(57)【要約】【課題】  二次電池の残存容量を精度よく推定する。【解決手段】  ＥＣＵのＳＯＣ算出部は、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭを検出するステップ（Ｓ３０２）と、検出された充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、分極電圧を算出するために用いる定数ＦＩ（Ｘ）を決定するステップ（Ｓ３０４）と、定数ＦＩ（Ｘ）、前回算出されたＳＯＣの推定値および前回算出された分極電圧を用いて、演算式ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））／τより分極電圧を算出するステップ（Ｓ３０６）とを含むプログラムを実行する。【選択図】        図８
2006025538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の分極電圧を用いて繰返し計算することにより、二次電池の残存容量を推定する方法であって、
前記二次電池の状態を検出する検出ステップと、
前記分極電圧を、演算により算出する算出ステップと、
前記演算において用いられる、残存容量により影響を受ける定数を、前記二次電池の状態に基づいて決定する決定ステップと、
前記定数を、以前に推定された残存容量に基づいて補正する補正ステップと、
前記補正された定数を用いて算出された分極電圧を用いて、前記二次電池の残存容量を推定する容量推定ステップとを含む、二次電池の残存容量推定方法。
【請求項２】
前記検出ステップは、
電圧とは異なる前記二次電池の状態を検出する状態検出ステップと、
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出ステップとを含み、
前記残存容量推定方法は、
前記算出された分極電圧に基づいて前記二次電池の電圧を推定する電圧推定ステップと、
推定された電圧および検出された電圧を比較する比較ステップとをさらに含み、
前記容量推定ステップは、推定された電圧および検出された電圧を比較した結果に基づいて、前記二次電池の残存容量を推定するステップを含む、請求項１に記載の二次電池の残存容量推定方法。
【請求項３】
前記状態検出ステップは、
前記二次電池の電流を検出するステップと、
前記二次電池の温度を検出するステップとを含み、
前記決定ステップは、前記二次電池の電流および温度に基づいて、前記定数を決定するステップを含む、請求項２に記載の二次電池の残存容量推定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池の残存容量推定方法を、コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【請求項５】
請求項４に記載の記録媒体を内蔵した電池制御システム。
【請求項６】
前記記録媒体は、半導体記録装置である、請求項５に記載の電池制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の残存容量を推定する技術に関し、特に、二次電池の分極電圧に基づいて残存容量を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二次電池の電流値を積算して、二次電池の残存容量（ＳＯＣ（State Of Charge））を推定する技術が知られている。電流値を積算してＳＯＣを推定する場合、検出
された電流値に含まれる誤差により、推定されたＳＯＣが、実際のＳＯＣと一致しない場合もある。このような不一致を補正するため、電流値などに基づいて推定された推定電圧と検出された実電圧とを比較して補正値を算出し、電流値を積算して得られたＳＯＣを補正する技術がある。
【０００３】
国際公開ＷＯ９９／６１９２９号公報（特許文献１）は、正確にＳＯＣを推定することができる電池充電状態の推定装置を開示する。特許文献１に記載の電池充電状態の推定装置は、電池の充放電電流を検出する電流検出部と、検出された充放電電流値を積分して、予め求められていた初期値に加算して、擬似ＳＯＣを推定する擬似ＳＯＣ推定部と、擬似ＳＯＣに基づき、擬似ＳＯＣに対応する開放電圧を推定する起電力推定部と、検出された充放電電流値に基づいて、電池の内部抵抗による電圧変動（内部抵抗電圧）を推定する電圧変動推定部と、充放電電流の変化に基づいて、電池の過渡的な電圧の変動（分極電圧）を推定する動的電圧変動推定部と、起電力推定部、電圧変動推定部および動的電圧変動推定部の出力値を加算して、推定電圧を算出する第１の加算器と、電池電圧を検出する電圧検出部と、推定電圧と電圧検出部によって検出された実際の電池の測定電圧とを比較する比較器と、推定電圧と測定電圧との差に基づく修正量を算出するＳＯＣ修正量算出部と、擬似ＳＯＣに修正量を加算して、ＳＯＣの推定値を算出する第２の加算器とを含む。起電力推定部、電圧変動推定部および動的電圧変動推定部には、ＳＯＣの推定値が入力され、それぞれの推定動作が補正される。
【０００４】
この公報に開示された発明によると、擬似ＳＯＣから電池の起電力を推定するとともに、内部抵抗電圧と、分極電圧とを推定し、これらの合計として電池の電圧を推定する。この推定電圧と実際に測定された電圧との差に基づいて、擬似ＳＯＣを修正して電池のＳＯＣを推定している。これにより、内部抵抗や電池の状態の変動を考慮したＳＯＣの修正が行われるので、電池のＳＯＣの推定精度を向上することができる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ９９／６１９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、分極電圧を推定する際、ＳＯＣの推定値を用いて補正を行なう旨を記載しているが、どのようにして補正を行なうかは記載されていない。そのため、ＳＯＣに依存する分極電圧を適切に推定することができず、算出されたＳＯＣの精度が劣るという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池の残存容量（ＳＯＣ）を精度よく推定できる、二次電池の残存容量推定方法、その残存容量推定方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体および電池制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る二次電池の残存容量推定方法は、二次電池の分極電圧を用いて繰返し計算することにより、二次電池の残存容量を推定する方法である。この残存容量推定方法は、二次電池の状態を検出する検出ステップと、分極電圧を、演算により算出する算出ステップと、演算において用いられる、残存容量により影響を受ける定数を、二次電池の状態に基づいて決定する決定ステップと、定数を、以前に推定された残存容量に基づいて補正する補正ステップと、補正された定数を用いて算出された分極電圧を用いて、二次電池の残存容量を推定する容量推定ステップとを含む。
【０００８】
第１の発明によると、検出ステップにて二次電池の状態が検出される。分極電圧は、算出ステップにて演算により算出される。この演算において用いられ、残存容量により影響を受ける定数が、二次電池の状態に基づいて、決定ステップにて決定される。決定された定数は、以前に算出された残存容量に基づいて、補正ステップにて補正される。補正された定数を用いて算出された分極電圧を用いて、二次電池の残存容量が、容量推定ステップにて推定される。これにより、残存容量の依存性が反映された分極電圧を算出し、その分極電圧を用いて、二次電池の残存容量を推定することができる。そのため、分極電圧の残存容量の依存性を考慮して、二次電池の残存容量を精度よく推定することができる。その結果、二次電池の残存容量を精度よく推定できる二次電池の残存容量推定方法を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る二次電池の残存容量推定方法においては、第１の発明の構成に加え、検出ステップは、電圧とは異なる二次電池の状態を検出する状態検出ステップと、二次電池の電圧を検出する電圧検出ステップとを含む。残存容量推定方法は、算出された分極電圧に基づいて二次電池の電圧を推定する電圧推定ステップと、推定された電圧および検出された電圧を比較する比較ステップとをさらに含む。容量推定ステップは、推定された電圧および検出された電圧を比較した結果に基づいて、二次電池の残存容量を推定するステップを含む。
【００１０】
第２の発明によると、状態検出ステップにて、電圧とは異なる二次電池の状態（たとえば電流および温度）が検出され、電圧検出ステップにて二次電池の電圧が検出される。電圧推定ステップにて、算出された分極電圧に基づいて二次電池の電圧が推定される。これにより、残存容量の依存性が反映された分極電圧に基づいて、精度よく二次電池の電圧を推定することができる。推定された電圧と電圧検出ステップにて検出された二次電池の電圧とが、比較ステップにて比較される。推定された電圧と検出された電圧との差は、分極電圧に残存容量の依存性を反映させた分だけ小さくなる。このような比較結果に基づいて、容量推定ステップにて二次電池の残存容量が推定される。これにより、たとえば、推定された電圧と検出された電圧との差が小さいほど補正量が小さくなるように、以前に算出された残存容量を補正することにより二次電池の残存容量を推定すれば、以前に算出された残存容量が必要以上に補正されることを抑制することができる。その結果、二次電池の残存容量を精度よく算出できる。
【００１１】
第３の発明に係る二次電池の残存容量推定方法においては、第２の発明の構成に加え、状態検出ステップは、二次電池の電流を検出するステップと、二次電池の温度を検出するステップとを含む。決定ステップは、二次電池の電流および温度に基づいて、定数を決定するステップを含む。
【００１２】
第３の発明によると、二次電池の電流および温度が検出され、検出された二次電池の電流および温度に基づいて、定数が決定される。これにより、二次電池の状態に応じた定数を用いて精度よく分極電圧を算出することができる。そのため、二次電池の電圧を精度よく推定することができる。その結果、二次電池の残存容量を精度よく推定することができる。
【００１３】
第４の発明に係る記録媒体は、第１〜３のいずれかの発明の二次電池の残存容量推定方法を、コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体である。
【００１４】
第４の発明によると、記録媒体には、第１〜３のいずれかの発明の二次電池の残存容量推定方法をコンピュータに実行させるプログラムが記憶されている。これにより、二次電池の残存容量を精度よく推定できる二次電池の残存容量推定方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００１５】
第５の発明に係る電池制御システムは、第４の発明の記録媒体を内蔵した電池制御システムである。
【００１６】
第５の発明によると、電池制御システムには、第４の発明の記録媒体が内蔵されている。これにより、二次電池の残存容量を精度よく推定できる電池制御システムを提供することができる。
【００１７】
第６の発明に係る電池制御システムにおいては、第５の発明の構成に加え、記録媒体は、半導体記録装置である。
【００１８】
第６の発明によると、二次電池の残存容量を精度よく推定できる二次電池の残存容量推定方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した半導体装置（たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）を内蔵した電池制御システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る電池制御システムを搭載した車両は、バッテリ１００とＰＣＵ（Power Control Unit）２００と、走行用モータ３００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４００とを含む。本実施の形態に係る電池制御システムを搭載した車両は、走行用モータ３００の駆動力により走行する電気自動車である。なお、電気自動車の代わりに、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド自動車や、燃料電池を搭載した燃料電池車であってもよい。
【００２１】
バッテリ１００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。ＰＣＵ２００は、バッテリ１００から供給された直流電力を、交流電力に変換し、走行用モータ３００に供給する。車両の回生制動時には、走行用モータ３００が発電した交流電力を、直流電力に変換し、変換された直流電流により、バッテリ１００が蓄電される。なお、ＰＣＵ２００は、バッテリ１００から供給された電力の電圧値を昇圧したり、走行用モータ３００が発電した電力の電圧値を降圧したりするＤＣ／ＤＣコンバータを含んでもよい。
【００２２】
走行用モータ３００は、三相交流モータである。走行用モータ３００は、バッテリ１００に蓄えられた電力により駆動し、車両を走行させる。車両の回生制動時には、車輪（図示せず）により走行用モータ３００が駆動され、走行用モータ３００が発電機として作動する。これにより走行用モータ３００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。走行用モータ３００により発電された電力は、ＰＣＵ２００を介してバッテリ１００に蓄えられる。
【００２３】
ＥＣＵ４００は、車両の運転状態や、アクセル開度、アクセル開度の変化率、シフトポジション、バッテリ１００のＳＯＣ、ＥＣＵ４００に内蔵されたＲＯＭ４０２に記録されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ４００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。
【００２４】
ＥＣＵ４００には、バッテリ１００の充放電電圧ＶＭを検出する電圧計４１０と、充放
電電流ＩＭを検出する電流計４１２と、バッテリ温度ＴＭを検出するバッテリ温度センサ４１４とが接続されている。ＥＣＵ４００は、ＳＯＣ算出部５００を含む。ＳＯＣ算出部５００は、電圧計４１０が検出した充放電電圧ＶＭ、電流計４１２が検出した充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度センサ４１４が検出したバッテリ温度ＴＭに基づいて、バッテリ１００のＳＯＣの推定値を算出する。算出されたＳＯＣの推定値は、ＥＣＵ４００に内蔵されたＲＡＭ（Random Access Memory）４０４に記憶される。
【００２５】
図２を参照して、ＳＯＣ算出部５００についてさらに説明する。ＳＯＣ算出部５００は、電流積算値算出部５０２と、加算器５０４と、補正値算出部５０６と、加算器５０８とを含む。
【００２６】
電流積算値算出部５０２は、充放電電流ＩＭを積算し、ＳＯＣの変化量を算出する。加算器５０４は、前回算出されたＳＯＣの推定値に電流積算値算出部５０２が算出したＳＯＣの変化量を加算して、擬似ＳＯＣを算出する。なお、前回算出されたＳＯＣの推定値の代わりに、２回以上前に算出されたＳＯＣの推定値を用いてもかまわない。
【００２７】
補正値算出部５０６は、充放電電圧ＶＭ、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、擬似ＳＯＣを補正する補正値を算出する。加算器５０８は、擬似ＳＯＣに補正値を加算し、現在のＳＯＣの推定値を算出する。
【００２８】
図３を参照して、補正値算出部５０６についてさらに説明する。補正値算出部５０６は、分極電圧算出部５１０と、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）算出部５１２と、ＩＲドロップ電圧算出部５１４と、加算器５１６と、比較器５１８と、ＰＩ補償器５２０とを含む。
【００２９】
分極電圧算出部５１０は、前回算出されたＳＯＣの推定値、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、分極電圧ＶＤを算出する。分極電圧は、演算式ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））／τを用いて算出される。算出された分極電圧は、ＲＡＭ４０４に記憶される。
【００３０】
ＶＤ（Ｊ）は今回算出される分極電圧を示す。ＶＤ（Ｊ−１）は前回算出された分極電圧を示す。τは時定数を示す。ＦＩ（Ｘ）は、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づき、ＲＯＭ４０２に記録されたマップから決定される定数である。ＦＩ（Ｘ）は、充放電電力ＩＭがＩＭ（Ｘ）、バッテリ温度ＴＭがＴＭ（Ｘ）である場合に決定される定数を示す。ＦＩ（Ｘ）は、ＳＯＣが０％である場合に、実験などにより測定された分極電圧を用いて、ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ（Ｘ）／τが成立する値に決定される。Ａは正の定数である。ＳＯＣ（Ｊ−１）は、前回算出されたＳＯＣの推定値を示す。
【００３１】
分極電圧は、バッテリ１００の充放電が行なわれず、新たな分極電圧が発生しなければ、時間経過とともに減少していく。上述の演算式のうち、ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）は、前回算出された分極電圧が、今回分極電圧を算出するまでに、経時変化により減少した後の分極電圧を示す。この項は、実験により計測された分極電圧をグラフにプロットすることにより得られた近似式である。
【００３２】
ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））／τは、バッテリ１００の充放電により、前回分極電圧を算出してから新たに発生した分極電圧を示す。この項は、実験によりＳＯＣ毎に計測された分極電圧に基づいて得られた近似式である。
【００３３】
従来、分極電圧は、演算式ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ／τを用いて算出されていた。この演算式を満たす定数ＦＩを、予め定められた充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭの組合わせにおいて、ＳＯＣ毎に計測された実際の分極電圧を用いて逆算する。算出したＦＩを、図４に示すように、グラフにプロットする。図４から明らかなように、たとえば充放電電流ＩＭ（１）、バッテリ温度ＴＭ（１）、ＳＯＣが０％である場合のＦＩをＦＩ（１）とすると、ＦＩは、ＳＯＣが大きくなるほど小さくなる。
【００３４】
充放電電流ＩＭ（１）およびバッテリ温度ＴＭ（１）の組合わせとは異なる充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭの組合わせで、ＳＯＣが０％である場合のＦＩ（２）、ＦＩ（３）およびＦＩ（４）についても、同様の傾向がある。
【００３５】
このようにして得られたＦＩを近似することにより、ＦＩ＝ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））を得ることができる。本実施の形態においては、従来用いられていたＦＩの代わりにＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））を用いて、分極電圧を算出している。すなわち、ＦＩ（Ｘ）をＳＯＣにより補正することで、ＳＯＣにより影響を受ける定数ＦＩを、ＳＯＣにより補正している。なお、定数Ａは、実験により得られたＦＩとＳＯＣとを精度よく対応させるために用いられる補正用の定数である。
【００３６】
図３に戻り、ＯＣＶ算出部５１２は、前回算出されたＳＯＣの推定値に基づいて、バッテリ１００の開放電圧（以下、ＯＣＶと記載する）を算出する。ＯＣＶは、図５に示すように、予め実験などにより求められたマップから算出すればよい。
【００３７】
図３に戻り、ＩＲドロップ電圧算出部５１４は、充放電電流ＩＭに基づいて、ＩＲドロップ電圧を算出する。ＩＲドロップ電圧とは、バッテリ１００の内部抵抗Ｒによる電圧の変化量である。加算器５１６は、ＯＣＶに分極電圧およびＩＲドロップ電圧を加算し、推定電圧を算出する。
【００３８】
比較器５１８は、推定電圧と、バッテリ１００の実電圧として検出された充放電電圧ＶＭとを比較し、電圧偏差を算出する。ＰＩ補償器５２０は、推定電圧と実電圧との電圧偏差がなくなるように、擬似ＳＯＣの補正値を算出する。したがって、推定電圧と実電圧との差が小さいほど、算出される補正値の絶対値は小さくなる。
【００３９】
図６を参照して、放電時に、電圧計４１０で検出される充放電電圧ＶＭの推移について説明する。図６に示すように、バッテリ１００の電圧は、放電時間が長くなるほど、すなわちＳＯＣが低くなるほど低くなる。バッテリ１００の電圧は、バッテリ１００のＯＣＶ
の低下に加えて、分極の影響により低下する。そのため、推定電圧を算出する際は、分極電圧のＳＯＣ依存性を考慮する必要がある。
【００４０】
図７を参照して、本実施の形態に係る電池制御システムにおいて、ＥＣＵ４００のＳＯＣ算出部５００が実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００４１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＳＯＣ算出部５００は、充放電電流ＩＭを検出する。Ｓ１０２にて、ＳＯＣ算出部５００の電流積算値算出部５０２は、充放電電流値ＩＭを積算し、電流積算値を算出する。Ｓ２００にて、ＳＯＣ算出部５００は、前回算出されたＳＯＣの推定値に、電流積算値を加算して、擬似ＳＯＣを算出する。
【００４２】
Ｓ３００にて、ＳＯＣ算出部５００の補正値算出部５０６は、補正値算出サブルーチンを実行して、擬似ＳＯＣの補正値を算出する。Ｓ４００にて、ＳＯＣ算出部５００は、擬似ＳＯＣに補正値を加算して、現在のＳＯＣの推定値を算出する。
【００４３】
図８を参照して、本実施の形態に係る電池制御システムにおいて、ＥＣＵ４００のＳＯＣ算出部５００の補正値算出部５０６が実行する補正値算出サブルーチンの制御構造について説明する。
【００４４】
Ｓ３０２にて、ＳＯＣ算出部５００は、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭを検出する。Ｓ３０４にて、ＳＯＣ算出部５００の分極電圧算出部５１０は、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、ＲＯＭ４０２に記憶されたマップから定数ＦＩ（Ｘ）を決定する。
【００４５】
Ｓ３０６にて、ＳＯＣ算出部５００の分極電圧算出部５１０は、前回算出されたＳＯＣの推定値および分極電圧に基づいて、分極電圧を算出する。Ｓ３０８にて、ＳＯＣ算出部５００のＯＣＶ算出部５１２は、前回算出されたＳＯＣの推定値およびＲＯＭ４０２に記憶されたマップに基づいて、ＯＣＶを算出する。
【００４６】
Ｓ３１０にて、ＳＯＣ算出部５００のＩＲドロップ電圧算出部５１４は、充放電電流ＩＭおよび予め記憶されたバッテリ１００の内部抵抗Ｒに基づいて、ＩＲドロップ電圧を算出する。Ｓ３１２にて、ＳＯＣ算出部５００は、ＯＣＶに分極電圧およびＩＲドロップ電圧を加算して、推定電圧を算出する。Ｓ３１４にて、ＳＯＣ算出部５００は、バッテリ１００の実電圧である充放電電圧ＶＭを検出する。
【００４７】
Ｓ３１６にて、ＳＯＣ算出部５００の比較器５１８は、推定電圧と実電圧とを比較し、推定電圧と実電圧との差である電圧偏差を算出する。Ｓ３１８にて、ＳＯＣ算出部５００のＰＩ補償器５２０は、電圧偏差がなくなるように、擬似ＳＯＣの補正値を算出する。
【００４８】
以上のような構造、およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電池制御システムにおいてＥＣＵ４００のＳＯＣ算出部５００の動作について説明する。
【００４９】
車両の走行中、充放電電流値ＩＭが検出され（Ｓ１００）、電流積算値算出部５０２により、検出された充放電電流値ＩＭが積算され、電流積算値が算出される（Ｓ１０２）。算出された電流積算値が、前回算出されたＳＯＣの推定値に加算されて（Ｓ２００）、擬似ＳＯＣが算出される。
【００５０】
擬似ＳＯＣには、充放電電流値ＩＭの誤差が含まれている。そのため、擬似ＳＯＣと実際のＳＯＣとは異なる場合がある。この差を補正するため、補正値算出部５０６により、補正値算出サブルーチン（Ｓ３００）が実行され、擬似ＳＯＣの補正値が算出される。
【００５１】
補正値算出サブルーチン（Ｓ３００）では、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭが検出され（Ｓ３０２）、検出された充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、分極電圧算出部５１０により、定数ＦＩ（Ｘ）が決定される（Ｓ３０４）。決定された定数ＦＩ（Ｘ）、前回算出されたＳＯＣの推定値および前回算出された分極電圧を用いて、演算式ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））／τより分極電圧が算出される（Ｓ３０６）。また、前回算出されたＳＯＣの推定値に基づいて、ＯＣＶ算出部５１２により、ＯＣＶが算出される（Ｓ３０８）。
【００５２】
バッテリ１００の実電圧には、ＯＣＶおよび分極電圧のほか、バッテリ１００の内部抵抗Ｒによる電圧（ＩＲドロップ電圧）も含まれる。このＩＲドロップ電圧が、ＩＲドロップ電圧算出部５１４により算出され（Ｓ３１０）、算出されたＩＲドロップ電圧および分極電圧がＯＣＶに加算されて（Ｓ３１２）、推定電圧が算出される。
【００５３】
バッテリ１００の実電圧である充放電電圧ＶＭが検出され（Ｓ３１４）、比較器５１８により、推定電圧と実電圧とが比較されて、推定電圧と実電圧との電圧偏差が算出される（Ｓ３１６）。この電圧偏差がなくなるように、ＰＩ補償器５２０により、擬似ＳＯＣの補正値が算出される（Ｓ３１８）。算出された補正値が、擬似ＳＯＣに加算されることにより（Ｓ４００）、現在のＳＯＣの推定値が算出される。
【００５４】
以上のように、本実施の形態に係る電池制御システムにおいて、ＥＣＵのＳＯＣ算出部は、充放電電流ＩＭおよびバッテリ温度ＴＭに基づいて、定数ＦＩ（Ｘ）を決定する。決定されたＦＩ（Ｘ）は、前回算出されたＳＯＣの推定値を用いて補正され、演算式ＶＤ（Ｊ）＝ＶＤ（Ｊ−１）×１／ｅｘｐ（１／τ）＋ＦＩ（Ｘ）×ｅｘｐ（−Ａ×ＳＯＣ（Ｊ−１））／τより分極電圧が算出される。これにより、分極電圧にＳＯＣの依存性を持たせることができる。
【００５５】
算出された分極電圧と、充放電電流ＩＭに基づいて算出されたＩＲドロップ電圧がＯＣＶに加算されて、推定電圧が算出される。バッテリの実電圧である充放電電圧ＶＭが検出され、推定電圧と実電圧とが比較されて、推定電圧と実電圧との電圧偏差が算出される。この電圧偏差がなくなるように、擬似ＳＯＣの補正値が算出される。算出された補正値が、充放電電流値ＩＭを積算して算出された擬似ＳＯＣに加算され、ＳＯＣの推定値が算出される。推定電圧には、ＳＯＣを考慮して算出された分極電圧が含まれているため、推定電圧に含まれる誤差が少なくなり、推定電圧と実電圧との差が必要以上に大きくなることが抑制される。これにより、ＳＯＣの補正値が必要以上に大きくならず、擬似ＳＯＣが必要以上に補正されることを抑制することができる。その結果、精度よく二次電池のＳＯＣの推定値を算出できる。
【００５６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池制御システムを搭載した車両を示す図である。
【図２】ＳＯＣ算出部を示す制御ブロック図である。
【図３】ＳＯＣ算出部の補正値算出部を示す制御ブロック図である。
【図４】ＥＣＵのＲＯＭに記憶されたマップを示す図である。
【図５】定数ＦＩとＳＯＣとの関係を示す図である。
【図６】バッテリの充放電電圧の推移を示す図である。
【図７】ＥＣＵのＳＯＣ算出部で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】ＥＣＵのＳＯＣ算出部で実行されるプログラムにおける補正値算出サブルーチンの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  バッテリ、４００  ＥＣＵ、４１０  電圧計、４１２  電流計、４１４  バッテリ温度センサ、５００  ＳＯＣ算出部、５０２  電流積算値算出部、５０４  加算器、５０６  補正値算出部、５０８  加算器、５１０  分極電圧算出部、５１１  加算器、５１２  ＯＣＶ算出部、５１４  ＩＲドロップ電圧算出部、５１６  加算器、５１８  比較器、５２０  ＰＩ補償器。
【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】
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【図８】
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