| 【発明の名称】 |
二次電池の電池容量劣化算出方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】辻 匡
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| 【要約】 |
【課題】二次電池の電池容量劣化を精度良く算出することができる電池容量劣化算出方法の提供。
【解決手段】二次電池の劣化時電池容量と初期電池容量との容量比から電池容量劣化を算出する二次電池の電池容量劣化算出方法において、容量比を電池初期時の開放電圧対放電電気量特性の回帰直線ｆ20の傾きＫ0と電池劣化時の回帰直線ｆ21の傾きＫdとの比で算出するようにした。そのため、回帰直線ｆ21の放電電気量に誤差ε(Ah)が生じても回帰直線ｆ20の傾きＫ0は変化せず、誤差に影響されることなく容量劣化を精度良く算出することができる。特に、ハイブリッド自動車の場合には放電電気量の積算誤差が出やすいので効果的である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 二次電池の劣化時電池容量と初期電池容量との容量比から電池容量劣化を算出する二次電池の電池容量劣化算出方法において、前記容量比を、電池初期時の開放電圧対放電電気量特性の傾きと電池劣化時の開放電圧対放電電気量特性の傾きとの比で算出することを特徴とする二次電池の電池容量劣化算出方法。
【請求項２】 請求項１に記載の電池容量劣化算出方法において、前記開放電圧対放電電気量特性における放電電気量は、放電電気量を車両起動毎にゼロにリセットして各起動時から積算した放電電気量積算値であることを特徴とする二次電池の電池容量劣化算出方法。
【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の電池容量劣化算出方法において、前記二次電池は、原動機の出力および／または電動機の出力で走行駆動力を得るハイブリッド自動車の前記電動機に電力を供給する二次電池であることを特徴とする二次電池の電池容量劣化算出方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド電気自動車等を含む電気自動車駆動に用いられる二次電池の電池容量劣化算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池の電池特性の一つに、パワー対放電電力特性がある。通常、基本となる初期特性Wh(P)を温度補正係数α，電池容量劣化を表す容量劣化補正係数βおよび内部抵抗劣化を表す内部抵抗劣化補正係数γで補正した基準特性を用いて放電電力量の推定などが行われる。ここで用いられる容量劣化補正係数βおよび内部抵抗劣化補正係数γの算出方法としては、本発明者が特開平１０−２８９７３４号で提案したものが一例としてあげられる。
【０００３】前記特開平１０−２８９７３４号で提案した容量劣化補正係数βの算出方法では、初期特性Wh(P)を内部抵抗劣化補正係数γでWh(Pn／γ)と補正し、実放電電力量（積算値）IWHnとWh(Pn／γ)との比を容量劣化補正係数βn（ｎはｎ＝１，２，３，…）として、複数得られたβnを平均するなどして容量劣化補正係数βを求めている。ここで、Pnは実放電電力量IWHnが得られた時のパワー演算値である。一般的に、容量劣化補正係数βnの演算は、比較的精度良く算出することができる放電末期において行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハイブリッド車（ＨＥＶ）のようにＳＯＣ（State of charge）が３０〜７０％程度で使用され、容量劣化補正係数βが算出される放電末期まで使用されない場合には、容量劣化補正係数βに関して所望の学習精度が得られないという欠点があった。また、実放電電力IWHnに積算誤差が生じると、その積算誤差が容量劣化補正係数βの誤差要因となるという問題もあった。
【０００５】本発明の目的は、二次電池の電池容量劣化を精度良く算出することができる電池容量劣化算出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す図６に対応付けて説明する。
（１）請求項１の発明は、二次電池の劣化時電池容量と初期電池容量との容量比から電池容量劣化を算出する二次電池の電池容量劣化算出方法に適用され、容量比を、電池初期時の開放電圧対放電電気量特性ｆ20の傾きＫ0と電池劣化時の開放電圧対放電電気量特性ｆ21の傾きＫdとの比で算出することにより上述の目的を達成する。
（２）請求項２の発明では、請求項１に記載の電池容量劣化算出方法において、開放電圧対放電電気量特性における放電電気量は、放電電気量を車両起動毎にゼロにリセットして各起動時から積算した放電電気量積算値とした。
（３）請求項３の発明では、請求項１または請求項２に記載の電池容量劣化算出方法において、二次電池は、原動機の出力および／または電動機の出力で走行駆動力を得るハイブリッド自動車のの電動機に電力を供給する二次電池であるものとした。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、電池容量劣化を表す容量比を、電池初期時の開放電圧対放電電気量特性の傾きと電池劣化時の開放電圧対放電電気量特性の傾きとの比で算出するようにしたので、開放電圧対放電電気量特性を求める際の放電電気量に積算誤差が生じた場合でも開放電圧対放電電気量特性の傾きは変化することがなく、放電電気量の誤差に影響されることなく容量劣化を精度良く算出することができる。特に、ハイブリッド自動車駆動用二次電池の場合には放電電気量の積算誤差が出やすいので、効果的である。また、請求項２のように、放電電気量を車両起動毎にゼロにリセットして各起動時から積算した放電電気量積算値を用いることによって、開放電圧対放電電気量特性における放電電気量の積算誤差を小さくすることができ、容量劣化をより精度良く算出することができる。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図１２を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はパラレル・ハイブリッド車の構成を示すブロック図である。エンジン２の主軸には電動モータ３の回転子が直結されており、エンジン２および／またはモータ３の駆動力は駆動系４を介して車軸７に伝達される。パラレル・ハイブリッド車におけるモータ３の運転モードには、車軸７を駆動する駆動モードと二次電池６を充電する発電モードとがある。車両自体の駆動モード時、すなわち加速時，平坦路走行時や登坂時等に、モータ３へ電力を供給する二次電池６が充分な充電状態にある場合には、モータ３を駆動モードで運転してエンジン２とモータ３の両方の両駆動力により走行する。
【００１０】ただし、二次電池６の充電状態が低い場合にはモータ３を発電モードで運転して、エンジン２の駆動力により走行を行うとともにエンジン２の駆動力によりモータ３の回転子を回転し、モータ３による発電を行って二次電池６を充電する。インバータ５は二次電池６からの直流電力を交流電力に変換してモータ３に供給するとともに、発電モード時にはモータ３からの交流電力を直流電力に変換して二次電池６へ供給する。
【００１１】一方、車両の制動モード時、すなわち減速時や降坂時などには、駆動系４を介した車輪の回転力によってエンジン２およびモータ３が駆動される。このとき、モータ３を発電モードで運転し回生エネルギーを吸収して二次電池６を充電する。コントローラ１はマイクロコンピュータとその周辺部品から構成され、二次電池６の端子電圧値Ｖを検出する電圧センサ８，充放電時の電流値Ｉを検出する電流センサ９，二次電池６の温度Ｔを検出する温度センサ１０が接続される。コントローラ１の演算部１ａでは上述した各センサの検出値に基づいて二次電池６の電池状態を演算し、制御部１ｂは各検出値および電池状態に基づいてエンジン２，インバータ５，モータ３を制御する。
【００１２】図２は二次電池６の電池状態を表す特性の一つであるパワー対放電電力特性に関して、その初期特性Wh(P)の温度補正および劣化補正を説明する図である。図２の横軸は出力可能パワーＰ、縦軸は放電電力量Whを表しており、電池の初期特性Wh(P)は一般的に出力可能パワーＰのｎ次式で近似することができる。Wh(P／α)は初期特性Wh(P)を温度補正係数αで温度補正した特性であり、温度補正したものをさらに内部抵抗劣化補正係数γで補正したものがWh(P／αγ)であり、この特性Wh(P／αγ)をさらに容量劣化補正係数βで補正したものがβ・Wh(P／αγ)である。このようにして得られるパワー対放電電力特性β・Wh(P／αγ)が電池の基準特性として用いられる。温度補正係数αは、温度による電池の内部抵抗変化を表すパラメータであり、温度に応じたテーブル参照値の形で与えられる。また、容量劣化補正係数βおよび内部抵抗劣化補正係数γは以下のようにして算出される。
【００１３】以下では、最初に、本発明者が特願平１０−１７４８２１号および特願平９−２９８９５９号で提案したβおよびγの算出方法を第１および第２の算出方法として説明し、次いで、それらと対比しながら第３および第４の算出方法において本発明による電池容量劣化算出方法、すなわち容量劣化補正係数βの算出方法について説明する。
【００１４】−第１の算出方法−まず、内部抵抗劣化補正係数γの算出方法について説明する。図３は、電池が新品で劣化していない場合、および経時変化により劣化している場合のそれぞれの放電ＩＶ特性直線を示したものであり、縦軸は放電電圧Ｖ、横軸は放電電流Ｉを表している。直線ｆ0は劣化していない場合の放電ＩＶ特性直線を示しており、放電中に放電電流Ｉおよび放電電圧Ｖを複数回測定し、得られた複数のデータａ1〜ａ4から一次回帰演算により得られる。一方、直線ｆ1は、劣化時のデータｂ1〜ｂ4から一次回帰演算により得られる放電ＩＶ特性直線である。これらのＩＶ特性直線の傾きは電池の内部抵抗Ｒを表しており、ＩＶ特性直線と放電電圧Ｖを表す縦軸との交点が電池の推定開放電圧Ｅを表している。
【００１５】すなわちＩＶ特性直線は次式（１）
【数１】Ｖ＝Ｅ−ＩＲ …（１）
で表され、特性直線ｆ0からは電池の初期内部抵抗Ｒ0（電池が新品の時の内部抵抗）が得られ、特性直線ｆ1からは劣化時内部抵抗Ｒ1が得られる。そして、次式（２）により内部抵抗劣化補正係数γが算出される。
【数２】γ＝Ｒ0／Ｒ1 …（２）
このγの算出は、算出誤差を小さく抑えることができる放電初期〜中期（例えば、ＳＯＣが５０〜１００％の間）において行われる。
【００１６】なお、放電初期の規定放電量までに内部抵抗を複数算出し、それらの平均値の比をγとして用いても良い。すなわち、電池初期時に得られる内部抵抗をＲ01，Ｒ02，…，Ｒ0m、劣化時に得られる内部抵抗をＲd1，Ｒd2，…，Ｒdnとしたとき、次式（３）のように内部抵抗劣化補正係数γを算出する。
【数３】Ｒ0’＝（Ｒ01＋Ｒ02＋…＋Ｒ0m）／ｍＲd＝（Ｒd1＋Ｒd2＋…＋Ｒdn）／ｎγ＝Ｒ0’／Ｒd …（３）
ここで、Ｒ0’は初期時の内部抵抗平均値であり、Ｒdは劣化時の内部抵抗平均値である。
【００１７】次に、容量劣化補正係数βの算出方法について説明する。図４において、特性Wh(P／α)は初期特性Wh(P)を温度補正係数αで補正した基準特性である。また、曲線Ｌ31は基準特性Wh(P／α)を抵抗劣化補正係数γで補正した基準特性Wh(P／αγ)を表しており、曲線Ｌ32は基準特性Wh(P／αγ)を容量劣化補正係数βで補正した真の電池特性β・Wh(P／αγ)を表している。
【００１８】ここで、放電電力量WHnのときにパワーPnが計測され、計測された放電電力量WHnに誤差ΔWhがある場合について考える。このとき、真の放電電力量をWhnと書くとWHnは次式（４）で表され、点G2（WHn，Pn）は計測データに基づいて算出される特性曲線Ｌ33上にある。
【数４】WHn＝Whn＋ΔWh …（４）
一方、点G1（Whn，Pn）は真の電池特性を表す特性曲線Ｌ32上となり、次式（５）を満たしている。
【数５】Whn＝β・Wh(Pn／αγ) …（５）
WHn−ΔWh＝β・Wh(Pn／αγ) …（６）
式（６）は、式（５）を計測データ（WHn、Pn）を用いて書き表したものである。よって、２つの計測データ（WH1、P1），（WH2、P2）に対する連立方程式（７）を解くことにより、容量劣化補正係数βが算出される。
【数６】WH1−ΔWh＝β・Wh(P1／αγ)WH2−ΔWh＝β・Wh(P2／αγ) …（７）
【００１９】このように、連立方程式（７）を解いて容量劣化補正係数βを算出することにより、放電電力量の計測データWHnに含まれる誤差ΔWh、例えば放電電力を積算して求めることによる積算誤差の影響をβから取り除くことができる。しかし、上述した算出方法では、容量劣化補正係数βは算出誤差が比較的良好な放電中期〜末期にかけて算出されるため、ハイブリッド車（ＨＥＶ）のように使用範囲がＳＯＣ＝３０〜７０％程度の場合には容量劣化補正係数βに関して所望の学習精度が得られないという欠点がある。特に、パラレル・ハイブリッド車では内燃エンジンによる走行時にも二次電池の充電が行われることがり、放電中期から末期にかけてのβがほとんど得られることが無いためにこのような欠点が顕著に現れる。
【００２０】−第２の算出方法−第２の算出方法では、内部抵抗劣化補正係数γについては第１の算出方法と同様に求め容量劣化補正係数βの算出方法のみが異なる。そこで、以下では容量劣化補正係数βの算出方法についてのみ説明する。図５（ａ）は放電電気量の異なる二次電池の放電ＩＶ特性を示した図である。直線ｆ10は放電電気量Ah＝０のとき、すなわちＳＯＣ＝１００％（満充電時）の場合を表しており、直線ｆ11，ｆ12，ｆ13の場合の放電電気量Ahは順にAh1，Ah2，Ah3（ただし、Ah1＜Ah2＜Ah3）である。すなわち、放電電気量Ahが０→Ah1→Ah2→Ah3と大きくなるにつれてＩＶ特性はｆ10→ｆ11→ｆ12→ｆ13と変化し、そのときの推定開放電圧もE0→E1→E2→E3と変化する。
【００２１】なお、開放電圧としては、充放電ＩＶ特性を用いて推定したり、無負荷時の電圧を測定して得られる実際の開放電圧を用いても良い。リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の場合には充放電ＩＶ特性の直線性が良く、推定開放電圧と実際の開放電圧とが良く一致する。
【００２２】図５（ｂ）は放電電気量Ahと開放電圧Ｅとの関係を示す図であり、リチウムイオン電池の初期電池特性と劣化時特性について示したものである。ところで、容量劣化補正係数βは次式（８）のように二次電池の劣化時電池容量Ｃdと初期電池容量Ｃ0との比で表すことができる。
【数７】β＝Ｃd／Ｃ0 …（８）
ここで、開放電圧が予め定めた放電容量規定電圧Ｖｅになるまでの放電電気量Ahを二次電池の電池容量Ｃとすると、電池容量Ｃ0，Ｃdは直線Ｅ＝Veと初期特性曲線および劣化時特性曲線との交点における放電電気量で表せる。
【００２３】図５（ｂ）において黒丸は電池初期時のデータ（Ah，Ｅ）を、白丸は劣化時のデータ（Ah，Ｅ）をそれぞれ示しており、ｆ20は初期時データから一次回帰演算により得られる回帰直線で、ｆ21は劣化時データから得られる回帰直線である。なお、一次以上の回帰演算を行えばより電池特性に近い回帰曲線が得られるが、リチウムイオン電池の場合には、開放電圧Ｅが著しく減少する放電末期（放電電気量Ahが大きい領域）を除いて一次回帰演算により電池特性を精度良く求めることができる。そのため、回帰直線ｆ20，ｆ21と直線Ｅ＝Veとの交点における放電電気量Ah0、Ahdを電池容量Ｃ0，Ｃdとして用いることができる。
【００２４】これらの回帰直線ｆ20，ｆ21は次式（９）によって表される。なお、Ｋは特性直線の傾き、Vfは特性直線の電圧切片であり、回帰直線ｆ20の傾きはＫ0、回帰直線ｆ21の傾きはＫdである。
【数８】Ｅ＝Vf−Ah・Ｋ …（９）
具体的には、回帰直線を得るに充分な放電電気量（通常、放電中期〜放電末期）に達したならば、回帰式を外挿して放電容量規定電圧Veとの交点の放電電気量Ah0，Ahdを電池容量Ｃ0，Ｃdとする。そして、これらの値を式（８）に代入して容量劣化補正係数βを算出する。
【００２５】上述した第２の算出方法は以下のような特徴を有する。
（ａ）内部抵抗劣化分と分離して、直接に容量比を求めるので精度が高い。
（ｂ）図５（ｂ）に示すように、開放電圧Ｅの将来的な変化を回帰演算により推定して放電容量Ｃを推定しているので精度が高い。しかし、上述した放電電気量Ah0，Ahdは積算によって求めるため積算誤差ε(Ah)が生じやすく、劣化時特性（計測データに基づく特性）は図６に示すように積算誤差ε(Ah)の分だけ横軸方向にずれてしまうことになる。なお、図６では「ε(Ah)＜０」であって、特性曲線はマイナス方向にずれている。このときの劣化時電池容量Ｃd1は式（１０）で表され、容量劣化補正係数β1は式（１１）のように真の値βに対して誤差が生じてしまうという問題がある。
【数９】
Ｃd1＝Ａｈd＋ε(Ah)＝Ｃd＋ε(Ah) …（１０）
β1＝Ｃd1／Ｃ0＝β＋ε(Ah)／Ｃ0 …（１１）
【００２６】−第３の算出方法−上述した第２の算出方法では、式（１１）のように容量劣化補正係数βが積算誤差ε(Ah)の影響を受けてしまったが、以下に述べる第３の算出方法では、回帰直線から得られる電池容量Ｃ0，Ｃdを用いないで容量劣化補正係数βを算出することにより、積算誤差ε(Ah)の影響を除去するようにした。なお、抵抗劣化補正係数γについては第１の算出方法と同じなので説明を省略し、また、図６に示すような回帰直線を求める段階までは第２の算出方法と同様である。
【００２７】上述した図５（ｂ）に示した回帰直線ｆ21は放電電気量Ahに積算誤差が無い場合を示しており、回帰直線ｆ20，ｆ21の電圧切片は等しくなる。このとき、電池容量Ｃ0，Ｃdは、次式（１２），（１３）で表される。
【数１０】Ｃ0＝（Vf−Ve）／Ｋ0 …（１２）
Ｃd＝（Vf−Ve）／Ｋd …（１３）
これらの放電容量Ｃ0，Ｃdを用いると、容量劣化補正係数βは式（１４）に示すようにＫ0とＫdとの比、すなわち、回帰直線の傾きの比で表すことができる。放電電気量Ahに含まれる積算誤差ε(Ah)によって劣化時の特性曲線が図６のように横軸方向にずれても傾きＫdは変化しないので、式（１４）で算出される容量劣化補正係数βは積算誤差ε(Ah)の影響を受けないことが分かる。
【数１１】
β＝Ｃd／Ｃ0＝Ｋ0／Ｋd …（１４）
【００２８】−第４の算出方法−上述した第３の算出方法では、回帰直線の傾きＫ0，Ｋdを求める際に、放電電気量Ahとして絶対値（積算された値そのもの）を用いた。しかし、積算誤差ε(Ah)は常に一定とは限らないので、データのばらつきにより回帰直線が求め難くなったり、真の特性と回帰直線とのズレが大きくなるおそれがある。そこで、以下に述べる第４の算出方法では、放電電気量Ahの代わりに車両起動時を基準とした放電電気量積算値ΔAhを用いて回帰直線の傾きＫ0，Ｋdを算出する。すなわち、車両起動時毎に放電電気量の積算値をゼロにリセットして、放電電気量を車両起動時から積算するようにした。そのため、放電電気量積算値ΔAhに含まれる積算誤差（Δε(Ah)と記す）の大きさ｜Δε(Ah)｜は｜ε(Ah)｜より小さくなる。その結果、データのバラツキが小さくなって回帰直線が求め易くなるとともに、回帰直線がより真の特性に近いものとなる。なお、｜ε(Ah)｜はε(Ah)の絶対値を表す。
【００２９】次に、容量劣化補正係数βの演算手順を図７のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは車両起動（例えば、車両電源オン）によりスタートし、ステップＳ１へ進む。ステップＳ１では、車両電源オンの時に放電電気量積算値ΔAhをΔAh＝０にリセットし、その後に放電電気量積算値ΔAhの積算を開始する。なお、以下では起動時の放電電気量積算値をΔAh(0)（＝０）と記し、データサンプリング時の積算値ΔAhをΔAh(j)と書くことにする。なお、ｊはサンプリングデータを識別するための符号であり、ｊ＝０，１，２，３，…の値をとる。次いで、ステップＳ２においてｊ＝１とした後に、ステップＳ３へ進む。
【００３０】続くステップＳ３〜ステップＳ９は、回帰演算に必要なデータ（放電電気量積算値ΔAh(j)，開放電圧E(j)）をサンプリングするステップである。まず、ステップＳ３においてΔAh(j)が｜ΔAh(j)−ΔAh(j−1)｜≧δAhであるか否か、すなわち放電電気量積算値ΔAhが規定値δAhだけ変化（増加・減少）したか否かを判断し、｜ΔAh−ΔAh(j−1)｜＜δAhの間はステップＳ３を繰り返し実行し、｜ΔAh(j)−ΔAh(j−1)｜≧δAhとなったならばステップＳ４へ進む。なお、δAhはデータサンプリング間隔を規定する放電電気量である。
【００３１】ステップＳ４では、開放電圧E(j)を次の何れかの方法で求める。
(a)無負荷時に実測して得られる開放電圧Ea(b)充放電時にサンプリングされた電流値および電圧値から得られるＩＶ特性により、すなわちパワー演算（放電ＩＶ外挿）により推定される開放電圧Eb(c)充放電時の電流値および総電圧値に基づいて推定される開放電圧Ecなお、各開放電圧Eb，Ecの算出方法の詳細は後述する。
【００３２】ステップＳ５はステップＳ４で得られた開放電圧E(j)が規定値Emin以下であるか否かを判断し、YESならばステップＳ３へ戻り、NOならばステップＳ６へ進む。放電電気量Ahと開放電圧Ｅとの関係を表す特性曲線は図８に示すような形状となり、放電初期〜中期ではほぼ直線で表されるが、放電電気量Ahの大きな放電末期ではリニアな関係が崩れてしまう。そして、サンプリングデータに放電末期のノンリニア領域のデータが含まれると良好な回帰演算が行えないので、ステップＳ５では図８のノンリニア領域のデータ（開放電圧ＥがＥ≦Eminであるデータ）を除くようにしている。
【００３３】ステップＳ５において開放電圧E(j)がEminより大きい場合には、ステップＳ６に進んでデータ（ΔAh(j)，E(j)）を記憶する。続くステップＳ７は放電電気量積算値ΔAh(j)の大きさ｜ΔAh(j)｜が規定値ΔAh0以上となったか否かを判断するステップであり、YESならばステップＳ９へ進み、NOならばステップＳ８へ進んでｊを１だけ増加させた後にステップＳ３へ戻る。ステップＳ９は蓄積データ個数ｊが既定値Ｎ以上となったか否かを判断するステップであり、個数ｊがＮより小さい場合にはステップＳ８へ進んでｊを１だけ増加させた後にステップＳ３へ戻り、Ｎ以上となったならばステップＳ１０へ進んで一次回帰演算を行い回帰直線を算出する。図９はデータ（ΔAh(j)，E(j)）とそのデータから回帰演算により得られる回帰直線を示す図であり、縦軸は開放電圧Ｅ、横軸は起動時にゼロリセットした後に得られる放電電力積算値ΔAhである。放電電気量積算値ΔAh(j)は起動時が基準となっているため、正負の両方の値をとる。
【００３４】ステップＳ１１は回帰演算における相関係数が９５％以上か否かを判断するステップであり、YESならばステップＳ１２へ進んで傾きＫdを算出し、NOならばステップＳ２へ戻ってデータサンプリングからやり直す。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出された傾きＫdと予め記憶されている初期データＫ0とを用いて容量劣化補正係数β＝Ｋ0／Ｋdを算出する。図１０は、初期時の回帰直線（傾きＫ0）と劣化時の回帰直線（傾きＫd）を示す図である。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出された容量劣化補正係数βと記憶されている過去のデータβとを用いて平均処理（例えば、加重平均処理）を行い、一連の処理を終了する。なお、図７に示したフローチャートでは容量劣化補正係数βの算出は起動時に１回しか行われないが、所定放電電流毎にβを算出するようにしても良い。
【００３５】次に、上述した開放電圧EbおよびEcの算出方法について説明する。まず、(b)のパワー演算による推定開放電圧Ebの算出方法について図１１を用いて説明する。最初に、充放電時の電流変化を捉えて電流値Ｉおよび電圧値Ｖをサンプリングする。図１１の×印はサンプリングデータをＩＶ座標上に示したものであり、これらのサンプリングデータに基づいてＩＶ特性を一次回帰演算して特性直線Ｌを求める。この直線Ｌと縦軸（電圧）との交点の値が推定開放電圧Ebである。なお、直線Ｌと放電下限電圧（車両システムとしての使用下限電圧）Ｖminとの交点から、そのときの二次電池の最大出力Ｐmax＝Ｖmin×Ｉmaxがパワー演算値Ｐとして算出される。また、直線Ｌの傾きから二次電池の内部抵抗Ｒを算出することができる。ただし、Ｉmaxは直線Ｌにおいて電圧が放電下限電圧Ｖminとなるときの値であり、放電下限電圧Ｖminは以下の（１），（２）の要因から決定される。
（１）電池の寿命を考慮した使用電圧範囲の下限電圧（放電終止電圧）
（２）車両搭載ユニットの性能，機能を保証可能な使用電圧範囲の下限電圧【００３６】一方、(c)の推定開放電圧Ecは次式（１５）のように表される。
【数１２】
Ec＝(総電圧)＋(電流)×(温度・劣化補正された内部抵抗) …（１５）
充放電時の二次電池の電流値をＩ、電圧値をＶ、補正された内部抵抗をＲで表すと、上述した式（１５）は次式（１６）のように表される。
【数１３】Ec＝Ｖ＋Ｉ×Ｒ …（１６）
ただし、Ｒは、内部抵抗初期値Ｒ０，温度補正係数α，内部抵抗劣化補正係数γを用いて式（１７）のように表される。
【数１４】Ｒ＝Ｒ０／（α×γ） …（１７）
【００３７】上述した第４の算出方法では、回帰演算を行う際のデータとして（放電電気量積算値ΔAh(j)，開放電圧E(j)）を使用したが、放電電気量積算値ΔAh(j)の代わりにそれの絶対値｜ΔAh(j)｜を用い、E(j)の代わりに起動時の開放電圧Esを基準とした電圧｜ΔＥ｜を用いるようようにしても良い。電圧｜ΔＥ｜は次式（１８）のように表せる。
【数１５】｜ΔＥ｜＝E(j)−Es …（１８）
ただし、E(j)は「E(j)≦Emin」を満たすもののみを採用する。図１２は、このときのデータ（｜ΔAh(j)｜，｜ΔＥ｜）の分布の様子および回帰直線を示す図であり、図９ではΔAhの負領域にもデータが分布していたが、図１２ではΔAhが正負に拘わらず同一領域（｜ΔAh(j)｜軸の正領域）に分布する。
【００３８】上述したように、第３の算出方法によれば、開放電圧Ｅおよび積算された放電電気量Ahで構成される複数のデータに基づき回帰演算を行い、回帰直線の傾きの比Ｋ0／Ｋdにより容量劣化補正係数βを算出するようにしたので、容量劣化補正係数βに対する放電電気量Ahの誤差の影響を小さくすることができる。特に、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のように積算誤差の生じやすい場合には有効である。さらに、第４の算出方法によれば、起動時に放電電気量をゼロにリセットし、起動時を基準に積算された放電電気量積算値ΔAhを用いるようにしたので、積算誤差の影響をほとんど除去することができる。
【００３９】上述した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において回帰直線ｆ20，ｆ21は開放電圧対放電電気量特性を構成する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月９日（１９９９．３．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８４４１２
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 冬紀
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２６１９０１（Ｐ２０００−２６１９０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−６１０６７ |
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