JP2014157717A - 電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】単電池の内部抵抗に基づく単電池の異常判定を好適に行う電池システムを提供する。
【解決手段】電池システムは、直列接続された複数の電池セル２１を備える組電池２０と、電池セル２１の出力電圧をそれぞれ検出する電圧センサ４１と、組電池２０の充放電電流を検出する電流センサ４２と、制御装置１０とを備える。制御装置１０は、複数の電池セル２１のうちいずれかを基準セルとして設定する。また、制御装置１０は、電池セル２１の出力電圧の検出値と、組電池の充放電電流の検出値とに基づいて、基準セルの内部抵抗の値と、その基準セルと異なる電池セルの内部抵抗の値との比である抵抗比をそれぞれ算出する。そして、制御装置１０は、抵抗比に基づいて、電池セルごとに温度の異常上昇が発生するか否かを判定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の単電池を備える組電池の異常を判定する電池システムに関する。

複数個の単電池を備える組電池について、単電池ごとに温度を監視し、単電池の劣化や破裂等を抑制する技術が提案されている。例えば、単電池の内部抵抗の値をそれぞれ取得し、その抵抗値に基づいて単電池の温度の異常上昇を抑制する技術が提案されている（特許文献１）。

具体的には、組電池を構成する単電池ごとに出力電圧を検出する。また、組電池の充放電電流を検出する。そして、その検出された出力電圧及び充放電電流に基づいて、単電池ごとに内部抵抗の値を算出する。単電池の内部抵抗の値と所定の閾値とを比較し、内部抵抗の値が所定の閾値を超えている場合に、その単電池において過度の昇温が生じる可能性があるため、その単電池に異常が生じたと判定する。

特開２００１−１９６１０２号公報

ここで、組電池の充放電電流を検出する電流センサの検出誤差による内部抵抗の値の誤差が問題となる。検出誤差を含む充放電電流の検出値に基づいて内部抵抗の値を算出し、その算出された内部抵抗の値に基づいて単電池の異常を判定すると、誤判定が生じることとなる。

本発明は、単電池の内部抵抗の大きさに基づく単電池の異常判定を好適に行う電池システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、直列接続された複数の単電池（２１）を備える組電池（２０）と、前記複数の単電池の出力電圧をそれぞれ検出する電圧検出手段（４１）と、前記組電池の充放電電流を検出する電流検出手段（４２）と、前記複数の単電池のうちいずれかを基準電池として設定する基準電池設定手段（１０）と、前記電圧検出手段によって検出される前記各単電池の出力電圧の値と、前記電流検出手段によって検出される前記組電池の充放電電流の値とに基づいて、前記基準電池設定手段により設定された基準電池の内部抵抗の値と、その基準電池と異なる単電池の内部抵抗の値との比である抵抗比をそれぞれ算出する抵抗比算出手段（１０）と、前記抵抗比算出手段により算出された抵抗比に基づいて、前記単電池ごとに温度の異常上昇が発生するか否かを判定する異常判定手段（１０）と、を備える電池システムである。

単電池同士が直列接続されているため、基準電池に流れている充放電電流の値と、基準電池と異なる単電池に流れている充放電電流の値とは等しい。流れる電流の値が等しい場合において、単電池の発熱量は、単電池それぞれの内部抵抗の値に比例する（Ｗ＝Ｉ・Ｖ＝Ｉ＾２・Ｒ）。この場合、基準電池の発熱量と、基準電池と異なる単電池の発熱量との比は、内部抵抗の値の比、即ち、抵抗比に等しくなる。このため、基準電池の内部抵抗の値と、その基準電池と異なる単電池の内部抵抗の値との比である抵抗比に基づいて、その単電池において温度の異常上昇が発生するか否かを判定することができる。

また、流れる充放電電流の値が等しいことを前提に、単電池同士の抵抗比を求める構成であり、その抵抗比を求める際に、各単電池に流れる電流分をキャンセルできる。これにより、仮に電流が正しく求められない状況下においても、抵抗比を正しく求めることができる。このため、単電池において温度の異常上昇が発生するか否かを好適に判定することができる。

実施形態における組電池の概略図。 実施形態における電池システムの電気構成図。 組電池の温度分布の具体例を示す図。 基準セル及び監視セルの温度の時間変化を示す図。 冷却ファン制御処理を示すフロー図。 基準セル選択処理を示すフロー図。 異常判定処理を示すフロー図。 変形例における基準セル選択処理を示すフロー図。 変形例における基準セル選択処理を示すフロー図。

以下、車載電源システムとしての一実施形態を説明する。はじめに、電源としての組電池の構成を説明する。組電池は、単電池を構成する電池セルを複数有し、それらが互いに直列接続されてなる直列接続体がケース部材に収容されることで構成されている。そして、電池セルごとに出力電圧が検出されるとともに、その検出された出力電圧に基づいて、各電池セルの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）等が算出されるようになっている。

組電池において各電池セルは図１のように配置されている。本実施形態の組電池２０は、複数の電池セル２１から構成されている。電池セル２１は、リチウムイオン蓄電池よりなり、それぞれ同一の直方体形状をなしている。説明の便宜上、各電池セル２１にＣ１，Ｃ２，Ｃ３・・・等のセル番号を付しており、例えばセル番号Ｃ１の電池セル２１を「電池セルＣ１」、セル番号Ｃ２の電池セル２１を「電池セルＣ２」とも言う。なお、組電池における電池セルの数は任意でよい。

各電池セル２１の正極側及び負極側には導電部材としてのバスバー２２が接続され、そのバスバー２２により、隣り合う電池セル２１同士の各電極が電気的に接続されている。具体的には、各電池セル２１は正極と負極とが互い違いになるように配置されており、隣り合う電池セル２１のうち一方の電池セル２１の正極と他方の電池セル２１の負極とに架け渡すようにしてバスバー２２が設けられ、そのバスバー２２によりセル間の電気的な接続がなされている。なお、各電池セル２１は直方体状以外でもよく、円柱状や角柱状をなすものであってもよい。電池セルＣ１の正極側に接続されたバスバーは組電池２０における正側出力端子２３となっており、電池セルＣ８の負極側に接続されたバスバーは組電池２０における負側出力端子２４となっている。

組電池２０の全電池セル２１のうちいずれかの電池セル（図１では、Ｃ１，Ｃ５,Ｃ８）は、それら各セルの温度を検出する温度センサ４０をそれぞれ備える。温度センサ４０は、電池セル２１の外装ケースの表面温度を計測するものである。なお、電池セル２１の内部溶液の温度を計測するものであってもよい。温度センサ４０は、電池セルＣ１,Ｃ５,Ｃ８の温度をそれぞれ検出して、検出信号を出力する。

図２に電池システムの電気構成図を示す。電池システムは、組電池２０と、組電池２０を制御する制御装置１０と、を備える。また、組電池２０から外部の電気負荷への電力の供給経路には、制御装置１０によって開閉が制御されるスイッチ３０が設けられている。組電池２０を構成する電池セル２１には、その出力電圧を検出する電圧センサ４１がそれぞれ接続されている。また、上述のように、複数の電池セル２１の一部に温度センサ４０が設けられている。ここで、温度センサ４０が設けられている電池セル２１を温度検出電池とも言う。また、組電池２０と電気負荷とを接続する経路上に、組電池２０の充放電電流を検出する電流センサ４２が設けられている。温度センサ４０、電圧センサ４１、電流センサ４２は、その検出結果を検出信号として出力する。制御装置１０は、温度センサ４０から取得した温度検出電池の温度に基づいて、冷却ファン３１を制御して、組電池２０の冷却を行う。

図３に組電池２０の温度分布を示す。ここでは、一列に並べて設けられる電池セルＣ１−Ｃ１３を有する構成の組電池２０を想定している。組電池２０では、充放電に伴いそれぞれの電池セル２１において発熱が生じ、更に、冷却ファン３１によって冷却される。ここで、各電池セル２１の発熱量はそれぞれの内部抵抗に応じたものとなる。また、各電池セル２１の放熱量は、電池ケース内における各セルの配置や冷却風の経路等に応じたものとなる。このため、組電池２０の温度は一様ではなく、温度の高低が生じる。各電池セル２１の実際の温度を黒丸で示す。

電池セルＣ１,Ｃ７,Ｃ１３は温度センサ４０が設けられている温度検出電池であるとしている。電池セルＣ１，Ｃ７,Ｃ１３についての検出温度を白丸で示す。制御装置１０は、温度センサ４０から入力される検出信号に基づいて、温度検出電池のそれぞれの温度を取得する。

制御装置１０は、温度センサ４０が設けられている電池セルＣ１，Ｃ７,Ｃ１３のうち最も温度が高い電池セル２１を基準セルとして選択する（図ではＣ７）。基準セルとは、制御装置１０が組電池２０の温度制御を行うときに、その検出温度を基準として用いる電池セル２１のことである。そして、その基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが所定の制御温度Ｔｈ＿ｃ以下となるように冷却ファン３１の駆動状態を調整する。

各電池セル２１の温度は、温度検出電池（Ｃ１，Ｃ７，Ｃ１３）の温度から推定が可能であり、例えば、電池ケース内における各セルの配置や冷却風の経路等からすれば、図の破線のような温度分布になると考えられる。ここでは、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが全ての電池セル２１の温度のうちで最高の温度になるとしており、冷却ファン３１の制御が行われることで、図示の温度分布（破線）のごとく各電池セル２１の温度は制御温度Ｔｈ＿ｃ以下になる。リチウムイオン蓄電池は、高温環境下で充放電を行うと劣化の進行が速くなる。制御温度Ｔｈ＿ｃとして適切な温度を設定しておくことで、各電池セル２１における劣化が抑制される。

全電池セル２１の内部抵抗の値は所定の正常範囲内となるように設計されている。ここで、図３に示す温度分布において、劣化等を原因として電池セルＣ１１の内部抵抗の値が正常範囲を超えて大きくなっている状態を考える。電池セルＣ１１の内部抵抗の値が大きいことで充放電時における発熱量が大きくなり、冷却ファン３１による冷却制御を行っているにも関わらず、電池セルＣ１１の温度が異常温度Ｔｈ＿ｅを超えるおそれがある。ここで、異常温度Ｔｈ＿ｅとは、制御温度Ｔｈ＿ｃより高い温度であり、電池セル２１の温度がその異常温度Ｔｈ＿ｅに達すると、体積の膨張などの異常が発生する可能性がある温度である。

本実施形態において、制御装置１０は、電池セルＣ１１のように電池セル２１の中で内部抵抗の値が最も大きいものを監視対象（以下、監視セル）とし、その内部抵抗の大きさに基づいて、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃが異常温度Ｔｈ＿ｅに達する可能性があるか否かを判定する。そして、制御装置１０は、その判定結果に基づいて冷却ファン３１の駆動状態を調整し、また、スイッチ３０を開状態に制御し組電池２０の充放電を停止させるなどのフェールセーフ処理を行い、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃが異常温度Ｔｈ＿ｅに達することを抑制する。監視セルの内部抵抗の値が組電池２０を構成する全ての電池セル２１の中で最も大きいため、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃは、全電池セル２１の温度の中で最も高い温度になると推定される。このため、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃが異常温度に達することを抑制することで、組電池２０を構成する全ての電池セル２１について温度が異常温度Ｔｈ＿ｅに達することを抑制することができる。これにより、電池セル２１において、体積の膨張などの異常が発生することを抑制することができる。

組電池２０において充放電をさせたときの、監視セル及び基準セルの温度の時間変化を図４に示す。基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆを破線で、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃを実線で示す。組電池２０において充放電が開始される時刻Ｔ０において、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆ及び監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃは共に周囲温度Ｔｈ０と等しい温度となっている。なお、充放電が開始される初期状態において、基準セル及び監視セルを含む全電池セル２１の温度は、周囲温度Ｔｈ０とそれぞれ等しい温度となっている。

組電池２０において充放電が開始されると、電池セル２１の内部抵抗において発熱が生じる。この発熱に伴い、基準セル及び監視セルの温度が共に上昇する。電池セル２１の内部抵抗における発熱Ｗは、電池セル２１に流れる電流の電流値をＩ、電池セル２１の内部抵抗の値をＲとすると、Ｗ＝Ｉ・Ｖ＝Ｉ＾２・Ｒとなる。各電池セル２１に流れる電流の電流値Ｉは、組電池２０全体を流れる充放電電流の電流値と等しい。このため、各電池セル２１における発熱量は、各電池セル２１の内部抵抗の値Ｒに比例する。また、放熱量を無視した場合、各電池セル２１における発熱量と、各電池セル２１における温度上昇の上昇値は比例する。

つまり、放熱量を無視した場合、基準セルにおける温度上昇の上昇値ΔＴｈ＿ｒｅｆと監視セルにおける温度上昇の上昇値ΔＴｈ＿ｗｔｃとの比は、基準セルの内部抵抗の値Ｒ＿ｒｅｆと監視セルの内部抵抗の値Ｒ＿ｗｔｃとの比ＲＲと等しい（ΔＴｈ＿ｗｔｃ／ΔＴｈ＿ｒｅｆ＝Ｒ＿ｗｔｃ／Ｒ＿ｒｅｆ＝ＲＲ）。

時刻Ｔ１において、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆは、その最高温度である制御温度Ｔｈ＿ｃに達し、その後、冷却ファン３１の制御と充放電の制限とが実施されることで制御温度Ｔｈ＿ｃ以下に保持される。基準セルの温度の上昇値ΔＴｈ＿ｒｅｆと監視セルの温度の上昇値ΔＴｈ＿ｗｔｃとは、放熱量を無視した場合に、抵抗比ＲＲを係数として比例関係にあるため、時刻Ｔ１において、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃは最高値となる可能性がある。

そこで、異常温度Ｔｈ＿ｅと制御温度Ｔｈ＿ｃとに基づいて、抵抗比の異常判定に用いる異常判定値αが予め設定されている。そして、制御装置１０は、監視セルと異常セルとの抵抗比ＲＲと、その異常判定値αと、を比較する。抵抗比ＲＲが異常判定値α以上のとき、制御装置１０は、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃが異常温度Ｔｈ＿ｅに達する可能性があると判定する。

２つの電池セルＣａ,Ｃｂの内部抵抗の比を算出する方法について、以下の式１〜３を用いて説明する。電池セルＣａの内部抵抗の値Ｒａは、組電池２０の充放電電流の検出値Ｉと、電池セルＣａの出力電圧の検出値Ｖａとのｎ個の組み合わせに基づき、最小二乗法を用いて、式１に示すように算出することができる。なお、簡略化のため、ｎ＝２としている。

電池セルＣｂの内部抵抗の値Ｒｂは、電池セルＣａの内部抵抗の値Ｒａと同様に、組電池２０の充放電電流の検出値Ｉと、電池セルＣｂの出力電圧の検出値Ｖｂとのｎ個の組み合わせに基づき、最小二乗法を用いて、式２に示すように算出することができる。

電池セルＣａの内部抵抗の値Ｒａと、電池セルＣｂの内部抵抗の値Ｒｂとの比は、式３に示すように算出することができる。

抵抗比Ｒｂ／Ｒａを算出すると、組電池２０の充放電電流の検出値Ｉの項が打ち消される。このため、電流センサ４２の検出値に誤差が含まれる場合であっても、その誤差の抵抗比Ｒｂ／Ｒａの算出値に対する影響は、抵抗値Ｒａ，Ｒｂの算出値に比べて少ない。つまり、抵抗比Ｒｂ／Ｒａは、抵抗値Ｒａ，Ｒｂに比べて精度よく算出することができる。このため、各電池セル２１の内部抵抗の値と所定の値とを比較して異常判定を行う場合と比べて、抵抗比を異常判定に用いると好適に異常判定を行うことができる。

図５に本実施形態における冷却ファン制御処理を示す。本処理は、制御装置１０によって所定周期毎に実施される処理である。ステップＳ１０において、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが制御温度Ｔｈ＿ｃより低いか否かを判定する。基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが制御温度Ｔｈ＿ｃより低い場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１において、冷却ファン３１の回転速度を通常値に設定して処理を終了する。基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが制御温度Ｔｈ＿ｃ以上の場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ１２において、冷却ファン３１の回転速度を通常より速く設定し、処理を終了する。ステップＳ１０〜Ｓ１２に示す処理により、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆが制御温度Ｔｈ＿ｃ以下とされる。

図６に本実施形態における基準セル選択処理を示す。本処理は、制御装置１０によって、組電池２０の充放電の開始時に実施される処理である。

ステップＳ２０において、温度センサ４０によって検出される温度検出電池の検出温度をそれぞれ取得する。ステップＳ２１において、取得した温度検出電池の検出温度に基づいて、最も温度の高い温度検出電池を判定する。そして、ステップＳ２２において、最も温度の高い温度検出電池を基準セルとして選択し、処理を終了する。

図７に、本実施形態における異常判定処理を示す。本処理は、制御装置１０によって所定の周期ごとに行われる。

ステップＳ３０において、電池セル２１の内部抵抗値をそれぞれ算出する。具体的には、電圧センサ４１によって検出された電圧値と電流センサ４２によって検出された電流値との組み合わせに基づいて、最小二乗法を用いて電流値と電圧値との関係を表す一次関数を求め、その一次関数の傾きを電池セル２１の内部抵抗の値として算出する（Ｒ＝−ΔＶ／ΔＩ）。

ステップＳ３１において、ステップＳ３０で算出した全電池セル２１の内部抵抗値に基づいて、監視セルを選択する。この場合、基準セルを除く各電池セル２１のうち、内部抵抗値が最も大きいものが監視セルとして設定される。ステップＳ３２において、監視セルの内部抵抗の値を基準セルの内部抵抗の値で割ることで抵抗比ＲＲを算出する。ステップＳ３３において、抵抗比ＲＲと異常判定値αとの比較を行う。異常判定値αは、異常温度Ｔｈ＿ｅ及び制御温度Ｔｈ＿ｃに基づいて、予め所定の値に定められている。抵抗比ＲＲが異常判定値αより小さい場合（Ｓ３３：ＮＯ）、ステップＳ３４において、異常カウンタの値を初期化して、処理を終了する。

抵抗比ＲＲが異常判定値αより大きい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３５において、異常カウンタに１を加算する。次に、ステップＳ３６において、異常カウンタと異常カウンタ閾値との比較を行う。異常カウンタが異常カウンタ閾値より大きい場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、ステップＳ３７において、監視セルにおいて温度の異常上昇が発生する可能性があると判定する。また、異常カウンタが異常カウンタ閾値以下の場合（Ｓ３６：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。ここで、電圧センサ４１及び電流センサ４２の検出値には、検出誤差が含まれる。この検出誤差により、抵抗比ＲＲの算出値には誤差が含まれる。また、電池セル２１の内部抵抗は温度依存性があり、基準セルの温度と監視セルの温度とが異なるため、算出タイミングによって、抵抗比ＲＲの算出値は変動する。このため、一時的に抵抗比ＲＲが判定値を超えた場合であったとしても、監視セルには異常が発生していないという状態が考えられる。このような場合に、異常カウンタが異常カウンタ閾値に達するまで、監視セルに異常が発生していると判定しないことで、抵抗比の算出値の変動に伴う誤判定を抑制することができる。

次に、ステップＳ３８において、フェールセーフ処理を行う。具体的には、冷却ファン３１の回転速度を調整して組電池２０を冷却するとともに、スイッチ３０を制御して組電池２０の充放電を停止させる。そして、ステップＳ３９において、監視セルにおいて異常が発生したことを記憶して、処理を終了する。

本実施形態の奏する効果について述べる。

基準セルの発熱量と、基準セルと異なる電池セル２１の発熱量との比は、内部抵抗の値の比、即ち、抵抗比に等しくなる。このため、基準セルの内部抵抗の値と、その基準セルと異なる電池セル２１の内部抵抗の値との比である抵抗比に基づいて、その電池セル２１において温度の異常上昇が発生するか否かを判定することができる。

また、流れる充放電電流の値が等しいことを前提に、電池セル２１同士の抵抗比を求める構成であり、その抵抗比を求める際に、各電池セル２１に流れる電流誤差分をキャンセルできる。これにより、仮に電流が正しく求められない状況下においても、抵抗比を正しく求めることができる。このため、各電池セルにおいて温度の異常上昇が発生するか否かを好適に判定することができる。

基準セル（温度検出電池）では、実際の電池温度を温度センサ４０により把握でき、その実温度によって冷却制御を実施できる。これにより、基準電池の温度は制御温度Ｔｈ＿ｃ以下となる。また、温度センサ４０を有していない電池セル２１においても、温度検出電池を基準として温度制御が実施されるため、温度センサ４０を有していない電池セル２１についても適正な温度管理を実施できる。この場合、全ての電池セル２１について個別に温度センサ４０を設ける必要はなく、低コスト化を図りつつも、全ての電池セル２１について電池温度の適正化を実施できる。

複数の温度検出電池の各温度センサによって検出される電池温度は、電池ごとに異なることが考えられる。この場合、例えば、比較的高温なものを選ぶと、その電池温度に基づいて温度制御を行うことで、全ての電池セルについて温度が過度に上昇することを抑制し、好適に全ての電池セルについて電池温度の適正化を実施できる。

温度センサ４０が温度検出電池から外れたり、温度センサ４０自身に異常が生じると、温度センサ４０によって検出される基準セルの温度の検出値が、実際値に比べて低くなる場合がある。基準セルの温度の検出値が実際値より低くなることで、冷却制御が正常に行われず、監視セルの温度Ｔｈ＿ｗｔｃが異常温度Ｔｈ＿ｅを超える可能性がある。そこで、温度検出電池のうち、温度の検出値が最も高いものを基準セルとして設定する。

これにより、温度検出電池の温度センサ４０に異常が生じ、温度の検出値が実際値に比べて低くなっている場合に、その異常が生じている温度検出電池以外の温度検出電池が基準セルとして選択される。これにより、監視セルの温度の異常上昇の見過ごしを抑制できる。

さらに、基準セルの温度Ｔｈ＿ｒｅｆの最高値は制御温度Ｔｈ＿ｃとなるため、電池セル２１それぞれについて上昇し得る温度の最高値は、制御温度Ｔｈ＿ｃと抵抗比ＲＲとに基づいて定まる。つまり、監視セルの抵抗比と、制御温度Ｔｈ＿ｃと異常温度Ｔｈ＿ｅとに基づき設定された異常判定値αと、を比較することで、監視セルの温度が異常温度Ｔｈ＿ｅ以上まで上昇するか否かを判定することができる。これにより、監視セルに温度の異常上昇が発生するか否かを好適に判定することができる。

（他の実施形態）
・上記実施形態においては、図６に示す基準セル選択処理において、検出温度が最高の電池セル２１を基準セルとして選択する構成としたが、これに加えて、現在基準セルとして選択されている電池セル２１と異なる電池セル２１を新たに基準セルとして選択する構成としてもよい。具体的には、図８に示すように、ステップＳ２０の前におけるステップＳ４０において、現在の基準セルを基準セルの選択対象から除外する。図８に示す基準セル選択処理は、制御装置１０において、異常判定処理が実施される周期に比べて充分に長い周期で実施される。これにより、異常判定処理の実施中に、頻繁に基準セルが変更されることを抑制する。

現在の基準セルを基準セルの選択対象から除外することで、現在基準セルとして選択されている温度検出電池と異なる温度検出電池が基準セルとして新たに選択される。これにより、１つの温度検出電池が継続して基準セルとして選択されることを抑制する。そして、基準セルとして新たに選択された温度検出電池の内部抵抗の値に基づいて、各電池セル２１の抵抗比を算出し、その算出された抵抗比に基づいて異常判定を行う。これにより、仮に現在基準セルとして選択されている温度検出電池の内部抵抗に異常が発生している場合であっても、新たに選択される基準セルの内部抵抗に基づいて抵抗比が算出されるため、好適に各電池セル２１の内部抵抗値の異常上昇について判定を行うことが可能になる。

・制御装置１０は、所定の条件が成立するごとに、温度センサ４０を備える電池セル２１を、予め定めた順序で基準セルとして選択する構成としてもよい。ここで、所定の条件として、具体的には、基準セルの検出温度が変化したこと、単電池に流れる電流の値が変化したこと、前回基準セルが選択してから所定の時間が経過したこと、等である。

・上記実施形態においては、図６に示す基準セル選択処理において、検出温度が最高の電池セル２１を基準セルとして選択する構成としたが、これに代えて、温度センサ４０を備えた電池セル２１のうち、内部抵抗の値が最大の電池セル２１を基準セルとして選択する構成としてもよい。具体的には、図９に示すように、ステップＳ５０において電池セル２１それぞれの内部抵抗の値を取得する。ステップＳ５１において温度センサ４０を備えた電池セル２１のうち内部抵抗の値が最大の電池セル２１を判定し、ステップＳ５２において、その電池セル２１を基準セルとして選択する。

・上記実施形態においては、監視セルと基準セルとの抵抗比ＲＲを算出し、その抵抗比ＲＲと異常判定値αとを比較して異常判定を行ったが、全ての電池セル２１と基準セルとの抵抗比を算出し、電池セル２１と基準セルとの抵抗比と、異常判定値αとをそれぞれ比較して異常判定を行うものであってもよい。

・上記実施形態においては、一つの電池セルにより一つの単電池を構成するとしたが、これに代えて、複数の電池セルにより一つの単電池を構成するとしてもよい。

・上記実施形態においては、組電池２０が複数の温度検出電池を備える構成としたが、これに代えて、一つの温度検出電池を備える構成としてもよい。この場合、その一つの温度検出電池が基準セルとして設定される。

・上記実施形態においては、一部の電池セル２１が温度センサ４０を備えている構成としたが、これに代えて、全電池セル２１が温度センサ４０を備えている構成としてもよい。全電池セル２１が温度センサ４０を備えている構成においても、抵抗比に基づいて電池セル２１の異常判定を行うことで、温度センサ４０に異常が生じている場合であっても、電池セル２１の温度が異常温度に達することを抑制することができる。

１０…制御装置（基準電池設定手段、抵抗比算出手段、異常判定手段）、２０…組電池、２１…電池セル（単電池）、４１…電圧センサ（電圧検出手段）、４２…電流センサ（電流検出手段）。

Claims (7)

1. 直列接続された複数の単電池（２１）を備える組電池（２０）と、
   前記複数の単電池の出力電圧をそれぞれ検出する電圧検出手段（４１）と、
   前記組電池の充放電電流を検出する電流検出手段（４２）と、
   前記複数の単電池のうちいずれかを基準電池として設定する基準電池設定手段（１０）と、
   前記電圧検出手段によって検出される前記各単電池の出力電圧の値と、前記電流検出手段によって検出される前記組電池の充放電電流の値とに基づいて、前記基準電池設定手段により設定された基準電池の内部抵抗の値と、その基準電池と異なる単電池の内部抵抗の値との比である抵抗比をそれぞれ算出する抵抗比算出手段（１０）と、
   前記抵抗比算出手段により算出された抵抗比に基づいて、前記単電池ごとに温度の異常上昇が発生するか否かを判定する異常判定手段（１０）と、
   を備える電池システム。
2. 前記複数の単電池のうち少なくとも一つの単電池は、その単電池の温度を検出する温度センサ（４０）を備え、
   前記基準電池設定手段は、前記温度センサが設けられている単電池である温度検出電池を前記基準電池として設定することを特徴とする請求項１に記載の電池システム。
3. 前記複数の単電池には、前記温度検出電池が複数含まれており、
   前記基準電池設定手段は、前記複数の温度検出電池から一つの温度検出電池を選択して、前記基準電池として設定することを特徴とする請求項２に記載の電池システム。
4. 前記基準電池設定手段は、前記複数の温度検出電池の各温度センサによって検出される電池温度に基づいて、前記複数の温度検出電池から一つの温度検出電池を選択して、前記基準電池として設定することを特徴とする請求項３に記載の電池システム。
5. 前記複数の温度検出電池のうち、前記温度センサによって検出される前記各単電池の温度が最も高い温度検出電池がどれであるかを判定する最高温度判定手段（１０）を備え、
   前記基準電池設定手段は、前記温度検出電池のうち、前記最高温度判定手段により判定された前記温度が最も高い温度検出電池を基準電池として設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の電池システム。
6. 前記温度センサによって検出される前記基準電池の検出温度に基づいて、前記組電池を冷却する冷却ファン（３１）の駆動状態を調整し、前記基準電池の温度を所定の制御温度以下に冷却制御する温度制御手段（１０）を備え、
   前記異常判定手段は、前記単電池の抵抗比と、所定の異常温度と前記制御温度とに基づき設定された異常判定値とを比較し、その比較の結果により前記単電池ごとに温度の異常上昇が発生するか否かを判定することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか1項に記載の電池システム。
7. 前記基準電池設定手段は、予め定められた所定の条件が成立すると、前記基準電池として選択されている温度検出電池と異なる温度検出電池を新たに前記基準電池として選択することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか1項に記載の電池システム。

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