JP4784566B2

JP4784566B2 - 二次電池の入出力電力制御装置及び入出力電力制御方法

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Publication number: JP4784566B2
Application number: JP2007172121A
Authority: JP
Inventors: 伸輔吉田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: JP2008043188A; US20080048619A1; US7714543B2

Description

本発明は、二次電池の入出力電力制御装置及び入出力電力制御方法に関し、電流センサや電圧センサの故障時の制御技術に関する。

二次電池の入出力電力制御装置としては、例えば下記特許文献１に記載のものがある。
このような二次電池の入出力管理装置においては、入出力電流を検出する電流センサと二次電池の端子電圧を検出する電圧センサが備えられており、検出した入出力電流や端子電圧に応じて二次電池の残存容量（充電率：ＳＯＣ）を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の入出力電力（充電電力及び放電電力）の制御が行われる。したがって電流センサや電圧センサが故障すると正常な入出力電力の制御を行うのが困難になる。
特許文献１に記載の従来例においては、電圧センサが故障した場合に、通常時の入出力電流（若しくは入出力電力）よりも入出力電流を低減する（若しくは所定の値以下に制限する）ことにより、電池を保護しながら入出力電力を制御する方法が記載されている。
特開２０００−３５７５４１

しかし、上記特許文献１の方法では、入出力電流を単に低減（若しくは制限）している為、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動用モータに電力を供給する二次電池に適用した場合には、二次電池の充電状態とは無関係に入出力電流（入出力電力）が低減されてしまい、常に駆動用モータの駆動力が低下する事により運転者に違和感を与える可能性が有る。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、センサ故障時にも適切な制御を行うことの出来る二次電池の入出力電力制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の二次電池の入出力電力を制御する入出力電力制御装置においては、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、電流センサの故障及び電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、センサ故障検知手段によって電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、センサ故障検知手段によって電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値を検出する出力時間検出手段と、電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値を検出する入力時間検出手段とを備え、入出力電力制御手段は、出力時間の積算値と入力時間の積算値との差に基づいて電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、前記入出力電力制御手段は、前記出力時間の積算値が前記入力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限すること、又は、前記入力時間の積算値が前記出力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限すること、
及び、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、電流センサの故障及び電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、センサ故障検知手段によって電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、センサ故障検知手段によって電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値を検出する出力電流積算値検出手段と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池に入力された電流である入力電流の積算値を検出する入力電流積算値検出手段とを備え、入出力電力制御手段は、出力電流積算値が前記入力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限すること、及び、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、電流センサの故障及び電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、センサ故障検知手段によって電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、センサ故障検知手段によって電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値を検出する出力電流積算値検出手段と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池に入力された電流である入力電流積算値を検出する入力電流積算値検出手段とを備え、入出力電力制御手段は、入力電流積算値が出力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の出力電力を許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限することを特徴とする。
また、本発明の二次電池の入出力電力制御装置の入出力電力制御方法においては、二次電池の入出力電流を検出する電流センサの故障と、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサの故障を判定して検知し、電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力とを、許容入出力電力として求め、電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求め、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力以下に制限し、電流センサの故障が検知された場合に、電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値と、電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値とを検出し、出力時間の積算値と入力時間の積算値との差に基づいて電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、さらに、前記出力時間の積算値が前記入力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限すること、または、前記入力時間の積算値が前記出力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限すること、
及び、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサの故障と、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサの故障を判定して検知し、電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求め、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力以下に制限し、電圧センサの故障が検知された場合に、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池に入力された電流である入力電流の積算値を検出し、出力電流積算値が入力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の入力電力を許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限すること、
及び、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサの故障と、二次電池の端子電圧を検出する電圧センサの故障を判定して検知し、電流センサ若しくは電圧センサの故障が検知されていない場合には、電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、電流センサの故障が検知されている場合には、電圧センサで検出した端子電圧から二次電池の許容入出力電力を求め、電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて二次電池の許容入出力電力を求め、二次電池の入出力電力を、許容入出力電力以下に制限し、電圧センサの故障が検知された場合に、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値と、電圧センサの故障が検知された時点からの、二次電池に入力された電流である入力電流積算値を検出し、入力電流積算値が出力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の出力電力を許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限することを特徴とする。

本発明においては、電流センサ又は電圧センサの故障時には、電流センサ及び電圧センサのうちの故障していないセンサで検出した検出値に基づいて、二次電池の入力及び出力可能な電力である許容入出力電力を求め、二次電池の入出力電力を許容入出力電力以下に制限するので、二次電池が過放電や過充電になるのを防止して二次電池を保護し、かつ、極力運転者に違和感を与える事を防止する事ができる。

図１は本発明の全ての実施例に共通な、システム構成を示すブロック図であり、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動機を駆動制御するシステムに本発明を適用した場合を例示する。
図１において、１は二次電池であり、電気自動車等では複数（たとえば数十〜数百個）の電池ユニットを直列または直並列に接続して使用する。２は二次電池１の入出力電流（充放電電流とも言う）を検出する電流センサ、３は二次電池１の端子電圧を検出する電圧センサ、１０はインバータに入力する電圧を検出する電圧センサである。なお、電圧センサ１０は、インバータを制御するために通常設けられている電圧センサである。電流センサ２は例えばシャント抵抗の両端に接続されたリード線を介してシャント抵抗両端の電圧を検出し、検出した電圧を電流に換算する等の公知の電流センサである。４は入出力管理部（入出力電力制御装置）であり、電流センサの故障を検出する故障検知部５と入出力制御部６からなる（詳細後述）。７は電動機制御部、８はインバータ、９は車両を駆動する電動機である。

入出力管理部４は、電流センサ２で検出された二次電池１の入出力（充放電）電流値及び電圧センサ３で検出した二次電池1の端子電圧値に基づいて、電流センサ２又は電圧センサ３の故障を検知すると共に、後述する許容入出力電力若しくは入出力電力制限値を算出して、電動機制御部７へ出力する。
電動機制御部７は、例えばＣＰＵやメモリ等からなるコンピュータおよび電子回路等で構成されており、図示しないアクセルペダルや車速等の外部信号に基づいて電動機９で発生する駆動トルクの目標値であるトルク目標値を算出し、入出力管理部４から入力された許容入出力電力若しくは入出力電力制限値を越えない範囲の電力で、トルク目標値に応じた電力で電動機９を駆動、或いは回生するようにインバータ８のスイッチング素子を制御する駆動信号（例えばＰＷＭ信号）を、前記電圧センサ１０によって検出したインバータ８の入力電圧に基づいて発生する。インバータ８は上記の駆動信号に応じてスイッチング素子を開閉動作し、二次電池１の電力を交流電力に変換して電動機９を駆動し、あるいは回生動作時には電動機９で発生した電力で二次電池１を充電する。

以下、本発明の要旨である入出力管理部４について詳述する。
入出力管理部４は例えばＣＰＵやメモリ等からなるコンピュータで構成されており、その構成要素をブロック別けすれば、電流センサ２の故障を検知する故障検知部５と、二次電池１の入出力電力を上記許容入出力電力を算出する入出力制御部６とに別けられる。

故障検知部５は、例えば下記の方法で電流センサ２の故障を検知する。
（１）電流センサ２の故障は、一般に断線または短絡によるものが多い。電流センサ２は例えばシャント抵抗の両端の電圧を検出し、その値を電流値に換算しているので、シャント抵抗が断線した場合は電圧の検出値が上限値（例えば５Ｖ）に固定し、シャント抵抗が短絡した場合やシャント抵抗の両端の電圧を検出する為にシャント抵抗両端に接続されたリード線が断線した場合は下限値（例えば０Ｖ）に固定する。したがって上限値または下限値を所定時間以上継続した場合は電流センサ２が故障したものと判定する。

（２）負荷を流れる電流と比較して検出する。二次電池1の負荷となるインバータ８や電動機９にも通常、電流センサ（不図示）が設けられているので、その値と比較することによって電流センサ２の故障を検出することが出来る。図１にも記載のように、負荷はインバータ８や電動機９以外にもある（例えば車両の補機類）ので、二次電池1の出力時（放電時）には二次電池１に近い電流センサ２の電流値よりもインバータ等の一部の負荷で検出される電流値の方が低くなる可能性が高い。したがって上記と逆に電流センサ２の電流値の方がインバータ等に設けられた電流センサで検出された電流値よりも低い場合には電流センサ２の故障と判断出来る。

以下、入出力管理部４における演算内容をフローチャートに基づいて説明する。
図２は、入出力管理部４における演算内容の第１の実施例を示すフローチャートである。この図２のフローチャートに記載の処理はシステム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返されるものとし、後述するステップＳ１０３からＳ１０５の処理は所定周期（例えば約100ｍsec毎）で繰り返される。
図２において、ステップＳ１０１では、前記故障検知部５で電流センサ２が故障か否かを上述した方法等を用いて判別する。電流センサ２が正常な場合（ステップＳ１０１＝Ｎｏ）にはステップＳ１０２へ行き、入出力制御部６は通常処理を行う。尚、通常処理とは公知の入出力電力管理動作であって、種々の方法が知られているが、例えば次の様な方法である。
電流センサ４によって検出された二次電池１の充放電電流値と、電圧センサ３によって検出された二次電池１の端子電圧とに基づいて二次電池1の電流-電圧特性（充放電電流と端子電圧とを複数回サンプリングして、充放電電流と端子電圧の相関関係を直線近似したもので、I-V直線とも言う）から二次電池1の開放電圧を求め、求めた開放電圧と予め実験等によって求めた開放電圧と残存容量との相関関係に基づいて二次電池１の残存容量を検出して不図示のメモリに記憶する。尚、このメモリに記憶された残存容量は、新たな残存容量が算出される毎に更新される。
次に、二次電池１の残存容量に基づいて、二次電池１の残容量と予め定められた所定の上限残存容量（過充電により二次電池1に不可逆劣化が発生する直前の残存容量）及び予め定められた所定の下限残存容量（過放電により二次電池1に不可逆劣化が発生する直前の残存容量）との残存容量差を算出して、算出した残容量差に基づいて二次電池1が出力（放電）可能な電力である許容出力電力及び入力（充電）可能な電力である許容入力電力（以下では総称して許容入出力電力という）を求め、求めた許容入出力電力を電動機制御部７へ出力する。電動機制御部７は電動機９の消費電力及び回生電力が許容入出力電力を超えない様にインバータ８を制御する。
尚、二次電池の残存容量の検出方法としては他に、二次電池1の無負荷時の電圧（開放電圧）から残存容量を求め、この残存容量から二次電池1の入出力電流を積算した入出力電流積算値を加減算して残存容量を検出する残存容量検出方法やこれらの組み合わせ等、種々の方法が知られている。
いずれにせよ、これら公知の残存容量検出方法においては電流センサ４によって検出された二次電池１の充放電電流値と、電圧センサ３によって検出された二次電池１の端子電圧とを用いる事となり、従って入出力電力の制御方法においては電流センサ４によって検出された二次電池１の充放電電流値と、電圧センサ３によって検出された二次電池１の端子電圧とを用いる事となる。
尚、ここで二次電池1の残存容量とは二次電池1の残存電力量であるが、一般に充電率（ＳＯＣ:二次電池1の満充電電力量に対する残存電力量割合であり、満充電時に１００％となり完全放電時に０％となる）として表わされる。従って、以下では残存容量を充電率若しくはＳＯＣ（State-Of-Charge）として記載する。

電流センサ２が故障の場合（ステップＳ１０１＝ＹＥＳ）には、ステップＳ１０３へ行き、二次電池１の端子電圧のみに基づいてＳＯＣを求め、その値から二次電池１へ入力（充電）可能な電力及び二次電池1から出力（放電）可能な電力である許容入出力電力を算出する。
上記のステップＳ１０３において許容入出力電力は、例えば次のようにして求める。
許容入出力電力は、二次電池１のＳＯＣが予め定められた上限ＳＯＣ以下で下限ＳＯＣ以上（上述の様に二次電池に不可逆劣化が発生しない範囲の充電率）となるまでに入出力可能な（充放電可能な）電力である。ここで、上記上限ＳＯＣおよび下限ＳＯＣは事前に実験等によって求められた値である。そしてＳＯＣは二次電池１の開放電圧と相関関係があるので、多少の誤差（二次電池の内部抵抗の変化に応じて変化する、開放電圧と端子電圧との差の変化）を許容すれば、端子電圧に基づいてＳＯＣの推定が可能である。そのため二次電池１のＳＯＣと端子電圧との関係を予めマップに記憶しておき、電圧センサ３で検出した端子電圧から充電率をマップ引きで求めることにより、ＳＯＣを求めることが出来、求めたＳＯＣと、上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣとの差に基づいて許容入出力電力を算出する事ができる。
但し、上述の様に端子電圧のみに基づいて推定されるＳＯＣには、二次電池１の内部抵抗の変化による誤差が発生する。その為、この場合の上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣは二次電池のＳＯＣ推定誤差を考慮して、上限ＳＯＣは電流センサ３が正常であるときの上限ＳＯＣよりも低い値を、下限ＳＯＣは電流センサ３が正常であるときの下限ＳＯＣよりも高い値を設定する事が好ましい。

ステップＳ１０４では、実際の入出力電力（電動機９の消費電力及び回生電力）が上記の許容入出力電力を超えないように電動機制御部７へ指示する。ここで、電動機制御部７は入出力電力を許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段として機能する。
ステップＳ１０５では、二次電池１の端子電圧を検出し、検出した端子電圧に応じて再びステップＳ１０３において許容入出力電力を算出する。
すなわち、上限ＳＯＣと端子電圧から検出された現在の充電率（ＳＯＣ）との差に対応する電力が充電可能な電力（許容入力電力）であり、下限ＳＯＣと現在の充電率（ＳＯＣ）との差に対応する電力が放電可能な電力（許容入力電力）である。

なお、上記の例は、端子電圧からＳＯＣを求め、そのＳＯＣから許容入出力電力を求めているが、上限ＳＯＣは予め定められた値であるので、現在の二次電池1のＳＯＣが検出されれば、一義的に上限ＳＯＣと現在のＳＯＣとの差（すなわち許容入力電力）が求まる。また、同様に下限ＳＯＣも予め定められた値であるので、現在の二次電池1のＳＯＣが検出されれば一義的に、下限ＳＯＣと現在の充電率ＳＯＣとの差（すなわち許容出力電力）が求まる。従って、許容入出力電力と二次電池の端子電圧との相関関係を予め記憶しておき、電圧センサ３で検出した端子電圧から前記相関関係に基づいて許容入出力電力を直接に求めることも出来る。そして、入出力制御部６は、二次電池1の入出力電力が許容入出力電力以下となるように電動機制御部７へ指示する。
電動機制御部７は、インバータ８を制御して、電動機９の消費電力（出力電力）および回生電力（入力電力）が許容入出力電力以下となるように、入出力電力を制御する。尚、厳密には全ての負荷の消費電力の合計値が二次電池1の出力電力であるが、車両駆動用の電動機９の消費電力は他の負荷の消費電力と比較して極端に大きい為、本実施例においては電動機９の消費電力のみを制御する事により、二次電池1の出力電力を制御している。
同様に、厳密には電動機９の回生電力から全ての負荷の消費電力を差し引いた電力が二次電池１の入力電力であるが、車両駆動用の電動機９の回生電力は他の負荷の消費電力と比較して極端に大きい為、本実施例においては電動機９の回生電力のみを制御する事により、二次電池1の入力電力を制御している。もちろん他の負荷の消費電力を検出し、他の負荷の消費電力と電動機９の消費電力及び回生電力とに基づいて二次電池1の入出力電力を制御しても良い。

上記のように本実施例においては、電流センサの故障時には、電圧センサで検出した端子電圧のみに基づいて、許容入出力電力の範囲内になるように二次電池1の入出力電力を制御できるので、二次電池１が過放電や過充電になるのを防止して二次電池を保護し、かつ、電流センサを２重に設ける必要や車両を停止する必要もなくなる。
また、例えば二次電池１を保護する為に、入出力電力を単に低減した場合や予め定められた一定の入出力電力以下に制限した場合には、二次電池1の残存容量が充分であるにも関わらず入出力電力が制限されてしまう結果、電動機９の駆動力が低下する事によって車両の性能が低下して運転者に違和感を与えてしまう恐れが有るが、上記の様に二次電池1の端子電圧に基づいて許容入出力電力を算出している為、実際の二次電池1の残存容量（充電率）に基づいて許容入出力電力を変化させる事ができ、車両の性能を極力低下させる事無く、二次電池1を保護する事ができる。

次に、図３は、入出力管理部４における演算内容の第２の実施例を示すフローチャートである。この図３に記載のフローチャートの処理は図２のフローチャートに記載の処理と同様にシステム起動と共に開始され、システム停止まで繰り返される。
図３において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３における処理は図２と同じである。
次に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０３で求めた許容入力電力以下の所定の入力電力制限値及び許容出力電力以下の所定の出力電力制限値を設定し、消費電力（出力電力）または回生電力（入力電力）を上記の出力電力制限値及び所定入力電力制限値以下に制御するように電動機制御部７へ指示する。尚、上記入力電力制限値及び出力電力制限値に関しては詳細は後述するが、例えば初回の設定時には許容入力電力及び許容出力電力をそれぞれ入力電力制限値及び出力電力制限値として設定する。
ステップＳ１０７とステップＳ１０８では、二次電池1から電力が出力（放電）されている時間である出力時間をカウントする出力時間カウンタと、二次電池1に電力が入力（充電）されている時間である入力時間をカウントする入力時間カウンタとでカウントした出力時間と入力時間の積算値を確定する。ここで、出力時間カウンタと入力時間カウンタは入出力管理部４に内蔵された、それぞれ電流センサ２の故障時からの入力時間と出力時間をカウントし続けるカウンタである。従って、出力時間の積算値とは出力時間カウンタの出力時間のカウント値であり、入力時間の積算値とは入力時間カウンタの入力時間のカウント値を意味する。

ステップＳ１０９では、上記出力時間の積算値と入力時間の積算値とを比較し、両者の差が予め定められた所定の許容範囲内（所定の上限値未満で所定の下限値以上）か否かを判断する。入力電力の積算値はほぼ入力時間に比例し、放電電力の積算値はほぼ出力時間に比例する。したがって出力時間の積算値と入力時間の積算値の差が所定の許容範囲内であれば、二次電池１から放電した電力量と充電した電力量の差は所定の電力量以下、つまり、二次電池１におけるＳＯＣの変化は所定範囲内に留まっているものと考えられる。そのためステップＳ１０９で“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１０７へ戻ってそのままの制御を継続し、“ＮＯ”の場合にはステップＳ１０６へ戻って入力電力制限値及び出力電力制限値（以下、総称して入出力電力制限値と記載する）を変更する。
例えば出力時間の積算値から入力時間の積算値を減算した値が所定の上限値以上の場合には、放電量が多く、ＳＯＣが低下しているものと考えられるので、ステップＳ１０６にて入力電力制限値を許容入力電力に設定すると共に、出力電力制限値の設定値を許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値よりも小さい値に設定して、二次電池1を充電勝手に制御する。逆に、出力時間の積算値から入力時間の積算値を減算した値が所定の下限値未満の場合には、充電量が多く、ＳＯＣが増加しているものと考えられるので、ステップＳ１０６にて出力電力制限値の値を許容出力電力に設定すると共に、入力電力制限値の設定値を許容入力電力の値より小さく且つ出力電力制限値よりも小さい値に設定し、二次電池1を放電勝手に制御する。このように制御することにより、ＳＯＣの変化を抑制して入出力電力を許容入出力電力以下に制限することが出来る。
尚、上記においては出力時間の積算値から入力時間の積算値を減算した値が所定の上限値以上の場合には、入力電力制限値を許容入力電力に設定すると共に、出力電力制限値の設定値を許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値よりも小さい値に設定している。これは、二次電池1を充電勝手に制御する事を目的としている為であるので、出力電力制限値を入力電力制限値よりも小さい値に設定すれば良く、従って入力電力制限値は必ずしも許容入力電力と同一の値に設定する必要は無い。同様に、出力時間の積算値から入力時間の積算値を減算した値が所定の下限値未満の場合においても、必ずしも出力電力制限値の値を許容出力電力に設定する必要は無い。
尚、上述した様に本実施例においては、入力時間の積算値と出力時間の積算値との差を所定の許容範囲内とする事によってＳＯＣの変化を抑制し、二次電池1のＳＯＣを上限ＳＯＣ以下及び下限ＳＯＣ以上の範囲とするものである為、上記所定の許容範囲は二次電池1のＳＯＣが上限ＳＯＣ以下及び下限ＳＯＣ以上となるような範囲を予め実験等によって求めて設定する。

上記のような制御を行った場合における二次電池の端子電圧と充放電電力（入出力電力）の変化の一例を図６に示す。
図示のように、電流センサ故障後に、カウントＡ０の間、放電が行われることにより、端子電圧は次第に低下する。その後、カウントＢ０の間、充電が行われることにより、端子電圧は上昇し、その後、カウントＡ１の間、放電が行われることにより、端子電圧は再び低下傾向になる。

図６の下半分に示した表は、二次電池1の端子電圧に対する出力時間カウント値（放電時間積算値に相当）と入力時間カウント値（充電時間積算値に相当）の差の許容範囲を示したものである。例えば二次電池の電圧が４００〜３５０Ｖの場合には、出力時間カウント値から入力時間カウント値を減算した値が２５０以上で５００未満（所定の許容範囲内）であればよい。尚、電池の内部抵抗はＳＯＣに応じて変化する為、同一の入力電力若しくは出力電力であってもＳＯＣの変化に対する端子電圧の変化が異なる場合が有る。このため、図６に記載されている様に、所定の許容範囲を端子電圧に応じて変更する事が望ましい。

次に、図４は、入出力管理部４における演算内容の第３の実施例を示すフローチャートである。この図４のフローチャートに記載の処理も図３のフローチャートに記載の処理と同様にシステム起動と共に開始され、システム停止まで繰り返される。
図４において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９は図３と同じであり、ステップＳ１１０を追加したものであるので、ステップＳ１１０に関してのみ詳述する。
ステップＳ１１０では、電圧センサ３で検出した端子電圧に基づいて、前回このステップＳ１１０の処理を行ってから今回の処理を行うまでの二次電池1の端子電圧の変化量が予め定められた所定の変化量以下か否かを判断する。端子電圧の変化量が所定の変化量より大きい場合には、カウントの積算値の差が所定範囲内であっても、ステップＳ１０６に戻って入出力電力の設定値を変更する。
二次電池には上述した様に、ＳＯＣが所定の上限ＳＯＣ以上となる過充電や、所定の下限ＳＯＣ以下となる過放電によって不可逆劣化が発生するが、このような過充電や過放電とは別に、端子電圧が極端に上昇し過ぎたり極端に低下し過ぎた場合であっても不可逆劣化が発生する。つまり、例えば二次電池1の劣化や、温度が極端に低い等の原因により内部抵抗が極端に増大して端子電圧の変化量が大きい場合には、ＳＯＣが所定の下限ＳＯＣより大きく上限ＳＯＣ未満であっても、二次電池に不可逆劣化が発生する可能性がある。これを防止する為に、本第３の実施例の様に端子電圧の変化量が極端に大きい場合には入力電力制限値及び出力電力制限値を減少する事により、二次電池に不可逆劣化が発生する事を防止する（二次電池を保護する）ことが望ましい。

次に、図５は、入出力管理部４における演算内容の第４の実施例を示すフローチャートである。この図５のフローチャートに記載の処理も図４のフローチャートに記載の処理と同様にシステム起動と共に開始され、システム停止まで繰り返される。
図５において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１０は図４と同じであり、ステップＳ１１１を追加したものである。
ステップＳ１１１では、二次電池１に設けた温度センサ（図１では図示省略）で検出した電池温度に基づいて、前回のこのステップＳ１１１の処理から今回の処理を行うまでの二次電池１の温度変化が所定変化量以下か否かを判断し、電池温度が所定変化量より大きい場合には、ステップＳ１０６に戻って入出力電力制限値の設定値を変更する。二次電池の温度は内部抵抗が大きくなるほど上昇しやすい。すなわち二次電池１の温度変化が所定変化量より大きい場合には二次電池1の内部抵抗が極端に増大しており、上述の様に端子電圧が極端に上昇または低下することによって二次電池に不可逆劣化が発生する恐れが有る。従って、温度変化が所定の温度変化以上である場合には、前述した第３の実施例と同様に入力電力制限値及び出力電力制限値を減少する事により、二次電池に不可逆劣化が発生する事を防止する（二次電池を保護する）ことが望ましい。
なお、図５においては、端子電圧の変化量が所定変化量以下である場合に温度の変化量が所定変化量以下か否かを判定しているが、温度の変化量が所定変化量以下である場合に端子電圧の変化量が所定変化量以下か否かを判定しても良いし、温度の変化量が所定変化量以下であるか否かの判定のみとする事もできる。

また、これまでの例においては、電流センサが故障した場合について説明したが、電圧センサが故障した場合おいても、電圧センサの代わりに電流センサで検出した電流値を用いて同様の制御を行うことが出来、またこれらを組み合わせる事もできる。すなわち、電圧センサの故障を検知する電圧センサ故障検知手段を備え、電圧センサの故障時には、電流センサで検出した入出力電流に基づいて二次電池の許容入出力電力を求め、二次電池の入出力電力を許容入出力電力以下に制限するように構成する事もできるし、電流センサと電圧センサのいずれかが故障した場合に、故障していないセンサの検出値に基づいて二次電池の入出力電力を許容入出力電力以下に制限するように構成する事もできる。以下ではこれらの具体的な例を実施例図７から図１１を用いて上述した第1の実施例から第４の実施例との差異を中心に説明する。

図７は、入出力管理部４における演算内容の第５の実施例を示すフローチャートである。尚、このフローチャートの処理は上述した第１の実施例と同様に、システム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返される。
図７において、ステップＳ２０１では電圧センサ３が故障しているか否かを判断する。ここで、電圧センサ３の故障判定方法は例えば以下のようなものが考えられる。
（１）検出電圧が一定値を所定時間以上継続した場合は故障したものと判定する。例えば、電圧センサ３と二次電池１との間が断線した場合や、入出力管理部４との接続線が断線した場合には電圧センサ３の検出電圧は一定値に固定される為、このような場合は電圧センサ３の故障と判定する。
（２）電圧センサ１０で検出されたインバータ８に入力する電圧と比較して検出する。二次電池1からインバータ８へは給電線を介して電力が供給されており、また給電線には通常、リレーや抵抗等が設けられているため、二次電池１からインバータ８までの間には電圧降下が発生する。このため、通常はインバータ８の入力電圧は二次電池１の端子電圧よりも低い。従って、電圧センサ３で検出された電圧が電圧センサ１０で検出された電圧よりも低い場合には電圧センサ３の故障と判定する。

ステップＳ２０１にて電圧センサ３が故障していないと判定された場合にはステップＳ２０２へ進んで通常処理を行う。尚、この図７のフローチャートにおけるステップＳ２０２の処理は図１から図５のフローチャートにおけるステップＳ１０２と同一の処理であるので、処理内容は詳述しない。
一方、ステップＳ２０１にて電圧センサ３が故障していると判定された場合にはステップＳ２０３へ進んで二次電池１のＳＯＣを算出してメモリに記憶すると共に、図１から図５のフローチャートのステップＳ１０３と同様に算出した二次電池１のＳＯＣと上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣとに基づいて許容入出力電力を算出する。
このステップＳ２０３においては、電圧センサ３が故障している為、図１から図５のフローチャートのステップＳ１０３の様に、電圧センサ３によって検出される端子電圧に基づいて二次電池１のＳＯＣを算出する事ができない。そこで、このステップＳ２０２においては、電圧センサ３が故障する前にメモリに記憶された二次電池１のＳＯＣと、電圧センサ３が故障した時点からの電流センサ２によって検出された二次電池１の入出力電流の積算値である入出力電流積算値とからＳＯＣを算出する。すなわち電圧センサ３が故障した場合、初回のＳＯＣの算出は、電圧センサ３が故障した時点からの二次電池１の入出力電流を積算した入出力電流積算値（入力電力を正、出力電流を負とした積算値）に対応するＳＯＣを、電圧センサ３が故障する前にメモリに記憶された二次電池１のＳＯＣに加算してＳＯＣを算出して記憶する。そして、それ以降は前回算出して記憶したＳＯＣに、前回ＳＯＣ算出時から今回ＳＯＣ算出までの（本実施例においては約１００ｍsec間の）入出力電流積算値に対応するＳＯＣを加算してＳＯＣを算出する。
尚、この場合には電流積算値には電流センサ２の検出誤差が蓄積し、実際のＳＯＣと算出したＳＯＣとに誤差が生じる可能性が有る為、ステップＳ１０３と同様に上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣは二次電池のＳＯＣ推定誤差を考慮して、上限ＳＯＣは電圧センサ３が正常であるときの上限ＳＯＣよりも低い値を、下限ＳＯＣは電圧センサ３が正常であるときの下限ＳＯＣよりも高い値を設定する事が好ましい。
ステップＳ２０４では、図１のフローチャートにおけるステップＳ１０４と同様に、実際の入出力電力（電動機９の消費電力及び回生電力）が上記の許容入出力電力を超えないように電動機制御部７へ指示する。
ステップＳ２０５では、前回のＳＯＣ算出時から今回のＳＯＣ算出時までの二次電池１の電流積算値（電流センサ２によって検出された電流の積算値）を算出し、再びステップＳ２０３に戻ってＳＯＣを算出し、許容入出力電力を求める。
以上が、入出力管理部４における演算内容の第５の実施例の処理である。

次に、図８のフローチャートを用いて入出力管理部４における演算内容の第６の実施例を説明する。尚、このフローチャートの処理は上述した第２の実施例と同様に、システム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返される。
ステップＳ２０１からステップＳ２０３までの処理は図７のフローチャートに記載の第５の実施例と同様であるので説明を省略する。
ステップＳ２０６では図３のフローチャートＳ１０６と同様に、算出した許容入出力電力に基いて入出力電力制限値を設定する。
ステップＳ２０７では、電流センサ２によって検出された二次電池１の入出力電流に基いて、不図示の入力電流積算部で積算された、電圧センサ３が故障してからの二次電池１の入力（充電）電流の積算値を入力電流積算値として確定する。
尚、本実施例においては二次電池１の入力電流を正、出力電流を負の値とする。
ステップＳ２０８では、電流センサ２によって検出された二次電池１の出力電流に基いて、不図示の出力電流積算部で積算された電圧センサ３が故障してからの二次電池１の出力（充電）電流の積算値を出力電流積算値として確定する。
ステップＳ２０９では、上記ステップＳ２０７で確定された入力電流積算値と、ステップＳ２０８で確定された出力電力積算値とを加算して、入出力電流積算値を算出すると共に、上記出力電流積算値の絶対値から入力電力積算値の絶対値を減算して、出力電流積算値の絶対値と入力電力積算値の絶対値との差を算出し、算出された絶対値の差が所定値以下であるか否かを判定し、所定値以下であればステップ２０７に戻り、所定値より大きければステップＳ２０６に戻って入出力電力制限値を変更する。
例えば出力電流積算値から入力電流積算値を減算した値が所定の上限値以上の場合には、放電量が多く、ＳＯＣが低下しているものと考えられるので、ステップＳ２０６にて出力電力制限値の設定値を許容出力電力より予め定められた値だけ小さくすると共に、入力電力制限値を許容入力電力に設定して、二次電池1を充電勝手に制御する。逆に、出力電流積算値から入力電流積算値を減算した値が所定の下限値未満の場合には、充電量が多く、ＳＯＣが増加しているものと考えられるので、ステップＳ２０６にて入力電力制限値の設定値を許容入力電力の値より予め定められた値だけ小さくすると共に、出力電力制限値の値を許容出力電力に設定し、二次電池1を放電勝手に制御する。このように制御することにより、ＳＯＣの変化を抑制して入出力電力を許容入出力電力以下に制限することが出来る。

次に、図９のフローチャートを用いて入出力管理部４における演算内容の第７の実施例を説明する。尚、このフローチャートの処理は上述した第６の実施例と同様に、システム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返される。
この図９のフローチャートにおけるステップＳ２０１からステップＳ２０９までのステップの処理は、上述した図８のフローチャートの記載のステップＳ２０１からステップＳ２０９までのステップの処理と同一である為、説明を省略する。
ステップＳ２１０ではインバータ８に設けられている電圧センサ１０の検出値から二次電池１の端子電圧を推定し、推定した二次電池１の端子電圧の変化量が所定変化量以上か否かを判定する。例えば電動機９の駆動時にはインバータ８の電圧センサ１０の検出値に補正係数（１より大きい値、例えば１.３）を乗算した値を二次電池１の端子電圧とし、回生時にはインバータ８の電圧センサ１０の検出値に補正係数（１より小さい値、例えば０.８）を乗算した値を二次電池１の電圧として推定し、推定した二次電池１の端子電圧を図４のフローチャートに記載のステップＳ１１０と同様に二次電池１の端子電圧の変化量が所定変化量以上か否かを判定する。
二次電池１の端子電圧の変化量が所定変化量より大きければＳ２０３へ戻って、図４のステップＳ１０６と同様に入力電力制限値及び出力電力制限値を減少し、二次電池に不可逆劣化が発生する事を防止する（二次電池を保護する）。

次に、図１０のフローチャートを用いて入出力管理部４における演算内容の第８の実施例を説明する。尚、このフローチャートの処理は上述した第７の実施例と同様に、システム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返される。
この図１０のフローチャートにおけるステップＳ２０１からステップＳ２１０までのステップの処理は、上述した図９のフローチャートの記載のステップＳ２０１からステップＳ２１０までのステップの処理と同一である為、説明を省略する。
ステップＳ２１１においてはステップＳ１１１と同様に、二次電池１に設けた温度センサ（図１では図示省略）で検出した電池温度に基づいて、二次電池１の温度変化が所定変化量以下か否かを判断し、電池温度が所定変化量より大きい場合には、ステップＳ２０６に戻って入力電力制限値及び出力電力制限値を減少する事により、二次電池に不可逆劣化が発生する事を防止する（二次電池を保護する）。
なお、本第８の実施例においても前述した第４の実施例と同様に、温度の変化量が所定変化量以下である場合に端子電圧の変化量が所定変化量以下か否かを判定しても良いし、温度の変化量が所定変化量以下であるか否かの判定のみとする事もできる。

次に、図１１のフローチャートを用いて入出力管理部４における演算内容の第９の実施例を説明する。尚、このフローチャートの処理は上述した第７の実施例と同様に、システム起動から開始されると共にシステムの停止まで繰り返される。
ステップＳ１０１においては図２から図５のフローチャートに記載のステップＳ１０１と同様に、電流センサ２の故障を判定する。電流センサ２が故障していると判定された場合にはステップＳ１０３へ進み、図２のフローチャートに記載のステップＳ１０３からＳ１０５と同一の処理を行う。
一方、電流センサ２が故障していないと判定された場合にはステップＳ２０１へ進み、図７から図１０のフローチャートに記載のステップＳ２０１と同様に電圧センサ３の故障を判定する。電圧センサ３が故障していると判定された場合にはステップＳ２０３へ進んで図７のフローチャートに記載のステップＳ２０３からＳ２０５と同一の処理を行う。一方、電圧センサ３が故障していないと判定された場合にはステップＳ３０１へ進んで図２から図５のフローチャートに記載のステップＳ１０２及び図７から図１０のフローチャートに記載のステップＳ２０２と同様に通常処理を行う。
すなわち、本第９の実施例においては図２のフローチャートに記載の処理と図７に記載のフローチャートに記載の処理を組み合わせる事によって、電流センサ２及び電圧センサ３のいずれかが故障しているか否かを判定し、電流センサ２が故障している場合には図２のフローチャートに記載の処理を行い、電圧センサ３が故障している場合には図７のフローチャートに記載の処理を行い、いずれも故障していなければ通常の処理を行うものである。従って、電流センサ２及び電圧センサ３のいずれが故障した場合にも、車両の性能を極力低下させる事無く二次電池1を保護する事ができる。
尚、本第９の実施例においては図２のフローチャートに記載の処理と図７に記載のフローチャートに記載の処理を組み合わせたものを例示したが、これに限らず、図２から図５に記載の処理のいずれか一つの処理と、図７から図１０に記載の処理のいずれか一つを組み合わせる事によって同様の効果を得る事ができる。

本発明における実施例の構成を示すブロック。入出力管理部４における演算内容の第１の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第２の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第３の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第４の実施例を示すフローチャート。二次電池の端子電圧と入出力電力の変化の一例を示す図。入出力管理部４における演算内容の第５の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第６の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第７の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第８の実施例を示すフローチャート。入出力管理部４における演算内容の第９の実施例を示すフローチャート。

符号の説明

１…二次電池２…電流センサ
３…電圧センサ４…入出力管理部
５…故障検知部６…入出力制御部
７…電動機制御部８…インバータ
９…電動機１０…電圧センサ

Claims

二次電池の入出力電力を制御する入出力電力制御装置であって、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、
前記センサ故障検知手段によって前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、前記センサ故障検知手段によって前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、
前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、
前記電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値を検出する出力時間検出手段と、
前記電流センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値を検出する入力時間検出手段とを備え、
前記入出力電力制御手段は、前記出力時間の積算値と前記入力時間の積算値との差に基づいて前記電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、
前記入出力電力制御手段は、前記出力時間の積算値が前記入力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御装置。
二次電池の入出力電力を制御する入出力電力制御装置であって、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、
前記センサ故障検知手段によって前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、前記センサ故障検知手段によって前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、
前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、
前記電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値を検出する出力時間検出手段と、
前記電流センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値を検出する入力時間検出手段とを備え、
前記入出力電力制御手段は、前記出力時間の積算値と前記入力時間の積算値との差に基づいて前記電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、
前記入出力電力制御手段は、前記入力時間の積算値が前記出力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御装置。
二次電池の入出力電力を制御する入出力電力制御装置であって、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、
前記センサ故障検知手段によって前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、前記センサ故障検知手段によって前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、
前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、
前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値を検出する出力電流積算値検出手段と、
前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に入力された電流である入力電流の積算値を検出する入力電流積算値検出手段とを備え、
前記入出力電力制御手段は、前記出力電流積算値が前記入力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御装置。
二次電池の入出力電力を制御する入出力電力制御装置であって、
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を検知するセンサ故障検知手段と、
前記センサ故障検知手段によって前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流と端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを許容入出力電力として求め、前記センサ故障検知手段によって前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求める許容入出力電力算出手段と、
前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力算出手段で算出された許容入出力電力以下に制限する入出力電力制御手段と、
前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値を検出する出力電流積算値検出手段と、
前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に入力された電流である入力電流積算値を検出する入力電流積算値検出手段とを備え、
前記入出力電力制御手段は、前記入力電流積算値が前記出力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限する事を特徴とする二次電池の入出力電力制御装置。
前記二次電池の端子電圧の変化量を検出する電圧変化量検出手段を備え、
前記入出力電力制御手段は、前記電圧変化量検出手段で検出された端子電圧の変化量が所定の変化量以上の場合には、二次電池の入力電力及び出力電力を前記許容入力電力及び許容出力電力より小さい電力に制限することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の二次電池の入出力電力制御装置。
前記二次電池の温度の変化量を検知する温度変化量検出手段を備え、
前記入出力電力制御手段は、前記温度変化量検出手段で検出された温度の変化量が所定の変化量以上の場合には、二次電池の入力電力及び出力電力を前記許容入力電力及び許容出力電力より小さい電力に制限することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の二次電池の入出力電力制御装置。
前記センサ故障検知手段は、前記二次電池から供給される電力で駆動する負荷に流れる電流と、前記電流センサによって検出された電流とを比較し、前記負荷に流れる電流が前記電流センサによって検出された電流より大きい場合に電流センサの故障を検知する事を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の二次電池の入出力電力制御装置。
前記センサ故障検知手段は、前記二次電池から供給される電力で駆動する負荷に入力される電圧と、前記電圧センサによって検出された電圧とを比較し、前記負荷に入力される電圧が前記電圧センサによって検出された電圧より大きい場合に電圧センサの故障を検知する事を特徴とする請求項３または請求項４に記載の二次電池の入出力電力制御装置。
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサとを備えた、二次電池の入出力電力制御装置の入出力電力制御方法であって、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を判定して検知し、
前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、
前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力以下に制限し、
前記電流センサの故障が検知された場合に、前記電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値と、前記電流センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値とを検出し、前記出力時間の積算値と前記入力時間の積算値との差に基づいて前記電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、
前記出力時間の積算値が前記入力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御方法。
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサとを備えた、二次電池の入出力電力制御装置の入出力電力制御方法であって、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を判定して検知し、
前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、
前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力以下に制限し、
前記電流センサの故障が検知された場合に、前記電流センサの故障が検知された時点からの、二次電池から電力が出力されている時間である出力時間の積算値と、前記電流センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に電力が入力されている時間である入力時間の積算値とを検出し、前記出力時間の積算値と前記入力時間の積算値との差に基づいて前記電流センサの故障が検知された時点からの二次電池の残存容量の変化を推定し、
前記入力時間の積算値が前記出力時間の積算値よりも所定時間以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御方法。
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサとを備えた、二次電池の入出力電力制御装置の入出力電力制御方法であって、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を判定して検知し、
前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、
前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力以下に制限し、
前記電圧センサの故障が検知された場合に、前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値と、前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に入力された電流である入力電流の積算値を検出し、
前記出力電流積算値が前記入力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の入力電力を前記許容入力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の出力電力を前記許容出力電力より小さく且つ入力電力制限値より小さい出力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御方法。
二次電池の入出力電流を検出する電流センサと、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧センサとを備えた、二次電池の入出力電力制御装置の入出力電力制御方法であって、
前記電流センサの故障及び前記電圧センサの故障を判定して検知し、
前記電流センサ若しくは前記電圧センサの故障が検知されていない場合には、前記電流
センサ及び電圧センサによって検出された二次電池の入出力電流及び端子電圧に基づいて、前記二次電池に入力可能な電力である許容入力電力と前記二次電池から出力可能な電力である許容出力電力とを、許容入出力電力として求め、
前記電流センサの故障が検知されている場合には、前記電圧センサで検出した前記端子電圧から前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記電圧センサの故障が検知されている場合には、電圧センサ故障前の二次電池の残存容量と、電圧センサの故障時からの前記電流センサによって検出された二次電池の入出力電流の積算値とに基づいて二次電池の残存容量を検出し、検出した残存容量に基づいて前記二次電池の許容入出力電力を求め、前記二次電池の入出力電力を、前記許容入出力電力以下に制限し、
前記電圧センサの故障が検知された場合に、前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池から出力された電流の積算値である出力電流積算値と、前記電圧センサの故障が検知された時点からの、前記二次電池に入力された電流である入力電流積算値を検出し、
前記入力電流積算値が前記出力電流積算値よりも所定値以上大きい場合は、二次電池の出力電力を前記許容出力電力以下の電力である入力電力制限値以下に制限すると共に、二次電池の入力電力を前記許容入力電力より小さく且つ出力電力制限値より小さい入力電力制限値以下に制限することを特徴とする二次電池の入出力電力制御方法。