WO2007091722A1

WO2007091722A1 - 二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法

Info

Publication number: WO2007091722A1
Application number: PCT/JP2007/052550
Authority: WO
Inventors: Yusuke Suzuki
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN101379409A; EP1983349A4; CN101379409B; US20090024338A1; KR101006214B1; EP1983349A1; EP1983349B1; KR20080097447A; JP2007212298A; JP4967362B2; US8102146B2

Abstract

　ＳＯＣ推定値依存ゲイン選択部（４６）は、推定ＳＯＣ（＃ＳＯＣｂ）に対するＳＯＣ推定値（前回値）の偏差に補正ゲインＧ１を乗じて補正値を算出する。そして、ＳＯＣ推定値依存ゲイン選択部（４６）は、ＳＯＣ推定値（前回値）が過充電に近い領域に存在し、かつ、ＳＯＣ推定値（前回値）をより小さい値（ＳＯＣ制御中心側）に補正する場合、ならびに、ＳＯＣ推定値（前回値）が過放電に近い領域に存在し、かつ、ＳＯＣ推定値（前回値）をより大きい値（ＳＯＣ制御中心側）に補正する場合において、相対的に小さい補正ゲインＧ１を選択する。そのため、ＳＯＣ推定値（前回値）が過充電または過放電に近い場合において、充放電制御における二次電池についての安全側となるように補正される。

Description

. 明細書二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法技術分野

この発明は、充電可能に構成される二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法に関し、特に二次電池の過充電および過放電をより安定して回避するための技術に関する。背景技術

二次電池は、種々の分野に使用されているが、この二次電池の効率的な運用のためには、二次電池の充放電制御を的確に行なう必要がある。このために、二次電池の残存容量（ S〇 C ： State of Charge；以下、単に S O Cとも称す）を高い精度で推定する必要がある。 '

従来から、二次電池の入出力電流を積算することで S O Cを推する、いわゆる電流積算方式が知られている。このような電流積算方式では、たとえば満充電 (フル充電）をしないような電池の使用形態においては、電流積算にかかる演算装置（C P U) の最下位ビット桁落ちや自己放電による容量低下などによる誤差の影響、あるいは電流センサ精度への依存度が高いなどの理由により推定精度を向上させるには限界があった。

そこで、推定精度を向上させるため、電池の起電圧（開放電圧： Open Circuit Voltage；以下、単に O C Vとも称す）および電流積算値の両方を用いて電池の残存容量（S O C ) を推定することが提案されている（たとえば、特開 2 0 0 3 - 1 4 9 3 0 7号公報）。具体的には、電池の起電圧により S O Cの捕正パラメ —タを決定し、当該補正パラメータを使用して電流積算に基づく S〇Cを補正することを特徴とした電池の残存容量算出方法が提案されている。

同様に電流積算および二次電池の出力電圧の両方を用いて残存容量を演算する手法としては、電流積算に基づく残存容量推定に用いられる充電効率 ηを出力電圧に応じて補正する残存容量制御方法が提案されている（たとえば、特開 2 0 0 2- 369391号公報）。

特に、ハイブリッド車両などに搭載される二次電池に対しては、推定された S OCに基づいて、 SOCの制御中心値を境界として、充電を優先あるいは放電を優先するように充放電制御が行なわれる。さらに、その制御中心値を含む S〇 C 管理範囲に上下限値を設定して、過充電および過放電が防止される。すなわち、管理上限値を超えた場合には充電が制限または禁止される一方で、管理下限値を下回つた場合には放電が制限または禁止される。

そのため、二次電池の充放電制御における安全性の確保、すなわち二次電池の過充電および過放電を回避する観点からは、 Sひ C管理範囲の上下限値付近での SOC推定値をより高精度で推定することが望ましい。そこで、 SOC管理範囲の上下限付近では、 S O Cの補正パラメータが大きく設定される。

しかしながら、補正値は、充放電電流の積算値に基づく推定 SOCを起電圧による推定 SO Cに近付ける方向に決定される。そのため、起電圧に基づく推定 S OC (たとえば、 80%) に比較して、電流積算値に基づく推定 SO C (たとえば、. 85%) がより管理上限値（たとえば、 90%) に近接している場合であつても、電流積算値に基づく推定 SO Cをより低い方向、すなわち管理上限値から離れる方向に大きく補正する。二次電池の過充電を回避する観点からは、このような補正は逆効果であり、かえって過充電の危険性を増大させてしまう。

同様にして、起電圧に基づく推定 SO C (たとえば、 20%) に匕較して、電流積算値に基づく推定 SO C (たとえば、 15%) 'がより管理下限値（たとえば、 10%) に近接している場合であっても、電流積算値に基づく推定 SO Cをより高い方向、すなわち管理下限値から離れる方向に大きく補正するため、かえって過放電の危険性を増大させてしまう。

また、二次電池の充放電電流の大きさに応じて、二次電池の残存容量の時間変化率は変化する。そのため、残存容量が管理上限値に近接している場合において、大きな充電電流が生じると過充電を生じる危険性があり、管理下限ィ直に近接している場合において、大きな放電電流が生じると過放電を生じる危険性があった。発明の開示この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量を高精度に推定する二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法を提供することである。

この発明のある局面に従えば、充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置である。この二次電池の残存容量推定装置は、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づき、二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出する第 1の推定部と、二次電池の状態値に基づいて、二次電池の残存容量についての第 2の推定値を算出する第 2の推定部と、第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された二次電池の残存容量推定値である残存容量前同値の偏差に応じた補正値により、第 1の推定値を補正する；とで、二次電池の残存容量推定値を生成する補正部とを備える。そして、補正部は、残存容量前回値の大きさ、および残存容量前回値と第 2の推定値との大小関係に基づいて、補正値を算出する。 '

の局面によれば、二次電池の残存容量推定値を生成するために、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づいて算出され.た第 1の推定値を、前回の残存容量推定時において推定された二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の大きさ、および残存容量前回値と第 2の推定値との大小関係に基づいて補正することで二次電池の残存容量推定値を算出する。そのため、前回の二次電池の残存容量推定値が存在する領域 (たとえば、 '過充電または過放電に近い領域であるか否か）、および、補正値が発生する方向（たとえば、過充電側または過放電側のいずれの方向に補正値が発生する力に基づいて、補正 ί直を決定できる。

よって、過充電または過放電に近い領域にある場合には、充放電制御における二次電池についての安全側（より過充電側またはより過放電側）となるように、残存容量推定値を算出できる一方で、それ以外の領域においては、第 2の推定値への追従性を高めて、残存容量推定値の推定精度を向上させることができる。好ましくは、補正部は、第 2の推定値および残存容量前回値を受け、偏差を算出する偏差算出部と、偏差算出部から偏差を受け、偏差に少なくとも 1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出部と、補正値算出部から補正値を受け、第 1の推定部から受けた第 1の推定値に補正値を加算して出力する推定：算出部とを含む。そして、少なくとも 1個の補正ゲインは、第 1の補正ゲインを含み、補正値算出部は、残存容量前回値の大きさ、および残存容量前回値と第 2の推定値との大小関係に基づいて、第 1の補正ゲインを選択する第 1の補正ゲイン選択部を含む。

さらに好ましくは、第 1の補正ゲイン選択部は、残存容量前回値が二次電池の過充電に近い第 1の領域内であり、かつ、第 2の推定値が第 1の所定値以上である場合において、残存容量前回値が第 2の推定値より大きいときの第 1の補正ゲインを、残存容量前回値が第 2の推定値より小さいときに比較して小さぐする一方で、残存容量前回値が二次電池の過放電に近い第 2の領域内であ,り、かつ、第の推定値が第 2の所定値以下である場合において、残存容量前回直が第 2の推定値より小さいときの第 1の補正ゲインを、残存容量前回値が第 2の推定値より大きいときに比較して小さくする。

また好ましくは、第 1の補正ゲイン選択部は、残存容量前回値および第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、第 1の補正ゲインを選択する。

また好ましくは、少なくとも 1個の補正ゲインは、第 2の補正ゲインをさらに含み、補正値算出部は、二次電池を充放電するための二次電池の入出力電流と第 2の推定値との関係に基づいて、第 2の補正ゲインを選択する第 2の捕正ゲイン選択部をさらに含む。

さらに好ましくは、第 2の補正ゲイン選択部は、第 2の推定値が二次電池の過充電に近い第 3の所定値以上である場合において、二次電池への入力電流の増大に従い第 2の補正ゲインを大きくする一方で、第 2の推定値が二次電池の過放電に近い第 4の所定値以下である場合において、二次電池への出力電流の増大に伴い第 2の補正ゲインを大きくする。

また好ましくは、第 2の補正ゲイン選択部は、二次電池の入出力電流および第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、第 2の補正ゲインを選択する。この発明の別の局面に従えば、充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置である。この二次電池の残存容量推定装置は、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づき、二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出する第 1の推定部と、二次電池の状態値に基づいて、二次電池の残存容量についての第 2の推定値を算出する第 2の推定部と、第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された二次電池の残存容量推定 ί直である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、第 1の推定値を補正することで、二次電池の残存容量推定値を生成する補正部とを備える。そして、補正部は、二次電池を充放電するための二次電池の入出力電流と第 2の推定値との関係に基づ！/、て、補正値を算出する。

この局面によれば、二次電池の残存容量推定値を生成するために、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づいて算出された第 1の推定値を、二次電池の入出力電流と第 2の推定値との関係に基づいて補正することで二次電池の残存容量推定値を算出する。そのため、第 2の推定値が存在する領域と対応する二次電池の入出力電流（たとえば、過充電に近い領域で所定値以上の入力電流が生じているか、あるいは過放電に近い領域で所定値以上の出力電流が生じているかなど）に基づいて、補正値を決定できる。 '

よって、第 2の推定値が過充電に近い領域にあって、二次電池への入力電流が大きい場合や、第 2の推定値が過放電に近い領域にあって、二次電池からの出力電流が大きい場合などには、第 2の推定値への追従性を高めて、残存容量推定値の推定精度を向上させることができる。

好ましくは、補正部は、第 2の推定値および残存容量前回値を受け、偏差を算出する偏差算出部と、偏差算出部から偏差を受け、偏差に少なくとも 1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出部と、補正値算出部から捕正値を受け、第 1の推定部から受けた第 1の推定値に補正値を加算して出力する推定値算出部とを含む。そして、少なくとも 1個の補正ゲインは、第 1の補正ゲインを含み、補正値算出部は、二次電池の入出力電流と第 2の推定値との関係に基づいて、第 1の補正ゲインを選択する第 1の補正ゲイン選択部を含む。

さらに好ましくは、第 1の補正ゲイン選択部は、第 2の推定値が二次電池の過充電に近い第 1の所定値以上である場合において、二次電池への入力電流の増大に従い第 1の補正ゲインを大きくする一方で、第 2の推定値が二次電池の過放電に近い第 2の所定値以下である場合において、二次電池からの出力電流の増大に従い第 1の補正ゲインを大きくする。

また好ましくは、第 1の補正ゲイン選択部は、二次電池の入出力電流および第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、第 1の補正ゲインを選択する。また好ましくは、少なくとも 1個の補正ゲインは、第 3の補正ゲインをさらに含み、補正値算出部は、二次電池の電池温度に基づいて、第 3の補正ゲインを選択する第 3の補正ゲイン選択部をさらに含む。

さらに好ましくは、第 3の補正ゲイン選択部は、二次電池の電池温度の上昇に従い、第 3の補正ゲインを大きくする。

また好ましくは、第 1の推定部は、二次電池の入出力電流の積算ィ直に基づいて、二次電池の充放電量を取得する。 .

また好ましくは、第 2の推定部は、二次電池の起電圧に基づいて、第 2の推定値を算出する。

さらに好ましくは、二次電池の充放電電圧、二次電池の分極電圧、および二次電池の内部抵抗により生じる電圧降下、に基づいて、二次電池の起電圧を算出する起電圧算出部をさらに備える。 .

この発明のさらに別の局面に従えば、充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定方法であって、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づき、二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出すること、二次電池の状態値に基づいて、二次電池の残存容量についての第 2の推定 ί直を算出すること、第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、第 1の推定値を補正することで、二次電池の残存容量推定値を生成することを含む。そして、二次電池の残存容量推定値の生成において、残存容量前回値の大きさ、および残存容量前回値と第 2の推定値との大小関係に基づいて、補正値が算出される。この発明のさらに別の局面に従えば、充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定方法であって、前回の残存容量推定時からの二次電池の充放電量に基づき、二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出すること、二次電池の状態値に基づいて、二次電池の残存容量についての第 2の推定を算出すること、第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、第 1の推定：を補正することで、二次電池の残存容量推定値を生成することを含む。そして、二次電池の残存容量推定値の生成において、二次電池を充放電するための二次電池の入出力電流と第 2の推定値との関係に基づいて、補正値が算出される。この発明によれば、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量を高精度に推定する二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法を実現できる。図面の簡単な説明

図 1 、この発明の実施の形態 1に従う二次電池の残存容量推定置を搭載した車両の概略構成図である。

図 2は、充放電制御部による充放電制御の一例を示す。

図 3は、 S O C推定部における処理を示すブロック図である。

図 4は、二次電池の起電圧と S O Cとの関係の一例を示す。 '

図 5 A, 図 5 Bは、 S O C算出部において算出される補; E値を説明するための図である。

図 6は、 S O C推定値依存ゲイン選択部に格納されるマップの一例を示す。図 7は、電池温度依存ゲイン選択部に格納.されるマップの構造を示す。

図 8は、マップにおける推定 S O Cに関する補正ゲインの変化の一例を示す。図 9は、この発明の実施の形態 2に従う S O C推定部における処理を示すプロック図である。

図 1 0は、入出力電流依存ゲイン選択部に格納されるマップの一例を示す。図 1 1 A, 図 1 1 Bは、図 1 0に示すマップの各推定 S O Cに対応するゲイン特性を説明するための図である。

図 1 2は、この発明の実施の形態 3に従う S O C推定部における処理を示すブ口ック図である。発明を実施するための最良の形態この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

[実施の形態 1 ]

図 1を参照して、車両 1 0 0は、二次電池 6 と、 P C U (Power Control Unit) 8と、モータジェネレータ（MG ： Motor Generator) 1 0と、 E C U 1 と、電圧測定部 1 2と、電流測定部 1 4と、温度測定部 1 6とを含む。この車両 1 0 0は、モータジェネレータ 1 0の駆動力と、図示しないエンジンの駆動力の少なくともいずれか一方により走行するハイブリッド車両である。なお、ハイブリッド車両に代えて、燃料電池を搭載した燃料自動車やモータジェネレータの駆動力だけで走行する電気自動車であってもよい。

二次霉池 6は、複数の電池セルを一体化した電池モジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池であり、一例として、リチウムィオン電池や二ッケル水素電池などからなる。そして、二次電池 6は、 P C U 8を介して充放電されるように構成さ;^る。

P C U 8 'は、車両 1 0 0のカ行時には、二次電池 6から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ 1 0へ供給する一.方、車両 1 0 0の回生制動時には、モータジェネレータ 1 0が発生する交流電力を直流電力に変換し、二次電池 6へ供給することで、車両 1 0 0の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、 P C U 8は、二次電池 6から供給される直流電力を昇圧したり、モータジェネレータ 1 0から供給される直流電圧を降圧したりする昇降圧コンバータ（D CZD Cコンバータ）を含んでもよい。

なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両の運転者によるフットプレーキ操作があった場合における発電制動を伴う制動、およびフットブレーキ操作をしないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで発電制動をさせながら減速（または加速を中止）することを含む。

モータジェネレータ 1 0は、たとえば三相交流回転電機であり、 P C U 8から供給される交流電力を受けて電動機として機能し、車両 1 0 0を走行させるための駆動力を図示しない車輪に伝達する。また、モータジェネレータ 1 0は、車輪を介して伝達される回転駆動力を受けて発電機として機能し、車両 1 0 0が有する運動エネルギーを電力に変換して、 p CU 8を介して二次電池 6に回生する。

ECU1は、車両 100の運転状態、アクセル開度、シフトポジション、二次電池の SOC、ならびに E CU 1に内蔵された ROM (Read Only Memory) 3に格納されたマップぉよびプログラムなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、 ECU 1は、運転者の操作指示に応じた運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。

ECU 1には、二次電池 6の充放電電圧 V bを測定する電圧測定部 1 2と、二次電池 6の入出力電流 1 bを測定する電流測定部 14と、二次電池の電池温度 T bを測定する温度測定部 16とが接続されている。そして、 ECU 1は、 SOC 推定部 2および充放電制御部 5を含む。

S O 推定部 2は、それぞれ電圧測定部 12、電流測定部 14お.よび温度測定部 16が測定する、二次電池 6の充放電電圧 Vb、二次電池 6の入出力電流 I b および二次電池 6の電池温度 T bに基づいて、二次電池 6の S O Cを逐次推定する。推定された二次電池 6の SOC推定値は、 E CU 1に内蔵された RAM (Random Access Memory) 4に格納される。 '

充放電制御部 5は、 RAM 4に格納された SO C推定値に応じて、 PCU8に制御指令を与え、モータジェネレータ 10から二次電池 6へ供給される充電量、ならびに二次電池 6からモータジェネレータ 10へ供給される放電量を制御する。図 2は、充放電制御部 5による充放電制御の一例を示す。なお、図 2においては、 S 1く S 2く S 3く S 4が成立する。 "

図 2を参照して、充放電制御部 5は、二次電池 6が過充電状態に近くなり、 S OC推定値が状態値 S 3を超過すると、 SOC推定値の増加に伴い二次電池 6に対する充電量を漸減させる。さらに、 SOC推定値が状態値 S 4を超過すると、充放電制御部 5は、充電量をゼロとする。このように、充放電制御部 5は、充電制限領域（状態値 S 3〜状態値 S4) において、二次電池 6に対する充電を制限し、かつ、充電禁止領域（状態値 S ：〜）において、二次電池 6に対する充電を禁止する。

一方、充放電制御部 5は、二次電池 6が過放電状態に近くなり、 SOC推定ィ直が状態値 S 2を下回ると、 S〇C推定値の低下に伴い二次電池 6に対する放電量を漸減させる。さらに、 SOC推定値が状態値 S 1を下回ると、充放電制御部 5 は、放電量をゼロとする。このように、充放電制御部 5は、放電制限領域（状態値 S 2〜状態値 S 1) において、二次電池 6からの放電を制限し、かつ、放電禁止領域（状態値 S l〜）において、二次電池 6からの放電を禁止する。

図 3を参照して、 S O C推定部 2は、所定周期（たとえば 100 m s e c毎）で演算処理を実行し、前回推定時（1周期前）に算出した SO C推定値と、充放電電圧 Vb、入出力電流 I bおよび電池温度 Tbに基づいて、現在の SO C推定値を算出する。そして、 SOC推定部 2は、暫定 SO C算出部 30と、起電圧算出部 20と、推定 SO C算出部 28と、 SOC算出部 40とからなる。

暫定 SOC算出部 30は、前回の残存容量（SOC) 推定時からの二次電池 6 の充放電量に基づいて、二次電池 6の残存容量についての第 1の推定値 # S O C _aを算出する。すなわち、暫定 SOC算出部 30は、前回推定時から現在までの二次電池 6におけ ¾充放電量の変化分を加算または減算することで、第 1の推定値 # SOC aを算出する。一例として、暫定 SO C算出部 30は、二次電池 6の入出力電流 I bの積算値に基づいて、二次電池 6の充放電量を取得する。

そして、暫定 SOC算出部 30は、入出力電流 I bを積算する積算部 32と、積算部 32の出力値および前回算出した S O C推定値との和を第 1の推定値 # S OC aとして出力する加算部 34とを含む。なお、以下では、第 1の推定 :#S OC aを「暫定 SOC」とも称する。ここで、暫定 SO Cは、前回の残存容量推定値からの二次電池 6の充放電量に基づく、二次電池 6の残存容量についての推定値である。

起電圧算出部 20は、二次電池 6の充放電電圧 Vb、二次電池 6の分極電圧、および二次電池 6の内部抵抗により生じる電圧降下、に基づいて、二次電池 6の起電圧を算出する。そして、起電圧算出部 20は、電圧降下算出部 22と、分極電圧算出部 24と、加算部 26とを含む。

電圧降下算出部 22は、電池温度 T bおよび入出力電流 I bに基づいて、二次電池 6内部に生じる電圧降下を算出する。たとえば、電池温度 Tbを入力（パラメータ）とする内部抵抗の変化を予めマップとして記憶しておき、当該マップの参照によって求められる内部抵抗と入出力電流 I bとの積によりこの電圧降下を算出する。

分極電圧算出部 24は、電池温度 T bおよび入出力電流 I bに基づいて、二次電池 6に生じる分極電圧を算出する。この分極電圧の算出についても、電池温度 T bおよび入出力電流 I bを入力（パラメータ）とするマップを予め記憶しておき、当該マップの参照によって行なうことができる。

なお、電圧降下の算出方法および分極電圧の算出方法について特に限定されるものではなく、周知技術を適用可能であるので、その詳細な説明は fi¹わない。加算部 26は、充放電電圧 Vbに電圧降下算出部 22で算出される電圧降下を加え、さらに分極電圧算出部 24で算出される分極電圧を差し引くことにより、二次電池 6の起電圧（開放電圧）の推定値 #〇CVを算出する。

なお、，起電圧算出部 20で用いられる、充放電電圧 Vb、入出力電流 l bおよび電池温度 Tbについては、たとえば、前回推定時から現在までの期間における平均値とすればよい。

推定3〇〇算出部28は、起電圧算出部 20により算出された、二次電池 6の状態値の一例である起電圧 #OCVに基づいて、二次電池 6の残存容量についての第 2の推定値 # SOCbを算出する。なお、以下では、第 2の推定値 #SOC bを「推定 SOC」とも称する。ここで、推定 SO Cは、二次電池 6の状態値に基づく、二次電池 6の残存容量についての推定値である。 ■ なお、この発明の実施の形態 1においては、二次電池 6の状態値に基づく残存容量についての推定値を算出する一例として、二次電池 6の起電圧に基づいて算出する構成（推定3〇。算出部28) について例示するが、推定 SOCの算出はこの構成に限定されることはない。たとえば、二次電池 6の電池内圧に基づいて推定 SO Cを算出してもよい。すなわち、推定 SO Cについては、二次電池の充放電電圧、入出力電流、電池温度および電池内圧などの状態値を、二次電池の種類に応じて、適宜選択的に用いて求めることが可能である。

図 4を参照して、二次電池 6の SOCには、起電圧〇CVとの対応関係が存在する。そこで、推定 SO C算出部 28は、予め記憶された図 4に示すようなマツプの参照により、二次電池 6の起電圧 # O C Vに対応するマツプ値を求めることで、推定 S〇C (#SOCb) を 0〜100 (%) の範囲で算出することができ 0 る。

再度、図 3を参照して、 SOC算出部 40は、それぞれ暫定 SO C算出部 30 および推定 SO C算出部 28から、暫定 SOC (#SOC a) および推定 SOC (#S〇Cb.) を受け、暫定 SOC (#SOC a) を所定の演算によって算出された補正値で補正することで、二次電池 6の残存容量（SOC) 推定値を生成する。すなわち、 SOC算出部 40は、暫定 S〇C (# S〇C a) を推定 SOC (#SOCb) に近付けるように補正する積分要素（I要素）として機能する。具体的には、 SOC算出部 40は、前回の残存容量推定時において推定された SOC推定値（以下では、「SOC推定値（前回値）」とも称す）の大きさ、おょぴ SO C推定値（前回値）と推定 SOC (# S〇Cb) との大小関係に基づいて、補;^値を算出する。そして、 SOC算出部 40は、減算部 42と、補正値算出部 50と、加算部 52とを含む。

減算部 42は、推定 SOC算出部 28が算出する推定 SOC (#S〇Cb) と、 SOC推定値（前回値）とを受けて、推定 SOC (#SOCb) に対する SOC 推定値（前回値）の偏差（=推定 S〇C (# SOCb) —SO.C推定値（前回値））を算出する。そして、減算部 42は、算出した偏差を補正値算出部 50へ出力する。

補正値算出部 50は、減算部 42から偏差を受け、当該偏差に複数の補正グインを乗じることで補正値を算出する。そして、補正値算出部 50は、換算ゲイン部 44と、 S O C推定値依存ゲイン選択部 46と、'電池温度依存ゲイン選択部 4 8とを含み、偏差に各部における補正ゲインを順次乗じて補正値を算出する。換算ゲイン部 44は、固定値の換算ゲイン Kをもち、入力される偏差の変動幅に応じて、出力される補正値幅が適切となるように偏差を調整する。

S O C推定値依存ゲイン選択部 46は、 S〇 C推定値（前回値）の大きさ、および SOC推定値（前回値）と推定 SOC (#SOCb) との大小関係に基づいて、補正ゲイン G1を選択する。一例として、 SOC推定値依存ゲイン選択部 4 6は、 SOC推定値（前回値）および推定 SOC (#SOCb) を入力（パラメータ）とするマップを予め記憶しておき、当該マップの参照によって捕正ゲイン G 1を選択することができる。そして、 SOC推定値依存ゲイン選択部 46は、換算ゲイン部 44において換算ゲイン Kが乗じられた後の偏差に自己の補正ゲイン G 1をさらに乗じて出力する。

電池温度依存ゲイン選択部 48は、電池温度 T bに基づいて、補正ゲイン G 3 を選択する。一例として、電池温度依存ゲイン選択部 48についても、電池温度丁 13ぉょび推定3〇じ（# SOCb) を入力（パラメータ）とするマップを予め記憶しておき、当該マップの参照によって補正ゲイン G 3を選択することができる。そして、電池温度依存ゲイン選択部 48は、 SO C推定値依存ゲイン選択部 46において補正ゲイン G 1が乗じられた後の値に自己の補正ゲイン G 3をさらに乗じて、補正値 Δ SOCとして出力する。

なお、 S O C推定値依存ゲイン選択部 46および電池温度依存ゲイン選択部 4 8における補正ゲインの選択の詳細については後述する。 .

カロ算部 5 2は、電池温度依存ゲイン選択部 48から補正値 Δ S O Cを受け、暫定 SOC算出部 3 0から受けた暫定 S〇C (# S OC a ) に補正値 A S〇Cを加算して S〇C推定値として出力する。

.( SO C推定値依存ゲイン選択部） '

以下、 S〇 C推定値依存ゲイン選択部 46における補正グイン G 1の選択について詳述する。

図 5 Aは、 SOC推定値が比較的大きい（過充電に近い）場合を示し、図 5.B は、 SOC推定値が比較的小さい（過放電に近い）場合を示す。

図 5Aを参照して、 SOC推定値依存ゲイン選択部 46は、推定 SO C (# S

OCb) に対する SOC推定値（前回値）の偏差を算出し、当該偏差に所定の補正ゲインを乗じて補正値を算出する。そのため、推定 S〇C (# SOC b) < s OC推定値（前回値）であれば、負の偏差が生じるため、 SOC暫定値（#so C a) には負の補正値が加算され、 SOC推定値はより低い値を示す推定 SO C (# SOCb) と一致する方向に補正され続ける。

そのため、たとえば二次電池 6に対する充電が継続されている場合において、 S O C推定値が過充電に近い値を示しているにも関わらず、 S〇 C推定値が推定 SOC (# S〇C b) より大きければ、 SOC推定値は過充電側と反対側（低 S OC側）に補正される。そのため、電圧測定部 1 2、電流測定部 1 4および温度測定部 16における測定精度などに起因して、推定 SOC (# SOCb) に誤差が生じていると、二次電池 6が過充電状態になっているにも関わらず、相対的に小さい SO C推定値を算出してしまうおそれがある。

また、図 5 Bを参照して、推定 SOC (# SOCb) > SOC推定値（前回値）であれば、正の偏差が生じるため、 SOC暫定値（#SOC a) には正の補正値が加算され、 SOC推定値は、より大きい値を示す推定 SO C (# SOC b) と一致する方向に補正され続ける。

そのため、たとえば二次電池 6に対する放電が継続されている場合において、 SOC推定値が過放電に近い値を示しているにも関わらず、 SOC推定値が推定 S〇C (#SOCb) より小さければ、 SOC推定値は過放電と反対側（高 SO C側）に補正される。そのため、電圧測定部 12、電流測定部 14および温度測定部 16における測定精度などに起因して、推定 SOC (#S〇Cb) に誤差が生じていると、二次電池 6が過放電状態になっているにも関わらず、相対的に大きい SO C推定値を算出してしまうおそれがある。

そこで、 SOC推定値依存ゲイン選択部 46は、このような状況において、補正ゲイン G 1を相対的に小さくすることで、過剰な補正値の算出を抑制し、充放電制御における二次電池 6についての安全側（より過充電側、またはより過放電側）となるように、 SOC推定値を算出する。

図 6を参照して、マップ 46 #は、 SOC推定値（前回値）および推定 SOC (#SOCb) を入力とする 2次元マップであり、'出力されるマップ値は補正ゲイン G 1である。この補正ゲイン G 1は、図 3における S〇C推定値依存ゲイン選択部 46が乗じる補正ゲインである。

マップ 46 #は、 SOC推定値（前回値）が過充電に近い SO C領域 r 1ならびに SO C推定値（前回値）が過放電に近い SO C領域 r 2、および特性線 60 〜64により、領域が規定される。ここで、特性線 60は、 SOC推定値（前回値）と推定 SOC (#SOCb) とが互いに一致する位置を示す。特性線 61おょぴ 62は、推定 SOC (# S〇Cb) がそれぞれ所定値となる位置を示す。特性線 63は、推定 SOC (#SOCb) に対する SOC推定値の偏差が一d 1となる位置を示す。特性線 64は、推定 S〇C (#SOCb) に対する SOC推定値の偏差が d 2となる位置を示す。

そして、マップ 46 #では、 SOC推定ィ直（前回値）が二次電池 6の過充電に近い S〇C領域 r 1内であり、かつ、推定 S OC (# S〇C b) が所定値以上 (特性線 6 1の下側）である場合において、 SOC推定値（前回値）が推定 SO C (#SOCb) より大きいとき（特性線 60の上側）のゲイン値 g 1 1力 S OC推定値（前回値）が推定 SO C (# SOCb) より小さいとき（特性線 60 の下側）のゲイン値 g 15に比較して小さく設定される。

ここで、 SOC領域 ir lは、たとえば、図 2に示したような充電制限領域（状態値 S 3〜状態値 S 4) に相当するように選択することができる。すなわち、 S OC推定値（前回値）が充電制限値（状態値 S 3) まで上昇している場合には、より安全側に補正を行なう（補正ゲイン G 1を相対的に小さくする). 一方で、充電禁止値（状態値 S 4) まで上昇した後は、二次電池 6に対する充電が禁止されるので、より追従性を高めて推定精度を高める（補正ゲイン G 1を元に戻すまたは相対的に大きくする）ことが望ましい。 .

上述したように、 SOC推定値（前回値）が過充電に近い SO C領域 r 1内である場合において、このような安全側に補正を行なう（補正ゲインを相対的に小さくする）ことが必要なのは、 SOC推定値（前回値）が推定 S〇C (# SOC b) より大きい場合である。そのため、マップ 46 #においてゲイン値 g 1 1.が設定される領域は、特性線 60より上側の領域であり、特性線 60の下側の領域は、ゲイン値 g 11より大きいゲイン値 g 15が設定される。

また、マップ 46 #において、より小さいゲイン値 g 1 1が設定される領域は、推定 SOC (#S〇Cb) が所定値以上である特性線 61の下側に制限される。図 4に示すような二次電池 6の起電圧と SOCとの関係によれば、 SOC変化に対する起電圧の変化量は、 50%近傍から過充電側（相対的に大きい S〇C) または過放電側（相対的に小さい SOC) になるほど大きくなる。すなわち、 S 〇Cが 50%近傍にあれば、 SOCの変化に対する起電圧変化が相対的に小さい (SOC変化に対する感度が低い）ので、推定 SOC (#SOCb) の推定誤差が相対的に大きくなる。よって、このような推定 SOC (#S〇Cb) の推定誤差が相対的に大きくなるような領域においては、より追従性を高めて推定精度を高めることが望ましい。

そのため、マップ 46 #においては、二次電池 6の起電圧特性に応じて、推定 SOC (# S〇Cb) の測定誤差が相対的に大きくなる領域が、特性線 6 1および 62により規定される。そして、 S〇Cの測定誤差が相対的に小さい領域、すなわち特性線 6 1の下側領域および特性線 62の上側領域には、より小さいゲインが設定される。

一方、マップ 46 #では、 S〇C推定値（前回値）が二次電池 6の過放電に近い SQC領域 r 2内であり、かつ、推定 SOC (#S〇Cb) が所定値以下（特性線 6 2の上側）である場合において、 SOC推定値（前回値）が推定 SO C (#SOCb) より小さいとき（特性線 60の下側）のゲイン値 g 1 2力 SO

C推定値 . (前回値）が推定 S〇C (#S〇Cb) より大きいとき（特性線 60の上側）のゲイン値 g 15に比較して小さく設定される。

ここで、 30〇領域1： 2は、たとえば、図 2に示したような放電制限領域（状態値 S 2〜状態値 S 1) に相当するように選択することができる。すなわち、 S OC推定値（前回値）が放電制限値（状態値 S 2) まで低下している場合には、より安全側に補正を行なう（補正ゲインを相対的に小さくする）一方で、放電禁止値（状態値 S 1) まで低下した後は、二次電池 6に対する放電が禁止されるので、より追従性を高めて推定精度を高める（補正ゲインを元に戻すまたは相対的に大きくする）ことが望ましい。

上述したように、 SOC推定値（前回値）が過放電に近い SO C領域 r 2内である場合において、このような安全側に補正を行なう（補正ゲインを相対的に小さくする）ことが必要なのは、 SOC推定値（前回値）が推定 S〇C (# S〇C b) より小さい場合である。そのため、マップ 46 #においてゲイン値 g 1 2が設定される領域は、特性線 60より下側の領域であり、特性線 60の上側の領域は、ゲイン値 g 12より大きいゲイン値 g 15が設定される。

さらに、上述したように、 SOC測定誤差が相対的に小さい領域、すなわち特性線 62の上側の領域に対してより小さいゲイン値 g 12が設定される。

また、マップ 46 #においては、推定 S〇C (#SOCb) に対する SOC推定値（前回値）の乖離が過剰となった場合には、さらに追従性を高めて推定精度を高める（補正ゲインをより大きくする）ために、偏差の絶対値が I d 11より大きい領域（特性線 6 3の上側領域）および偏差の絶対値が I d 2 I より大きい領域（特性線 6 4の下側領域）に対して、それぞれゲイン値 g 1 5より大きいゲイン値 g 1 3およびゲイン値 g 1 4が設定される。

したがって、マップ 4 6 #においては、ゲイン値 g 1 1 , g 1 2くゲイン値 g 1 5くゲイン値 g 1 3 , g 1 4の関係が成立する。

上述のマップ 4 6 #においては、それぞれ特性線 6 3， 6 4を規定するための偏差 d l , d 2が互いに独立である場合について説明したが、過充電側および過放電側における補正値の算出を対称的に行なうために、 I d 11 = i d 2 Iとしてもよい。また、同様に理由で、ゲイン値 g 1 1 =ゲイン値 g 1 2、およびゲイン値 g 3 =ゲイン値 g 1 4としてもよレ、。さらに、上述したのと [^様の技術的意味をもつのであれば、ゲイン値 g 1 2, g 1 3 , g 1 4, g 1 5内をさらに細分化したゲイン値を設定するようにしてもよい。

(電池温度依存ゲイン選択部).

以下、電池温度依存ゲイン選択部 4 8における補正ゲイン G 3の選択について詳述する。 .

図 7を参照して、マップ 48 #は、電池温度 T bおよび推定 SO C (# S OC b) を入力（パラメータ）とする 2次元マップであり、出力されるマップは補正ゲイン G 3である。この補正ゲイン G 3は、図 3における電池温度依存ゲイン選択部 4 8が乗じる補正ゲインである。 '

二次電池 6は、化学反応を利用して、電気エネルギー（電荷）を充放電する。この化学反応は、電池温度によりその活性度が変化し、電池温度 T bが上昇するに従い、より活性化する。このような活性度の高まりにより、二次電池 6の起電圧推定値 #OCVが変動しやすくなるので、推定 S OC (# S OC b) も相対的に大きく変動する。そのため、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させることが望ましい。

—方で、推定 S OC (# SOC b) が過充電または過放電に近い場合においても、二次電池 6の起電圧推定値 #OCVが変動しやすくなるので、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させることが望ましい。

そこで、マップ 48 #は、このような特性を示す補正ゲイン G 3が選択されるように、設定される。

図 8は、マップ 48 #における推定 S〇C (#SOCb) に関する補正ゲイン G 3の変化を示す。なお、図 8における温度 T l， Τ 2, Τ 3は、図 7のマップ 48 #に示す温度丁 1， Τ 2, Τ 3 (Τ ΚΤ 2<Τ 3) に対応する。

図 8を参照して、マップ 48 #では、電池温度 Tbが温度 T l， Τ 2, Τ3のいずれであっても、推定 SOC (#SOCb) が 50°/₀近傍からそれぞれ過充電側および過放電側に変位するにつれ、補正ゲイン G 3が大きくなるように設定される。すなわち、電池温度依存ゲイン選択部 48は、過充電側および過放電側における補正ゲイン G 3を相対的に大きく設定することで、より推定精度を向上させる。 '

さらに、マップ 48 #では、二次電池 6の電池温度 T bの上昇に従い、推定 S OC (#SOCb) の各々に対応する補正ゲイン G 3を大きくするように設定される。すなわち、電池温度 Tbが上昇するに従い、補正ゲイン G '3を示す特性線は、グラフの上側へ移動することになる。このように、二次電池 6の電池温度 T bの上昇に従い、補正ゲイン G 3を大きくすることで、電池温度 Tbの変化に関わらず、二次電池 6についての S〇 C推定値を安定して高精度で算出できる。なお、この発明の実施の形態 1においては、暫定 SOC算出部 30が「第 1の推定部」に対応し、推定 SOC算出部 28力 S 「第 2'の推定部」に対応し、 SOC 算出部 40が「補正部」に対応し、起電圧算出部 20が「起電圧算出部」に対応する。そして、減算部 42が「偏差算出部」に対応し、補正値算出部 50が「補正値算出部」に対応し、加算部 52が「推定値算出部」に対応する。さらに、 S OC推定値依存ゲイン選択部 46が「第 1の補正ゲイン選択部」に対応し、電池温度依存ゲイン選択部 48が「第 3の補正ゲイン選択部」に対応する。

なお、上述のこの発明の実施の形態 1においては、補正値算出部 50に含まれる、 S O C推定値依存ゲイン選択部 46および電池温度依存ゲイン選択部 48力それぞれ補正ゲイン G 1および G 3を乗じて補正値 Δ SO Cを算出する構成について説明したが、 S O C推定直依存ゲイン選択部 46または電池温度依存ゲイン選択部 48のいずれか一方だけを含むように補正値算出部を構成してもよレ、。すなわち、 S O C推定値依存ゲイン選択部 46により選択される補正ゲイン G 1、または電池温度依存ゲイン選択部 48により選択される補正ゲイン G 3のいずれか一方だけを乗じて補正値 Δ SOCを算出する構成としても、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量の高精度な推定を実現できる。この発明の実施の形態 1によれば、 S O C推定値依存ゲイン選択 ¾546は、 S ◦ C推定値（前回値）が過充電に近い領域に存在し、かつ、 S〇C推定値（前回値）をより小さい値（SOC制御中心側）に補正する場合には、相対的に小さい補正ゲイン G 1を選択する。また、 S〇C推定値依存ゲイン選択部 46は、 SO C推定値（前回値）が過放電に近い領域に存在し、かつ、 SOC推定値（前回値）をり大きい値（S〇C制御中心側）に補正する場合には、相 ^"的に小さい捕正ゲイン G1を選択する。

そのため、 SOC推定値（前回値）が過充電または過放電に近い領域にある場合において、充放電制御における二次電池についての安全側（より過充電側またはより過放電側）となるような残存容量推定値が算出される。よって、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容.量の高精度な推定を実現できる。

また、この発明の実施の形態 1によれば、電池温度依存ゲイン選択部 48は、電池温度 Tbの上昇に従い、相対的に大きく変動する推定 SO C (#SOCb) に応じて、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させる。また、電池温度依存ゲイン選択部 48は、過充電または過放電の領域に近付くにつれ、相対的に大きく変動する推定 SOC (# SOC b) に応じて、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させる。

そのため、電池温度 T bが高い場合や過充電または過放電に近い領域にある場合など、残存容量推定値の推定精度が低下しやすい場合においても、追従性を高めて、推定精度を向上させることができる。よって、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量の高精度な推定を実現できる。

[実施の形態 2] 上述のこの発明の実施の形態 1においては、 s〇c推定値（前回値）ならびに推定 SOC (#SOCb) 、および電池温度に基づいて、それぞれ選択された補正ゲインにより補正値 Δ SO Cを算出する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態 2においては、入出力電流ならびに推定 SO C (#SOCb) 、および電池温度に基づいて、それぞれ選択された補正ゲインにより補正値 Δ S〇 Cを算出する構成について説明する。

図 9を参照して、この発明の実施の形態 2に従う SOC推定部 2 Aは、図 3に示すこの発明の実施の形態 1に従う S〇C推定部 2において、 SOC算出部 40 を SOC算出部 4 OAに代えたものと等価である。そして、 30〇算出部40入は、補正値算出部 50を補正値算出部 5 OAに代えたものと等価である。さらに、補正値算出部 50 Aは、 SO C推定値依存ゲイン選択部 46を入出力電流依存ゲィン選択部 47に代えたものと等価である。

入出力電流依存ゲイン選択部 47は、電流測定部 14から受けた二次電池 6の入出力電流 I bと、推定 SOC算出部 28から受けた推定 SOC (#SOCb) との関係に基づいて、補正ゲイン G 2を選択する。一例として、入出力電流依存ゲイン選択部 47は、.入出力電流 I 1)ぉょび推定30〇.（#30< 15) を入力 (パラメータ）とするマツ.プを予め記憶しておき、当該マップの参照によって補正ゲイン G 2を選択することができる。そして、入出力電流依存ゲイン選択部 4 7は、換算ゲイン部 44において換算ゲイン Kが乗じられた後の偏差に自己の補正ゲイン G 2をさらに乗じて出力する。 '

その他については、この発明の実施の形態 1に従う SOC推定部 2と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

(入出力電流依存ゲイン選択部）

以下、入出力電流依存ゲイン選択部 47における補正ゲイン G 2の選択について詳述する。，.

再度図 4を参照して、二次電池 6の起電圧と SOCとの関係によれば、 SOC 変化に対する起電圧の変化量は、 50%近傍から過充電側（相対的に大きい SO C) または過放電側（相対的に小さい SOC) になるほど大きくなる。

そのため、二次電池 6が過充電に近い状態にぉレ、て、二次電池 6への入力電流 (充電電流）が大きいと、推定 SOC (#SOCb) が大きく変動する可能性がある。同様に、二次電池 6が過放電に近い状態において、二次電池 6からの出力電流（放電電流）が大きいと、推定 SOC (# SOCb) が大きく変動する可能性がある。そこで、このような状況においては、補正値厶 S〇Cを大きくして、追従性を高めて推定精度を向上させることが望ましい。

図 10を参照して、入出力電流依存ゲイン選択部 47に格納されるマップ 47 #は、二次電池 6の入出力電流 I bおよび推定 SO G (# S〇Cb) を入力（パラメータ) とする 2次元マップであり、出力されるマツプ値は補正ゲイン G 2である。この補正ゲイン G2は、図 9における入出力電流依存ゲイン選択部 47が乗じる補正ゲインである。

マップ 47 #では、推定 SOC (# SOCb) が二次電池' 6の過充電に近い所定値（特性線 67上で各入出力電流 I bに対応する推定 SOC (#SOCb) ) 以上である場合において、二次電池 6への入力電流の増大に従い出力される補正ゲイン G 2が大きく設定される。一方で、推定. SOC (#SOCb) が二次電池 6の過放電に近い所定値（特性線 68上で各入出力電流 I bに対応する推定 S〇 C (#SOCb) ) 以下である場合において、二次電池 6への出力電流の増大に従い出力きれる補正ゲイン G 2が大きく設定される。

すなわち、特性線 67の下側領域および特性線 68の上側領域においては、 'その他の領域に設定されるゲイン値 g 21より大きいゲイン値 g 22および g 23 が設定される。なお、特性線 6 7および 68は、二次電池 6の満充電容量（A h) 、入出力電流値（A) および SO Cに対する起電圧特性などに応じて適宜決定される。さらに、マップ 47 #においては、ゲイン値 g 21および g 22内がさらに細分化して設定されており、入力電流または出力電流の増大に伴い、出力される補正ゲイン G 2が大きくなるように設定される。

図 1 1 Aおよび図 1 1 Bは、図 10に示すマップ 47 #の各推定 SOC (# S

〇Cb) に対応するゲイン特性 70~ 74を説明するための図であり、図 1 1A、図 1 1 Bにおける符号 70〜74は、図 10における符号 70〜74に対応する。図 1 1Aは、推定 SOC (# S〇Cb) が比較的大きい（過充電に近い）場合を示し、図 1 1 Bは、推定 SO C (#S〇C b) が比較的小さい（過放電に近レ、）場合を示す。

図 10および図 1 1 Aを参照して、たとえば、推定 S〇C (# S〇Cb) が 5 0 °/oである場合のゲイン特性 70は、特性線 67および 68と交差しないので、入出力電流 I bに関わらず、一定値のゲイン値 g 21が選択される。

一方、ゲイン特性 70に対応する推定 S〇C (#SOCb) より大きい推定 S

OC ( # S O C b ) に対応するゲイン特性 71では、特性線 67と交差するので、入出力電流 I bが所定の入力電流値 I 1を超過すると、補正ゲイン G 2が漸増し始める。

さらに、より大きな推定 SOC (#SOCb) に対応する大きいゲイン特性 7 2では、入出力電流 I bが入力電流値 I 1より小さな入力電流値 I 2を超過すると、補 Eゲイン G 2が漸増し始める。 .

このように、マップ 47 #においては、推定 S〇C (#SOCb) が特性線 6 7で規定される所定値以上である場合において、入力電流（充電電流）が大きくなるに従って、ならびに推定 SO C (#SOCb) が大きくなるに従って、出力される補正ゲイン G 2が大きくなるように設定される。 '

一方、図 10および図 1 1 Bを参照して、ゲイン特性 7.0に対応する推定 SO C (#SOCb) より小さい推定 SOC (# SOC b) に対応するゲイン特性 7 3では、特性線 68と交差するので、入出力電流 I bが所定の出力電流値 I 3を超過すると、補正ゲイン G 2は漸増し始める。

さらに、より小さい推定 SOC (#S〇Cb) に対応するゲイン特性 74では、入出力電流 I bが出力電流値 I 3より小さな出力電流値 I 4を超過すると、補正ゲイン G 2が漸増し始める。

このように、マップ 47 #においては、推定 SOC (#SOCb) が特性線 6 8で規定される所定値以上である場合において、出力電流（放電電流）が大きくなるに従って、ならびに推定 SO C (#SOCb) が小さくなるに従って、出力される補正ゲイン G 2が大きくなるように設定される。

上述したように、二次電池 6を過充電に至らしめるような入力電流、または、二次電池 6を過放電に至らしめるような出力電流に対して、補正ゲイン G 2を大きくすることで、二次電池 6についての S O C推定値を安定して高精度で算出でさる。

なお、この発明の実施の形態 2においては、暫定 SOC算出部 30が「第 1の推定部」に対応し、推定 SO C算出部 28力 S 「第 2の推定部」に対応し、 SOC 算出部 4 OAが「補正部」に対応し、起電圧算出部 20が「起電圧算出部」に対応する。. そして、減算部 42が「偏差算出部」に対応し、補正値算出部 5 OAが「補正値算出部」に対応し、加算部 52が「推定値算出部」に対応する.。さらに、入出力電流依存ゲイン選択部 47が'「第 1の補正ゲイン選択部」に対応し、電池温度依存ゲイン選択部 48が「第 3の補正ゲイン選択部」に対応する。

なお、上述のこの発明の実施の形態 2においては、補正値算出部 5 OAに含まれる、入出力電流依存ゲイン選択部 47および電池温度依存ゲイン選択部 48が、それぞれ補正ゲイン G 2および G 3を乗じて補正値 Δ S OCを算出する構成について説明したが、入出力電流依存ゲイン選択部 47、または電池温度依存ゲイン選択部 48のいずれか一方だけを含むように補正値算出部を構成してもよい。すなわち、入出力電流依存ゲイン選択部 47により選択される補正ゲイン G 2、または電池温度依存ゲイン選択部 48により選択される補正ゲイン G 3のいずれか一方だけを乗じて補正値 Δ SO Cを算出する構成としても、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量の高精度な推定を実現できる。この発明の実施の形態 2によれば、入出力電流依存ゲイン選択部 471 過充電に近い状態であって、かつ、入力電流（充電電流）が大きい場合や、過放電に近い状態であって、かつ、出力電流（放電電流）が大きい場合などのように、推定 SOC (#SOCb) が大きく変動する可能性がある状況において、補正ゲイン G 2を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させる。

そのため、過充電または過放電に近い領域において、残存容量推定値の推定精度が低下しやすい場合においても、追従性を高めて、推定精度を向上させることができる。よって、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量の高精度な推定を実現できる。

また、この発明の実施の形態 2によれば、電池温度依存ゲイン選択部 48は、電池温度 Tbの上昇に従い、相対的に大きく変動する推定 SO C (#SOCb) に応じて、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させる。また、電池温度依存ゲイン選択部 48は、過充電または過放電の領域に近付くにつれ、相対的に大きく変動する推定 SOC (# SOC b) に応じて、補正ゲイン G 3を相対的に高くして追従性を高め、残存容量推定値の推定精度を向上させる。

[実施の形態 3]

上述のこの発明の実施の形態 1および 2においては、それぞれ、 SOC推定値 (前回値）、推定 SOC (# SOCb) 、電池温度に基づいて選択された補正ゲインにより補正値を算出する構成、および入出力電流、推定 SOC (# SOC b) 、電池温度に基づいて選択された補正ゲインにより補正値を算出する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態 3においては、すべての補正ゲインを用いて補正値を算出する構成について説明する。 .

図 12を参照して、この発明の実施の形態 3に従う SO C推定部 2 Bは、図 3 に示すこの発明の実施の形態 1に従う SOC推定部 2において、 SOC算出部 4 0を SOC算出部 40 Bに代えたものと等価である。そして、 SOC算出部 40 Bは、補正値算出部 50を補正値算出部 50Bに代えたものと等価である。さらに、補正値算出部 50 Bは、補正値算出部 50において、図 9に示す入出力電流依存ゲイン選択部 47をさらに備えたものと等価である。 ' その他については、この発明の実施の形態 1に従う SOC推定部 2と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

上述のこの発明の実施の形態 1および 2で詳述したように、 SO C推定値依存ゲイン選択部 46、入出力電流依存ゲイン選択部 47、および電池温度依存ゲイン選択部 48は、各々が過充電および過放電を安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量の高精度な推定を行なうように補正ゲインを選択する。したがって、 S OC算出部 40Bは、実施の形態 1または 2に比較して、過充電および過放電をより安定的に回避しつつ、二次電池の残存容量をより高精度に推定した S〇 C推定値を算出できる。

なお、この発明の実施の形態 3においては、暫定 S O C算出部 3 0力 S 「第 1の推定部」に対応し、推定 S O C算出部 2 8カ「第 2の推定部」に対応し、. S O C 算出部 4 0 Bが「補正部」に対応し、起電圧算出部 2 0が「起電圧算出部」に対応する。そして、減算部 4 2が「偏差算出部」に対応し、補正値算出部 5 0 Bが「補正値算出部 j に対応し、加算部 5 2が「推定値算出部」に対応する。さらに、 S O C推定値依存ゲイン選択部 4 6が「第 1の補正ゲイン選択部」に対応し、入出力電流依存ゲイン選択部 4 7が「第 2の補正ゲイン選択部」に対応し、電池温度依存ゲイン選択部 4 8が「第 3の補正ゲイン選択部」に対応する。

この発明の実施の形態 3によれば、上述したこの発明の実施の形 ^ 1および 2 におけるいずれの効果も同時に実現できる。

なお、この発明の実施の形態 1〜 3においては、この発明に係る二次電池の残存容量推定装置を搭載した車両について説明したが、この発明は、 S O C推定値に基づいて充放電されるように構成された二次電池であれば、いずれの装置ならびにシステムに対しても適用可能である。 .

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつて制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ^る。

Claims

請求の範囲

1 . 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置であって、前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池

5 の残存容量についての第 1の推定値を算出する第 1の推定部と、

前記二次電池の状態直に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第 2の , 推定値を算出する第 2の推定部と、

前記第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された前記二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、前記 10 第 1の推定値を補正することで、前記二次電池の残存容量推定値を生成する補正部とを磾え、 .

前記補正部は、前記残存容量前回値の大きさ、および前記残存容量前回値と前記第 2の推定値との大小関係に基づいて、前記補正値を算出する、二次電池の残存容量推定装置。

15 2 . 前記補正部は、 '

前記第 2の推定値および前記残存容量前回値を受け、前貢己偏差を算出する偏差算出部と、

前記偏差算出部から前記偏差を受け、前記偏差に少なくとも 1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出部と、

20 前記補正値算出部から前記補正値を受け、前記第 1の推定部から受けた前記第 1の推定値に前記補正値を加算して出力する推定値算出部とを含み、

前記少なくとも 1個の補正ゲインは、第 1の補正ゲインを含み、

前記補正値算出部は、前記残存容量前回値の大きさ、および前記残存容量前回値と前記第 2の推定値との大小関係に基づいて、前記第 1の補正ゲインを選択す 25 る第 1の補正ゲイン選択部を含む、請求の範囲第 1項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

3 . 前記第 1の補正ゲイン選択部は、

前記残存容量前回値が前記二次電池の過充電に近い第 1の領域内であり、かつ、前記第 2の推定値が第 1の所定値以上である場合において、前記残存容量前回ィ直が前記第 2の推定値より大きいときの前記第 1の補正ゲインを、前記残存容量前回値が前記第 2の推定値より小さいときに比較して小さくする一方で、

前記残存容量前回値が前記二次電池の過放電に近い第 2の領域内であり、かつ、前記第 2の推定値が第 2の所定値以下である場合において、前記残存容量前回値が前記第 2の推定値より小さいときの前記第 1の補正ゲインを、前記残存容量前回値が前記第 2の推定値より大きいときに比較して小さくする、請求の範囲第 2 項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

4 . 前記第 1の補正ゲイン選択部は、前記残存容量前回値および前記第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第 1の補正ゲインを選択する、請求の範囲第 2項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

5 . 前記少なくとも 1個の補正ゲインは、第 2の補正ゲインをさらに含み、前記補正値算出部は、前記二次電池を充放電するための前記二次電池の入出力電流と前記第 2の推定値との関係に基づいて、前記第 2の補正ゲインを選択する第 2の補正ゲイン選択部をさらに含む、請求の範囲第 2項に記載の二次電池の残存容量推定装置。 '

6 . 前記第 2の補正ゲイン選択部は、前記第 2の推定値が前記二次電池の過充電に近い第 3の所定値以上である場合において、前記二次電池への入力電流の増大に従い前記第 2の補正ゲインを大きくする一方で、前記第 2の推定値が前記二次電池の過放電に近い第 4の所定値以下である場合において、前記二次電池への出力電流の増大に伴い前記第 2の補正ゲインを大ぎくする、請求の範囲第 5項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

7 . 前記第 2の補正ゲイン選択部は、前記二次電池の入出力電流および前記第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第 2の補正ゲインを選択する、請求の範囲第 5項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

8 . 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定装置であって、前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出する第 1の推定部と、

前記二次電池の状態値に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第 2の推定値を算出する第 2の推定部と、前記第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された前記二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、前記第 1の推定値を補正することで、前記二次電池の残存容量推定値を生成する補正部とを備え、

前記補正部は、前記二次電池を充放電するための前記二次電池の入出力電流と前記第 2の推定値との関係に基づいて、前記補正値を算出する、二次電池の残存容量推定装置。

9 . 前記補正部は、

前記第 2の推定値および前記残存容量前回値を受け、前記偏差を算出する偏差算出部と、 . '

前記懾差算出部から前記偏差を受け、前記偏差に少なくとも 1個の補正ゲインを乗じることで補正値を算出する補正値算出部と、

前記補正値算出部から前記補正値を受け、前記第 1の推定部から受けた前記第 1の推定値に前記補正値を加算して出力する推定値算出部とを含み、

前記少なくとも 1個の補正ゲインは、第 1の補正ゲインを含みく

前記補正値算出部は、前記二次電池の入出力電流と前記第 2の推定値との関係に基づいて、前記第 1の補正ゲインを選択する第 1の補正ゲイン選択部を含む、請求の範囲第 8項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 0 . 前記第 1の補正ゲイン選択部は、前記第 2の推定値が前記二次電池の過充電に近い第 1の所定値以上である場合において、 '前記二次電池への入力電流の増大に従い前記第 1の補正ゲインを大きくする一方で、前記第 2の推定値が前記二次電池の過放電に近い第 2の所定値以下である場合において、前記二次電池からの出力電流の増大に従い前記第 1の捕正ゲインを大きくする、請求の範囲第 9 項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 1 . 前記第 1の補正ゲイン選択部は、前記二次電池の入出力電流および前記第 2の推定値を入力とする所定マップの参照により、前記第 1の補正ゲインを選択する、請求の範囲第 9項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 2 . 前記少なくとも 1個の補正ゲインは、第 3の補正ゲインをさらに含み、前記補正値算出部は、前記二次電池の電池温度に基づいて、前記第 3の捕正ゲインを選択する第 3の補正ゲイン選択部をさらに含む、請求の範囲第 2項または第 9項に記載の記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 3 . 前記第 3の補正ゲイン選択部は、前記二次電池の電池温度の上昇に従い、前記第 3の補正ゲインを大きくする、請求の範囲第 1 2項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 4 . 前記第 1の推定部は、前記二次電池の入出力電流の積算値に基づいて、前記二次電池の充放電量を取得する、請求の範囲第 1項または第 8項に記載の二次電池の残存容量推定装置。

1 5 . 前記第 2の推定部は、前記二次電池の起電圧に基づいて、前記第 2の推定値を算出する、請求の範囲第 1項または第 8項に記載の二次電池の残存容量推定装置。， .

1 6 . 前記二次電池の充放電電圧、前記二次電池の分極電圧、および前記二次電池の内部抵抗により生じる電圧降下、に基づいて、前記二次電池の起電圧を算出する起電圧算出部をさらに備える、請求の範囲第 1 5項に記載の二次電池の残存容量推定装置。 ■ '

1 7 . 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定方法であって、前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出すること、 ' 前記二次電池の状態値に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第 2の推定値を算出すること、 '

前記第 2の推定値に対する前回の残存容量推定時において推定された前記二次電池の残存容量推定値である残存容量前回値の偏差に応じた補正値により、前記第 1の推定値を補正することで、前記二次電池の残存容量推定値を生成することを含み、

前記二次電池の残存容量推定値の生成において、前記残存容量前回値の大きさ、および前記残存容量前回値と前記第 2の推定値との大小関係に基づいて、前記補正^ ί直が算出される、二次電池の残存容量推定方法。

1 8 . 充放電されるように構成された二次電池の残存容量推定方法であって、前回の残存容量推定時からの前記二次電池の充放電量に基づき、前記二次電池の残存容量についての第 1の推定値を算出すること、

前記二次電池の状態値に基づいて、前記二次電池の残存容量についての第 2の推定値を算出すること、

前記二次電池の残存容量推定値の生成において、前記二次電池を充放電するための前記二次電池の入出力電流と前記第 2の推定値との関係に基づいて、前記補正値が算出する、二次電池の残存容量推定方法。