(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の状態を検知する装置であって、
電圧検知部により検知された前記電池の電圧、推定された前記電池の充電状態、および電流検知部により検知された前記電池の電流に基づく前記電池の第一の許容電流を求める第一許容電流演算部と、
推定された前記電池の充電状態、前記電流検知部により検知された前記電池の電流、および前記電池の温度に基づく前記電池の第二の許容電流を求める第二許容電流演算部と、
前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理を行う補正部と、を備え、
前記第一許容電流演算部は、前記電池の充電時または放電時に前記第一の許容電流を演算し、
前記補正部は、前記第二許容電流演算部による前記第二の許容電流の演算結果、または前記第二許容電流演算部が前記第二の許容電流を求めるために用いる前記電池の特性情報を補正することにより、前記補正処理を行うことを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池状態検知装置において、
前記補正部は、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流の差に応じた複数の補正係数を予め保持しており、前記複数の補正係数の中から選択した補正係数を用いて前記補正処理を行うことを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池状態検知装置において、
前記補正部は、
前記電池の充放電時間または前記電池の分極電圧の一方と、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流の差とに応じた複数の補正係数を予め保持しており、
前記電池の充放電時間または前記電池の分極電圧の一方と、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流の差とに基づいて、前記補正処理に用いる前記補正係数を決定することを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電池状態検知装置において、
前記第一許容電流演算部による前記第一の許容電流の演算結果、および前記第二許容電流演算部による前記第二の許容電流の演算結果の少なくとも一つ、または、前記補正部による前記補正処理の結果を監視し、前記電池の劣化状態を推定する劣化推定部をさらに備えることを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池状態検知装置において、
前記劣化推定部は、前記電池の劣化状態の推定結果に基づいて、前記電池が寿命であるか否かを判定することを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電池状態検知装置において、
前記第一の許容電流は、前記電池の充電に対する第一の許容充電電流と、前記電池の放電に対応する第一の許容放電電流とを含み、
前記第二の許容電流は、前記電池の充電に対する第二の許容充電電流と、前記電池の放電に対応する第二の許容放電電流とを含み、
前記補正部は、
前記電池が充電されているときには、前記第一の許容充電電流と前記第二の許容充電電流を比較し、その比較結果に基づいて前記補正処理を行い、
前記補正部は、
前記電池が放電されているときには、前記第一の許容放電電流と前記第二の許容放電電流を比較し、その比較結果に基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする電池状態検知装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の電池状態検知装置と、
前記電圧検知部により電圧が検知され、前記第一の許容電流および前記第二の許容電流の少なくとも一つに基づいて決定された許容電流に基づいて充放電される二次電池と、を備えることを特徴とする二次電池システム。
【請求項８】
電池に接続された電池状態検知装置内のコンピュータにより実行されるプログラムであって、前記コンピュータを、
前記電池の電圧検知結果、推定された前記電池の充電状態、および前記電池の電流検知結果に基づく前記電池の第一の許容電流を求める第一許容電流演算部と、
推定された前記電池の充電状態、前記電池の電流検知結果、前記電池の温度検知結果に基づく前記電池の第二の許容電流を求める第二許容電流演算部と、
前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理を行う補正部として機能させ、
前記第一許容電流演算部は、前記電池の充電時または放電時に前記第一の許容電流を演算し、
前記補正部は、前記第二許容電流演算部による前記第二の許容電流の演算結果、または前記第二許容電流演算部が前記第二の許容電流を求めるために用いる前記電池の特性情報を補正することにより、前記補正処理を行うことを特徴とする電池状態検知プログラム。
【請求項９】
電池の状態を検知する方法であって、
前記電池の電圧、電流、および温度を検知し、
前記電池の充電状態を推定し、
前記電池の充電時または放電時に、前記電池の電圧検知結果、前記電池の充電状態の推定結果、および前記電池の電流検知結果に基づく前記電池の第一の許容電流の算出を行い、
前記電池の充電状態の推定結果、前記電池の電流検知結果、および前記電池の温度検知結果に基づく前記電池の第二の許容電流を算出する第二許容電流算出処理を行い、
前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて、前記算出した前記第二の許容電流、または前記第二許容電流算出処理に用いる前記電池の特性情報を補正することを特徴とする電池状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池状態検知装置、二次電池システム、電池状態検知プログラムおよび電池状態検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電手段として二次電池を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車等の二次電池システムには、一般に、電池の状態を管理する電池制御回路が搭載されている。この電池制御回路が電池の状態を管理するために用いる指標の代表的な例としては、充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）、劣化状態（ＳＯＨ：State Of Health）、許容電流、許容電力などがある。ＳＯＣは、電池がどの程度まで充電されているか（電池に放電可能な電荷量がどの程度残っているか）を示すものであり、ＳＯＨは、電池が初期状態からどの程度劣化しているかを示すものである。許容電流は、電池が充放電可能な電流の最大値であり、許容電力は、許容電流に電池電圧を乗算した値である。
【０００３】
電池の許容電流には、充電時の許容電流を表す許容充電電流と、放電時の許容電流を表す許容放電電流とがある。ＳＯＣが高い場合は、許容充電電流が小さくなり、許容放電電流が大きくなる。反対に、ＳＯＣが低い場合は、許容充電電流が大きくなり、許容放電電流が小さくなる。電池制御回路がこれらの許容電流を正しく検知できれば、各種の二次電池システムが電池の充放電性能を最大限に活用できるようになる。そのため、高精度な許容電流検知方法の確立は、極めて重要である。
【０００４】
許容電流の検知に関する技術として、特許文献１に記載の電池の充放電可能電力推定方法が提案されている。これは、電池に流れる充放電電流の電流値を検出し、この充放電電流の電流値から算出される電流積算容量に基づき電池の開放電圧を求めて、得られた電流値と開放電圧とに基づき、電池の充放電変化点からの所定時間における充放電可能電力を推定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０４０７３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電池の劣化により内部抵抗が上昇すると、それに応じて電池の許容電流が変化する。そのため、電池の許容電流を高精度に検知するためには、電池の劣化状態に応じた内部抵抗の上昇による影響を考慮する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電池状態検知装置は、電池の状態を検知する装置であって、電圧検知部により検知された前記電池の電圧、推定された前記電池の充電状態、および電流検知部により検知された前記電池の電流に基づく前記電池の第一の許容電流を求める第一許容電流演算部と、推定された前記電池の充電状態、前記電流検知部により検知された前記電池の電流、および前記電池の温度に基づく前記電池の第二の許容電流を求める第二許容電流演算部と、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理を行う補正部と、を備え、前記第一許容電流演算部は、前記電池の充電時または放電時に前記第一の許容電流を演算し、前記補正部は、前記第二許容電流演算部による前記第二の許容電流の演算結果、または前記第二許容電流演算部が前記第二の許容電流を求めるために用いる前記電池の特性情報を補正することにより、前記補正処理を行う。
本発明による電池状態検知プログラムは、電池に接続された電池状態検知装置内のコンピュータにより実行されるプログラムであって、前記コンピュータを、前記電池の電圧検知結果、推定された前記電池の充電状態、および前記電池の電流検知結果に基づく前記電池の第一の許容電流を求める第一許容電流演算部と、推定された前記電池の充電状態、前記電池の電流検知結果、前記電池の温度検知結果に基づく前記電池の第二の許容電流を求める第二許容電流演算部と、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理を行う補正部として機能させ、前記第一許容電流演算部は、前記電池の充電時または放電時に前記第一の許容電流を演算し、前記補正部は、前記第二許容電流演算部による前記第二の許容電流の演算結果、または前記第二許容電流演算部が前記第二の許容電流を求めるために用いる前記電池の特性情報を補正することにより、前記補正処理を行う。
本発明による電池状態検知方法は、電池の状態を検知する方法であって、前記電池の電圧、電流、および温度を検知し、前記電池の充電状態を推定し、前記電池の充電時または放電時に、前記電池の電圧検知結果、前記電池の充電状態の推定結果、および前記電池の電流検知結果に基づく前記電池の第一の許容電流の算出を行い、前記電池の充電状態の推定結果、前記電池の電流検知結果、および前記電池の温度検知結果に基づく前記電池の第二の許容電流を算出する第二許容電流算出処理を行い、前記第一の許容電流と前記第二の許容電流を比較し、その比較結果に基づいて、前記算出した前記第二の許容電流、または前記第二許容電流算出処理に用いる前記電池の特性情報を補正する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電池の劣化状態に応じた内部抵抗の上昇による影響を考慮して、電池の許容電流を高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電池システムとその周辺の構成を示す図である。
【図２】単電池制御部の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。
【図４】単電池の等価回路を示す回路図である。
【図５】記憶部に格納されているＳＯＣテーブルの例を示す図である。
【図６】許容充電電流と許容放電電流の関係を示す線図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における許容電流演算部のブロック線図である。
【図８】内部抵抗検知部による内部抵抗値の演算方法の説明図である。
【図９】記憶部に格納されている抵抗特性テーブルの例を示す図である。
【図１０】第一許容電流演算部が行う演算処理のブロック線図である。
【図１１】第二許容電流演算部が行う演算処理のブロック線図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態において許容充電電流決定部と許容放電電流決定部がそれぞれ行う演算処理のブロック線図の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態において許容電流演算部から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態における許容電流演算部のブロック線図である。
【図１５】第一許容電流演算部が行う演算処理のブロック線図である。
【図１６】第二許容電流演算部が行う演算処理のブロック線図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態において許容充電電流決定部と許容放電電流決定部がそれぞれ行う演算処理のブロック線図の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態において許容電流演算部から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態における補正を行わないで、第二許容電流演算部の演算精度が低下した場合に、許容電流演算部から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態における許容電流演算部のブロック線図の一例である。
【図２１】本発明の第４の実施形態における許容電流演算部のブロック線図の他の一例である。
【図２２】本発明の第４の実施形態において許容電流演算部から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態における許容電流演算部のブロック線図である。
【図２５】本発明の第７の実施形態における許容電流演算部のブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態では、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）の電源を構成する電池システムに対して本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１１】
また、以下の各実施形態では、リチウムイオン電池を採用して単電池を直列に接続して組電池を構成しているが、単電池を並列接続したものを直列接続して組電池を構成してもよいし、直列接続した単電池を並列接続して組電池を構成してもよい。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池システム１００とその周辺の構成を示す図である。電池システム１００はリレー３００ａと３００ｂを介してインバータ４００に接続され、リレー３００ｃと３００ｄを介して充電器４２０に接続される。電池システム１００は、組電池１１０、単電池管理部１２０、電流検知部１３０、電圧検知部１４０、組電池制御部１５０、記憶部１８０を備える。
【００１３】
組電池１１０は、複数の単電池１１１から構成される。単電池管理部１２０は、単電池１１１の状態を監視する。電流検知部１３０は、電池システム１００に流れる電流を検知する。電圧検知部１４０は、組電池１１０の総電圧を検知する。組電池制御部１５０は、組電池１１０の状態を検知し、状態の管理等も行う。
【００１４】
組電池制御部１５０は、電池システム１００において、組電池１１０の状態を検知する電池状態検知装置として機能する。この組電池制御部１５０は、単電池管理部１２０が送信する各単電池１１１の電池電圧や温度、電流検知部１３０が送信する電池システム１００に流れる電流値、電圧検知部１４０が送信する組電池１１０の総電圧値を受け取る。組電池制御部１５０は、受け取ったこれらの情報をもとに、組電池１１０の状態を検知する。組電池制御部１５０による状態検知の結果は、単電池管理部１２０や車両制御部２００に送信される。
【００１５】
組電池１１０は、電気エネルギーの蓄積および放出（直流電力の充放電）が可能な複数の単電池１１１を電気的に直列に接続して構成している。組電池１１０を構成する単電池１１１は、状態の管理・制御を実施する上で、所定の単位数にグループ分けされている。グループ分けされた単電池１１１は、電気的に直列に接続され、単電池群１１２ａ、１１２ｂを構成している。単電池群１１２を構成する単電池１１１の個数は、全ての単電池群１１２において同数でもよいし、単電池群１１２毎に単電池１１１の個数が異なっていてもよい。
【００１６】
単電池管理部１２０は、組電池１１０を構成する単電池１１１の状態を監視する。単電池管理部１２０は、単電池群１１２毎に設けられた単電池制御部１２１を備える。図１では、単電池群１１２ａと１１２ｂに対応して、単電池制御部１２１ａと１２１ｂが設けられている。単電池制御部１２１は、単電池群１１２を構成する単電池１１１の状態を監視および制御する。
【００１７】
本実施形態では、説明を簡略化するために、４個の単電池１１１を電気的に直列接続して単電池群１１２ａと１１２ｂを構成し、単電池群１１２ａと１１２ｂをさらに電気的に直列接続して合計８個の単電池１１１を備える組電池１１０とした。
【００１８】
組電池制御部１５０と単電池管理部１２０は、フォトカプラに代表される絶縁素子１７０および信号通信手段１６０を介して信号を送受信する。
【００１９】
組電池制御部１５０と、単電池管理部１２０を構成する単電池制御部１２１ａおよび１２１ｂとの間の通信手段について説明する。単電池制御部１２１ａおよび１２１ｂは、それぞれが監視する単電池群１１２ａおよび１１２ｂの電位の高い順にしたがって直列に接続されている。組電池制御部１５０が単電池管理部１２０に送信した信号は、絶縁素子１７０および信号通信手段１６０を介して単電池制御部１２１ａに入力される。単電池制御部１２１ａの出力は信号通信手段１６０を介して単電池制御部１２１ｂに入力され、最下位の単電池制御部１２１ｂの出力は絶縁素子１７０および信号通信手段１６０を介して組電池制御部１５０へと伝送される。本実施形態１では、単電池制御部１２１ａと単電池制御部１２１ｂの間は絶縁素子１７０を介していないが、絶縁素子１７０を介して信号を送受信することもできる。
【００２０】
記憶部１８０は、組電池１１０、単電池１１１、単電池群１１２の内部抵抗特性、満充電時の容量、分極電圧、劣化特性、個体差情報、ＳＯＣと開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）の対応関係などの情報を格納する。さらに、単電池管理部１２０、単電池制御部１２１、組電池制御部１５０などの特性情報についてもあらかじめ記憶することができる。電池システム１００や組電池制御部１５０等の動作が停止しても、記憶部１８０に記憶した各種情報は保持される。
【００２１】
組電池制御部１５０は、単電池管理部１２０、電流検知部１３０、電圧検知部１４０、車両制御部２００から受け取った情報、後述するＳＯＣテーブル５０１や抵抗特性テーブル９０１などを用いて、１つ以上の単電池１１１のＳＯＣ、ＳＯＨ、許容充電・放電電流や電力などを検知するための演算を実行する。そして、演算結果に基づいて、単電池管理部１２０や車両制御部２００に情報を出力する。
【００２２】
車両制御部２００は、組電池制御部１５０が送信する情報を用いて、リレー３００ａと３００ｂを介して電池システム１００と接続されるインバータ４００を制御する。また、リレー３００ｃと３００ｄを介して電池システム１００に接続される充電器４２０を制御する。車両走行中には、電池システム１００はインバータ４００と接続され、組電池１１０が蓄えているエネルギーを用いて、モータジェネレータ４１０を駆動する。充電の際には、電池システム１００は充電器４２０と接続され、家庭用の電源または充電スタンドからの電力供給によって充電される。
【００２３】
充電器４２０は、家庭または充電スタンドに代表される外部の電源を用いて組電池１１０を充電する際に用いられる。本実施形態１では、充電器４２０は車両制御部２００からの指令に基づき充電電圧や充電電流などを制御する構成としているが、組電池制御部１５０からの指令に基づき制御を実施してもよい。また、充電器４２０は車両の構成、充電器４２０の性能、使用目的、外部の電源の設置条件などに応じて車両内部に設置してもよいし、車両の外部に設置することもできる。
【００２４】
電池システム１００を搭載した車両システムが始動して走行する場合には、車両制御部２００の管理のもと、電池システム１００はインバータ４００に接続され、組電池１１０が蓄えているエネルギーを用いてモータジェネレータ４１０を駆動し、回生時はモータジェネレータ４１０の発電電力により組電池１１０が充電される。電池システム１００を備える車両が家庭用または充電スタンドに代表される外部の電源と接続された際には、車両制御部２００が発信する情報に基づき電池システム１００と充電器４２０とが接続され、組電池１１０が所定の条件になるまで充電される。充電によって組電池１１０に蓄えられたエネルギーは、次回の車両走行時に利用されるか、車両内外の電装品等を動作させるためにも利用される。さらに必要に応じて、家庭用の電源に代表される外部電源へも放出する場合がある。
【００２５】
図２は、単電池制御部１２１の回路構成を示す図である。単電池制御部１２１は、電圧検出回路１２２、制御回路１２３、信号入出力回路１２４、温度検知部１２５を備える。電圧検出回路１２２は、各単電池１１１の端子間電圧を測定する。制御回路１２３は、電圧検出回路１２２および温度検知部１２５から測定結果を受け取り、信号入出力回路１２４を介して組電池制御部１５０に送信する。なお、単電池制御部１２１に一般的に実装される、自己放電や消費電流ばらつき等に伴い発生する単電池１１１間の電圧やＳＯＣばらつきを均等化する回路構成は、周知のものであると判断して記載を省略した。
【００２６】
図２における単電池制御部１２１が備える温度検知部１２５は、単電池群１１２の温度を測定する機能を有する。温度検知部１２５は、単電池群１１２全体として１つの温度を測定し、単電池群１１２を構成する単電池１１１の温度代表値としてその温度を取り扱う。温度検知部１２５が測定した温度は、単電池１１１、単電池群１１２、または組電池１１０の状態を検知するための各種演算に用いられる。図２はこれを前提とするため、単電池制御部１２１に１つの温度検知部１２５を設けた。単電池１１１毎に温度検知部１２５を設けて単電池１１１毎に温度を測定し、単電池１１１毎の温度に基づいて各種演算を実行することもできるが、この場合は温度検知部１２５の数が多くなる分、単電池制御部１２１の構成が複雑となる。
【００２７】
図２では、簡易的に温度検知部１２５を示した。実際は温度測定対象に温度センサが設置され、設置した温度センサが温度情報を電圧として出力し、これを測定した結果が制御回路１２３を介して信号入出力回路１２４に送信され、信号入出力回路１２４が単電池制御部１２１の外に測定結果を出力する。この一連の流れを実現する機能が単電池制御部１２１に温度検知部１２５として実装され、温度情報（電圧）の測定には電圧検出回路１２２を用いることもできる。
【００２８】
以下では組電池制御部１５０が行う各種演算を説明する。組電池制御部１５０は、マイクロコンピュータなどによって実現されるものであり、各種のプログラムを実行することで、以下に説明するような各種の処理や演算を行うことができる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態において組電池制御部１５０が行う処理内容を表すブロック線図である。組電池制御部１５０は、充電状態演算部３０１と、許容電流演算部３０２とを機能的に有する。充電状態演算部３０１は、電圧、電流、温度を用いてＳＯＣを求める。許容電流演算部３０２は、電圧、電流、温度と、充電状態演算部３０１が求めたＳＯＣとを用いて、許容充電電流（Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ）および許容放電電流（Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ）を求める。Ｉｍａｘ＿ｃｈｇは、充電時における組電池１１０の許容電流、すなわち組電池１１０を充電する際に流すことのできる最大の電流を表している。Ｉｍａｘ＿ｄｉｓは、放電時における組電池１１０の許容電流、すなわち組電池１１０を放電する際に流すことのできる最大の電流を表している。
【００３０】
充電状態演算部３０１は、電圧検知部１４０が計測した組電池１１０の端子間電圧を単電池１１１の直列数で除算して得られた電圧と、電流検知部１３０が計測した電流Ｉと、温度検知部１２５が計測した温度Ｔに基づき、組電池１１０のＳＯＣの推定を行う。以下に、充電状態演算部３０１が行うＳＯＣ推定のための処理内容の一例として、電圧に基づくＳＯＣの推定処理を説明する。
【００３１】
図４は単電池１１１の等価回路を示す回路図である。図４において、単電池１１１は、電圧源４０１と、直流抵抗４０２と、分極抵抗４０３と、キャパシタンス成分４０４から構成される。分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４は並列接続され、その並列接続対と、電圧源４０１と、直流抵抗４０２とが直列接続されている。
【００３２】
直流抵抗４０２の抵抗値をＲｏと表し、分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４の並列接続対の電圧に相当する分極電圧をＶｐと表すと、単電池１１１に電流Ｉを印加したときの単電池１１１の端子間電圧（ＣＣＶ：Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）は、以下の式（１）で表される。式（１）において、ＯＣＶは電圧源４０１の両端電圧であり、充放電電流が流れていない時で、かつ、電圧が時間的に一定している時の単電池１１１の端子間電圧である。
CCV＝OCV＋I×Ro＋Vp      （１）
【００３３】
ＯＣＶは、ＳＯＣ（充電状態）の演算に用いられるが、単電池１１１が充放電されている状況では、ＯＣＶを直接測定することが不可能である。このため、式（１）を変形した以下の式（２）により、ＣＣＶからＩＲドロップと分極電圧Ｖｐを差し引くことで、ＯＣＶが算出される。
OCV＝CCV−I×Ro−Vp      （２）
【００３４】
直流抵抗４０２の抵抗値Ｒｏと分極電圧Ｖｐは、単電池１１１から抽出される特性情報により決定することができる。単電池１１１の特性情報は、単電池１１１を充放電することで実験的に把握した値が記憶部１８０に予め格納されている。なお、直流抵抗４０２の抵抗値Ｒｏや分極電圧Ｖｐを決定する際に用いる特性情報を、単電池１１１のＳＯＣや温度、電流などに応じて変えるようにすると、高精度なＯＣＶを得ることができる。また、端子間電圧ＣＣＶは、電圧検知部１４０の計測結果を単電池１１１の直列数で除算したものを用いるものとし、電流Ｉは、電流検知部１３０の計測結果から得られる。
【００３５】
図５は、記憶部１８０に格納されているＳＯＣテーブル５０１の例を示す図である。ＳＯＣテーブル５０１は、単電池１１１のＯＣＶと、単電池１１１のＳＯＣとの対応関係を記述したデータテーブルである。データ形式は任意だが、ここでは説明の便宜上、グラフ形式で示す。なお、本実施形態ではデータテーブルを用いているが、数式などを用いることでＯＣＶとＳＯＣとの対応関係を表現することもできる。ＯＣＶからＳＯＣ、またはＳＯＣからＯＣＶへと変換できる方法であれば他の方法を用いてもよい。式（２）でＯＣＶが算出されると、このＳＯＣテーブル５０１を用いることによって、単電池１１１のＳＯＣを推定することができる。
【００３６】
次に、充電状態演算部３０１が行うＳＯＣ推定のための処理内容の他の一例として、電流に基づくＳＯＣの推定処理を説明する。充電状態演算部３０１は、以下の式（３）により単電池１１１のＳＯＣ推定を行うこともできる。式（３）において、ＳＯＣ０は単電池１１１の充放電前の初期ＳＯＣの値を表し、電流Ｉは電流検知部１３０の計測値を表す。また、Ｑｍａｘは単電池１１１の満充電時の容量を表しており、これは、単電池１１１または組電池１１０を充放電することで実験的に把握した値が記憶部１８０に予め格納されている。
SOCi＝SOC0＋100×∫Idt／Qmax        （３）
【００３７】
充電状態演算部３０１は、式（２）、式（３）のどちらを用いたＳＯＣ検出を行っても良いものとする。
【００３８】
以降では、図３における許容電流演算部３０２を説明する。許容電流演算部３０２は、電圧検知部１４０が計測した組電池１１０の端子間電圧を単電池１１１の直列数で除算して得られた電圧と、電流検知部１３０が計測した電流と、温度検知部１２５が計測した温度と、充電状態演算部３０１が求めたＳＯＣとに基づき、組電池１１０（単電池１１１）の許容電流を求める機能を有する。許容電流は、組電池１１０（単電池１１１）が充放電可能な電流の最大値であり、充電時の許容充電電流と、放電時の許容放電電流に分類される。
【００３９】
図６は、許容充電電流と許容放電電流の関係を示す線図である。図６に示すように、単電池１１１のＳＯＣが高い場合は、許容放電電流が大きく、許容充電電流は小さくなる。これとは逆に、単電池１１１のＳＯＣが低い場合は、許容放電電流が小さく、許容充電電流は大きくなる。許容電流演算部３０２で求められた許容電流は、充電状態演算部３０１で求められたＳＯＣと共に、外部に設置されるコントローラ（本実施例では車両制御部２００）に送信される。これを受信した外部のコントローラは、許容電流の範囲内で組電池１１０の充放電を行う。
【００４０】
図７に、本発明の第１の実施形態における許容電流演算部３０２のブロック線図を示す。許容電流演算部３０２は、内部抵抗検知部７０１と、電池状態予測部７０２と、第一許容電流演算部７０３と、第二許容電流演算部７０４と、許容充電電流決定部７０５と、許容放電電流決定部７０６とを備える。図１の電池システム１００では、マイクロコンピュータ等を用いて構成される組電池制御部１５０において所定のプログラムを実行することで、この組電池制御部１５０を、図７に示す各部として機能させることができる。
【００４１】
内部抵抗検知部７０１は、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣと、電圧検知部１４０により計測された電圧と、電流検知部１３０により計測された電流とを用いて、組電池１１０の現在の内部抵抗値を演算する。具体的には、以下の式（４）、（５）を用いて、電圧検知部１４０の計測値から前述のようにして得られる充放電中のＣＣＶと、ＳＯＣから得られるＯＣＶとの差を、電流検知部１３０で計測された電流Ｉで除算することにより、組電池１１０の現在の内部抵抗値を演算することができる。なお、式（４）において、ＯＣＶ＿ＳＯＣは、図５に示したＳＯＣテーブル５０１により、ＳＯＣの推定結果から得られるＯＣＶの値を表している。
VDdet=CCV−OCV_SOC      （４）
Rdet=VDdet／I              （５）
【００４２】
図８は、内部抵抗検知部７０１による内部抵抗値の演算方法の説明図である。図８において、線図８０１、８０２は、組電池１１０を放電したときの時間経過に応じたＣＣＶとＯＣＶの変動の様子をそれぞれ示している。図８に示すように、組電池１１０の放電を開始すると、ＯＣＶは時間経過に応じて徐々に減少する一方で、ＣＣＶは放電開始時に急激に低下し、その後は徐々に減少する。組電池１１０の放電を停止すると、ＣＣＶは急激に上昇し、その後、一定時間経過後にＯＣＶと一致する。内部抵抗検知部７０１は、式（４）から図８に示した放電中のＯＣＶとＣＣＶの差分ＶＤｄｅｔを算出し、式（５）によりこのＶＤｄｅｔを電流Ｉで割ることで、内部抵抗値Ｒｄｅｔを演算する。
【００４３】
なお、内部抵抗検知部７０１による内部抵抗値の演算は、電流検知部１３０による電流計測値が所定の閾値以上である場合にのみ実行される。閾値以上の充電電流が検知された場合、内部抵抗検知部７０１は、式（４）、（５）で得られたＲｄｅｔの値を、充電時の内部抵抗値を表すＲｄｅｔ＿ｃｈｇに代入すると共に、組電池１１０の充電時の内部抵抗値を検知できたかを示すための充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇに‘１’にセットする。一方、放電時の内部抵抗値を表すＲｄｅｔ＿ｄｉｓには、所定の無効値や予め定めた内部抵抗値を代入して、組電池１１０の放電時の内部抵抗値を検知できたかを示すための放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓに‘０’にセットする。
【００４４】
反対に、閾値以上の放電電流が検知された場合、内部抵抗検知部７０１は、式（４）、（５）で得られたＲｄｅｔの値をＲｄｅｔ＿ｄｉｓに代入して、Ｒｆｌａｇ＿ｄｉｓを‘１’にセットする。一方、Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇには、所定の無効値や予め定めた内部抵抗値を代入して、Ｒｆｌａｇ＿ｃｈｇを‘０’にセットする。
【００４５】
なお、閾値未満の電流が検知された場合、内部抵抗検知部７０１は、充電時の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇと、放電時の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓのいずれについても、演算することができない。この場合、内部抵抗検知部７０１は、所定の無効値や予め定めた内部抵抗値をＲｄｅｔ＿ｃｈｇとＲｄｅｔ＿ｄｉｓにそれぞれ代入し、Ｒｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓの両方を‘０’にセットする。
【００４６】
上記の内部抵抗検知部７０１が用いる電圧は、電圧検知部１４０が計測した組電池１１０の端子間電圧を、単電池１１１の直列数で除算して得られる電圧のため、上記の演算によって得られる内部抵抗値は、組電池１１０を構成する各単電池１１１の平均的な内部抵抗値となる。以降、この内部抵抗値を使用して許容電流を求めるが、取り扱う電圧は単電池１１１相当の値にしておく必要がある。
【００４７】
次に、電池状態予測部７０２について説明する。電池状態予測部７０２は、電圧検知部１４０が測定した電圧（ＣＣＶ）を用いることなしに、組電池１１０の状態を予測する機能を有する。この電池状態予測部７０２は、現在の組電池１１０の充電時における内部抵抗予測値を表すＲｐｒｅｄ＿ｃｈｇと、放電時における内部抵抗予測値を表すＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓを、電池状態の予測結果を表す電池特性情報として出力する。
【００４８】
電池状態予測部７０２において、Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇとＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓは、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣや、図２の温度検知部１２５から受け取った温度から推定することができる。これは、組電池１１０または単電池１１１を予め充放電試験することで抵抗特性を抽出しておき、その結果をＳＯＣと温度などに応じた抵抗特性テーブルとして記憶部１８０に記憶させておくことで実現できる。
【００４９】
図９は、記憶部１８０に格納されている抵抗特性テーブル９０１、９０２および９０３の例を示す図である。これらは、組電池１１０の内部抵抗と、組電池１１０のＳＯＣとの対応関係を記述したデータテーブルであり、抵抗特性テーブル９０１は高温時の特性を、抵抗特性テーブル９０２は常温時の特性を、抵抗特性テーブル９０３は低温時の特性をそれぞれ表している。データ形式は任意だが、ここでは説明の便宜上、グラフ形式で示す。なお、本実施形態では、温度に応じた３種類のデータテーブルを用いているが、数式などを用いることで、内部抵抗とＳＯＣおよび温度との対応関係を表現することもできる。
【００５０】
電池状態予測部７０２は、上記抵抗特性テーブルを用いて、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣや、図２の温度検知部１２５から受け取った温度からＲｐｒｅｄ＿ｃｈｇとＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓとを推定する。なお、この内部抵抗の予測方法は一例であり、次の方法で内部抵抗を予測することもできる。すなわち、電池を充電している場合は充電側、電池を放電している場合は放電側の電圧降下予測値（ＶＤｐｒｅｄ）を、式（６）により求める。ここで、Iは現在の充放電電流、ＲＯｐｒｅｄはＳＯＣや温度などに応じて値を持たせた直流抵抗４０２の抵抗特性テーブル値、ＶＰｐｒｅｄは分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４を並列接続して生じる分極電圧を、計算により予測した結果である。分極電圧の予測は、予め組電池１１０もしくは単電池１１１を充放電試験して分極抵抗４０３の特性、更に、キャパシタンス成分４０４もしくは分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４を乗算して得られる時定数の特性を予め抽出し、分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４を並列接続した場合の時々刻々と変化する電圧を計算すれば実現できる。求めたＶＤｐｒｅｄに対して式（５）のように現在の充放電電流Iで除算すれば、充電時にはＲｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、放電時にはＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓが、内部抵抗検知部７０１と近い形で求めることができる。なお、充電時におけるＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓ、放電時におけるＲｐｒｅｄ＿ｃｈｇは、式（５）（６）を用いずに、図９で説明した抵抗特性テーブルを用いて推定する。更に、充電も放電も検知されない場合は、充電側と放電側をともに、図９で説明した抵抗特性テーブルを用いる。
VDpred= I×ROpred＋VPpred      （６）
【００５１】
以上説明したように、内部抵抗検知部７０１は、電圧検知部１４０が検知した組電池１１０の電圧に基づいて、組電池１１０の内部抵抗値を検知する。内部抵抗値を検知するためには、組電池１１０の電圧検知結果を用いる必要があるため、内部抵抗検知部７０１では、充電時の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇと、放電時の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓとの両方を、同時には演算できないという制約がある。すなわち、前述したように、Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇについては、組電池１１０に流れる充電電流が閾値を超える充電時にのみ演算が可能であり、Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓについては、組電池１１０からの放電電流が閾値を超える放電時にのみ演算が可能である。
【００５２】
一方、電池状態予測部７０２は、電圧検知部１４０が検知した組電池１１０の電圧を用いずに、事前に記憶された組電池１１０の特性情報を用いて、組電池１１０の内部抵抗値の推定を行う。そのため、組電池１１０の充放電状態に関わらず、充電時の内部抵抗値を表すＲｐｒｅｄ＿ｃｈｇと、放電時の内部抵抗値を表すＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓとを、常時予測することが可能である。ただし、事前に抽出した組電池１１０の特性が現在の組電池１１０の特性と不一致である場合には、その差に応じた分だけ、電池状態予測部７０２からの出力には誤差が含まれる。
【００５３】
次に、第一許容電流演算部７０３と、第二許容電流演算部７０４について説明する。第一許容電流演算部７０３は、電圧検知部１４０により検知された組電池１１０の電圧に基づく許容電流を求める。具体的には、電圧検知部１４０による電圧計測結果を基に内部抵抗検知部７０１で検知された充電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇおよび放電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓと、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣから得られるＯＣＶの値であるＯＣＶ＿ＳＯＣと、組電池１１０の特性から定められる上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎとを用いて、以下の式（７）、（８）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１をそれぞれ演算する。
Imax_chg1＝（Vmax−OCV_SOC）／Rdet_chg        （７）
Imax_dis1＝（Vmin−OCV_SOC）／Rdet_dis        （８）
【００５４】
図１０は、第一許容電流演算部７０３が行う演算処理のブロック線図である。図１０において、第一許容電流演算部７０３は、式（７）の演算に対応する第一充電電流演算部１００１と、式（８）の演算に対応する第一放電電流演算部１００２とにより構成されている。第一充電電流演算部１００１は、内部抵抗検知部７０１から入力される充電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇと、充電状態演算部３０１から入力されるＳＯＣとを用いて、式（７）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を演算して出力する。第一放電電流演算部１００２は、内部抵抗検知部７０１から入力される放電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓと、充電状態演算部３０１から入力されるＳＯＣとを用いて、式（８）により、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を演算して出力する。
【００５５】
前述した通り、内部抵抗検知部７０１は、充電時においてのみＲｄｅｔ＿ｃｈｇを演算でき、放電時においてのみＲｄｅｔ＿ｄｉｓを演算できる。そのため、第一許容電流演算部７０３も、充電時においてのみＩｍａｘ＿ｃｈｇ１を演算でき、放電時においてのみＩｍａｘ＿ｄｉｓ１を演算できるという制約がある。
【００５６】
第一許容電流演算部７０３は、電圧検知部１４０による電圧検知結果を用いて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を演算する。一方、第二許容電流演算部７０４は、電圧検知部１４０により検知された組電池１１０の電圧を用いずに、組電池１１０の許容電流を求める。具体的には、電圧検知部１４０による電圧計測結果を用いずに電池状態予測部７０２で予測された充電側の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、放電側の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓと、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣから得られるＯＣＶの値であるＯＣＶ＿ＳＯＣと、組電池１１０の特性から定められる上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎとを用いて、以下の式（９）、（１０）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２をそれぞれ演算する。
Imax_chg2＝(Vmax−OCV_SOC）／Rpred_chg        （９）
Imax_dis2＝(Vmin−OCV_SOC）／Rpred_dis        （１０）
【００５７】
図１１は、第二許容電流演算部７０４が行う演算処理のブロック線図である。図１１において、第二許容電流演算部７０４は、式（９）の演算に対応する第二充電電流演算部１１０１と、式（１０）の演算に対応する第二放電電流演算部１１０２とにより構成されている。第二充電電流演算部１１０１は、電池状態予測部７０２から入力される充電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇと、充電状態演算部３０１から入力されるＳＯＣとを用いて、式（９）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を演算して出力する。第二放電電流演算部１１０２は、電池状態予測部７０２から入力される放電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓと、充電状態演算部３０１から入力されるＳＯＣとを用いて、式（１０）により、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を演算して出力する。
【００５８】
前述したとおり、電池状態予測部７０２は、組電池１１０の充放電状態に関わらず、Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇおよびＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓを常時演算できる。そのため、第二許容電流演算部７０４も、組電池１１０の充放電状態に関わらず、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を常時演算できる。ただし、電池状態予測部７０２からの出力には、前述した通り、事前に抽出した組電池１１０の特性が現在の組電池１１０の特性と一致しない場合に、その差に応じた分の誤差が含まれる可能性がある。そのため、第二許容電流演算部７０４から出力されるＩｍａｘ＿ｃｈｇ２およびＩｍａｘ＿ｄｉｓ２においても、上記誤差分の許容電流誤差が含まれる可能性がある。
【００５９】
以上説明したように、第一許容電流演算部７０３は、許容電流を演算できるのが組電池１１０の充放電中に限られるという演算条件の制約がある一方で、第二許容電流演算部７０４は、こうした演算条件の制約がない。ただし、第二許容電流演算部７０４で演算される許容電流では、事前に抽出した電池特性と現在の電池特性との間に違いが生じた場合に、誤差が生じる。そこで、本実施形態において、許容電流演算部３０２は、第一許容電流演算部７０３で許容電流が演算できる条件を満たすとき、すなわち組電池１１０の充放電電流が所定の閾値以上であるときには、第一許容電流演算部７０３からの出力を、最終的な組電池１１０の許容電流として決定する。一方、第一許容電流演算部７０３で許容電流が演算できる条件を満たさないとき、すなわち組電池１１０の充放電電流が閾値未満であるときには、第二許容電流演算部７０４からの出力を、最終的な組電池１１０の許容電流として決定する。こうした処理を実現するために、許容電流演算部３０２は、許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６を備える。
【００６０】
許容充電電流決定部７０５は、第一許容電流演算部７０３により演算された許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４により演算された許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とに基づいて、最終的な許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇを決定し出力する。具体的には、内部抵抗検知部７０１から出力された充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇの値に基づいて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１または許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２のいずれかを選択し、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして出力する。
【００６１】
許容放電電流決定部７０６は、第一許容電流演算部７０３により演算された許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４により演算された許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２とに基づいて、最終的な許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを決定し出力する。具体的には、内部抵抗検知部７０１から出力された放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓの値に基づいて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１または許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２のいずれかを選択し、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして出力する。
【００６２】
図１２は、本発明の第１の実施形態において許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６がそれぞれ行う演算処理のブロック線図の一例を示す図である。図１２において、スイッチを用いて実現された許容充電電流決定部７０５は、充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘１’の場合は第一許容電流演算部７０３から出力された許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を選択し、充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘０’の場合は第二許容電流演算部７０４から出力された許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を選択する。同様に、スイッチを用いて実現された許容放電電流決定部７０６は、放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘１’の場合は第一許容電流演算部７０３から出力された許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を選択し、放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘０’の場合は第二許容電流演算部７０４から出力された許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を選択する。
【００６３】
図１３は、本発明の第１の実施形態において許容電流演算部３０２から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。ここでは、説明を単純化するために、充放電電流を図に示すように一定周期の正弦波状に変化させ、電流値が正の場合を充電、負の場合を放電と定義した。また、電流の向きが充電方向となった場合は直ちにＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘１’にセットされ、放電方向となった場合は直ちにＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘１’にセットされることとした。
【００６４】
充放電電流が充電方向に流れている場合、内部抵抗検知部７０１は、充電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇを求めることができ、これを用いて第一許容電流演算部７０３は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求めることができる。一方、電池状態予測部７０２で予測される充電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇは、事前に記憶された電池特性から推定されたものであるため、これを用いて第二許容電流演算部７０４で演算される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２は、Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と比較して誤差が大きい。そこで、許容充電電流決定部７０５は、充放電電流の向きが充電方向となった場合は、第一許容電流演算部７０３からのＩｍａｘ＿ｃｈｇ１を最終的な許容充電電流に決定し、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして出力する。
【００６５】
またこの場合、内部抵抗検知部７０１が放電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓを求めることができないため、第一許容電流演算部７０３は、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求めることができない。一方、第二許容電流演算部７０４は、電池状態予測部７０２で予測された放電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓを用いて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を求めることができる。そこで、許容放電電流決定部７０６は、充放電電流の向きが充電方向となった場合は、第二許容電流演算部７０４からのＩｍａｘ＿ｄｉｓ２を最終的な許容放電電流に決定し、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして出力する。
【００６６】
充放電電流が放電方向に流れている場合、内部抵抗検知部７０１は、放電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｄｉｓを求めることができ、これを用いて第一許容電流演算部７０３は、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求めることができる。一方、電池状態予測部７０２で予測される放電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓは、事前に記憶された電池特性から推定されたものであるため、これを用いて第二許容電流演算部７０４で演算される許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２は、Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と比較して誤差が大きい。そこで、許容放電電流決定部７０６は、充放電電流の向きが放電方向となった場合は、第一許容電流演算部７０３からのＩｍａｘ＿ｄｉｓ１を最終的な許容放電電流に決定し、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして出力する。
【００６７】
またこの場合、内部抵抗検知部７０１が充電側の内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇを求めることができないため、第一許容電流演算部７０３は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求めることができない。一方、第二許容電流演算部７０４は、電池状態予測部７０２で予測された充電側の内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇを用いて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を求めることができる。そこで、許容充電電流決定部７０５は、充放電電流の向きが放電方向となった場合は、第二許容電流演算部７０４からのＩｍａｘ＿ｃｈｇ２を最終的な許容充電電流に決定し、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして出力する。
【００６８】
上記を換言すると、許容充電電流決定部７０５は、組電池１１０の充電が開始される前の放電中には、第二許容電流演算部７０４で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を、最終的な組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定し出力する。そして、組電池１１０の充電が開始された後には、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇを、第二許容電流演算部７０４で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２から、第一許容電流演算部７０３で求められた、より誤差の小さな許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に切り替える。一方、許容放電電流決定部７０６は、組電池１１０の放電が開始される前の充電中には、第二許容電流演算部７０４で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を、最終的な組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定し出力する。そして、組電池１１０の放電が開始された後には、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを、第二許容電流演算部７０４で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２から、第一許容電流演算部７０３で求められた、より誤差の小さな許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に切り替える。
【００６９】
以上より、図７の許容電流演算部３０２のブロック線図を用いて、本発明における許容電流演算の処理内容について説明した。図７は一例であり、以下に述べるのは、他の許容電流演算部３０２によって本発明を実現した場合の処理内容である。
【００７０】
図１４に、図７とは異なる許容電流演算部３０２のブロック線図を示す。図７の内部抵抗検知部７０１は、検知した内部抵抗値Ｒｄｅｔ＿ｃｈｇとＲｄｅｔ＿ｄｉｓ、内部抵抗値を検知できたかを示すＲｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓを出力した。図１４の内部抵抗検知部７０１は、検知した直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇとＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓ、検知した分極電圧ＶＰｄｅｔ、これら電池情報を検知できたかを示すＲｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが出力される。また、図７の電池状態予測部７０２の出力は予測した内部抵抗値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇとＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓであったが、図１４では予測した直流抵抗値ＲＯｐｒｅｄ＿ｃｈｇとＲＯｐｒｅｄ＿ｄｉｓ、予測した分極電圧ＶＰｐｒｅｄが出力される。
【００７１】
図１４における内部抵抗検知部７０１の処理内容について説明する。内部抵抗検知部７０１は、電圧検知部１４０により計測された電圧と、電流検知部１３０により計測された電流とを用いて、組電池１１０の現在の直流抵抗値を検知する。具体的には、以下の式（１１）を用いて、直流抵抗値を求める。なお、式（１１）において、ｔは時間、Ｖ（ｔ）は時刻ｔで電圧検知部１４０により計測された電圧、Ｉ（ｔ）は時刻ｔで電流検知部１３０により計測された電流の値を表している。
ROdet=(V(t)-V(t-1))/(I(t)-I(t-1)      （１１）
式（１１）で得られる直流抵抗は、電圧検知部１４０と電流検知部１３０の測定性能や、式（１１）を実行した条件によって、値が不安定になる場合がある。そこで、必要に応じて、式（１１）を複数回実行して得られたＲＯｄｅｔを平均化した後に以降の演算に活用すると良い。
【００７２】
式（１１）におけるＩ（ｔ）とＩ（ｔ−１）が共に充電側の電流値の場合に得られたＲＯｄｅｔは、充電側の直流抵抗値とみなせる。そこで、この条件で得られたＲＯｄｅｔを、充電側の直流抵抗値であるＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇに代入すると共に、組電池１１０の充電時の直流抵抗値を検知できたかを示すための充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇに‘１’にセットする。一方、放電時の直流抵抗値を表すＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓには、所定の無効値や予め定めた直流抵抗値を代入して、組電池１１０の放電時の直流抵抗値を検知できたかを示すための放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓに‘０’にセットする。なお、組電池１１０の直流抵抗は短い時間で大きく変化するものではないため、放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓが演算できない場合は前回求めた放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓを活用することも可能である。そして、所定時間以上、放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓが演算できない場合にＲｆｌａｇ＿ｄｉｓを‘０’にセットする。
【００７３】
反対に、式（１１）におけるＩ（ｔ）とＩ（ｔ−１）が共に放電側の電流値の場合、内部抵抗検知部７０１は、得られたＲＯｄｅｔの値をＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓに代入して、Ｒｆｌａｇ＿ｄｉｓを‘１’にセットする。一方、ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇには、所定の無効値や予め定めた直流抵抗値を代入して、Ｒｆｌａｇ＿ｃｈｇを‘０’にセットする。これも先ほど述べたことと同様に、組電池１１０の直流抵抗は短い時間で大きく変化するものではないため、充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇが演算できない場合は前回求めた充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇを活用することも可能である。そして、所定時間以上、充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇが演算できない場合にＲｆｌａｇ＿ｃｈｇを‘０’にセットする。
【００７４】
なお、Ｉ（ｔ）とＩ（ｔ−１）が充電側と放電側のペアとなった場合、または、Ｉ（ｔ）とＩ（ｔ−１）の差が閾値未満であり、直流抵抗を検知するのが困難な場合は、内部抵抗検知部７０１は、充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇと、放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓのいずれについても、演算することができない。この場合、内部抵抗検知部７０１は、所定の無効値や予め定めた直流抵抗値をＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇとＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓにそれぞれ代入し、Ｒｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓの両方を‘０’にセットする。もしくは、充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇと放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓが演算できない場合は前回求めた充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇと放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓを活用し、所定時間以上、充電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇと放電時の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓが演算できない場合にＲｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓを‘０’にセットする。
【００７５】
前述した処理によって、内部抵抗検知部７０１は組電池１１０の直流抵抗値を検知する。これに加え、ここでの内部抵抗検知部７０１は組電池１１０の分極電圧を検知するものとした（ＶＰｄｅｔ）。式（１２）に、分極電圧の検知方法を示す。
VPdet=CCV−OCV_SOC- I×ROdet          （１２）
ここで、ＣＣＶは電圧検知部１４０が計測した充放電中の電圧値、ＯＣＶ＿ＳＯＣは図５に示したＳＯＣテーブル５０１によりＳＯＣの推定結果から得られるＯＣＶの値、Ｉは電流検知部１３０で計測された電流値、ＲＯｄｅｔは内部抵抗検知部７０１が検知した組電池１１０の充電側もしくは放電側で検知された直流抵抗である。ＶＰｄｅｔの検知結果は、直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇとＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓ、電池状態を検知できたかを示すＲｆｌａｇ＿ｃｈｇとＲｆｌａｇ＿ｄｉｓと共に出力され、後述する許容電流の演算に活用される。
【００７６】
次に、図１４における電池状態予測部７０２について説明する。前述したとおり、内部抵抗検知部７０１は所定条件を満たした場合にのみ、直流抵抗値等の電池状態を検知できる。いっぽう、ここで述べる電池状態予測部７０２は、事前に抽出した組電池１１０の特性が現在の組電池１１０の特性と不一致である場合には、その差に応じた分だけ、電池状態予測部７０２からの出力には誤差が含まれるものの、常に電池状態を外部に出力することが可能である。
【００７７】
電池状態予測部７０２は、電圧検知部１４０が測定した電圧（ＣＣＶ）を用いることなしに、組電池１１０の状態を予測する機能を有する。この電池状態予測部７０２は、現在の組電池１１０の充電時における直流抵抗予測値を表すＲＯｐｒｅｄ＿ｃｈｇと、放電時における直流抵抗予測値を表すＲＯｐｒｅｄ＿ｄｉｓ、分極電圧予測値を表すＶＰｐｒｅｄを、電池状態の予測結果を表す電池特性情報として出力する。
【００７８】
電池状態予測部７０２において、ＲＯｐｒｅｄ＿ｃｈｇとＲＯｐｒｅｄ＿ｄｉｓは、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣや、図２の温度検知部１２５から受け取った温度から推定することができる。これは、組電池１１０または単電池１１１を予め充放電試験することで抵抗特性を抽出しておき、その結果をＳＯＣと温度などに応じた抵抗特性テーブルとして記憶部１８０に記憶させておくことで実現できる。また、ＶＰｐｒｅｄは、式（６）の説明で述べたとおり、分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４を並列接続して生じる分極電圧を、計算により予測することが可能である。
【００７９】
図１４における第一許容電流演算部７０３は、ＳＯＣと、ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇとＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓ、ＶＰｄｅｔを入力に用いて許容電流を演算する。具体的には、電圧検知部１４０による電圧計測結果を基に内部抵抗検知部７０１で検知された充電側の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｃｈｇおよび放電側の直流抵抗値ＲＯｄｅｔ＿ｄｉｓと、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣから得られるＯＣＶの値であるＯＣＶ＿ＳＯＣと、式（１２）で検知した分極電圧であるＶＰｄｅｔと、組電池１１０の特性から定められる上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎとを用いて、以下の式（１３）、（１４）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１をそれぞれ演算する。式（７）（８）では分極電圧の影響をＲｄｅｔ＿ｃｈｇとＲｄｅｔ＿ｄｉｓに含めて許容電流を演算したが、ここでは、分極電圧を抵抗値に換算せずに許容電流を求めている。
Imax_chg1＝｛Vmax−(OCV_SOC＋VPdet)｝／ROdet_chg        （１３）
Imax_dis1＝｛Vmin−(OCV_SOC＋VPdet)｝／ROdet_dis        （１４）
【００８０】
第二許容電流演算部７０４は、電池状態予測部７０２からの出力と、内部抵抗検知部７０１からの出力であるＶＰｄｅｔ等を受信して組電池１１０の許容電流を求める。具体的には、予測された充電側の直流抵抗予測値ＲＯｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、放電側の直流抵抗予測値ＲＯｐｒｅｄ＿ｄｉｓと、図３の充電状態演算部３０１により推定されたＳＯＣから得られるＯＣＶの値であるＯＣＶ＿ＳＯＣと、計算で予測した分極電圧予測値ＶＰｐｒｅｄまたは式（１２）で検知した分極電圧ＶＰｄｅｔと、組電池１１０の特性から定められる上限電圧Ｖｍａｘおよび下限電圧Ｖｍｉｎとを用いて、以下の式（１５）、（１６）により、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２をそれぞれ演算する。ＶＰｐｒｅｄに加えて、ＶＰｄｅｔも入力として用いる理由は、分極電圧は充電側で検知しても放電側で利用でき、放電側で検知しても充電側で利用できる共通パラメータであるためである。内部抵抗検知部７０１で検知されたＶＰｄｅｔは第二許容電流演算部７０４でも活用でき、内部抵抗検知部７０１でＶＰｄｅｔが検知される前はＶＰｐｒｅｄを活用し、ＶＰｄｅｔが検知された場合は精度を優先してＶＰｄｅｔを採用する処理を実現できる。なお、許容電流の演算処理をシンプルにする目的で、第二許容電流演算部７０４は電池状態予測部７０２からの出力のみを扱う、すなわち、分極電圧は予測値であるＶＰｐｒｅｄのみとする処理内容を採用することも可能である。
【００８１】
式（１５）（１６）、図１６の分極電圧ＶＰは、分極電圧予測値ＶＰｐｒｅｄまたは式（１２）で検知した分極電圧ＶＰｄｅｔが代入される。ＶＰｄｅｔが検知されていない場合は分極電圧予測値ＶＰｐｒｅｄがＶＰに代入されて活用され、内部抵抗検知部７０１で有効な分極電圧ＶＰｄｅｔが検知された場合はＶＰｄｅｔがＶＰに代入されて活用され、Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とＩｍａｘ＿ｄｉｓ２が求められる。
Imax_chg2＝｛Vmax−(OCV_SOC＋VP)｝／ROpred_chg        （１５）
Imax_dis2＝｛Vmin−(OCV_SOC＋VP)｝／ROpred_dis        （１６）
【００８２】
図１４における許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６は、図７の機能と同様である。すなわち、許容充電電流決定部７０５は、内部抵抗検知部７０１から出力された充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇの値に基づいて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１または許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２のいずれかを選択し、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして出力する。許容放電電流決定部７０６は、内部抵抗検知部７０１から出力された放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓの値に基づいて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１または許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２のいずれかを選択し、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして出力する。これにより、図７を用いて説明したのと同様に、許容電流を高精度に演算することが可能となる。
【００８３】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００８４】
（１）組電池制御部１５０において、許容電流演算部３０２は、第一許容電流演算部７０３と、第二許容電流演算部７０４と、許容充電電流決定部７０５と、許容放電電流決定部７０６とを備える。第一許容電流演算部７０３は、電圧検知部１４０により検知された組電池１１０の電圧に基づく組電池１１０の許容電流として、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求める。第二許容電流演算部７０４は、組電池１１０の電圧を用いずに、組電池１１０の許容電流として、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を求める。許容充電電流決定部７０５は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の少なくとも一つに基づいて、組電池１１０の状態に応じた組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇを決定し、許容放電電流決定部７０６は、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の少なくとも一つに基づいて、組電池１１０の状態に応じた組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを決定する。このようにしたので、組電池１１０の許容電流を高精度に検知することができる。
【００８５】
（２）許容充電電流決定部７０５は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求められる状態に組電池１１０がある状態にあるときには、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定し、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求められない状態に組電池１１０があるときには、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定する。具体的には、組電池１１０の充電電流が所定の閾値以上であるときには、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求められる状態に組電池１１０があると判断して、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定し、組電池１１０の充電電流が閾値未満であるときには、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を求められない状態に組電池１１０があると判断して、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定する。また、許容放電電流決定部７０６は、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求められる状態に組電池１１０がある状態にあるときには、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定し、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求められない状態に組電池１１０があるときには、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定する。具体的には、組電池１１０の放電電流が所定の閾値以上であるときには、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求められる状態に組電池１１０があると判断して、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定し、組電池１１０の放電電流が閾値未満であるときには、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求められない状態に組電池１１０があると判断して、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定する。このようにしたので、組電池１１０の状態に応じて、最適な許容電流を決定することができる。
【００８６】
（３）許容充電電流決定部７０５は、組電池１１０の充電が開始される前には、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定し、組電池１１０の充電が開始された後には、組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇを、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２から許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に切り替える。また、許容放電電流決定部７０６は、組電池１１０の放電が開始される前には、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定し、組電池１１０の放電が開始された後には、組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２から許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に切り替える。このようにしたので、組電池１１０の充放電の開始に応じて、より誤差の小さな許容電流を求めることができる。
【００８７】
（４）許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６は、組電池１１０が充電されているときには、充電側については許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定すると共に、放電側については許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定する。また、組電池１１０が放電されているときには、充電側については許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇとして決定すると共に、放電側については許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓとして決定する。そして、組電池１１０の充放電の切り替わりに応じて、充電側と放電側のそれぞれについて、組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇおよび許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１または許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２または許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２との間で切り替える。このようにしたので、組電池１１０の充放電の切り替わりに応じて、適切な許容電流を選択することができる。
【００８８】
＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、前述の内部抵抗検知部７０１、許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６の処理内容にそれぞれ変更を加えた例について説明する。その他の機能は、第１の実施形態で説明したのと同じである。
【００８９】
図１７は、本発明の第２の実施形態において許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６がそれぞれ行う演算処理のブロック線図の一例を示す図である。図１７において、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６には、重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂがそれぞれ設けられている。この重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂは、充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇまたは放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが変化した場合に、０と１の間で連続的に変化する重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ出力する機能を有する。具体的には、充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘０’から‘１’に変化すると、重み決定部１７０１Ａは、重み係数Ｗｃｈｇを０から１まで所定の傾きで変化させ、反対に充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘１’から‘０’に変化すると、重み決定部１７０１Ａは、重み係数Ｗｃｈｇを１から０まで所定の傾きで変化させる。同様に、放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘０’から‘１’に変化すると、重み決定部１７０１Ｂは、重み係数Ｗｄｉｓを０から１まで所定の傾きで変化させ、反対に放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘１’から‘０’に変化すると、重み決定部１７０１Ｂは、重み係数Ｗｄｉｓを１から０まで所定の傾きで変化させる。
【００９０】
許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６は、上記のようにして出力される重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓを用いて、以下の式（１７）、（１８）により、第一許容電流演算部７０３からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対してそれぞれ重み付けを行い、最終的な組電池１１０の許容電流を計算する。
Imax_chg＝Wchg×Imax_chg1＋（1−Wchg）×Imax_chg2      （１７）
Imax_dis＝Wdis×Imax_dis1＋（1−Wdis）×Imax_dis2      （１８）
【００９１】
この重み決定部１７０１Ａと１７０１Ｂの追加により、充電と放電が切り替った際の許容電流の変化をなだらかにすることができる。図１８は、本発明の第２の実施形態において許容電流演算部３０２から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。ここでは図１３と同様に、充放電電流を図に示すように一定周期の正弦波状に変化させ、電流値が正の場合を充電、負の場合を放電と定義した。また、電流の向きが充電方向となった場合は直ちにＲｆｌａｇ＿ｃｈｇが‘１’にセットされ、放電方向となった場合は直ちにＲｆｌａｇ＿ｄｉｓが‘１’にセットされることとした。
【００９２】
充放電電流が充電方向に流れている場合、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６は、重み係数Ｗｃｈｇを１に、重み係数Ｗｄｉｓを０にそれぞれ設定する。これにより、充電側については、第一許容電流演算部７０３からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に対する重み付けを相対的に大きくし、放電側については、第二許容電流演算部７０４からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを相対的に大きくする。
【００９３】
充放電電流が充電方向から放電方向に切り替えられると、許容充電電流決定部７０５は、重み係数Ｗｃｈｇを１から０に次第に変化させる。これにより、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に対する重み付けを次第に小さくして、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み付けを次第に大きくする。その結果、許容充電電流決定部７０５から出力される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇは、図に示すように、Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１からＩｍａｘ＿ｃｈｇ２へと次第に変化する。一方、許容放電電流決定部７０６は、重み係数Ｗｄｉｓを０から１に次第に変化させる。これにより、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に対する重み付けを次第に大きくして、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを次第に小さくする。その結果、許容放電電流決定部７０６から出力される許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓは、図に示すように、Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２からＩｍａｘ＿ｄｉｓ１へと次第に変化する。
【００９４】
また、充放電電流が放電方向に流れている場合、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６は、重み係数Ｗｃｈｇを０に、重み係数Ｗｄｉｓを１にそれぞれ設定する。これにより、充電側については、第二許容電流演算部７０４からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み付けを相対的に大きくし、放電側については、第一許容電流演算部７０３からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に対する重み付けを相対的に大きくする。
【００９５】
充放電電流が放電方向から充電方向に切り替えられると、許容充電電流決定部７０５は、重み係数Ｗｃｈｇを０から１に次第に変化させる。これにより、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に対する重み付けを次第に大きくして、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み付けを次第に小さくする。その結果、許容充電電流決定部７０５から出力される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇは、図に示すように、Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２からＩｍａｘ＿ｃｈｇ１へと次第に変化する。一方、許容放電電流決定部７０６は、重み係数Ｗｄｉｓを１から０に次第に変化させる。これにより、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に対する重み付けを次第に小さくして、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを次第に大きくする。その結果、許容放電電流決定部７０６から出力される許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓは、図に示すように、Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１からＩｍａｘ＿ｄｉｓ２へと次第に変化する。
【００９６】
なお、前述のように、内部抵抗検知部７０１において、充放電電流が閾値未満のときに予め定めた内部抵抗値をＲｄｅｔ＿ｃｈｇやＲｄｅｔ＿ｄｉｓに代入する場合、これらを用いて第一許容電流演算部７０３が許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を演算すると、演算結果に大きな誤差が含まれる可能性がある。このとき代入される内部抵抗値としては、組電池１１０の特性に応じて想定される内部抵抗値の最大値、最小値、平均値などが考えられるが、いずれの場合でも、実際の値との差が大きいほど、第一許容電流演算部７０３の演算結果に含まれる誤差も大きなものとなる。したがって、本実施形態では、最後に演算した内部抵抗値を内部抵抗検知部７０１内に保持しておき、内部抵抗検知部７０１が内部抵抗値の演算を実行できないときには、保持した内部抵抗値を出力することが好ましい。このようにすれば、充放電の切り替え時に、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６からそれぞれ出力される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇと許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓが急激に変動するのを防止することができる。
【００９７】
以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００９８】
（１）許容充電電流決定部７０５は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み係数Ｗｃｈｇを決定し、この重み係数Ｗｃｈｇに基づいて許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２をそれぞれ重み付けして合計することにより、組電池１１０の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇを決定する。また、許容放電電流決定部７０６は、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み係数Ｗｄｉｓを決定し、この重み係数Ｗｄｉｓに基づいて許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２をそれぞれ重み付けして合計することにより、組電池１１０の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを決定する。このようにしたので、別々の方法で求められた二種類の許容電流から、適切な許容電流を求めることができる。
【００９９】
（２）許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６は、組電池１１０の充電または放電中に、重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ変化させる。これにより、許容充電電流決定部７０５は、組電池１１０の充電が開始される前には、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み付けを相対的に大きくし、組電池１１０の充電が開始された後には、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１に対する重み付けを次第に大きくして、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２に対する重み付けを次第に小さくする。また、許容放電電流決定部７０６は、組電池１１０の放電が開始される前には、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを相対的に大きくし、組電池１１０の放電が開始された後には、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に対する重み付けを次第に大きくして、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを次第に小さくする。このようにしたので、組電池１１０の充放電の切り替わり時に、許容電流をスムーズに変化させることができる。
【０１００】
＜第３の実施形態＞
次に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第一許容電流演算部７０３、第二許容電流演算部７０４、許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６の処理内容にそれぞれ変更を加えた例について説明する。その他の機能は、第１の実施形態で説明したのと同じである。
【０１０１】
本実施形態において、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６がそれぞれ行う演算処理のブロック線図は、図１７と同じである。すなわち、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６には、重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂがそれぞれ設けられている。
【０１０２】
前述の第２の実施形態では、重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂは、充電フラグＲｆｌａｇ＿ｃｈｇと放電フラグＲｆｌａｇ＿ｄｉｓをそれぞれ入力し、これらの値に基づいて、０と１の間で連続的に変化する重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ出力するものとして説明した。これに対して、本実施形態では、第一許容電流演算部７０３と第二許容電流演算部７０４がそれぞれの許容電流の誤差を演算し、これを用いて重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂが重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ決定する例を説明する。
【０１０３】
本実施形態において、第一許容電流演算部７０３は、前述の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１の演算に加えて、さらにこれらの誤差をそれぞれ表す許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１の演算を行う。同様に、第二許容電流演算部７０４は、前述の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の演算に加えて、さらにこれらの誤差を表す許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ２の演算を行う。第一許容電流演算部７０３で求められた許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ２は、許容充電電流決定部７０５において、重み決定部１７０１Ａに入力される。第一許容電流演算部７０３で求められた許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ２は、許容放電電流決定部７０６において、重み決定部１７０１Ｂに入力される。なお、許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１や、許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ２は、電流検知部１３０や電圧検知部１４０、温度検知部１２５の測定誤差や、図４の等価回路と実際の電池電圧との違いを予め把握し、これらを入力として用いることで演算することが可能である。
【０１０４】
重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂは、入力された上記の各許容電流誤差を用いて、以下の式（１９）、（２０）により、重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ決定する。
Wchg＝ΔImax_chg22／（ΔImax_chg12＋ΔImax_chg22）      （１９）
Wdis＝ΔImax_dis22／（ΔImax_dis12＋ΔImax_dis22）      （２０）
【０１０５】
上記の重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓを用いることで、許容充電電流決定部７０５と許容放電電流決定部７０６は、前述の式（１７)、（１８)により、最終的な組電池１１０の許容電流をそれぞれ計算することができる。なお、重み決定部１７０１Ａ、１７０１Ｂにおいて、第一許容電流演算部７０３の演算結果に含まれる誤差のみに応じて重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ決定することで、処理を簡略化してもよい。すなわち、許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６は、第一許容電流演算部７０３で求められた許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１に基づいて、重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ決定する。
【０１０６】
なお、前述のように、内部抵抗検知部７０１において、充放電電流が閾値未満のときに予め定めた内部抵抗値をＲｄｅｔ＿ｃｈｇやＲｄｅｔ＿ｄｉｓに代入する場合、これらを用いて第一許容電流演算部７０３が許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を演算すると、演算結果に大きな誤差が含まれる可能性がある。したがって、このような場合は、第一許容電流演算部７０３から出力される許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１や許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１の値を、想定される範囲内で最大の値とすることが好ましい。このようにすれば、大きな誤差を含む許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１に対する重み付けを最小化する一方で、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２に対する重み付けを最大化して、適切な許容電流を求めることができる。
【０１０７】
以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、第一許容電流演算部７０３は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１の誤差を表す許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ１と、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１の誤差を表す許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ１とを求める。また、第二許容電流演算部７０４は、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の誤差を表す許容充電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｃｈｇ２と、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の誤差を表す許容放電電流誤差ΔＩｍａｘ＿ｄｉｓ２とを求める。許容充電電流決定部７０５および許容放電電流決定部７０６は、これらの誤差の少なくとも一つに基づいて、重み係数Ｗｃｈｇ、Ｗｄｉｓをそれぞれ決定する。このようにしたので、別々の方法で求められた二種類の許容電流にそれぞれ含まれる誤差の大きさに応じて、適切な許容電流を求めることができる。
【０１０８】
＜第４の実施形態＞
次に本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態では、組電池１１０の内部抵抗の変化を考慮して、許容電流を補正する例について説明する。
【０１０９】
組電池１１０は、充放電を繰り返すに従って劣化が進行すると、それに応じて内部抵抗が増加し、満充電容量が低下するなどの特性変化が生じる。電池状態予測部７０２は、予め充放電試験して得られた電池特性に従って組電池１１０の状態を予測するため、上記のような電池特性の変化が生じると、電池状態の予測結果に誤差が生じる。そのため、電池状態予測部７０２の予測結果を用いて第二許容電流演算部７０４が演算する許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２にも、この誤差が含まれるようになる。
【０１１０】
図１９は、本発明の第４の実施形態における補正を行わないで、第二許容電流演算部７０４の演算精度が低下した場合に、許容電流演算部３０２から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。第二許容電流演算部７０４の演算精度が低下して、上記の電池状態の予測結果に対する誤差が大きくなると、図１９に示すように、第一許容電流演算部７０３から出力される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４から出力される許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２との間の差が拡大する。したがって、組電池１１０の充放電が切り替わったときには、許容電流演算部３０２から出力される許容電流に大きな変動が生じることとなる。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、許容電流演算部３０２に、第二許容電流演算部７０４の演算結果を補正するための機能を追加するようにした。その具体的な内容について、以下に詳述する。
【０１１２】
図２０は、本発明の第４の実施形態における許容電流演算部３０２のブロック線図の一例である。第１の実施形態で説明した図７のブロック線図と比較して、図２０では、補正部２００１Ａ、２００１Ｂがさらに加えられている。補正部２００１Ａは、第一許容電流演算部７０３からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とを比較し、その比較結果に基づいて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を補正する。補正部２００１Ｂは、第一許容電流演算部７０３からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２とを比較し、その比較結果に基づいて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を補正する。
【０１１３】
具体的には、補正部２００１Ａでは、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の差を求め、この差に基づいて決定される補正係数を用いて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を補正する。または、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の比率を求め、この比率に基づいて決定される補正係数を用いて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を補正する。そして、補正結果を補正後の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２’として出力する。同様に、補正部２００１Ｂでは、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の差を求め、この差に基づいて決定される補正係数を用いて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を補正する。または、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の比率を求め、この比率に基づいて決定される補正係数を用いて、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を補正する。そして、補正結果を補正後の許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２’として出力する。なお、これらの差や比率の平均値から補正係数を決定することで、充電側と放電側で共通の補正係数としてもよい。また、差や比率が所定の範囲内の場合は補正を行わずに、所定の範囲外となったときに補正を行ってもよい。さらに、組電池１１０の充放電時間や、電池状態予測部７０２が出力できるＶＰｐｒｅｄ等の分極電圧に応じて補正係数を設けることも可能である。いずれの場合でも、補正部２００１Ａおよび２００１Ｂにおいて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の差または比率や、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の差または比率に応じた複数の補正係数を予め保持させておけば、この中から選択した補正係数を用いて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２をそれぞれ補正することができる。
【０１１４】
図２１は、本発明の第４の実施形態における許容電流演算部３０２のブロック線図の他の一例である。第１の実施形態で説明した図７のブロック線図と比較して、図２１では、補正部２１０１Ａ、２１０１Ｂがさらに加えられている。補正部２１０１Ａは、第一許容電流演算部７０３からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４からの許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とを比較し、その比較結果に基づいて、電池状態予測部７０２から電池状態の予測結果として出力される電池特性情報のうち、第二許容電流演算部７０４が許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を求めるために用いるものを補正する。補正部２１０１Ｂは、第一許容電流演算部７０３からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４からの許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２とを比較し、その比較結果に基づいて、電池状態予測部７０２から電池状態の予測結果として出力される電池特性情報のうち、第二許容電流演算部７０４が許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を求めるために用いるものを補正する。
【０１１５】
具体的には、補正部２１０１Ａでは、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の差や比率を求め、これらが解消する方向に、電池状態予測部７０２から出力される充電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇを補正する。同様に、補正部２１０１Ｂでは、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の差や比率を求め、これらが解消する方向に、電池状態予測部７０２から出力される放電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓを補正する。なお、これらの差や比率の平均値を計算することで、充電側と放電側で共通の補正を実行しても良い。また、差や比率が所定の範囲内の場合は補正を行わずに、所定の範囲外となったときに補正を行ってもよい。さらに、組電池１１０の充放電時間や、電池状態予測部７０２が出力できるＶＰｐｒｅｄ等の分極電圧に応じて、補正係数を決定してもよい。分極電圧ＶＰｐｒｅｄを得るための分極抵抗４０３やキャパシタンス成分４０４、分極抵抗４０３とキャパシタンス成分４０４で決定される時定数を補正するようにしてもよい。いずれの場合でも、補正部２１０１Ａおよび２１０１Ｂにおいて、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の差や比率、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の差や比率に応じた複数の補正係数を予め保持させれば、前記差や比率に応じて選択した補正係数を用いて、内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓなどをそれぞれ補正することができる。
【０１１６】
本実施形態では、以上説明したような二つの例のいずれを用いた場合でも、第一許容電流演算部７０３と第二許容電流演算部７０４の出力を比較し、その比較結果に基づいて、第二許容電流演算部７０４の出力に含まれる許容電流誤差を改善できる。
【０１１７】
図２２は、本発明の第４の実施形態において許容電流演算部３０２から最終的に出力される許容電流の様子を示す図である。図２２において、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間内に、第一許容電流演算部７０３が出力するＩｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４が出力するＩｍａｘ＿ｃｈｇ２との間に、大きな違いが発生している。このとき、時刻Ｔ１以降では、上記の補正処理により、第二許容電流演算部７０４が出力するＩｍａｘ＿ｃｈｇ２が補正されていることが分かる。また、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間内に、第一許容電流演算部７０３が出力するＩｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４が出力するＩｍａｘ＿ｄｉｓ２との間に、大きな違いが発生している。このとき、時刻Ｔ２以降では、上記の補正処理により、第二許容電流演算部７０４が出力するＩｍａｘ＿ｄｉｓ２が補正されていることが分かる。
【０１１８】
以上説明した本発明の第４の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【０１１９】
（１）組電池制御部１５０において、許容電流演算部３０２は、第一許容電流演算部７０３と、第二許容電流演算部７０４と、許容充電電流決定部７０５と、許容放電電流決定部７０６と、補正部２００１Ａおよび２００１Ｂ、または補正部２１０１Ａおよび２１０１Ｂとを備える。第一許容電流演算部７０３は、電圧検知部１４０により検知された組電池１１０の電圧に基づく組電池１１０の許容電流として、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１を求める。第二許容電流演算部７０４は、組電池１１０の電圧を用いずに、組電池１１０の許容電流として、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を求める。補正部２００１Ａおよび２１０１Ａは、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理をそれぞれ行う。補正部２００１Ｂおよび２１０１Ｂは、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を比較し、その比較結果に基づいて所定の補正処理をそれぞれ行う。このようにしたので、組電池１１０の劣化状態に応じた内部抵抗の上昇による影響を考慮して、組電池１１０の許容電流を高精度に検知することができる。
【０１２０】
（２）補正部２００１Ａおよび２００１Ｂは、第二許容電流演算部７０４による許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の演算結果をそれぞれ補正することにより、補正処理を行う。また、補正部２１０１Ａおよび２１０１Ｂは、第二許容電流演算部７０４が許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を求めるために用いる組電池１１０の特性情報である内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓをそれぞれ補正する補正処理を行う。このようにしたので、組電池１１０の内部抵抗の上昇に応じて、得られる許容電流に対して適切な補正処理を行うことができる。
【０１２１】
（３）補正部２００１Ａ、２００１Ｂ、２１０１Ａおよび２１０１Ｂは、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２の差や比率、または許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の差や比率に応じた複数の補正係数を予めそれぞれ保持しており、その複数の補正係数の中から選択した補正係数を用いて、それぞれの補正処理を行う。このようにしたので、組電池１１０の内部抵抗の上昇によって生じる許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２や許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の変化分に応じて、適切に補正処理を行うことができる。
【０１２２】
（４）補正部２００１Ａ、２００１Ｂ、２１０１Ａおよび２１０１Ｂは、組電池１１０の充放電時間またはＶＰｐｒｅｄ等の分極電圧に応じて、それぞれの補正処理に用いる補正係数を決定することができる。このようにすれば、組電池１１０の劣化状態を考慮して、さらに適切な補正処理を行うことができる。
【０１２３】
（５）補正部２００１Ａおよび２１０１Ａは、組電池１１０が充電されているときに、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２を比較し、その比較結果に基づいてそれぞれの補正処理を行う。また、補正部２００１Ｂおよび２１０１Ｂは、組電池１１０が放電されているときに、許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２を比較し、その比較結果に基づいてそれぞれの補正処理を行う。このようにしたので、組電池１１０の充放電状態に応じて、補正処理の対象とする許容電流を適切に切り替えることができる。
【０１２４】
＜第５の実施形態＞
次に本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、許容電流の演算結果を監視して組電池１１０の劣化状態を推定し、その推定結果に基づいて組電池１１０の寿命判定を行う例について説明する。
【０１２５】
図２３は、本発明の第５の実施形態において組電池制御部１５０が行う処理内容を表すブロック線図である。図２３に示すように、本実施形態の組電池制御部１５０は、第１の実施形態において図３に示したブロック線図と比べて、許容電流演算部３０２の出力を監視して組電池１１０の劣化状態を推定する劣化推定部２３０１をさらに備えている。
【０１２６】
前述したように、組電池１１０は、充放電を繰り返すに従って劣化が進行すると、内部抵抗が増加して満充電容量が低下するなどの特性変化が生じる。組電池１１０において内部抵抗が増加すると、許容電流は低下する。劣化推定部２３０１は、この許容電流の低下度合いを監視することで、組電池１１０の劣化を推定する。具体的には、以下の式（２１）を用いた許容電流の低下度合いの算出結果をＳＯＨと定義した場合の、組電池１１０のＳＯＨを求める。式（２１）において、Ｉｍａｘ＿ｎｅｗは新品時の組電池１１０の許容電流を表し、Ｉｍａｘ＿ｄｅｔは現在の（劣化時の）組電池１１０の許容電流を表している。
SOH＝Imax_det／Imax_new      （２１）
【０１２７】
前述の各実施形態で説明したように、許容電流演算部３０２では、図７、１４、２０および２１に示したように、第一許容電流演算部７０３で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とに基づいて、許容充電電流決定部７０５により許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇが決定される。また、第一許容電流演算部７０３で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２とに基づいて、許容放電電流決定部７０６により許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓが決定される。劣化推定部２３０１は、これら許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇおよび許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓの一方、または両方に着目して、組電池１１０の使用を開始した時点での許容電流演算部３０２からの出力をＩｍａｘ＿ｎｅｗとして記憶しておき、現在の許容電流演算部３０２からの出力をＩｍａｘ＿ｄｅｔとして、式（２１）により、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定することができる。この場合、許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇと許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓを平均化して、Ｉｍａｘ＿ｄｅｔやＩｍａｘ＿ｎｅｗを求めるようにしてもよい。
【０１２８】
あるいは、劣化推定部２３０１において、第一許容電流演算部７０３からの出力や、第二許容電流演算部７０４からの出力を直接用いて、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定してもよい。すなわち、第一許容電流演算部７０３の出力に着目した場合は、組電池１１０の使用を開始した時点での許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１の一方または両方をＩｍａｘ＿ｎｅｗとし、現在の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１の一方または両方をＩｍａｘ＿ｄｅｔとして、式（２１）により、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定することができる。また、第二許容電流演算部７０４の出力に着目した場合は、組電池１１０の使用を開始した時点での許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の一方または両方をＩｍａｘ＿ｎｅｗとし、現在の許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２および許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２の一方または両方をＩｍａｘ＿ｄｅｔとして、式（２１）により、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定することができる。
【０１２９】
以上説明したようにして劣化推定部２３０１が推定した組電池１１０のＳＯＨは、車両制御部２００により受信される。車両制御部２００は、受信したＳＯＨの値が予め定めた閾値を下回った場合に、組電池１１０が寿命であると判定する。なお、こうした組電池１１０の寿命判定を劣化推定部２３０１において行うようにしてもよい。また、ＳＯＨというパラメータで判定せず、演算して得られた許容電流値が閾値を下回った場合に寿命と判定することも可能である。
【０１３０】
以上説明した本発明の第５の実施形態によれば、劣化推定部２３０１は、第一許容電流演算部７０３による許容電流の演算結果および第二許容電流演算部７０４による許容電流の演算結果の少なくとも一つを監視し、組電池１１０の劣化状態を推定する。このようにしたので、電池システム１００において、組電池１１０の劣化の進行状況を的確に判定することができる。
【０１３１】
また、劣化推定部２３０１は、組電池１１０の劣化状態の推定結果に基づいて、組電池１１０が寿命であるかを判定してもよい。このようにすれば、電池システム１００において、組電池１１０の寿命判定を的確に行うことができる。
【０１３２】
＜第６の実施形態＞
次に本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態では、許容電流の補正結果を監視して組電池１１０の劣化状態を推定し、その推定結果に基づいて組電池１１０の寿命判定を行う例について説明する。
【０１３３】
図２４は、本発明の第６の実施形態における許容電流演算部３０２のブロック線図である。第４の実施形態で説明した図２０のブロック線図と比較して、図２４では、劣化推定部２４０１がさらに加えられている。劣化推定部２４０１は、補正部２００１Ａによる許容電流の補正量または補正率を示す係数Ｋｃと、補正部２００１Ｂによる許容電流の補正量または補正率を示す係数Ｋｄとを監視することで、組電池１１０のＳＯＨを推定する。組電池１１０が劣化すると許容電流が小さくなるため、補正部２００１Ａと補正部２００１Ｂは許容電流の演算結果をこれに合わせるように補正する。このための許容電流の補正量または補正率を示す係数ＫｃとＫｄはＳＯＨの代わりに組電池１１０の劣化度合いを把握するためのパラメータとして用いることができるためである。
【０１３４】
以上説明した本発明の第６の実施形態によれば、劣化推定部２４０１は、補正部２００１Ａ、２００１Ｂによる補正処理の結果を監視し、組電池１１０の劣化状態を推定する。このようにしたので、電池システム１００において、組電池１１０の劣化の進行状況を的確に判定することができる。
【０１３５】
また、劣化推定部２４０１は、組電池１１０の劣化状態の推定結果に基づいて、組電池１１０が寿命であるかを判定してもよい。このようにすれば、電池システム１００において、組電池１１０の寿命判定を的確に行うことができる。
【０１３６】
＜第７の実施形態＞
次に本発明の第７の実施形態について説明する。本実施形態では、組電池１１０の特定情報の補正結果を監視して組電池１１０の劣化状態を推定し、その推定結果に基づいて組電池１１０の寿命判定を行う例について説明する。
【０１３７】
図２５は、本発明の第７の実施形態における許容電流演算部３０２のブロック線図である。第４の実施形態で説明した図２１のブロック線図と比較して、図２５では、劣化推定部２５０１がさらに加えられている。劣化推定部２５０１は、補正部２１０１Ａ、２１０１Ｂによる電池状態予測部７０２からの出力に対する補正結果Ｒｔを監視することで、組電池１１０のＳＯＨを推定する。たとえば、補正部２１０１Ａ、２１０１Ｂにより補正された内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇ、Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓを補正結果Ｒｔとして取得し、これを用いて、以下の式（２２）により、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定することができる。式（２２）において、Ｒ＿ｎｅｗは新品時の組電池１１０の内部抵抗を表し、Ｒ＿ｄｅｔは現在の（劣化時の）組電池１１０の内部抵抗を表している。
SOH＝R_det／R_new            （２２）
【０１３８】
前述の第４の実施形態で説明したように、補正部２１０１Ａは、第一許容電流演算部７０３で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容充電電流Ｉｍａｘ＿ｃｈｇ２とに基づいて、電池状態予測部７０２から出力される充電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇを補正する。また、補正部２１０１Ｂは、第一許容電流演算部７０３で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ１と、第二許容電流演算部７０４で求められた許容放電電流Ｉｍａｘ＿ｄｉｓ２とに基づいて、電池状態予測部７０２から出力される放電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓを補正する。劣化推定部２５０１は、これら内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇおよびＲｐｒｅｄ＿ｄｉｓの補正結果の一方、または両方に着目して、組電池１１０の使用を開始した時点での電池状態予測部７０２からの出力をＲ＿ｎｅｗとして記憶しておき、現在の電池状態予測部７０２からの出力をＲ＿ｄｅｔとして、式（２２）により、現在の組電池１１０のＳＯＨを推定することができる。この場合、充電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｃｈｇと放電時の内部抵抗予測値Ｒｐｒｅｄ＿ｄｉｓを平均化して、Ｒ＿ｄｅｔやＲ＿ｎｅｗを求めるようにしてもよい。
【０１３９】
以上説明した本発明の第７の実施形態によれば、劣化推定部２５０１は、補正部２１０１Ａ、２１０１Ｂによる補正処理の結果を監視し、組電池１１０の劣化状態を推定する。このようにしたので、電池システム１００において、組電池１１０の劣化の進行状況を的確に判定することができる。
【０１４０】
また、劣化推定部２５０１は、組電池１１０の劣化状態の推定結果に基づいて、組電池１１０が寿命であるかを判定してもよい。このようにすれば、電池システム１００において、組電池１１０の寿命判定を的確に行うことができる。
【０１４１】
以上の各実施形態では、本発明を具体的に説明したが、本発明はこれらの各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であることは言うまでもない。さらに、各実施の形態を任意に組み合わせて実施することも可能である。
【０１４２】
また、上記各構成、機能、処理部などは、それらの全部または一部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアとして実現することもできるし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することもできる。各機能を実現するプログラム、テーブルなどの情報は、メモリやハードディスクなどの記憶装置、ＩＣカード、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１００：電池システム、１１０：組電池、１１１：単電池、１１２：単電池群、１２０：単電池管理部、１２１：単電池制御部、１２２：電圧検出回路、１２３：制御回路、１２４：信号入出力回路、１２５：温度検知部、１３０：電流検知部、１４０：電圧検知部、１５０：組電池制御部、１６０：信号通信手段、１７０：絶縁素子、１８０：記憶部、２００：車両制御部、３００ａ〜３００ｄ：リレー、３０１：充電状態演算部、３０２：許容電流演算部、４００：インバータ、４１０：モータジェネレータ、４２０：充電器、７０１：内部抵抗検知部、７０２：電池状態予測部、７０３：第一許容電流演算部、７０４：第二許容電流演算部、７０５：許容充電電流決定部、７０６：許容放電電流決定部、２００１Ａ，２００１Ｂ，２１０１Ａ，２１０１Ｂ：補正部、２３０１，２４０１，２５０１：劣化推定部
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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