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特許7427944制御装置、劣化推定システム、制御方法、及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-29
(45)【発行日】2024-02-06
(54)【発明の名称】制御装置、劣化推定システム、制御方法、及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
H01M 10/44 20060101AFI20240130BHJP
H01M 10/42 20060101ALI20240130BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240130BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240130BHJP
H02J 7/04 20060101ALI20240130BHJP
【ＦＩ】
H01M10/44 P
H01M10/42 P
H01M10/48 P
H02J7/00 Y
H02J7/00 303C
H02J7/04 G
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019221579
(22)【出願日】2019-12-06
(65)【公開番号】P2021093253
(43)【公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-10-05
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】溝口 泰紀
【審査官】宮本 秀一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０１３２０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２５７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１７９５６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１６８４５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ３１／３６－３１／４４
Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８
Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２
Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う充電制御部と、
充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、
前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、
第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、
計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正するＳＯＣ補正部と
を備える制御装置。
【請求項2】
放電した場合に導出した内部抵抗又はコンダクタンスに基づいて、前記鉛蓄電池又は前鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定する推定部を備える、請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記内部抵抗は、放電終了直前の電流、電圧と、放電終了直後の電流、電圧に基づき導出した第１内部抵抗、
充電開始直前の電流、電圧と、充電開始直後の電流、電圧に基づき導出した第２内部抵抗、及び
放電した鉛蓄電池に対して交流電流、又は交流電圧を印加した場合の応答から導出した第３内部抵抗のうちのいずれかの１つ以上である、請求項２に記載の制御装置。
【請求項4】
前記推定部は、内部抵抗又はコンダクタンスを入力した場合に、劣化の度合を出力する学習モデルに、対象の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールの内部抵抗又はコンダクタンスを入力して、該鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定する、請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項5】
前記推定部は、鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧を入力した場合に、劣化の度合を出力する学習モデルに、取得した電流及び電圧を入力して、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定する、請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項6】
前記推定部が推定した劣化の度合に応じて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの負荷を調整する負荷調整部を備える、請求項２から５までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項7】
請求項２から６までのいずれか１項に記載の制御装置と、電流、電圧、又は前記内部抵抗を前記制御装置に送信する端末と
を備え、
前記制御装置は、前記推定部により推定した劣化の度合を端末に送信する、劣化推定システム。
【請求項8】
鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行い、
充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、
前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、
第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、
計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正する、制御方法。
【請求項9】
鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行い、
充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、
前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、
第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、
計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正する
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールの充電を制御する制御装置、劣化推定システム、制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
鉛蓄電池は、車載用、産業用の他、様々な用途で使用されている。例えば車載用の鉛蓄電池等の二次電池（蓄電素子）は、例えば自動車、バイク、フォークリフト、ゴルフカー等の車両等の移動体に搭載され、エンジン始動時におけるスタータモータへの電力供給源、及びライト等の各種電装品への電力供給源として使用されている。
産業用の鉛蓄電池は、非常用電源や無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）への電力供給源として使用されている。太陽光、風力等の電力平準化に用いられる電力貯蔵システム等では、多数の鉛蓄電池を並列、直列に接続し、大規模な蓄電システムを構築する。
産業用の鉛蓄電池は、非常用電源や無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）への電力供給源として使用されている。太陽光、風力等の電力平準化に用いられる電力貯蔵システム等では、多数の鉛蓄電池を並列、直列に接続し、大規模な蓄電システムを構築する。
【0003】
電力平準化に用いられる鉛蓄電池は、余剰電力を蓄電できるように、部分充電状態で運用されることが多い。鉛蓄電池を部分充電状態で使用し続けると、硫酸鉛が粗大化し、充放電されにくくなる、サルフェーションと呼ばれる劣化を引き起こす。そのため、鉛蓄電池を部分充電状態で使用する場合、数日～数週間毎に満充電になるまで充電（リフレッシュ充電）をすることが多い（例えば特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００３－３４６９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
リフレッシュ充電には、外部の電力が必要になる場合も多く、コスト、及び利便性の観点から問題がある。
【0006】
本発明は、外部の電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行う制御装置、劣化推定システム、制御方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る制御装置は、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う充電制御部と、充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正するＳＯＣ補正部とを備える。
【0008】
本発明の一態様に係る劣化推定システムは、上述の制御装置と、電流、電圧、又は内部抵抗を前記制御装置に送信する端末とを備え、前記制御装置は、前記推定部により推定した劣化の度合を端末に送信する。
【0009】
本発明の一態様に係る制御方法は、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行い、充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正する。
【0010】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行い、充放電電気量を用いて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの推定ＳＯＣを逐次的に算出し、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧の推移に基づいて、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す推移曲線を導出し、第１の電圧から第２の電圧まで前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合に、前記推移曲線に基づいて、放電電気量及び電圧の関係を示す放電曲線を定め、前記放電曲線に基づいて、満充電状態から電圧が終止電圧になるまで放電したときの放電電気量に相当する実力容量と、前記第１の電圧から前記終止電圧まで放電するときの放電電気量に相当する第１電気量とを導出し、前記第１の電圧から前記第２の電圧まで放電した第２電気量と前記実力容量と前記第１電気量とに基づいて、電圧が前記第２の電圧である状態でのＳＯＣを計算し、計算したＳＯＣに基づいて前記推定ＳＯＣを補正する処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、外部からの電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１に係る劣化推定システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図2】劣化度曲線の一例を示す。
【図3】放電曲線の説明図である。
【図4】制御部が電池に調整放電を行って他の電池にリフレッシュ充電を行い、ＳＯＣ（State Of Charge）の補正を行う場合の処理の手順を示すフローチャートである。
【図5】制御部が電池に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、ＳＯＣの補正、劣化度の推定、及び負荷の調整を行う場合の処理の手順を示すフローチャートである。
【図6】容量が低下した電池１～電池６を推定ＳＯＣが３０％になるまで深放電した場合の各電池の内部抵抗を調べた結果を示すグラフである。
【図7】容量が低下した電池１～電池６の満充電時の内部抵抗を調べた結果を示すグラフである。
【図8】実施形態２に係る劣化推定システムの構成を示すブロック図である。
【図9】学習モデルの一例を示す模式図である。
【図10】制御部による学習モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図11】制御部が電池に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、電池の劣化度合を推定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図12】学習モデルの一例を示す模式図である。
【図13】制御部が電池に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、劣化度合を推定する処理の手順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】
【0013】
（実施形態の概要）
実施形態に係る制御装置は、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う充電制御部を備える。
実施形態に係る制御装置は、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う充電制御部を備える。
【0014】
上記構成によれば、鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールを放電する際に出力される電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う。外部からの電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行うことができる。リフレッシュ充電による電力コストを削減できるとともに、電力貯蔵システムが電力系統から独立していても、リフレッシュ充電と、放電時の電圧の推移等に基づく、ＳＯＣの補正又は劣化状態の推定というメンテナンスを同時に行うことが可能になる。
制御装置は、電力貯蔵システム等に備える鉛蓄電池の充放電を制御する電池制御装置であってもよいし、電池制御装置を遠隔操作により制御するものであってもよい。
制御装置は、電力貯蔵システム等に備える鉛蓄電池の充放電を制御する電池制御装置であってもよいし、電池制御装置を遠隔操作により制御するものであってもよい。
【0015】
上述の制御装置において、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流、及び電圧推移から導出した残存容量に基づいて、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールのＳＯＣの推定値を補正するＳＯＣ補正部を備えてもよい。
【0016】
ここで、ＳＯＣとは、満充電容量Ｃfullに対する残存容量Ｃr を百分率で表したものであり、下記の式により算出される。
ＳＯＣ＝Ｃr ／Ｃfull×１００［％］
ＳＯＣ＝Ｃr ／Ｃfull×１００［％］
【0017】
上記構成によれば、放電した場合の電流、及び電圧の経時的推移に基づいて、後述のようにして残存容量を求める。電流積算法等に基づいてＳＯＣを推定した場合、充電時の副反応や自己放電によるロスがあるので、推定ＳＯＣに誤差が生じる。電流センサの検出誤差等により推定の誤差が蓄積されることもある。上述の履歴により導出した残存容量に基づくＳＯＣ（以下、実測ＳＯＣという）により推定ＳＯＣを補正する。例えば、推定ＳＯＣを実測ＳＯＣに置き換える。以後は、置き換えた実測ＳＯＣを基準にして、例えば電流積算法に基づきＳＯＣを推定する。また、推定ＳＯＣと実測ＳＯＣとの平均値を、更新のＳＯＣとしてもよい。
【0018】
上述の制御装置において、放電した場合に導出した内部抵抗又はコンダクタンスに基づいて、前記鉛蓄電池又は前鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定する推定部を備えてもよい。
【0019】
正極軟化が進行した場合、正極電極材料を構成する活物質粒子同士の結合が弱くなり、正極電極材料の抵抗が増大すると考えられている。しかし、満充電状態、即ち活物質のほとんど全てが導電性のＰｂＯ2 である場合、内部抵抗の増加量は大きくなく、電池全体の内部抵抗に占める、正極軟化に起因する内部抵抗の割合は非常に小さい。寿命末期において、電池全体の内部抵抗は、正極集電体の腐食状態、減液等によって決まるが、例えば集電体腐食は軽微であるが、正極軟化が進行したような場合の電池の残寿命は正確に求めることができない。電池を深放電した場合、軟化により正極内の活物質粒子同士の結合が弱くなったところに、さらに絶縁性のＰｂＳＯ4 が生じるため、正極電極材料の抵抗は著しく増大する。即ち、深放電状態では、正極軟化の進行の度合に従って、電池内部抵抗が増大する。集電体の腐食等による抵抗増大は、放電状態に関わらず、電池の内部抵抗に影響する。
【0020】
本発明者は、電力貯蔵システム等のように、正極軟化により寿命となる用途で鉛蓄電池を使用した場合においても、深放電を行った場合の内部抵抗又はコンダクタンスに基づいて、劣化の度合を良好に推定できることを見出した（図６、図７参照）。
上記構成によれば、リフレッシュ充電を行うために放電した場合の内部抵抗に基づいて、正極軟化、集電体腐食、減液等の多くの劣化モードを加味した鉛蓄電池の劣化状態の情報を得ることができ、良好に劣化の度合を推定することができる。
上記構成によれば、リフレッシュ充電を行うために放電した場合の内部抵抗に基づいて、正極軟化、集電体腐食、減液等の多くの劣化モードを加味した鉛蓄電池の劣化状態の情報を得ることができ、良好に劣化の度合を推定することができる。
【0021】
放電は、ＳＯＣ（推定ＳＯＣ）０％から４０％の範囲内、即ち４０％以下に到達するまで、又は、それに対応する電圧に到達するまで行うのが好ましい。４０％を超えた場合、正極軟化による内部抵抗の増加量が小さく、精度良く劣化を検知できない。ＳＯＣは４０％であるのがより好ましく、３０％であるのがさらに好ましい。
【0022】
上述の制御装置において、前記内部抵抗は、放電終了直前の電流、電圧と、放電終了直後の電流、電圧に基づき導出した第１内部抵抗、充電開始直前の電流、電圧と、充電開始直後の電流、電圧に基づき導出した第２内部抵抗、及び放電した鉛蓄電池に対して交流電流、又は交流電圧を印加した場合の応答から導出した第３内部抵抗のうちのいずれかの１つ以上であってもよい。
【0023】
上記構成によれば、精度良く内部抵抗を導出できる。
第１内部抵抗Ｒは、放電後に休止する場合において、下記の式（１）により導出される。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ2 －Ｖ1 ）／（Ｉ2 －Ｉ1 ）・・・式（１）
ここで、Ｖ1 ：放電終了直前の電圧、Ｉ1 ：放電終了直前の電流
Ｖ2 ：放電終了直後（休止開始時）の電圧、Ｉ2 ：放電終了直後の電流
第１内部抵抗Ｒは、放電後に休止する場合において、下記の式（１）により導出される。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ2 －Ｖ1 ）／（Ｉ2 －Ｉ1 ）・・・式（１）
ここで、Ｖ1 ：放電終了直前の電圧、Ｉ1 ：放電終了直前の電流
Ｖ2 ：放電終了直後（休止開始時）の電圧、Ｉ2 ：放電終了直後の電流
【0024】
第２内部抵抗Ｒは、休止後に充電する場合において、下記の式（２）により導出される。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ4 －Ｖ3 ）／（Ｉ4 －Ｉ3 ）・・・式（２）
ここで、Ｖ3 ：充電開始直前（休止終了時）の電圧、Ｉ3 ：充電開始直前の電流
Ｖ4 ：充電開始直後の電圧、Ｉ4 ：充電開始直後の電流
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ4 －Ｖ3 ）／（Ｉ4 －Ｉ3 ）・・・式（２）
ここで、Ｖ3 ：充電開始直前（休止終了時）の電圧、Ｉ3 ：充電開始直前の電流
Ｖ4 ：充電開始直後の電圧、Ｉ4 ：充電開始直後の電流
【0025】
放電後に休止なしで充電する場合においては、
放電終了直後＝充電開始時
放電終了時＝充電開始直前であるので、第１内部抵抗又は第２内部抵抗と同様の式により算出される。即ち、この場合の内部抵抗Ｒは、下記の式（３）により導出される。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ2 －Ｖ1 ）／（Ｉ2 －Ｉ1 ）・・・式（３）
ここで、Ｖ1 ：放電終了時（充電開始直前）の電圧、Ｉ1 ：放電終了時の電流
Ｖ2 ：放電終了直後（充電開始時）の電圧、Ｉ2 ：放電終了直後の電流
放電終了直後＝充電開始時
放電終了時＝充電開始直前であるので、第１内部抵抗又は第２内部抵抗と同様の式により算出される。即ち、この場合の内部抵抗Ｒは、下記の式（３）により導出される。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ＝（Ｖ2 －Ｖ1 ）／（Ｉ2 －Ｉ1 ）・・・式（３）
ここで、Ｖ1 ：放電終了時（充電開始直前）の電圧、Ｉ1 ：放電終了時の電流
Ｖ2 ：放電終了直後（充電開始時）の電圧、Ｉ2 ：放電終了直後の電流
【0026】
第３内部抵抗は、例えば「ＪＩＳ Ｃ ８７１５－１」に準じて算出される。
所定周波数（例えば１Ｈｚ～１ＭＨｚの間の周波数）の交流電流の実効値Ｉａを単電池に印加したときの交流電圧の実効値Ｕａを所定時間（例えば１秒から５秒までの間）測定する。又は所定周波数（例えば１Ｈｚ～１ＭＨｚの間の周波数）の交流電圧の実効値Ｕａを単電池に印加したときの交流電流の実効値Ｉａを、所定時間（例えば１秒から５秒までの間）測定する。
交流内部抵抗Ｒacは、次の式によって求める。
Ｒac＝Ｕa ／Ｉa
ここで、Ｒac：交流内部抵抗（Ω）、Ｕa ：交流電圧の実効値（Ｖ）、Ｉa ：交流電流の実効値（Ａ）
全ての電圧測定は，通電に使用する接点から独立した状態の端子を使用する。
交流電流で測定する場合、電流印加で重畳する交流ピーク電圧は２０ｍＶ未満が望ましい。
この方法はインピーダンスを測定するが、その実数成分は、規定する周波数においては、内部抵抗にほぼ等しい。
所定周波数（例えば１Ｈｚ～１ＭＨｚの間の周波数）の交流電流の実効値Ｉａを単電池に印加したときの交流電圧の実効値Ｕａを所定時間（例えば１秒から５秒までの間）測定する。又は所定周波数（例えば１Ｈｚ～１ＭＨｚの間の周波数）の交流電圧の実効値Ｕａを単電池に印加したときの交流電流の実効値Ｉａを、所定時間（例えば１秒から５秒までの間）測定する。
交流内部抵抗Ｒacは、次の式によって求める。
Ｒac＝Ｕa ／Ｉa
ここで、Ｒac：交流内部抵抗（Ω）、Ｕa ：交流電圧の実効値（Ｖ）、Ｉa ：交流電流の実効値（Ａ）
全ての電圧測定は，通電に使用する接点から独立した状態の端子を使用する。
交流電流で測定する場合、電流印加で重畳する交流ピーク電圧は２０ｍＶ未満が望ましい。
この方法はインピーダンスを測定するが、その実数成分は、規定する周波数においては、内部抵抗にほぼ等しい。
【0027】
内部抵抗は、上述のように充放電データから導出した直流抵抗、交流インピーダンス以外にも、「ＪＩＳ Ｃ ８７０４－１」に記載されているように直流電流を使って測定したものでもよいし、パルスインピーダンスでもよい。
【0028】
バッテリーテスタ等により測定され、抵抗の逆数であるコンダクタンスを用いて、劣化の度合を推定することもできる。
【0029】
上述の制御装置において、前記推定部は、内部抵抗又はコンダクタンスと、劣化の度合を示すラベルデータとを教師データに用い、内部抵抗又はコンダクタンスを入力した場合に、劣化の度合を出力する学習モデルに、対象の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールの内部抵抗又はコンダクタンスを入力して、該鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定してもよい。
【0030】
上記構成によれば、容易に、精度良く劣化の度合を推定できる。
【0031】
上述の制御装置において、前記推定部は、鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電流及び電圧を入力した場合に、劣化の度合を出力する学習モデルに、取得した電流及び電圧を入力して、前記鉛蓄電池又は前記鉛蓄電池モジュールの劣化の度合を推定してもよい。
【0032】
上記構成によれば、内部抵抗を導出せずに、劣化の度合を推定できる。
【0033】
上述の制御装置において、前記推定部が推定した劣化の度合に応じて、各鉛蓄電池又は各鉛蓄電池モジュールの負荷を調整する負荷調整部を備えてもよい。
【0034】
鉛蓄電池の設置場所の温度や鉛蓄電池毎の性能ばらつき等に起因して、鉛蓄電池の劣化の進行に差異が生じることがある。鉛蓄電池が劣化する都度、一部だけ交換する必要があり、メンテナンスが煩雑であった。正極軟化が進行した場合、従来の満充電状態の内部抵抗に基づく診断では、鉛蓄電池の劣化状態を正しく推定できないため、使用限界を超えた一部の鉛蓄電池がシステムに接続された状態で使用される虞もあった。
【0035】
上記構成によれば、リフレッシュ充電を行うために放電した場合に導出した内部抵抗を用いて推定した劣化の度合に基づき、劣化の早い鉛蓄電池の負荷を下げ、劣化の遅い鉛蓄電池の負荷を上げるように制御する。電力貯蔵システム全体での鉛蓄電池の劣化速度を均一に保持し、鉛蓄電池交換の回数を削減するとともに、一部の鉛蓄電池が限界を超えて使用されるリスクを低減することができる。同様に、鉛蓄電池モジュールについても負荷を調整することができる。
【0036】
実施形態に係る劣化推定システムは、上述の制御装置と、電流、電圧、又は前記内部抵抗を前記制御装置に送信する端末とを備え、前記制御装置は、前記推定部により推定した劣化の度合を端末に送信する。
【0037】
上記構成によれば、端末が送信した電流、電圧、又は内部抵抗若しくはコンダクタンスに基づいて、制御装置が劣化の度合を推定し、推定結果を鉛蓄電池の使用者に報知できる。
【0038】
実施形態に係る制御方法は、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う。
【0039】
上記構成によれば、鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールを放電する際に出力される電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う。外部からの電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行うことができる。リフレッシュ充電による電力コストを削減できるとともに、電力貯蔵システムが電力系統から独立していても、リフレッシュ充電と、放電時の電圧の推移等に基づく、ＳＯＣの補正又は劣化状態の推定というメンテナンスを同時に行うことが可能になる。
【0040】
実施形態に係るコンピュータプログラムは、鉛蓄電池又は複数の鉛蓄電池を含む鉛蓄電池モジュールを放電した場合の電力を用いて、他の鉛蓄電池又は鉛蓄電池モジュールのリフレッシュ充電を行う処理をコンピュータに実行させる。
【0041】
上記構成によれば、外部からの電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行うことができる。リフレッシュ充電による電力コストを削減できるとともに、電力貯蔵システムが電力系統から独立していても、リフレッシュ充電と、ＳＯＣの補正又は劣化状態の推定というメンテナンスを同時に行うことが可能になる。
【0042】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る劣化推定システム１０の構成の一例を示すブロック図である。劣化推定システム１０においては、電力貯蔵システム２０の電池制御装置２がインターネット等のネットワークＮを介して、制御装置１に接続されている。電池制御装置２は、鉛蓄電池（以下、電池という）３、鉛蓄電池モジュール（以下、電池モジュールという）４の充放電を制御する。制御装置１は電池制御装置２により、電池３又は電池モジュール４の後述する調整放電及びリフレッシュ充電を制御する。制御装置１はまた、電池３又は電池モジュール４の推定ＳＯＣを補正し、劣化を推定する。電池３は、電槽と、正極端子と、負極端子と、複数の極板群とを備える。図１においては、電池３を複数直列に接続した電池モジュール４を１つ有する場合につき説明しているが、これに限定されず、電池モジュールは複数備えてもよい。複数の電池モジュールは直列に接続してもよいし、並列に接続してもよい。
図１は、実施形態１に係る劣化推定システム１０の構成の一例を示すブロック図である。劣化推定システム１０においては、電力貯蔵システム２０の電池制御装置２がインターネット等のネットワークＮを介して、制御装置１に接続されている。電池制御装置２は、鉛蓄電池（以下、電池という）３、鉛蓄電池モジュール（以下、電池モジュールという）４の充放電を制御する。制御装置１は電池制御装置２により、電池３又は電池モジュール４の後述する調整放電及びリフレッシュ充電を制御する。制御装置１はまた、電池３又は電池モジュール４の推定ＳＯＣを補正し、劣化を推定する。電池３は、電槽と、正極端子と、負極端子と、複数の極板群とを備える。図１においては、電池３を複数直列に接続した電池モジュール４を１つ有する場合につき説明しているが、これに限定されず、電池モジュールは複数備えてもよい。複数の電池モジュールは直列に接続してもよいし、並列に接続してもよい。
【0043】
以下、制御装置１が、他の電池３のリフレッシュ充電を行うための電池３の調整放電を制御し、推定ＳＯＣを補正し、劣化の度合を推定する場合について説明する。制御装置１は、同様にして、電池モジュール４の調整放電及びリフレッシュ充電を制御し、推定ＳＯＣを補正し、劣化の度合を推定することができる。
制御装置１は、電池制御装置２から電池３の調整放電の電流、及び電圧の推移（経時的推移）等の履歴情報を取得して、電池３の推定ＳＯＣを補正し、電池３の劣化の度合を判定し、得られた結果を電池制御装置２へ送信する。
制御装置１は、電池制御装置２から電池３の調整放電の電流、及び電圧の推移（経時的推移）等の履歴情報を取得して、電池３の推定ＳＯＣを補正し、電池３の劣化の度合を判定し、得られた結果を電池制御装置２へ送信する。
【0044】
制御装置１は、装置全体を制御する制御部１１、主記憶部１２、通信部１３、補助記憶部１４、及び計時部１５を備える。制御装置１は、１又は複数のサーバで構成することができる。制御装置１は複数台で分散処理する他、仮想マシンを用いてもよい。
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成することができる。制御部１１はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含んで構成してもよい。また、量子コンピュータを用いてもよい。
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成することができる。制御部１１はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含んで構成してもよい。また、量子コンピュータを用いてもよい。
【0045】
主記憶部１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部１１が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。
【0046】
通信部１３は、ネットワークＮを介して、電池制御装置２との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。具体的には、通信部１３は、電池制御装置２が送信した前記履歴情報を受信する。通信部１３は、電池３の劣化の判定結果を電池制御装置２へ送信する。
【0047】
補助記憶部１４は大容量メモリ、ハードディスク等であり、制御部１１が処理を実行するために必要なプログラム、調整放電の処理を行うプログラム１４１と、劣化履歴ＤＢ１４２、使用履歴ＤＢ１４３、及び関係ＤＢ１４４を記憶している。劣化履歴ＤＢ１４２は、他のＤＢサーバに記憶してもよい。
【0048】
表１に、劣化履歴ＤＢ１４２に記憶されているテーブルの一例を示す。
【0049】
【表1】
【0050】
劣化履歴ＤＢ１４２は、複数の到達した推定ＳＯＣ毎に、Ｎｏ．列、第１内部抵抗列，第２内部抵抗列，第３内部抵抗列の内部抵抗列、及び劣化度列を記憶している。Ｎｏ．列は、複数の異なる電池３につき、また同一の電池３の異なるタイミングにおいて、電池３の劣化の判定を行った場合の行Ｎｏ．を記憶している。内部抵抗列は、上述のようにして導出した第１内部抵抗、第２内部抵抗、第３内部抵抗を記憶している。内部抵抗は、初期の電池３の内部抵抗を１００％とした場合の割合で示す。内部抵抗列に、第１内部抵抗、第２内部抵抗、及び第３内部抵抗の全てを記憶する場合に限定されない。少なくとも１つ以上を記憶する。また、上述の他の内部抵抗を記憶してもよい。
さらに、内部抵抗を記憶する代わりに、コンダクタンスを記憶してもよい。
さらに、内部抵抗を記憶する代わりに、コンダクタンスを記憶してもよい。
【0051】
劣化度列は、測定により得られた劣化度を記憶している。劣化度は例えばＳＯＨ（State of Health）に対応し、ＳＯＨ１００％の劣化度を０％とし、ＳＯＨ０％の劣化度を１００％とする。ＳＯＨは電池３に期待される特性に基づいて定めることができる。例えば、使用可能期間を基準とし、評価の時点において残存する使用可能期間の割合をＳＯＨと定めてもよい。常温ハイレート放電時の電圧を基準とし、評価の時点における常温ハイレート放電時の電圧をＳＯＨの評価に用いてもよい。容量維持率が閾値以下になった場合の劣化度を１００％としてもよい。いずれの場合においても、ＳＯＨが０％、即ち劣化度が１００％の場合、電池３の機能が喪失した状態を表す。
劣化履歴ＤＢ１４２は、電池３の機種毎に、また、電力貯蔵システム２０毎に、内部抵抗及び劣化度を記憶してもよい。
劣化履歴ＤＢ１４２は、電池３の機種毎に、また、電力貯蔵システム２０毎に、内部抵抗及び劣化度を記憶してもよい。
【0052】
表２に、使用履歴ＤＢ１４３に記憶されているテーブルの一例を示す。
【0053】
【表2】
【0054】
使用履歴ＤＢ１４３は、電池３毎に、複数の推定ＳＯＣ毎に、Ｎｏ．列、第１内部抵抗列，第２内部抵抗列，第３内部抵抗列の内部抵抗列、及び劣化度列を記憶している。表２においてはＩＤＮｏ．１の電池３の使用履歴を示している。第１内部抵抗列，第２内部抵抗列，第３内部抵抗列の内部抵抗列、及び劣化度列は、劣化履歴ＤＢ１４２の第１内部抵抗列，第２内部抵抗列，第３内部抵抗列の内部抵抗列、及び劣化度列と同様の内容を記憶している。
内部抵抗列は、上述のようにして導出した第１内部抵抗、第２内部抵抗、第３内部抵抗を記憶している。内部抵抗列に、第１内部抵抗、第２内部抵抗、及び第３内部抵抗の全てを記憶する場合に限定されない。少なくとも１つ以上を記憶する。また、上述の他の内部抵抗を記憶してもよい。
さらに、内部抵抗を記憶する代わりに、コンダクタンスを記憶してもよい。
劣化度列は、後述するようにして推定した劣化度を記憶している。
内部抵抗列は、上述のようにして導出した第１内部抵抗、第２内部抵抗、第３内部抵抗を記憶している。内部抵抗列に、第１内部抵抗、第２内部抵抗、及び第３内部抵抗の全てを記憶する場合に限定されない。少なくとも１つ以上を記憶する。また、上述の他の内部抵抗を記憶してもよい。
さらに、内部抵抗を記憶する代わりに、コンダクタンスを記憶してもよい。
劣化度列は、後述するようにして推定した劣化度を記憶している。
【0055】
関係ＤＢ１４４は、放電曲線の回帰式と、複数の推定ＳＯＣ毎に求めた、劣化度と内部抵抗との関係（劣化度曲線）とを記憶している。放電曲線は、例えば電流積算法により、充放電容量を用いて逐次的に算出した推定ＳＯＣを補正するために用いる。回帰式としては、例えば特開平１１－１２１０４９号公報に記載されている、放電曲線の回帰式Ｙ＝ａＸ＋ｂ＋ｃ／（Ｘ－ｄ）が挙げられる。劣化度曲線は、劣化履歴ＤＢ１４２に記憶された内部抵抗、劣化度に基づいて、例えば電池３の機種毎に導出する。
【0056】
図２に、推定ＳＯＣが３０％である場合の劣化度曲線の一例を示す。横軸は劣化度（％）、縦軸は、初期の電池の内部抵抗を１００％とした場合の内部抵抗の割合（％）を示す。
関係はテーブルデータであってもよい。
関係はテーブルデータであってもよい。
【0057】
前記補助記憶部１４に記憶されるプログラム１４１は、プログラム１４１を読み取り可能に記録した記録媒体１４０により提供されてもよい。記録媒体１４０は、例えば、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、マイクロＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の可搬型のメモリである。記録媒体１４０に記録されているプログラム１４１は、図示していない読取装置を用いて記録媒体１４０から読み取られ、補助記憶部１４にインストールされる。また、プログラム１４１は、通信部１３を介した通信により提供されてもよい。
計時部１５は、計時を行う。
計時部１５は、計時を行う。
【0058】
電力貯蔵システム２０は、火力発電システム、メガソーラー発電システム、風力発電システム、ＵＰＳ、及び鉄道用の安定化電力貯蔵システム等に電力を供給し、また、これらのシステムで生じた電力を貯蔵する。
【0059】
電力貯蔵システム２０は、電池制御装置２と、電池モジュール４と、温度センサ７と電流センサ８とを備える。
【0060】
電池制御装置２は、制御部２１、記憶部２２、表示パネル２５、計時部２６、入力部２７、通信部２８、及び操作部２９を備える。
端子１７，１８を介し電池モジュール４に負荷１９が接続される。
端子１７，１８を介し電池モジュール４に負荷１９が接続される。
【0061】
制御部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成され、電池制御装置２の動作を制御する。
制御部２１は、各電池３の状態を監視する。
制御部２１は、各電池３の電圧を検出する電圧センサ、フライバック式又はフォワード式のコンバータ等を備え、調整放電及びリフレッシュ充電を制御する。フライバック式のコンバータを備える場合、トランスの一次、二次巻線が逆極性に接続してあり、一次側のトランジスタをオンして調整放電を行う電池３からトランスの一次側の巻線にエネルギーを蓄え、一次側のトランジスタをオフした後に、トランスの二次側の巻線からエネルギーを放出し、他の電池３に充電エネルギーを移動させる。フォワード式のコンバータを備える場合、調整放電を行う電池３の放電時に、トランスを介して他の電池３に電力を伝達させる。
制御部２１は、各電池３の状態を監視する。
制御部２１は、各電池３の電圧を検出する電圧センサ、フライバック式又はフォワード式のコンバータ等を備え、調整放電及びリフレッシュ充電を制御する。フライバック式のコンバータを備える場合、トランスの一次、二次巻線が逆極性に接続してあり、一次側のトランジスタをオンして調整放電を行う電池３からトランスの一次側の巻線にエネルギーを蓄え、一次側のトランジスタをオフした後に、トランスの二次側の巻線からエネルギーを放出し、他の電池３に充電エネルギーを移動させる。フォワード式のコンバータを備える場合、調整放電を行う電池３の放電時に、トランスを介して他の電池３に電力を伝達させる。
【0062】
記憶部２２には、制御部２１が劣化の判定処理を実行するために必要なプログラム２３、及び充放電の履歴データ２４を記憶している。プログラム２３は、プログラム２３を読み取り可能に記録した記録媒体により提供されてもよい。
充放電の履歴とは、電池３の運転履歴であり、電池３が充電又は放電を行った期間（使用期間）を示す情報、使用期間において電池３が行った充電又は放電に関する情報等を含む情報である。電池３の使用期間を示す情報とは、充電又は放電の開始及び終了の時点を示す情報、電池３が使用された累積使用期間等を含む情報である。電池３が行った充電又は放電に関する情報とは、電池３が行った充電時又は放電時の電圧、レート等を示す情報、累積の充放電電気量、累積の充放電電気量に基づく推定ＳＯＣの履歴等である。
充放電の履歴とは、電池３の運転履歴であり、電池３が充電又は放電を行った期間（使用期間）を示す情報、使用期間において電池３が行った充電又は放電に関する情報等を含む情報である。電池３の使用期間を示す情報とは、充電又は放電の開始及び終了の時点を示す情報、電池３が使用された累積使用期間等を含む情報である。電池３が行った充電又は放電に関する情報とは、電池３が行った充電時又は放電時の電圧、レート等を示す情報、累積の充放電電気量、累積の充放電電気量に基づく推定ＳＯＣの履歴等である。
【0063】
表示パネル２５は、液晶パネル又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等で構成することができる。制御部２１は、表示パネル２５に所要の情報を表示するための制御を行う。
計時部２６は、計時を行い、調整放電のタイミング等をカウントする。
入力部２７は、温度センサ７、及び電流センサ８からの検出結果の入力を受け付ける。
通信部２８は、ネットワークＮを介して制御装置１との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
操作部２９は、例えば、ハードウェアキーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、表示パネル２５に表示されたアイコン等の操作、文字等の入力等を行うことができる。
計時部２６は、計時を行い、調整放電のタイミング等をカウントする。
入力部２７は、温度センサ７、及び電流センサ８からの検出結果の入力を受け付ける。
通信部２８は、ネットワークＮを介して制御装置１との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
操作部２９は、例えば、ハードウェアキーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、表示パネル２５に表示されたアイコン等の操作、文字等の入力等を行うことができる。
【0064】
電流センサ８は、電池モジュール４に直列に接続されており、電池モジュール４の電流に応じた検出結果を出力する。
温度センサ７は、電池モジュール４の設置場所の温度に応じた検出結果を出力する。
温度センサ７は、電池モジュール４の設置場所の温度に応じた検出結果を出力する。
【0065】
以下、電池３の調整放電と他の電池３のリフレッシュ充電、調整放電を行った電池３の推定ＳＯＣの補正、劣化の度合を推定する方法について説明する。
【0066】
制御装置１は、調整放電を行った場合の電流、及び電圧の推移データに基づいて、推定ＳＯＣを補正する。
【0067】
推定ＳＯＣは、以下のようにして導出される。
実力容量Ｑ0 ［Ａｈ］の電池を、ある時点Ｔ0 におけるＳＯＣT0から、電気量Ｑ1 ［Ａｈ］放電した後の推定ＳＯＣT1は、下記の式により算出される。
ＳＯＣT1＝ＳＯＣT0－Ｑ1 ／Ｑ0 ［％］
ＳＯＣT1から電気量Ｑ2 ［Ａｈ］充電した後の推定ＳＯＣT2は、下記の式により算出される。
ＳＯＣT2＝ＳＯＣT1＋Ｑ2 /Ｑ0 ［％］＝ＳＯＣT0－Ｑ1 ／Ｑ0＋Ｑ2 /Ｑ0 ［％］
以上のように、充放電電気量を用いて、制御部２１は、逐次的に推定ＳＯＣを算出する。
但し、充電によりＳＯＣが１００％を超える場合、１００％を超える分の電気量は過充電電気量とし、ＳＯＣ範囲は常に０％≦ＳＯＣ≦１００％とする。
このように逐次推定ＳＯＣを算出していく場合、充電時の副反応や自己放電による電気量のロス、電流センサ８の検出誤差等により推定誤差が蓄積されるので、推定ＳＯＣを補正する必要がある。放電電圧が終止電圧に到達するまで放電された場合、推定ＳＯＣを０％にリセットする。
実力容量Ｑ0 ［Ａｈ］の電池を、ある時点Ｔ0 におけるＳＯＣT0から、電気量Ｑ1 ［Ａｈ］放電した後の推定ＳＯＣT1は、下記の式により算出される。
ＳＯＣT1＝ＳＯＣT0－Ｑ1 ／Ｑ0 ［％］
ＳＯＣT1から電気量Ｑ2 ［Ａｈ］充電した後の推定ＳＯＣT2は、下記の式により算出される。
ＳＯＣT2＝ＳＯＣT1＋Ｑ2 /Ｑ0 ［％］＝ＳＯＣT0－Ｑ1 ／Ｑ0＋Ｑ2 /Ｑ0 ［％］
以上のように、充放電電気量を用いて、制御部２１は、逐次的に推定ＳＯＣを算出する。
但し、充電によりＳＯＣが１００％を超える場合、１００％を超える分の電気量は過充電電気量とし、ＳＯＣ範囲は常に０％≦ＳＯＣ≦１００％とする。
このように逐次推定ＳＯＣを算出していく場合、充電時の副反応や自己放電による電気量のロス、電流センサ８の検出誤差等により推定誤差が蓄積されるので、推定ＳＯＣを補正する必要がある。放電電圧が終止電圧に到達するまで放電された場合、推定ＳＯＣを０％にリセットする。
【0068】
制御部１１は、制御部２１から取得した調整放電時の電流、及び電圧の推移に基づいて、調整放電の期間の推移曲線を導出する。推移曲線は、放電電気量又は放電時間に対する電圧の変化を示す。定電流で放電する場合、放電電気量は電流に放電時間を乗じて算出される。推移曲線に基づいて、回帰式により放電曲線（Ｑ－Ｖ曲線）又は（Ｔ－Ｖ曲線）を求める。前記Ｙの回帰式を用いる場合、推移曲線に基づいて、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄが求まる。
【0069】
図３に、放電曲線を示す。図３の横軸は放電電気量（Ａｈ）、縦軸は電圧（Ｖ）である。
電圧Ｖ1 から終止電圧のＶ2 まで放電した場合、推移曲線に基づいて外挿することにより放電曲線が求まる。満充電状態の電池の放電開始電圧Ｖ0 から終止電圧のＶ2 まで放電した場合の電気量ＱV0-V2は実力容量に相当する。実力容量ＱV0-V2は、直近のリフレッシュ充電後の推移曲線につき、例えば回帰式を用い、外挿して放電曲線を求めることで導出してもよい。放電曲線のＶ2 の時点のＳＯＣを０％と定義する。
電圧Ｖ1 から終止電圧のＶ2 まで放電した場合、推移曲線に基づいて外挿することにより放電曲線が求まる。満充電状態の電池の放電開始電圧Ｖ0 から終止電圧のＶ2 まで放電した場合の電気量ＱV0-V2は実力容量に相当する。実力容量ＱV0-V2は、直近のリフレッシュ充電後の推移曲線につき、例えば回帰式を用い、外挿して放電曲線を求めることで導出してもよい。放電曲線のＶ2 の時点のＳＯＣを０％と定義する。
【0070】
電圧がＶ1 からＶ3 になるまで放電した場合、回帰により、Ｖ1 からＶ2 までの放電曲線が求まり、ＱV1-V2が求まる。
Ｖ3 時点のＳＯＣは、Ｖ3 からＶ2 の電気量ＱV3-V2 を、実力容量ＱV0-V2 で除した値であるため、Ｖ3 のＳＯＣは、以下の式により算出される。
Ｖ3 のＳＯＣ＝ＱV3-V2／ＱV0-V2＝（ＱV1-V2－ＱV1-V3）／ＱV0-V2
Ｑは放電電流に時間を乗じて算出される。
なお、回帰式は前記Ｙの式に限定されない。また、回帰式を関係ＤＢ１４４に記憶せず、最小二乗法等により、推移曲線に基づいて放電曲線を求めてもよい。
また、残存容量ＱV3-V2の求め方は、上述の場合に限定されない。
Ｖ3 時点のＳＯＣは、Ｖ3 からＶ2 の電気量ＱV3-V2 を、実力容量ＱV0-V2 で除した値であるため、Ｖ3 のＳＯＣは、以下の式により算出される。
Ｖ3 のＳＯＣ＝ＱV3-V2／ＱV0-V2＝（ＱV1-V2－ＱV1-V3）／ＱV0-V2
Ｑは放電電流に時間を乗じて算出される。
なお、回帰式は前記Ｙの式に限定されない。また、回帰式を関係ＤＢ１４４に記憶せず、最小二乗法等により、推移曲線に基づいて放電曲線を求めてもよい。
また、残存容量ＱV3-V2の求め方は、上述の場合に限定されない。
【0071】
制御部１１は、電圧がＶ1 からＶ2 になるまで調整放電を行った場合、ＳＯＣは０％であるので、推定ＳＯＣを０％にリセットする。
制御部１１は、電圧がＶ1 からＶ3 になるまで調整放電を行った場合、前記Ｖ3 のＳＯＣ（実測ＳＯＣ）により、推定ＳＯＣを補正する。上述したように、推定ＳＯＣを実測ＳＯＣに置き換える。又は、推定ＳＯＣと実測ＳＯＣとの平均値を、更新のＳＯＣとする。
制御部１１は、電圧がＶ1 からＶ3 になるまで調整放電を行った場合、前記Ｖ3 のＳＯＣ（実測ＳＯＣ）により、推定ＳＯＣを補正する。上述したように、推定ＳＯＣを実測ＳＯＣに置き換える。又は、推定ＳＯＣと実測ＳＯＣとの平均値を、更新のＳＯＣとする。
【0072】
図４は、制御部１１が電池３に調整放電を行って他の電池３にリフレッシュ充電を行い、ＳＯＣの補正を行う場合の処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１１は、調整放電を行う電池３、調整放電の電力を用いてリフレッシュ充電を行う電池３を特定する（Ｓ１０１）。制御部１１は、推定ＳＯＣを１００％にする電池３を特定し、該電池３の推定ＳＯＣを１００％にする電力を取り出すことができる電池３を特定する。
制御部１１は、調整放電を行う電池３、調整放電の電力を用いてリフレッシュ充電を行う電池３を特定する（Ｓ１０１）。制御部１１は、推定ＳＯＣを１００％にする電池３を特定し、該電池３の推定ＳＯＣを１００％にする電力を取り出すことができる電池３を特定する。
【0073】
制御部１１は、制御部２１に、電池３を調整放電し、調整放電の電力を用いて、他の電池３に対しリフレッシュ充電を行う指示を送信する（Ｓ１０２）。
制御部２１は、電池３に対し、他の電池３の推定ＳＯＣを１００％にする電力を取り出すことができる電圧に到達するまで調整放電を行い、該電力を用いて、他の電池３に対しリフレッシュ充電を行う（Ｓ２０１）。
制御部２１は、調整放電の電流、電圧の推移、及び積算の充放電電気量に基づき導出した推定ＳＯＣを履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２０２）。
制御部２１は、電池３に対し、他の電池３の推定ＳＯＣを１００％にする電力を取り出すことができる電圧に到達するまで調整放電を行い、該電力を用いて、他の電池３に対しリフレッシュ充電を行う（Ｓ２０１）。
制御部２１は、調整放電の電流、電圧の推移、及び積算の充放電電気量に基づき導出した推定ＳＯＣを履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２０２）。
【0074】
制御部１１は、調整放電の電流、電圧の推移、及び推定ＳＯＣを受信する（Ｓ１０３）。
制御部１１は、上述のようにして実測ＳＯＣを導出する（Ｓ１０４）。
制御部１１は、実測ＳＯＣに基づいて推定ＳＯＣを補正する（Ｓ１０５）。
実測ＳＯＣが０％である場合、推定ＳＯＣを０％にする。
実測ＳＯＣが０％でない場合、制御部１１は、例えば推定ＳＯＣを実測ＳＯＣに置き換える。また、制御部１１は、推定ＳＯＣと実測ＳＯＣとの平均値を、新ＳＯＣとしてもよい。
制御部１１は、補正ＳＯＣを電池制御装置２へ送信し（Ｓ１０６）、処理を終了する。
制御部２１は、補正ＳＯＣを受信する。以後、制御部２１は、補正後のＳＯＣを基準に、ＳＯＣを推定する（Ｓ２０３）。
制御部１１は、上述のようにして実測ＳＯＣを導出する（Ｓ１０４）。
制御部１１は、実測ＳＯＣに基づいて推定ＳＯＣを補正する（Ｓ１０５）。
実測ＳＯＣが０％である場合、推定ＳＯＣを０％にする。
実測ＳＯＣが０％でない場合、制御部１１は、例えば推定ＳＯＣを実測ＳＯＣに置き換える。また、制御部１１は、推定ＳＯＣと実測ＳＯＣとの平均値を、新ＳＯＣとしてもよい。
制御部１１は、補正ＳＯＣを電池制御装置２へ送信し（Ｓ１０６）、処理を終了する。
制御部２１は、補正ＳＯＣを受信する。以後、制御部２１は、補正後のＳＯＣを基準に、ＳＯＣを推定する（Ｓ２０３）。
【0075】
以上のように、本実施形態によれば、電池３を放電する際に出力される電力を用いて、他の電池３のリフレッシュ充電を行う。外部からの電力を必要とせずにリフレッシュ充電を行うことができる。リフレッシュ充電による電力コストを削減できるとともに、電力貯蔵システムが電力系統から独立していても、リフレッシュ充電と、推定ＳＯＣの補正というメンテナンスを同時に行うことが可能になる。
【0076】
図５は、制御部１１が電池３に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、ＳＯＣの補正、劣化度の推定、及び負荷の調整を行う場合の処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いてリフレッシュ充電を行う電池３を特定する（Ｓ１１１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１１２）。
制御部２１は、電池３に対し調整放電を行い、放電の電力を用いて、他の電池３に対リフレッシュ充電を行う（Ｓ２１１）。
制御部２１は、放電の電流、電圧の推移、及び積算の充放電電気量に基づき導出した推定ＳＯＣを履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２１２）。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いてリフレッシュ充電を行う電池３を特定する（Ｓ１１１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１１２）。
制御部２１は、電池３に対し調整放電を行い、放電の電力を用いて、他の電池３に対リフレッシュ充電を行う（Ｓ２１１）。
制御部２１は、放電の電流、電圧の推移、及び積算の充放電電気量に基づき導出した推定ＳＯＣを履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２１２）。
【0077】
制御部１１は、放電の電流、電圧の推移、及び到達した推定ＳＯＣを受信する（Ｓ１１３）。
制御部１１は、実測ＳＯＣを導出する（Ｓ１１４）。
制御部１１は、推定ＳＯＣを補正する（Ｓ１１５）。
制御部１１は、補正ＳＯＣを送信する（Ｓ１１６）。
制御部２１は、補正ＳＯＣを受信する（Ｓ２１３）。
制御部１１は、調整放電を行ったときの電圧、電流を取得する（Ｓ１１７）。制御部１１は、例えば第１内部抵抗を導出する場合、放電終了の直前、直後の電圧及び電流を取得する。
制御部１１は、実測ＳＯＣを導出する（Ｓ１１４）。
制御部１１は、推定ＳＯＣを補正する（Ｓ１１５）。
制御部１１は、補正ＳＯＣを送信する（Ｓ１１６）。
制御部２１は、補正ＳＯＣを受信する（Ｓ２１３）。
制御部１１は、調整放電を行ったときの電圧、電流を取得する（Ｓ１１７）。制御部１１は、例えば第１内部抵抗を導出する場合、放電終了の直前、直後の電圧及び電流を取得する。
【0078】
制御部１１は、上述のようにして内部抵抗を導出する（Ｓ１１８）。
制御部１１は、劣化度を推定し、使用履歴ＤＢ１４３に記憶する（Ｓ１１９）。制御部１１は、関係ＤＢ１４４から、到達した推定ＳＯＣに対応する劣化度曲線を読み出し、導出した内部抵抗に対応する劣化度を読み取る。推定ＳＯＣに対応する劣化度曲線がない場合、内挿計算により劣化度を求める。
制御部１１は、劣化度を電池制御装置２へ送信する（Ｓ１２０）。
制御部２１は、劣化度を受信する（Ｓ２１４）。
制御部２１は、劣化度を表示パネル２５に表示する（Ｓ２１５）。
制御部１１は、劣化度を推定し、使用履歴ＤＢ１４３に記憶する（Ｓ１１９）。制御部１１は、関係ＤＢ１４４から、到達した推定ＳＯＣに対応する劣化度曲線を読み出し、導出した内部抵抗に対応する劣化度を読み取る。推定ＳＯＣに対応する劣化度曲線がない場合、内挿計算により劣化度を求める。
制御部１１は、劣化度を電池制御装置２へ送信する（Ｓ１２０）。
制御部２１は、劣化度を受信する（Ｓ２１４）。
制御部２１は、劣化度を表示パネル２５に表示する（Ｓ２１５）。
【0079】
制御部１１は、負荷を調整するか否かを判定する（Ｓ１２１）。制御部１１は、例えば劣化度が閾値Ａ以上であるか、又は劣化度が閾値Ｂ以下である場合、負荷を調整すると判定する。負荷を調整しない場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部１１は、負荷を調整する場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）で劣化度が閾値Ａ以上であるとき、制御部２１に、電池３の充放電量を下げる、充放電の頻度を下げる等の指示を送信する。制御部１１は、劣化度が閾値Ｂ以下であるとき、電池３の充放電量を上げる、充放電の頻度を上げる等の指示を送信し（Ｓ１２２）、処理を終了する。
制御部２１は、該電池３の負荷を調整し（Ｓ２０５）、処理を終了する。制御部２１は、該電池３の負荷を調整しない場合、Ｓ２１５の後、処理を終了する。
制御部１１は、負荷を調整する場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）で劣化度が閾値Ａ以上であるとき、制御部２１に、電池３の充放電量を下げる、充放電の頻度を下げる等の指示を送信する。制御部１１は、劣化度が閾値Ｂ以下であるとき、電池３の充放電量を上げる、充放電の頻度を上げる等の指示を送信し（Ｓ１２２）、処理を終了する。
制御部２１は、該電池３の負荷を調整し（Ｓ２０５）、処理を終了する。制御部２１は、該電池３の負荷を調整しない場合、Ｓ２１５の後、処理を終了する。
【0080】
図６は、容量が低下した電池１～電池６を推定ＳＯＣが３０％になるまで深放電した場合の各電池の内部抵抗を調べた結果を示すグラフである。縦軸は、初期の電池の内部抵抗を１００％とした場合の内部抵抗の割合を示す。
図７は、容量が低下した電池１～電池６の満充電時の内部抵抗を調べた結果を示すグラフである。縦軸は、初期の電池の内部抵抗を１００％とした場合の内部抵抗の割合を示す。
図６及び図７より、推定ＳＯＣ３０％まで放電を行った場合の内部抵抗が、電池の容量低下を精度良く反映していることが分かる。
図７は、容量が低下した電池１～電池６の満充電時の内部抵抗を調べた結果を示すグラフである。縦軸は、初期の電池の内部抵抗を１００％とした場合の内部抵抗の割合を示す。
図６及び図７より、推定ＳＯＣ３０％まで放電を行った場合の内部抵抗が、電池の容量低下を精度良く反映していることが分かる。
【0081】
本実施形態によれば、調整放電を行った場合の内部抵抗に基づいて、正極軟化、集電体腐食、減液等の多くの劣化モードを加味した電池３の劣化の度合を良好に推定することができる。
そして、電池３の負荷を調整することにより、電力貯蔵システム２０全体での電池３の劣化速度を均一に保持し、電池交換の回数を削減するとともに、一部の電池３が使用限界を超えて使用されるリスクを低減することができる。
そして、電池３の負荷を調整することにより、電力貯蔵システム２０全体での電池３の劣化速度を均一に保持し、電池交換の回数を削減するとともに、一部の電池３が使用限界を超えて使用されるリスクを低減することができる。
【0082】
なお、制御部２１が表示パネル２５に劣化度を表示することに代えて、音声により劣化度を電力貯蔵システム２０のオペレータに報知してもよい。
本実施形態においては、制御装置１が電池制御装置２により、調整放電及びリフレッシュ充電を制御する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２が、制御装置１により遠隔操作されることなく、調整放電及びリフレッシュ充電を行ってもよい。
また、電池制御装置２が内部抵抗を導出して、制御装置１に送信してもよい。電池制御装置２が電池３のＳＯＣを補正し、電池３の劣化の度合を推定してもよい。
本実施形態においては、制御装置１が電池制御装置２により、調整放電及びリフレッシュ充電を制御する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２が、制御装置１により遠隔操作されることなく、調整放電及びリフレッシュ充電を行ってもよい。
また、電池制御装置２が内部抵抗を導出して、制御装置１に送信してもよい。電池制御装置２が電池３のＳＯＣを補正し、電池３の劣化の度合を推定してもよい。
【0083】
（実施形態２）
図８は、実施形態２に係る劣化推定システム１０の構成を示すブロック図である。
実施形態２に係る劣化推定システム１０は、補助記憶部１４が学習モデルＤＢ１４５を記憶していること以外は、実施形態１に係る劣化推定システム１０と同様の構成を有する。学習モデルＤＢ１４５に、複数の到達ＳＯＣ（推定ＳＯＣ）毎に生成した学習モデル１４６が記憶されている。
図８は、実施形態２に係る劣化推定システム１０の構成を示すブロック図である。
実施形態２に係る劣化推定システム１０は、補助記憶部１４が学習モデルＤＢ１４５を記憶していること以外は、実施形態１に係る劣化推定システム１０と同様の構成を有する。学習モデルＤＢ１４５に、複数の到達ＳＯＣ（推定ＳＯＣ）毎に生成した学習モデル１４６が記憶されている。
【0084】
図９は、学習モデル１４６の一例を示す模式図である。
学習モデル１４６は、人工知能ソフトウェアの一部であるプログラムモジュールとしての利用が想定される学習モデルであり、多層のニューラルネットワーク（深層学習）を用いることができ、例えば畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network：ＣＮＮ）を用いることができるが、他のニューラルネットワークを用いてもよい。他の機械学習を用いてもよい。制御部１１が、学習モデル１４６からの指令に従って、学習モデル１４６の入力層に入力された内部抵抗に対し演算を行い、判定結果として、劣化度合とその確率とを出力するように動作する。ＣＮＮの場合、中間層はコンボリューション層、プーリング層、及び全結合層を含む。ノード（ニューロン）の数は図１２の場合に限定されない。
劣化度合は、例えば１～１０の１０段階の数値で表す。劣化度合は、劣化度の範囲に基づいて定める。例えば、劣化度合の「１」を上記ＳＯＨの９０～１００％の範囲に、「１０」はＳＯＨ０～１０％の範囲に定めることができる。
学習モデル１４６は、人工知能ソフトウェアの一部であるプログラムモジュールとしての利用が想定される学習モデルであり、多層のニューラルネットワーク（深層学習）を用いることができ、例えば畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network：ＣＮＮ）を用いることができるが、他のニューラルネットワークを用いてもよい。他の機械学習を用いてもよい。制御部１１が、学習モデル１４６からの指令に従って、学習モデル１４６の入力層に入力された内部抵抗に対し演算を行い、判定結果として、劣化度合とその確率とを出力するように動作する。ＣＮＮの場合、中間層はコンボリューション層、プーリング層、及び全結合層を含む。ノード（ニューロン）の数は図１２の場合に限定されない。
劣化度合は、例えば１～１０の１０段階の数値で表す。劣化度合は、劣化度の範囲に基づいて定める。例えば、劣化度合の「１」を上記ＳＯＨの９０～１００％の範囲に、「１０」はＳＯＨ０～１０％の範囲に定めることができる。
【0085】
入力層、出力層及び中間層には、１又は複数のノードが存在し、各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みで結合されている。入力層のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、学習モデル１４６の入力データ（学習用の入力データ及び推定用の入力データ）として与えられる。学習済みの入力データとして、少なくとも到達ＳＯＣにおける内部抵抗を含む。入力データとして、内部抵抗以外に、満充電状態の内部抵抗、開回路電圧、放電容量、放電電圧（に基づく放電容量の推定値）、及び取得した温度センサ７により温度の少なくとも１つを含んでもよい。
【0086】
学習済みの学習モデル１４６の入力層は、内部抵抗を入力する。入力層の各ノードに与えられたデータは、最初の中間層に入力して与えられると、重み及び活性化関数を用いて中間層の出力が算出され、算出された値が次の中間層に与えられ、以下同様にして出力層の出力が求められるまで次々と後の層（下層）に伝達される。なお、ノードを結合する重みのすべては、学習アルゴリズムによって計算される。
【0087】
学習モデル１４６の出力層は、出力データとして劣化度合と、その確率とを生成する。
出力層は、
例えば、劣化度合が１である確率…０．０１
劣化度合が２である確率…０．９０
劣化度合が３である確率…０．０２
・・・
劣化度合が１０である確率…０．００１
のように出力する。
制御部１１は、確率が最大である劣化度合の数値を取得する。
出力層は、劣化度合の代わりに、上述の劣化度を、例えば０％～１００％までの範囲で、１％刻みに、劣化度とその確率とを出力してもよい。
出力層は、
例えば、劣化度合が１である確率…０．０１
劣化度合が２である確率…０．９０
劣化度合が３である確率…０．０２
・・・
劣化度合が１０である確率…０．００１
のように出力する。
制御部１１は、確率が最大である劣化度合の数値を取得する。
出力層は、劣化度合の代わりに、上述の劣化度を、例えば０％～１００％までの範囲で、１％刻みに、劣化度とその確率とを出力してもよい。
【0088】
図１０は制御部１１による学習モデル１４６の生成処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１１は、劣化履歴ＤＢ１４２を読み出し、所定の推定ＳＯＣにおける各行の内部抵抗と、劣化度に基づく劣化度合とを対応づけた教師データを取得する（Ｓ３０１）。
制御部１１は、劣化履歴ＤＢ１４２を読み出し、所定の推定ＳＯＣにおける各行の内部抵抗と、劣化度に基づく劣化度合とを対応づけた教師データを取得する（Ｓ３０１）。
【0089】
制御部１１は教師データを用いて、内部抵抗を入力した場合に劣化度合の確率を出力する学習モデル１４６（学習済みモデル）を生成する（Ｓ３０２）。具体的には、制御部１１は、教師データを入力層に入力し、中間層での演算処理を経て、出力層から劣化度合の確率を取得する。
制御部１１は、出力層から出力された劣化度合の判定結果を、教師データにおいて内部抵抗に対しラベル付けされた情報、即ち正解値と比較し、出力層からの出力値が正解値に近づくように、中間層での演算処理に用いるパラメータを最適化する。該パラメータは、例えば上述の重み（結合係数）、活性化関数の係数等である。パラメータの最適化の方法は特に限定されないが、例えば制御部１１は誤差逆伝播法を用いて各種パラメータの最適化を行う。
制御部１１は、生成した学習モデル１４６を補助記憶部１４に格納し、一連の処理を終了する。
制御部１１は、出力層から出力された劣化度合の判定結果を、教師データにおいて内部抵抗に対しラベル付けされた情報、即ち正解値と比較し、出力層からの出力値が正解値に近づくように、中間層での演算処理に用いるパラメータを最適化する。該パラメータは、例えば上述の重み（結合係数）、活性化関数の係数等である。パラメータの最適化の方法は特に限定されないが、例えば制御部１１は誤差逆伝播法を用いて各種パラメータの最適化を行う。
制御部１１は、生成した学習モデル１４６を補助記憶部１４に格納し、一連の処理を終了する。
【0090】
図１１は、制御部１１が電池３に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、電池３の劣化度合を推定する処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いて充電を行う電池３を特定する（Ｓ１３１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１３２）。
制御部２１は、電池３に対し調整放電を行い、放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う（Ｓ２３１）。
制御部２１は、放電時の電流、電圧を履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２３２）。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いて充電を行う電池３を特定する（Ｓ１３１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１３２）。
制御部２１は、電池３に対し調整放電を行い、放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う（Ｓ２３１）。
制御部２１は、放電時の電流、電圧を履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２３２）。
【0091】
制御部１１は、電流、電圧を受信する（Ｓ１３３）。
制御部１１は、内部抵抗を導出する（Ｓ１３４）。
制御部１１は、推定ＳＯＣに対応する学習モデル１４６を選択し、内部抵抗を学習モデル１４６に入力する（Ｓ１３５）。
制御部１１は、学習モデル１４６が出力した、確率が最大である劣化度合の数値を、今回の推定時の劣化度合として推定し（Ｓ１３６）、処理を終了する。
劣化度合の推定後は、図５のＳ１２０以降の処理を行うことができる。
推定ＳＯＣに対応する学習モデル１４６がない場合、該推定ＳＯＣに近い２つの推定ＳＯＣの学習モデル１４６を用いて劣化度合を推定し、内挿計算により劣化度合を求める。
制御部１１は、内部抵抗を導出する（Ｓ１３４）。
制御部１１は、推定ＳＯＣに対応する学習モデル１４６を選択し、内部抵抗を学習モデル１４６に入力する（Ｓ１３５）。
制御部１１は、学習モデル１４６が出力した、確率が最大である劣化度合の数値を、今回の推定時の劣化度合として推定し（Ｓ１３６）、処理を終了する。
劣化度合の推定後は、図５のＳ１２０以降の処理を行うことができる。
推定ＳＯＣに対応する学習モデル１４６がない場合、該推定ＳＯＣに近い２つの推定ＳＯＣの学習モデル１４６を用いて劣化度合を推定し、内挿計算により劣化度合を求める。
【0092】
本実施形態によれば、容易に、精度良く劣化度合を推定できる。
【0093】
なお、制御装置１は、放電時の電圧、電流を取得したときに、推定ＳＯＣを補正してもよい。
また、制御装置１が電池３の劣化の度合を推定する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２の記憶部２２に学習モデル１４６を記憶し、電池制御装置２が電池３の劣化の度合を推定してもよい。
また、制御装置１が電池３の劣化の度合を推定する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２の記憶部２２に学習モデル１４６を記憶し、電池制御装置２が電池３の劣化の度合を推定してもよい。
【0094】
制御部１１は、学習モデル１４６を用いて推定した劣化度合と、実測により得られた劣化度合とに基づいて、劣化度合の推定の信頼度が向上するように、学習モデル１４６を再学習させることができる。使用履歴ＤＢ３５の所定の行において、実測の劣化度を求め、推定した劣化度合と、実測の劣化度に基づく劣化度合とが一致している場合、この行の内部抵抗に対し劣化度合が対応付けられた教師データを多数入力して再学習させることで、前記劣化度合の確率を上げることができる。推定した劣化度合と実測による劣化度合とが一致していない場合、内部抵抗に対し、実測による劣化度合が対応付けられた教師データを入力して再学習させる。
【0095】
学習モデル１４６は、到達ＳＯＣにおける内部抵抗及び到達ＳＯＣと、劣化度合を示すラベルデータとを教師データに用いて学習してあり、内部抵抗及び到達ＳＯＣを入力した場合に、劣化度合を出力するものであってもよい。この場合、上述のように複数の学習モデルを生成する必要がない。
【0096】
（実施形態３）
図１２は、実施形態３に係る学習モデル１４７の一例を示す模式図である。
学習モデル１４７は、入力データが学習モデル１４６の入力データと異なること以外は、学習モデル１４６と同様の構成を有する。
学習済みの学習モデル１４７の入力層は、電流、電圧、ＳＯＣ（到達した推定ＳＯＣ）、及び温度を入力する。電流及び電圧は電池３を調整放電した場合に得られ、上述の内部抵抗を導出するときに用いられる電流及び電圧である。入力データは、入力層の各ノードに与えられたデータは、最初の中間層に入力して与えられると、重み及び活性化関数を用いて中間層の出力が算出され、算出された値が次の中間層に与えられ、以下同様にして出力層の出力が求められるまで次々と後の層（下層）に伝達される。ノードを結合する重みのすべては、学習アルゴリズムによって計算される。入力データは、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度の全てを含む場合に限定されない。他の情報を含んでもよい。少なくとも電流、電圧、及びＳＯＣを含む。実施形態２のように、複数のＳＯＣに応じて複数の学習モデルを生成する場合、ＳＯＣに対応する学習モデルを選択するので、ＳＯＣは入力しなくてよい。
図１２は、実施形態３に係る学習モデル１４７の一例を示す模式図である。
学習モデル１４７は、入力データが学習モデル１４６の入力データと異なること以外は、学習モデル１４６と同様の構成を有する。
学習済みの学習モデル１４７の入力層は、電流、電圧、ＳＯＣ（到達した推定ＳＯＣ）、及び温度を入力する。電流及び電圧は電池３を調整放電した場合に得られ、上述の内部抵抗を導出するときに用いられる電流及び電圧である。入力データは、入力層の各ノードに与えられたデータは、最初の中間層に入力して与えられると、重み及び活性化関数を用いて中間層の出力が算出され、算出された値が次の中間層に与えられ、以下同様にして出力層の出力が求められるまで次々と後の層（下層）に伝達される。ノードを結合する重みのすべては、学習アルゴリズムによって計算される。入力データは、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度の全てを含む場合に限定されない。他の情報を含んでもよい。少なくとも電流、電圧、及びＳＯＣを含む。実施形態２のように、複数のＳＯＣに応じて複数の学習モデルを生成する場合、ＳＯＣに対応する学習モデルを選択するので、ＳＯＣは入力しなくてよい。
【0097】
学習モデル１４７の出力層は、出力データとして劣化度合と、その確率とを生成する。
出力層は、
例えば、劣化度合が１である確率…０．０１
劣化度合が２である確率…０．９０
劣化度合が３である確率…０．０２
・・・
劣化度合が１０である確率…０．００１
のように出力する。
出力層は、
例えば、劣化度合が１である確率…０．０１
劣化度合が２である確率…０．９０
劣化度合が３である確率…０．０２
・・・
劣化度合が１０である確率…０．００１
のように出力する。
【0098】
図１３は、制御部１１が電池３に調整放電を行ってリフレッシュ充電を行い、劣化度合を推定する処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いて充電を行う電池３を特定する（Ｓ１４１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１４２）。
制御部２１は、電池３に対し所定の調整放電を行い、放電の電力を用いて、ＣＭＵ６又は９により、他の電池３に対し充電を行う（Ｓ２４１）。
制御部２１は、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度を履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２４２）。
制御部１１は、放電を行う電池３、放電の電力を用いて充電を行う電池３を特定する（Ｓ１４１）。
制御部１１は、制御部２１に、電池３に対し調整放電し、同時に放電の電力を用いて、他の電池３に対し充電を行う指示を送信する（Ｓ１４２）。
制御部２１は、電池３に対し所定の調整放電を行い、放電の電力を用いて、ＣＭＵ６又は９により、他の電池３に対し充電を行う（Ｓ２４１）。
制御部２１は、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度を履歴データ２４から取得し、制御装置１へ送信する（Ｓ２４２）。
【0099】
制御部１１は、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度を受信する（Ｓ１４３）。
制御部１１は、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度を学習モデル１４７に入力する（Ｓ１４４）。
制御部１１は、学習モデル１４７が出力した、確率が最大である劣化度合の数値を、度合として判定し（Ｓ１４５）、処理を終了する。
制御部１１は、電流、電圧、ＳＯＣ、及び温度を学習モデル１４７に入力する（Ｓ１４４）。
制御部１１は、学習モデル１４７が出力した、確率が最大である劣化度合の数値を、度合として判定し（Ｓ１４５）、処理を終了する。
【0100】
本実施形態によれば、容易に、精度良く劣化度合を推定できる。
なお、制御装置１は、放電時の電圧、電流を取得したときに、推定ＳＯＣを補正してもよい。
また、制御装置１が電池３の劣化の度合を推定する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２の記憶部２２に学習モデル１４７を記憶し、電池制御装置２が電池３の劣化の度合を推定してもよい。
なお、制御装置１は、放電時の電圧、電流を取得したときに、推定ＳＯＣを補正してもよい。
また、制御装置１が電池３の劣化の度合を推定する場合につき説明しているがこれに限定されない。電池制御装置２の記憶部２２に学習モデル１４７を記憶し、電池制御装置２が電池３の劣化の度合を推定してもよい。
【0101】
本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0102】
１ 制御装置
２ 電池制御装置
３ 鉛蓄電池
４ 鉛蓄電池モジュール
７ 温度センサ
８ 電流センサ
１０ 劣化推定システム
１１ 制御部（充電制御部、ＳＯＣ補正部、推定部、負荷調整部）
１２ 主記憶部
１３、２８ 通信部
１４ 補助記憶部
１４１、２３ プログラム
１４２ 劣化履歴ＤＢ
１４３ 使用履歴ＤＢ
１４４ 関係ＤＢ
１４５ 学習モデルＤＢ
１４６、１４７ 学習モデル
２０ 電力貯蔵システム
２９ 操作部
２ 電池制御装置
３ 鉛蓄電池
４ 鉛蓄電池モジュール
７ 温度センサ
８ 電流センサ
１０ 劣化推定システム
１１ 制御部（充電制御部、ＳＯＣ補正部、推定部、負荷調整部）
１２ 主記憶部
１３、２８ 通信部
１４ 補助記憶部
１４１、２３ プログラム
１４２ 劣化履歴ＤＢ
１４３ 使用履歴ＤＢ
１４４ 関係ＤＢ
１４５ 学習モデルＤＢ
１４６、１４７ 学習モデル
２０ 電力貯蔵システム
２９ 操作部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】