(57)【要約】【課題】二次電池の入出力可能電力を、高い精度で逐次推定することのできる二次電池の入出力可能電力推定装置を提供すること。【解決手段】二次電池の端子電圧の計測値と、予め定められた二次電池の上限電圧および下限電圧のそれぞれとの差分、および二次電池の内部抵抗の推定値から、二次電池の端子電圧が上限電圧および下限電圧のそれぞれに一致するまでに必要となる電流の増減量を推定し、推定した増減量に基づいて、二次電池の入力可能電力および出力可能電力を推定する二次電池の入出力可能電力推定装置。【選択図】  図２
2010203935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の電流および端子電圧を検出する検出手段と、
前記二次電池の内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段と、
前記検出手段により検出された端子電圧の計測値と、予め定められた前記二次電池の上限電圧および下限電圧のそれぞれとの差分、および前記内部抵抗推定手段により推定した内部抵抗から、前記二次電池の端子電圧が前記上限電圧および下限電圧のそれぞれに一致するまでに必要となる電流の増減量を推定する電流増減量推定手段と、
前記電流増減量推定手段により推定された電流増減量と、前記検出手段により検出された電流の計測値と、前記上限電圧および下限電圧から、前記二次電池の入力可能電力および出力可能電力を推定する入出力可能電力推定手段と、
を備えることを特徴とする二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項２】
前記電流増減量推定手段は、前記上限電圧および下限電圧の代わりに、上限電圧よりも所定値低い電圧である第１電圧、および下限電圧よりも所定値高い電圧である第２電圧を用いて、前記電流増減量を推定することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項３】
前記電流増減推定手段は、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値の大きさに応じて、前記第１電圧および前記第２電圧の値を変化させることを特徴とする請求項２に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項４】
前記電流増減推定手段は、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値が小さいほど、前記第１電圧および前記第２電圧の値を、前記上限電圧および下限電圧のそれぞれに近い値とし、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値が大きいほど、前記第１電圧および前記第２電圧の値を、前記上限電圧および下限電圧のそれぞれから離れた値とすることを特徴とする請求項３に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項５】
前記入出力可能電力推定手段は、前記電流増減量推定手段により推定された電流増減量に１未満の正の値である補正値を乗算して、前記補正値を乗算した電流増減量を用いて、前記入力可能電力および出力可能電力を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項６】
前記入出力可能電力推定手段は、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値の大きさに応じて、前記補正値の値を変化させることを特徴とする請求項５に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項７】
前記入出力可能電力推定手段は、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値が小さいほど、前記補正値を小さな値とし、前記上限電圧および下限電圧のぞれぞれと前記検出手段により検出された端子電圧との差の絶対値が大きいほど、前記補正値を大きな値とすることを特徴とする請求項６に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項８】
前記内部抵抗推定手段は、前記二次電池の電池モデルを定義し、前記検出手段により検出された電流および端子電圧の計測値から、前記電池モデルを用いた適応デジタルフィルタ演算を行って、内部抵抗を含む前記電池モデルのパラメータを一括推定することで、前記二次電池の内部抵抗を推定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項９】
前記内部抵抗推定手段は、前記二次電池の内部抵抗を推定する際に、前記二次電池の電流の瞬間的な変化量をΔＩとし、前記変化量ΔＩに応じた前記二次電池の端子電圧の瞬間的な変化量をΔＶとした場合に、前記ΔＩと前記ΔＶとの比を表すパラメータを前記二次電池の内部抵抗の推定値とすることを特徴とする請求項８に記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項１０】
前記内部抵抗推定手段により推定された内部抵抗が、所定の閾値未満である場合には、
前記電流増減量推定手段は、前記内部抵抗推定手段により推定された内部抵抗の代わりに、前記所定の閾値を用いて、前記電流増減量を推定することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【請求項１１】
前記内部抵抗推定手段により推定された内部抵抗の信頼性を判定する判定手段をさらに有し、
前記判定手段により、前記内部抵抗推定手段により推定された内部抵抗の信頼性が所定の閾値以下であると判断された場合には、前記電流増減量推定手段は、前記内部抵抗推定手段により推定された内部抵抗の代わりに、予め設定された内部抵抗初期値を用いて、前記電流増減量を推定することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の二次電池の入出力可能電力推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の入出力可能電力推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の制御装置として、所定の電池モデル式を用いた適応デジタルフィルタ演算により、二次電池の定常状態における内部抵抗および時定数を含むパラメータを一括推定し、推定したパラメータと、二次電池の電流および端子電圧の計測値とから、二次電池の開路電圧を推定して、推定した定常状態における内部抵抗および開路電圧と、予め定められた上下限電圧とに基づいて、二次電池の定常状態における入出力可能電力を推定する制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７１４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、リチウムイオン電池などの二次電池においては、充放電電流と端子電圧との間には動特性があり、上記従来技術においては、二次電池の定常状態における入出力可能電を推定するものであって、このような動特性を考慮したものでないため、上記従来技術においては、二次電池の充放電電流が変化した直後における入出力可能電力の推定精度が必ずしも十分でないという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、二次電池の入出力可能電力を、高い精度で逐次推定することのできる二次電池の入出力可能電力推定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、二次電池の端子電圧の計測値と、予め定められた二次電池の上限電圧および下限電圧のそれぞれとの差分、および二次電池の内部抵抗の推定値から、二次電池の端子電圧が上限電圧および下限電圧のそれぞれに一致するまでに必要となる電流の増減量を推定し、推定した増減量に基づいて、二次電池の入力可能電力および出力可能電力を推定することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二次電池の端子電圧が上限電圧および下限電圧のそれぞれに一致するまでに必要となる電流の増減量を推定し、推定した電流の増減量に基づいて、二次電池の入力可能電力および出力可能電力を推定するため、二次電池の入出力可能電力を逐次、高い精度で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る二次電池の制御システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る電子制御ユニット３０の機能ブロック図である。
【図３】図３は、二次電池の電池モデルを示す等価回路モデルを示す図である。
【図４】図４は、本実施形態における入出力可能電力推定処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、二次電池における充電電流の変化に対する端子電圧の変化を説明するための図である。
【図６】図６は、従来例に係る最大入力可能電力の推定方法を説明するための図である。
【図７】図７は、従来例に係る最大入力可能電力の推定方法を説明するための図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る入出力可能電力推定処理のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】図９は、従来例に係る入出力可能電力推定処理のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る入出力可能電力推定処理のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】図１１は、従来例に係る入出力可能電力推定処理のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態に係る二次電池の制御システムの構成を示す図である。図１に示す制御システムは、二次電池でモータ等の負荷を駆動したり、モータの回生による電力やエンジンを動力源としてオルタネータで発電した電力で二次電池を充電するシステムに、本発明に係る入出力可能電力推定装置を適用した例である。
【００１０】
二次電池１０は、複数の単位電池を直列に接続してなるものであり、二次電池１０を構成する単位電池としては、たとえば、リチウムイオン二次電池などのリチウム系二次電池などが挙げられる。負荷２０としては、たとえば、モータなどが挙げられる。
【００１１】
電流計４０は、二次電池１０に流れる充放電電流を検出するセンサであり、電流計４０により検出された信号は、電子制御ユニット３０へ送出される。また、電圧計５０は、二次電池１０の端子電圧を検出するセンサであり、電圧計５０により検出された信号は、電子制御ユニット３０へ送出される。
【００１２】
電子制御ユニット３０は、二次電池１０の入出力可能電力を推定するための制御ユニットであり、プログラムを演算するＣＰＵ、プログラムや演算結果を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータと電子回路等で構成される。図２に、電子制御ユニット３０の機能ブロック図を示す。
【００１３】
図２に示すように、電子制御ユニット３０は、電流検出部３０１、電圧検出部３０２、適応デジタルフィルタ演算部３０３、電流増減量推定部３０４、および、入出力可能電力推定部３０５を備える。
【００１４】
電流検出部３０１は、電流計４０からの信号を所定周期で取得し、電流計４０からの信号に基づき、二次電池１０に流れる充放電電流を検出することにより、電流計測値Ｉ（ｋ）を取得する。電流検出部３０１は、取得した電流計測値Ｉ（ｋ）を適応デジタルフィルタ演算部３０３および入出力可能電力推定部３０５に送出する。
【００１５】
電圧検出部３０２は、電圧計５０からの信号を所定周期で取得し、電圧計５０からの信号に基づき、二次電池１０の端子電圧を検出することにより、電圧計測値Ｖ（ｋ）を取得する。電圧検出部３０２は、取得した電流計測値Ｖ（ｋ）を適応デジタルフィルタ演算部３０３、電流増減量推定部３０４および入出力可能電力推定部３０５に送出する。
【００１６】
適応デジタルフィルタ演算部３０３は、二次電池１０の電池モデルを定義し、電流検出部３０１により検出された電流計測値Ｉ（ｋ）および電圧検出部３０２により検出された電圧計測値Ｖ（ｋ）から、適応デジタルフィルタ演算により、二次電池１０の電池モデルのパラメータを一括推定することで、二次電池１０の内部抵抗を推定し、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）を算出する。なお、図２中では、推定値である「＾」を、それぞれ、Ｒ（ｋ）の「Ｒ」の真上に示しているが、下記式（１）に示すように、これはＲ＾（ｋ）と同義である。以下、θ＾（ｋ）、Ｉ＋＾（ｋ）、Ｉ−＾（ｋ）、Ｐｉｎ＾（ｋ）、Ｐｏｕｔ＾（ｋ）においても同様である。
【数１】
2010203935.tif 000003
【００１７】
以下、適応デジタルフィルタ演算部３０３により、二次電池１０の内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）を算出する方法について、説明する。
まず、本実施形態で用いる「電池モデル」について、説明する。図３は、二次電池１０の電池モデルを示す等価回路モデルであり、図３に示す等価回路モデルは、下記式（２）で表される。
【数２】
2010203935.tif 000004
ここで、モデル入力は電流Ｉ［Ａ］（正値は充電、負値は放電）、モデル出力は端子電圧Ｖ［Ｖ］であり、Ｒ１〔Ω］は電荷移動抵抗、Ｒ２［Ω］は純抵抗、Ｃ１［Ｆ］は電気二重層容量、Ｖ０［Ｖ］は開路電圧である。また、上記式中、ｓは微分オペレータである。なお、本実施形態に係る電池モデルは、正極、負極を特に分離していないリダクションモデル（１次）であるが、実際の電池の充放電特性を比較的正確に示すことが可能である。このように本実施形態においては、電池モデルの次数を１次にした構成を例として説明する。 
【００１８】
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｃ１を下記式（３）のように表すと、上記式（２）は、下記式（４）で表されることとなる。
【数３】
2010203935.tif 000005
【数４】
2010203935.tif 000006
【００１９】
次いで、上記式（４）に示される電池モデルから、適応デジタルフィルタを用いた電池パラメータ（Ｋ，Ｔ１，Ｔ２）の推定方法について、説明する。開路電圧Ｖ０（ｔ）は、電流Ｉ（ｔ）に可変なパラメータｈを乗じたものをある初期状態から積分したものと考えれば、開路電圧Ｖ０（ｔ）は、下記式（５）で表すことができる。
【数５】
2010203935.tif 000007
【００２０】
そして、上記式（４）に、上記式（５）を代入すると、下記式（６）となり、これを整理すると下記式（７）となる。
【数６】
2010203935.tif 000008
【数７】
2010203935.tif 000009
【００２１】
さらに、上記式（７）の両辺に安定なローパスフィルタ１／Ｇｌｐ（ｓ）を乗じて、整理すると下記式（８）となる。
【数８】
2010203935.tif 000010
【００２２】
なお、本実施形態においては、ローパスフィルタ１／Ｇｌｐ（ｓ）として、下記式（９）に示すものを用いたが、下記式（９）に示すものに限定はされない。下記式（９）において、τはフィルタの時定数である。
【数９】
2010203935.tif 000011
【００２３】
ここで、電流検出部３０１で検出した電流計測値Ｉ（ｔ）、および電圧検出部３０２で検出した電圧計測値Ｖ（ｔ）に、ローパスフィルタを施した値を下記式（１０）で定義する。
【数１０】
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【００２４】
上記式（８）を上記式（１０）で書き直し、これをＶ２（ｔ）について整理すると、下記式（１１）となる。
【数１１】
2010203935.tif 000013
【００２５】
そして、上記式（１１）は、計測可能な値（Ｉ１(ｔ）、Ｉ２(ｔ）、Ｉ３(ｔ）、Ｖ２(ｔ）、Ｖ３(ｔ））と未知パラメータ（Ｔ１，Ｔ２，Ｋ，ｈ）との積和式になっているため、適応デジタルフィルタの標準形である下記式（１２）と一致する。
【数１２】
2010203935.tif 000014
ただし、上記式（１２）中、ｙ＝Ｖ２(ｔ）、 ωＴ＝［Ｖ３(ｔ），Ｉ３(ｔ），Ｉ２(ｔ），Ｉ１(ｔ）］、θ＝［−Ｔ１，Ｋ・Ｔ２，Ｋ，ｈ］ である。
【００２６】
したがって、電流検出部３０１で検出した電流計測値Ｉ（ｔ）、および電圧検出部３０２で検出した電圧計測値Ｖ（ｔ）にフィルタ処理した信号を、適応デジタルフィルタ演算に用いることで、内部抵抗Ｋ、時定数Ｔ１およびＴ２、パラメータｈから構成される未知パラメータベクトルθを一括推定することができる。
【００２７】
本実施形態では、単純な「最小二乗法による適応デジタルフィルタ」の論理的な欠点（一度推定値が収束すると、その後パラメータが変化しても再度正確な推定ができないこと）を改善した「両限トレースゲイン方式」を用いる。すなわち、上記式（１２）を前提にすると、適応デジタルフィルタにより未知パラメータベクトルθを推定するためのアルゴリズムは、下記式（１３）となる。ここで、ｋ時点の電池パラメータ推定値をθ＾（ｋ）とする。
【数１３】
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【００２８】
上記式（１３）において、ｔｒａｃｅ｛Ｑ(ｋ）｝は行列Ｑ(ｋ）のトレース（対角要素の和）を意味する。また、λ１、λ３、γＵ、γＬは設計パラメータであり、０＜λ１＜１、０＜λ３＜∞とする。λ３は適応デジタルフィルタの推定速度を設定する定数（調整ゲイン）であり、値を大きくすることにより推定速度は速くなるが、その反面ノイズの影響を受けやすくなる。γＵおよびγＬはそれぞれ行列Ｑ(ｋ）のトレースの上下限を規定するパラメータであり、０＜γＬ＜γＵとなるように設定する。また、Ｐ(０）は十分大きな値を初期値とし、θ＾（０）は非ゼロな十分小さな値を初期値とする。このようにして、適応デジタルフィルタ演算部３０３により、適応デジタルフィルタを用いた電池パラメータ（Ｔ１，Ｔ２，Ｋ，ｈ）の推定が行われる。
【００２９】
また、二次電池１０の電流の瞬間的な変化量をΔＩとし、電流の変化量ΔＩに応じた二次電池１０の電圧の瞬間的な変化量をΔＶとした場合に、上記式（４）を変形して得られる下記式（１４）において、変化量ΔＩに対する直達項だけの変化量ΔＶに着目すると、下記式（１５）を得ることができる。ここで、本実施形態では、二次電池１０の電流の変化量ΔＩを、二次電池１０の電圧計測値Ｖ（ｋ）が、予め定められた二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸあるいは予め定められた二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮに到達するまでに必要な電流量とすることができるが、特にこれに限定されない。なお、予め定められた二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸおよび下限電圧ＶＭＩＮは、たとえば、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに記憶させておき、これを読み出すような構成とすればよい。
【数１４】
2010203935.tif 000016
【数１５】
2010203935.tif 000017
【００３０】
そして、適応デジタルフィルタ演算部３０３は、二次電池１０の端子電圧が、予め定められた上限電圧ＶＭＡＸまたは予め定められた下限電圧ＶＭＩＮと一致し、かつ、二次電池１０が定常状態にある場合には、上記式（１）〜（１３）により得られるパラメータ「Ｋ」を、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）として採用し、一方、二次電池１０の端子電圧が、予め定められた上限電圧ＶＭＡＸまたは予め定められた下限電圧ＶＭＩＮと一致しない場合や、二次電池１０の端子電圧が、上限電圧ＶＭＡＸまたは下限電圧ＶＭＩＮと一致していても、二次電池１０の内部状態が過渡状態にある場合には、上記式（１）〜（１３）に加えて、上記式（１４）、（１５）を用いて得られるパラメータ「Ｋ・Ｔ２／Ｔ１」を内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）とし、これを電流増減量推定部３０４に送出する。
【００３１】
図２に戻り、電流増減量推定部３０４は、電圧検出部３０２により検出された電圧計測値Ｖ（ｋ）、適応デジタルフィルタ演算部３０３により算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸに基づいて、二次電池１０の端子電圧が上限電圧ＶＭＡＸに一致するために必要となる電流量を推定し、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出する。具体的には、電流増減量推定部３０４は、電圧計測値Ｖ（ｋ）、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）、および上限電圧ＶＭＡＸに基づいて、下記式（１６）にしたがって、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出する。
【数１６】
2010203935.tif 000018
【００３２】
また、電流増減量推定部３０４は、電圧計測値Ｖ（ｋ）、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮに基づいて、二次電池１０の端子電圧が下限電圧ＶＭＩＮに一致するために必要となる電流量を推定し、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）を算出する。具体的には、電圧計測値Ｖ（ｋ）、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）、および下限電圧ＶＭＩＮに基づいて、下記式（１７）にしたがって、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）を算出する。
【数１７】
2010203935.tif 000019
【００３３】
なお、本実施形態においては、二次電池１０に対して充電が行われる方向に電流値を変化させることを、「電流量を増加させる」と定義し、二次電池１０により放電が行われる方向に電流値を変化させることを、「電流量を減少させる」と定義することとする。
【００３４】
ここで、本実施形態においては、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出する際に、予め設定された二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸの代わりに、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分に基づいて設定される第１電圧Ｖ’ＭＡＸを用いて、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出することが好ましい。すなわち、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、下記式（１８）にしたがって、算出されることが好ましい。
【数１８】
2010203935.tif 000020
【００３５】
第１電圧Ｖ’ＭＡＸは、電圧計測値Ｖ（ｋ）より高く、かつ、上限電圧ＶＭＡＸ以下の範囲で設定される電圧であり、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定される電圧である。具体的には、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さいほど、第１電圧Ｖ’ＭＡＸは上限電圧ＶＭＡＸに近い値に設定され、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きいほど、第１電圧Ｖ’ＭＡＸは上限電圧ＶＭＡＸから離れた値に設定される。なお、第１電圧Ｖ’ＭＡＸの設定方法としては、たとえば、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じた変数（０より大きく１以下）を、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに記憶させておき、これを読み出して、読み出した変数を上限電圧ＶＭＡＸに乗算することにより、設定する方法などが挙げられる。
【００３６】
ここで、上記式（１６）において、たとえば、適応デジタルフィルタ演算部３０３により算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）に推定誤差が存在する場合には、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きい場合には、左辺の分子の絶対値が大きな値となるため、算出される上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を受け易くなる傾向にある。これに対して、上限電圧ＶＭＡＸの代わりに、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の大きさの絶対値に基づいて設定される第１電圧Ｖ’ＭＡＸを用い、上記式（１８）にしたがって、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出することで、上記式（１６）を用いる場合と比較して、左辺の分子の絶対値を相対的に小さな値とすることができ、結果として、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を少なくすることができ、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）の推定精度を向上させることができる。
【００３７】
一方で、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さい場合には、左辺の分子の絶対値は小さな値となるため、この場合には、算出される上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を受け難くなる傾向にある。そのため、本実施形態では、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さいほど、第１電圧Ｖ’ＭＡＸを上限電圧ＶＭＡＸに近い値に設定することで、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さい場合においても、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）の推定精度を良好なものとすることができる。
【００３８】
また、同様に、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）を算出する際においても、予め設定された二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮの代わりに、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分に基づいて設定される第２電圧Ｖ’ＭＩＮを用いて、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）を算出することが好ましい。すなわち、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）は、下記式（１９）にしたがって、算出されることが好ましい。
【数１９】
2010203935.tif 000021
【００３９】
第２電圧Ｖ’ＭＩＮは、電圧計測値Ｖ（ｋ）より低く、かつ、下限電圧ＶＭＩＮ以上の範囲で設定される電圧であり、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定される電圧である。具体的には、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さいほど、第２電圧Ｖ’ＭＩＮは下限電圧ＶＭＩＮに近い値に設定され、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きいほど、第２電圧Ｖ’ＭＩＮは下限電圧ＶＭＩＮから離れた値に設定される。そして、上記と同様に、下限電圧ＶＭＩＮの代わりに、第２電圧Ｖ’ＭＩＮを用い、下記式（１９）にしたがって、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）を算出することで、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を少なくすることができ、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）の推定精度を向上させることができる。なお、第２電圧Ｖ’ＭＩＮの設定方法としては、上述した第１電圧Ｖ’ＭＡＸと同様に、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに記憶された下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じた変数（０より大きく１以下）を用い、これを下限電圧ＶＭＩＮに乗算することにより、設定する方法などが挙げられる。
【００４０】
入出力可能電力推定部３０５は、電流増減量推定部３０４により算出された上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）、電流検出部３０１により検出された電流計測値Ｉ（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸに基づいて、二次電池１０に入力可能な最大電力を推定し、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出する。具体的には、入出力可能電力推定部３０５は、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）、電流計測値Ｉ（ｋ）、および上限電圧ＶＭＡＸに基づいて、下記式（２０）にしたがって、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出する。
【数２０】
2010203935.tif 000022
【００４１】
また、入出力可能電力推定部３０５は、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）、電流計測値Ｉ（ｋ）、電圧計測値Ｖ（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮに基づいて、二次電池１０から出力可能な最大電力を推定し、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出する。具体的には、入出力可能電力推定部３０５は、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）、電流計測値Ｉ（ｋ）、および下限電圧ＶＭＩＮに基づいて、下記式（２１）にしたがって、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出する。
【数２１】
2010203935.tif 000023
【００４２】
ここで、本実施形態においては、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出する際に、電流増減量推定部３０４により算出された上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）の代わりに、この上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）に、１より小さい正の値である補正値α１を乗算して得られる値を用いて、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出することが好ましい。すなわち、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）は、下記式（２２）にしたがって、算出されることが好ましい。
【数２２】
2010203935.tif 000024
【００４３】
補正値α１は、１より小さい正の値であり、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定される値である。具体的には、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さいほど、補正値α１は大きい値に設定され、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きいほど、小さい値に設定される。なお、補正値α１の設定方法としては、たとえば、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じた補正値α１の値を、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに記憶させておき、これを読み出す方法などが挙げられる。
【００４４】
上述したように、適応デジタルフィルタ演算部３０３により算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）に推定誤差が存在する場合には、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きい場合には、算出される上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を受け易くなる傾向にある。また、同様に、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さい場合には、左辺の分子の絶対値は小さな値となるため、この場合には、算出される上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を受け難くなる傾向にある。これに対して、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）に、１より小さい正の値である補正値α１を乗算して得られる値を用い、上記式（２２）にしたがって、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出することで、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きい場合においても、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を少なくすることができ、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の推定精度を向上させることができる。さらに、補正値α１の値を上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定することにより、上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さい場合においても、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の推定精度を良好なものとすることができる。
【００４５】
また、同様に、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出する際においても、電流増減量推定部３０４により算出された下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）の代わりに、この下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）に、１より小さい正の値である補正値α２を乗算して得られる値を用いて、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出することが好ましい。すなわち、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）は、下記式（２３）にしたがって、算出されることが好ましい。
【数２３】
2010203935.tif 000025
【００４６】
補正値α２は、１より小さい正の値であり、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定される値である。具体的には、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が小さいほど、補正値α２は大きい値に設定され、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値が大きいほど、小さい値に設定される。そして、上記と同様に、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）に、１より小さい正の値である補正値α１を乗算して得られる値を用い、上記式（２３）にしたがって、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出することで、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定誤差の影響を少なくすることができ、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の推定精度を向上させることができる。なお、補正値α２の設定方法としては、補正値α１と同様に、たとえば、下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じた補正値α２の値を、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに記憶させておき、これを読み出す方法などが挙げられる。
【００４７】
なお、上述の式（１８）および式（２２）をまとめると、下記式（２４）となり、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）は、下記式（２４）で算出できることとなる。
【数２４】
2010203935.tif 000026
【００４８】
なお、同様に、上述の式（１９）および式（２３）をまとめると、下記式（２５）となり、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）は、下記式（２５）で算出できることとなる。
【数２５】
2010203935.tif 000027
【００４９】
次いで、本実施形態における、入出力可能電力の推定処理を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図４に示す処理は一定周期毎（本実施形態では、１００ｍｓｅｃ毎）に実施される。以下の説明においては、Ｉ(ｋ）は今回の実行周期の電流値（今回の計測値）、Ｉ(ｋ−１）は１回前の実行周期での電流値（前回の計測値）とし、電流以外の値に関しても同様に表記する。なお、以下に説明する処理は、電子制御ユニット３０により行われる。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、電流検出部３０１、および電圧検出部３０２により、電流計測値Ｉ（ｋ）、および電圧計測値Ｖ（ｋ）の取得が行われる。電流計測値Ｉ（ｋ）は適応デジタルフィルタ演算部３０３および入出力可能電力推定部３０５に、電圧計測値Ｖ（ｋ）は適応デジタルフィルタ演算部３０３、電流増減量推定部３０４および入出力可能電力推定部３０５に、それぞれ送出される。
【００５１】
ステップＳ２では、適応デジタルフィルタ演算部３０３により、ステップＳ１で取得した電流計測値Ｉ（ｋ）、および電圧計測値Ｖ（ｋ）に基づき、上述した方法にしたがい、適応デジタルフィルタ演算により、二次電池１０の内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の算出が行われる。算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）は電流増減量推定部３０４に送出される。
【００５２】
なお、適応デジタルフィルタ演算部３０３は、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定精度を判断し、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定精度が十分でないと判断できる場合には、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の代わりに、予め設定された内部抵抗初期値を用い、これを内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）とするような構成とすることが好ましい。なお、予め設定された内部抵抗初期値としては、たとえば、二次電池１０が使用される温度範囲や、二次電池１０の経時劣化により特定の変化から想定される内部抵抗の最大値を採用すればよい。また、内部抵抗初期値は、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに予め記憶させておき、これを読み出すような構成とすることができる。このように、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の推定精度が十分でない場合に、予め設定された内部抵抗初期値を用いるような構成とすることにより、後述するステップＳ６で算出される最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）またはステップＳ１０で算出される最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）で、充電または放電した場合に、二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸまたは下限電圧ＶＭＩＮを超えてしまうことを有効に防止することができる。
【００５３】
上記に加えて、適応デジタルフィルタ演算部３０３は、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）が予め設定された所定の下限値未満であるか否かを判断し、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）が所定の下限値未満である場合には、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）の代わりに、所定の下限値を用い、これを内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）とするような構成とすることが好ましい。なお、所定の下限値としては、たとえば、二次電池１０の経時劣化により特定の変化から想定される内部抵抗の最小値や、二次電池１０が経時劣化していない状態（新品の状態）における常温時の内部抵抗とすることができる。また、内部抵抗初期値と同様に、所定の下限値は、電子制御ユニット３０に備えられたＲＯＭに予め記憶させておき、これを読み出すような構成とすることができる。このように、算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）が所定の下限値未満である場合に、予め設定された所定の下限値を用いるような構成とすることにより、予め設定された内部抵抗初期値を用いた場合と同様に、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）または最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）で、充電または放電した場合に、二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸまたは下限電圧ＶＭＩＮを超えてしまうことを有効に防止することができる。
【００５４】
そして、ステップＳ１で取得した電流計測値Ｉ（ｋ）、電圧計測値Ｖ（ｋ）、およびステップＳ２で算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）に基づいて、以下に説明するように、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の算出処理（ステップＳ３〜Ｓ６）、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の算出処理（ステップＳ７〜Ｓ１０）が、それぞれ行われる。
【００５５】
すなわち、ステップＳ３では、電流増減量推定部３０４により、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）と予め定められた二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸとの差分の絶対値（｜ＶＭＡＸ−Ｖ（ｋ）｜）に基づいて、第１電圧Ｖ’ＭＡＸの設定が行われる。
【００５６】
ステップＳ４では、ステップＳ３で設定された第１電圧Ｖ’ＭＡＸ、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）およびステップＳ２で算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）に基づいて、上記式（１８）にしたがって、上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）の算出が行われる。算出された上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）は、入出力可能電力推定部３０５に送出される。
【００５７】
ステップＳ５では、入出力可能電力推定部３０５により、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）と予め定められた二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸとの差分の絶対値（｜ＶＭＡＸ−Ｖ（ｋ）｜）に基づいて、補正値α１の設定が行われる。
【００５８】
ステップＳ６では、入出力可能電力推定部３０５により、ステップＳ５で算出された補正値α１、ステップＳ１で取得した電流計測値Ｉ（ｋ）、ステップＳ４で算出された上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の上限電圧ＶＭＡＸに基づいて、上記式（２２）にしたがって、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の算出が行われる。
【００５９】
一方、ステップＳ７では、電流増減量推定部３０４により、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）と予め定められた二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮとの差分の絶対値（｜ＶＭＩＮ−Ｖ（ｋ）｜）に基づいて、第２電圧Ｖ’ＭＩＮの設定が行われる。
【００６０】
ステップＳ８では、ステップＳ７で設定された第２電圧Ｖ’ＭＩＮ、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）およびステップＳ２で算出された内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）に基づいて、上記式（１９）にしたがって、下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）の算出が行われる。算出された下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）は、入出力可能電力推定部３０５に送出される。
【００６１】
ステップＳ９では、入出力可能電力推定部３０５により、ステップＳ１で取得した電圧計測値Ｖ（ｋ）と予め定められた二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮとの差分の絶対値（｜ＶＭＩＮ−Ｖ（ｋ）｜）に基づいて、補正値α２の設定が行われる。
【００６２】
ステップＳ１０では、入出力可能電力推定部３０５により、ステップＳ９で算出された補正値α１、ステップＳ１で取得した電流計測値Ｉ（ｋ）、ステップＳ８で算出された下限側電流増減量推定値Ｉ−＾（ｋ）、および予め設定された二次電池１０の下限電圧ＶＭＩＮに基づいて、上記式（２３）にしたがって、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の算出が行われる。
そして、本実施形態では、上述したステップＳ１〜Ｓ１０を一定周期毎（本実施形態では、１００ｍｓｅｃ毎）に繰り返し行うことにより、二次電池１０の入出力可能電力の推定を逐次行うものである。なお、本実施形態の入出力可能電力推定処理においては、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の算出処理（ステップＳ７〜Ｓ１０）に次いで、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の算出処理（ステップＳ３〜Ｓ６）を行う構成としてもよいし、あるいはこれらを同時に行うような構成としてもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、二次電池１０の電圧計測値Ｖ（ｋ）、および上限電圧ＶＭＡＸ（第１電圧Ｖ’ＭＡＸ）を用いて、端子電圧計測値Ｖ（ｋ）を、上限電圧ＶＭＡＸ（第１電圧Ｖ’ＭＡＸ）に一致させるために必要な電流量である上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）を算出する。そして、算出された上限側電流増減量推定値Ｉ＋＾（ｋ）と、実際に二次電池１０に流れている電流の計測値である電流計測値Ｉ（ｋ）との合計に、上限電圧ＶＭＡＸを乗算することにより、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）を算出するものであり、さらにはこのような最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の算出処理を逐次繰り返すものである。そのため、本実施形態によれば、二次電池１０に充電または放電される充放電電流の変化に関係なく（すなわち、二次電池１０が過渡状態にある場合でも、定常状態にある場合でも）、二次電池１０に入力可能な最大入力可能電力を高い精度で、しかも逐次推定することが可能となる。しかも、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の算出処理を逐次繰り返すことにより、二次電池１０の内部抵抗の推定値に誤差があった場合でも、内部抵抗の推定誤差に基づく、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）の誤差を短時間で収束させることができる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、最大入力可能電力推定値Ｐｉｎ＾（ｋ）と同様にして、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）を算出するものであり、さらにはこのような最最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の算出処理を逐次繰り返すものであため、同様に、二次電池１０に充電または放電される充放電電流の変化に関係なく、二次電池１０から出力可能な最大出力可能電力を高い精度で、しかも逐次推定することが可能となる。また、同様に、二次電池１０の内部抵抗の推定値に誤差があった場合でも、内部抵抗の推定誤差に基づく、最大出力可能電力推定値Ｐｏｕｔ＾（ｋ）の誤差を短時間で収束させることができる。
【００６５】
なお、一般的に、リチウムイオン二次電池などの二次電池は、図５に示すように、時間ｔ１において、電流値ゼロから、一定電流値Ｉ１で充電を開始した場合には、端子電圧が徐々に上昇していき、時間ｔ１から所定時間経過後の時間ｔ２において、定常状態となる性質を有する。これに対して、たとえば、従来のように、電池モデルを用いた適応デジタルフィルタ演算により、定常状態における二次電池の内部状態（すなわち、時間ｔ２における二次電池１０の内部状態）を推定し、これに基づいて二次電池の入力可能電力を推定した場合においては、図６に示すように、図６中の斜線部分に示す領域に相当する電力については、二次電池に入力可能であるにも係らず、入力されないこととなってしまい、エネルギーロスが発生するという問題があった。また、図７に示すように、従来においては、内部抵抗の推定誤差があった場合に、二次電池の上限電圧を超えて充電が行われてしまい、二次電池の劣化を招いたり（図７中の一点鎖線）、あるいは、二次電池の上限電圧よりも低い電圧で充電が行われてしまい、エネルギーロスが発生してしまう（図７中の点線）という問題もあった。なお、これらの問題は、充電側（入力側）だけでなく、放電側（出力側）でも同様である。
【００６６】
これに対して、本実施形態によれば、これら従来技術の問題を有効に解決するものであり、これにより、二次電池１０の入出力可能電力を高い精度で、しかも逐次推定することを可能とするものである。そして、この結果として、本実施形態に係る入出力可能電力推定装置を、電動車両システムに搭載される二次電池に適応することにより、従来と比較して、より多くの運度エネルギーを二次電池に回生して燃費効率の向上を可能とすることができる。さらには、従来と比較して、より多くの動力を二次電池から出力することのより動力性能の向上も可能となる。
【００６７】
図８〜図１１に、車両システムに搭載された電池モデルを用いたシミュレーションにより、本実施形態の効果を検証した結果を示す。図８〜図１１においては、上から電流の変化を示すプロファイル、電圧の変化を示すプロファイル、電力の変化を示すプロファイルを示しており、これらのうち、電力については、最大入力可能電力推定値（点線）、要求電力（一点鎖線）おおよび実電力（実線）を示した。また、電圧の変化を示すプロファイルにおいては、二次電池の上限電圧も併せて示した。そして、図８〜図１１においては、所定時間(図８〜図１１に示すように、要求電力（一点鎖線）の値が大きく変化し、その後一定となる前までの時間)までの間は、車両システムからの要求電力（一点鎖線）は、二次電池に実際に入出力可能な電力の範囲内となっており、そのため、要求電力（一点鎖線）と実電力（実線）とが同じ電力となり、一方で、所定時間以降においては、車両システムからの要求電力（一点鎖線）が、二次電池に実際に入出力可能な電力の範囲を超える値となった場合のシミュレーション結果を示している。
【００６８】
そして、図８、図９は、上記条件において、二次電池の内部抵抗の推定値に推定誤差が無い場合のシミュレーション結果を示しており、図８は本実施形態に係るシミュレーション結果であり、図９は、従来例に係るシミュレーション結果である。なお、図９に示す従来例においては、電池モデルを用いた適応デジタルフィルタ演算により、定常状態における二次電池の内部状態（過渡状態を考慮しない内部状態）を推定し、定常状態における二次電池の内部状態に基づいて二次電池の入力可能電力を推定した例である（図１１においても同様。）。
【００６９】
図８に示すように、本実施形態によれば、要求電力（一点鎖線）が、二次電池に実際に入出力可能な電力の範囲を超える値となった場合でも、要求電力が入出力可能な電力の範囲を超える値となった直後から、二次電池の端子電圧を、二次電池の上限電圧と一致させることができることが確認できる。すなわち、本実施形態によれば、要求電力が入出力可能な電力の範囲を超える値となった直後から、最大入力可能電力での入力が可能となることが確認できる。一方、図９に示すように、従来例においては、要求電力（一点鎖線）が、二次電池に実際に入出力可能な電力の範囲を超える入出力可能な電力の範囲を超える値となった場合に、定常的には二次電池１０の端子電圧が、二次電池１０の上限電圧と一致する結果となるが、過渡的には（たとえば、要求電力が入出力可能な電力の範囲を超える値となった直後からしばらくの間）、二次電池の端子電圧が二次電池の上限電圧を下回る結果となった。すなわち、従来例においては、この間において回生可能であった電力のうち一部が回生できないという結果となった。
【００７０】
また、図１０、図１１は、上記条件において、二次電池の内部抵抗の推定値を真値の１．４倍として算出されてしまった場合のシミュレーション結果を示しており、図１０は本実施形態に係るシミュレーション結果であり、図１１は、従来例に係るシミュレーション結果である。なお、図１１に示す従来例においては、上述した図９と同じ従来例である。
【００７１】
図１０に示すように、本実施形態によれば、二次電池の内部抵抗の推定値に誤差がある場合においては、図１０に示すように微小時間Δｔだけ、二次電池の端子電圧と、二次電池の上限電圧とが一致するのに時間を要する以外は、図８に示す場合と同様に、良好に最大入力可能電力での入力が可能となることが確認できる。一方、図１１に示すように、従来例においては、二次電池の内部抵抗の推定値に誤差がある場合においては、その誤差は修正されずに、過渡的にも、また、定常的にも、二次電池の端子電圧が二次電池の上限電圧を下回る結果となった。すなわち、従来例においては、所定時間に二次電池に実際に入出力可能な電力の範囲を超える値となって以降、回生可能であった電力のうち一部が回生できないという結果となった。
【００７２】
なお、上述した実施形態において、電流検出部３０１および電圧検出部３０２は本発明の検出手段に、適応デジタルフィルタ演算部３０３は本発明の内部抵抗推定手段に、電流増減量推定部３０４は本発明の電流増減量推定手段に、入出力可能電力推定３０５は本発明の入出力可能電力推定手段に、それぞれ相当する。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７４】
たとえば、上述の実施形態においては、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）を、電池モデルを用いた適応デジタルフィルタ演算により算出するような構成としたが、内部抵抗推定値Ｒ＾（ｋ）を算出する方法は、特に限定されず、たとえば、電流計測値Ｉ（ｋ）および電圧計測値Ｖ（ｋ）との関係を直線回帰し、その傾きから算出する方法を採用してもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態においては、第１電圧Ｖ’ＭＡＸおよび第２電圧Ｖ’ＭＩＮを、それぞれ上限電圧ＶＭＡＸと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさ、および下限電圧ＶＭＩＮと電圧計測値Ｖ（ｋ）との差分の絶対値の大きさに応じて設定するような構成としたが、これら第１電圧Ｖ’ＭＡＸおよび第２電圧Ｖ’ＭＩＮを予め定められた所定値としてもよい。さらに、第１電圧Ｖ’ＭＡＸを、上限電圧ＶＭＡＸから電圧計測値Ｖ（ｋ）を減算して得られる差分が正の値である場合には、予め設定した０より大きく、１未満の定数を差分に乗算した値とし、差分が負の値である場合には、予め設定した１より大きな値を乗算した値とし、同様に、第２電圧Ｖ’ＭＩＮを、電圧計測値Ｖ（ｋ）から下限電圧ＶＭＩＮを減算して得られる差分が正の値である場合には、予め設定した０より大きく、１未満の定数を差分に乗算した値とし、差分が負の値である場合には、予め設定した１より大きな値を乗算した値とするような構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…二次電池
２０…負荷
３０…電子制御ユニット
３０１…電流検出部
３０２…電圧検出部
３０３…適応デジタルフィルタ演算部
３０４…増減電流量推定部
３０５…入出力可能電力推定部
４０…電流計
５０…電圧計
【図１】
2010203935.tif 000028
【図２】
2010203935.tif 000029
【図３】
2010203935.tif 000030
【図４】
2010203935.tif 000031
【図５】
2010203935.tif 000032
【図６】
2010203935.tif 000033
【図７】
2010203935.tif 000034
【図８】
2010203935.tif 000035
【図９】
2010203935.tif 000036
【図１０】
2010203935.tif 000037
【図１１】
2010203935.tif 000038