JP6610558B2 - 二次電池の管理装置および二次電池の管理方法 - Google Patents

二次電池の管理装置および二次電池の管理方法 Download PDF

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Description

本明細書によって開示される技術は、二次電池の管理装置および二次電池の管理方法に関する。
近年、様々な用途で、例えばリチウムイオン電池等の二次電池が使われている。二次電池の性能は、例えば、二次電池の電極に含まれる活物質が劣化することにより、恒久的に低下する。また、リチウムイオン電池を高出力値で所定時間放電させる動作、または、高入力値で所定時間充電させる動作が繰り返し行われると、ハイレート劣化と呼ばれる二次電池の電圧が一時的に降下する（内部抵抗が一時的に上昇する）現象が生じることが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１０−６０４０８号公報
しかし、従来、上述したハイレート劣化とは異なる二次電池の一時的な性能の低下については知られておらず、二次電池の性能が的確に把握できていないおそれがあった。
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る二次電池の管理装置は、容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理装置であって、前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理部を備える。
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、二次電池の管理装置または方法、二次電池の制御装置または方法、それらの装置と二次電池とを備える蓄電装置、それらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラムや集積回路、そのコンピュータプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体およびインターネット等の伝送媒体等の形態で実現することが可能である。
図１は、電池パックの構成を示す説明図である。 図２は、電池モジュールの構成を示す説明図である。 図３は、各セルの電極に用いられる活物質の特性を示す説明図である。 図４は、各セルの電極に用いられる活物質の特性を示す説明図である。 図５は、深放電一過性劣化の概要を示す説明図である。 図６は、深放電一過性劣化の概要を示す説明図である。 図７は、深放電一過性劣化の発生メカニズムを示す説明図である。 図８は、深放電一過性劣化の発生メカニズムを示す説明図である。 図９は、放電深度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１０は、放電中の温度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１１は、放電後の休止時間と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１２は、経年劣化の程度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１３は、深放電一過性劣化の程度の判定方法の一例を示す説明図である。 図１４は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、放電電圧の推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１６は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、放電電圧の推移と他の劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図１８は、ＯＣＶの推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例（二次電池の定電圧充電時のＳＯＣ−ＯＣＶ特性）を示す説明図である。 図１９は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。 図２０は、充電電圧の推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。 図２１は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。 図２２は、二次電池の制御処理の流れを示すフローチャートである。 図２３Ａは、二次電池の定電圧充電時のＳＯＣ−充電電流特性を示す説明図である。 図２３Ｂは、二次電池の定電圧充電時のＳＯＣ−充電電流特性を示す説明図である。 図２４Ａは、二次電池のＳＯＣ−充電可能電力特性を示す説明図である。 図２４Ｂは、二次電池のＳＯＣ−放電可能電力特性を示す説明図である。 図２５は、二次電池の均等化処理を示すフローチャートである。 図２６Ａは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２６Ｂは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２６Ｃは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２７Ａは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２７Ｂは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２７Ｃは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２８Ａは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２８Ｂは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２８Ｃは、各セルの電気容量を示す概念図である。 図２９は、二次電池の抑制処理の流れを示すフローチャートである。 図３０は、二次電池のＳＯＣ−充電電圧特性を示す説明図である。 図３１は、二次電池のΔＳＯＣ−充電レート特性を示す説明図である。 図３２は、二次電池の回復処理の流れを示すフローチャートである。 図３３は、二次電池のＳＯＣ−充電電圧特性を示す説明図である。 図３４は、二次電池の回復処理を示すフローチャートである。 図３５は、二次電池の劣化度と最大ＳＯＣとの対応関係を示す説明図である。 図３６は、二次電池の劣化度と最大ＳＯＣとの対応関係を示す第１テーブルである。 図３７は、二次電池の保持時間と劣化度の低下量との対応関係を示す第２テーブルである。 図３８は、二次電池の容量推定処理の流れを示すフローチャートである。
（適用例１）本明細書に開示される二次電池の管理装置は、容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理装置であって、前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理部を備える。本願発明者は、容量（残存容量）と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池を、ＳＯＣが比較的低い状態となるまで放電させることにより、一時的な劣化が発生することを新規に見出した。また、本願発明者は、上記一時的な劣化の程度に応じて、例えば二次電池の電圧値といった二次電池の電圧に関する状態値が変化することを新規に見出した。この二次電池の管理装置によれば、二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値が取得され、取得されたＳＯＣ関連値に対応するＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、二次電池の電圧に関する状態値が取得され、取得された二次電池の電圧に関する状態値と閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、二次電池の一時的な劣化の発生が検知されるため、二次電池の性能を的確に把握することができる。
（適用例２）上記適用例１の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記規定ＳＯＣ以下の前記ＳＯＣに対応する前記ＳＯＣ関連値が取得された後、前記二次電池が前記一時的な劣化が解消する予め定められた状態を経ていない間は、前記規定ＳＯＣよりも大きい前記ＳＯＣに対応する前記ＳＯＣ関連値が取得されても、前記二次電池の一時的な劣化が発生していると判定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、規定ＳＯＣ以下のＳＯＣに対応するＳＯＣ関連値が取得された後は、二次電池が一時的な劣化が解消する予め定められた状態を経ていない間は、二次電池の一時的な劣化が発生していると判定するため、二次電池の性能を的確に把握することができる。
（適用例３）上記適用例１または適用例２の二次電池の管理装置において、前記管理部は、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが低いほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。本願発明者は、ＳＯＣが低いほど、上記一時的な劣化の程度が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、取得されたＳＯＣ関連値に対応するＳＯＣが低いほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例４）上記適用例１から適用例３までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記二次電池が前記ＳＯＣが前記規定ＳＯＣ以下となるまで放電されるときの温度が低いほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。本願発明者は、ＳＯＣが規定ＳＯＣ以下となるまで放電されるときの温度が低いほど、上記一時的な劣化の程度が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、ＳＯＣが規定ＳＯＣ以下となるまで放電されるときの温度が低いほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例５）上記適用例１から適用例４までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記二次電池が前記ＳＯＣが前記規定ＳＯＣ以下となるまで放電された後の休止時間が長いほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。本願発明者は、ＳＯＣが規定ＳＯＣ以下となるまで放電された後の休止時間が長いほど、上記一時的な劣化の程度が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、ＳＯＣが規定ＳＯＣ以下となるまで放電された後の休止時間が長いほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例６）上記適用例１から適用例５までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記二次電池の経年劣化の程度が小さいほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。本願発明者は、二次電池の経年劣化の程度が小さいほど、上記一時的な劣化の程度が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、二次電池の経年劣化の程度が小さいほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例７）上記適用例１から適用例６までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記ＳＯＣ関連値は、前記ＳＯＣと、前記二次電池の電圧と、前記二次電池の単位時間当たりの電圧降下量との少なくとも１つである、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、ＳＯＣ関連値を参照して、二次電池の一時的な劣化の発生を検知することができる。
（適用例８）上記適用例１の二次電池の管理装置において、前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池が定電流放電しているときの前記二次電池の電圧値に関連する放電電圧関連値であり、前記閾値は、第１電圧閾値であり、前記管理部は、取得された前記放電電圧関連値に対応する前記電圧値が前記第１電圧閾値以上である場合に、前記一時的な劣化の発生を検知する、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化の程度が大きいほど、二次電池が定電流放電しているときの二次電池の電圧値が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、取得された放電電圧関連値に対応する電圧値が予め定められた第１電圧閾値以上である場合に、二次電池の一時的な劣化の発生が検知されるため、二次電池のＳＯＣが規定ＳＯＣ以下になったか否かを検出することなく、二次電池の性能を的確に把握することができる。
（適用例９）上記適用例８の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記放電電圧関連値に対応する前記電圧値が大きいほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、取得された放電電圧関連値に対応する電圧値が大きいほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例１０）上記適用例１の二次電池の管理装置において、前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池のＯＣＶ値に関するＯＣＶ関連値であり、前記閾値は、第２電圧閾値であり、前記管理部は、取得された前記ＯＣＶ関連値に対応する前記ＯＣＶ値が前記第２電圧閾値以上である場合に、前記一時的な劣化の発生を検知する、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化の程度が大きいほど、二次電池のＯＣＶ値が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、取得されたＯＣＶ関連値に対応するＯＣＶ値が予め定められた第２電圧閾値以上である場合に、二次電池の一時的な劣化の発生が検知されるため、二次電池のＳＯＣが規定ＳＯＣ以下になったか否かを検出することなく、二次電池の性能を的確に把握することができる。
（適用例１１）上記適用例１０の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記ＯＣＶ関連値に対応する前記ＯＣＶ値が大きいほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、取得されたＯＣＶ関連値に対応するＯＣＶ値が大きいほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例１２）上記適用例１の二次電池の管理装置において、前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池の電圧が規定電圧に達する際におけるＳＯＣまたは容量の変化量に対する前記二次電池の電圧の変化量の比に関連する比関連値であり、前記閾値は、比閾値であり、前記管理部は、取得された前記比関連値に対応する前記比または前記比の逆数と前記比閾値との大小関係を用いて、前記一時的な劣化の発生を検知する、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化の程度が大きいほど、二次電池の電圧が規定電圧に達する際におけるＳＯＣまたは容量の変化量に対する二次電池の電圧の変化量の比が小さくなる、または当該比の逆数が大きくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、取得された比関連値に対応する比と予め定められた比閾値との大小関係から、二次電池の一時的な劣化の発生が検知されるため、二次電池のＳＯＣが規定ＳＯＣ以下になったか否かを検出することなく、二次電池の性能を的確に把握することができる。
（適用例１３）上記適用例１２の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記二次電池の前記比関連値に対応する前記比が小さいほど、または前記比の逆数が大きいほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、取得された比関連値に対応する比が小さいほど、または前記比の逆数が大きいほど、二次電池の一時的な劣化の程度が大きいと判定されるため、二次電池の性能をさらに的確に把握することができる。
（適用例１４）上記適用例１から適用例１３までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合に、前記一時的な劣化の発生を検知しない場合の基準制御方法とは異なる劣化時制御方法で前記二次電池を制御する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合と検知しない場合とで二次電池の制御方法が異なるため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例１５）上記適用例１４の二次電池の管理装置において、前記一時的な劣化が発生していない状態における前記二次電池のＳＯＣと前記二次電池の状態値との対応関係を示す第１対応情報と、前記一時的な劣化が発生している状態における前記対応関係を示す第２対応情報とを記憶する記憶部を備え、前記管理部は、前記基準制御方法では、前記第１対応情報を参照して前記二次電池を制御し、前記劣化時制御方法では、前記第２対応情報を参照して前記二次電池を制御する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合と検知しない場合とで異なる対応情報を参照して二次電池を制御するため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例１６）上記適用例１５の二次電池の管理装置において、前記二次電池の状態値は、前記二次電池の電圧値であり、前記第２対応情報の少なくとも規定の電圧値範囲に対応する前記二次電池のＳＯＣは、前記第１対応情報の前記規定の電圧値範囲に対応する前記二次電池のＳＯＣに比べて小さい、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合の規定の二次電池のＳＯＣを、検知しない場合のＳＯＣに比べて小さくするため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例１７）上記適用例１６の二次電池の管理装置において、前記二次電池の電圧値は、前記二次電池が放電しているときの電圧値である、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化では、放電時において、劣化が発生している場合の規定の電圧値範囲に対応する二次電池のＳＯＣが、劣化が発生していない場合のＳＯＣに比べて小さくなり、劣化が発生していない場合のＳＯＣに比べて大きくなる他の劣化（例えば、経年劣化やハイレート劣化など）と異なることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、放電時において、一時的な劣化の発生を検知した場合の二次電池のＳＯＣを、検知しない場合のＳＯＣに比べて小さくするため、他の劣化と区別して二次電池を制御することができる。
（適用例１８）上記適用例１６の二次電池の管理装置において、前記二次電池の電圧値は、前記二次電池のＯＣＶ値である、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化では、劣化が発生している場合のＯＣＶ値が、劣化が発生していない場合のＯＣＶ値に比べて小さくなり、劣化が発生していない場合のＯＣＶ値に比べて大きくなる他の劣化と異なることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、一時的な劣化の発生を検知した場合のＯＣＶ値を、検知しない場合のＯＣＶ値に比べて小さくするため、他の劣化と区別して二次電池を制御することができる。
（適用例１９）上記適用例１５の二次電池の管理装置において、前記二次電池の状態値は、前記二次電池が定電圧充電されているときの電流値であり、前記第２対応情報の少なくとも規定の電流値範囲に対応する前記二次電池のＳＯＣは、前記第１対応情報の前記電流値範囲に対応する前記二次電池のＳＯＣに比べて小さい、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、定電圧充電時において、上記一時的な劣化の発生を検知した場合の二次電池のＳＯＣを、検知しない場合のＳＯＣに比べて小さくするため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例２０）上記適用例１５の二次電池の管理装置において、前記二次電池の状態値は、前記二次電池の充電可能電力値であり、前記第２対応情報の少なくとも規定のＳＯＣ範囲に対応する前記二次電池の充電可能電力値は、前記第１対応情報の前記規定のＳＯＣ範囲に対応する前記二次電池の充電可能電力値に比べて小さい、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合の二次電池の充電可能電力値を、検知しない場合の充電可能電力値に比べて小さくするため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例２１）上記適用例１５の二次電池の管理装置において、前記二次電池の状態値は、前記二次電池の放電可能電力値であり、前記第２対応情報の少なくとも規定のＳＯＣ範囲に対応する前記二次電池の放電可能電力値は、前記第１対応情報の前記規定のＳＯＣ範囲に対応する前記二次電池の放電可能電力値に比べて大きい、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合の二次電池の放電可能電力値を、検知しない場合の放電可能電力値に比べて大きくするため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例２２）上記適用例１５から適用例２１までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記記憶部には、前記二次電池の複数の経年劣化の程度のそれぞれに対応する複数の前記第１対応情報および複数の前記第２対応情報が記憶されており、同一の前記経年劣化の程度に対応する前記第１対応情報と前記第２対応情報との間の規定の状態値範囲に対応する前記ＳＯＣの差は、前記経年劣化の程度が大きいほど小さい、構成としてもよい。本願発明者は、上記一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下は、二次電池の経年劣化の程度が大きいほど小さくなることを新たに見出した。この二次電池の管理装置によれば、二次電池の経年劣化の程度が大きいほど、第１対応情報と第２対応情報との間のＳＯＣの差が小さくなるように設定されているため、経年劣化による影響を考慮して二次電池を制御することができる。
（適用例２３）上記適用例１４から適用例２２までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合に、前記一時的な劣化の程度を判定し、前記一時的な劣化の程度が第１の程度である場合に、第１の前記劣化時制御方法で前記二次電池を制御し、前記一時的な劣化の程度が前記第１の程度とは異なる第２の程度である場合に、第１の前記劣化時制御方法とは異なる第２の前記劣化時制御方法で前記二次電池を制御する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の程度により二次電池を制御する劣化時制御方法が異なるため、一時的な劣化の程度に対応させて二次電池を制御することができる。
（適用例２４）上記適用例１４から適用例２３までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記二次電池は、直列に接続された複数のセルを含み、前記二次電池の管理装置は、更に、各セルを個別に放電する放電部を備え、前記管理部は、前記各セル毎に前記一時的な劣化の発生を検知し、少なくとも１つの前記セルに前記一時的な劣化の発生を検知した場合に、前記二次電池の前記一時的な劣化の発生を検知し、更に、前記放電部により前記各セルを個別に放電して前記複数のセルの容量を均等化する均等化処理を実行し、前記基準制御方法と前記劣化時制御方法とでは、前記均等化処理の均等化手段を切り換える、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、一時的な劣化の発生を検知した場合と検知しない場合とで均等化手段、例えば放電の対象となるセルの少なくとも一部や、各セルを放電するか否かを決定するのに用いるパラメータ等を切り換えるため、セル間の容量の差の拡大を抑制することができる。
（適用例２５）上記適用例２４の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記基準制御方法では、少なくとも１つの前記セルが個別放電実施条件を満たした場合に、前記放電部により前記個別放電実施条件を満たした前記セルを放電する前記均等化処理を実行し、前記劣化時制御方法では、前記少なくとも１つのセルが前記個別放電実施条件を満たした場合でも前記均等化処理を実行しない、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、少なくとも１つのセルに一時的な劣化の発生を検知した場合に、一時的な劣化が発生しているセルを含む全てのセルを放電しないため、一時的な劣化が発生しているセルと発生していないセルとの間の容量の差が拡大するのを抑制することができる。
（適用例２６）上記適用例２４の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記基準制御方法では、少なくとも１つの前記セルが個別放電実施条件を満たした場合に、前記放電部により前記個別放電実施条件を満たした前記セルを放電する前記均等化処理を実行し、前記劣化時制御方法では、前記一時的な劣化が発生している前記セルを特定し、前記少なくとも１つのセルが前記個別放電実施条件を満たした場合に、前記放電部により前記一時的な劣化が発生していないと特定された少なくとも１つの前記セルを放電して前記セルの容量を均等化し、前記一時的な劣化が発生していると特定された前記セルを放電しない前記均等化処理を実行する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、少なくとも１つのセルに一時的な劣化の発生を検知した場合に、一時的な劣化が発生しているセルを放電しないため、一時的な劣化が発生しているセルと発生していないセルとの間の容量の差が拡大するのを抑制することができる。また、一時的な劣化が発生していないセルに均等化処理を実行するため、一時的な劣化が発生していないセル間の容量を均等化することができる。
（適用例２７）上記適用例１から適用例２６までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合、前記二次電池を、前記一時的な劣化の発生を検知しない場合の前記二次電池の充電レートである第１充電レートよりも低い第２充電レートで充電させるように充電装置に対する指示を出力する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合に、検知しない場合の第１充電レートよりも低い第２充電レートで二次電池を充電させるため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下の進行を抑えることができる。
（適用例２８）上記適用例２７の二次電池の管理装置において、前記二次電池を１時間で充電できる充電レートを１Ｃ充電レートとした場合に、前記第２充電レートは、１．５Ｃ充電レート以下である、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、第２充電レートを１．５Ｃ充電レート以下とするので、１．５Ｃ充電レートよりも大きい場合に比べて一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下の進行を抑えることができる。
（適用例２９）上記適用例２８の二次電池の管理装置において、前記第２充電レートは、０．５Ｃ充電レート以下である、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、第２充電レートを０．５Ｃ充電レート以下とするので、０．５Ｃ充電レートよりも大きい場合に比べて一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下の進行を抑えることができる。
（適用例３０）上記適用例２７の二次電池の管理装置において、前記第２充電レートは、前記第１充電レートの５分の１以下である、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、第２充電レートは、第１充電レートの５分の１以下であるので、第１充電レートの５分の１よりも大きい場合に比べて一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下の進行を抑えることができる。
（適用例３１）上記適用例１から適用例３０までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合、前記二次電池のＳＯＣが前記規定ＳＯＣよりも大きい解消ＳＯＣとなるまで、または、前記二次電池の電圧が規定電圧よりも大きい解消電圧となるまで、前記二次電池を充電させるように充電装置に対する指示を出力する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化の発生を検知した場合に、二次電池のＳＯＣが解消ＳＯＣとなるまで、または、二次電池の電圧が規定電圧よりも大きい解消電圧となるまで二次電池を充電させるため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下を解消することができる。
（適用例３２）上記適用例３１の二次電池の管理装置において、前記解消ＳＯＣは、９１％以上である、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化が発生している二次電池を、ＳＯＣの値が９１％以上となるまで充電させるため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下を解消することができる。
（適用例３３）上記適用例３２の二次電池の管理装置において、前記解消ＳＯＣは、１００％である、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、上記一時的な劣化が発生している二次電池を満充電させるため、一時的な劣化による二次電池の一時的な性能の低下を解消することができる。
（適用例３４）上記適用例３２の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記一時的な劣化の程度を示す劣化度であり、前記一時的な劣化の発生を検知した際の状態を１００％、前記一時的な劣化が解消された状態を０％とした前記劣化度により前記二次電池を制御し、前記二次電池のＳＯＣが前記解消ＳＯＣ以上となるまで前記二次電池を充電させた場合に前記二次電池が到達した最大のＳＯＣである最大ＳＯＣを取得し、前記最大ＳＯＣが大きいほど、前記劣化度を低い値に設定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、二次電池の最大ＳＯＣが大きいほど、劣化度が低く、一時的な劣化が解消していることを検知することができ、二次電池を制御することができる。
（適用例３５）上記適用例３４の二次電池の管理装置において、前記管理部は、前記二次電池が前記最大ＳＯＣで保持された保持時間を取得し、前記保持時間が長いほど、前記劣化度を低い値に設定する、構成としてもよい。この二次電池の管理装置によれば、保持時間が長いほど、劣化度が低く、一時的な劣化が解消していることを検知することができ、二次電池を制御することができる。
（適用例３６）上記適用例１から適用例３５までのいずれか１つの二次電池の管理装置において、前記二次電池の正極の前記活物質はリン酸鉄リチウムである構成としてもよい。活物質としてのリン酸鉄リチウムは、容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つが、この二次電池の管理装置によれば、そのような特性を持つ活物質を有する正極を備える二次電池の一時的な劣化の発生を検知することができ、二次電池の性能を的確に把握することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る二次電池の管理装置について説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、方法におけるステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、以下の実施形態の説明において、略同一のような「略」を伴った表現が用いられる場合がある。例えば、略同一とは、完全に同一であることを意味するだけでなく、実質的に同一である、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．電池パックの構成：
図１は、第１実施形態の電池パック１００の構成を概略的に示す説明図である。電池パック１００は、例えば電気自動車（ＥＶ）に備えられ、ＥＶを駆動するモータ等の負荷４００に電力を供給する。また、電池パック１００は、例えば充電スタンドに設置された充電器２００によって充電される。電池パック１００は、蓄電装置の一例である。
電池パック１００は、電池モジュール１１０と、電池モジュール１１０を管理するバッテリーマネージャー（以下、「ＢＭ」という）１３０と、電流センサ１４０と、温度センサ１５０とを備える。ＢＭ１３０は、二次電池の管理装置の一例である。
図２は、電池モジュール１１０の構成を概略的に示す説明図である。図１、図２に示すように、電池モジュール１１０は、二次電池１１２と、セルセンサ（以下、「ＣＳ」という）１２０と、各部との通信のための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１８とを備える。
二次電池１１２は、直列接続された複数のセル（「単電池」とも呼ばれる）１１４を備える。各セル１１４は、グラファイト系材料を活物質として有する負極と、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を活物質として有する正極とを備えるリチウムイオン電池である。
図３、図４は、各セル１１４の電極に用いられる活物質の特性を示す説明図である。図３、図４には、それぞれ、正極に用いられる活物質であるリン酸鉄リチウムおよび負極に用いられる活物質であるグラファイトについて、単位質量あたりの電気容量（残存容量、単に容量ともいう）（ｍＡｈ／ｇ）と開放電位（Ｖ）との関係を示している。図３に示すように、正極に用いられる活物質（リン酸鉄リチウム）の電気容量と開放電位との関係において、電気容量の最低値を含む領域と最高値を含む領域とを除く大半の領域が電位平坦部となっている。ここで、電位平坦部とは、電気容量の変化量の絶対値に対する開放電位の変化量の絶対値の比（すなわち、図３に示す曲線の傾きの絶対値）が０．００１以下である領域を意味する。電位平坦部は、プラトー領域とも呼ばれる。なお、電位平坦部以外の領域、すなわち、電気容量の最低値を含む領域と最高値を含む領域では、電気容量の変化量の絶対値に対する開放電位の変化量の絶対値の比は、比較的大きくなっている。以下の説明では、電気容量と開放電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ活物質という。
一方、図４に示すように、負極に用いられる活物質（グラファイト）の電気容量と開放電位との関係においては、電気容量の全域にわたって、電気容量の変化量の絶対値に対する開放電位の変化量の絶対値の比は比較的大きくなっており、電位平坦部は存在しない。特に、電気容量の比較的小さい領域において、電気容量の変化量の絶対値に対する開放電位の変化量の絶対値の比が大きくなっている。
図１、図２に示すように、ＣＳ１２０は、電圧センサ１２２と、放電部１２４とを有する。電圧センサ１２２は、配線１１６を介して各セル１１４の両端子に接続されており、各セル１１４の端子電圧ΔＶを測定することによって、各セル１１４の端子電圧ΔＶの合計値である二次電池１１２の端子電圧Ｖを測定する。
放電部１２４は、二次電池１１２の各セル１１４と電圧センサ１２２とを接続する各組の配線１１６間に設けられた放電回路１２６を備える。各放電回路１２６は、抵抗ＲとスイッチＱによって構成されている。各放電回路１２６のスイッチＱは、後述するＢＭ１３０の中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）１３２によって開閉が制御されている。放電回路１２６のスイッチＱが閉状態とされると、配線１１６および抵抗Ｒを介して電流が流れ、当該放電回路１２６に対応するセル１１４が放電される。
電流センサ１４０は、充電器２００による二次電池１１２への充電電流、または、二次電池１１２から負荷４００への放電電流（以下、まとめて「充放電電流Ｉ」という）を測定する。温度センサ１５０は、例えばサーミスタにより構成されており、二次電池１１２の温度を測定する。
ＢＭ１３０は、ＣＰＵ１３２と、メモリ１３４と、各部との通信のための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１３６とを備える。メモリ１３４は、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されており、各種のプログラム等を記憶する。ＣＰＵ１３２は、メモリ１３４から読み出したプログラムに従って、各センサからの情報を参照しつつ、電池パック１００の各部の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、ＣＳ１２０の電圧センサ１２２による二次電池１１２の端子電圧Ｖの測定結果や電流センサ１４０による充放電電流Ｉの測定結果、温度センサ１５０による二次電池１１２の温度の測定結果を取得する。なお、ＣＰＵ１３２は管理部の一例である。
充電器２００は、充電ユニット２１０と、制御ユニット２２０とを備える。充電ユニット２１０は、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータを備え、電池パック１００を充電するための電力を出力する。
制御ユニット２２０は、ＣＰＵ２２２と、メモリ２２４と、各部との通信のための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２２６とを備える。メモリ２２４は、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されており、各種のプログラム等を記憶する。ＣＰＵ２２２は、メモリ２２４から読み出したプログラムに従って、充電器２００の各部の動作を制御する。
なお、電池パック１００は、ＥＶ以外の電源用途、電力貯蔵用途などに用いられることにしてもよい。例えば、電池パック１００は、太陽光発電の発電ピークをシフトさせたり、夜間に電力を蓄えて昼間に有効利用するためのピークシフト用途に用いることにしてもよい。また、電池パック１００は、ＵＰＳ（無停電電源装置）や、途上国など電力インフラが不安定な地域において停電時に電力を補う非常用電源として用いることにしてもよい。この場合、以下で説明する深放電が繰り返されて深放電一過性劣化が起こりやすいと考えられる。
また、ＢＭ１３０は、電池パック１００ではなく、ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニットまたはエンジン・コントロール・ユニット）やＰＣＵ（パワー・コントロール・ユニット）などの車側の制御機器に配置されていてもよい。
Ａ−２．深放電一過性劣化について：
一般に、二次電池の性能は、例えば、二次電池の電極に含まれる活物質が劣化することにより、恒久的に低下する。また、二次電池の性能は、何らかの原因により、一時的に低下することがある。ここで、一時的な性能の低下（以下、「一時的劣化」という）とは、二次電池に対して何らかの回復処理が行われたり二次電池が何らかの状態におかれたりすると解消するような劣化を意味する。例えば、リチウムイオン電池を高出力値で所定時間放電させる動作、または、高入力値で所定時間充電させる動作が繰り返し行われると、ハイレート劣化と呼ばれる電圧が一時的に降下する現象（内部抵抗が上昇する現象）が生じることが知られている。
本願発明者は、ハイレート劣化とは異なる二次電池の一時的劣化現象を新規に見出した。この一時的劣化は、上述したように、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ活物質を有する正極を備える二次電池を、ＳＯＣ（State of Charge）が比較的低い状態となるまで、具体的には、ＳＯＣが４０％以下となるまで放電させることにより発生する。以下、ＳＯＣが４０％以下となるまで放電させることを「深放電」といい、この一時的劣化を「深放電一過性劣化」という。なお、ＳＯＣは、満充電状態の電気容量に対するその時点の電気容量の割合を百分率で示したものであり、充電状態や充電率とも呼ばれる。
図５、図６は、深放電一過性劣化の概要を示す説明図である。図５に示す条件１は、ＳＯＣ１００％の二次電池１１２をＳＯＣ８０％までＣＣ放電（定電流放電）させた状態でしばらく休止させた後、ＳＯＣ１００％までＣＣＣＶ充電（定電流定電圧充電）した試験条件である。また、条件２は、ＳＯＣ１００％の二次電池をＳＯＣ０％までＣＣ放電させた状態でしばらく休止させた後、ＳＯＣ８０％までＣＣ充電（定電流充電）して再度休止させ、その後、ＳＯＣ１００％までＣＣＣＶ充電した試験条件である。すなわち、条件１は、深放電を経験しない試験条件であり、条件２は、深放電を経験する試験条件である。
図６に示すように、深放電を経験する条件２では、深放電を経験しない条件１と比較して、二次電池をＣＣＣＶ充電しているときに、ＣＣ充電からＣＶ充電へ移行する電圧として規定された電圧（以下、「規定電圧」または「規定電圧値」といい、本実施形態では３．５０Ｖ）に到達するときのＳＯＣが低くなる。すなわち、深放電を経験した二次電池は、深放電を経験しない二次電池と比較して、規定電圧に早く到達する。二次電池が規定電圧に早く（低ＳＯＣ状態で）到達すると、充電可能電力が低下したり、過電圧状態が発生したりするおそれがある。このように、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ活物質を有する正極を備える二次電池が深放電を経験すると、一時的劣化（深放電一過性劣化）が発生する。また、深放電を経験したことによる規定電圧到達時のＳＯＣの低下量（条件１と条件２との規定電圧到達時のＳＯＣ差）が、深放電一過性劣化の程度であると言える。
本願発明者は、以下に説明するメカニズムにより深放電一過性劣化が発生すると考える。
二次電池（二次電池の各セル）では、例えば電極の塗布厚のばらつきを起因として面圧分布のばらつきが発生し、電極上で電気抵抗や電気容量のばらつきが発生することがある。電極上で電気抵抗や電気容量のばらつきが発生すると、電極反応にムラが生じ、電極上にＳＯＣが高い箇所と低い箇所とが発生する。
電極上にＳＯＣが高い箇所と低い箇所とが発生した場合において、例えばコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）に代表されるような、電位平坦部が存在しない容量−電位特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池では、電極上のＳＯＣが高い箇所と低い箇所との電位差が大きいため、局部電池の作用により電極上のＳＯＣのばらつきが自然に緩和される。これに対し、本実施形態の二次電池のように、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池では、電極上のＳＯＣが高い箇所と低い箇所との電位差がほとんどないため、電極上のＳＯＣのばらつきが維持される。
図７、図８は、深放電一過性劣化の発生メカニズムを示す説明図である。図７、図８には、二次電池の同一電極上の、電気容量がお互いに異なる３箇所における容量−電位特性を示す。破線で容量−電位特性が示される箇所では、実線で容量−電位特性が示される箇所に比べて、５Ａｈ分だけ電気容量が低下しており、一点鎖線で容量−電位特性が示される箇所では、実線で容量−電位特性が示される箇所に比べて、１０Ａｈ分だけ電気容量が低下している。そのため、図７に示すように、二次電池を満充電状態として、すべての箇所の容量−電位特性がＳＯＣ１００％付近で揃うことになると、ＳＯＣ０％付近で各箇所の容量−電位特性がばらつく。また、図８に示すように、二次電池を完放電状態として、すべての箇所の容量−電位特性がＳＯＣ０％付近で揃うことになると、ＳＯＣ１００％付近で各箇所の容量−電位特性がばらつく。
ここで、図７に示すように、満充電状態から比較的ＳＯＣの高い状態まで放電する場合（非深放電する場合）には、各箇所の容量−電位特性のばらつきに起因して電極上の抵抗や容量のばらつきが存在していても、電極上の各箇所からほぼ同じ量だけ放電される。そのため、非深放電後に充電を行っても、電極上の各箇所についてほぼ同じタイミングで規定電圧に到達する。
一方、満充電状態から比較的ＳＯＣの低い状態まで放電する場合（深放電する場合）には、図７に示すように、電極上の容量が小さい箇所から順にＳＯＣが０％付近に到達して、その箇所の放電が抑制される。その後さらに放電が進むと、電極上の容量が大きい箇所もＳＯＣが０％付近に到達して、最終的にすべての箇所の容量−電位特性がＳＯＣ０％付近で揃うことになる。このようにすべての箇所の容量−電位特性がＳＯＣ０％で揃っている状態から充電すると、図８に一点鎖線で示すように、電極上の容量が少ない箇所が先に規定電圧に到達するために、二次電池の電圧が規定電圧に到達するのが早くなる。これにより、深放電を経験すると規定電圧に到達するのが早くなる、すなわち、上述したような深放電一過性劣化の現象が発生する。
なお、本願発明者は、例えば二次電池を規定電圧を超えて充電すると深放電一過性劣化が解消することも新規に見出した。これは、図３に示すように、リン酸鉄リチウムの容量−電位特性において、電気容量の最高値を含む領域では、電気容量の変化量の絶対値に対する開放電位の変化量の絶対値の比は比較的大きいため、その領域まで充電されると、電極上のＳＯＣのばらつきが緩和されるからであると考えられる。
なお、上述した深放電一過性劣化の発生メカニズムは、未だ仮説の域を出ない面がある。しかし、仮に上述のメカニズムとは異なるメカニズムによるとしても、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ活物質を有する正極を備える二次電池を深放電させることにより、深放電一過性劣化が発生することを本願発明者が新規に見出した事実に変わりはない。
Ａ−３．深放電一過性劣化の程度について：
本願発明者は、さらに検討を行い、深放電一過性劣化の程度に影響を与えるパラメータとして、少なくとも以下に説明する４つのパラメータがあることを見出した。
Ａ−３−１．放電深度：
図９は、放電深度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。図９には、図５に示した条件２において、放電時のＳＯＣ最低値を０％から６０％の範囲で変化させた（すなわち、放電深度を変化させた）ときの、ＳＯＣ８０％からの充電電圧の推移の一部を示している。図９に示すように、ＳＯＣ最低値が低いほど（放電深度が大きいほど）、早く規定電圧に到達する（規定電圧到達時のＳＯＣが低くなる）。この結果から、ＳＯＣ最低値が低いほど（放電深度が大きいほど）、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。
Ａ−３−２．深放電中の温度：
図１０は、深放電中の温度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。図１０には、図５に示した条件２において、深放電中の温度を５℃から２５℃の範囲で変化させたときの、ＳＯＣ８０％からの充電電圧の推移の一部を示している。図１０に示すように、深放電中の温度が低いほど、早く規定電圧に到達する（規定電圧到達時のＳＯＣが低くなる）。この結果から、深放電中の温度が低いほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。
Ａ−３−３．深放電後の休止時間：
図１１は、深放電後の休止時間と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。図１１には、図５に示した条件２において、ＳＯＣ８０％の状態での休止時間を０時間（休止なし）から１６時間の範囲で変化させたときの、ＳＯＣ８０％からの充電電圧の推移の一部を示している。図１１に示すように、深放電後の休止時間が長いほど、早く規定電圧に到達する（規定電圧到達時のＳＯＣが低くなる）。この結果から、深放電後の休止時間が長いほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。
Ａ−３−４．経年劣化の程度：
図１２は、経年劣化の程度と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。図１２には、新品のセルと経年劣化品のセルとを用いて、図５に示した条件２の試験を行ったときのＳＯＣ８０％からの充電電圧の推移の一部を示している。図１２に示すように、経年劣化品のセルと比べて新品のセルの方が、早く規定電圧に到達する（規定電圧到達時のＳＯＣが低くなる）。この結果から、経年劣化の程度が小さいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。なお、セルの経年劣化の程度は、例えば、セルの内部抵抗や容量、使用年数、充放電サイクル数といった経年劣化に関連する指標値を用いて表すことができる。
Ａ−３−５．深放電一過性劣化の程度の判定方法：
本願発明者は、上述した４つのパラメータを用いて、深放電一過性劣化の程度の判定方法を考案した。図１３は、深放電一過性劣化の程度の判定方法の一例を示す説明図である。図１３に示す方法では、上述した４つのパラメータのそれぞれについて、各パラメータ値に深放電一過性劣化の程度を示す数値（得点）が割り当てられており、各パラメータについての得点の合計値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定される。例えば、図１３においてハッチングを付して示されるように、ＳＯＣ１０％未満まで放電され（５点）、深放電時の温度が１０℃から１５℃の範囲であり（３点）、深放電後の休止時間が２ｈ未満であり（１点）、セルの経年劣化の程度が中程度である（３点）場合には、深放電一過性劣化の程度を示す得点は２０点満点中の１２点となる。
Ａ−４．二次電池の管理処理：
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の深放電一過性劣化の発生を検知する管理処理を実行する。図１４は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。二次電池の管理処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、ＳＯＣの値を取得する（Ｓ１１０）。ＳＯＣの値は公知の種々の方法で取得可能である。例えば、ＳＯＣの値は、メモリ１３４に記憶された二次電池１１２の充放電電流の積算値に基づき取得することもできるし、予め設定されたＳＯＣとＯＣＶとの対応関係を示す情報を用いてＯＣＶから算出することもできる。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が予め設定された閾値（本実施形態では４０％）以下であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値より大きいと判定した場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、管理処理の終了指示が入力されたか否かを判定し（Ｓ１８０）、管理処理の終了指示が入力されていないと判定した場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理に戻る。閾値は、規定ＳＯＣの一例である。
一方、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値以下であると判定した場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、取得されたＳＯＣの値が、メモリ１３４に記憶されたＳＯＣ最低値より低いか否かを判定する（Ｓ１３０）。なお、メモリ１３４にＳＯＣ最低値が記憶されていない場合には、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値がＳＯＣ最低値より低いと判定する。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値がＳＯＣ最低値より低いと判定した場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、メモリ１３４に記憶されたＳＯＣ最低値を更新すると共に（Ｓ１４０）、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知し（Ｓ１５０）、図１３に例示した方法を用いて深放電一過性劣化の程度を判定する（Ｓ１６０）。また、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したことを報知する（Ｓ１７０）。例えば、ＣＰＵ１３２は、電気自動車のＥＣＵに深放電一過性劣化が発生したことを通知したり、電池パック１００が音や光等による報知手段を備える場合に、当該報知手段によって管理者に深放電一過性劣化が発生したことを報知したりする。その後、ＣＰＵ１３２は、管理処理の終了指示が入力されたか否かを判定し（Ｓ１８０）、管理処理の終了指示が入力されていないと判定した場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理に戻る。
ＣＰＵ１３２は、Ｓ１１０で取得されたＳＯＣの値が閾値以下であると判定し（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、取得されたＳＯＣの値がＳＯＣ最低値以上であると判定した場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１４０からＳ１７０までの処理をスキップしてＳ１８０の処理に戻る。ＣＰＵ１３２は、管理処理の終了指示が入力されたと判定した場合には（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、管理処理を終了する。
上述したように、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知した場合に、報知処理を行う。なお、報知処理は、深放電一過性劣化が発生した後、例えば二次電池１１２の満充電など、二次電池１１２が深放電一過性劣化が解消する状態として予め定められた状態を経ていない間は、たとえ閾値よりも大きいＳＯＣの値が取得されても、所定の時間間隔を空けて繰り返される。そのため、報知処理が行われた場合には、ＣＰＵ１３２が、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知したものと推定される。また、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知した場合に、報知処理と共に、あるいは、報知処理に代えて、深放電一過性劣化が検知された場合の制御方法（少なくとも一部が深放電一過性劣化が検知されない通常の場合の制御方法と異なる）で二次電池１１２を制御する制御処理を行ってもよい。このとき、通常の場合とは異なる二次電池１１２の制御処理が行われた場合には、ＣＰＵ１３２が、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知したものと推定される。また、そのような報知処理や制御処理の内容は、深放電一過性劣化の程度に応じて異なってもよい。このとき、上述の４つのパラメータの少なくとも１つが異なると報知処理や制御処理の内容が異なる場合には、ＣＰＵ１３２が、二次電池１１２の深放電一過性劣化の程度を判定しているものと推定される。
以上説明したように、本実施形態では、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２が二次電池１１２のＳＯＣの値を取得し、取得されたＳＯＣの値が予め設定された閾値以下である場合に、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知するため、二次電池１１２の性能を的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを報知したり、深放電一過性劣化の影響を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
さらに、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が低いほど、深放電中の温度が低いほど、深放電後の休止時間が長いほど、二次電池１１２の経年劣化の程度が小さいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定するため、二次電池１１２の性能をさらに的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に発生した深放電一過性劣化の程度を報知したり、深放電一過性劣化の程度を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
Ｂ．第２実施形態：
図１５〜図１７は第２実施形態を示す。第１実施形態との相違は、深放電一過性劣化の検知方法にあり、その他の点は第１実施形態と同様である。従って、以下、第１実施形態と同じところは同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。
図１５は、放電電圧の推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。放電電圧は、二次電池１１２をＣＣ放電させているときの二次電池１１２の端子電圧Ｖである。図１５には、上記条件１、２において、ＣＣ放電時のＳＯＣ最低値を所定の範囲で変化させた（すなわち、放電深度を変化させた）後、二次電池１１２をＳＯＣ６０％から２０％まで放電させたときの放電電圧の推移の一部が示されている。
図１５に示すように、深放電一過性劣化の程度が大きいほど（換言すれば放電深度が大きいほど）、二次電池１１２が定電流放電しているときの二次電池１１２の放電電圧値が大きくなる（すなわち、放電電圧が高いレベルで推移する）。この結果から、放電電圧値を、予め定めた放電電圧閾値と比較することにより、深放電一過性劣化の発生の検知することができ、また、放電電圧値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。
なお、図１７は、放電電圧の推移と、経年劣化やハイレート劣化といった深放電一過性劣化以外の劣化（以下、「他の劣化」という）の程度との関係の一例を示す説明図である。図１７に示すように、他の劣化では、劣化による二次電池１１２内の内部抵抗の上昇に伴い、劣化が発生した場合のＳＯＣ−放電電圧特性は、全ＳＯＣ領域において、劣化が発生していない場合のＳＯＣ−放電電圧特性に対して低電圧側にシフトする。即ち、他の劣化では、図１５に示す深放電一過性劣化の場合と異なり、劣化の程度が大きいほど、二次電池が定電流放電しているときの二次電池の放電電圧値が低くなる。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の深放電一過性劣化の発生を検知する管理処理を実行する。図１６は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。二次電池の管理処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ放電中であるか否かを判断する（Ｓ２１０）。これは、公知の種々の方法で判断可能である。例えば、ＣＰＵ１３２は、図示しないＥＣＵ等の上位装置や充電器２００からの制御指令や、電流センサ１４０による充放電電流Ｉの測定結果に基づき、ＣＣ放電中であるか否かを判断することができる。ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ放電中でないと判断した場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、管理処理の終了指示が入力されたか否かを判定し（Ｓ２８０）、管理処理の終了指示が入力されていないと判定した場合には（Ｓ２８０：ＮＯ）、Ｓ２１０の処理に戻る。
一方、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ放電中であると判定した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、二次電池１１２のＳＯＣの値と、充放電電流Ｉの電流値（以下、特に放電電流値ということがある）と、端子電圧Ｖの値（以下、特に、放電電圧値ということがある）とを取得する（Ｓ２２０）。ＳＯＣの値は公知の種々の方法で取得可能である。例えば、ＳＯＣの値は、メモリ１３４に記憶された二次電池１１２の充放電電流の積算値に基づき取得することもできるし、予め設定されたＳＯＣとＯＣＶとの対応関係を示す情報を用いてＯＣＶから算出することもできる。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値および放電電流値に対応する放電電圧閾値を取得する（Ｓ２３０）。この放電電圧閾値は、深放電一過性劣化の程度が所定レベルであるときの二次電池１１２の放電電圧値である。以下、所定レベルは、深放電一過性劣化なしのときのレベル、即ち、ゼロであるものとする。メモリ１３４には、二次電池１１２のＳＯＣと放電電流値と放電電圧値との対応情報が、予め記憶されており、ＣＰＵ１３２は、この対応情報を参照して、放電電圧閾値を取得する。この対応情報は、深放電一過性劣化なしの状態でＳＯＣと放電電流値とをそれぞれ変化させたときの放電電圧値が、放電電圧閾値として、各ＳＯＣおよび各放電電流値に対応付けられた情報である。放電電圧閾値は、第１電圧閾値の一例である。
ＣＰＵ１３２は、取得された放電電圧値が予め設定された放電電圧閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２４０）。ＣＰＵ１３２は、取得された放電電圧値が放電電圧閾値より小さいと判定した場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、Ｓ２８０の処理に進む。一方、ＣＰＵ１３２は、取得された放電電圧値が放電電圧閾値以上であると判定した場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知する（Ｓ２５０）。また、ＣＰＵ１３２は、取得された放電電圧値と放電電圧閾値との差分値から、深放電一過性劣化の程度を判定する（Ｓ２６０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、差分値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定する。さらに、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したことを報知する（Ｓ２７０）。その後、ＣＰＵ１３２は、Ｓ２８０の処理に進む。取得された放電電圧値が放電電圧閾値以上であることは、所定条件の一例である。
以上説明したように、本実施形態では、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２が二次電池１１２の放電電圧値を取得し、取得された放電電圧値が予め設定された放電電圧閾値以上である場合に、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知するため、二次電池１１２の性能を的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを報知したり、深放電一過性劣化の影響を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
さらに、ＣＰＵ１３２は、取得された放電電圧値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定するため、二次電池１１２の性能をさらに的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に発生した深放電一過性劣化の程度を報知したり、深放電一過性劣化の程度を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
Ｃ．第３実施形態：
図１８、図１９は第３実施形態を示す。第１実施形態との相違は、深放電一過性劣化の検知方法にあり、その他の点は第１実施形態と同様である。従って、以下、第１実施形態と同じところは同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。
図１８は、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。ＯＣＶは、二次電池１１２が安定状態のときの二次電池１１２の端子電圧Ｖであり、例えば、二次電池１１２の単位時間当たりの電圧変化量が１００ｍＶ以下であるときの二次電池１１２の端子電圧Ｖである。ＯＣＶは、開放電圧と呼ばれることがある。図１８には、上記条件１、２において、ＳＯＣ最低値を所定の範囲で変化させた（すなわち、放電深度を変化させた）後、二次電池１１２をＳＯＣ２０％から８０％まで変化させたときのＯＣＶの推移の一部が示されている。
図１８に示すように、深放電一過性劣化の程度が大きいほど（換言すれば放電深度が大きいほど）、二次電池１１２のＯＣＶの値が大きくなる（すなわち、ＯＣＶが高いレベルで推移する）。この結果から、ＯＣＶの値を、予め定めたＯＣＶ閾値と比較することにより、深放電一過性劣化の発生の検知することができ、また、ＯＣＶの値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の深放電一過性劣化の発生を検知する管理処理を実行する。図１９は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。二次電池の管理処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値と、ＯＣＶの値とを取得する（Ｓ３１０）。ＯＣＶの値は公知の種々の方法で取得可能である。例えば、ＯＣＶの値は、二次電池１１２を開放して所定時間放置した状態で測定した二次電池１１２の端子電圧から求めることもできるし、二次電池１１２の内部抵抗を測定し、その測定結果から算出することもできる。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値に対応するＯＣＶ閾値を取得する（Ｓ３２０）。このＯＣＶ閾値は、深放電一過性劣化の程度が所定レベルであるときの二次電池１１２のＯＣＶの値である。以下、所定レベルは、深放電一過性劣化なしのときのレベル、即ち、ゼロであるものとする。メモリ１３４には、二次電池１１２のＳＯＣとＯＣＶとの対応情報が、予め記憶されており、ＣＰＵ１３２は、この対応情報を参照して、ＯＣＶ閾値を取得する。この対応情報は、深放電一過性劣化なしの状態でＳＯＣを変化させたときのＯＣＶの値が、ＯＣＶ閾値として、各ＳＯＣに対応付けられた情報である。ＯＣＶ閾値は、第２電圧閾値の一例である。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＯＣＶの値が予め設定されたＯＣＶ閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。ＣＰＵ１３２は、取得されたＯＣＶの値がＯＣＶ閾値より小さいと判定した場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ２８０の処理に進む。一方、ＣＰＵ１３２は、取得されたＯＣＶの値がＯＣＶ閾値以上であると判定した場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知する（Ｓ３４０）。また、ＣＰＵ１３２は、取得されたＯＣＶの値とＯＣＶ閾値との差分値から、深放電一過性劣化の程度を判定する（Ｓ３５０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、差分値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定する。取得されたＯＣＶの値がＯＣＶ閾値以上であることは、所定条件の一例である。
以上説明したように、本実施形態では、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２が二次電池１１２のＯＣＶの値を取得し、取得されたＯＣＶの値が予め設定されたＯＣＶ閾値以上である場合に、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知するため、二次電池１１２の性能を的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを報知したり、深放電一過性劣化の影響を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
さらに、ＣＰＵ１３２は、取得されたＯＣＶの値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定するため、二次電池１１２の性能をさらに的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に発生した深放電一過性劣化の程度を報知したり、深放電一過性劣化の程度を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
Ｄ．第４実施形態：
図２０、図２１は第４実施形態を示す。第１実施形態との相違は、深放電一過性劣化の検知方法にあり、その他の点は第１実施形態と同様である。従って、以下、第１実施形態と同じところは同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。
図２０は、充電電圧の推移と深放電一過性劣化の程度との関係の一例を示す説明図である。充電電圧は、二次電池１１２をＣＣ充電させているときの二次電池１１２の端子電圧Ｖである。図２０には、上記条件１、２において、ＳＯＣ最低値を所定の範囲で変化させた（すなわち、放電深度を変化させた）後、二次電池１１２をＳＯＣ８０％から１００％まで充電させたときの充電電圧の推移の一部が示されている。
図２０に示すように、深放電一過性劣化の程度が大きいほど（換言すれば放電深度が大きいほど）、二次電池１１２の充電電圧が、上記規定電圧に到達する際におけるＳＯＣの変化量に対する二次電池１１２の充電電圧の変化量の比（以下、傾き値という）が小さくなる（すなわち、充電電圧が規定電圧へと急峻に推移する）。または、当該比（傾き値）の逆数が大きくなる。この結果から、傾き値（または傾き値の逆数）を、予め定めた傾き閾値と比較することにより、深放電一過性劣化の発生の検知することができ、また、傾き値が小さいほど（または傾き値の逆数が大きいほど）、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることがわかる。なお、上記において、ＳＯＣに代えて、二次電池１１２の容量を用いることもできる。つまり、ＢＭ１３０は、二次電池１１２の電圧が規定電圧に達する際におけるＳＯＣまたは容量の変化量に対する二次電池１１２の電圧の変化量の比または当該比の逆数と閾値との大小関係を用いて、二次電池１１２の一時的な劣化の発生を検知する。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の深放電一過性劣化の発生を検知する管理処理を実行する。図２１は、二次電池の管理処理の流れを示すフローチャートである。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ充電中であるか否かを判断する（Ｓ４１０）。これは、公知の種々の方法で判断可能である。例えば、ＣＰＵ１３２は、図示しないＥＣＵ等の上位装置や充電器２００からの制御指令や、電流センサ１４０による充放電電流Ｉの測定結果に基づき、ＣＣ充電中であるか否かを判断することができる。ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ充電中でないと判断した場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ２８０の処理に進む。
一方、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２がＣＣ充電中であると判定した場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第１充電電圧値になったときの第１ＳＯＣの値を取得する（Ｓ４２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、電圧センサ１２２の測定結果に基づき、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第１充電電圧値になったか否かを判断し、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第１充電電圧値になったと判断した場合、そのときの二次電池１１２のＳＯＣの値を取得し、その取得値を、第１ＳＯＣの値としてメモリ１３４に記憶する。
次に、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第２充電電圧値になったときの第２ＳＯＣの値を取得する（Ｓ４３０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、電圧センサ１２２の測定結果に基づき、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第２充電電圧値になったか否かを判断する。第２充電電圧値は、第１充電電圧値よりも大きい値であり、かつ、上記規定電圧以下の値である。以下、第２充電電圧値は、規定電圧であるものとする。ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の端子電圧Ｖが第２充電電圧値になったと判断した場合、そのときの二次電池１１２のＳＯＣの値を取得し、その取得値を、第２ＳＯＣの値としてメモリ１３４に記憶する。
ＣＰＵ１３２は、第１充電電圧値と第２充電電圧値と第１ＳＯＣの値と第２ＳＯＣの値とから、傾き値（＝｜第１充電電圧値−第２充電電圧値｜／｜第１ＳＯＣの値−第２ＳＯＣの値｜）を算出する（Ｓ４４０）。ＣＰＵ１３２は、算出された傾き値が予め設定された傾き閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ４５０）。傾き閾値は、深放電一過性劣化の程度が所定レベルであるときの傾き値である。以下、所定レベルは、深放電一過性劣化なしのときのレベル、即ち、ゼロであるものとする。
ＣＰＵ１３２は、算出された傾き値が傾き閾値より大きいと判定した場合には（Ｓ４５０：ＮＯ）、Ｓ２８０の処理に進む。一方、ＣＰＵ１３２は、算出された傾き値が傾き閾値以下であると判定した場合には（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知する（Ｓ４６０）。また、ＣＰＵ１３２は、算出された傾き値と傾き閾値との差分値から、深放電一過性劣化の程度を判定する（Ｓ４７０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、差分値が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定する。算出された傾き値が傾き閾値以下であることは、所定条件の一例である。
以上説明したように、本実施形態では、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２が二次電池１１２の傾き値を取得し、取得された傾き値が予め設定された傾き閾値以下である場合に、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを検知するため、二次電池１１２の性能を的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していることを報知したり、深放電一過性劣化の影響を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
さらに、ＣＰＵ１３２は、取得された傾き値が小さいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定するため、二次電池１１２の性能をさらに的確に把握することができる。これにより、例えば、二次電池１１２に発生した深放電一過性劣化の程度を報知したり、深放電一過性劣化の程度を考慮して二次電池を適切に制御したりすることができる。
Ｅ．第５実施形態：
第５実施形態は、第１実施形態から第４実施形態までのいずれか１つの深放電一過性劣化の検知方法により深放電一過性劣化の発生が検知された場合の二次電池の制御方法を示す。図５、図６に示すように、深放電一過性劣化が発生した二次電池は、深放電一過性劣化が発生していない二次電池と比較して、充電電圧や充電電流などの二次電池の状態を示す状態値とＳＯＣとの対応関係が変化するなど、深放電一過性劣化の影響が表れる。そのため、二次電池を制御する際に、深放電一過性劣化の影響を考慮することが望ましい。
本願発明者は、深放電一過性劣化の影響を考慮した二次電池の制御方法を考案した。この二次電池の制御方法では、深放電一過性劣化が発生していない二次電池におけるＳＯＣと状態値との対応関係を示す第１対応情報と、深放電一過性劣化が発生した二次電池におけるＳＯＣと状態値との対応関係を示す第２対応情報とを予め取得してメモリ１３４に記憶しておき、これらの対応情報を用いて二次電池１１２を制御する。以下では、第１実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
Ｅ−１．状態値がＯＣＶである場合：
次に、制御処理の具体的な流れを説明する。はじめに、図１８、図２２を参照して、状態値がＯＣＶである場合の二次電池１１２の制御方法について説明する。メモリ１３４には、図１８に示すように、深放電一過性劣化が発生していない二次電池におけるＳＯＣ−ＯＣＶ特性の対応情報（以下、「通常時のＯＣＶ特性情報」という）と、深放電一過性劣化が発生している二次電池におけるＳＯＣ−ＯＣＶ特性の対応情報（以下、「深放電劣化時のＯＣＶ特性情報」という）とが、予め記憶されている。本実施形態では、図１８に示す２つの深放電劣化時のＯＣＶ特性情報のうち、深放電一過性劣化の程度が大きいほうの情報が記憶されている。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の制御処理を実行する。図２２は、二次電池の制御処理の流れを示すフローチャートである。二次電池の制御処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、ＳＯＣの値を取得する（Ｓ５１０）。例えば、ＣＰＵ１３２は、ＣＳ１２０の電圧センサ１２２を用いて測定された二次電池１１２の端子電圧ＶからＯＣＶの値を推定し、初期設定されている通常時のＯＣＶ特性情報を参照してＳＯＣの値を取得することができる。
ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値に基づき、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定する（Ｓ５２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、第１実施形態の深放電一過性劣化の検知方法と同様に、取得されたＳＯＣの値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値よりも大きい場合には、深放電一過性劣化が発生していないと判定する（Ｓ５２０：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、基準制御方法で二次電池１１２を制御する（Ｓ５３０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、通常時のＯＣＶ特性情報を用いて二次電池１１２を制御し、例えば、二次電池１１２のＯＣＶの値が規定電圧値ＫＶとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ１となったと推定する。
一方、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値以下である場合には、深放電一過性劣化が発生していると判定する（Ｓ５２０：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、劣化時制御方法で二次電池１１２を制御する（Ｓ５４０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、深放電劣化時のＯＣＶ特性情報を用いて二次電池１１２を制御し、例えば、二次電池１１２のＯＣＶの値が規定電圧値ＫＶとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ２となったと推定する。
図１８に示すように、深放電劣化時のＳＯＣ−ＯＣＶ特性は、全ＳＯＣ領域において、通常時のＳＯＣ−ＯＣＶ特性に対して高ＯＣＶ側にシフトしており、深放電劣化時のＯＣＶ特性情報の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ２は、通常時のＯＣＶ特性情報の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ１に比べて小さい。従って、深放電一過性劣化が発生した場合でも通常時のＯＣＶ特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定すると、推定された二次電池１１２のＳＯＣが実際の二次電池１１２のＳＯＣよりも大きい値に推定されてしまい、例えば過放電等が発生する虞がある。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、二次電池１１２の一時的な性能の低下に対応させて、深放電一過性劣化が発生していないときの通常時のＯＣＶ特性情報と異なる深放電劣化時のＯＣＶ特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する。そのため、通常時のＯＣＶ特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する場合に比べて、二次電池１１２のＳＯＣの値を小さく推定することができ、過放電等の発生を抑制することができる。
Ｅ−２．状態値が微小放電時の放電電圧である場合：
次に、図１５を参照して、状態値が微小放電時の放電電圧である場合の二次電池１１２の制御方法について説明する。なお、微小放電は、例えば二次電池１１２の単位時間当たりの放電電流量が３００ｍＡ以下であるときの二次電池１１２の電圧値である。メモリ１３４には、深放電一過性劣化が発生していない二次電池におけるＳＯＣ−放電電圧特性の対応情報（以下、「通常時の放電電圧特性情報」という）と、深放電一過性劣化が発生している二次電池におけるＳＯＣ−放電電圧の対応情報（以下、「深放電劣化時の放電電圧特性情報」という）とが、予め記憶されている。本実施形態では、図１５に示す２つの深放電劣化時のＯＣＶ特性情報のうち、深放電一過性劣化の程度が大きいほうの情報が記憶されている。
なお、状態値が微小放電時の放電電圧である場合の二次電池１１２の制御方法は、状態値がＯＣＶである場合の二次電池１１２の制御方法と比較して、用いられる特性情報が異なる。つまり、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していないと判定した場合には、基準制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５３０）、具体的には、通常時の放電電圧特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の放電電圧の値が規定電圧値ＫＶとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ３Ａとなったと推定する。
また、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していると判定した場合には、劣化時制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５４０）、具体的には、深放電劣化時の放電電圧特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の放電電圧の値が規定電圧値ＫＶとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ４Ａとなったと推定する。
図１５に示すように、深放電劣化時のＳＯＣ−放電電圧特性は、全ＳＯＣ領域において、通常時のＳＯＣ−放電電圧特性に対して高電圧側にシフトしており、深放電劣化時の放電電圧特性情報の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ４Ａは、通常時の放電電圧特性情報の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ３Ａに比べて小さい。従って、深放電一過性劣化が発生した場合でも通常時の放電電圧特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定すると、推定された二次電池１１２のＳＯＣが実際の二次電池１１２のＳＯＣよりも大きい値に推定されてしまい、例えば過放電等が発生する虞がある。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、二次電池１１２の一時的な性能の低下に対応させて、深放電一過性劣化が発生していないときの通常時の放電電圧特性情報と異なる深放電劣化時の放電電圧特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する。そのため、通常時の放電電圧特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する場合に比べて、二次電池１１２のＳＯＣの値を小さく推定することができ、過放電等の発生を抑制することができる。
その一方、図１７に示すように、他の劣化では、劣化が発生した場合のＳＯＣ−放電電圧特性は、全ＳＯＣ領域において、劣化が発生していない場合のＳＯＣ−放電電圧特性に対して低電圧側にシフトする。そのため、図１５に示す深放電一過性劣化の場合と異なり、劣化が発生した場合のＳＯＣ−放電電圧特性の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ４Ｂは、劣化が発生していない場合のＳＯＣ−放電電圧特性の規定電圧値ＫＶに対応するＳＯ３Ｂに比べて大きくなる。
従って、深放電一過性劣化が発生した場合に、他の劣化が発生した場合と同じように、劣化が発生していない場合のＳＯＣ−放電電圧特性に対して低電圧側にシフトしたＳＯＣ−放電電圧特性を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定すると、推定された二次電池１１２のＳＯＣが実際の二次電池１１２のＳＯＣよりも大きい値に推定されてしまい、例えば過放電等が発生する虞がある。本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、劣化が発生していない場合のＳＯＣ−放電電圧特性（通常時の放電電圧特性）に対して高電圧側にシフトしたＳＯＣ−放電電圧特性（深放電劣化時の放電電圧特性）を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定するので、他の劣化と区別して二次電池１１２を制御することができる。
Ｅ−３．状態値がＣＶ充電時の充電電流である場合：
次に、図２３Ａを参照して、状態値がＣＶ充電時の充電電流である場合の二次電池１１２の制御方法について説明する。図２３Ａは、二次電池１１２のＳＯＣ−充電電流特性を示す説明図である。メモリ１３４には、深放電一過性劣化が発生していない二次電池におけるＳＯＣ−充電電流特性の対応情報（以下、「通常時の充電電流特性情報」という）と、深放電一過性劣化が発生している二次電池におけるＳＯＣ−充電電流対応情報（以下、「深放電劣化時の充電電流特性情報」という）とが、予め記憶されている。
なお、状態値がＣＶ充電時の充電電流である場合の二次電池１１２の制御方法は、状態値がＯＣＶである場合の二次電池１１２の制御方法と比較して、用いられる特性情報が異なる。つまり、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していないと判定した場合には、基準制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５３０）、具体的には、通常時の充電電流特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の充電電流の値が規定電流値ＫＩとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ５Ａとなったと推定する。
また、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していると判定した場合には、劣化時制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５４０）、具体的には、深放電劣化時の充電電流特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の放電電圧の値が規定電流値ＫＩとなった場合には、二次電池１１２のＳＯＣの値がＳＯ６Ａとなったと推定する。
図２３Ａに示すように、深放電劣化時のＳＯＣ−充電電流特性は、通常時のＳＯＣ−充電電流特性よりも低いＳＯＣから放電電流が垂下しており、深放電劣化時の充電電流特性情報の規定電流値ＫＩに対応するＳＯ６Ａは、通常時の充電電流特性情報の規定電流値ＫＩに対応するＳＯ５Ａに比べて小さい。従って、深放電一過性劣化が発生した場合でも通常時の充電電流特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定すると、推定された二次電池１１２のＳＯＣが実際の二次電池１１２のＳＯＣよりも大きい値に推定されてしまい、例えば過放電等が発生する虞がある。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、二次電池１１２の一時的な性能の低下に対応させて、深放電一過性劣化が発生していないときの通常時の充電電流特性情報と異なる深放電劣化時の充電電流特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する。そのため、通常時の充電電流特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する場合に比べて、二次電池１１２のＳＯＣの値を小さく推定することができ、過放電等の発生を抑制することができる。
図２３Ｂは、図２３Ａの特性を有する二次電池１１２よりも経年劣化の程度が大きい二次電池１１２のＳＯＣ−充電電流特性を示す説明図である。図２３Ｂの通常時のＳＯＣ−充電電流特性は、図２３Ａの通常時のＳＯＣ−充電電流特性と略同一である。その一方、図２３Ｂの深放電劣化時のＳＯＣ−充電電流特性は、図２３Ａの深放電劣化時のＳＯＣ−充電電流特性に対して通常時のＳＯＣ−充電電流特性側にシフトしている。そのため、二次電池１１２の経年劣化の程度により、深放電一過性劣化の程度が変化する。なお、二次電池１１２の経年劣化の程度は、例えば、二次電池１１２の内部抵抗や容量、使用年数、充放電サイクル数といった経年劣化に相関する指標値を用いて表すことができる。
深放電一過性劣化の程度は、図２３Ａの二次電池１１２では、規定電流値ＫＩに対応するＳＯＣの値の容量差ΔＳＯＡ（＝｜ＳＯ５Ａ−ＳＯ６Ａ｜）で表され、図２３Ｂの二次電池１１２では、規定電流値ＫＩに対応するＳＯＣの値の容量差ΔＳＯＢ（＝｜ＳＯ５Ｂ−ＳＯ６Ｂ｜）で表される。容量差ΔＳＯＡと容量差ΔＳＯＢとを比較すると、容量差ΔＳＯＢは容量差ΔＳＯＡよりも小さい。すなわち、二次電池１１２の経年劣化の程度が大きいほど、深放電一過性劣化の程度が小さくなることがわかる。
そのため、メモリ１３４には、二次電池１１２の複数の経年劣化の程度それぞれに対応する通常時の充電電流特性情報と、深放電劣化時の充電電流特性情報とが記憶されている。具体的には、二次電池１１２の経年劣化の程度が異なる複数の範囲を設定し、各範囲に対応する通常時の充電電流特性情報と深放電劣化時の充電電流特性情報とが記憶される。そして、各範囲に対応する経年劣化の程度が大きいほど、ＳＯＣ−充電電流特性の規定電流値ＫＩに対応する容量差ΔＳＯが小さくなるように設定しておく。これにより、二次電池１１２の経年劣化による影響を考慮して、二次電池１１２のＳＯＣを推定することができる。
なお、各範囲に対応する通常時の充電電流特性情報と深放電劣化時の充電電流特性情報は、経年劣化の程度が異なる二次電池を用いて予め取得されてもよければ、特定の範囲に対応する通常時の充電電流特性情報と深放電劣化時の充電電流特性情報から補正により取得してもよい。
Ｅ−４．状態値が充電可能電力である場合：
次に、図２４Ａを参照して、状態値が充電可能電力である場合の二次電池１１２の制御方法について説明する。図２４Ａは、二次電池１１２のＳＯＣ−充電可能電力特性を示す説明図である。なお、充電可能電力は、二次電池１１２が現在の状態から規定電圧に到達するまでに充電することができる電力を意味する。ＳＯＣ−充電可能電力特性を示す充電可能マップは、二次電池１１２の温度により変化する。図２４Ａには、二次電池１１２の温度が２５℃の場合の充電可能マップを示す。メモリ１３４には、各温度毎に、深放電一過性劣化が発生していない二次電池における充電可能マップの対応情報（以下、「通常時の充電可能特性情報」という）と、深放電一過性劣化が発生している二次電池における充電可能マップの対応情報（以下、「深放電劣化時の充電可能特性情報」という）とが、予め記憶されている。
なお、状態値が充電可能電力である場合の二次電池１１２の制御方法は、状態値がＯＣＶである場合の二次電池１１２の制御方法と比較して、用いられる特性情報が異なる。つまり、深放電一過性劣化が発生していないと判定した場合には、基準制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５３０）、具体的には、通常時の充電可能特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなった場合には、二次電池１１２の充電可能電力の値がＰＷ７Ａとなったと推定する。
また、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していると判定した場合には、劣化時制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５４０）、具体的には、深放電劣化時の充電可能特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなった場合には、二次電池１１２の充電可能電力の値がＰＷ８Ａとなったと推定する。
図２４Ａに示すように、深放電劣化時の充電可能マップは、全ＳＯＣ領域において、通常時の充電可能マップに対して低電力側にシフトしており、深放電劣化時の充電可能特性情報の規定値ＫＳに対応するＰＷ８Ａは、通常時の充電可能特性情報の規定値ＫＳに対応するＰＷ７Ａに比べて小さい。従って、深放電一過性劣化が発生した場合でも通常時の充電可能特性情報を用いて二次電池１１２の充電可能電力を推定すると、推定された二次電池１１２の充電可能電力が実際の二次電池１１２の充電可能電力よりも大きい値に推定されてしまい、例えば過充電等が発生する虞がある。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、二次電池１１２の一時的な性能の低下に対応させて、深放電一過性劣化が発生していないときの通常時の充電可能特性情報と異なる深放電劣化時の充電可能特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する。そのため、通常時の充電可能特性情報を用いて二次電池１１２の充電可能電力を推定する場合に比べて、二次電池１１２の充電可能電力の値を小さく推定することができ、過充電等の発生を抑制することができる。
Ｅ−５．状態値が放電可能電力である場合：
次に、図２４Ｂを参照して、状態値が放電可能電力である場合の二次電池１１２の制御方法について説明する。図２４Ｂは、二次電池１１２のＳＯＣ−放電可能電力特性を示す説明図である。なお、放電可能電力は、二次電池１１２が現在の状態から規定電圧に到達するまでに放電することができる電力を意味する。ＳＯＣ−放電可能電力特性を示す放電可能マップは、充電可能マップと同様に、二次電池１１２の温度により変化する。図２４Ｂには、二次電池１１２の温度が２５℃の場合の放電可能マップを示す。メモリ１３４には、各温度毎に、深放電一過性劣化が発生していない二次電池における放電可能マップの対応情報（以下、「通常時の放電可能特性情報」という）と、深放電一過性劣化が発生している二次電池における放電可能マップの対応情報（以下、「深放電劣化時の放電可能特性情報」という）とが、予め記憶されている。
なお、状態値が放電可能電力である場合の二次電池１１２の制御方法は、状態値がＯＣＶである場合の二次電池１１２の制御方法と比較して、用いられる特性情報が異なる。つまり、深放電一過性劣化が発生していないと判定した場合には、基準制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５３０）、具体的には、通常時の放電可能特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなった場合には、二次電池１１２の放電可能電力の値がＰＷ７Ｂとなったと推定する。
また、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していると判定した場合には、劣化時制御方法で二次電池１１２を制御し（図２２のＳ５４０）、具体的には、深放電劣化時の放電可能特性情報を用いて二次電池１１２を制御する。例えば、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなった場合には、二次電池１１２の放電可能電力の値がＰＷ８Ｂとなったと推定する。
図２４Ｂに示すように、深放電劣化時の放電可能マップは、全ＳＯＣ領域において、通常時の放電可能マップに対して高電力側にシフトしており、深放電劣化時の放電可能特性情報の規定値ＫＳに対応するＰＷ８Ｂは、通常時の放電可能特性情報の規定値ＫＳに対応するＰＷ７Ｂに比べて大きい。従って、深放電一過性劣化が発生した場合でも通常時の放電可能特性情報を用いて二次電池１１２の放電可能電力を推定すると、推定された二次電池１１２の放電可能電力が実際の二次電池１１２の放電可能電力よりも小さい値に推定されてしまい、例えば過放電等が発生する虞がある。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、二次電池１１２の一時的な性能の低下に対応させて、深放電一過性劣化が発生していないときの通常時の放電可能特性情報と異なる深放電劣化時の放電可能特性情報を用いて二次電池１１２のＳＯＣを推定する。そのため、通常時の放電可能特性情報を用いて二次電池１１２の放電可能電力を推定する場合に比べて、二次電池１１２の放電可能電力の値を大きく推定することができ、過放電等の発生を抑制することができる。
Ｆ．第６実施形態：
図２５〜図２７Ｃは第６実施形態を示す。第６実施形態は、深放電一過性劣化の発生が検知された場合の二次電池の制御方法のうち、二次電池の均等化方法を示す。二次電池の均等化方法は、二次電池のＣＣＣＶ充電終了後に実行され、各セル１１４を個別に放電して各セル１１４に蓄えられている電気容量を等しくする方法である。以下では、第１実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の均等化処理を実行する。図２５は、二次電池の均等化処理の流れを示すフローチャートである。二次電池の均等化処理は、例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合において、その電気自動車が充電スタンド等の充電器２００に接続されたタイミングで開始される。
始めに、ＣＰＵ１３２は、各セル１１４のＳＯＣの値を取得し（Ｓ６１０）、各セル１１４に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定する（Ｓ６２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、第１実施形態の深放電一過性劣化の検知方法を用いて、取得された各セル１１４のＳＯＣの値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する。
図２６Ａ〜図２６Ｃ、図２７Ａ〜図２７Ｃは、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃの端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶとなるまでに蓄えることが可能な電気容量を示す説明図であり、斜線部は、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量を示す。図２６Ａ〜図２６Ｃ、図２７Ａ〜図２７Ｃに示すように、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量は一致しておらず、電気容量の差、つまり、バランスずれが発生する場合がある。図２６Ａに示すように、ＣＰＵ１３２は、セル１１４Ａ〜１１４ＣのＳＯＣの値がいずれも閾値よりも大きい場合には、深放電一過性劣化が発生していないと判定する（Ｓ６２０：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したセル１１４を特定せずに、Ｓ６４０の処理に進む。
一方、図２７Ａに示すように、ＣＰＵ１３２は、セル１１４Ａ〜１１４ＣのＳＯＣの値の少なくとも１つが閾値である場合には、深放電一過性劣化が発生したと判定し（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、深放電一過性劣化が発生したセル１１４Ａを特定する（Ｓ６３０）。図２７Ａに斜線部１７２で示すように、深放電一過性劣化が発生したセル１１４Ａでは、深放電一過性劣化の影響により、端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶとなるまでに蓄えることが可能な電気容量が減少している。
次に、ＣＰＵ１３２は、充電器２００に二次電池１１２を充電させる（Ｓ６４０）。図２６Ｂ、図２７Ｂに示すように、ＣＰＵ１３２は、少なくとも１つのセル１１４Ａ〜１１４Ｃの端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶに到達するなど、個別放電実施条件を満たすと、二次電池１１２の充電を終了する。なお、図２６Ｂでは、セル１１４Ｂの端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶに到達して二次電池１１２の充電を終了しており、図２７Ｂでは、セル１１４Ａの端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶに到達して二次電池１１２の充電を終了している。
ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の充電を終了すると、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生しているか否かを検出する（Ｓ６５０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、Ｓ６５０の処理で二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したと判定されたか否かを検出し、深放電一過性劣化が発生していると判定されていない場合には（Ｓ６５０：ＮＯ）、ＣＰＵ１３２は、図２６Ｃに矢印１７０で示すように、端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶに到達したセル１１４Ｂに蓄えられた電気容量を、対応する放電回路１２６を用いて放電する。これにより、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに蓄えられた電気容量が均等化される（Ｓ６６０）。
一方、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したと判定される場合には（Ｓ６５０：ＹＥＳ）、個別放電実施条件を満たすセル１１４があっても放電部１２４により各セル１１４Ａ〜１１４Ｃの電気容量を放電しない（Ｓ６７０）。
図２７Ｃに仮想的に示すように、二次電池１１２が、深放電一過性劣化が発生したと判定される場合に、端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶに到達したセル１１４Ａに蓄えられた電気容量が矢印１７４で示すように放電されると、セル１１４Ｂおよび１１４Ｃに比べて蓄えられている電気容量が少ないセル１１４Ａの電気容量が更に減少する。この結果、セル１１４Ａに蓄えられた電気容量が放電される前に比べて、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに蓄えられている電気容量の差が拡大してしまう。
本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、放電部１２４により各セル１１４Ａ〜１１４Ｃの電気容量を放電しない。つまり、図２７Ｂの状態に留める。そのため、深放電一過性劣化が発生したセル１１４Ａが放電されてしまい、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに蓄えられている電気容量の差が拡大することが抑制される。
Ｇ．第７実施形態：
図２８Ａ〜図２８Ｃは第７実施形態を示す。第７実施形態は、深放電一過性劣化の発生が検知された場合の二次電池の均等化方法を示す。第６実施形態との相違は、均等化方法の対象となるセル１１４にあり、その他の点は第６実施形態と同様である。従って、以下、第６実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図２８Ａ〜図２８Ｃは、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃの端子電圧ΔＶが充電終了電圧ＥＶとなるまでに蓄えることが可能な電気容量を示す説明図である。本実施形態の均等化処理では、図２８Ｃに示すように、深放電一過性劣化が発生したと判定される場合には、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したと特定されたセル１１４Ａに対しては、電気容量を放電しない。一方、深放電一過性劣化が発生していないと特定されたセル１１４Ｂ、１１４Ｃに対しては、ＣＰＵ１３２は、矢印１７６で示すように対応する放電回路１２６を用いて放電し、セル１１４Ｂ、１１４Ｃに蓄えられた電気容量を均等化する。
以上説明したように、本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、深放電一過性劣化が発生したと特定されたセル１１４Ａの放電を停止する。そのため、深放電一過性劣化が発生したと特定されたセル１１４Ａが放電されてしまい、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに蓄えられている電気容量の差が拡大することが抑制される。また、深放電一過性劣化が発生していないと特定されたセル１１４Ｂ、１１４Ｃに対して電気容量が均等化されるので、各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに蓄えられている電気容量の差を縮小することができる。
Ｈ．第８実施形態：
第８実施形態は、第１実施形態から第４実施形態までのいずれか１つの深放電一過性劣化の検知方法により深放電一過性劣化の発生が検知された場合の深放電一過性劣化の抑制方法を示す。図５、図６に示すように、深放電一過性劣化が発生した二次電池は、深放電一過性劣化が発生していない二次電池と比較して、充電電圧や充電電流などの二次電池の状態を示す状態値とＳＯＣとの対応関係が変化するなど、深放電一過性劣化の影響が表れる。そのため、深放電一過性劣化が発生した場合には、深放電一過性劣化の影響の抑制、例えば二次電池の一時的な性能の低下を抑制することが望まれる。
本願発明者は、深放電一過性劣化の影響を抑制するための二次電池の抑制処理を考案した。この二次電池の抑制処理では、二次電池をＣＣ充電する際の充電電流の大きさを意味する充電レートを用いて、深放電一過性劣化の進行を抑える。以下では、第１実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図３０は、二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性を示す説明図である。図３０には、深放電一過性劣化が発生した後に二次電池１１２を０．０３Ｃから３Ｃまでの各充電レートでＳＯＣ８０％まで充電させた後に１Ｃ充電させた場合のＳＯＣ−充電電圧特性を示す。ここで、「１Ｃ充電レート」とは、二次電池１１２を完放電状態から満充電状態まで１時間で充電する充電レートを意味し、例えば二次電池１１２の充電容量が６０Ａｈである場合には、６０Ａの充電電流で充電される。
図３０に示すように、深放電一過性劣化が発生した二次電池１１２では、深放電一過性劣化が発生していない二次電池１１２と比較して、規定電圧に到達するときのＳＯＣが低くなる。図３１に、図３０の各充電レートにおける規定電圧到達時のＳＯＣの低下量（以下、「ΔＳＯＣ」という）−充電レート特性を示す。図３１から、ΔＳＯＣは、充電レートが低いほど小さいことがわかる。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の抑制処理を実行する。図２９は、二次電池１１２の抑制処理の流れを示すフローチャートである。二次電池１１２の抑制処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、ＳＯＣの値を取得する（Ｓ７１０）。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値に基づき、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定する（Ｓ７２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、第１実施形態の深放電一過性劣化の検知方法と同様に、取得されたＳＯＣの値が閾値以下であるか否かを判定する。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値より大きい場合には、深放電一過性劣化が発生していないと判定する（Ｓ７２０：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したことを記憶せずに、Ｓ７４０の処理に進む。
一方、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値以下である場合には、深放電一過性劣化が発生していると判定し（Ｓ７２０：ＹＥＳ）、深放電一過性劣化が発生したことを記憶する（Ｓ７３０）。具体的には、メモリ１３４には、深放電一過性劣化が発生したことを示す深放電フラグが記憶されており、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生していると判定した場合に、深放電フラグをオフからオンに切り換える。
ＣＰＵ１３２は、通信インターフェース１３６を介して電池パック１００が充電器２００に接続されたかを判定する（Ｓ７４０）。ＣＰＵ１３２は、電池パック１００が充電器２００に接続されていないと判定した場合には（Ｓ７４０：ＮＯ）、Ｓ７１０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１３２は、電池パック１００が充電器２００に接続されていると判定した場合には（Ｓ７４０：ＹＥＳ）、放電一過性劣化が発生したことが記憶されているか否かを検知する（Ｓ７５０）。
具体的には、ＣＰＵ１３２は、深放電フラグの状態を確認する。ＣＰＵ１３２は、深放電フラグがオフである場合には、放電一過性劣化が発生したことが記憶されていない、つまり、深放電一過性劣化が発生していると判定されていないことを検知する（Ｓ７５０：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、充電器２００の制御ユニット２２０に、二次電池１１２を予め定められた第１充電レートＲ１でＣＣ充電するように指示する（Ｓ７６０）。
第１充電レートＲ１は、１．５Ｃ充電レートよりも大きい充電レートに設定されており、具体的には２Ｃ充電レートに設定されている。例えば二次電池１１２の充電容量が６０Ａｈである場合には、２Ｃ充電レートでは、二次電池１１２は、完放電状態から満充電状態まで、１２０Ａの充電電流により３０分で充電される。定電流充電における充電レートが１．５Ｃ充電レートよりも大きいことで、二次電池１１２の充電に必要な時間を短縮することができる。
一方、ＣＰＵ１３２は、深放電フラグがオンである場合には、放電一過性劣化が発生したことが記憶されている、つまり、放電一過性劣化が発生していると判定されたことを検知する（Ｓ７５０：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、充電器２００の制御ユニット２２０に、二次電池１１２を予め定められた第２充電レートＲ２でＣＣ充電するように指示する（Ｓ７７０）。第２充電レートＲ２は、第１充電レートＲ１よりも低く、１．５Ｃ充電レート以下に設定されている。詳細には、第２充電レートＲ２は、０．５Ｃ充電レート以下に設定されるのが好ましく、具体的には第１充電レートＲ１の１０分の１である０．２Ｃ充電レートに設定されている。例えば二次電池１１２の充電容量が６０Ａｈである場合には、０．２Ｃ充電レートでは、二次電池１１２は、完放電状態から満充電状態まで、１２Ａの充電電流により５時間で充電される。
以上説明したように、本実施形態では、ＳＯＣの値が閾値以下となるまで二次電池１１２が放電された場合に、閾値以下となるまで放電されなかったときの第１充電レートＲ１よりも低い小さい第２充電レートＲ２で二次電池１１２をＣＣ充電させる。そのため、閾値以下となるまで放電された場合でも第１充電レートＲ１で二次電池１１２が充電される場合に比べて、深放電一過性劣化の進行を抑えることができる。
図３１に示すように、ΔＳＯＣ−充電レート特性では、１．５Ｃ充電レート以下の領域における傾きが、１．５Ｃ充電レートよりも大きい領域における傾きに比べて大きい。そのため、第２充電レートＲ２が１．５Ｃ充電レート以下に設定されることで、１．５Ｃ充電レートよりも大きな充電レートに設定される場合に比べて、充電レートの減少に対するΔＳＯＣの低下量が大きく、深放電一過性劣化の進行を抑えやすい。
さらに、ΔＳＯＣ−充電レート特性では、０．５Ｃ充電レート以下の領域における傾きが、０．５Ｃ充電レートよりも大きく、１．５Ｃ充電レート以下の領域における傾きに比べて大きい。そのため、第２充電レートＲ２が０．５Ｃ充電レート以下に設定されることで、０．５Ｃ充電レートよりも大きな充電レートに設定される場合に比べて、充電レートの減少に対するΔＳＯＣの低下量が大きく、深放電一過性劣化の進行を抑えやすい。
第１充電レートＲ１と第２充電レートＲ２とを比較すると、第２充電レートＲ２は第１充電レートＲ１の１０分の１に設定されており、第１充電レートＲ１の５分の１以下に設定されている。そのため、第１充電レートＲ１の５分の１よりも大きな充電レートに設定される場合に比べて、深放電一過性劣化の進行を抑えやすい。
Ｉ．第９実施形態：
図３２、図３３は第９実施形態を示す。第９実施形態は、第１実施形態から第４実施形態までのいずれか１つの深放電一過性劣化の検知方法により深放電一過性劣化の発生が検知された場合の深放電一過性劣化の解消方法を示す。図５、図６に示すように、深放電一過性劣化が発生した二次電池は、深放電一過性劣化が発生していない二次電池と比較して、充電電圧や充電電流などの二次電池の状態を示す状態値とＳＯＣとの対応関係が変化するなど、深放電一過性劣化の影響が表れる。そのため、深放電一過性劣化が発生した場合には、深放電一過性劣化の解消、例えば二次電池の一時的な性能の低下を解消することが望まれる。
本願発明者は、深放電一過性劣化を解消するための二次電池の回復方法を考案した。この二次電池の回復処理では、二次電池をＳＯＣ９１％以上となるまで充電することで、深放電一過性劣化を解消する。以下では、第１実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図３３は、深放電一過性劣化が発生した後に、満充電を経験していない二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性と、満充電を経験した二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性とを示す説明図である。図３３に示すように、満充電を経験していない二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性は、ΔＳＯＣが５％以上であり、深放電一過性劣化が発生していない二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性と異なることがわかる。
一方、満充電を経験した二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性は、ΔＳＯＣが１％未満であり、深放電一過性劣化が発生していない二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性と略一致する。この結果から、深放電一過性劣化が発生した二次電池１１２は、深放電一過性劣化が発生した後に満充電を経験することで、深放電一過性劣化が解消されることがわかる。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の回復処理を実行する。図３２は、二次電池１１２の回復処理の流れを示すフローチャートである。二次電池１１２の回復処理は、所定の開始指示が入力されたタイミング（例えば電池パック１００が電気自動車に備えられている場合においてイグニッションがオン状態にされたタイミング）で開始される。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、ＳＯＣの値を取得する（Ｓ８１０）。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値に基づき、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定する（Ｓ８２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、第１実施形態の深放電一過性劣化の検知方法と同様に、取得されたＳＯＣの値が閾値以下であるか否かを判定する。ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値より大きい場合には、深放電一過性劣化が発生していないと判定する（Ｓ８２０：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したことを記憶せずに、Ｓ８４０の処理に進む。
一方、ＣＰＵ１３２は、取得されたＳＯＣの値が閾値以下である場合には、深放電一過性劣化が発生していると判定し（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、深放電一過性劣化が発生したことを記憶する（Ｓ８３０）。
ＣＰＵ１３２は、通信インターフェース１３６を介して電池パック１００が充電器２００に接続されたかを判定する（Ｓ８４０）。ＣＰＵ１３２は、電池パック１００が充電器２００に接続されていないと判定した場合には（Ｓ８４０：ＮＯ）、Ｓ８１０の処理に戻る。一方、ＣＰＵ１３２は、電池パック１００が充電器２００に接続されていると判定した場合（Ｓ８４０：ＹＥＳ）、放電一過性劣化が発生したことが記憶されているか否かを検知する（Ｓ８５０）。
ＣＰＵ１３２は、放電一過性劣化が発生したことが記憶されていない場合（Ｓ８５０：ＮＯ）、充電器２００の制御ユニット２２０に、二次電池１１２を予め定められた規定容量、例えば二次電池１１２のＳＯＣの値が８０％となるまで充電するように指示する（Ｓ８６０）。
一方、ＣＰＵ１３２は、放電一過性劣化が発生したことが記憶されている場合（Ｓ８５０：ＹＥＳ）、充電器２００の制御ユニット２２０に、二次電池１１２を満充電、つまり、二次電池１１２のＳＯＣの値が１００％となるまで充電するように指示し（Ｓ８７０）、深放電一過性劣化が発生した記憶を削除する（Ｓ８８０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、深放電フラグをオンからオフに切り換える。
以上説明したように、本実施形態では、深放電一過性劣化が発生した場合に、満充電となるまで二次電池１１２を充電させる。これにより、深放電一過性劣化の影響を解消することができる。
Ｊ．第１０実施形態：
図３４〜図３７は第１０実施形態を示す。第１０実施形態は、深放電一過性劣化の発生が検知された場合の深放電一過性劣化の解消方法を示す。第９実施形態との相違は、充電完了時に二次電池が到達するＳＯＣの値であり、その他の点は第９実施形態と同様である。従って、以下、第９実施形態と同じところは同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図３４は、本実施形態の二次電池１１２の回復処理の流れを示すフローチャートである。図３４に示すように、本実施形態の回復処理では、ＣＰＵ１３２は、深放電一過性劣化が発生したことが記憶されている場合（Ｓ８５０：ＹＥＳ）、充電器２００の制御ユニット２２０に、二次電池１１２のＳＯＣの値が９１％以上となるまで二次電池１１２を充電するように指示し（Ｓ９１０）、深放電一過性劣化が発生した記憶を削除する（Ｓ８８０）。本実施形態の回復処理は、充電により二次電池１１２が到達した最大ＳＯＣの値が９１％以上であれば、最大のＳＯＣの値が１００％未満でも良い点で、第９実施形態の回復処理と異なる。
ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２が到達した最大ＳＯＣの値を取得する（Ｓ９２０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、Ｓ９１０の指示を出力後にＳＯＣの値を取得し、二次電池１１２の充電が終了した際のＳＯＣを取得する。また、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２が最大ＳＯＣに到達してからの経過時間を計測し、最大ＳＯＣにおいて保持される保持時間を取得する（Ｓ９３０）。ＣＰＵ１３２は、取得された最大ＳＯＣおよび保持時間から劣化度を取得する（Ｓ９４０）。
ここで、劣化度とは、深放電一過性劣化の程度を示すパラメータであり、劣化度１００％は、深放電一過性劣化が発生した状態、つまり、深放電一過性劣化が全く解消されていない状態を表す。また、劣化度０％は、深放電一過性劣化が解消された状態を表す。二次電池１１２の劣化度は、例えばΔＳＯＣを用いて表すことができ、深放電一過性劣化が全く解消されていない状態のΔＳＯＣに対する現在の二次電池１１２のΔＳＯＣの百分率により表すことができる。
図３５は、二次電池１１２の劣化度と最大ＳＯＣとの対応関係を示す説明図である。本発明者らは、二次電池１１２の最大ＳＯＣを変化させて、二次電池１１２の劣化度を評価した。その結果、図３５に実線で示すように、二次電池１１２の最大ＳＯＣが大きくなるほど、二次電池１１２の劣化度が低下する、つまり、深放電一過性劣化の影響が解消されることがわかった。この結果は、図３６に示すように、二次電池１１２の劣化度と最大ＳＯＣとの対応関係を示す第１テーブルとして、メモリ１３４に記憶される。
また、本発明者らは、最大ＳＯＣにおける二次電池１１２の保持時間を変化させて、二次電池１１２の劣化度を評価した。その結果、図３５に点線で示すように、保持時間を３０分とした二次電池１１２の劣化度は、実線で示す保持時間をゼロとした二次電池１１２の劣化度に比べて、矢印１７０で示すように略２０％低下することが確認された。本発明者らは、保持時間を１０分、２０分、６０分とした場合の劣化度の低下量も評価した。その結果、保持時間が１０分の場合には、劣化度が略５％低下し、保持時間が２０分の場合には、劣化度が略１０％低下し、保持時間が６０分の場合には、劣化度が略３０％低下することがわかった。この結果は、図３７に示すように、二次電池１１２の保持時間と劣化度の低下量との対応関係を示す第２テーブルとして、メモリ１３４に記憶されている。
ＣＰＵ１３２は、Ｓ９４０の処理において、Ｓ９２０で取得された最大ＳＯＣと図３６に示す第１テーブルとから、劣化度を取得する。ＣＰＵ１３２は、第１テーブルに基づいて、最大ＳＯＣが大きいほど、劣化度を低い値に設定する。また、ＣＰＵ１３２は、Ｓ９３０で取得された保持時間と図３７に示す第２テーブルとから、取得された劣化度を補正する。ＣＰＵ１３２は、第２テーブルに基づいて、保持時間が長いほど、劣化度を低い値に設定する。これにより、ＣＰＵ１３２は、取得された最大ＳＯＣおよび保持時間に応じた劣化度を取得する。
ＣＰＵ１３２は、取得された劣化度を用いて、充電電圧や充電電流などの二次電池１１２の状態を示す状態値とＳＯＣとの対応関係を補正し（Ｓ９５０）、二次電池１１２を制御する。ここでは、ＳＯＣ−充電電圧特性を補正する例を示す。メモリ１３４には、劣化度が１００％の二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性を示す劣化時対応情報と、劣化度０％の二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性を示す通常時対応情報とが記憶されており、これらのデータから、劣化時対応情報と通常時対応情報との差分情報が算出される。差分情報は、例えば各充電電圧における劣化時対応情報のＳＯＣの値と通常時対応情報のＳＯＣの値との差分値を意味する。
ＣＰＵ１３２は、差分情報に劣化度を積算して補正情報を算出し、算出された補正情報と通常時対応情報とから、現在の二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性を示す対応情報を算出する。ＣＰＵ１３２は、例えば各充電電圧における通常時対応情報のＳＯＣの値から補正情報のＳＯＣの値を差し引いて現在の二次電池１１２のＳＯＣ−充電電圧特性のＳＯＣの値を算出する。ＣＰＵ１３２は、算出されたＳＯＣ−充電電圧特性を用いて、二次電池１１２を制御する。
以上説明したように、本実施形態では、二次電池１１２の深放電一過性劣化の程度を、劣化度を用いて評価し、その劣化度を用いて二次電池１１２の状態値とＳＯＣとの対応関係を補正する。そのため、二次電池１１２の劣化度に基づいて、二次電池１１２を制御することができる。
さらに、二次電池１１２の劣化度は、二次電池１１２の最大ＳＯＣが大きいほど低下し、保持時間が長いほど低下する。そのため、二次電池１１２の最大ＳＯＣが大きいほど、また、保持時間が長いほど、深放電一過性劣化が解消しているとして、二次電池１１２を制御することができる。
以上のように、ＢＭ１３０は、二次電池１１２の一時的な劣化の発生を検知した場合、二次電池１１２のＳＯＣが規定ＳＯＣよりも大きい解消ＳＯＣとなるまで、二次電池１１２を充電させるように充電器２００に対する指示を出力する。また、同様にして、ＢＭ１３０は、二次電池１１２の一時的な劣化の発生を検知した場合、二次電池１１２の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が上記の所定条件を満たさなくなるまで、つまり、二次電池１１２の電圧が規定電圧よりも大きい解消電圧となるまで、二次電池１１２を充電させるように充電器２００に対する指示を出力することにしてもよい。つまり、ＢＭ１３０は、二次電池１１２の一時的な劣化の発生を検知した場合に、当該一時的な劣化の発生を検知しない状態になるまで、二次電池１１２を充電させる。
Ｋ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。例えば、上記実施形態では、ＢＭ１３０は、１つのＣＰＵ１３２を有する構成であるが、ＢＭ１３０の構成はこれに限らず、複数のＣＰＵを備える構成や、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハード回路を備える構成、ハード回路およびＣＰＵの両方を備える構成でもよい。
また、上記実施形態では、電池パック１００は、１つの電池モジュール１１０を備えるが、複数の電池モジュール１１０を備えてもよい。また、上記実施形態では、二次電池１１２は、直列接続された複数のセル１１４を備えるが、１つのセルのみを備えてもよいし、並列接続された複数のセルを備えてもよい。
また、上記実施形態では、電位平坦部が存在する容量−電位特性を持つ正極活物質として、リン酸鉄リチウムを用いているが、同様の特性を有する他の活物質（例えばＬｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３やＬｉ２ＦｅＳｉＯ４）を用いてもよい。また、上記実施形態では、負極活物質として、グラファイトを用いているが、他の物質を用いてもよい。
また、上記実施形態では、深放電一過性劣化を検知するためのＳＯＣの閾値として４０％を採用しているが、閾値は、４０％より小さくてもよいし、４０％より大きくてもよい。
また、上記第１実施形態では、放電深度、深放電時の温度、深放電後の休止時間、経年劣化の程度という４つのパラメータを用いて深放電一過性劣化の程度を判定しているが、これらの４つのパラメータをすべて用いる必要は無く、４つのパラメータの少なくとも１つを用いて深放電一過性劣化の程度を判定するとしてもよい。また、これらのパラメータに加えて、他のパラメータを用いて深放電一過性劣化の程度を判定してもよい。
また、上記第２実施形態〜第４実施形態では、二次電池１１２の放電電圧値、ＯＣＶや傾き値を取得し、取得された放電電圧値、ＯＣＶや傾き値を参照して深放電一過性劣化の発生を検知しているが、放電電圧値、ＯＣＶや傾き値の代わりに、放電電圧値に相関する放電電圧相関値、ＯＣＶの値に相関するＯＣＶ相関値や、傾き値に相関する傾き（比）相関値を取得・参照して深放電一過性劣化の発生を検知してもよい。放電電圧相関値としては、例えば二次電池１１２の内部抵抗値が挙げられる。ＯＣＶ相関値としては、例えば二次電池１１２の内部抵抗値や放電時間が挙げられる。傾き相関値としては、傾き値の逆数の値が挙げられる。
また、上記第２実施形態では、放電電流量がほぼ固定量である場合、図１６のＳ２２０では、放電電流量の取得は不要であり、Ｓ２３０で利用する対応関係情報には、放電電圧値と放電電流量との対応関係情報は不要である。
また、上記第６実施形態および第７実施形態では、深放電一過性劣化の発生により均等化処理を切り替える例を挙げた。これは、深放電一過性劣化の影響を受ける二次電池１１２の電圧値により各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量が推定されるからである。しかし各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量が深放電一過性劣化の影響を受けないパラメータにより推定できる場合には、必ずしも深放電一過性劣化の発生により均等化処理を切り替える必要はない。また、深放電一過性劣化の発生を検知しない場合は、取得が容易な二次電池１１２の電圧値により各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量を推定し、深放電一過性劣化の発生を検知した場合は、深放電一過性劣化の影響を受けないパラメータにより各セル１１４Ａ〜１１４Ｃに実際に蓄えられている電気容量を推定してもよい。
また、上記第１０実施形態では、二次電池１１２の劣化度を、ＳＯＣ−充電電圧特性におけるΔＳＯＣを用いて表す例を挙げた。しかしこれに限らず、図２３Ａ、図２３Ｂに示すように、ＳＯＣ−充電電流特性において二次電池１１２の規定電流値ＫＩに到達した際のＳＯＣの値の容量差ΔＳＯが用いられてもよい。
また、上記第１実施形態および第５実施形態では、経年劣化の程度と深放電一過性劣化の程度との関係（図１２、図２３Ａおよび図２３Ｂ）から、二次電池１１２の経年劣化の程度が小さいほど、深放電一過性劣化の程度が大きいと判定できることを説明した。このことを利用して、反対に、深放電一過性劣化の程度から二次電池１１２の経年劣化の程度（例えば、経年劣化により減少した二次電池１１２の電気容量を）を推定することも可能である。具体的には、二次電池１１２に深放電一過性劣化を発生させ、二次電池１１２をＣＣＣＶ充電して規定電圧に到達したときのＳＯＣを測定し、当該ＳＯＣが大きいほど二次電池１１２の経年劣化の程度が大きいと推定することができる。
例えば、メモリ１３４に、規定電圧到達時のＳＯＣと二次電池１１２の経年劣化の程度とを対応付ける対応表が記憶され、当該対応表を参照して二次電池１１２の経年劣化の程度を推定してもよい。メモリ１３４に、また、規定電圧到達時のＳＯＣから二次電池１１２の経年劣化の程度を算出する換算式が記憶され、当該換算式を用いて二次電池１１２の経年劣化の程度を推定してもよい。また、メモリ１３４に、二次電池１１２が規定範囲を超えて経年劣化していると判断するための劣化基準値が記憶され、規定電圧到達時のＳＯＣと劣化基準値とを比較して、二次電池１１２が規定範囲を超えて経年劣化しているか否かを判断してもよい。なお、規定電圧到達時のＳＯＣの代わりに、他の指標値（例えば、ＣＶ充電時の充電電流−ＳＯＣカーブの傾き）を用いて二次電池１１２の経年劣化の程度を推定することも可能である。
また、上記第１実施形態では、二次電池１１２のＳＯＣの値から深放電一過性劣化の発生を検知する技術を示し、上記第２実施形態〜第４実施形態では、二次電池１１２のＯＣＶ等から深放電一過性劣化の発生を検知する技術を示したが、これらの技術を組み合わせることで、二次電池１１２に蓄えることが可能な電気容量を推定することができる。
本実施形態の電池パック１００（図１）のＢＭ１３０は、二次電池１１２の電気容量を推定する容量推定処理を実行する。図３８は、二次電池１１２の容量推定処理の流れを示すフローチャートである。二次電池１１２の容量推定処理は、第５実施形態の制御処理において、二次電池１１２のＳＯＣが閾値よりも大きく、二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生していないと判定された場合に（図２２のＳ５２０：ＮＯ）、制御処理に引き続いて実行される。本実施形態では、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性を用いて二次電池１１２を制御する制御処理に引き続いて実行される容量推定処理を説明する。
始めに、ＢＭ１３０のＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値を取得する（Ｓ１０１０）。二次電池１１２のＳＯＣの値は、推定処理で取得されたＳＯＣの値が援用されてもよい。次に、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなるように二次電池１１２を充放電（Ｓ１０２０）し、二次電池１１２のＳＯＣの値が規定値ＫＳとなった場合のＯＣＶの値を取得する（Ｓ１０３０）。ＣＰＵ１３２は、規定値ＫＳに対応するＯＣＶ閾値を取得し（Ｓ１０４０）、取得されたＯＣＶの値が予め設定されたＯＣＶ閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５０）。
ＣＰＵ１３２は、取得したＯＣＶの値がＯＣＶ閾値より小さいと判定した場合（Ｓ１０５０：ＮＯ）、深放電一過性劣化が発生していないと判定する（Ｓ１０６０）。この場合、推定処理において、二次電池１１２のＳＯＣから二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定した結果と、容量推定処理において、二次電池１１２のＯＣＶから二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定した結果とが一致する。そのため、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２が充電終了電圧ＥＶとなるまでに蓄えることが可能な電気容量が、例えば初期容量など、推定処理前に推定されていた電気容量から変化していないと判定し、電気容量を補正することなく容量推定処理を終了する。
一方、ＣＰＵ１３２は、取得したＯＣＶの値がＯＣＶ閾値以上である場合（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、深放電一過性劣化が発生していると判定する（Ｓ１０７０）。この場合、推定処理において、二次電池１１２のＳＯＣから二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定した結果と、容量推定処理において、二次電池１１２のＯＣＶから二次電池１１２に深放電一過性劣化が発生したか否かを判定した結果とが異なる。
この場合、ＣＰＵ１３２は、Ｓ１０１０で推定された二次電池１１２のＳＯＣの値が０％となるように、二次電池１１２の電気容量を補正する（Ｓ１０８０）。具体的には、ＣＰＵ１３２は、二次電池１１２の現在の電気容量から、Ｓ１０１０で推定された二次電池１１２のＳＯＣの値に相当する電気容量を差し引く。これにより、経年劣化等により、二次電池１１２の電気容量が縮小した場合に、二次電池１１２の電気容量を補正することができる。
１００：電池パック
１１０：電池モジュール
１１２：二次電池
１１４、１１４Ａ〜１１４Ｃ：セル
１１６：配線
１１８、１３６、２２６：通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）
１２０：ＣＳ（セルセンサ）
１２２：電圧センサ
１２４：放電部
１２６：放電回路
１３０：ＢＭ（バッテリーマネージャー）
１３２、２２２：ＣＰＵ（中央処理装置）
１３４、２２４：メモリ
１４０：電流センサ
１５０：温度センサ
２００：充電器
２１０：充電ユニット
２２０：制御ユニット
４００：負荷

Claims (13)

  1. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理装置であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理部を備え、
    前記管理部は、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが低いほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、
    二次電池の管理装置。
  2. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理装置であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理部を備え、
    前記二次電池は、リチウムイオン電池であり、
    前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池が定電流放電しているときの前記二次電池の電圧値に関連する放電電圧関連値であり、前記閾値は、第１電圧閾値であり、
    前記管理部は、取得された前記放電電圧関連値に対応する前記電圧値が前記第１電圧閾値以上である場合に、前記一時的な劣化の発生を検知する、
    二次電池の管理装置。
  3. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理装置であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理部を備え、
    前記二次電池は、リチウムイオン電池であり、
    前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池の電圧が規定電圧に達する際におけるＳＯＣまたは容量の変化量に対する前記二次電池の電圧の変化量の比に関連する比関連値であり、前記閾値は、比閾値であり、
    前記管理部は、取得された前記比関連値に対応する前記比または前記比の逆数と前記比閾値との大小関係を用いて、前記一時的な劣化の発生を検知する、
    二次電池の管理装置。
  4. 前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合に、前記一時的な劣化の発生を検知しない場合の基準制御方法とは異なる劣化時制御方法で前記二次電池を制御する、
    請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の二次電池の管理装置。
  5. 前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合、前記二次電池を、前記一時的な劣化の発生を検知しない場合と比較して、低い充電レートで充電させるように充電装置に対する指示を出力する、
    請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の二次電池の管理装置。
  6. 前記管理部は、前記一時的な劣化の発生を検知した場合、前記二次電池のＳＯＣが前記規定ＳＯＣよりも大きい解消ＳＯＣとなるまで、または、前記二次電池の電圧が規定電圧よりも大きい解消電圧となるまで、前記二次電池を充電させるように充電装置に対する指示を出力する、
    請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の二次電池の管理装置。
  7. 前記解消ＳＯＣは、９１％以上である、
    請求項６に記載の二次電池の管理装置。
  8. 前記解消ＳＯＣは、１００％である、
    請求項７に記載の二次電池の管理装置。
  9. 前記管理部は、前記一時的な劣化の程度を示す劣化度であり、前記一時的な劣化の発生を検知した際の状態を１００％、前記一時的な劣化が解消された状態を０％とした前記劣化度により前記二次電池を制御し、前記二次電池のＳＯＣが前記解消ＳＯＣ以上となるまで前記二次電池を充電させた場合に前記二次電池が到達した最大のＳＯＣである最大ＳＯＣを取得し、前記最大ＳＯＣが大きいほど、前記劣化度を低い値に設定する、
    請求項７または８に記載の二次電池の管理装置。
  10. 前記管理部は、前記二次電池が前記最大ＳＯＣで保持された保持時間を取得し、前記保持時間が長いほど、前記劣化度を低い値に設定する、
    請求項９に記載の二次電池の管理装置。
  11. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理方法であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理工程を含み、
    前記管理工程では、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが低いほど、前記一時的な劣化の程度が大きいと判定する、
    二次電池の管理方法。
  12. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理方法であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理工程を含み、
    前記二次電池は、リチウムイオン電池であり、
    前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池が定電流放電しているときの前記二次電池の電圧値に関連する放電電圧関連値であり、前記閾値は、第１電圧閾値であり、
    前記管理工程では、取得された前記放電電圧関連値に対応する前記電圧値が前記第１電圧閾値以上である場合に、前記一時的な劣化の発生を検知する、
    二次電池の管理方法。
  13. 容量と電位との関係において電位平坦部が存在する特性を持つ活物質を有する電極を備える二次電池の管理方法であって、
    前記二次電池のＳＯＣに関連するＳＯＣ関連値を取得し、取得された前記ＳＯＣ関連値に対応する前記ＳＯＣが予め定められた規定ＳＯＣ以下である場合に、または、前記二次電池の電圧に関する状態値を取得し、取得された前記二次電池の電圧に関する状態値と予め定められた閾値との大小関係が所定条件を満たす場合に、前記二次電池の一時的な劣化の発生を検知する管理工程を含み、
    前記二次電池は、リチウムイオン電池であり、
    前記二次電池の電圧に関する状態値は、前記二次電池の電圧が規定電圧に達する際におけるＳＯＣまたは容量の変化量に対する前記二次電池の電圧の変化量の比に関連する比関連値であり、前記閾値は、比閾値であり、
    前記管理工程では、取得された前記比関連値に対応する前記比または前記比の逆数と前記比閾値との大小関係を用いて、前記一時的な劣化の発生を検知する、
    二次電池の管理方法。
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