(57)【要約】【課題】温度変化に応じて適切に蓄電池の充放電制御を行う。【解決手段】蓄電池１０の充電状態に関する放電限界点と充電限界点とについて所定の基準温度でのそれら各限界点が定められ、それら各限界点の間が基準充放電領域となっている。制御装置２０は、基準充放電領域内で蓄電池１０の充放電を制御し、蓄電池１０の充電状態を算出する。制御装置２０は、蓄電池１０の充放電の開始時において、温度センサ５０により検出された温度が基準温度とは異なる温度域にある場合において、当該検出温度での充電状態の充放電領域を、放電限界点と充電限界点との少なくともいずれかを基準充放電領域を狭める側にシフトさせて設定する。また、充電状態が、基準充放電領域内であってかつ充放電領域の領域外になっている場合に、その充電状態を充放電領域に含めるべく、充放電領域を、放電限界点側又は充電限界点側のいずれかに拡張して再設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池（１０）の充電状態に関する放電限界点（ＬＬ）と充電限界点（ＬＨ）とについて所定の基準温度でのそれら各限界点が定められ、それら各限界点の間が基準充放電領域となっており、その基準充放電領域内で前記蓄電池の充放電を制御する制御手段（２０）を備える電池システムであって、
前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出手段（２０）と、
前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（５０）と、
前記蓄電池の充放電の開始時において、前記温度検出手段により検出された前記蓄電池の温度が前記基準温度とは異なる温度域にある場合に、当該検出温度での前記充電状態の充放電領域を、前記放電限界点と前記充電限界点との少なくともいずれかを前記基準充放電領域を狭める側にシフトさせて設定する第１設定手段（２０）と、
同じく前記蓄電池の充放電の開始時において、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が、前記基準充放電領域内であってかつ前記第１設定手段により設定された充放電領域の領域外になっている場合に、その充電状態を充放電領域に含めるべく、前記第１設定手段により設定された充放電領域を、放電限界点側又は充電限界点側のいずれかに拡張して再設定する第２設定手段（２０）と、を備えることを特徴とする電池システム。
【請求項２】
前記第２設定手段は、
前記蓄電池の充放電の開始時において、前記充電状態が前記第１設定手段により設定された充放電領域の放電限界点より小さい場合、その充電状態まで前記充放電領域を拡張させることで、前記第１設定手段により設定された充放電領域を再設定することを特徴とする請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記第２設定手段は、
前記蓄電池の充放電の開始時において、前記充電状態が前記第１設定手段により設定された充放電領域の充電限界点より大きい場合、その充電状態まで前記充放電領域を拡張させることで、前記第１設定手段により設定された充放電領域を再設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記蓄電池に冷却風を供給して前記蓄電池を冷却する冷却ファン（６０）と、
前記冷却ファンを用いて前記蓄電池の温度を前記基準温度に近づけるように制御する温度制御手段（２０）と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池システム。
【請求項５】
前記第２設定手段は、
前記蓄電池の充放電の開始時における前記蓄電池の充電状態が前記第１設定手段により設定された充放電領域の放電限界点より小さい場合において、前回の充放電の終了時における前記蓄電池の充電状態と、今回の充放電の開始時における前記蓄電池の充電状態との差が所定値より大きければ、前記第１設定手段により設定された充放電領域の再設定を行わないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池システム。
【請求項６】
前記第１設定手段は、
前記温度検出手段により検出される前記蓄電池の現在の検出温度と、充放電領域を前回設定した時の検出温度との差が所定値以上であることを条件として、前記温度検出手段により検出される前記蓄電池の現在の検出温度に基づいて充放電領域を設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蓄電池の充電状態に応じて、蓄電池の充放電制御を行う電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池には、充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）の放電限界点と充電限界点とがある。放電時においてＳＯＣが放電限界点を下回ると、蓄電池は過放電状態となり、その出力電圧が急激に低下する。このため、蓄電池のＳＯＣが放電限界点を下回ると、外部装置に電力供給を行うことが困難となる。また、充電時において、蓄電池のＳＯＣが充電限界点を上回ると、蓄電池は過充電状態となり、蓄電池の電解液が不可逆な電気分解を起こすなど蓄電池の劣化を招くこととなる。そこで、蓄電池のＳＯＣは、放電限界点から充電限界点までの充放電領域に属するように制御することが望ましい。
【０００３】
充放電領域の大きさを放電容量で表すと、それは蓄電池の使用可能容量であり満充電容量に相当する。この場合、満充電容量は、蓄電池に流れる充放電電流と蓄電池の開放端電圧とから算出することができる（特許文献１）。その満充電容量を用いてＳＯＣを算出するとともに、そのＳＯＣに基づいて充放電を制御することで、ＳＯＣを基準充放電領域に属するように制御することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８―２４１３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
満充電容量は、蓄電池の温度が基準温度（例えば２５℃）において最大となる。この満充電容量の最大値を定格容量と呼ぶ。蓄電池の温度が基準温度に対して高温又は低温になる場合には、放電限界点は大きく、充電限界点は小さくなり、充放電領域は狭くなる。また、蓄電池の満充電容量は定格容量と比べて小さくなる。
【０００６】
ここで、例えば車載蓄電池の場合には、電源スイッチのオン操作に伴い蓄電池の充放電が開始されることが想定される。この充放電の開始時において、その蓄電池の使用（充放電）が今回と前回とで非連続になっているため、その間の放置期間において蓄電池の温度変化が生じることが考えられる。そして、それに起因して充電状態の充放電領域が狭められる側に変化することが考えられる。この場合、電源スイッチがオフされる前に過充電又は過放電の状態になっていないにも関わらず、充放電の開始時において、その時の蓄電池の充電状態が蓄電池の温度に基づき設定される充放電領域から外れてしまい、蓄電池が過充電又は過放電になっていると誤って判定される等の不都合が生じる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みたものであり、温度変化に応じて適切に蓄電池の充放電制御を行うことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、蓄電池（１０）の充電状態に関する放電限界点（ＬＬ）と充電限界点（ＬＨ）とについて所定の基準温度でのそれら各限界点が定められ、それら各限界点の間が基準充放電領域となっており、その基準充放電領域内で前記蓄電池の充放電を制御する制御手段（２０）を備える電池システムである。
【０００９】
さらに、前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出手段（２０）と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（５０）と、前記蓄電池の充放電の開始時において、前記温度検出手段により検出された前記蓄電池の温度が前記基準温度とは異なる温度域にある場合に、当該検出温度での前記充電状態の充放電領域を、前記放電限界点と前記充電限界点との少なくともいずれかを前記基準充放電領域を狭める側にシフトさせて設定する第１設定手段（２０）と、同じく前記蓄電池の充放電の開始時において、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が、前記基準充放電領域内であってかつ前記第１設定手段により設定された充放電領域の領域外になっている場合に、その充電状態を充放電領域に含めるべく、前記第１設定手段により設定された充放電領域を、放電限界点側又は充電限界点側のいずれかに拡張して再設定する第２設定手段（２０）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、蓄電池の充放電の開始時において、蓄電池の充電状態が、基準充放電領域内であってかつ電池温度に応じて設定された充放電領域の領域外になっている場合に、その電池温度に応じて設定された充放電領域が、放電限界点側又は充電限界点側のいずれかに拡張されて再設定される。この再設定により、蓄電池の充電状態が充放電領域の領域外になることが回避できるため、蓄電池の過充電又は過放電が誤判定される等の不都合を抑制できる。
【００１１】
また、この場合、その時点の蓄電池の温度に基づき設定される充放電領域からすると、充電状態が領域外になっているが、その充電状態は、前回の充放電期間中においては充放電領域（基準充放電領域）内に維持されていたものであると想定され、過放電又は過充電となる充電状態ではないと考えられる。このため、充放電領域を上記の通り拡張して再設定したとしても実質的に過充電及び過放電を見落とすことにはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】絶対ＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す図。
【図３】蓄電池の充放電特性を示す図。
【図４】放電限界点及び充電限界点の温度特性を示す図。
【図５】充放電領域の設定を示す図。
【図６】同実施形態にかかる充放電領域算出処理を示すフローチャート。
【図７】同実施形態にかかる絶対ＳＯＣ算出処理を示すフローチャート。
【図８】同実施形態にかかる実効ＳＯＣ算出処理を示すフローチャート。
【図９】同実施形態にかかる充放電制御処理を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の動作を示すタイミングチャート。
【図１１】変形例における充放電領域算出処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
電源装置を電池システムをハイブリッド車に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００１４】
図示される蓄電池１０は、リチウムイオン蓄電池等の２次電池である。なお、蓄電池１０は、例えば、電池セルを直列接続させた組電池である。蓄電池１０は、メインリレーＭＲ、インバータ１１を介して第１モータジェネレータ１２に接続されている。第１モータジェネレータ１２の回転子は、内燃機関であるエンジン１３のクランク軸に機械的に連結されている。第１モータジェネレータ１２は、クランク軸の動力を電気エネルギに変換する発電機としての機能と、エンジン１３の停止時において、クランク軸に初期回転を付与する初期回転付与手段（スタータ）としての機能とを有する。
【００１５】
また、蓄電池１０は、メインリレーＭＲ、インバータ１４を介して第２モータジェネレータ１５に接続されている。第２モータジェネレータ１５は、車載主機であり、その回転子が駆動輪に機械的に連結されている。
【００１６】
本実施形態では、第１モータジェネレータ１２、第２モータジェネレータ１５及びエンジン１３がそれらを制御対象とする図示しない制御装置によって制御され、これにより、エンジン１３を駆動するＨＶモードと、エンジン１３を停止した状態で走行するＥＶモードとが適宜選択される。
【００１７】
蓄電池１０には、その出力電圧を検出する電圧センサ３０が接続されている。電圧センサ３０は、その出力電圧を検出して、検出信号Ｓｖを出力する。検出信号Ｓｖは、蓄電池１０を制御する制御装置２０に入力される。また、蓄電池１０には、その充放電電流である出力電流を検出する電流センサ４０が接続されている。電流センサ４０は、その出力電流を検出して、検出信号Ｓｉを出力する。検出信号Ｓｉは、制御装置２０に入力される。
【００１８】
また、蓄電池１０には、その温度を検出する温度センサ５０が接続されている。ここで、温度センサ５０は、蓄電池１０の外装ケース内において電池セルを収納するセルケースの表面温度を計測するものである。なお、電池セルの内部溶液の温度を計測するものであってもよい。温度センサ５０は、蓄電池１０の温度を検出して、検出信号Ｓｔを出力する。検出信号Ｓｔは制御装置２０に入力される。
【００１９】
制御装置２０は、入力される検出信号Ｓｉ，Ｓｖ，Ｓｔに基づいて、蓄電池１０の出力電圧、出力電流及び温度の検出値を取得する。制御装置２０は、取得した蓄電池１０の出力電圧の電圧値及び出力電流の電流値に基づいて、蓄電池１０のＳＯＣを算出し、算出されたＳＯＣに応じて蓄電池１０への充放電を制御する。
【００２０】
制御装置２０による蓄電池１０のＳＯＣの算出方法について以下に説明する。ここで、蓄電池１０において使用可能な放電容量を満充電容量Ａｈｆと呼ぶ。満充電容量Ａｈｆは温度によって変化し、基準温度（２５℃）において最大となる。この満充電容量Ａｈｆの最大値を定格容量Ａｈ０と呼ぶ。定格容量Ａｈ０に対する現在の蓄電池１０の充電量の比率を絶対ＳＯＣと呼び、満充電容量Ａｈｆに対する現在の蓄電池１０の充電量の比率を実効ＳＯＣと呼ぶ。
【００２１】
図２に、開放端電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｅｌｌ  Ｖｏｌｔａｇｅ）と絶対ＳＯＣとの関係を示す。ＯＣＶとは、蓄電池に充放電電流が流れていない状態における、蓄電池の出力電圧である。図示するようにＯＣＶと絶対ＳＯＣとは一対一の関係を有する。制御装置２０は、ＯＣＶと絶対ＳＯＣとの関係性をマップとして保持している。制御装置２０は、電流が流れていない状態での蓄電池１０の出力電圧を検出信号Ｓｖから取得することで、蓄電池１０のＯＣＶを取得する。制御装置２０は、取得したＯＣＶの電圧値に基づき、ＯＣＶ−絶対ＳＯＣマップを用いて、蓄電池１０の絶対ＳＯＣを算出する。
【００２２】
また、蓄電池１０に流れる充放電電流の電流値Ｉを時間で積分することで、充電量の変化量ΔＡｈを算出することができる（ΔＡｈ＝∫Ｉｄｔ）。充電量の変化量ΔＡｈと、絶対ＳＯＣの変化量ΔＳＯＣと、定格容量Ａｈ０とは、「ΔＡｈ＝Ａｈ０×ΔＳＯＣ」という関係がある。このため、絶対ＳＯＣの変化量ΔＳＯＣを「ΔＳＯＣ＝ΔＡｈ／Ａｈ０」として算出することができる。蓄電池１０に電流が流れている場合、ＯＣＶに基づいて算出した絶対ＳＯＣに絶対ＳＯＣの変化量ΔＳＯＣを加算することで、絶対ＳＯＣの現在値を算出することができる。
【００２３】
図１に示すように、制御装置２０には、蓄電池１０を冷却する冷却ファン６０が接続されている。制御装置２０は、温度制御手段として動作し、入力される検出信号Ｓｔに基づいて、冷却ファン６０の回転速度を変化させて、蓄電池１０の温度を蓄電池１０の充放電に適した温度である基準温度（２５℃）に近づける制御を行う。
【００２４】
制御装置２０は、ＩＧ（イグニッション）スイッチのオン・オフや蓄電池１０のＳＯＣに基づいて、メインリレーＭＲを開閉する機能を備える。制御装置２０は、ＩＧスイッチがオン状態とされている期間において、メインリレーＭＲを制御してオン状態とし、蓄電池１０における充放電を実施する。また、制御装置２０は、蓄電池１０のＳＯＣが小さい場合に、メインリレーＭＲを制御して、第１モータジェネレータ１２と蓄電池１０とを接続し、第１モータジェネレータ１２において発電された電力を蓄電池１０に充電する。また、制御装置２０は、蓄電池１０のＳＯＣが大きい場合に、メインリレーＭＲを制御して第１モータジェネレータ１２と蓄電池１０との接続を遮断することで、第１モータジェネレータ１２からの電力供給を停止させる。なお、制御装置２０によるメインリレーＭＲの制御に換えて、制御装置２０が蓄電池１０のＳＯＣに基づいてインバータ１１，１４を制御することで、蓄電池１０に対する充放電の制御を行うものであってもよい。
【００２５】
図３に蓄電池１０の絶対ＳＯＣと、出力電圧と、温度との関係を示す。
【００２６】
基準温度（２５℃）において、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは、蓄電池の充放電に伴い、ＬＬ０（０％）を下限値、ＬＨ０（１００％）を上限値とする充放電領域において変化する。放電時において、蓄電池１０の絶対ＳＯＣがＬＬ０（０％）に近づくと、出力電圧が急激に低下する。そして、絶対ＳＯＣがＬＬ０（０％）に達すると、蓄電池１０の出力電圧の低下に伴い、第２モータジェネレータ１５、第１モータジェネレータ１２を駆動することが困難となる。放電時において、出力電圧が所定電圧より低くなる絶対ＳＯＣを放電限界点ＬＬと呼ぶ。放電限界点ＬＬは、蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）より低温となると、ＬＬ０（０％）から大きくなる方向にシフトする。
【００２７】
また、充電時において、絶対ＳＯＣがＬＨ０（１００％）より上昇すると、蓄電池１０の電解液の不可逆な電気分解が増加して蓄電池１０の劣化を招くこととなる。充電時において、この不可逆な電気分解が所定量より増加する絶対ＳＯＣを充電限界点ＬＨと呼ぶ。充電限界点ＬＨは、蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）より低温となると、ＬＨ０（１００％）から小さくなる方向にシフトする。
【００２８】
充放電領域の大きさは、基準温度（２５℃）において最大となり、基準温度（２５℃）における充放電領域を基準充放電領域と呼ぶ。蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）の場合、絶対ＳＯＣが０％〜１００％となる全ての領域において充放電を行うことができる。
【００２９】
充放電領域は、蓄電池１０の温度が基準温度より低温となることで、基準充放電領域と比較して狭める側にシフトする。図示するように、蓄電池１０の温度が低温（−１０℃）の場合、放電限界点ＬＬはＬＬ１（２０％）、充電限界点ＬＨはＬＨ１（８０％）となる。即ち、蓄電池１０の温度が低温（−１０℃）の場合、絶対ＳＯＣがＬＬ１以上かつＬＨ１以下となる領域が充放電領域となる。ここで、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬより小さい領域を過放電領域、充電限界点ＬＨより大きい領域を過充電領域と呼ぶ。
【００３０】
図４に放電限界点ＬＬ及び充電限界点ＬＨの温度特性図を示す。図示の例では蓄電池１０の温度が基準温度２５℃を含む１０℃〜３５℃となる領域が基準温度域として定められている。基準温度域より低温側が低温域、高温側が高温域となっている。
【００３１】
基準温度域では、放電限界点ＬＬは０％、充電限界点ＬＨは１００％となる。基準温度域において、充放電領域Ａ１は基準充放電領域である。また、蓄電池１０の温度が１０℃以下となる低温域では、放電限界点ＬＬが大きくなる側に、充電限界点ＬＨが小さくなる側にそれぞれシフトする。つまり、充放電領域Ａ１は基準充放電領域より狭くなる側にシフトする。
【００３２】
また、蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）より高温（３５℃以上）となる領域で蓄電池１０から充放電を行うと、蓄電池１０が過熱状態となり蓄電池１０の劣化の進行が速くなる。そこで、蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）より高温となる領域（３５℃〜５０℃）において、制御装置２０は、充電限界点ＬＨをＬＨ０（１００％）から小さくなる方向にシフトさせ、放電限界点ＬＬをＬＬ０（０％）から大きくなる方向にシフトさせる。
【００３３】
ここで、低温域及び高温域において、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬ〜充電限界点ＬＨとなる領域が充放電領域Ａ１、０％〜放電限界点ＬＬとなる領域が過放電領域Ａ２、充電限界点ＬＨ〜１００％となる領域が過充電領域Ａ３となる。制御装置２０は、図４に示す放電限界点ＬＬ及び充電限界点ＬＨの温度特性をマップとして保持し、蓄電池１０の充放電領域設定処理に用いる。
【００３４】
図５に本実施形態における充放電領域Ａ１、過放電領域Ａ２、過充電領域Ａ３の設定について示す。図５（Ａ）に示す例において、蓄電池１０の温度は低温（−１０℃）であり、放電限界点ＬＬはＬＬ１（２０％）、充電限界点ＬＨはＬＨ１（８０％）である。
【００３５】
図５（Ａ）に示すように、制御装置２０は、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬ〜充電限界点ＬＨとなる領域を充放電領域Ａ１、０％〜放電限界点ＬＬとなる領域を過放電領域Ａ２とし、充電限界点ＬＨ〜１００％となる領域を過充電領域Ａ３として設定する。即ち、充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸは、充電限界点ＬＨと等しく、下限値Ａ１＿ＭＩＮは、放電限界点ＬＬと等しい。そして、絶対ＳＯＣがその充放電領域Ａ１に属するように充放電制御を行う。なお、蓄電池１０の満充電容量Ａｈｆは、充放電領域Ａ１に相当し、定格容量Ａｈ０は、充放電領域Ａ１と、過放電領域Ａ２と、過充電領域Ａ３とを全て含む基準充放電領域に相当する。
【００３６】
制御装置２０が蓄電池１０の絶対ＳＯＣが常に充放電領域Ａ１に属するように蓄電池１０の充放電を制御していたとすると、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは過放電領域Ａ２又は過充電領域Ａ３に属することはない。しかしながら、車両走行の停止に伴い、制御装置２０がオフ状態とされ、その間に蓄電池１０の温度が変化していたとすると、絶対ＳＯＣが、過放電領域Ａ２又は過充電領域Ａ３に属する場合がある。
【００３７】
外気温が低温（−１０℃）であったとしても、蓄電池１０において充放電が行われると、蓄電池１０の内部抵抗での電力消費に伴い蓄電池１０は発熱し、蓄電池１０の温度は基準温度（２５℃）になる。さらに、冷却ファン６０による冷却によって、蓄電池１０の温度は基準温度（２５℃）に保たれる。そして、この状態でＩＧスイッチがオフ状態とされて放置されると、蓄電池１０の温度は外気温（−１０℃）まで低下する。
【００３８】
また、外気温が基準温度（２５℃）に近い場合であっても、日光などで車体の温度が上昇すると、蓄電池１０の温度は高温（５０℃）にまで上昇するおそれが生じる。ＩＧスイッチがオン状態とされていると、制御装置２０は冷却ファン６０を用いて、蓄電池１０の温度を制御することで、蓄電池１０の温度を基準温度（２５℃）に保持する。しかし、ＩＧスイッチがオフ状態とされることで、制御装置２０及び冷却ファン６０は動作を停止する。そして、この状態で放置されると、蓄電池１０の温度は高温（５０℃）となる。
【００３９】
つまり、ＩＧスイッチがオフ状態とされたタイミングにおいて、蓄電池１０の温度は基準温度（２５℃）とされているが、ＩＧスイッチがオフ状態とされ放置されている期間に、蓄電池１０の温度が基準温度（２５℃）より低温（−１０℃）又は高温（５０℃）となる場合がある。このような場合、放置後に再度ＩＧスイッチをオン状態としたタイミングにおける充放電領域Ａ１は、ＩＧスイッチがオフ状態とされたタイミングにおける充放電領域Ａ１と比較して狭める側にシフトする。
【００４０】
ＩＧスイッチがオフ状態とされたタイミングにおいて、蓄電池１０が充電限界点ＬＨ（ＬＨ０）近くまで充電されていた場合、ＩＧスイッチをオン状態としたタイミングにおいて、図示するように、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは過充電領域Ａ３に属することとなる。また、ＩＧスイッチがオフ状態とされたタイミングにおいて、蓄電池１０が放電限界点ＬＬ（ＬＬ０）近くまで放電されていた場合、ＩＧスイッチをオン状態としたタイミングにおいて、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは過放電領域Ａ２に属することとなる。このような場合、制御装置２０は、蓄電池１０が過充電状態又は過放電状態にあると誤判定する不都合がある。
【００４１】
そこで、絶対ＳＯＣが過充電領域Ａ３に属する場合、図５（Ｂ）に示すように、制御装置２０は、絶対ＳＯＣの現在値を充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸとして再設定する。これにより、絶対ＳＯＣの現在値は、充放電領域Ａ１に属することとなり、制御装置２０によって蓄電池１０が過充電状態にあるとして誤判定される不都合を抑制することができる。
【００４２】
また、絶対ＳＯＣが過放電領域Ａ２に属している場合に、制御装置２０は、絶対ＳＯＣの現在値を充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮとして再設定する。これにより、絶対ＳＯＣの現在値は、充放電領域Ａ１に属することとなり、制御装置２０によって蓄電池１０が過放電状態にあるとして誤判定される不都合を抑制することができる。
【００４３】
図６に本実施形態における充放電領域設定処理を示す。この充放電領域設定処理は、制御装置２０によって、所定周期で行われる。
【００４４】
ステップＳ１０において、温度センサ５０から蓄電池１０の温度を取得する。ステップＳ１１において、絶対ＳＯＣ算出処理よって算出された蓄電池１０の絶対ＳＯＣを取得する。図７に本実施形態における絶対ＳＯＣ算出処理を示す。この絶対ＳＯＣ算出処理は、制御装置２０によって、周期Δｔで行われる。
【００４５】
ステップＳ３０において、ＩＧスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた直後であるか否かを判定する。ステップＳ３０において肯定的な判定がなされた場合、ステップＳ３１において、蓄電池１０のＯＣＶを検出する。ステップＳ３１の処理は、ＩＧスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた直後に実施される。このため、ステップＳ３１の処理を行うタイミングで蓄電池１０には充放電電流が流れておらず、蓄電池１０の出力電圧を検出することで蓄電池１０のＯＣＶを検出することができる。ステップＳ３２において、そのＯＣＶに基づいて絶対ＳＯＣの今回値を算出して処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ３０において、ＩＧスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた直後でないと判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）、ステップＳ３３において、検出信号Ｓｉから蓄電池１０の充放電電流の電流値Ｉを取得する。ステップＳ３４において、電流値Ｉに基づいて、絶対ＳＯＣの前回値からの変化量ΔＳＯＣを算出する。具体的には、電流値Ｉと周期Δｔとの積として充放電容量の変化量を算出し、その充放電容量の変化量を定格容量Ａｈ０で割ることで絶対ＳＯＣの前回値からの変化量ΔＳＯＣを算出する（ΔＳＯＣ＝Ｉ・Δｔ／Ａｈ０）。ステップＳ３５において、絶対ＳＯＣの前回値に対して、算出された絶対ＳＯＣの前回値からの変化量ΔＳＯＣを加算することで絶対ＳＯＣの今回値を算出し、処理を終了する。
【００４７】
図６に示す充放電領域設定処理におけるステップＳ１２では、実効ＳＯＣ算出処理によって算出された蓄電池１０の実効ＳＯＣを取得する。図８に本実施形態における実効ＳＯＣ算出処理を示す。この実効ＳＯＣ算出処理は、制御装置２０によって、所定周期で行われる。
【００４８】
ステップＳ４０において、充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸを取得し、ステップＳ４１において、充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮを取得し、ステップＳ４２において、絶対ＳＯＣを取得する。ステップＳ４３において、充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸ及び下限値Ａ１＿ＭＩＮと、絶対ＳＯＣとに基づいて実効ＳＯＣを算出する。具体的には、「実効ＳＯＣ＝（絶対ＳＯＣ−Ａ１＿ＭＩＮ）／（Ａ１＿ＭＡＸ−Ａ１＿ＭＩＮ）」として算出する。
【００４９】
図６に示す充放電領域設定処理におけるステップＳ１３では、ＩＧスイッチがオン状態に切り替えられた直後であるか否かを判定する。ステップＳ１３において肯定的な判定がなされた場合、ステップＳ１５以降において始動時の充放電領域Ａ１の設定処理を行う。
【００５０】
ステップＳ１５において、図４に示すマップを用い蓄電池１０の温度に基づいて、放電限界点ＬＬ及び充電限界点ＬＨを算出する。次に、ステップＳ１６において、放電限界点ＬＬを充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮとして設定し、充電限界点ＬＨを充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸとして設定する。このとき、蓄電池１０の温度が高温域又は低温域に属する場合に、充放電領域Ａ１は、基準充放電領域を狭める側にシフトさせて設定される。この結果、充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮはＬＬ０（０％）とならず、過放電領域Ａ２が生じることとなる。また、充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＡＸはＬＨ０（１００％）とならず、過充電領域Ａ３が生じることとなる。
【００５１】
ステップＳ１５及びＳ１６において、充放電領域Ａ１を一度設定した後、ステップＳ１７において、蓄電池１０の温度が高温域又は低温域に属するか否かを判定する。ステップＳ１７において、蓄電池１０の温度が基準温度域に属する場合（Ｓ１７：ＮＯ）、充放電領域Ａ１は基準充放電領域であり、過放電領域Ａ２及び過充電領域Ａ３は存在していない。このため、ステップＳ１８〜Ｓ２１における充放電領域Ａ１の再設定処理を行うことなく処理を終了する。ステップＳ１７において蓄電池１０の温度が高温域又は低温域に属すると判定された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ），ステップＳ１８〜Ｓ２１において充放電領域Ａ１の再設定処理を行う。
【００５２】
ステップＳ１８において、絶対ＳＯＣが充電限界点ＬＨより大きいか否かを判定する。絶対ＳＯＣが充電限界点ＬＨより大きいと判定された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、絶対ＳＯＣが充放電領域Ａ１の領域外となっており、絶対ＳＯＣが過充電領域Ａ３に属することを意味する。この場合、ステップＳ１９において、絶対ＳＯＣを充放電領域Ａ１に含めるべく充放電領域を充電限界点ＬＨ側に拡張して再設定する。具体的には、絶対ＳＯＣの現在値を充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸとして再設定し、処理を終了する。
【００５３】
絶対ＳＯＣが充電限界点ＬＨ以下であると判定された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ステップＳ２０において、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬより小さいか否かを判定する。絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬより小さいと判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、絶対ＳＯＣが充放電領域Ａ１の領域外となっており、過放電領域Ａ２に属することを意味する。この場合、ステップＳ２１において、絶対ＳＯＣを充放電領域Ａ１に含めるべく充放電領域を放電限界点ＬＬ側に拡張して再設定する。具体的には、絶対ＳＯＣの現在値を充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮとして再設定する。その後、処理を終了する。また、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬ以上であると判定された場合（Ｓ２０：ＮＯ）、充放電領域Ａ１に属することを意味する。この場合、充放電領域Ａ１ついて再設定を行うことなく処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ１３において、ＩＧスイッチがオン状態に切り替えられた直後でないと判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１４において、非始動時における充放電領域の設定条件が成立しているか否かを判定する。ここで、充放電領域の設定条件には、ＩＧスイッチがオン状態とされた時の蓄電池１０の温度と現在の蓄電池１０の温度との差が所定値以上であること、実効ＳＯＣが上限値である１００％に近づいたこと、実効ＳＯＣが下限値である０％に近づいたことを含む。
【００５５】
上記条件のうち、いずれか一つでも成立すれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、非始動時の充放電領域の設定処理を行う。即ち、ステップＳ２２において、図４に示すマップを用い蓄電池１０の温度に基づいて、放電限界点ＬＬ及び充電限界点ＬＨを算出する。次に、ステップＳ２３において、放電限界点ＬＬを充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮとして設定し、充電限界点ＬＨを充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸとして設定して処理を終了する。ステップＳ１４において、充放電領域の設定条件のうちいずれも成立しないと判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。
【００５６】
図９に本実施形態における充放電制御処理を示す。この充放電制御処理は、制御装置２０によって、所定周期で行われる。なお、充放電領域設定処理、絶対ＳＯＣ算出処理及び実効ＳＯＣ算出処理を行う制御装置と、充放電制御処理を行う制御装置とは別個に設けられていてもよい。
【００５７】
ステップＳ５０において、実効ＳＯＣが０％に達しているか否か、すなわち充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮに達しているか否かを判定する。実効ＳＯＣが０％に達していると判定されると（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ステップＳ５１において、メインリレーＭＲを制御して、第２モータジェネレータ１５と蓄電池１０との接続を遮断し、蓄電池１０から第２モータジェネレータ１５に対する放電を禁止する。ステップＳ５２において、実効ＳＯＣが１００％に達しているか否か、すなわち充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸに達しているか否かを判定する。実効ＳＯＣが１００％に達していると判定されると（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５３において、メインリレーＭＲを制御して第１モータジェネレータ１２と蓄電池１０との接続を遮断することで、第１モータジェネレータ１２から蓄電池に対する充電を禁止する。
【００５８】
図１０に示すタイミングチャートを用いて本実施形態における蓄電池１０の充放電制御を説明する。
【００５９】
ＩＧスイッチがオフ状態とされる時刻Ｔａの前において、蓄電池１０の温度は、蓄電池１０の充放電に伴う発熱及び制御装置２０による冷却ファン６０によって基準温度（２５℃）に保たれている。このため、充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸは１００％、下限値Ａ１＿ＭＩＮは０％として設定されている。そして、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは、充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸに近い９０％になっている。
【００６０】
時刻Ｔａにおいて、ＩＧスイッチがオフ状態とされ、メインリレーＭＲがオフ状態となる。これにより、蓄電池１０に電流が流れなくなり、蓄電池１０における充放電が停止される。蓄電池１０における充放電が停止される結果、蓄電池１０の発熱が停止されて、蓄電池１０の温度が外気温（例えば、−１０℃）に近づくように低下していく。
【００６１】
時刻Ｔｂにおいて、ＩＧスイッチがオン状態とされ、制御装置２０は、蓄電池１０の温度を温度センサ５０から取得する。その温度（−１０℃）を用いて、蓄電池１０の充電限界点ＬＨと放電限界点ＬＬとを算出する（図のＬＨｂ，ＬＬｂ）。そして、充電限界点ＬＨを充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸとして、放電限界点ＬＬを充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮとして設定する。また、ＩＧスイッチがオン状態とされた直後において、蓄電池１０のＯＣＶを電圧センサ３０から取得し、その取得したＯＣＶに基づいて、蓄電池１０の絶対ＳＯＣを算出する（図のＳＯＣｂ）。このＳＯＣｂは、時刻ＴａにおいてＩＧスイッチをオフ状態にした時点での絶対ＳＯＣ（図のＳＯＣａ）と同じである。
【００６２】
さらに、制御装置２０は、その算出された絶対ＳＯＣと充電限界点ＬＨ及び放電限界点ＬＬとを比較する。図１０に示す例の時刻Ｔｂにおいて、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは充電限界点ＬＨより大きく、絶対ＳＯＣは過充電領域Ａ３に属する。そのため、制御装置２０は、蓄電池１０について、その充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸを時刻Ｔｂにおける絶対ＳＯＣに再設定する。その後、メインリレーＭＲがオン状態とされて、蓄電池１０からＭＧ２に対して放電がなされる。放電に伴い蓄電池１０の絶対ＳＯＣが低下していく。制御装置２０は、蓄電池１０の充電・放電中において、電流センサ４０から蓄電池１０に流れる電流の電流値Ｉを取得し、その電流値Ｉの積算量に基づいて、蓄電池１０の絶対ＳＯＣを算出する。
【００６３】
時刻Ｔｃにおいて、蓄電池１０の実効ＳＯＣが２０％以下に低下変化するため、制御装置２０は充放電領域の設定条件が成立したと判定し、充放電領域Ａ１を設定し直す。つまり、制御装置２０は、蓄電池１０の温度を温度センサ５０から取得し、その温度を用いて、蓄電池１０の充電限界点ＬＨと放電限界点ＬＬとを算出し（図のＬＨｃ，ＬＬｃ）、充放電領域Ａ１を設定する。その後、蓄電池１０は放電を続け、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは充放電領域Ａ１の下限値Ａ１＿ＭＩＮに達する。制御装置２０は、メインリレーＭＲを制御して、第１モータジェネレータ１２と蓄電池１０とを接続し、蓄電池１０に対して充電を行う。充電に伴って、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは上昇する。時刻Ｔｄにおいて、蓄電池１０の実効ＳＯＣが８０％以上に上昇変化するため、制御装置２０は充放電領域の設定条件が成立したと判定し、充放電領域Ａ１を設定する。時刻Ｔｄにおいて、蓄電池１０の温度が常温域（１０℃〜３５℃）に達しているため、放電限界点ＬＬはＬＬｄ（０％）、充電限界点ＬＨはＬＨｄ（１００％）となる。充放電領域Ａ１の上限値Ａ１＿ＭＡＸはＬＨｄ（１００％）、下限値Ａ１＿ＭＩＮはＬＬｄ（０％）として設定され、充放電領域Ａ１は基準充放電領域となる。
【００６４】
以下本実施形態の奏する効果を述べる。
【００６５】
ＩＧスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた蓄電池１０の充放電の開始時において、充放電領域Ａ１を電池温度に応じて設定する。そして、蓄電池１０の絶対ＳＯＣが、０％〜１００％であってかつその充放電領域Ａ１の領域外になっている場合に、その充放電領域Ａ１が、放電限界点ＬＬ側又は充電限界点ＬＨ側のいずれかに拡張されて再設定される。この再設定により、蓄電池１０の実際の絶対ＳＯＣが充放電領域Ａ１の領域外になることが回避できるため、蓄電池１０の過充電又は過放電が誤判定される等の不都合を抑制できる。
【００６６】
また、この場合、その時点の蓄電池１０の温度に基づき設定される充放電領域Ａ１からすると、絶対ＳＯＣが領域外になっているが、その絶対ＳＯＣは、前回の充放電期間中においては充放電領域Ａ１（基準充放電領域）内に維持されていたものであると想定され、過放電又は過充電となる絶対ＳＯＣではないと考えられる。このため、充放電領域Ａ１を上記の通り拡張して再設定したとしても実質的に過充電及び過放電を見落とすことにはならない。
【００６７】
また、上記構成では、ＩＧスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられた蓄電池１０の充放電の開始時において、絶対ＳＯＣの領域判定を行う。蓄電池１０の充放電の開始時において、蓄電池１０には電流が流れていない。このため蓄電池１０には分極が生じないため、ＯＣＶを精度よく検出でき絶対ＳＯＣを精度よく算出できる。このため、蓄電池１０の絶対ＳＯＣが充放電領域Ａ１の領域内にあるか否かの判定を好適に実施できる。
【００６８】
絶対ＳＯＣが過充電領域Ａ３に属することとなった場合に、放電限界点ＬＬ以上かつ領域判定がなされた際の絶対ＳＯＣ以上の領域を充放電領域Ａ１として再設定する。このように充放電領域Ａ１を設定することで、放電時において過放電状態になることなく好適に蓄電池１０に充電された電力を使用することができる。
【００６９】
絶対ＳＯＣが過放電領域Ａ２に属することとなった場合に、領域判定がなされた際の絶対ＳＯＣ以上かつ充電限界点ＬＨ以下の領域を充放電領域Ａ１として再設定する。このように充放電領域Ａ１を設定することで、充電時において過充電状態になることなく好適に蓄電池１０に充電を行うことができる。
【００７０】
制御装置２０は、冷却ファン６０によって蓄電池１０の温度を基準温度に近づける制御を行う。これにより、前回ＩＧスイッチをオフ状態とした時点において、充放電領域Ａ１は最大化され、基準充放電領域となっていると想定される。そして、制御装置２０は、蓄電池１０の絶対ＳＯＣがその基準充放電領域に属するように制御していると想定される。このため、ＩＧスイッチをオン状態とした時点において、蓄電池１０の絶対ＳＯＣが充放電領域Ａ１に属さない場合であっても、制御装置２０の制御によって蓄電池１０の温度が基準温度に近づけられれば、蓄電池１０の絶対ＳＯＣは再度充放電領域Ａ１の領域内となると考えられる。
【００７１】
放電限界点ＬＬ及び充電限界点ＬＨは温度に基づいて変化する。そこで、両限界点の算出を前回行った際の蓄電池１０の温度と現在の蓄電池１０の温度との温度差が所定値を超えたことを条件として、充放電領域Ａ１の設定を再度行う。これにより、両限界点の実際値と算出値とのずれを軽減することができる。
【００７２】
（他の実施形態）
・制御装置２０は、図６に示す充放電領域設定処理の換わりに図１１に示す充放電領域設定処理を行ってもよい。図１１に示す充放電領域設定処理は、図６に示す充放電領域設定処理において、ステップＳ１６とステップＳ１７との間に以下の処理（ステップＳ６０及びＳ６１）を追加するものである。
【００７３】
ステップＳ６０において、制御装置２０は、蓄電池１０の充放電の前回終了時における絶対ＳＯＣと、蓄電池１０の充放電の開始時における蓄電池の絶対ＳＯＣとを比較し、それら絶対ＳＯＣの差が所定値αより小さいか否かを判定する。具体的には、図１０におけるＩＧスイッチをオフにした時（時刻Ｔａ）の絶対ＳＯＣ（ＳＯＣａ）と、ＩＧスイッチをオンにした時（時刻Ｔｂ）の絶対ＳＯＣ（ＳＯＣｂ）とを比較して、その差が所定値αより大きいか否かを判定する。ＳＯＣａとＳＯＣｂとの差が所定値α以下の場合（Ｓ６０：ＮＯ）、ステップＳ１７以降の充放電領域Ａ１の再設定処理を実行する。
【００７４】
ステップＳ６０において肯定的な判定が行われた場合に、ステップＳ６１において、蓄電池１０の充放電の開始時における蓄電池の絶対ＳＯＣと、放電限界点ＬＬとを比較し、絶対ＳＯＣが放電限界点ＬＬ以上か否かの判定を行う。具体的には、図１０におけるＳＯＣｂと時刻Ｔｂにおける放電限界点ＬＬ（ＬＬｂ）とを比較して、ＳＯＣｂがＬＬｂ以上か否かを判定する。ＳＯＣｂがＬＬｂ以上の場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、ステップＳ１７以降の充放電領域Ａ１の再設定処理を実施する。
【００７５】
ステップＳ６０において肯定的な判定が行われ、ステップＳ６１において否定的な判定が行われた場合、即ち、ＳＯＣａとＳＯＣｂとの差が所定値αより大きく、且つ、ＳＯＣｂがＬＬｂより小さい場合に、ステップＳ１７以降の充放電領域の再設定処理を行わない。
【００７６】
ＩＧスイッチがオフ状態とされて蓄電池１０が長い間放置されていた場合、その放置期間中の自然放電によって蓄電池１０の絶対ＳＯＣが０％近くまで低下しているおそれがある。この場合、ＩＧスイッチがオンとされて制御装置２０による蓄電池１０の温度制御処理が行われ、蓄電池１０の温度が基準温度に近づけられても、蓄電池１０は過放電状態のままである。このような場合においてまで、充放電領域Ａ１を拡張して再設定するのは不都合である。そこで、ステップＳ６０及びＳ６１の処理を追加することで、上記不都合を解消することができる。
【００７７】
・上記実施形態では、絶対ＳＯＣが過充電領域Ａ３に属するときに、充放電領域Ａ１として、放電限界点ＬＬ以上であって絶対ＳＯＣ＝１００％以下の領域を設定してもよい。また、絶対ＳＯＣが過放電領域Ａ２に属するときに、充放電領域Ａ１として、絶対ＳＯＣ＝０％以上であって充電限界点ＬＨ以下の領域を設定してもよい。この様に設定した場合であっても、過充電又は過放電が誤判定される等の不都合を抑制することは可能である。
【００７８】
・充放電領域Ａ１の設定は、蓄電池１０に電流が流れていることを条件として、所定時間ごとに行うものであってもよい。これにより、蓄電池１０の内部抵抗における発熱による温度変化に応じて、充放電領域Ａ１を設定することができる。
【００７９】
・制御装置２０は、高温領域（３５℃〜５０℃）における蓄電池１０の充放電領域Ａ１を、基準充放電領域となるように設定してもよい。この場合、蓄電池１０の劣化の進行を抑制するために、蓄電池１０の温度が高温領域（３５℃〜５０℃）に達したことを条件として、制御装置２０が、冷却ファン６０の回転速度を最大化して、蓄電池１０の温度を基準温度に近づける制御を行うとよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０…蓄電池、２０…制御装置（充電状態算出手段、制御手段、第１設定手段、第２設定手段）、５０…温度センサ（温度検出手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014110715.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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