(57)【要約】【課題】  充放電電流の制限によらずにバッテリの濃度分極の発生を抑制する。【解決手段】  濃度分極算出手段２４がバッテリ１１の濃度分極を算出し、平均濃度分極算出手段２６が濃度分極の単位時間当りの平均値である平均濃度分極を算出し、濃度分極低減要否判定手段２７が平均濃度分極に基づいてバッテリ１１の濃度分極の低減要否を判定する。濃度分極低減要否判定手段２７が濃度分極の低減が必要であると判定すると、バッテリ温度制御手段２８がバッテリ１１を加温するので、バッテリ１１の充放電電流を制限することなく濃度分極の発生を抑制することが可能となり、バッテリ１１の充放電特性に与える影響を最小限に抑えることができる。【選択図】        図１
2013218835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ（１１）の濃度分極を算出する濃度分極算出手段（２４）と、
前記濃度分極の単位時間当りの平均値である平均濃度分極を算出する平均濃度分極算出手段（２６）と、
前記平均濃度分極に基づいて前記バッテリ（１１）の濃度分極の低減要否を判定する濃度分極低減要否判定手段（２７）と、
前記バッテリ（１１）を加温するバッテリ温度制御手段（２８）とを備えるバッテリの温度管理装置であって、
前記濃度分極低減要否判定手段（２７）が濃度分極の低減が必要であると判定したとき、前記バッテリ温度制御手段（２８）は前記バッテリ（１１）を加温することを特徴とするバッテリの温度管理装置。
【請求項２】
前記バッテリ（１１）の充放電の電流を制限する充放電制御手段（２９）を備え、
前記平均濃度分極が第１閾値以上で該第１閾値よりも大きい第２閾値未満の場合に前記バッテリ温度制御手段（２８）は前記バッテリ（１１）を加温し、前記平均濃度分極が前記第２閾値以上の場合に前記充放電制御手段（２９）は前記バッテリ（１１）の充放電の電流を制限することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度管理装置。
【請求項３】
前記バッテリ温度制御手段（２８）は、前記バッテリ（１１）の温度が所定値以上の場合に前記加温を禁止することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度管理装置。
【請求項４】
前記バッテリ（１１）の連続充放電時間を取得する連続充放電時間取得手段（２５）を備え、
前記濃度分極低減要否判定手段（２７）は前記平均濃度分極および前記連続充放電時間に基づいて前記バッテリ（１１）の濃度分極の低減要否を判定することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度管理装置。
【請求項５】
前記濃度分極低減要否判定手段（２７）は前記平均濃度分極および前記連続充放電時間の関係を示すマップに基づいて前記バッテリ（１１）の濃度分極の低減要否を判定し、前記マップは前記連続充放電時間が長くなるにつれて許容できる前記平均濃度分極が小さくなるように設定されることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリの温度管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの濃度分極を算出する濃度分極算出手段と、前記濃度分極の単位時間当りの平均値である平均濃度分極を算出する平均濃度分極算出手段と、前記平均濃度分極に基づいて前記バッテリの濃度分極の低減要否を判定する濃度分極低減要否判定手段と、前記バッテリを加温するバッテリ温度制御手段とを備えるバッテリの温度管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次バッテリを大電流でパルス充電する際に、パルス印加時に濃度分極の進行に伴って緩やかに上昇する分担電圧と、パルス印加終了時に濃度分極の解消に伴って緩やかに低下する分担電圧との少なくとも一方を読み取り、その値が所定の閾値以上になったときに、過充電による濃度分極が発生してバッテリが劣化する虞があると判定してパルス充電を終了するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８１８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バッテリの充電電流や放電電流を制限して濃度分極の発生を抑制する技術を電動車両に適用した場合には、バッテリからの電流でモータ・ジェネレータをモータとして機能させる場合や、モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させてバッテリを充電する場合に、その充放電電流が制限されるために電動車両の商品性が大きく低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充放電電流の制限によらずにバッテリの濃度分極の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、バッテリの濃度分極を算出する濃度分極算出手段と、前記濃度分極の単位時間当りの平均値である平均濃度分極を算出する平均濃度分極算出手段と、前記平均濃度分極に基づいて前記バッテリの濃度分極の低減要否を判定する濃度分極低減要否判定手段と、前記バッテリを加温するバッテリ温度制御手段とを備えるバッテリの温度管理装置であって、前記バッテリ温度制御手段が濃度分極の低減が必要であると判定したとき、前記バッテリ温度制御手段は前記バッテリを加温することを特徴とするバッテリの温度管理装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バッテリの充放電の電流を制限する充放電制御手段を備え、前記平均濃度分極が第１閾値以上で該第１閾値よりも大きい第２閾値未満の場合に前記バッテリ温度制御手段は前記バッテリを加温し、前記平均濃度分極が前記第２閾値以上の場合に前記充放電制御手段は前記バッテリの充放電の電流を制限することを特徴とするバッテリの温度管理装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バッテリ温度制御手段は、前記バッテリの温度が所定値以上の場合に前記加温を禁止することを特徴とするバッテリの温度管理装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バッテリの連続充放電時間を取得する連続充放電時間取得手段を備え、前記濃度分極低減要否判定手段は前記平均濃度分極および前記連続充放電時間に基づいて前記バッテリの濃度分極の低減要否を判定することを特徴とするバッテリの温度管理装置が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記濃度分極低減要否判定手段は前記平均濃度分極および前記連続充放電時間の関係を示すマップに基づいて前記バッテリの濃度分極の低減要否を判定し、前記マップは前記連続充放電時間が長くなるにつれて許容できる前記平均濃度分極が小さくなるように設定されることを特徴とするバッテリの温度管理装置が提案される。
【００１１】
尚、実施の形態のタイマ２５は本発明の連続充放電時間取得手段に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、濃度分極算出手段がバッテリの濃度分極を算出し、平均濃度分極算出手段が濃度分極の単位時間当りの平均値である平均濃度分極を算出し、濃度分極低減要否判定手段が平均濃度分極に基づいてバッテリの濃度分極の低減要否を判定する。濃度分極低減要否判定手段が濃度分極の低減が必要であると判定すると、バッテリ温度制御手段がバッテリを加温するので、バッテリの充放電の電流を制限することなく濃度分極の発生を抑制することが可能となり、バッテリの充放電特性に与える影響を最小限に抑えることができる。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、平均濃度分極が第１閾値以上で該第１閾値よりも大きい第２閾値未満の場合には、バッテリ温度制御手段でバッテリを加温して濃度分極の発生を抑制することができ、バッテリを加温しても平均濃度分極が第２閾値以上になった場合には、充放電制御手段がバッテリの充放電の電流を制限することで濃度分極の更なる進行を抑制することができる。
【００１４】
また請求項３の構成によれば、バッテリ温度制御手段はバッテリの温度が所定値以上の場合に加温を禁止するので、バッテリの温度が加温によって過剰に上昇して恒久的な劣化の原因となるのを防止することができる。
【００１５】
また請求項４の構成によれば、連続充放電時間取得手段でバッテリの連続充放電時間を取得し、濃度分極低減要否判定手段は平均濃度分極および連続充放電時間に基づいてバッテリの濃度分極の低減要否を判定するので、連続充放電時間が短いときに必ずしも必要のない加温が行われないようし、加温が行われる頻度を減らすことができる。
【００１６】
また請求項５の構成によれば、濃度分極低減要否判定手段は平均濃度分極および連続充放電時間の関係を示すマップに基づいて濃度分極の低減要否を判定するが、そのマップは連続充放電時間が長くなるにつれて許容できる平均濃度分極が小さくなるように設定されるので、連続充放電時間が長いために濃度分極が進行し易いときに、早めに濃度分極の低減が必要であると判定し、濃度分極の進行を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バッテリの温度管理装置の全体構成を示すブロック図。（第１の実施の形態）
【図２】メインルーチンのフローチャート。（第１の実施の形態）
【図３】メインルーチンのステップＳ１のサブルーチンのフローチャート。（第１の実施の形態）
【図４】メインルーチンのステップＳ２のサブルーチンのフローチャート。（第１の実施の形態）
【図５】メインルーチンのステップＳ３のサブルーチンのフローチャート。（第１の実施の形態）
【図６】バッテリの温度管理装置の全体構成を示すブロック図。（第２の実施の形態）
【図７】メインルーチンのステップＳ３のサブルーチンのフローチャート。（第２の実施の形態）
【図８】平均濃度分極および連続充放電時間が電流制限制御介入ラインを超えないための平均濃度分極上限値を算出する手法の説明図。（第２の実施の形態）
【図９】平均濃度分極上限値から第２の電流値および許容通電時間の組み合わせを検索するマップ。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【第１の実施の形態】
【００１８】
以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１に示すように、電気自動車あるいはハイブリッド自動車は、充放電が可能なリチウムイオンバッテリ等で構成されるバッテリ１１を備える。バッテリ１１は図示せぬモータ・ジェネレータに接続されており、モータ・ジェネレータに電力を供給して走行用のトルクやエンジンをアシストするトルクを発生させるとともに、回生制動によりモータ・ジェネレータが発電した電力で充電される。バッテリ１１の充放電を制御するバッテリＥＣＵ１２は、バッテリ１１の温度を検出するバッテリ温度センサ１３と、バッテリ１１の電流を検出するバッテリ電流センサ１４と、バッテリ１１の電圧を検出するバッテリ電圧センサ１５とからの信号に基いて、バッテリ１１に濃度分極による一過性の抵抗上昇が発生するのを防止すべく、バッテリ１１の加温を制御する。
【００２０】
バッテリＥＣＵ１２は、ＳＯＣ算出手段２１と、ＳＯＣ−ＯＣＶマップ２２と、抵抗算出手段２３と、濃度分極算出手段２４と、タイマ２５と、平均濃度分極算出手段２６と、濃度分極低減要否判定手段２７と、バッテリ温度制御手段２８とを備える。ここで、ＳＯＣ：State of Charge はバッテリ１１の残容量であり、ＯＣＶ：Open Circuit Voltageはバッテリ１１の開放電圧である。バッテリ温度制御手段２８はバッテリ１１を加温して温度を高めるべく、ファン制御装置３０を介してバッテリ加温用のファン３１に接続されるとともに、エアコン制御装置３２を介してバッテリ収納室を空調するエアコン３３に接続される。
【００２１】
次に、バッテリ１１の温度制御および充放電制御の概要を、図１のブロック図および図２〜図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
先ず、図２のメインルーチンのフローチャートのステップＳ１で、濃度分極算出手段２４によりバッテリ１１の濃度分極を算出する。バッテリから電流を外部に取り出した場合、バッテリの端子電圧は起電力よりも小さくなる。この現象を分極と呼び、あるいはこの現象により発生するバッテリの端子電圧の低下量を分極と呼ぶ。濃度分極は上記分極の一種であり、例えばリチウムイオンバッテリでは、ハイレートでの充放電により電解液中のリチウムイオンの濃度が正極側で薄くなって負極側で濃くなるため、バッテリの内部抵抗が増加して端子電圧が低下することになる。
【００２３】
図３のフローチャートは前記ステップＳ１のサブルーチンを示すもので、先ずステップＳ１１でバッテリ１１のＯＣＶを取得する。即ち、ＳＯＣ算出手段２１がバッテリ電流センサ１４で検出したバッテリ電流からＳＯＣを算出し、このＳＯＣおよびバッテリ温度センサ１３で検出したバッテリ温度をＳＯＣ−ＯＣＶマップ２２に適用することで、ＯＣＶを算出する。ＳＯＣ算出手段２１は、バッテリ電流センサ１４で検出したバッテリ電流を所定時間毎に積算して積算充電量および積算放電量を算出し、積算充電量および積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前のＳＯＣ（初期ＳＯＣ）に加算または減算することでＳＯＣを算出する。またＳＯＣ−ＯＣＶマップ２２をバッテリ温度毎に応じて持ち替えることで、より精度の高いＯＣＶを算出することができる。
【００２４】
尚、ＯＣＶはバッテリ１１が充放電を行っていないときの端子電圧に相当するため、バッテリ１１が充放電を行っていない場合には、そのときの端子電圧をバッテリ電圧センサ１５で検出した値をＯＣＶとして使用することができる。
【００２５】
続くステップＳ１２で抵抗算出手段２３によりバッテリ１１の瞬間抵抗Ｒ１を取得する。即ち、バッテリ電圧センサ１５で検出したバッテリ電圧の変化量と、バッテリ電流センサ１４で検出したバッテリ電流の変化量とに最小二乗法等による統計処理を加えることで、バッテリの瞬間抵抗Ｒ１を算出する。続くステップＳ１３でバッテリ１１の濃度分極Ｖｃを、Ｖｃ＝ＯＣＶ−Ｖ−Ｉ＊Ｒ１により算出する。ここでＶはバッテリ電圧センサ１５で検出したバッテリ電圧であり、Ｉはバッテリ電流センサ１４で検出したバッテリ電流である。このとき、バッテリ温度センサ１３で検出したバッテリ温度を考慮すれば、より高い精度で濃度分極Ｖｃを算出することができる。
【００２６】
図２のメインルーチンに戻り、ステップＳ２で平均濃度分極算出手段２６によりバッテリ１１の平均濃度分極を取得する。
【００２７】
図４のフローチャートは前記ステップＳ２のサブルーチンを示すもので、先ずステップＳ２１で濃度分極算出手段２４からバッテリ１１の濃度分極Ｖｃを取得する。続くステップＳ２２で濃度分極Ｖｃを絶対値に変換した後、ステップＳ２３でバッテリ１１の積算濃度分極∫Ｖｃ（ｋ＋１）を、∫Ｖｃ（ｋ＋１）＝Ｖｃ＋∫Ｖｃ（ｋ）により算出する。即ち、前回ループの積算濃度分極∫Ｖｃ（ｋ）に今回ループの濃度分極Ｖｃを加算することで、今回ループの積算濃度分極∫Ｖｃ（ｋ＋１）を算出する。続くステップＳ２４でタイマ２５によりバッテリ電流が流れている連続充放電時間ｔを計時し、ステップＳ２５で平均濃度分極算出手段２６により、平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを、ＡＶＥ．Ｖｃ＝［∫Ｖｃ（ｋ＋１）］／ｔにより算出する。前記ステップＳ２２で濃度分極Ｖｃを絶対値に変換する理由は、充電時と放電時とで濃度分極Ｖｃの符号が正負に異なるため、絶対値に変換せずに積算するとゼロになって平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを正しく算出できないからである。
【００２８】
図２のメインルーチンに戻り、ステップＳ３で濃度分極低減要否判定手段２７によりバッテリ１１の平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを低減する制御の要否を判定し、平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃの低減が必要であると判定された場合は、バッテリ温度制御手段２８によりバッテリ１１を加温する。
【００２９】
図５のフローチャートは前記ステップＳ３のサブルーチンを示すもので、先ずステップＳ３１で平均濃度分極算出手段２６からバッテリ１１の平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを取得する。続くステップＳ３２でタイマ２５によりバッテリ１１に電流が流れている連続充放電時間ｔを計時し、ステップＳ３３で濃度分極低減要否判定手段２７に記憶した平均濃度分極−連続充放電時間マップに平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔを適用する。平均濃度分極−連続充放電時間マップは、縦軸に平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃをとり横軸に連続充放電時間ｔをとったもので、そこにバッテリ加温制御介入ラインが設定される。
【００３０】
バッテリ加温制御介入ラインは、連続充放電時間ｔが増加すると平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが減少し、逆に平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが増加すると連続充放電時間ｔが減少するように設定されている。そして平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔが指示する点がバッテリ加温制御介入ラインを原点側から反原点側に横切ると、バッテリ１１に濃度分極による一過性の抵抗上昇が発生する可能性があると判定し、濃度分極の発生を抑制すべくバッテリ１１を加温する。
【００３１】
即ち、続くステップＳ３４で平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが第１閾値以上であり、かつ連続充放電時間が第１閾値以上であるとき、つまり平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間がバッテリ加温制御介入ラインを反原点側に越えていれば、ステップＳ３５でバッテリ温度センサ１３によりバッテリ温度を取得し、ステップＳ３６でバッテリ温度をバッテリ保護温度（例えば、５５°Ｃ）と比較し、バッテリ保護温度未満であれば、ステップＳ３７でバッテリ温度制御手段２８によりバッテリ１１を加温する。
【００３２】
具体的には、ファン制御装置３０でファン３１を駆動してバッテリ１１に温風を送って加温し、あるいはエアコン制御装置３２でエアコン３３を制御してバッテリ収納室の温度を上げることでバッテリ１１を加温する。加温によりバッテリ１１の温度が上昇すると、バッテリ１１の電極における電気化学反応が促進されるため、濃度分極の発生が抑制される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、濃度分極低減要否判定手段２７が濃度分極の低減が必要であると判定すると、バッテリ温度制御手段２８がバッテリ１１を加温するので、バッテリ１１の充放電電流を制限することなく濃度分極の発生を抑制することが可能となり、バッテリ１１の充放電特性に与える影響を最小限に抑えて電気自動車あるいはハイブリッド自動車の商品性を高めることができる。
【００３４】
またバッテリ温度制御手段２８はバッテリ１１の温度がバッテリ保護温度以上の場合に加温を禁止するので、バッテリ１１の温度が加温によって過剰に上昇して恒久的な劣化の原因となるのを防止することができる。
【００３５】
また濃度分極低減要否判定手段２７は平均濃度分極および連続充放電時間に基づいてバッテリ１１の濃度分極の低減要否を判定するので、連続充放電時間が短いときに必ずしも必要のない加温が行われないようし、加温が行われる頻度を減らすことができる。このとき、濃度分極低減要否判定手段２７は平均濃度分極および連続充放電時間の関係を示す平均濃度分極−連続充放電時間マップに基づいて濃度分極の低減要否を判定するが、そのマップは連続充放電時間が長くなるにつれて許容できる平均濃度分極が小さくなるように設定されるので、連続充放電時間が長いために濃度分極が進行し易いときに、早めに濃度分極の低減が必要であると判定し、濃度分極の進行を抑制することができる。
【第２の実施の形態】
【００３６】
上述した第１の実施の形態は、濃度分極の低減が必要になった場合にバッテリ１１を加温するものであるが、第２の実施の形態は、バッテリ１１を加温しても濃度分極が充分に低減しない場合に、バッテリ１１の充放電電流を制限することで濃度分極を低減するものである。
【００３７】
図６に示すように、第２の実施の形態は、濃度分極低減要否判定手段２７に接続された充放電制御手段２９を備えており、充放電制御手段２９はバッテリ１１の充電電流および放電電流を制限することで濃度分極を低減する。
【００３８】
図７は第２の実施の形態の濃度分極低減ルーチンのフローチャートであり、第１の実施の形態のフローチャート（図５参照）と比較すると明らかなように、第２の実施の形態はステップＳ３３およびステップＳ３４の内容が異なり、かつステップＳ３８およびステップＳ３９が付加された点で異なっている。
【００３９】
ステップＳ３３において、濃度分極低減要否判定手段２７に記憶した平均濃度分極−連続充放電時間マップは、バッテリ加温制御介入ラインの反原点側に電流制限制御介入ラインが設定され、更に電流制限制御介入ラインの反原点側に入出力禁止ラインが設定される。充放電の最大電流値を規制する制御はバッテリ加温制御介入ラインおよび電流制限制御介入ラインに挟まれた領域で実行され、平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔが指示する点が入出力禁止ラインを原点側から反原点側に横切ると、バッテリ１１に一過性の抵抗上昇が既に発生していると判定してバッテリ１１の充放電を禁止する。
【００４０】
続くステップＳ３４で平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが第１閾値以上で第２閾値未満あり、かつ連続充放電時間ｔが第１閾値以上で第２閾値未満であるとき、つまり平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔがバッテリ加温制御介入ラインおよび電流制限制御介入ラインの間にあれば、ステップＳ３５でバッテリ温度センサ１３によりバッテリ温度を取得し、ステップＳ３６でバッテリ温度をバッテリ保護温度（例えば、５５°Ｃ）と比較し、バッテリ保護温度未満であれば、ステップＳ３７でバッテリ温度制御手段２８によりバッテリ１１を加温する。
【００４１】
一方、前記ステップＳ３４で平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが第１閾値以上で第２閾値未満ないか、あるいは連続充放電時間ｔが第１閾値以上で第２閾値未満でないとき、ステップＳ３８で平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが第２閾値以上あり、かつ連続充放電時間ｔが第２閾値以上であれば、つまり平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔが電流制限制御介入ラインを反原点側に超えていれば、ステップＳ３９でバッテリ１１の充放電電流の制限を実行する。即ち、通常時におけるバッテリ１１の充放電電流の最大値は、バッテリ１１のＳＯＣに応じた第１の電流値に制限されるだけであるが、バッテリ１１の充放電電流の制限が実行されると、バッテリ１１の充放電電流の最大値は前記第１の電流値よりも小さい第２の電流値に制限される。
【００４２】
図８において、平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔが破線のラインに沿って変化するとき、Ａ点で電流制限制御介入ラインを原点側から反原点側に横切ったとする。Ａ点を通って横軸と平行に延びるラインが入出力禁止ラインと交差する点をＢ点とし、Ｂ点を通って縦軸と平行に延びるラインが電流制限制御介入ラインと交差する点をＣ点としたとき、Ａ点からＣ点に向けて平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを所定の減少率で減少させれば、平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを電流制限制御介入エリアよりも原点側に維持することができる。
【００４３】
Ａ点の時刻をａとし、Ｂ点およびＣ点の時刻をｂとし、Ｃ点の平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃをｃとし、Ａ点およびＢ点の平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃをｄとしたとき、Ａ点（つまり時刻ａ）での濃度分極はｄ×ａで与えられ、Ｃ点（つまり時刻ｂ）での濃度分極はｃ×ｂで与えられる。平均濃度分極ＡＶＥ．ＶｃをＡ点からＣ点に向けて変化させるための平均濃度分極の時間変化率ΔＡＶＥ．Ｖｃは、Ｃ点の濃度分極（つまりｃ×ｂ）からＡ点の濃度分極（つまりｄ×ａ）を減算した差分を、Ａ点からＢ点までの時間ｂ−ａで除算することで算出される。
【００４４】
ΔＡＶＥ．Ｖｃ＝｛（ｃ×ｂ）−（ｄ×ａ）｝／（ｂ−ａ）
上式において、例えば、ａ＝６０ｍｉｎ、ｂ＝１２０ｍｉｎ、ｃ＝６０ｍＶ、ｄ＝８０ｍＶとすると、  
ΔＡＶＥ．Ｖｃ＝｛（６０×１２０）−（８０×６０）｝／（１２０−６０）
＝４０（ｍＶ／ｍｉｎ）
となり、この平均濃度分極の時間変化率ΔＡＶＥ．Ｖｃを、平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）と定義する。従って、この平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）で平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃを低減すれば、平均濃度分極−連続充放電時間マップにおいて平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃおよび連続充放電時間ｔを制御介入ラインよりも原点側に維持することができる。
【００４５】
図９の電流値−許容通電時間マップは、縦軸に電流値をとり横軸に許容通電時間をとったもので、そこにはバッテリ温度２５°Ｃにおける平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）が４０ｍのラインと、５０ｍＶのラインと、通常利用のラインとが示される。平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）が小さいということは、濃度分極を解消するために、充放電の最大電流値をより小さくし、かつ許容通電時間をより短くする必要があるということで、そのために特性ラインが原点に接近する。またバッテリ温度が高いときは濃度分極が解消し易いため、例えば３０°Ｃの時における４０ｍＶのラインはバッテリ温度２５°Ｃのときよりも反原点側に移動する。
【００４６】
バッテリ温度２５°Ｃで平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）が４０ｍＶのとき、充放電の電流値が高いＩ１であれば許容通電時間は短いｔ１になり、充放電の電流値が中程度のＩ２であれば許容通電時間は中程度のｔ２になり、充放電の電流値が低いＩ３であれば許容通電時間は長いｔ３になる。よってバッテリ１１に供給する最大電流値および許容通電時間を、電流値−許容充放電時間マップにおける所定の平均濃度分極上限値Ｖｃ（ＤＯＷＮ）のラインを反原点側に超えないように相互に関連して制御することで、バッテリ１１の濃度分極を確実に抑制して急激な電圧低下の発生を未然に防止することができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態によれば、バッテリ１１の濃度分極Ｖｃの単位時間当りの平均値である平均濃度分極ＡＶＥ．Ｖｃが第２閾値以上であり、かつバッテリ１１が連続して充放電している連続充放電時間ｔが第２閾値以上であるときに濃度分極の更なる低減が必要であると判定し、バッテリ１１を充放電する最大電流値を第１の電流値からそれよりも小さい２の電流値に低減するので、バッテリ１１が過大な電流で充放電されて濃度分極が増長する前に電流を低減し、バッテリ１１の内部抵抗の増大による電圧低下を最小限に抑えることができる。
【００４８】
また充放電制御手段２９は、第２の電流値をバッテリ温度が高いときほど高い値に設定するので、バッテリ１１が高温であって濃度分極が解消され易いときに第２の電流値を高い値に設定し、不要な電流制限を回避してバッテリ１１の性能を最大限に引き出すことができる。
【００４９】
また充放電制御手段２９は、バッテリ１１を充放電可能な最大電流値である第２の電流値に加えて、第２の電流値で充放電できる許容充放電時間を設定するので、バッテリ１１を充放電する電流がセンサの誤差等により一時的に第２の電流値を超えても、その度に不必要な電流制限が行われるのを防止することができる。しかも充放電制御手段２９の電流値−許容通電時間マップは、第２の電流値が大きいほど許容充放電時間が短くなるように設定されるので、例えばハイブリッド自動車のように電流値は高いが通電時間が短い態様や、電気自動車のように電流値は低いが通電時間が長い態様でバッテリ１１を使用する場合であっても、電流値および許容通電時間の組み合わせを柔軟に設定することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５１】
例えば、本発明のバッテリはリチウムイオンバッテリに限定されるものではなく、その用途も電気自動車およびハイブリッド自動車に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１１      バッテリ
２４      濃度分極算出手段
２５      タイマ（連続充放電時間取得手段）
２６      平均濃度分極算出手段
２７      濃度分極低減要否判定手段
２８      バッテリ温度制御手段
２９      充放電制御手段
【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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