JP2017194308A - バッテリ容量測定装置及びバッテリ容量測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ容量測定装置及びプログラムに関し、電池容量を精度よく算出する。
【解決手段】車載のバッテリ１１を空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、バッテリ１１の電池容量を測定するバッテリ容量測定装置２９，３０，３１において、設定部２及び算出部３を設ける。設定部２は、バッテリ１１を空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど、大きな値の補正値Aを設定する。算出部３は、バッテリ１１を満充電状態まで充電する際の電流積算値と設定部２で設定された補正値Aとに基づき、バッテリ１１の充電容量を算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載バッテリの電池容量を測定する装置，プログラムに関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるバッテリ（駆動用バッテリ）の電池容量を測定するための手法の一つとして、電流積算法（クーロンカウンタ方式）を利用したものが知られている。すなわち、バッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電したときの電流値を積算することで、充電容量を求めるものである。このような手法で得られる充電容量は、その時点におけるバッテリの容量劣化に見合ったものとなることから、整備点検事項の一つとして実施することが推奨されている（特許文献１参照）。

特開2008-278624号公報

しかしながら、バッテリを空状態まで放電させる際の放電状態によっては、充電容量を精度よく把握できないという課題がある。例えば、バッテリ電圧の低下速度（あるいは放電深度の増加速度）が大きいほど、正極から電解液中に電離するリチウムイオン濃度がより高い状態となる。これにより、放電完了時に正極に再び吸着されるリチウムイオンの量が増大するため、バッテリ電圧の揺り戻し量が大きくなり、バッテリの放電深度が目的とする深度（すなわち０％）よりも浅くなる。

その結果、電流積算値から算出される充電容量の値は、実際の値より過小に評価されることになる。したがって、車両の航続可能距離の推定値が実際よりも短くなり、良好な推定精度が得られない。
一方、放電時の電流負荷を一定にすることで、放電完了時におけるバッテリ電圧の揺り戻し量が変化しないようにすることも考えられる。しかし、放電実施時の環境温度や放電作業の許容時間は、必ずしも一定ではない。したがって、どのような放電状態にも対応できるようなバッテリ容量の推定手法を採用することが望ましい。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、車載バッテリの電池容量を精度よく算出できるようにしたバッテリ容量測定装置及びプログラムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示するバッテリ容量測定装置は、車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定装置である。本装置は、設定部と算出部とを備える。前記設定部は、前記バッテリを空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど、大きな値の補正値を設定する。前記算出部は、前記バッテリを満充電状態まで充電する際の電流積算値と前記設定部で設定された前記補正値とに基づき、前記バッテリの充電容量を算出する。

前記空状態とは、前記バッテリの電圧が所定の下限電圧（放電終止電圧）となる状態である。また、前記満充電状態とは、前記バッテリの電圧が所定の上限電圧（充電終止電圧，前記下限電圧よりも高い電圧）となる状態である。
前記電流負荷は、放電電流の大きさや放電電圧の減少速度，放電深度の上昇速度などに基づいて評価することができる。すなわち、前記設定部は、前記放電電流が大きいほど前記補正値を大きく設定してもよいし、前記放電電圧の減少速度が大きいほど前記補正値を大きく設定してもよい。また、前記算出部は、前記電流積算値と前記補正値との加算値に基づき、前記充電容量を算出することが好ましい。

（２）前記設定部は、前記バッテリが前記空状態となる直前の前記電流負荷に基づき前記補正値を設定することが好ましい。例えば、前記バッテリの電圧が下限電圧に達する直前の所定時間内に検出された前記電流負荷に基づき、前記補正値を設定することが好ましい。なお、前記バッテリが前記空状態となるまでの時間が比較的短い場合には、放電中の平均電流負荷に基づき、前記補正値を設定してもよい。

（３）前記設定部は、前記バッテリの放電時における電池温度が低いほど前記補正値を大きな値に設定することが好ましい。
（４）前記設定部は、前記バッテリが前記空状態となる直前の前記電池温度に基づき前記補正値を設定することが好ましい。例えば、前記設定部は、前記バッテリの電圧が下限電圧に達する直前の所定時間内に検出された前記電池温度が低いほど前記補正値を大きな値に設定することが好ましい。なお、前記バッテリが前記空状態となるまでの時間が比較的短い場合には、放電中の平均電池温度に基づき、前記補正値を設定してもよい。

（５）前記設定部は、前記バッテリの充電時における第二電池温度が低いほど大きな値の変換係数を設定することが好ましい。この場合、前記算出部は、前記電流積算値と前記補正値との加算値に前記変換係数を乗じた値に基づき、前記充電容量を算出することが好ましい。
（６）前記設定部は、前記バッテリが前記満充電状態となる直前の前記第二電池温度に基づき前記変換係数を設定することが好ましい。

（７）前記算出部は、前記充電容量と前記バッテリの新品時充電容量とに基づき、前記バッテリの健全度を算出するとともに、前記充電容量と前記健全度とに基づき前記バッテリの放電容量を算出することが好ましい。
（８）前記電流負荷が、車両の空調負荷と前記バッテリの電力を低圧電力に変化する変圧器の負荷とを含むことが好ましい。

（９）ここで開示するバッテリ容量測定プログラムは、車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定プログラムである。本プログラムは、コンピュータを設定手段及び算出手段として機能させるためのプログラムである。前記設定手段とは、前記バッテリを空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど、大きな値の補正値を設定する機能を持つ。また、前記算出手段は、前記バッテリを満充電状態まで充電する際の電流積算値と前記設定手段で設定された前記補正値とに基づき、前記バッテリの充電容量を算出する機能を持つ。

車載のバッテリを空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど補正値を大きく設定し、その補正値を用いて充電時の電流積算値を補正することで、放電深度の深さに応じたバッテリの充電容量を精度よく算出することができる。

測定対象のバッテリを搭載する車両を説明するための図である。 バッテリ容量測定装置の構成を説明するためのブロック図である。 （Ａ）は充放電中の電圧変化を例示するグラフ、（Ｂ），（Ｃ）はバッテリ電圧の揺り戻し量を説明するためのグラフである。 （Ａ）は電流負荷及び電池温度と補正値Aとの三者関係を例示するグラフ、（Ｂ）はその三者関係を表す三次元マップである。 （Ａ）は電池温度と変換係数Xとの関係を例示するグラフ、（Ｂ）はバッテリの健全度SOHと第二変換係数Yとの関係を例示するグラフである。 バッテリ容量の測定手順を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としてのバッテリ容量測定装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．車両構成］
本実施形態で電池容量（放電容量，充電容量）を測定する「測定制御」の対象となる二次電池は、図１に示すような車両１０に搭載されるバッテリ１１（駆動用バッテリ）である。この車両１０は、少なくとも走行用のモータジェネレータ１２（単にモータ１２と呼ぶ）を搭載した電動車両である。あるいは、モータ１２だけでなく、発電用のモータジェネレータ１３（単にジェネレータ１３と呼ぶ）を駆動するためのエンジン１４を搭載したハイブリッド自動車である。エンジン１４は、ジェネレータ１３を駆動して発電させる原動機であり、必要に応じてエンジン効率の高い回転数領域で運転を継続するように制御される。

バッテリ１１の電池容量は、外部給電設備による外部充電時に測定される。車両１０の側面には、車両１０を外部給電設備に接続するためのインレット２５（充電口）が設けられる。インレット２５には、充電ケーブル２６を用いて家庭用のコンセント２７に接続可能な普通充電用ソケットと、充電スタンド２８に接続可能な急速充電用ソケットとが併設される。本実施形態では、普通充電用ソケットを介した普通充電時にバッテリ１１の電池容量を測定する制御について詳述するが、急速充電用ソケットを介した急速充電時に電池容量を測定することも可能である。また、原理的にはエンジン１４でジェネレータ１３を駆動することで生成される電力を用いた充電時（内部充電時）に電池容量を測定することも可能である。

図２に示すように、モータ１２（ジェネレータ１３）は、インバータ１５を介してバッテリ１１に接続される。バッテリ１１は、モータ１２の電力供給源となる二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンキャパシター，ニッケル水素蓄電池，アルカリイオン蓄電池などである。以下、バッテリ１１に接続された直流回路のことをバッテリ回路２０と呼ぶ。バッテリ回路２０には図示しないコンタクタ（回路断接スイッチ）が介装され、コンタクタの断接状態に応じてバッテリ１１の充放電電流が供給，遮断される。

インバータ１５は、バッテリ１１側の直流電力とモータ１２側の交流電力とを相互に変換する変換器（DC-ACインバータ）である。モータ１２の力行時には、バッテリ１１側からモータ１２側へと交流の駆動電力が供給される。一方、モータ１２の回生時やジェネレータ１３の発電時には、モータ１２側からバッテリ１１側へと直流の充電電力が供給される。インバータ１５とモータ１２（ジェネレータ１３）との間は三相交流電力線で接続される。なお、インバータ１５よりもモータ１２側の回路は、例えば600[V]程度まで昇圧されうる。これに対し、バッテリ回路２０の電圧は200〜300[V]程度である。

バッテリ回路２０には、変圧器１６，充電器１７，空調用コンプレッサ１８，空調用温水ヒータ１９が接続される。変圧器１６は、バッテリ１１の電力を低電圧系（いわゆる12[V]系）に供給するためのDC-DCコンバータであり、補機バッテリ２４の蓄電量が所定量以下になった場合に自動的に作動して、補機バッテリ２４を充電する機能を持つ。
充電器１７は、普通充電時に外部給電設備から入力される電力を変換してバッテリ１１を充電する車載充電器（OBC，On Board Charger）である。ここでは、車両１０の外部から供給される数百ボルトの交流電力が数百ボルトの直流電力に変換されて、バッテリ１１が充電される。
空調用コンプレッサ１８は、空調装置の冷房時に使用される冷媒を圧送するための圧縮機であり、空調用温水ヒータ１９は、暖房時に使用される温水を昇温させるための加熱器である。これらは、普通充電を実施する直前にバッテリ１１を空状態まで放電させる際に使用される。

バッテリ１１には、充放電状態に対応するパラメータを取得するためのセンサ類として、電流センサ２１，電圧センサ２２，バッテリ温度センサ２３が設けられる。電流センサ２１はバッテリ１１の電流（入出力電流）を検出し、電圧センサ２２はバッテリ１１の電圧を検出し、バッテリ温度センサ２３は電池温度を検出する。これらのセンサ２１〜２３で検出された各種情報は、バッテリ１１の作動状態，充放電状態を司るバッテリ制御装置２９に伝達される。

バッテリ制御装置２９は、バッテリ１１の充放電状態や充電率SOC（State Of Charge），健全度SOH（State Of Health）などを計測，算出，制御する機能を持った電子制御装置（コンピュータ，ECU，Electronic Control Unit）であり、車両１０の車載ネットワークに接続される。バッテリ制御装置２９の内部には、バスを介して互いに接続されたプロセッサ，メモリ，インタフェイス装置などが内蔵される。

プロセッサは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）などを内蔵する処理装置である。また、メモリは、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、ROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリなどを含む。バッテリ制御装置２９で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録，保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。

車載ネットワーク上には、上記の各種センサ２１〜２３のほか、モータ１２，ジェネレータ１３，エンジン１４，インバータ１５，変圧器１６，充電器１７，空調用コンプレッサ１８，空調用温水ヒータ１９などが接続される。また、図示しないコネクタを介して、任意の電子機器を接続することも可能である。図２中には、バッテリ１１の作動状態や充放電状態の測定結果を抽出するための測定装置３０（MUT，Multi-Use Tester）と、測定装置３０での測定結果を分析，表示するためのノートパソコン３１とが接続された車両１０を例示する。測定装置３０，ノートパソコン３１はともに、バスを介して互いに接続されたプロセッサ，メモリ，インタフェイス装置を内蔵する電子デバイス（コンピュータ）である。バッテリ制御装置２９，測定装置３０の駆動電流は、車両１０の低電圧系から供給される。

［２．制御構成］
バッテリ１１の電池容量を測定する測定制御の主体は、バッテリ制御装置２９，測定装置３０，ノートパソコン３１の少なくともいずれかを含むものとされる。測定制御用のプログラム１（測定プログラム）は、例えばバッテリ制御装置２９や測定装置３０，ノートパソコン３１に内蔵されるメモリ内に記録，保存され、あるいはこれらのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録，保存される。

測定制御では、図３（Ａ）に示すように、バッテリ１１を空状態まで放電させた後に満充電状態まで充電する制御が実施される。ここでいうバッテリ１１の空状態とは時刻t₁の状態に相当し、バッテリ１１の電圧が所定の下限電圧（放電終止電圧，例えば2.5[V]）になる状態とする。同様に、満充電状態とは時刻t₂の状態に相当し、バッテリ１１の電圧が所定の上限電圧（充電終止電圧，例えば4.2[V]）になる状態とする。バッテリ１１の充電容量は、時刻t₁から時刻t₂までの電流値を積算することで求められる。以下、時刻t₁から時刻t₂までの電流の時間積分値として算出される充電容量（積算値）のことを「充電容量S」と表記する。

なお、バッテリ１１を放電させるための負荷としては、空調用コンプレッサ１８や空調用温水ヒータ１９が使用（または併用）される。また、放電が完了する時刻t₁における、バッテリ電圧の揺り戻し量Rは、放電状態に応じて変化する。例えば、バッテリ電圧の低下速度が小さい場合には、図３（Ｂ）に示すように、揺り戻し量Rが比較的小さい値となる。一方、バッテリ電圧の低下速度が大きい場合には、図３（Ｃ）に示すように、揺り戻し量Rが比較的大きい値となる。このような揺り戻し量Rの変動は、充電容量Sの演算精度を低下させる要因の一つとなる。また、揺り戻し量Rが大きいほど、充電容量Sの演算結果が実際よりも小さく評価されることになる。そこで、本実施形態の測定制御では、放電中の電流負荷に応じた充電容量Sの補正を実施する。

測定プログラム１（バッテリ容量測定プログラム）には、設定部２（設定手段），算出部３（算出手段），制御部４（制御手段）が設けられる。これらは、ソフトウェアとしてプログラミングされた測定制御の機能を表現したものである。これらの機能は、バッテリ制御装置２９，測定装置３０，ノートパソコン３１のプロセッサに測定プログラム１を読み込ませて演算処理を実行することで実現されうる。ただし、これらの機能を電子回路（ハードウェア）によって実現することも可能である。あるいは、これらの機能のうちの一部をハードウェアとし、他部をソフトウェアとしてもよい。

設定部２は、測定制御で使用される補正値A，変換係数X，第二変換係数Yを設定する機能を持つ。ここで設定された補正値A，変換係数X，第二変換係数Yの情報は、算出部３に伝達される。
補正値Aは、揺り戻し量Rによる「見かけ上の充電容量Sの減少分」に相当するものであり、少なくとも放電時の電流負荷に応じて設定される。好ましくは、放電時の電流負荷と電池温度とに応じて、補正値Aが設定される。より好ましくは、バッテリ１１が空状態となる直前の放電時における電流負荷と電池温度とに応じて、補正値Aが設定される。例えば、バッテリ１１の電圧が下限電圧に達する直前の所定時間内に検出された電流負荷と電池温度とに応じて、補正値Aが設定される。

補正値Aの値は、少なくとも電流負荷が大きいほど大きな値に設定する。すなわち、放電時の電流負荷が大きいほど、揺り戻し量Rが大きいものと判断する。電流負荷の値は、バッテリ回路２０上の各種装置の負荷（変圧器１６の負荷，空調用コンプレッサ１８の負荷，空調用温水ヒータ１９の負荷など）に基づいて把握することができる。あるいは、電流センサ２１，電圧センサ２２での検出値や電圧の低下速度，放電深度の減少速度，電力消費量（電力消費速度）などに基づいて把握することができる。本実施形態では、車両１０の空調負荷（空調用コンプレッサ１８，空調用温水ヒータ１９の負荷）と変圧器１６の負荷とを含む電流負荷に基づき、補正値Aを設定する。

また、補正値Aの値に電池温度の情報を反映させる場合には、電池温度が低いほど補正値Aを大きな値に設定する。すなわち、放電時に低温であるほど、放電深度が浅い可能性があるものと判断する。電池温度は、バッテリ温度センサ２３の検出値として取得することができる。図４（Ａ）は電流負荷，電池温度，補正値Aの三者関係を例示するグラフであり、図４（Ｂ）はこの三者関係を表す三次元マップである。設定部２はこのようなグラフやマップに規定される特性に基づき、補正値Aを設定する。以下、充電容量Sに補正値Aを加算したもの（充電容量の計測値）のことを「充電容量B」と表記する。

変換係数Xは、電池温度に応じて変動するバッテリ１１の内部抵抗による容量変化を補正するための係数であり、電池温度に応じて設定される。ここで参照される電池温度は、例えば充電中の電池温度又は放電中の電池温度であり、あるいは、放電中及び充電中の電池温度を併用して算出される温度である。より好ましくは、バッテリ１１が満充電となる直前の充電時における電池温度である。本実施形態では、満充電直前の電池温度を用いて変換係数Xを算出する。以下、充電中の電池温度のことを第二電池温度と表現する。

変換係数Xの値は、第二電池温度が低温であるほど大きな値とされる。図５（Ａ）は、第二電池温度と変換係数Xとの関係を例示するグラフである。この例では、第二電池温度が所定温度T₀以上の場合には変換係数Xの値が1.0に設定されている。また、第二電池温度が所定温度T₀未満の場合には、低温になるに連れて変換係数Xの値が線形に増大する特性が設定されている。設定部２はこのようなグラフやマップに規定される特性に基づき、変換係数Xを設定する。以下、充電容量Bに変換係数Xを乗じたもの（充電容量の真値）のことを「充電容量C」と表記する。

第二変換係数Yは、充電容量Cに対する放電容量の割合を表す係数であり、バッテリ１１の健全度SOHに応じて設定される。ここでいう健全度SOHは、バッテリ１１の新品時充電容量に対する現時点の充電容量Cの百分率で表される。すなわち、補正値Aや変換係数Xを用いて補正された充電容量Cに基づいて健全度SOHが算出され、この健全度SOHに基づいて第二変換係数Yが設定される。

第二変換係数Yの値は、健全度SOHが低い（劣化が進行している，健全度SOHが０％に近い）ほど小さな値とされる。図５（Ｂ）は、健全度SOHと第二変換係数Yとの関係を例示するグラフである。この例では、健全度SOHが100％に近づくに連れて第二変換係数Yの値が1.0に漸近する特性が設定されている。設定部２はこのようなグラフやマップに規定される特性に基づき、第二変換係数Yを設定する。以下、充電容量Cに第二変換係数Yを乗じたもののことを「放電容量D」と表記する。

算出部３は、設定部２で設定された補正値A，変換係数X，第二変換係数Yを用いて、バッテリ１１の充電容量B（計測値），充電容量C（真値），放電容量Dを算出する機能を持つ。充電容量Bは、少なくとも充電容量S（バッテリ１１を空状態から満充電状態まで充電する際の電流積算値）と補正値Aとに基づいて算出される。また、充電容量Cは、充電容量Bに変換係数Xを乗じた値に基づいて算出される。

放電容量Dは、少なくともバッテリ１１の健全度SOHと充電容量Cとに基づいて算出される。好ましくは、健全度SOHから算出される第二変換係数Yを充電容量Cに乗じた値に基づき、放電容量Dが算出される。
本実施形態における充電容量Bは充電容量Sと補正値Aとの加算値であり、充電容量Cは充電容量Bと変換係数Xとの乗算値である。また、放電容量Dは充電容量Cと第二変換係数Yとの乗算値である。ここでの算出結果は制御部４に伝達される。

制御部４は、バッテリ１１の充放電状態や空調装置の作動状態を制御するとともに、測定制御での測定結果を出力，保存する機能を持つ。測定制御を実施する主体がバッテリ制御装置２９である場合には、測定結果がバッテリ制御装置２９内の不揮発メモリに記録，保存され、以後の充電率SOCや健全度SOHの算出に利用される。一方、測定制御を実施する主体が測定装置３０やノートパソコン３１である場合には、測定結果がディスプレイに表示されるとともにバッテリ制御装置２９に出力され、その情報がバッテリ制御装置２９内の不揮発メモリに記録，保存される。

例えば、バッテリ１１の充電率SOCの値は、上記の充電容量C（又は放電容量D）に対するその時点の電池残量の百分率として算出される。電池残量は、上記の充電容量C（又は放電容量D）から電力消費量を随時減算することで算出される。また、車両１０の航続可能距離は、その時点の電池残量に電費（単位電力量で車両が走行する距離の平均値）を乗算することで算出される。したがって、充電容量C及び放電容量Dの算出精度を向上させることで、充電率SOC，健全度SOH，航続可能距離などの推定精度も向上する。

［３．フローチャート］
図６は、測定制御の実行手順を例示するフローチャートである。車両１０とコンセント２７との間に充電ケーブル２６が接続され、かつ、バッテリ制御装置２９に測定装置３０が接続されたことが検知，確認されると（ステップＡ１）、バッテリ制御装置２９，測定装置３０，ノートパソコン３１のいずれかにおいて測定プログラム１が実行され、測定制御が開始される。測定制御では、外部充電を開始する前に一旦、バッテリ１１を空状態にすべく、空調装置の作動状態が制御される。

すなわち、バッテリ１１からの放電が開始され、バッテリ１１の電力で空調用コンプレッサ１８や空調用温水ヒータ１９が駆動される（ステップＡ２）。また、放電中における電流，電圧，電池温度などの情報が取得され（ステップＡ３）、これらの情報に基づいてバッテリ１１が空状態になったか否かが判定される（ステップＡ４）。バッテリ１１が空状態になると、放電中の電流負荷と電池温度とに基づき補正値Aが設定される（ステップＡ５）。その後、バッテリ１１の外部充電が開始される（ステップＡ６）。

充電中には、電流，電圧，第二電池温度などの情報が取得され（ステップＡ７）、これらの情報に基づいてバッテリ１１が満充電状態になったか否かが判定される（ステップＡ８）。バッテリ１１が満充電状態になると、充電中における電流の時間積分値に相当する充電容量S（積算値）に補正値Aが加算されて充電容量B（計測値）が算出される（ステップＡ９）。これにより、揺り戻し量Rによる「見かけ上の充電容量Sの減少分」が補填される。続いて、充電が完了する直前（満充電直前）の第二電池温度に基づき、変換係数Xが設定される（ステップＡ１０）。また、充電容量B（計測値）に変換係数Xが乗算されて充電容量C（真値）が算出される（ステップＡ１１）。これにより、バッテリ１１の内部抵抗による充電容量Bの変化が補正され、実際に充電可能な充電容量に極めて近い容量値が高精度に把握される。

さらに、充電容量C（真値）に基づいて第二変換係数Yが設定されるとともに（ステップＡ１２）、充電容量C（真値）に第二変換係数Yが乗算されて放電容量Dが算出される（ステップＡ１３）。これにより、バッテリ１１の劣化により変化する充電容量Cと放電容量Dとの差が補正される。その後、測定結果〔少なくとも充電容量C（真値），放電容量Dのいずれか一方〕が測定装置３０やノートパソコン３１のディスプレイに表示されるとともに、バッテリ制御装置２９内の不揮発メモリに記録，保存される（ステップＡ１４）。

［４．効果］
（１）上記の測定プログラム１により実施される測定制御では、放電時の電流負荷が大きいほど大きな値の補正値Aが設定され、これに基づいてバッテリ１１の充電容量B（計測値）や充電容量C（真値）が算出される。これにより、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すような放電深度の深さの違いによる、容量の演算誤差を減少させることができる。したがって、充電容量B（計測値）や充電容量C（真値）の算出精度を向上させることができ、実情に即した電池容量の値を精度よく把握することができる。

また、バッテリ１１の充電率SOCや健全度SOH，航続可能距離などの演算精度も向上させることができる。さらに、放電中の電流負荷を一定にする必要がないため、例えば放電作業の許容時間が短い場合に電流負荷をあえて大きくしたような場合であっても、精度よく充電容量B（計測値），充電容量C（真値）を算出することができる。したがって、どのような放電状態にも対応することができ、汎用性の高い容量測定を実現することができる。

（２）また、補正値Aを設定するための電流負荷として、バッテリ１１が空状態となる直前の電流負荷を参照することで、バッテリ１１の電圧が下限電圧に達する直前の放電状態を精度よく把握することができる。これにより、電圧の揺り戻し量Rを高精度に推定しやすくなり、充電容量B（計測値）及び充電容量C（真値）の算出精度を高めることができる。

（３）上記の測定制御では、放電時の電流負荷だけでなく電池温度に応じて補正値Aの値が設定される。例えば、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、電池温度が低いほど補正値Aが大きな値に設定される。これにより、電池温度が電圧の揺り戻し量Rに与える影響の大きさを考慮して補正値Aを設定することが可能となる。また、バッテリ１１の内部抵抗による放電深度の変化を補正値Aに反映させることができる。したがって、充電容量B（計測値）や充電容量C（真値）の算出精度を向上させることができる。

（４）なお、補正値Aを設定するための電池温度として、バッテリ１１が空状態となる直前の電池温度を参照することで、バッテリ１１の電圧が下限電圧に達する直前の放電状態を精度よく把握することができる。これにより、電圧の揺り戻し量Rを高精度に推定しやすくなり、充電容量B（計測値）及び充電容量C（真値）の算出精度を高めることができる。

（５）上記の測定制御では、図５（Ａ）に示すように、充電中の第二電池温度が低いほど変換係数Xが大きな値に設定され、変換係数Xが大きいほど充電容量C（真値）の値も大きく算出される。これにより、バッテリ１１の内部抵抗による容量変化を精度よく補正することができ、充電容量C（真値）の算出精度を高めることができる。

（６）なお、変換係数Xを設定するための電池温度として、バッテリ１１が満充電状態となる直前の電池温度を参照することで、バッテリ１１が満充電に達する直前の内部抵抗を精度よく把握することができる。これにより、バッテリ１１の内部抵抗による容量変化を高精度に推定しやすくなり、充電容量C（真値）の算出精度を高めることができる。

（７）上記の測定制御では、バッテリ１１の健全度SOHと充電容量C（真値）とに基づいて放電容量Dが算出される。例えば、図５（Ｂ）に示すように、バッテリ１１の健全度SOHが低いほど小さい値の第二変換係数Yが設定され、第二変換係数Yが小さいほど、充電容量C（真値）に対する放電容量Dの割合も小さいものと推定される。このように、実際に充電可能な充電容量C（真値）と健全度SOHとを参照することで、バッテリ１１の劣化により変化する充電容量Cと放電容量Dとの差を補正することができ、放電容量Dの算出精度を向上させることができる。

（８）上記の測定制御では、補正値Aを設定するための電流負荷として、空調負荷と変圧器１６の負荷とを含む電流負荷に基づき、補正値Aが設定される。これにより、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すような電圧の揺り戻し量Rを高精度に把握することが可能となり、放電深度の深さに応じたバッテリ１１の充電容量を精度よく算出することができる。

［５．変形例］
上記の測定制御は、車両１０の外部給電設備による充電時だけでなく、ジェネレータ１３で発生する発電電力を利用した充電時に実施することも可能である。少なくとも、車載のバッテリ１１を空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する制御が実施可能な車両であれば、上記の測定制御を実施することができ、上記の測定制御に由来する作用，効果を奏するものとなる。

上述の実施形態では、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、電流負荷，電池温度，補正値Aの三者関係に基づいて補正値Aを設定する手法について詳述したが、少なくとも電流負荷に基づいて補正値Aを設定することで、実情に即した充電容量の値を精度よく把握することができる。また、電流負荷，電池温度だけでなく、バッテリ１１のケース内湿度や個々のセル温度，セル電圧，外気温，外気圧などのパラメータを併用して補正値Aを設定してもよい。これらのパラメータを併用することで、電池容量の算出精度をさらに向上させることができる。

上述の実施形態では、図５（Ａ）に示すように、電池温度と変換係数Xとの関係に基づいて変換係数Xを設定する手法について詳述したが、電池温度に加えて、バッテリ１１のケース内湿度や個々のセル温度，セル電圧，外気温，外気圧，バッテリ１１の累積使用時間，充放電回数などのパラメータを併用して変換係数Xを設定してもよい。また、第二変換係数Yについても同様である。これらのパラメータを併用することで、電池容量の算出精度をさらに向上させることができる。

１ 測定プログラム（バッテリ容量測定プログラム）
２ 設定部（設定手段）
３ 算出部（算出手段）
４ 制御部（制御手段）
１０ 車両
１１ バッテリ（駆動用バッテリ）
１２ モータ
１３ ジェネレータ
１４ エンジン
１５ インバータ
１６ 変圧器（DC-DCコンバータ）
１７ 充電器（OBC）
１８ 空調用コンプレッサ
１９ 空調用温水ヒータ
２０ バッテリ回路
２１ 電流センサ
２２ 電圧センサ
２３ バッテリ温度センサ
２４ 補機バッテリ
２５ インレット
２６ 充電ケーブル
２７ コンセント
２８ 充電スタンド
２９ バッテリ制御装置
３０ 測定装置（MUT）
３１ ノートパソコン
A 補正値
B 充電容量（計測値）
C 充電容量（真値）
D 放電容量
X 変換係数
Y 第二変換係数
R 揺り戻し量
S 充電容量（積算値）

Claims (9)

1. 車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定装置において、
   前記バッテリを空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど、大きな値の補正値を設定する設定部と、
   前記バッテリを満充電状態まで充電する際の電流積算値と前記設定部で設定された前記補正値とに基づき、前記バッテリの充電容量を算出する算出部と、
   を備えたことを特徴とする、バッテリ容量測定装置。
2. 前記設定部は、前記バッテリが前記空状態となる直前の前記電流負荷に基づき前記補正値を設定する
   ことを特徴とする、請求項１記載のバッテリ容量測定装置。
3. 前記設定部は、前記バッテリの放電時における電池温度が低いほど前記補正値を大きな値に設定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のバッテリ容量測定装置。
4. 前記設定部は、前記バッテリが前記空状態となる直前の前記電池温度に基づき前記補正値を設定する
   ことを特徴とする、請求項３記載のバッテリ容量測定装置。
5. 前記設定部は、前記バッテリの充電時における第二電池温度が低いほど大きな値の変換係数を設定し、
   前記算出部は、前記電流積算値と前記補正値との加算値に前記変換係数を乗じた値に基づき、前記充電容量を算出する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ容量測定装置。
6. 前記設定部は、前記バッテリが前記満充電状態となる直前の前記第二電池温度に基づき前記変換係数を設定する
   ことを特徴とする、請求項５記載のバッテリ容量測定装置。
7. 前記算出部は、前記充電容量と前記バッテリの新品時充電容量とに基づき、前記バッテリの健全度を算出するとともに、前記充電容量と前記健全度とに基づき前記バッテリの放電容量を算出する
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバッテリ容量測定装置。
8. 前記電流負荷が、車両の空調負荷と前記バッテリの電力を低圧電力に変化する変圧器の負荷とを含む
   ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリ容量測定装置。
9. 車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定プログラムであって、
   前記バッテリを空状態まで放電させる際の電流負荷が大きいほど、大きな値の補正値を設定する設定手段と、
   前記バッテリを満充電状態まで充電する際の電流積算値と前記設定手段で設定された前記補正値とに基づき、前記バッテリの充電容量を算出する算出手段として
   コンピュータを機能させるためのプログラム。

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