JP2002334726A - 組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法 - Google Patents
組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法Info
- Publication number
- JP2002334726A JP2002334726A JP2001139133A JP2001139133A JP2002334726A JP 2002334726 A JP2002334726 A JP 2002334726A JP 2001139133 A JP2001139133 A JP 2001139133A JP 2001139133 A JP2001139133 A JP 2001139133A JP 2002334726 A JP2002334726 A JP 2002334726A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- voltage
- abnormal
- cells
- abnormal cell
- 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.)
- Pending
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】電圧が異常である異常セルを確実に検出する
【解決手段】バッテリコントローラ３は、セルコントロ
ーラCC1〜CC12により測定された各セルC1〜C96の電圧
と、バッテリコントローラ３により算出された全セルC1
〜C96の平均電圧と、異常判定しきい値と、平均電圧ま
たは異常判定しきい値を補正する補正値とに基づいて異
常セルを検出する。この補正値は、複数のセルC1〜C96
により構成される組電池１の特性に基づいた値である。
ーラCC1〜CC12により測定された各セルC1〜C96の電圧
と、バッテリコントローラ３により算出された全セルC1
〜C96の平均電圧と、異常判定しきい値と、平均電圧ま
たは異常判定しきい値を補正する補正値とに基づいて異
常セルを検出する。この補正値は、複数のセルC1〜C96
により構成される組電池１の特性に基づいた値である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車等に搭
載される組電池の異常セルを検出する装置および異常セ
ル検出方法に関する。
載される組電池の異常セルを検出する装置および異常セ
ル検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車等に搭載される電池には、複
数の単電池（以下、セルと記す）を直列に接続して構成
される組電池が用いられている。組電池を構成するこれ
らのセルは、所定の数のセルによりモジュールを構成し
ている。このモジュールを構成するセルの管理は、各モ
ジュール毎に設けられたセルコントローラにより行われ
ている。
数の単電池（以下、セルと記す）を直列に接続して構成
される組電池が用いられている。組電池を構成するこれ
らのセルは、所定の数のセルによりモジュールを構成し
ている。このモジュールを構成するセルの管理は、各モ
ジュール毎に設けられたセルコントローラにより行われ
ている。
【０００３】また、組電池全体の管理はバッテリコント
ローラにより行われる。セルコントローラとバッテリコ
ントローラは通信線で結ばれており、シリアル通信によ
り相互にデータを送受信する。バッテリコントローラ
は、車両起動時および充電開始時に、各セルコントロー
ラに対して全てのセルの無負荷電圧を測定するように指
示を出し、セル電圧のバラツキ状況を監視している。バ
ッテリコントローラは、各セルコントローラで検出した
セル電圧に基づいてセル平均電圧（ＶＭＥＡＮ）および
標準偏差（σ）を算出し、各セルコントローラへ送信す
る。各セルコントローラは、これらのデータに基づいて
容量調整セルの選択や、異常セルの検出を行っている。
ローラにより行われる。セルコントローラとバッテリコ
ントローラは通信線で結ばれており、シリアル通信によ
り相互にデータを送受信する。バッテリコントローラ
は、車両起動時および充電開始時に、各セルコントロー
ラに対して全てのセルの無負荷電圧を測定するように指
示を出し、セル電圧のバラツキ状況を監視している。バ
ッテリコントローラは、各セルコントローラで検出した
セル電圧に基づいてセル平均電圧（ＶＭＥＡＮ）および
標準偏差（σ）を算出し、各セルコントローラへ送信す
る。各セルコントローラは、これらのデータに基づいて
容量調整セルの選択や、異常セルの検出を行っている。
【０００４】上述したセル電圧のバラツキはセルの劣化
等により生じるが、セルコントローラは、例えば、次式
（１）のような算出式を用いて、セル電圧が式（１）を
満足する場合には異常であると判定する。 （各セル電圧）−（セル平均電圧）≧２０σ …（１） ただし、σは全セル電圧から算出される標準偏差であ
る。モジュールを構成するセルの数が８であるときの標
準偏差σは、各モジュールの電圧標準偏差を用いて次式
（２）により算出することができる。 （標準偏差）＝（モジュール電圧標準偏差）／８ …（２） σの値は、最小値としてσmin＝１０（mV）程度の値が
設定されており、式（２）で算出されたσの値が１０以
下の場合には、σ＝１０としている。σの値は、セルコ
ントローラにより設定されている。
等により生じるが、セルコントローラは、例えば、次式
（１）のような算出式を用いて、セル電圧が式（１）を
満足する場合には異常であると判定する。 （各セル電圧）−（セル平均電圧）≧２０σ …（１） ただし、σは全セル電圧から算出される標準偏差であ
る。モジュールを構成するセルの数が８であるときの標
準偏差σは、各モジュールの電圧標準偏差を用いて次式
（２）により算出することができる。 （標準偏差）＝（モジュール電圧標準偏差）／８ …（２） σの値は、最小値としてσmin＝１０（mV）程度の値が
設定されており、式（２）で算出されたσの値が１０以
下の場合には、σ＝１０としている。σの値は、セルコ
ントローラにより設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような異常セル判定方法では、セル電圧とセル平均電
圧との差が２００mV（２０×σmin）以上のときに異常
と判定されるので、実際の電池特性と照合すると、電池
のＳＯＣ（充電率：State of Charge）が高い領域では
異常検知度が低いという課題があった。このことを図７
を用いて説明する。
たような異常セル判定方法では、セル電圧とセル平均電
圧との差が２００mV（２０×σmin）以上のときに異常
と判定されるので、実際の電池特性と照合すると、電池
のＳＯＣ（充電率：State of Charge）が高い領域では
異常検知度が低いという課題があった。このことを図７
を用いて説明する。
【０００６】図７は、電池のＳＯＣと電圧値との関係を
示す図である。図７に示すように、ＳＯＣが高い領域で
は電池の容量の変化に対して電圧値の変化が少ない。一
方、ＳＯＣが低い領域では電池の容量の変化に対して電
圧値の変化が大きい。従って、セル電圧の異常を検出す
る式（１）の異常検出しきい値（２０×σ）が一定の場
合、ＳＯＣが高い領域、すなわち電圧値の変化が小さい
領域では異常検知度が低くなる。また、ＳＯＣが低い領
域、すなわち電圧値の変化が大きい領域においては、セ
ル容量差が拡大するとともに標準偏差σも拡大するとい
う傾向がある。そのため、標準偏差σとセル電圧バラツ
キとの間の相関が小さくなり、異常セル検知を適切に行
うことが困難となるという問題があった。
示す図である。図７に示すように、ＳＯＣが高い領域で
は電池の容量の変化に対して電圧値の変化が少ない。一
方、ＳＯＣが低い領域では電池の容量の変化に対して電
圧値の変化が大きい。従って、セル電圧の異常を検出す
る式（１）の異常検出しきい値（２０×σ）が一定の場
合、ＳＯＣが高い領域、すなわち電圧値の変化が小さい
領域では異常検知度が低くなる。また、ＳＯＣが低い領
域、すなわち電圧値の変化が大きい領域においては、セ
ル容量差が拡大するとともに標準偏差σも拡大するとい
う傾向がある。そのため、標準偏差σとセル電圧バラツ
キとの間の相関が小さくなり、異常セル検知を適切に行
うことが困難となるという問題があった。
【０００７】なお、異常検知度を上げようとσminを小
さくすると、ＳＯＣの低い領域で、電圧値が正常な範囲
のバラツキでも異常と判定されてしまう。σminを大き
くすると、ＳＯＣの高い領域で異常と判定するべきもの
を正常と判定するという不都合が生じる。これは、セル
電圧正常範囲がＳＯＣ領域によって異なるにも関わら
ず、異常セル検出のための異常検出しきい値が一定であ
ることに起因している。従って、このような方法での異
常検知度向上は困難であった。
さくすると、ＳＯＣの低い領域で、電圧値が正常な範囲
のバラツキでも異常と判定されてしまう。σminを大き
くすると、ＳＯＣの高い領域で異常と判定するべきもの
を正常と判定するという不都合が生じる。これは、セル
電圧正常範囲がＳＯＣ領域によって異なるにも関わら
ず、異常セル検出のための異常検出しきい値が一定であ
ることに起因している。従って、このような方法での異
常検知度向上は困難であった。
【０００８】本発明の目的は、電池ＳＯＣもしくはＤＯ
Ｄ（放電深度）によって異常判定を行うための条件を変
えて、組電池のセル電圧異常を確実に検出することがで
きる組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法
を提供することにある。
Ｄ（放電深度）によって異常判定を行うための条件を変
えて、組電池のセル電圧異常を確実に検出することがで
きる組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
を参照して本発明を説明する。 （１）本発明による組電池の異常セル検出装置は、組電
池１を構成する各セルC1〜C96の電圧を測定する電圧測
定装置CC1〜CC12と、電圧測定装置CC1〜CC12により測定
された各セルC1〜C96の電圧に基づいて、全セルC1〜C96
の平均電圧を算出する平均電圧算出装置３と、電圧が異
常であるセルC1〜C96を判定するための異常判定しきい
値を設定する異常判定しきい値設定装置３と、平均電圧
算出装置３により算出された全セルC1〜C96の平均電
圧、または異常判定しきい値設定装置３により設定され
た異常判定しきい値を補正するために、組電池１の特性
に基づいた補正値を算出する補正値算出装置３と、電圧
測定装置CC1〜CC12により測定された各セルC1〜C96の電
圧と、平均電圧算出装置３により算出された全セルC1〜
C96の平均電圧と、異常判定しきい値設定装置３により
設定された異常判定しきい値と、補正値算出装置３によ
り算出された補正値とに基づいて異常セルを検出する異
常セル検出装置CC1〜CC12とを備えることにより、上記
目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、請求項１の組電池の異常セル
検出装置において、組電池１の特性に基づいた補正値
は、組電池１のＤＯＤ（放電深度）に対応する値である
ことを特徴とする。 （３）請求項３の発明は、請求項１の組電池の異常セル
検出装置において、組電池１の特性に基づいた補正値
は、組電池１のＳＯＣ（充電率）に対応する値であるこ
とを特徴とする。 （４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの組
電池の異常セル検出装置において、異常判定しきい値設
定装置は、電圧測定装置CC1〜CC12により測定される全
セルの電圧に基づいて算出される標準偏差に基づいて、
異常判定しきい値を設定することを特徴とする。 （５）請求項５の発明は、組電池１を構成する各セルC1
〜C96の電圧を検出し、各セルC1〜C96の電圧から平均電
圧を算出し、各セルC1〜C96の電圧と平均電圧との差
（以下、電圧差と呼ぶ）を算出し、異常セルを判定する
ための判定しきい値を算出し、電圧差および判定しきい
値の少なくともいずれか一方を組電池１の特性に基づい
て補正した後、両者を比較して各セルC1〜C96の異常セ
ルを判定することを特徴とする。
を参照して本発明を説明する。 （１）本発明による組電池の異常セル検出装置は、組電
池１を構成する各セルC1〜C96の電圧を測定する電圧測
定装置CC1〜CC12と、電圧測定装置CC1〜CC12により測定
された各セルC1〜C96の電圧に基づいて、全セルC1〜C96
の平均電圧を算出する平均電圧算出装置３と、電圧が異
常であるセルC1〜C96を判定するための異常判定しきい
値を設定する異常判定しきい値設定装置３と、平均電圧
算出装置３により算出された全セルC1〜C96の平均電
圧、または異常判定しきい値設定装置３により設定され
た異常判定しきい値を補正するために、組電池１の特性
に基づいた補正値を算出する補正値算出装置３と、電圧
測定装置CC1〜CC12により測定された各セルC1〜C96の電
圧と、平均電圧算出装置３により算出された全セルC1〜
C96の平均電圧と、異常判定しきい値設定装置３により
設定された異常判定しきい値と、補正値算出装置３によ
り算出された補正値とに基づいて異常セルを検出する異
常セル検出装置CC1〜CC12とを備えることにより、上記
目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、請求項１の組電池の異常セル
検出装置において、組電池１の特性に基づいた補正値
は、組電池１のＤＯＤ（放電深度）に対応する値である
ことを特徴とする。 （３）請求項３の発明は、請求項１の組電池の異常セル
検出装置において、組電池１の特性に基づいた補正値
は、組電池１のＳＯＣ（充電率）に対応する値であるこ
とを特徴とする。 （４）請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの組
電池の異常セル検出装置において、異常判定しきい値設
定装置は、電圧測定装置CC1〜CC12により測定される全
セルの電圧に基づいて算出される標準偏差に基づいて、
異常判定しきい値を設定することを特徴とする。 （５）請求項５の発明は、組電池１を構成する各セルC1
〜C96の電圧を検出し、各セルC1〜C96の電圧から平均電
圧を算出し、各セルC1〜C96の電圧と平均電圧との差
（以下、電圧差と呼ぶ）を算出し、異常セルを判定する
ための判定しきい値を算出し、電圧差および判定しきい
値の少なくともいずれか一方を組電池１の特性に基づい
て補正した後、両者を比較して各セルC1〜C96の異常セ
ルを判定することを特徴とする。
【００１０】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態
の図１と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態
に限定されるものではない。
では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態
の図１と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態
に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 （１）請求項１〜４の発明によれば、電圧が異常である
セルを判定するための異常判定しきい値、または全セル
の平均電圧を補正するために、組電池の特性に基づいた
補正値を算出し、各セルの電圧値、平均電圧、異常判定
しきい値、補正値を用いて異常セルを検出するので、組
電池の特性に応じて確実に異常セルを検出することがで
きる。 （２）請求項２および３の発明によれば、組電池の特性
に基づいた補正値は、組電池のＤＯＤ（放電深度）また
は、ＳＯＣ（充電率）に対応する値であるので、セルの
正常／異常範囲がＤＯＤまたはＳＯＣにより異なること
を考慮した補正を行うことができる。 （３）請求項４の発明によれば、異常判定しきい値は、
全セルの電圧に基づいて算出される標準偏差に基づいて
設定するので、電圧のバラツキが大きい異常セルを確実
に検出することができる。 （４）請求項５の発明によれば、各セルの電圧と平均電
圧との差および異常セルを判定するための判定しきい値
の少なくともいずれか一方を組電池の特性に基づいて補
正した後、両者を比較して各セルの異常セルを判定する
ので、組電池の特性に応じて確実に異常セルを検出する
ことができる。
る。 （１）請求項１〜４の発明によれば、電圧が異常である
セルを判定するための異常判定しきい値、または全セル
の平均電圧を補正するために、組電池の特性に基づいた
補正値を算出し、各セルの電圧値、平均電圧、異常判定
しきい値、補正値を用いて異常セルを検出するので、組
電池の特性に応じて確実に異常セルを検出することがで
きる。 （２）請求項２および３の発明によれば、組電池の特性
に基づいた補正値は、組電池のＤＯＤ（放電深度）また
は、ＳＯＣ（充電率）に対応する値であるので、セルの
正常／異常範囲がＤＯＤまたはＳＯＣにより異なること
を考慮した補正を行うことができる。 （３）請求項４の発明によれば、異常判定しきい値は、
全セルの電圧に基づいて算出される標準偏差に基づいて
設定するので、電圧のバラツキが大きい異常セルを確実
に検出することができる。 （４）請求項５の発明によれば、各セルの電圧と平均電
圧との差および異常セルを判定するための判定しきい値
の少なくともいずれか一方を組電池の特性に基づいて補
正した後、両者を比較して各セルの異常セルを判定する
ので、組電池の特性に応じて確実に異常セルを検出する
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図１は本発明による組電池
の異常セル検出装置を電気自動車に適用した一実施の形
態の構成を示す図である。なお、本発明による組電池の
異常セル検出装置をハイブリッド車両に適用することも
できる。また、本発明が適用できるものであれば、車両
に限られるものではない。この電気自動車は、組電池１
の直流電力をインバータ２で交流電力に変換し、走行駆
動源である三相同期モータ６へ交流電力を供給する。供
給された交流電力により三相同期モータ６が回転駆動す
ることにより、減速機７を介して左右の駆動輪８ａ、８
ｂが回転して電気自動車が駆動することができる。
明の実施の形態を説明する。図１は本発明による組電池
の異常セル検出装置を電気自動車に適用した一実施の形
態の構成を示す図である。なお、本発明による組電池の
異常セル検出装置をハイブリッド車両に適用することも
できる。また、本発明が適用できるものであれば、車両
に限られるものではない。この電気自動車は、組電池１
の直流電力をインバータ２で交流電力に変換し、走行駆
動源である三相同期モータ６へ交流電力を供給する。供
給された交流電力により三相同期モータ６が回転駆動す
ることにより、減速機７を介して左右の駆動輪８ａ、８
ｂが回転して電気自動車が駆動することができる。
【００１３】組電池１は、例えば９６個のセルC1〜C96
が直列に接続されたものであり、セルC1〜C96は８個ず
つまとめられてモジュールM1，…，M12を構成してい
る。なお、組電池および各モジュールを構成するセルの
個数は上述の個数に限定されるものではない。各モジュ
ールM1，…，M12に設けられたセルコントローラCC1，CC
2，…，CC12はモジュール単位にセルを管理するもので
あり、それぞれ補助バッテリ９から電力が供給される。
が直列に接続されたものであり、セルC1〜C96は８個ず
つまとめられてモジュールM1，…，M12を構成してい
る。なお、組電池および各モジュールを構成するセルの
個数は上述の個数に限定されるものではない。各モジュ
ールM1，…，M12に設けられたセルコントローラCC1，CC
2，…，CC12はモジュール単位にセルを管理するもので
あり、それぞれ補助バッテリ９から電力が供給される。
【００１４】セルコントローラCC1〜CC12は、接続され
る各セルの電圧を検出するとともに、後述するバッテリ
コントローラ３からの信号に基づいて、接続されている
各セルC1〜C96をそれぞれ図示しない容量調整回路によ
って放電させることで、容量調整するための信号を出力
する。セルコントローラCC1〜CC12は、バッテリーコン
トローラ３からの起動信号がオンされることにより起動
し、起動信号がオフしたらセルコントローラCC1〜CC12
もオフとなる。
る各セルの電圧を検出するとともに、後述するバッテリ
コントローラ３からの信号に基づいて、接続されている
各セルC1〜C96をそれぞれ図示しない容量調整回路によ
って放電させることで、容量調整するための信号を出力
する。セルコントローラCC1〜CC12は、バッテリーコン
トローラ３からの起動信号がオンされることにより起動
し、起動信号がオフしたらセルコントローラCC1〜CC12
もオフとなる。
【００１５】バッテリーコントローラ３は、不図示のＣ
ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，送信端子，受信端子を備えてい
る。バッテリーコントローラ３とセルコントローラCC1
〜 CC12とは通信線で接続されており、バッテリーコン
トローラ３は、シリアル通信により各セルコントローラ
CC1〜CC12を制御するとともに、各セルコントローラCC1
〜CC12からのデータを受信する。これにより、バッテリ
ーコントローラ３は、各セルコントローラCC1〜CC12を
制御して組電池１全体を管理する。なお、バッテリコン
トローラ３は補助バッテリ９を電源としている。
ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，送信端子，受信端子を備えてい
る。バッテリーコントローラ３とセルコントローラCC1
〜 CC12とは通信線で接続されており、バッテリーコン
トローラ３は、シリアル通信により各セルコントローラ
CC1〜CC12を制御するとともに、各セルコントローラCC1
〜CC12からのデータを受信する。これにより、バッテリ
ーコントローラ３は、各セルコントローラCC1〜CC12を
制御して組電池１全体を管理する。なお、バッテリコン
トローラ３は補助バッテリ９を電源としている。
【００１６】なお、本実施の形態では、図１に示すよう
に、バッテリコントローラ３とセルコントローラCC1〜C
C12との通信は、直列伝送方式により行われている。こ
れは、通信ライン数を最小にして複数のセルC1〜C96の
最新のデータを取得するためである。また、各セルコン
トローラCC1〜CC12からバッテリーコントローラ３へと
送信されるセル電圧情報は、各セルC1〜C96の個々のセ
ル電圧ではなく、モジュール内のセル電圧の総和（以
下、モジュール電圧と呼ぶ）としている。これにより、
各セル電圧を送信する場合に比べて通信速度が早くな
り、通信中にセル電圧の変動が生じた場合にも、最新の
データを送信することができる。また、全セル電圧から
算出される標準偏差σは、上述したように各モジュール
電圧の標準偏差を用いて式（２）から算出している。後
述するように、各モジュールM1〜M12における異常セル
診断は、このモジュール電圧に基づいて算出されるモジ
ュール毎の標準偏差σおよびセル平均電圧ＶＭＥＡＮに
基づいて行われる。
に、バッテリコントローラ３とセルコントローラCC1〜C
C12との通信は、直列伝送方式により行われている。こ
れは、通信ライン数を最小にして複数のセルC1〜C96の
最新のデータを取得するためである。また、各セルコン
トローラCC1〜CC12からバッテリーコントローラ３へと
送信されるセル電圧情報は、各セルC1〜C96の個々のセ
ル電圧ではなく、モジュール内のセル電圧の総和（以
下、モジュール電圧と呼ぶ）としている。これにより、
各セル電圧を送信する場合に比べて通信速度が早くな
り、通信中にセル電圧の変動が生じた場合にも、最新の
データを送信することができる。また、全セル電圧から
算出される標準偏差σは、上述したように各モジュール
電圧の標準偏差を用いて式（２）から算出している。後
述するように、各モジュールM1〜M12における異常セル
診断は、このモジュール電圧に基づいて算出されるモジ
ュール毎の標準偏差σおよびセル平均電圧ＶＭＥＡＮに
基づいて行われる。
【００１７】トルクプロセッシング・コントローラ（Ｔ
ＰＣ）４は、不図示のＣＰＵやメモリなどから構成さ
れ、アクセルペダル１０の踏み込み量（アクセル開度）
や、車速情報などに基づいて三相同期モータ６のトルク
指令値を演算する。演算したトルク指令値は、モータコ
ントローラ５に送信する。
ＰＣ）４は、不図示のＣＰＵやメモリなどから構成さ
れ、アクセルペダル１０の踏み込み量（アクセル開度）
や、車速情報などに基づいて三相同期モータ６のトルク
指令値を演算する。演算したトルク指令値は、モータコ
ントローラ５に送信する。
【００１８】モータコントローラ５は、ＴＰＣ４から送
られてきたトルク指令値や、三相同期モータ６の回転位
置情報、ブレーキ情報などに基づいて、インバータ２か
ら三相同期モータ６へ供給するための電流指令値を演算
する。演算した電流指令値は、インバータ２に送信す
る。
られてきたトルク指令値や、三相同期モータ６の回転位
置情報、ブレーキ情報などに基づいて、インバータ２か
ら三相同期モータ６へ供給するための電流指令値を演算
する。演算した電流指令値は、インバータ２に送信す
る。
【００１９】図２に示すフローチャートを用いて、本発
明による組電池の異常セル検出装置による異常セル検出
制御について説明する。図２は、バッテリーコントロー
ラ３とセルコントローラCC1〜CC12による異常セル検出
制御を示すフローチャートである。バッテリーコントロ
ーラ３およびセルコントローラCC1〜CC12は、操作者に
より図示しないイグニッションスイッチがオンされたと
き、および組電池１が図示しない外部充電器によって充
電を開始される時に図２に示す制御を開始する。
明による組電池の異常セル検出装置による異常セル検出
制御について説明する。図２は、バッテリーコントロー
ラ３とセルコントローラCC1〜CC12による異常セル検出
制御を示すフローチャートである。バッテリーコントロ
ーラ３およびセルコントローラCC1〜CC12は、操作者に
より図示しないイグニッションスイッチがオンされたと
き、および組電池１が図示しない外部充電器によって充
電を開始される時に図２に示す制御を開始する。
【００２０】ステップＳ１では、バッテリコントローラ
３がセルコントローラCC1〜CC12にセル電圧を測定する
指示信号を送信する。指示信号を送信するとステップＳ
１１に進む。ステップＳ１１では、信号を受信したセル
コントローラCC1〜CC12が、それぞれのセルコントロー
ラが設けられているモジュール内のセルのセル電圧を測
定する。例えば、セルコントローラCC1はセルC1〜C8の
セル電圧を、セルコントローラCC2はセルC9〜C16のセル
電圧を測定する。測定した各セル電圧は加算されて、各
モジュールM1〜M12ごとのモジュール電圧としてバッテ
リコントローラ３に送信される。
３がセルコントローラCC1〜CC12にセル電圧を測定する
指示信号を送信する。指示信号を送信するとステップＳ
１１に進む。ステップＳ１１では、信号を受信したセル
コントローラCC1〜CC12が、それぞれのセルコントロー
ラが設けられているモジュール内のセルのセル電圧を測
定する。例えば、セルコントローラCC1はセルC1〜C8の
セル電圧を、セルコントローラCC2はセルC9〜C16のセル
電圧を測定する。測定した各セル電圧は加算されて、各
モジュールM1〜M12ごとのモジュール電圧としてバッテ
リコントローラ３に送信される。
【００２１】なお、図２に示す制御は、上述したように
車両起動時および組電池１の充電開始時に行われるが、
これは無負荷時のセル電圧を検出するためである。すな
わち、ステップＳ１１で測定するセル電圧は無負荷時の
ものであり、これにより異常セルの検出を確実に行うこ
とができる。
車両起動時および組電池１の充電開始時に行われるが、
これは無負荷時のセル電圧を検出するためである。すな
わち、ステップＳ１１で測定するセル電圧は無負荷時の
ものであり、これにより異常セルの検出を確実に行うこ
とができる。
【００２２】ステップＳ２では、バッテリコントローラ
３が、送信されてきたモジュール電圧を基にセル平均電
圧ＶＭＥＡＮ１，放電深度ＤＯＤ，セル標準偏差ＶＳＴ
ＤＤＶ１を算出する。セル平均電圧ＶＭＥＡＮ１は、全
セルのセル電圧の平均値である。セル標準偏差ＶＳＴＤ
ＤＶ１は、上述した方法（式（２））により算出する。
各値を算出するとステップＳ３に進む。
３が、送信されてきたモジュール電圧を基にセル平均電
圧ＶＭＥＡＮ１，放電深度ＤＯＤ，セル標準偏差ＶＳＴ
ＤＤＶ１を算出する。セル平均電圧ＶＭＥＡＮ１は、全
セルのセル電圧の平均値である。セル標準偏差ＶＳＴＤ
ＤＶ１は、上述した方法（式（２））により算出する。
各値を算出するとステップＳ３に進む。
【００２３】ステップＳ３では、異常セルを検出する際
に用いるセル平均電圧を新たに算出する。新たに算出す
るセル平均電圧をＶＭＥＡＮ２とすると、ＶＭＥＡＮ２
は次式（３）により算出することができる。 ＶＭＥＡＮ２＝ＶＭＥＡＮ１＋Ｖｏｆ …（３） ここで、Ｖｏｆは異常判定オフセット値であり、その詳
細について説明する。
に用いるセル平均電圧を新たに算出する。新たに算出す
るセル平均電圧をＶＭＥＡＮ２とすると、ＶＭＥＡＮ２
は次式（３）により算出することができる。 ＶＭＥＡＮ２＝ＶＭＥＡＮ１＋Ｖｏｆ …（３） ここで、Ｖｏｆは異常判定オフセット値であり、その詳
細について説明する。
【００２４】図３は、各放電深度ＤＯＤに対応するリチ
ウムイオン電池の容量誤差の一例を示す図である。この
リチウムイオン電池は、電気自動車に搭載されるもので
ある。縦軸に放電深度ＤＯＤ（％）とそれに対応するセ
ル電圧値（ｍｖ）を、横軸にＳＯＣ誤差を取っている。
ＳＯＣ誤差とは、全９６セルのうち１セルだけに電圧バ
ラツキが発生したときのバラツキの割合（％）を示して
いる。すなわち、９５セルの電圧が一定であり、その電
圧を基準とする電圧誤差の割合である。また、各欄内の
数字は、容量誤差を示している。図３によると、例えば
ＤＯＤが２０％のときに、１セルに５％の電圧バラツキ
が生じたときの容量誤差は１３ｍｖとなる。
ウムイオン電池の容量誤差の一例を示す図である。この
リチウムイオン電池は、電気自動車に搭載されるもので
ある。縦軸に放電深度ＤＯＤ（％）とそれに対応するセ
ル電圧値（ｍｖ）を、横軸にＳＯＣ誤差を取っている。
ＳＯＣ誤差とは、全９６セルのうち１セルだけに電圧バ
ラツキが発生したときのバラツキの割合（％）を示して
いる。すなわち、９５セルの電圧が一定であり、その電
圧を基準とする電圧誤差の割合である。また、各欄内の
数字は、容量誤差を示している。図３によると、例えば
ＤＯＤが２０％のときに、１セルに５％の電圧バラツキ
が生じたときの容量誤差は１３ｍｖとなる。
【００２５】バッテリコントローラ３が電池の残存容量
を正確に演算するためには、電池ＳＯＣの誤差を許容範
囲内に収める必要がある。本実施の形態では、この電池
ＳＯＣ誤差の許容限界値を１０％としている。従って、
図３に示す領域のうち、ＳＯＣ誤差が１０％以上の領域
では、確実にセル異常検知を行う必要がある。しかし、
上述したように、セル異常判定を行うときのσの値は、
最小値をσmin＝１０としているために、容量誤差が２
００ｍｖ以上のものしか異常であると判定しない（図３
の色塗り部分）。
を正確に演算するためには、電池ＳＯＣの誤差を許容範
囲内に収める必要がある。本実施の形態では、この電池
ＳＯＣ誤差の許容限界値を１０％としている。従って、
図３に示す領域のうち、ＳＯＣ誤差が１０％以上の領域
では、確実にセル異常検知を行う必要がある。しかし、
上述したように、セル異常判定を行うときのσの値は、
最小値をσmin＝１０としているために、容量誤差が２
００ｍｖ以上のものしか異常であると判定しない（図３
の色塗り部分）。
【００２６】このため、図３のような特性を示す電池に
対して、図４のような異常判定オフセット値テーブルを
用意する。図４のテーブルに示す異常判定オフセット値
Ｖｏｆは、右欄の算出式に示すように、異常判定しきい
値である２００からＳＯＣ誤差１０％のときの容量誤差
をそれぞれ減算したものである。ただし、ＤＯＤが７０
％以上の領域では、容量誤差が２００ｍｖ以上となって
いるので、Ｖｏｆの値は０とする。ＳＯＣ誤差１０％の
ときの容量誤差を用いるのは、異常セルを検出するべき
領域（ＳＯＣ誤差１０％以上）で、容量誤差が最も小さ
い値を示しているＳＯＣ誤差１０％のときの容量誤差を
用いて式（３）の補正を行えば十分だからである。すな
わち、図４の異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いて式
（３）の補正を行ったときの容量誤差は、図３に示す誤
差１０，１５，２０％の領域において全て２００ｍｖ以
上になり、確実に異常セルを検出することができる。こ
れにより、全９６セルのうち、２セル以上のセルにて電
圧バラツキが発生した場合にも、異常セルの検出を行う
ことができる。
対して、図４のような異常判定オフセット値テーブルを
用意する。図４のテーブルに示す異常判定オフセット値
Ｖｏｆは、右欄の算出式に示すように、異常判定しきい
値である２００からＳＯＣ誤差１０％のときの容量誤差
をそれぞれ減算したものである。ただし、ＤＯＤが７０
％以上の領域では、容量誤差が２００ｍｖ以上となって
いるので、Ｖｏｆの値は０とする。ＳＯＣ誤差１０％の
ときの容量誤差を用いるのは、異常セルを検出するべき
領域（ＳＯＣ誤差１０％以上）で、容量誤差が最も小さ
い値を示しているＳＯＣ誤差１０％のときの容量誤差を
用いて式（３）の補正を行えば十分だからである。すな
わち、図４の異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いて式
（３）の補正を行ったときの容量誤差は、図３に示す誤
差１０，１５，２０％の領域において全て２００ｍｖ以
上になり、確実に異常セルを検出することができる。こ
れにより、全９６セルのうち、２セル以上のセルにて電
圧バラツキが発生した場合にも、異常セルの検出を行う
ことができる。
【００２７】図５は、各放電深度ＤＯＤ領域におけるリ
チウムイオン電池の容量誤差の別の一例を示す図であ
り、このリチウムイオン電池は、パラレルＨＥＶ（ハイ
ブリッド電気自動車）に搭載されるものである。この場
合においても、電池ＳＯＣ誤差が１０％以上の領域で確
実にセル異常検知を行う必要があるが、実際に異常セル
を検出できるのは、容量誤差が２００ｍｖ以上である色
塗り部分の領域である。すなわち、ＳＯＣ誤差が１０％
の領域では全く異常セルの検出を行うことができないこ
とが分かる。
チウムイオン電池の容量誤差の別の一例を示す図であ
り、このリチウムイオン電池は、パラレルＨＥＶ（ハイ
ブリッド電気自動車）に搭載されるものである。この場
合においても、電池ＳＯＣ誤差が１０％以上の領域で確
実にセル異常検知を行う必要があるが、実際に異常セル
を検出できるのは、容量誤差が２００ｍｖ以上である色
塗り部分の領域である。すなわち、ＳＯＣ誤差が１０％
の領域では全く異常セルの検出を行うことができないこ
とが分かる。
【００２８】図５のような特性を示す電池に対しては、
図６のような異常判定オフセット値テーブルを用意す
る。異常判定オフセット値Ｖｏｆの算出は、図４の異常
判定オフセット値Ｖｏｆを算出するのと同様の方法によ
る。すなわち、異常判定しきい値である２００からＳＯ
Ｃ誤差１０％のときの容量誤差をそれぞれ減算する。こ
の異常判定オフセット値Ｖｏｆを利用することにより、
図５に示すＳＯＣ誤差１０，１５，２０％の領域におけ
る容量誤差が全て２００ｍｖ以上になり、確実に異常セ
ルを検出することができる。
図６のような異常判定オフセット値テーブルを用意す
る。異常判定オフセット値Ｖｏｆの算出は、図４の異常
判定オフセット値Ｖｏｆを算出するのと同様の方法によ
る。すなわち、異常判定しきい値である２００からＳＯ
Ｃ誤差１０％のときの容量誤差をそれぞれ減算する。こ
の異常判定オフセット値Ｖｏｆを利用することにより、
図５に示すＳＯＣ誤差１０，１５，２０％の領域におけ
る容量誤差が全て２００ｍｖ以上になり、確実に異常セ
ルを検出することができる。
【００２９】図２のフローチャートに戻って、バッテリ
コントローラ３およびセルコントローラCC1〜CC12によ
る異常セル検出制御についての説明を続ける。ステップ
Ｓ３でセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２を算出すると、このセ
ル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とステップＳ２で算出したセル
標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１とをセルコントローラCC1〜CC1
2に送信する。ＶＭＥＡＮ２とＶＳＴＤＤＶ１が送信さ
れると、セルコントローラCC1〜CC12ではステップＳ１
２に進む。ステップＳ１２では、各セルコントローラCC
1〜CC12が、受信したセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とセル
標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１に基づいて異常セルの検出を行
う。異常セルの検出には、上述したように式（１）を用
いて行う。式（１）中のセル平均電圧にはＶＭＥＡＮ２
を、標準偏差σにはＶＳＴＤＤＶ１を用いる。すなわ
ち、異常セル検出のための判定式は、式（１'）のよう
になる。 （各セル電圧）−（ＶＭＥＡＮ２）≧２０×（ＶＳＴＤＤＶ１） …（１'） セル電圧が式（１'）を満たす場合には、異常であると
判定する。式（１'）を満たさない場合には、正常であ
ると判定する。全セルについて、式（１'）による異常
判定を行うと、判定結果をバッテリコントローラ３に送
信する。
コントローラ３およびセルコントローラCC1〜CC12によ
る異常セル検出制御についての説明を続ける。ステップ
Ｓ３でセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２を算出すると、このセ
ル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とステップＳ２で算出したセル
標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１とをセルコントローラCC1〜CC1
2に送信する。ＶＭＥＡＮ２とＶＳＴＤＤＶ１が送信さ
れると、セルコントローラCC1〜CC12ではステップＳ１
２に進む。ステップＳ１２では、各セルコントローラCC
1〜CC12が、受信したセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とセル
標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１に基づいて異常セルの検出を行
う。異常セルの検出には、上述したように式（１）を用
いて行う。式（１）中のセル平均電圧にはＶＭＥＡＮ２
を、標準偏差σにはＶＳＴＤＤＶ１を用いる。すなわ
ち、異常セル検出のための判定式は、式（１'）のよう
になる。 （各セル電圧）−（ＶＭＥＡＮ２）≧２０×（ＶＳＴＤＤＶ１） …（１'） セル電圧が式（１'）を満たす場合には、異常であると
判定する。式（１'）を満たさない場合には、正常であ
ると判定する。全セルについて、式（１'）による異常
判定を行うと、判定結果をバッテリコントローラ３に送
信する。
【００３０】バッテリコントローラ３は、ステップＳ４
において、送信されてきた結果に基づいて異常セルがあ
るか否かの判定を行う。異常セルがあると判定するとス
テップＳ５に進み、無いと判定するとステップＳ６に進
む。ステップＳ５では、異常セルの発生を報知するため
に、不図示のインジケータに点灯指示信号を送信する。
また、バッテリコントローラ３は、異常セルが発生した
記録を不図示のＲＡＭに記憶する。この異常セル発生記
録は、バッテリコントローラ３と接続されている補助バ
ッテリ９を取り外すなど、強制的なリセットのみによっ
てリセットされる。異常セルの発生を報知するための信
号を送信すると、ステップＳ６に進む。
において、送信されてきた結果に基づいて異常セルがあ
るか否かの判定を行う。異常セルがあると判定するとス
テップＳ５に進み、無いと判定するとステップＳ６に進
む。ステップＳ５では、異常セルの発生を報知するため
に、不図示のインジケータに点灯指示信号を送信する。
また、バッテリコントローラ３は、異常セルが発生した
記録を不図示のＲＡＭに記憶する。この異常セル発生記
録は、バッテリコントローラ３と接続されている補助バ
ッテリ９を取り外すなど、強制的なリセットのみによっ
てリセットされる。異常セルの発生を報知するための信
号を送信すると、ステップＳ６に進む。
【００３１】ステップＳ６では、ステップＳ２で算出し
たセル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１と、ステップＳ３で算出
したセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とをそれぞれリセットし
てステップＳ７に進む。ステップＳ７では、各セルC1〜
C96の容量調整を行うためのセル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ
２とセル平均電圧ＶＭＥＡＮ３とを算出する。セルの容
量調整においては、容量調整目標電圧をできるだけ低く
設定した方が、１回の容量調整における効果が大きい。
従って、全モジュールM1〜M12のモジュール電圧のうち
の最低モジュール電圧を、モジュールを構成するセル数
の８で割ったセル平均電圧値を容量調整目標電圧ＶＭＥ
ＡＮ３とする。また、算出した容量調整目標電圧ＶＭＥ
ＡＮ３に基づいて、セル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ２を算出
する。
たセル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ１と、ステップＳ３で算出
したセル平均電圧ＶＭＥＡＮ２とをそれぞれリセットし
てステップＳ７に進む。ステップＳ７では、各セルC1〜
C96の容量調整を行うためのセル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ
２とセル平均電圧ＶＭＥＡＮ３とを算出する。セルの容
量調整においては、容量調整目標電圧をできるだけ低く
設定した方が、１回の容量調整における効果が大きい。
従って、全モジュールM1〜M12のモジュール電圧のうち
の最低モジュール電圧を、モジュールを構成するセル数
の８で割ったセル平均電圧値を容量調整目標電圧ＶＭＥ
ＡＮ３とする。また、算出した容量調整目標電圧ＶＭＥ
ＡＮ３に基づいて、セル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ２を算出
する。
【００３２】算出した容量調整目標値ＶＭＥＡＮ３とセ
ル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ２をセルコントローラCC1〜CC1
2に送信すると、セルコントローラCC1〜CC12ではステッ
プＳ１３に進む。ステップＳ１３では、セルコントロー
ラCC1〜CC12が、送信されてきたＶＭＥＡＮ３とＶＳＴ
ＤＤＶ２を基にして、容量調整を行うためのセルを選択
するとともに、選択したセルの容量調整を開始する。
ル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ２をセルコントローラCC1〜CC1
2に送信すると、セルコントローラCC1〜CC12ではステッ
プＳ１３に進む。ステップＳ１３では、セルコントロー
ラCC1〜CC12が、送信されてきたＶＭＥＡＮ３とＶＳＴ
ＤＤＶ２を基にして、容量調整を行うためのセルを選択
するとともに、選択したセルの容量調整を開始する。
【００３３】なお、上述した異常セル検出制御は、車両
起動時および組電池１の充電開始時に行うものとした
が、車両起動時と組電池１の充電時のいずれかにおいて
のみ行ってもよい。また、車両停止時や走行時にも行う
こともできるが、異常セルの検出を迅速かつ正確に行う
ためには、上述したように車両起動時および組電池１の
充電開始時に行うのがよい。
起動時および組電池１の充電開始時に行うものとした
が、車両起動時と組電池１の充電時のいずれかにおいて
のみ行ってもよい。また、車両停止時や走行時にも行う
こともできるが、異常セルの検出を迅速かつ正確に行う
ためには、上述したように車両起動時および組電池１の
充電開始時に行うのがよい。
【００３４】このような処理手順による一実施の形態の
組電池の異常セル検出制御では、車両起動時および組電
池１の充電開始時に異常セルの検出を開始する。セルコ
ントローラCC1〜CC12は、無負荷時の各セル電圧の測定
を行い、測定結果をバッテリコントローラ３に送信する
（ステップＳ１，ステップＳ１１）。バッテリコントロ
ーラ３は送信されてきた結果を基に、セル平均電圧ＶＭ
ＥＡＮ１，放電深度ＤＯＤ，セル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ
１を算出する（ステップＳ２）。また、セル平均電圧Ｖ
ＭＥＡＮ１と予め用意された異常判定オフセット値Ｖｏ
ｆとから、異常セル判定に用いる新たなセル平均電圧Ｖ
ＭＥＡＮ２を算出し、ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２と
をセルコントローラCC1〜CC12に送信する（ステップＳ
３）。セルコントローラCC1〜CC12は、送信されてきた
ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２とを用いて、全セルの異
常判定を行い、判定結果をバッテリコントローラ３に送
信する（ステップＳ１２）。バッテリコントローラ３
は、異常セルが検出されたときは異常セルの存在を報知
するための信号を送信するとともに、異常セルが発生し
た記録を残す（ステップＳ４，ステップＳ５）。その
後、ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２とをリセットした
後、セルの容量調整のためにＶＳＴＤＤＶ２とＶＭＥＡ
Ｎ３とを算出し、セルコントローラCC1〜CC12に送信す
る（ステップＳ６，ステップＳ７）。セルコントローラ
CC1〜CC12は、送信されたきたＶＳＴＤＤＶ２とＶＭＥ
ＡＮ３とを用いて、容量調整を行うためのセルを選択す
るとともに、当該セルの容量調整を開始する（ステップ
Ｓ１３）。
組電池の異常セル検出制御では、車両起動時および組電
池１の充電開始時に異常セルの検出を開始する。セルコ
ントローラCC1〜CC12は、無負荷時の各セル電圧の測定
を行い、測定結果をバッテリコントローラ３に送信する
（ステップＳ１，ステップＳ１１）。バッテリコントロ
ーラ３は送信されてきた結果を基に、セル平均電圧ＶＭ
ＥＡＮ１，放電深度ＤＯＤ，セル標準偏差ＶＳＴＤＤＶ
１を算出する（ステップＳ２）。また、セル平均電圧Ｖ
ＭＥＡＮ１と予め用意された異常判定オフセット値Ｖｏ
ｆとから、異常セル判定に用いる新たなセル平均電圧Ｖ
ＭＥＡＮ２を算出し、ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２と
をセルコントローラCC1〜CC12に送信する（ステップＳ
３）。セルコントローラCC1〜CC12は、送信されてきた
ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２とを用いて、全セルの異
常判定を行い、判定結果をバッテリコントローラ３に送
信する（ステップＳ１２）。バッテリコントローラ３
は、異常セルが検出されたときは異常セルの存在を報知
するための信号を送信するとともに、異常セルが発生し
た記録を残す（ステップＳ４，ステップＳ５）。その
後、ＶＳＴＤＤＶ１とＶＭＥＡＮ２とをリセットした
後、セルの容量調整のためにＶＳＴＤＤＶ２とＶＭＥＡ
Ｎ３とを算出し、セルコントローラCC1〜CC12に送信す
る（ステップＳ６，ステップＳ７）。セルコントローラ
CC1〜CC12は、送信されたきたＶＳＴＤＤＶ２とＶＭＥ
ＡＮ３とを用いて、容量調整を行うためのセルを選択す
るとともに、当該セルの容量調整を開始する（ステップ
Ｓ１３）。
【００３５】本発明による異常セル検出制御によれば、
異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いてセル平均電圧を補
正し、補正後の電圧により異常セルの判定を行うように
した。従って、異常セルを検出すべき領域において確実
に異常セルの検出を行うことができる。また、セル標準
偏差σは、電圧のバラツキが大きいセルが存在する場合
に大きくなるので、異常検出しきい値も大きくなる。こ
のため、従来の異常判定方法では、異常セルが存在して
いてもその異常セルを検出できないことがあったが、本
発明によれば、異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いて異
常セル検出のための容量誤差の補正を行うので、異常検
出しきい値の値に関わらず、確実に異常セルの検出を行
うことができる。
異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いてセル平均電圧を補
正し、補正後の電圧により異常セルの判定を行うように
した。従って、異常セルを検出すべき領域において確実
に異常セルの検出を行うことができる。また、セル標準
偏差σは、電圧のバラツキが大きいセルが存在する場合
に大きくなるので、異常検出しきい値も大きくなる。こ
のため、従来の異常判定方法では、異常セルが存在して
いてもその異常セルを検出できないことがあったが、本
発明によれば、異常判定オフセット値Ｖｏｆを用いて異
常セル検出のための容量誤差の補正を行うので、異常検
出しきい値の値に関わらず、確実に異常セルの検出を行
うことができる。
【００３６】本発明は上述した実施の形態に何ら限定さ
れることはない。例えば、異常検出しきい値に用いるσ
の値の最小値として、σmin＝１０としたが、１０以外
の値を用いても良い。この場合、図４，図６で用意する
異常判定オフセット値Ｖｏｆは、設定したσの最小値を
用いて算出する。また、異常セルの検出しきい値を式
（１）で示すように、２０×σとしたが別の数式、ある
いは値を用いることもできる。さらに、異常セルの検出
を式（１）以外の方法により行ってもよい。これらの場
合も、異常判定オフセット値Ｖｏｆを、設定した異常検
出しきい値を用いて算出するようにすればよい。また、
異常判定オフセット値Ｖｏｆは、放電深度ＤＯＤごとの
テーブルとしたが、電池ＳＯＣごとのテーブルとするこ
ともできる。
れることはない。例えば、異常検出しきい値に用いるσ
の値の最小値として、σmin＝１０としたが、１０以外
の値を用いても良い。この場合、図４，図６で用意する
異常判定オフセット値Ｖｏｆは、設定したσの最小値を
用いて算出する。また、異常セルの検出しきい値を式
（１）で示すように、２０×σとしたが別の数式、ある
いは値を用いることもできる。さらに、異常セルの検出
を式（１）以外の方法により行ってもよい。これらの場
合も、異常判定オフセット値Ｖｏｆを、設定した異常検
出しきい値を用いて算出するようにすればよい。また、
異常判定オフセット値Ｖｏｆは、放電深度ＤＯＤごとの
テーブルとしたが、電池ＳＯＣごとのテーブルとするこ
ともできる。
【００３７】以上のことより、本発明による組電池の異
常セル検出装置は、異常検出しきい値を異常判定オフセ
ット値を用いて補正しているとも言える。すなわち、上
述した一実施の形態の説明では、異常セル検出の際に用
いるセル平均電圧ＶＭＥＡＮを異常判定オフセット値Ｖ
ｏｆを用いて補正したが、異常判定しきい値をオフセッ
トさせることにより、異常セルの検出を確実に行うこと
もできる。
常セル検出装置は、異常検出しきい値を異常判定オフセ
ット値を用いて補正しているとも言える。すなわち、上
述した一実施の形態の説明では、異常セル検出の際に用
いるセル平均電圧ＶＭＥＡＮを異常判定オフセット値Ｖ
ｏｆを用いて補正したが、異常判定しきい値をオフセッ
トさせることにより、異常セルの検出を確実に行うこと
もできる。
【図１】本発明による組電池の異常セル検出装置の一実
施の形態の構成を示す図
施の形態の構成を示す図
【図２】本発明による組電池の異常セル検出装置の一実
施の形態の制御手順を示すフローチャート
施の形態の制御手順を示すフローチャート
【図３】各放電深度ＤＯＤ領域におけるＥＶ用のリチウ
ムイオン電池の容量誤差の一例を示す図
ムイオン電池の容量誤差の一例を示す図
【図４】図３のような特性を示す電池に対応する異常判
定オフセット値テーブル
定オフセット値テーブル
【図５】各放電深度ＤＯＤ領域におけるＨＥＶ用のリチ
ウムイオン電池の容量誤差の一例を示す図
ウムイオン電池の容量誤差の一例を示す図
【図６】図４のような特性を示す電池に対応する異常判
定オフセット値テーブル
定オフセット値テーブル
【図７】電池ＳＯＣと電圧との関係を示す図
１…組電池、２…インバータ、３…バッテリコントロー
ラ、４…トルクプロセッシングコントローラ、５…モー
タコントローラ、６…モータ、７…減速機、８ａ，８ｂ
…駆動輪、９…補助バッテリ、１０…アクセルペダル、
C1〜C96…セル、CC1〜CC12…セルコントローラ、M1〜M1
2…モジュール
ラ、４…トルクプロセッシングコントローラ、５…モー
タコントローラ、６…モータ、７…減速機、８ａ，８ｂ
…駆動輪、９…補助バッテリ、１０…アクセルペダル、
C1〜C96…セル、CC1〜CC12…セルコントローラ、M1〜M1
2…モジュール
Claims (5)
- 【請求項１】組電池を構成する各セルの電圧を測定する
電圧測定装置と、 前記電圧測定装置により測定された各セルの電圧に基づ
いて、全セルの平均電圧を算出する平均電圧算出装置
と、 電圧が異常であるセルを判定するための異常判定しきい
値を設定する異常判定しきい値設定装置と、 前記平均電圧算出装置により算出された全セルの平均電
圧、または前記異常判定しきい値設定装置により設定さ
れた異常判定しきい値を補正するために、前記組電池の
特性に基づいた補正値を算出する補正値算出装置と、 前記電圧測定装置により測定された各セルの電圧と、前
記平均電圧算出装置により算出された全セルの平均電圧
と、前記異常判定しきい値設定装置により設定された異
常判定しきい値と、前記補正値算出装置により算出され
た補正値とに基づいて異常セルを検出する異常セル検出
装置とを備えることを特徴とする組電池の異常セル検出
装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の組電池の異常セル検出装
置において、 前記組電池の特性に基づいた補正値は、前記組電池のＤ
ＯＤ（放電深度）に対応する値であることを特徴とする
組電池の異常セル検出装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の組電池の異常セル検出装
置において、 前記組電池の特性に基づいた補正値は、前記組電池のＳ
ＯＣ（充電率）に対応する値であることを特徴とする組
電池の異常セル検出装置。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の
異常セル検出装置において、 前記異常判定しきい値設定装置は、前記電圧測定装置に
より測定される全セルの電圧に基づいて算出される標準
偏差に基づいて、前記異常判定しきい値を設定すること
を特徴とする組電池の異常セル検出装置。 - 【請求項５】組電池を構成する各セルの電圧を検出し、 前記各セルの電圧から平均電圧を算出し、 前記各セルの電圧と前記平均電圧との差（以下、電圧差
と呼ぶ）を算出し、 異常セルを判定するための判定しきい値を算出し、 前記電圧差および前記判定しきい値の少なくともいずれ
か一方を前記組電池の特性に基づいて補正した後、両者
を比較して前記各セルの異常セルを判定することを特徴
とする組電池の異常セル検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139133A JP2002334726A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139133A JP2002334726A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002334726A true JP2002334726A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18985961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139133A Pending JP2002334726A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 組電池の異常セル検出装置および異常セル検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002334726A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017545A1 (ja) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | 二次電池の電圧補正方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置 |
| WO2008002076A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University | Battery test apparatus and battery test method |
| JP2009037962A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | 二次電池の異常検出装置および異常検出方法 |
| WO2009049227A2 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Texas Instruments Incorporated | Systems, methods and circuits for identifying a micro-short |
| JP2009089484A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi Ltd | 電池用集積回路および該電池用集積回路を使用した車両用電源システム |
| JP2010032431A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Denso Corp | リモート車両診断方法、リモート車両診断システム、及び車載診断装置 |
| CN101957434A (zh) * | 2009-07-14 | 2011-01-26 | 通用汽车环球科技运作公司 | 在低功率操作时使用低性能电池检测来改进可靠性的方法 |
| JP2011135657A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリシステム及びこれを備える車両並びにバッテリシステムの電流制限状態検出方法 |
| EP2397863A1 (fr) | 2010-06-15 | 2011-12-21 | Saft | Systeme de surveillance de l'etat d'une batterie |
| CN101515024B (zh) * | 2008-02-06 | 2012-05-02 | 通用汽车环球科技运作公司 | 燃料电池系统中低性能电池的在线预测和检测 |
| RU2466418C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2012-11-10 | Сергей Васильевич Городилов | Способ оценки технического состояния и отбраковки аккумуляторов в аккумуляторных батареях |
| JP2012239379A (ja) * | 2006-11-06 | 2012-12-06 | Nec Corp | 組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法 |
| WO2013021956A1 (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | シャープ株式会社 | 充放電制御装置 |
| JP2015527047A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-09-10 | エルジー・ケム・リミテッド | マルチｂｍｓ起動装置 |
| JP2017010813A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
| JP2017062892A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の評価装置 |
| EP3301465A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-04 | GS Yuasa International Ltd. | Energy storage apparatus, energy storage system, and method of determining state of energy storage apparatus |
| JP2020020732A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Ｇｓユアサ | 検査装置、検査方法 |
| US10901046B2 (en) | 2016-07-12 | 2021-01-26 | Envision Aesc Energy Devices, Ltd. | Information processing apparatus, control method, and program |
| CN114127570A (zh) * | 2020-01-22 | 2022-03-01 | 株式会社Lg新能源 | 电池诊断系统、电力系统以及电池诊断方法 |
| KR20230088014A (ko) | 2021-12-10 | 2023-06-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이상 배터리 셀 검출 방법 및 시스템 |
| US11913998B2 (en) | 2018-07-25 | 2024-02-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Management device and power supply system |
| JP7453402B2 (ja) | 2020-07-31 | 2024-03-19 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | バッテリー管理装置、バッテリーパック、バッテリーシステム及びバッテリー管理方法 |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001139133A patent/JP2002334726A/ja active Pending
Cited By (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528575B2 (en) | 2003-08-14 | 2009-05-05 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | Method and apparatus for correcting voltage of secondary battery, and method and apparatus for estimating state of charge of secondary battery |
| WO2005017545A1 (ja) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | 二次電池の電圧補正方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置 |
| WO2008002076A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University | Battery test apparatus and battery test method |
| US9780593B2 (en) | 2006-11-06 | 2017-10-03 | Nec Corporation | Electric cells for battery pack, battery control system, and battery control method |
| JP2014150717A (ja) * | 2006-11-06 | 2014-08-21 | Nec Corp | 単電池 |
| JP2014090664A (ja) * | 2006-11-06 | 2014-05-15 | Nec Corp | 電池制御システムおよび単電池 |
| JP2012239379A (ja) * | 2006-11-06 | 2012-12-06 | Nec Corp | 組電池用単電池、電池制御システムおよび電池制御方法 |
| JP2009037962A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | 二次電池の異常検出装置および異常検出方法 |
| JP2009089484A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi Ltd | 電池用集積回路および該電池用集積回路を使用した車両用電源システム |
| 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 |
| CN101515024B (zh) * | 2008-02-06 | 2012-05-02 | 通用汽车环球科技运作公司 | 燃料电池系统中低性能电池的在线预测和检测 |
| JP2010032431A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Denso Corp | リモート車両診断方法、リモート車両診断システム、及び車載診断装置 |
| CN101957434A (zh) * | 2009-07-14 | 2011-01-26 | 通用汽车环球科技运作公司 | 在低功率操作时使用低性能电池检测来改进可靠性的方法 |
| RU2466418C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2012-11-10 | Сергей Васильевич Городилов | Способ оценки технического состояния и отбраковки аккумуляторов в аккумуляторных батареях |
| JP2011135657A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリシステム及びこれを備える車両並びにバッテリシステムの電流制限状態検出方法 |
| EP2397863A1 (fr) | 2010-06-15 | 2011-12-21 | Saft | Systeme de surveillance de l'etat d'une batterie |
| WO2013021956A1 (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | シャープ株式会社 | 充放電制御装置 |
| JP2015527047A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-09-10 | エルジー・ケム・リミテッド | マルチｂｍｓ起動装置 |
| JP2017010813A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
| JP2017062892A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の評価装置 |
| US10901046B2 (en) | 2016-07-12 | 2021-01-26 | Envision Aesc Energy Devices, Ltd. | Information processing apparatus, control method, and program |
| CN107887659B (zh) * | 2016-09-30 | 2022-03-01 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电装置、蓄电系统、蓄电装置的状态判定方法 |
| EP3301465A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-04 | GS Yuasa International Ltd. | Energy storage apparatus, energy storage system, and method of determining state of energy storage apparatus |
| US10539626B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-01-21 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage apparatus, energy storage system, and method of determining state of energy storage apparatus |
| CN107887659A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电装置、蓄电系统、蓄电装置的状态判定方法 |
| US11913998B2 (en) | 2018-07-25 | 2024-02-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Management device and power supply system |
| JP7035891B2 (ja) | 2018-08-03 | 2022-03-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 検査装置、検査方法 |
| WO2020026663A1 (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Ｇｓユアサ | 検査装置、検査方法、検査プログラム、組電池システム |
| JP2020020732A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Ｇｓユアサ | 検査装置、検査方法 |
| CN114127570A (zh) * | 2020-01-22 | 2022-03-01 | 株式会社Lg新能源 | 电池诊断系统、电力系统以及电池诊断方法 |
| JP2022540403A (ja) * | 2020-01-22 | 2022-09-15 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | バッテリー診断システム、電力システム及びバッテリー診断方法 |
| JP7364160B2 (ja) | 2020-01-22 | 2023-10-18 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | バッテリー診断システム、電力システム及びバッテリー診断方法 |
| CN114127570B (zh) * | 2020-01-22 | 2023-10-20 | 株式会社Lg新能源 | 电池诊断系统、电力系统以及电池诊断方法 |
| JP7453402B2 (ja) | 2020-07-31 | 2024-03-19 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | バッテリー管理装置、バッテリーパック、バッテリーシステム及びバッテリー管理方法 |
| KR20230088014A (ko) | 2021-12-10 | 2023-06-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이상 배터리 셀 검출 방법 및 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| JP3539412B2 (ja) | 組電池の異常検出装置 | |
| US9007028B2 (en) | Control device for electric power storage device and vehicle equipped with the same | |
| US10024945B2 (en) | Abnormality diagnosis apparatus that determines an abnormality of a power-supply voltage sensor | |
| US9973018B2 (en) | Electric storage system | |
| US20100026243A1 (en) | Method of controlling battery charging and discharging in a hybrid car power source | |
| US20130241480A1 (en) | Battery control device, battery system, electric vehicle, movable body, power storage device, and power supply device | |
| JP5970437B2 (ja) | 電動車両の回転電機駆動システム、バッテリシステムおよび回転電機制御装置 | |
| JP2003057321A (ja) | 二次電池の出力劣化演算装置および方法 | |
| JP2000150003A (ja) | ハイブリッド車の充電量演算方法および充電量演算装置 | |
| US8501360B2 (en) | Fuel cell output control device | |
| JP2002033135A (ja) | 組電池診断装置 | |
| JP2004014205A (ja) | 電池異常劣化検出装置 | |
| JP2010220380A (ja) | 組電池の容量調整装置 | |
| JP2003304646A (ja) | 組電池の電圧検出装置 | |
| JP5108076B2 (ja) | 車両充電装置 | |
| JP3649092B2 (ja) | 組電池異常検出装置 | |
| JP2011072157A (ja) | 組電池の容量調整装置 | |
| CN106394266B (zh) | 用于同步燃料电池车辆的电压的方法 | |
| JP3750412B2 (ja) | 車載バッテリ制御システム | |
| JP3772735B2 (ja) | セル電圧検出装置 | |
| JP4874646B2 (ja) | 電池用制御装置、電動車両、及び二次電池の制御方法 | |
| JP2008089519A (ja) | 充電状態検出装置及び検出方法 | |
| JP4149682B2 (ja) | ハイブリッド車用組電池状態制御方法 | |
| JP2003061257A (ja) | 組電池の容量調整装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040610 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |