。例えば、電解質として、有機溶媒中に支持塩を含有させた電解質を使用できる。有機溶媒として、例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類等の非プロトン性溶媒が用いられる。支持塩として、例えば、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 等のリチウム塩が好適に用いられる。電解質は、例えば、ガス発生剤、被膜形成剤、分散剤、増粘剤等の各種添加剤を含んでもよい。
図２は、蓄電セル３の一例として、巻回型の電極体３３を備える角型のリチウムイオン電池を示す。代替的に、蓄電セル３は、円筒型リチウムイオン電池であってもよく、ラミネート型（パウチ型）リチウムイオン電池であってもよい。蓄電セル３は、積層型電極体を備えるリチウムイオン電池であってもよい。蓄電セル３は、固体電解質を用いた全固体リチウムイオン電池であってもよい。
図３は、蓄電装置１の構成例を示すブロック図である。蓄電装置１は、推定装置２、組電池３０、遮断器５３、電流センサ５４、電圧センサ５５、及び温度センサ５６を備える。
蓄電装置１には、外部端子６２，６２を介して、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０と、高電圧バッテリからの電力を変換するＤＣ－ＤＣコンバータ１６０と、車載の電気負荷１７０（補機類）と、が電気的に接続されている。エンジン車両では、コンバータ１６０に代えて、エンジンの動力により発電する発電機であるオルタネータが用いられる。
車両ＥＣＵ１５０は、車両制御部であり、コンバータ１６０や電気負荷１７０を制御する。車両ＥＣＵ１５０は、推定装置２から受け付けた充放電性能（電力供給能力）に関する推定結果に基づいて、コンバータ１６０や電気負荷１７０を制御することにより蓄電装置１の充電電圧や許容充放電量を制御する。車両ＥＣＵ１５０は、「上位装置」の一例である。
推定装置２は、所定タイミングで各蓄電セル３の状態を推定し、蓄電装置１の充放電性能を推定する平板状の回路基板である。推定装置２の形状は、平板状に限定されない。推定装置２は、遮断器５３、電流センサ５４及び電圧センサ５５等を回路基板上に搭載した回路基板ユニットとして構成されてもよい。推定装置２は、制御部２１、記憶部２２、及び入出力部２３等を備える。
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える演算回路である。制御部２１が備えるＣＰＵは、ＲＯＭや記憶部２２に格納された各種コンピュータプログラムを実行し、上述したハードウェア各部の動作を制御することによって、装置全体を推定装置として機能させる。制御部２１は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ、日時情報を出力するクロック等の機能を備えていてもよい。
記憶部２２は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置である。記憶部２２は、制御部２１が参照するプログラム及びデータを記憶する。記憶部２２に記憶されるコンピュータプログラムには、蓄電装置１の充電又は放電の可否に関する情報を推定するためのプログラム２２１が含まれる。記憶部２２に記憶されるデータには、プログラム２２１に用いる推定データ２２２、シミュレーションで用いられる蓄電装置１の蓄電装置モデルが含まれる。蓄電装置モデルは、回路構成を示す構成情報、および蓄電装置モデルを構成する各素子の値等により記述される。記憶部２２には、このような蓄電装置モデルの回路構成を示す構成情報、および蓄電装置モデルを構成する各素子の値等が記憶される。
記憶部２２に記憶されるコンピュータプログラム（コンピュータプログラム製品）は、当該コンピュータプログラムを読み取り可能に記録した非一時的な記録媒体Ｍにより提供されてもよい。記録媒体Ｍは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、ＳＤ（Secure Digital）カード等の可搬型メモリである。制御部２１は、図示しない読取装置を用いて、記録媒体Ｍから所望のコンピュータプログラムを読み取り、読み取ったコンピュータプログラムを記憶部２２に記憶させる。代替的に、上記コンピュータプログラムは通信により提供されてもよい。プログラム２２１は、単一のコンピュータ上で、または１つのサイトにおいて配置されるか、もしくは複数のサイトにわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータ上で実行されるように展開することができる。
入出力部２３は、外部装置を接続するための入出力インタフェースを備える。入出力部２３には、車両ＥＣＵ１５０、遮断器５３、電流センサ５４、電圧センサ５５及び温度センサ５６等が接続されている。
遮断器５３は、例えばＦＥＴなどの半導体スイッチ、又は機械式の接点を有するリレー等を備える。遮断器５３は、制御部２１から出力される制御信号に応じてオン状態とオフ状態を切り替えることにより、組電池３０の電流を遮断する。
電流センサ５４は、組電池３０に直列に接続されている。電流センサ５４は、シャント抵抗であってもよい。電流センサ５４は、抵抗素子の両端電圧に基づいて、蓄電セル３に流れる電流を時系列的に計測する。両端電圧の極性（正負）から、放電と充電が判別できる。代替的に、電流センサ５４は磁気センサでもよい。制御部２１は、入出力部２３を通じて、電流センサ５４により計測される電流のデータを随時取得する。
電圧センサ５５は、各蓄電セル３に並列に接続されている。電圧センサ５５は、各蓄電セル３の両端に夫々接続されており、各蓄電セル３の端子電圧を時系列的に計測する。制御部２１は、入出力部２３を通じて、電圧センサ５５により計測される各蓄電セル３の電圧や組電池３０の総電圧のデータを随時取得する。
温度センサ５６は、蓄電セル３の近傍に設けられ、蓄電装置１に関する温度を検出する。温度センサ５６は、熱電対、サーミスタ等であってもよい。蓄電装置１に関する温度は、蓄電セル３又は蓄電装置１の周囲等の温度であってもよい。制御部２１は、入出力部２３を通じて、温度センサ５６により計測される温度のデータを随時取得する。
制御部２１は、蓄電装置１における通電可否の推定結果が得られた場合、推定結果に基づく情報を入出力部２３から車両ＥＣＵへ出力する。車両ＥＣＵは、推定装置２から取得した情報に基づき、各種処理を実行する。
入出力部２３は、表示装置を接続するためのインタフェースを備えてもよい。表示装置の一例は、液晶ディスプレイ装置である。制御部２１は、蓄電装置１における通電可否の推定結果が得られた場合、推定結果に基づく情報を入出力部２３から表示装置へ出力する。表示装置は、入出力部２３から出力される情報に基づき推定結果を表示する。
入出力部２３は、外部装置と通信する通信インタフェースを備えてもよい。入出力部２３に通信可能に接続される外部装置は、ユーザや管理者等が使用するパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの端末装置である。制御部２１は、蓄電装置１における通電可否の推定結果が得られた場合、推定結果に基づく情報を入出力部２３から端末装置へ送信する。端末装置は、入出力部２３より送信される情報を受信し、受信した情報に基づき自装置のディスプレイに推定結果を表示させる。推定装置２は、蓄電装置１における通電可否の推定結果をユーザに報知するために、ＬＥＤランプやブザー等の報知部を備えてもよい。
図４は、車両ＥＣＵ１５０（上位装置）から予告される通電パターンが放電である場合の放電性能（電力供給能力）の推定方法を説明する図である。図４中、左上のグラフは、通電に伴う蓄電装置１の電圧値の時間変化を示し、左下のグラフは、通電に伴う蓄電装置１の電流値の時間変化を示す。図４中、右上のグラフは、通電に伴う蓄電セル３の電圧値の時間変化を示し、右下のグラフは、通電に伴う蓄電セル３の電流値の時間変化を示す。
推定時点を基準として、蓄電装置１に所定の放電電流値を、所定時間（ｔ秒間）にわたり通電する場合を想定する。図４に示すように、放電電流値を一定とすると、蓄電装置１の電圧値は、放電に伴い低下する。各蓄電セル３の電圧値も同様に、放電に伴い低下する。ｔ秒後における推定電圧が予め設定される蓄電装置１の下限電圧よりも大きい場合には、通電可と判定できる。ｔ秒後における推定電圧が予め設定される蓄電装置１の下限電圧よりも小さい場合には、通電不可と判定できる。
同様に、推定時点を基準として、蓄電装置１に所定の充電電流値を、所定時間にわたり通電する場合の通電可否を判定できる。ｔ秒後における推定電圧が蓄電装置１の上限電圧よりも大きい場合には、通電不可と判定できる。
図５は、蓄電装置１の挙動を模擬する蓄電装置モデルの一例を示す回路図である。図５に示す蓄電装置モデルは、等価回路モデルであり、複数の蓄電セル３を備える蓄電装置１の電圧源、及び、抵抗やコンデンサなどの回路素子を組合せ、蓄電装置１の充放電挙動を模擬する。
図５に示す等価回路モデルは、正外部端子と負外部端子との間に直列に接続されるｎ個の蓄電セル３と、構造抵抗器とを備える。各蓄電セル３は、定電圧源、直流抵抗成分を模擬する直流抵抗器、及び過渡的な分極特性を模擬するためのＲＣ並列回路を備える。
構造抵抗器は、蓄電装置１における導電部材の抵抗成分（構造抵抗）を模擬するものであり、抵抗素子Ｒstructを含む。抵抗素子Ｒstructは、例えばバスバー６１、遮断器５３を含む複数の部材それぞれにおける抵抗成分を表す。抵抗素子Ｒstructは、温度に対応して変動する値として与えられてもよい。
各蓄電セル３において、定電圧源は、直流電圧を出力する電圧源（起電力）である。定電圧源が出力する電圧は、蓄電セル３のＯＣＶであり、ＶOCVと記載する。ＶOCVは、蓄電セル３のＳＯＣに対応して変動する値として与えられ、例えばＳＯＣの関数として与えられる。
各蓄電セル３において、直流抵抗器は、蓄電装置１の直流抵抗成分（直流インピーダンス）を模擬するためのものであり、抵抗素子Ｒ0を含む。抵抗素子Ｒ0は、通電電流、電圧、ＳＯＣ、温度などに対応して変動する値として与えられる。直流抵抗器のインピーダンスが定まれば、この等価回路モデルに電流Ｉが流れたときに直流抵抗器に発生する電圧を計算できる。直流抵抗器に発生する電圧を、直流抵抗電圧Ｒ0Ｉと記載する。
各蓄電セル３において、ＲＣ並列回路は、並列に接続された抵抗素子Ｒ1及び容量素子Ｃ1から構成される。抵抗素子Ｒ1及び容量素子Ｃ1は、ＳＯＣ、温度などに対応して変動する値として与えられる。抵抗素子Ｒ1及び容量素子Ｃ1によって、ＲＣ並列回路のインピーダンスが定まる。ＲＣ並列回路のインピーダンスが定まれば、この等価回路モデルに電流Ｉが流れたときにＲＣ並列回路に発生する電圧を計算できる。ＲＣ並列回路に発生する電圧を分極電圧ＶR1C1と記載する。
抵抗素子Ｒstruct、Ｒ0、Ｒ1及び容量素子Ｃ1（以下、回路パラメータとも称する）は、公知の手法により得られる。回路パラメータは、例えばバッテリ試験の実測データを基に、温度及びＳＯＣ等の関係を考慮して設定できる。推定装置２は、得られた回路パラメータと、温度及びＳＯＣ等とを対応付けて推定データ２２２として記憶している。回路パラメータは、製品出荷時の検査結果や製品搭載後のセンサの計測値を用いて同定されてもよく、製品搭載後の使用履歴に基づいて適宜補正（キャリブレーション）されてもよい。
電圧総和則より、推定時点をｔ＝０とした場合における各蓄電セル３の分極電圧ＶR1C1はそれぞれ、放電時に発生する蓄電セル３のセル電圧Ｖcellと、ＶOCV、Ｉ、及びＲ0を用いて、下記（１）式により推定できる。
Figure 2024005821000002
セル電圧Ｖcell及びＩには、電流センサ５４及び電圧センサ５５（図３参照）の計測値を用いることができる。電流値Ｉは、例えば充電の場合には正の値であり、放電の場合には負の値となる。ＶOCVは、例えばＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを用いて、推定時点におけるＳＯＣから求められる。ＳＯＣは、電流積算法により算出してもよい。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルは、温度ごとに設けてもよいし、共通のテーブルを用いてもよい。温度には、温度センサ５６の計測値を用いることができる。分極電圧ＶR1C1は、例えば逐次最小二乗法、カルマンフィルタ等の手法により求めてもよい。
推定時点から所定時間ｔ秒間にわたり、放電電流Ｉを通電（予告通電パターンにより通電）する場合を想定する。図５に示すように、蓄電装置１の電圧Ｖbatは、ｎ個の蓄電セル３それぞれにおけるセル電圧Ｖcellと、構造抵抗成分に起因する電圧とを合計することにより得られる。蓄電装置モデルを用いて、ｔ秒後の時点における蓄電装置１の電圧Ｖbatは、ＶOCV、Ｉ、Ｒ0、Ｒ1、Ｃ1、及びＲstructを用いて、下記（２）式により推定できる。
Figure 2024005821000003
所定時間ｔは、上位装置から与えられる通電時間を用いることができる。ｔ秒後の時点におけるＶOCV（ｔ）は、ＳＯＣ変化を考慮して求めてもよい。
また、各蓄電セル３の挙動を模擬する蓄電セルモデルを用いて、ｔ秒後の時点における各蓄電セル３の電圧を推定できる。ｔ秒後の時点における各蓄電セル３の電圧Ｖcellはそれぞれ、ＶOCV、Ｉ、Ｒ0、Ｒ1及びＣ1を用いて、下記（３）式により推定できる。
Figure 2024005821000004
以下、「必要ＳＯＣ」の決定方法について説明する。
移動体に搭載される蓄電装置１には、いつ移動体が起動されても（放電を要求されても）、それに接続されている電気負荷に対する所定の電力供給能力を発揮することが求められる。車両に搭載される１２Ｖバッテリでは、車載の電気負荷１７０の消費電力に応じて上位装置から指定される放電電流を所定時間（ｔ秒間）にわたり放電しても、閾値（例えば９Ｖ）以上の電圧を維持していることが求められる。
バッテリを低ＳＯＣまで放電させた後に満充電状態まで充電させ、満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値から満充電容量を推定するための、放電の過程で、バッテリの電力供給能力が閾値を下回らないようにする必要がある。
バッテリの電力供給能力は、常に一定ではなく、バッテリの運用状況（温度、電流、蓄電セル３の劣化の度合い等）に応じて変化する。そこで、（２）式の蓄電装置モデル又は（３）式の蓄電セルモデルを用いて、運用状況に応じた「必要ＳＯＣ」を決定する。
図６は、ＬＦＰ電池（蓄電セル３）におけるＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルの一部を示す図である。ＬＦＰ電池はそのＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルに、充放電に伴う電圧変化がほとんどない（ほぼ水平の）プラトー領域と、充放電に伴う電圧変化があり所定値以上の傾きを有する非プラトー領域とを有する。図６の例では、ＳＯＣゼロ％から所定範囲にわたり第１非プラトー領域が存在し、第１非プラトー領域からやや離れたところに第２非プラトー領域が存在する。第１非プラトー領域と第２非プラトー領域の間の領域と、第２非プラトー領域を超えた領域は、電圧がほとんど変化しないプラトー領域になっている。
本実施形態では、（２）式を用いて、第１非プラトー領域又は第２非プラトー領域に含まれるように、必要ＳＯＣを決定する。
図６に示すＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルの、第１非プラトー領域におけるＳＯＣとＯＣＶとの関係を表１に示し、第２非プラトー領域におけるＳＯＣとＯＣＶとの関係を表２に示す。
Figure 2024005821000005
Figure 2024005821000006
ＳＯＣ１０％からＳＯＣ１９％の間は、ＯＣＶがほぼ同じ（約３．２Ｖ）であるプラトー領域になっている。
本実施形態では、蓄電セル３の最低ＳＯＣ値から必要ＳＯＣの探索を開始する。図７に、簡略化されたフローチャートを示す。電力供給能力の推定時点ｔ＝０におけるＶOCV（０）の値として、表１におけるＳＯＣ１％に対応するＯＣＶである２．９０Ｖを、（２）式に適用する（図７、Ｓｔｅｐ１）。
上位装置から指定される放電電流Ｉを所定時間（ｔ秒間）にわたり放電したときに到達する、（２）式内での単一の蓄電セル３におけるＯＣＶ、すなわちＶOCV（ｔ）を、ＶOCV（ＳＯＣ１％－Ｉ×ｔ／満充電容量×１００）で計算する。また、（２）式における残りの、抵抗由来の電圧降下を計算する。こうして、推定時点ｔ＝０において各蓄電セル３のＳＯＣが１％の蓄電装置１に、予告通電パターンの通電を行った後の到達電圧Ｖbatが求まる。
このＶbatの値が９Ｖ以上であれば、通電後の電力供給能力を確保できると判断し（図７、Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、ＳＯＣ１％を各蓄電セル３の必要ＳＯＣに決定する。このＶbatの値が９Ｖ未満であれば（図７、Ｓｔｅｐ２：Ｎｏ）、次に、表１におけるＳＯＣ３％に対応するＯＣＶである３．００Ｖを（２）式に適用し（図７、Ｓｔｅｐ３）、求まる到達電圧Ｖbatに基づき、電力供給能力を確保できるか否かを判断する（図７、Ｓｔｅｐ２）。電力供給能力を確保できるＳＯＣが決定されるまでこの手順を繰り返す。
こうして決定された各蓄電セル３の必要ＳＯＣを狙って（各蓄電セル３が必要ＳＯＣになる、蓄電装置１のＳＯＣを狙って）、蓄電装置３をＣＶ放電させる（図７、Ｓｔｅｐ４）。
このように、電力供給能力を確保しつつ、可能な限り低いＳＯＣ値を各蓄電セル３の必要ＳＯＣに決定することで、分極解消後に、ＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルの傾きが大きいところでＯＣＶリセットを行うことができる。そのため、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いの推定の精度を高めることができる。
逆に、電力供給能力の推定時点ｔ＝０におけるＶOCV（０）の値として、表２（第２非プラトー領域）における最高ＳＯＣ値に対応するＯＣＶである３．２６Ｖを（２）式に適用して、最高ＳＯＣ値から各蓄電セル３の必要ＳＯＣの探索を開始してもよい。これにより、短時間で必要ＳＯＣを決定し、推定に要する時間を短縮することができる。
更に代替的に、表１（第１非プラトー領域）における最高ＳＯＣ値に対応するＯＣＶである３．１５Ｖから低ＳＯＣに向かって必要ＳＯＣを探索してもよい。表２（第２非プラトー領域）における最低ＳＯＣ値に対応するＯＣＶである３．２２Ｖから高ＳＯＣに向かって必要ＳＯＣを探索してもよい。
図８に、放電開始ＳＯＣ（推定時点ｔ＝０のＳＯＣ）から必要ＳＯＣに到るまでＣＶ放電させた場合の蓄電セル３の電圧挙動を、一点鎖線で示す。ＣＶ放電は、放電電流が閾値以下（例えば、１Ａ以下）になった時点で終了してもよい。図８では、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定するための放電の過程の全領域で蓄電素子をＣＶ放電させている。代替的に、蓄電素子をＣＣＣＶ放電させてもよい。
蓄電素子をＣＶ放電させることのメリットを、図９に示すＣＣ放電の場合を参照しながら説明する。
ＣＣ放電では、電圧センサ５５（図３参照）により検出される蓄電セル３の電圧に基づいて放電を停止させる。電圧センサ５５が検出するセル電圧は、内部抵抗（分極）を反映している。図９における実線（真のＯＣＶプロファイル）と、一点鎖線（ＣＣ放電に伴うセル電圧挙動）との差が、分極を示す。この分極は、蓄電素子の運用状況（温度、電流、蓄電素子の劣化の度合い等）に応じて異なる。そのため、上述の方法（図７参照）で決定された必要ＳＯＣに向けてＣＣ放電させる際、放電終止判断のためのセル電圧を適切に設定する難易度が高い。
必要ＳＯＣは、上述の方法により、ＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルにおける非プラトー領域に含まれるように決定されているが、放電終止セル電圧を図９におけるＶ１に設定した場合、必要ＳＯＣから高ＳＯＣに向けて離れた点で放電が停止する。この場合、蓄電装置１に含まれる各蓄電セル３がプラトー領域から脱していないため、分極解消後にＳＯＣのＯＣＶリセットを適切に行うことができない。そのため、そこから満充電に向けて充電させても、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定することができない。プロセスは失敗である。
放電終止セル電圧を図９におけるＶ２に設定した場合、プラトー領域から脱した、必要ＳＯＣの近くで放電が停止する。そのため、分極解消後にＳＯＣのＯＣＶリセットを行い、そこから満充電に向けて充電させることで、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを精度よく推定できる。プロセスは成功である。
放電終止セル電圧を図９におけるＶ３に設定した場合、必要ＳＯＣを下回ったところで放電が停止する。この状態では、プラトー領域からは脱しているものの、所定の電力供給能力を発揮できない。プロセスは失敗である。
図９におけるＶ２、すなわち必要ＳＯＣに対応する電圧値を、放電終止電圧として設定することが求められるが、上述のように、蓄電素子の運用状況に応じて分極が異なるため、そのような設定を安定的に行うことは難易度が高い。
これに対し、図８に示すように、蓄電素子を必要ＳＯＣに向けてＣＶ放電させることで、決定した必要ＳＯＣに安定的に到達させることができる。決定した必要ＳＯＣと、ＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルとが交差する点の電圧で、蓄電素子をＣＶ放電させてもよい。代替的に、短時間で必要ＳＯＣに到達させるために、蓄電素子をＣＣＣＶ放電させてもよい。
ＣＶ放電により必要ＳＯＣに到達させた後、蓄電素子を充放電させずに放置し、分極解消後に、電圧センサ５５により蓄電セル３の電圧を検出することでＯＣＶ（又は、ＯＣＶとみなせる値）を取得し、ＳＯＣをＯＣＶリセットする。このプロセスは、移動体の停止中（例えば、車両の駐車中）に行うことが好ましい。必要ＳＯＣが計算され確保されているため、移動体がいつ起動されても、蓄電素子が所定の電力供給能力を発揮できる。
図１０に、必要ＳＯＣから満充電状態まで充電させる場合の蓄電セル３の電圧挙動を、一点鎖線で示す。必要ＳＯＣから満充電状態まで充電させる間の充電電流の積算値を、ＯＣＶリセットしたＳＯＣに加算することで、蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを、精度よく推定できる。
本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更が可能である。開示された蓄電装置１、推定装置２、推定方法及びコンピュータプログラムは、移動体向け以外の用途に適用されてもよい。蓄電装置は、高電圧バッテリであってもよい。
蓄電素子を、先ず満充電状態まで充電させ、次いで必要ＳＯＣまでＣＶ放電（又は、ＣＣＣＶ放電）させ、放電電流の積算値に基づいて、満充電容量又は劣化の度合いを推定してもよい。
推定装置２は、蓄電素子から離れて設けられてもよい。推定方法及びコンピュータプログラムは、蓄電素子から離れて位置するコンピュータ（例えば、ＥＣＵ、遠隔監視コンピュータ）により実施されてもよい。
本発明は、以下のように実施されてもよい。
（変形例１）
蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備え、
前記制御部は、
前記蓄電素子のＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルにおける複数の非プラトー領域のいずれかに含まれるように決定される必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する推定装置。
（変形例２）
蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備え、
前記制御部は、
前記蓄電素子のＳＯＣ－ＯＣＶプロファイルにおける非プラトー領域内のＳＯＣ値から所定の順番で探索された必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する推定装置。
（変形例３）
蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備え、
前記制御部は、
放電に伴う前記蓄電素子の電圧挙動を模擬する蓄電素子モデルを用いて決定される必要ＳＯＣに到達するまで前記蓄電素子を放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する推定装置。
前記蓄電素子モデルは、複数の蓄電セル及び導電部材を有する蓄電装置の挙動を模擬する蓄電装置モデルであってもよい。
前記推定装置は、前記蓄電装置モデルに、前記導電部材の抵抗成分を与えてもよい。
１ 蓄電装置
２ 推定装置
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 入出力部
２２１ プログラム
２２２ 推定データ
Ｍ 記録媒体
３ 蓄電セル

Claims (9)

  1. 蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する制御部を備え、
    前記制御部は、
    必要ＳＯＣ（State Of Charge）に到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する
    推定装置。
  2. 前記必要ＳＯＣは、前記蓄電素子のＳＯＣ－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）プロファイルにおける非プラトー領域に含まれるように決定される、請求項１に記載の推定装置。
  3. 前記必要ＳＯＣは、放電に伴う前記蓄電素子の電圧挙動を模擬する蓄電素子モデルを用いて決定される、請求項１又は２に記載の推定装置。
  4. 前記蓄電素子モデルは、複数の蓄電セル及び導電部材を有する蓄電装置の挙動を模擬する蓄電装置モデルである、請求項３に記載の推定装置。
  5. 前記蓄電装置モデルに、前記導電部材の抵抗成分を与える、請求項４に記載の推定装置。
  6. 前記制御部は、前記非プラトー領域に含まれる複数のＳＯＣ値のいずれかから所定の順番で前記必要ＳＯＣの探索を開始する、請求項１又は２に記載の推定装置。
  7. 請求項１又は２に記載の推定装置と、複数の蓄電セルとを備える蓄電装置。
  8. 蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する推定方法であって、
    必要ＳＯＣ（State Of Charge）に到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、
    前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させ、
    前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する
    推定方法。
  9. 蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定するコンピュータに、
    必要ＳＯＣ（State Of Charge）に到達するまで前記蓄電素子を定電圧で放電させ、前記蓄電素子をその満充電状態まで充電させた場合の、前記必要ＳＯＣから前記満充電状態に到達するまでの充電電流の積算値、又は、前記満充電状態から前記必要ＳＯＣに到達するまでの放電電流の積算値、に基づいて前記蓄電素子の満充電容量又は劣化の度合いを推定する
    処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
JP2022106216A 2022-06-30 2022-06-30 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム Pending JP2024005821A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022106216A JP2024005821A (ja) 2022-06-30 2022-06-30 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム
PCT/JP2023/022950 WO2024004780A1 (ja) 2022-06-30 2023-06-21 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022106216A JP2024005821A (ja) 2022-06-30 2022-06-30 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024005821A true JP2024005821A (ja) 2024-01-17

Family

ID=89382259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022106216A Pending JP2024005821A (ja) 2022-06-30 2022-06-30 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024005821A (ja)
WO (1) WO2024004780A1 (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW535308B (en) * 2000-05-23 2003-06-01 Canon Kk Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said
JP2004236381A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Honda Motor Co Ltd 蓄電池の充放電制御装置および車両用蓄電池の充放電制御装置
JP6714838B2 (ja) * 2015-06-17 2020-07-01 株式会社Ｇｓユアサ 状態推定装置及び状態推定方法
JP6769046B2 (ja) * 2016-03-01 2020-10-14 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の監視装置、蓄電素子モジュール、ｓｏｃの推定方法
JP7116886B2 (ja) * 2017-02-20 2022-08-12 株式会社Ｇｓユアサ 状態推定装置
JP2021150076A (ja) * 2020-03-17 2021-09-27 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JPWO2023053195A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024004780A1 (ja) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3051305B1 (en) Status determining method for secondary battery, status determining apparatus for secondary battery, secondary battery system, and charge/discharge control apparatus having status determining apparatus
US11181584B2 (en) Storage amount estimation device, energy storage module, storage amount estimation method, and computer program
US11079440B2 (en) Management device, energy storage module, management method, and computer program
JP6409208B1 (ja) 蓄電量推定装置、蓄電モジュール、蓄電量推定方法、及びコンピュータプログラム
JP7035891B2 (ja) 検査装置、検査方法
JP2017097997A (ja) 二次電池の特性解析方法、および、特性解析装置
US11313914B2 (en) Energy storage system, capacity estimation device for secondary battery, and capacity estimation method for lead-acid battery
JP7192323B2 (ja) 二次電池の再利用方法、管理装置、及びコンピュータプログラム
WO2020241448A1 (ja) 推定装置、推定方法及びコンピュータプログラム
WO2023027049A1 (ja) 補正方法、コンピュータプログラム、補正装置及び蓄電デバイス
JP2022101196A (ja) 劣化推定装置、劣化推定方法及びコンピュータプログラム
WO2019017411A1 (ja) 推定装置、蓄電装置、推定方法、及びコンピュータプログラム
JP3649643B2 (ja) リチウムイオン電池の容量推定方法
US20230402666A1 (en) Abnormality detection method, abnormality detection device, energy storage apparatus, and computer program
WO2024004780A1 (ja) 推定装置、蓄電装置、推定方法及びコンピュータプログラム
WO2023139973A1 (ja) 推定装置、蓄電装置、推定方法及びプログラム
JP7375473B2 (ja) 蓄電量推定装置、蓄電量推定方法及びコンピュータプログラム
WO2024154520A1 (ja) 推定方法、推定プログラム、推定装置及び蓄電装置
JP6406469B1 (ja) 蓄電量推定装置、蓄電モジュール、蓄電量推定方法、及びコンピュータプログラム
JP2024102724A (ja) 推定方法、推定プログラム、推定装置及び蓄電装置
WO2022220214A1 (ja) 電圧推定方法、電圧推定装置及び電圧推定プログラム
WO2022202318A1 (ja) 推定装置、蓄電モジュール、推定方法及びコンピュータプログラム
KR101544935B1 (ko) 배터리 전압 측정 장치 및 방법
JP7380068B2 (ja) 電源装置、推定方法及びコンピュータプログラム
WO2019208436A1 (ja) 蓄電装置、及び、アイドリングストップ車のエンジンの再始動方法