WO2023053195A1 - 蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法 - Google Patents

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WO2023053195A1
WO2023053195A1 PCT/JP2021/035619 JP2021035619W WO2023053195A1 WO 2023053195 A1 WO2023053195 A1 WO 2023053195A1 JP 2021035619 W JP2021035619 W JP 2021035619W WO 2023053195 A1 WO2023053195 A1 WO 2023053195A1
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soc
storage battery
correction
ocv
unit
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PCT/JP2021/035619
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French (fr)
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健志 ▲濱▼田
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武蔵精密工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a storage battery management device and a storage battery management method.
  • an OCV (Open Circuit Voltage) method As a method for estimating the SOC (State of Charge) of a storage battery, an OCV (Open Circuit Voltage) method is known (see, for example, Patent Document 1).
  • OCV Open Circuit Voltage
  • the OCV of the storage battery is acquired, and the SOC is estimated based on the acquired OCV and the correspondence relationship in the SOC-OCV (Open Circuit Voltage) characteristic curve of the storage battery.
  • the time when the SOC can be estimated is restricted to the time when the OCV of the storage battery can be obtained, or the absolute value of the OCV change with respect to the SOC change is relatively small.
  • a storage battery having SOC-OCV characteristics may not be able to accurately estimate the SOC.
  • a current integration method is known as another method for estimating the SOC of a storage battery.
  • the amount of change in the capacity of the storage battery from the initial time is specified by integrating the measurement result of the current flowing in the storage battery, and the amount of change in the capacity specified as the initial capacity and the FCC (Full Charge Capacity)
  • the SOC is estimated based on the charge capacity).
  • the current integration method unlike OCV, it is possible to estimate the SOC without being affected by restrictions on when OCV can be acquired or the plateau region. The SOC may not be accurately estimated due to measurement errors.
  • a method using both the current integration method and the OCV method is known (see Patent Document 2, for example). In this method, a method is known in which the initial capacity is reset to the SOC estimated by the OCV method at each timing when the OCV can be measured, thereby canceling the integration error due to the measurement error of the current measurement unit.
  • JP 2021-81244 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-60581
  • the factors that affect the accuracy of SOC estimation are not only the measurement error of the current measurement unit, but also the error between the assumed state and the actual state of the storage battery (hereinafter referred to as "state error of the storage battery"). is assumed.
  • Factors that cause state errors in storage batteries include, for example, individual differences in storage batteries at the time of shipment and secular changes in storage batteries. For example, if the state error of the storage battery is relatively large, the FCC used in the current integration method may also contain a large error, which may have a greater impact on the SOC estimation accuracy than the measurement error of the current measurement unit. .
  • the SOC estimated by the current integration method includes the current measurement unit.
  • errors due to battery state errors will continue to be included.
  • This specification discloses a technology capable of solving the above-described problems.
  • the storage battery management device disclosed in the present specification includes a first region in which the OCV change rate, which is the absolute value of the change in OCV with respect to the change in SOC, is equal to or less than a predetermined value;
  • a storage battery management device for managing a storage battery having SOC-OCV characteristics including a second region exceeding a value, wherein the current measurement unit measures the current flowing in the storage battery, and the current measured by the current measurement unit
  • a coulomb counting processing unit that calculates the capacity of the storage battery by integration, an SOC at a reference time, an amount of change in the capacity of the storage battery from the reference time calculated by the coulomb counting processing unit, and an FCC of the storage battery.
  • an SOC estimation unit that estimates the SOC of the storage battery
  • an OCV acquisition unit that acquires the OCV of the storage battery
  • a correction SOC that is the SOC corresponding to the OCV of the storage battery acquired by the OCV acquisition unit is the a correcting unit that corrects the FCC of the storage battery used in the SOC estimating unit based on the correcting SOC when a correction condition including being within a second region as a necessary condition is satisfied.
  • the SOC of the storage battery is estimated based on the SOC at the reference time, the amount of change in the capacity of the storage battery based on the integration of the current flowing through the storage battery, and the FCC of the storage battery (hereinafter referred to as "current integration method based SOC estimation").
  • the FCC used for SOC estimation based on this current integration method is corrected based on the correction SOC.
  • This correction SOC is the SOC corresponding to the OCV of the storage battery acquired by the OCV acquisition unit, and the second region (OCV change rate, which is the absolute value of the OCV change amount with respect to the SOC change amount, exceeds a predetermined value.
  • the SOC is the SOC within the
  • the acquisition accuracy of the SOC corresponding to the OCV is higher than when the SOC is within the first region (the region in which the OCV change rate is equal to or less than a predetermined value).
  • the correction SOC obtained with relatively high accuracy is different from the actual state of the storage battery (individual differences and aging of the storage battery) compared to the SOC estimated based on the current integration method because there is no integration error. etc.). Therefore, using this correction SOC, it is possible to accurately correct the FCC used for SOC estimation based on the current integration method.
  • the FCC is corrected, so the SOC estimation based on the current integration method can be performed with high accuracy.
  • the correcting unit causes the SOC estimating unit to The FCC of the storage battery used may be corrected.
  • the FCC is corrected based on the difference between the SOC at the reference time and the correction SOC, which correlates with the actual state change of the storage battery, the SOC estimation based on the current integration method can be performed more accurately. It can be carried out.
  • the configuration may further include a provisional correction unit that provisionally corrects the FCC of the storage battery based on the provisional correction SOC that is the SOC on the estimated SOC side in the first region where the correction SOC is present. According to this storage battery management device, even when the correction SOC is not within the second region, the provisional correction enables accurate SOC estimation based on the current integration method.
  • the storage battery management device further includes a history unit that records a history of FCC correction of the storage battery in the correction unit each time the correction condition is satisfied, and the correction condition is recorded in the history unit.
  • the configuration may further include, as a necessary condition, that the average value of the FCC correction amounts for the most recent predetermined number of times (two or more times) is equal to or greater than the threshold. According to this storage battery management device, it is possible to suppress deterioration in the accuracy of FCC correction due to, for example, noise and measurement errors in the current measurement unit.
  • a provisional correction unit that provisionally corrects the SOC at a reference time based on the provisional correction SOC that is the SOC on the estimated SOC side in the first region where the correction SOC is present, wherein the correction condition is the predetermined number of times
  • the configuration may further include as a necessary condition that the provisional correction is not performed in a period corresponding to . According to this storage battery management device, it is possible to suppress, for example, an error due to execution of provisional correction from having an adverse effect on the determination of necessity of FCC correction.
  • the SOC-OCV characteristic of the storage battery includes a plurality of the second regions, and the correction condition is that the SOC at the reference time is different from the correction SOC.
  • the configuration may further include being within the second region as a necessary condition. According to this storage battery management device, for example, the SOC at the reference time and the SOC for correction are in the same second region, the amount of charge transfer in the storage battery is extremely small, and FCC correction is performed even when FCC correction is not required. can reduce the burden of
  • the correction condition may further include, as a necessary condition, that the difference between the reference SOC and the correction SOC is equal to or greater than a lower limit value.
  • the difference between the reference SOC and the correction SOC is extremely small, and even if the FCC correction is not required, the burden of executing the FCC correction is reduced. be able to.
  • the storage battery management device further includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the storage battery, and the correction condition is that the temperature measured by the temperature measurement unit is within a predetermined temperature range. It is good also as a structure containing. According to this storage battery management device, it is possible to suppress a decrease in FCC correction accuracy due to the temperature of the storage battery being outside the predetermined temperature range.
  • the storage battery management device may further include an SOC updating unit that updates the SOC at the reference time to the correction SOC when the correction condition is satisfied. According to this storage battery management device, it is possible to suppress deterioration in accuracy of estimating the SOC of the storage battery due to, for example, an error in current integration by the current measurement unit.
  • the storage battery management method disclosed in the present specification includes a first region in which the OCV change rate, which is the absolute value of the OCV change with respect to the SOC change, is equal to or less than a predetermined value;
  • a method for managing a storage battery having SOC-OCV characteristics including a second region exceeding a predetermined value comprising: measuring the current flowing through the storage battery; and integrating the measured current to determine the capacity of the storage battery estimating the SOC of the storage battery based on the SOC at the reference time, the calculated amount of change in the capacity of the storage battery from the reference time, and the FCC of the storage battery; and the OCV of the storage battery.
  • the correction SOC which is the SOC corresponding to the acquired OCV of the storage battery, being within the second region is satisfied, based on the correction SOC and a step of correcting the FCC of the storage battery used in the step of estimating the SOC of the storage battery.
  • the FCC is corrected, so the SOC estimation based on the current integration method can be accurately performed.
  • the technology disclosed in this specification can be implemented in various forms. It can be implemented in the form of a computer program to be implemented, a non-temporary recording medium recording the computer program, or the like.
  • Explanatory drawing which shows roughly the structure of the battery apparatus 100 in embodiment Explanatory drawing schematically showing the SOC-OCV characteristics of the storage battery 12 Explanatory diagram showing an example of the SOC-OCV table T1 Explanatory diagram showing an example of area division-OCV table T2 Flowchart showing OCV acquisition processing Flowchart showing correction processing Explanatory drawing schematically showing the SOC-OCV characteristics of the storage battery 12 Flowchart showing correction processing in a modified example
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a battery device 100 according to this embodiment.
  • the battery device 100 includes an assembled battery 10 and a storage battery management device 20 .
  • the assembled battery 10 has a configuration in which a plurality of storage batteries 12 are connected in series.
  • the assembled battery 10 is composed of four storage batteries 12 .
  • the assembled battery 10 is connected to a load (not shown) and an external power supply via a positive terminal 42 and a negative terminal 44 .
  • Each storage battery 12 constituting the assembled battery 10 is a storage battery having SOC (State of Charge, charging rate)-OCV (Open Circuit Voltage) characteristics including a plateau region PR.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the SOC-OCV characteristics of the storage battery 12. As shown in FIG.
  • the plateau region PR is a region in which the curve representing the SOC-OCV characteristic is substantially flat. area. Examples of the storage battery 12 having the SOC-OCV characteristic including the plateau region PR include an iron phosphate-based lithium ion battery and a titanate-based lithium ion battery.
  • the SOC-OCV characteristic of the storage battery 12 further has a change region CR.
  • the change region CR is the region (non-plateau region) where the OCV rate of change exceeds 2 mV/%.
  • the SOC-OCV characteristic of the storage battery 12 has three plateau regions PR (first plateau region PR1, second plateau region PR2, third plateau region PR3) and four change regions CR ( A first changing region CR1, a second changing region CR2, a third changing region CR3, and a fourth changing region CR4) are arranged alternately.
  • the plateau region PR is an example of the first region in the claims
  • the change region CR is an example of the second region in the claims
  • 2 mV / % is an example of the second region in the claims. It is an example of a predetermined value.
  • the storage battery management device 20 is a device for managing the battery device 100 including the assembled battery 10 .
  • the storage battery management device 20 includes a voltmeter 22, an ammeter 24, a thermometer 26, a monitoring unit 28, a line switch 40, a control unit 60, a recording unit 72, a history unit 74, and an interface (I/ F) portion 76;
  • One voltmeter 22 is provided for each storage battery 12 .
  • Each voltmeter 22 is connected in parallel to each storage battery 12 , measures the voltage of each storage battery 12 , and outputs a signal indicating the voltage measurement value to the monitoring unit 28 .
  • Ammeter 24 is connected in series with assembled battery 10 . The ammeter 24 measures the current flowing through the assembled battery 10 and outputs a signal indicating the current measurement value to the monitoring unit 28 .
  • the thermometer 26 is arranged near the assembled battery 10 . The thermometer 26 measures the temperature of the assembled battery 10 (each storage battery 12) and outputs a signal indicating the temperature measurement value to the monitoring unit 28.
  • the monitoring unit 28 Based on the signals received from the voltmeter 22, the ammeter 24, and the thermometer 26, the monitoring unit 28 generates a signal indicating the voltage of each storage battery 12, the current flowing through the assembled battery 10, and the temperature of the assembled battery 10 (each storage battery 12). Output to the control unit 60 .
  • the voltmeter 22 and the monitoring unit 28 are examples of the voltage measuring unit
  • the ammeter 24 and the monitoring unit 28 are examples of the current measuring unit
  • the thermometer 26 and the monitoring unit 28 are examples of the battery temperature measuring unit. be.
  • the line switch 40 is installed between the assembled battery 10 and the negative terminal 44 .
  • the line switch 40 opens and closes the connection between the assembled battery 10 and the load and the external power supply by being controlled on/off by the control unit 60 .
  • the control unit 60 is configured using, for example, a CPU, a multi-core CPU, and programmable devices (Field Programmable Gate Array (FPGA), Programmable Logic Device (PLD), etc.), and controls the operation of the storage battery management device 20.
  • the control unit 60 has functions as an OCV acquisition unit 62 , a Coulomb counting processing unit 64 , an SOC estimation unit 66 , a correction unit 68 , an SOC update unit 70 and a provisional correction unit 71 . The functions of these units will be described together with the description of the SOC estimation process described later.
  • the recording unit 72 is composed of, for example, a ROM, a RAM, a hard disk drive (HDD), etc., and stores various programs and data, and is used as a work area and a data storage area when executing various processes. .
  • the recording unit 72 stores a computer program for executing SOC estimation processing, which will be described later.
  • the computer program is provided in a state stored in a computer-readable recording medium (not shown) such as a CD-ROM, DVD-ROM, USB memory, etc., and installed in the battery device 100 to the recording unit 72. Stored.
  • the recording unit 72 stores an SOC-OCV table T1 and an area division-OCV table T2.
  • the SOC-OCV table T1 is a table used for SOC estimation of each storage battery 12 based on the OCV method.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the SOC-OCV table T1.
  • the SOC-OCV table T1 is a table that associates OCV, battery temperature, and SOC.
  • the relationship defined in the SOC-OCV table T1 is determined experimentally in advance.
  • the SOC-OCV characteristic fluctuates according to changes in battery temperature.
  • the SOC of each storage battery 12 can be estimated based on the OCV and battery temperature of each storage battery 12 by referring to the SOC-OCV table T1.
  • the OCVs are indicated as Va0, Va1, . 3 also shows a discharging SOC-OCV table used when the storage battery 12 is discharged and a charging SOC-OCV table used when the storage battery 12 is charged.
  • the area division-OCV table T2 (FIG. 1) recorded in the recording unit 72 indicates which area (plateau area PR, change area CR) in the SOC-OCV characteristic the estimated SOC belongs to (which area belongs to)
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the area division-OCV table T2.
  • the relationship between the OCV, each area segment in the SOC-OCV characteristic, and the battery temperature is defined in the area segment-OCV table T2.
  • the SOC-OCV characteristic fluctuates according to changes in the battery temperature, so each region section in the SOC-OCV characteristic fluctuates in accordance with the fluctuation of the SOC-OCV characteristic.
  • the OCVs are indicated as Vo0, Vo1, .
  • the history unit 74 is composed of, for example, a ROM, a RAM, a hard disk drive (HDD), etc., and records various histories related to the battery device 100 .
  • Such history includes, for example, the OCV of the storage battery 12, and the history of correction contents of FCC correction processing and provisional correction processing, which will be described later.
  • the interface unit 76 and the like communicate with other devices by wire or wirelessly. For example, the history recorded in the history section 74 is updated by communication with another device via the interface section 76 .
  • the SOC estimation process executed by the storage battery management device 20 in the battery device 100 of this embodiment will be described.
  • the SOC estimation process mainly performs SOC estimation based on the current integration method. This is a process of correcting the FCC (Full Charge Capacity) used for SOC estimation based on .
  • the SOC estimation process is assumed to individually estimate the SOC of each of the storage batteries 12 forming the assembled battery 10 . In the following description, one storage battery 12 will be taken up and described.
  • the SOC estimation process is started automatically or in response to an instruction from the administrator, for example, when the storage battery management device 20 is activated.
  • A-2-1. Estimation process of integrated SOC(t) In the battery device 100 of the present embodiment, a process of estimating the SOC (hereinafter referred to as "integrated SOC(t)") based on the current integration method is executed. Specifically, the coulomb counting processing unit 64 ( FIG. 1 ) of the storage battery management device 20 calculates the capacity of each storage battery 12 by integrating the currents measured by the ammeter 24 and the monitoring unit 28 .
  • the SOC estimating unit 66 of the storage battery management device 20 calculates the SOC (0) at the reference time and the amount of change Q(t) in the capacity of the storage battery 12 from the reference time calculated by the coulomb counting processing unit 64 (charge transfer amount ) and the FCC of the storage battery 12, the integrated SOC(t) of the storage battery is estimated.
  • the reference time is the time of shipment of the battery device 100, and after that, the reference time is the execution time of the reference SOC update process in the correction process, which will be described later. Note that the process of estimating the integrated SOC(t) is continuously executed during the SOC estimation process.
  • FIG. 5 is a flowchart showing OCV acquisition processing executed in the battery device 100 of this embodiment.
  • the control unit 60 determines that the storage battery 12 is in a stopped state when the charging or discharging current to the storage battery 12 falls below a predetermined threshold value or when the line switch 40 shifts from the closed state to the open state.
  • the OCV acquisition unit 62 ( FIG. 1 ) of 20 executes the OCV acquisition process ( FIG. 5 ) of the storage battery 12 .
  • the OCV acquisition unit 62 determines whether or not the OCV acquisition timing has arrived, and if it determines that the OCV acquisition timing has arrived, executes the OCV acquisition process (S110 to S140).
  • the OCV acquisition timing of the storage battery 12 is the timing at which the polarization of the storage battery 12 is resolved to the extent that the OCV of the storage battery 12 can be acquired and the battery voltage is in a stable state.
  • the OCV acquisition unit 62 (FIG. 1) of the control unit 60 determines again whether the line switch 40 is in the closed state (S110).
  • the closed state of the line switch 40 means that the storage battery 12 (assembled battery 10) is electrically connected to the load, and the open state of the line switch 40 means that the storage battery 12 is connected to the load ( (not shown) is in a no-load state.
  • the OCV acquisition unit 62 determines whether the line switch 40 is in the closed state (S110: YES), it determines whether the stopped state in which no current flows to the storage battery 12 has continued for a predetermined time or longer (S120).
  • the control unit 60 constantly determines whether there is current flowing through the storage battery 12 based on the signal input from the monitoring unit 28, and stores the determination result as a history associated with the elapsed time. Based on this history, it can be determined whether or not the storage battery 12 has been stopped for a predetermined period of time or longer.
  • the OCV acquisition unit 62 determines that the current state of the storage battery 12 is in a stopped state if the current flowing through the storage battery 12 is equal to or less than a reference current value (a value at which the current can be regarded as approximately zero). Measurement of the current of the storage battery 12 is continuously performed during the SOC estimation process.
  • the process returns to S110.
  • the OCV acquisition unit 62 determines that the stop state of the storage battery 12 has continued for a predetermined time or more (S120: YES)
  • the battery voltage of the storage battery 12 within the predetermined time is less than a predetermined reference rate (a value at which the battery voltage of the storage battery 12 can be considered to be generally stable) (S130). Note that the measurement of the voltage of the storage battery 12 is continuously performed during the SOC estimation process.
  • the process returns to S110.
  • the OCV acquisition unit 62 determines that the change rate of the battery voltage of the storage battery 12 within the predetermined time period is equal to or higher than the reference rate (S130: NO)
  • the process returns to S110.
  • the OCV acquisition unit 62 determines that the change rate of the battery voltage of the storage battery 12 within the predetermined time is less than the reference rate (S130: YES)
  • the measured battery voltage of the storage battery 12 is converted to the OCV of the storage battery 12. is recorded in the history unit 74 (S140), and the process proceeds to correction processing (S150).
  • FIG. 6 is a flowchart showing correction processing.
  • the correction process is a process of updating the reference time SOC(0) used in the process of estimating the integrated SOC(t) and correcting the integrated SOC(t) and FCC of the storage battery 12 .
  • the SOC (hereinafter referred to as “correction SOC”) corresponding to the OCV of the storage battery 12 acquired in the OCV acquisition process is estimated. Specifically, it is determined whether the current state immediately before the storage battery 12 shifts to the stopped state is the charging state or the discharging state (S210).
  • the signal output from the ammeter 24 is a signal corresponding to the presence or absence of current flowing in the storage battery 12 and the direction of flow (a signal corresponding to the level of the voltage across a detection resistor (not shown) provided in the ammeter 24).
  • control unit 60 determines the current state (charged state, discharged state, stopped state) of the storage battery 12 based on the level of the signal output from the ammeter 24 and the level inversion of the signal.
  • the control unit 60 determines that the current state immediately before the storage battery 12 shifts to the stopped state is the charging state, the control unit 60 refers to the charging SOC-OCV table recorded in the recording unit 72, and acquires the SOC-OCV table through the OCV processing.
  • the SOC corresponding to the obtained OCV is estimated as the correction SOC (S220).
  • control unit 60 determines that the current state immediately before the storage battery 12 shifts to the stopped state is the discharging state, the control unit 60 refers to the discharging SOC-OCV table recorded in the recording unit 72, and performs OCV processing.
  • the SOC corresponding to the OCV obtained in 1 is estimated as the SOC for correction (S230).
  • the control unit 60 of the storage battery management device 20 calculates the integrated SOC (t) and the correction SOC based on the current (at the time of OCV acquisition) integrated SOC (t), the correction SOC, and the area division-OCV table T2. It is determined to which region (plateau region PR, change region CR) in the SOC-OCV characteristic of the storage battery 12 each belongs. As will be described below, in the present embodiment, depending on the combination of regions to which the integrated SOC(t) and the correction SOC belong, the presence or absence of correction processing and processing with different correction contents are executed.
  • the integrated SOC update process is a process of updating (resetting) the integrated SOC(t) to the correction SOC.
  • SOC updating unit 70 (FIG. 1) of the storage battery management device 20
  • S270 an integrated SOC update process is performed (S270).
  • SOC updating unit 70 SOC(t) update processing is performed (S270).
  • the SOC update unit 70 performs the integrated SOC update process when the condition that the correction SOC is within the change region CR (hereinafter referred to as "first condition") is satisfied.
  • first condition the condition that the correction SOC is within the change region CR
  • the estimation accuracy of the correction SOC estimation processing (S220, S230) is higher than when the correction SOC is within the plateau region PR. Therefore, by performing the cumulative SOC update process using the correction SOC estimated when the first condition is satisfied, the SOC estimation accuracy can be improved.
  • the FCC correction process is a process of correcting the FCC of the storage battery 12 used in the process of estimating the integrated SOC(t) based on the correction SOC.
  • the FCC correction process is executed when the following correction conditions are satisfied.
  • the correction conditions include the following conditions in addition to the first condition as necessary conditions.
  • Second condition The change region CR to which the SOC (0) at the reference time belongs and the change region CR to which the correction SOC belongs are different from each other.
  • the control unit 60 can determine whether or not the second condition is satisfied based on the determination result of the area determination process.
  • Third condition The provisional reference SOC update process (S340), which will be described later, has not been executed since the previous FCC correction process (S310) was executed.
  • the execution information (provisional correction SOC, etc.) of the provisional reference SOC update process is recorded in the history unit 74 as history information in association with the execution time. Based on the history information stored in the history section 74, the control section 60 can determine whether or not the third condition is satisfied.
  • Fourth condition The average value (moving average value) of the FCC correction amounts (for example, the difference ⁇ SOC1 in FIG. 2) for the most recent predetermined number of times (two or more times) recorded in the history unit 74 is equal to or greater than a threshold.
  • the FCC correction amount is recorded in the history unit 74 when predetermined conditions (first to third conditions in this embodiment) are satisfied in each correction process. Based on the history information stored in the history section 74, the control section 60 can determine whether or not the fourth condition is satisfied.
  • the control unit 60 calculates the FCC correction amount and stores it in the history unit 74. It is recorded in the history unit 74 as history information in association with the execution time of the OCV acquisition process (S290).
  • the FCC correction amount is the difference between the FCC after correction based on the correction SOC and the FCC before correction.
  • the correction unit 68 executes the FCC correction process (S310). Specifically, the correction unit 68 corrects the FCC of the storage battery 12 used in the process of estimating the integrated SOC(t) to the post-correction FCC, and proceeds to S320. If it is determined that the fourth condition is not satisfied (S300: NO), the FCC correction process is not executed, and the process proceeds to S320.
  • the reference SOC update process is a process of updating (resetting) the SOC (0) at the reference time in the equation (1) used in the process of estimating the integrated SOC(t) to the correction SOC.
  • the reference SOC update process is a process of updating (resetting) the SOC (0) at the reference time in the equation (1) used in the process of estimating the integrated SOC(t) to the correction SOC.
  • the estimation accuracy of the correction SOC estimation processing (S220, S230) is higher than when the correction SOC is within the plateau region PR. Therefore, by performing the reference SOC update process when the first condition is satisfied, it is possible to improve the accuracy of the estimation process of the integrated SOC(t) thereafter. Further, when it is determined that both the integrated SOC(t) and the correction SOC are within the plateau region PR (S240: NO and S260: NO), the FCC correction process and the reference SOC update process are not executed.
  • control unit 60 may estimate the SOH (State of Health) of the storage battery 12 based on the corrected FCC and notify the outside via the interface unit 76 .
  • the control unit 60 estimates the SOH of the storage battery 12 based on the FCC of the new storage battery 12 recorded in advance in the recording unit 72 and the corrected FCC.
  • Temporal correction processing In the provisional correction process, when the correction SOC is within the plateau region PR, the integrated SOC(t) is updated (reset) to the provisional correction SOC, and the equation (1 ) is updated (reset) to the SOC for provisional correction from the SOC (0) at the reference time.
  • the storage battery management device 20 of the provisional correction unit 71 executes provisional integrated SOC update processing (S330).
  • the provisional correction unit 71 determines the SOC closest to the accumulated SOC(t) in the plateau region PR having the correction SOC as the provisional correction SOC, and sets the accumulated SOC(t) to the provisional correction SOC. Update to correction SOC.
  • the provisional correction unit 71 executes provisional reference SOC update processing (S340).
  • the provisional correction unit 71 updates the reference time SOC (0) to the provisional correction SOC.
  • the storage battery management device 20 of the present embodiment is a device for managing the assembled battery 10 in which a plurality of storage batteries 12 having SOC-OCV characteristics including the plateau region PR are connected in series.
  • the storage battery management device 20 includes an ammeter 24, a thermometer 26, a monitoring unit 28, an OCV acquiring unit 62, a coulomb counting processing unit 64, an SOC estimating unit 66, a correcting unit 68, an SOC updating unit 70, and a provisional correction unit.
  • a unit 71 and a control unit 60 are provided.
  • Voltmeter 22 and monitoring unit 28 measure the voltage of storage battery 12 .
  • Ammeter 24 and monitoring unit 28 measure the current flowing through assembled battery 10 .
  • the coulomb counting processing unit 64 calculates the capacity of the storage battery 12 by integrating the current measured by the ammeter 24 and the monitoring unit 28 and the current during the constant current control.
  • the SOC estimating unit 66 calculates the value of the storage battery 12 based on the SOC (0) at the reference time, the amount of change Q(t) in the capacity of the storage battery 12 from the reference time calculated by the coulomb counting processing unit 64, and the FCC of the storage battery 12.
  • Estimate the SOC of The OCV acquisition unit 62 acquires the OCV of the storage battery 12 .
  • the correction unit 68 determines that the correction SOC, which is the SOC corresponding to the OCV of the storage battery 12 acquired by the OCV acquisition unit 62, is within the change region CR (first condition S250: YES or S260: YES in FIG. 6). When the correction condition included as a necessary condition is satisfied, the estimated SOC by the SOC estimation unit 66 and the FCC of the storage battery 12 used by the SOC estimation unit 66 are corrected based on the correction SOC (S310).
  • the correction SOC is an SOC that corresponds to the OCV of the storage battery 12 acquired by the OCV acquisition unit 62 and that is within the change region CR.
  • the acquisition accuracy of the SOC corresponding to the OCV is higher than when it is within the plateau region PR.
  • the correction SOC obtained with relatively high accuracy has a state error of the storage battery 12 ( (Individual differences at the time of shipment or at the manufacturing stage, changes over time, etc.) are remarkably reflected. Therefore, using this correction SOC, it is possible to accurately correct the FCC used in the process of estimating the integrated SOC(t).
  • the process of estimating the integrated SOC(t) can be performed with higher accuracy than in a configuration in which the FCC is not corrected.
  • the FCC is corrected based on the difference between the SOC (0) at the reference time and the correction SOC, which correlates with the state error of the storage battery 12 (S310). It can be done more accurately.
  • provisional correction processing (S330, S340) is performed even when the correction SOC is not within the change region CR.
  • the process of estimating the integrated SOC(t) can be performed with higher accuracy than in a configuration in which the provisional correction process is not performed.
  • the average value of the FCC correction amount in the FCC correction process for the latest predetermined number of times (two or more times) is a threshold or more (fourth condition) as a necessary condition (S300: YES), FCC correction Processing is performed.
  • a threshold or more (fourth condition) as a necessary condition (S300: YES)
  • FCC correction Processing is performed.
  • the change region CR to which the SOC (0) at the reference time belongs and the change region CR to which the correction SOC belongs are different from each other (second condition) (S280: YES). Processing is performed.
  • S280: YES second condition
  • Processing is performed.
  • the present embodiment for example, even if the reference SOC (0) and the correction SOC are within the same change region CR, the amount of charge transfer in the storage battery 12 is extremely small, and FCC correction is not required. The burden of performing FCC corrections can be reduced.
  • the FCC correction process is executed with the necessary condition (S280: YES) that the provisional correction process, which will be described later, has not been executed since the previous execution of the FCC correction process (third condition). .
  • S280: YES the necessary condition that the provisional correction process, which will be described later, has not been executed since the previous execution of the FCC correction process
  • the integrated SOC is updated.
  • a process (S270) and a reference SOC update process (S320) are executed to update the integrated SOC(t) and the reference time SOC(0) to the correction SOC.
  • ⁇ SOC1 there is a difference ⁇ SOC1 between the integrated SOC(t) and the correction SOC due to the influence of the state error of the storage battery 12 and the like.
  • the reference SOC (0) and the correction SOC are in different change regions CR2 and CR3 (S280: YES), so the FCC correction process is executed. Even if the reference SOC (0) and the correction SOC are in the same change region (S280: NO), if the difference between the reference SOC (0) and the correction SOC is equal to or greater than the lower limit value, may perform the FCC correction process.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the SOC-OCV characteristics of the storage battery 12.
  • the integrated SOC(t) is within the third change region CR3, but the correction SOC is within the third plateau region PR3 (S240 in FIG. 6: YES and S250 : NO), the FCC correction process is not executed, and instead the temporary accumulated SOC update process (S330) and the temporary reference SOC update process (S340) are executed.
  • the SOC value S2 closest to the integrated SOC(t) in the third plateau region PR3 is determined as the provisional correction SOC.
  • the integrated SOC(t) and the reference time SOC(0) of the storage battery 12 used in the process of estimating the integrated SOC(t) are provisionally corrected. Therefore, compared with the case where the provisional reference SOC update process is not performed, the process of estimating the integrated SOC(t) can be performed with higher accuracy.
  • the FCC correction accuracy may be lower than in the FCC correction process. be. Therefore, as described above, when the third condition is not satisfied (S280: NO), the calculation and recording of the FCC correction amount (S290) and the FCC correction process (S310) are not executed.
  • the configuration of the battery device 100 in the above embodiment is merely an example, and various modifications are possible.
  • the number of storage batteries 12 forming the assembled battery 10 can be arbitrarily changed.
  • the thermometer 26 may be provided for each storage battery 12 . Note that the thermometer 26 may be omitted.
  • an iron phosphate-based lithium-ion battery was exemplified as the storage battery, but the OCV rate includes a first region in which the OCV rate is equal to or less than a predetermined value and a second region in which the OCV change rate exceeds a predetermined value.
  • Other secondary batteries or primary batteries may be used as long as they have SOC-OCV characteristics.
  • the predetermined value is not limited to 2 mV/% and can be set arbitrarily. Also, the numbers of the first regions and the second regions can be changed arbitrarily.
  • the contents of the SOC-OCV table T1 and the area division-OCV table T2 are merely examples, and various modifications are possible. Also, the SOC-OCV table T1 and/or the area division-OCV table T2 are not necessarily recorded in the recording unit 72. FIG. Further, in each of the above embodiments, at least one of the functional units included in the control unit 60 may be omitted.
  • the SOC estimation process estimates the SOC individually for each of the storage batteries 12 that make up the assembled battery 10, but the SOC may be estimated for the entire assembled battery 10.
  • a method of acquiring the battery voltage in a state where the battery voltage of the storage battery 12 is stable as the OCV was adopted (S110 to S130 in FIG. 5), but for example, the internal resistance of the storage battery 12 and the battery voltage
  • a known method, such as a method of estimating OCV based on changes such as may be employed.
  • the reference SOC update process may not be executed. Even with such a configuration, the accuracy of the estimation process of the integrated SOC(t) can be improved by executing the FCC correction process.
  • the correction conditions for executing the FCC correction process may not include at least one of the second to fourth conditions. Further, the correction condition may further include, for example, that the provisional correction is not executed in a period corresponding to the predetermined number of times as a necessary condition. As a result, for example, it is possible to prevent the error due to the execution of the provisional correction from adversely affecting the FCC correction necessity determination.
  • the correction condition may further include as a necessary condition that the difference between the reference SOC (0) and the correction SOC is equal to or greater than the lower limit value.
  • the difference between the SOC (0) at the reference time and the correction SOC is extremely small, and even if the FCC correction is not required, the burden of executing the FCC correction can be reduced. can be done.
  • the correction condition may further include as a necessary condition that the temperature measured by the thermometer 26 is within a predetermined temperature range. As a result, it is possible to prevent the FCC correction accuracy from deteriorating due to the temperature of the storage battery 12 being outside the predetermined temperature range.
  • the integrated SOC (t) by the current integration method is Although the configuration in which the FCC is corrected by replacing it with the correction SOC and substituting it into the FCC calculation formula (2) has been mentioned, for example, the correction SOC (for example, 20%) may be replaced with an SOC (for example, 27%) and substituted into the FCC calculation formula to correct the FCC. Further, in the FCC process, the FCC may be corrected according to the difference between the integrated SOC(t) obtained by the current integration method and the correction SOC.
  • the SOC closest to the integrated SOC(t) (SOC at the boundary between the plateau region PR and the change region CR) among the plateau regions PR having the correction SOC is provisionally
  • the correction SOC if the SOC is on the integrated SOC(t) side, for example, an SOC slightly deviating from the boundary SOC may be determined as the provisional correction SOC.
  • the history of the FCC correction amount is recorded in the history unit 74 (S290). may be recorded in the history unit 74 .
  • FIG. 8 is a flowchart showing correction processing in a modified example.
  • the FCC correction amount is calculated and recorded (S290) shown in FIG. determination processing (S300) is not executed, and FCC correction processing (S310) is executed.
  • the provisional correction unit 71 executes FCC provisional correction processing (S350).
  • the FCC provisional correction process is a process of provisionally correcting the FCC of the storage battery 12 used in the process of estimating the integrated SOC(t).
  • the FCC of the storage battery 12 used in the process of estimating the integrated SOC(t) is corrected to the FCC after provisional correction.
  • a provisional reference SOC update process is executed (S340).

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Abstract

電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行う。 蓄電池管理装置は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、ＯＣＶ変化率が所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池を管理する。蓄電池管理装置は、電流計測部が計測した電流を積算することにより、蓄電池の容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、基準時のＳＯＣと、基準時からの蓄電池の容量の変化量と、蓄電池のＦＣＣとに基づき、蓄電池のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、蓄電池のＯＣＶを取得するＯＣＶ取得部と、ＯＣＶ取得部が取得した蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、補正用ＳＯＣに基づき、ＳＯＣ推定部で用いる蓄電池のＦＣＣを補正する補正部と、を備える。

Description

蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法
　本明細書に開示される技術は、蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法に関する。
　蓄電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ、充電率）を推定する方法として、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＯＣＶ法では、蓄電池のＯＣＶを取得し、取得したＯＣＶと、蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）の特性曲線における対応関係とに基づいてＳＯＣを推定する。ＯＣＶ法では、例えばＳＯＣの推定可能な時期が蓄電池のＯＣＶを取得可能な時期に制約されたり、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値が比較的に小さい領域（例えばプラトー領域）を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池では、ＳＯＣを精度よく推定できなかったりするおそれがある。
　一方、蓄電池のＳＯＣを推定する別の方法として、電流積算法が知られている。電流積算法では、蓄電池に流れる電流の計測結果を積算することにより初期時からの蓄電池の容量の変化量を特定し、初期容量と特定された容量の変化量と、ＦＣＣ（Ｆｕｌｌ　Ｃｈａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）とに基づいてＳＯＣを推定する。電流積算法では、ＯＣＶとは異なり、ＯＣＶを取得可能な時期の制約やプラトー領域の影響を受けることなく、ＳＯＣを推定することが可能であるが、蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部の計測誤差に起因してＳＯＣを精度よく推定できないおそれがある。これに対して、従来、電流積算法とＯＣＶ法とを併用する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この方法では、ＯＣＶを計測できるタイミングごとに、ＯＣＶ法により推定したＳＯＣに初期容量をリセットすることにより、電流計測部の計測誤差による積算誤差を解消する方法が知られている。
特開２０２１－８１２４４号公報 特開２０２０－６０５８１号公報
　電流積算法においてＳＯＣの推定精度に影響を与える要因は、電流計測部の計測誤差だけではなく、蓄電池について想定された状態と実際の状態との誤差（以下、「蓄電池の状態誤差」という）が想定される。蓄電池の状態誤差の発生要因は、例えば、蓄電池の出荷時の固体差や蓄電池の経年変化が挙げられる。例えば、蓄電池の状態誤差が相対的に大きければ、電流積算法に使用されるＦＣＣも大きな誤差を含んでいる可能性があり、電流計測部の計測誤差よりもＳＯＣの推定精度に大きく影響し得る。電流積算法に限らず、電流積算法とＯＣＶ法とを併用する上述の方法であっても、精度の低いＦＣＣを用いている限り、電流積算法によって推定されるＳＯＣには、電流計測部の計測誤差に加えて、蓄電池の状態誤差に起因する誤差が継続的に含まれることになる。その結果、電流積算法によってＳＯＣを精度よく推定できない、という課題がある。
　本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
　本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本明細書に開示される蓄電池管理装置は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池を管理する蓄電池管理装置であって、前記蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部と、前記電流計測部が計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、基準時のＳＯＣと、前記クーロンカウンティング処理部が算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、前記蓄電池のＯＣＶを取得するＯＣＶ取得部と、前記ＯＣＶ取得部が取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する補正部と、を備える。
　本蓄電池管理装置では、基準時のＳＯＣと、蓄電池に流れる電流の積算に基づく蓄電池の容量の変化量と、蓄電池のＦＣＣとに基づき、蓄電池のＳＯＣが推定される（以下、「電流積算法に基づくＳＯＣ推定」という）。この電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いられるＦＣＣは、補正用ＳＯＣに基づき補正される。この補正用ＳＯＣは、ＯＣＶ取得部が取得した蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣであり、かつ、第２の領域（ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値を超える領域）内にあるＳＯＣである。ＳＯＣが第２の領域内にある場合、ＳＯＣが第１の領域（上記ＯＣＶ変化率が所定値以下の領域）内にある場合に比べて、ＯＣＶに対応するＳＯＣの取得精度が高い。そして、その相対的に高い精度で取得された補正用ＳＯＣは、積算誤差がない分だけ、電流積算法に基づき推定されるＳＯＣに比べて、蓄電池の実際の状態（蓄電池の固体差や経年変化など）を顕著に反映する。このため、この補正用ＳＯＣを用いて、電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いられるＦＣＣを精度よく補正することができる。これにより、本蓄電池管理装置によれば、ＦＣＣが補正されるので、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
（２）上記蓄電池管理装置において、前記補正部は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差と前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量とに応じて、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の実際の状態変化に相関する、基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとの差に基づきＦＣＣが補正されるため、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を、より精度よく行うことができる。
（３）上記蓄電池管理装置において、前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＦＣＣを仮補正する仮補正部をさらに備える構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、補正用ＳＯＣが第２の領域内にない場合でも、仮補正によって、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
（４）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件が満たされるごとに、前記補正部における前記蓄電池のＦＣＣの補正の履歴を記録する履歴部をさらに備え、前記補正条件は、前記履歴部に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣの補正量の平均値が閾値以上であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば電流計測部のノイズや測定誤差等によりＦＣＣの補正の精度が低下することを抑制することができる。
（５）上記蓄電池管理装置において、前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、基準時のＳＯＣを仮補正する仮補正部をさらに備え、前記補正条件は、前記所定回数に相当する期間において前記仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
（６）上記蓄電池管理装置において、前記蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、複数の前記第２の領域を含んでおり、前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣとは異なる前記第２の領域内にあることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとが同じ第２の領域内にあり、蓄電池の電荷移動量が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
（７）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば基準時のＳＯＣと補正用ＳＯＣとの差（蓄電池における電荷移動量）が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
（８）上記蓄電池管理装置において、前記蓄電池の温度を計測する温度計測部をさらに備え、前記補正条件は、前記温度計測部が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含む構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、蓄電池の温度が所定の温度範囲外であることに起因してＦＣＣの補正精度が低下することを抑制することができる。
（９）上記蓄電池管理装置において、前記補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣを、前記補正用ＳＯＣに更新するＳＯＣ更新部をさらに備える構成としてもよい。本蓄電池管理装置によれば、例えば電流計測部による電流の積算誤差に起因する蓄電池のＳＯＣの推定精度の低下を抑制することができる。
（１０）本明細書に開示される蓄電池の管理方法は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池の管理方法であって、前記蓄電池に流れる電流を計測する工程と、計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出する工程と、基準時のＳＯＣと、算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程と、前記蓄電池のＯＣＶを取得する工程と、取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する工程と、を含む。本蓄電池の管理方法によれば、ＦＣＣが補正されるので、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
　なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、蓄電池管理装置、蓄電池管理装置と蓄電池とを備える電池装置、それらの管理方法、それらの方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図 蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図 ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１の一例を示す説明図 領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２の一例を示す説明図 ＯＣＶ取得処理を示すフローチャート 補正処理を示すフローチャート 蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図 変形例における補正処理を示すフローチャート
Ａ．実施形態：
Ａ－１．電池装置１００の構成：
　図１は、本実施形態における電池装置１００の構成を概略的に示す説明図である。電池装置１００は、組電池１０と、蓄電池管理装置２０とを備える。
　組電池１０は、複数の蓄電池１２が直列に接続された構成を有している。本実施形態では、組電池１０は、４つの蓄電池１２から構成されている。組電池１０は、プラス端子４２およびマイナス端子４４を介して、図示しない負荷および外部電源に接続される。
　組電池１０を構成する各蓄電池１２は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ、充電率）－ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ、開回路電圧）特性を有する蓄電池である。図２は、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図である。プラトー領域ＰＲとは、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を表す曲線がほぼ平坦となる領域であり、より詳細には、ＯＣＶ変化率（ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値）が２ｍＶ／％以下の領域である。プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池１２としては、例えばリン酸鉄系のリチウムイオン電池やチタン酸系のリチウムイオン電池が挙げられる。また、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、さらに変化領域ＣＲを有している。変化領域ＣＲは、ＯＣＶ変化率が２ｍＶ／％を超える領域（非プラトー領域）である。図２に示すように、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、３つのプラトー領域ＰＲ（第１のプラトー領域ＰＲ１、第２のプラトー領域ＰＲ２、第３のプラトー領域ＰＲ３）と４つの変化領域ＣＲ（第１の変化領域ＣＲ１、第２の変化領域ＣＲ２、第３の変化領域ＣＲ３、第４の変化領域ＣＲ４）とが交互に並んでいる。なお、プラトー領域ＰＲは、特許請求の範囲における第１の領域の一例であり、変化領域ＣＲは、特許請求の範囲における第２の領域の一例であり、２ｍＶ／％は、特許請求の範囲における所定値の一例である。
　蓄電池管理装置２０は、組電池１０を含む電池装置１００を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電圧計２２と、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、ラインスイッチ４０と、制御部６０と、記録部７２と、履歴部７４と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７６とを備えている。
　電圧計２２は、各蓄電池１２に対して１つ設けられている。各電圧計２２は、各蓄電池１２に対して並列に接続され、各蓄電池１２の電圧を計測して、電圧計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。電流計２４は、組電池１０に対して直列に接続されている。電流計２４は、組電池１０に流れる電流を計測して、電流計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。温度計２６は、組電池１０の近くに配置されている。温度計２６は、組電池１０（各蓄電池１２）の温度を計測して、温度計測値を示す信号を監視部２８に向けて出力する。監視部２８は、電圧計２２、電流計２４および温度計２６から受け取った信号に基づき、各蓄電池１２の電圧、組電池１０に流れる電流および組電池１０（各蓄電池１２）の温度を示す信号を制御部６０に向けて出力する。電圧計２２および監視部２８は、電圧計測部の一例であり、電流計２４および監視部２８は、電流計測部の一例であり、温度計２６および監視部２８は、電池温度計測部の一例である。
　ラインスイッチ４０は、組電池１０とマイナス端子４４との間に設置されている。ラインスイッチ４０は、制御部６０によってオン・オフ制御されることにより、組電池１０と負荷および外部電源との間の接続を開閉する。
　制御部６０は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ（ＰＬＤ）等）を用いて構成され、蓄電池管理装置２０の動作を制御する。制御部６０は、ＯＣＶ取得部６２、クーロンカウンティング処理部６４と、ＳＯＣ推定部６６と、補正部６８、ＳＯＣ更新部７０、仮補正部７１としての機能を有する。これら各部の機能については、後述のＳＯＣ推定処理の説明に合わせて説明する。
　記録部７２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラムやデータを記憶したり、各種の処理を実行する際の作業領域やデータの記憶領域として利用されたりする。例えば、記録部７２には、後述のＳＯＣ推定処理を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。該コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（不図示）に格納された状態で提供され、電池装置１００にインストールすることにより記録部７２に格納される。
　また、記録部７２には、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１と、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２とが格納されている。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１は、各蓄電池１２のＯＣＶ法に基づくＳＯＣ推定に用いられるテーブルである。図３は、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１の一例を示す説明図である。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１は、ＯＣＶと、電池温度と、ＳＯＣとを関連付けるテーブルである。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１に規定される関係は、予め実験的に定められる。図３に示すように、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、電池温度の変化に応じて変動する。ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１を参照することにより、各蓄電池１２のＯＣＶおよび電池温度に基づき、蓄電池１２のＳＯＣを推定することができる。なお、図３では、ＯＣＶを、Ｖａ０，Ｖａ１，・・・などと表示しているが、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１には、実際にはＯＣＶの数値が規定されている。また、図３では、蓄電池１２の放電時に用いられる放電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルと、蓄電池１２の充電時に用いられる充電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルとが示されている。
　また、記録部７２に記録された領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２（図１）は、推定されたＳＯＣがＳＯＣ－ＯＣＶ特性におけるどの領域（プラトー領域ＰＲ、変化領域ＣＲ）にあるか（どの領域に属するか）を判断する際に用いられるテーブルである。図４は、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２の一例を示す説明図である。本実施形態では、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２に、ＯＣＶと、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性における各領域区分と、電池温度との関係が規定されている。上述したように、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性は電池温度の変化に応じて変動するため、そのＳＯＣ－ＯＣＶ特性の変動に伴って、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性における各領域区分が変動する。なお、図４では、ＯＣＶを、Ｖｏ０，Ｖｏ１，・・・などと表示しているが、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２には、実際にはＯＣＶの数値が規定されている。
　履歴部７４は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、電池装置１００に関する各種履歴を記録する。このような履歴としては、例えば、蓄電池１２のＯＣＶや、後述のＦＣＣ補正処理や仮補正処理の補正内容等の履歴が挙げられる。インターフェース部７６等は、有線または無線により他の装置との通信を行う。例えば、インターフェース部７６を介した他の装置との通信により、履歴部７４に記録された履歴が更新される。
Ａ－２．ＳＯＣ推定処理：
　次に、本実施形態の電池装置１００において蓄電池管理装置２０により実行されるＳＯＣ推定処理について説明する。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、主として、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を行いつつ、ＯＣＶ法により取得された補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲにある場合、その補正用ＳＯＣに基づき、電流積算法に基づくＳＯＣ推定に用いるＦＣＣ（Ｆｕｌｌ　Ｃｈａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ、満充電容量）を補正する処理である。本実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、組電池１０を構成する各蓄電池１２を対象としてＳＯＣを個別に推定するものとする。以下の説明では、１つの蓄電池１２を取り上げて説明する。ＳＯＣ推定処理は、例えば、蓄電池管理装置２０が起動された場合に、自動的に、または、管理者からの指示に応じて開始される。
Ａ－２－１．積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理：
　本実施形態の電池装置１００において、電流積算法に基づくＳＯＣ（以下、「積算ＳＯＣ（ｔ）」という）を推定する処理が実行される。具体的には、蓄電池管理装置２０のクーロンカウンティング処理部６４（図１）が、電流計２４および監視部２８により計測される電流を積算することにより、各蓄電池１２の容量を算出している。次に、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ推定部６６が、基準時のＳＯＣ（０）と、クーロンカウンティング処理部６４が算出した基準時からの蓄電池１２の容量の変化量Ｑ（ｔ）（電荷移動量）と、蓄電池１２のＦＣＣとに基づき、蓄電池の積算ＳＯＣ（ｔ）を推定する。積算ＳＯＣ（ｔ）は、次の式（１）で示すことができる。
　積算ＳＯＣ（ｔ）＝基準時のＳＯＣ（０）＋［Ｑ（ｔ）／ＦＣＣ］・・・（１）
　ＳＯＣ推定処理の開始当初では、基準時は、電池装置１００の出荷時であり、その後は、基準時は、後述する補正処理における基準ＳＯＣ更新処理の実行時である。なお、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理は、ＳＯＣ推定処理中に継続的に実行される。
Ａ－２－２．ＯＣＶ取得処理：
　図５は、本実施形態の電池装置１００において実行されるＯＣＶ取得処理を示すフローチャートである。制御部６０は、蓄電池１２への充電または放電の電流が所定の閾値を下回るか、ラインスイッチ４０がクローズ状態からオープン状態へ移行した場合、蓄電池１２が停止状態であると判断し、蓄電池管理装置２０のＯＣＶ取得部６２（図１）が、蓄電池１２のＯＣＶ取得処理（図５）を実行する。具体的には、ＯＣＶ取得部６２は、ＯＣＶ取得タイミングが到来したか否かを判断し、ＯＣＶ取得タイミングが到来したと判断した場合に、ＯＣＶ取得処理を実行する（Ｓ１１０～Ｓ１４０）。本実施形態では、蓄電池１２のＯＣＶ取得タイミングは、蓄電池１２のＯＣＶを取得可能な程度に蓄電池１２の分極が解消して電池電圧が安定した状態になっているタイミングである。
　図５に示すように、制御部６０のＯＣＶ取得部６２（図１）は、再度、ラインスイッチ４０がクローズ状態であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。ラインスイッチ４０がクローズ状態であることは、蓄電池１２（組電池１０）が負荷に電気的に接続されていることを意味し、ラインスイッチ４０がオープン状態であることは、蓄電池１２が、負荷（図示しない）に電気的に接続されていない無負荷状態であることを意味する。
　ＯＣＶ取得部６２は、ラインスイッチ４０がクローズ状態であると判断すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、蓄電池１２に電流が流れていない停止状態が所定時間以上継続したか否かを判断する（Ｓ１２０）。制御部６０は、常時、監視部２８から入力される信号に基づき、蓄電池１２に流れる電流の有無を判断し、その判断結果を経過時間に関連づけた履歴として残しており、ＯＣＶ取得部６２は、この履歴に基づき、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続したか否かを判断できる。なお、ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２に流れる電流が基準電流値（電流が概ねゼロとみなせる値）以下であれば、蓄電池１２の電流状態は停止状態であると判断する。蓄電池１２の電流の計測は、ＳＯＣ推定処理中、継続的に実行される。
　ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続していないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。一方、ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２の停止状態が所定時間以上継続したと判断した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、監視部２８から入力される信号に基づき、該所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が所定の基準率（蓄電池１２の電池電圧が概ね安定しているとみなせる値）未満であるか否かを判断する（Ｓ１３０）。なお、蓄電池１２の電圧の計測は、ＳＯＣ推定処理中、継続的に実行される。
　ＯＣＶ取得部６２は、所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が基準率以上であると判断した場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻る。一方、ＯＣＶ取得部６２は、所定時間内における蓄電池１２の電池電圧の変化率が基準率未満であると判断した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、計測された蓄電池１２の電池電圧を、蓄電池１２のＯＣＶとして履歴部７４に記録し（Ｓ１４０）、補正処理に進む（Ｓ１５０）。
Ａ－２－３．補正処理：
　図６は、補正処理を示すフローチャートである。補正処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いる基準時のＳＯＣ（０）を更新するとともに、蓄電池１２の積算ＳＯＣ（ｔ）およびＦＣＣを補正する処理である。
（補正用ＳＯＣの推定処理）：
　本実施形態では、まず、ＯＣＶ取得処理で取得された蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣ（以下、「補正用ＳＯＣ」という）を推定する。具体的には、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が、充電状態であるか、放電状態であるかを判断する（Ｓ２１０）。例えば、電流計２４から出力される信号は、蓄電池１２に流れる電流の有無および流れる向きに応じた信号（当該電流計２４に備えられた検出抵抗（図示しない）の両端電圧の高低に応じた信号）であり、制御部６０は、電流計２４から出力される信号のレベルと、その信号のレベル反転とに基づき、蓄電池１２の電流状態（充電状態、放電状態、停止状態）を判断する。制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が充電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された充電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２２０）。また、制御部６０は、蓄電池１２の停止状態に移行する直前の電流状態が放電状態であると判断した場合、上記記録部７２に記録された放電用ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ処理で取得したＯＣＶに対応するＳＯＣを補正用ＳＯＣとして推定する（Ｓ２３０）。
（各ＳＯＣが属する領域判断処理）：
　蓄電池管理装置２０の制御部６０は、現時点（ＯＣＶ取得時）の積算ＳＯＣ（ｔ）と、補正用ＳＯＣと、領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２とに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性におけるどの領域（プラトー領域ＰＲ、変化領域ＣＲ）に属するかを判断する。次に説明するように、本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがそれぞれ属する領域の組み合わせに応じて、補正処理の有無や補正内容の異なる処理が実行される。
（積算ＳＯＣ更新処理）：
　積算ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）を補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれも変化領域ＣＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＹＥＳ）、蓄電池管理装置２０のＳＯＣ更新部７０（図１）は、積算ＳＯＣ更新処理を行う（Ｓ２７０）。また、積算ＳＯＣ（ｔ）がプラトー領域ＰＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあると判断した場合も（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＳＯＣ更新部７０は、ＳＯＣ（ｔ）更新処理を行う（Ｓ２７０）。要するに、ＳＯＣ更新部７０は、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあること（以下、「第１の条件」という）が満たされた場合に、積算ＳＯＣ更新処理を行う。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に推定された補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
（ＦＣＣ補正処理）：
　ＦＣＣ補正処理は、上記補正用ＳＯＣに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを補正する処理である。本実施形態では、ＦＣＣ補正処理は、次の補正条件が満たされた場合に実行される。補正条件には、必要条件として、上記第１の条件に加えて、次の条件が含まれる。
　第２の条件：基準時のＳＯＣ（０）が属する変化領域ＣＲと、補正用ＳＯＣが属する変化領域ＣＲとが互いに異なること。制御部６０は、上記領域判断処理の判断結果に基づき、第２の条件が満たされたか否かを判断することができる。
　第３の条件：前回のＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）の実行時以降に、後述の仮基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３４０）が実行されていないこと。仮基準ＳＯＣ更新処理が実行されると、仮基準ＳＯＣ更新処理の実行情報（仮補正用ＳＯＣ等）が実行時刻に関連付けられて履歴情報として履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された履歴情報に基づき、第３の条件が満たされたか否かを判断することができる。
　第４の条件：履歴部７４に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣ補正量（例えば図２の差ΔＳＯＣ１）の平均値（移動平均値）が閾値以上であること。ＦＣＣ補正量は、各回の補正処理において、所定の条件（本実施形態では第１から第３の条件）が満たされた場合に、履歴部７４に記録される。制御部６０は、履歴部７４に記憶された上記履歴情報に基づき、第４の条件が満たされたか否かを判断することができる。
　具体的には、上記第２の条件と第３の条件との両方が満たされたと判断された場合（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、制御部６０は、ＦＣＣ補正量を算出して履歴部７４に今回のＯＣＶ取得処理の実行時刻に対応づけて履歴情報として履歴部７４に記録する（Ｓ２９０）。ＦＣＣ補正量は、補正用ＳＯＣに基づく補正後のＦＣＣと、補正前のＦＣＣとの差である。補正後のＦＣＣは、次の式（２）によって算出できる。
　補正後のＦＣＣ＝Ｑ（ｔ）／（補正用ＳＯＣ－基準時のＳＯＣ（０））・・・（２）
　そして、制御部６０は、補正後のＦＣＣと補正前のＦＣＣとの差から、ＦＣＣ補正量（＝補正後のＦＣＣ－補正前のＦＣＣ）を算出する。なお、上記第２の条件と第３の条件との少なくとも一方が満たされないと判断された場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）は実行されず、Ｓ３２０に進む。
　次に、第４の条件が満たされたと判断された場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、補正部６８は、上記ＦＣＣ補正処理を実行する（Ｓ３１０）。具体的には、補正部６８は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを、補正後のＦＣＣに補正し、Ｓ３２０に進む。なお、第４の条件が満たされないと判断された場合（Ｓ３００：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理は実行されず、Ｓ３２０に進む。
（基準ＳＯＣ更新処理）：
　Ｓ３２０では、ＳＯＣ更新部７０は、基準ＳＯＣ更新処理を実行する。基準ＳＯＣ更新処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲにある場合に比べて、補正用ＳＯＣの推定処理（Ｓ２２０，Ｓ２３０）の推定精度が高い。このため、上記第１の条件を満たした場合に基準ＳＯＣ更新処理を行うことにより、これ以降における積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。また、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとがいずれもプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＮＯ、かつ、Ｓ２６０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理および基準ＳＯＣ更新処理は実行されない。
　なお、制御部６０は、補正後のＦＣＣに基づき、蓄電池１２のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ、健全度）を推定し、インターフェース部７６を介して外部に通知してもよい。制御部６０は、予め記録部７２に記録された新品の蓄電池１２のＦＣＣと、補正後のＦＣＣとに基づき、蓄電池１２のＳＯＨを推定する。
（仮補正処理）：
　仮補正処理は、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にある場合に、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）するとともに、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理で用いられる式（１）における基準時のＳＯＣ（０）を、仮補正用ＳＯＣに更新（リセット）する処理である。本実施形態では、積算ＳＯＣ（ｔ）が変化領域ＣＲ内にあり、かつ、補正用ＳＯＣがプラトー領域ＰＲ内にあると判断された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＮＯ）、蓄電池管理装置２０の仮補正部７１（図１）は、仮積算ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３３０）。仮積算ＳＯＣ更新処理では、仮補正部７１は、補正用ＳＯＣのあるプラトー領域ＰＲのうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣを、仮補正用ＳＯＣとして決定し、積算ＳＯＣ（ｔ）を仮補正用ＳＯＣに更新する。このように、仮補正用ＳＯＣを用いて積算ＳＯＣ更新処理を行うことにより、ＳＯＣの推定精度を向上させることができる。
　次に、仮補正部７１は、仮基準ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３４０）。仮基準ＳＯＣ更新処理では、仮補正部７１は、基準時のＳＯＣ（０）を仮補正用ＳＯＣに更新する。仮基準ＳＯＣ更新処理を行うことにより、これ以降における積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。
Ａ－３．実施形態の効果：
　以上説明したように、本実施形態の蓄電池管理装置２０は、プラトー領域ＰＲを含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する複数の蓄電池１２が直列に接続された組電池１０を管理するための装置である。蓄電池管理装置２０は、電流計２４と、温度計２６と、監視部２８と、ＯＣＶ取得部６２、クーロンカウンティング処理部６４と、ＳＯＣ推定部６６と、補正部６８、ＳＯＣ更新部７０、仮補正部７１と、制御部６０とを備える。電圧計２２および監視部２８は、蓄電池１２の電圧を計測する。電流計２４および監視部２８は、組電池１０に流れる電流を計測する。クーロンカウンティング処理部６４は、電流計２４および監視部２８が計測した電流と、上記定電流制御中の電流と、を積算することにより、蓄電池１２の容量を算出する。
　ＳＯＣ推定部６６は、基準時のＳＯＣ（０）と、クーロンカウンティング処理部６４が算出した基準時からの蓄電池１２の容量の変化量Ｑ（ｔ）と、蓄電池１２のＦＣＣとに基づき、蓄電池１２のＳＯＣを推定する。ＯＣＶ取得部６２は、蓄電池１２のＯＣＶを取得する。補正部６８は、ＯＣＶ取得部６２が取得した蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にあること（第１の条件　図６のＳ２５０：ＹＥＳまたはＳ２６０：ＹＥＳ）を必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、ＳＯＣ推定部６６による推定ＳＯＣとＳＯＣ推定部６６で用いる蓄電池１２のＦＣＣを補正する（Ｓ３１０）。
　補正用ＳＯＣは、ＯＣＶ取得部６２が取得した蓄電池１２のＯＣＶに対応するＳＯＣであり、かつ、変化領域ＣＲ内にあるＳＯＣである。ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にある場合、プラトー領域ＰＲ内にある場合に比べて、ＯＣＶに対応するＳＯＣの取得精度が高い。そして、その相対的に高い精度で取得された補正用ＳＯＣは、積算誤差がない分だけ、電流積算法に基づき推定される積算ＳＯＣ（ｔ）に比べて、蓄電池１２の状態誤差（蓄電池１２の出荷時や製造段階での固体差や経年変化など）を顕著に反映する。このため、この補正用ＳＯＣを用いて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられるＦＣＣを精度よく補正することができる。これにより、本実施形態によれば、ＦＣＣが補正されない構成に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。
　本実施形態では、蓄電池１２の状態誤差に相関する、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差に基づきＦＣＣが補正されるため（Ｓ３１０）、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を、より精度よく行うことができる。
　本実施形態では、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲ内にない場合でも、仮補正処理（Ｓ３３０，Ｓ３４０）が行われる。これにより、本実施形態によれば、仮補正処理を行わない構成に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。
　本実施形態では、直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣ補正処理におけるＦＣＣ補正量の平均値が閾値以上であること（第４の条件）が必要条件として（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば電流計２４のノイズや測定誤差等によりＦＣＣの補正の精度が低下することを抑制することができる。
　本実施形態では、基準時のＳＯＣ（０）が属する変化領域ＣＲと、補正用ＳＯＣが属する変化領域ＣＲとが互いに異なること（第２の条件）が必要条件として（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが同じ変化領域ＣＲ内にあり、蓄電池１２の電荷移動量が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。
　本実施形態では、前回のＦＣＣ補正処理の実行時以降に、後述の仮補正処理が実行されていないこと（第３の条件）が必要条件として（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理が実行される。これにより、本実施形態によれば、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
　例えば、図２に示す例では、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとのいずれも第３の変化領域ＣＲ３内にあるため（図６のＳ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＹＥＳ）、積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ２７０）および基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３２０）が実行され、積算ＳＯＣ（ｔ）および基準時のＳＯＣ（０）が、補正用ＳＯＣに更新される。また、積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとには、蓄電池１２の状態誤差等の影響による差ΔＳＯＣ１が存在する。本実施形態では、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが別の変化領域ＣＲ２，ＣＲ３にあるため（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、ＦＣＣ補正処理は実行される。なお、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとが同じ変化領域にある場合（Ｓ２８０：ＮＯ）でも、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差が下限値以上である場合には、ＦＣＣ補正処理を実行するとしてもよい。
　図７は、蓄電池１２のＳＯＣ－ＯＣＶ特性を概略的に示す説明図である。図７に示す例では、積算ＳＯＣ（ｔ）は第３の変化領域ＣＲ３内にあるが、補正用ＳＯＣは、第３のプラトー領域ＰＲ３内にあるため（図６のＳ２４０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２５０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正処理は実行されず、代わりに、仮積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ３３０）および仮基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３４０）が実行される。仮積算ＳＯＣ更新処理および仮基準ＳＯＣ更新処理では、第３のプラトー領域ＰＲ３のうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣの値Ｓ２が、仮補正用ＳＯＣとして決定され、この仮補正用ＳＯＣに基づき、積算ＳＯＣ（ｔ）と、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２の基準時のＳＯＣ（０）とが仮補正される。このため、仮基準ＳＯＣ更新処理を行わない場合に比べて、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理を精度よく行うことができる。但し、積算ＳＯＣ（ｔ）とＳＯＣの値Ｓ２との差ΔＳＯＣ２は、蓄電池１２の状態誤差を正確に反映したものとは限らないため、ＦＣＣ補正処理に比べて、ＦＣＣの補正精度が低いおそれがある。このため、上述したように、第３の条件が満たされない場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、ＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）が実行されないようになっている。
Ｂ．変形例：
　本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
　上記実施形態における電池装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記各実施形態において、組電池１０を構成する蓄電池１２の個数は任意に変更可能である。また、上記実施形態において、温度計２６が、各蓄電池１２について設けられてもよい。なお、温度計２６は省略されてもよい。
　上記実施形態では、蓄電池として、リン酸鉄系のリチウムイオン電池を例示したが、ＯＣＶ率が所定値以下の第１の領域と、ＯＣＶ変化率が所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池であれば、他の二次電池でも一次電池でもよい。また、所定値は、２ｍＶ／％に限らず、任意に設定することができる。また、第１の領域と第２の領域との数は任意に変更可能である。
　また、上記実施形態において、ＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１や領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。また、必ずしも記録部７２にＳＯＣ－ＯＣＶテーブルＴ１および／または領域区分－ＯＣＶテーブルＴ２が記録されている必要はない。また、上記各実施形態において、制御部６０が有する各機能部の少なくとも１つが省略されてもよい。
　上記実施形態におけるＳＯＣ推定処理の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ＳＯＣ推定処理は、組電池１０を構成する各蓄電池１２を対象としてＳＯＣを個別に推定するものとしたが、組電池１０全体を対象としてＳＯＣを推定するものでもよい。上記実施形態のＯＣＶ取得処理では、蓄電池１２の電池電圧が安定した状態の電池電圧をＯＣＶとして取得する方法が採用されたが（図５のＳ１１０～Ｓ１３０）、例えば蓄電池１２の内部抵抗や電池電圧等の変化に基づきＯＣＶを推定する方法など、公知の方法が採用されてもよい。
　上記実施形態におけるＳＯＣ推定処理において、基準ＳＯＣ更新処理（Ｓ３２０）が実行されなくてもよい。そのような構成であっても、ＦＣＣ補正処理が実行されることにより、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理の精度を向上させることができる。ＦＣＣ補正処理を実行するための補正条件は、上記第２の条件から第４の条件の少なくとも１つを含まないとしてもよい。また、補正条件は、例えば、上記所定回数に相当する期間において仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、例えば仮補正の実行による誤差が、ＦＣＣの補正の要否判断に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、補正条件は、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、例えば基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差（蓄電池１２における電荷移動量）が極めて少なく、ＦＣＣの補正を要しない場合でもＦＣＣの補正が実行される負担を軽減することができる。さらに、補正条件は、温度計２６が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含んでもよい。これにより、蓄電池１２の温度が所定の温度範囲外であることに起因してＦＣＣの補正精度が低下することを抑制することができる。
　上記実施形態のＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）では、基準時のＳＯＣ（０）と補正用ＳＯＣとの差に応じてＦＣＣを補正する例として、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）を、ＯＣＶ法による補正用ＳＯＣに置き換えてＦＣＣ算出式（２）に代入してＦＣＣを補正する構成を挙げたが、例えば、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）（例えば３０％）よりも、補正用ＳＯＣ（例えば２０％）に近いＳＯＣ（例えば２７％）に置き換えてＦＣＣ算出式に代入してＦＣＣを補正してもよい。また、ＦＣＣ処理では、電流積算法による積算ＳＯＣ（ｔ）と補正用ＳＯＣとの差に応じてＦＣＣを補正してもよい。
　上記実施形態の仮補正処理（Ｓ３２０）では、補正用ＳＯＣのあるプラトー領域ＰＲのうち、積算ＳＯＣ（ｔ）に最も近いＳＯＣ（該プラトー領域ＰＲと変化領域ＣＲとの境界のＳＯＣ）が、仮補正用ＳＯＣとして決定されたが、積算ＳＯＣ（ｔ）側のＳＯＣであれば、例えば該境界のＳＯＣから若干外れたＳＯＣが、仮補正用ＳＯＣとして決定されてもよい。
　上記実施形態では、ＦＣＣ補正量の履歴が履歴部７４に記録されたが（Ｓ２９０）、補正の履歴（例えばＦＣＣの補正量に相関する情報の履歴）であればよく、例えばＦＣＣの値の履歴が履歴部７４に記録されてもよい。
　図８は、変形例における補正処理を示すフローチャートである。図８に示すように、本変形例では、上記第２の条件が満たされたと判断された場合（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、図６に示すＦＣＣ補正量の算出および記録（Ｓ２９０）、第４の条件の判断処理（Ｓ３００）は実行されず、ＦＣＣ補正処理（Ｓ３１０）が実行される。また、仮積算ＳＯＣ更新処理（Ｓ３３０）の実行後、仮補正部７１は、ＦＣＣ仮補正処理を実行する（Ｓ３５０）。ＦＣＣ仮補正処理は、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣを仮補正する処理である。ＦＣＣ仮補正処理では、積算ＳＯＣ（ｔ）の推定処理に用いられる蓄電池１２のＦＣＣが、仮補正後のＦＣＣに補正される。ＦＣＣ仮補正処理が終了すると、仮基準ＳＯＣ更新処理を実行する（Ｓ３４０）。これにより、補正用ＳＯＣが変化領域ＣＲにない場合でも、ＦＣＣ仮補正処理によって、電流積算法に基づくＳＯＣ推定を精度よく行うことができる。
１０：組電池　１２：蓄電池　２０：蓄電池管理装置　２２：電圧計　２４：電流計　２６：温度計　２８：監視部　４０：ラインスイッチ　４２：プラス端子　４４：マイナス端子　６０：制御部　６２：ＯＣＶ取得部　６４：クーロンカウンティング処理部　６６：ＳＯＣ推定部　６８：補正部　７０：ＳＯＣ更新部　７１：仮補正部　７２：記録部　７４：履歴部　７６：インターフェース部　１００：電池装置　ＣＲ：変化領域　ＰＲ：プラトー領域

Claims (10)

  1. 　ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池を管理する蓄電池管理装置であって、
    　前記蓄電池に流れる電流を計測する電流計測部と、
    　前記電流計測部が計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出するクーロンカウンティング処理部と、
    　基準時のＳＯＣと、前記クーロンカウンティング処理部が算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
    　前記蓄電池のＯＣＶを取得するＯＣＶ取得部と、
    　前記ＯＣＶ取得部が取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する補正部と、
    を備える、蓄電池管理装置。
  2. 　請求項１に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正部は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差と前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量とに応じて、前記ＳＯＣ推定部で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する、蓄電池管理装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＦＣＣを仮補正する仮補正部をさらに備える、蓄電池管理装置。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正条件が満たされるごとに、前記補正部における前記蓄電池のＦＣＣの補正の履歴を記録する履歴部をさらに備え、
    　前記補正条件は、前記履歴部に記録された直近の所定回数（２回以上）分のＦＣＣの補正量の平均値が閾値以上であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。
  5. 　請求項４に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正用ＳＯＣが前記第１の領域内にあり、かつ、前記ＳＯＣ推定部による推定ＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域外にある場合、前記補正用ＳＯＣのある前記第１の領域における前記推定ＳＯＣ側のＳＯＣである仮補正用ＳＯＣに基づき、基準時のＳＯＣを仮補正する仮補正部をさらに備え、
    　前記補正条件は、前記所定回数に相当する期間において前記仮補正が実行されないことを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。
  6. 　請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記蓄電池が有するＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、複数の前記第２の領域を含んでおり、
    　前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣが、前記補正用ＳＯＣとは異なる前記第２の領域内にあることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。
  7. 　請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正条件は、前記基準時のＳＯＣと前記補正用ＳＯＣとの差が下限値以上であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。
  8. 　請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記蓄電池の温度を計測する温度計測部をさらに備え、
    　前記補正条件は、前記温度計測部が計測した温度が所定の温度範囲内であることを必要条件としてさらに含む、蓄電池管理装置。
  9. 　請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の蓄電池管理装置であって、
    　前記補正条件が満たされた場合、前記基準時のＳＯＣを、前記補正用ＳＯＣに更新するＳＯＣ更新部をさらに備える、蓄電池管理装置。
  10. 　ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量の絶対値であるＯＣＶ変化率が所定値以下の第１の領域と、前記ＯＣＶ変化率が前記所定値を超える第２の領域と、を含むＳＯＣ－ＯＣＶ特性を有する蓄電池の管理方法であって、
    　前記蓄電池に流れる電流を計測する工程と、
    　計測した電流を積算することにより、前記蓄電池の容量を算出する工程と、
    　基準時のＳＯＣと、算出した前記基準時からの前記蓄電池の容量の変化量と、前記蓄電池のＦＣＣとに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程と、
    　前記蓄電池のＯＣＶを取得する工程と、
    　取得した前記蓄電池のＯＣＶに対応するＳＯＣである補正用ＳＯＣが前記第２の領域内にあることを必要条件として含む補正条件が満たされた場合、前記補正用ＳＯＣに基づき、前記蓄電池のＳＯＣを推定する工程で用いる前記蓄電池のＦＣＣを補正する工程と、
    を含む、蓄電池の管理方法。
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