JP2020134355A

JP2020134355A - Battery system

Info

Publication number: JP2020134355A
Application number: JP2019029385A
Authority: JP
Inventors: 義宏内田; Yoshihiro Uchida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-31

Abstract

To appropriately estimate the full charge capacity of a secondary battery having hysteresis that exists in an SOC-OCV curve in a battery system mounted in a vehicle.SOLUTION: An ECU 100 divides a charge amount from start to end of external charge by a difference ΔSOC between a first SOC that indicates an SOC at start of external charge and a second SOC that indicates an SOC at termination of external charge and thereby estimates the full charge capacity of a secondary battery. The ECU 100 calculates the first SOC from an OCV before start of external charge using a charge curve and calculates the second SOC from an OCV after termination of external charge using a discharge curve.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、車両に搭載される電池システムに関する。 The present disclosure relates to a battery system mounted on a vehicle.

特開２０１４−１０２０７８号公報（特許文献１）は、二次電池の満充電容量を推定する方法を開示する。この方法では、二次電池の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）が算出され、二次電池のＳＯＣ（State Of Charge）とＯＣＶとの対応関係から、算出されたＯＣＶに対応するＳＯＣが特定される。そして、充放電中の第１期間及び第２期間それぞれに対応して特定される各ＳＯＣと、第１期間から第２期間における二次電池の充放電電流の積算値とに基づいて、二次電池の満充電容量が推定される（特許文献１参照）。なお、以下では、ＳＯＣとＯＣＶとの対応関係を「ＳＯＣ−ＯＣＶカーブ」と称する。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-10207 (Patent Document 1) discloses a method for estimating the full charge capacity of a secondary battery. In this method, the open circuit voltage (OCV) of the secondary battery is calculated, and the SOC corresponding to the calculated OCV is specified from the correspondence between the SOC (State Of Charge) of the secondary battery and the OCV. To. Then, the secondary is based on each SOC specified corresponding to each of the first period and the second period during charging / discharging and the integrated value of the charging / discharging current of the secondary battery in the first to second periods. The full charge capacity of the battery is estimated (see Patent Document 1). In the following, the correspondence between SOC and OCV will be referred to as "SOC-OCV curve".

特開２０１４−１０２０７８号公報JP-A-2014-102078

二次電池には、放電される場合のＳＯＣ−ＯＣＶカーブを示す放電曲線と、充電される場合のＳＯＣ−ＯＣＶカーブを示す充電曲線とが顕著に乖離するものが存在する。放電曲線と充電曲線とが乖離することを、以下ではＳＯＣ−ＯＣＶカーブに「ヒステリシス」が存在すると言う。 In some secondary batteries, the discharge curve showing the SOC-OCV curve when discharged and the charging curve showing the SOC-OCV curve when charged are significantly different from each other. The deviation between the discharge curve and the charge curve is hereinafter referred to as the existence of "hysteresis" in the SOC-OCV curve.

たとえば、リチウムイオン二次電池において、シリコン系材料（ＳｉやＳｉＯ等）を負極活物質として用いることが検討されている。シリコン系材料を負極活物質に用いることで、シリコン系材料を用いない場合と比べて、エネルギ密度を増加させて満充電容量を増加させることができる。一方で、シリコン系材料を負極活物質に用いると、シリコン系材料を用いない場合と比べて、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブのヒステリシスが大きくなる。 For example, in a lithium ion secondary battery, the use of a silicon-based material (Si, SiO, etc.) as a negative electrode active material is being studied. By using a silicon-based material as the negative electrode active material, it is possible to increase the energy density and increase the full charge capacity as compared with the case where the silicon-based material is not used. On the other hand, when a silicon-based material is used as the negative electrode active material, the hysteresis of the SOC-OCV curve becomes larger than when the silicon-based material is not used.

ＳＯＣ−ＯＣＶカーブにヒステリシスが存在する場合は、ＯＣＶが同じであっても、それまでの充放電の履歴によってＳＯＣ−ＯＣＶカーブから得られるＳＯＣが異なるため、ＯＣＶに基づくＳＯＣの推定精度が低い可能性がある。 When hysteresis exists in the SOC-OCV curve, even if the OCV is the same, the SOC obtained from the SOC-OCV curve differs depending on the charge / discharge history up to that point, so the accuracy of SOC estimation based on the OCV may be low. There is sex.

特許文献１では、上記のようなＳＯＣ−ＯＣＶカーブのヒステリシスについて考慮していないため、推定された満充電容量が過大に評価される可能性がある。満充電容量は、ＥＶ走行距離や二次電池の寿命推定等に用いられるところ、満充電容量が過大に評価されると、ＥＶ走行距離や二次電池の寿命等が過大に評価され、突然の電欠や性能低下が生じる可能性がある。 Since Patent Document 1 does not consider the hysteresis of the SOC-OCV curve as described above, the estimated full charge capacity may be overestimated. The full charge capacity is used for estimating the EV mileage and the life of the secondary battery. However, if the full charge capacity is overestimated, the EV mileage and the life of the secondary battery are overestimated, and suddenly. There is a possibility of power shortage or performance degradation.

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、車両に搭載される電池システムにおいて、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブにヒステリシスが存在する二次電池の満充電容量を適切に推定することである。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and an object of the present disclosure is to appropriately adjust the full charge capacity of a secondary battery having a hysteresis in the SOC-OCV curve in a battery system mounted on a vehicle. Is to estimate.

本開示の電池システムは、車両に搭載される電池システムであって、二次電池と、充電装置と、制御装置とを備える。充電装置は、車両の外部に設けられる充電設備により二次電池を充電する外部充電を実行するように構成される。制御装置は、外部充電の開始から終了までの充電量を、外部充電の開始時のＳＯＣを示す第１のＳＯＣと外部充電の終了時のＳＯＣを示す第２のＳＯＣとの差分値で除算することによって、二次電池の満充電容量を推定するように構成される。制御装置は、二次電池が充電される場合の二次電池のＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す充電曲線（充電カーブ）を用いて、外部充電の開始前のＯＣＶから第１のＳＯＣを算出し、二次電池が放電される場合の二次電池のＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示す放電曲線（放電カーブ）を用いて、外部充電の終了後のＯＣＶから第２のＳＯＣを算出するように構成される。 The battery system of the present disclosure is a battery system mounted on a vehicle, and includes a secondary battery, a charging device, and a control device. The charging device is configured to perform external charging to charge the secondary battery by a charging facility provided outside the vehicle. The control device divides the charge amount from the start to the end of external charging by the difference value between the first SOC indicating the SOC at the start of external charging and the second SOC indicating the SOC at the end of external charging. This is configured to estimate the full charge capacity of the secondary battery. The control device calculates the first SOC from the OCV before the start of external charging by using the charging curve (charging curve) showing the SOC-OCV characteristics of the secondary battery when the secondary battery is charged, and second. The second SOC is calculated from the OCV after the end of external charging by using the discharge curve (discharge curve) showing the SOC-OCV characteristics of the secondary battery when the secondary battery is discharged.

ヒステリシスが存在する二次電池においては、特に低ＳＯＣ領域においてヒステリシスが大きく、同一のＳＯＣに対して充電カーブの方が放電カーブよりもＯＣＶが高い。言い換えると、同一のＯＣＶに対しては、充電カーブの方が放電カーブよりもＳＯＣが低い。上記の電池システムにおいては、外部充電による充電量をＳＯＣ差で除算することによって満充電容量が推定されるところ、外部充電の開始時のＳＯＣ（第１のＳＯＣ）は充電カーブを用いて算出され、外部充電の終了時のＳＯＣ（第２のＳＯＣ）は放電カーブを用いて算出される。これにより、ＳＯＣ差が最大に見積もられるので、満充電容量は最小側に評価される。したがって、この電池システムによれば、満充電容量が過大に評価されるのを回避することができる。 In a secondary battery in which hysteresis exists, the hysteresis is particularly large in the low SOC region, and the charge curve has a higher OCV than the discharge curve for the same SOC. In other words, for the same OCV, the charge curve has a lower SOC than the discharge curve. In the above battery system, the full charge capacity is estimated by dividing the charge amount by external charging by the SOC difference, but the SOC (first SOC) at the start of external charging is calculated using the charge curve. , SOC at the end of external charging (second SOC) is calculated using the discharge curve. As a result, the SOC difference is estimated to be the maximum, so that the full charge capacity is evaluated to the minimum side. Therefore, according to this battery system, it is possible to prevent the full charge capacity from being overestimated.

本開示の電池システムによれば、車両に搭載される電池システムにおいて、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブにヒステリシスが存在する二次電池の満充電容量を適切に推定することができる。 According to the battery system of the present disclosure, in a battery system mounted on a vehicle, the full charge capacity of a secondary battery in which hysteresis exists in the SOC-OCV curve can be appropriately estimated.

本開示の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the structure of the vehicle which carries out the battery system according to embodiment of this disclosure. 図１に示す組電池の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the assembled battery shown in FIG. 各セルの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of each cell. 組電池を構成するセルのＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the SOC-OCV curve of the cell which constitutes the assembled battery. 放電カーブ及び充電カーブのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map of the discharge curve and the charge curve. 外部充電によるＳＯＣ差を説明する図である。It is a figure explaining the SOC difference by the external charge. 外部充電に伴ないＥＣＵにより実行される満充電容量推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of the full charge capacity estimation process which is executed by the ECU with the external charge.

以下、本開示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、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図１は、本開示の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両１の構成を概略的に示す図である。なお、以下では、車両１がハイブリッド車両である場合について代表的に説明するが、本開示に従う電池システムは、ハイブリッド車両に搭載されるものに限定されず、以下に説明される電池システム２を搭載した車両全般に適用可能である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle 1 equipped with a battery system according to an embodiment of the present disclosure. In the following, a case where the vehicle 1 is a hybrid vehicle will be typically described, but the battery system according to the present disclosure is not limited to the one mounted on the hybrid vehicle, and the battery system 2 described below is mounted. It can be applied to all vehicles that have been used.

図１を参照して、車両１は、電池システム２と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と称する。）３０と、インレット４０と、充電装置５０とを備える。また、車両１は、モータジェネレータ（以下「ＭＧ（Motor Generator）」と称する。）６１，６２と、エンジン６３と、動力分割装置６４と、駆動軸６５と、駆動輪６６と、補機バッテリ７０と、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧ−ＳＷ」と称する。）８０とをさらに備える。電池システム２は、組電池１０と、監視ユニット２０と、電子制御装置（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と称する。）１００とを含む。 With reference to FIG. 1, the vehicle 1 includes a battery system 2, a power control unit (hereinafter referred to as “PCU (Power Control Unit)”) 30, an inlet 40, and a charging device 50. Further, the vehicle 1 includes motor generators (hereinafter referred to as “MG (Motor Generator)”) 61 and 62, an engine 63, a power dividing device 64, a drive shaft 65, a drive wheel 66, and an auxiliary battery 70. And an ignition switch (hereinafter referred to as "IG-SW") 80 are further provided. The battery system 2 includes an assembled battery 10, a monitoring unit 20, and an electronic control unit (hereinafter, referred to as "ECU (Electronic Control Unit)") 100.

ＭＧ６１，６２は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。ＭＧ６１は、主として、動力分割装置６４を経由してエンジン６３により駆動される発電機として用いられる。ＭＧ６１が発電した電力は、ＰＣＵ３０を通じて組電池１０又はＭＧ６２に供給される。 The MGs 61 and 62 are AC rotary electric motors, for example, three-phase AC synchronous motors in which a permanent magnet is embedded in a rotor. The MG 61 is mainly used as a generator driven by the engine 63 via the power splitting device 64. The electric power generated by the MG 61 is supplied to the assembled battery 10 or the MG 62 through the PCU 30.

ＭＧ６２は、主として電動機として動作し、駆動輪６６を駆動する。ＭＧ６２は、組電池１０からの電力及びＭＧ６１の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動力を発生し、ＭＧ６２が発生した駆動力は、駆動軸６５を通じて駆動輪６６へ伝達される。一方、車両の制動時には、ＭＧ６２は、発電機として作動して回生発電を行なう。ＭＧ６２が発電した電力は、ＰＣＵ３０を通じて組電池１０に供給される。 The MG 62 mainly operates as an electric motor and drives the drive wheels 66. The MG 62 receives at least one of the electric power from the assembled battery 10 and the electric power generated by the MG 61 to generate a driving force, and the driving force generated by the MG 62 is transmitted to the drive wheels 66 through the drive shaft 65. On the other hand, when the vehicle is braked, the MG 62 operates as a generator to generate regenerative power generation. The electric power generated by the MG 62 is supplied to the assembled battery 10 through the PCU 30.

エンジン６３は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギをピストンやロータ等の運動子の運動エネルギに変換することによって動力を発生する内燃機関である。動力分割装置６４は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置６４は、エンジン６３から出力される動力を、ＭＧ６１を駆動する動力と、駆動輪６６を駆動する動力とに分割する。 The engine 63 is an internal combustion engine that generates power by converting the combustion energy generated when the air-fuel mixture is burned into the kinetic energy of movers such as pistons and rotors. The power splitting device 64 includes, for example, a planetary gear mechanism having three rotation axes of a sun gear, a carrier, and a ring gear. The power dividing device 64 divides the power output from the engine 63 into a power for driving the MG 61 and a power for driving the drive wheels 66.

組電池１０は、複数の二次電池（セル）を含んで構成される。本実施の形態では、各セルは、リチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池の電解質は、液体であってもよいし、ポリマーであってもよいし、固体であってもよい。組電池１０は、ＭＧ６１，６２を駆動するための電力を蓄え、ＰＣＵ３０を通じてＭＧ６１，６２へ電力を供給する。また、組電池１０は、ＭＧ６１，６２の発電時にＰＣＵ３０を通じて発電電力を受けて充電される。組電池１０の出力電圧は、たとえば数百Ｖである。 The assembled battery 10 includes a plurality of secondary batteries (cells). In this embodiment, each cell is a lithium ion secondary battery. The electrolyte of the lithium ion secondary battery may be a liquid, a polymer, or a solid. The assembled battery 10 stores electric power for driving MG 61 and 62, and supplies electric power to MG 61 and 62 through the PCU 30. Further, the assembled battery 10 is charged by receiving the generated power through the PCU 30 at the time of power generation of the MGs 61 and 62. The output voltage of the assembled battery 10 is, for example, several hundred V.

監視ユニット２０は、電圧センサ２１と、電流センサ２２と、温度センサ２３とを含む。電圧センサ２１は、組電池１０に含まれる各セルの電圧ＶＢｉを検出する。電流センサ２２は、組電池１０に入出力される電流ＩＢを検出する。以下では、充電時の電流ＩＢの符号を負とし、放電時の電流ＩＢの符号を正とする。温度センサ２３は、セル毎の温度ＴＢｉを検出する。各センサは、検出結果をＥＣＵ１００へ出力する。 The monitoring unit 20 includes a voltage sensor 21, a current sensor 22, and a temperature sensor 23. The voltage sensor 21 detects the voltage VBi of each cell contained in the assembled battery 10. The current sensor 22 detects the current IB input / output to / from the assembled battery 10. In the following, the sign of the current IB at the time of charging is negative, and the sign of the current IB at the time of discharging is positive. The temperature sensor 23 detects the temperature TBi for each cell. Each sensor outputs the detection result to the ECU 100.

なお、電圧センサ２１は、たとえば直列接続された複数のセルを監視単位として電圧を検出してもよい。また、温度センサ２３は、隣接する複数のセルを監視単位として温度を検出してもよい。本実施の形態では、センサの監視単位は特に限定されない。 The voltage sensor 21 may detect the voltage using, for example, a plurality of cells connected in series as a monitoring unit. Further, the temperature sensor 23 may detect the temperature using a plurality of adjacent cells as monitoring units. In the present embodiment, the monitoring unit of the sensor is not particularly limited.

ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、組電池１０とＭＧ６１，６２との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ３０は、ＭＧ６１，６２の状態を個別に制御可能に構成されており、たとえば、ＭＧ６１を回生（発電）状態にしつつ、ＭＧ６２を力行状態にすることができる。ＰＣＵ３０は、たとえば、ＭＧ６１，６２に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧を組電池１０の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。 The PCU 30 executes bidirectional power conversion between the assembled battery 10 and the MGs 61 and 62 according to the control signal from the ECU 100. The PCU 30 is configured so that the states of the MGs 61 and 62 can be individually controlled. For example, the MG62 can be put into a power running state while the MG61 is in a regenerative (power generation) state. The PCU 30 includes, for example, two inverters provided corresponding to the MGs 61 and 62, and a converter that boosts the DC voltage supplied to each inverter to a voltage higher than the output voltage of the assembled battery 10.

インレット４０は、車両１の外部に設けられる電源９０の充電ケーブルの先端に設けられるコネクタを接続可能に構成されている。充電ケーブルのコネクタがインレット４０に接続されている状態で、インレット４０は、電源９０から充電ケーブルを通じて電力の供給を受ける。電源９０は、たとえば商用電源である。 The inlet 40 is configured so that a connector provided at the tip of a charging cable of a power source 90 provided outside the vehicle 1 can be connected. With the charging cable connector connected to the inlet 40, the inlet 40 receives power from the power source 90 through the charging cable. The power source 90 is, for example, a commercial power source.

充電装置５０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、インレット４０により受電された電力を組電池１０の充電に適した電力に変換する。充電装置５０は、たとえば、インバータ及びコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成されている。 The charging device 50 converts the electric power received by the inlet 40 into electric power suitable for charging the assembled battery 10 according to a control signal from the ECU 100. The charging device 50 includes, for example, an inverter and a converter (neither of which is shown).

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、メモリ（具体的には、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））１０４と、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）とを含んで構成される。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＲＯＭに格納されているプログラムには、ＥＣＵ１００により実行される処理が記されている。 The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a memory (specifically, ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory)) 104, and an input / output port (shown) for inputting / outputting various signals. ) And is included. The CPU 102 expands the program stored in the ROM into the RAM and executes it. The program stored in the ROM describes the process executed by the ECU 100.

ＥＣＵ１００により実行される主要な処理の一つとして、ＥＣＵ１００は、監視ユニット２０の各センサから受ける信号、並びにメモリ１０４に記憶されたプログラム及びマップに基づいて、組電池１０のセル毎の満充電容量を算出する。なお、算出された満充電容量の初期状態からの低下度合いに基づいて二次電池の劣化度を推定したり、セル毎に算出された満充電容量を合算した組電池１０全体の満充電容量に電費（ｋｍ／ｋＷｈ）を乗算することによって車両１のＥＶ走行可能距離を推定したりすることができる。 As one of the main processes executed by the ECU 100, the ECU 100 has a full charge capacity of each cell of the assembled battery 10 based on a signal received from each sensor of the monitoring unit 20 and a program and a map stored in the memory 104. Is calculated. The degree of deterioration of the secondary battery is estimated based on the calculated degree of decrease of the full charge capacity from the initial state, and the total charge capacity of the entire assembled battery 10 calculated for each cell is added. The EV mileage of the vehicle 1 can be estimated by multiplying the electricity cost (km / kWh).

セル毎の満充電容量の算出は、以下のようにして行なわれる。すなわち、ＥＣＵ１００は、外部充電の開始から終了までの充電量を、外部充電の開始時のＳＯＣ（第１のＳＯＣ）と外部充電の終了時のＳＯＣ（第２のＳＯＣ）との差分値ΔＳＯＣで除算することによって、満充電容量を算出する。 The full charge capacity for each cell is calculated as follows. That is, the ECU 100 determines the amount of charge from the start to the end of external charging by the difference value ΔSOC between the SOC at the start of external charging (first SOC) and the SOC at the end of external charging (second SOC). The full charge capacity is calculated by dividing.

外部充電の開始から終了までの充電量は、外部充電中の充電電流を積算することによって算出される。なお、セル毎の電流は、たとえば、電流センサ２２の検出値を組電池１０の並列セル数で除算することによって算出してもよいし、並列セルにおける温度ばらつきや抵抗ばらつきを考慮して公知の各種手法を用いて算出してもよい。 The charge amount from the start to the end of external charging is calculated by integrating the charging current during external charging. The current for each cell may be calculated, for example, by dividing the detected value of the current sensor 22 by the number of parallel cells of the assembled battery 10, or is known in consideration of temperature variation and resistance variation in the parallel cell. It may be calculated using various methods.

外部充電の開始時のＳＯＣ（第１のＳＯＣ）、及び外部充電の終了時のＳＯＣ（第２のＳＯＣ）は、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブを用いて推定される。ここで、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブには、後述のようにヒステリシスが存在しており、このヒステリシスの影響を考慮して両ＳＯＣ（第１及び第２のＳＯＣ）が推定される。この点については、後ほど詳しく説明する。 The SOC at the start of external charging (first SOC) and the SOC at the end of external charging (second SOC) are estimated using the SOC-OCV curve. Here, hysteresis exists in the SOC-OCV curve as described later, and both SOCs (first and second SOCs) are estimated in consideration of the influence of this hysteresis. This point will be described in detail later.

なお、上記では、ＳＯＣの推定及び満充電容量の算出は、ＥＣＵ１００によって行なわれ、さらに、ＰＣＵ３０や充電装置５０、エンジン６３等もＥＣＵ１００によって制御されるものとしているが、処理毎にＥＣＵを分けて構成してもよい。たとえば、ＳＯＣの推定及び満充電容量の算出処理、充電装置５０の制御、ＰＣＵ３０の制御、及びエンジン６３の制御を、それぞれ電池ＥＣＵ、充電ＥＣＵ、駆動ＥＣＵ、及びエンジンＥＣＵ等に分けて実装してもよい。 In the above, the SOC is estimated and the full charge capacity is calculated by the ECU 100, and the PCU 30, the charging device 50, the engine 63, etc. are also controlled by the ECU 100, but the ECU is divided for each process. It may be configured. For example, SOC estimation and full charge capacity calculation processing, charging device 50 control, PCU30 control, and engine 63 control are implemented separately for the battery ECU, charging ECU, drive ECU, engine ECU, and the like, respectively. May be good.

補機バッテリ７０は、車両１に搭載される図示しない各種補機へ作動電力を供給する。また、補機バッテリ７０は、ＥＣＵ１００へも作動電力を供給する。補機バッテリ７０は、たとえば鉛蓄電池であるが、その種類は特に限定されるものではなく、その他の二次電池や電気二重層キャパシタ等であってもよい。補機バッテリ７０の出力電圧は、組電池１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖである。 The auxiliary battery 70 supplies operating power to various auxiliary machines (not shown) mounted on the vehicle 1. The auxiliary battery 70 also supplies operating power to the ECU 100. The auxiliary battery 70 is, for example, a lead storage battery, but the type thereof is not particularly limited, and other secondary batteries, electric double layer capacitors, and the like may be used. The output voltage of the auxiliary battery 70 is lower than the output voltage of the assembled battery 10, for example, 12V.

ＩＧ−ＳＷ８０は、運転者が操作可能なスイッチであり、運転者は、ＩＧ−ＳＷ８０をオン操作することによって車両１のシステムを起動し、ＩＧ−ＳＷ８０をオフ操作することによって車両１のシステムを停止させることができる。 The IG-SW80 is a switch that can be operated by the driver. The driver activates the system of the vehicle 1 by turning on the IG-SW80 and turns off the system of the vehicle 1 by turning off the IG-SW80. It can be stopped.

図２は、図１に示した組電池１０の構成の一例を示す図である。図２を参照して、この組電池１０においては、複数のセルが並列接続されてブロック（或いはモジュール）が構成され、複数のブロックが直列接続されて組電池１０が構成されている。具体的には、組電池１０は、直列に接続されるブロック１０−１〜１０−Ｍを含み、ブロック１０−１〜１０−Ｍの各々は、並列接続されたＮ個のセルを含む。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the assembled battery 10 shown in FIG. With reference to FIG. 2, in the assembled battery 10, a plurality of cells are connected in parallel to form a block (or module), and a plurality of blocks are connected in series to form the assembled battery 10. Specifically, the assembled battery 10 includes blocks 10-1 to 10-M connected in series, and each of blocks 10-1 to 10-M contains N cells connected in parallel.

電圧センサ２１−１は、ブロック１０−１の電圧を検出する。すなわち、電圧センサ２１−１は、ブロック１０−１を構成するＮ個のセルの電圧ＶＢ１を検出する。電圧センサ２１−２は、ブロック１０−２を構成するＮ個のセルの電圧ＶＢ２を検出する。電圧センサ２１−Ｍについても同様である。電流センサ２２は、各ブロック１０−１〜１０−Ｍに流れる電流ＩＢを検出する。すなわち、電流センサ２２は、各ブロックのＮ個のセルに流れる総電流を検出する。 The voltage sensor 21-1 detects the voltage of the block 10-1. That is, the voltage sensor 21-1 detects the voltage VB1 of the N cells constituting the block 10-1. The voltage sensor 21-2 detects the voltage VB2 of the N cells constituting the block 10-2. The same applies to the voltage sensor 21-M. The current sensor 22 detects the current IB flowing through each block 10-1 to 10-M. That is, the current sensor 22 detects the total current flowing through the N cells of each block.

図３は、各セルの構成の一例を示す図である。なお、図３では、セル内部の一部が透視して示されている。図３を参照して、セル１１は、筐体１１１と、正極外部端子１１３と、負極外部端子１１４と、電極体１１５とを含む。筐体１１１は、角型（略直方体形状）であり、筐体１１１の上面は、蓋体１１２によって封じられている。蓋体１１２は、注液孔、ガス排出弁、電流遮断機構（ＣＩＤ：Current Interrupt Device）等を備えていてもよい。なお、筐体１１１の形状は、角型（略直方体形状）に限定されるものではなく、円筒型又はラミネート型であってもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of each cell. In FIG. 3, a part of the inside of the cell is seen through. With reference to FIG. 3, the cell 11 includes a housing 111, a positive electrode external terminal 113, a negative electrode external terminal 114, and an electrode body 115. The housing 111 has a square shape (substantially rectangular parallelepiped shape), and the upper surface of the housing 111 is sealed by a lid 112. The lid 112 may include a liquid injection hole, a gas discharge valve, a current interrupt device (CID: Current Interrupt Device), and the like. The shape of the housing 111 is not limited to the square shape (substantially rectangular parallelepiped shape), and may be a cylindrical shape or a laminated shape.

正極外部端子１１３及び負極外部端子１１４は、蓋体１１２の上面に設けられている。正極外部端子１１３及び負極外部端子１１４は、筐体１１１の内部においてそれぞれ正極集電端子及び負極集電端子（いずれも図示せず）に接続されている。 The positive electrode external terminal 113 and the negative electrode external terminal 114 are provided on the upper surface of the lid 112. The positive electrode external terminal 113 and the negative electrode external terminal 114 are connected to a positive electrode current collecting terminal and a negative electrode current collecting terminal (neither of them is shown) inside the housing 111, respectively.

電極体１１５は、正極シートと、負極シートと、セパレータとによって形成されている。電極体１１５は、図示されるような巻回型であってもよいし、積層（スタック）型であってもよい。電極体１１５は、正極部１１６と、負極部１１７とを含む。正極部１１６は、正極シートの未塗布部によって形成される。負極部１１７は、負極シートの未塗布部によって形成される。正極部１１６は、図示しない正極集電端子を通じて正極外部端子１１３に接続され、負極部１１７は、図示しない負極集電端子を通じて負極外部端子１１４に接続される。 The electrode body 115 is formed by a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator. The electrode body 115 may be of a winding type as shown or a stacked type. The electrode body 115 includes a positive electrode portion 116 and a negative electrode portion 117. The positive electrode portion 116 is formed by an uncoated portion of the positive electrode sheet. The negative electrode portion 117 is formed by an uncoated portion of the negative electrode sheet. The positive electrode portion 116 is connected to the positive electrode external terminal 113 through a positive electrode current collecting terminal (not shown), and the negative electrode portion 117 is connected to the negative electrode external terminal 114 through a negative electrode current collecting terminal (not shown).

電極体１１５の正極シート、セパレータ、及び電解液には、それぞれリチウムイオン二次電池の正極シート、セパレータ、及び電解液として従来公知の構成及び材料を用いることができる。一例として、正極シートには、コバルト酸リチウムの一部がニッケル及びマンガンにより置換された三元系の材料を用いることができる。セパレータには、ポリオレフィン（たとえばポリエチレン又はポリプロピレン）を用いることができる。電解液は、有機溶媒（たとえば、ＤＭＣ（Dimethyl Carbonate）とＥＭＣ（Ethyl Methyl Carbonate）とＥＣ（ethylene carbonate）との混合溶媒）と、リチウム塩（たとえばＬｉＰＦ₆）と、添加剤（たとえば、ＬｉＢＯＢ（lithium bis（oxalate）borate）又はＬｉ［ＰＦ₂（Ｃ₂Ｏ₄）₂］）とを含む。電解液に代えて、ポリマー系電解質を用いてもよいし、酸化物系、硫化物系等の無機系固体電解質を用いてもよい。 For the positive electrode sheet, separator, and electrolytic solution of the electrode body 115, conventionally known configurations and materials can be used as the positive electrode sheet, separator, and electrolytic solution of the lithium ion secondary battery, respectively. As an example, a ternary material in which a part of lithium cobalt oxide is replaced with nickel and manganese can be used for the positive electrode sheet. Polyolefin (for example, polyethylene or polypropylene) can be used as the separator. The electrolytic solution is an organic solvent (for example, a mixed solvent of DMC (Dimethyl Carbonate), EMC (Ethyl Methyl Carbonate) and EC (ethylene carbonate)), a lithium salt (for example, LiPF ₆ ), and an additive (for example, LiBOB (for example, LiBOB). Lithium bis (oxalate) borate) or Li [PF ₂ (C ₂ O ₄ ) ₂ ]). A polymer-based electrolyte may be used instead of the electrolytic solution, or an oxide-based or sulfide-based inorganic solid electrolyte may be used.

従来より、リチウムイオン二次電池の典型的な負極活物質には、炭素材料（たとえば黒鉛（グラファイト））が採用されている。これに対して、本実施の形態では、炭素材料にシリコン系材料（Ｓｉ又はＳｉＯ）を混合した混合材が負極シートの活物質として採用されている。シリコン系材料を混合することで、組電池１０のエネルギ密度を増加させて満充電容量を増加させることができる。なお、負極活物質として、シリコン系材料のみを採用してもよい。 Conventionally, a carbon material (for example, graphite) has been adopted as a typical negative electrode active material of a lithium ion secondary battery. On the other hand, in the present embodiment, a mixed material in which a silicon-based material (Si or SiO) is mixed with the carbon material is adopted as the active material of the negative electrode sheet. By mixing the silicon-based material, the energy density of the assembled battery 10 can be increased to increase the full charge capacity. As the negative electrode active material, only a silicon-based material may be used.

負極活物質にシリコン系材料が用いられると、満充電容量を増加させることができる一方で、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブにヒステリシスが顕著に現れる。なお、このようなヒステリシスが生じるのは、充放電に伴なう負極活物質の体積変化が要因と考えられる。 When a silicon-based material is used as the negative electrode active material, the full charge capacity can be increased, but hysteresis appears remarkably in the SOC-OCV curve. It is considered that such hysteresis occurs due to the volume change of the negative electrode active material due to charging and discharging.

＜ＳＯＣ−ＯＣＶカーブのヒステリシス＞
図４は、組電池１０を構成するセルのＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す図である。図４において、縦軸はセルのＯＣＶ（Ｖ）を示し、横軸はセルのＳＯＣ（％）を示す。 <Hysteresis of SOC-OCV curve>
FIG. 4 is a diagram showing an example of the SOC-OCV curve of the cells constituting the assembled battery 10. In FIG. 4, the vertical axis represents the OCV (V) of the cell, and the horizontal axis represents the SOC (%) of the cell.

図４を参照して、曲線Ｌ１は、セルが放電される場合のＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す。この曲線Ｌ１は、セルを満充電状態にしてから放電と休止（放電停止）とを繰り返すことで取得される。曲線Ｌ２は、セルが充電される場合のＳＯＣ−ＯＣＶカーブの一例を示す。この曲線Ｌ２は、セルを完全放電状態にしてから充電と休止（充電停止）とを繰り返すことで取得される。なお、以下では、曲線Ｌ１を「放電カーブＬ１」と称し、曲線Ｌ２を「充電カーブＬ２」と称する。 With reference to FIG. 4, curve L1 shows an example of an SOC-OCV curve when the cell is discharged. This curve L1 is acquired by repeating discharging and pausing (discharging stop) after the cell is fully charged. The curve L2 shows an example of the SOC-OCV curve when the cell is charged. This curve L2 is acquired by repeating charging and pausing (charging stop) after putting the cell in a completely discharged state. In the following, the curve L1 will be referred to as a “discharge curve L1”, and the curve L2 will be referred to as a “charge curve L2”.

このような放電カーブＬ１及び充電カーブＬ２は、事前の評価実験等により予め取得され、ＥＣＵ１００のメモリ１０４にマップとして格納されている。図５は、放電カーブＬ１及び充電カーブＬ２のマップの一例を示す図である。図５を参照して、ＳＯＣ１は、放電カーブＬ１上のＳＯＣを示し、ＳＯＣ２は、充電カーブＬ２上のＳＯＣを示す。セルの完全放電状態と満充電状態との間のＯＣＶとＳＯＣ１，ＳＯＣ２との関係が、事前の評価実験等により予め取得され、図５に示されるようなマップとしてメモリ１０４に記憶されている。 Such a discharge curve L1 and a charge curve L2 are acquired in advance by a preliminary evaluation experiment or the like, and are stored as maps in the memory 104 of the ECU 100. FIG. 5 is a diagram showing an example of maps of the discharge curve L1 and the charge curve L2. With reference to FIG. 5, SOC1 indicates the SOC on the discharge curve L1 and SOC2 indicates the SOC on the charge curve L2. The relationship between the OCV and the SOC1 and SOC2 between the fully discharged state and the fully charged state of the cell is acquired in advance by a preliminary evaluation experiment or the like, and is stored in the memory 104 as a map as shown in FIG.

再び図４を参照して、あるＳＯＣに対して、放電カーブＬ１上のＯＣＶは、充電カーブＬ２上のＯＣＶよりも低い。この傾向は、ＳＯＣが低い領域（たとえば４０〜５０％よりも低い領域）において顕著である。なお、炭素材料とシリコン系材料との混合材ではなくシリコン系材料のみが負極活物質に用いられる場合には、ＳＯＣが高い領域においても、放電カーブＬ１上のＯＣＶが充電カーブＬ２上のＯＣＶよりも低くなる。 With reference to FIG. 4 again, for a certain SOC, the OCV on the discharge curve L1 is lower than the OCV on the charge curve L2. This tendency is remarkable in the region where the SOC is low (for example, the region where the SOC is lower than 40 to 50%). When only the silicon-based material is used as the negative electrode active material instead of the mixture of the carbon material and the silicon-based material, the OCV on the discharge curve L1 is higher than the OCV on the charge curve L2 even in the region where the SOC is high. Will also be low.

放電カーブＬ１上のＯＣＶは、各ＳＯＣにおけるＯＣＶの最低値を示し、充電カーブＬ２上のＯＣＶは、各ＳＯＣにおけるＯＣＶの最高値を示す。セルの状態は、放電カーブＬ１と充電カーブＬ２とにより囲まれた領域内（放電カーブＬ１，Ｌ２上を含む）のいずれかの状態をとり得る。放電カーブＬ１上のＯＣＶと充電カーブＬ２上のＯＣＶとの乖離が、セルにおけるヒステリシスの存在を示している。 The OCV on the discharge curve L1 shows the lowest value of the OCV at each SOC, and the OCV on the charge curve L2 shows the highest value of the OCV at each SOC. The state of the cell can be any state within the region surrounded by the discharge curve L1 and the charge curve L2 (including on the discharge curves L1 and L2). The discrepancy between the OCV on the discharge curve L1 and the OCV on the charge curve L2 indicates the presence of hysteresis in the cell.

言い換えると、たとえばＯＣＶがＶｍであるとき、ＳＯＣは、充電カーブＬ２上のＳＯＣを示すＳＯＣ２から、放電カーブＬ１上のＳＯＣを示すＳＯＣ１までの範囲に存在し得る。そのため、ＯＣＶからＳＯＣを推定する場合に、ヒステリシスの影響により真のＳＯＣを推定することができない。その結果、外部充電に伴ない推定される満充電容量が過大に評価される可能性がある。 In other words, for example, when the OCV is Vm, the SOC may be in the range from SOC2 indicating the SOC on the charge curve L2 to SOC1 indicating the SOC on the discharge curve L1. Therefore, when estimating SOC from OCV, it is not possible to estimate true SOC due to the influence of hysteresis. As a result, the estimated full charge capacity associated with external charging may be overestimated.

図６は、外部充電に伴なうＳＯＣ差を説明する図である。この図６には、図４に示したＳＯＣ−ＯＣＶカーブ（放電カーブＬ１及び充電カーブＬ２）が示されている。 FIG. 6 is a diagram illustrating a SOC difference associated with external charging. FIG. 6 shows the SOC-OCV curves (discharge curve L1 and charge curve L2) shown in FIG.

図６を参照して、外部充電の開始時及び終了時のＯＣＶがそれぞれＶｐ，Ｖａであるとする。一般的に外部充電が開始される低ＳＯＣ領域では、ＳＯＣ−ＯＣＶカーブのヒステリシスが大きく、外部充電の開始時のＯＣＶであるＶｐに対して、充電カーブＬ２を用いて推定されるＳＯＣはＳＯＣ３であり、放電カーブＬ１を用いて推定されるＳＯＣはＳＯＣ４（ＳＯＣ３＜ＳＯＣ４）である。なお、この例では、外部充電が終了する高ＳＯＣ領域では、ヒステリシスはほとんど生じておらず、外部充電の終了時のＯＣＶであるＶａに対して、放電カーブＬ１及び充電カーブＬ２の何れを用いても、推定されるＳＯＣはＳＯＣ５である。 With reference to FIG. 6, it is assumed that the OCVs at the start and end of the external charging are Vp and Va, respectively. Generally, in the low SOC region where external charging is started, the hysteresis of the SOC-OCV curve is large, and the SOC estimated using the charging curve L2 is SOC3 with respect to Vp, which is the OCV at the start of external charging. Yes, the SOC estimated using the discharge curve L1 is SOC4 (SOC3 <SOC4). In this example, in the high SOC region where the external charging ends, hysteresis hardly occurs, and either the discharge curve L1 or the charging curve L2 is used with respect to Va, which is the OCV at the end of the external charging. Also, the estimated SOC is SOC5.

外部充電の開始時における真のＳＯＣは、ＳＯＣ３，ＳＯＣ４をそれぞれ最小値及び最大値として、ＳＯＣ３からＳＯＣ４の間に存在する。したがって、外部充電の開始時と終了時とのＳＯＣ差は、ΔＳＯＣ２（＝ＳＯＣ５−ＳＯＣ４），ΔＳＯＣ１（＝ＳＯＣ５−ＳＯＣ３）をそれぞれ最小値及び最大値として、ΔＳＯＣ２からΔＳＯＣ１の間の値のいずれかとなる。 The true SOC at the start of external charging exists between SOC3 and SOC4, with SOC3 and SOC4 as the minimum and maximum values, respectively. Therefore, the SOC difference between the start and end of external charging is one of the values between ΔSOC2 and ΔSOC1 with ΔSOC2 (= SOC5-SOC4) and ΔSOC1 (= SOC5-SOC3) as the minimum and maximum values, respectively. Become.

上述のように、満充電容量は、外部充電に伴なう蓄電量をＳＯＣ差で除算することによって算出されるので、外部充電に伴ない算出される満充電容量は、ΔＳＯＣ２を用いて算出される値ＦＣ２を最大値、及びΔＳＯＣ１を用いて算出される値ＦＣ１を最小値として、ＦＣ２からＦＣ１の間のいずれかの値をとり得る。そこで、本実施の形態に従う電池システム２では、満充電容量が過大に評価されるのを防止するために、ΔＳＯＣ１を用いて算出される値ＦＣ１を満充電容量の推定値とすることにしたものである。 As described above, the full charge capacity is calculated by dividing the amount of electricity stored by the external charge by the SOC difference, so the full charge capacity calculated by the external charge is calculated by using ΔSOC2. A value between FC2 and FC1 can be taken, with the value FC2 as the maximum value and the value FC1 calculated using ΔSOC1 as the minimum value. Therefore, in the battery system 2 according to the present embodiment, in order to prevent the full charge capacity from being overestimated, the value FC1 calculated using ΔSOC1 is used as the estimated value of the full charge capacity. Is.

なお、この例では、外部充電が終了する高ＳＯＣ領域では、ヒステリシスはほとんど生じていないが、シリコン系材料のみが負極活物質に用いられる場合には、高ＳＯＣ領域においてもヒステリシスが生じる（充電カーブＬ２上のＯＣＶの方が放電カーブＬ１上のＯＣＶよりも高い）。そのため、外部充電が終了する高ＳＯＣ領域においてもヒステリシスが生じる場合には、外部充電の終了時のＳＯＣは、放電カーブＬ１を用いて算出するのが好ましい。これにより、外部充電に伴なうＳＯＣ差が最大に見積もられるので、満充電容量としては最小側に評価される。したがって、満充電容量が過大に評価されるのを確実に回避することができる。 In this example, hysteresis hardly occurs in the high SOC region where external charging ends, but when only a silicon-based material is used for the negative electrode active material, hysteresis occurs even in the high SOC region (charging curve). The OCV on L2 is higher than the OCV on the discharge curve L1). Therefore, when hysteresis occurs even in the high SOC region where the external charging ends, it is preferable to calculate the SOC at the end of the external charging using the discharge curve L1. As a result, the SOC difference due to external charging is estimated to be the maximum, so that the full charge capacity is evaluated to the minimum side. Therefore, it is possible to reliably prevent the full charge capacity from being overestimated.

図７は、外部充電に伴ないＥＣＵ１００により実行される満充電容量推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、セル毎に実行され、たとえば、電源９０（図１）の充電ケーブルのコネクタがインレット４０に接続されると開始される。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of the procedure of the full charge capacity estimation process executed by the ECU 100 accompanying the external charging. The process shown in this flowchart is executed cell by cell and is started, for example, when the connector of the charging cable of the power supply 90 (FIG. 1) is connected to the inlet 40.

図７を参照して、充電ケーブルのコネクタがインレット４０に接続されると、ＥＣＵ１００は、外部充電を開始するか否かを判定する（ステップＳ１０）。外部充電は、充電ケーブルのコネクタがインレット４０に接続されると直ちに開始されてもよいし、設定された充電開始時刻が到来した場合に開始されるものとしてもよい（タイマー充電）。 With reference to FIG. 7, when the connector of the charging cable is connected to the inlet 40, the ECU 100 determines whether or not to start external charging (step S10). External charging may be started as soon as the connector of the charging cable is connected to the inlet 40, or may be started when the set charging start time arrives (timer charging).

ステップＳ１０において外部充電を開始するものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、外部充電の開始に先立って対象セルの電圧ＶＢｉを電圧センサ２１から取得する（ステップＳ２０）。ここで取得される電圧ＶＢｉは、外部充電の開始前のＯＣＶ（以下「充電前ＯＣＶ」と称する。）に相当する（活物質中及び電解液中の塩濃度差による分極は生じていないものとする。）。 If it is determined in step S10 to start external charging (YES in step S10), the ECU 100 acquires the voltage VBi of the target cell from the voltage sensor 21 prior to the start of external charging (step S20). The voltage VBi acquired here corresponds to the OCV before the start of external charging (hereinafter referred to as “pre-charging OCV”) (the polarization due to the difference in salt concentration in the active material and the electrolytic solution does not occur). To do.).

そして、充電前ＯＣＶが取得されると、ＥＣＵ１００は、充電装置５０（図１）へ駆動信号を出力し、外部充電を開始する（ステップＳ３０）。外部充電中、ＥＣＵ１００は、対象セルに入力される電流の積算値ＳＲを算出する（ステップＳ４０）。なお、対象セルに入力される電流は、たとえば、電流センサ２２の検出値を並列セル数で除算することによって算出してもよいし、並列セルにおける温度ばらつきや抵抗ばらつきを考慮して公知の各種手法を用いて算出してもよい。 Then, when the pre-charging OCV is acquired, the ECU 100 outputs a drive signal to the charging device 50 (FIG. 1) and starts external charging (step S30). During external charging, the ECU 100 calculates the integrated value SR of the current input to the target cell (step S40). The current input to the target cell may be calculated by, for example, dividing the detected value of the current sensor 22 by the number of parallel cells, or various known values in consideration of temperature variation and resistance variation in the parallel cell. It may be calculated using a method.

外部充電の実行中、ＥＣＵ１００は、外部充電を終了するか否かを判定する（ステップＳ５０）。たとえば、いずれかのセルのＳＯＣが所定レベルに達した場合や、ユーザにより充電終了が指示された場合等に、外部充電を終了するものと判定される。そして、ステップＳ５０において外部充電を終了するものと判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、充電装置５０を停止させて外部充電を停止する（ステップＳ６０）。 During execution of external charging, the ECU 100 determines whether or not to end external charging (step S50). For example, when the SOC of any cell reaches a predetermined level, or when the user instructs the end of charging, it is determined that the external charging is terminated. Then, when it is determined in step S50 that the external charging is terminated (YES in step S50), the ECU 100 stops the charging device 50 and stops the external charging (step S60).

外部充電が停止した後、ＥＣＵ１００は、対象セルの電圧ＶＢｉを電圧センサ２１から取得する（ステップＳ７０）。ここで取得される電圧ＶＢｉは、外部充電の終了後のＯＣＶ（以下「充電後ＯＣＶ」と称する。）に相当する（活物質中及び電解液中の塩濃度差による分極は解消しているものとする。）。 After the external charging is stopped, the ECU 100 acquires the voltage VBi of the target cell from the voltage sensor 21 (step S70). The voltage VBi acquired here corresponds to the OCV after the end of external charging (hereinafter referred to as "OCV after charging") (polarization due to the difference in salt concentration in the active material and the electrolytic solution is eliminated). ).

次いで、ＥＣＵ１００は、充電カーブＬ２（図４〜図６）を用いて、ステップＳ２０において取得された充電前ＯＣＶからＳＯＣ（以下「充電前ＳＯＣ」と称する。）を算出する（ステップＳ８０）。さらに、ＥＣＵ１００は、放電カーブＬ１（図４〜図６）を用いて、ステップＳ７０において取得された充電後ＯＣＶからＳＯＣ（以下「充電後ＳＯＣ」と称する。）を算出する（ステップＳ９０）。 Next, the ECU 100 calculates the SOC (hereinafter referred to as “pre-charging SOC”) from the pre-charging OCV acquired in step S20 using the charging curve L2 (FIGS. 4 to 6) (step S80). Further, the ECU 100 calculates SOC (hereinafter referred to as “post-charge SOC”) from the post-charge OCV acquired in step S70 using the discharge curve L1 (FIGS. 4 to 6) (step S90).

続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ９０において算出された充電後ＳＯＣから、ステップＳ８０において算出された充電前ＳＯＣを減算することによって、外部充電前後のＳＯＣ差を示すΔＳＯＣを算出する（ステップＳ１００）。 Subsequently, the ECU 100 calculates ΔSOC indicating the SOC difference before and after external charging by subtracting the pre-charging SOC calculated in step S80 from the post-charging SOC calculated in step S90 (step S100).

そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０において外部充電の開始から終了まで積算された電流積算値ＳＲを、ステップＳ１００において算出されたΔＳＯＣで除算することによって、対象セルの満充電容量ＦＣを算出する（ステップＳ１１０）。 Then, the ECU 100 calculates the full charge capacity FC of the target cell by dividing the current integrated value SR integrated from the start to the end of the external charging in step S40 by the ΔSOC calculated in step S100 (step S110). ).

以上のように、この実施の形態によれば、外部充電の開始時のＳＯＣは充電カーブＬ２を用いて算出され、外部充電の終了時のＳＯＣは放電カーブＬ１を用いて算出され、このＳＯＣ差を用いて満充電容量が算出される。これにより、ＳＯＣ差が最大側に見積もられ、満充電容量は最小側に評価される。したがって、この実施の形態によれば、満充電容量が過大に評価されるのを回避することができる。 As described above, according to this embodiment, the SOC at the start of external charging is calculated using the charging curve L2, and the SOC at the end of external charging is calculated using the discharge curve L1. This SOC difference The full charge capacity is calculated using. As a result, the SOC difference is estimated to the maximum side, and the full charge capacity is evaluated to the minimum side. Therefore, according to this embodiment, it is possible to prevent the full charge capacity from being overestimated.

なお、上記の実施の形態では、セル毎に満充電容量推定処理が実行されるものとしたが、組電池１０全体のＯＣＶ及びＳＯＣを用いて、組電池１０全体としての満充電容量推定処理を実行するようにしてもよい。 In the above embodiment, the full charge capacity estimation process is executed for each cell, but the full charge capacity estimation process for the entire assembled battery 10 is performed by using the OCV and SOC of the entire assembled battery 10. You may want to do it.

今回開示された実施の形態は、全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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１車両、２電池システム、１０組電池、１０−１〜１０−Ｍブロック、１１セル、２０監視ユニット、２１電圧センサ、２２電流センサ、２３温度センサ、３０ＰＣＵ、４０インレット、５０充電装置、６１，６２ＭＧ、６３エンジン、６４動力分割装置、６５駆動軸、６６駆動輪、７０補機バッテリ、８０ＩＧ−ＳＷ、９０電源、１００ＥＣＵ、１０２ＣＰＵ、１０４メモリ、１１１筐体、１１２蓋体、１１３正極外部端子、１１４負極外部端子、１１５電極体、１１６正極部、１１７負極部。 1 vehicle, 2 battery system, 10 sets of batteries, 10-1 to 10-M blocks, 11 cells, 20 monitoring units, 21 voltage sensors, 22 current sensors, 23 temperature sensors, 30 PCUs, 40 inlets, 50 charging devices, 61 , 62 MG, 63 engine, 64 power splitting device, 65 drive shaft, 66 drive wheel, 70 auxiliary battery, 80 IG-SW, 90 power supply, 100 ECU, 102 CPU, 104 memory, 111 housing, 112 lid, 113 positive electrode external terminal, 114 negative electrode external terminal, 115 electrode body, 116 positive electrode part, 117 negative electrode part.

Claims

A battery system installed in a vehicle
With a secondary battery
A charging device configured to perform external charging to charge the secondary battery by a charging facility provided outside the vehicle.
The amount of charge from the start to the end of the external charging is the difference between the first SOC indicating the SOC of the secondary battery at the start of the external charging and the second SOC indicating the SOC at the end of the external charging. It comprises a control device configured to estimate the full charge capacity of the secondary battery by dividing by a value.
The control device is
Using the charging curve showing the SOC-OCV characteristics of the secondary battery when the secondary battery is charged, the first SOC is calculated from the OCV of the secondary battery before the start of the external charging.
The second SOC is calculated from the OCV after the end of the external charging by using the discharge curve showing the SOC-OCV characteristic of the secondary battery when the secondary battery is discharged. Battery system.