JP2024061199A

JP2024061199A - Capacity estimation method and capacity estimation device

Info

Publication number: JP2024061199A
Application number: JP2022168983A
Authority: JP
Inventors: 優介久保田; Yusuke Kubota
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-05-07

Abstract

To accurately estimate the SOC.SOLUTION: A capacity estimation method comprises: a measurement step of measuring the electrical characteristics about a first battery in the first battery and a second battery connected in series; a characteristic acquisition step of obtaining the first characteristics about the first battery; a first estimation step of estimating the SOC (State of charge) of the first battery on the basis of the measured electrical characteristics about the first battery and the obtained first characteristics; and a second estimation step of estimating the SOC of the second battery on the basis of the estimated SOC of the first battery.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、容量推定方法及び容量推定装置に関する。 The present invention relates to a capacity estimation method and a capacity estimation device.

従来、リチウムイオン電池として、正極にリン酸鉄リチウム等を用いた鉄系電池が知られている。鉄系電池はレアメタルを用いていないため比較的安価であるということができる。また、鉄系電池は、電池内部で発熱があったとしても熱暴走が起こりにくい構造のため安全であるということができる。ここで、リチウムイオン電池の残容量を推定するために、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）－ＳＯＣ（State Of Charge）特性が用いられることがある。一般的なリチウムイオン電池は、ＯＣＶ－ＳＯＣ特性に相関があり、ＯＣＶを測定することによりＳＯＣが求められる。しかしながら、鉄系電池のＯＣＶ－ＳＯＣ特性は、ＳＯＣが変化してもＯＣＶが変化しない区間であるプラトー領域が存在するため、ＯＣＶからＳＯＣを正確に予測することは困難である。そこで、ＳＯＣが１００％又は０％である場合（ＯＣＶとＳＯＣに相関がある点）を基準とし、電流の積算値に基づいてＳＯＣを推定する方法が知られている。このような技術を開示した文献として、例えば、特許文献１を挙げることができる。 Conventionally, iron-based batteries using lithium iron phosphate or the like for the positive electrode are known as lithium-ion batteries. Iron-based batteries are relatively inexpensive because they do not use rare metals. In addition, iron-based batteries are safe because they are structured to be unlikely to cause thermal runaway even if heat is generated inside the battery. Here, the OCV (Open Circuit Voltage)-SOC (State Of Charge) characteristic is sometimes used to estimate the remaining capacity of a lithium-ion battery. In general lithium-ion batteries, the OCV-SOC characteristic is correlated, and the SOC is obtained by measuring the OCV. However, the OCV-SOC characteristic of an iron-based battery has a plateau region in which the OCV does not change even if the SOC changes, so it is difficult to accurately predict the SOC from the OCV. Therefore, a method is known in which the SOC is estimated based on the integrated value of the current, with the SOC being set at 100% or 0% (a point where the OCV and SOC are correlated). For example, Patent Document 1 can be cited as a document disclosing such a technology.

特開２０１４―１６００１５号公報JP 2014-160015 A

上述したような技術によれば、積算電流からＳＯＣを推定することができる。しかしながら充放電の繰り返しに伴い積算電流の誤差が蓄積されるため、充放電を繰り返すことによりＳＯＣの推定精度が悪くなってしまう。そこで、このような誤差の蓄積を一旦リセットするため、定期的な満充電動作を行っていた。定期的な満充電動作を行うことにより、ＳＯＣが１００％である点に一旦戻し、誤差の蓄積をリセットすることができる。しかしながら定期的な満充電動作を行うためには、（１）電池を充電用及び放電用の２系統備える、又は（２）ＳＯＣを中間で使うが定期的にＳＯＣ補正する時間をとる等の工夫をした上での運用が求められていた。これらの運用には、（１）装置の多重化に伴うコスト増加や、（２）途中でシステムを止めなければならない等の課題があった。 According to the above-mentioned technology, the SOC can be estimated from the integrated current. However, repeated charging and discharging accumulates errors in the integrated current, and the accuracy of the SOC estimation deteriorates as charging and discharging are repeated. Therefore, to reset the accumulated errors, a periodic full charge operation is performed. By performing a periodic full charge operation, the SOC can be returned to 100% and the accumulated errors can be reset. However, in order to perform a periodic full charge operation, it is necessary to (1) provide two systems of batteries, one for charging and one for discharging, or (2) use the SOC in the middle but take time to periodically correct the SOC. These operations have problems such as (1) increased costs due to multiple devices and (2) the need to stop the system midway.

そこで、本発明は、精度よくＳＯＣを推定することが可能な容量推定方法及び容量推定装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a capacity estimation method and a capacity estimation device that can accurately estimate the SOC.

（１）本発明の一態様は、直列接続された第１電池と第２電池のうち、前記第１電池に関する電気的特性を測定する測定工程と、前記第１電池に関する第１特性を取得する特性取得工程と、測定された前記第１電池に関する電気的特性と、取得された前記第１特性とに基づいて、前記第１電池のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する第１推定工程と、推定された前記第１電池のＳＯＣに基づき、前記第２電池のＳＯＣを推定する第２推定工程とを有する容量推定方法である。 (1) One aspect of the present invention is a capacity estimation method including a measurement step of measuring electrical characteristics of a first battery among a first battery and a second battery connected in series, a characteristic acquisition step of acquiring a first characteristic of the first battery, a first estimation step of estimating an SOC (State Of Charge) of the first battery based on the measured electrical characteristics of the first battery and the acquired first characteristic, and a second estimation step of estimating an SOC of the second battery based on the estimated SOC of the first battery.

（２）本発明の一態様は、上記（１）に記載の容量推定方法において、前記第２推定工程は、前記第１電池のＳＯＣから前記第１電池の放電量を算出し、算出された前記第１電池の放電量に基づき前記第２電池のＳＯＣを推定するものである。 (2) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in (1) above, the second estimation step calculates the discharge amount of the first battery from the SOC of the first battery, and estimates the SOC of the second battery based on the calculated discharge amount of the first battery.

（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）に記載の容量推定方法において、前記第２推定工程は、前記第１電池の放電量と前記第２電池の放電量とが同一であるとみなして前記第２電池のＳＯＣを推定するものである。 (3) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in (1) or (2) above, the second estimation step estimates the SOC of the second battery by assuming that the discharge amount of the first battery and the discharge amount of the second battery are the same.

（４）本発明の一態様は、上記（１）から（３）のいずれかに記載の容量推定方法において、前記測定工程において測定される前記第１電池に関する電気的特性とは、開放電圧であり、前記第１特性とは、前記第１電池のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性であるものである。 (4) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in any one of (1) to (3) above, the electrical characteristic of the first battery measured in the measurement process is an open circuit voltage, and the first characteristic is a characteristic indicating the relationship between the SOC and the open circuit voltage of the first battery.

（５）本発明の一態様は、上記（４）に記載の容量推定方法において、前記第２電池のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性は、前記第１特性よりＳＯＣの変化に応じた開放電圧の変化が小さい箇所が存在するものである。 (5) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in (4) above, the characteristic showing the relationship between the SOC and open-circuit voltage of the second battery has a portion where the change in open-circuit voltage in response to a change in SOC is smaller than that of the first characteristic.

（６）本発明の一態様は、上記（５）に記載の容量推定方法において、前記第２電池のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性は、ＳＯＣが２０％から８０％の間で、開放電圧の変化量が０．１５［Ｖ（ボルト）］以内となるものである。 (6) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in (5) above, the characteristic showing the relationship between the SOC and the open-circuit voltage of the second battery is such that the change in the open-circuit voltage is within 0.15 [V (volts)] when the SOC is between 20% and 80%.

（７）本発明の一態様は、上記（１）から（６）のいずれかに記載の容量推定方法は、温度情報を取得する温度情報取得工程を更に有し、前記第１推定工程は、取得した前記温度情報に応じた前記第１特性に基づいて、前記第１電池のＳＯＣを推定するものである。 (7) In one aspect of the present invention, the capacity estimation method described in any one of (1) to (6) above further includes a temperature information acquisition step for acquiring temperature information, and the first estimation step estimates the SOC of the first battery based on the first characteristic corresponding to the acquired temperature information.

（８）本発明の一態様は、上記（１）から（７）のいずれかに記載の容量推定方法は、推定された前記第１電池のＳＯＣと、推定された前記第２電池のＳＯＣとに基づいて、前記第１電池と前記第２電池とを含む電池のＳＯＣを推定する第３推定工程を更に有するものである。 (8) In one aspect of the present invention, the capacity estimation method described in any one of (1) to (7) above further includes a third estimation step of estimating the SOC of a battery including the first battery and the second battery based on the estimated SOC of the first battery and the estimated SOC of the second battery.

（９）本発明の一態様は、上記（１）から（８）のいずれかに記載の容量推定方法において、前記第１電池とは、正極に三元系材料を含む畜電池である。 (9) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in any one of (1) to (8) above, the first battery is a storage battery containing a ternary material in the positive electrode.

（１０）本発明の一態様は、上記（１）から（９）のいずれかに記載の容量推定方法において、前記第２電池とは、正極に鉄系材料を含む畜電池である。 (10) In one aspect of the present invention, in the capacity estimation method described in any one of (1) to (9) above, the second battery is a storage battery containing an iron-based material in the positive electrode.

（１１）本発明の一態様は、直列接続された第１電池と第２電池のうち、前記第１電池に関する電気的特性を測定する測定部と、前記第１電池に関する第１特性を取得する特性取得部と、測定された前記第１電池に関する電気的特性と、取得された前記第１特性とに基づいて、前記第１電池のＳＯＣを推定する第１推定部と、推定された前記第１電池のＳＯＣに基づき、前記第２電池のＳＯＣを推定する第２推定部とを有する容量推定装置である。 (11) One aspect of the present invention is a capacity estimation device having a measurement unit that measures electrical characteristics of a first battery among a first battery and a second battery that are connected in series, a characteristic acquisition unit that acquires a first characteristic of the first battery, a first estimation unit that estimates an SOC of the first battery based on the measured electrical characteristics of the first battery and the acquired first characteristic, and a second estimation unit that estimates an SOC of the second battery based on the estimated SOC of the first battery.

本発明によれば、精度よくＳＯＣを推定することができる。 The present invention makes it possible to estimate the SOC with high accuracy.

第１の実施形態に係る電池システムの機能構成の一例を示す機能構成図である。FIG. 2 is a functional configuration diagram showing an example of a functional configuration of the battery system according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る容量推定装置の機能構成の一例を示す機能構成図である。FIG. 2 is a functional configuration diagram showing an example of a functional configuration of the capacity estimation device according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る容量推定装置が用いるＯＣＶ－ＳＯＣカーブの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of an OCV-SOC curve used by the capacity estimation device according to the first embodiment; 第１の実施形態に係る容量推定方法の概要について説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a capacity estimation method according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る容量推定方法の一連の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a series of operations of the capacity estimation method according to the first embodiment. 第２の実施形態に係る容量推定装置の機能構成の一例を示す機能構成図である。FIG. 11 is a functional configuration diagram showing an example of a functional configuration of a capacity estimation device according to a second embodiment.

以下、本発明の態様に係る容量推定方法及び容量推定装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の態様は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、多様な変更または改良を加えたものも含まれる。つまり、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれ、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。 The capacity estimation method and capacity estimation device according to the aspects of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, showing preferred embodiments. Note that the aspects of the present invention are not limited to these embodiments, and include various modifications or improvements. In other words, the components described below include those that a person skilled in the art can easily imagine, and those that are substantially the same, and the components described below can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, substitutions, or modifications of the components can be made without departing from the gist of the present invention. Furthermore, in the drawings below, the scale and number of each structure may be different from the scale and number of the actual structure in order to make each structure easier to understand.

［第１の実施形態］
まず、図１から図５を参照しながら、第１の実施形態について説明する。 [First embodiment]
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

図１は、第１の実施形態に係る電池システムの機能構成の一例を示す機能構成図である。同図を参照しながら、電池システム１の機能構成の一例について説明する。電池システム１は、容量推定装置１０と、蓄電池２０と、負荷３０とを少なくとも含んで構成される。電池システム１は、その他、蓄電池２０の駆動を制御する駆動制御部等の機能部を含んで構成されていてもよい。 Figure 1 is a functional configuration diagram showing an example of the functional configuration of a battery system according to the first embodiment. An example of the functional configuration of the battery system 1 will be described with reference to the diagram. The battery system 1 is configured to include at least a capacity estimation device 10, a storage battery 20, and a load 30. The battery system 1 may also be configured to include other functional units, such as a drive control unit that controls the drive of the storage battery 20.

負荷３０は、蓄電池２０から供給される電力を用いて駆動される。蓄電池２０から負荷３０へは、直流電力が供給される。負荷３０は、供給された直流電流をそのまま消費して駆動される負荷であってもよいし、直流電力を一旦交流電力に変換し、変換された交流電力を消費して駆動される負荷であってもよい。負荷３０は、例えばスマートフォンや、タブレット端末、ノートパソコン等の端末装置であってもよいし、電気自動車や電動自動車等の移動体であってもよい。負荷３０には、その他電力を用いて駆動される装置が広く含まれる。 The load 30 is driven using power supplied from the storage battery 20. DC power is supplied from the storage battery 20 to the load 30. The load 30 may be a load that is driven by consuming the supplied DC current as is, or a load that converts the DC power to AC power and then consumes the converted AC power. The load 30 may be, for example, a terminal device such as a smartphone, tablet terminal, or laptop computer, or may be a mobile object such as an electric vehicle or an electrically powered automobile. The load 30 broadly includes other devices that are driven using electric power.

蓄電池２０は、充放電可能な二次電池である。蓄電池２０は、二次電池のうち、特にリチウムイオン電池（リチウムイオンバッテリー）であってもよい。蓄電池２０には複数のセルが含まれる。蓄電池２０に含まれるセルは、少なくとも２以上であればよい。蓄電池２０に含まれる２以上のセルのうち、１つを第１電池２１と記載する。また、蓄電池２０に含まれる２以上のセルのうち、他の１つを第２電池２２と記載する。第１電池２１及び第２電池２２は、それぞれ複数のセルを含んで構成されていてもよい。 The storage battery 20 is a secondary battery that can be charged and discharged. The storage battery 20 may be a secondary battery, particularly a lithium ion battery. The storage battery 20 includes a plurality of cells. The number of cells included in the storage battery 20 may be at least two or more. One of the two or more cells included in the storage battery 20 is referred to as a first battery 21. Also, the other of the two or more cells included in the storage battery 20 is referred to as a second battery 22. The first battery 21 and the second battery 22 may each be configured to include a plurality of cells.

第１電池２１及び第２電池２２は、いずれも正極側端子と負極側端子を備える。第１電池２１及び第２電池２２は、互いに直列接続される。図示する一例では、第１電池２１の負極側端子と、第２電池２２の正極側端子とが、接点２１２において互いに接続される。また、図示する一例では、第１電池２１の正極側端子と負荷３０とが接点２１１において互いに接続され、第２電池２２の負極側端子と負荷３０とが接点２１３において互いに接続される。すなわち蓄電池２０は、第１電池２１と第２電池２２とが直列接続された電力を負荷３０に供給する。 The first battery 21 and the second battery 22 each have a positive terminal and a negative terminal. The first battery 21 and the second battery 22 are connected in series to each other. In the illustrated example, the negative terminal of the first battery 21 and the positive terminal of the second battery 22 are connected to each other at a contact 212. In the illustrated example, the positive terminal of the first battery 21 and the load 30 are connected to each other at a contact 211, and the negative terminal of the second battery 22 and the load 30 are connected to each other at a contact 213. In other words, the storage battery 20 supplies the power of the first battery 21 and the second battery 22 connected in series to the load 30.

第１電池２１及び第２電池２２は、それぞれ異なる材料が正極に用いられる。リチウムイオン電池の正極に用いられる材料としては、一般に、ニッケル系、コバルト系、マンガン系、三元系、鉄系（例えばリン酸鉄系）等を例示することができる。このうち、鉄系以外の材料を用いた場合、一般にＯＣＶ（Open Circuit Voltage）－ＳＯＣ（State Of Charge）特性には相関があることが知られている。すなわち、鉄系以外の材料であれば、電池の開放電圧（すなわち、ＯＣＶ）を測定することにより、ＳＯＣを推定することができる。しかしながら鉄系電池のＯＣＶ－ＳＯＣ特性は、ＳＯＣの変化に伴いＯＣＶが変化する区間が少ない（換言すれば、ＳＯＣが変化してもＯＣＶが変化しない区間であるプラトー領域が存在する）。したがって、鉄系電池は、電池の開放電圧を測定することにより、ＳＯＣを推定することが容易でない。蓄電池２０は、このような鉄系以外の材料を正極に用いた電池と、鉄系の材料を正極に用いた電池とを組み合わせて用いるものである。なお、本実施形態において負極に用いる材料は限定されず、一般に用いられている材料を広く含むものとする。 The first battery 21 and the second battery 22 each use a different material for the positive electrode. Examples of materials used for the positive electrode of a lithium ion battery include nickel-based, cobalt-based, manganese-based, ternary, and iron-based (e.g., iron phosphate-based) materials. When materials other than iron-based materials are used, it is generally known that there is a correlation between the OCV (Open Circuit Voltage) and SOC (State Of Charge) characteristics. In other words, if the material is other than iron-based, the SOC can be estimated by measuring the open circuit voltage (i.e., OCV) of the battery. However, the OCV-SOC characteristics of an iron-based battery have few sections in which the OCV changes with changes in SOC (in other words, there is a plateau region in which the OCV does not change even if the SOC changes). Therefore, it is not easy to estimate the SOC of an iron-based battery by measuring the open circuit voltage of the battery. The storage battery 20 uses a combination of a battery using such a material other than iron-based for the positive electrode and a battery using an iron-based material for the positive electrode. In this embodiment, the material used for the negative electrode is not limited and includes a wide range of commonly used materials.

第１電池２１とは、ＯＣＶ－ＳＯＣ特性に相関がある電池である。換言すれば、第１電池２１とは、鉄系材料（例えばリン酸鉄系の材料）以外の材料を正極に用いたリチウムイオン電池であるということもできる。鉄系以外の材料とは、例えば三元系材料であってもよい。第２電池２２とは、ＯＣＶ－ＳＯＣ特性のうち一部に相関がない区間を有する電池である。換言すれば、第２電池２２とは、鉄系材料（例えばリン酸鉄系の材料）を正極に用いたリチウムイオン電池であるということもできる。 The first battery 21 is a battery whose OCV-SOC characteristics are correlated. In other words, the first battery 21 can be said to be a lithium-ion battery that uses a material other than an iron-based material (e.g., an iron phosphate-based material) for the positive electrode. The material other than iron-based may be, for example, a ternary material. The second battery 22 is a battery that has a section of the OCV-SOC characteristics that is not correlated. In other words, the second battery 22 can be said to be a lithium-ion battery that uses an iron-based material (e.g., an iron phosphate-based material) for the positive electrode.

第１電池２１及び第２電池２２は、それぞれ１以上のセルを有していればよいが、例えば第１電池２１のセル数に比べて第２電池２２のセル数は多い方が好適である。例えば第１電池２１のセル数は１程度であってもよく、第２電池２２のセル数は５００程度であってもよい。 The first battery 21 and the second battery 22 may each have one or more cells, but it is preferable that the number of cells of the second battery 22 is greater than the number of cells of the first battery 21. For example, the number of cells of the first battery 21 may be about 1, and the number of cells of the second battery 22 may be about 500.

なお、以下の実施形態では、蓄電池２０が２種類の異なる電池を用いる場合について説明するが、蓄電池２０は、３種類以上の異なる電池を含んでいてもよい。 In the following embodiment, the storage battery 20 is described as using two different types of batteries, but the storage battery 20 may include three or more different types of batteries.

容量推定装置１０は、蓄電池２０から情報を取得し、取得した情報に基づき蓄電池２０の残容量を推定する。具体的には、容量推定装置１０は、蓄電池２０の接点２１１及び接点２１２に接続され、当該区間における電圧（すなわち第１電池２１の開放電圧）を取得する。容量推定装置１０は、取得した電圧に基づいて蓄電池２０全体のＳＯＣを推定する。 The capacity estimation device 10 acquires information from the storage battery 20 and estimates the remaining capacity of the storage battery 20 based on the acquired information. Specifically, the capacity estimation device 10 is connected to contacts 211 and 212 of the storage battery 20 and acquires the voltage in that section (i.e., the open circuit voltage of the first battery 21). The capacity estimation device 10 estimates the SOC of the entire storage battery 20 based on the acquired voltage.

ここで、第１電池２１及び第２電池２２は直列接続されているため、第１電池２１の消費電流と、第２電池２２の消費電流とは略同一である。略同一の範囲には、内部回路や接続回路等における消費が含まれる。第１電池２１の消費電流と第２電池２２の消費電流とが同一であるため、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量が同一であるとみなすことができる。容量推定装置１０は、まず、取得した接点２１１及び接点２１２間の電圧を、第１電池２１の開放電圧とし、第１電池２１のＯＣＶ－ＳＯＣに照らして第１電池２１のＳＯＣを推定する。次に、容量推定装置１０は、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量が同一であるとみなして、第２電池２２のＳＯＣを推定する。容量推定装置１０は、推定した第１電池２１のＳＯＣと第２電池２２のＳＯＣとに基づき、蓄電池２０全体のＳＯＣを推定する。 Here, since the first battery 21 and the second battery 22 are connected in series, the current consumption of the first battery 21 and the current consumption of the second battery 22 are approximately the same. The range of approximately the same includes consumption in the internal circuit, the connection circuit, etc. Since the current consumption of the first battery 21 and the current consumption of the second battery 22 are the same, it can be considered that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same. The capacity estimation device 10 first assumes that the acquired voltage between the contacts 211 and 212 is the open voltage of the first battery 21, and estimates the SOC of the first battery 21 in light of the OCV-SOC of the first battery 21. Next, the capacity estimation device 10 assumes that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same, and estimates the SOC of the second battery 22. The capacity estimation device 10 estimates the SOC of the entire storage battery 20 based on the estimated SOC of the first battery 21 and the SOC of the second battery 22.

図２は、第１の実施形態に係る容量推定装置の機能構成の一例を示す機能構成図である。同図を参照しながら、容量推定装置１０の機能構成の一例について説明する。容量推定装置１０は、測定部１１と、特性取得部１２と、特性記憶部１３と、第１推定部１４と、第２推定部１５と、第３推定部１６とを含んで構成される。これらの各機能部は、例えば、電子回路を用いて実現される。また、各機能部は、必要に応じて、半導体メモリや磁気ハードディスク装置などといった記憶手段を内部に備えてよい。また、各機能を、コンピュータ及びソフトウェアによって実現するようにしてもよい。 Figure 2 is a functional configuration diagram showing an example of the functional configuration of the capacity estimation device according to the first embodiment. An example of the functional configuration of the capacity estimation device 10 will be described with reference to the diagram. The capacity estimation device 10 includes a measurement unit 11, a characteristic acquisition unit 12, a characteristic storage unit 13, a first estimation unit 14, a second estimation unit 15, and a third estimation unit 16. Each of these functional units is realized, for example, by using an electronic circuit. Furthermore, each functional unit may include internal storage means such as a semiconductor memory or a magnetic hard disk device as necessary. Furthermore, each function may be realized by a computer and software.

測定部１１は、直列接続された第１電池２１と第２電池２２のうち、第１電池２１に関する電気的特性を測定する。ここで、第１電池２１に関する電気的特性とは、具体的にはＳＯＣと相関のある特性である。第１電池２１に関する電気的特性の一例として、例えば第１電池２１の開放電圧を例示することができる。その他の例として、第１電池２１に関する電気的特性は、ＳＯＣに相関があるものであればよい。測定部１１は、測定した情報を測定情報ＭＩとして第１推定部１４に出力する。測定情報ＭＩは、測定結果そのものであってもよいし、測定結果を含む情報であってもよい。 The measurement unit 11 measures the electrical characteristics of the first cell 21 out of the first cell 21 and the second cell 22 connected in series. Here, the electrical characteristics of the first cell 21 are specifically characteristics that are correlated with the SOC. An example of the electrical characteristics of the first cell 21 is the open circuit voltage of the first cell 21. As another example, the electrical characteristics of the first cell 21 may be any characteristics that are correlated with the SOC. The measurement unit 11 outputs the measured information to the first estimation unit 14 as measurement information MI. The measurement information MI may be the measurement result itself, or may be information including the measurement result.

特性取得部１２は、第１電池２１に関する第１特性Ｓ１を取得する。第１特性Ｓ１は、例えば特性記憶部１３に記憶される。第１特性Ｓ１とは、測定部１１により測定された第１電池２１の電気的特性とＳＯＣの関係を示す特性である。具体的に第１特性Ｓ１とは、第１電池２１のＯＣＶ（開放電圧）とＳＯＣとの関係を示す特性（すなわち、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブ）であってもよい。より具体的には、第１特性Ｓ１は、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブを示す数式で与えられてもよいし、ＯＣＶの範囲と、ＳＯＣの値とが対応付けられた表で与えられていてもよい。特性取得部１２は、取得した第１特性Ｓ１を第１推定部１４に出力する。 The characteristic acquisition unit 12 acquires a first characteristic S1 related to the first battery 21. The first characteristic S1 is stored in, for example, the characteristic storage unit 13. The first characteristic S1 is a characteristic indicating the relationship between the electrical characteristic of the first battery 21 measured by the measurement unit 11 and the SOC. Specifically, the first characteristic S1 may be a characteristic indicating the relationship between the OCV (open circuit voltage) and the SOC of the first battery 21 (i.e., an OCV-SOC curve). More specifically, the first characteristic S1 may be given by a formula indicating the OCV-SOC curve, or may be given by a table in which the OCV range and the SOC value are associated. The characteristic acquisition unit 12 outputs the acquired first characteristic S1 to the first estimation unit 14.

図３は、第１の実施形態に係る容量推定装置が用いるＯＣＶ－ＳＯＣカーブの一例を示す図である。同図を参照しながら、第１電池２１のＯＣＶ－ＳＯＣ特性について説明する。換言すれば、同図は第１特性Ｓ１を図示したものということもできる。同図の横軸は、ＳＯＣを０％から１００％で示し、同図の縦軸は、ＳＯＣに対応するＯＣＶ（開放電圧）を電圧［Ｖ（ボルト）］で示す。曲線Ｗ１は、第１電池２１のＯＣＶ－ＳＯＣ特性を示す。曲線Ｗ１に図示するように、第１特性Ｓ１によれば、ＳＯＣが１００％から０％の範囲でＯＣＶに変化がある。第１特性Ｓ１のＯＣＶとＳＯＣとは相関があるということもできる。すなわち、第１特性Ｓ１に基づけば、ＯＣＶからＳＯＣを特定することが可能である。 3 is a diagram showing an example of an OCV-SOC curve used by the capacity estimation device according to the first embodiment. The OCV-SOC characteristics of the first battery 21 will be described with reference to the diagram. In other words, the diagram can be said to be a diagram showing the first characteristic S1. The horizontal axis of the diagram shows the SOC from 0% to 100%, and the vertical axis of the diagram shows the OCV (open circuit voltage) corresponding to the SOC in voltage [V (volts)]. The curve W1 shows the OCV-SOC characteristics of the first battery 21. As shown in the curve W1, according to the first characteristic S1, the OCV changes in the range of SOC from 100% to 0%. It can also be said that the OCV and SOC of the first characteristic S1 are correlated. In other words, based on the first characteristic S1, it is possible to identify the SOC from the OCV.

図２に戻り、第１推定部１４は、測定部１１から第１電池２１に関する電気的特性が含まれる情報を測定情報ＭＩとして取得し、特性取得部１２から第１特性Ｓ１を取得する。第１推定部１４は、取得された測定情報ＭＩと、取得された第１特性Ｓ１とに基づいて、第１電池２１のＳＯＣ（state of charge）を推定する。第１特性Ｓ１によれば、第１電池２１に関する電気的特性とＳＯＣとの間には相関があるため、第１電池２１に関する電気的特性が与えられれば、ＳＯＣが求まる。第１推定部１４は、推定した第１電池２１のＳＯＣに関する情報を、第１推定情報ＥＩ１として第２推定部１５及び第３推定部１６に出力する。 Returning to FIG. 2, the first estimation unit 14 acquires information including electrical characteristics of the first battery 21 from the measurement unit 11 as measurement information MI, and acquires the first characteristic S1 from the characteristic acquisition unit 12. The first estimation unit 14 estimates the SOC (state of charge) of the first battery 21 based on the acquired measurement information MI and the acquired first characteristic S1. According to the first characteristic S1, there is a correlation between the electrical characteristics of the first battery 21 and the SOC, so if the electrical characteristics of the first battery 21 are given, the SOC can be obtained. The first estimation unit 14 outputs information related to the estimated SOC of the first battery 21 to the second estimation unit 15 and the third estimation unit 16 as first estimation information EI1.

第２推定部１５は、第１推定部１４から第１推定情報ＥＩ１を取得する。第１推定情報ＥＩ１には、推定された第１電池２１のＳＯＣに関する情報が含まれる。第２推定部１５は、推定された第１電池２１のＳＯＣに基づき、第２電池２２のＳＯＣを推定する。以下、第２電池２２のＳＯＣを推定する具体的な手順について説明する。まず、第２推定部１５は、第１電池２１のＳＯＣから第１電池２１の放電量を算出する。ここで、本実施形態において第１電池２１と第２電池２２とは直列接続されている。したがって、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量とは略同一である。第２推定部１５は、この特性を利用して、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量とが同一であるとみなして第２電池２２のＳＯＣを推定する。換言すれば、第２推定部１５は、算出された第１電池２１の放電量に基づき第２電池２２のＳＯＣを推定するということもできる。第２推定部１５は、推定した第２電池２２のＳＯＣに関する情報を、第２推定情報ＥＩ２として第３推定部１６に出力する。 The second estimation unit 15 acquires the first estimation information EI1 from the first estimation unit 14. The first estimation information EI1 includes information on the estimated SOC of the first battery 21. The second estimation unit 15 estimates the SOC of the second battery 22 based on the estimated SOC of the first battery 21. Hereinafter, a specific procedure for estimating the SOC of the second battery 22 will be described. First, the second estimation unit 15 calculates the discharge amount of the first battery 21 from the SOC of the first battery 21. Here, in this embodiment, the first battery 21 and the second battery 22 are connected in series. Therefore, the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are approximately the same. The second estimation unit 15 utilizes this characteristic to estimate the SOC of the second battery 22 by assuming that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same. In other words, the second estimation unit 15 can estimate the SOC of the second battery 22 based on the calculated discharge amount of the first battery 21. The second estimation unit 15 outputs information on the estimated SOC of the second battery 22 to the third estimation unit 16 as second estimation information EI2.

図４は、第１の実施形態に係る容量推定方法の概要について説明するための図である。同図を参照しながら、第２電池２２のＳＯＣの推定について説明する。同図には、第１特性Ｓ１の一例と、第２電池２２のＳＯＣと開放電圧との関係の一例（以下、第２特性Ｓ２と記載する。）とを示す。具体的には、図示する曲線Ｗ１は、第１電池２１のＯＣＶ－ＳＯＣ特性を示し、曲線Ｗ２は、第２電池２２のＯＣＶ－ＳＯＣ特性を示す。換言すれば、同図は、上述した第１特性Ｓ１に加え、第２特性Ｓ２を図示したものということもできる。同図の横軸は、ＳＯＣを０％から１００％で示し、同図の横軸は、ＳＯＣに対応するＯＣＶ（開放電圧）を電圧［Ｖ（ボルト）］で示す。 FIG. 4 is a diagram for explaining an overview of the capacity estimation method according to the first embodiment. The estimation of the SOC of the second battery 22 will be explained with reference to the diagram. The diagram shows an example of the first characteristic S1 and an example of the relationship between the SOC and the open-circuit voltage of the second battery 22 (hereinafter referred to as the second characteristic S2). Specifically, the illustrated curve W1 shows the OCV-SOC characteristic of the first battery 21, and the curve W2 shows the OCV-SOC characteristic of the second battery 22. In other words, the diagram can be said to show the second characteristic S2 in addition to the above-mentioned first characteristic S1. The horizontal axis of the diagram shows the SOC from 0% to 100%, and the horizontal axis of the diagram shows the OCV (open-circuit voltage) corresponding to the SOC in voltage [V (volts)].

曲線Ｗ２に図示するように、第２特性Ｓ２によれば、ＳＯＣが１００％から９０％程度及び２０％程度から０％の範囲でＯＣＶに変化があるものの、９０％程度から２０％程度の範囲ではＯＣＶが３．２［Ｖ］程度で変化が一時的に横ばいとなっており、ＳＯＣが変化してもＯＣＶはほとんど変化しない。当該範囲をプラトー領域ＰＡと記載する。プラトー領域ＰＡの範囲では、ＯＣＶの値からＳＯＣを特定することができないため、ＯＣＶからＳＯＣを予測することが容易でない。図示するように第２電池２２のＯＣＶ－ＳＯＣ特性は広い範囲でプラトー領域ＰＡを有するため、ＯＣＶからＳＯＣを予測することが容易でない。 As shown in curve W2, according to the second characteristic S2, the OCV changes when the SOC is in the range from about 100% to about 90% and from about 20% to 0%, but in the range from about 90% to about 20%, the OCV temporarily levels off at about 3.2 [V], and the OCV hardly changes even if the SOC changes. This range is referred to as the plateau region PA. In the plateau region PA range, the SOC cannot be determined from the OCV value, so it is not easy to predict the SOC from the OCV. As shown in the figure, the OCV-SOC characteristic of the second battery 22 has a wide range of the plateau region PA, so it is not easy to predict the SOC from the OCV.

ここで、正極に鉄系が使われている電池のＯＣＶ－ＳＯＣ特性は、基本的には図示する曲線Ｗ２のような変化をする。しかしながら負極に使われる炭素素材の種類により、ＯＣＶ－ＳＯＣ特性が異なる場合がある。一般的な組み合わせによれば、プラトー領域は、ＳＯＣが２０％から８０％である領域において、ＯＣＶの変化量は０．１［Ｖ］以下に収まる電池が多い。しかしながら、特定の組み合わせによれば、ＯＣＶの変化量は０．２［Ｖ］程度である場合もある。本実施形態に係る第２電池２２が有する第２特性Ｓ２としては、ＳＯＣが２０％から８０％の間で、開放電圧の変化量が０．２［Ｖ］以内となるような電池を特に対象としている。なお、本実施形態において第２特性Ｓ２はこの一例に限定されるものではなく、第２電池２２がどのような特性を有していても本実施形態を適用することができる。 Here, the OCV-SOC characteristic of a battery using an iron-based material in the positive electrode basically changes as shown by the curve W2 in the figure. However, the OCV-SOC characteristic may differ depending on the type of carbon material used in the negative electrode. In a general combination, in the plateau region, in the region where the SOC is 20% to 80%, the change in OCV is often 0.1 [V] or less. However, in a specific combination, the change in OCV may be about 0.2 [V]. The second characteristic S2 of the second battery 22 according to this embodiment is particularly intended for batteries in which the change in open circuit voltage is within 0.2 [V] when the SOC is between 20% and 80%. Note that the second characteristic S2 in this embodiment is not limited to this example, and this embodiment can be applied regardless of the characteristics of the second battery 22.

曲線Ｗ１に図示するように、第１電池２１の場合は、ＳＯＣがどの範囲であっても、ＯＣＶの変化に応じてＳＯＣが変化するため、ＯＣＶとＳＯＣとは相関を有しているということができる。換言すれば、第１電池２１のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性には、プラトー領域が存在しないということもできる。第２電池２２の第２特性Ｓ２は、プラトー領域ＰＡ（第１特性Ｓ１よりＳＯＣの変化に応じた開放電圧の変化が小さい箇所）が存在するため、プラトー領域ＰＡの範囲ではＯＣＶからＳＯＣを予測することが容易でない。したがって、本実施形態において、第２電池２２のＳＯＣは、第１電池２１のＳＯＣに基づいて推定される。具体的には、本実施形態において第１電池２１と第２電池２２とは直列接続されているため、第１電池２１の電流と第２電池２２の電流は略同一であり、第１電池２１のＳＯＣから第２電池２２のＳＯＣを推定することができる。すなわち、第２推定部１５は、曲線Ｗ１と曲線Ｗ２の情報から、第２電池２２のＳＯＣを推定することができる。 As shown in the curve W1, in the case of the first battery 21, the SOC changes according to the change in OCV regardless of the range of the SOC, so it can be said that the OCV and the SOC are correlated. In other words, it can be said that there is no plateau region in the characteristic showing the relationship between the SOC and the open circuit voltage of the first battery 21. Since the second characteristic S2 of the second battery 22 has a plateau region PA (a point where the change in the open circuit voltage according to the change in the SOC is smaller than that of the first characteristic S1), it is not easy to predict the SOC from the OCV in the range of the plateau region PA. Therefore, in this embodiment, the SOC of the second battery 22 is estimated based on the SOC of the first battery 21. Specifically, in this embodiment, the first battery 21 and the second battery 22 are connected in series, so the current of the first battery 21 and the current of the second battery 22 are approximately the same, and the SOC of the second battery 22 can be estimated from the SOC of the first battery 21. That is, the second estimation unit 15 can estimate the SOC of the second battery 22 from the information of the curves W1 and W2.

図２に戻り、第３推定部１６は、第１電池２１のＳＯＣについての情報が含まれる第１推定情報ＥＩ１を第１推定部１４から取得し、第２電池２２のＳＯＣについての情報が含まれる第２推定情報ＥＩ２を第２推定部１５から取得する。第３推定部１６は、推定された第１電池２１のＳＯＣと、推定された第２電池２２のＳＯＣとに基づいて、第１電池２１と第２電池２２とを含む電池（蓄電池２０）のＳＯＣを推定する。第３推定部１６は、予め第１電池２１の容量と、第２電池２２の容量とを記憶しておき、第１電池２１の容量及びＳＯＣ、並びに第２電池２２の容量とＳＯＣとに基づき、蓄電池２０全体のＳＯＣを推定してもよい。 Returning to FIG. 2, the third estimation unit 16 acquires first estimation information EI1 including information on the SOC of the first battery 21 from the first estimation unit 14, and acquires second estimation information EI2 including information on the SOC of the second battery 22 from the second estimation unit 15. The third estimation unit 16 estimates the SOC of the battery (storage battery 20) including the first battery 21 and the second battery 22 based on the estimated SOC of the first battery 21 and the estimated SOC of the second battery 22. The third estimation unit 16 may store the capacity of the first battery 21 and the capacity of the second battery 22 in advance, and estimate the SOC of the entire storage battery 20 based on the capacity and SOC of the first battery 21 and the capacity and SOC of the second battery 22.

なお、第３推定部１６により推定された蓄電池２０全体のＳＯＣについての情報は、ユーザーに提示するため視覚的又は聴覚的に認知可能な方法等により出力されてもよいし、蓄電池２０の駆動制御等のため用いられてもよい。 In addition, the information about the SOC of the entire storage battery 20 estimated by the third estimation unit 16 may be output in a visually or audibly recognizable manner for presentation to the user, or may be used for driving control of the storage battery 20, etc.

図５は、第１の実施形態に係る容量推定方法の一連の動作の一例を示すフローチャートである。同図を参照しながら、容量推定装置１０による容量推定方法の一連の動作の一例について説明する。 Figure 5 is a flowchart showing an example of a series of operations of the capacity estimation method according to the first embodiment. With reference to the figure, an example of a series of operations of the capacity estimation method by the capacity estimation device 10 will be described.

（ステップＳ１１）まず、測定部１１により、直列接続された第１電池２１と第２電池２２のうち、第１電池２１に関する電気的特性を測定する。第１電池２１に関する電気的特性とは、例えば第１電池２１のＯＣＶであってもよい。当該ステップ又は工程を、測定ステップ又は測定工程とも記載する。 (Step S11) First, the measuring unit 11 measures the electrical characteristics of the first cell 21 among the first cell 21 and the second cell 22 connected in series. The electrical characteristics of the first cell 21 may be, for example, the OCV of the first cell 21. This step or process is also referred to as a measurement step or measurement process.

（ステップＳ１１）次に、特性取得部１２は、第１電池２１に関する第１特性Ｓ１を取得する。第１特性Ｓ１とは、測定部１１により測定された第１電池２１の電気的特性とＳＯＣの関係を示す特性であり、具体的には、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブ（又はＯＣＶ－ＳＯＣカーブを示す数式）であってもよい。当該ステップ又は工程を、特性取得ステップ又は特性取得工程とも記載する。 (Step S11) Next, the characteristic acquisition unit 12 acquires a first characteristic S1 related to the first battery 21. The first characteristic S1 is a characteristic indicating the relationship between the electrical characteristic and SOC of the first battery 21 measured by the measurement unit 11, and specifically may be an OCV-SOC curve (or a mathematical formula indicating the OCV-SOC curve). This step or process is also referred to as a characteristic acquisition step or characteristic acquisition process.

（ステップＳ１１）次に、第１推定部１４は、測定された第１電池２１に関する電気的特性と、取得された第１特性Ｓ１とに基づいて、第１電池２１のＳＯＣを推定する。一例としては、第１推定部１４は、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブを用いて、測定されたＯＣＶからＳＯＣを算出する。当該ステップ又は工程を、第１推定ステップ又は第１推定工程とも記載する。 (Step S11) Next, the first estimation unit 14 estimates the SOC of the first battery 21 based on the measured electrical characteristics of the first battery 21 and the acquired first characteristic S1. As an example, the first estimation unit 14 calculates the SOC from the measured OCV using an OCV-SOC curve. This step or process is also referred to as the first estimation step or first estimation process.

（ステップＳ１１）次に、第２推定部１５は、推定された第１電池２１のＳＯＣに基づき、第２電池２２のＳＯＣを推定する。具体的には、第２推定部１５は、第１電池２１のＳＯＣから第１電池２１の放電量を算出し、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量とが同一であるとみなして第２電池２２のＳＯＣを推定する。当該ステップ又は工程を、第２推定ステップ又は第２推定工程とも記載する。 (Step S11) Next, the second estimation unit 15 estimates the SOC of the second battery 22 based on the estimated SOC of the first battery 21. Specifically, the second estimation unit 15 calculates the discharge amount of the first battery 21 from the SOC of the first battery 21, and estimates the SOC of the second battery 22 by assuming that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same. This step or process is also referred to as the second estimation step or second estimation process.

その後、推定された第２電池２２のＳＯＣは、第３推定部１６により蓄電池２０全体のＳＯＣの推定に用いられてもよい。また、推定された第２電池２２のＳＯＣは、不図示の蓄電池駆動部により、第２電池２２の駆動に用いられてもよい。 The estimated SOC of the second battery 22 may then be used by the third estimation unit 16 to estimate the SOC of the entire storage battery 20. In addition, the estimated SOC of the second battery 22 may be used by a storage battery drive unit (not shown) to drive the second battery 22.

［第１の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）は、測定工程を有することにより（又は測定部１１を備えることにより）、第１電池２１に関する電気的特性を測定する。第１電池２１は、第２電池２２と直列接続される。また、本実施形態に係る容量推定方法は、特性取得工程を有することにより（又は特性取得部１２を備えることにより）、第１電池２１に関する第１特性Ｓ１を、例えば特性記憶部１３から取得する。特性記憶部１３は容量推定装置１０に記憶されていてもよいし、その他、所定の通信ネットワークを介して接続可能な記憶部等に記憶されていてもよい。また、本実施形態に係る容量推定方法は、第１推定工程を有することにより（又は第１推定部１４を備えることにより）、測定された第１電池２１に関する電気的特性と、取得された第１特性Ｓ１とに基づいて、第１電池２１のＳＯＣを推定する。更に本実施形態に係る容量推定方法は、第２推定工程を有することにより（又は第２推定部１５を備えることにより）、推定された第１電池２１のＳＯＣに基づき、第２電池２２のＳＯＣを推定する。すなわち本実施形態に係る容量推定方法によれば、ＳＯＣと相関を有する第１電池２１の電気的特性を測定し、測定した電気的特性に基づき第１電池２１のＳＯＣを推定し、推定した第１電池２１のＳＯＣから第２電池２２のＳＯＣを推定する。したがって、本実施形態によれば、第２電池２２のＯＣＶ－ＳＯＣカーブに相関がない場合であっても、第２電池２２のＳＯＣを精度よく推定することができる。したがって本実施形態によれば、精度よくＳＯＣを推定することができる。 [Summary of the first embodiment]
As described above, the capacity estimation method (or the capacity estimation device 10) according to the present embodiment includes a measurement step (or includes the measurement unit 11) to measure the electrical characteristics of the first battery 21. The first battery 21 is connected in series with the second battery 22. The capacity estimation method according to the present embodiment also includes a characteristic acquisition step (or includes the characteristic acquisition unit 12) to acquire the first characteristic S1 of the first battery 21, for example, from the characteristic storage unit 13. The characteristic storage unit 13 may be stored in the capacity estimation device 10, or may be stored in a storage unit or the like that can be connected via a predetermined communication network. The capacity estimation method according to the present embodiment also includes a first estimation step (or includes the first estimation unit 14) to estimate the SOC of the first battery 21 based on the measured electrical characteristics of the first battery 21 and the acquired first characteristic S1. The capacity estimation method according to the present embodiment also includes a second estimation step (or includes the second estimation unit 15) to estimate the SOC of the second battery 22 based on the estimated SOC of the first battery 21. That is, according to the capacity estimation method of the present embodiment, the electrical characteristics of the first cell 21 that are correlated with the SOC are measured, the SOC of the first cell 21 is estimated based on the measured electrical characteristics, and the SOC of the second cell 22 is estimated from the estimated SOC of the first cell 21. Therefore, according to the present embodiment, even if there is no correlation in the OCV-SOC curve of the second cell 22, the SOC of the second cell 22 can be estimated with high accuracy. Therefore, according to the present embodiment, the SOC can be estimated with high accuracy.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第２推定工程（又は第２推定部１５）は、第１電池２１のＳＯＣから第１電池２１の放電量を算出し、算出された第１電池２１の放電量に基づき第２電池２２のＳＯＣを推定する。第１電池２１の放電量は、第１電池２１の満充電容量と、ＳＯＣの値から算出することができる。したがって、本実施形態によれば、容易にＳＯＣを推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the second estimation process (or second estimation unit 15) calculates the discharge amount of the first battery 21 from the SOC of the first battery 21, and estimates the SOC of the second battery 22 based on the calculated discharge amount of the first battery 21. The discharge amount of the first battery 21 can be calculated from the full charge capacity and SOC value of the first battery 21. Therefore, according to this embodiment, the SOC can be easily estimated.

また、本実施形態に係る容量推定方法によれば、第２推定工程（又は第２推定部１５）は、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量とが同一であるとみなして第２電池２２のＳＯＣを推定する。本実施形態によれば、第１電池２１と第２電池２２とが直列接続されているため、第１電池２１の放電量と第２電池２２の放電量とを同一であるとみなすことができる。したがって、本実施形態によれば、容易にＳＯＣを推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method of this embodiment, the second estimation process (or the second estimation unit 15) estimates the SOC of the second battery 22 by assuming that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same. According to this embodiment, since the first battery 21 and the second battery 22 are connected in series, it is possible to assume that the discharge amount of the first battery 21 and the discharge amount of the second battery 22 are the same. Therefore, according to this embodiment, the SOC can be easily estimated.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、測定工程（測定部１１）において測定される第１電池２１に関する電気的特性とは、ＯＣＶ（開放電圧）であり、第１特性Ｓ１とは、第１電池２１のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性（ＯＣＶ－ＳＯＣカーブ）である。第１電池２１のＯＣＶとＳＯＣとの間には相関があるため、ＯＣＶに基づきＳＯＣを特定することができる。したがって、本実施形態によれば、測定されたＯＣＶから容易にＳＯＣを推定することができる。 In addition, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the electrical characteristic of the first battery 21 measured in the measurement process (measurement unit 11) is the OCV (open circuit voltage), and the first characteristic S1 is a characteristic (OCV-SOC curve) that indicates the relationship between the SOC and open circuit voltage of the first battery 21. Since there is a correlation between the OCV and SOC of the first battery 21, the SOC can be identified based on the OCV. Therefore, according to this embodiment, the SOC can be easily estimated from the measured OCV.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第２電池２２のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性は、第１特性Ｓ１よりＳＯＣの変化に応じた開放電圧の変化が小さい箇所が存在する。すなわち、第２電池２２の第２特性Ｓ２は、プラトー領域ＰＡを有する。したがって第２電池２２とは、従来技術によれば誤差の蓄積により精度よくＳＯＣを推定することができなかった電池である。しかしながら本実施形態によれば、このような電池であっても、ＳＯＣを精度よく推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the characteristic showing the relationship between the SOC and open circuit voltage of the second battery 22 has a portion where the change in open circuit voltage in response to a change in SOC is smaller than that of the first characteristic S1. That is, the second characteristic S2 of the second battery 22 has a plateau region PA. Therefore, the second battery 22 is a battery whose SOC could not be accurately estimated due to the accumulation of errors according to conventional technology. However, according to this embodiment, the SOC can be accurately estimated even for such a battery.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第２電池２２のＳＯＣと開放電圧との関係を示す特性は、ＳＯＣが２０％から８０％の間で、開放電圧の変化量が０．２［Ｖ］以内であってもよい。すなわち、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）は、ＳＯＣが２０％から８０％の間で、開放電圧の変化量が０．２［Ｖ］以内となるようなプラトー領域ＰＡを有する第２電池２２に対しても適用することができる。したがって第２電池２２とは、従来技術によれば誤差の蓄積により精度よくＳＯＣを推定することができなかった電池である。しかしながら本実施形態によれば、このような電池であっても、ＳＯＣを精度よく推定することができる。 In addition, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the characteristic showing the relationship between the SOC and the open circuit voltage of the second battery 22 may be such that the change in the open circuit voltage is within 0.2 [V] when the SOC is between 20% and 80%. In other words, the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment can also be applied to the second battery 22 having a plateau region PA in which the change in the open circuit voltage is within 0.2 [V] when the SOC is between 20% and 80%. Therefore, the second battery 22 is a battery whose SOC could not be accurately estimated due to the accumulation of errors according to the conventional technology. However, according to this embodiment, the SOC can be accurately estimated even for such a battery.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第３推定工程を有することにより（第３推定部１６を備えることにより）、推定された第１電池２１のＳＯＣと、推定された第２電池２２のＳＯＣとに基づいて、第１電池２１と第２電池２２とを含む蓄電池２０のＳＯＣを推定する。したがって、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第１電池２１の電気的特性から、第１電池２１と第２電池２２とを含む蓄電池２０全体のＳＯＣを推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, by having a third estimation process (by being provided with a third estimation unit 16), the SOC of the storage battery 20 including the first battery 21 and the second battery 22 is estimated based on the estimated SOC of the first battery 21 and the estimated SOC of the second battery 22. Therefore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the SOC of the entire storage battery 20 including the first battery 21 and the second battery 22 can be estimated from the electrical characteristics of the first battery 21.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第１電池２１とは、正極に三元系材料を含む畜電池である。すなわち、第１電池２１は、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブに相関を有する。したがって、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第１電池２１の電気的特性から、第２電池２２のＳＯＣを推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the first battery 21 is a storage battery containing a ternary material in the positive electrode. In other words, the first battery 21 has a correlation with the OCV-SOC curve. Therefore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the SOC of the second battery 22 can be estimated from the electrical characteristics of the first battery 21.

また、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、第２電池２２とは、正極に鉄系材料を含む畜電池である。すなわち、第２電池２２は、安全で安価な電池である。したがって、本実施形態に係る容量推定方法（又は容量推定装置１０）によれば、安全で安価な電池のＳＯＣを精度よく推定することができる。 Furthermore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the second battery 22 is a storage battery containing an iron-based material in the positive electrode. In other words, the second battery 22 is a safe and inexpensive battery. Therefore, according to the capacity estimation method (or capacity estimation device 10) of this embodiment, the SOC of a safe and inexpensive battery can be accurately estimated.

［第２の実施形態］
次に、図６を参照しながら、第２の実施形態について説明する。 Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

図６は、第２の実施形態に係る容量推定装置の機能構成の一例を示す機能構成図である。同図を参照しながら、容量推定装置１０Ａの機能構成の一例について説明する。容量推定装置１０Ａは、容量推定装置１０の変形例である。容量推定装置１０Ａは、温度情報取得部１７を更に備える点において容量推定装置１０とは異なる。容量推定装置１０Ａの説明において、容量推定装置１０と共通の構成については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。容量推定装置１０Ａは、温度情報取得部１７を更に備える点において容量推定装置１０とは異なる。 Figure 6 is a functional configuration diagram showing an example of the functional configuration of a capacity estimation device according to the second embodiment. An example of the functional configuration of the capacity estimation device 10A will be described with reference to the same figure. The capacity estimation device 10A is a modified example of the capacity estimation device 10. The capacity estimation device 10A differs from the capacity estimation device 10 in that it further includes a temperature information acquisition unit 17. In the description of the capacity estimation device 10A, components common to the capacity estimation device 10 may be given the same reference numerals and descriptions thereof may be omitted. The capacity estimation device 10A differs from the capacity estimation device 10 in that it further includes a temperature information acquisition unit 17.

温度情報取得部１７は、温度センサ４１から温度情報ＴＩを取得する。温度センサ４１は、蓄電池２０の温度を測定するセンサである。例えば、温度センサ４１はサーミスタであってもよい。温度情報取得部１７はサーミスタである温度センサ４１に所定の電流を与え、ＡＤコンバータを備えることによりサーミスタ両端のアナログ電圧をデジタル値に変換してもよい。温度情報取得部１７はサーミスタである温度センサ４１の両端の電圧に関する情報を温度情報ＴＩとして取得する。なお、温度センサ４１は、第１電池２１の温度を測定するため、蓄電池２０のうち第１電池２１の近傍に備えられることが好適である。温度情報取得部１７は、取得した温度情報ＴＩを第１推定部１４に出力する。温度情報ＴＩは、温度情報を示す電圧値であってもよいし、温度情報を含むデジタル値であってもよい。 The temperature information acquisition unit 17 acquires temperature information TI from the temperature sensor 41. The temperature sensor 41 is a sensor that measures the temperature of the storage battery 20. For example, the temperature sensor 41 may be a thermistor. The temperature information acquisition unit 17 may provide a predetermined current to the temperature sensor 41, which is a thermistor, and may convert the analog voltage across the thermistor into a digital value by providing an AD converter. The temperature information acquisition unit 17 acquires information on the voltage across the temperature sensor 41, which is a thermistor, as temperature information TI. Note that the temperature sensor 41 is preferably provided in the vicinity of the first battery 21 of the storage battery 20 in order to measure the temperature of the first battery 21. The temperature information acquisition unit 17 outputs the acquired temperature information TI to the first estimation unit 14. The temperature information TI may be a voltage value indicating the temperature information, or may be a digital value including the temperature information.

ここで、ＯＣＶ－ＳＯＣカーブは電池の温度に応じて変化することが知られている。そこで、本実施形態においては、電池の温度を考慮してＯＣＶからＳＯＣを推定する。例えば第１電池２１の温度（又は温度範囲）に応じて異なる第１特性Ｓ１が用意されていてもよいし、第１特性Ｓ１は温度に依存する数式であってもよい。この場合、第１推定部１４は、例えば温度情報取得部１７から温度情報ＴＩを取得し、取得した温度情報ＴＩに応じた第１特性ＳＩに基づいて、第１電池２１のＳＯＣを推定する。 Here, it is known that the OCV-SOC curve changes depending on the temperature of the battery. Therefore, in this embodiment, the SOC is estimated from the OCV taking into account the temperature of the battery. For example, a different first characteristic S1 may be prepared depending on the temperature (or temperature range) of the first battery 21, or the first characteristic S1 may be a mathematical formula that depends on the temperature. In this case, the first estimation unit 14 acquires temperature information TI from, for example, the temperature information acquisition unit 17, and estimates the SOC of the first battery 21 based on the first characteristic SI according to the acquired temperature information TI.

［第２の実施形態のまとめ］
以上説明したように、容量推定装置１０Ａは、温度情報取得工程を更に有することにより（又は温度情報取得部１７を更に備えることにより）、温度センサ４１により測定された温度情報ＴＩを取得する。第１推定工程（又は第１推定部１４）は、取得した温度情報ＴＩに応じた第１特性Ｓ１に基づいて、第１電池２１のＳＯＣを推定する。したがって、本実施形態によれば、より精度よくＳＯＣを推定することができる。 [Summary of the second embodiment]
As described above, the capacity estimation device 10A further includes a temperature information acquisition step (or further includes the temperature information acquisition unit 17) and thereby acquires temperature information TI measured by the temperature sensor 41. The first estimation step (or the first estimation unit 14) estimates the SOC of the first battery 21 based on the first characteristic S1 corresponding to the acquired temperature information TI. Therefore, according to this embodiment, the SOC can be estimated with higher accuracy.

なお、上述した実施形態における容量推定装置１０が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 The entire or part of the functions of each unit of the capacity estimation device 10 in the above-described embodiment may be realized by recording a program for realizing these functions on a computer-readable recording medium, and reading and executing the program recorded on the recording medium into a computer system. Note that the term "computer system" here includes hardware such as the OS and peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 Furthermore, "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, optical magnetic disks, ROMs, and CD-ROMs, as well as storage units such as hard disks built into computer systems. Furthermore, "computer-readable recording medium" may also include devices that dynamically store programs for a short period of time, such as communication lines when transmitting programs via networks such as the Internet or communication lines such as telephone lines, and devices that store programs for a certain period of time, such as volatile memory within a computer system that serves as a server or client in such cases. Furthermore, the above-mentioned programs may be ones that realize some of the functions described above, or may be ones that can realize the functions described above in combination with programs already recorded in the computer system.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１…電池システム、１０…容量推定装置、１１…測定部、１２…特性取得部、１３…特性記憶部、１４…第１推定部、１５…第２推定部、１６…第３推定部、１７…温度情報取得部、２０…蓄電池、２１…第１電池、２２…第２電池、３０…負荷、４１…温度センサ、ＰＡ…プラトー領域、ＭＩ…測定情報、Ｓ１…第１特性、Ｓ２…第２特性、ＥＩ１…第１推定情報、ＥＩ２…第２推定情報、ＴＩ…温度情報 1...battery system, 10...capacity estimation device, 11...measurement unit, 12...characteristics acquisition unit, 13...characteristics storage unit, 14...first estimation unit, 15...second estimation unit, 16...third estimation unit, 17...temperature information acquisition unit, 20...storage battery, 21...first battery, 22...second battery, 30...load, 41...temperature sensor, PA...plateau region, MI...measurement information, S1...first characteristic, S2...second characteristic, EI1...first estimation information, EI2...second estimation information, TI...temperature information

Claims

a measuring step of measuring electrical characteristics of the first battery among the first and second batteries connected in series;
a characteristic acquiring step of acquiring a first characteristic related to the first battery;
a first estimation step of estimating a state of charge (SOC) of the first battery based on the measured electrical characteristics of the first battery and the acquired first characteristics;
and a second estimation step of estimating an SOC of the second battery based on the estimated SOC of the first battery.

The capacity estimation method according to claim 1 , wherein the second estimation step calculates a discharge amount of the first battery from an SOC of the first battery, and estimates an SOC of the second battery based on the calculated discharge amount of the first battery.

The capacity estimation method according to claim 2 , wherein the second estimation step estimates the SOC of the second battery by assuming that a discharge amount of the first battery and a discharge amount of the second battery are equal to each other.

The electrical characteristic of the first battery measured in the measuring step is an open circuit voltage,
The capacity estimation method according to claim 1 , wherein the first characteristic is a characteristic indicating a relationship between an SOC and an open circuit voltage of the first battery.

The capacity estimation method according to claim 4 , wherein the characteristic indicating the relationship between the SOC and the open-circuit voltage of the second battery has a portion where the change in the open-circuit voltage in response to a change in SOC is smaller than that of the first characteristic.

The capacity estimation method according to claim 5 , wherein the characteristic indicating the relationship between the SOC and the open-circuit voltage of the second battery is such that the amount of change in the open-circuit voltage is within 0.2 [V (volts)] when the SOC is between 20% and 80%.

The method further includes a temperature information acquiring step of acquiring temperature information,
The capacity estimation method according to claim 1 , wherein the first estimation step estimates an SOC of the first battery based on the first characteristic corresponding to the acquired temperature information.

The capacity estimation method according to claim 1 , further comprising a third estimation step of estimating an SOC of a battery including the first battery and the second battery based on the estimated SOC of the first battery and the estimated SOC of the second battery.

The capacity estimation method according to claim 1 , wherein the first battery is a storage battery including a ternary material in a positive electrode.

The capacity estimation method according to claim 1 , wherein the second battery is a storage battery including an iron-based material in a positive electrode.

a measurement unit that measures electrical characteristics of the first battery among the first and second batteries connected in series;
a characteristic acquisition unit that acquires a first characteristic related to the first battery;
a first estimation unit that estimates an SOC of the first battery based on the measured electrical characteristics of the first battery and the acquired first characteristics;
a second estimation unit that estimates an SOC of the second battery based on the estimated SOC of the first battery.