特許 7204376 バッテリ管理システム

(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】2023-01-05

(45)【発行日】2023-01-16

(54)【発明の名称】バッテリ管理システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20230106BHJP

   B60L 58/16 20190101ALI20230106BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230106BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20230106BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230106BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20230106BHJP

   B60L 58/18 20190101ALI20230106BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 S

B60L58/16

H02J7/00 P

H02J7/00 Y

H02J7/00 302C

H01M10/42 P

H01M10/48 P

H01M10/44 P

B60L58/18

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018154867

(22)【出願日】2018-08-21

(65)【公開番号】P2020031473

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-07-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】守屋 史之

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大介

(72)【発明者】

【氏名】柳田 歩

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５７２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４７１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４５０８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０７９６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６２０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２７７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２８８２８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１３３０２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５９３４８６６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２ ー １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を充電する第１バッテリと、
前記第１バッテリと電気的性能が異なり、電力を充電する第２バッテリと、
前記第２バッテリから電力を受けて車両を駆動する駆動モータと、
前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間のエネルギーの移動を行うエネルギー変換器と、
前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量の配分を制御するエネルギー量制御部と、
を備え、
前記エネルギー量制御部は、
前記車両の走行中に、エネルギー効率に基づいて前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分し、
前記車両の停止時に当該停止状態におけるバッテリの劣化のし易さを示す劣化係数を前記第１バッテリおよび前記第２バッテリの各々について取得し、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの前記劣化係数を加算することで得られる合計劣化係数に基づいて前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分し、
前記劣化係数は、前記第１バッテリおよび前記第２バッテリそれぞれのエネルギー量に対して対応づけられる、
バッテリ管理システム。

【請求項2】

前記エネルギー量制御部は、前記エネルギー変換器の消費電力が所定値以下となる範囲内、かつ、前記合計劣化係数が最小となるように、前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分する請求項１に記載のバッテリ管理システム。

【請求項3】

前記エネルギー量制御部は、前記第２バッテリがエネルギー量の変動を許容する範囲内、かつ、前記合計劣化係数が最小となるように、前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分する請求項１または２に記載のバッテリ管理システム。

【請求項4】

前記エネルギー量制御部は、前記車両の停止時以降に所定の測定条件を満たすと、前記合計劣化係数に基づいて前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分する請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリ管理システム。

【請求項5】

前記エネルギー量制御部は、前記第１バッテリの劣化係数と前記第２バッテリの劣化係数とを加算する際の重み付けを異ならせて、前記第１バッテリと前記第２バッテリとのエネルギー量を再配分する請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリ管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリのエネルギー管理を行うバッテリ管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車などの電気で動作する車両では、車両外部から電力の供給を受け、車両に搭載されている高電圧バッテリを充電している（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１０４１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両にバッテリを搭載する場合、バッテリの特性が車両の走行性能に影響するため、要求される走行性能に応じて、例えば、加速性能を重視した高出力バッテリと、航続距離を重視した高容量バッテリといったように特性が異なる複数種類のバッテリを採用することがある。そして、車両の走行中は、このような複数種類のバッテリそれぞれの特性に応じ、バッテリのエネルギー効率を優先してエネルギー量が配分される。

【0005】

なお、車両の停止中は、エネルギー効率を考慮する必要がないので、停止時にエネルギー量の配分制御を止め、その時点のエネルギー量の配分が次回の走行開始まで維持される。しかし、バッテリの劣化係数は、ＳＯＣ（State Of Charge）や温度によってバッテリ毎に個々に異なる。したがって、車両が停止中であるにも拘わらず、バッテリのエネルギー効率を優先した走行時のエネルギー量が維持されると、そのときのＳＯＣや温度によってはバッテリの劣化が過度に進行する場合がある。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、車両の停止中におけるバッテリの劣化を抑制することが可能なバッテリ管理システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のバッテリ管理システムは、電力を充電する第１バッテリと、第１バッテリと電気的性能が異なり、電力を充電する第２バッテリと、第２バッテリから電力を受けて車両を駆動する駆動モータと、第１バッテリと第２バッテリとの間のエネルギーの移動を行うエネルギー変換器と、第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量の配分を制御するエネルギー量制御部と、を備え、エネルギー量制御部は、車両の走行中に、エネルギー効率に基づいて第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分し、車両の停止時に当該停止状態におけるバッテリの劣化のし易さを示す劣化係数を第１バッテリおよび第２バッテリの各々について取得し、第１バッテリと第２バッテリとの劣化係数を加算することで得られる合計劣化係数に基づいて第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分し、劣化係数は、第１バッテリおよび第２バッテリそれぞれのエネルギー量に対して対応づけられる。

【0008】

エネルギー量制御部は、エネルギー変換器の消費電力が所定値以下となる範囲内、かつ、合計劣化係数が最小となるように、第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分してもよい。

【0009】

エネルギー量制御部は、第２バッテリがエネルギー量の変動を許容する範囲内、かつ、合計劣化係数が最小となるように、第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分してもよい。

【0010】

エネルギー量制御部は、車両の停止時以降に所定の測定条件を満たすと、合計劣化係数に基づいて第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分してもよい。

【0011】

エネルギー量制御部は、第１バッテリの劣化係数と第２バッテリの劣化係数とを加算する際の重み付けを異ならせて、第１バッテリと第２バッテリとのエネルギー量を再配分してもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、車両の停止中におけるバッテリの劣化を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】バッテリ管理システムが適用される車両の構成を示すブロック図である。

【図2】バッテリ管理方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】第１バッテリの劣化特性マップを説明するための説明図である。

【図4】第２バッテリの劣化特性マップを説明するための説明図である。

【図5】再配分マップを説明するための説明図である。

【図6】再配分マップを説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

<バッテリ管理システム１０>
図１は、バッテリ管理システム１０が適用される車両１の構成を示すブロック図である。図１では、電力の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。車両１は、車載充電器２０、第１バッテリ２２、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４、第２バッテリ２６、リレー２８、インバータ３０、駆動モータ３２、中央制御部３４を含んで構成される。本実施形態における車両１は、駆動モータ３２を駆動源とした電気自動車として説明するが、駆動源として駆動モータ３２と並行してエンジンが設けられたハイブリッド電気自動車にも適用できる。

【0016】

車載充電器２０は、外部から電力を受電し、その電力を直流電力として第１バッテリ２２に供給する。電力の受電態様としては、車両１が停止した状態で、例えば、充電スタンドから電力の供給を受けることや、車両１の停止中または走行中に、路面に設置された給電装置から非接触で電力の供給を受けることが考えられる。なお、車載充電器２０は、第１バッテリ２２に代えて第２バッテリ２６に電力を供給してもよい。

【0017】

第１バッテリ２２は、リチウムイオンバッテリ等の二次電池（例えば、７０ｋＷｈ）で構成され、車載充電器２０から供給された電力を充電（蓄電）する。また、第１バッテリ２２は、航続距離を延ばすことを主たる目的とし、エネルギー密度が高い、所謂、高容量バッテリを採用している。

【0018】

ＤＣ／ＤＣコンバータ（エネルギー変換器）２４は、第１バッテリ２２の電力を第２バッテリ２６に移す等、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との間でエネルギー量の配分を変更する場合に、一方の電力の出力態様を他方の電力の入力態様に変換する（エネルギーの移動）。ここで、エネルギー量は、第１バッテリ２２または第２バッテリ２６に蓄電された電力量であるが、第１バッテリ２２または第２バッテリ２６のＳＯＣ（特に電圧）に置き換えて表すこともできる。

【0019】

第２バッテリ２６は、リチウムイオンバッテリ等の二次電池（例えば、３０ｋＷｈ）で構成され、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を通じて第１バッテリ２２から供給された電力を充電（蓄電）する。また、第２バッテリ２６は、加速性能を高めることを主たる目的とし、第１バッテリ２２よりエネルギー密度は低いものの、出力密度が高い、所謂、高出力バッテリを採用している。なお、車両１の走行中は、第２バッテリ２６から駆動モータ３２に電力が供給される。また、第２バッテリ２６は、上記の第１バッテリ２２と共にモジュールとして一体的に形成される場合がある。

【0020】

一般的に、出力密度とエネルギー密度とは、一方を重視すると他方が劣る背反関係となっている。そこで、ここでは、電気的性能が異なる第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とを準備し、車両１に要求される走行性能に応じて、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との間のエネルギー量の配分を制御する。

【0021】

リレー２８は、第２バッテリ２６とインバータ３０との接続状態を閉状態または開状態に切り換える。ここでは、ドライバがＩＧ－ＯＦＦもしくはＲＥＡＤＹ－ＯＦＦするとリレー２８が閉状態から開状態に変化する。

【0022】

インバータ３０は、リレー２８を通じて供給された第２バッテリ２６の直流電力を交流電力に変換し駆動モータ３２に出力する。駆動モータ３２は、インバータ３０から電力の供給を受け、供給された電力に応じたトルクで車両１を駆動する。

【0023】

中央制御部（ＥＣＵ）３４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。中央制御部３４は、車両１全体を統括制御する。また、本実施形態において、中央制御部３４は、走行制御部５０、エネルギー量制御部５２としても機能する。以下、当該中央制御部３４の各機能部の動作を詳述する。なお、本実施形態では各機能部を中央制御部３４に配置する例を挙げて説明するが、これに限られるものではない。具体的には、中央制御部３４が有する各機能部は複数の制御装置に分割配置されてもよい。この場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。

【0024】

走行制御部５０は、車両１の走行中に、第２バッテリ２６の出力を調整する。走行制御部５０は、例えば、要求される走行性能が加速性能であれば第２バッテリ２６の電力を優先して用い、要求される走行性能が航続距離であれば第１バッテリ２２の電力を第２バッテリ２６に移して用いる。

【0025】

エネルギー量制御部５２は、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量の配分を制御する。エネルギー量制御部５２は、例えば、車両１の走行中に、エネルギー効率に基づいて、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分する。

【0026】

このように、車両１の走行中は、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との特性の違いに応じ、エネルギー効率に基づいて、例えば、第２バッテリ２６の出力性能が高まるように、それぞれのエネルギー量が配分される。そして、車両１の停止中は、エネルギー効率を考慮する必要がないので、走行時のエネルギー量配分が次回の走行開始まで維持される。しかし、第１バッテリ２２および第２バッテリ２６の劣化係数は、ＳＯＣや温度によって個々に異なる。ここで、劣化係数は、その状態におけるバッテリの劣化のし易さを示し、高いほど劣化し易い。したがって、車両１が停止中であるにも拘わらず、エネルギー効率を優先した走行時のエネルギー量が維持されると、そのときのＳＯＣや温度によってはバッテリの劣化が過度に進行する場合がある。そこで、停止時にもエネルギー量の再配分を行うことで、車両１の停止中におけるバッテリの劣化を抑制する。

【0027】

<バッテリ管理方法>
図２は、バッテリ管理方法の流れを示すフローチャートである。かかるバッテリ管理方法は、割込周期毎に繰り返し実行される。ここでは、主として、エネルギー量制御部５２が、車両１の走行中に、エネルギー効率を優先してエネルギー量の再配分を行い、車両１の停止中に、劣化係数（合計劣化係数）を優先してエネルギー量の再配分を行う。

【0028】

具体的に、車両１が走行中であれば（Ｓ２００におけるＹＥＳ）、走行制御部５０は、要求される走行性能に応じて、第２バッテリ２６の出力を調整する（Ｓ２０２）。このような要求される走行性能に応じて第２バッテリ２６を調整する技術は、特開２０１５－１３３８５９号公報等、既存の様々な技術を適用できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。そして、エネルギー量制御部５２は、エネルギー効率に基づいて、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分し（Ｓ２０４）、当該バッテリ管理方法を終了する。

【0029】

また、車両１が走行中でなければ、すなわち、停止中であれば（Ｓ２００におけるＮＯ）、そのタイミングが停止直後であるか、すなわち、ＩＧ－ＯＦＦもしくはＲＥＡＤＹ－ＯＦＦの信号が発生しているか否か判定する（Ｓ２０６）。その結果、停止直後であれば（Ｓ２０６におけるＹＥＳ）、エネルギー量制御部５２は、第１バッテリ２２と、第２バッテリ２６との合計劣化係数に基づいて第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分する。具体的に、まず、エネルギー量制御部５２は、第１バッテリ２２の劣化特性マップを取得する（Ｓ２０８）。

【0030】

図３は、第１バッテリ２２の劣化特性マップを説明するための説明図である。図３を参照して理解できるように、高容量のリチウムイオンバッテリでは、一般に、エネルギー量（またはＳＯＣ）が高いと劣化係数が大きくなり、これに伴ってバッテリ寿命が短くなる。ただし、必ずしもエネルギー量に対し劣化係数が漸増するとは限らず、図３のように、特定のエネルギー量において劣化係数が大きくなる場合もある。また、図３に示すように、一般に、高容量のリチウムイオンバッテリでは、温度が高いと劣化係数が大きくなる傾向にある。エネルギー量制御部５２は、車両１の停止時の温度に対応する、第１バッテリ２２の劣化特性マップを取得する。

【0031】

図４は、第２バッテリ２６の劣化特性マップを説明するための説明図である。図４を参照して理解できるように、高出力のリチウムイオンバッテリでも、高容量のリチウムイオンバッテリ同様、エネルギー量が高いと劣化係数が大きくなるが、必ずしもエネルギー量に対し劣化係数が漸増するとは限らず、特定のエネルギー量において劣化係数が大きくなる場合もある。また、図４に示すように、高出力のリチウムイオンバッテリでも、高容量のリチウムイオンバッテリ同様、保存しているときの温度が高いと劣化係数が大きくなる傾向にある。エネルギー量制御部５２は、そのときの温度に対応する、第２バッテリ２６の劣化特性マップを取得する（Ｓ２１０）。

【0032】

なお、図３と図４とを比較して理解できるように、電気的な特性の異なるバッテリ同士は、一方のバッテリでは比較的劣化し難いエネルギー量であっても、他方のバッテリでは比較的劣化し易いエネルギー量になる場合がある。したがって、両バッテリのエネルギー量の適切な配分を一義的に決めることはできなかった。そこで、ここでは、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との合計エネルギー量に対する合計劣化係数という観点でバッテリの劣化を抑制する。

【0033】

図２に戻り、エネルギー量制御部５２は、第１バッテリ２２の車両１の停止時のエネルギー量（ここでは、例えば１５ｋＷｈ）と、第２バッテリ２６の車両１の停止時のエネルギー量（ここでは、例えば１５ｋＷｈ）とを加算し、その合計エネルギー量（ここでは、例えば３０ｋＷｈ）を再配分するための再配分マップを生成する（Ｓ２１２）。

【0034】

図５は、再配分マップを説明するための説明図である。例えば、図５（ａ）は、図３における気温２５℃の第１バッテリ２２の劣化特性マップを表にしたものであり、図５（ｂ）は、図４における気温２５℃の第２バッテリ２６の劣化特性マップを表にしたものである。ここで、その合計エネルギー量が３０ｋＷｈとなるように、各バッテリのエネルギー量を対応させる。具体的には、図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）の第２バッテリ２６の劣化特性マップのエネルギー量の高低を反転し、車両１の停止時の両エネルギー量（第１バッテリ＝１５ｋＷｈと第２バッテリ＝１５ｋＷｈ）を図中上下に対応させる。こうすることで、上下に対応する第１バッテリ２２のエネルギー量と第２バッテリ２６のエネルギー量を加算した合計エネルギー量は全て３０ｋＷｈになる。

【0035】

なお、図５（ｃ）では、第１バッテリ２２および第２バッテリ２６それぞれのエネルギー量に対し、劣化係数が対応付けられている。したがって、図５（ｃ）中、上下に対応する第１バッテリ２２の劣化係数と第２バッテリ２６の劣化係数を加算することで合計劣化係数を得ることができる。ここでは、図中、上下のエネルギー量を加算した合計エネルギー量は全て３０ｋＷｈで等しいが、合計劣化係数はそれぞれ異なり得ることが理解できる。

【0036】

次に、エネルギー量制御部５２は、図５（ｃ）において破線で囲んだ、第２バッテリ２６のエネルギー量の変動を許容する上下限値を取得する（Ｓ２１４）。ここで、上限が設定されているのは、エネルギー量が上限より高くなると、駆動モータ３２の回生エネルギー量を充電できなくなるからである。また、下限が設定されているのは、エネルギー量が下限未満になると、要求されるトルクを生成できず、車両１の走行が制限されるからである。また、ここでは、第２バッテリ２６のみエネルギー量の変動を許容する上下限値を取得しているが、第１バッテリ２２についても、エネルギー量の変動を許容する上下限値を取得してもよい。

【0037】

続いて、エネルギー量制御部５２は、図５（ｃ）において一点鎖線で囲んだように、車両１の停止時のエネルギー量からエネルギー量を再配分した際のＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲を取得する（Ｓ２１６）。

【0038】

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲とは、エネルギー量を再配分したことによりＤＣ／ＤＣコンバータ２４が電力を消費したとしても、その消費電力の低下が第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との合計エネルギー量に表示上影響を及ぼさない範囲である。これは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４が電力を消費し、合計エネルギー量が意図せず低下すると、利用者（例えば、ドライバ）が不満（違和感）を抱いてしまうおそれがあるからである。したがって、目盛の数で合計エネルギー量を利用者に表示している車両１においては、目盛が減少しない範囲となる。なお、利用者が合計エネルギー量の減少に違和感を抱かない範囲であれば足り、例えば、％（パーセント）で合計エネルギー量を利用者に表示している車両１において、３％程度までの減少であれば、合計エネルギー量に表示上影響を及ぼさない範囲とすることができる。ここでは、エネルギー量の再配分を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲内に抑え、利用者に不満を抱かせることなく、バッテリの劣化を抑制する。なお、かかるＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲は、エネルギー量が大きいところで広く、エネルギー量が小さいところで狭くしてもよい。

【0039】

次に、エネルギー量制御部５２は、第２バッテリ２６がエネルギー量を供給可能な範囲内、かつ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲内において、合計劣化係数が最小となるように、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分し（Ｓ２１８）、当該バッテリ管理方法を終了する。例えば、図５（ｃ）の例では、第２バッテリ２６がエネルギー量を供給可能な範囲は、第２バッテリ２６で表すと１０ｋＷｈ～２５ｋＷｈとなる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲は、第２バッテリ２６で表すと１０ｋＷｈ～２０ｋＷｈとなる。したがって、両範囲が重なっているのは、第２バッテリ２６で表すと１０ｋＷｈ～２０ｋＷｈの範囲となる。

【0040】

かかる１０ｋＷｈ～２０ｋＷｈの範囲において、第２バッテリ２６が１０ｋＷｈの場合の合計劣化係数は８、１５ｋＷｈの場合の合計劣化係数は１０、２０ｋＷｈの場合の合計劣化係数は１３となっている。したがって、エネルギー量制御部５２は、合計劣化係数が最小（８）となる組み合わせ（第１バッテリ２２＝２０ｋＷｈ、第２バッテリ２６＝１０ｋＷｈ）を特定し、図５（ｃ）において矢印で示したように、エネルギー量を再配分する。

【0041】

ここでは、車両１の停止時に、一度、合計劣化係数に基づいてエネルギー量を再配分したら、次に車両１が走行開始するまで再配分されたエネルギー量を維持する。しかし、車両１が配置されている環境の変化によっては、エネルギー量をさらに再配分した方がバッテリの劣化を抑制できる場合がある。

【0042】

図２に戻って、エネルギー量制御部５２は、停止中となったタイミングが停止直後でなく、停止時から時間が経過していた場合（Ｓ２０６におけるＮＯ）、所定の測定条件を満たすか否か判定する（Ｓ２２０）。その結果、所定の測定条件を満たしていると（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、エネルギー量制御部５２は、合計劣化係数に基づいて第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量をさらに再配分する。また、所定の測定条件を満たしていないと（Ｓ２２０におけるＮＯ）、当該バッテリ管理方法を終了する。

【0043】

ここで、測定条件を満たすことを条件としたのは、エネルギー量の再配分を、何らの制限を設けることなく高頻度で行うと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が無駄に増加し、第１バッテリ２２および第２バッテリ２６の合計エネルギー量の低下を招くからである。

【0044】

ここで、測定条件としては、例えば、温度変化、経過時間、予測結果が挙げられる。仮に、駆動モータ３２の停止等により、第２バッテリ２６の温度が低下し、停止直後からの温度変化が大きくなると（例えば１０℃以上）、第１バッテリ２２と第２バッテリ２６との劣化態様が大きく異なる。そこで、ある程度大きい温度変化があるとエネルギー量の再配分を行う。また、長時間放置しておくと気温が変化する場合がある。したがって、停止直後からの経過時間が長いと（例えば３時間）、エネルギー量の再配分を行う。また、第１バッテリ２２および第２バッテリ２６の過去の状態推移（エネルギー量や温度の推移）から、将来の状態の変化を予測でき、その予測結果が、エネルギー量の再配分を行うべき時間であった場合、その時間への到達を契機にエネルギー量の再配分を行う。なお、測定条件を満たし、エネルギー量の再配分を行うと、その再配分した時点を起点に再度、割込周期毎に測定条件を満たしているか否か判定される。

【0045】

ただし、そのエネルギー量の再配分により、第１バッテリ２２および第２バッテリ２６の合計エネルギー量が大きく低下する場合、測定条件を満たしたか否かに拘わらず、エネルギー量の再配分を行わないとしてもよい。

【0046】

図６は、再配分マップの他の例を説明するための説明図である。例えば、図６（ａ）は、図３における気温２５℃の第１バッテリ２２の劣化特性マップを表示したものであり、図６（ｂ）は、図４における気温２５℃の第２バッテリ２６の劣化特性マップを表示したものである。ここでは、その合計エネルギー量が６５ｋＷｈとなるように、各バッテリのエネルギー量を対応させる。こうすることで、図６（ｃ）のように、上下に対応する第１バッテリ２２のエネルギー量と第２バッテリ２６のエネルギー量を加算した合計エネルギー量は、全て６５ｋＷｈになる。

【0047】

エネルギー量制御部５２は、図６（ｃ）において破線で囲んだ、第２バッテリ２６のエネルギー量の変動を許容する上下限値を取得し、図６（ｃ）において一点鎖線で囲んだように、車両１の停止時のエネルギー量からエネルギー量を再配分した際のＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲を取得する。ここでは、第２バッテリ２６がエネルギー量を供給可能な範囲は、第２バッテリ２６で表すと１０ｋＷｈ～２５ｋＷｈとなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の消費電力が所定値以下となる範囲は、第２バッテリ２６で表すと５ｋＷｈ～１５ｋＷｈとなる。したがって、両範囲が重なっているのは、第２バッテリ２６で表すと１０ｋＷｈ～１５ｋＷｈの範囲となる。

【0048】

かかる１０ｋＷｈ～１５ｋＷｈの範囲において、第２バッテリ２６が１０ｋＷｈの場合の合計劣化係数は１４、１５ｋＷｈの場合の合計劣化係数は１４となっている。したがって、エネルギー量制御部５２は、合計劣化係数が最小（１４）となる組み合わせ（第１バッテリ２２＝５０ｋＷｈ、第２バッテリ２６＝１５ｋＷｈ）を特定する。しかし、ここでは、最小となる合計劣化係数１４が車両１の停止時の合計劣化係数１４と等しいので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の電力の無駄な消費を回避するため、エネルギー量の再配分は行わない。

【0049】

また、車両１の停止時の合計劣化係数と異なるエネルギー量の組み合わせで最小となる合計劣化係数が２つ存在する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の電力の無駄な消費を回避するため、車両１の停止時のエネルギー量の組み合わせに近いエネルギー量の組み合わせを特定し、エネルギー量の再配分を行う。

【0050】

以上、説明したバッテリ管理システム１０により、車両１の走行中においては、エネルギー効率に基づいて第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分し、車両１の停止時には、合計劣化係数に基づいて第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分するので、走行性能を維持しつつ、バッテリの劣化を抑制することが可能となる。

【0051】

また、車両１の停止中は、走行中のように、エネルギー効率に基づいてエネルギー量を再配分しなくて済むので、より占有的かつ効率的にバッテリの劣化を抑制することができる。

【0052】

また、コンピュータをバッテリ管理システム１０として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

【0053】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0054】

例えば、上述した実施形態では、劣化特性マップのパラメータとしてＳＯＣや温度を挙げて説明したが、かかる場合に限らず、充電サイクルの回数や、放電深さ（例えば、ＳＯＣが所定値以下となった回数）もパラメータとすることができる。

【0055】

また、上述した実施形態では、エネルギー量制御部が、第１バッテリ２２の劣化係数と第２バッテリ２６の劣化係数を単純に加算し、その合計劣化係数に基づいて第１バッテリ２２と第２バッテリ２６とのエネルギー量を再配分する例を挙げて説明したが、かかる場合に限らない。第１バッテリ２２の劣化係数と第２バッテリ２６の劣化係数を加算する際の重み付けを異ならせて合計劣化係数を導出してもよい。例えば、第２バッテリ２６が交換しにくく、第１バッテリ２２が交換し易い場合、第２バッテリ２６の劣化係数を優先して、重み付けを大きくすることで、合計劣化係数への第２バッテリ２６の影響を高め、その結果、第２バッテリ２６の劣化を第１バッテリ２２の劣化より比較的強く抑えることができる。

【0056】

なお、本明細書のバッテリ管理方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、バッテリのエネルギー管理を行うバッテリ管理システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0058】

１ 車両
１０ バッテリ管理システム
２２ 第１バッテリ
２４ ＤＣ／ＤＣコンバータ（エネルギー変換器）
２６ 第２バッテリ
３２ 駆動モータ
３４ 中央制御部
５２ エネルギー量制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】