JP2014050175A - 蓄電システム及び蓄電装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の状態を的確に把握できない状況下での車両走行を防止する。
【解決手段】車両に搭載される蓄電システムは、充放電を行う蓄電装置と、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、蓄電装置の充放電制御を行うコントローラと、を有する。コントローラは、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行し、整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に蓄電装置の充放電を行わないように制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に搭載される蓄電システム及び蓄電装置の制御装置に関する。

車両に搭載される電池には、電圧センサや電流センサ、温度センサなどの各センサ機器が接続されており、各センサ機器の検出結果に基づいて電池の状態を把握しながら、充放電が制御されている。

特開２００５−２３８９６９号公報 特開２０１２−０８５４７０号公報

例えば、劣化や故障などで電池を交換するケース（特許文献１）と同様に、電池に接続される電圧センサも故障等によって交換を要する場合がある。しかしながら、交換に際して、本来組付けされるべき電圧センサと異なる電圧センサが組付けられてしまうと、電池の状態（電圧）を正しく把握できないおそれがある。

つまり、特許文献２のように非正規品の電池が組付けられたとしても電圧センサの検出値に基づいて電池の状態を把握することができ、充放電を制御することができるものの、電圧センサが電池に対応していない、言い換えれば、充放電を制御する制御装置と電圧センサとの間の整合性が取れていないと、電池の状態を正しく把握することができない場合がある。

そこで、本発明の目的は、蓄電装置の充放電制御に対して整合していない電圧監視ユニットによって蓄電装置の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を防止する蓄電システム及び蓄電装置の制御装置を提供することにある。

本願第１の発明は、充放電を行う蓄電装置と、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、蓄電装置の充放電制御を行うコントローラとを有する車両に搭載される蓄電システムであり、コントローラが、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行する。そして、整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に蓄電装置の充放電を行わないように制御する。

本願第１の発明によれば、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別するので、整合していない電圧監視ユニットからの検出値に基づく充放電制御、すなわち、蓄電装置の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を防止することができる。

蓄電システムは、制御情報と電圧監視ユニットに予め割り当てられている識別情報との対応関係を予め保持する記憶部を有することができ、コントローラは、電圧監視ユニットから出力される識別情報に基づいて、整合性検出処理を遂行することができる。

コントローラは、整合性検出処理の結果が整合していると判別された場合において、その後の蓄電装置の充放電制御を行う際に再度の整合性検出処理を遂行することができ、整合していると判別された後の再度の整合性検出処理の結果で整合していないと判別された場合に、蓄電装置の充放電を許容するように制御することができる。したがって、一度整合していると検出された後（誤検出された後）でも蓄電装置の充放電による車両走行が可能となるので、車両走行ができなくなる事態を回避することができる。

蓄電システムは、蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータに、蓄電装置の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、インバータの電圧を検出する電圧センサと、有することができる。そして、コントローラは、再度の整合性検出処理において整合していないと判別された後の充放電を許容する制御において、インバータ電圧値を用いて蓄電装置の充放電制御を行うよう構成することができる。したがって、一度整合していると検出された後（誤検出された後）の蓄電装置の充放電が許容された車両走行において、蓄電装置の状態を把握しながら充放電制御を行うことができる。

車両を、エンジンと、蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両とすることができる。この場合、コントローラは、整合性検出処理の結果が整合していると判別された場合において、その後の蓄電装置の充放電制御を行う際に再度の整合性検出処理を遂行する。そして、整合していると判別された後の再度の整合性検出処理の結果で整合していないと判別された場合に、蓄電装置の充放電を行わないように制御しつつ、エンジンによる車両の走行を許容するように制御することができる。したがって、一度整合していると検出された後（誤検出された後）でも車両走行が可能となるので、車両走行ができなくなる事態を回避することができる。

コントローラは、電圧監視ユニットが交換されたこと又は電圧監視ユニットと共に蓄電装置が交換されたことを契機に、整合性検出処理を遂行することができる。

コントローラは、再度の整合性検出処理の結果で整合していると判別された場合に、その後の蓄電装置の充放電制御において整合性検出処理を遂行しないようにすることができる。このため、整合性検出処理が必要以上に行われることを抑制できる。

本願第２の発明は、車両に搭載される蓄電装置の制御装置であり、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットが、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行する。整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に蓄電装置の充放電を行わないように制御する。本願第２の発明も本願第１の発明と同様の効果を奏することができる。

本願第２の発明は、車両に搭載される蓄電装置の制御方法であり、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットに予め割り当てられている識別情報を前記電圧監視ユニットから受信するステップと、受信した識別情報に基づいて、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行するステップと、整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に蓄電装置の充放電を行わないように制御するステップと、を含む。本願第３の発明も本願第１の発明と同様の効果を奏することができる。

本願第３の発明は、充放電を行う蓄電装置と、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、蓄電装置の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、インバータの電圧を検出する電圧センサと、蓄電装置の充放電制御を行うコントローラと、を有する車両に搭載される蓄電システムである。コントローラは、電圧監視ユニット又は電圧監視ユニットと共に蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行に際し、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行し、整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合、インバータ電圧値を用いて蓄電装置の充放電を許容した退避走行モードによる充放電制御を行う。本願３の発明によれば、電圧監視ユニット又は電圧監視ユニットと共に蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行において、蓄電装置の状態を把握しながら充放電を許容した車両走行を行うことができる。

本願第４の発明は、充放電を行う蓄電装置と、蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、蓄電装置の充放電制御を行うコントローラとを有する車両に搭載される蓄電システムであり、車両は、エンジンと、蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両である。コントローラは、電圧監視ユニット又は電圧監視ユニットと共に蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行に際し、充放電制御を行う蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行し、整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合、蓄電装置の充放電を行わないように制御しつつ、エンジンによる車両の走行を許容した退避走行モードによる車両走行を可能に制御する。本願４の発明によれば、電圧監視ユニット又は電圧監視ユニットと共に蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行において、車両走行ができなくなる事態を回避することができる。

実施例１の車両に搭載される電池システムの構成を示す図である。 実施例１の組電池と電圧監視ユニット、及びコントローラとの対応関係を説明するための図である。 実施例１のコントローラと電圧監視ユニットとの間の不整合の第１例を示す図である。 実施例１のコントローラと電圧監視ユニットとの間の不整合の第２例を示す図である。 実施例１の電圧監視ユニットの交換（組付け）作業時の電圧監視ユニットの整合性検出処理と検出結果に応じた電池システムの起動処理の一例を示すフローチャートである。 実施例１の電圧監視ユニットの交換（組付け）作業後のユーザによる車両起動時の電圧監視ユニットの整合性検出処理と検出結果に応じた車両走行の第１例を示すフローチャートである。 実施例１の電圧監視ユニットの交換（組付け）作業後のユーザによる車両起動時の電圧監視ユニットの整合性検出処理と検出結果に応じた車両走行の第２例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）

本実施例における電池システムについて、図１を用いて説明する。図１は、電池システムの構成を示す概略図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載されている。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。本実施例では、ハイブリッド自動車を一例に説明しているが、例えば、車両を走行させる動力源として電池システム（組電池）だけを備えている電気自動車であってもよい。

電池システムは、組電池１０を有する。組電池１０の正極端子およびインバータ３１は、正極ライン（ケーブル）ＰＬを介して接続され、組電池１０の負極端子およびインバータ３１は、負極ライン（ケーブル）ＮＬを介して接続されている。正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられており、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。

インバータ３１は、組電池１０から供給された直流電力を交流電力に変換する。インバータ３１に接続される正極ラインＰＬ及び負極ラインＮＬ間には、電圧センサ３５が接続されており、電圧センサ３５によってインバータ電圧ＶＬが検出される。電圧センサ３５は、検出結果をコントローラ５０に出力する。

インバータ３１には、モータ・ジェネレータ３２（交流モータ）が接続されており、モータ・ジェネレータ３２は、インバータ３１から供給された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ３２は、車輪３３と接続されている。また、車輪３３には、エンジン３４が接続されており、エンジン３４で生成された運動エネルギが車輪３３に伝達される。これにより、組電池１０やエンジン３４の出力を用いて、車両を走行させることができる。

車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ３２は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ３１は、モータ・ジェネレータ３２が生成した交流電力を直流電力に変換して、組電池１０に供給する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。また、ハイブリッド自動車の場合では、回生電力の加え、エンジン３４によりモータ・ジェネレータ３２を駆動させて電気エネルギを組電池１０に蓄えることもできる。

コントローラ５０は、インバータ３１およびモータ・ジェネレータ３２のそれぞれに制御信号を出力して、インバータ３１およびモータ・ジェネレータ３２の駆動を制御する。コントローラ５０は、各種の情報を記憶するメモリ５１を有している。メモリ５１は、コントローラ５０に対して内蔵又は外付けされるように設けることができる。なお、インバータ３１やモータ・ジェネレータ３２毎に、これらを制御する個別のコントローラを設けるように構成することもでき、また、後述する整合性検出処理を制御するコントローラを別途設けるようにしてもよい。

また、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇに制御信号を出力することにより、各システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンおよびオフの間で切り替える。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンされることで、組電池１０とインバータ３１とが接続され、電池システムが起動される。

なお、本実施例の組電池１０は、インバータ３１に直接接続されているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０およびインバータ３１の間の電流経路に、昇圧回路を配置することができる。これにより、昇圧回路は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３１に供給することができる。また、昇圧回路は、インバータ３１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に供給することができる。昇圧回路が設けられる場合、電圧センサ３５は、昇圧回路からインバータ３１に入力される電圧又はインバータ３１から昇圧回路に出力される電圧を、インバータ電圧として検出することができる。

本実施例の車両では、車両を走行させるための動力源として、組電池１０だけでなく、内燃機関であるエンジン３４も備えている。エンジン３４としては、ガソリン、ディーゼル燃料又はバイオ燃料を用いるものがある。

また、本実施例の車両は、組電池１０の出力だけを用いて車両を走行（ＥＶ（Electric Vehicle）走行モード）させたり、組電池１０およびエンジン３４を併用して、車両を走行（ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モード）させることができる。また、エンジン３４のみでの車両の走行も可能である。

組電池１０は、外部電源を用いて充電することもできる。外部電源とは、車両の外部において、車両とは別に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。商用電源を用いるときには、交流電力を直流電力に変換する不図示の充電器が必要となる。充電器は、車両の外部において、車両とは別に設けることもできるし、図１に示す電池システムに追加することもできる。

組電池１０（蓄電装置に相当する）は、電気的に直列に接続された複数の単電池１１（蓄電素子に相当する）を有する。組電池１０を構成する単電池１１の数は、組電池１０の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。組電池１０は、電気的に並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。

単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。

単電池１１は、電池ケースを有しており、電池ケース内部に充放電を行う発電要素が収容されている。発電要素は、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとを有する。正極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液が含まれている。なお、電解液の代わりに、固体電解質を用いることもできる。

電圧監視ユニット２０は、組電池１０の電圧を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。本実施例では、組電池１０を構成する複数の単電池１１それぞれの電圧を個別に検出する。なお、電圧監視ユニット２０は、これに加えて組電池１０の端子間電圧を検出したり、組電池１０を構成する複数の単電池１１を所定の複数のブロックに分け、各ブロックの電圧を検出することもできる。電圧監視ユニット２０は、所定の時間間隔やタイミングで組電池１０又は／及び各単電池１１の電圧値を検出し、コントローラ５０に出力する。

また、本実施例の電圧監視ユニット２０は、組電池１０に対して交換可能に設けることができる。例えば、組電池１０の各単電池１１の正負極に設けられた検出線が集約される回路基板に対して着脱自在に設けることができる。回路基板に装着された電圧監視ユニット２０がコントローラ５０と接続されることで、各単電池１１の電圧検出値がコントローラ５０に出力される。

組電池１０の電流経路上には、電流センサ２１が設けられている。電流センサ２１は、組電池１０に流れる充放電電流を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。

温度センサ２２は、組電池１０の温度を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。温度センサ２２の数は、適宜設定することができる。複数の温度センサ２２を用いるときには、複数の温度センサ２２によって検出された温度の平均値を組電池１０の温度として用いたり、特定の温度センサ２２によって検出された温度を組電池１０の温度として用いたりすることができる。

図１の例において、組電池１０を含む一点鎖線で囲まれた領域は、電池パックを示している。電池パックは、組電池１０に接続される電圧監視ユニット２０、電流センサ２１及び温度センサ２２等のセンサ機器や正極ラインＰＬ、負極ラインＮＬ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ、不図示のサービスプラグやヒューズ等の通電機器を含むものである。電池パックは、インバータ３１から延びる正極ラインＰＬ及び負極ラインＮＬとコネクタ等を介して接続され、組電池１０がインバータ３１にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを介して接続されることで、車両に搭載される。

このように本実施例の車両に搭載される電池システムは、電池パック自体が交換可能であるとともに、電池パックに含まれる電圧監視ユニット２０等も電池パック自体を交換しなくても別途交換可能に構成されている。

次に、本実施例のコントローラ５０と電圧監視ユニット２０の整合性検出処理について説明する。整合性検出処理は、電圧監視ユニット２０の交換又は電圧監視ユニット２０を含む電池パックの交換に際して遂行され、充放電制御を行う組電池１０に対して予め定義しているコントローラ５０の制御情報との間で電圧監視ユニット２０が整合しているか否かを判別する。

まず、図２を参照してコントローラ５０と電圧監視ユニットの整合性について説明する。図２（ａ）に示すように、電圧監視ユニット２０は、組電池１０を構成する５つの単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅの各電圧検出値１〜５（丸付き数字）をコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０から出力された検出値１〜５それぞれを、単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに対応する電圧値Ｖ１〜Ｖ５であると認識する。

このとき、メモリ５１には、充放電制御を行う組電池１０に対して予め定義している制御情報が記憶されている。制御情報は、例えば、図２（ｂ）に示すように、組電池１０を構成する単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅそれぞれの各電圧値が、Ｖ１〜Ｖ５であると定義した情報である。

電圧監視ユニット２０は、単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅの順で、各単電池１１ａ〜１１ｅの電圧を検出し、検出した順番に検出値１〜５をそれぞれコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０から出力された検出値順に、一番目に出力された検出値１を単電池１１ａの電圧値Ｖ１、２番目に出力された検出値２を単電池１１ｂの電圧値Ｖ２、３番目に出力された検出値３を単電池１１ｃの電圧値Ｖ３、４番目に出力された検出値４を単電池１１ｄの電圧値Ｖ４、５番目に出力された検出値５を単電池１１ｅの電圧値Ｖ５、として認識する。

つまり、コントローラ５０と電圧監視ユニット２０とは、充放電制御を行う組電池１０に対して予め定義されている組電池１０の各単電池１１の個数と電圧監視ユニット２０の検出数とが一致する対応関係にあることを前提としており、電圧監視ユニット２０は、コントローラ５０によって充放電制御が行われる組電池１０の各単電池１１それぞれと一対一の対応関係で、検出順序順に検出結果をコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、入力される各検出値順に単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅの各電圧値Ｖ１〜Ｖ５であると認識して、充放電制御を行う。

このように、充放電を行う組電池１０の仕様（例えば、単電池１１の個数）に対して予め定義している制御情報に基づいて、充放電制御を行うコントローラ５０との関係で予め決められた電圧監視ユニット２０が組付けられている必要があるが、故障等による交換の際に、本来組付けられるべき電圧監視ユニット２０以外の異なる電圧監視ユニットが組付けられてしまう場合がある。

図３は、コントローラ５０と電圧監視ユニットとの間で整合性が取れていない電圧監視ユニット２０ａが組付けられた一例を示す図である。電圧監視ユニット２０ａは、図２に示した電圧監視ユニット２０に対して、３つの単電池１１ａ、１１ｂ、１１ｃの電圧のみしか検出できない。

図３の例のように、５つの単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに対して３つの単電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃの電圧しか検出できないと、コントローラ５０は、制御情報に基づいて、組電池１０の単電池１１の個数に準じて予め定義された電圧値Ｖ１〜Ｖ５に対応する検出値が入力されることを前提に充放電制御を行うので、電圧監視ユニット２０ａから一番目に出力された検出値１を単電池１１ａの電圧値Ｖ１として認識し、２番目に出力された検出値２を単電池１１ｂの電圧値Ｖ２、３番目に出力された検出値３を単電池１１ｃの電圧値Ｖ３とそれぞれ認識できるものの、４番目に出力された検出値１を単電池１１ｄの電圧値Ｖ４、５番目に出力された検出値２を単電池１１ｅの電圧値Ｖ５として誤認識してしまうことになる（次タイミングで出力された単電池１１ａに対応する検出値１を、単電池１１ｄに対応する電圧値Ｖ４と認識し、次タイミングで出力された単電池１１ｂに対応する検出値２を、単電池１１ｅに対応する電圧値Ｖ５と認識してしまう）。

コントローラ５０は、単電池１１ｄ及び単電池１１ｅの電圧値を誤認識していることを把握できないため、組電池１０の状態を正しく把握できない状況下での充放電制御を行うことになる。組電池１０の状態を正しく把握できないと、例えば、単電池１１の異常状態を検出することができないおそれがある。

また、図４に示すように、組電池１０の劣化や故障等によって電圧監視ユニット２０を含む電池パックそのものを交換するケースもある。このときも、本来組付けられるべき電池パック以外の異なる電池パックが組付けられてしまうことがある。

図４の例のように、コントローラ５０が、制御情報に基づいて、組電池１０の単電池１１の個数が３つであるとして予め定義された電圧値Ｖ１〜Ｖ３に対応する検出値が入力されることを前提に充放電制御を行う場合、５つの単電池１１ａ〜１１ｅの各電圧値を検出する電圧監視ユニット２０ｂが電池パックの交換により車両に組付けられると、コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０ｂから一番目に出力された検出値１を単電池１１ａの電圧値Ｖ１として認識し、２番目に出力された検出値２を単電池１１ｂの電圧値Ｖ２、３番目に出力された検出値３を単電池１１ｃの電圧値Ｖ３とそれぞれ認識できるものの、４番目に出力された検出値４、５番目に出力された検出値５を認識できない。

つまり、コントローラ５０は、４番目に出力された検出値４を次タイミングで検出された単電池１１ａの電圧値Ｖ１、５番目に出力された検出値５を次タイミングで検出された単電池１１ｂの電圧値Ｖ２と誤認識してしまい、単電池１１ｄ，１１ｅの電圧値を認識できないとともに、図３の例と同様に単電池１１ａ，１１ｂの電圧値も誤認識してしまう。

そこで、本実施例では、電圧監視ユニット２０又は電池パックが交換された際に、コントローラ５０と電圧監視ユニット２０の整合性検出処理を遂行して、整合性が取れていない場合には、組電池１０の充放電を禁止する。

図５は、本実施例の整合性検出処理のフローチャートである。図５は、電圧監視ユニット２０又は電池パックの交換作業（組付け作業）が行われた際の整合性検出処理の一例を示している。電圧監視ユニット２０の交換作業は、例えば、販売店や修理工場等で作業員によって行われる。

電圧監視ユニット２０の交換作業後（Ｓ１０１）、コントローラ５０は、イグニッションスイッチがオンされたか否かを判別する（Ｓ１０２）。イグニッションスイッチがオンされた場合、コントローラ５０は、整合性検出処理を開始する。なお、コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０が交換されたタイミングでのイグニッションスイッチのオン操作に伴って整合性検出処理が開始することもできる。例えば、電圧監視ユニット２０の機械的又は電気的な接続が一度遮断されたことに基づいて交換有無を検出し、交換履歴をメモリ５１に記憶させることができる。

コントローラ５０は、交換された電圧監視ユニット２０に対して識別情報を出力させる制御信号を送信する。電圧監視ユニット２０には、予め固有の識別情報が割り当てられており、メモリ５１は、充放電制御を行う組電池１０に対して予め定義している制御情報と対応関係にある電圧監視ユニット２０の識別情報を、予め保持している。

電圧監視ユニット２０は、コントローラ５０からの制御信号に基づいて、識別情報をコントローラ５０に出力し（Ｓ１０３）、コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０から識別情報を受信する（Ｓ１０４）。このとき、電圧監視ユニット２０は、識別情報を１ビットずつコントローラ５０に送信することができ、コントローラ５０では、１ビットずつ受信したデータを受信して識別情報に復元することができる。

コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０から受信した識別情報を用いて、メモリ５１に予め記憶されている電圧監視ユニットの識別情報と照合する（Ｓ１０５）。

コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０から受信した識別情報の照合を行った結果、組付けられた電圧監視ユニット２０が、整合している（正常）と判別された場合（Ｓ１０６，ＹＥＳ）、電池システムの通常起動を行う（Ｓ１０７）。具体的には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをそれぞれオフからオンに切れ換えて、組電池１０とインバータ３１とを接続する。

ステップＳ１０７において、コントローラ５０は、電圧監視ユニット２０の照合結果が正常であるので、待機ステータスをＯＦＦにしてメモリ５１に記憶する。待機スタータスは、整合性検出処理の結果を示すものであり、照合結果が正常でない場合、すなわち、電圧監視ユニットが整合していない場合は、待機ステータスをＯＮにし、コントローラ５０は、待機ステータスがＯＮである場合には、後述するように、次回のイグニッションスイッチがオンされた際の電池システムの起動を制限する。

一方、ステップＳ１０６において、照合結果が正常でないと判別された場合には、ステップＳ１０８に進み、コントローラ５０は、電池システムの起動を制限し、電池システムを起動させない（システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをそれぞれオフのままにして、組電池１０とインバータ３１とを接続しない）ようにする。このとき、上述のように電圧監視ユニット２０の照合結果が正常でないので、待機ステータスをＯＮにしてメモリ５１に記憶する。

コントローラ５０は、照合結果が正常でないと判別された場合、所定の警告処理を遂行する（Ｓ１０９）。例えば、警告ランプを点灯させたり、警告音や警告表示を出力することができる。

コントローラ５０は、その後、イグニッションスイッチがオンからオフに切り換えられると、整合性検出処理を終了して、電池システムが起動している場合には充放電制御を終了する（システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えて、組電池１０とインバータ３１との接続を遮断する）。

上述のように電圧監視ユニット２０が作業員によって交換された時点での整合性検出処理において、コントローラ５０に対して本来組付けられるべき電圧監視ユニット２０以外の電圧監視ユニットが組付けられた場合は、コントローラ５０は、組電池１０の充放電を許容しない（電池システムの起動を許容しない）ように制御する。このため、整合していない電圧監視ユニット２０からの検出値に基づく充放電制御、すなわち、組電池１０の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を未然に防止することができる。

図５の例では、販売店や修理工場等で専門の作業員によって行われる電圧監視ユニット２０の交換作業時の整合性検出処理で検出結果が正常でない場合、充放電を行わないように制御し、組電池１０の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を未然に防止しているが、コントローラ５０に対して本来組付けられるべき電圧監視ユニット２０以外の電圧監視ユニットが組付けられたことを、交換作業時の整合性検出処理で検出できない場合も想定することができる。

本実施例では、電圧監視ユニット２０の交換後、車両は利用者（ユーザ）に引き渡されて車両走行が行われる際の、ユーザによる最初の電池システムの起動時にも、再度の整合性検出処理を行うようにする。

また、本実施例では、ユーザによる最初の電池システムの起動時の再度の整合性検出処理において、検出結果が正常でないと判別された場合、交換作業時と同様に充放電を許可しないように制御するのではなく、充放電を許容した車両走行が可能な退避走行モードでの充放電制御を行う。

図６は、電圧監視ユニット２０の交換後のユーザによる最初の電池システムの起動時における整合性検出処理と退避走行モード処理の一例を示したフローチャートである。

図６に示すように、コントローラ５０は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると（Ｓ３０１）、メモリ５１に記憶されている待機ステータスを参照して、電圧監視ユニット２０の交換作業時の整合性検出処理の検出結果を確認する（Ｓ３０２）。コントローラ５０は、待機ステータスがＯＦＦである場合、整合性検出処理を遂行する。ステップＳ３０３〜Ｓ３０５は、図５におけるステップＳ１０３〜Ｓ１０５に対応しており、同じ処理であるので、上記説明をもって代える。

ステップＳ３０６において、コントローラ５０は、照合結果が正常である場合、ステップＳ３０７に進み、電池システムの通常起動を行うとともに（Ｓ３０７）、メモリ５１に記憶される待機ステータスをＯＦＦに維持する。

一方、コントローラ５０は、ステップＳ３０６において、照合結果が正常でないと判別された場合、ステップＳ３０８に進み、図５のステップＳ１０９と同様の警告処理を遂行して待機ステータスをＯＦＦからＯＮにしてメモリ５１に記憶する。そして、コントローラ５０は、組電池１０の充放電を禁止せずに、組電池１０の充放電を許容した車両走行を許可する退避走行モードでの車両走行を許可する（Ｓ３０９）。

具体的には、コントローラ５０は、ステップＳ３０６において照合結果が正常でないと判別された場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをそれぞれオフからオンに切れ換えて、組電池１０とインバータ３１とを接続し、電池システムを起動する。

ここで、電圧監視ユニット２０との整合性が取れていない状況（組電池１０の状態を把握できない状態）での充放電制御を避けるため、図１に示すように、電圧センサ３５で検出されるインバータ電圧ＶＬに基づいて、コントローラ５０は、退避走行モードにおける組電池１０の充放電制御を行うことができる。

その後、イグニッションスイッチがオンからオフに切り換えられた場合（Ｓ３１０）、コントローラ５０は、整合性検出処理を終了しつつ、電池システムの充放電制御を終了する。

このように、一度整合性検出処理において電圧監視ユニット２０の整合性が正常であると判別された後の再度の整合性検出処理で、正常でいないと判別された場合、コントローラ５０は、退避走行モードとして、組電池１０の充放電を許容しつつ、電圧センサ３５から出力されるインバータ電圧ＶＬを用いて組電池１０の電圧（端子間電圧）を把握した充放電制御を行うことができるので、組電池１０の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を可能にし、車両走行ができなくなる事態を回避することができる。

また、ステップＳ３０２において、待機ステータスがＯＮとなっている場合、整合性検出処理を遂行せずに、ステップＳ３０８に進み、コントローラ５０は、退避走行モードにおける組電池１０の充放電制御を行うことができる。つまり、既に整合性検出処理において電圧監視ユニット２０の整合性が正常でないと判別された後に、ユーザによって電池システムが起動された場合は、コントローラ５０は、整合性検出処理を行わずに、退避走行モードにおける組電池１０の充放電制御を行うことができる。

また、先の整合性検出処理において電圧監視ユニット２０の整合性が正常であると判別された後の再度の整合性検出処理で、正常でいないと判別されたか否か、又は既に整合性検出処理が遂行されたか否かにかかわらずに、電圧監視ユニット２０の交換後のユーザによる電池システムの起動時における整合性検出処理において、正常でないと判別された場合には、車両走行ができなくなる事態を回避するために、常に退避走行モードを遂行して組電池１０の充放電を許容した退避走行や後述するハイブリッド自動車でエンジンのみの走行を行う退避走行ができるように制御することができる。

図７は、ハイブリッド自動車における退避走行モードの一例を示す図である。図６の例においてステップＳ３１１のみが異なる。図７の例では、一度整合性検出処理において電圧監視ユニット２０の整合性が正常であると判別された後の再度の整合性検出処理で、正常でいないと判別された場合、コントローラ５０は、図５の例と同様に電池システムの起動（組電池１０の充放電）を許可しないで、エンジンのみでの車両走行が可能な退避走行モードを遂行することができる。この場合においても、組電池１０の状態を正しく把握できない状況下での車両走行を可能にし、車両走行ができなくなる事態を回避することができる。

また、図６及び図７において、一度整合性検出処理において電圧監視ユニット２０の整合性が正常であると判別された後の再度の整合性検出処理で、正常であると判別された場合、つまり、２回目の整合性検出処理でも正常であると判別された場合は、その後にユーザによる電池システムの起動に際し（イグニッションスイッチのオフからオンへの切り替えに際し）、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６をスキップして整合性検出処理を遂行せずに、電池システムを起動して通常の車両走行が可能なように制御することができる。電池システム起動時の処理負担の軽減及び起動速度の向上を図ることができる。

なお、上記説明では、車両に搭載済みの電圧監視ユニット２０又は電池パックを交換する態様を一例に説明しているが、これに限るものではない。例えば、車両の製造段階での整合性検出処理において整合していると判別されたり、他の手法によって整合していると判別された電圧監視ユニット２０に対し、その後のユーザの利用時に、整合性検出処理を再度遂行して、充放電制御を行う組電池１０に対して予め定義しているコントローラ５０の制御情報との間で電圧監視ユニット２０が整合しているか否かを判別し、退避走行モードへ移行するように、制御することができる。

１０：組電池
１１：単電池
２０：電圧監視ユニット
２１：電流センサ
２２：温度センサ
３１：インバータ
３２：モータ・ジェネレータ
３３：車輪
３４：エンジン
３５：電圧センサ
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ：システムメインリレー

Claims (11)

1. 車両に搭載される蓄電システムであって、
   充放電を行う蓄電装置と、
   前記蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、
   前記蓄電装置の充放電制御を行うコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、充放電制御を行う前記蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で前記電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行するとともに、前記整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に前記蓄電装置の充放電を行わないように制御することを特徴とする蓄電システム。
2. 前記制御情報と前記電圧監視ユニットに予め割り当てられている識別情報との対応関係を予め保持する記憶部をさらに有し、
   前記コントローラは、前記電圧監視ユニットから出力される前記識別情報に基づいて、前記整合性検出処理を遂行することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記コントローラは、整合性検出処理の結果が整合していると判別された場合において、その後の前記蓄電装置の充放電制御を行う際に再度の整合性検出処理を遂行し、
   整合していると判別された後の前記再度の整合性検出処理の結果で整合していないと判別された場合に、前記蓄電装置の充放電を許容することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
4. 前記蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータに、前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、
   前記インバータの電圧を検出する電圧センサと、をさらに有し、
   前記コントローラは、前記再度の整合性検出処理において整合していないと判別された後の前記充放電を許容する制御において、インバータ電圧値を用いて前記蓄電装置の充放電制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の蓄電システム。
5. 前記車両は、エンジンと、前記蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両であり、
   前記コントローラは、整合性検出処理の結果が整合していると判別された場合において、その後の前記蓄電装置の充放電制御を行う際に再度の整合性検出処理を遂行し、
   整合していると判別された後の前記再度の整合性検出処理の結果で整合していないと判別された場合に、前記蓄電装置の充放電を行わないように制御しつつ、前記エンジンによる車両の走行を許容するように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
6. 前記コントローラは、前記電圧監視ユニットが交換されたこと又は前記電圧監視ユニットと共に前記蓄電装置が交換されたことを契機に、前記整合性検出処理を遂行することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電システム。
7. 前記コントローラは、前記再度の整合性検出処理の結果で整合していると判別された場合に、その後の前記蓄電装置の充放電制御において整合性検出処理を遂行しないことを特徴とする請求項３から５のいずれか１つに記載の蓄電システム。
8. 車両に搭載される蓄電装置の制御装置であって、
   前記蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットが、充放電制御を行う前記蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行するとともに、前記整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に前記蓄電装置の充放電を行わないように制御することを特徴とする蓄電装置の制御装置。
9. 車両に搭載される蓄電装置の制御方法であって、
   前記蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットに予め割り当てられている識別情報を前記電圧監視ユニットから受信するステップと、
   受信した前記識別情報に基づいて、充放電制御を行う前記蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で前記電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行するステップと、
   前記整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合に前記蓄電装置の充放電を行わないように制御するステップと、
   を含むことを特徴とする蓄電装置の制御方法。
10. 車両に搭載される蓄電システムであって、
    充放電を行う蓄電装置と、
    前記蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、
    前記蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、
    前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、
    前記インバータの電圧を検出する電圧センサと、
    前記蓄電装置の充放電制御を行うコントローラと、を有し、
    前記コントローラは、前記電圧監視ユニット又は前記電圧監視ユニットと共に前記蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行に際し、充放電制御を行う前記蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で前記電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行し、前記整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合、インバータ電圧値を用いて前記蓄電装置の充放電を許容した退避走行モードによる充放電制御を行うことを特徴とする蓄電システム。
11. 車両に搭載される蓄電システムであって、
    充放電を行う蓄電装置と、
    前記蓄電装置の電圧を検出する電圧監視ユニットと、
    前記蓄電装置の充放電制御を行うコントローラと、を有し、
    前記車両は、エンジンと、前記蓄電装置からの電力を受けて車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両であり、
    前記コントローラは、前記電圧監視ユニット又は前記電圧監視ユニットと共に前記蓄電装置が交換された後のユーザによる車両走行に際し、充放電制御を行う前記蓄電装置に対して予め定義している制御情報との間で前記電圧監視ユニットが整合しているか否かを判別する整合性検出処理を遂行し、前記整合性検出処理の結果、整合していないと判別された場合、前記蓄電装置の充放電を行わないように制御しつつ、前記エンジンによる車両の走行を許容した退避走行モードによる車両走行を可能に制御することを特徴とする蓄電システム。

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