JP7069930B2

JP7069930B2 - 統計処理システム及びパラメータ推定装置

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Publication number: JP7069930B2
Application number: JP2018058769A
Authority: JP
Inventors: 裕章武智
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: JP2019175544A

Description

本発明は、付随情報に応じて推定した二次電池のパラメータを統計処理する統計処理システム及びパラメータ推定装置に関する。

二次電池は充電管理に係る処理を行なう処理装置と接続されており、処理装置は二次電池の充電状態（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）及び、健康状態（ＳＯＨ：ＳｔａｔｅＯｆＨｅａｌｔｈ）に関する情報を処理する。ここでＳＯＣ及びＳＯＨは直接的に測定することができない値であり、二次電池の電圧、電流、温度等の計測可能な情報を用いて推定される。

例えば、特許文献１には、バッテリ（二次電池）の充放電電流値及び端子電圧値に基づいて、バッテリのワールブルグインピーダンスを近似したバッテリ等価回路モデルにおけるパラメータを推定するバッテリのパラメータ推定装置が記載されている。このパラメータ推定装置で推定されるパラメータは、少なくともＳＯＣに依存しており、その他にバッテリの温度、劣化度等にも依存することが知られている。従って、推定したパラメータを用いてデータ処理を行う際には、当該パラメータを推定した時点でのＳＯＣ、バッテリの温度等を考慮する必要があり、パラメータ推定装置における処理負荷及びメモリの消費量の増大が懸念される。

一方、特許文献２には、車載のバッテリ管理装置が周期的に更新したバッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ液温度等のバッテリ情報と車両情報とをイグニッションオフ時にバッテリ情報センタに送信するバッテリ情報管理システムが記載されている。このシステムでは、バッテリ情報センタが受信したバッテリ情報等を解析して検出した当該車両のバッテリ状態をバッテリ管理装置に通知することにより、車両側でバッテリの寿命、劣化状態等を判断する必要がないため、バッテリ管理装置の処理負荷が低減される。

特開２０１５－０８１８００号公報特開２００７－２２８６５７号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたバッテリ情報管理システムは、バッテリ管理装置が検出した基本的なバッテリ情報をバッテリ情報センタに送信し、バッテリ情報センタがバッテリの容量及び内部抵抗を算出してバッテリ管理装置に通知するものに過ぎず、バッテリ管理装置がバッテリ情報センタに詳細なパラメータの管理を委ねることができるものではなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次電池の等価回路モデルについて推定したパラメータを他の装置で統計処理することが可能な統計処理システム及びパラメータ推定装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る統計処理システムは、二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定して統計処理装置に送信するパラメータ推定装置と、該パラメータ推定装置から受信したパラメータを統計処理して前記パラメータ推定装置に送信する統計処理装置とを含む統計処理システムであって、前記パラメータ推定装置は、前記二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記パラメータを推定する推定部と、該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて前記統計処理装置に送信する第１送信部と、付随情報に対応付けられたパラメータを前記統計処理から受信する第１受信部とを備え、前記統計処理装置は、付随情報に対応付けられたパラメータを前記パラメータ推定装置から受信する第２受信部と、該第２受信部で受信したパラメータを統計処理する処理部と、該処理部で統計処理したパラメータを付随情報に対応付けて前記パラメータ推定装置に送信する第２送信部とを備える。

本発明の一態様に係るパラメータ推定装置は、二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定する推定部と、該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて送信する送信部と、統計処理されて付随情報に対応付けられたパラメータを受信する受信部とを備える。

なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える統計処理システム及びパラメータ推定装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする統計処理方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、パラメータ推定装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したり、パラメータ推定装置を含む他のシステムとして実現したりすることができる。

上記によれば、二次電池の等価回路モデルについて推定したパラメータを他の装置で統計処理することが可能となる。

電池情報管理システムに含まれる電池監視装置が搭載された車両の要部構成例を示すブロック図である。電池監視装置の機能構成の一例を示すブロック図である。電池情報管理センタの機能構成の一例を示すブロック図である。抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表される二次電池の等価回路モデルを示す説明図である。充電率と抵抗のパラメータとの対応を示すグラフである。充電率と容量のパラメータとの対応を示すグラフである。充電率及び温度に係る複数の範囲毎に統計処理されたパラメータの一覧を示す図表である。充電率及び温度に係る複数の範囲毎に統計処理されたパラメータに欠損がある場合を例示した図表である。パラメータを推定して送信する制御部の処理手順を示すフローチャートである。統計処理されたパラメータを受信して記憶する制御部の処理手順を示すフローチャートである。推定されたパラメータを受信して記憶する制御部の処理手順を示すフローチャートである。記憶されたパラメータを統計処理して送信する制御部の処理手順を示すメインルーチンのフローチャートである。統計処理のサブルーチンに係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。欠損部補完のサブルーチンに係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。外れ値除去のサブルーチンに係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本発明の一態様に係る統計処理システムは、二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定して統計処理装置に送信するパラメータ推定装置と、該パラメータ推定装置から受信したパラメータを統計処理して前記パラメータ推定装置に送信する統計処理装置とを含む統計処理システムであって、前記パラメータ推定装置は、前記二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記パラメータを推定する推定部と、該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて前記統計処理装置に送信する第１送信部と、付随情報に対応付けられたパラメータを前記統計処理から受信する第１受信部とを備え、前記統計処理装置は、付随情報に対応付けられたパラメータを前記パラメータ推定装置から受信する第２受信部と、該第２受信部で受信したパラメータを統計処理する処理部と、該処理部で統計処理したパラメータを付随情報に対応付けて前記パラメータ推定装置に送信する第２送信部とを備える。

本態様にあっては、パラメータ推定装置が、二次電池の電圧及び充放電電流に基づいて推定した二次電池のパラメータを付随情報に対応付けて統計処理装置に送信し、統計処理されて付随情報に対応付けられたパラメータを統計処理装置から受信する。一方の統計処理装置は、付随情報に対応付けられたパラメータの推定値をパラメータ推定装置から受信して統計処理し、統計処理したパラメータを付随情報に対応付けてパラメータ推定装置に送信する。これにより、パラメータ推定装置は、推定したパラメータ及び付随情報を適時統計処理装置に送ることにより、付随情報に応じて統計処理されたパラメータを統計処理装置から取得できる。

（２）前記付随情報は、前記二次電池の充電率及び温度の少なくとも一方を含むことが好ましい。

本態様によれば、二次電池の充電率及び／又は温度に対応付けられたパラメータの推定値を統計処理装置で統計処理することにより、充電率及び／又は温度に応じて確からしいパラメータが算出される。

（３）前記処理部は、所定時間毎に統計処理することが好ましい。

本態様によれば、統計処理の間隔である所定時間を適当に長くして母集団を適当に大きくすることにより、統計処理装置で統計処理したパラメータの確からしさが向上する。

（４）前記処理部は、前記第２受信部で受信したパラメータの数が所定数以上の場合に統計処理することが好ましい。

本態様によれば、標本であるパラメータの推定値の数が所定数以上の場合に統計処理装置で統計処理するため、母集団が適当に大きくなって、統計処理したパラメータの確からしさが向上する。

（５）前記付随情報は、複数の範囲の何れかに属しており、前記処理部は、前記複数の範囲の夫々に属する付随情報に対応付けられたパラメータを統計処理することが好ましい。

本態様によれば、付随情報が属する範囲の夫々についてパラメータの推定値を統計処理するため、付随情報の範囲毎に確からしいパラメータが算出される。

（６）前記処理部は、統計処理するパラメータについて、平均値及び標準偏差を算出し、算出した標準偏差が所定の偏差より小さい場合、算出した平均値を統計処理の処理結果とすることが好ましい。

本態様によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について統計処理するパラメータの推定値の標準偏差が所定の偏差より小さい場合に、パラメータの推定値の平均値を統計処理したパラメータとするため、ばらつきが比較的大きいパラメータの推定値を統計処理の対象から外すことができる。

（７）前記複数の範囲中の１つ以上の範囲について前記処理部で統計処理したパラメータが存在しない場合、前記処理部で統計処理したパラメータに基づいて前記１つ以上の範囲に対応するパラメータを補完する補完部を更に備え、前記処理部は、前記補完部が補完したパラメータを統計処理の処理結果とすることが好ましい。

本態様によれば、付随情報に係る全範囲中の１つ以上の範囲について統計処理したパラメータが存在しない場合、他の範囲について統計処理したパラメータに基づいて補完したパラメータを、上記１つ以上の範囲について統計処理したパラメータとする。これにより、付随情報に係る全範囲について統計処理されたパラメータ又は補完されたパラメータが統計処理装置からパラメータ推定装置に送信される。

（８）前記第２送信部で送信したパラメータを記憶する記憶部を更に備え、前記処理部は、統計処理したパラメータと、前記記憶部に記憶したパラメータとの差分が所定の差分より大きい場合、前記記憶部に記憶したパラメータを統計処理の処理結果とすることが好ましい。

本態様によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について統計処理装置で統計処理したパラメータと、パラメータ推定装置に前回送信したパラメータとの差分が所定の差分より大きい場合、前回送信したパラメータを統計処理したパラメータとする。これにより、統計処理したパラメータの内、統計的外れ値が除外される。

（９）前記第２送信部は、前記処理部で統計処理したパラメータと、前記記憶部に記憶したパラメータとの差分の最大値又は平均値が所定値より大きい場合、前記処理部で統計処理したパラメータの全てを送信することが好ましい。

本態様によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について統計処理装置で統計処理したパラメータと、パラメータ推定装置に前回送信したパラメータとの差分の最大値又は平均値が所定値より大きい場合、統計処理装置で統計処理したパラメータを一括送信する。これにより、パラメータに有意な変化が生じた場合に統計処理装置からパラメータ推定装置に全パラメータが送信される。

（１０）前記第２送信部は、前記処理部で統計処理したパラメータの全てを所定期間毎に送信することが好ましい。

本態様によれば、統計処理装置で統計処理したパラメータを所定期間毎に一括送信する。これにより、パラメータに有意な変化が生じた蓋然性が高い場合に統計処理装置からパラメータ推定装置に全パラメータが送信される。

（１１）前記等価回路モデルは、抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表されることが好ましい。

本態様によれば、二次電池の等価回路モデルは抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表されるものであり、例えばフォスタ型ＲＣ等価回路やカウエル型ＲＣ梯子回路等が適用される。

（１２）前記推定部は、逐次最小二乗法により前記パラメータを推定することが好ましい。

本態様によれば、二次電池の電圧及び充放電電流の関係を表す関係式に対し、時系列的に取得した電圧及び充放電電流を逐次適用して最小二乗法を用いることにより、上記関係式の係数を決定し、決定した係数に基づいてパラメータを推定する。これにより、二次電池のパラメータが時系列的に推定される。

（１３）前記推定部は、カルマンフィルタを用いて前記パラメータを推定することが好ましい。

本態様によれば、二次電池の等価回路モデルの状態ベクトルと、二次電池の観測ベクトルとを時系列的に比較して等価回路モデルを逐次修正することにより、等価回路モデルのパラメータが時系列的に推定される。

（１４）本発明の一態様に係るパラメータ推定装置は、二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定する推定部と、該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて送信する送信部と、統計処理されて付随情報に対応付けられたパラメータを受信する受信部とを備える。

本態様にあっては、パラメータ推定装置が、二次電池の電圧及び充放電電流に基づいて推定した二次電池のパラメータを付随情報に対応付けて外部に送信し、統計処理されて付随情報に対応付けられたパラメータを外部から受信する。これにより、パラメータ推定装置は、推定したパラメータ及び付随情報を適時外部に送ることにより、付随情報に応じて統計処理されたパラメータを外部から取得できる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る統計処理システムを、二次電池ユニットの状態を監視する電池監視装置を含む電池情報管理システムに適用した具体例について詳述する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

（実施形態）
図１は、電池情報管理システム１に含まれる電池監視装置１００（パラメータ推定装置に相当）が搭載された車両の要部構成例を示すブロック図である。電池情報管理システム１は、電池監視装置１００（パラメータ推定装置に相当）と、該電池監視装置１００と無線送受信装置１１を介して通信可能に接続された電池情報管理センタ２００（統計処理装置に相当）とを含む。車両は、電池監視装置１００の他に、二次電池ユニット５０、リレー１２、インバータ１３、モータ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５、電池１６、電気負荷１７及び始動スイッチ１８を備える。

リレー１２は、二次電池ユニット５０の正極側とインバータ１３の入力側及びＤＣ／ＤＣコンバータ１５の入力側との間に接続されている。インバータ１３の出力側は、モータ１４の一端に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の出力側は、電池１６の正極側、電気負荷１７の一端及び始動スイッチ１８の一端に接続されている。二次電池ユニット５０の負極側、モータ１４の他端、電池１６の負極側、及び電気負荷１７の他端は、共通電位に接続されている。

リレー１２のオン／オフは、不図示のリレー制御部が行う。インバータ１３は、不図示の車両コントローラからの指令により、リレー１２がオンである間にモータ１４への通電制御を行う。

電池１６は、例えば１２Ｖの鉛蓄電池であり、電気負荷１７への電力供給を行なうと共に、リレー１２がオンである間に二次電池ユニット５０から電力が供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ１５によって充電される。電池１６は、電圧が１２Ｖに限定されたり、電池の種類が鉛蓄電池に限定されたりするものではない。

二次電池ユニット５０は、例えばリチウムイオン電池である複数のセル５１が直列又は直並列に接続されて筐体内に収容されている。二次電池ユニット５０は、更に、筐体内に電圧センサ５２、電流センサ５３及び温度センサ５４を有する。

電圧センサ５２は、各セル５１の電圧及び二次電池ユニット５０の両端間の電圧を検出し、検出した電圧を電圧検出線５０ａを介して電池監視装置１００へ出力する。電流センサ５３は、例えばシャント抵抗又はホールセンサで構成されており、二次電池ユニット５０の充電電流及び放電電流（以下、充放電電流と言う）を検出し、検出した充放電電流を電流検出線５０ｂを介して電池監視装置１００へ出力する。温度センサ５４は、例えばサーミスタで構成されており、複数のセル５１の内の何れか１箇所以上の表面温度を検出し、検出した温度を温度検出線５０ｃを介して電池監視装置１００へ出力する。

図２は、電池監視装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。電池監視装置１００は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を含む制御部１０１が装置全体を制御する。制御部１０１には、時間を計時するタイマ１０９と、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥＰＲＯＭ：登録商標）等の不揮発性メモリ、及びＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の書き換え可能なメモリを用いた記憶部１１０とが接続されている。

制御部１０１には、また、電圧センサ５２で検出された電圧を取得する電圧取得部１０２と、電流センサ５３で検出された電流を取得する電流取得部１０３と、温度センサ５４で検出された温度を取得する温度取得部１０４と、各セル５１の充電率及び電圧のバランスを調整するセルバランス調整部１０８と、無線送受信装置１１に通信接続するための通信部１１１とが接続されている。電圧取得部１０２、電流取得部１０３、温度取得部１０４、セルバランス調整部１０８及び通信部１１１の機能は、制御部１０１がハードウェアを用いて実行するソフトウェア処理によって実現される。これらの機能の一部又は全部が、マイクロコンピュータを含む集積回路によって実現されてもよい。なお、制御部１０１が制御する電圧及び電流の取得頻度は、例えば１０ｍｓであるが、これに限定されるものではない。温度は適時取得される。

制御部１０１が実行するソフトウェア処理によって実現される機能には、内部パラメータ推定部１０５、電流積算部１０６及び充電率算出部１０７が更に含まれる。制御部１０１が実行すべきソフトウェア（プログラム）は、予め記憶部１１０の不揮発性メモリに記憶されている。制御部１０１が実行するソフトウェア処理により発生した情報は、記憶部１１０の書き換え可能なメモリに一時的に記憶される。制御部１０１による各ソフトウェア処理の手順を定めたコンピュータプログラムを、不図示の手段を用いて予め記憶部１１０にロードし、制御部１０１がコンピュータプログラムを実行するようにしてもよい。

内部パラメータ推定部１０５は、二次電池ユニット５０の等価回路モデルを表す抵抗及びコンデンサの値（以下、これらの抵抗及びコンデンサの値を内部パラメータ又は単にパラメータと言う）を推定する。これらの内部パラメータは、二次電池ユニット５０の充電率（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）、温度、劣化度等によって変化するものであり、二次電池ユニット５０の電圧及び充放電電流を観測することによって逐次推定することができる。内部パラメータ推定部１０５で推定されたパラメータは、該パラメータに付随する付随情報に対応付けられて、通信部１１１及び無線送受信装置１１を介して電池情報管理センタ２００に送信される。

電流積算部１０６は、電流取得部１０３で取得した充放電電流を積算する。電流の積算値は、電流を時間で積分したものであり、充電量の変化分に相当する。積算を開始するタイミングは、二次電池ユニット５０又は電池監視装置１００自体の起動タイミングであり、電流積算部１０６は、継続的に積算値を算出する。なお所定のタイミングで積算値をリセットするようにしてもよい。

充電率算出部１０７は、電流積算部１０６により算出された積算値と、二次電池ユニット５０の満充電容量（ＦＣＣ：ＦｕｌｌＣｈａｒｇｅＣａｐａｃｉｔｙ）とに基づいて現時点の充電率を算出する。充電率は、満充電容量に対する充電量の比率として表される。充電率の初期値をＳＯＣｉｎとした場合、現時点の充電率は、ＳＯＣｉｎが算出されたときから現時点までの間に電流積算部１０６が算出した積算値を充電率に換算した値を、ＳＯＣｉｎに加算して算出される。

図３は、電池情報管理センタ２００の機能構成の一例を示すブロック図である。電池情報管理センタ２００は、ＣＰＵを含む制御部２０１が装置全体を制御する。制御部２０１には、無線送受信装置１１との間で無線通信を行う無線送受信部２０４と、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ、及びＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の書き換え可能なメモリを用いた記憶部１１０とが接続されている。無線送受信部２０４は、無線送受信装置１１を介して電池監視装置１００から付随情報に対応付けられたパラメータを受信する。

制御部２０１が実行するソフトウェア処理によって実現される機能には、パラメータ仕分け部２０２及びパラメータ統計処理部２０３が更に含まれる。制御部２０１が実行すべきソフトウェア（プログラム）は、予め記憶部２０５の不揮発性メモリに記憶されている。制御部２０１が実行するソフトウェア処理により発生した情報は、記憶部２０５の書き換え可能なメモリに一時的に記憶される。制御部２０１による各ソフトウェア処理の手順を定めたコンピュータプログラムを、不図示の手段を用いて予め記憶部２０５にロードし、制御部２０１がコンピュータプログラムを実行するようにしてもよい。

パラメータ仕分け部２０２は、無線送受信部２０４で受信したパラメータを、該パラメータが対応付けられた付随情報に応じて仕分けする。付随情報は複数の範囲の何れかに属しており、これら複数の範囲の夫々に属する付随情報に対応付けられたパラメータは、夫々の範囲に仕分けされて記憶部２０５に記憶される。

パラメータ統計処理部２０３は、パラメータ仕分け部２０２で仕分けした範囲の夫々について、記憶部２０５に記憶されたパラメータを統計処理する。各範囲に仕分けされたパラメータは統計的にばらついており、ここでの統計処理によって、付随情報の範囲毎に確からしいパラメータが算出される。

次に、二次電池の等価回路モデルについて説明する。図４は、抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表される二次電池の等価回路モデルを示す説明図である。図４Ａは、本実施形態に係る二次電池ユニット５０の等価回路モデルである。この等価回路モデルは、ＯＣＶを起電力とする電圧源に、抵抗Ｒａと、抵抗Ｒｂ及びコンデンサＣｂの並列回路とを直列に接続した回路によって表される。抵抗Ｒａは、電解液抵抗に対応する。抵抗Ｒｂは電荷移動抵抗に対応し、コンデンサＣｂは電気二重層容量に対応する。抵抗Ｒａに電荷移動抵抗を含めることとし、抵抗Ｒｂが拡散抵抗に対応することにしてもよい。

二次電池の等価回路モデルは、図４Ａに示すものに限定されない。例えば、図４Ｂに示すように、抵抗Ｒ０に抵抗Ｒｊ及びコンデンサＣｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）の並列回路をｎ個直列接続した、無限級数の和による近似で表されるｎ次（ｎは自然数）のフォスタ型ＲＣ梯子回路であってもよいし、図４Ｃに示すように、一端同士が接続されたｎ個の抵抗Ｒｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）夫々の他端が、直列接続されたｎ個のコンデンサＣｊの間に接続されたｎ次のカウエル型ＲＣ梯子回路であってもよい。

上述した電池監視装置１００は、始動スイッチ１８がオンされている場合、又は停車中に充電が行われている場合、通常モードで動作しており、例えば１０ｍｓ毎に二次電池ユニット５０の電圧及び充放電電流を取得すると共に、二次電池ユニット５０の温度を適時取得する。一方、始動スイッチ１８がオンされていない場合、且つ停車中に充電が行われていない場合、電池監視装置１００は低消費電力モードで動作しており、一定時間毎に起動して、通常モードの場合と同様に二次電池ユニット５０の電圧、充放電電流及び温度を取得する。

電池監視装置１００は、取得した電圧、充放電電流及び温度に基づいて、等価回路モデルのパラメータを推定すると共に、充電率を算出する。充電率の初期値ＳＯＣｉｎが求められていない場合は、始動スイッチ１８がオンされた直後に取得した電圧、又は始動スイッチ１８がオンされておらず充電も行われていないときに取得した電圧を開放電圧（ＯＣＶ）としてＳＯＣｉｎを算出すればよい。具体的には、二次電池ユニット５０に固有のＯＣＶ－ＳＯＣ特性を記憶した変換テーブルを参照して、取得した電圧に対応するＳＯＣをＳＯＣｉｎとする。なお、不図示の充電器による充電が完了して二次電池ユニット５０が満充電の状態にあるときは、ＳＯＣｉｎ＝１００％としてもよい。

次に、内部パラメータ推定部１０５にて等価回路モデルのパラメータを推定する方法について説明する。図４Ａに示す等価回路モデルのパラメータについて、以下の近似式（１）～（４）が成立することが知られている（詳細については、「バッテリマネジメント工学」足立修一他著、東京電気大学出版、６．２．２章参照）。

ｕＬ（ｋ）＝ｂ０・ｉ（ｋ）＋ｂ１・ｉ（ｋ－１）－ａ１・ｕＬ（ｋ－１）
＋（１＋ａ１）・ＯＣＶ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ｂ０＝Ｒａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
ｂ１＝ＴｓＲａ／（ＲｂＣｂ）＋Ｔｓ／Ｃｂ－Ｒａ・・・・・・・・・・・・・・（３）
ａ１＝Ｔｓ／（ＲｂＣｂ）－１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
但し、
ｕＬ：取得した電圧
ｉ：取得した充放電電流
Ｔｓ：取得する周期

上記の式（２）～（４）から、パラメータであるＲａ、ＲｂおよびＣｂを逆算すると、以下の式（５）～（７）が成立する。

Ｒａ＝ｂ０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
Ｒｂ＝（ｂ１－ａ１ｂ０）／（１＋ａ１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
Ｃｂ＝Ｔｓ／（ｂ１－ａ１ｂ０）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）

本実施形態では、逐次最小二乗法を式（１）に適用して係数ｂ０、ｂ１及びａ１を決定し、決定した係数を式（５）～（７）に代入してパラメータＲａ、ＲｂおよびＣｂを推定する。なお、各パラメータを一通り推定する間は、ＯＣＶが一定であるものとしている。温度取得部１０４で取得した温度に応じて、推定したパラメータを補正してもよい。

パラメータＲａ、ＲｂおよびＣｂは、カルマンフィルタを用いて算出することも可能である。具体的には、二次電池ユニット５０に、端子電圧及び充放電電流で表される入力信号を与えた場合の観測ベクトルと、二次電池ユニット５０の等価回路モデルに上記と同じ入力信号を与えた場合の状態ベクトルとを比較し、これらの誤差にカルマンゲインを掛けて等価回路モデルにフィードバックすることにより、両ベクトルの誤差が最小となるように等価回路モデルの修正を繰り返す。これにより、パラメータが推定される。

次に、電流積算部１０６及び充電率算出部１０７によって充電率を逐次算出する方法について説明する。電流積算部１０６は、電流取得部１０３で取得した充放電電流ｉを積算することにより、充電量の変化分を算出する。電流取得部１０３による電流の取得周期をΔｔ（例えば１０ミリ秒）とし、周期的に取得される電流値をＩｂｉ（ｉ＝１，２，…）とした場合、充電量の変化分はΣＩｂｉ×Δｔ（ｉ＝１，２，）で算出される。

充電率算出部１０７は、例えば電圧取得部１０２で取得した電圧と、ＯＣＶ－ＳＯＣ特性を記憶した変換テーブルとに基づいて、初期ＳＯＣを算出し、ＳＯＣｉｎとして記憶している。一方、充電率算出部１０７は、電流積算部１０６が算出した充電量の変化分を満充電容量ＦＣＣで除算することによって充電率の変化分を逐次算出している。出力されるＳＯＣｏは、以下の式（８）のとおり、記憶されているＳＯＣｉｎに充電率の変化分を加算することによって算出される。式（８）の｛｝内は、充電率の変化量に相当する。

ＳＯＣｏ＝ＳＯＣｉｎ±｛ΣＩｂｉ×Δｔ（ｉ＝１，２，…，ｍ）／ＦＣＣ｝・・（８）
但し、
符号±：＋（プラス）及び－（マイナス）夫々は充電時及び放電時に対応
数値ｍ：ＳＯＣｉｎを求めたときから現時点までの充放電電流の積算回数

上述の式（５）から（７）により推定したパラメータは、ＯＣＶに依存（即ち充電率：ＳＯＣに依存）するのみならず、温度によっても変化する。図５は、充電率と抵抗のパラメータＲａ（又はＲｂ）との対応を示すグラフであり、図６は、充電率と容量のパラメータＣｂとの対応を示すグラフである。図５では、横軸が充電率を表し、縦軸は抵抗を表す。図６では、横軸が充電率を表し、縦軸が容量を表す。図５及び図６より、例えば－２０℃～６０℃の範囲内で、温度の違いによってパラメータＲａ（又はＲｂ）及びパラメータＣｂが大幅に変動することが分かる。

式（５）から（７）により推定したパラメータは、更に、推定の都度ばらつきが生じるが、複数回にわたって推定したパラメータを統計処理することにより、パラメータの確からしさを向上させることができる。但し、上述のとおりパラメータの値が充電率及び温度に依存するため、統計処理するパラメータは、該パラメータが算出されたときに取得された充電率及び温度に対応付けられている必要がある。このような統計処理を電池監視装置１００で実行するには、制御部１０１に高い処理能力が要求され、記憶部１１０の容量増加が不可欠となる。

そこで、本実施形態では、電池監視装置１００は、電池情報管理センタ２００に統計処理を委ね、電池情報管理センタ２００で統計処理された確からしいパラメータを取得して利用することにより、パラメータに基づく処理の結果の信頼性を高めるようにする。具体的には、電池監視装置１００は、内部パラメータ推定部１０５でパラメータを推定する都度又は推定する周期より長い周期で、推定したパラメータを、充電率算出部１０７で算出した充電率（情報取得部で取得した情報に相当）、及び温度取得部１０４（情報取得部に相当）で取得した温度に対応付けて電池情報管理センタ２００に送信する。その後、電池監視装置１００は、統計処理されて充電率及び温度に対応付けられたパラメータを電池情報管理センタ２００から受信する。

電池監視装置１００からパラメータと共に送信される充電率及び温度は、取得の都度変化するものであるが、電池情報管理センタ２００におけるパラメータの統計処理は、例えば充電率及び温度に係る複数の範囲の夫々について行うことが好ましい。このため、パラメータ仕分け部２０２は、無線送受信部２０４で受信したパラメータを、該パラメータが対応付けられた充電率及び温度夫々が属する範囲に仕分けして記憶部２０５に記憶する。記憶部２０５に仕分けして記憶されたパラメータは、パラメータ統計処理部２０３によって、所定時間毎に、又は仕分けされたパラメータ数が所定数以上の場合に、充電率及び温度に係る複数の範囲の夫々について統計処理され、これら複数の範囲毎に確からしいパラメータが算出される。

図７は、充電率及び温度に係る複数の範囲毎に統計処理されたパラメータの一覧を示す図表である。図７に示す図表は、充電率に係る５つの範囲に対応する５行と、温度に係る６つの範囲に対応する６列のマトリックスで表される。例えば、１～０．８の充電率に対応付けられ、－２０℃以下，－２０℃～０℃，０℃～２０℃，２０℃～４０℃，４０℃～６０℃，６０℃以上の各温度に対応付けられたパラメータが統計処理された場合、確からしいパラメータとしてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６が算出される。同様に、０．８～０．６、０．６～０．４、０．４～０．２及び０．２～０の充電率に夫々対応付けられ、上記の各温度に対応付けられたパラメータが統計処理された場合、確からしいパラメータとしてＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６、及びＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６が算出される。

パラメータ統計処理部２０３は、図７に示す各行及び各列の夫々に対応する範囲について記憶されたパラメータの標準偏差が所定の偏差より小さい場合に統計処理することが好ましい。このときの標準偏差が所定の偏差以上の場合、又は記憶されたパラメータが存在しない場合、図７に示すパラメータの一部が算出されないこととなる。

図８は、充電率及び温度に係る複数の範囲毎に統計処理されたパラメータに欠損がある場合を例示した図表である。図８の各行に対応する充電率の範囲と、各列に対応する温度の範囲とは、図７に示すものと同一である。図８では、１～０．８の充電率及び－２０℃以下，－２０℃～０℃，６０℃以上の温度に対応付けられるパラメータＡ１，Ａ２，Ａ６が欠損している。また、０．２～０の充電率に対応付けられるパラメータＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６の全てが欠損している。更に、６０℃以上の温度に対応付けられるパラメータＡ６，Ｂ６，Ｃ６，Ｄ６，Ｅ６の全てが欠損している。

図８に示すようなパラメータの欠損があった場合、制御部２０１は、先ず同じ充電率の範囲内で欠損しているパラメータを他のパラメータから補完する。この場合の補完は、例えば直線近似でもよいし、二次曲線、三次曲線等の適当な近似曲線で近似するものであってもよい。具体的に図８の場合は、パラメータＡ３，Ａ４，Ａ５からパラメータＡ１，Ａ２，Ａ６が補完される。同様に、パラメータＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５からパラメータＢ６が補完され、パラメータＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５からパラメータＣ６が補完され、パラメータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５からパラメータＤ６が補完される。

一方、同じ充電率の範囲内で全てのパラメータが欠損している場合、制御部２０１は、同じ温度の範囲内で欠損しているパラメータを他のパラメータから補完する。具体的に図８の場合は、パラメータＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１からパラメータＥ１が補完され、パラメータＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２からパラメータＥ２が補完され、パラメータＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３からパラメータＥ３が補完される。更に、パラメータＡ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４からパラメータＥ４が補完され、上記で補完されたパラメータＡ６，Ｂ６，Ｃ６，Ｄ６からパラメータＥ６が更に補完される。

上述のとおり統計処理又は補完されたパラメータに対し、制御部２０１は、いわゆるアウトライア（外れ値）を除去する処理を行うことが好ましい。具体的には、制御部２０１は、電池監視装置１００に前回送信したパラメータを記憶部２０５に記憶しており、新たに統計処理又は補完したパラメータと、記憶したパラメータとの差分が所定の差分より大きい場合、記憶したパラメータを統計処理したパラメータとする。即ち、統計処理したパラメータを記憶したパラメータによって置き換える。

充電率及び温度に係る範囲の全てについてパラメータの外れ値を除去した後、制御部２０１は、新たに統計処理したパラメータと、前回送信して記憶部２０５に記憶したパラメータとの差分の最大値又は平均値を算出し、算出結果が所定値より大きい場合に、新たに統計処理したパラメータの全てを電池監視装置１００に送信することが好ましい。制御部２０１は、新たに統計処理したパラメータの全てを所定期間毎に電池監視装置１００に送信するようにしてもよい。

以下では、上述した電池監視装置１００及び電池情報管理センタ２００の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。先ず、電池監視装置１００の動作について説明する。図９は、パラメータを推定して送信する制御部１０１の処理手順を示すフローチャートであり、図１０は、統計処理されたパラメータを受信して記憶する制御部１０１の処理手順を示すフローチャートである。

図９に示す処理は、例えば１０ｍｓ毎に起動されて周期的に実行される。各ステップにおける取得結果及び算出結果は、適宜記憶部１１０に記憶される。図１０に示す処理は、適時繰り返し起動される。図９では、端子電圧を単に電圧と言う。以下のフローチャートでは、二次電池ユニット５０の充電率及び温度の夫々をＳＯＣ及びＴとも表記する。

図９の処理が起動された場合、制御部１０１は、電圧取得部１０２によって二次電池ユニット５０の電圧ｕＬ（ｋ）を取得する（Ｓ１１）と共に、電流取得部１０３によって充放電電流ｉ（ｋ）を取得する（Ｓ１２）。次いで、制御部１０１は、逐次最小二乗法を用いて、式（１）～（７）によりパラメータＲａ（ｋ），Ｒｂ（ｋ），Ｃｂ（ｋ）を推定し（Ｓ１３：推定部に相当）、パラメータの推定値をＲａ（ｋ－１），Ｒｂ（ｋ－１），Ｃｂ（ｋ－１）からＲａ（ｋ），Ｒｂ（ｋ），Ｃｂ（ｋ）に更新する（Ｓ１４）。

その後、制御部１０１は、ｍ＝１とおいた式（８）により、充放電電流を積算して充電率（ＳＯＣ）を算出し（Ｓ１５）、前回のパラメータの送信から所定の時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１６）。ここでの所定の時間は、例えば１分程度の時間である。所定の時間が経過していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、制御部１０１は、パラメータを送信せずに図９の処理を終了する。なお、制御部１０１の初期化の際に、推定したパラメータの送信間隔を計時するタイマがスタートされるものとする。

前回のパラメータの送信から所定の時間が経過した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、制御部１０１は、送信間隔を計時するタイマを再スタートさせて（Ｓ１７）送信間隔の計時を再開した後、温度取得部１０４によって二次電池ユニット５０の温度（Ｔ）を取得する（Ｓ１８）。次いで、制御部１０１は、ステップＳ１４で更新したパラメータＲａ（ｋ），Ｒｂ（ｋ），Ｃｂ（ｋ）を、ステップＳ１５で算出（広義の取得に相当）した充電率（ＳＯＣ）及びステップＳ１８で取得した温度（Ｔ）に対応付けて電池情報管理センタ２００に送信し（Ｓ１９：第１送信部及び送信部に相当）、図９の処理を終了する。

なお、図９の処理では、推定したパラメータを所定の時間毎に電池情報管理センタ２００に送信したが、これに限定されるものではない。推定したパラメータについて、外れ値（アウトライア）を除去しておき、外れ値を除去したパラメータを適当な時間毎に電池情報管理センタ２００に送信することが好ましい。

一方、図１０の処理が起動された場合、制御部１０１は、通信部１１１によって電池情報管理センタ２００から統計処理されたパラメータを受信したか否かを判定し（Ｓ２１：第１受信部及び受信部に相当）、受信しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、受信するまで待機する。統計処理されたパラメータを受信した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、パラメータと共に受信した充電率（ＳＯＣ）及び温度（Ｔ）の範囲にパラメータを対応付けて記憶部１１０に記憶し（Ｓ２２）、図１０の処理を終了する。ここで記憶部１１０に記憶されたパラメータは、確からしいパラメータであり、電池監視装置１００における様々な処理で用いられる。

続いて、電池情報管理センタ２００の動作について説明する。図１１は、推定されたパラメータを受信して記憶する制御部２０１の処理手順を示すフローチャートであり、図１２は、記憶されたパラメータを統計処理して送信する制御部２０１の処理手順を示すメインルーチンのフローチャートである。また、図１３は、統計処理のサブルーチンに係る制御部２０１の処理手順を示すフローチャートであり、図１４は、欠損部補完のサブルーチンに係る制御部２０１の処理手順を示すフローチャートである。そして、図１５は、外れ値除去のサブルーチンに係る制御部２０１の処理手順を示すフローチャートである。図１１の処理は、電池監視装置１００からの受信を開始する場合に起動される。図１２のメインルーチンは図１１の処理中に起動される。

図１１から図１５までに記載された第１記憶部、第２記憶部及び第３記憶部は、記憶部２０５に記憶領域が確保されている。第１記憶部は、電池監視装置１００から受信したパラメータを、該パラメータが対応付けられた充電率及び温度夫々が属する範囲に仕分けして記憶するための領域である。第２記憶部は、充電率及び温度の範囲の夫々について統計処理した結果のパラメータを記憶するための領域である。第３記憶部は、通信部１１１で前回送信したパラメータを充電率及び温度の範囲の夫々について記憶するための領域である。受信パラメータ数は、受信したパラメータ数をカウントするためのカウンタである。なお、充電率はＮ個の範囲に分けられ、温度はＭ個の範囲に分けられているものとする。

図１１の処理が起動された場合、制御部２０１は、初期化の一環として、統計処理の間隔を計時するタイマをスタートさせ（Ｓ３０）、第１記憶部の内容をクリアし（Ｓ３１）、更に受信パラメータ数を０にクリアする（Ｓ３２）。その後、制御部２０１は、無線送受信部２０４によってパラメータを受信したか否かを判定し（Ｓ３３：第２受信部に相当）、受信しない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、受信するまで待機する。

パラメータを受信した場合（Ｓ３３）、制御部２０１は、受信したパラメータを、受信した充電率及び温度が夫々属する範囲に対応付けて第１記憶部に記憶し（Ｓ３４）、受信パラメータ数を１だけインクリメントする（Ｓ３５）。次いで、制御部２０１は、受信パラメータ数が所定数以上であるか否かを判定し（Ｓ３６）、所定数未満の場合（Ｓ３６：ＮＯ）、統計処理の間隔を計時するタイマにより、前回の統計処理から所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３６ｂ）。ここでの所定時間は、例えば１週間～１ヶ月程度の時間である。所定時間が経過していない場合（Ｓ３６ｂ：ＮＯ）、制御部２０１は、次のパラメータを受信するために、ステップＳ３３に処理を移す。

受信パラメータ数が所定数以上である場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、又は、前回の統計処理から所定時間が経過した場合（Ｓ３６ｂ：ＹＥＳ）、制御部２０１は、図１２のメインルーチンを起動し（Ｓ３７）、統計処理の間隔を計時するタイマを再スタートさせる（Ｓ３７ｂ）。次いで、制御部２０１は、メインルーチンにて第１記憶部がクリアされたか否かを判定し（Ｓ３８）、クリアされていない場合（Ｓ３８：ＮＯ）、クリアされるまで待機する。これらは、第１記憶部の内容が全て統計処理されるまで、第１記憶部の内容を上書きしないための処理である。第１記憶部を２面用意して、適当に切り換えるようにしてもよい。

第１記憶部の内容がクリアされた場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、制御部２０１は、外部から受信終了が指示されたか否かを判定し（Ｓ３９）、受信終了が指示されていない場合（Ｓ３９：ＮＯ）、次の統計処理の対象となるパラメータを１から受信するために、ステップＳ３２に処理を移す。一方、外部から受信終了が指示された場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、制御部２０１は、図１１の処理を終了する。

図１２のメインルーチンが起動された場合、制御部２０１は、第２記憶部の内容をクリアした（Ｓ４０）後に統計処理に係るサブルーチンを起動する（Ｓ４１）。このサブルーチンからリターンした場合、第２記憶部に統計処理の結果のパラメータが記憶されている。次いで、制御部２０１は、電池監視装置１００から受信して統計処理を終えたパラメータを削除するために、第１記憶部の内容をクリアした（Ｓ４２）後に、欠損部補完に係るサブルーチンを起動する（Ｓ４３）。このサブルーチンからリターンした場合、第２記憶部の内容のうち、パラメータが欠損していた部分が補完されている。

次いで、制御部２０１は、外れ値除去に係るサブルーチンを起動する（Ｓ４４）。このサブルーチンからリターンした場合、第２記憶部の内容のうち、アウトライアとみなされるパラメータについて、対応する第３記憶部の記憶内容が第２記憶部に上書きされている。更に、第２記憶部の記憶内容と、対応する第３記憶部の記憶内容との間に有意な偏差があるか否かの検出結果がリターン値に記憶されている。

その後、制御部２０１は、サブルーチンのリターン値に基づいて、上記の偏差が有るか否かを判定し（Ｓ４５）、偏差が無い場合（Ｓ４５：ＮＯ）、前回のパラメータの送信から所定期間が経過したか否かを判定する（Ｓ４６）。ここでの所定期間は、例えば６ヶ月程度の期間である。所定期間が経過していない場合（Ｓ４６：ＮＯ）、制御部２０１は、パラメータを送信せずにメインルーチンの実行を終了する。なお、制御部２０１の初期化の際に、パラメータの送信間隔を計時するタイマの計時が開始されるものとする。

前回のパラメータの送信から所定期間が経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、又はステップＳ４５で偏差が有る場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、制御部２０１は、第２記憶部内の全パラメータを、充電率及び温度の範囲に対応付けて電池監視装置１００に送信する（Ｓ４７：第２送信部に相当）。次いで、制御部２０１は、送信間隔を計時するタイマを再スタートさせて（Ｓ４８）送信間隔の計時を再開した後、第２記憶部の内容を、対応する第３記憶部に上書きして（Ｓ４９）メインルーチンの実行を終了する。

図１３の統計処理に係るサブルーチン（処理部に相当）が呼び出された場合、制御部２０１は、充電率の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｉを１に初期化し（Ｓ５０）、更に、温度の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｊを１に初期化する（Ｓ５１）。次いで、制御部２０１は、ｉ番目の充電率の範囲ＳＯＣｉ及びｊ番目の温度の範囲Ｔｊに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータの平均値を算出し（Ｓ５２）、算出した平均値が０であるか否かを判定する（Ｓ５３）。

平均値が０である場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、即ちパラメータが１つも記憶されていない場合、ＳＯＣｉ及びＴｊに対応するパラメータの統計処理をスキップするために、後述するステップＳ５７に処理を移す。平均値が０ではない場合（Ｓ５３：ＮＯ）、制御部２０１は、ＳＯＣｉ及びＴｊに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータの標準偏差σを算出し（Ｓ５４）、算出したσが所定の偏差より小さいか否かを判定する（Ｓ５５）。

σが所定の偏差より小さくない場合（Ｓ５５：ＮＯ）、即ちＳＯＣｉ及びＴｊに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータのばらつきが比較的大きい場合、ステップＳ５７に処理を移す。σが所定の偏差より小さい場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、制御部２０１は、ＳＯＣｉ及びＴｊに対応する第２記憶部に、ステップＳ５２で算出した平均値を、統計処理したパラメータとして記憶する（Ｓ５６）。次いで、制御部２０１は、ｊを１だけインクリンメントし（Ｓ５７）、ｊがＭ＋１であるか否かを判定する（Ｓ５８）。

ｊがＭ＋１ではない場合（Ｓ５８：ＮＯ）、制御部２０１は、同じＳＯＣｉ、且つ次のＴｊに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータを統計処理するために、ステップＳ５２に処理を移す。一方、ｊがＭ＋１である場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）、即ち、全ての温度の範囲についてＳＯＣｉに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータの統計処理を終えた場合、制御部２０１は、ｉを１だけインクリンメントし（Ｓ５９）、ｉがＮ＋１であるか否かを判定する（Ｓ６０）。

ｊがＮ＋１ではない場合（Ｓ６０：ＮＯ）、制御部２０１は、次のＳＯＣｉに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータを統計処理するために、ステップＳ５１に処理を移す。一方、ｊがＮ＋１である場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、即ち、全ての充電率及び温度の範囲について第１記憶部に記憶されたパラメータの統計処理を終えた場合、制御部２０１は、メインルーチンにリターンする。

図１４の欠損部補完に係るサブルーチン（補完部に相当）が呼び出された場合、制御部２０１は、充電率の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｉを１に初期化し（Ｓ６１）、更に、温度の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｊを１に初期化する（Ｓ６２）。次いで、制御部２０１は、ｉ番目の充電率の範囲ＳＯＣｉ及びｊ番目の温度の範囲Ｔｊに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータ、即ち統計処理されたパラメータを読み出し（Ｓ６３）、パラメータの書き込みが有るか否かを判定する（Ｓ６４）。

パラメータの書き込みが無い場合（Ｓ６４：ＮＯ）、即ちパラメータが欠損している場合、制御部２０１は、同じ充電率の範囲であるＳＯＣｉに対応して第２記憶部に記憶された全パラメータを読み出し（Ｓ６５）、パラメータの書き込みが有るか否かを判定する（Ｓ６６）。パラメータの書き込みが有る場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、制御部２０１は、書き込みが有ったパラメータに基づいて、欠損していたＳＯＣｉ及びＴｊに対応するパラメータを補完する（Ｓ６７）。

ステップＳ６６でパラメータの書き込みが無い場合（Ｓ６６：ＮＯ）、即ち欠損していたパラメータと同じ充電率の範囲内で他のパラメータも欠損している場合、制御部２０１は、同じ温度の範囲であるＴｊに対応して第２記憶部に記憶された全パラメータを読み出し（Ｓ６８）、パラメータの書き込みが有るか否かを判定する（Ｓ６９）。パラメータの書き込みが有る場合（Ｓ６９：ＹＥＳ）、制御部２０１は、書き込みが有ったパラメータに基づいて、欠損していたＳＯＣｉ及びＴｊに対応するパラメータを補完する（Ｓ７０）。

ステップＳ６７若しくはＳ７０の処理を終えた場合、又はステップＳ６４でパラメータの書き込みが有り（Ｓ６４：ＹＥＳ）、パラメータが欠損していない場合、又はステップＳ６９でパラメータの書き込みが無い場合（Ｓ６９：ＮＯ）、制御部２０１は、ｊを１だけインクリンメントし（Ｓ７１）、ｊがＭ＋１であるか否かを判定する（Ｓ７２）。

ｊがＭ＋１ではない場合（Ｓ７２：ＮＯ）、制御部２０１は、同じＳＯＣｉ、且つ次のＴｊに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータの欠損を確認するために、ステップＳ６３に処理を移す。一方、ｊがＭ＋１である場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、即ち、全ての温度の範囲についてＳＯＣｉに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータの欠損の確認及び補完を終えた場合、制御部２０１は、ｉを１だけインクリンメントし（Ｓ７３）、ｉがＮ＋１であるか否かを判定する（Ｓ７４）。

ｊがＮ＋１ではない場合（Ｓ７４：ＮＯ）、制御部２０１は、次のＳＯＣｉに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータの欠損を確認するために、ステップＳ６２に処理を移す。一方、ｊがＮ＋１である場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、即ち、全ての充電率及び温度の範囲について第２記憶部に記憶されたパラメータの欠損の確認及び補完を終えた場合、制御部２０１は、メインルーチンにリターンする。

図１５の外れ値除去に係るサブルーチンが呼び出された場合、制御部２０１は、充電率の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｉを１に初期化し（Ｓ８１）、更に、温度の範囲の順番をカウントするためのカウンタであるｊを１に初期化する（Ｓ８２）。次いで、制御部２０１は、ｉ番目の充電率の範囲ＳＯＣｉ及びｊ番目の温度の範囲Ｔｊに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータと、第３記憶部に記憶されたパラメータとの差分Ｄｉｊを算出する（Ｓ８３）。これは、統計処理した送信前のパラメータと、前回送信したパラメータとの差分を算出するものである。

次いで、制御部２０１は、算出したＤｉｊが所定の差分より大きいか否かを判定し（Ｓ８４）、所定の差分より大きい場合（Ｓ８４：ＹＥＳ）、ＳＯＣｉ及びＴｊに対応する第３記憶部内のパラメータを、第２記憶部に上書きする（Ｓ８５）。これにより、統計処理したパラメータが、前回送信したパラメータより所定の差分より大きく離れている外れ値である場合に、前回送信したパラメータを統計処理したパラメータとする。これに伴い、制御部２０１は、Ｄｉｊを０に書き換える（Ｓ８６）。ステップＳ８６の処理を終えた場合、又はステップＳ８４でＤｉｊが所定の差分未満である場合（Ｓ８４：ＮＯ）、制御部２０１は、ｊを１だけインクリンメントし（Ｓ８７）、ｊがＭ＋１であるか否かを判定する（Ｓ８８）。

ｊがＭ＋１ではない場合（Ｓ８８：ＮＯ）、制御部２０１は、同じＳＯＣｉ、且つ次のＴｊに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータの外れ値を除去するために、ステップＳ８３に処理を移す。一方、ｊがＭ＋１である場合（Ｓ８８：ＹＥＳ）、即ち、全ての温度の範囲についてＳＯＣｉに対応して第２記憶部に記憶されたパラメータの外れ値の除去を終えた場合、制御部２０１は、ｉを１だけインクリンメントし（Ｓ８９）、ｉがＮ＋１であるか否かを判定する（Ｓ９０）。

ｊがＮ＋１ではない場合（Ｓ９０：ＮＯ）、制御部２０１は、次のＳＯＣｉに対応して第１記憶部に記憶されたパラメータの外れ値を除去するために、ステップＳ８２に処理を移す。一方、ｊがＮ＋１である場合（Ｓ９０：ＹＥＳ）、即ち、全ての充電率及び温度の範囲について第１記憶部に記憶されたパラメータの外れ値の除去を終えた場合、制御部２０１は、Ｄｉｊの最大値又は平均値を算出し（Ｓ９１）、算出結果が所定値より大きいか否かを判定する（Ｓ９２）

算出結果が所定値より大きい場合（Ｓ９２：ＹＥＳ）、制御部２０１は、有意な偏差有りの旨をリターン値に記憶して（Ｓ９３）メインルーチンにリターンする。一方、算出結果が所定値未満の場合（Ｓ９２：ＮＯ）、制御部２０１は、有意な偏差無しの旨をリターン値に記憶して（Ｓ９４）メインルーチンにリターンする。

以上のように本実施形態によれば、電池監視装置１００が、二次電池ユニット５０の電圧及び充放電電流に基づいて推定した二次電池のパラメータを付随情報に対応付けて電池情報管理センタ２００に送信し、統計処理されて付随情報に対応付けられたパラメータを電池情報管理センタ２００から受信する。一方の電池情報管理センタ２００は、付随情報に対応付けられたパラメータの推定値を電池監視装置１００から受信して統計処理し、統計処理したパラメータを付随情報に対応付けて電池監視装置１００に送信する。これにより、電池監視装置１００は、推定したパラメータ及び付随情報を適時電池情報管理センタ２００に送ることにより、付随情報に応じて統計処理されたパラメータを電池情報管理センタ２００から取得できる。従って、二次電池の等価回路モデルについて電池監視装置１００が推定したパラメータを電池情報管理センタ２００で統計処理することが可能となる。

また、本実施形態によれば、二次電池ユニット５０の充電率及び／又は温度に対応付けられたパラメータの推定値を電池情報管理センタ２００で統計処理することにより、充電率及び／又は温度に応じて確からしいパラメータを算出することができる。

更に、本実施形態によれば、統計処理の間隔である所定時間を適当に長くして母集団を適当に大きくすることにより、電池情報管理センタ２００で統計処理したパラメータの確からしさを向上させることができる。

更に、本実施形態によれば、標本であるパラメータの推定値の数が所定数以上の場合に電池情報管理センタ２００で統計処理するため、母集団が適当に大きくなって、統計処理したパラメータの確からしさを向上させることができる。

更に、本実施形態によれば、付随情報が属する範囲の夫々についてパラメータの推定値を統計処理するため、付随情報の範囲毎に確からしいパラメータを算出することができる。

更に、本実施形態によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について統計処理するパラメータの推定値の標準偏差が所定の偏差より小さい場合に、パラメータの推定値の平均値を統計処理したパラメータとするため、ばらつきが比較的大きいパラメータの推定値を統計処理の対象から外すことができる。

更に、本実施形態によれば、付随情報に係る全範囲中の１つ以上の範囲について統計処理したパラメータが存在しない場合、他の範囲について統計処理したパラメータに基づいて補完したパラメータを、上記１つ以上の範囲について統計処理したパラメータとする。これにより、付随情報に係る全範囲について統計処理されたパラメータ又は補完されたパラメータを電池情報管理センタ２００から電池監視装置１００に送信することができる。

更に、本実施形態によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について電池情報管理センタ２００で統計処理したパラメータと、電池監視装置１００に前回送信したパラメータとの差分が所定の差分より大きい場合、前回送信したパラメータを統計処理したパラメータとする。従って、統計処理したパラメータの内、統計的な外れ値を除外することができる。

更に、本実施形態によれば、付随情報に係る複数の範囲の夫々について電池情報管理センタ２００で統計処理したパラメータと、電池監視装置１００に前回送信したパラメータとの差分の最大値又は平均値が所定値より大きい場合、電池情報管理センタ２００で統計処理したパラメータを一括送信する。これにより、パラメータに有意な変化が生じた場合に電池情報管理センタ２００から電池監視装置１００に全パラメータを送信することができる。

更に、本実施形態によれば、電池情報管理センタ２００で統計処理したパラメータを所定期間毎に一括送信する。これにより、パラメータに有意な変化が生じた蓋然性が高い場合に電池情報管理センタ２００から電池監視装置１００に全パラメータを送信することができる。

更に、本実施形態によれば、二次電池ユニット５０の等価回路モデルは抵抗Ｒａ，Ｒｂ及びコンデンサＣｂの組み合わせによって表されるものであり、例えばｎ次のフォスタ型ＲＣ等価回路やｎ次のカウエル型ＲＣ梯子回路等を適用することもできる。

更に、本実施形態によれば、二次電池ユニット５０の電圧及び充放電電流の関係を表す式（１）に対し、時系列的に取得した電圧及び充放電電流を逐次適用して最小二乗法を用いることにより、式（１）の係数ｂ０、ｂ１及びａ１を決定し、決定した係数に基づいてパラメータＲａ、ＲｂおよびＣｂを推定する。これにより、二次電池の内部パラメータを時系列的に推定することができる。

更に、本実施形態によれば、二次電池ユニット５０の等価回路モデルの状態ベクトルと、二次電池ユニット５０の観測ベクトルとを時系列的に比較して等価回路モデルを逐次修正することにより、等価回路モデルのパラメータを時系列的に推定することができる。

１電池情報管理システム
１００電池監視装置
１０１制御部
１０２電圧取得部
１０３電流取得部
１０４温度取得部
１０５内部パラメータ推定部
１０６電流積算部
１０７充電率算出部
１０８セルバランス調整部
１０９タイマ
１１０記憶部
１１１通信部
１１無線送受信装置
１２リレー
１３インバータ
１４モータ
１５ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６電池
１７電気負荷
１８始動スイッチ
５０二次電池ユニット
５０ａ電圧検出線
５０ｂ電流検出線
５０ｃ温度検出線
５１セル
５２電圧センサ
５３電流センサ
５４温度センサ
２００電池情報管理センタ
２０１制御部
２０２パラメータ仕分け部
２０３パラメータ統計処理部
２０４無線送受信部
２０５記憶部

Claims

二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定して統計処理装置に送信するパラメータ推定装置と、該パラメータ推定装置から受信したパラメータを統計処理して前記パラメータ推定装置に送信する統計処理装置とを含む統計処理システムであって、
前記パラメータ推定装置は、
前記二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、
前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、
前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記パラメータを推定する推定部と、
該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、
前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて前記統計処理装置に送信する第１送信部と、
付随情報に対応付けられたパラメータを前記統計処理装置から受信する第１受信部と
を備え、
前記統計処理装置は、
付随情報に対応付けられたパラメータを前記パラメータ推定装置から受信する第２受信部と、
前記第２受信部で受信したパラメータの数が所定数以上の場合に、前記第２受信部で受信したパラメータを統計処理する処理部と、
該処理部で統計処理したパラメータを付随情報に対応付けて前記パラメータ推定装置に送信する第２送信部と
を備える統計処理システム。
前記付随情報は、前記二次電池の充電率及び温度の少なくとも一方を含む請求項１に記載の統計処理システム。
前記付随情報は、複数の範囲の何れかに属しており、
前記処理部は、前記複数の範囲の夫々に属する付随情報に対応付けられたパラメータを統計処理する請求項１又は請求項２に記載の統計処理システム。
二次電池の等価回路モデルのパラメータを推定して統計処理装置に送信するパラメータ推定装置と、該パラメータ推定装置から受信したパラメータを統計処理して前記パラメータ推定装置に送信する統計処理装置とを含む統計処理システムであって、
前記パラメータ推定装置は、
前記二次電池の電圧を時系列的に取得する電圧取得部と、
前記二次電池の充放電電流を時系列的に取得する電流取得部と、
前記電圧取得部で取得した電圧及び前記電流取得部で取得した充放電電流に基づいて前記パラメータを推定する推定部と、
該推定部で推定したパラメータに付随する付随情報を取得する情報取得部と、
前記推定部で推定したパラメータを前記情報取得部で取得した付随情報に対応付けて前記統計処理装置に送信する第１送信部と、
付随情報に対応付けられたパラメータを前記統計処理装置から受信する第１受信部と
を備え、
前記統計処理装置は、
付随情報に対応付けられたパラメータを前記パラメータ推定装置から受信する第２受信部と、
該第２受信部で受信したパラメータを統計処理する処理部と、
該処理部で統計処理したパラメータを付随情報に対応付けて前記パラメータ推定装置に送信する第２送信部と
を備え、
前記付随情報は、複数の範囲の何れかに属しており、
前記処理部は、前記複数の範囲の夫々に属する付随情報に対応付けられたパラメータを統計処理する統計処理システム。
前記付随情報は、前記二次電池の充電率及び温度の少なくとも一方を含む請求項４に記載の統計処理システム。
前記処理部は、所定時間毎に統計処理する請求項４又は請求項５に記載の統計処理システム。
前記処理部は、前記第２受信部で受信したパラメータの数が所定数以上の場合に統計処理する請求項４又は請求項５に記載の統計処理システム。
前記処理部は、統計処理するパラメータについて、平均値及び標準偏差を算出し、算出した標準偏差が所定の偏差より小さい場合、算出した平均値を統計処理の処理結果とする請求項３から請求項７の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記複数の範囲中の１つ以上の範囲について前記処理部で統計処理したパラメータが存在しない場合、前記処理部で統計処理したパラメータに基づいて前記１つ以上の範囲に対応するパラメータを補完する補完部を更に備え、
前記処理部は、前記補完部が補完したパラメータを統計処理の処理結果とする請求項３から請求項８の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記第２送信部で送信したパラメータを記憶する記憶部を更に備え、
前記処理部は、統計処理したパラメータと、前記記憶部に記憶したパラメータとの差分が所定の差分より大きい場合、前記記憶部に記憶したパラメータを統計処理の処理結果とする請求項３から請求項９の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記第２送信部は、前記処理部で統計処理したパラメータと、前記記憶部に記憶したパラメータとの差分の最大値又は平均値が所定値より大きい場合、前記処理部で統計処理したパラメータの全てを送信する請求項１０に記載の統計処理システム。
前記第２送信部は、前記処理部で統計処理したパラメータの全てを所定期間毎に送信する請求項３から請求項１０の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記等価回路モデルは、抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表される請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記推定部は、逐次最小二乗法により前記パラメータを推定する請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の統計処理システム。
前記推定部は、カルマンフィルタを用いて前記パラメータを推定する請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の統計処理システム。