WO2013031558A1 - バッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置 - Google Patents

バッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置 Download PDF

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internal resistance
battery cell
value
reference value
unit
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克昭 ▲浜▼本
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三洋電機株式会社
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    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements

Definitions

  • the present invention relates to a battery system, a charging state estimation device, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, and a power supply device.
  • a battery system including a chargeable / dischargeable battery cell is used for a mobile body driven by electric power such as an electric automobile and a power supply device that stores and supplies electric power. In order to appropriately control charging / discharging of the battery cell, it is required to accurately acquire the charging state of the battery cell.
  • the terminal voltage, current, and temperature of a battery cell are sampled for a predetermined time, and a deviation between the maximum storage amount and the minimum storage amount at the predetermined time is obtained. It is done. When the obtained deviation is smaller than the threshold and the sampled current distribution and the temperature distribution are appropriate, the electromotive force and internal resistance of the battery cell are obtained based on the sampled current and voltage. .
  • the processing load for calculating the state of charge is large, and the processing speed may be reduced and the circuit scale may be increased.
  • SOC charge rate
  • temperature of the battery cell changes, The state of charge of the battery cell cannot be determined accurately.
  • An object of the present invention is to provide a battery system, a charging state estimation device, an electric vehicle, a moving body, and a power storage device capable of accurately estimating a charging state of a battery cell while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale. And providing a power supply.
  • a battery system includes a battery cell, a current detection unit that detects a current flowing through the battery cell, a voltage detection unit that detects a terminal voltage of the battery cell, a temperature detection unit that detects the temperature of the battery cell, A charging state estimation device for estimating a charging state of the battery cell, the charging state estimation device based on the value of the current detected by the current detection unit and the value of the terminal voltage detected by the voltage detection unit.
  • Detected by the temperature detection unit based on the reference value calculation unit that calculates the internal resistance as the internal resistance reference value and information indicating the relationship between the preset battery cell temperature and the internal resistance when the battery cell is charged or discharged A reference value acquisition unit that acquires an internal resistance corresponding to a temperature value to be set as an internal resistance reference value, and an internal resistance reference value calculated by a reference value calculation unit
  • a relative value calculation unit that calculates a relative value indicating a relative relationship with the internal resistance reference value acquired by the reference value acquisition unit, and a reference value acquisition unit that uses the relative value calculated by the relative value calculation unit.
  • Calibration value calculation unit that calculates internal resistance calibration value by correcting internal resistance reference value, internal resistance calibration value calculated by calibration value calculation unit, and after internal resistance reference value is calculated by reference value calculation unit
  • An open-circuit voltage calculation unit that calculates an open-circuit voltage of the battery cell based on a current value detected by the current detection unit and a terminal voltage value detected by the voltage detection unit, and a preset open-circuit voltage of the battery cell
  • a charging state acquisition unit that acquires a charging state corresponding to the open circuit voltage calculated by the open circuit voltage calculation unit based on information representing the relationship between the charging state and the charging state.
  • the present invention it is possible to accurately estimate the state of charge of a battery cell while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system according to the first embodiment of the present invention.
  • the battery system 500 includes a battery module 100, a charging state estimation device 200, a current detection unit 201, a voltage detection unit 202, a temperature detection unit 203, and an output unit 205.
  • the battery module 100 includes a plurality of battery cells 10. In the battery module 100, the plurality of battery cells 10 are connected in series. Each battery cell 10 is a secondary battery. As each battery cell 10, for example, a lithium ion battery is used. Note that some or all of the plurality of battery cells 10 may be connected in parallel. Further, the battery module 100 may be configured by one battery cell 10.
  • the current detection unit 201 includes, for example, a shunt resistor, a differential amplifier, and an A / D (analog / digital) converter.
  • a current sensor may be used as the current detection unit 201.
  • the current detection unit 201 is connected to the battery module 100 in series.
  • Current detection unit 201 Detects the current flowing through the plurality of battery cells 10 and supplies the detected current value to the charging state estimation apparatus 200 as current information.
  • the voltage detection unit 202 is connected to the positive terminal and the negative terminal of each battery cell 10.
  • the voltage detection unit 202 detects the terminal voltage of each battery cell 10 and supplies the detected terminal voltage value to the charge state estimation apparatus 200 as voltage information.
  • the temperature detection unit 203 detects the temperature of each battery cell 10 and supplies the detected temperature value to the charge state estimation device 200 as temperature information.
  • the temperature detection unit 203 for example, a plurality of thermistors are used, and as the temperature of the battery cell 10, for example, the surface temperature of the battery cell 10 is detected.
  • the thermistor may be attached to each battery cell 10, or the thermistor may be attached only to some of the plurality of battery cells 10.
  • the temperatures of the other battery cells 10 are estimated based on the temperatures of the some battery cells 10.
  • the temperature detected by the thermistor is used as the temperature of some battery cells 10, and the estimated temperature is used as the temperature of other battery cells 10.
  • the charging state estimation device 200 estimates the charging state of each battery cell 10 based on the current information from the current detection unit 201, the voltage information from the voltage detection unit 202, and the temperature information from the temperature detection unit 203.
  • the state of charge refers to information related to the amount of charge of the battery cell 10 such as current, charged amount or electric capacity, for example, SOC (charge rate), remaining capacity, depth of discharge (DOD), Including current accumulated value or difference in charged amount.
  • SOC charge rate
  • DOD depth of discharge
  • the charge state estimation device 200 outputs the calculated SOC to the output unit 205 or an external control device.
  • a main control unit 608 (FIG. 11) described later or a controller 7 described later. 12 (FIG. 12) corresponds to an external control device.
  • the output unit 205 includes, for example, a liquid crystal display panel, a plasma display panel, an organic EL (electroluminescence) panel, or a speaker.
  • the output unit 205 includes, for example, an internal resistance reference value, an internal resistance reference value, an internal resistance calibration value, an open-circuit voltage, and an SO that will be described later. Display at least one of C. Further, the output unit 205 may present an alarm or work instruction to the user or service person when an abnormality occurs in the battery system 500, for example.
  • the abnormality of the battery system 500 is, for example, the battery module 1 00 overcharge and overdischarge, and malfunction of the charge state estimation device 200.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the SOC of the battery cell 10 and the open circuit voltage.
  • the horizontal axis represents the SOC.
  • the vertical axis indicates the open circuit voltage.
  • the SOC can be obtained from the open circuit voltage of the battery cell 10. Note that the relationship between the SOC of the battery cell 10 and the open circuit voltage does not depend on the temperature of the battery cell 10.
  • the terminal voltage of the battery cell 10 is equal to the open voltage of the battery cell. Thereby, the SOC of the battery cell 10 can be acquired based on the terminal voltage of the battery cell 10 detected by the voltage detection unit 202 and the relationship shown in FIG.
  • the terminal voltage of the battery cell 10 is different from the open circuit voltage. Specifically, when the battery cell 10 is discharged, the terminal voltage of the battery cell 10 becomes lower than the open voltage by the voltage drop due to the internal resistance. Further, when the battery cell 10 is charged, the terminal voltage of the battery cell 10 becomes higher than the open voltage by the voltage drop due to the internal resistance. Therefore, the battery cell 10 In order to obtain the open circuit voltage, it is necessary to calculate the internal resistance of the battery cell 10.
  • the relationship of FIG. 2 is stored in the state of charge estimation device 200 as the SOC table TA.
  • the SOC table TA is an example of information representing a relationship between a preset open voltage of a battery cell and a charged state.
  • a function representing the relationship between the open voltage of the battery cell and the state of charge may be used.
  • the charging state estimation apparatus 200 acquires the SOC of the battery cell 10 based on the voltage information and the SOC table TA.
  • the charging state estimation device 200 calculates the internal resistance of the battery cell 10 based on the current information, the voltage information, the temperature information, and an internal resistance table TB (FIG. 4) to be described later.
  • the open circuit voltage of the battery cell 10 is calculated based on the internal resistance.
  • the state-of-charge estimation device 200 acquires the SOC of the battery cell 10 based on the calculated open circuit voltage and the SOC table TA.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the charging state estimation device 200.
  • the charging state estimation device 200 includes a reference value calculation unit 211, a reference value acquisition unit 212, a correction coefficient calculation unit 213, a calibration value calculation unit 214, an open-circuit voltage calculation unit 215, an SOC acquisition unit 216, an SO A C storage unit 217, an SOC output unit 218, a determination unit 219, and a storage unit 220 are included.
  • the reference value calculation unit 211 calculates the internal resistance of each battery cell 10 as the internal resistance reference value R m based on the current information from the current detection unit 201 and the voltage information from the voltage detection unit 202.
  • the reference value acquisition unit 212 is based on the temperature information from the temperature detection unit 203, the SOC stored value S p described later stored in the SOC storage unit 217, and the internal resistance table TB described later stored in the storage unit 220.
  • the internal resistance of each battery cell 10 is acquired as the internal resistance reference value Rt .
  • the correction coefficient calculation unit 213 calculates the ratio of the internal resistance reference value R m to the internal resistance reference value R t ( R m / R t ) is calculated as the correction coefficient ⁇ .
  • the correction coefficient calculation unit 213 is an example of a relative value calculation unit
  • the correction coefficient ⁇ is an example of a relative value indicating a relative relationship between the internal resistance reference value and the internal resistance reference value.
  • a relative value other values indicating the relative relationship between the internal resistance standard value and the internal resistance reference value (e.g., differentially the internal resistance reference value R t and the internal resistance reference value R m) may be used.
  • the calibration value calculation unit 214 corrects the internal resistance reference value R t using the correction coefficient ⁇ as a relative value calculated by the correction coefficient calculation unit 213, thereby changing the internal resistance of each battery cell 10 to the internal resistance calibration value. Calculate as R c .
  • the open circuit voltage calculation unit 215 opens each battery cell 10 based on the current information from the current detection unit 201, the voltage information from the voltage detection unit 202, and the internal resistance calibration value R c calculated by the calibration value calculation unit 214. Calculate the voltage.
  • the SOC acquisition unit 216 is an example of a charge state acquisition unit, and acquires the SOC of each battery cell 10 based on the open circuit voltage calculated by the open circuit voltage calculation unit 215 and the SOC table TA stored in the storage unit 220. .
  • SOC storage unit 217 stores the SOC calculated by the SOC acquisition unit 216 as the SOC stored value S p.
  • the SOC stored value S p is an example of the state of charge that has already been acquired.
  • the SOC storage unit 217 receives a new SOC from the SOC acquisition unit 216. Each time is acquired, the previous SOC is erased. Therefore, the SOC storage unit 217 performs the SO Only the latest SOC acquired by the C acquisition unit 216 is stored.
  • the SOC output unit 218 And it outputs the SOC stored value S p which is preserved by SOC and the SOC storage unit 217 obtained by the SOC acquisition unit 216 selectively to an external control device or an output unit 205.
  • Determination unit 21 9 performs various determinations as described later based on current information from the current detection unit 201, voltage information from the voltage detection unit 202, temperature information from the temperature detection unit 203, and the like.
  • the storage unit 220 stores the SOC table TA and the internal resistance table TB, The correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213 and the internal resistance calibration value R c calculated by the calibration value calculation unit 214 are stored. Each time the correction coefficient calculation unit 213 calculates a new correction coefficient ⁇ , the storage unit 220 deletes the previous correction coefficient ⁇ . The storage unit 220 erases the previous internal resistance calibration value R c every time the calibration value calculation unit 214 calculates a new internal resistance calibration value R c . Thereby, the storage unit 220 stores only the latest correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213 and the latest internal resistance calibration value R c calculated by the calibration value calculation unit 214. The storage unit 220 stores various information such as a control program.
  • internal resistance reference value R t is corrected using correction coefficient ⁇ indicating the relative relationship between internal resistance reference value R m and internal resistance reference value R t .
  • the charging state estimation device 200 is realized by hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and software such as a computer program, for example.
  • the reference value calculation unit 211, the reference value acquisition unit 212, the correction coefficient calculation unit 213, the calibration value calculation unit 21 4, open-circuit voltage calculation unit 215, SOC acquisition unit 216, SOC output unit 218, and determination unit 21 9 corresponds to a module of a computer program.
  • the reference value calculation unit 211, the reference value acquisition unit 212, the correction coefficient calculation unit 213, the calibration value calculation unit 214, the open circuit voltage calculation unit 215, the SO Functions of the C acquisition unit 216, the SOC output unit 218, and the determination unit 219 are realized.
  • the reference value calculation unit 211, the reference value acquisition unit 212, the correction coefficient calculation unit 213, the calibration value calculation unit 214, A part or all of the open circuit voltage calculation unit 215, the SOC acquisition unit 216, the SOC output unit 218, and the determination unit 219 may be realized by hardware.
  • the SOC storage unit 2 17 and the storage unit 220 correspond to a memory.
  • the internal resistance of the battery cell 10 depends on the temperature and SOC of the battery cell 10.
  • an internal resistance table TB indicating the relationship between the temperature, SOC, and internal resistance of battery cell 10 is stored in storage unit 220 of charge state estimating apparatus 200.
  • the internal resistance table TB is an example of information representing a relationship between a preset battery cell temperature and internal resistance. And it is an example of the information showing the relationship between the charge state of the battery cell preset and internal resistance.
  • a function indicating the relationship between the temperature of the battery cell and the internal resistance may be used, and in addition, a function indicating the relationship between the charge state of the battery cell and the internal resistance is used. May be.
  • FIG. 4 is an example of the internal resistance table TB.
  • X 11 , X 12 ,. 1m, X 21, X 22, ..., X 2m, ..., X n1, X n2, ..., X nm is a value of the internal resistance of the battery cell 10.
  • Internal reference value acquiring unit 212 of the device for estimating charged state 200 from the internal resistance table TB in FIG. 4 the value of the internal resistance corresponding to the SOC stored value S p which is stored by the temperature and the SOC storage unit 217 is given as the temperature information Obtained as a resistance reference value Rt .
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining an example of the operation of the charging state estimation device 200.
  • the upper part of FIG. 5 shows changes in the current flowing through the battery cell 10 and changes in the terminal voltage of the battery cell 10.
  • the lower part of FIG. 5 shows the timing for calculating or obtaining the internal resistance reference value R m , the internal resistance reference value R t , the correction coefficient ⁇ and the internal resistance calibration value R c , and the output timing of the SOC.
  • the internal resistance reference value R t is R t1.
  • the SOC acquisition unit 21 6 is output by the SOC output unit 218, and when the SOC output timing is indicated by a white circle, the SOC storage value S p stored by the SOC storage unit 217 is S Output by the OC output unit 218.
  • SOC output unit 218 outputs SOC at a constant cycle.
  • the output cycle of the SOC is a power supply device 700 (FIG. 12) described later according to the embodiment of the present invention. ) And other specifications. If the SOC output cycle is short, overcharge and overdischarge of the battery cell 10 can be detected in a short time based on the SOC output from the SOC output unit 218. Therefore, it is preferable that the SOC output cycle is short from the viewpoint of safety. However, when the SOC output cycle is short, the load of hardware, software, and the like that constitute battery system 500 and power supply device 700 increases.
  • the SOC output cycle is set, for example, within a range of 0.1 second to 1 second.
  • charging / discharging of the battery cell 10 is not performed in the period from the time point t0 to the time point t1. In this case, since the voltage drop due to the internal resistance of the battery cell 10 does not occur, the terminal voltage of the battery cell 10 is equal to the open voltage of the battery cell.
  • the open-circuit voltage calculation unit 215 acquires the value of the terminal voltage of the battery cell 10 given as voltage information as the open-circuit voltage of the battery cell 10, and the SOC acquisition unit 216,
  • the SOC table TA (which stores the SOC corresponding to the acquired open circuit voltage in the storage unit 220) (See FIG. 2).
  • the SOC output unit 218 outputs the SOC acquired by the SOC acquisition unit 216.
  • the discharge of the battery cell 10 is started at the time t1, and the battery cell 10 is discharged in the period from the time t1 to the time t2. Immediately after the discharge of the battery cell 10 is started at time t1, the terminal voltage of the battery cell 10 becomes unstable. When a certain time has elapsed from time t1, the terminal voltage of the battery cell 10 is stabilized.
  • the battery cell 1 Time from when charging / discharging of 0 is started until the terminal voltage of the battery cell 10 is stabilized (hereinafter, (Referred to as transient time Ta) is acquired in advance by simulation or the like.
  • the transient time Ta is an example of a predetermined time until the terminal voltage of the battery cell is stabilized, and is set to, for example, about several seconds and at most about several tens of seconds.
  • SOC output unit 218 Period from time t1 to transient time Ta elapses, SOC output unit 218 outputs the SOC stored value S p which is stored in the SOC storage unit 217. In this case, SOC obtained by the SOC acquisition unit 216 immediately before (time point t1) for discharge of the battery cell 10 is started is output as the SOC stored value S p.
  • a time point t11 at which the transition time Ta has elapsed from the time point t1 is an example of a relative value calculation time point for calculating a relative value, an internal resistance calculation time point for calculating an internal resistance calibration value, and a charge state acquisition time point for acquiring a charge state.
  • the reference value calculating unit 211 based on the voltage information and the current information, and calculates the internal resistance of the battery cells 10 as the internal resistance reference value R m. Specifically, the reference value calculation unit 211 calculates the internal resistance reference value R m by the following equation (1).
  • V is a terminal voltage of the battery cell 10
  • E is an open voltage of the battery cell 10
  • I is a current flowing through the battery cell 10
  • R is an internal resistance of the battery cell 10.
  • the terminal voltage and current at time t11 are used as the terminal voltage V and current I in the following equation (1).
  • the terminal voltage immediately before the start of charging / discharging (time point t1) is used as the open circuit voltage E in the following expression (1).
  • the voltage detector 20 The terminal voltage of the battery cell 10 detected by 2 is equal to the open voltage of the battery cell. Moreover, since the open circuit voltage of the battery cell 10 does not change rapidly immediately after the start of charging / discharging, The open circuit voltage at time t11 and the open circuit voltage of the battery cell immediately before the start of charging / discharging are substantially equal. Accordingly, in the above formula (1), the terminal voltage and current of the battery cell 10 at time t11 are used as the terminal voltage V and current I, and the battery cell immediately before charging / discharging is started (time t1) as the open voltage E. By using the terminal voltage of 10, the internal resistance R at time t11 can be calculated.
  • the reference value acquisition unit 212 is stored the value of the internal resistance corresponding to the SOC stored value S p stored by the temperature values and SOC storage unit 217 provided as the temperature information in the storage unit 220 Internal resistance reference value R t from internal resistance table TB (see FIG. 4) Get as 1 .
  • the correction coefficient calculation unit 213 uses the ratio of the internal resistance reference value R m calculated by the standard value calculation unit 211 to the internal resistance reference value R t1 acquired by the reference value acquisition unit 212 (R m / R t1 ) is calculated as the correction coefficient ⁇ . Further, at time t11, the calibration value calculation unit 214 multiplies the internal resistance reference value R t1 calculated by the reference value calculation unit 21 by the correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213, thereby obtaining an internal resistance calibration value. R c Calculate ( ⁇ ⁇ R t1 ).
  • the open circuit voltage calculation unit 215 opens the battery cell 10 according to the above equation (1) based on the voltage information, the current information, and the internal resistance calibration value R c calculated by the calibration value calculation unit 214. Calculate the voltage. In this case, the terminal voltage V and current I in the above equation (1) As such, the terminal voltage and current at time t11 are used. Further, the open circuit voltage E in the above equation (1) The internal resistance calibration value R c calculated by the calibration value calculation unit 214 is used. Further, the SOC acquisition unit 216 performs S corresponding to the open circuit voltage acquired by the open circuit voltage calculation unit 215. The OC is acquired from the SOC table TA stored in the storage unit 220, and the SOC output unit 218 outputs the SOC acquired by the SOC acquisition unit 216.
  • the internal resistance reference value R m As described above, at the time t11 when the transition time Ta has elapsed from the time t1 when the discharge is started, the internal resistance reference value R m , the internal resistance reference value R t1 , the correction coefficient ⁇ , and the internal resistance calibration value R c. Is calculated or obtained.
  • These internal resistance reference value R m , internal resistance reference value R t1 , correction coefficient ⁇ , and internal resistance calibration value R c are stored in the storage unit 220. Based on the calculated internal resistance calibration value R c , the open circuit voltage and the SOC are calculated.
  • the open-circuit voltage calculation unit 215 performs current information, voltage information, and storage unit 2 at a certain period (for example, the same period as the SOC output period) (for example, the time t11a in FIG. 5).
  • the SOC is calculated based on the internal resistance calibration value Rc stored in 20, and the SOC acquisition unit 216 stores the SOC corresponding to the open voltage calculated by the open voltage calculation unit 215 in the storage unit 220.
  • the SOC output unit 218 outputs the SOC acquired by the SOC acquisition unit 216.
  • the time point t11a is an example of a charging state acquisition time point for acquiring the charging state.
  • the internal resistance calibration value R c stored in the storage unit 220 is updated every time a predetermined condition (hereinafter referred to as an update condition) is satisfied.
  • the update condition is an example of a predetermined condition indicating a change in the internal resistance of the battery cell.
  • Update condition for example, be more than a threshold amount of change in the SOC of the battery cell 10 from being calculated internal resistance calibration value R c of the last time predetermined, or the internal resistance calibration value R c calculated This is at least one of the amount of change in the temperature of the battery cell 10 after being over a predetermined threshold value.
  • the threshold value for the SOC change amount of the battery cell 10 is set within a range of 20% or less, for example.
  • the threshold value of the change in temperature of the battery cell 10 is, for example, several degrees Celsius, At most, it is set to a value of less than 10 ° C.
  • the internal resistance table TB in FIG. 4 when the SOC of the battery cell 10 changes, the internal resistance of the battery cell 10 changes. Similarly, when the temperature of the battery cell 10 changes, the internal resistance of the battery cell 10 changes. Therefore, when at least one of the SOC change amount and the temperature change amount of the battery cell 10 becomes large, the internal resistance calibration value R c is newly acquired and calculated, thereby enabling a more accurate internal resistance calibration value R. c is obtained.
  • Time t12, t13, t14, t15, and t16 are examples of the internal resistance calculation time point for calculating the internal resistance calibration value.
  • the reference value acquisition unit 212 receives the temperature value and S given as temperature information.
  • Internal value of the resistance of the storage unit 2 corresponding to the SOC stored value S p which is stored by the OC storage unit 217 20 is obtained as an internal resistance reference value R t2 from the internal resistance table TB stored in 20.
  • the calibration value calculation unit 214 uses the correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213 as the reference value calculation unit 2. By multiplying the internal resistance reference value R t2 calculated by 1, the internal resistance calibration value R c ( ⁇ ⁇ Rt2 ) is calculated. Similarly, at time points t13, t14, t15, and t16, the reference value acquisition unit 212 acquires the internal resistance reference values R t3 , R t4 , R t5 , and R t6 , and the calibration value calculation unit 214 sets the internal resistance calibration value. R c is calculated. Each time the internal resistance calibration value R c is calculated, the storage unit 220 updates the internal resistance calibration value R c to the latest value.
  • the SOC output unit 218 has the SOC storage unit 21.
  • the SOC stored value S p stored in 7 is output.
  • the SOC acquired by the SOC acquisition unit 216 immediately before the discharge of the battery cell 10 is stopped (time t2) is the SOC stored value S. Output as p .
  • a common transient time Ta is set both after the start of charge / discharge and after the stop after charge / discharge.
  • the open-circuit voltage calculation unit 215 receives the battery cell 10 that is given as voltage information, as in the period from the time point t0 to the time point t1. Is acquired as the open-circuit voltage of the battery cell 10, and the SOC acquisition unit 2 16 acquires the SOC corresponding to the acquired open circuit voltage from the SOC table TA stored in the storage unit 220. Further, the SOC output unit 218 outputs the SOC acquired by the SOC acquisition unit 216.
  • the charge state estimation device 200 is configured to perform S based on a control program stored in the storage unit 220. An OC estimation process is performed. 6 to 8 are flowcharts of the SOC estimation process. In the initial state, charging / discharging of the battery cell 10 is stopped.
  • the determination part 219 determines whether charging / discharging of the battery cell 10 was started based on electric current information (step S1). For example, the current flowing through the battery cell 10 has a positive value during charging, and the current flowing through the battery cell 10 has a negative value during discharging. Moreover, when charging / discharging is stopped, the electric current which flows into the battery cell 10 becomes substantially zero. However, since there is an influence of noise or the like, it cannot be determined that charging / discharging is stopped only when the current value is zero.
  • the determination unit 219 determines that the discharge has started when the current flowing through the battery cell 10 is equal to or less than a predetermined negative value (hereinafter referred to as a discharge threshold), and the current flowing through the battery cell 10 is When the value is equal to or greater than a predetermined positive value (hereinafter referred to as a charging threshold), it is determined that charging has started.
  • the discharge threshold value and the charge threshold value are set so that erroneous determination does not occur due to the influence of noise or the like.
  • the determination unit 219 determines with charging / discharging of the battery cell 10 not being started.
  • the open circuit voltage calculation part 215 acquires the value of the terminal voltage of the battery cell 10 given as voltage information as an open circuit voltage of the battery cell 10 (step S2).
  • the SOC acquisition unit 216 acquires the SOC corresponding to the open circuit voltage acquired by the open circuit voltage calculation unit 215 from the SOC table TA stored in the storage unit 220 (step 3). .
  • SOC output unit 218 outputs the SOC obtained by the SOC acquisition unit 216 (step S4), SOC storage unit 217, the SOC obtained by the SOC acquisition unit 216 as the SOC stored value S p (Step S5). Thereafter, the charging state estimation apparatus 200 returns to the process of step S1.
  • step S1 when charging / discharging of the battery cell 10 is started, the determination unit 219 has a predetermined transient time (for example, several seconds, several tens of seconds at the longest) after the charging / discharging of the battery cell 10 is started. It is determined whether or not it has elapsed (step S6). If transient time from charging and discharging is started in the battery cell 10 has not elapsed, SOC output unit 218 outputs the SOC stored value S p which is stored by the SOC storage unit 217 (step S7).
  • a predetermined transient time for example, several seconds, several tens of seconds at the longest
  • S SOC stored value S p which is stored by the OC storage unit 217, immediately before the charging and discharging of the battery cell 10 is started, a SOC acquired by SOC acquisition unit 216 in step S3. Thereafter, the charging state estimation apparatus 200 returns to the process of step S6.
  • step S6 when the transient time has elapsed since the start of charging / discharging of the battery cell 10, the charging state estimation device 200 performs the first SOC calculation process (step S8) and the second The SOC calculation process (step S9) is sequentially performed. Thereafter, the charging state estimation apparatus 200 returns to the process of step S1.
  • the reference value calculation unit 211 Based on the voltage information and the current information, the internal resistance of the battery cell 10 at the time when the transient time has elapsed since the start of charging / discharging is calculated as the internal resistance reference value R m by the above formula (1) (Ste S21).
  • the terminal voltage V and current I in the above formula (1) the terminal voltage and current at the time when the transient time has elapsed since the start of charging and discharging are used, and as the open circuit voltage E in the above formula (1), The terminal voltage immediately before the start of charge / discharge is used.
  • the reference value acquisition unit 212 from the internal resistance table TB stored internal resistance in the storage unit 220 corresponding to been SOC stored value S p stored in the value and SOC storage unit 217 of the temperature given as the temperature information acquired as the internal resistance reference value R t (step S22).
  • the correction coefficient calculation unit 213 determines the ratio of the internal resistance reference value R m to the internal resistance reference value R t (R m / R t ) is calculated as the correction coefficient ⁇ (step S23).
  • the storage unit 220 stores the correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213 (step S24). When the correction coefficient ⁇ calculated in the past is already stored in the storage unit 220, the storage unit 220 updates the correction coefficient ⁇ to the latest value calculated in step S23.
  • the calibration value calculation unit 214 multiplies the internal resistance reference value R t calculated by the reference value calculation unit 21 by the correction coefficient ⁇ calculated by the correction coefficient calculation unit 213, thereby obtaining the internal resistance calibration value R c .
  • the storage unit 220 stores the calculated internal resistance calibration value R c (step S26).
  • the storage unit 220 updates the internal resistance calibration value R c to the latest value calculated in step S25. Thereby, the charge state estimation apparatus 200 is the first This SOC calculation process is terminated.
  • the charging state estimation device 200 performs a second SOC calculation process.
  • the open-circuit voltage calculation unit 215 calculates the battery cell according to the above equation (1) based on the current information, the voltage information, and the internal resistance calibration value R c stored in the storage unit 220.
  • An open circuit voltage E of 10 is calculated (step S31). In this case, the terminal voltage and current at that time are used as the terminal voltage V and current I in the above equation (1).
  • the SOC acquisition unit 216 acquires the SOC corresponding to the open circuit voltage acquired by the open circuit voltage calculation unit 215 from the SOC table TA stored in the storage unit 220 (step S3). 2). Then save, SOC output unit 218 outputs the SOC obtained by the SOC acquisition unit 216 (step S33), SOC storage unit 217, the SOC obtained by the SOC acquisition unit 216 as the SOC stored value S p (Step S34).
  • the determination part 219 determines whether charging / discharging of the battery cell 10 was stopped based on electric current information (step S35). For example, when the current value given as the current information is less than or equal to a predetermined discharge threshold value or greater than or equal to the charge threshold value, the determination unit 2 19 determines that charging / discharging is continued. On the other hand, when the value of the current given as the current information is larger than the discharge threshold and smaller than the charge threshold, the determination unit 219 determines that charging / discharging of the battery cell 10 is stopped.
  • step S36 determines whether or not the update condition is satisfied.
  • the charging state estimation device 200 returns to the process of step S31.
  • the reference value acquisition unit 212, the storage unit 220 to the internal resistance corresponding to the SOC stored value S p stored in the temperature values and SOC storage unit 217 is given as the temperature information storage
  • the internal resistance reference value Rt is acquired from the internal resistance table TB (step S37).
  • the calibration value calculation unit 214 uses the correction coefficient ⁇ stored in the storage unit 220 as the reference value calculation unit 2. By multiplying the internal resistance reference value R t calculated by 1, it calculates the internal resistance calibration value R c (step S38). Next, the storage unit 220 sets the internal resistance calibration value R c to step S38. The value is updated to the value calculated in (Step S39).
  • the determination unit 219 determines that the battery cell 1 It is determined whether or not a predetermined transient time (for example, several seconds, several tens of seconds at the longest) has elapsed since 0 charge / discharge was stopped (step S40). If the charge and discharge of the battery cells 10 has not elapsed transition period since the stopped, SOC output unit 218 outputs the SOC stored value S p which is stored by the SOC storage unit 217 (step S41). In this case, the SOC storage unit 2 SOC stored value S p which is preserved by 17, immediately before the charging and discharging of the battery cell 10 is stopped, a SOC acquired by SOC acquisition unit 216 in step S32.
  • a predetermined transient time for example, several seconds, several tens of seconds at the longest
  • step S40 when the transient time has elapsed since charging / discharging of the battery cell 10 was stopped, the charging state estimation device 200 Terminates the second SOC calculation process and returns to the process of step S1 in FIG.
  • the internal resistance reference value R m is calculated based on the terminal voltage of the battery cell 10 and the actually measured value of the current flowing through the battery cell 10. Since the error is small relative to the actual internal resistance of the battery cell 10, it can be used universally. However, large processing overhead to calculate the internal resistance standard value R m, a factor such as an increase of decrease and the circuit board in the processing speed.
  • the internal resistance reference value Rt can be easily obtained with a simple configuration.
  • the internal resistance reference value R t there is a possibility that an error occurs for the internal resistance of the actual battery cells 10 due to individual differences and deterioration of the battery cell 10.
  • the internal resistance reference value R t is corrected using the correction coefficient ⁇ as a relative value indicating the relative relationship between the internal resistance reference value R m and the internal resistance reference value R t .
  • the correction coefficient ⁇ is a value according to individual differences and deterioration of the battery cells 10. Therefore, by correcting the internal resistance reference value R t using the correction coefficient ⁇ , the processing load for calculating the internal resistance reference value R m is reduced, and the battery cell 10 is subjected to individual differences and deterioration.
  • the internal resistance calibration value R c can be calculated. As a result, the SOC of the battery cell 10 can be accurately estimated while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale.
  • the internal resistance is calculated at the time of the relative value calculation when a transition time, which is a predetermined time from when charging or discharging of the battery cell 10 is started until the terminal voltage of the battery cell is stabilized, has elapsed.
  • correction coefficient ⁇ is calculated as a relative value to the reference value R m and the internal resistance reference value R t. This prevents the correction coefficient ⁇ from being calculated immediately after the charging or discharging of the battery cell 10 is started in a state where the terminal voltage of the battery cell 10 is unstable. Therefore, an accurate correction coefficient ⁇ can be calculated. Therefore, the internal resistance calibration value R c can be accurately calculated using the correction coefficient ⁇ .
  • the internal resistance reference value R t is corrected at the calibration value calculation time after the relative value calculation time by using the correction coefficient ⁇ as the relative value calculated at the relative value calculation time.
  • An internal resistance calibration value R c at the time of calibration value calculation is calculated. Thereby, at the time of calculating the calibration value, the internal resistance calibration value R c corresponding to the individual difference and deterioration of the battery cell 10 is calculated while reducing the processing load for calculating the internal resistance reference value R m. Can do.
  • At least one of the temperature value and the SOC change amount as the state of charge between the relative value calculation time and the calibration value calculation time is the change in the internal resistance of the battery cell. This is a point in time when an update condition, which is a predetermined condition indicating, is satisfied. Thus, according to the change in the internal resistance of the battery cell 10, it is possible to update the internal resistance calibration value R c at the optimum timing.
  • charging is performed based on the internal resistance calibration value R c calculated at the calibration value calculation time, the current value detected at the charging state calculation time after the calibration value calculation time, and the terminal voltage value.
  • the open circuit voltage of the battery cell 10 at the time of state calculation is calculated.
  • the SOC table TA which is information representing the relationship between the open voltage of the battery cell 10 and the charge state of the battery cell 10
  • the SOC is acquired as the charge state corresponding to the open voltage at the time of charge state calculation.
  • the value of the terminal voltage detected by the voltage detection unit 202 is acquired as the open voltage of the battery cell 10 during the period when the battery cell 10 is not charged and discharged, and the open voltage is used as the open voltage.
  • the SOC is acquired as the corresponding state of charge. Thereby, the SOC of the battery cell 10 can be easily estimated during the period when the battery cell 10 is not charged and discharged.
  • the internal resistance table TB includes information indicating the relationship between the temperature of the battery cell 10 and the internal resistance, as well as information indicating the relationship between the preset charging state of the battery cell 10 and the internal resistance.
  • the internal resistance reference value Rt is obtained based on the above. Thereby, an accurate internal resistance reference value Rt is obtained.
  • the open-circuit voltage calculation unit 211 is configured to acquire the value of the terminal voltage detected by the voltage detection unit 202 as the open-circuit voltage of the battery cell 10 during a period when the battery cell 10 is not charged and discharged.
  • the charging state acquisition unit (SOC acquisition unit 216) is based on information (SOC table TA) that represents the relationship between the open circuit voltage of the battery cell 10 and the charging state (SOC), and during the period when charging and discharging are not performed.
  • SOC table TA information that represents the relationship between the open circuit voltage of the battery cell 10 and the charging state (SOC), and during the period when charging and discharging are not performed.
  • SOC state of charge
  • the reference value acquisition unit 212 includes information indicating the relationship between the temperature of the battery cell 10 and the internal resistance (internal resistance table TB), as well as a preset charge state (SOC) of the battery cell 10 and internal resistance. Based on the information representing the relationship, the value of the temperature detected by the temperature detection unit 203 and the internal resistance corresponding to the already acquired state of charge (SOC) are acquired as the internal resistance reference value Rt .
  • the internal resistance reference is used only when the transition time has elapsed after the charging / discharging of the battery cell 10 is started.
  • the value R m and the correction coefficient ⁇ are calculated, but are not limited thereto.
  • the terminal voltage of the battery cell 10 may not be stable even when the transition time has elapsed since the start of charging / discharging of the battery cell 10. In that case, the accurate internal resistance reference value R m and the correction coefficient ⁇ cannot be calculated. Therefore, in order to accurately calculate the internal resistance reference value R m and the correction coefficient ⁇ , the charge state estimation device 2 is charged when the battery cell 10 is charged / discharged. 00 may perform correction coefficient update processing.
  • FIG. 9 is a flowchart of the correction coefficient update process.
  • the correction coefficient update process of FIG. After the first SOC calculation process is completed, the process is performed in parallel with the second SOC calculation process of FIG.
  • the storage unit 220 stores a current value given as current information, a voltage value given as voltage information, and a temperature value given as temperature information (Ste S51).
  • determination unit 219 determines whether or not a predetermined time (hereinafter referred to as voltage fluctuation observation time) has elapsed since the completion of the first SOC calculation process (step S52).
  • the voltage fluctuation observation time is an example of a predetermined time for observing a change in the terminal voltage of the battery cell. For example, a time similar to the above transient time (for example, several seconds, at most several tens of seconds) Set as the voltage fluctuation observation time.
  • the time point at which the first SOC calculation process is completed is an example of the relative value calculation time point at which the relative value is calculated, and the time point when the voltage fluctuation observation time has elapsed since the completion of the first SOC calculation process is the relative value. It is an example of the relative value update time to update.
  • the determination unit 219 repeats the process of step S52.
  • the determination unit 219 determines that the storage unit 2 in step S51.
  • the first SOC calculation process is completed based on the current value stored in 20 and the current value given as the current information when the voltage fluctuation observation time has elapsed after the first SOC calculation process is completed. Then, it is determined whether or not the amount of change in the current flowing through the battery cell 10 from when the voltage fluctuation observation time elapses is equal to or less than a predetermined threshold value B1 (step S53).
  • the threshold value B1 is set within a range of several hundred mA or less, for example.
  • determination unit 219 determines that the voltage fluctuation observation time has elapsed since the temperature value stored in storage unit 220 in step S51 and the first SOC calculation process ended. Based on the temperature value given as the temperature information at the time, the amount of change in the temperature of the battery cell 10 from the end of the first SOC calculation process until the voltage fluctuation observation time elapses is determined in advance It is determined whether or not B2 or less (step S54).
  • the threshold value B2 is set, for example, within a range of several degrees C. or less. When the amount of change in temperature is larger than the threshold value B2, the charging state estimation apparatus 200 ends the correction coefficient update process.
  • step S53 when the current change amount is equal to or less than the threshold value B1, or in step S54, when the temperature change amount is equal to or less than the threshold value B2, the determination unit 219 stores the current amount in the storage unit 220 in step S51. Based on the stored voltage value and the voltage value given as voltage information when the voltage fluctuation observation time has elapsed since the end of the first SOC calculation process, after the end of the first SOC calculation process It is determined whether or not the amount of change in the voltage of the battery cell 10 until the voltage fluctuation observation time elapses is equal to or greater than a predetermined threshold value B3 (step S55).
  • the threshold value B3 is set within a range of several hundred mV or less, for example.
  • the charging state estimation device 200 ends the correction coefficient update process. It is the terminal that at least one of the amount of change in the current flowing through the battery cell 10 and the amount of change in the temperature of the battery cell 10 is not more than a threshold value, and the amount of change in the terminal voltage of the battery cell 10 is not less than the threshold value. It is an example of a predetermined condition indicating that the voltage is in an unstable state.
  • the reference value calculation unit 211 performs voltage fluctuation after the first SOC calculation process is completed according to the above equation (1) based on the voltage information and the current information.
  • the internal resistance of the battery cell 10 at the time when the observation time has elapsed is calculated as the internal resistance reference value R m (step S56).
  • the terminal voltage V and current I in the above formula (1) the first The terminal voltage value and the current value at the time when the voltage fluctuation observation time has elapsed since the end of the SOC calculation process of the above are used, and the terminal immediately before the start of charging / discharging is used as the open-circuit voltage E in the above equation (1).
  • a voltage value is used as the terminal voltage V and current I in the above formula (1).
  • the reference value acquisition unit 212 from the internal resistance table TB stored internal resistance in the storage unit 220 corresponding to been SOC stored value S p stored in the value and SOC storage unit 217 of the temperature given as the temperature information acquired as the internal resistance reference value R t (step S57).
  • Correction coefficient calculating unit 213 calculates the ratio of the internal resistance reference value R m with respect to the internal resistance reference value R t as the correction coefficient alpha (step S58).
  • the storage unit 220 includes a correction coefficient calculation unit 213.
  • the correction coefficient ⁇ calculated in step S5 is updated to the value calculated in step S58 (step S5). 9). Thereby, the charge state estimation apparatus 200 complete
  • the amount of change in the current flowing through the battery cell 10 or the amount of change in the temperature of the battery cell 10 is small and the battery is in the period from when the first SOC calculation process is completed until the voltage fluctuation observation time elapses.
  • the correction coefficient ⁇ is updated.
  • At least one of the change amount of the current flowing through the battery cell 10 and the change amount of the temperature of the battery cell 10 is not more than a threshold value, and the change amount of the terminal voltage of the battery cell 10 is not less than the threshold value.
  • the case corresponds to a case where a predetermined condition indicating that the terminal voltage of the battery cell is in an unstable state is satisfied, but is not limited thereto.
  • a predetermined condition for example, the amount of change in the current flowing through the battery cell 10 and the amount of change in the temperature of the battery cell 10 are both equal to or less than the threshold value, and the amount of change in the terminal voltage of the battery cell 10 May be greater than or equal to a threshold value.
  • the amount of change in the current value, the terminal voltage value, and the temperature value from the time when the relative value is calculated until the time when the relative value is updated indicates that the terminal voltage of the battery cell 10 is
  • the internal resistance reference value R m and the internal resistance reference value R t As a relative value, the correction coefficient ⁇ is calculated again.
  • the correction coefficient ⁇ is calculated again at the time of relative value calculation.
  • the correction coefficient ⁇ is calculated again in a state where the terminal voltage of the battery cell 10 is stable when the relative value is updated.
  • the internal resistance calibration value R c can be accurately calculated using the correction coefficient ⁇ calculated at the time of updating the relative value.
  • the relationship between the temperature, SOC and internal resistance of the battery cell 10 when the battery cell 10 is charged may be different from the relationship between the temperature, SOC and internal resistance of the battery cell 10 when the battery cell 10 is discharged. In that case, different internal resistance tables may be used when the battery cell 10 is charged and discharged.
  • FIG. 10A is an example of an internal resistance table for charging
  • FIG. 10B is an example of an internal resistance table for discharging.
  • Y 1 1 , Y 12 ..., Y 1m , Y 21 , Y 22 , ..., Y 2m , ..., Y n1 , Y n2 , ..., Y n m is the value of the internal resistance when the battery cell 10 is charged.
  • Z 11 , Z 12 ,..., Z 1m , Z 21 , Z 22 is the internal resistance table for discharging.
  • the internal resistance table TB1 is an example of information representing the relationship between the temperature of the battery cell and the charge state during charging
  • the internal resistance table TB2 is an example of information representing the relationship between the temperature of the battery cell and the charge state during discharging. is there.
  • the reference value acquisition unit 212 when the charging of the battery cell 10 has been performed, the internal resistance of the internal resistance corresponding to the SOC stored value S p which is stored by the temperature values and SOC storage unit 217 provided as the temperature information obtained as the internal resistance reference value R t from the table TB1, the temperature given as the temperature information when the discharge of the battery cells 10 has been performed the value and SOC
  • the internal resistance corresponding to the SOC stored value S p stored by the storage unit 217 is acquired as the internal resistance reference value R t from the internal resistance table TB2.
  • the internal resistance reference value Rt can be obtained with high accuracy when the battery cell 10 is charged and discharged.
  • the reference value acquisition unit 212 uses the internal resistance table TB that indicates the relationship between the temperature, SOC, and internal resistance of the battery cell 10 to determine the internal resistance reference value R t.
  • the reference value acquisition unit 212 may acquire the internal resistance reference value R t using the internal resistance table showing the temperature and the internal resistance relationship of the battery cell 10.
  • the reference value acquisition unit 212 acquires the internal resistance of the battery cell 10 corresponding to the temperature value given as the temperature information from the internal resistance table as the internal resistance reference value Rt .
  • the internal resistance reference value Rt can be easily obtained with a simpler configuration. Therefore, a reduction in processing speed and an increase in circuit scale are suppressed.
  • an internal resistance table indicating the relationship between the temperature of the battery cell 10 and the internal resistance may be used as the internal resistance table TB1 for charging and the internal resistance table TB2 for discharging.
  • the SOC is acquired at a constant cycle, but the present invention is not limited to this.
  • the SOC may be acquired at an arbitrary timing set in advance.
  • the internal resistance calibration value R c stored in the storage unit 220 is updated every time the update condition is satisfied, but the present invention is not limited to this.
  • the internal resistance calibration value R c stored in may be updated.
  • the internal resistance calibration value R c may be updated at an arbitrary timing set in advance.
  • the internal resistance reference value R m and the correction coefficient ⁇ are calculated at the time when the transient time has elapsed since the start of charging / discharging of the battery cell 10, but this is not restrictive. For example, when the terminal voltage of the battery cell 10 is stabilized immediately after the charging / discharging of the battery cell 10 is started, the internal resistance reference value R m and the correction coefficient ⁇ are set immediately after the charging / discharging of the battery cell 10 is started. It may be calculated.
  • Electric vehicle and moving body An electric vehicle and a moving body according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the electric vehicle and the moving body according to the present embodiment include battery system 500 according to the first embodiment.
  • an electric vehicle will be described as an example of an electric vehicle.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the electric vehicle.
  • electric vehicle 600 according to the present embodiment includes a vehicle body 610.
  • the vehicle body 610 includes the battery system 500, the power conversion unit 601, the motor 602, the drive wheels 603, and the accelerator device 60. 4, a brake device 605, a rotation speed sensor 606, and a main control unit 608 are provided.
  • motor 602 is an alternating current (AC) motor
  • power conversion unit 601 includes an inverter circuit.
  • the battery system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and is also connected to the main control unit 608.
  • the main control unit 608 is given the state of charge (for example, SOC) of the battery module 100 from the state of charge estimation device 200.
  • an accelerator device 604, a brake device 605, and a rotation speed sensor 606 are connected to the main control unit 608.
  • the main control unit 608 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer. Note that the charging state estimation device 200 may have the function of the main control unit 608. In that case, the main control unit 608 may not be provided.
  • the accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604a.
  • the accelerator detection unit 604b detects the operation amount of the accelerator pedal 604a with reference to a state where the accelerator pedal 604a is not operated by the user. The detected operation amount of the accelerator pedal 604a is given to the main control unit 608.
  • the brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605 that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the user. b.
  • the brake detection unit 60 detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the user.
  • the operation amount is detected by 5b.
  • the detected operation amount of the brake pedal 605a is given to the main control unit 608.
  • the rotation speed sensor 606 detects the rotation speed of the motor 602. The detected rotation speed is given to the main control unit 608.
  • the charging state of each battery cell 10, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotation speed of the motor 602 are given to the main control unit 608.
  • the main control unit 608 performs charge / discharge control of the battery module 100 and power conversion control of the power conversion unit 601 based on these pieces of information. For example, when the electric vehicle 600 is started and accelerated based on the accelerator operation, power is supplied from the battery module 100 of the battery system 500 to the power conversion unit 601.
  • main control unit 608 based on the given operation amount of the accelerator pedal 604a, A rotational force (command torque) to be transmitted to the drive wheels 603 is calculated, and a control signal based on the command torque is given to the power converter 601.
  • the power conversion unit 601 that has received the control signal converts the power supplied from the battery system 500 into power (drive power) necessary for driving the drive wheels 603. As a result, the driving power converted by the power converter 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the driving power is transmitted to the driving wheels 603.
  • the motor 602 functions as a power generator.
  • the power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by the motor 602 into power suitable for charging the battery module 100, and the battery module 100 To give. Thereby, each battery cell 10 of the battery module 100 is charged.
  • the battery system 500 according to the first embodiment may be mounted on another moving body such as a ship, an aircraft, an elevator, or a walking robot.
  • a ship equipped with the battery system 500 includes, for example, a hull instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a screw instead of the drive wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605. Instead, a deceleration input unit is provided.
  • the driver operates the acceleration input unit instead of the accelerator device 604 when accelerating the hull, and operates the deceleration input unit instead of the brake device 605 when decelerating the hull.
  • An aircraft equipped with the battery system 500 includes, for example, an airframe instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a propeller instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605. Instead, a deceleration input unit is provided. Ships and aircraft do not have to include a deceleration input unit. In this case, when the driver operates the acceleration input unit to stop acceleration, the airframe is decelerated due to water resistance or air resistance.
  • An elevator equipped with the battery system 500 includes, for example, a saddle instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a lifting rope attached to the saddle instead of the driving wheel 603, and an acceleration input unit instead of the accelerator device 604. And a deceleration input unit instead of the brake device 605.
  • a walking robot equipped with the battery system 500 includes, for example, a torso instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a foot instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605.
  • a deceleration input unit is provided instead of.
  • the motor corresponds to a power source
  • the hull, gas, dredging, and the trunk correspond to the main body
  • the screw, propeller, lifting rope and foot correspond to the drive unit.
  • the power source receives electric power from the battery system 500 and converts the electric power into motive power
  • the drive unit moves the moving main body portion with the motive power converted by the motive power source.
  • the electric power from battery system 500 is converted into motive power by the power source, and the drive unit moves the moving main body by the motive power.
  • the battery system 500 according to the first embodiment since the battery system 500 according to the first embodiment is used, it is possible to accurately estimate the SOC as the state of charge of the battery cell 10 while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale. it can. Thereby, the moving performance of the moving body is improved.
  • the moving body includes the battery system, the moving main body, the power source that converts the electric power from the battery system into the power for moving the moving main body, and the power source. And a drive unit that moves the moving main body by the converted power.
  • the driving unit moves the moving main body by the power.
  • the state of charge of the battery cell can be accurately estimated while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale. Therefore, the moving performance of the moving body is improved.
  • the power supply device includes a battery system 500 according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the third embodiment.
  • the power supply device 700 includes a power storage device 710 and a power conversion device 720.
  • the power storage device 710 includes a battery system group 711 and a controller 712.
  • the battery system group 711 includes a plurality of battery systems 500 according to the first embodiment. including. Between the plurality of battery systems 500, the plurality of battery cells 10 may be connected to each other in parallel, or may be connected to each other in series.
  • the controller 712 is an example of a system control unit, and includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
  • the controller 712 is connected to the charging state estimation device 200 (FIG. 1) of each battery system 500.
  • the charging state estimation device 200 of each battery system 500 calculates the charging state (for example, SOC) of each battery cell 10 and gives the calculated charging state to the controller 712.
  • the controller 712 controls the power conversion device 720 based on the charging state of each battery cell 10 given from each charging state estimation device 200, thereby discharging or charging a plurality of battery cells 10 included in each battery system 500. Control related to
  • the power converter 720 includes a DC / DC (direct current / direct current) converter 721 and a DC / AC. (DC / AC) inverter 722 is included.
  • the DC / DC converter 721 has an input / output terminal 72.
  • the DC / AC inverter 722 has input / output terminals 722a and 722b.
  • the input / output terminal 721 a of the DC / DC converter 721 is connected to the battery system group 711 of the power storage device 710.
  • Input / output terminal 721b of DC / DC converter 721 The input / output terminal 722a of the DC / AC inverter 722 is connected to each other and to the power output unit PU1.
  • the input / output terminal 722b of the DC / AC inverter 722 is connected to the power output unit PU2 and to another power system.
  • Power output unit PU1, PU 2 includes, for example, an outlet.
  • various loads are connected to the power output units PU1 and PU2.
  • Other power systems include, for example, commercial power sources or solar cells.
  • Power output unit PU1, P It is an example of the outside where U2 and other electric power systems are connected to a power supply device.
  • a DC / DC converter 721 and a DC / AC inverter 722 are included in the controller 712. As a result, the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711 are discharged and charged.
  • the power supplied from the battery system group 711 is DC / DC (direct current / direct current) converted by the DC / DC converter 721 and further DC DC / AC (direct current / alternating current) conversion is performed by the / AC inverter 722.
  • the power DC / DC converted by the DC / DC converter 721 is supplied to the power output unit PU1.
  • the power output from the DC / AC converted by the DC / AC inverter 722 is the power output unit P. Supplied to U2.
  • DC power is output to the outside from the power output unit PU1, and the power output unit PU AC power is output from 2 to the outside.
  • the electric power converted into alternating current by the DC / AC inverter 722 may be supplied to another electric power system.
  • the controller 712 includes a plurality of battery cells 10 included in each battery system 500.
  • the following control is performed as an example of the control related to the discharge.
  • the controller 712 determines whether or not to stop discharging based on the charging state of each battery cell 10 given from each charging state estimation device 200 (FIG. 1), and based on the determination result.
  • the power converter 720 is controlled. For example, when the SOC of any one of the plurality of battery cells 10 (FIG. 1) included in the battery system group 711 is smaller than a predetermined threshold value, the controller 712 stops discharging.
  • the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled so that the discharge current (or discharge power) is limited.
  • the SOC threshold value of the battery cell 10 for stopping discharge or limiting the discharge current (or discharge power) is, for example, 20% or more 30 to prevent overdischarge. % Is set within the range. Thereby, overdischarge of each battery cell 10 is prevented.
  • the controller 712 includes a plurality of battery cells 10 included in each battery system 500. As an example of control related to charging, the following control is performed.
  • the controller 712 determines whether or not to stop charging based on the charging state of each battery cell 10 given from each charging state estimation device 200 (FIG. 1), and based on the determination result.
  • the power converter 720 is controlled. For example, when the SOC of any one of the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711 becomes larger than a predetermined threshold, the controller 712 stops the charging or the charging current ( Or the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 72 so that the charging power) is limited. 2 is controlled.
  • the SOC threshold value of the battery cell 10 for stopping charging or limiting the charging current (or charging power) is set, for example, within a range of 70% to 80% in order to prevent overcharging. Thereby, overcharge of each battery cell 10 is prevented.
  • power conversion device 720 performs power conversion between the battery cell and the outside.
  • a controller 712 as a system control unit controls the power conversion device 720 to perform control related to charging or discharging of the battery cell 10 of the battery system 500.
  • the battery system 500 according to the first embodiment described above. Therefore, the SOC as the state of charge of the battery cell 10 can be accurately estimated while suppressing a decrease in processing speed and an increase in circuit scale. Therefore, the power supply device 7 00 charge / discharge performance is improved.
  • the power conversion device 720 only has one of the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722. You may have. If power can be supplied between the power supply device 700 and the outside, The power conversion device 720 may not be provided.
  • a plurality of battery systems 500 are provided. Not only this but only one battery system 500 may be provided.
  • the battery cell 10 is an example of a battery cell
  • the charging state estimation device 200 is an example of a charging state estimation device
  • the current detection unit 201 is an example of a current detection unit
  • the voltage detection unit 202 is an example of the voltage detection unit
  • the temperature detection unit 203 is an example of the temperature detection unit
  • the reference value calculation unit 211 is an example of the reference value calculation unit
  • the reference value acquisition unit 212 is an example of the reference value acquisition unit.
  • the correction coefficient calculation unit 213 is an example of a relative value calculation unit
  • the storage unit 220 is an example of first and second storage units
  • the calibration value calculation unit 214 is an example of a calibration value calculation unit
  • the voltage calculation unit 215 is an example of an open circuit voltage calculation unit
  • the SOC acquisition unit 216 is an example of a charge state acquisition unit.
  • SOC is an example of a charged state
  • correction coefficient ⁇ is an example of a relative value
  • internal resistance tables TB, TB1 and TB2 are examples of information representing the relationship between the temperature of a battery cell and internal resistance
  • the resistance table TB1 is an example of information representing the relationship during charging
  • the internal resistance table TB2 is an example of information representing the relationship during discharging
  • the SOC table TA represents the relationship between the open voltage of the battery cell and the state of charge.
  • time t11 is a relative value calculation time
  • 5 and t16 are examples of the calibration value calculation time point and the charging state calculation time point
  • the time point t11a is an example of the charging state calculation time point
  • the time point when the voltage fluctuation observation time has elapsed after the completion of the first SOC calculation processing It is an example of a relative value update time.
  • the electric automobile 600 is an example of an electric vehicle and a moving body
  • the motor 602 is an example of a motor and a power source
  • the driving wheel 603 is an example of a driving wheel and a driving unit
  • the vehicle body 610 is an example of a moving main body.
  • the power storage device 710 is an example of a power storage device
  • the power supply device 700 is an example of a power supply device
  • the controller 712 is an example of a system control unit
  • the power conversion device 7 20 is an example of a power converter.

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Abstract

【課題】処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充電状態を精 度よく推定することが可能なバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、 電力貯蔵装置および電源装置を提供する。 【解決手段】基準値算出部２１１は、電流情報および電圧情報に基づいて、内部抵抗基準 値Ｒmを算出する。参照値取得部２１２は、温度情報、ＳＯＣ保存値Ｓpおよび内部抵抗 テーブルＴＢに基づいて、内部抵抗参照値Ｒtを取得する。補正係数算出部２１３は、補 正係数αを算出する。校正値算出部２１４は、補正係数αを用いて内部抵抗参照値Ｒtを 補正することにより、内部抵抗校正値Ｒcを算出する。開放電圧算出部２１５は、電流情 報、電圧情報および内部抵抗校正値Ｒcに基づいて、開放電圧を算出する。ＳＯＣ取得部 ２１６は、開放電圧およびＳＯＣテーブルＴＡに基づいて、ＳＯＣを取得する。

Description

バッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
　本発明は、バッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移動体、電力貯蔵装置お
よび電源装置に関する。
　電動自動車等の電力により駆動される移動体ならびに電力を貯蔵および供給する電源装
置には、充放電可能なバッテリセルを備えたバッテリシステムが用いられる。バッテリセ
ルの充放電を適切に制御するため、バッテリセルの充電状態を精度良く取得することが求
められる。
　特許文献１に記載される電池状態検出装置においては、バッテリセル（二次電池）の端
子電圧、電流および温度が所定時間サンプリングされ、その所定時間における最大蓄電量
と最小蓄電量との偏差が求められる。求められた偏差がしきい値より小さく、かつサンプ
リングされた電流の分布および温度の分布が適正である場合に、サンプリングされた電流
および電圧に基づいて、バッテリセルの起電力および内部抵抗が求められる。
特開２０００－３２３１８３号公報
　しかしながら、上記の電池状態検出装置では、充電状態を算出するための処理の負担が
大きく、処理速度が低下する可能性および回路規模が増大する可能性がある。また、上記
の電池状態検出装置では、バッテリセルのＳＯＣ（充電率）または温度が変化した場合、
バッテリセルの充電状態を精度よく求めることができない。
　本発明の目的は、処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充
電状態を精度よく推定することが可能なバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両
、移動体、電力貯蔵装置および電源装置を提供することである。
　本発明に係るバッテリシステムは、バッテリセルと、バッテリセルに流れる電流を検出
する電流検出部と、バッテリセルの端子電圧を検出する電圧検出部と、バッテリセルの温
度を検出する温度検出部と、バッテリセルの充電状態を推定する充電状態推定装置とを備
え、充電状態推定装置は、電流検出部により検出される電流の値および電圧検出部により
検出される端子電圧の値に基づいてバッテリセルの内部抵抗を内部抵抗基準値として算出
する基準値算出部と、バッテリセルの充電または放電時に、予め設定されたバッテリセル
の温度と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、温度検出部により検出される温度の値
に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する参照値取得部と、基準値算出部によ
り算出される内部抵抗基準値と参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対関
係を示す相対値を算出する相対値算出部と、相対値算出部により算出された相対値を用い
て参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を
算出する校正値算出部と、校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに基準
値算出部により内部抵抗基準値が算出された以後に電流検出部により検出される電流の値
および電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、バッテリセルの開放電圧を
算出する開放電圧算出部と、予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係
を表す情報に基づいて、開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を
取得する充電状態取得部とを含むものである。
　本発明によれば、処理速度の低下および回路規模の増大を抑制しつつバッテリセルの充
電状態を精度よく推定することができる。
実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。 バッテリセルのＳＯＣと開放電圧との関係を示す図である。 充電状態推定装置の詳細な構成を示すブロック図である。 内部抵抗テーブルの一例を示す図である。 充電状態推定装置の動作の一例について説明するためのタイミングチャートである。 ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。 ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。 ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。 補正係数更新処理のフローチャートである。 内部抵抗テーブルの他の例を示す図である。 実施の形態にかかる電動自動車の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態に係るバッテリシステム、充電状態推定装置、電動車両、移
動体、電力貯蔵装置および電源装置について図面を参照しながら説明する。
　（１）バッテリシステム
　（１－１）構成
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図で
ある。図１に示すように、バッテリシステム５００は、バッテリモジュール１００、充電
状態推定装置２００、電流検出部２０１、電圧検出部２０２、温度検出部２０３および出
力部２０５を備える。本例では、バッテリモジュール１００が複数のバッテリセル１０を
含む。バッテリモジュール１００内において、複数のバッテリセル１０は直列接続される
。各バッテリセル１０は二次電池である。各バッテリセル１０として、例えばリチウムイ
オン電池が用いられる。なお、複数のバッテリセル１０の一部または全部が並列に接続さ
れてもよい。また、１つのバッテリセル１０によりバッテリモジュール１００が構成され
てもよい。
　電流検出部２０１は、例えばシャント抵抗、差動増幅器およびＡ／Ｄ（アナログ／デジ
タル）変換器により構成される。電流検出部２０１として、電流センサを用いてもよい。
電流検出部２０１は、バッテリモジュール１００に直列に接続される。電流検出部２０１
は、複数のバッテリセル１０に流れる電流を検出し、検出した電流の値を電流情報として
充電状態推定装置２００に与える。
　電圧検出部２０２は、各バッテリセル１０の正極端子および負極端子に接続される。電
圧検出部２０２は、各バッテリセル１０の端子電圧を検出し、検出した端子電圧の値を電
圧情報として充電状態推定装置２００に与える。
　温度検出部２０３は、各バッテリセル１０の温度を検出し、検出した温度の値を温度情
報として充電状態推定装置２００に与える。温度検出部２０３としては、例えば複数のサ
ーミスタが用いられ、バッテリセル１０の温度として、例えば、バッテリセル１０の表面
温度が検出される。この場合、各バッテリセル１０にサーミスタが取り付けられてもよく
、一部の複数のバッテリセル１０にのみサーミスタが取り付けられてもよい。一部のバッ
テリセル１０にのみサーミスタが取り付けられる場合、例えば、それらの一部のバッテリ
セル１０の温度に基づいて、他のバッテリセル１０の温度が推定される。一部のバッテリ
セル１０の温度としては、サーミスタにより検出された温度が用いられ、他のバッテリセ
ル１０の温度としては、推定された温度が用いられる。
　充電状態推定装置２００は、電流検出部２０１からの電流情報、電圧検出部２０２から
の電圧情報および温度検出部２０３からの温度情報に基づいて、各バッテリセル１０の充
電状態を推定する。充電状態とは、電流、蓄電量または電気容量等のバッテリセル１０の
電荷量に関する情報をいい、例えば、ＳＯＣ（充電率）、残容量、放電深度（ＤＯＤ）、
電流積算値または蓄電量差等を含む。本実施の形態では、充電状態としてＳＯＣが用いら
れる。ここで、ＳＯＣとは、各バッテリセル１０の満充電容量に対する残容量の比率を意
味する。充電状態推定装置２００は、算出されたＳＯＣを出力部２０５または外部の制御
装置に出力する。例えば、後述の主制御部６０８（図１１）または後述のコントローラ７
１２（図１２）が外部の制御装置に相当する。
　出力部２０５は、例えば液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機
ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルまたはスピーカ等を含む。出力部２０５は、例
えば、後述する内部抵抗基準値、内部抵抗参照値、内部抵抗校正値、開放電圧およびＳＯ
Ｃのうち少なくとも１つを表示する。また、出力部２０５は、例えば、バッテリシステム
５００に異常が発生した場合に、ユーザまたはサービスマンに対する警報または作業指示
等を提示してもよい。バッテリシステム５００の異常は、例えば、バッテリモジュール１
００の過充電および過放電、ならびに充電状態推定装置２００の動作不良等を含む。
　（１－２）ＳＯＣと開放電圧との関係
　バッテリセル１０のＳＯＣは、バッテリセル１０の開放電圧に依存する。図２は、バッ
テリセル１０のＳＯＣと開放電圧との関係を示す図である。図２において、横軸はＳＯＣ
を示し、縦軸は開放電圧を示す。図２の関係に基づいて、バッテリセル１０の開放電圧か
らＳＯＣを取得することができる。なお、バッテリセル１０のＳＯＣと開放電圧との関係
は、バッテリセル１０の温度に依存しない。
　バッテリセル１０の充放電が行われていない状態では、バッテリセル１０の内部抵抗に
よる電圧降下が生じない。そのため、バッテリセル１０の端子電圧がバッテリセルの開放
電圧と等しい。それにより、電圧検出部２０２により検出されるバッテリセル１０の端子
電圧および図２の関係に基づいてバッテリセル１０のＳＯＣを取得することができる。
　一方、バッテリセル１０の充放電時には、バッテリセル１０の内部抵抗による電圧降下
が生じる。そのため、バッテリセル１０の端子電圧が開放電圧と異なる。具体的には、バ
ッテリセル１０の放電時に、バッテリセル１０の端子電圧が開放電圧よりも内部抵抗によ
る電圧降下分低くなる。また、バッテリセル１０の充電時に、バッテリセル１０の端子電
圧が開放電圧よりも内部抵抗による電圧降下分高くなる。したがって、バッテリセル１０
の開放電圧を求めるために、バッテリセル１０の内部抵抗を算出する必要がある。
　本実施の形態では、図２の関係がＳＯＣテーブルＴＡとして充電状態推定装置２００に
記憶される。ＳＯＣテーブルＴＡは、予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態
との関係を表す情報の例である。ＳＯＣテーブルＴＡの代わりに、バッテリセルの開放電
圧と充電状態との関係を表す関数等が用いられてもよい。
　バッテリセル１０の充放電が行われていない場合、充電状態推定装置２００は、電圧情
報およびＳＯＣテーブルＴＡに基づいてバッテリセル１０のＳＯＣを取得する。一方、バ
ッテリセル１０の充放電時には、充電状態推定装置２００は、電流情報、電圧情報、温度
情報および後述の内部抵抗テーブルＴＢ（図４）に基づいてバッテリセル１０の内部抵抗
を算出し、算出された内部抵抗に基づいてバッテリセル１０の開放電圧を算出する。さら
に、充電状態推定装置２００は、算出された開放電圧およびＳＯＣテーブルＴＡに基づい
てバッテリセル１０のＳＯＣを取得する。
　（１－３）充電状態推定装置の詳細
　図３は、充電状態推定装置２００の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すよ
うに、充電状態推定装置２００は、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数
算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯ
Ｃ保存部２１７、ＳＯＣ出力部２１８、判定部２１９および記憶部２２０を含む。
　基準値算出部２１１は、電流検出部２０１からの電流情報および電圧検出部２０２から
の電圧情報に基づいて、各バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒmとして算出
する。参照値取得部２１２は、温度検出部２０３からの温度情報、ＳＯＣ保存部２１７に
記憶される後述のＳＯＣ保存値Ｓp、および記憶部２２０に記憶される後述の内部抵抗テ
ーブルＴＢに基づいて、各バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗参照値Ｒtとして取得
する。補正係数算出部２１３は、内部抵抗参照値Ｒtに対する内部抵抗基準値Ｒmの比（
Ｒm／Ｒt）を補正係数αとして算出する。補正係数算出部２１３は、相対値算出部の例
であり、補正係数αは、内部抵抗基準値と内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値の例
である。相対値として、内部抵抗基準値と内部抵抗参照値との相対関係を示す他の値（例
えば、内部抵抗参照値Ｒtと内部抵抗基準値Ｒmとの差等）が用いられてもよい。
　校正値算出部２１４は、補正係数算出部２１３により算出される相対値としての補正係
数αを用いて内部抵抗参照値Ｒtを補正することにより、各バッテリセル１０の内部抵抗
を内部抵抗校正値Ｒcとして算出する。開放電圧算出部２１５は、電流検出部２０１から
の電流情報、電圧検出部２０２からの電圧情報および校正値算出部２１４により算出され
る内部抵抗校正値Ｒcに基づいて、各バッテリセル１０の開放電圧を算出する。
　ＳＯＣ取得部２１６は、充電状態取得部の例であり、開放電圧算出部２１５により算出
された開放電圧および記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡに基づいて、各バッ
テリセル１０のＳＯＣを取得する。ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯＣ取得部２１６により算
出されたＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓpとして保存する。ＳＯＣ保存値Ｓpは、既に取得され
た充電状態の例である。ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯＣ取得部２１６により新たなＳＯＣ
が取得される毎に、以前のＳＯＣを消去する。したがって、ＳＯＣ保存部２１７は、ＳＯ
Ｃ取得部２１６により取得された最新のＳＯＣのみを保存する。ＳＯＣ出力部２１８は、
ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣおよびＳＯＣ保存部２１７により保存される
ＳＯＣ保存値Ｓpを選択的に外部の制御装置または出力部２０５に出力する。判定部２１
９は、電流検出部２０１からの電流情報、電圧検出部２０２からの電圧情報、および温度
検出部２０３からの温度情報等に基づいて、後述のように、種々の判定を行う。
　記憶部２２０はＳＯＣテーブルＴＡおよび内部抵抗テーブルＴＢを記憶するとともに、
補正係数算出部２１３により算出される補正係数αおよび校正値算出部２１４により算出
される内部抵抗校正値Ｒcを記憶する。記憶部２２０は、補正係数算出部２１３により新
たな補正係数αが算出される毎に、以前の補正係数αを消去する。また、記憶部２２０は
、校正値算出部２１４により新たな内部抵抗校正値Ｒcが算出される毎に、以前の内部抵
抗校正値Ｒcを消去する。それにより、記憶部２２０は、補正係数算出部２１３により算
出された最新の補正係数αおよび校正値算出部２１４により算出された最新の内部抵抗校
正値Ｒcのみを記憶する。また、記憶部２２０は、制御プログラム等の種々の情報を記憶
する。
　本実施の形態に係るバッテリシステム５００においては、内部抵抗基準値Ｒmと内部抵
抗参照値Ｒtとの相対関係を示す補正係数αを用いて、内部抵抗参照値Ｒtが補正される
。これにより、内部抵抗基準値Ｒmを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリ
セル１０の個体差および劣化等に応じた内部抵抗校正値Ｒcを算出することができる。そ
の結果、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつバッテリセル１０の充電状
態を精度よく推定することができる。
　充電状態推定装置２００は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ等のハ
ードウェア、およびコンピュータプログラム等のソフトウェアにより実現される。例えば
、基準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１
４、開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１
９は、コンピュータプログラムのモジュールに相当する。この場合、ＣＰＵがメモリに記
憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、基準値算出部２１１、参照値取
得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、開放電圧算出部２１５、ＳＯ
Ｃ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１９の機能が実現される。なお、基
準値算出部２１１、参照値取得部２１２、補正係数算出部２１３、校正値算出部２１４、
開放電圧算出部２１５、ＳＯＣ取得部２１６、ＳＯＣ出力部２１８および判定部２１９の
一部または全てがハードウェアにより実現されてもよい。また、例えば、ＳＯＣ保存部２
１７および記憶部２２０は、メモリに相当する。
　（１－４）内部抵抗テーブル
　バッテリセル１０の内部抵抗は、バッテリセル１０の温度およびＳＯＣに依存する。本
実施の形態では、バッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の関係を示す内部抵抗
テーブルＴＢが充電状態推定装置２００の記憶部２２０に記憶される。内部抵抗テーブル
ＴＢは、予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報の例であり、
かつ予め設定されたバッテリセルの充電状態と内部抵抗との関係を表す情報の例である。
内部抵抗テーブルＴＢの代わりに、バッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す関数等
が用いられてもよく、それに加えてバッテリセルの充電状態と内部抵抗との関係を表す関
数等が用いられてもよい。
　図４は、内部抵抗テーブルＴＢの一例である。図４において、Ｘ11、Ｘ12、…、Ｘ
1m、Ｘ21、Ｘ22、…、Ｘ2m、…、Ｘn1、Ｘn2、…、Ｘnmは、バッテリセル
１０の内部抵抗の値である。充電状態推定装置２００の参照値取得部２１２が、温度情報
として与えられる温度およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpに対
応する内部抵抗の値を図４の内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒtとして取得す
る。
　（１－５）充電状態推定装置の動作
　図５は、充電状態推定装置２００の動作の一例について説明するためのタイミングチャ
ートである。図５の上段には、バッテリセル１０に流れる電流の変化、およびバッテリセ
ル１０の端子電圧の変化が示される。図５の下段には、内部抵抗基準値Ｒm、内部抵抗参
照値Ｒt、補正係数αおよび内部抵抗校正値Ｒcの算出または取得のタイミング、ならび
にＳＯＣの出力のタイミングが示される。図５においては、内部抵抗参照値ＲtがＲt1
～t6と表される。ＳＯＣの出力のタイミングが黒丸で示される場合、ＳＯＣ取得部２１
６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ出力部２１８により出力され、ＳＯＣの出力のタイミ
ングが白丸で示される場合、ＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値ＳpがＳ
ＯＣ出力部２１８により出力される。
　図５に示すように、本実施の形態では、一定の周期でＳＯＣ出力部２１８がＳＯＣを出
力する。ＳＯＣの出力周期は、本発明の実施の形態に係る後述の電源装置７００（図１２
）等の仕様により決定される。ＳＯＣの出力周期が短ければ、ＳＯＣ出力部２１８から出
力されるＳＯＣに基づいてバッテリセル１０の過充電および過放電を短時間で検出するこ
とが可能になる。そのため、安全性の観点からＳＯＣの出力周期は短いことが好ましい。
ただし、ＳＯＣの出力周期が短い場合、バッテリシステム５００および電源装置７００を
構成するハードウェアおよびソフトウェア等の負荷が増大する。一方、ＳＯＣの出力周期
が長ければ、ハードウェアおよびソフトウェア等の負荷の増大が抑制される。ただし、バ
ッテリセル１０の過充電および過放電を検出するまでの時間が長くなるため、安全性の観
点からＳＯＣの出力周期が長いことは好ましくない。これらの理由により、ＳＯＣの出力
周期は、例えば０．１秒以上１秒以下の範囲内で設定される。図５の例では、時点ｔ０か
ら時点ｔ１までの期間には、バッテリセル１０の充放電が行われない。この場合、バッテ
リセル１０の内部抵抗による電圧降下が生じないので、バッテリセル１０の端子電圧がバ
ッテリセルの開放電圧と等しい。そこで、バッテリセル１０の充放電が行われていないと
きには、開放電圧算出部２１５が、電圧情報として与えられるバッテリセル１０の端子電
圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得するとともに、ＳＯＣ取得部２１６が、
取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡ（
図２参照）から取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取
得されたＳＯＣを出力する。
　時点ｔ１でバッテリセル１０の放電が開始され、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間にお
いて、バッテリセル１０の放電が行われる。時点ｔ１でバッテリセル１０の放電が開始さ
れた直後には、バッテリセル１０の端子電圧が不安定となる。時点ｔ１から一定時間が経
過すると、バッテリセル１０の端子電圧が安定する。本実施の形態では、バッテリセル１
０の充放電が開始されてからバッテリセル１０の端子電圧が安定するまでの時間（以下、
過渡時間Ｔａと呼ぶ）がシミュレーション等により予め取得される。過渡時間Ｔａは、バ
ッテリセルの端子電圧が安定するまでの予め定められた時間の例であり、例えば数秒、長
くても数十秒程度に設定される。
　時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過するまでの期間、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存
部２１７に保存されるＳＯＣ保存値Ｓpを出力する。この場合、バッテリセル１０の放電
が開始される直前（時点ｔ１）にＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ保
存値Ｓpとして出力される。
　時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ１１は、相対値を算出する相対値算出時点
、内部抵抗校正値を算出する内部抵抗算出時点および充電状態を取得する充電状態取得時
点の例である。時点ｔ１１において、基準値算出部２１１が、電圧情報および電流情報に
基づいて、バッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒmとして算出する。具体的に
は、基準値算出部２１１は、下式（１）により、内部抵抗基準値Ｒmを算出する。下式（
１）において、Ｖは、バッテリセル１０の端子電圧であり、Ｅは、バッテリセル１０の開
放電圧であり、Ｉは、バッテリセル１０に流れる電流であり、Ｒは、バッテリセル１０の
内部抵抗である。この場合、下式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、時点ｔ１１の
端子電圧および電流が用いられる。また、下式（１）の開放電圧Ｅとして、充放電が開始
される直前（時点ｔ１）の端子電圧が用いられる。
　Ｖ＝Ｅ－Ｉ・Ｒ…（１）
　上記のように、バッテリセル１０の充放電が行われていない状態では、電圧検出部２０
２により検出されるバッテリセル１０の端子電圧がバッテリセルの開放電圧と等しい。ま
た、充放電の開始直後にバッテリセル１０の開放電圧が急激に変化することはないので、
時点ｔ１１の開放電圧と充放電が開始される直前のバッテリセルの開放電圧とは略等しい
。したがって、上式（１）において、端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、時点ｔ１１のバッ
テリセル１０の端子電圧および電流を用い、開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前
（時点ｔ１）のバッテリセル１０の端子電圧を用いることにより、時点ｔ１１の内部抵抗
Ｒを算出することができる。
　また、時点ｔ１１において、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の
値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗の値
を記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢ（図４参照）から内部抵抗参照値Ｒt
1として取得する。
　さらに、時点ｔ１１において、補正係数算出部２１３が、参照値取得部２１２により取
得された内部抵抗参照値Ｒt1に対する基準値算出部２１１により算出された内部抵抗基
準値Ｒmの比（Ｒm／Ｒt1）を補正係数αとして算出する。また、時点ｔ１１において
、校正値算出部２１４が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参照値算
出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒt1に乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒ
c（α・Ｒt1）を算出する。
　また、時点ｔ１１において、開放電圧算出部２１５が、電圧情報、電流情報および校正
値算出部２１４により算出された内部抵抗校正値Ｒcに基づいて、上式（１）により、バ
ッテリセル１０の開放電圧を算出する。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉ
として、時点ｔ１１の端子電圧および電流が用いられる。また、上式（１）の開放電圧Ｅ
として、校正値算出部２１４により算出された内部抵抗校正値Ｒcが用いられる。さらに
、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応するＳ
ＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得し、ＳＯＣ出力部２１８が
、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。
　このように、放電が開始された時点ｔ１から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ１１におい
て、内部抵抗基準値Ｒm、内部抵抗参照値Ｒt1、補正係数αおよび内部抵抗校正値Ｒc
が算出または取得される。これらの内部抵抗基準値Ｒm、内部抵抗参照値Ｒt1、補正係
数αおよび内部抵抗校正値Ｒcは、記憶部２２０に記憶される。算出された内部抵抗校正
値Ｒcに基づいて、開放電圧およびＳＯＣが算出される。
　その後、開放電圧算出部２１５が、一定の周期（例えば、上記のＳＯＣの出力周期と同
じ周期）の時点（例えば、図５の時点ｔ１１ａ）で、電流情報、電圧情報および記憶部２
２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒｃに基づいて開放電圧を算出するとともに、ＳＯＣ取
得部２１６が、開放電圧算出部２１５により算出された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶
部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が
、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する。時点ｔ１１ａは、充電状態を
取得する充電状態取得時点の例である。
　また、バッテリセル１０の充放電時には、予め定められた条件（以下、更新条件と呼ぶ
）が満たされる毎に、記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒcが更新される。更新
条件は、バッテリセルの内部抵抗の変化を示す予め定められた条件の例である。更新条件
は、例えば、前回の内部抵抗校正値Ｒcが算出されてからのバッテリセル１０のＳＯＣの
変化量が予め定められたしきい値以上になること、または内部抵抗校正値Ｒcが算出され
てからのバッテリセル１０の温度の変化量が予め定められたしきい値以上になることの少
なくとも一方である。バッテリセル１０のＳＯＣの変化量のしきい値は、例えば２０％以
下の範囲内で設定される。バッテリセル１０の温度の変化量のしきい値は、例えば数℃、
大きくても１０℃未満の値に設定される。図４の内部抵抗テーブルＴＢからわかるように
、バッテリセル１０のＳＯＣが変化すると、バッテリセル１０の内部抵抗が変化する。同
様に、バッテリセル１０の温度が変化すると、バッテリセル１０の内部抵抗が変化する。
そのため、バッテリセル１０のＳＯＣの変化量および温度の少なくとも一方の変化量が大
きくなった場合に、内部抵抗校正値Ｒcが新たに取得および算出されることにより、より
正確な内部抵抗校正値Ｒcが得られる。
　図５の例では、時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６において、上記の特定の
条件が満たされ、内部抵抗校正値Ｒcが更新される。時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１
５，ｔ１６は、内部抵抗校正値を算出する内部抵抗算出時点の例である。具体的には、時
点ｔ１２において、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳ
ＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗の値を記憶部２
２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒt2として取得する。校正
値算出部２１４は、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参照値算出部２
１により算出された内部抵抗参照値Ｒt2に乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒc（α
・Ｒt2）を算出する。時点ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６においても同様に、参照値
取得部２１２が、内部抵抗参照値Ｒt3，Ｒt4，Ｒt5，Ｒt6を取得し、校正値算出
部２１４が、内部抵抗校正値Ｒcを算出する。記憶部２２０は、内部抵抗校正値Ｒcが算
出される毎に、内部抵抗校正値Ｒcを最新の値に更新する。
　時点ｔ２でバッテリセル１０の放電が停止された直後には、バッテリセル１０の放電が
開始された直後と同様に、バッテリセル１０の端子電圧が不安定となる。そのため、時点
ｔ２から過渡時間Ｔａが経過するまでの期間、ＳＯＣ出力部２１８は、ＳＯＣ保存部２１
７に保存されるＳＯＣ保存値Ｓpを出力する。この場合、バッテリセル１０の放電が停止
される直前（時点ｔ２）にＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣがＳＯＣ保存値Ｓ
pとして出力される。本例では、充放電の開始後および充放電後の停止後の両方において
、共通の過渡時間Ｔａが設定されるが、充放電の開始後と充放電後の停止後とで異なる過
渡時間Ｔａが設定されてもよい。
　時点ｔ２から過渡時間Ｔａが経過した時点ｔ２１以降には、時点ｔ０から時点ｔ１まで
の期間と同様に、開放電圧算出部２１５が、電圧情報として与えられるバッテリセル１０
の端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧として取得するとともに、ＳＯＣ取得部２
１６が、取得された開放電圧に対応するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブ
ルＴＡから取得する。さらに、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得さ
れたＳＯＣを出力する。
　（１－６）ＳＯＣ推定処理
　充電状態推定装置２００は、記憶部２２０に記憶される制御プログラムに基づいて、Ｓ
ＯＣ推定処理を行う。図６～図８は、ＳＯＣ推定処理のフローチャートである。初期状態
では、バッテリセル１０の充放電が停止されている。
　まず、判定部２１９が、電流情報に基づいて、バッテリセル１０の充放電が開始された
か否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、充電時にはバッテリセル１０に流れる電流
が正の値になり、放電時にはバッテリセル１０に流れる電流が負の値になる。また、充放
電が停止されている場合、バッテリセル１０に流れる電流がほぼゼロになる。ただし、ノ
イズ等の影響があるので、電流の値がゼロである場合にのみ充放電が停止されていると判
定することはできない。そこで、判定部２１９は、バッテリセル１０に流れる電流が予め
定められた負の値（以下、放電しきい値と呼ぶ）以下になると、放電が開始されたと判定
し、バッテリセル１０に流れる電流が予め定められた正の値（以下、充電しきい値と呼ぶ
）以上になると、充電が開始されたと判定する。放電しきい値および充電しきい値は、ノ
イズ等の影響によって誤判定が発生しないように設定される。バッテリセル１０に流れる
電流が放電しきい値よりも大きくかつ充電しきい値よりも小さい場合、判定部２１９は、
バッテリセル１０の充放電が開始されていないと判定する。
　バッテリセル１０の充放電が開始されていない場合、開放電圧算出部２１５が、電圧情
報として与えられるバッテリセル１０の端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧とし
て取得する（ステップＳ２）。
　次に、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応
するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する（ステップ３）
。次に、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力する
とともに（ステップＳ４）、ＳＯＣ保存部２１７が、ＳＯＣ取得部２１６により取得され
たＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓpとして保存する（ステップＳ５）。その後、充電状態推定装
置２００は、ステップＳ１の処理に戻る。
　ステップＳ１において、バッテリセル１０の充放電が開始された場合、判定部２１９が
、バッテリセル１０の充放電が開始されてから予め定められた過渡時間（例えば数秒、長
くても数十秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ６）。バッテリセル１０の充放
電が開始されてから過渡時間が経過していない場合、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存
部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpを出力する（ステップＳ７）。この場合、Ｓ
ＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpは、バッテリセル１０の充放電が開
始される直前に、ステップＳ３でＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣである。そ
の後、充電状態推定装置２００は、ステップＳ６の処理に戻る。
　ステップＳ６において、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間が経過し
た場合、充電状態推定装置２００は、第１のＳＯＣ算出処理（ステップＳ８）および第２
のＳＯＣ算出処理（ステップＳ９）を順に行う。その後、充電状態推定装置２００は、ス
テップＳ１の処理に戻る。
　図７に示すように、第１のＳＯＣ算出処理においては、まず、基準値算出部２１１が、
電圧情報および電流情報に基づいて、上式（１）により、充放電が開始されてから過渡時
間が経過した時点のバッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒmとして算出する（
ステップＳ２１）。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、充放電が開
始されてから過渡時間が経過した時点の端子電圧および電流が用いられ、上式（１）の開
放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前の端子電圧が用いられる。
　次に、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部
２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗を記憶部２２０に記憶される内
部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒtとして取得する（ステップＳ２２）。次に、
補正係数算出部２１３が、内部抵抗参照値Ｒtに対する内部抵抗基準値Ｒmの比（Ｒm／
Ｒt）を補正係数αとして算出する（ステップＳ２３）。次に、記憶部２２０が、補正係
数算出部２１３により算出された補正係数αを記憶する（ステップＳ２４）。なお、過去
に算出された補正係数αが既に記憶部２２０に記憶されている場合、記憶部２２０は、補
正係数αをステップＳ２３で算出された最新の値に更新する。
　次に、校正値算出部２１４が、補正係数算出部２１３により算出された補正係数αを参
照値算出部２１により算出された内部抵抗参照値Ｒtに乗じることにより、内部抵抗校正
値Ｒcを算出する（ステップＳ２５）。次に、記憶部２２０が、算出された内部抵抗校正
値Ｒcを記憶する（ステップＳ２６）。なお、過去に算出された内部抵抗校正値Ｒcが既
に記憶部２２０に記憶されている場合、記憶部２２０は、内部抵抗校正値Ｒcをステップ
Ｓ２５で算出された最新の値に更新する。これにより、充電状態推定装置２００は、第１
のＳＯＣ算出処理を終了する。
　次に、充電状態推定装置２００は、第２のＳＯＣ算出処理を行う。図８に示すように、
第２のＳＯＣ算出処理においては、まず、開放電圧算出部２１５が、電流情報、電圧情報
および記憶部２２０に記憶される内部抵抗校正値Ｒcに基づいて、上式（１）により、バ
ッテリセル１０の開放電圧Ｅを算出する（ステップＳ３１）。この場合、上式（１）の端
子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、その時点の端子電圧および電流が用いられる。
　次に、ＳＯＣ取得部２１６が、開放電圧算出部２１５により取得された開放電圧に対応
するＳＯＣを記憶部２２０に記憶されるＳＯＣテーブルＴＡから取得する（ステップＳ３
２）。次に、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣを出力
するとともに（ステップＳ３３）、ＳＯＣ保存部２１７が、ＳＯＣ取得部２１６により取
得されたＳＯＣをＳＯＣ保存値Ｓpとして保存する（ステップＳ３４）。
　次に、判定部２１９が、電流情報に基づいて、バッテリセル１０の充放電が停止された
か否かを判定する（ステップＳ３５）。例えば、電流情報として与えられる電流の値が予
め定められた放電しきい値以下である場合または充電しきい値以上である場合、判定部２
１９は、充放電が継続されていると判定する。一方、電流情報として与えられる電流の値
が放電しきい値よりも大きくかつ充電しきい値よりも小さい場合、判定部２１９は、バッ
テリセル１０の充放電が停止されたと判定する。
　充放電が停止されていない場合、判定部２１９が、更新条件が満たされたか否かを判定
する（ステップＳ３６）。更新条件が満たされていない場合、充電状態推定装置２００は
、ステップＳ３１の処理に戻る。
　一方、更新条件が満たされた場合、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる
温度の値およびＳＯＣ保存部２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗を
記憶部２２０に記憶される内部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒtとして取得する
（ステップＳ３７）。
　次に、校正値算出部２１４が、記憶部２２０に記憶された補正係数αを参照値算出部２
１により算出された内部抵抗参照値Ｒtに乗じることにより、内部抵抗校正値Ｒcを算出
する（ステップＳ３８）。次に、記憶部２２０は、内部抵抗校正値ＲcをステップＳ３８
で算出された値に更新する（ステップＳ３９）。
　ステップＳ３５において、充放電が停止された場合、判定部２１９が、バッテリセル１
０の充放電が停止されてから予め定められた過渡時間（例えば数秒、長くても数十秒）が
経過したか否かを判定する（ステップＳ４０）。バッテリセル１０の充放電が停止されて
から過渡時間が経過していない場合、ＳＯＣ出力部２１８が、ＳＯＣ保存部２１７により
保存されるＳＯＣ保存値Ｓpを出力する（ステップＳ４１）。この場合、ＳＯＣ保存部２
１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpは、バッテリセル１０の充放電が停止される直前
に、ステップＳ３２でＳＯＣ取得部２１６により取得されたＳＯＣである。その後、充電
状態推定装置２００は、ステップＳ４０の処理に戻る。ステップＳ４０において、バッテ
リセル１０の充放電が停止されてから過渡時間が経過した場合、充電状態推定装置２００
は、第２のＳＯＣ算出処理を終了し、図６のステップＳ１の処理に戻る。
　（１－７）効果
　本実施の形態において、内部抵抗基準値Ｒmは、バッテリセル１０の端子電圧およびバ
ッテリセル１０に流れる電流の実測値に基づいて算出されるので、バッテリセル１０の個
体差および劣化等に応じた値であり、実際のバッテリセル１０の内部抵抗に対して誤差が
小さいので、普遍的に用いることができる。しかしながら、内部抵抗基準値Ｒmを算出す
るための処理の負担は大きく、処理速度の低下および回路基板の増大等の要因となる。
　一方、内部抵抗参照値Ｒtは、簡単な構成で容易に取得することが可能である。しかし
ながら、内部抵抗参照値Ｒtには、バッテリセル１０の個体差および劣化等により実際の
バッテリセル１０の内部抵抗に対して誤差が生じる可能性がある。
　そこで、本実施の形態では、内部抵抗基準値Ｒmと内部抵抗参照値Ｒtとの相対関係を
示す相対値としての補正係数αを用いて、内部抵抗参照値Ｒtが補正される。この場合、
補正係数αは、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた値である。そのため、補
正係数αを用いて内部抵抗参照値Ｒtを補正することにより、内部抵抗基準値Ｒmを算出
するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０の個体差および劣化等に応じた内
部抵抗校正値Ｒcを算出することができる。その結果、処理速度の低下および回路規模の
増大等を抑制しつつバッテリセル１０のＳＯＣを精度よく推定することができる。
　また、本実施の形態では、バッテリセル１０の充電または放電が開始されてからバッテ
リセルの端子電圧が安定するまでの予め定められた時間である過渡時間が経過した相対値
算出時点で、内部抵抗基準値Ｒmと内部抵抗参照値Ｒtとの相対値として補正係数αが算
出される。これにより、バッテリセル１０の充電または放電が開始された直後に、バッテ
リセル１０の端子電圧が不安定な状態で補正係数αが算出されることが防止される。その
ため、正確な補正係数αを算出することができる。したがって、その補正係数αを用いて
、内部抵抗校正値Ｒcを精度よく算出することができる。
　また、本実施の形態では、相対値算出時点で算出された相対値としての補正係数αを用
いて相対値算出時点以後の校正値算出時点で内部抵抗参照値Ｒtが補正されることにより
、校正値算出時点における内部抵抗校正値Ｒcが算出される。これにより、校正値算出時
点において、内部抵抗基準値Ｒmを算出するための処理の負担を低減しつつ、バッテリセ
ル１０の個体差および劣化等に応じた内部抵抗校正値Ｒcを算出することができる。
　また、本実施の形態では、校正値算出時点が、相対値算出時点から校正値算出時点まで
の間における温度の値および充電状態としてのＳＯＣの変化量の少なくとも一方がバッテ
リセルの内部抵抗の変化を示す予め定められた条件である更新条件を満足した時点である
。これにより、バッテリセル１０の内部抵抗の変化に応じて、最適なタイミングで内部抵
抗校正値Ｒcを更新することができる。
　また、本実施の形態では、校正値算出時点で算出された内部抵抗校正値Ｒc、校正値算
出時点以後の充電状態算出時点で検出される電流の値および端子電圧の値に基づいて、充
電状態算出時点におけるバッテリセル１０の開放電圧が算出される。また、バッテリセル
１０の開放電圧とバッテリセル１０の充電状態との関係を表す情報であるＳＯＣテーブル
ＴＡに基づいて、充電状態算出時点の開放電圧に対応する充電状態としてＳＯＣが取得さ
れる。これにより、充電状態算出時点において、内部抵抗基準値Ｒmを算出するための処
理の負担を低減しつつ、バッテリセル１０のＳＯＣを精度よく推定することができる。
　また、本実施の形態では、バッテリセル１０の充電および放電が行われていない期間に
、電圧検出部２０２により検出される端子電圧の値がバッテリセル１０の開放電圧として
取得され、その開放電圧に対応する充電状態としてＳＯＣが取得される。これにより、バ
ッテリセル１０の充電および放電が行われていない期間に、バッテリセル１０のＳＯＣを
容易に推定することができる。
　また、本実施の形態では、バッテリセル１０の温度と内部抵抗との関係を表す情報とと
もに、さらに予め設定されたバッテリセル１０の充電状態と内部抵抗との関係を表す情報
を含む内部抵抗テーブルＴＢに基づいて、内部抵抗参照値Ｒtが取得される。これにより
、正確な内部抵抗参照値Ｒtが得られる。
　なお、開放電圧算出部２１１は、バッテリセル１０の充電および放電が行われていない
期間に、電圧検出部２０２により検出される端子電圧の値をバッテリセル１０の開放電圧
として取得するように構成され、充電状態取得部（ＳＯＣ取得部２１６）は、バッテリセ
ル１０の開放電圧と充電状態（ＳＯＣ）との関係を表す情報（ＳＯＣテーブルＴＡ）に基
づいて、充電および放電が行われていない期間に開放電圧算出部２１１により算出される
開放電圧に対応する充電状態（ＳＯＣ）を取得するように構成される。
　また、参照値取得部２１２は、バッテリセル１０の温度と内部抵抗との関係を表す情報
（内部抵抗テーブルＴＢ）とともに、さらに予め設定されたバッテリセル１０の充電状態
（ＳＯＣ）と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、温度検出部２０３により検出され
る温度の値および既に取得された充電状態（ＳＯＣ）に対応する内部抵抗を内部抵抗参照
値Ｒtとして取得する。
　（１－８）第１の変形例
　（１－８－１）補正係数更新処理
　上記実施の形態では、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間経過が経過
した時点でのみ内部抵抗基準値Ｒmおよび補正係数αが算出されるが、これに限らない。
例えば、バッテリセル１０の充放電の開始から過渡時間が経過した時点であっても、バッ
テリセル１０の端子電圧が安定していないことがある。その場合、正確な内部抵抗基準値
Ｒmおよび補正係数αを算出することができない。そこで、内部抵抗基準値Ｒmおよび補
正係数αを正確に算出するために、バッテリセル１０の充放電時に、充電状態推定装置２
００が補正係数更新処理を行ってもよい。
　図９は、補正係数更新処理のフローチャートである。図９の補正係数更新処理は、図７
の第１のＳＯＣ算出処理が終了した後、図８の第２のＳＯＣ算出処理と並行して行われる
。
　図９に示すように、まず、記憶部２２０が、電流情報として与えられる電流の値、電圧
情報として与えられる電圧の値、および温度情報として与えられる温度の値を記憶する（
ステップＳ５１）。次に、判定部２１９が、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから予め定
められた時間（以下、電圧変動観測時間と呼ぶ）が経過したか否かを判定する（ステップ
Ｓ５２）。電圧変動観測時間は、バッテリセルの端子電圧の変化を観測するための予め定
められた時間の例であり、例えば、上記の過渡時間と同様の時間（例えば数秒、長くても
数十秒）が電圧変動観測時間として設定される。第１のＳＯＣ算出処理が終了した時点が
、相対値を算出する相対値算出時点の例であり、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電
圧変動観測時間が経過した時点が、相対値を更新する相対値更新時点の例である。
　電圧変動観測時間が経過していない場合、判定部２１９は、ステップＳ５２の処理を繰
り返す。電圧変動観測時間が経過した場合、判定部２１９は、ステップＳ５１で記憶部２
２０に記憶された電流の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間
が経過した時点で電流情報として与えられる電流の値に基づいて、第１のＳＯＣ算出処理
が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル１０に流れる電流の変化
量が予め定められたしきい値Ｂ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。しき
い値Ｂ１は、例えば、数百ｍＡ以下の範囲内で設定される。
　電流の変化量がしきい値Ｂ１より大きい場合、判定部２１９は、ステップＳ５１で記憶
部２２０に記憶された温度の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測
時間が経過した時点で温度情報として与えられる温度の値に基づいて、第１のＳＯＣ算出
処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル１０の温度の変化量
が予め定められたしきい値Ｂ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。しきい
値Ｂ２は、例えば、数℃以下の範囲内で設定される。温度の変化量がしきい値Ｂ２より大
きい場合、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了する。
　ステップＳ５３において、電流の変化量がしきい値Ｂ１以下である場合、または、ステ
ップＳ５４において、温度の変化量がしきい値Ｂ２以下である場合、判定部２１９は、ス
テップＳ５１で記憶部２２０に記憶された電圧の値および第１のＳＯＣ算出処理が終了し
てから電圧変動観測時間が経過した時点で電圧情報として与えられる電圧の値に基づいて
、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでのバッテリセル
１０の電圧の変化量が予め定められたしきい値Ｂ３以上であるか否かを判定する（ステッ
プＳ５５）。しきい値Ｂ３は、例えば数百ｍＶ以下の範囲内で設定される。電圧の変化量
がしきい値Ｂ３より小さい場合、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了す
る。バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量の少
なくとも一方がしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量がしきい
値以上であることが、端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定められた条件の
例である。
　電圧の変化量がしきい値Ｂ３以上である場合、基準値算出部２１１が、電圧情報および
電流情報に基づいて、上式（１）により、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動
観測時間が経過した時点のバッテリセル１０の内部抵抗を内部抵抗基準値Ｒmとして算出
する（ステップＳ５６）。この場合、上式（１）の端子電圧Ｖおよび電流Ｉとして、第１
のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過した時点の端子電圧の値および
電流の値が用いられ、上式（１）の開放電圧Ｅとして、充放電が開始される直前の端子電
圧の値が用いられる。
　次に、参照値取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部
２１７に保存されたＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗を記憶部２２０に記憶される内
部抵抗テーブルＴＢから内部抵抗参照値Ｒtとして取得する（ステップＳ５７）。次に、
補正係数算出部２１３が、内部抵抗参照値Ｒtに対する内部抵抗基準値Ｒmの比を補正係
数αとして算出する（ステップＳ５８）。次に、記憶部２２０が、補正係数算出部２１３
により算出された補正係数αをステップＳ５８で算出された値に更新する（ステップＳ５
９）。これにより、充電状態推定装置２００は、補正係数更新処理を終了する。
　このように、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過するまでの
間において、バッテリセル１０に流れる電流の変化量またはバッテリセル１０の温度の変
化量が小さく、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きい場合に、補正係数αが
更新される。
　バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変化量がとも
に大きい場合、バッテリセル１０の放電量または充電量が大きいと判定される。そのため
、バッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きくても、第１のＳＯＣ算出処理時にバッテ
リセル１０の端子電圧が不安定な状態ではなかったと判定される。それにより、補正係数
αが更新されない。
　一方、バッテリセル１０に流れる電流の変化量またはバッテリセル１０の温度の変化量
が小さい場合、バッテリセル１０の放電量または充電量が小さいと判定される。そのため
、バッテリセル１０の端子電圧の変化量が大きいと、第１のＳＯＣ算出処理時にバッテリ
セル１０の端子電圧が不安定な状態であったと判定され、補正係数αが更新される。これ
により、更新された補正係数αを用いて、以後、内部抵抗校正値Ｒcを精度よく算出する
ことができる。
　本例では、バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリセル１０の温度の変
化量の少なくとも一方がしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧の変化量
がしきい値以上である場合がバッテリセルの端子電圧が不安定な状態であったことを示す
予め定められた条件が満たされる場合に相当するが、これに限らない。予め定められた条
件が満たされる場合は、例えば、バッテリセル１０に流れる電流の変化量およびバッテリ
セル１０の温度の変化量がともにしきい値以下であり、かつバッテリセル１０の端子電圧
の変化量がしきい値以上である場合であってもよい。
　（１－８－２）効果
　本例では、相対値算出時点から相対値更新時点までの間における電流の値、端子電圧の
値、および温度の値の変化量が、バッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態であったこ
とを示す予め定められた条件を満足する場合、内部抵抗基準値Ｒmと内部抵抗参照値Ｒt
との相対値として補正係数αが再度算出される。これにより、相対値算出時点において、
バッテリセル１０の端子電圧が不安定な状態で補正係数αが算出されても、相対値更新時
点において、バッテリセル１０の端子電圧が安定した状態で補正係数αが再度算出される
。それにより、相対値更新時点で算出された補正係数αを用いて、内部抵抗校正値Ｒcを
精度よく算出することができる。
　（１－９）第２の変形例
　（１－９－１）充電時および放電時における内部抵抗テーブル
　上記実施の形態では、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の充電時および放電時
の両方において、共通の内部抵抗テーブルＴＢを用いて内部抵抗参照値Ｒtを取得するが
、これに限らない。
　バッテリセル１０の充電時におけるバッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部抵抗の
関係と、バッテリセル１０の放電時におけるバッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび内部
抵抗の関係とは異なることがある。その場合、バッテリセル１０の充電時と放電時とで異
なる内部抵抗テーブルが用いられてもよい。
　図１０（ａ）は、充電時用の内部抵抗テーブルの例であり、図１０（ｂ）は、放電時用
の内部抵抗テーブルの例である。図１０（ａ）の内部抵抗テーブルＴＢ１において、Ｙ1
1、Ｙ12、…、Ｙ1m、Ｙ21、Ｙ22、…、Ｙ2m、…、Ｙn1、Ｙn2、…、Ｙn
mは、バッテリセル１０の充電時における内部抵抗の値である。図１０（ｂ）の内部抵抗
テーブルＴＢ２において、Ｚ11、Ｚ12、…、Ｚ1m、Ｚ21、Ｚ22、…、Ｚ2m、
…、Ｚn1、Ｚn2、…、Ｚnmは、バッテリセル１０の放電時における内部抵抗の値で
ある。内部抵抗テーブルＴＢ１はバッテリセルの温度と充電状態との充電時における関係
を表す情報の例であり、内部抵抗テーブルＴＢ２はバッテリセルの温度と充電状態との放
電時における関係を表す情報の例である。
　参照値取得部２１２は、バッテリセル１０の充電が行われている場合に、温度情報とし
て与えられる温度の値およびＳＯＣ保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpに対
応する内部抵抗を内部抵抗テーブルＴＢ１から内部抵抗参照値Ｒtとして取得し、バッテ
リセル１０の放電が行われている場合に温度情報として与えられる温度の値およびＳＯＣ
保存部２１７により保存されるＳＯＣ保存値Ｓpに対応する内部抵抗を内部抵抗テーブル
ＴＢ２から内部抵抗参照値Ｒtとして取得する。これにより、バッテリセル１０の充放電
時に、内部抵抗参照値Ｒtを精度よく取得することができる。
　（１－９－２）効果
　本例では、バッテリセル１０の充電が行われている場合に充電時における関係である内
部抵抗テーブルＴＢ１に基づいて温度検出部２０３により検出される温度の値に対応する
内部抵抗が内部抵抗参照値Ｒtとして取得される。また、バッテリセル１０の放電が行わ
れている場合に放電時における関係である内部抵抗テーブルＴＢ２に基づいて温度検出部
２０３により検出される温度の値に対応する内部抵抗が内部抵抗参照値Ｒtとして取得さ
れる。これにより、バッテリセル１０の充電が行われているかまたは放電が行われている
かに応じて、内部抵抗参照値Ｒtを精度よく取得することができる。
　（１－１０）第３の変形例
　上記実施の形態では、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の温度、ＳＯＣおよび
内部抵抗の関係が示す内部抵抗テーブルＴＢを用いて内部抵抗参照値Ｒtを取得するが、
これに限らず、参照値取得部２１２が、バッテリセル１０の温度および内部抵抗の関係を
示す内部抵抗テーブルを用いて内部抵抗参照値Ｒtを取得してもよい。この場合、参照値
取得部２１２が、温度情報として与えられる温度の値に対応するバッテリセル１０の内部
抵抗を内部抵抗テーブルから内部抵抗参照値Ｒtとして取得する。それにより、より簡単
な構成で容易に内部抵抗参照値Ｒtを取得することができる。したがって、処理速度の低
下および回路規模の増大等が抑制される。
　上記第２の変形例において、充電時用の内部抵抗テーブルＴＢ１および放電時用の内部
抵抗テーブルＴＢ２として、バッテリセル１０の温度および内部抵抗の関係を示す内部抵
抗テーブルが用いられてもよい。
　（１－１１）他の変形例
　上記実施の形態では、一定の周期でＳＯＣが取得されるが、これに限らない。例えば、
予め設定された任意のタイミングでＳＯＣが取得されてもよい。
　また、上記実施の形態では、更新条件が満たされる毎に、記憶部２２０に記憶される内
部抵抗校正値Ｒcが更新されるが、これに限らない。例えば、一定の周期で記憶部２２０
に記憶される内部抵抗校正値Ｒcが更新されてもよい。または、予め設定された任意のタ
イミングで内部抵抗校正値Ｒcが更新されてもよい。
　また、上記実施の形態では、バッテリセル１０の充放電が開始されてから過渡時間が経
過した時点で内部抵抗基準値Ｒmおよび補正係数αが算出されるが、これに限らない。例
えば、バッテリセル１０の充放電が開始された直後にバッテリセル１０の端子電圧が安定
する場合には、バッテリセル１０の充放電が開始された直後に内部抵抗基準値Ｒmおよび
補正係数αが算出されてもよい。
　（２）電動車両および移動体
　本発明の第２の実施の形態に係る電動車両および移動体について説明する。本実施の形
態に係る電動車両および移動体は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００を備
える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
　（２－１）構成および動作
　図１１は、電動自動車の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の
形態に係る電動自動車６００は車体６１０を備える。車体６１０に、上記のバッテリシス
テム５００ならびに電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０
４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６および主制御部６０８が設けられる。モ
ータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を
含む。
　バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとと
もに、主制御部６０８に接続される。主制御部６０８には、充電状態推定装置２００から
バッテリモジュール１００の充電状態（例えば、ＳＯＣ）が与えられる。また、主制御部
６０８には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６が接続さ
れる。主制御部６０８は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータから
なる。なお、充電状態推定装置２００が主制御部６０８の機能を有してもよい。その場合
、主制御部６０８が設けられなくてもよい。
　アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセ
ルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。
ユーザによりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、ユー
ザにより操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する
。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部６０８に与えられる。
　ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、ユーザ
によるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５
ｂとを含む。ユーザによりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０
５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制
御部６０８に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する
。検出された回転速度は、主制御部６０８に与えられる。
　上記のように、主制御部６０８には、各バッテリセル１０の充電状態、アクセルペダル
６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、およびモータ６０２の回転速度が
与えられる。主制御部６０８は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール１００の充
放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく
電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム５００のバッテリモジュ
ール１００から電力変換部６０１に電力が供給される。
　さらに、主制御部６０８は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、
駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御
信号を電力変換部６０１に与える。
　上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された
電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより
、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力
に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
　一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置
として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電
力をバッテリモジュール１００の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００
に与える。それにより、バッテリモジュール１００の各バッテリセル１０が充電される。
　（２－２）効果
　本実施の形態に係る電動車両としての電動自動車６００においては、バッテリシステム
５００からの電力によりモータ６０２が駆動される。モータ６０２の回転力によって駆動
輪６０３が回転することにより、電動自動車６００が移動する。この場合、上記第１の実
施の形態に係るバッテリシステム５００が用いられるため、処理速度の低下および回路規
模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテリセル１０の充電状態としてのＳＯＣを推定する
ことができる。それにより、電動自動車６００の走行性能が向上される。
　（２－３）他の移動体
　第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が船、航空機、エレベータまたは歩行
ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
　バッテリシステム５００が搭載された船は、例えば、図１１の車体６１０の代わりに船
体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加
速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を
加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際
にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。
　バッテリシステム５００が搭載された航空機は、例えば、図１１の車体６１０の代わり
に機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに
加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。なお、船および
航空機は、減速入力部を備えなくてもよい。この場合、運転者が加速入力部を操作して加
速を停止することにより、水の抵抗または空気抵抗によって機体が減速する。
　バッテリシステム５００が搭載されたエレベータは、例えば、図１１の車体６１０の代
わりに籠を備え、駆動輪６０３の代わりに籠に取り付けられる昇降用ロープを備え、アク
セル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部
を備える。
　バッテリシステム５００が搭載された歩行ロボットは、例えば、図１１の車体６１０の
代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに
加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
　これらの移動体においては、モータが動力源に相当し、船体、気体、籠および胴体が本
体部に相当し、スクリュー、プロペラ、昇降用ロープおよび足が駆動部に相当する。動力
源がバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、駆動部が動力
源により変換された動力により移動本体部を移動させる。
　（２－４）他の移動体における効果
　本実施の形態に係る移動体においては、バッテリシステム５００からの電力が動力源に
より動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記
第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００が用いられるため、処理速度の低下およ
び回路規模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテリセル１０の充電状態としてのＳＯＣを
推定することができる。それにより、移動体の移動性能が向上される。
　（２－５）
　このように、本実施の形態に係る移動体は、上記のバッテリシステムと、移動本体部と
、バッテリシステムからの電力を移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と
、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備える。
　当該移動体においては、バッテリシステムからの電力が動力源により動力に変換され、
その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。この場合、上記のバッテリシステムが
用いられるので、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつバッテリセルの充
電状態を精度よく推定することができる。したがって、移動体の移動性能が向上される。
　（３）電源装置
　本発明の第３の実施の形態に係る電源装置について説明する。本実施の形態に係る電源
装置は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００を備える。
　（３－１）構成および動作
　図１２は、第３の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。図１２に
示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える
。電力貯蔵装置７１０は、バッテリシステム群７１１およびコントローラ７１２を備える
。バッテリシステム群７１１は、第１の実施の形態に係る複数のバッテリシステム５００
を含む。複数のバッテリシステム５００間において、複数のバッテリセル１０は互いに並
列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。
　コントローラ７１２は、システム制御部の例であり、例えばＣＰＵおよびメモリ、また
はマイクロコンピュータからなる。コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００の
充電状態推定装置２００（図１）に接続される。各バッテリシステム５００の充電状態推
定装置２００は、各バッテリセル１０の充電状態（例えば、ＳＯＣ）を算出し、算出され
た充電状態をコントローラ７１２に与える。コントローラ７１２は、各充電状態推定装置
２００から与えられた各バッテリセル１０の充電状態に基づいて電力変換装置７２０を制
御することにより、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電
または充電に関する制御を行う。
　電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ
（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２
１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを
有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０のバッ
テリシステム群７１１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂ
およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電
力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力
出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ
２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続
される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，Ｐ
Ｕ２および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がコントローラ７１２
によって制御されることにより、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセ
ル１０の放電および充電が行われる。
　バッテリシステム群７１１の放電時には、バッテリシステム群７１１から与えられる電
力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ
／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供
給される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部Ｐ
Ｕ２に供給される。電力出力部ＰＵ１から外部に直流の電力が出力され、電力出力部ＰＵ
２から外部に交流の電力が出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換さ
れた電力が他の電力系統に供給されてもよい。
　コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０
の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の放電時
に、コントローラ７１２は、各充電状態推定装置２００（図１）から与えられる各バッテ
リセル１０の充電状態に基づいて放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電
力変換装置７２０を制御する。例えば、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッ
テリセル１０（図１）のうちいずれかのバッテリセル１０のＳＯＣが予め定められたしき
い値よりも小さくなると、コントローラ７１２は、放電が停止されるまたは放電電流（ま
たは放電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバ
ータ７２２を制御する。放電を停止するまたは放電電流（または放電電力）を制限するた
めのバッテリセル１０のＳＯＣのしきい値は、過放電防止のために例えば２０％以上３０
％以下の範囲内で設定される。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。
　一方、バッテリシステム群７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電
力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ
／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ７２１からバッテリシステム群７１１に電力が与えられることにより、バッテリシス
テム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１）が充電される。
　コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる複数のバッテリセル１０
の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の充電時
に、コントローラ７１２は、各充電状態推定装置２００（図１）から与えられる各バッテ
リセル１０の充電状態に基づいて充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電
力変換装置７２０を制御する。例えば、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッ
テリセル１０のうちいずれかのバッテリセル１０のＳＯＣが予め定められたしきい値より
も大きくなると、コントローラ７１２は、充電が停止されるまたは充電電流（または充電
電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２
２を制御する。充電を停止するまたは充電電流（または充電電力）を制限するためのバッ
テリセル１０のＳＯＣのしきい値は、過充電防止のために例えば７０％以上８０％以下の
範囲内で設定される。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
　（３－２）効果
　本実施の形態に係る電源装置７００においては、電力変換装置７２０がバッテリセルと
外部との間で電力変換を行う。システム制御部としてのコントローラ７１２が、電力変換
装置７２０を制御することにより、バッテリシステム５００のバッテリセル１０の充電ま
たは放電に関する制御を行う。それにより、バッテリセル１０の劣化、過放電および過充
電を防止することができる。また、上記第１の実施の形態に係るバッテリシステム５００
が用いられるため、処理速度の低下および回路規模の増大等を抑制しつつ精度よくバッテ
リセル１０の充電状態としてのＳＯＣを推定することができる。したがって、電源装置７
００の充放電性能が向上される。
　（３－３）電源装置の変形例
　電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみ
を有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、
電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。
　図１２の電源装置７００においては、複数のバッテリシステム５００が設けられるが、
これに限らず、１つのバッテリシステム５００のみが設けられてもよい。
　（４）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発
明は下記の例に限定されない。
　上記実施の形態においては、バッテリセル１０がバッテリセルの例であり、充電状態推
定装置２００が充電状態推定装置の例であり、電流検出部２０１が電流検出部の例であり
、電圧検出部２０２が電圧検出部の例であり、温度検出部２０３が温度検出部の例であり
、基準値算出部２１１が基準値算出部の例であり、参照値取得部２１２が参照値取得部の
例であり、補正係数算出部２１３が相対値算出部の例であり、記憶部２２０が第１および
第２の記憶部の例であり、校正値算出部２１４が校正値算出部の例であり、開放電圧算出
部２１５が開放電圧算出部の例であり、ＳＯＣ取得部２１６が充電状態取得部の例である
。
　また、ＳＯＣが充電状態の例であり、補正係数αが相対値の例であり、内部抵抗テーブ
ルＴＢ，ＴＢ１，ＴＢ２がバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報の例であり
、内部抵抗テーブルＴＢ１が充電時における関係を表す情報の例であり、内部抵抗テーブ
ルＴＢ２が放電時における関係を表す情報の例であり、ＳＯＣテーブルＴＡがバッテリセ
ルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報の例であり、時点ｔ１１が相対値算出時点、
校正値算出時点および充電状態算出時点の例であり、時点ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１
５，ｔ１６が校正値算出時点および充電状態算出時点の例であり、時点ｔ１１ａが充電状
態算出時点の例であり、第１のＳＯＣ算出処理が終了してから電圧変動観測時間が経過し
た時点が相対値更新時点の例である。
　また、電動自動車６００が電動車両および移動体の例であり、モータ６０２がモータお
よび動力源の例であり、駆動輪６０３が駆動輪および駆動部の例であり、車体６１０が移
動本体部の例であり、電力貯蔵装置７１０が電力貯蔵装置の例であり、電源装置７００が
電源装置の例であり、コントローラ７１２がシステム制御部の例であり、電力変換装置７
２０が電力変換装置の例である。
　請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々
の要素を用いることもできる。
　１０　バッテリセル
　１００　バッテリモジュール
　２００　充電状態推定装置
　２０１　電流検出部
　２０２　電圧検出部
　２０３　温度検出部
　２１１　基準値算出部
　２１２　参照値取得部
　２１３　補正係数算出部
　２１４　校正値算出部
　２１５　開放電圧算出部
　２１６　ＳＯＣ取得部
　２１７　ＳＯＣ保存部
　２１８　ＳＯＣ出力部
　２１９　判定部
　２２０　記憶部
　５００　バッテリシステム
　６００　電動自動車
　６０２　モータ
　６０３　駆動輪
　６１０　車体
　７００　電源装置
　７１０　電力貯蔵装置
　７１２　コントローラ
　７２０　電力変換装置

Claims (12)

  1. バッテリセルと、
    　前記バッテリセルに流れる電流を検出する電流検出部と、
    　前記バッテリセルの端子電圧を検出する電圧検出部と、
    　前記バッテリセルの温度を検出する温度検出部と、
    　前記バッテリセルの充電状態を推定する充電状態推定装置とを備え、
    　前記充電状態推定装置は、
    　前記バッテリセルの充電または放電時に、前記電流検出部により検出される電流の値お
    よび前記電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて前記バッテリセルの内部抵
    抗を内部抵抗基準値として算出する基準値算出部と、
    　予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報に基づいて、前記温
    度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵抗参照値として取得する
    参照値取得部と、
    　前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得され
    る内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値を算出する相対値算出部と、
    　前記相対値算出部により算出された相対値を用いて前記参照値取得部により取得される
    内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を算出する校正値算出部と、
    　前記校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに前記基準値算出部により
    内部抵抗基準値が算出された以後に前記電流検出部により検出される電流の値および前記
    電圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、前記バッテリセルの開放電圧を算
    出する開放電圧算出部と、
    　予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報に基づいて、前
    記開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を取得する充電状態取得
    部とを含む、バッテリシステム。
  2. 前記相対値算出部は、前記バッテリセルの充電または放電の開始からバッテリセルの端子
    電圧が安定するまでの予め定められた時間が経過した相対値算出時点で前記基準値算出部
    により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値と
    の相対値を算出するように構成される、請求項１記載のバッテリシステム。
  3. 前記校正値算出部は、前記相対値算出時点で算出された相対値を用いて前記相対値算出時
    点以後の校正値算出時点で前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値を補正する
    ことにより前記校正値算出時点における内部抵抗校正値を算出するように構成される、請
    求項１または２記載のバッテリシステム。
  4. 前記校正値算出時点は、前記相対値算出時点から校正値算出時点までの間における前記温
    度検出部により検出される温度の値の変化量および前記充電状態取得部により取得される
    充電状態の変化量の少なくとも一方がバッテリセルの内部抵抗の変化を示す予め定められ
    た条件を満足した時点である、請求項３記載のバッテリシステム。
  5. 前記開放電圧算出部は、前記校正値算出時点で算出された内部抵抗校正値、前記校正値算
    出時点以後の充電状態算出時点で前記電流検出部により検出される電流の値および前記電
    圧検出部により検出される端子電圧の値に基づいて、前記充電状態算出時点における前記
    バッテリセルの開放電圧を算出するように構成され、
    　前記充電状態取得部は、前記バッテリセルの開放電圧とバッテリセルの充電状態との関
    係を表す情報に基づいて、前記開放電圧算出部により算出される前記充電状態算出時点の
    開放電圧に対応する充電状態を取得するように構成される、請求項３または４記載のバッ
    テリシステム。
  6. 前記相対値算出部は、前記相対値算出時点からバッテリセルの端子電圧の変化を観測する
    ための予め定められた時間が経過した相対値更新時点で、前記相対値算出時点から前記相
    対値更新時点までの間における前記電流検出部により検出される電流の値の変化量、前記
    電圧検出部により検出される端子電圧の値の変化量および前記温度検出部により検出され
    る温度の値の変化量がバッテリセルの端子電圧が不安定な状態であったことを示す予め定
    められた条件を満足する場合、前記相対値更新時点で前記基準値算出部により算出される
    内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得される内部抵抗参照値との相対値を再度算
    出するように構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
  7. 前記バッテリセルの温度と内部抵抗との関係を表す情報は、充電時における関係を表す情
    報と、放電時における関係を表す情報とを含み、
    　前記参照値取得部は、前記バッテリセルの充電が行われている場合に前記充電時におけ
    る関係に基づいて前記温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵
    抗参照値として取得し、前記バッテリセルの放電が行われている場合に前記放電時におけ
    る関係に基づいて前記温度検出部により検出される温度の値に対応する内部抵抗を内部抵
    抗参照値として取得する、請求項１～６のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
  8. バッテリセルの充電または放電時に、前記バッテリセルに流れる電流の値および前記バッ
    テリセルの端子電圧の値に基づいて前記バッテリセルの内部抵抗を内部抵抗基準値として
    算出する基準値算出部と、
    　前記バッテリセルの充電または放電時に、予め設定されたバッテリセルの温度と内部抵
    抗との関係を表す情報に基づいて、前記バッテリセルの温度の値に対応する内部抵抗を内
    部抵抗参照値として取得する参照値取得部と、
    　前記基準値算出部により算出される内部抵抗基準値と前記参照値取得部により取得され
    る内部抵抗参照値との相対関係を示す相対値を算出する相対値算出部と、
    　前記相対値算出部により算出された相対値を用いて前記参照値取得部により取得される
    内部抵抗参照値を補正することにより内部抵抗校正値を算出する校正値算出部と、
    　前記校正値算出部により算出された内部抵抗校正値、ならびに前記基準値算出部により
    内部抵抗基準値が算出された以後に前記バッテリセルに流れる電流の値および前記バッテ
    リセルの端子電圧の値に基づいて、前記バッテリセルの開放電圧を算出する開放電圧算出
    部と、
    　予め設定されたバッテリセルの開放電圧と充電状態との関係を表す情報に基づいて、前
    記開放電圧算出部により算出される開放電圧に対応する充電状態を取得する充電状態取得
    部とを含む、充電状態推定装置。
  9. 請求項１～７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
    　前記バッテリシステムからの電力により駆動されるモータと、
    　前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。
  10. 請求項１～７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
    　移動本体部と、
    　前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する
    動力源と、
    　前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備える
    、移動体。
  11. 請求項１～７のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
    　前記バッテリシステムの前記バッテリセルの充電または放電に関する制御を行うシステ
    ム制御部とを備える、電力貯蔵装置。
  12. 外部に接続可能であり、
    　請求項１１記載の電力貯蔵装置と、
    　前記電力貯蔵装置の前記システム制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記バッ
    テリシステムの前記バッテリセルと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備
    える、電源装置。
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