JP2019113455A - 二次電池システムおよび組電池の異常診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組電池のモジュール内に発生する異常の有無の診断精度を向上させる。【解決手段】二次電池システム１Ａは、プラグイン充電制御により充電される組電池１０を備える。組電池１０は、直列接続された複数のモジュール１１〜１Ｍを含む。複数のモジュール１１〜１Ｍの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有する。ＥＣＵ１００は、第１および第２の条件が成立した場合に、いずれかのモジュールに含まれるセルの電流経路が遮断される異常が発生したと診断する。第１の条件は、プラグイン充電制御の実行前に、複数の電圧センサ２１１〜２１１Ｍによりそれぞれ検出された複数の電圧値のうちの最高電圧Ｖｍａｘと最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が基準値ＲＥＦ未満であるとの条件である。第２の条件は、プラグイン充電制御の実行後に、最高電圧Ｖｍａｘと、電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であるとの条件である。【選択図】図４

Description

本開示は、二次電池システムおよび組電池の異常診断方法に関し、より特定的には、互いに並列接続された複数のセルを各々が有する複数のモジュールを含む組電池において、セルの電流経路が遮断される異常の発生の有無を診断する技術に関する。

近年、ハイブリッド車および電気自動車等の組電池が搭載された車両の開発が進められている。これら車載用の組電池として、以下の構成を有するものが知られている。すなわち、組電池は、直列接続された複数のモジュール（ブロックとも呼ばれる）を含む。複数のモジュールの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有する。

このような構成の組電池において、たとえば、あるモジュール内のいずれかのセルのヒューズが溶断することによって当該セルの電流経路が遮断される場合がある。本開示では、このように電流経路が遮断されることを「異常の発生」とも称する。異常が発生すると、異常が発生したセルを流れるべきであった電流が他の正常なセル（並列接続された残りのセル）を流れることになる。したがって、異常が発生したセルを含むモジュール内では、すべてのセルが正常であるモジュールと比べて、正常な各セルを流れる電流が増加する。その結果、異常が発生したセルを含むモジュール内の正常なセルを過大な電流が流れ、正常なセルを適切に保護することができなくなる可能性が生じる。したがって、いずれかのモジュール内における異常が発生したか否かを判定することが求められる。

異常が発生したセルを含むモジュールの満充電容量は、すべてのセルが正常であるモジュールの満充電容量と比べて小さくなる。したがって、異常が発生したセルを含むモジュールでは、すべてのセルが正常であるモジュールと比べて、組電池の充放電に伴うＳＯＣ（State Of Charge）変化量が大きくなる。ＳＯＣとＯＣＶ（Open Circuit Voltage）との間には相関関係が存在する。そのため、各モジュールのＯＣＶ（組電池の無負荷時における電圧）を電圧センサにより検出し、検出されたＯＣＶをモジュール間で互いに比較することによって、異常の発生の有無を診断することができる（たとえば特開２００６−３３７１５５号公報（特許文献１）を参照）。

特開２００６−３３７１５５号公報 特開２００９−２１６４４８号公報

しかしながら、モジュール内のセル数によっては、たとえ異常が発生したとしてもＯＣＶの変化が生じにくい場合がある（詳細は後述）。したがって、異常の発生に起因するＯＣＶの差異と、単なるＯＣＶバラつき（ＯＣＶの製造バラつき、あるいは経年バラつき）とを明確に区別することができず、異常の発生の有無の診断精度が低くなり得る。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、組電池のモジュール内に発生する異常の有無の診断精度を向上させることである。

（１）本開示のある局面に従う二次電池システムは、車両に搭載される。二次電池システムは、車両の外部から供給される電力を用いた外部充電制御により充電される組電池を備える。組電池は、直列接続された複数のモジュールを含む。複数のモジュールの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有する。二次電池システムは、複数のモジュールにそれぞれ対応して設けられ、各々が対応するモジュールの電圧（好ましくはＯＣＶ）を検出する複数の電圧センサと、外部充電制御を実行する制御装置とをさらに備える。制御装置は、第１および第２の条件が成立した場合に、複数のモジュールのうちのいずれかのモジュールに含まれるセルの電流経路が遮断される異常が発生したと診断（あるいは判定）する。第１の条件は、外部充電制御の実行前に、複数の電圧センサによりそれぞれ検出された複数の電圧値のうちの最高電圧値と最低電圧値との電圧差が基準値を下回るとの条件である。第２の条件は、外部充電制御の実行後に、最高電圧値と、上記複数の電圧値のうちの他の電圧値（最高電圧値および最低電圧値以外の電圧値）との電圧差が基準値を上回るとの条件である。

上記（１）の構成によれば、外部充電制御の実行前に、最高電圧値と最低電圧値との電圧差が基準値を下回っていたが（第１の条件が成立していたが）、外部充電制御の実行後に、最高電圧値と他の電圧との電圧差が基準値を上回った場合に（第２の条件が成立した場合に）、満充電容量の差異に伴う電圧差が組電池の外部充電制御に伴い発生したとして、いずれかのモジュール（より詳細には最高電圧値を示すモジュール）にて異常が発生したと診断される。第１の条件が成立することは、外部充電の実行前には、モジュール間の電圧差が十分に小さかったことを意味する。一方、第２の条件が成立することは、外部充電の実行後に他のモジュールとの電圧差が大きくなったモジュール（最高電圧値を示すモジュール）が存在することを意味する。したがって、上記構成によれば、第１の条件の成否を判定しない構成と比べて、組電池のモジュール内に発生する異常の有無を高精度に診断することができる。

（２）好ましくは、制御装置は、第１および第２の条件に加えて第３および第４の条件がさらに成立した場合に、上記いずれかのモジュールに異常が発生したと判定する。第３の条件は、外部充電制御の実行前に、最高電圧値が第１の所定電圧値を下回るとの条件である。第４の条件は、外部充電制御の実行後に、最低電圧値が第２の所定電圧値を上回るとの条件である。第２の所定電圧値は、第１の所定電圧値以上である。

外部充電による組電池の充電電力量が小さいと、仮に異常が発生したモジュールが組電池に含まれたとしても、モジュール間の電圧差が生じにくい。一方、上記（２）の構成において第３および第４の条件が成立することは、外部充電による組電池の充電電力量が十分に大きいことを示すので、外部充電により生じるモジュール間の電圧差が大きくなる。したがって、組電池のモジュール内に発生する異常の発生の有無の診断精度を一層向上させることができる。

（３）好ましくは、上記他の電圧値（最高電圧値および最低電圧値以外の電圧値）は、上記複数の電圧値のうちの２番目に高い電圧値である。制御装置は、外部充電制御の実行後に、２番目に高い電圧値と最低電圧値との電圧差が閾値を下回るとの条件が成立した場合に、最高電圧値を示すモジュールに異常が発生したと診断する。

詳細については後述するが（図８参照）、上記（３）の構成によれば、上記他の電圧として２番目に高い電圧値が採用される。このように２番目に高い電圧値を比較対象として採用した上で、２番目に高い電圧値と最低電圧値との電圧差が閾値を下回るとの条件の成否を判定することにより、組電池に含まれるモジュールのうち最高電圧値を示すモジュールについて、異常が発生した否かを高精度に診断することができる。

（４）好ましくは、制御装置は、外部充電制御の実行後にユーザによる車両の走行システムの起動操作が行なわれた場合に、第２および第４の条件の成否を判定する。

車両に使用態様によっては、外部充電制御の実行からユーザによる起動操作までの間に長期間（たとえば半年、１年など）が経過し、その間に組電池の状態が変化することも考えられる。上記（４）の構成によれば、ユーザによる起動操作を待って第２および第４の条件の成否が判定されるので、変化後の組電池の状態に応じて異常の有無を診断することができる。

（５）より好ましくは、二次電池システムは、複数のモジュールにそれぞれ並列接続された複数のスイッチング素子をさらに備える。制御装置は、複数のモジュール間のＳＯＣ差が所定値を上回るとの均等化条件が成立した場合に、複数のスイッチング素子のうちのいずれかのスイッチング素子を導通させることによってＳＯＣ差を減少させる均等化制御を実行可能に構成される。制御装置は、外部充電制御の実行後から起動操作が行なわれるまでの間において、第１および第３の条件のうちの少なくとも一方が不成立の場合には、均等化条件の成立時に均等化制御を実行する一方で、第１および第３の条件の両方が成立した場合には、均等化条件が成立しても均等化制御を実行しない。

均等化制御を実行するとモジュール間の電圧差が減少してしまう。そのため、上記（５）の構成によれば、第１および第３の条件の両方が成立した場合には、異常診断の実行に備え、均等化条件が成立しても均等化制御を実行しない。一方、第１および第３の条件のうちの少なくとも一方が不成立の場合には、異常診断を実行せず、均等化条件の成立時に均等化制御が実行される。これにより、モジュール間の電圧差が減少して組電池の充放電が可能な電圧範囲が拡大するので、組電池を活用することが可能になる。

（６）本開示の他の局面に従う組電池の異常診断方法は、車両に搭載された組電池の異常を判定する。組電池は、車両の外部から供給される電力を用いた外部充電制御により充電され、直列接続された複数のモジュールを含みる。複数のモジュールの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有する。組電池の異常診断方法は、複数のモジュールにそれぞれ対応して設けられた複数の電圧センサにより、複数のモジュールの電圧を検出するステップと、第１および第２の条件が成立した場合に、複数のモジュールのうちのいずれかのモジュールに含まれるセルの電流経路が遮断される異常が発生したと診断するステップとを含む。第１の条件は、外部充電制御の実行前に、複数の電圧センサによりそれぞれ検出された複数の電圧値のうちの最高電圧値と最低電圧値との電圧差が基準値を下回るとの条件である。第２の条件は、外部充電制御の実行後に、最高電圧値と、上記複数の電圧値のうちの他の電圧値（最高電圧値および最低電圧値以外の電圧値）との電圧差が基準値を上回るとのとの条件である。

上記（６）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、組電池のモジュール内に発生する異常の有無の診断精度を向上させることができる。

本開示によれば、組電池のモジュール内に発生する異常の有無の診断精度を向上させることができる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を概略的に示すモジュール図である。 組電池、監視ユニットおよび均等化ユニットの構成をより詳細に示す図である。 組電池の断線診断処理に至るまでの一連の処理の概要を説明するためのタイムチャートである。 本実施の形態における組電池の断線診断に関する処理全体を示すフローチャートである。 充電前判定処理を示すフローチャートである。 充電前判定処理の判定手法を説明するための図である。 均等化判定処理を示すフローチャートである。 均等化判定処理の判定手法を説明するための図である。 起動判定処理を示すフローチャートである。 異常診断処理を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

以下の実施の形態では、セルの「異常」として、セルに設けられたヒューズが溶断したり、セルに設けられた安全機構（ＣＩＤ：Current Interrupt Deviceなど）が作動したりすることで、セルの電流経路が遮断されることで、いわば「断線」が生じる構成を例に説明する。断線は、本開示に係る異常の一例である。しかし、セルの電流経路が遮断される異常が発生するのであれば、その態様は特に限定されるものでない。たとえば、セル間を接続するバスバーの接触不良が起きたり、セルの端子の半田が外れたりすることで断線が生じてもよい。あるいは、いずれかのセルの内部抵抗が過度に増加し、電流が当該セルを流れなくなる劣化が起こる場合も「異常」に含まれ得る。

［実施の形態］
＜車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両の全体構成を概略的に示すモジュール図である。車両１は、たとえば電気自動車であって、充電ケーブル９１０により車両外部の充電装置９００と電気的に接続可能に構成されている。充電装置９００は、充電ケーブル９１０を介して、系統電源（たとえば商用電源）９２０からの交流電力を車両１に供給する。

車両１は、インレット２と、電力変換装置３と、充電リレー（ＣＨＲ：Charge Relay）４と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）５と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）６と、モータジェネレータ７と、動力伝達ギア８と、駆動輪９と、二次電池システム１Ａとを備える。二次電池システム１Ａは、組電池１０と、監視ユニット２０と、均等化ユニット３０と、ＥＣＵ１００とを備える。なお、車両１は、エンジン（図示せず）がさらに搭載されたプラグインハイブリッド車であってもよい。

インレット２は、充電ケーブル９１０の末端に設けられたコネクタ９１１と機械的に連結（嵌合または挿入等）することが可能に構成されている。これにより、車両１と充電装置９００とが電気的に接続され、充電装置９００から車両１への電力供給が可能な状態を形成することができる。充電装置９００からの供給電力により車両１の組電池１０を充電する制御を「プラグイン充電制御」（あるいは単にプラグイン充電）とも称する。プラグイン充電制御は、本開示に係る「外部充電制御」の一態様である。

電力変換装置３は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を含んで構成され、充電装置９００から供給された交流電力を組電池１０を充電するための直流電力に変換する。なお、充電装置９００から直流電力が供給される場合には、電力変換装置３は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含んで構成されていてもよい。

ＣＨＲ４は、電力変換装置３とＳＭＲ５とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＣＨＲ４の閉成／開放は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて制御される。

ＳＭＲ５は、ＰＣＵ６と組電池１０とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＳＭＲ５の閉成／開放は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて制御される。ＣＨＲ４が閉成され、かつＳＭＲ５が閉成されると、インレット２と組電池１０との間での電力伝送が可能となる。

ＰＣＵ６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、組電池１０とモータジェネレータ７との間で双方向の電力変換を実行する。

モータジェネレータ７は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ７が出力するトルクは、減速機および動力分割機構によって構成される動力伝達ギア８を介して駆動輪９に伝達されて、車両１を走行させる。モータジェネレータ７は、車両１の回生制動時には、駆動輪９の回転力によって発電することができる。

組電池１０は、モータジェネレータ７がトルクを発生させるための電力を供給する。また、組電池１０は、モータジェネレータ７で発電された電力を蓄電する。組電池１０は、代表的にはリチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池等の二次電池の複数のセルにより構成されている。本実施の形態において、各セルはリチウムイオン二次電池である。

監視ユニット２０は、電圧センサ２１と、電流センサ２２と、温度センサ２３（いずれも図２参照）とを含み、組電池１０の状態を監視する。

均等化ユニット３０は、組電池１０に含まれるモジュール１１〜１Ｍ（図２参照）間のＳＯＣ（State Of Charge）の不均等（アンバランス）を解消するために設けられている。組電池１０、監視ユニット２０および均等化ユニット３０の構成については、図２にて、より詳細に説明する。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、メモリ（より具体的にはＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））１０２と、タイマー１０３と、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）とを含んで構成されている。ＥＣＵ１００は、監視ユニット２０の各センサから受ける信号ならびにメモリ１０２に記憶されたプログラムおよびマップ（後述する各マップ）に基づいて、組電池１０を制御する。ＥＣＵ１００により実行される主要な制御としては、組電池１０における「断線診断処理」と、組電池１０の「均等化制御」とが挙げられる。これらの処理および制御の詳細については後述する。

図２は、組電池１０、監視ユニット２０および均等化ユニット３０の構成をより詳細に示す図である。図２を参照して、組電池１０は、直列接続されたＭ個のモジュール１１〜１Ｍを含む。モジュール１１〜１Ｍの各々は、並列接続されたＮ個のセルを含む。なお、Ｍ，Ｎは、２以上の自然数である。

図示しないが、隣接するセル間は、バスバーにより電気的に接続されるとともに機械的に連結されている。各セルには直列にヒューズ（図示せず）が接続されている。ヒューズは、過大な電流が流れた場合にセルの電流経路を遮断する。また、各セルの内部には、電流遮断機構（ＣＩＤ：Current Interrupt Device）（図示せず）が設けられている。ＣＩＤは、電池ケース内の圧力（内圧）が所定値以上になると作動して電流経路を遮断するように構成されている。

電圧センサ２１１は、モジュール１１の電圧ＶＢ１を検出する。すなわち、電圧センサ２１１は、モジュール１１を構成するＮ個のセル１１１〜１１Ｎの電圧を検出する。電圧センサ２１２〜２１Ｍについても同様である。電流センサ２２は、組電池１０に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ２３は、組電池１０の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。

組電池１０では、時間の経過に伴い、モジュール１１〜１Ｍの自己放電電流のバラつき、または、電圧センサ２１１〜２１Ｍの消費電流のバラつき等に起因してモジュール１１〜１Ｍ間のＳＯＣがバラつき得る。モジュール１１〜１Ｍ間の電圧バラつきは、充電効率のバラつきによっても生じ得る。

ＥＣＵ１００は、電圧センサ２１１〜２１Ｍからモジュール１１〜１Ｍの電圧ＶＢ１〜ＶＢＭをそれぞれ取得すると、各モジュール１１〜１ＭのＳＯＣを推定し、所定条件成立時（たとえばモジュール１１〜１Ｍ間のＳＯＣ差が所定値よりも大きくなった場合）に、均等化制御の制御信号Ｓ１〜ＳＭを出力する。均等化ユニット３０は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｓ１〜ＳＭに従って、電圧ＶＢｉがほぼ等しくなるまでモジュール１１〜１Ｍのうちのいずれかのモジュール（１以上のモジュール）を放電させる。より具体的には、均等化ユニット３０は、均等化回路３１〜３Ｍを含む。均等化回路３１は、モジュール１１に並列接続され、一般的な均等化回路と同様に、バイパス抵抗Ｒｂ１と、スイッチング素子（トランジスタ等）ＳＷ１とを含む。他の均等化回路３２〜３Ｍについても同様である。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷＭが閉成されることにより、モジュールの放電が実現される。この制御を「均等化制御」と称する。

なお、図２には示されていないが、各セルの電圧および電流を監視するための専用の集積回路（一般に監視ＩＣ（Integrated Circuit）と称される）が設けられていてもよい。また、ＳＯＣとＯＣＶ（Open Circuit Voltage）との間には、ＳＯＣの増加とともにＯＣＶも単調増加するとの相関関係が存在するので、均等化の対象はＯＣＶであってもよい。

＜断線診断処理＞
以上のように構成された組電池１０において、あるモジュール内のいずれかのセルのヒューズが溶断したりＣＩＤが作動したりすることで、当該セルの電流経路が遮断される（言い換えると断線が生じる）場合がある。そうすると、そのセルを流れるべきであった電流が他の正常なセル（断線したセルに並列接続された残りのセル）を流れることになる。したがって、断線が発生したモジュール内では、断線が発生していないモジュールと比べて、正常なセルを流れる電流が増加する。その結果、断線が発生したモジュール内の正常なセルを過大な電流が流れ、正常なセルを適切に保護することができない可能性が生じる。したがって、いずれかのモジュール内において断線が発生したか否かを診断することが求められる。

このような事情に鑑み、本実施の形態では、組電池１０に対して、各モジュール１１〜１Ｍ内で断線が発生したか否かを診断する「断線診断処理」が実行される。より詳細に説明すると、断線したセルを含むモジュールの満充電容量は、すべてのセルが正常であるモジュールの満充電容量と比べて小さくなる。したがって、断線したセルを含むモジュールでは、すべてのセルが正常であるモジュールと比べて、組電池１０の充放電に伴うＳＯＣ変化量が大きくなる。公知のようにＳＯＣとＯＣＶとの間には相関関係が存在する。そのため、各モジュール１１〜１ＭのＯＣＶ、すなわち組電池１０の無負荷時における電圧ＶＢｉ（ｉ＝１〜Ｍ）が電圧センサ２１を用いて検出される。そして、モジュール１１〜１Ｍ間でＯＣＶ（電圧ＶＢｉ）を互いに比較することで、断線の発生の有無を診断することができる。

しかしながら、一例として、各モジュール内のセル数が１５個である場合（Ｎ＝１５の場合）に、いずれか１つのセルの断線が発生した状況を想定する。この場合、１５個の正常なセルを含むモジュールと、１４個の正常なセルを含むモジュールとでは、満充電容量の差異は高々数％に過ぎないため、それによるＯＣＶの差異も比較的小さい。したがって、このＯＣＶの差異と、ＯＣＶバラつき（製造バラつき、あるいは経年バラつき）とを明確に区別することができず、断線の診断精度が低くなり得る。

そこで、本実施の形態においては、断線診断処理の実行前に、断線診断処理の実行に適した条件が満たされているか否かを判定するための判定処理（後述する充電前判定処理）が実行される構成を採用する。

＜処理の概要＞
図３は、組電池１０の断線診断処理に至るまでの一連の処理の概要を説明するためのタイムチャートである。図３において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、組電池１０のＳＯＣを示す。なお、縦軸を組電池１０のＯＣＶ（たとえば全セルの平均ＯＣＶ）に読み替えてもよい。

図３を参照して、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間、車両１の走行が行なわれる。車両１の走行中における組電池１０のＳＯＣは、基本的には減少するが、車両１の回生制動に伴い多少の増加も生じ得る。時刻ｔ１において車両１の走行が停止され、ユーザによる車両１のイグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）操作が行なわれる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間ＴＡの間、車両１は放置される。なお、この放置期間中（および後述する時刻ｔ３から時刻ｔ４との間の期間ＴＢの間）には、組電池１０の分極解消に伴うＯＣＶ上昇により、組電池１０のＳＯＣが見かけ上、増加している。

その後、充電ケーブル９１０のコネクタ９１１がインレット２にユーザにより接続され、時刻ｔ２においてプラグイン充電が開始される。プラグイン充電の開始前には、次回のユーザによるイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）操作後に組電池１０の断線診断処理を実行するか否かを判定するための「充電前判定処理」が実行される。

プラグイン充電中には組電池１０のＳＯＣが増加し、時刻ｔ３においてプラグイン充電が終了する。その後、車両１は、再び放置される。プラグイン充電終了後の放置期間（時刻ｔ３以降の期間）中には、ＥＣＵ１００が定期的に（たとえば１時間毎に）起動され、組電池１０の均等化制御を実行するか否かが判定される。この判定のための処理を「均等化判定処理」と称する。詳細については後述するが、図３に示す例では、時刻ｔ４における１回目の均等化判定処理の結果、次回のＩＧ−ＯＮ操作時まで均等化制御を実行しないことが判定された例が示されている。

時刻ｔ４から期間ＴＣが経過した時刻ｔ５においてユーザによりＩＧ−ＯＮ操作が行なわれると、組電池１０の断線診断処理を実行するか否かを判定するための「起動判定処理」が実行される。充電前判定処理および起動判定処理の両方において断線診断処理を実行すべきと判定された場合に断線診断処理が実行される。

＜断線診断フロー＞
図４は、本実施の形態における組電池１０の断線診断に関する処理全体を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定条件が成立した場合に演算周期が経過する毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて実行される。このフローチャートに含まれる各ステップ（以下、「Ｓ」と略す）は、基本的にはＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ１００内に作製された専用のハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

本実施の形態において、ＥＣＵ１００のメモリ１０２には、一連の処理を管理するための２つのフラグが格納されている。第１のフラグである断線診断フラグＦは、組電池１０の断線診断処理の実行／非実行を管理するために用いられる。断線診断フラグＦがオンの場合に断線診断処理が実行されるが、断線診断フラグＦがオフの場合には断線診断処理は実行されない。第２のフラグである均等化フラグＧは、組電池１０の均等化制御の実行／非実行を管理するために用いられる。均等化フラグＧがオンの場合に均等化制御が実行され、均等化フラグＧがオフの場合には均等化制御は実行されない。断線診断フラグＦおよび均等化フラグＧの初期状態は、いずれもオンである。

図４を参照して、Ｓ１において、ＥＣＵ１００は、車両１がプラグイン充電可能な状態であるか否かを判定する。たとえば、充電ケーブル９１０のコネクタ９１１とインレット２とが接続された場合に、車両１がプラグイン充電可能な状態であると判定される。なお、充電ケーブル９１０のコネクタ９１１とインレット２との接続状態は、充電ケーブル９１０からインレット２を介して車両１側へと供給される接続確認信号（コントロールパイロット信号）をＥＣＵ１００が受けることにより判定可能である。車両１がプラグイン充電可能な状態でない場合（Ｓ１においてＮＯ）には、以降の処理は実行されず、処理がメインルーチンに戻される。車両１がプラグイン充電可能な状態である場合（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２に進め、充電前判定処理を実行する（図３の時刻ｔ２参照）。

図５は、充電前判定処理（図４のＳ２の処理）を示すフローチャートである。前述のように、断線診断フラグＦの初期状態はオンである。

図５を参照して、まず、ＥＣＵ１００は、ＣＨＲ４およびＳＭＲ５がいずれも開放された状態で、プラグイン充電を適切に行なうための条件が成立しているか否かを判定する。より具体的には、ＥＣＵ１００は、たとえばＳＭＲ５が溶着していないことを確認する（Ｓ２１）。また、ＥＣＵ１００は、プラグイン充電が開始されていないにもかかわらず電流センサ２２の検出値が所定値よりも大きい（所定値よりも大きな充放電電流が流れていることを示す）などの電流センサ２２の異常が生じていないことを確認する（Ｓ２２）。これらの異常が検出された場合（Ｓ２１においてＮＯまたはＳ２２においてＮＯ）には、断線診断フラグＦがオンからオフに切り替えられる（Ｓ２７）。つまり、断線診断処理は実行されない。

プラグイン充電を適切に行なうための条件が成立している場合（Ｓ２１，Ｓ２２において、いずれもＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、以下の３つの条件が成立しているか否かをさらに判定する。

Ｓ２３において、ＥＣＵ１００は、ＩＧ−ＯＦＦ操作時からの充電前判定処理実行時までの期間ＴＡ（図３参照）が所定時間ＸＡ以上であるか否かを判定する。車両１のＩＧ−ＯＦＦ操作後の直後には、ＩＧ−ＯＦＦ操作前（車両１の走行中）の組電池１０の充放電により生じた組電池１０の分極が十分に解消されていない可能性がある。そうすると、以下のＳ２４，Ｓ２５の処理における電圧ＶＢｉ（あるいは電圧差）を用いた判定の精度が低くなり得る。したがって、所定時間ＸＡとして、組電池１０の分極解消に要する時間（たとえば３０分間）が予め設定される。ＩＧ−ＯＦＦ操作時からの期間ＴＡが所定時間ＸＡ未満である場合（Ｓ２３においてＮＯ）には、組電池１０の分極が解消されていない可能性があるとして、断線診断フラグＦがオンからオフに切り替えられる（Ｓ２７）。

ＩＧ−ＯＦＦ操作時からの期間ＴＡが所定時間ＸＡ以上である場合（Ｓ２３においてＹＥＳ）に、ＥＣＵ１００は、組電池１０の分極は解消されているとして、以下に説明するＳ２４，Ｓ２５の処理を実行する。なお、Ｓ２４，Ｓ２５の処理の順序は特に問われず、入れ替え可能である。

図６は、充電前判定処理の判定手法（図５のＳ２４，Ｓ２５の処理）を説明するための図である。図６および後述する図８において、縦軸は、モジュール１１〜１Ｍの電圧ＶＢｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を示す。横軸は、電圧ＶＢｉが高い順に並べられたモジュール１１〜１Ｍを示す。図６および図８では、モジュール１１〜１Ｍのうち電圧ＶＢｉが最も高いモジュールを「ＭＡＸ」と記載し、電圧ＶＢｉが２番目に高いモジュールを「２ｎｄ」と記載し、電圧ＶＢｉが３番目に高いモジュールを「３ｒｄ」と記載している。そして、電圧ＶＢｉが最も低いモジュールを「ＭＩＮ」と記載している。

図６（Ａ）には、プラグイン充電の開始前に組電池１０のＳＯＣがある程度高い場合の電圧ＶＢｉの分布（電圧分布）が示されている。本実施の形態では、モジュールＭＡＸの最高電圧Ｖｍａｘが所定電圧Ｐ（第１の所定電圧値）以上である場合に、組電池１０が高ＳＯＣ状態であると判定される。プラグイン充電による充電電力量が比較的大きく、それにより電圧ＶＢｉが大きく上昇した方が組電池１０の断線診断処理の診断精度が高くなる。しかし、プラグイン充電の開始前から組電池１０が高ＳＯＣ状態であると、プラグイン充電により電圧ＶＢｉが上昇する余地が残されていないため、組電池１０の断線診断処理の診断精度を十分に高くすることができない可能性がある。よって、図５に示すように最高電圧Ｖｍａｘが所定電圧Ｐ以上である場合（Ｓ２４においてＮＯＳ）には、断線診断フラグＦがオンからオフに切り替えられる（Ｓ２７）。

一方、図６（Ｂ）には、プラグイン充電の開始前の最高電圧Ｖｍａｘが所定電圧Ｐ未満である場合（Ｓ２４においてＹＥＳ）の電圧分布が示されている。このように組電池１０のＳＯＣが相対的に低い場合に、ＥＣＵ１００は、最高電圧Ｖｍａｘと最低電圧Ｖｍｉｎ（モジュールＭＩＮの電圧）との電圧差ΔＶ（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）が基準値ＲＥＦ未満であるか否かを判定する（Ｓ２５）。電圧差ΔＶが基準値ＲＥＦ以上である場合（Ｓ２５においてＮＯ）には、プラグイン充電の開始前にモジュール１１〜１Ｍ間の電圧バラつきが既に大きいため、組電池１０の断線診断処理の診断精度が得られない可能性がある。よって、電圧差ΔＶが基準値ＲＥＦ以上である場合にも、断線診断フラグＦがオンからオフに切り替えられる（Ｓ２７）。なお、基準値ＲＥＦは、組電池１０の温度ＴＢに応じて設定することが好ましい。

このように、Ｓ２３〜Ｓ２５に示した条件のうちの少なくとも１つが不成立である場合（Ｓ２３〜Ｓ２５のうちのいずれかにおいてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、組電池１０の断線診断処理の診断精度が低くなる可能性があるとして、断線診断フラグＦをオンからオフに切り替える（Ｓ２７）。これに対し、Ｓ２３〜Ｓ２５に示した条件がいずれも成立している場合（Ｓ２３〜Ｓ２５がすべてＹＥＳ）に、ＥＣＵ１００は、断線診断処理の診断精度を確保可能であるとして、断線診断フラグＦをオンに維持する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２４に示す条件は、本開示に係る「第３の条件」に相当する。また、Ｓ２５に示す条件は、本開示に係る「第１の条件」に相当する。

図３および図４を再び参照して、Ｓ２における充電前判定処理の実行後には、車両１のプラグイン充電が行なわれる（Ｓ３、時刻ｔ２参照）。プラグイン充電が終了すると（時刻ｔ３参照）、ＥＣＵ１００は、プラグイン充電終了後の期間ＴＢが所定時間ＸＢに達するまで待機する（Ｓ４においてＮＯ）。

プラグイン充電終了後の期間ＴＢが所定時間ＸＢに達すると（Ｓ４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、均等化フラグＧがオンであるか否かを判定する。均等化フラグＧがオン場合（Ｓ５においてＹＥＳ）に均等化判定処理が実行される（Ｓ６、時刻ｔ４参照）。

組電池１０の均等化制御を実行すると、均等化制御の実行前（あるいは非実行時）と比べて、モジュール１１〜１Ｍの電圧分布の偏りが小さくなる。そのため、後の断線診断処理においてモジュール１１〜１Ｍの電圧ＶＢｉを互いに比較するためには、均等化制御を実行せず、電圧分布の偏りが維持されていた方が望ましい。したがって、ＥＣＵ１００は、断線診断処理を実行するのに適した条件が成立しているか否かを均等化判定処理により判定する。均等化判定処理では、断線診断処理を実行するのに適した条件が成立している場合には、均等化フラグＧがオンからオフに切り替えられる。この場合（Ｓ７においてＧ＝ＯＦＦ）には、均等化制御は行なわれない。一方、ＥＣＵ１００は、均等化判定処理の結果、断線診断処理を実行するのに適した条件が成立していないと判定すると、均等化フラグＧをオンに維持し（Ｓ７においてＧ＝ＯＮ）、均等化制御を実行する（Ｓ８）。なお、均等化制御については図２にて説明したため、ここでは詳細な説明は繰り返さない。

図７は、均等化判定処理（図４のＳ６の処理）を示すフローチャートである。前述のように、プラグイン充電による充電電力量が比較的大きく、電圧ＶＢｉが大きく上昇した方が組電池１０の断線診断処理の診断精度が高い。そのため、本実施の形態では、ＥＣＵ１００は、Ｓ６１において最低電圧Ｖｍｉｎと所定電圧Ｑとの大小関係を判定する。所定電圧Ｑは、所定電圧Ｐ以上の電圧である。最低電圧Ｖｍｉｎが所定電圧Ｑ以上である場合（Ｓ６１においてＹＥＳ）に、ＥＣＵ１００は、組電池１０への充電電力量が十分に大きいとして、以下のＳ６２，Ｓ６３に進める。なお、所定電圧Ｑは本開示に係る「第２の所定電圧値」に相当し、Ｓ６１に示す条件は本開示に係る「第４の条件」に相当する。

なお、プラグイン充電による充電電力量が十分に大きいか否かの判定には、電圧ＶＢｉに代えて、充電電力量の測定値を用いることも考えられる。ここで、充電電力量は、電圧センサ２１１〜２１Ｍの検出値と電流センサ２２の検出値とから算出される。そのため、電圧センサ２１１〜２１Ｍの測定誤差に加えて電流センサ２２の測定誤差の影響を受けたり、電流センサ２２の故障時には判定が行なうことができなかったりする可能性がある。本実施の形態では、電流センサ２２の測定誤差の影響あるいは故障の可能性の影響を受けずに、電圧センサ２１１〜２１Ｍのみを用いて充電電力量が十分に大きいことを判定することができる。

続いてＥＣＵ１００は、Ｓ６２，Ｓ６３に示す２つの条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、Ｓ６２において、ＥＣＵ１００は、２番目に高い電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満であるか否かを判定する。なお、組電池１０の温度ＴＢと基準値ＲＥＦと閾値ＴＨとの対応関係を示すマップ（図示せず）を準備し、閾値ＴＨは、温度ＴＢおよび基準値ＲＥＦに応じて設定することが好ましい。また、Ｓ６３において、ＥＣＵ１００は、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であるか否かを判定する。

図８は、均等化判定処理の判定手法（図７のＳ６２，Ｓ６３の処理）を説明するための図である。図８（Ａ）には、すべてのモジュールが正常な場合の電圧分布が示されている。すべてのモジュールが正常な場合には、モジュール１１〜１Ｍ間で電圧ＶＢｉの電圧差は生じにくい。したがって、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差は基準値ＲＥＦ未満である。また、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差も閾値ＴＨ未満である。このような場合には、均等化フラグＧはオンに維持される一方で、断線診断フラグＦがオフに切り替えられる。つまり、均等化制御が実行されるが、断線診断処理は実行されなくなる。

図８（Ｂ）には、１つのモジュールにて断線が発生した場合の電圧分布が示されている。断線が発生したセルを含むモジュールでは、すべてのセルが正常である残りの（Ｎ−１）個のモジュールと比べて、組電池１０の充放電に伴うＳＯＣ変化量が大きくなる。そのため、図８（Ｂ）に示すように、断線が発生したセルを含むモジュールの電圧が最高電圧Ｖｍａｘを示すとともに、最高電圧Ｖｍａｘが他の電圧（電圧Ｖ２〜最低電圧Ｖｍｉｎ）と比べて顕著に高くなる。したがって、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上になる。一方、最高電圧Ｖｍａｘを示すモジュール以外のモジュールは、いずれも正常である。よって、電圧Ｖ２〜最低電圧Ｖｍｉｎ間の差は相対的に小さく、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差も閾値ＴＨ未満である。

本実施の形態では、図８（Ｂ）に示すような条件が成立する場合に断線診断処理が実行される。したがって、均等化フラグＧはオフに切り替えられ、断線診断フラグＦはオンに維持される。

図８（Ｃ）には、２つのモジュールにて断線が発生した場合の電圧分布が示されている。断線が発生したセルを含む２つのモジュールでは、すべてのセルが正常であるモジュール（残りの（Ｎ−２）個のモジュール）と比べて、組電池１０の充放電に伴うＳＯＣ変化量が大きくなる。そのため、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２とが他の電圧（電圧Ｖ３〜最低電圧Ｖｍｉｎ）と比べて顕著に高くなる。したがって、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差は基準値ＲＥＦ未満であるが、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ以上となる。

なお、図８（Ｃ）には２つのモジュールにて断線が発生した場合の電圧分布の例が示されているが、３つ以上のモジュールにて断線が発生した場合にも同様に、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差は基準値ＲＥＦ未満となり、かつ、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ以上となる。つまり、図８（Ｃ）に示す判定手法では、２つ以上のモジュールにて断線が発生したか否かを判定することができる。

図８（Ｃ）に示す条件が成立する場合に断線診断処理を実行してもよいが、本実施の形態では、図８（Ｂ）に示した１つのモジュールにて断線が発生したか否かの判定に焦点を絞ることとし、図８（Ｃ）に示す条件が成立する場合には断線診断処理は実行されない。したがって、図８（Ｃ）に示す条件が成立する場合には、均等化フラグＧがオフに切り替えられ、断線診断フラグＦはオンに維持される。なお、２以上のモジュールにおける断線の発生の有無は、ここでは説明しないが、別の処理により判定可能することができる。

以上のように、最高電圧Ｖｍａｘと他の電圧（図８の例では電圧Ｖ２）との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であるか否かであるか否かを判定するとともに（Ｓ６３）、他の電圧（電圧Ｖ２）と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満であるか否かを判定することにより（Ｓ６２）、組電池１０内に断線が発生したモジュールが含まれるか否かを判定することができる。特に、上記他の電圧として２番目に高い電圧Ｖ２を採用し、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）で説明したような大小関係の判定を行なうことにより、１つのモジュールに断線が発生したか、２つ以上のモジュールに断線が発生したかを区別することが可能である。

図４を再び参照して、その後、ＥＣＵ１００は、車両１のＩＧ−ＯＮ操作がユーザにより行なわれるまで待機する（Ｓ９においてＮＯ）。この間、ＥＣＵ１００は、その動作を停止（スリープ状態に遷移）してもよい。ただし、ＩＧ−ＯＮ操作が行なわれるまでの間、ＥＣＵ１００は、所定時間（たとえば１時間）が経過する度に起動して処理をＳ５に戻し、均等化フラグＧの判定を行なう。これにより、均等化フラグＧがオンの場合（Ｓ５においてＧ＝ＯＮ）には均等化判定処理（Ｓ６）が定期的に行なわれることとなる。

ＩＧ−ＯＮ操作が行なわれると、ＥＣＵ１００は、断線診断フラグＦがオンであるかどうかを判定する（Ｓ１０）。充電前判定処理（Ｓ２）または均等化判定処理（Ｓ６）により断線診断フラグＦがオフに切り替えられている場合（Ｓ１０においてＦ＝ＯＦＦ）には、以降の処理は実行されず、処理はメインルーチンに戻される。充電前判定処理および均等化判定処理の実行後においても断線診断フラグＦがオンに維持されている場合（Ｓ１０においてＦ＝ＯＮ）、ＥＣＵ１００は、起動判定処理を実行する（Ｓ１１）。

図９は、起動判定処理（図４のＳ１１の処理）を示すフローチャートである。図９を参照して、Ｓ１１１において、ＥＣＵ１００は、均等化判定処理の実行時からの期間ＴＣが所定時間ＸＣ以上であるか否かを判定する（図３の時刻ｔ５参照）。均等化判定処理の実行時からの期間ＴＣが所定時間ＸＣ以上であって十分に長い場合（Ｓ１１１においてＹＥＳ）には、処理がＳ１１２に進められる。

起動判定処理においても、図７にて説明した均等化判定処理（Ｓ６２参照）と同様に、Ｓ１１２の処理にて、２番目に高い電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満であるか否かが判定される。また、Ｓ１１３の処理にて、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であるか否かが判定される。つまり、これらの判定は、均等化判定処理および起動判定処理の両方で行なわれる。

これは、プラグイン充電終了後にユーザによるＩＧ−ＯＮ操作が行なわれるまでの期間ＴＣの長さが様々な値を取り得るためである。たとえば、プラグイン充電終了後、直ちに車両１のＩＧ−ＯＮ操作が行なわれる場合もあれば、１週間が経過するまでＩＧ−ＯＮ操作が行なわれない場合もあれば、より長期間（たとえば１年間）に亘ってＩＧ−ＯＮ操作が行なわれない場合もあり得る。長期間に亘ってＩＧ−ＯＮ操作が行なわれなかった場合に、均等化判定処理の実行時と起動判定処理の実行時とでは、組電池１０の状態（各モジュールの電圧ＶＢｉ）が異なり得る。たとえば、均等化判定処理の実行時には断線が発生したモジュールが１つしか存在しなくても、起動判定処理の実行時には、２以上のモジュールにおいて断線が発生している可能性がある。よって、起動判定処理のＳ１１２において、再度、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満であるか否かが判定される。

Ｓ１１２にて電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満である場合（Ｓ１１２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、断線診断フラグＦをオンに維持する（Ｓ１１３）。一方、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ以上である場合（Ｓ１１２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、断線診断フラグＦをオンからオフへと切り替える（Ｓ１１４）。

なお、期間ＴＣが短い場合には、均等化判定処理におけるＳ６２の処理と、起動判定処理におけるＳ１１２の処理とを別々に行なうことの意味があまりない。したがって、期間ＴＣが所定時間ＸＣ未満である場合（Ｓ１１１においてＮＯ）には、断線診断フラグＦがオフに切り替えられる（Ｓ１１４）。

図４に戻り、Ｓ１２において、ＥＣＵ１００は、断線診断フラグＦがオンであるかどうかを再び判定する。起動判定処理（Ｓ１１）により断線診断フラグＦがオフに切り替えられた場合（Ｓ１２においてＮＯ）には、断線診断処理（Ｓ１３）は実行されず、処理がメインルーチンに戻される。起動判定処理の実行後にも依然として断線診断フラグＦがオンである場合（Ｓ１２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、断線診断処理を実行する。

図１０は、異常診断処理（図４のＳ１３の処理）を示すフローチャートである。ＥＣＵ１００のメモリ１０２には、組電池１０の断線の発生の有無について仮の診断結果を管理するためのカウンタ（図示せず）が格納されている。このカウンタにより、正常カウンタ値および異常カウンタ値のカウントが行なわれる。各カウンタ値の初期値（たとえば車両１の製造時の値）は０（ゼロ）である。

図１０を参照して、ＥＣＵ１００は、監視ユニット２０内の各センサ（電圧センサ２１および電流センサ２２）に異常がないことを確認した後（Ｓ１３１においてＹＥＳ）に、最高電圧Ｖｍａｘと２番目に高い電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上である場合（Ｓ１３２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０の断線は発生していないと仮に判定し、正常カウンタ値を１だけインクリメントする（Ｓ１３３）。一方、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ未満である場合（Ｓ１３２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０の断線が発生している可能性があると仮に判定し、異常カウンタ値を１だけインクリメントする（Ｓ１３４）。なお、Ｓ１３２に示す条件は、本開示に係る「第２の条件」に相当する。

Ｓ１３５において、ＥＣＵ１００は、組電池１０が正常であるとの確定診断を行なうことが可能な値（正常確定値）に正常カウンタ値が達したか否かを判定する。正常カウンタ値が正常確定値に達した場合（Ｓ１３５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０は正常であるとの診断、すなわち、組電池１０には断線が発生したモジュールは含まれないとの診断を確定させる（Ｓ１３６）。

一方、正常カウンタ値が正常確定値に達していない場合（Ｓ１３５においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１３７に進め、組電池１０に異常が生じたとの確定診断を行なうことが可能な値（異常確定値）に異常カウンタ値が達したか否かを判定する。異常カウンタ値が異常確定値に達した場合（Ｓ１３７においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０には異常が発生しているとの診断、すなわち、組電池１０には断線が発生したモジュールが含まれるとの診断を確定させる（Ｓ１３８）。なお、異常カウンタ値が異常確定値に達していない場合（Ｓ１３７においてＮＯ）には、診断を確定させることなく処理がメインルーチンに戻される。

以上のように、本実施の形態によれば、プラグイン充電の実行前に、最高電圧Ｖｍａｘと最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が基準値ＲＥＦ未満であったが（Ｓ２５においてＹＥＳ）、プラグイン充電の実行後に最高電圧Ｖｍａｘと他の電圧（特に電圧Ｖ２）との電圧差が基準値ＲＥＦ以上である場合（Ｓ１３２においてＹＥＳ）に、電圧差が組電池１０のプラグイン充電に伴い発生したとして、いずれかのモジュール（より詳細には最高電圧Ｖｍａｘを示すモジュール）にて異常が発生したと判定される。

プラグイン充電の実行前に、最高電圧Ｖｍａｘと最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が基準値ＲＥＦ未満であったことは、プラグイン充電の実行前には、均等化制御が適切に実行されたなどの理由により、モジュール間の電圧差が十分に小さかったことを意味する。一方、プラグイン充電の実行後に最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上であることは、プラグイン充電の実行後に、他のモジュールとの電圧差が大きくなったモジュール（最高電圧Ｖｍａｘを示すモジュール）が存在することを意味する。したがって、本実施の形態によれば、最高電圧Ｖｍａｘと最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が基準値ＲＥＦ未満であることを判定しない構成と比べて、組電池１０のモジュール内に発生する断線の有無を高精度に診断することができる。

また、プラグイン充電による組電池１０の充電電力量が小さいと、仮に異常が発生したモジュールが組電池１０に含まれたとしても、モジュール間の電圧差が生じにくい。一方、プラグイン充電前に最高電圧Ｖｍａｘが所定電圧Ｐ未満であり（図５のＳ２４参照）、かつ、プラグイン充電後に最低電圧Ｖｍｉｎが所定電圧Ｑ以上である（図７のＳ６１参照）ことは、プラグイン充電による組電池１０の充電電力量が十分に大きいことを示すので、プラグイン充電により生じるモジュール間の電圧差が大きくなる。したがって、本実施の形態によれば、組電池１０のモジュール内に発生する断線の発生の有無の診断精度を一層向上させることができる。

さらに、組電池１０の均等化制御を実行するとモジュール間の電圧差が減少してしまう。そのため、本実施の形態では、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ未満（図７のＳ６２においてＹＥＳ）であり、かつ、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ以上である場合（Ｓ６３においてＹＥＳ）には、断線診断の実行に備え、均等化制御を実行しない（Ｓ６４）。一方、電圧Ｖ２と最低電圧Ｖｍｉｎとの電圧差が閾値ＴＨ以上である場合（Ｓ６２においてＮＯ）、または、最高電圧Ｖｍａｘと電圧Ｖ２との電圧差が基準値ＲＥＦ未満である場合（Ｓ６３においてＮＯ）には、断線診断処理を実行せずに均等化制御が実行される（Ｓ６６）。これにより、モジュール間の電圧差が減少して組電池１０の充放電が可能な電圧範囲が拡大するので、組電池１０を活用することが可能になる。

なお、本実施の形態では、本開示に係る「外部充電制御」の例としてプラグイン充電制御が行なわれる構成について説明したが、「外部充電制御」は、車外の送電装置から車載の受電装置へと非接触で電力伝送が行なわれる、いわゆる非接触充電制御であってもよい。

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の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。

１ 車両、２ インレット、３ 電力変換装置、４ ＣＨＲ、５ ＳＭＲ、６ ＰＣＵ、７ モータジェネレータ、８ 動力伝達ギア、９ 駆動輪、１０ 組電池、１１〜１Ｍ モジュール、１１１〜１ＭＮ セル、２０ 監視ユニット、２１，２１１〜２１Ｍ 電圧センサ、２２ 電流センサ、２３ 温度センサ、３０ 均等化ユニット、３１〜３Ｍ 均等化回路、ＳＷ１〜ＳＷＭ スイッチ、Ｒｂ１〜ＲｂＭ バイパス抵抗、１００ ＥＣＵ、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、１０３ タイマー、９００ 充電装置、９１０ 充電ケーブル、９１１ コネクタ。

Claims (6)

1. 車両に搭載される二次電池システムであって、
   前記車両の外部から供給される電力を用いた外部充電制御により充電される組電池を備え、
   前記組電池は、直列接続された複数のモジュールを含み、
   前記複数のモジュールの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有し、
   前記二次電池システムは、
   前記複数のモジュールにそれぞれ対応して設けられ、各々が対応するモジュールの電圧を検出する複数の電圧センサと、
   前記外部充電制御を実行する制御装置とをさらに備え、
   前記制御装置は、第１および第２の条件が成立した場合に、前記複数のモジュールのうちのいずれかのモジュールに含まれるセルの電流経路が遮断される異常が発生したと診断し、
   前記第１の条件は、前記外部充電制御の実行前に、前記複数の電圧センサによりそれぞれ検出された複数の電圧値のうちの最高電圧値と最低電圧値との電圧差が基準値を下回るとの条件であり、
   前記第２の条件は、前記外部充電制御の実行後に、前記最高電圧値と、前記複数の電圧値のうちの前記最高電圧値および前記最低電圧値以外の電圧値との電圧差が前記基準値を上回るとの条件である、二次電池システム。
2. 前記制御装置は、前記第１および第２の条件に加えて第３および第４の条件がさらに成立した場合に、前記いずれかのモジュールに異常が発生したと診断し、
   前記第３の条件は、前記外部充電制御の実行前に、前記最高電圧値が第１の所定電圧値を下回るとの条件であり、
   前記第４の条件は、前記外部充電制御の実行後に、前記最低電圧値が前記第１の所定電圧値以上の第２の所定電圧値を上回るとの条件である、請求項１に記載の二次電池システム。
3. 前記最高電圧値および前記最低電圧値以外の電圧値は、前記複数の電圧値のうちの２番目に高い電圧値であり、
   前記制御装置は、前記外部充電制御の実行後に、前記２番目に高い電圧値と前記最低電圧値との電圧差が閾値を下回るとの条件が成立した場合に、前記最高電圧値を示すモジュールに異常が発生したと診断する、請求項１または２に記載の二次電池システム。
4. 前記制御装置は、前記外部充電制御の実行後にユーザによる前記車両の走行システムの起動操作が行なわれた場合に、前記第２および第４の条件の成否を判定する、請求項２に記載の二次電池システム。
5. 前記二次電池システムは、前記複数のモジュールにそれぞれ並列接続された複数のスイッチング素子をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記複数のモジュール間のＳＯＣ差が所定値を上回るとの均等化条件が成立した場合に、前記複数のスイッチング素子のうちのいずれかのスイッチング素子を導通させることによって前記ＳＯＣ差を減少させる均等化制御を実行可能に構成され、
   前記外部充電制御の実行後から前記起動操作が行なわれるまでの間において、前記第１および第３の条件のうちの少なくとも一方が不成立の場合には、前記均等化条件の成立時に前記均等化制御を実行する一方で、前記第１および第３の条件の両方が成立した場合には、前記均等化条件が成立しても前記均等化制御を実行しない、請求項４に記載の二次電池システム。
6. 車両に搭載された組電池の異常を判定する、組電池の異常診断方法であって、
   前記組電池は、前記車両の外部から供給される電力を用いた外部充電制御により充電される、直列接続された複数のモジュールを含み、
   前記複数のモジュールの各々は、互いに並列接続された複数のセルを有し、
   前記組電池の異常診断方法は、
   前記複数のモジュールにそれぞれ対応して設けられた複数の電圧センサにより、前記複数のモジュールの電圧を検出するステップと、
   第１および第２の条件が成立した場合に、前記複数のモジュールのうちのいずれかのモジュールに含まれるセルの電流経路が遮断される異常が発生したと診断するステップとを含み、
   前記第１の条件は、前記外部充電制御の実行前に、前記複数の電圧センサによりそれぞれ検出された複数の電圧値のうちの最高電圧値と最低電圧値との電圧差が基準値を下回るとの条件であり、
   前記第２の条件は、前記外部充電制御の実行後に、前記最高電圧値と、前記複数の電圧値のうちの前記最高電圧値および前記最低電圧値以外の電圧値との電圧差が前記基準値を上回るとの条件である、組電池の異常診断方法。

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