JP4075762B2 - 二次電池における残存容量の算出装置および算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池の状態を検知する技術に関し、特に、二次電池の残存容量を正確に算出する技術に関する。

電動機により車両の駆動力を得る、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車は、二次電池を搭載している。電気自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動する。ハイブリッド自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したり、電動機によりエンジンをアシストして車両を駆動したりする。燃料電池車は、燃料電池による電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したり、この燃料電池による電力に加えて二次電池に蓄えられた電力を用いて電動機を駆動して車両を駆動したりする。

このような車両においては、回生制動、すなわち、車両制動時に電動機を発電機として機能させ、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換することにより制動する機能を備えている。ここで変換された電気エネルギは二次電池に蓄えられ、加速する時などに再利用される。

二次電池は過放電、過充電を行なうと電池性能を劣化させることになるため、二次電池の充電量（ＳＯＣ：State Of Charge、残存容量ともいう。）を把握して、充放電を制御する必要がある。特に、車両に搭載された熱機関により発電機を駆動して電力を発生し、これを二次電池に充電することができる形式のハイブリッド自動車においては、二次電池が、回生電力を受け入れられるように、また要求があれば直ちに電動機に対して電力を供給できるようにするために、その充電量は満充電の状態（１００％）と、全く充電されていない状態（０％）のおおよそ中間付近（５０〜６０％）に制御されることが多い。このため、二次電池の残存容量（ＳＯＣ）をより正確に検知する必要がある。

このような二次電池の残存容量を検知する方法としては、二次電池の端子電圧（開放電圧、起電圧）に基づいて検知する方法が周知である。また、端子電圧は電流値によって変化することから、電流センサにより測定された充放電電流値を積算して残存容量を推定する方法も行なわれている。

特開２００３−１４９３０７号公報（特許文献１）は、電池の充放電パターンに依存せず、ＳＯＣの高い推定精度を確保できる電池残存容量算出方法を開示する。この電池残存容量算出方法は、電池の起電圧と電流積算値とにより電池の残存容量（ＳＯＣ）を推定する方法であって、電池の起電圧によりＳＯＣの補正パラメータを決定するステップと、補正パラメータを使用して電流積算値から求めたＳＯＣを補正するステップとを含む。ＳＯＣを補正するステップは、電池電圧から起電圧を求めるステップと、起電圧から第１の推定ＳＯＣを求めるステップと、電流積算値から第２の推定ＳＯＣを求めるステップと、第１の推定ＳＯＣと第２の推定ＳＯＣとの差から、補正パラメータを使用して補正量を求めるステップと、補正量により第２の推定ＳＯＣを補正するステップとを含む。

この電池残存容量算出方法によると、電流積算値から求めた電池のＳＯＣを電池の起電圧から補正する際に、起電圧からのＳＯＣの推定精度が高いＳＯＣ領域では、補正量が大きくなるように、推定精度が低くなるＳＯＣ領域では補正量が小さくなるように補正パラメータが決定される。これにより、全てのＳＯＣ領域においてＳＯＣ推定精度を向上でき、充放電パターンによらず、高精度の電池残存容量算出方法を提供することができる。
特開２００３−１４９３０７号公報

しかしながら、上述した特許文献１においては、補正パラメータを起電圧により決定している。すなわち、起電圧に基づいて推定されたＳＯＣの精度が高いと考えられる領域においては補正パラメータを大きく、起電圧に基づいて推定されたＳＯＣの精度が低いと考えられる領域においては補正パラメータを小さく決めている。このような算出方法では、二次電池における充放電電流値が小さいことにより、起電圧に基づいて推定されたＳＯＣの精度が低い場合であっても、補正パラメータは大きく決められる場合もあり、正確にＳＯＣを算出できない場合が発生し得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池の残存容量を正確に算出することができる算出装置および算出方法を提供することである。

第１の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置は、二次電池の電圧値を検知するための電圧検知手段と、二次電池の電流値を検知するための電流検知手段と、二次電池の電圧値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第１の補正パラメータを算出するための手段と、二次電池の電流値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第２の補正パラメータを算出するための手段と、電圧値、電流値、第１の補正パラメータおよび第２の補正パラメータを用いて、二次電池の残存容量を算出するための算出手段とを含む。

第１の発明によると、二次電池の残存容量であるＳＯＣを算出するにあたり、第２の補正パラメータが二次電池の電流値に基づいて算出される。従来は、二次電池の電圧値に基づいて算出される第１の補正パラメータのみを用いて、補正されたＳＯＣを算出していたが、第１の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第１の補正パラメータのみならず第２の補正パラメータも用いて、補正されたＳＯＣを算出することができる。このため、充放電電流値が小さい場合であって、電圧（開放電圧）に基づいて推定されたＳＯＣの精度が低い場合には、電圧に基づく推定ＳＯＣが影響する補正項の寄与率が低くなるように第２の補正パラメータを電流値に基づいて算出することができる。このため、たとえば電流積算に基づいて算出された推定ＳＯＣから補正項を使用して正確なＳＯＣを算出する場合に、充放電電流値の大きさにより補正項の寄与度合いを調整することができる。その結果、二次電池の残存容量を正確に算出することができる算出装置を提供することができる。

第２の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、電圧値に基づいて、二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量を算出するための手段と、電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第２の推定残存容量を算出するための手段と、第１の推定残存容量および第２の推定残存容量の差と、第１の補正パラメータと、第２の補正パラメータとを用いた関数を使用して、第２の推定残存容量を補正することにより、二次電池の残存容量を算出するための手段とを含む。

第２の発明によると、たとえば、充放電電流値を積算して算出された電流積算値に基づいて算出された第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）から、補正項を使用して正確なＳＯＣが算出される。この場合において、二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）が算出される。第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）との差と、第１の補正パラメータ（Ｒ（１））と、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））とを用いた関数が用いられる。この関数として、充放電電流値に基づいて算出される第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を補正項に乗算するような関数にしておいて、充放電電流値が小さいと第２の補正パラメータ（Ｒ（２））が小さくなるようにしておく。このようにすると、充放電電流値が小さい場合に精度が低くなる第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを小さくして、第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）を補正して、正確な残存容量を算出することができる。

第３の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第２の発明の構成に加えて、この関数は、第１の推定残存容量および第２の推定残存容量の差に、第１の補正パラメータと第２の補正パラメータとを乗算した関数である。

第３の発明によると、第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）との差に、第１の補正パラメータ（Ｒ（１））および第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を乗算して、補正項を算出している。このため、充放電電流値が小さいときには第２の補正パラメータ（Ｒ（２））が小さくなるようにしておくと、補正項を小さく算出することになり、補正項の寄与率を低くすることができる。すなわち、充放電電流値の小さいときに精度が低い開放電圧に基づいて算出される第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項を小さくして、補正項の寄与率を低くすることができる。

第４の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第３の発明の構成に加えて、算出手段は、関数により算出された補正分を第２の推定残存容量に加算することにより、二次電池の残存容量を算出するための手段を含む。

第４の発明によると、補正分である補正項を第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）に加算することにより、二次電池の残存容量を算出するので、電流積算により算出された残存容量を基準として、電圧値と電流値との双方を考慮した補正を行ない、正確な残存容量を算出することができる。

第５の発明に係る二次電池における残存容量の算出装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、第２の補正パラメータは大きく、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第２の補正パラメータは小さいものである。

第５の発明によると、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を小さくして、開放電圧により算出された精度の低い第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを低くすることができる。一方、二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を大きくして、開放電圧により算出された第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを高くすることができる。

第６の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法は、二次電池の電圧値を検知する電圧検知ステップと、二次電池の電流値を検知する電流検知ステップと、二次電池の電圧値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第１の補正パラメータを算出するステップと、二次電池の電流値に基づいて、二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第２の補正パラメータを算出するステップと、電圧値、電流値、第１の補正パラメータおよび第２の補正パラメータを用いて、二次電池の残存容量を算出する算出ステップとを含む。

第６の発明によると、二次電池の残存容量であるＳＯＣを算出するにあたり、第２の補正パラメータが二次電池の電流値に基づいて算出される。従来は、二次電池の電圧値に基づいて算出される第１の補正パラメータのみを用いて、補正されたＳＯＣを算出していたが、第６の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法においては、第１の補正パラメータのみならず第２の補正パラメータも用いて、補正されたＳＯＣを算出することができる。このため、充放電電流値が小さい場合であって、電圧（開放電圧）に基づいて推定されたＳＯＣの精度が低い場合には、電圧に基づく推定ＳＯＣが影響する補正項の寄与率が低くなるように第２の補正パラメータを電流値に基づいて算出することができる。このため、たとえば電流積算に基づいて算出された推定ＳＯＣから補正項を使用して正確なＳＯＣを算出する場合に、充放電電流値の大きさにより補正項の寄与度合いを調整することができる。その結果、二次電池の残存容量を正確に算出することができる算出方法を提供することができる。

第７の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法においては、第６の発明の構成に加えて、算出ステップは、電圧値に基づいて、二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量を算出するステップと、電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第２の推定残存容量を算出するステップと、第１の推定残存容量および第２の推定残存容量の差と、第１の補正パラメータと、第２の補正パラメータとを用いた関数を使用して、第２の推定残存容量を補正することにより、二次電池の残存容量を算出するステップとを含む。

第７の発明によると、たとえば、充放電電流値を積算して算出された電流積算値に基づいて算出された第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）から、補正項を使用して正確なＳＯＣが算出される。この場合において、二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）が算出される。第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）との差と、第１の補正パラメータ（Ｒ（１））と、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））とを用いた関数が用いられる。この関数として、充放電電流値に基づいて算出される第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を補正項に乗算するような関数にしておいて、充放電電流値が小さいと第２の補正パラメータ（Ｒ（２））が小さくなるようにしておく。このようにすると、充放電電流値が小さい場合に精度が低くなる第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを小さくして、第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）を補正して、正確な残存容量を算出することができる。

第８の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法においては、第７の発明の構成に加えて、関数は、第１の推定残存容量および第２の推定残存容量の差に、第１の補正パラメータと第２の補正パラメータとを乗算した関数である。

第８の発明によると、第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）との差に、第１の補正パラメータ（Ｒ（１））および第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を乗算して、補正項を算出している。このため、充放電電流値が小さいときには第２の補正パラメータ（Ｒ（２））が小さくなるようにしておくと、補正項を小さく算出することになり、補正項の寄与率を低くすることができる。すなわち、充放電電流値の小さいときに精度が低い開放電圧に基づいて算出される第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項を小さくして、補正項の寄与率を低くすることができる。

第９の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法においては、第８の発明の構成に加えて、算出ステップは、関数により算出された補正分を第２の推定残存容量に加算することにより、二次電池の残存容量を算出するステップを含む。

第９の発明によると、補正分である補正項を第２の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｉ）に加算することにより、二次電池の残存容量を算出するので、電流積算により算出された残存容量を基準として、電圧値と電流値との双方を考慮した補正を行ない、正確な残存容量を算出することができる。

第１０の発明に係る二次電池における残存容量の算出方法においては、第６〜９のいずれかの発明の構成に加えて、二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、第２の補正パラメータは大きく、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第２の補正パラメータは小さいものである。

第１０の発明によると、二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を小さくして、開放電圧により算出された精度の低い第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを低くすることができる。一方、二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、第２の補正パラメータ（Ｒ（２））を大きくして、開放電圧により算出された第１の推定残存容量（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを高くすることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

以下の説明では、車両の駆動用機器や補機電装品へ電力を供給したり、回生制動時にモータジェネレータから電力の供給を受けたりする二次電池（たとえばニッケル水素電池）の残存容量（ＳＯＣ）を算出する装置について説明する。二次電池の種類は特に限定されるものではないが、以下の説明では、二次電池をニッケル水素電池とする。また、本発明の実施の形態に係る二次電池における残存容量の算出装置は、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車のいずれにも適用できる。

図１を参照して、本実施の形態に係る二次電池における残存容量の算出装置を実現する電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００を含む車両のパワーユニットについて説明する。図１に示すように、この車両のパワーユニットは、ニッケル水素電池１００と電池ＥＣＵ２００とを含む。

ニッケル水素電池１００には、ニッケル水素電池１００の温度を測定するための温度センサ１１０と、ニッケル水素電池１００の電圧を測定する電圧センサ１３０とが取り付けられている。ニッケル水素電池１００と車両のパワーケーブルとを接続する出力ケーブルまたは入力ケーブルには、充放電電流値を測定する電流センサ１２０が取り付けられている。

電池ＥＣＵ２００は、温度センサ１１０と、電流センサ１２０と、電圧センサ１３０と、イグニッションスイッチオン信号線とに接続された入出力インターフェイス５００と、電池ＥＣＵ２００を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３００と、クロック４００と、各種データを記憶するメモリ６００とを含む。ニッケル水素電池１００の電源端子は、車両パワーケーブルに接続され、この車両の走行モータ、補機電装品等に電力を供給する。

ニッケル水素電池１００の温度を測定する温度センサ１１０により検知された温度信号は、電池ＥＣＵ２００の入出力インターフェイス５００を介して、ＣＰＵ３００に送信される。

ニッケル水素電池１００への充電電流値およびニッケル水素電池１００からの放電電流値を測定する電流センサ１２０により検知された電流値は、電池ＥＣＵ２００の入出力インターフェイス５００を介して、ＣＰＵ３００に送信される。ＣＰＵ３００は、この電流値を時間積算することにより、ＳＯＣを算出することができる。

ニッケル水素電池１００の電圧を測定する電圧センサ１３０により検知された電圧は、電池ＥＣＵ２００の入出力インターフェイス５００を介して、ＣＰＵ３００に送信される。ＣＰＵ３００は、予め定められた条件で開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）に基づいてＳＯＣを算出することができる。

電池ＥＣＵ２００の内部においては、入出力インターフェイス５００、ＣＰＵ３００、クロック４００およびメモリ６００が、内部バス７００を介して接続され、互いにデータ通信を行なうことができる。メモリ６００には、ＣＰＵ３００で実行されるプログラムや、そのプログラムで用いるしきい値、補正係数およびマップなどが記憶されている。

図２を参照して、本実施の形態に係る二次電池における残存容量の算出装置である電池ＥＣＵ２００のメモリ６００に記憶される補正係数Ｒ（２）について説明する。この補正係数Ｒ（２）は、ニッケル水素電池１００の電流値に基づいて算出される。補正係数Ｒ（２）と充放電電流値との間には図２に示すような関係がある。この補正係数Ｒ（２）は、ニッケル水素電池１００の充放電電流値に基づいて決定されるＳＯＣの補正係数である。これに対して、補正係数Ｒ（１）は、特許文献１に記載されたように起電圧に基づいて算出されるＳＯＣの補正係数である。

図２に示すように、補正係数Ｒ（２）は、ニッケル水素電池１００の充放電電流値の関数であって、電流値の絶対値が大きいほど１に近づくような放物線の形状を有する。なお、このような関数は一例であって、放物線の形状を有する関数に限定されない。電流値の絶対値が大きいと１に近づき、電流値の絶対値が小さいと０に近い値（たとえば、０．１〜０．２程度）に近づく形状の関数（下に凸の関数）であればよい。また、このような関数形式ではなく、メモリ６００に数値データとして記憶するようにしてもよい。

図３を参照して、本実施の形態に係る二次電池における残存容量の算出装置である電池ＥＣＵ２００のＣＰＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＣＰＵ３００は、電圧値から第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）を算出する。この電圧値は、入出力インターフェイス５００を介して電圧センサ１３０から電池ＥＣＵ２００に入力された信号に基づいて検知される。電圧センサ１３０により検知された測定電圧値に、ニッケル水素電池１００の内部抵抗値に電流センサ１２０により検知された電流値を乗算して算出されたニッケル水素電池１００の内部抵抗による電圧降下値と、ニッケル水素電池１００の分極現象による電圧値とを加算して、開放電圧（起電圧、ＯＣＶ）を算出する。より詳しくは、測定電圧値に、内部抵抗による電圧降下による電圧値と分極による電圧値とを加算して、開放電圧を算出する。ニッケル水素電池１００においては、この開放電圧とＳＯＣとの概略の関係が予め把握されているので、開放電圧から第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）を算出することができる。

また、このとき、ニッケル水素電池１００の内部抵抗値は、ニッケル水素電池１００の温度により変動するので、その変動を考慮して内部抵抗を、たとえばマップから算出して、内部抵抗による電圧降下分を算出する。また、分極電圧は、ニッケル水素電池１００の温度および充放電電流値により変動するので、その変動を考慮して分極電圧値を、たとえば電池温度と充放電電流値とをパラメータとしたマップから算出して、分極電圧値を算出する。

Ｓ１１０にて、ＣＰＵ３００は、電流値から電流積算値（∫ｉdt）を算出する。この電流積算値は、ごく短い時間（dt）における充放電電流の積算値（積分値）である。このとき、電流値は、入出力インターフェイス５００を介して電流センサ１２０から電池ＥＣＵ２００に入力された信号に基づいて検知される。また、この積分時間は、ごく短い時間とした方が、走行中には、充電と放電とをごく短い時間で切り換えて繰返される場合があるハイブリッド車両には好ましい。

Ｓ１２０にて、ＣＰＵ３００は、電流積算値の加算を繰返して、第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）を算出する。このとき、第２の推定ＳＯＣは、ＳＯＣ＿ｉ＝ＳＯＣ＿ｉ＋∫ｉdtにより算出される。

Ｓ１３０にて、ＣＰＵ３００は、Ｓ１００にて算出した第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）と、Ｓ１２０にて算出した第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）との残存容量差ｄＳＯＣを算出する。すなわち、ｄＳＯＣは、ｄＳＯＣ＝ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉで算出される。

Ｓ１４０にて、ＣＰＵ３００は、電圧値（起電圧）から補正係数Ｒ（１）を算出する。この補正係数Ｒ（１）は、特許文献１の補正パラメータである。

Ｓ１５０にて、ＣＰＵ３００は、電流値から補正係数Ｒ（２）を算出する。このとき、図２に示すような、補正係数Ｒ（２）と充放電電流との関係に基づいて、補正係数Ｒ（２）が算出される。

Ｓ１６０にて、ＣＰＵ３００は、補正された残存容量ＳＯＣを算出する。このとき、補正された残存容量ＳＯＣは、ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）×Ｒ（２）＋ＳＯＣ＿ｉで算出される。

Ｓ１７０にて、ＣＰＵ３００は、イグニッションスイッチがオフにされたか否かを判断する。この判断は、入出力インターフェイス５００を介してイグニッションスイッチオン信号がオン状態からオフ状態にされたことにより行なわれる。イグニッションスイッチがオフ状態になると（Ｓ１７０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１７０にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ戻され、開放電圧により算出された第１の推定ＳＯＣと、電流積算により算出された第２の推定ＳＯＣと、電圧値に基づく補正係数Ｒ（１）と、電流値に基づく補正係数Ｒ（２）とを用いて、補正されたＳＯＣの算出が継続して行なわれる。なお、Ｓ１７０において算出されたＳＯＣは、イグニッションスイッチがオフされるとメモリ６００に前回走行終了時のＳＯＣとして記憶される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電池ＥＣＵ２００を含むパワーユニットの動作について説明する。

運転者が車両に搭乗してイグニッションスイッチをオンにした状態においては、電池ＥＣＵ２００に、ニッケル水素電池１００の温度、電流値および電圧値が、温度センサ１１０、電流センサ１２０および電圧センサ１３０からそれぞれ入力される。予め定められたサイクルタイム（たとえば、ＣＰＵ３００動作周波数に基づく）にて、検知された電圧値に基づいて第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）が算出され（Ｓ１００）、検知された電圧値に基づいて第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）が算出される（Ｓ１２０）。算出された、第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）との差ｄＳＯＣが算出される（Ｓ１４０）。

電圧値に基づく補正係数Ｒ（１）と、電流値に基づく補正係数Ｒ（２）が算出される（Ｓ１５０、Ｓ１６０）。第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）との差ｄＳＯＣと、補正係数Ｒ（１）と、補正係数Ｒ（２）とに基づいて、補正されたＳＯＣが算出される（Ｓ１６０）。このとき、ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）×Ｒ（２）＋ＳＯＣ＿ｉ、すなわちＳＯＣ＝（ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉ）×Ｒ（１）×Ｒ（２）＋ＳＯＣ＿ｉにより補正されたＳＯＣが算出される。

以上のように算出されるＳＯＣを具体的な数値（仮定値）を用いて説明する。

仮定値として、電圧値に基づく第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）＝５０[％]、電流値に基づく前回（１０秒前）の第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）＝６０[％]、補正係数Ｒ（１）＝０．１とする。

＜本願発明において、電流値が大きい場合＞
電流値が大きい場合として１００[Ａ]と仮定する。すなわち、１０秒間の充放電電流値が１００[Ａ]であったと仮定する。このときの補正係数Ｒ（２）は１と仮定する。この場合において、
電流積算値（∫ｉdt）＝
１００[Ａ]×１０[ｓｅｃ]／（満充電６．５Ａ×３６００[ｓｅｃ]）×１００[％]
＝−４．２７[％]
ｄＳＯＣ＝ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉ＝５０−（６０−４．２７）＝−５．７３[％]
ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）×Ｒ（２）＋ＳＯＣ＿ｉ
＝−５．７３×０．１×１＋（６０−４．２７）＝５５．１６[％]
すなわち、電流積算によるＳＯＣ変動分が４．２７[％]であるのに対して、補正係数Ｒ（１）および補正係数Ｒ（２）を用いて算出したＳＯＣ変動分は４．８４[％]（＝６０−５５．１６）である。これは、１．１３倍分だけ大きめに補正されてＳＯＣが算出されたことを示す。

＜本願発明において、電流値が小さい場合＞
電流値が小さい場合として５[Ａ]と仮定する。すなわち、１０秒間の充放電電流値が５[Ａ]であったと仮定する。このときの補正係数Ｒ（２）は０．２と仮定する。この場合において、
電流積算値（∫ｉdt）＝
５[Ａ]×１０[ｓｅｃ]／（満充電６．５Ａ×３６００[ｓｅｃ]）×１００[％]
＝−０．２１[％]
ｄＳＯＣ＝ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉ＝５０−（６０−０．２１）＝−９．７９[％]
ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）×Ｒ（２）＋ＳＯＣ＿ｉ
＝−９．７９×０．１×０，２＋（６０−０．２１）＝５９．５９[％]
すなわち、電流積算によるＳＯＣ変動分が０．２１[％]であるのに対して、補正係数Ｒ（１）および補正係数Ｒ（２）を用いて算出したＳＯＣ変動分は０．４１[％]（＝６０−５９．５９）である。これは、１．９５倍分だけ大きめに補正されてＳＯＣが算出されたことを示す。

＜本願発明において、電流値の大小の相違＞
このように、本願発明においては、充放電電流値の大小によらず、補正されたＳＯＣを算出できる。これに対して、以下に、特許文献１の場合を示す。

＜特許文献１において、電流値が大きい場合＞
上述した電流値が大きい場合と同じく、電流値が大きい場合として１００[Ａ]と仮定する。すなわち、１０秒間の充放電電流値が１００[Ａ]であったと仮定する。この場合において、
電流積算値（∫ｉdt）＝
１００[Ａ]×１０[ｓｅｃ]／（満充電６．５Ａ×３６００[ｓｅｃ]）×１００[％]
＝−４．２７[％]
ｄＳＯＣ＝ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉ＝５０−（６０−４．２７）＝−５．７３[％]
ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）＋ＳＯＣ＿ｉ
＝−５．７３×０．１＋（６０−４．２７）＝５５．１６[％]
すなわち、電流積算によるＳＯＣ変動分が４．２７[％]であるのに対して、補正係数Ｒ（１）のみを用いて算出したＳＯＣ変動分は４．８４[％]（＝６０−５５．１６）である。これは、１．１３倍分だけ大きめに補正されてＳＯＣが算出されたことを示す。

＜特許文献１において、電流値が小さい場合＞
上述した電流値が小さい場合と同じく、電流値が小さい場合として５[Ａ]と仮定する。すなわち、１０秒間の充放電電流値が５[Ａ]であったと仮定する。この場合において、
電流積算値（∫ｉdt）＝
５[Ａ]×１０[ｓｅｃ]／（満充電６．５Ａ×３６００[ｓｅｃ]）×１００[％]
＝−０．２１[％]
ｄＳＯＣ＝ＳＯＣ＿ｖ−ＳＯＣ＿ｉ＝５０−（６０−０．２１）＝−９．７９[％]
ＳＯＣ＝ｄＳＯＣ×Ｒ（１）＋ＳＯＣ＿ｉ
＝−９．７９×０．１＋（６０−０．２１）＝５８．８１[％]
すなわち、電流積算によるＳＯＣ変動分が０．２１[％]であるのに対して、補正係数Ｒ（１）のみを用いて算出したＳＯＣ変動分は１．１９[％]（＝６０−５８．８１）である。これは、５．６７倍分も大きめに補正されてＳＯＣが算出されたことを示す。

＜特許文献１において、電流値の大小の相違＞
このように、特許文献１においては、充放電電流値の大小によって、補正されたＳＯＣが大きく相違することになる。これに対して、上述したように、本願発明においては、っそのようなことがない。

以上のようにして、本実施の形態に係る残存容量の算出装置によると、充放電電流値を積算して算出された電流積算値に基づいて算出された第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）を補正して正確なＳＯＣが算出される。このとき、二次電池の開放電圧から第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）が算出される。第１のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）と第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）との差と、第１の補正係数（Ｒ（１））と、第２の補正係数（Ｒ（２））とを乗算した補正項を、第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）に加算して、補正されたＳＯＣを算出する。充放電電流値が小さいと第２の補正係数（Ｒ（２））が小さくなるようにしておくと、充放電電流値が小さい場合に精度が低くなる第１の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｖ）の影響を受ける補正項の寄与度合いを小さくして、第２の推定ＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｉ）を補正して、正確な残存容量を算出することができる。

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。

本発明の実施の形態に係る電池ＥＣＵを搭載した車両の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る電池ＥＣＵのメモリで記憶される補正係数Ｒ（２）と電流値との関係を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る電池ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ ニッケル水素電池、１１０ 温度センサ、１２０ 電流センサ、１３０ 電圧センサ、２００ 電池ＥＣＵ、３００ ＣＰＵ、４００ クロック、５００ 入出力インターフェイス、６００ メモリ、７００ 内部バス。

Claims (8)

1. 二次電池の電圧値を検知するための電圧検知手段と、
   前記二次電池の電流値を検知するための電流検知手段と、
   前記二次電池の電圧値に基づいて、前記二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第１の補正パラメータを算出するための手段と、
   前記二次電池の電流値に基づいて、前記二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第２の補正パラメータを算出するための手段と、
   前記電圧値、前記電流値、前記第１の補正パラメータおよび前記第２の補正パラメータを用いて、前記二次電池の残存容量を算出するための算出手段とを含み、
   前記算出手段は、
   前記電圧値に基づいて、前記二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量を算出するための手段と、
   前記電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第２の推定残存容量を算出するための手段と、
   前記第１の推定残存容量および前記第２の推定残存容量の差と、前記第１の補正パラメータと、前記第２の補正パラメータとを用いた関数を使用して、前記第２の推定残存容量を補正することにより、前記二次電池の残存容量を算出するための手段とを含む、二次電池における残存容量の算出装置。
2. 前記関数は、前記第１の推定残存容量および前記第２の推定残存容量の差に、前記第１の補正パラメータと前記第２の補正パラメータとを乗算した関数である、請求項１に記載の二次電池における残存容量の算出装置。
3. 前記算出手段は、前記関数により算出された補正分を前記第２の推定残存容量に加算することにより、前記二次電池の残存容量を算出するための手段を含む、請求項２に記載の二次電池における残存容量の算出装置。
4. 前記二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、前記第２の補正パラメータは大きく、
   前記二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、前記第２の補正パラメータは小さい、請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池における残存容量の算出装置。
5. 二次電池の電圧値を検知する電圧検知ステップと、
   前記二次電池の電流値を検知する電流検知ステップと、
   前記二次電池の電圧値に基づいて、前記二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第１の補正パラメータを算出するステップと、
   前記二次電池の電流値に基づいて、前記二次電池の残存容量を算出する際に用いられる第２の補正パラメータを算出するステップと、
   前記電圧値、前記電流値、前記第１の補正パラメータおよび前記第２の補正パラメータを用いて、前記二次電池の残存容量を算出する算出ステップとを含み、
   前記算出ステップは、
   前記電圧値に基づいて、前記二次電池の開放電圧から第１の推定残存容量を算出するステップと、
   前記電流値に基づいて、充放電電流値を積算して算出された電流積算値から第２の推定残存容量を算出するステップと、
   前記第１の推定残存容量および前記第２の推定残存容量の差と、前記第１の補正パラメータと、前記第２の補正パラメータとを用いた関数を使用して、前記第２の推定残存容量を補正することにより、前記二次電池の残存容量を算出するステップとを含む、二次電池における残存容量の算出方法。
6. 前記関数は、前記第１の推定残存容量および前記第２の推定残存容量の差に、前記第１の補正パラメータと前記第２の補正パラメータとを乗算した関数である、請求項５に記載の二次電池における残存容量の算出方法。
7. 前記算出ステップは、前記関数により算出された補正分を前記第２の推定残存容量に加算することにより、前記二次電池の残存容量を算出するステップを含む、請求項６に記載の二次電池における残存容量の算出方法。
8. 前記二次電池の充放電電流値の絶対値が大きいほど、前記第２の補正パラメータは大きく、
   前記二次電池の充放電電流値の絶対値が小さいほど、前記第２の補正パラメータは小さい、請求項５〜７のいずれかに記載の二次電池における残存容量の算出方法。

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