JP2003151643A - 組電池の状態判定装置 - Google Patents
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- 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】 組電池を構成する複数の電池ブロックの各々
の電圧を異なるタイミングで計測したときでもより正確
に組電池の異常を判定する。 【解決手段】 組電池を構成する各電池ブロックの各々
の電圧を各々異なるタイミングで計測する際に、各々の
電圧を計測するタイミングと同じタイミングで各々の電
流を計測した電池ブロック毎の電圧Ｖと電流Ｉとを読み
込み（Ｓ１００〜Ｓ１０８）、組電池の温度Ｔから内部
抵抗Ｒを導出する（Ｓ１１０，Ｓ１１２）。複数の電池
ブロックの各々の電圧のうちの２つの電圧の電圧差（Ｖ
N−ＶN+1）に、２つの電圧に対応する２つの電流の電流
差（ＩN−ＩN+1）と組電池の内部抵抗Ｒと乗じた値を加
算して電圧差ΔＶを演算し（Ｓ１１６）、演算された電
圧差ΔＶのうちの最大値ΔＶmaxが閾値Ｖrefを超えると
き、過放電が生じていると判定する（Ｓ１２２，Ｓ１２
４，Ｓ１２８）。
の電圧を異なるタイミングで計測したときでもより正確
に組電池の異常を判定する。 【解決手段】 組電池を構成する各電池ブロックの各々
の電圧を各々異なるタイミングで計測する際に、各々の
電圧を計測するタイミングと同じタイミングで各々の電
流を計測した電池ブロック毎の電圧Ｖと電流Ｉとを読み
込み（Ｓ１００〜Ｓ１０８）、組電池の温度Ｔから内部
抵抗Ｒを導出する（Ｓ１１０，Ｓ１１２）。複数の電池
ブロックの各々の電圧のうちの２つの電圧の電圧差（Ｖ
N−ＶN+1）に、２つの電圧に対応する２つの電流の電流
差（ＩN−ＩN+1）と組電池の内部抵抗Ｒと乗じた値を加
算して電圧差ΔＶを演算し（Ｓ１１６）、演算された電
圧差ΔＶのうちの最大値ΔＶmaxが閾値Ｖrefを超えると
き、過放電が生じていると判定する（Ｓ１２２，Ｓ１２
４，Ｓ１２８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組電池の状態判定
装置に関し、詳しくは、複数の電池ブロックを直列接続
してなる組電池の状態を判定する状態判定装置に関す
る。
装置に関し、詳しくは、複数の電池ブロックを直列接続
してなる組電池の状態を判定する状態判定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の組電池の状態判定装置と
しては、負荷に電力供給する組電池を構成する一つある
いは複数の単電池からなる複数の電池ブロック毎に取り
付けられた電圧計を用いて複数の電池ブロックの各々電
圧を同時に計測し、この同時に計測された各電圧に基づ
いて組電池の異常を判定するものが提案されている。こ
の状態判定装置では、同時に計測された各電圧のうちの
二つの電圧の偏差が所定値以上であるときに、過放電の
単電池が存在するものとして組電池の異常と判定してい
る。
しては、負荷に電力供給する組電池を構成する一つある
いは複数の単電池からなる複数の電池ブロック毎に取り
付けられた電圧計を用いて複数の電池ブロックの各々電
圧を同時に計測し、この同時に計測された各電圧に基づ
いて組電池の異常を判定するものが提案されている。こ
の状態判定装置では、同時に計測された各電圧のうちの
二つの電圧の偏差が所定値以上であるときに、過放電の
単電池が存在するものとして組電池の異常と判定してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た組電池の状態判定装置では、複数の電池ブロックの各
電圧を同時に計測できない場合に、組電池の異常を誤判
定するおそれがある。即ち、電池ブロックの単電池には
内部抵抗が存在するから、複数の電池ブロックの各々の
電圧を計測する過程で組電池を流れる電流が変動したと
きには組電池が正常であるにも拘わらず、所定値以上の
電圧の偏差となる場合があることに基づいている。こう
した問題は、組電池を流れる電流の変動が大きいシステ
ムにおいて大きくクローズアップされる。
た組電池の状態判定装置では、複数の電池ブロックの各
電圧を同時に計測できない場合に、組電池の異常を誤判
定するおそれがある。即ち、電池ブロックの単電池には
内部抵抗が存在するから、複数の電池ブロックの各々の
電圧を計測する過程で組電池を流れる電流が変動したと
きには組電池が正常であるにも拘わらず、所定値以上の
電圧の偏差となる場合があることに基づいている。こう
した問題は、組電池を流れる電流の変動が大きいシステ
ムにおいて大きくクローズアップされる。
【０００４】本発明の組電池の状態判定装置は、こうし
た課題を解決し、複数の電池ブロックの各々の電圧を同
時に検出できない装置を用いて正確に電池の状態を判定
することを目的の一つとする。また、本発明の組電池の
状態判定装置は、より安価な装置を用いて正確に電池の
状態を判定することを目的の一つとする。
た課題を解決し、複数の電池ブロックの各々の電圧を同
時に検出できない装置を用いて正確に電池の状態を判定
することを目的の一つとする。また、本発明の組電池の
状態判定装置は、より安価な装置を用いて正確に電池の
状態を判定することを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の組電池の状態判定装置は、上述の目的の少なくと
も一部を達成するために以下の手段を採った。
発明の組電池の状態判定装置は、上述の目的の少なくと
も一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】本発明の組電池の状態判定装置は、複数の
電池ブロックを直列接続してなる組電池の状態を判定す
る状態判定装置であって、前記複数の電池ブロックの各
々の電圧を異なるタイミングで計測する電圧計測手段
と、前記組電池に流れる電流を計測する電流計測手段
と、異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測さ
れた前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々の
電圧に対応して該各々の電圧が計測されたタイミングと
同一のタイミングで前記電流計測手段により計測された
各々の電流とを用いて前記組電池の状態を判定する状態
判定手段とを備えることを要旨とする。
電池ブロックを直列接続してなる組電池の状態を判定す
る状態判定装置であって、前記複数の電池ブロックの各
々の電圧を異なるタイミングで計測する電圧計測手段
と、前記組電池に流れる電流を計測する電流計測手段
と、異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測さ
れた前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々の
電圧に対応して該各々の電圧が計測されたタイミングと
同一のタイミングで前記電流計測手段により計測された
各々の電流とを用いて前記組電池の状態を判定する状態
判定手段とを備えることを要旨とする。
【０００７】この本発明の組電池の状態判定装置では、
複数の電池ブロックの各々の電圧を異なるタイミングで
計測する電圧計測手段により計測された各々の電圧と、
その各々の電圧が計測されたタイミングと同一のタイミ
ングで電流計測手段により計測された各々の電流とを用
いて組電池の状態を判定する。これにより、電圧計測手
段が複数の電池ブロックの各々の電圧を同時に計測しな
いときでも正確に組電池の状態を判定することができ
る。ここで、「電池ブロック」とは、複数のセル（単電
池）により構成されたものの他、１つのセル（単電池）
により構成されたものも含まれる。
複数の電池ブロックの各々の電圧を異なるタイミングで
計測する電圧計測手段により計測された各々の電圧と、
その各々の電圧が計測されたタイミングと同一のタイミ
ングで電流計測手段により計測された各々の電流とを用
いて組電池の状態を判定する。これにより、電圧計測手
段が複数の電池ブロックの各々の電圧を同時に計測しな
いときでも正確に組電池の状態を判定することができ
る。ここで、「電池ブロック」とは、複数のセル（単電
池）により構成されたものの他、１つのセル（単電池）
により構成されたものも含まれる。
【０００８】こうした本発明の組電池の状態判定装置に
おいて、前記電圧計測手段は、前記電池ブロックの端子
間電圧を検出可能な電圧計と、前記複数の電池ブロック
の中から該電圧計による検出対象となる電池ブロックを
切り替え可能な切替手段とを備えるものとすることもで
きる。こうすれば、電圧計の数を削減でき、組電池の状
態判定装置を安価に構成することができる。
おいて、前記電圧計測手段は、前記電池ブロックの端子
間電圧を検出可能な電圧計と、前記複数の電池ブロック
の中から該電圧計による検出対象となる電池ブロックを
切り替え可能な切替手段とを備えるものとすることもで
きる。こうすれば、電圧計の数を削減でき、組電池の状
態判定装置を安価に構成することができる。
【０００９】また、本発明の組電池の状態判定装置にお
いて、前記状態判定手段は、前記電圧計測手段により計
測された前記各々の電圧と、該各々の電圧に対応して前
記電流計測手段により計測された前記各々の電流と、前
記組電池の温度に対応する組電池の内部抵抗とに基づい
て前記組電池の過放電の有無を判定する手段あるものと
することもできる。この態様の本発明の組電池の状態判
定装置において、前記状態判定手段は、前記各々の電圧
から、前記各々の電流と前記組電池の内部抵抗とによる
該各々の電圧の電圧降下分を考慮して前記組電池の過放
電の有無を判定する手段であるものとすることもでき
る。この態様の本発明の組電池の状態判定装置におい
て、前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロックの前
記各々の電圧のうちの２つの電圧の偏差を前記各々の電
流のうちの該２つの電圧に対応する２つの電流と前記内
部抵抗とに基づいて補正し、該補正された偏差の絶対値
が所定値よりも大きいときに過放電と判定する手段であ
るものとすることもできる。
いて、前記状態判定手段は、前記電圧計測手段により計
測された前記各々の電圧と、該各々の電圧に対応して前
記電流計測手段により計測された前記各々の電流と、前
記組電池の温度に対応する組電池の内部抵抗とに基づい
て前記組電池の過放電の有無を判定する手段あるものと
することもできる。この態様の本発明の組電池の状態判
定装置において、前記状態判定手段は、前記各々の電圧
から、前記各々の電流と前記組電池の内部抵抗とによる
該各々の電圧の電圧降下分を考慮して前記組電池の過放
電の有無を判定する手段であるものとすることもでき
る。この態様の本発明の組電池の状態判定装置におい
て、前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロックの前
記各々の電圧のうちの２つの電圧の偏差を前記各々の電
流のうちの該２つの電圧に対応する２つの電流と前記内
部抵抗とに基づいて補正し、該補正された偏差の絶対値
が所定値よりも大きいときに過放電と判定する手段であ
るものとすることもできる。
【００１０】更に、本発明の組電池の状態判定装置にお
いて、異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測
された前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々
の電圧に対応して該各々の電圧が計測されたタイミング
と同一のタイミングで前記電流計測手段により計測され
た各々の電流とを該複数の電池ブロック毎の対のデータ
として複数記憶する記憶手段を備え、前記状態判定手段
は、該記憶手段により記憶された複数の対のデータから
前記複数の電池ブロック毎の電圧と電流との直線関係を
演算し、該演算した直線関係から前記複数の電池ブロッ
ク毎の起電圧または内部抵抗を算出し、該算出された電
池ブロック毎の起電圧または内部抵抗に基づいて前記組
電池の異常の有無を判定する手段であるものとすること
もできる。この態様の本発明の組電池の状態判定装置に
おいて、前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロック
のうちの２つのブロックにおける起電圧差が第１の所定
値よりも大きいとき、または、前記複数の電池ブロック
のうちの２つのブロックにおける内部抵抗差が第２の所
定値よりも大きいときに異常と判定する手段であるもの
とすることもできる。
いて、異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測
された前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々
の電圧に対応して該各々の電圧が計測されたタイミング
と同一のタイミングで前記電流計測手段により計測され
た各々の電流とを該複数の電池ブロック毎の対のデータ
として複数記憶する記憶手段を備え、前記状態判定手段
は、該記憶手段により記憶された複数の対のデータから
前記複数の電池ブロック毎の電圧と電流との直線関係を
演算し、該演算した直線関係から前記複数の電池ブロッ
ク毎の起電圧または内部抵抗を算出し、該算出された電
池ブロック毎の起電圧または内部抵抗に基づいて前記組
電池の異常の有無を判定する手段であるものとすること
もできる。この態様の本発明の組電池の状態判定装置に
おいて、前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロック
のうちの２つのブロックにおける起電圧差が第１の所定
値よりも大きいとき、または、前記複数の電池ブロック
のうちの２つのブロックにおける内部抵抗差が第２の所
定値よりも大きいときに異常と判定する手段であるもの
とすることもできる。
【００１１】あるいは、本発明の組電池の状態判定装置
において、異なるタイミングで前記電圧計測手段により
計測された前記複数の電池ブロックの各々の電圧のうち
の２つの電圧の偏差を、該各々の電圧に対応して該各々
の電圧が計測されたタイミングと同一のタイミングで前
記電流計測手段により計測された各々の電流のうちの該
２つの電圧に対応する２つの電流と、前記組電池の温度
に対応する組電池の内部抵抗とに基づいて補正する補正
手段と、該補正された２つの電圧の偏差と、該２つの電
圧に対応する２つの電流の平均とを対のデータとして複
数記憶する記憶手段とを備え、前記状態判定手段は、前
記記憶手段により記憶された複数の対のデータから前記
複数の電池ブロックにおける前記２つの電圧の偏差と前
記２つの電流の平均との直線関係を演算し、該演算した
直線関係から前記複数の電池ブロックにおける２つのブ
ロックの起電圧差または内部抵抗差を算出し、該算出さ
れた起電圧差または内部抵抗差に基づいて前記組電池の
異常を判定する手段であるものとすることもできる。こ
の態様の本発明の組電池の状態判定装置において、前記
状態判定手段は、前記２つのブロックの起電圧差が第１
の所定値よりも大きいとき、または、前記２つのブロッ
クの内部抵抗差が第２の所定値よりも大きいときに異常
と判定する手段であるものとすることもできる。
において、異なるタイミングで前記電圧計測手段により
計測された前記複数の電池ブロックの各々の電圧のうち
の２つの電圧の偏差を、該各々の電圧に対応して該各々
の電圧が計測されたタイミングと同一のタイミングで前
記電流計測手段により計測された各々の電流のうちの該
２つの電圧に対応する２つの電流と、前記組電池の温度
に対応する組電池の内部抵抗とに基づいて補正する補正
手段と、該補正された２つの電圧の偏差と、該２つの電
圧に対応する２つの電流の平均とを対のデータとして複
数記憶する記憶手段とを備え、前記状態判定手段は、前
記記憶手段により記憶された複数の対のデータから前記
複数の電池ブロックにおける前記２つの電圧の偏差と前
記２つの電流の平均との直線関係を演算し、該演算した
直線関係から前記複数の電池ブロックにおける２つのブ
ロックの起電圧差または内部抵抗差を算出し、該算出さ
れた起電圧差または内部抵抗差に基づいて前記組電池の
異常を判定する手段であるものとすることもできる。こ
の態様の本発明の組電池の状態判定装置において、前記
状態判定手段は、前記２つのブロックの起電圧差が第１
の所定値よりも大きいとき、または、前記２つのブロッ
クの内部抵抗差が第２の所定値よりも大きいときに異常
と判定する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
組電池の状態判定装置２０を負荷１２により電力を消費
または回生される組電池１０に取り付けた際の構成の概
略を示す構成図である。実施例の組電池の状態判定装置
２０は、図示するように、組電池１０を構成する電池ブ
ロックＢ１〜Ｂｎの端子間電圧Ｖ１〜Ｖｎをそれぞれ異
なるタイミングで検出する電圧計測器２２と、組電池１
０に流れる電流Ｉ１〜Ｉｎを検出する電流計２６と、組
電池１０の温度Ｔを検出する温度計２８と、電圧計測器
２２，電流計２６，温度計２８などの検出結果から組電
池１０の過放電による異常や内部抵抗による異常，起電
力による異常などを判定する電子制御ユニット３０と、
表示装置としてのＬＥＤ５０とを備える。
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
組電池の状態判定装置２０を負荷１２により電力を消費
または回生される組電池１０に取り付けた際の構成の概
略を示す構成図である。実施例の組電池の状態判定装置
２０は、図示するように、組電池１０を構成する電池ブ
ロックＢ１〜Ｂｎの端子間電圧Ｖ１〜Ｖｎをそれぞれ異
なるタイミングで検出する電圧計測器２２と、組電池１
０に流れる電流Ｉ１〜Ｉｎを検出する電流計２６と、組
電池１０の温度Ｔを検出する温度計２８と、電圧計測器
２２，電流計２６，温度計２８などの検出結果から組電
池１０の過放電による異常や内部抵抗による異常，起電
力による異常などを判定する電子制御ユニット３０と、
表示装置としてのＬＥＤ５０とを備える。
【００１３】各電池ブロックＢ１〜Ｂｎは、１つのセル
（単電池）あるいは直列接続された複数のセルにより形
成されている。
（単電池）あるいは直列接続された複数のセルにより形
成されている。
【００１４】電圧計測器２２は、電池ブロックＢ１〜Ｂ
ｎの各々の端子間電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出可能な電圧計２
３と、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の端子間と電圧計
２３の端子間との接続を切り替え可能な切替回路２４と
により構成されている。
ｎの各々の端子間電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出可能な電圧計２
３と、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の端子間と電圧計
２３の端子間との接続を切り替え可能な切替回路２４と
により構成されている。
【００１５】電子制御ユニット３０は、ＣＰＵ３２を中
心として構成されたワンチップマイクロプロセッサとし
て構成されており、処理プログラムが記憶されたＲＯＭ
３４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ３６と、入出
力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニッ
ト３０には、電圧計２３からの電圧Ｖ１〜Ｖｎや電流計
２６からの電流Ｉ１〜Ｉｎ、温度センサからの温度Ｔ、
クロック発振回路４０から出力されるクロック信号など
が入力ポートを介して入力されている。また、電子制御
ユニット３０からは、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの端子間
と電圧計２３の端子間との接続に関する指令信号である
切替指令信号や状態判定装置２０による組電池１０の状
態の判定結果を表示するＬＥＤ５０への点灯信号などが
出力ポートを介して出力されている。
心として構成されたワンチップマイクロプロセッサとし
て構成されており、処理プログラムが記憶されたＲＯＭ
３４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ３６と、入出
力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニッ
ト３０には、電圧計２３からの電圧Ｖ１〜Ｖｎや電流計
２６からの電流Ｉ１〜Ｉｎ、温度センサからの温度Ｔ、
クロック発振回路４０から出力されるクロック信号など
が入力ポートを介して入力されている。また、電子制御
ユニット３０からは、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの端子間
と電圧計２３の端子間との接続に関する指令信号である
切替指令信号や状態判定装置２０による組電池１０の状
態の判定結果を表示するＬＥＤ５０への点灯信号などが
出力ポートを介して出力されている。
【００１６】こうして構成された実施例の組電池の状態
判定装置２０の動作、特に組電池１０内に過放電のセル
の存在の有無を判定する動作について説明する。図２
は、実施例の組電池の状態判定装置２０の電子制御ユニ
ットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰
り返し実行される。
判定装置２０の動作、特に組電池１０内に過放電のセル
の存在の有無を判定する動作について説明する。図２
は、実施例の組電池の状態判定装置２０の電子制御ユニ
ットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰
り返し実行される。
【００１７】異常判定ルーチンが実行されると、電子制
御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、変数Ｎを初期化
して、即ち値１に設定して（ステップＳ１００）、電池
ブロックＢ１〜Ｂｎのうち変数Ｎに対応する電池ブロッ
クＢＮを電圧計２３による検出対象として切替回路２４
に対して切替指令信号を出力する（ステップＳ１０
２）。切替指令信号の出力後、電圧計２３により検出さ
れた電池ブロックＢＮの電圧ＶＮと、電圧計２３による
検出と同じタイミングで電流計２６により検出された組
電池１０を流れる電流ＩＮ、即ち電池ブロックＢＮを流
れる電流ＩＮとを読み込み（ステップＳ１０４）、変数
Ｎをインクリメントする（ステップＳ１０６）。そし
て、変数Ｎが値ｎを超えたか否か、即ち全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎおよびこれに対応する
電流Ｉ１〜Ｉｎが読み込まれたか否かを判定する（ステ
ップＳ１０８）。全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧
Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎが読み込まれていない
ときには、読み込まれたと判定されるまでステップＳ１
０２〜Ｓ１０６までの処理を繰り返す。全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎ
が読み込まれると、温度計２８により検出された組電池
１０の温度Ｔを読み込み（ステップＳ１１０）、読み込
んだ温度Ｔから組電池１０の内部抵抗Ｒを導出する（ス
テップＳ１１２）。ここで、内部抵抗Ｒは、実施例で
は、組電池１０の温度Ｔと組電池１０の内部抵抗Ｒとの
関係をマップとして予め求めてＲＯＭ３４に記憶してお
き、組電池１０の温度Ｔが与えられると、マップから対
応する組電池１０の内部抵抗Ｒが導出されるものとし
た。このマップの一例を図３に示す。なお、実施例で
は、組電池１０の電池ブロックＢ１〜Ｂｎに対して一つ
の温度計を設けたが、組電池１０の各電池ブロックＢ１
〜Ｂｎの温度分布を考慮して電池ブロックＢ１〜Ｂｎに
複数の温度計を設けるものとして構わない。
御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、変数Ｎを初期化
して、即ち値１に設定して（ステップＳ１００）、電池
ブロックＢ１〜Ｂｎのうち変数Ｎに対応する電池ブロッ
クＢＮを電圧計２３による検出対象として切替回路２４
に対して切替指令信号を出力する（ステップＳ１０
２）。切替指令信号の出力後、電圧計２３により検出さ
れた電池ブロックＢＮの電圧ＶＮと、電圧計２３による
検出と同じタイミングで電流計２６により検出された組
電池１０を流れる電流ＩＮ、即ち電池ブロックＢＮを流
れる電流ＩＮとを読み込み（ステップＳ１０４）、変数
Ｎをインクリメントする（ステップＳ１０６）。そし
て、変数Ｎが値ｎを超えたか否か、即ち全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎおよびこれに対応する
電流Ｉ１〜Ｉｎが読み込まれたか否かを判定する（ステ
ップＳ１０８）。全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧
Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎが読み込まれていない
ときには、読み込まれたと判定されるまでステップＳ１
０２〜Ｓ１０６までの処理を繰り返す。全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎ
が読み込まれると、温度計２８により検出された組電池
１０の温度Ｔを読み込み（ステップＳ１１０）、読み込
んだ温度Ｔから組電池１０の内部抵抗Ｒを導出する（ス
テップＳ１１２）。ここで、内部抵抗Ｒは、実施例で
は、組電池１０の温度Ｔと組電池１０の内部抵抗Ｒとの
関係をマップとして予め求めてＲＯＭ３４に記憶してお
き、組電池１０の温度Ｔが与えられると、マップから対
応する組電池１０の内部抵抗Ｒが導出されるものとし
た。このマップの一例を図３に示す。なお、実施例で
は、組電池１０の電池ブロックＢ１〜Ｂｎに対して一つ
の温度計を設けたが、組電池１０の各電池ブロックＢ１
〜Ｂｎの温度分布を考慮して電池ブロックＢ１〜Ｂｎに
複数の温度計を設けるものとして構わない。
【００１８】こうして各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧
Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎと内部抵抗Ｒとが導出
されると、変数Ｎを値１に設定して（ステップＳ１１
４）、次式（式（１））を用いて電圧差ΔＶを演算し
（ステップＳ１１６）、変数Ｎをインクリメントする
（ステップＳ１１８）。
Ｖ１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎと内部抵抗Ｒとが導出
されると、変数Ｎを値１に設定して（ステップＳ１１
４）、次式（式（１））を用いて電圧差ΔＶを演算し
（ステップＳ１１６）、変数Ｎをインクリメントする
（ステップＳ１１８）。
【００１９】
【数１】
ΔＶ＝｜（ＶN−ＶN+1）＋Ｒ＊（ＩN−ＩN+1）｜ （１）
【００２０】変数Ｎが値（ｎ−１）を超えるまで、即ち
全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎに亘る電圧差ΔＶが演算
されるまでステップＳ１１６，Ｓ１１８の処理を繰り返
し（ステップＳ１２０）、演算された電圧差ΔＶのうち
の最大値である最大電圧差ΔＶmaxを算出し（ステップ
Ｓ１２２）、算出された最大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖref
以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。最
大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖref以下であるときには、組電
池１０内に過放電セルが存在しない、即ち正常であると
判断して（ステップＳ１２６）、本ルーチンを終了す
る。一方、最大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖrefを超えると
き、組電池１０内に過放電のセルが存在する、即ち過放
電であると判断して、例えば、過放電を表示するＬＥＤ
５０に点灯信号を出力して（ステップＳ１２８）本ルー
チンを終了する。ここで、最大電圧差Ｖmaxを過放電の
判定対象とするのは、最大電圧差ΔＶmaxを判定対象と
すれば組電池１０内の少なくともいずれかのセルに過放
電が発生しているか否かを判定できることに基づいてい
る。なお、異常セルが存在する電池ブロックを特定する
場合には、最大電圧差ΔＶmaxを導出することなく、ス
テップＳ１１６で算出された各電圧差ΔＶについて閾値
Ｖrefとの比較を行なえばよい。
全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎに亘る電圧差ΔＶが演算
されるまでステップＳ１１６，Ｓ１１８の処理を繰り返
し（ステップＳ１２０）、演算された電圧差ΔＶのうち
の最大値である最大電圧差ΔＶmaxを算出し（ステップ
Ｓ１２２）、算出された最大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖref
以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。最
大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖref以下であるときには、組電
池１０内に過放電セルが存在しない、即ち正常であると
判断して（ステップＳ１２６）、本ルーチンを終了す
る。一方、最大電圧差ΔＶmaxが閾値Ｖrefを超えると
き、組電池１０内に過放電のセルが存在する、即ち過放
電であると判断して、例えば、過放電を表示するＬＥＤ
５０に点灯信号を出力して（ステップＳ１２８）本ルー
チンを終了する。ここで、最大電圧差Ｖmaxを過放電の
判定対象とするのは、最大電圧差ΔＶmaxを判定対象と
すれば組電池１０内の少なくともいずれかのセルに過放
電が発生しているか否かを判定できることに基づいてい
る。なお、異常セルが存在する電池ブロックを特定する
場合には、最大電圧差ΔＶmaxを導出することなく、ス
テップＳ１１６で算出された各電圧差ΔＶについて閾値
Ｖrefとの比較を行なえばよい。
【００２１】図４は、一の電池ブロックの端子間電圧Ｖ
と電流Ｉとの関係を説明する説明図である。図４に示す
ように、電池ブロックを流れる電流Ｉに比例して、電池
ブロックの内部抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ・Ｉが大きくな
り、検出される端子間電圧Ｖは小さくなる。このため、
複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を異なるタイミ
ングで検出すると、その検出の過程で電池ブロックに流
れる電流の大きさが変動したときに各々の端子間電圧に
含まれる電圧降下量は各々で異なるものとなる。したが
って、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を異なる
タイミングで検出したときに、複数の電池ブロックの各
々の端子間電圧のみに基づいて組電池の過放電の有無を
判定すると、誤判定を起こす可能性が高くなる。そこ
で、各々の端子間電圧を検出する際に、その検出と同一
のタイミングで電流を検出しておけば、この電流と電池
ブロックの温度から導出された内部抵抗とにより電圧降
下量を算出できるから、電圧降下量に基づく端子間電圧
への影響を除去することにより、組電池の過放電の有無
を正確に判定できるのである。
と電流Ｉとの関係を説明する説明図である。図４に示す
ように、電池ブロックを流れる電流Ｉに比例して、電池
ブロックの内部抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ・Ｉが大きくな
り、検出される端子間電圧Ｖは小さくなる。このため、
複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を異なるタイミ
ングで検出すると、その検出の過程で電池ブロックに流
れる電流の大きさが変動したときに各々の端子間電圧に
含まれる電圧降下量は各々で異なるものとなる。したが
って、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を異なる
タイミングで検出したときに、複数の電池ブロックの各
々の端子間電圧のみに基づいて組電池の過放電の有無を
判定すると、誤判定を起こす可能性が高くなる。そこ
で、各々の端子間電圧を検出する際に、その検出と同一
のタイミングで電流を検出しておけば、この電流と電池
ブロックの温度から導出された内部抵抗とにより電圧降
下量を算出できるから、電圧降下量に基づく端子間電圧
への影響を除去することにより、組電池の過放電の有無
を正確に判定できるのである。
【００２２】以上説明した実施例の組電池の状態判定装
置２０によれば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧
Ｖ１〜Ｖｎを検出する際に同一のタイミングで各々の電
流Ｉ１〜Ｉｎを検出し、この各々の電流Ｉ１〜Ｉｎと組
電池１０の内部抵抗Ｒとに基づいて各々の電圧Ｖ１〜Ｖ
ｎの電圧降下分を考慮して過放電の異常を判定するか
ら、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎを
異なるタイミングで検出するときでも、正確に過放電の
有無を判定することができる。このような組電池の状態
判定装置２０は、特に、負荷１２に要求される出力の変
動が大きいシステム、即ち組電池１０を流れる電流の変
動が大きいシステムに対して有効なものとなる。
置２０によれば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧
Ｖ１〜Ｖｎを検出する際に同一のタイミングで各々の電
流Ｉ１〜Ｉｎを検出し、この各々の電流Ｉ１〜Ｉｎと組
電池１０の内部抵抗Ｒとに基づいて各々の電圧Ｖ１〜Ｖ
ｎの電圧降下分を考慮して過放電の異常を判定するか
ら、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎを
異なるタイミングで検出するときでも、正確に過放電の
有無を判定することができる。このような組電池の状態
判定装置２０は、特に、負荷１２に要求される出力の変
動が大きいシステム、即ち組電池１０を流れる電流の変
動が大きいシステムに対して有効なものとなる。
【００２３】また、実施例の組電池の状態判定装置２０
によれば、切替回路２４の切り替えにより電圧計２３に
より各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出
するから、電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧計を設ける
必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
によれば、切替回路２４の切り替えにより電圧計２３に
より各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出
するから、電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧計を設ける
必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【００２４】次に、組電池１０の各電池ブロックＢ１〜
Ｂｎの起電圧および内部抵抗の異常の有無を判定する動
作について説明する。図５および図６は、組電池の状態
判定装置２０の電子制御ユニット３０により実行される
異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
Ｂｎの起電圧および内部抵抗の異常の有無を判定する動
作について説明する。図５および図６は、組電池の状態
判定装置２０の電子制御ユニット３０により実行される
異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２５】図５および図６の異常判定ルーチンが実行
されると、電子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、ま
ず、図２の異常判定ルーチンのステップＳ１００〜１０
６とほぼ同様の処理により、即ち、変数Ｎを値１に設定
し（ステップＳ２００）、この変数Ｎの設定値に対応す
る切替指令信号を切替回路２４に出力し（ステップＳ２
０２）、電池ブロックＢＮの電圧ＶＮとこれに対応する
電流ＩＮとを読み込んで（ステップＳ２０４）、これら
を対データとしてＲＡＭ３６の所定領域に記憶する（ス
テップＳ２０６）。次に変数Ｎをインクリメントして
（ステップＳ２０８）、変数Ｎが値ｎを超えるまで、即
ち全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎについて各々電圧Ｖ１
〜Ｖｎとこれに対応する各々の電流Ｉ１〜Ｉｎとを読み
込んだと判定されるまで、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８
の処理を繰り返す（ステップＳ２１０）。
されると、電子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、ま
ず、図２の異常判定ルーチンのステップＳ１００〜１０
６とほぼ同様の処理により、即ち、変数Ｎを値１に設定
し（ステップＳ２００）、この変数Ｎの設定値に対応す
る切替指令信号を切替回路２４に出力し（ステップＳ２
０２）、電池ブロックＢＮの電圧ＶＮとこれに対応する
電流ＩＮとを読み込んで（ステップＳ２０４）、これら
を対データとしてＲＡＭ３６の所定領域に記憶する（ス
テップＳ２０６）。次に変数Ｎをインクリメントして
（ステップＳ２０８）、変数Ｎが値ｎを超えるまで、即
ち全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎについて各々電圧Ｖ１
〜Ｖｎとこれに対応する各々の電流Ｉ１〜Ｉｎとを読み
込んだと判定されるまで、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８
の処理を繰り返す（ステップＳ２１０）。
【００２６】全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１
〜Ｖｎと電流Ｉ１〜Ｉｎとが読み込まれると、ステップ
Ｓ２００〜Ｓ２１０の処理が所定回数繰り返されたか否
かを判定し（ステップＳ２１２）。上記処理を所定回数
繰り返す。ここで、ステップＳ２００〜Ｓ２１０の処理
を繰り返すのは、各電池ブロックＶ１〜Ｖｎ毎に記憶さ
れる対データを複数取得して後述する最小二乗法を用い
た演算を行なうためである。この所定回数の回数は、組
電池１０の異常を判定するのに十分な対データの数とし
て設定されるものである。上記処理が所定回数繰り返さ
れると、記憶した各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の電圧Ｖ
１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎの複数の対データを用い
て最小二乗法による演算により電池ブロックＢ１〜Ｂｎ
毎の傾きＲ１〜Ｒｎおよび切片ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎを算
出する（ステップＳ２１４）。図７は、電圧Ｖと電流Ｉ
と起電圧ＯＣＶと内部抵抗Ｒとの関係を示す説明図であ
る。電圧Ｖ，電流Ｉ，内部抵抗Ｒ，起電力ＯＣＶの関係
は、図７に示すような関係として示すことができるか
ら、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に対データ（電圧，電
流）を複数記憶していれば、最小二乗法を用いることで
各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧と電流の直線関係を
演算でき、この直線関係の傾きと切片である内部抵抗Ｒ
と起電力ＯＣＶとを導出することができる。
〜Ｖｎと電流Ｉ１〜Ｉｎとが読み込まれると、ステップ
Ｓ２００〜Ｓ２１０の処理が所定回数繰り返されたか否
かを判定し（ステップＳ２１２）。上記処理を所定回数
繰り返す。ここで、ステップＳ２００〜Ｓ２１０の処理
を繰り返すのは、各電池ブロックＶ１〜Ｖｎ毎に記憶さ
れる対データを複数取得して後述する最小二乗法を用い
た演算を行なうためである。この所定回数の回数は、組
電池１０の異常を判定するのに十分な対データの数とし
て設定されるものである。上記処理が所定回数繰り返さ
れると、記憶した各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の電圧Ｖ
１〜Ｖｎおよび電流Ｉ１〜Ｉｎの複数の対データを用い
て最小二乗法による演算により電池ブロックＢ１〜Ｂｎ
毎の傾きＲ１〜Ｒｎおよび切片ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎを算
出する（ステップＳ２１４）。図７は、電圧Ｖと電流Ｉ
と起電圧ＯＣＶと内部抵抗Ｒとの関係を示す説明図であ
る。電圧Ｖ，電流Ｉ，内部抵抗Ｒ，起電力ＯＣＶの関係
は、図７に示すような関係として示すことができるか
ら、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に対データ（電圧，電
流）を複数記憶していれば、最小二乗法を用いることで
各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧と電流の直線関係を
演算でき、この直線関係の傾きと切片である内部抵抗Ｒ
と起電力ＯＣＶとを導出することができる。
【００２７】こうして各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に内
部抵抗Ｒ１〜Ｒｎと起電力ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎとが導出
されると、変数Ｎを値１に設定すると共に（ステップＳ
２１６）、次式（式（２），式（３））を用いて内部抵
抗差ΔＲと起電力偏差ΔＯＣＶとを演算し（ステップＳ
２１８）、変数Ｎをインクリメントする（ステップＳ２
２０）。
部抵抗Ｒ１〜Ｒｎと起電力ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎとが導出
されると、変数Ｎを値１に設定すると共に（ステップＳ
２１６）、次式（式（２），式（３））を用いて内部抵
抗差ΔＲと起電力偏差ΔＯＣＶとを演算し（ステップＳ
２１８）、変数Ｎをインクリメントする（ステップＳ２
２０）。
【００２８】
【数２】
ΔＲ＝ＲN−ＲN+1 （２）
【数３】
ΔＯＣＶ＝ＯＣＶN−ＯＣＶN+1 （３）
【００２９】変数Ｎが値（ｎ−１）を超えるまで、即ち
全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎに亘る内部抵抗差ΔＲ，
起電圧差ΔＯＣＶが演算されるまで、ステップＳ２１
８，Ｓ２２０の処理を繰り返す（ステップＳ２２２）。
そして、演算された内部抵抗差ΔＲのうちの最大値（最
大内部抵抗差）ΔＲmaxと起電圧差ΔＯＣＶのうちの最
大値（最大起電圧差）ΔＯＣＶmaxを演算し（ステップ
Ｓ２２４）、演算された最大内部抵抗差ΔＲmaxおよび
最大起電圧差ΔＯＣＶmaxがそれぞれ閾値Ｒref以下およ
びＯＣＶref以下である否かを判定する（ステップＳ２
２６）。最大内部抵抗差ΔＲmaxおよび最大起電圧差Δ
ＯＣＶmaxが共に閾値Ｒref以下および閾値ＯＣＶmax以
下であるときには、組電池１０は正常であると判断して
（ステップＳ２２８）本ルーチンを終了する。最大内部
抵抗差ΔＲmaxが閾値Ｒrefを超えるときには、組電池１
０内に内部抵抗に異常があるセルが存在すると判断し
て、例えばＬＥＤ５０に内部抵抗の異常を表わす点灯信
号を出力して（ステップＳ２３０）本ルーチンを終了す
る。また、最大起電圧差ΔＯＣＶmaxが閾値ＯＣＶrefを
超えるときには、組電池１０内に起電圧に異常があるセ
ルが存在すると判断して、例えば、ＬＥＤ５０に起電圧
の異常を表わす点灯信号を出力して（ステップＳ２３
２）本ルーチンを終了する。ここで、最大内部抵抗差Δ
Ｒmaxおよび最大起電圧差ΔＯＣＶmaxをそれぞれ内部抵
抗の異常および起電圧の異常の判定対象とするのは、最
大内部抵抗差ΔＲmax，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxを判定
対象とすれば組電池１０内の少なくともいずれかのセル
に内部抵抗の異常，起電圧の異常があると判定できるこ
とに基づいている。なお、異常セルが存在する電池ブロ
ックを特定する場合には、最大内部抵抗差ΔＲmax，最
大起電圧差ΔＯＣＶmaxを導出することなく、ステップ
Ｓ２２４で算出された全ての内部抵抗差ΔＲ，起電圧差
ΔＯＣＶについてそれぞれ閾値Ｒref，閾値ＯＣＶrefと
の比較を行なえばよい。
全ての電池ブロックＢ１〜Ｂｎに亘る内部抵抗差ΔＲ，
起電圧差ΔＯＣＶが演算されるまで、ステップＳ２１
８，Ｓ２２０の処理を繰り返す（ステップＳ２２２）。
そして、演算された内部抵抗差ΔＲのうちの最大値（最
大内部抵抗差）ΔＲmaxと起電圧差ΔＯＣＶのうちの最
大値（最大起電圧差）ΔＯＣＶmaxを演算し（ステップ
Ｓ２２４）、演算された最大内部抵抗差ΔＲmaxおよび
最大起電圧差ΔＯＣＶmaxがそれぞれ閾値Ｒref以下およ
びＯＣＶref以下である否かを判定する（ステップＳ２
２６）。最大内部抵抗差ΔＲmaxおよび最大起電圧差Δ
ＯＣＶmaxが共に閾値Ｒref以下および閾値ＯＣＶmax以
下であるときには、組電池１０は正常であると判断して
（ステップＳ２２８）本ルーチンを終了する。最大内部
抵抗差ΔＲmaxが閾値Ｒrefを超えるときには、組電池１
０内に内部抵抗に異常があるセルが存在すると判断し
て、例えばＬＥＤ５０に内部抵抗の異常を表わす点灯信
号を出力して（ステップＳ２３０）本ルーチンを終了す
る。また、最大起電圧差ΔＯＣＶmaxが閾値ＯＣＶrefを
超えるときには、組電池１０内に起電圧に異常があるセ
ルが存在すると判断して、例えば、ＬＥＤ５０に起電圧
の異常を表わす点灯信号を出力して（ステップＳ２３
２）本ルーチンを終了する。ここで、最大内部抵抗差Δ
Ｒmaxおよび最大起電圧差ΔＯＣＶmaxをそれぞれ内部抵
抗の異常および起電圧の異常の判定対象とするのは、最
大内部抵抗差ΔＲmax，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxを判定
対象とすれば組電池１０内の少なくともいずれかのセル
に内部抵抗の異常，起電圧の異常があると判定できるこ
とに基づいている。なお、異常セルが存在する電池ブロ
ックを特定する場合には、最大内部抵抗差ΔＲmax，最
大起電圧差ΔＯＣＶmaxを導出することなく、ステップ
Ｓ２２４で算出された全ての内部抵抗差ΔＲ，起電圧差
ΔＯＣＶについてそれぞれ閾値Ｒref，閾値ＯＣＶrefと
の比較を行なえばよい。
【００３０】以上説明した実施例の組電池の状態判定装
置２０によれば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧
Ｖ１〜Ｖｎを検出する際に、同一のタイミングで各々の
電流Ｉ１〜Ｉｎを検出して得られる電圧および電流の対
データを各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に複数記憶すると
共に複数の対データから電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の直
線関係を算出し、この直線関係から内部抵抗（傾き）や
起電圧（切片）を導出して組電池の異常を判定するか
ら、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎ
を異なるタイミングで検出するときでも、正確に組電池
１０の内部抵抗や起電圧の異常を判定することができ
る。もとより、電圧計２３により各電池ブロックＢ１〜
Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出するから、各電池ブ
ロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧計を設ける必要がなく、装置
の低コスト化を図ることができる。
置２０によれば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧
Ｖ１〜Ｖｎを検出する際に、同一のタイミングで各々の
電流Ｉ１〜Ｉｎを検出して得られる電圧および電流の対
データを各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に複数記憶すると
共に複数の対データから電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の直
線関係を算出し、この直線関係から内部抵抗（傾き）や
起電圧（切片）を導出して組電池の異常を判定するか
ら、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎ
を異なるタイミングで検出するときでも、正確に組電池
１０の内部抵抗や起電圧の異常を判定することができ
る。もとより、電圧計２３により各電池ブロックＢ１〜
Ｂｎの各々の電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出するから、各電池ブ
ロックＢ１〜Ｂｎ毎に電圧計を設ける必要がなく、装置
の低コスト化を図ることができる。
【００３１】実施例の組電池の状態判定装置２０では、
組電池１０内の内部抵抗と起電圧の両方の異常を判定す
るものとしたが、いずれか一方の異常のみを判定するも
のとしても構わない。
組電池１０内の内部抵抗と起電圧の両方の異常を判定す
るものとしたが、いずれか一方の異常のみを判定するも
のとしても構わない。
【００３２】実施例の組電池の状態判定装置２０では、
電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に検出された電圧と電流とを
対データとして複数記憶し、複数の対データから直線関
係を演算して各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の内部抵抗Ｒ
１〜Ｒｎ，起電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎを算出すると共に
内部抵抗差ΔＲ，起電圧差ΔＯＣＶを算出するものとし
たが、他の方法、例えば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電
圧Ｖ１〜Ｖｎのうちの２つの電圧の偏差をその電圧降下
量を用いて補正した電圧差ΔＶとその２つの電圧に対応
する２つの電流の平均（電流平均）Ｉaveとを対データ
として複数記憶し、この複数の対データから直線関係を
演算して内部抵抗差ΔＲ，起電圧差ΔＯＣＶを算出する
ものとしてもよい。この例では、具体的には、図５およ
び図６の異常判定ルーチンの処理に代えて、図８および
図９の異常判定ルーチンが実行される。
電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に検出された電圧と電流とを
対データとして複数記憶し、複数の対データから直線関
係を演算して各電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎の内部抵抗Ｒ
１〜Ｒｎ，起電圧ＯＣＶ１〜ＯＣＶｎを算出すると共に
内部抵抗差ΔＲ，起電圧差ΔＯＣＶを算出するものとし
たが、他の方法、例えば、電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電
圧Ｖ１〜Ｖｎのうちの２つの電圧の偏差をその電圧降下
量を用いて補正した電圧差ΔＶとその２つの電圧に対応
する２つの電流の平均（電流平均）Ｉaveとを対データ
として複数記憶し、この複数の対データから直線関係を
演算して内部抵抗差ΔＲ，起電圧差ΔＯＣＶを算出する
ものとしてもよい。この例では、具体的には、図５およ
び図６の異常判定ルーチンの処理に代えて、図８および
図９の異常判定ルーチンが実行される。
【００３３】この異常判定ルーチンが実行されると、電
子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、図２の異常
判定ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１０８と同様の処
理、即ち変数Ｎを値１に設定し（ステップＳ３００）、
変数Ｎの値に対応する切替指令信号を出力して（ステッ
プＳ３０２）、変数Ｎに対応する電池ブロックＢＮの電
圧ＶＮおよび電流ＩＮを読み込み（ステップＳ３０
４）、変数Ｎをインクリメントして（ステップＳ３０
６）、変数Ｎが値ｎを超えるまで、即ち全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎと電流Ｉ１〜Ｉｎとを
読み込むまでステップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り
返す（ステップＳ３０８）。そして、ステップＳ３００
〜Ｓ３０８の処理が所定回数繰り返し実行されたか否か
を判定し（ステップＳ３１０）、所定回数実行されるま
で処理を繰り返す。ステップＳ３００〜Ｓ３０８の処理
を所定回数繰り返すのは、後述する対データを複数取得
して最小二乗法を用いた演算を行なうためである。この
所定回数の回数は、組電池１０の異常を判定するのに十
分な対データの数として設定されるものである。所定回
数処理が繰り返されると、組電池１０の温度Ｔを読み込
み（ステップＳ３１２）、読み込んだ温度Ｔから組電池
１０の内部抵抗Ｒを導出する（ステップＳ３１４）。な
お、内部抵抗Ｒを導出する処理は、図２のルーチンのス
テップＳ１１０，Ｓ１１２の処理と同様である。
子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、図２の異常
判定ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１０８と同様の処
理、即ち変数Ｎを値１に設定し（ステップＳ３００）、
変数Ｎの値に対応する切替指令信号を出力して（ステッ
プＳ３０２）、変数Ｎに対応する電池ブロックＢＮの電
圧ＶＮおよび電流ＩＮを読み込み（ステップＳ３０
４）、変数Ｎをインクリメントして（ステップＳ３０
６）、変数Ｎが値ｎを超えるまで、即ち全ての電池ブロ
ックＢ１〜Ｂｎの電圧Ｖ１〜Ｖｎと電流Ｉ１〜Ｉｎとを
読み込むまでステップＳ３０２〜Ｓ３０６の処理を繰り
返す（ステップＳ３０８）。そして、ステップＳ３００
〜Ｓ３０８の処理が所定回数繰り返し実行されたか否か
を判定し（ステップＳ３１０）、所定回数実行されるま
で処理を繰り返す。ステップＳ３００〜Ｓ３０８の処理
を所定回数繰り返すのは、後述する対データを複数取得
して最小二乗法を用いた演算を行なうためである。この
所定回数の回数は、組電池１０の異常を判定するのに十
分な対データの数として設定されるものである。所定回
数処理が繰り返されると、組電池１０の温度Ｔを読み込
み（ステップＳ３１２）、読み込んだ温度Ｔから組電池
１０の内部抵抗Ｒを導出する（ステップＳ３１４）。な
お、内部抵抗Ｒを導出する処理は、図２のルーチンのス
テップＳ１１０，Ｓ１１２の処理と同様である。
【００３４】次に、変数Ｎを値１に設定し（ステップＳ
３１６）、式（１）と同様の式を用いて電圧差ΔＶを演
算すると共に次式（式（４））を用いて電圧差ΔＶに対
応する電流平均Ｉaveを演算し（ステップＳ３１８）こ
れらを対データとして記憶する（ステップＳ３２０）。
３１６）、式（１）と同様の式を用いて電圧差ΔＶを演
算すると共に次式（式（４））を用いて電圧差ΔＶに対
応する電流平均Ｉaveを演算し（ステップＳ３１８）こ
れらを対データとして記憶する（ステップＳ３２０）。
【００３５】
【数４】Ｉave＝（ＩN−ＩN+1）／２ （４）
【００３６】そして、変数Ｎをインクリメントして（ス
テップＳ３２２）、変数Ｎが値（ｎ−１）を超えるま
で、即ち、電池ブロックＢ１〜Ｂｎのうちの２つのブロ
ック同士を１つの組として全電池ブロックＢ１〜Ｂｎを
含む全ての組（例えば、Ｂ１とＢ２、Ｂ３とＢ４、・・
・、Ｂｎ−１とＢｎなど）の電圧差ΔＶが演算されるま
でステップＳ３１８〜Ｓ３２２の処理を繰り返す（ステ
ップＳ３２４）。
テップＳ３２２）、変数Ｎが値（ｎ−１）を超えるま
で、即ち、電池ブロックＢ１〜Ｂｎのうちの２つのブロ
ック同士を１つの組として全電池ブロックＢ１〜Ｂｎを
含む全ての組（例えば、Ｂ１とＢ２、Ｂ３とＢ４、・・
・、Ｂｎ−１とＢｎなど）の電圧差ΔＶが演算されるま
でステップＳ３１８〜Ｓ３２２の処理を繰り返す（ステ
ップＳ３２４）。
【００３７】こうして電池ブロックＢ１〜Ｂｎの各組毎
に電圧差ΔＶと電流平均Ｉaveとを対データとして記憶
すると、この各組毎の対データの記憶をステップＳ３１
０で実行された所定回数分記憶したか否か、即ち各組毎
の対データが最小二乗演算可能な十分な数にまで記憶さ
れたか否かを判定し（ステップＳ３２６）、対データを
所定回数分記憶するまでステップ３１６〜Ｓ３２４の処
理を繰り返す。
に電圧差ΔＶと電流平均Ｉaveとを対データとして記憶
すると、この各組毎の対データの記憶をステップＳ３１
０で実行された所定回数分記憶したか否か、即ち各組毎
の対データが最小二乗演算可能な十分な数にまで記憶さ
れたか否かを判定し（ステップＳ３２６）、対データを
所定回数分記憶するまでステップ３１６〜Ｓ３２４の処
理を繰り返す。
【００３８】対データを各組毎に所定回数分記憶する
と、最小二乗法による演算により電池ブロックＢ１〜Ｂ
ｎの各組毎の傾き（内部抵抗差）ΔＲ，切片（起電圧
差）ΔＯＣＶを算出する（ステップＳ３２８）。ここ
で、電圧差ΔＶ，電流平均Ｉave，内部抵抗差ΔＲ，起
電力差ΔＯＣＶの関係は、図１０に示す関係として示す
ことができるから、電池ブロックＢ１〜Ｂｎにおける対
データ（電圧差ΔＶ，電流平均Ｉave）を複数記憶して
いれば、最小二乗法を用いることで電圧差ΔＶと電流平
均Ｉaveとの直線関係を演算でき、この直線関係の傾き
と切片である内部抵抗差ΔＲと起電力差ΔＯＣＶとを導
出することができる。
と、最小二乗法による演算により電池ブロックＢ１〜Ｂ
ｎの各組毎の傾き（内部抵抗差）ΔＲ，切片（起電圧
差）ΔＯＣＶを算出する（ステップＳ３２８）。ここ
で、電圧差ΔＶ，電流平均Ｉave，内部抵抗差ΔＲ，起
電力差ΔＯＣＶの関係は、図１０に示す関係として示す
ことができるから、電池ブロックＢ１〜Ｂｎにおける対
データ（電圧差ΔＶ，電流平均Ｉave）を複数記憶して
いれば、最小二乗法を用いることで電圧差ΔＶと電流平
均Ｉaveとの直線関係を演算でき、この直線関係の傾き
と切片である内部抵抗差ΔＲと起電力差ΔＯＣＶとを導
出することができる。
【００３９】こうして内部抵抗差ΔＲと起電圧差ΔＯＣ
Ｖとが算出されると、各組毎の内部抵抗差ΔＲのうちの
最大値である最大内部抵抗差ΔＲmaxを算出すると共に
各組毎の起電圧差ΔＯＣＶのうちの最大値である最大起
電圧差ΔＯＣＶmaxを算出して（ステップＳ３３０）、
最大内部抵抗差ΔＲmax，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxがそ
れぞれ閾値Ｒref以下，閾値ＯＣＶmax以下であるか否か
を判定する（ステップＳ３３２）。最大内部抵抗差ΔＲ
max，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxが共に閾値Ｒref以下，
閾値ＯＣＶmax以下であると判定されると、組電池１０
は正常であると判断して（ステップＳ３３４）本ルーチ
ンを終了する。最大内部抵抗差ΔＲmaxが閾値Ｒrefを超
えるときには、組電池１０内に内部抵抗に異常があるセ
ルが存在すると判断して、例えばＬＥＤ５０に内部抵抗
の異常を表わす点灯信号を出力して（ステップＳ３３
６）本ルーチンを終了する。また、最大起電圧差ΔＯＣ
Ｖmaxが閾値ＯＣＶrefを超えるときには、組電池１０内
に起電圧に異常があるセルが存在すると判断して（ステ
ップＳ３３８）本ルーチンを終了する。
Ｖとが算出されると、各組毎の内部抵抗差ΔＲのうちの
最大値である最大内部抵抗差ΔＲmaxを算出すると共に
各組毎の起電圧差ΔＯＣＶのうちの最大値である最大起
電圧差ΔＯＣＶmaxを算出して（ステップＳ３３０）、
最大内部抵抗差ΔＲmax，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxがそ
れぞれ閾値Ｒref以下，閾値ＯＣＶmax以下であるか否か
を判定する（ステップＳ３３２）。最大内部抵抗差ΔＲ
max，最大起電圧差ΔＯＣＶmaxが共に閾値Ｒref以下，
閾値ＯＣＶmax以下であると判定されると、組電池１０
は正常であると判断して（ステップＳ３３４）本ルーチ
ンを終了する。最大内部抵抗差ΔＲmaxが閾値Ｒrefを超
えるときには、組電池１０内に内部抵抗に異常があるセ
ルが存在すると判断して、例えばＬＥＤ５０に内部抵抗
の異常を表わす点灯信号を出力して（ステップＳ３３
６）本ルーチンを終了する。また、最大起電圧差ΔＯＣ
Ｖmaxが閾値ＯＣＶrefを超えるときには、組電池１０内
に起電圧に異常があるセルが存在すると判断して（ステ
ップＳ３３８）本ルーチンを終了する。
【００４０】以上説明した変形例の組電池の状態判定装
置によっても、実施例の組電池の状態判定装置と同様の
効果を奏することができる。
置によっても、実施例の組電池の状態判定装置と同様の
効果を奏することができる。
【００４１】実施例の組電池の状態判定装置およびその
変形例では、複数の電池ブロックの電圧差に基づいて組
電池の過放電の有無を判定し、複数の電池ブロックの内
部抵抗差や起電圧差い基づいて組電池の内部抵抗による
異常や起電圧による異常を判定するものとしたが、組電
池の状態判定に要求される精度によっては、こうした偏
差によることなく、複数の電池ブロックの個々の電圧，
内部抵抗，起電圧に基づいて組電池の異常を判定するも
のとしても差し支えない。
変形例では、複数の電池ブロックの電圧差に基づいて組
電池の過放電の有無を判定し、複数の電池ブロックの内
部抵抗差や起電圧差い基づいて組電池の内部抵抗による
異常や起電圧による異常を判定するものとしたが、組電
池の状態判定に要求される精度によっては、こうした偏
差によることなく、複数の電池ブロックの個々の電圧，
内部抵抗，起電圧に基づいて組電池の異常を判定するも
のとしても差し支えない。
【００４２】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図１】 本発明の一実施例である組電池の状態判定装
置２０を負荷１２により電力を消費または回生される組
電池１０に取り付けた際の構成の概略を示す構成図であ
る。
置２０を負荷１２により電力を消費または回生される組
電池１０に取り付けた際の構成の概略を示す構成図であ
る。
【図２】 実施例の組電池の状態判定装置２０の電子制
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
【図３】 組電池１０の温度Ｔと組電池１０の内部抵抗
Ｒとの関係を示すマップである。
Ｒとの関係を示すマップである。
【図４】 電池ブロックの端子間電圧Ｖと電流Ｉとの関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
【図５】 実施例の組電池の状態判定装置２０の電子制
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
【図６】 実施例の組電池の状態判定装置２０の電子制
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
御ユニット３０により実行される異常判定ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
【図７】 電圧Ｖと電流Ｉと起電圧ＯＣＶと内部抵抗Ｒ
との関係を示す説明図である。
との関係を示す説明図である。
【図８】 変形例の組電池の状態判定装置の電子制御ユ
ニットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
ニットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
【図９】 変形例の組電池の状態判定装置の電子制御ユ
ニットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
ニットにより実行される異常判定ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
【図１０】 電圧差ΔＶと電流平均Ｉaveと起電圧差Δ
ＯＣＶと内部抵抗差ΔＲとの関係を示す説明図である。
ＯＣＶと内部抵抗差ΔＲとの関係を示す説明図である。
１０ 組電池、１２ 負荷、２０ 状態判定装置、２２
電圧計測器、２３電圧計、２４ 切替回路、２６ 電
流計、２８ 温度計、３０ 電子制御ユニット、３２
ＣＰＵ、３４ ＲＯＭ、３６ ＲＡＭ、４０ クロック
発振回路、５０ ＬＥＤ、Ｂ１〜Ｂｎ 電池ブロック。
電圧計測器、２３電圧計、２４ 切替回路、２６ 電
流計、２８ 温度計、３０ 電子制御ユニット、３２
ＣＰＵ、３４ ＲＯＭ、３６ ＲＡＭ、４０ クロック
発振回路、５０ ＬＥＤ、Ｂ１〜Ｂｎ 電池ブロック。
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の電池ブロックを直列接続してなる
組電池の状態を判定する状態判定装置であって、 前記複数の電池ブロックの各々の電圧を異なるタイミン
グで計測する電圧計測手段と、 前記組電池に流れる電流を計測する電流計測手段と、 異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測された
前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々の電圧
に対応して該各々の電圧が計測されたタイミングと同一
のタイミングで前記電流計測手段により計測された各々
の電流とを用いて前記組電池の状態を判定する状態判定
手段とを備える組電池の状態判定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の組電池の状態判定装置で
あって、 前記電圧計測手段は、前記電池ブロックの端子間電圧を
検出可能な電圧計と、前記複数の電池ブロックの中から
該電圧計による検出対象となる電池ブロックを切り替え
可能な切替手段とを備える組電池の状態判定装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の組電池の状態判
定装置であって、 前記状態判定手段は、前記電圧計測手段により計測され
た前記各々の電圧と、該各々の電圧に対応して前記電流
計測手段により計測された前記各々の電流と、前記組電
池の温度に対応する組電池の内部抵抗とに基づいて前記
組電池の過放電の有無を判定する手段である組電池の状
態判定装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の組電池の状態判定装置で
あって、 前記状態判定手段は、前記各々の電圧から、前記各々の
電流と前記組電池の内部抵抗とによる該各々の電圧の電
圧降下分を考慮して前記組電池の過放電の有無を判定す
る手段である組電池の状態判定装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の組電池の状態判定装置で
あって、 前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロックの前記各
々の電圧のうちの２つの電圧の偏差を前記各々の電流の
うちの該２つの電圧に対応する２つの電流と前記内部抵
抗とに基づいて補正し、該補正された偏差の絶対値が所
定値よりも大きいときに過放電と判定する手段である組
電池の状態判定装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５いずれか記載の組電池
の状態判定装置であって、 異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測された
前記複数の電池ブロックの各々の電圧と、該各々の電圧
に対応して該各々の電圧が計測されたタイミングと同一
のタイミングで前記電流計測手段により計測された各々
の電流とを該複数の電池ブロック毎の対のデータとして
複数記憶する記憶手段を備え、 前記状態判定手段は、該記憶手段により記憶された複数
の対のデータから前記複数の電池ブロック毎の電圧と電
流との直線関係を演算し、該演算した直線関係から前記
複数の電池ブロック毎の起電圧または内部抵抗を算出
し、該算出された電池ブロック毎の起電圧または内部抵
抗に基づいて前記組電池の異常の有無を判定する手段で
ある組電池の状態判定装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の組電池の状態判定装置で
あって、 前記状態判定手段は、前記複数の電池ブロックのうちの
２つのブロックにおける起電圧差が第１の所定値よりも
大きいとき、または、前記複数の電池ブロックのうちの
２つのブロックにおける内部抵抗差が第２の所定値より
も大きいときに異常と判定する手段である組電池の状態
判定装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし５いずれか記載の組電池
の状態判定装置であって、 異なるタイミングで前記電圧計測手段により計測された
前記複数の電池ブロックの各々の電圧のうちの２つの電
圧の偏差を、該各々の電圧に対応して該各々の電圧が計
測されたタイミングと同一のタイミングで前記電流計測
手段により計測された各々の電流のうちの該２つの電圧
に対応する２つの電流と、前記組電池の温度に対応する
組電池の内部抵抗とに基づいて補正する補正手段と、 該補正された２つの電圧の偏差と、該２つの電圧に対応
する２つの電流の平均とを対のデータとして複数記憶す
る記憶手段とを備え、 前記状態判定手段は、前記記憶手段により記憶された複
数の対のデータから前記複数の電池ブロックにおける前
記２つの電圧の偏差と前記２つの電流の平均との直線関
係を演算し、該演算した直線関係から前記複数の電池ブ
ロックにおける２つのブロックの起電圧差または内部抵
抗差を算出し、該算出された起電圧差または内部抵抗差
に基づいて前記組電池の異常を判定する手段である組電
池の状態判定装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の組電池の状態判定装置で
あって、 前記状態判定手段は、前記２つのブロックの起電圧差が
第１の所定値よりも大きいとき、または、前記２つのブ
ロックの内部抵抗差が第２の所定値よりも大きいときに
異常と判定する手段である組電池の状態判定装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345260A JP4092904B2 (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 組電池の状態判定装置 |
| ES02802697T ES2348127T3 (es) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | Procedimiento de evaluación del estado de una batería ensamblada. |
| DE60237396T DE60237396D1 (de) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | Verfahren zur beurteilung des zustands einer zusammengebauten batterie |
| US10/489,201 US7129707B2 (en) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | Apparatus for judging state of assembled battery |
| EP02802697A EP1463144B1 (en) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | Method for judging state of assembled battery |
| KR1020047004337A KR100615371B1 (ko) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | 조합전지의 상태판정장치 |
| CN02820785A CN100593260C (zh) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | 电池组状态判定装置 |
| PCT/JP2002/010488 WO2003041210A1 (en) | 2001-11-09 | 2002-10-09 | Apparatus for judging state of assembled battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345260A JP4092904B2 (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 組電池の状態判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003151643A true JP2003151643A (ja) | 2003-05-23 |
| JP4092904B2 JP4092904B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=19158628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345260A Expired - Lifetime JP4092904B2 (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 組電池の状態判定装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1463144B1 (ja) |
| JP (1) | JP4092904B2 (ja) |
| KR (1) | KR100615371B1 (ja) |
| CN (1) | CN100593260C (ja) |
| DE (1) | DE60237396D1 (ja) |
| ES (1) | ES2348127T3 (ja) |
| WO (1) | WO2003041210A1 (ja) |
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| JP2014086351A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Gs Yuasa Corp | 蓄電モジュールの監視装置 |
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| CN112537224A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 蜂巢能源科技有限公司 | 电池内阻异常识别方法、装置、存储介质及车辆 |
| JPWO2019188890A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-05-20 | 古河電気工業株式会社 | 蓄電システムおよび計測方法 |
| CN113064089A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 动力电池的内阻检测方法、装置、介质以及系统 |
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| JP4501873B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2010-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置の異常判定装置及び異常判定方法 |
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