JP2012200075A - 二次電池の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基準期間内の二次電池の実際の電力性能を低下させることなく、本来の電力性能を超える電力が二次電池に入出力されることを防止する。
【解決手段】バッテリの実入出力電力を制御する制御回路は、バッテリの使用開始から基準期間が経過する時点を基準時点として、バッテリの劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準時点の内部抵抗値である基準抵抗値ＲＴよりも小さい場合は、基準時点のバッテリの電力性能である基準電力性能に相当する値を入出力制限値Ｓｗに設定し、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴよりも大きい場合は、本来の電力性能に相当する値を入出力制限値Ｓｗに設定し、設定された入出力制限値Ｓｗを超えないようにバッテリの実入出力電力を制限する。
【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池の入出力電力を制限する技術に関する。

特開２０１０−１６９５６号公報（特許文献１）には、二次電池を備えた車両において、二次電池の内部抵抗値を検出し、検出された内部抵抗値に基づいて二次電池の現在の劣化度を判定し、判定された現在の劣化度が所定値を超える場合に二次電池の放電を制限することによって、車両の走行性能に極力影響を及ぼすことなく、二次電池の劣化の進行を抑える技術が開示されている。

特開２０１０−１６９５６号公報 特開２００９−１２３４３５号公報 特開２００８−２４１２４号公報

ところで、車両は、長期間使用されることが想定される。したがって、車両の使用期間を予め想定しておき、少なくとも想定される使用期間内は車両の走行性能に影響を与えないように二次電池の実際の電力性能を維持することが望ましい。

しかしながら、特許文献１の技術は、単に現在の劣化度が所定値を超えたという成り行きの条件が成立した時点から二次電池の放電を制限し始めるため、二次電池の性能も成り行きで決まってしまうことになり、結果的に、想定される使用期間内であっても二次電池の劣化による性能低下が車両の走行性能に影響を与えてしまう可能性がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、想定される使用期間内の二次電池の実際の電力性能を低下させることなく、本来の電力性能を超える電力が二次電池に入出力されることを防止することである。

この発明に係る制御装置は、劣化に応じて電力性能が低下する二次電池を制御する。この制御装置は、二次電池の実劣化度を算出する劣化度算出部と、二次電池の実入出力電力を制御する制御部とを備える。制御部は、二次電池の使用開始から基準期間が経過した時点を基準時点として、基準時点よりも前は、基準時点の二次電池の電力性能に応じて実入出力電力を制限し、基準時点よりも後は、実劣化度に応じて実入出力電力を制限する。

好ましくは、制御装置は、基準時点の二次電池の劣化度を基準劣化度として予め記憶する記憶部をさらに備える。制御部は、実劣化度が基準劣化度を越える前は、基準時点の二次電池の入出力可能電力に相当する電力を越えないように実入出力電力を制限し、実劣化度が基準劣化度を越えた後は、実劣化度を算出した時点の二次電池の入出力可能電力を越えないように実入出力電力を制限する。

好ましくは、制御部は、二次電池の入出力電力制限値を算出する制限値算出部と、入出力電力制限値を越えないように実入出力電力を制限する制限部とを含む。制限値算出部は、実劣化度が基準劣化度を越える前は、入出力電力制限値を基準時点の二次電池の入出力可能電力に相当する略一定値とし、実劣化度が基準劣化度を越えた後は、実劣化度が大きいほど入出力電力制限値を低下させる。

好ましくは、制限値算出部は、実劣化度が基準劣化度を越えた後は、使用開始から基準時点までの二次電池の入出力可能電力の低下量と使用開始から入出力電力制限値を算出した時点までの二次電池の入出力可能電力の低下量との比が基準劣化度と実劣化度との比に等しくなるように、入出力電力制限値を算出する。

好ましくは、制限値算出部は、二次電池の蓄電量および温度に応じて仮の入出力電力制限値を算出する第１算出部と、実劣化度に基づいて劣化係数を算出する第２算出部と、仮の入出力電力制限値に劣化係数を乗じて補正した値を正式の入出力電力制限値に設定する補正部とを含む。第２算出部は、実劣化度が基準劣化度を越える前は、劣化係数を基準時点の二次電池の入出力可能電力に対応させた一定値とし、実劣化度が基準劣化度を越えた後は、実劣化度が大きいほど劣化係数を低下させる。

好ましくは、劣化度算出部は、二次電池の電圧および電流に基づいて二次電池の内部抵抗値を算出し、内部抵抗値に一次遅れ処理を施した値を実劣化度として算出する。

本発明によれば、基準期間内の二次電池の実際の電力性能（実入出力電力の制御許容値）を低下させることなく、本来の電力性能（二次電池の状態で決まる入出力可能電力）を超える電力が二次電池に入出力されることを防止することができる。

車両の概略構成を示すブロック図である。 バッテリ、温度センサ、電圧センサ、電流センサの構成を示す図である。 制御回路の機能ブロック図である。 内部抵抗Ｒおよび劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐの変化態様を示す図である。 実劣化度、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐ、劣化係数Ｋの関係を示す図である。 実劣化度、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐ、入出力制限値Ｓｗの関係を示す図である。 制御回路の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

図１は、本実施の形態による二次電池の制御装置を備えた車両５の概略構成を示すブロック図である。なお、図１に示す車両５はいわゆるハイブリッド車両であるが、本発明はハイブリッド車両に限定されず、二次電池を搭載した車両全般に適用可能である。

図１を参照して、車両５は、バッテリ１０と、システムメインリレー２２，２４と、電力制御ユニット（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＰＣＵ」という）３０と、モータジェネレータ４１，４２と、エンジン５０と、動力分割機構６０と、駆動軸７０と、車輪８０とを備える。

バッテリ１０は、モータジェネレータ４１，４２を駆動するための電力を蓄えるリチウムイオン二次電池から成る。バッテリ１０は、複数の電池セルが直列に接続されて構成される。

エンジン５０は、燃料の燃焼エネルギによって運動エネルギを出力する。動力分割機構６０は、モータジェネレータ４１，４２およびエンジン５０の出力軸と連結されて、モータジェネレータ４２および／またはエンジン５０の出力によって駆動軸７０を駆動する。そして、駆動軸７０によって車輪８０が回転される。このように、車両５は、エンジン５０および／またはモータジェネレータ４２の出力によって走行する。

モータジェネレータ４１，４２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータ４１が、主として発電機として動作し、モータジェネレータ４２が、主として電動機として動作する。

詳細には、モータジェネレータ４１は、加速時等のエンジン始動要求時において、エンジン５０を始動する始動機として用いられる。このとき、モータジェネレータ４１は、ＰＣＵ３０を介してバッテリ１０からの電力供給を受けて電動機として駆動し、エンジン５０をクランキングして始動する。さらに、エンジン５０の始動後において、モータジェネレータ４１は、動力分割機構６０を介して伝達されたエンジン出力によって回転されて発電可能である。

モータジェネレータ４２は、バッテリ１０に蓄えられた電力およびモータジェネレータ４１の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータ４２の駆動力は、駆動軸７０に伝達される。これにより、モータジェネレータ４２は、エンジン５０をアシストして車両５を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両５を走行させたりする。

また、車両５の回生制動時には、モータジェネレータ４２は、車輪の回転力によって駆動されることによって発電機として動作する。このとき、モータジェネレータ４２により発電された回生電力は、ＰＣＵ３０を介してバッテリ１０に充電される。

ＰＣＵ３０は、バッテリ１０およびモータジェネレータ４１，４２の間で双方向の電力変換を行ない、かつ、モータジェネレータ４１，４２がそれぞれの動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って動作するようにその電力変換を制御する。たとえば、ＰＣＵ３０は、バッテリ１０からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ４１，４２に印加するインバータなどを含む。このインバータは、モータジェネレータ４１，４２の回生発電電力を直流電力に変換してバッテリ１０に充電することもできる。

システムメインリレー２２，２４は、ＰＣＵ３０とバッテリ１０の間に設けられる。システムメインリレー２２，２４は、リレー制御信号ＳＥに応じてオンオフされる。システムメインリレー２２，２４のオフ（開放）時には、バッテリ１０の充放電経路が機械的に遮断される。

車両５は、さらに、バッテリ１０を監視するための監視ユニット２０と、制御回路１００とを備える。

監視ユニット２０は、バッテリ１０に設けられた温度センサ１２、電圧センサ１４および電流センサ１６の検出結果を監視し、制御回路１００に出力する。なお、図１においては、温度センサ１２および電圧センサ１４を包括的に示しているが、実際には、後述の図２に示すように、温度センサ１２および電圧センサ１４は、複数個設けられる。

図２は、バッテリ１０、温度センサ１２、電圧センサ１４、電流センサ１６の構成を示す図である。

バッテリ１０は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の電池ブロック１１が直列に接続されて構成される。なお、図２には、ｎ＝４の場合の構成が例示されている。各電池ブロック１１は、複数の電池セル１０ａが直列に接続されて構成される。

温度センサ１２は、各電池ブロック１１に対してそれぞれ設けられる。なお、図２には、温度センサ１２が各電池ブロック１１に対して１個づつ設けられる場合の構成が例示されているが、各電池ブロック１１に対してそれぞれ複数個づつ設けるようにしてもよい。各温度センサ１２は、それぞれが設置された箇所の温度をバッテリ温度Ｔｂとして検出する。

電圧センサ１４は、各電池ブロック１１に対してそれぞれ１個づつ設けられる。各電圧センサ１４は、各電池ブロック１１の両端電圧であるブロック電圧Ｖｂ（Ｖｂ１〜Ｖｂｎ）をそれぞれ検出する。なお、図２には、各電池ブロック１１がそれぞれブロック電圧Ｖｂ１〜Ｖｂ４を検出する構成が例示されている。

電流センサ１６は、バッテリ１０を流れる電流であるバッテリ電流Ｉｂを検出する。なお、電流センサ１６を複数個設けるようにしてもよい。

各温度センサ１２、各電圧センサ１４、電流センサ１６の検出結果は監視ユニット２０を経由して制御回路１００に送信される。

図１に戻って、制御回路１００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵した電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成され、各センサの検出結果や当該メモリに記憶された情報などに基づいて、所定の演算処理を実行する。

制御回路１００は、ユーザのアクセル操作量や車速に基づいて、モータジェネレータ４１，４２へのトルク要求値を設定する。制御回路１００は、このトルク要求値に従ってモータジェネレータ４１，４２が動作するように、ＰＣＵ３０による電力変換を制御する。なお、エンジン５０は、図示しない他のＥＣＵによって制御される。また、図１では、制御回路１００を単一のユニットとして記載しているが、２つ以上の別個のユニットとしてもよい。

以上のような構成を有する車両５において、バッテリ１０の使用期間(車両５の使用期間）は、たとえば１０年を超える比較的長い期間となることが想定される。バッテリ１０のような二次電池は、使用に応じて劣化し、その劣化度に応じて本来の電力性能（二次電池の状態で決まる入力可能電力および出力可能電力）が低下する。

そこで、制御回路１００は、想定されるバッテリ１０の使用期間を基準期間Ｔとして設定し（たとえば基準期間Ｔ＝１０年）、この基準期間Ｔ内のバッテリ１０の実際の電力性能（実入出力電力の制御許容値）をほぼ一定にするために、バッテリ１０の使用開始から基準期間Ｔが経過する時点（以下「基準時点」という）よりも前は、基準時点における本来の電力性能（以下「基準電力性能」という）に相当する電力を超えないように、バッテリ１０の実入出力電力を制限する。一方、基準時点以降においては、本来の電力性能が基準電力性能よりも低くなるため、基準電力性能に相当する電力で実入出力電力を制限すると、実入出力電力が本来の電力性能を超えてしまい、バッテリ１０を適切に保護できなくなるおそれがある。そこで、制御回路１００は、基準時点以降においては、本来の電力性能に相当する電力で実入出力電力を制限する。

以下、制御回路１００による電力制限制御の手法について具体的に説明する。なお、以下では、バッテリ１０の実劣化度を電力制限制御により適切に反映させるために、バッテリ１０の実劣化度を示すパラメータとしてバッテリ１０の内部抵抗値を求め、この内部抵抗値が予め記憶された基準時点の内部抵抗値よりも小さい場合を「基準時点前」とし、そうでない場合を「基準時点以降」として、電力制限を行なう場合を例示的に説明する。

図３は、制御回路１００の機能ブロック図である。図３に示した各機能ブロックは、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

制御回路１００は、劣化度算出部１１０、劣化係数算出部１２０、記憶部１３０，１３１、基本制限値算出部１４０、補正部１５０、制限部１６０を含む。

劣化度算出部１１０は、バッテリ１０の使用履歴に基づいて劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐを算出する。この劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが、バッテリ１０の実劣化度を示すパラメータとして用いられる。

図４は、バッテリ１０の実際の内部抵抗Ｒおよび劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐの変化態様を示す図である。バッテリ１０の内部抵抗は、バッテリ１０の劣化が進行することに応じて比較的緩やかに増加する。バッテリ１０の劣化は使用時間（使用年数）に応じて進行するため、バッテリ１０の内部抵抗は、使用時間に応じて比較的緩やかに上昇する。しかし、実際の内部抵抗Ｒは車両５の走行状態に応じても変動するため比較的急激に変化する。走行状態による変動の影響を減らし劣化による内部抵抗の増加を適切に把握するために、劣化度算出部１１０は、実際の内部抵抗Ｒを基準期間Ｔ（たとえば１０年）に応じた長い期間（たとえば数ヶ月〜数年程度）でなました値（一次遅れ処理を施した値）を、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐとする。具体的には、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐは、下記の式（１）で周期的に算出される。

Ｒｔｙｐ（今回値）＝α・Ｒｔｙｐ（前回値）＋（１−α）・Ｒ ・・・（１）
ここで、「α」はなまし定数である。なまし定数αが数ヶ月〜数年程度の長い期間に相当する値に調整されることによって、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐは、走行状態による変動の影響が除かれた値、すなわち劣化による内部抵抗値に近い値となる。なお、実際の内部抵抗Ｒは、たとえば、オームの法則より各ブロック電圧Ｖｂをバッテリ電流Ｉｂで除算して求めた各電池ブロック１１の実際の内部抵抗Ｒのうちの最大値を用いればよい。

図３に戻って、記憶部１３０は、予め実験等で決められた基準抵抗値ＲＴ（基準時点の内部抵抗値）を予め記憶する。記憶部１３１は、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐと劣化係数Ｋとの対応関係を予め定めた劣化係数マップを記憶する。劣化係数Ｋは、後述する入出力制限値Ｓｗの算出に用いられる。劣化係数算出部１２０は、記憶部１３０，１３１から基準抵抗値ＲＴおよび劣化係数マップを読み出し、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐに対応する劣化係数Ｋを算出する。

図５は、実劣化度、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐ、劣化係数Ｋの関係を模式的に示す図である。図５の上側の図が、劣化係数マップに相当する。

実劣化度と劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐとは比例関係にある（図５の下側の図参照）。そのため、仮に劣化係数Ｋを本来の電力性能に対応させるのであれば、劣化係数Ｋは図５の一点鎖線のようになる。しかしながら、本実施の形態においては、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴよりも小さい範囲では、劣化係数Ｋは基準電力性能に相当する値（図５では「１」）に固定される。

一方、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴを超える範囲では、劣化係数Ｋは本来の電力性能に相当する値に設定される。すなわち、使用開始時点の本来の電力性能に相当する劣化係数Ｋの値を「Ｋｍａｘ」とすると、Ｒｔｙｐ＞ＲＴの範囲では、劣化係数Ｋは、（Ｋｍａｘ−１）：（Ｋｍａｘ−Ｋ）＝（基準時点の劣化度）：（実劣化度）＝（ＲＴ）：（Ｒｔｙｐ）の関係が成り立つように（図５においてＡ：Ｂ＝Ｃ：Ｄとなるように）、設定される。

図３に戻って、基本制限値算出部１４０は、バッテリ１０の蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂに基づいて、入出力制限値Ｓｗの元となる値（仮の値）である基本制限値Ｓｗｂａｓｅ（基本入力制限値Ｓｗｉｎｂａｓｅおよび基本出力制限値Ｓｗｏｕｔｂａｓｅ）を算出する。基本制限値Ｓｗｂａｓｅは、基準電力性能に相当する値を現在の蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂに応じて補正した値である。具体的な算出手法としては、たとえば蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂと基本制限値Ｓｗｂａｓｅとの対応関係を設定したマップを予め記憶しておき、このマップを用いて現在の蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂに対応する基本制限値Ｓｗｂａｓｅを求めればよい。

補正部１５０は、劣化係数Ｋを用いて基本制限値Ｓｗｂａｓｅを補正し、補正後の値を入出力制限値Ｓｗ（入力制限値Ｓｗｉｎおよび出力制限値Ｓｗｏｕｔ）に設定する。具体的には、下記の式（２）に示すように、基本制限値Ｓｗｂａｓｅに劣化係数Ｋを乗じた値を、入出力制限値Ｓｗとする。

Ｓｗｉｎ＝Ｓｗｉｎｂａｓｅ・Ｋ、Ｓｗｏｕｔ＝Ｓｗｏｕｔｂａｓｅ・Ｋ ・・（２）
制限部１６０は、バッテリ１０の実入出力電力が入出力制限値Ｓｗを超えないように（実入力電力および実出力電力がそれぞれ入力制限値Ｓｗｉｎおよび出力制限値Ｓｗｏｕｔを超えないように）、ＰＣＵ３０を制御する。

図６は、実劣化度、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐ、入出力制限値Ｓｗの関係を模式的に示す図である。

図６に示すように、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴよりも小さい範囲では、劣化係数Ｋを「１」とし（図５参照）、入出力制限値Ｓｗを基本制限値Ｓｗｂａｓｅ（すなわち基準電力性能に相当する値）にする。そのため、本来の電力性能が基準電力性能よりも大きくても、実入出力電力は基準電力性能に相当する値に制限される。仮に、基準電力性能を超えるが本来の電力性能は超えない範囲（図６の斜線部）の電力を使用すると、一時的にバッテリ１０の過電圧による劣化は防止できても、一点鎖線に示すように劣化が早期に進行するため、将来的に実際に基準時点となったときに基準電力性能を確保することができなくなってしまう。これに対し、本実施例においては、図６の斜線部の電力の使用が制限されるため、劣化の早期進行が抑制され、バッテリ１０の実際の電力性能を基準電力性能に相当する値に維持することができる。また、バッテリ１０の寿命を長期化することにもなる。なお、基準電力性能が少なくともモータジェネレータ４１，４２の動力性能を確保可能な値以上となるようにバッテリ１０の仕様を設定しておけば、基準期間Ｔにおける車両５の走行性能も十分に確保することができる。

一方、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴを超える範囲では、本来の電力性能は基準電力性能（＝基本制限値Ｓｗｂａｓｅ）よりも低くなる。この点を考慮し、本実施の形態では、劣化係数マップ（図５参照）を用いて劣化係数Ｋを１よりも小さい値に補正し、出力制限値Ｓｗｏｕｔを本来の電力性能に相当する値に一致させる。これにより、実入出力電力が本来の電力性能に相当する値以下に制限されるため、実際の電力性能と本来の電力性能とを一致させることができる。そのため、基準時点以降においても、バッテリ１０が過電力となること（本来の電力性能を超える電力がバッテリ１０に入出力されること）を適切に防止することができる。

なお、図６では、説明の便宜上、入力制限値Ｓｗｉｎおよび出力制限値Ｓｗｏｕｔを区別することなく入出力制限値Ｓｗとしているが、実際には入力制限値Ｓｗｉｎと出力制限値Ｓｗｏｕｔとは異なる値となるのが通常である。また、図６では、説明の便宜上、基本制限値Ｓｗｂａｓｅを一定値としているが、実際には蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂの変動に応じて基本制限値Ｓｗｂａｓｅも変動する。

図７は、上述した機能を実現するための制御回路１００の処理手順を示すフローチャートである。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、制御回路１００は、各ブロック電圧Ｖｂおよびバッテリ電流Ｉｂを用いて、実際の内部抵抗Ｒを算出する。

Ｓ１１にて、制御回路１００は、今回サイクルで算出された実際の内部抵抗Ｒに上述のなまし処理を施して（上述の式（１）参照）、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐを算出する。

Ｓ１２にて、制御回路１００は、劣化係数マップ（図５参照）を用いて、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐに対応する劣化係数Ｋを算出する。

Ｓ１３にて、制御回路１００は、バッテリ１０の蓄電量ＳＯＣおよび温度Ｔｂに基づいて、基本制限値Ｓｗｂａｓｅ（基本入力制限値Ｓｗｉｎｂａｓｅおよび基本出力制限値Ｓｗｏｕｔｂａｓｅ）を算出する。

Ｓ１４にて、制御回路１００は、基本制限値Ｓｗｂａｓｅに劣化係数Ｋを乗じた値を入出力制限値Ｓｗとして算出する。具体的には、基本入力制限値Ｓｗｉｎｂａｓｅおよび基本出力制限値Ｓｗｏｕｔｂａｓｅの各々に劣化係数Ｋを乗じた値を、それぞれ入力制限値Ｓｗｉｎおよび出力制限値Ｓｗｏｕｔとして算出する（上述の式（２）参照）。

Ｓ１５にて、制御回路１００は、入力制限値Ｓｗｉｎおよび出力制限値Ｓｗｏｕｔを超えないように、バッテリ１０の実入力電力および実出力電力を制限する。

以上のように、本実施の形態に係る制御回路１００は、バッテリ１０の使用開始から基準期間Ｔが経過する時点を基準時点として、基準時点よりも前（具体的には、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴよりも小さい場合）は、基準時点の電力性能を超えないようにバッテリ１０の実入出力電力を制限し、基準時点よりも後（具体的には、劣化内部抵抗値Ｒｔｙｐが基準抵抗値ＲＴよりも大きい場合）は、本来の電力性能を超えないようにバッテリ１０の実入出力電力を制限する。そのため、基準期間内のバッテリ１０の実際の電力性能を低下させることなく略一定に維持しつつ、本来の電力性能を超える電力がバッテリ１０に入出力されることを防止することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であっ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て特許請求の範囲によって示され、特許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れる。

５ 車両、１０ バッテリ、１０ａ 電池セル、１１ 電池ブロック、１２ 温度センサ、１４ 電圧センサ、１６ 電流センサ、２０ 監視ユニット、２２，２４ システムメインリレー、４１，４２ モータジェネレータ、５０ エンジン、６０ 動力分割機構、７０ 駆動軸、８０ 車輪、１００ 制御回路、１１０ 劣化度算出部、１２０ 劣化係数算出部、１３０，１３１ 記憶部、１４０ 基本制限値算出部、１５０ 補正部、１６０ 制限部。

Claims (6)

1. 劣化に応じて電力性能が低下する二次電池の制御装置であって、
   前記二次電池の実劣化度を算出する劣化度算出部と、
   前記二次電池の実入出力電力を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記二次電池の使用開始から基準期間が経過した時点を基準時点として、前記基準時点よりも前は、前記基準時点の前記二次電池の電力性能に応じて前記実入出力電力を制限し、前記基準時点よりも後は、前記実劣化度に応じて前記実入出力電力を制限する、二次電池の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記基準時点の前記二次電池の劣化度を基準劣化度として予め記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記実劣化度が前記基準劣化度を越える前は、前記基準時点の前記二次電池の入出力可能電力に相当する電力を越えないように前記実入出力電力を制限し、前記実劣化度が前記基準劣化度を越えた後は、前記実劣化度を算出した時点の前記二次電池の入出力可能電力を越えないように前記実入出力電力を制限する、請求項１に記載の二次電池の制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記二次電池の入出力電力制限値を算出する制限値算出部と、
   前記入出力電力制限値を越えないように前記実入出力電力を制限する制限部とを含み、
   前記制限値算出部は、前記実劣化度が前記基準劣化度を越える前は、前記入出力電力制限値を前記基準時点の前記二次電池の入出力可能電力に相当する略一定値とし、前記実劣化度が前記基準劣化度を越えた後は、前記実劣化度が大きいほど前記入出力電力制限値を低下させる、請求項２に記載の二次電池の制御装置。
4. 前記制限値算出部は、前記実劣化度が前記基準劣化度を越えた後は、前記使用開始から前記基準時点までの前記二次電池の入出力可能電力の低下量と前記使用開始から前記入出力電力制限値を算出した時点までの前記二次電池の入出力可能電力の低下量との比が前記基準劣化度と前記実劣化度との比に等しくなるように、前記入出力電力制限値を算出する、請求項３に記載の二次電池の制御装置。
5. 前記制限値算出部は、
   前記二次電池の蓄電量および温度に応じて仮の前記入出力電力制限値を算出する第１算出部と、
   前記実劣化度に基づいて劣化係数を算出する第２算出部と、
   仮の前記入出力電力制限値に前記劣化係数を乗じて補正した値を正式の前記入出力電力制限値に設定する補正部とを含み、
   前記第２算出部は、前記実劣化度が前記基準劣化度を越える前は、前記劣化係数を前記基準時点の前記二次電池の入出力可能電力に対応させた一定値とし、前記実劣化度が前記基準劣化度を越えた後は、前記実劣化度が大きいほど前記劣化係数を低下させる、請求項３に記載の二次電池の制御装置。
6. 前記劣化度算出部は、前記二次電池の電圧および電流に基づいて前記二次電池の内部抵抗値を算出し、前記内部抵抗値に一次遅れ処理を施した値を前記実劣化度として算出する、請求項１に記載の二次電池の制御装置。

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