(57)【要約】【課題】二次電池の性能低下をより確実に防止できる二次電池の制御装置を提供する。【解決手段】変圧器を介して回転電機に接続された二次電池の充放電を制御する電池制御装置は、前記二次電池の許容入力電流値を、前記充放電の継続に起因する許容入力電流値の増減量を示す制限項と、前記二次電池の放置に起因する許容入力電流値の回復量を示す回復項と、に基づいて算出する制御部を備え、前記制御部は、少なくとも前記変圧器の変圧スイッチング周波数ｆｃに応じて、少なくとも前記制限項の可変係数αを変化させる。【選択図】図５
2017084636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器を介して回転電機に接続された二次電池の充放電を制御する電池制御装置であって、
前記二次電池の許容入力電流値を、前記充放電の継続に起因する許容入力電流値の増減量を示す制限項と、前記二次電池の放置に起因する許容入力電流値の回復量を示す回復項と、に基づいて算出する制御部を備え、
前記制御部は、少なくとも前記変圧器の変圧スイッチング周波数に応じて、少なくとも前記制限項を変化させる、
ことを特徴とする電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器を介して回転電機に接続された二次電池の充放電を制御する電池制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動車両に搭載された二次電池の充放電を制御する電池制御装置が知られている。車載の二次電池は、通常、変圧器やインバータを介して回転電機に接続されている。また、電池制御装置は、二次電池が過充電状態となることを防止するために、二次電池の電圧（電池電圧）と予め規定された入力電力制限値Ｗｉｎとを比較し、電池電圧が入力電力制限値Ｗｉｎを超えないように二次電池への充電を制御する。
【０００３】
ところで、一部の二次電池では、特定の使用態様をとることで、その性能が低下することが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池の場合、ハイレートでの充電や高充電状態（高ＳＯＣ）からの充電、長時間の充電継続、低温での充電（抵抗が高い状態での充電）等を行うと、負極表面にリチウム（Ｌｉ）金属が析出し、リチウムイオン二次電池の過熱或いは性能低下を招くおそれがあった。
【０００４】
こうしたリチウム金属の析出を防止するために、特許文献１には、二次電池の充放電の状態に応じて、リチウムイオン二次電池の許容入力電流値を増減する装置が開示されている。かかる技術によれば、二次電池の状態に即して、二次電池への許容入力電流値、ひいては、入力電力制限値Ｗｉｎが制限されるため、リチウム金属の析出が抑制され、ひいては、二次電池の過熱や性能低下を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２２３９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、二次電池の電流には、変圧器のスイッチング周期とほぼ同じ周期の脈動（いわゆるリプル電流）が生じることが知られている。通常、二次電池の電流は、所定のサンプリング間隔で電流センサにより検出され、電池制御装置は、その検出電流値に基づいて許容入力電流値等を算出している。しかし、変圧器のスイッチング間隔が、電流検出のサンプリング間隔よりも小さい場合には、上述したリプル電流を正確に検出できない。この場合、実際の電流値と検出電流値との間に、誤差が生じてしまい、許容入力電流値を適切に算出することができない。そして、結果として、リチウム金属の析出が適切に抑制できず、二次電池の性能低下を招く恐れがあった。
【０００７】
そこで、本発明では、二次電池の性能低下をより確実に防止できる二次電池の制御装置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】
【０００８】
本発明の二次電池の制御装置は、変圧器を介して回転電機に接続された二次電池の充放電を制御する電池制御装置であって、前記二次電池の許容入力電流値を、前記充放電の継続に起因する許容入力電流値の増減量を示す制限項と、前記二次電池の放置に起因する許容入力電流値の回復量を示す回復項と、に基づいて算出する制御部を備え、前記制御部は、少なくとも前記変圧器の変圧スイッチング周波数に応じて、少なくとも前記制限項を変化させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少なくとも制限項が、変圧スイッチング周波数に応じて変化するため、許容入力電流値にリプル電流の影響を反映させることができる。結果として、リチウム金属の析出がより確実に防止でき、二次電池の性能低下をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態である電池制御装置が組み込まれた電池システムを示す図である。
【図２】組電池のＳＯＣに応じた正極電位および負極電位の変化を示す図である。
【図３】組電池の電流値と許容入力電流値との関係を示す図である。
【図４】実電流値と検出電流値とを示すイメージ図である。
【図５】可変係数αのマップ群のイメージ図である。
【図６】可変係数αとスイッチング周波数ｆｃとの関係を示す図である。
【図７】可変係数βとスイッチング周波数ｆｃとの関係を示す図である。
【図８】初期値Ｉｌｉｍ［０］とスイッチング周波数ｆｃとの関係を示す図である。
【図９】入力電力制限値Ｗｉｎの算出の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態である電池制御装置について図面を参照して説明する。図１は、電池制御装置が組み込まれた電池システム１０の構成を示す図である。この電池システム１０は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載される。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池１００に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池１００だけを備えている。
【００１２】
組電池１００は、直列に接続された複数の単電池１０２を有する。単電池１０２は、リチウムイオン二次電池である。組電池１００を構成する単電池１０２の数は、組電池１００の要求出力などを考慮して、適宜設定することができる。本実施例では、すべての単電池１０２を直列に接続して組電池１００を構成しているが、組電池１００は、直列接続された複数の単電池１０２からなる電池群を並列に接続する構成としてもよい。
【００１３】
単電池１０２の正極は、リチウムイオンを吸蔵および放出できる材料で形成される。正極の材料としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを用いることができる。単電池１０２の負極は、リチウムイオンを吸蔵および放出できる材料で形成される。負極の材料としては、例えば、カーボンを用いることができる。単電池１０２を充電するとき、正極は、イオンを電解液中に放出し、負極は、電解液中のイオンを吸蔵する。また、単電池１０２を放電するとき、正極は、電解液中のイオンを吸蔵し、負極は、イオンを電解液中に放出する。
【００１４】
組電池１００は、変圧器１０４およびインバータ１０６を介してモータ・ジェネレータ１０８に接続されている。インバータ１０６は、組電池１００から出力された直流電力を交流電力に変換して、交流電力をモータ・ジェネレータ１０８に出力する。モータ・ジェネレータ１０８としては、例えば、三相交流回転電機を用いることができる。モータ・ジェネレータ１０８は、インバータ１０６からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ１０８は、車輪と接続されており、モータ・ジェネレータ１０８によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。これにより、車両を走行させることができる。
【００１５】
また、モータ・ジェネレータ１０８は、車両の制動時に発生する運動エネルギやエンジン（図示せず）から供給される運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ１０６は、モータ・ジェネレータ１０８から出力された交流電力を直流電力に変換して、直流電力を組電池１００に出力する。変圧器１０４は、組電池１００の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ１０６に出力する。モータ・ジェネレータ１０８が発電した場合には、インバータ１０６からの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１００に出力する。かかる変圧器１０４は、複数のスイッチング素子を有しており、変圧のため、これら複数のスイッチング素子を所定の周波数ｆｃでスイッチングする。なお、この変圧器１０４のスイッチング周波数ｆｃは、予め決められた複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの中から択一的に選択される。
【００１６】
組電池１００の充放電を制御する電池制御装置は、組電池１００の状態を検出するための複数のセンサと、制御部２０と、を備えている。センサとしては、組電池１００の電圧値を検出する電圧センサ１２、組電池１００の電流値ＩＢを検出する電流センサ１４、組電池１００の温度ＴＢを検出する温度センサ１６を有している。電圧センサ１２は、組電池１００の端子間電圧（以下「電池電圧」という）を検出し、検出結果を制御部２０に出力する。電流センサ１４は、組電池１００に流れる電流を検出し、検出結果を制御部２０に出力する。なお、本実施形態では、組電池１００から放電した際に流れる電流値（放電電流値）を正、組電池１００に充電した際に流れる電流値（充電電流値）を負として取り扱う。
【００１７】
温度センサ１６は、組電池１００の温度（電池温度）を検出する。温度センサ１６は、検出結果を制御部２０に出力する。温度センサ１６は、組電池１００の一箇所に設けることもできるし、組電池１００のうち、複数の箇所に設けることもできる。複数の検出温度を用いる場合、組電池１００の温度は、複数の検出温度のうちの最小値、最大値や複数の検出温度の中央値や平均値などを適宜用いることができる。
【００１８】
制御部２０は、各種演算を行うＣＰＵ２２や、メモリ２４等を有している。メモリ２４には、制御部２０が特定の処理（特に、本実施例で説明する処理）を実行するための情報、例えば、後に詳説する可変係数αや可変係数β、初期値Ｉｌｉｍ［０］等を特定する際に参照されるマップ群等が記憶されている。
【００１９】
次に、本実施例の組電池１００の充放電制御について説明する。図２は、組電池１００のＳＯＣに応じた正極電位および負極電位の変化を示す図である。単電池１０２を充電すると、単電池１０２の電圧値ＶＢが上昇する。図２に示すように、単電池１０２の電圧値ＶＢは、正極電位および負極電位の差になるため、単電池１０２の充電が進むと、正極電位が上昇するとともに、負極電位が低下する。ここで、負極電位が基準電位（例えば、０［Ｖ］）よりも低下すると、負極の表面にリチウム金属が析出してしまうことがある。
【００２０】
そこで、本実施例では、リチウム金属の析出を抑制するために、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を設定し、単電池１０２（組電池１００）の入力電流値（充電電流値）が許容入力電流値を超えないようにしている。許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］とは、単電池１０２を充電するときに、許容される最大の電流値である。既述した通り、本実施形態では、充電電流値（入力電流値）を負としているため、Ｉｌｉｍ［ｔ］も負の値である。
【００２１】
許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値が上昇するときには、単電池１０２を充電するときの電流値の絶対値も上昇させることができ、単電池１０２の入力性能を向上させることができる。一方、許容入力電流値の絶対値が低下するときには、単電池１０２を充電するときの電流値の絶対値を上昇させることができず、単電池１０２の充電が制限されやすくなる。
【００２２】
制御部２０は、所定のサンプリング間隔で、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を算出する。組電池１００の許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］は、下記の式（１）に基づいて算出される。
【数１】
2017084636.tif 000003
【００２３】
この式（１）において、Ｉｌｉｍ［ｔ］は、ｔ回目のサンプリング時における許容入力電流値であり、Ｉｌｉｍ［ｔ−１］は、前回のサンプリング時における許容入力電流値である。式（１）の第２項は、組電池１００の充放電に起因する許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の増減量を示す項で、以下では「制限項」と呼ぶ。また、式（１）の第３項は、組電池１００の放置に起因する許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の回復量を示す項で、以下では、「回復項」と呼ぶ。
【００２４】
ここで、既述した通り、充電電流値（入力電流値）は、負の値であるため、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］、Ｉｌｉｍ［ｔ−１］も負の値となる。したがって、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値は、制限項（α・ＩＢ・ｄｔ）が負であれば減少し、正であれば増加する。また、制限項は、電池の電流値ＩＢが、充電電流（負）であれば、負となり、放電電流（正）であれば、正となる。したがって、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値は、充電時には、低下し（入力電流の制限が厳しくなり）、放電時には、増加する（入力電流の制限が緩くなる）。また、制限項のαは、電池温度ＴＢ等に応じて変化する可変係数である。従来、この可変係数αは、電池温度ＴＢおよびＳＯＣに応じて変化していた。本実施形態では、この可変係数αを、電池温度ＴＢおよびＳＯＣだけでなく、さらに、変圧器１０４のスイッチング周波数に応じても変化させているが、その具体的な説明は、後述する。
【００２５】
回復項は、組電池１００を放置した際に、許容入力電流値Ｉｌｉｍの絶対値が単位時間当たりで増加する量（回復量）を示す。この回復項において、βは、電池温度ＴＢ等に応じて変化する可変係数である。従来、この可変係数βを、電池温度ＴＢおよびＳＯＣに応じて変化させていた。本実施形態では、この可変係数βも、可変係数αと同様に、電池温度ＴＢおよびＳＯＣだけでなく、さらに、変圧器１０４のスイッチング周波数に応じても変化させているが、その具体的な説明は、後述する。
【００２６】
初期値Ｉｌｉｍ［０］は、充放電履歴が無い状態から充電したときにおいて、単位時間内でのリチウム金属の析出を抑制できる最大の許容入力電流値である。上述の式から明らかな通り、初期値Ｉｌｉｍ［０］と前回の許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ−１］との差分値ΔＩｌｉｍが大きい程、回復項は大きくなる。これは、ΔＩｌｉｍが大きいほど、許容入力電流値Ｉｌｉｍの単位時間当たりの回復量が大きいことを示している。本実施形態では、この初期値Ｉｌｉｍ［０］も、スイッチング周波数ｆｃに応じて、変化させているが、これについても後に詳説する。
【００２７】
次に、式（１）に基づいて算出された許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を用いた組電池１００の充電電力の制限制御について説明する。制御部２０は、組電池１００を充放電しているときや、組電池１００を放置しているときに、所定の周期で許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を算出する。許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を算出した後、制御部２０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］に基づいて、組電池１００の入出力（充放電）を制御する。本実施例では、電力ベースの電池出力又は電池入力で組電池１００の充放電（入出力）が制御され、制御部２０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］に基づいて入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を設定し、設定された入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を用いて組電池１００の入力電力を制御することができる。入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］が設定されれば、制御部２０は、組電池１００の入力電力が入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を超えないように、組電池１００の入力電力を制御する。以下、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］の設定について説明する。
【００２８】
図３は、リチウム析出抑制制御における組電池１００の電流値ＩＢと許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］との関係を示す図である。制御部２０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］が算出できれば、次に、入力電流制限値Ｉｔａｇ（図３において破線で図示）を算出する。入力電流制限値Ｉｔａｇは、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を特定するための値で、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を所定量だけ、０［Ａ］の側にオフセットさせた値である。このオフセット量は、制御遅れ等があっても、電流値ＩＢが許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を超えないように設けられたマージンである。このオフセット量は、組電池１００の容量等に応じて、自由に設定することが出来る。組電池１００の電流値ＩＢが、この入力電流制限値Ｉｔａｇを超えない間（図３において時刻ａまでの間）は、組電池１００の入力電力の制限は行われない。一方、組電池１００の電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇを超えたとき（図３において時刻ａ以降）は、組電池１００の入力電力の制限が開始される。
【００２９】
制御部２０は、入力電流制限値Ｉｔａｇが算出できれば、続いて、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を算出する。入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］は、例えば、下記式（２）に基づいて算出することができる。
【数２】
2017084636.tif 000004
【００３０】
式中、Ｗｉｎ［ｔ］は、ｔ回目のサンプリング時における入力電力制限値であり、ＳＷｉｎ［ｔ］は、組電池１００の入力特性などを考慮して予め設定された入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］の上限値である。また、Ｋｐ，Ｋｉは、予め設定されたゲインを示す。Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２は、入力電流制限値を示し、上述した入力電流制限値Ｉｔａｇに相当する。上記式（２）では、入力電流制限値Ｉｔａｇとして、２つの入力電流制限値Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２を設定している。ここで、入力電流制限値Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２は、互いに等しくてもよいし、互いに異ならせてもよい。
【００３１】
入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］が算出できれば、制御部２０は、組電池１００の入力電力が入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］以下となるように、モータ・ジェネレータ１０８のトルク指令を調整する。
【００３２】
ところで、既述した通り、組電池１００に入出力する電力は、変圧器１０４により変圧される。この変圧に際して、変圧器１０４は、複数のスイッチング素子をスイッチング制御するが、このスイッチング動作に起因して、組電池１００に流れる実電流ＩＢｒには、図４に示すように、スイッチング周期Ｃｃと同じ周期で脈動（リプル電流）が生じる。そして、変圧器１０４のスイッチング周期Ｃｃが、例えば、１００ｍｓ未満等で、電流センサ１４のサンプリング周期Ｃｄよりも小さい場合、上述した演算結果に誤差が生じるおそれがあった。
【００３３】
すなわち、これまで説明した演算で用いられる組電池１００の電流値ＩＢとしては、電流センサ１４で検出された電流値、すなわち、検出電流値ＩＢｄが用いられる。一方、実際に組電池１００に流れる電流値、すなわち、実電流ＩＢｒには、変圧器１０４のスイッチング周期Ｃｃと同じ周期のリプル電流が生じる。このリプル電流の振幅は、スイッチング周期Ｃｃが大きいほど（スイッチング周波数ｆｃが小さいほど）大きくなることが知られている。
【００３４】
電流センサ１４のサンプリング周期Ｃｄが、スイッチング周期Ｃｃよりも大きい場合には、このリプル電流の振幅を正確に検出することができない。そして、結果として、演算で用いられる電流値ＩＢ（＝ＩＢｄ）と、実電流ＩＢｒとの間に誤差が生じてしまい、算出される許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値が、実電流ＩＢｒからみて大きくなる恐れがあった。この場合、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を超えないように入力電力を制限したとしても、リチウムの析出が生じることがあった。
【００３５】
かかる問題を避けるために、Ｉｔａｇを算出する際のオフセット量（マージン量）を大きくし、入力電力の制限をより厳しくすることも考えられる。しかし、スイッチング周波数ｆｃに関係なく、入力電力の制限を厳しくすると、必要以上に、入力電力を制限することになり、燃費の悪化等を招く。そこで、本実施形態では、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の算出に用いる可変係数α、β、初期値Ｉｌｉｍ［０］を、変圧器１０４のスイッチング周波数ｆｃに応じて変化させている。以下、これについて、説明する。
【００３６】
図５は、メモリ２４に記憶されている可変係数αのマップ群のイメージ図である。制御部２０は、この可変係数αのマップ群を参照して、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の算出に用いるαを特定する。可変係数αは、図５に示す通り、一般に、電池温度ＴＢが高い程低く、ＳＯＣが高い程高くなる。本実施形態では、こうした電池温度ＴＢおよびＳＯＣに応じて変化する可変係数αのマップを、スイッチング周波数ｆｃ毎に用意している。すなわち、変圧器１０４で用いるスイッチング周波数ｆｃは、予め設定された複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの中から択一的に選択される。可変係数αのマップは、この複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎごとに用意されている。
【００３７】
図６は、スイッチング周波数ｆｃを横軸にとった場合の可変係数αを示すグラフである。図６に示す通り、このマップ群において、可変係数αは、スイッチング周波数ｆｃが低いほど、高くなるように設定されている。可変係数αを、このように変化させるのは、スイッチング周波数ｆｃが低いほど、リプル電流の振幅が大きくなるためである。リプル電流の振幅が大きければ、その分、検出電流値ＩＢｄと実電流ＩＢｒとの誤差が大きくなりやすい。そのため、本実施形態では、スイッチング周波数ｆｃが小さく、大きな検出誤差が想定される場合には、可変係数αを大きくしている。可変係数αが大きくなれば、制限項の絶対値（すなわち、充放電に起因する電流の制限量）も、大きくなるため、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値が小さく、すなわち、入力電流値の制限が厳しくなる。結果として、過剰な入力電流に起因するリチウムの析出を効果的に抑制できる。
【００３８】
その一方で、スイッチング周波数ｆｃが大きく、検出電流値の誤差が小さいと想定される場合には、可変係数αを小さくする。可変係数αが小さくなれば、制限項の絶対値（すなわち、充放電に起因する電流の制限量）も、小さくなるため、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］の絶対値が大きく、すなわち、入力電流値の制限が緩くなる。その結果、過剰な電力制限が防止でき、燃費の悪化を防止できる。
【００３９】
ところで、こうしたリプル電流の影響は、可変係数αだけで吸収できることが望ましいが、実際には、可変係数αだけを、スイッチング周波数ｆｃに応じて変化させたとしても、適切な許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］が算出できない場合がある。そこで、可変係数αだけでは吸収できない誤差を、吸収するために、本実施形態では、さらに、可変係数βや、初期値Ｉｌｉｍ［０］も、スイッチング周波数ｆｃに応じて変化させている。具体的には、メモリ２４には、可変係数αのマップ群と同様に、可変係数βのマップ群や、初期値Ｉｌｉｍ［０］のマップ群も記憶されている。可変係数αと同様に、可変係数βや初期値Ｉｌｉｍ［０］も、電池温度ＴＢ及びＳＯＣに応じて変化する値である。本実施形態では、この電池温度及びＳＯＣに依存する可変係数β、初期値Ｉｌｉｍ［０］のマップを、複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎごとに用意している。
【００４０】
図７、図８に示すように、これらのマップ群において、可変係数β、初期値Ｉｌｉｍ［０］は、いずれも、スイッチング周波数ｆｃが大きいほど大きくなるように設定されている。このように可変係数αだけでなく、可変係数β、初期値Ｉｌｉｍ［０］もスイッチング周波数ｆｃに応じて変更することで、スイッチング周波数ｆｃに起因するリプル電流の影響を、より適切に、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］に反映させることができる。そして、結果として、リチウム析出をより確実に防止しつつ、燃費の悪化を防止できる。
【００４１】
次に、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］の算出の流れについて図９を参照して説明する。図９は、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］の算出の流れを示すフローチャートである。入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を算出する際、制御部２０は、まず、組電池１００が、放電中または充電中であるかを判断する（Ｓ１０）。充電および放電のいずれも行っていない場合には、そのまま待機する。一方、充電または放電を行っている場合、制御部２０は、続いて、現在の電池温度ＴＢ、電流値ＩＢ、およびＳＯＣを取得する（Ｓ１２）。次に、制御部２０は、現在の変圧器１０４のスイッチング周波数ｆｃを特定する（Ｓ１４〜Ｓ１８）。既述した通り、スイッチング周波数ｆｃは、予め設定された複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎの中から択一的に選択される。そのため、制御部２０は、現在のスイッチング周波数ｆｃと、この複数の周波数ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎとを順番に比較していくことで、現在のスイッチング周波数ｆｃの値を特定する。
【００４２】
スイッチング周波数ｆｃの値が特定されれば、続いて、制御部２０は、可変係数α，β、初期値Ｉｌｉｍ［０］を特定するために、スイッチング周波数ｆｃに応じたマップを選択する（Ｓ２０）。そして、取得した電池温度ＴＢ、ＳＯＣを、選択されたマップに照らし合わせて、可変係数α，β、初期値Ｉｌｉｍ［０］をそれぞれ特定する（Ｓ２２）。
【００４３】
可変係数α，β、初期値Ｉｌｉｍ［０］が特定できれば、制御部２０は、上述の式（１）に、特定された可変係数α，β、初期値Ｉｌｉｍ［０］、および、電流値ＩＢをあてはめて、許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を算出する（Ｓ２４）。算出された許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］は、メモリ２４に一時的に記憶され、次回の演算の際には、Ｉｌｉｍ［ｔ−１］として利用される。次に、制御部２０は、このＩｌｉｍ［ｔ］を、上述の式（２）にあてはめて、入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］を算出する。入力電力制限値Ｗｉｎ［ｔ］が算出できれば、制御部２０は、ステップＳ１０に戻り、以降、同様の処理を繰り返す。
【００４４】
以上の説明から明らかな通り、本実施形態によれば、変圧器１０４のスイッチング周波数ｆｃに応じて、制限項（充放電に起因する許容入力電流値の増減を示す項）の可変係数αの値を変動させている。そのため、リプル電流に起因して、実電流ＩＢｒと検出電流値ＩＢｄとの間に誤差が生じていたとしても、適切な許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］を設定できる。結果として、過剰な入力電力制限に起因する燃費の悪化を抑えつつ、組電池１００におけるリチウムの析出を効果的に防止できる。なお、本実施形態では、スイッチング周波数ｆｃに応じて、可変係数αだけでなく、可変係数βや、初期値Ｉｌｉｍ［０］も、変動させている。しかし、スイッチング周波数ｆｃに応じて、少なくとも、可変係数αが変動するのであれば、可変係数βや、初期値Ｉｌｉｍ［０］は、スイッチング周波数ｆｃに応じて変動しなくてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電池システム、１２  電圧センサ、１４  電流センサ、１６  温度センサ、２０  制御部、２２  ＣＰＵ、２４  メモリ、１００  組電池、１０２  単電池、１０４  変圧器、１０６  インバータ、１０８  モータ・ジェネレータ。
【図１】
2017084636.tif 000005
【図２】
2017084636.tif 000006
【図３】
2017084636.tif 000007
【図４】
2017084636.tif 000008
【図５】
2017084636.tif 000009
【図６】
2017084636.tif 000010
【図７】
2017084636.tif 000011
【図８】
2017084636.tif 000012
【図９】
2017084636.tif 000013