JP2007205977A - 二次電池の監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池ブロックを構成する電池セルの数が異なる複数の組電池を適切に監視可能な二次電池の監視装置を提供する。
【解決手段】ある電池ブロックのセル数が基準セル数と異なる場合に、その電池ブロックの端子間電圧は基準セル数に相当する電圧に換算される（ステップＳ６）。これにより、電池セルの数が異なる複数の電池ブロックを含む場合にも、ＳＯＣを算出するマップは１つでよい。つまり従来のソフトや算出方法を利用できるので、ＳＯＣ算出ソフトや許容電池出力算出ソフトの容量を増やさなくてもよくなる。
【選択図】図５

Description

本発明は、二次電池（バッテリ）の監視装置に関し、特に、車両に搭載される二次電池の監視装置に関する。

近年注目されているハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）や電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）においては、動力源としてモータが搭載され、そのモータに電力を供給する電池が搭載されている。このようなハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電池としては、ニッケル水素やリチウムイオンなど、繰返し充放電可能な二次電池が用いられている。

ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される二次電池は、モータの高出力化に対応して高電圧化されており、一般に、複数の電池セルが直列に接続された電池モジュールがさらに複数直列に接続された電池パックとして構成されている。

多くの場合、このような電池パック（組電池）を構成する複数のセルを監視することによって異常を検知する監視装置が、組電池とともに設けられている。たとえば特開２００５−１１４４０１号公報（特許文献１）に開示される異常判定装置は、電池モジュールごとに設けられた電圧センサの値に基づいて、組電池の異常判定を行なう。この異常判定装置は複数の電池モジュールの使用頻度に基づいて電池モジュールの異常を判定するためのしきい値を設定するので、交換された電池（新品の電池）が異常電池と誤判定されることを防ぐことができる。
特開２００５−１１４４０１号公報 特開２００５−１０８５４３号公報 特開２００３−１３４６７５号公報

ハイブリッド自動車等に用いられる高圧の二次電池は、搭載スペースの制約の理由から電池モジュールを構成する電池セルの数が複数の電池パック同士で異なるよう構成される場合がある。しかし、上述の特開２００５−１１４４０１号公報（特許文献１）では、電池セル数が異なる電池モジュールが存在する場合に、異常判定装置が二次電池を適切に監視できるかどうかについて特に説明されていない。

本発明の目的は、電池モジュールを構成する電池セルの数が異なる複数の組電池を適切に監視可能な二次電池の監視装置を提供することである。

本発明は要約すれば、複数の組電池を備える二次電池の監視装置である。複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有する。複数の組電池のうちの少なくとも１つにおいて、複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なる。監視装置は、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、端子間電圧に基づいて、複数の電池ブロックの各々の充電状態を算出する処理部とを備える。処理部は、複数の電池ブロックのうち基準セル数と異なる数の電池セルを有する電池ブロックに対しては、端子間電圧を基準セル数あたりの電圧に換算して、充電状態を求める。

本発明の他の局面に従うと、複数の組電池を備える二次電池の監視装置である。複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有する。複数の組電池のうちの少なくとも１つにおいて、複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なる。監視装置は、複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路で検出した、複数の端子間電圧を用いて二次電池の異常判定を行なう処理部とを備える。処理部は、複数の電池ブロックのうち電池セルの数が同一である第１および第２の電池ブロックのそれぞれに対応する第１および第２の端子間電圧を複数の端子間電圧の中から選択し、第１および第２の端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。

好ましくは、電圧検出回路は、複数の組電池にわたり、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する。

より好ましくは、監視装置は、複数の組電池に共通して用いられる。

本発明によれば、電池ブロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う二次電池の監視装置が搭載される車両の平面図である。

図２は、図１のバッテリ１５の設置状態を模式的に示す図である。
図１および図２を参照して、車両１は、ハイブリッド自動車や電気自動車等、動力源としてモータ（図示せず）を搭載した自動車である。図１において図面の上方向が車両１の進行方向である。車両１は運転席１０と、助手席１１と、後部座席１２と、コンソールボックス１３と、バッテリ１５と、監視装置２０とを含む。なお運転席１０と助手席１１とは左右逆に配置されてもよい。

運転席１０と助手席１１とは、車幅方向に離間して設けられている。運転席１０と助手席１１との間には収納部やカップホルダ（いずれも図示せず）を有したコンソールボックス１３が設けられる。このコンソールボックス１３の内部には、モータに電力を供給する二次電池であるバッテリ１５と、このバッテリ１５の監視装置２０とが収納される。バッテリ１５は複数の組電池として電池パック１５Ａ，１５Ｂを含む。監視装置２０は箱状であり電池パック１５Ｂ上に乗せられる。

ここで本発明における「組電池」とは同じセル数からなる電池モジュールを複数電気的に接続したものを意味する。よって電気的に互いに接続されていても電池モジュールを構成するセル数が異なる場合、本発明ではこれらの電池モジュールは異なる組電池に属することになる。

ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される二次電池は、モータの高出力化に対応して高電圧化されているため複数の電池モジュールが直列に接続される。たとえば、後部座席の空間やラゲッジルーム（トランクルーム）の空間をできるだけ大きく確保しようとした場合には、このような二次電池を収納するスペースをこれら後部座席やトランクルームの下部に確保できない場合がある。運転席１０と助手席１１との間の部分では幅や長さが制限されるものの上下方向には比較的スペースの余裕がある。そのため、たとえば図１および図２に示すように二次電池が搭載される。

図３は、図２の電池パック１５Ａ，１５Ｂの構成をより詳細に説明する図である。
図３を参照して、電池パック１５Ａは、電圧検出線Ｌ１〜Ｌ４を介して電気的に直列接続された電池モジュールＭ１〜Ｍ６を含む。電池モジュールＭ１，Ｍ２は電池ブロックＢ１を構成する。電池モジュールＭ３，Ｍ４は電池ブロックＢ２を構成する。電池モジュールＭ５，Ｍ６は電池ブロックＢ３を構成する。

電池パック１５Ｂは、電圧検出線Ｌ４〜Ｌ１０を介して電気的に直列接続された電池モジュールＭ７〜Ｍ１２を含む。電池モジュールＭ７は電池ブロックＢ４を構成する。電池モジュールＭ８は電池ブロックＢ５を構成する。電池モジュールＭ９は電池ブロックＢ６を構成する。電池モジュールＭ１０は電池ブロックＢ７を構成する。電池モジュールＭ１１は電池ブロックＢ８を構成する。電池モジュールＭ１２は電池ブロックＢ９を構成する。

電池モジュールＭ６と電池モジュールＭ７とは電圧検出線Ｌ５を介して電気的に直列接続される。また、図面の奥側において、電池モジュールＭ１と電池モジュールＭ２との間、電池モジュールＭ３と電池モジュールＭ４との間、電池モジュールＭ５と電池モジュールＭ６との間には端子が設けられる。同様に、図面の奥側において、電池モジュールＭ７と電池モジュールＭ８との間、電池モジュールＭ９と電池モジュールＭ１０との間、電池モジュールＭ１１と電池モジュールＭ１２との間には電圧検出線Ｌ５〜Ｌ９がそれぞれ設けられる。

電池モジュールＭ１〜Ｍ６の各々は、直列接続された８個の電池セル１５Ｃを含む。つまり電池ブロックＢ１〜Ｂ３の各々は直列接続された１６個の電池セル１５Ｃを含む。電池モジュールＭ７〜Ｍ１２の各々（電池ブロックＢ４〜Ｂ９の各々）は、直列接続された１２個の電池セル１５Ｃを含む。なお以下の説明において、電池ブロックに含まれる電池セル１５Ｃの個数の基準値（基準セル数）を１２とする。

図４は、図１の監視装置２０の構成、および、監視装置２０の周辺回路を示すブロック図である。

図４を参照して、監視装置２０は、電圧検出回路２１と、電流検出回路２２と、処理部２３とを含む。電圧検出回路２１は、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する。処理部２３は、この端子間電圧に基づいて、複数の電池ブロックの各々の充電状態を求める。なお、処理部２３は、複数の電池ブロックのうち基準セル数と異なる数の電池セルを有する電池ブロックに対しては、端子間電圧を基準セル数あたりの電圧に換算して、充電状態を求める。

より詳細に説明すると、電圧検出回路２１は、電池ブロックＢ１〜Ｂ９のそれぞれの端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９を検出する。電流検出回路２２はバッテリ１５の充放電電流を検出する。処理部２３は電圧検出回路２１から端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９の電圧値を取得する。また、処理部２３は電流検出回路２２から電流値を取得する。処理部２３はこれらの値に基づいてバッテリ１５の充電状態（ＳＯＣ：残存容量、充電量とも称する）を求めたり、バッテリ１５の異常検出を行なったりする。

なお、図４に示すように、電圧検出回路２１は、電池パック１５Ａ，１５Ｂにわたり、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する。また、監視装置２０は電池パック１５Ａ，１５Ｂに共通に用いられる。

バッテリ１５は車両に搭載された各種の負荷３１に電力を供給する。負荷３１は、インバータ、モータなどから構成され、バッテリ１５からの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータを駆動する。制御回路３２は処理部２３から受けるＳＯＣの値等に基づいて負荷３１の動作を制御したり、バッテリ１５を充電するための充電装置３４を制御したりする。また、処理部２３がバッテリ１５の異常を検知すると処理部２３は制御回路３２に異常検知を示す信号出力する。制御回路３２はこの信号に応じてリレー３３を遮断することで負荷への電力供給を遮断する。

図５は、実施の形態１の監視装置における処理部２３の処理を説明するフローチャートである。

図４および図５を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において、処理部２３は電流検出回路２２に対してバッテリ１５に流れる電流を検出するよう指示する。そして処理部２３は電流検出回路２２からバッテリ１５の電流値を取得する。次にステップＳ２において、処理部２３は変数ｎの値を１に設定する。

続いてステップＳ３において、処理部２３は変数ｎが９よりも大きいか否かを判定する。変数ｎが９以下の場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理部２３はステップＳ４の処理を実行する。

ステップＳ４において、処理部２３は電圧検出回路２１に対して電池ブロックＢｎの端子間電圧Ｖｎを検出するよう指示する。そして処理部２３は電圧検出回路２１から端子間電圧Ｖｎの値を取得する。

続いてステップＳ５において、処理部２３は変数ｎの値に基づいて、電池ブロックＢｎが電池パック１５Ａに属する電池ブロックか否かを判定する。変数ｎが１≦ｎ≦３であれば、処理部２３は端子間電圧Ｖｎが電池パック１５Ａに属する電池ブロックの電圧であると判定する（ステップＳ５においてＹＥＳ）。一方、変数ｎが４≦ｎ≦９であれば、処理部２３は端子間電圧Ｖｎが電池パック１５Ｂに属する電池ブロックの電圧であると判定する（ステップＳ５においてＮＯ）。

ステップＳ５においてＹＥＳの場合、ステップＳ６において処理部２３は端子間電圧Ｖｎを、基準セル数（１２セル）あたりの電圧に換算する。この場合、換算後の電圧ＶｃｎはＶｃｎ＝Ｖｎ／１６×１２となる。

一方、ステップＳ５においてＮＯの場合、ステップＳ７において処理部２３は端子間電圧Ｖｎを基準セル数（１２セル）あたりの電圧に換算する。ただしこの場合、換算後の電圧ＶｃｎはＶｃｎ＝Ｖｎ／１２×１２＝Ｖｎとなる。

ステップＳ６、またはステップＳ７での処理が終了すると、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８において、処理部２３はマップを用いて電池ブロックＢｎの充電状態ＳＯＣｎを求める。

図６は、ステップＳ８の処理に用いられるマップを説明する図である。
図６を参照して、ＳＯＣと端子間電圧とが対応付けられる。このマップを用いることにより、端子間電圧からＳＯＣを求めることができる。ただし、端子間電圧は充放電電流に応じて変化する。よって、処理部２３は電流検出回路２２が検出した充放電電流値を積算してＳＯＣを推定することが好ましい。これによりＳＯＣをより正確に推定することができる。

再び図５を参照して、ステップＳ８以後の処理を説明する。ステップＳ９において処理部２３は変数ｎを１だけ増やす。ステップＳ９の後、処理は再びステップＳ３に戻る。ステップＳ３において、変数ｎが９より大きい場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ３〜Ｓ９の処理を繰り返すことにより電池ブロックＢ１〜Ｂ９のそれぞれの充電状態ＳＯＣ１〜ＳＯＣ９が求められる。

ステップＳ１０において、処理部２３は充電状態ＳＯＣ１〜ＳＯＣ９の中から最大値（ＳＯＣ＿ｍａｘ）と最小値（ＳＯＣ＿ｍｉｎ）とを決定する。処理部２３はＳＯＣ＿ｍａｘとＳＯＣ＿ｍｉｎとを用いてバッテリ１５の許容電池出力（許容される充放電量）を算出する。

仮に電池ブロックＢ１の性能が電池ブロックＢ２の性能よりも優れている場合、電池ブロックＢ１に合わせて電池ブロックＢ２の充放電を行なうと電池ブロックＢ２の寿命が低下する可能性がある。制御回路３２は充電時にはＳＯＣ＿ｍａｘに合わせて充電装置３４を制御する。また、制御回路３２は放電時にはＳＯＣ＿ｍｉｎに合わせて負荷３１の動作を制御する。これにより電池モジュールの寿命の低下を防ぎながら負荷を動作させることができる。

電池パック１５Ａは１２セルからなる電池ブロックが４つ直列に接続された構成と考えることができる（１６×３／１２＝４）。よってバッテリ１５は１２セルからなる電池ブロックが１０個（４＋６＝１０）直列に接続された構成を有すると考えることができる。放電時の許容電池出力は、たとえばＳＯＣと出力とが関係付けられたマップを用いて、ＳＯＣ＿ｍｉｎに対応する出力を１０倍することにより算出される。同様に、充電時の許容電池出力は、マップを用いて、ＳＯＣ＿ｍａｘに対応する出力を１０倍することにより求められる。

ステップＳ１０において許容電力が算出されると全体の処理が終了する。
実施の形態１では、ある電池ブロックの電池セルの数が基準セル数と異なる場合に、その電池ブロックの端子間電圧が基準セル数に相当する電圧に換算される（図５のステップＳ６）。これにより、電池セルの数が異なる複数の電池ブロックを含む場合にも、ＳＯＣを算出するマップは１つでよい。つまり従来のソフトや算出方法を利用できるので、処理部が記憶するＳＯＣ算出ソフトや許容電池出力算出ソフトの容量を増やさなくてもよくなる。このように実施の形態１によれば電池ブロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２に従う二次電池の監視装置は図４に示す構成と同様の構成を有する。よって実施の形態２の二次電池の監視装置の構成については、以後の説明を繰り返さない。

実施の形態２では、互いに同じ数の電池セルを有する２つの電池ブロックの端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。以下では二次電池の異常として「微小短絡」の発生を例にして、実施の形態２に従う二次電池の監視装置の処理を説明する。なお「微小短絡」とは、ある電池セル内に異物が混入することなどによってリークが発生する現象を意味する。ある電池セルに微小短絡が生じると、その電池セルを含む電池ブロックの端子間電圧は、正常な電池ブロックの端子間電圧よりも低くなる。

図７は、実施の形態２に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。

図７を参照して、処理が開始されると、ステップＳ２１において電圧検出回路２１は端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９をそれぞれ検出する。処理部２３は電圧検出回路２１から端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９の値をそれぞれ取得する。

次にステップＳ２２において、処理部２３は変数ｎを１に設定する。続いてステップＳ２３において、処理部２３は変数ｎが３に等しいか否かを判定する。変数ｎが３以外の場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、ステップＳ２４において、処理部２３は電池ブロックＢｎ，Ｂｎ＋１（第１および第２の電池ブロック）のそれぞれの端子間電圧Ｖｎ，Ｖｎ＋１の差の絶対値｜ΔＶｎ｜（＝｜Ｖｎ−Ｖｎ＋１｜）を求める。

つまり、ステップＳ２４において、処理部２３は、電池ブロックＢ１〜Ｂ９のうち、電池セル１５Ｃの数が同一である電池ブロックＢｎ，Ｂｎ＋１（第１および第２の電池モジュール）のそれぞれに対応する端子間電圧Ｖｎ，Ｖｎ＋１（第１および第２の端子間電圧）を端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９の中から選択する。そして、処理部２３は、これら第１および第２の端子間電圧の差を求める。ここで、電池セルの数が同じ電池ブロックの中から隣あう２つの電池ブロックを選択する理由は、電池ブロック間の温度差が小さくなることで、温度差に起因して２つの端子間電圧に差が生じるのを防ぐことができるためである。

ステップＳ２３において変数ｎが３に等しい場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、処理部２３は｜ΔＶ３｜（＝｜Ｖ３−Ｖ４｜）を０に設定する。電池ブロックＢ３とＢ４とでは電池セルの数がもともと異なるために端子間電圧が異なる。よって｜ΔＶ３｜の値からバッテリ１５が異常であると処理部２３が誤判定しないように｜ΔＶ３｜＝０と設定される。

ステップＳ２４またはステップＳ２５の処理が終了すると、ステップＳ２６において、処理部２３は絶対値｜ΔＶｎ｜が１．２（Ｖ）より大きいか否かを判定する。

ステップＳ２６において、｜ΔＶｎ｜≦１．２（Ｖ）の場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、ステップＳ２７において、処理部２３はΔＶｎが正常と判定する。一方、｜ΔＶｎ｜＞１．２（Ｖ）の場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、ステップＳ２８において処理部２３はΔＶｎが異常と判定する。すなわち、ステップＳ２８の処理において、処理部２３はバッテリ１５が異常であると判定する。なお、ステップＳ２６において用いられる値は１．２Ｖに限定されず、電池の温度や使用状態等に応じて適切に設定することが可能である。

ステップＳ２７またはステップＳ２８の処理が終了すると、ステップＳ２９において処理部２３は変数ｎに１を加える。次にステップＳ３０において、処理部２３は変数ｎが９に等しいか否かを判定する。変数ｎが９以外の場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、処理部２３は再びステップＳ２３の処理を実行する。一方、変数ｎが９に等しい場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、全体の処理が終了する。

以上のように実施の形態２によれば、電池セルの数が互いに同じである２つの電池ブロックの端子間電圧を比較することによって、電池ブロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

また、実施の形態２によれば、隣り合う電池ブロックを構成する電池セルの数が互いに異なる（つまり正常時においても端子間電圧が異なる）場合には、これら２つの電池ブロックの端子間電圧の差を示す変数を０に設定して判定処理を通過させることで、誤検出を防ぐことができる。

［実施の形態３］
実施の形態３に従う二次電池の監視装置は図４に示す構成と同様の構成を有する。よって実施の形態３の二次電池の監視装置の構成については、以後の説明を繰り返さない。

実施の形態３では実施の形態２と同様に、互いに同じ数の電池セルを有する２つの電池ブロックの端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。以下では二次電池の異常の別の例として「電池セルの内部抵抗異常」を用いて、実施の形態３に従う二次電池の監視装置の処理を説明する。

図８は、実施の形態３に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。

図８を参照して、処理が開始されると、まず、ステップＳ４１において、バッテリ１５の充電時および放電時に電圧検出回路２１は端子間電圧Ｖ１〜Ｖ９をそれぞれ検出し、電流検出回路２２はバッテリ１５の電流を検出する。これら電圧および電流の検出は、バッテリ１５の充電時および放電時の各々において複数回行なわれる。処理部２３は、電圧検出回路２１および電流検出回路２２から検出結果を取得する。

次にステップＳ４２において、処理部２３は検出結果に基づいて、電池ブロックに含まれる電池セルの内部抵抗ｒを算出する。ステップＳ４２では電池ブロックＢ１〜Ｂ９の各ブロックに含まれる電池セルの内部抵抗ｒ（１）〜ｒ（９）が算出される。

図９は、電池ブロックＢ１〜Ｂ９のいずれかのブロックにおける、電圧および電流検出結果の例を示す図である。

図９を参照して、電圧と電流とを複数回検出することで端子間電圧と電流とはある線形関数に従うと近似できる。よって、この関数の比例係数からセルの内部抵抗を求めることができる。なお図９のグラフにおいて電圧の基準はある電圧（たとえば１６Ｖ）であり電流の基準は０である。また、電流値は充電状態において負であり、放電状態において正のである。

再び図８を参照しながら説明する。ステップＳ４３では、処理部２３は変数Ｔの値を１に設定する。ステップＳ４４では、処理部２３はマップを参照する。

図１０は、ステップＳ４４の処理で用いられるマップの例を示す図である。
図１０を参照して、変数Ｔに対応して変数ｃｈ０，ｃｈ１の値が予め設定されている。変数ｃｈ０，ｃｈ１の値ｎは、電池ブロックＢ１〜Ｂ９のいずれかの電池ブロックＢｎを示す値である。処理部２３はこのマップを参照して、変数Ｔに対応する変数ｃｈ０，ｃｈ１の値を取得する。

再び図９を参照しながら説明する。ステップＳ４５では、処理部２３はｃｈ０が電池パック１５Ａの電池ブロックＢ１〜Ｂ３のいずれかに対応する値か否かを判定する。１≦ｃｈ０≦３の場合（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、ステップＳ４７において処理部２３は判定値ＪｕｄｇをＸに設定する。一方、４≦ｃｈ０≦９の場合（ステップＳ４５においてＮＯ）、ステップＳ４６において処理部２３は判定値ＪｕｄｇをＹに設定する。

Ｘ，Ｙの値は、たとえば以下のように求められる。まず、電池セルの正常時の内部抵抗をＡとする。異常時の内部抵抗は正常時の内部抵抗の５倍の値（＝５Ａ）であるとする。

電池ブロックＢ１〜Ｂ３の各々は１６個の電池セルから構成されている。よって、電池セルの内部抵抗は正常時には（Ａ＋１５Ａ）／１６となり、異常時には、（５Ａ＋１５Ａ）／１６となる。そこで以下の式（１）のようにＸの値を設定する。

Ｘ＝（５Ａ＋１５Ａ）／１６−（Ａ＋１５Ａ）／１６＝４Ａ／１５ …（１）
電池ブロックＢ４〜Ｂ９の各々は１２個の電池セルから構成されている。よってＹの値はＸと同様にして、以下の式（２）のように求められる。

Ｙ＝（５Ａ＋１１Ａ）／１２−（Ａ＋１１Ａ）／１２＝４Ａ／１２ …（２）
続いてステップＳ４８において、処理部２３は、マップより得られたｃｈ０，ｃｈ１の値を用いて、内部抵抗ｒ（ｃｈ０），ｒ（ｃｈ１）の差の絶対値｜Δｒ｜（＝｜ｒ（ｃｈ０）−ｒ（ｃｈ１）｜）を求める。内部抵抗ｒ（ｃｈ０），ｒ（ｃｈ１）のそれぞれは隣あう２つの電池ブロックが有する電池セルの内部抵抗である。ステップＳ４８において、処理部２３は｜Δｒ｜の値が判定値Ｊｕｄｇより大きいか否かを判定する。

｜Δｒ｜の値が判定値Ｊｕｄｇより大きい場合（ステップＳ４８においてＹＥＳ）、処理部２３はステップＳ４９において、バッテリ１５が異常であると判定する。ステップＳ４９の処理が終了した場合、または、｜Δｒ｜の値が判定値Ｊｕｄｇ以下の場合（ステップＳ４８においてＹＥＳ）、ステップＳ５０において処理部２３は変数Ｔに１を加える。そしてステップＳ５１において、処理部２３は変数Ｔが１１に等しいか否かを判定する。変数Ｔが１１以外の場合（ステップＳ５１においてＮＯ）、処理はステップＳ４４に戻る。変数Ｔが１１に等しい場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）、全体の処理は終了する。

以上のように、実施の形態３によれば、電池セルの数が互いに同じである２つの電池ブロックの端子間電圧から得られる電池セルの内部抵抗を比較することによって、複数の電池パックからなる二次電池の異常を検出できる。よって、実施の形態３によれば電池ブロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

なお、実施の形態２および形態３においても、実施の形態１と同様にＳＯＣの算出や許容電池出力の算出が行なわれてもよい。

また、以上の説明において、電圧を測定する単位は電池ブロックごとであるとしたが、たとえば図３に示すモジュールごとに電圧が測定されてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１に従う二次電池の監視装置を搭載した車両の平面図である。 図１のバッテリ１５の設置状態を模式的に示す図である。 図２の電池パック１５Ａ，１５Ｂの構成をより詳細に説明する図である。 図１の監視装置２０の構成、および、監視装置２０の周辺回路を示すブロック図である。 実施の形態１の監視装置における処理部２３の処理を説明するフローチャートである。 ステップＳ８の処理に用いられるマップを説明する図である。 実施の形態２に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。 実施の形態３に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。 電池ブロックＢ１〜Ｂ９のいずれかのブロックにおける、電圧および電流検出結果の例を示す図である。 ステップＳ４４の処理で用いられるマップの例を示す図である。

符号の説明

１ 車両、１０ 運転席、１１ 助手席、１２ 後部座席、１３ コンソールボックス、１５ バッテリ、１５Ａ，１５Ｂ 電池パック、１５Ｃ 電池セル、２０ 監視装置、２１ 電圧検出回路、２２ 電流検出回路、２３ 処理部、３１ 負荷、３２ 制御回路、３３ リレー、３４ 充電装置、Ｂ１〜Ｂ６ 電池ブロック、Ｍ１〜Ｍ１２ 電池モジュール、Ｓ１〜Ｓ５１ ステップ、Ｌ１〜Ｌ１０ 電圧検出線。

Claims (4)

1. 複数の組電池を備える二次電池の監視装置であって、
   前記複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有し、
   前記複数の組電池のうちの少なくとも１つにおいて、前記複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なり、
   前記監視装置は、
   前記複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記端子間電圧に基づいて、前記複数の電池ブロックの各々の充電状態を算出する処理部とを備え、
   前記処理部は、前記複数の電池ブロックのうち前記基準セル数と異なる数の前記電池セルを有する電池ブロックに対しては、前記端子間電圧を前記基準セル数あたりの電圧に換算して、前記充電状態を求める、二次電池の監視装置。
2. 複数の組電池を備える二次電池の監視装置であって、
   前記複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有し、
   前記複数の組電池のうちの少なくとも１つにおいて、前記複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なり、
   前記監視装置は、
   前記複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記電圧検出回路で検出した、前記複数の端子間電圧を用いて前記二次電池の異常判定を行なう処理部とを備え、
   前記処理部は、前記複数の電池ブロックのうち前記電池セルの数が同一である第１および第２の電池ブロックのそれぞれに対応する第１および第２の端子間電圧を前記複数の端子間電圧の中から選択し、前記第１および第２の端子間電圧を用いて前記二次電池の異常を判定する、二次電池の監視装置。
3. 前記電圧検出回路は、前記複数の組電池にわたり、前記複数の電池ブロックの各々の前記端子間電圧を検出する、請求項１または２に記載の二次電池の監視装置。
4. 前記監視装置は、前記複数の組電池に共通して用いられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池の監視装置。

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