(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、
前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、
前記メモリー効果判定部により前記放電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記単電池当たりの電圧が１．０Ｖよりも高く、且つ前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行う放電制御部とを備えたことを特徴とする充放電制御装置。
【請求項２】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、
前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、
前記メモリー効果判定部により前記放電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記下限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の放電を行う放電制御部とを備えたことを特徴とする充放電制御装置。
【請求項３】
前記メモリー効果判定部からの前記放電メモリー効果発生の判定に基づき前記放電制御部による前記二次電池の放電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行う充電制御部を備えた請求項１または２記載の充放電制御装置。
【請求項４】
前記放電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行い、次に、前記充電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うといった、前記放電および充電の繰り返しを少なくとも１回行う請求項３記載の充放電制御装置。
【請求項５】
前記放電制御部により前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１から、それよりも低い前記電圧Ｖ３になるまで放電を行った時の放電容量に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う充電レベル補正部を備えた請求項１記載の充放電制御装置。
【請求項６】
前記放電制御部により前記下限残存容量から前記一定容量だけ前記二次電池の放電を行った後の前記単電池当たりの電圧に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う充電レベル補正部を備えた請求項２記載の充放電制御装置。
【請求項７】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、
前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、
前記メモリー効果判定部により前記充電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行う充電制御部とを備えたことを特徴とする充放電制御装置。
【請求項８】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、
前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、
前記メモリー効果判定部により前記充電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記上限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の充電を行う充電制御部とを備えたことを特徴とする充放電制御装置。
【請求項９】
前記メモリー効果判定部からの前記充電メモリー効果発生の判定に基づき前記充電制御部による前記二次電池の充電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行う放電制御部を備えた請求項７または８記載の充放電制御装置。
【請求項１０】
前記充電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行い、次に、前記放電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うといった、前記充電および放電の繰り返しを少なくとも１回行う請求項９記載の充放電制御装置。
【請求項１１】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、
前記放電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記単電池当たりの電圧が１．０Ｖよりも高く、且つ前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うことを特徴とする充放電制御方法。
【請求項１２】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、
前記放電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記下限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の放電を行うことを特徴とする充放電制御方法。
【請求項１３】
前記放電メモリー効果が発生したと判定し前記二次電池の放電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行う請求項１１または１２記載の充放電制御方法。
【請求項１４】
前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行い、次に、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うといった、前記放電および充電の繰り返しを少なくとも１回行う請求項１３記載の充放電制御方法。
【請求項１５】
前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１から、それよりも低い前記電圧Ｖ３になるまで放電を行った時の放電容量に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う請求項１１記載の充放電制御方法。
【請求項１６】
前記下限残存容量から前記一定容量だけ前記二次電池の放電を行った後の前記単電池当たりの電圧に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う請求項１２記載の充放電制御方法。
【請求項１７】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、
前記充電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うことを特徴とする充放電制御方法。
【請求項１８】
複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、
前記充電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記上限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の充電を行うことを特徴とする充放電制御方法。
【請求項１９】
前記充電メモリー効果が発生したと判定し前記二次電池の充電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行う請求項１７または１８記載の充放電制御方法。
【請求項２０】
前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行い、次に、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うといった、前記充電および放電の繰り返しを少なくとも１回行う請求項１９記載の充放電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全ての二次電池におけるメモリー効果を解消する技術に関し、特に、満充電に達しない充電状態で繰り返し充放電を行うと共に、完全放電を行うことが困難な用途に用いられる二次電池におけるメモリー効果を解消する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池には、鉛バッテリやニッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）バッテリ、ニッケル−水素（Ｎｉ−ＭＨ）バッテリ、リチウムイオンバッテリ等がある。これらのバッテリは、電力が消耗されると、外部電源に接続して所定の電流をながすことにより充電することができるという性質がある。かかる性質を利用して、これらのバッテリは、従来より各種の機器に使用されている。たとえば、バッテリはエンジンの点火プラグへの電力供給を行うために、従来より車両にも搭載されていた。最近では、電気自動車（ＰＥＶ）やエンジンと電動機とを備えたいわゆるハイブリッド車両（ＨＥＶ）において、電動機を駆動する際の主電源としても使用されている。
【０００３】
例えば、ＨＥＶに搭載されている二次電池の場合、車両走行中に二次電池の充放電が繰り返される場合がある。ＨＥＶでは、走行に必要な動力に対してエンジンからの出力が大きい場合には、余剰の動力で発電機を駆動して二次電池の充電が行われる。逆に、エンジンからの出力が小さい場合には、二次電池の電力を用いて電動機を駆動して不足の動力を出力する。この場合、二次電池の放電が行われる。かかる充放電の繰り返しは、車両の走行状態や、バッテリの充電状態、および運転者の操作に応じて行われる。
【０００４】
このように、二次電池の浅い（完全ではない）充電と放電が繰り返されると、それに応じて、実際に使用できる容量が低下することになり、いわゆるメモリー効果が発生する。通常、このメモリー効果で一時的に容量の低下した二次電池は、深く（完全に）放電することで実質容量を回復することができる。
【０００５】
例えば、Ｎｉ−ＭＨバッテリの場合、１セル当たりの電圧が１Ｖに低下するまで強制放電させるとメモリー効果を解消することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＨＥＶに搭載される二次電池システムでは、電動機を駆動するのに必要な出力を得るために、単電池を多数個直列に接続して組電池とし、電池電圧、電流、および温度を監視して、二次電池の残存容量（ＳＯＣ）が満充電の３０％から７５％の範囲内で充放電を繰り返し行っている。かかるシステムにおいて、車両走行中にメモリー効果を解消するために完全放電を行うと、車両が路上で停止するといった重大な故障につながる恐れがある。
【０００７】
そのため、充電サイト等で車両を停止させ、二次電池の完全放電を行った後に、満充電になるまで二次電池を所定時間かけて充電する必要があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両走行中にメモリー効果を解消することが可能な充放電制御装置および方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の充放電制御装置は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、前記メモリー効果判定部により前記放電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記単電池当たりの電圧が１．０Ｖよりも高く、且つ前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行う放電制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の充放電制御装置は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、前記メモリー効果判定部により前記放電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記下限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の放電を行う放電制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記第１および第２の充放電制御装置は、前記メモリー効果判定部からの前記放電メモリー効果発生の判定に基づき前記放電制御部による前記二次電池の放電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行う充電制御部を備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記放電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行い、次に、前記充電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うといった、前記放電および充電の繰り返しを少なくとも１回行うことが好ましい。
【００１３】
また、前記第１の充放電制御装置は、前記放電制御部により前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１から、それよりも低い前記電圧Ｖ３になるまで放電を行った時の放電容量に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う充電レベル補正部を備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記第２の充放電制御装置は、前記放電制御部により前記下限残存容量から前記一定容量だけ前記二次電池の放電を行った後の前記単電池当たりの電圧に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行う充電レベル補正部を備えることが好ましい。
【００１５】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の充放電制御装置は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、前記メモリー効果判定部により前記充電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行う充電制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の充放電制御装置は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池と、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行うメモリー効果判定部と、前記メモリー効果判定部により前記充電メモリー効果が発生したと判定された場合、前記上限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の充電を行う充電制御部とを備えたことを特徴とする充放電制御装置。
【００１７】
前記第３および第４の充放電制御装置は、前記メモリー効果判定部からの前記充電メモリー効果発生の判定に基づき前記充電制御部による前記二次電池の充電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行う放電制御部を備えることが好ましい。
【００１８】
また、前記充電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行い、次に、前記放電制御部により、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うといった、前記充電および放電の繰り返しを少なくとも１回行うことが好ましい。
【００１９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の充放電制御方法は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、前記放電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記単電池当たりの電圧が１．０Ｖよりも高く、且つ前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の充放電制御方法は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１に達したか否かに基づいて、放電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、前記放電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記下限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の放電を行うことを特徴とする。
【００２１】
前記第１および第２の充放電制御方法において、前記放電メモリー効果が発生したと判定し前記二次電池の放電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うことが好ましい。
【００２２】
また、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行い、次に、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うといった、前記放電および充電の繰り返しを少なくとも１回行うことが好ましい。
【００２３】
前記第１の充放電制御方法において、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１から、それよりも低い前記電圧Ｖ３になるまで放電を行った時の放電容量に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行うことが好ましい。
【００２４】
前記第２の充放電制御方法において、前記下限残存容量から前記一定容量だけ前記二次電池の放電を行った後の前記単電池当たりの電圧に基づいて、前記下限残存容量での充電レベルの補正を行うことが好ましい。
【００２５】
前記の前記の目的を達成するため、本発明に係る第３の充放電制御方法は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、前記充電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での電圧Ｖ２よりも高い電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行うことを特徴とする。
【００２６】
また、前記の目的を達成するため、本発明に係る第４の充放電制御方法は、複数個の単電池を組み合わせて組電池とした二次電池の、前記単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量での電圧Ｖ２に達したか否かに基づいて、充電メモリー効果が発生したか否かの判定を行い、前記充電メモリー効果が発生したと判定した場合、前記上限残存容量から一定容量だけ前記二次電池の充電を行うことを特徴とする。
【００２７】
前記第３および第４の充放電制御方法において、前記充電メモリー効果が発生したと判定し前記二次電池の充電が終了した後、前記単電池当たりの電圧が前記使用容量範囲の下限残存容量での電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うことが好ましい。
【００２８】
また、前記単電池当たりの電圧が前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３から、前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４になるまで前記二次電池の充電を行い、次に、前記単電池当たりの電圧が前記上限残存容量での前記電圧Ｖ２よりも高い前記電圧Ｖ４から、前記下限残存容量での前記電圧Ｖ１よりも低い前記電圧Ｖ３になるまで前記二次電池の放電を行うといった、前記充電および放電の繰り返しを少なくとも１回行うことが好ましい。
【００２９】
上記構成および方法によれば、車両走行時に、二次電池の下限残存容量に相当する電圧までの電圧低下に基づき放電時のメモリー効果を検出し、使用容量範囲の下限残存容量よりも深く放電を行い、使用容量範囲内での放電メモリー効果を解消すると共に、下限残存容量での充電レベルを補正することで残存容量の正確な制御を行い、その後、上限残存容量よりも深く充電を行うことで充電メモリー効果も解消することができる。
【００３０】
また、車両走行時に、二次電池の使用容量範囲の上限残存容量に相当する電圧までの電圧上昇に基づき充電時のメモリー効果を検出し、上限残存容量よりも深く充電を行い、使用容量範囲内での充電メモリー効果を解消すると共に、その後、下限残存容量よりも深く放電を行うことで放電メモリー効果も解消することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による充放電制御装置の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、１は、ハイブリッド車両等に搭載される、例えばニッケル−水素バッテリで構成された二次電池である。この二次電池１は、通常、電動機に対する所定の出力を得るため、多数の単電池が組み合わされた組電池からなる電池パックで構成される。
【００３４】
２は電流検出部であり、二次電池１のマイナス出力端子と電動機（不図示）のマイナス入力端子（−）間に配置され、電流センサ（不図示）から出力される二次電池１の充放電電流を所定時間毎にサンプリングして、電流サンプルＩ（ｎ）を取得して電流の大きさを検出すると共に、その符号により充電であるのか放電であるのか（Ｃ／Ｄ）も検出する。本実施形態では、電流サンプルＩ（ｎ）の符号が正である場合を放電としている。
【００３５】
４は温度検出部であり、二次電池１内の所定位置に配置された温度センサ（不図示）から出力される電池温度を所定時間毎にサンプリングして、温度サンプルＴ（ｎ）を取得する。
【００３６】
６は電圧検出部であり、二次電池１の出力電圧を所定時間毎にサンプリングして、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）を取得する。
【００３７】
電流検出部２からの電流サンプルＩ（ｎ）、温度検出部４からの温度サンプルＴ（ｎ）、および電圧検出部６からの電圧サンプルＶ（ｎ）は、残存容量（ＳＯＣ）演算部１６に供給され、二次電池１の残存容量が演算により求められる。
【００３８】
また、電流検出部２からの電流サンプルＩ（ｎ）と充電か放電かの方向、および残存容量（ＳＯＣ）演算部１６において求められる充放電容量と残存容量、電圧検出部６からの電圧サンプルＶ（ｎ）は、メモリー効果判定部１４に供給され、メモリー効果判定部１４は、車両の走行に応じて、充放電時間が所定時間に達したか否か、または充放電容量が所定容量に達したか否か、あるいは放電時には、単電池当たりの電圧が使用容量範囲の下限残存容量ＳＯＣａ１（例えば、完全充電容量の３０％）での電圧Ｖ１（例えば、約１．２Ｖ／単電池）に達したか否か、充電時には、単電池当たりの電圧が使用容量範囲の上限残存容量ＳＯＣｂ１（例えば、完全充電容量の７５％）での電圧Ｖ２（例えば、約１．４Ｖ／単電池）に達したか否かに基づいて、放電時または充電時のメモリー効果が発生したか否かの判定を行う。
【００３９】
８は放電制御部であり、メモリー効果判定部１４により、放電時のメモリー効果が発生したと判定された場合、メモリー効果判定部１４からの放電制御信号に基づいて、二次電池１の更なる放電を行うことで、放電時のメモリー効果を解消する。
【００４０】
１０は充電制御部であり、メモリー効果判定部１４により、充電時のメモリー効果が発生したと判定された場合、メモリー効果判定部１４からの充電制御信号に基づいて、発電機１２からの回生電力により二次電池１の更なる充電を行うことで、充電時のメモリー効果を解消する。
【００４１】
１８は充電レベル補正部であり、放電時のメモリー効果解消時に、車両走行距離等により、前記電圧Ｖ１に達する残存容量が下限残存容量である３０％からずれている場合に、二次電池１の充電レベルを補正するための補正量を演算する。
【００４２】
次に、このように構成された第１の実施形態における制御プロセスについて、図２、図３および図４を参照して説明する。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００４４】
図３および図４はそれぞれ、第１の実施形態による放電時および充電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧をプロットしたグラフである。
【００４５】
図２において、まず、電流サンプルＩ（ｎ）の符号が放電方向を示す（正である）か否かを判断する（Ｓ２００）。ステップ２００における判断の結果、放電方向を示す場合はステップ２０１に進み、充電方向を示す（負）場合はステップ２０６に進む。
【００４６】
ここで、ステップ２００において放電方向であると判断した場合、二次電池の少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が、車両走行時に使用される二次電池の下限残存容量ＳＯＣａ１（完全充電容量の約３０％）での電圧Ｖ１（約１．２Ｖ／単電池）まで降下したか否かを判断する（Ｓ２０１）。ステップ２０１における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ１まで降下していない場合、放電時のメモリー効果は発生していないと判断してステップ２００に戻る（図３に示す通常時の放電曲線Ｄ１をたどる）。
【００４７】
ステップ２０１における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ１に達した場合（図３に示す曲線Ｄ１から曲線Ｄ２へと移行して）、放電時のメモリー効果が発生していると判断し、二次電池をさらに深く放電するための放電処理を行う（Ｓ２０２）。次に、ステップ２０２における放電処理の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ３（約１．１Ｖ／単電池）まで降下したか否かを判断する（Ｓ２０３）。ステップ２０３における判断の結果、電圧Ｖ３まで降下していない場合、ステップ２０２における放電処理を継続する（図３に示す放電曲線Ｄ３をたどる）。
【００４８】
ステップ２０３における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ３まで降下した場合、ステップ２０４に進んで、充電時のメモリー効果を防止すべく充電処理を行う。
【００４９】
次に、ステップ２０４における充電処理により、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が、車両走行時に使用される上限残存容量での電圧Ｖ２（約１．４Ｖ／単電池）を超えた電圧Ｖ４（例えば、約１．５Ｖ／単電池）まで上昇したか否かを判断する（Ｓ２０５）。ステップ２０５における判断の結果、電圧Ｖ４まで上昇していなければ、ステップ２０４における充電処理を継続する（図３に示す充電曲線Ｃ４をたどる）。
【００５０】
ステップ２０５における判断の結果、電圧Ｖ４まで上昇した場合、放電方向での二次電池充放電制御ルーチンを抜ける。
【００５１】
次に、充電時のメモリー効果を解消する場合について説明する。
【００５２】
上記ステップ２００による判断の結果、電流サンプルＩ（ｎ）の符号が充電方向を示すので、ステップＳ２０６に進み、二次電池の少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が、車両走行時に使用される二次電池の上限残存容量ＳＯＣｂ１（完全充電容量の約７５％）での電圧Ｖ２（約１．４Ｖ／単電池）まで上昇したか否かを判断する。ステップ２０６における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ２まで上昇していない場合、充電時のメモリー効果は発生していないと判断してステップ２００に戻る（図４に示す通常時の充電曲線Ｃ１をたどる）。
【００５３】
ステップ２０６における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ２に達した場合（図４に示す曲線Ｃ１から曲線Ｃ２へと移行して）、充電時のメモリー効果が発生していると判断し、二次電池をさらに深く充電するための充電処理を行う（Ｓ２０７）。次に、ステップ２０７における充電処理の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ４（約１．５Ｖ／単電池）まで上昇したか否かを判断する（Ｓ２０８）。ステップ２０８における判断の結果、電圧Ｖ４まで上昇していない場合、ステップ２０７における充電処理を継続する（図４に示す充電曲線Ｃ３をたどる）。
【００５４】
ステップ２０８における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ４まで上昇した場合、ステップ２０９に進んで、放電時のメモリー効果を防止すべく放電処理を行う。
【００５５】
次に、ステップ２０９における放電処理により、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が、下限残存容量での電圧Ｖ１（約１．２Ｖ／単電池）を下回る電圧Ｖ３（約１．１Ｖ／単電池）まで降下したか否かを判断する（Ｓ２１０）。ステップ２１０における判断の結果、電圧Ｖ３まで降下していなければ、ステップ２０９における放電処理を継続する（図４に示す放電曲線Ｄ４をたどる）。
【００５６】
ステップ２１０における判断の結果、電圧Ｖ３まで降下した場合、充電方向での二次電池充放電制御ルーチンを抜ける。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５、図６および図７を参照して説明する。
【００５８】
図５は、本発明の第２の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャートである。本実施形態と第１の実施形態とは、放電時および充電時のメモリー効果を解消すると共に、車両走行距離等により、電圧Ｖ１に達する残存容量が下限残存容量ＳＯＣａ１（完全充電容量の約３０％）からずれている場合に、二次電池の充電レベルを補正して使用残存容量範囲の正確な制御を行う点で異なる。なお、以下では、第１の実施形態と異なる工程についてのみ説明し、同じ工程については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００５９】
図６および図７はそれぞれ、第２の実施形態による二次電池放電時の充電レベル補正を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ、および下限残存容量ＳＯＣａ１からの実測変化幅ΔＳＯＣ（Ｂ）に対する補正量αの曲線を示すグラフである。
【００６０】
図５において、ステップ２０３における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ３まで降下した場合、放電時のメモリー効果が解消される。次に、ステップ５００に進んで、車両走行中に、電圧Ｖ１に達する残存容量が下限残存容量ＳＯＣａ１（完全充電容量の約３０％）からずれている場合に、その変化幅ΔＳＯＣ（Ｂ）を取得する。
【００６１】
図６には、実験的に得られた曲線Ｄ６０、下限残存容量ＳＯＣａ１から低くずれた場合の曲線Ｄ６１、および高くずれた場合の曲線Ｄ６２を示している。
【００６２】
次に、ステップ５０１に進んで、充電レベル補正処理を行う。これは、ステップ５００において取得した、下限残存容量ＳＯＣａ１からの変化幅実測値ΔＳＯＣ（Ｂ）と、予め実験的に求めた、電圧Ｖ１から電圧Ｖ３に降下するまでの変化幅実験値ΔＳＯＣ（Ａ）とを比較し、変化幅実験値ΔＳＯＣ（Ａ）と変化幅実測値ΔＳＯＣ（Ｂ）との差分（補正量α）を算出して、下限残存容量ＳＯＣａ１に対して補正量α（図６に示す曲線Ｄ６１に対してはα61、曲線Ｄ６２に対してはα62）を加算することにより行う。
【００６３】
図７には、下限残存容量ＳＯＣａ１を通過する時の電圧ＶSOCa1をパラメータとした補正量αの曲線を示している。図７において、ＶSOCa1＝Ｖ１の場合、電圧Ｖ３での残存容量ＳＯＣを１５％とし、よって変化幅実測値ΔＳＯＣ（Ｂ）が３０−１５＝１５％の場合に補正量αをゼロとしている。ＶSOCa1＝Ｖ１の場合は、上記のように、二次電池の電圧降下によりメモリー効果の判定を行うが、ＶSOCa1＞Ｖ１およびＶSOCa1＜Ｖ１の場合は、二次電池の電圧降下に加えて、車両走行距離、二次電池の使用容量範囲の下限または上限に達した回数等によりメモリー効果の判定を行う。
【００６４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図８、図９および図１０を参照して説明する。
【００６５】
図８は、本発明の第３の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャートである。ここで、第１の実施形態では、放電時および充電時のメモリー効果を解消するために、電池電圧が電圧Ｖ１から電圧Ｖ３に降下するまで放電を継続し、電池電圧が電圧Ｖ２から電圧Ｖ４に上昇するまで充電を継続するようにしたが、本実施形態では、電池電圧が電圧Ｖ１に達してから所定の放電量ΔＡｈ１だけ放電し、電池電圧が電圧Ｖ２に達してから所定の充電量ΔＡｈ２だけ充電する点で異なる。なお、以下では、第１の実施形態と異なる工程についてのみ説明し、同じ工程については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００６６】
図９および図１０はそれぞれ、第３の実施形態による放電時および充電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧をプロットしたグラフである。
【００６７】
図８において、ステップ２０１における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ１に達した場合（図９に示す曲線Ｄ１から曲線Ｄ２へと移行して）、放電時のメモリー効果が発生していると判断し、二次電池をさらに深く放電するための放電処理を行う（Ｓ２０２）。次に、ステップ２０２における放電処理の結果、所定の放電量ΔＡｈ１だけ放電したか否かを判断する（Ｓ８０３）。ステップ８０３における判断の結果、所定の放電量ΔＡｈ１を放電していない場合、ステップ２０２における放電処理を継続する（図９に示す放電曲線Ｄ３をたどる）。
【００６８】
ステップ８０３における判断の結果、所定の放電量ΔＡｈ１を放電した場合、放電時のメモリー効果の解消が完了する。
【００６９】
次に、充電時のメモリー効果を解消する場合について説明する。
【００７０】
ステップ２０６における判断の結果、少なくとも単電池当たりの電圧サンプルＶ（ｎ）が電圧Ｖ２に達した場合（図１０に示す曲線Ｃ１から曲線Ｃ２へと移行して）、充電時のメモリー効果が発生していると判断し、二次電池をさらに深く充電するための充電処理を行う（Ｓ２０７）。次に、ステップ２０７における充電処理の結果、所定の充電量ΔＡｈ２だけ充電したか否かを判断する（Ｓ８０８）。ステップ８０８における判断の結果、所定の充電量ΔＡｈ２だけ充電していない場合、ステップ２０７における充電処理を継続する（図１０に示す充電曲線Ｃ３をたどる）。
【００７１】
ステップ８０８における判断の結果、所定の充電量ΔＡｈ２を充電した場合、充電時のメモリー効果の解消が完了する。
【００７２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について、図１１および図１２を参照して説明する。
【００７３】
図１１は、本発明の第４の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャートである。本実施形態と第３の実施形態とは、放電時および充電時のメモリー効果を解消すると共に、車両走行距離等により、電池電圧が電圧Ｖ１の時にΔＡｈ１だけ放電した際に、実験的に得られた電圧降下ΔＶ（Ａ）から実際の電圧降下ΔＶ（Ｂ）がずれた場合に、二次電池の充電レベルを補正して使用残存容量範囲の正確な制御を行う点で異なる。なお、以下では、第３の実施形態と異なる工程についてのみ説明し、同じ工程については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００７４】
図１２は、第４の実施形態による二次電池放電時の充電レベル補正を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフである。
【００７５】
図１１において、所定の放電量ΔＡｈ１の放電が終了し（Ｓ８０３）、放電時のメモリー効果が解消された後、その放電量ΔＡｈ１による電圧降下ΔＶ（Ｂ）を取得する（Ｓ１１００）。
【００７６】
図１２には、実験的に得られた曲線Ｄ１２０（電圧降下実験値ΔＶ（Ａ））、および電圧降下実験値ΔＶ（Ａ）から電圧降下実測値ΔＶ（Ｂ）がずれた場合の曲線Ｄ１２１を示している。
【００７７】
次に、ステップ１１０１に進んで、充電レベル補正処理を行う。これは、ステップ１１００において取得した電圧降下実測値ΔＶ（Ｂ）と、予め実験的に求めた電圧降下実験値ΔＶ（Ａ）とを比較し、電圧降下実験値ΔＶ（Ａ）と電圧降下実測値ΔＶ（Ｂ）との差分（補正量β）を算出して、下限残存容量ＳＯＣａ１に対して補正量βを加算することにより行う。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両走行時に、二次電池の下限残存容量に相当する電圧までの電圧低下に基づき放電時のメモリー効果を検出し、使用容量範囲の下限残存容量よりも深く放電を行い、使用容量範囲内での放電メモリー効果を解消すると共に、下限残存容量での充電レベルを補正することで残存容量の正確な制御を行い、その後、上限残存容量よりも深く充電を行うことで充電メモリー効果も解消することができる。
【００７９】
また、車両走行時に、二次電池の使用容量範囲の上限残存容量に相当する電圧までの電圧上昇に基づき充電時のメモリー効果を検出し、上限残存容量よりも深く充電を行い、使用容量範囲内での充電メモリー効果を解消すると共に、その後、下限残存容量よりも深く放電を行うことで放電メモリー効果も解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による充放電制御装置の構成を示すブロック図
【図２】  本発明の第１の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャート
【図３】  第１の実施形態による放電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【図４】  第１の実施形態による充電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【図５】  本発明の第２の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャート
【図６】  第２の実施形態による二次電池放電時の充電レベル補正を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【図７】  第２の実施形態による二次電池放電時の充電レベル補正を説明するための、下限残存容量ＳＯＣａ１からの実測変化幅ΔＳＯＣ（Ｂ）に対する補正量αの曲線を示すグラフ
【図８】  本発明の第３の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャート
【図９】  第３の実施形態による放電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【図１０】  第３の実施形態による充電時のメモリー効果を解消する方法を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【図１１】  本発明の第４の実施形態による二次電池充放電制御ルーチンを示すフローチャート
【図１２】  第４の実施形態による二次電池放電時の充電レベル補正を説明するための、残存容量ＳＯＣに対する電池電圧の曲線を示すグラフ
【符号の説明】
１  二次電池
２  電流検出部
４  温度検出部
６  電圧検出部
８  放電制御部
１０  充電制御部
１２  発電機
１４  メモリー効果判定部
１６  残存容量演算部
１８  充電レベル補正部
【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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【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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