JP5535963B2 - 劣化推定装置、劣化推定方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、二次電池の劣化度を推定する劣化推定装置、劣化推定方法、及びプログラムに関する。

従来、二次電池の充電率は、当該二次電池の電流の積算値を当該二次電池の満充電容量で除算することで算出している。この満充電容量は、二次電池の劣化とともに減少することが分かっている。そのため、当該方法を用いる場合、当該二次電池の劣化度に基づいて充電率を算出することが好ましい。

なお、特許文献１には、二次電池の充放電に用いる電流パルスを二次電池に印加したときの応答を監視し、当該応答に基づいて当該二次電池の劣化を判定する方法が開示されている。
また、特許文献２には、開回路電圧に所定周波数の交流電位を重畳した際における応答電流の解析によって二次電池のコンダクタンス及びサセプタンスを求め、当該これらの値に基づいて当該二次電池の満充電容量を算出する技術が開示されている。

特開平１０−２２１４１８号公報 特開２００８−１０７１６８号公報

なお、二次電池に許容外の電圧や電流を印加すると、リミッタが動作し、有効な特性を取得することができなくなってしまう。他方、印加する電圧や電流が小さい場合、信号対雑音比が大きくなるため、推定した劣化度の誤差が大きくなってしまう。つまり、印加する電圧や電流は、ノイズの影響を抑える観点から、大きいものを用いることが好ましい。

しかしながら、二次電池は、温度やＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電率）や劣化状態など（第１の物理量）によってその内部抵抗が変化する。そのため、特許文献１や特許文献２に記載された劣化推定に用いることができる電圧や電流の最大値は、二次電池の状態によって異なり、劣化推定に用いる最適な電圧値や電流値を特定することが困難であった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、二次電池の劣化度を推定する劣化推定装置であって、前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得する取得部と、前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求める電流値特定部と、前記電流値特定部が決定した許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加する周期電流印加部と、前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出する算出部と、前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出部が算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定する劣化推定部とを備えることを特徴とする。

また、本発明においては、前記電流値特定部は、推定対象となる最大の劣化度の前記二次電池の温度と許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した温度に対応する許容印加電流値を求めることが好ましい。

また、本発明においては、前記第１の物理量と前記第２の物理量と前記劣化度とを関連付けて記憶する推定テーブル記憶部を備え、前記劣化推定部は、前記推定テーブル記憶部が記憶する第１の物理量のうち、前記取得部が取得した第１の物理量以下でありかつ最も大きい第１の物理量と、前記推定テーブル記憶部が記憶する劣化度のうち、前記劣化推定部が前回推定した劣化度以上でありかつ最も小さい劣化度とに関連付けられた第２の物理量を前記推定テーブル記憶部から読み出し、前記推定テーブル記憶部が記憶する第１の物理量のうち、前記取得部が取得した第１の物理量以上でありかつ最も小さい第１の物理量と、前記推定テーブル記憶部が記憶する劣化度のうち、前記劣化推定部が前回推定した劣化度以下でありかつ最も大きい劣化度とに関連付けられた第２の物理量を前記推定テーブル記憶部から読み出し、それぞれ読み出した第２の物理量と劣化度とを用いて、劣化度と第２の物理量との関係を示す関数を算出し、前記算出部が算出した第２の物理量を前記関数に代入することで、劣化度を推定することが好ましい。

また、本発明においては、前記算出部は、前記周期電流を第１の周波数で印加している間に前記二次電池に生じる電圧の最大値と最小値との差を算出することで、前記第２の物理量である電圧変動量を算出し、前記周期電流印加部が周期電流を、前記第１の周波数より低い第２の周波数で１周期分印加したときに前記二次電池に生じる電圧が最大値となった時刻と前記周期電流の電流値が最大値となった時刻との差の時間を算出することで、前記第２の物理量である電流と電圧の位相差を算出し、前記劣化推定部は、前記算出部が算出した電圧変動量及び位相差のそれぞれを用いて二次電池の劣化度を算出し、それぞれの劣化度の代表値を用いて劣化度を推定することが好ましい。

また、本発明においては、前記算出部は、前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧の最大値と最小値との差を算出することで、前記第２の物理量である電圧変動量を算出することが好ましい。

また、本発明においては、前記算出部は、前記周期電流印加部が周期電流を１周期分印加したときに前記二次電池に生じる電圧が最大値となった時刻と前記周期電流の電流値が最大値となった時刻との差の時間を算出することで、前記第２の物理量である電流と電圧の位相差を算出することが好ましい。

また、本発明においては、前記劣化推定部が推定した劣化度が所定の閾値以上である場合に警告を発する警告部を備えることが好ましい。

また、本発明においては、前記劣化推定部が推定した劣化度を用いて前記二次電池の充電率を算出する充電率算出部を備えることが好ましい。

また、本発明は、二次電池の劣化度を推定する劣化推定方法であって、前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得するステップと、前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求めるステップと、前記求めた許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加するステップと、前記周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出するステップと、前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定するステップとを有することを特徴とする。

また、本発明は、二次電池の劣化度を推定する劣化推定装置を、前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得する取得部、前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求める電流値特定部、前記電流値特定部が決定した許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加する周期電流印加部、前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出する算出部、前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出部が算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定する劣化推定部として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる第１の物理量に応じて、当該二次電池に印加する周期電流の振幅、すなわち印加する電流の最大値を決定している。これにより、二次電池に印加する電流の電流値が、二次電池の許容範囲内となるため、二次電池のリミッタが動作することを防ぐことができ、また印加する電流をできるだけ大きくすることができるため、推定した劣化度に含まれる誤差を小さくすることができる。

本発明の第１の実施形態による劣化推定装置の構成を示す概略ブロック図である。 印加電流とセル電池の電圧と電圧変動量との関係を示す図である。 セル電池の使用サイクル数と内部抵抗と容量変化率の関係を示す図である。 許容電流値テーブル記憶部が記憶する許容電流値テーブルとその例を示す図である。 推定テーブル記憶部が記憶する変動幅テーブルを示す図である。 第１の実施形態による劣化推定装置の動作を示すフローチャートである。 電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理のフローチャートである。 劣化度と電圧変動値との関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態による劣化推定装置の構成を示す概略ブロック図である。 印加電流とセル電池の電圧と電流−電圧位相差との関係を示す図である。 推定テーブル記憶部が記憶する位相差テーブルを示す図である。 第２の実施形態による劣化推定装置の動作を示すフローチャートである。 電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態による劣化推定装置の構成を示す概略ブロック図である。 第３の実施形態による劣化推定装置の動作を示すフローチャートである。

《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による劣化推定装置１００の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１において実線は情報の流れを示し、破線は電気の流れを示す。
劣化推定装置１００は、劣化推定の対象となる組電池１０の劣化度を推定する装置である。なお、本実施形態による劣化推定装置１００では、セル電池１１の劣化度を０％から２５％までの範囲で推定する。つまり、劣化度２５％は、本実施形態において推定対象となる劣化度の最大値である。また、組電池１０は、リチウムイオン電池等からなり、単一のセル電池１１、または複数のセル電池１１（二次電池）を直列に、あるいは並列に接続した電池ブロックから構成される。
劣化推定装置１００は、温度取得部１０１、電圧取得部１０２、電流取得部１０３、許容電流値テーブル記憶部１０４、電流値特定部１０５、周期電流印加部１０６、推定テーブル記憶部１０７、劣化推定部１０８（算出部）、警告部１０９、ＳＯＣ演算部１１０、劣化度記憶部１１１を備える。

温度取得部１０１は、セル電池１１それぞれの温度（第１の物理量）を取得する。
電圧取得部１０２は、セル電池１１それぞれにかかる電圧の電圧値（第１の物理量）を取得する。
電流取得部１０３は、組電池１０の充放電による電流の電流値を取得する。
許容電流値テーブル記憶部１０４は、劣化度２５％（本実施形態による劣化推定装置１００が扱う最大の劣化度）のセル電池１１における、温度とＳＯＣと許容印加電流値との関係を示す許容電流値テーブルを記憶する。なお、許容印加電流値とは、セル電池１１に印加してもリミッタが作動しない電流の最大値を示す。
電流値特定部１０５は、電圧取得部１０２が取得した電圧値に基づいてセル電池１１のＳＯＣを算出し、当該ＳＯＣと温度取得部１０１が取得した温度とに関連付けられた許容印加電流値を、許容電流値テーブル記憶部１０４から読み出すことで、セル電池１１に印加する電流の電流値を特定する。
周期電流印加部１０６は、電流値特定部１０５が特定した電流値を振幅とする正弦波（周期電流）を、セル電池１１に印加する。

図２は、印加電流とセル電池１１の電圧と電圧変動量との関係を示す図である。
推定テーブル記憶部１０７は、劣化度の異なるセル電池１１における、温度とＳＯＣと電圧変動幅（第２の物理量）との関係を示す変動幅テーブルを記憶する。ここで、電圧変動幅とは、周期電流印加部１０６が正弦波の印加電流をセル電池１１に印加したときに発生する電圧の最大値（図２（ａ））と、電圧の最小値（図２（ｂ））との差を示す。

劣化推定部１０８は、電圧取得部１０２が取得した電圧値からセル電池１１の電圧変動幅を算出し、算出した電圧変動幅と推定テーブル記憶部１０７が記憶する情報とを用いてセル電池１１の劣化度を推定する。
警告部１０９は、劣化推定部１０８が推定した劣化度が所定の閾値以上である場合に、警告情報をディスプレイ等に表示させる。
ＳＯＣ演算部１１０は、劣化推定部１０８が推定した劣化度を用いてセル電池１１のＳＯＣを演算する。
劣化度記憶部１１１は、劣化推定部１０８が推定した劣化度を記憶する。

ここで、電圧変動量を用いてセル電池１１の劣化度を推定することができる理由について説明する。
図３は、セル電池１１の使用サイクル数と内部抵抗と容量変化率の関係を示す図である。
図３に示すように、セル電池１１の使用サイクル数が増えるほど、当該セル電池１１の劣化は進み、同時に内部抵抗は増加していく。内部抵抗が増加するということは、すなわちセル電池１１のレジスタンスが増加するということであり、これにより印加電流対電圧比が高くなる。このことから、正弦波の印加電流を印加したときのセル電池１１の電圧変動幅から内部抵抗を特定することができ、内部抵抗から容量変化率を特定することができる。つまり、電圧変動量を用いてセル電池１１の劣化度を推定することができることとなる。

次に、許容電流値テーブル記憶部１０４及び推定テーブル記憶部１０７が記憶する情報について説明する。
図４は、許容電流値テーブル記憶部１０４が記憶する許容電流値テーブルとその例を示す図である。
許容電流値テーブル記憶部１０４は、図４（ａ）に示すように、劣化度２５％のセル電池１１におけるＳＯＣ（２０％〜８０％）、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ：開放電圧）（Ｖ_２〜Ｖ_８）、及び温度（５０℃〜−１０℃）と許容印加電流値（Ｉ_{５０−２０}〜Ｉ_{−１０−８０}）との関係を示す許容電流値テーブルを記憶している。つまり、あるセル電池１１のＳＯＣまたはＯＣＶと温度によって、劣化度２５％のセル電池１１における許容印加電流値を特定することができる。例えば、ＳＯＣが５０％で温度が２０℃である場合、許容印加電流値は、Ｉ_{２０−５０}である。なお、許容電流値テーブルは、予め推定対象のセル電池１１と同種のセル電池１１を２５％劣化させ、当該劣化させたセル電池１１を用いて各ＳＯＣ（ＯＣＶ）と各温度とに対応する許容印加電流値を求めることで、作成しておく。

なお、許容電流値テーブルの具体例としては、図４（ｂ）に示すような値となる。ここで、許容電流値テーブルの作成方法を説明する。まず、電池許容電流の最大値を決定し、当該電池許容電流の最大値に基づいて印加する周期電流の振幅の最大値（すなわち許容印加電流値）を決定する。図４（ｂ）に示す例では、電池許容電流の最大値を３００Ａとし、許容印加電流値を、２５％劣化による内部抵抗の増加を鑑みて１００Ａとしている。次に、最良条件における許容印加電流値を決定した許容印加電流値に決定する。図４（ｂ）に示す例では、ＳＯＣ５０％、温度２５℃の状態を最良条件とし、当該最良条件における許容印加電流値を１００Ａとしている。そして、他の条件での許容印加電流値を決定していくことで、許容電流値テーブルを作成する。なお、本実施形態では１０％、１０℃刻みであるが、ＳＯＣと温度の感覚はできるだけ小さくして許容電流値テーブルを作成することが好ましい。

図５は、推定テーブル記憶部１０７が記憶する変動幅テーブルを示す図である。
推定テーブル記憶部１０７は、図５に示すように、複数の異なる劣化度（０％〜２５％）のセル電池１１におけるＳＯＣ（２０％〜８０％）、ＯＣＶ（Ｖ_２〜Ｖ_８）、及び温度（５０℃〜−１０℃）と電圧変動幅（Ｖ_{５０−２０}〜Ｖ_{−１０−８０}）との関係を示す変動幅テーブルを記憶している。なお、本実施形態において推定テーブル記憶部１０７は、図３においてプロットした「劣化なし」、「５％劣化」、「１０％劣化」、「１５％劣化」、「２０％劣化」、「２５％劣化」の６つの劣化度に関連付けて変動幅テーブルを記憶する。
推定テーブル記憶部１０７が変動幅テーブルを記憶することで、あるセル電池１１のＳＯＣまたはＯＣＶと温度と電圧変動幅とによって、セル電池１１の劣化度を特定することができる。例えば、ＳＯＣが５０％で温度が２０℃であり、電圧変動幅が０．１５Ｖである場合、変動幅テーブルのうちＶ_{２０−５０}が０．１５Ｖを示すものに関連付けられた劣化度が、当該セル電池１１の劣化度である。
なお、変動幅テーブルは、予め推定対象のセル電池１１と同種のセル電池１１を０％〜２５％劣化させ、当該劣化させたそれぞれのセル電池１１に、図４（ａ）に示す許容印加電流値を振幅とする周期電流を印加することで、各ＳＯＣ（ＯＣＶ）と各温度とに対応する電圧変動幅を求めて作成しておく。

なお、例えば図４（ｂ）に示す例を用いると、セル電池１１の温度が−１０℃以上０℃未満である場合、変動幅テーブルの−１０℃に関連付けられた電圧変動幅と劣化度の関係、及び変動幅テーブルの０℃に関連付けられた電圧変動幅と劣化度の関係を用いて劣化度の推定を行う必要がある。この場合、それぞれの電圧変動幅と劣化度の関係は、２５Ａの振幅を有する周期電流で求められている必要がある。他方、セル電池１１の温度が０℃以上１０℃未満であり許容印加電流値が５０Ａである場合、変動幅テーブルの０℃に関連付けられた電圧変動幅と劣化度の関係、及び変動幅テーブルの１０℃に関連付けられた電圧変動幅と劣化度の関係を用いて劣化度の推定を行う必要がある。この場合、それぞれの電圧変動幅と劣化度の関係は、５０Ａの振幅を有する周期電流で求められている必要がある。つまり、変動幅テーブルの０℃に関連付けられた電圧変動幅と劣化度の関係は、２５Ａの振幅を有する周期電流と、５０Ａの振幅を有する周期電流とのそれぞれを用いて求めておく必要がある。
そのため、推定テーブル記憶部１０７は、許容電流値テーブルに格納された温度と当該温度の直下の温度に関連付けられたそれぞれの許容印加電流値を用いて別個に変動幅テーブルを作成しておく。

なお、本明細書において「直下の」とは、テーブルなどに記憶されている値のうち、比較対象となる値以下でありかつ最も大きい値のことを示す。即ち、「許容電流値テーブルにおける温度Ａの直下の温度」とは、許容電流値テーブルに格納された温度のうち、温度Ａ以下でありかつ最大の温度のことを指す。同様に、本明細書において「直上の」とは、テーブルなどに記憶されている値のうち、比較対象となる値以上でありかつ最も小さい値のことを示す。

次に、第１の実施形態による劣化推定装置１００の動作について説明する。
図６は、第１の実施形態による劣化推定装置１００の動作を示すフローチャートである。
まず、劣化推定装置１００が起動すると、劣化推定装置１００は、組電池１０を構成するセル電池１１のうち劣化度の推定を行うものを１つ選択する（ステップＳ１）。なお、劣化推定装置１００は、以降の処理をセル電池１１毎に実施する。
電流取得部１０３は、現在時刻からの経過時間の測定を開始する（ステップＳ２）。次に、電流取得部１０３は、組電池１０から流出する電流の電流値を測定し、当該電流値が所定の電流値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、所定の電流値範囲とは、組電池１０が静定状態であるとみなすことができるときの電流値の範囲である。電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２に戻って経過時間の測定をリセットし、電流値の監視を継続する。

他方、電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にあると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ３に戻り、電流値の監視を継続する。他方、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、電圧取得部１０２は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電圧値を取得する（ステップＳ５）。

次に、電流値特定部１０５は、取得した電圧値からセル電池１１のＳＯＣを特定する（ステップＳ６）。なお、ＳＯＣの特定は、予め取得したおいたセル電池１１の開放電圧とＳＯＣとの関係を示すテーブルなどから読み出すことで行うと良い。次に、温度取得部１０１は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の温度を取得する（ステップＳ７）。そして、電流値特定部１０５は、ステップＳ６で特定したＳＯＣ及びステップＳ７で取得した温度に関連付けられた許容印加電流値を許容電流値テーブル記憶部１０４から読み出すことで、セル電池１１に印加する電流値を特定する（ステップＳ８）。なお、許容電流値テーブル記憶部１０４が記憶するＳＯＣが、ステップＳ６で特定したＳＯＣと一致しない場合は、許容電流値テーブルにおける、特定したＳＯＣの直下のＳＯＣに関連付けられた許容印加電流値を読み出す。同様に、許容電流値テーブル記憶部１０４が記憶する温度が、ステップＳ７で取得した温度と一致しない場合は、許容電流値テーブルにおける、取得した温度の直下の温度に関連付けられた許容印加電流値を読み出す。次に、劣化推定装置１００は、電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理を行う（ステップＳ９）。

図７は、電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理のフローチャートである。
電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理を開始すると、周期電流印加部１０６は、ステップＳ１で選択したセル電池１１に、電流値特定部１０５が特定した電流値を振幅とする正弦波の周期電流を１サイクル以上のサイクル数で印加を開始する（ステップＳ５０１）。なお、周期電流印加部１０６が印加する周期電流の周波数には、分極減少の影響を受けない周波数（第１の周波数）を用いることが好ましい。周期電流印加部１０６が周期電流の印加を開始すると、電圧取得部１０２は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電圧値を取得する（ステップＳ５０２）。なお、取得した電圧値は、劣化推定部１０８に通知される。劣化推定部１０８は、周期電流印加部１０６による周期電流の印加が終了したか否かを判定する（ステップＳ５０３）。周期電流の印加が終了していない場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、ステップＳ５０２に戻り、電圧値の取得を継続する。

他方、周期電流の印加が終了した場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、劣化推定部１０８は、電圧取得部１０２がステップＳ５０２で取得した電圧値の移動平均値を算出する（ステップＳ５０４）。このように電圧値の移動平均値を算出することで、電圧取得部１０２が取得した電圧値に含まれるノイズを低減することができる。次に、劣化推定部１０８は、電圧値の移動平均値の最大値と最小値との差を算出することで電圧変動幅を算出する（ステップＳ５０５）。

図８は、劣化度と電圧変動値との関係を示す図である。
ここで、図８を用いながら劣化推定部１０８による劣化度の推定処理について説明する。なお、以下の説明では、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１の劣化度として「１０％劣化」を記憶しており、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直下のＳＯＣが２５％、ステップＳ７で特定した温度の直下の温度が２５℃である例を用いて説明を行う。
劣化推定部１０８は、推定テーブル記憶部１０７が記憶する電圧変動幅のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直下のＳＯＣ（２０％）と、ステップＳ７で特定した温度の直下の温度（２０℃）と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直上の劣化度（１５％劣化）に関連付けられた電圧変動幅（図８（ａ））を読み出す（ステップＳ５０６）。次に、劣化推定部１０８は、推定テーブル記憶部１０７が記憶する電圧変動幅のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直下のＳＯＣ（２０％）と、ステップＳ７で特定した温度の直上の温度（３０℃）と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直下の劣化度（１０％劣化）に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｂ））を読み出す（ステップＳ５０７）。次に、劣化推定部１０８は、ステップＳ５０６で読み出した「直下のＳＯＣ」、「直下の温度」及び「直上の劣化度」に関連付けられた電圧変動幅（図８（ａ））と、ステップＳ５０７で読み出した「直下のＳＯＣ」、「直上の温度」及び「直下の劣化度」に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｂ））とを用いて、劣化度と電圧変動幅との関係を示す一次関数（図８（ｆ））を導出する（ステップＳ５０８）。なお、ステップＳ５０８で導出した関数は、ステップＳ１で選択したセル電池１１が「直下のＳＯＣ」である場合の劣化度と電圧変動幅との関係を示す関数となる。

次に、劣化推定部１０８は、推定テーブル記憶部１０７が記憶する電圧変動幅のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直上のＳＯＣ（３０％）と、ステップＳ７で特定した温度の直下の温度（２０℃）と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直上の劣化度（１５％劣化）に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｃ））を読み出す（ステップＳ５０９）。次に、劣化推定部１０８は、推定テーブル記憶部１０７が記憶する電圧変動幅のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直上のＳＯＣ（３０％）と、ステップＳ７で特定した温度の直上の温度（３０℃）と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直下の劣化度（１０％劣化）に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｄ））を読み出す（ステップＳ５１０）。次に、劣化推定部１０８は、ステップＳ５０９で読み出した「直上のＳＯＣ」、「直下の温度」及び「直上の劣化度」に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｃ））と、ステップＳ５１０で読み出した「直上のＳＯＣ」、「直上の温度」及び「直下の劣化度」に関連付けられた電圧変動幅（図８（ｄ））とを用いて、劣化度と電圧変動幅との関係を示す一次関数（図８（ｇ））を導出する（ステップＳ５１１）。なお、ステップＳ５１１で導出した関数は、ステップＳ１で選択したセル電池１１が「直上のＳＯＣ」である場合の劣化度と電圧変動幅との関係を示す関数となる。

次に、劣化推定部１０８は、ステップＳ５０８で導出した関数（図８（ｆ））とステップＳ５１１で導出した関数（図８（ｇ））とに、ステップＳ５０５で算出した電圧変動幅を代入することで、それぞれの劣化度を算出し、双方の劣化度の平均をとることで、ステップＳ１で選択したセル電池１１の劣化度を推定する（ステップＳ５１２）。これにより、劣化推定部１０８は、電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
なお、劣化度が増加することで、電圧変動幅は放物線状に増加することが分かっている。そのため、上記方法を用いて劣化度の算出を行う場合、ステップＳ５０８で導出する関数とステップＳ５１１で導出する関数は、劣化度が高くなるほど係数が大きくなる（傾きが急になる）。したがって、双方の関数から算出される劣化度の差は、セル電池１１の劣化度が高いほど小さくなるため、セル電池１１の劣化度が高いほど、推定される劣化度の精度が高くなる。

図６に戻り、ステップＳ９の電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理が終了すると、劣化推定装置１００は、全てのセル電池１１に対してステップＳ２〜ステップＳ９の処理を繰り返す。
全てのセル電池１１に対しての処理を終了すると、劣化推定部１０８は、推定した各セル電池１１の劣化度をそれぞれ劣化度記憶部１１１に記録する（ステップＳ１０）。次に、警告部１０９は、劣化推定部１０８が推定した劣化度の中に、所定の閾値を越えるものがあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。警告部１０９は、所定の閾値を超える劣化度を有するセル電池１１があると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、当該セル電池１１の識別情報とともに交換を促す警告メッセージを表示する（ステップＳ１２）。また、ＳＯＣ演算部１１０は、劣化推定部１０８が推定した劣化度と電流取得部１０３が取得した電流の積算値とを用いてセル電池１１各々のＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。これにより、ＳＯＣ演算部１１０は、セル電池１１の劣化を考慮したＳＯＣの算出を行うことができる。

このように、本実施形態によれば、セル電池１１の内部抵抗を変化させる要因となるＳＯＣ及び温度に応じて、セル電池１１に印加する周期電流の振幅、すなわち印加する電流の最大値を決定している。これにより、セル電池１１に印加する電流が、セル電池１１の許容範囲内となるため、セル電池１１のリミッタが動作することを防ぐことができ、また印加する電流をできるだけ大きくすることができるため、推定した劣化度に含まれる誤差を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、電流値特定部１０５は、推定対象となる最大の劣化度（２５％劣化）のセル電池１１の温度と許容印加電流値との関係に基づいて、許容印加電流値を求める。これにより、セル電池１１の劣化度が推定対象となる劣化度であれば、リミッタを動作させずに劣化度の推定を行うことができる。他方、セル電池１１の劣化度が推定対象となる劣化度以上であった場合、リミッタが動作するが、これによりセル電池１１の劣化度が高いためにセル電池１１を交換すべきであることが分かる。

なお、本実施形態では、推定対象となる最大の劣化度のセル電池１１の温度と許容印加電流値との関係に基づいて、許容印加電流値を求める場合を説明したが、これに限られない。例えば、初回の実行時のみ推定対象となる最大の劣化度のセル電池１１の温度と許容印加電流値との関係に基づいて許容印加電流値を求め、以降の処理において、劣化度記憶部１１１が記憶する劣化度の直上の劣化度のセル電池１１の温度と許容印加電流値との関係に基づいて、許容印加電流値を求めるようにしても良い。この場合、印加する電流をさらに大きくすることができるため、推定した劣化度に含まれる誤差をさらに小さくすることができる。

《第２の実施形態》
第１の実施形態では、電圧変動幅を用いて劣化度を推定する例について説明したが、第２の実施形態では、電流−電圧位相差を用いて劣化度を推定する例について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態による劣化推定装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態による劣化推定装置２００は、第１の実施形態による劣化推定装置１００と、推定テーブル記憶部２０７が記憶する情報及び、劣化推定部２０８の動作が異なる。

図１０は、印加電流とセル電池１１の電圧と電流−電圧位相差との関係を示す図である。
推定テーブル記憶部２０７は、劣化度の異なるセル電池１１における、温度とＳＯＣと電流−電圧位相差（第２の物理量）との関係を示す位相差テーブルを記憶する。ここで、電流−電圧位相差とは、周期電流印加部１０６が正弦波をセル電池１１に印加したときに発生する電圧の電圧値が最大となる時刻（図１０（ａ））と、周期電流印加部１０６が印加した正弦波の電流値が最大となる時刻（図１０（ｂ））との差の時間を示す。

ここで、電流−電圧位相差を用いてセル電池１１の劣化度を推定することができる理由について説明する。
図３に示すように、セル電池１１の使用サイクル数が増えるほど、当該セル電池１１の劣化は進み、同時に内部抵抗は増加していく。内部抵抗が増加するということは、すなわちリアクタンスが増加するということであり、電流と電圧との位相差が大きくなる。このことから、電流−電圧位相差及び電圧変動量から内部抵抗を特定することができ、内部抵抗から容量変化率を特定することができる。つまり、電流−電圧位相差を用いてセル電池１１の劣化度を推定することができることとなる。

図１１は、推定テーブル記憶部２０７が記憶する位相差テーブルを示す図である。
推定テーブル記憶部２０７は、図１１に示すように、複数の異なる劣化度（０％〜２５％）のセル電池１１におけるＳＯＣ（２０％〜８０％）、ＯＣＶ（Ｖ_２〜Ｖ_８）、及び温度（５０℃〜−１０℃）と電流−電圧位相差（ΔＰ_{５０−２０}〜ΔＰ_{−１０−８０}）との関係を示す位相差テーブルを記憶している。なお、本実施形態において推定テーブル記憶部２０７は、図３においてプロットした「劣化なし」、「５％劣化」、「１０％劣化」、「１５％劣化」、「２０％劣化」、「２５％劣化」の６つの劣化度に関連付けて位相差テーブルを記憶する。
推定テーブル記憶部２０７が位相差テーブルを記憶することで、あるセル電池１１のＳＯＣまたはＯＣＶと温度と電流−電圧位相差とによって、セル電池１１の劣化度を特定することができる。例えば、ＳＯＣが５０％で温度が２０℃であり、電流−電圧位相差が１０ミリ秒である場合、位相差テーブルのうちΔＰ_{２０−５０}が１０ミリ秒を示すものに関連付けられた劣化度が、当該セル電池１１の劣化度である。
なお、位相差テーブルは、予め推定対象のセル電池１１と同種のセル電池１１を０％〜２５％劣化させ、当該劣化させたそれぞれのセル電池１１に、図４（ａ）に示す許容印加電流値を振幅とする周期電流を印加することで、各ＳＯＣ（ＯＣＶ）と各温度とに対応する電流−電圧位相差を求めて作成しておく。

なお、例えば図４（ｂ）に示す例を用いると、セル電池１１の温度が−１０℃以上０℃未満である場合、位相差テーブルの−１０℃に関連付けられた電流−電圧位相差と劣化度の関係、及び位相差テーブルの０℃に関連付けられた電流−電圧位相差と劣化度の関係を用いて劣化度の推定を行う必要がある。この場合、それぞれの電流−電圧位相差と劣化度の関係は、２５Ａの振幅を有する周期電流で求められている必要がある。他方、セル電池１１の温度が０℃以上１０℃未満である場合、位相差テーブルの０℃に関連付けられた電流−電圧位相差と劣化度の関係、及び位相差テーブルの１０℃に関連付けられた電流−電圧位相差と劣化度の関係を用いて劣化度の推定を行う必要がある。この場合、それぞれの電流−電圧位相差と劣化度の関係は、５０Ａの振幅を有する周期電流で求められている必要がある。つまり、位相差テーブルの０℃に関連付けられた電流−電圧位相差と劣化度の関係は、２５Ａの振幅を有する周期電流と、５０Ａの振幅を有する周期電流とのそれぞれを用いて求めておく必要がある。
そのため、推定テーブル記憶部２０７は、許容電流値テーブルに格納された温度と当該温度の直下の温度に関連付けられたそれぞれの許容印加電流値を用いて別個に位相差テーブルを作成しておく。

次に、第２の実施形態による劣化推定装置２００の動作について説明する。
図１２は、第２の実施形態による劣化推定装置２００の動作を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同じ動作をする部分については、同じ符号を用いて説明する。
まず、劣化推定装置２００が起動すると、劣化推定装置２００は、組電池１０を構成するセル電池１１のうち劣化度の推定を行うものを１つ選択する（ステップＳ１）。なお、劣化推定装置２００は、以降の処理をセル電池１１毎に実施する。
電流取得部１０３は、現在時刻からの経過時間の測定を開始する（ステップＳ２）。次に、電流取得部１０３は、組電池１０から流出する電流の電流値を測定し、当該電流値が所定の電流値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３）。電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２に戻って経過時間の測定をリセットし、電流値の監視を継続する。

他方、電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にあると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ３に戻り、電流値の監視を継続する。他方、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、電圧取得部１０２は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電圧値を取得する（ステップＳ５）。

次に、電流値特定部１０５は、取得した電圧値からセル電池１１のＳＯＣを特定する（ステップＳ６）。次に、温度取得部１０１は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の温度を取得する（ステップＳ７）。そして、電流値特定部１０５は、ステップＳ６で特定したＳＯＣ及びステップＳ７で取得した温度に関連付けられた許容印加電流値を許容電流値テーブル記憶部１０４から読み出すことで、セル電池１１に印加する電流値を特定する（ステップＳ８）。次に、劣化推定装置２００は、電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理を行う（ステップＳ１０９）。

図１３は、電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理のフローチャートである。
電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理を開始すると、周期電流印加部１０６は、ステップＳ１で選択したセル電池１１に、電流値特定部１０５が特定した電流値を振幅とする正弦波の周期電流を１サイクル以上のサイクル数で印加を開始する（ステップＳ６０１）。なお、周期電流印加部１０６が印加する周期電流の周波数には、分極減少の影響を受ける周波数（第１の実施形態で用いた周波数より低い周波数：第２の周波数）を用いることが好ましい。周期電流印加部１０６が周期電流の印加を開始すると、電圧取得部１０２は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電圧値を取得し、電流取得部１０３は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電流値を取得する（ステップＳ６０２）。なお、取得した電圧値及び電流値は、劣化推定部２０８に通知される。劣化推定部２０８は、周期電流印加部１０６による周期電流の印加が終了したか否かを判定する（ステップＳ６０３）。周期電流の印加が終了していない場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、ステップＳ６０２に戻り、電圧値及び電流値の取得を継続する。

他方、周期電流の印加が終了した場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、劣化推定部２０８は、電圧取得部１０２がステップＳ５０２で取得した電圧値及び電流取得部１０３がステップＳ５０２で取得した電流値の移動平均値を算出する（ステップＳ６０４）。このように電圧値及び電流値の移動平均値を算出することで、電圧取得部１０２が取得した電圧値及び電流取得部１０３が取得した電流に含まれるノイズを低減することができる。次に、劣化推定部２０８は、周期電流１サイクルにおける電圧値が最大となった時刻と、電流値が最大となった時刻との差を算出することで電流−電圧位相差を算出する（ステップＳ６０５）。なお、周期電流を複数サイクル印加した場合、劣化推定部２０８は、サイクル毎に電流−電圧位相差を算出し、その平均値を算出する。

次に、劣化推定部２０８は、推定テーブル記憶部２０７が記憶する電流−電圧位相差のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直下のＳＯＣと、ステップＳ７で特定した温度の直下の温度と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直上の劣化度に関連付けられた電流−電圧位相差を読み出す（ステップＳ６０６）。次に、劣化推定部２０８は、推定テーブル記憶部２０７が記憶する電流−電圧位相差のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直下のＳＯＣと、ステップＳ７で特定した温度の直上の温度と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直下の劣化度に関連付けられた電流−電圧位相差を読み出す（ステップＳ６０７）。次に、劣化推定部２０８は、ステップＳ６０６で読み出した「直下のＳＯＣ」、「直下の温度」及び「直上の劣化度」に関連付けられた電流−電圧位相差と、ステップＳ６０７で読み出した「直下のＳＯＣ」、「直上の温度」及び「直下の劣化度」に関連付けられた電流−電圧位相差とを用いて、劣化度と電流−電圧位相差との関係を示す関数を導出する（ステップＳ６０８）。なお、ステップＳ６０８で導出した関数は、ステップＳ１で選択したセル電池１１が「直下のＳＯＣ」である場合の劣化度と電流−電圧位相差との関係を示す関数となる。

次に、劣化推定部２０８は、推定テーブル記憶部２０７が記憶する電流−電圧位相差のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直上のＳＯＣと、ステップＳ７で特定した温度の直下の温度と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直上の劣化度に関連付けられた電流−電圧位相差を読み出す（ステップＳ６０９）。次に、劣化推定部２０８は、推定テーブル記憶部２０７が記憶する電流−電圧位相差のうち、ステップＳ６で特定したＳＯＣの直上のＳＯＣと、ステップＳ７で特定した温度の直上の温度と、劣化度記憶部１１１がステップＳ１で選択したセル電池１１に関連付けて記憶する劣化度の直下の劣化度に関連付けられた電流−電圧位相差を読み出す（ステップＳ６１０）。次に、劣化推定部２０８は、ステップＳ６０９で読み出した「直上のＳＯＣ」、「直下の温度」及び「直上の劣化度」に関連付けられた電流−電圧位相差と、ステップＳ６１０で読み出した「直上のＳＯＣ」、「直上の温度」及び「直下の劣化度」に関連付けられた電流−電圧位相差とを用いて、劣化度と電流−電圧位相差との関係を示す関数を導出する（ステップＳ６１１）。なお、ステップＳ６１１で導出した関数は、ステップＳ１で選択したセル電池１１が「直上のＳＯＣ」である場合の劣化度と電流−電圧位相差との関係を示す関数となる。

次に、劣化推定部２０８は、ステップＳ６０８で導出した関数とステップＳ６１１で導出した関数とに、ステップＳ６０５で算出した電流−電圧位相差を代入することで、それぞれの劣化度を算出し、双方の劣化度の平均をとることで、ステップＳ１で選択したセル電池１１の劣化度を推定する（ステップＳ６１２）。これにより、劣化推定部２０８は、電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
なお、劣化度が増加することで、電流−電圧位相差は放物線状に増加することが分かっている。そのため、上記方法を用いて劣化度の算出を行う場合、ステップＳ６０８で導出する関数とステップＳ６１１で導出する関数は、劣化度が高くなるほど係数が大きくなる（傾きが急になる）。したがって、双方の関数から算出される劣化度の差は、セル電池１１の劣化度が高いほど小さくなるため、セル電池１１の劣化度が高いほど、推定される劣化度の精度が高くなる。

図１２に戻り、ステップＳ１０９の電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理が終了すると、劣化推定装置２００は、全てのセル電池１１に対してステップＳ２〜ステップＳ１０９の処理を繰り返す。
全てのセル電池１１に対しての処理を終了すると、劣化推定部２０８は、推定した各セル電池１１の劣化度をそれぞれ劣化度記憶部１１１に記録する（ステップＳ１０）。次に、警告部１０９は、劣化推定部２０８が推定した劣化度の中に、所定の閾値を越えるものがあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。警告部１０９は、所定の閾値を超える劣化度を有するセル電池１１があると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、当該セル電池１１の識別情報とともに交換を促す警告メッセージを表示する（ステップＳ１２）。また、ＳＯＣ演算部１１０は、劣化推定部２０８が推定した劣化度と電流取得部１０３が取得した電流の積算値とを用いてセル電池１１各々のＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。

このように、本実施形態によれば、電流−電圧位相差を用いてセル電池１１の劣化度を推定することができる。

《第３の実施形態》
第１の実施形態では、電圧変動幅を用いて劣化度を推定する例について説明し、第２の実施形態では、電流−電圧位相差を用いて劣化度を推定する例について説明したが、第３の実施形態では、電圧変動幅と電流−電圧位相差の双方を用いて劣化度の推定を行う例について説明する。
図１４は、本発明の第３の実施形態による劣化推定装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
第３の実施形態による劣化推定装置２００は、第１の実施形態による劣化推定装置１００と、推定テーブル記憶部３０７が記憶する情報及び、劣化推定部３０８の動作が異なる。
推定テーブル記憶部３０７は、図５に示す変動幅テーブルと、図１１に示す位相差テーブルとを記憶する。

次に、第３の実施形態による劣化推定装置３００の動作について説明する。
図１５は、第３の実施形態による劣化推定装置３００の動作を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態、第２の実施形態と同じ動作をする部分については、同じ符号を用いて説明する。
まず、劣化推定装置３００が起動すると、劣化推定装置３００は、組電池１０を構成するセル電池１１のうち劣化度の推定を行うものを１つ選択する（ステップＳ１）。なお、劣化推定装置３００は、以降の処理をセル電池１１毎に実施する。
電流取得部１０３は、現在時刻からの経過時間の測定を開始する（ステップＳ２）。次に、電流取得部１０３は、組電池１０から流出する電流の電流値を測定し、当該電流値が所定の電流値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３）。電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２に戻って経過時間の測定をリセットし、電流値の監視を継続する。

他方、電流取得部１０３は、電流値が所定の電流値範囲内にあると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ３に戻り、電流値の監視を継続する。他方、ステップＳ２から計測している経過時間が所定時間を経過した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、電圧取得部１０２は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の電圧値を取得する（ステップＳ５）。

次に、電流値特定部１０５は、取得した電圧値からセル電池１１のＳＯＣを特定する（ステップＳ６）。次に、温度取得部１０１は、ステップＳ１で選択したセル電池１１の温度を取得する（ステップＳ７）。そして、電流値特定部１０５は、ステップＳ６で特定したＳＯＣ及びステップＳ７で取得した温度に関連付けられた許容印加電流値を許容電流値テーブル記憶部１０４から読み出すことで、セル電池１１に印加する電流値を特定する（ステップＳ８）。次に、劣化推定装置３００は、電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理を行う（ステップＳ９）。なお、電圧変動幅に基づく劣化度の推定処理の詳細は、第１の実施形態で説明したとおりである。
次に、劣化推定装置３００は、電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理を行う（ステップＳ１０９）。なお、電流−電圧位相差に基づく劣化度の推定処理の詳細は、第２の実施形態で説明したとおりである。

次に、劣化推定部３０８は、電圧変動幅に基づいて推定した劣化度と電流−電圧位相差に基づいて推定した劣化度との平均値を算出し、当該平均値をステップＳ１で選択したセル電池１１の劣化度と推定する（ステップＳ２００）。以降、劣化推定装置３００は、全てのセル電池１１に対してステップＳ２〜ステップＳ２００の処理を繰り返す。
全てのセル電池１１に対しての処理を終了すると、劣化推定部３０８は、推定した各セル電池１１の劣化度をそれぞれ劣化度記憶部１１１に記録する（ステップＳ１０）。次に、警告部１０９は、劣化推定部３０８が推定した劣化度の中に、所定の閾値を越えるものがあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。警告部１０９は、所定の閾値を超える劣化度を有するセル電池１１があると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、当該セル電池１１の識別情報とともに交換を促す警告メッセージを表示する（ステップＳ１２）。また、ＳＯＣ演算部１１０は、劣化推定部３０８が推定した劣化度と電流取得部１０３が取得した電流の積算値とを用いてセル電池１１各々のＳＯＣを算出する（ステップＳ１３）。

このように、本実施形態によれば、電圧変動幅及び電流−電圧位相差の双方を用いてセル電池１１の劣化度を推定する。これにより、第１の実施形態及び第２の実施形態より更に精度の高い劣化度の推定を行うことができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、第１の実施形態〜第３の実施形態では、劣化度の推定を、図７のステップＳ５０６〜ステップＳ５１２に示す方法や、図１３のステップＳ６０６〜ステップＳ６１２に示す方法を用いて行う場合を説明したが、これに限られない。例えば、推定テーブル記憶部１０７が記憶する電圧変動幅（電流−電圧位相差）と劣化度との組み合わせから補間計算によって求めても良い。

また、第１の実施形態〜第３の実施形態では、ＳＯＣを用いて許容電流値及び劣化度の特定を行う場合を説明したが、これに限られず、ＯＣＶを用いて許容電流値及び劣化度の特定を行っても良い。

また、第１の実施形態〜第３の実施形態では、周期電流として正弦波を用いる場合を説明したが、これに限られず、三角波や矩形波など、正負対称の波形を有するその他の波形の周期電流を用いても良い。

上述の劣化推定装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１０…組電池 １１…セル電池 １００、２００、３００…劣化推定装置 １０１…温度取得部 １０２…電圧取得部 １０３…電流取得部 １０４…許容電流値テーブル記憶部 １０５…電流値特定部 １０６…周期電流印加部 １０７、２０７、３０７…推定テーブル記憶部 １０８、２０８、３０８…劣化推定部 １０９…警告部 １１０…ＳＯＣ演算部 １１１…劣化度記憶部

Claims (10)

1. 二次電池の劣化度を推定する劣化推定装置であって、
   前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得する取得部と、
   前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求める電流値特定部と、
   前記電流値特定部が決定した許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加する周期電流印加部と、
   前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出する算出部と、
   前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出部が算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定する劣化推定部と
   を備えることを特徴とする劣化推定装置。
2. 前記電流値特定部は、推定対象となる最大の劣化度の前記二次電池の温度と許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した温度に対応する許容印加電流値を求めることを特徴とする請求項１に記載の劣化推定装置。
3. 前記第１の物理量と前記第２の物理量と前記劣化度とを関連付けて記憶する推定テーブル記憶部を備え、
   前記劣化推定部は、
   前記推定テーブル記憶部が記憶する第１の物理量のうち、前記取得部が取得した第１の物理量以下でありかつ最も大きい第１の物理量と、前記推定テーブル記憶部が記憶する劣化度のうち、前記劣化推定部が前回推定した劣化度以上でありかつ最も小さい劣化度とに関連付けられた第２の物理量を前記推定テーブル記憶部から読み出し、
   前記推定テーブル記憶部が記憶する第１の物理量のうち、前記取得部が取得した第１の物理量以上でありかつ最も小さい第１の物理量と、前記推定テーブル記憶部が記憶する劣化度のうち、前記劣化推定部が前回推定した劣化度以下でありかつ最も大きい劣化度とに関連付けられた第２の物理量を前記推定テーブル記憶部から読み出し、
   それぞれ読み出した第２の物理量と劣化度とを用いて、劣化度と第２の物理量との関係を示す関数を算出し、
   前記算出部が算出した第２の物理量を前記関数に代入することで、劣化度を推定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の劣化推定装置。
4. 前記算出部は、
   前記周期電流を第１の周波数で印加している間に前記二次電池に生じる電圧の最大値と最小値との差を算出することで、前記第２の物理量である電圧変動量を算出し、
   前記周期電流印加部が周期電流を、前記第１の周波数より低い第２の周波数で１周期分印加したときに前記二次電池に生じる電圧が最大値となった時刻と前記周期電流の電流値が最大値となった時刻との差の時間を算出することで、前記第２の物理量である電流と電圧の位相差を算出し、
   前記劣化推定部は、前記算出部が算出した電圧変動量及び位相差のそれぞれを用いて二次電池の劣化度を算出し、それぞれの劣化度の代表値を用いて劣化度を推定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の劣化推定装置。
5. 前記算出部は、前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧の最大値と最小値との差を算出することで、前記第２の物理量である電圧変動量を算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の劣化推定装置。
6. 前記算出部は、前記周期電流印加部が周期電流を１周期分印加したときに前記二次電池に生じる電圧が最大値となった時刻と前記周期電流の電流値が最大値となった時刻との差の時間を算出することで、前記第２の物理量である電流と電圧の位相差を算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の劣化推定装置。
7. 前記劣化推定部が推定した劣化度が所定の閾値以上である場合に警告を発する警告部を備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の劣化推定装置。
8. 前記劣化推定部が推定した劣化度を用いて前記二次電池の充電率を算出する充電率算出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の劣化推定装置。
9. 二次電池の劣化度を推定する劣化推定方法であって、
   前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得するステップと、
   前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求めるステップと、
   前記求めた許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加するステップと、
   前記周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出するステップと、
   前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定するステップと
   を有することを特徴とする劣化推定方法。
10. 二次電池の劣化度を推定する劣化推定装置のコンピュータを、
    前記二次電池の内部抵抗を変化させる要因となる前記二次電池の温度、電圧またはＳＯＣである第１の物理量を取得する取得部、
    前記第１の物理量と当該第１の物理量によって変化する前記二次電池の内部抵抗に応じた許容印加電流値との関係に基づいて、前記取得部が取得した第１の物理量に対応する許容印加電流値を求める電流値特定部、
    前記電流値特定部が決定した許容印加電流値を振幅とする正負対称の波形を有する周期電流を前記二次電池に印加する周期電流印加部、
    前記周期電流印加部が周期電流を印加している間に前記二次電池に生じる電圧に基づいて前記二次電池のインピーダンスを示す電圧変動幅または電流−電圧位相差である第２の物理量を算出する算出部、 前記第２の物理量と前記二次電池の劣化度との関係に基づいて、前記算出部が算出した第２の物理量を用いて前記二次電池の劣化度を推定する劣化推定部
    として機能させるためのプログラム。

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