特開 2022-139462 バッテリ管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139462

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】バッテリ管理装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20220915BHJP

   G01R 31/3828 20190101ALI20220915BHJP

   G01R 31/388 20190101ALI20220915BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20220915BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20220915BHJP

   B60L 58/13 20190101ALI20220915BHJP

   B60L 58/18 20190101ALI20220915BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220915BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220915BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220915BHJP

   H01M 4/58 20100101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 S

G01R31/3828

G01R31/388

G01R31/396

B60L50/60

B60L58/13

B60L58/18

H02J7/00 P

H02J7/00 X

H01M10/44 P

H01M10/48 P

H01M4/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021039867

(22)【出願日】2021-03-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】小和田 稔

(72)【発明者】

【氏名】加藤 傑

(72)【発明者】

【氏名】溝呂木 伸

【テーマコード（参考）】

2G216

5G503

5H030

5H050

5H125

【Ｆターム（参考）】

2G216AA03

2G216AB01

2G216BA02

2G216BA03

2G216BA14

2G216CA07

5G503AA05

5G503AA07

5G503BA02

5G503BB02

5G503DA04

5G503DA08

5G503EA05

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

5H030AA01

5H030AS08

5H030BB10

5H030BB21

5H030FF42

5H050AA08

5H050BA17

5H050CA01

5H050CB01

5H125AA01

5H125AC07

5H125AC12

5H125BA00

5H125BC05

5H125BC08

5H125BC12

5H125BC28

5H125EE27

5H125EE30

5H125EE48

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】回生電力を効率よく回収しつつバッテリのＳＯＣ補正を行うことが可能な電気自動車のバッテリ管理装置を提供する。
【解決手段】バッテリ管理装置１００は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部１１と、推定されたＳＯＣの誤差補正の要否を判定する補正要否判定部１３と、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂを充電する充電制御部１４とを備える。充電制御部１４は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、誤差補正が必要と判定されたバッテリを満充電状態となるように充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わない。ＳＯＣ推定部１１は、充電制御部１４によって満充電状態まで充電されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機と、第１のバッテリ及び第２のバッテリと、モータとを備える電気自動車の前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを管理するバッテリ管理装置であって、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのそれぞれの使用状況に基づいて、前記第１のバッテリ及び第２のバッテリのそれぞれのＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、
前記ＳＯＣ推定部で推定される前記第１のバッテリのＳＯＣ及び前記第２のバッテリのＳＯＣのそれぞれについてＳＯＣの誤差補正の要否を判定する補正要否判定部と、
前記発電機から出力された電力によって前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを充電する充電制御部と、
を備え、
前記充電制御部は、前記補正要否判定部によって前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを予め定められた満充電状態となるように充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わず、
前記ＳＯＣ推定部は、前記充電制御部によって前記満充電状態まで充電された前記バッテリのＳＯＣの推定値を補正する、バッテリ管理装置。

【請求項2】

走行終了指示を受け付ける終了受付部を更に備え、
前記充電制御部は、前記終了受付部によって前記走行終了指示が受け付けられ且つ前記補正要否判定部によってＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合に、充電を行う、請求項１に記載のバッテリ管理装置。

【請求項3】

前記充電制御部は、前記電気自動車の走行状態が軽負荷走行状態であり且つ前記補正要否判定部によって前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わない、請求項２に記載のバッテリ管理装置。

【請求項4】

前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリは、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリである、請求項１～３のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気自動車のバッテリの管理を行うバッテリ管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発電機と、バッテリと、モータとを備える電気自動車がある。このバッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を推定する方法として、例えば、電流積算法がある。しかしながら、電流積算法では、充放電時の電流の計測誤差により、ＳＯＣの推定値に対して誤差が蓄積する。そのため、例えば、特許文献１には、満充電状態となるまでバッテリを充電し、ＳＯＣの推定値を補正することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／１８１４８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、電源系統が２つ設けられた電気自動車がある。つまり、この電気自動車には、それぞれの電源系統毎にバッテリが設けられている。このような電気自動車において、ＳＯＣの推定値の誤差を補正するため、全てのバッテリを満充電状態となるまで充電することが考えられる。しかしながら、この状態で電気自動車が走行を開始した場合、全てのバッテリが満充電状態であるために回生電力をバッテリに充電することができず、電費が悪化する。

【0005】

そこで、本発明は、回生電力を効率よく回収しつつバッテリのＳＯＣ補正を行うことが可能な電気自動車のバッテリ管理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、発電機と、第１のバッテリ及び第２のバッテリと、モータとを備える電気自動車の第１のバッテリ及び第２のバッテリを管理するバッテリ管理装置であって、第１のバッテリ及び第２のバッテリのそれぞれの使用状況に基づいて、第１のバッテリ及び第２のバッテリのそれぞれのＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部と、ＳＯＣ推定部で推定される第１のバッテリのＳＯＣ及び第２のバッテリのＳＯＣのそれぞれについてＳＯＣの誤差補正の要否を判定する補正要否判定部と、発電機から出力された電力によって第１のバッテリ及び第２のバッテリを充電する充電制御部と、を備え、充電制御部は、補正要否判定部によって第１のバッテリ及び第２のバッテリの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを予め定められた満充電状態となるように充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わず、ＳＯＣ推定部は、充電制御部によって満充電状態まで充電されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する。

【0007】

このバッテリ管理装置では、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたバッテリのみが満充電状態となるまで充電されてＳＯＣの推定値の補正が行われる。そして、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されなかったバッテリについては、充電が行われない。従って、この状態で電気自動車が走行を開始し、回生電力が生成された場合、ＳＯＣの推定値を補正するための充電が行われなかったバッテリによって回生電力を回収できる。このように、バッテリ管理装置は、回生電力を効率よく回収しつつバッテリのＳＯＣ補正を行うことができる。

【0008】

バッテリ管理装置は、走行終了指示を受け付ける終了受付部を更に備え、充電制御部は、終了受付部によって走行終了指示が受け付けられ且つ補正要否判定部によってＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合に、充電を行ってもよい。この場合、バッテリ管理装置は、電気自動車の走行が終了して停車した状態で、ＳＯＣの誤差補正が必要なバッテリの充電及びＳＯＣの推定値の補正を行うことができる。

【0009】

バッテリ管理装置において、充電制御部は、電気自動車の走行状態が軽負荷走行状態であり且つ補正要否判定部によって第１のバッテリ及び第２のバッテリの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わない。この場合、バッテリ管理装置は、電気自動車の走行中に、ＳＯＣの誤差補正が必要なバッテリを予め充電することができる。これにより、バッテリ管理装置は、電気自動車が停車した状態で誤差補正が必要なバッテリを満充電状態となるまで充電する際の充電時間を短縮できる。

【0010】

バッテリ管理装置において、第１のバッテリ及び第２のバッテリは、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリであってもよい。一般に、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリは、ＳＯＣが０％近傍及び１００％近傍以外の部分では、ＳＯＣと電圧値との相関が取りにくい。このような場合であってもバッテリ管理装置は、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたバッテリを満充電状態となるように充電することで、電圧値に基づいて満充電状態までバッテリを精度よく充電できる。これにより、バッテリ管理装置は、ＳＯＣの推定値をより精度よく補正できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、回生電力を効率よく回収しつつバッテリのＳＯＣ補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係るバッテリ管理装置が搭載された燃料電池自動車を示す概略図である。

【図2】図２は、バッテリ管理装置の詳細を示すブロック図である。

【図3】図３は、バッテリのＳＯＣの補正処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0014】

図１に示されるように、バッテリ管理装置１００は、燃料電池自動車（電気自動車）Ｖに搭載されている。燃料電池自動車Ｖは、第１の電源系統Ａ及び第２の電源系統Ｂの２つの電源系統を有している。バッテリ管理装置１００は、第１の電源系統Ａ及び第２の電源系統Ｂにそれぞれ設けられたバッテリのＳＯＣを管理する。

【0015】

より詳細には、第１の電源系統Ａは、第１の燃料電池（発電機）１Ａ、第１のバッテリ２Ａ、第１のモータ（モータ）３Ａ、第１のブレーキレジスタ４Ａ、及び第１の補機５Ａを備えている。第１の燃料電池１Ａは、発電を行うＦＣスタック（Fuel Cell Stack）を備えている。第１の燃料電池１Ａで発電された電力は、第１のバッテリ２Ａを充電するための電力、及び第１のモータ３Ａを作動させるための電力として利用される。

【0016】

第１のバッテリ２Ａは、第１の燃料電池１Ａで発電された電力を蓄える。また、第１のバッテリ２Ａは、燃料電池自動車Ｖに搭載された回生ブレーキ等で生成された回生電力を蓄えることもできる。第１のバッテリ２Ａは、本実施形態においては、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリである。

【0017】

ここで、一般に、バッテリにおいては、ＳＯＣとバッテリの電圧値（ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）状態での電圧値）とに相関がある。しかしながら、本実施形態において第１のバッテリ２Ａとして用いられるリン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリでは、ＳＯＣが０％近傍及び１００％近傍以外の部分において、ＳＯＣと電圧値との相関が取りにくい。つまり、ＳＯＣが０％近傍又は１００％近傍の場合、電圧値に基づいてＳＯＣを精度よく推定できる。

【0018】

第１のモータ３Ａは、第１の燃料電池１Ａ及び第１のバッテリ２Ａの少なくともいずれかの出力電力によって作動する。第１のモータ３Ａは、燃料電池自動車Ｖに備えられた車輪６Ａを駆動することによって、燃料電池自動車Ｖを走行させる。

【0019】

第１のブレーキレジスタ４Ａは、電力を熱に変換して消費する抵抗器である。例えば、燃料電池自動車Ｖが大型の車両である場合、車重が大きいために大きな制動力が必要となる。このため、回生ブレーキで生成される電力量も大きくなり、第１のバッテリ２Ａだけでは生成された電力を吸収できないことがある。第１のブレーキレジスタ４Ａは、例えば、このような第１のバッテリ２Ａだけでは吸収できない電力を消費するために設けられている。

【0020】

第１の補機５Ａは、燃料電池自動車Ｖに搭載されたエアコン、ヒータ、高電圧電源から低電圧の電源に降圧するコンバータ等、電力によって作動する各種の機器である。第１の補機５Ａは、第１の燃料電池１Ａ及び第１のバッテリ２Ａの少なくともいずれかの出力電力によって作動する。

【0021】

第２の電源系統Ｂは、第２の燃料電池（発電機）１Ｂ、第２のバッテリ２Ｂ、第２のモータ（モータ）３Ｂ、第２のブレーキレジスタ４Ｂ、及び第２の補機５Ｂを備えている。第２の燃料電池１Ｂ、第２のバッテリ２Ｂ、第２のモータ３Ｂ、第２のブレーキレジスタ４Ｂ、及び第２の補機５Ｂは、第１の電源系統Ａに設けられた第１の燃料電池１Ａ、第１のバッテリ２Ａ、第１のモータ３Ａ、第１のブレーキレジスタ４Ａ、及び第１の補機５Ａと同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

【0022】

なお、第２のモータ３Ｂは、燃料電池自動車Ｖに備えられた車輪６Ｂを駆動することによって燃料電池自動車Ｖを走行させる。第２のモータ３Ｂによって駆動される車輪６Ｂは、第１のモータ３Ａによって駆動される車輪６Ａと異なっている。例えば、燃料電池自動車Ｖが大型車両である場合等、後輪に２列の駆動軸を有する場合、車輪６Ａは前側の後輪であり、車輪６Ｂは後ろ側の後輪であってもよい。

【0023】

バッテリ管理装置１００は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの管理を行う。本実施形態においてバッテリ管理装置１００は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのそれぞれのＳＯＣを管理することができる。バッテリ管理装置１００によって管理される第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣは、例えば第１のモータ３Ａ及び第２のモータ３Ｂの制御等、燃料電池自動車Ｖにおける種々の制御に利用される。

【0024】

図２に示されるように、バッテリ管理装置１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０は、例えば、ＲＯＭに記録されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。

【0025】

ＥＣＵ１０は、機能的には、ＳＯＣ推定部１１、終了受付部１２、補正要否判定部１３、及び充電制御部１４を備えている。

【0026】

ＳＯＣ推定部１１は、第１のバッテリ２Ａの使用状況に基づいて、第１のバッテリ２ＡのＳＯＣを推定する。同様に、ＳＯＣ推定部１１は、第２のバッテリ２Ｂの使用状況に基づいて、第２のバッテリ２ＢのＳＯＣを推定する。上述したように第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂは、ＳＯＣが１００％近傍又は０％近傍でないと、電圧値とＳＯＣとの相関に基づいて、電圧値からＳＯＣを求めることが困難である。このため、本実施形態においてＳＯＣ推定部１１は、例えば、電流積算法を用い、充電時及び放電時の電流値を積算した値に基づいて第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣをそれぞれ推定する。

【0027】

ここで、ＳＯＣ推定部１１が電流積算法によってＳＯＣを推定する場合、電流値の計測誤差等によって、推定されたＳＯＣと実際のバッテリのＳＯＣとに誤差が生じる。このため、ＳＯＣ推定部１１は、所定のタイミングで、推定したＳＯＣを補正する。ＳＯＣ推定部１１が行うＳＯＣの推定値の補正について、詳しくは後述する。

【0028】

また、第１の電源系統Ａ及び第２の電源系統Ｂでは、第１のモータ３Ａ及び第２のモータ３Ｂの駆動出力、第１のブレーキレジスタ４Ａ及び第２のブレーキレジスタ４Ｂによって消費される回生電力量、並びに、第１の補機５Ａ及び第２の補機５Ｂによって消費される電力量が互いに異なる。このため、第１のバッテリ２Ａと第２のバッテリ２Ｂとで充放電電力量が互いに異なり、ＳＯＣ及びＳＯＣの誤差も互いに異なる。

【0029】

終了受付部１２は、走行終了指示を受け付ける。この走行終了指示とは、燃料電池自動車Ｖの走行を終了する場合に、燃料電池自動車Ｖの乗員が入力する指示である。走行終了指示は、例えば、乗員によって、イグニッションスイッチがオフに操作されたことであってもよい。これに限定されず、走行終了指示は、イグニッションスイッチ以外のスイッチ等の操作に基づいて入力される指示であってもよい。走行終了指示が入力された場合、燃料電池自動車Ｖは走行終了状態となる。

【0030】

補正要否判定部１３は、ＳＯＣ推定部１１で推定される第１のバッテリ２ＡのＳＯＣ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣのそれぞれについて、ＳＯＣの誤差補正の要否を判定する。例えば、補正要否判定部１３は、ＳＯＣの誤差が所定値以上であると推定される場合に、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定する。補正要否判定部１３は、周知の種々の方法によってＳＯＣの誤差補正の要否を判定することができる。一例として、補正要否判定部１３は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂに設けられた電流センサの値に基づいて、ＳＯＣの誤差補正の要否を判してもよい。また、補正要否判定部１３は、ＳＯＣ推定部１１が電流積算法によってＳＯＣを推定する場合、電流値の積算値が所定値以上となった場合に、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定してもよい。ここで、上述したように、第１のバッテリ２Ａと第２のバッテリ２Ｂとで充放電電力量が互いに異なり、ＳＯＣ及びＳＯＣの誤差も互いに異なる。このため、第１のバッテリ２Ａ（第１の電源系統Ａ）と第２のバッテリ２Ｂ（第２の電源系統Ｂ）とでは、ＳＯＣの補正が必要と判定されるタイミングも互いに異なる。

【0031】

なお、補正要否判定部１３は、ＳＯＣ推定部１１が電流積算法によってＳＯＣを推定する場合、電流値の積算時間が所定時間以上となった場合に、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定してもよい。また、補正要否判定部１３は、燃料電池自動車Ｖの運行時間が所定時間以上となった場合に、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定してもよい。

【0032】

充電制御部１４は、第１の燃料電池１Ａから出力された電力によって第１のバッテリ２Ａを充電する制御を行う。同様に、充電制御部１４は、第２の燃料電池１Ｂから出力された電力によって第２のバッテリ２Ｂを充電する制御を行う。なお、燃料電池自動車Ｖの通常運転時において、充電制御部１４は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂを満充電状態となるまで充電させない。つまり、充電制御部１４は、回生電力を回収するための空き容量が残るように、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣを制御する。

【0033】

また、充電制御部１４は、終了受付部１２によって走行終了指示が受け付けられ且つ補正要否判定部１３によってＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合に、第１のバッテリ２Ａ又は第２のバッテリ２Ｂの充電を行う。つまり、充電制御部１４は、燃料電池自動車Ｖの走行が終了して燃料電池自動車Ｖが停車した状態で、ＳＯＣの誤差を補正するための充電を行う。

【0034】

ＳＯＣの誤差を補正するために行う充電について、より詳細に説明する。補正要否判定部１３によって、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方について、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたとする。この場合、充電制御部１４は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを予め定められた満充電状態となるように充電し、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わない。例えば、第１のバッテリ２ＡについてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、充電制御部１４は、第１の燃料電池１Ａの出力電力によって第１のバッテリ２Ａを満充電状態となるまで充電する。充電制御部１４は、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されていない第２のバッテリ２Ｂについては、充電を行わない。

【0035】

なお、充電制御部１４は、充電を行っているバッテリの電圧値に基づいて、予め定められた満充電状態まで充電されたか否かを判定してもよい。また、予め定められた満充電状態とは、ＳＯＣが１００％近傍の予め定められたＳＯＣまでバッテリが充電された状態である。つまり、満充電状態とは、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂがリン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリである場合、ＳＯＣと電圧値との相関が取り易い状態である。

【0036】

また、充電制御部１４によって充電が行われた場合、ＳＯＣ推定部１１は、充電制御部１４によって満充電状態まで充電されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する。つまり、ＳＯＣ推定部１１は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂのうち、ＳＯＣの補正が必要と判定され且つ満充電状態まで充電されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する。ＳＯＣの推定値を補正することとして、例えば、ＳＯＣ推定部１１は、ＳＯＣの推定値を、満充電状態に対応するＳＯＣの値にする。あるいは、例えば、ＳＯＣ推定部１１は、満充電状態まで充電されたバッテリの電圧値に基づいてＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣによってＳＯＣの推定値を補正してもよい。

【0037】

つまり、ＳＯＣ推定部１１は、乗員によって走行終了指示が入力され且つ誤差補正が必要と判定されたバッテリの充電が行われた場合、当該バッテリのＳＯＣの推定値を補正する。その後、燃料電池自動車Ｖが再始動された場合、ＳＯＣ推定部１１は、補正されたＳＯＣを基準として、バッテリの使用状況に基づいてＳＯＣを推定する。

【0038】

なお、補正要否判定部１３が、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの両方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定することがある。この場合、充電制御部１４は、充電（誤差補正）を行う対象として第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの誤差補正量の大きい方を優先して選択し、選択したバッテリを充電する。そして、ＳＯＣ推定部１１は、充電制御部１４によって充電されたバッテリについて、ＳＯＣの推定値を補正してもよい。

【0039】

次に、バッテリ管理装置１００で行われる第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣの推定値の補正処理の流れについて説明する。図３は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２ＢのＳＯＣの推定値の補正処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるフローチャートは、燃料電池自動車Ｖの走行が開始されると共に開始される。図３に示されるように、終了受付部１２は、乗員によって入力される走行終了指示を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１０１）。走行終了指示が受け付けられていない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、終了受付部１２は、走行終了指示が受け付けられるまでＳ１０１の判定処理を繰り返す。

【0040】

終了受付部１２によって走行終了指示が受け付けられた場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、補正要否判定部１３は、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方について、ＳＯＣの誤差補正が必要であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの両方について誤差補正が不要と判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、バッテリ管理装置１００は、ＳＯＣの推定値の補正を行わずに処理を終了する。その後、燃料電池自動車Ｖは、システムをシャットダウンし、次の走行の指示があるまで待機する。

【0041】

一方、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要であると判定された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、充電制御部１４は、誤差補正が必要と判定されたバッテリの充電を行う（Ｓ１０３）。そして、充電制御部１４は、充電を行っているバッテリが満充電状態となるまで充電されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。満充電状態となるまで充電されていない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、充電制御部１４は、満充電状態となるまでＳ１０３及びＳ１０４の処理を繰り返す。

【0042】

満充電状態となるまで充電された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＳＯＣ推定部１１は、充電制御部１４で充電されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する（Ｓ１０５）。そして、バッテリ管理装置１００は、今回のＳＯＣの推定値の補正処理を終了する。その後、燃料電池自動車Ｖは、システムをシャットダウンし、次の走行の指示があるまで待機する。

【0043】

以上のように、バッテリ管理装置１００では、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂのうち、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたバッテリのみが満充電状態となるまで充電されてＳＯＣの推定値の補正が行われる。そして、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂのうち、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されなかったバッテリについては、充電が行われない。つまり、ＳＯＣの推定値を補正するための充電が行われなかったバッテリは、満充電状態となっておらず、充電容量に空きがある。従って、この状態で燃料電池自動車Ｖが次の走行を開始し、回生電力が生成された場合、ＳＯＣの推定値を補正するための充電が行われなかったバッテリによって回生電力を回収できる。このように、バッテリ管理装置１００は、回生電力を効率よく回収しつつ誤差補正なバッテリのＳＯＣ補正を行うことができる。

【0044】

また、燃料電池自動車Ｖが停車した状態で、ＳＯＣの誤差補正を行うために第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方にのみ充電処理が行われる。これにより、バッテリ管理装置１００では、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの両方に対して充電処理を行う場合に比べて放熱の負荷を小さくすることができ、燃料電池による発電の際に発生する熱を冷却するためのユニットを作動させずに済むために冷却ファン等の作動音を低減させることができる。

【0045】

バッテリ管理装置１００は、走行終了指示が受け付けられた場合に、誤差補正が必要と判定されたバッテリのＳＯＣの推定値を補正する。これにより、バッテリ管理装置１００は、燃料電池自動車Ｖの走行が終了して停車した状態で、ＳＯＣの誤差補正が必要なバッテリの充電及びＳＯＣの推定値の補正を行うことができる。

【0046】

第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂは、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリである。一般に、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリは、ＳＯＣが０％近傍及び１００％近傍以外の部分では、ＳＯＣと電圧値との相関が取りにくい。このような場合であってもバッテリ管理装置１００は、ＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたバッテリを満充電状態となるように充電することで、電圧値に基づいて満充電状態となるまで精度よく充電できる。これにより、バッテリ管理装置１００は、ＳＯＣの推定値をより精度よく補正できる。

【0047】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、充電制御部１４は、補正要否判定部１３によってＳＯＣの誤差補正が必要と判定されたバッテリがある場合、燃料電池自動車Ｖが停車する前（走行中）に充電を行ってもよい。具体的には、まず、充電制御部１４は、燃料電池自動車Ｖの走行状態が軽負荷走行状態であるか否かを判定する。

【0048】

この軽負荷走行状態とは、燃料電池の出力電力の余剰分をバッテリに供給することが可能な燃料電池自動車Ｖの走行状態である。つまり、軽負荷走行状態とは、次の式を満たす状態である。
燃料電池発電能力＞（走行に必要なエネルギ＋補機消費エネルギ）
また、軽負荷走行状態は、電源系統ごとに判定される。つまり、第１の電源系統Ａのみが軽負荷走行状態である場合と、第２の電源系統Ｂのみが軽負荷走行状態である場合と、第１の電源系統Ａ及び第２の電源系統Ｂの両方が軽負荷走行状態である場合とがある。第１の電源系統Ａが軽負荷走行状態である場合、第１の燃料電池１Ａの出力電力によって第１のバッテリ２Ａを充電することができる。第２の電源系統Ｂが軽負荷走行状態である場合、第２の燃料電池１Ｂの出力電力によって第２のバッテリ２Ｂを充電することができる。

【0049】

例えば、燃料電池自動車Ｖの積載量が少なく、軽負荷走行が継続する状態の場合に、軽負荷走行状態となる。充電制御部１４は、周知の種々の方法に基づいて、燃料電池自動車Ｖの走行状態が軽負荷走行状態であるか否かを判定することができる。例えば、充電制御部１４は、第１の燃料電池１Ａ及び第２の燃料電池１Ｂの発電状態、並びに、第１の補機５Ａ及び第２の補機５Ｂの作動状態等に基づいて、軽負荷走行状態であるか否かを判定してもよい。

【0050】

つぎに、充電制御部１４は、燃料電池自動車Ｖの走行状態が軽負荷走行状態であり且つ補正要否判定部１３によって第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの一方についてＳＯＣの誤差補正が必要と判定された場合、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂのうち、誤差補正が必要と判定されたバッテリを充電する。具体的には、充電制御部１４は、誤差補正が必要と判定されたバッテリを備える電源系統が軽負荷走行状態である場合、当該バッテリを充電する。また、充電制御部１４は、誤差補正が必要と判定されていないバッテリの充電を行わない。ここでは、充電制御部１４は、例えば、回生電力の回収に影響が生じない範囲で、満充電状態に近い状態までＳＯＣの誤差補正が必要なバッテリを充電する。これにより、バッテリ管理装置１００は、走行終了指示が受け付けられ、燃料電池自動車Ｖが停車した状態で誤差補正が必要なバッテリを満充電状態となるまで充電する際の充電時間を短縮でき、燃料電池による発電の際に発生する熱を冷却するためのユニットを作動させずに済むために冷却ファン等の作動音を低減させることができる。

【0051】

第１のバッテリ２Ａを充電するための発電機として第１の燃料電池１Ａを用いたが、燃料電池以外の発電機（例えば、発電用エンジン等）を用いて充電を行ってもよい。第２のバッテリ２Ｂについても同様に、第２の燃料電池１Ｂ以外の発電機を用いて充電を行ってもよい。また、燃料電池自動車Ｖには２つの燃料電池（第１の燃料電池１Ａ及び第２の燃料電池１Ｂ）が設けられていたが、燃料電池が一つのみ設けられている構成であってもよい。この場合、一つの燃料電池によって、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂの充電、並びに、第１のモータ３Ａ及び第２のモータ３Ｂへの電力供給を行ってもよい。燃料電池自動車Ｖに２つのモータ（第１のモータ３Ａ及び第２のモータ３Ｂ）が設けられていたが、モータの数は２つに限定されず、例えば、１つ又は３以上であってもよい。

【0052】

燃料電池自動車Ｖは、第１の電源系統Ａ及び第２の電源系統Ｂの２つの電源系統を備えていたが、電源系統の数は３以上であってもよい。この場合、バッテリ管理装置１００は、ＳＯＣの誤差補正を行うためにバッテリの充電を行う際に、複数のバッテリのうち少なくとも一つのバッテリについては充電を行わない。これにより、バッテリ管理装置１００は、ＳＯＣの誤差補正を行った場合であっても、燃料電池自動車Ｖが次の走行を開始したときに、充電を行わなかったバッテリによって回生電力を回収することができる。

【0053】

第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂは、リン酸鉄リチウムを用いたリチウムイオンバッテリに限定されない。第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂは、リン酸鉄リチウム以外の材料を用いたリチウムイオンバッテリであってもよく、リチウムイオンバッテリ以外のバッテリであってもよい。

【0054】

また、第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂは、それぞれ複数のバッテリによって構成されていてもよい。すなわち、第１の電源系統Ａには、複数のバッテリが設けられていてもよい。同様に、第２の電源系統Ｂには、複数のバッテリが設けられていてもよい。また、一つの電源系統内に複数のバッテリが設けられていている場合、バッテリ管理装置１００は、上述した第１のバッテリ２Ａ及び第２のバッテリ２Ｂに対してＳＯＣの誤差補正を行ったことと同様に、これらのバッテリのＳＯＣの誤差補正を行ってもよい。

【符号の説明】

【0055】

１Ａ…第１の燃料電池（発電機）、１Ｂ…第２の燃料電池（発電機）、２Ａ…第１のバッテリ、２Ｂ…第２のバッテリ、３Ａ…第１のモータ（モータ）、３Ｂ…第２のモータ（モータ）、１１…ＳＯＣ推定部、１２…終了受付部、１３…補正要否判定部、１４…充電制御部、１００…バッテリ管理装置、Ｖ…燃料電池自動車（電気自動車）。

【図1】

【図2】

【図3】