JP4527048B2 - 二次電池用の制御装置及び二次電池の入力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池の制限装置、及び二次電池の入力制御方法に関する。

近年、二次電池は、燃料電池や太陽電池、更には発電機と組み合わされ、電源システムとして利用されることがある。発電機は、風力や水力といった自然による力や、内燃機関等の人工的な動力によって駆動される。このような二次電池を組み合わせた電源システムは、余剰な電力を二次電池によって蓄積しておくことによって、エネルギー効率の向上を図っている。

このようなシステムの一例としては、近年、動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリット自動車「ＨＥＶ」：Hybrid Electric Vehicle）が挙げられる。ＨＥＶは、走行に必要な動力に対してエンジンからの出力が大きい場合には、余剰の動力で発電機を駆動し、二次電池の充電を行なう。また、ＨＥＶは、車両の制動時や減速時には、車輪によってモータを駆動し、モータを発電機として利用することによっても、二次電池の充電を行なう。逆に、エンジンからの出力が小さい場合には、ＨＥＶは、不足の動力を補うため、二次電池を放電してモータを駆動する。

このように、ＨＥＶにおいては、従来の自動車では熱として大気中に放出されていたエネルギーを二次電池に蓄積できるため、従来の自動車に比べて、エネルギー効率を高めることができ、燃費の飛躍的な向上を図ることができる。

また、ＨＥＶにおいては、余剰電力を効率良く二次電池に充電するため、二次電池の充電状態（以下、ＳＯＣ：state of charge）が１００％とならないよう制御が行なわれている。また、必要なときにモータを駆動できるように、ＳＯＣが０（ゼロ）とならないようにも制御が行なわれている。具体的には、通常、二次電池においては、ＳＯＣが２０％〜８０％の範囲で推移するように制御が行なわれている。

ところで、ＨＥＶや他の電源システムに搭載される二次電池は、複数個の電池セル（単電池）を直列に接続することによって構成される場合がある。このような二次電池においては、個々の電池セルの容量のバラツキにより、深い充電が行なわれると、容量の低い電池セルが過充電され、この電池セル内にガスが発生して内圧が上昇する。更に、過充電が継続されると、安全弁が作動し、内部のガスと共に電解液が飛散してしまうため、二次電池全体の寿命を低下させることとなる。

このような二次電池の寿命の低下を抑制するため、ＨＥＶにおいては、二次電池に入力される充電電力を制限する入力制御が行われている。例えば、特許文献１には、車両の車速が高い状態の後に制動が行なわれると、発生する電力が大きく、過充電が生じ易いことから、車速が高い状態の継続時間が長い程、充電電力量を制限する入力制御が開示されている。
特開２００５−１３７０９１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の入力制御の場合、急制動であるか、通常の制動であるかに関わらず、車速が高い場合は一律に充電電力量が制限されてしまう。このため、上記特許文献１に開示の入力制御においては、制動がゆっくり行なわれ、急激に高電力が発生していない場合においても、充電電力量が制限されてしまうので、エネルギー回収効率が低いという問題がある。

本発明の目的は、上記問題を解消し、二次電池を備える機器のエネルギー回収効率を高めつつ、充電による二次電池の寿命低下を抑制し得る二次電池用の制限装置、及び二次電池の入力制限方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明における二次電池用の制御装置は、二次電池の入力を制御するための制御装置であって、前記二次電池の端子電圧を測定する電圧測定部と、設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定し、前記二次電池を使用する機器に、設定した複数個の前記入力上限値を出力する制御部とを備え、前記制御部は、複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を引き下げ、前記入力上限値毎の前記基準電圧は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように設定されていることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために本発明における入力制限方法は、二次電池の入力を制御するための入力制御方法であって、（ａ）前記二次電池の端子電圧を測定する工程と、（ｂ）設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定する工程と、（ｃ）複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定する工程と、（ｄ）前記（ａ）の工程で測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を再設定し、これを引き下げる工程とを有し、前記（ｃ）の工程において、前記入力上限値毎の前記基準電圧の設定は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の前記基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように行われていることを特徴とする。

さらに、上記目的を達成するために本発明におけるプログラムは、二次電池の入力を制御するための入力制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、（ａ）前記二次電池の端子電圧を測定するステップと、（ｂ）設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定するステップと、（ｃ）複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定するステップと、（ｄ）前記（ａ）のステップで測定した端子電圧が、いずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を再設定し、これを引き下げるステップとをコンピュータに実行させ、前記（ｃ）のステップにおいて、前記入力上限値毎の前記基準電圧の設定は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の前記基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように行われることを特徴とする。

以上のように、本発明においては、設定時間に応じて入力上限値が設定される。つまり、本発明においては、短時間の間に充電が行なわれる場合と、長時間の間に充電が行なわれる場合とで、異なる入力上限値を設定できる。また、二次電池の端子電圧が上昇すると、入力上限値の引き下げが行われる。このため、本発明によれば、二次電池を備えた機器のエネルギー回収効率を高めつつ、充電による二次電池の寿命低下を抑制できる。

例えば、本発明をＨＥＶに適用すれば、急な制動によって短時間で高電力が発生した場合であっても、入力上限値の範囲内で二次電池を充電できる。このため、従来に比べて、エネルギーの回収効率を高めることができ、ＨＥＶの燃費の向上を図ることができる。また、本発明を、燃料電池、太陽電池、発電機といった独立型電源と、二次電池とを連動させる電源システムに適用すれば、独立型電源からの入力電力が急激に増大した場合であっても、効率良くエネルギーを回収できる。

本発明における二次電池用の制御装置は、二次電池の入力を制御するための制御装置であって、前記二次電池の端子電圧を測定する電圧測定部と、設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定し、前記二次電池を使用する機器に、設定した複数個の前記入力上限値を出力する制御部とを備え、前記制御部は、複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を引き下げ、前記入力上限値毎の前記基準電圧は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように設定されていることを特徴とする。

上記本発明における二次電池用の制御装置は、前記制御部が、前記入力上限値として、第１の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する短時間入力上限値と、前記第１の時間よりも長い第２の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する長時間入力上限値とを設定し、前記短時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、第１の基準電圧Ｖ₁を設定し、前記長時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、前記第１の基準電圧Ｖ₁以上の第２の基準電圧Ｖ₂を設定する第１の態様とするのが好ましい。上記第１の態様は、特にＨＥＶにおいて有効である。

上記第１の態様においては、前記制御部が、前記短時間入力上限値の初期値を、前記長時間入力上限値の初期値よりも大きな値に設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧が、前記第１の基準電圧Ｖ₁にまで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を前記長時間入力上限値と同じ大きさに再設定するのが好ましい。この場合は、過充電の抑制をより確実なものとすることができる。

また、上記第１の態様においては、前記制御部が、前記短時間入力上限値の初期値を、前記長時間入力上限値の初期値よりも大きな値に設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧が、前記第１の基準電圧Ｖ₁にまで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を段階的に引き下げるのも好ましい。この場合も、過充電の抑制をより確実なものとすることができる。更に、この場合は、前記制御部が、前記電圧測定部が測定した端子電圧が前記第２の基準電圧Ｖ₂に到達したときに、又は到達するまでに、前記短時間入力上限値を前記長時間入力上限値と同じ大きさに再設定するのがより好ましい。これにより、過充電の抑制をより一層確実なものとすることができる。

また、上記本発明における二次電池用の制御装置は、前記二次電池の温度を測定する温度測定部を備え、前記制御部が、前記温度測定部で測定した温度に応じて、前記複数個の入力上限値を設定する第２の態様とするのも好ましい。二次電池の充電能力は温度によって変化するため、上記第２の態様によれば、精度の高い入力制御を行うことができる。

更に、上記本発明における二次電池用の制御装置は、前記制御部が、前記二次電池の残存容量を算出し、算出した残存容量に応じて、前記複数個の入力上限値を設定する第３の態様とするのも好ましい。上記第３の態様とすれば、二次電池の充電能力はＳＯＣによっても変化するため、上記第３の態様によれば、精度の高い入力制御を行うことができる。

また、上記本発明における二次電池用の制御装置においては、第２の態様と第３の態様との両方を兼ね備えた態様とすることもできる。この場合は、温度とＳＯＣとの両方に応じて入力上限値が設定されるため、一層、精度の高い入力制御を行なうことができる。

上記本発明における二次電池用の制御装置は、前記二次電池が、複数個の単電池を電気的に直列に接続して構成された電池ブロックを、更に複数個電気的に直列に接続して構成されており、前記電圧測定部が、前記複数個の電池ブロックそれぞれの端子電圧を測定し、前記制御部が、前記電圧測定部によって測定された前記複数個の電池ブロックそれぞれの端子電圧のうち、最も大きい端子電圧が前記第１の基準電圧Ｖ₁まで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を引き下げ、前記最も大きい端子電圧が前記第２の基準電圧Ｖ₂まで上昇した場合に、前記長時間入力上限値を引き下げる第４の態様とすることもできる。

本発明における入力制限方法は、二次電池の入力を制御するための入力制御方法であって、（ａ）前記二次電池の端子電圧を測定する工程と、（ｂ）設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定する工程と、（ｃ）複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定する工程と、（ｄ）前記（ａ）の工程で測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を再設定し、これを引き下げる工程とを有し、前記（ｃ）の工程において、前記入力上限値毎の前記基準電圧の設定は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の前記基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように行われていることを特徴とする。

上記本発明における二次電池の入力制御方法は、前記（ｂ）の工程において、前記入力上限値として、第１の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する短時間入力上限値と、前記第１の時間よりも長い第２の時間内に前記二次電池が入力可能な充電電力の上限値を規定する長時間入力上限値とを設定し、前記（ｃ）の工程において、前記短時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、第１の基準電圧Ｖ₁を設定し、前記長時間入力上限値に対応する前期基準電圧として、前記第１の基準電圧Ｖ₁以上の第２の基準電圧Ｖ₂を設定する態様とするのが好ましい。上記態様は、特にＨＥＶにおいて有効である。

また、本発明は、上記本発明における入力制御方法を具現化するためのプログラムであっても良い。このプログラムをコンピュータにインストールして実行することにより、本発明における二次電池の入力制御方法が実行される。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における二次電池用の制御装置及び二次電池の入力制御方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態１における二次電池用の制御装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における二次電池用の制御装置の概略構成を示す構成図である。

図１に示すように、本実施の形態１における二次電池用の制御装置１は、ＨＥＶに搭載された二次電池１０の制御を行っている。二次電池１０は、ＨＥＶの動力源となるモータ（図示せず）や、ＨＥＶに搭載された内燃機関のスタータモータ、更にはＨＥＶにおいて電力を要求する部分全てに電力を供給する。

本実施の形態１において、二次電池１０は、電池ブロックＢ₁〜Ｂ₂₀を直列に接続して構成されている。電池ブロックＢ₁〜Ｂ₂₀は、電池ケース１２に収容されている。また、電池ブロックＢ₁〜Ｂ₂₀それぞれは、２個の電池モジュールを電気的に直列に接続して構成されており、更に、各電池モジュールは、６個の単電池１１を電気的に直列に接続して構成されている。各単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。なお、電池ブロック、電池モジュール、単電池１１の数は特に限定されるものではない。二次電池１０の構成も上記した例に限定されるものではない。

また、電池ケース１２内には、複数の温度センサ６が配置されている。複数の温度センサ６の配置は、比較的温度が近い複数の電池ブロックを１つのグループとして、或いはいずれの電池ブロックとも比較的温度差がある１つの電池ブロックを１つのグループとして、グループ毎に１つの温度センサ６を配置することによって行われている。また、グループ分けは、事前の実験等によって、各電池ブロックの温度を計測することによって行われている。

また、図１において、車両ＥＣＵ２０は、車両に搭載された駆動用モータやエンジンの制御、更にはエアコンや各種計器類の制御等も行う制御装置である。車両ＥＣＵ２０は、二次電池用の制御装置１から後述する短時間入力情報及び長時間入力情報を受け取る。また、車両ＥＣＵ２０は、これら情報によって特定される短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎを越えない範囲で、駆動用モータ（駆動用モータとは別に発電機が配置されている場合は発電機）で発電された電力を二次電池１０に供給する。

二次電池用の制御装置１は、主に、制御部２と、電圧測定部３と、記憶部４と、温度測定部５とを備えている、また、本実施の形態１において、二次電池用の制御装置１は、電池ＥＣＵの一部を構成している。以下、各部について説明する。

電圧測定部３は、二次電池１０の端子電圧の測定を行なっている。本実施の形態１では、電圧測定部３は、電池ブロックＢ₁〜Ｂ₂₀それぞれの端子電圧Ｖｕ₁〜Ｖｕ₂₀を測定する。また、電圧測定部３は、電圧値電圧Ｖｕ₁〜Ｖｕ₂₀を特定する電圧データを生成し、これを制御部２に出力している。

電圧データが出力されると、制御部２は、電圧データを記憶部４に格納する。また、制御部２は、電池ブロック毎の端子電圧Ｖｕの中から、適正範囲内にある最も大きな端子電圧（最高端子電圧）Ｖｕ＿ｍａｘを特定する。電圧測定部３による制御部２への電圧データの出力は、予め設定された周期で行われる。なお、「適正範囲」とは、電池ブロックの短絡や二次電池１０の周辺回路等の回路エラーを誘引しない範囲をいう。

温度測定部５は、二次電池１０の温度の測定を行っている。本実施の形態１では、温度測定部５は、電池ケース１２内にグループ毎に設置された各温度センサ６が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、これに基づいてグループ毎の電池温度を特定する温度データを作成し、これを制御部２に出力する。

温度データが出力されると、制御部２は、温度データを記憶部４に格納すると共に、グループ毎の電池温度の平均値（平均電池温度）を算出する。温度測定部５による制御部２への温度データの出力も、予め設定された周期で行われている。

また、制御部２は、設定時間内に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を設定する。本実施の形態１においては、制御部２は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐと長時間入力上限値Ｐｉｎｎとの二種類の入力上限値を設定する。設定された短時間入力上限値Ｐｉｎｐと長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、それぞれ短時間入力情報及び長時間入力情報として記憶部４に格納される。また、制御部２は、車両ＥＣＵ２０に、短時間入力情報及び長時間入力情報を出力する。

短時間入力上限値Ｐｉｎｐは、第１の時間内、例えば１秒〜２秒といった短時間の間に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定する。短時間入力上限値Ｐｉｎｐは、車両において急制動が行なわれたときのように、短時間の間に駆動用モータ（駆動用モータとは別に発電機が配置されている場合は発電機）で高電力が発電された場合において、二次電池の充電を制限する。長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、第２の時間内、例えば１０秒程度といった比較的長時間の間に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定している。長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、例えば、車両の定常走行中の充電時や、ゆっくりと制動されている場合に、二次電池の充電を制限する。

また、本実施形態１においては、制御部２は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの引き下げを行う制限処理モードと、充電電力の短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの引き下げを行わない通常処理モードとの二つのモードを備えている。制御部２は、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁又はＶ₂まで上昇した場合は、制限処理モードによって処理を実行し、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理開始電圧Ｖ₁及びＶ₂を越えていない場合は、通常処理モードによって処理を実行する。

通常処理モードにおいては、制御部２は、車両ＥＣＵ２０に、短時間入力情報として短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値を出力し、長時間入力情報として長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値を出力する。但し、このとき、制御部２は、温度測定部５が出力した温度データに応じて、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値を設定する。温度データに基づく設定については、図４を用いて後述する。

制限処理モードにおいては、制御部２は、二次電池１０（各電池ブロック）の端子電圧の上昇を抑制させるため、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの引き下げを行う。具体的には、制御部２は、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁まで上昇すると、短時間入力制限値Ｐｉｎｐを再設定して、その引き下げを行う。また、制御部２は、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂まで上昇すると、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを再設定し、その引き下げを行う。また、制御部２は、引き下げを行った後は、引き下げが行われた入力上限値について入力情報の内容の書き換えを行うと共に、引き下げ後の入力上限値を特定する入力情報を車両ＥＣＵ２０に出力する。

また。本実施の形態１においては、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げのトリガとなる基準電圧Ｖ₁と長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げのトリガとなる基準電圧Ｖ₂とは、同一の値に設定されている。このため、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げと長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げとは同時に行われる。更に、制御部２は、電池ブロックの最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが、制限処理解除電圧Ｖ_cancelまで上昇したときには、制限処理モードを解除し、通常処理モードへと復帰する。

但し、本実施の形態１は、基準電圧Ｖ₁と基準電圧Ｖ₂とが同一の値に設定される例に限定されるものではない。本実施の形態１においては、基準電圧Ｖ₁が基準電圧Ｖ₂よりも小さな値に設定されていても良い。この場合も、過充電を抑制することができる。

また、本実施の形態１においては、記憶部４には、温度とその温度に最適な基準電圧Ｖ₁及び基準電圧Ｖ₂とを示すマップが格納されている。制御部２は、算出した平均電池温度をマップに当てはめて、基準電圧Ｖ₁及びＶ₂の設定を行っている。マップは、予め行われた充電実験の結果に基づいて、二次電池１０の性能や負荷を考慮して作成されている。

記憶部４は、上述した基準電圧Ｖ₁、Ｖ₂を設定するためのマップや、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値を設定するためのマップを格納している。また、記憶部４は、制限処理解除電圧Ｖ_cancelの値も格納している。また、記憶部４は、制御部２の指示に応じて、格納している情報を制御部２に出力する。

次に、本発明の実施の形態１における二次電池の入力制限方法について図２〜図４を用いて説明する。本実施の形態１における入力制御法は、図１に示した本実施の形態１における二次電池用の制御装置を動作させることによって実施される。よって、以下においては、適宜図１を参照しながら、図１に示す二次電池用の制御装置の動作に基づいて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における入力制御方法を示すフロー図である。図３は、実施の形態１における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。図４は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎと温度との関係を示す図である。

最初に、図２に示すように、制御部２は、温度測定部５から出力された温度データに基づいて二次電池１０の平均電池温度を算出し、算出した平均電池温度に応じて、短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀を設定する（ステップＳ１）。このとき、制御部２は通常処理モードで処理を行っている。また、本実施の形態１においては、短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀は、記憶部４に格納されており、制御部２は、記憶部４から短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀を抽出し、抽出した値を設定値として用いている。

但し、二次電池１０に充電可能な充電電力は電池温度に応じて変化することから、図４に示すように、短時間入力制限値Ｐｉｎｐも電池温度に応じて変化する。このため。記憶部４には、予め選択された電池温度毎に、対応する短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀が特定されたマップ（参照マップＰｉｎｐ）が格納されている。よって、ステップＳ１においては、制御部２は、記憶部４にアクセスし、参照マップＰｉｎｐを参照して、平均電池温度に応じた短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀の抽出及び設定を行っている。

また、図４に示すように、長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀も電池温度に応じて変化する。よって、記憶部４には、参照マップＰｉｎｐに加え、予め選択された電池温度毎に、対応する長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀が特定されたデーブル（参照マップＰｉｎｎ）も格納されている。

なお、参照マップＰｉｎｐでは、電池温度が同一の条件下において、短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀は、長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀よりも高い値に設定されている。これは、急制動時においては、通常時に比べて、発電される電力が大きく、又過充電とならない範囲内で可能な限り多くの電力を二次電池１０に入力するためである。

次に、制御部２は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、適正範囲内にある最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっているかどうかを判定する（ステップＳ２）。最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっていない場合は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐを引き下げる必要がないため、制御部２は、ステップＳ１で設定した短時間入力制限値Ｐｉｎｐが特定された短時間入力情報を車両ＥＣＵ２０へと出力し、（ステップＳ８）、その後、後述するステップS６を実行する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上である場合は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐを引き下げる必要があるため、制御部２は制限処理モードに移行して、短時間入力情報Ｐｉｎｐの引き下げ処理を行う。この場合、図３の時間Ｔ₁の時点のように、制御部２は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐの値を引き下げ、これを電池温度に応じた長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀と同じ値に変更する（ステップＳ３）。また、このとき、制御部２は、短時間入力情報の書き換えも行う。

また、制御部２は、ステップＳ１〜Ｓ３、及びＳ８の処理と平行して、ステップＳ１１〜Ｓ１３、及びＳ１４の処理を実行する。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、ステップＳ１の実行前や、ステップＳ３の実行後に行うこともできる。ステップＳ１１〜Ｓ１４について以下に説明する。

制御部２は、平均電池温度に応じて、長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀を設定する。（ステップＳ１１）。このときも。制御部２は通常処理モードで処理を行っている。具体的には、制御部２は、記憶部４にアクセスし、上述した参照マップＰｉｎｎを参照して、電池温度に応じた長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀の抽出及び設定を行う。

次に制御部２は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっているかどうかを判定する（ステップＳ１２）。最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっていない場合は、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを引き下げる必要がないため、制御部２は、ステップＳ１１で設定した長時間入力制限値Ｐｉｎｎが特定された長時間入力情報を車両ＥＣＵ２０へと出力し（ステップＳ１４）、その後、後述するステップ６を実行する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上である場合は、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを引き下げる必要があるため、図３の時間Ｔ₁の時点のように、制御部２は、制限処理モードに移行して、長時間入力制限値Ｐｉｎｎの引き下げ処理を行う（ステップＳ１３）。

また、本実施の形態１において、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの一回目の引き下げ処理における引き下げ幅は、二次電池１０の性能や電圧の上昇速度等に応じて適宜設定され、特に限定されるものではない。更に、後述する二回目以降の引き下げ処理における引き下げ幅も、二次電池１０の性能や電圧の上昇速度等に応じて適宜設定され、特に限定されるものではない。

次に、ステップＳ１〜Ｓ３の処理及びステップＳ１１〜Ｓ１３の処理が終了すると、制御部２は、現時点（最新）の短時間入力制限値Ｐｉｎｐと現時点（最新）の長時間入力制限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっているかどうかを判断する（ステップＳ４）。

現時点の短時間入力制限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力制限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっている場合は、制御部２は、この現時点の短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎを車両ＥＣＵ２０に出力する（ステップＳ５）。

一方、現時点の短時間入力制限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力制限値Ｐｉｎｎとが同一の値でない場合は、制御部２は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐの値を長時間入力制限値Ｐｉｎｎの値に再設定する（ステップＳ７）。図３に示すＴ₁の時点では、短時間入力制限値Ｐｉｎｐは、ステップＳ３により長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀まで引き下げられた後、更に、ステップＳ７により、引き下げられた後の現時点の長時間入力制限値Ｐｉｎｎまで引き下げられる。この後、制御部２は、再設定された短時間入力制限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力制限値Ｐｉｎｎとを車両ＥＣＵ２０に出力する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の終了後、制御部２は、電圧測定部３から出力した最新の電圧データに基づいて、現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっているかどうかを判定する（ステップＳ６）。現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ_cancel以下となっている場合には、制御部２は処理を終了する。

一方、現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっていない場合は、二次電池１０の入力制限を継続する必要があるため、制御部２は、再度、ステップＳ１２、から処理を実行する。これは、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを引き下げたことにより、二次電池１０の端子電圧が下降し、基準電圧Ｖ₂を下回る可能性があるためである。

但し、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂を下回っていない場合や、下回ってもすぐに上昇する場合は、例えば、図３に示す時間Ｔ₂〜Ｔ₅の時点のように、長時間入力上限値Ｐｉｎｎが更に階段状に引き下げられると共に、短時間入力上限値Ｐｉｎｐも長時間入力上限値Ｐｉｎｎに追随するように引き下げられる。

このように、本実施の形態１においては、二次電池１０の端子電圧が下降し、制限処理解除電圧Ｖ_cancelに到達するまで、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの引き下げが行われる。また、制御部２は、図２に示す処理を一定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で実行している。

以上のように本実施の形態１によれば、短時間入力制限値Ｐｉｎｐと長時間入力制限値Ｐｉｎｎとの二種類の入力制限値が設けられるため、ＨＥＶの走行状態に応じて入力制限が行なわれる。このため、急な制動によって短時間で高電力が発生した場合であっても、二次電池を充電できるので、従来に比べて、エネルギーの回収効率を高めることができ、ＨＥＶの燃費の向上を図ることができる。

本実施の形態１においては、上述したように、制御部２は、図２に示す処理を一定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で行なっているが、本実施の形態１はこれに限定されるものではない。本実施の形態１は、二次電池１０（電池ブロック）の端子電圧が基準電圧まで上昇した場合にのみ、制御部２によって図２に示す処理が実行される態様とすることもできる。

また、本実施の形態１における二次電池用の制御装置は、電池ＥＣＵを構成するマイクロコンピュータに、図２に示す各種処理を具現化されるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。この場合、マイクロコンピュータのＣＰＵ（central Processing unit）が制御部２として機能する。また、二次電池との接続回路とＣＰＵとが電圧測定部３として機能し、温度センサ６の接続回路とＣＰＵとが温度測定部５として機能する。更に、マイクロコンピュータが備える各種メモリが記憶部４として機能する。

更に、ＨＥＶの分野においては、車両ＥＣＵが電池ＥＣＵとしても機能する態様が考えられる。この態様においては、本実施の形態１における二次電池用の制御装置１は、車両ＥＣＵを構成するマイクロコンピュータに、図２に示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における二次電池用の制御装置及び入力制御方法について、図５〜図７を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態２における二次電池用の制御装置の構成について図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態２における二次電池用の制御装置の概略構成を示す構成図である。図５において、図１に示された符号と同符号が付された部分は、図１において同符号が付された部分と同一のものである。

図５に示すように、本発明の形態２における二次電池用の制御装置３０も、実施の形態１と同様に、ＨＥＶに搭載されたモータ駆動用の二次電池１０の制御を行っている。また、二次電池用の制御装置３０を構成する制御部３１も、図１に示した制御部２と同様に、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎを設定し、短時間入力情報および長時間入力情報の両方を車両ＥＣＵ２０に出力する。

但し、本実施の形態２における二次電池用の制御装置３０は、制御部３１が行う短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げ処理、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀の設定処理、及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀の設定処理の点で、実施の形態１における二次電池用の制御装置と異なっている。

具体的には、本実施の形態２においては、制御部３１は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの値を長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｐ₀にまで引き下げるに際して、段階的な引き下げを行っている。また、制御部３１は、二次電池１０のＳＯＣの推定を行い、推定したＳＯＣに応じて、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀と長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀の設定を行っている。

更に、制御部３１がＳＯＣの算出を行うため、二次電池用の制御装置３０は電流測定部３２を備えている。電流測定部３２は、電流センサ（図示せず）が出力した信号に基づいて、二次電池１０の充放電時における電流の電流値Ｉを測定している。本実施の形態２では、電流測定部３２は、電流センサが出力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、これに基づいて、充電時に二次電池１０に入力された電流の電流値Ｉと、放電時に二次電池１０に出力された電流値Ｉとを特定する電流データを生成し、これを制御部３１に出力する。

また、電流測定部３２は、充電時をマイナス、放電時をプラスとして電流データを生成する。電流測定部３２による制御部２への電流データの出力も、予め設定された周期で行われ、制御部３１は電流データも記憶部４に格納する。

本実施の形態２においては、制御部３１は、二次電池１０の積算容量Ｑに基づいて第１のＳＯＣを推定する。また、制御部３１は、充放電履歴に基づいて第２のＳＯＣも推定する。更に、制御部３１は、第１のＳＯＣと第２のＳＯＣとの差を求め、求めた差に基づいて第１のＳＯＣを補正し、補正後の第１のＳＯＣを二次電池１０のＳＯＣとしている。なお、制御部３１によるＳＯＣの推定は、第１のＳＯＣ及び第２のＳＯＣのうちのいずれかであってもよい。

具体的には、第１のＳＯＣの推定は、以下の手順によって行われる。先ず、制御部３１は、記憶部４に格納された電流データを読み出して電流値Iを取得し、取得された電流値Ｉが充電時の電流（−）の場合は充電効率を乗算する。次に、制御部３１は、得られた電流値Ｉ（充電時の場合は乗算値）を設定された時間にわたって積算して、積算容量Ｑを算出する。更に、制御部３１は、予め実験によって求められている満充電時の容量と積算容量Ｑとの差を求め、次いで、満充電時の容量に対する差の比を求め、求めた比（％）を第１のＳＯＣとして推定する。

また、第２のＳＯＣの推定は以下の手順によって行われる。先ず、制御部３１は、設定期間内において、電圧測定部３から出力された電圧データと、電流測定部２から出力された電流データとから、電池ブロック毎に、端子電圧の電圧値と充放電時の電流の電流値Ｉとのペアデータを複数個取得する。取得されたペアデータは、充放電履歴として、記憶部４に格納される。

次に、制御部３１は、記憶部４に格納された電池ブロック毎のペアデータの中から、代表となる電池ブロックの、上限及び下限を除いた平均的なペアデータを選択する。更に、演算部は、選択されたペアデータから、回帰分析法を用いて、一次の近似直線（Ｖ−Ｉ近似直線）を求める。さらに、制御部３１は、Ｖ−Ｉ近似直線のＶ切片を無負荷電圧ＯＣＶとして求め、これを代表となる電池ブロックの無負荷電圧ＯＣＶとする。

次に、制御部３１は、積算容量Ｑの単位時間あたりの変化量ΔＱに基づいて、二次電池１０の分極電圧を推定する。具体的には、制御部３１は、変化量ΔＱに対して時間遅延処理及び平均化処理を行い、これによってΔＱの不要な高周波成分に相当する変動成分を除去して、ΔＱ´を算出する。更に、制御部３１は、グループ毎の電池温度の中から最も高い温度（最高電池温度）を特定する。次に、制御部３１は、温度を縦軸（又は横軸）、ΔＱ’を横軸（又は縦軸）とし、縦軸と横軸との交点に対応する分極電圧が記録された二次元マップに、算出した変化量△Ｑ´と最高電池温度とを当てはめて分極電圧を特定する。制御部３１は、この特定した分極電圧を二次電池１０の分極電圧として推定する。なお、この二次元マップも記憶部４に格納されている。

次いで、制御部３１は、代表となる無負荷電圧ＯＣＶから、推定した分極電圧を減算して、代表となる電池ブロックの起電力を算出する。更に、制御部３１は、温度を縦軸（又は横軸）、起電力を横軸（又は縦軸）とし、縦軸と横軸との交点に対応するＳＯＣが記録された二次元マップに、算出された起電力と平均電池温度とを当てはめてＳＯＣを特定し、これを第２のＳＯＣとして推定する。なお、この二次元マップも記憶部４に格納されている。

また、上記の例では、代表となる電池ブロックを選択してＯＣＶの算出を行なっているが、これに限定されるものではない。たとえば、二次電池全体の無負荷電圧を算出し、これから二次電池全体の起電力を算出して、第２のＳＯＣを推定することもできる。

また、本実施の形態２においては、記憶部４に格納された参照マップＰｉｎｐは、実施の形態１と異なり、予め選択されたＳＯＣ毎に、対応する短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀を特定している。同様に、記憶部４に格納された参照マップＰｉｎｎは、予め選択されたＳＯＣ毎に、対応する長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀を特定している。また、参照マップＰｉｎｐでは、ＳＯＣが同一の条件下において、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀は、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀よりも高い値に設定されている。

なお、上述した点以外の点については、本実施の形態２における二次電池用の制御装置は、実施形態１における二次電池用の制御装置と同様に構成されている。

次に、本発明の実施の形態２における二次電池の入力制御方法について図６及び図７を用いて説明する。本実施の形態２における二次電池の入力制御方法は、図５に示した本実施の形態２における二次電池用の制御装置を動作させることによって実施される。よって、以下においては、適宜図５を参照しながら、図５に示す二次電池用の制御装置の動作に基づいて説明する。

図６は、本発明の実施の形態２における二次電池の入力制御方法を示すフロー図である。図７は、実施の形態２における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。

最初に図６に示すように、制御部３１は、二次電池１０のＳＯＣを算出し、記憶部４に格納された参照マップＰｉｎｐを用いて、算出したＳＯＣに応じた短時間入力制限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ0を設定する（ステップＳ２１）。このとき、制御部３１は、通常処理モードで処理を行っている（図７における開始から時間Ｔ₁までの区間参照）。

次に、制御部３１は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっているかどうかを判定する（ステップＳ２２）。

最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっていない場合は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐを引き下げる必要がないため、制御部３１は、ステップＳ２１で設定した短時間入力上限値Ｐｉｎｐが特定された短時間入力情報を車両ＥＣＵ２０へと出力し（ステップＳ３０）、その後、後述するステップＳ２９を実行する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっている場合は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐを引き下げる必要があるため、制御部３１は、図７における時間Ｔ₁からＴ₂の区間のように、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げ処理を行う（ステップＳ２３）。本実施の形態２において、ステップＳ２３における引き下げ処理は、予め定められた幅（例えば、２ｋｗ）で短時間入力上限値Ｐｉｎｐの値を引き下げることによって行われている。

次に、制御部３１は、引き下げ処理後の短時間入力上限値Ｐｉｎｐが長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀より大きいかどうかを判定する（ステップＳ２４）。なお、ここでいう長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀は、後述するステップＳ３１で設定された値である。

短時間入力上限値Ｐｉｎｐが長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀より大きい場合は、制御部３１は、短時間入力情報を車両ＥＣＵ２０に出力し（ステップＳ２５）、その後、再度ステップＳ２２を実行する。これは、短時間入力上限値Ｐｉｎｐを引き下げたことにより端子電圧が下降し、基準電圧Ｖ₁を下回る可能性があるためである。ステップＳ２２〜Ｓ２５は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐが長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀よりも小さくなるか、それと同じになるまで繰り返され、短時間入力制限値Ｐｉｎｐは段階的に引き下げられる（図７における時間Ｔ₁から時間Ｔ₂の区間参照）。

一方、短時間入力上限値Ｐｉｎｐが長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀より大きくない場合は、制御部３１は、ステップＳ２６を実行する。また、制御部３１は、ステップＳ２１〜Ｓ２５及びＳ３０の処理と平行して、ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理も実行する。なお、ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理は、ステップＳ２１の実行前や、ステップＳ２４の実行後に行うこともできる。ステップＳ３１〜Ｓ３４について以下に説明する。

制御部３１は、記憶部４に格納された参照マップＰｉｎnを参照して、算出されたＳＯＣに応じた長時間入力制限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀を設定する。（ステップＳ３１）。このときも、制御部３１は通常処理モードで処理を行っている（図７における開始から時間Ｔ₃までの区間参照）。

次に、制御部３１は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっているかどうかを判定する（ステップＳ３２）。実施の形態２においては、実施の形態１と異なり、基準電圧Ｖ₂は、基準電圧Ｖ₁よりも大きな値に設定されている。

最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっていない場合は、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを引き下げる必要がないため、制御部３１は、ステップＳ３１で設定した長時間入力上限値Ｐｉｎｎを車両ＥＣＵ２０へと出力し（ステップＳ３４）。その後、後述するステップＳ２９を実行する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上である場合は、長時間入力上限値Ｐｉｎｎを引き下げる必要があるため、制御部３１は、図７における時間Ｔ₃の時点のように、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げ処理を行う（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３は、実施の形態１において図２に示したステップＳ１３と同様に行われる。

次に、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理及びステップＳ３１〜Ｓ３３の処理が終了すると、制御部３１は、現時点の短時間入力上限値Ｐｉｎｐと長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっているかをどうかを判定する（ステップＳ２６）。現時点の短時間入力制限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力制限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっている場合は、制御部３１は、この現時点の短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎを車両ＥＣＵ２０に出力する（ステップＳ２７）。

一方、現時点の短時間入力上限値Ｐｉｎｐと長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値でない場合は、制御部３１は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐを長時間入力上限値Ｐｉｎｎの値に再設定し（ステップＳ２８）、その後、ステップＳ２７の処理を実行する。

ステップＳ２７の終了後、制御部３１は、電圧測定部３から出力した最新の電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっているかどうかを判定する（ステップＳ２９）。現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっている場合は、制御部３１は処理を終了する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっていない場合は、二次電池１０の入力制限を継続する必要があるため、制御部２は、再度、ステップＳ３２から処理を実行する。これは、長時間入力上限値Ｐｉｎｎを引き下げたことにより、端子電圧が下降し、基準電圧Ｖ₂を下回る可能性があるためである。また、この処理により、例えば、図７に示す時間Ｔ₂〜Ｔ₇の時点のように、長時間入力上限値Ｐｉｎnが更に階段状に引き下げられると共に、短時間入力上限値Ｐｉｎpも長時間入力上限値Ｐｉｎnに追随するように引き下げられる。

このように本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、二次電池１０の端子電圧が下降し、制限処理解除電圧Ｖ_cancelに到達するまで、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎnの引き下げが行われる。また、制御部３１は、図６に示す処理を一定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で実行している。

以上のように本実施の形態２においても、短時間入力制限値Ｐｉｎｐと長時間入力制限値Ｐｉｎｎとの二種類の入力制限値が設けられるため、ＨＥＶの走行状態に応じて入力制限が行なわれる。また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、急な制動によって短時間の間に発生した高電力を、過充電とならない範囲内で、二次電池の充電に利用できる。よって、本実施の形態２においても、従来に比べて、エネルギーの回収効率を高めることができ、ＨＥＶの燃費の向上を図ることができる。

更に、本実施の形態２においては、実施の形態１と異なり、二次電池１０（電池ブロック）の端子電圧が基準値まで上昇すると、先ず、短時間入力上限値Ｐｉｎｐが段階的に引き下げられ、その後に、長時間入力上限値Ｐｉｎnが引き下げられる（図７参照）。このため、実施の形態１に比べて、エネルギーの回収効率を更に向上させることができる。

また、本実施の形態２においては、ステップＳ２２〜ステップＳ２５の繰り返し処理に、一定の制限を設けることもできる。具体的には、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが、基準電圧Ｖ₂や、基準電圧Ｖ₁と基準電圧Ｖ₂との間の値まで、急激に上昇した場合に、ステップＳ２３〜ステップＳ２５の繰り返し処理を終了し、強制的にステップＳ２６の処理を実行する態様とすることもできる。

この態様とすれば、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが、急激に上昇した場合は、短時間入力制限値Ｐｉｎｐは一気に長時間入力制限値Ｐｉｎｎと同じ大きさまで引き下げられる。この結果、過充電になるのを効果的に抑制できる。

また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、制御部３１は、図６に示す処理を一定周期で行っているが、本実施の形態２はこれに限定されるものではない。本実施の形態２においても、制御部３１は、二次電池１０（電池ブロック）の端子電圧が基準電圧まで上昇した場合にのみ図６に示す処理を実施する態様とすることもできる。

更に、本発明の形態２における二次電池用の制御装置も、電池ＥＣＵを構成するマイクロコンピュータに、図６に示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。この場合も、マイクロコンピュータのＣＰＵ（central Processing unit）が制御部３１として機能する。また、電圧センサの接続回路とＣＰＵとが電圧測定部３として、電流センサの接続回路とＣＰＵとが電流測定部３２として、温度センサ６の接続回路とＣＰＵとが温度測定部５として機能する。更に、マイクロコンピュータが備える各種メモリが記憶部４として機能する。

また、本実施の形態２においても、二次電池用の制御装置３０は、車両ＥＣＵ２０を構成するマイクロコンピュータに、図６に示す各種処理を具現化させるプログラムをイオンストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における二次電池用の制御装置および二次電池の入力制御方法について、図８〜図１０を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態３における二次電池用の制御装置の構成について図８を参照にしながら説明する。図８は、本発明の実施の形態３における二次電池用の制御装置の概略構成を示す構成図である。図８において、図１に示された符号と同符号が付された部分は、図１において同符号が付された部分と同一のものである。

図８に示すように、本実施の形態３においては、実施の形態１及び２と異なり、二次電池１０は、発電装置４０と組み合わされて電源システムを構成している。二次電池１０は、実施の形態１及び２で用いられている二次電池と同様のものである。発電装置４０としては、具体的には、太陽光発電装置（太陽電池）、燃料電池、風力発電装置、水力発電装置、ガスタービンエンジンといった内燃機関を備えた火力発電装置等が挙げられる。

図８に示す電源システムにおいては、発電装置４０が出力した電力のうち負荷４２に対して余剰となる分が、充放電制御装置４１を介して二次電池１０に入力され、これにより二次電池１０の充電が行われる。また、負荷４２の消費電力が急激に増大し、負荷４２が要求する電力が発電装置４０の出力を超えると、二次電池１０から不足の電力が充放電制御装置４１を介して負荷４２に供給される。

また、図８に示す電源システムにおいても。ＨＥＶと同様に、通常二次電池１０のＳＯＣが２０〜８０％程度の範囲で推移するように制御が行われている（背景技術の欄参照）。具体的には、本実施の形態３における二次電池用の制御装置４４は、実施の形態２と同様に、二次電池１０のＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣを特定する情報を充放電制御装置４１に出力している。充放電制御装置４１は、出力された情報に基づいて、二次電池１０のＳＯＣが上記の範囲内に収まるよう二次電池１０の充放電を制御している。

また、図８に示すように、本実施の形態３においても二次電池用の制御装置４４は、実施の形態１及び２で示した例と同様に、電圧測定部３、温度測定部５、記憶部４及び制御部４５とを備えている。更に二次電池用の制御装置４４は、実施の形態２で示した例と同様に、電流測定部３２も備えている。また、制御部４５は、実施の形態１及び２で示した制御部と同様に、設定時間内に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を設定する。

但し,本実施の形態３においては、実施の形態１及び２と異なり、制御部４５は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓと、短時間入力上限値Ｐｉｎｐと、長時間入力上限値Ｐｉｎｎとの3種類の上限値を設定する。なお、設定された超短時間入力上限値Ｐｉｎｓと、短時間入力上限値Ｐｉｎｐと、長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、それぞれ、超短時間入力情報、短時間入力情報及び長時間入力情報として記憶部４に格納される。

また、本実施の形態３においては、制御部４５は、充放電制御装置４１に、超短時間入力情報、短時間入力情報及び長時間入力情報を出力する。充放電制御装置４１は、制御部４５から、超短時間入力情報、短時間入力情報及び長時間入力情報を受け取ると、これら情報によって特定される上限値を超えない範囲で、二次電池１０に充電用の電力を供給する。

超短時間入力上限値Ｐｉｎｓは、第１の時間内、例えば１秒以下といった極めて短い時間の間に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定している。つまり、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓは、充放電制御装置４１から瞬間的に高い充電電力が入力された場合において、二次電池１０の充電電力を制限している。

短時間入力上限値Ｐｉｎｐは、例えば２秒前後といった短い時間の間に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定している。短時間入力上限値Ｐｉｎｐは、例えば、発電装置４０から負荷４２への電力供給が短時間の間停止され、その間に発生した余剰の電力が二次電池１０に入力される場合等において、二次電池１０の充電電力を制限している。

長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、例えば１０秒程度といった比較的長時間の間に二次電池１０に入力可能な充電電力の上限を規定している。長時間入力上限値Ｐｉｎｎは、例えば、負荷４２が定常動作の状態にある場合において、余剰の電力が二次電池１０に入力されるときに、二次電池１０の充電電力を制限している。

また、本実施の形態１及び２の例と同様に、制御部４５は、制限処理モードと通常処理モードとを備えているが、本実施の形態３においては、制限処理モードにおいて、超短時間入力制限値Ｐｉｎｓについても引き下げ処理を行う。

具体的には、制限処理モードにおいては、制御部４５は、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁まで上昇すると、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓを再設定して、その引き下げを行う。また、制御部４５は、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂まで上昇すると、短時間入力上限値Ｐｉｎｐを再設定して、その引き下げを行う。更に、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₃まで上昇すると、長時間入力上限値Ｐｉｎｎを再設定して、その引き下げを行う。また、制御部４５は、引き下げを行った後は、引き下げが行われた入力上限値について入力情報の内容の書き換えを行うと共に、引き下げ後の入力上限値を特定する入力情報を充放電制御装置４１に出力する。

通常処理モードにおいては、制御部４５は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎに加えて、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓについても、初期値Ｐｉｎｓ₀を設定し、これを充放電制御装置４１に超短時間入力情報として出力する。超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの初期値Ｐｉｎｓ₀も記憶部４に格納されている。

また、このとき、制御部４５は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの設定も、温度測定部５が出力した温度データに応じて行う。これは、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓも、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎと同様に、電池温度に応じて変化するからである（図４参照）。本実施の形態３においては、記憶部４には、予め選択された電池温度毎に、対応する超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの初期値Ｐｉｎｓ₀が特定されたマップ（参照マップＰｉｎｓ）も格納されている。

また、本実施の形態３においては、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの引き下げのトリガとなる基準電圧Ｖ₁、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げのトリガとなる基準電圧Ｖ₂、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げのトリガとなり基準電圧Ｖ₃は、同一の値に設定されている。更に、制御部４５は、電池ブロックの最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが、制限処理解除電圧Ｖ_cancelまで低下したときは、制限処理モードを解除し、通常処理モードへと復帰する。

但し、本実施の形態３は、実施の形態１と同様に、基準電圧Ｖ₁、基準電圧Ｖ₂及び基準電圧Ｖ₃が同一の値に設定されている例に限定されるものではない。本実施の形態３においては、基準電圧Ｖ₁は基準電圧Ｖ₂よりも小さな値に設定されていても良いし、基準電圧Ｖ₂は基準電圧Ｖ₃よりも小さな値に設定されていても良い。この場合も、過充電を抑制することができる。

更に、本実施の形態３においては、記憶部４には、温度とその温度に最適な基準電圧Ｖ₁、基準電圧Ｖ₂及び基準電圧Ｖ₃とを示すマップが格納されている。制御部４５は、温度データに基づいて平均電池温度を算出し、これをマップに当てはめて、基準電圧Ｖ₁、基準電圧Ｖ₂及び基準電圧Ｖ₃を設定している。このマップは、予め行われた充電実験の結果を用いて、二次電池１０の性能や負荷を考慮して作成される。また、記憶部４には、制限処理解除電圧Ｖ_cancelの値も格納されている。

次に、本発明の実施の形態３における二次電池の入力制御方法について図９及び図１０を用いて説明する。本実施例の形態３における入力制御方法は、図８に示した本実施の形態３における制御装置を動作させることによって実施される。よって、以下においては、適宜図８を参照しながら、図８に示す二次電池用の制御装置の動作に基づいて説明する。

図９は、本発明の実施の形態３における入力制御方法を示すフロー図である。図１０は、実施の形態３における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓ及び短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。

最初に、図９に示すように、制御部４５は、温度測定部５から出力された温度データに基づいて二次電池１０の平均電池温度を算出し、算出した平均電池温度に応じて、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの初期値Ｐｉｎｓ₀を設定する（ステップＳ５１）。この時、制御部４５は通常処理モードで処理を行っている。本実施例の形態３においては、制御部４５は、上述したように、記憶部４に格納されている参照マップＰｉｎｓを参照して、平均電池温度に応じた超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの初期値Ｐｉｎｓ₀を抽出し、抽出した値を設定値として用いている。

なお、参照マップＰｉｎｓでは、電池温度が同一の条件下において、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの初期値Ｐｉｎｓ₀は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀よりも高い値に設定されている。これは、瞬間的に発生する電力ほど値が大きく、又過充電とならない範囲内で可能な限り多くの電力を二次電池１０に入力するためである。

次に、制御部４５は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっていないかどうかを判定する（ステップＳ５２）。最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上となっていない場合は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓを引き下げる必要がないため、制御部４５は、ステップＳ５１で設定した超短時間入力上限値Ｐｉｎｓが特定された超短時間情報を充放電制御装置４１へと出力する（ステップS５８）。その後、制御部４５は、後述のステップS５６を実行する。

一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₁以上である場合は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓを引き下げる必要があるため、制御部４５は、制限処理モードに移行して、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの引き下げ処理を行う。この場合、図１０の時間Ｔ₁の時点のように、制御部４５は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの値を引き下げ、電池温度に応じた長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀と同じ値に再設定する。（ステップＳ５３）。また、このとき、制御部４５は、超短時間入力情報の書き換えも行う。

また、制御部４５は、ステップＳ５１〜Ｓ５３、及びＳ５８の処理と平行して、ステップＳ６１〜Ｓ６６、及びＳ７１〜Ｓ７４の処理も実行する。なお、ステップＳ６１〜Ｓ６６、及びステップＳ７１〜Ｓ７４の処理は、ステップステップＳ５１の実行前や、ステップＳ５３の実行後に行うこともできる。

以下、ステップＳ６１〜Ｓ６６、及びステップＳ７１〜Ｓ７４の処理について説明する。但し、説明は、ステップＳ６１〜Ｓ６６の処理、ステップＳ７１〜Ｓ７４の処理、ステップＳ６５及びＳ６６の処理の順で行う。

先ず、制御部４５は、平均電池温度に応じて、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの初期値Ｐｉｎｐ₀を設定する（ステップＳ６１）。ステップＳ６１は、実施の形態１において図１に示したステップＳ１と同様に、参照マップＰｉｎｐを用いて行われる。次に、制御部４５は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっているかどうかを判断する（ステップＳ６２）。

最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上となっていない場合は、制御部４５は、ステップＳ６１で設定した短時間入力上限値Ｐｉｎｐが特定された短時間入力情報を充放電制御装置４１へと出力し（ステップＳ６４、その後、後述のステップＳ５６を実行する。一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₂以上である場合は、実施の形態１において図２に示したステップ３と同様に、図１０の時間Ｔ₁の時点のように、制御部４５は、制限処理モードに移行して、短時間入力上限値Ｐｉｎｐの引き下げ処理を行う（ステップＳ６３）。

次に、ステップＳ７１〜Ｓ７４の処理について説明する。制御部４５は、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀を設定する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１は、実施の形態１において図２に示したステップＳ１１と同様に、参照マップＰｉｎｎを用いて行われる。次に、制御部４５は、電圧測定部３から出力された電圧データに基づいて、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₃以上となっているかどうかを判断する（ステップＳ７２）。

最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₃以上となっていない場合は、制御部４５は、ステップＳ７１で設定した長時間入力上限値Ｐｉｎｎが特定された長時間入力情報を充放電制御装置４１へと出力し（ステップＳ７４）、その後、後述のステップＳ５６を実行する。一方、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₃以上である場合は、実施の形態１において図２に示したステップＳ１３と同様に、図１０の時間Ｔ₁の時点のように、制御部４５は、制限処理モードに移行して、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げ処理を行う（ステップＳ７３）。

なお、本実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、長時間入力上限値Ｐｉｎｎの1回目の引き下げ処理における引き下げ幅は、二次電池１０の性能や電圧の上昇速度に応じて適宜設定され、特に限定されるものではない。更に、後述する２回目以降の引き下げ処理における引き下げ幅も、二次電池１０の性能や電圧の上昇速度等に応じて適宜設定され、特に限定されるものではない。

次に、ステップＳ６１〜Ｓ６４の処理及びステップＳ７１〜Ｓ７４の処理が終了すると、制御部４５は、現時点（最新）の短時間入力上限値Ｐｉｎｐと現時点（最新）の長時間入力上限値ｐｉｎｎとが同一の値となっているかどうかを判定する（ステップＳ６５）。現時点の短時間入力上限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一になっている場合は、制御部４５は、後述するステップＳ５４を実行する。

一方、現時点の短時間入力上限値Ｐｉｎｐと現時点の長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値でない場合は、制御部４５は、短時間入力上限値Ｐｉｎpの値を長時間入力上限値Ｐｉｎｎの値に再設定する。(ステップＳ６６)。図１０に示すＴ₁の時点では、短時間入力上限値Ｐｉｎｐは、ステップＳ３３により長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀まで引き下げられた後、更に、ステップＳ６５により、引き下げられた後の現在の長時間入力上限値Ｐｉｎｎまで引き下げられる。この後、制御部４５は後述するステップＳ５４を実行する。

次に、ステップＳ６５及びＳ６６の処理が終了すると、制御部４５は、現時点の超短時間入力上限値Ｐｉｎｓと現時点の長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっているかどうかを判定する（ステップＳ５４）。

現時点の超短時間入力上限値Ｐｉｎｓと長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値となっている場合は、制御部４５は、現時点における超短時間入力上限値Ｐｉｎｓ、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ、長時間入力上限値Ｐｉｎｎを充放電制御装置４１へ出力する(ステップＳ５５)。

一方、現時点の超短時間入力上限値Ｐｉｎｓと現時点の長時間入力上限値Ｐｉｎｎとが同一の値でない場合は、制御部４５は、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓの値を長時間入力上限値Ｐｉｎｎの値に再設定する。(ステップＳ５７)。

図１０に示すＴ₁の時点では、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓは、ステップＳ５３により長時間入力上限値Ｐｉｎｎの初期値Ｐｉｎｎ₀まで引き下げられた後、更に、ステップＳ５７により、引き下げられた後の現在の長時間入力上限値Ｐｉｎｎまで引き下げられる。この後、制御部４５は、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎと共に、再設定された超短期入力上限値Ｐｉｎｓを充放電制御装置４１に出力する(ステップＳ５５)。

ステップＳ５５の終了後、制御部４５は、電圧測定部３から出力した最新の電圧データに基づいて、現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっているかどうかを判定する（ステップＳ５６）。現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっている場合は、制御部４５は処理を終了する。

一方、現在の最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが制限処理解除電圧Ｖ_cancel以下となっていない場合は、二次電池１０の入力制限を継続する必要があるため、制御部４５は、再度、ステップＳ７２からの処理を実行する。これは、実施の形態１と同様に、長時間入力制限値Ｐｉｎｎを引き下げたことにより、二次電池１０の端子電圧が低下し、基準電圧Ｖ₃を下回る可能性があるためである。

但し、最高端子電圧Ｖｕ＿ｍａｘが基準電圧Ｖ₃を下回っていない場合や、下回ってもすぐに上昇する場合は、例えば、図３に示す時間Ｔ₂〜Ｔ₅の時点のように、長時間入力上限値Ｐｉｎｎが更に階段状に引き下げられると共に、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓ、短時間入力上限値Ｐｉｎｐも長時間入力上限値Ｐｉｎｎに追随するように引き下げられる。

このように、本実施の形態３においては、二次電池１０の端子電圧が下降し、制限処理解除電圧Ｖ_cancelに到達するまで、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓ、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの引き下げが行われる。また、制御部４５は、図９に示す処理を一定周期（例えば、100ms周期）で実行している。但し、本実施の形態３も、二次電池１０（電池ブロック）の端子電圧が基準電圧まで上昇した場合にのみ、制御部４５によって図９に示す処理が実行される態様とすることもできる。

以上のように本実施の形態３においては、３つの入力制限値が設けられ、負荷４２の状況に応じて、入力制限が行なわれる。また、本実施の形態３においては、短時間の間に発生した高電力を、過充電とならない範囲内で、二次電池の充電に利用できる。よって、本実施の形態３においても、実施の形態１及び２と同様に、エネルギーの回収効率を高めることができる。

また、本実施の形態３における二次電池用の制御装置４４も、電池ＥＣＵを構成するマイクロコンピュータに、図９に示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することができる。この場合、マイクロコンピュータのＣＰＵ（central processing unit）が制御部４５として機能する。また、二次電池との接続回路とＣＰＵとが電圧測定部３として、電流センサの接続回路とＣＰＵとが電流測定部３２として、温度センサ６の接続回路とＣＰＵとが温度測定部５として機能する。更に、マイクロコンピュータが備える各種メモリが記憶部４として機能する。

更に、本実施の形態３においては、充放電制御装置４１が、二次電池用の制御装置４４として機能する態様も考えられる。この態様においては、本実施の形態３における二次電池用の制御装置４４は、充放電制御装置４１を構成するマイクロコンピュータに、図９に示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって、実現することが可能である。

また、本実施の形態１〜３は、グループ毎に測定された電池温度の中から最小または最高の電池温度を特定し、これを用いて処理を行う態様であってもよい。更に、本実施の形態１〜３は、電池ブロックの平均の端子電圧や、電池パック全体の端子電圧を算出し、これらを用いて処理を行う態様であってもよい。

実施の形態１〜３においては、入力上限値は、電池温度及びＳＯＣのいずれかに応じて設定されているが、これに限定されるものではなく、電池温度及びＳＯＣの両方に応じて設定されても良い。この場合は、参照マップＰｉｎｓ、参照マップＰｉｎｐ、及び参照マップＰｉｎｎとして、縦軸（又は横軸）を電池温度、横軸（又は縦軸）をＳＯＣとし、縦軸と横軸との交点に最適な上限値が記録された二次元マップが用いられる。

また、実施の形態１及び２においては、二つの上限値が設定され、実施の形態３においては、三つの上限値が設定されているが、本発明においては、四つ以上の上限値を設定する態様としても良い。さらに本発明において、基準電圧は、設定された入力上限値の数をｎとし、入力上限値毎の基準電圧を、対応する入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように設定されていてれば良い。

本発明における二次電池用の制御装置及び二次電池の入力制御方法は、燃料電池や太陽電池、及び発電機といった独立型電源と、二次電池とを組み合わせた電源システムに有効である。本発明における二次電池用の制御装置及び二次電池の入力制御方法は、産業上の利用可能性を有するものである。

本発明の実施の形態１における二次電池用の制御装置の概略構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における入力制御方法を示すフロー図である。 実施の形態１における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。 短時間入力制限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力制限値Ｐｉｎｎと温度との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における二次電池用の制御装置の構成概略を示す構成図である。 本発明の実施の形態２における二次電池の入力制御方法を示すフロー図である。 実施の形態２における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。 本発明の実施の形態３における二次電池用の制御装置の概略構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態３における入力制御方法を示すフロー図である。 実施の形態３における、二次電池を構成する電池ブロックの端子電圧、超短時間入力上限値Ｐｉｎｓ及び短時間入力上限値Ｐｉｎｐ及び長時間入力上限値Ｐｉｎｎの経時変化を示す図である。

符号の説明

１、３０、４４ 二次電池用の制御装置
２、３１、４５ 制御部
３ 電圧測定部
４ 記憶部
５ 温度測定部
６ 温度センサ
１０ 二次電池
２０ 車両ＥＣＵ
３２ 電流測定部
４０ 発電装置
４１ 充放電制御装置
４２ 負荷

Claims (15)

1. 二次電池の入力を制御するための制御装置であって、
   前記二次電池の端子電圧を測定する電圧測定部と、設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定し、前記二次電池を使用する機器に、設定した複数個の前記入力上限値を出力する制御部とを備え、
   前記制御部は、複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を引き下げ、
   前記入力上限値毎の前記基準電圧は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように設定されていることを特徴とする二次電池用の制御装置。
2. 前記二次電池が、内燃機関と発電機とを備える車両に搭載され、前記発電機によって発生した電力によって充電される請求項１に記載の二次電池用の制御装置。
3. 前記制御部が、前記入力上限値として、第１の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する短時間入力上限値と、前記第１の時間よりも長い第２の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する長時間入力上限値とを設定し、前記短時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、第１の基準電圧Ｖ₁を設定し、前記長時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、前記第１の基準電圧Ｖ₁以上の第２の基準電圧Ｖ₂を設定する請求項１または２に記載の二次電池用の制御装置。
4. 前記制御部が、前記短時間入力上限値の初期値を、前記長時間入力上限値の初期値よりも大きな値に設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧が、前記第１の基準電圧Ｖ₁にまで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を前記長時間入力上限値と同じ大きさに再設定する請求項３記載の二次電池用の制御装置。
5. 前記制御部が、前記短時間入力上限値の初期値を、前記長時間入力上限値の初期値よりも大きな値に設定し、前記電圧測定部が測定した端子電圧が、前記第１の基準電圧Ｖ₁にまで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を段階的に引き下げる請求項３記載の二次電池用の制御装置。
6. 前記制御部が、前記電圧測定部が測定した端子電圧が前記第２の基準電圧Ｖ₂に到達したときに、又は到達するまでに、前記短時間入力上限値を前記長時間入力上限値と同じ大きさに再設定する請求項５に記載の二次電池用の制御装置。
7. 前記二次電池の温度を測定する温度測定部を備え、
   前記制御部が、前記温度測定部で測定した温度に応じて、前記複数個の入力上限値を設定する請求項１に記載の二次電池用の制御装置。
8. 前記制御部が、前記二次電池の残存容量を算出し、算出した残存容量に応じて、前記複数個の入力上限値を設定する請求項１に記載の二次電池用の制御装置。
9. 前記二次電池が、複数個の単電池を電気的に直列に接続して構成された電池ブロックを、更に複数個電気的に直列に接続して構成されており、
   前記電圧測定部が、前記複数個の電池ブロックそれぞれの端子電圧を測定し、
   前記制御部が、前記電圧測定部によって測定された前記複数個の電池ブロックそれぞれの端子電圧のうち、最も大きい端子電圧が前記第１の基準電圧Ｖ₁まで上昇した場合に、前記短時間入力上限値を引き下げ、前記最も大きい端子電圧が前記第２の基準電圧Ｖ₂まで上昇した場合に、前記長時間入力上限値を引き下げる請求項３〜６のいずれか記載の二次電池用の制御装置。
10. 二次電池の入力を制御するための入力制御方法であって、
    （ａ）前記二次電池の端子電圧を測定する工程と、
    （ｂ）設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定する工程と、
    （ｃ）複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定する工程と、
    （ｄ）前記（ａ）の工程で測定した端子電圧がいずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を再設定し、これを引き下げる工程とを有し、
    前記（ｃ）の工程において、前記入力上限値毎の前記基準電圧の設定は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の前記基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように行われていることを特徴とする二次電池の入力制御方法
11. 前記二次電池が、内燃機関と発電機とを備える車両に搭載され、前記発電機によって発生した電力によって充電される請求項１０に記載の二次電池の入力制御方法。
12. 前記（ｂ）の工程において、前記入力上限値として、第１の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する短時間入力上限値と、前記第１の時間よりも長い第２の時間内に前記二次電池が入力可能な充電電力の上限値を規定する長時間入力上限値とを設定し、
    前記（ｃ）の工程において、前記短時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、第１の基準電圧Ｖ₁を設定し、前記長時間入力上限値に対応する前期基準電圧として、前記第１の基準電圧Ｖ₁以上の第２の基準電圧Ｖ₂を設定する請求項１０または１１に記載の二次電池の入力制御方法。
13. 二次電池の入力を制御するための入力制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記プログラムは、
    （ａ）前記二次電池の端子電圧を測定するステップと、
    （ｂ）設定時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する入力上限値を、前記設定時間を異ならせ、且つ前記設定時間が長いほど値が低くなるように複数個設定するステップと、
    （ｃ）複数個の前記入力上限値毎に基準電圧を設定するステップと、
    （ｄ）前記（ａ）のステップで測定した端子電圧が、いずれかの基準電圧まで上昇した場合に、対応する前記入力上限値の値を再設定し、これを引き下げるステップとをコンピュータに実行させ、
    前記（ｃ）のステップにおいて、前記入力上限値毎の前記基準電圧の設定は、設定された入力上限値の数をｎとし、前記入力上限値毎の前記基準電圧を、対応する前記入力上限値の値が高いものから順にＶ₁、Ｖ₂、・・・、Ｖ_nとしたときに、Ｖ₁≦Ｖ₂≦・・・≦Ｖ_nとなるように行われることを特徴とするコンピュータに実行させるためのプログラム。
14. 前記二次電池が、内燃機関と発電機とを備える車両に搭載され、前記発電機によって発生した電力によって充電される請求項１３に記載のプログラム。
15. 前記（ｂ）のステップにおいて、前記入力上限値として、第１の時間内に前記二次電池に入力可能な充電電力の上限を規定する短時間入力上限値と、前記第１の時間よりも長い第２の時間内に前記二次電池が入力可能な充電電力の上限値を規定する長時間入力上限値とを設定し、
    前記（ｃ）のステップにおいて、前記短時間入力上限値に対応する前記基準電圧として、第１の基準電圧Ｖ₁を設定し、前記長時間入力上限値に対応する前期基準電圧として、前記第１の基準電圧Ｖ₁以上の第２の基準電圧Ｖ₂を設定する請求項１３または１４に記載のプログラム。

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