WO2005036192A1

WO2005036192A1 - 二次電池における残存容量の算出装置および算出方法

Info

Publication number: WO2005036192A1
Application number: PCT/JP2004/015113
Authority: WO
Inventors: Kouji Aridome
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2005-04-21
Also published as: BRPI0415236A; JP4075762B2; US20060276981A1; JP2005114646A; EP1674877A4; RU2336536C2; RU2006115573A; CA2541537C; CN1864072A; CN100498365C; US7200499B2; EP1674877A1; EP1674877B1; CA2541537A1

Abstract

残存容量算出方法は、電圧値から第１の推定ＳＯＣを算出するステップ（Ｓ１００）と、電流値から電流積算値を算出して（Ｓ１１０）、電流積算値を加算して第２の推定ＳＯＣを算出するステップ（Ｓ１２０）と、第１の推定ＳＯＣと第２の推定ＳＯＣとの差ｄＳＯＣを算出するステップ（Ｓ１３０）と、電圧値から第１の補正係数Ｒ（１）を算出するステップ（Ｓ１４０）と、電流値が小さいほど小さくなるように第２の補正係数Ｒ（２）を算出するステップ（Ｓ１５０）と、ｄＳＯＣにＲ（１）とＲ（２）とを乗算した補正項に第２の推定ＳＯＣを加算することにより補正されたＳＯＣを算出するステップ（Ｓ１６０）とを含む。

Description

明細書二次電池における残存容量の算出装置およぴ算出方法技術分野

本発明は、二次電池の状態を検知する技術に関し、特に、二次電池の残存容量を正確に算出する技術に関する。背景技術

電動機により車両の駆動力を得る、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車は、二次電池を搭載している。電気自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動する。ハイブリッド自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したり、電動機によりエンジンをアシストして車両を駆動したりする。燃料電池車は、燃料電池による電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したり、この燃料電池による電力に加えて二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したりする。

このような車両においては、回生制動、すなわち、車両制動時に電動機を発電機として機能させ、車両の運動エネルギを電気工ネルギに変換することにより制動する機能を備えている。ここで変換された電気工ネルギは二次電池に蓄えられ、加速する時などに再利用される。

二次電池は過放電、過充電を行なうと電池性能を劣化させることになるため、二次電池の充電量（S O C： State Of Charge,残存容量ともいう。）を把握して、充放電を制御する必要がある。特に、車両に搭載された熱機関により発電機を駆動して電力を発生し、これを二次電池に充電することができる形式のハイブリツド自動車においては、二次電池が、回生電力を受け入れられるように、また要求があれば直ちに電動機に対して電力を供給できるようにするために、その充電量は満充電の状態（1 0 0 %) と、全く充電されていない状態（0 %) のおおよそ中間付近（5 0〜6 0 %) に制御されることが多い。このため、二次電池の残存容量（soc) をより正確に検知する必要がある。 - このような二次電池の残存容量を検知する方法としては、二次電池の端子電圧 (開放電圧、起電圧）に基づいて検知する方法が周知である。また、端子電圧は電流値によつて変化することから、電流センサにより測定された充放電電流値を積算して残存容量を推定する方法も行なわれている。

特開 2003— 149307号公報は、電池の充放電パターンに依存せず、 S OCの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を開示する。この電池残存容量算出方法は、電池の起電圧と電流積算値とにより電池の残存容量（SOC) を推定する方法であって、電池の起電圧により S〇Cの補正パラメータを決定するステップと、捕正パラメータを使用して電流積算値から求めた SOCを補正するステップとを含む。 SOCを補正するステップは、電池電圧から起電圧を求めるステップと、起電圧から第 1の推定 s〇cを求めるステップと、電流積算値から第 2の推定 SO Cを求めるステップと、第 1の推定 SO Cと第 2の推定 SO C との差から、補正パラメータを使用して補正量を求めるステップと、補正量により第 2の推定 SO Cを補正するステップとを含む。

この電池残存容量算出方法によると、電流積算値から求めた電池の S O Cを電池の起電圧から補正する際に、起電圧からの S〇 Cの推定精度が高い S O C領域では、補正量が大きくなるように、推定精度が低くなる SO C領域では補正量が小さくなるように補正パラメータが決定される。これにより、全ての SO C領域において SO C推定精度を向上でき、充放電パターンによらず、高精度の電池残存容量算出方法を提供することができる。

しかしながら、特開 2003— 149307号公報においては、補正パラメ一タを起電圧により決定している。すなわち、起電圧に基づいて推定された SOC の精度が高いと考えられる領域においては補正パラメータを大きく、起電圧に基づいて推定された S〇 Cの精度が低、と考えられる領域においては補正パラメ一タを小さく決めている。このような算出方法では、二次電池における充放電電流値が小さいことにより、起電圧に基づいて推定された SO Cの精度が低い場合であっても、補正パラメータは大きく決められる場合もあり、正確に SOCを算出できない場合が発生し得る。発明の開示

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池の残存容量を正確に算出することができる算出装置および算出方法を提供することである。

この発明のある局面に係る二次電池における残存容量の算出装置は、二次電池の電圧値を検知する電圧検知部と、二次電池の電流値を検知する電流検知部と、二次電池の電圧値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第 1の補正パラメータを算出して、二次電池の電流値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第 2の補正パラメータを算出して、電圧値、電流値、第 1の補正パラメータおよび第 2の補正パラメータを用いて、二次電池の残存容量を算出する算出部とを含む。

この発明によると、二次電池の残存容量である S O Cを算出するにあたり、第 2の補正パラメータが二次電池の電流値に基づいて算出される。従来は、二次電池の電圧値に基づいて算出される第 1の補正パラメータのみを用いて、捕正された S O Cを算出していたが、この発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第 1の補正パラメータのみならず第 2の補正パラメータも用いて、補正された S O Cを算出することができる。このため、充放電電流値が小さい場合であって、電圧（開放電圧）に基づいて推定された S O Cの精度が低い場合には、電圧に基づく推定 S O Cが影響する補正項の寄与率が低くなるように第 2の補正パラメータを電流値に基づいて算出することができる。このため、たとえば電流積算に基づいて算出された推定 S O Cから補正項を使用して正確な S O Cを算出する場合に、充放電電流値の大きさにより補正項の寄与度合いを調整することができる。その結果、二次電池の残存容量を正確に算出することができる算出装置を提供することができる。

好ましくは、算出部は、電圧値に基づいて、二次電池の開放電圧から第 1の推定残存容量を算出して、電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第 2の推定残存容量を算出して、第 1の推定残存容量および第 2 の推定残存容量の差と、第 1の補正パラメータと、第 2の補正パラメータとを用いた関数を使用して、第 2の推定残存容量を補正することにより、二次電池の残存容量を算出する。

この発明によると、たとえば、充放電電流値を積算して算出された電流積算値に基づいて算出された第 2の推定残存容量（SOC— i) から、補正項を使用して正確な SOCが算出される。この場合において、二次電池の開放電圧から第 1 の推定残存容量（SOC— V) が算出される。第 1の推定残存容量（SOC— V) と第 2の推定残存容量（SOC— i) との差と、第 1の補正パラメータ（R (1)) と、第 2の補正パラメータ（R (2)) とを用いた関数が用いられる。この関数として、充放電電流値に基づいて算出される第 2の補正パラメータ（R (2)) を捕正項に乗算するような関数にしておいて、充放電電流値が小さいと第 2の補正パラメータ（R (2)) が小さくなるようにしておく。このようにすると、充放電電流値が小さい場合に精度が低くなる第 1の推定残存容量（SOC— V) の影響を受ける補正項の寄与度合いを小さくして、第 2の推定残存容量（SOC__i) を補正して、正確な残存容量を算出することができる。

さらに好ましくは、関数は、第 1の推定残存容量および第 2の推定残存容量の '差に、第 1の補正パラメ一タと第 2の捕正パラメータとを乗算した関数である。

この発明によると、第 1の推定残存容量（SOC— V) と第 2の推定残存容量 (SOC_i) との差に、第 1の補正パラメータ（R (1)) およぴ第 2の補正パラメータ（R (2)) を乗算して、補正項を算出している。このため、充放電電流値が小さいときには第 2の補正パラメータ（R (2)) が小さくなるようにしておくと、 '補正項を小さく算出することになり、補正項の寄与率を低くすることができる。すなわち、充放電電流値の小さいときに精度が低い開放電圧に基づいて算出される第 1の推定残存容量（SO C—v)の影響を受ける捕正項を小さくして、補正項の寄与率を低くすることができる。

さらに好ましくは、算出部は、関数により算出された補正分を第 2の推定残存容量に加算することにより、二次電池の残存容量を算出する。

この発明によると、補正分である補正項を第 2の推定残存容量（S〇C— i) に加算することにより、二次電池の残存容量を算出するので、電流積算により算出された残存容量を基準として、電圧値と電流値との双方を考慮した補正を行ない、正確な残存容量を算出することができる。

さらに好ましくは、二次電池の充放電.電流値の絶対値が大きいほど、第 2の補正パラメータは大きく、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第 2の補正パラメータは小さいものである。

この発明によると、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第 2の補正パラメータ（R ( 2 ) ) を小さくして、開放電圧により算出された精度の低い第 1の推定残存容量（S O C— V ) の影響を受ける補正項の寄与度合いを低くすることができる。一方、二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、第 2の補正パラメータ（R ( 2 ) ) を大きくして、開放電圧により算出された第 1の推定残存容量（S〇C— V ) の影響を受ける補正項の寄与度合いを高くすることができる。

この発明の別の局面に係る二次電池における残存容量の算出方法は、二次電池の電圧値を検知するステップと、二次電池の電流値を検知するステップと、二次電池の電圧値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第 1の補正パラメータを算出するステップと、二次電池の電流値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第 2の補正パラメータを算出するステップと、電圧値、電流値、第 1の補正パラメータおよぴ第 2の補正パラメータを用いて、二次電池の残存容量を算出するステップとを含む。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施例に係る電池 E C Uを搭載した車両の制御プロック図である。

図 2は、本発明の実施例に係る電池 E C Uのメモリで記憶される補正係数 R ( 2 ) と電流値との関係を表わす図である。

図 3は、本発明の実施例に係る電池 E C Uで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称およぴ機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

以下の説明では、車両の駆動用機器や補機電装品へ電力を供給したり、回生制動時にモータジエネレータから電力の供給を受けたりする二次電池（たとえば二ッケル水素電池）の残存容量（SOC) を算出する装置について説明する。二次電池の種類は特に限定されるものではないが、以下の説明では、二次電池をニッケル水素電池とする。また、本発明の実施例に係る二次電池における残存容量の算出装置は、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車のいずれにも適用できる。

図 1を参照して、本実施例に係る二次電池における残存容量の算出装置を実現する電池 ECU (Electronic. Control Unit) 200を含む車両のパワーユニットについて説明する。図 1に示すように、この車両のパワーユニットは、ニッケル水素電池 100と電池 ECU200とを含む。

二ッケノレ水素電池 100には、二ッケノレ水素電池 100の温度を測定するための温度センサ 1 10と、ニッケル水素電池 100の電圧を測定する電圧センサ 1 30とが取り付けられている。ニッケル水素電池 100と車両のパワーケーブルとを接続する出力ケーブルまたは入力ケーブルには、充放電電流値を測定する電流センサ 120が取り付けられている。

電池 ECU 200は、温度センサ 1 10と、電流センサ 120と、電圧センサ 130と、イダニッシヨンスィッチオン信号線とに接続された入出力インターフェイス 500と、電池 ECU 200を制御する CPU (Central Processing Unit) 300と、クロック 400と、各種データを記憶するメモリ 600とを含む。二ッケル水素電池 100の電源端子は、車両パワーケーブルに接続され、この車両の走行モータ、補機電装品等に電力を供給する。

ニッケル水素電池 100の温度を測定する温度センサ 1 10により検知された温度信号は、電池 ECU200の入出力インターフェイス 500を介して、 CP U 300に送信される。

ニッケル水素電池 100への充電電流値おょぴニッケル水素電池 100からの放電電流値を測定する電流センサ 120により検知された電流値は、電池 E CU 200の入出力インターフェイス 500を介して、 CPU 300に送信される。 CPU300は、この電流値を時間積算することにより、 S〇Cを算出することができる。

二ッケル水素電池 100の電圧を測定する電圧センサ 130により検知された電圧は、電池 E CU 200の入出力インターフェイス 500を介して、 CPU3 00に送信される。 CPU300は、予め定められた条件で開放電圧 (OCV： Open Circuit Voltage) に基づいて S〇 Cを算出することができる。

電池 E CU 200の内部においては、入出力インターフェイス 500、 CPU

300、クロック 400およびメモリ 600が、内部バス 700を介して接続され、互いにデータ通信を行なうことができる。メモリ 600には、 CPU300 で実行されるプログラムや、そのプログラムで用いるしきい値、補正係数およびマップなどが記憶されている。

図 2を参照して、本実施例に係る二次電池における残存容量の算出装置である電池 ECU 200のメモリ 600に記憶される補正係数 R (2) について説明する。この補正係数 R (2) は、ニッケル水素電池 100の電流値に基づいて算出される。補正係数 R (2) と充放電電流値との間には図 2に示すような関係がある。この補正係数 R (2) は、ニッケル水素電池 100の充放電電流値に基づいて決定される SO Cの補正係数である。これに対して、補正係数 R (1) は、特開 2003— 149307号公報に記載されたように起電圧に基づいて算出される S O Cの補正係数である。

図 2に示すように、補正係数 R (2) は、ニッケル水素電池 100の充放電電流値の関数であって、電流値の絶対値が大きいほど 1に近づくような放物線の形状を有する。なお、このような関数は一例であって、放物線の形状を有する関数に限定されない。電流値の絶対値が大きいと 1に近づき、電流値の絶対値が小さいと 0に近い値（たとえば、 0. 1〜0. 2程度）に近づく形状の関数（下に凸の関数）であればよい。また、このような関数形式ではなく、メモリ 600に数値データとして記憶するようにしてもよレ、。

図 3を参照して、本実施例に係る二次電池における残存容量の算出装置である電池 ECU 200の CPU300で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップを Sと略す。） 100にて、 CPU 300は、電圧値から第 1の推定 SO C (SOC_v) を算出する。この電圧値は、入出力インタ一フェイス 500を介して電圧センサ 1 30から電池 ECU200に入力された信号に基づいて検知される。電圧センサ 1 30により検知された測定電圧値に、二ッケル水素電池 ΓΌ 0の内部抵抗値に電流センサ 120により検知された電流値を乗算して算出されたニッケル水素電池 100の内部抵抗による電圧降下値と、ニッケル水素電池 100の分極現象による電圧値とを加算して、開放電圧（起電圧、 OCV) を算出する。より詳しくは、測定電圧値に、内部抵抗による電圧降下による電圧値と分極による電圧値とを加算して、開放電圧を算出する。ニッケル水素電池 100においては、この開放電圧と SOCとの概略の関係が予め把握されているので、開放電圧から第 1の推定 SO C (SOC— V) を算出することができる。

また、このとき、ニッケル水素電池 100の内部抵抗値は、二ッケル水素電池 100の温度により変動するので、その変動を考慮して内部抵抗を、たとえばマップから算出して、内部抵抗による電圧降下分を算出する。また、分極電圧は、二ッケル水素電池 100の温度および充放電電流値により変動するので、その変動を考慮して分極電圧値を、たとえば電池温度と充放電電流値とをパラメータと . したマップから算出して、分極電圧値を算出する。

S 1 1 0にて、 C P U 300は、電流値から電流積算値（ ί i dt)を算出する。この電流積算値は、ごく短い時間（dt) における充放電電流の積算値（積分値）である。このとき、電流値は、入出力インターフェイス 500を介して電流センサ 120から電池 ECU200に入力された信号に基づいて検知される。また、この積分時間は、ごく短い時間とした方が、走行中には、充電と放電とをごく短い時間で切り換えて繰返される場合があるハイプリッド車両には好ましい。

S 120にて、 CPU300は、電流積算値の加算を繰返して、第 2の推定 S OC (SOC— i) を算出する。このとき、第 2の推定 SOCは、 SOC— i = soc_i + J idtにより算出される。

S 130にて、 CPU 300は、 S 100にて算出した第 1の推定 S〇C (S OC_v) と、 S 120にて算出した第 2の推定 SOC (SOC_i) との残存容量差 d SOCを算出する。すなわち、 d SOCは、 d SOC=SOC一 V— S OC__iで算出される。

S 140にて、 CPU 300は、電圧値（起電圧）から補正係数 R ( 1 ) を算出する。この補正係数 R (1) は、特開 2003— 149307号公報に開示された捕正パラメータである。

S 1 50にて、 CPU300は、電流値から補正係数 R (2) を算出する。このとき、図 2に示すような、補正係数 R (2) と充放電電流との関係に基づいて、捕正係数 R (2) が算出される。

S 1 60にて、 CPU300は、捕正された残存容量 SOCを算出する。このとき、補正された残存容量 SO Cは、 SOC=d S〇CXR (1) XR (2) + SOC— iで算出される。

S 1 70にて、 C P U 300は、ィグニッションスィツチがオフにされたか否かを判断する。この判断は、入出力インターフェイス 500を介してイダニッションスィツチオン信号がオン状態からオフ状態にされたことにより行なわれる。ィダニッションスィツチがオフ状態になると（S 170にて YE S)、この処理は終了する。もしそうでないと（S 170にて NO)、処理は S 1 10へ戻され、開放電圧により算出された第 1の推定 S〇 Cと、電流積算により算出された第 2の推定 SOCと、電圧値に基づく補正係数 R (1) と、電流値に基づく補正係数 R (2) とを用いて、補正された SOCの算出が継続して行なわれる。なお、 S 1 70において算出された S〇 Cは、ィグニッションスィツチがオフされるとメモリ 600に前回走行終了時の SOCとして記憶される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施例に係る電池 ECU 200を含むパワーュ-ットの動作について説明する。

運転者が車両に搭乗してイダニッシヨンスィツチをオンにした状態においては、電池 ECU 200に、ニッケル水素電池 1 00の温度、電流値おょぴ電圧値が、温度センサ 1 10、電流センサ 120および電圧センサ 130からそれぞれ入力される。予め定められたサイクルタイム（たとえば、 CPU 300動作周波数に基づく）にて、検知された電圧値に基づいて第 1の推定 SO C (SOC v) が算出され（S 1 0 0)、検知された電圧値に基づいて第 2の推定 S OC (S OC— i ) が算出される（S 1 2 0)。算出された、第 1の推定 S O C (S OC_v) と第 2の推定 S OC (S OC_ i ) との差 d S OCが算出される（S 1 4' 0)。電圧値に基づく補正係数 R (1) と、電流値に基づく補正係数 R (2) が算出される（S 1 5 0、 S 1 6 0)。第 1の推定 S OC (S OC_v) と第 2の推定 S OC (S OC— i ) との差 d S OCと、補正係数 R ( 1) と、補正係数 R (2) とに基づいて、補正された S OCが算出される（S 1 6 0)。このとき、 S〇C = d S OC XR ( 1 ) XR (2) + S〇 C— i、すなわち S OC= (S OC— v— S OC— i ) XR (1) XR (2) + S O C— iにより補正された S O Cが算出される。

以上のように算出される S OCを具体的な数値（仮定値）を用いて説明する。仮定値として、電圧値に基づく第 1の推定 S O C (S OC— V) = 5 0 [%]、電流値に基づく前回（1 0秒前）の第 2の推定 S OC (S OC— i ) = 6 0 [%]、補正係数 R ( 1) = 0. 1とする。

く本願発明において、電流値が大きい場合〉

電流値が大きい場合として 1 0 0 [A]と仮定する。すなわち、 1 0秒間の充放電電流値が 1 0 0 [A]であったと仮定する。このときの補正係数 R (2) は 1と仮定する。この場合において、

電流積算値（ ί i dt) =

1 0 0 [A] X 1 0 [ s e c]Z (満充電 6. 5 AX 3 6 0 0 [ s e c ]) X 1 0 0

[%]

= -A. 2 7 [%]

d S〇C= S OC— v— S OC— i = 5 0 - (6 0 -4. 2 7)=- 5. 7 3 [%]

S OC = d S OC XR (1 ) XR (2) + S〇 C一 i

=ー5. 7 3 X 0. 1 X 1 + ( 6 0— 4· 2 7) = 5 5. 1 6 [%] すなわち、電流積算による S OC変動分が 4 · 2 7 [%]であるのに対して、補正係数 R ( 1 ) および補正係数 R (2) を用いて算出した S OC変動分は 4. 8 4 [%] (= 6 0 - 5 5. 1 6) である。これは、 1. 1 3倍分だけ大きめに補正されて S O Cが算出されたことを示す。く本願発明において、電流値が小さい場合 >

電流値が小さい場合として 5 [A]と仮定する。すなわち、 10秒間の充放電電流値が 5 [A]であったと仮定する。このときの補正係数 R (2) は 0. 2と仮定する。この場合において、

電流積算値 i dt) =

5 [A] X 10 [ s e c]/ (満充電 6. 5 A X 3600 [ s e c ]) X 100 [%]

=—0. 21 [%]

d S OC = S〇C— v— SOC_ i = 50— (60— 0.21 ) =— 9. 79 [%]

SOC=d SOCXR (1) XR (2) + S O C— i

=—9. 79 X 0. 1 X 0, 2 + (60 -0. 21) = 59. 59 [%] すなわち、電流積算による SOC変動分が 0. 21 [%]であるのに対して、補正係数 R (1) および補正係数 R (2) を用いて算出した SO C変動分は 0. 4 1 [%] (= 60 -59. 59) である。これは、 1. 95倍分だけ大きめに補正されて SO Cが算出されたことを示す。

<本願発明において、電流値の大小の相違 >

このように、本願発明においては、充放電電流値の大小によらず、補正された SOCを算出できる。これに対して、以下に、特開 2003— 149307号公報の場合を示す。

く特開 2003— 149307号公報において、電流値が大きい場合 > 上述した電流値が大きい場合と同じく、電流値が大きい場合として 100[A] と仮定する。すなわち、 10秒間の充放電電流値が 100[A]であったと仮定する。この場合において、

電流積算値（ J" i dt) =

100 [A] X 10 [ s e c]/ (満充電 6. 5 A X 3600 [ s e c ]) X 100 [%]

=—4. 27 [%]

d SOC = SOC_v-SOC_i =50— (60— 4.27)=— 5. 73 [%] SOC=d SOCXR (1) +SOC— i

=- 5. 73 X 0. 1 + (60— 4. 27) =55. 1 6 [%] すなわち、電流積算による SOC変動分が 4 · 27 [%]であるのに対して、補正係数 R (1) のみを用いて算出した SO C変動分は 4. 84 [%] (=60-5 5. 16) である。これは、 1. 13倍分だけ大きめに補正されて SOCが算出されたことを示す。

<特開 2003— 149307号公報において、電流値が小さい場合 > 上述した電流値が小さい場合と同じく、電流値が小さい場合として 5 [A]と仮定する。すなわち、 10秒間の充放電電流値が 5 [A]であったと仮定する。この場合において、 ■ 電流積算値（J idt) =

5 [A] X 10 [ s e c]/ (満充電 6. 5 A X 3600 [ s e c ]) X 100 [%]

=—0. 21 [%]

d S O C = S O C_ v -SO C_ i = 50— (60— 0.2 l)=- 9. 79 [%] SOC= d SOCXR (1) +SOC— i

= -9. 79 X 0. 1+ (60-0. 21) = 58. 81 [%] すなわち、電流積算による SOC変動分が 0. 21 [%]であるのに対して、捕正係数 R (1) のみを用いて算出した SO C変動分は 1. 19 [%] (=60-5 8. 8 1) である。これは、 5. 67倍分も大きめに補正されて SOCが算出されたことを示す。

く特開 2003— 149307号公報において、電流値の大小の相違 > このように、特開 2003-149307号公報においては、充放電電流値の大小によって、捕正された SOCが大きく相違することになる。これに対して、上述したように、本願発明においては、そのようなことがない。

以上のようにして、本実施例に係る残存容量の算出装置によると、充放電電流値を積算して算出された電流積算値に基づいて算出された第 2の推定 S O C ( S OC_i ) を捕正して正確な SOCが算出される。このとき、二次電池の開放電圧から第 1の推定 SOC (SOC— V) が算出される。第 1の SOC (S〇C— v) と第 2の推定 SOC (SOC— i) との差と、第 1の補正係数（R (1)) と、第 2の補正係数（R (2)) とを乗算した補正項を、第 2の推定 SOC (SOC— i) に加算して、補正された SOCを算出する。充放電電流値が小さいと第 2の補正係数（R (2)) が小さくなるようにしておくと、充放電電流値が小さい場合に精度が低くなる第 1の推定 SO C (SOC_v) の影響を受ける補正項の寄与度合いを小さくして、第 2の推定 SO C (SOC_i ) を補正して、正確な残存容量を算出することができる。

今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。

Claims

請求の範囲

1. 二次電池（100) の電圧値を検知するための電圧検知手段（130) と、前記二次電池（100)の電流値を検知するための電流検知手段（120) と、前記二次電池（100) の電圧値に基づいて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する際に用いられる第 1の補正パラメータを算出するための手段 ( 2 00) と、

前記二次電池（100) の電流値に基づいて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する際に用いられる第 2の補正パラメータを算出するための手段（ 2 00) と、

前記電圧値、前記電流値、前記第 1の補正パラメータおよぴ前記第 2の補正パラメータを用いて、前記二次電池（100) の残存容量を算出するための算出手段（200) とを含む、二次電池 (100) における残存容量の算出装置。

2. 前記算出手段（200) は、

前記電圧値に基づいて、前記二次電池（1·00) の開放電圧から第 1の推定残存容量を算出するための手段と、

前記電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第 2の推定残存容量を算出するための手段と、

前記第 1の推定残存容量およぴ前記第 2の推定残存容量の差と、前記第 1の補正パラメータと、前記第 2の補正パラメータとを用いた関数を使用して、前記第 2の推定残存容量を補正することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出するための手段とを含む、請求項 1に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

3. 前記関数は、前記第 1の推定残存容量および前記第 2の推定残存容量の差に、前記第 1の補正パラメータと前記第 2の補正パラメータとを乗算した関数である、請求項 2に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

4. 前記算出手段（200) は、前記関数により算出された補正分を前記第 2 の推定残存容量に加算することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出するための手段を含む、請求項 3に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

5. 前記二次電池 (100) の充放電電流値の絶対値が大きいほど、前記第 2 の補正パラメータは大きく、

前記二次電池（100) の充放電電流値の絶対値が小さいほど、前記第 2の補 5 正パラメータは小さレ、、請求項 1に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

6. 二次電池（100) の電圧値を検知するステップと、

前記二次電池（100) の電流値を検知するステップと、

前記二次電池（100) の電圧値に基づいて、前記二次電池（100) の残存 10 容量を算出する際に用いら.れる第 1の補正パラメータを算出するステップ（S 1

40) と、

前記二次電池（100) の電流値に基づいて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する際に用いられる第 2の補正パラメータを算出するステップ（S 1

50) と、

15 前記電圧値、前記電流値、前記第 1の補正パラメータおよび前記第 2の補正パラメータを用いて、前記二次電池（100) の残存容量を算出するステップ（S 160) とを含む、二次電池（100) における残存容量の算出方法。

7. 前記前記二次電池（100) の残存容量を算出するステップ（S 160) は、

20 前記電圧値に基づいて、前記二次電池（100) の開放電圧から第 1の推定残存容量を算出するステップ（S 100) と、

前記電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第

2の推定残存容量を算出するステップ（S 120) と、

前記第 1の推定残存容量およぴ前記第 2の推定残存容量の差と、前記第 1の補 25. 正パラメータと、前記第 2の捕正パラメータとを用いた関数を使用して、前記第

2の推定残存容量を補正することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出するステップとを含む、請求項 6に記載の二次電池（100) における残存容量の算出方法。

8. 前記関数は、前記第 1の推定残存容量および前記第 2の推定残存容量の差に、前記第 1の補正パラメータと前記第 2の捕正パラメータとを乗算した関数である、請求項 7に記載の二次電池（100) における残存容量の算出方法。

9. 前記二次電池（100) の残存容量を算出するステップは、前記関数により算出された捕正分を前記第 2の推定残存容量に加算することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出するステップを含む、請求項 8に記載の二次電池（100) における残存容量の算出方法。

10. 前記二次電池（100) の充放電電流値の絶対値が大きいほど、前記第 2の補正パラメータは大きく、

前記二次電池（100) の充放電電流値の絶対値が小さいほど、前記第 2の補正パラメータは小さレ、、請求項 6に記載の二次電池（100) における残存容量の算出方法。

1 1. 二次電池（100) の電圧値を検知する電圧センサ（130) と、前記二次電池（100) の電流値を検知する電流センサ（120) と、前記二次電池（100) の電圧値に基づいて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する際に用いられる第 1の捕正パラメータを算出して、

前記二次電池（100) の電流値に基づいて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する際に用いられる第 2の補正パラメータを算出して、

前記電圧値、前記電流値、前記第 1の補正パラメータおよび前記第 2の補正パラメータを用いて、前記二次電池（100) の残存容量を算出する電子制御ュニット（200) とを含む、二次電池（100) における残存容量の算出装置。

12. 前記電子制御ュニット（200) は、

前記電圧値に基づいて、前記二次電池（100) の開放電圧から第 1の推定残存容量を算出して、

前記電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第 2の推定残存容量を算出して、

前記第 1の推定残存容量およぴ前記第 2の推定残存容量の差と、前記第 1の補正パラメータと、前記第 2の補正パラメータとを用いた関数を使用して、前記第 2の推定残存容量を補正することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出する、請求項 11に記載の二次電池（100)における残存容量の算出装置。

13. 前記関数は、前記第 1の推定残存容量および前記第 2の推定残存容量の差に、前記第 1の補正パラメータと前記第 2の補正パラメータとを乗算した関数である、請求項 12に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

14. 前記電子制御ユニット（200) は、前記関数により算出された捕正分を前記第 2の推定残存容量に加算することにより、前記二次電池（100) の残存容量を算出する、請求項 13に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。

1 5. 前記二次電池（100) の充放電電流値の絶対値が大きいほど、前記第 2の補正パラメータは大きく、

前記二次電池（100) の充放電電流値の絶対値が小さいほど、前記第 2の補正パラメータは小さい、請求項 1 1に記載の二次電池（100) における残存容量の算出装置。