电池控制装置的制作方法

本发明涉及一种电池控制装置。

背景技术：

基于电池电压的充电率socv的推断方法通常是根据电池闭路电压ccv、电池电流i、电池温度t等电池状态参数来算出当前的电池开路电压ocv，从而通过ocv-soc电池特性图谱来求充电率socv。专利文献1中记载了一种电池内存在温度分布的情况下的电池余量算出方法，在专利文献1记载的发明中，根据电池温度与自放电量的关系、通过高温侧温度与低温侧温度的温差来算出基于自放电量的soc修正值，降低了soc误差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-026869号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在存在温度分布的电池中，无法唯一地确定输入温度，因此，例如若将代表温度定于一点来进行内阻推断，则必然会产生与实际内阻值的误差。在此时的内阻推断误差较大、使用该内阻推断值运算的soc的推断误差增大的情况下，恐怕会进行脱离了电池的使用范围的控制。

解决问题的技术手段

根据本发明的一形态，一种电池控制装置，其具备：第一soc运算部，其根据电池的温度及电压值来算出第1电池充电状态；以及第二soc运算部，其根据电池的电流值来算出第2电池充电状态，该电池控制装置根据基于所述第1电池充电状态及所述第2电池充电状态得到的第3电池充电状态来控制所述电池的充放电，其中，所述温度包括在所述电池的多个位置测量到的多个温度，所述第一soc运算部根据所述电池的低温侧的第2温度的高低来切换第1模式与第2模式，所述第1模式是根据所述电池的高温侧的第1温度来进行所述电池的soc运算的模式，所述第2模式是根据所述第2温度来进行所述电池的soc运算的模式。

发明的效果

根据本发明，能够抑制socv推断误差的影响所导致的电池劣化。

附图说明

图1为表示电池系统的构成的框图。

图2为表示电池状态推断部的框图。

图3为单电池的等效电路图。

图4为表示单电池中的开路电压ocv与电池充电率soc的关系的图。

图5为说明socv运算部的构成的框图。

图6为表示温度传感器的配置的图。

图7为表示第1实施方式中的温度选择部的构成的框图。

图8为说明模式切换判定部的动作的图。

图9为表示模式切换判定部的处理流程的流程图。

图10为表示第1实施方式中的第1模式温度tmode1和电池温度(第2模式温度)tmodo2的时间推移的图。

图11为说明内阻真值rtr与内阻推断值r_l、r_h的大小关系的图。

图12为说明输入温度tin为tin_l(＜ttr)的情况下的开路电压推断值的图。

图13为说明输入温度tin为tin_h(＞ttr)的情况下的开路电压推断值的图。

图14为说明socchgest与socchgtr1及socchgtr2的关系、socdisest与socdistr1及socdistr2的关系的图。

图15为表示图9所示的处理的变形例的流程图。

图16为表示冷却模式的情况下的第1模式温度tmode1及第2模式温度tmode2的时间推移的图。

图17为第2实施方式中的温度选择部的框图。

图18为表示第2实施方式中的模式切换判定部的处理流程的流程图。

图19为第3实施方式中的温度选择部的框图。

图20为表示第3实施方式中的模式切换判定部的处理流程的流程图。

图21为表示第3实施方式中的输入温度tin的时间推移的曲线图。

图22为第4实施方式中的温度选择部的框图。

图23为表示由w生成器生成的权重w的一例的图。

图24为表示预热中的输入温度tin的时间推移的曲线图。

图25为第5实施方式中的温度选择部的框图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

-第1实施方式-

图1为表示本发明的第1实施方式的图，为表示电池系统的构成的框图。电池系统100是对外部的供给对象供电的系统，作为供给对象，设想电动汽车、混合动力汽车、电车、工业用设备等。图1展示的是对混合动力汽车的行驶用的电动发电机410供电的情况。

电池系统100经由继电器300、310连接至逆变器400。逆变器400从电池系统100将电力供给至电动发电机410。逆变器400及电动发电机410由马达/逆变器控制部420加以控制。车辆控制部200根据电池系统100中获得的电池信息、来自逆变器400及电动发电机410的信息、来自未图示的发动机的信息等来决定驱动力的分配等。

电池系统100具备：电池组110，其由多个单电池111构成；测量部120，其具备监视单电池111的状态的多个单电池控制部121；电流检测部130，其检测电池组110中流通的电流；电压检测部140，其检测电池组110的总电压；电池状态推断部150，其进行电池组110的控制；以及存储部180，其存放与电池组110、单电池111及单电池组112的电池特性相关的信息。

构成电池组110的多个单电池111以规定单位数分组成小组。在图1所示的例子中，多个单电池111是分组成2个单电池组112a、112b。单电池组112a、112b电性串联在一起。

再者，单电池111为锂离子二次电池等可充电的电池。作为单电池111，另外还设想镍氢电池、铅电池、双电层电容器等蓄电池、以及具备蓄电功能的装置。此处是考虑单体电池作为单电池111，但也可为将单电池111替换成多个电池串联或并联而成的模块结构的构成。

此外，在图1所示的例子中，作为电池组110展示的是2个单电池组112a、112b串联在一起的构成，但并不限定于此，也可将规定数量的单电池组加以串联，也可加以并联。此外，也可根据用途而由串联、并联的各种个数的组合来构成。

测量部120对构成电池组110的各单电池111的状态进行监视，对应于多个单电池组112a、112b而设置有相同数量的单电池控制部121a、121b。对单电池组112a分配的是单电池控制部121a，对单电池组112b分配的是单电池控制部121b。各单电池控制部121a、121b接收来自各自所分配的单电池组112a、112b的电力而进行动作。各单电池控制部121a、121b对各自所分配的单电池组112a、112b的电池电压、电池温度进行监视。

从电流检测部130发送的电池组110中流通的电流值、从电压检测部140发送的电池组110的总电压值输入至电池状态推断部150。此外，电池状态推断部150通过信号通信部160与测量部120之间进行信号的收发，从测量部120接收单电池111的电池电压、电池温度还有单电池111是过充电还是过放电的诊断结果、测量部120发生了通信错误的情况下输出的异常信号。电池状态推断部150根据输入的信息来进行电池状态推断等处理，该处理结果被发送至测量部120、车辆控制部200。

再者，信号通信部160上设置有光电耦合器等绝缘元件170。如上所述，测量部120从电池组110接收电力来进行动作，而电池状态推断部150是使用车载辅机用的电池(例如12v系电池)作为电源，因此，电池状态推断部150与测量部120的动作电源的基准电位不一样。因此，在信号通信部160上设置有绝缘元件170。绝缘元件170可贴装在构成测量部120的电路基板上，也可贴装在构成电池状态推断部150的电路基板上。再者，根据系统构成的不同，也可以省略所述绝缘元件170。

单电池控制部121a、121b按照各自所监视的单电池组112a、112b的电位从高到低的顺序串联在一起。单电池控制部121a的输出与单电池控制部121b的输入之间未设置有绝缘元件170，其原因在于，单电池控制部121a、121b中设置有在不同动作基准电位彼此之间也能进行通信的机制。但是，在单电池控制部121a与单电池控制部121b之间的通信需要电性绝缘的情况下，须设置绝缘元件170。

电池状态推断部150所发送的信号通过设置有绝缘元件170的信号通信部160输入至单电池控制部121a。来自单电池控制部121b的输出信号通过设置有绝缘元件170的信号通信部160传送至电池状态推断部150的输入部。如此，电池状态推断部150与单电池控制部121a、121b通过信号通信部160连接成环路状。这种连接及通信方式称为菊花链连接，但有时也称为珠串连接、藤蔓连接等。

存储部180中存放与电池组110、单电池111及单电池组112相关的内阻特性、完全充电时的容量、极化电阻特性、劣化特性、个体差异信息、电池开路电压ocv与电池的充电率soc的对应关系(ocv-soc图谱)等信息。再者，在图1所示的例子中，是设为将存储部180配置在电池状态推断部150和测量部120的外部的构成，但也可设为将存储部180设置在电池状态推断部150或测量部120中的构成。

(关于电池状态推断部150)

图2为表示电池状态推断部150的框图。电池状态推断部150具备socv运算部151、soci运算部152及组合运算部153。构成电池组110的单电池111的电压(各单电池111的平均电压)、电池组110中流通的电流、电池组110中获得的温度被输入至socv运算部151。此处，所输入的单电池111的电压是电池组110中包含的多个单电池111的电压的平均电压。socv运算部151运算并输出基于电池电压的电池的充电率socv。再者，socv运算部151的详情将于后文叙述。

电池组110中流通的电流输入至soci运算部152。soci运算部152算出对电池组110中流通的电流进行时间累计而获得的电流累计量，并对soci运算结果的前次值进行该电流累计量的加减运算，由此求出电池的充电率soci，并输出运算出的充电率soci。

组合运算部153根据socv运算部151的输出即充电率socv和soci运算部152的输出即充电率soci来运算并输出更可能的最终的电池的充电率soc。

通常，由socv运算部151算出的充电率socv有如下特征：在电池组110中流通的电流为零或者持续了一定时间以上的恒流的情况等电流稳定的情况下，soc推断误差较小，反过来，在电流的变动较为剧烈或者电池温度较低的情况下，soc推断误差容易变大。另一方面，由soci运算部152算出的充电率soci有如下特征：在电流较大而且没有陡峭的变动的情况下，soc推断误差较小，反过来，在电流值较小而容易受到电流检测部130的测定精度等的影响的情况下，soc推断误差容易变大。

因此，针对上述的充电率socv及充电率soci的特征，组合运算部153通过权重来调节对最终的充电率soc的影响度。由此，能够提高soc推断精度。

(socv运算部151的基本动作)

接着，对socv运算部151的动作进行说明。图3为单电池111的等效电路图。单电池111可以通过极化电阻分量rp与极化电容分量c的并联对、内阻r以及单电池111的开路电压ocv的串联来表示。图3中，vp为极化电压，相当于极化电阻分量rp与极化电容分量c的并联对的两端电压。当对单电池111施加电流i时，电池的闭路电压ccv可以像式(1)那样表示。

ccv＝ocv+r·i+vp…(1)

充电率socv的算出要用到开路电压ocv，但测量部120无法直接测定开路电压ocv。因此，通过像下式(2)那样从测定出的闭路电压ccv中减去r·i(ir降量)和极化电压vp来求开路电压ocv。

ocv＝ccv－r·i－vp…(2)

如上所述，与内阻r和极化电压vp相关的电池特性信息预先存放在存储部180中。再者，内阻r和极化电压vp因单电池111、单电池组112及电池组110的充电状态、温度而不同，因此，以测量部120、电流检测部130及电压检测部140等当中获得的电池信息为输入，并以与充电状态、温度的组合相应的单独的值的形式存放在存储部180中。在本实施方式中，内阻r是根据定义温度与内阻的对应关系的内阻图谱而获得。内阻r的算出当中使用的温度的详情将于后文叙述。

图4为表示单电池111中的开路电压ocv与充电率soc的关系的图。图4所示的开路电压ocv与充电率soc的对应关系由电池特性决定，以ocv-soc图谱的形式存放在存储部180中。图3的socv运算部151根据由测量部120获得的闭路电压ccv、使用式(2)算出ocv，并根据算出的开路电压ocv和图4的ocv-soc图谱来算出对应的充电率socv。

图3及图4中，对求单电池111的充电率socv的方法进行了说明，而在求电池组110、单电池组112中的平均充电率socv的情况下也能运用同样的方法。本实施方式中的socv运算部151以电池组110中的平均闭路电压ccv为输入、使用ocv-soc图谱来运算并输出电池组110的平均充电率socv。

(socv运算部151的构成)

图5为说明socv运算部151的构成的框图。socv运算部151根据遵循图3的ocv-soc关系的ocv-soc图谱map1和开路电压ocv来算出电池组110的平均充电率socv。此处的开路电压ocv为电池组110的平均开路电压ocv。该开路电压ocv在基于式(2)的运算块eq1中算出。当对运算块eq1输入由电压检测部140检测到的闭路电压ccv、来自乘法器mp1的r·i降以及来自图谱map2的极化电压vp时，输出开路电压ocv。

在单电池111、单电池组112、电池组110上或者电池的近旁设置有多个或一个用以监视电池温度的温度传感器。图6为表示本实施方式中的温度传感器的配置的图。我们知道，当电池变为高温或低温时，电池性能通常会降低。因此，广泛进行有如下操作：对电池进行预热或冷却来进行电池的温度调整，以发挥出电池性能。

图6所示的例子为如下构成：在电池组110的底面连接有热授受构件600，通过电池组110与热授受构件600的热授受对电池组110进行预热或冷却。再者，在本实施方式中，电池组110是与为固体构件的热授受构件600直接连接在一起，但只要是能够进行热授受的物质，则也可为流体(气体或液体)，形状不限。此外，也可夹入用以使电池组110与热授受构件600之间的热授受变得容易的构件(例如电热片、油脂等)。

电池组110及热授受构件600上安装有多个温度传感器s1～s4，可以获取多个位置的温度t1～t4。在本实施方式中，是在电池组110的规定位置安装温度传感器s1～s3，并在热授受构件600的规定位置安装温度传感器s4，但温度传感器个数及位置并不限定于图5所示的构成。再者，在本实施方式中，已预先判明，温度t4适于在电池组110产生有温度分布的情况下表示电池的高温侧温度。因此，虽然本实施方式中是将温度传感器s4配置在热授受构件600上，但是，例如也可在电池组110上与热授受构件600相接触的部分或者该部分的附近配置温度传感器s4。

返回至图5，由温度传感器检测到的电池温度输入至socv运算部151的温度选择部500。在图5所示的例子中，输入与电池相关的4个温度t1～t4。温度选择部500根据输入的温度t1～t4来输出输入温度tin，其中，该输入温度tin作为代表电池的温度的温度而输入至内阻图谱map3。再者，温度选择部500中的输入温度tin的设定的详情将于后文叙述。

将从温度选择部500输出的输入温度tin输入至内阻图谱map3，由此获得与输入温度tin相对应的内阻推断值r。内阻图谱map3是根据图8所示那样的电池的内阻与温度的关系而获得的图谱。图8中，横轴为温度，纵轴为内阻。由电流检测部130检测到的在电池组110中流通的电流的电流值i与从内阻图谱map3输出的内阻推断值r由乘法器mp1相乘，获得r·i降。该r·i降输入至运算块eq1。此外，输入至运算块eq1的极化电压vp是根据以由电流检测部130获得的电池电流i为输入而算出极化电压vp的图谱map2而获得。

(温度选择部500)

图7为表示本实施方式中的温度选择部500的构成的框图。温度选择部500具备第1模式运算部510、第2模式运算部520、模式切换判定部530及开关sw1。来自热授受构件600上配置的温度传感器s4的温度t4输入至第1模式运算部510，来自电池组110上配置的温度传感器s1～s3的温度t1～t3输入至第2模式运算部520。第1模式运算部510将输入的温度t4作为第1模式温度tmode1输出。第2模式运算部520将输入的温度t1～t3的平均温度作为代表电池组110的温度的第2模式温度tmode2输出。以下，有时也将第2模式温度tmode2称为电池温度。模式切换判定部530根据输入的电池温度tmode2像后文叙述那样切换开关sw1，使第1模式温度tmode1或电池温度tmode2中的某一方作为输入温度tin从开关sw1输出。

如上所述，在本实施方式中，未将热授受构件600的温度t4包含在第2模式运算部520中的平均温度算出当中，但也可将温度t4也输入至第2模式而将温度t1～t4的平均温度作为第2模式温度tmode2。这在如下情况下较为有用：由于温度传感器s1～s3的安装位置的影响，若仅使用温度t1～t3来运算电池组110的平均温度，则作为电池组110的平均温度不合适。这是因为，考虑到例如在温度传感器s1～s3配置在获取电池组110中产生的温度分布当中的极低温度的位置的情况下，温差的影响等不会被考虑到，导致获得的平均温度显著低于实际的电池组110的平均温度。

再者，如上所述，已预先判明，温度t4适于在电池组110中产生了温度分布的情况下表示电池的高温侧温度，因此，在电池组110中产生了温度分布的情况下，是输出电池的高温侧温度作为第1模式温度tmode1。

接着，使用图8，对模式切换判定部530的动作进行说明。图8为表示单电池111中的内阻r与单电池111的温度的关系(即内阻图谱map3)的曲线图。如图8所示，内阻与温度的关系可以通过指数函数曲线来表示。单电池111的温度越高，内阻r越小，温度越低，内阻r越大。此外，关于内阻r的变化率(δr/δt)，单电池111的温度越高，内阻r的变化率(δr/δt)越小，温度越低，内阻r的变化率(δr/δt)越大。

此外，在本实施方式中使用的电池组110、单电池组112、单电池111中，内阻r与温度的关系表现出同样的倾向，即，对于电池组110及单电池组112中的多个单电池111的平均温度和多个单电池111的平均内阻而言，也可以使用图8的曲线图以相同方式进行说明。

在上述图5中的socv运算部151的说明中，对作为基本动作而求单电池111的充电率socv的方法进行了说明，而在求电池组110、单电池组112中的平均充电率socv的方法中也能运用同样的方法。本实施方式中使用的socv运算部151是以电池组110中的平均开路电压ccv为输入、使用ocv-soc图谱来运算并输出平均充电率socv。因此，在本实施方式中，图8的横轴的温度对应的是从第2模式运算部520输出的电池温度(第2模式温度)tmode2。

图8中，以规定温度tth1为边界将温度区域分割为低温侧的第1模式温度区域和高温侧的第2模式温度区域。在电池温度tmode2处于第1模式温度区域的情况下，模式切换判定部530以从开关sw1输出作为输入温度tin从第1模式运算部510输出的第1模式温度tmode1的方式切换开关sw1。另一方面，在电池温度tmode2处于第2模式温度区域的情况下，模式切换判定部530以从开关sw1输出作为输入温度tin从第2模式运算部520输出的电池温度(第1模式温度)tmode2的方式切换开关sw1。

分割为第1模式温度区域和第2模式温度区域的规定温度tth1以如下方式决定。如图8所示，电池的温度越低，内阻r的变化率(δr/δt)越大。这表示，在电池温度tmode2为常温或高温的情况下，即便电池温度tmode2存在一定程度的误差，也能高精度地进行内阻r推断。反过来，在电池温度tmode2为低温的情况下，电池温度tmode2的误差所导致的内阻r推断误差变大，难以进行内阻r推断。即，表示，温度越低，越容易因soc推断误差而发生脱离soc使用范围的电池使用状况。

由于以上原因，在内阻r相对于电池温度tmode2的变化率即(δr/δt)中引入规定值drth1，将满足下式(3)的温度范围设为第1模式温度区域，将满足下式(4)的范围设为第2模式温度区域。对应于该规定值drth1的电池温度中的规定温度tth1能够唯一地求出。

(δr/δt)＞drth1…(3)

(δr/δt)≤drth1…(4)

图9为表示基于内阻r的变化量的模式切换判定部530的处理流程的图。在步骤s10中，求从第2模式运算部520输入的电池温度tmodo2下的变化率(δr/δt)，并判定求出的变化率(δr/δt)是否满足式(3)的条件。再者，图1的存储部180中预先存储有表示电池温度与变化率(δr/δt)的对应关系的图谱，使用该图谱来求变化率(δr/δt)。在满足式(3)的条件的情况下，从步骤s10进入至步骤s20，以输出从第1模式运算部510输出的第1模式温度tmode1作为输入温度tin的方式切换开关sw1。另一方面，在不满足式(3)的条件的情况下，进入至步骤s30，以输出从第2模式运算部520输出的电池温度(第2模式温度)tmode2作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

再者，在图9所示的处理中，是像步骤s10那样根据输入的电池温度tmodo2来求变化率(δr/δt)并进行该变化率(δr/δt)与规定值drth1的大小比较，但也可像图15所示的处理流程那样对电池温度tmode2与输入温度tin的大小进行比较。图15中，在步骤s15中判定是否tmode2＜tth1，在满足tmode2＜tth1的情况下，进入至步骤s20，在满足tmode2≥tth1的情况下，进入至步骤s30。

即，在tmode2≥tth1的情况下，即便算出内阻r时的温度(输入温度tin)采用电池温度tmode2，也能高精度地算出内阻r，因此能将soc推断误差抑制得较小。因此，以输出电池温度tmode2作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

另一方面，在tmode2＜tth1的情况下，内阻的变化率(δr/δt)较大，因此，若使用电池温度tmode2作为输入温度tin，则soc推断误差会变大。其结果，有soc的真值脱离推荐的soc范围之虞，因此，在本实施方式中，通过使用表示电池的高温侧温度的温度t4(＝第1模式温度tmode1)来防止这种不良情况的发生。与使用温度t4相关的详细说明将于后文叙述。再者，在本实施方式中，如上所述，已预先判明，温度t4适于在电池组110中产生有温度分布的情况下表示电池的高温侧温度。

图10为表示第1实施方式中的第1模式温度tmode1、电池温度(第2模式温度)tmodo2及输入温度tin的时间推移的图。此处，对热授受构件600作为预热系统而发挥功能的情况进行说明。图10中，标有符号tmode1的曲线表示从第1模式运算部510输出的第1模式温度tmode1(＝t4)的时间推移，标有符号tmode2的曲线表示从第2模式运算部520输出的电池温度(第2模式温度)tmode2的时间推移。以单点划线表示的曲线表示输入温度tin的时间推移。

在预热开始时(t＝0)，温度t1～t4(参考图6)为大致同一温度，因此，温度t4即第1模式温度tmode1与温度t1～t3的平均温度即电池温度tmode2为同一温度。预热开始后，随着时间的经过，第1模式温度tmode1与电池温度tmode2的温差δt1增加。这表示，随着预热开始，热授受构件600被加热而温度急剧上升，但电池组110处于尚未被充分传热的状态。

然而，当自预热开始经过了充分时间时，电池温度tmode2逐渐靠近第1模式温度tmode1。这表示，预热的持续使得热授受构件600的热充分地传递到了电池组110。估计第1模式温度tmode1与电池温度tmode2最终会达到大致相同程度的温度。

如上所述，在电池温度tmode2相对于规定温度tth1为tmode2＜tth1的情况下，从开关sw1输出第1模式温度tmode1作为输入温度tin。因此，在变为tmode2＝tth1的时刻t1之前，曲线tin与曲线tmode1一致。另一方面，在t≥t1时，满足tmode2≥tth1，因此曲线tin与曲线tmode2一致。

(温度推断误差的影响)

另外，在soc推断误差较大的状况下，存在soc推断值相对于soc真值而言朝较大一方偏移的情况和朝较小一方偏移的情况，因偏移方向的不同，是否容易导致电池组劣化也不同。在像预热时那样因热授受构件600的热使得电池组110的内部产生温度分布或温差的状况下，难以获取电池组110的温度真值，设想用于内阻推断的输入温度tin相对于电池组110的温度真值ttr而言处于下式(5)、(6)所示的大小关系中的某一个。

(输入温度tin)＜(温度真值ttr)…(5)

(温度真值ttr)＜(输入温度tin)…(6)

若将其表示在图8所示的表示温度与内阻的关系的曲线图(相当于内阻图谱map3)中，则变为图11的样子。若将处于式(5)的关系的输入温度tin设为tin_l，则输入温度tin_l下的内阻推断值r_l与内阻真值rtr的大小关系就为式(7)的样子。此外，若将处于式(6)那样的关系的输入温度tin设为tin_h，则输入温度tin_h下的内阻推断值r_h与内阻真值rtr的大小关系就为式(8)的样子。

(内阻真值rtr)＜(内阻推断值r_l)…(7)

(内阻推断值r_h)＜(内阻真值rtr)…(8)

(tin＜ttr的情况下的开路电压)

首先，使用图12，对输入温度tin为tin_l(＜ttr)的情况下的开路电压推断值进行说明。图12的(a)为表示充放电时的电流值的图，图12的(b)为表示充放电时的闭路电压ccv的行为的图。通过像式(2)所示那样从测量到的闭路电压ccv中减去i·r降和极化电压vp，可以算出开路电压ocv。但是，由于极化电压vp不受温度所引起的内阻变化的影响，所以此处予以省略。

充电开始使得充电时的闭路电压ccvchg上升。此时，充电期间tchg内的开路电压推断值ocvchgest1通过式(9)求出。此外，放电期间tdis内的开路电压推断值ocvdisest1通过式(10)求出。再者，如上所述，极化电压vp予以省略。

ocvchgest1＝ocvchg－r_l×i…(9)

ocvdisest1＝ocvdis－r_l×i…(10)

如式(7)所示，内阻推断值r_l大于内阻真值rtr，因此，在开路电压真值ocvchgtr与开路电压推断值ocvchgest1之间，下式(11)那样的大小关系成立。另一方面，在放电时，如图12的(a)所示，i＜0，因此，(-r_l×i)＞(-rtr×i)＞0，在开路电压真值ocvdistr与开路电压推断值ocvdisest1之间，下式(12)那样的大小关系成立。

ocvchgest1＜ocvchgtr…(11)

ocvchgest1＞ocvchgtr…(12)

(tin＞ttr的情况下的开路电压)

接着，使用图13，对输入温度tin为tin_h(＞ttr)的情况进行说明。图13的(a)为表示充放电时的电流值的图，图13的(b)为说明充放电时的闭路电压ccv的行为的图。充电开始使得闭路电压ccvchg上升。此时，充电期间tchg内的开路电压推断值ocvchgest2通过下式(13)求出。此外，放电期间tdis内的开路电压推断值ocvdisest2通过下式(14)求出。

ocvchgest2＝ccvchg－r_h×i…(13)

ocvdisest2＝ccvdis－r_h×i…(14)

如式(8)所示，内阻推断值r_h小于内阻真值rtr，因此，在开路电压真值ocvchgtr与开路电压推断值ocvchgest2之间，下式(15)那样的大小关系成立。另一方面，在放电时，如图13的(a)所示，i＜0，因此(-rtr×i)＞(-r_h×i)＞0，在开路电压真值ocvdistr与开路电压推断值ocvdisest2之间，下式(16)那样的大小关系成立。

ocvchgtr＜ocvchgest2…(15)

ocvdistr＞ocvdisest2…(16)

由于开路电压ocv与充电率soc之间存在图4所示那样的关系，因此得知，在开路电压ocv的推断值与真值之间存在上述那样的关系的情况下，充电率soc的推断值与真值之间存在下式(17)～(20)所示那样的关系。此处，将充电中求出的充电率soc的推断值表示为socchgest，将放电中求出的推断值表示为socdisest。相对于此，将tin＜ttr的情况下的充电中及放电中的soc真值表示为socchgtr1及socdistr1，将tin＞ttr的情况下的充电中及放电中的soc真值表示为socchgtr2及socdistr2。

(tin＜ttr的情况)

socchgest＜socchgtr1…(17)

socdisest＞socdistr1…(18)

(tin＞ttr的情况)

socchgest＞socchgtr2…(19)

socchgest＜socdistr2…(20)

图14为说明socchgest与socchgtr1及socchgtr2的关系、socdisest与socdistr1及socdistr2的关系的图。图14的(a)为表示充放电电流的推移的图，图14的(b)为表示充电中及放电中的soc推断值与soc真值的关系的图。出于维持电池性能的观点，对soc真值规定有应采用的soc使用范围(以下简称为范围)socrng。在soc控制中，需要使soc真值处于该范围socrng内。

观察图14的充电期间tchg，充电率soc的推断值socchgest随着时间经过而上升。此时，tin＜ttr的情况下的真值socchgtr1始终比推断值socchgest大，因此，在期间tc1内，尽管推断值socchgest处于范围socrng内，真值socchgtr1也会超过范围socrng的上限socthmax。此外，在推断值socdisest减少的放电期间tdis内，tin＜ttr的情况下的真值socdistr1始终比推断值socdisest小，因此，在期间td1内，尽管推断值socdisest处于范围socrng内，真值socdistr1也会低于范围socrng的下限socthmin。

如此，在输入温度tin低于温度真值ttr的情况(tin＜ttr的情况)下，有可能产生soc真值脱离soc使用范围的状态。另一方面，在输入温度tin高于温度真值ttr的情况(tin＞ttr的情况)下，只要充放电中的推断值socchgest及socdisest处于范围socrng内，真值socchgtr2及socdistr2便始终处于范围socrng内。

在本实施方式中，像前文所述的图9或图15的处理那样，在温度t1～t3的平均温度即电池温度(第2模式温度)tmode2为规定温度tth1以上的情况下，将电池温度tmode2用于输入温度tin。在该情况下，能够高精度地推断内阻r，因此由socv运算部151算出的充电率socv的推断误差也较小，soc推断值与真值的差极小。其结果，没有soc真值大幅脱离图14的(b)的范围socrng之虞。

另一方面，在电池温度tmode2低于规定温度tth1的情况下，是将热授受构件600上获得的温度t4(＝tmode1)作为电池组110内的高温侧温度而用于输入温度tin(参考图10)。在该情况下，由于温度t4(＝tmode1)背离了平均温度即电池温度tmode2，因此避免不了soc推断误差的产生，但是，通过设定tin＝t4，输入温度tin相对于真值ttr而言成为tin＞ttr这一状况。其结果，像图14中说明过的那样，得以实现充电率soc的真值(socchgtr2、socdistr2)处于要求的范围socrng内这样的控制。由此，抑制因脱离soc使用范围而导致的电池组110、单电池组112及单电池111的电池性能劣化的控制就成为可能。

再者，在电池温度变为过温状态而利用热授受构件600进行冷却这样的冷却模式的情况下，热授受构件600的温度t4即第1模式温度tmode1以及电池的平均温度即第2模式温度tmode2表现出图16所示那样的时间推移。在该情况下，进行的是不过度冷却电池这样的控制，因此，第2模式温度tmode2就以比规定温度tth1高的温度进行推移。因此，在冷却模式的情况下，在图15的步骤s15中判定为“否”，从而以输入温度tin＝tmode2的方式加以控制。即，本实施方式中说明过的切换动作在冷却模式下也无不妥地进行动作。

-第2实施方式-

图17为第2实施方式中的温度选择部500的框图。温度选择部500具备第1模式运算部510、第2模式运算部520、模式切换判定部530、开关sw1及减法器df1。以电池组110的温度的形式获取到的温度t1～t4输入至温度选择部500。关于温度t1～t4，只要是为了获取电池组110的温度而安装的温度，则也可为来自未直接安装在电池组110上的温度传感器的值。再者，在以下的说明中，设想的是不设置热授受构件600的情况，但当然也可为设置热授受构件600的构成。温度t1～t4中可视需要包含热授受构件600的温度。

温度t1～t4输入至第1模式运算部510及第2模式运算部520。再者，输入至第1模式运算部510及第2模式运算部520的温度的数量不限定于4个，此外，输入至第1模式运算部510及第2模式运算部520的温度的组合也可不同于图17的情况。第1模式运算部510将输入的温度t1～t4中的最高温度作为第1模式温度tmode1输出。第2模式运算部520将输入的温度t1～t4的平均值(平均温度)作为第2模式温度tmode2输出。

减法器df1运算输入的第1模式温度tmode1及第2模式温度tmode2的差分δtdf1。差分δtdf1像下式(21)那样表示。

δtdf1＝tmode1－tmode2…(21)

从第1模式运算部510输出的第1模式温度tmode1和由减法器df1算出的差分δtdf1输入至模式切换判定部530。模式切换判定部530根据第1模式温度tmode1及差分δtdf1来进行开关sw1的切换。

图18为表示模式切换判定部530的处理流程的流程图。在步骤s110中，判定最大温度与平均温度的差分δtdf1是否大于规定值tdfa也就是电池组110内温度分布是否较大。当在步骤s110中判定δtdf1＞tdfa时，进入至步骤s10，当判定δtdf1≤tdfa时，进入至步骤s30。在δtdf1≤tdfa的情况下，认为电池组110内的温度分布较小，在步骤s30中以输出第2模式温度tmode2(平均温度)作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

另一方面，在从步骤s110进入到步骤s10的情况下，即，在电池组110内温度分布较大的情况下，与第1实施方式的情况一样，判定第2模式温度tmode2下的内阻r的变化率(δr/δt)是否超过了规定值drth1。继而，在(δr/δt)＞drth1的情况下，进入至步骤s20，以输出第1模式温度tmode1(最大温度)作为输入温度tin的方式切换开关sw1。在(δr/δt)≤drth1的情况下，进入至步骤s30，以输出第2模式温度tmode2(平均温度)作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

如上所述，在第2实施方式中，仅在电池组110内的温差较大的情况下进行与第1实施方式同样的平均温度(第2模式温度tmode2)与高温侧温度(第1模式温度tmode1)的切换。例如，在进行了预热的情况下，最大温度与平均温度的差分δtdf1通常较大，因此在步骤s110中判定为“是”而进入至步骤s10。

另一方面，在没有预热或冷却等、电池组110内的温差较小的情况下，平均温度即电池温度tmode2相对较低。在这种情况下，原本应采用高温侧温度tmode1作为输入温度tin，但是，若采用发生了背离的高温侧温度，则会导致socv运算的精度劣化。因此，优选像图18所示那样从步骤s110进入至步骤s30而输出平均温度即电池温度tmode2作为输入温度tin。

-第3实施方式-

图19为第3实施方式中的温度选择部500的框图。与第1实施方式的情况一样，第1模式运算部510将输入的高温侧的温度t4作为第1模式温度tmode1输出，第2模式运算部520将输入的温度t1～t3的平均温度作为第2模式温度tmode2输出。与第1实施方式的情况一样，称为电池温度tmode2。第1模式温度tmode1及电池温度tmode2输入至减法器df1，从减法器df1输出它们的差分δtdf1(＝tmode1－tmode2)。

图20为表示第3实施方式中的模式切换判定部530的处理流程的流程图。与第1实施方式的情况一样，在步骤s10中，判定是否(δr/δt)＞drth1。在满足(δr/δt)＞drth1的情况下，进入至步骤s16，在满足(δr/δt)＞drth1的情况下，进入至步骤s30。在进入到步骤s30的情况下，以输出从第2模式运算部520输出的电池温度tmode2作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

另一方面，在进入到步骤s16的情况下，对温差δtdf1与规定值tdfb进行比较，判定是否满足δtdf1＜tdfb。在满足δtdf1＜tdfb的情况下，进入至步骤s20，以输出第1模式温度tmode1作为输入温度tin的方式切换开关sw1。反过来，在不满足δtdf1＜tdfb的情况下，进入至步骤s25，输出tmodo2+tb作为输入温度tin。此处，作为规定值tb的值，例如设为与温差δtdf1的判定基准即规定值tdfb相同的值。

图21为表示第3实施方式中的输入温度tin的时间推移的曲线图。图21展示的是将tb设定为tb＝tdfb的情况。当预热开始时，电池组110中产生温度分布，第1模式温度tmode1与电池温度tmode2的温差δtdf1开始变大。在电池温度tmode2达到(δr/δt)≤drth1的规定温度tth1以上之前，在步骤s10中判定为“是”而执行步骤s16的处理。预热刚开始之后，δtdf1＜tdfb，因此从步骤s16进入至步骤s20。其结果，输入温度tin设定为tin＝tmode1，像曲线l1那样进行推移。

其后，当温差δtdf1变大而成为δtdf1≥tdfb时，在步骤s16中判定为“否”而执行步骤s25。其结果，输入温度tin设定为tin＝tmode2+tb而从曲线l1转移至曲线l2，以与电池温度tmode2同样的上升倾向进行推移。其后，当第1模式温度tmode1与电池温度tmode2的温差δtdf1变小而成为δtdf1＜tdfb时，再次从步骤s16进入至步骤s20。其结果，输入温度tin设定为tin＝tmode1，从曲线l2转移至与tmode1的线条一致的曲线l3。

其后，当电池温度tmode2进一步上升而达到(δr/δt)≤drth1的规定温度tth1以上时，在步骤s10中判定为“否”而执行步骤s30。其结果，输入温度tin设定为tin＝tmode2，输入温度tin从曲线l3转移至与tmode2的线条一致的曲线l4。

如上所述，在第3实施方式中，在预热开始时，输入温度tin像与tmode1的线条一致的曲线l1那样变化，而在电池组110内的温差δtdf1变得比规定值tdfb大的情况下，将输入温度tin限制为tmode2+tb。通过以如此方式进行控制，能够抑制以下情况，即：对于电池组110局部性地急剧加温而仅一部分极端地变为高温、电池组110内的大部分仍为低温状态这样的状况过敏地作出反应而将高温侧温度tmode1用于输入温度tin。

此外，通过将tb设为与tdfb相同的值，在图21的从曲线l1向曲线l2的转移时以及从曲线l2向曲线l3的转移时，输入温度tin不会发生陡峭的变化。其结果，能够抑制内阻r的陡峭的变化所导致的socv运算精度的劣化。

-第4实施方式-

图22为第4实施方式中的温度选择部500的框图。在第4实施方式中，使用权重w将第1模式运算部510的输出tmode1与第2模式运算部520的输出tmode2加以组合而将其作为输入温度tin。在本实施方式中，第1模式运算部510也将输入的高温侧的温度t4作为第1模式温度tmode1输出。此外，第2模式运算部520将输入的温度t1～t3的平均温度作为电池温度tmode2输出。

由w生成器114生成的权重w(0≤w≤1)输入至乘法器mp2及减法器df2。减法器df2从1中减去权重w，并将该减法运算结果(1－w)输入至乘法器mp3。从第1模式运算部510输出的第1模式温度tmode1在乘法器mp2中与权重w相乘，获得w×tmode1。从第2模式运算部520输出的电池温度tmode2在乘法器mp3中与(1－w)相乘，获得(1－w)×tmode2。运算结果即w×tmode1及(1－w)×tmode2由加法器ad相加，该加法运算结果作为输入温度tin输出。即，输入温度tin以下式(22)表示。如式(22)所示，输入温度tin是通过第1模式温度tmode1与电池温度tmode2的组合而获得，并且可以通过权重w来调节组合的程度。

tin＝w×tmode1+(1－w)×tmode2…(22)

图23为表示由w生成器114生成的权重w的一例的图。横轴表示电池组110的平均温度即电池温度tmode2，纵轴表示权重w。w生成器114根据电池温度tmode2的值来生成图23所示那样的权重w。tth11及tth12是作为变更权重w的变化形态的时刻的温度阈值，此处，将tth11称为低温侧基准温度，将tth12称为高温侧基准温度。在tmode2≤tth11的情况下，成为设定tin＝tmode1的第1模式(w＝1)，在tmode2≥tth12的情况下，成为设定tin＝tmode2的第2模式(w＝0)，在tth11＜tmode2＜tth12的情况下，成为将权重w设定为0＜w＜1的第3模式。在第3模式下，以电池温度tmode2越接近低温侧基准温度tth11越朝w＝1收敛、电池温度tmode2越接近高温侧基准温度tth12越朝w＝0收敛的方式设定权重w。在图22所示的例子中，在第3模式下，随着电池温度tmode2的上升，使w从1向0线性地减少。

在w仅取1或0的情况下，在1与0之间切换w时，输入温度tin在tmode1与tmode2之间陡峭地切换。因此，有在权重w的切换的瞬间导致socv推断值的精度劣化之虞。因此，在本实施方式中，在第1模式与第2模式之间设置了权重w在0＜w＜1之间变化的第3模式。

图24为表示预热时的输入温度tin的时间推移的曲线图。预热开始时，电池组110的平均温度即电池温度tmode2为tmode2≤tth11的状态，权重w设定为1，输入温度tin设定为第1模式温度tmode1(tin＝tmode1)。

接着，考虑电池温度tmode2为tth11＜tmode2＜tth12的情况。此时，输入温度tin设定为tin＝w×tmode1+(1－w)×tmode2。权重w在0＜w＜1之间变动，因此输入温度tin满足下述式(23)及式(24)。进而，在预热使得电池组110得到了充分加温的情况下，电池温度tmode2上升而成为tmode2＞tth12，因此，从w生成器114输出w＝0，输入温度tin变为tin＝tmode2。

tmode1＞tin＞tmode2…(23)

tth11＜tin＜tth12…(24)

如此，通过在tmode1与tmode2之间切换在0与1之间切换权重w的输入温度tin时引入上述那样的第3模式，能够实现无缝的温度切换。其结果，能够防止输入温度tin的模式切换时产生的内阻r推断误差的产生，从而能够抑制socv推断精度的劣化。

―第5实施方式―

图25为第5实施方式中的温度选择部500的框图。在上述第1实施方式中，是对电池组110的平均温度即第2模式温度(电池温度)tmode2与规定温度tth1的大小关系进行比较来判定是使用第1模式温度tmode1还是使用第2模式温度(电池温度)tmode2作为输入温度tin。在本实施方式中，例如是从上位的车辆控制部200获取预热状态信号sh，模式切换判定部530根据该预热状态信号sh来进行开关sw1的切换控制。

模式切换判定部530根据输入的预热状态信号sh来进行开关sw1的切换控制。与第1实施方式一样，第1模式运算部510将输入的高温侧的温度t4作为第1模式温度tmode1输出，第2模式运算部520将输入的温度t1～t3的平均温度作为第2模式温度(电池温度)tmode2输出。

在预热状态信号sh表示处于预热中的状态的情况下，模式切换判定部530以输出第1模式温度tmode1作为输入温度tin的方式切换开关sw1。反过来，在预热状态信号sh表示不是预热中的状态时，模式切换判定部530以输出第2模式温度(电池温度)tmode2作为输入温度tin的方式切换开关sw1。

再者，在上述例子中，预热状态信号sh是从设置在电池系统100外侧的车辆控制部200输入，但输出预热状态信号sh的功能设置在电池系统100内外都可以。在上述例子中，是根据一个预热状态信号sh来判定是否在预热中，但也可组合多个信号来判断是否在预热中。

根据上述实施方式，获得以下作用效果。

(c1)如图2所示，电池控制装置即电池状态推断部150具备根据电池的温度t及电压值v来算出充电率socv的socv运算部151和根据电池的电流值i来算出充电率soci的soci运算部152，并根据基于充电率socv及充电率soci得到的充电率soc来控制电池的充放电。

并且，如图6所示，温度t包括在电池的多个位置测量到的多个温度t1～t4，socv运算部151根据电池的低温侧的第2模式温度tmode2的高低来切换根据电池的高温侧的第1模式温度tmode1来进行soc运算的第1模式与根据所述第2模式温度tmode2来进行soc运算的第2模式。如此，设定在内阻推断误差较大的情况下运用soc运算的第1模式以及在内阻推断误差较小的情况下运用soc运算的第2模式，根据电池的高低也就是内阻的推断误差的程度来切换模式。

由此，能够防止图14的(b)所示的相对于soc推断值的soc真值像图14的(b)的真值socchgtr1、socdistr1那样脱离范围socrng，而实现像真值socchgtr2、socdistr2那样处于范围socrng内这样的控制。其结果，能够防止因脱离soc使用范围所导致的电池组110、单电池组112及单电池111的电池性能劣化。

(c2)作为根据第2模式温度tmode2的高低来进行切换的方法，例如，根据电池的内阻的变化率δr/δt来设定与阈值(drth1)相对应的第2模式温度tmode2的阈值温度(tth1)，像图15那样在低温侧的第2模式温度tmode2比与soc运算精度相关的阈值温度(tth1)低的情况下切换为第1模式，在第2模式温度tmode2为阈值温度(tth1)以上的情况下切换为第2模式。此外，也可像图9那样根据内阻的变化率δr/δt是否大于阈值(drth1)来进行模式的切换。

(c3)此外，在预先知晓像图6的热授受构件600那样通过预热变为高温这一内容的情况下，通过将与电池进行热授受的热授受构件600的温度t4设定为第1模式温度tmode1，能够省去从多个温度中选择高温侧的第1模式温度tmode1的处理。作为进行热授受的介质，不仅有图6那样的以与电池接触的方式设置的热授受构件600，也可为将电池浸在流体中来进行预热这样的构成中的流体等。

(c4)进而，在第1模式温度tmode1与第2模式温度tmode2的差小于规定值的情况例如未进行预热的情况下，电池组110的场所所引起的温差较小。在这种情况下，优选输出第2模式温度tmode2作为输入温度tin。

(c5)此外，如图20所示，在(δr/δt)＞drth1的情况下，即，在第2模式温度tmode2比与soc运算精度相关的阈值温度(tth1)低的情况下，在第1模式温度tmode1与第2模式温度tmode2的差δtdf1小于规定值tdfb时，根据第1模式温度tmode1来进行soc运算，在差δtdf1为规定值tdfb以上时，根据第2模式温度tmode2加上规定值tdfb以下的修正量(tb)而得的温度来进行soc运算。图20中，是将修正量(tb)设为与规定值tdfb相等的值，因此，将输入温度tin设定成tmode2+tb。此处，若使用第1模式温度tmode1来表现tmode2+tb，则为tmode1－(δtdf1－tb)。

通过如此进行控制，抑制了对于电池组110局部性地急剧加温而仅一部分极端地变为高温、电池组110内的大部分仍为低温状态这样的状况过敏地作出反应而将高温侧的第1模式温度tmode1用于输入温度tin这一情况。

(c6)此外，也可像图23、24所示那样，在第2模式温度tmode2大于第1阈值(tth11)小于第2阈值(tth12)的情况下，根据通过使用了权重w的“w×(tmode1)+(1－w)×(tmode2)”这一公式算出的温度tin来进行soc运算，并在根据温度tin来进行soc运算时，随着第2模式温度tmode2的温度上升使权重w从1向0减少。通过如此设定用于soc运算的温度tin，能够实现无缝的温度切换，从而能够防止输入温度tin的模式切换时产生的内阻r推断误差的产生、抑制socv推断精度的劣化。

(c7)也可像图25所示那样，在表示热授受构件600温度正在上升的预热状态这一情况的预热状态信号sh被输入至温度选择部500的构成的情况下，当接收到预热状态信号sh时切换为第1模式、当未接收到预热状态信号sh时切换为第2模式，以此来代替基于第2模式温度tmode2的高低的切换。

(c8)第2模式温度tmode2采用多个温度的平均值或者从多个温度中去掉所述第1模式温度tmode1之后的平均值。例如，在像图6所示那样温度t4为热授受构件600、在预热中大幅偏离电池组110自身的温度的情况下，优选像图7所示那样将去掉温度t4的温度t1～t3的平均温度作为第2模式温度tmode2。

上文中，对各种实施方式及变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容，也可对它们进行组合。在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。

符号说明

100电池系统

110电池组

111单电池

114w生成器

120测量部

121、121a、121b单电池控制部

130电流检测部

140电压检测部

150电池状态推断部

151socv运算部

152soci运算部

153组合运算部

180存储部

200车辆控制部

400逆变器

410电动发电机

510第1模式运算部

520第2模式运算部

530模式切换判定部

600热授受构件

sh预热状态信号

sw1开关

tmode1第1模式温度

tmode2第2模式温度。