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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-25
(45)【発行日】2022-08-02
(54)【発明の名称】電池制御システムおよび鞍乗型車両
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20220726BHJP
H02J 7/04 20060101ALI20220726BHJP
B60L 58/12 20190101ALI20220726BHJP
B60L 58/16 20190101ALI20220726BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20220726BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20220726BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20220726BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 B
H02J7/00 M
H02J7/04 L
B60L58/12
B60L58/16
B60L3/00 S
H01M10/48 P
H01M10/44 P
H01M10/48 301
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020561148
(86)(22)【出願日】2019-08-21
(86)【国際出願番号】 JP2019032672
(87)【国際公開番号】W WO2020129301
(87)【国際公開日】2020-06-25
【審査請求日】2021-04-14
(31)【優先権主張番号】P 2018236281
(32)【優先日】2018-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000010076
【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(72)【発明者】
【氏名】山本 一輝
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 雅樹
(72)【発明者】
【氏名】近藤 浩二
【審査官】高野 誠治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－００７４１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２２１０７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３１２４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１７０１９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
Ｈ０１Ｍ １０／４２ －１０／４８
Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ －１３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ －５８／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係において放電曲線と充電曲線とが異なるヒステリシス特性を有するニッケル水素電池の充放電を制御する電池制御システムであって、前記ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲に関する情報を記憶する記憶媒体と、
前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの１つを選択し、前記選択したＳＯＣの使用範囲に応じて前記ニッケル水素電池の充放電の制御を行う制御回路と、
を備え、
前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第１の使用範囲と、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限と同じ大きさのＳＯＣを含む第２の使用範囲とを含み、
前記制御回路は、
前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣであるか判定し、
前記現在のＳＯＣが前記所定のＳＯＣであると判定した場合、電圧センサが検出した前記ニッケル水素電池の電圧に関する情報を用いて、前記所定のＳＯＣにおける前記ニッケル水素電池の電圧を検出し、
前記所定のＳＯＣにおける前記ニッケル水素電池の電圧を用いて、前記ニッケル水素電池の放電の制御を行う、電池制御システム。
【請求項2】
電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係において放電曲線と充電曲線とが異なるヒステリシス特性を有するニッケル水素電池の充放電を制御する電池制御システムであって、
前記ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲に関する情報を記憶する記憶媒体と、
前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの１つを選択し、前記選択したＳＯＣの使用範囲に応じて前記ニッケル水素電池の充放電の制御を行う制御回路と、
を備え、
前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第１の使用範囲と、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限と同じ大きさのＳＯＣを含む第２の使用範囲とを含み、
前記制御回路は、
前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣであるか判定し、
前記ニッケル水素電池のＳＯＣが前記所定のＳＯＣになった回数をカウントし、
前記カウントした回数が所定の回数以上であるか判定し、
前記カウントした回数が前記所定の回数以上であると判定した場合、前記ニッケル水素電池のリフレッシュの制御を行う、電池制御システム。
【請求項3】
電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係において放電曲線と充電曲線とが異なるヒステリシス特性を有するニッケル水素電池の充放電を制御する電池制御システムであって、
前記ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲に関する情報を記憶する記憶媒体と、
前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの１つを選択し、前記選択したＳＯＣの使用範囲に応じて前記ニッケル水素電池の充放電の制御を行う制御回路と、
を備え、
前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第１の使用範囲と、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限と同じ大きさのＳＯＣを含む第２の使用範囲とを含み、
前記制御回路は、
前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣであるか判定し、
前記ニッケル水素電池のＳＯＣが前記所定のＳＯＣになった回数をカウントし、
前記カウントした回数に応じて、前記複数のＳＯＣの使用範囲それぞれの放電曲線の電圧の下限を現在の設定値よりも小さくする、電池制御システム。
【請求項4】
前記制御回路は、前記所定のＳＯＣにおける前記電圧が所定の電圧以下であるか判定し、
前記所定のＳＯＣにおける前記電圧が前記所定の電圧以下であると判定した場合、前記ニッケル水素電池のリフレッシュの制御を行う、請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項5】
前記制御回路は、前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて、前記検出した電圧の値を補正する、請求項１または４に記載の電池制御システム。
【請求項6】
前記所定のＳＯＣは、５０％よりも小さく、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限以上である、請求項１から５のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項7】
前記制御回路は、電流センサが検出した前記ニッケル水素電池の電流に関する情報を用いて、前記ニッケル水素電池が出力した電流の積算値を演算し、
前記電流の積算値を用いて前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣを演算する、請求項１から６のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項8】
前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限は、前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限よりも大きく、前記第２の使用範囲のＳＯＣの下限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限よりも小さい、請求項１から７のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項9】
前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第３の使用範囲をさらに含み、前記第３の使用範囲のＳＯＣの上限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限よりも小さく、且つ前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限よりも大きく、
前記第３の使用範囲のＳＯＣの下限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限よりも小さく、且つ前記第２の使用範囲のＳＯＣの下限よりも大きく、
前記第３の使用範囲は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣを含む、請求項１から８のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項10】
前記制御回路は、前記ニッケル水素電池の温度に応じて、前記複数のＳＯＣの使用範囲の中から選択するＳＯＣの使用範囲を変更する、請求項１から９のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項11】
前記所定のＳＯＣは、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限の大きさである、請求項１から１０のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項12】
前記制御回路は、前記ニッケル水素電池の初回の使用時において、前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限まで前記ニッケル水素電池を充電し、
前記ニッケル水素電池を前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限まで充電した後、前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させ、
前記ニッケル水素電池を前記選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電した後、前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて選択した前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限まで充電する制御を行う、請求項１から１１のいずれかに記載の電池制御システム。
【請求項13】
前記ニッケル水素電池の初回の使用は、前記ニッケル水素電池の工場出荷後における最初の使用である、請求項１２に記載の電池制御システム。
【請求項14】
前記ニッケル水素電池の初回の使用は、前記ニッケル水素電池を補充電した後における最初の使用である、請求項１２に記載の電池制御システム。
【請求項15】
請求項１から１４のいずれかに記載の電池制御システムを備えた鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池制御システム、および当該電池制御システムを備えた鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関（以下「エンジン」と記述する。）を動力源とする車両には、一般に、エンジンの回転を利用して発電する回転電機が搭載されている。
【0003】
特許文献１および２は、発電する回転電機を、エンジンの始動時にはエンジンのクランク軸を駆動するスタータモータとして用い、さらに、走行時には必要に応じてエンジンの出力をアシストするアシスト用モータとして使用する鞍乗型車両を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－１２２９２５号公報
【文献】特開２００８－２４２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような回転電機用の二次電池として、ニッケル水素電池を用いることが考えられる。ニッケル水素電池は比較的安価に入手可能であり、車両のコストを低減させることができる。ニッケル水素電池から回転電機に電力を供給することで、回転電機を回転させることができる。また、発電時には、ニッケル水素電池は、回転電機が発電した電力を蓄えることができる。
【0006】
しかしながら、ニッケル水素電池は、温度が高いときは充電効率が低下するとともに、温度が低いときは出力が低下するという特性を有する。また、ニッケル水素電池は、その電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係においてヒステリシスおよびメモリ効果を有するため、充放電の制御が煩雑化するという課題がある。
【0007】
ニッケル水素電池の上記特性から、車載用ニッケル水素電池では、安定した充放電の制御を実現するために、ＳＯＣの狭い範囲（例えば、４０－６０％の範囲）においてのみ充放電を行うことが考えられる。ＳＯＣの使用範囲を狭い範囲に限定することにより、充電効率の低下および出力低下の影響を抑えた安定した制御を行うことができる。
【0008】
一方で、ニッケル水素電池が有する性能を有効に利用するためには、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことが望まれる。また、ＳＯＣの広い範囲に亘る充放電を適切に制御するためには、ニッケル水素電池のメモリ効果の状態を精度良く把握することが望まれる。
【0009】
本発明は、ニッケル水素電池のメモリ効果の状態を精度良く把握することができる電池制御システム、および当該電池制御システムを備えた鞍乗型車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の実施形態に係る電池制御システムは、電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係においてヒステリシス特性を有するニッケル水素電池の充放電を制御する電池制御システムであって、前記ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲に関する情報を記憶する記憶媒体と、前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの１つを選択し、前記選択したＳＯＣの使用範囲に応じて前記ニッケル水素電池の充放電の制御を行う制御回路とを備え、前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第１の使用範囲と、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限と同じ大きさのＳＯＣを含む第２の使用範囲とを含み、前記制御回路は、前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣであるか判定し、前記現在のＳＯＣが前記所定のＳＯＣであると判定した場合、前記ニッケル水素電池のメモリ効果に関する情報を取得し、取得した前記メモリ効果に関する情報を用いて、前記ニッケル水素電池の放電の制御を行う。
【0011】
ニッケル水素電池の使用条件に応じて複数のＳＯＣの使用範囲を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行えることにより、ニッケル水素電池が有する性能を有効に利用することができる。
【0012】
一方で、複数のＳＯＣの使用範囲の間で放電曲線は互いに異なる。このため、複数のＳＯＣの使用範囲を使い分ける形態において、メモリ効果を精度良く検出することは困難である。
【0013】
本発明の実施形態では、第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣは、第１および第２の使用範囲の両方に含まれる。第１および第２の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0014】
例えば、第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣにおいては、第１の使用範囲での放電曲線における電圧と、第２の使用範囲での放電曲線における電圧との差は小さくなる。この電圧の差が小さくなる所定のＳＯＣになったときのニッケル水素電池の電圧を検出する。複数のＳＯＣの使用範囲の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することで、選択したＳＯＣの使用範囲での充放電の繰り返しが容易となるだけでなく、リフレッシュが必要な場合は、適切なタイミングでニッケル水素電池のリフレッシュを行うことができる。
【0015】
また、例えば、ニッケル水素電池のＳＯＣが所定のＳＯＣになった回数をカウントする。カウントした回数により、ニッケル水素電池のメモリ効果の進行具合を把握することができる。これにより、選択したＳＯＣの使用範囲での充放電の繰り替えしが容易となるだけでなく、リフレッシュが必要な場合は、適切なタイミングでニッケル水素電池のリフレッシュを行うことができる。第１および第２の使用範囲の両方に含まれる所定のＳＯＣにおいてカウントすることにより、第１および第２の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、カウントし損ねることなく、精度良くカウントすることができる。
【0016】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記現在のＳＯＣが前記所定のＳＯＣであると判定した場合、電圧センサが検出した前記ニッケル水素電池の電圧に関する情報を用いて、前記所定のＳＯＣにおける前記ニッケル水素電池の電圧を検出し、前記所定のＳＯＣにおける前記ニッケル水素電池の電圧を用いて、前記ニッケル水素電池の放電の制御を行ってもよい。
【0017】
第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣにおいては、第１の使用範囲での放電曲線における電圧と、第２の使用範囲での放電曲線における電圧との差は小さくなる。この電圧の差が小さくなる所定のＳＯＣになったときのニッケル水素電池の電圧を検出する。複数のＳＯＣの使用範囲の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。
【0018】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記所定のＳＯＣにおける前記電圧が所定の電圧以下であるか判定し、前記所定のＳＯＣにおける前記電圧が前記所定の電圧以下であると判定した場合、前記ニッケル水素電池のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0019】
複数のＳＯＣの使用範囲の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することで、適切なタイミングでニッケル水素電池のリフレッシュを行うことができる。
【0020】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記複数のＳＯＣの使用範囲のうちの現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて、前記検出した電圧の値を補正してもよい。
【0021】
ＳＯＣの使用範囲が異なれば、所定のＳＯＣにおける電圧値も多少は異なる。現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて電圧値を補正することで、メモリ効果による電圧降下をより精度良く検出することができる。
【0022】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記ニッケル水素電池のＳＯＣが前記所定のＳＯＣになった回数をカウントし、前記カウントした回数が所定の回数以上であるか判定し、前記カウントした回数が前記所定の回数以上であると判定した場合、前記ニッケル水素電池のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0023】
ニッケル水素電池の充放電を繰り返すとメモリ効果が進行し、放電時の電圧が小さくなる。カウントした回数が所定の回数以上になった場合、ニッケル水素電池のリフレッシュを行う。これにより、放電時の電圧を回復させることができる。
【0024】
第１および第２の使用範囲の両方に含まれる所定のＳＯＣにおいてカウントすることにより、第１および第２の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、カウントし損ねることなく、精度良くカウントすることができる。
【0025】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記ニッケル水素電池のＳＯＣが前記所定のＳＯＣになった回数をカウントし、前記カウントした回数に応じて、前記複数のＳＯＣの使用範囲それぞれの放電曲線の電圧の下限を現在の設定値よりも小さくしてもよい。
【0026】
メモリ効果による電圧降下に応じて、放電曲線の電圧の下限を小さくする。これにより、メモリ効果が進行しても実際に使用するＳＯＣの範囲が狭くなることを抑制できる。
【0027】
ある実施形態において、前記所定のＳＯＣは、５０％よりも小さく、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限以上であってもよい。
【0028】
メモリ効果は、ＳＯＣが５０％以上の領域よりも、５０％未満の領域で特に発生しやすい。メモリ効果に関する情報を取得する領域を、ＳＯＣが５０％未満の領域とすることにより、より適切な放電の制御を行うことができる。
【0029】
ある実施形態において、前記制御回路は、電流センサが検出した前記ニッケル水素電池の電流に関する情報を用いて、前記ニッケル水素電池が出力した電流の積算値を演算し、前記電流の積算値を用いて前記ニッケル水素電池の現在のＳＯＣを演算してもよい。
【0030】
電流の積算値を用いることで、ニッケル水素電池の電圧値を用いなくても現在のＳＯＣを把握することができる。
【0031】
ある実施形態において、前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限は、前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限よりも大きく、前記第２の使用範囲のＳＯＣの下限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限よりも小さくてもよい。
【0032】
ＳＯＣの上限が大きい第１の使用範囲と、ＳＯＣの下限が小さい第２の使用範囲とを使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池の充放電を行うことができる。
【0033】
ある実施形態において、前記複数のＳＯＣの使用範囲は、第３の使用範囲をさらに含み、前記第３の使用範囲のＳＯＣの上限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限よりも小さく、且つ前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限よりも大きく、前記第３の使用範囲のＳＯＣの下限は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限よりも小さく、且つ前記第２の使用範囲のＳＯＣの下限よりも大きく、前記第３の使用範囲は、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣを含んでもよい。
【0034】
第１、第２および第３の使用範囲を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池の充放電を行うことができる。
【0035】
第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応した所定のＳＯＣは、第１、第２および第３の使用範囲の全てに含まれる。第１、第２および第３の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0036】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記ニッケル水素電池の温度に応じて、前記複数のＳＯＣの使用範囲の中から選択するＳＯＣの使用範囲を変更してもよい。
【0037】
ニッケル水素電池の温度に応じて複数のＳＯＣの使用範囲を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行えることにより、ニッケル水素電池が有する性能を有効に利用することができる。
【0038】
ある実施形態において、前記所定のＳＯＣは、前記第１の使用範囲のＳＯＣの下限の大きさであってもよい。
【0039】
第１の使用範囲の下限の大きさのＳＯＣは、複数の使用範囲のそれぞれに含まれる。複数の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0040】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記ニッケル水素電池の初回の使用時において、前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限まで前記ニッケル水素電池を充電し、前記ニッケル水素電池を前記第１の使用範囲のＳＯＣの上限まで充電した後、前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させ、前記ニッケル水素電池を前記選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電した後、前記ニッケル水素電池の使用条件に応じて選択した前記第２の使用範囲のＳＯＣの上限まで充電する制御を行ってもよい。
【0041】
第２の使用範囲のＳＯＣの下限までの放電および第１の使用範囲のＳＯＣの上限までの充電を行うと、第１の使用範囲のＳＯＣの上限と第２の使用範囲のＳＯＣの下限とを結ぶ放電曲線および充電曲線（基準となる放電曲線および充電曲線）が得られる。
【0042】
ニッケル水素電池の初期の使用時においては、第２の使用範囲を選択した場合の放電曲線は、上記基準となる放電曲線から離れている。ニッケル水素電池の使用条件に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、第２の使用範囲における放電曲線は移動して、上記基準となる放電曲線に近づく。ＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、第２の使用範囲における放電曲線が移動すると、メモリ効果を精度良く検出することは困難である。
【0043】
そこで、ニッケル水素電池の初回の使用時において、ニッケル水素電池を第１の使用範囲のＳＯＣの上限まで充電した後に、ニッケル水素電池の使用条件に応じて選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させる。その下限まで放電させた後に、使用条件に応じて選択した第２の使用範囲の上限まで充電する。これにより、すぐに第２の使用範囲における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲における放電曲線は、基準となる放電曲線に沿った後は、メモリ効果の影響以外では移動しない。第２の使用範囲における放電曲線の移動がなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0044】
ある実施形態において、前記ニッケル水素電池の初回の使用は、前記ニッケル水素電池の工場出荷後における最初の使用であってもよい。
【0045】
ニッケル水素電池を使用し始めてすぐに第２の使用範囲における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲における放電曲線の移動が、メモリ効果の影響以外ではなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0046】
ある実施形態において、前記ニッケル水素電池の初回の使用は、前記ニッケル水素電池を補充電した後における最初の使用であってもよい。
【0047】
補充電を行った後、ニッケル水素電池を使用し始めてすぐに第２の使用範囲における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲における放電曲線の移動が、メモリ効果の影響以外ではなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0048】
本発明の実施形態に係る鞍乗型車両は、上記の電池制御システムを備える。
【0049】
ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池の充放電を行うとともに、メモリ効果を適切に制御できることにより、鞍乗型車両の性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【0050】
本発明の例示的な実施形態に係る電池制御システムによれば、第１の使用範囲のＳＯＣの下限に対応する所定のＳＯＣは、第１および第２の使用範囲の両方に含まれる。第１および第２の使用範囲のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す側面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るエンジンユニットを示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係るエンジンユニットを示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係るエンジンシステムを示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の充放電特性を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の温度が低温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の温度が中温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲を示す図である。
【図8】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の温度が高温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲を示す図である。
【図9】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する処理を示すフローチャートである。
【図10】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の現在のＳＯＣに応じた充電および放電の制御を示すフローチャートである。
【図11】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池のメモリ効果に関する制御を示すフローチャートである。
【図12】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池のメモリ効果に関する制御の別の例を示すフローチャートである。
【図13】本発明の実施形態に係る低温用のＳＯＣの使用範囲、中温用のＳＯＣの使用範囲、高温用のＳＯＣの使用範囲を示す図である。
【図14】本発明の実施形態に係る下限検出条件を満たしていない場合におけるニッケル水素電池の充放電の例を示す図である。
【図15】本発明の実施形態に係る下限検出条件を満たしている場合におけるニッケル水素電池の充放電の例を示す図である。
【図16】本発明の実施形態に係るメモリ効果の進行の様子を示す図である。
【図17】本発明の実施形態に係るカウント回数に応じて放電曲線の下限電圧を小さくする制御を示す図である。
【図18】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池のリフレッシュの制御を示すフローチャートである。
【図19】本発明の実施形態に係る工場出荷後のニッケル水素電池を使用し始めてから期間が経過していないときの充放電特性を示す図である。
【図20】本発明の実施形態に係る放電曲線が移動する様子を示す図である。
【図21】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の初回の充放電制御を示すフローチャートである。
【図22】本発明の実施形態に係るニッケル水素電池の初回の充放電制御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】
【0052】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。以下の説明において、前、後、上、下、左、右は、それぞれ鞍乗型車両のシートに着座した乗員から見たときの前、後、上、下、左、右を意味するものとする。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【0053】
図１は、本発明の実施形態に係る鞍乗型車両の一例である自動二輪車１００を示す側面図である。図１に示す例では、鞍乗型車両はスクータ型の自動二輪車である。なお、本発明の実施形態に係る鞍乗型車両は、ここで例示するスクータ型の自動二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型車両は、いわゆるオンロード型、オフロード型、モペット型等の他の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明の実施形態に係る鞍乗型車両は、乗員が跨って乗車する任意の車両を意味し、二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型車両は、車体を傾けることによって進行方向を変える型式の三輪車（ＬＭＷ）等であってもよく、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の他の鞍乗型車両であってもよい。
【0054】
自動二輪車１００は、始動兼発電機として機能する回転電機を有する。回転電機は、回転を利用して発電を行う。回転電機は、エンジンの始動時にはエンジンのクランク軸を駆動するスタータモータとして利用され、さらに、走行時にはエンジンの出力をアシストするアシスト用モータとしても利用される。アシスト用モータとして動作している回転電機を、本明細書では単に「モータ」と呼ぶことがある。
【0055】
図１に示す自動二輪車１００は、ヘッドパイプ９を有する車体フレーム１０と、ヘッドパイプ９に支持されるハンドル４と、ハンドル４の後方に設けられたシート５と、ハンドル４とシート５との間に設けられ、ライダーが足を置くためのレッグスペース８とを備える。
【0056】
ヘッドパイプ９は、フロントフォーク２を左右方向に揺動可能に支持する。フロントフォーク２の上端にハンドル４が取り付けられ、フロントフォーク２の下端に前輪３が回転可能に取り付けられる。
【0057】
車体１の略中央上部にシート５が設けられる。シート５の下方にＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６およびエンジンユニットＥＵが設けられる。ＥＣＵ６およびエンジンユニットＥＵによりエンジンシステムＥＳが構成される。車体１の後端下部には後輪７が回転可能に取り付けられる。エンジンユニットＥＵによって発生される動力により後輪７が回転駆動される。
【0058】
図２および図３は、エンジンユニットＥＵの模式図である。図２に示すように、エンジンユニットＥＵは、エンジン２０および回転電機３０を含む。回転電機３０は、始動兼発電機として機能する。図２および図３は、エンジン２０の一例として、４ストロークの単気筒エンジンを示している。エンジン２０は、シリンダＣＹ、ピストン１１、コンロッド（コネクティングロッド）１２、クランク軸１３、吸気バルブ１５、排気バルブ１６、カム軸１７、インジェクタ１９および点火装置１８を備える。
【0059】
ピストン１１は、シリンダＣＹ内に往復動可能に設けられ、コンロッド１２を介してクランク軸１３に接続される。シリンダＣＹおよびピストン１１により燃焼室２５が区画される。燃焼室２５は、吸気口２１を介して吸気通路２２に連通し、排気口２３を介して排気通路２４に連通する。吸気口２１を開閉するように吸気バルブ１５が設けられ、排気口２３を開閉するように排気バルブ１６が設けられる。吸気通路２２には、燃焼室２５に導かれる空気の流量を調整するためのスロットルバルブＴＬが設けられる。ハンドル４（図１）に設けられたアクセルグリップ（不図示）が操作されることにより、スロットルバルブＴＬの開度が調整される。
【0060】
インジェクタ１９は、吸気通路２２に燃料を噴射する。点火装置１８は、燃焼室２５内の混合気に点火する。インジェクタ１９によって噴射された燃料が空気と混合されて燃焼室２５に導かれ、点火装置１８により燃焼室２５内の混合気に点火される。混合気が燃焼することによりピストン１１が駆動され、ピストン１１の往復運動がクランク軸１３の回転運動に変換される。クランク軸１３の回転力が図１の後輪７に伝達されることにより後輪７が駆動される。
【0061】
カム軸１７は、クランク軸１３の回転に連動して回転するように設けられる。カム軸１７に当接するように、ロッカーアームＲＡ１，ＲＡ２が揺動可能に設けられる。カム軸１７は、ロッカーアームＲＡ１を介して吸気バルブ１５を駆動し、ロッカーアームＲＡ２を介して排気バルブ１６を駆動する。
【0062】
図３に示すように、カム軸１７の一端部には、カムスプロケットＣＳが設けられる。また、クランク軸１３には、カム軸ドライブスプロケットＤＳが設けられる。カムスプロケットＣＳおよびカム軸ドライブスプロケットＤＳには、ベルトＢＬが巻き掛けられる。ベルトＢＬを介して、クランク軸１３の回転力がカム軸１７に伝達される。カム軸１７の回転速度は、例えばクランク軸１３の回転速度の２分の１である。
【0063】
カム軸１７は、カムジャーナル１７ａ、１７ｂ、吸気カムＣＡ１および排気カムＣＡ２を有する。カムジャーナル１７ａは、カムスプロケットＣＳと隣り合うように配置され、カムジャーナル１７ｂは、カム軸１７の他端部に配置される。カムジャーナル１７ａ、１７ｂは、それぞれ図示しない軸受け部により保持される。カムジャーナル１７ａ、１７ｂの間に吸気カムＣＡ１および排気カムＣＡ２が設けられる。吸気カムＣＡ１は、カムジャーナル１７ｂと隣り合うように設けられ、排気カムＣＡ２は、カムジャーナル１７ａと隣り合うように設けられる。クランク角（クランク軸１３の回転位置）が吸気工程に対応する角度範囲にあるときに、吸気カムＣＡ１が図２のロッカーアームＲＡ１を駆動する。また、クランク角が排気工程に対応する角度範囲にあるときに、排気カムＣＡ２が図２のロッカーアームＲＡ２を駆動する。
【0064】
カム軸１７には、デコンプ機構ＤＥが設けられる。デコンプ機構ＤＥは、排気カムＣＡ２とは別個に排気バルブ１６をリフトさせることにより、シリンダＣＹ内の圧力を低下させる。デコンプ機構は公知であるためその説明は省略する。
【0065】
回転電機３０は、ステータ３１およびロータ３２を含む。ステータ３１は図示しないクランクケースに固定され、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の複数のステータコイル３１ａを含む。複数のステータコイル３１ａは、クランク軸１３の回転中心線を中心とする円に沿って並ぶように配置される。ロータ３２は、ステータ３１を囲むようにクランク軸１３に固定される。ロータ３２は複数の永久磁石３２ａを含む。複数の永久磁石３２ａは、クランク軸１３の回転中心線を中心とする円に沿って並ぶように配置される。回転電機３０は、後述のニッケル水素電池から供給される電力によりクランク軸１３を駆動可能である。また、回転電機３０は、クランク軸１３から伝達される回転により発電することができる。発電により得られた電力によりニッケル水素電池を充電することができる。なお、回転電機３０の代わりに、スタータモータおよび発電機が個別に設けられてもよい。
【0066】
図４は、エンジンシステムＥＳを示すブロック図である。エンジンシステムＥＳは、例えば、ニッケル水素電池４０に蓄えられた電力および回転電機３０が発電した電力を利用して動作する。エンジンシステムＥＳは、ニッケル水素電池４０とは別に動作用の電池を備えていてもよい。
【0067】
エンジンシステムＥＳは、クランク角センサ５３、スロットル開度センサ５４および車速センサ５５を含む。ＥＣＵ６は、各センサからの出力を利用して、自動二輪車１００の種々の状態を検出することができる。
【0068】
クランク角センサ５３は、クランク角を検出するセンサである。クランク角を検出することにより、エンジン２０の回転速度（例えば１分間当たりの回転数；ｒｐｍ）を取得できる。スロットル開度センサ５４は、図２のスロットルバルブＴＬの開度を検出する。車速センサ５５は、自動二輪車１００の走行速度（車速）を検出する。クランク角センサ５３、スロットル開度センサ５４および車速センサ５５は、検出結果に応じた検出信号をＥＣＵ６に出力する。
【0069】
メインスイッチ５１およびスタータスイッチ５２は、例えばハンドル４（図１）に設けられる。ライダーによるメインスイッチ５１およびスタータスイッチ５２の操作に応じた操作信号がＥＣＵ６に出力される。
【0070】
ニッケル水素電池４０には、温度センサ４１、電圧センサ４２、電流センサ４３が設けられる。温度センサ４１は、ニッケル水素電池４０の温度を検出する。温度センサ４１としては任意の温度センサを用いることができ、例えばサーミスタ、熱電対等を用いることができる。電圧センサ４２は、ニッケル水素電池４０の端子電圧を検出する。電流センサ４３は、ニッケル水素電池４０を流れる電流を検出する。温度センサ４１、電圧センサ４２、電流センサ４３は、検出結果に応じた検出信号をＥＣＵ６に出力する。
【0071】
ＥＣＵ６は、例えばマイクロコントローラ６１およびメモリ６２を含む。ＥＣＵ６は、与えられた検出信号および操作信号に基づいて、点火装置１８、インジェクタ１９、回転電機３０およびニッケル水素電池４０を制御する。
【0072】
例えば、メインスイッチ５１がオンされ且つスタータスイッチ５２がオンされると、ＥＣＵ６は回転電機３０を動作させてエンジン２０のクランク軸１３を駆動する。これにより、エンジン２０が始動する。エンジン２０の始動とは、インジェクタ１９による燃料噴射および点火装置１８による点火が開始されることによって混合気の燃焼が開始されることをいう。
【0073】
自動二輪車１００が停止してメインスイッチ５１がオフされると、エンジン２０が停止される。エンジン２０の停止とは、インジェクタ１９による燃料噴射および点火装置１８による点火の少なくとも一方が停止されることによって混合気の燃焼が停止されることをいう。
【0074】
本実施形態のＥＣＵ６は、ニッケル水素電池４０の充電および放電を制御する電池制御システムとしても動作する。以下、ニッケル水素電池４０の温度に応じた充電および放電の制御を説明する。また、ニッケル水素電池４０のメモリ効果の状態に応じた制御を説明する。なお、以下で示す各種の数値は例であり、本発明はそれらの数値に限定されない。
【0075】
【0076】
縦軸に示すバッテリ電圧は、例えば開路電圧（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＯＣＶ））である。例えば、マイクロコントローラ６１は、電圧センサ４２および電流センサ４３から得られる電圧値および電流値を用いて開路電圧を演算することができる。開路電圧の演算方法としては公知の種々の方法を用いることができ、ここではその詳細な説明は省略する。なお、開路電圧の代わりに閉路電圧（Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＣＣＶ））を用いても、本実施形態の制御処理を行うことができる。横軸に示すＳＯＣは、電池の容量に対する現在充電されている電気量の割合をパーセンテージで表している。
【0077】
放電曲線１１３は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが１００％の状態から０％の状態まで放電させたときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。充電曲線１１４は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが０％の状態から１００％の状態まで充電したときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。
【0078】
放電曲線１２３は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが９０％の状態から２０％の状態まで放電させたときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。充電曲線１２４は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが２０％の状態から９０％の状態まで充電したときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。
【0079】
メモリ６２には、放電曲線、充電曲線、ＳＯＣの使用範囲が記憶されている。マイクロコントローラ６１は、メモリ６２から読みだした放電曲線および充電曲線を用いて、バッテリ電圧からＳＯＣを求めることができる。
【0080】
図５は、ＳＯＣの使用範囲１２０を示している。図示する例では、ＳＯＣの使用範囲１２０の上限１２１のＳＯＣは９０％、下限１２２は２０％である。ニッケル水素電池４０をＳＯＣが９０％になるまで充電を行った後に放電を行うと、放電曲線１２３に沿ったバッテリ電圧とＳＯＣとの関係で放電が行われる。放電時は、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の出力をエンジンシステムＥＳの各構成要素の動作のために用いる。例えば、車両の走行時にエンジン２０をアシストする出力を回転電機３０に発生させる制御を行うことで、ニッケル水素電池４０に蓄えられた電力が消費される。
【0081】
ニッケル水素電池４０をＳＯＣが２０％になるまで放電を行った後に充電を行うと、充電曲線１２４に沿ったバッテリ電圧とＳＯＣとの関係で充電が行われる。充電時は、マイクロコントローラ６１は、回転電機３０が発電することにより得られた電力をニッケル水素電池４０に供給する制御を行う。これにより、ニッケル水素電池４０の充電を行うことができる。
【0082】
図５に示すように、ニッケル水素電池４０は、放電曲線と充電曲線とが大きく異なるヒステリシス特性を有する。ニッケル水素電池４０がヒステリシス特性を有することにより、充放電の制御は煩雑化する。また、ニッケル水素電池４０は、温度が高い場合は充電効率が低下するとともに、温度が低い場合は出力が低下するという特性を有する。このため、広いＳＯＣの使用範囲（例えばＳＯＣが２０％から９０％の範囲）において、安定した充放電を実現することは容易ではない。
【0083】
そこで、本実施形態のニッケル水素電池４０の充放電制御においては、ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲を、ニッケル水素電池４０の温度に応じて使い分ける。
【0084】
図６は、ニッケル水素電池４０の温度が低温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲１３０を示す図である。図６の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はＳＯＣを示している。ニッケル水素電池４０が低温であるとは、例えば、ニッケル水素電池４０の温度が１０℃未満であることを指す。
【0085】
図６に示す例では、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１のＳＯＣは９０％、下限１３２は４０％である。ニッケル水素電池４０は、温度が低い場合は出力が低下するという特性を有する。このため、ニッケル水素電池４０の温度が低い場合は、ＳＯＣが小さくなりすぎない使用範囲で充放電を行う。温度が低い場合は、マイクロコントローラ６１は、高い値の範囲であるＳＯＣの使用範囲１３０において充放電を制御する。これにより、ニッケル水素電池４０の温度が低いことに起因する出力低下を抑制し、安定した充放電を実現することができる。放電曲線１３３は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが９０％の状態から４０％の状態まで放電させたときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。充電曲線１３４は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが４０％の状態から９０％の状態まで充電したときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。
【0086】
なお、低温の下限は、例えばニッケル水素電池４０が使用可能な温度の下限となる。例えば、ニッケル水素電池４０が使用可能な温度の下限が－２０℃である場合は、低温の下限は－２０℃である。
【0087】
図７は、ニッケル水素電池４０の温度が中温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲１４０を示す図である。図７の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はＳＯＣを示している。ニッケル水素電池４０が中温であるとは、例えば、ニッケル水素電池４０の温度が１０℃以上４０℃未満であることを指す。
【0088】
図７に示すＳＯＣの使用範囲１４０の下限１４２は、図６に示すＳＯＣの使用範囲１３０の下限１３２よりも小さい。また、図６に示すＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１は、図７に示すＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１よりも大きい。
【0089】
図７に示す例では、ＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１のＳＯＣは８０％、下限１４２は３０％である。温度が中温のときは、マイクロコントローラ６１は、ＳＯＣの使用範囲１４０において充放電を制御する。放電曲線１４３は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが８０％の状態から３０％の状態まで放電させたときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。充電曲線１４４は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが３０％の状態から８０％の状態まで充電したときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。
【0090】
図８は、ニッケル水素電池４０の温度が高温である場合に用いるＳＯＣの使用範囲１５０を示す図である。図８の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はＳＯＣを示している。ニッケル水素電池４０が高温であるとは、例えば、ニッケル水素電池４０の温度が４０℃以上であることを指す。
【0091】
図８に示すＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２は、図７に示すＳＯＣの使用範囲１４０の下限１４２よりも小さい。また、図７に示すＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１は、図８に示すＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１よりも大きい。
【0092】
図８に示す例では、ＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１のＳＯＣは７０％、下限１５２は２０％である。ニッケル水素電池４０は、温度が高い場合は充電効率が低下するという特性を有する。言い換えると、温度が高い場合は、ＳＯＣが高い値になるまで充電することが難しくなる。このため、ニッケル水素電池４０の温度が高い場合は、ＳＯＣが大きくなりすぎない使用範囲で充放電を行う。温度が高い場合は、マイクロコントローラ６１は、低い値の範囲であるＳＯＣの使用範囲１５０において充放電を制御する。温度が高いことに起因する充電効率の低下を抑制することで、安定した充放電を実現することができる。放電曲線１５３は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが７０％の状態から２０％の状態まで放電させたときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。充電曲線１５４は、ニッケル水素電池４０をＳＯＣが２０％の状態から７０％の状態まで充電したときのバッテリ電圧とＳＯＣとの関係を示している。
【0093】
なお、高温の上限は、例えばニッケル水素電池４０が使用可能な温度の上限となる。例えば、ニッケル水素電池４０が使用可能な温度の上限が６０℃である場合は、高温の上限は６０℃である。
【0094】
メモリ６２（図４）は、上記のようなＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲に関する情報を予め記憶している。マイクロコントローラ６１は、メモリ６２からＳＯＣの使用範囲に関する情報を読み出し、所望のＳＯＣの使用範囲を設定する。
【0095】
図９から図１１を用いて、ニッケル水素電池４０の充電および放電の制御を説明する。図９は、ニッケル水素電池４０の温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を示すフローチャートである。図１０は、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣに応じた充電および放電の制御を示すフローチャートである。図１１は、ニッケル水素電池４０のメモリ効果に関する充電および放電の制御を示すフローチャートである。
【0096】
まず、図９を用いて、ニッケル水素電池４０の温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を説明する。
【0097】
ステップＳ１０１において、マイクロコントローラ６１は、温度センサ４１の出力信号からニッケル水素電池４０の温度を検出する。ステップＳ１０２において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度未満か判定する。所定の温度は、例えば１０℃である。ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度未満であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０を選択する（ステップＳ１０６）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１３０内でニッケル水素電池４０の充放電の制御を行う。
【0098】
ステップＳ１０２において、ニッケル水素電池４０の温度は所定の温度未満でないと判定した場合は、ステップＳ１０３の処理に進む。ステップＳ１０３において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度範囲にあるか判定する。所定の温度範囲は、例えば１０℃以上４０℃未満である。ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度範囲にあると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０を選択する（ステップＳ１０５）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１４０内でニッケル水素電池４０の充放電の制御を行う。
【0099】
ステップＳ１０３において、ニッケル水素電池４０の温度は所定の温度範囲にないと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、高温用のＳＯＣの使用範囲１５０を選択する（ステップＳ１０４）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１５０内でニッケル水素電池４０の充放電の制御を行う。
【0100】
このように、本実施形態では、ニッケル水素電池４０の温度に応じて、複数のＳＯＣの使用範囲の中から選択するＳＯＣの使用範囲を変更する。
【0101】
図１３は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０、高温用のＳＯＣの使用範囲１５０を示す図である。図１３の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はＳＯＣを示している。ニッケル水素電池４０の温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更することにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。例えば、広いＳＯＣの使用範囲１２０に相当する２０％から９０％の範囲に亘って充放電を行うことができる。ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行えることにより、ニッケル水素電池４０が有する性能を有効に利用することができる。
【0102】
ここで、ＳＯＣの使用範囲を変更する方法を説明する。ＳＯＣの使用範囲を低温用のＳＯＣの使用範囲１３０から中温用のＳＯＣの使用範囲１４０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０の下限１４２までニッケル水素電池４０を放電させる制御を行う。下限１４２に達した後にニッケル水素電池４０の充電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を低温用のＳＯＣの使用範囲１３０から中温用のＳＯＣの使用範囲１４０に変更することができる。
【0103】
ＳＯＣの使用範囲を中温用のＳＯＣの使用範囲１４０から高温用のＳＯＣの使用範囲１５０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、高温用のＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２までニッケル水素電池４０を放電させる制御を行う。下限１５２に達した後にニッケル水素電池４０の充電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を中温用のＳＯＣの使用範囲１４０から高温用のＳＯＣの使用範囲１５０に変更することができる。
【0104】
このように、ＳＯＣの使用範囲を引き下げる場合は、目標とする使用範囲の下限までニッケル水素電池４０を放電させる。これにより、ＳＯＣの使用範囲を変更することができる。
【0105】
同様に、ＳＯＣの使用範囲を低温用のＳＯＣの使用範囲１３０から高温用のＳＯＣの使用範囲１５０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、高温用のＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２までニッケル水素電池４０を放電させる制御を行う。下限１５２に達した後にニッケル水素電池４０の充電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を低温用のＳＯＣの使用範囲１３０から高温用のＳＯＣの使用範囲１５０に変更することができる。
【0106】
ＳＯＣの使用範囲を高温用のＳＯＣの使用範囲１５０から中温用のＳＯＣの使用範囲１４０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１までニッケル水素電池４０を充電する制御を行う。上限１４１に達した後にニッケル水素電池４０の放電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を高温用のＳＯＣの使用範囲１５０から中温用のＳＯＣの使用範囲１４０に変更することができる。
【0107】
ＳＯＣの使用範囲を中温用のＳＯＣの使用範囲１４０から低温用のＳＯＣの使用範囲１３０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までニッケル水素電池４０を充電する制御を行う。上限１３１に達した後にニッケル水素電池４０の放電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を中温用のＳＯＣの使用範囲１４０から低温用のＳＯＣの使用範囲１３０に変更することができる。
【0108】
このように、ＳＯＣの使用範囲を引き上げる場合は、目標とする使用範囲の上限までニッケル水素電池４０を充電する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を変更することができる。
【0109】
同様に、ＳＯＣの使用範囲を高温用のＳＯＣの使用範囲１５０から低温用のＳＯＣの使用範囲１３０に変更する場合、マイクロコントローラ６１は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までニッケル水素電池４０を充電する制御を行う。上限１３１に達した後にニッケル水素電池４０の放電を開始する。これにより、ＳＯＣの使用範囲を高温用のＳＯＣの使用範囲１５０から低温用のＳＯＣの使用範囲１３０に変更することができる。
【0110】
次に、図１０を用いて、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣに応じた充電および放電の制御を説明する。
【0111】
マイクロコントローラ６１は、図９のステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６で選択したＳＯＣの使用範囲内でニッケル水素電池４０の充放電の制御を行う。このとき、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０から出力された電流の積算値を用いて、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣを演算する（ステップＳ２０１）。
【0112】
例えば、ＳＯＣの使用範囲１３０を選択した場合、マイクロコントローラ６１は、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までニッケル水素電池４０を充電する制御を行う。充電時にバッテリ電圧および充電曲線を用いて求めたＳＯＣと、実際のＳＯＣとの間には誤差が発生し得る。しかし、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限まで充電した段階でそのような誤差をリセットすることができる。これは、ＳＯＣの使用範囲の上限まで充電した状態では電圧とＳＯＣとの関係の精度が高くなるためである。選択中のＳＯＣの使用範囲の上限におけるＳＯＣを基準として、電流積算値から現在のＳＯＣを演算することで、ＳＯＣの誤差を小さくすることができる。
【0113】
ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までニッケル水素電池４０が充電されると、マイクロコントローラ６１は、自動二輪車１００の動作に応じてニッケル水素電池４０から電流を出力させる。マイクロコントローラ６１は、電流センサ４３の出力信号からニッケル水素電池４０が出力した電流の大きさを検出する。マイクロコントローラ６１は、出力電流と出力時間とから電流積算値を演算する。例えば、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１におけるＳＯＣ９０％から電流積算値を減算することで、現在のＳＯＣが得られる。電流積算値を用いることで、ニッケル水素電池４０の電圧値を用いなくても現在のＳＯＣを把握することができる。
【0114】
ステップＳ２０２において、マイクロコントローラ６１は、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限検出条件を現在のＳＯＣが満たすか判定する。下限検出条件とは、演算した現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限の値以下であるとの条件である。例えば、ＳＯＣの使用範囲１３０を選択している場合、下限検出条件は、演算した現在のＳＯＣが下限１３２の大きさである４０％以下であるとの条件である。下限検出条件を満たすことは、現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限に到達した、または下限を通過したことを意味する。
【0115】
下限検出条件を満たすと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、出力制限フラグを“１”にする（ステップＳ２０４）。出力制限フラグが“１”である場合、マイクロコントローラ６１は、充電量が放電量よりも大きくなるように充放電制御を行う。
【0116】
図１４は、下限検出条件を満たしていない場合におけるニッケル水素電池４０の充放電の例を示す図である。図１５は、下限検出条件を満たしている場合におけるニッケル水素電池４０の充放電の例を示す図である。図１４および図１５の縦軸はニッケル水素電池４０に対して入出力される電流を示し、横軸は時間を示している。
【0117】
図４および図１４を参照して、時間ｔ１において乗員がスタータスイッチ５２をオンにすると、マイクロコントローラ６１は、回転電機３０に大電流を流し、回転電機３０を動作させてエンジン２０を始動させる。燃料の燃焼によりエンジン２０が回転をしている間、回転電機３０は発電機として動作することができる。回転電機３０が発電することにより、ニッケル水素電池４０は充電される。
【0118】
時間ｔ２からｔ３において、乗員が高出力を求めるアクセル操作を行うと、回転電機３０は、エンジン２０の出力をアシストするアシスト用モータとして動作する。このとき、ニッケル水素電池４０から回転電機３０に電流が供給され、回転電機３０は補助出力を発生させる。
【0119】
時間ｔ４からｔ５において、乗員がアクセル操作をオフにする、またはブレーキング動作を行うと、回転電機３０は回生エネルギを発生させ、ニッケル水素電池４０は充電される。
【0120】
図１５は、下限検出条件を満たしている場合におけるニッケル水素電池４０の充放電を示している。下限検出条件を満たしている場合、マイクロコントローラ６１は、充電量が放電量よりも大きくなるように充放電制御を行う。例えば、回転電機３０が補助出力を発生させる時間ｔ２からｔ３において、ニッケル水素電池４０に出力させる電流を小さくすることにより、放電量を抑える。充電量を放電量よりも大きくすることにより、ニッケル水素電池４０の充電を進めることができる。
【0121】
図１０のステップＳ２０２において、下限検出条件を満たしていないと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限検出条件を現在のＳＯＣが満たすか判定する（ステップＳ２０３）。
【0122】
上限検出条件とは、演算した現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限の値以上であるとの条件である。例えば、ＳＯＣの使用範囲１３０を選択している場合、上限検出条件は、演算した現在のＳＯＣが上限１３１の大きさである９０％以上であるとの条件である。上限検出条件を満たすことは、現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限に到達した、または上限を通過したことを意味する。
【0123】
上限検出条件を満たすと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、電流積算値をリセットするとともに、出力制限フラグを“０”にする（ステップＳ２０５およびＳ２０６）。選択中のＳＯＣの使用範囲の上限におけるＳＯＣを基準として、新たに電流積算値から現在のＳＯＣを演算することができる。また、出力制限フラグが“０”である場合、図１５に例示したような電流の出力制限は行わない。
【0124】
ステップＳ２０３において上限検出条件を満たさないと判定した場合、図１１に示すステップＳ３０１の処理に進む。また、ステップＳ２０４およびＳ２０６の処理が行われた後も同様に、図１１に示すステップＳ３０１の処理に進む。
【0125】
なお、上記の例では、下限検出条件は、演算した現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限の値以下であるとの条件であったが、下限検出条件はそれに限定されない。例えば、下限検出条件は、電圧センサ４２の出力信号から得られる現在のバッテリ電圧が、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限のＳＯＣに対応する電圧以下であるとの条件であってもよい。下限のＳＯＣに対応する電圧は、放電曲線と下限のＳＯＣの大きさとの関係から特定される電圧である。下限検出条件を満たす場合、現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の下限に到達した、または下限を通過したことが推定される。下限検出条件を満たすと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、出力制限フラグを“１”にして、充電量が放電量よりも大きくなるように充放電制御を行う。
【0126】
また、上記の例では、上限検出条件は、演算した現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限の値以上であるとの条件であったが、上限検出条件はそれに限定されない。例えば、上限検出条件は、現在のバッテリ電圧が、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限のＳＯＣに対応する電圧以上であるとの条件であってもよい。上限のＳＯＣに対応する電圧は、充電曲線と上限のＳＯＣの大きさとの関係から特定される電圧である。上限検出条件を満たす場合、現在のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限に到達した、または上限を通過したことが推定される。上限検出条件を満たすと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、電流積算値をリセットするとともに、出力制限フラグを“０”にする。
【0127】
また、上記の図１０の説明では、ＳＯＣの使用範囲１３０を選択している場合の動作を例示したが、ＳＯＣの使用範囲１４０または１５０を選択している場合の動作も同様である。
【0128】
次に、ニッケル水素電池４０のメモリ効果に関する充電および放電の制御を説明する。
【0129】
ここで、複数のＳＯＣの使用範囲を使い分けることで生じる課題を説明する。上述したように、ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて複数のＳＯＣの使用範囲を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。一方で、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の放電曲線１３３、１４３、１５３は互いに異なる。このため、複数のＳＯＣの使用範囲を使い分ける形態において、メモリ効果を精度良く検出することは困難である。
【0130】
本実施形態では、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる特定の大きさのＳＯＣを所定のＳＯＣとする。そして、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになるタイミングで、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出する。
【0131】
本実施形態では、所定のＳＯＣは、ＳＯＣの使用範囲１３０の下限に対応したＳＯＣであり、例えば４０％である。ＳＯＣ４０％は、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる大きさのＳＯＣである。このため、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。後述するように、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣになるタイミングで、メモリ効果に関する情報を取得する。
【0132】
ここでは、所定のＳＯＣを４０％として説明するが、所定のＳＯＣはこれに限定されない。所定のＳＯＣは、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる大きさであればよく、使用範囲１３０の下限の大きさに限定されない。例えば、所定のＳＯＣは４０％以上５０％未満の任意の値であってもよい。メモリ効果は、ＳＯＣが５０％以上の領域よりも、５０％未満の領域で特に発生しやすい。メモリ効果に関する情報を取得する領域を、ＳＯＣが５０％未満の領域とすることにより、より適切な制御を行うことができる。
【0133】
図１１のステップＳ３０１において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが、選択中のＳＯＣの使用範囲の上限に到達した後に、初めて所定のＳＯＣになったか判定する。
【0134】
ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のメモリ効果に関する情報を取得する。図１１に示す例では、マイクロコントローラ６１は、カウント回数に“１”を加算し、合計のカウント回数をメモリ効果に関する情報として取得する（ステップＳ３０２）。
【0135】
ステップＳ３０３において、マイクロコントローラ６１は、カウント回数が所定の回数以上であるか判定する。所定の回数は例えば３０回であるが、これに限定されない。カウント回数が所定の回数以上であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果飽和フラグを“１”にする（ステップＳ３０５）。メモリ効果飽和フラグが“１”である場合、マイクロコントローラ６１は、後述するようにニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0136】
ニッケル水素電池４０の充放電を繰り返すとメモリ効果が進行し、放電時の電圧が小さくなる。カウント回数が所定の回数以上になった場合、例えば、ニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことで、放電時の電圧を回復させることができる。
【0137】
ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる所定のＳＯＣにおいてカウントすることにより、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、カウントし損ねることなく、精度良くカウントすることができる。
【0138】
ステップＳ３０３において、カウント回数が所定の回数以上でないと判定した場合、ステップＳ３０４の処理に進む。ステップＳ３０４において、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果の進度に応じて、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０それぞれの下限における電圧を再設定する。
【0139】
図１６は、メモリ効果の進行の様子を示す図である。図１６の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はカウント回数を示している。ニッケル水素電池４０の充放電を繰り返すと、ＳＯＣの使用範囲の下限におけるバッテリ電圧は徐々に低下していく。そして、例えば、カウント回数が３０回になる頃に、メモリ効果は飽和する。
【0140】
図１７は、カウント回数に応じてＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０それぞれの放電曲線１３３、１４３、１５３の下限電圧を小さくする制御を示す図である。図１７の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はカウント回数を示している。破線１３５は、ＳＯＣの使用範囲１３０の放電曲線１３３の下限電圧を示している。破線１４５は、ＳＯＣの使用範囲１４０の放電曲線１４３の下限電圧を示している。破線１５５は、ＳＯＣの使用範囲１５０の放電曲線１５３の下限電圧を示している。
【0141】
図１７に示すように、カウント回数に応じて、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０それぞれの放電曲線１３３、１４３、１５３の下限電圧を徐々に小さくしていく。バッテリ電圧から現在のＳＯＣを演算する形態では、メモリ効果による電圧降下が発生すると、ニッケル水素電池の現在のＳＯＣが実際にはＳＯＣの使用範囲の下限に達していなくても、下限に達していると判定される場合がある。本実施形態では、メモリ効果による電圧降下の度合いに応じて、放電曲線の下限電圧を小さくする。これにより、メモリ効果が進行しても実際に使用するＳＯＣの範囲が狭くなることを抑制できる。
【0142】
車両の電源がオンの間（ステップＳ３０６においてＮＯ）は、図９に示すステップＳ１０１の処理に戻り、温度の検出を継続する。ニッケル水素電池４０の温度範囲に変更がない場合は、現在選択中のＳＯＣの使用範囲を維持する。ステップＳ１０２またはＳ１０３の処理において、温度範囲に変更が生じた場合は、最新の温度に応じたＳＯＣの使用範囲に変更する。例えば、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０を用いた制御中に、ニッケル水素電池４０の温度が１０℃以上４０℃未満に変化した場合は、マイクロコントローラ６１は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０から中温用のＳＯＣの使用範囲１４０に変更する。例えば、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０を用いた制御中に、ニッケル水素電池４０の温度が４０℃以上に変化した場合は、マイクロコントローラ６１は、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０から高温用のＳＯＣの使用範囲１５０に変更する。
【0143】
車両の電源がオフになった場合（ステップＳ３０６においてＹＥＳ）は、処理を終了する。
【0144】
上記の説明では、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになった回数に応じてメモリ効果に関する制御を行ったが、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになったときのバッテリ電圧に応じてメモリ効果に関する制御を行ってもよい。
【0145】
図１２は、バッテリ電圧に応じたメモリ効果に関する制御を示すフローチャートである。図１２に示すステップＳ３０１、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６の処理は、図１１に示すそれらのステップにおける処理と同様である。
【0146】
図１２に示すステップＳ３０１において、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のメモリ効果に関する情報を取得する。図１２に示す例では、マイクロコントローラ６１は、電圧センサ４２の出力信号から、現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであるときのバッテリ電圧を検出し、メモリ効果に関する情報として取得する（ステップＳ４０２）。
【0147】
図１３に示すように、ＳＯＣの使用範囲１３０の下限に対応した所定のＳＯＣにおいては、ＳＯＣの使用範囲１３０での放電曲線における電圧と、ＳＯＣの使用範囲１４０での放電曲線における電圧と、ＳＯＣの使用範囲１５０での放電曲線における電圧との差は小さくなる。この電圧の差が小さくなる所定のＳＯＣになったときのニッケル水素電池４０の電圧を検出する。複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。
【0148】
ステップＳ４０３において、マイクロコントローラ６１は、検出したバッテリ電圧が所定の電圧以下であるか判定する。所定の電圧は例えば１２．８Ｖであるが、これに限定されない。検出したバッテリ電圧が所定の電圧以下であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果飽和フラグを“１”にする（ステップＳ３０５）。メモリ効果飽和フラグが“１”である場合、マイクロコントローラ６１は、後述するようにニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0149】
複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することで、適切なタイミングでニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことができる。
【0150】
ステップＳ４０３において、検出したバッテリ電圧が所定の電圧以下でないと判定した場合、ステップＳ３０４の処理に進む。ステップＳ３０４において、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果の進度に応じて、ＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０それぞれの下限における電圧を再設定する。
【0151】
下限電圧の再設定は、図１７を用いて説明したようにカウント回数に応じて行ってもよいし、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになったときのバッテリ電圧の低下の度合いに応じて行ってもよい。メモリ効果による電圧降下に応じて、放電曲線の電圧の下限を小さくする。これにより、メモリ効果が進行しても実際に使用するＳＯＣの範囲が狭くなることを抑制できる。
【0152】
なお、マイクロコントローラ６１は、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０のうちの現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて、現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであるときに検出したバッテリ電圧の値を補正してもよい。
【0153】
ＳＯＣの使用範囲が異なれば、所定のＳＯＣにおける電圧値も多少は異なることになる。現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて電圧値を補正することで、メモリ効果による電圧降下をより精度良く検出することができる。
【0154】
例えば、ＳＯＣの使用範囲１３０の所定のＳＯＣにおける電圧と、ＳＯＣの使用範囲１５０の所定のＳＯＣにおける電圧との差は、０．２Ｖ程度であることが予め分かっているとする。この場合、ＳＯＣの使用範囲１５０を選択中に検出した、所定のＳＯＣのときの電圧から０．２Ｖを除した値を、メモリ効果に関する情報として取得する。そして、ステップＳ４０３において、そのように補正された値と所定の電圧とを比較する。これにより、メモリ効果による電圧降下をより精度良く検出することができる。
【0155】
次に、ニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を説明する。図１８は、ニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を示すフローチャートである。上述したように、メモリ効果飽和フラグが“１”である場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0156】
ステップＳ５０１において、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果飽和フラグが“１”であるか判定する。メモリ効果飽和フラグは“１”でないと判定した場合、メモリ効果飽和フラグが“１”になるまで定期的に判定を繰り返す。
【0157】
メモリ効果飽和フラグは“１”であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のリフレッシュを行う（ステップＳ５０２）。リフレッシュ動作では、例えば、ニッケル水素電池４０の電圧が放電終止電圧に達するまで放電させる。ニッケル水素電池４０の電圧が放電終止電圧に達した後、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までの充電を行う。これにより、放電時のバッテリ電圧を回復させることができる。
【0158】
ニッケル水素電池４０のリフレッシュを実行した後、マイクロコントローラ６１は、メモリ効果飽和フラグを“０”にする（ステップＳ５０３）。また、ステップＳ３０２（図１１）でカウントしたカウント回数をリセットする（ステップＳ５０４）。そして、ステップＳ５０１の処理に戻り、次にメモリ効果飽和フラグが“１”になるまで定期的に判定を繰り返す。
【0159】
本実施形態では、メモリ効果の進行の度合いを精度良く検出することができる。メモリ効果の進行の度合いを精度良く検出することで、適切なタイミングでニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことができる。
【0160】
次に、ニッケル水素電池４０の初回の放電を行うときの処理を説明する。ニッケル水素電池４０の初回の放電とは、例えば、ニッケル水素電池４０の工場出荷後における最初の放電である。
【0161】
上述した図１３は、工場出荷後のニッケル水素電池４０を使用し始めてから一定以上の期間が経過した後の充放電特性を示している。例えば、温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返した後に得られる充放電特性を示している。図１３に示す例では、ＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、放電曲線１２３に沿っている。ＳＯＣの使用範囲１４０の下限１４２におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、放電曲線１２３に沿っている。また、ＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、充電曲線１２４に沿っている。また、ＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、充電曲線１２４に沿っている。
【0162】
放電曲線１２３は、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１からＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２までの放電を行うことで得られる放電曲線である。充電曲線１２４は、ＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２からＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までの充電を行うことで得られる充電曲線である。ＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２までの放電およびＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１までの充電を行うと、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１とＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２とを結ぶ放電曲線１２３および充電曲線１２４（基準となる放電曲線および充電曲線）が得られる。
【0163】
【0164】
図１９に示す例では、ＳＯＣの使用範囲１５０の下限１５２におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、放電曲線１２３から離れている。ＳＯＣの使用範囲１４０の下限１４２におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、放電曲線１２３から離れている。また、ＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、充電曲線１２４から離れている。ＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１におけるバッテリ電圧とＳＯＣとの関係は、充電曲線１２４から離れている。温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、ＳＯＣの使用範囲１４０、１５０における放電曲線１４３、１５３および充電曲線１４４、１５４は移動する。
【0165】
図２０は、放電曲線１４３、１５３および充電曲線１４４、１５４が移動する様子を示す図である。図２０の左側のグラフは、工場出荷直後のニッケル水素電池４０の充放電特性を示している。図２０の右側のグラフは、放電曲線１４３、１５３および充電曲線１４４、１５４が移動した後の充放電特性を示している。図２０の縦軸はバッテリ電圧を示し、横軸はＳＯＣを示している。
【0166】
図２０に示すように、ニッケル水素電池４０は充電状況により異なる充放電特性を示す。例えば、ＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１まで充電されたニッケル水素電池４０は、上限１５１を基準とした放電曲線１５３および充電曲線１５４を有する。また、例えば、ＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１まで充電されたニッケル水素電池４０は、上限１４１を基準とした放電曲線１４３および充電曲線１４４を有する。温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、放電曲線１４３、１５３および充電曲線１４４、１５４は移動して、上限１３１を基準とした放電曲線１２３および充電曲線１２４に近づく。このように、使用過程で放電曲線１４３、１５３が移動すると、メモリ効果を精度良く検出することは困難となる。
【0167】
そこで、本実施形態では、ニッケル水素電池４０の初回充放電時にＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１まで充電を行う。上限１３１は上限１２１と同じ大きさである。また、初回充放電時にニッケル水素電池４０が自己放電している場合は、その自己放電している状態から、ニッケル水素電池４０の初回充放電時にＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１まで充電を行う。ニッケル水素電池４０を上限１３１まで充電した後、温度条件に応じたＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させる。ＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させた後に、温度条件に応じたＳＯＣの使用範囲の上限まで充電する。これにより、放電曲線１４３、１５３を基準となる放電曲線１２３に沿わせることができる。放電曲線１４３、１５３は、基準となる放電曲線１２３に沿った後は、メモリ効果の影響以外では移動しない。メモリ効果の影響以外での放電曲線１４３、１５３の移動がなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0168】
【0169】
ステップＳ６０１において、マイクロコントローラ６１は、初期設定フラグが“１”であるか判定する。初期設定フラグは、例えばメモリ６２に記憶されている。後述するステップＳ６０３からＳ６１２に示す処理がまだ行われていない場合、初期設定フラグは“０”を示している。ステップＳ６０３からＳ６１２に示す処理が完了している場合、初期設定フラグは“１”を示している。
【0170】
初期設定フラグは“１”であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、図９に示した温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する処理を実行する。
【0171】
初期設定フラグは“１”でないと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度が高温か判定する（ステップＳ６０２）。上述したように、ニッケル水素電池４０が高温であるとは、例えば、ニッケル水素電池４０の温度が４０℃以上であることを指す。
【0172】
ニッケル水素電池４０は高温であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、図９に示した温度に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する処理を実行する。ニッケル水素電池４０の温度が高い場合は、ＳＯＣ９０％などの高い値になるまで充電することが難しくなる。そのため、ニッケル水素電池４０が高温である場合は、ステップＳ６０３からＳ６１２に示す処理は行わない。自動二輪車１００を次に起動したときに、改めてステップＳ６０１の判定を行う。自動二輪車１００の使用環境が高温であることが継続している間は、ステップＳ６０３からＳ６１２に示す処理は行われない。しかし、高温の使用環境が継続している間は、複数のＳＯＣの使用範囲を使い分ける制御は行わないため、ステップＳ６０３からＳ６１２に示す充放電は行われなくてもよい。
【0173】
ニッケル水素電池４０は高温でないと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、出力制限フラグを“１”にするとともに、ニッケル水素電池４０の充電を開始する（ステップＳ６０３）。出力制限フラグを“１”にし、充電量が放電量よりも大きくなるように制御する。放電は、エンジン２０の始動時の放電に限定するなど、必要最小限に留める。
【0174】
マイクロコントローラ６１は、ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１に到達するまでニッケル水素電池４０の充電を継続する（ステップＳ６０４）。
【0175】
ＳＯＣの使用範囲１３０の上限１３１に到達するまでニッケル水素電池４０が充電されたと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の放電を開始する。以下に説明するように、マイクロコントローラ６１は、温度条件に応じたＳＯＣの使用範囲の下限に到達するまでニッケル水素電池４０の放電を継続する。充電は、減速時や停止時の回生動作のみに限定するなど、必要最小限に留める。
【0176】
ステップＳ６０５において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度未満か判定する。所定の温度は、例えば１０℃である。ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度未満であると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、低温用のＳＯＣの使用範囲１３０を選択する（ステップＳ６０９）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１３０内でニッケル水素電池４０の放電を開始する（ステップＳ６１０）。同時に、ステップＳ６１０において、出力制限フラグを“０”にする。
【0177】
ステップＳ６０５において、ニッケル水素電池４０の温度は所定の温度未満でないと判定した場合は、ステップＳ６０６の処理に進む。ステップＳ６０６において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度範囲にあるか判定する。所定の温度範囲は、例えば１０℃以上４０℃未満である。ニッケル水素電池４０の温度が所定の温度範囲にあると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、中温用のＳＯＣの使用範囲１４０を選択する（ステップＳ６０８）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１４０内でニッケル水素電池４０の放電を開始する（ステップＳ６１０）。
【0178】
ステップＳ６０６において、ニッケル水素電池４０の温度は所定の温度範囲にないと判定した場合、マイクロコントローラ６１は、高温用のＳＯＣの使用範囲１５０を選択する（ステップＳ６０７）。マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲１５０内でニッケル水素電池４０の放電を開始する（ステップＳ６１０）。
【0179】
マイクロコントローラ６１は、選択したＳＯＣの使用範囲の下限に到達するまでニッケル水素電池４０の放電を継続する（ステップＳ６１１）。ステップＳ６１１において、温度条件に応じたＳＯＣの使用範囲の下限に到達したと判定した後に、初期設定フラグを“１”にする（ステップＳ６１２）。その後、図９のステップＳ１０１からＳ１０６、図１０のステップＳ２０１からＳ２０６の処理に進む。ニッケル水素電池４０は温度条件に応じたＳＯＣの使用範囲の下限まで放電しているため、ステップＳ２０２において必ず出力制限フラグが“１”となり、充電量が放電量よりも多くなるように制御される。この時点で、充電曲線１４４、１５４は充電曲線１２４に沿うように変化している。
【0180】
その後、ＳＯＣの使用範囲１４０の上限１４１に到達するまでニッケル水素電池４０が充電されると、出力制限フラグを“０”にして、放電量が充電量よりも大きくなるように制御する。この時点で放電曲線１４３は放電曲線１２３に沿うように変化している。また、ＳＯＣの使用範囲１５０の上限１５１に到達するまでニッケル水素電池４０が充電された場合も、放電曲線１５３は放電曲線１２３に沿うように変化している。
【0181】
このように、ニッケル水素電池４０を使用し始めてすぐに放電曲線１４３、１５３を放電曲線１２３に沿わせることができる。このような初回の充放電を行った後、上述したメモリ効果に関する制御を実行する。放電曲線１４３、１５３がメモリ効果の影響以外では移動しないことにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0182】
上記の例では、ニッケル水素電池４０の初回の放電は、ニッケル水素電池４０の工場出荷後における最初の放電であったが、初回の放電は、ニッケル水素電池４０を補充電した後における最初の放電であってもよい。補充電を行った後、ニッケル水素電池４０を使用し始めてすぐに放電曲線１４３、１５３を放電曲線１２３に沿わせることができる。放電曲線１４３、１５３がメモリ効果の影響以外では移動しないことにより、補充電後も、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0183】
上記の説明では、３つのＳＯＣの使用範囲を温度に応じて使い分けていたが、本発明はそれに限定されない。温度に応じて使い分けるＳＯＣの使用範囲の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【0184】
以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。
【0185】
実施形態に係る電池制御システム６は、電圧とＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係においてヒステリシス特性を有するニッケル水素電池４０の充放電を制御する。電池制御システム６は、ＳＯＣの上限および下限が互いに異なる複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０に関する情報を記憶するメモリ６２（記憶媒体）と、ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０のうちの１つを選択し、選択したＳＯＣの使用範囲に応じてニッケル水素電池４０の充放電の制御を行うマイクロコントローラ６１（制御回路）とを備える。複数のＳＯＣの使用範囲は、第１の使用範囲１３０と、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２と同じ大きさのＳＯＣを含む第２の使用範囲１４０、１５０とを含む。マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣであるか判定する。ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のメモリ効果に関する情報を取得し、取得したメモリ効果に関する情報を用いて、ニッケル水素電池４０の放電の制御を行う。
【0186】
ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行えることにより、ニッケル水素電池４０が有する性能を有効に利用することができる。
【0187】
一方で、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間で放電曲線は互いに異なる。このため、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０を使い分ける形態において、メモリ効果を精度良く検出することは困難である。
【0188】
本発明の実施形態では、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣは、第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる。第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0189】
例えば、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣにおいては、第１の使用範囲１３０での放電曲線における電圧と、第２の使用範囲１４０、１５０での放電曲線における電圧との差は小さくなる。この電圧の差が小さくなる所定のＳＯＣになったときのニッケル水素電池４０の電圧を検出する。複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することで、選択したＳＯＣの使用範囲での充放電の繰り返しが容易となるだけでなく、リフレッシュが必要な場合は、適切なタイミングでニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことができる。
【0190】
また、例えば、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになった回数をカウントする。カウントした回数により、ニッケル水素電池４０のメモリ効果の進行具合を把握することができる。これにより、選択したＳＯＣの使用範囲での充放電の繰り替えしが容易となるだけでなく、リフレッシュが必要な場合は、適切なタイミングでニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことができる。第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる所定のＳＯＣにおいてカウントすることにより、第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、カウントし損ねることなく、精度良くカウントすることができる。
【0191】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、電圧センサ４２が検出したニッケル水素電池４０の電圧に関する情報を用いて、所定のＳＯＣにおけるニッケル水素電池４０の電圧を検出し、所定のＳＯＣにおけるニッケル水素電池４０の電圧を用いて、ニッケル水素電池４０の放電の制御を行ってもよい。
【0192】
第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣにおいては、第１の使用範囲１３０での放電曲線における電圧と、第２の使用範囲１４０、１５０での放電曲線における電圧との差は小さくなる。この電圧の差が小さくなる所定のＳＯＣになったときのニッケル水素電池４０の電圧を検出する。複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。
【0193】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、所定のＳＯＣにおける電圧が所定の電圧以下であるか判定し、所定のＳＯＣにおける電圧が所定の電圧以下であると判定した場合、ニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0194】
複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の間での電圧の差が小さくなる領域で検出した電圧値を用いることで、メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することができる。メモリ効果による電圧降下を精度良く検出することで、適切なタイミングでニッケル水素電池４０のリフレッシュを行うことができる。
【0195】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０のうちの現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて、検出した電圧の値を補正してもよい。
【0196】
ＳＯＣの使用範囲が異なれば、所定のＳＯＣにおける電圧値も多少は異なる。現在選択しているＳＯＣの使用範囲に応じて電圧値を補正することで、メモリ効果による電圧降下をより精度良く検出することができる。
【0197】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになった回数をカウントし、カウントした回数が所定の回数以上であるか判定し、カウントした回数が所定の回数以上であると判定した場合、ニッケル水素電池４０のリフレッシュの制御を行ってもよい。
【0198】
ニッケル水素電池４０の充放電を繰り返すとメモリ効果が進行し、放電時の電圧が小さくなる。カウントした回数が所定の回数以上になった場合、ニッケル水素電池４０のリフレッシュを行う。これにより、放電時の電圧を回復させることができる。
【0199】
第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる所定のＳＯＣにおいてカウントすることにより、第１および第２の使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、カウントし損ねることなく、精度良くカウントすることができる。
【0200】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが所定のＳＯＣになった回数をカウントし、カウントした回数に応じて、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０それぞれの放電曲線の電圧の下限を現在の設定値よりも小さくしてもよい。
【0201】
メモリ効果による電圧降下に応じて、放電曲線の電圧の下限を小さくする。これにより、メモリ効果が進行しても実際に使用するＳＯＣの範囲が狭くなることを抑制できる。
【0202】
ある実施形態において、所定のＳＯＣは、５０％よりも小さく、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２以上であってもよい。
【0203】
メモリ効果は、ＳＯＣが５０％以上の領域よりも、５０％未満の領域で特に発生しやすい。メモリ効果に関する情報を取得する領域を、ＳＯＣが５０％未満の領域とすることにより、より適切な放電の制御を行うことができる。
【0204】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、電流センサ４３が検出したニッケル水素電池４０の電流に関する情報を用いて、ニッケル水素電池４０が出力した電流の積算値を演算し、電流の積算値を用いてニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣを演算してもよい。
【0205】
電流の積算値を用いることで、ニッケル水素電池４０の電圧値を用いなくても現在のＳＯＣを把握することができる。
【0206】
ある実施形態において、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１は、第２の使用範囲１４０、１５０のＳＯＣの上限１４１、１５１よりも大きく、第２の使用範囲１４０、１５０のＳＯＣの下限１４２、１５２は、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２よりも小さくてもよい。
【0207】
ＳＯＣの上限が大きい第１の使用範囲１３０と、ＳＯＣの下限が小さい第２の使用範囲１４０、１５０とを使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池４０の充放電を行うことができる。
【0208】
ある実施形態において、複数のＳＯＣの使用範囲は、第３の使用範囲１４０をさらに含み、第３の使用範囲１４０のＳＯＣの上限１４１は、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１よりも小さく、且つ第２の使用範囲１５０のＳＯＣの上限１５１よりも大きく、第３の使用範囲１４０のＳＯＣの下限１４２は、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２よりも小さく、且つ第２の使用範囲１５０のＳＯＣの下限１５２よりも大きく、第３の使用範囲１４０は、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣを含んでもよい。
【0209】
第１、第２および第３の使用範囲１３０、１４０、１５０を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池４０の充放電を行うことができる。
【0210】
第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２に対応した所定のＳＯＣは、第１、第２および第３の使用範囲１３０、１４０、１５０の全てに含まれる。第１、第２および第３の使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0211】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の温度に応じて、複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０の中から選択するＳＯＣの使用範囲を変更してもよい。
【0212】
ニッケル水素電池４０の温度に応じて複数のＳＯＣの使用範囲１３０、１４０、１５０を使い分けることにより、ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行うことができる。ＳＯＣの広い範囲に亘って充放電を行えることにより、ニッケル水素電池４０が有する性能を有効に利用することができる。
【0213】
ある実施形態において、所定のＳＯＣは、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの下限１３２の大きさであってもよい。
【0214】
第１の使用範囲１３０の下限１３２の大きさのＳＯＣは、複数の使用範囲１３０、１４０、１５０のそれぞれに含まれる。複数の使用範囲１３０、１４０、１５０のいずれを選択していた場合でも、ニッケル水素電池４０のＳＯＣが変化する過程で所定のＳＯＣになるタイミングがある。ニッケル水素電池４０の現在のＳＯＣが所定のＳＯＣであると判定した場合、メモリ効果に関する情報を取得する。これにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0215】
ある実施形態において、マイクロコントローラ６１は、ニッケル水素電池４０の初回の使用時において、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１までニッケル水素電池４０を充電し、ニッケル水素電池４０を第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１まで充電した後、ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させ、ニッケル水素電池４０を選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電した後、ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて選択した第２の使用範囲１４０、１５０のＳＯＣの上限１４１、１５１まで充電する制御を行ってもよい。
【0216】
第２の使用範囲１５０のＳＯＣの下限１５２までの放電および第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１までの充電を行うと、第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１と第２の使用範囲１５０のＳＯＣの下限１５２とを結ぶ放電曲線１２３および充電曲線１２４（基準となる放電曲線および充電曲線）が得られる。
【0217】
ニッケル水素電池４０の初期の使用時においては、第２の使用範囲１４０、１５０を選択した場合の放電曲線は、上記基準となる放電曲線から離れている。ニッケル水素電池４０の使用条件に応じてＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線は移動して、上記基準となる放電曲線に近づく。ＳＯＣの使用範囲を変更する制御を繰り返す過程において、第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線が移動すると、メモリ効果を精度良く検出することは困難である。
【0218】
そこで、ニッケル水素電池４０の初回の使用時において、ニッケル水素電池４０を第１の使用範囲１３０のＳＯＣの上限１３１まで充電した後に、ニッケル水素電池４０の使用条件に応じて選択したＳＯＣの使用範囲の下限まで放電させる。その下限まで放電させた後に、使用条件に応じて選択した第２の使用範囲１４０、１５０の上限１４１、１５１まで充電する。これにより、すぐに第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線は、基準となる放電曲線に沿った後は、メモリ効果の影響以外では移動しない。第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線の移動が、メモリ効果の影響以外ではなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0219】
ある実施形態において、ニッケル水素電池４０の初回の使用は、ニッケル水素電池４０の工場出荷後における最初の使用であってもよい。
【0220】
ニッケル水素電池４０を使用し始めてすぐに第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線の移動が、メモリ効果の影響以外ではなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0221】
ある実施形態において、ニッケル水素電池４０の初回の使用は、ニッケル水素電池４０を補充電した後における最初の使用であってもよい。
【0222】
補充電を行った後、ニッケル水素電池４０を使用し始めてすぐに第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線を基準となる放電曲線に沿わせることができる。第２の使用範囲１４０、１５０における放電曲線の移動が、メモリ効果の影響以外ではなくなることにより、メモリ効果を精度良く検出することができる。
【0223】
本発明の実施形態に係る鞍乗型車両１００は、上記の電池制御システム６を備える。
【0224】
ＳＯＣの広い範囲に亘ってニッケル水素電池４０の充放電を行うとともに、メモリ効果を適切に制御できることにより、鞍乗型車両１００の性能を向上させることができる。
【0225】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0226】
本発明は、ニッケル水素電池の充放電を行う技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【0227】
１：車体、 ２：フロントフォーク、 ３：前輪、 ４：ハンドル、 ５：シート、 ６：ＥＣＵ（電池制御システム）、 ７：後輪、 ８：レッグスペース、 ９：ヘッドパイプ、 １０：車体フレーム、 １１：ピストン、 １２：コンロッド、 １３：クランク軸、 １５：吸気バルブ、 １６：排気バルブ、 １７：カム軸、 １７ａ：カムジャーナル、 １７ｂ：カムジャーナル、 １８：インジェクタ、 １９：点火装置、 ２０：エンジン、 ２１：吸気口、 ２２：吸気通路、 ２３：排気口、 ２４：排気通路、
２５：燃焼室、 ３０：回転電機、 ３１：ステータ、 ３１ａ：ステータコイル、 ３２：ロータ、 ３２ａ：磁石、 ４０：ニッケル水素電池、 ４１：温度センサ、 ４２：電圧センサ、 ４３：電流センサ、 ６１：マイクロコントローラ（制御回路）、 ６２：メモリ（記憶媒体）、 １００：自動二輪車（鞍乗型車両）、 １１３：放電曲線、 １１４：充電曲線、 １２０：ＳＯＣの使用範囲、 １２１：ＳＯＣの使用範囲の上限、 １２２：ＳＯＣの使用範囲の下限、 １２３：放電曲線、 １２４：充電曲線、 １３０：低温用のＳＯＣの使用範囲、 １３１：低温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １３２：低温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １３３：放電曲線、 １３４：充電曲線、 １４０：中温用のＳＯＣの使用範囲、 １４１：中温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １４２：中温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １４３：放電曲線、 １４４：充電曲線、 １５０：高温用のＳＯＣの使用範囲、 １５１：高温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １５２：高温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １５３：放電曲線、 １５４：充電曲線
２５：燃焼室、 ３０：回転電機、 ３１：ステータ、 ３１ａ：ステータコイル、 ３２：ロータ、 ３２ａ：磁石、 ４０：ニッケル水素電池、 ４１：温度センサ、 ４２：電圧センサ、 ４３：電流センサ、 ６１：マイクロコントローラ（制御回路）、 ６２：メモリ（記憶媒体）、 １００：自動二輪車（鞍乗型車両）、 １１３：放電曲線、 １１４：充電曲線、 １２０：ＳＯＣの使用範囲、 １２１：ＳＯＣの使用範囲の上限、 １２２：ＳＯＣの使用範囲の下限、 １２３：放電曲線、 １２４：充電曲線、 １３０：低温用のＳＯＣの使用範囲、 １３１：低温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １３２：低温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １３３：放電曲線、 １３４：充電曲線、 １４０：中温用のＳＯＣの使用範囲、 １４１：中温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １４２：中温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １４３：放電曲線、 １４４：充電曲線、 １５０：高温用のＳＯＣの使用範囲、 １５１：高温用のＳＯＣの使用範囲の上限、 １５２：高温用のＳＯＣの使用範囲の下限、 １５３：放電曲線、 １５４：充電曲線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】