JP6577981B2 - 電源システム - Google Patents

Description

本発明は、電源システムに関する。

車両には、エアコン、ライト、及びナビゲーションシステム等の車両補機に電力を供給するためにバッテリが搭載される。また車両には、発電機が搭載されており、例えばエンジンの動力を利用して発電機を駆動し、適宜バッテリを充電することも可能となっている。

特許文献１には、このようなバッテリを長寿命化させるため、バッテリの充電率（バッテリの残容量の満充電容量に対する割合を百分率で表したものであり、以下では「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）」ともいう）に対し、使用可能なＳＯＣ範囲を設定する技術が示されている。特許文献１の技術では、バッテリのＳＯＣが上記ＳＯＣ範囲の下限値を下回った場合にはエンジンの動力を増大してＳＯＣをＳＯＣ範囲内にし、ＳＯＣがＳＯＣ範囲の上限値を上回った場合にはバッテリの放電を促し、ＳＯＣをＳＯＣ範囲内にする。特許文献１の技術によれば、バッテリのＳＯＣを、概ねＳＯＣ範囲内で維持できる。

特開２０１６−２８１９８号公報

しかしながら従来では、バッテリの充電率に対する目標である目標充電率をＳＯＣ範囲内において具体的にどのような値に設定すればよいかについては十分に検討されていない。

本発明は、利用者によるバッテリの実際の利用傾向に合せて、適切な大きさに目標充電率を設定できる電源システムを提供することを目的とする。

（１）電源システム（例えば、後述の電源システムＳ）は、電気装置（例えば、後述のＡＣＧ２、第１電気負荷５１、第２電気負荷５２、ＤＣＤＣコンバータ６等）に接続されたバッテリ（例えば、後述のバッテリ３）と、前記バッテリの性能と相関のあるバッテリパラメータに対する目標値を設定する目標値設定部（例えば、後述のＥＣＵ７）と、前記電気装置を備える所定装置（例えば、後述の車両Ｖ）の作動開始から作動停止までの作動サイクル（例えば、後述のドライビングサイクル）の少なくとも一部の期間において、前記バッテリパラメータの値が前記目標値になるように前記バッテリの充電及び放電の少なくとも何れかを制御する充放電制御部（例えば、後述のＥＣＵ７）と、を備え、前記目標値設定部は、過去の作動サイクルの開始時の前記バッテリパラメータ（例えば、後述のバッテリ３のＳＯＣ、出力電圧［Ｖ］、及び出力可能な電力量［Ｗｈ］）の値である作動開始時パラメータ値（例えば、後述の開始時ＳＯＣの値）と、同じ作動サイクルの終了時の前記バッテリパラメータの値である作動終了時パラメータ値（例えば、後述の終了時ＳＯＣ値）と、に基づいて前記目標値（例えば、後述のＳＯＣ目標値）を設定することを特徴とする。

（２）この場合、前記目標値設定部は、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値より小さい場合（例えば、後述の図２のＳ３の判別がＮＯである場合）には前記目標値を第１の値（例えば、後述の図２のＳ７の通常モードの下で設定される値）に設定し、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値より大きい場合（例えば、後述の図２のＳ３の判別がＹＥＳである場合）には前記目標値を前記第１の値よりも大きな値である第２の値（例えば、後述の図２のＳ９の劣化抑制モードの下で設定される値）に設定することが好ましい。

（３）この場合、前記目標値設定部は、前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第１設定回数（例えば、後述の第１設定回数ｎ１）以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合（例えば、後述の図２のＳ６の判別がＹＥＳ）に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定することが好ましい。

（４）この場合、前記目標値設定部は、前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、前記第１設定回数以上にわたり連続して、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定することが好ましい。

（５）この場合、前記目標値設定部は、前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第２設定回数（例えば、後述の第２設定回数ｎ２）以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合（例えば、後述の図２のＳ１５の判別がＹＥＳの場合）に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定することが好ましい。

（６）この場合、前記目標値設定部は、前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、前記第２設定回数以上にわたり連続して、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定することが好ましい。

（７）この場合、前記目標値設定部は、前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第１設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定し、前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第２設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定し、前記第１設定回数は前記第２設定回数よりも大きいことが好ましい。

（８）この場合、前記第２設定回数は１回であることが好ましい。

（９）この場合、前記所定装置は車両であることが好ましい。

（１）本発明の電源システムでは、目標値設定部は、過去の作動サイクルの開始時のバッテリパラメータの値である作動開始時パラメータ値と、これと同じ作動サイクルの終了時のバッテリパラメータの値である作動終了時パラメータ値と、を用いることによって、現在のバッテリパラメータに対する目標値を設定し、充放電制御部は、バッテリパラメータの値が目標値になるようにバッテリの充電及び放電の少なくとも何れかを制御する。このように本発明によれば、過去の作動開始時パラメータ値と作動終了時パラメータ値とを参照することにより、利用者によるバッテリの実際の利用傾向を把握できるので、この利用傾向に合せて、バッテリの劣化が抑制されるような適切な大きさに目標値を設定することができる。

（２）本発明の目標値設定部は、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値より小さい場合には目標値を第１の値に設定し、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値より大きい場合には目標値を第１の値よりも大きな第２の値に設定する。このように作動開始時パラメータ値が作動停止時パラメータ値より大きい場合、すなわちバッテリパラメータの値が低下傾向にある場合には、バッテリパラメータの値が上昇傾向にある場合よりも目標値を大きな値に設定する。バッテリには、バッテリパラメータの値が小さな状態で使用されたり放置されたりすると劣化の進行が促進されるものが存在する。これに対し本発明では、バッテリパラメータの値が低下する傾向がある場合には目標値を大きな値に設定することにより、バッテリパラメータの値が小さな状態でバッテリが利用されるのを防止できるので、上記のような劣化特性を備えるバッテリが用いられる場合であっても、その劣化を抑制することができる。

（３）本発明の目標値設定部は、目標値を第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第１設定回数以上、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合には、バッテリパラメータの値が低下傾向にあると判断し、この判定時以降の作動サイクルにおける目標値を第１の値よりも大きな第２の値に設定する。これにより、適切なタイミングで目標値を第１の値から第２の値に上昇させることができる。

（４）本発明の目標値設定部は、目標値を第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、第１設定回数以上にわたり連続して、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合には、バッテリパラメータの値が低下傾向にあると判断し、この判定時以降の作動サイクルにおける目標値を第１の値よりも大きな第２の値に設定する。これにより、適切なタイミングで目標値を第１の値から第２の値に上昇させることができる。

（５）本発明の目標値設定部は、目標値を第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第２設定回数以上、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合には、バッテリパラメータの値の低下が解消されたと判断し、この判定時以降の作動サイクルにおける目標値を第２の値よりも小さな値に設定する。これにより、適切なタイミングで目標値を第２の値から低下させることができる。

（６）本発明の目標値設定部は、目標値を第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、第２設定回数以上にわたり連続して、作動開始時パラメータ値が作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合には、バッテリパラメータの値の低下が解消されたと判断し、この判定時以降の作動サイクルにおける目標値を第２の値よりも小さな値に設定する。これにより、適切なタイミングで目標値を第２の値から低下させることができる。

（７）本発明の電源システムでは、第１設定回数は第２設定回数よりも大きくする。これにより、目標値が頻繁に大きな値に変更されるのを防止できるので、その分だけバッテリを充電するためのエネルギの消費を抑制できる。

（８）本発明の電源システムでは、第２設定回数は１回とする。これにより、目標値が大きな値に設定され続ける期間を短くできるので、その分だけバッテリを充電するためのエネルギの消費を抑制できる。

（９）本発明の電源システムでは、所定装置は車両であるとする。本発明の電源システムでは、車両の作動開始から作動停止までの作動サイクル（すなわち、ドライビングサイクル）における作動開始時パラメータ値と作動終了時パラメータ値とを参照することにより、利用者によるバッテリの実際の利用傾向を把握できるので、この利用傾向に合せて、バッテリの劣化が抑制されるような適切な大きさに目標値を設定することができる。

本発明の一実施形態に係る電源システムと、この電源システムを搭載する車両の構成を示す図である。 現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値を設定する手順を示すフローチャートである。 電源システムにおけるＳＯＣ目標値及びバッテリのＳＯＣの値の変化を模式的に示すタイムチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システムＳと、この電源システムＳを搭載する車両Ｖの構成を示す図である。

電源システムＳは、車両Ｖの動力発生源である内燃機関１（以下、「エンジン１」という）の動力を利用して発電するオルタネータ２（以下、「ＡＣＧ２」との略称を用いる）と、このＡＣＧ２を利用して発電した電力によって充電され得るバッテリ３と、バッテリ３から供給される電力を用いてエンジン１を始動するスタータ４と、バッテリ３から供給される電力を用いて作動し得る第１電気負荷５１と、バッテリ３の直流電力を昇圧又は降圧するＤＣＤＣコンバータ６と、バッテリ３とＤＣＤＣコンバータ６を介して接続された第２電気負荷５２と、これらを制御する電子制御モジュールであるＥＣＵ７と、運転者が車両Ｖを始動又は停止する際、すなわち車両Ｖを走行させるために必要なエンジン１、ＡＣＧ２、スタータ４、電気負荷５１，５２、及びＤＣＤＣコンバータ６等の車載装置の作動を開始又は終了させる際に操作するイグニッションスイッチ８と、を備える。

ＡＣＧ２は、エンジン１のクランク軸と図示しないベルトを介して接続されており、クランク軸によって回転駆動されることで発電する。ＡＣＧ２は、レギュレータやロータコイル等によって構成されている。ＥＣＵ７は、レギュレータのスイッチをオン／オフ制御することによってロータコイルを流れる電流を調整し、ひいてはＡＣＧ２による発電電力を調整する。なお、このＡＣＧ２の発電電力によってバッテリ３を充電できるよう、ＡＣＧ２の出力電圧は、バッテリ３の電圧よりも高く設定されている。

ＥＣＵ７は、イグニッションスイッチ８がオンにされてから、その後イグニッションスイッチ８がオフにされるまでのドライビングサイクルの少なくとも一部の期間において、バッテリ３の充電及び放電の少なくとも何れかを制御する。より具体的には、ＥＣＵ７は、ドライビングサイクルの少なくとも一部の期間において、バッテリ３の性能と相関のあるバッテリパラメータの１つであるＳＯＣの値が、後に図２を参照して説明する手順に従って設定されるＳＯＣ目標値になるようにＡＣＧ２による発電電力を調整する。

バッテリ３は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電の両方が可能である二次電池である。本実施形態では、バッテリ３として、電極に鉛を用いた鉛バッテリを用いた場合について説明する。なおバッテリ３は、使用とともに劣化する特性がある。特に鉛バッテリであるバッテリ３は、ＳＯＣが低い状態で維持されるほど、速やかに劣化が進行する特性がある。このため、バッテリ３の劣化の進行を遅らせるためには、そのＳＯＣはできるだけ大きく維持されることが好ましい。

以上のように本実施形態では、バッテリ３として鉛バッテリを利用する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。バッテリ３としては、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオンバッテリを用いてもよい。

バッテリ３には、その充電状態をＥＣＵ７において把握するため、複数のセンサ３１，３２，３３が設けられている。バッテリ電流センサ３１は、バッテリ３を流れる電流を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。バッテリ電圧センサ３２は、バッテリ３の正負極間の端子間の電圧を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。バッテリ温度センサ３３は、バッテリ３の温度を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。

ＥＣＵ７は、センサ３１〜３３からの検出信号を用いて、既知の推定アルゴリズムに基づいてバッテリ３のＳＯＣの推定値を算出する。既知の推定アルゴリズムとしては、バッテリ３の開回路電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの相関関係に基づいてＳＯＣを推定する所謂ＯＣＶ−ＳＯＣ法や、バッテリ３を流れる電流を積算することによってＳＯＣを推定するクーロンカウント法等が用いられる。

スタータ４は、バッテリ３から供給される電力によってエンジン１を始動させるセルモータである。ＥＣＵ７は、運転者が車両Ｖを始動させるためにイグニッションスイッチ８をオンにしたときや、図示しないアイドリングストップ制御を実行してエンジン１を停止させた後、エンジン１を再始動させる際には、バッテリ３からの電力をスタータ４に供給し、エンジン１を始動させる。

電気負荷５１，５２は、車両Ｖに搭載される様々な電子機器、例えばライト、エアコン、ナビゲーションシステム、電動パワーステアリング、及び音響機器等によって構成される。

ＥＣＵ７は、センサの検出信号をＡ／Ｄ変換するＩ／Ｏインターフェース、各種制御プログラムやデータ等を記憶するＲＡＭやＲＯＭ、上記プログラムに従って各種演算処理を実行するＣＰＵ、及びＣＰＵの演算処理結果に応じてエンジン１、ＡＣＧ２、スタータ４、及びＤＣＤＣコンバータ６等を駆動する駆動回路等で構成される。

またＥＣＵ７は、過去のドライビングサイクルにおけるバッテリ３のＳＯＣに関する情報が記憶される記憶媒体としてのバックアップＲＡＭ７１を備える。ＥＣＵ７は、イグニッションスイッチ８がオンにされた場合には、これに応じてバッテリ３のＳＯＣを推定し、ＳＯＣの推定値を開始時ＳＯＣとしてバックアップＲＡＭ７１に記憶させる。またＥＣＵ７は、イグニッションスイッチ８がオフにされた場合には、これに応じてバッテリ３のＳＯＣを推定し、ＳＯＣの推定値を終了時ＳＯＣとしてバックアップＲＡＭ７１に記憶させる。以上のように、バックアップＲＡＭ７１には、直近の過去Ｎ回（Ｎは、少なくとも２以上）のドライビングサイクルにわたり、１つのドライビングサイクル対し開始時ＳＯＣ値及び終了時ＳＯＣ値が記憶される。

図２は、現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値を設定する手順を示すフローチャートである。図２の処理は、イグニッションスイッチ８がオンにされたことに応じて、ＥＣＵ７において実行される。図２に示すようにＥＣＵ７では、通常モード（Ｓ７参照）と劣化抑制モード（Ｓ９参照）との２種類のモードの下でＳＯＣ目標値を設定することが可能となっている。

通常モードでは、後に詳述するように、現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は、ＡＣＧ２を駆動するための不要な燃料の消費が抑制されるように、予め定められた制御目標範囲（例えば、目標上限Ｕ［％］と目標下限Ｄ［％］との間）内で設定される。また劣化抑制モードでは、後に詳述するように、現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は、バッテリ３の劣化が抑制されるように、通常モードの下での設定値よりも大きな値に設定される。

始めにＳ１では、ＥＣＵ７は、モードフラグＦｍの値が０であるか否かを判別する。このモードフラグＦｍとは、前回のドライビングサイクルにおいてＳＯＣ目標値を設定する際に採用された運転モードの種類を示すフラグである。前回のドライビングサイクルでは通常モードの下でＳＯＣ目標値が定められた場合には、モードフラグＦｍの値は０にセットされる（Ｓ８参照）。また前回のドライビングサイクルではＳＯＣ低下抑制モードの下でＳＯＣ目標値が定められた場合には、モードフラグＦｍの値は１にセットされる（Ｓ１０参照）。

ＥＣＵ７は、Ｓ１の判別がＹＥＳである場合、すなわち前回のドライビングサイクルでは通常モードの下でＳＯＣ目標値が設定された場合にはＳ２に移り、Ｓ１の判別がＮＯである場合、すなわち前回のドライビングサイクルでは劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値が設定された場合にはＳ１１に移る。

Ｓ２では、ＥＣＵ７は、後述の上昇カウンタＮｕをリセットし（Ｎｕ＝０）、Ｓ３に移る。Ｓ３では、ＥＣＵ７は、現在のドライビングサイクルを第ｉ番目とし、バックアップＲＡＭ７１から前回（すなわち、第ｉ−１番目）のドライビングサイクルにおける開始時ＳＯＣ値（以下、“ＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］”と表記する）と終了時ＳＯＣ値（以下、“ＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］”と表記する）とを読み込み、ＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］がＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］よりも大きいか否か（ＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］＞ＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］）を判別する。すなわちＳ３では、ＥＣＵ７は、前回のドライビングサイクルでは、ＳＯＣは、開始時よりも終了時の方が低下していたか否かを判別する。

ＥＣＵ７は、Ｓ３の判別がＹＥＳである場合、すなわちバッテリ３のＳＯＣは低下傾向にある場合には、Ｓ４に移り下降カウンタＮｄをカウントアップし（Ｎｄ＝Ｎｄ＋１）、Ｓ３の判別がＮＯである場合、すなわちバッテリ３のＳＯＣは上昇傾向にある場合には、Ｓ５に移り下降カウンタＮｄを０にリセットする（Ｎｄ＝０）。

Ｓ６では、ＥＣＵ７は、上記のように更新された下降カウンタＮｄが、予め定められた第１設定回数ｎ１以上であるか否かを判別する。ここで第１設定回数ｎ１は、２以上の任意の整数である。以下では、第１設定回数ｎ１は２とする。

Ｓ６の判別がＮＯである場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ７に移り通常モードの下でＳＯＣ目標値を設定する。通常モードの下では、ＥＣＵ７は、上述の制御目標範囲内でＳＯＣ目標値を設定する。より具体的には、ＥＣＵ７は、現在のドライビングサイクルにおける開始時ＳＯＣ値（以下、“ＳＯＣ＿ｓ［ｉ］”と表記する）を取得し、ＳＯＣ＿ｓ［ｉ］が制御目標範囲内である場合には、ＳＯＣ＿ｓ［ｉ］を現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値として設定する。またＥＣＵ７は、ＳＯＣ＿ｓ［ｉ］が目標上限Ｕ以上である場合には、目標上限Ｕを現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値として設定する。またＥＣＵ７は、ＳＯＣ＿ｓ［ｉ］が目標下限Ｄ以下である場合には、目標下限Ｄを現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値として設定する。Ｓ８では、ＥＣＵ７は、現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は通常モードの下で設定されたことを明示すべく、モードフラグＦｍの値を０にセットし、図２の処理を終了する。

またＳ６の判別がＹＥＳである場合、すなわち直近の過去の第１設定回数ｎ１のドライビングサイクルにわたり続けてバッテリ３のＳＯＣが低下傾向にあった場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ９に移り劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を設定する。上述のようにバッテリ３として鉛バッテリを用いた場合、バッテリ３の劣化の進行を遅らせるためには、そのＳＯＣはできるだけ大きく維持されることが好ましい。そこで劣化抑制モードの下では、ＥＣＵ７は、バッテリ３のＳＯＣのさらなる低下を抑制し、ひいてはバッテリ３の劣化の進行を遅らせるため、制御目標範囲のうち最も大きな目標上限Ｕを現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値として設定する。Ｓ１０では、ＥＣＵ７は、現在のドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は劣化抑制モードの下で設定されたことを明示すべく、モードフラグＦｍの値を１にセットし、図２の処理を終了する。

Ｓ１１では、ＥＣＵ７は、上述の下降カウンタＮｄをリセットし（Ｎｄ＝０）、Ｓ１２に移る。Ｓ１２では、ＥＣＵ７は、現在のドライビングサイクルを第ｉ番目とし、バックアップＲＡＭ７１からＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］及びＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］を読み込み、ＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］がＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］よりも大きいか否か（ＳＯＣ＿ｅ［ｉ−１］＞ＳＯＣ＿ｓ［ｉ−１］）を判別する。すなわちＳ１２では、ＥＣＵ７は、劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値が設定された前回のドライビングサイクルにおいて、ＳＯＣは、開始時よりも終了時の方が上昇していたか否かを判別する。

ＥＣＵ７は、Ｓ１２の判別がＹＥＳである場合、すなわちバッテリ３のＳＯＣは上昇傾向にある場合には、Ｓ１３に移り上昇カウンタＮｕをカウントアップし（Ｎｕ＝Ｎｕ＋１）、Ｓ１３の判別がＮＯである場合、すなわちバッテリ３のＳＯＣは下降傾向にある場合には、Ｓ１４に移り上昇カウンタＮｕを０にリセットする（Ｎｕ＝０）。

Ｓ１５では、ＥＣＵ７は、上記のように更新された上昇カウンタＮｕが、予め定められた第２設定回数ｎ２以上であるか否かを判別する。ここで第２設定回数ｎ２は、１以上でありかつ第１設定回数ｎ１よりも小さな任意の整数である。以下では、第２設定回数ｎ２は１とする。

Ｓ１５の判別がＮＯである場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ９に移り、前回のドライビングサイクルに引き続き劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を設定する。またＳ１５の判別がＹＥＳである場合、すなわち直近の過去の第２設定回数ｎ２のドライビングサイクルにわたり続けてバッテリ３のＳＯＣが上昇傾向にあった場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ７に移り通常モードの下でＳＯＣ目標値を設定する。

図３は、本実施形態の電源システムＳにおけるＳＯＣ目標値及びバッテリ３のＳＯＣの変化を模式的に示すタイムチャートである。図３には、第１〜第５ドライビングサイクルにわたるバッテリ３のＳＯＣの変化を示す。また図３では、バッテリ３のＳＯＣの変化を太実線で示し、図２の処理によってドライビングサイクル毎に設定されるＳＯＣ目標値を太破線で示す。また図３には、第１、第２、第４、及び第５ドライビングサイクルでは、通常モードの下でＳＯＣ目標値を設定し、第３ドライビングサイクルでは劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を設定した場合を示す。

図３に示すように、第１及び第２ドライビングサイクルでは、ＳＯＣ目標値は通常モードの下で設定される。このため、第１及び第２ドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は、各ドライビングサイクルにおける開始時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｓ［１］、及びＳＯＣ＿ｓ［２］）と等しい値に設定される（図２のＳ７参照）。

図３に示すように、第１及び第２ドライビングサイクルでは、２回続けて、開始時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｓ［１］、及びＳＯＣ＿ｓ［２］）は、終了時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｅ［１］、及びＳＯＣ＿ｅ［２］）よりも大きい。このため、第３ドライビングサイクルの開始時に実行される図２の処理では、直近の過去２回のドライビングサイクルにわたり連続して開始時ＳＯＣ値が終了時ＳＯＣ値よりも大きかったと判定し（図２のＳ６参照）、さらなるＳＯＣの低下を防止すべく、この判定時以降のドライビングサイクルでは劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を設定する（図２のＳ９参照）。このため第３ドライビングサイクルでは、ＳＯＣ目標値は、通常モードの下で設定した場合の値（すなわち、ＳＯＣ＿ｓ［３］）よりも大きな目標上限Ｕに設定される。このようにＳＯＣ目標値を目標上限Ｕまで引き上げることにより、第３ドライビングサイクルでは、バッテリ３の充電が積極的に行われ、バッテリ３のＳＯＣは目標上限Ｕの近傍まで上昇する。この結果、第３ドライビングサイクルにおける終了時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｅ［３］）は、開始時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｓ［３］）よりも大きくなる。

また第４ドライビングサイクルの開始時に実行される図２の処理では、直近の過去１回のドライビングサイクルにおいて終了時ＳＯＣ値が開始時ＳＯＣ値よりも大きかったと判定し（図２のＳ１５参照）、バッテリ３の充電による燃料の消費を抑制すべく、この判定時以降のドライビングサイクルでは通常モードの下でＳＯＣ目標値を設定する（図２のＳ７参照）。従って第４ドライビングサイクルにおけるＳＯＣ目標値は、第４ドライビングサイクルにおける開始時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｓ［４］）と同じ値に設定される。また第４ドライビングサイクルでは開始時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｓ［４］）は、終了時ＳＯＣ値（ＳＯＣ＿ｅ［４］）よりも小さいことから、第５ドライビングサイクルでは、ＳＯＣ目標値は通常モードの下で設定される。

本実施形態に係る電源システムＳによれば、以下の効果を奏する。
（１）ＥＣＵ７は、過去のドライビングサイクルの開始時のバッテリ３の充電率の値である開始時ＳＯＣ値と、これと同じドライビングサイクルの終了時のバッテリ３の充電率の値である終了時ＳＯＣ値と、を用いることによって、現在のドライビングサイクルにおけるバッテリ３に対するＳＯＣ目標値を設定し、バッテリ３のＳＯＣの値がＳＯＣ目標値になるようにバッテリ３の充電及び放電の少なくとも何れかを制御する。このように電源システムＳでは、過去のドライビングサイクルにおける開始時ＳＯＣ値と終了時ＳＯＣ値とを参照することにより、利用者によるバッテリ３の実際の利用傾向を把握できるので、この利用傾向に合せて、バッテリ３の劣化が抑制されるような適切な大きさにＳＯＣ目標値を設定することができる。

（２）ＥＣＵ７は、開始時ＳＯＣ値が終了時ＳＯＣ値より小さい場合にはＳＯＣ目標値を通常モードの下で設定し、開始時ＳＯＣ値が終了時ＳＯＣ値より大きい場合にはＳＯＣ目標値を、通常モードで設定した場合よりも大きな値になるように、劣化抑制モードの下で設定する。このように開始時ＳＯＣ値が停止時ＳＯＣ値より大きい場合、すなわちバッテリ３のＳＯＣが低下傾向にある場合には、ＳＯＣが上昇傾向にある場合よりもＳＯＣ目標値を大きな値に設定する。バッテリ３として鉛バッテリを採用した場合、ＳＯＣが低い状態で使用されたり放置されたりすると劣化の進行が促進される場合がある。これに対し電源システムＳでは、バッテリ３のＳＯＣが低下する傾向がある場合には劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を目標上限Ｕまで引き上げることにより、ＳＯＣが低い状態でバッテリ３が利用されるのを防止できるので、バッテリ３の劣化を抑制することができる。

（３）ＥＣＵ７は、ＳＯＣ目標値を通常モードの下で設定した過去のドライビングサイクルについて、第１設定回数ｎ１以上にわたり連続して、開始時ＳＯＣ値が終了時ＳＯＣ値よりも大きいと判定した場合には、ＳＯＣが低下傾向にあると判断し、この判定時以降のドライビングサイクルでは劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値を目標上限Ｕまで引き上げる。これにより、適切なタイミングで通常モードから劣化抑制モードへ移行し、ＳＯＣ目標値を目標上限Ｕまで引き上げることができる。

（４）ＥＣＵ７は、ＳＯＣ目標値を劣化抑制モードの下で設定した過去のドライビングサイクルについて、第２設定回数ｎ２以上にわたり連続して、開始時ＳＯＣ値が終了時ＳＯＣ値よりも小さいと判定した場合には、ＳＯＣの低下が解消されたと判断し、この判定時以降のドライビングサイクルでは劣化抑制モードから通常モードに移行してＳＯＣ目標値を設定する。これにより、適切なタイミングで劣化抑制モードから通常モードへ移行し、ＳＯＣ目標値を目標上限Ｕから引き下げることができる。

（５）電源システムＳでは、第１設定回数ｎ１は第２設定回数ｎ２よりも大きくする。これにより、頻繁に劣化抑制モードの下でＳＯＣ目標値が目標上限Ｕまで引き上げられるのを防止できるので、その分だけＡＣＧ２を駆動するための燃料の消費を抑制できる。

（６）電源システムＳでは、第２設定回数は１回とする。これにより、劣化抑制モードが継続して実行される期間、すなわちＳＯＣ目標値が目標上限Ｕまで引き上げられ続ける期間を短くできるので、その分だけＡＣＧ２を駆動するための燃料の消費を抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

例えば上記実施形態では、バッテリ３の性能の相関のあるバッテリパラメータの一例として、バッテリ３のＳＯＣ［％］に着目し、このＳＯＣに対し目標値を設定する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。バッテリ３の性能に相関のあるバッテリパラメータとしては、ＳＯＣの他、バッテリ３の出力電圧［Ｖ］や出力可能な電力量［Ｗｈ］等があるところ、これらに対して目標値を設定するようにしてもよい。

Ｖ…車両（所定装置）
Ｓ…電源システム
１…エンジン
２…ＡＣＧ（電気装置）
３…バッテリ
５１…第１電気負荷（電気装置）
５２…第２電気負荷（電気装置）
６…ＤＣＤＣコンバータ（電気装置）
７…ＥＣＵ（目標値設定部、充放電制御部）

Claims (8)

1. 電気装置に接続されたバッテリと、
   前記バッテリの性能と相関のあるバッテリパラメータに対する目標値を設定する目標値設定部と、
   前記電気装置を備える所定装置の作動開始から作動停止までの作動サイクルの少なくとも一部の期間において、前記バッテリパラメータの値が前記目標値になるように前記バッテリの充電及び放電の少なくとも何れかを制御する充放電制御部と、を備える電源システムであって、
   前記目標値設定部は、過去の作動サイクルの開始時の前記バッテリパラメータの値である作動開始時パラメータ値が、同じ作動サイクルの終了時の前記バッテリパラメータの値である作動終了時パラメータ値より小さい場合には、前記目標値を第１の値に設定し、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値より大きい場合には、前記目標値を前記第１の値よりも大きな値である第２の値に設定することを特徴とする電源システム。
2. 前記目標値設定部は、前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第１設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
3. 前記目標値設定部は、前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、前記第１設定回数以上にわたり連続して、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定することを特徴とする請求項２に記載の電源システム。
4. 前記目標値設定部は、前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第２設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源システム。
5. 前記目標値設定部は、前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、前記第２設定回数以上にわたり連続して、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定することを特徴とする請求項４に記載の電源システム。
6. 前記目標値設定部は、
   前記目標値を前記第１の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第１設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも大きいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値に設定し、
   前記目標値を前記第２の値に設定した過去の作動サイクルについて、所定の第２設定回数以上、前記作動開始時パラメータ値が前記作動終了時パラメータ値よりも小さいと判定した場合に、当該判定時以降の作動サイクルにおける前記目標値を前記第２の値よりも小さな値に設定し、
   前記第１設定回数は前記第２設定回数よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
7. 前記第２設定回数は１回であることを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の電源システム。
8. 前記所定装置は、車両であることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の電源システム。
   

Images