JP2004271434A

JP2004271434A - 二次電池の残存容量推定装置、二次電池の残存容量推定方法、および二次電池の残存容量推定方法による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体

Info

Publication number: JP2004271434A
Application number: JP2003064956A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Kikuchi; 義晃菊池; Shusuke Takahashi; 秀典高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: US20040178798A1; JP3960241B2; US7154247B2

Abstract

【課題】分極電圧の推移を考慮して二次電池の残存容量を推定し、かつ、低コストの残存容量推定装置を提供する
【解決手段】イグニッションスイッチ２２がＯＮされると、ＣＰＵ３２は、電圧センサ１６によって検出される電池電圧Ｖ２を取得し、スイッチＯＦＦ時にＲＯＭ３６に記憶した電池電圧Ｖ１と電池電圧Ｖ２の電圧差ΔＶを演算する。ＣＰＵ３６は、電圧差ΔＶを判定値ΔＶＣと比較し、電圧差ΔＶが判定値ΔＶＣよりも小さいとき、不使用期間前にＲＯＭ３６に記憶した分極電圧ＶＤＹＮを分極電圧初期値とする。一方、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶが判定値ΔＶＣ以上のとき、分極電圧初期値を０とする。そして、ＣＰＵ３２は、この分極電圧初期値を用いてＯＣＶを算出し、算出したＯＣＶからＳＯＣを算出する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二次電池の残存容量推定装置、二次電池の残存容量推定方法、および二次電池の残存容量推定方法による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される二次電池の残存容量推定装置、二次電池の残存容量推定方法、および二次電池の残存容量推定方法による処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ、以下「ＥＶ」とも称する。）、ハイブリッド自動車（ＨｙｂｒｉｄＶｅｈｉｃｌｅ、以下「ＨＶ」とも称する。）が注目されている。ＥＶやＨＶは、搭載された二次電池をエネルギー源としてモータを駆動して走行する。
【０００３】
ＥＶやＨＶに用いられる二次電池としては、エネルギー密度、出力特性、サイクル寿命特性などの基本特性に優れたニッケル水素電池やリチウム電池などが実用化されている。そして、このような二次電池を車両走行用モータのエネルギー源として用いる場合、二次電池の残存容量（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ、以下「ＳＯＣ」とも称する。）を正確に推定することは、二次電池での走行可能距離を算出したり、二次電池の過放電を防止するために重要である。
【０００４】
図２７は、ＳＯＣと二次電池の開放電圧（ＯｐｅｎＣｉｒｃｕｉｔＶｏｌｔａｇｅ、以下「ＯＣＶ」とも称する。）との関係を示した図である。
【０００５】
図２７を参照して、ＳＯＣとＯＣＶとの間には一定の相関関係があるため、この関係を用いてＯＣＶからＳＯＣを算出することができる。すなわち、電圧センサによって電池電圧を検出し、その検出された電池電圧から算出されるＯＣＶに基づいてＳＯＣを算出することができる。
【０００６】
ここで、上記のＯＣＶは、二次電池の充放電電流が０Ａ（アンペア）のときの電圧であり、電池内部に生じる分極の影響を除いた開放端子間電圧である。すなわち、ＯＣＶは、電池内部に生じる分極の影響によって、電圧センサにより検出される電池電圧の値と必ずしも一致しない。電圧センサによって検出される電池電圧ＶとＯＣＶとの関係は、一般に、下記（１）式で表わされる。
【０００７】
電池電圧Ｖ＝ＯＣＶ＋ＶＲ＋ＶＤＹＮ …（１）
ここで、ＶＲは電池の内部抵抗による電圧降下分を表わし、ＶＤＹＮは分極電圧を表わす。
【０００８】
電圧ＶＲは、充放電電流に依存し、端子を開放した状態では０である。一方、分極電圧ＶＤＹＮは、そのときの充放電状態、電流量、温度などに依存する。また、開放端状態で二次電池が放置されると、分極電圧ＶＤＹＮは、時間の経過とともにその値が減少し、十分な時間の経過後には０となる。分極電圧ＶＤＹＮが０のときの開放端状態での電池電圧Ｖは、ＯＣＶと一致する。
【０００９】
上述のように、ＳＯＣを求めるには、ＯＣＶを求める必要があり、ＯＣＶを求めるには、特に、分極電圧ＶＤＹＮを正確に推定する必要がある。そして、図２７に示したように、二次電池の使用電圧付近（１２セルの組電池として１５Ｖ付近）では、ＯＣＶの変化に対するＳＯＣの変化量が大きい。したがって、分極電圧ＶＤＹＮを正確に推定することは、ＳＯＣの推定精度の向上に大きく寄与する。
【００１０】
図２８は、分極電圧の推移を説明するための図である。図２８を参照して、縦軸および横軸は、それぞれ分極電圧および時間を表わし、温度は一定とする。時刻Ｔ１〜Ｔ２およびＴ３〜Ｔ４の期間は、ＥＶまたはＨＶの走行中であり、二次電池の充放電が行なわれている期間である。時刻Ｔ２〜Ｔ３およびＴ４以降の期間は、ＥＶまたはＨＶを使用していない期間であり、二次電池は、負荷と切離されて開放端状態にある（以下、このような期間を「不使用期間」とも称する。）。
【００１１】
二次電池の充電が継続すると、分極電圧は正の方向に増大する（以下、分極電圧が正のときを「充電分極」とも称する。）。一方、二次電池の放電が継続すると、分極電圧は負の方向に増大する（以下、分極電圧が負のときを「放電分極」とも称する。）。そして、不使用期間になると、そのときに発生している分極電圧は、直ちに解消せず、徐々に減少しながら０へと向かう。
【００１２】
上述のように、分極電圧は、充放電電流や温度に依存し、また、充放電の履歴にも依存するところ、車両走行中であれば、予め導出しておいた分極電圧モデルを用いて制御装置により算出することができる。しかしながら、不使用期間中は、車両の電源がＯＦＦされるため、その間の分極電圧の変化を制御装置によって演算することができない。
【００１３】
この問題に対して、特開２００１−２７２４４４号公報に開示されたＳＯＣ推定装置は、不使用期間を計時するタイマーを備え、計時された不使用期間が所定の設定期間内の場合には、ＯＣＶまたはＳＯＣに対して不使用期間の長さに応じた補正を行ない、計時された不使用期間が所定の設定期間よりも長いときは、分極は消滅したものと判断している。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−２７２４４４号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平８−１６０１１３号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開平１０−１６４７６４号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開２００１−２７２４４４号公報に記載された装置は、不使用期間の長さに応じて分極電圧を補正するため、不使用期間後のＳＯＣを精度よく算出することができるが、不使用期間を計時するためのタイマーを備える必要がある。しかしながら、このように別途タイマーを備えることは、制御装置のコストの増加を招く。
【００１８】
一方、タイマーを備えず、不使用期間開始前の分極電圧を記憶しておき、不使用期間終了後にその記憶していた分極電圧を用いるとすると、不使用期間が短い場合には、分極電圧の変化も小さいからＳＯＣの推定精度は大きくは劣化しないが、不使用期間が長い場合には、分極電圧が解消するので、記憶していた分極電圧の値が大きかった場合には、ＳＯＣの推定値に大きな誤差が生じる。
【００１９】
また、タイマーを備えず、不使用期間終了後の分極電圧を常に０にすると、不使用期間が長い場合は、分極電圧も実際に解消しているので問題ないが、不使用期間が短い場合には、分極電圧が残存するため、不使用期間前の分極電圧が大きかった場合には、ＳＯＣの推定精度が大きく劣化する。
【００２０】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、分極電圧の推移を考慮してＳＯＣを推定し、かつ、低コストの二次電池の残存容量推定装置を提供することである。
【００２１】
また、この発明の別の目的は、分極の影響を考慮して高精度にＳＯＣを推定する二次電池の残存容量推定方法を提供することである。
【００２２】
さらに、この発明の別の目的は、分極の影響を考慮して高精度にＳＯＣを推定する二次電池の残存容量推定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、二次電池の残存容量推定装置は、二次電池の不使用期間に生じた二次電池の電圧変化量および二次電池の動作時における二次電池の第１の分極電圧に基づいて不使用期間終了後の二次電池の動作開始時における二次電池の第２の分極電圧を算出し、第２の分極電圧を用いて動作開始時における二次電池の残存容量を算出する演算部を備える。
【００２４】
好ましくは、第１の分極電圧は、二次電池の動作終了時における分極電圧である。
【００２５】
好ましくは、二次電池の残存容量推定装置は、二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する電圧検出部と、二次電池の動作終了時に電圧検出部によって検出される第１の電池電圧と第１の分極電圧とを記憶する記憶部とをさらに備え、演算部は、記憶部に記憶された第１の電池電圧と動作開始時に電圧検出部によって検出される第２の電池電圧との電圧差、および記憶部に記憶された第１の分極電圧に基づいて第２の分極電圧を算出する。
【００２６】
好ましくは、演算部は、電圧差の絶対値が所定値よりも小さいとき、第２の分極電圧の値を第１の分極電圧の値とする。
【００２７】
好ましくは、演算部は、電圧差の絶対値が所定値以上のとき、第２の分極電圧の値を０とする。
【００２８】
好ましくは、演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、第２の分極電圧の値を第１の分極電圧と電圧差との差分値とし、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値以下のときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値以上のときである。
【００２９】
好ましくは、演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、第２の分極電圧を０とし、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であり、かつ、電圧差が正値のときである。
【００３０】
好ましくは、演算部は、二次電池の異常の有無を判定する判定部を含み、判定部は、第１または第２の条件が成立するとき、二次電池を異常と判定し、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であり、かつ、電圧差が負値のときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいときである。
【００３１】
好ましくは、二次電池の残存容量推定装置は、二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する電圧検出部と、二次電池の動作終了時における二次電池の開放電圧と第１の分極電圧とを記憶する記憶部とをさらに備え、演算部は、動作開始時に電圧検出部によって検出される第２の電池電圧と記憶部に記憶された開放電圧との電圧差、および記憶部に記憶された第１の分極電圧に基づいて第２の分極電圧を算出する。
【００３２】
好ましくは、演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、第２の分極電圧の値を電圧差の値とし、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値以下のときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値以上のときである。
【００３３】
好ましくは、演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、第２の分極電圧を０とし、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であり、かつ、電圧差が負値のときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいときである。
【００３４】
好ましくは、演算部は、二次電池の異常の有無を判定する判定部を含み、判定部は、第１または第２の条件が成立するとき、二次電池を異常と判定し、第１の条件は、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいときであり、第２の条件は、第１の分極電圧が０以下であり、かつ、電圧差が正値のときである。
【００３５】
好ましくは、所定値は、第１の分極電圧の値である。
好ましくは、二次電池は、電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載され、不使用期間は、電気自動車またはハイブリッド自動車の不使用期間である。
【００３６】
また、この発明によれば、二次電池の残存容量推定方法は、二次電池の動作終了時に二次電池の端子間に発生する第１の電池電圧を検出する第１のステップと、二次電池の不使用期間終了後の動作開始時に端子間に発生する第２の電池電圧を検出する第２のステップと、第１および第２の電池電圧の電圧差を算出する第３のステップと、電圧差および動作終了時おける二次電池の第１の分極電圧に基づいて動作開始時における二次電池の第２の分極電圧を算出する第４のステップと、第２の分極電圧を用いて動作開始時における二次電池の残存容量を算出する第５のステップとを備える。
【００３７】
好ましくは、第４のステップは、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値以下のとき、第２の分極電圧の値を第１の分極電圧と電圧差との差分値とする第１のサブステップと、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値以上のとき、第２の分極電圧の値を差分値とする第２のサブステップとを含む。
【００３８】
好ましくは、第４のステップは、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいとき、第２の分極電圧を０とする第１のサブステップと、第１の分極電圧が０以下であり、かつ、電圧差が正値のとき、第２の分極電圧を０とする第２のサブステップとを含む。
【００３９】
好ましくは、二次電池の残存容量推定方法は、第１の分極電圧が正値であり、かつ、電圧差が負値のとき、二次電池を異常と判定する第６のステップと、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいとき、二次電池を異常と判定する第７のステップとをさらに備える。
【００４０】
また、この発明によれば、二次電池の残存容量推定方法は、二次電池の不使用期間終了後の動作開始時に二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する第１のステップと、電池電圧と二次電池の動作終了時における二次電池の開放電圧との電圧差を算出する第２のステップと、電圧差および動作終了時における二次電池の第１の分極電圧に基づいて動作開始時における二次電池の第２の分極電圧を算出する第３のステップと、第２の分極電圧を用いて動作開始時における二次電池の残存容量を算出する第４のステップとを備える。
【００４１】
好ましくは、第３のステップは、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値以下のとき、第２の分極電圧の値を電圧差の値とする第１のサブステップと、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値以上のとき、第２の分極電圧の値を電圧差の値とする第２のサブステップとを含む。
【００４２】
好ましくは、第３のステップは、第１の分極電圧が正値であり、かつ、電圧差が負値のとき、第２の分極電圧を０とする第１のサブステップと、第１の分極電圧が０以下であって、電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいとき、第２の分極電圧を０とする第２のサブステップとを含む。
【００４３】
好ましくは、二次電池の残存容量推定方法は、第１の分極電圧が正値であって、電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいとき、二次電池を異常と判定する第５のステップと、第１の分極電圧が０以下であり、かつ、電圧差が正値のとき、二次電池を異常と判定する第６のステップとをさらに備える。
【００４４】
好ましくは、所定値は、第１の分極電圧の値である。
また、この発明によれば、記録媒体は、上記のいずれかの二次電池の残存容量推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００４６】
［実施の形態１］
図１は、この発明による残存容量推定装置を実現する電池ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）を含む車両パワーユニットの構成を概略的に示す全体ブロック図である。
【００４７】
図１を参照して、パワーユニット１０は、二次電池１２と、電池ＥＣＵ１４と、電圧センサ１６と、電流センサ１８と、温度センサ２０と、イグニッションスイッチ２２とを備える。電池ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３２と、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）３４と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３６と、入出力インターフェース３８と、バス４０とを含む。
【００４８】
二次電池１２は、ニッケル水素電池であって、図示されないリレーを介して電源端子が車両パワーケーブルと接続され、車両の駆動モータや補機電装品等に電力を供給する。
【００４９】
電圧センサ１６は、二次電池１２の電池電圧を検出して電池ＥＣＵ１４の入出力インターフェース３８へ出力する。電流センサ１８は、二次電池１２の充放電電流を検出して入出力インターフェース３８へ出力する。温度センサ２０は、二次電池の温度を検出して入出力インターフェース３８へ出力する。イグニッションスイッチ２２は、このパワーユニット１０が搭載される車両の電源スイッチであり、入出力インターフェース３８と接続される。
【００５０】
ＣＰＵ３２は、電圧センサ１６、電流センサ１８および温度センサ２０から入出力インターフェース３８およびバス４０を介してそれぞれ二次電池の電池電圧、充放電電流および温度を受け、上記の（１）式に基づいてＯＣＶを算出する。ここで、（１）式における電圧ＶＲおよび分極電圧ＶＤＹＮは、予めモデル化され、そのモデル式がＲＯＭ３６に記憶される。電圧ＶＲは、電流に依存する関数である。分極電圧ＶＤＹＮは、電流および温度に依存する関数であって、電流実績および温度実績を用いて前回演算値から算出される。ここで、上述したように、分極電圧は、二次電池の不使用期間中に変化するので、不使用期間終了後（車両の動作開始時）、不使用期間前の前回演算値に基づいて分極電圧の初期値が算出される。そして、ＣＰＵ３２は、ＯＣＶを算出すると、ＲＯＭ３６に予め記憶されたＯＣＶ−ＳＯＣマップを用いて、算出したＯＣＶからＳＯＣを算出する。
【００５１】
また、ＣＰＵ３２は、電流センサ１８から入出力インターフェース３８およびバス４０を介して受ける電流値を積算することによってもＳＯＣを算出する。電流の積算によって算出されるＳＯＣと上記（１）式に基づいて算出されるＳＯＣとの位置付けについては、上記（１）式に基づいてパワーユニット１０の起動後のＳＯＣ初期値が算出され、その初期値に電流を積算することによって、電流の充放電に伴なうＳＯＣの変化が算出される。また、上記（１）式に基づいて算出されるＳＯＣは、所定のチェックポイント（ＳＯＣが所定量に達したとき）におけるＳＯＣの基準値としても用いられる。
【００５２】
ＲＡＭ３４は、ＣＰＵ３２が演算を行なう際に用いるワークメモリである。ＲＯＭ３６は、不揮発性メモリであって、たとえば、フラッシュメモリなどである。ＲＯＭ３６は、ＯＣＶの演算に必要な各モデル式、ＯＣＶ−ＳＯＣマップ、および後述する電圧差の判定値ΔＶＣなどを記憶する。入出力インターフェース３８は、電池ＥＣＵ１４と外部とのインターフェースを行なう。バス４０は、ＣＰＵ３２、ＲＡＭ３４、ＲＯＭ３６および入出力インターフェース３８を接続し、各装置間におけるデータ伝送を行なう。
【００５３】
なお、上記において、電圧センサ１６は「電圧検出部」を構成し、ＣＰＵ３２は「演算部」を構成し、ＲＯＭ３６は「記憶部」を構成する。
【００５４】
図２，図３は、この実施の形態１における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。図２は、不使用期間が短期間の場合を示した図であり、図３は、不使用期間が長期間の場合を示した図である。
【００５５】
図２を参照して、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間は、二次電池１２の不使用期間であり、二次電池１２は、開放端状態である。時刻Ｔ１前において、電池電圧および分極電圧は、それぞれＶ１，ＶＤＹＮであるとする。不使用期間Ｔ１〜Ｔ２が短期間であり、時刻Ｔ２における電池電圧Ｖ２と不使用期間前の電池電圧Ｖ１との電圧差ΔＶは小さい。
【００５６】
そこで、電圧差ΔＶの絶対値が所定の判定値ΔＶＣよりも小さいとき、分極電圧は、解消していないものと考え、不使用期間後の時刻Ｔ２における分極電圧は、不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮとする。したがって、不使用期間後のＯＣＶは、Ｖ２−ＶＤＹＮとなり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００５７】
図３を参照して、この場合は、不使用期間Ｔ１〜Ｔ２が長期間であり、時刻Ｔ２における電池電圧Ｖ２と不使用期間前の電池電圧Ｖ１との電圧差ΔＶが大きい。そこで、電圧差ΔＶの絶対値が所定の判定値ΔＶＣ以上のとき、分極電圧は、解消したものと考え、不使用期間後の時刻Ｔ２における分極電圧は０とする。したがって、不使用期間後のＯＣＶはＶ２となり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００５８】
図４，図５は、実施の形態１における電池ＥＣＵによる残存容量推定処理のフローチャートである。
【００５９】
図４を参照して、ＣＰＵ３２は、イグニッションスイッチ２２から入出力インターフェース３８を介してスイッチＯＦＦの信号を受けると（ステップＳ１０）、二次電池１２と車両パワーケーブルを接続するリレーをＯＦＦする（ステップＳ２０）。続いて、ＣＰＵ３２は、電圧センサ１６によって検出される電池電圧Ｖ１および分極電圧ＶＤＹＮをバス４０を介してＲＯＭ３６へ出力し（ステップＳ３０）、ＲＯＭ３６は、それらの値を記憶する。そして、電池電圧Ｖ１および分極電圧ＶＤＹＮがＲＯＭ３６に書込まれた後、パワーユニット１０の電源がＯＦＦされる。
【００６０】
図５を参照して、イグニッションスイッチ２２がＯＮされると（ステップＳ１１０）、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６に記憶された電池電圧Ｖ１および分極電圧ＶＤＹＮをＲＯＭ３６からＲＡＭ３４に読込む（ステップＳ１２０）。また、ＣＰＵ３２は、電圧センサ１６によって検出される電池電圧Ｖ２を入出力インターフェース３８を介して取得してＲＡＭ３４へ書込み（ステップＳ１３０）、電池電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧差ΔＶを算出する（ステップＳ１４０）。
【００６１】
そして、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６に記憶された判定値ΔＶＣをＲＯＭ３６からＲＡＭ３４に読込み、電圧差ΔＶの絶対値を判定値ΔＶＣと比較する（ステップＳ１５０）。ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶの絶対値が判定値ΔＶＣよりも小さいと判断すると、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮとする（ステップＳ１６０）。一方、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１５０において電圧差ΔＶの絶対値が判定値ΔＶＣ以上であると判断すると、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ１７０）。
【００６２】
ＣＰＵ３２は、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを算出すると、その算出した分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩおよび電池電圧Ｖ２を用いてＯＣＶを算出する（ステップＳ１８０）。具体的には、ＯＣＶは、上記（１）式に基づいてＯＣＶ＝Ｖ２−ＶＤＹＮ＿ＩＮＩによって算出される。そして、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６からＲＡＭ３４へＯＣＶ−ＳＯＣマップを読込み、算出したＯＣＶからＳＯＣを算出する（ステップＳ１９０）。
【００６３】
なお、上記の判定値ΔＶＣは、予め定められる固定値であってもよいし、不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮに応じた値であってもよい。
【００６４】
また、上記においては、不使用期間前の電圧検出は、リレーＯＦＦ後としたが、リレーＯＦＦ前であってもよい。その場合は、検出電圧から電圧ＶＲを引いた値を上記の電池電圧Ｖ１とすればよい。
【００６５】
以上のように、実施の形態１によれば、不使用期間前後の二次電池の電圧差に基づいて不使用期間後の分極電圧の有無を推定するようにしたので、不使用期間を計時するタイマーを備える必要がなく、低コストでＳＯＣを推定することができる。
【００６６】
［実施の形態２］
実施の形態１では、不使用期間前後における電池電圧の電圧差に基づいて、分極電圧を不使用期間直前の値とするか０とするかのいずれかとした。実施の形態２では、上記電圧差を用いて不使用期間後の分極電圧を演算により算出する。これによって、ＯＣＶの推定精度が向上し、その結果、ＳＯＣの推定精度が向上する。
【００６７】
実施の形態２によるパワーユニットの構成は、実施の形態１によるパワーユニット１０の構成と同じである。
【００６８】
図６〜図９は、実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。図６〜図９においては、いずれも不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮが正の値、すなわち充電分極の場合について示される。また、いずれの図においても、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間が不使用期間に該当する。
【００６９】
図６を参照して、不使用期間前の電池電圧Ｖ１と不使用期間後の電池電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、分極電圧の減少によって生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮから電圧差ΔＶを引いた値とする。したがって、不使用期間後のＯＣＶは、Ｖ２−ＶＤＹＮ＿ＩＮＩとなり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００７０】
しかしながら、図７を参照して、電圧差ΔＶが不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮよりも大きいときは、分極電圧は解消したうえでさらに二次電池の自己放電が生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは０とする。したがって、不使用期間後のＯＣＶは、Ｖ２となり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００７１】
一方、図８を参照して、電圧差ΔＶが負の値であるときは、通常では考えられないケースであり、何らかの異常が発生していると考えられる。この場合は、種々の対応が考えられる。図８においては、不使用期間前の分極電圧が正しいものと仮定し、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ＶＤＹＮとしている。一方、図９では、不使用期間前のＯＣＶが正しいものと仮定し、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ＶＤＹＮ−ΔＶとしている。また、特に図示しないが、分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０にリセットしてもよい。
【００７２】
図１０〜図１２も、実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。図１０〜図１２においては、いずれも不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮが負の値、すなわち放電分極の場合について示される。また、いずれの図においても、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間が不使用期間に該当する。
【００７３】
図１０を参照して、不使用期間前の電池電圧Ｖ１と不使用期間後の電池電圧Ｖ２との電圧差ΔＶは、分極電圧の減少によって生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮから電圧差ΔＶを引いた値とする。したがって、不使用期間後のＯＣＶは、Ｖ２−ＶＤＹＮ＿ＩＮＩとなり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００７４】
しかしながら、図１１を参照して、電圧差ΔＶが正の値であるときは、分極電圧は解消したうえでさらに二次電池の自己放電が生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは０とする。したがって、不使用期間後のＯＣＶは、Ｖ２となり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶからＳＯＣが算出される。
【００７５】
一方、図１２を参照して、電圧差ΔＶが負の値であるが、電圧差ΔＶが不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮよりも小さいときは、通常では考えられないケースであり、何らかの異常が発生していると考えられる。この場合、分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、０にリセットされる。
【００７６】
図１３〜図１５は、実施の形態２における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法のフローチャートである。イグニッションスイッチ２２がＯＦＦされるときの不使用期間直前の動作は、図４に示した実施の形態１の処理フローと同じである。
【００７７】
図１３を参照して、不使用期間終了後の処理フローは、図５に示した実施の形態１の処理フローにおいて、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０に代えてステップＳ２１０を備える。ＣＰＵ３２は、ステップＳ１４０において電圧差ΔＶを算出すると、分極電圧初期値算出処理を実行する（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ３２は、分極電圧初期値算出処理によって分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを算出すると、ステップＳ１８０へ進み、ＯＣＶを算出する。
【００７８】
図１４は、図１３に示した分極電圧初期値算出処理の第１のフローチャートである。
【００７９】
図１４を参照して、ＣＰＵ３２は、まず、ＲＯＭ３６からＲＡＭ３４に読込んだ不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮの符号を確認する（ステップＳ２２０）。分極電圧ＶＤＹＮが０以下のとき、ＣＰＵ３２は、分極が放電分極であると判断して、後述する図１５に示すステップＳ２８０へ進む。
【００８０】
一方、分極電圧ＶＤＹＮが正のとき、ＣＰＵ３２は、分極が充電分極であると判断してステップＳ２３０へ進み、図１３に示したステップＳ１４０で算出した電圧差ΔＶの符号を確認する（ステップＳ２３０）。電圧差ΔＶが負のとき、ＣＰＵ３２は、異常なケースであると判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを不使用期間前のＶＤＹＮとする（ステップＳ２７０）。
【００８１】
一方、ステップＳ２３０において電圧差ΔＶが０以上のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶと分極電圧ＶＤＹＮとの大きさを比較する（ステップＳ２４０）。電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮ以下のとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧が電圧差ΔＶだけ減少したものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩをＶＤＹＮ−ΔＶとする（ステップＳ２５０）。
【００８２】
ステップＳ２４０において電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮよりも大きいとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧が解消し、さらに自己放電があったものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ２６０）。
【００８３】
図１５は、図１３に示した分極電圧初期値算出処理の第２のフローチャートである。
【００８４】
図１５を参照して、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶの符号を確認する（ステップＳ２８０）。電圧差ΔＶが正のとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧は解消し、さらに自己放電があったものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ３２０）。
【００８５】
一方、ステップＳ２８０において電圧差ΔＶが０以下のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶと分極電圧ＶＤＹＮとの大きさを比較する（ステップＳ２９０）。電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮ以上のとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧が電圧差ΔＶだけ減少したものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩをＶＤＹＮ−ΔＶとする（ステップＳ３００）。
ステップＳ２９０において電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮよりも小さいとき、ＣＰＵ３２は、異常なケースであると判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ３１０）。
【００８６】
なお、上述したように、ステップＳ２７０において、異常時の分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ＶＤＹＮ−ΔＶあるいは０としてもよい。
【００８７】
また、不使用期間前の電圧検出は、リレーＯＦＦ前であってもよく、リレーＯＮ時の検出電圧から電圧ＶＲを引いた値を上記の電池電圧Ｖ１としてもよい。
【００８８】
以上のように、実施の形態２によれば、不使用期間前後の二次電池の電圧差を用いて不使用期間後の分極電圧を演算により算出するようにしたので、不使用期間を計時するタイマーを備える必要がなく、低コストでＳＯＣを推定することができる。さらに、ＯＣＶの推定精度が向上し、その結果、ＳＯＣの推定精度が向上する。
【００８９】
［実施の形態３］
実施の形態２では、不使用期間前後における電池電圧の電圧差を用いて不使用期間後の分極電圧を演算し、それに基づいてＯＣＶおよびＳＯＣを算出した。実施の形態３では、不使用期間前の電圧にＯＣＶが用いられる。
【００９０】
この不使用期間前のＯＣＶは、不使用期間前に電圧センサによって検出された電池電圧と分極電圧とに基づいて、上記の（１）式を用いて算出することができる。また、ＯＣＶは、ＯＣＶ−ＳＯＣマップを用いて不使用期間前のＳＯＣから逆算することもできる。前者の場合は、実質的には、実施の形態２の場合と同じである。一方、後者の場合は、電流の積算によって継続して算出してきたＳＯＣからＯＣＶを算出するため、不使用期間前後のＳＯＣの連続性が保たれる。いずれのＯＣＶを採用するかは、設計段階で決定してもよいし、製品段階で切替可能としてもよい。
【００９１】
実施の形態３によるパワーユニットの構成は、実施の形態１によるパワーユニット１０の構成と同じである。
【００９２】
図１６〜図１９は、実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。図１６〜図１９においては、いずれも不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮが正の値、すなわち充電分極の場合について示される。また、いずれの図においても、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間が不使用期間に該当する。
【００９３】
図１６を参照して、不使用期間後の電池電圧Ｖ２と不使用期間前の開放電圧ＯＣＶ１との電圧差ΔＶは、分極によるものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、電圧差ΔＶとする。したがって、不使用期間後の開放電圧ＯＣＶ２は、Ｖ２−ＶＤＹＮ＿ＩＮＩ＝Ｖ２−ΔＶとなり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶ２からＳＯＣが算出される。
【００９４】
しかしながら、図１７を参照して、電圧差ΔＶが負のときは、分極電圧は解消したうえでさらに二次電池の自己放電が生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは０とする。したがって、不使用期間後の開放電圧ＯＣＶ２は、Ｖ２となり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶ２からＳＯＣが算出される。
【００９５】
一方、図１８を参照して、電圧差ΔＶが不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮよりも大きいときは、通常では考えられないケースであり、何らかの異常が発生していると考えられる。この場合は、種々の対応が考えられる。図１８においては、不使用期間前の分極電圧が正しいものと仮定し、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ＶＤＹＮとする。一方、図１９では、不使用期間前のＯＣＶ１が正しいものと仮定し、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ΔＶとしている。また、特に図示しないが、分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０にリセットしてもよい。
【００９６】
図２０〜図２２も、実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。図２０〜図２２においては、いずれも不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮが負の値、すなわち放電分極の場合について示される。また、いずれの図においても、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間が不使用期間に該当する。
【００９７】
図２０を参照して、電池電圧Ｖ２と開放電圧ＯＣＶ１との電圧差ΔＶは、分極によるものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、電圧差ΔＶとする。したがって、不使用期間後の開放電圧ＯＣＶ２は、Ｖ２−ＶＤＹＮ＿ＩＮＩ＝Ｖ２−ΔＶとなり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶ２からＳＯＣが算出される。
【００９８】
しかしながら、図２１を参照して、電圧差ΔＶが不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮよりも小さいときは、分極電圧は解消したうえでさらに二次電池の自己放電が生じたものと考え、不使用期間後の分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは０とする。したがって、不使用期間後の開放電圧ＯＣＶ２は、Ｖ２となり、ＯＣＶ−ＳＯＶマップを用いてこのＯＣＶ２からＳＯＣが算出される。
【００９９】
一方、図２２を参照して、電圧差ΔＶが正のときは、通常では考えられないケースであり、何らかの異常が発生していると考えられる。この場合、分極電圧ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは０にリセットされる。
【０１００】
図２３〜図２６は、実施の形態３における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法のフローチャートである。
【０１０１】
図２３を参照して、不使用期間前の処理フローは、図４に示した実施の形態１の処理フローにおいて、ステップＳ３０に代えてステップＳ４０を備える。ＣＰＵ３２は、ステップＳ２０において二次電池１２と車両パワーケーブルを接続するリレーをＯＦＦすると、開放電圧ＯＣＶ１および分極電圧ＶＤＹＮをバス４０を介してＲＯＭ３６へ出力し（ステップＳ４０）、ＲＯＭ３６は、それらの値を記憶する。
【０１０２】
図２４を参照して、イグニッションスイッチ２２がＯＮされると（ステップＳ４１０）、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６に記憶された開放電圧ＯＣＶ１および分極電圧ＶＤＹＮをＲＯＭ３６からＲＡＭ３４に読込む（ステップＳ４２０）。また、ＣＰＵ３２は、電圧センサ１６によって検出される電池電圧Ｖ２を入出力インターフェース３８を介して取得してＲＡＭ３４へ書込み（ステップＳ４３０）、電池電圧Ｖ２と開放電圧ＯＣＶ１との電圧差ΔＶを算出する（ステップＳ４４０）。
【０１０３】
ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶを算出すると、分極電圧初期値算出処理を実行する（ステップＳ４５０）。そして、ＣＰＵ３２は、分極電圧初期値算出処理によって分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを算出すると、その算出した分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩおよび電池電圧Ｖ２を用いてＯＣＶを算出する（ステップＳ４６０）。そして、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６からＲＡＭ３４へＯＣＶ−ＳＯＣマップを読込み、算出したＯＣＶからＳＯＣを算出する（ステップＳ４７０）。
【０１０４】
図２５は、図２４に示した分極電圧初期値算出処理の第１のフローチャートである。
【０１０５】
図２５を参照して、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３６からＲＡＭ３４に読込んだ不使用期間前の分極電圧ＶＤＹＮの符号を確認する（ステップＳ４８０）。分極電圧ＶＤＹＮが０以下のとき、ＣＰＵ３２は、分極が放電分極であるとして、後述する図２６に示すステップＳ５４０へ進む。
【０１０６】
一方、分極電圧ＶＤＹＮが正のとき、ＣＰＵ３２は、分極が充電分極であるとしてステップＳ４９０へ進み、図２４で示したステップＳ４４０で算出した電圧差ΔＶの符号を確認する（ステップＳ４９０）。電圧差ΔＶが負のとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧が解消し、さらに自己放電があったものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ５３０）。
【０１０７】
一方、ステップＳ４９０において電圧差ΔＶが０以上のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶと分極電圧ＶＤＹＮとの大きさを比較する（ステップＳ５００）。電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮ以下のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶを分極によるものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩをΔＶとする（ステップＳ５１０）。
【０１０８】
ステップＳ５００において電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮよりも大きいとき、ＣＰＵ３２は、異常なケースであると判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを不使用期間前のＶＤＹＮとする（ステップＳ５２０）。
【０１０９】
図２６は、図２４に示した分極電圧初期値算出処理の第２のフローチャートである。
【０１１０】
図２６を参照して、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶの符号を確認する（ステップＳ５４０）。電圧差ΔＶが正のとき、ＣＰＵ３２は、異常なケースであると判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ５８０）。
【０１１１】
一方、ステップＳ５４０において電圧差ΔＶが０以下のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶと分極電圧ＶＤＹＮとの大きさを比較する（ステップＳ５５０）。電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮ以上のとき、ＣＰＵ３２は、電圧差ΔＶを分極によるものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩをΔＶとする（ステップＳ５６０）。
【０１１２】
ステップＳ５５０において電圧差ΔＶが分極電圧ＶＤＹＮよりも小さいとき、ＣＰＵ３２は、不使用期間中に分極電圧は解消し、さらに自己放電があったものと判断し、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩを０とする（ステップＳ５７０）。
【０１１３】
なお、上述したように、ステップＳ５２０において、分極電圧初期値ＶＤＹＮ＿ＩＮＩは、ΔＶあるいは０としてもよい。
【０１１４】
また、不使用期間前の開放電圧ＯＣＶ１の算出時点は、リレーＯＮ時であってもよい。
【０１１５】
以上のように、実施の形態３によっても、不使用期間前後の電圧差に基づいて不使用期間後の分極電圧を演算により算出するようにしたので、不使用期間を計時するタイマーを備える必要がなく、低コストでＳＯＣを推定することができる。さらに、ＯＣＶの推定精度が向上し、したがって、ＳＯＣの推定精度が向上する。
【０１１６】
なお、上記においては、二次電池１２は、ニッケル水素電池としたが、二次電池１２は、ニッケル水素電池に限られることはなく、たとえば、リチウム電池などであってもよい。
【０１１７】
また、上記の実施の形態１〜３におけるフローチャートの各ステップは、ＲＯＭ３６に記録され、ＣＰＵ３２は、上記の各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ３６から読出し、その読出したプログラムを実行して上記のフローチャートに従ってＳＯＣを演算する。したがって、ＲＯＭ３６は、上記フローチャートにおけるＣＰＵ３２の各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に相当する。
【０１１８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１９】
【発明の効果】
この発明によれば、不使用期間前後の二次電池の電圧差に基づいて不使用期間後の分極電圧を算出するようにしたので、不使用期間を計時するタイマーを備える必要がなく、低コストでＳＯＣを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による残存容量推定装置を実現する電池ＥＣＵを含む車両パワーユニットの構成を概略的に示す全体ブロック図である。
【図２】不使用期間が短期間の場合の実施の形態１における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図３】不使用期間が長期間の場合の実施の形態１における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図４】実施の形態１における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第１のフローチャートである。
【図５】実施の形態１における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第２のフローチャートである。
【図６】充電分極が存在し、かつ、不使用期間が短期間の場合の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図７】充電分極が存在し、かつ、不使用期間が長期間の場合の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図８】充電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図９】充電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態２における残存容量推定演算のその他の考え方を説明する図である。
【図１０】放電分極が存在し、かつ、不使用期間が短期間の場合の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１１】放電分極が存在し、かつ、不使用期間が長期間の場合の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１２】放電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態２における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１３】実施の形態２における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第１のフローチャートである。
【図１４】実施の形態２における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第２のフローチャートである。
【図１５】実施の形態２における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第３のフローチャートである。
【図１６】充電分極が存在し、かつ、不使用期間が短期間の場合の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１７】充電分極が存在し、かつ、不使用期間が長期間の場合の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１８】充電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図１９】充電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態３における残存容量推定演算のその他の考え方を説明する図である。
【図２０】放電分極が存在し、かつ、不使用期間が短期間の場合の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図２１】放電分極が存在し、かつ、不使用期間が長期間の場合の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図２２】放電分極が存在し、かつ、異常時の実施の形態３における残存容量推定演算の考え方を説明する図である。
【図２３】実施の形態３における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第１のフローチャートである。
【図２４】実施の形態３における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第２のフローチャートである。
【図２５】実施の形態３における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第３のフローチャートである。
【図２６】実施の形態３における電池ＥＣＵによる残存容量推定方法の第４のフローチャートである。
【図２７】ＳＯＣとＯＣＶとの関係を示した図である。
【図２８】分極電圧の推移を説明するための図である。
【符号の説明】
１０パワーユニット、１２二次電池、１４電池ＥＣＵ、１６電圧センサ、１８電流センサ、２０温度センサ、２２イグニッションスイッチ、３２ＣＰＵ、３４ＲＡＭ、３６ＲＯＭ、３８入出力インターフェース、４０バス。

Claims

二次電池の不使用期間に生じた前記二次電池の電圧変化量および前記二次電池の動作時における前記二次電池の第１の分極電圧に基づいて前記不使用期間終了後の前記二次電池の動作開始時における前記二次電池の第２の分極電圧を算出し、前記第２の分極電圧を用いて前記動作開始時における前記二次電池の残存容量を算出する演算部を備える二次電池の残存容量推定装置。
前記第１の分極電圧は、前記二次電池の動作終了時における分極電圧である、請求項１に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する電圧検出部と、
前記二次電池の動作終了時に前記電圧検出部によって検出される第１の電池電圧と前記第１の分極電圧とを記憶する記憶部とをさらに備え、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記第１の電池電圧と前記動作開始時に前記電圧検出部によって検出される第２の電池電圧との電圧差、および前記記憶部に記憶された前記第１の分極電圧に基づいて前記第２の分極電圧を算出する、請求項１または請求項２に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、前記電圧差の絶対値が所定値よりも小さいとき、前記第２の分極電圧の値を前記第１の分極電圧の値とする、請求項３に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、前記電圧差の絶対値が所定値以上のとき、前記第２の分極電圧の値を０とする、請求項３に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記第２の分極電圧の値を前記第１の分極電圧と前記電圧差との差分値とし、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値以下のときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値以上のときである、請求項３に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記第２の分極電圧を０とし、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であり、かつ、前記電圧差が正値のときである、請求項３に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、前記二次電池の異常の有無を判定する判定部を含み、
前記判定部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記二次電池を異常と判定し、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であり、かつ、前記電圧差が負値のときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいときである、請求項３に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する電圧検出部と、
前記二次電池の動作終了時における前記二次電池の開放電圧と前記第１の分極電圧とを記憶する記憶部とをさらに備え、
前記演算部は、前記動作開始時に前記電圧検出部によって検出される第２の電池電圧と前記記憶部に記憶された前記開放電圧との電圧差、および前記記憶部に記憶された前記第１の分極電圧に基づいて前記第２の分極電圧を算出する、請求項１に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記第２の分極電圧の値を前記電圧差の値とし、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値以下のときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値以上のときである、請求項９に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記第２の分極電圧を０とし、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であり、かつ、前記電圧差が負値のときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいときである、請求項９に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記演算部は、前記二次電池の異常の有無を判定する判定部を含み、
前記判定部は、第１または第２の条件が成立するとき、前記二次電池を異常と判定し、
前記第１の条件は、前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいときであり、
前記第２の条件は、前記第１の分極電圧が０以下であり、かつ、前記電圧差が正値のときである、請求項９に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記所定値は、前記第１の分極電圧の値である、請求項６から請求項８および請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の二次電池の残存容量推定装置。
前記二次電池は、電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載され、
前記不使用期間は、前記電気自動車または前記ハイブリッド自動車の不使用期間である、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の二次電池の残存容量推定装置。
二次電池の動作終了時に前記二次電池の端子間に発生する第１の電池電圧を検出する第１のステップと、
前記二次電池の不使用期間終了後の動作開始時に前記端子間に発生する第２の電池電圧を検出する第２のステップと、
前記第１および第２の電池電圧の電圧差を算出する第３のステップと、
前記電圧差および前記動作終了時おける前記二次電池の第１の分極電圧に基づいて前記動作開始時における前記二次電池の第２の分極電圧を算出する第４のステップと、
前記第２の分極電圧を用いて前記動作開始時における前記二次電池の残存容量を算出する第５のステップとを備える、二次電池の残存容量推定方法。
前記第４のステップは、
前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値以下のとき、前記第２の分極電圧の値を前記第１の分極電圧と前記電圧差との差分値とする第１のサブステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値以上のとき、前記第２の分極電圧の値を前記差分値とする第２のサブステップとを含む、請求項１５に記載の二次電池の残存容量推定方法。
前記第４のステップは、
前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいとき、前記第２の分極電圧を０とする第１のサブステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であり、かつ、前記電圧差が正値のとき、前記第２の分極電圧を０とする第２のサブステップとを含む、請求項１５に記載の二次電池の残存容量推定方法。
前記第１の分極電圧が正値であり、かつ、前記電圧差が負値のとき、前記二次電池を異常と判定する第６のステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいとき、前記二次電池を異常と判定する第７のステップとをさらに備える、請求項１５に記載の二次電池の残存容量推定方法。
二次電池の不使用期間終了後の動作開始時に前記二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出する第１のステップと、
前記電池電圧と前記二次電池の動作終了時における前記二次電池の開放電圧との電圧差を算出する第２のステップと、
前記電圧差および前記動作終了時における前記二次電池の第１の分極電圧に基づいて前記動作開始時における前記二次電池の第２の分極電圧を算出する第３のステップと、
前記第２の分極電圧を用いて前記動作開始時における前記二次電池の残存容量を算出する第４のステップとを備える、二次電池の残存容量推定方法。
前記第３のステップは、
前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値以下のとき、前記第２の分極電圧の値を前記電圧差の値とする第１のサブステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値以上のとき、前記第２の分極電圧の値を前記電圧差の値とする第２のサブステップとを含む、請求項１９に記載の二次電池の残存容量推定方法。
前記第３のステップは、
前記第１の分極電圧が正値であり、かつ、前記電圧差が負値のとき、前記第２の分極電圧を０とする第１のサブステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であって、前記電圧差が０以下、かつ、所定値よりも小さいとき、前記第２の分極電圧を０とする第２のサブステップとを含む、請求項１９に記載の二次電池の残存容量推定方法。
前記第１の分極電圧が正値であって、前記電圧差が０以上、かつ、所定値よりも大きいとき、前記二次電池を異常と判定する第５のステップと、
前記第１の分極電圧が０以下であり、かつ、前記電圧差が正値のとき、前記二次電池を異常と判定する第６のステップとをさらに備える、請求項１９に記載の二次電池の残存容量推定方法。
前記所定値は、前記第１の分極電圧の値である、請求項１６から請求項１８および請求項２０から請求項２２のいずれか１項に記載の二次電池の残存容量推定方法。
請求項１５から請求項２３のいずれか１項に記載の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。