(57)【要約】【課題】車両のバッテリ制御装置に関し、車両の走行性能を確保しつつ、バッテリの劣化を効率的に抑制する。【解決手段】車両のバッテリ制御装置２は、走行用のモータ３に電力を供給しうる二つ以上のバッテリ１Ａ，１Ｂと、駆動力の別供給源である駆動力供給装置１Ｃ，４と、を備える。駆動力供給装置１Ｃ，４としては、例えばジェネレータ４やバッテリ１Ｃ等が挙げられる。  また、各々のバッテリ１Ａ，１Ｂの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部２Ａを設ける。さらに、駆動力供給装置１Ｃ，４が駆動力の供給源である場合は、バッテリ１Ａ，１Ｂを調整用バッテリに設定し、それぞれの充電率が劣化加速領域から離れるように、バッテリ１Ａ，１Ｂの間で電力を移動させる調整制御部２Ｃを設ける。【選択図】図２
2016031879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用のモータに電力を供給して車輪に駆動力を伝達させる二つ以上のバッテリと、前記駆動力の供給源である駆動力供給装置と、を搭載した車両のバッテリ制御装置において、
各々の前記バッテリの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部と、
前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合は、前記バッテリの少なくとも二つを調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる調整制御部と、
を備えたことを特徴とする、車両のバッテリ制御装置。
【請求項２】
前記駆動力供給装置はジェネレータであり、前記ジェネレータからの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達させる
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項３】
前記駆動力供給装置は蓄電装置であり、前記蓄電装置からの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達可能とし、
前記二つ以上のバッテリ及び前記蓄電装置のうち一つ以上の前記バッテリ又は前記蓄電装置を走行用バッテリに設定し、前記走行用バッテリの前記電力を前記モータへと供給させる駆動制御部をさらに備え、
前記取得部は、前記蓄電装置の充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得し、
前記調整制御部は、前記走行用バッテリを除く前記二つ以上のバッテリ又は前記蓄電装置を調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項４】
前記モータと前記走行用バッテリとを接続する給電回路と、
前記給電回路から独立して設けられ前記調整用バッテリ間を接続する調整回路と、
を備えたことを特徴とする、請求項３記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項５】
前記バッテリの電力の供給先を前記給電回路と前記調整回路とに切り替えるスイッチと、
前記調整回路上に介装され、前記調整用バッテリのそれぞれの電圧を制御するコンバータと、
を備えたことを特徴とする、請求項４記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記走行用バッテリの充電率が前記劣化加速領域外から前記劣化加速領域内へと入った場合に、別の前記走行用バッテリを再設定する
ことを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項７】
前記調整用バッテリは、前記走行用バッテリよりも前記劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを含む
ことを特徴とする、請求項３〜６の何れか１項に記載の車両のバッテリ制御装置。
【請求項８】
前記車両が前記調整回路に接続されたジェネレータを搭載し、
前記調整制御部は、前記ジェネレータで発生した電力を前記調整用バッテリのうちの充電対象に供給する
ことを特徴とする、請求項３〜７の何れか１項に記載の車両のバッテリ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行用モータに電力を供給するバッテリの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両において、車両駆動用のバッテリの充電率（蓄電容量）に応じてその充放電状態に制限を加える技術が知られている。例えば、充電率が高い状態で回生発電を行うとバッテリが過充電となり、バッテリの発熱や劣化を招きうる。また、充電率が低い状態で放電し続けると、バッテリの過放電による劣化が進行するだけでなく、車両が走行不能となる。そのため、バッテリの充電率に応じて充放電を制限することで、バッテリ性能や車両走行性能を確保している（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、バッテリの劣化は過充電や過放電の状態でなくても徐々に進行し、その劣化速度は充電率に応じて変化する。充電率と劣化速度との関係は、バッテリの種類や使用環境条件（温度，湿度等）によって異なるものの、過充電状態と過放電状態との間の通常使用状態で劣化速度が極値をとるような特性を持つ二次電池も存在する。そこで、バッテリの充電率と劣化速度との関係を考慮して、充放電状態を制御することが提案されている。
【０００４】
例えば、バッテリの劣化速度が上昇する充電率領域である劣化加速領域を予め把握しておき、実際の充電率が劣化加速領域内に長時間入らないように充放電を制御することが提案されている（特許文献２参照）。この場合、実際の充電率が劣化加速領域内を通過する際に、単位時間当たりの充電率の変化量を増大させることで、実際の充電率が劣化加速領域内に位置する時間が短縮され、バッテリ劣化の進行が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第2012/008462号
【特許文献２】特開2012-65449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、車両の走行状態は運転手の運転操作に応じて時々刻々と変化することから、車両駆動用のバッテリの充放電状態は車両の走行状態に応じて頻繁に変動する。そのため、従来のバッテリ制御では、車両走行中における充放電状態を適切に制御することができず、実際の充電率が劣化加速領域内に位置する時間が長くなってしまうことがある。つまり、車両走行中における充放電状態の制御が難しく、バッテリ劣化の進行を抑制することが困難である。一方、車両を走行させるための制御に先んじてバッテリ劣化の進行を抑制する制御を優先的に実施すれば、バッテリの電力を車両走行用として自由に使用できなくなり、車両の走行性能が低下するおそれが生じる。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、車両の走行性能を確保しつつ、バッテリの劣化を効率的に抑制することができるようにしたバッテリ制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する車両のバッテリ制御装置は、走行用のモータに電力を供給して車輪に駆動力を伝達させる二つ以上のバッテリと、前記駆動力の供給源である駆動力供給装置と、を搭載した車両のバッテリ制御装置である。
このバッテリ制御装置は、各々の前記バッテリの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部を備える。また、前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合は、前記バッテリの少なくとも二つを調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる調整制御部を備える。
【０００９】
ここでいう「駆動力供給装置」とは、例えば前記車両に搭載されたエンジンや、前記車両に搭載されたジェネレータや、前記二つ以上のバッテリとは別のバッテリ等である。この「駆動力供給装置」は、駆動力を生成して前記車輪に前記駆動力を供給するものであってもよいし、前記モータへエネルギーを供給することで前記モータに前記駆動力を伝達させるものであってもよい。
【００１０】
なお、ここでいう「前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合」とは、前記車両が前記駆動力供給装置を前記駆動力の供給源として使用している状態である場合を意味し、換言すれば、前記車両が走行中であることを意味する。したがって、前記調整制御部は、前記駆動力供給装置が前記車両を走行させている間に、前記車両の走行に使用されていない前記バッテリの中から二つ以上の調整用バッテリを設定するとともに、前記調整用バッテリの間で電力を移動させる。
【００１１】
（２）前記駆動力供給装置はジェネレータであり、前記ジェネレータからの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達させることが好ましい。
（３）あるいは、前記駆動力供給装置は蓄電装置であり、前記蓄電装置からの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達可能とすることが好ましい。この場合、前記二つ以上のバッテリ及び前記蓄電装置のうち一つ以上の前記バッテリ又は前記蓄電装置を走行用バッテリに設定し、前記走行用バッテリの前記電力を前記モータへと供給させる駆動制御部をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記取得部は、前記蓄電装置の充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得することが好ましい。さらに、前記調整制御部は、前記走行用バッテリを除く前記二つ以上のバッテリ又は前記蓄電装置を調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させることが好ましい。
【００１３】
（４）前記モータと前記走行用バッテリとを接続する給電回路と、前記給電回路から独立して設けられ前記調整用バッテリ間を接続する調整回路とを備えることが好ましい。
（５）前記バッテリの電力の供給先を前記給電回路と前記調整回路とに切り替えるスイッチと、前記調整回路上に介装され、前記調整用バッテリのそれぞれの電圧を制御するコンバータとを備えることが好ましい。
【００１４】
（６）前記駆動制御部は、前記走行用バッテリの充電率が前記劣化加速領域外から前記劣化加速領域内へと入った場合に、別の前記走行用バッテリを再設定することが好ましい。
例えば、前記走行用バッテリの前記充電率が前記劣化加速領域に入った場合には、当該バッテリによる前記モータへの給電を停止し、他のバッテリを新たな前記走行用バッテリとして再設定することが好ましい。言い換えれば、前記走行用バッテリの前記充電率ができるだけ前記劣化加速領域に入らないように、前記走行用バッテリを担当するバッテリが変更される（切り替えられる）ことが好ましい。
【００１５】
（７）前記調整用バッテリは、前記走行用バッテリよりも前記劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを含むことが好ましい。
前記走行用バッテリの具体例としては、正極活物質にマンガン（マンガン系，三元系）を含有するリチウムイオン二次電池が挙げられる。また、前記蓄電デバイスの具体例としては、リチウムイオン二次電池，電気化学キャパシタ，プロトンキャパシタ等が挙げられる。また、リチウムイオン二次電池の正極活物質の例としては、オリビン系（LiMPO4），フッ化オリビン系（Li2MPO4F），ケイ酸塩系（Li2MSiO4），層状酸化物系（LiMO2），スピネル系（LiM2O4），バナジウム系（LiV3O8），ペロブスカイト系（LiFeF3）等が挙げられる（MはニッケルNi，コバルトCo，鉄Fe，アルミニウムAl等の金属を表す）。
【００１６】
（８）前記車両が前記調整回路に接続されたジェネレータを搭載し、前記調整制御部は、前記ジェネレータで発生した電力を、前記調整用バッテリのうちの充電対象に供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
ここで開示する車両のバッテリ制御装置によれば、車両の走行性能を確保しつつ調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができ、バッテリ全体の寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に係るバッテリ制御装置が適用された車両を示す図である。
【図２】バッテリ制御装置での制御に係る電気回路を例示する回路図である。
【図３】バッテリの特性を説明するためのグラフである。
【図４】バッテリ制御装置での制御手順を例示するフローチャートである。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はバッテリ制御装置での制御内容を説明するための図である。
【図６】変形例に係る電気回路を例示する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、実施形態としての車両のバッテリ制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００２０】
［１．装置構成］
本実施形態のバッテリ制御装置が適用された車両１０を図１に例示する。この車両１０は車両駆動用のバッテリ１を搭載したシリーズ式ハイブリッド車両である。車両１０のパワートレーンには、前輪を駆動するフロントモータ３Ａと後輪を駆動するリアモータ３Ｂとが設けられる。これらのモータ３は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。バッテリ１に蓄えられている直流電力は、インバータ６で交流電力に変換された後に、それぞれのモータ３に給電される。また、それぞれのモータ３で発生した回生電力は、インバータ６を介して直流電力に変換され、バッテリ１に蓄電される。
【００２１】
この車両１０には、ジェネレータ４，エンジン５が搭載される。エンジン５は、ジェネレータ４を駆動して発電させる原動機であり、所定のジェネレータ作動条件の成立時に、必要に応じてエンジン効率の高い回転数領域で運転を継続するように制御される。また、ジェネレータ４は、エンジン５の動力を利用して発電する機能と、エンジン５を始動させる機能とを併せ持つ電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。ジェネレータ４で生成される発電電力は、モータ３へと直接的に供給可能とされ、これに加えてインバータ６を介してバッテリ１に充電可能とされる。
【００２２】
この車両１０には、図示しない外部充電用の充電口や、外部電源から供給される電力を直流電力に変換してバッテリ１に充電するための車載充電器等も搭載される。例えば、外部電源が利用できる場合には外部充電を実施し、外部電源が利用できない場合であっても回生発電や自家発電による電力で充電を実施して、車両１０を走行させ続けることが可能である。
【００２３】
上記のバッテリ１の充放電状態やモータ３，ジェネレータ４，エンジン５，インバータ６等の作動状態は、制御装置２（バッテリ制御装置，PHEV-ECU）で制御される。この制御装置２は、車両１０に搭載される電子コントロールユニットの一つであり、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のマイクロプロセッサや、ROM(Read Only Memory)，RAM(Random Access Memory)，補助記憶装置，インターフェイス装置等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスである。この制御装置２では、パワートレーンに含まれる各種装置の作動状態や車両１０の走行状態等が総合的に制御，管理される。なお、制御装置２は、図示しない車載ネットワーク網の通信ラインに接続され、他の車載電子コントロールユニット（例えば、エンジン制御ユニット，バッテリ管理ユニット等）との間で相互通信可能となるように設けられる。
【００２４】
本実施形態では、制御装置２で実施される各種制御のうち、おもに駆動制御，調整制御の二つの制御を取り上げて説明する。駆動制御とは、バッテリ１の電力をモータ３に供給して車両１０を走行させる制御である。一方、調整制御とは、複数のバッテリ１のそれぞれが蓄電している電力を互いに受け渡し合うことによって、トータルの蓄電電力を保ちつつ個々の充電率の値を調整する制御である。これらの制御は並列的に実施可能（同時進行可能）である。すなわち、調整制御は、車両１０の停止時や外部充電時だけでなく車両１０の走行中であっても実施される。以下、これらの制御を実施するための回路構成及び制御構成を順に説明する。
【００２５】
［２．回路構成］
図２に示すように、本実施形態の回路上には、モータ３に電力を供給しうる少なくとも三つ以上のバッテリ１が設けられる。ここでは便宜的にそれらを第一バッテリ１Ａ，第二バッテリ１Ｂ，第三バッテリ１Ｃと呼ぶ。これらのバッテリ１Ａ〜１Ｃの種類は任意に設定でき、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池，リチウム空気電池，全固体電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ，アルミ電解コンデンサ，プロトン型キャパシタ等の電気化学キャパシタを使用してもよい。また、個々のバッテリ１Ａ〜１Ｃの電気容量や充放電特性についても任意に設定でき、個々のバッテリ１Ａ〜１Ｃの種類や電気容量を同一に設定する必要はない。
【００２６】
個々のバッテリ１Ａ〜１Ｃの電力は、駆動制御用の回路である給電回路１１を通ってモータ３に供給される。二つのモータ３のうち、フロントモータ３Ａは第一インバータ６Ａを介して給電回路１１に接続され、リアモータ３Ｂは第二インバータ６Ｂを介して給電回路１１に接続される。前後それぞれのモータ３Ａ，３Ｂに専用のインバータ６Ａ，６Ｂが設けられるため、前後輪の各駆動力が個別に制御され、車両走破性が向上する。また、ジェネレータ４は、フロントモータ３Ａと第一インバータ６Ａとの間の高電圧回路に対して接続される。
【００２７】
一方、調整制御用の回路である調整回路１２は、給電回路１１から独立して設けられる。この調整回路１２は、個々のバッテリ１間を接続するように、バッテリ１とインバータ６とを接続する回路から分岐して形成される。すなわち調整回路１２は、第一バッテリ１Ａに接続されている給電回路１１からの分岐回路と、第二バッテリ１Ｂに接続されている給電回路１１からの分岐回路と、第三バッテリ１Ｃに接続されている給電回路１１からの分岐回路とを繋いで形成される。
【００２８】
給電回路１１と調整回路１２との分岐箇所には、電磁切替式のスイッチ７が介装される。これらのスイッチ７はバッテリ１が接続される回路を切り替える機能を持つ。本実施形態のスイッチ７は、切替位置が給電位置，調整位置，オフ位置の三位置に制御される。給電位置は、バッテリ１の電力を給電回路１１に導くための位置であり、調整位置は、バッテリ１の電力を調整回路１２に導くための位置である。また、オフ位置はバッテリ１の電力を遮断して蓄電状態を維持するための位置である。
【００２９】
図２中の回路では給電回路１１と調整回路１２との分岐箇所が三カ所ある（すなわち、バッテリ１の数が三つある）ことから、三つのスイッチ７Ａ，７Ｂ，７Ｃが設けられる。それぞれのスイッチ７の接続状態を制御することで、各バッテリ１の給電状態及び給電方向が個別に制御されうる。また、調整回路１２上における各スイッチ７の近傍には、コンバータ８が介装される。コンバータ８は、各バッテリ１の直流電圧の値を制御する変圧器である。
【００３０】
以下、第一バッテリ１Ａに関係するスイッチ７，コンバータ８のことを、第一スイッチ７Ａ，第一コンバータ８Ａと呼ぶ。同様に、第二バッテリ１Ｂに関係するものを第二スイッチ７Ｂ，第二コンバータ８Ｂと呼び、第三バッテリ１Ｃに関係するものを第三スイッチ７Ｃ，第三コンバータ８Ｃと呼ぶ。これらの各スイッチ７Ａ〜７Ｃ，各コンバータ８Ａ〜８Ｃの作動状態は、制御装置２で制御される。
【００３１】
［３．制御構成］
制御装置２には、駆動制御，調整制御を実施するための機能要素として、取得部２Ａ，駆動制御部２Ｂ，調整制御部２Ｃが設けられる。これらの要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ROMや補助記憶装置に記録，保存されるソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００３２】
［３−１．取得部］
取得部２Ａは、各々のバッテリ１Ａ〜１Ｃの充電率（SOC，State of Charge）と劣化加速領域とを取得するものである。劣化加速領域とは、バッテリ劣化が促進される充電率領域（劣化が加速しやすい充電率領域）を意味する。ここでいうバッテリ劣化には、満充電容量の低下や保存性（容量維持率）の低下等が含まれる。また、劣化が促進される充電率領域は、個々のバッテリ１Ａ〜１Ｃに対して、そのバッテリ１Ａ〜１Ｃの充電率の範囲として定義される。例えば、充電率に対する劣化速度（満充電容量が低下する速度や容量維持率が低下する速度）の変化が図３に示すようなグラフで表されるとき、劣化速度が所定値以上となる範囲C1〜C2が劣化加速領域とされる。あるいは、所定期間における容量維持率が所定維持率以下となる範囲が劣化加速領域とされる。なお、劣化加速領域は単一の範囲であるとは限らず、各バッテリ１が複数の劣化加速領域を持っていてもよい。
【００３３】
充電率は、例えば各バッテリ１Ａ〜１Ｃの電圧や充放電電流の積算値，使用時間等に基づいて算出，推定される。また、劣化加速領域は、それぞれのバッテリ１Ａ〜１Ｃの種類に応じたものとして、予め実験，試験を通じて設定される。または、満充電時の電圧や満充電容量，使用時間等に基づいて、適宜算出，推定されるものであってもよい。取得部２Ａで取得された充電率，劣化加速領域の情報は、駆動制御部２Ｂ，調整制御部２Ｃに伝達される。なお、充電率及び劣化加速領域の情報は、その実測値を取得部２Ａが取得（検出）してもよいし、実測値に基づいて算出してもよく、あるいは他の車載電子コントロールユニット（例えば、バッテリ管理ユニット）で検出，算出，推定された情報が制御装置２に伝達される構成としてもよい。
【００３４】
［３−２．駆動制御部］
駆動制御部２Ｂは、駆動制御を実施するものであり、三つのバッテリ１Ａ〜１Ｃのうちの一つを走行用バッテリに設定し、その走行用バッテリの電力をモータ３へと供給させる機能を持つ。ここで、バッテリ１の総数をNとおき、走行用バッテリの数をMとおく。走行用バッテリの数Mは、少なくとも1以上、かつ、走行用バッテリ以外のバッテリの数N-Mが少なくとも2以上となるように設定される（1≦M≦N-2，Mは自然数，Nは3以上の自然数）。したがって、バッテリ１の数が四つのときは、一つか二つのバッテリ１が、走行用バッテリとして設定される。
【００３５】
走行用バッテリの設定条件は任意である。例えば、三つのバッテリ１Ａ〜１Ｃのうち最も充電率の高いもの（充電率が比較的高いもの）を走行用バッテリに設定してもよいし、最も充電率の低いもの（充電率が比較的低いもの）を走行用バッテリに設定してもよい。また、バッテリ１Ａ〜１Ｃの劣化度合いに基づいて（劣化の進行度合いが高いものを選択して、または劣化の進行度合いの低いものを選択して）走行用バッテリを設定してもよい。また、予め設定された順序で、全てのバッテリ１Ａ〜１Ｃが順番に走行用バッテリに設定されることとしてもよい。好ましくは、充電率が劣化加速領域に位置していないバッテリ１が、その時点での走行用バッテリとして選択される。
【００３６】
駆動制御部２Ｂは、走行用バッテリに設定されたバッテリ１Ａ〜１Ｃが給電回路１１に接続されるように、そのバッテリ１Ａ〜１Ｃに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃを給電位置に切り替えるための制御信号を出力する。このような駆動制御により、走行用バッテリがモータ３やインバータ６に対して接続された状態となり、車両１０の走行性能が確保される。また、そのバッテリ１Ａ〜１Ｃに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃが給電回路１１側に切り替えられるため、走行用バッテリは調整制御の対象から除外されることになる。
【００３７】
［３−３．調整制御部］
調整制御部２Ｃは、調整制御を実施するものであり、三つのバッテリ１Ａ〜１Ｃのうちの二つを調整用バッテリとして設定し、それらの間で電力を移動させる機能を持つ。調整用バッテリの数は、２以上に設定される。なお、走行用バッテリ以外の全てのバッテリ１を調整用バッテリに設定してもよいが、走行用バッテリ以外の中から少なくとも二つ以上の調整用バッテリを設定すればよい。調整制御部２Ｃは、調整用バッテリのそれぞれの充電率が劣化加速領域から離れる（外れる）ように、各調整用バッテリの充放電状態を制御する。
【００３８】
調整制御部２Ｃは、調整用バッテリの電力を互いに移動させるべく、それらのバッテリ１Ａ〜１Ｃに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃを調整位置に切り替えるための制御信号を出力する。これにより、調整用バッテリが互いに接続された状態となり、バッテリ１間での電力の受け渡しが可能となる。また、調整回路１２には、それぞれのバッテリ１Ａ〜１Ｃに対応するコンバータ８Ａ〜８Ｃが介装されているため、各バッテリ１Ａ〜１Ｃの開放電圧の大小に関わらず、各バッテリ１Ａ〜１Ｃの充放電状態が制御可能となる。なお、バッテリ１の数が四つ以上の場合、走行用バッテリ，調整用バッテリのどちらでもないバッテリ１に対応するスイッチ７はオフ位置に制御される。
【００３９】
また、調整制御部２Ｃは、各調整用バッテリの充電率と劣化加速領域との関係に基づいて、調整用バッテリの中で充電対象となるバッテリ１と放電対象となるバッテリ１とを決定し、放電対象から充電対象へと移動させる電力量を決定する。放電対象，充電対象，電力量の設定手法は任意である。例えば、個々の調整用バッテリについて、劣化加速領域の中心値〔(C1+C2)/2〕と充電率の値との差を算出する。各調整用バッテリの充電率が全て中心値よりも大きい場合、この差が最も大きいものを放電対象とし、最も小さいものを充電対象とすることが考えられる。また、各調整用バッテリの充電率が全て中心値よりも小さい場合、この差が最も小さいものを放電対象とし、最も大きいものを充電対象とすることが考えられる。電力量は、各調整用バッテリについての充電率と劣化加速領域の中心値との差が同等となるように決定してもよい。あるいは、充電対象の充電率が劣化加速領域の上限値（C2）以上となり、かつ、放電対象の充電率が劣化加速領域の上限値（C2）以上か下限値（C1）以下となるように電力量を決定してもよい。
【００４０】
調整制御部２Ｃは、各調整用バッテリの充電率が劣化加速領域から離れるように（劣化加速領域に近い位置から離れる方向に移動するように、あるいは、劣化加速領域内に位置する充電率が劣化加速領域から外れる方向に移動するように）、電力の受け渡し方向とその電力量とを設定する。ここでいう「充電率が劣化加速領域から離れる」という作用は、トータルで劣化の度合いが低い状態となるように充電率が変更されることを意味する。このような調整制御により、全体のバッテリ１での蓄電量が維持されたまま、蓄電量の分布が変化し、個々のバッテリ１Ａ〜１Ｃの劣化が進行しにくくなる。
また、調整制御部２Ｃは、調整制御の過程で調整用バッテリの電圧や電流，充放電量等をモニタリングし、電力の移動（充電対象の充電）が完了したか否かを判定する。調整制御は、電力移動が完了するまで継続され、電力移動が完了した時点で、調整用バッテリに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃがオフ位置に切り替えられ、調整制御が終了する。
【００４１】
［３．フローチャート］
図４は、駆動制御，調整制御の手順を例示するフローチャートである。前述の通り、駆動制御及び調整制御は並列的に実施可能であり、それぞれを別のフローチャートで表すこともできる。一方、ここでは一つの演算周期内で駆動制御と調整制御とが順に実行される場合のフローを示す。このフローは、制御装置２内において所定周期で繰り返し実行される。
【００４２】
ステップＡ１では、制御装置２の取得部２Ａにおいて、各バッテリ１Ａ〜１Ｃの充電率，劣化加速領域の情報が取得される。ステップＡ２では、駆動制御部２Ｂにおいて、一つのバッテリ１が走行用バッテリとして設定される。本フローでは、充電率が劣化加速領域外に位置するバッテリ１が走行用バッテリとして設定されるものとする。また、前回の演算周期で走行用バッテリがすでに設定されている場合には、そのまま次のステップに進む。
【００４３】
ステップＡ３では、走行用バッテリの充電率が劣化加速領域外に位置するか否かが判定される。このステップは、走行用バッテリの割り当てを変更，更新するための条件判定に係るステップである。この条件が成立する場合には、走行用バッテリを更新することなくステップＡ４に進み、走行用バッテリに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃの切替位置が給電位置に切り替えられて、駆動制御が実施される。これにより、走行用バッテリの電力がインバータ６側に供給され、モータ３が駆動される。
【００４４】
一方、ステップＡ３の条件が不成立の場合にはステップＡ９に進み、走行用バッテリが更新されてこの周期の制御が終了する。例えば、車両１０の走行中に走行用バッテリの充電率が徐々に低下して劣化加速領域に入ったときには、別の走行用バッテリが再設定される。なお、新たな走行用バッテリは、次の演算周期のステップＡ２で再設定されることとしてもよい。
【００４５】
ステップＡ４で駆動制御が実施されると、それに続くステップＡ５では、調整制御部２Ｃにおいて走行用バッテリ以外の二つのバッテリ１が調整用バッテリとして設定される。また、ステップＡ６では、調整用バッテリの中で充電対象，放電対象となる各々のバッテリ１が決定され、それぞれの充放電量（移動する電力量）が定められる。
続くステップＡ７では、調整用バッテリの電力移動が完了したか否かが判定される。このステップは、調整制御を終了するための条件判定に係るステップである。例えば、全ての調整用バッテリが満充電状態である場合や、ステップＡ６で定められた電力量が移動し終わった状態である場合にはこの条件が成立し、ステップＡ８に進む。また、この条件が成立しない場合にはステップＡ１０に進む。
【００４６】
ステップＡ８では、調整制御が不実施とされてこの周期の制御が終了する。この場合、駆動制御のみが継続されることとなる。一方、ステップＡ１０では、調整用バッテリに対応するスイッチ７Ａ〜７Ｃの切替位置が調整位置に切り替えられ、調整制御が実施されてこの周期の制御が終了する。ステップＡ１０で実施される調整制御は、ステップＡ４で実施される駆動制御と並行して実施される。これにより、調整用バッテリの放電対象から充電対象へと電力が移送される。また、放電対象，充電対象の各々において、充電率が劣化加速領域から離れる方向に移動するように、それぞれの充放電状態が制御される。
【００４７】
［４．作用］
上記の走行制御，調整制御によるバッテリ１Ａ〜１Ｃの充電率の変化を、図５（Ａ）〜（Ｄ）に例示する。ここでは、各バッテリ１の満充電容量がほぼ同一であるものとし、劣化加速領域は範囲C1〜C2であるものとする。まず、全てのバッテリ１Ａ〜１Ｃが満充電の状態では、何れか一つのみが走行用バッテリに設定され、駆動制御が実施される。最初は第三バッテリ１Ｃが走行用バッテリに設定されたものとすると、車両１０が走行するに連れて第三バッテリ１Ｃの充電率が徐々に低下する。このとき、第一バッテリ１Ａ，第二バッテリ１Ｂは満充電状態であることから、調整制御は不実施とされる。
【００４８】
図５（Ａ）に示すように、走行用バッテリである第三バッテリ１Ｃの充電率が劣化加速領域に進入する（充電率がC2まで低下する）と、駆動制御部２Ｂが走行用バッテリを変更，更新し、第一バッテリ１Ａが新たな走行用バッテリとして設定される。このとき、第二バッテリ１Ｂ，第三バッテリ１Ｃが調整用バッテリに設定され、電力を移動させる調整制御が実施される。
【００４９】
この調整制御では、第二バッテリ１Ｂ，第三バッテリ１Ｃの充電率がともに劣化加速領域を離れるように、充放電状態が制御される。例えば、第二バッテリ１Ｂ，第三バッテリ１Ｃの充電率がともにC2よりもやや大きな状態になるように、第二バッテリ１Ｂから第三バッテリ１Ｃへと電力が移送される。これにより、第三バッテリ１Ｃを走行用バッテリとして使用し続けた場合や、図５（Ａ）に示す状態を維持し続けた場合と比較して、第三バッテリ１Ｃの劣化進行が抑制される。また、図５（Ｂ）に示すように、第二バッテリ１Ｂ，第三バッテリ１Ｃの充電率がともにC2よりもやや大きな状態になると、調整制御が終了し、駆動制御のみが継続される。
【００５０】
その後、図５（Ｃ）に示すように、第一バッテリ１Ａの充電率が劣化加速領域に進入する（充電率がC2まで低下する）と、再び走行用バッテリが変更され、例えば第三バッテリ１Ｃが新たな走行用バッテリとして設定される。このとき、第一バッテリ１Ａ，第二バッテリ１Ｂが調整用バッテリに設定され、第二バッテリ１Ｂから第一バッテリ１Ａへと電力を移動させる調整制御が実施される。
【００５１】
さらにその後、第一バッテリ１Ａ，第二バッテリ１Ｂの充電率がともに劣化加速領域を外れるように、充放電状態が制御される。例えば、第一バッテリ１Ａの充電率がC2よりも大きく、かつ第二バッテリ１Ｂの充電率がC1以下となるように、第二バッテリ１Ｂから第一バッテリ１Ａへと電力が移送される。これにより、第一バッテリ１Ａを走行用バッテリとして使用し続けた場合や、図５（Ｃ）に示す状態を維持し続けた場合と比較して、第一バッテリ１Ａの劣化進行が抑制される。また、図５（Ｄ）に示すように、第一バッテリ１Ａ，第二バッテリ１Ｂの充電率がともに劣化加速領域を外れた状態になると、調整制御が終了し、駆動制御のみが継続される。このような制御が順次繰り返されて、各バッテリ１Ａ〜１Ｃの充電率が劣化加速領域内に存在する時間が短くなるように、それぞれの充放電状態が制御される。
【００５２】
［５．効果］
（１）本実施形態の制御では、少なくとも一つのバッテリ１Ａ〜１Ｃを走行用バッテリとして用いる駆動制御が実施されるとともに、走行用バッテリ以外の複数の調整用バッテリ間で電力を移動させる調整制御が駆動制御と並行して実施される。このような制御構成により、車両１０の走行性を確保しつつ、バッテリ１の全体としての劣化進行を抑制することができ、バッテリ１の寿命（耐用年数）を延長することができる。
【００５３】
（２）本実施形態のバッテリ１に接続された電気回路には、図２に示すように、インバータ６を介して走行用バッテリとモータ３とを接続する給電回路１１（すなわち、駆動制御用の回路）が設けられる。一方、調整制御用の調整回路１２は給電回路１１から独立して設けられ、調整用バッテリ間を接続するように設けられる。このような回路構成により、車両１０を走行させるための給電と電力移動とを電気的に分離することができ、駆動制御と調整制御とを互いに独立して実施することができる。つまり、車両１０の走行中であっても、調整用バッテリ間で電力を相互に移動させて充電率を自在に調整することができ、走行性能と劣化抑制効果とをともに向上させる効果を高めることができる。
【００５４】
（３）また、図２に示すように、バッテリ１が接続される回路を給電回路１１と調整回路１２とに切り替えるためのスイッチ７と、調整用バッテリの電圧を制御するコンバータ８とが設けられる。このような回路構成により、調整用バッテリの電圧の大小に関わらず、電力を自由に移送することができる。例えば、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、充電率の低い側から高い側への電力移動が容易となる。
【００５５】
（４）本実施形態の制御では、充電率が劣化加速領域に位置していないバッテリ１が走行用バッテリとして選択され、その走行用バッテリの充電率が劣化加速領域内へと入った場合に、走行用バッテリが変更され、すなわち別の走行用バッテリが再設定される。これにより、走行用バッテリの充電率が劣化加速領域外となる時間をできるだけ長引かせることができ、バッテリ１の劣化抑制効果をさらに高めることができる。
【００５６】
［６．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、バッテリ１Ａ〜１Ｃの満充電容量がほぼ同一である場合について説明したが、これらのバッテリ１Ａ〜１Ｃの種類は任意に設定できる。なお、複数のバッテリ１の中に劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを含ませておき、これを常に調整用バッテリとして使用してもよい。
【００５７】
走行用バッテリの具体例として、正極活物質にマンガン（マンガン系，三元系）を含有するリチウムイオン二次電池を使用する。一方、調整用電源（バッテリ）として、ジェネレータ，燃料電池，劣化特性の良好な高性能リチウムイオン二次電池，電気化学キャパシタ，プロトンキャパシタ等を使用することが考えられる。また、高性能リチウムイオン二次電池の正極活物質の例としては、オリビン系（LiMPO4），フッ化オリビン系（Li2MPO4F），ケイ酸塩系（Li2MSiO4），層状酸化物系（LiMO2），スピネル系（LiM2O4），バナジウム系（LiV3O8），ペロブスカイト系（LiFeF3）等が挙げられる（MはニッケルNi，コバルトCo，鉄Fe，アルミニウムAl等の金属を表す）。劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを用いることで、調整制御で受け渡される電力の移動方向や移動量をより柔軟に調節することが可能となり、制御性を向上させることができる。これにより、調整用バッテリの充電率を劣化加速領域から外すことが容易となり、調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができる。
【００５８】
また、ジェネレータ４で発生する発電電力を利用して調整制御を実施する制御構成としてもよい。例えば図６に示すように、ジェネレータ４とモータ３とを接続する高電圧回路上に第三インバータ６Ｃを介装し、発電電力を直流に変換した上で調整回路１２に流入させることが考えられる。この場合、発電電力によって調整用バッテリでの電力移動がアシストされ、調整用バッテリのうちの充電対象に発電電力が供給されることになる。したがって、調整用バッテリのうち充電対象の充電速度を速めることができるとともに、放電対象の充電率の低下を抑制することができ、調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができる。
【００５９】
また、上述の実施形態は、モータ３に電力を供給しうる少なくとも三つ以上のバッテリ１が設けられた回路を示したが、バッテリ１の数は最小で二個あればよい。この場合、これらの二個のバッテリ１Ａ，１Ｂとは別に、駆動力の供給源となる駆動力供給装置があればよい。この「駆動力供給装置」は、駆動力を生成して車輪に駆動力を供給するものであってもよいし、モータ３へエネルギーを供給することでモータ３に駆動力を伝達させるものであってもよい。つまり「駆動力供給装置」は、例えば車両１０に搭載されたエンジン５や、車両１０に搭載されたジェネレータ４や、上記のバッテリ１Ａ，１Ｂとは別のバッテリ１Ｃ等である。
【００６０】
少なくとも、駆動力供給装置が駆動力の供給源である場合に、調整制御部２Ｃが上記のバッテリ１Ａ，１Ｂ間で電力を移動させればよい。なお、ここでいう「駆動力供給装置が駆動力の供給源である場合」とは、車両１０が駆動力供給装置を駆動力の供給源として使用している状態である場合を意味し、換言すれば、車両１０が走行中であることを意味する。したがって、調整制御部２Ｃは、駆動力供給装置が車両１０を走行させている間に、車両１０の走行に使用されていないバッテリ１の中から二つ以上の調整用バッテリ１Ａ，１Ｂを設定するとともに、調整用バッテリ１Ａ，１Ｂの間で電力を移動させることになる。このような制御においても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００６１】
上述の実施形態では、シリーズ式ハイブリッド車両に搭載されたバッテリ１の制御について説明したが、本実施形態の制御が適用可能な車両の種類はこれに限定されない。例えば、パラレル式ハイブリッド車両や電気自動車に適用することができる。少なくとも、走行用のモータ３に電力を供給しうる二つ以上のバッテリ１と、これ以外の駆動力供給装置（例えばバッテリ１Ｃやジェネレータ４，エンジン５等）とを搭載した車両であれば、本実施形態の制御を適用することができ、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【符号の説明】
【００６２】
１  バッテリ（蓄電装置，駆動力供給装置）
２  バッテリ制御装置
２Ａ  取得部
２Ｂ  駆動制御部
２Ｃ  調整制御部
３  モータ
４  ジェネレータ（駆動力供給装置）
５  エンジン（駆動力供給装置）
６  インバータ
７  スイッチ
８  コンバータ
１０  車両
１１  給電回路
１２  調整回路
【図１】
2016031879.tif 000003
【図２】
2016031879.tif 000004
【図３】
2016031879.tif 000005
【図４】
2016031879.tif 000006
【図５】
2016031879.tif 000007
【図６】
2016031879.tif 000008