JP4845066B1 - Method and apparatus for detecting state of power storage device - Google Patents

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Abstract

【課題】充放電中か充放電を停止しているかによらず適切な放電能力が維持されているかを判定することが可能な蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を提供する。
【解決手段】ステップＳ７では、記憶部１２０に保存されていた充放電停止時の電圧Ｖ_endと現在の電圧Ｖ_nowから電圧変化量ΔＶａ_nを算出する。ステップＳ９では、ステップＳ８で読み込んだ劣化度ＳＯＨ_n1に対応する放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n1、ｘ）を記憶部１２０から読み込み、ステップＳ１０で変数ｘにΔＶａ_nを代入して放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出する。ステップＳ１１では、現在の電圧Ｖ_nowとステップＳ１０で算出した放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nから、現在の放電能力ＣＯＤ_nowを算出する。
【選択図】図１A state detection method and apparatus for an electricity storage device capable of determining whether an appropriate discharge capacity is maintained regardless of whether charging / discharging is stopped or not are stopped.
In step S7, a voltage change amount ΔVa_n is calculated from a voltage V_end when charging / discharging is stopped and a current voltage V_now stored in a storage unit 120. In step S9, the discharge capacity correction function F (SOH_n1, x) corresponding to the deterioration degree SOH_n1 read in step S8 is read from the storage unit 120, and in step S10, ΔVa_n is substituted for the variable x to calculate the discharge capacity correction amount COD_SOH_n. To do. In step S11, the current discharge capacity COD_now is calculated from the current voltage V_now and the discharge capacity correction amount COD_SOH_n calculated in step S10.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置に関し、特に蓄電デバイスの放電能力に係る状態検知方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a state detection method and apparatus for a power storage device, and more particularly to a state detection method and apparatus related to the discharge capability of a power storage device.

近年、蓄電デバイスに対するニーズが高まっており、例えば自動車では蓄電デバイスである蓄電池から電源供給を受けて動作する電気機器が多く搭載されるようになり、蓄電池の重要度がますます高まっている。近年はバイワイヤー化が進み、電動ブレーキ（ＥＰＢ）に代表される安全系の部品を電気で制御するようになってきている。また、省エネや二酸化炭素の排出規制に伴って、交差点などでの短時間停止時のアイドリングストップ機能とその再始動能力の確保が求められている。   In recent years, there has been an increasing need for power storage devices. For example, automobiles are equipped with many electrical devices that operate by receiving power supply from a storage battery, which is a power storage device, and the importance of storage batteries is increasing. In recent years, by-wire has progressed, and safety-related parts represented by electric brakes (EPB) have been electrically controlled. In addition, along with energy saving and carbon dioxide emission regulations, it is required to secure an idling stop function and a restart capability at a short stop at an intersection or the like.

自動車以外の分野でも、例えば太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの利用を進める上で、発電電力量の平準化や余剰電力の蓄電のために蓄電デバイスが用いられる。さらに、停電時等に電気機器に電力供給を行うための安定化電源、補助電源等のバックアップ電源にも蓄電デバイスが用いられる。このような蓄電デバイスには、二次電池やキャパシタ等の電解液の移動を伴うものが用いられている。   In fields other than automobiles, for example, in order to promote the use of natural energy such as solar power generation and wind power generation, power storage devices are used for leveling generated power and storing surplus power. Furthermore, the power storage device is also used as a backup power source such as a stabilized power source and an auxiliary power source for supplying power to an electric device during a power failure. As such an electricity storage device, a device that accompanies movement of an electrolyte such as a secondary battery or a capacitor is used.

一般に、蓄電デバイスが充放電停止後十分に安定した条件下では、その開放端電圧（ＯＣＶ）と残容量（ＳＯＣ：State of charge）との間に、図３５の符号８１に示すような１：１に対応する関係がある。しかしながら、このような１：１の関係は、実験室のような安定した条件下で得られるものである。充放電後の蓄電デバイスは、例えば電解液を含む蓄電池の場合、電気化学反応による極板表面でのイオンの生成・消滅反応、及び電解液の拡散や対流等によるイオンの移動、のそれぞれの影響を受けている。   In general, under the condition that the electricity storage device is sufficiently stable after the charge / discharge stop, there is a 1: between the open-circuit voltage (OCV) and the remaining capacity (SOC: State of charge) as indicated by reference numeral 81 in FIG. There is a relationship corresponding to 1. However, such a 1: 1 relationship is obtained under stable conditions such as in a laboratory. For example, in the case of a storage battery containing an electrolytic solution, the storage device after charging / discharging has the respective effects of ion generation / extinction reaction on the electrode plate surface due to electrochemical reaction, and ion movement due to diffusion or convection of the electrolytic solution, etc. Is receiving.

このような影響は、Ｌｉイオン電池や鉛蓄電池のような電解液中をイオンが移動する蓄電デバイスでは必ず生じる。また、キャパシターの類であっても、蓄電の媒体として電解液を利用する場合には、その媒体の濃度変化が生じるため、やはりイオンの拡散などの影響を受ける。電解液の代わりに媒体として固体電解質を用いた場合であっても、その電解質中のイオンは、蓄電作用によって偏りが生じる。そのため、媒質または媒体に応じて安定した状態に到達するのに時間がかかり、安定したＯＣＶが得られるまでに、蓄電デバイスごとの特性に応じた収束時間が必要になる(例えば液式鉛蓄電池の場合は２０時間程度)。   Such an effect always occurs in an electricity storage device in which ions move in an electrolyte solution such as a Li ion battery or a lead storage battery. Even in the case of a capacitor, when an electrolytic solution is used as a power storage medium, the concentration of the medium changes, so that it is also affected by ion diffusion and the like. Even when a solid electrolyte is used as a medium instead of the electrolytic solution, ions in the electrolyte are biased due to a power storage action. For this reason, it takes time to reach a stable state depending on the medium or medium, and a convergence time corresponding to the characteristics of each power storage device is required until a stable OCV is obtained (for example, a liquid lead acid battery In the case of about 20 hours).

上記のように、電解質又は電解液中のイオン濃度が過渡的に変化する場合には、イオン濃度が十分に均質な状態になるまでに長時間を必要とするため、限られた測定時間内で電池電圧を測定した結果では、ＯＣＶとＳＯＣとの間で１：１の関係が成立していない。図３６、３７は、蓄電池のＳＯＣ及び温度が一定のときのＯＣＶの過渡変化の一例を示す図である。図３６は、ＳＯＣが一定であってもＯＣＶ（符号８２）が一定値に安定するまでに時間がかかることを示している。また、図３７では、ＳＯＨ（劣化度、State of health）が異なるときの蓄電池におけるＯＣＶ（符号８３、８４、８５）の変化を示しているが、ＳＯＣや温度を同一条件に調整し直近の充放電条件も同一とした場合でも、ＳＯＨが異なると同じＯＣＶには収束しないことを示している。   As described above, when the ion concentration in the electrolyte or electrolyte changes transiently, it takes a long time until the ion concentration becomes sufficiently homogeneous. As a result of measuring the battery voltage, a 1: 1 relationship is not established between the OCV and the SOC. 36 and 37 are diagrams illustrating an example of a transient change in OCV when the SOC and temperature of the storage battery are constant. FIG. 36 shows that even if the SOC is constant, it takes time for the OCV (reference numeral 82) to stabilize at a constant value. In addition, FIG. 37 shows changes in the OCV (reference numerals 83, 84, 85) in the storage battery when the SOH (degradation level, state of health) is different. Even when the discharge conditions are the same, it does not converge to the same OCV if the SOH is different.

このように、ＯＣＶからＳＯＣを高精度に求めるためには、蓄電デバイスのＳＯＨを適切に反映したＳＯＣを用いる必要がある。また、充放電停止後の過渡変化は、イオンの生成消滅反応のような反応時間が短く変化の速いものと、電解液の拡散や対流等のような反応時間が長く変化の遅いものが含まれている。このような反応時間の異なる過渡変化も、それぞれＳＯＣやＳＯＨによって異なってくる。   Thus, in order to obtain the SOC from the OCV with high accuracy, it is necessary to use an SOC that appropriately reflects the SOH of the electricity storage device. In addition, transient changes after stopping charging / discharging include those with short reaction times such as ion formation / annihilation reactions, and those with long reaction times such as electrolyte diffusion and convection. ing. Such transient changes with different reaction times also differ depending on the SOC and SOH.

蓄電デバイスを安定して利用できるようにするには、その状態検知を高精度に行って放電能力の不足等が発生するおそれがある場合には、これを早期に検知して対応できるようにする必要がある。蓄電デバイスを用いたシステムでは、システム内の電気機器等を正常に動作させるために、充放電中も維持することが要求される蓄電デバイスの下限電圧（放電能力の限界点）が設定されている。そこで、蓄電デバイスの状態検知では、その放電能力(（ＣＯＤ：Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ)の判定として、蓄電デバイスの電圧が上記の下限電圧より高いかを精度よく判定することが重要となる。   To make it possible to use the electricity storage device stably, if its state detection is performed with high accuracy and there is a risk of insufficient discharge capacity, it will be detected early so that it can be dealt with. There is a need. In a system using an electricity storage device, a lower limit voltage (a limit point of discharge capacity) of the electricity storage device that is required to be maintained even during charging / discharging is set in order to properly operate electric devices in the system. . Therefore, in the state detection of the power storage device, it is important to accurately determine whether the voltage of the power storage device is higher than the lower limit voltage as the determination of the discharge capability ((COD: Capability of Discharge)).

蓄電デバイスのＣＯＤは、どのような負荷に対しても蓄電デバイスの電圧を常に下限電圧より高く維持できるか否かで判定される。放電時の蓄電デバイスの電圧変化の一例を図３８に示す。図３８は、蓄電池に負荷を接続して放電させたときの電池電圧３３の時間変化を模式的に示している。放電時の電池電圧３３は、時間とともに低下していくが、システム要求の下限電圧、すなわち放電能力の限界点に達すると、システムの電気機器等に適切な電力を供給できなくなってしまう。   The COD of the electricity storage device is determined by whether or not the voltage of the electricity storage device can always be maintained higher than the lower limit voltage for any load. An example of the voltage change of the electrical storage device at the time of discharge is shown in FIG. FIG. 38 schematically shows the change over time of the battery voltage 33 when a load is connected to the storage battery and discharged. The battery voltage 33 at the time of discharge decreases with time. However, when the lower limit voltage required for the system, that is, the limit point of the discharge capacity, is reached, it becomes impossible to supply appropriate electric power to the electrical equipment of the system.

初期電池電圧３１からの電圧降下量は、次式のように表すことができる。
電圧降下量＝反応抵抗（増大）ｘ電流＋内部電位（低下）
ここで、反応抵抗による電圧降下（矢印Ｄ）は、電気化学反応を起こさせるのに必要なエネルギーに伴うものであり、蓄電デバイスの劣化（ＳＯＨ）によって変化する。また、内部電位低下（矢印Ｃ）は、電気化学反応が行われたことによる活物質の変化等によるものであり、蓄電デバイスの残容量（ＳＯＣ）によって変化する。図３８より、内部電位３４が下限電圧３５より高くても放電反応抵抗による低下分が大きいと放電能力の限界点に達してしまう。このように、電気化学反応を伴う蓄電デバイスでは、蓄電池の内部電位Ｃ、放電反応抵抗Ｄ、及びシステム仕様で定められた下限電圧３５によって放電能力ＣＯＤが決まることから、放電能力を精度よく判定するためには、放電反応抵抗Ｄ（劣化）と内部電位Ｃ（残容量）を分けて判断する必要がある。 The amount of voltage drop from the initial battery voltage 31 can be expressed as the following equation.
Voltage drop = reaction resistance (increase) x current + internal potential (decrease)
Here, the voltage drop due to the reaction resistance (arrow D) is associated with the energy required to cause the electrochemical reaction, and changes due to deterioration (SOH) of the electricity storage device. The internal potential drop (arrow C) is due to a change in the active material due to the electrochemical reaction, and changes depending on the remaining capacity (SOC) of the electricity storage device. From FIG. 38, even if the internal potential 34 is higher than the lower limit voltage 35, if the decrease due to the discharge reaction resistance is large, the limit point of the discharge capacity is reached. As described above, in an electricity storage device with an electrochemical reaction, the discharge capacity COD is determined by the internal potential C of the storage battery, the discharge reaction resistance D, and the lower limit voltage 35 defined by the system specifications. For this purpose, it is necessary to separately determine the discharge reaction resistance D (deterioration) and the internal potential C (remaining capacity).

蓄電デバイスの放電能力を判定する方法として、システムを休止させて蓄電デバイスを完全に放電させ、その後再び満充電させることで、残容量を直接測定して判定する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、残容量測定のために蓄電デバイスが使用不可の状態となってしまい、特に蓄電デバイスがバックアップ用途で用いられるシステムでは本来の機能を実現できなくなるおそれがある。また、全容量を放電して実測するには、放電時間と充電時間の両方で相当の時間がかかるため、システムの稼動効率を大幅に低下させてしまう。   As a method for determining the discharge capability of the power storage device, a method is conceivable in which the remaining capacity is directly measured and determined by completely resting the power storage device after the system is stopped and then fully charging again. However, in this method, the power storage device becomes unusable due to the remaining capacity measurement, and there is a possibility that the original function cannot be realized particularly in a system in which the power storage device is used for backup. Moreover, since it takes a considerable amount of time for both discharging time and charging time to discharge and measure the entire capacity, the operating efficiency of the system is greatly reduced.

蓄電デバイスの劣化状態を判定する方法として、インピーダンス法により内部状態を推定し、その情報に基づいて放電能力を推定する方法が知られている。しかしながら、この方法は、蓄電デバイスが満充電あるいはそれに近い状態で用いられるときに適用できるが、蓄電デバイスが部分充電状態（ＰＳＯＣ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）で運用されるような場合には適用できない。近年、蓄電デバイスが自然エネルギーの平準化用途に利用されるようになっており、このような用途では、残容量が満充電から大きく異なる部分充電状態で蓄電デバイスが運用される。   As a method for determining a deterioration state of an electricity storage device, a method is known in which an internal state is estimated by an impedance method and a discharge capacity is estimated based on the information. However, this method can be applied when the power storage device is used at or near a full charge, but cannot be applied when the power storage device is operated in a partial state of charge (PSOC). In recent years, power storage devices have come to be used for natural energy leveling applications. In such applications, power storage devices are operated in a partially charged state in which the remaining capacity differs greatly from full charge.

蓄電デバイスを満充電で運用するときと、ＰＳＯＣで運用するときの運用方式の相違を、図３９を用いて説明する。同図（ａ）は従来の運用方法における状態検知を示し、同図（ｂ）はＰＳＯＣの運用方法における状態検知を示している。従来の運用方法では、劣化による劣化マージン４２の減少分４２ａを検知して残された劣化マージン４２ｂを判定することが要求される。これに対し、ＰＳＯＣの運用方法では、劣化による充電領域４４及び劣化マージン４５のそれぞれの減少分４４ａ、４５ａを検知し、必要な充電容量及び放電容量を確保するために、運用領域４３の範囲を変更して新たに充電領域４４ｂ及び劣化マージン４５ｂを設ける、といった制御が必要となる。   The difference in operation method between when the power storage device is operated at full charge and when it is operated at PSOC will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows state detection in the conventional operation method, and FIG. 4B shows state detection in the PSOC operation method. In the conventional operation method, it is required to detect the decrease 42a of the deterioration margin 42 due to deterioration and determine the remaining deterioration margin 42b. On the other hand, in the PSOC operation method, the decrease 44a, 45a of the charging area 44 and the deterioration margin 45 due to deterioration is detected, and the range of the operation area 43 is set in order to secure necessary charging capacity and discharging capacity. It is necessary to perform control such as changing and newly providing a charging area 44b and a deterioration margin 45b.

常にほぼ満充電の状態で用いられる従来の蓄電デバイスの運用方法では、蓄電デバイスのインピーダンスが劣化のみの影響を受けて変化していると考えられる。そこで、インピーダンスを測定することで蓄電デバイスの劣化度（ＳＯＨ）を知ることができる。これに対し、ＰＳＯＣによる運用では、インピーダンスが劣化と残容量の両方の影響を受けているため、インピーダンスから劣化度を求めることはできない。   In the conventional method of operating a power storage device that is always used in a fully charged state, it is considered that the impedance of the power storage device changes due to only the influence of deterioration. Therefore, the degree of deterioration (SOH) of the electricity storage device can be known by measuring the impedance. On the other hand, in the operation by PSOC, since the impedance is affected by both the deterioration and the remaining capacity, the degree of deterioration cannot be obtained from the impedance.

蓄電デバイスでは、充放電後に反応時間の異なる過渡変化が生じることを上記で説明したが、このような反応時間の違いを反映するために、例えば特許文献１では、過渡変化を３つの時定数の成分に分けて評価する方法が記載されている。ここでは、充放電時間に応じて過渡応答が変わり、抵抗成分や電池の内部反応に応じた分極成分や電解液の拡散速度についての言及がある。   In the electric storage device, it has been described above that transient changes with different reaction times occur after charging and discharging. However, in order to reflect such differences in reaction times, for example, in Patent Document 1, transient changes are made up of three time constants. A method for evaluating the components separately is described. Here, the transient response changes according to the charge / discharge time, and there is a mention of the resistance component, the polarization component according to the internal reaction of the battery, and the diffusion rate of the electrolytic solution.

特開平２００５−１０６６１５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-106615

しかしながら、システム運用中の充放電を行っているときの蓄電デバイスの状態検知を精度良く行う方法がこれまで知られていなかった。システム運用中の残容量を判定するための補足手段として、蓄電デバイスの充放電時の電流積算値をもとに現在の残容量を推定し、これを用いて放電能力を判定する方法がある。しかしながら、充電電流及び放電電流の積算値だけでは、蓄電デバイスの劣化等の内部の状態量の変化に伴う充放電効率の低下を反映させることはできず、電流積算値から算出される蓄電デバイスの残容量と実際に利用できる蓄電デバイスの残容量との間に差が生じ、放電能力が正確に算出できないことがある。また、残容量を監視するだけでは、蓄電デバイスの電圧がシステム要求の電圧より高くなるように維持できるかといった放電能力の判定を行うことはできない。   However, a method for accurately detecting the state of the electricity storage device during charging / discharging during system operation has not been known. As supplementary means for determining the remaining capacity during system operation, there is a method of estimating the current remaining capacity based on the integrated current value at the time of charging / discharging of the power storage device, and determining the discharge capacity using this. However, only the integrated values of the charging current and the discharging current cannot reflect the decrease in charging / discharging efficiency accompanying the change in the internal state quantity such as the deterioration of the storage device, and the storage device calculated from the integrated current value cannot be reflected. There may be a difference between the remaining capacity and the remaining capacity of the power storage device that can actually be used, and the discharge capacity may not be accurately calculated. In addition, it is not possible to determine the discharge capability, such as whether or not the voltage of the power storage device can be maintained higher than the voltage required by the system simply by monitoring the remaining capacity.

電流積算値が同じであっても蓄電デバイスの電圧が異なってしまう一例を、図４０を用いて以下に説明する。同図は、充電と放電とで電流積算値が同じになる充放電を繰り返したときの充電終了時の電圧を、横軸を繰返しサイクル数として表示したものである。１回のサイクルにおける充電積算量及び放電積算量はともに５％（ΔＳＯＣ＝５％）としており、各サイクルの充放電積算量が０となるようにしている。また、図４０では蓄電デバイスの充放電開始時の残容量（ＳＯＣ）が９０％（符号５１〜５３）、８０％（符号５４）、７０％（符号５５〜６０）、６０％（符号６１）の場合について示している。   An example in which the voltage of the power storage device is different even when the current integrated value is the same will be described below with reference to FIG. In the figure, the voltage at the end of charging when charging / discharging at which the current integrated value is the same between charging and discharging is displayed with the horizontal axis as the number of repeated cycles. The accumulated charge amount and the accumulated discharge amount in one cycle are both 5% (ΔSOC = 5%), and the accumulated charge / discharge amount in each cycle is set to 0. In FIG. 40, the remaining capacity (SOC) at the start of charging / discharging of the electricity storage device is 90% (reference numeral 51 to 53), 80% (reference numeral 54), 70% (reference numeral 55 to 60), 60% (reference numeral 61). Shows the case.

図４０より、充放電サイクル数が増加するとともに充電終了時の電圧が上昇することがわかる。これは、充放電サイクルを繰り返すに伴って蓄電デバイス内部の状態量が変化することを示している。また、電流積算値の変化量が０であっても蓄電デバイスの状態量は変化していることを示している。なお、図４０に示すデータは、古河電池製液式鉛蓄電池（JIS規格55D23）を用いて行った実験データである。   FIG. 40 shows that the voltage at the end of charging increases as the number of charge / discharge cycles increases. This indicates that the state quantity inside the electricity storage device changes as the charge / discharge cycle is repeated. Further, even when the change amount of the current integrated value is 0, the state amount of the electricity storage device is changing. The data shown in FIG. 40 is experimental data obtained using a Furukawa Battery liquid lead storage battery (JIS standard 55D23).

一方、充放電停止後の状態検知においても、蓄電デバイスの内部で反応時間の異なる過渡変化が生じていることから、これらの過渡変化による影響を適切に推定して状態検知を行う方法がこれまで知られていない。特許文献１に記載の状態検知方法のように、充放電停止後の過渡変化を異なる時定数の成分に分けて状態検知を行う場合でも、蓄電デバイスのＳＯＣやＳＯＨが変化すると、各時定数もそれに合わせて調整する必要があるが、異なるＳＯＣやＳＯＨに対する時定数を高精度に求めることが難しく、蓄電池の状態検知を高精度に行うのが困難になるといった問題があった。   On the other hand, in the state detection after stopping charging / discharging, transient changes with different reaction times occur inside the electricity storage device. unknown. Even when the state detection is performed by dividing the transient change after stopping charging / discharging into components having different time constants as in the state detection method described in Patent Document 1, if the SOC or SOH of the electricity storage device changes, each time constant also changes. Although it is necessary to adjust according to it, there existed a problem that it was difficult to obtain | require the time constant with respect to different SOC and SOH with high precision, and it became difficult to detect the state of a storage battery with high precision.

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、充放電中か充放電を停止しているかによらず適切な放電能力が維持されているかを判定することが可能な蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and it is possible to determine whether appropriate discharge capacity is maintained regardless of whether charging / discharging is stopped or not. An object of the present invention is to provide a device state detection method and apparatus.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の第１の態様は、充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知方法であって、最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの電圧測定値が充放電停止時電圧Ｖ_endとして所定の記憶部に保存されており、前記記憶部から前記充放電停止時電圧Ｖ_endを読み込み、前記充放電停止時電圧Ｖ_endから現在（サイクル数ｎとする）の電圧測定値Ｖ_nowを減算して現在の電圧変化量ΔＶａ_nを算出し、前記蓄電デバイスの劣化度ＳＯＨ及び前記電圧変化量ΔＶａ_nから事前に作成された放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ_n）を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出し、前記蓄電デバイスの現在の放電能力ＣＯＤ_nowを次式
ＣＯＤ_now＝Ｖ_now−ＣＯＤ_SOH_n
で算出し、前記放電能力ＣＯＤ_nowが所定の閾値ＣＯＤ_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定することを特徴とする。 1st aspect of the state detection method of the electrical storage device of this invention is a state detection method of the electrical storage device which determines the discharge capability during charging / discharging and charging / discharging stop for every predetermined | prescribed period, Comprising: The last charging / discharging stop The measured voltage value of the electricity storage device measured immediately after is stored in a predetermined storage unit as a charge / discharge stop voltage V_end, the charge / discharge stop voltage V_end is read from the storage unit, and the charge / discharge stop voltage The current voltage change value ΔVa_n is calculated by subtracting the current voltage measurement value V_now (assuming the number of cycles is n) from V_end, and the discharge capacity created in advance from the deterioration degree SOH of the electricity storage device and the voltage change amount ΔVa_n. The correction function F (SOH, ΔVa_n) is used to calculate the discharge capacity correction amount COD_SOH_n of the power storage device, and the current discharge capacity COD_now of the power storage device is expressed by the following equation: COD_now = V_now−C D_SOH_n
And when the discharge capability COD_now is greater than a predetermined threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capability of the power storage device is maintained.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記劣化度ＳＯＨは、現在に最も近い充放電停止中のサイクル数ｎ１（ｎ１≦ｎ）のときに算出された劣化度ＳＯＨ_n1であり、前記放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nは、前記劣化度ＳＯＨ_n1に対応する前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n1、ｘ）（ｘは変数）を前記記憶部から読み込み、前記変数ｘに前記電圧変化量ΔＶａ_nを代入して算出されることを特徴とする。   In another aspect of the method for detecting a state of an electricity storage device according to the present invention, the deterioration degree SOH is a deterioration degree SOH_n1 calculated when the number of cycles n1 (n1 ≦ n) during the charge / discharge stop closest to the present time, The discharge capacity correction amount COD_SOH_n reads the discharge capacity correction function F (SOH_n1, x) (x is a variable) corresponding to the deterioration degree SOH_n1 from the storage unit, and substitutes the voltage change amount ΔVa_n for the variable x. It is characterized by being calculated.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ）は、前記蓄電デバイス内部の過渡変化の速度に対応して事前に作成された２以上（ｍ個とする）の反応速度毎緩和関数ｆｉ（ｉ＝１〜ｍ）の線形結合で表され、前記蓄電デバイスの充放電停止中は前記電圧測定値を前記記憶部に保存し、前記反応速度毎緩和関数ｆｉは、前記充放電停止からの経過時間に応じて前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化されることを特徴とする。   In another aspect of the state detection method for an electricity storage device of the present invention, the discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa) is 2 or more (m Of the relaxation function fi (i = 1 to m) for each reaction rate, and the voltage measurement value is stored in the storage unit while charging and discharging of the electricity storage device is stopped, The relaxation function fi is optimized using the voltage measurement value stored in the storage unit according to the elapsed time from the charge / discharge stop.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が所定の時間（第１緩和時間とする）を超えているとき、
速い過渡変化に対応する前記反応速度毎緩和関数ｆｉを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、前記最適化された反応速度毎緩和関数ｆｉを用いて速い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_fast_nを算出し、現在に最も近い充放電停止中のサイクル数ｎ２（ｎ２≦ｎ）のときに算出された遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_n2と前記劣化度ＳＯＨ_fast_nとから所定の関数Ｇを用いて現在の劣化度ＳＯＨ_nを次式
ＳＯＨ_n＝Ｇ（ＳＯＨ_fast_n，ＳＯＨ_slow_n2）
で算出し、前記放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nは、前記劣化度ＳＯＨ_nに対応する前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n、ｘ）を前記記憶部から読み込み、前記変数ｘに前記電圧変化量ΔＶａ_nを代入して算出されることを特徴とする。 In another aspect of the state detection method of the electricity storage device of the present invention, when the electricity storage device is in a charge / discharge stop and the elapsed time from the charge / discharge stop exceeds a predetermined time (first relaxation time),
The relaxation function fi for each reaction rate corresponding to a fast transient change is optimized using the voltage measurement value stored in the storage unit, and the fast transition change is made using the optimized relaxation function for each reaction rate fi. A dependent deterioration degree SOH_fast_n is calculated, and a predetermined degree is calculated from the deterioration degree SOH_slow_n2 and the deterioration degree SOH_fast_n depending on the slow transient change calculated when the number of cycles n2 (n2 ≦ n) closest to the current charge / discharge is stopped. Using the function G, the current deterioration degree SOH_n is expressed by the following equation: SOH_n = G (SOH_fast_n, SOH_slow_n2)
The discharge capacity correction amount COD_SOH_n is obtained by reading the discharge capacity correction function F (SOH_n, x) corresponding to the deterioration degree SOH_n from the storage unit and substituting the voltage change amount ΔVa_n into the variable x. It is calculated.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が前記第１緩和時間より長い所定の第２緩和時間を超えているとき、さらに、遅い過渡変化に依存する前記反応速度毎緩和関数ｆｉを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、前記最適化された反応速度毎緩和関数ｆｉを用いて遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_nを算出し、算出された前記速い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_fast_nと前記遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_nとから前記関数Ｇを用いて現在の劣化度ＳＯＨ_nを次式
ＳＯＨ_n＝Ｇ（ＳＯＨ_fast_n，ＳＯＨ_slow_n）
より算出することを特徴とする。 In another aspect of the state detection method for an electricity storage device of the present invention, the electricity storage device is in a charge / discharge stop and the elapsed time from the charge / discharge stop exceeds a predetermined second relaxation time longer than the first relaxation time. Further, the relaxation function fi for each reaction rate depending on a slow transient change is optimized using the measured voltage value stored in the storage unit, and the optimized relaxation function for each reaction rate fi is used. A degradation degree SOH_slow_n that depends on a slow transient change is calculated, and the current degradation degree SOH_n is calculated using the function G from the calculated degradation degree SOH_fast_n that depends on the fast transient change and the degradation degree SOH_slow_n that depends on the slow transient change. Is represented by the following formula: SOH_n = G (SOH_fast_n, SOH_slow_n)
It is characterized by calculating.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法の他の態様は、充放電停止直後に前記蓄電デバイスに所定容量の充電（状態検知前充電）を行い、前記状態検知前充電終了直後に測定した前記電圧測定値を前記充放電停止時電圧Ｖ_endとして前記記憶部に保存することを特徴とする。   According to another aspect of the state detection method of the power storage device of the present invention, the voltage measurement is performed immediately after the charge before the state detection is completed by charging the power storage device with a predetermined capacity immediately after the charge / discharge stop (charging before the state detection). A value is stored in the storage unit as the charge / discharge stop voltage V_end.

本発明の蓄電デバイスの状態検知装置の第１の態様は、充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知装置であって、前記蓄電デバイスの電圧測定値を保存する記憶部と、前記記憶部に保存されているデータを読み込んで前記蓄電デバイスの放電能力を前記周期毎に判定する状態検知部と、前記状態検知部から判定結果を入力して外部に出力する状態出力手段と、を備え、前記記憶部は、最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの前記電圧測定値を充放電停止時電圧Ｖ_endとして保存し、前記状態検知部は、前記記憶部から前記充放電停止時電圧Ｖ_endを読み込み、前記充放電停止時電圧Ｖ_endから現在（サイクル数ｎとする）の電圧測定値Ｖ_nowを減算して現在の電圧変化量ΔＶａ_nを算出し、前記蓄電デバイスの劣化度ＳＯＨ及び前記電圧変化量ΔＶａ_nから事前に作成された放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ_n）を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出し、前記蓄電デバイスの現在の放電能力ＣＯＤ_nowを次式
ＣＯＤ_now＝Ｖ_now−ＣＯＤ_SOH_n
で算出し、前記放電能力ＣＯＤ_nowが所定の閾値ＣＯＤ_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定することを特徴とする。 A first aspect of the state detection device for an electricity storage device according to the present invention is a state detection device for an electricity storage device that determines the discharge capability during charge / discharge and during charge / discharge stop for each predetermined cycle, and the voltage of the electricity storage device A storage unit that stores measurement values, a state detection unit that reads data stored in the storage unit and determines the discharge capability of the power storage device for each cycle, and inputs determination results from the state detection unit State output means for outputting to the outside, and the storage unit stores the voltage measurement value of the electricity storage device measured immediately after the last charge / discharge stop as a charge / discharge stop voltage V_end, and the state detection unit Reads the charge / discharge stop voltage V_end from the storage unit, and subtracts the current voltage measurement value V_now (assuming the number of cycles is n) from the charge / discharge stop voltage V_end to calculate the current voltage change amount ΔVa_n. The discharge capacity correction amount COD_SOH_n of the power storage device is calculated using a discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa_n) created in advance from the degree of deterioration SOH of the power storage device and the voltage change amount ΔVa_n. The current discharge capacity COD_now is expressed by the following equation: COD_now = V_now−COD_SOH_n
And when the discharge capability COD_now is greater than a predetermined threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capability of the power storage device is maintained.

本発明によれば、充放電中か充放電を停止しているかによらず適切な放電能力が維持されているかを判定することが可能な蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrical storage device state detection method and apparatus capable of determining whether an appropriate discharge capacity is maintained regardless of whether charging / discharging is stopped or not. It becomes possible.

本発明の第１の実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the state detection method of the electrical storage device of the 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the state detection apparatus of the electrical storage device of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the state detection method of the electrical storage device of the 2nd Embodiment of this invention. 安定時の蓄電デバイスの放電時電圧とＳＯＨの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship at the time of discharge of the electrical storage device at the time of stability, and SOH. 第１の放電を停止後のＯＣＶの過渡変化を示すグラフである。It is a graph which shows the transient change of OCV after stopping a 1st discharge. 第１の放電停止後の経過時間の異なる時点で第２の放電を行ったときの電圧降下量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of the amount of voltage drops when performing 2nd discharge at the time of different elapsed time after the 1st discharge stop. 充電停止後のＯＣＶ及びＯＣＶ変化量の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of OCV and OCV change amount after charge stop. 本発明の第３の実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the state detection method of the electrical storage device of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of a process of the state detection method of the electrical storage device of the 4th Embodiment of this invention. 第１参照例の状態検知方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the state detection method of a 1st reference example. 第１参照例の状態検知方法を用いた状態検知装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the state detection apparatus using the state detection method of a 1st reference example. 状態検知に必要なデータ測定を行うタイミングを判定する流れ図である。It is a flowchart which determines the timing which performs the data measurement required for a state detection. 充放電停止を判定する方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the method to determine charging / discharging stop. ＯＣＶ20hrの選択方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the selection method of OCV 20hr . Ｆ（ｔ）の最適化を行う方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the method of optimizing F (t). Ｆ（ｔ）の最適化を行う方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the method of optimizing F (t). 状態量ＳＯＨ、ＳＯＣを算出する方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the method of calculating state quantity SOH and SOC. 緩和関数および反応速度毎緩和関数の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a relaxation function and a relaxation function for every reaction rate. 反応速度毎緩和関数およびその比の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relaxation function for every reaction rate, and its ratio. 安定ＯＣＶ推定式の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a stable OCV estimation formula. 第２参照例の状態検知方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the state detection method of a 2nd reference example. 充電効率η１、η２の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of charging efficiency (eta) 1 and (eta) 2. 第３参照例の状態検知方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the state detection method of a 3rd reference example. 反応速度毎緩和関数の変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the change of the relaxation function for every reaction rate. 速い反応速度に対するＳＯＨの変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the change of SOH with respect to a quick reaction rate. ＳＯＨに対する補正係数の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the correction coefficient with respect to SOH. 第３参照例における状態量の判定方法を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the determination method of the state quantity in a 3rd reference example. 蓄電デバイスの成層化を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for stratification of an electrical storage device. 第４参照例に係る蓄電デバイスの状態検知方法の概略を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the outline of the state detection method of the electrical storage device which concerns on a 4th reference example. 第４参照例に係る蓄電デバイスの状態検知装置のブロック図である。It is a block diagram of the state detection apparatus of the electrical storage device which concerns on a 4th reference example. 運転中の充放電と状態検知前充電による電流、電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric current by the charge / discharge in driving | operation, and charge before state detection, and a voltage. 状態検知モードが要求されてから状態検知前充電が終了するまでの処理を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the process after charge before a state detection is complete | finished after a state detection mode is requested | required. 状態検知モードが成立しているときの処理を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining a process when state detection mode is materialized. 本発明の他の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法の概略を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the outline of the state detection method of the electrical storage device which concerns on other embodiment of this invention. 安定開放端電圧とＳＯＣとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a stable open end voltage and SOC. ＳＯＣが一定のときのＯＣＶの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of OCV when SOC is constant. ＳＯＨが異なるときのＯＣＶの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of OCV when SOH differs. 蓄電池に負荷を接続して放電させたときの電池電圧の時間変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the time change of the battery voltage when connecting a load to a storage battery and making it discharge. 蓄電デバイスを満充電で運用するときとＰＳＯＣで運用するときの運用方式の相違を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the difference in the operation system when operating an electrical storage device by a full charge, and operating by PSOC. 電流積算値が同じ充電と放電とを繰り返したときの充放電終了時の電圧を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage at the time of completion | finish of charging / discharging when charging and discharging with the same integrated current value are repeated.

本発明の好ましい実施の形態における蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。以下では、蓄電デバイスとして車両に搭載される液式鉛蓄電池等の蓄電池を一例に、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置について説明する。但し、以下で説明する内容は、車載蓄電池に限らず、太陽光発電や風力発電などに用いられる蓄電デバイスや、安定化電源、補助電源等のバックアップ電源に用いられる蓄電デバイスにも同様に適用できるものである。   A power storage device state detection method and apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about each structural part which has the same function, the same code | symbol is attached | subjected and shown for simplification of illustration and description. Hereinafter, the state detection method and state detection device of the power storage device of the present invention will be described by taking a storage battery such as a liquid lead storage battery mounted on a vehicle as the power storage device as an example. However, the contents described below are not limited to in-vehicle storage batteries, but can be similarly applied to power storage devices used for solar power generation, wind power generation, and the like, and power storage devices used for backup power sources such as a stabilized power source and an auxiliary power source. Is.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置は、蓄電デバイスが充放電中かあるいは充放電停止中かにかかわらず、蓄電デバイスの放電能力の判定を可能にするものである。初めに、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法に係る基本的な処理内容を、充放電停止後の過渡変化が緩和しているときの状態検知（以下では、緩和時状態検知という）の場合を対象に説明する。以下では、蓄電デバイスが充放電を停止して所定の安定条件を満たす状態に達したときの電圧を停止時安定電圧とし、蓄電デバイスが充放電を停止してから時間ｔ経過したときの電圧測定値の停止時安定電圧からの変化量を停止時電圧変化量とする。   The method and apparatus for detecting the state of an electricity storage device according to the present invention enables determination of the discharge capability of the electricity storage device regardless of whether the electricity storage device is being charged / discharged or stopped. First, the basic processing contents related to the method for detecting the state of the electricity storage device of the present invention will be described in the case of state detection when transient change after charge / discharge stop is mitigated (hereinafter referred to as mitigation state detection). Explain to the subject. Hereinafter, the voltage when the power storage device stops charging / discharging and reaches a state satisfying a predetermined stability condition is defined as a stable voltage at stop, and voltage measurement when time t has elapsed since the power storage device stopped charging / discharging. The amount of change from the stable voltage when the value is stopped is defined as the amount of change in the voltage when stopped.

上記の停止時電圧変化量を算出するための関数として、蓄電デバイスの所定の状態量に依存する緩和関数Ｆ（ｔ）を事前に作成して用いる。そして、電圧測定値から得られる停止時電圧変化量を用いて緩和関数Ｆ（ｔ）を最適化し、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）から所定の状態量を推定して状態検知を行う。本発明の蓄電デバイスの状態検知方法では、上記の緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて放電能力（ＣＯＤ）を推定し、この推定したＣＯＤをあらかじめ設定された閾値と比較することにより、蓄電デバイスの放電能力が適切に維持されているかを判定する。   A relaxation function F (t) that depends on a predetermined state quantity of the power storage device is created and used in advance as a function for calculating the above-described stop voltage change amount. Then, the relaxation function F (t) is optimized using the amount of change in the stop voltage obtained from the voltage measurement value, and the state detection is performed by estimating a predetermined state quantity from the optimized relaxation function F (t). In the method for detecting the state of the electricity storage device of the present invention, the discharge capability (COD) is estimated using the relaxation function F (t), and the estimated COD is compared with a preset threshold value. It is determined whether the discharge capacity is properly maintained.

本発明では、放電能力の判定に用いるＣＯＤとして、蓄電デバイスの安定時の電池電圧を緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて推定する。また、閾値として、推定されたＣＯＤがこの閾値より大きいときには、その状態から充放電を行っても電池電圧がシステムで要求される下限電圧以下とならないように設定された電圧値を用いる。この閾値は、少なくとも通常の充放電による電圧変動量により、電池電圧がシステム要求の下限電圧以下となることがないように設定される。また、緩和関数Ｆ（ｔ）から推定可能な状態量として、例えば蓄電デバイスの劣化度の指標であるＳＯＨ（State of health）や残容量を示すＳＯＣなどがある。   In the present invention, as the COD used for the determination of the discharge capacity, the battery voltage when the electricity storage device is stable is estimated using the relaxation function F (t). In addition, when the estimated COD is larger than this threshold, a voltage value set so that the battery voltage does not become lower than the lower limit voltage required by the system is used even when charging / discharging from that state. This threshold value is set so that the battery voltage does not fall below the system-required lower limit voltage due to at least the amount of voltage fluctuation due to normal charging / discharging. In addition, examples of state quantities that can be estimated from the relaxation function F (t) include SOH (State of health), which is an indicator of the degree of deterioration of the power storage device, and SOC indicating the remaining capacity.

充放電停止後の蓄電デバイスの過渡変化には、イオンの生成・消滅反応のように反応速度の速いものから、電解液の移動等の反応速度の遅いものまであり、これらが充放電停止後の上記の状態量の変化に影響している。そこで、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法では、緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて反応速度毎の状態量の変化を推定し、これらを統合して状態量の判定を行う。   There are transient changes in electricity storage devices after charge / discharge stoppages, from those with fast reaction speeds, such as ion generation / annihilation reactions, to those with slow reaction speeds, such as electrolyte migration. It affects the change in the state quantity. Therefore, in the state detection method for an electricity storage device of the present invention, a change in state quantity for each reaction rate is estimated using the relaxation function F (t), and these are integrated to determine the state quantity.

上記の停止時安定電圧として、充放電を停止してから十分な時間が経過したときの蓄電デバイスの開放端電圧（以下では安定時ＯＣＶとする）を用いることができる。開放端電圧ＯＣＶは、蓄電デバイスの端子が開放されて放電が停止されているときの端子間電圧である。本発明の蓄電デバイスの状態検知方法で用いる停止時安定電圧は、安定ＯＣＶに限らず、蓄電デバイスへの過渡的な影響が限定されている場合には、そのときの安定電圧を用いることができる。一例として、蓄電デバイスから負荷への電力供給を停止している間に、負荷の制御装置等に微小な電流（暗電流）が供給されている場合があるが、このような暗電流等が供給されている場合でも、負荷を停止してから十分な時間が経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。   As the stable voltage at the time of stop, the open-circuit voltage of the electricity storage device (hereinafter referred to as OCV at the time of stability) when a sufficient time has elapsed after stopping charging / discharging can be used. The open end voltage OCV is a voltage between terminals when the terminal of the electricity storage device is opened and the discharge is stopped. The stable voltage at the time of stop used in the method for detecting the state of the electricity storage device of the present invention is not limited to the stable OCV, and when the transient influence on the electricity storage device is limited, the stable voltage at that time can be used. . As an example, a minute current (dark current) may be supplied to the load control device while the power supply from the power storage device to the load is stopped. Even when the load is stopped, the voltage when a sufficient time elapses after the load is stopped can be set as the stable voltage at the time of stop.

また、蓄電デバイスからの充放電量が常に一定値の場合でも、蓄電デバイスに与える過渡的な影響が十分に小さいと考えられることから、負荷を停止してから十分な時間が経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。このように、充放電による電流が微小あるいは一定値で蓄電デバイス内部の過渡変化に与える影響が所定の範囲内に限定される場合には、負荷への電力供給を停止したときに蓄電デバイスからの放電を停止したと判定するとともに、微小電流あるいは一定電流を継続した状態で充放電停止後長時間経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。この場合、微小電流あるいは一定電流による電圧変化を補正する電圧補正量を事前に決定し、これを用いて電圧測定値を補正するようにするのが好ましい。   In addition, even when the charge / discharge amount from the electricity storage device is always a constant value, the transient effect on the electricity storage device is considered to be sufficiently small, so the voltage when sufficient time has elapsed since the load was stopped. Can be a stable voltage when stopped. In this way, when the current due to charging / discharging is small or constant and the influence on the transient change inside the electricity storage device is limited within a predetermined range, when the power supply to the load is stopped, In addition to determining that the discharge has stopped, the voltage when a long time has elapsed after stopping the charge / discharge in a state where a minute current or a constant current is continued can be set as a stable voltage at the time of stop. In this case, it is preferable that a voltage correction amount for correcting a voltage change due to a minute current or a constant current is determined in advance, and the voltage measurement value is corrected using this.

以下では、停止時安定電圧の一例として、安定時ＯＣＶを用いて説明する。安定時ＯＣＶを用いた場合には、図３５に示した関係を用いて状態量ＳＯＣを次式のように表すことができる。
ＳＯＣ＝ＦＳ（ＯＣＶｓ’（ＳＯＣ’，ＳＯＨ，Ｔ）） (１)
ＯＣＶs（ＳＯＣ，ＳＯＨ，Ｔ）＝ｌｉｍ（Ｖmes（ｔ）） (２)
ここで、ＯＣＶsは今回算出の安定時ＯＣＶ、ＯＣＶ’は前回算出の安定時ＯＣＶ、ｔは充放電停止からの経過時間、ＳＯＣ’は前回算出の残容量、Ｖmes（ｔ）は経過時間ｔにおける電圧測定値、Ｔは蓄電デバイスの温度、をそれぞれ表している。式（２）のｌｉｍは、充放電停止からの経過時間ｔを無限大にすることを示しており、式（２）の右辺は、充放電停止後の経過時間ｔが無限大のときの蓄電デバイスの電圧測定値Ｖmes（ｔ）を示している。安定時ＯＣＶ以外の停止時安定電圧を用いる場合にも、ＳＯＣとの間に上記と同様の関係式を事前に作成して用いることができる。 The following description will be made using a stable OCV as an example of a stable voltage at a stop. When the OCV at the time of stability is used, the state quantity SOC can be expressed by the following equation using the relationship shown in FIG.
SOC = FS (OCVs ′ (SOC ′, SOH, T)) (1)
OCV s (SOC, SOH, T) = lim (V mes (t)) (2)
Here, OCV s is a stable OCV calculated this time, OCV ′ is a previously calculated OCV stable time, t is an elapsed time since charge / discharge stop, SOC ′ is a remaining capacity calculated last time, and V mes (t) is an elapsed time. The measured voltage value at t and T represents the temperature of the electricity storage device. Lim in the equation (2) indicates that the elapsed time t from the charge / discharge stop is infinite, and the right side of the equation (2) indicates the power storage when the elapsed time t after the charge / discharge stop is infinite. The device voltage measurement V mes (t) is shown. Even when a stop stable voltage other than the stable OCV is used, a relational expression similar to the above can be created and used in advance with the SOC.

上式では、ＳＯＣが前回算出のＯＣＶｓ’に依存して決定されると同時に、ＯＣＶｓもＳＯＣに依存しており、さらに別の状態量であるＳＯＨと蓄電デバイスの温度Ｔにも依存して変化することを示している。また、ＯＣＶｓが状態量ＳＯＨに依存していることから、状態量ＳＯＣもＳＯＨに依存していることになり、それぞれの更新を適切なタイミングで行う必要がある。   In the above equation, the SOC is determined depending on the previously calculated OCVs ′, and at the same time, the OCVs also depends on the SOC, and further changes depending on the state quantity SOH and the temperature T of the power storage device. It shows that Further, since OCVs depends on the state quantity SOH, the state quantity SOC also depends on SOH, and it is necessary to perform each update at an appropriate timing.

ＯＣＶsは、式（２）に示すように、充放電停止からの経過時間ｔが無限大のときのＶmes（ｔ）であるが、実用上はＶmes（ｔ）の変化が十分小さくなると考えられる経過時間ｔの時点のＶmes（ｔ）とすることができる。また、蓄電デバイスが液式鉛蓄電池の場合には、ＯＣＶsは、ＯＣＶの１時間当たりの変化量が５ｍＶ以下となるか、あるいは、充放電停止から２０時間経過したときのＶmes（ｔ）とすることができる。以下では、蓄電池の充放電停止から２０時間経過したときのＶmes（ｔ）を次式のＯＣＶ20hrとし、これをＯＣＶsに用いるものとする。
ＯＣＶ20hr＝Ｖmes（ｔ＝２０ｈｒ）
ＯＣＶs（ＳＯＣ，ＳＯＨ，Ｔ）≒ＯＣＶ20hr (３) OCV s is V mes (t) when the elapsed time t from charge / discharge stop is infinite as shown in the equation (2), but in practice, when the change of V mes (t) becomes sufficiently small. It can be V mes (t) at the time of a possible elapsed time t. Further, when the electricity storage device is a liquid lead-acid battery, OCV s is V mes (t) when the amount of change in OCV per hour is 5 mV or less, or when 20 hours have elapsed since charging / discharging was stopped. It can be. In the following description , V mes (t) when 20 hours have elapsed from the stop of charging / discharging of the storage battery is defined as OCV 20hr of the following formula, and this is used for OCV s .
OCV 20hr = V mes (t = 20hr)
OCV s (SOC, SOH, T) ≒ OCV 20hr (3)

充放電停止後の電圧測定値Ｖmes（ｔ）の安定時ＯＣＶからの変化量、すなわちＯＣＶ変化量（停止時電圧変化量）をΔＶ（ｔ）とするとき、
ΔＶ（ｔ）＝Ｖmes（ｔ）−ＯＣＶ20hr (４)
と表すことができる。このＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）は、従来の電気化学の定義では「分極」という言葉を用いて全ての過渡変化を含めて扱われてきた。しかしながら、ΔＶ（ｔ）は安定ＯＣＶに近づくまでの緩和過程によって生じる電圧変化であることから、以下に挙げる電圧変化の要因による影響を受けている。 When the amount of change from the stable OCV of the voltage measurement value V mes (t) after charge / discharge stop, that is, the OCV change amount (voltage change amount at stop) is ΔV (t),
ΔV (t) = V mes ( t) -OCV 20hr (4)
It can be expressed as. This OCV change amount ΔV (t) has been treated including all transient changes using the term “polarization” in the conventional definition of electrochemistry. However, since ΔV (t) is a voltage change caused by a relaxation process until it approaches the stable OCV, it is affected by the following voltage change factors.

電圧変化の要因として、極板状態、極板近傍でのイオン濃度、それらの固相反応、固液反応、さらには電解液の沈殿や対流、拡散に伴うイオンの移動などがある。ＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）は、これらの反応速度の異なる緩和過程が組み合わさって生じていると考えられる。このように、蓄電デバイスの充放電停止後の過渡変化は速度の異なる反応過程を含んでいることから、充放電停止後の蓄電デバイスの放電能力を高精度に判定するためには、反応速度毎の状態変化を評価する方法を用いて状態検知を行うのがよい。   Factors of voltage change include the electrode plate state, the ion concentration in the vicinity of the electrode plate, their solid-phase reaction, solid-liquid reaction, and precipitation and convection of the electrolyte, and ion movement accompanying diffusion. The OCV variation ΔV (t) is considered to be caused by a combination of relaxation processes having different reaction rates. Thus, since the transient change after stopping charging / discharging of the electricity storage device includes reaction processes with different speeds, in order to accurately determine the discharging capability of the electricity storage device after stopping charging / discharging, It is preferable to detect the state using a method for evaluating the state change.

反応速度の違いに応じてｍ個の多項式からなる関数Ｆ（ｔ）を用いて、ＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）を次式のように表すものとする。
ΔＶ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）
＝ｆ1（ｔ）＋ｆ2（ｔ）＋・・・ｆm（ｔ）＝Σｆi（ｔ） (５)
上記の緩和関数Ｆ（ｔ）では、各項ｆi（ｔ）が蓄電デバイスの反応速度の異なる緩和過程毎の電圧変化への寄与分を示しており、以下では反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）とする。各ｆi（ｔ）は、蓄電デバイスの状態量である劣化度ＳＯＨ、残容量ＳＯＣ、および温度Ｔに依存する関数である。式（５）の反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）は、充放電停止後の電圧測定値Ｖmes（ｔ）から算出されるＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）を用いて、これに最適化されるように決定することができる。 The OCV variation ΔV (t) is expressed by the following equation using a function F (t) composed of m polynomials according to the difference in reaction rate.
ΔV (t) = F (t)
= F 1 (t) + f 2 (t) +... F m (t) = Σf i (t) (5)
In the above relaxation function F (t), each term f i (t) indicates the contribution to the voltage change for each relaxation process having a different reaction rate of the electricity storage device. Hereinafter, the relaxation function for each reaction rate f i ( t). Each f i (t) is a function that depends on the deterioration degree SOH, the remaining capacity SOC, and the temperature T, which are state quantities of the power storage device. The relaxation function f i (t) for each reaction rate in the equation (5) is optimized by using the OCV change amount ΔV (t) calculated from the voltage measurement value V mes (t) after the charge / discharge stop. Can be determined.

本発明の状態検知方法を用いた状態検知装置では、状態検知が開始される前のＳＯＣ，ＳＯＨ、ＯＣＶ20hrのそれぞれの初期値ＳＯＣ0、ＳＯＨi 0、ＯＣＶ20hr 0を、状態検知装置内に事前に保存されているそれぞれの参照値ＳＯＣref(0)、ＳＯＨi ref(0)、ＯＣＶ20hr ref(0)を用いて、下記のように設定することができる。
ＳＯＣ0＝ＳＯＣref(0)
ＳＯＨi 0＝ＳＯＨi ref(0)
ＯＣＶ20hr 0＝ＯＣＶ20hr ref(0) In the state detection device using the state detection method of the present invention, the initial values SOC 0 , SOH i 0 , and OCV 20hr 0 of SOC, SOH, and OCV 20hr before the state detection is started are stored in the state detection device. Using the respective reference values SOC ref (0) , SOH i ref (0) , and OCV 20hr ref (0) stored in advance, the following settings can be made.
SOC 0 = SOC ref (0)
SOH i 0 = SOH i ref (0)
OCV 20hr 0 = OCV 20hr ref (0)

状態検知装置で蓄電デバイスの状態検知が開始された後の、ｎ回目（ｎは１以上の整数）の充放電停止後において、ＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）を表す式（５)の緩和関数Ｆ（ｔ）および反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）を、それぞれＦn（ｔ）、ｆi n（ｔ）としたとき、ＳＯＣおよびｉ番目の反応速度に対応するＳＯＨ（それぞれＳＯＣn、ＳＯＨi nとする）から、反応速度毎緩和関数ｆｉn（ｔ）が次式で表わされるものとする。
ｆin（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (６)
ここで、ｆi ref（ｔ）、ＳＯＣref、ＳＯＨi refは、あらかじめ設定された初期状態（たとえば未使用状態）でのｆi（ｔ）、ＳＯＣ、ＳＯＨiであり、ｇ（Ｔ）は温度依存性を表す関数である。 The relaxation function F of the equation (5) representing the OCV change amount ΔV (t) after the nth (n is an integer of 1 or more) charge / discharge stop after the state detection device starts the state detection of the power storage device. When (t) and the relaxation function f i (t) for each reaction rate are F n (t) and f i n (t), respectively, the SOC and the SOH corresponding to the i-th reaction rate (SOC n , SOH respectively) i n ), the relaxation function fi n (t) for each reaction rate is expressed by the following equation.
f in (t) = f i ref (t) * {SOC n / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref } * g (T) (6)
Here, f i ref (t), SOC ref, SOH i ref is, f i (t) in the predetermined initial state (e.g. unused state), SOC, a SOH i, g (T) is It is a function representing temperature dependence.

式（６）において温度ＴとＳＯＣが時間によらず一定とした場合には、ＳＯＨi nは
ＳＯＨi n＝｛ｆi n（ｔ）／ｆi ref（ｔ）｝＊ＳＯＨi ref (７)
から算出することができる。よって、電圧測定値Ｖmes（ｔ）から算出されたΔＶ（ｔ）に式(５)のｆi n（ｔ）を最適化し、これを用いて式（７）からＳＯＨi nを算出することができる。 In the equation (6), when the temperature T and the SOC are constant regardless of time, SOH i n is calculated as follows: SOH i n = {f i n (t) / f i ref (t)} * SOH i ref (7 )
It can be calculated from Therefore, it optimizes the f i n (t) of formula (5) to the [Delta] V (t) that is calculated from the voltage measured value V mes (t), calculates the SOH i n from equation (7) using the same Can do.

反応速度の異なる過渡応答毎のＳＯＨi nを式（７）から算出すると、これらを統合して算出される全体のＳＯＨnは、所定の関数Ｇを用いて
ＳＯＨn＝Ｇ（ＳＯＨ1 n、ＳＯＨ2 n、・・・、ＳＯＨm n） (８)
のように表すことができる。例えば、ｍ個のＳＯＨiに対して、それぞれの係数をＡ〜Ｍとすると、
ＳＯＨn＝Ａ＊ＳＯＨ1 n＋Ｂ＊ＳＯＨ2 n＋・・・＋Ｍ＊ＳＯＨm n
＝Ａ＊｛ｆ1 n（ｔ）／ｆ1 ref（ｔ）｝ＳＯＨ1 ref＋
Ｂ＊｛ｆ2 n（ｔ）／ｆ2 ref（ｔ）｝ＳＯＨ2 ref＋・・・＋
Ｍ＊｛ｆm n（ｔ）／ｆm ref（ｔ）｝ＳＯＨm ref (８−１)
と表すことができる。但し、式（８−１）は式（８）の関係式を表す一例であり、これに限定されるものではない。上記のようにして算出されたＳＯＨnを用いて、蓄電デバイスの劣化状態の検知を行うことができる。同様にして、別の状態量であるＳＯＣnを、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて算出することができる。 When SOH i n for each transient response having a different reaction rate is calculated from the equation (7), the total SOH n calculated by integrating these is obtained by using a predetermined function G: SOH n = G (SOH 1 n , SOH 2 n ,..., SOH m n ) (8)
It can be expressed as For example, if m coefficients are A to M for m SOH i ,
SOH n = A * SOH 1 n + B * SOH 2 n +... + M * SOH m n
= A * {f 1 n (t) / f 1 ref (t)} SOH 1 ref +
B * {f 2 n (t) / f 2 ref (t)} SOH 2 ref +... +
M * {f m n (t) / f m ref (t)} SOH m ref (8-1)
It can be expressed as. However, Formula (8-1) is an example showing the relational expression of Formula (8), and is not limited to this. Using the SOH n calculated as described above, it is possible to detect the deterioration state of the power storage device. Similarly, SOC n which is another state quantity can be calculated using the optimized relaxation function F (t).

式（７)で算出されたＳＯＨi nを用いて次式でｆi n（ｔ）を更新し、これをＳＯＣi nの算出に用いる。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣi n-1／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (６−１) Using SOH i n calculated by Equation (7) Update the f i n (t) by the following equation, using this to calculate the SOC i n.
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC i n−1 / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref } * g (T) (6-1)

式（４）と式（６−１）から、ＯＣＶ20hrは次式によって算出できる。
ＯＣＶ20hr＝Ｖmes（ｔ）―Σ［ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn-1／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝］＊ｇ（Ｔ） (９)
このＯＣＶ20hrを(式１)に代入することによりＳＯＣnを算出することができ、ＳＯＣの状態検知に用いることができる。 From Expression (4) and Expression (6-1), OCV 20hr can be calculated by the following expression.
OCV 20 hr = V mes (t) −Σ [f i ref (t) * {SOC n−1 / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref }] * g (T) (9)
By substituting this OCV 20 hr into (Equation 1), SOC n can be calculated and used for SOC state detection.

上記のとおり、ｍ種類の反応速度に対応するｍ個の参照値ｆi ref（ｔ）（ｉ＝１〜ｍ）と、ｍ個の劣化度の参照値ＳＯＨi ref（ｉ＝１〜ｍ）と、１個の残容量の参照値ＳＯＣrefをもとに、ｎ回目の充放電停止後のｍ個の反応速度毎緩和関数ｆi n（ｔ）（ｉ＝１〜ｍ）を算出することができる。これより、異なる反応速度に応じた劣化度を反映したＯＣＶ、ＳＯＣおよびＳＯＨを求めて精度の高い状態検知を行うことが可能となる。 As described above, m reference values f i ref (t) (i = 1 to m) corresponding to m kinds of reaction rates and m deterioration values reference values SOH i ref (i = 1 to m). And m relaxation rate functions f i n (t) (i = 1 to m) after the nth charge / discharge stop based on the reference value SOC ref of one remaining capacity. Can do. As a result, it is possible to detect OCV, SOC, and SOH reflecting the degree of deterioration corresponding to different reaction rates and to perform highly accurate state detection.

上記では、充放電停止後の緩和時状態検知を対象に、状態検知方法に係る基本的な処理内容を説明したが、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法は、緩和時状態検知に限定されるものではなく、充放電中であっても蓄電デバイスの状態検知を行うことが可能となっている。以下では、システムが運用中で蓄電デバイスが充放電を行っているときの状態検知を充放電時状態検知とする。上記説明では、緩和時状態検知のみを対象としたため、状態検知のサイクル数ｎを充放電停止の回数としたが、充放電時状態検知を含む状態検知では、サイクル数ｎを例えば所定の時間間隔で周期的に状態検知を行うときのサイクル数とするのがよい。   In the above, the basic processing content related to the state detection method has been described for the state detection at the time of relaxation after the charge / discharge stop, but the state detection method of the power storage device of the present invention is limited to the state detection at the time of relaxation. However, it is possible to detect the state of the electricity storage device even during charging / discharging. Hereinafter, the state detection when the system is in operation and the power storage device is charging / discharging is referred to as state detection during charging / discharging. In the above description, since only the state detection at the time of relaxation is targeted, the number n of state detection cycles is the number of charge / discharge stops. However, in the state detection including the state detection at the time of charge / discharge, the cycle number n is set to a predetermined time interval, for example. It is good to set the number of cycles when the state detection is performed periodically.

また、緩和時状態検知では、ＯＣＶが充放電停止からの経過時間ｔとともに安定時ＯＣＶに収束していく（ＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）が０に収束していく）緩和過程における状態検知に限られていたことから、緩和関数を単に経過時間ｔの関数Ｆ（ｔ）と表すことができた。しかしながら、充放電中の蓄電デバイスの放電能力ＣＯＤは、直近の充放電停止からの経過時間が短いときは充放電停止時の電圧からの電圧変化量の影響を強く受け、経過時間が長くなると劣化度ＳＯＨの影響を強く受ける。   In the relaxation state detection, the OCV converges to the stable OCV with the elapsed time t from the stop of charging / discharging (the OCV change amount ΔV (t) converges to 0). Therefore, the relaxation function can be simply expressed as a function F (t) of the elapsed time t. However, the discharge capability COD of the electricity storage device during charge / discharge is strongly affected by the amount of voltage change from the voltage at the time of charge / discharge stop when the elapsed time from the latest charge / discharge stop is short, and deteriorates when the elapsed time becomes long Highly affected by SOH.

そこで、充放電停止後の緩和時状態検知で緩和関数として用いていた関数Ｆを、以下では緩和時状態検知と充放電時状態検知の両方で用いる関数として放電能力補正関数Ｆとする。また、充放電停止時の電圧からの電圧変化量を、式（４）のＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）と区別するために、ΔＶａ（ｔ）とする。このとき、放電能力補正関数Ｆは、電圧変化量ΔＶａ（ｔ）と劣化度ＳＯＨの関数としてＦ（ＳＯＨ，ΔＶａ）と表わされる。ここで、経過時間ｔに対する依存性は、電圧変化量ΔＶａ（ｔ）の時間依存性に含まれている。   Accordingly, the function F used as the relaxation function in the relaxation state detection after the charge / discharge stop is hereinafter referred to as a discharge capacity correction function F as a function used in both the relaxation state detection and the charge / discharge state detection. Further, ΔVa (t) is used to distinguish the amount of voltage change from the voltage at the time of stopping charging / discharging from the amount of change ΔV (t) in equation (4). At this time, the discharge capacity correction function F is expressed as F (SOH, ΔVa) as a function of the voltage change amount ΔVa (t) and the deterioration degree SOH. Here, the dependency on the elapsed time t is included in the time dependency of the voltage change amount ΔVa (t).

直近の充放電停止時の電圧、すなわち状態検知時点（現在）から見て最後の充放電停止がなされたときの電圧を充放電停止時電圧とし、これをＶ_endと表す。また、最後の充放電停止から状態検知時点（現在）までの経過時間をｔとし、現在の電圧をＶ_nowとするとき、電圧変化量ΔＶａ（ｔ）は
ΔＶａ（ｔ）＝Ｖ_end−Ｖ_now （１０）
で算出される。ここで、充放電停止時電圧Ｖ_endは、充電停止のときはＶ_cha_endとし、放電のときはＶ_dis_endとする。 The voltage at the latest charge / discharge stop, that is, the voltage at the last charge / discharge stop when viewed from the state detection time (current) is defined as the charge / discharge stop voltage, and this is expressed as V_end. Further, when the elapsed time from the last charge / discharge stop to the state detection time point (current) is t and the current voltage is V_now, the voltage change amount ΔVa (t) is ΔVa (t) = V_end−V_now (10)
Is calculated by Here, the charging / discharging stop voltage V_end is V_cha_end when charging is stopped, and V_dis_end when discharging.

充放電停止中におけるＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）と上記の電圧変化量ΔＶａ（ｔ）との関係を以下に説明する。式（４）のＶmes（ｔ）は、ここではＶ_nowとなることから、式（４）に示すＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）の算出式は、次式のように書き換えることができる。
ΔＶ（ｔ）＝Ｖ_now−ＯＣＶ20hr （４−１）
＝Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ）
式（１０）と式（４−１）より、電圧変化量ΔＶａ（ｔ）とＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）との間には
ΔＶａ（ｔ）＋ΔＶ（ｔ）＝Ｖ_end−ＯＣＶ20hr （１１）
の関係がある。 The relationship between the OCV change amount ΔV (t) and the voltage change amount ΔVa (t) while charging and discharging are stopped will be described below. Since V mes (t) in the equation (4) is V_now here, the calculation formula for the OCV variation ΔV (t) shown in the equation (4) can be rewritten as the following equation.
ΔV (t) = V_now-OCV 20hr (4-1)
= F (SOH, ΔVa)
Equation (10) and equation (4-1) than, between the voltage change amount .DELTA.Va (t) and the OCV variation ΔV (t) ΔVa (t) + ΔV (t) = V_end-OCV 20hr (11)
There is a relationship.

充放電停止中の放電能力（ＣＯＤ_nowとする）は、安定したときのＯＣＶ、すなわちＯＣＶ20hrに等しいことから、式（４−１）より、
ＣＯＤ_now＝ＯＣＶ20hr＝Ｖ_now−ΔＶ（ｔ）
＝Ｖ_now−Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ） （１２）
で与えられる。すなわち、放電能力ＣＯＤ_nowは、現在の電圧Ｖ_nowから放電能力補正量、すなわち放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ）の値を減じた値となる。 Since the discharge capacity (COD_now) during the charge / discharge stop is equal to the OCV when stabilized, that is, OCV 20 hr , from the equation (4-1),
COD_now = OCV 20hr = V_now-ΔV (t)
= V_now-F (SOH, ΔVa) (12)
Given in. That is, the discharge capacity COD_now is a value obtained by subtracting the discharge capacity correction amount, that is, the value of the discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa) from the current voltage V_now.

上記の充放電停止中と同様に、充放電中の放電能力ＣＯＤ_nowも式（１２）を用いて算出することができる。放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ）の値である放電能力補正量をＣＯＤ_SOHと表すとき、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法では、充放電時状態検知及び緩和時状態検知とも、蓄電デバイスの放電能力ＣＯＤ_nowを次式で算出することができる。
ΔＶａ（ｔ）＝Ｖ_end−Ｖ_now
ＣＯＤ_SOH＝Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ）
ＣＯＤ_now＝Ｖ_now−ＣＯＤ_SOH
上式で算出された放電能力ＣＯＤ_nowが閾値ＣＯＤ_Thより大きいときを放電能力が維持されていると判定し、閾値ＣＯＤ_Th以下のときを放電能力不足と判定する。 Similarly to the charging / discharging stop, the discharging capability COD_now during charging / discharging can also be calculated using the equation (12). When the discharge capacity correction amount, which is the value of the discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa), is expressed as COD_SOH, the state detection method for the storage device of the present invention performs both the state detection during charge / discharge and the state detection during relaxation. The discharge capacity COD_now can be calculated by the following equation.
ΔVa (t) = V_end−V_now
COD_SOH = F (SOH, ΔVa)
COD_now = V_now-COD_SOH
When the discharge capacity COD_now calculated by the above equation is larger than the threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capacity is maintained, and when it is less than the threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capacity is insufficient.

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を、図１、２を用いて説明する。図１は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートであり、図２は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置の構成を示すブロック図である。 (First embodiment)
A power storage device state detection method and apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a flowchart for explaining the flow of processing of the state detection method for an electricity storage device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the state detection device for the electricity storage device according to the present embodiment.

図２に示す本実施形態の状態検知装置１００は、対象システムの車両１に搭載された蓄電デバイス（蓄電池）１０の状態検知を行うものである。車両１は、エンジン作動中に蓄電池１０を充電するための充電手段（オルタネータ）１１と、充電手段１１による充電等を制御する制御手段１２を備えている。また、車両１には各種電装品の負荷２が搭載されており、蓄電池１０に接続されて受電が可能となっている。蓄電池１０には電圧測定手段２０、電流測定手段２１及び温度測定手段２２が設けられており、状態検知装置１００はそれぞれの測定値を入力して状態検知を行う。   The state detection apparatus 100 of this embodiment shown in FIG. 2 detects the state of the electricity storage device (storage battery) 10 mounted on the vehicle 1 of the target system. The vehicle 1 includes a charging unit (alternator) 11 for charging the storage battery 10 during engine operation, and a control unit 12 for controlling charging by the charging unit 11. In addition, a load 2 of various electrical components is mounted on the vehicle 1 and is connected to a storage battery 10 to receive power. The storage battery 10 is provided with a voltage measuring means 20, a current measuring means 21, and a temperature measuring means 22, and the state detection device 100 inputs each measurement value and performs state detection.

状態検知装置１００は、状態検知部１１０と、記憶部１２０と、状態出力手段１３０とを備えている。状態検知部１１０は、電圧測定手段２０、電流測定手段２１及び温度測定手段２２からそれぞれ蓄電池１０の電圧測定値、電流測定値及び温度測定値を入力し、本実施形態の状態検知方法による処理を行って蓄電池１０の状態検知を行う。記憶部１２０は、状態検知の処理に必要な各種参照データや測定データ等を保存する。さらに、状態出力手段１３０は、状態検知結果等を運転者等に通知する手段である。   The state detection device 100 includes a state detection unit 110, a storage unit 120, and a state output unit 130. The state detection unit 110 inputs the voltage measurement value, the current measurement value, and the temperature measurement value of the storage battery 10 from the voltage measurement unit 20, the current measurement unit 21, and the temperature measurement unit 22, respectively, and performs processing by the state detection method of the present embodiment. The state of the storage battery 10 is detected. The storage unit 120 stores various reference data and measurement data necessary for the state detection process. Furthermore, the state output means 130 is means for notifying a driver or the like of a state detection result or the like.

本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法は、蓄電池１０が充放電中か否かにかかわらず、状態検知装置１００の起動後、状態検知部１１０において所定の時間間隔で周期的に実行される。図１において、ステップＳ１でｎ回目の状態検知が開始されると、ステップＳ２で蓄電池１０の電圧測定値を電圧測定手段２０を用いて取得し、これを現在の電圧Ｖ_nowとする。   The state detection method of the power storage device of the present embodiment is periodically executed at predetermined time intervals in the state detection unit 110 after the state detection device 100 is activated, regardless of whether the storage battery 10 is being charged or discharged. In FIG. 1, when the n-th state detection is started in step S1, the voltage measurement value of the storage battery 10 is acquired using the voltage measuring means 20 in step S2, and this is set as the current voltage V_now.

ステップＳ３では、蓄電池１０が充放電中（判定結果がＹＥＳ）か、あるいは充放電停止中（判定結果がＮＯ）かを判定し、判定結果がＹＥＳのときはステップＳ８に進み、判定結果がＮＯのときはステップＳ４に進む。この判定は、蓄電池１０の電流測定値を電流測定手段２１を用いて取得し、その値が０のときを充放電停止中と判定し、０以外のときを充放電中と判定する。あるいは、電流測定値の絶対値が所定の電流閾値以下のときを充放電停止中と判定し、それ以外のときを充放電中と判定するようにしてもよい。   In step S3, it is determined whether the storage battery 10 is charging / discharging (determination result is YES) or charging / discharging is stopped (determination result is NO). If the determination result is YES, the process proceeds to step S8, and the determination result is NO. In step S4, the process proceeds to step S4. In this determination, a current measurement value of the storage battery 10 is acquired using the current measurement means 21, and when the value is 0, it is determined that charging / discharging is stopped, and when it is not 0, charging / discharging is determined. Alternatively, it may be determined that charging / discharging is stopped when the absolute value of the current measurement value is equal to or less than a predetermined current threshold, and that charging / discharging is determined otherwise.

ステップＳ３で充放電停止中（判定結果がＮＯ）と判定されると、次にステップＳ４で蓄電池１０が充放電停止直後か否かの判定を行い、判定結果がＹＥＳのときはステップＳ５に進み、ＮＯのときはステップＳ７に進む。この判定は、前回（ｎ−１回目）の状態検知で充放電中と判定されているときに充放電停止直後と判定することができる。ステップＳ４で充放電停止直後（判定結果がＹＥＳ）であると判定されると、ステップＳ５において現在の電圧Ｖ_nowを充放電停止時の電圧Ｖ_end（充電停止時はＶ_cha_end、放電停止時はＶ_dis_end）に設定し、これを記憶部１２０に記憶した後ステップＳ７に進む。   If it is determined in step S3 that charging / discharging is stopped (determination result is NO), it is next determined in step S4 whether the storage battery 10 is immediately after stopping charging / discharging. If the determination result is YES, the process proceeds to step S5. If NO, the process proceeds to step S7. This determination can be made immediately after stopping charging / discharging when it is determined that charging / discharging is being performed in the previous (n-1th) state detection. If it is determined in step S4 that it is immediately after the charge / discharge stop (the determination result is YES), the current voltage V_now is changed to the voltage V_end at the time of charge / discharge stop (V_cha_end at the time of charge stop, V_dis_end at the time of stop of discharge) in step S5. After setting and storing this in the storage unit 120, the process proceeds to step S7.

ステップＳ７では、記憶部１２０に保存されている充放電停止時の電圧Ｖ_endを読み出す。この充放電停止時の電圧Ｖ_endは、現在に最も近い充放電停止時にステップＳ５で記憶部１２０に保存されたものである。この充放電停止時の電圧Ｖ_endと現在の電圧Ｖ_nowから次式を用いて電圧変化量ΔＶａ_nを算出する。
ΔＶａ_n＝Ｖ_end−Ｖ_now In step S7, the voltage V_end at the time of the charge / discharge stop preserve | saved at the memory | storage part 120 is read. This voltage V_end when charging / discharging is stopped is stored in the storage unit 120 in step S5 when charging / discharging stops closest to the present time. A voltage change amount ΔVa_n is calculated from the voltage V_end at the time of stopping charging / discharging and the current voltage V_now using the following equation.
ΔVa_n = V_end−V_now

ステップＳ８では、記憶部１２０に保存されている劣化度ＳＯＨ_n1を読み込む。ここで、ｎ１はＳＯＨが最後に更新されたときのサイクル数を示し（ｎ１≦ｎ）、劣化度ＳＯＨ_n1は最後に更新された前回のＳＯＨである。ＳＯＨ_nの初期値ＳＯＨ_0は、新品時の蓄電池１０の特性値を参照データとして予め記憶部１２０に保存させておき、この参照データからＳＯＨを読み込んで用いる。あるいは、一般的な蓄電デバイスの特性値を参照データとして予め記憶部１２０に保存させておき、この参照データのＳＯＨをＳＯＨ_0とする。このＳＯＨ_0は、蓄電池１０を搭載した後の初回の状態検知時に算出されたＳＯＨ_1で書き換えられる。ステップＳ９では、ステップＳ８で読み込んだ劣化度ＳＯＨ_n1に対応する放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n1、ｘ）を記憶部１２０から読み込む。   In step S8, the deterioration degree SOH_n1 stored in the storage unit 120 is read. Here, n1 indicates the number of cycles when the SOH is last updated (n1 ≦ n), and the deterioration degree SOH_n1 is the last SOH updated last time. As the initial value SOH_0 of SOH_n, the characteristic value of the new storage battery 10 is stored in advance in the storage unit 120 as reference data, and the SOH is read from the reference data and used. Alternatively, a characteristic value of a general power storage device is stored in advance in the storage unit 120 as reference data, and the SOH of this reference data is set to SOH_0. This SOH_0 is rewritten with SOH_1 calculated at the time of initial state detection after the storage battery 10 is mounted. In step S9, the discharge capability correction function F (SOH_n1, x) corresponding to the deterioration degree SOH_n1 read in step S8 is read from the storage unit 120.

ステップＳ１０では、放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n1、ｘ）の変数ｘにステップＳ７で算出したΔＶａ_nを代入して放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出する。
ＣＯＤ_soh_n＝Ｆ(ＳＯＨ_n1, ΔＶａ_n)
ステップＳ１１では、現在の電圧Ｖ_nowとステップＳ１０で算出した放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nから、次式を用いて現在の放電能力ＣＯＤ_nowを算出する。
ＣＯＤ_now＝Ｖ_now−ＣＯＤ_SOH_n In step S10, the discharge capacity correction amount COD_SOH_n is calculated by substituting ΔVa_n calculated in step S7 for the variable x of the discharge capacity correction function F (SOH_n1, x).
COD_soh_n = F (SOH_n1, ΔVa_n)
In step S11, the current discharge capacity COD_now is calculated from the current voltage V_now and the discharge capacity correction amount COD_SOH_n calculated in step S10 using the following equation.
COD_now = V_now-COD_SOH_n

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出した現在の放電能力ＣＯＤ_nowを放電能力の閾値ＣＯＤ_Thと比較し、現在の放電能力ＣＯＤ_nowが閾値ＣＯＤ_Thより大きいときには蓄電池１０の放電能力が維持されていると判定する（ステップＳ１３）一方、現在の放電能力ＣＯＤ_nowが閾値ＣＯＤ_Th以下ときには放電能力が不足していると判定する（ステップＳ１４）。この判定結果は、適宜状態出力手段１３０に出力して運転者等に通知することができる。   In step S12, the current discharge capacity COD_now calculated in step S11 is compared with a discharge capacity threshold value COD_Th, and when the current discharge capacity COD_now is greater than the threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capacity of the storage battery 10 is maintained (step). S13) On the other hand, when the current discharge capacity COD_now is less than or equal to the threshold value COD_Th, it is determined that the discharge capacity is insufficient (step S14). This determination result can be appropriately output to the state output means 130 to notify the driver or the like.

上記のように、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置によれば、充放電中か充放電を停止しているかによらず、放電能力が適切に維持されているかを判定することが可能となる。本実施形態では、放電能力補正量の算出に必要な劣化度ＳＯＨとして、記憶部に記憶されている現在に最も近い前回のＳＯＨ_n1を用いているが、短期的にはＳＯＨの変化が十分小さいことから、ＳＯＨ_n1を用いても現在の放電能力ＣＯＤ_nowを高精度に推定することが可能となっている。   As described above, according to the state detection method and state detection device for the electricity storage device of the present embodiment, it is determined whether the discharge capability is appropriately maintained regardless of whether charging / discharging is stopped or not. It becomes possible. In the present embodiment, the previous SOH_n1 closest to the present stored in the storage unit is used as the deterioration degree SOH required for calculating the discharge capacity correction amount, but the change in SOH is sufficiently small in the short term. Therefore, even if SOH_n1 is used, the current discharge capacity COD_now can be estimated with high accuracy.

（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、充放電停止時の状態検知において、充放電停止後の短期間の過渡変化を反映させた放電能力の判定が可能となっている。 (Second Embodiment)
The state detection method of the electrical storage device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of processing of the state detection method for the power storage device of this embodiment. In this embodiment, in the state detection at the time of charge / discharge stop, determination of the discharge capability reflecting the short-term transient change after charge / discharge stop is possible.

以下ではまず、蓄電デバイスのＣＯＤが充放電停止後の過渡変化から受ける影響を説明する。放電時のＳＯＨと放電能力ＣＯＤとの関係を図４に示す。図４では、放電停止後２０時間経過して蓄電デバイスが安定したときの電圧測定値（Ｄ１）を放電能力ＣＯＤとして縦軸に示し、そのときの条件で算出したＳＯＨを横軸に示している。また、電圧測定値を近似する破線Ｌ１を併せて示したが、破線Ｌ１が示すように、ＳＯＨとＣＯＤとの間にはほぼ１対１の関係があることがわかる。これより、安定時のＳＯＨを精度良く算出することで、ＣＯＤを高精度に求めることができることがわかる。   Below, the influence which COD of an electrical storage device receives from the transient change after a charge / discharge stop is demonstrated first. FIG. 4 shows the relationship between the SOH during discharge and the discharge capacity COD. In FIG. 4, the voltage measurement value (D1) when the storage device is stabilized after 20 hours have elapsed after the discharge is stopped is shown on the vertical axis as the discharge capacity COD, and the SOH calculated under the conditions is shown on the horizontal axis. . Moreover, although the broken line L1 which approximates a voltage measurement value was shown together, it turns out that there exists a one-to-one relationship between SOH and COD as the broken line L1 shows. From this, it can be seen that the COD can be obtained with high accuracy by calculating the stable SOH with high accuracy.

一方、充電停止後の蓄電デバイスが安定していないときの過渡変化の影響を以下に検討する。充電停止後のＯＣＶの過渡変化を図５に示す。同図（ａ）は横軸の時間軸を対数目盛で示したときのＯＣＶの変化を示しており、同図（ｂ）は横軸の時間軸を線形目盛としたときの同図（ａ）のＯＣＶの変化を模式的に示したものである。同図に示すように、充電を停止した後は充電による過渡変化が徐々に緩和していき、ＯＣＶが安定ＯＣＶに漸次収束していく。   On the other hand, the influence of the transient change when the electricity storage device after charging is not stable is examined below. FIG. 5 shows a transient change in the OCV after the charging is stopped. FIG. 4A shows the change in the OCV when the horizontal time axis is shown in a logarithmic scale, and FIG. 4B shows the same graph when the horizontal time axis is a linear scale. The change of OCV of this is typically shown. As shown in the figure, after the charging is stopped, the transient change due to the charging gradually relaxes, and the OCV gradually converges to the stable OCV.

しかし、充電停止後の経過時間が短いほど充電による過渡変化の影響が大きいことから、その時点で放電を行うと、先の充電の影響を強く受けると考えられる。そこで、充電停止後の経過時間の異なる複数時点で放電を行ったときの電圧降下量の経時変化を図６に示す。ここでは、充電停止からの経過時間が３０秒（符号ｔ１），１００秒（符号ｔ２），３００秒（符号ｔ３），３６００秒（符号ｔ４），３６０００秒（符号ｔ５）、及び７２０００秒（符号ｔ６）の時点で放電を行ったときの電圧降下量の経時変化を示している。ここでは、放電として、１００［Ａ］の放電を３０秒間継続させている。   However, as the elapsed time after stopping charging is shorter, the influence of transient change due to charging is greater, so if discharging is performed at that time, it is considered that the influence of the previous charging is strongly affected. Therefore, FIG. 6 shows the change over time in the amount of voltage drop when discharging is performed at a plurality of time points with different elapsed times after stopping charging. Here, the elapsed time from the stop of charging is 30 seconds (reference t1), 100 seconds (reference t2), 300 seconds (reference t3), 3600 seconds (reference t4), 36000 seconds (reference t5), and 72000 seconds (reference) It shows the change over time in the amount of voltage drop when discharging is performed at time t6). Here, the discharge of 100 [A] is continued for 30 seconds as the discharge.

図６より、充電停止後の経過時間が短いほど電圧降下量が大きくなることがわかる。特に、充電停止後３０秒経過した時点で放電を行ったときの電圧降下量（符号ｔ１）は、充電停止から放電開始までの経過時間をより長くした場合に比べて大きくなっている。充電停止からの経過時間をある程度以上長くしていくと、電圧降下量はほとんど差が見られなくなる。このような電圧降下量ΔＶａの差がＣＯＤに影響することから、充電停止からの経過時間が短い時点でＣＯＤを判定するときは、電圧降下量ΔＶａの差に対応するＣＯＤの補正を行うのが好ましい。   FIG. 6 shows that the amount of voltage drop increases as the elapsed time after stopping charging is shorter. In particular, the amount of voltage drop (symbol t1) when discharging is performed when 30 seconds have elapsed after stopping charging is larger than when the elapsed time from stopping charging to starting discharging is made longer. If the elapsed time from the stop of charging is increased to a certain extent, the difference in voltage drop is hardly observed. Since the difference in the voltage drop amount ΔVa affects the COD, when determining the COD when the elapsed time from the stop of charging is short, the correction of the COD corresponding to the difference in the voltage drop amount ΔVa is performed. preferable.

本実施形態では、上記の電圧降下量ΔＶａの差が、速い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_fastの変化によるものと考え、式（７）に基づいてＳＯＨ_fastを算出し、さらに予め作成して記憶部１２０に記憶させた式（８）に示す関数Ｇ（ＳＯＨ_fast，ＳＯＨ_slow）を用いてＳＯＨを算出する。ここで、ＳＯＨ_slowは、直近の充放電停止時に算出された遅い過渡変化による劣化度を示す。速い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_fastを精度よく算出するために、放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ，ΔＶａ）の反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）のうち反応速度の速いものについて、電圧測定値を用いて最適化を行う。この最適化は、充放電停止から所定の時間（第１緩和時間とする）経過した後可能となる。 In the present embodiment, it is considered that the difference in the voltage drop amount ΔVa is caused by a change in the deterioration degree SOH_fast due to a fast transient change, and SOH_fast is calculated based on Expression (7), and is created in advance and stored in the storage unit 120. SOH is calculated using the function G (SOH_fast, SOH_slow) shown in the stored equation (8). Here, SOH_slow indicates the degree of deterioration due to a slow transient change calculated when the most recent charge / discharge stop. In order to accurately calculate the degradation degree SOH_fast due to a fast transient change, a voltage measurement value is used for a fast reaction rate relaxation function f i (t) of the discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa). To optimize. This optimization is possible after a predetermined time (first relaxation time) has elapsed since the charge / discharge stop.

これに対し、放電停止からの経過時間が長い時点でＣＯＤを判定するときは、電圧降下量ΔＶａによる影響は小さく、図４を用いて説明したＳＯＨの精度が大きな影響を与える。なお、上記の図４〜６では充電停止後の過渡変化の影響について説明したが、放電停止後の過渡変化の影響についても同様である。   On the other hand, when determining COD when the elapsed time from the stop of discharge is long, the influence of the voltage drop ΔVa is small, and the accuracy of the SOH described with reference to FIG. 4 has a great influence. In addition, although the above-mentioned FIGS. 4-6 demonstrated the influence of the transient change after a charge stop, it is the same also about the influence of the transient change after a discharge stop.

本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法では、充放電停止からの経過時間が短いときは、速い過渡変化に伴う電圧変化量ΔＶａの差に対応するＳＯＨ_fastを精度良く算出し、これを用いて放電能力ＣＯＤを推定している。ここで、速い過渡変化を区分するための充放電停止からの経過時間について、図７を用いて以下に説明する。上記の第１緩和時間は、この速い過渡変化を区分する経過時間とすることができる。図７（ａ）は、鉛液式蓄電池（電池容量４８［Ａｈ］）における充電停止後のＯＣＶ（符号７１）及びＯＣＶ変化量ΔＶ（符号７２）の時間変化を示し、図７（ｂ）は、鉛小型シール式蓄電池（電池容量５．５［Ａｈ］）における充電停止後のＯＣＶ（符号７３）及びＯＣＶ変化量（符号７４）の時間変化を示す。   In the state detection method of the electricity storage device of the present embodiment, when the elapsed time from the charge / discharge stop is short, SOH_fast corresponding to the difference in the voltage change amount ΔVa due to the fast transient change is accurately calculated, and the discharge is performed using this. Estimating capacity COD. Here, the elapsed time from the stop of charging / discharging for classifying fast transient changes will be described below with reference to FIG. Said 1st relaxation time can be made into the elapsed time which distinguishes this quick transient change. Fig.7 (a) shows the time change of OCV (code | symbol 71) and OCV variation | change_quantity (DELTA) V (code | symbol 72) after a charge stop in a lead liquid storage battery (battery capacity 48 [Ah]), FIG.7 (b) is. The time change of OCV (code | symbol 73) and OCV variation | change_quantity (code | symbol 74) after charge stop in a lead small seal type storage battery (battery capacity 5.5 [Ah]) is shown.

図７（ａ）に示す液式の蓄電池では、その構造上電解液の安定にかかる時間が長く、ＯＣＶ変化量ΔＶの絶対値が０．２Ｖより小さくならないと安定したとはいえない。そこで、図７（ａ）においてＯＣＶ変化量ΔＶの絶対値が略０．２Ｖに低下するときの充放電停止からの経過時間ｔ_fastを、速い過渡変化に対応する経過時間とする。一方、図７（ｂ）に示すシール式の蓄電池では、その構造上電解液の安定にかかる時間が短く、ＯＣＶ変化量ΔＶの絶対値が０．３Ｖに低下するときの充放電停止からの経過時間ｔ_fastを、速い過渡変化に対応する経過時間とする。速い過渡変化に対応する経過時間ｔ_fastを、以下では第１緩和時間として用いる。   In the liquid storage battery shown in FIG. 7A, it takes a long time for the electrolyte to stabilize because of its structure, and it cannot be said that the absolute value of the OCV variation ΔV does not become smaller than 0.2V. Therefore, in FIG. 7A, the elapsed time t_fast from the charge / discharge stop when the absolute value of the OCV change amount ΔV decreases to approximately 0.2 V is set as the elapsed time corresponding to the fast transient change. On the other hand, in the sealed storage battery shown in FIG. 7B, the time taken for the electrolyte solution to stabilize is short due to its structure, and the elapsed time from the stop of charging / discharging when the absolute value of the OCV variation ΔV decreases to 0.3V. Let time t_fast be an elapsed time corresponding to a fast transient change. The elapsed time t_fast corresponding to the fast transient change is used as the first relaxation time below.

本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法を、図３に示すフローチャートを用いて以下に説明する。ｎ回目の状態検知が開始してからステップＳ３の充放電停止中か否かの判定までは、図１のフローチャートに示したステップＳ１〜Ｓ３と同じ処理を行う。また、ステップＳ３で充放電中と判定されたときは、図１のステップＳ７〜Ｓ１０（以上を処理ブロックＡとする）、ステップＳ１１、及びステップＳ１２〜Ｓ１４（以上を処理ブロックＢとする）と同じ処理を行う。   The state detection method of the electrical storage device of this embodiment is demonstrated below using the flowchart shown in FIG. From the start of the n-th state detection to the determination of whether or not charging / discharging is stopped in step S3, the same processing as steps S1 to S3 shown in the flowchart of FIG. 1 is performed. Moreover, when it determines with charging / discharging in step S3, step S7-S10 (the above is made into the process block A) of FIG. 1, step S11, and step S12-S14 (the above is made into the process block B), and Do the same process.

一方、ステップＳ３で充放電中でない（充放電停止中）と判定されたときは、図１のステップＳ４、Ｓ５と同じ処理を行った後、ステップＳ２０で充放電停止からの経過時間が第１緩和時間より長いか否かを判定する。そして、経過時間が第１緩和時間以下のときは、第１実施形態と同様に、処理ブロックＡ、ステップＳ１１、及び処理ブロックＢの処理を行う。これに対し、ステップＳ２０で充放電停止からの経過時間が第１緩和時間より長いと判定されると、本実施形態では以下のステップＳ２１〜Ｓ２７の処理を行う。   On the other hand, if it is determined in step S3 that charging / discharging is not being performed (charging / discharging is stopped), the same processing as in steps S4 and S5 in FIG. It is determined whether or not it is longer than the relaxation time. Then, when the elapsed time is equal to or shorter than the first relaxation time, the processing block A, step S11, and processing block B are performed as in the first embodiment. On the other hand, if it is determined in step S20 that the elapsed time from the charge / discharge stop is longer than the first relaxation time, the following steps S21 to S27 are performed in the present embodiment.

ステップＳ２１では、処理ブロックＡのステップＳ７と同様にして電圧変化量ΔＶａ_nを算出する。次のステップＳ２２では、式（７）を用いて速い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_fast_nを算出する。ステップＳ２３では、記憶部１２０に保存されている遅い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_slow_nを読み込み、ステップＳ２４でＳＯＨ算出式Ｇ（ＳＯＨ_fast、ＳＯＨ_slow）を記憶部１２０から読み込む。ステップＳ２５では、上記で算出したＳＯＨ_fast_nと読み込んだＳＯＨ_slow_nを、ＳＯＨ算出式Ｇ（ＳＯＨ_fast、ＳＯＨ_slow）のＳＯＨ_fast及びＳＯＨ_slowにそれぞれ代入することにより、現在のＳＯＨ_nを算出する。   In step S21, the voltage change amount ΔVa_n is calculated in the same manner as in step S7 of the processing block A. In the next step S22, the deterioration degree SOH_fast_n due to a fast transient change is calculated using equation (7). In step S23, the deterioration degree SOH_slow_n due to the slow transient change stored in the storage unit 120 is read. In step S24, the SOH calculation formula G (SOH_fast, SOH_slow) is read from the storage unit 120. In step S25, the current SOH_n is calculated by substituting the calculated SOH_fast_n and the read SOH_slow_n into SOH_fast and SOH_slow of the SOH calculation formula G (SOH_fast, SOH_slow), respectively.

ステップＳ２６では、ステップＳ９と同様に、ステップＳ２５で算出した劣化度ＳＯＨ_nに対応する放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n、ｘ）を記憶部１２０から読み込む。そして、ステップＳ２７において、放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n、ｘ）の変数ｘにステップＳ２１で算出したΔＶａ_nを代入して放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出する。
ＣＯＤ_soh_n＝Ｆ(ＳＯＨ_n1, ΔＶａ_n)
その後、ステップＳ１１において、現在の電圧Ｖ_nowとステップＳ２７で算出した放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nから現在の放電能力ＣＯＤ_nowを算出する。さらに、現在の放電能力ＣＯＤ_nowを用いて処理ブロックＢの処理を行う。 In step S26, as in step S9, the discharge capability correction function F (SOH_n, x) corresponding to the deterioration degree SOH_n calculated in step S25 is read from the storage unit 120. In step S27, the discharge capacity correction amount COD_SOH_n is calculated by substituting ΔVa_n calculated in step S21 for the variable x of the discharge capacity correction function F (SOH_n, x).
COD_soh_n = F (SOH_n1, ΔVa_n)
Thereafter, in step S11, the current discharge capacity COD_now is calculated from the current voltage V_now and the discharge capacity correction amount COD_SOH_n calculated in step S27. Further, the processing of the processing block B is performed using the current discharge capacity COD_now.

本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法及び該状態検知方法を用いた本実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置によれば、充放電中か充放電を停止しているかによらず適切な放電能力が維持されているかを判定することが可能となるのに加えて、充放電停止時間が短いときには速い過渡特性に基づいて劣化度ＳＯＨを算出することにより、第１実施形態のＳＯＨ_n1を用いる場合よりもさらに高精度に現在の放電能力ＣＯＤ_nowを推定することが可能となる。   According to the state detection method of the electricity storage device of the present embodiment and the state detection device of the electricity storage device of the present embodiment using the state detection method, it is possible to appropriately discharge regardless of whether charging / discharging is stopped or not. In addition to the use of SOH_n1 of the first embodiment, the deterioration degree SOH is calculated based on fast transient characteristics when the charge / discharge stop time is short. It is possible to estimate the current discharge capacity COD_now with higher accuracy.

（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態では、充放電停止時の状態検知として、充放電停止後の過渡変化を反映した放電能力を算出できるようにしている。すなわち、蓄電デバイスの充放電停止中は、速い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_fastだけでなく、遅い過渡変化による劣化度ＳＯＨ_slowも算出して劣化度ＳＯＨを高精度に求め、これを用いて蓄電デバイスの放電能力を高精度に推定して判定する。以下では、遅い過渡変化に対応する経過時間を第２緩和時間とする。 (Third embodiment)
The state detection method of the electrical storage device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 8 is a flowchart for explaining the flow of processing of the state detection method for the power storage device of this embodiment. In this embodiment, as the state detection at the time of charge / discharge stop, the discharge capability reflecting the transient change after the charge / discharge stop can be calculated. That is, during charging / discharging of the electricity storage device, not only the deterioration degree SOH_fast due to the fast transient change but also the deterioration degree SOH_slow due to the slow transient change is calculated to obtain the deterioration degree SOH with high accuracy, and this is used to discharge the electricity storage device. Judgment is made by estimating the ability with high accuracy. Hereinafter, the elapsed time corresponding to the slow transient change is referred to as a second relaxation time.

図８のフローチャートにおいて、ｎ回目の状態検知が開始してからステップＳ２０の経過時間が第１緩和時間より大きいかの判定までは、図３のフローチャートに示した第２の実施形態の状態検知方法と同じ処理を行う。そして、ステップＳ２０で経過時間が第１緩和時間以下と判定されたときは、図３の処理ブロックＡ、ステップＳ１１、及び処理ブロックＢの処理を行う。一方、ステップＳ２０で経過時間が第１緩和時間より長いと判定されたときは、第２実施形態と同様に、ステップ２１において電圧変化量ΔＶａ_nを算出し、その後ステップＳ３０の処理に進む。   In the flowchart of FIG. 8, from the start of the n-th state detection until the determination of whether the elapsed time of step S20 is greater than the first relaxation time, the state detection method of the second embodiment shown in the flowchart of FIG. Perform the same process as Then, when it is determined in step S20 that the elapsed time is equal to or shorter than the first relaxation time, the processing block A, step S11, and processing block B in FIG. 3 are performed. On the other hand, when it is determined in step S20 that the elapsed time is longer than the first relaxation time, the voltage change amount ΔVa_n is calculated in step 21 as in the second embodiment, and then the process proceeds to step S30.

ステップＳ３０では、充放電停止からの経過時間が第２緩和時間より長いか否かを判定する。その結果、経過時間が第２緩和時間以下のときは、第２実施形態と同様に、ステップＳ２２〜Ｓ２７（処理ブロックＣとする）の処理を行う。これに対し、ステップＳ３０で充放電停止からの経過時間が第２緩和時間より長いと判定されると、本実施形態では以下のステップＳ３１〜Ｓ３４の処理を行う。   In step S30, it is determined whether or not the elapsed time from the charge / discharge stop is longer than the second relaxation time. As a result, when the elapsed time is equal to or shorter than the second relaxation time, steps S22 to S27 (processing block C) are performed as in the second embodiment. On the other hand, if it is determined in step S30 that the elapsed time from the charge / discharge stop is longer than the second relaxation time, the following steps S31 to S34 are performed in the present embodiment.

ステップＳ３１では、式（４）に基づいてＯＣＶ変化量ΔＶ_nを算出し、これを用いてステップＳ３２において式（５）の関係より放電能力補正関数Ｆ(ＳＯＨ, ΔＶａ)を最適化する。ステップＳ３３では、式（７）及び式（８）を用いて現在の劣化度ＳＯＨ_nを算出する。さらに、ステップＳ３４では、最適化された放電能力補正関数Ｆ(ＳＯＨ, ΔＶａ)にステップＳ２１で算出したΔＶａ_n及びステップＳ３３で算出したＳＯＨ_nを代入して放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出する。   In step S31, the OCV change amount ΔV_n is calculated based on equation (4), and using this, the discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa) is optimized from the relationship of equation (5) in step S32. In step S33, the current deterioration degree SOH_n is calculated using equations (7) and (8). Further, in step S34, the discharge capacity correction amount COD_SOH_n is calculated by substituting ΔVa_n calculated in step S21 and SOH_n calculated in step S33 into the optimized discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa).

その後、ステップＳ１１において、現在の電圧Ｖ_nowとステップＳ２７で算出した放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nから現在の放電能力ＣＯＤ_nowを算出する。さらに、現在の放電能力ＣＯＤ_nowを用いて処理ブロックＢの処理を行う。   Thereafter, in step S11, the current discharge capacity COD_now is calculated from the current voltage V_now and the discharge capacity correction amount COD_SOH_n calculated in step S27. Further, the processing of the processing block B is performed using the current discharge capacity COD_now.

本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法及び該状態検知方法を用いた本実施形態の蓄電デバイスの状態検知装置によれば、充放電中か充放電を停止しているかによらず放電能力が適切に維持されているかを判定することが可能となるのに加えて、充放電停止時には停止後の経過時間によらず劣化度ＳＯＨを高精度に算出することにより、さらに高精度に現在の放電能力ＣＯＤ_nowを推定することが可能となる。   According to the power storage device state detection method of the present embodiment and the power storage device state detection device of the present embodiment using the state detection method, the discharge capacity is appropriate regardless of whether charging / discharging is stopped or not. In addition to being able to determine whether or not the current discharge capacity is maintained, it is possible to calculate the deterioration SOH with high accuracy regardless of the elapsed time after stopping when charging / discharging is stopped. COD_now can be estimated.

（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態の蓄電デバイスの状態検知方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 (Fourth embodiment)
The state detection method of the electrical storage device which concerns on the 4th Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of processing of the state detection method for the power storage device of this embodiment.

充放電停止後に蓄電デバイスの状態検知を行う場合、それ以前の充放電履歴等によって過渡変化が大きく異なってくる。例えば、自動車に搭載された蓄電池では、車両運行中にさまざまな充放電が繰り返されるため、蓄電池中の電解液に生じる泳動、沈殿、対流、拡散なども車両運行条件によってさまざまに異なってくる。そのため、充放電停止後の蓄電池の過渡変化は、それまでの車両運行条件によって異なり、同等あるいは傾向が同じとみなせるような再現性のある停止状態を作り出すことはできない。   When the state of the power storage device is detected after charging / discharging is stopped, the transient change greatly varies depending on the previous charging / discharging history. For example, in a storage battery mounted on an automobile, various charging and discharging operations are repeated during vehicle operation. Therefore, migration, precipitation, convection, diffusion, etc. that occur in the electrolyte in the storage battery vary depending on vehicle operation conditions. Therefore, the transient change of the storage battery after stopping charging / discharging differs depending on the vehicle operating conditions up to that point, and it is impossible to create a reproducible stop state that can be regarded as the same or the same tendency.

本実施形態はこれらの問題を解決するためになされたものであり、蓄電デバイスの停止前の充放電の影響を低減させて状態検知を行う蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を提供する。本実施形態では、充放電停止後に状態検知を行うとき、充放電停止直後に蓄電池１０に対し所定容量の充電（以下では状態検知前充電と称する）行い、状態検知前充電が終了した後に蓄電デバイスの状態検知を行う。状態検知前充電として、例えば定格容量の５％の充電を行わせるのがよい。   The present embodiment has been made to solve these problems, and provides a storage device state detection method and apparatus for detecting a state by reducing the influence of charge / discharge before stopping the storage device. In the present embodiment, when the state detection is performed after the charge / discharge stop, the storage battery 10 is charged with a predetermined capacity immediately after the charge / discharge stop (hereinafter referred to as pre-state detection charge), and after the pre-state detection charge is completed, the electricity storage device. Detect the state of For example, 5% of the rated capacity may be charged as the pre-state detection charging.

図９に示すフローチャートは、充放電停止直後を除いて、図８に示した第３の実施形態の状態検知方法と同じ処理の流れとなっており、本実施形態でも停止後の経過時間によらず劣化度ＳＯＨを高精度に算出して現在の放電能力ＣＯＤ_nowを高精度に推定することが可能となっている。これに加えて、本実施形態ではステップＳ４で充放電停止直後と判定されると、ステップＳ４０で状態検知前充電を行う。このような状態検知前充電を行うことにより、蓄電デバイスが再現性のある過渡変化の状態に移行する。これにより、同等あるいは傾向が同じとみなせるような再現性のある過渡状態で状態検知を行うことが可能となり、蓄電デバイスの状態検知をさらに高精度に行うことが可能となる。   The flowchart shown in FIG. 9 has the same processing flow as the state detection method of the third embodiment shown in FIG. 8 except immediately after the charge / discharge stop. In this embodiment, the flow depends on the elapsed time after the stop. It is possible to estimate the current discharge capacity COD_now with high accuracy by calculating the deterioration degree SOH with high accuracy. In addition to this, in this embodiment, if it is determined in step S4 that charging / discharging has just stopped, charging before state detection is performed in step S40. By performing such pre-state detection charging, the power storage device shifts to a reproducible transient change state. This makes it possible to detect the state in a reproducible transient state that can be regarded as equivalent or have the same tendency, and to detect the state of the power storage device with higher accuracy.

上記説明の本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置は、従来のエンジン駆動の車両に搭載された蓄電デバイスに限定されず、電気自動車、携帯電話、停電時に稼動するバックアップ用バッテリ、さらには、電力系統との連携において太陽光や風力による自然エネルギーの発電の電力の平準化に用いられる蓄電装置、およびそれを組み込んだシステムに適用可能である。本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置は、蓄電デバイスが搭載され、監視または状態判断が必要な装置であれば、上記用途に限定されない。蓄電デバイスとしては、蓄電池やキャパシタなどがあり、電子またはイオンの移動を経由してデバイス内部のエネルギーを増加または低下させ、その内部エネルギーを外部から電力として取り出すことができる装置が対象となる。例えばＬｉイオン電池、Ｎｉ水素電池、ナトリウムー硫黄電池、鉛電池、キャパシタなどがあり、これらを複合した蓄電システムにも適用できる。上記蓄電デバイスの例は一部であり、上記蓄電池またはキャパシタに限定されない。 The state detection method and apparatus of the power storage device of the present invention described above are not limited to power storage devices mounted on conventional engine-driven vehicles, but include electric vehicles, mobile phones, backup batteries that operate during power outages, and It can be applied to a power storage device used for leveling the power of natural energy generated by sunlight or wind power in cooperation with a power system, and a system incorporating the power storage device. The state detection method and apparatus for an electricity storage device of the present invention are not limited to the above applications as long as the electricity storage device is mounted and monitoring or state determination is necessary. Examples of the electricity storage device include a storage battery, a capacitor, and the like, which are devices that can increase or decrease the energy inside the device via the movement of electrons or ions and take out the internal energy as electric power from the outside. For example, there are a Li ion battery, a Ni hydrogen battery, a sodium-sulfur battery, a lead battery, a capacitor, and the like, which can be applied to a power storage system that combines these. The example of the said electrical storage device is a part, and is not limited to the said storage battery or a capacitor.

本発明の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置によれば、必ずしもシステムが停止中でなくとも蓄電デバイスの放電能力判定が可能なため、放電能力の誤判定に起因する蓄電デバイス搭載システムの誤動作がなくなる。また、蓄電デバイスの放電能力判定方法が、蓄電デバイスの外部の要因を強く受ける条件とそれ以外の条件に分けて算出するアルゴリズムを構築しているため、状況に応じた使い分けが可能になる。その結果、判定結果に基づく制御方法の選択の幅が広がり、より柔軟なシステム運用が可能となる。 According to the storage device state detection method and apparatus of the present invention, the discharge capability of the storage device can be determined even when the system is not stopped. Disappear. In addition, since the method for determining the discharge capability of the power storage device is constructed with an algorithm that calculates the condition that is strongly influenced by factors external to the power storage device and other conditions, it is possible to use the method according to the situation. As a result, the selection range of the control method based on the determination result is widened, and a more flexible system operation is possible.

以下では、充放電停止後の状態検知方法について、参照例を用いてさらに詳細に説明する。
第１参照例の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置では、充放電停止後の蓄電デバイスの過渡変化を、蓄電デバイスから測定可能な電圧の変化で見ている。すなわち、蓄電デバイスが充放電を停止して所定の安定条件を満たす状態に達したときの電圧を停止時安定電圧とし、充放電停止後の電圧測定値の停止時安定電圧からの変化量を用いて蓄電デバイスの過渡的な状態における状態検知を行う。以下では、蓄電デバイスが充放電を停止してから時間ｔ経過したときの電圧測定値の停止時安定電圧からの変化量を、停止時電圧変化量とする。 Below, the state detection method after a charge / discharge stop is demonstrated still in detail using a reference example.
In the method and apparatus for detecting the state of the electricity storage device of the first reference example, the transient change of the electricity storage device after the charge / discharge stop is viewed as the change in voltage measurable from the electricity storage device. In other words, the voltage when the storage device stops charging / discharging and reaches a state where the predetermined stability condition is satisfied is defined as the stable voltage at stop, and the amount of change from the stable voltage at stop after the charge / discharge stop is used. To detect the state of the electricity storage device in a transient state. Hereinafter, the amount of change from the stable voltage at the stop of the voltage measurement value when the time t has elapsed since the storage device has stopped charging / discharging is referred to as the stop voltage change.

本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置では、上記の停止時電圧変化量を算出する関数として、蓄電デバイスの所定の状態量に依存する緩和関数Ｆ（ｔ）を事前に作成して用いている。そして、電圧測定値から得られる停止時電圧変化量を用いて緩和関数Ｆ（ｔ）を最適化し、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）から所定の状態量を推定して状態検知を行っている。本参照例の状態検知方法では、充放電停止直前の電圧状態を検知するとともに、上記の緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて所定の状態量を推定し、この推定した状態量をあらかじめ設定されたそれぞれの判定基準と比較することにより、蓄電デバイスの放電能力（ＣＯＤ）が適切に維持されているかを判定している。所定の状態量として、例えば蓄電デバイスの劣化度の指標であるＳＯＨ（State of health）や残容量を示すＳＯＣなどを用いることができる。   In the storage device state detection method and apparatus according to the present reference example, a relaxation function F (t) that depends on a predetermined state amount of the storage device is created in advance as a function for calculating the amount of voltage change at the time of stop. Used. Then, the relaxation function F (t) is optimized using the amount of change in the stop voltage obtained from the voltage measurement value, and the state is detected by estimating a predetermined state quantity from the optimized relaxation function F (t). Yes. In the state detection method of this reference example, the voltage state immediately before the charge / discharge stop is detected, the predetermined state quantity is estimated using the above relaxation function F (t), and the estimated state quantity is set in advance. By comparing with each criterion, it is determined whether or not the discharge capability (COD) of the electricity storage device is appropriately maintained. As the predetermined state quantity, for example, SOH (State of health) which is an indicator of the degree of deterioration of the power storage device, SOC indicating the remaining capacity, or the like can be used.

充放電停止後の蓄電デバイスの過渡変化には、イオンの生成・消滅反応のように反応速度の速いものから、電解液の移動等の反応速度の遅いものまであり、これらが充放電停止後の上記の状態量の変化に影響している。そこで、本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法では、緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて反応速度毎の状態量の変化を推定し、これらを統合して状態量の判定を行っている。例えば、充放電終了後の経過時間が短い時点における状態量を、遅い反応速度の影響も考慮して判定している。   There are transient changes in electricity storage devices after charge / discharge stoppages, from those with fast reaction speeds, such as ion generation / annihilation reactions, to those with slow reaction speeds, such as electrolyte migration. It affects the change in the state quantity. Therefore, in the state detection method of the electricity storage device of this reference example, the change in the state quantity for each reaction rate is estimated using the relaxation function F (t), and these are integrated to determine the state quantity. For example, the state quantity at the time when the elapsed time after the end of charge / discharge is short is determined in consideration of the influence of the slow reaction rate.

上記の停止時安定電圧として、充放電を停止してから十分な時間が経過したときの蓄電デバイスの開放端電圧ＯＣＶ（以下では安定時ＯＣＶとする）が知られている。ＯＣＶは、蓄電デバイスの端子が開放されて放電が停止されているときの端子間電圧である。本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法で用いる停止時安定電圧は、ＯＣＶに限らず、蓄電デバイスへの過渡的な影響が限定されている場合には、そのときの安定電圧を用いることができる。一例として、蓄電デバイスから負荷への電力供給を停止している間に、負荷の制御装置等に微小な電流（暗電流）が供給されている場合があるが、このような暗電流等が供給されている場合でも、負荷を停止してから十分な時間が経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。   As the stable voltage at the time of stop, an open-circuit voltage OCV (hereinafter referred to as a stable time OCV) of the electricity storage device when a sufficient time has elapsed since charging / discharging is stopped is known. OCV is a voltage between terminals when the terminal of the electricity storage device is opened and discharge is stopped. The stable voltage at the time of stop used in the method for detecting the state of the power storage device of the present reference example is not limited to the OCV, and when the transient influence on the power storage device is limited, the stable voltage at that time can be used. . As an example, a minute current (dark current) may be supplied to the load control device while the power supply from the power storage device to the load is stopped. Even when the load is stopped, the voltage when a sufficient time elapses after the load is stopped can be set as the stable voltage at the time of stop.

また、蓄電デバイスからの充放電量が常に一定値の場合にも、蓄電デバイスに与える過渡的な影響が十分に小さいと考えられることから、負荷を停止してから十分な時間が経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。このように、充放電による電流が微小あるいは一定値で蓄電デバイス内部の過渡変化に与える影響が所定の範囲内に限定される場合には、負荷への電力供給を停止したときに蓄電デバイスからの放電を停止したと判定するとともに、微小電流あるいは一定電流を継続した状態で充放電停止後長時間経過したときの電圧を停止時安定電圧とすることができる。この場合、微小電流あるいは一定電流による電圧変化を補正する電圧補正量を事前に決定し、これを用いて電圧測定値を補正するようにするのが好ましい。   In addition, even when the charge / discharge amount from the electricity storage device is always a constant value, the transient effect on the electricity storage device is considered to be sufficiently small, so when sufficient time has passed since the load was stopped. The voltage can be a stable voltage when stopped. In this way, when the current due to charging / discharging is small or constant and the influence on the transient change inside the electricity storage device is limited within a predetermined range, when the power supply to the load is stopped, In addition to determining that the discharge has stopped, the voltage when a long time has elapsed after stopping the charge / discharge in a state where a minute current or a constant current is continued can be set as a stable voltage at the time of stop. In this case, it is preferable that a voltage correction amount for correcting a voltage change due to a minute current or a constant current is determined in advance, and the voltage measurement value is corrected using this.

以下では、停止時安定電圧の一例として、安定時ＯＣＶを用いて説明する。安定時ＯＣＶを用いた場合には、図３５に示した関係を用いて状態量ＳＯＣを次式のように表すことができる。
ＳＯＣ＝ＦＳ（ＯＣＶｓ’（ＳＯＣ’，ＳＯＨ，Ｔ）） (１−１)
ＯＣＶs（ＳＯＣ，ＳＯＨ，Ｔ）＝ｌｉｍ（Ｖmes（ｔ）） (１−２)
ここで、ＯＣＶsは今回算出の安定時ＯＣＶ、ＯＣＶ’は前回算出の安定時ＯＣＶを表しており、ＳＯＣ’は前回算出の残容量、Ｔは蓄電デバイスの温度を示している。また、上式のｌｉｍは、充放電停止からの経過時間ｔを無限大にすることを示しており、式（１−２）の右辺は、充放電停止後の経過時間が無限大のときの蓄電デバイスの電圧測定値Ｖmes（ｔ）を示している。同様に、安定時ＯＣＶ以外の停止時安定電圧を用いる場合にも、ＳＯＣとの間に上記と同様の関係式を事前に作成することができる。 The following description will be made using a stable OCV as an example of a stable voltage at a stop. When the OCV at the time of stability is used, the state quantity SOC can be expressed by the following equation using the relationship shown in FIG.
SOC = FS (OCVs ′ (SOC ′, SOH, T)) (1-1)
OCV s (SOC, SOH, T) = lim (V mes (t)) (1-2)
Here, OCV s represents the stable OCV calculated this time, OCV ′ represents the previously calculated stable OCV, SOC ′ represents the remaining capacity of the previous calculation, and T represents the temperature of the power storage device. In addition, lim in the above expression indicates that the elapsed time t from the charge / discharge stop is infinite, and the right side of the expression (1-2) indicates that the elapsed time after the charge / discharge stop is infinite. The voltage measurement value V mes (t) of the electricity storage device is shown. Similarly, when using a stable voltage at the time of stop other than the stable OCV, a relational expression similar to the above can be created in advance with the SOC.

上式では、ＳＯＣが前回算出のＯＣＶｓ’に依存して決定されると同時に、ＯＣＶｓもＳＯＣに依存しており、さらに別の状態量であるＳＯＨと蓄電デバイスの温度Ｔにも依存して変化することを示している。また、ＯＣＶｓが別の状態量ＳＯＨに依存していることから、状態量ＳＯＣもＳＯＨに依存していることになり、それぞれの更新を適切なタイミングで行う必要がある。   In the above equation, the SOC is determined depending on the previously calculated OCVs ′, and at the same time, the OCVs also depends on the SOC, and further changes depending on the state quantity SOH and the temperature T of the power storage device. It shows that Moreover, since OCVs depends on another state quantity SOH, the state quantity SOC also depends on SOH, and it is necessary to perform each update at an appropriate timing.

ＯＣＶsは、式（１−２）に示すように、充放電停止からの経過時間ｔが無限大のときのＶmes（ｔ）であるが、実用上はＶmes（ｔ）の変化が十分小さくなると考えられる経過時間ｔの時点のＶmes（ｔ）とすることができる。また、蓄電デバイスが液式鉛蓄電池の場合には、ＯＣＶsは、ＯＣＶの１時間当たりの変化量が５ｍＶ以下となるか、あるいは、充放電停止から２０時間経過したときのＶmes（ｔ）とすることができる。以下では、蓄電デバイスが液式鉛蓄電池等の蓄電池の場合を一例に、本発明の蓄電デバイスの状態検知方法を説明する。 OCV s is V mes (t) when the elapsed time t from the charge / discharge stop is infinite as shown in the equation (1-2). However, in practice, the change in V mes (t) is sufficient. It can be set to V mes (t) at the time of elapsed time t that is considered to be smaller. Further, when the electricity storage device is a liquid lead-acid battery, OCV s is V mes (t) when the amount of change in OCV per hour is 5 mV or less, or when 20 hours have elapsed since charging / discharging was stopped. It can be. Below, the storage device state detection method of the present invention will be described by taking as an example the case where the storage device is a storage battery such as a liquid lead storage battery.

以下では、蓄電池の充放電停止から２０時間経過したときのＶmes（ｔ）を次式のＯＣＶ20hrとし、これをＯＣＶsに用いるものとする。
ＯＣＶ20hr＝Ｖmes（ｔ＝２０ｈｒ）
ＯＣＶs（ＳＯＣ，ＳＯＨ，Ｔ）≒ＯＣＶ20hr (１−３) In the following description , V mes (t) when 20 hours have elapsed from the stop of charging / discharging of the storage battery is defined as OCV 20hr of the following formula, and this is used for OCV s .
OCV 20hr = V mes (t = 20hr)
OCV s (SOC, SOH, T) ≒ OCV 20hr (1-3)

充放電停止後の電圧測定値Ｖmes（ｔ）の安定時ＯＣＶからの変化量、すなわちＯＣＶ変化量（停止時電圧変化量）をΔＶ（ｔ）とするとき、
ΔＶ（ｔ）＝Ｖmes（ｔ）−ＯＣＶ20hr (１−４)
と表すことができる。この電圧変化量ΔＶ（ｔ）は、従来の電気化学の定義では「分極」という言葉を用いて全ての過渡変化を含めて扱われてきた。しかしながら、ΔＶ（ｔ）は安定ＯＣＶに近づくまでの緩和過程によって生じる電圧変化であることから、以下に挙げる電圧変化の要因の影響を受けている。電圧変化の要因として、極板状態、極板近傍でのイオン濃度、それらの固相反応、固液反応、さらには電解液の沈殿や対流、拡散に伴うイオンの移動などがある。ΔＶ（ｔ）は、これらの反応速度の異なる緩和過程が組み合わさって生じていると考えられる。そこで、蓄電デバイス１１の充放電停止後の過渡変化は、速度の異なる反応過程を含んでいることから、充放電停止後の蓄電デバイス１１の放電能力を高精度に判定するためには、反応速度毎の状態変化を評価することができる方法を用いて状態検知を行うのがよい。 When the amount of change from the stable OCV of the voltage measurement value V mes (t) after charge / discharge stop, that is, the OCV change amount (voltage change amount at stop) is ΔV (t),
ΔV (t) = V mes ( t) -OCV 20hr (1-4)
It can be expressed as. This voltage change amount ΔV (t) has been handled including all transient changes using the term “polarization” in the conventional definition of electrochemistry. However, since ΔV (t) is a voltage change caused by the relaxation process until the stable OCV is approached, it is influenced by the following factors of voltage change. Factors of voltage change include the electrode plate state, the ion concentration in the vicinity of the electrode plate, their solid-phase reaction, solid-liquid reaction, and precipitation and convection of the electrolyte, and ion movement accompanying diffusion. ΔV (t) is considered to be caused by a combination of relaxation processes having different reaction rates. Therefore, since the transient change after charging / discharging of the electricity storage device 11 includes reaction processes with different speeds, in order to determine the discharging capability of the electricity storage device 11 after stopping charging / discharging with high accuracy, the reaction rate It is preferable to detect the state using a method capable of evaluating the state change for each.

反応速度の違いに応じてｍ個の多項式からなる関数Ｆ（ｔ）を用いて、ΔＶ（ｔ）を次式のように表すものとする。
ΔＶ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）
＝ｆ1（ｔ）＋ｆ2（ｔ）＋・・・ｆm（ｔ）＝Σｆi（ｔ） (１−５)
上記の緩和関数Ｆ（ｔ）では、各項ｆi（ｔ）が蓄電池の反応速度の異なる緩和過程の電圧変化への寄与分を示しており、以下では反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）とする。各ｆi（ｔ）は、蓄電池の状態量である劣化度ＳＯＨ、残容量ＳＯＣ(イオン濃度)、および温度Ｔに依存する関数である。式（１−５）の反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）は、充放電停止後の電圧測定値Ｖmes（ｔ）から算出されるΔＶ（ｔ）を用いて、これに最適化されるように決定することができる。 ΔV (t) is expressed as follows using a function F (t) made up of m polynomials according to the difference in reaction rate.
ΔV (t) = F (t)
= F 1 (t) + f 2 (t) +... F m (t) = Σf i (t) (1-5)
In the above relaxation function F (t), each term f i (t) indicates the contribution to the voltage change in the relaxation process with different reaction speeds of the storage battery. Hereinafter, the relaxation function f i (t) for each reaction speed. And Each f i (t) is a function that depends on the deterioration degree SOH, which is the state quantity of the storage battery, the remaining capacity SOC (ion concentration), and the temperature T. The relaxation function f i (t) for each reaction rate in the equation (1-5) is optimized by using ΔV (t) calculated from the voltage measurement value V mes (t) after the charge / discharge stop. Can be determined.

本参照例の状態検知方法を用いた状態検知システムでは、状態検知が開始される前のＳＯＣ，ＳＯＨ、ＯＣＶ20hrのそれぞれの初期値ＳＯＣ0、ＳＯＨi 0、ＯＣＶ20hr 0を、状態検知システム内に事前に保存されているそれぞれの参照値ＳＯＣref(0)、ＳＯＨi ref(0)、ＯＣＶ20hr ref(0)を用いて、下記のように設定することができる。
ＳＯＣ0＝ＳＯＣref(0)
ＳＯＨi 0＝ＳＯＨi ref(0)
ＯＣＶ20hr 0＝ＯＣＶ20hr ref(0)
ここで、参照値ＳＯＣref(0)、ＳＯＨi ref(0)、ＯＣＶ20hr ref(0)は、それぞれ予め別の電池で取得した値である。 In the state detection system using the state detection method of this reference example, the initial values SOC 0 , SOH i 0 , and OCV 20hr 0 of SOC, SOH, and OCV 20hr before the state detection is started are stored in the state detection system. Can be set as follows using the respective reference values SOC ref (0) , SOH i ref (0) , and OCV 20hr ref (0) stored in advance.
SOC 0 = SOC ref (0)
SOH i 0 = SOH i ref (0)
OCV 20hr 0 = OCV 20hr ref (0)
Here, the reference values SOC ref (0) , SOH i ref (0) , and OCV 20hr ref (0) are values acquired in advance by separate batteries.

状態検知システムで状態検知が開始された後の、ｎ回目（ｎは１以上の整数）の充放電停止後において、ＯＣＶ変化量ΔＶ（ｔ）を表す式（１−５)の緩和関数Ｆ（ｔ）および反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）を、それぞれＦn（ｔ）、ｆi n（ｔ）としたとき、ｉ番目の反応速度に対応するＳＯＣおよびＳＯＨ（それぞれＳＯＣn、ＳＯＨi nとする）から、反応速度毎緩和関数ｆｉn（ｔ）が次式で表わされるものとする。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (１−６)
ここで、ｆi ref（ｔ）、ＳＯＣref、ＳＯＨi refは、あらかじめ設定された初期状態（たとえば未使用状態）でのｆi（ｔ）、ＳＯＣ、ＳＯＨiであり、ｇ（Ｔ）は温度依存性を表す関数である。 The relaxation function F (1-5) representing the OCV variation ΔV (t) after the n-th (n is an integer of 1 or more) charge / discharge stop after the state detection is started by the state detection system. t) and the relaxation function f i (t) for each reaction rate are F n (t) and f i n (t), respectively, and SOC and SOH corresponding to the i-th reaction rate (respectively SOC n and SOH i n ), the relaxation function fi n (t) for each reaction rate is expressed by the following equation.
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC n / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref } * g (T) (1-6)
Here, f i ref (t), SOC ref, SOH i ref is, f i (t) in the predetermined initial state (e.g. unused state), SOC, a SOH i, g (T) is It is a function representing temperature dependence.

式（１−６）において温度ＴとＳＯＣが時間によらず一定とした場合には、ＳＯＨi nは
ＳＯＨi n＝｛ｆi n（ｔ）／ｆi ref（ｔ）｝＊ＳＯＨi ref (１−７)
から算出することができる。よって、電圧測定値Ｖmes（ｔ）から算出されたΔＶ（ｔ）に式(１−５)のｆi n（ｔ）を最適化し、これを用いて式（１−７）からＳＯＨi nを算出することができる。 In the equation (1-6), when the temperature T and the SOC are constant regardless of the time, SOH i n is calculated as follows: SOH i n = {f i n (t) / f i ref (t)} * SOH i ref (1-7)
It can be calculated from Therefore, to optimize the f i n (t) of formula (1-5) to [Delta] V (t) that is calculated from the voltage measured value V mes (t), SOH i n from the equation (1-7) by using the Can be calculated.

反応速度の異なる過渡応答毎のＳＯＨi nを式（１−７）から算出すると、これらを統合して算出される全体のＳＯＨnは、
ＳＯＨn＝（ＳＯＨ1 n、ＳＯＨ2 n、・・・、ＳＯＨm n） (１−８)
のように表すことができる。例えば、ｍ個のＳＯＨiに対して、それぞれの係数をＡ〜Ｍとすると、
ＳＯＨn＝Ａ＊ＳＯＨ1 n＋Ｂ＊ＳＯＨ2 n＋・・・＋Ｍ＊ＳＯＨm n
＝Ａ＊｛ｆ1 n（ｔ）／ｆ1 ref（ｔ）｝ＳＯＨ1 ref＋
Ｂ＊｛ｆ2 n（ｔ）／ｆ2 ref（ｔ）｝ＳＯＨ2 ref＋・・・＋
Ｍ＊｛ｆm n（ｔ）／ｆm ref（ｔ）｝ＳＯＨm ref (１−８−１)
と表すことができる。但し、式（１−８−１）は式（１−８）の関係式を表す一例であり、これに限定されるものではない。上記のようにして算出されたＳＯＨnを用いて、蓄電池の劣化状態の検知を行うことができる。同様にして、別の状態量であるＳＯＣnを、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて算出することができる。 When SOH i n for each transient response with different reaction rates is calculated from the equation (1-7), the total SOH n calculated by integrating these is
SOH n = (SOH 1 n , SOH 2 n ,..., SOH m n ) (1-8)
It can be expressed as For example, if m coefficients are A to M for m SOH i ,
SOH n = A * SOH 1 n + B * SOH 2 n +... + M * SOH m n
= A * {f 1 n (t) / f 1 ref (t)} SOH 1 ref +
B * {f 2 n (t) / f 2 ref (t)} SOH 2 ref +... +
M * {f m n (t) / f m ref (t)} SOH m ref (1-8-1)
It can be expressed as. However, the formula (1-8-1) is an example representing the relational expression of the formula (1-8), and is not limited thereto. Using the SOH n calculated as described above, it is possible to detect the deterioration state of the storage battery. Similarly, SOC n which is another state quantity can be calculated using the optimized relaxation function F (t).

式（１−５）で示した緩和関数Ｆ（ｔ）は、反応速度の異なる反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）を有していることから、ｎ回目の充放電停止後において、経過時間が短い場合には、遅い反応速度に対応するｆi n（ｔ）を最適化して求めることができない。その結果、緩和関数Ｆ（ｔ）を用いてＳＯＣn、ＳＯＨi nを更新することができない。そこで、遅い反応速度に対応するｆi n（ｔ）の最適化が可能となるまでは、ＳＯＣn、ＳＯＨi nに代えて前回の充放電停止時の値ＳＯＣn-1、ＳＯＨi n-1を用いることとし、式（１−６)を近似的に次式のように表すものとする。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn-1／ＳＯＣi ref｝
＊｛ＳＯＨi n-1／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (１−６−１) Since the relaxation function F (t) shown in the equation (1-5) has a relaxation function f i (t) for each reaction rate with different reaction rates, the elapsed time after the nth charge / discharge stop. Is short, f i n (t) corresponding to a slow reaction rate cannot be optimized. As a result, SOC n by using the relaxation function F (t), it is not possible to update the SOH i n. Therefore, until the optimization of f i n (t) corresponding to the slow reaction rate is possible, instead of SOC n and SOH i n , the values SOC n−1 and SOH i n− at the previous charge / discharge stop time are used. 1 is used, and the expression (1-6) is approximately expressed as the following expression.
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC n−1 / SOC i ref }
* {SOH i n-1 / SOH i ref } * g (T) (1-6-1)

遅い反応速度に対応するｆi n（ｔ）に対して式（１−６−１）を用いることができる場合には、充放電停止後の短時間経過した時点から状態検知を行うことが可能となる。特に、充放電が所定の閾値以下でしか行われない場合には、前回の充放電終了後のＳＯＣn-1、ＳＯＨi n-1を用いた緩和関数Ｆn（ｔ）を状態検知に用いることが可能となる。 When the equation (1-6-1) can be used for f i n (t) corresponding to a slow reaction rate, it is possible to detect the state from a point in time after a short period of time after stopping charging and discharging. It becomes. In particular, when charging / discharging is performed only below a predetermined threshold value, the relaxation function F n (t) using SOC n−1 and SOH i n−1 after the end of the previous charging / discharging is used for state detection. It becomes possible.

一方、蓄電池の残容量ＳＯＣについては、前回（ｎ−１回目）の充放電停止を終了してから今回（ｎ回目）の充放電停止までの期間の充放電については、その間の充放電電流を積算して残容量変化分ΔＳＯＣを算出することができ、これを用いて前回の残容量ＳＯＣn-1を補正してＳＯＣnを算出することができる。すなわち、
ＳＯＣn-1’＝ＳＯＣn-1＋ΔＳＯＣ
とし、これをＳＯＣnの代わりに用いて式（１−６)を近似的に次式のようにすることができる。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn-1'／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n-1／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (１−６−２) On the other hand, for the remaining capacity SOC of the storage battery, the charge / discharge current during the period from the end of the previous (n-1) charge / discharge stop until the current (nth) charge / discharge stop The remaining amount change ΔSOC can be calculated by integration, and SOC n can be calculated by correcting the previous remaining amount SOC n−1 using this. That is,
SOC n-1 '= SOC n-1 + ΔSOC
And using this in place of SOC n , equation (1-6) can be approximated as:
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC n−1 ′ / SOC ref }
* {SOH i n-1 / SOH i ref } * g (T) (1-6-2)

式（１−７)で算出されたＳＯＨi nを用いて次式でｆi n（ｔ）を更新し、これをＳＯＣi nの算出に用いる。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣi n-1／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝＊ｇ（Ｔ） (１−６−３) Using the SOH i n calculated by the equation (1-7), f i n (t) is updated by the following equation, and this is used to calculate the SOC i n .
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC i n−1 / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref } * g (T) (1-6-3)

式（１−４）と式（１−６−３）から、ＯＣＶ20hrは次式によって算出できる。
ＯＣＶ20hr＝Ｖmes（ｔ）―Σ［ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn-1／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝］＊ｇ（Ｔ） (１−９)
このＯＣＶ20hrを式（１−１)に代入することによりＳＯＣnを算出することができ、ＳＯＣの状態検知に用いることができる。 From Expression (1-4) and Expression (1-6-3), OCV 20hr can be calculated by the following expression.
OCV 20 hr = V mes (t) −Σ [f i ref (t) * {SOC n−1 / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref }] * g (T) (1-9)
By substituting this OCV 20 hr into the equation (1-1), SOC n can be calculated and used for SOC state detection.

上記のとおり、ｍ種類の反応速度に対応するｍ個の参照値ｆi ref（ｔ）（ｉ＝１〜ｍ）と、ｍ個の劣化度の参照値ＳＯＨi ref（ｉ＝１〜ｍ）と、１個の残容量の参照値ＳＯＣrefをもとに、ｎ回目の充放電停止後のｍ個の反応速度毎緩和関数ｆi n（ｔ）（ｉ＝１〜ｍ）を算出することができる。これより、異なる反応速度に応じた劣化度を反映したＯＣＶ、ＳＯＣおよびＳＯＨを求めて精度の高い状態検知を行うことが可能となる。 As described above, m reference values f i ref (t) (i = 1 to m) corresponding to m kinds of reaction rates and m deterioration values reference values SOH i ref (i = 1 to m). And m relaxation rate functions f i n (t) (i = 1 to m) after the nth charge / discharge stop based on the reference value SOC ref of one remaining capacity. Can do. As a result, it is possible to detect OCV, SOC, and SOH reflecting the degree of deterioration corresponding to different reaction rates and to perform highly accurate state detection.

第１参照例の蓄電デバイスの状態検知方法を、図１０、１１を用いて以下に説明する。図１０は、本参照例の状態検知方法による処理の流れを示す流れ図である。また、図１１は、本参照例の状態検知方法を用いた状態検知装置の概略構成を示すブロック図である。図１１に示す状態検知装置２１０は、一例として、車両に搭載された蓄電池１の状態検知を行うように構成されている。蓄電池２０１には、充電手段２０２と負荷２０３が接続されており、充電手段２０２による充電と負荷２０３への放電が可能となっている。また、蓄電池２０１には温度測定手段２０１ａ、電圧測定手段２０１ｂ及び電流測定手段２０１ｃが設けられており、入力手段２０４を介してそれぞれの測定値を状態検知装置２１０へ入力することが可能となっている。さらに、蓄電池２０１の充放電を制御する制御装置２０５が設けられている。制御装置２０５から状態検知装置２１０への入力手段２０４を介して、制御情報を入力することも可能となっている。   The state detection method of the electrical storage device of a 1st reference example is demonstrated below using FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing by the state detection method of this reference example. FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a state detection device using the state detection method of this reference example. The state detection device 210 shown in FIG. 11 is configured to detect the state of the storage battery 1 mounted on the vehicle as an example. Charging means 202 and a load 203 are connected to the storage battery 201, and charging by the charging means 202 and discharging to the load 203 are possible. Further, the storage battery 201 is provided with a temperature measuring unit 201a, a voltage measuring unit 201b, and a current measuring unit 201c, and each measurement value can be input to the state detection device 210 via the input unit 204. Yes. Furthermore, the control apparatus 205 which controls charging / discharging of the storage battery 201 is provided. It is also possible to input control information from the control device 205 via the input means 204 to the state detection device 210.

状態検知装置２１０は、演算装置２１１と、固定記憶手段（ＲＯＭ）２１２と、一時記憶手段（ＲＡM）２１３と、タイマ２１４と状態出力手段２１５とを備えている。演算装置２１１は、入力手段２０４を用いて蓄電池２０１の温度測定値、電圧測定値及び電流測定値を入力し、これを一時記憶手段２１３に保存する。また、固定記憶手段２１２には、反応速度毎緩和関数ｆｉ（ｔ）や各種状態量の初期値や参照値が格納されている。演算装置２１１は、固定記憶手段２１２に保存された初期値や参照値、及び一時記憶手段２１３に保存された電圧測定値などを用いて、タイマ２１４でカウントされる所定の時間周期で蓄電池２０１の状態検知を行い、結果を状態出力手段２１５に出力するように構成されている。状態出力手段２１５の出力情報は制御装置２０５が用いるための制御パラメータの情報を供給することも可能となっている。   The state detection device 210 includes an arithmetic device 211, a fixed storage unit (ROM) 212, a temporary storage unit (RAM) 213, a timer 214, and a state output unit 215. The arithmetic device 211 inputs the temperature measurement value, the voltage measurement value, and the current measurement value of the storage battery 201 using the input unit 204, and stores them in the temporary storage unit 213. Further, the fixed storage means 212 stores a relaxation function fi (t) for each reaction rate and initial values and reference values of various state quantities. The arithmetic unit 211 uses the initial value and reference value stored in the fixed storage unit 212, the voltage measurement value stored in the temporary storage unit 213, and the like to store the storage battery 201 at a predetermined time period counted by the timer 214. It is configured to detect the state and output the result to the state output means 215. The output information of the status output means 215 can supply control parameter information for use by the control device 205.

本参照例の状態検知方法を、図１０に示す流れ図を用いて以下に説明する。まず、ステップＳ２０１において、入力手段２０４を用いて蓄電池の電圧測定値及び電流測定値を入力する。次のステップＳ２０２では、入力した電流測定値から充放電停止が開始されたかを判定する。充放電停止が開始されたと判定されると、ステップＳ２０３では直前の電圧測定値を放電終了時電圧ＶDEまたは充電終了時電圧ＶCEとして一時記憶手段２１３に保存する。そして、ステップＳ２０４において、放電終了時電圧ＶDEまたは充電終了時電圧ＶCEを固定記憶手段２１２に保存されている参照値のＶrefと比較し、参照値Ｖrefより高い場合には次のステップＳ２０５に進む。一方、放電終了時電圧ＶDEまたは充電終了時電圧ＶCEが参照値Ｖrefより低い場合には、放電能力ＣＯＤが不足していると判定し、ステップＳ２１３に進んでＣＯＤ不足を状態出力手段２１５に出力して終了する。
ここでＶrefは、予め別の電池で測定した値（例えば、１２．８Ｖ）である。 The state detection method of this reference example is demonstrated below using the flowchart shown in FIG. First, in step S <b> 201, the voltage measurement value and the current measurement value of the storage battery are input using the input unit 204. In the next step S202, it is determined from the input current measurement value whether the charge / discharge stop has been started. If it is determined that the charge / discharge stop has been started, in step S203, the previous voltage measurement value is stored in the temporary storage means 213 as the discharge end voltage VDE or the charge end voltage VCE . The next step in the case in step S204, as compared to V ref of the reference values stored discharge end voltage V DE or charging end voltage V CE in the fixed storage device 212, higher than the reference value V ref The process proceeds to S205. On the other hand, if the discharge end voltage V DE or the charge end voltage V CE is lower than the reference value V ref , it is determined that the discharge capacity COD is insufficient, and the process proceeds to step S213 to indicate the COD shortage as the state output means 215. To output.
Here, V ref is a value (for example, 12.8 V) measured in advance with another battery.

ステップＳ２０４で放電終了時電圧ＶDEまたは充電終了時電圧ＶCEがＶref以上と判定された場合には、ステップＳ２０５で充放電停止中かあるいは充放電が再開されたかを判定する。充放電が再開されたと判定された場合には、状態検知を終了する。一方、充放電停止が継続されている場合には、ステップＳ２０６において電圧測定値をＶmesに設定して一時記憶手段２１３に保存する。次のステップＳ２０７では、停止時安定電圧であるＯＣＶ20hrを選択し、これと電圧測定値をＶmesを用いてステップＳ２０８でΔＶ（ｔ）を算出する。 If it is determined in step S204 that the discharge end voltage V DE or the charge end voltage V CE is equal to or higher than V ref, it is determined in step S205 whether charging / discharging is stopped or charging / discharging is resumed. If it is determined that charging / discharging has been resumed, the state detection is terminated. On the other hand, when the charge / discharge stop is continued, the voltage measurement value is set to V mes in step S206 and stored in the temporary storage means 213. In the next step S207, OCV 20hr which is a stable voltage at the time of stop is selected, and ΔV (t) is calculated in step S208 using this and the voltage measurement value V mes .

ステップＳ２０９では、ステップＳ２０８で算出されたΔＶ（ｔ）を用いて緩和関数Ｆ（ｔ）を最適化する。フィッティング方法に関しては、最小二乗法などの回帰計算を利用して算出する方法が種々考えられるが、本フィッティングではΔV(２０ｈｒ)＝０となってしまうため、単純に指数関数の和を用いて回帰計算を行うと誤差が大きくなってしまう。そこで、ΔV(２０ｈｒ)＝０付近での接線の傾きを差し引き、ΔV(２０ｈｒ)＞０が常に成り立つような関数（例えば、後述する式（１−１０−４））を導入し、その差分に対して指数関数の和によるフィッティングを行うのが望ましい。   In step S209, the relaxation function F (t) is optimized using ΔV (t) calculated in step S208. Regarding the fitting method, there are various methods of calculation using regression calculation such as the least square method. However, in this fitting, ΔV (20 hr) = 0, so that the regression is simply performed using the sum of exponential functions. If the calculation is performed, the error becomes large. Therefore, by subtracting the slope of the tangent line near ΔV (20 hr) = 0, a function that always satisfies ΔV (20 hr)> 0 (for example, Expression (1-10-4) described later) is introduced, and the difference is calculated. It is desirable to perform fitting with the sum of exponential functions.

ステップＳ２１０において、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて所定の状態量（以下ではＳで表す）を推定する。ステップＳ２１１では、推定した状態量Ｓを固定記憶手段２１２に保存されている参照値Ｓrefと比較し、状態量Ｓが所定の条件を満たしていると判定したときはステップＳ２１２に進んでＣＯＤが確保されていることを状態出力手段２１５に出力する。一方、ステップＳ２１１の判定において、状態量Ｓが所定の条件を満たしていないと判定したときはステップＳ２１３に進んでＣＯＤが不足していることを状態出力手段２１５に出力する。 In step S210, a predetermined state quantity (hereinafter referred to as S) is estimated using the optimized relaxation function F (t). In step S211, the estimated state quantity S is compared with the reference value S ref stored in the fixed storage means 212. When it is determined that the state quantity S satisfies a predetermined condition, the process proceeds to step S212, and the COD is determined. The secured status is output to the status output means 215. On the other hand, if it is determined in step S211 that the state quantity S does not satisfy the predetermined condition, the process proceeds to step S213, and the fact that the COD is insufficient is output to the state output means 215.

本参照例の蓄電池の状態検知方法では、式(１−１)のＳＯＣ算出式及びＳＯＣ、ＳＯＨ、ＯＣＶ20hrの初期値に対応した参照値ＳＯＣref(0)、ＳＯＨref(0)、ＯＣＶ20hr ref(0)を固定記憶手段２１２に予め保存しておき、これを用いてそれぞれの初期値をＳＯＣ0＝ＳＯＣref(0)、ＳＯＨi 0＝ＳＯＨi ref(0)、ＯＣＶ20hr 0＝ＯＣＶ20hr ref(0)と設定する。 The state detection method of the storage battery of the reference example, the formula SOC calculation formula and SOC of (1-1), SOH, reference value SOC corresponding to the initial value of the OCV 20hr ref (0), SOH ref (0), OCV 20hr ref (0) is stored in the fixed storage unit 212 in advance, and the initial values thereof are used as SOC 0 = SOC ref (0) , SOH i 0 = SOH i ref (0) , OCV 20hr 0 = OCV. Set 20hr ref (0) .

ステップＳ２０１の処理の詳細を図１２に示す。図１２では、予め定められた確認タイミングにタイマーカウント値の確認を行い、決められた測定タイミングに対して、タイマーカウント（ｔ_count）がその測定タイミング値を超えたときに（ステップＳ２０１−２）、入力手段２１４から蓄電池２０１の電圧、電流を入力する（ステップＳ２０１−４）。   Details of the processing in step S201 are shown in FIG. In FIG. 12, the timer count value is confirmed at a predetermined confirmation timing, and when the timer count (t_count) exceeds the measurement timing value for the predetermined measurement timing (step S201-2). The voltage and current of the storage battery 201 are input from the input unit 214 (step S201-4).

ステップＳ２０２において、蓄電池１の充放電停止を判定する方法の一例を図１３に示す。充放電停止は、ステップＳ２０２−２で測定した電流測定値が固定記憶手段２１２に保存されている所定の閾値以下のときに判定される（ステップＳ２０２−４）が、例えば、制御装置２０５で自動車が駐車又は停車していると判断されたり、あるいは状態検知装置２１０が蓄電池２０１に接続されたことを示す情報が演算装置２１１に入力された場合（ステップＳ２０２−１）、これらの情報を用いて充放電停止を判定することもできる（ステップＳ２０２−３）。   FIG. 13 shows an example of a method for determining whether to stop charging / discharging the storage battery 1 in step S202. The charge / discharge stop is determined when the measured current value measured in step S202-2 is equal to or less than a predetermined threshold value stored in the fixed storage unit 212 (step S202-4). Is determined to be parked or stopped, or information indicating that the state detection device 210 is connected to the storage battery 201 is input to the computing device 211 (step S202-1), using these pieces of information. It is also possible to determine whether to stop charging / discharging (step S202-3).

ステップＳ２０７のＯＣＶ20hrの選択方法を図１４の流れ図に示す。ｎ回目のＯＣＶ20hr算出開始時のＳＯＣn、ＳＯＨnには、前回の算出値ＳＯＣn-1、ＳＯＨn-1を用いる（ステップＳ２０７−１）。蓄電池２０１の現在の温度Ｔは入力手段２０４から入力される測定値を用いる（ステップＳ２０７−２）。これにより選択されるＯＣＶ20hrをＯＣＶ20hr tempとすると、複数のＳＯＣ、ＳＯＨの値および温度を組み合わせたｈ種類の条件で事前に作成された関係式
H（SOC_j,SOH_k,T_l) =ＯＣＶ20hr ref(h) （h,j,k,lは自然数）
を用いて（ステップＳ２０７−４）、ＯＣＶ20hr tempを次式で設定する（ステップＳ２０７−５）。
ＯＣＶ20hr temp＝ＯＣＶ20hr ref(h) The OCV 20hr selection method in step S207 is shown in the flowchart of FIG. The previous calculated values SOC n-1 and SOH n-1 are used as SOC n and SOH n at the start of the nth OCV 20hr calculation (step S207-1). The current temperature T of the storage battery 201 uses the measured value input from the input means 204 (step S207-2). Assuming that the OCV 20hr selected by this is OCV 20hr temp , a relational expression created in advance under h types of conditions combining a plurality of SOC and SOH values and temperatures.
H (SOC_j, SOH_k, T_l) = OCV 20hr ref (h) (h, j, k, l is a natural number)
Using (step S207-4), the OCV 20 hr temp set by the following equation (step S207-5).
OCV 20hr temp = OCV 20hr ref (h)

以下では、簡単のため式(１−５)を下記の４項からなるものとする。
Ｆ（ｔ）＝ｆfast（ｔ）＋ｆslow（ｔ）
＝｛ｆfast1（ｔ）＋ｆfast2（ｔ）｝＋
｛ｆslow1（ｔ）＋ｆslow2（ｔ）｝ (１−１０) In the following, for the sake of simplicity, the formula (1-5) is composed of the following four terms.
F (t) = f fast (t) + f slow (t)
= {F fast1 (t) + f fast2 (t)} +
{F slow1 (t) + f slow2 (t)} (1-10)

１例として例えば、（式１−１０）を
速い緩和速度の関数１：ｆfast1（ｔ）= A*exp(-B*t^C) （１−１０−１）
速い緩和速度の関数２：ｆfast2（ｔ）= D*exp(-E*t^F) （１−１０−２）
遅い緩和速度の関数１：ｆslow1（ｔ）= G*exp(-H*t^I) （１−１０−３）
遅い緩和速度の関数２：ｆslow2（ｔ）= -a /72000*t+b （１−１０−４））
と表すことによって、ΔV（ｔ）を最適化する関数を作成することが容易となる。但し、演算装置２１１の演算速度や固定記憶手段２１２、一時記憶手段２１３のメモリ容量と、測定センサに要求される精度の条件等によって、この関数を複雑化したもの、あるいは簡略化したものを用いてもよい。 As an example, for example, (Equation 1-10) is a function of fast relaxation rate 1: f fast1 (t) = A * exp (−B * t ^ C) (1-10-1)
Fast relaxation rate function 2: f fast2 (t) = D * exp (-E * t ^ F) (1-10-2)
Slow relaxation rate function 1: f slow1 (t) = G * exp (-H * t ^ I) (1-10-3)
Slow relaxation rate function 2: f slow2 (t) = -a / 72000 * t + b (1-10-4))
This makes it easy to create a function that optimizes ΔV (t). However, this function is complicated or simplified depending on the calculation speed of the calculation device 211, the memory capacity of the fixed storage means 212 and the temporary storage means 213, and the accuracy conditions required for the measurement sensor. May be.

タイマカウントの経過時間に応じて、ΔＶ(t)からＦn（ｔ）を求める方法（ステップＳ２０９）を、図１５および図１６を用いて説明する。式（１−１０−１）〜（１−１０−４）で示した関数は、４つの基準時間（１０秒、１０００秒、３６０００秒、７２０００秒）で分けられる区間で、それぞれが支配的となるようにフィッティングして各係数が決定される。ここで、基準時間（１０秒、１０００秒、３６０００秒、７２０００秒）は一例であり、蓄電池の反応速度の緩和特性に応じて設定することができる。また、蓄電池内部の反応速度だけでなく、実車での走行条件や休止条件、センサの要求精度等によって、この基準となる時間を変更することができる。 A method for obtaining F n (t) from ΔV (t) according to the elapsed time of the timer count (step S209) will be described with reference to FIGS. The functions shown by the equations (1-10-1) to (1-10-4) are sections divided by four reference times (10 seconds, 1000 seconds, 36000 seconds, 72000 seconds), and each is dominant. Each coefficient is determined by fitting as follows. Here, the reference time (10 seconds, 1000 seconds, 36000 seconds, 72000 seconds) is an example, and can be set according to the relaxation characteristics of the reaction rate of the storage battery. In addition, the reference time can be changed not only by the reaction speed inside the storage battery but also by the running condition and rest condition in the actual vehicle, the required accuracy of the sensor, and the like.

充放電停止後の経過時間が２０時間より短い場合に、ΔＶ(ｔ)からＦn（ｔ）を求める方法を図１５を用いて説明する。時間ｔが第１の基準時間（１０秒）より短いと判定されたときは（ステップＳ２０９−１）、前回の充放電停止後の算出値Ｆn-1（ｔ）をもとに、Ｆn（ｔ）を次式で算出する（ステップＳ２０９−２）。
Ｆn（ｔ）＝ｆfast1 n-1（ｔ）＋ｆfast2 n-1（ｔ）＋
ｆslow1 n-1（ｔ）＋ｆslow2 n-1（ｔ）｝ (１−１１) A method for obtaining F n (t) from ΔV (t) when the elapsed time after charging / discharging is stopped is shorter than 20 hours will be described with reference to FIG. The original a (step S209-1), the calculated value F n-1 after the previous charge-discharge stop (t) when the time t is determined to less than the first reference time (10 seconds), F n (T) is calculated by the following equation (step S209-2).
F n (t) = f fast1 n−1 (t) + f fast2 n−1 (t) +
f slow1 n-1 (t) + f slow2 n-1 (t)} (1-11)

以下同様に、時間ｔが第１の基準時間以上で第２の基準時間（１０００秒）より短いと判定されたときは（ステップＳ２０９−３）、前回の充放電終了後のＦn-1（ｔ）と最新のデータをもとに、Ｆn（ｔ）を次式で算出する（ステップＳ２０９−４）。
Ｆn（ｔ）＝ｆfast1 n（ｔ）＋ｆfast2 n-1（ｔ）＋
ｆslow1 n-1（ｔ）＋ｆslow2 n-1（ｔ）｝ (１−１２) Similarly, when it is determined that the time t is greater than or equal to the first reference time and shorter than the second reference time (1000 seconds) (step S209-3), F n−1 ( Based on t) and the latest data, F n (t) is calculated by the following equation (step S209-4).
F n (t) = f fast1 n (t) + f fast2 n−1 (t) +
f slow1 n-1 (t) + f slow2 n-1 (t)} (1-12)

また、時間ｔが第２の基準時間以上で第３の基準時間（３６０００秒）より短いと判定されたときは（ステップＳ２０９−５）、前回の充放電終了後のＦn-1（ｔ）と最新のデータをもとに、Ｆn（ｔ）を次式で算出する（ステップＳ２０９−６）。
Ｆn（ｔ）＝ｆfast1 n（ｔ）＋ｆfast2 n（ｔ）＋
ｆslow1 n-1（ｔ）＋ｆslow2 n-1（ｔ）｝ (１−１３) Further, when it is determined that the time t is equal to or longer than the second reference time and shorter than the third reference time (36000 seconds) (step S209-5), F n-1 (t) after the last charge / discharge is completed. Based on the latest data, F n (t) is calculated by the following equation (step S209-6).
F n (t) = f fast1 n (t) + f fast2 n (t) +
f slow1 n-1 (t) + f slow2 n-1 (t)} (1-13)

また、時間ｔが第３の基準時間以上で第４の基準時間（７２０００秒）より短いと判定されたときは（ステップＳ２０９−７）、前回の充放電終了後のＦn-1（ｔ）と最新のデータをもとに、Ｆn（ｔ）を次式で算出する（ステップＳ２０９−８）。
Ｆn（ｔ）＝ｆfast1 n（ｔ）＋ｆfast2 n（ｔ）＋
ｆslow1 n（ｔ）＋ｆslow2 n-1（ｔ）｝ (１−１４)
上記の式（１−１１）〜（１−１４）から求まったＦn（ｔ）に対し、ｔ＝２０時間を代入して
ＯＣＶ20hr n＝Ｆn（２０hr）
が得られる（ステップＳ２０９−１１）。 When it is determined that the time t is equal to or longer than the third reference time and shorter than the fourth reference time (72000 seconds) (step S209-7), F n-1 (t) after the end of the previous charge / discharge is completed. Based on the latest data, F n (t) is calculated by the following equation (step S209-8).
F n (t) = f fast1 n (t) + f fast2 n (t) +
f slow1 n (t) + f slow2 n-1 (t)} (1-14)
OCV 20hr n = F n (20 hr) by substituting t = 20 hours for F n (t) obtained from the above equations (1-11) to (1-14).
Is obtained (step S209-11).

時間ｔが第４の基準時間以上（例えば20時間）と判定されたときは（ステップＳ２０９−７）、図１６に示すように、最新のＶmes（２０ｈｒ）から求められたＯＣＶ20hr tempと、これまで記録したΔＶ(t)（ΔＶ(t)tempとする）をもとに
ΔＶn(t)＝ΔＶ(t)temp＋ＯＣＶ20hr temp−ＯＣＶ20hr n （１−１５）
として、ΔＶn(t)を算出し（ステップＳ２０９−１３）、Ｆn（ｔ）を次式で算出する（ステップＳ２０９−１５）。
Ｆn（ｔ）＝ｆfast1 n（ｔ）＋ｆfast2 n（ｔ）＋
ｆslow1 n（ｔ）＋ｆslow2 n（ｔ）｝ (１−１６) When it is determined that the time t is equal to or longer than the fourth reference time (for example, 20 hours) (step S209-7), as shown in FIG. 16, the OCV 20hr temp obtained from the latest V mes (20 hr), ΔV n (t) = ΔV (t) temp + OCV 20 hr temp −OCV 20 hr n (1-15) based on ΔV (t) recorded so far (ΔV (t) temp )
ΔV n (t) is calculated (step S209-13), and F n (t) is calculated by the following equation (step S209-15).
F n (t) = f fast1 n (t) + f fast2 n (t) +
f slow1 n (t) + f slow2 n (t)} (1-16)

図１７は、図１５及び図１６の処理で算出されて一時記憶手段２１３に保存されたｆi(t)と、予め固定記憶手段２１２に保存された参照値ｆi ref（ｔ）、ＳＯＨi refを用いて、ＳＯＨi n、ＳＯＣを算出するステップＳ２１０の処理の流れを示している。上記で得られたＯＣＶ20hr nと参照値ｆi ref（ｔ）とＳＯＨi refと温度Ｔnとを各記憶手段２１２，２１３から読み出し（ステップＳ２１０−１、２）、固定記憶手段２１２に保存されている関数Ｉ（ＯＣＶ20hr_ n, ＳＯＨi n，Ｔn)＝ＳＯＣref_nの関係式にそれぞれの値を代入することによってＳＯＣref_nを算出し（ステップＳ２１０−６）、これからＳＯＣn＝ＳＯＣref_nを算出する（ステップＳ２１０−７）。 FIG. 17 shows f i (t) calculated in the processing of FIGS. 15 and 16 and stored in the temporary storage unit 213, the reference value f i ref (t) previously stored in the fixed storage unit 212, and SOH i. with ref, it shows a flow of processing in step S210 of calculating SOH i n, the SOC. The OCV 20hr n , the reference value f i ref (t), the SOH i ref and the temperature T n obtained above are read from the storage means 212 and 213 (steps S210-1 and S213) and stored in the fixed storage means 212. SOC ref_n is calculated by substituting each value into the relational expression of the function I (OCV 20hr — n , SOH i n , T n ) = SOC ref_n (step S210-6), and SOC n = SOC ref_n Is calculated (step S210-7).

本参照例の蓄電池の状態検知方法における緩和関数Ｆ（ｔ）の最適化の一例として、緩和関数Ｆ（ｔ）を式(１−１０)のように表したときの各項の変化の一例を図１８に示す。図１８は、横軸を充放電終了からの経過時間としたときのΔＶ（ｔ）（＝Ｆ（ｔ））の変化を示すグラフであり、符号２５１〜２５４はそれぞれ式(１−１０)の各項（ｆfast1（ｔ）、ｆfast2（ｔ）、ｆslow1（ｔ）、ｆslow2（ｔ））の変化を示している。また、符号２５０が真値を示しており、符号２５５が式(１−１０)から算出されたＦ（ｔ）の値を示している。本参照例のＦ（ｔ）を用いることにより、ΔＶ（ｔ）を高精度に予測できることが示されている。 As an example of optimization of the relaxation function F (t) in the storage battery state detection method of the present reference example, an example of changes in each term when the relaxation function F (t) is expressed as in Expression (1-10) As shown in FIG. FIG. 18 is a graph showing changes in ΔV (t) (= F (t)) when the horizontal axis is the elapsed time from the end of charge / discharge, and reference numerals 251 to 254 denote the expressions (1-10), respectively. The change of each term ( ffast1 (t), ffast2 (t), fslow1 (t), fslow2 (t)) is shown. Moreover, the code | symbol 250 has shown the true value and the code | symbol 255 has shown the value of F (t) calculated from Formula (1-10). It is shown that ΔV (t) can be predicted with high accuracy by using F (t) of this reference example.

以下では、遅い反応速度の成層化度合い(電解液の拡散等)を式(１−７)のＳＯＨ1（ｉ＝１）とし、ｎ回目の充放電後のＳＯＨ1 nを、
ＳＯＨ1 n＝ｆslow n（ｔ）／ｆslow ref＊ＳＯＨ1 ref
＝｛ｆslow1 n（ｔ）＋ｆslow2 n（ｔ）｝／
｛ｆslow1 ref（ｔ）＋ｆslow2 ref（ｔ）｝＊ＳＯＨ1 ref
(１−１７)
で算出するものとする。上記では、式(１−７)のｆi n（ｔ）、ｆi ref（ｔ）をさらに２つの項の和｛ｆslow1 n（ｔ）＋ｆslow2 n（ｔ）｝、｛ｆslow1 ref（ｔ）＋ｆslow2 ref（ｔ）｝から算出されるものとしている。 In the following, the degree of stratification with slow reaction rate (diffusion of electrolyte, etc.) is SOH 1 (i = 1) in formula (1-7), and SOH 1 n after the nth charge / discharge is
SOH 1 n = f slow n (t) / f slow ref * SOH 1 ref
= {F slow1 n (t) + f slow2 n (t)} /
{F slow1 ref (t) + f slow2 ref (t)} * SOH 1 ref
(1-17)
It shall be calculated by In the above, f i n (t) and f i ref (t) in the expression (1-7) are further added to the sum of two terms {f slow1 n (t) + f slow2 n (t)}, {f slow1 ref ( t) + f slow2 ref (t)}.

一例として、古河バッテリー製のサイズ型番：55D23の液式鉛蓄電池を用いて、環境温度２５℃、ＤＯＤ（Depth of discharge）１０%の条件下で、未使用状態から充放電サイクルを２０回、５０回および１００回実施した。２０サイクルの充放電後、５０サイクルの充放電後、および１００サイクルの充放電後の測定データをもとに、２０サイクル時を基準として、充放電停止から５時間経過（ｔ＝５時間）したときのＯＣＶ変化量ｆi n（５hr）からＳＯＨ1 nが次式のように算出される。
ＳＯＨ1 50＝｛ｆslow1 50（５hr）＋ｆslow2 50（５hr）｝／
｛ｆslow1 20（５hr）＋ｆslow2 20（５hr）｝＊ＳＯＨ1 20 (１−１８)
ＳＯＨ1 100＝｛ｆslow1 100（５hr）＋ｆslow2 100（５hr）｝／
｛ｆslow1 20（５hr）＋ｆslow2 20（５hr）｝＊ＳＯＨ1 20 (１−１９) As an example, using a liquid lead acid battery of size model number 55D23 manufactured by Furukawa Battery, under the conditions of an environmental temperature of 25 ° C. and a DOD (Depth of discharge) of 10%, 20 charge / discharge cycles from an unused state are performed 50 times. And 100 runs. Based on the measurement data after 20 cycles of charge / discharge, 50 cycles of charge / discharge, and 100 cycles of charge / discharge, 5 hours elapsed (t = 5 hours) from the end of charge / discharge. SOH 1 n is calculated from the OCV change amount f i n (5 hr) at the time as follows.
SOH 1 50 = {f slow1 50 (5hr) + f slow2 50 (5hr)} /
{F slow1 20 (5 hr) + f slow2 20 (5 hr)} * SOH 1 20 (1-18)
SOH 1 100 = {f slow1 100 (5 hr) + f slow2 100 (5 hr)} /
{F slow1 20 (5 hr) + f slow2 20 (5 hr)} * SOH 1 20 (1-19)

図１９に、測定データから算出したｆslow n（ｔ）／ｆslow 20（ｔ）を示す。符号２６１、２６２、２６３がそれぞれｆslow 20（ｔ）、ｆslow 50（ｔ）、ｆslow 100（ｔ）を示しており、符号２６４、２６５がそれぞれｆslow 50（ｔ）／ｆslow 20（ｔ）、ｆslow 100（ｔ）／ｆslow 20（ｔ）を示している。同図より、例えばｔ＝１８０００秒の時点で
｛ｆslow1 50（５hr）＋ｆslow2 50（５hr）｝／
｛ｆslow1 20（５hr）＋ｆslow2 20（５hr）｝
＝Ｆslow 50（５hr）／Ｆslow 20（５hr）
＝１．５２ FIG. 19 shows f slow n (t) / f slow 20 (t) calculated from the measurement data. Reference numerals 261, 262, and 263 indicate f slow 20 (t), f slow 50 (t), and f slow 100 (t), respectively, and reference numerals 264 and 265 indicate f slow 50 (t) / f slow 20 ( t), f slow 100 (t) / f slow 20 (t). From the figure, at the time of t = 18000 seconds, for example, {f slow1 50 (5 hr) + f slow2 50 (5 hr)} /
{F slow1 20 (5hr) + f slow2 20 (5hr)}
= F slow 50 (5hr) / F slow 20 (5hr)
= 1.52

同様に、
ｆslow 100（５hr）／ｆslow 20（５hr）
＝１．６３
が得られる。このように、充放電サイクル数に応じた電池状態の変化をＯＣＶの変化量Ｆ（ｔ）から捉えることが可能となる。 Similarly,
f slow 100 (5hr) / f slow 20 (5hr)
= 1.63
Is obtained. Thus, it becomes possible to grasp the change in the battery state according to the number of charge / discharge cycles from the change amount F (t) of the OCV.

また、一例として充放電終了後２０時間経過したときのＯＣＶは、充放電サイクル数２０、５０、１００に対し
ＯＣＶ20hr 20＝１２．８９６［Ｖ］
ＯＣＶ20hr 50＝１３．０３２［Ｖ］
ＯＣＶ20hr 100＝１３．０３６［Ｖ］
上記のｆslow n（ｔ）／ｆslow 20（ｔ）とＯＣＶ20hr 20との関係を図２０に示す。図２０に示す結果を、同種の蓄電池のＯＣＶ20hrを推定する安定ＯＣＶ推定式に用いることができる。 Further, OCV when the elapsed charge and discharge after the end of 20 hours as an example, with respect to the charge-discharge cycle number 20,50,100 OCV 20hr 20 = 12.896 [V ]
OCV 20hr 50 = 13.032 [V]
OCV 20hr 100 = 13.036 [V]
FIG. 20 shows the relationship between f slow n (t) / f slow 20 (t) and OCV 20hr 20 described above. The result shown in FIG. 20 can be used for the stable OCV estimation formula for estimating the OCV 20 hr of the same type of storage battery.

上記説明の通り、本発明によれば速度の異なる反応過程による劣化を評価して状態検知を行う蓄電池の状態検知方法を提供することができる。電池の劣化度ＳＯＨを検知することによって、残容量ＳＯＣを精度良く検知することが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a state detection method for a storage battery that performs state detection by evaluating deterioration due to reaction processes having different speeds. By detecting the deterioration degree SOH of the battery, it is possible to accurately detect the remaining capacity SOC.

第２参照例に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図２１を用いて以下に説明する。図２１は、本参照例の状態検知方法による処理の流れを示す流れ図である。本参照例では、第１の参照例のステップＳ２０４で放電終了時電圧ＶDEまたは充電終了時電圧ＶCEをもとにＣＯＤを判定した後に、ステップＳ２２１で充放電停止時の残容量ＳＯＣstop nを用いてＣＯＤを判定するようにしている。すなわち、ステップ２２１では、残容量ＳＯＣstop nを固定記憶手段２１２に保存されている参照値のＳＯＣstop refと比較し、残容量ＳＯＣstop nが参照値ＳＯＣstop ref以上の場合には次のステップＳ２０５以降に進み、参照値ＳＯＣstop refより小さい場合にはＣＯＤが不足していると判定してステップＳ２１３に進む。これにより、蓄電池２０１の放電能力をさらに高精度に判定することができる。 The state detection method of the electrical storage device which concerns on a 2nd reference example is demonstrated below using FIG. FIG. 21 is a flowchart showing a process flow according to the state detection method of this reference example. In this reference example, after determining COD based on the discharge end voltage V DE or the charge end voltage V CE in step S204 of the first reference example, the remaining capacity SOC stop n at the time of charge / discharge stop in step S221. Is used to determine the COD. That is, in step 221, the remaining capacity SOC stop n is compared with the reference value SOC stop ref stored in the fixed storage means 212. If the remaining capacity SOC stop n is greater than or equal to the reference value SOC stop ref , the next step is performed. Proceeding to S205 and thereafter, if it is smaller than the reference value SOC stop ref, it is determined that the COD is insufficient, and the process proceeds to step S213. Thereby, the discharge capability of the storage battery 201 can be determined with higher accuracy.

充放電停止時の残容量ＳＯＣstop nの算出方法を、図２２を用いて説明する。前記の充放電停止時に算出されたＳＯＣstop n-1に対し、その後充放電を再開してから今回の充放電停止までの間に増減したＳＯＣ（これを残容量増減量ΔＳＯＣとする）を補正することで、今回の充放電停止時の残容量ＳＯＣstop nを算出することができる。残容量増減量ΔＳＯＣは、前回の充放電再開から今回の充放電停止までの間の蓄電池１の充放電電流を積算することで算出することができる。 A method of calculating the remaining capacity SOC stop n when charging / discharging is stopped will be described with reference to FIG. With respect to the SOC stop n-1 calculated at the time of stopping the charging / discharging, the SOC increased / decreased after the charging / discharging is restarted until the current charging / discharging stop (this is set as the remaining capacity increase / decrease amount ΔSOC) is corrected. By doing so, the remaining capacity SOC stop n at the current charge / discharge stop can be calculated. The remaining capacity increase / decrease amount ΔSOC can be calculated by integrating the charge / discharge current of the storage battery 1 from the previous charge / discharge restart to the current charge / discharge stop.

本参照例では、上記のように算出したΔＳＯＣに対し、さらに所定の補正を行うことで、残容量増減量をさらに高精度に算出できるようにしている。本参照例の状態検知方法においては、充放電停止時の残容量ＳＯＣstop nを次式で算出している。
ＳＯＣstop n＝ＳＯＣstop n-1＋ΔＳＯＣ＊η1 n-1＊η2 n-1 （１−２０）
ここで、η1 n-1は図２２（ａ）に示すように、遅い緩和速度の関数ｆslow（１０ｈｒ）（式（１−１０−３）のｆslow1または式（１−１０−４）のｆslow2）に依存して決定される補正係数であり、η2 n-1は図２２（ｂ）に示すように、充電終了時電圧ＶCE nに依存して決定される補正係数である。これらの補正係数は、蓄電池２０１の充電効率を補正するものである。 In this reference example, the remaining capacity increase / decrease amount can be calculated with higher accuracy by further performing a predetermined correction on the ΔSOC calculated as described above. In the state detection method of this reference example, the remaining capacity SOC stop n when charging / discharging is stopped is calculated by the following equation.
SOC stop n = SOC stop n-1 + ΔSOC * η 1 n-1 * η 2 n-1 (1-20)
Here, η 1 n-1 is a function of slow relaxation rate f slow (10 hr) (f slow1 in formula (1-10-3) or formula (1-10-4) as shown in FIG. a correction coefficient which is determined depending of the f slow2), η 2 n- 1 , as shown in FIG. 22 (b), is a correction coefficient determined in dependence on the charging end voltage V CE n . These correction coefficients correct the charging efficiency of the storage battery 201.

本発明の第３の参照例に係る蓄電デバイスの状態検知方法を、図２３を用いて以下に説明する。図２３は、本参照例の状態検知方法による処理の流れを示す流れ図である。本参照例では、図２３に示した第２の参照例の処理において、ステップＳ２１０、Ｓ２１１の処理方法を変更してステップＳ２３０としている。第２の参照例のステップＳ２１０、Ｓ２１１では（第１の参照例でも同じ）、所定の状態量Ｓを算出して固定記憶手段２１２に保存されている参照値Ｓrefと比較することで、状態量Ｓが放電能力を維持していることを示す条件を満たしているかを判定していた。これに対し、本参照例のステップＳ２３０では、状態量Ｓを反応速度毎に評価して反応速度毎に放電能力維持の条件を満たしているかを判定するようにしている。また、遅い反応速度と速い反応速度の比率に基づく判定も行うようにしている。 The state detection method of the electrical storage device which concerns on the 3rd reference example of this invention is demonstrated below using FIG. FIG. 23 is a flowchart illustrating a process flow according to the state detection method of this reference example. In this reference example, the processing method of steps S210 and S211 is changed to step S230 in the processing of the second reference example shown in FIG. In steps S210 and S211 of the second reference example (the same applies to the first reference example), a predetermined state quantity S is calculated and compared with the reference value S ref stored in the fixed storage unit 212. It was determined whether or not the amount S satisfies the condition indicating that the discharge capacity is maintained. On the other hand, in step S230 of this reference example, the state quantity S is evaluated for each reaction rate, and it is determined whether the condition for maintaining the discharge capacity is satisfied for each reaction rate. Also, the determination based on the ratio between the slow reaction rate and the fast reaction rate is performed.

状態量Ｓとして劣化度ＳＯＨを一例に、反応速度毎の判定及び遅い反応速度と速い反応速度の比率に基づく判定の方法を以下に説明する。反応速度毎の劣化度ＳＯＨfast n、ＳＯＨslow nは、式（１−７）を用いて以下のように算出することができる。
ＳＯＨfast n’＝｛ｆfast n（ｔ）／ｆfast ref_n（ｔ）｝＊ＳＯＨfast ref
（１−２１）
ＳＯＨslow n＝｛ｆslow n（ｔ）／ｆslow ref_n（ｔ）｝＊ＳＯＨslow ref
（１−２２）
さらに、反応速度毎の劣化度ＳＯＨfast n、ＳＯＨslow nを統合した全体のＳＯＨnは、式（１−８）のように表され、例えば式（１−８−１）から算出することができる。 Taking the deterioration degree SOH as an example of the state quantity S, a determination method for each reaction rate and a determination method based on the ratio of the slow reaction rate and the fast reaction rate will be described below. The degree of deterioration SOH fast n and SOH slow n for each reaction rate can be calculated as follows using equation (1-7).
SOH fast n '= {f fast n (t) / f fast ref_n (t)} * SOH fast ref
(1-21)
SOH slow n = {f slow n (t) / f slow ref_n (t)} * SOH slow ref
(1-22)
Furthermore, the total SOH n obtained by integrating the degradation degrees SOH fast n and SOH slow n for each reaction rate is expressed as in equation (1-8), and can be calculated from equation (1-8-1), for example. it can.

遅い反応速度と速い反応速度の比率に基づいて算出される劣化度ＳＯＨfast/slownについても、上記と同様に次式で算出することができる。
ＳＯＨfast/slow n＝｛ｆfast/slow n（ｔ）／ｆfast/slow ref_n（ｔ）｝
＊ＳＯＨfast/slow _ref （１−２３）
遅い反応速度と速い反応速度の比率に基づいて算出される劣化度ＳＯＨfast/slow nは、図２４に一例を示すように、遅い反応速度と速い反応速度との比率を用いることによって、速い反応速度の過渡事象または遅い反応速度の過渡事象のいずれか変化の大きな事象に基づく劣化度の変化を評価することが可能となる。 The degree of deterioration SOH fast / slown calculated based on the ratio between the slow reaction rate and the fast reaction rate can also be calculated by the following equation as described above.
SOH fast / slow n = {f fast / slow n (t) / f fast / slow ref_n (t)}
* SOH fast / slow_ref (1-23)
The degradation degree SOH fast / slow n calculated based on the ratio of the slow reaction rate and the fast reaction rate is obtained by using the ratio of the slow reaction rate and the fast reaction rate as shown in FIG. It becomes possible to evaluate a change in the degree of deterioration based on a large change event, either a speed transient event or a slow reaction rate transient event.

上記の式（１−２１）で算出したＳＯＨfast n’に対しては、充放電停止時の状態量である残容量ＳＯＣstop n及び充電終了時電圧ＶCE nの影響を補正するために、補正後の劣化度ＳＯＨfast nを次式で算出している。この補正は、速い反応速度に対してＳＯＨfast nが図２５に示すような変化を示すことを補正するものである。
ＳＯＨfast n＝ＳＯＨfast n’＊α1 n＊α2 n （１−２４）
補正パラメータα1 n、α2 nは、残容量ＳＯＣstop n及び充電終了時電圧ＶCE nに対し、例えば図２６（ａ）、（ｂ）に示すような変化を示す。そこで、図２６（ａ）、（ｂ）に示す変化を所定の関数（高速過渡変化補正量算出式）で表すことで、残容量ＳＯＣstop n及び充電終了時電圧ＶCE nから補正パラメータα1 n、α2 nを算出するようにすることができる。 In order to correct the influence of the remaining capacity SOC stop n, which is the state quantity at the time of charge / discharge stop, and the voltage V CE n at the end of charge for SOH fast n ′ calculated by the above equation (1-21), The corrected deterioration degree SOH fast n is calculated by the following equation. This correction corrects the fact that SOH fast n changes as shown in FIG. 25 with respect to a fast reaction rate.
SOH fast n = SOH fast n '* α 1 n * α 2 n (1-24)
The correction parameters α 1 n and α 2 n show changes as shown in FIGS. 26A and 26B, for example, with respect to the remaining capacity SOC stop n and the charging end voltage V CE n . Accordingly, the change shown in FIGS. 26A and 26B is expressed by a predetermined function (high-speed transient change correction amount calculation formula), so that the correction parameter α 1 is obtained from the remaining capacity SOC stop n and the charging end voltage V CE n. n and α 2 n can be calculated.

上記では、ＳＯＨfast nの補正について説明したが、ＳＯＨslow nについても、例えば補正パラメータβ1 n、β2 nを算出する式を事前に作成し、これを用いて同様に補正するようにすることが可能である。 In the above description, correction of SOH fast n has been described. For SOH slow n , for example, formulas for calculating correction parameters β 1 n and β 2 n are created in advance, and correction is similarly performed using the formulas. It is possible.

上記のようにして算出したＳＯＨfast n、ＳＯＨslow n、及びＳＯＨfast/slow nを用い、図２７に示すようにそれぞれの参照値と比較することで、蓄電池１のＣＯＤを判定することができる。図２７では状態量をＳfast等で表しているが、ＳＯＨを評価するときはこれをＳＯＨfast n等に置き換えて用いる。ステップＳ２３１では、式（１−２２）を用いてＳＯＨslow nを算出し、ステップＳ２３２では参照値ＳＯＨslow ref_nと比較する。その結果、ＳＯＨslow nがＳＯＨslow ref_n未満のときはＣＯＤが不足と判定してステップＳ２１３に進み、それ以外のときは次のステップＳ２３３に進む。 The SOD fast n , SOH slow n , and SOH fast / slow n calculated as described above are used, and the COD of the storage battery 1 can be determined by comparing with the respective reference values as shown in FIG. . In FIG. 27, the state quantity is represented by S fast or the like, but when SOH is evaluated, it is replaced with SOH fast n or the like. In step S231, SOH slow n is calculated using equation (1-22), and in step S232, it is compared with the reference value SOH slow ref_n . As a result, when SOH slow n is less than SOH slow ref_n , it is determined that the COD is insufficient, and the process proceeds to step S213. Otherwise, the process proceeds to the next step S233.

同様にして、ステップＳ２３３、Ｓ２３４ではＳＯＨfast nを判定し、ステップＳ２３５、Ｓ２３６ではＳＯＨfast/slow nを判定する。そして、いずれでも所定の条件を満たす場合に、ステップＳ２１２に進んでＣＯＤが維持されていると判定する。本参照例では、図２３及び２７に示すような処理を行うことにより、蓄電池１の状態検知を高精度に行うことが可能となる。 Similarly, SOH fast n is determined in steps S233 and S234, and SOH fast / slow n is determined in steps S235 and S236. In any case, when a predetermined condition is satisfied, the process proceeds to step S212 and it is determined that the COD is maintained. In this reference example, it is possible to detect the state of the storage battery 1 with high accuracy by performing the processing as shown in FIGS.

上記では、蓄電デバイスの状態量としてＳＯＣ，ＳＯＨを算出し、これを用いて状態検知を行う参照例について説明した。本発明の蓄電デバイスの状態検知方法では、これに限らず蓄電デバイスの放電能力に関わるその他の状態量を用いることができる。ＳＯＣ，ＳＯＨ以外に、蓄電デバイスの放電能力の判定に利用可能な状態量として、蓄電デバイス内の電解液の濃度変化量がある。電解液の濃度は充放電に伴って変化しており、充放電停止後も安定するまでに時間がかかる。   In the above description, the reference example in which SOC and SOH are calculated as the state quantities of the power storage device and the state is detected using the SOC and SOH has been described. The state detection method of the electricity storage device of the present invention is not limited to this, and other state quantities relating to the discharge capability of the electricity storage device can be used. In addition to the SOC and SOH, as a state quantity that can be used for determining the discharge capability of the electricity storage device, there is a concentration change amount of the electrolytic solution in the electricity storage device. The density | concentration of electrolyte solution is changing with charging / discharging, and it takes time until it stabilizes even after charging / discharging stops.

そこで、電解液濃度変化量を状態検知に用いるために、緩和関数Ｆ（ｔ）の各項ｆfast（ｔ）、ｆslow（ｔ）及びｆfast（ｔ）/ｆslow（ｔ）に対する電解液濃度変化量を算出する濃度変化量算出式を事前に作成して固定記憶手段２１２に保存しておく。そして、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて濃度変化量算出式から電解液濃度変化量を算出し、これが所定の条件を満たしているか否かを判定することで状態検知を行うようにすることができる。蓄電デバイスの状態検知方法に、さらに電解液濃度変化量を用いるようにすることで、高精度な状態検知が可能となる。 Therefore, in order to use the amount of change in the electrolyte concentration for state detection, the electrolyte solution for each term f fast (t), f slow (t) and f fast (t) / f slow (t) of the relaxation function F (t) A density change amount calculation formula for calculating the density change amount is created in advance and stored in the fixed storage unit 212. Then, an electrolyte solution concentration change amount is calculated from the concentration change amount calculation formula using the optimized relaxation function F (t), and state detection is performed by determining whether or not this satisfies a predetermined condition. Can be. By further using the amount of change in the electrolyte concentration in the state detection method of the electricity storage device, it is possible to detect the state with high accuracy.

蓄電デバイスの放電能力の判定に利用可能な別の状態量として、電解液の濃度分布の偏り（成層化）の変化がある。蓄電デバイスの電解液の濃度分布の一例を図２８に示す。図２８は、正極２９１と負極２９２とを中心に電解液２９３の濃度分布が変化して成層化２９４が形成されている状態を模式的に示している。蓄電デバイスでは、充放電に伴って電解液の濃度分布が変化して同図に示すような成層化２９４が形成される。この成層化には、電解液の液面に対して横方向（矢印２９５）の濃度分布の偏りである横成層化と、電解液の液面に対して縦方向（矢印２９６）の濃度分布の偏りである縦成層化がある。この成層化の変化は、充放電によって電解液濃度が変化するのに伴って生じており、電解液濃度の変化と同様に充放電停止後安定するまでに時間がかかる。   Another state quantity that can be used to determine the discharge capability of the electricity storage device is a change in the concentration distribution (stratification) of the electrolyte solution. An example of the concentration distribution of the electrolytic solution of the electricity storage device is shown in FIG. FIG. 28 schematically shows a state in which the stratification 294 is formed by changing the concentration distribution of the electrolytic solution 293 around the positive electrode 291 and the negative electrode 292. In the electricity storage device, the concentration distribution of the electrolytic solution changes with charge / discharge, and a stratification 294 as shown in the figure is formed. In this stratification, the lateral stratification, which is a deviation of the concentration distribution in the lateral direction (arrow 295) with respect to the liquid surface of the electrolytic solution, and the concentration distribution in the vertical direction (arrow 296) with respect to the liquid surface of the electrolytic solution. There is vertical stratification that is biased. This change in stratification occurs as the electrolyte concentration changes due to charge / discharge, and it takes time to stabilize after stopping the charge / discharge, similar to the change in electrolyte concentration.

そこで、成層化変化量を状態検知に用いるために、緩和関数Ｆ（ｔ）の各項ｆfast（ｔ）、ｆslow（ｔ）及びｆfast（ｔ）/ｆslow（ｔ）に対する成層化変化量を算出する成層化変化量算出式を事前に作成して固定記憶手段２１２に保存しておく。そして、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて成層化変化量算出式から成層化変化量を算出し、これが所定の条件を満たしているか否かを判定することで状態検知を行うようにすることができる。蓄電デバイスの状態検知方法に、さらに成層化変化量を用いるようにすることで、高精度な状態検知が可能となる。 Therefore, in order to use the stratification change amount for state detection, the stratification change with respect to the terms f fast (t), f slow (t) and f fast (t) / f slow (t) of the relaxation function F (t). A stratification change amount calculation formula for calculating the amount is created in advance and stored in the fixed storage unit 212. Then, the stratification change amount is calculated from the stratification change calculation formula using the optimized relaxation function F (t), and state detection is performed by determining whether or not this satisfies a predetermined condition. Can be. By using the amount of stratification change in the state detection method of the electricity storage device, it is possible to detect the state with high accuracy.

蓄電デバイスの放電能力の判定に利用可能なさらに別の状態量として、電解液の液面に対して横方向の濃度分布の偏り（横成層化）の変化がある。この横成層化の変化は、充放電によって電解液濃度が変化するのに伴って生じており、電解液濃度の変化と同様に充放電停止後安定するまでに時間がかかる。   As another state quantity that can be used for determining the discharge capability of the electricity storage device, there is a change in the concentration distribution bias (lateral stratification) in the lateral direction with respect to the liquid surface of the electrolytic solution. This change in lateral stratification occurs as the electrolyte concentration changes due to charging / discharging, and it takes time to stabilize after stopping the charging / discharging, similar to the change in electrolyte concentration.

そこで、横成層化変化量を状態検知に用いるために、緩和関数Ｆ（ｔ）の各項ｆfast（ｔ）、ｆslow（ｔ）及びｆfast（ｔ）/ｆslow（ｔ）に対する横成層化変化量を算出する横成層化変化量算出式を事前に作成して固定記憶手段２１２に保存しておく。そして、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて横成層化変化量算出式から横成層化変化量を算出し、これが所定の条件を満たしているか否かを判定することで状態検知を行うようにすることができる。蓄電デバイスの状態検知方法に、さらに横成層化変化量を用いるようにすることで、高精度な状態検知が可能となる。 Therefore, in order to use the lateral stratification change amount for state detection, the lateral stratification with respect to the terms f fast (t), f slow (t) and f fast (t) / f slow (t) of the relaxation function F (t). A lateral stratification change amount calculation formula for calculating the change amount of stratification is created in advance and stored in the fixed storage means 212. Then, using the optimized relaxation function F (t), the lateral stratification change amount is calculated from the lateral stratification change calculation formula, and the state detection is performed by determining whether or not this satisfies a predetermined condition. Can be done. By using the amount of lateral stratification change in the state detection method of the power storage device, it is possible to detect the state with high accuracy.

蓄電デバイスの放電能力の判定に利用可能なさらに別の状態量として、電解液の液面に対して横方向及び縦方向の濃度分布の偏り（横成層化、縦成層化）の変化がある。これを縦横成層化変化量とするとき、縦横成層化変化量は充放電によって電解液濃度が変化するのに伴って生じており、電解液濃度の変化と同様に充放電停止後安定するまでに時間がかかる。   As another state quantity that can be used for determining the discharge capability of the electricity storage device, there is a change in the concentration distribution (horizontal stratification, vertical stratification) in the horizontal and vertical directions with respect to the liquid surface of the electrolytic solution. When this is the amount of vertical and horizontal stratification change, the amount of vertical and horizontal stratification change occurs as the electrolyte concentration changes due to charge and discharge. take time.

そこで、縦横成層化変化量を状態検知に用いるために、緩和関数Ｆ（ｔ）の各項ｆfast（ｔ）、ｆslow（ｔ）及びｆfast（ｔ）/ｆslow（ｔ）に対する縦横成層化変化量を算出する縦横成層化変化量算出式を事前に作成して固定記憶手段１２に保存しておく。そして、最適化された緩和関数Ｆ（ｔ）を用いて縦横成層化変化量算出式から縦横成層化変化量を算出し、これが所定の条件を満たしているか否かを判定することで状態検知を行うようにすることができる。蓄電デバイスの状態検知方法に、さらに縦横成層化変化量を用いるようにすることで、高精度な状態検知が可能となる。 Therefore, in order to use the vertical and horizontal stratification change amount for the state detection, the vertical and horizontal stratification with respect to the terms f fast (t), f slow (t) and f fast (t) / f slow (t) of the relaxation function F (t). A vertical and horizontal stratification change amount calculation formula for calculating the change amount is generated in advance and stored in the fixed storage unit 12. Then, using the optimized relaxation function F (t), the vertical / horizontal stratification change amount is calculated from the vertical / horizontal stratification change calculation formula, and the state detection is performed by determining whether or not this satisfies a predetermined condition. Can be done. By using the amount of vertical and horizontal stratification change in the state detection method of the power storage device, it is possible to detect the state with high accuracy.

充放電停止後の別の状態検知方法について、さらに詳細に説明する。
充放電停止後に蓄電デバイスの状態検知を行う場合、それ以前の充放電履歴等によって過渡変化が大きく異なってくるため、充放電履歴の影響を強く受けて放電能力等を高精度に判定することが困難になるといった問題があった。 Another state detection method after stopping charging / discharging will be described in more detail.
When detecting the state of an electricity storage device after stopping charging / discharging, the transient change varies greatly depending on the previous charging / discharging history, etc., so it is highly influenced by the charging / discharging history and the discharge capability etc. can be determined with high accuracy. There was a problem that it became difficult.

例えば、自動車に搭載された蓄電池では、車両運行中にさまざまな充放電が繰り返されるため、蓄電池中の電解液に生じる泳動、沈殿、対流、拡散なども車両運行条件によってさまざまに異なっている。そのため、充放電停止後の蓄電池の過渡変化は、それまでの車両運行条件によって異なり、同等あるいは傾向が同じとみなせるような再現性のある停止状態を作り出すことはできない。特許文献１に記載の状態検知方法のように、充放電停止後の過渡変化を異なる時定数の成分に分けて状態検知を行う場合でも、充放電停止後の蓄電池の過渡変化が大きく異なると、各時定数成分を高精度に求めることが困難となり、蓄電池の状態検知を高精度に行うのが困難になるといった問題があった。   For example, in a storage battery mounted on an automobile, various charging and discharging operations are repeated during vehicle operation. Therefore, migration, precipitation, convection, diffusion, and the like that occur in the electrolyte in the storage battery vary depending on vehicle operation conditions. Therefore, the transient change of the storage battery after stopping charging / discharging differs depending on the vehicle operating conditions up to that point, and it is impossible to create a reproducible stop state that can be regarded as the same or the same tendency. As in the state detection method described in Patent Document 1, even when the state change is detected by dividing the transient change after stopping the charge / discharge into components having different time constants, if the transient change of the storage battery after stopping the charge / discharge is greatly different, There is a problem that it is difficult to obtain each time constant component with high accuracy, and it is difficult to detect the state of the storage battery with high accuracy.

そこで、これらの問題を解決するために、蓄電デバイスの停止前の充放電の影響を低減させて状態検知を行う蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を提供する。   Accordingly, in order to solve these problems, a state detection method and a device for a state of an electricity storage device that detect the state by reducing the influence of charging and discharging before stopping the electricity storage device are provided.

第４の参照例の蓄電デバイスの状態検知方法では、蓄電デバイスの放電能力を適切に維持できるようにするために、蓄電デバイスの状態検知を適宜行うための状態検知モードを設けている。状態検知モードは、蓄電デバイスを備えたシステムにおいて、例えば運転を停止して蓄電デバイスの充放電が停止された時点や、充放電が停止された後相当の時間が経過した時点等において、ユーザあるいは保守員等によって実行されるものである。蓄電デバイスに対し状態検知モードが要求されると、該蓄電デバイスの状態検知を高精度に行うものである。   In the state detection method of the power storage device of the fourth reference example, a state detection mode for appropriately detecting the state of the power storage device is provided in order to appropriately maintain the discharge capability of the power storage device. The state detection mode is a system that includes an electricity storage device.For example, when the operation is stopped and charging / discharging of the electricity storage device is stopped, or when a considerable time has elapsed after the charging / discharging is stopped, It is executed by maintenance personnel. When the state detection mode is requested for the power storage device, the state of the power storage device is detected with high accuracy.

以下では、蓄電デバイスとして車両に搭載されたバッテリを一例に、本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法及び状態検知装置について説明する。但し、以下で説明する内容は、車載バッテリに限らず、太陽光発電や風力発電などに用いられる蓄電デバイスや、安定化電源、補助電源等のバックアップ電源に用いられる蓄電デバイスにも同様に適用できるものである。   Hereinafter, the state detection method and state detection device of the power storage device of this reference example will be described by taking a battery mounted on the vehicle as an example of the power storage device. However, the contents described below are not limited to in-vehicle batteries, but can be similarly applied to power storage devices used for photovoltaic power generation, wind power generation, and the like, and power storage devices used for backup power sources such as a stabilized power source and an auxiliary power source. Is.

本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置を、図２９、図３０を用いて以下に説明する。図２９は、本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法の概略を説明するための流れ図であり、図３０は、本参照例の蓄電デバイスの状態検知装置のブロック図である。   The state detection method and apparatus of the electricity storage device of this reference example will be described below with reference to FIGS. FIG. 29 is a flowchart for explaining an outline of the state detection method of the power storage device of this reference example, and FIG. 30 is a block diagram of the state detection device of the power storage device of this reference example.

本参照例の状態検知装置４００は、車両３１０に搭載されて蓄電デバイス（蓄電池）３１１の状態検知を行うものであり、信号入力手段４０１、出力表示手段４０２、測定手段４０３、及び状態検知部４１０を備えている。蓄電デバイス３１１には車載電気機器等の負荷３１２が接続されており、さらにオルタネータ等の車載充電器３１４が接続されている。信号入力手段４０１は、運転者等のユーザが状態検知モードを要求するための信号（以下では状態検知モード開始信号と称する）を入力するのに用いるものであり、出力表示手段４０２は、状態検知を行った結果等をユーザに通知するのに用いる。信号入力手段４０１及び出力表示手段４０２は、ともに運転者が使用するものであることから、運転席またはその近傍に設けるのがよい。   The state detection device 400 of this reference example is mounted on the vehicle 310 and detects the state of the power storage device (storage battery) 311, and includes a signal input unit 401, an output display unit 402, a measurement unit 403, and a state detection unit 410. It has. The power storage device 311 is connected to a load 312 such as an in-vehicle electric device, and further connected to an in-vehicle charger 314 such as an alternator. The signal input unit 401 is used to input a signal (hereinafter referred to as a state detection mode start signal) for a user such as a driver to request a state detection mode, and the output display unit 402 is a state detection unit. This is used to notify the user of the result of the above. Since both the signal input unit 401 and the output display unit 402 are used by the driver, it is preferable to provide the signal input unit 401 and the output display unit 402 at or near the driver's seat.

状態検知部４１０は、測定手段４０３から蓄電デバイス３１１の電圧、電流等の測定値を入力し、これを用いて蓄電デバイス３１１の状態検知を高精度に行う処理を行っている。また、状態検知部４１０は状態検知モード用スイッチ４１１を具備しており、信号入力手段４０１から状態検知モード開始信号を入力する代わりに、状態検知モード用スイッチ４１１をオンにすることで、状態検知モード開始信号が状態検知部４１０に出力される。状態検知モード用スイッチ４１１は、定期点検時等のメンテナンス時に保守員等が蓄電デバイス３１１の状態検知を速やかに行えるように設けられたものである。   The state detection unit 410 inputs measurement values such as the voltage and current of the power storage device 311 from the measurement unit 403, and performs processing for detecting the state of the power storage device 311 with high accuracy using the measurement values. In addition, the state detection unit 410 includes a state detection mode switch 411. Instead of inputting the state detection mode start signal from the signal input unit 401, the state detection mode switch 411 is turned on to detect the state. A mode start signal is output to the state detection unit 410. The state detection mode switch 411 is provided so that maintenance personnel can quickly detect the state of the power storage device 311 during maintenance such as during periodic inspection.

状態検知部４１０は、状態検知を行う前に蓄電デバイス３１１に対し所定容量の充電（以下では状態検知前充電と称する）を行わせるように構成されている。すなわち、状態検知部４１０が制御手段３１３に対し蓄電デバイス３１１の状態検知前充電を要求すると、制御手段３１３がエンジンを起動させて車載充電器３１４を動作させ、これにより蓄電デバイス３１１に所定容量の充電を行わせるように制御する。あるいは、上記の蓄電デバイス３１１の状態検知前充電を保守員等が行うことも可能となっている。この場合には、状態検知前に保守員等が蓄電デバイス３１１に外部充電器３２０を接続して充電させる。状態検知部４１０は、車載充電器３１４あるいは外部充電器３２０による状態検知前充電が行われた後に、蓄電デバイス３１１の状態検知を行うように構成されている。なお、状態検知部４１０と信号入力手段４０１、出力表示手段４０２、測定手段４０３、及び制御手段３１３との間の通信手段として、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）またはＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信バスを用いることができる。   The state detection unit 410 is configured to cause the power storage device 311 to be charged with a predetermined capacity (hereinafter referred to as pre-state detection charging) before performing state detection. That is, when the state detection unit 410 requests the control unit 313 to charge the power storage device 311 before detecting the state, the control unit 313 starts the engine and operates the on-vehicle charger 314, thereby causing the power storage device 311 to have a predetermined capacity. Control to allow charging. Alternatively, maintenance personnel or the like can perform charging before detecting the state of the power storage device 311. In this case, a maintenance person or the like connects the battery charger 311 to the external charger 320 and charges it before detecting the state. The state detection unit 410 is configured to detect the state of the power storage device 311 after the pre-state detection charging by the in-vehicle charger 314 or the external charger 320 is performed. A communication bus such as LIN (Local Interconnect Network) or CAN (Controller Area Network) is used as a communication unit between the state detection unit 410 and the signal input unit 401, the output display unit 402, the measurement unit 403, and the control unit 313. Can be used.

次に、図２９に示す流れ図を用いて、本参照例の状態検知方法の概要を説明する。本参照例の状態検知装置４００を用いて蓄電デバイス３１１の状態検知を行う場合には、まず、状態検知部４１０に状態検知モード開始信号を入力する（ステップＳ３０１）。これにより、状態検知部４１０では、所定の状態検知許可条件が成立しているかの判定を行う（ステップＳ３０２）。この状態検知許可条件として、少なくとも蓄電デバイス３１１が充放電を停止していることを含む。   Next, the outline of the state detection method of this reference example will be described using the flowchart shown in FIG. When performing the state detection of the power storage device 311 using the state detection device 400 of the present reference example, first, a state detection mode start signal is input to the state detection unit 410 (step S301). Thereby, the state detection unit 410 determines whether a predetermined state detection permission condition is satisfied (step S302). This state detection permission condition includes that at least the power storage device 311 stops charging / discharging.

ステップＳ３０２で状態検知許可条件が成立していると判定されると、ステップＳ３０３で状態検知モードがオンに設定され、次のステップＳ３０４で蓄電デバイス３１１に対し状態検知前充電が行われる。状態検知前充電が終了すると、状態検知部４１０で蓄電デバイス３１１の状態検知が行われる（ステップＳ３０５）。状態検知として、例えば蓄電デバイス３１１の残容量ＳＯＣを推定し、これをもとに蓄電デバイス３１１の放電能力を判定することができる。状態検知の処理により蓄電デバイス３１１の放電能力が判定されると、その結果が出力表示手段４０２に出力され、ユーザや保守員等に通知される（ステップＳ３０６）。一方、ステップＳ３０２で状態検知許可条件が不成立と判定されると、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６の処理を行わないで終了する。   If it is determined in step S302 that the state detection permission condition is satisfied, the state detection mode is set to ON in step S303, and the power storage device 311 is charged before state detection in the next step S304. When the pre-state detection charging is completed, the state detection unit 410 detects the state of the power storage device 311 (step S305). As the state detection, for example, the remaining capacity SOC of the power storage device 311 can be estimated, and the discharge capacity of the power storage device 311 can be determined based on this. When the discharge capability of the power storage device 311 is determined by the state detection process, the result is output to the output display unit 402 and notified to the user, maintenance personnel, and the like (step S306). On the other hand, if it is determined in step S302 that the condition detection permission condition is not satisfied, the process ends without performing the processes in steps S303 to S306.

以下では、状態検知部４１０において行われる蓄電デバイス３１１の状態検知方法について説明する。バッテリ３１１の充放電停止後の過渡変化は、速度の異なる反応過程を含んでいることから、充放電停止後のバッテリ３１１の放電能力を高精度に判定するためには、反応速度毎の状態変化を評価することができる方法を用いて状態検知を行うのがよい。例えば、充放電停止後のバッテリの電圧変化ΔＶ（ｔ）を、反応速度の違いに応じてｍ個の多項式からなる関数（以下では緩和関数と称する）Ｆ（ｔ）を用いて次式のように表すことができる。   Below, the state detection method of the electrical storage device 311 performed in the state detection part 410 is demonstrated. Since the transient change after stopping charging / discharging of the battery 311 includes reaction processes with different speeds, in order to determine the discharging capability of the battery 311 after stopping charging / discharging with high accuracy, the state change for each reaction speed. It is better to detect the state using a method that can evaluate the above. For example, the battery voltage change ΔV (t) after stopping charging / discharging is expressed by the following equation using a function (hereinafter referred to as a relaxation function) F (t) consisting of m polynomials depending on the difference in reaction rate. Can be expressed as

ΔＶ（ｔ）＝Ｆ（ｔ）
＝ｆ1（ｔ）＋ｆ2（ｔ）＋・・・ｆm（ｔ）＝Σｆi（ｔ） (２−１)
ここで、電圧変化量ΔＶ（ｔ）は、状態検知前充電を終了してから時間ｔが経過したときの電圧測定値Ｖmes（ｔ）と、充放電停止後十分な時間（例えば２０時間）経過して略一定となったときの停止時安定電圧（以下ではＯＣＶ20hrとする）との差を表している。
ΔＶ（ｔ）＝Ｖmes（ｔ）―ＯＣＶ20hr (２−２)
本参照例では、上式を用いて状態検知を行うものとする。 ΔV (t) = F (t)
= F 1 (t) + f 2 (t) +... F m (t) = Σf i (t) (2-1)
Here, the voltage change amount ΔV (t) includes the voltage measurement value V mes (t) when the time t has elapsed since the completion of the pre-state detection charging, and a sufficient time (for example, 20 hours) after the charge / discharge stop. It represents the difference from the stable voltage at the time of stopping (hereinafter referred to as OCV 20 hr ) when it becomes substantially constant after elapse.
ΔV (t) = V mes ( t) -OCV 20hr (2-2)
In this reference example, state detection is performed using the above equation.

上記の緩和関数Ｆ（ｔ）では、各項ｆi（ｔ）がバッテリ３１１の反応速度の異なる緩和過程の電圧変化への寄与分を示しており、以下では反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）とする。各ｆi（ｔ）は、バッテリ３１１の状態量である劣化度ＳＯＨ、残容量ＳＯＣ(イオン濃度)、および温度Ｔに依存する関数である。電圧測定値Ｖmes（ｔ）からΔＶ（ｔ）を算出し、式（２−１）を電圧測定値Ｖmes（ｔ）から算出したΔＶ（ｔ）で最適化することで、各反応速度毎緩和関数ｆi（ｔ）を決定することができる。 In the above relaxation function F (t), each term f i (t) represents the contribution to the voltage change in the relaxation process with different reaction speeds of the battery 311. Hereinafter, the relaxation function for each reaction speed f i (t ). Each f i (t) is a function depending on the deterioration degree SOH, which is the state quantity of the battery 311, the remaining capacity SOC (ion concentration), and the temperature T. Calculating a [Delta] V (t) from the voltage measured value V mes (t), to optimize at the calculated [Delta] V (t) from equation (2-1) a voltage measured value V mes (t), for each reaction rate A relaxation function f i (t) can be determined.

本参照例の状態検知方法は、状態検知前充電の終了後所定の周期で蓄電デバイス３１１の電圧測定値を入力し、電圧測定値を入力する毎に緩和関数Ｆ（ｔ）の最適化を行って更新している。ｎ回目に測定した電圧測定値を用いて最適化されたときの反応速度毎緩和関数をｆi n（ｔ）とするとき、ｆi n（ｔ）は次式のように表すことができる。
ｆi n（ｔ）＝ｆi ref（ｔ）＊｛ＳＯＣn／ＳＯＣref｝
＊｛ＳＯＨi n／ＳＯＨi ref｝＊Ｇ（Ｔ） (２−３)
ここで、ｆi ref（ｔ）、ＳＯＣref，およびＳＯＨi refは、それぞれ所定の基準状態における反応速度毎緩和関数、残容量ＳＯＣ，および反応速度毎の劣化度ＳＯＨを表し、Ｇ（Ｔ）は蓄電デバイスの温度Ｔに対する依存性を表している。式（２−３）より、ｎ回目の電圧測定値を用いて推定される残容量ＳＯＣn及び反応速度毎劣化度ＳＯＨi nを算出することができる。ＳＯＣnより蓄電デバイス３１１の放電能力を判定することができる。また、反応速度毎劣化度ＳＯＨi nを全反応速度について積算した劣化度ＳＯＨより、蓄電デバイス３１１の劣化度を判定することができる。 In the state detection method of this reference example, the voltage measurement value of the power storage device 311 is input at a predetermined cycle after the completion of the pre-state detection charging, and the relaxation function F (t) is optimized every time the voltage measurement value is input. Have been updated. When the relaxation function for each reaction rate when optimized using the voltage measurement value measured for the nth time is f i n (t), f i n (t) can be expressed as the following equation.
f i n (t) = f i ref (t) * {SOC n / SOC ref }
* {SOH i n / SOH i ref } * G (T) (2-3)
Here, f i ref (t), SOC ref , and SOH i ref respectively represent a relaxation function for each reaction rate, a remaining capacity SOC, and a deterioration degree SOH for each reaction rate in a predetermined reference state, and G (T) Represents the dependence on the temperature T of the electricity storage device. The equation (2-3), it is possible to calculate the residual capacity SOC n and the reaction rate per degree of degradation SOH i n is estimated using the n-th voltage measurement. The discharge capacity of the electricity storage device 311 can be determined from the SOC n . Further, the reaction rate per degree of degradation SOH i n from degradation degree SOH obtained by integrating the total reaction rate, it is possible to determine the degree of deterioration of power storage device 311.

式（２−１）に示す緩和関数Ｆ（ｔ）の最適化を高精度に行うためには、状態検知を行う時点の過渡変化が、常に同等あるいは傾向が同じとみなせるような再現性のある状態であることが好ましい。そこで、本参照例の蓄電デバイス３１１の状態検知方法では、状態検知を行う前にその充放電状態をできるだけ再現性のある状態に移行させ、その後に状態検知を行うようにしている。状態検知開始前の充放電状態をできるだけ再現性のある状態に移行させるために、本参照例では、図２９のステップＳ３０４において所定容量の充電（状態検知前充電）を行っており、その後に電圧変化等の測定を行って状態検知を行うようにしている。   In order to optimize the relaxation function F (t) shown in the equation (2-1) with high accuracy, there is a reproducibility so that the transient change at the time of state detection can always be regarded as the same or the same trend. The state is preferable. Therefore, in the state detection method of the power storage device 311 of this reference example, the charge / discharge state is shifted to a reproducible state as much as possible before the state detection, and then the state detection is performed. In order to shift the charge / discharge state before the start of state detection to a reproducible state as much as possible, in this reference example, charging of a predetermined capacity (charging before state detection) is performed in step S304 of FIG. State detection is performed by measuring changes and the like.

蓄電デバイス３１１を再現性のある状態に移行させるための適切な状態検知前充電の容量として、車両運行中の充放電に伴う電解液の電気泳動のうち、放電に伴う電気泳動の影響を打ち消すのに十分な容量とするのが好ましい。これにより、状態検知前充電が車両運行中の放電による影響を低減し、状態検知時は充電分極に伴う電圧変化を測定するようにすることができる。以下では、状態検知前充電として適切な容量を、自動車の蓄電池を対象として説明する。   As an appropriate state-precharging charge capacity for transferring the electricity storage device 311 to a reproducible state, out of the electrophoresis of the electrolyte accompanying charging / discharging during vehicle operation, the influence of electrophoresis accompanying discharge is negated. It is preferable that the capacity is sufficient. As a result, the effect of the pre-state detection charging due to the discharge during vehicle operation can be reduced, and the voltage change associated with the charge polarization can be measured during the state detection. In the following, an appropriate capacity for charging before state detection will be described for a storage battery of an automobile.

自動車の実際の走行では、充放電容量が任意にかつ頻繁に変化するため、走行中の充放電容量を測定して積算し、これをもとに状態検知前充電の容量を決定する方法が考えられる。しかしながら、走行中の充放電容量を積算する方法では、必ずしも精度の高い充放電容量が得られず、状態検知モードに移行したときに適切な充電容量を決定するのが難しい。また、アイドリングストップが繰り返し行われるなど、大容量の放電が行われた後に状態検知モードに移行した場合には、状態検知前充電の必要容量が大きくなってしまうおそれがあり、その場合には充電に要する時間が長くなってしまう等の問題がある。   In actual driving of a car, the charge / discharge capacity changes arbitrarily and frequently, so it is conceivable to measure and accumulate the charge / discharge capacity during driving and determine the charge capacity before state detection based on this. It is done. However, in the method of integrating the charge / discharge capacity during traveling, a charge / discharge capacity with high accuracy cannot always be obtained, and it is difficult to determine an appropriate charge capacity when shifting to the state detection mode. In addition, if the system shifts to the state detection mode after a large amount of discharge has been performed, such as when idling stops are repeatedly performed, the required capacity for charging before state detection may increase. There is a problem that the time required for the process becomes longer.

そこで、本参照例の状態検知方法では、走行中の充放電を積算したものを用いて状態検知前充電の容量を決めるのではなく、対象の蓄電デバイス毎に充電時の過渡変化を事前に調べ、それをもとに状態検知前充電の容量を予め決めておくようにしている。一例として、古河電池製蓄電池５５Ｂ２４（３６［Ａｈ］）を搭載した車両の場合では、１〜２時間程度通常の走行を行ったとき、走行中の蓄電池の充放電容量（ΔＳＯＣ）の大きさ（絶対値）が０．５％以下となる。   Therefore, in the state detection method of this reference example, instead of determining the charge capacity before state detection using the accumulated charge and discharge during traveling, the transient change during charging is examined in advance for each target power storage device. Based on this, the pre-state detection charge capacity is determined in advance. As an example, in the case of a vehicle equipped with the Furukawa Battery 55B24 (36 [Ah]), when the vehicle travels normally for about 1 to 2 hours, the charge / discharge capacity (ΔSOC) of the battery during traveling (ΔSOC) ( (Absolute value) is 0.5% or less.

そこで、状態検知前充電の容量として、このような走行時の充放電量より十分大きい容量とすることで、状態検知モードに移行する前の充放電の影響を十分に低減することができる。その結果、本参照例の状態検知方法では、状態検知を行うときの蓄電池状態が、状態検知前充電によって生じる過渡変化に支配されるため、再現性のある過渡状態になっているということができる。状態検知前充電を行った後の蓄電池の過渡変化が、直前の走行時の充放電容量の大きさによってどのように変化するかを、図３１を用いて説明する。図３１は、運転中から停止後の状態検知時の蓄電池の電流及び電圧の変化を示しており、運転中の充放電容量と状態検知前充電容量との大小関係によって過渡変化がどのように変化するかを模式的に示したグラフである。ここでは、状態検知前充電容量を定格容量の５％としている。   Therefore, by setting the capacity for charging before state detection to a capacity sufficiently larger than the charge / discharge amount at the time of traveling, the influence of charging / discharging before shifting to the state detection mode can be sufficiently reduced. As a result, in the state detection method of this reference example, since the storage battery state when performing state detection is governed by a transient change caused by charging before state detection, it can be said that the state is a reproducible transient state. . It will be described with reference to FIG. 31 how the transient change of the storage battery after charging before state detection changes depending on the charge / discharge capacity at the time of the previous run. FIG. 31 shows changes in the current and voltage of the storage battery at the time of detection of the state after operation to stop, and how the transient change changes depending on the magnitude relationship between the charge / discharge capacity during operation and the charge capacity before detection of the state. It is the graph which showed typically what to do. Here, the charging capacity before state detection is set to 5% of the rated capacity.

図３１（ａ）は、運転中の充放電容量に比べて状態検知前充電の容量が大きい場合の電流、電圧の変化を示し、図３１（ｂ）は、運転中の充放電容量と状態検知前充電容量が同程度の場合の電流、電圧の変化を示し、図３１（ｃ）は、運転中の充放電容量が状態検知前充電容量より大きい場合の電流、電圧の変化を示している。図３１（ａ）に示す状態検知前充電容量の方が大きい場合として、運転中の充放電容量を１％以下としている。この場合には、運転中の充放電の影響が状態検知前充電によって低減される結果、状態検知前充電後の電圧変化が単調に減少して安定電圧に収束する傾向を示す。   FIG. 31A shows changes in current and voltage when the pre-state detection charge capacity is larger than the charge / discharge capacity during operation, and FIG. 31B shows the charge / discharge capacity and state detection during operation. FIG. 31 (c) shows changes in current and voltage when the charge / discharge capacity during operation is larger than the charge capacity before state detection. In the case where the pre-state detection charge capacity shown in FIG. 31A is larger, the charge / discharge capacity during operation is set to 1% or less. In this case, the influence of charging / discharging during operation is reduced by the pre-state detection charging, and as a result, the voltage change after the pre-state detection charging monotonously decreases and converges to a stable voltage.

また、図３１（ｂ）に示す運転中の充放電容量と状態検知前充電容量が同程度の場合として、運転中の充放電容量を１％以上５％以下としている。この場合にも、運転中の充放電の影響を状態検知前充電によって低減することができ、状態検知前充電後の電圧変化は、図３１（ａ）と同様に単調に減少して安定電圧に収束する傾向を示す。さらに、図３１（ｃ）に示す運転中の充放電容量が状態検知前充電容量より大きい場合には、状態検知前充電を終了した後も電圧が単調増加の傾向にあり、図３１（ａ）、（ｂ）と全く異なる傾向を示す。   In addition, assuming that the charge / discharge capacity during operation and the charge capacity before state detection shown in FIG. 31 (b) are approximately the same, the charge / discharge capacity during operation is set to 1% to 5%. Also in this case, the influence of charging / discharging during operation can be reduced by the pre-state detection charging, and the voltage change after the pre-state detection charging decreases monotonously to a stable voltage as in FIG. Shows a tendency to converge. Further, when the charge / discharge capacity during operation shown in FIG. 31 (c) is larger than the pre-state detection charge capacity, the voltage tends to increase monotonously after the completion of the pre-state detection charge, as shown in FIG. 31 (a). , (B) shows a completely different tendency.

車両走行時の充放電容量は、通常は１％程度以下であり、状態検知前充電容量を５％とした場合には、通常の車両走行時の充放電による充放電分極の影響を十分に低減することができる。その結果、状態検知前充電を行った後の状態検知では、５％容量の充電による図３１（ａ）、（ｂ）に示すような過渡変化をもとに放電能力を検知することになる。式（２−１）の緩和関数Ｆ（ｔ）として、５％容量の充電による過渡変化を最適に近似できるような関数形を用いることで、緩和関数Ｆ（ｔ）を用いた状態検知を高精度に行うことが可能となる。   Charging / discharging capacity during vehicle travel is usually about 1% or less, and when the pre-state detection charge capacity is 5%, the effect of charge / discharge polarization due to charge / discharge during normal vehicle travel is sufficiently reduced. can do. As a result, in the state detection after performing the pre-state detection charging, the discharge capability is detected based on the transient change shown in FIGS. 31A and 31B due to the 5% capacity charging. By using a function form that can optimally approximate a transient change caused by charging of 5% capacity as the relaxation function F (t) in Expression (2-1), state detection using the relaxation function F (t) is enhanced. It becomes possible to carry out with accuracy.

これに対し、図３１（ｃ）に示すような運転中の充放電容量が状態検知前充電容量より大きくなる場合には、安定電圧より低い電圧が測定されるので、これを検知することで放電能力が低下していることをユーザ等に通知することができる。運転中の放電容量が大きくなる一例として、アイドリングストップを短期間に繰り返し行った後に運転を停止した場合がある。電圧測定値が安定電圧より低くなるのは、運転中の放電量が特に大きい場合のほか、蓄電池１１の劣化が進んでいたり、長期間放置されていた場合等もある。このような場合でも、本参照例の状態検知方法により容量低下（容量不足）や劣化の増大を検出することができる。   On the other hand, when the charge / discharge capacity during operation as shown in FIG. 31 (c) is larger than the charge capacity before state detection, a voltage lower than the stable voltage is measured. It is possible to notify a user or the like that the ability is reduced. As an example in which the discharge capacity during operation increases, there is a case where the operation is stopped after idling stop is repeatedly performed in a short time. The voltage measurement value becomes lower than the stable voltage, in addition to the case where the amount of discharge during operation is particularly large, the deterioration of the storage battery 11 or the case where it has been left for a long time. Even in such a case, it is possible to detect a decrease in capacity (insufficient capacity) or an increase in deterioration by the state detection method of this reference example.

なお、状態検知前充電の容量は、通常の車両走行としてどのような走行形態までを対象とするかによって異なる値を設定することができ、また車両に搭載される蓄電池のサイズ、特性等を考慮して決定するのがよい。例えば、アイドリングストップによる放電も対象として状態検知前充電の容量を設定する場合には、アイドリングストップ時に放電される容量以上の充電容量を設定するのが好ましい。運転中の放電容量より大きな充電を行うようにすることで、図３１（ａ）、（ｂ）に示すように、状態検知時の電圧が単調減少するような過渡状態で状態検知を行うことができる。   In addition, the capacity for charging before state detection can be set to a different value depending on what type of driving is targeted for normal vehicle driving, and also considers the size, characteristics, etc. of the storage battery installed in the vehicle. It is better to decide. For example, in the case of setting the capacity for state pre-charge detection for discharge due to idling stop, it is preferable to set a charge capacity that is equal to or greater than the capacity discharged at idling stop. By performing charging that is larger than the discharge capacity during operation, state detection can be performed in a transient state in which the voltage at the time of state detection monotonously decreases as shown in FIGS. 31 (a) and 31 (b). it can.

図２９を用いて概略を説明した本参照例の状態検知方法について、以下では図３２、３３を用いてさらに詳細に説明する。図３２は、状態検知モードが要求されてから状態検知前充電が終了するまでの処理を説明するための流れ図である。図３２（ａ）は、運転者等が信号入力手段４０１から状態検知モード開始信号を入力したときの処理の流れを示しており、図３２（ｂ）は、保守員等が状態検知モード用スイッチ４１１をオンにしたときの処理の流れを示している。   The state detection method of the present reference example, which has been outlined with reference to FIG. 29, will be described in further detail with reference to FIGS. FIG. 32 is a flowchart for explaining processing from when the state detection mode is requested to when charging before state detection ends. FIG. 32A shows the flow of processing when a driver or the like inputs a state detection mode start signal from the signal input means 401, and FIG. 32B shows a state detection mode switch by a maintenance person or the like. The flow of processing when 411 is turned on is shown.

信号入力手段４０１から状態検知モード開始信号を入力する場合、あるいは状態検知モード用スイッチ４１１をオンにする場合のいずれも、誤操作で信号入力が行われるおそれがある。そこで、図３２（ａ）では誤操作を防止するように構成したときの処理の流れについて説明し、図３２（ｂ）では誤操作防止を考慮しないときの処理の流れについて説明する。但し、図３２（ｂ）でも図３２（ａ）と同様に誤操作を防止するように構成することができ、また図３２（ａ）で誤操作防止の処理を省略することも可能である。   In either case of inputting the state detection mode start signal from the signal input means 401 or turning on the state detection mode switch 411, there is a possibility that the signal is input by an erroneous operation. Therefore, FIG. 32A describes the flow of processing when configured to prevent erroneous operations, and FIG. 32B describes the flow of processing when no erroneous operations are taken into consideration. However, FIG. 32 (b) can be configured to prevent erroneous operation as in FIG. 32 (a), and erroneous operation prevention processing can be omitted in FIG. 32 (a).

図３２（ａ）において、信号入力手段４０１から状態検知モード開始信号が入力されると（ステップＳ３１１）、この信号が状態検知部４１０に出力される。状態検知部４１０は、状態検知モード開始信号を入力すると、状態検知が要求されたことを確認するための確認メッセージを出力表示部４０２に表示する（ステップＳ３１２）。確認メッセージに基づき、例えば信号入力手段４０１から確認信号が入力されると（ステップＳ３１３）、次に所定の状態検知許可条件が成立しているか判定する（ステップＳ３１４）。   In FIG. 32A, when a state detection mode start signal is input from the signal input means 401 (step S311), this signal is output to the state detection unit 410. When receiving the state detection mode start signal, the state detection unit 410 displays a confirmation message on the output display unit 402 to confirm that the state detection is requested (step S312). Based on the confirmation message, for example, when a confirmation signal is input from the signal input means 401 (step S313), it is next determined whether a predetermined state detection permission condition is satisfied (step S314).

上記の状態検知許可条件として、少なくとも蓄電池３１１が充放電を行っていないことが要求される。蓄電池３１１が充放電を行っていないことを判定する方法として、例えば車両３１０が停止状態にある（キースイッチがオフの位置にある）ことを確認する。また、状態検知部４１０と周辺装置との通信が可能か、測定手段４０３からの測定値が正常範囲内の値を示すか、エンジンを起動させて車載充電器３１４を正常に動作させることができるか、等を確認させるようにし、いずれかが異常となっている場合も、状態検知許可条件を不成立にするようにしてもよい。   As said condition detection permission conditions, it is requested | required that the storage battery 311 is not charging / discharging at least. As a method for determining that the storage battery 311 is not charging / discharging, for example, it is confirmed that the vehicle 310 is in a stopped state (the key switch is in the OFF position). Further, whether the state detection unit 410 and the peripheral device can communicate with each other, whether the measurement value from the measurement unit 403 indicates a value within the normal range, or can start the engine and operate the in-vehicle charger 314 normally. If any of them is abnormal, the state detection permission condition may not be established.

ステップＳ３１４の判定の結果、状態検知許可条件が成立している場合には、ステップＳ３１５で状態検知モードをオンに設定する。このとき、状態検知モードがオンになったことを出力表示手段４０２に表示させるようにしてもよい。ステップＳ３１６では、車載充電器３１４を用いて蓄電池３１１に対し状態検知前充電を開始させる。車載充電器３１４を用いた状態検知前充電は、状態検知部４１０が制御手段３１３に対して所定容量の充電を要求し、制御手段３１３がエンジンを起動して車載充電器３１４を動作させて行う。   If the result of determination in step S314 is that the condition detection permission condition is satisfied, the condition detection mode is set to ON in step S315. At this time, the output display unit 402 may display that the state detection mode is turned on. In step S316, the on-vehicle charger 314 is used to cause the storage battery 311 to start pre-state detection charging. The pre-state detection charging using the in-vehicle charger 314 is performed by the state detection unit 410 requesting the control unit 313 to charge a predetermined capacity, and the control unit 313 starts the engine and operates the in-vehicle charger 314. .

一方、ステップＳ３１４の判定で状態検知許可条件が不成立の場合には、ステップＳ３１５、Ｓ３１６の処理を行わないで終了する。このとき、状態検知許可条件のどれが不成立となったかを出力表示手段４０２に表示させるようにしてもよい。   On the other hand, if the state detection permission condition is not satisfied in the determination in step S314, the process ends without performing the processes in steps S315 and S316. At this time, which of the state detection permission conditions is not satisfied may be displayed on the output display unit 402.

次に、状態検知モード用スイッチ４１１をオンにして状態検知を開始する処理の流れを、図３２（ｂ）を用いて説明する。保守員等が状態検知モード用スイッチ４１１をオンにすると（ステップＳ３２１）、状態検知モード開始信号が状態検知部４１０に出力される。状態検知部４１０は、状態検知モード開始信号を入力すると次に所定の状態検知許可条件が成立しているか判定する（ステップＳ３２２）。状態検知許可条件は、図３２（ａ）の場合と同じとすることができる。   Next, the flow of processing for starting state detection by turning on the state detection mode switch 411 will be described with reference to FIG. When a maintenance worker or the like turns on the state detection mode switch 411 (step S321), a state detection mode start signal is output to the state detection unit 410. When the state detection unit 410 receives the state detection mode start signal, it next determines whether a predetermined state detection permission condition is satisfied (step S322). The condition detection permission condition can be the same as in the case of FIG.

ステップＳ３２２の判定の結果、状態検知許可条件が成立している場合には、ステップＳ３２３で状態検知モードをオンに設定し、ステップＳ３２４では、外部充電器３２０を用いて蓄電池３１１に対し状態検知前充電を開始させる。外部充電器３２０による充電は、保守員等が行う。そこで、ステップＳ３２４では出力表示手段４０２に充電開始要求のメッセージを表示し、保守員等がこれを確認して充電を行うようにするのがよい。また、所定容量の充電が終了すると、保守員等が状態検知モード用スイッチ４１１を操作するか、あるいは信号入力手段４０１から状態検知前充電が終了したことを通知する信号を入力するようにしてもよい。   If the state detection permission condition is satisfied as a result of the determination in step S322, the state detection mode is set to ON in step S323, and in step S324, the state is detected before the state is detected for the storage battery 311 using the external charger 320. Start charging. Charging by the external charger 320 is performed by maintenance personnel or the like. Therefore, in step S324, it is preferable to display a charge start request message on the output display means 402, so that a maintenance staff or the like confirms this and performs charging. When charging of a predetermined capacity is completed, maintenance personnel or the like operate the state detection mode switch 411, or input a signal notifying that pre-state detection charging has ended from the signal input unit 401. Good.

一方、ステップＳ３２２の判定で状態検知許可条件が不成立の場合には、ステップＳ３２３、Ｓ３２４の処理を行わないで終了する。このとき、状態検知許可条件のどれが不成立となったかを出力表示手段４０２に表示させるようにしてもよい。   On the other hand, if the state detection permission condition is not satisfied in the determination in step S322, the process ends without performing the processes in steps S323 and S324. At this time, which of the state detection permission conditions is not satisfied may be displayed on the output display unit 402.

次に、状態検知モードが成立しているときの処理の流れを、図３３を用いて説明する。図３３に示す処理は、所定の周期で実行される。まず、ステップＳ３３１において、状態検知モードがオンになっているかを判定する。その結果、状態検知モードがオンの場合にはステップＳ３３２に進み、状態検知モードがオフの場合には以下の処理を行わずに終了する。次のステップＳ３３２では、上記の状態検知許可条件が成立しているかを判定する。状態検知許可条件の確認は、状態検知モード期間中は常に行うものとする。その結果、状態検知許可条件が成立している場合には、次のステップＳ３３３に進む一方、態検知許可条件が不成立の場合には、ステップＳ３３９に進む。この場合、状態検知許可条件のどれが不成立となったかを出力表示手段４０２に表示させるようにしてもよい。   Next, the flow of processing when the state detection mode is established will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 33 is executed at a predetermined cycle. First, in step S331, it is determined whether the state detection mode is on. As a result, if the state detection mode is on, the process proceeds to step S332, and if the state detection mode is off, the process ends without performing the following processing. In the next step S332, it is determined whether the condition detection permission condition is satisfied. The confirmation of the condition detection permission condition is always performed during the condition detection mode period. As a result, if the state detection permission condition is satisfied, the process proceeds to the next step S333. If the state detection permission condition is not satisfied, the process proceeds to step S339. In this case, which of the state detection permission conditions is not satisfied may be displayed on the output display unit 402.

ステップＳ３３３では、状態検知前充電が終了したか否かを判定する。状態検知前充電が車載充電器３１４を用いて行われている場合には、制御手段３１３に対し充電が終了したかを確認して判定することができる。あるいは、充電開始からの経過時間で判定させるようにすることもできる。また、状態検知前充電が外部充電器３２０を用いて行われている場合には、状態検知モード用スイッチ４１１あるいは信号入力手段４０１から充電終了の信号が入力されることで判定する。ステップＳ３３３での判定の結果、状態検知前充電が終了している場合には、次のステップＳ３３４に進む。一方、状態検知前充電が終了していないと判定された場合には、以下の処理を行わずに処理を終了する。   In step S333, it is determined whether or not charging before state detection is completed. When the pre-state detection charging is performed using the in-vehicle charger 314, it can be determined by checking whether the charging is completed with respect to the control unit 313. Alternatively, the determination can be made based on the elapsed time from the start of charging. Further, when the pre-state detection charging is performed using the external charger 320, the determination is made by inputting a charge end signal from the state detection mode switch 411 or the signal input unit 401. If the result of determination in step S333 is that pre-state detection charging has been completed, processing proceeds to the next step S334. On the other hand, if it is determined that the pre-state detection charging has not ended, the processing ends without performing the following processing.

ステップＳ３３４では、測定手段４０３を用いて現時点の電圧測定値Ｖmes（ｔ）を入力し、ステップＳ３３５では、それまでに入力した電圧測定値Ｖmes（ｔ）を用いて緩和関数Ｆ（ｔ）を最適化する。次のステップＳ３３６では、最適化されたＦ（ｔ）を用いて蓄電池３１１の放電能力を推定する。放電能力として、例えば式（２−１）、（２−２）から停止時安定電圧ＯＣＶ20hrの推定値を更新し、これと図３５に示すようなＯＣＶ20hrとＳＯＣとの関係から求めたＳＯＣを用いることができる。ステップＳ３３７では、このようにして推定されたＳＯＣを、所定の記憶部に一時的に保存する。 In step S334, the current voltage measurement value V mes (t) is input using the measuring unit 403. In step S335, the relaxation function F (t) is input using the voltage measurement value V mes (t) input so far. To optimize. In the next step S336, the discharge capacity of the storage battery 311 is estimated using the optimized F (t). As the discharge capacity, for example, the estimated value of the stable voltage OCV 20hr at the time of stoppage is updated from the equations (2-1) and (2-2), and the SOC obtained from the relationship between the OCV 20hr and the SOC as shown in FIG. Can be used. In step S337, the SOC estimated in this way is temporarily stored in a predetermined storage unit.

ステップＳ３３８では、状態検知を開始してからの経過時間ｔが所定時間に達したかを判定し、経過時間ｔが所定時間に達している場合にはステップＳ３３９に進む。一方、経過時間ｔが所定時間に達していない場合には、以下の処理を行わずに終了する。ステップＳ３３９では、ステップＳ３３７で一時保存された放電能力を読み出し、これが所定の閾値以上のときを放電能力が正常と判定し、所定の閾値未満のときを放電能力が異常と判定する。ステップＳ３４０では、放電能力を判定した結果を出力表示手段４０２に出力する。さらに、ステップＳ３４１で状態検知モードをオフにして処理を終了する。   In step S338, it is determined whether the elapsed time t from the start of state detection has reached a predetermined time. If the elapsed time t has reached the predetermined time, the process proceeds to step S339. On the other hand, if the elapsed time t has not reached the predetermined time, the process ends without performing the following processing. In step S339, the discharge capability temporarily stored in step S337 is read, and when this is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined that the discharge capability is normal, and when it is less than the predetermined threshold, it is determined that the discharge capability is abnormal. In step S340, the result of determining the discharge capability is output to the output display means 402. Further, in step S341, the state detection mode is turned off and the process is terminated.

蓄電デバイスの状態検知方法の別の参照例を、図３４に示す流れ図を用いて以下に説明する。本参照例の状態検知方法では、状態検知モードによる蓄電池３１１の状態検知を行う前に、パルス放電による状態検知（ステップＳ３５１）とインピーダンス測定による状態検知（ステップＳ３５２）を行っている。パルス放電による状態検知は、蓄電池３１１をパルス放電させたときの電流、電圧を測定し、それをもとに蓄電池３１１の放電能力や劣化状態を検知するものである。また、インピーダンス測定による状態検知では、電流、電圧の測定値から蓄電池３１１の内部インピーダンスを推定し、これをもとに蓄電池３１１の劣化状態を検知するものである。   Another reference example of the state detection method of the electricity storage device will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. In the state detection method of this reference example, state detection by pulse discharge (step S351) and state detection by impedance measurement (step S352) are performed before performing state detection of the storage battery 311 in the state detection mode. The state detection by pulse discharge measures the current and voltage when the storage battery 311 is pulse-discharged, and detects the discharge capacity and the deterioration state of the storage battery 311 based on the measured current and voltage. In the state detection by impedance measurement, the internal impedance of the storage battery 311 is estimated from measured values of current and voltage, and the deterioration state of the storage battery 311 is detected based on this.

本参照例の状態検知モードによる状態検知方法は、第４の参照例のようにこれを単独に行ってもよく、あるいは本参照例のように、パルス放電による状態検知及びインピーダンス測定による状態検知と組み合わせて行うこともできる。また、パルス放電による状態検知及びインピーダンス測定による状態検知の両方と組み合わせる必要は必ずしもなく、パルス放電による状態検知及びインピーダンス測定による状態検知のいずれか一方と状態検知モードによる状態検知とを組み合わせて行うことも可能である。   The state detection method by the state detection mode of this reference example may be performed independently as in the fourth reference example, or the state detection by pulse discharge and the state detection by impedance measurement as in this reference example. It can also be done in combination. In addition, it is not always necessary to combine state detection by pulse discharge and state detection by impedance measurement, and one of state detection by pulse discharge and state detection by impedance measurement is combined with state detection by state detection mode. Is also possible.

上記では、蓄電池３１１の充放電を停止した直後に状態検知を行う場合について説明したが、これに限らず、例えば長期間蓄電池３１１の充放電が停止されている場合にも状態検知を行わせることができる。例えば、１か月に１回程度の頻度で状態検知モードを実行することで、蓄電池３１１の放電能力を確認することができる。それと同時に、状態検知モードによる状態検知前充電によって、長時間駐車時も安全に効率よく蓄電池３１１の回復充電（５％充電）を実施することができる。   In the above description, the case where the state detection is performed immediately after the charge / discharge of the storage battery 311 is stopped has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the state detection is performed even when the charge / discharge of the storage battery 311 is stopped for a long time. Can do. For example, the discharge capability of the storage battery 311 can be confirmed by executing the state detection mode at a frequency of about once a month. At the same time, recovery charging (5% charging) of the storage battery 311 can be performed safely and efficiently even when parking for a long time by charging before state detection in the state detection mode.

なお、本参照例では、状態検知前充電を行う方法として、状態検知部４１０からの要求により、制御手段３１３がエンジンを起動して車載充電器３１４を動作させることで蓄電池３１１に充電を行わせるようにしたが、これに代えて、運転者が走行を終了してエンジンを停止する直前に状態検知モード開始信号を入力するようにしてもよい。この場合には、例えばキースイッチをオフにしてもエンジンを停止させずに車載充電器３１４による状態検知前充電を直ちに行わせ、充電が終了するとエンジンを自動停止させるようにすることができる。   In this reference example, as a method of performing pre-state detection charging, in response to a request from the state detection unit 410, the control unit 313 starts the engine and operates the in-vehicle charger 314 to charge the storage battery 311. However, instead of this, a state detection mode start signal may be input immediately before the driver finishes traveling and stops the engine. In this case, for example, even if the key switch is turned off, the on-vehicle charger 314 immediately performs the pre-state detection charging without stopping the engine, and when the charging is completed, the engine is automatically stopped.

また、上記参照例では、蓄電デバイスの状態検知として放電能力が確保されているかを検知する場合について説明したが、これに限定されず、さらにＳＯＨ等の劣化を判定するようにすることも容易である。緩和関数Ｆ（ｔ）は、ＳＯＨに対する依存性も有していることから、緩和関数Ｆ（ｔ）からＳＯＨを算出する式を導出することができる。このような式を用いることで、ＳＯＨを推定して蓄電デバイスの劣化状態を判定することが可能となる。   In the above reference example, the case where it is detected whether the discharge capability is secured as the state detection of the power storage device has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also easy to determine deterioration of SOH or the like. is there. Since the relaxation function F (t) also has dependency on the SOH, an equation for calculating the SOH can be derived from the relaxation function F (t). By using such an expression, it is possible to estimate the SOH and determine the deterioration state of the electricity storage device.

上記説明のように、本参照例の蓄電デバイスの状態検知方法および状態検知装置によれば、状態検知を行う前に所定容量の充電を行うことで、蓄電デバイスが再現性のある過渡変化の状態に移行している。これにより、同等あるいは傾向が同じとみなせるような再現性のある過渡状態で状態検知を行うことが可能となり、蓄電デバイスの状態検知を高精度に行うことが可能となる。その結果、蓄電デバイスの充電不足や故障等を早期に検知することができ、車両運行や補機のバックアップとしての信頼性を高めることができる。さらに、状態検知前充電により、大幅な容量不足を防止して蓄電デバイスの劣化を低減することができ、システムの安定運用の実現や蓄電デバイスの長寿命化を図ることも可能となる。   As described above, according to the state detection method and state detection device of the power storage device of the present reference example, the state of the power storage device is a reproducible transient change by charging a predetermined capacity before performing the state detection. Has moved to. As a result, it is possible to perform state detection in a reproducible transient state that can be regarded as equivalent or have the same tendency, and it is possible to detect the state of the power storage device with high accuracy. As a result, insufficient charging or failure of the power storage device can be detected at an early stage, and the reliability as a backup of vehicle operation or auxiliary equipment can be improved. Furthermore, the charging before the state detection can prevent a large capacity shortage and reduce the deterioration of the power storage device, thereby realizing stable operation of the system and extending the life of the power storage device.

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る蓄電デバイスの状態検知方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における蓄電デバイスの状態検知方法の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Note that the description in the present embodiment shows an example of the state detection method of the power storage device according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the power storage device state detection method in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

１：車両
２：負荷
１０：蓄電池
１１：充電手段
１２：制御手段
２０：電圧測定手段
２１：電流測定手段
２２：温度測定手段
１００：状態検知装置
１１０：状態検知部
１２０：記憶部
１３０：状態出力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Vehicle 2: Load 10: Storage battery 11: Charging means 12: Control means 20: Voltage measuring means 21: Current measuring means 22: Temperature measuring means 100: State detection device 110: State detection part 120: Storage part 130: State output means

Claims (7)

充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知方法であって、
最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの電圧測定値が充放電停止時電圧Ｖ_endとして所定の記憶部に保存されており、
前記記憶部から前記充放電停止時電圧Ｖ_endを読み込み、
前記充放電停止時電圧Ｖ_endから現在（サイクル数ｎとする）の電圧測定値Ｖ_nowを減算して現在の電圧変化量ΔＶａ_nを算出し、
前記蓄電デバイスの劣化度ＳＯＨ及び前記電圧変化量ΔＶａ_nから事前に作成された放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ_n）を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出し、
前記蓄電デバイスの現在の放電能力ＣＯＤ_nowを次式
ＣＯＤ_now＝Ｖ_now−ＣＯＤ_SOH_n
で算出し、
前記放電能力ＣＯＤ_nowが所定の閾値ＣＯＤ_Thより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定する
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知方法。 It is a state detection method of an electricity storage device that determines the discharge capability during charging / discharging and stopping charging / discharging for each predetermined cycle,
The measured voltage value of the electricity storage device measured immediately after the last charge / discharge stop is stored in a predetermined storage unit as the charge / discharge stop voltage V_end,
Read the charge / discharge stop voltage V_end from the storage unit,
The current voltage change amount ΔVa_n is calculated by subtracting the current voltage measurement value V_now (assuming the number of cycles is n) from the charge / discharge stop voltage V_end,
A discharge capacity correction amount COD_SOH_n of the power storage device is calculated using a discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa_n) created in advance from the deterioration degree SOH of the power storage device and the voltage change amount ΔVa_n.
The current discharge capacity COD_now of the electricity storage device is expressed by the following equation: COD_now = V_now−COD_SOH_n
Calculated by
It is determined that the discharge capacity of the power storage device is maintained when the discharge capacity COD_now is greater than a predetermined threshold value COD_Th. 前記劣化度ＳＯＨは、現在に最も近い充放電停止中のサイクル数ｎ１（ｎ１≦ｎ）のときに算出された劣化度ＳＯＨ_n1であり、
前記放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nは、前記劣化度ＳＯＨ_n1に対応する前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n1、ｘ）（ｘは変数）を前記記憶部から読み込み、前記変数ｘに前記電圧変化量ΔＶａ_nを代入して算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 The deterioration degree SOH is a deterioration degree SOH_n1 calculated when the number of cycles n1 (n1 ≦ n) during the charge / discharge stop closest to the present time,
The discharge capacity correction amount COD_SOH_n reads the discharge capacity correction function F (SOH_n1, x) (x is a variable) corresponding to the deterioration degree SOH_n1 from the storage unit, and substitutes the voltage change amount ΔVa_n for the variable x. The state detection method for an electricity storage device according to claim 1, wherein 前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ）は、前記蓄電デバイス内部の過渡変化の速度に対応して事前に作成された２以上（ｍ個とする）の反応速度毎緩和関数ｆｉ（ｉ＝１〜ｍ）の線形結合で表され、
前記蓄電デバイスの充放電停止中は前記電圧測定値を前記記憶部に保存し、
前記反応速度毎緩和関数ｆｉは、前記充放電停止からの経過時間に応じて前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 The discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa) is a response function relaxation function fi (i = 1) of 2 or more (assumed to be m) prepared in advance corresponding to the speed of transient change in the electric storage device. ~ M) linear combination,
During the charge / discharge stop of the electricity storage device, the voltage measurement value is stored in the storage unit,
The said reaction rate relaxation function fi is optimized using the said voltage measurement value preserve | saved at the said memory | storage part according to the elapsed time from the said charging / discharging stop. The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The state detection method of the electrical storage device of description. 前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が所定の時間（第１緩和時間とする）を超えているとき、
速い過渡変化に対応する前記反応速度毎緩和関数ｆｉを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、
前記最適化された反応速度毎緩和関数ｆｉを用いて速い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_fast_nを算出し、
現在に最も近い充放電停止中のサイクル数ｎ２（ｎ２≦ｎ）のときに算出された遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_n2と前記劣化度ＳＯＨ_fast_nとから所定の関数Ｇを用いて現在の劣化度ＳＯＨ_nを次式
ＳＯＨ_n＝Ｇ（ＳＯＨ_fast_n，ＳＯＨ_slow_n2）
で算出し、
前記放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nは、前記劣化度ＳＯＨ_nに対応する前記放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ_n、ｘ）を前記記憶部から読み込み、前記変数ｘに前記電圧変化量ΔＶａ_nを代入して算出される
ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 When the electric storage device is in a charge / discharge stop and the elapsed time from the charge / discharge stop exceeds a predetermined time (first relaxation time),
Optimize the relaxation rate fi for each reaction rate corresponding to a fast transient using the measured voltage value stored in the storage unit,
A degradation degree SOH_fast_n that depends on a fast transient change is calculated using the optimized relaxation function fi for each reaction rate,
The current degree of deterioration using a predetermined function G based on the degree of deterioration SOH_slow_n2 and the degree of deterioration SOH_fast_n depending on the slow transient change calculated when the number of cycles n2 (n2 ≦ n) closest to the current charge / discharge is stopped SOH_n is expressed by the following formula: SOH_n = G (SOH_fast_n, SOH_slow_n2)
Calculated by
The discharge capacity correction amount COD_SOH_n is calculated by reading the discharge capacity correction function F (SOH_n, x) corresponding to the deterioration degree SOH_n from the storage unit and substituting the voltage change amount ΔVa_n into the variable x. The state detection method of the electrical storage device of Claim 3 characterized by these. 前記蓄電デバイスが充放電停止中でかつ充放電停止からの経過時間が前記第１緩和時間より長い所定の第２緩和時間を超えているとき、
さらに、遅い過渡変化に依存する前記反応速度毎緩和関数ｆｉを前記記憶部に保存されている前記電圧測定値を用いて最適化し、
前記最適化された反応速度毎緩和関数ｆｉを用いて遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_nを算出し、
算出された前記速い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_fast_nと前記遅い過渡変化に依存する劣化度ＳＯＨ_slow_nとから前記関数Ｇを用いて現在の劣化度ＳＯＨ_nを次式
ＳＯＨ_n＝Ｇ（ＳＯＨ_fast_n，ＳＯＨ_slow_n）
より算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 When the electric storage device is in a charge / discharge stop and an elapsed time from the charge / discharge stop exceeds a predetermined second relaxation time longer than the first relaxation time,
Further, the relaxation function fi for each reaction rate depending on a slow transient change is optimized using the voltage measurement value stored in the storage unit,
A degradation degree SOH_slow_n depending on a slow transient change is calculated using the optimized relaxation function fi for each reaction rate,
Based on the calculated deterioration degree SOH_fast_n depending on the fast transient change and deterioration degree SOH_slow_n depending on the slow transient change, the current deterioration degree SOH_n is expressed by the following equation using the function G: SOH_n = G (SOH_fast_n, SOH_slow_n)
The state detection method of the electrical storage device according to claim 4, wherein 充放電停止直後に前記蓄電デバイスに所定容量の充電（状態検知前充電）を行い、前記状態検知前充電終了直後に測定した前記電圧測定値を前記充放電停止時電圧Ｖ_endとして前記記憶部に保存する
ことを特徴とする請求項１乃至５にいずれか１項に記載の蓄電デバイスの状態検知方法。 Immediately after stopping charging / discharging, the power storage device is charged to a predetermined capacity (charging before state detection), and the voltage measurement value measured immediately after the end of charging before state detection is stored in the storage unit as the voltage V_end at the time of stopping charging / discharging. The state detection method of the electrical storage device of any one of Claims 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. 充放電中及び充放電停止中の放電能力を所定の周期毎に判定する蓄電デバイスの状態検知装置であって、
前記蓄電デバイスの電圧測定値を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存されているデータを読み込んで前記蓄電デバイスの放電能力を前記周期毎に判定する状態検知部と、
前記状態検知部から判定結果を入力して外部に出力する状態出力手段と、を備え、
前記記憶部は、最後の充放電停止直後に測定された前記蓄電デバイスの前記電圧測定値を充放電停止時電圧Ｖ_endとして保存し、
前記状態検知部は、
前記記憶部から前記充放電停止時電圧Ｖ_endを読み込み、
前記充放電停止時電圧Ｖ_endから現在（サイクル数ｎとする）の電圧測定値Ｖ_nowを減算して現在の電圧変化量ΔＶａ_nを算出し、
前記蓄電デバイスの劣化度ＳＯＨ及び前記電圧変化量ΔＶａ_nから事前に作成された放電能力補正関数Ｆ（ＳＯＨ、ΔＶａ_n）を用いて前記蓄電デバイスの放電能力補正量ＣＯＤ_SOH_nを算出し、
前記蓄電デバイスの現在の放電能力ＣＯＤ_nowを次式
ＣＯＤ_ow＝Ｖ_ow−ＣＯＤ_SOH_n
で算出し、
前記放電能力ＣＯＤ_owが所定の閾値ＣＯＤ_hより大きいときに前記蓄電デバイスの放電能力が維持されていると判定する
ことを特徴とする蓄電デバイスの状態検知装置。



A state detection device for an electricity storage device that determines discharge capability during charge / discharge and charge / discharge stop for each predetermined cycle,
A storage unit for storing a voltage measurement value of the power storage device;
A state detection unit that reads data stored in the storage unit and determines the discharge capacity of the power storage device for each cycle;
A state output unit that inputs a determination result from the state detection unit and outputs the determination result to the outside, and
The storage unit stores the measured voltage value of the electricity storage device measured immediately after the last charge / discharge stop as a charge / discharge stop voltage V_end,
The state detection unit
Read the charge / discharge stop voltage V_end from the storage unit,
The current voltage change amount ΔVa_n is calculated by subtracting the current voltage measurement value V_now (assuming the number of cycles is n) from the charge / discharge stop voltage V_end,
A discharge capacity correction amount COD_SOH_n of the power storage device is calculated using a discharge capacity correction function F (SOH, ΔVa_n) created in advance from the deterioration degree SOH of the power storage device and the voltage change amount ΔVa_n.
The current discharge capacity COD_now of the electricity storage device is expressed by the following equation: COD_ow = V_ow−COD_SOH_n
Calculated by
It is determined that the discharge capacity of the power storage device is maintained when the discharge capacity COD_ow is greater than a predetermined threshold value COD_h.



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