JP4215962B2 - ハイブリッド車の電池制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車の電池制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハイブリッド車の電池制御装置では、組電池のＳＯＣ（充電状態：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を一定の中間値に制御しているが、長時間の使用によって組電池内の単電池間の容量ばらつきが増加し、その結果、単電池の過充電や過放電が発生する場合があることが知られている。
【０００３】
この組電池内の容量ばらつきを解消するために、従来、上記ＳＯＣ一定制御を中断し、組電池に小さい一定電流を所定の長時間通電し、すべての電池を満充電とする均等充電を行っている。この均等充電により、電池の充電効率や自己放電等のばらつきに起因する回復可能な容量ばらつきは、再び初期状態にまで回復させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した均等充電（すべての単電池を満充電状態とする充電）を実施するためにはＳＯＣ一定制御で行っていたトルクアシスト、種々の電流変化を伴う回生制動を中断しなければならず、このため車両走行中での均等充電が困難となり、車両が停止状態に至ってから均等充電を開始する必要があった。また、均等充電中に車両走行を行うと均等充電を最初からやりなおす必要が生じるという問題もあり、使い勝手が悪かった。
【０００５】
また、従来、単電池の回復不能な劣化の度合いを正確かつ簡便に検出するよい方法がなかった。
【０００６】
更に、従来、組電池の一部の電池を新品電池に交換した場合に、この新品電池と既存電池との容量ばらつきが問題となっていた。すなわち、この容量ばらつきがあると、組電池の過放電又は過充電が発生しやすくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされがものであり、車両走行時でも組電池の容量ばらつきの解消が可能なハイブリッド車の電池制御装置を提供することをその目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のハイブリッド車の電池制御装置は、所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池内の単電池（又は電池モジュール）間の容量ばらつきが所定値を超えたかどうかを判定する容量ばらつき判定手段と、容量ばらつきが前記所定値を超えた場合に、前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段とを備えることを特徴としている。
【０００９】
本構成によれば、ＳＯＣ一定制御、すなわちＳＯＣ検出値とＳＯＣ目標値との差を０とするようにフィードバック制御するに際して、容量ばらつきが大きいことを検出した場合には、所定のオフセット値だけ、ＳＯＣ検出値を減らすか、又は、ＳＯＣ目標値を増やすことにより、均等充電を行うので、均等充電実施中もトルクアシストや回生制動を実現でき、走行中でもほとんど走行への支障なしに組電池の単電池間の容量ばらつきを解消することができ、上記容量ばらつきによる過放電や過充電を容量ばらつき検出後速やかに速やかに防止することができる。
【００１０】
また、本構成では、上記ＳＯＣオフセット値により補正されたＳＯＣ検出値の減少レート又ＳＯＣ目標値の増加レートを一定値以下に設定するので、急激な均等充電による電池温度上昇やガス発生量増大などの不具合を防止することができる。
【００１４】
本構成によれば、すべての単電池を確実に満充電まで充電することができる。
【００１５】
請求項１記載のハイブリッド車の電池制御装置では更に、前記均等充電手段が、前記均等充電の終了後、前記ＳＯＣのＳＯＣ検出値を所定のレートで増加させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで減少させて、前記ＳＯＣ検出値を前記ＳＯＣ目標値の初期値に復帰させることを特徴としている。
【００１６】
本構成によれば、均等充電終了後に、均等充電モードから通常のＳＯＣ一定制御への移行を緩やかに行うことができ、発電機の発電量の急減によるショックを防止することができる。
【００２１】
請求項２記載のハイブリッド車の電池制御装置は、所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池の電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段と、前記電池温度に関連する電気量に応じて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減することを特徴としている。
【００２２】
すなわち本構成によれば、均等充電における充放電レートを、電池温度の関数値に連動して負相関を有する向きに変更する。
【００２３】
以下、詳しく説明する。
【００２４】
定充電レートで行う従来の均等充電では、それによる電池温度上昇やそれに付随するガス発生その他の不具合を回避するために、定充電レートを０．０５ＣＡ（定格容量の５％／ｈ）程度の小値に抑えられていた。しかしながら、この場合には最悪パターンとしてＳＯＣ０％から１００％まで充電する場合の必要処理時間は２０時間となり、車両用においてこの間中、エンジンを稼働させねばならず、実用的ではなかった。
【００２５】
これに対して、この発明では、充電レートを電池温度に負相関を有する関数値とするので、電池温度が高い場合には低レートで均等充電することにより電池温度が過昇となるのを防止しつつ、電池温度が低い場合には高レートで均等充電することにより均等充電必要時間を短縮することができる。
【００２６】
本構成の好適な態様において、上記「電池温度に関連する電気量」は、電池温度検出手段が検出した電池温度検出値とされる。
【００２７】
請求項３記載の構成によれば請求項２記載のハイブリッド車の電池制御装置において更に、前記均等充電レート変更手段は、前記電池温度とその変化率との両方に基づいて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減し、前記組電池の内部温度上昇率が小さいと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度上昇率が大きいと推定される場合には前記レートを削減することを特徴としている。
【００２８】
すなわち本構成によれば、充電レートを電池温度及び温度上昇率変化の両方にそれぞれ負相関を有する関数値とするので、電池温度や温度上昇率が高いには低レートで均等充電することにより電池温度が過昇となるのを防止しつつ、電池温度や温度上昇率が低い場合には高レートで均等充電することにより均等充電必要時間を短縮することができる。
【００２９】
更に説明すると、温度検出手段により検出した電池温度は、電池内部から温度検出手段までの伝熱遅れに起因して、実際の電池内部温度に比べてその変化にタイムラグが生じる。しかし、温度上昇率すなわち電池温度の微分値はその後の電池温度に正の相関をもつ。たとえば、温度上昇率が大きければ、所定熱容量をもつ電池内部が、温度検出手段の検出手段の検出値よりも現在高温度となっていることを意味するので、この時は、充電レートを小さくして電池内部の発熱を減らして電池内部温度の更なる過昇を抑止し、そうでない場合には電池内部温度が温度検出手段の検出手段の検出値よりも現在それほど高温になっていないことを意味するので、この時は、充電レートを大きくして電池内部の発熱を増加して電池内部温度のある程度の温度上昇を容認しつつ均等充電時間を短縮することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明のハイブリッド車の電池制御装置の好適な実施例を図面を参照して以下に説明する。
【００４０】
この実施例に用いたハイブリッド車の駆動系を図１に示すブロック回路図を参照して説明する。
【００４１】
１０１はエンジン、１０２はエンジン１０１の駆動力の一部で発電する発電機、１０３はインバータ、１０４は所定個数の単電池を複数直列に接続してなる二次電池、１０５はモータである。インバータ１０３は、発電機１０２、モータ１０５及び二次電池１０４と電力授受する。１０７は発電機１０２やインバータ１０３を制御する回転電機コントローラ、１０８は二次電池１０４を制御する電池コントローラである。回転電機コントローラ１０７は、二次電池１０４のＳＯＣを検出し、エンジンにより駆動される発電機１０２を制御して、二次電池１０４のＳＯＣを目標値に維持する制御を行っている。
【００４２】
図２は、二次電池１０４及び電池コントローラ１０８を含む電池系を示すブロック回路図である。
【００４３】
２０２は組電池である二次電池１０４を構成する複数の電池ブロックの電圧を検出する電圧検出回路、２０４は電池温度を検出する温度センサ、２０５は温度センサの出力信号に基づいて電池温度を検出する温度検出回路、２０６は二次電池１０４の充放電電流を検出する電流検出回路である。２０３は、これらの回路から受信した信号に基づいて二次電池１０４の充放電状態を検出して回転電機コントローラ１０７に送信するマイコンである。
【００４４】
次に、この実施例の均等充電動作を電池コントローラ１０８により実施される図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、４０１にて組電池の電圧、電流、温度を検出し、４０２にてこれらのデータに基づいて公知の方法で組電池のＳＯＣを演算し、これをＳＯＣ検出値とする。このＳＯＣ検出値の検出方法としては、電流検出値を積算していく方法、或いは電池電圧からＳＯＣを検出する方法が用いられるが、これらはもはや周知のレベルであるので詳細な説明は省略する。
【００４６】
次に、４０３にて均等充電が必要かどうかを判定する。具体的には、まずどれかの単電池が過放電が発生し、かつ、その時点の単電池間の容量ばらつきがＳＯＣ検出値で所定％以上である場合に、均等充電要と判定して４０４に進み、そうでない場合には４０５に進む。
【００４７】
この実施例では、過放電の判定は、単電池（又は電池モジュール）の基準電力放電時の端子電圧が所定値以下となったかどうかにより行っているが、公知の種々の判定方法を採用することができる。
【００４８】
また、容量ばらつきは以下のように求める。
【００４９】
既に述べたように、この実施例では、前述したように、回転電機コントローラ１０７が、電池コントローラ１０８から読み込んだＳＯＣ検出値とＳＯＣ目標値＝６０％との差を算出し、この差を０とするＳＯＣ一定制御を行っている。
【００５０】
そこで、上記単電池の過放電の発生時点のＳＯＣ検出値が６０％であれば、過放電の単電池の容量は０％と見なすことができるので、組電池である二次電池１０４の容量ばらつきは少なくとも６０％と判断することができる。同様に、上記単電池の過放電の発生時点のＳＯＣ検出値が４０％であれば、上記容量ばらつきは少なくとも４０％と判断できる。つまり、過放電判定時点近傍で求めたＳＯＣ検出値が所定値以上であれば、過放電発生時点の容量ばらつき（単電池間の）が均等充電が必要なほど大きいと判定することができる。その他、本発明では、例えば単電池（或いは複数個の単電池からなるモジュール電池）毎に電圧を計測し、直接組電池の容量ばらつきを判断してもよい。
【００５１】
４０３にて過放電発生かつ容量ばらつき大と判定した場合に、４０４にて均等充電要求フラグを立てる。次の４０５では、均等充電要求フラグが立っているかどうかを判定し、立っていれば、４０７へ進んで均等充電制御モードを実行し、立っていなければ４０６に進んで後述するＳＯＣオフセット値SocOFFを０にリセットすることにより後述するごとく均等充電量を０として４１１に進む。なお、均等充電要求フラグを立っている間は、４０３では上記均等充電要かどうかを判断を行わずただちに４０４に進むことが好ましい。
【００５２】
以下、４０７以降の均等充電制御モードについて説明する。
【００５３】
まず、４０７では、ＳＯＣオフセット値SocOFFにｘをインクリメントする。すなわち、今回のＳＯＣオフセット値SocOFFは、前回のSocOFFに所定値ｘを加えた値とされる。図３に示すルーチンは所定の定時間Tごとに行われるので、ＳＯＣオフセット値SocOFFはｘ／ｔの増加率をもつことになる。
【００５４】
なお、上記したＳＯＣ増分ｘの大きさは非常に重要である。ｘにより決定されるＳＯＣ増加率ｘ／ｔが大きすぎると、各単電池の温度上昇、ガス発生などの不具合が顕著となり、小さすぎると、均等充電に時間が掛かり、その分だけ、回生制動による動力回収が制限される時間が増大するなどの不具合が長く続くことになる。この実施例では、ＳＯＣ増加率は５％／ｈ程度としているが、２〜１２％程度の範囲が好適である。
【００５５】
次に、４０８にてＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％を超えたかどうかを調べ、超えていなければ４１１に進む。超えたなら、４０９にて均等充電要求フラグを降ろし、４１０にてＳＯＣ検出値を１００％にセットし、４１１に進む。これにより、計算上、１００％以上となったＳＯＣ検出値を満充電時の実際のＳＯＣに一致する１００％に修正することができる。
【００５６】
なお、種々の計測誤差を考慮して、４０８におけるＳＯＣオフセット値SocOFFの最大値は１００％ではなくそれ以上の値たとえば１１０％としてもよい。
【００５７】
４１１では、電池コントローラ１０８が回転電機コントローラ１０７に出力するＳＯＣ出力値ＰＳＯＣ（回転電機コントローラ１０７から見ればＳＯＣ検出値）を、ＰＳＯＣ＝ＳＯＣ検出値ーSocOFFの式により算出する。すなわち、電池コントローラ１０８は実際にＳＯＣ検出値よりもSocOFFだけ小さい値をＳＯＣ検出値として回転電機コントローラ１０７に出力する。このことは実質的に、回転電機コントローラ１０７が、電池を目標ＳＯＣ（ここでは６０％）よりＳＯＣオフセット値SocOFFだけ高い値にまで充電することを意味する。つまり、この実施例では、ＳＯＣオフセット値SocOFFを所定の増加率で緩慢に増加することにより、各単電池に障害を生じることなく各単電池を満充電（均等充電）することを意味する。
【００５８】
万が一、一部の単電池のＳＯＣが０に近い値でこの均等充電制御モードがスタートしたとしても、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％まで変化するので、すべての単電池は満充電に達することができる。
【００５９】
次の４１２では、４１１で算出したＳＯＣ出力値ＰＳＯＣを回転電機コントローラ１０７に送信し、回転電機コントローラ１０７は前述したように受信したＳＯＣ＝ＰＳＯＣが目標ＳＯＣ（この実施例では６０％）となるように回転電機などを制御する。
【００６０】
【実施例２】
他の実施例を図４を参照して以下に説明する。
【００６１】
この実施例は、実施例１の図３に示すフローチャートにおいて、ステップ５０１〜５０６を追加し、ステップ４０９を変更したものである。
【００６２】
４０９では均等充電が終了したのでその後のＳＯＣオフセット値SocOFFの緩慢な減衰処理を行うための均等充電処理完了フラグＥchgを立て、次に４１０にてＳＯＣ検出値を１００％に設定し、次の５０２にてＳＯＣオフセット値SocOFFを４０％に設定する。
【００６３】
これにより、４１０にてＳＯＣ検出値は、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％の時の値たとえば１６０％から１００％へ減少するが、それに合わせてＳＯＣオフセット値SocOFFも１００％から４０％に減少するので、ＳＯＣ出力値（回転電機コントローラ１０７からみたＳＯＣ検出値）は６０％のままで急変することがない。
【００６４】
その後、次のルーチンにて、５０１にて均等充電完了処理フラグＥchgが立っているかどうかを調べ、立っていなければ４０７に進む。この場合は立っているので、５０３にてＳＯＣオフセット値SocOFFからｙをデクリメントする。すなわち、今回のＳＯＣオフセット値SocOFFは、前回のSocOFFから所定値yを差し引いた値とされる。図３に示すルーチンは所定の定時間Tごとに行われるので、ＳＯＣオフセット値SocOFFはy／ｔの減少率をもつことになる。
【００６５】
次に、５０４にてＳＯＣオフセット値SocOFFが０に達したかどうかを調べ、達していなければ４１１に進み、達していれば、５０５にて均等充電完了処理フラグＥchgを降ろし、５０６にて均等充電フラグを降ろして４１１に進む。
【００６６】
すなわち、この実施例では、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％に達し、均等充電が不要となっても、最初にＳＯＣ検出値をその実体に合わせて１００％に設定し、それに合わせてＳＯＣオフセット値SocOFFを４０％に設定して、回転電機コントローラ１０７へのＳＯＣ出力値の変動を防ぎ、更にその後、徐々にＳＯＣオフセット値SocOFFを低減しているので、回転電機コントローラ１０７の発電制御が急変することがない。
【００６７】
なお、５０３における所定値yは、少なくともｘよりも大きく設定され、ＳＯＣオフセット値SocOFFの減少率y／tを許容範囲でできるだけ大きくすることが好ましい。たとえばＳＯＣオフセット値SocOFFの減少率y／tは４０％／ｈｒとされる。
【００６８】
走行中に上記均等充電制御（変形態様）を実施した結果を図５に示す。ただし、グラフａ〜ｅの時間軸（横軸）は共通である。
【００６９】
ａは、走行中の加減速時に組電池から充放電した電力を示している。均等化制御中も走行中の電池中放電があることがわかる。ｂは、ＳＯＣで、実験開始前と終了時に容量を確認し、その間を電流積算値で補完した実際のＳＯＣ変化である。車両はＳＯＣ検出値を６０％に維持するように制御しているため、実際に実験開始直後はＳＯＣ６０％を維持していることがわかる。この時、組電池である二次電池１０４中のある単電池１個の容量を独自回路を用いてゆっくりと放電させた。その結果、単電池の容量は低下して、約１５時間後にはＳＯＣ０％まで到達して過放電状態に至ったことがわかる。そして、その後は組電池全体の容量が増加し、均等化制御に移行していることがわかる。
【００７０】
ｃはＳＯＣオフセット値SocOFF、ｄはＳＯＣ出力値ＰＳＯＣである。ＰＳＯＣは、ＨＶＥＣＵ１０７によって６０％を維持するようにコントロ−ルされている。均等化制御は、ｃのＳＯＣオフセット値SocOFFを制御してＰＳＯＣを低下させることで、実際のＳＯＣを増加している。
【００７１】
ｅは、組電池内の単電池温度を測定し、その最大値を示した。外気温は２５℃である。均等化制御前は２５〜３０℃であった電池温度は、均等化制御中３０℃前後となっており、最大５℃程度の電池発熱に押さえられていることがわかる。
【００７２】
【実施例３】
他の実施例を図６を参照して以下に説明する。
【００７３】
この実施例は、上記均等充電を利用して電池劣化を検出する方法を提案するものである。
【００７４】
まず、７０１にて均等充電したかどうかを調べ、していれば、７０２にて、均等充電が必要になった単電池（又は電池モジュール）の均等充電回数をカウントする。次に、７０３にて予め定めておいた単電池番号（或いは単電池複数個からなる電池モジュールの番号）毎に、各単電池（又は電池モジュール）の均等充電が必要になる頻度（周期でもよい）を計算する。７０４にてその頻度が所定値以上に達した場合（周期が所定未満となった場合）、７０５にて当該電池が劣化したとして電池の交換要求を出し、さらに７０６にてその電池の番号を表示する。
【００７５】
このようにすれば、電池劣化時には均等化制御をしても実際には容量が均等にならないため、結果的に均等充電が必要と判断される頻度が高まることを利用して、簡単に劣化電池を抽出することができる。
【００７６】
【実施例４】
他の実施例を図７を参照して説明する。この実施例は、上記均等充電を利用して、電池交換時の各単電池（又は電池モジュール）の容量差を解消するものである。
【００７７】
まず、８０１にて電池を交換したか否かを、８０２にて交換は一部か全部かを図示しない判定手段によって判断し、一部のみの交換と判断した場合、８０３にて強制的に均等充電を要求するフラグＦchgを立てる。これにより、組み電池からなる二次電池１０４の一部の単電池（又は電池モジュール）を交換した場合でも、その都度、均等充電を実施しているので、新品の電池と既存の電池との間の容量差を解消することができ、合わせて既存の単電池（又は電池モジュール）間の容量差も解消することができる。
【００７８】
（変形態様）
上記実施例では、均等充電時に、ＳＯＣオフセット値SocOFFをインクリメントしたが、ＳＯＣ検出値を電池電圧検出値に基づいて決定する場合、この電池電圧検出値に所定のレートで増加するオフセット値を加え、その合計電圧値に基づいてＳＯＣ検出値を求める処理を行っても、同様の均等充電を行うことができる。
【００７９】
【実施例５】
他の実施例を図８に示すフローチャートを参照して説明する。このフローチャートはたとえば図３のステップ４０４の直後にて実施される。
【００８０】
まず、ステップ９０１にて、温度上昇率（本発明で言う温度変化量（一定期間中の））Ｔ’を算出する。この温度上昇率Ｔ’は今回の電池温度検出値とその一定期間前の電池温度検出値との差として算出される。
【００８１】
次のステップ９０２では、算出した温度上昇率Ｔ’と検出した電池温度Ｔとを、あらかじめ記憶する三次元マップに代入して、均等充電レートの関数値ｘと許容充電電力量Ｐmaxとをサーチする。
【００８２】
なお、許容充電電力量Ｐmaxとは、組電池の発生化の可能な充電電力量をいい、これは組電池の内部発熱量Ｑに正比例関係にある。また、上記三次元マップは入力変数Ｔ’、Ｔの種々のペアに対してｘ、Ｐmaxのペアを記憶している。
【００８３】
その後、ステップ４０７（図３参照）にて、均等充電レートｘ／ｔがＳＯＣオフセット値に読み込まれて、均等充電レートがｘ／ｔに設定される。
【００８４】
次に、電池の充電電力量（＝充電電流×充電電圧）Ｐが許容充電電力量Ｐmaxを超えたかどうかを調べ（ステップ９０５）、超えたら充電電力量Ｐを許容充電電力量Ｐmaxに制限する（ステップ９０６）。
【００８５】
このようにすれば、既述したように電池温度が許容レベルを超えて高温となるのを防止しつつ、均等充電時間を短縮することができ、かつ、大電力充電（たとえば大電力均等充電や大電力回生制動）を実現とすることができる。
【００８６】
上述した三次元マップ（Ｔ’、Ｔ、均等充電レートｘ／ｔの最大値）の一例を三次元グラフにて図９に示し、この実施例の均等充電と従来の均等充電とにおける許容充電電力量の時間推移、積算容量（ＳＯＣ）の時間推移、電池温度の時間推移を図１０に示す。図１０から、この実施例によれば均等充電時間を短縮できることがわかる。なお、図１０において、太線は実施例品を、細線は従来品を示す。
【００８７】
なお、この実施例で用いた電池はＮｉーＭＨ電池である。ＮｉーＭＨ電池は４０℃を超えると充電効率が低下するばかりか、充電を続けることにより電池寿命が低下することが公知であるため、高温での充電レートを強く抑制している。
【００８８】
（変形態様）
上記実施例では、電池温度Ｔ及びその上昇率Ｔ’に応じて均等充電レートを変更したが、単に電池温度Ｔだけにより均等充電レートを変更しても上記と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池制御装置を用いるハイブリッド車の駆動系の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の二次電池（組電池）及び電池コントローラを示すブロック回路図である。
【図３】実施例１の均等充電制御を示すフローチャートである。
【図４】実施例２の均等充電制御を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す均等充電制御による各部状態を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例３の均等充電を用いた劣化検出を示すフローチャートである。
【図７】実施例４の電池一部交換とその後の均等充電を示すフローチャートである。
【図８】実施例５を示すフローチャートである。
【図９】実施例５で用いた三次元マップ（Ｔ’、Ｔ、均等充電レートｘ／ｔの最大値）の一例を示す三次元グラフである。
【図１０】実施例５を用いた均等充電と及び定率均等充電における許容充電電力量の時間推移、積算容量（ＳＯＣ）の時間推移、電池温度の時間推移を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
４０２ ＳＯＣ検出手段
１０７ 回転電機コントローラ（ＳＯＣ一定制御手段）
４０３ 容量ばらつき判定手段、
４０７ 均等充電手段
４１１ 均等充電手段
７０４ 電池劣化検出手段
８０３ 均等充電手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車の電池制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハイブリッド車の電池制御装置では、組電池のＳＯＣ（充電状態：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を一定の中間値に制御しているが、長時間の使用によって組電池内の単電池間の容量ばらつきが増加し、その結果、単電池の過充電や過放電が発生する場合があることが知られている。
【０００３】
この組電池内の容量ばらつきを解消するために、従来、上記ＳＯＣ一定制御を中断し、組電池に小さい一定電流を所定の長時間通電し、すべての電池を満充電とする均等充電を行っている。この均等充電により、電池の充電効率や自己放電等のばらつきに起因する回復可能な容量ばらつきは、再び初期状態にまで回復させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した均等充電（すべての単電池を満充電状態とする充電）を実施するためにはＳＯＣ一定制御で行っていたトルクアシスト、種々の電流変化を伴う回生制動を中断しなければならず、このため車両走行中での均等充電が困難となり、車両が停止状態に至ってから均等充電を開始する必要があった。また、均等充電中に車両走行を行うと均等充電を最初からやりなおす必要が生じるという問題もあり、使い勝手が悪かった。
【０００５】
また、従来、単電池の回復不能な劣化の度合いを正確かつ簡便に検出するよい方法がなかった。
【０００６】
更に、従来、組電池の一部の電池を新品電池に交換した場合に、この新品電池と既存電池との容量ばらつきが問題となっていた。すなわち、この容量ばらつきがあると、組電池の過放電又は過充電が発生しやすくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされがものであり、車両走行時でも組電池の容量ばらつきの解消が可能なハイブリッド車の電池制御装置を提供することをその目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のハイブリッド車の電池制御装置は、所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池内の単電池（又は電池モジュール）間の容量ばらつきが所定値を超えたかどうかを判定する容量ばらつき判定手段と、容量ばらつきが前記所定値を超えた場合に、前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段とを備えることを特徴としている。
【０００９】
本構成によれば、ＳＯＣ一定制御、すなわちＳＯＣ検出値とＳＯＣ目標値との差を０とするようにフィードバック制御するに際して、容量ばらつきが大きいことを検出した場合には、所定のオフセット値だけ、ＳＯＣ検出値を減らすか、又は、ＳＯＣ目標値を増やすことにより、均等充電を行うので、均等充電実施中もトルクアシストや回生制動を実現でき、走行中でもほとんど走行への支障なしに組電池の単電池間の容量ばらつきを解消することができ、上記容量ばらつきによる過放電や過充電を容量ばらつき検出後速やかに速やかに防止することができる。
【００１０】
また、本構成では、上記ＳＯＣオフセット値により補正されたＳＯＣ検出値の減少レート又ＳＯＣ目標値の増加レートを一定値以下に設定するので、急激な均等充電による電池温度上昇やガス発生量増大などの不具合を防止することができる。
【００１４】
本構成によれば、すべての単電池を確実に満充電まで充電することができる。
【００１５】
請求項１記載のハイブリッド車の電池制御装置では更に、前記均等充電手段が、前記均等充電の終了後、前記ＳＯＣのＳＯＣ検出値を所定のレートで増加させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで減少させて、前記ＳＯＣ検出値を前記ＳＯＣ目標値の初期値に復帰させることを特徴としている。
【００１６】
本構成によれば、均等充電終了後に、均等充電モードから通常のＳＯＣ一定制御への移行を緩やかに行うことができ、発電機の発電量の急減によるショックを防止することができる。
【００２１】
請求項２記載のハイブリッド車の電池制御装置は、所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池の電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段と、前記電池温度に関連する電気量に応じて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減することを特徴としている。
【００２２】
すなわち本構成によれば、均等充電における充放電レートを、電池温度の関数値に連動して負相関を有する向きに変更する。
【００２３】
以下、詳しく説明する。
【００２４】
定充電レートで行う従来の均等充電では、それによる電池温度上昇やそれに付随するガス発生その他の不具合を回避するために、定充電レートを０．０５ＣＡ（定格容量の５％／ｈ）程度の小値に抑えられていた。しかしながら、この場合には最悪パターンとしてＳＯＣ０％から１００％まで充電する場合の必要処理時間は２０時間となり、車両用においてこの間中、エンジンを稼働させねばならず、実用的ではなかった。
【００２５】
これに対して、この発明では、充電レートを電池温度に負相関を有する関数値とするので、電池温度が高い場合には低レートで均等充電することにより電池温度が過昇となるのを防止しつつ、電池温度が低い場合には高レートで均等充電することにより均等充電必要時間を短縮することができる。
【００２６】
本構成の好適な態様において、上記「電池温度に関連する電気量」は、電池温度検出手段が検出した電池温度検出値とされる。
【００２７】
請求項３記載の構成によれば請求項２記載のハイブリッド車の電池制御装置において更に、前記均等充電レート変更手段は、前記電池温度とその変化率との両方に基づいて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減し、前記組電池の内部温度上昇率が小さいと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度上昇率が大きいと推定される場合には前記レートを削減することを特徴としている。
【００２８】
すなわち本構成によれば、充電レートを電池温度及び温度上昇率変化の両方にそれぞれ負相関を有する関数値とするので、電池温度や温度上昇率が高いには低レートで均等充電することにより電池温度が過昇となるのを防止しつつ、電池温度や温度上昇率が低い場合には高レートで均等充電することにより均等充電必要時間を短縮することができる。
【００２９】
更に説明すると、温度検出手段により検出した電池温度は、電池内部から温度検出手段までの伝熱遅れに起因して、実際の電池内部温度に比べてその変化にタイムラグが生じる。しかし、温度上昇率すなわち電池温度の微分値はその後の電池温度に正の相関をもつ。たとえば、温度上昇率が大きければ、所定熱容量をもつ電池内部が、温度検出手段の検出手段の検出値よりも現在高温度となっていることを意味するので、この時は、充電レートを小さくして電池内部の発熱を減らして電池内部温度の更なる過昇を抑止し、そうでない場合には電池内部温度が温度検出手段の検出手段の検出値よりも現在それほど高温になっていないことを意味するので、この時は、充電レートを大きくして電池内部の発熱を増加して電池内部温度のある程度の温度上昇を容認しつつ均等充電時間を短縮することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明のハイブリッド車の電池制御装置の好適な実施例を図面を参照して以下に説明する。
【００４０】
この実施例に用いたハイブリッド車の駆動系を図１に示すブロック回路図を参照して説明する。
【００４１】
１０１はエンジン、１０２はエンジン１０１の駆動力の一部で発電する発電機、１０３はインバータ、１０４は所定個数の単電池を複数直列に接続してなる二次電池、１０５はモータである。インバータ１０３は、発電機１０２、モータ１０５及び二次電池１０４と電力授受する。１０７は発電機１０２やインバータ１０３を制御する回転電機コントローラ、１０８は二次電池１０４を制御する電池コントローラである。回転電機コントローラ１０７は、二次電池１０４のＳＯＣを検出し、エンジンにより駆動される発電機１０２を制御して、二次電池１０４のＳＯＣを目標値に維持する制御を行っている。
【００４２】
図２は、二次電池１０４及び電池コントローラ１０８を含む電池系を示すブロック回路図である。
【００４３】
２０２は組電池である二次電池１０４を構成する複数の電池ブロックの電圧を検出する電圧検出回路、２０４は電池温度を検出する温度センサ、２０５は温度センサの出力信号に基づいて電池温度を検出する温度検出回路、２０６は二次電池１０４の充放電電流を検出する電流検出回路である。２０３は、これらの回路から受信した信号に基づいて二次電池１０４の充放電状態を検出して回転電機コントローラ１０７に送信するマイコンである。
【００４４】
次に、この実施例の均等充電動作を電池コントローラ１０８により実施される図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、４０１にて組電池の電圧、電流、温度を検出し、４０２にてこれらのデータに基づいて公知の方法で組電池のＳＯＣを演算し、これをＳＯＣ検出値とする。このＳＯＣ検出値の検出方法としては、電流検出値を積算していく方法、或いは電池電圧からＳＯＣを検出する方法が用いられるが、これらはもはや周知のレベルであるので詳細な説明は省略する。
【００４６】
次に、４０３にて均等充電が必要かどうかを判定する。具体的には、まずどれかの単電池が過放電が発生し、かつ、その時点の単電池間の容量ばらつきがＳＯＣ検出値で所定％以上である場合に、均等充電要と判定して４０４に進み、そうでない場合には４０５に進む。
【００４７】
この実施例では、過放電の判定は、単電池（又は電池モジュール）の基準電力放電時の端子電圧が所定値以下となったかどうかにより行っているが、公知の種々の判定方法を採用することができる。
【００４８】
また、容量ばらつきは以下のように求める。
【００４９】
既に述べたように、この実施例では、前述したように、回転電機コントローラ１０７が、電池コントローラ１０８から読み込んだＳＯＣ検出値とＳＯＣ目標値＝６０％との差を算出し、この差を０とするＳＯＣ一定制御を行っている。
【００５０】
そこで、上記単電池の過放電の発生時点のＳＯＣ検出値が６０％であれば、過放電の単電池の容量は０％と見なすことができるので、組電池である二次電池１０４の容量ばらつきは少なくとも６０％と判断することができる。同様に、上記単電池の過放電の発生時点のＳＯＣ検出値が４０％であれば、上記容量ばらつきは少なくとも４０％と判断できる。つまり、過放電判定時点近傍で求めたＳＯＣ検出値が所定値以上であれば、過放電発生時点の容量ばらつき（単電池間の）が均等充電が必要なほど大きいと判定することができる。その他、本発明では、例えば単電池（或いは複数個の単電池からなるモジュール電池）毎に電圧を計測し、直接組電池の容量ばらつきを判断してもよい。
【００５１】
４０３にて過放電発生かつ容量ばらつき大と判定した場合に、４０４にて均等充電要求フラグを立てる。次の４０５では、均等充電要求フラグが立っているかどうかを判定し、立っていれば、４０７へ進んで均等充電制御モードを実行し、立っていなければ４０６に進んで後述するＳＯＣオフセット値SocOFFを０にリセットすることにより後述するごとく均等充電量を０として４１１に進む。なお、均等充電要求フラグを立っている間は、４０３では上記均等充電要かどうかを判断を行わずただちに４０４に進むことが好ましい。
【００５２】
以下、４０７以降の均等充電制御モードについて説明する。
【００５３】
まず、４０７では、ＳＯＣオフセット値SocOFFにｘをインクリメントする。すなわち、今回のＳＯＣオフセット値SocOFFは、前回のSocOFFに所定値ｘを加えた値とされる。図３に示すルーチンは所定の定時間Tごとに行われるので、ＳＯＣオフセット値SocOFFはｘ／ｔの増加率をもつことになる。
【００５４】
なお、上記したＳＯＣ増分ｘの大きさは非常に重要である。ｘにより決定されるＳＯＣ増加率ｘ／ｔが大きすぎると、各単電池の温度上昇、ガス発生などの不具合が顕著となり、小さすぎると、均等充電に時間が掛かり、その分だけ、回生制動による動力回収が制限される時間が増大するなどの不具合が長く続くことになる。この実施例では、ＳＯＣ増加率は５％／ｈ程度としているが、２〜１２％程度の範囲が好適である。
【００５５】
次に、４０８にてＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％を超えたかどうかを調べ、超えていなければ４１１に進む。超えたなら、４０９にて均等充電要求フラグを降ろし、４１０にてＳＯＣ検出値を１００％にセットし、４１１に進む。これにより、計算上、１００％以上となったＳＯＣ検出値を満充電時の実際のＳＯＣに一致する１００％に修正することができる。
【００５６】
なお、種々の計測誤差を考慮して、４０８におけるＳＯＣオフセット値SocOFFの最大値は１００％ではなくそれ以上の値たとえば１１０％としてもよい。
【００５７】
４１１では、電池コントローラ１０８が回転電機コントローラ１０７に出力するＳＯＣ出力値ＰＳＯＣ（回転電機コントローラ１０７から見ればＳＯＣ検出値）を、ＰＳＯＣ＝ＳＯＣ検出値ーSocOFFの式により算出する。すなわち、電池コントローラ１０８は実際にＳＯＣ検出値よりもSocOFFだけ小さい値をＳＯＣ検出値として回転電機コントローラ１０７に出力する。このことは実質的に、回転電機コントローラ１０７が、電池を目標ＳＯＣ（ここでは６０％）よりＳＯＣオフセット値SocOFFだけ高い値にまで充電することを意味する。つまり、この実施例では、ＳＯＣオフセット値SocOFFを所定の増加率で緩慢に増加することにより、各単電池に障害を生じることなく各単電池を満充電（均等充電）することを意味する。
【００５８】
万が一、一部の単電池のＳＯＣが０に近い値でこの均等充電制御モードがスタートしたとしても、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％まで変化するので、すべての単電池は満充電に達することができる。
【００５９】
次の４１２では、４１１で算出したＳＯＣ出力値ＰＳＯＣを回転電機コントローラ１０７に送信し、回転電機コントローラ１０７は前述したように受信したＳＯＣ＝ＰＳＯＣが目標ＳＯＣ（この実施例では６０％）となるように回転電機などを制御する。
【００６０】
【実施例２】
他の実施例を図４を参照して以下に説明する。
【００６１】
この実施例は、実施例１の図３に示すフローチャートにおいて、ステップ５０１〜５０６を追加し、ステップ４０９を変更したものである。
【００６２】
４０９では均等充電が終了したのでその後のＳＯＣオフセット値SocOFFの緩慢な減衰処理を行うための均等充電処理完了フラグＥchgを立て、次に４１０にてＳＯＣ検出値を１００％に設定し、次の５０２にてＳＯＣオフセット値SocOFFを４０％に設定する。
【００６３】
これにより、４１０にてＳＯＣ検出値は、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％の時の値たとえば１６０％から１００％へ減少するが、それに合わせてＳＯＣオフセット値SocOFFも１００％から４０％に減少するので、ＳＯＣ出力値（回転電機コントローラ１０７からみたＳＯＣ検出値）は６０％のままで急変することがない。
【００６４】
その後、次のルーチンにて、５０１にて均等充電完了処理フラグＥchgが立っているかどうかを調べ、立っていなければ４０７に進む。この場合は立っているので、５０３にてＳＯＣオフセット値SocOFFからｙをデクリメントする。すなわち、今回のＳＯＣオフセット値SocOFFは、前回のSocOFFから所定値yを差し引いた値とされる。図３に示すルーチンは所定の定時間Tごとに行われるので、ＳＯＣオフセット値SocOFFはy／ｔの減少率をもつことになる。
【００６５】
次に、５０４にてＳＯＣオフセット値SocOFFが０に達したかどうかを調べ、達していなければ４１１に進み、達していれば、５０５にて均等充電完了処理フラグＥchgを降ろし、５０６にて均等充電フラグを降ろして４１１に進む。
【００６６】
すなわち、この実施例では、ＳＯＣオフセット値SocOFFが１００％に達し、均等充電が不要となっても、最初にＳＯＣ検出値をその実体に合わせて１００％に設定し、それに合わせてＳＯＣオフセット値SocOFFを４０％に設定して、回転電機コントローラ１０７へのＳＯＣ出力値の変動を防ぎ、更にその後、徐々にＳＯＣオフセット値SocOFFを低減しているので、回転電機コントローラ１０７の発電制御が急変することがない。
【００６７】
なお、５０３における所定値yは、少なくともｘよりも大きく設定され、ＳＯＣオフセット値SocOFFの減少率y／tを許容範囲でできるだけ大きくすることが好ましい。たとえばＳＯＣオフセット値SocOFFの減少率y／tは４０％／ｈｒとされる。
【００６８】
走行中に上記均等充電制御（変形態様）を実施した結果を図５に示す。ただし、グラフａ〜ｅの時間軸（横軸）は共通である。
【００６９】
ａは、走行中の加減速時に組電池から充放電した電力を示している。均等化制御中も走行中の電池中放電があることがわかる。ｂは、ＳＯＣで、実験開始前と終了時に容量を確認し、その間を電流積算値で補完した実際のＳＯＣ変化である。車両はＳＯＣ検出値を６０％に維持するように制御しているため、実際に実験開始直後はＳＯＣ６０％を維持していることがわかる。この時、組電池である二次電池１０４中のある単電池１個の容量を独自回路を用いてゆっくりと放電させた。その結果、単電池の容量は低下して、約１５時間後にはＳＯＣ０％まで到達して過放電状態に至ったことがわかる。そして、その後は組電池全体の容量が増加し、均等化制御に移行していることがわかる。
【００７０】
ｃはＳＯＣオフセット値SocOFF、ｄはＳＯＣ出力値ＰＳＯＣである。ＰＳＯＣは、ＨＶＥＣＵ１０７によって６０％を維持するようにコントロ−ルされている。均等化制御は、ｃのＳＯＣオフセット値SocOFFを制御してＰＳＯＣを低下させることで、実際のＳＯＣを増加している。
【００７１】
ｅは、組電池内の単電池温度を測定し、その最大値を示した。外気温は２５℃である。均等化制御前は２５〜３０℃であった電池温度は、均等化制御中３０℃前後となっており、最大５℃程度の電池発熱に押さえられていることがわかる。
【００７２】
【実施例３】
他の実施例を図６を参照して以下に説明する。
【００７３】
この実施例は、上記均等充電を利用して電池劣化を検出する方法を提案するものである。
【００７４】
まず、７０１にて均等充電したかどうかを調べ、していれば、７０２にて、均等充電が必要になった単電池（又は電池モジュール）の均等充電回数をカウントする。次に、７０３にて予め定めておいた単電池番号（或いは単電池複数個からなる電池モジュールの番号）毎に、各単電池（又は電池モジュール）の均等充電が必要になる頻度（周期でもよい）を計算する。７０４にてその頻度が所定値以上に達した場合（周期が所定未満となった場合）、７０５にて当該電池が劣化したとして電池の交換要求を出し、さらに７０６にてその電池の番号を表示する。
【００７５】
このようにすれば、電池劣化時には均等化制御をしても実際には容量が均等にならないため、結果的に均等充電が必要と判断される頻度が高まることを利用して、簡単に劣化電池を抽出することができる。
【００７６】
【実施例４】
他の実施例を図７を参照して説明する。この実施例は、上記均等充電を利用して、電池交換時の各単電池（又は電池モジュール）の容量差を解消するものである。
【００７７】
まず、８０１にて電池を交換したか否かを、８０２にて交換は一部か全部かを図示しない判定手段によって判断し、一部のみの交換と判断した場合、８０３にて強制的に均等充電を要求するフラグＦchgを立てる。これにより、組み電池からなる二次電池１０４の一部の単電池（又は電池モジュール）を交換した場合でも、その都度、均等充電を実施しているので、新品の電池と既存の電池との間の容量差を解消することができ、合わせて既存の単電池（又は電池モジュール）間の容量差も解消することができる。
【００７８】
（変形態様）
上記実施例では、均等充電時に、ＳＯＣオフセット値SocOFFをインクリメントしたが、ＳＯＣ検出値を電池電圧検出値に基づいて決定する場合、この電池電圧検出値に所定のレートで増加するオフセット値を加え、その合計電圧値に基づいてＳＯＣ検出値を求める処理を行っても、同様の均等充電を行うことができる。
【００７９】
【実施例５】
他の実施例を図８に示すフローチャートを参照して説明する。このフローチャートはたとえば図３のステップ４０４の直後にて実施される。
【００８０】
まず、ステップ９０１にて、温度上昇率（本発明で言う温度変化量（一定期間中の））Ｔ’を算出する。この温度上昇率Ｔ’は今回の電池温度検出値とその一定期間前の電池温度検出値との差として算出される。
【００８１】
次のステップ９０２では、算出した温度上昇率Ｔ’と検出した電池温度Ｔとを、あらかじめ記憶する三次元マップに代入して、均等充電レートの関数値ｘと許容充電電力量Ｐmaxとをサーチする。
【００８２】
なお、許容充電電力量Ｐmaxとは、組電池の発生化の可能な充電電力量をいい、これは組電池の内部発熱量Ｑに正比例関係にある。また、上記三次元マップは入力変数Ｔ’、Ｔの種々のペアに対してｘ、Ｐmaxのペアを記憶している。
【００８３】
その後、ステップ４０７（図３参照）にて、均等充電レートｘ／ｔがＳＯＣオフセット値に読み込まれて、均等充電レートがｘ／ｔに設定される。
【００８４】
次に、電池の充電電力量（＝充電電流×充電電圧）Ｐが許容充電電力量Ｐmaxを超えたかどうかを調べ（ステップ９０５）、超えたら充電電力量Ｐを許容充電電力量Ｐmaxに制限する（ステップ９０６）。
【００８５】
このようにすれば、既述したように電池温度が許容レベルを超えて高温となるのを防止しつつ、均等充電時間を短縮することができ、かつ、大電力充電（たとえば大電力均等充電や大電力回生制動）を実現とすることができる。
【００８６】
上述した三次元マップ（Ｔ’、Ｔ、均等充電レートｘ／ｔの最大値）の一例を三次元グラフにて図９に示し、この実施例の均等充電と従来の均等充電とにおける許容充電電力量の時間推移、積算容量（ＳＯＣ）の時間推移、電池温度の時間推移を図１０に示す。図１０から、この実施例によれば均等充電時間を短縮できることがわかる。なお、図１０において、太線は実施例品を、細線は従来品を示す。
【００８７】
なお、この実施例で用いた電池はＮｉーＭＨ電池である。ＮｉーＭＨ電池は４０℃を超えると充電効率が低下するばかりか、充電を続けることにより電池寿命が低下することが公知であるため、高温での充電レートを強く抑制している。
【００８８】
（変形態様）
上記実施例では、電池温度Ｔ及びその上昇率Ｔ’に応じて均等充電レートを変更したが、単に電池温度Ｔだけにより均等充電レートを変更しても上記と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池制御装置を用いるハイブリッド車の駆動系の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の二次電池（組電池）及び電池コントローラを示すブロック回路図である。
【図３】実施例１の均等充電制御を示すフローチャートである。
【図４】実施例２の均等充電制御を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す均等充電制御による各部状態を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例３の均等充電を用いた劣化検出を示すフローチャートである。
【図７】実施例４の電池一部交換とその後の均等充電を示すフローチャートである。
【図８】実施例５を示すフローチャートである。
【図９】実施例５で用いた三次元マップ（Ｔ’、Ｔ、均等充電レートｘ／ｔの最大値）の一例を示す三次元グラフである。
【図１０】実施例５を用いた均等充電と及び定率均等充電における許容充電電力量の時間推移、積算容量（ＳＯＣ）の時間推移、電池温度の時間推移を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
４０２ ＳＯＣ検出手段
１０７ 回転電機コントローラ（ＳＯＣ一定制御手段）
４０３ 容量ばらつき判定手段、
４０７ 均等充電手段
４１１ 均等充電手段
７０４ 電池劣化検出手段
８０３ 均等充電手段
Claims (3)
- 所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池内の単電池（又は電池モジュール）間の容量ばらつきが所定値を超えたかどうかを判定する容量ばらつき判定手段と、
容量ばらつきが前記所定値を超えた場合に、前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段と、
を備え、
前記均等充電手段は、前記均等充電の終了後、前記ＳＯＣのＳＯＣ検出値を所定のレートで増加させるか、又は前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで減少させて、前記ＳＯＣ検出値を前記ＳＯＣ目標値の初期値に復帰させることを特徴とするハイブリッド車の電池制御装置。 - 所定個数の単電池が複数直列に接続されてなる組電池のＳＯＣ検出値を求めるＳＯＣ検出手段、及び、エンジン駆動の発電機を制御して前記ＳＯＣ検出値を所定のＳＯＣ目標値に収束させるＳＯＣ一定制御手段を備えるハイブリッド車の電池制御装置において、
前記組電池の電池温度を検出する電池温度検出手段と、
前記ＳＯＣ検出値を所定のレートで減少させるか、又は、前記ＳＯＣ目標値を所定のレートで増加させる均等充電を指令する均等充電手段と、
前記電池温度に関連する電気量に応じて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減することを特徴とするハイブリッド車の電池制御装置。 - 請求項２記載のハイブリッド車の電池制御装置において、
前記均等充電レート変更手段は、前記電池温度とその変化率との両方に基づいて前記レートを変更させることにより、前記組電池の内部温度が低いと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度が高いと推定される場合には前記レートを削減し、前記組電池の内部温度上昇率が小さいと推定される場合には前記レートを増加し、前記組電池の内部温度上昇率が大きいと推定される場合には前記レートを削減することを特徴とするハイブリッド車の電池制御装置。
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