本發(fā)明涉及對電氣負載供給電力的電池系統(tǒng)，涉及由2個二次電池構(gòu)成的蓄電系統(tǒng)。

背景技術：

作為能源監(jiān)控系統(tǒng)的一個例子，關于近年來的汽車，開發(fā)了除了怠速停車功能以外，還將減速時的再生能源通過發(fā)電機(交流電發(fā)電機)變換為電能來對電池充電，并將該電池用作作為電氣負載的前燈、加熱器等輔機的電源的微型混合動力汽車(以下稱為微型HEV)。在此，近年來的微型HEV的二次電池有時使用鉛電池和另一種電池(以下稱為子電池)。其目的在于更多地回收再生能源。關于在該3種車型中使用的子電池，開路電壓(以下稱為OCV(Open Circuit Voltage，開路電壓))與鉛電池大致相同，所以即使在并聯(lián)連接鉛電池和子電池這2個電池的情況下，也能夠在電池之間防止電流的交換(以下稱為橫流)。

然而，在作為子電池而使用OCV與鉛電池不同的電池的情況下，產(chǎn)生橫流而引起損失，無法充分地回收再生能源。特別是，當在子電池中使用能夠增大充電電流、并且耐溫度性和壽命優(yōu)良的蓄電器(準確而言不是電池而是蓄電設備，但在本文中記載為電池)的情況下，橫流變得顯著。

為了防止橫流，有在鉛電池與子電池之間放入DCDC轉(zhuǎn)換器的方法，但成本變高。因此，為了降低成本(不限于微型HEV)，考慮如下方法：作為硬件結(jié)構(gòu)，通過在專利文獻1(日本特開2010－115050)中公開的方法，對鉛電池和子電池分別串聯(lián)地插入開關SW并且并聯(lián)連接，從而防止橫流。

作為開關SW切換方法，在專利文獻1中，公開了以使主電池和子電池的充電率變得均等的方式切換開關SW的方法。另外，在專利文獻2中，公開了基于電壓變化的切換方法。

專利文獻1：日本特開2010－115050號公報

專利文獻2：日本專利第3716776號公報

技術實現(xiàn)要素：

但是，在如專利文獻1那樣，根據(jù)電壓以及電流的值，求出鉛電池(以下記載為第一電池)和子電池(以下還記載為第二電池)的充電率，并且在根據(jù)其結(jié)果判斷應進行充電的電池的情況下，根據(jù)電池的電阻，有可能即使在充電量不足夠的情況下仍判斷為充電量足夠，在該情況下，電池存在還能夠吸收電荷的余地。特別是，在如微型HEV那樣在容量、電阻等性質(zhì)不同的多個電池之間對充電進行切換的情況(例如鉛蓄電池和鋰離子二次電池)下，產(chǎn)生僅鋰離子二次電池被充電的問題。即，即使鋰離子二次電池的電壓上升，由于與鉛蓄電池相比電阻更小，所以不向鉛電池切換，存在提高向第一電池和第二電池的總充電量的余地。

本發(fā)明的目的在于提供一種即使在性質(zhì)不同的第一電池和第二電池那樣的情況下也能夠提高總充電量的電池系統(tǒng)。

本發(fā)明包括以下內(nèi)容。

一種電池系統(tǒng)，經(jīng)由開關SW將第一電池和第二電池并聯(lián)連接，所述電池系統(tǒng)的特征在于，具有至少根據(jù)所述第一電池的內(nèi)部電阻推測所述第一電池的充電電流的單元以及至少根據(jù)所述第二電池的內(nèi)部電阻推測所述第二電池的充電電流的單元，根據(jù)所述第一電池的充電電流和所述第二電池的充電電流，按照向所述第一電池和所述第二電池的充電電荷之和變大的方式，切換所述開關SW。

另外，在電池系統(tǒng)中，所述開關SW是第一開關SW以及第二開關SW，所述第一開關SW和所述第二開關SW并聯(lián)連接，所述第一電池經(jīng)由所述第一開關SW與負載連接，所述第二電池經(jīng)由所述第二開關SW與所述負載連接。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，在放電時，使第二電池先放電，在第二電池變成預先確定的電壓或者充電率時，切換到第一電池而進行放電，或者，使所述第一電池先放電，在第一電池變成預先確定的電壓或者充電率時，切換到所述第二電池而進行放電。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，所述方式是在再生充電時對所述開關SW進行一次切換的方式，在將再生時間設為T、將第二電池的充電時間設為τ、將第一充電時間設為T－τ時，其中T>τ，首先進行第二電池的充電，在第一電池和所述第二電池的充電量變成最大的定時τ，向所述第一電池進行所述開關SW的切換。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，所述τ是推測第一電池的電流時間序列(i1(t))和第二電池的時間序列(i2(t))并在i1(t)＝i2(充電結(jié)束時間－t)時的從充電開始起的時刻t，起初對所述第二電池進行充電，在從充電開始起經(jīng)過t之后，以選擇第一電池的方式切換所述開關SW。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，在再生充電時間T不明確的情況下，求出第一電池的電流時序＝第二電池的電流收斂值的時刻t，設為所述τ。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，所述方式是在再生充電時對所述開關SW進行多次切換的方式，比較所述第一電池的推測充電電流和所述第二電池的推測電流，以選擇推測電流大的電池的方式，對開關SW進行切換充電。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，直至所述第一電池、所述第二電池單獨充電中的某一方變成恒定電壓充電為止，定期地對開關SW進行切換而充電。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，在所述第一電池變成恒定電流充電的情況下，將所述第一電池的開關SW的時間比例首先設為1，在所述第一電池變成恒定電流充電結(jié)束狀態(tài)之后，將所述第一電池的開關SW時間比設為(交流電發(fā)電機的恒定電壓充電時的電壓－第一電池的開路電壓)/(交流電發(fā)電機的恒定電流充電時的電流×極化電阻)。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，所述負載是交流電發(fā)電機，在所述第一電池變成恒定電流充電的情況下，以所述交流電發(fā)電機的恒定電流充電時的電流＝第二電池的極化電壓/(第二電池的極化電阻*(1+第二電池的極化電容/第二電池的電容))+第一電池的極化電壓vp(t)/第一電池的極化電壓的方式，控制所述第一電池的開關SW的時間比例。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，所述方式是在再生充電時對所述開關SW進行多次切換的方式，當在充電時對所述開關SW進行多次切換、并且允許同時連接的情況下，推測第一電池單獨、第二電池單獨充電、連接第一電池和第二電池這雙方時的3個情況下的第一電池、第二電池的充電電流，在第一電池或者第二電池變成放電的情況下，以連接第一電池和第二電池的充電電流大的電池的方式，切換開關SW，否則，在單獨電池時，在變成恒定電壓充電的情況下，連接第一電池和第二電池這雙方，否則，控制第一電池單獨的開關SW接通時間、第二電池單獨的開關SW接通時間、連接雙方電池的開關SW時間的比例，以使得變成恒定電流充電。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，將所述第一電池單獨的所述開關SW的接通時間、所述第二電池單獨的所述開關SW的接通時間、連接雙方電池的開關SW時間的比例設為預先確定的值。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，作為所述第一電池單獨的開關SW接通時間、所述第二電池單獨的開關SW的接通時間、連接雙方電池的開關SW時間的比例，將連接雙方電池的開關SW時間的比例設為0，起初將第一電池的開關SW的時間比例先設為1，在所述第一電池變成恒定電流充電結(jié)束狀態(tài)之后，將第一電池的開關SW時間比設為(交流電發(fā)電機的恒定電壓充電時的電壓－第一電池的開路電壓)/(交流電發(fā)電機的恒定電流充電時的電流×極化電阻)。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，作為所述第一電池單獨的開關SW接通時間、所述第二電池單獨的開關SW接通時間、連接雙方電池的開關SW時間的比例，將連接雙方電池的開關SW時間的比例設為0，以交流電發(fā)電機的恒定電流充電時的電流＝第二電池的極化電壓/(第二電池的極化電阻*(1+第二電池的極化電容/第二電池的電容(F換算值)))+第一電池的極化電壓/第一電池的極化電阻的方式，控制所述第一電池的開關SW的時間比例。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，具有測量所述第一電池的電壓、電流、所述第二電池的電壓、電流、所述交流電發(fā)電機和輔機的電壓的單元，測量所述第一電池的直流電阻、開關SW的電阻、極化電容、極化電阻、極化電壓、開路電壓以及第二電池的電容。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，根據(jù)開關SW從接通變更為斷開或者開關SW從斷開變更為接通前后的電流、電壓的變化，求出所述電池的直流電阻、開關SW的電阻，求出所述電池的開路電壓來作為電池的電壓－直流電阻×電流。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，以使極化電阻、極化電容以及第二電池的電容符合于預先假設的電路方程式的方式，根據(jù)電池的電流時間序列、電壓時間序列，在線地推測參數(shù)。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，推測為極化電壓＝一測量時刻前的極化電壓×(1－測量時間步幅/(極化電阻×極化電容))+測量電流×測量時間步幅/極化電容。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，將成為穩(wěn)定狀態(tài)的電池的開路電壓設為開路電壓－極化電壓。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，預先保持成為電池的穩(wěn)定狀態(tài)的電池的開路電壓和電池的充電率的關系，根據(jù)系統(tǒng)起動時的電壓，求出電池的初始充電率，之后加上電流積分的值/電池的容量(Ah)來更新充電率，進而根據(jù)充電率求出成為穩(wěn)定狀態(tài)的開路電壓。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，將電池的極化電壓設為測量出的電池的電壓－直流電阻×測量電流－成為穩(wěn)定狀態(tài)的電池的開路電壓。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，經(jīng)由通信線路向上位的控制器發(fā)送電池系統(tǒng)能夠充電的電流。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，經(jīng)由通信線路，從上位的控制器將充電開始信號、恒定電流充電時的電流、恒定電壓充電時的電壓發(fā)送到電池系統(tǒng)。

在電池系統(tǒng)中，其特征在于，經(jīng)由通信線路，與充電開始一起從上位的控制器將從充電開始至結(jié)束的時刻發(fā)送到電池系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使在性質(zhì)不同的第一電池和第二電池那樣的情況下也能夠提高總充電量的電池系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是示出搭載有應用本發(fā)明的電池系統(tǒng)的微型HEV的概略的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出本發(fā)明的電池系統(tǒng)的概略的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是示出應用本發(fā)明的電池系統(tǒng)的整體處理的圖。

圖4是示出非再生時的電池系統(tǒng)的處理的圖。

圖5是示出啟動中的處理的圖。

圖6是示出將電池并聯(lián)連接的情況下的等價電路的圖。

圖7是示出電池的開路電壓的表格例的圖。

圖8是示出電池的等價電路的圖。

圖9是示出電池的極化電阻/電容的表格例的圖。

圖10是示出電池的直流電阻的表格例的圖。

圖11是示出開關SW的表格例的圖。

圖12是對電源系統(tǒng)附加有瞬停應對用電容器的圖。

圖13是示出開關SW的邏輯門處理的圖。

圖14是長期駐車后的電池電壓降低時的對應處理的圖。

圖15是示出再生充電時的開關控制的例子的圖。

圖16是示出大容量電池的等價電路的圖。

圖17是示出小容量電池的等價電路的圖。

圖18是示出蓄電器的等價電路的圖。

圖19是示出用于計算電池切換時間的幾何學的圖像的圖。

圖20是示出再生充電時的開關控制的另一例子的圖。

圖21是示出恒定電流充電時的開關SW選擇處理例的圖。

圖22是示出再生充電時的開關控制的又一例子的圖。

圖23是示出電池的各因素例的圖。

圖24是示出再生充電電荷的效果比較的圖。

圖25是示出再生充電時的開關控制的第4實施例的圖。

(符號說明)

11：引擎；12：發(fā)電機(交流電發(fā)電機(alternator))；14：輔機負載；15：ECU(上位控制器)；16：通信線；17：微型HEV；200：控制器；201：第一電池；202：第一電池的電流計；203：第一電池的電壓感測線；204：第一電池的電流推測部；205：第一電池的開關SW；206：第二電池；207：第二電池的電流計；208：第二電池的電壓感測線；209：第二電池的電流推測部；210：第二電池的開關SW；211：比較器；212：SW(開關)控制部；213：交流發(fā)電機(alter)(交流電發(fā)電機)/輔機電壓感測線；31：駐車過程中開關SW位置設定步驟；32：控制器休眠步驟；33：點火接通判定；34：控制器喚醒步驟；35：再生開始判定；36：再生充電控制步驟；37：非再生控制步驟；38：點火斷開判定；41：啟動(cranking)中判定；42：啟動中處理步驟；43：啟動開始判定；44：啟動開始指令；45：交流電發(fā)電機充電斷開指令步驟；46：第二電池是否為空的判定；47：第一電池放電指令步驟；48：第二電池放電指令步驟；501：同時連接判定；502：交流發(fā)電機輔機電壓閾值以下判定；503：橫流產(chǎn)生判定；504：同時連接時橫流產(chǎn)生判定；505：同時連接指令步驟；506：電池單獨連接時的電壓比較判定；507：僅第一電池的連接指令步驟；508：僅第二電池的連接指令步驟；509：第二電池可單獨使用判定；510：僅第一電池的連接指令步驟；511：僅第二電池的連接指令步驟；81：極化電容；82：極化電阻；121：備份用電容器1301：第一電池接通信號；1302：第二電池接通信號；1302：兩電池斷開判定用OR邏輯門；1303：兩電池斷開判定用NOT邏輯門；1304：兩電池斷開判定信號；1305：第一電池接通延長用OR邏輯門；1306：延遲電路；1307：延遲電路；1308：第一電池接通延長用OR邏輯門；1309：第一電池確保用OR邏輯門；1310：上拉電阻；1311：第一電池選通信號；1312：第二電池選通信號；141：第一電池電壓閾值不足判定；142：第二電池電壓閾值不足判定；143：僅第一電池接通指令步驟；144：啟動指令送出步驟；145：第一電池OCV閾值以上判定；146：第二電池電池電壓閾值以上判定；147：僅第二電池接通指令步驟；148：引擎停止指令送出步驟；151：第二電池選擇指令步驟；152：第一電池推測電流時間序列接收步驟；153：第二電池推測電流時間序列接收步驟；154：切換時間計算步驟；155：再生經(jīng)過時間切換時間判定；156：再生結(jié)束判定；157：第二電池選擇指令；158：再生結(jié)束判定；171：小容量電池OCV；191：第二電池電流時間序列；192：第一電池電流時間序列；193：切換時間；2001：第一電池推測電流接收步驟；2002：第二電池推測電流接收步驟；2003：在第一電池/第二電池單獨使用時也能否CC充電的判定；2004；第一電池推測電流和第二電池推測電流比較判定；2005：第一電池選擇指令步驟；2006：第二電池步驟；2007：再生結(jié)束判定；2008：CC充電時開關SW選擇處理步驟；2010：第一電池的推測電流CC電流不足判定；2102：第一電池選擇指令；2013：第二電池選擇指令；2201：第一電池推測電流接收步驟；2202：第二電池推測電流接收步驟；2203：同時連接時電池推測電流接收；2204：在第一電池/第二電池單獨使用時也能否CC充電的判定；2205：CC充電時開關SW選擇處理步驟；2206：同時連接時橫流產(chǎn)生判定；2207：再生結(jié)束判定；2208：第一電池推測電流第二電池推測電流比較；2209：第一電池選擇指令步驟；2210：兩電池同時連接指令步驟；2211：第二電池選擇指令步驟；251：第一電池推測電流接收步驟；252：第二電池推測電流接收步驟；253：同時連接時電池推測電流接收；254：同時連接時橫流判定；255：兩電池連接處理；256：第二電池電壓不足判定；257：第二電池選擇指令；258：第一電池選擇指令；259：再生結(jié)束判定。

具體實施方式

以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于以下的實施方式，在本發(fā)明的技術性的概念中，還將各種變形例、應用例包括在其范圍內(nèi)。例如，以下說明的實施例通過變更電池電壓，既能夠應用于HEV、XEMS(HEMS、BEMS)、也能夠應用于在電動汽車、鐵路上搭載的蓄電系統(tǒng)。

圖1是微型HEV的結(jié)構(gòu)的概略。

在圖1中，搭載有電池系統(tǒng)10(由2種二次電池、例如鉛電池和還包括蓄電器的其他電池構(gòu)成的包，后述)的微型HEV17包括引擎11、與引擎12機械連接的發(fā)電機12(交流電發(fā)電機)、燈、空調(diào)器風扇、起動裝置等作為電氣負載的輔機負載14、作為上位控制器的ECU15、通信線16。

在此，在怠速停車時，從電池系統(tǒng)10供給微型HEV17的輔機負載14的電力。另外，構(gòu)成為在汽車減速時利用通過汽車的惰力運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的來自輪胎的旋轉(zhuǎn)力(減速能量)來使交流電發(fā)電機12進行旋轉(zhuǎn)、動作，將通過該交流電發(fā)電機12產(chǎn)生的電能作為電力供給到輔機負載14，并且對電池系統(tǒng)10內(nèi)的二次電池進行充電。在此，交流電發(fā)電機12的電壓設為輔機負載14的額定電壓(例如14V)。此外，交流電發(fā)電機通常為恒定電流電源。然而，在電壓變成預先規(guī)定的值時，通過控制來控制為一定電壓(在通常的車的情況下是14V)。即，交流電發(fā)電機被視為CCCV(Constant Current Constant Voltage，恒流恒壓)充電機。另外，ECU進行再生時的交流電發(fā)電機接通/斷開、機械式制動器的控制，并且向電源系統(tǒng)發(fā)送充電電流。

圖2是示出本發(fā)明的電池系統(tǒng)的概略的結(jié)構(gòu)圖。

電池系統(tǒng)10包括第一電池(一般而言是鉛電池)201、監(jiān)視第一電池的電流的電流計202、監(jiān)視第二電池的電壓的電壓感測線203、推測第一電池的電流的電流推測部204、與第一電池串聯(lián)連接的開關SW 205、第二電池206、監(jiān)視第二電池的電流的電流計207、監(jiān)視第二電池的電壓的電壓感測線208、推測第二電池的電流的電流推測部209、與第二電池串聯(lián)連接的開關SW 210、對電流進行比較的比較器211、制作用于控制開關SW的信號的開關控制部212、交流電發(fā)電機/輔機的電壓感測線213。

控制器200具有開關控制部212、比較器211、電流推測部204、209?？刂破?00經(jīng)由信號線18接收各電池的電流、電壓以及來自上位控制器16的信息，控制開關SW 205、開關SW 210的接通/斷開狀態(tài)。能夠通過該開關SW的切換，針對使來自發(fā)電機12的電流流入到第一電池或者流入到第二電池進行切換。

在此，直接控制開關SW的信號的部件為控制器200內(nèi)的開關控制部212。控制器200的電源也可以使用第一電池。另外，開關SW 205、開關SW 210禁止雙方斷開的狀態(tài)來防止輔機電源喪失。進而，開關SW 205、開關SW 210也可以使用功率MOS－FET、IGBT、機械式繼電器。

通過上述構(gòu)造，第一電池201、第二電池206在某個狀態(tài)下以對輔機負載14供給電力的方式放電，并且，在微型HEV17減速時利用由發(fā)電機13產(chǎn)生的電能來進行充電。

作為第一電池201、第二電池206，能夠使用鉛電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰離子電池、雙電荷層蓄電器、鋰離子蓄電器等。

通常，作為第一電池201而使用鉛電池。其理由在于，為了確保長時間的駐車過程中的保護裝置等的電力，需要容量(Ah)大的電池。

另外，第二電池206也可以使用設計成能夠大量充入通常電流的蓄電器、鋰離子蓄電器、鋰離子電池、鎳鋅電池、鎳氫電池。此外，鋰離子蓄電器、鋰離子電池的額定電壓一般而言是3V至4.2V的范圍，所以為了收斂于作為車輛電壓范圍的基準的8V(音響的跳音電壓的基準)至14V的范圍，串聯(lián)地使用4個。在鎳氫電池的情況下，使用10塊。在鎳鋅電池的情況下，使用8塊至10塊，在蓄電器的情況下，使用7塊。

這樣，一般來說，在第1電池201中使用鉛電池那樣的重視容量(Ah)的容量型電池、蓄電元件，作為第2電池206而使用鋰離子電池、蓄電器那樣的能夠產(chǎn)生功率的功率型電池，但不限于此，作為第1電池301、第2電池302，也可以使用同種電池。

在第一電池的電流計202、第二電池的電流計207中，能夠使用霍爾元件、分流電流計。

在本發(fā)明中，在將第一電池201和第二電池206經(jīng)由開關SW并聯(lián)連接的電池系統(tǒng)、例如上述電池系統(tǒng)10中，需要測量各電池的電阻和OCV來推測充電電流的單元，能夠切換為向各電池的總合充電電荷變大那樣的開關接通/斷開組合。

不是根據(jù)設置于各電池的電流計的結(jié)果來切換開關SW，而是大鍋飯通過測量各電池的電阻和OCV來推測充電電流的單元而得到的信息，針對第一電池201和第二電池206切換開關SW，所以能夠提供即使在電阻、容量等性質(zhì)不同的第一電池和第二電池那樣的情況下也能夠提高總充電量的電池系統(tǒng)。

在此，在對充電電荷變大那樣的開關SW組合進行判定時，分別說明以下3個實施方式。此外，用戶能夠選擇下述3個實施方式。

在第一實施方式中，在再生時，首先，選擇第一電池201和第二電池206中的某一個電池來充電，之后切換開關SW，對另一個電池進行充電，在從再生開始至結(jié)束的期間中僅進行一次開關的切換。作為切換的定時，推測例如僅連接單方的電池的情況下的電流時間序列，在將第一電池的電流時間序列設為I(t)、將第二電池的電流時間序列設為i(t)時，比較時間序列I(T－τ)、i(τ)，以使它們相等的方式求出非線性方程式的解τ，當從再生起經(jīng)過了τ時，從第二電池切換為第一電池(T是再生時間)。

在第二實施方式中，在從再生開始至結(jié)束的期間中對開關進行多次切換。按恒定間隔求出第一電池和第二電池的推測電流，每次都將開關切換到第一電池和第二電池的推測電流中的推測電流大的一方。在此，在電池為恒定電流充電模式的情況下，不論連接到哪一個電池，電流都相同，所以也可以如以下那樣。在將電池設為開路的情況下，對電壓快速降低的電池(以下極化解除快的電池)首先進行CC充電。之后，以使極化解除快的電池的OCV變成恒定的方式，利用開關SW，交替切換第一電池和第二電池。由此，能夠利用極化解除所致的電池電壓降低所帶來的恢復，使CC充電時間延長，充電電荷變大。

在第三實施方式中，在從再生開始至結(jié)束的期間中對開關進行多次切換，并且也可以以同時充電的方式連接雙方電池。在上述第二實施方式的CC充電結(jié)束之后，將2個電池的開關設為接通。另外，此時，監(jiān)視常時橫流，在產(chǎn)生了橫流的情況下，通過組合立即將充電電流變大的一方的僅1個電池的開關SW設為接通等控制，能夠防止橫流。

在第四實施方式中，也可以將第一開關、第二開關設為接通，連接第一電池、第二電池這雙方電池，但減少開關SW的切換次數(shù)。在第三實施方式的CC充電之后，首先進行單方的電池的充電，充電至即使在并聯(lián)的情況下也不產(chǎn)生橫流的電壓。之后，如果即使并聯(lián)也不產(chǎn)生橫流，則設為并聯(lián)連接。

在第四實施方式中，也可以將第一開關、第二開關設為接通，連接第一電池、第二電池這雙方電池，但減少開關SW的切換次數(shù)。在第三實施方式的CC充電之后，首先進行單方的電池的充電，充電至即使在并聯(lián)的情況下也不產(chǎn)生橫流的電壓。之后，如果即使并聯(lián)也不產(chǎn)生橫流，則設為并聯(lián)連接。

在如實施例1、2那樣不進行第一電池和第二電池的同時連接的情況下，在并聯(lián)連接的第一電池和第二電池的一個交點處設置一個開關即可，但開關也可以是多個。相對于此，在允許同時連接的實施例3、4的情況下，開關是第一開關以及第二開關，第一開關SW和第二開關SW與第一電池、第二電池同樣地并聯(lián)連接，第一電池經(jīng)由所述第一開關SW與負載(輔機負載14、交流電發(fā)電機12等)連接，第二電池經(jīng)由第二開關SW與所述負載連接。

另外，在本發(fā)明中，在放電時，為了防止橫流，不將雙方電池設為接通，并且在下次的再生中，為了降低第二電池的OCV而使再生充電增加，在放電時，使第二電池先放電，在第二電池變成預先確定的電壓或者充電率時，切換到第一電池而放電，或者，使第一電池先放電，在第一電池變成預先確定的電壓或者充電率時，向第二電池切換而放電，但是在使引擎開動時(啟動)，需要達到300A的電流，所以還可能有時僅在第一電池中不產(chǎn)生功率，不能啟動。在該情況下，既可以并聯(lián)連接第一電池和第二電池來補充功率不足，也可以從第二電池切換變換連接到第一電池。

以下，包括整體的控制在內(nèi)地詳細說明實施例1～3。

實施例1

圖3示出工廠出廠后或者第一電池更換后的、從點火接通向斷開、駐車過程中的控制的整體處理的概略。

最初，在步驟31中，視為在駐車過程中，使開關SW 205接通、使開關SW 210斷開，在步驟32中使控制器200休眠，使第一電池擔負駐車過程中的保護裝置的電力，轉(zhuǎn)移到低功耗模式。

該處理持續(xù)直至點火開關變?yōu)榻油?。當在判?3中點火變?yōu)榻油ǖ那闆r下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟34，將控制器喚醒。

接下來，在步驟35中判定是否開始再生。該判定通過來自ECU16的信號來進行判斷。在再生開始之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟36的再生充電控制。在其他實施例中敘述其詳細情況。當在步驟36結(jié)束的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到非再生控制步驟37。然后，在步驟39的判斷中，如果點火接通持續(xù)，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟35，如果變成點火斷開，則使處理轉(zhuǎn)移到作為駐車過程中的處理的步驟31。此外，關于點火開關的信號，得到來自ECU16的信息。

關于步驟35至步驟39的處理，也可以定期地按照控制周期(例如10ms、0.1s)的事件來執(zhí)行或者判定。另外，關于圖3的處理，持續(xù)進行處理直至車輛報廢或者更換第一電池。

在圖4中，說明圖3中的非再生控制37。非再生控制37被分成放電模式和強制充電模式這兩種。放電模式被分成在再生充電之后充入第二電池的電荷大的情況、第二電池變空而僅使用第一電池的情況、啟動這三種處理。強制充電模式是指雙方電池變空、對第一電池進行強制充電的情況。在圖4的例子中，說明該處理。此外，在再生過程中或者在再生開始的情況下，不執(zhí)行圖4的處理。

首先，在步驟41中，判定引擎是否處于啟動中。如果是啟動，則使處理轉(zhuǎn)移到啟動中處理42，如果不處于啟動中，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟43。關于是否處于啟動中，從ECU15得到信息。

在步驟42中，執(zhí)行啟動中的開關SW處理。該處理在后面敘述。在步驟42結(jié)束之后，使圖4的處理結(jié)束。

在步驟43中，判定是否開始啟動。如果開始啟動，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟44。如果不開始啟動，則在步驟45中將交流電發(fā)電機充電斷開指令送到ECU15(其目的在于，根據(jù)節(jié)省耗油量的觀點，防止由多余的交流電發(fā)電機的輸出UP導致的耗油量惡化)。在此開始啟動是基于車輛側(cè)的緣由的情況(例如由于在怠速停車中空調(diào)器壓縮機停止而在怠速停車的中途室溫上升了的情況)，是指在電池系統(tǒng)10中第一電池變空而需要對第一電池進行強制充電的情況。關于由于車輛側(cè)的緣由所導致的開始啟動，從ECU15得到信息。關于第一電池是否變空的判定也可以設為第一電池的充電率是預先設定的充電率以下的情況。該預先設定的充電率在作為第一電池而使用鉛電池的情況下，也可以為例如80％、90％。作為關于第一電池是否變空的其他判定方法，也可以將第一電池的電壓設為預先設定的電壓以下。作為該預先設定的電壓，也可以為12.4V、12.6V。此外，關于交流電發(fā)電機的充電斷開，既可以使交流電發(fā)電機停止，也可以將交流電發(fā)電機的發(fā)電電壓調(diào)整為電池的OCV的方式(在該情況下需要交流電發(fā)電機的發(fā)電電壓調(diào)整功能)。作為該交流電發(fā)電機的發(fā)電電壓調(diào)整，也可以將由電流計測量出的電流(202與206之和)上傳到ECU15，在ECU中進行利用反饋的電壓控制。在步驟45結(jié)束之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟46。

在步驟44中，將第一電池的開關SW 205設為接通，將第二電池的開關SW 210設為斷開而準備啟動。此外，也可以使當前的開關SW的狀態(tài)持續(xù)。在步驟44處理之后，結(jié)束圖4的處理。

在步驟46中，判定第二電池是否為空。作為其判定方法，也可以設為第二電池的電壓變成預先設定的電壓以下的情況。作為該預先設定的電壓，既可以設為第二電池的額定電壓×第二電池的串聯(lián)數(shù)，也可以設為引起音響的跳音的電壓、例如8V。在第二電池為空的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟47。在第二電池不為空的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟48。

在步驟47中，為了使第一電池放電，將開關SW 205設為接通、將開關SW 210設為斷開。在步驟47結(jié)束之后，使圖4的流程結(jié)束。

在步驟48中，為了僅使第二電池放電，將開關SW 205設為斷開、將開關SW 210設為接通。這是用于在下次的再生中為了盡可能吸收充電電流而在放電時使第二電池盡可能變空的處理。在步驟48結(jié)束之后，使圖4的流程結(jié)束。

以上的圖4的流程是使第二電池先放電的例子，但也可以先使第一電池放電。

圖5是說明圖4中的啟動中處理42的圖。在圖5中，將上次的開關的接通/斷開狀態(tài)設為圖5的開關的接通/斷開狀態(tài)的初始值。

首先，在步驟501中，判定開關SW 205、開關SW 210的兩個開關SW是否為接通，如果為“是”則使處理轉(zhuǎn)移到步驟503，如果為“否”(僅單方的開關SW為接通)則使處理轉(zhuǎn)移到步驟504。

在步驟502中，判定交流發(fā)電機/輔機電壓(用圖2的電壓感測線213測量)是否為預先確定的閾值以下。在閾值以下的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟504，否則使圖5的處理結(jié)束。在此，作為閾值，也可以設為例如音響出現(xiàn)跳音的8V。關于交流發(fā)電機/輔機電壓，使用由圖2中的電壓感測線213測量出的值。

在步驟504中，求出將雙方的開關假設為接通的情況下的各電池的推測電流，判定哪一方的電流為充電(橫流)。在產(chǎn)生橫流的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟506(用于防止橫流的處理)。在不產(chǎn)生橫流的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟505。在此，針對作為橫流產(chǎn)生的判斷材料的推測電流，關于第一電池，由圖2的電流推測部204推測，關于第二電池，由圖2的電流推測部209推測。以下，敘述該橫流判定方法。

首先，將第一電池的OCV(Open Circuit Voltage；開路時的電池電壓)設為V1，將第二電池的OCV設為V2。然后，將第一電池的直流電阻設為R1，將第二電池的直流電阻設為R2，將開關SW 205的電阻設為r1，將開關SW 210的直流電阻設為r2。該值的確定方法在后面敘述。另外，將啟動所需的電流設為Ia。該Ia也可以設為從ECU15送來的值、或者當前在電池中流過的電流(也可以設為電流計202與206之和)。另外，如果代替電流而提供所需的功率Pa，則根據(jù)功率＝電流×電壓的式，求解二次方程式，從而由Pa換算Ia(在該情況下Pa也可以設為從ECU15接收到的值、或者當前的電流×交流發(fā)電機/輔機電壓。另外作為可啟動條件，V*V/4r≥Pa)。V是電池的OCV，R是直流電阻與開關SW電阻之和。在將2個電池并聯(lián)連接的情況下，根據(jù)電路的合成，設為V＝((r2+R2)*V1+(r1+R1)*V2)/(R1+R2+r1+r2)、R＝(R1+r1)*(R2+r2)/(R1+R2+r1+r2)，計算Ia。V1是第一電池的OCV，V2是第二電池的OCV，R1是第一電池的直流電阻，R2是第二電池的直流電阻，r1是開關SW 205的導通電阻，r2是開關SW 210的導通電阻。

接下來，說明第一電池201和第二電池206的充電電流的推測方法?；谕ㄟ^考慮了各電池的電阻的單元得到的信息，針對第一電池201和第二電池206，切換開關，所以能夠提供即使在電阻等性質(zhì)不同的第一電池和第二電池那樣的情況下也能夠提高總充電量的電池系統(tǒng)。

將2個電池并聯(lián)連接的情況下的等價電路被表現(xiàn)為圖6。這是由于能夠視為電池的OCV在圖3的控制周期(例如10ms)中幾乎不變化。根據(jù)電路方程式，導出圖3中的電流和電壓的式。在此，第一電池的電流為式1，第二電池的電流為式2。在式1、2中，將放電方向表現(xiàn)為+。

第一電池的電流＝{－(V2－V1)+(R2+r2)Ia}/(R1+r1+R2+r2)…(式1)

第二電池的電流＝{(V2－V1)+(R1+r1)Ia}/(R1+r1+R2+r2)…(式2)

根據(jù)該式1，電流推測部204能夠推測電流，利用式2，能夠通過電流推測部205推測電流。然后，如果第一電流為正并且第二電流為正，則判斷為未產(chǎn)生橫流(相反地如果第一電池的電流×第二電池的電流<0，則判斷為產(chǎn)生橫流)。該判斷與圖2中的比較器211相當。另外，作為更簡易的橫流判定法，也可以是如果滿足式3，則判斷為未產(chǎn)生橫流。

－(R1+r1)≤(V2－V1)/Ia≤(R2+r2)…(式3)

接下來，在步驟505中，將開關SW 205(第一電池的開關SW)設為接通，將開關SW 210(第二電池的開關SW)設為接通，使雙方電池并聯(lián)而結(jié)束圖5的處理。

在步驟506中，根據(jù)假設了電池單獨連接時的電池推測電壓，判定第一電池電壓是否大，在第一電池的推測電壓大的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟507，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟508。在此，作為電池單獨連接時的推測電壓，第一電池的推測電壓為式4，第二電池的推測電壓為式5。同樣地，r1、R1、r2、R2、V1、V2的推測方法在后面敘述。

第一電池的推測電壓＝V1－(R1+r1)Ia…(式4)

第二電池的推測電壓＝V2－(R2+r2)Ia…(式5)

在此，也可以是關于開關SW，如果僅第一電池的開關SW 205為接通，則將由電壓感測線203讀取出的值設為第一電池的推測電壓，關于開關SW，如果僅第二電池的開關SW 210為接通，則將由電壓感測線流計208讀取出的值設為第二電池的推測電壓。

接下來，在步驟507中，在使用第一電池時，電壓的降低較小，所以將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開，使圖5的處理結(jié)束。

在步驟508中，在使用第二電池時，電壓的降低較小，所以將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通，使圖5的處理結(jié)束。

在步驟503中，是當前將雙方的開關SW設為接通的狀態(tài)，所以根據(jù)電流計202、206的值，判斷是否產(chǎn)生橫流，如果產(chǎn)生橫流，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟509，如果未產(chǎn)生橫流，則將開關SW的狀態(tài)維持現(xiàn)狀，使圖5的處理結(jié)束。

在步驟509中，產(chǎn)生橫流，所以需要切換為單獨電池連接，所以判定是否應該使用第二電池。如果能夠使用第二電池，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟511，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟510。在此，關于能否使用第二電池的判定，式5的電壓設為預先確定的閾值(也可以使用例如音響無跳音的電壓8V)。

在步驟510中，僅能夠使用第一電池，所以將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開，使圖5的處理結(jié)束。

在步驟511中，能夠使用第二電池，所以為了優(yōu)先地使用第二電池，將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通，使圖5的處理結(jié)束。

接下來，敘述各電池的OCV和電阻、開關SW電阻的推測方法。

在此，有在裝置側(cè)進行推測的方法以及預先將特性數(shù)據(jù)作為表格嵌入的方法，分別說明。

首先，敘述在裝置側(cè)進行推測的方法。關于各電池的OCV，在開關SW為開路的情況下，也可以設為由電壓感測線讀取出的值。在開關SW為接通的情況下，也可以根據(jù)由電壓感測線讀取交流發(fā)電機/輔機電壓而得到的值V、并且根據(jù)由電流計讀取出的電流I、電阻(將電池的直流電阻與開關SW的導通電阻之和設為R)，設為V－IR。關于直流電阻，也可以根據(jù)上次將開關SW從接通設為斷開、或者從斷開設為接通時的電池的測定電壓的差ΔV以及將開關SW設為接通時的電流I，設為|ΔV/I|。關于開關SW的導通電阻，也可以根據(jù)上次將開關SW從接通設為斷開、或者從斷開設為接通時的電池的測定電壓與交流發(fā)電機/輔機電壓之差，與直流電阻同樣地求出。如果使用該方法，則無需電池的預設定，并且即使更換電池也能夠應對。

接下來，敘述預先將特性數(shù)據(jù)作為表格嵌入的方法。OCV是指，通過經(jīng)過足夠時間之后的OCV(穩(wěn)定OCV)與以幾秒量級變化的過渡性的電壓變化(稱為極化)之和來表現(xiàn)。穩(wěn)定OCV一般被表現(xiàn)為電池的充電率的函數(shù)，所以也可以保持圖7的表格，根據(jù)SOC的值，對圖7的表格進行插值來求出穩(wěn)定OCV(圖7是假想的電池的例子)。在此，充電率表現(xiàn)為SOC(State of Charge)。關于SOC的求解方法，既可以使用在文獻“足立修一·丸太一朗：カルマンフィルタの基礎，東京電機大出版局，2013年3月10日第一版二刷発行”中使用的卡爾曼濾波器，也可以根據(jù)將點火設為接通的瞬間的電池的電壓，根據(jù)圖7的表格反向求出SOC來作為初始值，作為100×電流積分的值/電池的容量而時時刻刻更新(電流積分法)。另外，也可以將測量出的電壓－直流電阻×電流－極化電壓視為穩(wěn)定OCV，根據(jù)圖7的表格反向求出SOC(關于電流，將放電設為+。稱為電壓推測方式)。進而，也可以針對電流積分法和電壓推測方式取加權平均。

接下來，敘述極化電壓的推測方法。微型HEV中的充放電小于1分左右，所以將電池的等價電路假設為圖8。在此，與極化相當?shù)氖菢O化電容81和極化電阻82的電壓。在此，如果判定極化電容c和電阻r的值，則通過式6，判定極化電壓。

極化電壓＝I(t)*exp(－t/cr)/cr…(式6)

I(t)：測量出的電池電流(將充電方向設為+)

*：卷積積分

另外，也可以簡化式6而使用式7。在此，在使用式7的情況下，也可以設為vp(0)＝0。

vp(t)＝vp(t－Δt)*(1－Δt/cr)+I(t)×Δt/c…(式7)

Δt：電流測量的時間步幅

vp：極化電壓

以上，需要c和r的值，所以也可以準備為圖9的表格。具體而言，根據(jù)上述SOC的值，對圖9的表格進行插值而求出c和r的值。此外，根據(jù)溫度有時c、r變化。在該情況下，也可以將溫度計貼到各電池，并且針對每個溫度準備圖9的表格，利用測量出的溫度，通過插值來求出值。

接下來，敘述直流電阻和開關SW電阻的值。首先，在圖10中記述直流電阻的表格例。同樣地，也可以根據(jù)上述SOC，在圖10的表格中，通過插值來求出值。進而，直流電阻也有時根據(jù)溫度而值發(fā)生變化。在該情況下，也可以將溫度計貼到各電池，并且針對每個溫度準備圖10的表格，利用測量出的溫度，通過插值來求出值。關于開關SW電阻，既可以將值存儲于一個控制器200，也可以保持每個溫度的表格例圖11，通過控制器的溫度計對值進行插值。在此，直流電阻和開關SW電阻也可以使用上述通過測量值推測出的值。

在以上的處理中，在切換開關SW時，還有時根據(jù)開關SW切換定時，瞬間地不連接電池。為了應對這一情況，也可以做成在圖2的電源系統(tǒng)中放入電容器121而得到的圖12的結(jié)構(gòu)。另外，也可以在開關控制部212中放入在將電池僅單方地切換為接通時防止將雙方電池設為斷開的電路。在圖13中記載該邏輯門電路的例子。

在圖13中，將開關SW 205信號1301、開關SW 210信號1302作為輸入，制作開關SW 205選通信號1311、開關SW1312選通信號1312。在此，開關SW 205信號、開關SW 210信號是指圖3、圖4、圖5中的SW信號(也可以是TTL，Transistor and Transistor Logic信號)。然后，將1的時候定義為接通，將0的時候定義為斷開。另外，開關SW 205選通信號是指圖2中的開關SW 205的信號線，開關SW 210選通信號是指圖2中的開關SW 210的信號線。在此，圖13與圖2中的SW控制部212相當。首先，為了防止變成雙方斷開信號的情況，通過OR邏輯門1302和NOT邏輯門，判定變成雙方斷開的條件。變成該雙方斷開的信號為1304。在變成雙方斷開的情況下，為了達到安全站點(site)，強制性地連接到第一電池，所以通過OR邏輯門1309，作為開關SW 205信號的候補和雙方斷開信號的OR，設為開關SW 205選通信號。此外，在駐車過程中，控制器200設為休眠狀態(tài)，所以各邏輯門的電源為斷開。在該情況下，將第一電池用作保護裝置的電源，所以使用上拉電阻1310而將信號強制性地設為1，將開關SW 205保持為接通。此外，當在開關SW 205中使用機械式繼電器的情況下，以在邏輯門電流(繼電器的電磁鐵)變?yōu)?的位置處將繼電器設為接通的方式，連接開關SW端子即可，所以無需上拉電阻。另外，即使在機械式繼電器中，使用封閉鎖定方式(即使不流過電磁鐵電流也保持之前的開關SW狀態(tài)的類型)的繼電器的情況下，也不限于此(也可以不需要上拉電阻并且不考慮考慮了電流0時的狀態(tài)的開關SW端子)。在假使在開關SW 205中使用FET、IGBT的情況下，有時還追加FET(或者IGBT)驅(qū)動器。在該情況下，F(xiàn)ET驅(qū)動器在駐車過程中也不斷開電源。也可以在假使FET驅(qū)動器的消耗電流大的情況下，僅關于開關SW205，并聯(lián)連接機械式繼電器，在將電磁鐵的電流設為0的情況下設為接通，使FET分擔點火接通過程中的開關SW動作，延長機械式繼電器的壽命?；蛘?，也可以在不使用上拉電阻的情況下，對開關SW 205并聯(lián)連接二極管(二極管的電流方向為從第一電池向交流發(fā)電機/輔機側(cè))。另外，當在開關SW 210中使用FET的情況下，優(yōu)選在駐車過程中設為斷開，所以也可以在開關SW 210的邏輯門中放入下拉電阻。

接下來，說明延遲。在此，在各信號開關SW 205、開關SW 210從接通變?yōu)閿嚅_時，由于直至開關SW變成接通為止的延遲、邏輯門的延遲，還有可能變成雙方斷開。因此，通過設置使開關SW信號延遲的電路(1306、1307)，取延遲了的信號與原來的信號的OR(OR邏輯門1305、1308)，防止雙方斷開。此外，關于開關SW 205信號，為了防止由于程序側(cè)的中斷的關系，萬一變成雙方斷開的情況，將該信號作為開關SW 205信號的候補，如上所述，取與雙方斷開狀態(tài)信號的OR，設為開關SW 205選通信號1311。關于開關SW 210選通信號，使用OR邏輯門1308的信號。作為延遲電路，也可以設為對選通信號連接積分電路、并通過施密特觸發(fā)器接受該積分電路的輸出的電路。在此，關于延遲時間，也可以根據(jù)開關SW的接通延遲時間+邏輯門的延遲時間，作為預先設定的值來決定積分電路的時間常數(shù)。

此外，圖13是電路，但也可以設為與圖13相當?shù)某绦虻倪壿?在放入上拉電阻的情況下，對用作開關SW 205選通信號的CPU的I/O信號附加上拉電阻)。

此外，關于以上敘述的上拉電阻、下拉電阻，有時FET在P通道或N通道中連接到GND或者第一電池的正極電壓的情況變化，但在駐車過程中，以將開關SW 205設為接通、將開關SW 210設為斷開的方式進行連接即可。

接下來，敘述在長期駐車過程中，第一電池或者第二電池通過自放電而電壓降低了的情況下的應對方案。將該情況的處理作為包含于點火設為接通時的處理、圖3的控制器喚醒中的處理34的例子進行說明。將該情況的處理的例子作為圖14進行說明。圖14為控制器200喚醒之后的處理。

在喚醒后的步驟141中，判定第一電池電壓(與OCV一致)是否小于某個閾值。在小于閾值的情況下使處理轉(zhuǎn)移到步驟143，如果是閾值以上，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟142。作為此處的閾值，也可以預先設定為與SOC80％或者90％的值的電壓相當?shù)闹?。在該情況下，需要預先保持第一電池的充電率和OCV的表格(圖7)。

在步驟143中，第一電池的充電率不足，所以將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開，而使處理轉(zhuǎn)移到步驟144。在步驟144中，輸出啟動指令來開始第一電池的充電，使處理轉(zhuǎn)移到步驟145。在此，也可以不發(fā)送啟動指令，等待直至駕駛員啟動引擎為止。

在步驟145中，反復進行直至達到第一電池的充電率以上為止，如果充電率達到閾值以上，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟146。敘述此處的充電率的求解方法的手續(xù)。首先，開始充電，將電流變成CV充電之后的電流時間序列i(t)視為指數(shù)函數(shù)而進行函數(shù)近似(求出式8的系數(shù)x、y、z)。此外，關于R1，既可以使用充電開始前后的電流、電壓來計算為R1＝(剛剛充電之后的電壓－充電前的電壓)/(剛剛充電之后的電流-充電前的電流)，也可以使用如上所述預先在表格中保持的值。

V(t)＝第一電池電壓測量值-第一電池電流測量值×R1-初始OCV

(式8)

x＝-極化電阻×極化電容

y＝極化電阻×(1+極化電容/第一電池的容量)

z＝1/第一電池的容量 [F]

在此，能夠根據(jù)測量值，求出Q(t)、f(t)、g(t)的時間序列，所以如果有開始CV充電的時刻τ、時刻τ+ΔT、...、時刻τ+(n-1)ΔT的數(shù)據(jù)的蓄積，則能夠根據(jù)最小二乘法，作為式9，求出x、y、z。

關于充電率是否為規(guī)定值，使用用式9求出的z，在式10成立時，判定為步驟146成立即可。式9需要存儲過去的時間序列，還有時在控制器200的CPU的規(guī)格下無法計算。在該情況下，也可以使用將時間序列逐個更新的遞歸最小二乘法(相良，秋月，中溝，片山：システム同定，計測自動制御學會，1981年)。關于目標的充電率，使用在步驟141中使用的充電率(例如80％、90％)的值即可。

目標的充電率的OCV-初始OCV≥Q(t)*z...(式10)

接下來，在步驟146中，判定第二電池的電壓是否為閾值以上，在小于閾值的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟147，將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通，反復進行直至第二電池的電壓變成閾值為止。在第二電池的電壓變成閾值以上時，使處理轉(zhuǎn)移到步驟148，將也可以停止引擎的指令送到ECU15。如果處于怠速停車中，則也可以在ECU側(cè)停止交流電發(fā)電機。然后，使圖14的流程結(jié)束。在此，閾值設為上述第二電池的最低電壓。

在步驟142中，判定第二電池的電壓是否小于閾值，如果小于閾值，則需要對第二電池進行充電，所以使處理轉(zhuǎn)移到步驟143。如果是閾值以上，則使圖14的處理結(jié)束。關于此處的閾值，使用與在步驟146中說明的閾值相同的值。

以上，在再生充電時，能夠推測電池系統(tǒng)的充電電流，所以將該推測充電電流發(fā)送到ECU15。在ECU側(cè)，有交流電發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩變化(與電流成比例)，所以也可以為了防止制動時的轉(zhuǎn)矩不連續(xù)，優(yōu)化乘坐體驗，進行機械式制動器強調(diào)控制。另外，也可以代替充電電流，而將充電電力發(fā)送到ECU15。充電電力被計算為推測充電電流×交流發(fā)電機/輔機電壓。

接下來，說明在從再生開始至結(jié)束的期間中僅進行一次開關的切換的實施例1(圖3中的36)。通過禁止電池并聯(lián)連接、并且僅進行一次開關開關SW的切換，能夠盡可能抑制橫流，抑制開關開關SW的切換所導致的噪聲。

作為切換的定時，推測例如僅連接單方的電池的情況下的電流時間序列，在將第一電池的電流時間序列設為I(t)、將第二電池的電流時間序列設為i(t)時，比較時間序列I(T－τ)、i(τ)，以使其相等的方式，求出非線性方程式的解τ，在從再生經(jīng)過了τ時，從第二電池切換為第一電池(T是再生時間)。

圖15記載再生充電控制的處理例。在步驟151中，首先選擇第二電池(也可以首先對第一電池進行充電，其例子后述)。具體而言，將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通。

接下來，在步驟152中，接收僅選擇了第一電池的情況下的推測電流時間序列i1(t)。在圖2中的電流推測部204中計算該推測電流時間序列。

接下來，在步驟153中，接收僅選擇了第二電池的情況下的推測電流時間序列i2(t)。在圖2中的電流推測部209中計算該推測電流時間序列。

在此，說明步驟152、153的推測電流時間序列計算方法以及接收格式例。在此，格式例有預先假設公式而發(fā)送式中的常數(shù)的情況以及發(fā)送電流時間序列的例子這兩種。分別進行說明。

首先，敘述如鉛電池那樣容量大且OCV在一次再生中幾乎不變化的電池(大容量電池)、容量小且OCV在一次再生中大幅變化的電池(小容量電池)、如蓄電器那樣能夠忽略極化的電池(準確而言不是電池，但在本文中表現(xiàn)為電池)這三種電池各自的情況。針對大容量電池的等價電路，假設圖16。在該情況下，通過求解圖16的電路方程式，得到式11的電流時間序列i(t)。

Ia：交流電發(fā)電機能夠發(fā)電的最大電流-輔機電流

I∞＝(Va-VL)/(RL+rL)：穩(wěn)定電流

VL：大容量電池的OCV

Va：交流電發(fā)電機的CV電壓

RL：直流電阻+開關SW電阻

rL：極化電阻

τL：時間常數(shù)＝RL*rL*cL/(RL+rL)

cL：極化電容

κ：CC充電結(jié)束時間＝cL*rL*Ln{(Ia*rL-vp(O))/(VL+(RL+rL)Ia-Va)}

vp(O)：極化電壓初始值

使小容量電池的等價電路與圖17近似。這是將OCV(SOC)的函數(shù)近似為線性的情況。在該情況下，通過求解圖17的電路方程式，得到式12的電流時間序列。

Ia：交流電發(fā)電機能夠發(fā)電的最大電流-輔機電流

C：表示OCV(SOC)曲線的斜率的電容[F]

Rs：直流電阻+開關SW電阻

cs：極化電容

rs：極化電阻

vs：CC充電結(jié)束時的極化電壓＝Va-Vs-Ia*Rs-Ia*κ/Cλ1，λ2：2次方程式的解(λ1＞λ2)

λ1+λ2＝C(Rs+rs)+cs*rs，λ1*λ2＝C*Rs*cs*rs

κ：

W(x)：朗伯W函數(shù)

Va：交流電發(fā)電機的CV電壓

vs(O)：初始極化電壓

Vs：初始的常數(shù)OCV

將蓄電器的等價電路設為圖18。在該情況下，通過求解圖18的電路方程式，得到式13的時間序列。

Ia：交流電發(fā)電機能夠發(fā)電的最大電流-輔機電流

Rc：直流電阻+開關SW電阻

Cc：蓄電器的靜電電容

κ：

Vc(O)：蓄電器的初始的OCV

因此，通過第一電池、第二電池、各電池的種類，預先確定式11、式12、式13等的函數(shù)，計算系數(shù)并發(fā)送系數(shù)即可。在此，也可以代替系數(shù)，發(fā)送CC充電時間、Ia、CV充電期間中的電流時間序列。作為該時間序列，也可以設為每1s、每0.5s的時間序列。此外，小容量電池的CC充電時間κ是朗伯W函數(shù)，關于朗伯W函數(shù)，提出了高速且精度良好的數(shù)值計算法(參考文獻、Chapeau－Blondeau，F(xiàn).and Monir，A：Evaluation of the Lambert W Function and Application to Generation of Generalized Gaussian Noise With Exponent 1/2，IEEE Trans.Signal Processing，50(9)，2002)，所以能夠由控制器200的CPU計算。另外，也可以預先設定W函數(shù)的表格，通過插值來求出值。接下來，敘述式11、式12、式13中的各系數(shù)的求解方法。關于直流電阻、開關SW電阻，既可以如上所述通過過去的電流變化與電壓變化之比來求出，也可以使用預先在表格中設定的值。初始OCV在與各電池連接的開關SW為斷開的情況下也可以設為測量電壓值－極化電壓。在此成為問題的是極化電壓。關于極化電壓，在判明極化電容和極化電阻的情況下，也可以通過測量電流，利用式6或者式7計算來求出。關于極化電容和極化電阻，既可以如上所述保持表格(但另外準備充電時的表格)并通過插值來求出，也可以通過過去的時間序列數(shù)據(jù)來求出。作為該方法，也可以使用上次的CV充電時的測量數(shù)據(jù)，求出為式9(但關于V和I，根據(jù)充電時的測量值來求出，并求出Q、f、g)。通過在式9中根據(jù)x＝－極化電容×極化電阻、y＝極化電阻×(1+極化電容/電容C)、z＝1/電容C求解聯(lián)立方程式，求出極化電容和電阻。此外，關于初次點火接通時并且未引入圖14的處理的情況，由于極化電容和電阻不明確，所以也可以使用上次行駛即將結(jié)束之前的值。作為工廠出廠時的設定值，也可以進行電池的CV充電，根據(jù)測量數(shù)據(jù)來設定初始值。此外，Ia也可以從ECU15接受。

接下來，在步驟154中，以使充電電荷變成最大的方式，決定切換時間τ。敘述該看法。如果將第一電池的電流時間序列設為i1(t)，將第二電池的電流時間序列設為i2(t)，再生時間是T，則再生時的充電電荷Q為式14。

提供式14的最大的是dQ(τ)/dτ＝0的τ，所以式15的公式的解τ為電荷最大時的切換時間。

i2(τ)＝i1(T－τ)…式15

式15為非線性方程式。圖19記載解的圖像。在此，i2是191(與i2(τ)相當)，使時間軸反向來描繪i1而得到的(與i1(T－τ)相當)是192。該交點193為式15的解τ。因此，第二電池的切換時間τ下的電流以及第一電池的再生結(jié)束時的電流一致。

即，在將再生時間設為T、將第二電池的充電時間設為τ(T>τ)、將第一充電時間設為T－τ時，在第一電池和第二電池的充電量變成最大的定時τ，進行開關開關SW的切換(第一電池和第二電池也可以相反)。τ是第二電池的針對描繪充電時間和電流值而得的公式從充電時間0至τ進行積分而得到的值、以及第一電池的針對將充電時間和電流值相反地描繪而得的公式在從T至τ的范圍內(nèi)進行積分而得到的值的總合值在再生時間T的期間中變成最大的定時。

即，在將再生時間設為T、將第二電池的充電時間設為τ(T>τ)、將第一充電時間設為T－τ時，在第一電池和第二電池的充電量變成最大的定時τ，進行開關開關SW的切換(第一電池和第二電池也可以相反)。τ是第二電池的針對描繪充電時間和電流值而得的公式從充電時間0至τ進行積分而得到的值、以及第一電池的針對將充電時間和電流值相反地描繪而得的公式在從T至τ的范圍內(nèi)進行積分而得到的值的總合值在再生時間T的期間中變成最大的定時。

式15的非線性方程式既可以使用牛頓法，也可以使用二分法來求解(參考文獻、三井田，須田：數(shù)値計算法第2版，森北出版，2014)。此外，為了在數(shù)值計算的中途計算電流函數(shù)的值，也可以使用上述公式，在假設用時間序列數(shù)據(jù)來提供時，也可以通過插值計算函數(shù)的值。

在此，實際上，關于i1，由于τ而極化電壓的絕對值降低，從而還有可能與推測出的電流時間序列相偏離。作為該校正，也可以作為式11的κ的校正而設為式16的函數(shù)，作為式12的校正而設為式17的函數(shù)。

此外，式15是判定再生結(jié)束時間T的情況。T在從ECU得到信息的情況下(在該情況下，例如也可以在ECU15側(cè)根據(jù)速度和減速度求出T)是良好的，但不明確的情形也多。在T不明確的情況下，第一電池使用大容量電池，所以既可以將i1計算為I∞，也可以預先準備再生所需的典型的時間(例如5s、10s)。

當在步驟154中求出τ之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟155，判定從再生開始起的經(jīng)過時間是否為τ以上。如果是τ以上，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟157，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟156。在步驟156中判定再生是否結(jié)束，如果再生未結(jié)束，則使處理返回到步驟155。關于再生是否結(jié)束的判定，根據(jù)來自ECU15的信號、或者電流計的和的值是否為0以上來判定。如果再生結(jié)束，則使圖15的處理結(jié)束。

在步驟157中，將向第二電池的選擇指令送到開關SW。具體而言，將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開。在切換開關SW之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟158。步驟158在再生結(jié)束時，使圖15的處理結(jié)束。

在以上的處理中，將第二電池先設為接通，但也可以將第一電池先設為接通。

實施例2

根據(jù)圖20，詳細說明本發(fā)明的微型HEV中的第2實施方式的流程。實施例2是在從再生開始至結(jié)束的期間中對開關進行多次切換的例子。以恒定間隔，求出第一電池和第二電池的推測電流，每次都向第一電池和第二電池的推測電流中的推測電流較大的一方切換開關來進行充電。

具體而言，在第一電池和第二電池都是能夠CC充電狀態(tài)時，周期性地切換開關。當一方的CC充電結(jié)束后，進行另一方的電池的充電，之后，向第一電池和第二電池的推測電流中的推測電流較大的一方切換開關來進行充電。以下詳細說明。

該例子示出如下情況下的處理：在再生時的充電時，為了盡可能防止橫流(有可能在開關SW切換時的瞬間，一瞬間地產(chǎn)生橫流)，禁止電池的同時并聯(lián)，容許1次再生中的開關SW的多次切換(剩余的處理與實施例1相同)。即，不實施實施例1中的圖15而實施圖20。

首先，在步驟2001中，接收緊接著僅連接第一電池之后的推測電流i1。該計算在圖2的電流推測部204中進行計算。作為其計算方法，在當前開關SW 205為斷開的情況下，設為(交流電發(fā)電機的CV電壓‐第一電池的測量電壓)/(第一電池的直流電阻+開關SW 205的導通電阻)。關于直流電阻和開關SW的導通電阻，使用在實施例1中敘述的方法。在當前開關SW 205為接通的情況下，設為測量出的電流值。之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2002。

在步驟2002中，接收緊接著僅連接第二電池之后的推測電流i2。該計算在圖2的電流推測部209中進行計算(以下關于電流，將充電方向設為+)。作為其計算方法，在當前開關SW 210為斷開的情況下，設為(交流電發(fā)電機的CV電壓‐第二電池的測量電壓)/(第二電池的直流電阻+開關SW 210的導通電阻)。關于直流電阻和開關SW的導通電阻，使用在實施例1中敘述的方法。在當前開關SW 210為接通的情況下，設為測量出的電流值。之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2003。

在步驟2003中，判定雙方電池是否變成CC充電(恒定電流充電)，如果兩個電池都是CC充電，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2008，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2004。作為其判定方法，使用在實施例1中敘述的Ia(交流電發(fā)電機的發(fā)電電流－輔機電流)，設為i1≥Ia并且i2≥Ia。

在步驟2004中，比較i1和i2，如果i1大，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2005，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2006。在步驟2005中，發(fā)送選擇第一電池的開關SW指令。具體而言，將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開。之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2007。在步驟2006中，發(fā)送選擇第二電池的開關SW指令。具體而言，將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通。之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2007。其原因為，通過選擇充電電流較大的電池，增加充電電荷。

在步驟2008中，不論連接哪個電池都為CC充電，所以執(zhí)行延長CC充電時間那樣的處理“CC充電時SW選擇處理”。關于該處理，在后面敘述。在步驟2008結(jié)束之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2007。

在步驟2007中，判定再生是否結(jié)束，如果未結(jié)束則使處理進入到步驟2001，如果結(jié)束則結(jié)束圖20的處理。此外，這些處理也可以每隔測量周期(例如每10ms)、或者每隔0.1s地返回到步驟2001的處理。

作為步驟2008的CC充電時開關SW選擇處理，也可以將選擇第一電池的時間和選擇第二電池的時間的占空比設為η：1－η來進行切換(0≤η≤1)。也可以周期性地進行開關SW切換。在此，η既可以設為預先確定的值，也可以使用圖21的方法，也可以使η根據(jù)測量出的電壓、電流而變化。

接下來，使用圖21，說明圖20的CC充電時開關SW選擇處理。該處理的目的在于，通過交替地切換電池而使單方的電池休息，減小極化電壓，增加下次的充電電流，延長整體的CC充電時間，增加再生時的充電電荷。

首先，在步驟2101中，判定第一電池的推測電流是否小于CC充電電流Ia，如果小于Ia，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2102，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2103。

在步驟2102中，向第一電池發(fā)送選擇開關SW的指令。具體而言，將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開。之后，使步驟圖21的處理結(jié)束(使處理轉(zhuǎn)移到圖20的步驟2007)。

在步驟2103中，向第二電池發(fā)送選擇開關SW的指令。具體而言，將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通。之后，使步驟圖21的處理結(jié)束(使處理轉(zhuǎn)移到圖20的步驟2007)。

在該圖20、圖21的處理的循環(huán)中，首先第一電池的CC充電結(jié)束。之后，設為按Δt對第二電池進行CC充電(等價于使第一電池休息)。在該期間，第一電池的極化電壓降低Δt×vp/cLrL(vp是CC充電結(jié)束時的極化電壓、cL是極化電容、rL是極化電阻)。因此，接下來，在切換到第一電池的情況下，能夠按Δt×vp/(Ia*rL－vp)進行CC充電。因此，第一電池的CC充電時間進一步延長，充電電荷增加。另外，關于占空比，第一電池的接通時間與第二電池的接通時間之比變成vp：Ia*rL－vp而進行切換。此外，在下述中敘述首先使第一電池的CC充電優(yōu)先的理由。

關于基于電池切換的CC時間κ，設為將開關SW頻繁地切換，如果將變成第一電池的接通的時間率設為η，將第一電池的CC充電最初結(jié)束的時間設為λ，使第一電池的等價電路近似于圖16，忽略第二電池的極化而近似于圖18，則通過求解電路方程式，能夠用式18來近似。

根據(jù)式18，為了使κ最大化，等價于使式19最大化。

式19根據(jù)圖16的電路方程式，等價于使式20最大化。

vL(t)：第一電池的極化電壓(＜vp)

為了使式20最大化，根據(jù)vL－vp<0，使vL最快地接近vp即可。因此，最初，為了使第一電池的極化電壓最快地接近vp，連接到第一電池。

在此，如果將第一電池先變成vp之后的第一電池的占空比設為η，則η＝vp/Ia*rL，所以也可以根據(jù)由控制器200觀測該占空比η而得到的結(jié)果，求出極化電阻rL，并保持值(vp＝Va-VL-Ia*RL、rL＝vp/(Ia*η))。

接下來，敘述根據(jù)測量出的電流電壓而使占空比η變化的情況(基本上是作為第二電池而使用小容量電池的情況)。在此，敘述控制大容量電池(第一電池)的極化電壓的思想的情況以及控制小容量電池的OCV(按第二電池圖17中的電壓171，相當于小容量電池的電壓-IaRs)的思想的情況這兩種。

在前者的情況下，也可以將第一電池的電壓時間上升率設為m1并將η確定為式21(其中，附加設為0≤η≤1的范圍的限制)。根據(jù)假設為在極化中實質(zhì)流過η*Ia的電流時的電路方程式，導出式21。

vp(t)第一電池的極化電壓＝第一電池端子電壓-Ia*RLVI

在后者的情況下，也可以將小容量電池的電壓時間上升率設為m2并將η確定為式22(其中附加設為0≤η≤1的范圍的限制)。這是根據(jù)假設為在小容量電池(第二電池)的極化中實質(zhì)流過(1-η)Ia的電流時的電路方程式而導出的。

s(t)：第二電池的極化電壓＝第二電池端子電壓-Ia*Rs

-第二電池的穩(wěn)定OCV

C：與圖17的OCV(SOC)的斜率相當?shù)撵o電電容[F]

在此，在希望從時刻t1使第一電池的CC充電和第二電池的CC充電的結(jié)束時刻一致的情況下，也可以設為按式23的m1與m2的關系。

Vs(t1)：時刻t1下的第二電池的OCV(包括極化)

式23的分母是“CC充電完成的時間點的OCV－當前時間點的OCV”。在此Vs(t1)既可以設為第二電池的開關SW 210為斷開時的電壓，在開關SW 210為接通的情況下也可以成為第二電池的端子電壓－IaRa。

在此，如果根據(jù)式23而設為式24來定義A(t)，則m1、m2為式25。

m1、m2優(yōu)選為非負的值且盡可能小的值，所以也可以在A(t)＝∞(即在vp(t)＝vp之后)或者Ia＝vs(t)/(rs*(1+cs/C))+vp(t)/rL成立之后，在式21中設為m1＝0來設定η(其中vp(t)需要為非負)。此外，vp(t)＝vp的條件與上述的首先僅連接第一電池而結(jié)束CC充電的情況相同。

在此，在Ia＝vs(t)/(rs*(1+cs/C))+vp(t)/rL成立之后，能夠無限地延伸利用開關切換的CC充電時間(實際上由于大容量電池的OCV變化，所以變成有限時間，但如果再生時間是例如10s左右，則充分地延長CC充電時間)，充電電荷變成最大。因此，以首先設為Ia＝vs(t)/(rs*(1+cs/C))+vp(t)/rL的方式控制η即可。作為其控制方法，根據(jù)式26的電路方程式，為了減小雙方的電壓上升，以使控制目標最小的方式?jīng)Q定η?？刂颇繕思矗?/p>

(dv_p(t)/dt)²+const·(dV_s(t)/dt+dv_s(t)/dt)²＝(I_aη/c_L-v_p/c_Lr_L)²+const·

(-I_aη/c_s+I_a(1/c_s+1/C)-v_s/c_sr_s)²∝(η-v_p/I_ar_L)²+const·((1+c_s/C)(η-1)+v_s/c_sr_s)²

作為確定該η的控制單元，也可以利用現(xiàn)代控制理論。

狀態(tài)方程式

觀測方程式V₁(t)＝V_L+I_aR_L+v_p(t)

V₂(t)＝V_s(t)+I_aR_s+v_s(t)

V₁′(t)＝V_L+v_p(t)

V₂′(t)＝V_s(t)+v_s(t)

V1(t)：第一電池測量電壓(開關SW 205接通時)

V2(t)：第二電池測量電壓(開關SW 210接通時)

V1’(t)：第一電池測量電壓(開關SW 205斷開時)

V2’(t)：第二電池測量電壓(開關SW 210斷開時)

制約條件：0≤η≤1

v_p(t)≤V_a-I_aR_L

v_s(t)+V_s(t)≤V_a-I_aR_s

在Ia＝vs(t)/(rs*(1+cs/C))+vp(t)/rL的條件成立之后，在式21中固定為設為m1＝0的η(η＝vp(t)/Ia*rL)。此外，只要不滿足可控制條件，則不論如何Ia＝vs(t)/(rs*(1+cs/C))+vp(t)/rL都不可能成立。例如是根據(jù)電壓制約條件不論如何Ia＞vsm/(rs*(1+cs/C))+vp/rL(vsm是小容量電池的極化電壓的上限＝Ia*rs*(1-exp(-κ/(cs*rs)))+vs(0)*exp(-κ/(cs*rs))，κ都為式12的κ、或者cl*rL＝cs*rs的情況。在該情況下，既可以如上所述首先在vp(t)＝vp之后使得η＝vp/Ia*rL，也可以設為接下來敘述的方法。

作為其他延伸CC充電時間的一個方法，也可以首先對第二電池單獨地進行CC充電，如果第二電池單獨無法進行CC充電，則在式22中，作為設為m2＝0的情況下的η，確定占空比，來進行開關SW切換控制。

實施例3

根據(jù)圖22，詳細說明本發(fā)明的微型HEV中的第2實施方式的流程。第三實施方式是在從再生開始至結(jié)束的期間中對開關進行多次切換的例子、并且也可以以同時充電的方式連接雙方電池。在上述第二實施方式的CC充電結(jié)束之后，將2個電池的開關設為接通。另外，此時，通過組合始終監(jiān)視橫流，在產(chǎn)生了橫流的情況下，立即組合將充電電流變大的一方的僅1個電池的開關SW設為接通等控制，能夠防止橫流。

該例子是在再生時的充電時，是為了增加再生時的充電電荷而允許電池的同時連接的情況(剩余的處理與實施例1相同)。即不實施實施例1中的圖15而實施圖22。

最初，在步驟2201中，推測僅連接第一電池的情況下的充電電流i1。這與在實施例2中說明的方法相同。

接下來，在步驟2202中，推測僅連接第二電池的情況下的充電電流i2。這與在實施例2中說明的方法相同。

接下來，在步驟2203中，推測將第一電池和第二電池這雙方連接的情況下的各電池的充電電流(將第一電池電流設為I1、將第二電池電流設為I2)。敘述該方法。并聯(lián)連接的情況下的等價電路為圖6。在圖6中，將放電方向設為+，所以通過使電流的符號相反，能夠計算I1、I2(CC充電時)。但是，在CV充電時，i1＝I1、i2＝I2，所以使用i1、i2的值。作為CV充電的判定，如果圖6中的電壓V是Va(交流電發(fā)電機的CV電壓)以上，則判定為CV充電。在此，通過在實施例1中說明的方法，推測直流電阻和開關SW的導通電阻、各電池的OCV。在此，在當前雙方的開關SW為接通的情況下，也可以使用測量出的電流。

接下來，在步驟2204中，判定i1和i2這雙方是否都變成CC充電電流Ia以上(在僅使用第一電池和第二電池中的單方的情況下是否都變成CC充電)。如果不論連接哪一個電池都變成CC充電，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2205，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2206。

在步驟2205中，執(zhí)行CC充電時的開關SW選擇處理(與在實施例2中敘述的CC充電時的處理圖21相同的處理)，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2207。

當在步驟2206中同時連接時，判定是否產(chǎn)生橫流，如果產(chǎn)生橫流，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2208，否則使處理轉(zhuǎn)移到2210。作為該判定方法，設為I1<0或者I2<0。

在步驟2208中，在同時連接時產(chǎn)生橫流，所以是關于選擇哪一個電池的判定。在第一電池的推測電流>第二電池的推測電流的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2209，否則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2211。

在步驟2209中，發(fā)送選擇第一電池的指令(將開關SW 205設為接通，將開關SW 210設為斷開)，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2207。

在步驟2211中，發(fā)送選擇第二電池的指令(將開關SW 205設為斷開，將開關SW 210設為接通)，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2207。

在步驟2210中，發(fā)送選擇雙方電池的指令(將開關SW 205、開關SW 210設為接通)，使處理轉(zhuǎn)移到步驟2207。

在步驟2007中判定再生是否結(jié)束，如果未結(jié)束，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟2201，否則(如果結(jié)束)，使圖22的處理結(jié)束。

此外，在上述中，一般由于I1+I2>i1、i2，所以省略i1、i2和I1+I2的比較處理，但也可以引入該比較處理。

另外，在上述中僅在單獨電池時無法繼續(xù)CC充電的情況下，能夠通過連接雙方電池來繼續(xù)CC充電，所以充電電荷增加。

接下來，在步驟2205中，也可以在CC充電期間內(nèi)引入允許同時接通的處理。敘述該方法。設為僅連接第一電池的時間：僅連接第二電池的時間：連接雙方電池的時間＝η：ζ：1－η－ζ(0<η、ζ<1)。另外，η、ζ也可以依照預先提供的值來控制。

接下來，在表格中未設定小容量電池的參數(shù)(C、cs、rs)的情況下，需要辨識參數(shù)(直流電阻能夠通過上述方法辨識、并且在式9中已說明大容量電池的情況)。敘述該辨識方法。此外，在蓄電器的情況下，與設定為rs＝0、C＝Cs、Rc＝Rs的情形相同，所以省略在第二電池中使用蓄電器的情況。作為辨識定時，有上述電池是CC充電的情況和CV充電的情況這兩種。然而，在CC充電時，還引入了控制，所以在CV充電時即使對恒定電壓源并聯(lián)連接電池，也沒有電池之間的相互作用，所以在此敘述CV充電時的參數(shù)辨識。

在對小容量電池進行CV充電的情況下，為式27的方程式。

因此，關于不明確參數(shù)C、rs、cs，式28的線性公式成立。

xI(t)+yQ(t)+zF(t)＝G(t)...(式28)

G(t)＝(V_a-V_s(0))t-R_sQ(t)

x＝c_sr_sR_s

也可以針對式28，使用最小二乘法或者遞歸最小二乘法，求出x、y、z，根據(jù)x、y、z，求出C、cs、rs。在蓄電器的情況下，也可以在式28中，設為x＝y(tǒng)＝0，同樣地使用最小二乘法或者遞歸最小二乘法來求出C。

接下來，敘述大容量電池的不明確參數(shù)VL、cL、rL的求解方法。關于與小容量電池的差，式28的G(t)為VL*t-RL*Q(t)，C＝無限大、即z＝0、y＝rs，得到式29。

xI(t)+r_sQ(t)-V_Lt＝-R_sQ(t)...(式29)

也可以針對式29，使用最小二乘法、或者遞歸最小二乘法，求出x、rs、VL，根據(jù)x求出cs。此外，以上是充電的情況，但根據(jù)電池，還有時充電和放電的電池參數(shù)不同。在該情況下，也可以使用放電時的數(shù)據(jù)，同樣地辨識電池參數(shù)。

最后，說明以上敘述的再生充電中的充電電荷的效果的比較。在此，設為在第一電池中使用鉛電池、在第二電池中使用蓄電器(鋰離子蓄電器)的例子，將各因素假設為圖23。然后，在交流電發(fā)電機中，假設CC充電200A、CV充電時電壓14V，假設10s期間的再生，將開關電阻假設為0。另外，比較鉛電池單獨、蓄電器單獨、鉛電池和蓄電器始終并聯(lián)(即鋰離子蓄電器的初始OCV是與鉛電池相同的12.6V)、在實施例1中敘述的開關SW一次切換方式、在實施例2中敘述的無同時連接的方法(其中首先對鉛電池進行充電而在鉛電池的極化變成vp的時間點設為η＝vp/Ia*rL的方式。簡記為實施例2)、在實施例3中敘述的有同時連接的方式(其中在CC充電中首先對鉛電池進行充電而在鉛電池的極化變成vp的時間點切換為η＝vp/Ia*rL并且在僅一個電池時無法進行CC充電之后同時連接。簡記為實施例3)的方式。圖24記載以時間步幅50ms進行數(shù)值計算而得到的比較結(jié)果。根據(jù)圖24，提案方式(實施例1、實施例2、實施例3)的方式相比于電池單獨、始終并聯(lián)時，充電電荷變多。另外，在實施例3中，充電電荷最多。其原因為，由于容許同時連接，所以CC充電時間變長。此外，始終并聯(lián)時的充電電荷低的原因在于，蓄電器的初始電壓低到12.6V，在蓄電器中能夠充電的電荷變少。

實施例4

說明本發(fā)明的微型HEV中的第2實施方式。在本發(fā)明中，首先將一方的電池充電至不產(chǎn)生橫流的電壓，之后并聯(lián)。相比于實施例3，并非利用極化電壓的下降來增加CC時間，所以相比于實施例3，充電電荷變少，但開關SW的切換次數(shù)減少，噪聲被抑制。

按照圖25的流程，說明該處理。步驟251至253與實施例3的2201至2203相同。在步驟254中，判定在同時連接時是否產(chǎn)生橫流。然后，如果不產(chǎn)生橫流，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟255，將雙方的開關SW設為接通。如果產(chǎn)生橫流，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟256。

在步驟256中，判定第二電池的電壓不足條件、即“V1－V2>Ia*Rc”。V1是第一電池的OCV(非穩(wěn)定的值、即電流為0時的電池電壓的一方)，V2是第二電池的OCV(非穩(wěn)定的值、即電流為0時的電池電壓的一方)，Rc是第二電池的直流電阻。如果第二電池的電壓不足，則使處理轉(zhuǎn)移到步驟257，選擇第二電池而僅對第二電池進行充電。否則，由于是第一電池的電壓不足，所以使處理轉(zhuǎn)移到步驟258，選擇第一電池而僅對第一電池進行充電。

在步驟255、步驟257、步驟258的開關SW處理之后，使處理轉(zhuǎn)移到步驟259，判斷再生是否結(jié)束。如果再生未結(jié)束，則返回到步驟251，如果再生結(jié)束，則結(jié)束圖25的處理。