JPWO2021044635A1 - 蓄電池評価装置、蓄電池評価方法及び蓄電池評価システム - Google Patents

Abstract

［課題］蓄電池を充電した際に得られる測定データを用いて蓄電池の状態を評価する。
［解決手段］本発明の実施形態としての蓄電池評価装置は、第１電流で充電されている蓄電池の充電電流を第２電流に切り替える充電制御部と、前記充電電流を前記第２電流に切り替えたことによる前記蓄電池の電圧及び充電量の少なくとも一方の変化の特徴量に基づき、前記蓄電池の状態を推定する状態推定部とを備える。

Description

本発明の実施形態は、蓄電池評価装置、蓄電池評価方法及び蓄電池評価システムに関する。

近年、分散型蓄電システムで用いる充放電可能な蓄電デバイスとして、蓄電池を用いることが想定されている。電力系統の品質の保持及び安定を図るため、蓄電池の状態の評価を行うことが求められている。

特許第4061965号公報 特開2000-121710号公報 特開2017-167073号公報

本発明の実施形態は、蓄電池の状態を評価することが可能な蓄電池評価装置及び蓄電池評価方法を提供する。

本発明の実施形態としての蓄電池評価装置は、第１電流で充電されている蓄電池の充電電流を第２電流に切り替える充電制御部と、前記充電電流を前記第２電流に切り替えたことによる前記蓄電池の電圧及び充電量の少なくとも一方の変化の特徴量に基づき、前記蓄電池の状態を推定する状態推定部とを備える。

本発明の実施形態に係る蓄電池評価システムの全体構成のブロック図。 本発明の実施形態に係る蓄電池評価システムの全体構成の他の例のブロック図。 充電測定ＤＢに格納されたデータ例を示す図。 傾きΔＶ／ΔＳｏＣと、上昇電圧Ｖｓｐとの算出例を示す図。 劣化ＤＢの一例を示す図。 第１充電データＤＢの一例を示す図。 第２充電データＤＢの一例を示す図。 特定された充電データをグラフ表示した例を模式的に示す図。 複数の劣化状態の蓄電池の充電カーブの例を示す図。 本発明の実施形態に係る蓄電池評価装置の全体動作のフローチャート。 評価処理のフローチャート。 本発明の実施形態に係る蓄電池評価装置のハードウェア構成例を示す図。

近年、電力系統の品質の保持及び安定を図るため、自然エネルギーを導入するケースが増加しており、分散型蓄電システムの検討も進んでいる。分散型蓄電システムで用いる充放電可能な蓄電デバイスとして、電気自動車等に搭載されている蓄電池を用いることも想定されている。一般的な蓄電システムや、公共交通用途の電気自動車に搭載されている蓄電池は、定常的に状態（劣化状態等）が評価されているが、個人ユーザが所有する電気自動車に搭載されている蓄電池は状態の評価の機会が少ない。このため、個人ユーザが所有する電気自動車を分散電源デバイスとして機能させる際に、充放電可能な電力量の把握が困難である。

電気自動車の蓄電池の状態を評価するためには、蓄電池の稼働データを分析、または蓄電池を充電器で充電した際に得られる測定データを分析することが考えられる。個人ユーザの蓄電池の稼働データは個人情報保護の観点から入手に困難がある。一方、充電器で充電の際に取得された測定データは利用可能である。本実施形態では、充電器で充電の際に取得された測定データを利用して、蓄電池の状態を評価する。

図１は、本発明の実施形態に係る蓄電池評価システムの全体構成のブロック図である。図１の蓄電池評価システムは、蓄電池評価装置１００と、電気自動車２００とを備える。

電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）２００は、蓄電装置２０１を搭載している。蓄電装置２０１は蓄電池２０２、及び蓄電池の電圧、電流、温度等を測定する測定装置２０３を含む。蓄電池は二次電池とも呼ばれるが、以下では蓄電池に呼び方を統一する。蓄電池２０２は単一のセルでもよいし、複数のセルを直列又は並列又は直並列に接続した組電池でもよい。

ＥＶ２００は、蓄電池２０２に蓄積されている電気エネルギーを動力源として動作する車両である。ＥＶ２００は車両の一例であり、蓄電池を駆動源とする車両である限り、他の車両、例えば、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、電気バス、電動の産業用車両、電車でもよい。ＥＶ２００の蓄電池２０２は、充電スタンド、路肩又は駐車場などに配置されている充電器により充電されることができる。蓄電池２０２に蓄積されている電力を、充電器を介して、電力系統に放電（逆潮流）可能であってもよい。

充電器から蓄電池２０２に電力を伝送する方式は、接触充電方式及び非接触充電方式のいずれでもよい。接触充電方式では、例えば、充電器とＥＶ間をそれぞれのコネクタを介して充電ケーブルで接続し、充電器から充電ケーブルに電気エネルギーを送電することで、充電を行う。非接触充電方式では、例えば、充電器側に設けられたコイルと、ＥＶ側に設けられたコイルを対向させ、コイル間で磁気結合を行うことにより、電気エネルギーの送電を行う。

蓄電池評価装置１００は、ＥＶ２００に搭載されている蓄電池２０２の状態として、蓄電池２０２の劣化状態及び内部状態を評価する。蓄電池評価装置１００は、充電器に設けられている。充電器が蓄電池２０２を充電する際に得られる測定データを利用して、蓄電池２０２の劣化状態及び内部状態を評価する。蓄電池２０２の評価対象となる状態は、劣化状態及び内部状態以外でもよい。蓄電池評価装置１００は、充電器の充電機能と、蓄電池２０２の評価機能とを備えている。

蓄電池評価装置１００は、充電制御部１０１、充電ドライバ１０２、データ取得部１０３、表示部１０４、劣化状態推定部１０５、推定結果評価部１０６、内部状態推定部１０７、及び充電制御パラメータデータベース（ＤＢ）１０８を備えている。劣化状態推定部１０５は、本実施形態に係る第１状態推定部の一例である。内部状態推定部１０７は本実施形態に係る第２状態推定部の一例である。

充電制御部１０１は、予め定めた充電開始条件が成立したことをトリガーとして、蓄電池２０２の充電を開始する。充電制御部１０１は、一例として、一定時間間隔で、電流、電圧又は電力を指定した充電指令を充電ドライバ１０２に出力することで、充電を制御する。充電開始条件の例として、ＥＶ２００のユーザ、又は充電器の管理者から充電指示の入力があったことがある。充電指示の入力の具体例として、充電器に設けられた充電ボタンを押下することがある。また、接触充電の場合に、充電ケーブルがＥＶ２００に接続された時点で自動的に充電制御部１０１がこれを検知して充電開始条件が成立したとしてもよい。また、非接触充電方式の場合に、ＥＶ２００が所定の位置に停車した時点で充電制御部１０１がＥＶ２００の停車を検知し、充電開始条件が成立したとしてもよい。他の方法で、充電開始条件を定義してもよい。

充電ドライバ１０２は、充電制御部１０１の制御に基づき、ＥＶ２００の蓄電池２０２を充電する。充電は、図示しない外部電源（例えば商用電源、大型蓄電システム）を用いて行う。接触充電方式の場合、ＥＶ２００及び充電器間を接続する充電ケーブルを介して、ＥＶ２００に電気エネルギーを供給する。非接触充電方式の場合、充電ドライバ１０２には無線で電力を伝送する送電装置が設けられる。送電装置のコイルと、ＥＶ２００に設けられた受電装置のコイルが対向するように位置合わせされる。送電装置のコイルと受電装置のコイル間の磁気結合を介して、送電装置から無線で電気エネルギーを伝送する。

充電ドライバ１０２は、定電流充電、インパルス充電、及び定電圧充電等の各種の充電方式を用いて充電を行う。一例として、最初は定電流充電を行い、蓄電池２０２の電圧が閾値以上になったら、定電圧充電に切り替える。定電流充電の代わりに、定電力充電を行ってもよい。定電流充電を行っている途中、インパルス充電に切り替える。インパルス充電は、予め定めた期間行う。インパルス充電は、１回又は複数回行う。充電制御部１０１は、充電開始後の蓄電池２０２の電圧、電流及び温度等の少なくとも１つを監視し、充電ドライバ１０２による充電を制御する。定電流充電又は定電力充電は、一例として第１電流による充電に対応する。インパルス充電は、一例として、第２電流による充電に対応する。

ここで定電流充電又は定電力充電は、一定の電流又は一定の電力で行う充電である。一定の電流の例は、１Ｃを含む。１Ｃは、蓄電池２０２の定格容量を１時間で充電するための電流値である。１Ｃは、一例であり、０．８Ｃ、１．２Ｃなど、他の電流値でもよい。以下では定電流充電を行う場合を想定するが、代わりに定電力充電を行ってもよい。

インパルス充電は、パルス状の電流を印加することで行う充電である。パルス上の電流は、一例として、矩形波状の電流である。但し、電流の形状は矩形に限定されず、三角関数、三角形状の電流など、他の形状でもよい。インパルス充電の電流を本実施形態ではインパルス電流と呼ぶ場合がある。インパルス電流は、定電流充電の電流に、一定電流のパルスを重畳させることにより生成してもよい。例えば１Ｃの電流に、０．２Ｃ又は０．３Ｃ等の電流を重畳する。あるいは、定電流充電の電流をより大きな値に一定期間変化させることにより生成してもよい。例えば電流を１Ｃから１．２Ｃ又は１．３Ｃに切り替えて、予め定めた期間の終了後、１Ｃに戻す。インパルス充電は、定電流充電の途中で間欠的に１回又は複数回行う。インパルス充電は、蓄電池２０２の評価用のデータを取得するために行う。

定電圧充電は、一定の電圧で行う充電である。定電圧充電は、定電流充電（及び間欠的なインパルス充電）によって、蓄電池２０２の電圧が閾値以上になった場合に行う。つまり、蓄電池２０２の電圧が閾値β以上になった場合に、定電圧充電に切り替える。定電圧充電により蓄電池２０２の電圧が一定に保たれつつ、蓄電池２０２に供給される電流が徐々に減少する。蓄電池２０２に供給される電流が閾値未満又はゼロになると、充電は終了する。

充電ドライバ１０２は、ＥＶ２００と有線又は無線の通信を行う通信回路を備えていてもよい。

充電制御部１０１は、充電制御パラメータＤＢ１０８を用いて、充電ドライバ１０２を制御する。充電制御パラメータＤＢ１０８には、充電制御用のパラメータが格納されている。パラメータの例として、定電流充電の電流値、定電圧充電の電圧値がある。また、インパルス充電の電流値、インパルス充電を行うタイミング、回数、１回あたりのインパルス充電の時間長がある。また、充電ドライバ１０２へ充電指令を出力する時間間隔がある。インパルス充電を行うタイミングは、蓄電池２０２の充電開始後からの経過時間又は充電開始から充電された電力量（電力増加量）に基づき定めてもよいし、蓄電池２０２の電圧（充電電圧）に基づき定めてもよい。

充電制御部１０１は一定時間間隔で充電ドライバ１０２に充電指令を出力する際、インパルス充電を行うか否かを識別するフラグ（インパルスフラグ）を、データ取得部１０３又は劣化状態推定部１０５に出力する。

データ取得部１０３は、蓄電池２０２の充電の開始前に、ＥＶ２００から蓄電池２０２の電池情報を取得する。蓄電池２０２の電池情報は、予め蓄電池２０２又はＥＶ２００内に設けられた記憶装置に保存されている。この記憶装置は、メモリ、又はハードディスク、又はＳＳＤなど任意の装置でよい。データ取得部１０３は、取得した電池情報を、劣化状態推定部１０５及び表示部１０４に送る。なお、電池情報を、充電の開始後に取得してもよい。

蓄電池２０２の電池情報は、一例として、蓄電池２０２の初期状態を表す情報、及び蓄電池の種類（例えば型番、電極の種類）を含む。初期状態を表す情報は、蓄電池の充電量、電圧、温度、正極容量、負極容量、内部抵抗等を含む。充電量の例として、ＳｏＣ（State of Charge）がある。ＳｏＣは、蓄電池２０２に蓄積されている電力量（電荷量）を、定格容量（すなわち劣化前の最大の充電量）で除した割合である。ＳｏＣをパーセントで表してもよい。充電量の他の例として、蓄電池２０２に蓄積されている実際の電力量がある。電力量の単位は、一例として、ｋＷｈ又はＡｈである。蓄電池２０２の電池情報に含まれるＳｏＣは充電開始前の充電量（初期充電量）を表す情報に相当する。当該ＳｏＣを、初期ＳｏＣと表す。

電池情報の取得は、充電開始前に、充電制御部１０１がデータ取得部１０３に指示することで行ってもよい。あるいは、データ取得部１０３が電池情報の取得が可能になったタイミング、例えばＥＶ２００と通信可能になったタイミングで、自動的に電池情報の取得を行ってもよい。

また、データ取得部１０３は、充電開始後において、充電が行われている間、一定のサンプル時間ごとに、蓄電池２０２の電圧、電流、及び温度等の測定値を含む測定データを取得する。またデータ取得部１０３は、インパルスフラグを充電制御部１０１から受け取る。データ取得部１０３は時刻を計測するための時計を含む。データ取得部１０３は、取得した測定データとインパルスフラグを、時刻に関連付けて、劣化状態推定部１０５及び表示部１０４に送る。

測定データは、電圧、電流、及び温度等以外の項目、例えば充電電力又は湿度の値を含んでもよい。また、測定データは、電圧、電流、及び温度等の一部を含まなくてもよい。

データ取得部１０３は、初期ＳｏＣと、電流値とに基づき、蓄電池２０２の現在の充電量（ＳｏＣ）を計算し、計算したＳｏＣを測定データに追加してもよい。また充電開始から充電した電力量（電力増加量）を計算し、計算した電力増加量を測定データに追加してもよい。ＳｏＣは、初期ＳｏＣと電力増加量から計算してもよい。ＳｏＣを計算する例を以下に示す。

例えば定格容量がＸ１［Ａｈ］であり、初期ＳｏＣがＹ１［％］であり、充電開始からある時刻に充電された電力量がＸ２［Ａｈ］であれば、このときのＳｏＣは、［｛Ｘ１×（Ｙ１／１００）＋Ｘ２｝／Ｘ１］×１００［％］である。

ここでデータ取得部１０３が、電池情報及び測定データを取得する手段は何でもよい。一例として、接触充電を行う場合、ＥＶ２００と接続される充電ケーブルを介して、充電ドライバ１０２がＥＶ２００から電池情報又は測定データを受信し、受信した電池情報又は測定データをデータ取得部１０３に送る。非接触充電を行う場合、充電ドライバ１０２に無線通信部を設け、無線通信部が、ＥＶ２００の無線通信部（図示せず）と通信を行って、電池情報又は測定データを取得する。あるいは、データ取得部１０３に無線通信部を設けて、ＥＶ２００との無線通信により蓄電池２０２の電池情報又は測定データを取得してもよい。

ＥＶ２００から電池情報及び測定データ以外の情報を取得してもよい。例えば、ＥＶ２００の車種又はスペックの情報を取得してもよい。

蓄電池２０２の電圧及び電流等の測定を、蓄電池２０２でなく、充電ドライバ１０２で行ってもよい。この場合の蓄電池評価システムの構成例を図２に示す。充電ドライバ１０２に測定装置４１が追加されている。測定装置４１は、充電されている蓄電池２０２の電圧及び電流等を測定する。

表示部１０４は、画面に情報又はデータを表示する表示装置であり、一例として、液晶表示装置又は有機ＥＬ表示装置である。表示部１０４は、一例として、蓄電池２０２の充電開始後の充電状況をリアルタイムに表す情報を画面に表示する。そのような情報の例として、ＳｏＣ、及び充電完了までの残り時間などがある。残り時間は、満充電（定格容量）までの残りの充電量に基づき、残りの充電を一定の電流値（例えば１Ｃ）で行うと仮定して近似的に算出してもよい。あるいは、残りの充電量と残り時間とを対応づけたテーブルを用いてもよい。あるいは、蓄電池２０２の劣化状態（ＳｏＨ（State of Health））の情報が電池情報に含まれる場合には、その情報を利用してもよい。例えば劣化状態が蓄電池２０２の現在容量／定格容量により定義される場合に、定格容量に劣化状態の値を乗じて得られる値を、蓄電池２０２の容量とみなす。当該容量までの残りの充電量から残り時間を算出する。なお、後述するように、蓄電池２０２から取得した電池情報が示すＳｏＣ（初期ＳｏＣ）は精度が低い場合があり、表示するＳｏＣ及び残り時間はあくまで目安である。

劣化状態推定部１０５は、代表温度同定部１１、特徴量算出部１２、推定部１３、充電測定ＤＢ１４、劣化ＤＢ１５及び電池情報ＤＢ１６を備える。

劣化状態推定部１０５は、データ取得部１０３から電池情報を受け取り、受け取った電池情報を電池情報ＤＢ１６に格納する。また、劣化状態推定部１０５は、データ取得部１０３から、時刻に関連づけられた測定データ及びインパルスフラグを受け取り、受け取った測定データ及びインパルスフラグを、充電測定ＤＢ１４に格納する。

図３に、充電測定ＤＢ１４のデータ例を示す。充電量（ＳｏＣ）、電圧、電流、温度及びインパルスフラグが、一定時間ごとに格納されている。インパルスフラグに関し、“０”はインパルス充電が行われておらず、“１”はインパルス充電が行われたことを表す。１回のインパルス充電はある期間継続して行われるため、１回のインパルス充電が行われている期間に含まれる時刻では連続してインパルスフラグが１になる。ｔ１が充電開始時刻、ｔｎが充電終了時刻に対応する。例えば時刻ｔ１の行には、時刻ｔ１の充電の結果として、そのときのＳｏＣ、電圧、電流及び温度が格納されており、このときインパルス充電は行われていない。

なお、劣化状態推定部１０５は、インパルスフラグを、充電制御部１０１から直接受け取ってもよい。この場合、劣化状態推定部１０５は、データ取得部１０３から受け取った測定データにインパルスフラグを対応づけて、充電測定ＤＢ１４に格納すればよい。

また、インパルスフラグを用いずにインパルス充電が行われたかを判断してもよい。例えば、電流値がインパルス充電用の電流値又はそれ以上のときに、インパルス充電が行われたと判断する。

劣化状態推定部１０５は充電制御部１０１から充電完了通知を受け取ると、評価処理を開始する。評価処理は、劣化状態推定部１０５、推定結果評価部１０６及び内部状態推定部１０７によって行われる。

代表温度同定部１１は、充電測定ＤＢ１４の温度データに基づき、充電期間中の蓄電池２０２の代表温度を決定する。代表温度は、平均温度、最小温度、最大温度又は中心温度などがある。代表温度は、充電開始時の温度、又は充電終了時の温度でもよい。ここでは平均温度を想定する。図３の例では、時刻ｔ１〜時刻ｔｎまでの温度の平均が代表温度に相当する。

特徴量算出部１２は、蓄電池２０２のインパルス充電時の測定データを用いて、定電流充電からインパルス充電に切り替えたことによる蓄電池２０２の電圧及び充電量の少なくとも一方の変化の特徴量を算出する。ここでは、２つの特徴量を算出する。１つ目の特徴量は、インパルス充電期間を含む期間におけるＳｏＣの増加量ΔＳｏＣに対する電圧の増加量ΔＶの比を表し、これを傾きΔＶ／ΔＳｏＣと記載する。２つ目の特徴量は、インパルス電流の重畳により上昇した電圧を表し、これを上昇電圧Ｖｓｐと記載する。ここでは２つの特徴量を算出するが、これらの一方の特徴量のみを算出してもよい。

図４を用いて、傾きΔＶ／ΔＳｏＣと、上昇電圧Ｖｓｐとの算出例を示す。

図４は、ＥＶ２００の蓄電池２０２を充電している間に取得された測定データ（図３参照）に基づき作成した充電カーブの一部を表している。充電カーブの開始のＳｏＣは、充電開始前のＳｏＣであり、電池情報から特定される初期ＳｏＣである。ＳｏＣ１００％は定格容量に対応する。最初に、初期ＳｏＣと電圧の組が表す点を充電カーブの開始点としてプロットし、以降、一定時間ごとの各測定データに基づき、ＳｏＣと電圧の組が表す点をプロットする。

図４の例においては、充電開始後、まずは定電流充電が行われている。定電流充電の電流値は、一例として、１Ｃである。その後、間隔を空けてインパルス充電が２回行われている。具体的に、期間Ｔ１で１回目のインパルス充電Ｃ１を行い、期間Ｔ２で２回目のインパルス充電Ｃ２を行っている。期間Ｔ１と期間Ｔ２の長さは同じである。インパルス充電の回数は１回でもよいし、３回以上でもよい。各インパルス充電の長さは同じでも、異なってもよい。インパルス充電の電流値は、定電流値と異なる値であり、一例として、定電流値より大きい１．２Ｃ又は１．３Ｃなどである。但し、定電流値より小さい電流値、例えば０．８Ｃなどでもよい。期間Ｔ１及び期間Ｔ２は、第２電流で充電を行う第１の期間に対応する。

インパルス充電Ｃ１に対する傾きΔＶ／ΔＳｏＣは、以下のように算出する。一例として、インパルス充電Ｃ１の開始直前点Ｐ１のＳｏＣ及び電圧を（ＳｏＣ１、Ｖ１）とし、インパルス充電Ｃ２の開始直前点Ｐ２のＳｏＣ及び電圧を（ＳｏＣ２、Ｖ２）とする。このときΔＶ／ΔＳｏＣは、以下の式（１）で算出する。
ΔＶ／ΔＳｏＣ＝（Ｖ２−Ｖ１）／（ＳｏＣ２−ＳｏＣ１） ・・・（１）

ΔＶは、充電電流を第１電流から第２電流に切り替えたことによる電圧の変化量の一例に対応する。ΔＳｏＣは、一例として、第２電流で充電を行う前（すなわち第２電流の供給前）の蓄電池２０２の充電量と、第２電流で充電を行った後（すなわち第２電流の供給後）の蓄電池２０２の充電量との差分である充電量の変化量に対応する。ΔＶ／ΔＳｏＣは、当該電圧の変化量と、当該充電量の変化量との比に対応する。

このようにインパルス充電Ｃ１の期間Ｔ１を含む期間で、傾きΔＶ／ΔＳｏＣを算出する。インパルス充電Ｃ１の終了直後からインパルス充電Ｃ２の開始直前の間の任意の時点の充電量及び電圧を（ＳｏＣ２、Ｖ２）として用いることも可能である。また、２回目のインパルス充電を行わない場合は、１回目のインパルス充電の終了後の任意の時点の充電量及び電圧を（ＳｏＣ２、Ｖ２）として用いてもよい。

次に、上昇電圧Ｖｓｐは、以下のように算出する。インパルス充電Ｃ１の開始直前点Ｐ１の電圧Ｖ１と、インパルス充電Ｃ１の終了後の点Ｐ３の電圧Ｖ３との平均値をＶａｖｅ２とする。すなわちＶａｖｅ２＝（Ｖ１＋Ｖ３）／２である。点Ｐ３は、一例としてインパルス充電Ｃ１の終了から２秒後の点である。Ｖａｖｅ２は、一例として、期間Ｔ１の前後の電圧の平均値に相当する。Ｖａｖｅ２は、期間Ｔ１、定電流（第１電流）で充電を行ったと仮定した場合の期間Ｔ１の第２電圧に対応する。

またインパルス充電Ｃ１の開始から一定時間後の点Ｐ４の電圧Ｖ４と、インパルス充電Ｃ１の終了直前の点Ｐ５の電圧Ｖ５との平均値をＶａｖｅ１とする。すなわち、Ｖａｖｅ１＝（Ｖ４＋Ｖ５）／２である。点Ｐ４の電圧は、インパルスの立ち上がりが完了した後の電圧である。立ち上がり途中の電圧を用いないようにするため、インパルス充電Ｃ１の開始から一定時間後（例えば４０秒後）の点の電圧を用いている。Ｖａｖｅ１は、一例として、インパルス充電Ｃ１を行っている期間の第１電圧に対応する。

このとき上昇電圧Ｖｓｐは、以下の式（２）で算出する。これは第１電圧と第２電圧の差分に相当する。
上昇電圧Ｖｓｐ＝Ｖａｖｅ１−Ｖａｖｅ２ ・・・（２）

推定部１３は、特徴量算出部１２で算出された２つの特徴量（傾きΔＶ／ΔＳｏＣ、上昇電圧Ｖｓｐ）の少なくとも一方と、劣化ＤＢ１５とに基づき、蓄電池２０２の劣化状態を推定する。劣化状態は、使用開始前または任意に定めた時点の状態からどの程度蓄電池２０２が劣化したかを表す。例えば蓄電池２０２の容量が定格容量からどの程度減少したかにより劣化状態を表す。一例として、劣化状態は蓄電池２０２の現在容量／定格容量により定義されることができる。別の例として、蓄電池２０２の内部抵抗が使用開始前からどの程度上昇したかにより劣化状態を表してもよい。蓄電池の劣化の例としては、電極自体の劣化、組電池の場合のセルバランスの崩れなどがある。例えば蓄電池がリチウムイオン電池の場合、負極材料に含まれる炭素の分子構造が変化し、炭素に含まれるリチウムイオンの量が減少することがある。また、セルバランスの崩れの例として、セル間の充電量又は放電量の違いがある。例えば１つのセルでも満充電と判断されると、他のセルが満充電でなくても、満充電と判断されてしまう。

劣化ＤＢ１５には、代表温度と初期ＳｏＣの組ごとに、ΔＶ／ΔＳｏＣと、Ｖｓｐと、劣化状態（ＳｏＨ）とを対応づけたテーブルを格納している。

図５に、劣化ＤＢ１５の一例を示す。この例では代表温度が２５℃、初期ＳｏＣがＳｏＣｘの場合のテーブルが示されている。代表温度及び初期ＳｏＣの他の組についても同様の形式で、テーブルが格納されている。

推定部１３は、劣化ＤＢ１５において、代表温度同定部１１で同定された代表温度と電池情報が示す初期ＳｏＣとの組に対応するテーブルを特定する。特定したテーブルにおいて、特徴量算出部１２で算出されたΔＶ／ΔＳｏＣ及びＶｓｐに基づき、対応するＳｏＨを特定する。推定部１３は、特定したＳｏＨを、蓄電池２０２の劣化状態とする。

同定された代表温度と同じ温度のテーブルが存在しない場合は、補間処理によりＳｏＨを算出すればよい。例えば、同定された代表温度より小さい温度（Ｔｅｍｐ１とする）のテーブルと、大きい温度（Ｔｅｍｐ２とする）のテーブルをそれぞれ特定する。各テーブルにおいて、上述した方法と同様にして、それぞれＳｏＨを特定する。特定したＳｏＨをそれぞれＳｏＨ１、ＳｏＨ２とする。ＳｏＨ２とＳｏＨ１との差分ΔＳｏＨと、同定された代表温度とＴｅｍｐ１との差分ΔＴｅｍｐに基づき、補間したＳｏＨを算出する。補間によりＳｏＨを算出する式の例を、以下の式（３）に示す。
補間したＳｏＨ＝ＳｏＨ１+ΔＳｏＨ（ΔＴｅｍｐ／Ｔｅｍｐ２-Ｔｅｍｐ１） ・・・（３）

電池情報が示す初期ＳｏＣと同じ初期ＳｏＣのテーブルが存在しない場合も、代表温度の場合と同様にして、補間によりＳｏＨを算出すればよい。同定された代表温度と同じ温度及び電池情報が示す初期ＳｏＣと同じ初期ＳｏＣの両方が存在しない場合は、２つの補間を組み合わせればよい。

１つの特徴量を算出する場合は、１つの特徴量とＳｏＨとを対応づけたテーブルを、代表温度と初期ＳｏＣとの組ごとに用意すればよい。

推定結果評価部１０６は、充電データ探索部２１、ＳｏＣずれ評価部２２、ＳｏＣずれ補正部２３、第１充電データＤＢ２４、及び第２充電データＤＢ２５を備えている。

第１充電データＤＢ２４は、電池温度と劣化状態（ＳｏＨ）の組ごとに、蓄電池を所定のＳｏＣ範囲で定電流充電した場合に得られる充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）を格納している。定電流充電の電流値は、蓄電池２０２の定電流充電の電流値と同じである。ＳｏＣ範囲は、一例として０〜１００［％］、１０〜９０［％］など広い範囲である。これは、ＥＶ２００の蓄電池２０２を実際に充電する場合に想定されるＳｏＣ範囲よりも広い。

第１充電データＤＢ２４内の充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）は、充電量と電圧との関係を表した第１充電データに対応する。したがって、第１充電データＤＢ２４は、複数の劣化状態にそれぞれ対応する第１充電データを格納している。または、第１充電データＤＢ２４は、劣化状態と電池温度との複数の組にそれぞれ対応する第１充電データを格納している。

図６は、第１充電データＤＢ２４の一例を示す。電池温度が２５℃、ＳｏＨがＳｏＨｘの蓄電池を、１Ｃで定電流充電した場合に得られる充電データの例が示されている。温度とＳｏＨとの他の組についても同様に、１Ｃで定電流充電した場合の充電データが格納されている。なお、１Ｃで定電流後に定電圧充電に切り替える定電流-定電圧方式を用いてもよい。

図６の充電データは、電圧ＶとＳｏＣとの組を充電期間の各サンプル時刻について含むデータ、すなわちＳｏｃ（充電量）に応じて電圧の変化を表すデータである。但し、充電データは、他の形式、例えば、電圧とサンプル時刻との組を、各サンプル時刻について含むデータ、すなわち、時間に応じて電圧の変化を表すデータでもよい。この場合も、定電流充電の電流値を時間で積分することで、図６と同様の形式の充電データを得ることができる。

第２充電データＤＢ２５は、電池温度と劣化状態の組ごとに、蓄電池を所定のＳｏＣ範囲で定電流充電した場合に得られた充電データ（内部状態評価用充電データ）を格納している。この定電流充電の電流値は、後述する内部状態の推定に適した電流値であり、蓄電池２０２の定電流充電の電流値と異なる。すなわち、充電データ（内部状態評価用充電データ）の取得時の電流値は、第１充電データＤＢ２４の充電データの取得時の電流値と異なる。

図７は、第２充電データＤＢ２５の一例を示す。電池温度が２５℃、ＳｏＨがＳｏＨｘの蓄電池を、０．２Ｃで定電流充電した場合に得られる充電データを示す。電池温度とＳｏＨとの他の組についても同様に、０．２Ｃで定電流充電した場合の充電データが格納されている。なお、０．２Ｃで定電流後に定電圧充電に切り替える定電流-定電圧方式を用いてもよい。０．２Ｃは、一例であり、０．１Ｃ、０．３Ｃなど他の値でもよい。

充電データ探索部２１は、推定部１３で得られた劣化状態（ＳｏＨ）と代表温度同定部１１で同定された代表温度との組に対応する充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）を、第１充電データＤＢ２４において特定する。代表温度と同じ電池温度のデータ、又は推定部１３で得られたＳｏＨと同じＳｏＨのデータが存在しない場合は、前述したように補間処理を行えばよい。例えば、代表温度の前後の電池温度の充電データを補間処理により合成することで、補間された充電データを生成すればよい。または、推定されたＳｏＨの前後のＳｏＨの充電データを補間処理により合成することで、補間された充電データを生成すればよい。

ＳｏＣずれ評価部２２は、充電測定ＤＢ１４の任意の時刻の電圧を評価対象電圧として特定する。例えばインパルス充電を開始する直前の時刻の電圧、又は最初に充電を開始した時刻ｔ１の電圧などがある。一例として図４の点Ｐ１の電圧を評価対象電圧（図４のＶ１）とする。変形例として、蓄電池２０２の電池情報が示す充電開始前の電圧を評価対象電圧としてもよい。

また、ＳｏＣずれ評価部２２は、上記の特定された充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）において、評価対象電圧に対応するＳｏＣを、基準ＳｏＣとして特定する。これについて図８を用いて具体的に説明する。

図８は、上記の特定された充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）をグラフ表示した例を模式的に示す。横軸がＳｏＣ、縦軸が電圧である。グラフにおいて、評価対象電圧（図のＶ１）に対応する点Ｐ１３を特定し、点Ｐ１３に対応するＳｏＣを基準ＳｏＣ（図のＳｏＣｚ）として特定する。

また、ＳｏＣずれ評価部２２は、充電測定ＤＢ１４における蓄電池２０２の測定データにおいて当該評価対象電圧に対応するＳｏＣを、評価対象ＳｏＣとして特定する。評価対象電圧が図４の点Ｐ１の電圧Ｖ１であれば、点Ｐ１のＳｏＣ１を評価対象ＳｏＣ（図４のＳｏＣｙ）として特定する。

ＳｏＣずれ評価部２２は、基準ＳｏＣと、評価対象ＳｏＣとの差の絶対値がオフセットｄ（閾値）未満かを判断する。

オフセットｄ未満の場合は、蓄電池２０２から取得した初期ＳｏＣ及び推定部１３が推定したＳｏＨは正しい又は精度が高いと判断する。正しいとは、初期ＳｏＣ及び推定したＳｏＨの値と、蓄電池２０２の本来のそれぞれの値との差が小さいことを意味する。

一方、差の絶対値がオフセットｄ以上の場合は、蓄電池２０２から取得した初期ＳｏＣ及び推定部１３が推定したＳｏＨは、正しくない又は精度が低いと判断する。正しくないとは、初期ＳｏＣ及び推定したＳｏＨの値と、蓄電池２０２の本来のそれぞれの値との差が大きいことを意味する。

ＳｏＣずれ補正部２３は、上記差の絶対値がオフセット値ｄ以上と判断された場合に、充電測定ＤＢ１４内の測定データの各時刻のＳｏＣと、電池情報が示す初期ＳｏＣとを、評価対象ＳｏＣが基準ＳｏＣに近づく方向に、オフセットｄにより補正する。

具体的には、評価対象ＳｏＣが基準ＳｏＣより大きい場合は、初期ＳｏＣ及び各時刻のＳｏＣからオフセットｄをそれぞれ減算する。図３の例の場合、充電開始時刻ｔ１以降の各時刻のＳｏＣと、初期ＳｏＣとからそれぞれ、オフセットｄを減算する。

評価対象ＳｏＣが基準ＳｏＣより小さい場合は、初期ＳｏＣ及び各時刻のＳｏＣにそれぞれオフセットｄを加算する。図３の例の場合、充電開始時刻ｔ１以降の各時刻のＳｏＣと、初期ＳｏＣとにそれぞれ、オフセット値ｄを加算する。

具体例として評価対象ＳｏＣが５０、基準ＳｏＣが６０、オフセットが５であるとする。この場合、評価対象ＳｏＣと、基準Ｓｏｃとの差の絶対値は１０であり、これはオフセット以上である。また評価対象ＳｏＣは基準ＳｏＣより小さい。よって、この場合、初期ＳｏＣ及びｔ１以降の各ＳｏＣに、オフセット５を加算する。

劣化状態推定部１０５は、補正後の初期ＳｏＣと、劣化ＤＢ１５と、算出済みの特徴量とを用いて、蓄電池２０２の劣化状態（ＳｏＨ）を再度推定する。

推定結果評価部１０６の充電データ探索部２１及びＳｏＣずれ評価部２２は、再推定された劣化状態に基づき、前述と同様の処理を行い、第１充電データＤＢ２４における充電データの特定及びＳｏＣ（基準そＣ）の特定を行う。また、充電測定ＤＢ１４における補正後の測定データ（ＳｏＣが補正されている）において評価基準ＳｏＣを特定する。基準ＳｏＣと評価対象ＳｏＣとの差の絶対値がオフセットｄ未満かを判断する。オフセット値ｄ未満の場合は、ＳｏＣずれ補正部２３により、充電データの各時刻のＳｏＣを再度補正する。また、初期ＳｏＣを補正する。以降、ＳｏＣずれ評価部２２で基準ＳｏＣと評価対象ＳｏＣとの差の絶対値が、オフセットｄ未満と判断されるまで、同様の処理を再帰的に繰り返す。

ＳｏＣずれ評価部２２で上記差の絶対値がオフセットｄ未満であると判断された場合、このときのＳｏＨ（推定部１３で直近に算出されたＳｏＨ）が、蓄電池２０２の精度の高い劣化状態を表すと判断する。
充電データ探索部２１は、このＳｏＨと上記代表温度との組に対応する充電データ（内部状態評価用充電データ）を第２充電データＤＢ２５から特定する。代表温度と同じ電池温度のデータ、又は当該ＳｏＨと同じＳｏＨのデータが存在しない場合は、前述したように補間処理を行えばよい。例えば、代表温度の前後の電池温度の充電データを補間処理により合成することで、補間された充電データを生成すればよい。または、推定されたＳｏＨの前後のＳｏＨの充電データを補間処理により合成することで、補間された充電データを生成すればよい。

推定結果評価部１０６は、充電データ探索部２１によって特定された充電データ（内部状態評価用充電データ）を内部状態推定部１０７に送る。この充電データは、蓄電池２０２を、例えば０．２Ｃで実際に定電流充電した場合に得られる充電データとして扱うことができる。また、推定結果評価部１０６は、推定部１３で直前に算出された（最後に算出された）ＳｏＨ、及び蓄電池２０２から取得された電池情報を、内部状態推定部１０７に送る。

内部状態推定部１０７は、推定結果評価部１０６から受け取った充電データ（内部状態評価用充電データ）と、蓄電池２０２の電池情報とに基づき、充電曲線解析により、蓄電池２０２の内部状態を推定する。内部状態推定部１０７は、蓄電池２０２の電池情報から蓄電池２０２の電極や内部抵抗等の初期状態を特定し、充電曲線解析（ＣＣＡ：Charging Curve Analysis）により、蓄電池２０２の内部状態を推定する。蓄電池２０２の内部状態の例として、蓄電池２０２の正極容量、負極容量、内部抵抗及び負極電位ずれがある。充電曲線解析は一般的に知られている方法を用いることができる。この方法は、例えば、特開２０１２−２５１８０６号公報、特開２０１４−１９０７６３号公報、及び特開２０１７−５４６９６号公報に詳細に記載されている。以下では、内部状態を推定する例を簡単に記載する。内部状態の推定方法は一例に過ぎず、他のどのような方法を用いてもよい。

内部状態推定部１０７は、解析ＤＢ３１を備えている。解析ＤＢ３１には、各種の内部状態を推定するための関数又はルックアップテーブルが格納されている。

［正極容量、負極容量、内部抵抗の推定例］
正極容量、負極容量、内部抵抗等を含む複数の変数を未知変数として、充電データ（内部状態評価用充電データ）の電圧を回帰するための回帰関数が解析ＤＢ３１に格納されている。回帰関数を、Ｖ＝ｆ（Ｚ１，Ｚ２，．．．Ｚｎ）と表す。Ｚ１〜Ｚｎは未知変数であり、正極容量、負極容量、内部抵抗等に対応する。回帰関数から残差平方和の式Ｓ＝（Ｖ−ｆ（Ｚ１，Ｚ２，．．．Ｚｎ））^２を導出する。δＳ／δＺ１＝０、δＳ／δＺ２＝０，．．．，δＳ／δＺｎ＝０の連立方程式の解を求めることで、Ｚ１，Ｚ２，．．．Ｚｎを算出する。Ｚ１，Ｚ２，．．．Ｚｎの初期値は、電池情報に含まれており、これを用いて、連立方程式を解く。

［負極電位ずれの推定例］
蓄電池２０２の現在の電池容量（Ｑとする）を特定する。これは、例えば、推定部１３で直前に推定されたＳｏＨに、蓄電池２０２の定格容量を乗算することで算出すればよい。特定した電池容量を、蓄電池２０２の負極の初期電池容量（Ｑ０とする）から減算することによって、電池容量の減少量を計算する。負極の初期電池容量の値は、蓄電池２０２から取得した電池情報に含まれている。満充電状態の蓄電池２０２の負極の充電深度Ｘｃｈａｒｇｅを（Ｑ０−ΔＱ）／Ｑ０により計算する。解析ＤＢ３１には、負極の開回路電位曲線が、充電深度Ｘに対応する開回路電位（Ｅ）を返す関数ｆ（Ｘ）として格納されている。関数ｆ（Ｘ）の入力変数としてＸｃｈａｒｇｅを代入し、負極の充電終止電位（Ｅａｎｏｄｅ）を算出する。また入力変数として１を代入し、負極の初期電位（Ｅａｎｏｄ＿０）を算出する。負極の初期電位が電池情報に含まれていてもよい。ＥａｎｏｄｅからＥａｎｏｄ＿０を減算する。減算後の値を、負極電位ずれとして得る。

図９は、複数の劣化状態の蓄電池について、データ取得部１０３で取得された測定データ等から生成した充電カーブの例を示す。２つのグラフＧ１、Ｇ２が示されている。グラフＧ１は図４と同じである。グラフＧ２は、グラフＧ１より劣化が進んでいない蓄電池のグラフである。グラフＧ１のインパルス充電の上昇電圧Ｖｓｐ＿１は、グラフＧ２のインパルス充電の上昇電圧Ｖｓｐ＿２より大きい。また、グラフＧ１のインパルス充電の傾きΔＶ＿１／ΔＳｏＣ＿１は、グラフＧ２のインパルス充電の傾きΔＶ＿１／ΔＳｏＣ＿２より大きい。このように劣化状態が進むほど、インパルス充電時の上昇電圧が大きく、傾きも大きくなる。これらの傾向を利用して、蓄電池２０２の劣化状態及びＳｏＣを高精度に特定できる。

表示部１０４は、蓄電池２０２の評価結果を画面に表示する。評価結果の例として、蓄電池２０２の劣化状態（ＳｏＨ）、及び蓄電池２０２の内部状態を表す情報がある。また、蓄電池２０２の寿命までの残り時間の情報がある。例えば、ＳｏＨの値に応じて、「寿命を迎えた」、「寿命を迎えていないがメンテナンスが必要」、「まだ寿命を迎えておらずメンテナンスも不要」の３つのうちの１つを特定する。他の例として、ＳｏＨと寿命までの残り時間の値（例えば月数）とを対応づけた関数又はテーブルを用意する。関数又はテーブルと、評価結果として得られたＳｏＨとから残り時間の値を特定してもよい。

図１０は、本実施形態に係る蓄電池評価装置の全体動作のフローチャートである。

充電制御部１０１は、充電開始条件が成立すると充電開始を決定する。充電制御部１０１は、データ取得部１０３に蓄電池２０２の電池情報の取得を指示する信号又はデータを出力する（Ｓ１１）。また充電制御部１０１は、充電開始後に測定データの記録（ログ）が行われるよう、データ取得部１０３に測定データの取得を指示する信号又はデータを出力し、劣化状態推定部１０５に測定データの格納を指示する信号又はデータを出力する（Ｓ１１）。データ取得部１０３は電池情報を取得し、劣化状態推定部１０５の電池情報ＤＢ１５に格納する。

充電制御部１０１は、充電ドライバ１０２を用いて、ＥＶ２００の蓄電池２０２の定電流充電を開始する（Ｓ１２）。一例として、１Ｃの定電流充電を行う。データ取得部１０３は、一定のサンプリング時間ごとに測定データを取得し、またインパルスフラグを充電制御部１０１から取得する。取得したこれらのデータを時刻と関連づけて、充電測定ＤＢ１４に格納する。

充電制御部１０１は、充電開始からの充電量（電力増加量）を算出する。電力増加量は、充電測定ＤＢ１４を用いて算出してよいし、充電ドライバ１０２へ指示した電流値と充電開始からの経過時間とから算出してもよい。電力増加量が閾値α_ｘ（ここではｘ＝１）以上かを判断する（Ｓ１３）。本ステップが繰り返されるごとにｘをインクリメントする。α_ｘ＋１＞α_ｘである。閾値α_ｘ未満の場合は（ＮＯ）、定電流充電を継続する（Ｓ１２）。閾値α_ｘ以上の場合は（ＹＥＳ）、予め定めた期間、インパルス充電を行う（Ｓ１４）。

充電制御部１０１は、蓄電池２０２の測定電圧（充電電圧）が閾値β以上になったかを判断する（Ｓ１５）。閾値β未満の場合は、引き続き定電流充電を行う（Ｓ１２）。閾値β以上の場合は、定電圧充電に切り替える（Ｓ１６）。

定電圧充電の開始後、蓄電池２０２の測定電流（充電電流）が閾値γ未満になったかを判断する（Ｓ１７）。閾値γ以上の場合は、継続して定電圧充電を行う（Ｓ１６）。閾値ｒ未満になった場合は、充電制御部１０１は、充電を終了する（Ｓ１８）。充電制御部１０１は、測定データの取得を終了するようデータ取得部１０３に指示する信号又はデータを出力する（Ｓ１９）。充電制御部１０１は、測定データの格納を終了するよう劣化状態推定部１０５に指示する信号又はデータを出力する（Ｓ１９）。

劣化状態推定部１０５、推定結果評価部１０６及び内部状態推定部１０７は、充電測定ＤＢ１４内の測定データと、蓄電池２０２の電池情報とに基づき、蓄電池２０２の評価処理（劣化状態の推定、推定結果の評価、内部状態の推定）を行う（Ｓ２０）。表示部１０４は、劣化状態の最終の推定結果、内部状態の推定結果等を表示する（Ｓ２１）。表示部１０４は、ステップＳ１２〜Ｓ１８の処理が行われている間、充電の進み状況を示す情報を表示してもよい。

図１１は、図１０のステップＳ２０で行う評価処理の詳細フローチャートである。代表温度同定部１１は、充電測定ＤＢ１４に記憶された温度データに基づき、代表温度を特定する。例えば充電開始から終了までの温度の平均値を代表温度とする（Ｓ３１）。

特徴量算出部１２は、電池情報に含まれる初期ＳｏＣと、測定データの各時刻の電流値に基づき、各時刻のＳｏＣを算出する（Ｓ３２）。具体的に、初期ＳｏＣから各時刻までの充電により増加した電力量を算出し、増加した電力量に応じたＳｏＣ増加値を、初期ＳｏＣに加算することにより、各時刻のＳｏＣを算出する。算出したＳｏＣを測定ＤＢ１４に格納する。測定ＤＢ１４内の測定データにＳｏＣが含まれている場合は、本ステップの処理は不要である。

特徴量算出部１２は、測定ＤＢ１４に基づき、２つの特徴量として、傾きΔＶ／ΔＳｏＣと、上昇電圧Ｖｓｐを算出する。２つの特徴量のうちいずれか一方のみを算出してもよい。

推定部１３は、算出した２つの特徴量又はいずれか一方の特徴量と、代表温度と、初期ＳｏＣと、劣化ＤＢ１５に基づき、蓄電池２０２の劣化状態（ＳｏＨ）を推定する（Ｓ３４）。ＳｏＨは、一例として、定格容量に対する容量の比率を表す。

充電データ探索部２１は、推定されたＳｏＨと代表温度とに基づき、対応する充電データ（ＳｏＣずれ評価用充電データ）を、第１充電データＤＢ２４において特定する。特定した充電データにおいて、評価対象電圧に対応するＳｏＣ（基準ＳｏＣ）を特定する。また、充電測定ＤＢ１４において評価対象電圧に対応するＳｏＣ（評価対象ＳｏＣ）を特定する。基準ＳｏＣと、評価対象ＳｏＣとの差（ＳｏＣずれ）を計算する（Ｓ３６）。

差の絶対値がオフセットｄ未満かを判断する（Ｓ３７）。オフセットｄ以上の場合は（ＮＯ）、差の絶対値が小さくなる方向に、初期ＳｏＣ及び各時刻のＳｏＣを補正する（Ｓ３８）。具体的には、評価対象ＳｏＣが基準ＳｏＣより大きい場合は、初期ＳｏＣ及び各時刻のＳｏＣからオフセットｄをそれぞれ減算する。評価対象ＳｏＣが基準ＳｏＣより小さい場合は、初期ＳｏＣ及び各時刻のＳｏＣにそれぞれオフセットｄを加算する。ステップＳ３４に戻り、補正後の初期ＳｏＣに基づき、劣化状態を再度推定する。ステップＳ３７で差の絶対値がｄ未満と判断されるまで、以降、同様の処理を繰り返す。

差の絶対値がオフセットｄ未満になったら、このときの劣化状態（ＳｏＨ）と代表温度との組に対応する充電データ（内部状態推定用充電データ）を第２充電データＤＢ２５において特定する。特定した充電データ、蓄電池２０２の電池情報、劣化状態、代表温度等のデータを内部状態推定部１０７に送る。

内部状態推定部１０７は、推定結果評価部１０６から受け取ったデータと、解析ＤＢ３１に基づき、ＣＣＡ解析により、蓄電池２０２の内部状態を推定する（Ｓ４０）。推定した内部状態、上記劣化状態、代表温度等の評価結果を表示部１０４に出力する（Ｓ４１）。劣化状態に基づき余寿命を算出し、余寿命を表すデータを評価結果の一部として表示部１０４に出力してもよい。補正後の充電測定ＤＢ１４のデータを表示部１０４に出力してもよい。

以上、本実施形態によれば、路肩にある充電器の充電データを用いてＥＶの蓄電池の劣化状態の評価及び内部状態評価を簡易に行うことができる。ＥＶに記憶されている充電量（ＳｏＣ）は、ＥＶの制御機能が演算により算出しており、精度が低い又は信頼性が低い場合がある。本実施形態では、電圧の測定精度が高いこと、及び電力増加量の測定精度が高いことを用いて、本実施形態に係るインパルス充電の特徴量を算出し、ＳｏＣを高精度に推定する。これにより、蓄電池２０２の劣化状態及び内部状態を高精度に推定できる。路肩にある充電器で蓄電池を充電する際は、高域のＳｏＣ範囲での充電となることが多く、従って高域での測定データしか得られない場合が考えられる。しかしながら、第２充電データＤＢ２５に、ＣＣＡ解析に十分な広いＳｏＣ範囲の充電データをＳｏＨ等に関連づけて格納しておき、本実施形態で推定したＳｏＨに応じた充電データを利用してＣＣＡ分析を行うことで、内部状態を高精度に推定できる。

（変形例１）
上述した実施形態ではインパルス充電Ｃ１について特徴量を算出したが、インパルス充電Ｃ１、Ｃ２を含む複数のインパルス充電について特徴量を算出してもよい。この場合、各インパルス充電について特徴量を算出し、算出した特徴量の統計値を、前述した実施形態の特徴量として用いることができる。統計値の例として、平均値、中央値、最小値、及び最大値等がある。

また、インパルス充電ごとに、特徴量の算出と劣化状態の算出を行い、算出した劣化状態の統計値を算出してもよい。統計値の例として、平均値、中央値、最小値、及び最大値等がある。

また、劣化状態推定部１０５と推定結果評価部１０６の処理を繰り返す場合に、繰り返すごとに、異なるインパルス充電を用いてもよい。例えば、最初はインパルス充電Ｃ１を用いて特徴量の算出及び劣化状態を推定する。推定結果評価部１０６で、劣化状態推定を再度行うことが決定された場合は、初期ＳｏＣ及び測定データの各時刻のＳｏＣの補正後、次はインパルス充電Ｃ２を用いて、特徴量の算出及び劣化状態の推定を行う。以降同様の処理を繰り返す。

（変形例２）
上述した実施形態では、特徴量として、ΔＶ／ΔＳｏＣとＶｓｐとを算出したが、特徴量は、これらに限定されない。例えば、ΔＶ及びΔＳｏＣの一方又は両方を特徴量として算出してもよい。

（変形例３）
上述した実施形態では、蓄電池２０２の充電が終了すると、自動的に評価処理を開始するようにしたが、ＥＶ２００のユーザ又は充電器の管理者から指示を示す信号又はデータが入力された場合に、評価処理を開始するようにしてもよい。例えば、充電器に設けられた評価ボタンが押下された場合に、評価処理が開始するようにしてもよい。

（変形例４）上述した実施形態では車両に搭載される蓄電池２０２を対象としたが、ロボット、ドローン、産業用機械、ユーザモバイル端末など、車両以外のものに搭載される蓄電池にも本技術は適用可能である。

（ハードウェア構成）
図１２は、本発明の実施形態に係る蓄電池評価装置のハードウェア構成例を示す。このハードウェア構成は、前述した実施形態に係る蓄電池評価装置に用いることができる。図１２のハードウェア構成はコンピュータ１５０として構成される。コンピュータ１５０は、ＣＰＵ１５１、入力インタフェース１５２、表示装置１５３、通信装置１５４、主記憶装置１５５、外部記憶装置１５６を備え、これらはバス１５７により相互に通信可能に接続される。

入力インタフェース１５２は、蓄電池の測定データを、配線等を介して取得する。入力インタフェース１５２は、ユーザが本装置に指示を与える操作手段でもよい。操作手段の例は、キーボード、マウス、タッチパネルを含む。通信装置１５４は、無線または有線の通信手段を含み、ＥＶ２００と有線または無線の通信を行う。通信装置１５４を介して、測定データを取得してもよい。入力インタフェース１５２及び通信装置１５４は、それぞれ別個の集積回路等の回路で構成されていてもよいし、単一の集積回路等の回路で構成されてもよい。表示装置１５３は、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＣＲＴ表示装置等である。表示装置１５３は、図１の表示部１０４に対応する。

外部記憶装置１５６は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、メモリ装置、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ等の記憶媒体等を含む。外部記憶装置１５６は、蓄電池評価装置の各処理部の機能を、プロセッサであるＣＰＵ１５１に実行させるためのプログラムを記憶している。また、蓄電池評価装置が備える各ＤＢも、外部記憶装置１５６に含まれる。ここでは、外部記憶装置１５６を１つのみ示しているが、複数存在しても構わない。

主記憶装置１５５は、ＣＰＵ１５１による制御の下で、外部記憶装置１５６に記憶された制御プログラムを展開し、当該プログラムの実行時に必要なデータ、当該プログラムの実行により生じたデータ等を記憶する。主記憶装置１５５は、例えば揮発性メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）または不揮発性メモリ（ＮＡＮＤフラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等）など、任意のメモリまたは記憶部を含む。主記憶装置１５５に展開された制御プログラムがＣＰＵ１５１により実行されることで、蓄電池評価装置１００の各処理部の機能が実行される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１：代表温度同定部
１２：特徴量算出部
１３：推定部
１４：充電測定ＤＢ
１５：劣化ＤＢ
２１：充電データ探索部
２２：ＳｏＣずれ評価部
２３：ＳｏＣずれ補正部
２４：第１充電データＤＢ
２５：第２充電データＤＢ
３１：解析ＤＢ
４１：測定装置
１００：蓄電池評価装置
２００：電気自動車
２０１：蓄電装置
２０２：蓄電池
２０３：測定装置
１０１：充電制御部
１０２：充電ドライバ
１０３：データ取得部
１０４：表示部
１０５：劣化状態推定部
１０６：推定結果評価部
１０７：内部状態推定部
１０８：充電制御パラメータＤＢ
１５１：ＣＰＵ
１５２：入力インタフェース
１５３：表示装置
１５４：通信装置
１５５：主記憶装置
１５６：外部記憶装置
１５７：バス

Claims (30)

1. 第１電流で充電されている蓄電池の充電電流を第２電流に切り替える充電制御部と、
   前記充電電流を前記第２電流に切り替えたことによる前記蓄電池の電圧及び充電量の少なくとも一方の変化の特徴量に基づき、前記蓄電池の状態を推定する第１状態推定部と、
   を備えた蓄電池評価装置。
2. 前記充電制御部は、第１の期間、前記第２電流の充電を行い、
   前記第１状態推定部は、
   前記第１の期間の第１電圧を算出し、
   前記第１の期間、前記第１電流で充電を行ったと仮定した場合の前記第１の期間の第２電圧を算出し、
   前記特徴量は、前記第１電圧と、前記第２電圧との差分を含む
   請求項１に記載の蓄電池評価装置。
3. 前記第２電圧は、前記第１の期間の開始前の電圧と、前記第１の期間の終了後の電圧の平均値である
   請求項２に記載の蓄電池評価装置。
4. 前記第１状態推定部は、
   前記第２電流の充電前の前記蓄電池の充電量と、前記第２電流による充電後の前記蓄電池の充電量との差分である充電量の変化量を算出し、
   前記第２電流による充電を行う前の前記蓄電池の電圧と、前記第２電流による充電を行った後の前記蓄電池の電圧との差分である電圧の変化量を算出し、
   前記特徴量は、前記電圧の変化量と、前記充電量の変化量との少なくとも一方に基づく
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
5. 前記特徴量は、前記電圧の変化量と、前記充電量の変化量との比を含む
   請求項４に記載の蓄電池評価装置。
6. 複数の状態について充電量と電圧とを関係づけた複数の第１充電データに基づき、前記第１状態推定部により推定された前記状態に対応する第１充電データを特定し、
   特定した前記第１充電データにおいて評価対象電圧に対応する充電量である基準充電量を特定する
   推定結果評価部を備え、
   前記第１状態推定部は、前記評価対象電圧に対応する前記蓄電池の充電量である評価対象充電量を特定し、前記基準充電量と前記評価対象充電量との差に基づいて、前記蓄電池の状態を推定する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
7. 前記第１状態推定部は、前記蓄電池の温度の測定値に基づき第１温度を算出し、
   前記複数の第１充電データは、複数の電池温度に関連づけられており、
   前記推定結果評価部は、前記第１温度と前記状態に基づき、前記第１充電データを特定する
   請求項６に記載の蓄電池評価装置。
8. 前記蓄電池から前記蓄電池の充電前の充電量である初期充電量を含む情報を取得するデータ取得部を備え、
   前記情報が示す前記初期充電量に基づいて前記蓄電池の状態を推定し、
   前記基準充電量と前記評価対象充電量との差に基づいて、前記情報が示す前記初期充電量を補正し、
   補正後の前記初期充電量に基づいて、前記蓄電池の状態を推定する
   請求項６又は７に記載の蓄電池評価装置。
9. 複数の状態について充電量と電圧とを関係づけた複数の第２充電データに基づき、推定した前記状態に対応する第２充電データを特定する推定結果評価部と、
   前記蓄電池の初期状態を表す情報を取得するデータ取得部と、
   前記情報と前記第２充電データに基づき、前記蓄電池の内部状態を推定する第２状態推定部
   を備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
10. 前記第１状態推定部は、前記蓄電池の温度の測定値に基づき第１温度を算出し、
    前記複数の第２充電データは、複数の電池温度に関連づけられており、
    前記推定結果評価部は、前記第１温度と前記状態に基づき、前記第２充電データを特定する
    請求項９に記載の蓄電池評価装置。
11. 前記充電制御部は、前記第１電流に、第３電流を重畳させることにより前記第２電流を生成する
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
12. 前記蓄電池を充電する充電ドライバ
    を備えた請求項１〜１１のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
13. 前記第２電流は、矩形波状の電流である
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
14. 前記第１状態推定部は、前記蓄電池の測定データに基づき、前記蓄電池の状態を推定する
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
15. 前記蓄電池の状態は、前記蓄電池の劣化状態である、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置。
16. 第１電流で充電されている蓄電池の充電電流を第２電流に切り替え、
    前記充電電流を前記第２電流に切り替えたことによる前記蓄電池の電圧又は充電量の変化の特徴量に基づき、前記蓄電池の状態を推定する、
    蓄電池評価方法。
17. 第１の期間、前記第２電流の充電を行い、
    前記第１の期間の第１電圧を算出し、
    前記第１の期間、前記第１電流で充電を行ったと仮定した場合の前記第１の期間の第２電圧を算出し、
    前記特徴量は、前記第１電圧と、前記第２電圧との差分を含む
    請求項１６に記載の蓄電池評価方法。
18. 前記第２電圧は、前記第１の期間の開始前の電圧と、前記第１の期間の終了後の電圧の平均値である
    請求項１７に記載の蓄電池評価方法。
19. 前記第２電流の充電前の前記蓄電池の充電量と、前記第２電流による充電後の前記蓄電池の充電量との差分である充電量の変化量を算出し、
    前記第２電流による充電を行う前の前記蓄電池の電圧と、前記第２電流による充電を行った後の前記蓄電池の電圧との差分である電圧の変化量を算出し、
    前記特徴量は、前記電圧の変化量と、前記充電量の変化量との少なくとも一方に基づく
    請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
20. 前記特徴量は、前記電圧の変化量と、前記充電量の変化量との比を含む
    請求項１８に記載の蓄電池評価方法。
21. 複数の状態について充電量と電圧とを関係づけた複数の第１充電データに基づき、推定された前記状態に対応する第１充電データを特定し、
    特定した前記第１充電データにおいて評価対象電圧に対応する充電量である基準充電量を特定し、
    前記評価対象電圧に対応する前記蓄電池の充電量である評価対象充電量を特定し、前記基準充電量と前記評価対象充電量との差に基づいて、前記蓄電池の状態を推定する
    請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
22. 前記蓄電池の温度の測定値に基づき第１温度を算出し、
    前記複数の第１充電データは、複数の電池温度に関連づけられており、
    前記第１温度と前記状態に基づき、前記第１充電データを特定する
    請求項２１に記載の蓄電池評価方法。
23. 前記蓄電池から前記蓄電池の充電前の充電量である初期充電量を含む情報を取得し、
    前記情報が示す前記初期充電量に基づいて前記蓄電池の状態を推定し、
    前記基準充電量と前記評価対象充電量との差に基づいて、前記情報が示す前記初期充電量を補正し、
    補正後の前記初期充電量に基づいて、前記蓄電池の状態を推定する
    請求項２１又は２２に記載の蓄電池評価方法。
24. 複数の状態について充電量と電圧とを関係づけた複数の第２充電データに基づき、推定した前記状態に対応する第２充電データを特定しと、
    前記蓄電池の初期状態を表す情報を取得し、
    前記情報と前記第２充電データに基づき、前記蓄電池の内部状態を推定する
    請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
25. 前記蓄電池の温度の測定値に基づき第１温度を算出し、
    前記複数の第２充電データは、複数の電池温度に関連づけられており、
    前記第１温度と前記状態に基づき、前記第２充電データを特定する
    請求項２４に記載の蓄電池評価方法。
26. 前記第１電流に、第３電流を重畳させることにより前記第２電流を生成する
    請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
27. 前記第２電流は、矩形波状の電流である
    請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
28. 前記蓄電池の測定データに基づき、前記蓄電池の状態を推定する
    請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
29. 前記蓄電池の状態は、前記蓄電池の劣化状態である、
    請求項１６〜２８のいずれか一項に記載の蓄電池評価方法。
30. 蓄電池を含む電気自動車と、
    前記蓄電池の状態を評価する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の蓄電池評価装置と
    を備えた蓄電池評価システム。

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