JP6708957B2 - 電池システム - Google Patents

Description

本発明は、ニッケル水素電池の充放電を制御する技術に関する。

近年、種々の分野で広く普及している二次電池では、充放電が繰り返されることに伴なって、メモリ効果と呼ばれる現象が生じることが知られている。特開平８−２２３８１２号公報（特許文献１）には、メモリ効果が生じたときに、いわゆるリフレッシュ充放電（残存容量をほぼ０％にする放電および残存容量をほぼ１００％にする充電）を適宜行なうことによってメモリ効果を解消する技術が開示されている。

特開平８−２２３８１２号公報

二次電池の充放電を的確に行なうためには、二次電池の残存容量（State of Charge、以下「ＳＯＣ」ともいう）を高い精度で推定することが望まれる。従来、ＳＯＣの算出方法として、二次電池の電圧を用いる電圧方式が知られている。この電圧方式は、二次電池の開放電圧（Open Circuit Voltage、以下「ＯＣＶ」ともいう）はＳＯＣが大きいほど高くなる特性があることに鑑み、ＳＯＣに対するＯＣＶの値を示すカーブ（以下「ＯＣＶカーブ」ともいう）を予め実験等によって求めてメモリ等に記憶しておき、このＯＣＶカーブを参照して二次電池の電圧の検出値に対応するＳＯＣを算出するものである。

従来より、ハイブリッド車両用の二次電池として、ニッケル水素電池が多く採用されている。本願の発明者等は、ニッケル水素電池において、メモリ効果とは別の現象が生じることを実験等によって新たに見出した。別の現象とは、ＳＯＣが所定値よりも低い領域に所定時間以上滞留することに伴なって、ＯＣＶカーブの傾き（ＳＯＣが単位量変化するときのＯＣＶの変化量）が新品時（未使用時）よりも平坦になる、という現象である。本明細書では、この現象を、説明の便宜上、「ＯＣＶカーブの平坦化」とも記載する。ＯＣＶカーブの平坦化が生じると、新品時のＯＣＶカーブを用いて算出されるＳＯＣの精度が低下してしまう。そのため、ＯＣＶカーブの平坦化を解消させる技術の開発が望まれる。

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、ニッケル水素電池においてＯＣＶカーブの平坦化が生じた場合に、その平坦化を解消させることである。

この発明に係る電池システムは、ニッケル水素電池と、ニッケル水素電池の充放電を制御する制御部とを備える。制御部は、ニッケル水素電池の蓄電量が所定値よりも低い第１領域に滞留している時間が所定時間を超えたか否かを判定し、滞留している時間が所定時間を超えた場合、ニッケル水素電池の蓄電量が所定値よりも大きい値になるよう強制充電を実施し、その後、下限値が所定値よりも大きい第２領域内にニッケル水素電池の蓄電量が収まるようにニッケル水素電池の充放電を制御する。

既に述べたように、ニッケル水素電池においては、ＳＯＣが所定値よりも低い領域に所定時間以上滞留するとＯＣＶカーブの平坦化が生じることが、本願の発明者等によって新たに見出された。さらに、本願の発明者等は、検討を重ねた結果、ＯＣＶカーブの平坦化は、ある程度高いＳＯＣまで充電することによって解消することを突き止めた。

この点に鑑み、制御部は、ニッケル水素電池の蓄電量が所定値よりも低い第１領域に滞留している時間が所定時間を超えた場合（すなわちＯＣＶカーブの平坦化が生じていると考えられる場合）、まず、ニッケル水素電池の蓄電量が所定値よりも大きい値になるよう強制充電を実施し、ＯＣＶカーブの平坦化を早期に解消させる。そして、強制充電の実施後、下限値が所定値よりも大きい第２領域にＳＯＣが収まるように充放電を制御する。そのため、強制充電の実施後もＳＯＣは第２領域内に維持され、ＯＣＶカーブの平坦化が解消された状態を定着できる。これにより、ニッケル水素電池においてＯＣＶカーブの平坦化が生じた場合に、その平坦化を解消させることができる。

電池システムが搭載される車両の構成を概略的に示す図である。 耐久試験１後における電圧カーブを示す図である。 耐久試験２後における電圧カーブを示す図である。 耐久試験３後における電圧カーブを示す図である。 ＯＣＶカーブを模式的に示す図である。 耐久試験２後に充放電を２回繰り返したときの電圧カーブを示す図である。 耐久試験３後に充放電を２回繰り返したときの電圧カーブを示す図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本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、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜電池システムの構成＞
図１は、本実施の形態による電池システム２が搭載される車両１の構成を概略的に示す図である。なお、図１に示す車両１はいわゆるハイブリッド車両であるが、本実施の形態による電池システム２は、ハイブリッド車両に適用することに限定されず、ニッケル水素電池を搭載した車両全般、さらには車両以外の用途にも適用可能である。

車両１は、電池システム２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）３０と、モータジェネレータ（Motor Generator、以下「ＭＧ」という）４１，４２と、エンジン５０と、動力分割機構６０と、駆動軸７０と、駆動輪８０とを備える。電池システム２は、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）電池１０と、監視ユニット２０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００とを備える。

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。ＭＧ４１，４２は、発電機としても電動機としても機能し得る。

ＭＧ４１は、主として、動力分割機構６０を介して伝達されるエンジン５０の出力の一部を用いて発電する発電機として動作する。ＭＧ４１が発電した電力はＰＣＵ３０を介してＭＧ４２あるいはニッケル水素電池１０に供給される。

ＭＧ４２は、ニッケル水素電池１０からの電力およびＭＧ４１の発電電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。ＭＧ４２の駆動力は、駆動軸７０に伝達される。また、車両１の回生制動時には、ＭＧ４２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。ＭＧ４１，４２の発電電力はＰＣＵ３０を介してニッケル水素電池１０に充電される。

ニッケル水素電池１０は、ＭＧ４１，４２を駆動するための電力を蓄える。ニッケル水素電池１０は、直列に接続された複数のニッケル水素電池セルを含む。監視ユニット２０は、電圧センサ２１と、電流センサ２２と、温度センサ２３とを含む。電圧センサ２１は、ニッケル水素電池１０の端子間電圧（以下「電池電圧ＶＢ」ともいう）を検出可能に構成される。電流センサ２２は、ニッケル水素電池１０の充放電電流（以下「電池電流ＩＢ」ともいう）を検出可能に構成される。温度センサ２３は、ニッケル水素電池１０の温度（以下「電池温度ＴＢ」ともいう）を検出可能に構成される。各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。

ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ１００からのスイッチング指令に従って、ニッケル水素電池１０とＭＧ４１，４２との間で双方向の電力変換を実行するように構成されている。ＰＣＵ３０は、ＭＧ４１，４２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されている。たとえば、ＰＣＵ３０は、ＭＧ４１を回生（発電）状態にしつつ、ＭＧ４２を力行状態にすることができる。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、入出力インターフェイス（いずれも図示せず）とを含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサからの信号およびメモリに記憶された情報に基づいてエンジン５０およびＰＣＵ３０を制御することによって、ニッケル水素電池１０の充放電を制御する。

ＥＣＵ１００は、ニッケル水素電池１０を充電する必要がある場合、エンジン５０の動力の一部を用いてＭＧ４１に発電させ、ＭＧ４１が発電した電力でニッケル水素電池１０を充電するように、エンジン５０およびＰＣＵ３０（ＭＧ４１，ＭＧ４２）を制御する。以下、エンジン５０の動力の一部を用いてＭＧ４１が発電した電力でニッケル水素電池１０を充電する制御を「Ｐチャージ」ともいう。

ＥＣＵ１００は、ニッケル水素電池１０の充放電制御を的確に行なうために、ニッケル水素電池１０の残存容量（ＳＯＣ）を算出する。一般的に、ＳＯＣは、満充電容量に対する残存容量の比で表される。本実施の形態によるＥＣＵ１００は、電池電圧ＶＢを用いてＳＯＣを算出する。具体的には、ＥＣＵ１００は、実験等によって求められたＯＣＶカーブを予めメモリに記憶しておき、このＯＣＶカーブを参照して電池電圧ＶＢ（電圧センサ２１による検出値）に対応するＳＯＣを算出する。

ＥＣＵ１００は、算出されたＳＯＣが所定領域（後述の通常ＳＯＣ領域または高ＳＯＣ領域）に収まるようにニッケル水素電池１０の充放電を制御する。たとえば、ＳＯＣが所定領域の下限値を下回る場合、ＥＣＵ１００は、上述のＰチャージを行なってニッケル水素電池１０を充電することによって、ＳＯＣを増加させる。

＜ＯＣＶカーブの平坦化＞
上述のように、ＥＣＵ１００は、ＯＣＶカーブを参照して電池電圧ＶＢ（電圧センサ２１による検出値）に対応するＳＯＣを算出し、算出されたＳＯＣが所定領域に収まるようにニッケル水素電池１０の充放電を制御する。そのため、ニッケル水素電池１０の充放電を的確に行なうためには、ＳＯＣを高い精度で算出することが望まれる。

ところが、本願の発明者等は、ニッケル水素電池１０において、ＳＯＣが所定値よりも低い領域（以下「低ＳＯＣ領域」という）に所定時間以上継続して滞留すると、ＳＯＣの算出に用いられるＯＣＶカーブの傾き（ＳＯＣが単位量変化するときのＯＣＶの変化量）が新品時（未使用時）よりも平坦になることを、下記の耐久試験１〜３を含む種々の実験によって新たに見出した。

＜＜実験内容および実験結果＞＞
発明者等は、ニッケル水素電池１０に対して下記の耐久試験１〜３をそれぞれ行ない、各耐久試験後においてＳＯＣに対する電池電圧ＶＢの挙動（以下「電圧カーブ」ともいう）を測定する実験をそれぞれ行なった。

（耐久試験１） ほぼ完全放電した状態（ＳＯＣが数％程度の状態）で２５℃下で所定期間Ｐ１放置する。

（耐久試験２） ほぼ完全放電した状態で６５℃下で所定期間Ｐ１放置する。
（耐久試験３） ほぼ完全放電した状態で６５℃下で所定期間Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）放置する。

なお、上記の耐久試験１〜３は、いずれもＳＯＣを低ＳＯＣ領域（所定値よりも低い領域）に所定時間Ｔ１以上継続して滞留させる試験である。上記の耐久試験１〜３は、いずれもほぼ完全放電した状態で放置する点で共通する。耐久試験２は、耐久試験１に比べて、放置期間は同じであるが、温度が高い点が異なる。耐久試験３は、耐久試験２に比べて、温度は同じであるが、放置期間が長い点が異なる。

上記の実験結果を図２〜４に示す。図２は、耐久試験１後における電圧カーブを示す図である。図３は、耐久試験２後における電圧カーブを示す図である。図４は、耐久試験３後における電圧カーブを示す図である。図２〜４の各々において、横軸はＳＯＣを表わし、縦軸はＳＯＣを変化させたときの電池電圧ＶＢ（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）を表わす。また、図２〜４の各々において、実線は耐久試験後の電圧カーブを表わし、破線は新品時の電圧カーブを表わす。なお、図２〜４（および後述する図６、７）に示す各充電電圧カーブにおいては、電池電圧ＶＢが最大レベルで平坦になる領域があるが、これは、放電挙動を確認する前に電池をほぼ満充電状態にするために、最大レベルの電圧を意図的に所定時間保持しているためである。

いずれの実験結果からも、耐久試験後（実線）は、新品時（破線）に比べて、電圧カーブが平坦になっている（電圧カーブの傾きが小さくなっている）ことが確認できる。また、電圧カーブの平坦化は、温度と放置期間とに依存していることが確認できる。具体的には、温度のみが異なる図２と図３とを比較すると、温度が高い図３の電圧カーブの方が、温度が低い図２の電圧カーブよりも、平坦になっていることが確認できる。また、放置期間のみが異なる図３と図４とを比較すると、放置期間が長い図４の電圧カーブの方が、放置期間が短い図３の電圧カーブよりも、平坦になっていることが確認できる。なお、上記の電圧カーブの平坦化は低ＳＯＣ領域で放置することで生じているが、低ＳＯＣ領域で充放電を行なった際においても、放置時と同様に電圧カーブの平坦化が生じることを出願人は他の実験で確認している。

図２〜４に示されている充放電時の電圧カーブは、無負荷に近い小電流で計測された結果である。すなわち、上記のような電圧カーブの平坦化が生じたニッケル水素電池においては、ＯＣＶカーブの平坦化も生じていると考えられる。

図５は、ニッケル水素電池１０のＯＣＶカーブを模式的に示す図である。なお、図５において、横軸はＳＯＣを表わし、縦軸はＯＣＶを表わす。また、図５において、実線は耐久試験後のＯＣＶカーブを表わし、一点鎖線は新品時のＯＣＶカーブを表わす。

図５に示されるように、新品時のＯＣＶカーブ（一点鎖線）は、ＳＯＣの全領域で、ある程度の大きさの傾きを有する。そのため、ＯＣＶが決まればＳＯＣも一義的に決まり易い関係にある。

一方、耐久試験後のＯＣＶカーブ（実線）は、新品時のＯＣＶカーブから変化しており、長い平坦領域（ＳＯＣに依らずＯＣＶがほぼ一定となる領域）を有する。この平坦領域では、ＯＣＶが決まってもＳＯＣを一義的に決めるのは困難である。

このように、ＳＯＣが低ＳＯＣ領域に滞留している時間が所定時間を超えた場合、実際のＯＣＶカーブは、耐久試験後のＯＣＶカーブ（実線）のように平坦化される。そして、ＯＣＶカーブの平坦化は、放置時間だけでなく、温度にも依存している。それにも関わらず、新品時のＯＣＶカーブ（一点鎖線）を用いてＳＯＣを算出すると、ＳＯＣの算出精度が低下する。また、仮に平坦化されたＯＣＶカーブ（一点鎖線）を用いたとしても、平坦領域においてはＯＣＶの値が決まってもＳＯＣを一義的に決めるのは困難であるため、ＳＯＣを精度よく推定できない。

さらに、もう１つの着眼点として、いずれの実験結果からも、耐久試験後は充電時の電池電圧ＶＢが新品時に比べて全体的に高くなっていることが確認できる。ニッケル水素電池１０においては、電池電圧ＶＢが高くなるほど、副反応の影響でガス発生量が増加することが知られている。その結果、ＳＯＣが低ＳＯＣ領域に滞留している時間が所定時間を超えると、電池電圧ＶＢが高くなることに伴なって副反応によるガス発生量が増加し、それによる充電効率の悪化あるいは電池セルの内圧上昇が生じることが懸念される。

＜ＯＣＶカーブの平坦化の解消＞
発明者等は、ＯＣＶカーブの平坦化を解消させるための種々の検討を行なった。その結果、発明者等は、ＯＣＶカーブの平坦化は、ある程度高いＳＯＣまで充電することによって解消することを突き止めた。

図６は、耐久試験２後に充放電を２回繰り返したときの電圧カーブを示す図である。図７は、耐久試験３後に充放電を２回繰り返したときの電圧カーブを示す図である。図６、７において、一点鎖線は１回目の充放電時の電圧カーブを表わし、二点鎖線は２回目の充放電時の電圧カーブを表わす。

図６、７の検討結果から、充放電を繰り返すことによって、電圧カーブが平坦化された状態から、傾きを有する新品時の状態に徐々に回復することが確認される。特に、１回目の充電後の傾きの回復が顕著であることが確認できる。この検討結果から、ＯＣＶカーブの平坦化は、ある程度高いＳＯＣまで充電することによって解消すると考えられる。

以上の点に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、ＳＯＣが低ＳＯＣ領域に所定時間以上継続して滞留している状態でニッケル水素電池１０が使用（充放電または放置）された場合、まず、ニッケル水素電池１０を強制的に充電する強制充電を行なうことで、ＳＯＣを所定値（低ＳＯＣ領域の上限値）よりも大きい値に増加させる。これにより、ＯＣＶカーブの平坦化を早期に解消させる。

さらに、ＥＣＵ１００は、強制充電を行なってからしばらくの期間は、比較的高いＳＯＣ領域で充放電を繰り返す。これにより、ＯＣＶカーブの平坦化が解消された状態を定着させる。すなわち、強制充電後に即座にＳＯＣを低ＳＯＣ領域に戻すと、すぐにＯＣＶカーブが平坦化された状態に戻ってしまうことが懸念されるため、しばらくの間は高ＳＯＣ領域で充放電を繰り返すことで、すぐにＯＣＶカーブが平坦化された状態に戻ってしまうことを抑制する。

図８は、ＥＣＵ１００が電池制御モードを決める際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、本実施の形態において、電池制御モードには、通常ＳＯＣモードと高ＳＯＣモードとが含まれる。

通常ＳＯＣモードは、ＳＯＣが制御下限値ＳＮ１から制御上限値ＳＮ２までの領域（以下「通常ＳＯＣ領域」ともいう）に収まるようにニッケル水素電池１０の充放電を制御するモードである。たとえば、通常ＳＯＣモードの制御下限値ＳＮ１および制御上限値ＳＮ２をそれぞれ３０％、７０％とした場合、通常ＳＯＣモードのＳＯＣ制御中心値は５０％となる。なお、上記の値はあくまで例示であってこれに限定されるものではない。

高ＳＯＣモードは、ＳＯＣが比較的高い領域（以下「高ＳＯＣ領域」ともいう）に収まるようにニッケル水素電池１０の充放電を制御するモードである。たとえば、高ＳＯＣモードの制御下限値ＳＨ１および制御上限値ＳＨ２をそれぞれ６０％、８０％とした場合、高ＳＯＣモードのＳＯＣ制御中心値は７０％となる。なお、上記の値はあくまで例示であってこれに限定されるものではない。ただし、高ＳＯＣモードの制御下限値ＳＨ１は、少なくとも、通常ＳＯＣモードの制御下限値ＳＮ１よりも大きく、かつＯＣＶカーブの平坦化が懸念される低ＳＯＣ領域の上限値（所定値）よりも大きい値に設定する必要がある。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ１００は、電池制御モードが高ＳＯＣモードであるか否かを判定する。

電池制御モードが高ＳＯＣモードでない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、すなわち電池制御モードが通常ＳＯＣモードである場合、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１にて、ＳＯＣが低ＳＯＣ領域に継続して滞留している時間（以下「低ＳＯＣ滞留時間」という）を算出する。低ＳＯＣ滞留時間は、現在までのＳＯＣの履歴から算出される。低ＳＯＣ滞留時間は、ＳＯＣが所定値を超えた時点でリセットされる。なお、ＳＯＣは、上述したように、電池電圧ＶＢ（電圧センサ２１による検出値）から算出されるＯＣＶ値を用いる電圧方式によって算出される。

Ｓ１２にて、ＥＣＵ１００は、低ＳＯＣ滞留時間が所定時間Ｔ１を超えたか否かを判定する。この判定は、ＯＣＶカーブの平坦化が生じているか否かを判定するための処理である。ＯＣＶカーブの平坦化は、上述したように、時間だけでなく、温度にも依存している。そのため、ＥＣＵ１００は、低ＳＯＣ滞留時間における電池温度ＴＢの履歴に応じて、所定時間Ｔ１を適切な値に設定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、電池温度ＴＢが高いほど、ＯＣＶカーブの平坦化がより早期に発生すると考えられるため、所定時間Ｔ１を短くする。これにより、ＯＣＶカーブの平坦化が生じているか否かを精度よく判定することが可能となる。

低ＳＯＣ滞留時間が所定時間Ｔ１を超えた場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＯＣＶカーブの平坦化が生じていると考えられるため、ＥＣＵ１００は、Ｓ１３にて、ＳＯＣが高ＳＯＣの制御中心値に増加するまで、上述のＰチャージを行なってニッケル水素電池１０を強制的に充電する強制充電（初回充電）を行なう。この強制充電（初回充電）によって、ＳＯＣが所定値よりも大きい値に増加するため、ＯＣＶカーブの平坦化を早期に解消させることができる。

その後、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１４に移して、電池制御モードを、現在の通常ＳＯＣモードから高ＳＯＣモードに変更する。これにより、強制充電後に即座にＳＯＣが低ＳＯＣ領域に戻ってしまうこと（すなわちＯＣＶカーブが平坦化された状態に戻ってしまうこと）が抑制される。

一方、電池制御モードが高ＳＯＣモードである場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１５にて、高ＳＯＣモードが継続されている時間（以下「高ＳＯＣ継続時間」ともいう）が所定時間Ｔ２を超えたか否かを判定する。

高ＳＯＣ継続時間が所定時間Ｔ２を超えていない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、現時点で通常ＳＯＣモードに復帰させるとＯＣＶカーブが平坦化された状態に戻ってしまうことが懸念されるため、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１４に移し、電池制御モードを高ＳＯＣモードに維持する。

高ＳＯＣ継続時間が所定時間Ｔ２を超えた場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、現時点で通常ＳＯＣモードに復帰させてもＯＣＶカーブが平坦化された状態には戻らないと考えられるため、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１６に移し、電池制御モードを高ＳＯＣモードから通常ＳＯＣモードに復帰させる。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、通常ＳＯＣモード中に低ＳＯＣ滞留時間が所定時間Ｔ１を超えた場合、まず強制充電を行ない、強制充電後に電池制御モードを高ＳＯＣモードに切り替える。これにより、ＳＯＣが所定値よりも大きい値に増加するまではニッケル水素電池が充電され、その後もＳＯＣは高ＳＯＣ領域内に維持される。その結果、ニッケル水素電池１０においてＯＣＶカーブの平坦化が生じた場合に、その平坦化を解消させることができる。

なお、上述の実施の形態は、たとえば以下のように変形することもできる。
［変形例１］
上述の実施の形態においては、ＳＯＣの算出方式として、ＯＣＶカーブを用いる電圧方式を採用する場合について説明した。

しかしながら、ＳＯＣの算出方式は、必ずしも電圧方式のみに限定されない。たとえば、上述の電圧方式によってＳＯＣを算出することに加えて、他の公知のＳＯＣ算出方式である電流積算方式によってＳＯＣを算出し、２つのＳＯＣの重み付けをして最終的なＳＯＣを算出するようにしてもよい。

電圧方式によるＳＯＣと電流積算方式によるＳＯＣとの重み付けをして最終的なＳＯＣを算出する場合、低ＳＯＣ滞留時間が所定時間Ｔ１を超えた場合の初回充電時（図８のＳ１３における強制充電時）にＳＯＣが高ＳＯＣ領域に到達したか否かを判定する際、電流積算方式によるＳＯＣの重み付けをより大きくするようにしてもよい。低ＳＯＣ滞留時間が所定時間Ｔ１を超えている場合、電池電圧ＶＢが新品時に比べて全体的に高くなっている（図２−４参照）ため、電圧方式によるＳＯＣが高ＳＯＣ領域に到達した時点で強制充電を終了すると、実際のＳＯＣは高ＳＯＣ領域に到達しておらずＯＣＶカーブの平坦化が解消されないことが懸念される。この点に鑑み、初回充電時においては、電流積算によるＳＯＣの重み付けをより大きくすることによって、実際のＳＯＣをより確実に高ＳＯＣ領域に到達させることができる。

［変形例２］
上述の実施の形態においては、高ＳＯＣモードが継続されている時間が「所定時間Ｔ２」を超えた場合に、電池制御モードを高ＳＯＣモードから通常ＳＯＣモードに復帰させた（図８のＳ１５、Ｓ１６参照）。

ところが、高ＳＯＣモード切替後のＯＣＶカーブの回復速度（平坦化が解消され、かつ解消された状態に定着するまでの速度）は、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの変動幅などに依存することが想定される。この点に鑑み、図８のＳ１５の処理に用いられる「所定時間Ｔ２」を、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの変動幅などに応じて変更するようにしてもよい。これにより、高ＳＯＣモードを不必要に継続することなく、適切なタイミングで通常ＳＯＣモードに復帰させることができる。

［変形例３］
上述の実施の形態においては、図８のＳ１３において、ＳＯＣを高ＳＯＣ領域まで増加させる方法として、Ｐチャージを行なう場合を説明したが、Ｐチャージに代えてあるいは加えて、ニッケル水素電池１０の出力可能電力ＷＯＵＴ（単位はワット）を一時的に低下させることでニッケル水素電池１０の放電によるＳＯＣの低下を抑制し、これによりＳＯＣの増加を促すようにしてもよい。また、ニッケル水素電池１０の受入可能電力ＷＩＮ（単位はワット）を一時的に増加させることでニッケル水素電池１０の充電によるＳＯＣの増加を促すようにしてもよい。

［変形例４］
上述の実施の形態においては、図８のＳ１２において、時間（低ＳＯＣ滞留時間）そのものを指標としてＯＣＶカーブの平坦化が生じているか否かを判定した。

しかしながら、ＯＣＶカーブの平坦化が生じているか否かの判定に用いる指標は、時間そのものに限定されない。たとえば、規格化された評価値を新たに設け、この評価値を指標としてＯＣＶカーブの平坦化が生じているか否かを判定するようにしてもよい。

新たな評価値としては、たとえば下記の式で定義される評価値Ｅを所定周期Δｔ毎に演算して蓄積し、蓄積された評価値Ｅが所定量を超えた場合に、ＯＣＶカーブの平坦化が生じていると判定するようにしてもよい。

Ｅ（ｔ＋Δｔ）＝Ｅ（ｔ）＋Ｋ・Δｔ
上記式において、「ｔ」は時刻（時間）を表わし、「Ｅ（ｔ＋Δｔ）」は評価値Ｅの今回値を表わし、「Ｅ（ｔ）」は評価値Ｅの前回値を表わす。「Ｋ」は各温度における平坦化ポイントである。

また、「Ｋ」には、ＳＯＣの変動幅依存性を持たせてもよい。このような評価値Ｅを導入することで、温度が大きく変化する車両走行中において、より効果的に本制御を実施することができる。

また、上述したように、ＯＣＶカーブの平坦化の解消速度は、電池温度ＴＢおよびＳＯＣ変動幅に依存する。この点に鑑み、図８のＳ１５において、上述の評価値Ｅに類似する評価指標を新たに設け、この評価指標を用いて高ＳＯＣモードから通常ＳＯＣモードに復帰させるか否かを判定するようにしてもよい。このようにすることで、通常ＳＯＣモードに復帰させるか否かをより効率良く判定することができる。

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。

１ 車両、２ 電池システム、１０ ニッケル水素電池、２０ 監視ユニット、２１ 電圧センサ、２２ 電流センサ、２３ 温度センサ、３０ ＰＣＵ、４１，４２ ＭＧ、５０ エンジン、６０ 動力分割機構、７０ 駆動軸、８０ 駆動輪、１００ ＥＣＵ。

Claims (1)

1. ニッケル水素電池と、
   前記ニッケル水素電池の充放電を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ニッケル水素電池の蓄電量が所定値よりも低い第１領域に滞留している時間が所定時間を超えたか否かを判定し、
   前記滞留している時間が前記所定時間を超えた場合、前記ニッケル水素電池の蓄電量が前記所定値よりも大きい値になるよう強制充電を実施し、その後、下限値が前記所定値よりも大きい第２領域内に前記ニッケル水素電池の蓄電量が収まるように前記ニッケル水素電池の充放電を制御する、電池システム。

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