JP7686993B2 - バッテリ制御装置、車両、バッテリ制御方法及び判定プログラム - Google Patents

Description

本発明はバッテリ制御装置、車両、バッテリ制御方法及び判定プログラムに関する。

特許文献１には、サブ電池の温度と、充電量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）と、算出した出力可能電力とから、サブ電池がメイン電池のバックアップに必要な電力を確保できる最低温度を求め、バックアップの可否を判定する車両用電池制御装置が開示されている。

特開２０２０－１５６２２８号公報

特許文献１では判定に際し、電池の抵抗値に基づいて出力可能電力を推定している。ここで、バッテリは常温から低温になった場合の抵抗上昇が著しい傾向がある。そのため、推定された出力可能電力を基にバックアップの可否を判定する場合、低温時においては、当該出力可能電力とバッテリが最低限保証する保証電力との差が生じやすく、判定の精度を確保しやすい。一方、高温時においては、当該出力可能電力とバッテリが最低限保証する保証電力との差が生じ難いため、誤判定を起こす可能性がある。

本発明は、バッテリが出力可能な電力に基づいて他のバッテリのバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度が確保されるバッテリ制御装置、車両、バッテリ制御方法及び判定プログラムを提供することが目的である。

請求項１に記載のバッテリ制御装置は、車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出する算出部と、前記第二バッテリの温度を測定する測定部と、前記測定部により測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する判定部と、を備えている。

請求項１に記載のバッテリ制御装置は、算出部が第二バッテリの出力を可能とする出力可能電力を算出する。ここで、第二バッテリは、第一バッテリに代わり車両の車載機器に対して電力を供給することが可能なバッテリである。また、当該バッテリ制御装置は、判定部が、第二バッテリが第一バッテリの代替となるかを判定する。この判定部は、測定部により測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により判定を行う。当該バッテリ制御装置によれば、予め設定された設定温度を境に判定方法を変えることにより、バッテリが出力可能な電力に基づいて他のバッテリのバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度を確保することができる。

請求項２に記載のバッテリ制御装置は、請求項１に記載のバッテリ制御装置において、前記車両が必要とする要求電力を閾値として設定する閾値設定部を備え、前記判定部は、前記測定部により測定された温度が前記設定温度以上の場合、前記出力可能電力が前記閾値を上回る場合に前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となると判定する。

請求項２に記載のバッテリ制御装置は、閾値設定部は車両が必要とする要求電力を閾値として設定し、測定部により測定された温度が設定温度以上の場合であって、判定部は出力可能電力が閾値を上回る場合に第二バッテリが第一バッテリの代替となると判定する。当該バッテリ制御装置によれば、バッテリの温度が設定温度以上の場合に実使用環境に即した閾値による判定を行うことで、高温時における判定の精度を確保することができる。

請求項３に記載のバッテリ制御装置は、請求項２に記載のバッテリ制御装置において、前記閾値設定部は、前記閾値にセンサの誤差を加味した電力を加える。

請求項３に記載のバッテリ制御装置によれば、センサの誤差を加味した電力を閾値に加えて判定の条件を厳しくすることにより、第二バッテリが第一バッテリの代替と判定された場合の精度を確保することができる。

請求項４に記載のバッテリ制御装置は、請求項２又は３に記載のバッテリ制御装置において、前記閾値設定部は、前記閾値に環境温度の変化を加味した電力を加える。

請求項４に記載のバッテリ制御装置によれば、環境温度の変化を加味した電力を閾値に加えて判定の条件を厳しくすることにより、第二バッテリが第一バッテリの代替と判定された場合の精度を確保することができる。

請求項５に記載のバッテリ制御装置は、請求項２～４の何れか１項に記載のバッテリ制御装置において、前記閾値設定部は、前記閾値に充電量の変動範囲を加味した電力を加える。

請求項５に記載のバッテリ制御装置によれば、充電量の変動範囲を加味した電力を閾値に加えて判定の条件を厳しくすることにより、第二バッテリが第一バッテリの代替と判定された場合の精度を確保することができる。

請求項６に記載のバッテリ制御装置は、請求項１～５の何れか１項に記載のバッテリ制御装置において、前記第二バッテリの温度と前記第二バッテリが最低限保証する保証電力との対応関係を記憶する記憶部を備え、前記判定部は、前記測定部により測定された温度が前記設定温度未満の場合、評価温度において前記出力可能電力が前記保証電力を上回る場合に前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となると判定する。

請求項６に記載のバッテリ制御装置は、記憶部が第二バッテリの温度と第二バッテリが最低限保証する保証電力との対応関係を記憶しており、測定部により測定された温度が設定温度未満の場合に、判定部は評価温度において出力可能電力が保証電力を上回る場合に第二バッテリが第一バッテリの代替となると判定する。当該バッテリ制御装置によれば、バッテリの温度が設定温度未満の場合にバッテリの温度と対応する保証電力に基づいて判定を行うことで、低温時における判定の精度を確保することができる。

請求項７に記載のバッテリ制御装置は、請求項６に記載のバッテリ制御装置において、前記判定部が前記評価温度を上昇させながら判定を繰り返し実行した場合において、前記出力可能電力が前記保証電力を上回った際の前記評価温度を、外気温が低下した場合の昇温開始温度に設定する温度設定部を備える。

請求項７に記載のバッテリ制御装置では、判定部が評価温度を上昇させながら判定を繰り返し実行する。そして、温度設定部は、出力可能電力が保証電力を上回った際の評価温度を、外気温が低下した場合の昇温開始温度に設定する。当該バッテリ制御装置によれば、第二バッテリが第一バッテリの代替となる温度を設定することができる。

請求項８に記載の車両は、請求項１～７の何れか１項に記載のバッテリ制御装置と、
自動運転を行う機器を含む前記車載機器と、前記第一バッテリと、前記第二バッテリと、前記判定部により前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となると判定されている場合に、前記車載機器への電力の供給元を前記第一バッテリから前記第二バッテリに切り替える切替部と、を備えている。

請求項８に記載の車両は、自動運転用の車載機器が第一バッテリ又は第二バッテリから電力の供給を受けるように構成されている。当該車両において切替部は、第二バッテリが第一バッテリの代替となると判定されている場合に、車載機器への電力の供給元を第一バッテリから第二バッテリに切り替えることができる。そのため、当該車両によれば、自動運転車両の電源に冗長性を持たせることができる。

請求項９に記載のバッテリ制御方法は、車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出し、前記第二バッテリの温度を測定し、測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する、処理をコンピュータが実行する。

請求項９に記載のバッテリ制御方法は、コンピュータが第二バッテリの出力を可能とする出力可能電力を算出する。ここで、第二バッテリについては、上述のとおりである。また、当該バッテリ制御方法では、コンピュータは、第二バッテリが第一バッテリの代替となるかを判定するが、測定部により測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により判定を行う。当該バッテリ制御方法によれば、予め設定された設定温度を境に判定方法を変えることにより、バッテリが出力可能な電力に基づいて他のバッテリのバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度を確保することができる。

請求項１０に記載の判定プログラムは、車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出し、前記第二バッテリの温度を測定し、測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する、処理をコンピュータに実行させる。

請求項１０に記載の判定プログラムは、コンピュータに次の処理を実行させる。まず、コンピュータは第二バッテリの出力を可能とする出力可能電力を算出する。ここで、第二バッテリについては、上述のとおりである。また、コンピュータは、第二バッテリが第一バッテリの代替となるかを判定するが、測定部により測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により判定を行う。そのため、当該判定プログラムによれば、予め設定された設定温度を境に判定方法を変えることにより、バッテリが出力可能な電力に基づいて他のバッテリのバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度を確保することができる。

本発明によれば、バッテリが出力可能な電力に基づいて他のバッテリのバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度を確保することができる。

実施形態に係る車両及び電源システムの概略構成図である。 実施形態の制御部のハードウェアの構成を示すブロック図である。 実施形態の制御部におけるＲＯＭの構成を示すブロック図である。 実施形態の制御部におけるＣＰＵの機能構成を示すブロック図である。 実施形態におけるバックアップ判定処理の流れを示すフローチャートである。 出力可能電力による判定を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
（全体構成）
図１は、本実施形態に係るバッテリ制御装置を含む電源システム１０の概略構成を示す図である。図１に示されるように、本実施形態の電源システム１０は手動運転と自動運転とを切り替え可能な車両１２に搭載されている。この電源システム１０は、電力供給部１４、メインバッテリ１６、サブバッテリ１８、バッテリ制御装置としての制御部２０、一次系統機器２２、二次系統機器２４、切替回路２６、センサ３２及びヒータ３４を含んでいる。

電力供給部１４、メインバッテリ１６及び一次系統機器２２は、切替回路２６に対して電気的に接続されている。また、サブバッテリ１８及び二次系統機器２４は、それぞれ、切替回路２６に対して電気的に接続されている。

電力供給部１４は、オルタネータやＤＣＤＣコンバータ等、所定の電力を出力することができる機器が例示される。この電力供給部１４が出力する電力は、メインバッテリ１６及び一次系統機器２２に供給されると共に、切替回路２６に向けて出力される。

メインバッテリ１６は、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池である。メインバッテリ１６は、第一バッテリの一例である。メインバッテリ１６は、電力供給部１４が出力する電力を蓄えたり、自らが蓄えている電力を一次系統機器２２及び切替回路２６に出力したりする。

本実施形態のサブバッテリ１８は、リチウムイオン電池である。なお、サブバッテリ１８は、鉛蓄電池などの充放電可能に構成された二次電池であれば、リチウムイオン電池に限らない。サブバッテリ１８は、第二バッテリの一例である。サブバッテリ１８は、電力供給部１４から出力される電力、及びメインバッテリ１６から出力される電力を蓄えたり、自らが蓄えている電力を二次系統機器２４等に出力したりする。このサブバッテリ１８は、車両１２の自動運転時にメインバッテリ１６が失陥した場合であっても、自動運転を担う二次系統機器２４への電源供給をメインバッテリ１６に代わって維持する。つまり、サブバッテリ１８は、メインバッテリ１６のバックアップが可能なように冗長的に設けられている。

制御部２０は、切替回路２６を制御する機能、及びヒータ３４を制御する機能を有している。制御部２０の詳細については後述する。

一次系統機器２２は、電力供給部１４から出力された電力及びメインバッテリ１６に蓄えられた電力で動作する車載機器である。

二次系統機器２４は、電力供給部１４から出力された電力、メインバッテリ１６に蓄えられた電力、及びサブバッテリ１８に蓄えられた電力で動作する車載機器である。この二次系統機器２４は、自動運転に要する車載機器が含まれる。二次系統機器２４は、手動運転時には電力供給部１４から出力された電力及びメインバッテリ１６に蓄えられた電力の少なくとも一方で動作し、自動運転時には、さらにサブバッテリ１８に蓄えられた電力でも動作するように構成されている。

切替回路２６は、二次系統機器２４の電力の供給元を切り替える回路である。切替回路２６は、電力の接続先を切り替えるスイッチング回路、並びに電力供給部１４及びメインバッテリ１６から供給される電力の電圧を変換するＤＣＤＣコンバータを含んで構成されている。

センサ３２は、サブバッテリ１８の近傍に設けられ、サブバッテリ１８の状態を監視するための複数のセンサを含む。このセンサ３２には、サブバッテリ１８の端子電圧を測定する電圧センサ、サブバッテリ１８に流入／流出する電流を測定する電流センサ、及びサブバッテリ１８の温度を測定する温度センサ等が含まれる。センサ３２における各センサの信号は制御部２０において取得され、これにより、制御部２０はサブバッテリ１８の状態を把握することができる。

ヒータ３４は、サブバッテリ１８の近傍に設けられ、サブバッテリ１８を温めるための機器である。このヒータ３４には、例えばエンジンで発生する熱を利用する熱交換器などが使用される。ヒータ３４は、制御部２０によって制御される。

（制御部）
制御部２０は、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が例示され、二次系統機器２４を構成する車載機器から取得する車両情報（イグニッションのＯＮ／ＯＦＦ状態、手動運転／自動運転の状態など）に基づいて、切替回路２６を制御する。

具体的に、制御部２０は、車両１２が手動運転状態の場合、電力供給部１４が出力する電力及び／又はメインバッテリ１６に蓄えられた電力が二次系統機器２４に供給される。一方、制御部２０は、車両１２が自動運転状態で、かつ後述する判定部２３０によりサブバッテリ１８はバックアップ可能であると判定された場合、サブバッテリ１８に蓄えられた電力の二次系統機器２４への供給を可能とする。

また、制御部２０は、センサ３２から取得するサブバッテリ１８の温度に基づいて、ヒータ３４による加熱の状態を制御する。

図２に示されるように、制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）２０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ２０Ｅを含んで構成されている。ＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、入出力Ｉ／Ｆ２０Ｄ及び通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、内部バス２０Ｆを介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ２０Ａは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０Ａは、ＲＯＭ２０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。

記憶部としてのＲＯＭ２０Ｂは、各種プログラム及び各種データを記憶している。図３に示されるように、本実施形態のＲＯＭ２０Ｂには、判定プログラム１００及び判定データ１１０が記憶されている。

判定プログラム１００は、制御部２０を制御するためのプログラムである。

判定データ１１０には、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとなるか否かを判定するための閾値である判定閾値に係るデータが記憶されている。具体的に、判定データ１１０は、判定マップ１１０Ａと判定パラメータ１１０Ｂと、を含んでいる。判定マップ１１０Ａは、サブバッテリ１８の温度とサブバッテリ１８が最低限保証する保証電力との対応関係が規定されたデータである（図６のＬ１参照）。この保証電力は、サブバッテリ１８の保証年数内における最大劣化品のバッテリ特性から求められる。

また、判定パラメータ１１０Ｂは、（１）車両１２が必要とする要求電力、（２）センサ３２の誤差を加味した電力、（３）環境温度の変化を加味した電力、及び（４）充電量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の変動範囲を加味した電力の合計値が定数値として記憶されている。この定数値は、車両１２の実使用環境に合わせて設定されている。以下、（１）～（４）の各電力値について補足する。

上記（１）の「車両１２が必要とする要求電力」とは、車両１２の走行に最低限必要な電力であって、例えば、自動運転中における緊急時に車両１２を安全な場所に停車させるまで走行させる、いわゆる退避走行をさせるために必要な電力である。

上記（２）の「センサ３２の誤差を加味した電力」とは、例えば、電圧センサ及び電流センサの最大誤差を基に算出した電力である。なお、電圧センサ及び電流センサの誤差に加えて、又は代えて、温度センサの誤差を加味してもよい。

上記（３）の「環境温度の変化を加味した電力」とは、環境温度の変化量を基に算出した電力である。ここで、環境温度の変化量とは、市場において収集した情報を基に実使用環境上で有り得る温度低下量である。例えば、バッテリが車室内温度の影響を受ける場合、現在温度とエアコンの設定最低温度との差分が温度低下量となる。

上記（４）の「ＳＯＣの変動範囲を加味した電力」とは、制御上有り得るＳＯＣの範囲を基に算出した電力である。ここで、ＳＯＣの変動範囲とは、バッテリシステムにおいて充放電を行う場合にＳＯＣをコントロールする範囲である。

ＲＡＭ２０Ｃは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。
入出力Ｉ／Ｆ２０Ｄは、切替回路２６、センサ３２及びヒータ３４のそれぞれと通信するためのインタフェースである。

通信Ｉ／Ｆ２０Ｅは、車両１２に搭載された他のＥＣＵと接続するためのインタフェースである。当該インタフェースは、例えば、ＣＡＮプロトコルによる通信規格が用いられる。後述する判定部２３０が、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとはならないと判定した場合、制御部２０は、通信Ｉ／Ｆ２０Ｅを通じて異常通知を出力することができる。

なお、制御部２０は、ＲＯＭ２０Ｂに加えて又はＲＯＭ２０Ｂに代えてストレージを含んでいてもよい。このストレージは、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成される。

図４に示されるように、本実施形態の制御部２０では、ＣＰＵ２０Ａが、判定プログラム１００を実行することで、算出部２００、測定部２１０、閾値設定部２２０、判定部２３０、温度設定部２４０及び切替部２５０として機能する。

算出部２００は、サブバッテリ１８において、出力を可能とする出力可能電力を算出する機能を有している。出力可能電力は、例えば、上述の特開２０２０－１５６２２８号公報に開示された方法により算出可能である。本実施形態の算出部２００は、サブバッテリ１８を充放電させた際の波形から出力可能電力を算出する。

測定部２１０は、サブバッテリ１８の温度を測定する機能を有している。具体的に測定部２１０は、センサ３２のうちの温度センサから取得した情報を基に温度を測定する。

閾値設定部２２０は、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとなるか否かを判定するための判定閾値を設定する機能を有している。本実施形態では、予め設定された設定温度を境に設定する判定閾値が異なる。具体的に、閾値設定部２２０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度未満の場合は、判定マップ１１０Ａに規定される温度毎の電力値を判定閾値に設定する。また、閾値設定部２２０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度以上の場合は、判定パラメータ１１０Ｂに規定される固定値を判定閾値に設定する。なお、設定温度は判定マップ１１０Ａを判定閾値に設定した場合に、出力可能電力との差を確保できる温度を設定するとよい。

判定部２３０は、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとなるか否かを判定する機能を有している。本実施形態の判定部２３０は、出力可能電力が、判定閾値を上回る場合にサブバッテリ１８はバックアップ可能であると判定する。上述のように、判定閾値はサブバッテリ１８の温度が設定温度以上になるか否かによって異なるデータに基づいて設定される。すなわち、判定部２３０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度以上になるか否かによって異なる方法により判定を行う。なお、後述するバックアップ判定処理において、判定マップ１１０Ａの電力値を判定閾値に設定した場合、判定部２３０は参照する判定マップ１１０Ａ上の温度（以下、「評価温度」とする）を上昇させながら判定を繰り返し実行する。

温度設定部２４０は、外気温が低下した場合の昇温開始温度を設定する機能を有している。具体的に、温度設定部２４０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度未満の場合、判定部２３０が評価温度を上昇させながら判定を繰り返し実行した場合において、出力可能電力が保証電力を上回った際の評価温度を、昇温開始温度に設定する。また、温度設定部２４０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度以上の場合は、現在のサブバッテリ１８の温度から所定値を減算した温度を昇温開始温度に設定する。この所定値としては、上述のように、市場において収集した情報を基に実使用環境上で有り得る温度低下量であって、バッテリが車室内温度の影響を受ける場合、現在温度とエアコンの設定最低温度との差分を設定することができる。

切替部２５０は、二次系統機器２４への電力の供給元をメインバッテリ１６からサブバッテリ１８に切り替える機能を有している。本実施形態の切替部２５０は、判定部２３０によりサブバッテリ１８がメインバッテリ１６の代替となると判定されている場合に、二次系統機器２４への電力の供給元をメインバッテリ１６からサブバッテリ１８に切り替える。

（制御の流れ）
本実施形態のバッテリ制御方法であって、制御部２０において実行されるバックアップ判定処理の流れについて、図５のフローチャートを用いて説明する。制御部２０における処理は、ＣＰＵ２０Ａが、上述した算出部２００、測定部２１０、閾値設定部２２０、判定部２３０、温度設定部２４０及び切替部２５０として機能することにより実現される。

図５のステップＳ１００において、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の出力可能電力を算出する。この出力可能電力は、サブバッテリ１８の現在温度における出力可能電力のみならず、所定の温度における出力可能電力の推定値も算出可能である。

ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の温度が設定温度未満であるか否かを判定する。ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の温度が設定温度未満であると判定した場合（ステップＳ１０１でＹＥＳの場合）、ステップＳ１０２に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の温度が設定温度未満ではない、すなわち、サブバッテリ１８の温度が設定温度以上であると判定した場合（ステップＳ１０１でＮＯの場合）、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎに対して－１５の値を設定する。この変数Ｎは、後述するステップＳ１０４において、評価温度として参照される。
次に、ステップＳ１０３からステップＳ１０８にかけて、変数Ｎに基づくループ処理が実行される。

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２０Ａは判定マップ１１０Ａに基づいて判定閾値を設定する。具体的に、ＣＰＵ２０Ａは判定マップ１１０Ａを参照して、評価温度、すなわち現在の変数Ｎに対応する電力値を判定閾値として設定する。
ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎをヒータ３４の昇温開始温度に設定する。

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の出力可能電力が判定閾値を超えたか否かを判定する。具体的に、ＣＰＵ２０Ａは評価温度における出力可能電力と、判定閾値に設定した判定マップ１１０Ａ上の電力値とを比較することで判定する。ＣＰＵ２０Ａは出力可能電力が判定閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ１０６でＹＥＳの場合）、ループ処理を中断してバックアップ判定処理を終了させる。一方、ＣＰＵ２０Ａは出力可能電力が判定閾値を超えていない、すなわち、出力可能電力が判定閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０６でＮＯの場合）、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎに１を加算する。
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎが０より大きい否かを判定する。ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎが０より大きいと判定した場合、ループ処理を終了させる。一方、ＣＰＵ２０Ａは変数Ｎが０より大きくない、すなわち、変数Ｎが０以下であると判定した場合、ステップＳ１０３に戻り、ループ処理を続行する。

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ２０Ａは異常通知を行う。これにより、自動運転ＥＣＵとしての制御部２０は手動運転から自動運転への切り替え許可を出さないように制御する。また、異常通知をメータＥＣＵ等の他のＥＣＵに送信することにより、車両１２の運転手に対し、自動運転の実行が不可能である旨を報知することができる。

ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２０Ａは判定パラメータ１１０Ｂの定数値を判定閾値に設定する。
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ２０Ａは現在のサブバッテリ１８の温度から所定値を減算した温度を昇温開始温度に設定する。

ステップＳ１１２において、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の出力可能電力が判定閾値を超えたか否かを判定する。具体的に、ＣＰＵ２０Ａはサブバッテリ１８の現在温度における出力可能電力と、判定閾値に設定した判定パラメータ１１０Ｂの定数値とを比較することで判定する。ＣＰＵ２０Ａは出力可能電力が判定閾値を超えていない、すなわち、出力可能電力が判定閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１１２でＮＯの場合）、ステップＳ１０９に進む。一方、ＣＰＵ２０Ａは出力可能電力が判定閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ１１２でＹＥＳの場合）、バックアップ判定処理を終了させる。

（実施形態のまとめ）
本実施形態の制御部２０では、算出部２００がサブバッテリ１８において出力を可能とする出力可能電力を算出し、判定部２３０はサブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとなるか否かを判定するように構成されている。

ここで、算出された出力可能電力を基にバックアップの可否を判定する場合について、図６により補足説明する。図６において、バッテリの温度に対する出力可能電力を示す線をＬ０、バッテリが最低限保証する保証電力を示す線をＬ１とする。また、車両１２が必要とする要求電力、センサ３２の誤差を加味した電力、環境温度の変化を加味した電力、及び充電量の変動範囲を加味した電力の合計値を示す線をＬ２とする。

Ｌ０及びＬ１に示されるように、バッテリは常温（つまり、一般的な使用環境における温度）から低温になった場合の抵抗上昇が著しい傾向があるため、常温から低温になるにつれて電力は急激に低下する。一方、常温から高温においての電力の変化は緩やかである。この傾向から、当該出力可能電力を示すＬ０とバッテリの保証電力を示すＬ１との差を比較すると、バッテリの低温時における差Ｄ１は、高温時における差Ｄ２よりも大きいため判定の精度を確保しやすいことが分かる。

そのため、本実施形態では、出力可能電力を示すＬ０とバッテリの保証電力を示すＬ１との差がある程度確保できる温度を設定温度とし、判定部２３０は、サブバッテリ１８の温度が予め設定された設定温度以上になるか否かによって異なる方法により判定を行う。具体的に、本実施形態の判定部２３０は、サブバッテリ１８の温度が設定温度未満の場合に当該サブバッテリ１８の温度と対応する保証電力を判定閾値にして判定を行う。これにより、低温時における判定の精度を確保することができる。

一方、バッテリの高温時においては、出力可能電力を示すＬ０とバッテリの保証電力を示すＬ１との差Ｄ２が低温時における差Ｄ１よりも小さく、保証電力を判定閾値とする判定方法では誤判定を起こす可能性がある。そのため、本実施形態の判定部２３０は、サブバッテリ１８が設定温度以上の場合に実使用環境に即した閾値による判定を行う。一例として、実使用環境に即した電力をＬ２に示すと、バッテリの高温時においては、出力可能電力を示すＬ０と実使用環境に即した電力を示すＬ２との差Ｄ３は、上述の差Ｄ２よりも大きい。これにより、高温時における判定の精度を確保することができる。

以上、本実施形態によれば、予め設定された設定温度を境に判定方法を変えることにより、サブバッテリ１８が出力可能な電力に基づいてメインバッテリ１６のバックアップの可否を判定する場合において、温度変化によらず判定の精度を確保することができる。

また、本実施形態では、サブバッテリ１８が設定温度以上の場合に実使用環境に即した判定閾値による判定を行うが、この判定閾値は、車両１２が必要とする要求電力、センサ３２の誤差を加味した電力、環境温度の変化を加味した電力、及びＳＯＣの変動範囲を加味した電力の合計値としている。サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップになるか否かの判定に際しては、少なくとも、車両１２が必要とする要求電力を判定閾値とすれば足りる。しかし、本実施形態では、センサ３２の誤差を加味した電力、環境温度の変化を加味した電力、及びＳＯＣの変動範囲を加味した電力を安全マージンとして判定閾値に加えている。これにより、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップになると判定された場合の精度を確保することができる。

本実施形態では、図５のステップＳ１０３からステップＳ１０８のループ処理で示すように、判定部２３０が評価温度に相当する変数Ｎを上昇させながら判定を繰り返し実行する。そして、温度設定部２４０は、出力可能電力が判定閾値とした保証電力を上回った際の評価温度（すなわち、変数Ｎ）を、外気温が低下した場合の昇温開始温度に設定する（ステップＳ１０５参照）。これにより、本実施形態によれば、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップとなる温度を設定することができる。つまり、サブバッテリ１８の温度が昇温開始温度を下回らないようにヒータ３４を制御することで、サブバッテリ１８をバックアップ電源として確保することができる。

本実施形態の制御部２０を含む電源システム１０は、車両１２に搭載されている。そして、車両１２は、自動運転用の車載機器を含む二次系統機器２４がメインバッテリ１６又はサブバッテリ１８から電力の供給を受けるように構成されている。本実施形態の車両１２において、切替部２５０は、サブバッテリ１８がメインバッテリ１６のバックアップになると判定されている場合に、二次系統機器２４への電力の供給元をメインバッテリ１６からサブバッテリ１８に切り替えることができる。そのため、本実施形態の車両１２によれば、自動運転車両の電源に冗長性を持たせることができる。

［備考］
なお、上記実施形態でＣＰＵ２０Ａがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した各種処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、上述した各処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記実施形態において、各プログラムはコンピュータが読み取り可能な非一時的記録媒体に予め記憶（インストール）されている態様で説明した。例えば、制御部２０における判定プログラム１００は、ＲＯＭ２０Ｂに予め記憶されている。しかしこれに限らず、各プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の非一時的記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

上記実施形態で説明した処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１２ 車両
１６ メインバッテリ（第一バッテリ）
１８ サブバッテリ（第二バッテリ）
２０ 制御部（バッテリ制御装置）
２０Ｂ ＲＯＭ（記憶部）
２４ 二次系統機器（車載機器）
３２ センサ
１００ 判定プログラム
２００ 算出部
２１０ 測定部
２２０ 閾値設定部
２３０ 判定部
２４０ 温度設定部
２５０ 切替部

Claims (7)

1. 車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出する算出部と、
   前記第二バッテリの温度を測定する測定部と、
   前記測定部により測定された温度が予め設定された設定温度以上になる場合には第一の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定し、前記測定部により測定された温度が前記設定温度よりも小さくなる場合には、前記第一の方法とは異なる第二の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する判定部と、
   を備え、
   前記第一の方法は、固定値である第一の判定閾値と、前記出力可能電力とを比較する方法であり、
   前記第二の方法は、第二の判定閾値と前記出力可能電力とを比較し、前記出力可能電力が第二の判定閾値以下であると判定された場合、前記第二の判定閾値を上昇させて前記第二の判定閾値と前記出力可能電力の比較を繰り返して実行する方法である、バッテリ制御装置。
2. 前記第一の判定閾値は、前記車両が必要とする要求電力に、センサの誤差を加味した電力を加えた値である、請求項１に記載のバッテリ制御装置。
3. 前記第一の判定閾値は、前記車両が必要とする要求電力に、環境温度の変化を加味した電力を加える請求項１又は２に記載のバッテリ制御装置。
4. 前記第一の判定閾値は、前記車両が必要とする要求電力に、充電量の変動範囲を加味した電力を加える請求項１～３の何れか１項に記載のバッテリ制御装置。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載のバッテリ制御装置と、
   自動運転を行う機器を含む前記車載機器と、
   前記第一バッテリと、
   前記第二バッテリと、
   前記判定部により前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となると判定されている場合に、前記車載機器への電力の供給元を前記第一バッテリから前記第二バッテリに切り替える切替部と、
   を備える車両。
6. 車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出し、
   前記第二バッテリの温度を測定し、
   測定された温度が予め設定された設定温度以上になるか場合には第一の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定し、測定された温度が前記設定温度よりも小さくなる場合には、前記第一の方法とは異なる第二の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する、
   処理をコンピュータが実行し、
   前記第一の方法は、固定値である第一の判定閾値と、前記出力可能電力とを比較する方法であり、
   前記第二の方法は、第二の判定閾値と前記出力可能電力とを比較し、前記出力可能電力が第二の判定閾値以下であると判定された場合、前記第二の判定閾値を上昇させて前記第二の判定閾値と前記出力可能電力の比較を繰り返して実行する方法である、
   バッテリ制御方法。
7. 車両の車載機器に電力を供給する第一バッテリに代わり、前記車載機器に電力の供給を可能とする第二バッテリにおける出力を可能とする出力可能電力を算出し、
   前記第二バッテリの温度を測定し、
   測定された温度が予め設定された設定温度以上になる場合には第一の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定し、測定された温度が前記設定温度よりも小さくなる場合には、前記第一の方法とは異なる第二の方法により、前記第二バッテリが前記第一バッテリの代替となるかを判定する処理をコンピュータに実行させ、
   前記第一の方法は、固定値である第一の判定閾値と、前記出力可能電力とを比較する方法であり、
   前記第二の方法は、第二の判定閾値と前記出力可能電力とを比較し、前記出力可能電力が第二の判定閾値以下であると判定された場合、前記第二の判定閾値を上昇させて前記第二の判定閾値と前記出力可能電力の比較を繰り返して実行する方法である、
   判定プログラム。