JP2014240807A - Battery pack abnormality determination apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack abnormality determination apparatus capable of ensuring determining abnormality of a battery pack by simple control.SOLUTION: In a case of replacing a battery module, differences between maximum values and minimum values such as voltages, cell temperatures, battery capacities, internal resistances, and the like of battery cells C1 to C8 of the replaced battery module by a replacing battery module are calculated. Furthermore, differences between maximum values and minimum values such as voltages, cell temperatures, battery capacities, internal resistances, and the like of battery cells C1 to C8 of the replaced battery modules are calculated. If a calculation result of the replaced battery module by the replacing battery module or a calculation result of the replaced battery module is out of a predetermined abnormality determination range set for the respective battery module, it is determined that a battery pack 11 is abnormal.

Description

本発明は、組電池の異常判定装置に係り、詳しくは、組電池交換時の異常判定制御に関する。   The present invention relates to an assembled battery abnormality determination device, and more particularly, to abnormality determination control when replacing an assembled battery.

従来、電動機で走行する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両には、電動機を駆動するための高電圧の電力を蓄電し、当該高電圧の電力を電動機に供給する二次電池で構成される組電池（電池パック）が備えられている。そして、当該電池パックは、複数の電池モジュールを直列に接続して構成されている。また、当該電池モジュールは、複数の電池セルを直列に接続して構成されている。   Conventionally, an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle that runs on an electric motor stores a high voltage electric power for driving the electric motor, and a set of secondary batteries that supply the electric motor with the high voltage electric power. A battery (battery pack) is provided. The battery pack is configured by connecting a plurality of battery modules in series. The battery module is configured by connecting a plurality of battery cells in series.

このような電池パックは、充放電を繰り返すことによって電池セルが劣化し電池セルの電池容量が減少する。
そして、電池パックの劣化度合いが大きくなると、電動車両の走行距離の低下を招くことから、一部の電池モジュールの劣化度合いが大きいような場合には、劣化度合いの大きな電池モジュールのみを新品の電池モジュールに交換することがある。 In such a battery pack, the battery cell deteriorates due to repeated charge and discharge, and the battery capacity of the battery cell decreases.
If the degree of deterioration of the battery pack is increased, the travel distance of the electric vehicle is reduced. Therefore, in the case where the degree of deterioration of some battery modules is large, only the battery module having a large degree of deterioration is replaced with a new battery. May be replaced with a module.

このように劣化度合いの大きな電池モジュールを新品の電池モジュールに交換すると、交換していない電池モジュールも充放電を繰り返しており劣化度合いが小さいながらも劣化していることから、交換していない電池モジュールと交換した新品の電池モジュールとでは劣化度合いが異なる。
したがって、例えば、電池モジュールの劣化度合いより電池パックの異常判定を行う組電池の異常判定装置では、同一の電池パック内で劣化度合いが異なる電池モジュールがあるような場合には、電池パックに異常ありと誤判定する虞がある。 When a battery module with a high degree of deterioration is replaced with a new battery module in this way, the battery module that has not been replaced is repeatedly charged and discharged and has deteriorated although the degree of deterioration is small. The degree of deterioration is different from that of a new battery module that is replaced.
Therefore, for example, in an assembled battery abnormality determination device that determines abnormality of a battery pack based on the degree of deterioration of the battery module, if there is a battery module with a different degree of deterioration in the same battery pack, the battery pack is abnormal. There is a risk of misjudging.

そこで、特許文献１では、各々の電池モジュールの使用頻度に応じて閾値を設定し、当該閾値に基づいて電池パックの異常の判定を行うことで、誤判定を防止している。   Therefore, in Patent Document 1, a threshold value is set according to the usage frequency of each battery module, and an erroneous determination is prevented by determining the abnormality of the battery pack based on the threshold value.

特開２００５−１１４４０１号公報JP 2005-114401 A

このように上記特許文献１の組電池の異常判定装置では、各々の電池モジュールの使用頻度に基づいて、電池パックの異常判定を行うための閾値を各々に設定し、当該閾値に基づいて異常判定を行っている。
しかしながら、使用頻度によって異常判定を行うために各々に閾値を変えることは、複数の閾値を持つことになるので、電池パックの異常判定が複雑となり好ましいことではない。 As described above, in the battery pack abnormality determination device disclosed in Patent Document 1, threshold values for determining abnormality of the battery pack are set for each based on the frequency of use of each battery module, and abnormality determination is performed based on the threshold values. It is carried out.
However, it is not preferable to change the threshold value for each abnormality in order to determine the abnormality depending on the usage frequency, because the abnormality determination of the battery pack is complicated because it has a plurality of threshold values.

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡易な制御で確実に電池パックの異常を判定することのできる組電池の異常判定装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack abnormality determination device that can reliably determine abnormality of a battery pack with simple control. There is.

上記の目的を達成するために、請求項１の組電池の異常判定装置では、複数の電池セルにより構成される組電池の異常を判定する異常判定装置において、前記電池セルの劣化状態を検出する電池セル劣化状態検出手段と、前記電池セルの前記劣化状態に基づいて、前記組電池の異常を判定する電池セル異常判定手段と、前記電池セルの交換を検出する電池セル交換検出手段と、を備え、前記電池異常判定手段は、前記電池セル交換検出手段にて前記電池セルの交換が検出されると、前記複数の電池セルのうち交換した前記電池セルを除外した第１セルグループの前記異常判定と、新たに交換した前記電池セルを含む第２セルグループの前記異常判定とをそれぞれ行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the battery pack abnormality determination device according to claim 1, the battery battery deterioration state is detected in the battery failure determination device that determines an abnormality in the battery pack composed of a plurality of battery cells. Battery cell deterioration state detection means; battery cell abnormality determination means for determining abnormality of the assembled battery based on the deterioration state of the battery cell; and battery cell replacement detection means for detecting replacement of the battery cell. And the battery abnormality determination means detects the abnormality of the first cell group excluding the replaced battery cell among the plurality of battery cells when the battery cell replacement detection means detects the replacement of the battery cell. The determination and the abnormality determination of the second cell group including the newly replaced battery cell are performed, respectively.

また、請求項２の組電池の異常判定装置では、複数の電池セルからなる電池モジュールを複数組み合わせた組電池の異常判定装置において、前記電池モジュールの劣化状態パラメータを検出する電池状態検出手段と、前記複数の電池モジュールのうち一つ以上の前記電池モジュールの劣化状態パラメータが予め定められた異常判定閾値を越えた場合に前記組電池が異常であると判定する異常判定手段と、前記電池モジュールの交換を検出する電池交換検出手段と、を備え、前記異常判定手段は、前記電池交換検出手段にて前記電池モジュールの交換が検出されると、前記複数の電池モジュールのうち交換した前記電池モジュールを除外した第１電池モジュールグループの前記異常判定と、新たに交換した前記電池モジュールを含む第２電池モジュールグループの前記異常判定とをそれぞれ行うことを特徴とする。   Further, in the assembled battery abnormality determination device according to claim 2, in the assembled battery abnormality determination device in which a plurality of battery modules composed of a plurality of battery cells are combined, battery state detection means for detecting a deterioration state parameter of the battery module; An abnormality determination means for determining that the assembled battery is abnormal when a deterioration state parameter of one or more of the plurality of battery modules exceeds a predetermined abnormality determination threshold; and Battery replacement detection means for detecting replacement, and when the battery replacement detection means detects the replacement of the battery module, the abnormality determination means detects the replaced battery module among the plurality of battery modules. The abnormality determination of the excluded first battery module group and the second battery module including the newly replaced battery module. And performing Yurugurupu of the abnormality judgment and, respectively.

また、請求項３の組電池の異常判定装置では、請求項２において、前記異常判定手段は、前記電池モジュールを形成する前記複数の電池セルの劣化状態パラメータを比較して、該比較結果と前記異常判定閾値とに基づいて、前記組電池の前記異常判定を行うことを特徴とする。
また、請求項４の組電池の異常判定装置では、請求項２又は３において、前記異常判定手段は、前記電池交換検出手段にて、複数の前記電池モジュールの同時交換が検出されると、同時に交換した前記複数の電池モジュールの劣化状態パラメータと前記異常判定閾値とに基づいて、前記組電池の前記異常判定を行うことを特徴とする。 Further, in the battery pack abnormality determination device according to claim 3, in claim 2, the abnormality determination means compares the deterioration state parameters of the plurality of battery cells forming the battery module, and the comparison result and the The abnormality determination of the assembled battery is performed based on an abnormality determination threshold value.
Further, in the assembled battery abnormality determination device according to claim 4, in claim 2 or 3, the abnormality determination unit simultaneously detects when the battery replacement detection unit detects simultaneous replacement of the plurality of battery modules. The abnormality determination of the assembled battery is performed based on a deterioration state parameter of the plurality of replaced battery modules and the abnormality determination threshold value.

請求項１の発明によれば、電池セルの交換が検出されると、複数の電池セルのうち交換した電池セルを除外した第１セルグループの異常判定と、新たに交換した電池セルを含む第２セルグループの異常判定とをそれぞれ行っており、組電池内の電池セルを交換し、同一の組電池内で電池セルの劣化状態が異なるような場合であっても、交換した電池セルを除外した第１セルグループと交換した電池セルを含む第２セルグループとをそれぞれ異常判定を行うことで、簡易な制御で確実に組電池の異常を判定することができる。   According to the first aspect of the present invention, when the replacement of the battery cell is detected, the abnormality determination of the first cell group excluding the replaced battery cell among the plurality of battery cells, and the first including the newly replaced battery cell Each of the two cell groups is judged to be abnormal, the battery cells in the assembled battery are replaced, and even if the deterioration state of the battery cell is different in the same assembled battery, the replaced battery cell is excluded By performing abnormality determination on each of the second cell group including the replaced battery cell with the first cell group, it is possible to reliably determine abnormality of the assembled battery with simple control.

また、請求項２の発明によれば、電池モジュールの交換が検出されると、複数の電池モジュールのうち交換した電池モジュールを除外した第１電池モジュールグループの異常判定と、新たに交換した電池モジュールを含む第２電池モジュールグループの異常判定とをそれぞれ行っており、組電池内の電池モジュールを交換し、同一の組電池内で電池モジュールの劣化状態パラメータが異なるような場合であっても、交換した電池モジュールを除外した第１電池モジュールグループと交換した電池モジュールを含む第２電池モジュールグループとを同一の異常判定閾値を用いてそれぞれ異常判定を行うことで、異常判定閾値を電池モジュールの劣化状態によって変更することなく、簡易な制御で確実に組電池の異常を判定することができる。   According to the invention of claim 2, when the replacement of the battery module is detected, the abnormality determination of the first battery module group excluding the replaced battery module among the plurality of battery modules, and the newly replaced battery module And the battery module in the assembled battery are replaced, and even if the deterioration parameters of the battery module are different in the same assembled battery, the battery module is replaced. The abnormality determination threshold is set to the deterioration state of the battery module by performing abnormality determination on the first battery module group excluding the battery module and the second battery module group including the replaced battery module using the same abnormality determination threshold. Therefore, it is possible to reliably determine abnormality of the assembled battery by simple control without changing.

また、請求項３の発明によれば、電池モジュールを形成する複数の電池セルの劣化状態パラメータを比較して、該比較結果と異常判定閾値とに基づいて、組電池の異常判定を行うことで、複数の電池セルの劣化状態パラメータを比較することで劣化度合いに起因する電池セルの性能差を正確に監視することができ、確実に組電池の異常を判定することができる。   According to the invention of claim 3, by comparing the deterioration state parameters of a plurality of battery cells forming the battery module, the abnormality determination of the assembled battery is performed based on the comparison result and the abnormality determination threshold value. By comparing the deterioration state parameters of a plurality of battery cells, it is possible to accurately monitor the performance difference between the battery cells due to the degree of deterioration, and to reliably determine the abnormality of the assembled battery.

また、請求項４の発明によれば、複数の電池モジュールの同時交換が検出されると、同時に交換した複数の電池モジュールの劣化状態パラメータと異常判定閾値とに基づいて、組電池の異常判定を行うことで、複数の電池モジュールを同時に交換しても、交換した個々の電池モジュールにおいて、組電池の異常判定を行わないので、簡易な制御にすることができる。   According to the invention of claim 4, when simultaneous replacement of a plurality of battery modules is detected, the abnormality determination of the assembled battery is performed based on the deterioration state parameter and the abnormality determination threshold value of the plurality of battery modules replaced at the same time. By doing so, even if a plurality of battery modules are replaced at the same time, it is possible to perform simple control because the abnormality determination of the assembled battery is not performed in each replaced battery module.

本発明に係る組電池の異常判定装置が適用された車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which an assembled battery abnormality determination device according to the present invention is applied. 電池パックの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a battery pack. 本発明に係る組電池の異常判定装置が適用された車両での電池パック異常判定における手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure in the battery pack abnormality determination in the vehicle to which the abnormality determination apparatus of the assembled battery which concerns on this invention was applied.

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る組電池の異常判定装置が適用された車両の概略構成図である。図中の太線は、高電圧回路１２を示す。また、図２は、電池パックの概略構成図である。なお、図２中の電池パック（本発明の組電池に相当）１１では、８個の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８を有しているが、一部の電池モジュールを省略して記載してある。以下、組電池の異常判定装置の構成を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which an assembled battery abnormality determination device according to the present invention is applied. The thick line in the figure indicates the high voltage circuit 12. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the battery pack. In addition, although the battery pack (equivalent to the assembled battery of the present invention) 11 in FIG. 2 has eight battery modules ID1 to ID8, some battery modules are omitted. Hereinafter, the configuration of the battery pack abnormality determination device will be described.

図１に示すように、本発明に係る車両の異常判定装置が用いられる車両１０は、電池パック１１と、高電圧回路１２と、インバータ１３と、モータ１４と、バッテリモニタリングユニット（電池セル異常判定手段、異常判定手段）１５と、車両コントロールユニット１６と、変速装置２１と、駆動軸２２と、駆動輪２３とで構成される電動車両である。
電池パック１１は、複数のリチウムイオン電池等の二次電池で構成されるものである。図２に示すように、電池パック１１は、複数（本実施例では８個）の電池モジュール（本発明の電池に相当）ＩＤ１〜ＩＤ８で構成されている。また、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８は、複数（本実施例では８個）の電池セル（本発明の電池に相当）Ｃ１〜Ｃ８で構成されている。そして、個々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８には、それぞれの電池セルＣ１〜Ｃ８を監視するセルモニタリングユニット（電池セル劣化状態検出手段、電池状態検出手段）ＣＵが設けられている。セルモニタリングユニットＣＵは、電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等を検出し、当該検出情報をバッテリモニタリングユニット１５に供給するものである。なお、セルモニタリングユニットＣＵは、電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、電池容量及び内部抵抗値を車両１０の停車時、即ちモータ１４の停止時に検出し、セル温度を車両１０の走行時、即ちモータ１４の作動時に検出する。そして、このように構成される電池パック１１は、高電圧回路１２を介して高電圧の電力をインバータ１３に供給するものである。 As shown in FIG. 1, a vehicle 10 in which a vehicle abnormality determination device according to the present invention is used includes a battery pack 11, a high voltage circuit 12, an inverter 13, a motor 14, a battery monitoring unit (battery cell abnormality determination). Means, abnormality determination means) 15, vehicle control unit 16, transmission 21, drive shaft 22, and drive wheel 23.
The battery pack 11 is composed of secondary batteries such as a plurality of lithium ion batteries. As shown in FIG. 2, the battery pack 11 includes a plurality (eight in this embodiment) of battery modules (corresponding to the battery of the present invention) ID1 to ID8. Moreover, battery module ID1-ID8 is comprised by the battery cell (equivalent to the battery of this invention) C1-C8 (eight in a present Example). Each of the battery modules ID1 to ID8 is provided with a cell monitoring unit (battery cell deterioration state detection means, battery state detection means) CU for monitoring each of the battery cells C1 to C8. The cell monitoring unit CU detects voltage values, cell temperatures, battery capacities, internal resistance values, and the like of the battery cells C1 to C8 and supplies the detection information to the battery monitoring unit 15. The cell monitoring unit CU detects the voltage values, battery capacities, and internal resistance values of the battery cells C1 to C8 when the vehicle 10 is stopped, that is, when the motor 14 is stopped, and the cell temperature is detected when the vehicle 10 is traveling, that is, the motor. Detected at 14 operation. The battery pack 11 configured as described above supplies high voltage power to the inverter 13 via the high voltage circuit 12.

インバータ１３は、車両コントロールユニット１６からの制御信号に基づき、モータ１４に出力する電力を調整しモータ１４の出力を制御するものである。
モータ１４は、電池パック１１に蓄電され、インバータ１３にて調整された高電圧の電力によって駆動される。そして、モータ１４は、変速装置２１と駆動軸２２を介して、駆動輪２３を駆動するものである。 The inverter 13 controls the output of the motor 14 by adjusting the power output to the motor 14 based on a control signal from the vehicle control unit 16.
The motor 14 is stored in the battery pack 11 and is driven by the high-voltage power adjusted by the inverter 13. The motor 14 drives the drive wheels 23 via the transmission 21 and the drive shaft 22.

バッテリモニタリングユニット１５は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
バッテリモニタリングユニット１５の入力側には、各々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のセルモニタリングユニットＣＵ及び車両コントロールユニット１６が接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。 The battery monitoring unit 15 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer, and the like.
The cell monitoring unit CU and vehicle control unit 16 of each of the battery modules ID1 to ID8 are connected to the input side of the battery monitoring unit 15, and detection information from these devices is input.

一方、バッテリモニタリングユニット１５の出力側には、車両コントロールユニット１６が接続されている。
そして、バッテリモニタリングユニット１５は、セルモニタリングユニットＣＵの検出情報に基づき、各々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のセル温度、電池残量等を監視するものである。また、バッテリモニタリングユニット１５は、各々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８の電池セルＣ１〜Ｃ８の状態に基づいて、電池パック１１の異常の有無を判定する異常判定制御を行うものである。詳しくは、バッテリモニタリングユニット１５の異常判定制御は、車両１０の電源がＯＮとされると、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていない場合には、各々のセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、各々のセルモニタリングユニットＣＵにて検出される全ての電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等（本発明の電池セルの劣化状態パラメータ、或いは電池モジュールの劣化状態パラメータに相当）を算出する。そして、算出結果のいずれかが電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値のそれぞれに設定される所定異常判定範囲（本発明の異常判定閾値に相当）外であると、電池パック１１に異常ありと判定する。また、バッテリモニタリングユニット１５は、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが劣化し電池モジュールが交換された場合には、車両コントロールユニット１６より供給される電池モジュール交換情報に基づいて、まず交換した電池モジュールを除外した電池モジュールを第１電池モジュールグループとし、当該第１電池モジュールグループに属する電池モジュールのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、上記電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていない場合と同様に電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。更に、交換した電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、上記電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていない場合と同様に電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。そして、交換した電池モジュールを除外した電池モジュールでの算出結果、或いは交換した電池モジュールの算出結果のいずれかが、電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値のそれぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありと判定する。なお、同時に複数の電池モジュールが交換された場合には、同時に交換した全ての電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。例えば、電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３とが同時に交換された場合には、電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３とを除外した電池モジュールＩＤ２，ＩＤ４〜ＩＤ８を第１電池モジュールグループとし、当該第１電池モジュールグループに属する電池モジュールＩＤ２，ＩＤ４〜ＩＤのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。また、交換した電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３とを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３のそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。そして、電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３とを除外した電池モジュールＩＤ２，ＩＤ４〜ＩＤ８、即ち第１電池モジュールグループでの算出結果、或いは交換した電池モジュールＩＤ１と電池モジュールＩＤ３、即ち第２電池モジュールグループの算出結果のいずれかが、電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値のそれぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありと判定する。なお、一例として、電池モジュールグループを第１電池モジュールグループと第２電池モジュールグループとしたが、電池モジュールのいずれかが交換される毎に電池モジュールグループは、電池パック１１が交換されない限り順次追加される。そして、それぞれの電池モジュールグループ毎に、電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等が算出され、電池パック１１の異常判定を行う。 On the other hand, a vehicle control unit 16 is connected to the output side of the battery monitoring unit 15.
And the battery monitoring unit 15 monitors the cell temperature, battery remaining amount, etc. of each battery module ID1-ID8 based on the detection information of the cell monitoring unit CU. Moreover, the battery monitoring unit 15 performs abnormality determination control for determining whether or not the battery pack 11 is abnormal based on the states of the battery cells C1 to C8 of the battery modules ID1 to ID8. Specifically, the abnormality determination control of the battery monitoring unit 15 is detected by each cell monitoring unit CU when any of the battery modules ID1 to ID8 is not replaced when the vehicle 10 is powered on. Based on the voltage value, cell temperature, battery capacity, internal resistance value, etc. of each of the battery cells C1 to C8, the maximum value and the minimum value of the voltage in all the battery cells detected by each cell monitoring unit CU Difference, difference between maximum and minimum values of cell temperature, difference between maximum and minimum values of battery capacity, difference between maximum and minimum values of internal resistance value, etc. (deterioration state parameter of battery cell of the present invention, Or equivalent to the deterioration state parameter of the battery module). If any of the calculation results is outside the predetermined abnormality determination range (corresponding to the abnormality determination threshold of the present invention) set for each of the voltage value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance value, the battery pack 11 is abnormal. Judge that there is. In addition, when any of the battery modules ID1 to ID8 deteriorates and the battery module is replaced, the battery monitoring unit 15 first replaces the battery module based on the battery module replacement information supplied from the vehicle control unit 16. Is a first battery module group, and the voltage values, cell temperatures, and batteries of the battery cells C1 to C8 detected by the respective cell monitoring units CU of the battery modules belonging to the first battery module group. Based on the capacity, the internal resistance value, etc., the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cell and the maximum value and the minimum value of the cell temperature are the same as when none of the battery modules ID1 to ID8 is replaced. The difference, the difference between the maximum and minimum battery capacity, and the maximum internal resistance And it calculates the difference, such as the value and the minimum value. Further, the replaced battery module is set as the second battery module group, and the voltage values, cell temperatures, and the like of the respective battery cells C1 to C8 detected by the respective cell monitoring units CU of the battery modules belonging to the second battery module group. Similar to the case where none of the battery modules ID1 to ID8 is replaced based on the battery capacity, the internal resistance value, etc., the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage in the battery cell, and the maximum value and the minimum value of the cell temperature. , The difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, the difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, and the like. Then, a predetermined abnormality determination in which either the calculation result of the battery module excluding the replaced battery module or the calculation result of the replaced battery module is set to each of the voltage value, the cell temperature, the battery capacity, and the internal resistance value If it is out of range, it is determined that the battery pack 11 is abnormal. When a plurality of battery modules are replaced at the same time, all the battery modules replaced at the same time are set as the second battery module group and detected by each cell monitoring unit CU of the battery modules belonging to the second battery module group. Based on the voltage value, cell temperature, battery capacity, internal resistance value, etc. of each of the battery cells C1 to C8, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cell, the maximum value and the minimum value of the cell temperature The difference, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, the difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, and the like are calculated. For example, when the battery module ID1 and the battery module ID3 are simultaneously replaced, the battery modules ID2 and ID4 to ID8 excluding the battery module ID1 and the battery module ID3 are set as the first battery module group, and the first battery module Based on the voltage value, cell temperature, battery capacity, internal resistance value, etc. of each of the battery cells C1 to C8 detected by each cell monitoring unit CU of the battery modules ID2, ID4 to ID belonging to the group. Calculate the difference between the maximum and minimum values of the voltage, the difference between the maximum and minimum values of the cell temperature, the difference between the maximum and minimum values of the battery capacity, the difference between the maximum and minimum values of the internal resistance value, etc. . Further, the replaced battery module ID1 and battery module ID3 are set as a second battery module group, and each battery detected by each cell monitoring unit CU of the battery module ID1 and battery module ID3 belonging to the second battery module group. Based on the voltage value, cell temperature, battery capacity, internal resistance value, etc. of the cells C1 to C8, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cell, the difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, the battery capacity The difference between the maximum value and the minimum value, the difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, and the like are calculated. And battery module ID2, ID4-ID8 which excluded battery module ID1 and battery module ID3, ie, the calculation result in the 1st battery module group, or exchanged battery module ID1 and battery module ID3, ie, the 2nd battery module group If any of the calculation results is outside the predetermined abnormality determination range set for each of the voltage value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance value, it is determined that the battery pack 11 is abnormal. As an example, the battery module groups are the first battery module group and the second battery module group, but each time one of the battery modules is replaced, the battery module group is sequentially added unless the battery pack 11 is replaced. The For each battery module group, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cell, the difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, the internal resistance A difference between the maximum value and the minimum value is calculated, and abnormality determination of the battery pack 11 is performed.

そして、バッテリモニタリングユニット１５は、各々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のセル温度、電池残量等の監視結果及び各々の電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８の異常判定制御の判定結果を車両コントロールユニット１６に供給する。
車両コントロールユニット１６は、車両１０の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。 Then, the battery monitoring unit 15 supplies the vehicle control unit 16 with the monitoring results of the cell temperatures of the battery modules ID <b> 1 to ID <b> 8, the remaining battery level, and the abnormality determination control results of the battery modules ID <b> 1 to ID <b> 8.
The vehicle control unit 16 is a control device for performing comprehensive control of the vehicle 10, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer, and the like. Consists of including.

車両コントロールユニット１６の入力側には、上記インバータ１３、バッテリモニタリングユニット１５、ＩＧスイッチ３１及び外部入力装置（電池交換検出手段）４１が接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。
一方、車両コントロールユニット１６の出力側には、上記インバータ１３、バッテリモニタリングユニット１５及び表示装置３２が接続されている。 The inverter 13, battery monitoring unit 15, IG switch 31, and external input device (battery replacement detection means) 41 are connected to the input side of the vehicle control unit 16, and detection information from these devices is input. .
On the other hand, the inverter 13, the battery monitoring unit 15, and the display device 32 are connected to the output side of the vehicle control unit 16.

そして、車両コントロールユニット１６は、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが劣化し、電池モジュールが交換された場合に、外部入力装置４１より電池モジュール交換情報が供給されると、バッテリモニタリングユニット１５に、当該電池モジュール交換情報を供給する。また、バッテリモニタリングユニット１５より、電池パック１１に異常ありとの判定結果が供給されると、車両１０の運転者に電池パック１１の異常を知らせるように表示装置３２の表示を制御する。   When the battery control unit 16 receives battery module replacement information from the external input device 41 when any of the battery modules ID1 to ID8 deteriorates and the battery module is replaced, the vehicle monitoring unit 15 The battery module replacement information is supplied. When the battery monitoring unit 15 supplies a determination result that the battery pack 11 is abnormal, the display of the display device 32 is controlled so as to notify the driver of the vehicle 10 of the abnormality of the battery pack 11.

変速装置２１は、モータ１４と駆動軸２２との間に介装され、モータ１４の出力を減速して駆動軸２２を介して駆動輪２３に伝達するものである。
以下、このように構成され組電池の異常判定装置が適用された車両での電池パック異常判定における手順について説明する。図３は、本発明に係る組電池の異常判定装置が適用された車両１０での電池パック異常判定における手順を示す図である。 The transmission 21 is interposed between the motor 14 and the drive shaft 22, and decelerates the output of the motor 14 and transmits it to the drive wheels 23 via the drive shaft 22.
Hereinafter, a procedure in battery pack abnormality determination in a vehicle configured as described above and to which the assembled battery abnormality determination device is applied will be described. FIG. 3 is a diagram showing a procedure in battery pack abnormality determination in the vehicle 10 to which the assembled battery abnormality determination device according to the present invention is applied.

図３に示すように、ステップＳ１０では、ＩＧスイッチ３１を操作し、ＩＧ ＯＮ、即ち車両１０の電源をＯＮにする。そして、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８の交換の有無を判別する。詳しくは、外部入力装置４１より入力され、車両コントロールユニット１６より供給される電池モジュール交換情報に基づいて、バッテリモニタリングユニット１５にて電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが交換されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが交換されていれば、ステップＳ１４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていなければ、ステップＳ１６に進む。 As shown in FIG. 3, in step S <b> 10, the IG switch 31 is operated to turn on the IG, that is, turn on the vehicle 10. Then, the process proceeds to step S12.
In step S12, it is determined whether or not the battery modules ID1 to ID8 are exchanged. Specifically, based on the battery module replacement information input from the external input device 41 and supplied from the vehicle control unit 16, it is determined whether or not any of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced in the battery monitoring unit 15. To do. If the determination result is true (Yes) and any one of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced, the process proceeds to step S14. If the determination result is NO (No) and none of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced, the process proceeds to step S16.

ステップＳ１４では、電池パック１１の異常判定を行う。詳しくは、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが劣化し、電池モジュールが交換された場合には、車両コントロールユニット１６より供給される電池モジュール交換情報に基づいて、まず交換した電池モジュールを除外した電池モジュールを第１電池モジュールグループとし、当該第１電池モジュールグループに属する電池モジュールのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、交換した電池モジュールを除外した電池モジュール、即ち第１電池モジュールグループに属する電池モジュールの電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等をバッテリモニタリングユニット１５にて算出する。次に、交換した電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールのそれぞれのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、交換した電池モジュール、即ち第２電池モジュールグループに属する電池モジュールの電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等をバッテリモニタリングユニット１５にて算出する。そして、交換した電池モジュールを除外した電池モジュール、即ち第１電池モジュールグループでの算出結果、或いは交換した電池モジュール、即ち第２電池モジュールグループの算出結果のいずれかが、電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値のそれぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありとバッテリモニタリングユニット１５にて判定する。そして、ステップＳ１８に進む。   In step S14, abnormality determination of the battery pack 11 is performed. Specifically, when any one of the battery modules ID1 to ID8 is deteriorated and the battery module is replaced, a battery excluding the replaced battery module first based on the battery module replacement information supplied from the vehicle control unit 16 The module is a first battery module group, and the voltage value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance of each of the battery cells C1 to C8 detected by each cell monitoring unit CU of the battery modules belonging to the first battery module group. Based on the value etc., the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cell of the battery module excluding the replaced battery module, that is, the battery module belonging to the first battery module group, the maximum value and the minimum value of the cell temperature Difference, difference between maximum and minimum battery capacity, internal resistance Calculating the difference between such a large value and the minimum value in the battery monitoring unit 15. Next, the replaced battery module is set as the second battery module group, and the voltage value and cell temperature of each of the battery cells C1 to C8 detected by each cell monitoring unit CU of the battery modules belonging to the second battery module group. Based on the battery capacity, internal resistance value, etc., the difference between the maximum value and the minimum value of the battery cells C1 to C8 of the replaced battery module, that is, the battery module belonging to the second battery module group, or the maximum value of the cell temperature. The battery monitoring unit 15 calculates a difference between the maximum value and the minimum value, a difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, a difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, and the like. Then, any of the battery module excluding the replaced battery module, that is, the calculation result in the first battery module group, or the replacement battery module, that is, the calculation result of the second battery module group, is the voltage value, cell temperature, battery The battery monitoring unit 15 determines that there is an abnormality in the battery pack 11 if it is outside the predetermined abnormality determination range set for each of the capacity and the internal resistance value. Then, the process proceeds to step S18.

一方、ステップＳ１６では、電池パック１１の異常判定を行う。詳しくは、各々のセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等に基づいて、検出される全ての電池セルにおける電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等をバッテリモニタリングユニット１５にて算出する。そして、算出結果のいずれかが電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値のそれぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありとバッテリモニタリングユニット１５にて判定する。そして、ステップＳ１８に進む。   On the other hand, in step S16, abnormality determination of the battery pack 11 is performed. Specifically, the maximum voltage in all battery cells detected based on the voltage value, cell temperature, battery capacity, internal resistance value, etc. of each battery cell C1 to C8 detected by each cell monitoring unit CU. The battery monitoring unit 15 is provided with a difference between the value and the minimum value, a difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, a difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, a difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, etc. To calculate. If any of the calculation results is outside the predetermined abnormality determination range set for each of the voltage value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance value, the battery monitoring unit 15 determines that the battery pack 11 is abnormal. . Then, the process proceeds to step S18.

ステップＳ１８では、電池パック１１に異常ありと判定されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でバッテリモニタリングユニット１５にて、電池パック１１に異常ありと判定されていれば、ステップＳ２０に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）でバッテリモニタリングユニット１５にて、電池パック１１に異常ありと判定されていなければ、ステップＳ３８に進む。   In step S18, it is determined whether or not it is determined that the battery pack 11 is abnormal. If the determination result is true (Yes) and the battery monitoring unit 15 determines that the battery pack 11 is abnormal, the process proceeds to step S20. If the determination result is NO (No) and the battery monitoring unit 15 does not determine that the battery pack 11 is abnormal, the process proceeds to step S38.

ステップＳ２０では、異常を表示する。詳しくは、車両コントロールユニット１６により、車両１０の運転者に電池パック１１の異常を知らせるように表示装置３２の表示を制御する。そして、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、ＩＧスイッチ３１を操作し、ＩＧ ＯＦＦ、即ち車両１０の電源をＯＦＦにする。そして、ステップＳ２４に進む。 In step S20, an abnormality is displayed. Specifically, the display of the display device 32 is controlled by the vehicle control unit 16 so as to notify the driver of the vehicle 10 of the abnormality of the battery pack 11. Then, the process proceeds to step S22.
In step S22, the IG switch 31 is operated to turn off IG, that is, turn off the vehicle 10. Then, the process proceeds to step S24.

ステップＳ２４では、電池交換作業を実施する。詳しくは、電池パック１１内の異常のある電池モジュール或いは電池パック１１を交換する。そして、ステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが交換されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれかが交換されていれば、ステップＳ２８に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていなければ、ステップＳ３２に進む。 In step S24, a battery replacement operation is performed. Specifically, the battery module or battery pack 11 having an abnormality in the battery pack 11 is replaced. Then, the process proceeds to step S26.
In step S26, it is determined whether or not any of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced. If the determination result is true (Yes) and any one of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced, the process proceeds to step S28. If the determination result is NO (No) and none of the battery modules ID1 to ID8 has been replaced, the process proceeds to step S32.

ステップＳ２８では、ＩＧスイッチ３１を操作し、ＩＧ ＯＮにする。そして、ステップＳ３１に進む。
ステップＳ３０では、電池モジュール交換情報を送信する。詳しくは、外部入力装置４１を用いて、車両コントロールユニット１６に交換した電池モジュールの識別番号等の電池モジュール交換情報を送信する。そして、ステップＳ３８に進む。 In step S28, the IG switch 31 is operated to turn on IG. Then, the process proceeds to step S31.
In step S30, battery module replacement information is transmitted. Specifically, battery module replacement information such as the identification number of the replaced battery module is transmitted to the vehicle control unit 16 using the external input device 41. Then, the process proceeds to step S38.

ステップＳ３２では、電池パック１１が交換されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で電池パック１１が交換されていれば、ステップＳ３４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で電池パック１１が交換されていなければ、本ルーチンをリターンする。
ステップＳ３４では、ＩＧスイッチ３１を操作し、ＩＧ ＯＮにする。そして、ステップＳ３６に進む。 In step S32, it is determined whether or not the battery pack 11 has been replaced. If the determination result is true (Yes) and the battery pack 11 has been replaced, the process proceeds to step S34. If the determination result is negative (No) and the battery pack 11 has not been replaced, the routine returns.
In step S34, the IG switch 31 is operated to turn on IG. Then, the process proceeds to step S36.

ステップＳ３６では、電池モジュール交換情報をリセットする。詳しくは、電池パック１１を交換しており、現在までの電池モジュールの交換情報が不要となるので、外部入力装置４１を用いて、現在までに交換した電池モジュールの識別番号等の電池モジュール交換情報をリセットする。そして、ステップＳ３８に進む。
ステップＳ３８では、ＩＧスイッチ３１を操作し、ＩＧ ＯＦＦにする。そして、本ルーチンをリターンする。 In step S36, the battery module replacement information is reset. More specifically, since the battery pack 11 has been replaced, the replacement information of the battery module up to the present time is no longer necessary. Therefore, the battery module replacement information such as the identification number of the battery module replaced up to now using the external input device 41. To reset. Then, the process proceeds to step S38.
In step S38, the IG switch 31 is operated to turn off IG. Then, this routine is returned.

このように、本発明に係る組電池の異常判定装置では、電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８のいずれも交換されていない場合には、全ての電池モジュールＩＤ１〜ＩＤ８の各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出し、算出結果のいずれかがそれぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありと判定している。また、いずれかの電池モジュールが交換された場合には、交換した電池モジュールを除外した電池モジュールを第１電池モジュールグループとし、当該第１電池モジュールグループに属する電池モジュールのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。更に、交換した電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出する。そして、交換した電池モジュールを除外した電池モジュール、即ち第１電池モジュールグループでの算出結果、或いは交換した電池モジュール、即ち第２電池モジュールグループでの算出結果のいずれかが、それぞれに設定される所定異常判定範囲外であると、電池パック１１に異常ありと判定している。また、同時に複数の電池モジュールが交換された場合には、同時に交換した全ての電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールのセルモニタリングユニットＣＵにて検出される各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等を算出している。   Thus, in the battery pack abnormality determination device according to the present invention, when none of the battery modules ID1 to ID8 is replaced, the voltage of each battery cell C1 to C8 of all the battery modules ID1 to ID8 is changed. Calculate and calculate the difference between the maximum and minimum values, the difference between the maximum and minimum values of the cell temperature, the difference between the maximum and minimum values of the battery capacity, the difference between the maximum and minimum values of the internal resistance value, etc. If any of the results is outside the predetermined abnormality determination range set for each, it is determined that the battery pack 11 is abnormal. Further, when any battery module is replaced, the battery module excluding the replaced battery module is set as the first battery module group and detected by the cell monitoring unit CU of the battery module belonging to the first battery module group. The difference between the maximum value and the minimum value of each of the battery cells C1 to C8, the difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, the maximum of the internal resistance value The difference between the value and the minimum value is calculated. Further, the replaced battery module is set as the second battery module group, and the maximum value and the minimum value of the voltage in each of the battery cells C1 to C8 detected by the cell monitoring unit CU of the battery module belonging to the second battery module group. The difference, the difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, the difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value, and the like are calculated. Then, either the battery module excluding the replaced battery module, that is, the calculation result in the first battery module group, or the replacement battery module, that is, the calculation result in the second battery module group is set to a predetermined value. If it is out of the abnormality determination range, it is determined that the battery pack 11 is abnormal. When a plurality of battery modules are replaced at the same time, all the battery modules replaced at the same time are set as the second battery module group and detected by the cell monitoring unit CU of the battery modules belonging to the second battery module group. The difference between the maximum value and the minimum value of each battery cell C1 to C8, the difference between the maximum value and the minimum value of the cell temperature, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery capacity, and the maximum value of the internal resistance value The difference between the minimum values is calculated.

したがって、電池モジュールの交換が検出されると、交換した電池モジュールを除外した電池モジュールで構成される第１電池モジュールグループに属する電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等の電池セルの状態と、それぞれに設定される所定異常判定範囲とに基づいて電池パック１１の異常判定を行い、更に交換した電池モジュールで構成される第２電池モジュールグループに属する電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８における電圧の最大値と最小値の差分や、セル温度の最大値と最小値の差分や、電池容量の最大値と最小値の差分や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分等の電池セルの状態と、それぞれに設定される所定異常判定範囲とに基づいて電池パック１１の異常判定を行っており、電池パック１１内の電池モジュールを交換し、同一の電池パック１１内で電池モジュールの状態が異なる、即ち電池モジュールの劣化度合いが異なるような場合であっても、交換した電池モジュールと交換していない電池モジュールとを同一の所定異常判定範囲を用いて別々に電池パック１１の異常判定を行うことで、所定異常判定範囲を電池モジュールの状態によって変更することなく、簡易な制御で確実に電池パックの異常を判定することができる。   Therefore, when the replacement of the battery module is detected, the maximum value and the minimum value of the voltage in each of the battery cells C1 to C8 of the battery module belonging to the first battery module group configured by the battery modules excluding the replaced battery module. Battery cell status, such as the difference between the maximum and minimum values of the cell temperature, the difference between the maximum and minimum values of the battery capacity, and the difference between the maximum and minimum values of the internal resistance. The abnormality determination of the battery pack 11 is performed based on the predetermined abnormality determination range, and the maximum value of the voltage in each of the battery cells C1 to C8 of the battery module belonging to the second battery module group configured by the replaced battery modules Between the maximum and minimum values of the cell temperature, the difference between the maximum and minimum values of the cell temperature, the difference between the maximum and minimum values of the battery capacity, and the maximum and minimum values of the internal resistance The battery pack 11 is determined to be abnormal based on the state of the battery cell such as the minute and the predetermined abnormality determination range set for each, and the battery module in the battery pack 11 is replaced, and the same battery pack 11 is replaced. Even if the battery module is in a different state, that is, when the deterioration level of the battery module is different, the battery pack that has been replaced and the battery module that has not been replaced are separately packed using the same predetermined abnormality determination range. By performing the abnormality determination of 11, the abnormality of the battery pack can be reliably determined by simple control without changing the predetermined abnormality determination range depending on the state of the battery module.

また、交換した電池モジュールを除外した電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８或いは交換した電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値や、セル温度や、電池容量や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分を算出して、当該算出結果とそれぞれに設定される所定異常判定範囲とに基づいて、即ち複数の電池セルの状態を比較して、該比較結果と所定異常判定範囲とに基づいて、電池パック１１の異常判定を行うことで、複数の電池セルの状態を比較することで劣化度合いに起因する電池セルの性能差を正確に監視することができ、確実に電池パック１１の異常を判定することができる。   Further, the maximum voltage value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance value of each of the battery cells C1 to C8 of the battery module excluding the replaced battery module or each of the battery cells C1 to C8 of the replaced battery module. The difference between the value and the minimum value is calculated, and based on the calculation result and a predetermined abnormality determination range set for each, that is, by comparing the states of a plurality of battery cells, the comparison result and the predetermined abnormality determination range are By performing the abnormality determination of the battery pack 11 based on the battery pack 11, it is possible to accurately monitor the performance difference of the battery cells due to the degree of deterioration by comparing the states of the plurality of battery cells, and reliably Can be determined.

また、複数の電池モジュールの同時交換が検出されると、同時に交換した複数の電池モジュールを第２電池モジュールグループとし、当該第２電池モジュールグループに属する電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値や、セル温度や、電池容量や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分を算出して、当該算出結果と所定異常判定範囲とに基づいて、電池パック１１の異常判定を行うことで、複数の電池モジュールを同時に交換しても、個々の電池モジュールにおいて電池パック１１の異常判定を行わないので、簡易な制御にすることができる。   When simultaneous replacement of a plurality of battery modules is detected, the plurality of battery modules replaced at the same time are set as a second battery module group, and the voltages of the battery cells C1 to C8 of the battery modules belonging to the second battery module group are determined. By calculating the difference between the maximum value and the minimum value of the value, cell temperature, battery capacity, and internal resistance value, and determining the abnormality of the battery pack 11 based on the calculation result and the predetermined abnormality determination range. Even if a plurality of battery modules are replaced at the same time, the abnormality determination of the battery pack 11 is not performed in each battery module, so that simple control can be performed.

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、発明の形態は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、車両１０を駆動源にモータ１４のみを備えた電動車両としているが、これに限定されるものではなく、電池パック１１を備えた車両であればよく、例えば、駆動源としてモータ１４の他に内燃機関を備えたハイブリッド車両であっても良い。 This is the end of the description of the embodiment of the invention, but the invention is not limited to this embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the vehicle 10 is an electric vehicle including only the motor 14 as a drive source. However, the present invention is not limited to this, and any vehicle including the battery pack 11 may be used. Alternatively, a hybrid vehicle provided with an internal combustion engine in addition to the motor 14 may be used.

また、電池パック１１の異常判定方法として、電池モジュールの各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値や、セル温度や、電池容量や、内部抵抗値の最大値と最小値の差分を算出して、算出結果と所定異常判定範囲とに基づいて判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、電池モジュール各々の電池セルＣ１〜Ｃ８の厚さや、電池セル間の圧力や、電池セルの温度変化量等の最大値と最小値の差分を用いて、電池パック１１の異常判定を行ってもよい。   Further, as a battery pack 11 abnormality determination method, the voltage value of each of the battery cells C1 to C8 of the battery module, the cell temperature, the battery capacity, and the difference between the maximum value and the minimum value of the internal resistance value are calculated, Although it determines based on a calculation result and a predetermined abnormality determination range, it is not limited to this, For example, the thickness of the battery cells C1-C8 of each battery module, the pressure between battery cells, a battery cell The abnormality determination of the battery pack 11 may be performed using a difference between a maximum value and a minimum value such as a temperature change amount.

また、電池モジュール交換情報を外部入力装置４１より車両コントロールユニット１６に入力して電池モジュール或いは電池パック１１の交換を判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、電池モジュール或いは電池パック１１の交換を検出するセンサ等を車両１０に設けて、当該センサの検出結果に基づいて、電池モジュール或いは電池パック１１の交換を判定してもよい。   In addition, the battery module replacement information is input from the external input device 41 to the vehicle control unit 16 to determine whether to replace the battery module or the battery pack 11. However, the present invention is not limited to this. A sensor or the like for detecting the replacement of the pack 11 may be provided in the vehicle 10 and the replacement of the battery module or the battery pack 11 may be determined based on the detection result of the sensor.

また、本実施例では、セルモニタリングユニットＣＵにて電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧値、セル温度、電池容量、内部抵抗値等を検出し、当該検出情報をバッテリモニタリングユニット１５に供給するようにしているが、セルモニタリングユニットＣＵで収集された電圧及び温度を基にバッテリマネージメントユニット１５が各電池セルＣ１〜Ｃ８の電池容量及び内部抵抗を記憶するようにしても良い。   In this embodiment, the cell monitoring unit CU detects the voltage values, cell temperatures, battery capacities, internal resistance values, etc. of the battery cells C1 to C8, and supplies the detected information to the battery monitoring unit 15. However, the battery management unit 15 may store the battery capacity and internal resistance of each of the battery cells C1 to C8 based on the voltage and temperature collected by the cell monitoring unit CU.

１０ 車両
１１ 電池パック（組電池）
ＩＤ１〜ＩＤ８ 電池モジュール
ＣＵ セルモニタリングユニット（電池セル劣化状態検出手段、電池状態検出手段）
Ｃ１〜Ｃ８ 電池セル
１５ バッテリモニタリングユニット（電池セル異常判定手段、異常判定手段）
１６ 車両コントロールユニット
４１ 外部入力装置（電池交換検出手段） 10 Vehicle 11 Battery pack (battery)
ID1-ID8 Battery module CU Cell monitoring unit (battery cell deterioration state detection means, battery state detection means)
C1-C8 battery cell 15 battery monitoring unit (battery cell abnormality determination means, abnormality determination means)
16 Vehicle control unit 41 External input device (battery replacement detection means)

Claims (4)

複数の電池セルにより構成される組電池の異常を判定する異常判定装置において、
前記電池セルの劣化状態を検出する電池セル劣化状態検出手段と、
前記電池セルの前記劣化状態に基づいて、前記組電池の異常を判定する電池セル異常判定手段と、
前記電池セルの交換を検出する電池セル交換検出手段と、を備え、
前記電池異常判定手段は、前記電池セル交換検出手段にて前記電池セルの交換が検出されると、前記複数の電池セルのうち交換した前記電池セルを除外した第１セルグループの前記異常判定と、新たに交換した前記電池セルを含む第２セルグループの前記異常判定とをそれぞれ行うことを特徴とする、組電池の異常判定装置。 In an abnormality determination device that determines an abnormality of a battery pack composed of a plurality of battery cells,
Battery cell deterioration state detection means for detecting the deterioration state of the battery cell;
Battery cell abnormality determining means for determining abnormality of the assembled battery based on the deterioration state of the battery cell;
Battery cell replacement detection means for detecting the replacement of the battery cell,
The battery abnormality determination means, when the battery cell replacement detection means detects the replacement of the battery cell, the abnormality determination of the first cell group excluding the replaced battery cell among the plurality of battery cells; An abnormality determination device for an assembled battery, wherein the abnormality determination of the second cell group including the newly replaced battery cell is performed. 複数の電池セルからなる電池モジュールを複数組み合わせた組電池の異常判定装置において、
前記電池モジュールの劣化状態パラメータを検出する電池状態検出手段と、
前記複数の電池モジュールのうち一つ以上の前記電池モジュールの劣化状態パラメータが予め定められた異常判定閾値を越えた場合に前記組電池が異常であると判定する異常判定手段と、
前記電池モジュールの交換を検出する電池交換検出手段と、を備え、
前記異常判定手段は、前記電池交換検出手段にて前記電池モジュールの交換が検出されると、前記複数の電池モジュールのうち交換した前記電池モジュールを除外した第１電池モジュールグループの前記異常判定と、新たに前記交換した前記電池モジュールを含む第２電池モジュールグループの前記異常判定とをそれぞれ行うことを特徴とする、組電池の異常判定装置。 In an assembled battery abnormality determination device that combines a plurality of battery modules composed of a plurality of battery cells,
Battery state detecting means for detecting a deterioration state parameter of the battery module;
An abnormality determination means for determining that the assembled battery is abnormal when a deterioration state parameter of one or more of the plurality of battery modules exceeds a predetermined abnormality determination threshold;
Battery replacement detection means for detecting the replacement of the battery module,
The abnormality determination means, when the battery replacement detection means detects the replacement of the battery module, the abnormality determination of the first battery module group excluding the replaced battery module among the plurality of battery modules; An abnormality determination device for an assembled battery, wherein the abnormality determination of the second battery module group including the newly replaced battery module is performed. 前記異常判定手段は、前記電池モジュールを形成する前記複数の電池セルの劣化状態パラメータを比較して、該比較結果と前記異常判定閾値とに基づいて、前記組電池の前記異常判定を行うことを特徴とする、請求項２に記載の組電池の異常判定装置。   The abnormality determination unit compares the deterioration state parameters of the plurality of battery cells forming the battery module, and performs the abnormality determination of the assembled battery based on the comparison result and the abnormality determination threshold value. The assembled battery abnormality determination device according to claim 2, wherein 前記異常判定手段は、前記電池交換検出手段にて、複数の前記電池モジュールの同時交換が検出されると、同時に交換した前記複数の電池モジュールの劣化状態パラメータと前記異常判定閾値とに基づいて、前記組電池の前記異常判定を行うことを特徴とする、請求項２又は３に記載の組電池の異常判定装置。   When the battery replacement detection unit detects simultaneous replacement of the plurality of battery modules, the abnormality determination unit is based on the deterioration state parameters of the plurality of battery modules replaced at the same time and the abnormality determination threshold. The abnormality determination device for an assembled battery according to claim 2 or 3, wherein the abnormality determination for the assembled battery is performed.
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