JP6435866B2 - 二次電池の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも電動機を駆動源とする車両に搭載される二次電池の制御装置に関する。

電動機を駆動源とする車両としては、例えばハイブリッド車や電気自動車が知られている。これらの車両では、二次電池の充電状態（ＳＯＣ： State Of Charge）に基づいて二次電池の充放電制御が行われる。充放電制御では、例えば二次電池の過充電及び過放電を回避すべく、二次電池のＳＯＣ値が推定されるとともに、当該ＳＯＣ値が所定の使用ＳＯＣ範囲内に制御される。ＳＯＣ値の推定精度が低い場合、ある程度の余裕度を使用ＳＯＣ範囲に設ける必要がある。使用ＳＯＣ範囲に余裕度を設けるためには、二次電池の電池容量を増大させる必要があり、これが二次電池のコストの増大を招いている。したがって、ＳＯＣ値を精度良く推定できれば、二次電池の電池容量の削減によるコストの低減を期待できる。このような事情により、ＳＯＣ値の推定精度の向上が求められている。従来、ＳＯＣ値の推定精度を向上させる方法としては、例えば特許文献１に記載の方法がある。

特許文献１に記載の装置は、等価回路モデルと、パラメータ推定部と、逆対数変換部とを備えている。等価回路モデルは、抵抗及びコンデンサを特性パラメータとして二次電池をモデル化したものである。パラメータ推定部は、センサにより検出される充放電電流及び二次電池の端子間電圧に基づいて状態方程式と出力方程式とから対数変換パラメータ値を逐次推定する。対数変換パラメータ値は、等価回路モデルの特性パラメータを対数変換することで得られる値である。逆対数変換部は、パラメータ推定部により推定された対数変換パラメータ値を逆対数変換することにより、等価回路モデルの特性パラメータを算出する。特許文献１に記載の推定装置は、逆対数変換部により算出された等価回路モデルの特性パラメータに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage：開回路電圧）値を推定し、推定されたＯＣＶ値からＯＣＶ−ＳＯＣ特性に基づいてＳＯＣ値を求める。

特開２０１４−７４６８２号公報

ところで、ハイブリッド車では、一般に、ＳＯＣ値に基づいて走行モードの切り替えが行われる。例えばＳＯＣ値が上限値に近い場合、すなわち二次電池の充電量が満充電に近い場合には、ハイブリッド車では、モータのみを駆動源とするＥＶ走行が行われる。ＥＶ走行によりＳＯＣ値が低下し、ＳＯＣ値が所定の閾値以下になると、ハイブリッド車では、エンジン及びモータの双方を駆動源とするＨＶ走行が行われる。ＨＶ走行の際、二次電池の充放電制御により、ＳＯＣ値が所定の範囲内に維持される。

ここで、ＨＶ走行時に二次電池の等価回路モデルの特性パラメータを推定する場合、ＳＯＣ値が所定の範囲内に維持されているため、センサにより検出される充放電電流及び二次電池の端子間電圧が時定数の大きい成分をほとんど含んでいない。そのため、等価回路モデルにおける時定数の大きい特性パラメータを精度良く推定できないおそれがある。

一方、ＥＶ走行時には長時間の放電が行われる可能性があるため、センサにより検出される充放電電流及び二次電池の端子間電圧が時定数の大きい成分を有している可能性がある。しかしながら、ＥＶ走行の継続時間が短い場合には、センサにより検出される充放電電流及び二次電池の端子間電圧が時定数の大きい成分をほとんど含んでいない可能性がある。結局、ＥＶ走行の際にも、状況によっては、等価回路モデルにおける時定数の大きい特性パラメータを精度良く推定できないおそれがある。

二次電池の等価回路モデルにおける時定数の大きい特性パラメータを精度良く推定できないと、ＯＣＶ値の推定精度が低下し、結果的にＳＯＣ値の推定精度の低下を招く懸念がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次電池の等価回路モデルの特性パラメータの推定精度を向上させることのできる二次電池の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、少なくとも電動機（２）を駆動源とする車両（１）に搭載される二次電池（３）の制御装置（６）は、電流検出部（４）と、電圧検出部（５）と、演算部（６０）とを備える。電流検出部は二次電池の充放電電流を検出する。電圧検出部は二次電池の端子間電圧を検出する。演算部は、二次電池の等価回路モデル（Ｍ１，Ｍ２）の特性パラメータを同定する。等価回路モデルは、最大の時定数を有するインピーダンス回路が含まれる拡散回路（１５）を有する。充放電電流が零になる直前の充放電電流に等価な定電流を電流初期値とするとき、演算部は、車両の停車前に電流検出部により検出される充放電電流に基づいて電流初期値を演算するとともに、車両の停車後に電圧検出部により検出される端子間電圧に基づいてインピーダンス回路の電圧初期値を同定し、電流初期値及び電圧初期値に基づいて拡散回路の特性パラメータを同定する。

車両の停車前に電流検出部により検出される充放電電流、及び車両の停車後に電圧検出部により検出される端子間電圧には時定数の大きい成分が含まれている。したがって、上記構成によれば、等価回路モデルにおける時定数の大きい特性パラメータを同定することができるため、等価回路モデルの特性パラメータの推定精度を向上させることができる。

本発明によれば、二次電池の等価回路モデルの特性パラメータの推定精度を向上させることができる。

二次電池の制御装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 実施形態の二次電池の制御装置について二次電池の等価回路モデルの一例を示す回路図。 （ａ），（ｂ）は、車両の停車の際に電圧検出部により検出される端子間電圧Ｖｔ、及び電流検出部により検出される充放電電流Ｉｔの推移例を示すタイミングチャート。 実施形態の二次電池の制御装置について二次電池の等価回路モデルの一例を示す回路図。 電流の推移例を示すグラフ。 （ａ）〜（ｃ）は、ＲＣ並列回路の入力電流Ｉ、コンデンサを流れる電流Ｉ_C、及び抵抗を流れる電流Ｉ_Rの推移を示すグラフ。 実施形態の二次電池の制御装置により実行される処理の手順を示すフローチャート。

以下、二次電池の制御装置の一実施形態について説明する。はじめに、本実施形態の二次電池の制御装置が搭載された車両の概要について説明する。

図１に示されるように、車両１は、電動機２と図示しないエンジンとを駆動源として有する、いわゆるハイブリッド車である。車両１は、その走行モードとして、電動機２のみを用いて走行するＥＶ走行モードと、電動機２及びエンジンを併用して走行するＨＶ走行モードとを有している。

電動機２は、車両に搭載された二次電池３から供給される電力に基づいて駆動し、図示しない車両の駆動輪に動力を伝達する。また、電動機２は、駆動輪から伝達される回生エネルギに基づいて回生発電を行う。電動機２の回生発電により生成される電力は二次電池３に充電される。二次電池３は、例えばリチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池等からなる。二次電池３では、充放電の際に反応速度の異なる化学反応が複合的に生じる。それらの化学反応の反応速度の差異が、二次電池の充放電の時定数となる。換言すれば、時定数の異なる複数の化学反応が同時進行することにより二次電池の充放電が行われる。

車両１は、電流検出部４と、電圧検出部５と、制御装置６とを有している。
電流検出部４は、二次電池３及び電動機２に対して直列に接続されている。電流検出部４は、二次電池３の充放電の際に二次電池３に流れる充放電電流Ｉｔを予め設定された検出周期（サンプリング周期）Ｔ_sで検出する。電圧検出部５は、二次電池３及び電動機２に対して並列に接続されている。電圧検出部５は、二次電池３の端子間電圧Ｖｔを検出周期Ｔ_sで検出する。各検出部４，５の出力信号は制御装置６に取り込まれる。

制御装置６は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、ＣＰＵやメモリ等を有している。制御装置６は、演算部６０と、制御部６１とを有している。演算部６０は、各検出部４，５により検出される充放電電流Ｉｔ及び端子間電圧Ｖｔに基づいて二次電池３の充電状態を示すＳＯＣ値を推定する。制御部６１は、演算部６０により演算されるＳＯＣ値に基づいて二次電池３の充放電制御を行う。

次に、演算部６０によるＳＯＣ値の推定方法について説明する。
本実施形態では、二次電池３が図２に示されるような等価回路でモデル化されている。図２に示されるように、二次電池３の等価回路モデルＭ１は、時定数の異なる複数の化学反応に対応したインピーダンス回路１１〜１４と、開回路電圧ＯＣＶを発生させる開回路電圧源ＶＳとを有している。各インピーダンス回路１１〜１４及び開回路電圧源ＶＳは直列に接続されている。

インピーダンス回路１１は抵抗値Ｒ₁の抵抗器のみからなる。インピーダンス回路１２〜１４は、抵抗値Ｒ₂〜Ｒ₄の抵抗器と、静電容量Ｃ₂〜Ｃ₄のコンデンサとがそれぞれ並列に接続された、いわゆるＲＣ並列回路からなる。なお、インピーダンス回路１１は、静電容量が零に設定されたＲＣ並列回路を想定している。以下では、便宜上、インピーダンス回路１１における仮想的なコンデンサの静電容量を「Ｃ₁（＝０）」と表記する。等価回路モデルＭ１の特性は、抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₁〜Ｃ₄のそれぞれの値により決定される。以下では、抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₁〜Ｃ₄をまとめて特性パラメータＲ₁〜Ｒ₄，Ｃ₁〜Ｃ₄とも表記する。

インピーダンス回路１１の時定数τ₁は零に設定されている。インピーダンス回路１２の時定数τ₂（＝Ｒ₂Ｃ₂）は、１０ミリ秒オーダ（例えば３０ｍｓ）に設定されている。インピーダンス回路１３の時定数τ₃（＝Ｒ₃Ｃ₃）は、秒オーダ（例えば３ｓ）に設定されている。インピーダンス回路１４の時定数τ₄（＝Ｒ₄Ｃ₄）は、１０秒オーダ（例えば３０ｓ）に設定されている。すなわち、インピーダンス回路１４の時定数τ₄は最大値に設定されている。このような時定数が最大のインピーダンス回路１４は二次電池３の化学反応における拡散抵抗をインピーダンスで表したものであるため、以下では便宜上、インピーダンス回路１４を拡散回路１４とも表記する。なお、インピーダンス回路１２，１３は二次電池３の化学反応における反応抵抗をインピーダンスで表したものである。

図２に示されるような等価回路モデルＭ１で二次電池３を表した場合、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔと、開回路電圧ＯＣＶと、インピーダンス回路１１〜１３までの両端間電圧Ｖｒと、拡散回路１４の両端間電圧Ｖｄとの間には、以下の式ｆ１に示される関係が成立する。

また、インピーダンス回路１１〜１３及び拡散回路１４のそれぞれの両端間電圧ｖ_iは、以下の式ｆ２に示されるように、時間ｔ、抵抗値Ｒ_i、静電容量Ｃ_i、及び「ｔ＝０」における電圧初期値ｖ_0iの関数として表すことができる。但し、「ｉ＝１〜４」である。

すなわち、インピーダンス回路１１〜１３及び拡散回路１４のそれぞれの両端間電圧ｖ_iを加算したインピーダンス回路１１〜１４全体の両端間電圧ｆ（ｔ）は以下の式ｆ３で表すことができる。

演算部６０は、モデル関数ｆ（ｔ）の抵抗値Ｒ_i及び静電容量Ｃ_iを、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔを用いた最小二乗法により同定する。詳しくは、演算部６０は、インピーダンス回路１１〜１４全体の両端間電圧の実測値Ｆ（ｔ）を以下の式ｆ４に基づいて演算する。なお、式ｆ４において、「ＯＣＶ_pre」は、以前に推定された開回路電圧の値を示す。

演算部６０は、複数の時刻Ｔに対して、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔに基づいて実測値Ｆ（Ｔ）を取得する。演算部６０は、式ｆ３で規定される関数ｆ（ｔ）をモデル関数として、以下の式ｆ５で示される時刻Ｔにおけるモデル関数ｆ（Ｔ）と実測値Ｆ（Ｔ）との残差「ｆ（Ｔ）−Ｆ（Ｔ）」の二乗和δ１が最小となるように特性パラメータＲ_i，Ｃ_iを同定する。

なお、演算部６０は、各インピーダンス回路１１〜１４の電圧初期値ｖ_0iが一意に定まる時期に式ｆ５の演算を行う。これにより、二乗和δ１を最小にするために変動させるべき変数は、零に設定された静電容量Ｃ₁を除く、抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₂〜Ｃ₄のみとなる。

演算部６０は、抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₂〜Ｃ₄を変動させることにより、二乗和δ１が最小となる抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₂〜Ｃ₄を同定する。そして、演算部６０は、同定された抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄及び静電容量Ｃ₂〜Ｃ₄に基づいて各インピーダンス回路１１〜１４の両端間電圧ｖ_iを決定する。演算部６０は、決定された両端間電圧ｖ_iと、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔとに基づいて以下の式ｆ６に基づいて開回路電圧ＯＣＶの推定値を演算する。

演算部６０は、車両の走行中に以上の手法により開回路電圧ＯＣＶを演算するとともに、演算された開回路電圧ＯＣＶからＯＣＶ−ＳＯＣ特性ダイアグラムに基づいてＳＯＣ値を推定する。ＯＣＶ−ＳＯＣ特性ダイアグラムは、実験等により予め求められており、制御装置６のメモリに記憶されている。

ところで、車両がＨＶ走行モードで走行している場合、制御装置６はＳＯＣ値を所定の範囲内に維持するため、電圧検出部５により検出される二次電池３の端子間電圧Ｖｔの経時変化には時定数の大きい成分が含まれ難い。より詳しくは、二次電池３の端子間電圧Ｖｔの経時変化には、インピーダンス回路１１〜１３の時定数τ₁〜τ₃に対応する成分は比較的含まれ易いが、拡散回路１４の時定数τ₄に対応する成分は含まれ難い。そのため、演算部６０が上記の手法により特性パラメータＲ_i，Ｃ_iを同定した場合、拡散回路１４の抵抗値Ｒ₄及び静電容量Ｃ₄の推定精度を確保することが困難となる。

そこで、本実施形態の演算部６０は、車両の停車の際に電流検出部４及び電圧検出部５により検出される充放電電流Ｉｔ及び端子間電圧Ｖｔを利用して拡散回路１４の抵抗値Ｒ₄及び静電容量Ｃ₄を同定する。以下、その手法について詳しく説明する。

図３（ａ），（ｂ）は、電動機２を動力源として車両が走行している際に運転者が時刻ｔ１でブレーキ操作を行った後、時刻ｔ２で車両が停車した際の端子間電圧Ｖｔ及び充放電電流Ｉｔの推移を例示したものである。この場合、時刻ｔ１で運転者がブレーキ操作を行うと、電動機２により生成される回生電力が二次電池３に充電されるため、端子間電圧Ｖｔが回生電力に応じた値を示すとともに、充放電電流Ｉｔが負の値で推移する。その後、時刻ｔ２で車両が停車すると、電動機２及びエンジンが停止するため、充放電電流Ｉｔが零になる。また、端子間電圧Ｖｔは、時刻ｔ２の時点の電圧値Ｖｔ１から開回路電圧ＯＣＶに向かって徐々に変化する。演算部６０は、時刻ｔ２以降の端子間電圧Ｖｔに基づいて、すなわち車両１の停車後の端子間電圧Ｖｔに基づいて拡散回路１４の電圧初期値ｖ₀₄及び時定数τ₄を同定する。

次に、拡散回路１４の電圧初期値ｖ₀₄及び時定数τ₄の同定手法について具体的に説明する。以下では、簡単のために、車両の停車の際の二次電池３の等価回路モデルＭ２を、図４に示されるように開回路電圧源ＶＳ及び拡散回路１４の直列回路として表す。

二次電池３の等価回路モデルＭ２を図４に示されるように表した場合、充放電電流Ｉｔが零の状況、すなわち拡散回路１４に循環電流のみが流れている状況では、拡散回路１４の両端間電圧ｖ₄（ｔ）は、以下の式ｆ７に示されるように、時間ｔ、角速度ω₄（＝１／τ₄）、及び「ｔ＝０」における電圧初期値ｖ₀₄の関数として表すことができる。

演算部６０は、この両端間電圧ｖ₄（ｔ）の電圧初期値ｖ₀₄及び角速度ω₄を、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔを用いて同定する。詳しくは、演算部６０は、拡散回路１４の端子間電圧の実測値Ｖ₄（ｔ）を以下の式ｆ８に基づいて演算する。なお、式ｆ８において、「ＯＣＶ_pre」は、以前に推定された開回路電圧の値を示す。

演算部６０は、複数の時刻Ｔに対して、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔに基づいて拡散回路１４の端子間電圧の実測値Ｖ₄（Ｔ）を取得する。演算部６０は、式ｆ７で規定される関数ｖ₄（ｔ）をモデル関数として、非線形最小二乗法により電圧初期値ｖ₀₄及び角速度ω₄を同定する。非線形最小二乗法としては、例えばＬＭ（ Levenberg-Marquardt）法を用いることができる。具体的には、演算部６０は、以下の式ｆ９で示される時刻Ｔにおけるモデル関数ｖ₄（Ｔ）と実測値Ｖ₄（Ｔ）との残差「ｖ₄（Ｔ）−Ｖ₄（Ｔ）」の二乗和δ２が最小となるように電圧初期値ｖ₀₄及び角速度ω₄を同定する。

一方、図４に示される等価回路モデルＭ２において、充放電電流Ｉｔが零になる直前の充放電電流Ｉｔが一定値ｉ₀₄であり、且つ一定値ｉ₀₄である時間が時定数τ₄に対して十分長く、Ｃ₄が満充電となっている場合はＣ₄に流れる電流は零なので電圧初期値ｖ₀₄と電流値ｉ₀₄との間には、以下の式ｆ１０の関係が成立する。なお、以下では、便宜上、「ｉ₀₄」を電流初期値と称する。

すなわち、この式ｆ１０を用いることができれば、電圧初期値ｖ₀₄及び電流初期値ｉ₀₄から抵抗値Ｒ₄を同定することができる。しかしながら、図３（ｂ）に示されるように、充放電電流Ｉｔが零になる以前、すなわち時刻ｔ２以前の充放電電流Ｉｔは一定ではないため、式ｆ１０を用いることができない。そこで、本実施形態では、時刻ｔ２以前に、すなわち車両１の停車前に電流検出部４により検出される充放電電流Ｉｔに等価な定電流を演算し、当該定電流を電流初期値ｉ₀₄として用いる。

次に、電流初期値ｉ₀₄の演算方法について説明する。
例えば電流Ｉが図５に示されるように変化した際に、時刻ｔａにおける電流初期値Ｉ₀を求めるとする。この場合、まずは電流Ｉの波形を電流検出部４の検出周期Ｔ_sでパルス電流信号に分解する。このとき、時刻ｔａにおけるパルス電流信号を１番目と番号付けするとともに、当該パルス電流信号に近いものから順に２番目、３番目、・・・という形で番号付けする。ｊを１以上の整数とすると、図６（ａ）に示されるように、ｊ番目の電流Ｉ_jのパルス電流信号がＲＣ並列回路に入力されると、コンデンサを流れる電流Ｉ_C、及び抵抗を流れる電流Ｉ_Rは図６（ｂ），（ｃ）に示されるように変化する。すなわち、電流Ｉ_jの供給時刻ｔ１０から時間Ｔ_s経過後の時刻ｔ１１の時点でコンデンサ電流Ｉ_Cは「Ｉ_Rj」となる。この電流Ｉ_Rjは以下の式ｆ１１で表すことができる。なお、「ω」はＲＣ並列回路の角速度を示す。

Ｔ_s期間が経過し外部から供給される電流が0になると、コンデンサにたまった電荷はコンデンサに並列に接続された抵抗を通して放電され循環電流が流れる。ＲＣ並列回路内部の循環電流はｅｘｐ曲線の変化を示す。図５におけるｊ番目のパルス電流信号の生成後の時刻ｔｂの時点から時間（ｊ−１）×Ｔ_sが経過後、すなわち時刻ｔａの時点での循環電流の大きさＩ_0jは以下の式ｆ１２で表すことができる。

時刻ｔａにおける電流初期値Ｉ₀は、式１２で示される無数のパルス電流信号の和として表すことができる。すなわち、電流初期値Ｉ₀は、以下の式ｆ１３のように表すことができる。

したがって、拡散回路１４の電流初期値ｉ₀₄は、電流検出部４により検出される充放電電流Ｉｔに基づいて以下の式ｆ１４により求めることができる。

このように、電流初期値ｉ₀₄は電流配列とｅｘｐ重み配列との内積からなる。式ｆ１４から明らかなように、充放電電流Ｉｔ_jの検出時期から車両の停車時期までの経過時間を表す「（ｊ−１）×Ｔ_s」が短いほど、重み付け係数「ｅｘｐ（−ω₄（ｊ−１）Ｔ_s）」は大きくなる。すなわち、充放電電流Ｉｔ_jの検出時期が車両の停車時期に近いほど、充放電電流Ｉｔ_jの重み付け係数は大きくなる。なお、ｅｘｐ（−ω₄ｔ）においてｔ＝５τ₄とすると「ｅｘｐ（−ω₄ｔ）≒０．００６７３８」となりほぼ零になるため、重み付け係数「ｅｘｐ（−ω₄（ｊ−１）Ｔ_s）」の内積期間「（ｊ−１）×Ｔ_s」は５τ₄を確保すれば十分と言える。

次に、図７を参照して、演算部６０により実行される処理の手順について総括する。なお、演算部６０は図７に示される処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。

図７に示されるように、演算部６０は、まず、電圧検出部５により検出される端子間電圧Ｖｔに基づいて、拡散回路１４の両端間電圧ｖ₄（ｔ）の電圧初期値ｖ₀₄及び角速度ω₄を同定する（ステップＳ１）。具体的には、演算部６０は、式ｆ９で表される二乗和δ２が最小となるように電圧初期値ｖ₀₄及び角速度ω₄を非線形最小二乗法により同定する。

また、演算部６０は、電流検出部４により検出される充放電電流Ｉｔから式ｆ１４に基づいて電流初期値ｉ₀₄を演算する（ステップＳ２）。次に、演算部６０は、式ｆ１０を変形した以下の式ｆ１５に基づいて電流初期値ｉ₀₄及び電圧初期値ｖ₀₄から抵抗値Ｒ₄を演算する（ステップＳ３）。

さらに、演算部６０は、演算された抵抗値Ｒ₄及び角速度ω₄から以下の式ｆ１６に基づいて静電容量Ｃ₄を演算する（ステップＳ４）。

以上説明した本実施形態の二次電池３の制御装置６によれば、以下の（１）及び（２）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）時定数の大きい拡散回路１４の抵抗値Ｒ₄及び静電容量Ｃ₄を同定することができるため、二次電池３の等価回路モデルＭ１の特性パラメータＲ_i，Ｃ_iの推定精度を向上させることができる。

（２）電流初期値ｉ₀₄の演算にあたり、充放電電流Ｉｔ_jの検出時期から車両の停車時期までの経過時間を表す「（ｊ−１）×Ｔ_s」が短いほど、すなわち電流検出部４による充放電電流Ｉｔ_jの検出時期が車両の停車時期に近いほど、充放電電流Ｉｔ_jの重み付け係数を大きくすることとした。これにより、電流初期値ｉ₀₄の演算精度を向上させることができるため、結果的に拡散回路１４の抵抗値Ｒ₄及び静電容量Ｃ₄の推定精度を向上させることができる。

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各インピーダンス回路１２〜１４の時定数のオーダは、二次電池３の特性に応じて、適宜変更可能である。

・拡散回路１４は、一つのＲＣ並列回路に限らず、直列接続された複数のＲＣ並列回路により構成されていてもよい。

・二次電池３の等価回路モデルＭ１，Ｍ２は、車両に搭載される二次電池３の特性に併せて適宜変更可能である。

・演算部６０は、上記実施形態に準じた演算を用いることにより、車両の停車の際に電流検出部４及び電圧検出部５によりそれぞれ検出される充放電電流Ｉｔ及び端子間電圧Ｖｔに基づいてインピーダンス回路１１〜１３の特性パラメータＲ₁〜Ｒ₃，Ｃ₂，Ｃ₃を同定してもよい。要は、演算部６０は、車両の停車の際に電流検出部４及び電圧検出部５によりそれぞれ検出される充放電電流Ｉｔ及び端子間電圧Ｖｔに基づいて二次電池３の等価回路モデルの特性パラメータを同定するものであればよい。

・上記実施形態の構成は、ハイブリッド車に限らず、例えば電気自動車等、少なくとも電動機を駆動源とする車両に搭載された二次電池の制御装置に適用することが可能である。

・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置や条件等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

Ｍ１，Ｍ２：等価回路モデル
１：車両
２：電動機
３：二次電池
４：電流検出部
５：電圧検出部
６：制御装置
１４：拡散回路

Claims (4)

1. 少なくとも電動機（２）を駆動源とする車両（１）に搭載される二次電池（３）の制御装置（６）であって、
   前記二次電池の充放電電流を検出する電流検出部（４）と、
   前記二次電池の端子間電圧を検出する電圧検出部（５）と、
   前記二次電池の等価回路モデル（Ｍ１，Ｍ２）の特性パラメータを同定する演算部（６０）と、を備え、
   前記等価回路モデルは、最大の時定数を有するインピーダンス回路が含まれる拡散回路（１４）を有し、
   前記充放電電流が零になる直前の充放電電流に等価な定電流を電流初期値とするとき、
   前記演算部は、
   前記車両の停車前に前記電流検出部により検出される前記充放電電流に基づいて前記電流初期値を演算するとともに、
   前記車両の停車後に前記電圧検出部により検出される前記端子間電圧に基づいて前記インピーダンス回路の電圧初期値を同定し、
   前記電流初期値及び前記電圧初期値に基づいて前記拡散回路の特性パラメータを同定することを特徴とする二次電池の制御装置。
2. 前記演算部は、
   前記充放電電流の検出時期から前記車両の停車時までの経過時間に応じた重み付け係数に基づいて、前記電流検出部により検出される前記充放電電流の重み付けを行い、
   前記重み付けされた前記充放電電流に基づいて前記電流初期値を演算することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の制御装置。
3. 前記等価回路モデルは、ＲＣ並列回路により構成されるインピーダンス回路からなり、
   前記演算部は、
   前記車両の停車後に前記電圧検出部により検出される前記端子間電圧に基づいて前記ＲＣ並列回路の時定数の逆数を更に同定するとともに、
   前記時定数の逆数と、前記充放電電流の検出時期から前記車両の停車時までの経過時間とに基づいて前記重み付け係数を設定することを特徴とする請求項２に記載の二次電池の制御装置。
4. 前記等価回路モデルは、ＲＣ並列回路により構成されるインピーダンス回路からなり、
   前記演算部は、
   前記車両の停車後に前記電圧検出部により検出される前記端子間電圧に基づいて前記ＲＣ並列回路の電圧初期値及び時定数の逆数を同定し、
   前記電圧初期値と前記電流初期値とに基づいて、前記特性パラメータとして、前記拡散回路の抵抗値を同定するとともに、
   前記時定数の逆数と前記抵抗値とに基づいて、前記特性パラメータとして、前記拡散回路の静電容量を同定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池の制御装置。

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