JP2001028807A - ハイブリッドバッテリ制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池により二次電池を充電する際に、外
気温が高い時期には二次電池の電圧を低めに、また外気
温が低い時期には二次電圧を高めに自動的に設定するこ
とにより、外気温が季節的に変動しても燃料電池を常に
確実に始動することができ、しかも二次電池に過度の負
担をかけず、長寿命化が図れ、またコスト的にも改善で
きるハイブリッドバッテリシステムを実現する。 【解決手段】 燃料電池13の始動に必要な電力量は温度
条件によって大きく異なってくるが、外気温を監視しな
がら、その外気温の環境下で燃料電池を始動するのに必
要な最低限の充電容量SOCまで二次電池11を充電するこ
とにより、二次電池に充電可能容量が極端に大きなもの
を採用しなくても燃料電池の電力回生に必要な空き容量
を常に確保しつつ、低温環境下での燃料電池の始動にも
対応できる十分な充電容量を持たせる充電制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッドバッ
テリ制御方法及び制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車では一般に、搭載された直流
電源を可変電圧、可変周波数の交流電源に変換するイン
バータと、車両駆動用の３相交流モータと、この３相交
流モータの電流及び回転速度を検出する電流センサ及び
速度センサと、アクセル開度に応じて３相交流モータの
トルク指令を決定するトルク指令演算回路と、このトル
ク指令演算回路の決定したトルク指令及び電流センサの
出力に基づいて３相交流モータの電流を制御するための
３相交流電流指令を発生する３相交流電流指令発生回路
と、この３相交流電流指令発生回路が出力する３相交流
電流指令及び電流センサが検出する３相交流モータに流
れる電流とに基づいてインバータを制御する信号を発生
する信号発生回路を備えている。

【０００３】ところで、電気自動車用のバッテリとして
は、一般に二次電池が用いられているが、二次電池は１
回の充電当たりの走行距離が短く、このことが電気自動
車の普及を促進する上での大きな障害となっている。

【０００４】一方、二次電池に代わる電気自動車用のバ
ッテリとして、固体高分子型燃料電池のような常温型の
燃料電池が注目されている。燃料電池は、燃料の水素と
酸素とを電気化学的に反応させてエネルギを取り出すも
のであり、燃料が供給される間は出力を発生し続けるこ
とができるため、長時間の運転が可能となる。また排出
物も大部分がクリーンである。

【０００５】しかしながら、実用化されている常温型の
燃料電池の出力は、単位電池の出力電圧が１Ｖ、あるい
は出力電力が１Ｗ／ｃｍ² 程度であり、低負荷だけでな
く、高負荷まで広範囲に出力が要求される電気自動車の
バッテリとしては、出力密度が小さい問題点がある。

【０００６】そこで、モータに流れる電流が多いときに
は燃料電池と二次電池との両方を使用し、少ないときに
は燃料電池の余剰電力によって二次電池を充電し、次の
大きな負荷に耐えられるようにしたハイブリッドバッテ
リ技術が提案されている（特開平８−１６３７１１号公
報、特開平８−２８９４１０号公報）。

【０００７】このハイブリッドバッテリ方式の電源装置
によれば、電気自動車用のバッテリとして、二次電池や
常温型燃料電池の弱点を相互に補い合い、広範囲の出力
要求に応えられる。これを実用化するには、二次電池の
定格電圧は通常、３００Ｖ程度であるのに対して、燃料
電池の定格電圧は２４Ｖ〜９６Ｖ、一般には４８Ｖであ
るため、燃料電池と二次電池との定格電圧の相違に配慮
し、双方の特性を十分に活かした最適な使用形態とする
必要がある。それによって、車両の低負荷から高負荷ま
での広範囲の出力要求に応え、かつ走行可能距離の長い
電気自動車を実用化することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来提案され
ているハイブリッドバッテリ方式の電源装置では、パワ
ーバッテリとエネルギバッテリとを併用することや、二
次電池が常に所定電圧値になるように制御することによ
り、かかる技術的課題を解決しようとしているが、次の
ような問題点があった。電気自動車の低温始動時と常温
始動時とで始動に使用する電気容量が異なるときに、常
に必要な容量を確保するためには、始動時に大きな電気
容量が必要な低温側に合わせた電圧に設定しなければな
らず、二次電池の劣化を早め、そして二次電池の劣化が
進むと電気容量が足らなくなり、始動不能になってしま
う問題点がある。また、高温側での回生電力の受入れの
ために、満充電容量の大きな二次電池を用意するか、パ
ワーバッテリとエネルギバッテリの２つの電池を備える
必要があり、高価になる問題点がある。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、燃料電池により二次電池を充電す
る際に、外気温が高く、始動時に燃料電池を暖機するた
めにそれほど大きな容量を必要としない時期には二次電
池の電圧を低めに、また外気温が低く、始動時に大きな
容量を必要とする時期には二次電圧を高めに自動的に設
定することにより、外気温に季節的な変化があっても常
に確実に燃料電池を始動することができ、しかも二次電
池に過度の負担をかけず、長寿命化が図れ、また大きな
二次電池を用意するか、パワーバッテリとエネルギバッ
テリの２つの電池を備える必要性をなくしてコスト的に
も改善することができるハイブリッドバッテリ制御技術
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のハイブ
リッドバッテリ制御方法は、燃料電池の余剰発電電力に
よって二次電池を所定容量まで充電するに、外気温を監
視し、その外気温の環境下で前記燃料電池を始動するの
に必要な最低限の充電容量まで前記二次電池を充電する
ものである。

【００１１】請求項２の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置は、燃料電池の余剰発電電力によって二次電池を
所定電圧まで充電する機能を備えものにおいて、外気温
センサと、前記外気温センサの検出する外気温に基づい
て、その外気温の環境下で前記燃料電池を始動するのに
必要な最低限の充電容量まで前記二次電池を充電する二
次電池容量制御手段とを備えたものである。

【００１２】請求項３の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置は、請求項２において、起動時に使用する電力量
を計測する起動時電力量検出手段と、前記起動時電力量
検出手段の計測する電力量を前記外気温センサの検出す
る外気温と対応させ、起動時電力量温度マップデータを
作成して記憶する温度マップ作成手段とを備えたもので
ある。

【００１３】請求項４の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置は、請求項３において、前記外気温センサの検出
する外気温に対して、前記起動時電力量温度マップデー
タを参照し、前記二次電池の充電電圧をその外気温状態
で前記燃料電池を始動するのに必要な最低限の充電容量
に対応する電圧に制御する二次電池電圧制御手段を備え
たものである。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明のハイブリッドバッテリ
制御方法によれば、燃料電池の始動に必要な電力量は温
度条件によって大きく異なってくるが、外気温を監視し
ながら、その外気温の環境下で燃料電池を始動するのに
必要な最低限の充電容量まで二次電池を充電するので、
二次電池に充電可能容量が極端に大きなものを採用しな
くても燃料電池の電力回生に必要な空き容量を常に確保
しつつ、低温環境下での燃料電池の始動にも対応できる
十分な充電容量を持たせる充電制御が行なえる。

【００１５】請求項２の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置によれば、請求項１の発明のハイブリッドバッテ
リ制御方法を使用することができ、したがって、外気温
を監視しながら、その外気温の環境下で燃料電池を始動
するのに必要な最低限の充電容量まで二次電池を充電す
ることができて、二次電池に充電可能容量が極端に大き
なものを採用しなくても燃料電池の電力回生に必要な空
き容量を常に確保しつつ、低温環境下での燃料電池の始
動にも対応できる十分な充電容量を持たせる充電制御が
行なえる。

【００１６】請求項３の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置によれば、請求項２の発明の効果に加えて、起動
時に使用する電力量を計測して、この起動時電力量を外
気温と対応させた起動時電力量温度マップデータを作成
して記憶するので、現実の外気温の変化によって燃料電
池の始動時に必要となる電力量がどのように変化するか
を正確に把握し、どんな温度条件下でも燃料電池を始動
するのに必要な最低限の充電容量を二次電池に持たせる
ように充電制御することができる。

【００１７】請求項４の発明のハイブリッドバッテリ制
御装置によれば、請求項３の発明の効果に加えて、二次
電池電圧制御手段により外気温センサの検出する外気温
に対して、起動時電力量温度マップデータを参照して二
次電池の充電電圧を制御することによって、二次電池に
対して燃料電池の電力回生に必要な空き容量を常に確保
しつつ、現実の外気温状態で燃料電池を始動するのに必
要な最低限の充電容量まで充電できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
ハイブリッドバッテリ制御方法及び制御装置を適用した
ハイブリッドバッテリシステムの構成を示している。こ
のハイブリッドバッテリシステムは、直流電源を交流電
源に変換する駆動用インバータ１、この駆動用インバー
タ１の出力によって駆動される車両駆動モータ２、この
駆動モータ２の回転数を検出する回転数センサ３、駆動
モータ２の電流を検出する電流センサ４、アクセル５の
踏込み量に応じて駆動モータ２のトルク指令を決定する
トルク指令コントローラ６、電流センサ４の出力とトル
ク指令コントローラ６の出力であるトルク指令とに基づ
いて駆動モータ２の電流を制御するための３相交流電流
指令を発生し、モータ電流指令と駆動モータ２に流れる
電流とに基づいて駆動用インバータ１を制御する信号を
発生する駆動モータコントローラ７を備えている。

【００１９】ハイブリッドバッテリシステムはさらに、
駆動モータ２に接続された二次電池１１、昇降圧回路１
２、この昇降圧回路１２を介して二次電池１１に並列に
接続された燃料電池１３、二次電池１１の電圧、電流を
検出する電圧センサ１４及び電流センサ１５、外気温を
計測する外気温センサ１６、これらの電圧センサ１４と
電流センサ１５の出力及び外気温センサ１６の出力に基
づいて二次電池１１の充電状態を制御するバッテリコン
トローラ１７を備えている。

【００２０】ハイブリッドバッテリシステムはさらに、
燃料電池１３に水素を供給する改質装置２１、燃料電池
１３に空気を供給するコンプレッサ２２、このコンプレ
ッサ２２を駆動するコンプレッサモータ２３、このコン
プレッサモータ２３を駆動するコンプレッサ用インバー
タ２４、コンプレッサモータ２３にコンプレッサ用イン
バータ２４から供給される電流を検出する電流センサ２
５、コンプレッサモータ２３の回転数を検出する回転数
センサ２６、電流センサ２５の出力と回転数センサ２６
の出力とに基づいてコンプレッサモータ２３の電流を制
御するための電流指令を発生し、この電流指令とコンプ
レッサモータ２３に流れる電流と与えられるトルク指令
に基づいてコンプレッサ用インバータ２４を制御する信
号を発生するコンプレッサモータコントローラ２７、バ
ッテリコントローラ１７の状態、トルク指令コントロー
ラ６の状態、コンプレッサモータコントローラ２７の状
態に基づいて燃料電池１３に送る水素量と空気量とをコ
ントロールし、燃料電池１３から取り出せる電力を決定
する燃料電池コントローラ２８、この燃料電池コントロ
ーラ２８の指示に基づいて昇降圧回路１２を制御する昇
降圧回路コントローラ２９、そして燃料電池１３の発電
中をインストルメントその他の適宜の場所に表示する表
示部３０を備えている。

【００２１】次に、上記構成のハイブリッドバッテリシ
ステムにおけるバッテリコントローラ１７の制御動作
を、図２〜図４のフローチャートを用いて説明する。図
２のフローチャートに示すメイン処理を実行するのに先
立って、図３のフローチャートに示す処理Ｓ１００によ
り外気温を観測し、また図４のフローチャートに示す処
理Ｓ２００により二次電池１１の容量を演算し、それら
のデータを更新、格納する。

【００２２】図３のフローチャートに示す外気温度検出
処理Ｓ１００では、イグニッションがオンになれば（ス
テップＳ１０５）、外気温センサ１６から外気温度Tout
を取得し（ステップＳ１１０）、イグニッションオン期
間中のそれまでに取得した外気温度Toutの最高値（MAX
値）、最低値（MIN値）と比較し、MAX値よりも高ければ
新たな外気温度をMAX値として更新し、新たに取得した
外気温度ToutがMIN値よりも低ければ新たな外気温度Tou
tをMIN値として更新して記憶し（ステップＳ１１５）、
この処理をイグニッションがオンの期間中、周期的に繰
り返し、最終的に得られたMIN値を今回の最低温度Tmin
とする（ステップＳ１２０）。

【００２３】そしてイグニッションがオフになれば、過
去の外気温のTminのデータ保存が所定のＮ回に達してい
るかどうか判断し（Ｓ１２５）、Ｎ回に達していなけれ
ば図５に示した最低温度マップＭ１に順次にTminを登録
していき（ステップＳ１３０）、Ｎ回以上になっていれ
ば、最低温度マップＭ１の１番古いデータと入れ替え
て、ステップＳ１１０〜Ｓ１２０の処理で最終的に得ら
れたTminを登録する（ステップＳ１３５）。こうして、
最低温度マップＭ１には、常に最新のＮ回の外気温の最
低温度Tminのデータを格納しておくようにする。これに
より、外気温の季節的な変動をデータとして取得するこ
とができる。

【００２４】図４のフローチャートに示す容量演算処理
Ｓ２００では、イグニッションがオンになれば（ステッ
プＳ２０５）、イグニッションオン直後の二次電池１１
の開放電圧Vopenを電圧センサ１４から取得し（ステッ
プＳ２１０）、また電池温度Tbを取得する（ステップＳ
２１５）。この後、あらかじめ登録されている図６に示
す電池容量マップ（ＳＯＣマップ）Ｍ２を参照して、開
放電圧Vopenのみから電池容量（ＳＯＣ）を算出する
（ステップＳ２２０）。

【００２５】そして、求めたＳＯＣに対して、図７に示
すような温度係数マップＭ３に基づいて温度補正を行
い、さらに求めた温度補正後のＳＯＣに対して初期ＳＯ
Ｃ特性からの劣化補正（初期特性から何％劣化している
かの補正：この劣化の度合いを示す数値もデータとして
登録しておく）を行い、その補正後のＳＯＣを起動時の
電池容量ＳＯＣとする（ステップＳ２２５，Ｓ２３
０）。

【００２６】この後、出力可能パワーのサンプリング条
件が揃うのを待ち（ステップＳ２３５）、サンプリング
条件が揃えば、出力可能パワーから図８に示した出力−
容量マップデータを用いてＳＯＣを算出する（ステップ
Ｓ２４０）。

【００２７】出力可能パワーのサンプリング条件が成立
するとは、電池電流が図９に示すグラフのようであった
とし、パワー演算開始タイミングは力行時、かつ電流の
増加時としてグラフ中の○印を付した点に至った場合を
いう。そして、このサンプリング条件が成立すれば、○
印の開始点から所定時間経過した時点の電流、電圧を電
流センサ４，１５，２５、電圧センサ１４によってサン
プリングして、図１０に示すパワー演算データ格納マッ
プＭ４に格納する。そして、最初のパワー演算開始点か
ら所定容量変化したときのデータを用いて、図１１に示
すように直線回帰演算を行い、開放電圧と内部抵抗とを
求める。開放電圧は直線の切片であり、内部抵抗は直線
の傾きとして求められる。この演算は、二次電池容量が
所定容量だけ変化するたびに繰り返す。

【００２８】出力可能パワーから出力−容量マップデー
タを用いてＳＯＣを算出した後、電池温度を取得し、求
めたＳＯＣに対して、上記と同様に図７に示した温度係
数マップＭ３を用いて温度補正を行い、現在の二次電池
１１の容量劣化の度合いを求める（ステップＳ２４５，
Ｓ２５０）。そして、補正後のＳＯＣを現在のＳＯＣに
決定して、後述する演算に用いる（ステップＳ２５
５）。以上のステップＳ２３５〜Ｓ２５５の演算処理
は、イグニッションがオンしている期間中、繰り返す
（ステップＳ２６０）。

【００２９】ステップＳ２５０における電池の容量劣化
の演算は、次のようにして行う。図１２の出力−容量マ
ップに示すように、イグニッションがオンとなった後の
パワー演算によって求めた出力可能パワー（Ｂ）に対し
て、二次電池１１の新品時の所定温度（ここでは、２５
℃に設定している）にした場合の出力可能パワー（Ｃ）
に補正する。これには、電池温度に対する温度係数を図
７に示す温度係数マップを用いて求め、出力可能パワー
×温度係数＝温度補正後のデータ（Ｃ）とする温度補正
を行う。そして、この温度補正したデータ（Ｃ）と初期
のデータ（Ａ）との比率（Ｃ／Ａ）から出力劣化係数を
算出し、さらに、容量劣化はこの出力劣化から図１３に
示す劣化係数マップＭ５を参照して算出する。

【００３０】このようにして外気温検出処理と容量演算
処理により得た結果を利用し、図２に示すメインフロー
により、二次電池１１の充電制御を行う。ここでは、イ
グニッションがオンになれば（ステップＳ０５）、改質
装置２１の暖機運転を二次電池１１の電力によって行う
（ステップＳ１０，Ｓ１５）。そして改質装置２１の暖
機が終了すれば、容量演算処理Ｓ２００で得た現在のＳ
ＯＣから、図１２に示した出力−容量マップデータを用
いて出力ＸＫＷ、入力ＹＫＷが可能なＳＯＣの範囲、例
えば、３０％〜５０％の範囲を算出する（ステップＳ２
０）。続いて、ＳＯＣの範囲の中央値、上記の例では４
０％を起動時のターゲット値として、二次電池１１のＳ
ＯＣを調整する（ステップＳ２５，Ｓ３０）。

【００３１】そしてイグニッションがオフになれば、外
気温度検出処理Ｓ１００で得た図５に示す最低温度マッ
プＭ１から過去Ｎ回の外気温度のMIN値を読み込み（ス
テップＳ３０，Ｓ３５）、この外気温環境の下で起動時
に必要となる電力量を賄うのに必要なＳＯＣを図１４に
示す、あらかじめ登録されている起動時使用電力量マッ
プＭ６から読み込む（ステップＳ４０）。そして、二次
電池１１のイグニッションオフ時の現実のＳＯＣが起動
時ＳＯＣに対して必要最低限の大きさであればそのまま
停止し、不足しているようであれば、燃料電池１３をイ
グニッションオフ後にも発電運転を継続させ、二次電池
１１の実際のＳＯＣが起動時ＳＯＣを超えるまで充電す
る。そしてこの充電中、インストパネル等の表示部３０
に二次電池１１の容量不足であるために燃料電池１３を
しばらくの間継続運転する旨の表示をして使用者に知ら
せる（ステップＳ４５，Ｓ５０）。

【００３２】なお、燃料電池１３の暖機が終了する前に
イグニッションがオフされた場合、ステップＳ１５でＹ
ＥＳに分岐して、ステップＳ３５〜Ｓ４５の処理と同様
に、最低温度マップＭ１から過去Ｎ回の外気温度のMIN
値を読み込み（ステップＳ５５）、この外気温環境の下
で起動時に必要となる電力量を賄うのに必要なＳＯＣを
起動時使用電力量マップＭ６から読み込み（ステップＳ
６０）、二次電池１１のイグニッションオフ時の現実の
ＳＯＣが起動時ＳＯＣに対して必要最低限の大きさであ
ればそのまま停止するが、不足しているようであれば、
容量不足に注意を喚起する表示を表示部３０に行わせて
使用者に知らせる（ステップＳ６５，Ｓ７０）。

【００３３】このようにして、第１の実施の形態によれ
ば、燃料電池１３により二次電池１１を充電する際に、
外気温が高い時期には二次電池のＳＯＣを低めに、また
外気温が低い時期には燃料電池１３の改質装置２１の暖
機に大きな電力が必要であるために二次電池１１のＳＯ
Ｃを高めに自動的に調整することにより、外気温が低い
場合にも燃料電池１３を円滑に起動することができ、ま
たそれほど燃料電池１３の始動に大電力を必要としない
条件下では二次電池に過度の負担をかけることがなく、
その長寿命化が図れ、また大きな二次電池を用意すると
か、パワーバッテリとエネルギバッテリの２つの電池を
備えるといった必要性をなくしてコストの低減化も図れ
る。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態のハイブ
リッドバッテリ制御方法及び制御装置を図１５及び図１
６に基づいて説明する。第２の実施の形態を適用するハ
イブリッドバッテリシステムは、図１に示した第１の実
施の形態のものと同じである。そして、ハイブリッドバ
ッテリシステムにおけるバッテリコントローラ１７の制
御動作は、図１５及び図１６のフローチャートに示すも
のである。

【００３５】各回の起動に先立って、第１の実施の形態
の場合と同様、図３のフローチャートに示す処理により
外気温を観測し、図４のフローチャートに示す処理によ
り二次電池１１の容量を演算すると共に、さらに、第２
の実施の形態の特徴である図１６のフローチャートに示
す処理によって起動時電力測定を実行し、それらのデー
タを更新、格納する。

【００３６】第２の実施の形態の特徴をなす起動時電力
測定処理Ｓ３００は、図１６に示すように、イグニッシ
ョンがオンになれば（ステップＳ３０５）、外気温セン
サ１６から外気温Toutを取得し（ステップＳ３１０）、
この外気温Toutに従い、前回の運転終了時までに登録さ
れている図１４に示した起動時使用電力量マップＭ６
（第２の実施の形態では、このマップＭ６は後述するよ
うに自動的に更新される）から起動時に使用する電力量
を参照する（ステップＳ３１５）。

【００３７】そして、イグニッションがスタート操作
（エンジン自動車におけるエンジンスタートに相当する
操作）されると（ステップＳ３２０）、改質装置２１の
暖機に使用する電力を電圧センサ１４、電流センサ１５
の出力から計算し、暖機終了まで積算する（ステップＳ
３２５，Ｓ３３０）。改質装置の暖機が終了すれば、積
算電力量を外気温度Toutに従い、起動時使用電力量マッ
プＭ６に更新登録する（ステップＳ３３５）。

【００３８】これにより、図１４に示す起動時使用電力
量マップＭ６には実機による燃料電池１３の改質装置２
１の暖機に実際に必要とされる電力量を登録しておくこ
とができる。

【００３９】このようにして、第１の実施の形態と同様
に容量演算処理Ｓ１００、外気温検出処理Ｓ２００を行
い、また起動時電力測定処理Ｓ３００で得られたデータ
を用い、図１５に示すフローチャートにより二次電池１
１の充電容量を制御する。この制御手順は、次の通りで
ある。

【００４０】イグニッションがオンになり、改質装置２
１の暖機が終了すれば（ステップＳ４０５，Ｓ４１
０）、容量演算処理Ｓ２００で得た現在のＳＯＣから、
図１２に示した出力−容量マップを用いて出力ＸＫＷ、
入力ＹＫＷが可能なＳＯＣの範囲を算出する（ステップ
Ｓ４１５）。続いて、外気温度検出処理Ｓ１００で得た
図５に示す最低温度マップＭ１から過去Ｎ回の外気温度
のMIN値を読み込み（ステップＳ４２０）、この外気温
環境の下で起動時に必要となる電力量を賄うのに必要な
ＳＯＣを起動時電力測定処理Ｓ３００で得た図１４に示
す起動時使用電力量マップＭ６から読み込み、ターゲッ
トＳＯＣとする（ステップＳ４２５）。

【００４１】そして、二次電池１１の現実のＳＯＣをタ
ーゲットＳＯＣと比較し、現実のＳＯＣがターゲットＳ
ＯＣ（つまり、起動時に改質装置２１の暖機に必要とさ
れる電力量を賄うに必要最低限の大きさのＳＯＣ）であ
れば燃料電池１３への発電指令は行わなず、イグニッシ
ョンがオフされればそのまま停止する（ステップＳ４３
０〜Ｓ４４５）。しかしながら、ターゲットＳＯＣに対
して二次電池１１の現実のＳＯＣが不足しているようで
あればステップＳ４３５でＮＯに分岐して、燃料電池１
３をイグニッションのオン／オフにかかわらず、現実の
ＳＯＣがターゲットＳＯＣを超えるまで燃料電池１３の
発電運転を継続させ、二次電池１１を充電する。そして
この充電中、インストパネル等の表示部３０に二次電池
１１の容量不足であるために燃料電池１３を運転してい
る旨の表示をして使用者に知らせる（ステップＳ４５
０）。

【００４２】なお、現実のＳＯＣとターゲットＳＯＣが
均衡している場合には、ステップＳ４３０でＹＥＳに分
岐し、イグニッションがオンであれば処理を継続し、オ
フになれば処理を終了する（ステップＳ４５５）。

【００４３】こうして、第２の実施の形態によれば、起
動時電力測定を実際に行い、マップＭ６を常に現実に即
したものに更新するので、第１の実施の形態の効果に加
えて、二次電池１１のいっそう実用に即した容量制御が
可能となる。

【００４４】なお、上記の両方の実施の形態で使用した
数値やグラフ特性はすべて例示的なものであり、実用に
際しては実験的に決めるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を適用したハイブリ
ッドバッテリシステムのブロック図。

【図２】上記の実施の形態による二次電池の容量制御の
メインフローチャート。

【図３】上記の実施の形態における外気温度検出処理の
フローチャート。

【図４】上記の実施の形態における容量演算処理のフロ
ーチャート。

【図５】上記の実施の形態で使用する最低温度格納マッ
プの説明図。

【図６】上記の実施の形態で使用する二次電池の開放電
圧−容量マップの説明図。

【図７】上記の実施の形態で使用する温度係数マップの
説明図。

【図８】上記の実施の形態で使用する二次電池の出力−
容量特性グラフ。

【図９】上記の実施の形態における二次電池の出力電流
の時間変化を示すグラフ。

【図１０】上記の実施の形態で使用する二次電池のパワ
ー演算データ格納マップの説明図。

【図１１】上記の実施の形態における二次電池の電流−
電圧特性を示すグラフ。

【図１２】上記の実施の形態における二次電池の劣化補
正を説明するグラフ。

【図１３】上記の実施の形態で使用する二次電池の劣化
係数マップの説明図。

【図１４】上記の実施の形態で使用する二次電池の起動
時使用電力量格納マップの説明図。

【図１５】本発明の第２の実施の形態による二次電池の
容量制御のメインフローチャート。

【図１６】上記の実施の形態における起動時電力測定処
理のフローチャート。

【符号の説明】

１ 駆動用インバータ ２ 駆動モータ ３ 回転数センサ ４ 電流センサ ５ アクセル ６ トルク指令コントローラ ７ 駆動モータコントローラ １１二次電池 １２ 昇降圧回路 １３ 燃料電池 １４ 電圧センサ １５ 電流センサ １６ 外気温センサ １７ バッテリコントローラ１７ ２１ 改質装置 ２２ コンプレッサ２２ ２３ コンプレッサモータ ２４ コンプレッサ用インバータ ２５ 電流センサ ２６ 回転数センサ ２７ コンプレッサモータコントローラ ２８ 燃料電池コントローラ ２９ 昇降圧回路コントローラ ３０ 表示部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA11 PA13 PA15 PC06 PG04 PI13 PI16 PI18 PI29 PI30 PO02 PO06 PU08 PV02 PV09 QA10 QE01 QH01 QN03 SE06 TI02 TI05 TI06 TO05 TO12 TO13 TO14 TO21 TO30 TR19 TU16 TU17 TZ07 UB01 UB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料電池の余剰発電電力によって二次電
   池を所定容量まで充電するハイブリッドバッテリ制御方
   法において、 外気温を監視し、 その外気温の環境下で前記燃料電池を始動するのに必要
   な最低限の充電容量まで前記二次電池を充電することを
   特徴とするハイブリッドバッテリ制御方法。
2. 【請求項２】 燃料電池の余剰発電電力によって二次電
   池を所定電圧まで充電する機能を備えたハイブリッドバ
   ッテリ制御装置において、 外気温センサと、 前記外気温センサの検出する外気温に基づいて、その外
   気温の環境下で前記燃料電池を始動するのに必要な最低
   限の充電容量まで前記二次電池を充電する二次電池容量
   制御手段とを備えて成るハイブリッドバッテリ制御装
   置。
3. 【請求項３】 起動時に使用する電力量を計測する起動
   時電力量検出手段と、前記起動時電力量検出手段の計測
   する電力量を前記外気温センサの検出する外気温と対応
   させ、起動時電力量温度マップデータを作成して記憶す
   る温度マップ作成手段とを備えたことを特徴とする請求
   項２に記載のハイブリッドバッテリ制御装置。
4. 【請求項４】 前記外気温センサの検出する外気温に対
   して、前記起動時電力量温度マップデータを参照し、前
   記二次電池の充電電圧をその外気温状態で前記燃料電池
   を始動するのに必要な最低限の充電容量に対応する電圧
   に制御する二次電池電圧制御手段を備えて成る請求項３
   に記載のハイブリッドバッテリ制御装置。