JP6504100B2 - バッテリ放電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両に搭載されるバッテリ放電制御装置の構造に関する。

近年、モータを駆動源とする電気自動車やエンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車両等の電動車両が多く用いられている。このような電動車両には、放電によりモータに電力を供給すると共にモータで発生した回生電力を充電する充放電可能なリチウムイオン電池等の二次電池がバッテリとして搭載されている。

このようなバッテリは、繰り返し充放電を行うことにより劣化し、次第に電池容量が低下したり、内部抵抗が上昇して来たりすることが知られている。特に、大きな充放電電流（ハイレート）での使用が繰り返し行われることにより劣化が進むことが知られており、「ハイレート劣化」と呼ばれることがある。ハイレート劣化は、大きな放電電流或いは大きな充電電流が流れる際に、バッテリ内の電解液中の塩濃度に偏りが発生し、これによって内部抵抗が上昇してくる現象である。

そこで、バッテリに流れる電流等に基づいて、ある時点でのバッテリの劣化を推定する評価値（ダメージ量Ｄ）を計算し、この評価値（ダメージ量Ｄ）を積算して劣化の進行度合いを推定する積算値（劣化進行指標値ΣＤ）を算出し、積算値（劣化進行指標値ΣＤ）が閾値を超えた場合にバッテリの充放電電流を制限する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、特許文献１と同様の方法で、ある時点でのバッテリの劣化を推定する評価値（ダメージ量Ｄ）を算出し、算出した評価値（ダメージ量Ｄ）と所定の目標値Ｅとの差に応じてバッテリからの放電可能電力を制限する方法が提案されている。

国際公開第２０１３／０４６２６３号パンフレット 特開２００９−１２３４３５号公報

ところで、特許文献１，２に記載された評価値（ダメージ量Ｄ）は、所定の周期Δｔ毎に、前回計算した評価値（ダメージ量Ｄ）に、忘却係数に比例する減少項と、限界閾値に反比例する増加項と、を加えたものである（特許文献１の式２〜４参照）。なお、特許文献１，２中で、増加項は電流値に比例し、放電の際の電流値はプラス、充電の際の電流値はマイナスとなるから、バッテリが放電する場合には増加項はプラス、充電の場合には増加項はマイナスとなる。

ここで、特許文献１，２に記載されているように、忘却係数と限界閾値はバッテリ温度が低いほど小さくなる。このことから、低温でバッテリが放電すると、減少項（マイナス）の絶対値が小さくなると共に、増加項（プラス）の絶対値が大きくなるので、計算する周期Δｔ毎にＤ（ダメージ量）が急速に増加する。

このため、特許文献２に記載されたように、評価値（ダメージ量Ｄ）に応じて放電可能電力を制限する制御の場合、バッテリの劣化があまり進行しておらず、積算値（劣化進行指標値ΣＤ）が閾値を超えていない場合でも、バッテリ温度が低い場合には、評価値（ダメージ量Ｄ）の増加により充放電電流を制限することになり、発進時にモータジェネレータに十分な駆動用電力が供給されず、車両発進時の加速性能が低下してしまう場合がある。

そこで、本発明は、バッテリ温度が低い場合の車両発進時の加速性能を向上させること目的とする。

本発明のバッテリ放電制御装置は、車両駆動用モータに電力を供給するバッテリの放電を制御するバッテリ放電制御装置であって、前記バッテリの電流値に基づいて前記バッテリの充放電による劣化を推定するダメージ量を算出し、算出した前記ダメージ量を積算して前記バッテリの劣化の進行を推定する劣化進行指標値を算出する劣化指標算出部と、前記ダメージ量に基づいて前記バッテリの第１放電可能電力を算出し、前記劣化進行指標値に基づいて前記バッテリの第２放電可能電力を算出し、前記第１放電可能電力と前記第２放電可能電力の小さい方を通常用放電可能電力とする第１電力算出部と、前記バッテリの温度が所定温度以下の場合に、前記劣化進行指標値に基づいて前記第２放電可能電力よりも小さい発進用放電可能電力を算出する第２電力算出部と、前記発進用放電可能電力が前記通常用放電可能電力を超える場合に前記発進用放電可能電力を前記バッテリの最大放電可能電力に設定する最大放電可能電力設定部と、を備えることを特徴とする。

本発明は、バッテリの温度が所定温度以下で発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合に、バッテリの最大放電可能電力を通常用放電可能電力よりも大きい発進用放電可能電力まで拡大するので、バッテリの温度が低い場合でも車両発進時の加速性能の向上を図ることができる。

本発明のバッテリ放電制御装置において、前記最大放電可能電力設定部は、前記発進用放電可能電力を前記バッテリの前記最大放電可能電力に設定した場合、該設定から第１所定期間が経過した場合または電動車両が発進してから第２所定期間が経過した場合には、前記最大放電可能電力への前記設定を解除すること、としても好適である。

このように、バッテリの最大放電可能電力を通常用放電可能電力よりも大きい発進用放電可能電力まで拡大する期間を制限することにより、バッテリの劣化が進行することを抑制することができる。

本発明は、バッテリ温度が低い場合の車両発進時の加速性能を向上させることができる。

本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置を搭載した電動車両のシステム構成を示す系統図である。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置のメモリに格納されたバッテリの温度Ｔｂに対する忘却係数αとＳＯＣとの関係を示すマップである。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置のメモリに格納されたバッテリの温度Ｔｂに対する限界閾値ｃ０とＳＯＣとの関係を示すマップである。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置のメモリに格納された劣化進行指標値ΣＤに対する第２放電可能電力と発進用放電可能電力のマップである。 本発明の実施形態におけるバッテリ放電制御装置によって制御されるバッテリのバッテリ電力Ｗｂ、通常用放電可能電力、発進用放電可能電力、最大放電可能電力、ダメージ量Ｄ、劣化進行指標値ΣＤの時間変化を示すグラフである。 電動車両の発進加速中における本発明の実施形態のバッテリ放電制御装置のフラグＦの設定動作を示すフローチャートである。 図８に示すフローチャートの動作と共に実行される電動車両の発進加速中における本発明の実施形態のバッテリ放電制御装置の他の動作を示すフローチャートである。 バッテリの劣化進行指標値ΣＤが所定値以上の場合のフラグＡｃｃＦ１，ＡｃｃＦ２の設定動作を示すフローチャートである。 図１０に示すフローチャートの動作と共に実行されるバッテリの劣化進行指標値ΣＤが所定値以上の場合における本発明の実施形態のバッテリ放電制御装置の他の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、電動車両１００に搭載された本発明の実施形態のバッテリ放電制御装置４０について説明する。電動車両１００は、バッテリ１０と、正極ライン１１と負極ライン１２を介してバッテリ１０に接続されたインバータ１３と、インバータ１３によって駆動制御される車両駆動用モータであるモータジェネレータ１４と、インバータ１３およびモータジェネレータ１４の動作を制御するＥＣＵ６０と、バッテリ１０の放電を制御するバッテリ放電制御装置４０とを含んでいる。

バッテリ１０には、電圧値Ｖｂを検出する電圧センサ３１と、温度Ｔｂを検出する温度センサ３３が取り付けられている。また、正極ライン１１には、バッテリ１０の電流値Ｉｂを検出する電流センサ３２が取り付けられている。電圧センサ３１、電流センサ３２、温度センサ３３の各検出信号はバッテリ放電制御装置４０に入力される。

バッテリ１０は、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。モータジェネレータ１４は、バッテリ１０から出力された電力を受けて電動車両１００を駆動し、電動車両１００の制動時に発生する運動エネルギを電力に変換してバッテリ１０に充電する。したがって、電動車両１００の走行中には、バッテリ１０は、充放電を繰り返すことになる。なお、バッテリ１０からの電流値Ｉｂは、放電電流を正（＋）、充電電流を負（−）とする。

バッテリ放電制御装置４０は、内部に情報処理や演算を行うＣＰＵ４１と、制御プログラム、制御データ等を格納するメモリ４２と、電圧センサ３１、電流センサ３２、温度センサ３３が接続されるセンサインターフェース４３とを備え、ＣＰＵ４１とメモリ４２とセンサインターフェース４３の間が相互にデータバス４４によって接続されているコンピュータである。また、ＥＣＵ６０も内部に情報処理や演算を行うＣＰＵと制御プログラム、制御データ等を格納するメモリとを含むコンピュータである。ＥＣＵ６０は、バッテリ放電制御装置４０の上位の制御装置であり、バッテリ放電制御装置４０とはデータバス４５で接続されており、相互にデータを交換できるように構成されている。

メモリ４２の中には、後で説明する図４に示す忘却係数αのマップと、図５に示す限界閾値ｃ０のマップ、図６に示す劣化進行指標値ΣＤに対する放電可能電力のマップの他、電流係数βのマップ、減衰係数γ、補正係数η、目標値Ｅ等のデータが格納されている。

次に、図２を参照しながら本実施形態のバッテリ放電制御装置４０の機能ブロックについて説明する。図２に示すように、本実施形態のバッテリ放電制御装置４０は、劣化指標算出部５１と、第１電力算出部５２と、第２電力算出部５３と、最大放電可能電力設定部５４とを含んでいる。

劣化指標算出部５１は、電圧センサ３１、電流センサ３２、温度センサ３３によって検出したバッテリ１０の電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂ、温度Ｔｂおよびメモリ４２に格納されたマップおよびデータに基づいてバッテリ１０の充放電によるダメージ量Ｄを算出し、算出したダメージ量Ｄを積算してバッテリ１０の劣化の進行度合いを推定する劣化進行指標値ΣＤを算出する。劣化指標算出部５１が算出したダメージ量Ｄは第１電力算出部５２に、劣化進行指標値ΣＤは第１電力算出部５２と第２電力算出部５３に入力される（図３に示すステップＳ１０１からＳ１０４）。

第１電力算出部５２は、ダメージ量Ｄに基づいて過渡的なバッテリ１０の放電可能電力である第１放電可能電力を算出し、劣化進行指標値ΣＤとメモリ４２に格納したマップおよびデータに基づいて経年的なバッテリ１０の放電可能電力である第２放電可能電力を算出する。そして、第１電力算出部５２は算出した第１放電可能電力と第２放電可能電力の小さい方を通常用放電可能電力として出力する（図３に示すステップＳ１０５からＳ１０７）。

第２電力算出部５３は、劣化指標算出部５１が算出した劣化進行指標値ΣＤとメモリ４２に格納したマップおよびデータに基づいて、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ以下のような低温の場合に、電動車両１００の発進時に短時間だけ許容しうる発進用放電可能電力を算出し、出力する。また、第２電力算出部５３は、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓを超える場合には、発進用放電可能電力をゼロとして出力する（図３に示すステップＳ１０８からＳ１０９，Ｓ１１４）。ここで、所定温度Ｔｂｓは、例えば、−１０℃程度でもよいし、−５℃あるいは−１５℃程度であってもよい。

最大放電可能電力設定部５４は、第１電力算出部５２が出力した通常用放電可能電力と、第２電力算出部５３が出力した発進用放電可能電力とが入力され、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合には、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定して出力する。また、最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合には、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力として設定して出力する。最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定して出力した後、第１所定期間が経過したら、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除する。そして、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力として再設定して出力する（図３に示すステップＳ１１０からＳ１１３，Ｓ１１５）。

最大放電可能電力設定部５４から出力されたバッテリ１０の最大放電可能電力は、ＥＣＵ６０に入力される。ＥＣＵ６０は、バッテリ１０の放電電力が入力された最大放電可能電力を超えないように、インバータ１３、モータジェネレータ１４を制御して電動車両１００を駆動する。

以上説明したような本実施形態のバッテリ放電制御装置４０の機能ブロックは、バッテリ放電制御装置４０に含まれるＣＰＵ４１およびメモリ４２とメモリ４２から読み出されてＣＰＵ４１で実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアで実現される。

次に、図３を参照しながらバッテリ放電制御装置４０の動作について説明する。バッテリ放電制御装置４０は、図３に示すステップＳ１０１からＳ１１５を予め決められた周期Δｔ（例えば、０．１秒）毎に繰り返して実行する。

図３のステップＳ１０１に示すように、劣化指標算出部５１は、電圧センサ３１、電流センサ３２、温度センサ３３によりバッテリ１０の電圧値Ｖｂ，電流値Ｉｂ、温度Ｔｂを検出する。次に、劣化指標算出部５１は、ステップＳ１０２に示すように、検出した電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂ、温度Ｔｂに基づいてバッテリ１０の充電率（以下、ＳＯＣという）を算出する。ＳＯＣは、ある電流値Ｉｂ、温度ＴｂにおけるＳＯＣに対する電圧値Ｖｂの変化を示すマップをメモリ４２に格納しておき、このマップを参照して求めるようにしてもよい。

次に、劣化指標算出部５１は、ステップＳ１０３で以下の式（１）を用いてバッテリ１０の充放電による劣化を推定するダメージ量Ｄを算出する。

Ｄ（ｔ＋Δｔ）
＝Ｄ（ｔ）−α×Δｔ×Ｄ（ｔ）＋β×Ｉｂ×Δｔ／ｃ０ −−−−（１）

式（１）において、ｔは時間を示し、Ｄ（ｔ＋Δｔ）は、今回算出されるダメージ量Ｄであり、右辺第１項のＤ（ｔ）は、前回算出されたダメージ量Ｄを示す。αは、忘却係数であり、βは電流係数であり、Ｉｂはバッテリ１０の電流値（放電時は＋、充電時は−）、ｃ０は限界閾値である。上記の式（１）に示すように、今回のダメージ量Ｄ（ｔ＋Δｔ）は、前回のダメージ量Ｄ（ｔ）に基づいて算出される。初期値としてのダメージ量Ｄ（ｔ）は、例えば、０とすることができる。

電解液中の塩濃度の偏りは、時間の経過に伴うイオンの拡散に応じて緩和されるため、時間が経過するにつれてダメージ量Ｄは減少してくる。上記の式（１）の右辺第２項は、所定の周期Δｔの間におけるダメージ量Ｄの減少を考慮する項である。忘却係数αは、バッテリ１０の電解液中におけるイオンの拡散速度に対応する係数であり、拡散速度が高いほど、忘却係数αが大きくなる。「α×Δｔ」の値は、０から１の範囲内で設定される。「α×Δｔ」の値が、「１」に近づくほど、右辺第２項の絶対値は大きくなる。また、忘却係数αの値が大きくなるほど、或いは、周期Δｔが長くなるほど、「α×Δｔ」の値が「１」に近づく。

忘却係数αは、バッテリ１０のＳＯＣや温度Ｔｂに依存するため、ＳＯＣや温度Ｔｂに応じて、忘却係数αを設定することができる。具体的には、忘却係数αとＳＯＣおよび温度Ｔｂとの対応関係を実験などによって予め求め、図４に示すようなマップとしてメモリ４２に記憶しておき、ステップＳ１０２で算出したＳＯＣとステップＳ１０１で検出したバッテリ１０の温度Ｔｂとメモリ４２に記憶した図４に示すマップとに基づいて忘却係数αを設定する。図４に示すように、忘却係数αは、バッテリ１０の温度Ｔｂが低いほど小さくなるので、式（１）の右辺第２項はバッテリ１０の温度Ｔｂが低いほど絶対値が小さくなる。

電解液中の塩濃度の偏りは、電流値Ｉｂの絶対値が大きい程大きくなる。また、放電中と充電中とでは、塩濃度の偏りの方向が逆になる。このため、電流値Ｉｂが正（＋）となる放電中には、式（１）の右辺第３項は正の値となってダメージ量Ｄを増加させ、電流値Ｉｂが負（−）となる充電中には、式（１）の右辺第３項は負の値となって、ダメージ量Ｄを減少させる。したがって、ハイレートの放電電流が流れるとダメージ量Ｄは増加し、ハイレートの充電電流が流れるとダメージ量Ｄは減少する。

式（１）の右辺第３項の電流係数βと限界閾値ｃ０とは、バッテリ１０のＳＯＣや温度Ｔｂに依存する。このため、忘却係数αと同様、ＳＯＣおよび温度Ｔｂとの対応関係を実験などによって予め求め、図５に示すようなマップとしてメモリ４２に記憶しておき、ステップＳ１０２で算出したＳＯＣとステップＳ１０１で検出したバッテリ１０の温度Ｔｂとメモリ４２に記憶した図５に示すマップとに基づいて電流係数βと限界閾値ｃ０を設定するようにしてもよい。図５に示すように、限界閾値ｃ０はバッテリ１０の温度Ｔｂが低いほど小さくなるので、式（１）の右辺第３項は、バッテリ１０の温度Ｔｂが低いほど大きくなる。

図３のステップＳ１０４に示すように、劣化指標算出部５１は、ステップＳ１０３で算出したダメージ量Ｄを下記の式（２）のように積算して劣化進行指標値ΣＤを算出する。式（２）中のＤ（ｔ）は、ステップＳ１０３で上記の式（１）によって計算したダメージ量Ｄである。

ΣＤ（ｔ＋Δｔ）＝γ×ΣＤ（ｔ）＋η×Ｄ（ｔ） −−−−（２）

上記の式（２）において、γは減衰係数で１よりも小さい値であり、時間経過に伴うイオンの拡散によって塩濃度の偏りが緩和される程度を予測して設定される値であり、メモリ４２の中に格納されている値である。また、ηは補正係数であり、γ同様、メモリ４２の中に格納されている値である。

先に述べたように、ハイレートの放電電流が流れるとダメージ量Ｄは増加し、ハイレートの充電電流が流れるとダメージ量Ｄは減少するので、劣化進行指標値ΣＤも、ハイレートの放電電流が流れると増加し、ハイレートの充電電流が流れると減少する。

次に、第１電力算出部５２は、図３のステップＳ１０５に示すように、次の式（３）によって時刻ｔにおける第１放電可能電力（ｔ）を算出する。第１放電可能電力は、バッテリ１０が初期状態で劣化進行指標値ΣＤがゼロの場合のバッテリ１０の放電可能電力の最大値であるＷｏｕｔ１１（図６参照）から時刻ｔのダメージ量Ｄ（ｔ）と目標値Ｅとの差に応じて放電可能電力を減少させたものである。式（３）中のＤ（ｔ）は、ステップＳ１０３で上記の式（１）によって計算した時刻ｔのダメージ量Ｄ（ｔ）である。

第１放電可能電力（ｔ）＝Ｗｏｕｔ１１―ｋ×［Ｄ（ｔ）―Ｅ］ −−−−（３）

第１放電可能電力（ｔ）は、最大値であるＷｏｕｔ１１を超えないので、Ｄ（ｔ）＜Ｅで、右辺第２項がプラスの場合には、第１放電可能電力（ｔ）は最大値のＷｏｕｔ１１となる。また、目標値Ｅは、図７（ｂ）に示すように、バッテリ１０が劣化領域に達する限界値Ｄｍａｘより所定の余裕分を引いた値である。

次に、第１電力算出部５２は、図３のステップＳ１０６に示すように、ステップＳ１０４で計算した劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）と、図６に示すマップの実線ａに基づいて、次の式（４）によって時刻ｔにおける第２放電可能電力（ｔ）を算出する。式（４）において、マップ６ａ［ΣＤ（ｔ）］は、図６の実線ａを時刻ｔの劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）の関数として表したものである。

第２放電可能電力（ｔ）＝マップ６ａ［ΣＤ（ｔ）］ −−−−（４）

図６の実線ａは、バッテリ１０の劣化進行指標値ΣＤが初期値のゼロから増加した場合の劣化進行指標値ΣＤに対するバッテリ１０の第２放電可能電力の変化を示すものである。劣化進行指標値ΣＤが初期値のゼロからΣＤ１までの間は、バッテリ１０の第２放電可能電力は、最大値のＷｏｕｔ１１である。劣化進行指標値ΣＤがΣＤ１を超えると、バッテリ１０のハイレート劣化の進行を抑制するために第２放電可能電力は、最大値のＷｏｕｔ１１から低減され、劣化進行指標値ΣＤがΣＤ２においてＷｏｕｔ１２となる。劣化進行指標値ΣＤがΣＤ２を超えると、バッテリ１０のハイレート劣化の進行を更に抑制するために第２放電可能電力はＷｏｕｔ１２からさらに低減され、劣化進行指標値ΣＤがΣＤ３においてＷｏｕｔ１３となる。なお、Ｗｏｕｔ１１，Ｗｏｕｔ１２，Ｗｏｕｔ１３は、バッテリ１０の温度ＴｂやＳＯＣ等によって変化するので、メモリ４２には、温度ＴｂやＳＯＣに応じた複数の第２放電可能電力のマップが格納されている。式（４）によって時刻ｔにおける第２放電可能電力（ｔ）を算出する場合には、図３のステップＳ１０１で検出したバッテリ１０の温度Ｔｂ、ステップＳ１０２で算出したＳＯＣに応じた第２放電可能電力マップを用いる。

第１電力算出部５２は、式（３）、式（４）によって時刻ｔの第１放電可能電力（ｔ）と第２放電可能電力（ｔ）とを算出したら、図３のステップＳ１０７に進み、下記の式（５）のように、第１放電可能電力（ｔ）と第２放電可能電力（ｔ）の小さい方を時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）とする。

通常用放電可能電力（ｔ）＝
Ｍｉｎ［第１放電可能電力（ｔ），第２放電可能電力（ｔ）］ −−−−（５）

なお、第１放電可能電力（ｔ）と第２放電可能電力（ｔ）とが等しい場合には、いずれか一方を時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）とする。

第２電力算出部５３は、図３のステップＳ１０８に示すように、ステップＳ１０１で検出したバッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ、例えば−１０℃、以下のような低温となっているかどうか判断する。そして、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ以下の低温状態で、ステップＳ１０８でＹＥＳと判断した場合には、ステップＳ１０９に進む。

第２電力算出部５３はステップＳ１０９において、先にステップＳ１０４で計算した劣化進行指標値ΣＤと、図６に示すマップの一点鎖線ｂに基づいて下記の式（６）によって時刻ｔにおける発進用放電可能電力（ｔ）を算出する。発進用放電可能電力は、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ以下の低温状態の際に電動車両１００の発進時に短時間だけ許容しうる電力である。式（６）において、マップ６ｂ［ΣＤ（ｔ）］は、図６の一点鎖線ｂを時刻ｔの劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）の関数として表したものである。

発進用放電可能電力（ｔ）＝マップ６ｂ［ΣＤ（ｔ）］ −−−−（６）

図６の一点鎖線ｂは、バッテリ１０の劣化進行指標値ΣＤが初期値のゼロから増加した場合の劣化進行指標値ΣＤに対するバッテリ１０の発進用放電可能電力の変化を示すものである。劣化進行指標値ΣＤが初期値のゼロからΣＤ４までの間は、バッテリ１０の発進用放電可能電力は、初期値のＷｏｕｔ２１である。図６に示すように、初期値のＷｏｕｔ２１は、最大値のＷｏｕｔ１１よりも小さい値である。また、ΣＤ４は、ΣＤ１よりも小さい値である。

劣化進行指標値ΣＤがΣＤ４を超えると、低温状態でのバッテリ１０の劣化の進行を抑制するために発進用放電可能電力は、初期値のＷｏｕｔ２１から低減され、劣化進行指標値ΣＤがΣＤ５においてＷｏｕｔ２２となる。劣化進行指標値ΣＤがΣＤ５を超えると、低温状態でのバッテリ１０の劣化の進行を更に抑制するために発進用放電可能電力は、Ｗｏｕｔ２２からさらに低減され、劣化進行指標値ΣＤがΣＤ３においてＷｏｕｔ２３となる。

Ｗｏｕｔ２２，Ｗｏｕｔ２３は、それぞれ、Ｗｏｕｔ１２，Ｗｏｕｔ１３よりも小さい値である。従って、図６の一点鎖線ｂで規定される発進用放電可能電力は、図６の実線ａで規定されるバッテリの第２放電可能電力よりも常に小さい値となっている。なお、バッテリ１０の温度ＴｂによってＷｏｕｔ２１，Ｗｏｕｔ２２，Ｗｏｕｔ２３が異なる複数の発進用放電可能電力のマップをメモリ４２に格納しておき、図３のステップＳ１０１で検出したバッテリ１０の温度Ｔｂに応じた発進用放電可能電力マップを用いるようにしてもよい。

また、第２電力算出部５３は、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓを超える場合には、図３のステップＳ１０８でＮＯと判断して図３のステップＳ１１４に進み、発進用放電可能電力をゼロとする。

最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０に示すように、第１電力算出部５２がステップＳ１０７で算出した時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）と、第２電力算出部５３がステップＳ１０９で算出した時刻ｔの発進用放電可能電力（ｔ）とを比較し、発進用放電可能電力（ｔ）が通常用放電可能電力（ｔ）を超える場合には、図３のステップＳ１１１に進んで、発進用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）に設定する。一方、発進用放電可能電力（ｔ）が通常用放電可能電力（ｔ）以下の場合には、図３のステップＳ１１５に進んで通常用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）に設定する。

最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１１で発進用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）に設定した場合、図３のステップＳ１１２で第１所定期間が経過するまで待機した後、ステップＳ１１３に進み、ステップＳ１１１で行った発進用放電可能電力（ｔ）のバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）への設定を解除する。そして、通常用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）に再設定する。

また、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓを超える場合には、第２電力算出部５３は、図３のステップＳ１０８でＮＯと判断してステップＳ１１４で発進用放電可能電力をゼロとしているので、発進用放電可能電力（ｔ）は通常用放電可能電力（ｔ）以下となる。従って、この場合、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０でＮＯと判断してステップＳ１１５に進み、通常用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の時刻ｔにおける最大放電可能電力（ｔ）に設定する。

次に、図７（ａ）〜図７（ｃ）を参照しながら、先に説明したバッテリ放電制御装置４０を搭載した電動車両１００が停止から発進する際のバッテリ１０のバッテリ電力Ｗｂ（図７（ａ）の実線ｑ）、通常用放電可能電力（図７（ａ）の一点鎖線ｐ１）、発進用放電可能電力（図７（ａ）の二点鎖線ｐ２）、最大放電可能電力（図７（ａ）の破線ｐ３）、ダメージ量Ｄ（図７（ｂ）の実線ｒ）、劣化進行指標値ΣＤ（図７（ｃ）の実線ｓ）の時間変化について説明する。なお、バッテリ電力Ｗｂは、バッテリ１０からの放電を正（＋）、バッテリ１０への充電を負（−）とし、放電の際のバッテリ１０の電流値Ｉｂを正（＋）、充電の際のバッテリ１０の電流値Ｉｂを負（−）として説明する。

図７（ａ）〜図７（ｃ）の時刻ゼロ〜時刻ｔ０の間は、電動車両１００は停止しているので、図７（ａ）に示すように、この間のバッテリ電力Ｗｂはゼロであり、図７（ｂ）に示すように、ダメージ量Ｄは初期値のゼロとなっており、図７（ｃ）に示す劣化進行指標値ΣＤは、時刻ゼロ以前の走行によって積算されたＳ０となっている。バッテリ１０は、初期状態に近いので、Ｓ０は、図６に実線ａで示す第２放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ１、図６に一点鎖線ｂで示す発進用放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ４よりも小さい値である。また、時刻ｔ０のバッテリ１０の温度Ｔｂは、所定温度Ｔｂｓ以下の、例えば、−１５〜−２５℃程度の低温となっている。

時刻ｔ０に運転者がアクセルを踏み込んで、電動車両１００が発進すると、図７（ａ）の実線ｑに示すように、バッテリ１０はモータジェネレータ１４の要求電力に応じて放電を開始する。これにより、バッテリ電力Ｗｂは、時刻ｔ０以降運転者のアクセルの踏みこみ量に応じて次第に増加していく。

バッテリ放電制御装置４０の劣化指標算出部５１は、図３のステップＳ１０１でバッテリ１０の電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂ、温度Ｔｂを検出し、ステップＳ１０２でバッテリ１０のＳＯＣを算出し、図３のステップＳ１０３、Ｓ１０４で、式（１）、式（２）によって時刻ｔ０のダメージ量Ｄ（ｔ０）と、劣化進行指標値ΣＤ（ｔ０）を計算する。

第１電力算出部５２は、図３のステップＳ１０５、Ｓ１０６で、式（３）、式（４）によって時刻ｔ０の第１放電可能電力（ｔ０）、第２放電可能電力（ｔ０）を算出する。時刻ｔ０のダメージ量Ｄ（ｔ０）は初期値のゼロであり、目標値Ｅよりも小さいので、第１放電可能電力は、図６に示す最大値のＷｏｕｔ１１となる。また、時刻ｔ０では、バッテリ１０の劣化進行指標値ΣＤ（ｔ０）は、図６に示すΣＤ１よりも小さいので、第２放電可能電力（ｔ０）は、図６の実線ａに示すようにＷｏｕｔ１１となっている。従って 、時刻ｔ０では、第１放電可能電力（ｔ０）と第２放電可能電力（ｔ０）とは等しいので、図３のステップＳ１０７で、第１電力算出部５２は、第２放電可能電力（ｔ０）のＷｏｕｔ１１を時刻ｔ０の通常用放電可能電力（ｔ０）とする。

時刻ｔ０のバッテリ１０の温度Ｔｂは所定温度Ｔｂｓ以下なので、第２電力算出部５３は、図３のステップＳ１０８でＹＥＳと判断してステップＳ１０９に進み、式（６）によって時刻ｔ０の発進用放電可能電力（ｔ０）を算出する。時刻ｔ０では、劣化進行指標値ΣＤ（ｔ０）は発進用放電可能電力の低減が開始されるΣＤ４よりも小さいので、図６の一点鎖線ｂに示すように、発進用放電可能電力（ｔ０）はＷｏｕｔ２１となる。

第１電力算出部５２、第２電力算出部５３で通常用放電可能電力（ｔ０）、発進用放電可能電力（ｔ０）の算出が終わったら、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０で、通常用放電可能電力（ｔ０）と発進用放電可能電力（ｔ０）とを比較する。時刻ｔ０では、通常用放電可能電力（ｔ０）はＷｏｕｔ１１で発進用放電可能電力（ｔ０）のＷｏｕｔよりも大きいので、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０でＮＯと判断し、図３のステップＳ１１５に進み、通常用放電可能電力（ｔ０）のＷｏｕｔ１１を時刻ｔ０のバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ０）に設定し、ＥＣＵ６０に出力する。

時刻ｔ０以降、バッテリ放電制御装置４０の劣化指標算出部５１、第１電力算出部５２、第２電力算出部５３、最大放電可能電力設定部５４は、図３に示すステップＳ１０１からＳ１１５を所定の周期Δｔで繰り返して実行し、バッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）を設定し、ＥＣＵ６０に出力する。

時刻ｔ０に電動車両１００が発進すると、図７（ａ）の実線ｑに示すように、バッテリ１０はモータジェネレータ１４の要求電力に応じて放電するので、時刻ｔ０以降、バッテリ電力Ｗｂは運転者のアクセルの踏みこみ量または、電動車両１００の加速度に応じて次第に増加していく。また、バッテリ１０の電流値Ｉｂも増加していく。なお、バッテリ１０は放電状態なので、バッテリ１０の電流値Ｉｂは正（＋）である。

バッテリ１０は低温なので、図４に示すように忘却係数αは小さく、式（１）の右辺第２項（減少項）の絶対値は小さく、図５に示すように限界閾値ｃ０が小さいので式（１）の右辺第３項（増加項）は大きくなる。このため、図７（ｂ）の実線ｒに示すように、時刻ｔ０以降、ダメージ量Ｄ（ｔ）は時間と共に急速に増大し、図７（ｂ）に示す時刻ｔ１に目標値Ｅに達する。ダメージ量Ｄ（ｔ）が目標値Ｅに達するまでの時刻ｔ０から時刻ｔ１の間は、Ｄ（ｔ）＜Ｅであり、第１放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ１１である。

時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、ダメージ量Ｄ（ｔ）が増加して来ると、ダメージ量Ｄ（ｔ）の積算値である劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）も次第に増加してくる。しかし、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）は第２放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ１に達しないので、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、第２放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ１１に保たれる。従って、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、第１放電可能電力（ｔ）と第２放電可能電力（ｔ）とはＷｏｕｔ１１で等しく、図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ１１一定となる。また、図７（ｃ）の実線ｓに示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間、劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）は、発進用放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ４に達しないので、図７（ａ）の二点鎖線ｐ２で示すように、発進用放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ２１に保たれる。

このように時刻ｔ０から時刻ｔ１の間は、図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）は、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）以上なので、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０でＮＯと判断し、ステップＳ１１５に進み、時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）を時刻ｔのバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）に設定し、ＥＣＵ６０に出力する。

時刻ｔ１を過ぎると、図７（ｂ）に示すように、ダメージ量Ｄ（ｔ）が目標値Ｅよりも大きくなるので、第１放電可能電力（ｔ）は、最大値のＷｏｕｔ１１から低減され始める。ダメージ量Ｄ（ｔ）は式（３）により目標値Ｅを超える程大きく低減されるので、時刻ｔ１を過ぎると第１放電可能電力（ｔ）は、急速に低下し、時刻ｔ２には、Ｗｏｕｔ２１まで低下する。

このため、第１電力算出部５２は、時刻ｔ１を過ぎると、図３のステップＳ１０７で、第１放電可能電力（ｔ）と第２放電可能電力（ｔ）の小さい方の第１放電可能電力（ｔ）を時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）とする。従って、時刻ｔ１を過ぎると、図７（ａ）の一点鎖線ｐ１は、通常用放電可能電力（ｔ）と第１放電可能電力（ｔ）とを示すものとなる。そして、図７（ａ）の一点鎖線ｐ１に示すように、第１放電可能電力（ｔ）が時刻ｔ２にＷｏｕｔ２１まで低下すると通常用放電可能電力（ｔ）も時刻ｔ２にＷｏｕｔ２１まで低下する。

一方、図７（ｃ）の実線ｓに示すように時刻ｔ１と時刻ｔ２の間も劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）は、ΣＤ１、ΣＤ４に達しないので、この間、第２放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ１１に保たれ、発進用放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ２１に保たれる。このため、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間、図７（ａ）の一点鎖線ｐ１に示す通常用放電可能電力（ｔ）は、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発電用放電可能電力（ｔ）以上なので、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１０でＮＯと判断してステップＳ１１５に進み、図７（ａ）の破線ｐ３に示すように、時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）に設定し、ＥＣＵ６０に出力する。

時刻ｔ２を過ぎると、第１放電可能電力（ｔ）は、Ｗｏｕｔ２１よりも更に低下するので、第１電力算出部５２は、時刻ｔ２を過ぎても第１放電可能電力（ｔ）を時刻ｔの通常用放電可能電力（ｔ）とする。このため、時刻ｔ２を過ぎても、図７（ａ）の一点鎖線ｐ１は、通常用放電可能電力（ｔ）と第１放電可能電力（ｔ）を示す。そして、図７（ａ）の一点鎖線ｐ１に示すように、時刻ｔ２を過ぎて、第１放電可能電力（ｔ）がＷｏｕｔ２１よりも更に低下すると通常用放電可能電力（ｔ）もＷｏｕｔ２１より更に低下する。

一方、図７（ｃ）の実線ｓに示すように、劣化進行指標値ΣＤ（ｔ）は、時刻ｔ２を過ぎてもΣＤ４に達しないので、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示すように、発進用放電可能電力（ｔ）はＷｏｕｔ２１に保たれる。このため、時刻ｔ２を過ぎると、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）は、図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）を超える。最大放電可能電力設定部５４は、時刻ｔ２を過ぎたら図３のステップＳ１１０でＹＥＳと判断してステップＳ１１１に進み、発進用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）に設定し、ＥＣＵ６０に出力する。ＥＣＵ６０は、時刻ｔ２を過ぎたらバッテリ１０の放電電力が図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）を超えないようにインバータ１３、モータジェネレータ１４を制御する。

これにより、ＥＣＵ６０は、時刻ｔ２からｔ３の間、図７（ａ）に実線ｑで示すバッテリ電力Ｗｂが図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）を超えていても、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）を超えていなければ、バッテリ電力Ｗｂを制限しないので、電動車両１００の発進時にモータジェネレータ１４に十分な駆動用電力が供給され、発進時の加速性能が低下してしまうことが無くなる。

時刻ｔ３に、図７（ａ）に実線ｑで示すバッテリ電力Ｗｂが図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）に達すると、ＥＣＵ６０は、バッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）を図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）に制限し、図７（ｂ）に示すようにダメージ量Ｄ（ｔ）が限界値Ｄｍａｘを超えて劣化領域に入ることを抑制する。

発進用放電可能電力（ｔ）をバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）に設定した時刻ｔ２から第１所定期間が経過した時刻ｔ４になると、最大放電可能電力設定部５４は、図３のステップＳ１１２でＹＥＳと判断し、図３のステップＳ１１３に進んで、発進用放電可能電力（ｔ）のバッテリ１０の最大放電可能電力（ｔ）への設定を解除する。そして、図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）を最大放電可能電力（ｔ）に再設定し、ＥＣＵ６０に出力する。

これにより、ＥＣＵ６０は、時刻ｔ４を過ぎるとバッテリ１０の放電電力が図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）を超えないようにインバータ１３、モータジェネレータ１４を制御する。図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力（ｔ）は、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力（ｔ）よりも小さいので、時刻ｔ４を過ぎると発進時の加速性能が低下する。しかし、時刻ｔ４は、ほとんど発進時の加速が終了する時期となるので、運転者がドライバビリティの低下を感じることはほとんどない。一方、時刻ｔ４を過ぎるとバッテリ１０の放電電力がより制限されるので、ハイレート劣化が進むことを効果的に抑制することができる。

時刻ｔ５になると、運転者がアクセルの踏みこみを緩めるので、バッテリ電力Ｗｂは低下していく。これにしたがって、バッテリ１０の電流値Ｉｂも低下するので、ダメージ量Ｄ（ｔ）も低下する。そして、バッテリ電力Ｗｂが負（−）になってバッテリ１０が充電されると、ダメージ量Ｄは負（−）となり、劣化進行指標値ΣＤは少しずつ低下する。

本実施形態のバッテリ放電制御装置４０は、図７（ａ）の時刻ｔ２から時刻ｔ４の間のように、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ以下の低温の場合で、図７（ａ）に二点鎖線ｐ２で示す発進用放電可能電力が図７（ａ）に一点鎖線ｐ１で示す通常用放電可能電力を超える場合に、図７（ａ）のハッチング領域Ａのように、バッテリ１０の最大放電可能電力を通常用放電可能電力よりも大きい発進用放電可能電力まで拡大するので、バッテリ１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｂｓ以下の低温の場合でも車両発進時の加速性能を向上させることができる。

また、図７（ａ）の時刻ｔ４を過ぎた際に、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除し、バッテリ１０の最大放電可能電力を通常用放電可能電力よりも大きい発進用放電可能電力まで拡大する期間を制限するので、バッテリ１０のハイレート劣化が進行することを抑制することができる。

以上説明した実施形態では、最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定した後、第１所定期間経過後に発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除することとして説明したが、ＣＰＵ４１に図８のフローチャートに示す動作と図９のフローチャートの動作を平行して実行させて、電動車両１００が発進してから第２所定期間経過後に発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除するようにしてもよい。

図８のフローチャートに示す動作は、発進加速中にカウンタＮを周期Δｔ毎にインクレメントし、カウンタＮが所定の数値に到達するまでフラグＦをオンとし、カウンタＮが所定の閾値を超えたら、フラグＦをオフとするものである。

図９のフローチャートに示す動作は、図８のフローチャートに示す動作でフラグＦがオンの場合で、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定し、フラグＦがオンで発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合およびフラグＦがオフの場合に、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を禁止し、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定するものである。ＣＰＵ４１は、図８、図９のフローチャートに示す動作を予め決められた周期Δｔ（例えば、０．１秒）毎に繰り返して実行する。

なお、図８に示すフローチャートの動作および、図９のステップＳ４０１、Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１５は図２に示す最大放電可能電力設定部５４が実行し、図９のステップＳ１０１からＳ１０４は劣化指標算出部５１が実行し、図９のＳ１０５からＳ１０７は第１電力算出部５２が実行し、図９のステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１４は第２電力算出部５３が実行する。

以下、図８、図９のフローチャートに示す動作について説明する。図９のフローチャートに示す動作の内、図３のフローチャートに示す動作と同様の動作には同様のステップ符号を付して説明は省略する。

図８のステップＳ２０１、ステップＳ２０２に示すように、最大放電可能電力設定部５４は、電動車両１００が発進したら、カウンタＮを初期値の０に設定し、フラグＦを初期値のオフに設定する。

図８のステップＳ２０３に示すように、最大放電可能電力設定部５４は、電動車両１００が発進加速中であるかどうかを判断する。この判断は、例えば、アクセル踏み込み量の変化に基づいて判断しても良いし、電動車両１００の速度と加速度の変化によって判断してもよい。図８のステップＳ２０３でＹＥＳと判断したら、最大放電可能電力設定部５４は、図８のステップＳ２０４に進み、カウンタＮが第１閾値ｔｃｓ以上かどうか判断する。ここで、第１閾値ｔｃｓは、ステップＳ２０３からステップＳ２０８の繰り返し回数の上限を規定する閾値である。

カウンタＮの初期値は０であるから、最初の計算サイクルでは、最大放電可能電力設定部５４は、ステップＳ２０４でＮＯと判断して図８のステップＳ２０５に進み、カウンタＮをインクレメントし、図８のステップＳ２０６に進み、カウンタＮが第２閾値ｔｏｆｆｓ以下かどうかを判断する。ここで、第２閾値ｔｏｆｆｓは、電動車両１００が発進後、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定できる第２所定期間を規定する閾値であり、第２閾値ｔｏｆｆｓ×Δｔが発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定できる第２所定期間となる。第２閾値ｔｏｆｆｓは、第１閾値ｔｃｓよりも小さい値である。

最初の計算サイクルでは、カウンタＮの初期値は０で、ステップＳ２０５で１だけインクレメントされているので、カウンタＮは１となっている。このため、最大放電可能電力設定部５４は、ステップＳ２０６でＹＥＳと判断して図８のステップＳ２０７に進み、フラグＦをオンとしてステップＳ２０３に戻る。

フラグＦがオンとなると、最大放電可能電力設定部５４は、図９のステップＳ４０１でＹＥＳと判断して図９のステップＳ１１０に進む。そして、ステップＳ１１０で発進用放電可能電力と通常用放電可能電力とを比較し、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合には、図９のステップＳ１１１に進んで発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。また、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合には、図９のステップＳ１１５に進んで通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。

以後、最大放電可能電力設定部５４は、電動車両１００が発進加速中は、ステップＳ２０３でＹＥＳと判断した周期Δｔ毎にカウンタＮをインクレメントしていく。そして、カウンタＮが第２閾値ｔｏｆｆｓとなったら、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定できる第２所定期間が終了したと判断して、図８のステップＳ２０６でＮＯと判断してフラグＦをオフとしてステップＳ２０３に戻る。

フラグＦがオフとなると、最大放電可能電力設定部５４は、図９のステップＳ４０１でＮＯと判断して図９のステップＳ１１５に進んで通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。それ以前は、発進用放電可能電力がバッテリ１０の最大放電可能電力に設定されていたので、最大放電可能電力設定部５４は、上記動作により、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除して、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に再設定する。これ以後、フラグＦはオフのままとなるので、最大放電可能電力設定部５４は、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定したままとなる。

そして、カウンタＮが第１閾値ｔｃｓに到達したら、図８のステップＳ２０４でＹＥＳと判断して図８のステップＳ２１０でカウンタＮを０に戻して動作を終了する。

また、カウンタＮが第２閾値ｔｏｆｆｓに到達する前に、電動車両１００の発進加速が終了した場合には、最大放電可能電力設定部５４は、図８のステップＳ２０３でＮＯと判断して図８のステップＳ２０９に進み、フラグＦをオフとし、図８のステップＳ２１０でカウンタＮを０に戻して動作を終了する。

以上説明した実施形態は、電動車両１００が発進した後、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定し、発進してから第２所定期間、すなわち、カウンタＮが第２閾値ｔｏｆｆｓとなる、ｔｏｆｆｓ×Δｔ、だけの期間が経過したら、フラグＦをオフとして、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を解除して、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に再設定するものである。

本実施形態は、先に説明した実施形態と同様、バッテリ１０の最大放電可能電力を通常用放電可能電力よりも大きい発進用放電可能電力まで拡大する期間を制限するので、バッテリ１０のハイレート劣化が進行することを抑制することができる。

以上説明した各実施形態は、バッテリ１０がほとんど劣化しておらず、バッテリ１０の劣化進行指標値ΣＤが図６に実線ａで示す第２放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ１、図６に一点鎖線ｂで示す発進用放電可能電力の制限が開始される劣化進行指標値ΣＤ４よりも小さい値であり、第２放電可能電力、発進用放電可能電力がいずれも一定である場合の動作について説明したが、劣化進行指標値ΣＤが例えば、ΣＤ１あるいは、ΣＤ４等の所定値を超えた場合には、以下に説明するように、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定することを禁止する期間を設けて、継続的に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定することを制限するようにしてもよい。以下、図１０、１１を参照しながら説明する。

本動作は、先に図８、図９を参照して説明した動作と同様、ＣＰＵ４１に図１０のフローチャートに示す動作と図１１のフローチャートの動作を平行して実行させるものである。

図１０のフローチャートに示す動作は、劣化進行指標値ΣＤが所定値を超えている場合で、ダメージ量Ｄが小さく発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合にフラグＡｃｃＦ１をオフとし、ＡｃｃＦ１がオフの場合にカウンタＭを周期Δｔ毎にインクレメントし、カウンタＭが所定の数値に到達するまでフラグＡｃｃＦ２をオフとし、カウンタＭが第３閾値ＡｃｃＳを超えたら、フラグＡｃｃＦ２をオンとするものである。ここで、フラグＡｃｃＦ１は、ダメージ量Ｄが増加して発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超えた場合にオンとなり、ダメージ量Ｄが小さく発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合にオフとなるフラグである。また、フラグＡｃｃＦ２は、フラグＡｃｃＦ１がオンの場合に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定することを許可するフラグである。

図１１のフローチャートに示す動作は、図１０のフローチャートに示す動作でフラグＡｃｃＦ２がオンの場合に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定可能とし、フラグＡｃｃＦ２がオフの場合には発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を禁止し、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定するものである。ＣＰＵ４１は、図１０、図１１のフローチャートに示す動作を予め決められた周期Δｔ（例えば、０．１秒）毎に繰り返して実行する。

なお、図１０に示すフローチャートの動作および、図１１のステップＳ５０１、Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１５は図２に示す最大放電可能電力設定部５４が実行し、図１１のステップＳ１０１からＳ１０４は劣化指標算出部５１が実行し、図１１のＳ１０５からＳ１０７は第１電力算出部５２が実行し、図１１のステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１４は第２電力算出部５３が実行する。

以下、図１０、図１１のフローチャートに示す動作について説明する。図１１のフローチャートに示す動作の内、図３のフローチャートに示す動作と同様の動作には同様のステップ符号を付して説明は省略する。

図１０のステップＳ３０１、ステップＳ３０２に示すように、最大放電可能電力設定部５４は、カウンタＭを０に初期設定し、フラグＡｃｃＦ１、フラグＡｃｃＦ２を初期値のオフに設定する。

最大放電可能電力設定部５４は、図１０のステップＳ３０３に示すように、劣化進行指標値ΣＤが所定値を超えているかどうか判断する。劣化進行指標値ΣＤが所定値を超えていない場合には、最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定することを禁止する期間を設ける必要が無いと判断し、図１０のステップＳ３０８に進み、カウンタＭをゼロにリセットし、ステップＳ３０９でフラグＡｃｃＦ２をオンとして動作を終了する。

フラグＡｃｃＦ２がオンとなると、最大放電可能電力設定部５４は、図１１のステップＳ５０１でＹＥＳと判断して図１１のステップＳ１１０に進む。そして、ステップＳ１１０で発進用放電可能電力と通常用放電可能電力とを比較し、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合には、図１１のステップＳ１１１に進んで発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。また、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合には、図１１のステップＳ１１５に進んで通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。

一方、ステップＳ３０３で劣化進行指標値ΣＤが所定値を超えている場合には、最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定しない期間を設ける必要が有ると判断し、図１０のステップＳ３０４に示すように、フラグＡｃｃＦ１のオン／オフの判断をおこなう。最大放電可能電力設定部５４は、フラグＡｃｃＦ１がオフの場合、ダメージ量Ｄが小さく発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下で、バッテリ１０の劣化の進行が抑制されている状態に有ると判断してカウンタＭを１だけインクレメントする。そして、図１０のステップＳ３０６に進み、カウンタＭが第３閾値ＡｃｃＳ未満の場合、図１０のステップＳ３０７に進んで、フラグＡｃｃＦ２をオフとし、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を禁止する。

また、フラグＡｃｃＦ１がオフの場合、ダメージ量Ｄが大きく発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超えており、バッテリ１０の劣化が進行する可能性が有ると判断してカウンタＭをインクレメントせずに図１０のステップＳ３０７に進んで、フラグＡｃｃＦ２をオフとし、発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を禁止する。

フラグＡｃｃＦ２がオフとなると、最大放電可能電力設定部５４は、図１１のステップＳ５０１でＮＯと判断して図１１のステップＳ１１５に進んで通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。

最大放電可能電力設定部５４は、図１０のステップＳ３０４からＳ３０７をカウンタＭが第３閾値ＡｃｃＳとなるまで周期Δｔで繰り返し、カウンタＭが第３閾値ＡｃｃＳとなった場合、バッテリ１０の劣化の進行が抑制されている期間が十分な期間に達し、これ以上発進用放電可能電力のバッテリ１０の最大放電可能電力への設定を禁止する必要が無いと判断する。そして、最大放電可能電力設定部５４は、図１０のステップＳ３０６でＮＯと判断し、図１０のステップＳ３０８に進んでカウンタＭをゼロにリセットし、ステップＳ３０９でフラグＡｃｃＦ２をオンとして動作を終了する。

フラグＡｃｃＦ２がオンとなると、先に説明したと同様、最大放電可能電力設定部５４は、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力を超える場合には、発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定し、発進用放電可能電力が通常用放電可能電力以下の場合には、通常用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定する。

以上説明した実施形態では、劣化進行指標値ΣＤが所定値を超えている場合に、継続的に発進用放電可能電力をバッテリ１０の最大放電可能電力に設定することを禁止する期間を設けるので、車両発進時の加速性能を向上させるとともに、バッテリ１０の劣化の進行を抑制することができる。

１０ バッテリ、１１ 正極ライン、１２ 負極ライン、１３ インバータ、１４ モータジェネレータ、３１ 電圧センサ、３２ 電流センサ、３３ 温度センサ、４０ バッテリ放電制御装置、４１ ＣＰＵ、４２ メモリ、４３ センサインターフェース、４４，４５ データバス、５１ 劣化指標算出部、５２ 第１電力算出部、５３ 第２電力算出部、５４ 最大放電可能電力設定部、６０ ＥＣＵ、１００ 電動車両、Ｆ，ＡｃｃＦ１，ＡｃｃＦ２ フラグ、ｔｃｓ，ｔｏｆｆｓ，ＡｃｃＳ 閾値、ｃ０限界閾値、Ｄ ダメージ量、Ｅ 目標値、Ｎ，Ｍ カウンタ、α 忘却係数、β 電流係数、γ 減衰係数、Δｔ 周期、η 補正係数、ΣＤ 劣化進行指標値。

Claims (2)

1. 車両駆動用モータに電力を供給するバッテリの放電を制御するバッテリ放電制御装置であって、
   前記バッテリの電流値に基づいて前記バッテリの充放電による劣化を推定するダメージ量を算出し、算出した前記ダメージ量を積算して前記バッテリの劣化の進行を推定する劣化進行指標値を算出する劣化指標算出部と、
   前記ダメージ量に基づいて前記バッテリの第１放電可能電力を算出し、前記劣化進行指標値に基づいて前記バッテリの第２放電可能電力を算出し、前記第１放電可能電力と前記第２放電可能電力の小さい方を通常用放電可能電力とする第１電力算出部と、
   前記バッテリの温度が所定温度以下の場合に、前記劣化進行指標値に基づいて前記第２放電可能電力よりも小さい発進用放電可能電力を算出する第２電力算出部と、
   前記発進用放電可能電力が前記通常用放電可能電力を超える場合に前記発進用放電可能電力を前記バッテリの最大放電可能電力に設定する最大放電可能電力設定部と、を備えること、
   を特徴とするバッテリ放電制御装置。
2. 請求項１に記載のバッテリ放電制御装置であって、
   前記最大放電可能電力設定部は、前記発進用放電可能電力を前記バッテリの前記最大放電可能電力に設定した場合に、該設定から第１所定期間が経過した場合または電動車両が発進してから第２所定期間が経過した場合には、前記最大放電可能電力への前記設定を解除すること、
   を特徴とするバッテリ放電制御装置。

Images