JP2010243447A - 蓄電容量推定装置および蓄電容量推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池の放電可能な蓄電容量をより適正に推定する。
【解決手段】蓄電量ＳＯＣが小さいほど内部抵抗が大きくなるバッテリの特性を考慮して、バッテリの蓄電量ＳＯＣの前回値としての前回ＳＯＣに基づく内部抵抗用補正係数Ｋａにより基準内部抵抗Ｒｂａｓｅを補正したものに充放電電流Ｉｂを乗じることによってバッテリの内部抵抗により生じる電圧Ｖｒを計算し（Ｓ１４０，Ｓ１５０）、バッテリの分極により生じる一次遅れ系に近似した電圧Ｖｄｙｎを計算し（Ｓ１６０〜Ｓ２００）、バッテリの端子間電圧Ｖｂから電圧Ｖｒと電圧Ｖｄｙｎとを減じて得られる開放電圧Ｖｏに基づいて蓄電量ＳＯＣを推定する（Ｓ２１０，Ｓ２２０）。これにより、バッテリの蓄電量ＳＯＣをより適正に推定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電容量推定装置および蓄電容量推定方法に関し、詳しくは、放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる特性を有する二次電池の開放電圧に基づいて二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定装置および蓄電容量推定方法に関する。

従来、この種の蓄電容量推定装置としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池の開放端電圧に基づいて二次電池のＳＯＣを推定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、二次電池を充放電しているときの二次電池の端子間電圧および充放電電流に基づいて算出される電圧電流特性において電流値が値０のときの電圧値を二次電池の開放端電圧として算出し、算出した開放端電圧に基づいて予め設定されたマップやモデル式を用いて二次電池のＳＯＣを推定している。

特開２００８−２２００８０号公報

上述の装置のようなＳＯＣの推定は、できるだけ適正に行なわれることが望ましい。例えば、二次電池と電力をやり取りする電動機を備える駆動装置では、二次電池のＳＯＣに基づいて二次電池を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を演算し、この入出力制限の範囲内で電動機の駆動が行なわれるが、ＳＯＣが適正に推定されていないときには、二次電池に許容される電力を超えて充放電が行なわれるなど、バッテリを適正に保護することができない場合が生じる。特に、上述の装置のように二次電池の開放端電圧を算出してＳＯＣを推定する際には、開放端電圧を適正に算出することが望まれる。

本発明の蓄電容量推定装置および蓄電容量推定方法は、二次電池の放電可能な蓄電容量をより適正に推定することを主目的とする。

本発明の蓄電容量推定装置および蓄電容量推定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の蓄電容量推定装置は、
放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる傾向の特性を有する二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定装置であって、
現在までに推定された前記二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と前記二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記補正係数により前記二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して前記二次電池の充放電電流を乗じることによって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算する内部抵抗電圧演算手段と、
現在までに演算された前記二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を前記所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の分極により生じる電圧を演算する分極電圧演算手段と、
前記二次電池の端子間電圧から前記演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と前記演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる前記二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の蓄電容量推定装置では、現在までに推定された二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として推定蓄電容量が小さいほど補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に推定蓄電容量を適用して得られる補正係数により二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して二次電池の充放電電流を乗じることによって二次電池を充放電したときに二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算し、現在までに演算された二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって二次電池を充放電したときに二次電池の分極により生じる電圧を演算する。そして、二次電池の端子間電圧から演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる二次電池の開放電圧に基づいて二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する。これにより、二次電池の開放電圧をより適正に演算することができるから、二次電池の放電可能な蓄電容量をより適正に推定することができる。

こうした本発明の蓄電容量推定装置において、前記補正関係は、前記二次電池の温度と前記補正係数との関係として前記二次電池の温度が所定温度以上では該温度が低いほど前記補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記所定温度未満では該温度が低いほど前記補正係数が小さくなる傾向の温度関係と前記蓄電容量関係とを有する関係であり、前記内部抵抗電圧演算手段は、前記補正関係に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記補正係数により前記基準内部抵抗を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、基準内部抵抗をより適正に補正することができる。

また、本発明の蓄電容量推定装置において、前記分極電圧演算手段は、前記二次電池を充放電したときに第１の時定数をもって変化する前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の現在までに演算された値に前記第１の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の最大値である第１の最大分極電圧に前記単位時間を前記第１の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、前記二次電池を充放電したときに前記第１の時定数より大きい第２の時定数をもって変化する前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の現在までに演算された値に前記第２の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の最大値である第２の最大分極電圧に前記単位時間を前記第２の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算し、前記演算した二次電池の第１の分極により生じる電圧と前記演算した二次電池の第２の分極により生じる電圧との和として前記二次電池の分極により生じる電圧を演算する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、二次電池の分極により生じる電圧をより適正に演算することができる。

この二次電池の第１の分極により生じる電圧と第２の分極により生じる電圧との和として二次電池の分極により生じる電圧を演算する態様の本発明の蓄電容量推定装置において、前記分極電圧演算手段は、前記推定蓄電容量と前記第１の最大分極電圧を補正する第１の分極用補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記第１の分極用補正係数が大きくなる傾向の第２の蓄電容量関係を有する第１の分極用補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記第１の分極用補正係数により前記第１の最大分極電圧を補正したものを前記第１の最大分極電圧に代えて用いて前記二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、前記推定蓄電容量と前記第２の最大分極電圧を補正する第２の分極用補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記第２の分極用補正係数が大きくなる傾向の第３の蓄電容量関係を有する第２の分極用補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記第２の分極用補正係数により前記第２の最大分極電圧を補正したものを前記第２の最大分極電圧に代えて用いて前記二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、二次電池の第１の分極により生じる電圧と第２の分極により生じる電圧とをより適正に演算することができる。

この第１の最大分極電圧と第２の最大分極電圧とを補正して二次電池の第１の分極により生じる電圧と第２の分極により生じる電圧との和として二次電池の分極により生じる電圧を演算する態様の本発明の蓄電容量推定装置において、前記第１の分極用補正関係は、前記二次電池の温度と前記第１の分極用補正係数との関係として前記二次電池の温度が第２の所定温度以上では該温度が低いほど前記第１の分極用補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記第２の所定温度未満では該温度が低いほど前記第１の分極用補正係数が小さくなる傾向の第２の温度関係と前記第２の蓄電容量関係とを有する関係であり、前記第２の分極用補正関係は、前記二次電池の温度と前記第２の分極用補正係数との関係として前記二次電池の温度が第３の所定温度以上では該温度が低いほど前記第２の分極用補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記第３の所定温度未満では該温度が低いほど前記第２の分極用補正係数が小さくなる傾向の第３の温度関係と前記第３の蓄電容量関係とを有する関係であり、前記分極電圧演算手段は、前記第１の分極用補正関係に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記第１の分極用補正係数により前記第１の最大分極電圧を補正し、前記第２の分極用補正係数に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記第２の分極用補正係数により前記第２の最大分極電圧を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、第１の最大分極電圧と第２の最大分極電圧とをより適正に補正することができる。

また、第１の最大分極電圧と第２の最大分極電圧とを補正して二次電池の第１の分極により生じる電圧と第２の分極により生じる電圧との和として二次電池の分極により生じる電圧を演算する態様の本発明の蓄電容量推定装置において、前記分極電圧演算手段は、前記第１の最大分極電圧をＦＩ１，前記第１の分極用補正係数をＫｂ，前記第１の時定数をτ１，前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の現在までに演算された値をＶｄｙｎ１（前回），前記第２の最大分極電圧をＦＩ２，前記第２の分極用補正係数をＫｃ，前記第２の所定の時定数をτ２，前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の現在までに演算された値をＶｄｙｎ２（前回），前記単位時間をΔｔとしたときに、Ｖｄｙｎ１（前回）・ｅｘｐ（−Δｔ／τ１）＋ＦＩ１・Ｋｂ・Δｔ／τ１により前記二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、Ｖｄｙｎ２（前回）・ｅｘｐ（−Δｔ／τ２）＋ＦＩ２・Ｋｃ・Δｔ／τ２により前記二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算する手段である、ものとすることもできる。

本発明の蓄電容量推定方法は、
放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる傾向の特性を有する二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定方法であって、
（ａ）現在までに推定された前記二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と前記二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記補正係数により前記二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して前記二次電池の充放電電流を乗じることによって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算し、現在までに演算された前記二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を前記所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の分極により生じる電圧を演算し、
（ｂ）前記二次電池の端子間電圧から前記演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と前記演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる前記二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する、
ことを要旨とする。

この本発明の蓄電容量推定方法では、現在までに推定された二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として推定蓄電容量が小さいほど補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に推定蓄電容量を適用して得られる補正係数により二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して二次電池の充放電電流を乗じることによって二次電池を充放電したときに二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算し、現在までに演算された二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって二次電池を充放電したときに二次電池の分極により生じる電圧を演算する。そして、二次電池の端子間電圧から演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる二次電池の開放電圧に基づいて二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する。これにより、二次電池の開放電圧をより適正に演算することができるから、二次電池の放電可能な蓄電容量をより適正に推定することができる。

本発明の一実施例である蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のバッテリＥＣＵ５２により実行される蓄電量推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バッテリ５０を充電しているときの端子間電圧Ｖｂと開放電圧Ｖｏとの時間変化の様子の一例を模式的に示す説明図である。 バッテリ５０を放電しているときの端子間電圧Ｖｂと開放電圧Ｖｏとの時間変化の様子の一例を模式的に示す説明図である。 バッテリ５０の蓄電量設定用マップの一例を示す説明図である。 内部抵抗用補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 バッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１と第１時定数τ１と第１最大分極電圧ＦＩ１との関係の一例を示す説明図である。 第１分極用補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 第２分極用補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 バッテリ５０を放電しているときの端子間電圧Ｖｂと開放電圧Ｖｏとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。 変形例の補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とする内燃機関として構成されたエンジン３２と、種々の検出値や制御値を入力してエンジン３２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）３６と、エンジン３２のクランクシャフト３４にキャリアが接続されると共に駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２２にリングギヤが接続された遊星歯車機構３８と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が遊星歯車機構３８のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸２２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２と、種々の検出値や制御値を入力してインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４４と、インバータ４１，４２が共用する電力ライン４６を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、電力ライン４６を介してバッテリ５０を外部電源７０からの電力を用いて充電する充電器５４と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット６０と、を備える。なお、実施例の蓄電容量推定装置としては、主としてバッテリＥＣＵ５２が該当する。

バッテリ５０は、リチウムイオン電池などとして構成された複数のセルを直列接続してなる複数の電池モジュールが直列に接続された二次電池として構成されており、家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）などの車外の外部電源７０が接続されたコネクタ７２と充電器５４が接続されたコネクタ５６とが連結されたときには、車両が走行を開始する前に外部電源７０からの電力を用いて充電器５４により充電することができるようになっている。充電器５４は、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータ，バッテリ５０への電力供給を遮断するリレーなどを有する。

バッテリＥＣＵ５２は、ＣＰＵ５２ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５２ｂとデータを一時的に記憶するＲＡＭ５２ｃと図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の正極端子近傍に取り付けられてバッテリ５０を充放電する電流を検出する電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０の一部（例えば、複数の電池モジュールのうちの１つなど）に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ，複数の電池モジュールの各々の端子間電圧を検出する図示しない複数の電圧センサからの電圧などが入力ポートを介して入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット６０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の全容量に対する蓄電されている容量の割合（全容量に対する放電可能な蓄電容量の割合）である蓄電量ＳＯＣを推定したり、推定した残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣに基づいて入力制限用補正係数と出力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。なお、バッテリ５０は、各セルが同一のものとして構成されており、同じセル数の各電池モジュールも同一のものとして構成されている。また、バッテリ５０を構成する各セルは、各セルの容量に対する蓄電されている容量の割合（容量に対する放電可能な蓄電容量の割合）が小さいほど内部抵抗が大きくなる特性を有しているため、バッテリ５０は、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが小さいほど内部抵抗が大きくなる特性を有するものとなっている。

ハイブリッド用電子制御ユニット６０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートおよび通信ポートを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット６０は、シフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションやアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキポジション，車速センサ６８からの車速などを入力ポートを介して入力すると共に、充電器５４の図示しないＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータ，リレーを駆動する制御信号などを出力ポートを介して出力し、通信ポートを介して接続されたエンジンＥＣＵ３６やモータＥＣＵ４４，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

また、ハイブリッド用電子制御ユニット６０により実行される駆動制御では、外部電源７０からの電力を用いた充電器５４によるバッテリ５０の充電によりバッテリ５０を満充電などの状態として走行を開始したときに、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが所定の下限値（例えば、２５％や３５％など）未満に至るまでは、エンジン３２の運転を停止した状態とするよう運転停止指令をエンジンＥＣＵ３６に送信し、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸２２に要求トルクが出力されるようモータＭＧ２のトルク指令を設定し、設定したトルク指令をモータＥＣＵ４４に送信する。運転停止指令を受信したエンジンＥＣＵ３６はエンジン３２の燃料噴射制御や点火制御などの運転制御を停止し、トルク指令を受信したモータＥＣＵ４４はモータＭＧ１を駆動停止するようインバータ４１を制御すると共にトルク指令でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、実施例のハイブリッド自動車２０は、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが所定の下限値未満に至るまでバッテリ５０の電力を用いてモータＭＧ２からの動力により走行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された蓄電容量推定装置の動作、即ちバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣの推定について説明する。図２はバッテリＥＣＵ５２により実行される蓄電量推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

蓄電量推定ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２のＣＰＵ５２ａは、まず、電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂや電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂ，温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の電池温度Ｔｂなど蓄電量ＳＯＣの推定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。続いて、入力した充放電電流Ｉｂが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、充放電電流Ｉｂが値０のときには後述の計算式で用いる充放電係数Ｋｉに値０を設定し（ステップＳ１２０）、充放電電流Ｉｂが値０でないときには充放電電流Ｉｂを充放電電流Ｉｂの絶対値で割ったものを充放電係数Ｋｉとして計算する（ステップＳ１３０）。充放電電流Ｉｂは、実施例では、バッテリ５０を充電するときに正の値，バッテリ５０を放電するときに負の値となるものとした。したがって、充放電係数Ｋｉは、バッテリ５０を充電しているときに値１，バッテリ５０を放電しているときに値−１として計算され、バッテリ５０の充放電が行なわれていないときには値０となる。

こうしてデータを入力し計算すると、バッテリ５０を充放電したときにバッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧（充電時は開放電圧Ｖｏに対する電圧上昇分，放電時は開放電圧Ｖｏに対する電圧降下分）としての電圧Ｖｒを計算すると共に（ステップＳ１３５）、バッテリ５０を充放電したときにバッテリ５０の分極（例えば、電極表面の電解質の濃度が減少することによる分極など）により生じる電圧としての電圧Ｖｄｙｎを計算し（ステップＳ１５５）、入力した端子間電圧Ｖｏから計算した内部抵抗による電圧Ｖｒと分極による電圧Ｖｄｙｎとを減じたものをバッテリ５０の開放電圧Ｖｏとして計算し（ステップＳ２１０）、計算した開放電圧Ｖｏに基づいてバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣを推定して（ステップＳ２２０）、蓄電量推定ルーチンを終了する。図３および図４にそれぞれバッテリ５０を充電および放電しているときの端子間電圧Ｖｂと開放電圧Ｖｏとの時間変化の様子の一例を模式的に示す。図３および図４中、電圧Ｖｄｙｎ１は、第１時定数τ１をもって変化する（例えば数百ｍｓｅｃ程度で最大値に至る）特性をもつ第１分極により生じる電圧を示し、電圧Ｖｄｙｎ２は、第１時定数τ１より大きい第２時定数τ２をもって変化する（例えば数秒程度で最大値に至る）特性をもつ第２分極により生じる電圧を示す。図３に示すように、バッテリ５０を充電しているときには、端子間電圧Ｖｂは、開放電圧Ｖｏよりも内部抵抗による電圧Ｖｒと分極による電圧Ｖｄｙｎとの和の電圧分だけ大きくなると考えられる。また、図４に示すように、バッテリ５０を放電しているときには、端子間電圧Ｖｂは、開放電圧Ｖｏよりも内部抵抗による電圧Ｖｒと分極による電圧Ｖｄｙｎとの和の電圧分だけ小さくなると考えられる。また、蓄電量ＳＯＣの推定は、実施例では、開放電圧Ｖｏと蓄電量ＳＯＣとの関係をバッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求めて蓄電量設定用マップとしてＲＯＭ５２ｂに記憶しておき、開放電圧Ｖｏが与えられると記憶したマップから対応する蓄電量ＳＯＣを導出して設定するものとした。図５に蓄電量設定用マップの一例を示す。したがって、内部抵抗による電圧Ｖｒや分極による電圧Ｖｄｙｎをより正確に計算することができれば、端子間電圧Ｖｂから開放電圧Ｖｏをより正確に計算することができ、こうして計算された開放電圧Ｖｏを蓄電量設定用マップに適用することによりバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣをより正確に推定することができるものとなる。以下、バッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧Ｖｒの計算とバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎの計算との詳細について説明する。

バッテリ５０の内部抵抗による電圧Ｖｒの計算では、バッテリ５０の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗Ｒｂａｓｅを補正するための内部抵抗用補正係数Ｋａを前回このルーチンを実行したときに推定された蓄電量（前回ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいて設定し（ステップＳ１４０）、設定した内部抵抗用補正係数Ｋａと基準内部抵抗Ｒｂａｓｅとの積に充放電電流Ｉｂを乗じたものを内部抵抗による電圧Ｖｒとして計算する（ステップＳ１５０）。ここで、基準内部抵抗Ｒｂａｓｅは、例えば、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが常温（例えば１５℃や２０℃など）の状態でバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣがその蓄電量ＳＯＣを管理するための目標値（例えば５５％や６０％など）にあるときのバッテリ５０の内部抵抗としてバッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求められたものなどを用いることができる。また、内部抵抗用補正係数Ｋａは、実施例では、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂと内部抵抗用補正係数Ｋａとの関係をバッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求めて内部抵抗用補正係数設定用マップとしてＲＯＭ５２ｂに記憶しておき、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとが与えられると記憶したマップから対応する内部抵抗用補正係数Ｋａを導出して設定するものとした。図６に内部抵抗用補正係数設定用マップの一例を示す。図中、所定量Ｓｒｅｆと所定温度Ｔｂｒｅｆとは、実施例では、基準内部抵抗Ｒｂａｓｅを求めたときの蓄電量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとを用いるものとした。図示するように、内部抵抗用補正係数Ｋａは、前回ＳＯＣが所定量Ｓｒｅｆ以上の領域では値１．０が設定され、前回ＳＯＣが所定量Ｓｒｅｆより小さいほど値１．０より大きくなる値が設定される。これは、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが小さいほど内部抵抗が大きくなるバッテリ５０の特性に基づく。また、内部抵抗用補正係数Ｋａは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ以上では電池温度Ｔｂが温度Ｔｂ６，Ｔｂ５，Ｔｂ４と低くなるほど大きくなると共に電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ未満では電池温度Ｔｂが温度Ｔｂ３，Ｔｂ２，Ｔｂ１と低くなるほど小さくなる値が設定される。これは、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ近傍のときに効率よく充放電を行なうためのバッテリ５０の仕様に基づく。この意味は、電池温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｒｅｆ近傍のときには、基本的には電荷の授受をより多く行なうことができる一方で蓄電量ＳＯＣが小さくなり内部抵抗が大きくなるとこうした電荷の授受がより大きく制約されるという電池温度Ｔｂの蓄電量ＳＯＣへの依存性に基づく、というものと考えられる。こうして基準内部抵抗Ｒｂａｓｅを補正したものを用いてバッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧Ｖｒを計算するから、電圧Ｖｒをより適正に計算することができる。

バッテリ５０の分極による電圧Ｖｄｙｎの計算では、まず、バッテリ５０を充電または放電したときに第１時定数τ１をもって変化する第１分極による電圧Ｖｄｙｎ１の計算に用いられる第１最大分極電圧ＦＩ１を補正するために、第１分極用補正係数Ｋｂを前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定し（ステップＳ１６０）、前回このルーチンを実行したときに計算した第１分極による電圧（前回Ｖｄｙｎ１）と本ルーチンの実行間隔としての単位時間Δｔと第１時定数τ１と第１最大分極電圧ＦＩ１に第１分極用補正係数Ｋｂを乗じて補正したものと充放電係数Ｋｉとを用いて次式（１）により第１分極による電圧Ｖｄｙｎ１を計算する（ステップＳ１７０）。式（１）は、第１分極により生じる一次遅れ系に近似した電圧Ｖｄｙｎ１を計算するためのものであり、式（１）中、第１時定数τ１は、バッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求められたものを用いることができる。最大分極電圧ＦＩ１は、比較的短い時間で最大値に至る第１分極により生じる電圧の最大値（例えば、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが常温の状態で蓄電量ＳＯＣが目標値にあるときの最大値（最終値）など）として、バッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求められたものを用いることができる。式（１）中、指数関数による値（ｅｘｐ（−Δｔ／τ１））は減衰率を示す。図７に、式（１）により計算されるバッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１と第１時定数τ１と第１最大分極電圧ＦＩ１との関係の一例を示す。なお、式（１）の左辺では充放電係数Ｋｉを乗じるものとしたから、第１分極による電圧Ｖｄｙｎ１は、バッテリ５０を充電しているときには正の値，バッテリ５０を放電しているときには負の値，バッテリ５０の充放電が行なわれていないときには前回Ｖｄｙｎ１に拘わらず値０になる。また、第１分極用補正係数Ｋｂは、実施例では、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂと第１分極用補正係数Ｋｂとの関係をバッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求めて第１分極用補正係数設定用マップとしてＲＯＭ５２ｂに記憶しておき、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとが与えられると記憶したマップから対応する第１分極用補正係数Ｋｂを導出して設定するものとした。図８に第１分極用補正係数設定用マップの一例を示す。図示するように、実施例では、図６の内部抵抗用補正係数設定用マップにおける内部抵抗用補正係数Ｋａの前回ＳＯＣに対する傾向と電池温度Ｔｂに対する傾向と同じ傾向をもって前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに対して第１分極用補正係数Ｋｂが設定されるように予め定められている。これは、バッテリ５０の分極により生じる電圧の大きさは内部抵抗が大きいほど大きくなる傾向にあると考えられることに基づく。こうして第１最大分極電圧ＦＩ１を補正したものを用いてバッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１を計算するから、電圧Ｖｄｙｎ１をより適正に計算することができる。

Vdyn1=[前回Vdyn1・exp(-Δt/τ1)+(FI1・Kb)・Δt/τ1]・Ki (1)

バッテリ５０の分極による電圧Ｖｄｙｎの計算では、更に、バッテリ５０を充電または放電したときに第１時定数τ１より大きい第２時定数τ２をもって変化する第２分極による電圧Ｖｄｙｎ２の計算に用いられる第２最大分極電圧ＦＩ２を補正するために、第２分極用補正係数Ｋｃを前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定し（ステップＳ１８０）、前回このルーチンを実行したときに計算した第２分極による電圧（前回Ｖｄｙｎ２）と本ルーチンの実行間隔としての単位時間Δｔと第２時定数τ２と第２最大分極電圧ＦＩ２に第２分極用補正係数Ｋｃを乗じて補正したものと充放電係数Ｋｉとを用いて次式（２）により第２分極による電圧Ｖｄｙｎ２を計算し（ステップＳ１９０）、計算した第１分極による電圧Ｖｄｙｎ１に第２分極による電圧Ｖｄｙｎ２を加えたものをバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎとして計算する（ステップＳ２００）。式（２）は、第２分極により生じる一次遅れ系に近似した電圧Ｖｄｙｎ２を計算するためのものであり、式（２）中、第２時定数τ２は、バッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求められたものを用いることができる。第２最大分極電圧ＦＩ２は、比較的長い時間で最大値に至る第２分極により生じる電圧の最大値（例えば、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが常温の状態で蓄電量ＳＯＣが目標値にあるときの最大値（最終値）など）として、バッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求められたものを用いることができる。なお、式（２）は、式（１）の前回Ｖｄｙｎ１，第１時定数τ１，第１最大分極電圧ＦＩ１，第１分極用補正係数Ｋｂに代えて前回Ｖｄｙｎ２，第２時定数τ２，第２最大分極電圧ＦＩ２，第２分極用補正係数Ｋｃを用いる点を除いて、式（１）と同じ計算を行なうためのものである。また、第２分極用補正係数Ｋｃは、実施例では、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂと第２分極用補正係数Ｋｂとの関係をバッテリ５０の特性に基づいて予め実験などにより求めて第２分極用補正係数設定用マップとしてＲＯＭ５２ｂに記憶しておき、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとが与えられると記憶したマップから対応する第２分極用補正係数Ｋｃを導出して設定するものとした。図９に第２分極用補正係数設定用マップの一例を示す。図示するように、実施例では、図６の内部抵抗用補正係数設定用マップにおける内部抵抗用補正係数Ｋａの前回ＳＯＣに対する傾向と電池温度Ｔｂに対する傾向と同じ傾向をもって前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに対して第２分極用補正係数Ｋｃが設定されるように予め定められている。この理由については前述したのと同様である。こうして第２最大分極電圧ＦＩ２を補正したものを用いてバッテリ５０の第２分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ２を計算するから電圧Ｖｄｙｎ２をより適正に計算することができ、電圧Ｖｄｙｎ１と電圧Ｖｄｙｎ２との和としてのバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎをより適正に計算することができる。これにより、端子間電圧Ｖｂから電圧Ｖｒと電圧Ｖｄｙｎとを減じて得られる開放電圧Ｖｏをより正確に計算することができ、こうして計算された開放電圧Ｖｏを蓄電量設定用マップに適用することによりバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣをより正確に推定することができる。

Vdyn2=[前回Vdyn2・exp(-Δt/τ2)+(FI2・Kc)・Δt/τ2]・Ki (2)

図１０に、バッテリ５０を放電しているときの端子間電圧Ｖｂと開放電圧Ｖｏとの時間変化の様子の一例を示す。図中、破線は、実施例におけるバッテリ５０の開放電圧Ｖｏの計算のうち内部抵抗用補正係数Ｋａと第１分極用補正係数Ｋｂと第２分極用補正係数Ｋｃとを用いずに計算された比較例のバッテリ５０の開放電圧Ｖｏを示す。バッテリ５０を放電しているときには端子間電圧Ｖｂは開放電圧Ｖｏよりも小さくなるが、比較例のように基準内部抵抗Ｒｂａｓｅや第１最大分極電圧ＦＩ１，第２最大分極電圧ＦＩ２を補正することなく、即ち蓄電量ＳＯＣが小さいほど内部抵抗が大きくなるバッテリ５０の特性を考慮することなく、バッテリ５０の開放電圧Ｖｏを計算すると、計算された開放電圧Ｖｏは実際の開放電圧Ｖｏよりも小さくなり、推定される蓄電量ＳＯＣと実際の蓄電量ＳＯＣとの乖離が大きくなりやすい。これに対し、実施例では、バッテリ５０の特性を考慮して基準内部抵抗Ｒｂａｓｅや第１最大分極電圧ＦＩ１，第２最大分極電圧ＦＩ２を補正して開放電圧Ｖｏを計算するから、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣをより正確に推定することができる。特に、実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが所定の下限値未満に至るまでバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧ２の動力により走行するために、蓄電量ＳＯＣが比較的小さい領域でバッテリ５０の充放電が行なわれるが、こうした領域では内部抵抗が大きくなるバッテリ５０の特性を反映して蓄電量ＳＯＣを推定するから、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが所定の下限値未満に至るまでの走行をより適正に行なうことができる。また、蓄電量ＳＯＣに基づいて演算されるバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２のトルク指令が設定されるから、モータＭＧ２からのトルクをより適正なものとして駆動軸２２に出力することができる。

以上説明した実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０によれば、蓄電量ＳＯＣが小さいほど内部抵抗が大きくなるバッテリ５０の特性を考慮して、バッテリ５０の前回ＳＯＣに基づく内部抵抗用補正係数Ｋａにより基準内部抵抗Ｒｂａｓｅを補正したものに充放電電流Ｉｂを乗じることによってバッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧Ｖｒを計算し、バッテリ５０の分極により生じる一次遅れ系に近似した電圧Ｖｄｙｎを計算し、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂから電圧Ｖｒと電圧Ｖｄｙｎとを減じて得られる開放電圧Ｖｏに基づいて蓄電量ＳＯＣを推定することにより、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣをより適正に推定することができる。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、基準内部抵抗Ｒｂａｓｅや第１最大分極電圧ＦＩ１，第２最大分極電圧ＦＩ２を補正する際に、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づく補正係数を乗じるものとしたが、電池温度Ｔｂに関係のない前回ＳＯＣだけに基づく補正係数を乗じるものとしてもよい。また、バッテリの特性によっては、基準内部抵抗Ｒｂａｓｅや第１最大分極電圧ＦＩ１，第２最大分極電圧ＦＩ２を補正する際に、図１１に示すように前回ＳＯＣが小さいほど補正係数が大きくなると共に電池温度Ｔｂが低いほど補正係数が大きくなる傾向に定められたマップを用いて設定される補正係数を乗じるものとしてもよい。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１と第２分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ２とを計算する際に、第１最大分極電圧ＦＩ１を前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づく第１分極用補正係数Ｋｂにより補正すると共に第２最大分極電圧ＦＩ２を前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づく第２分極用補正係数Ｋｃにより補正するものとしたが、第１最大分極電圧ＦＩ１を補正せずに電圧Ｖｄｙｎ１を計算するものとしてもよいし、第２最大分極電圧ＦＩ２を補正せずに電圧Ｖｄｙｎ２を計算するものとしてもよいし、第１最大分極電圧ＦＩ１および第２最大分極電圧ＦＩ２の両方を補正せずに電圧Ｖｄｙｎ１および電圧Ｖｄｙｎ２を計算するものとしてもよい。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、第１時定数τ１をもって変化するバッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１と第１時定数τ１より大きい第２時定数τ２をもって変化するバッテリ５０の第２分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ２との和としてバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎを計算して開放電圧Ｖｏの計算に用いるものとしたが、バッテリの特性によっては、こうして計算される電圧Ｖｄｙｎに代えて、１つの時定数をもって変化するバッテリ５０の分極により生じる電圧を開放電圧Ｖｏの計算に用いるものとしてもよい。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、内部抵抗用補正係数Ｋａや第１分極用補正係数Ｋｂ，第２分極用補正係数Ｋｃの設定用の各マップにおいて、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて値１．０以上の値を設定するものとしたが、基準内部抵抗Ｒｂａｓｅや第１最大分極電圧Ｖｄｙｎ１，第２最大分極電圧Ｖｄｙｎ２の値や設定方法によっては、前回ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて値１．０未満の値を設定するものとしても構わない。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、内部抵抗用補正係数設定用マップと第１分極用補正係数設定用マップと第２分極用補正係数設定用マップとで共通の所定量Ｓｒｅｆおよび所定温度Ｔｒｅｆを用いて各補正係数を設定するものとしたが、所定量Ｓｒｅｆや所定温度Ｔｒｅｆに代えて、内部抵抗用補正係数設定用マップと第１分極用補正係数設定用マップと第２分極用補正係数設定用マップとでそれぞれ異なる蓄電量ＳＯＣとしての所定量および電池温度Ｔｂとしての所定温度を用いて各補正係数を設定するものとしてもよい。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、第１最大分極電圧ＦＩ１および第２最大分極電圧ＦＩ２として、第１分極により生じる電圧の最大値および第２分極により生じる電圧の最大値としての一定値をそれぞれ用いるものとしたが、例えば充放電電流Ｉｂの大きさが大きいほど大きくなると共に電池温度Ｔｂが低いほど大きくなる値としての第１分極により生じる電圧の最大値および第２分極により生じる電圧の最大値をそれぞれ用いるものとしてもよい。

実施例の蓄電容量推定装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の全容量に対する放電可能な蓄電容量の割合としての蓄電量ＳＯＣを推定するものとしたが、バッテリ５０を構成する各電池モジュールの容量に対する放電可能な蓄電容量の割合としての蓄電量（ここでは、モジュール蓄電量ＳＯＣｍという）を推定するものとしてもよい。この場合、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣを推定する際に実施例で用いたバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂや前回ＳＯＣに代えてモジュール蓄電量ＳＯＣｍの前回値としての前回ＳＯＣｍや各電池モジュールの端子間電圧を用いると共にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂと電池温度Ｔｂとを用いてモジュール蓄電量ＳＯＣｍを推定することができる。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される二次電池の蓄電容量推定装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた二次電池の蓄電容量推定装置の形態としても構わない。さらに、二次電池の蓄電容量推定方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、前回ＳＯＣと温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂとに基づいて内部抵抗用補正係数設定用マップを用いて設定された内部抵抗用補正係数Ｋａを基準内部抵抗Ｒｂａｓｅに乗じて補正したものに電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂと乗じることによってバッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧Ｖｒを計算する図２の蓄電量推定ルーチンのステップＳ１４０，Ｓ１５０の処理を実行するバッテリＥＣＵ５２が「内部抵抗電圧演算手段」に相当し、前回Ｖｄｙｎ１に第１時定数τ１に応じた減衰率を乗じたものと最大分極電圧ＦＩ１に単位時間Δｔを第１時定数τ１で割ったものを乗じたものとの和としてバッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１を計算したり前回Ｖｄｙｎ２に第２時定数τ２に応じた減衰率を乗じたものと最大分極電圧ＦＩ２に単位時間Δｔを第２時定数τ２で割ったものを乗じたものとの和としてバッテリ５０の第２分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ２を計算したりしてバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎを計算する図２の蓄電量推定ルーチンのステップＳ１６０〜Ｓ２００の処理を実行するバッテリＥＣＵ５２が「分極電圧演算手段」に相当し、電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂから内部抵抗による電圧Ｖｒと分極による電圧Ｖｄｙｎとを減じて得られる開放電圧Ｖｏに基づいてバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣを推定する図２の蓄電量推定ルーチンのステップＳ２１０，Ｓ２２０の処理を実行するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電容量推定手段」に相当する。

ここで、「二次電池」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、バッテリ５０を構成する電池モジュールなど、放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる傾向の特性を有する二次電池であれば如何なるものとしても構わない。「内部抵抗電圧演算手段」としては、前回ＳＯＣと温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂとに基づいて内部抵抗用補正係数設定用マップを用いて設定された内部抵抗用補正係数Ｋａを基準内部抵抗Ｒｂａｓｅに乗じて補正したものに電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂと乗じることによってバッテリ５０の内部抵抗により生じる電圧Ｖｒを計算するものに限定されるものではなく、現在までに推定された二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として推定蓄電容量が小さいほど補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に推定蓄電容量を適用して得られる補正係数により二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して二次電池の充放電電流を乗じることによって二次電池を充放電したときに二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「分極電圧演算手段」としては、前回Ｖｄｙｎ１に第１時定数τ１に応じた減衰率を乗じたものと最大分極電圧ＦＩ１に単位時間Δｔを第１時定数τ１で割ったものを乗じたものとの和としてバッテリ５０の第１分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ１を計算したり前回Ｖｄｙｎ２に第２時定数τ２に応じた減衰率を乗じたものと最大分極電圧ＦＩ２に単位時間Δｔを第２時定数τ２で割ったものを乗じたものとの和としてバッテリ５０の第２分極により生じる電圧Ｖｄｙｎ２を計算したりしてバッテリ５０の分極により生じる電圧Ｖｄｙｎを計算するものに限定されるものではなく、バッテリ５０の１つの分極により生じる電圧を計算するものなど、現在までに演算された二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって二次電池を充放電したときに二次電池の分極により生じる電圧を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電容量推定手段」としては、電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂから内部抵抗による電圧Ｖｒと分極による電圧Ｖｄｙｎとを減じて得られる開放電圧Ｖｏに基づいてバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣを推定するものに限定されるものではなく、バッテリ５０を構成する電池モジュールの蓄電量を推定するものなど、二次電池の端子間電圧から演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる二次電池の開放電圧に基づいて二次電池の放電可能な蓄電容量を推定するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、蓄電容量推定装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ 駆動軸、２４ デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３２ エンジン、３４ クランクシャフト、３６ エンジン用電子制御ユニット、３８ プラネタリギヤ、４１，４２ インバータ、４４ モータ用電子制御ユニット、４６ 電力ライン、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット、５２ａ ＣＰＵ、５２ｂ ＲＯＭ、５２ｃ ＲＡＭ、５４ 充電器、５６ コネクタ、６０ ハイブリッド用電子制御ユニット、６１ イグニッションスイッチ、６２ シフトポジションセンサ、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、７０ 外部電源、７２ コネクタ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる傾向の特性を有する二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定装置であって、
   現在までに推定された前記二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と前記二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記補正係数により前記二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して前記二次電池の充放電電流を乗じることによって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算する内部抵抗電圧演算手段と、
   現在までに演算された前記二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を前記所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の分極により生じる電圧を演算する分極電圧演算手段と、
   前記二次電池の端子間電圧から前記演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と前記演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる前記二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定手段と、
   を備える蓄電容量推定装置。
2. 請求項１記載の蓄電容量推定装置であって、
   前記補正関係は、前記二次電池の温度と前記補正係数との関係として前記二次電池の温度が所定温度以上では該温度が低いほど前記補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記所定温度未満では該温度が低いほど前記補正係数が小さくなる傾向の温度関係と前記蓄電容量関係とを有する関係であり、
   前記内部抵抗電圧演算手段は、前記補正関係に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記補正係数により前記基準内部抵抗を補正する手段である、
   蓄電容量推定装置。
3. 請求項１または２記載の蓄電容量推定装置であって、
   前記分極電圧演算手段は、前記二次電池を充放電したときに第１の時定数をもって変化する前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の現在までに演算された値に前記第１の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の最大値である第１の最大分極電圧に前記単位時間を前記第１の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、前記二次電池を充放電したときに前記第１の時定数より大きい第２の時定数をもって変化する前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の現在までに演算された値に前記第２の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の最大値である第２の最大分極電圧に前記単位時間を前記第２の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算し、前記演算した二次電池の第１の分極により生じる電圧と前記演算した二次電池の第２の分極により生じる電圧との和として前記二次電池の分極により生じる電圧を演算する手段である、
   蓄電容量推定装置。
4. 請求項３記載の蓄電容量推定装置であって、
   前記分極電圧演算手段は、前記推定蓄電容量と前記第１の最大分極電圧を補正する第１の分極用補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記第１の分極用補正係数が大きくなる傾向の第２の蓄電容量関係を有する第１の分極用補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記第１の分極用補正係数により前記第１の最大分極電圧を補正したものを前記第１の最大分極電圧に代えて用いて前記二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、前記推定蓄電容量と前記第２の最大分極電圧を補正する第２の分極用補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記第２の分極用補正係数が大きくなる傾向の第３の蓄電容量関係を有する第２の分極用補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記第２の分極用補正係数により前記第２の最大分極電圧を補正したものを前記第２の最大分極電圧に代えて用いて前記二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算する手段である、
   蓄電容量推定装置。
5. 請求項４記載の蓄電容量推定装置であって、
   前記第１の分極用補正関係は、前記二次電池の温度と前記第１の分極用補正係数との関係として前記二次電池の温度が第２の所定温度以上では該温度が低いほど前記第１の分極用補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記第２の所定温度未満では該温度が低いほど前記第１の分極用補正係数が小さくなる傾向の第２の温度関係と前記第２の蓄電容量関係とを有する関係であり、
   前記第２の分極用補正関係は、前記二次電池の温度と前記第２の分極用補正係数との関係として前記二次電池の温度が第３の所定温度以上では該温度が低いほど前記第２の分極用補正係数が大きくなり前記二次電池の温度が前記第３の所定温度未満では該温度が低いほど前記第２の分極用補正係数が小さくなる傾向の第３の温度関係と前記第３の蓄電容量関係とを有する関係であり、
   前記分極電圧演算手段は、前記第１の分極用補正関係に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記第１の分極用補正係数により前記第１の最大分極電圧を補正し、前記第２の分極用補正係数に前記二次電池の温度と前記推定蓄電容量とを適用して得られる前記第２の分極用補正係数により前記第２の最大分極電圧を補正する手段である、
   蓄電容量推定装置。
6. 請求項４または５記載の蓄電容量推定装置であって、
   前記分極電圧演算手段は、前記第１の最大分極電圧をＦＩ１，前記第１の分極用補正係数をＫｂ，前記第１の時定数をτ１，前記二次電池の第１の分極により生じる電圧の現在までに演算された値をＶｄｙｎ１（前回），前記第２の最大分極電圧をＦＩ２，前記第２の分極用補正係数をＫｃ，前記第２の所定の時定数をτ２，前記二次電池の第２の分極により生じる電圧の現在までに演算された値をＶｄｙｎ２（前回），前記単位時間をΔｔとしたときに、Ｖｄｙｎ１（前回）・ｅｘｐ（−Δｔ／τ１）＋ＦＩ１・Ｋｂ・Δｔ／τ１により前記二次電池の第１の分極により生じる電圧を演算し、Ｖｄｙｎ２（前回）・ｅｘｐ（−Δｔ／τ２）＋ＦＩ２・Ｋｃ・Δｔ／τ２により前記二次電池の第２の分極により生じる電圧を演算する手段である、
   蓄電容量推定装置。
7. 放電可能な蓄電容量が小さいほど内部抵抗が大きくなる傾向の特性を有する二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する蓄電容量推定方法であって、
   （ａ）現在までに推定された前記二次電池の放電可能な蓄電容量である推定蓄電容量と前記二次電池の内部抵抗を補正する補正係数との関係として前記推定蓄電容量が小さいほど前記補正係数が大きくなる傾向の蓄電容量関係を有する補正関係に前記推定蓄電容量を適用して得られる前記補正係数により前記二次電池の内部抵抗の基準となる基準内部抵抗を補正したものに対して前記二次電池の充放電電流を乗じることによって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の内部抵抗により生じる電圧を演算し、現在までに演算された前記二次電池の分極により生じる電圧に所定の時定数に応じた割合を乗じたものと前記二次電池の分極により生じる電圧の最大値である最大分極電圧に単位時間を前記所定の時定数で割ったものを乗じたものとの和によって前記二次電池を充放電したときに該二次電池の分極により生じる電圧を演算し、
   （ｂ）前記二次電池の端子間電圧から前記演算された二次電池の内部抵抗により生じる電圧と前記演算された二次電池の分極により生じる電圧とを減じて得られる前記二次電池の開放電圧に基づいて前記二次電池の放電可能な蓄電容量を推定する、
   蓄電容量推定方法。

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