JP2002228691A - 組電池の異常検出装置 - Google Patents
組電池の異常検出装置Info
- Publication number
- JP2002228691A JP2002228691A JP2001020995A JP2001020995A JP2002228691A JP 2002228691 A JP2002228691 A JP 2002228691A JP 2001020995 A JP2001020995 A JP 2001020995A JP 2001020995 A JP2001020995 A JP 2001020995A JP 2002228691 A JP2002228691 A JP 2002228691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- standard deviation
- voltage
- battery
- threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異常セルを確実に検出できる組電池の異常検
出装置を提供する。 【解決手段】 不図示のバッテリコントローラは、組電
池の各セルの電圧検出値を入力し、全セルの電圧に対し
て第１の標準偏差を演算するとともに、その電圧のうち
最大値と最小値を除いた電圧に対して第２の標準偏差を
演算する。第１の標準偏差と第２の標準偏差の差である
差分値を判定基準値と比較し、差分値が判定基準値以下
になるまでは、電圧から順次に最大値と最小値の電圧を
除きながら第１の標準偏差と第２の標準偏差を演算して
比較を繰り返すので、その過程で異常セルが排除され、
異常セルからの影響を受けずに第２の標準偏差を求める
ことができる。この第２の標準偏差に基づいて異常セル
を検出するためのしきい値を設定するから、しきい値が
高い精度を有して、異常セルを確実に検出することがで
きる。
出装置を提供する。 【解決手段】 不図示のバッテリコントローラは、組電
池の各セルの電圧検出値を入力し、全セルの電圧に対し
て第１の標準偏差を演算するとともに、その電圧のうち
最大値と最小値を除いた電圧に対して第２の標準偏差を
演算する。第１の標準偏差と第２の標準偏差の差である
差分値を判定基準値と比較し、差分値が判定基準値以下
になるまでは、電圧から順次に最大値と最小値の電圧を
除きながら第１の標準偏差と第２の標準偏差を演算して
比較を繰り返すので、その過程で異常セルが排除され、
異常セルからの影響を受けずに第２の標準偏差を求める
ことができる。この第２の標準偏差に基づいて異常セル
を検出するためのしきい値を設定するから、しきい値が
高い精度を有して、異常セルを確実に検出することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、組電池における
単位電池に異常が発生した場合に、それを検出する組電
池の異常検出装置に関する。
単位電池に異常が発生した場合に、それを検出する組電
池の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】単位電池に異常が発生した場合、その電
圧がほかの単位電池と異なることになる。このことを利
用して、組電池における異常単位電池の検出は、各単位
電池の電圧を設定したしきい値と比較することによって
行うことができる。従来、このしきい値の設定は、例え
ば組電池を構成する各単位電池の電圧に対して、電圧平
均値Ｖｍｅａｎおよび標準偏差σを求め、得られた電圧
平均値Ｖｍｅａｎおよび標準偏差σで、例えばＶｍｅａ
ｎ＋２０×σを演算して、その演算値をしきい値として
設定することが行なわれている。このようにして得られ
たしきい値は組電池を構成する単位電池のばらつきに応
じて変化し、各単位電池の電圧をこのしきい値と比較し
て、例えばしきい値より高い電圧の単位電池が検出され
ると、それを異常単位電池として判定し検出する。
圧がほかの単位電池と異なることになる。このことを利
用して、組電池における異常単位電池の検出は、各単位
電池の電圧を設定したしきい値と比較することによって
行うことができる。従来、このしきい値の設定は、例え
ば組電池を構成する各単位電池の電圧に対して、電圧平
均値Ｖｍｅａｎおよび標準偏差σを求め、得られた電圧
平均値Ｖｍｅａｎおよび標準偏差σで、例えばＶｍｅａ
ｎ＋２０×σを演算して、その演算値をしきい値として
設定することが行なわれている。このようにして得られ
たしきい値は組電池を構成する単位電池のばらつきに応
じて変化し、各単位電池の電圧をこのしきい値と比較し
て、例えばしきい値より高い電圧の単位電池が検出され
ると、それを異常単位電池として判定し検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
きい値の演算において、電圧平均値Ｖｍｅａｎおよび標
準偏差σを演算するために、各単位電池の電圧が用いら
れ、異常単位電池があった場合には、当然この異常単位
電池の電圧をも含めた演算となる。この結果、Ｖｍｅａ
ｎおよびσの演算値に誤差が生じ、σの誤差はさらにし
きい値演算で、拡大され、演算されたしきい値は精度の
低いものとなってしまう。これによって、本来検出され
るべきの異常単位電池がもれて検出できなくなる可能性
が生じる問題があった。本発明は、上記従来の問題点に
鑑み、異常単位電池を確実に検出できる組電池の異常検
出装置を提供することを目的としている。
きい値の演算において、電圧平均値Ｖｍｅａｎおよび標
準偏差σを演算するために、各単位電池の電圧が用いら
れ、異常単位電池があった場合には、当然この異常単位
電池の電圧をも含めた演算となる。この結果、Ｖｍｅａ
ｎおよびσの演算値に誤差が生じ、σの誤差はさらにし
きい値演算で、拡大され、演算されたしきい値は精度の
低いものとなってしまう。これによって、本来検出され
るべきの異常単位電池がもれて検出できなくなる可能性
が生じる問題があった。本発明は、上記従来の問題点に
鑑み、異常単位電池を確実に検出できる組電池の異常検
出装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、複数の単位電池からなる組電池の異常検出装
置であって、各単位電池の電圧を検出する電圧検出手段
と、各単位電池の電圧の中から、少なくとも最大値また
は最小値を除いた電圧に基づいて、単位電池の状態を判
定するしきい値を演算するしきい値設定手段と、各単位
電池の電圧としきい値とを比較することによって、異常
単位電池を検出する異常単位電池検出手段とを有するも
のとした。
の発明は、複数の単位電池からなる組電池の異常検出装
置であって、各単位電池の電圧を検出する電圧検出手段
と、各単位電池の電圧の中から、少なくとも最大値また
は最小値を除いた電圧に基づいて、単位電池の状態を判
定するしきい値を演算するしきい値設定手段と、各単位
電池の電圧としきい値とを比較することによって、異常
単位電池を検出する異常単位電池検出手段とを有するも
のとした。
【０００５】請求項２記載の発明は、しきい値設定手段
が、各単位電池の電圧の中から、少なくとも最大値また
は最小値を除いた電圧に対して、標準偏差を演算し、そ
の演算値に基づいてしきい値を演算するものとした。
が、各単位電池の電圧の中から、少なくとも最大値また
は最小値を除いた電圧に対して、標準偏差を演算し、そ
の演算値に基づいてしきい値を演算するものとした。
【０００６】請求項３記載の発明は、しきい値設定手段
は、すべての単位電池の電圧に対して第１の標準偏差を
演算する第１の標準偏差演算手段と、第１の標準偏差演
算手段での演算に用いた電圧の中から、最大値または最
小値を除いた電圧に対して第２の標準偏差を演算する第
２の標準偏差演算手段と、第１の標準偏差と第２の標準
偏差との差分値を演算する差分値演算手段と、判定基準
値を設定する判定基準値設定手段と、演算された差分値
と判定基準値とを比較し、差分値が判定基準値より大き
い場合は、第２の標準偏差を新たな第２の標準偏差と
し、第２の標準偏差の演算対象の電圧から最大値または
最小値を除いた電圧を第２の標準偏差演算部の新たな演
算対象として、新たな第１の標準偏差と第２の標準偏差
の差分値演算を繰り返させる差分値比較手段と、差分値
が判定基準値以下になった場合、直前に演算された第２
の標準偏差に基づいてしきい値を演算するしきい値演算
手段とを有するものとした。
は、すべての単位電池の電圧に対して第１の標準偏差を
演算する第１の標準偏差演算手段と、第１の標準偏差演
算手段での演算に用いた電圧の中から、最大値または最
小値を除いた電圧に対して第２の標準偏差を演算する第
２の標準偏差演算手段と、第１の標準偏差と第２の標準
偏差との差分値を演算する差分値演算手段と、判定基準
値を設定する判定基準値設定手段と、演算された差分値
と判定基準値とを比較し、差分値が判定基準値より大き
い場合は、第２の標準偏差を新たな第２の標準偏差と
し、第２の標準偏差の演算対象の電圧から最大値または
最小値を除いた電圧を第２の標準偏差演算部の新たな演
算対象として、新たな第１の標準偏差と第２の標準偏差
の差分値演算を繰り返させる差分値比較手段と、差分値
が判定基準値以下になった場合、直前に演算された第２
の標準偏差に基づいてしきい値を演算するしきい値演算
手段とを有するものとした。
【０００７】請求項４記載の発明は、判定基準値設定手
段が、組電池の充電率を検出し、検出した充電率に基づ
いて、判定基準値を設定するようにしたものとした。
段が、組電池の充電率を検出し、検出した充電率に基づ
いて、判定基準値を設定するようにしたものとした。
【０００８】
【発明の効果】請求項１記載の発明では、異常が発生し
た単位電池は他のどの単位電池よりも大きいかまたは小
さい電圧を示すから、各単位電池の電圧から少なくとも
最大値または最小値を除くことによって、とくに異常の
程度の大きい単位電池の影響を無くして、しきい値を演
算することができる。これによってしきい値の精度が高
くなり、異常の単位電池を確実に検出することが可能に
なる。
た単位電池は他のどの単位電池よりも大きいかまたは小
さい電圧を示すから、各単位電池の電圧から少なくとも
最大値または最小値を除くことによって、とくに異常の
程度の大きい単位電池の影響を無くして、しきい値を演
算することができる。これによってしきい値の精度が高
くなり、異常の単位電池を確実に検出することが可能に
なる。
【０００９】請求項２記載の発明では、各単位電池の電
圧から少なくとも最大値または最小値を除くことによっ
て、とくに異常の程度の大きい単位電池の影響を無くし
た電圧の標準偏差を演算し、その標準偏差に基づいてし
きい値を演算するようにしたので、しきい値の精度を高
くすることができるとともに、組電池に応じて単位電池
のばらつき度に適するしきい値を得ることができ、組電
池を選ばず、かつ確実に異常単位電池を検出することが
できる。
圧から少なくとも最大値または最小値を除くことによっ
て、とくに異常の程度の大きい単位電池の影響を無くし
た電圧の標準偏差を演算し、その標準偏差に基づいてし
きい値を演算するようにしたので、しきい値の精度を高
くすることができるとともに、組電池に応じて単位電池
のばらつき度に適するしきい値を得ることができ、組電
池を選ばず、かつ確実に異常単位電池を検出することが
できる。
【００１０】請求項３記載の発明では、まず、全単位電
池の電圧に対する第1の標準偏差と、各単位電池の電圧
の中から最大値または最小値を除いた電圧に対する第２
の標準偏差とを演算する。そして、第１の標準偏差と第
２の標準偏差との差分値が判定基準値より大きい場合
は、第２の標準偏差を新たな第１の標準偏差とし、さら
に最大値または最小値を除いたものを新たな第２の標準
偏差の対象とすることを繰り返す。最大値または最小値
が順次に除かれることによって、前回に比べて、第１の
標準偏差および第２の標準偏差の値がともに小さくなる
と同時に差分値が縮小される。差分値が判定基準値以下
になったときの第２の標準偏差に基づいて精度の高いし
きい値が演算されるので、多くの異常単位電池が発生し
た場合でも、それを確実に検出することができる。
池の電圧に対する第1の標準偏差と、各単位電池の電圧
の中から最大値または最小値を除いた電圧に対する第２
の標準偏差とを演算する。そして、第１の標準偏差と第
２の標準偏差との差分値が判定基準値より大きい場合
は、第２の標準偏差を新たな第１の標準偏差とし、さら
に最大値または最小値を除いたものを新たな第２の標準
偏差の対象とすることを繰り返す。最大値または最小値
が順次に除かれることによって、前回に比べて、第１の
標準偏差および第２の標準偏差の値がともに小さくなる
と同時に差分値が縮小される。差分値が判定基準値以下
になったときの第２の標準偏差に基づいて精度の高いし
きい値が演算されるので、多くの異常単位電池が発生し
た場合でも、それを確実に検出することができる。
【００１１】請求項４記載の発明では、上記判定基準値
を組電池の充電率に対応して設定するので、第２の標準
偏差が組電池の充電率と対応関係をもって演算される。
これによって、組電池の充電率にしたがって変化するし
きい値を得ることができ、組電池の使用状況を問わず、
異常単位電池を確実に検出することが可能になる。
を組電池の充電率に対応して設定するので、第２の標準
偏差が組電池の充電率と対応関係をもって演算される。
これによって、組電池の充電率にしたがって変化するし
きい値を得ることができ、組電池の使用状況を問わず、
異常単位電池を確実に検出することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態とし
て、電気自動車の駆動源として用いられる組電池におけ
る単位電池（以下セルと呼ぶ）の異常検出装置について
説明する。図１は、組電池の使用状態を示す概略図であ
る。組電池Ｃは、ｎ個のセルＣ１、Ｃ２、…、Ｃｎを直
列に接続して構成される。電気自動車の駆動源として例
えばｎ＝９６（個）とされる。セルＣ１〜Ｃｎは４個ず
つにまとめられ、モジュールＭ１、Ｍ２、…Ｍｍを構成
する。各モジュールＭにセルコントローラＣＣ（ＣＣ
１、…、ＣＣｍ）が設置され、モジュール単位にセルの
充放電を管理する
て、電気自動車の駆動源として用いられる組電池におけ
る単位電池（以下セルと呼ぶ）の異常検出装置について
説明する。図１は、組電池の使用状態を示す概略図であ
る。組電池Ｃは、ｎ個のセルＣ１、Ｃ２、…、Ｃｎを直
列に接続して構成される。電気自動車の駆動源として例
えばｎ＝９６（個）とされる。セルＣ１〜Ｃｎは４個ず
つにまとめられ、モジュールＭ１、Ｍ２、…Ｍｍを構成
する。各モジュールＭにセルコントローラＣＣ（ＣＣ
１、…、ＣＣｍ）が設置され、モジュール単位にセルの
充放電を管理する
【００１３】セルコントローラＣＣは、電圧検出部と放
電部を有し、通信線によってバッテリコントローラＢＣ
と連結されている。組電池Ｃは、インバータＩＢに接続
され、駆動系に連結された駆動モータＭを駆動する。バ
ッテリコントローラＢＣおよびインバータＩＢの制御端
は車両コントローラＢＢに接続されている。車両コント
ローラＢＢは、運転指令などの情報を受けて、インバー
タＩＢやバッテリコントローラＢＢを制御して、車両制
御を行う。
電部を有し、通信線によってバッテリコントローラＢＣ
と連結されている。組電池Ｃは、インバータＩＢに接続
され、駆動系に連結された駆動モータＭを駆動する。バ
ッテリコントローラＢＣおよびインバータＩＢの制御端
は車両コントローラＢＢに接続されている。車両コント
ローラＢＢは、運転指令などの情報を受けて、インバー
タＩＢやバッテリコントローラＢＢを制御して、車両制
御を行う。
【００１４】セルコントローラＣＣは、組電池Ｃが充電
されるとき、各セルの電圧を検出し、バッテリコントロ
ーラＢＣから送信された充電情報とに基づいて、充電進
行の早いセルに対して放電を行う。これによって、各セ
ルがほぼ同じ充電率で充電され、過充電などによるセル
の早期劣化が防止される。バッテリコントローラＢＣ
は、さらに各セルについて異常がある否かを検出する機
能を有している。
されるとき、各セルの電圧を検出し、バッテリコントロ
ーラＢＣから送信された充電情報とに基づいて、充電進
行の早いセルに対して放電を行う。これによって、各セ
ルがほぼ同じ充電率で充電され、過充電などによるセル
の早期劣化が防止される。バッテリコントローラＢＣ
は、さらに各セルについて異常がある否かを検出する機
能を有している。
【００１５】バッテリコントローラＢＣにおける異常セ
ルの検出は、図２に示すフローチャートに従って実行さ
れる。すなわち、イグニションオンなど車両の起動また
は充電開始の信号が車両コントローラＢＢから入力され
ると、ステップ１０１において、各セルコントローラＣ
Ｃから、無負荷状態での各セルの電圧を入力し記憶す
る。
ルの検出は、図２に示すフローチャートに従って実行さ
れる。すなわち、イグニションオンなど車両の起動また
は充電開始の信号が車両コントローラＢＢから入力され
ると、ステップ１０１において、各セルコントローラＣ
Ｃから、無負荷状態での各セルの電圧を入力し記憶す
る。
【００１６】ステップ１０２においては、第１の電圧平
均値として、全セルの電圧の電圧平均値Ｖｍｅａｎ１を
演算する。ステップ１０３において、第１の標準偏差と
して、全セルの電圧の標準偏差σ１を演算する。
均値として、全セルの電圧の電圧平均値Ｖｍｅａｎ１を
演算する。ステップ１０３において、第１の標準偏差と
して、全セルの電圧の標準偏差σ１を演算する。
【００１７】ステップ１０４においては、全セルの電圧
の和である総電圧を演算して、ステップ１０５におい
て、演算された総電圧に基づいて、記憶されている充電
率（ＳＯＣ）と総電圧の対応関係を示す充電率マップか
ら、充電率を読み込む。図２は充電率マップを示す図で
ある。この図によれば、組電池Ｃの総電圧は、充電率が
高くなるに従って高くなるようになっている。
の和である総電圧を演算して、ステップ１０５におい
て、演算された総電圧に基づいて、記憶されている充電
率（ＳＯＣ）と総電圧の対応関係を示す充電率マップか
ら、充電率を読み込む。図２は充電率マップを示す図で
ある。この図によれば、組電池Ｃの総電圧は、充電率が
高くなるに従って高くなるようになっている。
【００１８】その後、ステップ１０６において、読み込
んだ充電率に基づいて、記憶されている判定基準値マッ
プから、判定基準値Ｖσを演算する。図３は、判定基準
値マップを示す図である。ここで、充電率（ＳＯＣ）が
大きくなるにしたがって判定基準値が小さくなるように
なっている。
んだ充電率に基づいて、記憶されている判定基準値マッ
プから、判定基準値Ｖσを演算する。図３は、判定基準
値マップを示す図である。ここで、充電率（ＳＯＣ）が
大きくなるにしたがって判定基準値が小さくなるように
なっている。
【００１９】ステップ１０７においては、上記第１の標
準偏差を演算した電圧の中から、最大値と最小値を除い
て、第２の標準偏差を演算するためのセルを設定する。
例えば９６個のセルについて第１の標準偏差を演算した
とき、第２の標準偏差を演算するためのセル数は９４個
となる。ステップ１０８において、ステップ１０７で設
定されたセルの電圧を用いて、第２の電圧平均値として
電圧平均値Ｖｍｅａｎ２を演算する。ステップ１０９に
おいて、ステップ１０７で設定されたセルの電圧を用い
て、第２の標準偏差として標準偏差σ２を演算する。ス
テップ１１０においては、第１の標準偏差σ１と第２の
標準偏差σ２との差分値Δσを演算する。
準偏差を演算した電圧の中から、最大値と最小値を除い
て、第２の標準偏差を演算するためのセルを設定する。
例えば９６個のセルについて第１の標準偏差を演算した
とき、第２の標準偏差を演算するためのセル数は９４個
となる。ステップ１０８において、ステップ１０７で設
定されたセルの電圧を用いて、第２の電圧平均値として
電圧平均値Ｖｍｅａｎ２を演算する。ステップ１０９に
おいて、ステップ１０７で設定されたセルの電圧を用い
て、第２の標準偏差として標準偏差σ２を演算する。ス
テップ１１０においては、第１の標準偏差σ１と第２の
標準偏差σ２との差分値Δσを演算する。
【００２０】ステップ１１１においては、上記演算され
た差分値Δσと判定基準値Ｖσとを比較して、ΔσがＶ
σより大きい場合は、ステップ１１２へ進み、ここで、
第２の標準偏差σ２を第１の標準偏差σ１として設定
し、第２の電圧平均値Ｖｍｅａｎ２を第１の電圧平均値
Ｖｍｅａｎ１として設定して、ステップ１０７へ戻る。
再度のステップ１０７では、前回の第２の標準偏差を演
算した電圧の中から、最大値と最小値が除かれ、ステッ
プ１０８、１０９で第２の電圧平均値Ｖｍｅａｎ２、第
２の標準偏差σ２が新たに演算される。上記処理が繰り
返されることによって、第２の標準偏差と第１の標準偏
差の差は小さくなっていく。
た差分値Δσと判定基準値Ｖσとを比較して、ΔσがＶ
σより大きい場合は、ステップ１１２へ進み、ここで、
第２の標準偏差σ２を第１の標準偏差σ１として設定
し、第２の電圧平均値Ｖｍｅａｎ２を第１の電圧平均値
Ｖｍｅａｎ１として設定して、ステップ１０７へ戻る。
再度のステップ１０７では、前回の第２の標準偏差を演
算した電圧の中から、最大値と最小値が除かれ、ステッ
プ１０８、１０９で第２の電圧平均値Ｖｍｅａｎ２、第
２の標準偏差σ２が新たに演算される。上記処理が繰り
返されることによって、第２の標準偏差と第１の標準偏
差の差は小さくなっていく。
【００２１】すなわち、組電池は、長く使用しないこと
で、単位電池の電圧のばらつきが広がる。このように使
用に際して、ばらつきが変化するので、例えばばらつき
が小さい状態で、標準偏差が演算されると、小さい値と
なる。一方ばらつきが大きい状態で、標準偏差を求める
と大きい値となる。したがって、標準偏差はばらつきの
有無すなわち異常セルがあるか否かを良く表わす。そこ
で、両極端の最大値と最小値を除いて母数を小さくして
いくと標準偏差は小さくなるとともにその差分値も小さ
くなるので、差分値が所定の判定基準値になれば異常セ
ルが排除されたものと判断できる。
で、単位電池の電圧のばらつきが広がる。このように使
用に際して、ばらつきが変化するので、例えばばらつき
が小さい状態で、標準偏差が演算されると、小さい値と
なる。一方ばらつきが大きい状態で、標準偏差を求める
と大きい値となる。したがって、標準偏差はばらつきの
有無すなわち異常セルがあるか否かを良く表わす。そこ
で、両極端の最大値と最小値を除いて母数を小さくして
いくと標準偏差は小さくなるとともにその差分値も小さ
くなるので、差分値が所定の判定基準値になれば異常セ
ルが排除されたものと判断できる。
【００２２】ステップ１１１で、差分値Δσが判定基準
値Ｖσ以下になったと判定されると、ステップ１１３へ
進む。こうして充電率に対応した判定基準値Ｖσを用い
て、差分値が判定基準値以下になった第２の標準偏差を
求めることにより、異常セルを排除した第２の標準偏差
が求められることになる。ステップ１１３において、今
回演算された第２の標準偏差σ２と第２の電圧平均値Ｖ
ｍｅａｎ２とで、しきい値Ｖｓを演算する。しきい値Ｖ
ｓは、例えば、次のように、 Ｖｓ＝Ｖｍｅａｎ２＋２０×σ２ で演算することができる。
値Ｖσ以下になったと判定されると、ステップ１１３へ
進む。こうして充電率に対応した判定基準値Ｖσを用い
て、差分値が判定基準値以下になった第２の標準偏差を
求めることにより、異常セルを排除した第２の標準偏差
が求められることになる。ステップ１１３において、今
回演算された第２の標準偏差σ２と第２の電圧平均値Ｖ
ｍｅａｎ２とで、しきい値Ｖｓを演算する。しきい値Ｖ
ｓは、例えば、次のように、 Ｖｓ＝Ｖｍｅａｎ２＋２０×σ２ で演算することができる。
【００２３】その後、ステップ１１４において、各セル
の電圧としきい値Ｖｓとを比較し、電圧がしきい値以上
のセルを検出すると、ステップ１１５で車両コントロー
ラＢＢに警報を行うように指令を出力する。これによっ
て、車両コントローラＢＢは、接続されているディスプ
レイＤｓとブザーＰｚに警報を行うように制御する。運
転者などは、警報によって異常セルの発生を知ることが
できる。そして、ステップ１１４で、すべてのセルの電
圧がしきい値より小さい場合は、組電池に異常セルがな
いものとして、判定を終了する。
の電圧としきい値Ｖｓとを比較し、電圧がしきい値以上
のセルを検出すると、ステップ１１５で車両コントロー
ラＢＢに警報を行うように指令を出力する。これによっ
て、車両コントローラＢＢは、接続されているディスプ
レイＤｓとブザーＰｚに警報を行うように制御する。運
転者などは、警報によって異常セルの発生を知ることが
できる。そして、ステップ１１４で、すべてのセルの電
圧がしきい値より小さい場合は、組電池に異常セルがな
いものとして、判定を終了する。
【００２４】本実施の形態では、上記のステップ１０１
が発明の電圧検出手段を構成し、ステップ１０２〜１１
３がしきい値演算手段を、そして、ステップ１１４が異
常単位電池検出手段を構成している。とくに、ステップ
１０２、１０３は第１の標準偏差演算手段を構成し、ス
テップ１０４〜１０６は判定基準値設定手段を、ステッ
プ１０７〜１０９は第２の標準偏差演算手段を、ステッ
プ１１０は差分値演算手段を、ステップ１１１、１１２
は差分値比較手段を、そして、ステップ１１３はしきい
値演算手段を構成する。
が発明の電圧検出手段を構成し、ステップ１０２〜１１
３がしきい値演算手段を、そして、ステップ１１４が異
常単位電池検出手段を構成している。とくに、ステップ
１０２、１０３は第１の標準偏差演算手段を構成し、ス
テップ１０４〜１０６は判定基準値設定手段を、ステッ
プ１０７〜１０９は第２の標準偏差演算手段を、ステッ
プ１１０は差分値演算手段を、ステップ１１１、１１２
は差分値比較手段を、そして、ステップ１１３はしきい
値演算手段を構成する。
【００２５】以上のように、本実施の形態では、第１の
標準偏差と第２の標準偏差の差分値を演算し、その差分
値が判定基準値と比較され、判定基準値より大きい場合
は、第１の標準偏差と第２の標準偏差を、前回、演算し
た電圧から、それぞれ最大値と最小値を除いて、新たに
演算するから、その過程で異常セルが排除され、異常セ
ルの影響を受けない標準偏差を求めることができる。
標準偏差と第２の標準偏差の差分値を演算し、その差分
値が判定基準値と比較され、判定基準値より大きい場合
は、第１の標準偏差と第２の標準偏差を、前回、演算し
た電圧から、それぞれ最大値と最小値を除いて、新たに
演算するから、その過程で異常セルが排除され、異常セ
ルの影響を受けない標準偏差を求めることができる。
【００２６】また判定基準値は充電率が増加するにした
がって小さくなっており、ばらつきの小さい充電率が高
いときには小さい判定基準値が設定され、逆に、ばらつ
きの大きい充電率が低いときには大きい判定基準値が設
定されるから、ばらつきの変化に対応して異常セルを排
除することができる。これによって、組電池の充電状態
を問わず、異常セルを検出することができる。また、上
述した実施の形態では、ステップ１０７で最大値および
最小値を除くようにしたが、いずれか一方を除くように
しても、同様の効果を有する。
がって小さくなっており、ばらつきの小さい充電率が高
いときには小さい判定基準値が設定され、逆に、ばらつ
きの大きい充電率が低いときには大きい判定基準値が設
定されるから、ばらつきの変化に対応して異常セルを排
除することができる。これによって、組電池の充電状態
を問わず、異常セルを検出することができる。また、上
述した実施の形態では、ステップ１０７で最大値および
最小値を除くようにしたが、いずれか一方を除くように
しても、同様の効果を有する。
【図１】実施の形態における組電池の使用状態を示す概
略図である。
略図である。
【図２】異常セルを検出するためのフローチャートであ
る。
る。
【図３】総電圧と充電率の対応関係を示す充電率マップ
である。
である。
【図４】充電率と判定基準値の対応関係を示す判定基準
値マップである。
値マップである。
Ｃ 組電池 Ｃ１…Ｃｎ セル ＣＣ１…ＣＣｍ セルコントローラ ＢＣ バッテリコントローラ ＢＢ 車両コントローラ ＩＢ インバータ Ｍ 駆動モータ Ｄｓ ディスプレイ Ｐｚ ブザー
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G035 AA01 AB03 AC16 AD38 AD54 AD64 5G003 BA03 DA07 EA08 FA06 GB06 5H030 AA06 AS08 AS18 DD08 DD12 DD20 FF43 FF67
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の単位電池からなる組電池の異常検
出装置であって、各単位電池の電圧を検出する電圧検出
手段と、前記各単位電池の電圧の中から、少なくとも最
大値または最小値を除いた電圧に基づいて、前記単位電
池の状態を判定するしきい値を設定するしきい値設定手
段と、前記各単位電池の電圧と前記しきい値とを比較す
ることによって、異常単位電池を検出する異常単位電池
検出手段とを有することを特徴とする組電池の異常検出
装置。 - 【請求項２】 前記しきい値設定手段は、各単位電池の
電圧の中から、少なくとも最大値または最小値を除いた
電圧に対して、標準偏差を演算し、その演算値に基づい
て前記しきい値を演算することを特徴とする請求項１記
載の組電池の異常検出装置。 - 【請求項３】 前記しきい値設定手段は、すべての単位
電池の電圧に対して第１の標準偏差を演算する第１の標
準偏差演算手段と、前記第１の標準偏差演算手段での演
算に用いた電圧の中から、最大値または最小値を除いた
電圧に対して第２の標準偏差を演算する第２の標準偏差
演算手段と、前記第１の標準偏差と第２の標準偏差との
差分値を演算する差分値演算手段と、判定基準値を設定
する判定基準値設定手段と、前記演算された差分値と判
定基準値とを比較し、前記差分値が判定基準値より大き
い場合は、前記第２の標準偏差を新たな第１の標準偏差
とし、前記第２の標準偏差の演算対象の電圧から最大値
または最小値を除いた電圧を前記第２の標準偏差演算部
の新たな演算対象として、新たな第１の標準偏差と第２
の標準偏差の差分値演算を繰り返させる差分値比較手段
と、前記差分値が判定基準値以下になった場合、直前に
演算された第２の標準偏差に基づいてしきい値を演算す
るしきい値演算手段とを有することを特徴とする請求項
１または２記載の組電池の異常検出装置。 - 【請求項４】 前記判定基準値設定手段は、前記組電池
の充電率を検出し、検出した充電率に基づいて、前記判
定基準値を設定するようにしたことを特徴とする請求項
３記載の組電池の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020995A JP3849431B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 組電池の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020995A JP3849431B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 組電池の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228691A true JP2002228691A (ja) | 2002-08-14 |
| JP3849431B2 JP3849431B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=18886618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001020995A Expired - Fee Related JP3849431B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | 組電池の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3849431B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009049227A2 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Texas Instruments Incorporated | Systems, methods and circuits for identifying a micro-short |
| JP2010108645A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池の状態検知方法 |
| JP2012060803A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 電池コントローラ及び電圧異常検出方法 |
| CN113533979A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-10-22 | 合肥力高动力科技有限公司 | 一种判断电池组异常电芯的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102151048B1 (ko) | 2014-05-19 | 2020-09-02 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리의 과충전 감지 기준 전압값 결정 장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001020995A patent/JP3849431B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009049227A2 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Texas Instruments Incorporated | Systems, methods and circuits for identifying a micro-short |
| WO2009049227A3 (en) * | 2007-10-10 | 2009-08-20 | Texas Instruments Inc | Systems, methods and circuits for identifying a micro-short |
| US8049465B2 (en) | 2007-10-10 | 2011-11-01 | Texas Instruments Incorporated | Systems, methods and circuits for determining micro-short |
| JP2010108645A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池の状態検知方法 |
| JP2012060803A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 電池コントローラ及び電圧異常検出方法 |
| EP2428809A3 (en) * | 2010-09-10 | 2016-03-09 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery controller and voltage abnormality detection method |
| CN113533979A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-10-22 | 合肥力高动力科技有限公司 | 一种判断电池组异常电芯的方法 |
| CN113533979B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-09-23 | 合肥力高动力科技有限公司 | 一种判断电池组异常电芯的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3849431B2 (ja) | 2006-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6614233B2 (en) | Apparatus for detecting battery pack abnormality and method of detecting battery pack abnormality | |
| US7250741B2 (en) | Method and system for calculating available power of a battery | |
| JP3559900B2 (ja) | 組電池診断装置 | |
| US6747457B2 (en) | Apparatus for and method of calculating output deterioration in secondary battery | |
| JP5567956B2 (ja) | 複数組電池のセル電圧均等化装置 | |
| EP1873542B1 (en) | Apparatus and method for estimating charge of a battery | |
| EP1076242B1 (en) | Method for detecting minor short in battery cells and method for detecting cell shorts | |
| EP3564693A1 (en) | Apparatus and method for calculating state of charge of battery by reflecting noise | |
| US20040257041A1 (en) | Charging and discharging control apparatus for backup battery | |
| JP2000092732A (ja) | 組電池のばらつき判定方法及びバッテリ装置 | |
| JP2002334726A (ja) | 組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法 | |
| JPH10288654A (ja) | バッテリ残容量検出装置 | |
| JP2004014205A (ja) | 電池異常劣化検出装置 | |
| JPH11162526A (ja) | 電池状態検出装置 | |
| JP3649135B2 (ja) | 組電池の異常検出装置 | |
| JP2006126172A (ja) | 二次電池の状態検出方法および二次電池の状態検出装置 | |
| JP4138204B2 (ja) | 充放電制御装置および方法 | |
| JP2003068366A (ja) | センサ異常検出装置 | |
| JP3849431B2 (ja) | 組電池の異常検出装置 | |
| CN114514433A (zh) | 用于诊断电池的设备和方法 | |
| KR20040005133A (ko) | 전기자동차의 배터리 만충전 관리 방법 | |
| JP4961861B2 (ja) | 組電池のバラツキ検知装置 | |
| JP2001313087A (ja) | パック電池の劣化検出方法 | |
| EP3872506A1 (en) | Battery control device | |
| KR100535391B1 (ko) | 배터리 가용 파워 산출방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060309 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |