JP6729460B2 - 車載バッテリの充電制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載された、リチウムイオン二次電池からなるバッテリの充電制御を行う、車載バッテリの充電制御装置に関する。
電気自動車やハイブリッド車両等、回転電機を駆動源とする車両には、直流電源であるバッテリが搭載されている。バッテリは、複数の電池セル（単電池）が接続されている。
バッテリがリチウムイオン二次電池から構成される場合、大電流充電によって負極表面にリチウムが析出するおそれのあることが従来から知られている。例えば充電によって正極電位が上昇する一方で負極電位が低下（負側に増加）し、電位差が広がる。充電が進行して負極電位が基準電位（例えば０［Ｖ］）を割り込むと、負極表面にリチウムが析出する。リチウムの析出体が樹枝（デントライト）状に成長すると正極と負極とを隔てるセパレータを突き破るおそれがあることから、従来からリチウム析出を抑制するための充電制御（入力電流制御）が行われている。
例えば特許文献１では、バッテリの入力電流（充電電流）の制限値を算出する際に、電極に係る応力を測定し、その測定値から内部抵抗を算出している。さらにその内部抵抗に基づいて入力電流制限値を設定する。例えば内部抵抗ｒと析出電位Ｖ０から析出限界電流値Ｉｌｉｍが求められる。
また特許文献２では、バッテリの経年劣化度合いに基づいてリチウム析出の程度を判定している。具体的には、リチウムバッテリの低下放電量と、経年劣化による経年低下放電量との差分から、リチウム析出の程度を判定している。
特開２０１５−２２５８４６号公報 特開２０１１−２２２３４３号公報
ところで、内部抵抗の押し上げ要因となるバッテリの劣化には不可逆的な（つまり解消困難な）劣化と可逆的な（つまり解消可能な）劣化とがある。前者の例として経年劣化が挙げられる。後者の例として放置劣化が挙げられる。
放置劣化とは、バッテリの充放電を行わずに放置したときに、特に負極の抵抗が増加する（一時的な）劣化現象を指す。一方、バッテリに充放電を行わせると、放置劣化が解消されることが知られている。
仮に従来のように、経年劣化等の不可逆的な劣化のみを考慮して、つまり、放置劣化を無視して入力電流制限値を設定すると、バッテリの内部抵抗が実際の値より低く推定される。その結果、入力電流制限値が実際の内部抵抗（つまり、放置劣化成分を含む内部抵抗）に基づく析出限界電流値Ｉｌｉｍより高く（制限が緩く）設定され、リチウムの析出に繋がるおそれがある。
そこで本発明は、可逆的な劣化である放置劣化の状態を反映させた充電電流制御の可能な、車載バッテリの充電制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、車両に搭載された、リチウムイオン二次電池からなるバッテリの充電制御を行う、車載バッテリの充電制御装置に関する。当該装置は、放置抵抗増加率算出部及び許容充電電流値算出部を備える。放置抵抗増加率算出部は、バッテリの充放電が行われていないときに、当該バッテリのＳＯＣ及び温度に基づいて可逆的な抵抗成分である放置抵抗増加率を求める。許容充電電流値算出部は、求められた放置抵抗増加率に基づいて、バッテリへの許容充電電流値を求める。
また上記発明において、バッテリの充放電が行われているときに、当該バッテリの充放電に伴うＳＯＣ差及び温度に基づいて放置抵抗解消率を求める放置抵抗解消率算出部を備えてもよい。この場合、許容充電電流値算出部は、放置抵抗増加率を、放置抵抗解消率に基づいて補正する。
バッテリの充放電に基づいて放置抵抗の解消分を求めることで、可逆的な抵抗成分である放置抵抗をより精度良く求めることが可能となる。
また上記発明において、バッテリのＳＯＣ及び温度と放置抵抗増加率との関係を示す第１対応関係が記憶され、放置抵抗増加率を求める際に放置抵抗増加率算出部により第１対応関係が参照される放置抵抗増加率記憶部を備えてもよい。この場合、バッテリのＳＯＣが所定の高ＳＯＣ領域または所定の低ＳＯＣ領域に含まれ、かつ、バッテリの温度が所定の第１高温領域に含まれる第１状態にあるときに、当該第１状態とはＳＯＣ及び温度の少なくとも一方が異なる状態と比較して、放置抵抗増加率が高くなるように第１対応関係が定められていてよい。
発明者らの知見により、バッテリの状態が高ＳＯＣ領域またはＳＯＣ領域であって、かつ高温領域であるときに、放置抵抗が相対的に高くなることが明らかとなった。このような対応関係をもとにすることで、放置抵抗を正確に求めることが可能となる。
また上記発明において、バッテリのＳＯＣ差及び温度と放置抵抗解消率との関係を示す第２対応関係が記憶され、放置抵抗解消率を求める際に放置抵抗解消率算出部により第２対応関係が参照される放置抵抗解消率記憶部を備えてもよい。この場合、バッテリのＳＯＣ差が所定の高ＳＯＣ差領域に含まれ、かつ、バッテリの温度が所定の第２高温領域に含まれる第２状態にあるときに、当該第２状態とはＳＯＣ差及び温度の少なくとも一方が異なる状態と比較して、放置抵抗解消率が高くなるように第２対応関係が定められていてよい。
発明者らの知見により、バッテリのＳＯＣ差が高ＳＯＣ差領域かつ高温領域であるときに、放置抵抗の解消率が相対的に高くなることが明らかとなった。このような対応関係をもとにすることで、放置抵抗を正確に求めることが可能となる。
本発明によれば、可逆的な劣化である放置劣化の状態を反映させた充電電流制御が可能となる。
本実施形態に係る車載バッテリの充電制御装置及びこれを搭載した車両の構成を例示する図である。 制御部の機能ブロックを例示する図である。 入力電力制限値算出フローを例示する図である。 放置抵抗増加率マップを例示する図である。 放置抵抗解消率マップを例示する図である。
図１に、本実施形態に係る車載バッテリの充電制御装置及び当該装置が搭載された車両の構成を例示する。なお、図示を簡略化するために、図１では、本実施形態に係る充電制御装置との関連性の低い構成については適宜図示を省略している。また、図１、図２の矢印線は信号線を表している。
また、図１に示す車両はいわゆるプラグインハイブリッド車両であるが、この形態に限らない。要するに駆動源に対する電源（バッテリ）が搭載されており、当該バッテリに充電可能な機構を備えている車両であればよい。例えばハイブリッド車両や電気自動車等に本実施形態に係る充電制御装置を搭載してもよい。
車両に搭載されるメインバッテリ１０は、リチウムイオン二次電池から構成される。例えばメインバッテリ１０は、１〜５Ｖ程度のリチウムイオン二次電池セル（単電池）を複数積層させたスタック（積層体）から構成される。
メインバッテリ１０から出力された直流電力は昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２にて昇圧される。昇圧された直流電力はインバータ１４にて直交変換（直流→交流）される。変換後の交流電力は回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方に供給される。さらに、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２から動力分配機構１６を介して車輪１８に動力が伝達される。
また、メインバッテリ１０と昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２とを繋ぐ電路から分岐して、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続される分岐電路が設けられる。メインバッテリ１０の高圧電力は降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により降圧されてサブバッテリ２２、制御部２４やその他の補機類に供給される。
ここで、図１に示す車両では、メインバッテリ１０の充電手段として、回生制動、回転電機ＭＧ１による発電、及び外部充電が行われる。
車両の回生制動時には、回転電機ＭＧ２の回生電力がインバータ１４にて交直変換（交流→直流）され、さらに昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２にて降圧され、メインバッテリ１０に供給される。
また、メインバッテリ１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の低ＳＯＣ領域に含まれる場合には、内燃機関４６が回転電機ＭＧ１を発電駆動させる。回転電機ＭＧ１の発電電力はインバータ１４にて交直変換（交流→直流）され、さらに昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２にて降圧され、メインバッテリ１０に供給される。
加えて、図１に例示するプラグインハイブリッド車両は、車両外部のＡＣ電源３０（外部電源）からメインバッテリ１０への充電（外部充電またはプラグイン充電）が可能となっている。なお、ＡＣ電源３０は例えば家庭用の単相１００Ｖ交流電源や単相２００Ｖ交流電源である。
外部充電に当たり、ＡＣ電源３０のコネクタ３２（プラグ）が車両に設けられたコネクタ３４（インレット）に接続される。外部充電が開始される、すなわち制御部２４によって充電リレーＣＨＲがオフ状態からオン状態に切り替わると、ＡＣ電源３０から供給された交流電力が充電器３８によって交直変換及び昇圧され、変換及び昇圧後の直流電力がメインバッテリ１０に供給される。
これらの回生制動、回転電機ＭＧ１による発電、及び外部充電によるメインバッテリ１０への充電は、制御部２４や他の電子制御ユニットによって制御される。具体的には後述する入力電力制限値Ｗｉｎに基づいてインバータ１４、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、回転電機ＭＧ１、及び充電器３８の各機器の動作が制御され、その結果、メインバッテリ１０への過充電が防止される。また、メインバッテリ１０の負極におけるリチウム析出が抑制される。
本実施形態に係る充電制御装置は、制御部２４、電流センサ３７、及び温度センサ４８を備える。
制御部２４は、メインバッテリ１０の充放電制御を行う。制御部２４は、例えばコンピュータから構成され、演算回路であるＣＰＵ４２及び記憶部４４を備える。記憶部４４はＳＲＡＭ等の揮発性メモリ及びＲＯＭやハードディスク等の不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部４４には、後述する入力電力制限値算出フローを実行するためのプログラムが記憶される。
記憶部４４に記憶された入力電力制限値算出プログラムをＣＰＵ４２が実行することで、制御部２４には、図２に示す機能部が生成される。この機能部は例えばＣＰＵ４２や記憶部４４等のリソースがそれぞれ割り当てられて生成されるものであり、仮想的にそれぞれ独立した機能ブロックとして図示される。
具体的には、制御部２４は、ＳＯＣ算出部６０、放置抵抗増加率算出部６２、放置抵抗解消率算出部６４、放置抵抗率算出部６６、許容充電電流値算出部６８、不可逆劣化算出部７０、及び入力電力制限値算出部７２を備える。また記憶部として、ＳＯＣ記憶部５０、放置抵抗増加率マップ記憶部５２、放置抵抗解消率マップ記憶部５４、放置抵抗率記憶部５６、及び許容充電電流初期値記憶部５８を備える。
なお以下では適宜、放置抵抗増加率を示す記号Ｒａを用いて、放置抵抗増加率算出部６２をＲａ算出部６２と記載する。また、放置抵抗解消率を示す記号Ｒｂを用いて、放置抵抗解消率算出部６４をＲｂ算出部６４と記載する。さらに、放置抵抗率を示す記号Ｒｈを用いて、放置抵抗率算出部６６をＲｈ算出部６６と記載する。また、不可逆劣化による抵抗成分を示す記号Ｒｄを用いて、不可逆劣化算出部７０をＲｄ算出部７０と記載する。また、入力電力制限値を示す記号Ｗｉｎを用いて、入力電力制限値算出部７２をＷｉｎ算出部７２と記載する。
また同様にして、放置抵抗増加率マップ記憶部５２をＲａマップ記憶部５２と記載し、放置抵抗解消率マップ記憶部５４をＲｂマップ記憶部５４と記載し、放置抵抗率記憶部５６をＲｈ記憶部５６と記載する。さらに、許容充電電流初期値を示す記号Ｉｌｉｍ０を用いて、許容充電電流初期値記憶部５８をＩｌｉｍ０記憶部５８と記載する。
上述した制御部２４の各機能部の動作について、図２の機能ブロック図及び図３に示す入力電力制限値算出フロー（Ｗｉｎ算出フロー）を用いて説明する。なお、図３の入力電力制限値算出フローでは、放置抵抗の増加及び解消過程が逐次算出される。そこで例えば図３のフローは、通電前（新品状態）のメインバッテリ１０が車両に搭載されたときを開始時点とし、当該メインバッテリ１０が劣化して交換するに至った時点を終了時点とする。
入力電力制限値算出フローでは、メインバッテリ１０のリチウム析出を抑制する観点から、入力電力制限値Ｗｉｎを設定する。上述したように、リチウムイオン電池の負極電位が析出基準電位Ｖ０を割り込むと負極にリチウムが析出する。
析出基準電位Ｖ０とメインバッテリ１０の内部抵抗ｒから、充電電流の上限値である許容充電電流値Ｉｌｉｍが求められる。例えばＶ０／ｒ＝Ｉｌｉｍとなる。析出基準電位Ｖ０は既知の値として記憶部４４に予め記憶されている。内部抵抗ｒはメインバッテリ１０の経年劣化度合いや、放置劣化度合いによって変動する。本実施形態ではこの変動する経年劣化度合いや放置劣化度合いを求めることで、精度良く内部抵抗ｒを求める。
放置劣化とは、可逆的な（つまり解消可能な）劣化であり、メインバッテリ１０の充放電を行わずに放置したときに、特に負極の抵抗が増加する。例えば放置の結果、負極表面に被膜が形成され、負極と電解質との物質交換（リチウム及びリチウムイオン）が阻害される。一方、メインバッテリ１０に充放電を行わせると、放置劣化が解消される。例えば充放電の結果、負極表面に形成された被膜が解消される（溶ける）。
このような放置劣化は、例えばリチウムイオン二次電池のうち、正極活物質にＮｉ系の材料が使用され、また負極が高密度であるときに特に顕著に表れることが発明者らの研究等により明らかになった。
図２、図３を参照し、ＳＯＣ算出部６０は、メインバッテリ１０から流出入される電流Ｉｂを電流センサ３７から検知し、メインバッテリ１０が充放電中か否かを判定する（Ｓ１０）。つまり、放置抵抗率Ｒｈが増加するケースであるか解消されるケースであるかが判定される。例えば、時刻ｉにて電流センサ３７が検知した電流値Ｉｂ（ｉ）が所定の閾値範囲（例えば−０．１Ａ以上０．１Ａ以下の範囲）に含まれる場合、メインバッテリ１０は充放電状態にない（放置状態である）と判定される。電流センサ３７が検知した電流値が上記所定の閾値範囲から外れる場合には、メインバッテリ１０は充放電状態にあると判定される。
前者（放置状態）と判定されると、ＳＯＣ算出部６０は現在時点ｉにおけるメインバッテリ１０のＳＯＣ（ｉ）及びメインバッテリ１０の温度Ｔｂ（ｉ）を求める（Ｓ１２）。ＳＯＣ（ｉ）は、例えば電流センサ３７による電流値の積算値に基づいて求めてもよい。また、電圧センサ３９によるメインバッテリ１０の電圧Ｖｂ（ｉ）（端子間電圧）やメインバッテリ１０の温度Ｔｂ（ｉ）を用いて、電流積算により求めたＳＯＣ（ｉ）を適宜補正してもよい。これらのＳＯＣ算出方法は既知のため詳細な説明は省略する。
ＳＯＣ算出部６０は、ＳＯＣ（ｉ）及びメインバッテリ温度Ｔｂ（ｉ）をＲａ算出部６２に送信する。また、ＳＯＣ（ｉ）をＳＯＣ記憶部５０に送信する。Ｒａ算出部６２は、受信したＳＯＣ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）と放置抵抗増加率マップに基づいて放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）を算出する（Ｓ１４）。
放置抵抗増加率マップ（Ｒａマップ）はＲａマップ記憶部５２に記憶され、放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）の算出の際に、Ｒａ算出部６２に参照される（呼び出される）。図４には、Ｒａマップが例示されている。横軸はメインバッテリ１０のＳＯＣを示し、縦軸はメインバッテリ１０の温度を示す。
発明者らは、放置抵抗の特性として、ＳＯＣが低く、かつ高温になるほど、放置抵抗が増加する（増加率が高くなる）ことを見出した。またＳＯＣが高く、かつ高温になるほど、放置抵抗が増加する（増加率が高くなる）ことも見出した。Ｒａマップでは、このようなＳＯＣ及び温度と放置抵抗増加率Ｒａとの対応関係（第１対応関係）がマップ化（グラフ化）されている。
例えば図４では、ハッチングが密になるほど放置抵抗増加率Ｒａが相対的に高くなる。例えば、メインバッテリ１０のＳＯＣが、所定の低ＳＯＣ領域（例えばＳＯＣ＝３０％以下）または高ＳＯＣ領域（例えばＳＯＣ＝７０％以上）に含まれ、かつ、メインバッテリ１０の温度Ｔｂが所定の高温領域（例えば４０℃以上）に含まれるとき（第１状態）に、それとはＳＯＣ及び温度Ｔｂが異なる状態と比較して、放置抵抗増加率Ｒａが高くなるようにＲａマップ（第１対応関係）が生成されている。ステップＳ１２で求められたＳＯＣ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）をＲａマップに代入することで、これらに応じた放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）が求められる。
次に、Ｒａ算出部６２は、放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）を０に設定して（Ｓ１６）、これを放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）とともにＲｈ算出部６６に送信する。
ステップＳ１０に戻り、メインバッテリ１０が充放電状態にあると判定されると、放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）が算出される。ＳＯＣ算出部６０は、時刻ｉにおけるメインバッテリ１０のＳＯＣ（ｉ）及び温度Ｔｂ（ｉ）をＲｂ算出部６４に送信する。また、ＳＯＣ（ｉ）をＳＯＣ記憶部５０に送信する。
Ｒｂ算出部６４では、充放電に伴うＳＯＣ差、つまり、時刻ｉにおけるＳＯＣ（ｉ）と、その前の時刻ｉ−１におけるＳＯＣ（ｉ−１）との差分値であるΔＳＯＣ（ｉ）を求める（Ｓ１８）。ＳＯＣ（ｉ−１）はＳＯＣ記憶部５０から取得する。さらにＲｂ算出部６４は、ΔＳＯＣ（ｉ），温度Ｔｂ（ｉ）と、放置抵抗解消率マップ（Ｒｂマップ）に基づいて、放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）を求める（Ｓ２０）。
ＲｂマップはＲｂマップ記憶部５４に記憶され、放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）の算出の際に、Ｒｂ算出部６４に参照される（呼び出される）。図５には、Ｒｂマップが例示されている。横軸はメインバッテリ１０のＳＯＣ差ΔＳＯＣを示し、縦軸はメインバッテリ１０の温度Ｔｂを示す。
発明者らは、放置抵抗の特性として、ΔＳＯＣが高く、かつ高温になるほど、放置抵抗の解消が進行する（解消率が高くなる）ことを見出した。Ｒｂマップでは、このようなΔＳＯＣ及び温度Ｔｂと放置抵抗解消率Ｒｂとの対応関係（第２対応関係）がマップ化（グラフ化）されている。
例えば図５では、ハッチングが密になるほど放置抵抗解消率Ｒｂが相対的に高くなる。例えば、メインバッテリ１０のΔＳＯＣが、所定の高ΔＳＯＣ領域（例えばΔＳＯＣ＝７０％以上）に含まれ、かつ、メインバッテリ１０の温度Ｔｂが所定の高温領域（例えば４０℃以上）に含まれるとき（第２状態）に、それとはΔＳＯＣ及び温度Ｔｂが異なる状態と比較して、放置抵抗解消率Ｒｂが高くなるようにＲｂマップ（第２対応関係）が生成されている。ステップＳ１８で求められたΔＳＯＣ（ｉ），Ｔｂ（ｉ）をＲｂマップに代入することで、これらに応じた放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）が求められる。
次に、Ｒｂ算出部６４は、放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）を０に設定して（Ｓ２２）、これを放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）とともにＲｈ算出部６６に送信する。
Ｒｈ算出部６６は、Ｒａ算出部６２から取得した放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）及び放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）＝０、または、Ｒｂ算出部６４から取得した放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）及び放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）＝０と、前回値Ｒｈ（ｉ−１）から、時刻ｉにおける放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）を求める（Ｓ２４）。放置抵抗率の前回値Ｒｈ（ｉ−１）は、Ｒｈ記憶部５６から取得する。
放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）の算出に当たりＲｈ算出部６６は、放置抵抗率の前回値Ｒｈ（ｉ−１）に放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）を加えるとともに放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）を差し引く。このように本実施形態では、可逆的な抵抗成分である放置抵抗について、増加率Ｒａ（ｉ）を加えるのみではなく、放置抵抗解消率Ｒｂ（ｉ）によって放置抵抗率を補正（減算）している。
次にＲｈ算出部６６は、求められた放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）が負の値であるか否かを判定する（Ｓ２６）。負の値である場合、その後の演算に支障が出るおそれがあることから、Ｒｈ算出部６６は、求められた放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）に代えて、Ｒｈ（ｉ）＝０とする（Ｓ２８）。さらに変更後のＲｈ（ｉ）＝０がＲｈ記憶部５６及び許容充電電流値算出部６８に送信される。放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）が０以上の値であるときには、当該放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）がＲｈ記憶部５６及び許容充電電流値算出部６８に送信される。
許容充電電流値算出部６８では、（放置抵抗増加率Ｒａ（ｉ）が含まれた）放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）に基づいて、メインバッテリ１０への許容充電電流値を求める。まず許容充電電流値算出部６８は、Ｉｌｉｍ０記憶部５８から、メインバッテリ１０の初期状態（通電前の新品状態）における許容充電電流値Ｉｌｉｍ０を取得する（Ｓ３０）。許容充電電流値の初期値Ｉｌｉｍ０は例えばメインバッテリ１０の仕様等から得ることができる。
またこのとき、Ｒｄ算出部７０は、時刻ｉにおける、不可逆劣化による抵抗率Ｒｄ（ｉ）を算出する（Ｓ３２）。例えば経年劣化による内部抵抗成分を算出する。このような不可逆劣化に基づく抵抗成分の算出手法は既知であるためここでは説明を省略する。
許容充電電流値算出部６８は、許容充電電流値の初期値Ｉｌｉｍ０を、不可逆劣化抵抗率Ｒｄ（ｉ）に基づいて補正し、これを第１許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）とする（Ｓ３４）。例えば、許容充電電流値の初期値Ｉｌｉｍ０の算出に用いた内部抵抗初期値に不可逆劣化抵抗率Ｒｄ（ｉ）を加えたときの増加率α１に対応した減少率β１を初期値Ｉｌｉｍ０に掛け、これを第１許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）とする。
増加率α１は、例えば（内部抵抗初期値＋不可逆劣化抵抗率）／内部抵抗初期値から求められる。減少率β１は、例えば１／α１から求められる。
さらに許容充電電流値算出部６８は、第１許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）を、放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）に基づいて補正した、許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）’を算出する（Ｓ３６）。例えば、第１許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）の算出に用いた内部抵抗（内部抵抗初期値＋不可逆劣化抵抗率Ｒｄ（ｉ））に放置抵抗率Ｒｈ（ｉ）を加えたときの増加率α２に対応した減少率β２を第１許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）に掛け、これを許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）’とする。
ここで、増加率α２は、例えば（内部抵抗初期値＋不可逆劣化抵抗率＋放置抵抗率）／（内部抵抗初期値＋不可逆劣化抵抗率）から求められる。また減少率β２は、１／α２から求められる。
求められた許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）’はＷｉｎ算出部７２に送られる。Ｗｉｎ算出部７２は許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）’に基づいて入力電力制限値Ｗｉｎ（ｉ）を算出する（Ｓ３８）。例えば、許容充電電流値Ｉｌｉｍ（ｉ）’とメインバッテリ１０の電圧Ｖｂとの積が入力電力制限値Ｗｉｎ（ｉ）となる。車両の駆動力制御は時間当たりのトルク［Ｎ・ｍ／ｓｅｃ］をパラメータとする場合があり、これと同一単位系である電力［Ｗ＝Ｎ・ｍ／ｓｅｃ］を駆動形制御のパラメータとして用いることにより、単位の換算等の演算負荷が軽減される。
算出された入力電力制限値Ｗｉｎ（ｉ）は、図示しない駆動制御部に送信される。さらに時刻ｉのカウントがインクリメントされ（Ｓ４０）、再びステップＳ１０に戻る。例えば車両のシステムが起動中である（例えばシステムメインリレーＳＭＲまたは充電リレーＣＨＲが接続状態である）場合、制御部２４のＣＰＵ４２の所定クロックごとに図３のフローが繰り返される。また、車両のシステムが休止中（例えばシステムメインリレーＳＭＲ及び充電リレーＣＨＲが遮断状態である）場合、タイマー３６（図１参照）により間欠的に制御部２４が起動されるが、その間欠的な起動の度に図３のフローが実行される。
１０ メインバッテリ、２４ 制御部、３７ 電流センサ、３９ 電圧センサ、４８ 温度センサ、５０ ＳＯＣ記憶部、５２ 放置抵抗増加率マップ記憶部（Ｒａマップ記憶部）、５４ 放置抵抗解消率マップ記憶部（Ｒｂマップ記憶部）、５６ 放置抵抗率記憶部（Ｒｈ記憶部）、５８ 許容充電電流初期値記憶部（Ｉｌｉｍ０記憶部）、６０ ＳＯＣ算出部、６２ 放置抵抗増加率算出部（Ｒａ算出部）、６４ 放置抵抗解消率算出部（Ｒｂ算出部）、６６ 放置抵抗率算出部（Ｒｈ算出部）、６８ 許容充電電流値算出部、７０ 不可逆劣化算出部（Ｒｄ算出部）、７２ 入力電力制限値算出部（Ｗｉｎ算出部）。

Claims (4)

  1. 車両に搭載された、リチウムイオン二次電池からなるバッテリの充電制御を行う、車載バッテリの充電制御装置であって、
    前記バッテリの充放電が行われていないときに、当該バッテリのＳＯＣ及び温度に基づいて可逆的な抵抗成分である放置抵抗増加率を求める放置抵抗増加率算出部と、
    求められた前記放置抵抗増加率に基づいて、前記バッテリへの許容充電電流値を求める許容充電電流値算出部と、
    を備える、車載バッテリの充電制御装置。
  2. 請求項１に記載の、車載バッテリの充電制御装置であって、
    前記バッテリの充放電が行われているときに、当該バッテリの充放電に伴うＳＯＣ差及び温度に基づいて放置抵抗解消率を求める放置抵抗解消率算出部を備え、
    前記許容充電電流値算出部は、前記放置抵抗増加率を、前記放置抵抗解消率に基づいて補正する、車載バッテリの充電制御装置。
  3. 請求項１に記載の、車載バッテリの充電制御装置であって、
    前記バッテリのＳＯＣ及び温度と前記放置抵抗増加率との関係を示す第１対応関係が記憶され、前記放置抵抗増加率を求める際に前記放置抵抗増加率算出部により前記第１対応関係が参照される放置抵抗増加率記憶部を備え、
    前記バッテリのＳＯＣが所定の高ＳＯＣ領域または所定の低ＳＯＣ領域に含まれ、かつ、前記バッテリの温度が所定の第１高温領域に含まれる第１状態にあるときに、前記第１状態とは前記ＳＯＣ及び温度の少なくとも一方が異なる状態と比較して、前記放置抵抗増加率が高くなるように前記第１対応関係が定められている、車載バッテリの充電制御装置。
  4. 請求項２に記載の、車載バッテリの充電制御装置であって、
    前記バッテリのＳＯＣ差及び温度と前記放置抵抗解消率との関係を示す第２対応関係が記憶され、前記放置抵抗解消率を求める際に前記放置抵抗解消率算出部により前記第２対応関係が参照される放置抵抗解消率記憶部を備え、
    前記バッテリの前記ＳＯＣ差が所定の高ＳＯＣ差領域に含まれ、かつ、前記バッテリの温度が所定の第２高温領域に含まれる第２状態にあるときに、前記第２状態とは前記ＳＯＣ差及び温度の少なくとも一方が異なる状態と比較して、前記放置抵抗解消率が高くなるように前記第２対応関係が定められている、車載バッテリの充電制御装置。
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