(57)【要約】【課題】蓄電素子の劣化によって充放電可能電力を正確に推定できないことを抑制する【解決手段】ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電流制限状態であると判断した場合は、第一補正係数αを算出し、充電可能電力値ＷＣ１を算出する。一方、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電圧制限状態であると判断した場合は、第二補正係数βを算出し、二次電池５のＳＯＣの現在値が、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいと判断した場合、充電可能電力値ＷＣ２を算出する。また、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値以下と判断した場合、仮想充電可能電力値ＷＣＫを算出し、充電可能電力値ＷＣ２を算出する。【選択図】図１
2014077681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子の充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定する電力推定装置であって、
基準電力値が記憶される記憶部と、
処理実行部と、を備え、
前記処理実行部は、
前記蓄電素子の状態が、電圧制限状態であるか、電流制限状態であるか、を判断する状態判断処理と、
前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断した場合、第一補正係数を前記基準電力値に乗じて、充放電可能電力を推定する第一電力推定処理と、
前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断した場合、前記第一補正係数とは異なる第二補正係数を前記基準電力値に乗じて、前記蓄電素子の前記充放電可能電力を推定する第二電力推定処理と、を実行する、電力推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力推定装置であって、
前記記憶部には、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であり、且つ前記蓄電素子に流れる電流の値が、上限電流値または下限電流値である制限電流値のときの当該蓄電素子の端子電圧値である基準電圧値に関する基準電圧情報、および、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であり、且つ前記蓄電素子の端子電圧が、前記上限電圧値または前記下限電圧値である制限電圧値のときの当該蓄電素子に流れる電流の値である基準電流値に関する基準電流情報が記憶され、
前記処理実行部は、
前記蓄電素子の内部抵抗を推定する内部抵抗推定処理を実行する構成を有し、
前記第一電力推定処理では、前記内部抵抗推定処理による前記内部抵抗の推定値に基づき、前記蓄電素子に流れる電流が前記制限電流値であるときの端子電圧の値を推定し、当該端子電圧の推定値を前記基準電圧値で除算した値を、前記第一補正係数とし、
前記第二電力推定処理では、前記内部抵抗の推定値に基づき、前記蓄電素子の端子電圧が前記制限電圧値であるときに前記蓄電素子に流れる電流の値を推定し、当該電流の推定値を前記基準電流値で除算した値を、前記第二補正係数とする、電力推定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力推定装置であって、
前記基準電圧情報および前記基準電流情報は、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であるときの当該蓄電素子の開放電圧である基準開放電圧値に応じた値であり、
前記基準電力値は、前記蓄電素子の開放電圧値が前記基準開放電圧値であるときの充放電可能電力値であり、
前記処理実行部は、
前記蓄電素子の開放電圧を推定する開放電圧推定処理を実行する構成を有し、
前記第一電力推定処理では、前記開放電圧の推定値に応じた前記端子電圧の推定値を前記基準電圧値で除算した値を、前記第一補正係数とし、
前記第二電力推定処理では、前記開放電圧の推定値に応じた前記電流の推定値を前記基準電流値で除算した値を、前記第二補正係数とする、電力推定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電力推定装置であって、
前記処理実行部は、
前記状態判断処理で、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断し、かつ、前記基準電力値に対応する前記蓄電素子の基準状態が前記電流制限状態であると判断した場合、前記基準電力値よりも大きい値に前記第二補正係数を乗算して、充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定する、電力推定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力推定装置であって、
前記処理実行部は、前記蓄電素子の状態が電流制限状態と電圧制限状態との境界である境界状態と、前記境界状態での前記基準電力値とから、前記充放電可能電力の変化率を推定し、
前記変化率と、前記境界状態と、前記境界状態での前記基準電力値とから、前記基準電力値よりも大きい値である、仮想充放電可能電力値を推定し、
前記仮想充放電可能電力値に前記第二補正係数を乗算して、前記充電可能電力および前記放電可能電力の少なくとも一方を推定する、電力推定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電力推定装置であって、
前記処理実行部は、
前記蓄電素子に流れる電流の値が前記上限電流値であるとき、または前記下限電流値であるときの当該蓄電素子の端子電圧を推定する端子電圧推定処理を実行する構成を有し、
前記状態判断処理では、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値以上、または前記下限電圧値以下である場合に、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断し、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値より小さい場合、または前記下限電圧値を超える場合に、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断する、電力推定装置。
【請求項７】
蓄電素子と、
請求項１から６のいずれか一項に記載の電力推定装置と、を備える蓄電装置。
【請求項８】
蓄電素子の充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定する電力推定方法であって、
前記蓄電素子の状態が、電圧制限状態であるか、電流制限状態であるか、を判断する状態判断工程と、
前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断した場合、第一補正係数を前記基準電力値に乗じて、前記充放電可能電力を推定する第一電力推定工程と、
前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断した場合、前記第一補正係数とは異なる第二補正係数を前記基準電力値に乗じて、前記蓄電素子の前記充放電可能電力を推定する第二電力推定工程と、
を含む、電力推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蓄電素子の充放電可能電力を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電可能電力とは、蓄電素子に入出力可能な最大電力である。例えば、ハイブリッド車の中には、二次電池を監視する監視装置が二次電池の充放電可能電力を推定し、ハイブリッド制御ＥＣＵが、当該充放電可能電力に基づいてエンジンの目標動力を算出するものがある。ここで、従来から、二次電池の充電状態（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、残存容量ともいう  以下、ＳＯＣという）に対応する充放電可能電力が記録された複数のテーブルを有し、充放電可能電力の推定を行う制御装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５１２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池の劣化に応じてＳＯＣと充放電可能電力との関係が変化することがあるが、上記従来技術では当該変化については十分に検討されていない。このため、正確な充放電可能電力を推定できず、二次電池の充放電性能を最大限に利用できないという問題がある。
【０００５】
本明細書では、蓄電素子の劣化によって充放電可能電力を正確に推定できないことを抑制する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される電力推定装置は、基準電力値が記憶される記憶部と、処理実行部と、を備え、前記処理実行部は、前記蓄電素子の状態が、電圧制限状態であるか、電流制限状態であるか、を判断する状態判断処理と、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断した場合、第一補正係数を前記基準電力値に乗じて、充放電可能電力を推定する第一電力推定処理と、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断した場合、前記第一補正係数とは異なる第二補正係数を前記基準電力値に乗じて、前記蓄電素子の前記充放電可能電力を推定する第二電力推定処理と、を実行する構成を有する。
【０００７】
上記電力推定装置では、前記記憶部には、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であり、且つ前記蓄電素子に流れる電流の値が、上限電流値または下限電流値である制限電流値のときの当該蓄電素子の端子電圧値である基準電圧値に関する基準電圧情報、および、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であり、且つ前記蓄電素子の端子電圧が、前記上限電圧値または前記下限電圧値である制限電圧値のときの当該蓄電素子に流れる電流の値である基準電流値に関する基準電流情報が記憶され、前記処理実行部は、前記蓄電素子の内部抵抗を推定する内部抵抗推定処理を実行する構成を有し、前記第一電力推定処理では、前記内部抵抗推定処理による前記内部抵抗の推定値に基づき、前記蓄電素子に流れる電流が前記制限電流値であるときの端子電圧の値を推定し、当該端子電圧の推定値を前記基準電圧値で除算した値を、前記第一補正係数とし、前記第二電力推定処理では、前記内部抵抗の推定値に基づき、前記蓄電素子の端子電圧が前記制限電圧値であるときに前記蓄電素子に流れる電流の値を推定し、当該電流の推定値を前記基準電流値で除算した値を、前記第二補正係数としてもよい。
【０００８】
上記電力推定装置では、前記基準電圧情報および前記基準電流情報は、前記蓄電素子の前記内部抵抗が基準抵抗値であるときの当該蓄電素子の開放電圧である基準開放電圧値に応じた値であり、前記基準電力値は、前記蓄電素子の開放電圧値が前記基準開放電圧値であるときの充放電可能電力値であり、前記処理実行部は、前記蓄電素子の開放電圧を推定する開放電圧推定処理を実行する構成を有し、前記第一電力推定処理では、前記開放電圧の推定値に応じた前記端子電圧の推定値を前記基準電圧値で除算した値を、前記第一補正係数とし、前記第二電力推定処理では、前記開放電圧の推定値に応じた前記電流の推定値を前記基準電流値で除算した値を、前記第二補正係数としてもよい。
【０００９】
上記電力推定装置では、前記処理実行部は、前記状態判断処理で、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断し、かつ、前記基準電力値に対応する前記蓄電素子の基準状態が前記電流制限状態であると判断した場合、前記基準電力値よりも大きい値に前記第二補正係数を乗算して、充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定してもよい。
【００１０】
上記電力推定装置では、前記処理実行部は、前記蓄電素子の状態が電流制限状態と電圧制限状態との境界である境界状態と、前記境界状態での前記基準電力値とから、前記充放電可能電力の変化率を推定し、前記変化率と、前記境界状態と、前記境界状態での前記基準電力値とから、前記基準電力値よりも大きい値である、仮想充放電可能電力値を推定し、前記仮想充放電可能電力値に前記第二補正係数を乗算して、前記充電可能電力および前記放電可能電力の少なくとも一方を推定してもよい。
【００１１】
上記電力推定装置では、前記蓄電素子に流れる電流の値が前記上限電流値であるとき、または前記下限電流値であるときの当該蓄電素子の端子電圧を推定する端子電圧推定処理を実行する構成を有し、前記状態判断処理では、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値以上、または前記下限電圧値以下である場合に、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断し、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値より小さい場合、または前記下限電圧値を超える場合に、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断してもよい。
【００１２】
また、蓄電素子と、電力推定装置と、を備える蓄電装置でもよい。
【００１３】
なお、本明細書に開示される技術は、故障診断装置、故障診断方法、これらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書によって開示される発明によれば、蓄電素子の劣化によって充放電可能電力を正確に推定できないことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る電池パックの構成を示すブロック図
【図２】二次電池の開放電圧、上限電圧値、上限電流値および内部抵抗の関係を示すグラフ
【図３】二次電池の開放電圧、下限電圧値、下限電流値および内部抵抗の関係を示すグラフ
【図４】電力推定処理（充電）のフローチャート
【図５】充電可能電力推定処理のフローチャート
【図６】充電可能電力とＳＯＣとの関係を示すグラフ
【図７】充電時の範囲判断処理のフローチャート
【図８】電力推定処理（放電）のフローチャート
【図９】放電可能電力推定処理のフローチャート
【図１０】放電可能電力とＳＯＣとの関係を示すグラフ
【図１１】放電時の範囲判断処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態の概要）
蓄電素子を充電する際、当該蓄電素子の状態は、充電電流の値が上限電流値に達する前に端子電圧の値が上限電圧値に達する電圧制限状態、および、端子電圧の値が上限電圧値に達する前に充電電流の値が上限電流値に達する電流制限状態のいずれかになる。ここで、例えば劣化や温度変化によって蓄電素子の内部抵抗が大きくなると、蓄電素子の状態が電圧制限状態であるときには充電可能電力の値は小さくなる傾向にあり、蓄電素子の状態が電流制限状態であるときには充電可能電力の値は大きくなる傾向にある。
【００１７】
一方、蓄電素子を放電する際、当該蓄電素子の状態は、放電電流の値が下限電流値に達する前に端子電圧の値が下限電圧値に達する電圧制限状態、および、端子電圧の値が下限電圧値に達する前に放電電流の値が下限電流値に達する電流制限状態のいずれかになる。ここで、例えば劣化や温度変化によって蓄電素子の内部抵抗が大きくなると、蓄電素子の状態が電圧制限状態であるときも電流制限状態であるときも放電可能電力の値は小さくなる傾向にある。ただし蓄電素子の状態が電圧制限状態であるときと電流制限状態であるときとでは、放電可能電力の値が小さくなる割合が異なる。
【００１８】
本実施形態の電力推定装置では、蓄電素子の状態が電流制限状態であると判断した場合、第一補正係数を、充放電可能電力の基準電力値に乗じて、蓄電素子の充放電可能電力を推定する。また、電力推定装置は、蓄電素子の状態が電圧制限状態であると判断した場合、第一補正係数とは異なる第二補正係数を上記基準電力値に乗じて、蓄電素子の充放電可能電力を推定する。これにより、電流制限状態であるか電圧制限状態であるかに関わらず、一律の補正係数を乗じる構成に比べて、充放電可能電力を正確に推定できないことを抑制することができる。
【００１９】
この電力推定装置によれば、基準抵抗値に基づく基準電圧値および基準電流値と、内部抵抗の推定値に基づく端子電圧および電流の値とから、補正係数を求める。このため、充放電時に内部抵抗の変化に応じた適切な補正係数を求めることができる。
【００２０】
この電力推定装置によれば、基準電圧情報および基準電流情報は、蓄電素子の内部抵抗が基準抵抗値であるときの当該蓄電素子の開放電圧である基準開放電圧値に応じた値であり、基準電力値は、蓄電素子の開放電圧値が基準開放電圧値であるときの充放電可能電力値である。そして、電力推定装置は、開放電圧の推定値に応じた端子電圧の推定値を基準電圧値で除算した値を、第一補正係数とし、開放電圧の推定値に応じた電流の推定値を基準電流値で除算した値を、前記第二補正係数とする。これにより、基準電力値として、少なくとも一つの充電状態、あるいは放電状態のときの充電可能電力値、あるいは放電可能電力値を記憶部に記憶しておければ、他の充電状態、あるいは放電状態のときにおける第一補正係数および第二補正係数を求めることができる。
【００２１】
この電力推定装置によれば、蓄電素子の状態が、電圧制限状態であると判断した場合、かつ、前記基準電力値に対応する前記蓄電素子の基準状態が前記電流制限状態であると判断した場合、前記基準電力値よりも大きい値に前記第二補正係数を乗算して、充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定する。これによって、電圧制限状態で充放電可能電力を推定する際、基準電力値をそのまま使用し、充放電可能電力が急激に変化してしまうことを抑制できる。
【００２２】
この電力推定装置によれば、充放電可能電力の変化率を推定し、当該変化率と、蓄電素子の状態が電流制限状態と電圧制限状態との境界である境界状態と、境界状態での基準電力値とから、仮想充放電可能電力値を推定する。この仮想充放電可能電力値は、基準電力値よりも大きい値である。そして、電力推定装置は、仮想充放電可能電力値に第二補正係数を乗算して、充電可能電力および放電可能電力の少なくとも一方を推定する。これによって、単に基準電力値よりも大きい値に第二補正係数を乗算する構成に比べて、より精度の高い充放電可能電力の推定ができる。
【００２３】
この電力推定装置によれば、蓄電素子に流れる電流の値が上限電流値であるとき、または下限電流値であるときの当該蓄電素子の端子電圧を推定し、その推定値が上限電圧値以上である場合、または下限電圧値以下である場合に、蓄電素子の状態が電圧制限状態であると判断し、端子電圧の推定値が上限電圧値より小さい場合、または下限電圧値を超える場合に、蓄電素子の状態が電流制限状態であると判断する。これにより、電圧比較という比較的簡単な方法により、蓄電素子の状態を判断することができる。
【００２４】
（電池パックの電気的構成）
一実施形態の電池パック１について図１から図１１を参照しつつ説明する。なお、電池パック１は、蓄電装置の一例である。また、電池パック１は、例えば電気自動車やハイブリット自動車（以下、単に自動車という）に搭載され、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）からの制御により、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給したり、当該動力源から電力を供給されたりするものである。
【００２５】
例えば、自動車の運転者により自動車のアクセルが踏まれると、電池パック１は放電し、ＥＣＵは、その電気エネルギーを運動エネルギーに変換して電動機１１（走行用モータ）を駆動させる。一方、運転者によりブレーキが踏まれると、ＥＣＵは、電動機１１を発電機として作動させ、運動エネルギーを電気エネルギーに変換させる。これにより、電動機１１は、いわゆる回生ブレーキによる二次電池５の充電が可能になる。そして、ＥＣＵは、後述する充電可能電力値あるいは当該充電可能電力値よりやや小さい値の電力で、電動機１１から電池パック１への充電を開始させる。
【００２６】
図１に示すように、電池パック１は、電池モジュール２、当該電池モジュール２を管理するバッテリ−マネージャー（以下、ＢＭという）３、電流センサ４を備える。電池モジュール２は、二次電池５、温度センサ６、電池温度計測部７および電池電圧計測部８を有する。なお、電池温度計測部７及び電池電圧計測部８は、例えば共通の基板上に配置されており、この回路基板を、以下、セルセンサ（以下、ＣＳという）９という。ＢＭ３及びＣＳ９は、処理実行部、電力推定装置の一例である。
【００２７】
二次電池５は、蓄電素子の一例であり、例えばリチウムイオン電池である。なお、蓄電素子は、二次電池５以外にキャパシタなどでもよい。二次電池５及び電流センサ４は、配線１０を介して電動機１１と直列に接続されている。温度センサ６は、二次電池５に接触して、あるいは、近傍に配置されている。電池温度計測部７は、温度センサ６を用いて接触式あるいは非接触式で二次電池５の温度Ｄ［℃］を測定し、その測定結果を、通信ライン１５を介してＢＭ３に送信する。電池電圧計測部８は、二次電池５の端子電圧Ｖ［Ｖ］を測定し、その測定結果を、通信ライン１５を介してＢＭ３に送信する。
【００２８】
ＢＭ３は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１２と、メモリ１３と、電流計測部１４とを備える。電流計測部１４は、電流センサ４を用いて二次電池５への充電電流または電動機１１への放電電流（以下、充放電電流という）の電流値Ｉ［Ａ］を測定する。なお、ＢＭ３と電流センサ４とＣＳ９とを含めた構成をバッテリマネジメントシステム（以下、ＢＭＳという）１５と呼び、ＢＭＳ１５は処理実行部、電力推定装置の一例である。また、メモリ１３は、記憶部の一例である。
【００２９】
メモリ１３には、ＣＳ９の動作を制御するための各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ１２は、メモリ１３から読み出したプログラムに従って、後述する充放電可能電力推定処理を実行するなど、各部の制御を行う。また、メモリ１３には、開放電圧の初期値Ｅ０、初期充電可能電力値ＷＣ０、初期放電可能電力値ＷＤ０、二次電池５の内部抵抗Ｒの初期値Ｒ０、および、抵抗係数対応テーブルが記憶されている。また、合わせて、メモリ１３には、後述する境界ＳＯＣ値も記憶されている。なお、初期充電可能電力値ＷＣ０、初期放電可能電力値ＷＤ０は基準電力値の一例であり、内部抵抗の初期値Ｒ０は基準抵抗値の一例であり、開放電圧の初期値Ｅ０は基準開放電圧値の一例である。
【００３０】
抵抗係数は、二次電池５の内部抵抗Ｒの初期値に対する係数であり、この抵抗係数は、二次電池５の温度とＳＯＣとに応じて変わる。上記抵抗係数対応関係テーブルは、二次電池５の温度およびＳＯＣの各組み合わせと、抵抗係数とが対応付けられて記憶されたものである。そして、メモリ１３には、ＳＯＣと開放電圧（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ  以下、ＯＣＶという）との関係性を示すＳＯＣ−ＯＣＶマップが記憶されている。更に、メモリ１３には、後述する二次電池５の上限電圧値Ｖｍ、下限電圧値Ｖｓ、上限電流値Ｉｍおよび下限電流値Ｉｓが記憶されている。なお、上限電圧値Ｖｍ、下限電圧値Ｖｓは制限電圧値の一例であり、上限電流値Ｉｍおよび下限電流値Ｉｓは制限電流値の一例である。
【００３１】
（充電時における電流制限状態および電圧制限状態）
二次電池５は、ＳＯＣの現在値に応じて、電流制限状態になったり、電圧制限状態になったりする。電流制限状態は、二次電池５の端子電圧の値が上限電圧値Ｖｍに達する前に当該二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍに達するため、電流を制限すべき状態である。電圧制限状態は、二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍに達する前に当該二次電池５の端子電圧の値が上限電圧値Ｖｍに達するため、端子電圧を制限すべき状態である。
【００３２】
図２に示すように、上限電流値Ｉｍおよび上限電圧値Ｖｍは、例えば二次電池５の使用可能範囲Ｐの上限値であり、使用可能範囲Ｐは、例えば二次電池５を安全に使用するために仕様上定められている範囲である。なお、上限電流値Ｉｍおよび上限電圧値Ｖｍは、上記ＥＣＵで予め定められた制御範囲の上限値などでもよい。また、同図には、使用可能範囲Ｐの各下限値として、下限電圧値Ｖｓおよび下限電流値Ｉｓが示されている。
【００３３】
同図中の直線Ｆ１は、二次電池５が電流制限状態である場合における充放電電流と端子電圧との変化特性を示すグラフである。二次電池５の開放電圧の値は第１電圧値Ｅ１であり、内部抵抗は第１抵抗値Ｒ１である。この直線Ｆ１によれば、二次電池５の端子電圧の値が上限電圧値Ｖｍに達する前に当該二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍに達している。このため、直線Ｆ１の状態の二次電池５は電流制限状態であるといえる。
【００３４】
同図中の直線Ｆ２は、二次電池５が電圧制限状態である場合における充放電電流と端子電圧との変化特性を示すグラフである。二次電池５の開放電圧の値は第２電圧値Ｅ２（＞Ｅ１）であり、内部抵抗は第２抵抗値Ｒ２（＞Ｒ１）である。この直線Ｆ２によれば、二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍに達する前に当該二次電池５の端子電圧の値が上限電圧値Ｖｍに達している。このため、直線Ｆ２の状態の二次電池５は電圧制限状態であるといえる。
【００３５】
同図から明らかなように、二次電池５の状態が、電流制限状態および電圧制限状態のいずれであるかは、主として、二次電池５の開放電圧および内部抵抗によって定まる。特に、二次電池５の温度変化が小さく内部抵抗の変化が微少である環境下では、二次電池５の状態が、電流制限状態および電圧制限状態のいずれであるかは、主として、二次電池５の開放電圧によって定まる。なお、二次電池５の開放電圧は、ＳＯＣとの相関関係があり、内部抵抗は、二次電池５の劣化度合いと相関関係がある。
【００３６】
（放電時における電流制限状態および電圧制限状態）
図３に示すように、下限電流値Ｉｓおよび下限電圧値Ｖｓは、上記Ｐの下限値である。なお、下限電流値Ｉｓおよび下限電圧値Ｖｓは、上記ＥＣＵで予め定められた制御範囲の下限値などでもよい。
【００３７】
図３中の直線Ｆ３は、二次電池５が電流制限状態である場合における充放電電流と端子電圧との変化特性を示すグラフである。二次電池５の開放電圧の値は第３電圧値Ｅ３であり、内部抵抗は第３抵抗値Ｒ３である。この直線Ｆ３によれば、二次電池５の端子電圧の値が下限電圧値Ｖｓに達する前に当該二次電池５に流れる電流の値が下限電流値Ｉｓに達している。このため、直線Ｆ３の状態の二次電池５は電流制限状態であるといえる。
【００３８】
同図中の直線Ｆ４は、二次電池５が電圧制限状態である場合における充放電電流と端子電圧との変化特性を示すグラフである。二次電池５の開放電圧の値は第４電圧値Ｅ４（＜Ｅ３）であり、内部抵抗は第４抵抗値Ｒ４（＞Ｒ３）である。この直線Ｆ４によれば、二次電池５に流れる電流の値が下限電流値Ｉｓに達する前に当該二次電池５の端子電圧の値が下限電圧値Ｖｓに達している。このため、直線Ｆ４の状態の二次電池５は電圧制限状態であるといえる。
【００３９】
（充電可能電力推定処理）
ＢＭＳ１５は、例えば二次電池５からの電力供給により、図４に示す電力推定処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ充電可能電力値の取得要求を受信したかどうかを判断する（Ｓ１１）。当該取得要求は、例えば、ＣＰＵ１２が、ＥＣＵ等からの充電開始信号、ブレーキ信号等の外部信号を受けたことである。
【００４０】
ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ充電可能電力値の取得要求を受信していないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、充電可能電力推定処理を実行しない。ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ充電可能電力値の取得要求を受信したと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、図５に示す充電可能電力推定処理を実行する（Ｓ１２）。
【００４１】
ＣＰＵ１２は、ＥＣＵから充電可能電力値の要求指令が来たと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、図５に示すように、二次電池５の現在の状態が、電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する（Ｓ２６）。上述したように、二次電池５の状態が、電流制限状態および電圧制限状態のいずれであるかは、主として、二次電池５の内部抵抗および開放電圧によって定まる。そこで、ＣＰＵ１２は、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値および開放電圧Ｅの現在値を推定する。なお、Ｓ２６の処理は、状態判断処理の一例である。
【００４２】
具体的には、ＣＰＵ１２は、電池温度計測部７の測定結果から、二次電池５の現在の温度を検知し（Ｓ２１）、また、二次電池５のＳＯＣの現在値を推定する（Ｓ２２）。
【００４３】
ここで、ＣＰＵ１２は、次のようにＳＯＣの現在値を推定する。すなわち、ＣＰＵ１２は、例えば自動車が停止しており二次電池５が数時間使用されていない状態で、電池電圧計測部８の測定結果から二次電池５の開放電圧を検知する。そして、ＣＰＵ１２は、メモリ１３に記憶された上記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを参照して、その検知した開放電圧に対応するＳＯＣを、ＳＯＣの初期値として求める。その後、例えば自動車の運転者がイグニッションキーをオン操作することにより、ＣＰＵ１２は、電流計測部１４の測定結果を用いて、二次電池５の充放電電流の値を時間経過に伴って積算していく。
【００４４】
そして、ＣＰＵ１２は、上記ＳＯＣの初期値に、現時点でのＳＯＣの積算値を加算した値を、ＳＯＣの現在値とする。なお、ＳＯＣの推定をするには、これ以外に様々な公知技術を利用することができる。ＣＰＵ１２は、Ｓ２１の処理とＳ２２の処理とを同時に実行してもよいし、Ｓ２２の処理を先に実行し、次にＳ２１の処理を実行してもよい。
【００４５】
次に、ＣＰＵ１２は、上記二次電池５の温度の値およびＳＯＣの現在値に基づき、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値を推定する（Ｓ２３）。ＣＰＵ１２は、まずメモリ１３に記憶された上記抵抗係数対応テーブルを参照して、Ｓ２１で得られた二次電池５の温度の値、および、Ｓ２２で得られたＳＯＣの現在値に対応する抵抗係数を読み出す。そして、ＣＰＵ１２は、その読み出した係数と、メモリ１３に記憶されている内部抵抗Ｒの上記初期値との積から、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値を推定する。
【００４６】
なお、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値を推定することは、二次電池５の内部抵抗Ｒの劣化度合いを推定することであるともいえる。なお、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値を推定するには、これ以外に様々な公知技術を利用することができる。なお、Ｓ２３の処理は、内部抵抗推定処理の一例である。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１２は、上記ＳＯＣ−ＯＣＶマップを参照して、Ｓ２２で取得したＳＯＣの現在値に対応する二次電池５の開放電圧Ｅの現在値を推定する（Ｓ２４）。なお、このＳ２４の処理は開放電圧推定処理の一例である。なお、二次電池５の開放電圧Ｅの現在値を推定することは、二次電池５のＳＯＣの現在値を推定することであるともいえる。また、ＣＰＵ１２は、Ｓ２４の処理とＳ２３の処理とを同時に実行してもよいし、Ｓ２４の処理を先に実行し、次にＳ２３の処理を実行してもよい。なお、開放電圧Ｅの現在値の推定をするには、これ以外に様々な公知技術を利用することができる。
【００４８】
次にＣＰＵ１２は、メモリ１３から、二次電池５の初期充電可能電力値ＷＣ０、二次電池５の内部抵抗の初期値Ｒ０、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０、二次電池５の上限電圧値Ｖｍ、二次電池５の上限電流値Ｉｍを読み出す（Ｓ２５）。なお、内部抵抗の初期値Ｒ０は現在の温度およびＳＯＣに対する初期状態時の内部抵抗である。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１２は、現在の二次電池５の状態が、電流制限状態であるか電圧制限状態であるかを判断する状態判断処理を実行する（Ｓ２６）。具体的には、ＣＰＵ１２は、上限電流値Ｉｍと、内部抵抗Ｒの現在値と、開放電圧Ｅの現在値とから、二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍであると仮定したときの端子電圧Ｖ（＝Ｅ＋Ｒ×Ｉｍ）を推定する。この推定処理は、端子電圧推定処理の一例である。
【００５０】
ＣＰＵ１２は、この端子電圧Ｖが上限電圧値Ｖｍより小さいと判断した場合、二次電池５の状態は電流制限状態であると判断し（Ｓ２６：ＹＥＳ）、メモリ１３から、二次電池５の初期充電可能電力値ＷＣ０、二次電池５の内部抵抗の初期値Ｒ０、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０を読み出す。そして、第一補正係数αを、次の式１で算出し（Ｓ２７）、充電可能電力値ＷＣ１を、次の式２で算出する（Ｓ２８）。ＣＰＵ１２は、充電可能電力値ＷＣ１をメモリ１３に記憶して（Ｓ３１）、図４のＳ１２に戻る。
＜式１＞
α＝（Ｅ＋Ｒ×Ｉｍ）／（Ｅ０＋Ｒ０×Ｉｍ）
＜式２＞
ＷＣ１＝α×ＷＣ０
なお、Ｓ２８の処理は、第一電力推定処理の一例である。また、内部抵抗の初期値Ｒ０と上限電流値Ｉｍは、基準電圧情報の一例であり、Ｒ０×Ｉｍは、基準電圧値の一例である。
【００５１】
なお、ＣＰＵ１２は、上記αの値が１を超える場合は、α＝１として上記式２の算出処理を実行してもよい。
【００５２】
一方、ＣＰＵ１２は、この端子電圧Ｖが上限電圧値Ｖｍ以上であると判断した場合、二次電池５の状態は電圧制限状態であると判断し（Ｓ２６：ＮＯ）、メモリ１３から、二次電池５の初期充電可能電力値ＷＣ０、二次電池５の内部抵抗の初期値Ｒ０、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０を読み出す。そして、第二補正係数βを次の式３で算出し（Ｓ２９）、後述する範囲判断処理を実行する（Ｓ３０）。
＜式３＞
β＝（Ｖｍ−Ｅ）×Ｒ０／（Ｖｍ−Ｅ０）×Ｒ
なお、内部抵抗の初期値Ｒ０と上限電圧値Ｖｍは、基準電流情報の一例であり、Ｖｍ／Ｒ０は、基準電流値の一例である。
【００５３】
なお、例えば、二次電池５の劣化があまり進んでいないと考えられる場合は、ＣＰＵ１２は、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０と開放電圧Ｅの現在値とが等しいとみなすことができる。この場合、ＣＰＵ１２は、上記式３の代わりに、次の式４でβを算出してもよい。
＜式４＞
β＝Ｒ０／Ｒ
したがって、ＣＰＵ１２は、上記式３または上記式４でβを算出してもよい。
【００５４】
二次電池５がある内部抵抗の値である時における充電可能電力とＳＯＣとの関係を示すグラフを図６に示す。ＳＯＣは百分率で示されており、変化領域は０％から１００％である。なお、０％は完全放電であることを示しており、１００％は満充電であることを示している。
【００５５】
図６のＹ１は、二次電池５の初期の状態における充電可能電力とＳＯＣとの関係を示している。Ｙ１において正の傾きを示す領域では、二次電池５の状態は電流制限状態であり、以下電流制限領域と呼ぶ。また、Ｙ１において負の傾きを示す領域では、二次電池５の状態は電圧制限状態であり、以下電圧制限領域と呼ぶ。各領域は、電流と電圧という異なる因子によって制限を受けているため、充電可能電力とＳＯＣとの関係は、Ｙ１で示すような折れ線状になっている。
【００５６】
同図のＹ２は、二次電池５が劣化した状態における充電可能電力とＳＯＣとの関係を示している。一般に二次電池は劣化すると内部抵抗が上昇し、二次電池の上限電圧値に到達し易くなるため、電圧制限領域が拡大する。すると、二次電池５の初期の状態と劣化した状態とにおける充電可能電力とＳＯＣとの関係を比べると、充電可能電力が増加するＳＯＣの範囲である範囲Ｌと、減少するＳＯＣの範囲である範囲Ｍとが存在する。また、範囲Ｍには、二次電池５の初期の状態では電流制限領域であるが、劣化した状態では電圧制限領域となる範囲Ｍ１と、二次電池５の初期の状態でも劣化した状態でも電圧制限領域となる範囲Ｍ２とがある。
【００５７】
同図に示すように、二次電池５が劣化した状態において範囲Ｍは電圧制限領域であり、ほぼ全体的には劣化後の充電可能電力が減少する領域である。このため、ＣＰＵ１２は、初期充電可能電力に対して劣化後の充電可能電力が小さくなる係数、具体的には１より小さい値を乗算する必要がある。一方、二次電池５が劣化した状態において範囲Ｌは電流制限領域であり、劣化後の充電可能電力が増加する領域である。このため、ＣＰＵ１２は、初期充電可能電力に対して劣化後の充電可能電力が大きくなる係数、具体的には１より大きい値を乗算する必要がある。
【００５８】
よって、ＣＰＵ１２は、二次電池５の充電可能電力を推定する場合、範囲Ｌと範囲Ｍとでは、異なる係数を用いる必要がある。ここで、例えば、ＣＰＵ１２は、範囲Ｍで用いる係数を、そのまま一律で範囲Ｌでも使用した場合、充電可能電力はＹ３のようになってしまう。そして、ＣＰＵ１２は、範囲Ｌでは必要以上に電力を低く見積もってしまうため、ＥＣＵは二次電池の充電性能を最大限に利用できない。
【００５９】
ただし、ＣＰＵ１２は、範囲Ｍ２よって決まる係数を範囲Ｍ１にも適応した場合、範囲Ｍ１では、Ｙ４に示すように急に充電可能電力が落ち込んでしまう。この原因は、範囲Ｍ１は、二次電池５の初期の状態では、電流制限領域であったにも関わらず、二次電池の劣化によって電圧制限領域に変化したことで、ＣＰＵ１２は、電圧制限領域であると判断し、初期充電可能電力に対して劣化後の充電可能電力が小さくなる係数を乗じているためである。
【００６０】
また急に充電可能電力が落ち込んでしまうと、自動車の運転者のドライバビリティが損なわれる可能性がある。急に充電可能電力が落ち込んだ場合、ＥＣＵは二次電池５への充電を制限する。そうすると、ＥＣＵは、例えば回生ブレーキを使用したブレーキ制御からパッドブレーキを使用したブレーキ制御に切り替える。これにより、運転者にとってブレーキフィールが変わってしまい、ドライバビリティが損なわれてしまう。
【００６１】
このような急な充電可能電力の変動を解消するために、ＣＰＵ１２は、図７に示す通り、範囲判断処理を実行する（図５  Ｓ３０）。
【００６２】
（充電時の範囲判断処理）
範囲判断処理は、二次電池５のＳＯＣの現在値が上述した範囲Ｍ１と範囲Ｍ２のどちらの範囲にあるかを、ＣＰＵ１２が判断する処理である。そして、当該処理では、ＣＰＵ１２は、上記判断に基づいて各範囲で異なる充電可能電力を推定する。ＣＰＵ１２は、まず、境界ＳＯＣ値をメモリ１３から読み出す（Ｓ４１）。境界ＳＯＣ値とは、二次電池５の初期における範囲Ｌと範囲Ｍとの境界となるＳＯＣ値のことである。
【００６３】
ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値と境界ＳＯＣ値とを比較する（Ｓ４２）。ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいと判断した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、すなわち、二次電池５のＳＯＣの現在値が範囲Ｍ２にあると判断した場合、充電可能電力値ＷＣ２を、次の式５で算出する（Ｓ４３）。そして、ＣＰＵ１２は、範囲判断処理を終了し、図５のＳ３０へ戻る。なお、Ｓ４３の処理は、第二電力推定処理の一例である。
＜式５＞
ＷＣ２＝β×ＷＣ０
【００６４】
一方、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における二次電池５の初期の状態が、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値以下と判断した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、すなわち、二次電池５のＳＯＣの現在値が範囲Ｍ１にあると判断した場合、ＣＰＵ１２は、まず、境界ＳＯＣ値と、境界ＳＯＣ値での初期充電可能電力値ＷＣＢ０、および満充電時の二次電池５の状態とから、充電可能電力の変化率ＫＣ（＝ΔＷ／ΔＳＯＣ）を推定する（Ｓ４４）。なお、満充電時の二次電池５の状態とは、満充電時の二次電池５の充電可能電力値（０Ｗ）とＳＯＣの値（１００％）とを指す。なお、境界ＳＯＣ値は境界状態の一例である。
【００６５】
具体的には、ＣＰＵ１２は、充電可能電力の変化率ＫＣを以下のように推定する。すなわち、ＣＰＵ１２は、境界ＳＯＣ値での初期充電可能電力値ＷＣＢ０から満充電時の二次電池５の充電可能電力値を引いたものを、境界ＳＯＣ値から満充電時の二次電池５のＳＯＣの値を引いたもので除することで、充電可能電力の変化率ＫＣを推定する。
【００６６】
次にＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における仮想充電可能電力値ＷＣＫを算出する（Ｓ４５）。なお、仮想充電可能電力とは、図６のＹ５で示す通り、電圧制限領域においてＳＯＣと充電可能電力とは比例関係であるとＣＰＵ１２が見做し、算出した充電可能電力である。具体的には、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における仮想充電可能電力値ＷＣＫを、次の式６で算出する。
＜式６＞
ＷＣＫ＝ＫＣ×（ＳＯＣの現在値）−ＫＣ×（境界ＳＯＣ値）＋ＷＣＢ０
【００６７】
次にＣＰＵ１２は、充電可能電力値ＷＣ２を、次の式７で算出する（Ｓ４６）。これにより、図６のＹ６で示す通り、上記範囲Ｍ１においても、急に充電可能電力の落ち込みが生じることを抑制することができる。なお、Ｓ４６の処理は、第二電力推定処理の一例である。
＜式７＞
ＷＣ２＝β×ＷＣＫ
【００６８】
そして、ＣＰＵ１２は、範囲判断処理を終了し、図５のＳ３０へ戻る。そして、ＣＰＵ１２は、充電可能電力値ＷＣ２をメモリ１３に記憶して（Ｓ３１）、充電可能電力推定処理を終了する。そしてＣＰＵ１２は、図４のＳ１２に戻り、電力推定処理を終了する。
【００６９】
（放電可能電力推定処理）
また、ＢＭＳ１５は、例えば二次電池５からの電力供給により、図８に示す電力推定処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ放電可能電力値の取得要求を受信したかどうかを判断する（Ｓ１３）。当該取得要求は、例えば、ＣＰＵ１２が、ＥＣＵ等からの放電開始信号、アクセル信号等の外部信号を受けたことである。
【００７０】
ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ放電可能電力値の取得要求を受信していないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、放電可能電力推定処理を実行しない。ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ放電可能電力値の取得要求を受信したと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、図９に示す放電可能電力推定処理を実行する（Ｓ１４）。
【００７１】
ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからＣＰＵ１２へ放電可能電力値の要求指令が来たと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、図９に示すように、二次電池５の現在の状態が、電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する（Ｓ５６）。
【００７２】
ＣＰＵ１２は、メモリ１３から、二次電池５の下限電圧値Ｖｓ、二次電池５の下限電流値Ｉｓを読み出す（Ｓ５５）。そして、ＣＰＵ１２は、二次電池５の現在の状態が、電流制限状態であるか電圧制限状態であるかを判断する状態判断処理を実行する（Ｓ５６）。なお、Ｓ５６の処理は、状態判断処理の一例である。
【００７３】
具体的には、ＣＰＵ１２は、下限電流値Ｉｓ、内部抵抗Ｒの現在値と、開放電圧Ｅの現在値とから、二次電池５に流れる電流の値が下限電流値Ｉｓであると仮定したときの端子電圧Ｖ（＝Ｅ＋Ｒ×Ｉｓ）を推定する。この推定処理は、端子電圧算出処理の一例である。
【００７４】
ＣＰＵ１２は、この端子電圧Ｖが下限電圧値Ｖｓより小さいと判断した場合、二次電池５の状態は電流制限状態であると判断し（Ｓ５６：ＹＥＳ）、メモリ１３から、二次電池５の初期放電可能電力値ＷＤ０、二次電池５の内部抵抗の初期値Ｒ０、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０を読み出す。そして、第三補正係数γを、次の式８で算出し（Ｓ５７）、放電可能電力値ＷＤ１を、次の式９で算出する（Ｓ５８）。ＣＰＵ１２は、充電可能電力値ＷＤ１をメモリ１３に記憶して（Ｓ６１）、図８のＳ１４に戻る。
＜式８＞
γ＝（Ｅ＋Ｒ×Ｉｓ）／（Ｅ０＋Ｒ０×Ｉｓ）
＜式９＞
ＷＤ１＝γ×ＷＤ０
なお、Ｓ５８の処理は、第一電力推定処理の一例である。また、内部抵抗の初期値Ｒ０と下限電流値Ｉｓは、基準電圧情報の一例であり、Ｒ０×Ｉｓは、基準電圧値の一例である。
【００７５】
一方、ＣＰＵ１２は、この端子電圧Ｖが下限電圧値Ｖｓ以下であると判断した場合、二次電池５の状態は電圧制限状態であると判断し（Ｓ５６：ＮＯ）、メモリ１３から、二次電池５の初期放電可能電力値ＷＤ０、二次電池５の内部抵抗の初期値Ｒ０、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０を読み出す。そして、第二補正係数δを次の式１０で算出し（Ｓ５９）、後述する範囲判断処理を実行する（Ｓ６０）。
＜式１０＞
δ＝（Ｖｓ−Ｅ）×Ｒ０／（Ｖｓ−Ｅ０）×Ｒ
なお、内部抵抗の初期値Ｒ０と下限電圧値Ｖｓは、基準電流情報の一例であり、Ｖｓ／Ｒ０は、基準電流値の一例である。
【００７６】
なお、例えば、二次電池５の劣化があまり進んでいないと考えられる場合は、ＣＰＵ１２は、二次電池５の開放電圧の初期値Ｅ０と開放電圧Ｅの現在値とが等しいとみなすことができる。この場合、ＣＰＵ１２は、上記式１０の代わりに、次の式１１でδを算出してもよい。
＜式１１＞
δ＝Ｒ０／Ｒ
したがって、ＣＰＵ１２は、上記式１０または上記式１１でδを算出してもよい。
【００７７】
二次電池５がある内部抵抗の値である時における放電可能電力とＳＯＣとの関係を示すグラフを図１０に示す。ＳＯＣは百分率で示されており、変化領域は０％から１００％である。なお、０％は完全放電であることを示しており、１００％は満充電であることを示している。
【００７８】
図１０のＺ１は、二次電池５の初期の状態における放電可能電力とＳＯＣとの関係を示している。Ｚ１において比較的緩やかな正の傾きを示す領域では、二次電池５の状態は電流制限状態であり、以下電流制限領域と呼ぶ。また、Ｚ１において比較的急な正の傾きを示す領域では、二次電池５の状態は電圧制限状態であり、以下電圧制限領域と呼ぶ。各領域は、電流と電圧という異なる因子によって制限を受けているため、放電可能電力とＳＯＣとの関係は、Ｚ１で示すような折れ線状になっている。
【００７９】
同図のＺ２は、二次電池５が劣化した状態における放電可能電力とＳＯＣとの関係を示している。一般に二次電池は劣化すると内部抵抗が上昇し、二次電池の下限電圧値に到達し易くなるため、電圧制限領域が拡大する。すると、二次電池５の初期の状態と劣化した状態とにおける放電可能電力とＳＯＣとの関係を比べると、二次電池５の初期の状態でも劣化した状態でも電流制限領域である範囲Ｔと、二次電池５の初期の状態では電流制限領域であるが、劣化した状態では電圧制限領域となる範囲Ｕ１と、二次電池５の初期の状態でも劣化した状態でも電圧制限領域となる範囲Ｕ２とがある。
【００８０】
同図に示すように、二次電池５が劣化した状態において範囲Ｕは電圧制限領域であり、ほぼ全体的には劣化後の放電可能電力が減少する領域である。このため、ＣＰＵ１２は、初期放電可能電力に対して劣化後の放電可能電力が小さくなる係数、具体的には１より小さい値を乗算する必要がある。一方、二次電池５が劣化した状態において範囲Ｔは電流制限領域であり、ほぼ全体的には劣化後の放電可能電力が減少する領域であるが、範囲Ｕほど減少率は大きくない。このため、ＣＰＵ１２は、初期放電可能電力に対して劣化後の放電可能電力が小さくなる係数、具体的には１より小さい値で、かつ範囲Ｕで用いる値よりも大きい値を乗算する必要がある。
【００８１】
よって、ＣＰＵ１２は、二次電池５の放電可能電力を推定する場合、範囲Ｔと範囲Ｕとでは、異なる係数を用いる必要がある。ここで、例えば、ＣＰＵ１２は、範囲Ｕで用いる係数を、そのまま一律で範囲Ｔでも使用した場合、放電可能電力はＺ３のようになってしまう。そして、ＣＰＵ１２は、範囲Ｔでは必要以上に電力を低く見積もってしまうため、ＥＣＵは二次電池の放電性能を最大限に利用できない。
【００８２】
ただし、ＣＰＵ１２は、範囲Ｕ２よって決まる係数を範囲Ｕ１にも適応した場合、範囲Ｕ１では、Ｚ４に示すように急に放電可能電力が落ち込んでしまう。この原因は、範囲Ｕ１は、二次電池５の初期の状態では、電流制限領域であったにも関わらず、二次電池の劣化によって電圧制限領域に変化したことで、ＣＰＵ１２は、電圧制限領域であると判断し、初期放電可能電力に対して劣化後の放電可能電力が必要以上に小さくなる係数を乗じているためである。
【００８３】
また急に放電可能電力が落ち込んでしまうと、自動車の運転者のドライバビリティが損なわれる可能性がある。急に放電可能電力が落ち込んだ場合、ＥＣＵは二次電池５からの放電を制限する。そうすると、ＥＣＵは、例えば自動車のエンジンの出力を制限する。これによって、運転者は、アクセルを踏み込んでいるにも関わらずスピードが出ないため、ドライブフィールが変わってしまい、ドライバビリティが損なわれてしまう。
【００８４】
このような急な放電可能電力の変動を解消するために、ＣＰＵ１２は、図１１に示す通り、範囲判断処理を実行する（図９  Ｓ６０）。
【００８５】
（放電時の範囲判断処理）
範囲判断処理は、二次電池５のＳＯＣの現在値が上述した範囲Ｕ１と範囲Ｕ２のどちらの範囲にあるかを、ＣＰＵ１２が判断する処理である。そして、当該処理では、ＣＰＵ１２は、上記判断に基づいて各範囲で異なる放電可能電力を推定する。
【００８６】
ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値以下と判断した場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、すなわち、二次電池５のＳＯＣの現在値が範囲Ｕ２にあると判断した場合、放電可能電力値ＷＤ２を、次の式１２で算出する（Ｓ７３）。そして、ＣＰＵ１２は、範囲判断処理を終了し、図９のＳ６０へ戻る。なお、Ｓ７３の処理は、第二電力推定処理の一例である。
＜式１２＞
ＷＤ２＝δ×ＷＤ０
【００８７】
一方、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいと判断した場合（Ｓ７２：ＮＯ）、すなわち、二次電池５のＳＯＣの現在値が範囲Ｕ１にあると判断した場合、ＣＰＵ１２は、まず、境界ＳＯＣ値と、境界ＳＯＣ値での初期放電可能電力値ＷＤＢ０、および完全放電時の二次電池５の状態とから、放電可能電力の変化率ＫＤ（＝ΔＷ／ΔＳＯＣ）を推定する（Ｓ７４）。なお、完全放電時の二次電池５の状態とは、完全放電時の二次電池５の放電可能電力値（０Ｗ）とＳＯＣの値（０％）とを指す。具体的には、ＣＰＵ１２は、放電可能電力の変化率ＫＤを以下のように推定する。すなわち、ＣＰＵ１２は、境界ＳＯＣ値での初期放電可能電力値ＷＤＢ０から完全放電時の二次電池５の放電可能電力値を引いたものを、境界ＳＯＣ値から完全放電時の二次電池５のＳＯＣの値を引いたもので除算することで、放電可能電力の変化率ＫＤを推定する。
【００８８】
次にＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における仮想放電可能電力値ＷＤＫを算出する（Ｓ７５）。なお、仮想放電可能電力とは、図９のＺ５で示す通り、電圧制限領域においてＳＯＣと放電可能電力とは比例関係であるとＣＰＵ１２が見做し、算出した放電可能電力である。具体的には、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における仮想放電可能電力値ＷＤＫを、次の式１３で算出する。
＜式１３＞
ＷＤＫ＝ＫＤ×（ＳＯＣの現在値）
【００８９】
次にＣＰＵ１２は、放電可能電力値ＷＤ２を、次の式１４で算出する（Ｓ７６）。これにより、図１０のＺ６で示す通り、上記範囲Ｕ１においても、急に放電可能電力の落ち込みが生じることを抑制することができる。なお、Ｓ７６の処理は、第二電力推定処理の一例である。
＜式１４＞
ＷＤ２＝δ×ＷＤＫ
【００９０】
そして、ＣＰＵ１２は、範囲判断処理を終了し、図９のＳ６０へ戻る。そして、ＣＰＵ１２は、放電可能電力値ＷＤ２をメモリ１３に記憶して（Ｓ６１）、放電可能電力推定処理を終了する。そしてＣＰＵ１２は、図８のＳ１４に戻り、電力推定処理を終了する。
【００９１】
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、ＣＰＵ１２は、ＥＣＵからの充電可能電力値の取得要求時の二次電池５の状態が、電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する処理を行う。ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電流制限状態であると判断した場合は、第一補正係数α（＝（Ｅ＋Ｒ×Ｉｍ）／（Ｅ０＋Ｒ０×Ｉｍ））を算出し、充電可能電力値ＷＣ１（＝α×ＷＣ０）を算出する。一方、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電圧制限状態であると判断した場合は、第二補正係数β（＝（Ｖｍ−Ｅ）×Ｒ０／（Ｖｍ−Ｅ０）×Ｒ）を算出し、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいか小さいかを判断する処理を行う。ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいと判断した場合、充電可能電力値ＷＣ２（＝β×ＷＣ０）を算出する。また、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値以下と判断した場合、仮想充電可能電力値ＷＣＫ（＝ＫＣ×（ＳＯＣの現在値）−ＫＣ×（境界ＳＯＣ値）＋ＷＣＢ０）を算出し、充電可能電力値ＷＣ２（＝β×ＷＣＫ）を算出する。これにより、ＣＰＵ１２は、二次電池５の劣化によって充電可能電力を正確に推定できないことを抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態によれば、ＣＰＵ１２は、ＥＣＵから放電可能電力値の取得要求時の二次電池５の状態が、電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する処理を行う。ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電流制限状態であると判断した場合は、第三補正係数γ（＝（Ｅ＋Ｒ×Ｉｓ）／（Ｅ０＋Ｒ０×Ｉｓ））を算出し、放電可能電力値ＷＤ１（＝γ×ＷＤ０）を算出する。一方、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態が電圧制限状態であると判断した場合は、第四補正係数δ（＝（Ｖｓ−Ｅ）×Ｒ０／（Ｖｓ−Ｅ０）×Ｒ）を算出し、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいか小さいかを判断する処理を行う。ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値以下と判断した場合、放電可能電力値ＷＤ２（＝δ×ＷＤ０）を算出する。また、ＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値が境界ＳＯＣ値よりも大きいと判断した場合、仮想放電可能電力値ＷＤＫ（＝ＫＤ×（ＳＯＣの現在値））を算出し、放電可能電力値ＷＤ２（＝δ×ＷＤＫ）を算出する。これにより、ＣＰＵ１２は、二次電池５の劣化によって放電可能電力を正確に推定できないことを抑制することができる。
【００９３】
＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
【００９４】
ＣＰＵ１２は、図５や図９のＳ２１〜Ｓ２４の少なくとも１つの処理を実行せずに、ＥＣＵ等の外部機器が推定や測定した結果（温度、ＳＯＣ、内部抵抗）を受ける構成でもよい。この場合、ＣＰＵ１２は、電池温度計測部７、電池電圧計測部８、電流センサ４、電流計測部１４の少なくとも１つが不要となる。
【００９５】
ＣＰＵ１２は、図４のＳ１１や図８のＳ１３において、上記電流センサ４の測定結果に基づき、配線１０に流れる電流の向きを検知する。そして、ＣＰＵ１２は、その検知した方向が切り替わったことを条件に、二次電池５の充電可能電力の取得要求があったのか、放電可能電力の取得要求があったのか開始されたのかを判断してもよい。
【００９６】
上記実施形態では、充放電可能電力値の取得要求の一例として、ＣＰＵ１２が、ＥＣＵ等からの充電開始信号や、アクセルやブレーキ信号等の外部信号を受けたことを挙げた。しかしこれに限らず、以下でもよい。すなわち、ＣＰＵ１２は、図６や図９に示す充放電可能電力推定処理を実行し、充放電可能電力推定処理を実行してから予め定められた一定時間が経過した後、再び充放電可能電力推定処理を実行する。つまり、ＣＰＵ１２は、予め定められた一定時間が経過するたびに、換言すれば、周期的に充放電可能電力推定処理を実行する。そして、当該予め定められた一定時間が経過したことを充放電可能電力値の取得要求としてもよい。なお、ＣＰＵ１２が、周期的に充放電可能電力推定処理を実行する始期は、例えば自動車の運転者がイグニッションキーをオン操作する等により、ＣＰＵ１２に電源が供給された時としてもよい。また、ＣＰＵ１２は、予め定められた一定時間が経過するたびに、充電可能電力推定処理と放電可能電力推定処理の両方を実行してもよいし、片方ずつ交互に実行してもよい。
【００９７】
上記実施形態では、ＣＰＵ１２は、二次電池５の内部抵抗Ｒを、抵抗係数対応テーブルと内部抵抗の初期値とから推定した。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、まず、電池電圧計測部８で二次電池５の電圧値を測定し、電流計測部１４で二次電池５の電流値を測定する。そして、ＣＰＵ１２は、検出した電圧値および電流値の複数のデータに基づいて直線を求め、求めた直線の傾きから、二次電池５の内部抵抗Ｒを推定してもよい。
【００９８】
上記実施形態では、ＣＰＵ１２は、初期ＳＯＣに積算ＳＯＣを加算したＳＯＣを、推定ＳＯＣとし、ＳＯＣ−ＯＣＶマップから開放電圧Ｅを推定した。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、まず、電池電圧計測部８で二次電池５の電圧値を測定し、電流計測部１４で二次電池５の電流値を測定する。そして、ＣＰＵ１２は、検出した電圧値および電流値の複数のデータに基づいて直線を求める。次にＣＰＵ１２は、求めた直線の傾きから二次電池５の内部抵抗Ｒを求める。最後に、ＣＰＵ１２は、上記電流値に上記内部抵抗Ｒを乗じたものに、上記電圧値を加えることで、開放電圧Ｅを推定してもよい。
【００９９】
上記実施形態では、ＣＰＵ１２は、初期ＳＯＣに積算ＳＯＣを加算したＳＯＣを、推定ＳＯＣとし、ＳＯＣ−ＯＣＶマップから開放電圧Ｅを推定した。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、まず、電池電圧計測部８で二次電池５の端子電圧値を測定し、電流計測部１４で二次電池５へ流れる電流の値を測定する。そして、ＣＰＵ１２は、推定した内部抵抗Ｒの現在値と当該測定した電圧値／電流値とから、直線を求め、当該直線で電流がゼロの時の電圧を開放電圧Ｅの現在値として推定してもよい。
【０１００】
上記実施形態では、ＣＰＵ１２は、上記ＳＯＣの初期値に、現時点でのＳＯＣの積算値を加算した値を、ＳＯＣの現在値とした。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、まず、電池電圧計測部８で二次電池５のＯＣＶを測定する。そして、ＣＰＵ１２は、予め定められたＳＯＣ−ＯＣＶマップを参照して、測定されたＯＣＶに対応するＳＯＣを、ＳＯＣの現在値としてもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、充電時（放電時）にＣＰＵ１２は、二次電池５に流れる電流の値が上限電流値Ｉｍ（下限電流値Ｉｓ）であると仮定したときの端子電圧Ｖと、メモリ１３から読み出した上限電圧値Ｖｍ（下限電圧値Ｖｓ）とを比較することで、二次電池５の状態が電流制限状態か電圧制限状態かの判断を行った。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、二次電池５の端子電圧の値が上限電圧値Ｖｍ（下限電圧値Ｖｓ）であると仮定したときの二次電池５に流れる電流値Ｉを推定し、メモリ１３から読み出した上限電流値Ｉｍ（下限電流値Ｉｓ）とを比較することで、二次電池５の状態が電流制限状態か電圧制限状態かを判断してもよい。具体的には、上記電流値Ｉが上限電流値Ｉｍ（下限電流値Ｉｓ）よりも大きい（小さい）場合は、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態は電流制限状態であると判断し、上記電流値Ｉが上限電流値Ｉｍ（下限電流値Ｉｓ）以下（以上）の場合は、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態は電圧制限状態であると判断してもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、電動機１１は走行用モータを例に挙げた。しかしこれに限らず、電動機１１は、例えば充電スタンドなど、車両の外部から二次電池５に充電する充電装置でもよい。
【０１０３】
上記実施形態では、充電時（放電時）にＣＰＵ１２は、二次電池５のＳＯＣの現在値における二次電池５の初期の状態が、電流制限状態であると判断した場合、すなわち、二次電池５のＳＯＣの現在値が範囲Ｍ１（Ｕ１）にあると判断した場合、仮想充放電可能電力値ＷＣＫ（ＷＤＫ）を算出し、ＷＣ２（ＷＤ２）を算出した。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、二次電池５の状態は電流制限状態であるか電圧制限状態であるかを判断し、電流制限状態である場合は、ＷＣ１（ＷＤ１）をα×ＷＣ０（γ×ＷＤ０）で算出し、電圧制限状態である場合は、ＷＣ２（ＷＤ２）をβ×ＷＣ０（δ×ＷＤ０）で算出してもよい。この構成であっても、二次電池５の全ての状態に対して、ＣＰＵ１２は、初期充電可能電力値ＷＣ０（初期放電可能電力値ＷＤ０）に一律に同じ係数を掛ける構成よりも効果がある。
【０１０４】
上記実施形態で、初期充放電可能電力は、すべてのＳＯＣに対して初期充電可能電力、初期放電可能電力のテーブルを持ってもよい。また、初期充放電可能電力は、二次電池５の内部抵抗Ｒが初期値Ｒ０であるときの、あるＳＯＣでの充放電可能電力であるとしてもよい。これによって、メモリ１３は、すべてのＳＯＣに対して、それぞれ初期充放電可能電力をテーブルとして持たなくても良くなるため、記憶領域を無駄に多く使用することを抑制できる。
【０１０５】
上記実施形態では、ＣＰＵ１２は、充電可能電力推定処理または、放電可能電力推定処理を実行し（Ｓ１２、Ｓ１４）、補正係数を算出し（Ｓ２７、Ｓ２９、Ｓ５７、Ｓ５９）、当該補正係数に基づいて、充電可能電力（Ｓ２８、Ｓ４３、Ｓ４６）または放電可能電力（Ｓ５８、Ｓ７３、Ｓ７６）を算出した。しかしこれに限らず、ＣＰＵ１２は、二次電池５の内部抵抗Ｒの現在値を推定（Ｓ２３）した後、まず内部抵抗Ｒの現在値が、内部抵抗Ｒの初期値Ｒ０より大きいかどうかを判断する。そして、ＣＰＵ１２は、内部抵抗Ｒの現在値が、内部抵抗Ｒの初期値Ｒ０より大きい場合に、補正係数を算出し、充放電可能電力を算出してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
３：ＢＭ、５：二次電池、９：ＣＳ、１５：ＢＭＳ
【図１】
2014077681.tif 000003
【図２】
2014077681.tif 000004
【図３】
2014077681.tif 000005
【図４】
2014077681.tif 000006
【図５】
2014077681.tif 000007
【図６】
2014077681.tif 000008
【図７】
2014077681.tif 000009
【図８】
2014077681.tif 000010
【図９】
2014077681.tif 000011
【図１０】
2014077681.tif 000012
【図１１】
2014077681.tif 000013