(57)【要約】【課題】車両の走行を妨げることなく、二次電池を適切に保護できる電池システムを提供する。【解決手段】充放電が可能な二次電池と、二次電池の内圧を電池内圧として取得する内圧算出部４０と、二次電池の電圧を電池電圧として取得する電圧算出部４２と、通常マップ５２を参照して求めた通常制限値が非ゼロの場合は通常制限値を、通常制限値がゼロの場合は例外マップ５４を参照して求めた例外制限値を、それぞれ、入力電力の制限値として設定する入力制限値決定部４８と、を備え、通常マップ５２は、電池内圧が第一切替圧力以上の場合、通常制限値を、ゼロと定め、例外マップ５４は、電池内圧が第二切替圧力未満かつ電池電圧が切替電圧未満の場合、例外制限値を、非ゼロと定め、制限値設定部４８は、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に移行するときは、通常制限値と例外制限値とを重み付け加算した値を入力電力の制限値として設定する。【選択図】図２
2018098900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電が可能な二次電池と、
前記二次電池の内圧を電池内圧として取得する内圧取得部と、
前記二次電池の電圧を電池電圧として取得する電圧取得部と、
前記二次電池の入力電力の制限値を定めた通常マップおよび例外マップを記憶する記憶部と、
通常マップを参照して求めた制限値である通常制限値が非ゼロの場合は前記通常制限値を、前記通常制限値がゼロの場合は前記例外マップを参照して求めた制限値である例外制限値を、それぞれ、前記入力電力の制限値として設定する制限値設定部と、
を備え、
前記通常マップは、前記電池内圧に応じて前記通常制限値を定めるマップであって、前記電池内圧が第一切替圧力以上の場合、前記通常制限値を、ゼロと定めるマップであり、
前記例外マップは、前記電池内圧および前記電池電圧に応じて前記例外制限値を定めるマップであって、前記電池内圧が前記第一切替圧力よりも高い第二切替圧力未満かつ前記電池電圧が規定の切替電圧未満の場合、前記例外制限値を、非ゼロと定めるマップであり、
前記制限値設定部は、前記例外マップを参照している状態から前記通常マップを参照する状態に移行する移行期間中は、前記通常制限値の重みが経時的に大きくなるゲインを用いて、前記通常制限値と前記例外制限値とを重み付け加算した値を前記入力電力の制限値として設定する、
ことを特徴とする電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願で開示する電池システムは、電動車両に搭載される二次電池を管理する電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電動車両が広く知られている。かかる電動車両には、充放電可能な二次電池が搭載されている。電池システムの制御部は、二次電池の状態に応じて、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定し、二次電池の入出力電力が、これら入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように充放電を制御する。
【０００３】
ここで、二次電池では、充電に伴う副反応によりガスが発生し、電池ケース内の圧力が上昇することがある。電池内圧が過度に上昇すると、電池ケースに設けられた安全弁が、不可逆的に作動してしまう。
【０００４】
そこで、従来から、電池内圧や電池電位に応じて、二次電池の入力電力許容値Ｗｉｎを制限する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、二次電池の電位がガス発生電位に達すれば入力電力をゼロとする第１の制限値と、二次電池の内圧が規定の値に達すると入力電力をゼロとする第２の制限値と、を決定し、二次電池の内圧が高い場合には、第１の制限値と第２の制限値のうち低い制限値（より制限量の大きい制限値）で、入力電力を制限する技術が開示されている。かかる技術によれば、二次電池の内圧が高い場合には、入力電力がゼロに制限され、上記ガスの発生が抑制されるため、圧力上昇に伴う安全弁の作動を効果的に防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、第１の制限値と第２の制限値のうち、低い制限値で入力電力を制限する。したがって、特許文献１の技術では、二次電池の電位が、ガスが発生しない程度に低い場合であっても、内圧が高い場合には、入力電力がゼロに制限されてしまう。その結果、特許文献１の技術では、入力電力ゼロ、すなわち、充電禁止の状態が、長時間、継続されやすい。
【０００７】
充電の禁止が長時間に渡り継続すると、二次電池のＳＯＣが過度に低下することがある。そして、ＳＯＣが一定以上低下すると、過放電を防止するために、放電も制限される。その結果、車両走行用の回転電機を駆動することができ、車両の正常な走行が妨げられるという別の問題を招く。
【０００８】
そこで、本願では、車両の走行を妨げることなく、二次電池を適切に保護できる電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願で開示する電池システムは、充放電が可能な二次電池と、前記二次電池の内圧を電池内圧として取得する内圧取得部と、前記二次電池の電圧を電池電圧として取得する電圧取得部と、前記二次電池の入力電力の制限値を定めた通常マップおよび例外マップを記憶する記憶部と、通常マップを参照して求めた制限値である通常制限値が非ゼロの場合は前記通常制限値を、前記通常制限値がゼロの場合は前記例外マップを参照して求めた制限値である例外制限値を、それぞれ、前記入力電力の制限値として設定する制限値設定部と、を備え、前記通常マップは、前記電池内圧に応じて前記通常制限値を定めるマップであって、前記電池内圧が第一切替圧力以上の場合、前記通常制限値を、ゼロと定めるマップであり、前記例外マップは、前記電池内圧および前記電池電圧に応じて前記例外制限値を定めるマップであって、前記電池内圧が前記第一切替圧力よりも高い第二切替圧力未満かつ前記電池電圧が規定の切替電圧未満の場合、前記例外制限値を、非ゼロと定めるマップであり、前記制限値設定部は、前記例外マップを参照している状態から前記通常マップを参照する状態に移行する移行期間中は、前記通常制限値の重みが経時的に大きくなるゲインを用いて、前記通常制限値と前記例外制限値とを重み付け加算した値を前記入力電力の制限値として設定する。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成とすることで、電池内圧に基づいて規定される通常制限値がゼロの場合には、電池電圧および電池内圧に基づいて規定される例外制限値が入力電力の制限値として設定される。そのため、制限値がゼロ（充電禁止）の期間が、長時間、継続することが防止され、車両の正常な走行が妨げられにくくなる。また、電池内圧が高い場合には、電池電圧が低く、ガスが生じにくい場合にのみ、制限値が非ゼロとなる（充電が許容される）ため、二次電池の内圧の上昇が抑制され、二次電池が適切に保護される。さらに、例外マップを参照している状態から通常マップを参照する状態に移行する移行期間中は、通常制限値と前記例外制限値とを重み付け加算した値を入力電力の制限値として設定することで、制限値の急激な変化を防止でき、ユーザが受ける違和感を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】制御部の機能ブロック図である。
【図３】通常マップの一例を示す図である。
【図４】例外マップの一例を示す図である。
【図５】ガス発生電圧およびガス吸収電圧を示すグラフである。
【図６】入力制限値のイメージを示す図である。
【図７】入力制限値の決定の流れを示すフローチャートである。
【図８】入力制限値の変化の一例を示す図である。
【図９】入力制限値の変化の他の一例を示す図である。
【図１０】入力制限値の変化の他の一例を示す図である。
【図１１】入力制限値の変化の他の一例を示す図である。
【図１２】入力制限値の変化の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態である電池システム１０について図面を参照して説明する。図１は、電池システム１０の構成を示す図である。この電池システム１０は、回転電機１００を動力源の一つとする電動車両（例えば電気自動車やハイブリッド自動車等）に搭載される。
【００１３】
電池システム１０は、走行用の回転電機１００に電力を供給するバッテリ１２を備えている。バッテリ１２は、複数の単電池１４を直列または並列（図示例では直列）に接続して構成されている。一つのバッテリ１２を構成する単電池１４の個数は、バッテリ１２の要求出力等に基づいて、適宜、設定できる。単電池１４は、充放電可能な二次電池、例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池等である。単電池１４は、電極巻回体と電解液とをケースに収容してなる。なお、電極巻回体は、シート状の正極電極、セパレータ、負極電極を積層した後、渦巻き状に巻回して構成される。
【００１４】
バッテリ１２は、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ」と呼ぶ）２０を介してインバータ１０２に接続されている。ＳＭＲ２０は、バッテリ１２とインバータ１０２を電気的に接続または接続解除する。ＳＭＲ２０がオンされると、バッテリ１２の充放電が許容される。ユーザは、車両を起動する際には、当該車両に搭載されたスタートスイッチをオンするが、このＳＭＲ２０は、当該スタートスイッチに連動してオン／オフが切り替わる。
【００１５】
インバータ１０２は、バッテリ１２と回転電機１００との間で、電力を直流から交流に、または、交流から直流に変換しながら、電流制御を行なう。回転電機１００は、車両の走行用動力を出力するモータとして機能するとともに、動力を電力に変換するジェネレータとしても機能する。回転電機１００で発電された電力は、インバータ１０２を介して、バッテリ１２に送られ、これにより、バッテリ１２が充電される。また、回転電機１００は、モータとして機能する場合には、バッテリ１２から送られた電力で駆動する。なお、図１では、回転電機１００の個数を一つとしているが、回転電機１００は、複数設けてもよい。例えば、主にモータとして機能する第二回転電機と、主にジェネレータとして機能する第一回転電機と、を設けてもよい。この場合、第一回転電機は、主に、エンジンの余剰動力で発電される。
【００１６】
バッテリ１２は、さらに、充電リレー２２、充電器２４、インレット２６を介して、外部電源（図示せず）に接続可能となっている。インレット２６は、外部電源、例えば、商用電源に接続可能なコネクタである。このインレット２６を外部電源に接続するとともに充電リレー２２をオンにすることで、外部電力によるバッテリ１２の充電が可能となる。充電器２４は、交流電力である外部電力を直流電力に変換し、バッテリ１２に出力する。
【００１７】
バッテリ１２の近傍には、温度センサ２８が設けられている。温度センサ２８は、バッテリ１２の温度を電池温度Ｔｂとして検出する。検出された電池温度Ｔｂは、後述する制御部３２に送られ、記憶部３６に一時記憶される。なお、温度センサ２８は、単一でもよいし、複数でもよい。温度センサ２８が複数あり、複数の検出温度が同時に得られる場合は、これら複数の検出温度を統計処理して得られる一つの代表値、例えば、平均温度や最高温度、最低温度等を、電池温度Ｔｂとして取り扱えばよい。また、温度センサ２８を設ける替わりに、バッテリ１２の排気ダクトの温度や、外気温度等に基づいて、バッテリ１２の温度（電池温度Ｔｂ）を推測するようにしてもよい。
【００１８】
また、バッテリ１２には、電流センサ３０が接続されている。電流センサ３０は、バッテリ１２の入出力電力（充放電電力）を電池電流Ｉｂとして検出する。検出された電池電流Ｉｂは、制御部３２に送られ、記憶部３６に一時記憶される。なお、電池電流Ｉｂは、放電時に正の値であり、充電時に負の値になる。
【００１９】
バッテリ１２には、さらに、電圧センサ３１が、並列接続されている。電圧センサ３１は、バッテリ１２の電圧を検出電圧Ｖｂとして検出する。なお、なお、電圧センサ３１は、単一でもよいし、複数でもよい。換言すれば、バッテリ全体の電圧を、検出電圧Ｖｂとして検出してもよいし、単電池１４ごと、または、複数個の単電池１４からなる電池ブロックごとの電圧を検出電圧Ｖｂとして検出してもよい。検出された検出電圧Ｖｂは、制御部３２に送られ、記憶部３６に一時記憶される。
【００２０】
バッテリ１２の充放電は、制御部３２により管理制御される。制御部３２は、各種演算を行うＣＰＵ３４と、各種プログラムやパラメータを記憶する記憶部３６と、を備えている。なお、図１では、制御部３２を、単一のユニットとしているが、制御部３２は、それぞれがＣＰＵ３４および記憶部３６を有する制御ユニットを複数、組み合わせて構成されてもよい。したがって、制御部３２は、ＣＰＵ３４および記憶部３６を複数有する構成としてもよい。また、制御部３２の一部の機能は、車両の外部に設けられるとともに、車載の制御ユニットと通信可能な車外制御ユニットで実現されてもよい。
【００２１】
制御部３２は、入力電力許容値Ｗｉｎおよび出力電力許容値Ｗｏｕｔを設定し、バッテリ１２の入出力電力が、これら許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように、バッテリ１２の充放電を制御する。ここで、既述した通り、充電電流が負、放電電流が正であるため、入力電力許容値Ｗｉｎは、正の値、出力電力許容値Ｗｏｕｔは、負の値となる。
【００２２】
記憶部３６には、電池温度Ｔｂに対する入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの値を記録したＷｉｎ／Ｗｏｕｔマップが記憶されている。制御部３２は、温度センサ２８で検知された電池温度ＴｂをＷｉｎ／Ｗｏｕｔマップに照らし合わせて、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを特定する。
【００２３】
制御部３２は、さらに、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限値も特定する。制限値が特定されれば、制御部３２は、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが、これら制限値を超えないように、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制限値でクリッピングする。特定される制限値としては、種々あるが、ここでは、ＳＯＣを基準とする入出力制限値ＳＷｉｎ，ＳＷｏｕｔと、電池内圧Ｐｂを基準とする入力制限値ＰＷｉｎのみを簡単に説明する。
【００２４】
ＳＯＣが規定の上限値Ｃｍａｘ以上の状態で充電を続けると過充電となるため、ＳＯＣが上限値Ｃｍａｘ以上になった場合、制御部３２は、入力制限値ＳＷｉｎをゼロに設定する。同様に、ＳＯＣが規定の下限値Ｃｍｉｎ未満の状態で放電を続けると過放電となるため、ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎ未満になった場合、制御部３２は、出力制限値ＳＷｏｕｔをゼロに設定する。入力制限値ＳＷｉｎがゼロになれば、入力電力許容値Ｗｉｎは、ゼロに制限され、充電が禁止される。同様に、出力制限値ＳＷｏｕｔがゼロになれば、出力電力許容値Ｗｏｕｔは、ゼロに制限され、放電が禁止される。
【００２５】
また、制御部３２は、電池内圧Ｐｂを基準とする入力制限値ＰＷｉｎも設定している。入力制限値ＰＷｉｎは、電池内圧Ｐｂが、規定の上限圧力値Ｐｍａｘを超えないようにするために設定される。すなわち、バッテリ１２を構成する単電池１４は、既述した通り、電極巻回体および電解液を、ケースに収容してなる。この単電池１４は、充電の副反応としてガスが発生する。このガスに起因して単電池１４の内圧（電池内圧Ｐｂ）が規定の上限圧力値Ｐｍａｘを超えると、単電池１４に設けられた安全弁が作動して不可逆的に開放される。こうした安全弁の作動を防止するために、電池内圧Ｐｂが高い場合には、入力制限値ＰＷｉｎを設定し、入力電力許容値Ｗｉｎを制限している。
【００２６】
次に、制御部３２の機能を、入力制限値ＰＷｉｎ設定に関係する機能を中心として説明する。図２は、制御部３２のうち、入力制限値ＰＷｉｎ設定に関係する機能を示した機能ブロック図である。
【００２７】
制御部３２は、電池内圧Ｐｂを基準とする入力制限値ＰＷｉｎを決定するために、電池内圧Ｐｂを算出する内圧算出部４０と、電池電圧Ｖｏを算出する電圧算出部４２と、を備えている。電圧算出部４２は、バッテリ１２の開放電圧（ＯＣＶ）を、電池電圧Ｖｏとして算出する。ここで算出される開放電圧（電池電圧Ｖｏ）は、バッテリ１２全体の開放電圧でもよいし、バッテリ１２を構成する単電池１４ごとの開放電圧でもよい。また、複数個の単電池１４で一つの電池ブロックを構成し、複数個の電池ブロックで一つのバッテリ１２を構成する場合には、この電池ブロックの開放電圧を電池電圧Ｖｏとして求めてもよい。
【００２８】
単電池１４の開放電圧、または、電池ブロックの開放電圧の値は、当該単電池１４の個数分、または、電池ブロックの個数分、存在する。このように複数の開放電圧が存在する場合には、これら複数の開放電圧を統計処理して得られた一つの代表値を、電池電圧Ｖｏとして用いればよい。統計処理して得られる代表値としては、最大値、最小値、平均値等があるが、電池内圧Ｐｂを基準とする入力制限値ＰＷｉｎを求める場合には、複数の開放電圧の最大値を電池電圧Ｖｏとして取り扱うことが望ましい。
【００２９】
電池電圧Ｖｏ（開放電圧）の算出には、公知の従来技術を用いることができる。一例として、電池電圧Ｖｏは、電圧センサ３１で検知された検出電圧Ｖｂに、内部抵抗Ｒｂに起因するドロップ電圧Ｖｒを加算することで得られる。さらに、ドロップ電圧Ｖｒは、バッテリ１２の内部抵抗Ｒｂに、電池電流Ｉｂを乗算することで得られる。すなわち、電池電圧Ｖｏは、次の式１に基づいて算出される。なお、バッテリ１２の内部抵抗Ｒｂは、電池温度Ｔｂに応じて変化するため、記憶部３６には、電池温度Ｔｂに対する内部抵抗Ｒｂを示すマップ（図示せず）が記憶されている。電圧算出部４２は、温度センサ２８で検出された電池温度Ｔｂを、当該マップに照らし合わせて内部抵抗Ｒｂを特定する。
Ｖｏ＝Ｖｂ＋Ｖｒ＝Ｖｂ＋Ｉｂ×Ｒｂ      式１
【００３０】
内圧算出部４０は、バッテリ１２を構成する単電池１４の内圧、すなわち、電池内圧Ｐｂを算出する。電池内圧Ｐｂの算出には、公知の従来技術を用いることができる。一例として、バッテリ１２が、ニッケル水素二次電池の場合、電池内圧Ｐｂは、バッテリ１２内の平衡水素圧と酸素圧との和により算出される。バッテリ１２内の平衡水素圧は、電池温度Ｔｂに基づいて算出される。バッテリ１２内の酸素圧は、バッテリ１２内の酸素ガス発生量と酸素ガス減少量との差により求められる。また、酸素ガス発生量は、電池電流Ｉｂと充電効率に基づいて算出され、酸素ガス減少量は、電池温度Ｔｂに基づいて算出される。
【００３１】
具体的には、バッテリ１２内の平衡水素圧は、電池温度Ｔｂに依存するため、例えば、電池温度Ｔｂとバッテリ１２内の平衡水素圧との関係を表すマップ（図示せず）を予め記憶部３６に記憶させ、該マップに、温度センサ２８で検知された電池温度Ｔｂを照らし合わせることにより、バッテリ１２内の平衡水素圧が算出される。
【００３２】
また、バッテリ１２内の酸素圧は、前述したように、酸素ガス発生量と酸素ガス減少量との差により算出される。これは、充電の際の副反応により酸素ガスが発生するが、その一方でガス発生した電極と反対の電極で酸素ガスが吸収されるためである。具体的には、次の式２により算出される。なお、式２において、Ｐ０は、酸素圧、Ｐｘは、前回算出した酸素圧、αは、酸素ガス発生量、γは、酸素ガス減少量、Ｋｐは、バッテリ１２内の酸素ガス量を酸素圧に換算するための定数である。
【００３３】
Ｐ０＝Ｐｘ＋Ｋｐ×（α−γ）×ΔＴ      式２
【００３４】
ここで、初回の酸素圧Ｐ０を算出する場合において、式２における前回算出した酸素圧（Ｐｘ）は、所定値（例えば、大気圧等）に設定される。また、初回の酸素圧Ｐ０を算出する場合において、酸素ガス減少量（γ）は、予め記憶部３６に記憶させたバッテリ１２内の酸素圧と単位時間当たりの酸素ガス減少量との関係を表すマップ（図示せず）に、バッテリ１２内の酸素圧として所定値（例えば、大気圧等）を当てはめることにより算出される。また、ΔＴ後の酸素圧Ｐ０を算出する場合において、酸素ガス減少量（γ）は、予め記憶部３６に記憶させたバッテリ１２内の酸素圧と単位時間当たりの酸素ガス減少量との関係を表すマップ（図示せず）に、バッテリ１２内の酸素圧として前回算出した酸素圧（Ｐｘ）を当てはめることにより、算出される。
【００３５】
酸素ガス発生量αは、次の式３または式４により算出される。なお、式３、式４においてαは、単位時間ΔＴ当たりの酸素ガス発生量で、Ｉｂは、電池電流、β，ηは、バッテリ１２の充電効率、Ｋαは、所定の定数である。
α＝（−Ｉｂ）×β×Ｋα          式３
α＝（−Ｉｂ）×（１−η）×Ｋα          式４
【００３６】
式３、式４におけるバッテリ１２の充電効率β，ηとは、充電可能電荷量に対する実際に蓄えられた電気量の比（η）、または、ガス発生等により蓄えることができなかった電気量の比（β＝１−η）である。バッテリ１２の充電効率の算出には、例えば、電池電圧Ｖｏ（バッテリ１２のＯＣＶ）と充電効率との関係を表すマップ（図示せず）が用いられる。
【００３７】
通常制限値特定部４４、例外制限値特定部４６、入力制限値決定部４８は、入力電力許容値Ｗｉｎを制限する入力制限値ＰＷｉｎを決定するために設けられている。これら各部４４〜４８の機能について説明する前に、本願における入力制限値ＰＷｉｎについて簡単に説明する。入力制限値ＰＷｉｎは、電池内圧Ｐｂを基準として決められる制限値であり、電池内圧Ｐｂが、上限圧力値Ｐｍａｘを超えないように設定される制限値である。この入力制限値ＰＷｉｎは、原則として、電池内圧Ｐｂが、上限圧力値Ｐｍａｘよりも低い第一切替圧力Ｐ１以上になればゼロに設定される。入力制限値ＰＷｉｎがゼロとなれば、入力電力許容値Ｗｉｎは、ゼロにクリッピングされることになり、バッテリ１２の充電が禁止される。この状態が長らく続くと、バッテリ１２のＳＯＣが低下し、バッテリ１２の放電まで制限されるおそれがある。この場合、車両の走行用の回転電機１００の駆動が制限されてしまい、車両の走行に悪影響を与える場合がある。
【００３８】
そこで、入力制限値ＰＷｉｎがゼロとなる期間を少しでも短縮するために、本願で開示する電池システム１０では、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上であっても、電池電圧Ｖｏが、規定の切替電圧Ｖ１未満であれば、入力制限値ＰＷｉｎを非ゼロとし、充電を例外的に許容する。これは、電池電圧Ｖｏが低い状態では、充電時におけるガス吸収量が、ガス発生量を上回り、電池内圧Ｐｂの上昇を抑制できるからである。つまり、本願で開示する電池システム１０では、原則として、電池内圧Ｐｂが高ければ充電を禁止するものの、電池内圧Ｐｂが高くても、電池電圧Ｖｏが低ければ、例外的に、充電を許容する。通常制限値特定部４４は、原則に従った制限値である通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを、例外制限値特定部４６は、例外的に設定される制限値である例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを、それぞれ特定する。
【００３９】
より具体的に説明すると、通常制限値特定部４４は、内圧算出部４０で算出された電池内圧Ｐｂを、記憶部３６に記憶された通常マップ５２に照らし合わせて通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを特定する。図３は、通常マップ５２の一例を示す図である。図３において横軸は、電池内圧Ｐｂを、縦軸は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを示している。通常マップ５２は、電池内圧Ｐｂに対する通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎの値を示すマップである。通常マップ５２では、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎの絶対値は、電池内圧Ｐｂが、所定の圧力値Ｐ０未満であれば、十分に大きい値Ｗａであるが、所定の圧力値Ｐ０以上になれば、比例的に、減少していき、規定の第一切替圧力Ｐ１以上では、ゼロとなる。この第一切替圧力Ｐ１は、単電池１４に設けられた安全弁が作動する上限圧力値Ｐｍａｘよりも十分に低い。
【００４０】
例外制限値特定部４６は、電圧算出部４２で算出された電池電圧Ｖｏを、記憶部３６に記憶された例外マップ５４に照らし合わせて例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを特定する。図４は、例外マップ５４の一例を示す図である。図４において、横軸は、電池電圧Ｖｏを、縦軸は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを示している。また、図４において、実線は、Ｐｂ＜Ｐ２の場合の、破線は、Ｐｂ≧Ｐ２の場合の例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを示している。
【００４１】
例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、電池内圧Ｐｂが、規定の第二切替圧力Ｐ２を境界として、異なる挙動をとる。第二切替圧力Ｐ２は、第一切替圧力Ｐ１よりも高く、上限圧力値Ｐｍａｘよりも低い値である。Ｐｂ≧Ｐ２（破線）の場合、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、電池電圧Ｖｏの値に関わらず、常にゼロとなる。一方、Ｐｂ＜Ｐ２の場合、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａの絶対値は、電池電圧Ｖｏが、所定の電圧値Ｖ０未満であれば一定の値Ｗｂであるが、所定の電圧値Ｖ０以上となれば、比例的に減少していく。そして、電池電圧Ｖｏが、規定の切替電圧Ｖ１以上になれば、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、ゼロとなる。ここで、Ｖｂ＜Ｖ０における例外制限値ＰＷｉｎ＿ａの絶対値Ｗｂは、Ｐｂ＜Ｐ０における通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎの絶対値Ｗａよりも小さい。
【００４２】
また、切替電圧Ｖ１は、バッテリ１２のガス発生電圧またはガス吸収電圧に基づいて決められる。これについて図５を参照して説明する。図５は、ガス発生電圧およびガス吸収電圧を示すグラフである。図５において、横軸は電池内圧Ｐｂを、縦軸は、電池電圧Ｖｏを示している。また、図５において破線のラインＬ２は、ガス発生電圧を、実線のラインＬ１は、ガス吸収電圧を示している。ガス発生電圧は、充電に伴いガスが発生するときの電池電圧Ｖｏである。充電時の電池電圧Ｖｏが、このガス発生電圧よりも高い場合には、ガスの発生量が、ガスの吸収量よりも大きく、電池内圧Ｐｂが上昇する。ガス吸収電圧は、充電に伴いガスが吸収されるときの電池電圧Ｖｏである。充電時の電池電圧Ｖｏが、このガス吸収電圧よりも低い場合には、ガスの発生量が、ガスの吸収量を下回るため、電池内圧Ｐｂは、減少する。したがって、充電時における電池内圧Ｐｂおよび電池電圧Ｖｏが、ガス発生電圧（ラインＬ２）より上の領域（図５における濃墨領域）にある場合には、電池内圧Ｐｂは、上昇し、ガス吸収電圧（ラインＬ１）より下の領域（図５における薄墨領域）にある場合には、電池内圧Ｐｂは、減少する。また、充電時における電池内圧Ｐｂおよび電池電圧Ｖｏが、ガス吸収電圧よりも上、かつ、ガス発生電圧よりも下の領域（図５における白領域）にある場合、電池内圧Ｐｂは、殆ど変化しない。
【００４３】
ガス吸収電圧およびガス発生電圧は、いずれも、電池内圧Ｐｂの上昇に伴い、徐々に、減少していく。例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを非ゼロにするか否かの基準となる切替電圧Ｖ１は、第二切替圧力Ｐ２におけるガス発生電圧ａ未満であれば、特に限定されない。また、切替電圧Ｖ１は、固定値でもよいが、電池内圧Ｐｂに応じて変化する可変値でもよい。本願で開示する電池システム１０では、第一切替圧力Ｐ１におけるガス吸収電圧ｂを切替電圧Ｖ１としている。
【００４４】
通常制限値特定部４４で特定された通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、および、例外制限値特定部４６で特定された例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、いずれも、入力制限値決定部４８に入力される。入力制限値決定部４８は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが非ゼロであれば、当該通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。以下では、ＰＷｉｎ＝ＰＷｉｎ＿ｎとなっている状態を、「通常マップ参照状態」と呼ぶ。一方、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎがゼロであれば、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。以下では、ＰＷｉｎ＝ＰＷｉｎ＿ａとなっている状態を「例外マップ参照状態」と呼ぶ。
【００４５】
例外マップ参照状態において、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが、規定の復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達すれば（｜ＰＷｉｎ＿ｎ｜≧｜ＰＷｉｎ＿ｃ｜になれば）、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に、徐々に移行していく。具体的には、０から１に経時的に変化するゲインＧを通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎの重み係数として、ゲインＧが１になるまで、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎと例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを重み付け加算していく。すなわち、ゲインＧが１になるまで、入力制限値ＰＷｉｎを、次の式５で求める。
ＰＷｉｎ＝Ｇ×ＰＷｉｎ＿ｎ＋（１−Ｇ）×ＰＷｉｎ＿ａ      式５
【００４６】
ゲインＧが１になった後は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとする通常マップ参照状態になる。このように、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に復帰する際に、重み付け加算を行うのは、入力制限値ＰＷｉｎの急激な変化を避けるためであるが、これについては、後述する。
【００４７】
図６は、入力制限値決定部４８で決定される入力制限値ＰＷｉｎのイメージを示す図である。図６において、横軸は電池内圧Ｐｂを、縦軸は、電池電圧Ｖｏを示している。本願に開示する電池システム１０では、図６に示す通り、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１未満（図６の白領域）の場合、入力制限値ＰＷｉｎは、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎとなる。また、電池内圧Ｐｂが、第二切替圧力Ｐ２以上の場合、入力制限値ＰＷｉｎは、電池電圧Ｖｏに関わらず、ゼロとなる。さらに、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上かつ第二切替圧力Ｐ２未満の場合、入力制限値ＰＷｉｎは、電池電圧Ｖｏが、切替電圧Ｖ１以上であれば、ゼロとなり、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満であれば、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａとなる。
【００４８】
入力制限値決定部４８で決定された入力制限値ＰＷｉｎは、Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部５０に入力される。Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部５０は、電池温度ＴｂをＷｉｎ／Ｗｏｕｔマップ５６に照らし合わせることで、標準の入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを特定する。そして、入力制限値決定部４８は、特定された標準の入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを、必要に応じて、各種制限値でクリッピングした値を、入出力電力許容値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとして設定する。クリッピングに用いられる制限値としては、上述した電池内圧Ｐｂを基準とした入力制限値ＰＷｉｎの他に、ＳＯＣを基準とした入出力制限値ＳＷｉｎ，ＳＷｏｕｔ等がある。入力制限値ＳＷｉｎは、バッテリ１２のＳＯＣが規定の上限値Ｃｍａｘ以上となれば、入力電力許容値Ｗｉｎをゼロに制限し、出力制限値ＳＷｏｕｔは、バッテリ１２のＳＯＣが規定の下限値Ｃｍｉｎ未満となれば、出力電力許容値Ｗｏｕｔをゼロに制限する。
【００４９】
次に、電池内圧Ｐｂを基準とする入力制限値ＰＷｉｎの決定処理について図７を参照して説明する。入力制限値ＰＷｉｎを決定する際、制御部３２は、まず、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎおよび例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを特定する（Ｓ１０）。通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、電池内圧Ｐｂを、通常マップ５２に照らし合わせることで特定される。例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、電池電圧Ｖｏおよび電池内圧Ｐｂを、例外マップ５４に照らし合わせることで特定される。
【００５０】
次に、現在が、ＰＷｉｎ＝ＰＷｉｎ＿ｎとなっている通常マップ参照状態か否かを確認する（Ｓ１２）。通常マップ参照状態である場合には、続いて、ステップＳ１０で特定された通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎがゼロか否かを確認する（Ｓ１４）。ＰＷｉｎ＿ｎ≠０であれば、そのまま通常マップ参照状態で問題ないため、ステップＳ１６に進み、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。
【００５１】
一方、ステップＳ１４において、ＰＷｉｎ＿ｎ＝０であった場合には、例外マップ参照状態に移行するため、ステップＳ２０に進む。また、ステップＳ１２，Ｓ１８において、現在が、通常マップ参照状態でなく、例外マップ参照状態であると判断された場合もステップＳ２０に進む。例外マップ参照状態の場合は、まず、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが、規定の復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達しているか否か（｜ＰＷｉｎ＿ｎ｜≧｜ＰＷｉｎ＿ｃ｜を満たすか否か）を確認する（Ｓ２０）。確認の結果、｜ＰＷｉｎ＿ｎ｜＜｜ＰＷｉｎ＿ｃ｜であれば、例外マップ参照状態のままで問題が無いため、ステップＳ２２に進み、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。
【００５２】
一方、ステップＳ２０において、｜ＰＷｉｎ＿ｎ｜≧｜ＰＷｉｎ＿ｃ｜と判断された場合は、例外マップ参照状態から、通常マップ参照状態への移行を開始する。具体的には、まず、ゲインＧのカウントを開始し（Ｓ２４）、ステップＳ２６に進む。また、ステップＳ１２，Ｓ１８において、現在が、通常マップ参照状態でも、例外マップ参照状態でもない移行期間中であると判断された場合もステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、ゲインＧが１以上か否かを判断する（Ｓ２４）。ゲインＧが１以上であれば、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態への移行は、完了しているため、ステップＳ１４に進む。一方、ゲインＧが、１未満の場合は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎと例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを、ゲインＧを用いて重み付け加算した値を、入力制限値ＰＷｉｎとして決定する（Ｓ２８）。
【００５３】
次に、本願で開示する電池システム１０における入力制限値ＰＷｉｎについて、従来技術と比較しながら説明する。図８は、入力制限値ＰＷｉｎの変化の一例を示す図で、上から順に、入力制限値ＰＷｉｎ、電池電圧Ｖｏ、電池内圧Ｐｂ、ＳＯＣを示すグラフである。図８の上段（入力制限値ＰＷｉｎ）において、太線は、本願で開示する電池システム１０における入力制限値ＰＷｉｎを、一点鎖線は、従来の電池システムにおける入力制限値ＰＷｉｎを示している。また、図８の下段（ＳＯＣ）において、太線は、本願で開示する電池システム１０におけるＳＯＣを、一点鎖線は、従来の電池システムにおけるＳＯＣを示している。
【００５４】
従来の電池システムでは、電池電圧Ｖｏに関わらず、電池内圧Ｐｂが、規定の第一切替圧力Ｐ１以上であれば、入力制限値ＰＷｉｎをゼロにしていた。すなわち、従来の電池システムでは、図６における濃墨領域だけでなく、薄墨領域も、ＰＷｉｎ＝０としていた。
【００５５】
この場合、従来技術では、図８の上段において一点鎖線で示すように、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上となった時刻ｔ１から、第一切替圧力Ｐ１未満となる時刻ｔ５までの間、入力制限値ＰＷｉｎは、ゼロとなる。入力制限値ＰＷｉｎがゼロとなることで、バッテリ１２の充電が禁止される。充電が禁止された状態で、放電のみが許容されるため、バッテリ１２のＳＯＣは、徐々に低下する。結果として、従来技術では、図８の下段において一点鎖線で示すように、時刻ｔ３において、ＳＯＣが、下限値Ｃｍｉｎ未満となる。この場合、過放電を防止するために、出力電力許容値Ｗｏｕｔも制限され、バッテリ１２の放電が制限される。バッテリ１２の放電が制限されると、駆動源の一つである回転電機１００の駆動が制限されるため、車両の良好な走行が妨げられることになる。
【００５６】
一方、本願で開示する電池システム１０では、既述した通り、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上であっても、電池内圧Ｐｂが第二切替圧力Ｐ２未満、かつ、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満であれば、入力制限値ＰＷｉｎを非ゼロとし、充電を許容する。切替電圧Ｖ１は、既述した通り、ガス発生電圧またはガス吸収電圧よりも低い。そのため、Ｖｏ＜Ｖ１の状態であれば、充電を行っても電池内圧Ｐｂの上昇は、抑制できる。
【００５７】
図８の例では、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満となる時刻ｔ２以降において、入力制限値ＰＷｉｎが非ゼロとなり、充電が許容される。充電が許容されても、ガスの発生は、抑制されるため、電池内圧Ｐｂは、上昇することなく、徐々に低下する。また、充電が許容されることで、図８の下段において太線で示すように、時刻ｔ２以降でのＳＯＣの低下が抑制され、ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎ未満となることが効果的に防止される。結果として、車両の良好な走行が維持される。そして、電池内圧Ｐｂが十分に低下した時刻ｔ５になれば、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に徐々に移行する。
【００５８】
以上の説明から明らかな通り、本願で開示する電池システム１０によれば、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上であっても、電池電圧Ｖｏが、ガス発生電圧またはガス吸収電圧よりも低い切替電圧Ｖ１未満であれば充電を許容する。そのため、電池内圧Ｐｂの過度な上昇を抑えつつ、ＳＯＣの過度の低下を防止でき、車両の良好な走行が維持できる。
【００５９】
次に、本願で開示する電池システム１０における入力制限値ＰＷｉｎの他の変化例について図９を参照して説明する。図９は、上段から順に、入力制限値ＰＷｉｎ、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａ、電池電圧Ｖｏ、電池内圧Ｐｂ、ゲインＧを示すグラフである。
【００６０】
図９の例では、時刻ｔ１において、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上となり、時刻ｔ３において、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１未満となる。したがって、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、時刻ｔ１からｔ３の期間中、ゼロとなる。そして、時刻ｔ４において、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、規定の復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達する。
【００６１】
一方、電池電圧Ｖｏは、時刻ｔ２以前においては、切替電圧Ｖ１以上であり、時刻ｔ２以降においては、切替電圧Ｖ１未満となる。したがって、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、時刻ｔ２までは、ゼロであるが、時刻ｔ２以降は、所定の値−Ｗｂとなる。
【００６２】
入力制限値ＰＷｉｎに着目すると、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが非ゼロである時刻ｔ１までの期間中、入力制限値ＰＷｉｎは、ＰＷｉｎ＝ＰＷｉｎ＿ｎ≠０となる。時刻ｔ１において、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎがゼロになると、制御部３２は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを入力制限値ＰＷｉｎとする。ただし、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａもゼロであるため、入力制限値ＰＷｉｎもゼロとなる。時刻ｔ２において、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満となり、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａが非ゼロとなれば、入力制限値ＰＷｉｎも非ゼロとなり、バッテリ１２の充電が許容される。
【００６３】
その後、電池内圧Ｐｂが徐々に低下し、時刻ｔ４において、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが規定の復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達すれば、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態への移行を開始する。具体的には、時刻ｔ４からゲインＧのカウントを開始する。また、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎと例外制限値ＰＷｉｎ＿ａとを重み付け加算した値（Ｇ×ＰＷｉｎ＿ｎ＋（１−Ｇ）×ＰＷｉｎ＿ａ）を、入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。そして、時刻ｔ５においてゲインＧが１に達すれば、以降は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。このように、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎと例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを重み付け加算することで、時刻ｔ４（移行開始時刻）において、通常および例外制限値が乖離していても、入力制限値ＰＷｉｎの急変を防止できる。
【００６４】
なお、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａの下限値−Ｗｂを、復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃと同じにすれば（−Ｗｂ＝ＰＷｉｎ＿ｃ）、時刻ｔ４における、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを、同じ値にできる。この場合、重み付け加算を行わなくても、入力制限値ＰＷｉｎの急変は、防止できる。しかし、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達した時刻（移行開始時刻）において、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａが、下限値−Ｗｂにあるとは限らず、ゼロとなっている場合もある。この場合、−Ｗｂ＝ＰＷｉｎ＿ｃとなっていたとしても、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態への移行に際して、重み付け加算を行わないと、入力制限値ＰＷｉｎの急変が生じる。これについて図１０を参照して説明する。
【００６５】
図１０は、入力制限値ＰＷｉｎの変化の他の例を示す図である。図１０のグラフは、上段から順に、入力制限値ＰＷｉｎ、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａ、電池電圧Ｖｏ、電池内圧Ｐｂ、ゲインＧを示している。図１０の例では、電池内圧Ｐｂは、時刻ｔ１において第一切替圧力Ｐ１以上となるが、充電が禁止され続けることで、徐々に低下し、時刻ｔ２において、第一切替圧力Ｐ１未満となる。したがって、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、ゼロとなる。そして、時刻ｔ２以降、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、徐々に増加し、時刻ｔ３において、復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達する。一方、図１０の例では、電池電圧Ｖｏは、全期間中において、切替電圧Ｖ１より高い。そのため、図１０の例では、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、常に、ゼロとなっている。
【００６６】
この場合において、制御部３２は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが非ゼロの時刻ｔ１までは、当該通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとする。通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎがゼロとなった時刻ｔ１から、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達するｔ３までの期間中、制御部３２は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを入力制限値ＰＷｉｎとして設定する。ただし、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、常時、ゼロであるため、入力制限値ＰＷｉｎもゼロである。
【００６７】
時刻ｔ３において、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが復帰閾値ＰＷｉｎ＿ｃに達すると、制御部３２は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａから通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎへの移行を開始する。すなわち、ゲインＧのカウントを開始するとともに、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａおよび通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを重み付け加算した値を、入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。そして、ゲインＧが、１になった時刻ｔ４以降は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとする。
【００６８】
ここで、図１０から明らかな通り、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に移行開始する時刻ｔ３において、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａ（＝０）と、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ（＝ＰＷｉｎ＿ｃ）は、乖離している。かかる場合に、重み付け加算しないまま、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａから通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎに切り替えると、入力制限値ＰＷｉｎが急変することになる。一方、本願で開示する電池システム１０では、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に移行する際には、重み付け加算をすることで、入力制限値ＰＷｉｎの急変を防止できる。
【００６９】
次に、本願で開示する電池システム１０における入力制限値ＰＷｉｎの他の変化例について図１１を参照して説明する。図１１のグラフは、上段から順に、入力制限値ＰＷｉｎ、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａ、電池電圧Ｖｏ、電池内圧Ｐｂを示している。図１１の例では、電池内圧Ｐｂは、時刻ｔ１において、第一切替圧力Ｐ１を超え、時刻ｔ２において第二切替圧力Ｐ２を超えた後、時刻ｔ４において、第二切替圧力Ｐ２未満に低下している。また、電池電圧Ｖｏは、時刻ｔ３において、切替電圧Ｖ１未満となっている。
【００７０】
この場合、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎは、時刻ｔ１以降、ゼロとなる。また、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１以上である時刻ｔ３以前では、ゼロである。また、電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満となった時刻ｔ３以降も、電池内圧Ｐｂが第二切替圧力Ｐ２未満となる時刻ｔ４までは、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、ゼロのままである。電池電圧Ｖｏが切替電圧Ｖ１未満、かつ、電池内圧Ｐｂが第二切替圧力Ｐ２未満となった時刻ｔ４以降に、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、非ゼロとなる。
【００７１】
この場合、制御部３２は、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎが非ゼロとなる時刻ｔ１までは、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎを入力制限値ＰＷｉｎとして決定する。時刻ｔ１以降は、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを入力制限値ＰＷｉｎとして決定するが、既述した通り、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａは、時刻ｔ４まではゼロであるため、入力制限値ＰＷｉｎもゼロとなる。時刻ｔ４において、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａが非ゼロとなれば、入力制限値ＰＷｉｎも非ゼロとなり充電が許容される。
【００７２】
以上の説明から明らかな通り、本願で開示する電池システム１０によれば、電池電圧Ｖｏが低い場合であっても、電池内圧Ｐｂが、第二切替圧力Ｐ２以上の場合には、入力制限値ＰＷｉｎがゼロとなる。その結果、充電が完全に禁止されるため、ガスの発生が確実に防止され、電池内圧Ｐｂが、安全弁が作動する上限圧力値Ｐｍａｘに達することを効果的に防止できる。
【００７３】
ところで、これまでの説明では、入力制限値ＰＷｉｎをゼロとした後、非ゼロとするまでの期間に制限を設けていない。しかし、入力制限値ＰＷｉｎをゼロとしてから非ゼロにするまでの期間に制限を設けない場合、短時間で、入力制限値ＰＷｉｎが変動するハンチングを招くおそれがある。そこで、入力制限値ＰＷｉｎがゼロとなってから、一定期間は、入力制限値ＰＷｉｎのゼロから非ゼロへの変化を禁止するようにしてもよい。
【００７４】
図１２は、入力制限値ＰＷｉｎのゼロから非ゼロへ移行を一定期間ｔａ禁止した場合の例を示している。図１２のグラフは、上段から順に、入力制限値ＰＷｉｎ、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎ、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａ、電池電圧Ｖｏ、電池内圧Ｐｂを示している。図１２の例では、時刻ｔ１において、電池内圧Ｐｂが第一切替圧力Ｐ１以上になった直後の時刻ｔ２において、電池電圧Ｖｏが、切替電圧Ｖ１未満になっている。そのため、本来であれば、入力制限値ＰＷｉｎは、時刻ｔ１においてゼロになった後、例外制限値ＰＷｉｎ＿ａが非ゼロになる時刻ｔ２以降に非ゼロになる。しかし、ハンチング動作を防止するために、ゼロから非ゼロへの移行禁止の期間ｔａを設けた場合、入力制限値ＰＷｉｎは、時刻ｔ１から一定期間ｔａが経過した時刻ｔ３において、非ゼロへと変化する。このように、ゼロから非ゼロへの移行禁止期間ｔａを設けることで、入力制限値ＰＷｉｎの増減が短時間で繰り返されるハンチングが防止され、より安定した制御が可能となる。
【００７５】
いずれにしても、これまでの説明から明らかな通り、本願で開示する電池システム１０では、例外マップ参照状態から通常マップ参照状態に移行する際に、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎの重み係数（ゲインＧ）を経時的に増加させながら、通常制限値ＰＷｉｎ＿ｎおよび例外制限値ＰＷｉｎ＿ａを重み付け加算する。その結果、入力制限値ＰＷｉｎの急変を防止でき、より安定した制御が可能となる。また、本願で開示する電池システム１０によれば、電池内圧Ｐｂが、第一切替圧力Ｐ１以上であっても、電池電圧Ｖｏが、切替電圧Ｖ１未満であれば、充電が許容される。その結果、ＳＯＣの過度な低下を防止でき、ひいては、車両の良好な走行を維持できる。
【００７６】
なお、これまで説明した構成は、一例であり、請求項１に記載されている範囲から逸脱しない範囲であれば、適宜、変更されてもよい。例えば、上述の説明では、電池内圧Ｐｂを演算により求めているが、各単電池１４に電圧センサ等を設けておき、当該電圧センサで電池内圧Ｐｂを計測してもよい。また、上述の説明では、検出電圧Ｖｂからドロップ電圧Ｖｒを減算した値を、電池電圧Ｖｏとしているが、さらに、分極電圧Ｖｐも計算し、検出電圧Ｖｂからドロップ電圧Ｖｒおよび分極電圧Ｖｐを減算した値を、電池電圧Ｖｏとしてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０  電池システム、１２  バッテリ、１４  単電池、２２  充電リレー、２４  充電器、２６  インレット、２８  温度センサ、３０  電流センサ、３１  電圧センサ、３２  制御部、３４  ＣＰＵ、３６  記憶部、４０  内圧算出部、４２  電圧算出部、４４  通常制限値特定部、４６  例外制限値特定部、４８  入力制限値決定部、５０  Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部、５２  通常マップ、５４  例外マップ、５６  Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔマップ、１００  回転電機、１０２  インバータ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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