(57)【要約】【課題】  二次電池の残存容量推定を、過充電および過放電をより安定的に回避して高精度に行なう。【解決手段】  残存容量に応じて充放電が制御される電池の残存容量推定システムにおいて、暫定ＳＯＣ算出部１０は、電池の入出力電流積算値に基づき、暫定ＳＯＣを算出する。推定ＳＯＣ算出部３０は、電池の状態を表すパラメータである推定起電圧♯ＶＯＣに基づき、推定ＳＯＣを算出する。ＳＯＣ算出部４０は、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣを受けて、両者の偏差に応じた補正量ΔＳＯＣによって暫定ＳＯＣを補正することによって残存容量推定値（ＳＯＣ）を算出する。補正量ΔＳＯＣは、両者の大小関係、すなわち補正が充電・放電のいずれを促進する側に行なわれるか、ならびに、当該電池の充放電制御における残存容量値の制御中心値と両者との大小関係、すなわち、現在の電池が充電および放電のいずれが好ましい領域にあるかを考慮して決定される。【選択図】        図１
2006058114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残存容量に応じて充放電が制御される電池の残存容量推定システムであって、
前回の残存容量値推定時からの当該電池の入出力電流積算値に基づき、当該電池の残存容量に関する第１の推定値を算出する第１の推定手段と、
当該電池の状態を表すパラメータに基づき、当該電池の残存容量に関する第２の推定値を算出する第２の推定手段と、
前記第１および第２の推定手段から前記第１および第２の推定値を受けて、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて前記第１の推定値を補正することによって残存容量推定値を生成する第３の推定手段とを備える、電池の残存容量推定システム。
【請求項２】
前記第２の推定手段は、当該電池の起電圧に基づき前記第２の推定値を算出する、請求項１記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項３】
前記第３の推定手段は、
前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差に基づく制御演算によって残存容量補正量を算出する制御演算部と、
前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて、前記制御演算部での前記制御演算に用いられる制御ゲインを設定する制御ゲイン設定部と、
前記前記第１の推定手段からの前記第１の推定値および前記制御演算部からの前記残存容量補正量の加算によって前記残存容量推定値を生成する推定値出力部とを含む、請求項１記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項４】
前記制御ゲイン設定部は、前記第１の推定値が前記第２の推定値より大きい領域において、前記第１および前記第２の推定値がいずれも前記制御中心値より大きい場合の前記制御ゲインを前記第１および前記第２の推定値の少なくとも１つが前記制御中心値以下である場合の前記制御ゲインよりも小さく設定する一方で、前記第１の推定値が前記第２の推定値より小さい領域において、前記第１および前記第２の推定値がいずれも前記制御中心値より小さい場合の前記制御ゲインを前記第１および前記第２の推定値の少なくとも１つが前記制御中心値以上である場合の前記制御ゲインよりも小さく設定する、請求項２記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項５】
前記制御ゲイン設定部は、前記第１の推定値が前記第２の推定値より大きい領域において、前記第１の推定値が前記制御中心値よりも大きく、かつ前記第２の推定値が前記制御中心値よりも小さい場合の前記制御ゲインをそれ以外の場合の前記制御ゲインよりも大きく設定する一方で、前記第１の推定値が前記第２の推定値より小さい領域において、前記第１の推定値が前記制御中心値よりも小さく、かつ前記第２の推定値が前記制御中心値よりも大きい場合の前記制御ゲインをそれ以外の場合の前記制御ゲインよりも大きく設定する、請求項２記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項６】
前記第３の推定手段は、
前記第１の推定値および前記第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出する補正量設定部と、
前記前記第１の推定手段からの前記第１の推定値および前記補正量設定部からの前記残存容量補正量の加算によって前記残存容量推定値を生成する推定値出力部とを含み、
前記所定マップにおいて、前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差を分母とし前記残存容量補正量のマップ値を分子とする比により定義される補正比は、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される、請求項１記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項７】
前記第３の推定手段は、前記第１の推定値および前記第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出し、
前記所定マップにおいて、前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差を分母とし前記第１の推定値に対する前記残存容量推定値のマップ値の差を分子とする比により定義される補正比は、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される、請求項１記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項８】
前記所定マップでは、前記第１の推定値が前記第２の推定値より大きい領域において、前記第１および前記第２の推定値がいずれも前記制御中心値より大きい場合の前記補正比は、前記第１および前記第２の推定値の少なくとも１つが前記制御中心値以下である場合の前記補正比よりも小さく設定される一方で、前記第１の推定値が前記第２の推定値より小さい領域において、前記第１および前記第２の推定値がいずれも前記制御中心値より小さい場合の前記補正比は、前記第１および前記第２の推定値の少なくとも１つが前記制御中心値以上である場合の前記補正比よりも小さく設定される、請求項６または７記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項９】
前記所定マップでは、前記第１の推定値が前記第２の推定値より大きい領域において、前記第１の推定値が前記制御中心値よりも大きく、かつ前記第２の推定値が前記制御中心値よりも小さい場合の前記補正比は、それ以外の場合の前記補正比よりも大きく設定される一方で、前記第１の推定値が前記第２の推定値より小さい領域において、前記第１の推定値が前記制御中心値よりも小さく、かつ前記第２の推定値が前記制御中心値よりも大きい場合の前記補正比は、それ以外の場合の前記補正比よりも大きく設定される、請求項２記載の電池の残存容量推定システム。
【請求項１０】
残存容量値に応じて充放電が制御される電池の残存容量推定方法であって、
当該電池の入出力電流積算値を前回の推定値から当該電池の残存容量に関する第１の推定値を算出する第１の推定ステップと、
当該電池の起電圧に基づき、当該電池の残存容量に関する第２の推定値を算出する第２の推定ステップと、
前記第１および第２の推定ステップにおいて推定された前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて前記第１の推定値を補正することによって前記残存容量値を推定する第３の推定ステップとを備える、電池の残存容量推定方法。
【請求項１１】
前記第２の推定ステップにおいて、前記第２の推定値は当該電池の起電圧に基づき算出される、請求項１０記載の電池の残存容量推定方法。
【請求項１２】
前記第３の推定ステップは、
前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて制御ゲインを設定するステップと、
設定された前記制御ゲインを用いた、前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差に基づく制御演算によって残存容量補正量を算出するステップと、
前記前記第１の推定ステップで推定された前記第１の推定値および前記残存容量補正量の加算によって前記残存容量推定値を生成するステップとを含む、請求項１０記載の電池の残存容量推定方法。
【請求項１３】
前記第３の推定ステップは、
前記第１の推定値および前記第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出するステップと、
前記前記第１の推定手段によって推定された前記第１の推定値および算出された前記残存容量補正量の加算によって前記残存容量推定値を生成するステップとを含み、
前記所定マップにおいて、前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差を分母とし前記残存容量補正量のマップ値を分子とする比により定義される補正比は、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される、請求項１０記載の電池の残存容量推定方法。
【請求項１４】
前記第３の推定ステップは、
前記第１の推定値および前記第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出する前記残存容量推定値を生成するステップを含み、
前記所定マップにおいて、前記第１の推定値に対する前記第２の推定値の偏差を分母とし前記第１の推定値に対する前記残存容量推定値のマップ値の差を分子とする比により定義される補正比は、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される、請求項１０記載の電池の残存容量推定方法。
【請求項１５】
所定の制御中心値を持って制御される制御量の推定システムであって、
第１の情報に基づき、前記制御量に関する第１の推定値を算出する第１の推定手段と、
第２の情報に基づき、前記第１の推定手段とは独立に前記制御量に関する第２の推定値を算出する第２の推定手段と、
前記第１および第２の推定手段から前記第１および第２の推定値を受けて、前記第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに前記第１および第２の推定値と前記制御中心値との大小関係に基づいて定義された補正優先度に応じて前記第１の推定値を補正することによって前記制御量の推定値を生成する推定値補正手段とを備える、推定システム。
【請求項１６】
制御対象の所定の制御量が目標値と一致するように制御する制御システムであって、
前記制御量の現在値と前記目標値との偏差を算出する偏差演算部と、
前記偏差に基づく制御演算によって補正量を算出する制御演算部と、
前記現在値および前記目標値の相関関係に基づいて定義される補正優先度に応じて、前記制御演算部での前記制御演算に用いられる制御ゲインを可変設定する制御ゲイン設定部とを備え、
前記制御演算部によって算出された前記補正量は、前記制御対象の操作入力へ帰還される、制御システム。
【請求項１７】
前記制御システムは、前記制御対象の状態に応じて前記目標値を設定する目標値設定手段をさらに備え、
前記制御量は、前記目標値とは独立の制御中心値を持ってさらに制御され、
前記制御ゲイン設定部は、前記目標値および前記現在値間の大小関係、ならびに前記目標値および前記現在値と前記制御中心値との大小関係に基づいて定義される複数の領域ごとに前記補正優先度を設定し、前記補正優先度が相対的に高い領域において前記制御ゲインを相対的に大きい値に設定する、請求項１６記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御システムおよび推定システムならびにそれを用いた電池の残存容量推定システムおよび残存容量推定方法に関し、より特定的には、充電可能な二次電池の残存容量推定システムおよび残存容量推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、種々の分野に使用されているが、この二次電池の効率的な運用のためには、二次電池の充放電制御を的確に行なう必要がある。このために、二次電池の残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）を高い精度で推定する方法が必要となる。
【０００３】
従来、上記ＳＯＣの算出方法としては、充放電電流の電流積算方式が知られていた。しかし、このような電流積算方式では、たとえば満充電（フル充電）をしないような電池の使用形態の場合、ＳＯＣを演算するための演算装置（ＣＰＵ）のＬＳＢ（最下位ビット）桁落ちや自己放電による容量低下による誤差が大きく影響し、あるいは電流センサ精度への依存度が高いとの理由により推定精度の向上に限界があるという問題があった。
【０００４】
このため、電池の起電圧（開放電圧）および電流積算値の両方を用いて電池の残存容量（ＳＯＣ）を推定することによって、推定精度を高める方法が提案されている（たとえば特許文献１）。具体的には、電池の起電圧によりＳＯＣの補正パラメータを決定し、当該補正パラメータを使用して電流積算に基づくＳＯＣを補正することを特徴とした電池の残存容量算出方法が提案されている。
【０００５】
この残存容量算出方法によれば、起電圧からのＳＯＣ推定精度が高い領域では起電圧による補正量が大きくなり、起電圧からのＳＯＣ推定精度が低い領域では起電圧による補正量が小さくなるように補正パラメータを決定することにより、電池の充放電パターンに依存せず高い精度で電池の残存容量を推定することが可能となる。
【０００６】
同様に電流積算および二次電池の出力電圧の両方を用いて残存容量を演算する手法としては、電流積算に基づく残存容量推定に用いられる充電効率ηを出力電圧に応じて補正する残存容量制御方法が提案されている（たとえば特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１４９３０７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的に二次電池の充放電制御では、ＳＯＣの制御中心値を境に、充電を優先あるいは放電を優先するように充放電制御が行なわれる。さらに、制御中心値を含むＳＯＣ管理範囲に上下限値を設定して、過充電および過放電が防止される。具体的には、ＳＯＣ管理範囲の上限値を超えた場合には充電を制限あるいは禁止する一方で、下限値を下回った場合には放電を制御あるいは禁止する制御が行なわれる。
【０００８】
このため、二次電池の充放電制御システムを含めた全体系で安全性の確保、すなわち二次電池の過充電あるいは過放電の回避を図る点からは、上記のような充放電制御との関連を考慮した残存容量推定を行なうことが望ましい。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、二次電池の残存容量推定を、過充電および過放電をより安定的に回避して高精度に行なうことである。
【００１０】
この発明の他の目的は、制御中心値に従って制御される物理量について、当該制御中心値を考慮した安全性を配慮して当該物理量を制御あるいは推定する、制御システムおよび推定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】
【００１１】
この発明による電池の残存容量推定システムは、残存容量に応じて充放電が制御される電池の残存容量推定システムであって、第１の推定手段と、第２の推定手段と、第３の推定手段とを備える。第１の推定手段は、前回の残存容量値推定時からの当該電池の入出力電流積算値に基づき、当該電池の残存容量に関する第１の推定値を算出する。第２の推定手段は、当該電池の状態を表すパラメータに基づき、当該電池の残存容量に関する第２の推定値を算出する。第３の推定手段は、第１および第２の推定手段から第１および第２の推定値を受けて、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて第１の推定値を補正することによって残存容量推定値を生成する。
【００１２】
上記電池の残存容量推定システムでは、短期間での入出力電流積算に基づく第１の推定値（暫定ＳＯＣ）をベースとして、電池状態（たとえば電池起電圧）に基づく第２の推定値（推定ＳＯＣ）との偏差を補正することで高精度の残存容量推定を行なうことができる。さらに、このような偏差の補正は、第１および第２の推定値の大小関係、すなわち補正が充電・放電のいずれを促進する側に行なわれるか、ならびに、当該電池の充放電制御における残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係、すなわち、現在の電池状態が充電および放電のいずれが好ましい領域にあるかを考慮して行なわれる。したがって、上記偏差の補正を一律に行なう場合と比較して、過充電および過放電をより安定的に回避して、二次電池の残存容量を高精度に推定することができる。
【００１３】
好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、第２の推定手段は、当該電池の起電圧に基づき第２の推定値を算出する。
【００１４】
上記電池の残存容量推定システムでは、電池の起電圧に基づいて、簡易に第２の推定値（推定ＳＯＣ）を算出できる。
【００１５】
また好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、第３の推定手段は、制御演算部と、制御ゲイン設定部と、推定値出力部とを含む。制御演算部は、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差に基づく制御演算によって残存容量補正量を算出する。制御ゲイン設定部は、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて、制御演算部での制御演算に用いられる制御ゲインを設定する。推定値出力部は、第１の推定手段からの第１の推定値および制御演算部からの残存容量補正量の加算によって残存容量推定値を生成する。
【００１６】
上記電池の残存容量推定システムでは、第１および第２の推定値の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して制御ゲインを設定して、上記偏差を補正する制御が行なわれる。すなわち、偏差と制御ゲインとの積に応じて残存容量補正量が決定されるため、制御ゲインの設定をそれほど細分化する必要がなく、制御ゲイン設定部を簡易に構成できる。
【００１７】
さらに好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、制御ゲイン設定部は、第１の推定値が第２の推定値より大きい領域において、第１および第２の推定値がいずれも制御中心値より大きい場合の制御ゲインを第１および第２の推定値の少なくとも１つが制御中心値以下である場合の制御ゲインよりも小さく設定する一方で、第１の推定値が第２の推定値より小さい領域において、第１および第２の推定値がいずれも制御中心値より小さい場合の制御ゲインを第１および第２の推定値の少なくとも１つが制御中心値以上である場合の制御ゲインよりも小さく設定する。
【００１８】
上記電池の残存容量推定システムでは、第３の推定手段による補正が残存容量推定値を低くする方向（充電促進側）に行なわれる領域（第１の推定値＞第２の推定値の領域）において、第１および第２の推定値とも制御中心値より大きい場合、すなわち両者とも放電側制御が望ましいことを示している場合に、制御ゲインを相対的に小さく設定するので過充電防止の安全性を高めることができる。同様に、第３の推定手段による補正が残存容量推定値を高くする方向（放電促進側）に行なわれる領域（第１の推定値＜第２の推定値の領域）において、第１および第２の推定値とも制御中心値より小さい場合、すなわち両者とも充電側制御が望ましいことを示している場合に、制御ゲインを相対的に小さく設定するので過放電防止の安全性を高めることができる。
【００１９】
また、さらに好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、制御ゲイン設定部は、第１の推定値が第２の推定値より大きい領域において、第１の推定値が制御中心値よりも大きく、かつ第２の推定値が制御中心値よりも小さい場合の制御ゲインをそれ以外の場合の制御ゲインよりも大きく設定する一方で、第１の推定値が第２の推定値より小さい領域において、第１の推定値が制御中心値よりも小さく、かつ第２の推定値が制御中心値よりも大きい場合の制御ゲインをそれ以外の場合の制御ゲインよりも大きく設定する。
【００２０】
上記電池の残存容量推定システムでは、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の制御中心値との大小関係がそれぞれ異なる場合に、制御ゲインを相対的に大きく設定することにより残存容量補正量を大きく取って、残存容量推定値を速やかに第２の推定値（推定ＳＯＣ）に近づけることができる。
【００２１】
あるいは好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、第３の推定手段は、補正量設定部と、推定値出力部とを含む。補正量設定部は、第１の推定値および第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出する。推定値出力部は、第１の推定手段からの第１の推定値および補正量設定部からの残存容量補正量の加算によって残存容量推定値を生成する。さらに、所定マップにおいて、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差を分母とし残存容量補正量のマップ値を分子とする比により定義される補正比は、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される。
【００２２】
上記電池の残存容量推定システムでは、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して残存容量補正量を設定する所定マップを構成して、第１および第２の推定値の偏差に応じた補正が行なわれる。したがって、同様のマップによって設定された制御ゲインを用いた制御演算により同様の補正を行なう構成と比較して、演算負荷を軽減できる。
【００２３】
また好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、第３の推定手段は、第１の推定値および第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出する。さらに、所定マップにおいて、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差を分母とし第１の推定値に対する残存容量推定値のマップ値の差を分子とする比により定義される補正比は、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される。
【００２４】
上記電池の残存容量推定システムでは、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して直接残存容量推定値を算出する所定マップを構成して、第１および第２の推定値の偏差に応じた補正が行なわれる。したがって、同様のマップによって設定された制御ゲインを用いた制御演算により、あるいは同様のマップによる残存容量補正量の設定によって同様の補正を行なう構成と比較して、演算負荷を軽減できる。
【００２５】
さらに好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、所定マップでは、第１の推定値が第２の推定値より大きい領域において、第１および第２の推定値がいずれも制御中心値より大きい場合の補正比は、第１および第２の推定値の少なくとも１つが制御中心値以下である場合の補正比よりも小さく設定される一方で、第１の推定値が第２の推定値より小さい領域において、第１および第２の推定値がいずれも制御中心値より小さい場合の補正比は、第１および第２の推定値の少なくとも１つが制御中心値以上である場合の補正比よりも小さく設定される。
【００２６】
上記電池の残存容量推定システムでは、第３の推定手段による補正が残存容量推定値を低くする方向（充電促進側）に行なわれる領域（第１の推定値＞第２の推定値の領域）において、第１および第２の推定値とも制御中心値より大きい場合、すなわち両者とも放電側制御が望ましいことを示している場合に、補正比を相対的に小さく設定するので過充電防止の安全性を高めることができる。同様に、第３の推定手段による補正が残存容量推定値を高くする方向（放電促進側）に行なわれる領域（第１の推定値＜第２の推定値の領域）において、第１および第２の推定値とも制御中心値より小さい場合、すなわち両者とも充電側制御が望ましいことを示している場合に、補正比を相対的に小さく設定するので過放電防止の安全性を高めることができる。
【００２７】
あるいは、さらに好ましくは、この発明による電池の残存容量推定システムにおいて、所定マップでは、第１の推定値が第２の推定値より大きい領域において、第１の推定値が制御中心値よりも大きく、かつ第２の推定値が制御中心値よりも小さい場合の補正比は、それ以外の場合の補正比よりも大きく設定される一方で、第１の推定値が第２の推定値より小さい領域において、第１の推定値が制御中心値よりも小さく、かつ第２の推定値が制御中心値よりも大きい場合の補正比は、それ以外の場合の補正比よりも大きく設定される。
【００２８】
上記電池の残存容量推定システムでは、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の制御中心値との大小関係がそれぞれ異なる場合に、補正比を相対的に大きく設定することにより残存容量補正量を大きく取って、残存容量推定値を速やかに第２の推定値（推定ＳＯＣ）に近づけることができる。
【００２９】
この発明による電池の残存容量推定方法は、残存容量値に応じて充放電が制御される電池の残存容量推定方法であって、第１から第３の推定ステップを備える。第１の推定ステップは、当該電池の入出力電流積算値を前回の推定値から当該電池の残存容量に関する第１の推定値を算出する。第２の推定ステップは、当該電池の起電圧に基づき、当該電池の残存容量に関する第２の推定値を算出する。第３の推定ステップは、第１および第２の推定ステップにおいて推定された第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて第１の推定値を補正することによって残存容量値を推定する。
【００３０】
上記電池の残存容量推定方法では、短期間での入出力電流積算に基づく第１の推定値（暫定ＳＯＣ）をベースとして、長期的には電池状態（たとえば電池起電圧）に基づく第２の推定値（推定ＳＯＣ）との偏差を補正するように高精度の残存容量推定を行なうことができる。さらに、このような偏差の補正は、第１および第２の推定値の大小関係、すなわち補正が充電・放電のいずれを促進する側に行なわれるか、ならびに、当該電池の充放電制御における残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係、すなわち、現在の電池が充電および放電のいずれが好ましい領域にあるかを考慮して行なわれる。したがって、上記偏差の補正を一律に行なう場合と比較して、過充電および過放電をより安定的に回避して、二次電池の残存容量を高精度に推定することができる。
【００３１】
好ましくは、この発明による電池の残存容量推定方法では、第２の推定ステップにおいて、第２の推定値は当該電池の起電圧に基づき算出される。
【００３２】
上記電池の残存容量推定方法では、電池の起電圧に基づいて、簡易に第２の推定値（推定ＳＯＣ）を算出できる。
【００３３】
また好ましくは、この発明による電池の残存容量推定方法では、第３の推定ステップは、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて制御ゲインを設定するステップと、設定された制御ゲインを用いた、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差に基づく制御演算によって残存容量補正量を算出するステップと、第１の推定ステップで推定された第１の推定値および残存容量補正量の加算によって残存容量推定値を生成するステップとを含む。
【００３４】
上記電池の残存容量推定方法では、第１および第２の推定値の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して制御ゲインを設定して、上記偏差を補正する制御が行なわれる。すなわち、偏差と制御ゲインとの積に応じて残存容量補正量が決定されるため、制御ゲインの設定をそれほど細分化する必要がなく、制御ゲイン設定部を簡易に構成できる。
【００３５】
あるいは好ましくは、この発明による電池の残存容量推定方法では、第３の推定ステップは、第１の推定値および第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出するステップと、第１の推定手段によって推定された第１の推定値および算出された残存容量補正量の加算によって残存容量推定値を生成するステップとを含む。所定マップにおいて、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差を分母とし残存容量補正量のマップ値を分子とする比により定義される補正比は、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される。
【００３６】
上記電池の残存容量推定方法では、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して直接残存容量推定値を算出する所定マップを構成して、第１および第２の推定値の偏差に応じた補正が行なわれる。したがって、同様のマップによって設定された制御ゲインを用いた制御演算により、あるいは同様のマップによる残存容量補正量の設定によって同様の補正を行なう構成と比較して、演算負荷を軽減できる。
【００３７】
好ましくは、この発明による電池の残存容量推定方法では、第３の推定ステップは、第１の推定値および第２の推定値を入力とする所定マップの参照によって、残存容量補正量を算出する残存容量推定値を生成するステップを含む。所定マップにおいて、第１の推定値に対する第２の推定値の偏差を分母とし第１の推定値に対する残存容量推定値のマップ値の差を分子とする比により定義される補正比は、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と残存容量値の制御中心値との大小関係に基づいて設定される。
【００３８】
上記電池の残存容量推定方法では、第１の推定値（暫定ＳＯＣ）および第２の推定値（推定ＳＯＣ）の大小関係、ならびに、残存容量値の制御中心値と第１および第２の推定値との大小関係を反映して直接残存容量推定値を算出する所定マップを構成して、第１および第２の推定値の偏差に応じた補正が行なわれる。したがって、同様のマップによって設定された制御ゲインを用いた制御演算により、あるいは同様のマップによる残存容量補正量の設定によって同様の補正を行なう構成と比較して、演算負荷を軽減できる。
【００３９】
この発明による推定システムは、所定の制御中心値を持って制御される制御量の推定システムであって、第１の推定手段と、第２の推定手段と、推定値補正手段とを備える。第１の推定手段は、第１の情報に基づき、制御量に関する第１の推定値を算出する。第２の推定手段は、第２の情報に基づき、第１の推定手段とは独立に制御量に関する第２の推定値を算出する。推定値補正手段は、第１および第２の推定手段から第１および第２の推定値を受けて、第１の推定値および第２の推定値の間の大小関係、ならびに第１および第２の推定値と制御中心値との大小関係に基づいて定義された補正優先度に応じて第１の推定値を補正することによって制御量の推定値を生成する。
【００４０】
上記推定システムにおいては、第１および第２の推定値ならびに制御中心値間の相関関係に基づく補正優先後に応じて、第１および第２の推定値間を偏差を補正することができる。したがって、制御中心値を持って制御される制御量について、第１および第２の推定値間の偏差を一律に補正する構成と比較して、当該制御量が好ましくない領域に入るのをより安定的に回避した上で高精度に推定することができる。
【００４１】
この発明による制御システムは、制御対象の所定の制御量が目標値と一致するように制御する制御システムであって、偏差演算部と、制御演算部と、制御ゲイン設定部とを備える。偏差演算部は、制御量の現在値と目標値との偏差を算出する。制御演算部と、偏差に基づく制御演算によって補正量を算出する。制御ゲイン設定部は、現在値および目標値の相関関係に基づいて定義される補正優先度に応じて、制御演算部での制御演算に用いられる制御ゲインを可変設定する。制御演算部によって算出された補正量は、制御対象の操作入力へ帰還される。
【００４２】
上記制御システムでは、目標値と現在値の相関関係に基づく補正優先度に応じて制御ゲインを可変設定できるため、制御ゲインを一律に設定する構成と比較して、制御対象の制御量が好ましくない領域に入るのを安定的に回避して、より安定的な制御を行なうことができる。
【００４３】
好ましくは、この発明による制御システムは、制御対象の状態に応じて目標値を設定する目標値設定手段をさらに備える。さらに、制御量は、目標値とは独立の制御中心値を持ってさらに制御され、制御ゲイン設定部は、目標値および現在値間の大小関係、ならびに目標値および現在値と制御中心値との大小関係に基づいて定義される複数の領域ごとに補正優先度を設定し、補正優先度が相対的に高い領域において制御ゲインを相対的に大きい値に設定する。
【００４４】
上記制御システムでは、制御量が制御中心値を持って制御される場合に、制御中心値との大小関係を補正優先度に反映することにより、制御量が好ましくない領域に入るのをさらに確実に回避できる。
【発明の効果】
【００４５】
この発明による電池の残存容量推定システムおよび残存容量推定方法によれば、二次電池の残存容量推定を、過充電および過放電をより安定的に回避して高精度に行なうことができる。
【００４６】
この発明による推定システムによれば、制御中心値を持って制御される制御量について、当該制御量が好ましくない領域に入るのをより安定的に回避した上で高精度に推定することができる。
【００４７】
この発明による制御システムによれば、目標値と現在値の相関関係に基づく補正優先度に応じて制御ゲインを可変設定できるため、制御ゲインを一律に設定する構成と比較して、制御対象の制御量が好ましくない領域に入るのを安定的に回避して、より安定的な制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中における同一部分または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は繰返さないものとする。
【００４９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による、二次電池の残存容量推定システム１００の構成を説明するブロック図である。
【００５０】
図１を参照して、残存容量推定システム１００は、所定周期で動作して、前回すなわち１周期前に算出したＳＯＣ（残存容量推定値）と、前回推定時から現在までの、実測電圧Ｖｂ、実測電流Ｉｂおよび実測温度Ｔｂに基づいて、現在のＳＯＣを算出する。
【００５１】
実測電圧Ｖｂおよび実測電流Ｉｂは、図示しない二次電池の出力端子に設けられたの電圧センサおよび電流センサ（図示せず）よってそれぞれ検出される。実測電流Ｉｂは、当該二次電池の入出力電流に相当する。同様に、実測温度Ｔｂも、当該二次電池に設けられた温度センサによって検出される。
【００５２】
残存容量推定システム１００は、電流積算値に基づき残存容量の第１の推定値♯ＳＯＣａを算出する暫定ＳＯＣ算出部１０と、電池状態に基づき二次電池の起電圧を推定する起電圧推定部２０と、起電圧推定部２０による起電圧推定値に基づき残存容量を推定する推定ＳＯＣ算出部３０と、暫定ＳＯＣ算出部１０および推定ＳＯＣ算出部３０による推定値に基づき最終的な残存容量推定値ＳＯＣを算出するＳＯＣ算出部４０とを備える。
【００５３】
残存容量推定システム１００によるＳＯＣ算出の対象となる二次電池（図示せず）に対しては、図２および図３に説明するような制御特性の充放電制御系（図示せず）が設けられているものとする。
【００５４】
図２を参照して、図示しない二次電池の充放電制御系によって、図１に示す残存容量推定システム１００による残存容量推定値ＳＯＣに基づく充放電制御が実行される。すなわち、ＳＯＣの制御中心値Ｓｃを境に、ＳＯＣ＞Ｓｃの領域では放電動作が優先され、反対にＳＯＣ＜Ｓｃの領域では充電動作が優先されるように、充放電動作が制御される。
【００５５】
さらに、図３に示すように、制御中心値Ｓｃを含むＳＯＣの管理範囲が設けられる。たとえば、放電側に関しては、ＳＯＣ≧Ｓ１である通常領域では、電池の出力密度等を考慮した一定の制限値が設けられるのに対し、ＳＯＣが管理値Ｓ１を下回ると、放電量が制限され、さらにＳＯＣが下限値Ｓ０（Ｓ０＜Ｓ１）を下回ると、放電が禁止される。
【００５６】
同様に、充電側については、ＳＯＣ≦Ｓ２である通常領域では、電池の充電容量等を考慮した一定の制限値が設けられるのに対し、ＳＯＣがＳ２を超える範囲（ＳＯＣ＞Ｓ２）では充電量が制限され、さらにＳＯＣが上限値Ｓ３（Ｓ３＞Ｓ２）を超えると、充電が禁止される。
【００５７】
再び図１を参照して、暫定ＳＯＣ算出部１０は、実測電流Ｉｂを積算する積算部１５と、積算部１５の出力および前回算出したＳＯＣとの和を、残存容量推定に関する第１の推定値♯ＳＯＣａとして出力する加算部１７とを含む。なお、以下では、暫定ＳＯＣ算出部１０による推定値♯ＳＯＣａを「暫定ＳＯＣ」とも称することとする。すなわち、暫定ＳＯＣは、二次電池への入出力電池積算値に基づいた、残存容量に関する推定値である。
【００５８】
起電圧推定部２０は、電圧降下算出部２２と、分極電圧算出部２４と、加算部２６とを含む。電圧降下算出部２２は、実測温度Ｔｂおよび実測電流Ｉｂに応じて二次電池内部での内部抵抗による電圧降下量を算出する。たとえば、実測温度Ｔｂをパラメータに応じた内部抵抗の変化を予めマップとして記憶しておき、当該マップの参照によって求められる内部抵抗推定値および実測電流Ｉｂの積によりこの電圧降下量を推定できる。
【００５９】
分極電圧算出部２４は、実測温度Ｔｂおよび実測電流Ｉｂに基づき分極電圧を推定する。この分極電圧の推定についても、実測温度Ｔｂおよび実測電流Ｉｂをパラメータとするマップを予め作成し、当該マップの参照により行なうことができる。加算部２６は、実測電圧Ｖｂから、電圧降下算出部２２および分極電圧算出部２４によって算出された電圧降下量および分極電圧量を差し引くことによって、二次電池の起電圧（開放電圧）の推定値♯ＶＯＣを算出する。
【００６０】
なお、起電圧推定部２０で用いられる、実測温度Ｔｂ、実測電流Ｉｂおよび実測電圧Ｖｂについては、たとえば、前回の残存容量推定時から今回の残存容量推定時までの期間における平均値とすればよい。
【００６１】
推定ＳＯＣ算出部３０は、起電圧推定部２０によって推定された起電圧♯ＶＯＣに基づき、残存容量推定に関する第２の推定値♯ＳＯＣｂを算出する。以下では、この推定値♯ＳＯＣｂを、推定ＳＯＣとも称する。なお、以下では、推定ＳＯＣ算出部３０による推定値♯ＳＯＣｂを「推定ＳＯＣ」とも称することとする。すなわち、推定ＳＯＣは、電池状態に基づいた、残存容量に関する推定値である。
【００６２】
なお、この実施の形態では、入出力電流積算以外の手法による、電池状態に基づいた推定ＳＯＣを電池起電圧に応じて求める構成を例示するが、推定ＳＯＣの算出はこのような例に限定されるものではない。たとえば、電池内圧を用いて推定ＳＯＣを算出する構成としてもよい。すなわち、推定ＳＯＣについては、電池の電圧、電流、温度、内圧等の状態パラメータを、二次電池の種類に応じて適宜用いて求めることが可能である。
【００６３】
推定ＳＯＣ算出部３０は、たとえば図４に示すような、起電圧およびＳＯＣの対応関係を反映したマップを有する。当該マップの参照により、起電圧推定値♯ＶＯＣに対応するマップ値を求めることで、推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を０（％）〜１００（％）の範囲で算出することができる。
【００６４】
ここで、図４に示されるように、ＳＯＣが１００（％）を超えた領域では、起電圧（開放電圧）そのものはピーク値より減少してしまう。このため、ＳＯＣが１００（％）を超えた領域でさらに過充電されると、起電圧の低下に伴う推定ＳＯＣの低下によって、二次電池の充放電制御系がさらに充電を促して過充電がさらに進む危険性がある。すなわち、充放電制御系が発散系となる危険性があることがわかる。
【００６５】
このため、この発明の実施の形態による残存充放電推定算出システムでは、以下に詳細に説明するように、ＳＯＣ算出部４０によって、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）の大小関係ならびに、推定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣとＳＯＣ制御中心値Ｓｃとの大小関係に基づいて、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを算出し、暫定ＳＯＣを補正量ΔＳＯＣで補正することによって、ＳＯＣを算出する。
【００６６】
ＳＯＣ算出部４０は、減算部４５と、制御ゲイン設定部５０と、制御演算部６０と、加算部７０とを有する。
【００６７】
減算部４５は、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）に対する推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）の偏差♯ΔＳＯＣを算出する。すなわち、♯ΔＳＯＣ＝♯ＳＯＣｂ−♯ＳＯＣａで定義される。
【００６８】
制御演算部６０は、偏差♯ΔＳＯＣに関する制御演算、たとえばＰ制御（比例制御）やＰＩ制御（比例−積分制御）によって、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを算出する。たとえば制御演算部６０がＰ制御を行なう場合には、制御ゲイン設定部５０により設定された制御ゲインＧｐを用いて、下記（１）式に従ってＳＯＣ補正量ΔＳＯＣが算出される。
【００６９】
ΔＳＯＣ＝Ｇｐ・♯ΔＳＯＣ      …（１）
また、制御演算部６０によってＰＩ制御が行なわれる場合には、制御ゲイン設定部５０により設定された制御ゲインＧｐ，Ｇｉを用いて、下記（２）式に従ってＳＯＣ補正量ΔＳＯＣが算出される。
【００７０】
（ΔＳＯＣ＝Ｇｐ・♯ΔＳＯＣ＋Ｇｉ・∫（♯ΔＳＯＣ）      …（２）
ここで、∫（♯ΔＳＯＣ）は、残存容量推定システム１００の起動時からの♯ΔＳＯＣの積分値を示すものとする。
【００７１】
制御演算部６０による制御演算は、偏差Δ♯ＳＯＣが０に近づくように、すなわち、各推定周期での電流積算値をベースとした上で、長期的には電池状態に基づく推定ＳＯＣ（♯ΔＳＯＣ）に残存容量推定値（ＳＯＣ）を近づけるように行なわれる。加算部７０は、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）とＳＯＣ補正量ΔＳＯＣの加算により、すなわち、下記（３）式に従って、最終的な残存容量推定値ＳＯＣを算出する。
【００７２】
ＳＯＣ＝♯ＳＯＣａ＋ΔＳＯＣ      …（３）
この発明の実施の形態１に従う残存容量推定システムでは、図２および図３で説明した充放電制御方式ならびに、図４に示した過充電領域での起電圧の低下を考慮して、制御ゲイン設定部５０において、以下に説明するようなマップ５０♯を用いて制御ゲインを設定する。
【００７３】
マップ５０♯は、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を入力とする二次元マップであり、出力されるマップ値は制御ゲイン値である。この制御ゲイン値は、図１における制御ゲインＧｐ，Ｇｉ等の値を総括的に示すものである。
【００７４】
図５を参照して、制御ゲイン設定部５０に格納されるマップ５０♯は、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）の両者が１：１となる特性線１５０を境に、領域１６０および１７０に分割される。
【００７５】
領域１６０は、暫定ＳＯＣが推定ＳＯＣよりも大きい領域（♯ＳＯＣａ＞♯ＳＯＣｂ）である。この領域では、偏差♯ΔＳＯＣが負（＜０）であるため、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣも負（＜０）に設定される。すなわち、ＳＯＣ算出部４０によって、ＳＯＣを相対的に低下させる方向、すなわち充電を促進させる方向の補正が行なわれる。
【００７６】
一方、領域１７０は、暫定ＳＯＣが推定ＳＯＣよりも小さい領域（♯ＳＯＣａ＜♯ＳＯＣｂ）である。この領域では、偏差♯ΔＳＯＣが正（＞０）であるため、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣも正（＞０）に設定される。すなわち、ＳＯＣ算出部４０によって、ＳＯＣを相対的に上昇させる方向、すなわち放電を促進させる方向の補正が行なわれる。
【００７７】
図６に示すように、領域１６０および１７０のそれぞれは、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）とＳＯＣ制御中心値Ｓｃとの大小関係に応じてさらに細分化される。具体的には、領域１６０は、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの両方が制御中心値Ｓｃよりも大きい（♯ＳＯＣａ＞Ｓｃかつ♯ΔＳＯＣｂ＞Ｓｃ）領域Ａ１と、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの両方が制御中心値Ｓｃよりも小さい（♯ＳＯＣａ＜Ｓｃかつ♯ΔＳＯＣｂ＜Ｓｃ）領域Ａ２と、暫定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃよりも大きい一方で推定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃよりも小さい（♯ＳＯＣａ＞Ｓｃかつ♯ＳＯＣｂ＜Ｓｃ）領域Ａ３とに分割される。
【００７８】
同様に、領域１７０は、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの両方が制御中心値Ｓｃよりも小さい（♯ＳＯＣａ＜Ｓｃかつ♯ΔＳＯＣｂ＜Ｓｃ）領域Ｂ１と、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの両方が制御中心値Ｓｃよりも大きい（♯ＳＯＣａ＞Ｓｃかつ♯ΔＳＯＣｂ＞Ｓｃ）領域Ｂ２と、推定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃよりも大きい一方で暫定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃよりも小さい（♯ＳＯＣａ＜Ｓｃかつ♯ＳＯＣｂ＞Ｓｃ）領域Ｂ３とに分割される。
【００７９】
制御ゲイン設定部５０におけるマップ値すなわち制御ゲイン値は、領域Ａ１〜Ａ３および領域Ｂ１〜Ｂ３ごとに、ｇ１，ｇ２，ｇ３にそれぞれ設定される。なお、このマップ値は、図１における制御ゲインＧｐ，Ｇｉ等の値を総括的に示すものである。
【００８０】
領域Ａ１においては、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣとも制御中心値Ｓｃより大きく、両者とも放電側に制御することが望ましいことを示している。しかし一方で、推定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係から、偏差Δ♯ＳＯＣに制御ゲイン値を乗算して得られるＳＯＣ補正量は負となる（ΔＳＯＣ＜０）。ΔＳＯＣ＜０での補正は充電を促進する側に作用するので、この領域Ａ１における制御ゲイン値ｇ１を０あるいはごく小さな値として、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣの絶対値を小さくする方が過充電防止の安全性を高める点で好ましい。
【００８１】
同様に、領域Ｂ１においても、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣとも制御中心値Ｓｃより小さく、両者とも充電側に制御することが望ましいことを示している。しかし一方で、推定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係から、偏差Δ♯ＳＯＣに制御ゲイン値を乗算して得られるＳＯＣ補正量は正となる（ΔＳＯＣ＞０）。ΔＳＯＣ＞０での補正は放電を促進する側に作用するので、この領域Ｂ１についても、制御ゲイン値ｇ１を０あるいはごく小さな値として、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣの絶対値を小さくする方が過放電防止の安全性を高める点で好ましい。
【００８２】
また、領域Ａ２では、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣともに制御中心値Ｓｃよりも小さく、充電側に制御することが望ましいことを示しており、かつ、この領域では、Δ♯ＳＯＣａ＞Δ♯ＳＯＣｂよりＳＯＣ補正量は負となる（ΔＳＯＣ＜０）。ΔＳＯＣ＜０での補正は充電を促進する側に作用するので、領域Ａ２では、安全性、すなわち過放電および過充電の危険性を特別に考慮することなく、偏差Δ♯ＳＯＣを０に近づけるように制御性を考慮したゲイン設定を行なえばよい。したがって、領域Ａ２での制御ゲイン値ｇ２は、領域Ａ１での制御ゲイン値よりも相対的に大きく設定される（すなわち、ｇ２＞ｇ１）。
【００８３】
同様に、領域Ｂ２では、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣともに制御中心値Ｓｃよりも大きく、放電側に制御することが望ましいことを示しており、かつ、この領域では、Δ♯ＳＯＣａ＜Δ♯ＳＯＣｂよりＳＯＣ補正量は正となる（ΔＳＯＣ＞０）。ΔＳＯＣ＞０での補正は放電を促進する側に作用するので、領域Ｂ２においても、安全性を特別に考慮することなく、偏差Δ♯ＳＯＣを０に近づけるように制御性を考慮したゲイン設定を行なえばよい。したがって、領域Ｂ２での制御ゲイン値ｇ２は、領域Ｂ２での制御ゲイン値よりも相対的に大きく設定される（すなわち、ｇ２＞ｇ１）。
【００８４】
これに対して、領域Ａ３においては、推定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃより小さく充電側に制御することが望ましいことを示している一方で、暫定ＳＯＣは制御中心値Ｓｃよりも大きいので、最終的なＳＯＣを充電優先側にシフトさせるために、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを負側に設定する必要性が高い。したがって、領域Ａ３では、Δ♯ＳＯＣａ＞Δ♯ＳＯＣｂより偏差Δ♯ＳＯＣが負となる（Δ♯ＳＯＣ＜０）ことから、領域Ａ３における制御ゲイン値ｇ３は、領域Ａ１，Ａ２での制御ゲイン値よりも相対的に大きく設定される（すなわち、ｇ３＞ｇ２＞ｇ１）。
【００８５】
同様に、領域Ｂ３においては、推定ＳＯＣが制御中心値Ｓｃより大きく放電側に制御することが望ましいことを示している一方で、暫定ＳＯＣは制御中心値Ｓｃよりも小さいので、最終的なＳＯＣを放電優先側にシフトさせるために、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを正側に設定する必要性が高い。したがって、領域Ｂ３では、Δ♯ＳＯＣａ＜Δ♯ＳＯＣｂより偏差Δ♯ＳＯＣが正となる（Δ♯ＳＯＣ＞０）ことから、領域Ｂ３における制御ゲイン値ｇ３は、領域Ａ１，Ａ２での制御ゲイン値よりも相対的に大きく設定される（すなわち、ｇ３＞ｇ２＞ｇ１）。
【００８６】
なお、図６のマップ構成例では、領域１６０，１７０の各々で、領域Ａ１〜Ａ３および領域Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれでの制御ゲイン値ｇ１〜ｇ３を共通としたが、領域１６０，１７０のそれぞれで異なる制御ゲイン値を用いてもよい。たとえば、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３のそれぞれでの制御ゲイン値ｇａ１、ｇａ２およびｇａ３（ｇａ３＞ｇａ２＞ｇａ１）に対して、領域Ｂ１、Ｂ２およびＢ３のそれぞれにおいて制御ゲイン値ｇｂ１、ｇｂ２およびｇｂ３（ｇｂ３＞ｇｂ２＞ｇｂ１）を用いてもよい。
【００８７】
また、各領域の境界部において急激な制御ゲイン値の変化は好ましくないことがあるため、図７に示すように、当該境界部において、制御ゲイン値が一定のレートに従って徐々に変化するようにマップを構成してもよい。
【００８８】
たとえば、図７（ａ）には、領域Ｂ１およびＢ３の境界部での制御ゲイン値の設定が示される。図７（ａ）に示されるように、制御中心値Ｓｃを含む所定区間１８０において、推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）の上昇に応じて、制御ゲイン値がｇ１からｇ３へ徐々に上昇するようにマップを構成してもよい。
【００８９】
また、図７（ｂ）には、領域Ａ１およびＢ２の境界部での制御ゲイン値の設定が示される。図７（ｂ）に示されるように、領域Ａ１および領域Ｂ２の境界部において、特性線１５０を跨ぐ所定区間１８５において、偏差Δ♯ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ−♯ＳＯＣａ）の増加、すなわち特性線１５０からの距離に応じて、制御ゲイン値がｇ１からｇ２へ徐々に上昇するようにマップを構成してもよい。
【００９０】
さらに、領域Ａ１〜Ａ３および領域Ｂ１〜Ｂ３の各々において、境界部以外の領域においても、制御ゲイン値を一定値とするのではなく、♯ＳＯＣａ，♯ＳＯＣｂ等に応じて制御ゲイン値を連続的に変化させる構成とすることも可能でなる。
【００９１】
また、各領域間の遷移条件について、不感帯を設けても良い。たとえば、特性線１５０を跨いだ領域Ｂ２（♯ＳＯＣａ＜♯ＳＯＣｂ）から領域Ａ１（♯ＳＯＣａ＞♯ＳＯＣｂ）への遷移条件を下記（３）式、領域Ａ１から領域Ｂ２への遷移条件を下記（４）式とすることができる。
【００９２】
♯ＳＯＣａ＞♯ＳＯＣｂ＋Δｓ１  …（３）
♯ＳＯＣａ＜♯ＳＯＣｂ−Δｓ２  …（４）
同様に、制御中心値Ｓｃを跨いだ、領域Ａ２（♯ＳＯＣａ＜Ｓｃ）から領域Ａ３（♯ＳＯＣａ＞Ｓｃ）への遷移条件を下記（５）式、領域Ａ３から領域Ａ２への遷移条件を下記（６）式とすることができる
♯ＳＯＣａ＞Ｓｃ＋Δｓ３  …（５）
♯ＳＯＣａ＜Ｓｃ−Δｓ４  …（６）
さらに、たとえば、上記（３）式および（４）式の間でΔｓ１≠Δｓ２、上記（５）式および（６）式の間でΔｓ３≠Δｓ４として、領域間の遷移にヒステリシスを設けても良い。なお、上記Δｓ１〜Δｓ４については、実験データ等に基づき制御安定性を考慮して設定すればよい。
【００９３】
ここで、実施の形態１による構成と本発明の構成との対応関係を説明すると、暫定ＳＯＣ算出部１０がこの発明における「第１の推定手段」に対応し、推定ＳＯＣ算出部３０（図１）がこの発明における「第２の推定手段」に対応し、ＳＯＣ算出部４０（図１）は、この発明における「第３の推定手段」に対応する。また、加算部７０は、この発明における「推定値出力部」に対応する。
【００９４】
図８には、以上で説明したこの発明の実施の形態１による二次電池の残存容量推定システム１１０における残存容量推定方法がフローチャートで示される。
【００９５】
図８を参照して、この発明の実施の形態に従う残存容量推定方法では、以下に説明する残存容量推定（ＳＯＣ算出）制御ルーチンが所定周期ごとに実行される。
【００９６】
残存容量推定制御ルーチンが実行されると、前回の算出ＳＯＣからの入出力電流積算に基づき、暫定ＳＯＣ算出部１０（図１）によって、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）が算出される（ステップＳ１００）。
【００９７】
続いて、図１に示す起電圧推定部２０および推定ＳＯＣ算出部３０によって、図４に示すような特性線を反映したマップの参照によって、電池状態に基づく推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）が算出される（ステップＳ１１０）。
【００９８】
さらに、ステップＳ１００およびＳ１１０でそれぞれ算出された暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を用いて、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの間の大小関係、ならびに暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣとＳＯＣ制御中心値Ｓｃとの大小関係に基づいて暫定ＳＯＣを補正することによって、残存容量推定、すなわちＳＯＣの算出が行なわれる（ステップＳ１２０）。
【００９９】
ステップＳ１２０は、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣと制御中心値Ｓｃとの関係に基づき図５〜図７で説明した所定マップの参照より、制御ゲイン値を決定するステップＳ１３０と、ステップＳ１３０で決定された制御ゲイン値による制御演算（Ｐ制御，ＰＩ制御等）によって暫定ＳＯＣに対する推定ＳＯＣの偏差♯ΔＳＯＣからＳＯＣ補正量（ΔＳＯＣ）を算出するステップＳ１４０と、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）およびＳＯＣ補正量（ΔＳＯＣ）の和によって残存容量推定値（ＳＯＣ）を算出するステップＳ１５０とを含む。
【０１００】
ここで、図８のフローチャートと、本発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１００、Ｓ１１０およびＳ１２０は、「第１の推定ステップ」、「第２の推定ステップ」および「第３の推定ステップ」にそれぞれ対応する。
【０１０１】
以上説明したように、この発明の実施の形態１による残存容量推定では、入出力電流積算に基づく暫定ＳＯＣと、電池状態（たとえば電池起電圧）に基づく推定ＳＯＣとに基づき、短期的な電流積算をベースとした上で、長期的には電池状態に応じた残存容量推定を行なうことができる。特に、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係ならびに制御中心値との大小関係に応じて、過充電および過放電の定性的な危険性を考慮して、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの偏差からＳＯＣ補正量（ΔＳＯＣ）を算出する際の制御ゲイン値を可変設定している。したがって、過充電および過放電をより安定的に回避して、二次電池の残存容量を高精度に推定することができる。
【０１０２】
［実施の形態２］
図９は、この発明の実施の形態２による二次電池の残存容量推定システム１１０の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
図９を参照して、実施の形態２による残存容量推定システム１１０は、図１に示した残存容量推定システム１００と比較して、ＳＯＣ算出部４０に代えて、ＳＯＣ算出部４０♯を備える点で異なる。
【０１０４】
ＳＯＣ算出部４０♯は、ＳＯＣ補正量設定部５２と、加算部７０とを有する。ＳＯＣ補正量設定部５２は、図１０に示すようなマップで構成され、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）に基づいて、ＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを算出する。加算部７０は、暫定ＳＯＣ算出部１０からの暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）と、ＳＯＣ補正量設定部５２からのＳＯＣ補正量ΔＳＯＣとの和によって、現在の残存容量推定値（ＳＯＣ）を算出する。
【０１０５】
その他の部分の構成については、すなわち暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの算出に係る、暫定ＳＯＣ算出部１０、起電圧推定部２０および推定ＳＯＣ算出部３０については、図１に示した残存容量推定システム１００と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、残存容量推定システム１１０によって推定されたＳＯＣを用いて、図２および図３で説明した二次電池の充放電制御（ＳＯＣ管理）が行なわれる。
【０１０６】
図１０を参照して、ＳＯＣ補正量設定部５２を構成するマップ５２♯は、図６に示したマップ５１♯と同様に、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を入力とする二次元マップであり、かつ、特性線１５０を境とした領域１６０，１７０のそれぞれが領域Ａ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３に分割される。
【０１０７】
実施の形態２によるマップ５２♯のマップ値は、制御ゲイン値ではなくＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを直接示すので、制御ゲイン値（図６におけるｇ１〜ｇ３）および偏差♯ΔＳＯＣとの乗算値に応じた値となる。したがって、各領域内において、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣによるメッシュがさらに細分化される。
【０１０８】
たとえば、各マップ値は、領域Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３の各々において、図６に示した対応の制御ゲイン値ｇ１〜ｇ３と、それぞれのメッシュにおける偏差♯ΔＳＯＣとの積によって決定される。
【０１０９】
すなわち、偏差Δ♯ＳＯＣを分母としマップ値（すなわちΔＳＯＣ）を分子とする補正比ｋｃを定義すれば（ｋｃ＝ΔＳＯＣ／Δ♯ＳＯＣ）、各メッシュにおける補正比ｋｃの分布は、図６における制御ゲインｇ１〜ｇ３の分布と同様に設定される。なお、マップ値については、図７で説明したような、領域間の境界部において上記補正比ｋｃが徐々に変化するように設定することも可能である。
【０１１０】
すなわち、ＳＯＣ補正量設定部５２は、図１に示す制御ゲイン設定部５０および制御演算部６０の機能を併せ持つように構成されたマップ５２♯を、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）に応じて参照することによってＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを決定する。したがって、ＳＯＣ補正量設定部５２によるＳＯＣ補正量ΔＳＯＣは、図１の制御演算部６０より出力されるΔＳＯＣと、基本的に同様の傾向で設定される。
【０１１１】
図１１は、実施の形態２による二次電池の残存容量推定システム１１０における残存容量推定方法を説明するフローチャートである。
【０１１２】
図１１を参照して、実施の形態２による残存容量推定制御ルーチンは、図８に示した実施の形態１による残存容量推定制御ルーチンと同様のステップＳ１１０およびＳ１２０を実行する。これにより、暫定ＳＯＣ算出部１０および推定ＳＯＣ算出部３０によって、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）がそれぞれ算出される。
【０１１３】
実施の形態２による残存容量推定制御ルーチンにおいては、ステップＳ１２０は、暫定Ｓ０Ｃおよび推定ＳＯＣの間の大小関係ならびに暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣとＳＯＣ制御中心値（Ｓｃ）との関係に基づき、マップ５２♯（図１０）の参照によってＳＯＣ補正量ΔＳＯＣを決定するステップＳ１２２と、ステップＳ１２２で求められたＳＯＣ補正量ΔＳＯＣと暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）との和によって残存容量推定値（ＳＯＣ）を算出するステップＳ１５０とによって構成される。
【０１１４】
このように、実施の形態２による残存容量推定においても、実施の形態１による残存容量推定と同様に、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係ならびに制御中心値との大小関係に応じて、過充電および過放電の定性的な危険性を考慮して、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの偏差に対するＳＯＣ補正量（ΔＳＯＣ）を可変設定している。したがって、過充電および過放電をより安定的に回避して、二次電池の残存容量を高精度に推定することができる。
【０１１５】
なお、実施の形態２による残存容量推定では、制御演算部６０（図１）における制御演算を行なうことなくマップ参照のみでＳＯＣ補正量（ΔＳＯＣ）を求めることができるので、残存容量推定システムおよび残存容量推定方法を実現する演算装置（ＣＰＵ等）における演算負荷を軽減できる。その一方、図１０で説明したように、偏差Δ♯ＳＯＣをマップ値に反映するためにマップのメッシュを細分化する必要があるが、軽負荷で精度良く演算可能である。
【０１１６】
［実施の形態３］
図１２は、この発明の実施の形態３による二次電池の残存容量推定システム１２０の構成を示すブロック図である。
【０１１７】
図１２を参照して、実施の形態３による残存容量推定システム１２０は、図１に示した残存容量推定システム１００と比較して、ＳＯＣ算出部４０に代えて、ＳＯＣ算出部４１を備える点で異なる。その他の部分の構成については、すなわち暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの算出に係る、暫定ＳＯＣ算出部１０、起電圧推定部２０および推定ＳＯＣ算出部３０については、図１に示した残存容量推定システム１００と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、残存容量推定システム１２０によって推定されたＳＯＣを用いて、図２および図３で説明した二次電池の充放電制御（ＳＯＣ管理）が行なわれる。
【０１１８】
ＳＯＣ算出部４１は、ＳＯＣ算出マップ５３♯を含む。ＳＯＣ算出マップ５３♯は、図１３に示すように構成され、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）に基づいて、残存容量推定値（ＳＯＣ）を求める。
【０１１９】
図１３を参照して、ＳＯＣ算出マップ５３♯は、マップ５０♯（図６）と同様に、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を入力とする二次元マップであり、かつ、領域Ａ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３に分割される。さらに、各領域は、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣによるメッシュでさらに細分化される。各マップ値は、図１０のマップ５２♯でのマップ値（すなわち、ＳＯＣ補正量ΔＳＣＯ）に、当該メッシュにおける暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）を加えて決定される。
【０１２０】
すなわち、ＳＯＣ算出マップ５３♯からの出力値は、実施の形態１および２における、（ΔＳＯＣａ＋ΔＳＯＣ）すなわち、最終的な残存容量推定値（ＳＯＣ）に相当する。したがって、最終的なＳＯＣは、実施の形態１および２による残存容量推定システム１１０，１２０と基本的に同様に算出される。
【０１２１】
したがって、偏差Δ♯ＳＯＣを分母とし、マップ値と暫定ＳＯＣとの差（ＳＯＣ−ΔＳＯＣａ＝ΔＳＯＣ）を分子とする補正比ｋｃを定義すれば、各メッシュにおける補正比ｋｃの分布は、図６における制御ゲインｇ１〜ｇ３の分布と同様に設定される。なお、マップ値については、図７で説明したような、領域間の境界部において上記補正比ｋｃが徐々に変化するように設定することも可能である。
【０１２２】
図１４は、実施の形態３による残存容量推定方法を説明するフローチャートである。
【０１２３】
図１４を参照して、実施の形態３による残存容量推定制御ルーチンは、図８に示した実施の形態２による残存容量推定制御ルーチンと同様のステップＳ１１０およびＳ１２０を実行する。これにより、暫定ＳＯＣ算出部１０および推定ＳＯＣ算出部３０によって、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）がそれぞれ算出される。
【０１２４】
実施の形態３による残存容量推定制御ルーチンにおいては、ステップＳ１２０は、ＳＯＣ算出マップ５３♯の参照により、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの間の大小関係ならびに推定ＳＯＣおよび暫定ＳＯＣとＳＯＣ制御中心値Ｓｃとの関係に基づき、残存容量推定値（ＳＯＣ）を直接算出するステップＳ１２４で構成される。
【０１２５】
このように、実施の形態３による残存容量推定においても、実施の形態１による残存容量推定と同様に、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの大小関係ならびに制御中心値との大小関係に応じて、過充電および過放電の定性的な危険性を考慮して、暫定ＳＯＣおよび推定ＳＯＣの偏差に対する残存容量推定時の補正量（ＳＯＣ−♯ＳＯＣａ）を可変設定している。したがって、過充電および過放電をより安定的に回避して、二次電池の残存容量を高精度に推定することができる。
【０１２６】
なお、実施の形態３による残存容量推定では、実施の形態２による残存容量推定と比較して、加算部７０（図９）における加算演算を行なうことなくマップ参照のみで残存容量推定（ＳＯＣ）を求めることができる。したがって、残存容量推定システムおよび残存容量推定方法を実現する演算装置（ＣＰＵ等）における演算負荷をさらに軽減できる。その一方、図１３で説明したように、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）をマップ値に反映するためにマップのメッシュをさらに細分化する必要があるが、軽負荷で精度良く演算可能である。
【０１２７】
［実施の形態４］
実施の形態１〜３で説明した推定システムは、二次電池の残存容量推定だけでなく、他の物理量の推定システムにも拡張して適用することができる。
【０１２８】
図１５は、この発明の実施の形態４による推定システム５００の構成例を示すブロック図である。推定システム５００は、実施の形態１〜３による二次電池の残存容量推定システムと同様の方式に基づいて、二次電池の残存容量以外の、制御中心値を持って制御される種々の制御量の推定を行なうものである。このような制御量としては、インバータ電流等があげられる。
【０１２９】
図１５を参照して、推定システム５００は、第１推定部５１０と、第２推定部５２０と、推定値補正部５４０とを備える。
【０１３０】
第１推定部５１０は、推定元データＰＤ１に基づいて、第１の推定値♯ＳＶａを算出する。第２推定部５２０は、推定元データＰＤ２に基づいて、第２の推定値♯ＳＶｂを算出する。第１推定部５１０および第２推定部５２０による推定値の算出は、それぞれ独立の方式に従って実行されるが、推定元データＰＤ１およびＰＤ２の少なくとも一部が重複してもよい。また、第１推定部５１０による第１の推定値♯ＳＶａの算出については、過去における推定値ＳＶを反映してもよい。
【０１３１】
推定値補正部５４０は、第１推定部５１０，第２推定部５２０から推定値♯ＳＶａ、♯ＳＶｂを受けて、推定値♯ＳＶａ、♯ＳＶｂの間の大小関係、ならびに推定値♯ＳＶａ、♯ＳＶｂと制御中心値Ｓｃとの大小関係に基づいて定義された補正優先度に応じて、推定値♯ＳＶａを補正することによって、制御量の推定値ＳＶを生成する。
【０１３２】
すなわち、図１５の推定システムにおける推定値♯ＳＶａおよび♯ＳＶｂは、実施の形態１〜３による二次電池の残存容量推定システムにおける、暫定ＳＯＣ（♯ＳＯＣａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）にそれぞれ対応する。推定値補正部５４０は、実施の形態１〜３による二次電池の残存容量推定システムでのＳＯＣ算出部４０，４０♯，４１に相当する。
【０１３３】
したがって、推定値補正部５４０における補正優先度に応じた補正としては、図６に示した領域Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３に分割した制御ゲイン設定、図１０に示したような領域ごとに分割した補正量の設定値、あるいは、図１３に示したような領域ごとに分割した補正量込みの最終的な推定値の設定を、同様のテーブルを用いて行なうことで実現される。
【０１３４】
このような構成とすることにより、制御中心値を持って制御される制御量について、第１および第２の推定値間の偏差を一律に補正する構成と比較して、当該制御量が好ましくない領域に入るのをより安定的に回避した上で高精度に推定することができる。
【０１３５】
あるいは、実施の形態１による制御ゲインの可変設定について、一般的な閉ループ制御系に適用することも可能である。
【０１３６】
図１６は、この発明の実施の形態４による制御システム６００の構成例を示すブロック図である。
【０１３７】
図１６を参照して、制御システム６００は、制御対象６１０と、目標値算出部６３０と、帰還制御部６４０とを備える。推定システム６００は、制御対象６１０の制御量ＳＶを目標値ＳＶｒへ制御するフィードバックループ系である。制御対象６１０はたとえば、インバータであり、制御量は、インバータの出力電流に相当する。
【０１３８】
目標値算出部６３０は、制御対象６１０あるいはその負荷の運転状況を示す情報６２０に応じて、目標値ＳＶｒを設定する。一方で、制御量ＳＶについては、目標値ＳＶｒとは独立に制御中心値Ｓｃが定義されてもよい。
【０１３９】
帰還制御部６４０は、減算部６４５と、制御ゲイン設定部６５０と、制御演算部６６０とを含む。
【０１４０】
減算部６４５は、図１の減算部４５と同様に、制御量の目標値ＳＶｒおよび現在値ＳＶの偏差ΔＳＶを算出する。制御ゲイン設定部６５０は、図１の制御ゲイン設定部５０と同様に構成されて、現在値Ｓｖおよび目標値ＳＶｒの相関関係に基づいて定義される補正優先度に応じて、制御演算部６６０での制御演算に用いられる制御ゲインを可変設定する。たとえば、制御ゲイン設定部６５０は、図６に示したゲイン設定テーブルにおいて、暫定ＳＯＣ（♯ＳＣＯａ）および推定ＳＯＣ（♯ＳＯＣｂ）を制御量の現在値ＳＶおよび目標値ＳＶｒに入換えたテーブルによって実現することができる。すなわち、当該テーブルでは、目標値ＳＶｒおよび現在値ＳＶ間の大小関係、ならびに目標値ＳＶｒ，現在値ＳＶと制御中心値Ｓｃとの大小関係に基づいた領域Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３の分割により、補正優先度が定義されることになる。
【０１４１】
制御演算部６６０は、制御ゲイン設定部６５０によって可変設定される制御ゲインを用いた制御演算（Ｐ制御、ＰＩ制御等）によって補正量ＳＵを算出する。制御演算部６６０による偏差ΔＳＶに基づいた補正量ＳＵの算出は、図１の制御ゲイン設定部６０による偏差♯ΔＳＯＣに基づくＳＯＣ補正量ΔＳＯＣの算出と同様に行なわれるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１４２】
制御演算部６６０によって算出された補正量ＳＵは、制御対象６１０の操作入力（インバータにおけるスイッチングデューティ比等に相当）に反映（すなわち帰還）されて、制御量が目標値ＳＶｒに近づくような閉ループ補償が実現される。
【０１４３】
このような構成とすることにより、目標値と現在値の相関関係に基づく補正優先度に応じて制御ゲインを可変設定できるため、制御ゲインを一律に設定する構成と比較して、当該制御量が好ましくない領域に入るのをより安定的に回避して、より安定的な制御を行なうことができる。特に、制御量が制御中心値を持って制御される場合には、制御中心値との大小関係を補正優先度に反映することにより、制御量が好ましくない領域に入るのをさらに確実に回避できる。
【０１４４】
あるいは、図１７に示す制御システム６００♯のように、制御量の目標値ＳＶｒが固定されて、目標値ＳＶｒと制御中心値Ｓｃとが一致するような構成でも同様に、目標値ＳＶｒ（制御中心値Ｓｃ）と現在値ＳＶとの相関に応じて補正優先度を判断して、補正量演算のための制御ゲインを可変設定すれば、図１６に示す制御システム６００と同様の効果を享受することができる。
【０１４５】
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】
【０１４６】
【図１】この発明の実施の形態１による二次電池の残存容量推定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】二次電池の充放電制御のＳＯＣ制御中心値との関係を説明する図である。
【図３】二次電池の充放電制御における充電および放電の制限・禁止を説明する図である。
【図４】二次電池の開放電圧（起電圧）と残存容量（ＳＯＣ）との関係を説明する概念図である。
【図５】図１に示す制御ゲイン設定部を構成するマップの構成例を説明する第１の図である。
【図６】図１に示したゲイン設定部を構成するマップの構成例を説明する第２の図である。
【図７】図１に示した制御ゲインマップ設定部を構成するマップの領域間でのゲイン設定を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態１による残存容量推定方法を説明するフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２による残存容量推定システムを説明するブロック図である。
【図１０】図９に示したＳＯＣ補正量設定部を構成するマップの構成例を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による残存容量推定方法を説明するフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３による残存容量推定システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示したＳＯＣ推定部として用いられるマップの構成を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による残存容量推定方法を説明するフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態４による推定システムの構成例を説明するブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態４による制御システムの第１の構成例を説明するブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態４による制御システムの第２の構成例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０  暫定ＳＯＣ算出部、１５  積算部、１７，２６，７０  加算部、２０  起電圧推定部、２２  電圧降下算出部、２４  分極電圧算出部、３０  推定ＳＯＣ算出部、４０，４０♯，４１  ＳＯＣ算出部、４５  減算部、５０  制御ゲイン設定部、５１♯  マップ（制御ゲイン）、５２♯  マップ（ＳＯＣ補正量）、５２  ＳＯＣ補正量設定部、５３♯  ＳＯＣ算出マップ、６０  制御演算部、１００，１１０，１２０  残存容量推定システム、１５０  特性線（暫定ＳＯＣ＝推定ＳＯＣ）、１６０，１７０，Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３  領域、ｇ１〜ｇ３  制御ゲイン値、Ｇｐ，Ｇｉ  制御ゲイン、Ｉｂ  実測電流、Ｓｃ  ＳＯＣ制御中心値、Ｔｂ  実測温度、Ｖｂ  実測電圧、ΔＳＯＣ  ＳＯＣ補正量、５１０  第１推定部、５２０  第２推定部、５４０  推定値補正部、６１０  制御対象、６３０  目標値算出部、６４０  帰還制御部、６４５  減算部、６５０  制御ゲイン設定部、６６０  制御演算部。
【図１】
2006058114.tif 000003
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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