特開 2024-138629 劣化状態推定システム、劣化状態推定装置、及び劣化状態推定方法

(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】P2024138629

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】劣化状態推定システム、劣化状態推定装置、及び劣化状態推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/392 20190101AFI20241002BHJP

   G01R 31/367 20190101ALI20241002BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20241002BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241002BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241002BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20241002BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241002BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241002BHJP

   B60L 58/16 20190101ALI20241002BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20241002BHJP

   G16Y 20/30 20200101ALI20241002BHJP

   G16Y 40/10 20200101ALI20241002BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

G01R31/392

G01R31/367

G01R31/382

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H02J7/00 P

H02J7/00 Q

B60L3/00 S

B60L50/60

B60L58/12

B60L58/16

G16Y20/20

G16Y20/30

G16Y40/10

G16Y10/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049212

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 太志

【テーマコード（参考）】

2G216

5G503

5H030

5H125

【Ｆターム（参考）】

2G216AB01

2G216BA01

2G216BA30

2G216BA34

2G216BA35

2G216CB34

2G216CB35

2G216CB52

2G216CC04

5G503AA01

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA11

5G503CB11

5G503CB16

5G503DA08

5G503EA09

5G503FA06

5G503GD04

5H030AA01

5H030AS08

5H030FF22

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC09

5H125DD01

5H125EE25

5H125EE27

5H125EE29

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】車両が有する二次電池の劣化状態を高精度に推定する。
【解決手段】本発明に係る劣化状態推定システムは、車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得部と、複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記取得部が取得した相関情報と、前記記憶部に記憶されている相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得部と、
複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
前記取得部が取得した相関情報と、前記記憶部に記憶されている相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定部と、
を備える劣化状態推定システム。

【請求項2】

前記取得部は、前記二次電池の温度を表す温度情報を取得し、
前記推定部は、前記取得部が取得した前記相関情報を前記温度情報で補正する
請求項１に記載の劣化状態推定システム。

【請求項3】

前記取得部は、前記二次電池のＳＯＣを表すＳＯＣ情報を取得し、
前記推定部は、前記取得部が取得した前記相関情報を前記ＳＯＣ情報で補正する
請求項１に記載の劣化状態推定システム。

【請求項4】

前記相関情報は、前記車両の停車時間の積算時間を含む
請求項１に記載の劣化状態推定システム。

【請求項5】

前記相関情報は、前記車両の走行時間の積算時間を含む
請求項１に記載の劣化状態推定システム。

【請求項6】

前記相関情報は、前記二次電池を所定電圧以上で充電した時間の積算時間を含む
請求項１に記載の劣化状態推定システム。

【請求項7】

車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得部と、
複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
前記取得部が取得した相関情報と、前記記憶部に記憶されている相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定部と、
を備える劣化状態推定装置。

【請求項8】

車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップが取得した相関情報と、複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部に記憶されている前記相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定ステップと、
を備える劣化状態推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、劣化状態推定システム、劣化状態推定装置、及び劣化状態推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の二次電池の劣化状態を推定する発明として例えば特許文献１に開示された装置がある。この装置は、二次電池の充電率が所定値未満の状態で走行する第１走行モードと、二次電池の充電率が所定値以上の状態で走行する第２走行モードと、を有する車両において、二次電池の劣化状態を推定し、推定した劣化状態を所定期間における第１走行モードと第２走行モードとの比率に応じて補正する。第１モードは、オルタネータの発電により二次電池を充電しながら走行するモードであり、第２モードは、エンジンを停止させて二次電池から供給される電力で電動機を用いて走行するモードである。第２モードを多用した走行を行うと二次電池の劣化の度合いが大きくなるが、特許文献１の発明では、推定した劣化状態を第１モードと第２モードとの比率に応じて補正するため、高精度に劣化状態を推定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１１３４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、サルフェーションの発生、活物質の劣化、格子腐食などは二次電池の劣化の原因となる。特許文献１に開示された装置では、このような様々な原因に対応していないため、このような劣化の原因が発生している場合、精度良く劣化状態を推定できない場合が生じ得る。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両が有する二次電池の劣化状態を高精度に推定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る劣化状態推定システムは、車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得部と、複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記取得部が取得した相関情報と、前記記憶部に記憶されている相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定部と、を備える。

【0007】

本発明の一態様に係る劣化状態推定システムにおいては、前記取得部は、前記二次電池の温度を表す温度情報を取得し、前記推定部は、前記取得部が取得した前記相関情報を前記温度情報で補正する構成であってもよい。

【0008】

本発明の一態様に係る劣化状態推定システムにおいては、前記取得部は、前記二次電池のＳＯＣを表すＳＯＣ情報を取得し、前記推定部は、前記取得部が取得した前記相関情報を前記ＳＯＣ情報で補正する構成であってもよい。

【0009】

本発明の一態様に係る劣化状態推定システムにおいては、前記相関情報は、前記車両の停車時間の積算時間を含む構成であってもよい。

【0010】

本発明の一態様に係る劣化状態推定システムにおいては、前記相関情報は、前記車両の走行時間の積算時間を含む構成であってもよい。

【0011】

本発明の一態様に係る劣化状態推定システムにおいては、前記相関情報は、前記二次電池を所定電圧以上で充電した時間の積算時間を含む構成であってもよい。

【0012】

本発明の一態様に係る劣化状態推定装置は、車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得部と、複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記取得部が取得した相関情報と、前記記憶部に記憶されている相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定部と、を備える。

【0013】

本発明の一態様に係る劣化状態推定方法は、車両に搭載される二次電池の複数の劣化原因毎に前記二次電池の劣化の進行に相関する相関情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップが取得した相関情報と、複数の前記劣化原因毎に、前記相関情報と前記二次電池のＳＯＨとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部に記憶されている前記相関情報とに基づいて前記二次電池のＳＯＨ又は前記二次電池のＳＯＨの減少率を推定する推定ステップと、を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、車両が有する二次電池の劣化状態を高精度に推定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、劣化状態推定システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、サーバ装置の構成を示すブロック図である。

【図4A】図４Ａは、実施形態に係るデータベースが格納するデータの一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、実施形態に係るデータベースが格納するデータの一例を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、実施形態に係るデータベースが格納するデータの一例を示す図である。

【図5】図５は、サーバ装置の制御部の機能ブロック図である。

【図6】図６は、劣化状態推定システムの動作例を説明するための図である。

【図7】図７は、ＥＣＵの制御部の機能ブロック図である。

【図8】図８は、ＥＣＵが実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】図９は、ＥＣＵが実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】図１０は、ＥＣＵが実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】図１１は、ＥＣＵが実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素については適宜同一の符号を付している。

【0017】

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る劣化状態特定システム１０００の構成を示す図である。劣化状態特定システム１０００は、車両に搭載された二次電池の劣化状態を推定するシステムである。

【0018】

通信ネットワーク１は、通信機能を備えたサーバ装置１０、及び通信機能を備えた車両２０を通信可能に接続するネットワークであり、移動体通信網やインターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を含む。車両２０は、例えばエンジンの駆動力で走行する自動車である。車両２０は、エンジンの始動や負荷の駆動のための電源である二次電池２０ａを備えている。二次電池２０ａは、電解液を有する充電可能な電池であり、例えば鉛蓄電池である。車両２０は、エンジンをアシストする電動モータを具備したハイブリッド車や、電動モータのみで走行する電気自動車であってもよい。電気自動車は、電動モータを駆動するための二次電池と、補機用の二次電池を備えており、この場合の二次電池２０ａは、補機用の二次電池である。なお、図１には一台の車両２０を図示しているが、複数台の車両２０がサーバ装置１０と通信可能となっている。

【0019】

図２は、車両２０において本発明に係る構成を示すブロック図である。車両２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１、監視装置２２、電圧センサ２３ａ、電流センサ２３ｂ、温度センサ２３ｃ、及び通信インターフェース２４を有している。通信インターフェース２４は、通信ネットワーク１を介してサーバ装置１０との通信を行うためのインターフェースである。通信インターフェース２４は、ＥＣＵ２１から出力された情報をサーバ装置１０へ送信し、サーバ装置１０から送られた情報を制御部２１ａへ送る。電圧センサ２３ａは、二次電池２０ａの端子電圧を測定するセンサであり、測定した電圧を示す信号を監視装置２２へ出力する。電流センサ２３ｂは、二次電池２０ａを充電する充電電流及び二次電池２０ａから流れる放電電流を測定するセンサであり、測定した電流を示す信号を監視装置２２へ出力する。温度センサ２３ｃは、二次電池２０ａの電解液又は二次電池２０ａの周囲の温度を測定するセンサであり、測定した温度を示す信号を監視装置２２へ出力する。

【0020】

監視装置２２は、二次電池２０ａの電圧、電流、温度などを監視する装置である。監視装置２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２２３を含む制御部２２ａ、記憶部２２ｂ、及びインターフェース２２ｃを有している。ＲＯＭ２２２は、不揮発性の半導体メモリ等によって構成され、ＣＰＵ２２１が実行するプログラムを記憶している。ＲＡＭ２２３は、半導体メモリ等によって構成され、ＣＰＵ２２１がプログラムを実行する際に用いる情報を記憶する。インターフェース２２ｃは、電圧センサ２３ａ、電流センサ２３ｂ、及び温度センサ２３ｃから出力される信号を取得する。また、インターフェース２２ｃは、ＥＣＵ２１と通信を行い、記憶部２２ｂに記憶された情報をＥＣＵ２１へ出力する。記憶部２２ｂは、例えば不揮発性メモリであり、電圧センサ２３ａ、電流センサ２３ｂ、及び温度センサ２３ｃの測定結果の情報の履歴を記憶する。また、記憶部２２ｂは、電圧センサ２３ａの測定結果に基づいてＣＰＵ２２１が算出したＳＯＣ（State Of Charge）の履歴や、二次電池２０ａが１４Ｖ以上で充電を行った時間の積算時間、１４Ｖ以上で充電を行ったときの電圧などの情報を記憶する。

【0021】

ＥＣＵ２１は、車両２０の駆動系の主要な制御を司る上位装置である。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、及びＲＡＭ２１３を含む制御部２１ａ、記憶部２１ｂ、及びインターフェース２１ｃを有している。ＥＣＵ２１は、劣化状態推定システムの一例であり、劣化状態推定装置の一例でもある。記憶部２１ｂは、例えば不揮発性メモリであり、二次電池２０ａを一意に特定する品番、車両２０が停車時間の積算時間、車両２０の走行時間の積算時間などの情報を記憶する。なお、停車時間とは駐車時間を含み、信号待ちなどの短時間の停車の時間を除いた時間であり、以下の説明における停車時間も同様である。インターフェース２２ｃは、監視装置２２から送られる情報を取得する。また、インターフェース２２ｃは、記憶部２１ｂに記憶されている情報を通信インターフェース２４へ出力する。

【0022】

図３は、サーバ装置１０の構成を示すブロック図である。サーバ装置１０は、車両２０から通信ネットワーク１を介して送信される情報を取得し、取得した情報に基づいて二次電池２０ａの劣化状態を推定する機能を備えている。サーバ装置１０は、劣化状態推定システムの一例であり、劣化状態推定装置の一例でもある。サーバ装置１０は、制御部１００、記憶部１０２、通信部１０３、ユーザインターフェース１０４、及びバスＢを有している。バスＢは、制御部１００、記憶部１０２、通信部１０３、及びユーザインターフェース１０４を相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。通信部１０３は、通信ネットワーク１を介して車両２０と通信を行うための通信インターフェースである。ユーザインターフェース１０４は、情報の入力を行なうためのマウスやキーボード、情報の表示を行なうためのディスプレイ装置を有する。なお、サーバ装置１０は、ユーザインターフェース１０４を有していない構成であってもよい。

【0023】

記憶部１０２は、ハードディスク装置等の記憶媒体を有する。記憶部１０２は、二次電池２０ａの劣化状態を推定するために用いられるデータベースＤＢを記憶する。図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、データベースＤＢが格納する関係式の一例を示す図である。データベースＤＢに格納される関係式又はテーブルは、本発明に係る関係情報の一例である。

【0024】

図４Ａは、二次電池２０ａの劣化の一因である第１劣化原因を進行させる使われ方がされた時間Ｔ１と、二次電池２０ａのＳＯＨ（State Of Health）との関係を示す関係式Ｄ１の一例を示す図である。二次電池２０ａの劣化を進行させる第１劣化原因は、例えば、サルフェーションである。図４Ａにおいて、ＳＯＨ_０は、新品時のＳＯＨで１００％である。サルフェーションは、例えば駐車中などで自己放電の状態が長時間となると発生する。図４Ａでは、縦軸をＳＯＨとし、車両２０が停車時間の積算時間を横軸とし、関係式Ｄ１は、この積算時間とＳＯＨとの関係を表しており、停車時間の積算時間が長くなるにつれてＳＯＨが減少することを表している。停車時間の積算時間は、二次電池２０ａの劣化の進行を表す情報の一例である。なお、関係式Ｄ１に替えて、例えばＳＯＨと時間Ｔ１との関係を表すデータテーブルをデータベースＤＢに格納してもよい。

【0025】

図４Ｂは、二次電池２０ａの劣化の一因である第２劣化原因を進行させる使われ方がされた時間Ｔ２と、二次電池２０ａのＳＯＨとの関係を示す関係式Ｄ２の一例を示す図である。二次電池２０ａの劣化を進行させる第２劣化原因は、例えば、活物質の劣化である。図４Ｂにおいて、ＳＯＨ_０は、新品時のＳＯＨで１００％である。活物質の劣化は、例えば、車両２０の走行中で充電と放電とが繰り返されることで発生する。図４Ｂでは、縦軸をＳＯＨとし、車両２０の走行時間の積算時間を横軸とし、関係式Ｄ２は、この積算時間とＳＯＨとの関係を表しており、車両２０の走行時間の積算時間が長くなるにつれてＳＯＨが減少することを表している。車両２０の走行時間の時間の積算時間は、二次電池２０ａの劣化の進行を表す情報の一例である。なお、関係式Ｄ２に替えて、例えばＳＯＨと時間Ｔ２との関係を表すデータテーブルをデータベースＤＢに格納してもよい。

【0026】

図４Ｃは、二次電池２０ａの劣化の一因である第３劣化原因を進行させる使われ方がされた時間Ｔ３と、二次電池２０ａのＳＯＨとの関係を示す関係式Ｄ３の一例を示す図である。二次電池２０ａの劣化を進行させる第３劣化原因は、例えば、格子腐食による劣化である。図４Ｃにおいて、ＳＯＨ_０は、新品時のＳＯＨで１００％である。格子腐食による劣化は、例えば、高い電圧で充電が行われることで発生する。例えば、二次電池２０ａの通常の充電電圧は１２．８Ｖであるが、二次電池２０ａの容量が減少している場合、二次電池２０ａから流れる電流が多い場合、二次電池２０ａの温度が低い場合などにおいては、サルフェーションによる劣化を進行させないために充電電圧が通常より高い１４.４Ｖに変更される。この場合、二次電池２０ａの正極板格子では充電中において酸化反応により腐食が進行する。図４Ｃでは、縦軸をＳＯＨとし、格子腐食が生じ得る１４Ｖ以上で充電を行った時間の積算時間を横軸とし、関係式Ｄ３は、この積算時間とＳＯＨとの関係を表しており、１４Ｖ以上で充電を行った時間の積算時間が長くなるにつれてＳＯＨが減少することを表している。１４Ｖ以上で充電を行った時間の積算時間は、二次電池２０ａの劣化の進行を表す情報の一例である。なお、関係式Ｄ３に替えて、例えばＳＯＨと時間Ｔ３との関係を表すデータテーブルをデータベースＤＢに格納してもよい。

【0027】

なお、関係式Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３は、二次電池２０ａの品番毎に異なるため、記憶部１０２は、市販されている二次電池２０ａの品番毎に関係式Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３を品番と対応付けて記憶している。

【0028】

図３に戻り、制御部１００は、ＣＰＵ１００ａ、ＲＯＭ１００ｂ、及びＲＡＭ１００ｃを有している。ＲＯＭ１００ｂは、不揮発性の半導体メモリ等によって構成され、プログラム１００ｂａを格納している。ＲＡＭ１００ｃは、半導体メモリ等によって構成され、ＣＰＵ１００ａがプログラム１００ｂａを実行する際に用いる情報を記憶する。

【0029】

制御部１００の機能は、ＣＰＵ１００ａがプログラム１００ｂａを読み出して実行することで、機能部として実現される。図５は、ＣＰＵ１００ａがプログラム１００ｂａを実行することにより制御部１００において実現する機能の構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１００ａがプログラム１００ｂａを実行することにより、制御部１００においては、取得部１１１、及び推定部１１２が実現する。

【0030】

取得部１１１は、温度センサ２３ｃが測定した温度の履歴、監視装置２２が算出したＳＯＣの履歴、二次電池２０ａが１４Ｖ以上で充電を行われた時間の積算時間、１４Ｖ以上で充電を行われたときの電圧などのＥＣＵ２１から送られる情報を取得する。また、取得部１１１は、二次電池２０ａの品番、停車時間の積算時間、及び走行時間の積算時間などのＥＣＵ２１から送られる情報を取得する。取得部１１１が取得する情報は、本発明に係る相関情報の一例である。推定部１１２は、取得部１１１が取得した情報と、データベースＤＢに格納されている関係式に基づいて、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する。また、推定部１１２は、取得部１１１が取得した積算時間を取得部１１１が取得した温度の履歴やＳＯＣの履歴で補正する。ＳＯＣの履歴の情報は、本発明に係るＳＯＣ情報の一例である。

【0031】

次に第１実施形態の動作例について説明する。図６は、劣化状態特定システム１０００の動作例を説明するためのシーケンス図である。図６に示す処理は、例えば所定の周期で行われる。まずＥＣＵ２１は、温度センサ２３ｃが測定した温度の履歴、監視装置２２が算出したＳＯＣの履歴、二次電池２０ａが１４Ｖ以上で充電を行われた時間の積算時間、１４Ｖ以上で充電を行われたときの電圧など、監視装置２２が得ている情報を監視装置２２から取得する（ステップＳ１０１）。次にＥＣＵ２１は、監視装置２２から取得した情報や、記憶部２１ｂに記憶されている二次電池２０ａの品番、停車時間の積算時間、及び走行時間の積算時間などの情報を、通信インターフェース２４を介してサーバ装置１０へ送信する（ステップＳ１０２）。サーバ装置１０は、ステップＳ１０２でＥＣＵ２１から送信された情報を受信し（ステップＳ１０３）、受信した情報に含まれている品番に対応した関係式Ｄ１～Ｄ３をデータベースＤＢから取得する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０３は、取得ステップの一例である。

【0032】

次にサーバ装置１０は、受信した情報に含まれている各種積算時間を補正する（ステップＳ１０５）。例えばサーバ装置１０は、第１劣化原因に係る停車時間の積算時間について、受信した情報に含まれるＳＯＣの履歴と温度の履歴とに基づいて補正する。例えば二次電池２０ａの温度が高い場合は自己放電が進みサルフェーションによる劣化が進むため、サーバ装置１０は、停車時間の積算時間に対して温度の履歴に応じた時間を加算又は減算して補正する。また、二次電池２０ａのＳＯＣが低い場合は放電時に硫酸塩の生成が進むため、サーバ装置１０は、停車時間の積算時間に対してＳＯＣの履歴に応じた時間を加算して補正する。これにより、受信した停車時間の積算時間が図４Ａに示すｔ_１１である場合、積算時間はｔ_１２又はｔ_１３に補正される。

【0033】

また、サーバ装置１０は、第２劣化原因に係る走行時間の積算時間について、受信した情報に含まれるＳＯＣの履歴と温度の履歴とに基づいて補正する。例えば二次電池２０ａの温度が高い場合は活物質劣化が進むため、サーバ装置１０は、走行時間の積算時間に対して温度の履歴に応じた時間を加算又は減算して補正する。また、二次電池２０ａのＳＯＣが低い場合は充電と放電を繰り返すときに活物質の劣化が進むため、サーバ装置１０は、走行時間の積算時間に対してＳＯＣの履歴に応じた時間を加算して補正する。これにより、受信した停車時間の積算時間が図４Ｂに示すｔ_２１である場合、積算時間はｔ_２２又はｔ_２３に補正される。

【0034】

また、サーバ装置１０は、第３劣化原因に係る１４Ｖ以上の充電時間の積算時間について、受信した情報に含まれる温度の履歴と、１４Ｖ以上で充電したときの電圧に基づいて補正する。例えば二次電池２０ａの温度が高い場合は過充電が起こり易く劣化が進むため、サーバ装置１０は、１４Ｖ以上の充電時間の積算時間に対して温度の履歴に応じた時間を加算又は減算して補正する。また、１４Ｖ以上で充電したときの電圧が高いと過充電が起こり易く劣化が進むため、サーバ装置１０は、１４Ｖ以上の充電時間の積算時間に対して１４Ｖ以上で充電したときの電圧に応じた時間を加算して補正する。これにより、受信した停車時間の積算時間が図４Ｃに示すｔ_３１である場合、積算時間はｔ_３２又はｔ_３３に補正される。

【0035】

次にサーバ装置１０は、関係式Ｄ１～Ｄ３と、補正後の積算時間とに基づいて、劣化原因毎にＳＯＨの減少率を特定する（ステップＳ１０６）。例えば、補正後の停車時間の積算時間がｔ１３である場合、第１劣化原因に基づくＳＯＨはａ％となる。この場合、第１劣化原因に基づくＳＯＨの減少率は、１００％－ａ％＝ａ１％となる。また、補正後の走行時間の積算時間がｔ２３である場合、第２劣化原因に基づくＳＯＨはｂ％となる。この場合、第２劣化原因に基づくＳＯＨの減少率は、１００％－ｂ％＝ｂ１％となる。また、補正後の１４Ｖ以上での充電時間の積算時間がｔ３３である場合、第３劣化原因に基づくＳＯＨはｃ％となる。この場合、第３劣化原因に基づくＳＯＨの減少率は、１００％－ｃ％＝ｃ１％となる。

【0036】

次にサーバ装置１０は、ステップＳ１０６で特定した劣化原因毎のＳＯＨの減少率に基づいて、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を特定する（ステップＳ１０７）。ここでサーバ装置１０は、劣化原因毎に特定されたＳＯＨの減少率のａ１％、ｂ１％、及びｃ１％を加算し、加算結果を二次電池２０ａのＳＯＨの減少率として特定する。上述したステップＳ１０４～Ｓ１０７は、本発明に係る推定ステップの一例である。

【0037】

次にサーバ装置１０は、ステップＳ１０７で特定した減少率をＥＣＵ２１へ送信する（ステップＳ１０８）。ＥＣＵ２１は、サーバ装置１０から送信されて通信インターフェース２４が受信した減少率を受信する（ステップＳ１０９）。ＥＣＵ２１は、受信したＳＯＨに基づいて、二次電池２０ａから車両２０が備える電装品への電力供給を制御する。例えば、ＳＯＨの減少率が大きい場合、二次電池２０ａの劣化が進んでおり、供給する電力が不足するおそれがあるため、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率が小さいときより二次電池２０ａからの電力供給を減らす等の制御を行う。

【0038】

以上説明したように本実施形態によれば、サルフェーションの発生、活物質の劣化、格子腐食などの二次電池を劣化させる種々の原因に対応して精度良く劣化状態を推定することができる。

【0039】

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率をサーバ装置１０が特定していたが、第２実施形態に係る劣化状態特定システム１０００では、ＥＣＵ２１が二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を特定する点で第１実施形態と相違する。また、第２実施形態では、車両２０に搭載されている二次電池２０ａの品番に対応した関係式Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３を記憶部２１ｂが記憶する。

【0040】

図７は、ＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２に記憶されているプログラムを実行することにより制御部２１ａにおいて実現する機能の構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ２１１がプログラムを実行することにより、制御部２１ａにおいては、取得部２１ａａ、及び推定部２１ａｂが実現する。

【0041】

取得部２１ａａは、温度センサ２３ｃが測定した温度の履歴、監視装置２２が算出したＳＯＣの履歴、二次電池２０ａが１４Ｖ以上で充電を行われた時間の積算時間、１４Ｖ以上で充電を行われたときの電圧などの情報を取得する。また、取得部２１ａａは、二次電池２０ａの品番、停車時間の積算時間、及び走行時間の積算時間などの情報を取得する。取得部２１ａａが取得する情報は、本発明に係る相関情報の一例である。推定部２１ａｂは、取得部２１ａａが取得した情報と、記憶部２１ｂに格納されている関係式に基づいて、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する。また、推定部２１ａｂは、取得部２１ａａが取得した積算時間を取得部２１ａａが取得した温度の履歴やＳＯＣの履歴で補正する。

【0042】

次に第２実施形態の動作例について説明する。図８は、第２実施形態に係るＥＣＵ２１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。ＥＣＵ２１は、図８の処理を例えば所定の周期で実行する。まずＥＣＵ２１は、温度センサ２３ｃが測定した温度の履歴、監視装置２２が算出したＳＯＣの履歴、二次電池２０ａが１４Ｖ以上で充電を行われた時間の積算時間、１４Ｖ以上で充電を行われたときの電圧など、監視装置２２が得ている情報を監視装置２２から取得する（ステップＳ２０１）。

【0043】

次にＥＣＵ２１は、記憶部２１ｂに記憶されている関係式Ｄ１～Ｄ３を取得する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０１及びステップＳ２０２は、本発明に係る取得ステップの一例である。また、ＥＣＵ２１は、監視装置２２から取得した積算時間と記憶部２１ｂに記憶されている積算時間をステップＳ１０５と同様にして補正する（ステップＳ２０３）。ここでＥＣＵ２１は、記憶部２１ｂから取得した第１劣化原因に係る停車時間の積算時間について、監視装置２２から取得したＳＯＣの履歴と温度の履歴に基づいて補正する。また、ＥＣＵ２１は、記憶部２１ｂから取得した第２劣化原因に係る走行時間の積算時間について、監視装置２２から取得したＳＯＣの履歴と温度の履歴に基づいて補正する。また、ＥＣＵ２１は、記憶部２１ｂから取得した第３劣化原因に係る１４Ｖ以上の充電時間の積算時間について、監視装置２２から取得した温度の履歴と、１４Ｖ以上で充電したときの電圧に基づいて補正する。

【0044】

次にＥＣＵ２１は、関係式Ｄ１～Ｄ３と、補正後の積算時間とに基づいて、劣化原因毎にＳＯＨの減少率をステップＳ１０６と同様にして特定する（ステップＳ２０４）。次にＥＣＵ２１は、ステップＳ２０４で特定した劣化原因毎のＳＯＨの減少率に基づいて、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率をステップＳ１７と同様にして特定する（ステップＳ２０５）。ＥＣＵ２１は、ステップＳ２０５で特定したＳＯＨの減少率に基づいて、二次電池２０ａから車両２０が備える電装品への電力供給を第１実施形態と同様に制御する。ステップＳ２０２～ステップＳ２０５は、本発明に係る推定ステップの一例である。

【0045】

第２実施形態によれば、ＥＣＵ２１は、サーバ装置１０との通信を行わずに二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を特定することができるため、通信コストを削減し、車両２０が行う通信の通信量を抑えることができる。

【0046】

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る劣化状態特定システム１０００おいては、ＥＣＵ２１が自身で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の特定を行うか否か判定し、判定結果に基づいてＥＣＵ２１又はサーバ装置１０が二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を特定する。

【0047】

図９は、第３実施形態に係るＥＣＵ２１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理は、車両２０のＳＯＨの減少率の推定を初めて行う前に実行される。まずＥＣＵ２１は、ＳＯＨの減少率の推定に用いる情報の蓄積可否を判定する（ステップＳ３０１）。この判定は、例えば記憶部２１ｂの容量の大小に基づいて行われ、情報を蓄積する容量が十分でない場合には蓄積不可と判定する。次にＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２１の性能に基づいてＳＯＨの減少率の推定が可能であるか否か判定する（ステップＳ３０２）。この判定は、例えばＣＰＵ２１１１の演算速度やＲＡＭ２１３の容量などに基づいて行われる。次にＥＣＵ２１は、サーバ装置１０との通信機能の有無を判定する（ステップＳ３０３）。この判定は、通信インターフェース２４の有無により行われ、通信インターフェース２４がある場合には通信機能有りと判定し、通信インターフェース２４が無い場合には通信機能無しと判定する。

【0048】

ＥＣＵ２１は、ステップＳ３０１の判定結果を判断する（ステップＳ３０４）。ここでＥＣＵ２１は、ステップＳ３０１の判定結果が情報蓄積不可である場合、ステップＳ３０４でＮＯと判断し、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の推定をサーバ装置１０で行うものとする（ステップＳ３１０）。この場合、ＥＣＵ２１とサーバ装置１０との間では、所定の周期で図６の処理が実行される。

【0049】

ＥＣＵ２１は、ステップＳ３０１の判定結果が情報蓄積可である場合、ステップＳ３０４でＹＥＳと判断し、次にステップＳ３０２の判定結果を判断する（ステップＳ３０５）。ここでＥＣＵ２１は、ステップＳ３０２の判定結果がＥＣＵ２１で推定不可との結果である場合、ステップＳ３０５でＮＯと判断し、通信状態に応じて情報をサーバ装置１０へ送信するものとする（ステップＳ３０９）。

【0050】

図１０は、ステップＳ３０９に至った後、ＥＣＵ２１が所定の周期で実行する処理の流れを示すフローチャートである。まずＥＣＵ２１は、ＳＯＨの減少率の推定に用いられる情報を取得し（ステップＳ４０１）、取得した情報を記憶部２１ｂに蓄積する（ステップＳ４０２）。次にＥＣＵ２１は、サーバ装置１０への通信可否を判定する（ステップＳ４０３）。ここでＥＣＵ２１は、例えば通信インターフェース２４を介してサーバ装置１０への接続を試み、接続できた場合には通信可能と判定し、接続できなかった場合は通信不可と判定する。ＥＣＵ２１は、サーバ装置１０へ接続できた場合、ステップＳ４０３でＹＥＳと判断し、ステップＳ１０２と同様に、ＳＯＨの減少率の推定に用いる情報をサーバ装置１０へ送信する（ステップＳ４０４）。これにより、図６の処理の流れでサーバ装置１０において二次電池２０ａのＳＯＨの減少率が推定される。

【0051】

ＥＣＵ２１は、サーバ装置１０へ接続できなかった場合、ステップＳ４０３でＮＯと判断し、情報蓄積の可否を判断する（ステップＳ４０５）。ここでＥＣＵ２１は、記憶部２１ｂで情報を蓄積可能な容量を算出し、ステップＳ４０２での情報の蓄積に用いることが可能な容量が十分でない場合には、ステップＳ４０５でＮＯと判断する。ＥＣＵ２１は、ステップＳ４０５でＮＯと判断した場合、図１０の処理を実行する周期を長くすることにより、情報の蓄積の周期を長くするように変更する（ステップＳ４０６）。ＥＣＵ２１は、ステップＳ４０２での情報の蓄積に用いることが可能な容量が足りている場合には、ステップＳ４０５でＹＥＳと判断し、図１０の処理を終了する。

【0052】

図９に戻り、ＥＣＵ２１は、ステップＳ３０２の判定結果がＥＣＵ２１で推定可との結果である場合、ステップＳ３０５でＹＥＳと判断し、次にステップＳ３０３の判定結果を判断する（ステップＳ３０６）。ＥＣＵ２１は、ステップＳ３０３の判定結果が通信機能無しとの結果である場合、ステップＳ３０６でＮＯと判断し、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の推定をＥＣＵ２１にて行うものとする（ステップＳ３０８）。この場合、ＥＣＵ２１は、所定の周期で図８の処理を実行する。ＥＣＵ２１は、ステップＳ３０２の判定結果が通信機能有りである場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の推定をサーバ装置１０との通信状態に応じてＥＣＵ２１又はサーバ装置１０で行うものとする（ステップＳ３０７）。

【0053】

図１１は、ステップＳ３０７に至った後、ＥＣＵ２１が所定の周期で実行する処理の流れを示すフローチャートである。まずＥＣＵ２１は、ＳＯＨの減少率の推定に用いられる情報を取得し（ステップＳ５０１）、取得した情報を記憶部２１ｂに蓄積する（ステップＳ５０２）。次にＥＣＵ２１は、サーバ装置１０への通信可否を判定する（ステップＳ５０３）。ここでＥＣＵ２１は、例えば通信インターフェース２４を介してサーバ装置１０への接続を試み、接続できた場合には通信可能と判定し、接続できなかった場合は通信不可と判定する。

【0054】

次にＥＣＵ２１は、ステップＳ５０３の判定結果を判断する（ステップＳ５０４）。ＥＣＵ２１は、ステップＳ５０３の判定結果が通信可能であった場合、ステップＳ５０４でＹＥＳと判断する。ＥＣＵ２１は、ステップＳ５０４でＹＥＳと判断した場合、ステップＳ１０２と同様に、ＳＯＨの減少率の推定に用いる情報をサーバ装置１０へ送信する（ステップＳ５０５）。これにより、図６の処理の流れでサーバ装置１０において二次電池２０ａのＳＯＨの減少率が推定される。ＥＣＵ２１は、ステップＳ５０３の判定結果が通信不可であった場合、ステップＳ５０４でＮＯと判断する。ＥＣＵ２１は、ステップＳ５０４でＮＯと判断した場合、図８に示す処理を実行し、自身で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する。

【0055】

以上説明したように第３実施形態によれば、サーバ装置１０との通信可能である場合にはサーバ装置１０で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の推定を行うため、ＥＣＵ２１の処理の負荷を抑えることができる。また、第３実施形態によれば、例えば通信ネットワーク１の状況によってＥＣＵ２１がサーバ装置１０へ情報を送れない状況であってもＥＣＵ２１で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率の推定を行うことができる。

【0056】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。上述した各実施形態及び各変形例の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【0057】

本発明においては、ＥＣＵ２１は、推定した二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を例えば車両２０が備えるディスプレイ装置で報知してもよい。また、推定した二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を例えば車両２０の販売店へ送信してもよい。この変形例によれば、車両２０のユーザや販売店へ二次電池２０ａの劣化状態を知らせることができ、二次電池２０ａの交換を促すことができる。

【0058】

本発明においては、監視装置２２を設けずに、ＥＣＵ２１が電圧センサ２３ａ、電流センサ２３ｂ、温度センサ２３ｃの測定結果を取得し、監視装置２２が記憶していた情報をＥＣＵ２１の記憶部２１ｂで記憶するようにしてもよい。

【0059】

上述した実施形態においては、図４Ａ～図４Ｃで関係式Ｄ１～Ｄ３の横軸は時間となっているが横軸を電流値の積算値としてもよい。この場合、関係式Ｄ１では、自己放電で流れた電流の積算値を横軸とし、監視装置２２は、電流センサ２３ｂの測定結果から、自己放電で流れた電流の積算値を算出して記憶部２１ｂに記憶する。また、関係式Ｄ２では、走行中に充電のために二次電池２０ａに流れた電流の積算値を横軸とし、監視装置２２は、電流センサ２３ｂの測定結果から走行中に充電のために二次電池２０ａに流れた電流の積算値を算出して記憶部２１ｂに記憶する。また、関係式Ｄ３では、１４Ｖ以上で充電されたときに二次電池２０ａに流れた電流の積算値を横軸とし、監視装置２２は、電流センサ２３ｂの測定結果から１４Ｖ以上で充電されたときに二次電池２０ａに流れた電流の積算値を算出して記憶部２１ｂに記憶する。ＥＣＵ２１は、サーバ装置１０で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する場合には、これらの電流の積算値の情報をステップＳ１０２でサーバ装置１０へ送信し、サーバ装置１０は、送信された情報に基づいて二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する。また、ＥＣＵ２１は、自身で二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する場合には、これらの電流の積算値の情報を用いて二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定する。

【0060】

上述した実施形態においては、サーバ装置１０又はＥＣＵ２１は、二次電池２０ａのＳＯＨの減少率を推定しているが、推定するのは減少率に限定されるものではなく、例えば、算出したＳＯＨの減少率を１００％から減算して二次電池２０ａのＳＯＨを推定してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 通信ネットワーク
１０ サーバ装置
２０ 車両
２０ａ 二次電池
２１ ＥＣＵ
２１ｂ、２２ｂ、１０２ 記憶部
２２ 監視装置
２１ａ、２２ａ、１００ 制御部
２１ａａ、１１１ 取得部
２１ａｂ、１１２ 推定部
１０００ 劣化状態特定システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】