(57)【要約】【課題】状況に応じてバッテリ残量の演算方法を変更するバッテリ管理装置を提供する。【解決手段】バッテリを搭載する車両の状態を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記車両の状態に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１演算方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する制御部と、を備えるバッテリ管理装置とする。【選択図】図２
2017003286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを搭載する車両の状態を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記車両の状態に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１演算方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する制御部と、
を備えるバッテリ管理装置。
【請求項２】
前記バッテリのバッテリ残量を演算する回路部を備え、
前記回路部は、前記第１演算方法で、前記バッテリのバッテリ残量を演算し、
前記制御部は、前記第２演算方法で、前記バッテリのバッテリ残量を演算する
請求項１に記載のバッテリ管理装置。
【請求項３】
前記回路部または前記制御部で演算された前記バッテリのバッテリ残量を格納する記憶部を備え、
前記制御部は、前記車両の状態及び前記記憶部に格納される前記バッテリのバッテリ残量に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、前記第１演算方法で演算するか、前記第２演算方法で演算するかを判定する
請求項２に記載のバッテリ管理装置。
【請求項４】
前記車両の状態は、前記車両が有するモータのトルクを含み、
前記制御部は、前記モータの前記トルクに基づいて前記バッテリの電流値を算出し、前記電流値に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を演算する
請求項１から３のいずれか１つに記載のバッテリ管理装置。
【請求項５】
バッテリのバッテリ残量を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納される前記バッテリのバッテリ残量に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１の方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する制御部と、
を備えるバッテリ管理装置。
【請求項６】
バッテリを搭載する車両の状態を取得し
前記車両の状態に基づいて、前記バッテリの残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１演算方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する
バッテリ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ管理装置、及び、バッテリ管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車には、駆動のためのエネルギー源としてバッテリ（二次電池）が搭載されている。自動車の残り走行距離等を把握するために、自動車に搭載されるバッテリのバッテリ残量（ＳＯＣ：State of Charge）を推定することが
、行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００５４５８号公報
【特許文献２】特表２０１３−５２１５５６号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／１５７７８６号
【特許文献４】特開２０１１−１０１５７３号公報
【特許文献５】特開２０１３−１９２３２７号公報
【特許文献６】特開２００１−１７４５３１号公報
【特許文献７】特開２０１２−０５４１６８号公報
【特許文献８】特開２００６−０２０４０１号公報
【特許文献９】特開２０１０−２１０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリのバッテリ残量等に応じて、適切に充放電を行うことで、バッテリの劣化を抑制し、バッテリの寿命を引き伸ばすことができる。よって、バッテリのバッテリ残量を高精度に推定することが求められる。また、バッテリ残量を精度よく推定することで、バッテリ残量不足による自動車の不意の停止を抑制すること等ができる。
【０００５】
バッテリ残量（ＳＯＣ）を精度よく推定するためには、演算量の多い高精度推定ロジックを使用する。自動車に搭載されるバッテリは、複数のセルを含む。バッテリ残量は、セル毎に算出される。そのため、バッテリ残量を高精度に推定するには、演算量が膨大になる。演算量が膨大なると処理の高速化のために、ハードウェアによる演算が用いられる。演算にハードウェアを使用すると消費電力が大きくなるという問題がある。また、演算量が少ない演算方法として、電流値の時間積分によるバッテリ残量の推定方法があるが、当該方法では、バッテリ残量を高精度に算出することは難しい。
【０００６】
本発明は、状況に応じてバッテリ残量の演算方法を変更するバッテリ管理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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第１の態様は、
バッテリを搭載する車両の状態を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記車両の状態に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１演算方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する制御部と、
を備えるバッテリ管理装置である。
第１の態様によると、車両の状態に応じて、バッテリ残量の演算方法を変更する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、さらに、
前記バッテリのバッテリ残量を演算する回路部を備え、
前記回路部は、前記第１演算方法で、前記バッテリのバッテリ残量を演算し、
前記制御部は、前記第２演算方法で、前記バッテリのバッテリ残量を演算する
バッテリ管理装置である。
第２の態様によると、演算量の多い演算を回路部にて行い、演算量の少ない演算を制御部にて行う。
【０００９】
本発明の第３の態様は、さらに、
前記回路部または前記制御部で演算された前記バッテリのバッテリ残量を格納する記憶部を備え、
前記制御部は、前記車両の状態及び前記記憶部に格納される前記バッテリのバッテリ残量に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、前記第１演算方法で演算するか、前記第２演算方法で演算するかを判定する
バッテリ管理装置である。
第３の態様によると、車両の状態及びバッテリのバッテリ残量に基づいて、バッテリ残量の演算方法を判定する。
【００１０】
本発明の第４の態様は、さらに、
前記車両の状態は、前記車両が有するモータのトルクを含み、
前記制御部は、前記モータの前記トルクに基づいて前記バッテリの電流値を算出し、前記電流値に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を演算する
バッテリ管理装置である。
第４の態様によると、バッテリの状態を検出するセンサが故障している場合に、車両のモータのトルクに基づくバッテリの電流値により、バッテリのバッテリ残量を算出する。
【００１１】
本発明の第５の態様は、
バッテリのバッテリ残量を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納される前記バッテリのバッテリ残量に基づいて、前記バッテリのバッテリ残量を、第１演算方法で演算するか、前記第１の方法よりも演算量の少ない第２演算方法で演算するかを判定する制御部と、
を備えるバッテリ管理装置である。
第５の態様によると、バッテリのバッテリ残量に基づいて、バッテリ残量の演算方法を判定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、状況に応じてバッテリ残量の演算方法を変更するバッテリ管理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態のシステムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、バッテリ管理装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、バッテリ管理措置の動作例１の動作フローの例を示す図である。
【図４】図４は、バッテリ管理措置の動作例２の動作フローの例を示す図である。
【図５】図５は、バッテリ管理措置の動作例３の動作フローの例を示す図である。
【図６】図６は、バッテリ管理措置の動作例３の動作フローの例を示す図である。
【図７】図７は、回路部４３における機能ブロックの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明にかかるシステムについて説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は開示の実施形態の構成に限定されない。
【００１５】
〔実施形態〕
図１は、本実施形態のシステムの構成例を示す図である。本実施形態のシステム１は、バッテリ１０、センサ２０、車両状態検出部３０、バッテリ管理装置４０を含む。本実施形態のシステム１は、電気自動車等の自動車に組み込まれ、バッテリ１０が自動車の駆動のためのエネルギー源として使用される。
【００１６】
バッテリ１０は、システム１が搭載される自動車の駆動のためのエネルギー源として使用される。バッテリ１０は、複数のセルを有する。バッテリ１０には、センサ２０が取り付けられる。
【００１７】
センサ２０は、バッテリ１０の状態を検出する検出手段である。センサ２０は、電流センサ、電圧センサ、温度センサ等を含む。電圧センサ、電流センサ、温度センサは、それぞれ、バッテリ１０の電圧、電流、温度を測定する。センサ２０は、バッテリ１０のセル毎に、設けられる。センサ２０による検出結果は、バッテリ管理装置４０によって取得される。センサ２０は、所定の周期でバッテリ１０のバッテリ状態を測定する。バッテリ状態は、バッテリ状態を測定した時刻を示す時刻情報とともに、バッテリ管理装置４０によって取得される。
【００１８】
車両状態検出部３０は、システム１が搭載される自動車（車両）の状態を検出する。自動車の状態（車両状態）には、当該自動車のモードが含まれる。自動車のモードには、走行モード及び非走行モードがある。走行モードは、当該自動車が走行している状態のモードである。当該自動車が走行している状態には、当該自動車が一時的に停止している状態が含まれてもよい。非走行モードは、当該自動車が、充電中である、または、ＩＧ（Ignition）ＯＦＦである等の走行していない状態である。また、車両から車両を動作させるためのキーを外された状態を、非走行モードとしてもよい。充電中であるか否かは、例えば、当該自動車に充電プラグが接続されているか否かによって判断される。車両状態検出部３０は、当該自動車が走行モードであるか、非走行モードであるかを検出する。車両状態検出部３０によって検出された車両状態は、バッテリ管理装置４０によって取得される。また、車両状態検出部３０は、車両に搭載されるモータのトルクを検出することができる。当該モータは、車両を駆動させるためのモータである。車両状態には、他の情報が含まれてもよい。
【００１９】
バッテリ管理装置４０は、センサ２０からバッテリ１０の状態、車両状態検出部３０から車両の状態を取得する。バッテリ管理装置４０は、バッテリ１０の状態、車両の状態等に基づいて、バッテリ１０のバッテリ残量（ＳＯＣ）を算出する。バッテリ残量（ＳＯＣ）は、バッテリ１０が満充電の状態で１００％と表される。
【００２０】
図２は、バッテリ管理装置の構成例を示す図である。バッテリ管理装置４０は、制御部４１、記憶部４２、回路部４３、取得部４４を含む。
【００２１】
制御部４１は、バッテリ管理装置４０を制御する。制御部４１は、車両状態などに基づいて、プログラム等によりバッテリ残量の演算をする、または、回路部４３にバッテリ残量の高精度演算をさせる。制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ
（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって実現される。制御部４１によるバッテリ残量の演算は、簡易演算ともいう。簡易演算は、第２演算方法の一例である。簡易演算によるバッテリ残量の演算結果は、回路部４３によるバッテリ残量の演
算結果よりも精度が低い。制御部４１によるバッテリ残量の演算は、ソフトウェアによる演算の一例である。制御部４１は、バッテリ管理装置４０を制御する制御部と、演算を行う演算部とに分離してもよい。
【００２２】
記憶部４２は、制御部４１で使用される各種データ、各種プログラム、各種テーブル、センサ２０から取得したバッテリ状態、車両状態検出部３０から取得した車両状態、推定したバッテリ残量（ＳＯＣ）等を格納する。記憶部４２は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ、Solid State Drive）である。また、記憶部４２は、リム
ーバブルメディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、あるいは、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のようなディスク記録媒体である。
【００２３】
回路部４３は、バッテリ残量を高精度に演算する回路（ハードウェア）である。回路部４３は、ＦＰＧＡ（Field- Programmable Gate Array）等のＩＣ（Integrated Circuit）によって実現される。回路部４３は、複数のＩＣを含んでもよい。回路部４３が複数のＩＣを含む場合、並列で演算することができる。並列演算をすることにより、演算が高速化される。回路部４３によるバッテリ残量の演算は、大規模演算ともいう。大規模演算は、第１演算方法の一例である。回路部４３は、バッテリ１０の健康度（劣化状態）を示すＳＯＨ（State of Health）を算出してもよい。回路部４３による演算は、制御部４１にお
ける演算に比べ、多くの電力を消費する。回路部４３によるバッテリ残量の演算は、ハードウェアによる演算の一例である。
【００２４】
取得部４４は、センサ２０から、センサ２０によって検出されたバッテリ１０のバッテリ状態を取得する。取得部４４は、取得したバッテリ１０のバッテリ状態を記憶部４２に格納する。取得部４４は、車両状態検出部３０から、車両状態検出部３０によって検出された車両状態を取得する。取得部４４は、取得した車両状態を記憶部４２に格納する。取得部４４は、センサ２０や車両状態検出部３０等との間の通信インタフェースを有する。
【００２５】
（動作例１）
図３は、バッテリ管理措置の動作例１の動作フローの例を示す図である。
【００２６】
Ｓ１０１では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、バッテリ管理装置４０を含むシステム１が搭載される自動車（車両）のモードを確認する。制御部４１は、取得部４４を介して、車両状態検出部３０が検出した車両状態を取得する。制御部４１は、取得した車両状態を、記憶部４２に格納する。車両状態には、車両のモードの情報が含まれる。車両のモードは、走行モード及び非走行モードを含む。車両のモードが走行モードである場合（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０２に進む。車両のモードが非走行モードである場合（Ｓ１０１；ＮＯ）、処理がステップＳ１０３に進む。
【００２７】
Ｓ１０２では、制御部４１は、回路部４３を用いて、大規模演算を行う。車両状態が走行モードである場合、バッテリ１０の電流、電圧、ＳＯＣの変化が大きいため、精度よくバッテリ残量（ＳＯＣ）を算出することが望ましい。制御部４１は、取得部４４を介して、センサ２０より、バッテリ１０のバッテリ状態を、バッテリ状態が測定された時刻を示す時刻情報とともに取得する。バッテリ１０のバッテリ状態は、センサ２０によって検出されている。センサ２０は、バッテリ１０のセル毎に、バッテリ状態として、電圧、電流、温度を検出している。制御部４１は、取得したバッテリ状態を時刻情報とともに、記憶部４２に格納する。制御部４１は、取得したバッテリ状態について、時間移動平均を算出するなどのフィルタ処理を施し、時刻情報とともに回路部４３に送信する。制御部４１から受信したバッテリ情報（電圧、電流、温度）及び時刻情報に基づいて、バッテリ１０の
セル毎にバッテリ残量（ＳＯＣ）を演算する。回路部４３におけるＳＯＣの演算については、後に説明する。回路部４３は、演算したＳＯＣを制御部４１に送信する。制御部４１は、回路部４３からＳＯＣを受信すると、ＳＯＣを時刻情報とともに、記憶部４２に格納する。また、制御部４１は、ＳＯＣに基づいて、バッテリ１０に入力してもよい電力を示すＷｉｎ及びバッテリ１０から出力してもよい電力を示すＷｏｕｔを算出する。ＳＯＣ、Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔは、セル毎に算出される。
【００２８】
Ｓ１０３では、制御部４１は、回路部４３を用いずに、簡易演算を行う。制御部４１は、取得部４４を介して、センサ２０より、バッテリ１０のバッテリ状態を、バッテリ状態が測定された時刻を示す時刻情報とともに取得する。また、制御部４１は、記憶部４２に格納されるＳＯＣを取得する。制御部４１は、取得したバッテリ１０のセル毎の電流を、時間積算することで、セル毎のＳＯＣを算出する。制御部４１における簡易演算については、後に説明する。制御部４１は、算出したＳＯＣを時刻情報とともに、記憶部４２に格納する。また、制御部４１は、算出したＳＯＣに基づいて、バッテリ１０に入力してもよい電力を示すＷｉｎ及びバッテリ１０から出力してもよい電力を示すＷｏｕｔを算出する。
【００２９】
車両状態が非走行モードである場合、電流、電圧、ＳＯＣの変化が小さいため、バッテリ残量（ＳＯＣ）が容易にできる。上記の動作フローにより、ＳＯＣの推定が容易である非走行モードにおいて、消費電力の小さい簡易演算により、ＳＯＣを算出することができる。
【００３０】
（動作例２）
図４は、バッテリ管理措置の動作例２の動作フローの例を示す図である。
【００３１】
Ｓ２０１では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、最後に算出したバッテリ１０のバッテリ残量（ＳＯＣ）を確認する。制御部４１は、記憶部４２から最後に算出されたＳＯＣを抽出する。抽出したＳＯＣが２０％以下、または、８０％以上である場合（Ｓ２０１；ＮＯ）、処理がステップＳ２０２に進む。また、抽出したＳＯＣが２０％より大きく、かつ、８０％より小さい場合（Ｓ２０１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０３に進む。ここでは、バッテリ１０のすべてのセルのＳＯＣが２０％より大きく、かつ、８０％より小さい場合に、Ｓ２０１の判定がＹＥＳとなる。バッテリ１０のいずれかのセルのＳＯＣが２０％以下または８０％以上である場合に、Ｓ２０１の判定がＮＯとなる。
【００３２】
Ｓ２０２では、制御部４１は、回路部４３を用いて、大規模演算を行う。ＳＯＣが２０％以下である場合、バッテリ１０が過放電にならないように、バッテリ１０を扱うことが求められる。また、ＳＯＣが８０％以上である場合、バッテリ１０が過充電にならないように、バッテリ１０を扱うことが求められる。即ち、バッテリ１０に対する入力、出力をＳＯＣに応じて変更することが求められる。また、過放電、過充電は、バッテリ１０が劣化することがあるため好ましくない。よって、ＳＯＣが２０％以下である場合、または、ＳＯＣが８０％以上である場合、ＳＯＣを精度よく算出することが求められる。Ｓ２０２における大規模演算は、図３のＳ１０２における大規模演算と同様である。
【００３３】
Ｓ２０３では、制御部４１は、回路部４３を用いずに、簡易演算を行う。ＳＯＣが２０％より大きく、かつ、８０％より小さい場合、バッテリ１０の過放電、過充電のおそれが小さい。即ち、バッテリ１０の過放電、過充電によるバッテリ１０の劣化のおそれが小さい。よって、この場合、制御部４１は簡易演算を行うことで、バッテリ管理装置１０の消費電力を抑えることができる。Ｓ２０３における大規模演算は、図３のＳ１０３における簡易演算と同様である。
【００３４】
（動作例３）
図５は、バッテリ管理措置の動作例３の動作フローの例を示す図である。
【００３５】
Ｓ３０１では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、バッテリ管理装置４０を含むシステム１が搭載される自動車（車両）のモードを確認する。制御部４１は、取得部４４を介して、車両状態検出部３０が検出した車両状態を取得する。制御部４１は、取得した車両状態を、記憶部４２に格納する。車両状態には、車両のモードの情報が含まれる。車両のモードは、走行モードまたは非走行モードである。車両のモードが走行モードである場合（Ｓ３０１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０２に進む。車両のモードが非走行モードである場合（Ｓ３０１；ＮＯ）、処理がステップＳ３０３に進む。
【００３６】
Ｓ３０２では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、最後に算出したバッテリ１０のバッテリ残量（ＳＯＣ）を確認する。制御部４１は、記憶部４２から最後に算出されたＳＯＣを抽出する。抽出したＳＯＣが２０％以下である場合（Ｓ３０２；ＮＯ）、処理がステップＳ３０４に進む。また、抽出したＳＯＣが２０％より大きい場合（Ｓ３０２；ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０５に進む。ここでは、バッテリ１０のすべてのセルのＳＯＣが２０％より大きい場合に、Ｓ３０２の判定がＹＥＳとなる。バッテリ１０のいずれかのセルのＳＯＣが２０％以下である場合に、Ｓ３０２の判定がＮＯとなる。
【００３７】
Ｓ３０３では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、最後に算出したバッテリ１０のバッテリ残量（ＳＯＣ）を確認する。制御部４１は、記憶部４２から最後に算出されたＳＯＣを抽出する。抽出したＳＯＣが８０％以上である場合（Ｓ３０３；ＮＯ）、処理がステップＳ３０４に進む。また、抽出したＳＯＣが８０％より小さい場合（Ｓ３０３；ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０５に進む。ここでは、バッテリ１０のすべてのセルのＳＯＣが８０％より小さい場合に、Ｓ３０３の判定がＹＥＳとなる。バッテリ１０のいずれかのセルのＳＯＣが８０％以上である場合に、Ｓ３０３の判定がＮＯとなる。
【００３８】
Ｓ３０４では、制御部４１は、回路部４３を用いて、大規模演算を行う。車両状態が走行モードであり、ＳＯＣが２０％以下である場合、走行中に電力を消費して過放電のおそれがあるからである。また、車両状態が非走行モードであり、ＳＯＣが８０％以上である場合、充電中に過充電のおそれがあるからである。Ｓ３０４における大規模演算は、図３のＳ１０２における大規模演算と同様である。
【００３９】
Ｓ３０５では、制御部４１は、回路部４３を用いずに、簡易演算を行う。車両状態が走行モードであり、ＳＯＣが２０％より大きい場合、バッテリ１０の過放電のおそれが小さい。また、車両状態が非走行モードであり、ＳＯＣが８０％より小さい場合、バッテリ１０の過充電のおそれが小さい。よって、これらの場合、制御部４１は簡易演算を行うことで、バッテリ管理装置１０の消費電力を抑えることができる。Ｓ３０５における大規模演算は、図３のＳ１０３における簡易演算と同様である。
【００４０】
上記の動作フローにより、過充電、過放電の可能性が高い場合に、より精度の高い大規模演算によりＳＯＣを求めることにより、バッテリ１０の劣化を抑制し、過充電、過放電の可能性が低い場合に、簡易演算によりＳＯＣを求めることにより、消費電力を低減することができる。
【００４１】
（動作例４）
図６は、バッテリ管理措置の動作例３の動作フローの例を示す図である。
【００４２】
Ｓ３０１では、バッテリ管理装置４０の制御部４１は、バッテリ１０のバッテリ状態を検出するセンサ２０が故障しているか否かを判定する。制御部４１は、取得部４４を介し
てセンサ２０から取得される電流、電圧、温度のいずれかの値が想定される値の範囲を超えている場合、センサ２０が故障していると判定する。また、制御部４１は、電流、電圧、温度のいずれかの値が所定時間同じ値である場合に、故障していると判定してもよい。制御部４１は、他の方法により、センサ２０の故障を判定してもよい。センサ２０が故障していないと判定した場合（Ｓ４０１；ＮＯ）、処理がステップＳ４０２に進む。センサ２０が故障していると判定した場合（Ｓ４０１；ＹＥＳ）、処理がステップＳ４０３に進む。
【００４３】
Ｓ４０２では、制御部４１は、回路部４３を用いて、大規模演算を行う。制御部４１は、バッテリ１０のバッテリ状態を、取得部４４を介して、センサ２０から取得して、大規模演算を行う。Ｓ３０２における大規模演算は、図３のＳ１０２における大規模演算と同様である。
【００４４】
Ｓ４０３では、制御部４１は、取得部４４を介して、車両状態検出部３０からモータのトルクを取得する。制御部４１は、取得したモータのトルクに基づいて、バッテリ１０から出力される電流値を算出する。
【００４５】
Ｓ４０４では、制御部４１は、簡易演算を行う。また、制御部４１は、記憶部４２に格納されるＳＯＣを取得する。制御部４１は、Ｓ４０３で算出した電流値を、時間積算することで、ＳＯＣを算出する。制御部４１は、算出したＳＯＣを時刻情報とともに、記憶部４２に格納する。また、制御部４１は、算出したＳＯＣに基づいて、バッテリ１０に入力してもよい電力を示すＷｉｎ及びバッテリ１０から出力してもよい電力を示すＷｏｕｔを算出する。ＳＯＣ、Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔは、セル毎に算出される。
【００４６】
上記の動作フローにより、センサ２０が故障した場合であっても、モータトルクから電流値を算出することにより、簡易演算によりＳＯＣを求めることができる。また、センサ２０が故障したまま大規模演算を行うと、算出されるＳＯＣが不正確になり、不正確なＳＯＣに基づいてバッテリ１０を使用すると、バッテリ１０の劣化、損傷の原因となりうる。そこで、センサ２０が故障した場合に大規模演算を行わないようにする。
上記の各動作例は、可能な限り、組み合わせられうる。
【００４７】
（回路部による大規模演算の例）
回路部４３では、例えば、電池の等価回路モデルとカルマンフィルタを用いて、ＳＯＣを算出する。回路部４３は、ここに示す例に限定されるものではない。
【００４８】
図７は、回路部４３における機能ブロックの例を示す図である。図７の回路部４３は、電流積算部５１、無負荷電圧推定部５２、加算部５３、減算部５４、分極電圧算出部５５、内部状態補正部５６を含む。回路部４３には、制御部４１によりバッテリ１０の電流、電圧、温度の各値が時系列データとして入力される。
【００４９】
電流積算部５１は、計測されたバッテリ１０の電流値を時間積算して、ＳＯＣ推定値を算出する。電流積算部５１は、内部状態補正部５６による補正値により、ＳＯＣ推定値を補正する。算出されたＳＯＣ推定値は、無負荷電圧推定部５２に出力される。また、電流積算部５１は、ＳＯＣ推定値を制御部４１に出力する。
【００５０】
無負荷電圧推定部５２は、計測された温度、バッテリ残量（ＳＯＣ）に対するＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の特性（ＯＣＶ−ＳＯＣ特性）から、ＳＯＣ推定値に対するＯＣＶを求める。ＯＣＶは、バッテリの無負荷電圧である。通常、バッテリで測定される電圧は、無負荷電圧ではない。無負荷電圧推定部５２は、あらかじめ、ＯＣＶ−ＳＯＣ特性を有している。ＯＣＶ−ＳＯＣ特性は、ＯＣＶとＳＯＣとの関係を示す。求められたＯＣＶ
は、加算部５４に出力される。
【００５１】
分極電圧推定部５３は、計測された温度、計測された電流値及び内部状態補正部５６による補正値に基づいて、バッテリの分極電圧を推定する。分極とは、抵抗分極（電池内部抵抗×通電電流）などのＯＣＶからずれる作用のことをいう。分極電圧は、計測電圧がＯＣＶからずれる電圧である。即ち、無負荷電圧と分極電圧との和が、計測されるバッテリの電圧（計測電圧）となる。推定された分極電圧は、加算部５４に出力される。
【００５２】
加算部５４は、無負荷電圧推定部５２から出力されるＯＣＶ及び分極電圧算出部５３から出力される分極電圧を加算して、計測電圧推定値を算出する。計測電圧推定値は、減算部５５に出力される。
【００５３】
減算部５５は、入力されるバッテリ１０の電圧値（計測値）と加算部５４から出力される計測電圧推定値との差分を算出する。算出された差分は、内部状態補正部５６に出力される。
【００５４】
内部状態補正部５６は、計測されたバッテリの電流値、計測されたバッテリの電圧値と計測電圧推定値との差分、計測された温度等に基づいて、電流積算部５１に対する補正値、分極電圧算出部５５に対する補正値を算出する。補正値は、計測されたバッテリの電圧値と計測電圧推定値との差分がより小さくなるような値である。内部状態補正部５６による補正値によりフィードバックがかかるため、電流積算部５１及び分極電圧算出部５５における演算はより精度よくなる。
【００５５】
回路部４３は、例えば、計測されたバッテリの電圧値と計測電圧推定値との差分が所定値未満になった時に、ＳＯＣ（ＳＯＣ推定値）を制御部４３に出力してもよい。
【００５６】
回路部４３による大規模演算の演算量は、制御部４１による簡易演算の演算量よりも多い。また、回路部４３による大規模演算による消費電力は、制御部４１による簡易演算による消費電力よりも大きい。回路部４３における大規模演算は、制御部４１によって行われてもよい。
【００５７】
（制御部による簡易演算の例）
制御部４１は、ＯＣＶ−ＳＯＣ特性からＳＯＣの初期値を設定し、バッテリ状態として得られた電流を時間積算することにより、ＳＯＣを更新する。ＯＣＶ−ＳＯＣ特性は、記憶部４２に格納される。また、制御部４１は、ＳＯＣが過去に算出されている場合には、記憶部４２から最後に算出されたＳＯＣを抽出し、バッテリ状態として得られた電流を時間積算することにより、ＳＯＣを更新してもよい。この演算方法では、消費電力は小さいが、センサ２０による電流値の誤差が蓄積するため、算出されるＳＯＣが大規模演算に比べて不正確になることがある。
【００５８】
（回路部における並列演算の例）
回路部４３において、バッテリ１０のセルの数だけ、ＦＰＧＡ等のＩＣを用意することで、ＳＯＣの演算を一度にすることができる。しかし、バッテリ１０のセルの数だけＦＰＧＡ等のＩＣを用意することは、回路規模が大きくなり、消費電力も大きくなり望ましくない。
【００５９】
ここでは、バッテリ１０が１６個のセルを有している場合に、回路部４３が有する４個のＩＣで直並列演算を行うことについて説明する。バッテリ１０のセルには、Ｎｏ．１からＮｏ．１６までの番号が付けられているとする。また、ＩＣには、Ｎｏ．１からＮｏ．４までの番号が付けられているとする。
【００６０】
最初に、制御部４１は、回路部４３に、Ｎｏ．１からＮｏ．４までのセルのバッテリ状態のデータを、直列で送信する。回路部４３は、Ｎｏ．１からＮｏ．４までのＩＣに、それぞれ、Ｎｏ．１からＮｏ．４までのセルのバッテリ状態のデータを入力する。回路部４３の各ＩＣは、各セルのＳＯＣを算出する。回路部４３は、算出されたＮｏ．１からＮｏ．４までのセルのＳＯＣを直列に並べて、制御部４１に送信する。Ｎｏ．５からＮｏ．８までのセル、Ｎｏ．９からＮｏ．１２までのセル、Ｎｏ．１３からＮｏ．１６までのセルについても同様に、回路部４３のＮｏ．１からＮｏ．４までのＩＣによって、ＳＯＣが算出される。
【００６１】
このようにすることにより、少ないＩＣでより多くのセルについてのＳＯＣを算出することができる。ここの例では、１６個のセルに対して１６個のＩＣを用意して並列演算をする場合に比べて、回路規模を１／４にすることができ、部品コスト、設計・評価コストを低減できる。また、制御部４１と回路部４３との間で一度に送信されるデータ量が１／４になるため、制御部４１と回路部４３との間の通信回線容量をより小さくすることができる。
【００６２】
（実施形態の作用、効果）
バッテリ管理装置１０は、車両状態及びバッテリ状態に基づいて、バッテリ残量の演算を大規模演算で行うか、簡易演算で行うかを判定する。バッテリ管理装置１０は、バッテリ１０の過放電、過充電の危険性が小さい場合に、簡易演算でバッテリ残量の演算を行うことで、バッテリ管理装置１０における消費電力を削減することができる。バッテリ管理装置１０は、バッテリ１０の過放電、過充電の危険性が大きい場合に、大規模演算により精度よくバッテリ残量を算出することで、バッテリ１０の劣化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１      システム
１０        バッテリ
２０        センサ
３０        車両状態検出部
４０        バッテリ管理装置
４１          制御部
４２          記憶部
４３          回路部
４４          取得部
５１          電流積算部
５２          無負荷電圧推定部
５３          分極電圧算出部
５４          加算部
５５          減算部
５６          内部状態補正部
【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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