JP2004166368A

JP2004166368A - 電池制御装置

Info

Publication number: JP2004166368A
Application number: JP2002328268A
Authority: JP
Inventors: Susumu Komiyama; 晋小宮山; Takezo Yamaguchi; 武蔵山口; Hiroshi Iwano; 岩野　　浩; Hideaki Watanabe; 英明渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】充放電電力の大きさに応じて充放電制限を制御する電池制御装置を提供する。
【解決手段】電池セル１９ｎを接続したバッテリ６において、セル電圧Ｖｎが、第１過充電比較電圧Ｖ_１以上であるかどうかを判断する第１判断手段（Ｓ７）と、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_１より高い第２過充電比較電圧Ｖ_２以上であるかどうかを判断する第２判断手段（Ｓ５）と、を備える。さらに、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_２以上である場合にバッテリ６の充電電力を制限する第２充電制限手段（Ｓ１４〜Ｓ１６）を備える。第２充電制限手段は、セル電圧ＶｎがＶ_１からＶ_２に達するまでの時間Ｔ_１に応じて、充電電力の制限を制御する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電池制御装置に関する。特に、バッテリの過充電を防ぐための充電制御装置および過放電を防ぐための放電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電池制御装置として、以下のようなものが知られている。
【０００３】
電池の各電池ブロックの電圧を電圧センサでそれぞれ検出する。判定部は、電池ブロックを比較的温度の近くのもの同士を集めグループ分けし、各グループ内におけるブロック間の最大電圧差を算出する。そして、各グループの最大電圧差の中の最大値ＭＡＸ（ΔＶｎ）を取り出し、これを第１の閾値と比較する。第１の閾値以上であった場合には、電池の放電量を制限する。さらに、ＭＡＸ（ΔＶｎ）が第２の閾値以上となった場合には、電池の放電を停止する（例えば、特許文献１、参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７８２２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、上記のような電池制御装置においては、同じ閾値で充電電力を制限するだけでは、立ち上がりの速い場合には制限が間に合わずに過放電を生じたり、逆に遅い場合には制限しすぎたりするという問題が生じる。制限が間に合わず、第２の閾値まで電圧が到達してしまうと放電が急に禁止されて、運転性や動力性能に大きな悪影響を与えてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題を鑑みて、充電電力又放電電力の大きさに応じて充電または放電の制限を制御できる電池制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一つの単電池を含む電池セルを接続した組電池において、前記電池セルの電圧が、第１の電圧以上であるかどうかを判断する第１判断手段と、前記電池セルの電圧が、前記第１の電圧より高い第２の電圧以上であるかどうかを判断する第２判断手段と、を備える。また、前記電池セルの電圧が、前記第２の電圧以上であると判断された場合に前記組電池の充電電力を制限する第２充電制限手段と、を備える。前記第２充電制限手段は、前記電池セルの電圧が前記第１の電圧以上であることを検出してから前記第２の電圧以上であることを検出するまでの時間に応じて、充電電力の制限を制御する。
【０００８】
また、少なくとも一つの単電池を含む電池セルを接続した組電池において、前記電池セルの電圧が、第３の電圧以下であるかどうかを判断する第３判断手段と、前記電池セルの電圧が、前記第３の電圧より低い第４の電圧以下であるかどうかを判断する第４判断手段を備える。また、前記電池セルの電圧が前記第４の電圧以下であると判断された場合に前記組電池の放電電力を制限する第２放電制限手段と、を備える。前記第２放電制限手段は、前記電池セルの電圧が前記第３の電圧以下であることを検出してから前記第４の電圧以下であることを検出するまでの時間に応じて、放電電力の制限を制御する。
【０００９】
【作用及び効果】
第２充電制限手段は、電池セルの電圧が第１の電圧以上であることを検出してから第２の電圧以上であることを検出するまでの時間に応じて、充電電力の制限を制御する。これにより、充電電力の大きさに応じて、充電の制限を制御することができる。よって、セル電圧の変化に応じた充電制限を行うことができ、過充電や過度の充電制限を行うのを防ぐことができる。
【００１０】
第２放電制限手段は、電池セルの電圧が第３の電圧以下であることを検出してから第４の電圧以下であることを検出するまでの時間に応じて、放電電力の制限を制御する。これにより、放電電力の大きさに応じて、放電の制限を制御することができる。よって、セル電圧の変化に応じた放電制限を行うことができ、過放電や過度の放電制限を行うのを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に用いる電池制御装置を搭載したシリーズハイブリット車輌の概略を図１に示す。ただし、本実施形態は、シリーズ型に限らず、パラレル型、遊星歯車装置等の歯車式の合成分配装置を有するものなど、種々のハイブリッド車輌に適用することができる。
【００１２】
パワートレインは、エンジン１と、エンジン１に直結されたエンジン１のパワーを電力に変換する発電モータ２と、発電モータ２で生成された電力またはハイブリット車輌の走行により生じる電力を蓄電するバッテリ６を備える。バッテリ９は複数の電池セルを直列に接続することにより構成する。また、バッテリ６に蓄えられた電力を用いて駆動される駆動モータ３を備え、駆動モータ３のトルクをファイナルギア４を介してタイヤ５に伝達する。また、制御系として、全体の制御を行う統合コントローラ９と、エンジンコントローラ７、発電機コントローラ８、バッテリコントローラ１０、駆動モータコントローラ１１を備える。
【００１３】
統合コントローラ９から出力されるエンジントルク指令値Ｔｓに基づきエンジンコントローラ７がスロットル開度を制御してエンジントルクを制御する。また、エンジン１および発電モータ２の回転速度が、統合コントローラ９から出力される回転速度指令値Ｎｓに従うように、発電機コントローラ８により発電モータ２の回転速度制御する。回転速度制御では、指令値と実回転速度との偏差に応じたトルク指令値を決定し、トルクがその指令値となるように発電モータ２でベクトル制御を行う。このとき、エンジン１がトルクを出力していれば発電モータ２では発電を行い、エンジン１に燃料が供給されていない状態であれば発電モータ２ではモータリングを行って電力を消費する。
【００１４】
バッテリコントローラ１０は、バッテリ６の電圧、電流、温度を電圧センサ、電流センサ、温度センサにより検出し、セル電圧Ｖｎ、ＳＯＣ、最大充放電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}、Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}を統合コントローラ９に送る。また、駆動モータコントローラ１１は統合モータ９から出力されるモータトルク指令値Ｔｓｂに基づき駆動モータ３のトルクをベクトル制御する。さらに、統合コントローラ９には、アクセルペダル１２の踏み込み位置（ＡＰＳ）を検出するアクセル開度センサと、車速を検出する車速センサの信号が入力される。
【００１５】
次に、統合コントローラにおけるハイブリット車輌の制御方法を図２に示す制御ブロック図を用いて説明する。なお、本制御は、一定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎にすべて演算するものとする。
【００１６】
アクセル開度センサにより検出したＡＰＳの信号と、車速センサにより検出した車速信号とから、車軸駆動力ＭＡＰを参照して目標車軸駆動力Ｔｓｄを求める。ここで、車軸駆動力ＭＡＰは、図２に示すようにＡＰＳと車速に対して目標車軸駆動力Ｔｓｄを予め実験等により設定したマップである。目標車軸駆動力Ｔｓｄを、ファイナルギア４のファイナルギア比Ｇｆで除算して、駆動モータ軸でのモータトルク指令値Ｔｓｂを求める。モータトルク指令値Ｔｓｂは、統合コントローラ９から駆動モータコントローラ１１に送られ、その値に基づき駆動モータ３のトルクをベクトル制御が行われる。
【００１７】
次に、目標車軸駆動力Ｔｓｄに車速信号から求まる車軸回転速度を乗じて目標駆動パワーＰｓｄを求める。駆動モータ３でモータトルク指令値Ｔｓｂを実現する際の損失を推定し、それを目標駆動パワーＰｓｄに加算して駆動モータ効率補正を行ったものを目標駆動電力Ｐｓｅとする。
【００１８】
ここで、ＳＯＣ、最大充放電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}、Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}から、後述するようにバッテリ６の充放電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔを求める。目標駆動電力Ｐｓｅと充放電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔを足し合わせて目標発電電力Ｐｇｅｎを求める。この目標発電電力Ｐｇｅｎを生じる際に、発電モータ２で生じる損失を推定し、それを目標発電電力Ｐｇｅｎに加えて目標エンジン出力Ｐｅｎを求める（発電モータ効率補正）。目標エンジン出力Ｐｅｎを実エンジン回転速度で除算して、エンジントルク指令値Ｔｓを求める。エンジントルク指令値Ｔｓをエンジンコントローラ７に送り、それに基づきエンジン１のスロットル開度を制御してトルクを制御する。
【００１９】
また、目標エンジン出力Ｐｅｎを最良燃料比で出力できるエンジン１の回転速度を演算し、それを発電モータ２の回転速度に変換したものを回転速度指令値Ｎｓとして発電機コントローラ８に送る。発電機コントローラ８では、エンジン１と発電モータ２の回転数がその値と等しくなるように発電モータ２で回転速度制御を行う。
【００２０】
次に、図３を用いて、ＳＯＣ、最大充放電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}、Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}とからバッテリ６の充放電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔを求める制御ブロックを説明する。
【００２１】
バッテリ６の蓄電状態（ＳＯＣ）と目標蓄電状態（目標ＳＯＣ）との差から、目標充放電電力ｔＰを求める。このとき、目標充放電電力ｔＰは、充電電力であればプラス、放電電力であればマイナスで表される。
【００２２】
ここで、まず充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔの求め方を説明する。
【００２３】
目標充放電電力ｔＰと０を比較して大きい方を目標充電電力ｔＰ_ｉｎとする。このとき、ｔＰが充電電力を示す場合にはｔＰ_ｉｎ＝ｔＰ、放電電力である場合にはｔＰ_ｉｎ＝０となる。次に、充電電力補正演算により求めた補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}と最大充電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}とから求めた補正最大充電電力Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}と、目標充電電力ｔＰ_ｉｎを比較して、大きい方を充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔとする。
【００２４】
これと同時に、放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔを求める。
【００２５】
目標充放電電力ｔＰと−１との積と０とを比較し、大きい方を目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔとする。ここで、ｔＰが充電電力を示す場合にはｔＰ＞０であり−ｔＰは負の値となるので、ｔＰ_ｏｕｔ＝０となる。一方、ｔＰが放電電力を示す場合にはｔＰ＜０であり−ｔＰは正の値となるので、ｔＰ_ｏｕｔ＝−ｔＰとなる。次に、最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}とこの目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔを比較して、小さい方を選択し、これに−１を乗じたものを放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔとする。
【００２６】
上述したように充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔおよび放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔを設定すると、充電目標充放電電力ｔＰが充電の場合にはｔＰ_ｏ＿ｂａｔ＝０、放電の場合にはｔＰ_ｉ＿ｂａｔ＝０となる。そこで、充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔから放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔを引くことで、充電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔを求めることができる。ただし、充放電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔは充電電力指令値を示す場合には正、放電電力指令値を示す場合には負の値となる。
【００２７】
次に、上述した充電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔを求める際の充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔを求める制御の詳細を、図４に示したフローチャートを用いて説明する。なお、過充電が生じる可能性を判断するための充電比較電圧として第１過充電比較電圧Ｖ_１、第２過充電比較電圧Ｖ_２を用いる。ただし、Ｖ_１＜Ｖ_２とする。セル電圧ＶｎがＶ_１以上となったら第１充電制限を行い、Ｖ_２以上となったら第２充電制限を行う。
【００２８】
ステップＳ１において、バッテリ６の目標充電電力ｔＰ_ｉｎを求める。これは、目標ＳＯＣとＳＯＣとから求めた目標充放電電力ｔＰを０と比較することにより求めることができる。次に、ステップＳ２において、バッテリコントローラ１０から出力される最大充電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}を読み込む。次に、ステップＳ３において、本フローの循環回数ｓをカウントする。つまりｓ＝ｓ_０＋１とする。ここでｓ_０を、本制御を始めて行う際には０、その他の場合には前循環時の循環回数とする。次にステップＳ４において、バッテリコントローラ１０においてセル電圧Ｖｎを検出する。
【００２９】
ステップＳ５では、過充電検出手段１４ｎにおいてＶｎがＶ_２以上であるかどうかを判断する。ＶｎがＶ_２未満である場合には、ステップＳ６に進む。ここでは、第２充電制限を継続している時間Ｔ_２（ｓ）を計測するために統合コントローラ９に備えた第２タイマーをリセットする（Ｔ_２（ｓ）＝０）。
【００３０】
次に、ステップＳ７において、過充電検出手段１４ｎにおいてＶｎがＶ_１以上であるかを判断する。ステップＳ７において、ＶｎがＶ_１未満であることを示している場合にはステップＳ８に進む。ここでは、第１充電制限を継続している時間Ｔ_１（ｓ）を計測するために統合コントローラ９に備えた第１タイマーをリセットする（Ｔ_１（ｓ）＝０）。
【００３１】
これにより、セル電圧Ｖｎは、Ｖ_２およびＶ_１未満であり、過充電が生じる可能性がないと判断することができる。そこで、ステップＳ９においてバッテリ６の暫定充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}＝０と設定する。次に、ステップＳ１２に進み、充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}にΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}を代入し、ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝０とする。
【００３２】
一方、ステップＳ７において、ＶｎがＶ_１以上である場合には、ステップＳ１０に進み第１タイマーのカウントを行う。
【００３３】
【式１】
Ｔ_１（ｓ）＝Ｔ_１（ｓ−１）＋ｔ_１
ここで、ｔ_１を本制御を一巡して再び第１タイマーにおいてカウントするまでに要する時間とする。また、初期値Ｔ_１（１）＝０とする。
【００３４】
次に、ステップＳ１１に進み、暫定充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}の演算を行う。
【００３５】
【式２】
ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}＝ｆ_１（Ｔ_１（ｓ））
ここで関数ｆ_１は、変数Ｔ_１（ｓ）が大きくなるに従って、大きくなる関数である。例えばｆ_１（ｘ）＝ａ_１ｘ＋ｂ_１（ａ_１＞０、ｂ_１＞０）等で表される関数とする。
【００３６】
次に、ステップＳ１２において、充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}を求める。
【００３７】
【式３】
ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}
この補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}を用いた場合の制御を第１充電制限とする。
【００３８】
一方、ステップＳ５において、ＶｎがＶ_２以上であると判断された場合には、ステップＳ１３に進み、第２タイマーのカウントを行う。
【００３９】
【式４】
Ｔ_２（ｓ）＝Ｔ_２（ｓ−１）＋ｔ_２
ここで、ｔ_２を本制御を一巡して再び第２タイマーにおいてカウントするまでに要する時間とする。ただしｔ_１とほぼ等しい場合にはｔ_２＝ｔ_１としてもよい。また初期値Ｔ_２（１）＝０とする。
【００４０】
次に、ステップＳ１４において、補正値ゲインＧ_ｉｎを演算する。
【００４１】
【式５】
Ｇ_ｉｎ＝ｇ_ｉｎ（Ｔ_１）
ここで、ｇ_ｉｎは変数Ｔ_１が大きくなれば小さくなる関数である。また、Ｔ_１は第１タイマーを最終的にカウントした時のタイマー値となる。つまり、ＶｎがＶ_２以上となる直前にステップＳ１０でカウントした値である。Ｔ_１は、電圧Ｖｎが第１過充電比較電圧Ｖ_１以上となってから第２過充電比較電圧Ｖ_２に達するまでの時間を表している。
【００４２】
次に、ステップＳ１５において、充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}の演算を行う。
【００４３】
【式６】
ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}＋Ｇ_ｉｎ×ｆ_２（Ｔ_２（ｓ））
ここで、ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}は、第１タイマーを最終的にカウントした時にステップＳ１１で求めた暫定充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}となる。つまり、これは第２過充電比較電圧Ｖ_２に達する直前の補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}に当たる。また、ｆ_２は、Ｔ_２（ｓ）が大きくなるに従って大きくなる関数である。例えばｆ_２（ｘ）＝ａ_２ｘ＋ｂ_２等で表される。この補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}を用いた制御を第２充電制限とする。
【００４４】
このように、ステップＳ１２またはＳ１５で充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}を求めたら、ステップＳ１６に進み、最大充電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}の補正を行う。
【００４５】
【式７】
Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}＝Ｐ_{ｉｎｍａｘ}−ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}
これにより、セル電圧Ｖｎの変化に応じた補正最大電力値Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}を設定することができる。次に、ステップＳ１７に進み、充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔを求める。
【００４６】
【式８】
ｔＰ_ｉ＿ｂａｔ＝ＭＩＮ（ｔＰ_ｉｎ、Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}）
これにより、充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔは、目標充電電力ｔＰ_ｉｎが最大充電電力値Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}以下の場合には目標充電電力値ｔＰ_ｉｎとなり、最大充電電力値Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}を超えたら過充電を生じないように最大充電電力値Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}に抑えられる。次に、ステップＳ１８において、ｓ_０に今回の循環回数を代入して（ｓ_０＝ｓ）、本フローを終了する。
【００４７】
このように制御した際の充電電力制限のタイムチャートを図５に示す。（ａ）をセル電圧Ｖｎの立ち上がり時間が遅い場合、（ｂ）をセル電圧Ｖｎの立ち上がり時間が早い場合とする。
【００４８】
電圧Ｖｎが増加して第１過充電比較電圧Ｖ_１に達したら第１充電制限を開始する。第１充電制限開始時の最大充電電力Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}は、Ｐ_{ｉｎｍａｘ}−ｆ_１（０）となる。例えば、ｆ_１（ｘ）＝ａ_１ｘ＋ｂ_１とした場合には、第１充電制限開始時には最大充電電力はｂ_１だけ減少する。その後、最大充電電力は、時間の経過に従って減少する。ここでは、時間の経過に従って傾きａ_１で減少する。
【００４９】
セル電圧Ｖｎが第２過充電比較電圧Ｖ_２に達したら、第２充電制限を開始する。第２充電制限開始時の最大充電電力はＰ_{ｉｎｍａｘ}−［ｆ_１（Ｔ_１）＋Ｇ_ｉｎ×ｆ_２（Ｔ_２（ｓ））］となる。例えば、ｆ_２（ｘ）＝ａ_２ｘ＋ｂ_２（ａ_２＞０、ｂ_２＞０）とした場合には、第２充電制限開始時には、最大充電電力は第１充電制限終了時よりさらにＧ_ｉｎ×ｂ_２だけ減少する。その後、最大充電電力は、時間の経過に従って減少する。ここでは、時間の経過に従って傾きＧ_ｉｎ×ａ_２で減少する。つまり、第２充電制限では、第１充電制限時より少なくともＧ_ｉｎ×ｂ_２分だけ、時間経過に応じてそれ以上に充電電力が制限される。
【００５０】
ここで、Ｇ_ｉｎは第１過充電比較電圧Ｖ_１から第２過充電比較電圧Ｖ_２に達するまでの時間Ｔ_１に応じて決定する値であり、Ｔ_１が大のときＧ_ｉｎが小、Ｔ_１が小のときＧ_ｉｎが大となる。よって、図５（ａ）に示すように、セル電圧Ｖｎの立ち上がりが遅い場合にはＴ_１が大きくなるので、Ｇ_ｉｎ×ｂ_２が小さく、図５（ｂ）に示すようにセル電圧Ｖｎの立ち上がり時間が早い場合にはＧ_ｉｎ×ｂ_２が大きくなる。つまり、Ｔ_１が大きいときには第２充電制限開始時の制限の増加が小さく、反対にＴ_１が小さいときには制限の増加が大きくなる。
【００５１】
また、第２充電制限開始後の時間経過（Ｔ_２（ｓ））に応じた最大充電電力の変化の傾きは、例えばＧ_ｉｎ×ａ_２となる。よって、図５（ａ）に示すように、セル電圧Ｖｎの立ち上がりが遅い場合には時間経過に伴う制限の増加が小さく、図５（ｂ）に示すように、セル電圧Ｖｎの立ち上がりが早い場合には時間経過に伴う制限の増加が大きくなる。
【００５２】
次に、本実施形態の効果を説明する。
【００５３】
少なくとも一つの単電池を含む電池セルを直列に接続したバッテリ６において、セル電圧Ｖｎが、第１過充電比較電圧Ｖ_１以上であるかどうかを判断する第１判断手段（Ｓ８）と、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_１より高い第２過充電比較電圧Ｖ_２以上であるかどうかを判断する第２判断手段（Ｓ５）と、を備える。さらに、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_２以上であると判断された場合にバッテリ６の充電電力を制限する第２充電制限手段（Ｓ１４〜Ｓ１６）と、を備える。第２充電制限手段は、セル電圧ＶｎがＶ_１以上であることを検出してからＶ_２以上であることを検出するまでの時間Ｔ_１に応じて、充電電力の制限を制御する。これにより、充電電力の大きさに合わせた制限を行うことができる。つまり、充電電力が大きく、急激にセル電圧Ｖｎが上昇する場合や、反対に充電電力が小さくセル電圧Ｖｎの変化が緩やかな場合に対して、過充電が生じたり過度の充電制限を生じたりするのを抑制することができる。
【００５４】
また、第２充電制限手段は、時間Ｔ_１に応じて制限量の初期値を決定する。例えば、時間Ｔ_１が小さい場合には急激に制限をして過充電となるのを防ぐ必要があるので、充電電力の初期制限値を大きくする。また、時間Ｔ_１が大きい場合には、制限を緩やかなものにして過度の制限を防ぐ必要があるので、充電電力の初期制限値を小さくする。このようにすることで、適切な充電電力の制限を行うことができる。
【００５５】
また、第２充電制限手段は、充電電力を制限している時間Ｔ_２（ｓ）に応じて充電電力の制限を制御する。これにより、速やかに充電電力の制限を行うことができる。つまり、制限時間Ｔ_２（ｓ）の経過に伴って充電電力の制限の大きさを変化させることで、過充電の生じやすい状態から速やかに脱することができる。
【００５６】
特に、第２充電制限手段の充電電力を制限している時間Ｔ_２（ｓ）に応じた充電電力制限の変化の割合を時間Ｔ_１の大きさに応じて変化させる。ここでは、セル電圧Ｖｎの立ち上がりが早い場合には、経過時間Ｔ_２（ｓ）に従って増大する制限の変化率を大きくし、立ち上がりが遅い場合には経過時間Ｔ_２（ｓ）に従って増大する制限の変化率を小さくする。その結果、立ち上がりが早い場合には、急激に生じるセル電圧Ｖｎの変化に応じて充電電力制限を行うことができ、過充電を防ぐことができる。また、立ち上がりが遅い場合には、セル電圧Ｖｎの変化は緩やかなので、充電電力制限も緩やかになり過度の制限を行うのを防ぐことができる。
【００５７】
さらに、セル電圧ＶｎがＶ_１以上であると判断された場合に、バッテリ６の充電電力を制限する第１充電制限手段（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１６）を設け、第２充電制限手段は、第１充電制限手段よりも充電電力の制限を大きくする。これにより、過充電の生じやすさに応じて充電電力の制限を行うことができるので、さらに過充電を生じるのを抑制することができる。また、セル電圧Ｖｎの状態に応じて制限の程度を変化しているので、適切な制限を行うことができ、より速やかに充電電力の制限を行うことができる。
【００５８】
次に、第２の実施形態について説明する。以下、第１の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００５９】
本実施形態では過放電を防ぐために放電電力の制限を行う。つまり、図３において、目標放電電力値ｔＰ_ｏｕｔと比較する最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}として、補正最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を用いる。なお、ここでは、放電電力制限のみを行うが、第１の実施形態と同様に充電電力制限を行うこともできる。
【００６０】
充放電制御手段１８における過放電制限制御を図６のフローチャートを用いて説明する。なお、過放電が生じる可能性を判断するための過放電比較電圧として第１過放電比較電圧Ｖ_３、第２過放電比較電圧Ｖ_４を用いる。ただし、Ｖ_３＞Ｖ_４とする。セル電圧ＶｎがＶ_３以下となったら第１放電制限を行い、Ｖ_４以下となったら第２放電制限を行う。
【００６１】
ステップＳ２１において、バッテリ６の目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔを求める。これは、目標ＳＯＣとＳＯＣとから求めた目標充放電電力ｔＰと−１の積と、０とを比較することにより求められる。次に、ステップＳ２２において、バッテリコントローラ１０から出力される最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}を読み込む。ステップＳ２３において、本制御の循環回数ｓをカウント（ｓ＝ｓ_０＋１）する。ステップＳ２４において、セル電圧Ｖｎを読み込む。
【００６２】
ステップＳ２５では、ＶｎがＶ_４以下であるかどうかを判断する。ＶｎがＶ_４より大きい場合には、ステップＳ２６に進む。ここでは、第２放電制限の継続時間を計測するために統合コントローラ９に備えた第４タイマーをリセットする（Ｔ_４（ｓ）＝０）。次に、ステップＳ２７において、ＶｎがＶ_３以下であるかどうかを判断する。ＶｎがＶ_３より大きい場合には、ステップＳ２８に進む。ここでは、第１放電制限の継続時間を計測するために統合コントローラ９に備えた第３タイマーをリセットする（Ｔ３（ｓ）＝０）。
【００６３】
これにより、セル電圧Ｖｎは、Ｖ_４およびＶ_３より大きいと判断され、過放電が生じる可能性がないと判断される。ステップＳ２９においてバッテリ６の暫定放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}＝０と設定し、ステップＳ３２で放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}を代入する。
【００６４】
一方、ステップＳ２７において、ＶｎがＶ_３以下である場合には、ステップＳ３０に進み第３タイマーのカウントを行う。
【００６５】
【式９】
Ｔ_３（ｓ）＝Ｔ_３（ｓ−１）＋ｔ_３
ここで、ｔ_３を本制御を一巡して再び第３タイマーにおいてカウントするまでに要する時間とする。また、初期値Ｔ_３（１）＝０とする。
【００６６】
次に、ステップＳ３１に進み、暫定放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}の演算を行う。
【００６７】
【式１０】
ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}＝ｆ_３（Ｔ_３（ｓ））
ここで関数ｆ_３は、変数Ｔ_３（ｓ）が大きくなるに従って、大きくなる関数である。例えばｆ_３（ｘ）＝ａ_３ｘ＋ｂ_３（ａ_３＞０、ｂ_３＞０）等で表される関数とする。
【００６８】
次に、ステップＳ３２において、放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を求める。
【００６９】
【式１１】
ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}
この補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を用いた場合の制御を第１放電制限とする。
【００７０】
一方、ステップＳ２５において、ＶｎがＶ_４以下であると判断された場合には、ステップＳ３３に進み、第４タイマーのカウントを行う。
【００７１】
【式１２】
Ｔ_４（ｓ）＝Ｔ_４（ｓ−１）＋ｔ_４
ここで、ｔ_４を本制御を一巡して再び第４タイマーにおいてカウントするまでに要する時間とする。ただしｔ３とほぼ等しい場合にはｔ_４＝ｔ_３としてもよい。また、初期値Ｔ_４（１）＝０とする。
【００７２】
次に、ステップＳ３４において、放電電力補正値ゲインＧ_ｏｕｔを演算する。
【００７３】
【式１３】
Ｇ_ｏｕｔ＝ｇ_ｏｕｔ（Ｔ_３）
ここで、ｇ_ｏｕｔは変数Ｔ_３が大きくなるに従ってＧ_ｏｕｔが小さくなる関数である。また、Ｔ_３は第３タイマーを最終的にカウントした時のタイマー値となる。つまり、ＶｎがＶ_４以下となる直前にステップＳ３０でカウントした値である。Ｔ_３は、電圧Ｖｎが第１過放電比較電圧Ｖ_３以下となってから第２過放電比較電圧Ｖ_４に達するまでの時間を表している。
【００７４】
次に、ステップＳ３５において、放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}の演算を行う。
【００７５】
【式１４】
ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}＋Ｇ_ｏｕｔ×ｆ_４（Ｔ_４（ｓ））
ここで、ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}は、Ｔ_３（ｓ）＝Ｔ_３の時の暫定放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}となる。つまりこれは、第２過放電比較電圧Ｖ_４に達する直前の放電補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}に当たる。また、ｆ_４は、Ｔ_４（ｓ）が大きくなるに従って大きくなる関数である。例えばｆ_４（ｘ）＝ａ_４ｘ＋ｂ_４（ａ_４＞０、ｂ_４＞０）等で表される。この補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を用いた制御を第２放電制限とする。
【００７６】
このように、ステップＳ３２またはＳ３５で放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を求めたら、ステップＳ３６に進み、最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}の補正を行う。
【００７７】
【式１５】
Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}−ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}
これにより、過放電を生じずに放電できる補正最大電力値Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を求めることができる。次に、ステップＳ３７に進み、放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔを求める。
【００７８】
【式１６】
ｔＰ_ｏ＿ｂａｔ＝ＭＩＮ（ｔＰ_ｏｕｔ、Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}）
これにより、放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔは、目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔが補正最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}以下の場合には目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔとなり、補正最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を超えたら過放電を生じないように補正最大放電電力Ｐ_ｏ _{ｕｔｌｍｔ}に抑えられる。次に、ステップＳ３８において、ｓ_０に今回の循環回数を代入したら（ｓ_０＝ｓ）、本制御を終了する。
【００７９】
このように制御した際の放電電力制限のタイムチャートを図７に示す。（ａ）を放電電力の立ち上がり時間が遅い場合、（ｂ）を放電電力の立ち上がり時間が早い場合とする。
【００８０】
セル電圧Ｖｎが減少して第１過放電比較電圧Ｖ_３に達したら第１放電制限を開始する。第１放電制限開始時の最大放電電力は、Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}−ｆ_３（０）となる。例えば、ｆ_３（ｘ）＝ａ_３ｘ＋ｂ_３とした場合には、第１放電制限開始時にはＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}はｂ_３だけ制限される。その後、最大放電電力は、時間の経過に従って制限量を増大される。ここでは、時間の経過に従って傾きａ_３で制限量が増大する。
【００８１】
電圧Ｖｎが第２過放電比較電圧Ｖ_４に達したら、第２放電制限を開始する。第２放電制限開始時の最大放電電力はＰ_{ｏｕｔｍａｘ}−［ｆ_３（Ｔ_３）＋Ｇ_ｏｕｔ×ｆ_４（Ｔ_４（ｓ））］となる。例えば、ｆ_４（ｘ）＝ａ_４ｘ＋ｂ_４とした場合には、第２放電制限開始時には、最大放電電力は第１放電制限終了時よりさらにＧ_ｏｕｔ×ｂ_４だけ制限される。その後、最大放電電力は、時間の経過に従ってさらに制限される。ここでは、時間の経過に従って傾きａ_４で放電電力が抑制される。つまり、第２放電制限は、第１放電制限より少なくともＧ_ｏｕｔ×ｂ_４分だけ多く制限され、時間経過に応じてそれ以上に放電電力が制限される。
【００８２】
ここで、Ｇ_ｏｕｔは第１過放電比較電圧Ｖ_３から第２過放電比較電圧Ｖ_４に達するまでの時間Ｔ_３に応じて決定する値である。Ｔ_３が大のときＧ_ｏｕｔが小、Ｔ_３が小のときＧ_ｏｕｔが大となる。よって、図７（ａ）に示すように、放電電力の立ち上がりが遅い場合にはＴ_３が大きくなるので、Ｇ_ｏｕｔ×ｂ_４が小さく、図７（ｂ）に示すように放電電力の立ち上がり時間が早い場合にはＧ_ｏｕｔ×ｂ_４が大きくなる。
【００８３】
また、第２放電制限開始後の時間経過に応じた最大放電電力の変化の傾きは、例えばＧ_ｏｕｔ×ａ_４となる。よって、図７（ａ）に示すように、放電電力の立ち上がりが遅い場合には制限の増加が小さく、図７（ｂ）に示すように、放電電力の立ち上がりが早い場合には制限の増加が大きくなる。
【００８４】
このようにセル電圧Ｖｎに応じて最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を設定し、これより目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔが大きくなった時点で、放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔとして最大放電電力値Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を用いる。
【００８５】
次に、本実施形態の効果を説明する。
【００８６】
少なくとも一つの単電池を含む電池セルを直列に接続したバッテリ６において、セル電圧Ｖｎが、第１過放電比較電圧Ｖ_３以下であるかどうかを判断する第１判断手段（Ｓ２８）と、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_３より低い第２過放電比較電圧Ｖ_４以下であるかどうかを判断する第２判断手段（Ｓ２５）と、を備える。さらに、セル電圧Ｖｎが、Ｖ_４以下であると判断された場合にバッテリ６の放電電力を制限する第２放電制限手段（Ｓ１３〜Ｓ１６）と、を備える。第２放電制限手段は、セル電圧ＶｎがＶ_３以下であることを検出してからＶ_４以下であることを検出するまでの時間Ｔ_３に応じて、放電電力の制限を制御する。これにより、放電電力の大きさに合わせた制限を行うことができる。つまり、放電電力が大きく、急激にセル電圧Ｖｎが低減する場合や、反対に放電電力が小さくセル電圧Ｖｎの変化が緩やかな場合に対して、過放電が生じたり過度の放電制限を生じたりするのを抑制することができる。
【００８７】
また、第２放電制限手段は、時間Ｔ_３に応じて制限量の初期値を決定する。例えば、時間Ｔ_３が小さい場合には急激に制限をして過放電となるのを防ぐ必要があるので、放電電力の初期制限値を大きくする。また、時間Ｔ_３が大きい場合には、制限を緩やかなものにして過度の制限を防ぐ必要があるので、放電電力の初期制限値を小さくする。このようにすることで、適切な放電電力の制限を行うことができる。
【００８８】
また、第２放電制限手段は、放電電力を制限している時間Ｔ_４（ｓ）に応じて放電電力の制限を制御する。これにより、速やかに放電電力の制限を行うことができる。つまり、制限時間Ｔ_４（ｓ）の経過に伴って放電電力の制限の大きさを変化させることで、過放電の生じやすい状態から速やかに脱することができる。
【００８９】
特に、第２放電制限手段の放電電力を制限している時間Ｔ_４（ｓ）に応じた放電電力制限の変化の割合をＴ_３の大きさに応じて変化させる。ここでは、セル電圧Ｖｎの低減が早くＴ_３が小さい場合には、時間Ｔ_４（ｓ）に伴って増大する制限の変化率を大きくし、セル電圧Ｖｎの低減が緩やかなＴ_３が大きい場合には、経過時間Ｔ_４（ｓ）に伴って増大する制限の変化率を小さくする。その結果、放電電力の立ち上がりが早い場合には、急激に生じるセル電圧Ｖｎの変化に応じて放電電力制限を行うことができ、過放電を防ぐことができる。また、放電電力立ち上がりが遅い場合には、セル電圧Ｖｎの変化は緩やかなので、放電電力制限も緩やかにすることにより過度の制限を行うのを防ぐことができる。
【００９０】
さらに、セル電圧ＶｎがＶ_３以下であると判断された場合に、バッテリ６の放電電力を制限する第１放電制限手段（Ｓ３１〜Ｓ３２、Ｓ３６）を設け、第２放電制限手段は、第１放電制限手段よりも放電電力の制限を大きくする。これにより、過放電の生じやすさに応じて放電電力の制限を行うことができるので、過放電を生じるのを抑制することができる。また、セル電圧Ｖｎの状態に応じて制限の程度を変化しているので、適切な制限を行うことができ、より速やかに放電電力の制限を行うことができる。
【００９１】
次に、第３の実施形態について説明する。ここでは、充放電の制限を行う手段を備える。
【００９２】
本実施形態に用いるバッテリコントローラ１０の構成の一部を図８に示す。ここでは、過充電検出手段１４ｎと、過放電検出手段１５ｎとを一連の回路により構成しているが、別々に構成してもよい。また、電池セル１９ｎを単電池により構成しているが、単電池の数が多い場合には複数の電池をまとめて電池セルとしてもよい。ここでは、ｎ（ｎ＝１、２、３・・・）個の直列に接続した電池セル１９を備える。なお、バッテリコントローラ１０には、この他にもバッテリ６の蓄電状態ＳＯＣを検知する手段を備える。
【００９３】
図８において、バッテリ６を構成する複数の電池セル１９ｎ各々に、電池セル１９ｎ間の電圧のバラツキを抑えるための電流バイパス１３ｎを備える。また、電池セル１９ｎの過充電が生じる可能性を検出するための過充電検出手段１４ｎと、電池セル１９ｎの過放電が生じる可能性を検出するための過放電検出手段１５ｎを備える。さらに、電池セル１９ｎ毎の過充電検出手段１４ｎおよび過放電検出手段１５ｎの検出結果を出力するセル出力部１６ｎと、バッテリ６のいずれかの電池セル１９ｎに過充電または過放電の可能性があるかどうかを出力する出力部１７を備える。出力部１７からの出力は充放電制御回路１８に送られる。ここで、放充電制御手段１８は、統合コントローラ９の一部とする。ただし、放充電制御手段１８をバッテリコントローラ１０の一部としてもよい。
【００９４】
次に、本実施形態の具体的な回路を図９を用いて説明する。
【００９５】
電池セル１９ｎの電圧のバラツキを抑制する電流バイパス流路１３ｎには、電池セル１９ｎと並列に内部抵抗とツェナーダイオードを備える。ここでは、電池セル１９ｎが逆方向電圧を超えた場合に内部抵抗に電流が流れる。このため、充電を継続すると、電池セル１９ｎの電圧が逆電圧近傍にそろい、各電池セル１９ｎの電圧のバラツキを抑制することができる。
【００９６】
過充電検出手段１４ｎには電圧コンバータを備え、電圧Ｖｎが第１過充電比較電圧Ｖ_１または第２過充電比較電圧Ｖ_２より大きくなったらセル出力部１６ｎに信号Ｓｖを出力する。ここでは、過充電比較電圧Ｖ_１、Ｖ_２の切り替えをｐ型ＭＯＳトランジスタを導通させるかどうかにより行う。ｐ型ＭＯＳトランジスタを導通させた場合には高い電圧であるＶ_２と電圧Ｖｎを比較し、導通させない場合には低い比較電圧であるＶ_１と電圧Ｖｎとを比較する。このｐ型ＭＯＳトランジスタを導通させるかどうかは、走行状態に応じて出力される統合コントローラ９からの信号（Ｓｃｈ）により切り替えられる。
【００９７】
過放電検出手段１５ｎには電圧コンバータを備え、電圧Ｖｎが第１過放電比較電圧Ｖ_３または第２過放電比較電圧Ｖ_４より小さくなったらセル出力部１６ｎに信号Ｓｖを出力する。ここでは、過放電比較電圧Ｖ_３、Ｖ_４の切り替えをｎ型ＭＯＳトランジスタを導通させるかどうかにより行う。ｎ型ＭＯＳトランジスタを導通させた場合には高い比較電圧であるＶ_３と電圧Ｖｎを比較し、導通させない場合には低い比較電圧であるＶ_４と電圧Ｖｎとを比較する。このｎ型ＭＯＳトランジスタを導通させるかどうかについては走行状態に応じて統合コントローラ９により判断する。その判断を反映した信号（Ｓｃｈ）がバッテリコントローラ１０に送られ、ｎ型ＭＯＳトランジスタを導通させる。
【００９８】
ここで、図９のバッテリコントローラ１０では、ｎ型およびｐ型ＭＯＳトランジスタを導通させるか否かを切り替える統合コントローラ１２からの信号（Ｓｃｈ）が共通である。そのため、ｐ型ＭＯＳトランジスタが導通状態であればｎ型ＭＯＳトランジスタが導通状態ではないし、ｐ型ＭＯＳトランジスタが導通状態でなければｎ型ＭＯＳトランジスタが導通状態となる関係がある。つまり、充電電圧を低く設定した場合には放電電圧は高く設定される。
【００９９】
また、各電池セル１９ｎからの出力信号Ｓｖがセル出力部１６ｎからの一本のみであるので、過充電検出手段１４ｎの出力であるのか、過放電検出手段１５ｎの出力であるのかを判断することができない。このため、バッテリ６には図示しない電圧センサや蓄電量検出手段等を設けて、バッテリ６の蓄電電圧を検出してそれを統合コントローラ９に入力し、バッテリ６が満充電付近の電圧であるならば過充電検出手段１４ｎからの出力、逆に低い電圧であるならば過放電検出手段１５ｎからの出力であると推定する。この推定結果により、過放電と過充電のどちらが生じる可能性があるのかを判断する。ここで他の状態として、ある電池セル１９ａの過充電検出手段１４ａの出力信号が１、その他のある電池セル１９ｂの過放電検出手段１５ｂの出力信号が１であり、出力部１７からの信号が１となる場合が考えられる。つまり、過充電と過放電の可能性が同時に発生している場合であるが、図９に示すように各セル間の電圧のバラツキを抑制するバイパス回路１３ｎを備えるため、このような状態が発生する可能性は極めて低いと考えることができる。
【０１００】
次に、充放電電力指令値ｔＰ＿ｂａｔの演算方法について図１０、図１１のフローチャートを用いて説明する。図１０に示すフローは、バッテリ６が満充電付近の電圧であると判断された場合、図１１に示すフローはバッテリ６の蓄電電圧が低い場合に統合コントローラ９に備えた充放電制御手段１８で行う。
【０１０１】
バッテリ６が満充電付近であると判断されたら、図１０のフローを開始する。ステップＳ４１〜Ｓ４３においては、ステップＳ１〜Ｓ３と同様に目標充電電力ｔＰ_ｉｎと最大充電電力Ｐ_{ｉｎｍａｘ}を求め、循環回数ｓをカウントする。ステップＳ４４において切り替え信号Ｓｃｈを読み込み、ステップＳ４５でＳｃｈが０であるか１であるかを判断する。つまりＳｃｈが０の場合には充電電圧が低い第１過充電比較電圧Ｖ_１に、Ｓｃｈが１の場合には充電電圧が高い第２過充電比較電圧Ｖ_２に設定されている。ここで、Ｓｃｈの初期値は０とする。
【０１０２】
ステップＳ４５において、Ｓｃｈ＝０（ＯＦＦ）であると判断されたら、つまり、充電電圧が低いＶ_１に設定されていたらステップＳ４６に進み、出力部１６ｎの出力Ｓｖを検出する。ステップＳ４７において、信号Ｓｖが０かどうかを判断する。Ｓｖが０と判断されたら、電圧ＶｎはＶ_１より小さいと判断できるので、ステップＳ４８に進み、ステップＳ８と同様に第１タイマーをリセットする。また、ステップＳ４９でステップＳ９と同様に暫定充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}を０に設定する。さらに、ステップＳ５０で補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}に、つまりΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝０に設定する。また、ステップＳ５１で第２タイマーをリセットする。
【０１０３】
一方、ステップＳ４７でＳｖ＝０でないと判断されたら、電圧ＶｎはＶ_１以上であると判断できる。よって、次回の循環の際にＶｎとＶ_２の比較を行うために、ステップＳ５４においてＳｃｈ＝１（ＯＮ）に設定する。次に、ステップＳ５５、Ｓ５６においてステップＳ１０、Ｓ１１と同様に第１タイマーをカウントして、暫定充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}を設定する。その後、ステップＳ５０においてΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ１}に設定して第２タイマーをリセットする。
【０１０４】
一方、ステップＳ４５でＳｃｈ＝０（ＯＦＦ）でないと判断されたら、高い充電電圧である第２過充電比較電圧Ｖ_２に設定されている。ステップＳ５７に進み、セル出力部１６ｎからの信号Ｓｖを検出する。ステップＳ５８において、Ｓｖ＝０であるかどうかを判断する。Ｓｖ＝０の場合にはＶｎはＶ_２に達していないので、ステップＳ５５に戻り、第１充電制限を行う。一方、ステップＳ５８でＳｖ＝０でないと判断されたら、ＶｎはＶ_２以上であるので、ステップＳ６０〜Ｓ６２において第２充電制限を行う。
【０１０５】
このようにステップＳ５０、Ｓ６２で設定した充電電力補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}を用いて、ステップＳ５２において、ステップＳ１６と同様に最大充電電力補正を行って、補正最大充電電力Ｐ_{ｉｎｌｍｔ}を求める。ステップＳ５３でステップＳ１７と同様に充電電力指令値ｔＰ_ｉ＿ｂａｔを求め、ステップＳ６３でｓ_０＝ｓを代入したら、本制御フローを終了する。
【０１０６】
一方、バッテリ６の蓄電電圧が小さいと判断された場合には、図１１のフローを開始する。ステップＳ７１〜Ｓ７３においては、ステップＳ２１〜Ｓ２３と同様に目標放電電力ｔＰ_ｏｕｔと最大放電電力Ｐ_{ｏｕｔｍａｘ}を求め、循環回数ｓをカウントする。ステップＳ７４において切り替え信号Ｓｃｈを読み込み、ステップＳ７５でＳｃｈが０（ＯＦＦ）であるか１（ＯＮ）であるかを判断する。つまりＳｃｈが０の場合には高い過放電比較電圧Ｖ_３に、Ｓｃｈ＝１の場合には低い過放電比較電圧Ｖ_４に設定される。ここで、Ｓｃｈの初期値は０とする。
【０１０７】
ステップＳ７５において、Ｓｃｈ＝０であると判断されたら、つまり、放電比較電圧が高い電圧Ｖ_３に設定されていたらステップＳ７６に進み、セル出力部１６ｎからの信号Ｓｖを検出する。ステップＳ７７において、信号Ｓｖが０かどうかを判断する。Ｓｖが０と判断されたら電圧ＶｎはＶ_３より高いと判断できるので、ステップＳ７８、Ｓ７９ではステップＳ２８、Ｓ２９と同様に第１タイマーをリセットし、暫定放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}を０に設定する。さらに、ステップＳ８０で放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}（＝０）を設定する。また、ステップＳ８１で第２タイマーをリセットする。
【０１０８】
一方、ステップＳ７７でＳｖ＝０でないと判断されたら、電圧ＶｎはＶ_３以下であると判断できる。よって、次回の循環の際にＶｎとＶ_４の比較を行うために、ステップＳ８４においてＳｃｈ＝１に設定する。次に、ステップＳ８５、Ｓ８６においてステップＳ３０、Ｓ３１と同様に第１タイマーをカウントし、暫定放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}を設定する。その後、ステップＳ８０においてΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}＝ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ１}に設定して第２タイマーをリセットする。
【０１０９】
一方、ステップＳ７５でＳｃｈ＝０でないと判断されたら、低い放電比較電圧であるＶ_４に設定されている。ステップＳ８７に進み、セル出力部１６ｎからの信号Ｓｖを検出する。ステップＳ８８において、Ｓｖ＝０であるかどうかを判断する。Ｓｖ＝０の場合にはＶｎはＶ_４に達していないので、ステップＳ８９でＳｃｈ＝１に設定してからステップＳ８５に戻り、第１放電制限の補正値を求める。一方、ステップＳ８８でＳｖ＝０でないと判断されたら、ＶｎはＶ_４以下であるので、ステップＳ９０〜Ｓ９２において第２放電制限の補正値を求める。
【０１１０】
このようにステップＳ８０、Ｓ９２で設定した放電電力補正値ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を用いて、ステップＳ８２において、ステップＳ３６と同様に最大放電電力補正を行って、補正最大電力Ｐ_{ｏｕｔｌｍｔ}を求める。ステップＳ８３でステップＳ３７と同様に放電電力指令値ｔＰ_ｏ＿ｂａｔを求め、ステップＳ９３でｓ_０＝ｓを代入したら、本制御フローを終了する。
【０１１１】
このように構成することで、第１の実施形態における効果と、第２実施形態における効果を併せ持つ電池制御装置を得ることができる。
【０１１２】
次に、第４の実施形態について説明する。ここでは、図１２、図１３に示すような過充電検出回路１４ｎや、過放電検出回路１５ｎを用いる。
【０１１３】
図１２に示すように、過充電検出手段１４ｎとして、常時２つの過充電比較電圧Ｖ_１、Ｖ_２とセル電池Ｖｎとを比較できる回路を用いる。
【０１１４】
過充電検出手段１４ｎを、電池セル１９ｎのセル電圧Ｖｎが第１過充電比較電圧Ｖ_１以上であるか、また第２過充電比較電圧Ｖ_２以上であるかどうかを常時判断する回路により構成する。その結果、セル出力部１６ｎへ、セル電圧ＶｎがＶ_１以上であるかどうかを示す信号（Ｓｖ_１）と、Ｖ_２以上であるかどうかを示す信号（Ｓｖ_２）が送られ、充放電制御手段１８に出力される。ここで、Ｖ_１＜Ｖ_２とし、後述するように、セル電圧ＶｎがＶ_１以上Ｖ_２未満の場合に第１充電制限を行い、Ｖ_２以上の場合に第２充電制限を行う。
【０１１５】
また、図１３に過放電検出手段１５ｎの構成を示す。ここでは常時２つの過放電比較電圧Ｖ_３、Ｖ_４とセル電圧Ｖｎとを比較することのできる回路を用いる。
【０１１６】
過放電検出手段１５ｎを、セル電圧Ｖｎが第１過放電比較電圧Ｖ_３以下であるか、また第２過放電比較電圧Ｖ_４以下であるかどうかを常時判断する回路により構成し、その結果をセル出力部１６ｎを介して充放電制御手段１８に出力する。ここで、Ｖ_３＞Ｖ_４とし、後述するように、単電池電圧ＶｎがＶ_４より大きくＶ_３以下の場合に第１放電制限を行い、Ｖ_４以下の場合に第２放電制限を行う。よって、出力部１７へは、電圧ＶｎがＶ_３以下であるかどうかを示す信号（Ｓｖ_３）と、Ｖ_４以下であるかどうかを示す信号（Ｓｖ_４）が送られる。
【０１１７】
このように構成することで、Ｓｃｈの切り替え等のステップを必要とせず、どの信号が１（ＯＮ）になっているかどうかを検出するだけで、第１充電制限、第２充電制限、第１放電制限、第２放電制限のいずれを行えばよいのかを判断することができる。各制限は、第１〜３の実施形態と同様の演算により補正値ΔＰ_{ｉｎｌｍｔ}、ΔＰ_{ｏｕｔｌｍｔ}を求めて行う最大電力の補正により制御することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態においては、制限量の時間変化を表す関数ｆを一次関数としているが、この限りではない。
【０１１９】
このように、本発明は上記実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想の範囲以内で様々な変更が成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車輌の概略構成である。
【図２】ハイブリッド車輌の制御ブロック図である。
【図３】充放電電力指令値を求めるための制御ブロック図である。
【図４】第１の実施形態における充電電力指令値を求めるフローチャートである。
【図５】第１の実施形態における充電制限のタイムチャートである。
【図６】第２の実施形態における放電電力指令値を求めるフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における放電制限のタイムチャートである。
【図８】第３の実施形態に用いるバッテリコントローラの概略図である。
【図９】第３の実施形態に用いるバッテリコントローラの回路図である。
【図１０】第３の実施形態における充電制御を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態における放電制御を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態における過充電検出手段の回路図である。
【図１３】第４の実施形態における過放電検出手段の回路図である。
【符号の説明】
６バッテリ（組電池）
１９電池セル
第１の電圧・・・第１過充電比較電圧Ｖ_１
第２の電圧・・・第２過充電比較電圧Ｖ２
第１判断手段・・・Ｓ７、Ｓ４７、過充電検出手段１４
第２判断手段・・・Ｓ５、Ｓ５８、過充電検出手段１４
第１充電制限手段・・・Ｓ１１・１２・１６、Ｓ５６・５０・５２
第２充電制限手段・・・Ｓ１４・１５・１６、Ｓ６１・６２・５２
第３の電圧・・・第１過放電比較電圧Ｖ_３
第４の電圧・・・第２過放電比較電圧Ｖ_４
第３判断手段・・・Ｓ２７、Ｓ６７、過放電検出手段１５
第４判断手段・・・Ｓ２５、Ｓ８８、過放電検出手段１５
第１放電制限手段・・・Ｓ３１・３２・３６、Ｓ８６・８０・８２
第２放電制限手段・・・Ｓ３４・３５・３６、Ｓ９１・９２・８２

Claims

少なくとも一つの単電池を含む電池セルを接続した組電池において、
前記電池セルの電圧が、第１の電圧以上であるかどうかを判断する第１判断手段と、
前記電池セルの電圧が、前記第１の電圧より高い第２の電圧以上であるかどうかを判断する第２判断手段と、
前記電池セルの電圧が、前記第２の電圧以上であると判断された場合に前記組電池の充電電力を制限する第２充電制限手段と、を備え、
前記第２充電制限手段は、前記電池セルの電圧が前記第１の電圧以上であることを検出してから前記第２の電圧以上であることを検出するまでの時間に応じて、充電電力の制限を制御することを特徴とする電池制御装置。
前記第２充電制限手段は、充電電力を制限している時間に応じて充電電力の制限を制御する請求項１に記載の電池制御装置。
前記電池セルの電圧が前記第１の電圧以上であると判断された場合に、前記組電池の充電電力を制限する第１充電制限手段を設け、
前記第２充電制限手段は、前記第１充電制限手段よりも充電電力の制限を大きくする請求項１または２に記載の電池制御装置。
少なくとも一つの単電池を含む電池セルを接続した組電池において、
前記電池セルの電圧が、第３の電圧以下であるかどうかを判断する第３判断手段と、
前記電池セルの電圧が、前記第３の電圧より低い第４の電圧以下であるかどうかを判断する第４判断手段と、
前記電池セルの電圧が前記第４の電圧以下であると判断された場合に前記組電池の放電電力を制限する第２放電制限手段と、を備え、
前記第２放電制限手段は、前記電池セルの電圧が前記第３の電圧以下であることを検出してから前記第４の電圧以下であることを検出するまでの時間に応じて、放電電力の制限を制御することを特徴とする電池制御装置。
前記第２放電制限手段は、放電電力を制限している時間に応じて放電電力の制限を制御する請求項４に記載の電池制御装置。
前記電池セルの電圧が前記第３の電圧以下であると判断された場合に、前記組電池の放電電力を制限する第１放電制限手段を設け、
前記第２放電制限手段は、前記第１放電制限手段よりも放電電力の制限を大きくする請求項４または５に記載の電池制御装置。