WO2018181489A1 - 推定装置、蓄電装置、推定方法 - Google Patents

推定装置、蓄電装置、推定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018181489A1
WO2018181489A1 PCT/JP2018/012798 JP2018012798W WO2018181489A1 WO 2018181489 A1 WO2018181489 A1 WO 2018181489A1 JP 2018012798 W JP2018012798 W JP 2018012798W WO 2018181489 A1 WO2018181489 A1 WO 2018181489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
soc
storage element
estimation
current
estimating
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/012798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敦史 福島
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｇｓユアサ filed Critical 株式会社Ｇｓユアサ
Priority to CN201880019449.9A priority Critical patent/CN110431432B/zh
Priority to US16/496,900 priority patent/US11285813B2/en
Priority to JP2019509985A priority patent/JP7057882B2/ja
Priority to DE112018001733.8T priority patent/DE112018001733T5/de
Publication of WO2018181489A1 publication Critical patent/WO2018181489A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B60L2240/662—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a technique for correcting an error in an estimated SOC value by a current integration method.
  • One method for estimating the SOC of a storage element is a current integration method.
  • the current integration method an error in the estimated SOC value due to a current measurement error is accumulated by the current measurement unit. Therefore, it is conceivable to detect the SOC by another method and periodically correct the error in the estimated value of the SOC.
  • Patent Document 1 As a document disclosing a technique for correcting an estimated SOC value by a current integration method, there is Patent Document 1 below.
  • One of the methods for correcting the error in the estimated SOC value by the current integration method is a method of correcting by charging the power storage element to full charge or the vicinity thereof. Depending on the usage and state of the power storage element, it may be preferable that the frequency of charging until full charge is small.
  • An object of this invention is to make the execution frequency of a correction
  • An estimation device for estimating the SOC of a storage element includes a current measurement unit, an estimation unit, and a change unit, and the estimation unit estimates the SOC of the storage element by integrating currents measured by the current measurement unit. And when the predetermined correction condition is reached, the storage element is fully charged or charged to the vicinity thereof, and the correction process for correcting an error in the estimated value of the SOC is executed. The correction condition is changed according to the state of the power storage element.
  • An estimation device for estimating the SOC of a storage element includes a current measurement unit, an estimation unit, and a change unit, and the estimation unit estimates the SOC of the storage element by integrating currents measured by the current measurement unit. And when the predetermined correction condition is reached, the storage element is fully charged or charged to the vicinity thereof, and the correction process for correcting an error in the estimated value of the SOC is executed. The correction condition is changed according to the state of the power storage element.
  • a correction process is executed to correct an error in the estimated SOC value.
  • the correction condition is changed according to the state of the power storage element. Therefore, the correction process and the charge control can be executed at a frequency suitable for the state of the storage element.
  • the change unit may change a charging condition for charging the power storage element in the correction process according to a state of the power storage element.
  • the charging condition at the time of correction can be set to a condition suitable for the state of the storage element.
  • the difference in the state of the power storage element may be a difference in required SOC estimation accuracy.
  • the correction condition is changed according to the required SOC estimation accuracy. Therefore, the execution frequency of the correction process and the charging control can be set to a frequency suitable for the required SOC estimation accuracy. Similarly, the charging conditions may be changed.
  • the required level of the SOC estimation accuracy may vary depending on the environmental temperature or the capacity maintenance rate of the power storage element.
  • the correction condition is changed according to the environmental temperature and the capacity maintenance rate of the power storage element. For example, during summer, when the internal resistance of the power storage element is low and the output is high (required SOC estimation accuracy is “low”), the number of times of charge control is reduced by loosening the correction condition and reducing the frequency of execution of the correction process. Can be reduced.
  • the internal resistance of the power storage element is high and the output is low (such as the required SOC estimation accuracy “high”) such as in winter, the SOC is estimated by tightening the correction conditions and increasing the execution frequency of the correction process. Accuracy and battery performance can be maintained.
  • the required level of SOC estimation accuracy may be the same as that in the summer / winter described above.
  • An execution unit may be provided that executes a process of shifting the use range of the storage element to the high SOC side when the difference between the condition value defined as the correction condition and the threshold value is less than a predetermined value.
  • the above estimation device may be applied to a power storage device mounted on a vehicle.
  • This configuration is effective for improving the fuel efficiency of the vehicle. For example, when the required SOC estimation accuracy is low, the vehicle fuel efficiency can be improved by loosening the correction conditions and adjusting the correction processing and the charge control to be performed less frequently.
  • the estimation device can be applied to a power storage device having a power storage element.
  • the estimation method estimates the SOC of the power storage element by integrating the current, and when the predetermined correction condition is reached, the power storage element is fully charged or near it, correcting the error in the estimated value of the SOC, The correction condition is changed according to the state of the power storage element.
  • FIG. 1 is a side view of an automobile
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the battery.
  • the automobile (an example of a vehicle) 1 includes a battery (an example of a power storage device) 20 as illustrated in FIG.
  • the battery 20 has a block-shaped battery case 21, and an assembled battery 30 including a plurality of secondary batteries 31 and a control board 28 are accommodated in the battery case 21.
  • the vertical direction of the battery case 21 when the battery case 21 is placed horizontally without being inclined with respect to the installation surface is defined as the Y direction.
  • the direction along the direction will be described as the X direction, and the depth direction of the battery case 21 will be described as the Z direction.
  • the battery case 21 includes a box-shaped case main body 23 that opens upward, a positioning member 24 that positions a plurality of secondary batteries 31, and an inner lid 25 that is attached to the top of the case main body 23. And an upper lid 26 mounted on the upper portion of the inner lid 25.
  • a plurality of cell chambers 23A in which the respective secondary batteries 31 are individually accommodated may be provided side by side in the X direction.
  • the positioning member 24 has a plurality of bus bars 27 arranged on the upper surface. By positioning the positioning member 24 on top of the plurality of secondary batteries 31 disposed in the case body 23, the plurality of secondary batteries 31 are positioned and connected in series by the plurality of bus bars 27.
  • the inner lid 25 has a substantially rectangular shape in plan view, and has a shape with a height difference in the Y direction.
  • a pair of terminal portions 22P and 22N to which harness terminals (not shown) are connected are provided at both ends of the inner lid 25 in the X direction.
  • the pair of terminal portions 22P and 22N are made of a metal such as a lead alloy, for example, 22P being a positive terminal portion and 22N being a negative terminal portion.
  • control cover 28 is accommodated in the inner lid 25.
  • the inner lid 25 By attaching the inner lid 25 to the case main body 23, a secondary battery 31 and a control board 28 described later are connected.
  • the battery 20 includes an assembled battery 30, a current interrupt device 37, a current sensor 41, a voltage detection unit 45, temperature sensors 47 and 49, and a battery management device (hereinafter referred to as BM) 50 that manages the assembled battery 30.
  • BM 50 is an example of “estimator” and “changer”.
  • the current sensor 41 is an example of a “current measurement unit”.
  • the BM 50 and the current sensor 41 are examples of “estimation device”.
  • the assembled battery 30 includes a plurality of secondary batteries (for example, lithium ion secondary batteries) 31 connected in series.
  • the assembled battery 30, the current sensor 41, and the current interrupt device 37 are connected in series via the energization path 35.
  • the current sensor 41 is disposed on the negative electrode side, and the current interrupt device 37 is disposed on the positive electrode side.
  • the current sensor 41 is connected to the negative electrode terminal portion 22N, and the current interrupt device 37 is connected to the positive electrode terminal portion 22P.
  • the battery 20 is connected to a cell motor 15 for starting an engine (not shown) mounted on the automobile 1, and the cell motor 15 is driven by power supplied from the battery 20. .
  • a vehicle load (not shown) such as an electrical component and an alternator 17 are connected to the battery 20.
  • the battery 20 is charged by the alternator 17. Further, when the power generation amount of the alternator is smaller than the power consumption of the vehicle load, the battery 20 is discharged to make up for the shortage.
  • the current sensor 41 is provided inside the battery case 21 and detects a current flowing through the secondary battery 31.
  • the current sensor 41 is electrically connected to the BM 50 through a signal line, and the output of the current sensor 41 is taken into the BM 50.
  • the voltage detector 45 is provided inside the battery case 21 and detects the voltage of each secondary battery 31 and the total voltage of the assembled battery 30.
  • the voltage detection unit 45 is electrically connected to the BM 50 through a signal line, and the output of the voltage detection unit 45 is taken into the BM 50.
  • the temperature sensor 47 is provided inside the battery case 21 and detects the temperature of the secondary battery 31.
  • the temperature sensor 47 is electrically connected to the BM 50 through a signal line, and the output of the temperature sensor 47 is taken into the BM 50.
  • the temperature sensor 49 is provided inside the battery case 21 and detects the temperature of the environmental temperature of the battery 20.
  • the temperature sensor 49 is electrically connected to the BM 50 through a signal line, and the output of the temperature sensor 49 is taken into the BM 50.
  • the current interrupt device 37 is provided inside the battery case 21.
  • the current interrupt device 37 is disposed on the energization path 35 of the assembled battery 30.
  • the BM 50 includes a CPU 51 having a calculation function, a memory 53 storing various information, a communication unit 55, and the like, and is provided on the control board 28.
  • the communication unit 55 is connected to a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 100 mounted on the automobile 1, and the BM 50 receives information about the vehicle such as the engine operating state from the vehicle ECU 100.
  • vehicle ECU Electronic Control Unit
  • the BM 50 monitors the current of the secondary battery 31 based on the output of the current sensor 41. Based on the output of the voltage detector 45, the voltage of each secondary battery 31 and the total voltage of the assembled battery 30 are monitored. The BM 50 monitors the temperature of the secondary battery 31 and the environmental temperature of the battery 20 based on the outputs of the temperature sensors 47 and 49.
  • the secondary battery 31 is an iron phosphate lithium ion secondary battery using lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as a positive electrode active material and graphite as a negative electrode active material.
  • LiFePO 4 lithium iron phosphate
  • FIG. 5 shows the SOC-OCV correlation characteristics of the secondary battery 31 with the horizontal axis representing SOC [%] and the vertical axis representing OCV [V].
  • the SOC state of charge
  • the actual capacity Ca is a capacity that allows the secondary battery 31 to be taken out from a fully charged state.
  • the full charge capacity of the secondary battery 31 is defined as an actual capacity Ca.
  • OCV open circuit voltage: open circuit voltage
  • OCV open circuit voltage
  • the open-circuit voltage of the secondary battery 31 can be detected by measuring the voltage of the secondary battery 31 in a state that can be regarded as no current or no current.
  • the secondary battery 31 has a plateau region in which the change amount of the OCV with respect to the change amount of the SOC is substantially flat.
  • the plateau region is a region where the change amount of the OCV with respect to the change amount of the SOC is 2 [mV /%] or less.
  • the plateau region is generally located in the SOC range of 31% to 97%.
  • the region where the SOC is 31% or less and the region where the SOC is 97% or more are high change regions where the change amount of the OCV with respect to the change amount of the SOC is larger than the plateau region.
  • the main application of the battery 20 is engine start, and it is necessary to flow a cranking current of several hundreds A, sometimes 1000A or more when starting the engine. It is also necessary to accept regenerative energy when the vehicle decelerates.
  • the secondary battery 31 is not controlled in the vicinity of full charge, and is controlled so that the SOC is about 70% in the median value in the plateau region. That is, assuming that the lower limit value of the normal use range E of the secondary battery 31 is SOC 60% and the upper limit value is SOC 80%, the BM 50 sends a charge command to the vehicle ECU 100 when the SOC falls below 60%. Thereby, the secondary battery 31 is charged to SOC of 80% of the upper limit value. Further, when the SOC of the secondary battery 31 exceeds the upper limit of 80%, the BM 50 suppresses power generation of the alternator 17 via the vehicle ECU 100 and supplies power to the vehicle load using the secondary battery 31. To lower the SOC. By repeating such a process, the secondary battery 31 is controlled such that the SOC is about 70% in the median value within the plateau region.
  • the BM 50 performs processing for estimating the SOC of the secondary battery 31. As shown in the following equation (2), the SOC can be estimated from the initial value of the SOC and the cumulative integrated value of the current I detected by the current sensor 41 (current integrating method).
  • SOC SOCo + ⁇ Idt / Ca (2)
  • SOCo is the initial value of SOC at the start of operation, and I is the current.
  • the BM 50 In the current integration method, measurement errors of the current sensor 41 accumulate. Therefore, the BM 50 periodically charges to full charge, and resets the error in the estimated SOC value by the current integration method.
  • FIG. 6 is a flowchart of reset processing.
  • the flow of the reset process is composed of three steps S10 to S30.
  • the BM 50 starts the reset processing flow simultaneously with the start of SOC estimation by the current integration method.
  • the BM 50 calculates the SOC cumulative estimation error ⁇ by the current integration method (S10).
  • the SOC cumulative estimation error ⁇ can be calculated from the “measurement error” of the current sensor 41, the “energization time” of the battery 20, the “current value” of the battery 20, and the like.
  • the measurement error of the current sensor 41 includes an absolute error that does not depend on the current value and a relative error that depends on the current value.
  • the SOC accumulated estimation error ⁇ can be calculated by the product of the “energization time” and the “absolute error” of the battery 20.
  • the BM50 performs the process which determines whether reset conditions were reached following the process of S10.
  • the reset condition is a condition for determining whether or not to execute a reset process for resetting the error in the estimated value of the SOC by the current integration method (S20).
  • the reset condition is determined by the SOC cumulative estimation error ⁇ by the current integration method calculated in S10 and the threshold H, and the cumulative estimation error ⁇ ⁇ threshold H.
  • the BM 50 determines that the reset condition has not been reached when the SOC cumulative estimation error ⁇ by the current integration method is smaller than the threshold value H (S20: NO). If the reset condition has not been reached, the process returns to S10, and the BM 50 continues to calculate the SOC cumulative estimation error ⁇ .
  • the calculated SOC cumulative estimation error ⁇ gradually increases and eventually exceeds the threshold value H.
  • the BM 50 determines that the reset condition has been reached (S20: YES).
  • the full charge detection method is a method of charging the secondary battery 31 to full charge and estimating the SOC of the secondary battery 31 when full charge is detected as “100%”.
  • the BM 50 sends a charge command to the alternator 17 via the vehicle ECU 100 to charge the secondary battery 31 to full charge (S30: charge control).
  • S30 charge control
  • the alternator 17 charges the secondary battery 31 by a CCCV (constant current / constant voltage) method.
  • CCCV charging is a charging method that combines constant current charging (CC charging) and constant voltage charging (CV charging). After charging starts, charging is performed at a constant current until the total voltage of the assembled battery 30 reaches a predetermined voltage. (Constant current charging).
  • the charging current is controlled so that the total voltage of the assembled battery 30 does not exceed the set voltage (upper limit voltage) (constant voltage charging).
  • the charging current droops (see FIG. 7).
  • a predetermined current threshold for example, 0.05 C at the current rate of the battery 20
  • the BM 50 estimates the SOC of the secondary battery 31 when the full charge is detected as 100%. Thereby, the error of the estimated value of SOC by the current integration method, that is, the cumulative estimation error ⁇ can be reset.
  • the full charge detection method has high SOC estimation accuracy, and the error in the estimated SOC value by the current integration method can be accurately reset.
  • the SOC obtained by the full charge detection method is used as an initial value, and the SOC is estimated by the current integration method.
  • the state of the battery 20 includes a case where the required level of SOC estimation accuracy is low or high.
  • the vehicle fuel efficiency can be improved by reducing the frequency of the reset process.
  • the BM 50 changes the reset condition according to the state of the battery 20. Specifically, the required level of SOC estimation accuracy is divided into three levels: low level, medium level, and high level. Then, the threshold H of the cumulative estimation error ⁇ is set to “H1” when the level is low, “H2” when the level is medium, and “H3” when the level is high. The magnitude relationship between H1, H2, and H3 is shown by the following equation (3).
  • the execution frequency of the charge control performed for the reset process changes according to the required level of SOC estimation accuracy. Specifically, the lower the required level of SOC estimation accuracy, the lower the execution frequency. Therefore, the fuel efficiency of the vehicle can be improved while maintaining the required SOC estimation accuracy. The fuel efficiency of the vehicle is improved as compared with the case where the execution frequency of the charge control is uniformly increased in accordance with the high estimation accuracy.
  • the secondary battery 31 When the temperature is low such as in winter, the secondary battery 31 has high internal resistance and low output. When the output is low, the battery 20 cannot flow the cranking current unless the remaining capacity Cr is large to some extent. Since a large SOC estimation error may affect engine startability, the required level of SOC estimation accuracy is high.
  • the secondary battery 31 has low internal resistance and high output.
  • the battery 20 can pass a cranking current even if the remaining capacity Cr is smaller than when the temperature is low. Even if the SOC estimation error is large to some extent, it hardly affects the startability of the engine. Therefore, the required level of SOC estimation accuracy can be set lower than in winter.
  • the BM 50 acquires the environmental temperature of the battery 20 based on the output of the temperature sensor 49, and changes the threshold value H of the cumulative estimation error ⁇ according to the environmental temperature. That is, when the environmental temperature is low (such as winter), the threshold value H1 is selected, when the environmental temperature is medium (such as spring or autumn), the threshold value H2 is selected, and when the environmental temperature is high (such as summer), the threshold value H3 is selected. Select.
  • the frequency of executing the reset process and the charge control can be set to a frequency suitable for the state of the secondary battery 31.
  • Embodiment 2 exemplifies a case where the capacity maintenance rate Z of the secondary battery 31 is different as a case where the required level of SOC estimation accuracy is different.
  • the capacity maintenance ratio Z is a maintenance ratio of the actual capacity Ca and can be obtained by the following equation (4).
  • Ca_o is the initial value (at the start of use) of the actual capacity Ca
  • Ca_t is the actual capacity Ca at the elapsed time T from the start of use.
  • the output of the secondary battery 31 is low as in the winter.
  • the battery 20 cannot flow the cranking current unless the remaining capacity Cr is large to some extent. If the SOC estimation error is large, the startability of the engine may be affected. Therefore, the required level of SOC estimation accuracy is high.
  • the capacity maintenance ratio Z When the capacity maintenance ratio Z is high (when it is not deteriorated), the output of the secondary battery 31 is high as in the summer, and therefore the battery 20 is cranked even if the remaining capacity Cr is small compared to the deterioration time. Current can flow. Even if the SOC estimation error is large to some extent, it hardly affects the startability of the engine, so the required level of SOC estimation accuracy can be set lower than when the capacity maintenance ratio Z is high.
  • the BM 50 estimates the capacity maintenance rate Z of the battery 20 from information on the number of years since the vehicle was mounted and the history of the environmental temperature.
  • the BM 50 changes the threshold value H of the cumulative estimation error ⁇ according to the estimated capacity maintenance rate Z. That is, when the capacity maintenance rate Z is low, the threshold value H1 is selected, when the capacity maintenance rate Z is medium, the threshold value H2 is selected, and when the capacity maintenance rate Z is high, the threshold value H3 is selected.
  • the reset condition is changed according to the state of the battery.
  • the charging condition is changed according to the state of the battery 20.
  • FIG. 7 shows the drooping characteristics of the charging current during CCCV charging.
  • CCCV charging is a charging method in which constant current charging (CC charging) and constant voltage charging (CV charging) are combined. After the start of charging, a period T1 until the total voltage of the assembled battery 30 reaches a predetermined voltage is as follows. Charging is performed at a constant current (constant current charging).
  • the charging current is controlled so that the total voltage of the assembled battery 30 does not exceed the set voltage (constant voltage charging). As a result, as shown in FIG. 7, the charging current droops.
  • the charging time T2 after switching to the constant voltage charging is set as the charging termination condition. When the charging time T2 reaches a predetermined time, the charging is terminated.
  • the alternator 17 mounted on the vehicle receives an instruction to charge from the BM 50 via the vehicle ECU 100, the alternator 17 performs the CCCV charging and charges the secondary battery 31.
  • BM50 changes charge time T2 according to the state of the battery 20, when performing the charge for a reset process (S30 of FIG. 6). Specifically, when the required level of SOC estimation accuracy is high, such as when the environmental temperature is low, the charging time T2 is set to “T2a”. When the required level of SOC estimation accuracy is low, such as when the environmental temperature is high, the charging time T2 is set to “T2b”, which is shorter than “T2a”.
  • T2a is set to a time during which the secondary battery 31 is charged to full charge.
  • T2b is set to a time during which the secondary battery 31 is charged near full charge, for example, 98% of full charge.
  • the charging becomes shallow by shortening the charging time T2. Accordingly, the estimation accuracy of the SOC is slightly lowered, but the charging time is shortened, so that the alternator driving time is shortened and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.
  • the high SOC side is a region where the SOC is higher (the region on the right side in FIG. 9).
  • the flow of the shift process is composed of three steps S10 to S15.
  • BM50 starts the flow of a shift process simultaneously with the start of SOC estimation by the current integration method.
  • the shift process flow is performed in parallel with the reset process flow shown in FIG.
  • the BM 50 When the shift process flow starts, the BM 50 first calculates the SOC cumulative estimation error ⁇ by the current integration method (S10). This process is the same as S10 in FIG.
  • the BM 50 determines whether the difference between the cumulative estimation error ⁇ and the reset condition threshold value H is less than a predetermined value (S13).
  • the cumulative estimation error ⁇ is an example of “condition value”.
  • the process returns to S10, and the BM 50 continues to calculate the SOC cumulative estimation error ⁇ .
  • the SOC cumulative estimation error ⁇ gradually increases, and the difference from the threshold value H eventually becomes less than a predetermined value.
  • the BM 50 When the difference between the SOC cumulative estimation error ⁇ and the threshold value H is less than a predetermined value (S13: YES), the BM 50 performs a shift to shift the normal use range E of the secondary battery 31 to the high SOC side (S15). .
  • the lower limit value of the normal use range E of the SOC is changed to 70% and the upper limit value is changed to 90%, and the BM 50 sends a charge command to the vehicle ECU 100 when the SOC falls below 70%.
  • the secondary battery 31 is charged to 90% of the SOC of the upper limit value.
  • the BM 50 suppresses the power generation of the alternator 17 via the vehicle ECU 100 and supplies power from the secondary battery 31 to the vehicle load. Lower.
  • the secondary battery 31 is controlled so that the SOC becomes about 80% as a median value in the plateau region.
  • E1 represents the normal use range before the shift
  • E2 represents the normal use range E2 after the shift.
  • the BM (an example of the “execution unit” of the present invention) 50 sets the normal use range E of the secondary battery 31 to the high SOC side when the difference between the SOC cumulative estimation error ⁇ and the threshold value H is less than a predetermined value. shift. Therefore, since the SOC value before the start of charging becomes high, it is possible to shorten the time (charging time) for charging the battery 20 to full charge for the reset process (S30 in FIG. 6).
  • the battery 20 may be mounted on a vehicle, but the battery 20 may be mounted on a hybrid construction machine or a hybrid train. Further, the battery 20 can be applied to other uses.
  • the battery 20 is preferably applied to an application in which the secondary battery 31 is used in the plateau region and the full charge or the frequency of charging in the vicinity thereof is low.
  • the lithium ion secondary battery 31 was illustrated as an electrical storage element.
  • the power storage element is not limited to the lithium ion secondary battery, and may be another secondary battery or a capacitor.
  • the SOC-OCV characteristic has a plateau region or a low change region, and the change in OCV is large near full charge.
  • the low change region is a region in which the change amount of the OCV with respect to the change amount of the SOC is relatively small compared to the vicinity of the full charge.
  • condition related to “SOC cumulative estimation error ⁇ ” is set as the reset condition.
  • a condition related to “the energization time of the battery 20” or a condition related to “an elapsed time since the previous reset process” may be used as the reset condition.
  • Embodiment 1 when the drooping charging current falls below a predetermined current threshold, it is determined that the battery is fully charged.
  • the determination method of full charge can be determined based on the charging time after switching from constant current charging to constant voltage charging and the total voltage of the assembled battery 30.
  • the correction method is not limited to the full charge detection method, and the estimated value of the SOC by the current integration method is estimated by charging the battery 20 to full charge or the vicinity thereof, and then estimating the SOC by the OCV method.
  • the error may be corrected.
  • the OCV method is a method for estimating the SOC based on the OCV of the secondary battery 31.
  • the SOC is estimated by referring to the measured value of the OCV in correlation data (FIG. 5) indicating the correlation between the SOC and the OCV. It is a method to do.
  • the charging time T2 during constant voltage charging is changed according to the state of the battery 20 is shown.
  • other charging conditions such as a charge end voltage may be changed.
  • the process for changing the charging condition is not based on the execution of the process for changing the correction condition or the process for changing the charging time T2, but may be performed independently. In other words, only the process of changing the charging condition may be performed without executing the process of changing the correction condition.
  • SOC 100% may be set in the plateau region or the low-change region. Even in that case, the SOC estimation accuracy can be improved by applying the concept of the present invention when refresh charging is performed on the power storage device (when charging exceeds SOC 100%).
  • the concept of the present invention can also be applied to power storage devices for industrial use.
  • the SOC cumulative estimation error ⁇ is calculated based on the “measurement error” of the current sensor 41.
  • the measurement error of the current sensor 41 may vary depending on the environmental temperature and the age of use. Therefore, the measurement error of the current sensor 41 may be changed based on at least one of the environmental temperature and the age of use. Specifically, the relationship between the environmental temperature and the years of use and the measurement error of the current sensor is obtained in advance by experiments or the like, and the measurement error of the current sensor 41 is changed based on the data.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

蓄電素子３１のＳＯＣを推定する推定装置であって、電流計測部４１と、推定部５０と、変更部５０と、を備え、前記推定部５０は、前記電流計測部４１により計測される電流の積算により前記蓄電素子３１のＳＯＣを推定する推定処理と、所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子３１を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、前記変更部５０は、前記補正条件を、前記蓄電素子３１の状態に応じて変更する。

Description

推定装置、蓄電装置、推定方法
　本発明は、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を補正する技術に関する。
　蓄電素子のＳＯＣを推定する方法の一つに電流積算法がある。電流積算法は、電流計測部により電流の計測誤差によるＳＯＣの推定値の誤差が蓄積する。そのため、別の方法でＳＯＣを検出して、定期的にＳＯＣの推定値の誤差を補正することが考えられる。電流積算法によるＳＯＣの推定値を補正する技術を開示する文献として、下記の特許文献１がある。
特許第４７７２１３７号公報
　電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を補正する方法の一つに、蓄電素子を満充電又はその付近まで充電して補正する方法がある。蓄電素子の使用用途や状態によっては、満充電まで充電する頻度が少ないことが好ましい場合がある。
　本発明は、補正処理及び充電制御の実行頻度を、蓄電素子の状態に応じて適した頻度とすることを目的とする。
　蓄電素子のＳＯＣを推定する推定装置は、電流計測部と、推定部と、変更部とを備え、前記推定部は、前記電流計測部により計測される電流の積算により前記蓄電素子のＳＯＣを推定する推定処理と、所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、前記変更部は、前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する。
　この構成により、補正処理及び充電制御の実行頻度を、蓄電素子の状態に応じて適した頻度とすることが出来る。
自動車の側面図 バッテリの斜視図 バッテリの分解斜視図 バッテリの電気的構成を示すブロック図 二次電池のＳＯＣ－ＯＣＶ相関特性を示す図 リセット処理（補正処理）のフローを示す図 実施形態３におけるＣＣＣＶ充電時の電流垂下特性を示す図 実施形態４におけるリセット処理（補正処理）のフローを示す図 通常使用範囲のシフトを示す図
　初めに、推定装置の概要について説明する。
　蓄電素子のＳＯＣを推定する推定装置は、電流計測部と、推定部と、変更部とを備え、前記推定部は、前記電流計測部により計測される電流の積算により前記蓄電素子のＳＯＣを推定する推定処理と、所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、前記変更部は、前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する。
　この構成では、所定の補正条件に達した場合、補正処理が実行され、ＳＯＣの推定値の誤差を補正する。しかも、蓄電素子の状態に応じて補正条件を変更する。従って、補正処理及び充電制御の実行頻度を、蓄電素子の状態に適した頻度とすることが出来る。
　前記変更部は、前記補正処理にて前記蓄電素子を充電する充電条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更するとよい。この構成では、補正時の充電条件を、蓄電素子の状態に適した条件にできる。
　前記蓄電素子の状態の相違は、要求されるＳＯＣの推定精度の相違であってもよい。この構成では、要求されるＳＯＣの推定精度に応じて、補正条件を変更する。そのため、補正処理及び充電制御の実行頻度を、要求されるＳＯＣの推定精度に適した頻度に出来る。同様に、充電条件を変更してもよい。
　前記ＳＯＣの推定精度の要求レベルは、前記蓄電素子の環境温度又は容量維持率により異なってもよい。この構成では、蓄電素子の環境温度や容量維持率に応じて、補正条件が変更される。例えば、夏場など蓄電素子の内部抵抗が低く、出力が高い時期（要求されるＳＯＣの推定精度「低」）は、補正条件を緩くして補正処理の実行頻度を下げることで、充電制御の回数を減らすことが出来る。一方、冬場など蓄電素子の内部抵抗が高く、出力が低い時期（要求されるＳＯＣの推定精度「高」）は、補正条件を厳しくして補正処理の実行頻度を高くすることで、ＳＯＣの推定精度及び電池性能を維持することが出来る。蓄電素子の容量維持率が高い場合は内部抵抗が低く、容量維持率が低い場合は内部抵抗が高い。そのため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルは、上記した夏／冬と同じとしてもよい。
　前記補正条件として定められた条件値と閾値との差が所定値未満になった場合、蓄電素子の使用範囲を高ＳＯＣ側にシフトする処理を実行する実行部を備えてもよい。
　この構成では、ＳＯＣの累積推定誤差や蓄電素子の通電時間など、補正条件として定められた条件値が閾値に対して所定値未満になった場合、蓄電素子の使用範囲を高ＳＯＣ側にシフトする。このようにすることで、充電開始前のＳＯＣ値が高くなることから、補正処理のために蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電する時間（充電時間）を短くすることが出来る。
　上記の推定装置を車両に搭載された蓄電装置に適用するとよい。この構成は、車両の燃費向上に効果的である。例えば、要求されるＳＯＣの推定精度が低い場合、補正条件を緩くして、補正処理及び充電制御の実行頻度が少なくなるように調整することで、車両の燃費を向上できる。
　上記推定装置は、蓄電素子を有する蓄電装置に適用することが出来る。
　推定方法は、電流の積算により蓄電素子のＳＯＣを推定し、所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正し、前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する。
　＜実施形態１＞
１．バッテリの説明
　図１は自動車の側面図、図２はバッテリの斜視図、図３はバッテリの分解斜視図、図４はバッテリの電気的構成を示すブロック図である。
　自動車（車両の一例）１は、図１に示すように、バッテリ（蓄電装置の一例）２０を備えている。バッテリ２０は、図２に示すように、ブロック状の電池ケース２１を有しており、電池ケース２１内には、複数の二次電池３１からなる組電池３０や制御基板２８が収容されている。以下の説明において、図２および図３を参照する場合、電池ケース２１が設置面に対して傾きなく水平に置かれた時の電池ケース２１の上下方向をＹ方向とし、電池ケース２１の長辺方向に沿う方向をＸ方向とし、電池ケース２１の奥行き方向をＺ方向をとして説明する。
　電池ケース２１は、図３に示すように、上方に開口する箱型のケース本体２３と、複数の二次電池３１を位置決めする位置決め部材２４と、ケース本体２３の上部に装着される中蓋２５と、中蓋２５の上部に装着される上蓋２６とを備えている。ケース本体２３内には、図３に示すように、各二次電池３１が個別に収容される複数のセル室２３ＡがＸ方向に並んで設けられていてもよい。
　位置決め部材２４は、図３に示すように、複数のバスバー２７が上面に配置されている。位置決め部材２４がケース本体２３内に配置された複数の二次電池３１の上部に配置されることで、複数の二次電池３１が、位置決めされると共に複数のバスバー２７によって直列に接続される。
　中蓋２５は、図２に示すように、平面視略矩形状をなし、Ｙ方向に高低差を付けた形状とされている。中蓋２５のＸ方向両端部には、図示しないハーネス端子が接続される一対の端子部２２Ｐ、２２Ｎが設けられている。一対の端子部２２Ｐ、２２Ｎは、例えば鉛合金等の金属からなり、２２Ｐが正極端子部、２２Ｎが負極端子部である。
　中蓋２５は、図３に示すように、制御基板２８が内部に収容されている。中蓋２５がケース本体２３に装着されることで、後述する二次電池３１と制御基板２８とが接続される。
　図４を参照して、バッテリ２０の電気的構成を説明する。バッテリ２０は、組電池３０と、電流遮断装置３７と、電流センサ４１と、電圧検出部４５と、温度センサ４７、４９と、組電池３０を管理する電池管理装置（以下、ＢＭ）５０とを有する。ＢＭ５０が「推定部」、「変更部」の一例である。電流センサ４１が「電流計測部」の一例である。ＢＭ５０及び電流センサ４１が「推定装置」の一例である。
　組電池３０は、直列接続された複数の二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）３１から構成されている。組電池３０、電流センサ４１、電流遮断装置３７は、通電路３５を介して、直列に接続されている。電流センサ４１を負極側、電流遮断装置３７を正極側に配置しており、電流センサ４１は負極端子部２２Ｎ、電流遮断装置３７は、正極端子部２２Ｐにそれぞれ接続されている。
　図４に示すように、バッテリ２０には、自動車１に搭載されたエンジン（図略）を始動するためのセルモータ１５が接続されており、セルモータ１５はバッテリ２０から電力の供給を受けて駆動する。バッテリ２０には、セルモータ１５の他に、電装品などの車両負荷（図略）やオルタネータ１７が接続されている。オルタネータ１７の発電量が車両負荷の電力消費より大きい場合、バッテリ２０はオルタネータ１７により充電される。また、オルタネータの発電量が車両負荷の電力消費より小さい場合、バッテリ２０は、その不足分を補うために放電する。
　電流センサ４１は、電池ケース２１の内部に設けられており、二次電池３１に流れる電流を検出する。電流センサ４１は、信号線によってＢＭ５０に電気的に接続されており、電流センサ４１の出力は、ＢＭ５０に取り込まれる。
　電圧検出部４５は、電池ケース２１の内部に設けられており、各二次電池３１の電圧及び組電池３０の総電圧を検出する。電圧検出部４５は、信号線によってＢＭ５０に電気的に接続されており、電圧検出部４５の出力は、ＢＭ５０に取り込まれる。
　温度センサ４７は、電池ケース２１の内部に設けられており、二次電池３１の温度を検出する。温度センサ４７は、信号線によってＢＭ５０に電気的に接続されており、温度センサ４７の出力は、ＢＭ５０に取り込まれる。
　温度センサ４９は、電池ケース２１の内部に設けられており、バッテリ２０の環境温度の温度を検出する。温度センサ４９は、信号線によってＢＭ５０に電気的に接続されており、温度センサ４９の出力は、ＢＭ５０に取り込まれる。
　電流遮断装置３７は、電池ケース２１の内部に設けられている。電流遮断装置３７は、組電池３０の通電路３５上に配置されている。
　ＢＭ５０は、演算機能を有するＣＰＵ５１、各種情報を記憶したメモリ５３、通信部５５などを備えており、制御基板２８に設けられている。通信部５５には、自動車１に搭載された車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１００が接続されており、ＢＭ５０は、エンジンの動作状態など車両に関する情報を、車両ＥＣＵ１００から受信する。
　ＢＭ５０は、電流センサ４１の出力に基づいて二次電池３１の電流を監視する。電圧検出部４５の出力に基づいて、各二次電池３１の電圧や組電池３０の総電圧を監視する。ＢＭ５０は、温度センサ４７、４９の出力に基づいて、二次電池３１の温度やバッテリ２０の環境温度を監視する。
　２．二次電池の特性
　二次電池３１は、正極活物質にリン酸鉄リチウム(LiFePO4)、負極活物質にグラファイトを用いたリン酸鉄系のリチウムイオン二次電池である。
　図５は横軸をＳＯＣ［％］、縦軸をＯＣＶ［Ｖ］とした、二次電池３１のＳＯＣ－ＯＣＶ相関特性である。ＳＯＣ（state of charge：充電状態）は、下記の（１）で示されるように、二次電池３１の実容量（available capacity）Ｃａに対する残存容量Ｃｒの比率である。実容量Ｃａは、二次電池３１を完全充電された状態から取り出し可能な容量である。二次電池３１の満充電容量を実容量Ｃａとする。
　ＯＣＶ（open circuit voltage：開放電圧）は、二次電池３１の開放電圧である。二次電池３１の開放電圧は、無電流又は無電流とみなせる状態において、二次電池３１の電圧を計測することにより、検出できる。
　ＳＯＣ＝Ｃｒ／Ｃａ×１００・・・・・・・・（１）
　二次電池３１は、図５に示すように、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量がほぼ平坦なプラトー領域を有している。プラトー領域とは、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が２［ｍＶ／％］以下の領域である。プラトー領域は、概ねＳＯＣが３１％から９７％の範囲に位置している。ＳＯＣが３１％以下の領域、９７％以上の領域は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が、プラトー領域よりも大きい高変化領域である。
　バッテリ２０の主な用途は、エンジン始動であり、エンジン始動時に数百Ａ、時には１０００Ａ以上のクランキング電流を流す必要がある。また、車両が減速した時の回生エネルギーを受け入れる必要がある。
　従って、二次電池３１は満充電付近では制御されず、プラトー領域内において、ＳＯＣが中央値で約７０％になるように制御される。すなわち、二次電池３１の通常使用範囲Ｅの下限値をＳＯＣ６０％、上限値をＳＯＣ８０％とすると、ＢＭ５０は、ＳＯＣが６０％を下回ると、車両ＥＣＵ１００に充電指令を送る。これにより、二次電池３１は、ＳＯＣが上限値の８０％まで充電される。また、二次電池３１のＳＯＣが上限値である８０％を超えた場合、ＢＭ５０は車両ＥＣＵ１００を介してオルタネータ１７の発電を抑制し、二次電池３１を使って車両負荷に電力を供給することでＳＯＣを下げる。このような処理を繰り返すことで、二次電池３１は、プラトー領域内にて、ＳＯＣが中央値で約７０％になるように制御される。
　３．ＳＯＣの推定処理とリセット処理（補正処理）
　ＢＭ５０は、二次電池３１のＳＯＣを推定する処理を行う。ＳＯＣの推定は、下記の（２）式にて示すように、ＳＯＣの初期値と、電流センサ４１により検出される電流Ｉの累積積算値と、から推定出来る（電流積算法）。
　ＳＯＣ＝ＳＯＣｏ＋∫Ｉｄｔ／Ｃａ・・・・・（２）
　ＳＯＣｏは、運転開始時のＳＯＣの初期値、Ｉは電流である。
　電流積算法においては、電流センサ４１の計測誤差が蓄積する。そのため、ＢＭ５０は、定期的に満充電まで充電して、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差をリセットする。
　図６は、リセット処理のフローである。リセット処理のフローは、Ｓ１０からＳ３０の３つのステップから構成されている。ＢＭ５０は、電流積算法によるＳＯＣ推定の開始と同時に、リセット処理のフローをスタートする。
　ＢＭ５０は、フローがスタートすると、電流積算法によるＳＯＣの累積推定誤差εを算出する（Ｓ１０）。ＳＯＣの累積推定誤差εは、電流センサ４１の「計測誤差」、バッテリ２０の「通電時間」、バッテリ２０の「電流値」などから算出することが出来る。
　電流センサ４１の計測誤差は、電流値に依存しない絶対誤差と、電流値に依存する相対誤差が含まれている。
　絶対誤差だけを計測誤差とする場合、バッテリ２０の「通電時間」と「絶対誤差」の積により、ＳＯＣの累積推定誤差εを算出することが出来る。
　絶対誤差と相対誤差の双方を含めて計測誤差とする場合、「バッテリ２０の電流値に応じた相対誤差を通電時間について積算した値」と、「絶対誤差を通電時間について積算した値」とを加算する。これにより、ＳＯＣの累積推定誤差εを算出することが出来る。
　相対誤差は、放電時と充電時は相殺してキャンセルする分がある。キャンセル分は考慮するとよい。
　ＢＭ５０は、Ｓ１０の処理に続いて、リセット条件に達したか、判定する処理を行う。リセット条件は、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差をリセットするリセット処理を実行するか、否かを決定する条件である（Ｓ２０）。リセット条件は、Ｓ１０にて算出した電流積算法によるＳＯＣの累積推定誤差εと閾値Ｈにより定められており、累積推定誤差ε≧閾値Ｈである。
　ＢＭ５０は、電流積算法によるＳＯＣの累積推定誤差εが閾値Ｈより小さい場合、リセット条件に達していないと判断する（Ｓ２０：ＮＯ）。リセット条件に達していない場合、Ｓ１０に戻り、ＢＭ５０は、ＳＯＣの累積推定誤差εの算出を継続する。
　電流積算法によるＳＯＣの推定開始後、算出されるＳＯＣの累積推定誤差εは次第に増加し、やがて閾値Ｈを超える。
　ＳＯＣの累積推定誤差εが閾値Ｈを超えると、ＢＭ５０は、リセット条件に達したと判断する（Ｓ２０：ＹＥＳ）。
　リセット条件に達すると、ＢＭ５０は、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を、満充電検出法によりリセットするリセット処理（Ｓ３０）を実行する。満充電検出法とは、二次電池３１を満充電まで充電し、満充電を検出した時の二次電池３１のＳＯＣを「１００％」と推定する方法である。
　具体的に説明すると、ＢＭ５０は、リセット条件に達すると、車両ＥＣＵ１００を介してオルタネータ１７に充電指令を送り、二次電池３１を満充電まで充電する（Ｓ３０：充電制御）。これにより、図５に示すＳＯＣ－ＯＣＶ相関特性上において、通常使用範囲Ｅに含まれるＰ１から満充電に相当するＰ２に移動する。
　満充電について説明する。オルタネータ１７は、二次電池３１をＣＣＣＶ（定電流・定電圧）方式で充電する。ＣＣＣＶ充電は、定電流充電（ＣＣ充電）と、定電圧充電（ＣＶ充電）を組み合わせた充電方式であり、充電開始後、組電池３０の総電圧が所定電圧に到達するまで一定の電流で充電を行う（定電流充電）。
　組電池３０が所定電圧に達すると、その後、組電池３０の総電圧が設定電圧（上限電圧）を超えないように充電電流を制御する（定電圧充電）。これにより、充電電流は垂下してゆく（図７参照）。そして、垂下する充電電流が所定の電流閾値（一例として、バッテリ２０の電流レートで０．０５Ｃ）を下回る状態になると、満充電であると判断して、充電を停止する。すなわち、定電圧充電中において、垂下する充電電流が電流閾値を下回ることを条件として満充電と判断する。
　二次電池３１の満充電を検出すると、ＢＭ５０は、満充電を検出した時の二次電池３１のＳＯＣを１００％と推定する。これにより、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差、すなわち累積推定誤差εをリセットすることが出来る。
　満充電ではＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が大きい。そのため、満充電検出法はＳＯＣの推定精度が高く、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を精度よくリセットすることが出来る。
　リセット後は、満充電検出法で求めたＳＯＣを初期値として、電流積算法でＳＯＣを推定する。
　上記では、満充電検出法の一例として、満充電を検出した場合を説明したが、満充電の近傍に到達した事を検出し、その時の二次電池３１のＳＯＣを１００％の近傍、例えば９７％や９８％と推定してもよい。満充電の近傍とは、後述するＯＣＶ法でＳＯＣを推定した時に満充電と同等の検出精度が得られる範囲であり、満充電（ＳＯＣ＝１００）に対するＳＯＣ値の差が数パーセントの範囲である。
　４．バッテリの状態とリセット条件の変更
　二次電池３１を満充電又はその近傍まで充電するには、オルタネータ１７を駆動する必要があることから、車両の燃費が低下する。従って、リセット処理実行のため、二次電池３１を満充電又はその付近まで、充電する回数はできる限り少ないことが好ましい。
　バッテリ２０の状態には、ＳＯＣの推定精度の要求レベルが低い場合や、高い場合などがある。ＳＯＣの推定精度の要求レベルが低い場合、リセット処理の頻度を下げることで、車両の燃費を向上させることが可能である。
　以上のことから、ＢＭ５０は、バッテリ２０の状態に応じて、リセット条件を変更する。具体的には、ＳＯＣの推定精度の要求レベルを低レベル、中レベル、高レベルの３段階に分ける。そして、低レベルの場合、累積推定誤差εの閾値Ｈを「Ｈ１」とし、中レベルの場合、「Ｈ２」とし、高レベルの場合、「Ｈ３」とする。Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の大小関係は以下の（３）式で示す。
　Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ１・・・・・（３）
　このようにすることで、リセット処理のために行う充電制御の実行頻度が、ＳＯＣの推定精度の要求レベルに応じて変わる。具体的には、ＳＯＣの推定精度の要求レベルが低いほど、実行頻度が下がる。従って、要求されるＳＯＣの推定精度を維持しつつ、車両の燃費を向上させることが出来る。高い推定精度に合わせて、充電制御の実行頻度を一律高くする場合に比べて、車両の燃費を向上させる。
　ＳＯＣの推定精度の要求レベルが異なるケースとして、二次電池３１の環境温度が異なるケースを例示することが出来る。
　冬場など気温が低い場合、二次電池３１は内部抵抗が高く、出力が低い。出力が低い場合、残存容量Ｃｒが、ある程度多くないと、バッテリ２０は、クランキング電流を流すことが出来ない。ＳＯＣの推定誤差が大きいとエンジンの始動性に影響を与える場合があるため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルは高い。
　反対に、夏場など気温が高い場合、二次電池３１は内部抵抗が低く、出力が高い。出力が高い場合、残存容量Ｃｒが、気温が低い場合に比べて少なくても、バッテリ２０は、クランキング電流を流すことが出来る。ＳＯＣの推定誤差がある程度大きくても、それがエンジンの始動性に影響を与えることは少ないため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルを冬場より低く設定できる。
　ＢＭ５０は、温度センサ４９の出力によりバッテリ２０の環境温度を取得し、環境温度に応じて、累積推定誤差εの閾値Ｈを変更する。すなわち、環境温度が低い場合（冬など）、閾値Ｈ１を選択し、環境温度が中程度の場合（春や秋など）、閾値Ｈ２を選択し、環境温度が高い場合（夏など）、閾値Ｈ３を選択する。
　環境温度が低い場合、充電制御及びリセット処理の実行頻度が多くなることから、ＳＯＣの推定精度は高い。そのため、推定精度の誤差により、バッテリ２０の残存容量Ｃｒがクランキングに必要な容量を下回ることを抑制できるので、エンジンの始動性を確保できる。
　一方、環境温度が高い場合、充電制御及びリセット処理の実行頻度が少なくなる。オルタネータ１７の駆動回数を少なくすることが出来るので、車両の燃費を向上させることが出来る。
　５．効果説明
　ＢＭ５０によれば、リセット処理及び充電制御の実行頻度を、二次電池３１の状態に適した頻度とすることが出来る。
　＜実施形態２＞
　実施形態１では、ＳＯＣの推定精度の要求レベルが異なるケースとして、二次電池３１の環境温度が異なるケースを例示した。
　実施形態２では、ＳＯＣの推定精度の要求レベルが異なるケースとして、二次電池３１の容量維持率Ｚが異なるケースを例示する。容量維持率Ｚは、実容量Ｃａの維持率であり、下記の（４）式にて求めることが出来る。
　Ｚ＝Ｃａ＿ｔ／Ｃａ＿ｏ×１００・・・・（４）
　Ｃａ＿ｏは、実容量Ｃａの初期値（使用開始時）、Ｃａ＿ｔは、使用開始から経過時間Ｔにおける実容量Ｃａである。
　二次電池３１の容量維持率Ｚが低い場合、内部抵抗が大きく、容量維持率Ｚが高い場合、内部抵抗が小さい。
　従って、容量維持率Ｚが低い場合（劣化が大きい場合）は、冬場と同様に、二次電池３１の出力が低い。出力が低い場合、残存容量Ｃｒがある程度多くないと、バッテリ２０は、クランキング電流を流すことが出来ない。ＳＯＣの推定誤差が大きいと、エンジンの始動性に影響を与える場合があるため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルは高い。
　容量維持率Ｚが高い場合（未劣化の場合）は、夏場と同様に、二次電池３１の出力が高いことから、残存容量Ｃｒが、劣化時に比べて少なくても、バッテリ２０は、クランキング電流を流すことが出来る。ＳＯＣの推定誤差がある程度大きくても、それがエンジンの始動性に影響を与えることは少ないため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルを容量維持率Ｚが高い場合に比べて低く設定できる。
　ＢＭ５０は、車両搭載からの経過年数や環境温度の履歴の情報より、バッテリ２０の容量維持率Ｚを推定する。ＢＭ５０は、推定した容量維持率Ｚに応じて、累積推定誤差εの閾値Ｈを変更する。すなわち、容量維持率Ｚが低い場合、閾値Ｈ１を選択し、容量維持率Ｚが中の場合、閾値Ｈ２を選択し、容量維持率Ｚが高い場合、閾値Ｈ３を選択する。
　容量維持率Ｚが低い程（劣化が大きい程）、充電制御及びリセット処理の実行頻度が多くなることから、ＳＯＣの推定精度は高くなる。そのため、推定精度の誤差により、バッテリ２０の残存容量Ｃがクランキングに必要な容量を下回ることを抑制できるので、エンジンの始動性を確保できる。
　一方、容量維持率Ｚが高い場合（未劣化の場合）、充電制御及びリセット処理の実行頻度が少なくなる。オルタネータ１７の駆動回数を少なくすることが出来るので、車両の燃費を向上させることが出来る。
　＜実施形態３＞
　実施形態１では、バッテリの状態に応じて、リセット条件を変更した。実施形態３では、バッテリ２０の状態に応じて、充電条件を変更する。
　図７は、ＣＣＣＶ充電時の充電電流の垂下特性を示している。ＣＣＣＶ充電は、定電流充電（ＣＣ充電）と、定電圧充電（ＣＶ充電）を組み合わせた充電方式であり、充電開始後、組電池３０の総電圧が所定電圧に到達するまでの期間Ｔ１は、一定の電流で充電を行う（定電流充電）。
　組電池３０の総電圧３０が所定電圧に到達すると、その後、組電池３０の総電圧が設定電圧を超えないように充電電流を制御する（定電圧充電）。これにより、図７に示すように、充電電流は垂下してゆく。実施形態３では、定電圧充電に切り換えてからの充電時間Ｔ２を充電終止条件としており、充電時間Ｔ２が所定時間に達すると、充電を終了する。
　車両に搭載されたオルタネータ１７は、車両ＥＣＵ１００を介してＢＭ５０から、充電する指令を受けると、上記のＣＣＣＶ充電を行って、二次電池３１を充電する。
　ＢＭ５０は、リセット処理のための充電を行う場合（図６のＳ３０）、バッテリ２０の状態に応じて、充電時間Ｔ２を変更する。具体的には、環境温度が低いなどＳＯＣの推定精度の要求レベルが高い場合、充電時間Ｔ２を「Ｔ２ａ」とする。環境温度が高いなどＳＯＣの推定精度の要求レベルが低い場合、充電時間Ｔ２を「Ｔ２ａ」よりも短い「Ｔ２ｂ」とする。
　Ｔ２ｂ＜Ｔ２ａ・・・・・・（５）
　「Ｔ２ａ」は、二次電池３１が満充電まで充電される時間に設定されている。「Ｔ２ｂ」は、二次電池３１が満充電近傍、例えば満充電の９８％まで充電される時間に設定されている。
　以上のことから、環境温度が低いなどＳＯＣの推定精度の要求レベルが高い場合、リセット処理により二次電池３１は満充電まで充電され、充電終了時の二次電池３１のＳＯＣは１００％に推定される。一方、環境温度が高いなどＳＯＣの推定精度の要求レベルが低い場合、リセット処理により二次電池３１は満充電近傍まで充電され、充電終了時の二次電池３１のＳＯＣは９８％に推定される。
　ＯＣＶは、ＳＯＣが９７％以上の領域において、ＳＯＣ値が高い程、変化が大きい。そのため、ＳＯＣの推定精度の要求レベルが高い場合、充電時間Ｔ２を長くして、満充電まで充電することで、ＳＯＣの推定精度が高くなる。
　ＳＯＣの推定精度の要求レベルが低い場合、充電時間Ｔ２を短くすることによって、充電が浅くなる。従って、ＳＯＣの推定精度は若干低くなるが、充電時間が短くなるので、オルタネータの駆動時間が短くなり、車両の燃費を向上させることが出来る。
　＜実施形態４＞
　実施形態４では、リセット条件の成立が近くなった場合、二次電池３１の通常使用範囲Ｅを高ＳＯＣ側にシフトする処理を実行する。高ＳＯＣ側とはＳＯＣがより高い領域（図９では右側の領域）である。
　以下、図８を参照して、シフト処理のフローについて説明する。シフト処理のフローはＳ１０～Ｓ１５の３つのステップから構成されている。
　ＢＭ５０は、電流積算法によるＳＯＣ推定の開始と同時に、シフト処理のフローをスタートする。シフト処理のフローは、図６に示すリセット処理のフローと並行して行われる。
　ＢＭ５０は、シフト処理のフローがスタートすると、まず、電流積算法によるＳＯＣの累積推定誤差εを算出する（Ｓ１０）。この処理は、図６のＳ１０と同じ処理である。
　ＢＭ５０は、ＳＯＣの累積推定誤差εを算出後、累積推定誤差εとリセット条件の閾値Ｈの差が所定値未満か、判定する（Ｓ１３）。累積推定誤差εが「条件値」の一例である。
　累積推定誤差εと閾値Ｈの差が所定値未満の場合（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１０に戻り、ＢＭ５０は、ＳＯＣの累積推定誤差εの算出を継続する。
　電流積算法によるＳＯＣの推定処理の開始後、ＳＯＣの累積推定誤差εは次第に増加し、やがて閾値Ｈとの差が所定値未満となる。
　ＳＯＣの累積推定誤差εと閾値Ｈとの差が所定値未満になると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＢＭ５０は、二次電池３１の通常使用範囲Ｅを高ＳＯＣ側にシフトするシフトを実行する（Ｓ１５）。
　具体的には、ＳＯＣの通常使用範囲Ｅの下限値を７０％、上限値を９０％に変更し、ＢＭ５０は、ＳＯＣが７０％を下回ると、車両ＥＣＵ１００に充電指令を送る。これにより、二次電池３１は、ＳＯＣが上限値の９０％まで充電される。また、二次電池３１のＳＯＣが上限値である９０％を超えた場合、ＢＭ５０は車両ＥＣＵ１００を介してオルタネータ１７の発電を抑制し、二次電池３１から車両負荷に電力を供給することでＳＯＣを下げる。このような処理を繰り返すことで、二次電池３１は、プラトー領域内にて、ＳＯＣが中央値で約８０％になるように制御される。図９のＥ１はシフト前の通常使用範囲、Ｅ２はシフト後の通常使用範囲Ｅ２を示している。
　ＢＭ（本発明の「実行部」の一例）５０は、ＳＯＣの累積推定誤差εと閾値Ｈとの差が所定値未満になった場合、二次電池３１の通常使用範囲Ｅを高ＳＯＣ側にシフトする。そのため、充電開始前のＳＯＣ値が高くなることから、リセット処理（図６のＳ３０）のためにバッテリ２０を満充電まで充電する時間（充電時間）を短くすることが出来る。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）実施形態１では、バッテリ２０を車両に搭載した例を示したが、バッテリ２０をハイブリッド建機やハイブリッド電車に搭載してもよい。また、それ以外の用途へのバッテリ２０の適用も可能である。バッテリ２０は、二次電池３１がプラトー領域内で使用され、満充電又はその近傍への充電頻度が低い用途に適用されることが好ましい。
　（２）実施形態１では、蓄電素子としてリチウムイオン二次電池３１を例示した。蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、他の二次電池やキャパシタであってもよい。蓄電素子の特性として、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性においてプラトー領域又は低変化領域を有し、満充電付近では、ＯＣＶの変化が大きいことが好ましい。低変化領域は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が、満充電付近に比べて、相対的に小さい領域である。
　（３）実施形態１では、「ＳＯＣの累積推定誤差ε」に関する条件をリセット条件とした。これ以外にも、「バッテリ２０の通電時間」に関する条件や、「前回リセット処理からの経過時間」に関する条件をリセット条件としてもよい。
　（４）実施形態１では、垂下する充電電流が所定の電流閾値を下回る状態になると、満充電であると判断した。満充電の判断方法は、垂下する充電電流の値に基づく方法の他、定電流充電から定電圧充電に切り換えてからの充電時間や組電池３０の総電圧により判断することも可能である。
　（５）実施形態１では、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を、満充電検出法により補正（リセット）する例を示した。補正の方法は、満充電検出法に限定されるものではなく、バッテリ２０を満充電又はその近傍まで充電し、その後、ＯＣＶ法でＳＯＣを推定することにより、電流積算法によるＳＯＣの推定値の誤差を補正してもよい。
　ＯＣＶ法は、二次電池３１のＯＣＶに基づいてＳＯＣを推定する方法であり、ＯＣＶの計測値を、ＳＯＣとＯＣＶの相関性を示す相関データ（図５）に参照することにより、ＳＯＣを推定する方法である。
　（６）実施形態４では、バッテリ２０の状態に応じて、定電圧充電時の充電時間Ｔ２を変更する例を示した。これ以外にも、充電終止電圧など、他の充電条件を変更してもよい。また、充電条件を変更する処理は、補正条件を変更する処理の実行や充電時間Ｔ２を変更する処理の実行を前提としたものではなく、独立して行ってもよい。すなわち、補正条件を変更する処理は実行せずに、充電条件を変更する処理だけを行ってもよい。
　（７）無停電電源装置（ＵＰＳ）のように、蓄電装置がフロート充電される用途では、プラトー領域又は低変化領域にＳＯＣ１００％が設定されることもある。その場合でも、蓄電装置に対しリフレッシュ充電を行うときに（ＳＯＣ１００％を超えて充電を行うときに）、本発明のコンセプトを適用してＳＯＣ推定精度を向上できる。本発明のコンセプトは、産業用途の蓄電装置にも適用可能である。
　（８）実施形態１では、ＳＯＣの累積推定誤差εを、電流センサ４１の「計測誤差」に基づいて、算出した。電流センサ４１の計測誤差は、環境温度や使用年数により異なる場合がある。従って、電流センサ４１の計測誤差を、環境温度、使用年数の少なくともいずれかに基づいて、変更するとよい。具体的には、環境温度や使用年数と、電流センサの計測誤差の関係を予め実験等により得ておき、そのデータに基づいて、電流センサ４１の計測誤差を変更するとよい。
　１　自動車（「車両」の一例）
　１５　セルモータ
　１７　オルタネータ
　２０　バッテリ
　３０　組電池
　３１　二次電池（「蓄電素子」の一例）
　４１　電流センサ(「電流計測部」の一例）
　４５　電圧検出部
　５０　ＢＭ（「推定部」、「変更部」、「実行部」の一例）

Claims (9)

  1. 　蓄電素子のＳＯＣを推定する推定装置であって、
    　電流計測部と、
    　推定部と、
    　変更部と、を備え、
    　前記推定部は、
    　前記電流計測部により計測される電流の積算により前記蓄電素子のＳＯＣを推定する推定処理と、
    　所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、
    　前記変更部は、前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する、推定装置。
  2. 　請求項１に記載の推定装置であって、
    　前記変更部は、前記補正処理にて前記蓄電素子を充電する充電条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する、推定装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の推定装置であって、
    　前記蓄電素子の状態の相違は、要求されるＳＯＣの推定精度の相違である、推定装置。
  4. 　請求項３に記載の推定装置であって、
    　前記ＳＯＣの推定精度の要求レベルは、前記蓄電素子の環境温度又は容量維持率により異なる、推定装置。
  5. 　請求項１～請求項４のうちいずれか一項に記載の推定装置であって、
    　前記補正条件として定められた条件値と閾値との差が所定値未満になった場合、蓄電素子の使用範囲を高ＳＯＣ側にシフトする処理を実行する実行部を備える、推定装置。
  6. 　蓄電素子のＳＯＣを推定する推定装置であって、
    　電流計測部と、
    　推定部と、
    　変更部と、を備え、
    　前記推定部は、
    　前記電流計測部により計測される電流の積算により前記蓄電素子のＳＯＣを推定する推定処理と、
    　所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、
    　前記変更部は、前記補正処理にて前記蓄電素子を充電する充電時間を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する、推定装置。
  7. 　蓄電素子と、
    　請求項１～請求項６のうちいずれか一項に記載の推定装置と、を含み、車両に搭載された車両用の蓄電装置。
  8. 　蓄電素子と、
    　電流計測部と、
    　推定部と、
    　変更部と、を備え、
    　前記推定部は、
    　前記電流計測部により計測される電流の積算により前記蓄電素子のＳＯＣを推定する推定処理と、
    　所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電し、前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正する補正処理と、を実行し、
    　前記変更部は、前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更する、蓄電装置。
  9. 　蓄電素子のＳＯＣを推定する推定方法であって、
    　電流の積算により蓄電素子のＳＯＣを推定すること、
    　所定の補正条件に達した場合、前記蓄電素子を満充電又はその近傍まで充電すること、
    　前記ＳＯＣの推定値の誤差を補正すること、
    　前記補正条件を、前記蓄電素子の状態に応じて変更すること、を備える推定方法。
PCT/JP2018/012798 2017-03-28 2018-03-28 推定装置、蓄電装置、推定方法 WO2018181489A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880019449.9A CN110431432B (zh) 2017-03-28 2018-03-28 估计装置、蓄电装置和估计方法
US16/496,900 US11285813B2 (en) 2017-03-28 2018-03-28 Estimation device for estimating an SOC of an energy storage device, energy storage apparatus including estimation device for estimating an SOC of an energy storage device, and estimation method for estimating an SOC of an energy storage device
JP2019509985A JP7057882B2 (ja) 2017-03-28 2018-03-28 推定装置、蓄電装置、推定方法
DE112018001733.8T DE112018001733T5 (de) 2017-03-28 2018-03-28 Schätzeinrichtung, energiespeichervorrichtung und schätzverfahren

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017062703 2017-03-28
JP2017-062703 2017-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018181489A1 true WO2018181489A1 (ja) 2018-10-04

Family

ID=63675953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/012798 WO2018181489A1 (ja) 2017-03-28 2018-03-28 推定装置、蓄電装置、推定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11285813B2 (ja)
JP (1) JP7057882B2 (ja)
CN (1) CN110431432B (ja)
DE (1) DE112018001733T5 (ja)
WO (1) WO2018181489A1 (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020060453A (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 本田技研工業株式会社 導出装置、導出方法、及びプログラム
EP3650265A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery control unit
WO2020100982A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、車両、及び、蓄電素子の管理方法
WO2020100707A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Ｇｓユアサ 管理装置、管理方法、および車両
WO2020203457A1 (ja) * 2019-04-03 2020-10-08 株式会社デンソー 制御装置
WO2021039355A1 (ja) * 2019-08-27 2021-03-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の充電状態推定値の補正方法、蓄電素子の管理装置、及び、蓄電装置
JP2021058071A (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 株式会社豊田自動織機 充電率設定方法、充電率設定装置
JP2021087320A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 カシオ計算機株式会社 充電制御装置、電池残量補正方法及びプログラム
WO2022186061A1 (ja) * 2021-03-01 2022-09-09 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電セルの制御装置、蓄電装置、充電システム、充電電圧の制御方法
WO2022249784A1 (ja) * 2021-05-28 2022-12-01 株式会社Ｇｓユアサ 補正装置、蓄電装置、補正方法
WO2022249943A1 (ja) * 2021-05-28 2022-12-01 株式会社Ｇｓユアサ 推定装置、蓄電装置、推定方法
EP4108509A1 (en) 2021-06-16 2022-12-28 Hino Motors, Ltd. Battery management device
WO2023053197A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 武蔵精密工業株式会社 蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法
JP7491108B2 (ja) 2020-07-15 2024-05-28 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、及び、管理方法
JP7519015B2 (ja) 2018-11-16 2024-07-19 株式会社Ｇｓユアサ 管理装置、管理方法、蓄電装置、および車両

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7055573B2 (ja) * 2018-09-13 2022-04-18 アルパイン株式会社 電子機器、電子機器処理方法および電子機器処理プログラム
US11186198B2 (en) * 2019-05-31 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for vehicle battery cell failure detection and overcharge protection
DE102019134436A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Schätzung der nutzbaren Ladekapazität eines elektrischen Energiespeichers
DE102020206258A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeuges, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeuges
JP7353261B2 (ja) * 2020-12-23 2023-09-29 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 バッテリー制御装置およびモバイルバッテリー
FR3139238A1 (fr) * 2022-08-26 2024-03-01 Psa Automobiles Sa Procede d’ajustement du courant de charge d’une batterie lithium-fer-phosphate de vehicule a propulsion electrique

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164604A (ja) * 2004-12-17 2005-06-23 Hitachi Battery Hanbai Service Kk 蓄電池の監視装置
JP2005261151A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Yamaha Motor Co Ltd ハイブリッドゴルフカーの充電制御装置
JP2012244648A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Mitsubishi Electric Corp 車載バッテリの満充電制御装置
US20140079969A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-20 Apple Inc. Estimating state of charge (soc) and uncertainty from relaxing voltage measurements in a battery
JP2017022852A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電方法
US20170045587A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for state of charge (soc) determination for battery

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3822334B2 (ja) 1997-10-16 2006-09-20 ヤマハ発動機株式会社 バッテリーの充電制御装置
JP3997646B2 (ja) 1999-04-05 2007-10-24 株式会社デンソー 電池の残存容量演算方式
JP2004222433A (ja) 2003-01-16 2004-08-05 Hitachi Unisia Automotive Ltd ハイブリッド車両の制御装置
KR100814884B1 (ko) 2006-10-16 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
JP5393956B2 (ja) * 2007-04-10 2014-01-22 三洋電機株式会社 電池の満充電容量検出方法
KR100962856B1 (ko) * 2008-04-03 2010-06-09 현대자동차주식회사 배터리의 잔존용량 추정 방법
JP4772137B2 (ja) 2009-06-02 2011-09-14 トヨタ自動車株式会社 バッテリ使用機器の制御装置
EP2447729B1 (en) 2009-06-24 2019-05-08 NGK Insulators, Ltd. Battery control apparatus and battery control method
KR20120138733A (ko) * 2010-03-05 2012-12-26 파나소닉 주식회사 만충전 용량값 보정 회로, 전지 팩, 및 충전 시스템
CN102496981B (zh) * 2011-12-02 2013-11-27 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动汽车电池管理***中soc估算修正方法
US10359474B2 (en) * 2012-09-21 2019-07-23 Nissan Motor Co., Ltd. Charge state calculation device and charge state calculation method
JP6407525B2 (ja) * 2013-12-17 2018-10-17 矢崎総業株式会社 電池充電率推定装置及び電池充電率推定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005261151A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Yamaha Motor Co Ltd ハイブリッドゴルフカーの充電制御装置
JP2005164604A (ja) * 2004-12-17 2005-06-23 Hitachi Battery Hanbai Service Kk 蓄電池の監視装置
JP2012244648A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Mitsubishi Electric Corp 車載バッテリの満充電制御装置
US20140079969A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-20 Apple Inc. Estimating state of charge (soc) and uncertainty from relaxing voltage measurements in a battery
JP2017022852A (ja) * 2015-07-09 2017-01-26 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電方法
US20170045587A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for state of charge (soc) determination for battery

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020060453A (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 本田技研工業株式会社 導出装置、導出方法、及びプログラム
JP2020077578A (ja) * 2018-11-09 2020-05-21 トヨタ自動車株式会社 電池制御装置
CN111169323A (zh) * 2018-11-09 2020-05-19 丰田自动车株式会社 电池控制装置
EP3650265A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery control unit
CN111169323B (zh) * 2018-11-09 2023-04-07 丰田自动车株式会社 电池控制装置
JP7091999B2 (ja) 2018-11-09 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 電池制御装置
US11095143B2 (en) 2018-11-09 2021-08-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery control unit
JPWO2020100707A1 (ja) * 2018-11-16 2021-10-14 株式会社Ｇｓユアサ 管理装置、管理方法、および車両
WO2020100982A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、車両、及び、蓄電素子の管理方法
WO2020100707A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Ｇｓユアサ 管理装置、管理方法、および車両
JP7519015B2 (ja) 2018-11-16 2024-07-19 株式会社Ｇｓユアサ 管理装置、管理方法、蓄電装置、および車両
JP7428135B2 (ja) 2018-11-16 2024-02-06 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、車両、及び、蓄電素子の管理方法
JPWO2020100982A1 (ja) * 2018-11-16 2021-10-14 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、車両、及び、蓄電素子の管理方法
WO2020203457A1 (ja) * 2019-04-03 2020-10-08 株式会社デンソー 制御装置
JP7183922B2 (ja) 2019-04-03 2022-12-06 株式会社デンソー 制御装置
JP2020169898A (ja) * 2019-04-03 2020-10-15 株式会社デンソー 制御装置
WO2021039355A1 (ja) * 2019-08-27 2021-03-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の充電状態推定値の補正方法、蓄電素子の管理装置、及び、蓄電装置
JP2021058071A (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 株式会社豊田自動織機 充電率設定方法、充電率設定装置
JP7375437B2 (ja) 2019-10-02 2023-11-08 株式会社豊田自動織機 充電率設定方法、充電率設定装置
JP2021087320A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 カシオ計算機株式会社 充電制御装置、電池残量補正方法及びプログラム
JP7491108B2 (ja) 2020-07-15 2024-05-28 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の管理装置、蓄電装置、及び、管理方法
WO2022186061A1 (ja) * 2021-03-01 2022-09-09 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電セルの制御装置、蓄電装置、充電システム、充電電圧の制御方法
WO2022249784A1 (ja) * 2021-05-28 2022-12-01 株式会社Ｇｓユアサ 補正装置、蓄電装置、補正方法
WO2022249943A1 (ja) * 2021-05-28 2022-12-01 株式会社Ｇｓユアサ 推定装置、蓄電装置、推定方法
EP4108509A1 (en) 2021-06-16 2022-12-28 Hino Motors, Ltd. Battery management device
WO2023053197A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 武蔵精密工業株式会社 蓄電池管理装置および蓄電池の管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018001733T5 (de) 2019-12-19
JPWO2018181489A1 (ja) 2020-02-06
JP7057882B2 (ja) 2022-04-21
CN110431432B (zh) 2021-09-10
US20200094707A1 (en) 2020-03-26
US11285813B2 (en) 2022-03-29
CN110431432A (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018181489A1 (ja) 推定装置、蓄電装置、推定方法
CN108474824B (zh) 蓄电元件管理装置、蓄电元件模块、车辆及蓄电元件管理方法
JP5248764B2 (ja) 蓄電素子の異常検出装置、蓄電素子の異常検出方法及びその異常検出プログラム
JP5840116B2 (ja) 二次電池の状態推定装置及び方法
US10800261B2 (en) Battery state estimation apparatus, assembled battery, energy storage system, and methods of using the same
JP5862836B2 (ja) 電池システム
JP6759668B2 (ja) 蓄電素子管理装置、蓄電装置、及び蓄電システム
JP5506100B2 (ja) バッテリー管理システム、及びこれを用いたバッテリーｓｏｃ推定方法
WO2017170621A1 (ja) 二次電池劣化推定装置および二次電池劣化推定方法
US20200341072A1 (en) Management system, battery, and management method for energy storage device
WO2022249943A1 (ja) 推定装置、蓄電装置、推定方法
JP6930572B2 (ja) 蓄電素子管理装置、蓄電素子モジュール、車両および蓄電素子管理方法
CN111301219A (zh) 一种电动车电池控制方法、***、设备及可读存储介质
JP2023153186A (ja) 推定装置、バッテリ、車両、推定方法
JP2019144211A (ja) 推定装置および推定方法
WO2022196362A1 (ja) 蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法
WO2022249784A1 (ja) 補正装置、蓄電装置、補正方法
WO2022186061A1 (ja) 蓄電セルの制御装置、蓄電装置、充電システム、充電電圧の制御方法
JP2023053983A (ja) 蓄電素子の充電状態推定値の補正方法、蓄電素子の管理装置、蓄電装置、移動体、車両、及び、再生可能エネルギー蓄電装置
JP2022191633A (ja) 蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法
JP2019092276A (ja) 管理装置、蓄電システム、蓄電素子の残存容量を均等化する方法、蓄電素子の内部状態を推定する方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18778156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019509985

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18778156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1