(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用モータに電力を供給し、非水二次電池で構成されるメインバッテリと、
車両に搭載される補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリから前記走行用モータへの電力供給経路と前記補機バッテリとの間に設けられ、前記電力供給経路から前記補機バッテリへの出力電圧を降圧し、前記補機バッテリから前記電力供給経路への出力電圧を昇圧する双方向型ＤＣＤＣコンバータと、
前記補機バッテリの充放電を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記メインバッテリの許容出力電力が低下して車両要求出力に対する電力不足が生じる場合に、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記補機バッテリを放電させて前記電力供給経路に電力を供給させるとともに、前記メインバッテリの許容入力電力が低下して前記走行用モータによって発生した回生電力が前記メインバッテリに充電しきれない場合に、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記回生電力の一部を前記補機バッテリに充電させ、
前記コントローラは、前記許容出力電力を超えないように前記メインバッテリの放電電力を制御するとともに、前記メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、前記メインバッテリの放電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記メインバッテリの出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を算出し、前記評価値が目標値を超えたときに、前記許容出力電力を低下させ、
前記コントローラは、前記評価値が前記目標値を超える前において、前記イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を前記評価値が示すとき、前記メインバッテリの充電制御において、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記補機バッテリを放電させ、前記補機バッテリの電力を前記メインバッテリに充電させることを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を示す前記評価値として、前記許容出力電力を低下させるための前記目標値よりも小さい第２目標値が設定され、
前記コントローラは、前記評価値が前記第２目標値を超えたとき、前記メインバッテリの充電制御において、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記補機バッテリを放電させ、前記メインバッテリの充電量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記評価値が前記目標値を超えた後も継続して前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記補機バッテリを放電させ、前記補機バッテリの電力を前記メインバッテリに充電させることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記メインバッテリの充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記メインバッテリの入力性能を低下させる劣化成分を評価するための第２評価値を算出し、前記第２評価値が第３目標値を超えたときに、前記許容入力電力を低下させ、
前記コントローラは、前記第２評価値が前記第３目標値を超える前において、前記イオン濃度の偏りが充電側に偏っている状態を前記第２評価値が示すとき、前記メインバッテリの放電制御において、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを介して前記メインバッテリの電力を前記補機バッテリに充電させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項５】
車両の走行用モータに電力を供給し、非水二次電池で構成されるメインバッテリと、
車両に搭載される補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリから前記走行用モータへの電力供給経路と前記補機バッテリとの間に設けられ、前記電力供給経路から前記補機バッテリへの出力電圧を降圧し、前記補機バッテリから前記電力供給経路への出力電圧を昇圧する双方向型ＤＣＤＣコンバータと、
前記補機バッテリの充放電を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記メインバッテリの許容出力電力が低下して車両要求出力に対する電力不足が生じる場合に、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記補機バッテリを放電させて前記電力供給経路に電力を供給させるとともに、前記メインバッテリの許容入力電力が低下して前記走行用モータによって発生した回生電力が前記メインバッテリに充電しきれない場合に、前記双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて前記回生電力の一部を前記補機バッテリに充電させ、
前記コントローラは、前記許容出力電力を超えないように前記メインバッテリの放電電力を制御するとともに、前記メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、前記メインバッテリの放電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記メインバッテリの出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を算出し、前記評価値が目標値を超えたときに、前記許容出力電力を低下させ、
前記コントローラは、前記評価値が前記目標値を超える前において前記イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を前記評価値が示すとき、前記補機バッテリのＳＯＣの目標ＳＯＣを所定のＳＯＣ値よりも高い第１ＳＯＣ値に設定し、設定された目標ＳＯＣに沿うように、前記補機バッテリの充放電を制御することを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記許容入力電力を超えないように前記メインバッテリの充電電力を制御するとともに、前記メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、前記メインバッテリの充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴って前記メインバッテリの入力性能を低下させる劣化成分を評価するための第２評価値を算出し、前記第２評価値が第２目標値を超えたときに、前記許容入力電力を低下させ、
前記コントローラは、前記第２評価値が前記第２目標値を超える前において前記イオン濃度の偏りが充電側に偏っている状態を前記第２評価値が示すとき、前記補機バッテリのＳＯＣの目標ＳＯＣを前記所定のＳＯＣ値よりも低い第２ＳＯＣ値に設定し、設定された目標ＳＯＣに沿うように、前記補機バッテリの充放電を制御することを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の搭載される蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電過多によって二次電池の内部抵抗が上昇すると、電池劣化が促進されることが知られている。特許文献１では、推定される内部抵抗の上昇度合いに応じて二次電池の入出力電力を制限し、電池劣化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０６０４０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電池の出力（放電）が制限されている状態は、例えば、車両要求に対する電池の出力が不足する。また、電池の入力（充電）が制限されている状態は、例えば、回生電力を電池に充電しきれないため、エネルギ効率が低下して燃費が悪くなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、車両走行用モータに電力を供給するメインバッテリと車両に搭載される補機に電力を供給する補機バッテリとを双方向型ＤＣＤＣコンバータを介して並列に接続し、メインバッテリの保護の観点から実施される入出力制限による不足分を補機バッテリで補い、車両要求を満たす電力供給を維持しつつ燃費の悪化を抑制する蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本願発明の蓄電システムは、車両の走行用モータに電力を供給し、非水二次電池で構成されるメインバッテリと、車両に搭載される補機に電力を供給する補機バッテリと、メインバッテリから走行用モータへの電力供給経路と補機バッテリとの間に設けられ、電力供給経路から補機バッテリへの出力電圧を降圧し、補機バッテリから電力供給経路への出力電圧を昇圧する双方向型ＤＣＤＣコンバータと、補機バッテリの充放電を制御するコントローラと、を備える。
【０００７】
コントローラは、メインバッテリの許容出力電力が低下して車両要求出力に対する電力不足が生じる場合に、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させて電力供給経路に電力を供給させるとともに、メインバッテリの許容入力電力が低下して走行用モータによって発生した回生電力がメインバッテリに充電しきれない場合に、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて回生電力の一部を補機バッテリに充電させる。このとき、コントローラは、許容出力電力を超えないようにメインバッテリの放電電力を制御するとともに、メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、メインバッテリの放電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴ってメインバッテリの出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を算出し、評価値が目標値を超えたときに、許容出力電力を低下させるように制御しつつ、評価値が目標値を超える前において、イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を評価値が示すとき、メインバッテリの充電制御において、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させ、補機バッテリの電力をメインバッテリに充電させる。
【０００８】
本願発明によれば、例えば、メインバッテリの保護の観点から実施される許容出力電力が低下しても、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリの電力で補うので、車両要求を満たす電力供給を維持することができる。また、メインバッテリの保護の観点から実施される許容入力電力が低下しても、メインバッテリに充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させるので、エネルギ効率が向上し、燃費の悪化を抑制することができる。このとき、コントローラは、メインバッテリの放電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴ってメインバッテリの出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を算出し、評価値が目標値を超えたときに、許容出力電力を低下させる。そして、評価値が目標値を超える前において、イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を評価値が示すとき、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させ、補機バッテリの電力をメインバッテリに充電させることができる。このように構成することで、メインバッテリの放電に伴うイオン濃度の偏りに伴う劣化を、放電とは逆向きに充電させることで解消することができる。このため、イオン濃度の偏りに伴う劣化に応じた許容出力電力の低下を抑制することができる。
【０００９】
（２）上記（１）の蓄電システムにおいて、イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を示す評価値として、許容出力電力を低下させるための目標値よりも小さい第２目標値を設定することができる。このとき、コントローラは、評価値が第２目標値を超えたとき、メインバッテリの充電制御において、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させ、メインバッテリの充電量を増加させるように制御する。このように構成することで、メインバッテリの放電に伴うイオン濃度の偏りに伴う劣化を、放電とは逆向きに充電させることで解消することができる。このため、イオン濃度の偏りに伴う劣化に応じた許容出力電力の低下を抑制することができる。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）において、コントローラは、評価値が目標値を超えた後も継続して双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させ、補機バッテリの電力をメインバッテリに充電させることができる。許容出力電力を低下させることでイオン濃度の偏りに伴う劣化を抑制しつつ、イオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を解消することができ、許容出力電力の出力制限が実施される時間を短くすることができる。
【００１１】
（４）上記（１）から（３）において、コントローラは、メインバッテリの充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴ってメインバッテリの入力性能を低下させる劣化成分を評価するための第２評価値を算出し、第２評価値が第３目標値を超えたときに、許容入力電力を低下させるように制御する。このとき、コントローラは、第２評価値が第３目標値を超える前において、イオン濃度の偏りが充電側に偏っている状態を第２評価値が示すとき、メインバッテリの放電制御において、双方向型ＤＣＤＣコンバータを介してメインバッテリの電力を補機バッテリに充電させるように構成することができる。このように構成することで、メインバッテリの充電に伴うイオン濃度の偏りに伴う劣化を、充電とは逆向きに放電させることで解消することができる。このため、イオン濃度の偏りに伴う劣化に応じた許容入力電力の低下を抑制することができる。
【００１２】
（５）本願発明の蓄電システムは、車両の走行用モータに電力を供給し、非水二次電池で構成されるメインバッテリと、車両に搭載される補機に電力を供給する補機バッテリと、メインバッテリから走行用モータへの電力供給経路と補機バッテリとの間に設けられ、電力供給経路から補機バッテリへの出力電圧を降圧し、補機バッテリから電力供給経路への出力電圧を昇圧する双方向型ＤＣＤＣコンバータと、補機バッテリの充放電を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、メインバッテリの許容出力電力が低下して車両要求出力に対する電力不足が生じる場合に、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて補機バッテリを放電させて電力供給経路に電力を供給させるとともに、メインバッテリの許容入力電力が低下して走行用モータによって発生した回生電力がメインバッテリに充電しきれない場合に、双方向型ＤＣＤＣコンバータを用いて回生電力の一部を補機バッテリに充電させる。このとき、コントローラは、許容出力電力を超えないようにメインバッテリの放電電力を制御するとともに、メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、メインバッテリの放電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴ってメインバッテリの出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値を算出し、評価値が目標値を超えたときに、許容出力電力を低下させるように制御する。そして、コントローラは、評価値が目標値を超える前においてイオン濃度の偏りが放電側に偏っている状態を評価値が示すとき、補機バッテリのＳＯＣの目標ＳＯＣを所定のＳＯＣ値よりも高い第１ＳＯＣ値に設定し、設定された目標ＳＯＣに沿うように、補機バッテリの充放電を制御する。このように構成することで、許容出力電力が低下しても、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリの電力で補うので、車両要求を満たす電力供給を維持することができるとともに、許容入力電力が低下しても、メインバッテリに充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させるので、エネルギ効率が向上し、燃費の悪化を抑制することができる。そして、許容出力電力が低下した際の車両要求に対して補機バッテリから出力される電力量を多く確保することができる。
【００１３】
（６）上記（５）において、コントローラは、許容入力電力を超えないようにメインバッテリの充電電力を制御するとともに、メインバッテリの充放電時における電流値に基づいて、メインバッテリの充電による電解質中におけるイオン濃度の偏りに伴ってメインバッテリの入力性能を低下させる劣化成分を評価するための第２評価値を算出し、第２評価値が第２目標値を超えたときに、許容入力電力を低下させる。このとき、コントローラは、第２評価値が第２目標値を超える前においてイオン濃度の偏りが充電側に偏っている状態を第２評価値が示すとき、補機バッテリのＳＯＣの目標ＳＯＣを所定のＳＯＣ値よりも低い第２ＳＯＣ値に設定し、設定された目標ＳＯＣに沿うように、補機バッテリの充放電を制御する。このように構成することで、許容入力電力が低下した際にメインバッテリが充電しきれない回生電力を充電する空き容量を多く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における、電池システムの構成を示す図である。
【図２】実施例１における、ハイレート劣化に対する組電池の入出力制限及び補機バッテリの充放電制御の処理フローを示す図である。
【図３】実施例１における、組電池の出力制限に対する補機バッテリの充放電量と車両要求の関係を示す図である。
【図４】実施例１における、組電池の入力制限に対する補機バッテリの充放電量と車両要求の関係を示す図である。
【図５】実施例１における、補機バッテリのＳＯＣ制御の処理フローを示す図である。
【図６】実施例１における、ハイレート劣化に応じた補機バッテリの目標ＳＯＣの関係を説明するための図である。
【図７】実施例２における、ハイレート劣化に対する組電池の解消処理、抑制処理及び制限処理の各処理、補機バッテリの充放電量、車両要求の関係を示す図である。
【図８】実施例２における、ハイレート劣化に対する組電池の入出力制限の処理フローを示す図であり、ハイレート解消処理及びハイレート抑制処理を含む組電池の充放電制御と補機バッテリの充放電制御の一例を示す図である。
【図９】図８のハイレート解消処理の詳細フローを示す図である。
【図１０】ハイレート抑制閾値とダメージ積算量との関係を示す図である。
【図１１】図１１のハイレート抑制処理の詳細フローを示す図である。
【図１２】実施例３における、通電部品の温度上昇に対する入出力電力の制限制御を説明するための図である。
【図１３】実施例３における、通電部品の温度上昇に対する入出力電力の制限開始閾値と電池温度との関係を示す図である。
【図１４】実施例３における、通電部品の温度上昇に対する入出力電力の制限処理及び補機バッテリの充放電制御の処理フローを示す図である。
【図１５】実施例４における、組電池の過充電（上限電圧）及び過放電（下限電圧）に対する入出力制限と補機バッテリの充放電との関係を示す図である。
【図１６】実施例４における、組電池の過充電（上限電圧）及び過放電（下限電圧）に対する入出力制限処理と補機バッテリの充放電制御の処理フローを示す図である。
【図１７】実施例５における、複数の入出力制限が実施される場合に、各入出力制限によって要求される補機バッテリの充放電量に応じて所定の入出力制限及びそれに伴う補機バッテリの充放電制御を決定する制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
【００１６】
図１は、本実施例の電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載することができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。図１に示す電池システムは、ハイブリッド自動車に搭載された一例である。なお、電気自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池だけを備えている。
【００１７】
組電池１０は、車両を走行させるための電力を供給するメインバッテリである。組電池１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。
【００１８】
組電池１０を構成する単電池１１の数は、組電池１０の要求出力などを考慮して、適宜設定することができる。本実施例では、すべての単電池１１を直列に接続して組電池１０を構成しているが、組電池１０は、並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。
【００１９】
単電池１１がリチウムイオン電池などの非水電解質二次電池である場合、例えば、単電池１１の正極は、イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵および放出できる材料で形成される。正極の材料としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを用いることができる。単電池１１の負極は、イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵および放出できる材料で形成される。負極の材料としては、例えば、カーボンを用いることができる。単電池１１を充電するとき、正極は、イオンを電解液中に放出し、負極は、電解液中のイオンを吸蔵する。また、単電池１１を放電するとき、正極は、電解液中のイオンを吸蔵し、負極は、イオンを電解液中に放出する。
【００２０】
電圧センサ２１は、組電池１０の端子間電圧を検出したり、各単電池１１の電圧を検出する。電圧センサ２１は、検出結果をコントローラ３０に出力する。電圧センサ２１は、複数の単電池１１に対し、各単電池毎に電圧値それぞれを検出したり、直列に接続された所定数の単電池群を１ブロックとして電圧を検出することができる。１ブロックに含まれる単電池１１の数は、任意に設定することができる。
【００２１】
電流センサ２２は、組電池１０に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。本実施例では、組電池１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬに電流センサ２２を設けているが、これに限るものではない。電流センサ２２は、組電池１０に流れる電流を検出できればよく、電流センサ２２を設ける電流経路上の位置は適宜設定することができる。例えば、組電池１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬに電流センサ２２を設けることができる。なお、複数の電流センサ２２を用いることもできる。
【００２２】
また、本実施例において、組電池１０を放電しているときに電流センサ２２によって検出された電流値として、正の値を用いている。また、組電池１０を充電しているときに電流センサ２２によって検出された電流値として、負の値（ＩＢ＜０）を用いている。後述する補機バッテリ４０に流れる電流を検出する電流センサ４３についても同様である。
【００２３】
温度センサ２３は、組電池１０の温度（電池温度）を検出する。温度センサ２３は、検出結果をコントローラ３０に出力する。温度センサ２３は、組電池１０の一箇所に設けることもできるし、組電池１０のうち、互いに異なる複数の箇所に設けることもできる。複数の検出温度を用いる場合、組電池１０の温度は、複数の検出温度のうちの最小値、最大値や複数の検出温度の中央値や平均値などを適宜用いることができる。
【００２４】
組電池１０は、正極ラインＰＬ及び負極ラインＮＬを介してインバータ２４と接続されている。組電池１０の正極端子に接続される正極ラインＰＬ及び組電池１０の負極端子に接続される負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがそれぞれ設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００２５】
コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンであるとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする。これにより、組電池１０およびインバータ２４の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）となる。コントローラ３０には、車両のイグニッションスイッチのオン／オフ（ＩＧ−ＯＮ／ＩＧ−ＯＦＦ）に関する情報が入力される。コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、電池システムを起動させる。
【００２６】
コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオフであるとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにする。これにより、組電池１０およびインバータ２４の接続が遮断され、電池システムは、停止状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ）となる。
【００２７】
インバータ２４は、組電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換して、交流電力をモータ・ジェネレータＭＧ２に出力する。モータ・ジェネレータＭＧ２としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータＭＧ２は、インバータ２４からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータＭＧ２は、駆動輪２５と接続されており、モータ・ジェネレータＭＧ２によって生成された運動エネルギは、駆動輪２５に伝達される。これにより、車両を走行させることができる。
【００２８】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２４は、モータ・ジェネレータＭＧ２から出力された交流電力を直流電力に変換して、直流電力を組電池１０に出力する。これにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。
【００２９】
なお、本実施例の電池システムでは、組電池１０をインバータ２４と接続しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０およびインバータ２４の間の電流経路に、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路を用いれば、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２４に出力することができる。また、昇圧回路を用いることにより、インバータ２４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。
【００３０】
動力分割機構２６は、エンジン２７の動力を、駆動輪２５に伝達したり、モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達したりする。モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジン２７の動力を受けて発電を行う。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した交流電力は、インバータ２４を介して、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給されたり、組電池１０に供給されたりする。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給すれば、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギによって駆動輪２５を駆動することができる。また、モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を組電池１０に供給すれば、組電池１０を充電することができる。
【００３１】
コントローラ３０は、メモリ３１を有しており、メモリ３１には、コントローラ３０が特定の処理（特に、本実施例で説明する処理）を実行するための情報が記憶されている。本実施例では、メモリ３１がコントローラ３０に内蔵されているが、コントローラ３０の外部にメモリ３１を設けることもできる。また、コントローラ３０は、１つのＥＣＵ（Electric Control Unit）で構成したり、複数のＥＣＵで構成したりすることができる。コントローラ３０が複数のＥＣＵによって構成されているとき、各ＥＣＵは、他のＥＣＵと通信することができる。
【００３２】
コントローラ３０は、電圧センサ２１や電流センサ２２、温度センサ２３の検出結果を用いて組電池１０のＳＯＣを推定し、推定されたＳＯＣや満充電容量に基づいて車両要求に応じた組電池１０の充放電制御を行う。
【００３３】
ＳＯＣとは、組電池１０の満充電容量に対して現在の充電容量の割合（充電状態）を示すものであり、満充電容量はＳＯＣの上限値である。ＳＯＣを推定する方法としては、公知の方法を適宜採用することができ、ＳＯＣを推定する具体的な方法については、説明を省略する。
【００３４】
また、本実施例の電池システムでは、補機バッテリ４０が、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を介して組電池１０に接続されている。補機バッテリ４０は、例えば、電池システムを搭載する車両の車室空調装置（エアコンのインバータやモータ等）、ＡＶ機器、車室内の照明装置、ヘッドライト等の補機（電力消費機器）４２に電力を供給する電源装置である。
【００３５】
双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂとインバータ２４との間の正極ラインＰＬ及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇとインバータ２４との間の負極ラインＮＬにそれぞれ接続される。補機バッテリ４０は、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１に接続されており、組電池１０に対して並列に接続されている。補機バッテリ４０としては、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池を用いることができる。補機バッテリ４０の公称電圧は、組電池１０の公称電圧（総電圧）よりも低い。
【００３６】
双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、組電池１０からモータ・ジェネレータＭＧ２（走行用モータ）への電力供給経路と補機バッテリ４０との間に設けられ、組電池１０から出力された電力又はモータ・ジェネレータＭＧ２から出力された回生電力を降圧して、降圧後の電力を補機バッテリ４０に出力する。これにより、補機バッテリ４０は、回生電力や組電池１０から出力される電力を充電することができる。一方、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、補機バッテリ４０から出力された電力を昇圧して、昇圧後の電力を組電池１０又はモータ・ジェネレータＭＧ２に出力する。これにより、補機バッテリ４０の電力を組電池１０に充電することができ、また、補機バッテリ４０の電力を車両走行用の電力（モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動させる電力）としてインバータ２４に供給することができる。双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、コントローラ３０によって制御される。
【００３７】
なお、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、組電池１０から出力された電力又はモータ・ジェネレータＭＧ２から出力された回生電力を降圧して直接補機４２に出力することもできる。また、ハイブリッド自動車である場合、エンジンの駆動力によって発電された電力も、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を介して補機バッテリ４０に充電することができる。
【００３８】
電流センサ４３は、補機バッテリ４０の電流値を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。電圧センサ４４は、補機バッテリ４０の電圧値を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。
【００３９】
補機バッテリ４０の充放電を制御するときには、目標ＳＯＣ（ＳＯＣの目標値）が設定され、補機バッテリ４０のＳＯＣが目標ＳＯＣに沿って変化するように、補機バッテリ４０の充放電が制御される。補機バッテリ４０の充放電制御は、コントローラ３０によって実行される。補機バッテリ４０は、補機への電力出力及びエンジン２７の動力よって動作するモータ・ジェネレータＭＧ１の発電電力を充電する充放電制御が行われ、かつ後述する燃費向上のための充放電が行われる。
【００４０】
補機バッテリ４０のＳＯＣは、電流センサ４３や電圧センサ４４の検出結果を用いて推定することができる。なお、ＳＯＣを推定する方法としては、組電池１０のＳＯＣ推定方法と同様に、公知の方法を適宜採用することができる。
【００４１】
次に、本実施例の組電池１０の充放電制御について説明する。組電池１０の充放電を制御するときには、放電を許容する許容出力電力ＳＷｏｕｔや充電を許容する許容入力電力ＳＷｉｎが設定される。なお、上述したように充電電流は負の値で表されているので、正の値で表される許容出力電力ＳＷｏｕｔに対し、許容入力電力は負の値で表すことができる。
【００４２】
コントローラ３０は、組電池１０の放電電力が許容出力電力ＳＷｏｕｔを超えないように、組電池１０の放電を制御する。また、組電池１０の充電電力が許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように（絶対値として許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように）、組電池１０の充電を制御する。
【００４３】
許容出力電力ＳＷｏｕｔ及び許容入力電力ＳＷｉｎは、例えば、組電池１０の電池温度ＴｂやＳＯＣに応じて設定することができる。許容出力電力ＳＷｏｕｔと、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの少なくとも一方との対応関係を実験などによって予め求めておけば、電池温度ＴｂやＳＯＣを取得することにより、許容出力電力ＳＷｏｕｔを算出することができる。同様に、許容入力電力ＳＷｉｎと、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの少なくとも一方との対応関係を実験などによって予め求めておけば、電池温度ＴＢやＳＯＣを取得することにより、許容入力電力ＳＷｉｎを算出することができる。
【００４４】
コントローラ３０は、許容出力電力ＳＷｏｕｔ及び許容入力電力ＳＷｉｎそれぞれを超えないように、組電池１０の充放電制御を行うが、組電池１０（単電池１１）の保護の観点から許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎをさらに制限した充放電制御を行うことができる。
【００４５】
例えば、組電池１０（単電池１１）を放電したときの電流値に応じて、単電池１１の内部における塩濃度（イオン濃度）の偏りが発生する。この塩濃度の偏りは、単電池１１の電解液中における塩濃度の偏りである。単電池１１の正極および負極の間において、イオンが移動することにより、単電池１１の充放電が行われるが、例えば、ハイレートでの放電が行われると、放電側に塩濃度の偏りが発生する。この塩濃度の偏りによって、単電池１１の抵抗値（内部抵抗）を上昇させてしまい、単電池１１の劣化を進行させてしまう。
【００４６】
このような塩濃度の偏りに伴う単電池１１の劣化（ハイレート劣化）は、以下のように評価でき、評価されたハイレート劣化に応じて、許容出力電力ＳＷｏｕｔがより小さくなるように制限し、また、許容入力電力ＳＷｉｎがより大きく（絶対値としては小さく）なるように制限し、電池を保護する。
【００４７】
つまり、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔを組電池１０のベース電力（上限値）とし、ハイレート劣化に応じて許容出力電力ＳＷｏｕｔよりも小さい制限電力Ｗｏｕｔを設定し、制限電力Ｗｏｕｔを超えないように、組電池１０の出力を制御する。また、ハイレート劣化に応じて許容入力電力ＳＷｉｎよりも絶対値として小さい制限電力Ｗｉｎを設定し、制限電力Ｗｉｎを超えないように、組電池１０の入力を制御する。
【００４８】
ハイレート劣化は、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃを用いて評価することができる。ここで、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは、下記式（１）に基づいて、所定の周期Δｔで算出することができる。ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃの算出は、コントローラ３０によって行われる。
【００４９】
【数１】
0005862631.tif 000002
【００５０】
上記式（１）において、ｔは時間を示し、Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ＋Δｔ］は、今回算出されるダメージ量であり、Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ］は、前回算出されたダメージ量である。上記式（１）に示すように、今回のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ＋Δｔ］は、前回のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ］に基づいて算出される。初期値としてのダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ［０］は、例えば、「０」とすることができる。
【００５１】
上記式（１）に示す右辺第２項は、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃの減少項であり、塩濃度の偏りが緩和するときの成分を示す。上記式（１）に示す右辺第３項は、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃの増加項であり、塩濃度の偏りが発生するときの成分を示す。このように、減少項および増加項を考慮して現在のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃを算出することにより、ハイレート劣化の要因と考えられる塩濃度の偏りの変化（増減）を、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃに適切に反映させることができる。これにより、単電池１１がハイレート劣化の生じる状態にどの程度近づいているかを、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃに基づいて把握することができる。
【００５２】
塩濃度の偏りは、時間Δｔの経過に伴うイオンの拡散に応じて緩和されるため、上記式（１）では、忘却係数αを設定している。忘却係数αは、単電池１１の電解液中におけるイオンの拡散速度に対応する係数であり、拡散速度が高いほど、忘却係数αが大きくなる。「α×Δｔ」の値は、０から１の範囲内で設定される。「α×Δｔ」の値が、「１」に近づくほど、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃの減少項の値が小さくなる。ここで、忘却係数αの値が大きくなるほど、又は、時間Δｔが長くなるほど、「α×Δｔ」の値が「１」に近づく。
【００５３】
忘却係数αは、単電池１１のＳＯＣや温度Ｔｂに依存するため、ＳＯＣや電池温度Ｔｂに応じて、忘却係数αを設定することができる。具体的には、忘却係数αと、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの少なくとも一方との対応関係を、実験などによって予め求めておくことができる。忘却係数α、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの対応関係を求めるとき、例えば、電池温度が同じであれば、単電池１１のＳＯＣが高いほど、忘却係数αが大きくなることがある。また、単電池１１のＳＯＣが同じであれば、電池温度が高くなるほど、忘却係数αが大きくなることがある。
【００５４】
忘却係数αと、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの少なくとも一方との対応関係は、マップ又は関数として表すことができ、この対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。この対応関係を用いれば、ＳＯＣや電池温度Ｔｂを取得することにより、忘却係数αを設定することができる。
【００５５】
上記式（１）において、βは電流係数であり、ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃは限界閾値である。電流係数βや限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃは、単電池１１のＳＯＣや温度Ｔｂに依存するため、ＳＯＣや電池温度Ｔｂに応じて、電流係数βや限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃを設定することができる。具体的には、電流係数βと、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの少なくとも一方との対応関係（マップ又は関数）を、実験などによって予め求めておけば、ＳＯＣや電池温度Ｔｂを取得することにより、電流係数βを算出することができる。
【００５６】
同様に、限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃと、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの少なくとも一方との対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、ＳＯＣや電池温度Ｔｂを取得することにより、限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃを算出することができる。電流係数βや限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃを算出するための対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃ、ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂの対応関係を求めるとき、例えば、電池温度Ｔｂが同じであれば、単電池１１のＳＯＣが高いほど、限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃが大きくなることがある。また、単電池１１のＳＯＣが同じであれば、電池温度Ｔｂが高くなるほど、限界閾値ｃ０＿ｐｏｗ＿ｄｃが大きくなることがある。
【００５７】
上記式（１）に示すＩｂは、単電池１１に流れる電流値である。電流値Ｉｂとしては、電流センサ２２によって検出された値が用いられる。ここで、組電池１０を放電しているときには、電流値Ｉｂが正の値になり、組電池１０を充電しているときには、電流値Ｉｂが負の値になる。したがって、電流値Ｉｂが大きくなるほど、又は、時間Δｔが長くなるほど、上記式（１）に示す右辺第３項（増加項）の値が大きくなる。
【００５８】
ハイレート劣化の進行状態を把握するときには、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃの積算値（ダメージ積算量）Ｄａｍ＿ｄｃが用いられる。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃは、下記式（２）に基づいて算出することができる。
【００５９】
【数２】
0005862631.tif 000003
【００６０】
上記式（２）において、Ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ＋Δｔ］は、今回のダメージ積算量であり、Ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ］は、前回のダメージ積算量である。上記式（２）に示すように、今回のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ＋Δｔ］は、前回のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃ［ｔ］を考慮して算出される。
【００６１】
上記式（２）に示すγ＿ｄｃは、減衰係数であり、「１」よりも小さい値である。時間の経過に伴うイオンの拡散によって、塩濃度の偏りが緩和されるため、今回のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出するときには、前回のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが減少することがある。そこで、この点を考慮して、減衰係数γ＿ｄｃを設定している。減衰係数γ＿ｄｃは、予め設定しておくことができ、減衰係数γ＿ｄｃに関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【００６２】
上記式（２）に示すηは、補正係数である。補正係数ηは、適宜設定することができ、補正係数ηに関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。また、上記式（２）に示すＤ＿ｄａｍ＿ｄｃは、上記式（１）によって算出された今回のダメージ量である。本実施例では、所定の周期Δｔでダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃが算出されるが、所定条件を満たすダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃだけを用いて、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出している。
【００６３】
具体的には、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃに関する基準量（積算閾値）Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈを設定し、基準量Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈ以上であるダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃを用いて、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出している。ここで、基準量Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈは、ハイレート劣化に影響を与えやすいダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃを特定するために用いられ、この点を考慮して、基準量Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈを適宜設定することができる。基準量Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈに関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。なお、算出されたダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃのすべてを用いて、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出することもできる。
【００６４】
ハイレート劣化を評価するダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは、充放電電流による塩濃度の偏りを示し、放電と充電とで電流値の正負が逆になる。したがって、ハイレートでの放電では、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは正値となり、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃは正の方向に増加する。一方、ハイレートでの充電では、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは負値となり、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃは、負の方向に増加する。
【００６５】
すなわち、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ及びダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃは、組電池１０の充放電における電流値に基づいて算出される、組電池１０の放電による電解質中における塩濃度の偏りに伴って組電池１０の出力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値である。このため、ハイレートでの放電によるダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに対し、放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を設定することで、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えた際に組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔをより小さくして出力制限を行い、電池を保護することができる。
【００６６】
一方、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ及びダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃは、組電池１０の充放電時における電流値に基づいて算出される、組電池１０の充電による電解質中における塩濃度の偏りに伴って組電池１０の入力性能を低下させる劣化成分を評価するための評価値（第２目標値）でもある。このため、ハイレートでの充電によるダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに対し、充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を設定することで、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を超えた際に組電池１０の許容入力電力ＳＷｉｎを小さくして入力制限を行い、電池を保護することができる。
【００６７】
なお、上記説明のように、ハイレートでの放電に伴うダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを増加させ、ハイレートでの充電に伴うダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを減少させる。つまり、単電池１１の放電（充電）に伴う塩濃度の偏りは、単電池１１の充電（放電）によって緩和されることが分かる。
【００６８】
したがって、放電に伴う塩濃度の偏り状態と、充電に伴う塩濃度の偏り状態とは、相反する状態となるため、充電に伴う塩濃度の偏りを発生させることによって、放電に伴う塩濃度の偏りを緩和させることができ、逆に、放電に伴う塩濃度の偏りを発生させることによって、充電に伴う塩濃度の偏りを緩和させることができる。
【００６９】
閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１，Ｄａｍ＿ｔｈ２は、充放電時の塩濃度の偏りに伴う単電池１１の抵抗上昇を抑制する観点に基づいて、予め設定された値である。放電側と充電側の各閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１，Ｄａｍ＿ｔｈ２は、適宜設定することができ、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【００７０】
コントローラ３０は、ハイレート劣化を評価するダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ及びダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出し、このダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが所定の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１又は閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも大きいとき、単電池１１の抵抗上昇を抑制する必要があると判断する。コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに基づいて、例えば、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔよりも小さい制限電力Ｗｏｕｔに設定し、制限電力Ｗｏｕｔを超えないように、組電池１０の出力を制限する。
【００７１】
具体的には、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび制限電力Ｗｏｕｔの対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出することにより、制限電力Ｗｏｕｔを算出することができる。例えば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１との差分に基づいて、制限電力Ｗｏｕｔの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力Ｗｏｕｔが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび制限電力Ｗｏｕｔの対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【００７２】
同様に、充電時の塩濃度の偏りに伴う単電池１１の抵抗上昇を抑制する観点に基づいて、充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を予め設定しておく。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも大きいとき、コントローラ３０は、単電池１１の抵抗上昇を抑制する必要があると判断し、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに基づいて、制限電力Ｗｉｎを設定する。例えば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２との差分に基づいて、制限電力Ｗｉｎの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力Ｗｉｎが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび制限電力Ｗｉｎの対応関係（マップ又は関数）も実験などによって予め求めることができ、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【００７３】
このようにハイレート劣化を抑制する電池保護の観点から、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎが制限される。このとき、許容出力電力ＳＷｏｕｔよりも小さいダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに基づく制限電力Ｗｏｕｔで組電池１０の放電が行われることで、電池を保護することができるものの、車両要求に対する電池の出力が不足する。このため、車両要求を満たすことができず、例えば、車両要求に見合った動力性能を発揮させることができずにドライバビリティが低下したり、車両要求に対して不足する電池出力分をエンジン２７の動力で補うことで燃費が悪くなる。また、制限電力Ｗｉｎで組電池１０の充電が行われると、回生電力に対する入力が不足して組電池１０に回生電力の一部を蓄えることができないため、エネルギ効率が低下して燃費が悪くなる。
【００７４】
そこで、本実施例では、ハイレート劣化に応じて制限された制限電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔでの組電池１０の充放電制御に対し、車両要求出力の不足分の電力を補機バッテリ４０から補いつつ、組電池１０に充電できない余剰分の回生電力（組電池１０の充電しきれない回生電力の一部）を補機バッテリ４０に充電させるように、補機バッテリ４０及び双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御し、電池保護の観点から組電池１０の入出力が制限されても、車両要求を満足する電力供給を維持しつつ（車両要求を満足させる電力供給を維持することで、ドライバビリティの低下を抑制し、又は車両要求に対して不足する電池出力分をエンジン２７の動力で補う機会を低減させて燃費を向上させる）、エネルギ効率の低下を抑制して燃費を向上させる。
【００７５】
図２は、本実施例のハイレート劣化に対する組電池１０の入出力制限の処理フローを示す図である。図２に示すように、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンされた後の組電池１０の充放電制御において、各センサから検出される組電池１０の電流値Ｉｂ、電池温度Ｔｂ，電圧値Ｖｂを用いて、組電池１０のＳＯＣ推定処理、ハイレート劣化を評価するダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃ及びダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの算出処理を行う（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。
【００７６】
まず、組電池１０の出力制限と補機バッテリ４０の出力処理について説明する。コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えたか否かを判別する（Ｓ１０４）。コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１よりも大きいと判別された場合、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１との差分に基づいて、制限電力Ｗｏｕｔを設定する（Ｓ１０５）。また、許容出力電力ＳＷｏｕｔと制限電力Ｗｏｕｔとの差分、すなわち、組電池１０の許容出力電力の制限量を算出する（Ｓ１０６）。許容出力電力の制限量は、補機バッテリ４０によって補充される放電電力量の上限値となる。
【００７７】
なお、ステップＳ１０４において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１又は充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を超えていないと判別された場合は、組電池１０の電池温度ＴｂやＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを上限値として設定し、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように充放電制御を行う。
【００７８】
コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定する（Ｓ１０７）。例えば、許容ＳＯＣ範囲内よりも低いＳＯＣである場合、補機バッテリ４０の過放電を防止するため、補機バッテリ４０から電力を出力（補充）しないように制御する（Ｓ１０７のＮＯ）。つまり、コントローラ３０は、車両要求出力に対して制限電力Ｗｏｕｔを上限とした組電池１０の放電制御のみを行う（Ｓ１０９）。
【００７９】
一方、コントローラ３０は、ステップＳ１０７において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、車両要求出力に対して制限電力Ｗｏｕｔを上限とした放電制御を行いつつ、許容出力電力ＳＷｏｕｔと制限電力Ｗｏｕｔとの差分である制限量を上限値として、車両要求出力に対して制限電力Ｗｏｕｔが設定されることで不足する電力を補機バッテリ４０からインバータ２４に放電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ１０８）。
【００８０】
図３は、組電池１０の出力制限に対する補機バッテリ４０の放電量と車両要求の関係を示す図である。図３に示すように、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えた後、制限電力Ｗｏｕｔを上限とした放電制御が実施されることで車両要求に対して電力が不足する（図３の電池電力を示すグラフの実線）。しかしながら、不足分の電力を補機バッテリ４０から放電させて補うことで（図３の補機バッテリ４０の充放電量を示すグラフの実線）、車両要求出力が満たされる。図３の車両要求を示すグラフにおいて、点線で示す電池出力に対して補機バッテリ４０の出力電力が加算されるので、実線で示す車両出力は低下せずに、例えば、ドライバビリティの低下が抑制される。
【００８１】
一方、組電池１０の入力制限と補機バッテリ４０の入力処理については、図２の例において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を超えたか否かを判別する（Ｓ１０４）。コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも大きいとき（絶対値として小さいとき）、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２との差分に基づいて、制限電力Ｗｉｎを設定する（Ｓ１０５）。また、許容入力電力ＳＷｉｎと制限電力Ｗｉｎとの差分（許容入力電力の制限量）を算出する（Ｓ１０６）。許容入力電力の制限量は、補機バッテリ４０に充電される充電電力量の上限値となる。
【００８２】
コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定し（Ｓ１０７）、例えば、許容ＳＯＣ範囲内よりも高いＳＯＣである場合、補機バッテリ４０の過充電を防止するために、補機バッテリ４０に回生電力を充電しないように制御する（Ｓ１０７のＮＯ）。つまり、コントローラ３０は、回生電力に対して制限電力Ｗｉｎを上限とした組電池１０の充電制御のみを行う（Ｓ１０９）。
【００８３】
一方、コントローラ３０は、ステップＳ１０７において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、回生電力に対して制限電力Ｗｉｎを上限とした組電池１０の充電制御を行いつつ、許容入力電力ＳＷｉｎと制限電力Ｗｉｎとの差分である制限量を上限値として、回生電力に対して制限電力Ｗｉｎが設定されることで充電できない余剰分の電力（回生電力の一部）を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ１０８）。
【００８４】
図４は、組電池１０の入力制限に対する補機バッテリ４０の充電量と車両入出力の関係を示す図である。図４に示すように、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが充電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を超えた後、制限電力Ｗｉｎを上限とした充電制御が実施されることで車両要求に対して充電できない回生電力の余剰分が生じる（図４の電池電力を示すグラフの実線）。しかしながら、余剰分の回生電力を補機バッテリ４０に充電させることで（図４の補機バッテリ４０の充放電量を示すグラフの実線）、車両要求出力が満たされる。図４の車両要求を示すグラフにおいて、点線で示す電池入力（制限された許容入力電力）に対して補機バッテリ４０が組電池１０によって充電しきれない余剰分の回生電力を充電するので、エネルギ効率の低下を抑制して燃費を向上させることができる。
【００８５】
このように、電池保護の観点から組電池１０の入出力が制限されても、組電池１０の出力及び補機バッテリ４０の出力を用いて車両を走行させ、車両走行時のドライバビリティの低下を抑制したり、車両要求に対して不足する電池出力分をエンジン２７の動力で補う機会を低減させて燃費を向上させることができる。また、車両の制動時には、回生電力を組電池１０及び補機バッテリ４０に効率良く蓄えることができ、燃費の悪化を抑制できる。
【００８６】
次に、補機バッテリ４０の充放電制御について説明する。上述のように、補機バッテリ目標ＳＯＣ（ＳＯＣの目標値）が設定され、補機バッテリ４０のＳＯＣが目標ＳＯＣに沿って変化するように、補機バッテリ４０の充放電が制御されるが、組電池１０の入出力制限に対して不足する出力電力又は余剰の回生電力の充電量が確保できていないと、走行時のドライバビリティ低下を抑制したり、回生電力を効率良く蓄えることができない。
【００８７】
そこで、本実施例では、組電池１０のハイレート劣化に応じて補機バッテリ４０のＳＯＣ制御を行う。図５は、本実施例の補機バッテリ４０のＳＯＣ制御の処理フローを示す図である。図６は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと補機バッテリ４０のＳＯＣ推移を示す図である。
【００８８】
図５及び図６に示すように、例えば、組電池１０の出力制限が実施されるダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１よりも小さい閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈを予め設定しておく。閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈは、出力制限が実施される前に組電池１０（単電池１１）が塩濃度の偏りが放電側に偏っている状態を把握するための基準値である。
【００８９】
コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈを超えたか否かを判別し（Ｓ１００１）、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈを超えた場合、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを高ＳＯＣ値に設定する（Ｓ１００２）。コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが高ＳＯＣ値に沿って変化するように、補機バッテリ４０の充放電を制御する（Ｓ１００６）。
【００９０】
つまり、許容出力電力ＳＷｏｕｔがより小さい値に制限される閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１よりも所定値小さい閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈを予め設定しておくことで、組電池１０の許容出力電力が制限される傾向を、ハイレート劣化に応じた出力制限前に把握することができる。図６に示すように、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈを超えた時刻ｔ１において、コントローラ３０は、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを高ＳＯＣ値に設定し、ＳＯＣが増加するように充放電制御する。補機バッテリ４０のＳＯＣは、時刻ｔ１からＳＯＣが徐々に増加する。
【００９１】
そして、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超える時刻ｔ２において、目標ＳＯＣに近づくようにＳＯＣを制御する処理から、ＳＯＣ下限値（例えば、低ＳＯＣ値）までの放電を許容する充放電処理に切り替え、車両要求出力に対して制限電力Ｗｏｕｔが設定されることで不足する電力を補機バッテリ４０から放電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する。このように構成することで、組電池１０の出力制限に対して不足する出力電力を予め確保することができ、走行時のドライバビリティの低下抑制の実施時間を長くすることができる。
【００９２】
なお、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを高ＳＯＣ値に設定した後、補機バッテリ４０のＳＯＣが増加する例について説明したが、例えば、時刻ｔ１において補機バッテリ４０のＳＯＣが高ＳＯＣ値付近である場合、コントローラ３０は、ＳＯＣが低下しないように、補機バッテリ４０の出力を制限するように充放電制御を行う。
【００９３】
また、図５に示すように、組電池１０の入力制限が実施されるダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも小さい閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを予め設定しておく。閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈは、入力制限が実施される前に組電池１０（単電池１１）が塩濃度の偏りが充電側に偏っている状態を把握するための基準値である。
【００９４】
コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを超えた（絶対値として閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈよりも小さい）か否かを判別し（Ｓ１００３）、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを超えた場合、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを低ＳＯＣ値に設定する（Ｓ１００２）。コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが低ＳＯＣ値に沿って変化するように、補機バッテリ４０の充放電を制御する（Ｓ１００６）。
【００９５】
このように、許容入力電力ＳＷｉｎがより小さく制限される閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも所定値小さい閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを予め設定しておくことで、組電池１０の許容入力電力が制限される傾向を、ハイレート劣化に応じた入力制限前に把握することができる。閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを超えた時点において、コントローラ３０は、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを低ＳＯＣ値に設定し、ＳＯＣが低下するように充放電制御する。
【００９６】
コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２を超える時点において、目標ＳＯＣに近づくようにＳＯＣを制御する処理から、ＳＯＣ上限値（例えば、高ＳＯＣ値）までの充電を許容する充放電処理に切り替え、回生電力に対して制限電力Ｗｉｎが設定されることで充電しきれない余剰分の電力を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する。このように構成することで、組電池１０の入力制限に対して組電池１０が充電しきれない余剰分の回生電力に対する空き容量を予め確保することができ、回生電力を蓄える機会（実施時間）を長くすることができる。
【００９７】
なお、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｈ，Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｈを超えていない場合は（Ｓ１００３のＮＯ）、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを中心ＳＯＣ値に設定し、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣが中心ＳＯＣ値に近づくように充放電制御を行う（Ｓ１００６）。なお、補機バッテリ４０の高ＳＯＣ値、低ＳＯＣ値及び中心ＳＯＣ値は、高ＳＯＣ値＞中心ＳＯＣ値＞低ＳＯＣ値となるように、それぞれ任意に設定することができる。
【００９８】
また、許容出力電力ＳＷｏｕｔ及び許容入力電力ＳＷｉｎに応じて、組電池１０の入出力制限に対して不足する出力電力又は余剰の回生電力の充電量が確保するために、補機バッテリ４０のＳＯＣ制御を行うこともできる。
【００９９】
上述のように、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎは、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて設定される。これは、組電池１０が高温になると、劣化を促進すること、組電池１０が低温時である場合に内部抵抗が増加すること、また、組電池１０のＳＯＣが高くなると、充電効率の低下及び充電効率の低下に伴う反応熱による発熱などが生じること、などに基づいている。
【０１００】
このため、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎは、電池温度Ｔｂが高い領域及び低い領域では、小さく設定される。また、組電池１０のＳＯＣが低い状態では、許容出力電力ＳＷｏｕｔは小さく設定され、組電池１０のＳＯＣが高い状態では、許容入力電力ＳＷｉｎは小さく設定される。
【０１０１】
すなわち、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎは、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じた電池保護の観点でも制限され、車両要求に対する電池の出力が不足し、また、回生電力に対する入力が不足してしまう。
【０１０２】
本実施例では、ハイレート劣化による許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎの制限とは別に、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎ自体が、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて小さくなる（制限される）場合であっても、車両要求出力の不足分の電力を補機バッテリ４０から補いつつ、組電池１０に充電できない余剰分の回生電力を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御することができる。
【０１０３】
この場合、図５に示すように、組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎそれぞれが、組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて制限される始めた初期の段階で、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎ自体のさらなる制限又はハイレート劣化に対する制限に備え、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを設定してＳＯＣ制御（充放電制御）を行うことができる。
【０１０４】
具体的には、図５の例において、組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔが組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて所定の閾値Ｃ１以上制限された場合、言い換えれば、許容出力電力ＳＷｏｕｔが所定値以下に制限された場合（Ｓ１００１）、コントローラ３０は、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを高ＳＯＣ値に設定し（Ｓ１００２）、補機バッテリ４０のＳＯＣを充放電制御する（Ｓ１００６）。
【０１０５】
同様に、組電池１０の許容入力電力ＳＷｉｎが組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに応じて所定の閾値Ｃ２よりも小さく制限された場合（Ｓ１００３）、コントローラ３０は、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを低ＳＯＣ値に設定し（Ｓ１００４）、補機バッテリ４０のＳＯＣを充放電制御する（Ｓ１００６）。コントローラ３０は、許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎそれぞれが、閾値Ｃ１，Ｃ２を超えていない場合は（Ｓ１００３のＮＯ）、補機バッテリ４０の目標ＳＯＣを中心ＳＯＣ値に設定し、補機バッテリ４０のＳＯＣ制御を行うことができる（Ｓ１００６）。
【０１０６】
（実施例２）
図７から図１１は、実施例２を示す図である。本実施例は、上記実施例１において、ハイレート劣化に応じた組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔ及び許容入力電力ＳＷｉｎの制限が実施される前に、補機バッテリ４０の充放電電力によるハイレート劣化解消制御及び抑制制御を実施する。
【０１０７】
上述のように、放電側ハイレート劣化（単電池１１の放電に伴う塩濃度の偏り）は、単電池１１の充電によって解消され、逆に充電側ハイレート劣化（単電池１１の充電に伴う塩濃度の偏り）は、単電池１１の放電によって解消される。
【０１０８】
本実施例では、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが増加傾向にある場合に、充電に伴うダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃによってダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを減少させ、また、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが減少傾向にある場合に、放電に伴うダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃによってダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを増加させて、ハイレート劣化を解消するように、補機バッテリ４０の充放電制御を行う。
【０１０９】
また、ハイレート劣化を解消する（絶対値としてダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを小さくする）のではなく、ハイレート劣化を抑制（ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの増加率又は減少率を低下させる）するように、組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎを制限し、車両要求に必要な電力（又は充電量）を補機バッテリ４０の入出力制御によって補う。
【０１１０】
図７は、本実施例のハイレート解消処理、ハイレート抑制処理及びハイレート制限処理を含む組電池１０の充放電制御に対する補機バッテリ４０の放電量と車両入出力の関係を示す図である。なお、ハイレート制限処理は、上記実施例１で示したダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えた後、制限電力Ｗｏｕｔを上限とした放電制御に相当する。
【０１１１】
図７に示すように、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎが制限される閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１に対し、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１よりも小さいハイレート抑制用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓ及び閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓよりも小さいハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄを、予め設定する。
【０１１２】
本実施例では、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの増加傾向に対し、ハイレート解消処理、ハイレート抑制処理及びハイレート制限処理を段階的に開始させ、まず、ハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄを超えた時点で、ハイレート解消処理を実施してダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを減少させる。
【０１１３】
ハイレート解消処理は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを減少させる方向の組電池１０の充放電において、さらに減少させる量を増やすように補機バッテリ４０の入出力を制御する。例えば、図７の例のように、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが放電側ハイレート劣化によって増加する傾向にある場合に、組電池１０の充電によって、充電に伴う負値のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃが正値のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに加算されるため、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを減少させることができる。
【０１１４】
このとき、コントローラ３０は、組電池１０の充電制御に対して、補機バッテリ４０から組電池１０への充電電力を放電させ、組電池１０が充電する充電量を増やすように制御する。図７において、ダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃは、補機バッテリ４０から組電池１０への充電電力の供給がない場合（点線）に比べ、補機バッテリ４０から組電池１０への充電電力の供給がある場合（実線）の方が、基準値（積算閾値）Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈ２を超過する量が多くなり、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに加算される負値のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃが増加している。
【０１１５】
ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが充電側ハイレート劣化によって減少する傾向にある場合も同様であり、コントローラ３０は、組電池１０の放電制御に対して、インバータ２４等への放電電力に加えてさらに補機バッテリ４０に充電させる放電電力を出力するように制御する。組電池１０が放電する放電量を増やすように制御することで、基準値（積算閾値）Ｄ＿ｄａｍ＿ｔｈ１を超過する量が多くなり、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに加算される正値のダメージ量Ｄ＿ｄａｍ＿ｄｃを増加させることができる。
【０１１６】
ハイレート解消処理における補機バッテリ４０の放電量（組電池１０に充電させる電力量）は、例えば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄとの差分に基づいて、補機バッテリ４０の放電量の対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど補機バッテリ４０の放電量が大きくするように設定することができる。組電池１０の放電制御に対して、補機バッテリ４０に充電させる充電量も同様に設定することができる。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび補機バッテリ４０の放電量や充電量の対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１１７】
次に、ハイレート抑制処理は、ハイレート解消処理を実施してもダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがさらに増加し、ハイレート抑制用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを超えた時点で、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの増加率を抑制させるように、組電池１０の入出力を制限する処理である。
【０１１８】
ハイレート抑制処理での組電池１０の入出力制限は、上記実施例１で示した電池温度ＴｂとＳＯＣとに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎの制限（制限電力Ｗｏｕｔ，Ｗｉｎ）よりも小さい制限量に設定することができる。
【０１１９】
具体的には、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび制限電力Ｗｏｕｔ_ｓの対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを算出することにより、制限電力Ｗｏｕｔ＿ｓを算出することができる。例えば、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓとの差分に基づいて、制限電力Ｗｏｕｔ_ｓの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力Ｗｏｕｔ_ｓが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃおよび制限電力Ｗｏｕｔ_ｓの対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１２０】
本実施例においても、ハイレート抑制処理によって制限された制限電力Ｗｏｕｔ_ｓでの組電池１０の放電制御に対し、車両要求出力の不足分の電力を補機バッテリ４０から補うように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御し、車両要求に見合った動力性能を発揮させてドライバビリティの低下を抑制したり、車両要求に対して不足する電池出力分をエンジン２７の動力で補う機会を低減させて燃費を向上させつつ、電池温度ＴｂとＳＯＣとに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎが、ハイレート制限用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１に基づいて大きく制限される前にハイレート劣化を抑制することができる。
【０１２１】
なお、本実施例のハイレート抑制処理は、ハイレート解消処理も並行して行われる。つまり、ハイレート解消処理は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄを超えた時点で開始され、その後、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓや閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えても継続して行うことができる。
【０１２２】
本実施例のハイレート抑制処理では、例えば、図７の例に示すように、ハイレート抑制処理によって制限された制限電力Ｗｏｕｔ_ｓでの組電池１０の放電制御において、補機バッテリ４０から電力を出力させて、制限電力Ｗｏｕｔ_ｓによって不足する電力をインバータ２４等に供給すると共に、組電池１０の充電制御に対して、補機バッテリ４０から組電池１０への充電電力を出力させ、組電池１０が充電する充電量を増やすように制御する。
【０１２３】
このようにダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃを絶対値として小さくするハイレート解消処理を行いつつ、並行してダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの増加率を低下させるハイレート抑制処理を行うことにより、組電池１０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えて大きく制限されるまでの時間が長くなる。したがって、ドライバビリティの低下や燃費悪化を招く許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎが制限される機会を抑制することができる。
【０１２４】
また、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１を超えた後の上記実施例１に示した組電池１０の許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎが制限されている間も継続してハイレート解消処理を実施することで、入出力制限中のダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃの減少量を大きくすることができ、ハイレート劣化を抑制することができる。
【０１２５】
図８は、本実施例のハイレート劣化に対する組電池１０の入出力制限の処理フローを示す図である。なお、ステップＳ１０１からＳ１０９は、図２に示した各ステップと同じであるので、同符号を付して説明を省略し、ステップＳ１１０から説明する。
【０１２６】
コントローラ３０は、ステップＳ１０４において、ハイレート制限処理を実施する条件（ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１よりも大きい又は閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２よりも小さい）を満たしていない場合、ステップＳ１１０に進み、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消処理を実施する条件を満たしているか否かを判別する。具体的には、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄよりも大きい又は閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｄよりも小さいか否かを判別する。
【０１２７】
コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消処理を実施する条件を満たしていると判別された場合、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定する（Ｓ１１１）。補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲外であればハイレート解消処理を実施しない。なお、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消処理を実施する条件を満たしていないと判別された場合、組電池１０の電池温度ＴｂやＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを上限値として設定し、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように充放電制御を行う。
【０１２８】
補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、コントローラ３０は、ハイレート解消処理を実施する（Ｓ１１２）。図９は、本実施例のハイレート解消処理の詳細フローを示す図である。
【０１２９】
図９に示すように、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄを超えている場合（Ｓ２０１）、放電側のハイレート解消処理として、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｄとの差分（超過量）に基づいて、補機バッテリ４０の放電量を算出する。コントローラ３０は、組電池１０の充電制御に対して、補機バッテリ４０から算出された放電量の充電電力を組電池１０へ出力するように制御し、組電池１０が充電する充電量を増やすように制御する（Ｓ２０３）。
【０１３０】
一方、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート解消用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｄを超えている場合（Ｓ２０１のＮＯ，Ｓ２０４）、充電側のハイレート解消処理として、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｄとの差分（超過量）に基づいて、補機バッテリ４０が充電する充電量（組電池１０から補機バッテリ４０に放電する放電量）を算出する。コントローラ３０は、組電池１０の放電制御に対して、インバータ２４等への放電電力に加えてさらに補機バッテリ４０に充電させる算出された放電電力を出力するように制御する（Ｓ２０６）。
【０１３１】
図８に戻り、コントローラ３０は、ステップＳ１１３において、ハイレート抑制処理の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを算出する。閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓは、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃに基づいて算出することができる。図１０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓとの対応関係を示す図である。図１０に示すように、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが大きい場合、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを低く設定し、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが小さい場合、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを高く設定することができる。
【０１３２】
これは、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが大きい場合に早めにハイレート抑制処理を実施してハイレート劣化を抑制させるとともに、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓとの差分に基づいて算出される組電池１０の入出力の制限量を、閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを低く設定することで大きく（制限電力Ｗｏｕｔを小さく）して、ハイレート抑制をより大きく作用させるためである。閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｓについても同様である。
【０１３３】
コントローラ３０は、ステップＳ１１３で算出された閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓ，Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｓに基づいて、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート抑制処理を実施する条件（ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃが閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓよりも大きい又は閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｓよりも小さい）を満たすか否かを判別する（Ｓ１１４）。なお、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート抑制処理を実施する条件を満たしていないと判別された場合、ステップＳ１１０同様に、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように充放電制御を行う。
【０１３４】
コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート抑制処理を実施する条件を満たしていると判別された場合、ハイレート抑制処理を実施する（Ｓ１１５）。図１１は、本実施例のハイレート抑制処理の詳細フローを示す図である。
【０１３５】
図１１に示すように、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート抑制用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓを超えている場合（Ｓ３０１）、放電側のハイレート抑制処理として、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ１_ｓとの差分（超過量）に基づいて、補機バッテリ４０の放電量を算出する。算出された補機バッテリ４０の放電量は、組電池１０の出力制限量でもある。コントローラ３０は、算出された組電池１０の制限量に応じて組電池１０の放電制御を行いつつ、補機バッテリ４０から算出された放電量の電力をインバータ２４等に出力するように制御し、組電池１０の出力制限によって不足する電力を補機バッテリ４０から補うように制御する（Ｓ３０３）。
【０１３６】
一方、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃがハイレート抑制用の閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｓを超えている場合（Ｓ３０１のＮＯ，Ｓ３０４）、充電側のハイレート抑制処理として、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、コントローラ３０は、ダメージ積算量Ｄａｍ＿ｄｃと閾値Ｄａｍ＿ｔｈ２_ｓとの差分（超過量）に基づいて、補機バッテリ４０が充電する充電量（回生電力の一部を補機バッテリ４０に充電する充電量）を算出する。算出された補機バッテリ４０の充電量は、組電池１０の入力制限量である。コントローラ３０は、算出された組電池１０の制限量に応じて組電池１０の充電制御を行いつつ、算出された充電量の電力を補機バッテリ４０に入力させるように制御し、組電池１０の入録制限によって蓄えることができない電力を補機バッテリ４０に充電させるように制御する（Ｓ３０６）。
【０１３７】
（実施例３）
図１２から図１４は、実施例３を示す図である。本実施例は、組電池１０の電流経路に備えられる通電部品の過熱保護の観点から制限される組電池１０の許容出力電力及び許容入力電力に対し、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリ４０の電力で補い、また、組電池１０に充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させるものである。
【０１３８】
組電池１０に電流が流れる際には、電池システムを構成する組電池１０に電気的に接続される通電部品（たとえば、正極ラインＰＬ、負極ラインＮＬ等のワイヤハーネス、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ、ヒューズなど）にも電流が流れる。電流経路上のこれらの通電部品にジュール熱が発生するため、通電部品の温度が上昇して許容温度（耐熱温度）を越えると、通電部品が正常に機能しなくなるおそれがある。このため、電流経路に備えられる通電部品については、そこに流れる電流の大きさに対応した過熱保護が必要となる。
【０１３９】
そこで、本実施例では、通電部品に流れる電流と通電時間とに基づいて通電部品の発熱状態を表わす評価関数を用い、その評価関数の出力値（発熱状態を示す評価値Ｆ）に基づいて組電池１０の充放電電力を制限することで、通電部品に流れる電流を制限して通電部品の温度上昇を抑制する。
【０１４０】
一般的に、通電部品の発熱は、通電部品を流れる電流値の二乗に比例することが知られている。この関係を評価関数（評価値Ｆ）として表わすと、下記の式（３）のようになる。
【０１４１】
【数３】
0005862631.tif 000004
【０１４２】
式（３）において、ｎは制御開始からの制御周期の回数、すなわち経過時間を表わす。前回算出された評価値Ｆ（ｎ）が存在しない場合は、評価値Ｆの初期値を用いることができる。また、Ｉ（ｎ）は制御周期回数ｎのときの通電部品に流れる電流値を表わす。なまし係数Ｋは、１以上の定数であって、通電部品の温度の変化に応じて予め設定される値であり、予め実験等によって定められたマップ等によって設定される。
【０１４３】
通電部品は、通電開始後、時間とともに温度が上昇する。通電部品の温度上昇は、電流値Ｉｂが大きくなるほど大きくなり、電流値Ｉｂの二乗値に比例して大きくなる。過熱保護を要する通電部品に対し、予め実験によって電流値Ｉｂの二乗値に比例して上昇する挙動を求め、その挙動（例えば、曲線）に適合するように式（３）の評価値Ｆの係数Ｋを定めることができる。これにより、通電電流と通電時間とに基づいて通電部品の発熱を推定することができる。
【０１４４】
このとき、なまし係数Ｋは、通電部品によって異なる値を持ち、通電部品毎になまし係数Ｋを定めることができるが、例えば、通電部品の中で耐熱保護の温度上限値が最も小さい通電部品を基準に、なまし係数Ｋを設定したり、各通電部品のなまし係数Ｋそれぞれに重み付けをして１つのなまし係数Ｋを設定することができる。なお、評価値Ｆ（ｎ）の算出方法はこれに限定されない。例えば、通電時間を考慮して、通電時間と電流値Ｉｂとに基づいて評価値Ｆを算出するようにしてもよい。
【０１４５】
そして、通電部品に対し、本実施例では、評価値Ｆが通電部品の過熱限界から定まる閾値を超えないように電流（電力）を調整することで、通電部品の発熱を制御する。
【０１４６】
図１２は、本実施例の入出力電力の制限制御を説明するための図である。図１２においては、横軸が時間、縦軸が評価値Ｆ、組電池１０の電池電力及び通電部品の温度が示されている。
【０１４７】
図１２の例において、時刻ｔ３から通電部品への通電を開始すると、時間とともに徐々に通電部品の温度が上昇する。また、通電部品の発熱状態を示す評価値Ｆも、通電部品の温度上昇に対応して同じように増加する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、上述した組電池１０の電池温度ＴｂとＳＯＣに基づいて定められる許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎに設定される。
【０１４８】
評価値Ｆが閾値ＴＨ１を超える時刻ｔ４となったところで、許容入力電力ＳＷｉｎがさらに制限されるように、許容入力電力ＳＷｉｎよりも小さい制限電力ＭＷｉｎに設定（修正）される。これにより、例えば、モータ・ジェネレータ２５による回生制動によって発電された回生電力が組電池１０に入力される充電量を低減することができ、通電部品への電流（発熱）を低減させることができる。
【０１４９】
一方、評価値Ｆが閾値ＴＨ２を超える時刻ｔ５となると、許容出力電力ＳＷｏｕｔがさらに制限されるように許容出力電力ＳＷｏｕｔよりも小さい制限電力ＭＷｏｕｔに設定（修正）される。これにより、例えば、インバータ２４に供給される電力量が低減され、通電部品への電流（発熱）を低減させることができる。
【０１５０】
このように通電部品の温度上昇保護の観点で組電池１０の入出力が制限されることで、図１２に示すように、時刻ｔ５から時刻ｔ６までは通電部品の温度上昇が抑制される。なお、時刻ｔ６において評価値Ｆが閾値ＴＨ２が、通電部品の通電電流許容値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔに対応する閾値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ２よりも大きくなると、通電部品の許容過熱温度を超えてしまうので、通電部品保護のために、組電池１０の充放電を停止するよう、制御することができる。
【０１５１】
一方、時刻ｔ６以降、通電部品の温度上昇が抑制されたことによって評価値Ｆが閾値ＴＨ１，ＴＨ２を下回ると、それに応じて制限電力ＭＷｏｕｔ，ＭＷｉｎが、電池温度Ｔｂ及びＳＯＣに基づいて定められる許容出力電力ＳＷｏｕｔ，許容入力電力ＳＷｉｎに戻されることになる。
【０１５２】
なお、閾値値ＴＨ１，閾値ＴＨ２は、組電池１０の入出力制限の開始閾値であり、通電部品の許容過熱温度に対応する通電電流許容値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔに基づいて予め設定された通電部品の過熱抑制用の発熱閾値である。このとき、制限開始閾値は、電池温度に基づいて変更することができる。図１３は、制限開始閾値と組電池１０の電池温度との関係を示す図である。例えば、図１３に示すように、電池温度Ｔ１までは制限開始閾値を一定値とし、電池温度がＴ１からＴ２に上昇するに従って（Ｔ１＜Ｔ２）、徐々に制限開始閾値が小さくなるように設定しつつ、温度Ｔ２以降の電池温度では、制限閾値が一定値となるように設定することができる。
【０１５３】
制限開始閾値が小さく設定されることで、制限開始閾値が小さく設定されることで、評価値Ｆの上昇に対して早めに入出力制限を実施して通電部品の温度上昇を適切に抑制することができる。また、制限開始閾値が大きく設定されることで、閾値値ＴＨ１，閾値ＴＨ２（通電電流許容値の二乗値に応じた値）も大きくなり、評価値Ｆの上昇に対して入出力制限が実施されるタイミングを遅らせることができる。
【０１５４】
なお、制限開始閾値は、図１３に示すように温度Ｔ１よりも電池温度が低い場合であっても、組電池１０を冷却する冷却風の温度（吸気温度）が所定温度よりも高い場合には、冷却風の温度が所定温度よりも低い場合に比べて、小さく設定することができる（二点鎖線）。また、組電池１０を冷却する冷却風の温度（吸気温度）が所定温度よりも低い場合には、制限開始閾値を大きく設定することができる（一点鎖線）。このように設定することで、閾値値ＴＨ１，閾値ＴＨ２も小さくなり、組電池１０の冷却効率を考慮して通電部品の温度上昇を適切に抑制することができる。
【０１５５】
また、図１２の例において、制限電力ＭＷｉｎに対する閾値値ＴＨ１が、制限電力ＭＷｏｕｔに対する閾値ＴＨ２より小さく設定（ＴＨ１＜ＴＨ２）されているが、これに限るものではなく、閾値ＴＨ１が、閾値ＴＨ２より大きく設定されるようにしてもよい。
【０１５６】
図１４は、本実施例の通電部品の温度上昇抑制に対する組電池１０の入出力制限の処理フローを示す図である。図１４に示すように、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンされた後の組電池１０の充放電制御において、各センサから検出される組電池１０の電流値Ｉｂ及び電池温度Ｔｂを用いて、通電部品の発熱状態を評価する評価値Ｆの演算処理を行う（Ｓ４０１，Ｓ４０２）。
【０１５７】
次に、コントローラ３０は、図１３に示した組電池１０の電池温度Ｔｂと制限開始閾値の対応マップから、閾値ＴＨ１，ＴＨ２を算出する（Ｓ４０３）。なお、図１３に示した組電池１０の電池温度Ｔｂと制限開始閾値の対応マップは、予めメモリ３１に記憶されている。
【０１５８】
コントローラ３０は、評価値Ｆが閾値ＴＨ１を超えたか否かを判別する（Ｓ４０４）。コントローラ３０は、評価値Ｆが閾値ＴＨ１よりも大きいと判別された場合（Ｓ４０４のＹＥＳ）、評価値Ｆと閾値ＴＨ１との差分に基づいて、制限電力ＭＷｉｎを設定する（Ｓ４０５）。なお、評価値Ｆが閾値ＴＨ１よりも小さいと判別された場合、コントローラ３０は、組電池１０の電池温度ＴｂやＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを上限値として設定し、許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように充放電制御を行う。
【０１５９】
制限電力ＭＷｉｎの具体的な算出方法としては、例えば、評価値Ｆおよび制限電力ＭＷｉｎの対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、評価値Ｆを算出することにより、制限電力ＭＷｉｎを算出することができる。例えば、評価値Ｆと閾値ＴＨ１との差分に基づいて、制限電力ＭＷｉｎの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力ＭＷｉｎが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。評価値Ｆおよび制限電力ＭＷｉｎの対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１６０】
また、コントローラ３０は、許容入力電力ＳＷｉｎと制限電力ＭＷｉｎとの差分、すなわち、組電池１０の許容入力電力の制限量を算出する（Ｓ４０６）。許容入力電力の制限量は、補機バッテリ４０によって許容される充電電力量の上限値となる。
【０１６１】
コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定する（Ｓ４０７）。例えば、許容ＳＯＣ範囲内よりも高いＳＯＣである場合、補機バッテリ４０の過充電を防止するため、補機バッテリ４０へ充電しないように制御する（Ｓ４０７のＮＯ）。つまり、コントローラ３０は、車両要求に対して制限電力ＭＷｉｎを上限とした組電池１０の充電制御のみを行う（Ｓ４０９）。
【０１６２】
一方、コントローラ３０は、ステップＳ４０７において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、車両要求に対して制限電力ＭＷｉｎを上限とした充電制御を行いつつ、許容入力電力ＳＷｉｎと制限電力ＭＷｉｎとの差分である制限量を上限値として、車両要求に対して制限電力ＭＷｉｎが設定されることで充電しきれない回生電力を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ４０８）。
【０１６３】
次に、コントローラ３０は、ステップＳ４１０に進み、評価値Ｆが閾値ＴＨ２を超えてたか否かを判別する。コントローラ３０は、評価値Ｆが閾値ＴＨ２よりも大きいと判別された場合（Ｓ４１０のＹＥＳ）、評価値Ｆと閾値ＴＨ２との差分に基づいて、制限電力ＭＷｏｕｔを設定する（Ｓ４１１）。なお、評価値Ｆが閾値ＴＨ２よりも小さいと判別された場合、コントローラ３０は、組電池１０の電池温度ＴｂやＳＯＣに応じて設定される許容出力電力ＳＷｏｕｔ、許容入力電力ＳＷｉｎを超えないように充放電制御を行う。
【０１６４】
制限電力ＭＷｏｕｔの具体的な算出方法は、制限電力ＭＷｉｎと同様であり、例えば、評価値Ｆおよび制限電力ＭＷｏｕｔの対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、評価値Ｆを算出することにより、制限電力ＭＷｏｕｔを算出することができる。例えば、評価値Ｆと閾値ＴＨ２との差分に基づいて、制限電力ＭＷｏｕｔの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力ＭＷｏｕｔが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。評価値Ｆおよび制限電力ＭＷｏｕｔの対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１６５】
コントローラ３０は、ステップＳ４１２において、許容出力電力ＳＷｏｕｔと制限電力ＭＷｏｕｔとの差分、すなわち、組電池１０の許容出力電力の制限量を算出する（Ｓ４０６）。許容出力電力の制限量は、補機バッテリ４０によって許容される放電電力量の上限値となる。
【０１６６】
コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定する（Ｓ４１３）。例えば、許容ＳＯＣ範囲内よりも低いＳＯＣである場合、補機バッテリ４０の過放電を防止するため、補機バッテリ４０からインバータ２４へ電力を供給しないように制御する（Ｓ４１３のＮＯ）。つまり、コントローラ３０は、車両要求出力に対して制限電力ＭＷｏｕｔを上限とした組電池１０の放電制御のみを行う（Ｓ４１５）。
【０１６７】
一方、コントローラ３０は、ステップＳ４１３において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、車両要求出力に対して制限電力ＭＷｏｕｔを上限とした放電制御を行いつつ、許容出力電力ＳＷｏｕｔと制限電力ＭＷｏｕｔとの差分である制限量を上限値として、車両要求出力に対して制限電力ＭＷｏｕｔが設定されることで不足する電力を補機バッテリ４０から放電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ４１４）。
【０１６８】
このように本実施例では、組電池１０の通電部品の許容耐熱温度保護の観点から組電池１０の入出力が制限されても、組電池１０の出力及び補機バッテリ４０の出力を用いて車両を走行させ、車両走行時のドライバビリティの低下を抑制したり、車両要求に対して不足する電池出力分をエンジン２７の動力で補う機会を低減させて燃費を向上させることができる。また、車両の制動時には、回生電力を組電池１０及び補機バッテリ４０に効率良く蓄えることができ、燃費の悪化を抑制できる。
【０１６９】
（実施例４）
図１５及び図１６は、実施例４を示す図である。上記実施例１，２に示した電池保護の観点以外にも、組電池１０の過放電や過充電の保護の観点から制限される組電池１０の入出力電力に対し、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリ４０の電力で補い、また、組電池１０に充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させることができる。
【０１７０】
例えば、従来から組電池１０は、過充電あるいは過放電を行なうと電池性能を劣化させてしまい、電池寿命が短くなることが知られている。このため、過充電に対する上限電圧（上限ＳＯＣ）及び過放電に対する下限電圧（下限ＳＯＣ）を実験等により予め求めておき、電池温度ＴｂやＳＯＣ以外に、許容される入出力電力を設定した充放電制御を行うことができる。
【０１７１】
図１５は、組電池１０の上限電圧及び下限電圧と、入出力制限との関係を説明するための図である。図１５において、横軸が時間であり、縦軸は、組電池１０の電圧、電池出力をそれぞれ示している。
【０１７２】
図１５に示すように、上限電圧を超える電力が組電池１０に入力される場合、コントローラ３０は、上限電圧を超えないように、入力電力を制限した充電制御を行うことができる。図１５の例の電圧を示すグラフにおいて、上限電圧を超えないように実線で示した電圧挙動となるように入力電力を制限した充電制御を行うことができる。また、コントローラ３０は、下限電圧を下回らないように図１５の例の電圧を示すグラフにおいて実線で示した電圧挙動となるように、出力電力を制限した放電制御を行うことができる。
【０１７３】
そして、本実施例では、図１５の例のように、下限電圧を超えないように制限される組電池１０の出力電力に対し、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリ４０の電力で補い、また、上限電圧を超えないように制限される組電池１０の入力電力に対し、充電しきれない回生電力を補機バッテリ４０に充電させる。
【０１７４】
図１６は、上限電圧又は下限電圧を用いた組電池１０の入出力制限処理と補機バッテリ４０の充放電制御の処理フローを示す図である。
【０１７５】
図１６に示すように、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンされた後の組電池１０の充放電制御において、電圧センサ２１から検出される組電池１０の電圧値Ｖｂを用いて、電圧値Ｖｂが上限電圧よりも大きいか、又は下限電圧よりも小さいか否かを判別する（Ｓ５０１，Ｓ５０２）。
【０１７６】
コントローラ３０は、例えば、電圧値Ｖｂが上限電圧よりも大きいと判別された場合（Ｓ５０２のＹＥＳ）、電圧値Ｖｂと上限電圧との差分に基づいて、制限電力Ｗｉｎを設定する（Ｓ５０３）。
【０１７７】
制限電力Ｗｉｎの具体的な算出方法としては、例えば、電圧値Ｖｂおよび制限電力Ｗｉｎの対応関係（マップ又は関数）を実験などによって予め求めておけば、電圧値Ｖｂを検出することにより、制限電力Ｗｉｎを算出することができる。例えば、電圧値Ｖｂと上限電圧との差分に基づいて、制限電力Ｗｉｎの対応関係を予め求めておき、差分が大きいほど制限電力Ｗｉｎが小さくなるように（制限量が大きくなるように）設定することができる。電圧値Ｖｂおよび制限電力Ｗｉｎの対応関係に関する情報は、メモリ３１に記憶しておくことができる。
【０１７８】
また、コントローラ３０は、電圧値Ｖｂと上限電圧との差分、すなわち、組電池１０の許容入力電力の制限量を算出する（Ｓ５０４）。許容入力電力の制限量は、補機バッテリ４０によって許容される充電電力量の上限値となる。
【０１７９】
コントローラ３０は、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定する（Ｓ５０５）。例えば、許容ＳＯＣ範囲内よりも高いＳＯＣである場合、補機バッテリ４０の過充電を防止するため、補機バッテリ４０へ充電しないように制御する（Ｓ５０５のＮＯ）。つまり、コントローラ３０は、車両要求に対して制限電力Ｗｉｎを上限とした組電池１０の充電制御のみを行う（Ｓ５０７）。
【０１８０】
一方、コントローラ３０は、ステップＳ５０５において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、車両要求に対して制限電力Ｗｉｎを上限とした充電制御を行いつつ、電圧値Ｖｂと上限電圧との差分である制限量を上限値として、車両要求に対して制限電力Ｗｉｎが設定されることで充電しきれない回生電力を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ５０６）。
【０１８１】
なお、図１６の例において、電圧値Ｖｂが下限電圧よりも小さい場合は、ステップＳ５０３において、電圧値Ｖｂと下限電圧との差分に基づいて、制限電力Ｗｏｕｔを設定し、ステップＳ５０４において電圧値Ｖｂと下限電圧との差分である、組電池１０の許容出力電力の制限量を算出する。
【０１８２】
コントローラ３０は、ステップＳ５０５において補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、車両要求に対して制限電力Ｗｏｕｔを上限とした放電制御を行いつつ、電圧値Ｖｂと下限電圧との差分である制限量を上限値として、車両要求に対して制限電力Ｗｏｕｔが設定されることで不足する電力を補機バッテリ４０から放電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する。
【０１８３】
なお、本実施例の許容入力電力ＳＷｉｎ、許容出力電力ＳＷｏｕｔは、実施例１のように組電池１０の電池温度とＳＯＣとから求められる入出力電力を用いたり、上限電圧及び下限電圧に対して予め設定された上限の入出力電力を用いることができる。
【０１８４】
このように本実施例では、組電池１０の過放電や過充電の保護の観点から制限される組電池１０の入出力電力に対し、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリ４０の電力で補い、また、組電池１０に充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させる態様について説明したが、組電池１０の温度上昇保護の観点から制限される組電池１０の入出力電力に対しても、同様に補機バッテリ４０の充放電制御を行うことができる。
【０１８５】
組電池１０は、充放電によって発熱し、電池温度Ｔｂが上昇する。電池温度Ｔｂが上昇して高温になると、電池劣化が促進することが従来から知られており、充放電電流を適切に制御する必要がある。また、上記実施例３で示したように、通電部品保護の観点からも組電池１０の充放電電流は制御される。そこで、充放電電流の上限値を予め設定しておき、上限電流を超える充電電流又は放電電流（過電流）が組電池１０を流れる場合、コントローラ３０は、上限電流を超えないように、入力電力又は出力電力を制限した充放電制御を行うことができる。
【０１８６】
また、組電池１０の過放電や過充電の保護の観点から設定される上限電圧や下限電圧と、組電池１０の温度上昇保護の観点から設定される上限電流とを用いて、組電池１０の入出力電力の各上限値（電力超過閾値）を予め求めておき、これらの上限値を超える組電池１０の入出力電力を制限しつつ、車両要求出力に対する電力不足を補機バッテリ４０の電力で補い、また、組電池１０に充電しきれない回生電力を補機バッテリに充電させることができる。
【０１８７】
また、組電池１０の過放電や過充電の保護の観点での組電池１０の入出力制限、過電流保護の観点での組電池１０の入出力制限、組電池１０の電力超過保護の観点での入出力制限それぞれを、個別に実行する場合、優先順位を予め設定していずれか１つの組電池１０の入出力制限及び補機バッテリ４０の充放電制御を行うことができる。例えば、組電池１０の過放電や過充電の保護の観点での組電池１０の入出力制限が最も優先順位が高く、次に過電流保護の観点での組電池１０の入出力制限、最後に組電池１０の電力超過保護の観点での入出力制限となるように優先順位を予め設定することができる。
【０１８８】
（実施例５）
図１７は、実施例５を示す図である。本実施例は、上記実施例１から４で説明した組電池１０の入出力制限及び補機バッテリ４０の充放電制御を個別に実行する場合において、各入出力制限のうち最も制限量が大きい入出力制限、言い換えれば、組電池１０の入出力制限によって補機バッテリ４０に要求される充放電電力のうち最も大きい充放電電力を選択して、選択された組電池１０の入出力制限及び補機バッテリ４０の充放電制御を遂行する態様について説明する。
【０１８９】
例えば、コントローラ３０は、実施例１で示した組電池１０の充放電による電解質中における塩濃度の偏りに伴って組電池１０の入出力性能を低下させるハイレート劣化を抑制するための第１入出力制限、実施例３で示した通電部品の温度上昇を抑制するための第２入出力制限、及び実施例４で示した組電池１０の上限電圧又は下限電圧の超過を抑制するための第３入力制限それぞれに基づいて、許容出力電力及び許容入力電力を低下させる各制限量を算出することができる。
【０１９０】
そして、コントローラ３０は、算出された制限量のうち最も大きい制限量に対応する組電池１０の入出力制限を実施しつつ、当該制限量に基づいて、補機バッテリ４０を放電させてインバータ２４（電力供給経路）に電力を供給し、また、回生電力の一部を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御することができる。
【０１９１】
このように構成することで、複数の入出力制限の中から制限する必要性が高い制限量に基づいて、組電池１０の許容出力電力及び許容入力電力を低下させて、組電池１０を適切に保護しつつ、車両要求に対するドライバビリティの低下抑制及び燃費の悪化抑制を実現することができる。
【０１９２】
また、図１７の例のように、実施例１で示した第１入出力制限は、実施例２で示したハイレート劣化解消処理及びハイレート劣化抑制処理を含むことができる。また、実施例４で示した第３入出力制限は、過電流保護の観点での組電池１０の入出力制限や組電池１０の電力超過保護の観点での入出力制限を含むことができる。
【０１９３】
したがって、図１７の示すように、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンされた後の組電池１０の充放電制御において、補機バッテリ４０のＳＯＣが、予め設定された許容ＳＯＣ範囲内か否かを判定し（Ｓ６０１）補機バッテリ４０のＳＯＣが予め設定された許容ＳＯＣ範囲内であると判別された場合、図２のステップＳ１０５のハイレート制限閾値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０２）、図９のステップＳ２０２，Ｓ２０５のハイレート解消閾値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０３）、図１１のステップＳ３０２，Ｓ３０５のハイレート抑制閾値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０４）を行うことができる。さらに、図１４のステップＳ４０６，Ｓ４１２の通電部品の温度上昇に対する制限開始閾値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０５）、図１６のステップＳ５０４の上限電圧又は下限電圧の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０６）、実施例４で示した上限電流の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０７）、実施例４で示した入出力電力の各上限値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理（Ｓ６０８）を行うことができる。
【０１９４】
コントローラ３０は、算出された補機バッテリ４０の充放電量（入出力制限の制限量）のうち最も大きい充放電量（制限量）に対応する組電池１０の入出力制限を選択する（Ｓ６０９）。コントローラ３０は、入出力制限での組電池１０の充放電制御を行いつつ、算出された充放電量に基づいて、出力制限によって不足する電力を補うように補機バッテリ４０を放電させ、また、回生電力の一部を補機バッテリ４０に充電させるように、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御する（Ｓ６１０）。
【０１９５】
なお、複数の各入出力制限処理において、例えば、図９のステップＳ２０２，Ｓ２０５のハイレート解消閾値の超過量に応じた補機バッテリ４０の充放電量の算出処理で充放電量が算出されない（算出値が０）場合、ステップＳ６０２，６０３は省略することができる。つまり、コントローラ３０は、実施例１から４で示した複数の各入出力制限処理において閾値等を超えていない場合、言い換えれば、組電池１０の入出力制限が実施されない場合は、ステップＳ６０２からＳ６０８で示した超過量に基づく補機バッテリ４０の充放電量を算出する各処理を適宜省略することができる。
【０１９６】
なお、図１７の例においてステップＳ６０２からＳ６０８の順序は、任意である。また、コントローラ３０は、予め設定された優先順位が高い順にステップＳ６０２からＳ６０８で示した各超過量に基づく補機バッテリ４０の充放電量を算出し、一番最初に算出された超過量に基づく補機バッテリ４０の充放電量に基づいて、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を制御することができる。また、ステップＳ６０２からＳ６０８で示した超過量に基づく補機バッテリ４０の充放電量の算出処理を任意の順序で実行し、少なくとも２つの充放電量が算出された時点で、２つのうち大きい充放電量（制限量）に対応する組電池１０の入出力制限を選択することもできる。
【０１９７】
上記実施例１から５の説明および図面において、説明を簡略化するために、車両要求出力に対する電力不足を補う放電制御及び組電池１０が充電しきれない回生電力を補機バッテリ４０に充電させる充電制御の各充放電電力の変化量を示しているが、補機バッテリ４０の充放電は、これら組電池１０の入出力制限に伴う電力不足等に対する充放電の変化量に加え、上述のように、車両走行中に補機４２への電力供給やオルタネータなどの発電機による充放電の変化量も含まれることになる。
【符号の説明】
【０１９８】
１０：組電池
１１：単電池
２１：電圧センサ
２２：電流センサ
２３：温度センサ
２４：インバータ
２５：駆動輪
２６：動力分割機構
２７：エンジン
３０：コントローラ
３１：メモリ
４０：補機バッテリ
４１：双方向型ＤＣＤＣコンバータ
４２：補機
４３：電流センサ
４４：電圧センサ
ＭＧ１，ＭＧ２：モータ・ジェネレータ
ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ：システムメインリレー
【図１】
0005862631.tif 000005
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005862631.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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