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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023074196
(43)【公開日】2023-05-29
(54)【発明の名称】ＳＯＣ推定装置、及びＳＯＣ推定方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/48 20060101AFI20230522BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20230522BHJP
H02J 7/10 20060101ALI20230522BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20230522BHJP
G01R 31/367 20190101ALI20230522BHJP
G01R 31/3828 20190101ALI20230522BHJP
G01R 31/3835 20190101ALI20230522BHJP
【ＦＩ】
H01M10/48 P
H02J7/00 X
H02J7/10 C
H01M10/44 Q
G01R31/367
G01R31/3828
G01R31/3835
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021187016
(22)【出願日】2021-11-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】安谷屋 皓子
(72)【発明者】
【氏名】長谷 隆介
(72)【発明者】
【氏名】会沢 真一
(72)【発明者】
【氏名】石川 将成
【テーマコード（参考）】
2G216
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
2G216BA02
2G216BA03
2G216BA04
2G216CA02
2G216CB34
5G503AA01
5G503BA03
5G503BB01
5G503CA02
5G503CA14
5G503EA05
5G503HA01
5H030AA10
5H030AS20
5H030BB02
5H030BB03
5H030FF22
5H030FF41
5H030FF42
5H030FF43
5H030FF44
5H030FF52
(57)【要約】
【課題】ＳＯＣの信頼性を向上すること。
【解決手段】蓄電制御装置は、判定電圧における電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係を記憶する記憶部を備え、定電流モードにて電池セルの充電が行われている状況にて閉回路電圧Ｖｃを取得するステップＳ４の処理と、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃに基づいて、電圧変化率を導出するステップＳ５の処理と、定電流モードにて電池セルの充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧に達したか否かの判定を行うステップＳ８の処理と、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧に達したと判定されたことに基づいて、対応関係を用いて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値に基づいて、ＳＯＣの推定を行うステップＳ９の処理と、を行う。
【選択図】図２
【解決手段】蓄電制御装置は、判定電圧における電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係を記憶する記憶部を備え、定電流モードにて電池セルの充電が行われている状況にて閉回路電圧Ｖｃを取得するステップＳ４の処理と、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃに基づいて、電圧変化率を導出するステップＳ５の処理と、定電流モードにて電池セルの充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧に達したか否かの判定を行うステップＳ８の処理と、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧に達したと判定されたことに基づいて、対応関係を用いて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値に基づいて、ＳＯＣの推定を行うステップＳ９の処理と、を行う。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池セルのＳＯＣの推定を行うＳＯＣ推定装置であって、
充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出部と、
前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得部によって取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定部と、
前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係が記憶された記憶部と、
前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定部と、を備える、ＳＯＣ推定装置。
充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出部と、
前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得部によって取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定部と、
前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係が記憶された記憶部と、
前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定部と、を備える、ＳＯＣ推定装置。
【請求項2】
前記電池セルの充電を行う充電モードは、
前記定電流モードと、
前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、
前記判定電圧は、前記最大充電電圧を含む、請求項１に記載のＳＯＣ推定装置。
前記定電流モードと、
前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、
前記判定電圧は、前記最大充電電圧を含む、請求項１に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項3】
前記判定電圧は複数設定されており、
前記記憶部は、複数の前記判定電圧ごとに、前記判定電圧における前記電圧変化率と前記ＳＯＣ推定値との対応関係をそれぞれ記憶しており、
前記判定部は、前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記閉回路電圧が前記複数の判定電圧のいずれかに達したか否かの判定を行い、
前記推定部は、前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定される度に、当該判定電圧に対応した前記対応関係を用いて、前記判定されたときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、その導出された前記ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う、請求項１又は２に記載のＳＯＣ推定装置。
前記記憶部は、複数の前記判定電圧ごとに、前記判定電圧における前記電圧変化率と前記ＳＯＣ推定値との対応関係をそれぞれ記憶しており、
前記判定部は、前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記閉回路電圧が前記複数の判定電圧のいずれかに達したか否かの判定を行い、
前記推定部は、前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定される度に、当該判定電圧に対応した前記対応関係を用いて、前記判定されたときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、その導出された前記ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う、請求項１又は２に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項4】
前記電池セルの充電を行う充電モードは、
前記定電流モードと、
前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、
前記複数の判定電圧は、前記最大充電電圧と、前記最大充電電圧未満の移行前電圧と、を含む、請求項３に記載のＳＯＣ推定装置。
前記定電流モードと、
前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、
前記複数の判定電圧は、前記最大充電電圧と、前記最大充電電圧未満の移行前電圧と、を含む、請求項３に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項5】
前記ＳＯＣ推定装置は、前記電池セルが複数直列接続された蓄電装置における前記各電池セルのＳＯＣの推定を行うものであり、
前記取得部は、前記各電池セルの閉回路電圧を取得し、
前記変化率導出部は、前記電池セルごとに前記電圧変化率を導出し、
前記充電モードは、複数の前記閉回路電圧のうちの少なくとも１つが前記最大充電電圧に達したと判定された場合に、前記定電流モードから前記後段充電モードへと移行し、
前記判定部及び前記推定部は、前記電池セルごとに判定及び推定を行う、請求項４に記載のＳＯＣ推定装置。
前記取得部は、前記各電池セルの閉回路電圧を取得し、
前記変化率導出部は、前記電池セルごとに前記電圧変化率を導出し、
前記充電モードは、複数の前記閉回路電圧のうちの少なくとも１つが前記最大充電電圧に達したと判定された場合に、前記定電流モードから前記後段充電モードへと移行し、
前記判定部及び前記推定部は、前記電池セルごとに判定及び推定を行う、請求項４に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項6】
前記電池セルは、前記電池セルの充電が行われている場合における前記電池セルの内部抵抗が所定値以下となる低抵抗領域と、前記内部抵抗が前記所定値より大きい高抵抗領域と、を含む充放電特性を有し、
前記高抵抗領域は、前記電池セルの満充電状態を含み、
前記記憶部に記憶された前記判定電圧は、前記高抵抗領域の前記閉回路電圧の範囲内に含まれる、請求項１～５のいずれか一項に記載のＳＯＣ推定装置。
前記高抵抗領域は、前記電池セルの満充電状態を含み、
前記記憶部に記憶された前記判定電圧は、前記高抵抗領域の前記閉回路電圧の範囲内に含まれる、請求項１～５のいずれか一項に記載のＳＯＣ推定装置。
【請求項7】
電池セルのＳＯＣの推定を行うＳＯＣ推定方法であって、
充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得工程と、
前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出工程と、
前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定工程と、
前記判定工程にて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定工程と、を含む、ＳＯＣ推定方法。
充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得工程と、
前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出工程と、
前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定工程と、
前記判定工程にて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定工程と、を含む、ＳＯＣ推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＳＯＣ推定装置、及びＳＯＣ推定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、充電中又は放電中の電池セルの閉回路電圧とＳＯＣ：State of Chargeとの関係を用いて電池セルのＳＯＣの推定を行うＳＯＣ推定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１３９５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、電池セルのなかには、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧の変化が乏しいものがある。このような電池セルに対して閉回路電圧に基づくＳＯＣの推定を行った場合、取得した閉回路電圧の誤差がＳＯＣの推定に大きな影響を与えるため、推定されたＳＯＣの信頼性が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するＳＯＣ推定装置は、電池セルのＳＯＣの推定を行うＳＯＣ推定装置であって、充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出部と、前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得部によって取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定部と、前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係が記憶された記憶部と、前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定部と、を備える。
【0006】
かかる構成によれば、電池セルの充電が行われている状態において、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応させてＳＯＣ推定値を導出する構成が採用されている。ここで、ＳＯＣの変化に対する電圧変化率の変化は、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧の変化よりも大きくなりやすい。したがって、閉回路電圧の変化よりも、ＳＯＣの推定精度が向上しやすく、ＳＯＣの信頼性の向上を図ることができる。
【0007】
ここで、例えば充電が開始されるまでの充放電履歴などによって、定電流モードにおける閉回路電圧とＳＯＣとの関係性が変化することがある。これに伴い、電圧変化率とＳＯＣとの関係性が変化することがある。そのため、ＳＯＣの推定に電圧変化率を用いる場合、充放電履歴などによってＳＯＣの推定の精度が低下するおそれがある。例えば、電圧変化率とＳＯＣとの関係性が変化すると、異なる閉回路電圧間において、同一の電圧変化率であってもＳＯＣが異なる場合が生じ得る。
【0008】
一方、本願発明者らは、閉回路電圧が所定の電圧（判定電圧）に達したタイミングにおける電圧変化率は、ＳＯＣが異なる場合には一致しないことを見出した。
この知見に鑑みて、本構成によれば、推定部は、閉回路電圧が判定電圧に達した場合に、当該判定電圧に対応する対応関係を用いて、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出し、そのＳＯＣ推定値に基づいて電池セルのＳＯＣの推定を行う。
この知見に鑑みて、本構成によれば、推定部は、閉回路電圧が判定電圧に達した場合に、当該判定電圧に対応する対応関係を用いて、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出し、そのＳＯＣ推定値に基づいて電池セルのＳＯＣの推定を行う。
【0009】
これによれば、閉回路電圧が判定電圧である条件下で、電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出することができる。これにより、充放電履歴が異なることに起因して閉回路電圧とＳＯＣとの関係性が変化した場合であっても、ＳＯＣ推定値の精度が低下しにくい。したがって、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【0010】
上記ＳＯＣ推定装置において、前記電池セルの充電を行う充電モードは、前記定電流モードと、前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、前記判定電圧は、前記最大充電電圧を含む、ものであってもよい。
【0011】
電圧変化率は、閉回路電圧が大きいほど大きくなりやすい傾向がある。閉回路電圧が最大充電電圧に達したタイミングでの電圧変化率は、定電流モードでの充電が行われている状況における電圧変化率の中でも大きい値となりやすい。
【0012】
そこで本構成によれば、判定電圧が上記最大充電電圧を含むため、閉回路電圧が最大充電電圧に達したときにＳＯＣの推定が行われる。これにより、ＳＯＣの差異に基づく電圧変化率の差異が大きくなるため、より信頼性の高いＳＯＣ推定値を導出することができる。
【0013】
上記ＳＯＣ推定装置において、前記判定電圧は複数設定されており、前記記憶部は、複数の前記判定電圧ごとに、前記判定電圧における前記電圧変化率と前記ＳＯＣ推定値との対応関係をそれぞれ記憶しており、前記判定部は、前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記閉回路電圧が前記複数の判定電圧のいずれかに達したか否かの判定を行い、前記推定部は、前記判定部によって前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定される度に、当該判定電圧に対応した前記対応関係を用いて、前記判定されたときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、その導出された前記ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う、ものであってもよい。
【0014】
かかる構成によれば、閉回路電圧が複数の判定電圧のいずれかに達する度に、推定部がＳＯＣの推定を行う。これにより、判定電圧が１つだけ設定されている場合に比べてＳＯＣの推定の実施頻度が増加するため、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【0015】
上記ＳＯＣ推定装置において、前記電池セルの充電を行う充電モードは、前記定電流モードと、前記閉回路電圧が最大充電電圧に達したことに基づいて前記定電流モードから移行するモードであって前記充電電流が前記定電流モードよりも小さくなる後段充電モードと、を含み、前記複数の判定電圧は、前記最大充電電圧と、前記最大充電電圧未満の移行前電圧と、を含む、ものであってもよい。
【0016】
かかる構成によれば、最大充電電圧は定電流モードでの充電が行われている状況において最大の閉回路電圧と一致する。そのため、判定電圧が最大充電電圧を含むことにより、閉回路電圧が最大充電電圧に達した場合に精度よくＳＯＣの推定を行うことができる。
【0017】
これに加え、判定電圧は、移行前電圧を含む。これにより、仮に閉回路電圧が最大充電電圧に達する前に充電が終了した場合でも、閉回路電圧が最大充電電圧未満である移行前電圧に達することに基づいて、推定部によるＳＯＣの推定が行われる。したがって、閉回路電圧が最大充電電圧に達する前に電池セルの充電が終了された場合にも、ＳＯＣの推定を行うことができる。
【0018】
上記ＳＯＣ推定装置は、前記電池セルが複数直列接続された蓄電装置における前記各電池セルのＳＯＣの推定を行うものであり、前記取得部は、前記各電池セルの閉回路電圧を取得し、前記変化率導出部は、前記電池セルごとに前記電圧変化率を導出し、前記充電モードは、複数の前記閉回路電圧のうちの少なくとも１つが前記最大充電電圧に達したと判定された場合に、前記定電流モードから前記後段充電モードへと移行し、前記判定部及び前記推定部は、前記電池セルごとに判定及び推定を行う、ものであってもよい。
【0019】
電池セルが複数存在する場合、電池セルごとにＳＯＣのばらつきが存在する可能性がある。また、閉回路電圧のＳＯＣ依存性は、各電池セルの個体差によっても変動し得る。そのため、ＳＯＣのばらつきは、閉回路電圧のばらつきを引き起こす。最大の閉回路電圧が判定電圧としての最大充電電圧に達した場合、他の電池セルが最大充電電圧に達する前に充電モードが定電流モードから後段充電モードに移行する。
【0020】
そこで本構成によれば、複数の電池セルの閉回路電圧がそれぞれ判定電圧に達したことに基づいて、電池セルごとに推定部によるＳＯＣの推定が行われる。また、判定電圧が移行前電圧を含む。そのため、複数の電池セルの閉回路電圧のうち最大の閉回路電圧が最大充電電圧に達するまでに、当該最大の閉回路電圧を有する電池セル以外の電池セルについて推定部による推定が行われる頻度を上げることができる。これにより、充電モードが定電流モードから後段充電モードに移行する前に推定部による推定が行われない電池セルが生じることを抑制できる。したがって、複数の電池セルが直列接続された蓄電装置に対して各電池セルのＳＯＣの推定を行う場合であっても、各電池セルのＳＯＣの信頼性を向上することができる。
【0021】
上記ＳＯＣ推定装置において、前記電池セルは、前記電池セルの充電が行われている場合における前記電池セルの内部抵抗が所定値以下となる低抵抗領域と、前記内部抵抗が前記所定値より大きい高抵抗領域と、を含む充放電特性を有し、前記高抵抗領域は、前記電池セルの満充電状態を含み、前記記憶部に記憶された前記判定電圧は、前記高抵抗領域の前記閉回路電圧の範囲内に含まれる、ものであってもよい。
【0022】
かかる構成によれば、定電流モードでの充電が進行するにつれて、電池セルの内部抵抗が上昇する。内部抵抗の上昇は、閉回路電圧の上昇を引き起こす。電池セルの内部抵抗は、満充電状態近傍となる高抵抗領域にて急激に上昇する傾向にある。そのため、高抵抗領域でのＳＯＣの増加に対する抵抗の増加量は、低抵抗領域のものに比べて大きい。これに伴い、高抵抗領域での電圧変化率は、低抵抗領域での電圧変化率に比べて大きい。そのため、高抵抗領域では、低抵抗領域に比べて、対応関係を用いてＳＯＣの推定をしやすい。したがって、特に満充電状態近傍におけるＳＯＣをより精度よく推定することができる。
【0023】
上記課題を解決するＳＯＣ推定方法は、電池セルのＳＯＣの推定を行うＳＯＣ推定方法であって、充電電流が一定となる定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において前記電池セルの閉回路電圧を取得する取得工程と、前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧に基づいて、単位充電容量あたりの前記閉回路電圧の変化量である電圧変化率を導出する変化率導出工程と、前記定電流モードにて前記電池セルの充電が行われている状況において、前記取得工程にて取得された前記閉回路電圧が所定の判定電圧に達したか否かの判定を行う判定工程と、前記判定工程にて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したと判定された場合に、前記判定電圧における前記電圧変化率とＳＯＣ推定値との対応関係を用いて前記閉回路電圧が前記判定電圧に達したときの前記電圧変化率に対応する前記ＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて前記ＳＯＣの推定を行う推定工程と、を含む。
【0024】
かかる構成によれば、電池セルの充電が行われている状態において、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応させてＳＯＣ推定値を導出する構成が採用されている。ここで、ＳＯＣの変化に対する電圧変化率の変化は、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧の変化よりも大きくなりやすい。したがって、閉回路電圧の変化よりも、ＳＯＣの推定精度が向上しやすく、ＳＯＣの信頼性の向上を図ることができる。
【0025】
ここで、例えば充電が開始されるまでの充放電履歴などによって、定電流モードにおける閉回路電圧とＳＯＣとの関係性が変化することがある。これに伴い、電圧変化率とＳＯＣとの関係性が変化することがある。そのため、ＳＯＣの推定に電圧変化率を用いる場合、充放電履歴などによってＳＯＣの推定の精度が低下するおそれがある。例えば、電圧変化率とＳＯＣとの関係性が変化すると、異なる閉回路電圧間において、同一の電圧変化率であってもＳＯＣが異なる場合が生じ得る。
【0026】
一方、本願発明者らは、閉回路電圧が所定の電圧（判定電圧）に達したタイミングにおける電圧変化率は、ＳＯＣが異なる場合には一致しないことを見出した。
この知見に鑑みて、本構成によれば、推定工程にて、閉回路電圧が判定電圧に達したことに基づいて、当該判定電圧に対応する対応関係を用いて、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出し、そのＳＯＣ推定値に基づいて電池セルのＳＯＣの推定を行われる。
この知見に鑑みて、本構成によれば、推定工程にて、閉回路電圧が判定電圧に達したことに基づいて、当該判定電圧に対応する対応関係を用いて、閉回路電圧が判定電圧に達したときの電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出し、そのＳＯＣ推定値に基づいて電池セルのＳＯＣの推定を行われる。
【0027】
これによれば、閉回路電圧が判定電圧である条件下で、電圧変化率に対応するＳＯＣ推定値を導出することができる。これにより、充放電履歴が異なることに起因して閉回路電圧とＳＯＣとの関係性が変化した場合であっても、ＳＯＣ推定値の精度が低下しにくい。したがって、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、ＳＯＣの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】充電システムの概要を説明するための図である。
【図2】蓄電制御処理を説明するためのシーケンスである。
【図3】対応関係の構成を説明するための図である。
【図4】定電流モードにて充電が行われている状況における閉回路電圧とＳＯＣとの対応関係を説明するための図である。
【図6】蓄電制御処理が行われている場合における閉回路電圧の変化を説明するための図である。
【図7】充電モードが定電流モードから後段充電モードに切り替わるタイミングの前後における閉回路電圧の変化を説明するための図である。
【図8】充電モードが定電流モードから後段充電モードに切り替わるタイミングの前後におけるＳＯＣの変化を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
＜構成＞
以下、ＳＯＣ推定装置、及びＳＯＣ推定方法が適用される充電システムの一実施形態について説明する。
以下、ＳＯＣ推定装置、及びＳＯＣ推定方法が適用される充電システムの一実施形態について説明する。
【0031】
＜充電システム１００＞
図１に示すように、充電システム１００は、充電装置１０１と、蓄電ユニット１０と、を備える。充電装置１０１は、充電電流Ｉｃを出力する電力源である。充電装置１０１は、スイッチング素子１０２と、ＥＣＵ１０３と、を備える。充電電流Ｉｃは、スイッチング素子１０２の制御態様に応じて変化する。ＥＣＵ１０３は、充電電流Ｉｃが目標値となるようにスイッチング素子１０２の制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。
図１に示すように、充電システム１００は、充電装置１０１と、蓄電ユニット１０と、を備える。充電装置１０１は、充電電流Ｉｃを出力する電力源である。充電装置１０１は、スイッチング素子１０２と、ＥＣＵ１０３と、を備える。充電電流Ｉｃは、スイッチング素子１０２の制御態様に応じて変化する。ＥＣＵ１０３は、充電電流Ｉｃが目標値となるようにスイッチング素子１０２の制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。
【0032】
＜蓄電ユニット１０＞
蓄電ユニット１０は、充電装置１０１と接続される。蓄電ユニット１０は、充電装置１０１から出力される充電電流Ｉｃが流れることによって充電される。蓄電ユニット１０は、蓄電装置１１と、複数のセルバランス回路２０と、電流センサ３１と、温度センサ３２と、蓄電制御装置４０と、を備える。
蓄電ユニット１０は、充電装置１０１と接続される。蓄電ユニット１０は、充電装置１０１から出力される充電電流Ｉｃが流れることによって充電される。蓄電ユニット１０は、蓄電装置１１と、複数のセルバランス回路２０と、電流センサ３１と、温度センサ３２と、蓄電制御装置４０と、を備える。
【0033】
＜蓄電装置１１＞
蓄電装置１１は、複数の電池セル１２が互いに直列接続されている直列接続体である。
＜電池セル１２、正極１３、負極１４＞
電池セル１２は、充放電可能な二次電池である。各電池セル１２は、リン酸鉄リチウムを含む正極１３と、リチウムイオンを吸蔵可能なグラファイトを含む負極１４と、を備える。電池セル１２には充電電流Ｉｃが流れる。充電電流Ｉｃが電池セル１２に流れることにより、電池セル１２の充電が行われる。
蓄電装置１１は、複数の電池セル１２が互いに直列接続されている直列接続体である。
＜電池セル１２、正極１３、負極１４＞
電池セル１２は、充放電可能な二次電池である。各電池セル１２は、リン酸鉄リチウムを含む正極１３と、リチウムイオンを吸蔵可能なグラファイトを含む負極１４と、を備える。電池セル１２には充電電流Ｉｃが流れる。充電電流Ｉｃが電池セル１２に流れることにより、電池セル１２の充電が行われる。
【0034】
以下、説明の便宜上、直列接続されている電池セル１２の個数をセル数ｎという。ｎは２以上の自然数である。また、セル番号ｋを用いて各電池セル１２を電池セル１２ｋと表記することで、ｎ個の電池セル１２を区別することがある。セル番号ｋは、１からｎまでの自然数である。具体的には、各電池セル１２は、電池セル１２１，１２２，…，１２ｎと表記することがある。電池セル１２ｋは、先頭からｋ番目の電池セル１２である。先頭の電池セル１２１の正極１３は、充電装置１０１に接続されている。なお、セル番号ｋの付与方法はこれに限られず任意である。
【0035】
＜セルバランス回路２０＞
図１に示すように、複数のセルバランス回路２０はそれぞれ、放電抵抗２１と、放電抵抗２１に直列接続されたセルバランススイッチ２２と、電圧センサ２３と、を備える。セルバランス回路２０はそれぞれ、各電池セル１２に並列接続されている。本実施形態のセルバランス回路２０は、パッシブセルバランス回路である。
図１に示すように、複数のセルバランス回路２０はそれぞれ、放電抵抗２１と、放電抵抗２１に直列接続されたセルバランススイッチ２２と、電圧センサ２３と、を備える。セルバランス回路２０はそれぞれ、各電池セル１２に並列接続されている。本実施形態のセルバランス回路２０は、パッシブセルバランス回路である。
【0036】
＜セルバランススイッチ２２＞
セルバランススイッチ２２は、ＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能なスイッチである。セルバランススイッチ２２がＯＮとなることにより、電池セル１２から放電抵抗２１への放電が行われる。セルバランススイッチ２２の具体的態様は任意である。
セルバランススイッチ２２は、ＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能なスイッチである。セルバランススイッチ２２がＯＮとなることにより、電池セル１２から放電抵抗２１への放電が行われる。セルバランススイッチ２２の具体的態様は任意である。
【0037】
＜電圧センサ２３＞
電圧センサ２３は、各電池セル１２の閉回路電圧Ｖｃを測定する。電圧センサ２３の具体的態様は任意である。以下、説明の便宜上、セル番号ｋに対応する電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃを、セル番号ｋを用いて閉回路電圧Ｖｃｋと表記することがある。
電圧センサ２３は、各電池セル１２の閉回路電圧Ｖｃを測定する。電圧センサ２３の具体的態様は任意である。以下、説明の便宜上、セル番号ｋに対応する電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃを、セル番号ｋを用いて閉回路電圧Ｖｃｋと表記することがある。
【0038】
＜電流センサ３１＞
電流センサ３１は、充電電流Ｉｃを測定する。電流センサ３１は、充電装置１０１と蓄電装置１１との間に設けられている。電流センサ３１の具体的態様は任意である。
電流センサ３１は、充電電流Ｉｃを測定する。電流センサ３１は、充電装置１０１と蓄電装置１１との間に設けられている。電流センサ３１の具体的態様は任意である。
【0039】
＜温度センサ３２＞
温度センサ３２は、各電池セル１２の温度Ｔｃを測定する。以下、説明の便宜上、電池セル１２の温度Ｔｃをセル温度Ｔｃという。温度センサ３２の具体的態様は任意である。
温度センサ３２は、各電池セル１２の温度Ｔｃを測定する。以下、説明の便宜上、電池セル１２の温度Ｔｃをセル温度Ｔｃという。温度センサ３２の具体的態様は任意である。
【0040】
＜蓄電制御装置４０＞
蓄電制御装置４０は、処理部４１と、記憶部４２と、を備える。記憶部４２は、RAM（Random Access Memory）、及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部４２は、処理を処理部４１に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部４２、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。蓄電制御装置４０は、ASICやFPGA等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である蓄電制御装置４０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
蓄電制御装置４０は、処理部４１と、記憶部４２と、を備える。記憶部４２は、RAM（Random Access Memory）、及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部４２は、処理を処理部４１に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部４２、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。蓄電制御装置４０は、ASICやFPGA等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である蓄電制御装置４０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
【0041】
蓄電制御装置４０は、蓄電装置１１の充放電のための蓄電制御処理を実行する。蓄電制御処理を実行するにあたり、蓄電制御装置４０は、蓄電装置１１の充電に必要な充電電流Ｉｃの目標値をＥＣＵ１０３に送信する。ＥＣＵ１０３は、充電装置１０１から出力される充電電流Ｉｃが受信した目標値となるように、スイッチング素子１０２を制御する。言い換えれば、蓄電制御装置４０は、充電装置１０１による充電を制御するための指令をＥＣＵ１０３に与えている。これにより、蓄電制御装置４０は、蓄電装置１１の充電の制御を行う。蓄電制御装置４０は、１又は複数の充電モードにて蓄電装置１１、詳細には各電池セル１２ｋの充電の制御を行う。本実施形態の充電モードは、定電流モードＭ１と、後段充電モードＭ２と、を含む。
【0042】
定電流モードＭ１では、電池セル１２に流れる充電電流Ｉｃが一定となる。なお、充電電流Ｉｃが一定であるとは、充電電流Ｉｃが目標となる値から不変となるものに限られず、充電電流Ｉｃが目標となる値から所定の範囲内で変動することを許容するものである。
【0043】
本実施形態では、定電流モードＭ１は、充電開始時点から後段充電モードＭ２に移行するまで、換言すれば充電開始時点から閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達するまでに亘って設定される充電モードである。最大充電電圧Ｖｘとは、電池セル１２の充電が行われている場合における閉回路電圧Ｖｃの上限値である。最大充電電圧Ｖｘは、電池セル１２において予め定められている。蓄電制御装置４０は、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘ以下となるように充電制御を行う。
【0044】
ただし、これに限られず、充電開始時点から閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達するまでの期間のうちの一部の期間において、定電流モードＭ１とは異なるモードが設定されていてもよい。例えば定電流モードＭ１とは異なるモードとして、定電流モードにおける充電電流Ｉｃよりも小さい電流が電池セル１２に流れる制限モードがあってもよい。
【0045】
つまり、定電流モードＭ１は、充電開始時点から閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達するまでの期間において支配的な充電モードであればよく、充電開始時点から閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達するまでの期間において特定条件が成立した場合には一時的に定電流モードＭ１とは異なる充電モードに移行してもよい。なお、特定条件とは、例えばセル温度Ｔｃが所定の閾値に達した場合などである。
【0046】
後段充電モードＭ２では、蓄電装置１１に流れる充電電流Ｉｃが定電流モードＭ１における充電電流Ｉｃより小さくなる。本実施形態の後段充電モードＭ２では、蓄電装置１１での電圧が一定となる条件のもと、充電電流Ｉｃが連続的に小さくなる定電圧モードである。なお、後段充電モードＭ２は、これに限られず、ある閉回路電圧Ｖｃが閾値に達する毎に充電電流Ｉｃが段階的に小さくなる多段式の充電モードであってもよい。
【0047】
蓄電制御装置４０は、各セルバランススイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、各電池セル１２ｋの放電を行い、各電池セル１２ｋのＳＯＣの均一化を行う。
＜蓄電制御処理＞
以下、蓄電制御処理の一例について説明する。蓄電制御処理では、各電池セル１２ｋのＳＯＣが推定される。詳細には、蓄電制御処理では、電池セル１２が複数直列接続された蓄電装置１１における各電池セル１２ｋのＳＯＣが推定される。蓄電制御処理の一部又は全部が本実施形態のＳＯＣ推定方法に相当する。また、当該蓄電制御処理の一部又は全部を行う蓄電制御装置４０が本実施形態のＳＯＣ推定装置に相当する。
＜蓄電制御処理＞
以下、蓄電制御処理の一例について説明する。蓄電制御処理では、各電池セル１２ｋのＳＯＣが推定される。詳細には、蓄電制御処理では、電池セル１２が複数直列接続された蓄電装置１１における各電池セル１２ｋのＳＯＣが推定される。蓄電制御処理の一部又は全部が本実施形態のＳＯＣ推定方法に相当する。また、当該蓄電制御処理の一部又は全部を行う蓄電制御装置４０が本実施形態のＳＯＣ推定装置に相当する。
【0048】
＜ステップＳ１＞
図２に示すように、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１で蓄電装置１１の充電を行う。このとき、蓄電制御装置４０は、蓄電装置１１の充電の開始時点の電池セル１２のＳＯＣの初期値の推定を行う。当該初期値の推定方法は任意であるが、例えば蓄電制御装置４０は、充電開始直前の各電圧センサ２３から各電池セル１２の開回路電圧を取得し、当該開回路電圧に基づいて、各電池セル１２のＳＯＣの初期値の推定を行う。以下、説明の便宜上、蓄電制御処理において推定されたＳＯＣを、実際のＳＯＣと区別してＳＯＣ推定値ということがある。蓄電制御装置４０は、ステップＳ１において、ＳＯＣ推定値の初期値の導出を行うともいえる。
図２に示すように、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１で蓄電装置１１の充電を行う。このとき、蓄電制御装置４０は、蓄電装置１１の充電の開始時点の電池セル１２のＳＯＣの初期値の推定を行う。当該初期値の推定方法は任意であるが、例えば蓄電制御装置４０は、充電開始直前の各電圧センサ２３から各電池セル１２の開回路電圧を取得し、当該開回路電圧に基づいて、各電池セル１２のＳＯＣの初期値の推定を行う。以下、説明の便宜上、蓄電制御処理において推定されたＳＯＣを、実際のＳＯＣと区別してＳＯＣ推定値ということがある。蓄電制御装置４０は、ステップＳ１において、ＳＯＣ推定値の初期値の導出を行うともいえる。
【0049】
＜ステップＳ２＞
次にステップＳ２に進み、蓄電制御装置４０は、変数ｊを１に設定する。変数ｊは、後述する判定電圧Ｖｄを区別するために用いられるパラメータである。本実施形態では、蓄電制御装置４０は電池セル１２ごとに個別に変数ｊを管理している。言い換えれば、各電池セル１２ｋに対して、個別に変数ｊが設定されている。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、各電池セル１２に対応する変数ｊを、全て１に設定する。言い換えれば、蓄電制御装置４０は、全てのセル番号ｋに対して変数ｊを１に設定する。
次にステップＳ２に進み、蓄電制御装置４０は、変数ｊを１に設定する。変数ｊは、後述する判定電圧Ｖｄを区別するために用いられるパラメータである。本実施形態では、蓄電制御装置４０は電池セル１２ごとに個別に変数ｊを管理している。言い換えれば、各電池セル１２ｋに対して、個別に変数ｊが設定されている。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、各電池セル１２に対応する変数ｊを、全て１に設定する。言い換えれば、蓄電制御装置４０は、全てのセル番号ｋに対して変数ｊを１に設定する。
【0050】
＜ステップＳ３＞
次にステップＳ３に進み、蓄電制御装置４０は、各電池セル１２ｋのＳＯＣの推定を行い、ＳＯＣ推定値を導出する。詳細には、蓄電制御装置４０は、前回のＳＯＣ推定値からのＳＯＣの変化量を加えることで、ＳＯＣ推定値の導出及び更新を行う。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、電流積算法を用いて各電池セル１２のＳＯＣ推定値の変化量を導出する。電流積算法とは、充電電流Ｉｃを積算することによって各電池セル１２に流入した充電容量を導出し、当該充電容量をＳＯＣの変化量に換算する方法である。充電容量とは、電池セル１２に蓄えられている電気量ともいえる。充電電流Ｉｃは、電流センサ３１によって測定されたものを用いてもよいし、定電流モードＭ１を行うに際し予め設定された充電電流Ｉｃの目標値を用いてもよい。
次にステップＳ３に進み、蓄電制御装置４０は、各電池セル１２ｋのＳＯＣの推定を行い、ＳＯＣ推定値を導出する。詳細には、蓄電制御装置４０は、前回のＳＯＣ推定値からのＳＯＣの変化量を加えることで、ＳＯＣ推定値の導出及び更新を行う。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、電流積算法を用いて各電池セル１２のＳＯＣ推定値の変化量を導出する。電流積算法とは、充電電流Ｉｃを積算することによって各電池セル１２に流入した充電容量を導出し、当該充電容量をＳＯＣの変化量に換算する方法である。充電容量とは、電池セル１２に蓄えられている電気量ともいえる。充電電流Ｉｃは、電流センサ３１によって測定されたものを用いてもよいし、定電流モードＭ１を行うに際し予め設定された充電電流Ｉｃの目標値を用いてもよい。
【0051】
＜ステップＳ４＞
次にステップＳ４に進み、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において各電圧センサ２３から各電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋを取得する。ステップＳ４の処理が本実施形態の取得工程に相当する。ステップＳ４の処理を行う蓄電制御装置４０が本実施形態の取得部に相当する。ステップＳ４の処理は、電池セル１２ｋごとに個別に行われる。なお、各電池セル１２ｋについてステップＳ４の処理が行われるタイミングは、電池セル１２ｋごとに独立していても、複数の電池セル１２同士で同期されていてもよい。
次にステップＳ４に進み、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において各電圧センサ２３から各電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋを取得する。ステップＳ４の処理が本実施形態の取得工程に相当する。ステップＳ４の処理を行う蓄電制御装置４０が本実施形態の取得部に相当する。ステップＳ４の処理は、電池セル１２ｋごとに個別に行われる。なお、各電池セル１２ｋについてステップＳ４の処理が行われるタイミングは、電池セル１２ｋごとに独立していても、複数の電池セル１２同士で同期されていてもよい。
【0052】
＜ステップＳ５＞
次にステップＳ５に進み、蓄電制御装置４０は、ステップＳ４にて取得した閉回路電圧Ｖｃに基づいて、各電池セル１２の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出する。ステップＳ５の処理が本実施形態の変化率導出工程に相当する。ステップＳ５の処理を実行する蓄電制御装置４０が本実施形態の変化率導出部に相当する。ステップＳ５の処理は電池セル１２ごとに行われる。
次にステップＳ５に進み、蓄電制御装置４０は、ステップＳ４にて取得した閉回路電圧Ｖｃに基づいて、各電池セル１２の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出する。ステップＳ５の処理が本実施形態の変化率導出工程に相当する。ステップＳ５の処理を実行する蓄電制御装置４０が本実施形態の変化率導出部に相当する。ステップＳ５の処理は電池セル１２ごとに行われる。
【0053】
＜電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱ＞
電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、単位充電容量あたりの閉回路電圧Ｖｃの変化量である。単位充電容量は、単位時間あたりに電池セル１２に充電される充電容量である。単位充電容量は、所定の期間に電池セル１２に流れた充電電流Ｉｃを積算することや充電電流Ｉｃの目標値を所定の期間で積算することで得られる充電容量を、単位時間に規格化することで得られる。閉回路電圧Ｖｃの変化量は、前回のＳＯＣ推定値に対する今回のＳＯＣ推定値の差分から得られる。蓄電制御装置４０は、このようにして得られる単位充電容量及び閉回路電圧Ｖｃの変化量から、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出すればよい。なお、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、あるタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱでも、当該タイミングから過去に遡った所定期間の間の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。複数の時刻での値の平均値を用いることで、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの測定誤差の影響を低減し、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの値が安定する。
電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、単位充電容量あたりの閉回路電圧Ｖｃの変化量である。単位充電容量は、単位時間あたりに電池セル１２に充電される充電容量である。単位充電容量は、所定の期間に電池セル１２に流れた充電電流Ｉｃを積算することや充電電流Ｉｃの目標値を所定の期間で積算することで得られる充電容量を、単位時間に規格化することで得られる。閉回路電圧Ｖｃの変化量は、前回のＳＯＣ推定値に対する今回のＳＯＣ推定値の差分から得られる。蓄電制御装置４０は、このようにして得られる単位充電容量及び閉回路電圧Ｖｃの変化量から、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出すればよい。なお、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、あるタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱでも、当該タイミングから過去に遡った所定期間の間の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。複数の時刻での値の平均値を用いることで、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの測定誤差の影響を低減し、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの値が安定する。
【0054】
＜ステップＳ６＞
次にステップＳ６に進み、蓄電制御装置４０は、充電を途中で終了するか否かの判定を行う。充電を途中で終了する場合とは、例えば図示しない充電終了ボタンをユーザが操作した場合である。
次にステップＳ６に進み、蓄電制御装置４０は、充電を途中で終了するか否かの判定を行う。充電を途中で終了する場合とは、例えば図示しない充電終了ボタンをユーザが操作した場合である。
【0055】
＜ステップＳ７＞
ステップＳ６の判定結果が否定の場合、ステップＳ７に進み、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋを１に設定する。セル番号ｋは、電池セル１２ｋごとに行われる処理において、当該処理を行う対象となる電池セル１２を指定する変数として機能する。
ステップＳ６の判定結果が否定の場合、ステップＳ７に進み、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋを１に設定する。セル番号ｋは、電池セル１２ｋごとに行われる処理において、当該処理を行う対象となる電池セル１２を指定する変数として機能する。
【0056】
＜ステップＳ８＞
ステップＳ７の後、ステップＳ８に進み、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得した閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧Ｖｄに達したか否かの判定を行う。ステップＳ７の処理が本実施形態の判定工程に相当する。ステップＳ８の処理を実行する蓄電制御装置４０が本実施形態の判定部に相当する。
ステップＳ７の後、ステップＳ８に進み、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得した閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧Ｖｄに達したか否かの判定を行う。ステップＳ７の処理が本実施形態の判定工程に相当する。ステップＳ８の処理を実行する蓄電制御装置４０が本実施形態の判定部に相当する。
【0057】
＜判定電圧Ｖｄ＞
判定電圧Ｖｄとは、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを用いてＳＯＣの推定を行う契機となる電圧の値である。判定電圧Ｖｄは複数設定されている。本実施形態では、ｍ個の判定電圧Ｖｄが設定されている。なお、ｍは２以上の自然数である。複数の判定電圧Ｖｄのなかでその値がｊ番目に小さいものを、変数ｊを用いてＶｄｊと表す。言い換えれば、変数ｊは、複数の判定電圧Ｖｄの値を指定するパラメータである。なお、変数ｊの取りうる値は、１からｍまでの自然数である。本実施形態において、複数の判定電圧Ｖｄｊの最大値Ｖｄｍは、最大充電電圧Ｖｘと等しい。本実施形態では、複数の判定電圧Ｖｄｊのうち、変数ｊがｍ未満の判定電圧Ｖｄｊが、移行前電圧である。移行前電圧は、最大充電電圧Ｖｘ未満の電圧である。したがって、複数の判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘと、移行前電圧と、を含む。
判定電圧Ｖｄとは、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを用いてＳＯＣの推定を行う契機となる電圧の値である。判定電圧Ｖｄは複数設定されている。本実施形態では、ｍ個の判定電圧Ｖｄが設定されている。なお、ｍは２以上の自然数である。複数の判定電圧Ｖｄのなかでその値がｊ番目に小さいものを、変数ｊを用いてＶｄｊと表す。言い換えれば、変数ｊは、複数の判定電圧Ｖｄの値を指定するパラメータである。なお、変数ｊの取りうる値は、１からｍまでの自然数である。本実施形態において、複数の判定電圧Ｖｄｊの最大値Ｖｄｍは、最大充電電圧Ｖｘと等しい。本実施形態では、複数の判定電圧Ｖｄｊのうち、変数ｊがｍ未満の判定電圧Ｖｄｊが、移行前電圧である。移行前電圧は、最大充電電圧Ｖｘ未満の電圧である。したがって、複数の判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘと、移行前電圧と、を含む。
【0058】
判定電圧Ｖｄは、電池セル１２ｋごとに個別に設定されている。以下、説明の便宜上、ｋ番目の電池セル１２に設定されている判定電圧ＶｄがＶｄｊの場合、変数ｊ及びセル番号ｋを用いて、当該電池セル１２ｋに設定されている判定電圧Ｖｄを判定電圧Ｖｄｊｋと表記することがある。各Ｖｄｊｋの値は、Ｖｄｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ）と等しい。
【0059】
本実施形態では、蓄電制御装置４０は、ｋ番目の閉回路電圧Ｖｃｋが当該判定電圧Ｖｄｊｋ以上であるか否かの判定を行う。すなわち、蓄電制御装置４０は、定電流モードＭ１にて充電が行われている状況において、閉回路電圧Ｖｃが複数の判定電圧Ｖｄｊのいずれかに達したか否かの判定を行う。
【0060】
本実施形態では、蓄電制御装置４０は、ステップＳ８において、電池セル１２ｋごとに、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達したか否かの判定を行う。詳細には、蓄電制御装置４０は、現在のセル番号ｋに基づいて、ステップＳ４にて取得された電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋ以上か否かの判定を行う。
【0061】
＜ステップＳ９＞
ステップＳ８の判定結果が肯定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達したと判定された場合、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、蓄電制御装置４０は、当該電池セル１２について、対応関係Ｄを用いてＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行う。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを用いて導出されたＳＯＣ推定値と、ステップＳ３にて導出されたＳＯＣ推定値と、に基づいてＳＯＣの推定を行う。ステップＳ９の処理が本実施形態の推定工程に相当する。また、ステップＳ９の処理を行う蓄電制御装置４０が本実施形態の推定部に相当する。
ステップＳ８の判定結果が肯定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達したと判定された場合、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、蓄電制御装置４０は、当該電池セル１２について、対応関係Ｄを用いてＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行う。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを用いて導出されたＳＯＣ推定値と、ステップＳ３にて導出されたＳＯＣ推定値と、に基づいてＳＯＣの推定を行う。ステップＳ９の処理が本実施形態の推定工程に相当する。また、ステップＳ９の処理を行う蓄電制御装置４０が本実施形態の推定部に相当する。
【0062】
＜対応関係Ｄ＞
図３に示すように、対応関係Ｄは、判定電圧Ｖｄにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との相関を示す。対応関係Ｄは、記憶部４２に記憶されている。言い換えれば、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを記憶する記憶部４２を備えている。本実施形態では、記憶部４２は、複数の対応関係Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍを記憶している。以下、説明の便宜上、複数の対応関係Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍのそれぞれを、変数ｊを用いて対応関係Ｄｊと表記することがある。各対応関係Ｄｊは、複数の判定電圧Ｖｄｊごとに、判定電圧Ｖｄｊにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との相関を示す。各対応関係Ｄｊは、同一の変数ｊの判定電圧Ｖｄｊに対応している。
図３に示すように、対応関係Ｄは、判定電圧Ｖｄにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との相関を示す。対応関係Ｄは、記憶部４２に記憶されている。言い換えれば、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを記憶する記憶部４２を備えている。本実施形態では、記憶部４２は、複数の対応関係Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍを記憶している。以下、説明の便宜上、複数の対応関係Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍのそれぞれを、変数ｊを用いて対応関係Ｄｊと表記することがある。各対応関係Ｄｊは、複数の判定電圧Ｖｄｊごとに、判定電圧Ｖｄｊにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との相関を示す。各対応関係Ｄｊは、同一の変数ｊの判定電圧Ｖｄｊに対応している。
【0063】
対応関係Ｄｊは、例えば、１つの判定電圧Ｖｄｊに対して、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値とのマップで表される。具体的には、対応関係Ｄｊは、判定電圧Ｖｄｊごとに、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐと、これらの代表値と１対１に対応するＳＯＣ推定値Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｐと、が対応しているマップで表される。このような複数の対応関係Ｄは、例えば試験やシミュレーション等により得られる。蓄電制御装置４０は、マップで表される対応関係Ｄｊを参照して、各電池セル１２の判定電圧Ｖｄｊにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出する。なお、電池セル１２の判定電圧Ｖｄｊは、各電池セル１２に対応する変数ｊに基づいて設定される。電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとしては、ステップＳ５にて導出されたものを用いればよい。ステップＳ９の処理は、電池セル１２ｋごとに行われる。したがって、蓄電制御装置４０は、達したと判定された判定電圧Ｖｄｊに対応した対応関係Ｄｊを用いて、当該判定電圧Ｖｄｊに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出する。
【0064】
ここで、対応関係Ｄを用いたＳＯＣ推定値の導出方法の一例について詳細に説明する。
蓄電制御装置４０は、まず、ステップＳ９にて閉回路電圧Ｖｃｋが達した判定電圧Ｖｄｊｋの値Ｖｄｊに基づいて、複数の対応関係Ｄのうち、判定電圧Ｖｄｊｋに最も近い判定電圧Ｖｄに対応する対応関係Ｄｊを参照する。次に蓄電制御装置４０は、参照される当該対応関係Ｄｊ内の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐの中から、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに最も近い代表値を決定する。なお、上述したように、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、あるタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱでも、当該タイミングから過去の所定期間に導出された複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。これに伴い、ステップＳ９にて用いられる電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに限られず、当該タイミングから過去の所定期間に導出された複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値を用いることにより、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの測定誤差の影響を低減することができる。次に蓄電制御装置４０は、当該対応関係Ｄ内のＳＯＣ推定値Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｐの中から、当該代表値に対応するＳＯＣ推定値を決定する。このようにして、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを用いてＳＯＣ推定値を導出する。対応関係Ｄを用いたＳＯＣ推定値の導出方法はこれに限らず任意であり、例えば、蓄電制御装置４０は、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応する代表値として、電圧変化率の各代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐの重み付き平均値を用いてもよい。
蓄電制御装置４０は、まず、ステップＳ９にて閉回路電圧Ｖｃｋが達した判定電圧Ｖｄｊｋの値Ｖｄｊに基づいて、複数の対応関係Ｄのうち、判定電圧Ｖｄｊｋに最も近い判定電圧Ｖｄに対応する対応関係Ｄｊを参照する。次に蓄電制御装置４０は、参照される当該対応関係Ｄｊ内の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐの中から、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに最も近い代表値を決定する。なお、上述したように、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、あるタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱでも、当該タイミングから過去の所定期間に導出された複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。これに伴い、ステップＳ９にて用いられる電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに限られず、当該タイミングから過去の所定期間に導出された複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値でもよい。複数の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの平均値を用いることにより、導出される電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの測定誤差の影響を低減することができる。次に蓄電制御装置４０は、当該対応関係Ｄ内のＳＯＣ推定値Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｐの中から、当該代表値に対応するＳＯＣ推定値を決定する。このようにして、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを用いてＳＯＣ推定値を導出する。対応関係Ｄを用いたＳＯＣ推定値の導出方法はこれに限らず任意であり、例えば、蓄電制御装置４０は、ステップＳ５にて導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応する代表値として、電圧変化率の各代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐの重み付き平均値を用いてもよい。
【0065】
蓄電制御装置４０は、ステップＳ３にて導出されたＳＯＣ推定値と、ステップＳ９にて導出されたＳＯＣ推定値との重み付き平均値によってＳＯＣの推定を行う。なおＳＯＣの推定方法はこれに限られず任意である。例えば、蓄電制御装置４０は、例えばステップＳ３にて導出されたＳＯＣ推定値を、ステップＳ９にて導出されたＳＯＣ推定値に置き換えることで、ＳＯＣの推定を行ってもよい。
【0066】
＜ステップＳ１０＞
図２に示すように、ステップＳ９の後にステップＳ１０に進み、蓄電制御装置４０は、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）に達したか否かの判定を行う。詳細には、蓄電制御装置４０は、複数の閉回路電圧Ｖｃｋのうち、判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）に達した閉回路電圧Ｖｃｋが存在するか否かの判定を行う。本実施形態では、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ以上であるか否かの判定を行う。
図２に示すように、ステップＳ９の後にステップＳ１０に進み、蓄電制御装置４０は、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）に達したか否かの判定を行う。詳細には、蓄電制御装置４０は、複数の閉回路電圧Ｖｃｋのうち、判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）に達した閉回路電圧Ｖｃｋが存在するか否かの判定を行う。本実施形態では、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ以上であるか否かの判定を行う。
【0067】
＜ステップＳ１１＞
ステップＳ１０の判定結果が否定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）未満の場合、蓄電制御装置４０は変数ｊの数を１だけ増やし、セル番号ｋに対応する判定電圧ＶｄｊｋをＶｄ（ｊ＋１）ｋに更新する。これにより、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊに達する度に、判定電圧Ｖｄｊｋがより大きい値に更新される。
ステップＳ１０の判定結果が否定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄの最大値Ｖｄｍ（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）未満の場合、蓄電制御装置４０は変数ｊの数を１だけ増やし、セル番号ｋに対応する判定電圧ＶｄｊｋをＶｄ（ｊ＋１）ｋに更新する。これにより、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊに達する度に、判定電圧Ｖｄｊｋがより大きい値に更新される。
【0068】
＜ステップＳ１２＞
次にステップＳ１２に進み、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋがセル数ｎと一致するか否かの判定を行う。
次にステップＳ１２に進み、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋがセル数ｎと一致するか否かの判定を行う。
【0069】
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１２の判定結果が否定の場合、すなわちセル番号ｋがセル数ｎではない場合、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋをｋ＋１に更新して、再度ステップＳ８の処理を行う。これにより、蓄電制御装置４０は、ｋ＋１番目の電池セル１２に対して再度ステップＳ８からステップＳ１２までの処理を行うことにより、各電池セル１２に対して順次、ステップＳ８からステップＳ１３までの処理を行う。そのため、ステップＳ１０での判定結果が肯定とならない限り、１からｎまでの全てのｋに対して、少なくともステップＳ８の処理が行われる。
ステップＳ１２の判定結果が否定の場合、すなわちセル番号ｋがセル数ｎではない場合、蓄電制御装置４０は、セル番号ｋをｋ＋１に更新して、再度ステップＳ８の処理を行う。これにより、蓄電制御装置４０は、ｋ＋１番目の電池セル１２に対して再度ステップＳ８からステップＳ１２までの処理を行うことにより、各電池セル１２に対して順次、ステップＳ８からステップＳ１３までの処理を行う。そのため、ステップＳ１０での判定結果が肯定とならない限り、１からｎまでの全てのｋに対して、少なくともステップＳ８の処理が行われる。
【0070】
一方、ステップＳ１２の判定結果が肯定の場合、すなわちｋ＝ｎの場合、ステップＳ３に戻り、再度ＳＯＣの推定を行う。ステップＳ１２の判定結果が肯定の場合とは、全ての電池セル１２について少なくともステップＳ８の処理が行われた場合に相当する。
【0071】
＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが最大充電電圧Ｖｘ以上となる場合、ステップＳ１４に進み、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へと切り替わる。ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合とは、各セル番号ｋに対応する閉回路電圧Ｖｃｋのいずれか１つが最大充電電圧Ｖｘ以上となる場合である。言い換えれば、ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合とは、少なくとも複数の閉回路電圧Ｖｃｋのうちの最大の閉回路電圧Ｖｃｋである最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが最大充電電圧Ｖｘ以上の場合である。本実施形態では、定電流モードＭ１である状況において最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが最大充電電圧Ｖｘ以上になると、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へ切り替わる。したがって、本実施形態の最大充電電圧Ｖｘは、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へ切り替わる契機となる電圧である。換言すれば、後段充電モードＭ２は、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したことに基づいて定電流モードＭ１から移行するモードである。なお、ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合、他の電池セル１２ｋについて独立してステップＳ３～ステップＳ１３までのいずれの処理が行われていたとしても、蓄電制御装置４０は、充電モードを定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に切り替える。この場合、各電池セル１２ｋの最新のＳＯＣ推定値は、定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に切り替わったときのＳＯＣ推定値となる。最新のＳＯＣ推定値は、充電モードが後段充電モードＭ２に切り替わるまでに各電池セル１２ｋにおいて最後に実行されたステップＳ９にて推定されたＳＯＣ推定値を含む。すなわち、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘを有する電池セル１２ｋにおける最新のＳＯＣ推定値は、最大充電電圧Ｖｘである判定電圧Ｖｄｍにおいて推定されたＳＯＣ推定値である。また、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘを有する電池セル１２ｋ以外の電池セル１２ｋにおける最新のＳＯＣ推定値は、最大充電電圧Ｖｘ未満の判定電圧Ｖｄｊｋにおいて推定されたＳＯＣ推定値である。
ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合、すなわち、閉回路電圧Ｖｃｋが最大充電電圧Ｖｘ以上となる場合、ステップＳ１４に進み、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へと切り替わる。ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合とは、各セル番号ｋに対応する閉回路電圧Ｖｃｋのいずれか１つが最大充電電圧Ｖｘ以上となる場合である。言い換えれば、ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合とは、少なくとも複数の閉回路電圧Ｖｃｋのうちの最大の閉回路電圧Ｖｃｋである最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが最大充電電圧Ｖｘ以上の場合である。本実施形態では、定電流モードＭ１である状況において最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが最大充電電圧Ｖｘ以上になると、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へ切り替わる。したがって、本実施形態の最大充電電圧Ｖｘは、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へ切り替わる契機となる電圧である。換言すれば、後段充電モードＭ２は、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したことに基づいて定電流モードＭ１から移行するモードである。なお、ステップＳ１０での判定結果が肯定の場合、他の電池セル１２ｋについて独立してステップＳ３～ステップＳ１３までのいずれの処理が行われていたとしても、蓄電制御装置４０は、充電モードを定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に切り替える。この場合、各電池セル１２ｋの最新のＳＯＣ推定値は、定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に切り替わったときのＳＯＣ推定値となる。最新のＳＯＣ推定値は、充電モードが後段充電モードＭ２に切り替わるまでに各電池セル１２ｋにおいて最後に実行されたステップＳ９にて推定されたＳＯＣ推定値を含む。すなわち、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘを有する電池セル１２ｋにおける最新のＳＯＣ推定値は、最大充電電圧Ｖｘである判定電圧Ｖｄｍにおいて推定されたＳＯＣ推定値である。また、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘを有する電池セル１２ｋ以外の電池セル１２ｋにおける最新のＳＯＣ推定値は、最大充電電圧Ｖｘ未満の判定電圧Ｖｄｊｋにおいて推定されたＳＯＣ推定値である。
【0072】
＜ステップＳ１５＞
次にステップＳ１５に進み、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２で蓄電装置１１の充電を行う。
次にステップＳ１５に進み、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２で蓄電装置１１の充電を行う。
【0073】
＜ステップＳ１６＞
次にステップＳ１６に進み、蓄電制御装置４０は蓄電装置１１の充電を終了するか否かの判定を行う。ステップＳ１６での判定結果が否定の場合、蓄電制御装置４０は蓄電装置１１の充電を継続する。
次にステップＳ１６に進み、蓄電制御装置４０は蓄電装置１１の充電を終了するか否かの判定を行う。ステップＳ１６での判定結果が否定の場合、蓄電制御装置４０は蓄電装置１１の充電を継続する。
【0074】
＜ステップＳ１７＞
一方、ステップＳ１６での判定結果が肯定の場合、ステップＳ１７に進み、蓄電制御装置４０は、充電終了処理を行い、蓄電装置１１の充電を終了する。なお、充電を終了するか否かの判定方法の具体的態様は任意であるが、蓄電制御装置４０は、例えば充電電流Ｉｃが所定の値以下であるか否かに基づいて当該判定を行う。充電電流Ｉｃが当該値以下である場合に、ステップＳ１６での判定結果が肯定となる。充電電流Ｉｃが当該値より大きい場合に、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。さらに、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２での充電中に充電装置１０１と蓄電ユニット１０との接続が解除されたか否かに基づいて、ステップＳ１６での判定を行ってもよい。例えば、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２での充電中に当該接続が解除された場合に、ステップＳ１６での判定結果が肯定となる。後段充電モードＭ２での充電中に当該接続が解除されていない場合に、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。また、蓄電制御装置４０は、充電終了ボタンが操作されたか否かに基づいて、当該判定を行ってもよい。充電終了ボタンが操作された場合、ステップＳ１６での判定結果が肯定となり、充電終了ボタンが操作されていない場合、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。なお、ステップＳ１６での判定結果が肯定である場合とは、少なくとも定電流モードＭ１での充電が完了している場合に対応する。
一方、ステップＳ１６での判定結果が肯定の場合、ステップＳ１７に進み、蓄電制御装置４０は、充電終了処理を行い、蓄電装置１１の充電を終了する。なお、充電を終了するか否かの判定方法の具体的態様は任意であるが、蓄電制御装置４０は、例えば充電電流Ｉｃが所定の値以下であるか否かに基づいて当該判定を行う。充電電流Ｉｃが当該値以下である場合に、ステップＳ１６での判定結果が肯定となる。充電電流Ｉｃが当該値より大きい場合に、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。さらに、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２での充電中に充電装置１０１と蓄電ユニット１０との接続が解除されたか否かに基づいて、ステップＳ１６での判定を行ってもよい。例えば、蓄電制御装置４０は、後段充電モードＭ２での充電中に当該接続が解除された場合に、ステップＳ１６での判定結果が肯定となる。後段充電モードＭ２での充電中に当該接続が解除されていない場合に、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。また、蓄電制御装置４０は、充電終了ボタンが操作されたか否かに基づいて、当該判定を行ってもよい。充電終了ボタンが操作された場合、ステップＳ１６での判定結果が肯定となり、充電終了ボタンが操作されていない場合、ステップＳ１６での判定結果が否定となる。なお、ステップＳ１６での判定結果が肯定である場合とは、少なくとも定電流モードＭ１での充電が完了している場合に対応する。
【0075】
＜ステップＳ１８＞
蓄電制御装置４０は、ステップＳ１７において蓄電装置１１の充電が終了した後に、ステップＳ１８に進み、各電池セル１２のセルバランス制御を行う。蓄電制御装置４０は、セルバランス制御を行うことにより、各電池セル１２のＳＯＣのばらつきを低減させる。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、セルバランススイッチ２２の各電池セル１２の放電を行うことにより、各電池セル１２のセルバランス制御を行う。
蓄電制御装置４０は、ステップＳ１７において蓄電装置１１の充電が終了した後に、ステップＳ１８に進み、各電池セル１２のセルバランス制御を行う。蓄電制御装置４０は、セルバランス制御を行うことにより、各電池セル１２のＳＯＣのばらつきを低減させる。本実施形態では、蓄電制御装置４０は、セルバランススイッチ２２の各電池セル１２の放電を行うことにより、各電池セル１２のセルバランス制御を行う。
【0076】
セルバランス制御の具体的態様は任意であるが、例えば蓄電制御装置４０は、各電池セル１２の最新のＳＯＣ推定値に基づいて、各電池セル１２の放電量を決定する。蓄電制御装置４０は、各電池セル１２の放電量に基づいて、各セルバランススイッチ２２のＯＮ期間を決定する。ＯＮ期間とは、セルバランススイッチ２２がＯＮである期間である。蓄電制御装置４０は、ＯＮ期間に基づいてセルバランススイッチ２２のＯＮ／ＯＦＦに関する制御態様を決定する。蓄電制御装置４０は、決定された制御態様に基づいて各セルバランススイッチ２２を制御することにより、各電池セル１２の充放電を行い、各電池セル１２のＳＯＣのばらつきを低減する。セルバランス制御が完了した場合、蓄電制御装置４０は、蓄電制御処理を終了する。
【0077】
＜充電を途中で終了する場合＞
一方、ステップＳ６の判定結果が肯定の場合、すなわち、蓄電制御装置４０が充電を途中で終了する場合、ステップＳ１７に進み、充電終了処理を行い、充電を終了する。ステップＳ４の判定結果が肯定の場合とは、全ての閉回路電圧Ｖｃｋが最大充電電圧Ｖｘ未満の状況にて蓄電装置１１の充電が終了した場合に対応する。
一方、ステップＳ６の判定結果が肯定の場合、すなわち、蓄電制御装置４０が充電を途中で終了する場合、ステップＳ１７に進み、充電終了処理を行い、充電を終了する。ステップＳ４の判定結果が肯定の場合とは、全ての閉回路電圧Ｖｃｋが最大充電電圧Ｖｘ未満の状況にて蓄電装置１１の充電が終了した場合に対応する。
【0078】
なお、ステップＳ６での判定結果が肯定である場合とは、定電流モードＭ１での充電が途中で終了した場合に対応する。言い換えれば、ステップＳ６での判定結果が肯定である場合とは、ステップＳ１０での判定結果が肯定である場合とは異なり、定電流モードＭ１での充電が完了する前にステップＳ１０の充電終了処理が行われる場合に対応する。
【0079】
蓄電制御装置４０は、ステップＳ１７において蓄電装置１１の充電が終了した後に、ステップＳ１８に進み、各電池セル１２のセルバランス制御を行う。なお、蓄電制御装置４０が充電を途中で終了した場合、蓄電制御装置４０は、ステップＳ１７で充電終了処理が行われる前の最新のＳＯＣ推定値に基づいて、各電池セル１２ｋのセルバランス制御を行えばよい。
【0080】
＜閉回路電圧Ｖｃ及び電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱのＳＯＣ依存性＞
次に、図４及び図５を用いて、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性について説明する。閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、充電開始までの電池セル１２の充放電履歴によって変動する。電池セル１２の充放電履歴には、例えば充電開始時点におけるＳＯＣ、充電開始前における電池セル１２の放電態様、充電態様などが含まれる。また、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、各電池セル１２の個体差によっても変動し得る。
次に、図４及び図５を用いて、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性について説明する。閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、充電開始までの電池セル１２の充放電履歴によって変動する。電池セル１２の充放電履歴には、例えば充電開始時点におけるＳＯＣ、充電開始前における電池セル１２の放電態様、充電態様などが含まれる。また、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、各電池セル１２の個体差によっても変動し得る。
【0081】
電池セル１２は、低抵抗領域Ｒ１と、高抵抗領域Ｒ２と、を含む充放電特性を有する。低抵抗領域Ｒ１は、電池セル１２の充電が行われている場合における電池セル１２の内部抵抗が所定値以下となる領域である。高抵抗領域Ｒ２は、電池セル１２の充電が行われている場合における電池セル１２の内部抵抗が所定値より大きい領域である。高抵抗領域Ｒ２は、電池セル１２の満充電状態を含む。本実施形態では、記憶部４２に記憶された判定電圧Ｖｄは、高抵抗領域Ｒ２の閉回路電圧Ｖｃの範囲内に含まれる。
【0082】
所定値は、例えば電池セル１２の特性に基づいて適宜設定される値であればよい。例えば、閾値ＳＯＣ（例えば８５％付近等）に達すると、いかなる電池セル１２であっても電池セル１２の内部抵抗の上昇の傾きが大きくなる場合、上記所定値として、当該閾値ＳＯＣに対応する抵抗値を採用してもよい。換言すれば、ＳＯＣに対する内部抵抗の曲線において傾きが大きくなる変曲点が存在する場合、高抵抗領域Ｒ２は、少なくとも当該変曲点以上の領域であるとよい。
【0083】
このような電池セル１２の充電履歴Ｈ１～Ｈ３を３つ例示する。充電履歴Ｈ１～Ｈ３は、それぞれ定電流モードＭ１で充電が行われている場合における電池セル１２の状態の変化を示す。電池セル１２の状態には、閉回路電圧Ｖｃ、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱ、及びＳＯＣが含まれる。定電流モードＭ１での充電中の閉回路電圧Ｖｃは、定電流モードＭ１での充電中の電池セル１２の閉回路電圧に対応する。定電流モードＭ１は、充電開始から閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達するまでの間に行われる。充放電履歴の１つである充電開始時点でのＳＯＣは、第１の充電履歴Ｈ１での充電、第２の充電履歴Ｈ２での充電、第３の充電履歴Ｈ３での充電の順に大きくなる。各充電履歴Ｈ１～Ｈ３を示す曲線の接線は、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧Ｖｃの変化率を示す。ＳＯＣの変化とは、充電容量の変化に対応する。そのため、各充電履歴Ｈ１～Ｈ３の接線は、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応する。
【0084】
各充電履歴Ｈ１～Ｈ３にて、定電流モードＭ１での充電中の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、ＳＯＣの増加に伴い上昇する傾向にある。充電履歴Ｈ１～Ｈ３ごとの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの間に正の相関がある。すなわち、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱが大きくなるにつれて、ＳＯＣが大きくなる。特に高抵抗領域Ｒ２では、低抵抗領域Ｒ１に比べて、１つの充電履歴Ｈ１～Ｈ３のなかでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの間に、強い相関がある。したがって、各電池セル１２の充電が同一の充電履歴に従って行われる場合、蓄電制御装置４０は、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに基づいてＳＯＣの推定を行うことが可能となる。
【0085】
しかし、異なる充電履歴においては、異なる閉回路電圧Ｖｃｋ間において、ＳＯＣが異なるにも関わらず電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱが一致する可能性がある。例えば、第１の充電履歴Ｈ１の高抵抗領域Ｒ２内の第１電圧Ｖ１に対応する電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、他の充電履歴Ｈ２，Ｈ３にて第１電圧Ｖ１よりも低い第２電圧Ｖ２又は第３電圧Ｖ３に対応する電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱと一致することがある。そのため、同一の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに関わらず、異なるＳＯＣが導出されることが生じる。となると、充電履歴Ｈ１～Ｈ３に応じて異なるＳＯＣが導出されることとなり、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱによるＳＯＣの推定の信頼性が低下するおそれがある。
【0086】
一方、図５に示すように、閉回路電圧Ｖｃがある電圧（例えば最大充電電圧Ｖｘ）に達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、ＳＯＣが異なる場合には一致しない。すなわち、閉回路電圧Ｖｃがある電圧に達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱと、当該タイミングにおけるＳＯＣと、の間に正の相関が現れる。
【0087】
このような相関が現れる要因の１つは、充放電履歴の差が電池セル１２のそれぞれの正極１３及び負極１４の反応ムラを引き起こすことであると考えられる。反応ムラとは、電池セル１２の充放電の際に、正極１３及び負極１４のうちの一部が優先的に反応した結果、正極１３及び負極１４の内部にて反応の進行の偏りが生じることである。このような反応ムラによって、内部抵抗のＳＯＣ依存性、すなわち閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性が変動する。そのため、充電履歴Ｈ１～Ｈ３が異なると、反応ムラに起因して、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの対応関係Ｄが変動する。なお、反応ムラは、例えば充電が行われる期間が長いほど大きくなりやすい。充電履歴Ｈ１～Ｈ３の例では、反応ムラが大きくなるほど、高抵抗領域Ｒ２における電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱが小さくなっている。言い換えれば、反応ムラが大きくなるほど、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに向けて緩やかに上昇している。
【0088】
このため、閉回路電圧Ｖｃがある電圧に達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱと、当該タイミングにおけるＳＯＣと、の間には、充放電履歴に応じた正の相関が現れる。
【0089】
詳細には、閉回路電圧Ｖｃがある電圧に達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、その時点におけるＳＯＣが大きくなるにつれて大きくなる。例えば、それぞれの閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したタイミングにおける第１の充電履歴Ｈ１の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは当該タイミングにおける第２の充電履歴Ｈ２の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱよりも低い。また、当該タイミングにおける第２の充電履歴Ｈ２の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、当該タイミングにおける第３の充電履歴Ｈ３の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱよりも低い。
【0090】
閉回路電圧Ｖｃがある電圧に達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの差異は、当該タイミングにおける電圧が大きいほど大きくなる。電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの差異が大きくなるほど、ＳＯＣ推定値の精度が向上する。
【0091】
＜蓄電制御処理が行われた場合における各閉回路電圧Ｖｃの変化＞
次に、図６及び図７を用いて、上記蓄電制御処理が行われた場合における各閉回路電圧Ｖｃの変化について説明する。ここでは、説明の便宜上、判定電圧Ｖｄｊの数を表すｍを４とし、セル数ｎを３とする。また、説明の便宜上、Ｖｃ１＞Ｖｃ２＞Ｖｃ３とする。なお、ｍ及びｎはこれに限らず任意である。
次に、図６及び図７を用いて、上記蓄電制御処理が行われた場合における各閉回路電圧Ｖｃの変化について説明する。ここでは、説明の便宜上、判定電圧Ｖｄｊの数を表すｍを４とし、セル数ｎを３とする。また、説明の便宜上、Ｖｃ１＞Ｖｃ２＞Ｖｃ３とする。なお、ｍ及びｎはこれに限らず任意である。
【0092】
図６に示すように、まず、蓄電制御装置４０がステップＳ１の処理を行うことで、定電流モードＭ１にて各電池セル１２の充電が行われる。次に、蓄電制御装置４０は、各電池セル１２に対応する変数ｊを１に設定する。これにより、各電池セル１２ｋの判定電圧Ｖｄｊｋが同一の値Ｖｄ１に設定される。
【0093】
図６及び図７に示すように、定電流モードＭ１にて各電池セル１２の充電が進むとともに、各閉回路電圧Ｖｃが上昇する。その結果、閉回路電圧Ｖｃ１が判定電圧Ｖｄ１１（すなわちＶｄ１）に達する。これにより、ｋ＝１の場合において、ステップＳ８の判定が肯定となり、ステップＳ９にて対応関係Ｄを用いたＳＯＣ推定値の導出が行われる。この時点では、閉回路電圧Ｖｃ１は判定電圧Ｖｄ４（すなわち最大充電電圧Ｖｘ）に達していないため、ステップＳ１０の判定結果が否定となる。その結果、ステップＳ１１において、蓄電制御装置４０は、ｋ＝１に対応する電池セル１２１に対応する変数ｊを１から２に上昇させ、判定電圧Ｖｄ１１を判定電圧Ｖｄ２１（すなわちＶｄ２）に更新する。一方、ｋ＝２，３，４に対応する電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄ１ｋに達していないため、ステップＳ８の判定結果が否定となる。このような処理の結果、ｋ＝４となってステップＳ１２の処理が行われ、再びステップＳ３にてＳＯＣの推定が行われる。
【0094】
図７に示すように、このような処理が行われている間にも定電流モードＭ１にて各電池セル１２ｋの充電の進行に伴い、各閉回路電圧Ｖｃｋが上昇する。そして、各閉回路電圧Ｖｃｋがそれぞれの判定電圧Ｖｄｊｋに達する度に対応関係Ｄを用いたＳＯＣ推定値の導出と判定電圧Ｖｄｊｋの更新が繰り返し行われる。
【0095】
＜蓄電制御処理が行われた場合におけるＳＯＣ推定値の変化＞
次に図８を用いて、上記蓄電制御処理が行われた場合におけるＳＯＣ推定値の変化について説明する。図８では、説明の便宜上、セル番号ｋに対応する電池セル１２ｋのＳＯＣ推定値を、ＳＯＣｋ（ｋ＝１，２，３）と表記している。
次に図８を用いて、上記蓄電制御処理が行われた場合におけるＳＯＣ推定値の変化について説明する。図８では、説明の便宜上、セル番号ｋに対応する電池セル１２ｋのＳＯＣ推定値を、ＳＯＣｋ（ｋ＝１，２，３）と表記している。
【0096】
図８に示すように、定電流モードＭ１にて各電池セル１２の充電が進行するに従って、各電池セル１２のＳＯＣは増加する。各電池セル１２のＳＯＣの増加は、ステップＳ３にてＳＯＣ推定値の増加として現れる。本実施形態では、ステップＳ３におけるＳＯＣ推定値の導出にあたり、電流積算法を用いている。そのため、充電電流Ｉｃが一定となる定電流モードＭ１では、単位時間あたりに充電される充電容量が一定となるため、単位時間あたりのＳＯＣの変化量も一定となる。しかし、電流センサ３１の測定誤差や充電装置１０１から出力される充電電流Ｉｃの誤差によって、電池セル１２に流れる充電電流Ｉｃには誤差が含まれ得る。特に充電電流Ｉｃの誤差にオフセット誤差が含まれる場合、当該誤差が積算されることによって、ステップＳ３にて導出されるＳＯＣ推定値が実際のＳＯＣより大きい値となりうる。
【0097】
このようにＳＯＣ推定値に誤差が生じている可能性がある場合でも、蓄電制御装置４０は、閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達する度に、判定電圧Ｖｄｊｋに対応した対応関係Ｄｊを用いて、各閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達したと判定されたときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出する。そして蓄電制御装置４０は、ステップＳ１０にて、その導出された前記ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行い、当該推定後のＳＯＣを最新のＳＯＣ推定値とする。本実施形態では、ＳＯＣ推定値がオフセット誤差によって実際のＳＯＣより大きい値となっている。そのため、当該推定によってＳＯＣ推定値が低下する。これにより、充電電流Ｉｃの誤差によって生じるＳＯＣ推定値と実際のＳＯＣとの乖離が抑制される。
【0098】
蓄電制御装置４０は、このような処理を電池セル１２ｋごとに、各電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄｊｋに達する度に行う。そして、閉回路電圧Ｖｃ１が最大充電電圧Ｖｘに達したタイミングにて少なくともｋ＝１に対応する電池セル１２１のＳＯＣ推定値の導出が行われる。これに伴い、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へと移行する。
【0099】
＜作用・効果＞
以下、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）蓄電制御装置４０は、判定電圧Ｖｄにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との対応関係Ｄが記憶された記憶部４２を備える。かかる構成において、蓄電制御装置４０は、充電電流Ｉｃが一定となる定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において閉回路電圧Ｖｃを取得するステップＳ４の処理と、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃに基づいて、単位充電容量あたりの閉回路電圧Ｖｃの変化量である電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出するステップＳ５の処理と、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧Ｖｄに達したか否かの判定を行うステップＳ８の処理と、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したと判定された場合に、対応関係Ｄを用いて閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行うステップＳ９の処理と、を行う。
以下、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）蓄電制御装置４０は、判定電圧Ｖｄにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との対応関係Ｄが記憶された記憶部４２を備える。かかる構成において、蓄電制御装置４０は、充電電流Ｉｃが一定となる定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において閉回路電圧Ｖｃを取得するステップＳ４の処理と、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃに基づいて、単位充電容量あたりの閉回路電圧Ｖｃの変化量である電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出するステップＳ５の処理と、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧Ｖｄに達したか否かの判定を行うステップＳ８の処理と、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したと判定された場合に、対応関係Ｄを用いて閉回路電圧Ｖｃｋが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行うステップＳ９の処理と、を行う。
【0100】
かかる構成によれば、電池セル１２の充電が行われている状況において、閉回路電圧Ｖｃが電池セル１２の閉回路電圧Ｖｃではなく、判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応させてＳＯＣ推定値を導出する構成が採用されている。ここで、ＳＯＣの変化に対する電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの変化は、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧Ｖｃの変化よりも大きくなりやすい。したがって、閉回路電圧Ｖｃの変化よりも、ＳＯＣの推定精度が向上しやすく、ＳＯＣの信頼性の向上を図ることができる。
【0101】
ここで、例えば充電が開始されるまでの充放電履歴などによって、定電流モードＭ１における閉回路電圧ＶｃとＳＯＣとの関係性が変化することがある。これに伴い、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの関係性が変化することがある。そのため、ＳＯＣの推定に電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを用いる場合、充放電履歴などによってＳＯＣの推定の精度が低下するおそれがある。例えば、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの関係性が変化すると、異なる閉回路電圧Ｖｃ間において、同一の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱであってもＳＯＣが異なる場合が生じ得る。
【0102】
一方、閉回路電圧Ｖｃが所定の電圧、すなわち判定電圧Ｖｄに達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、ＳＯＣが異なる場合には一致しないことが見出された。
この知見に鑑みて、本構成によれば、蓄電制御装置４０は、ステップＳ９にて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達した場合に、当該対応関係Ｄを用いて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて電池セル１２のＳＯＣの推定を行う。
この知見に鑑みて、本構成によれば、蓄電制御装置４０は、ステップＳ９にて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達した場合に、当該対応関係Ｄを用いて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて電池セル１２のＳＯＣの推定を行う。
【0103】
これによれば、蓄電制御装置４０は、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄである条件下で、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対するＳＯＣ推定値を導出することができる。これにより、充放電履歴が異なることに起因して閉回路電圧ＶｃとＳＯＣとの関係性が変化した場合であっても、ＳＯＣ推定値の精度が低下しにくい。したがって、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【0104】
（２）電池セル１２の充電を行う充電モードは、定電流モードＭ１と、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したことに基づいて定電流モードＭ１から移行するモードであって充電電流Ｉｃが定電流モードＭ１よりも小さくなる後段充電モードＭ２と、を含む。
【0105】
かかる構成において、判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘを含む。
電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、閉回路電圧Ｖｃが大きいほど大きくなりやすい傾向がある。閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、定電流モードＭ１での充電が行われている状況における電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの中でも大きい値となりやすい。
電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、閉回路電圧Ｖｃが大きいほど大きくなりやすい傾向がある。閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したタイミングでの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、定電流モードＭ１での充電が行われている状況における電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの中でも大きい値となりやすい。
【0106】
そこで本構成によれば、判定電圧Ｖｄｊが上記最大充電電圧Ｖｘを含むため、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したときにＳＯＣの推定が行われる。これにより、ＳＯＣの差異に基づく電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの差異が大きくなるため、より信頼性の高いＳＯＣ推定値を導出することができる。
【0107】
（３）判定電圧Ｖｄｊは複数設定されている。また、記憶部４２は、複数の判定電圧Ｖｄｊごとに、判定電圧Ｖｄｊにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣ推定値との対応関係Ｄｊをそれぞれ記憶している。
【0108】
かかる構成において、蓄電制御装置４０は、ステップＳ８で、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄｊのいずれかに達したか否かの判定を行う。また、蓄電制御装置４０は、ステップＳ９において、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄｊに達したと判定される度に、当該判定電圧Ｖｄｊに対応した対応関係Ｄｊを用いて、判定電圧Ｖｄｊに達したと判定されたときの導出された電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、その導出されたＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行う。
【0109】
かかる構成によれば、閉回路電圧Ｖｃが複数の判定電圧Ｖｄｊのいずれかに達する度に、ステップＳ９にてＳＯＣの推定が行われる。これにより、判定電圧Ｖｄｊが１つだけ設定されている場合に比べてＳＯＣの推定の実施頻度が増加するため、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【0110】
（４）電池セル１２の充電を行う充電モードは、定電流モードＭ１と、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達したことに基づいて定電流モードＭ１から移行するモードであって充電電流Ｉｃが定電流モードＭ１よりも小さくなる後段充電モードＭ２と、を含む。
【0111】
かかる構成において、複数の判定電圧Ｖｄｊは、最大充電電圧Ｖｘと、最大充電電圧Ｖｘ未満の移行前電圧と、を含む。
かかる構成によれば、最大充電電圧Ｖｘは定電流モードＭ１での充電が行われている状況において最大の閉回路電圧Ｖｃ、すなわち最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘと一致する。そのため、判定電圧Ｖｄが最大充電電圧Ｖｘを含むことにより、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達した場合に精度よくＳＯＣの推定を行うことができる。
かかる構成によれば、最大充電電圧Ｖｘは定電流モードＭ１での充電が行われている状況において最大の閉回路電圧Ｖｃ、すなわち最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘと一致する。そのため、判定電圧Ｖｄが最大充電電圧Ｖｘを含むことにより、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達した場合に精度よくＳＯＣの推定を行うことができる。
【0112】
これに加え、判定電圧Ｖｄは、移行前電圧を含む。これにより、仮に閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達する前に充電が終了した場合でも、閉回路電圧Ｖｃｋが最大充電電圧Ｖｘ未満である移行前電圧に達することに基づいて、ステップＳ９にてＳＯＣの推定が行われる。したがって、閉回路電圧Ｖｃが最大充電電圧Ｖｘに達する前に電池セル１２の充電が終了された場合にも、ＳＯＣの推定を行うことができる。
【0113】
（５）蓄電制御装置４０は、電池セル１２が複数直列接続された蓄電装置１１における各電池セル１２ｋのＳＯＣの推定を行うものである。
かかる構成において、蓄電制御装置４０は、ステップＳ４にて各電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋを取得し、ステップＳ５にて電池セル１２ｋごとに電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出する。
かかる構成において、蓄電制御装置４０は、ステップＳ４にて各電池セル１２ｋの閉回路電圧Ｖｃｋを取得し、ステップＳ５にて電池セル１２ｋごとに電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出する。
【0114】
かかる構成において、充電モードは、ステップＳ１０にて複数の閉回路電圧Ｖｃｋのうちの少なくとも１つが最大充電電圧Ｖｘに達したと判定された場合に、定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２へと移行する。
【0115】
かかる構成において、蓄電制御装置４０は、ステップＳ８及びステップＳ９にて、電池セル１２ｋごとに判定及び推定を行う。
かかる構成によれば、電池セル１２が複数存在する場合、電池セル１２ｋごとにＳＯＣのばらつきが存在する可能性がある。また、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、各電池セル１２の個体差によっても変動し得る。そのため、ＳＯＣのばらつきは、閉回路電圧Ｖｃｋのばらつきを引き起こすため、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが判定電圧としての最大充電電圧Ｖｘに達した場合、他の電池セル１２ｋが最大充電電圧Ｖｘに達する前に充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に移行する。
かかる構成によれば、電池セル１２が複数存在する場合、電池セル１２ｋごとにＳＯＣのばらつきが存在する可能性がある。また、閉回路電圧ＶｃのＳＯＣ依存性は、各電池セル１２の個体差によっても変動し得る。そのため、ＳＯＣのばらつきは、閉回路電圧Ｖｃｋのばらつきを引き起こすため、最大閉回路電圧Ｖｃｍａｘが判定電圧としての最大充電電圧Ｖｘに達した場合、他の電池セル１２ｋが最大充電電圧Ｖｘに達する前に充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に移行する。
【0116】
そこで本構成によれば、複数の電池セル１２の閉回路電圧Ｖｃｋがそれぞれ判定電圧Ｖｄｊｋに達したことに基づいて、電池セル１２ｋごとにステップＳ９にてＳＯＣの推定が行われる。また、判定電圧Ｖｄｊが移行前電圧を含む。そのため、複数の電池セル１２のうち最大の閉回路電圧Ｖｃｍａｘが最大充電電圧Ｖｘに達するまでに、当該最大の閉回路電圧Ｖｃｍａｘを有する電池セル１２以外の電池セル１２についてステップＳ９にて推定が行われる頻度を上げることができる。これにより、充電モードが定電流モードＭ１から後段充電モードＭ２に移行する前にステップＳ９にて推定が行われない電池セル１２が生じることを抑制できる。したがって、複数の電池セル１２が直列接続された蓄電装置１１に対して各電池セル１２ｋのＳＯＣの推定を行う場合であっても、各電池セル１２ｋのＳＯＣの信頼性を向上することができる。
【0117】
（６）電池セル１２は、電池セル１２の充電が行われている場合における電池セル１２の内部抵抗が所定値以下となる低抵抗領域Ｒ１と、内部抵抗が所定値より大きい高抵抗領域Ｒ２と、を含む充放電特性を有する。高抵抗領域Ｒ２は、電池セル１２の満充電状態を含む。
【0118】
かかる構成において、記憶部４２に記憶された判定電圧Ｖｄｊは、高抵抗領域Ｒ２の閉回路電圧Ｖｃの範囲内に含まれる。
かかる構成によれば、定電流モードＭ１での充電が進行するにつれて、電池セル１２の内部抵抗が上昇する。内部抵抗の上昇は、閉回路電圧Ｖｃの上昇を引き起こす。電池セル１２の内部抵抗は、満充電状態近傍となる高抵抗領域Ｒ２にて急激に上昇する傾向にある。そのため、高抵抗領域Ｒ２でのＳＯＣの増加に対する内部抵抗の増加量は、低抵抗領域Ｒ１のものに比べて大きい。これに伴い、高抵抗領域Ｒ２での電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、低抵抗領域Ｒ１での電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに比べて大きい。そのため、高抵抗領域Ｒ２では、低抵抗領域Ｒ１に比べて、対応関係Ｄを用いてＳＯＣの推定をしやすい。したがって、特に満充電状態近傍におけるＳＯＣをより精度良く推定することができる。
かかる構成によれば、定電流モードＭ１での充電が進行するにつれて、電池セル１２の内部抵抗が上昇する。内部抵抗の上昇は、閉回路電圧Ｖｃの上昇を引き起こす。電池セル１２の内部抵抗は、満充電状態近傍となる高抵抗領域Ｒ２にて急激に上昇する傾向にある。そのため、高抵抗領域Ｒ２でのＳＯＣの増加に対する内部抵抗の増加量は、低抵抗領域Ｒ１のものに比べて大きい。これに伴い、高抵抗領域Ｒ２での電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、低抵抗領域Ｒ１での電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに比べて大きい。そのため、高抵抗領域Ｒ２では、低抵抗領域Ｒ１に比べて、対応関係Ｄを用いてＳＯＣの推定をしやすい。したがって、特に満充電状態近傍におけるＳＯＣをより精度良く推定することができる。
【0119】
（７）蓄電制御装置４０が行うＳＯＣ推定方法は、充電電流Ｉｃが一定となる定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において閉回路電圧Ｖｃを取得するステップＳ４の工程と、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃに基づいて、単位充電容量あたりの閉回路電圧Ｖｃの変化量である電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを導出するステップＳ５の工程と、定電流モードＭ１にて電池セル１２の充電が行われている状況において、ステップＳ４にて取得された閉回路電圧Ｖｃが所定の判定電圧Ｖｄに達したか否かの判定を行うステップＳ８の工程と、ステップＳ８にて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したと判定された場合に、判定電圧Ｖｄにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱからＳＯＣ推定値を導出するための対応関係Ｄを用いて閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいてＳＯＣの推定を行うステップＳ９の工程と、を含む。
【0120】
かかる構成によれば、電池セル１２の充電が行われている状態において、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応させてＳＯＣ推定値を導出する構成が採用されている。ここで、ＳＯＣの変化に対する電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱの変化は、ＳＯＣの変化に対する閉回路電圧Ｖｃの変化よりも大きくなりやすい。したがって、閉回路電圧Ｖｃの変化よりも、ＳＯＣの推定精度が向上しやすく、ＳＯＣの信頼性の向上を図ることができる。
【0121】
ここで、例えば充電が開始されるまでの充放電履歴などによって、定電流モードＭ１における閉回路電圧ＶｃとＳＯＣとの関係性が変化することがある。これに伴い、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの関係性が変化することがある。そのため、ＳＯＣの推定に電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱを用いる場合、充放電履歴などによってＳＯＣの推定の精度が低下するおそれがある。例えば、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとＳＯＣとの関係性が変化すると、異なる閉回路電圧Ｖｃ間において、同一の電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱであってもＳＯＣが異なる場合が生じ得る。
【0122】
一方、閉回路電圧Ｖｃが所定の電圧、すなわち判定電圧Ｖｄに達したタイミングにおける電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱは、ＳＯＣが異なる場合には一致しないことが見出された。
この知見に鑑みて、本構成によれば、ステップＳ９にて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達した場合に、当該判定電圧Ｖｄに対応する対応関係Ｄを用いて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて電池セル１２のＳＯＣの推定が行われる。
この知見に鑑みて、本構成によれば、ステップＳ９にて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達した場合に、当該判定電圧Ｖｄに対応する対応関係Ｄを用いて、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄに達したときの電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対応するＳＯＣ推定値を導出し、当該ＳＯＣ推定値に基づいて電池セル１２のＳＯＣの推定が行われる。
【0123】
これによれば、閉回路電圧Ｖｃが判定電圧Ｖｄである条件下で、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱに対するＳＯＣ推定値を導出することができる。これにより、充放電履歴が異なることに起因して閉回路電圧ＶｃとＳＯＣとの関係性が変化した場合であっても、ＳＯＣ推定値の精度が低下しにくい。したがって、ＳＯＣの信頼性を向上させることができる。
【0124】
＜変形例＞
実施形態は以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
実施形態は以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0125】
・蓄電制御装置４０は、セル温度Ｔｃに基づいて、各対応関係Ｄｊに含まれる各代表値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｐ及びＳＯＣ推定値Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｐのうちの一部又は全部に変更を加えてもよい。これにより、セル温度Ｔｃが充電履歴Ｈ１～Ｈ３に与える影響を考慮してＳＯＣの推定を行うことができるため、ＳＯＣの信頼性のさらなる向上を図ることができる。
【0126】
・蓄電制御装置４０は、電流積算法等によりＳＯＣ推定値を導出するステップＳ３の処理を省略してもよい。この場合、蓄電制御装置４０は、例えばステップＳ９にて対応関係Ｄを用いて導出されたＳＯＣ推定値のみを用いてＳＯＣの推定を行えばよい。具体的には、蓄電制御装置４０は、対応関係Ｄを用いて導出されたＳＯＣ推定値自体を電池セル１２のＳＯＣとして取り扱ってもよい。また、蓄電制御装置４０は、当該ＳＯＣ推定値を電池セル１２の充電状況を示す係数にて補正したものを、電池セル１２のＳＯＣとして取り扱ってもよい。
【0127】
要は、対応関係Ｄを用いて導出されたＳＯＣ推定値に基づくＳＯＣの推定は、電流積算法等の他のＳＯＣ推定手法と併用される必要はなく、単独で行われてもよい。
・対応関係Ｄは任意の形式で表すことができる。例えば、対応関係Ｄは、複数の対応関係Ｄｊで表されていなくてもよい。例えば対応関係Ｄは、判定電圧Ｖｄｊ、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱ、及びＳＯＣ推定値との対応関係を示す１つのマップとして表されていてもよい。また、対応関係Ｄは、マップとして表されていなくてもよく、例えば判定電圧Ｖｄｊと電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとを入力するとＳＯＣ推定値を出力する関数として表されていてもよい。
・対応関係Ｄは任意の形式で表すことができる。例えば、対応関係Ｄは、複数の対応関係Ｄｊで表されていなくてもよい。例えば対応関係Ｄは、判定電圧Ｖｄｊ、電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱ、及びＳＯＣ推定値との対応関係を示す１つのマップとして表されていてもよい。また、対応関係Ｄは、マップとして表されていなくてもよく、例えば判定電圧Ｖｄｊと電圧変化率ｄＶｃ／ｄＱとを入力するとＳＯＣ推定値を出力する関数として表されていてもよい。
【0128】
・判定電圧Ｖｄは、複数設定されていなくてもよく、１つだけ設定されていてもよい。この場合、この１つの判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘと一致していることが好ましい。
【0129】
・判定電圧Ｖｄｊの値は任意に設定可能である。例えば判定電圧Ｖｄｊは、その一部又は全部が低抵抗領域Ｒ１の閉回路電圧Ｖｃの範囲内に含まれていてもよい。
・判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘを含まなくてもよい。言い換えれば、判定電圧Ｖｄｊのうちの１つが最大充電電圧Ｖｘと等しくなくてもよい。例えば複数の判定電圧Ｖｄの全てが最大充電電圧Ｖｘ未満であってもよい。
・判定電圧Ｖｄは、最大充電電圧Ｖｘを含まなくてもよい。言い換えれば、判定電圧Ｖｄｊのうちの１つが最大充電電圧Ｖｘと等しくなくてもよい。例えば複数の判定電圧Ｖｄの全てが最大充電電圧Ｖｘ未満であってもよい。
【0130】
・充電モードは、定電流モードＭ１を含んでいれば任意である。例えば、充電モードは後段充電モードＭ２を含んでいなくても、定電流モードＭ１及び後段充電モードＭ２以外の充電モードを含んでいてもよい。
【0131】
・セルバランス回路２０は、放電抵抗２１と、セルバランススイッチ２２と、を備える、いわゆるパッシブセルバランス回路でなくてもよい。セルバランス回路２０は、例えば、アクティブセルバランス回路であってもよい。蓄電制御装置４０は、アクティブセルバランス回路を制御することにより、ある電池セル１２が放電した電力を他の電池セル１２に充電することができる。蓄電制御装置４０は、例えば各電池セル１２の最新のＳＯＣに基づいて、アクティブセルバランス回路が備えるスイッチの制御態様を決定する。次に、蓄電制御装置４０は、決定された制御態様に基づいて、アクティブセルバランス回路が備えるスイッチを制御することにより、各電池セル１２のＳＯＣが互いに近づくように、複数の電池セル１２の少なくとも一部の充放電を行う。アクティブセルバランス回路の具体的態様は任意であり、コンデンサを用いたものであっても、コンバータを用いたものであってもよい。
【0132】
・ＳＯＣ推定値の用途は任意であり、各電池セル１２ｋのセルバランス制御に限られない。したがって、蓄電制御装置４０は、ステップＳ１８の処理を省略してもよい。例えば蓄電制御装置４０は、ＳＯＣ推定値を用いて各電池セル１２ｋのなかに過充電状態となっているものがあるか否かの判定と、過充電状態の電池セル１２ｋが存在する場合にはステップＳ１７の充電終了処理と、を行ってもよい。すなわち、ＳＯＣ推定値は、電池セル１２が過放電状態か否かの判定を行う際のパラメータとして用いてもよい。
【0133】
・蓄電装置１１は、電池セル１２が複数直列接続されたものでなくてもよい。例えば、蓄電装置１１に含まれる電池セル１２は１つであってもよい。言い換えれば、蓄電制御処理は、１つの電池セル１２に対して行われてもよい。この場合、蓄電制御処理で用いられる変数としてのセル番号ｋは、１で固定すればよい。
【0134】
充電制御処理が行われる電池セル１２は、低抵抗領域Ｒ１と高抵抗領域Ｒ２とを含む充放電特性を有するもの、例えば正極１３にリン酸鉄リチウムを含有するもの、に限られない。例えば電池セル１２は、他のリチウムイオン蓄電池でも、リチウムイオン蓄電池以外の電池であってもよい。リチウムイオン蓄電池以外の電池とは、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などである。
【符号の説明】
【0135】
１１…蓄電装置、１２…電池セル、４０…蓄電制御装置、４２…記憶部、Ｄ，Ｄｊ…対応関係、ｄＶｃ／ｄＱ…電圧変化率、Ｍ１…定電流モード、Ｍ２…後段充電モード、Ｒ１…低抵抗領域、Ｒ２…高抵抗領域、Ｖｃ，Ｖｃｋ…閉回路電圧、Ｖｘ…最大充電電圧、Ｖｄ，Ｖｄｊ，Ｖｄｊｋ…判定電圧。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】