JP2020141522A - 電源装置の異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均等化処理の異常以外の要因による電源装置の異常を、発見できるようにする。【解決手段】電源装置４０は、処理期間Ｔ１には、必要に応じて組電池１０の電池セル１３の充電量を均等化する均等化処理を行い、休止期間Ｔ２には均等化処理を行わない。異常診断装置５０は、期間検出部５１と増加量検出部５２と診断部５３とを有する。期間検出部５１は、所定時点から診断タイミングまでの期間である評価期間内における処理期間及び休止期間の少なくとも一方を検出する。増加量検出部５２は、診断タイミングにおける電池セル１３の充電量のバラツキを示すバラツキ値Ｚから、所定の基準値を減算した値であるバラツキ増加量ΔＺを検出する。診断部５３は、処理期間が長いほど大きくなる、又は休止期間が長いほど小さくなる評価値Ｅが、第１閾値よりも大きく、且つバラツキ増加量ΔＺが第２閾値よりも大きいことを条件に、電源装置４０を異常と診断する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置が異常か否かの診断を行う異常診断装置に関する。

車両に搭載される電源装置の中には、次のものがある。電源装置は、組電池と均等化回路とを有する。組電池は、複数の電池セルを有する。均等化回路は、各電池セルに対する放電スイッチを有しており、充電量が多い電池セルに対する放電スイッチをＯＮにすることにより、各電池セルの充電量の均等化する均等化処理を行う。

そして、そのような均等化回路を診断する診断装置の中には、放電を行うべきときに、放電スイッチが正しくＯＮになっているか否かを検出して、ＯＮになっていれば正常と診断し、ＯＮになっていなければ異常と診断するものがある。そして、そのような診断装置を示す文献としては、特許文献１がある。

特開２０１６−１５２７２０号公報

上記の診断装置によれば、放電スイッチの異常を発見することができる。それにより、均等化処理が異常であると診断できる。しかしながら、電源装置の異常は、放電スイッチの異常や均等化処理の異常以外の要因によっても発生し得ることに、本発明者は着目した。

具体的には、例えば、電池セルの充電量のバラツキの増加速度が想定以上である場合には、たとえ放電スイッチが正常であり、放電による均等化処理自体は正常に行われていても、その想定以上のバラツキの増加を、均等化処理により十分に抑えることができない。そのため、電源装置が、各電池セルの充電量をバランスのとれた状態に維持するセルバランス機能を喪失してしまう。そして、このようにバラツキ速度が想定以上になるといった現象は、例えば、各電池セルが不均等に劣化することや、組電池の製造当初の段階で各電池セルの品質に差があること等により、一部の電池セルでのみ勢いよく自己放電すること等により起こり得る。

そして、このような要因による電源装置の異常は、上記の診断装置では発見できない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、均等化処理の異常以外の要因による電源装置の異常を、発見できるようにすることを主たる目的とする。

本発明の異常診断装置は、電源装置が、異常か否かを診断する。電源装置は、複数の電池セルを有する組電池と、複数の前記電池セルの充電量を均等化する均等化処理を行うための均等化回路と、所定の処理期間には必要に応じて前記均等化処理を行い、所定の休止期間には前記均等化処理を行わないように、前記均等化回路を制御する制御装置と、を有する。

異常診断装置は、期間検出部と増加量検出部と診断部とを有する。前記期間検出部は、所定時点から所定の診断タイミングまでの期間である評価期間内における前記処理期間及び前記休止期間の少なくともいずれか一方を検出する。

前記増加量検出部は、前記診断タイミングにおける前記電池セルの充電量のバラツキを示すバラツキ値から、所定の基準値を減算した値であるバラツキ増加量を検出する。前記診断部は、前記評価期間内における前記処理期間が長いほど大きくなること、及び前記評価期間内における前記休止期間が長いほど小さくなることの少なくともいずれか一方を満たす評価値が、所定の第１閾値よりも大きく、且つ前記バラツキ増加量が所定の第２閾値よりも大きいことを条件に、前記電源装置を異常と診断する。

本発明によれば、均等化処理の異常に基づいて電源装置を異常と診断する訳ではなく、バラツキ増加量が第２閾値よりも大きいことに基づいて電源装置を異常と診断するので、均等化処理の異常以外の要因による電源装置の異常を発見できる。

しかし、もし仮に、バラツキ増加量が第２閾値よりも大きいことのみに基づいて、電源装置を異常と診断した場合には、次に示す弊害が生じ得る。例えば、一時的に休止期間に対して処理期間が極端に短くなった場合には、たとえ電源装置が正常であっても、処理期間が不充分であることにより、充電量のバラツキの増加に均等化処理が追いつかず、バラツキ値が増加する。それにより、バラツキ増加量が第２閾値を超えてしまい、電源装置が異常と誤診されてしまう。

その点、本発明では、評価期間内における処理期間が大きいほど大きくなる、又は評価期間内における休止期間が大きいほど小さくなる評価値が、第１閾値よりも大きいことを条件に、電源装置を異常と判定する。そのため、上記のように、たとえ電源装置が正常であっても、一時的に休止期間に対して処理期間が極端に短くなったことにより、バラツキ増加量が第２閾値を超えて電源装置が異常と誤診される、といった弊害を抑制できる。

第１実施形態の異常診断装置を示す概略図 異常診断装置による診断を示すフローチャート 処理期間が充分である場合のバラツキ値の推移を示すグラフ 処理期間が不充分である場合のバラツキ値の推移を示すグラフ 第２実施形態において、処理期間が充分である場合の同推移を示すグラフ

次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の異常診断装置５０及びその周辺を示す概略図である。車両には、走行用の動力装置の他、電源装置４０、異常診断装置５０等が搭載されている。動力装置は起動スイッチ７５を有する。

電源装置４０は、組電池１０と均等化回路２０と制御部３０とを有する。組電池１０は、複数の電池セル１３を有する。均等化回路２０は、複数の引出配線２１と複数の接続配線２５と複数の電気抵抗２２と複数の放電スイッチ２６とを有する。制御部３０は、電圧検出部３１とバラツキ検出部３２とスイッチ制御部３３とを有する。異常診断装置５０は、期間検出部５１と増加量検出部５２と診断部５３とを有する。バラツキ検出部３２とスイッチ制御部３３と期間検出部５１と増加量検出部５２と診断部５３とは、それぞれＥＣＵ６４の一部により構成されている。ＥＣＵ６４には、補機バッテリ６５が接続されている。

まず、動力装置について詳述する。動力装置は、エンジンであってもよいし、モータであってもよいし、その両方からなるもの（ハイブリッド）であってもよい。起動スイッチ７５は、ＯＮになると動力装置が起動し、ＯＦＦになると動力装置が停止する。以下では、起動スイッチ７５がＯＮになることを、単に「起動ＯＮ」といい、起動スイッチ７５がＯＦＦになることを、単に「起動ＯＦＦ」という。また、起動スイッチ７５がＯＮである期間を、「起動ＯＮ期間」といい、起動スイッチ７５がＯＦＦである期間を、「起動ＯＦＦ期間」という。

次に、電源装置４０について詳述する。複数の電池セル１３は、直列に接続されている。図では、模式的に電池セル１３を３つのみ示している。各電池セル１３は、本実施形態ではリチウム電池であるが、その他の電池であってもよい。複数の引出配線２１は、組電池１０の両端と、電池セル１３どうしの各間に接続されている。各接続配線２５は、同じ電池セル１３の両端に接続されている引出配線２１どうしを接続している。これにより、均等化回路２０は、各電池セル１３を放電可能になっている。

放電スイッチ２６は、接続配線２５に設けられている。放電スイッチ２６は、各電池セル１３の放電のＯＮ，ＯＦＦを切り替えるための半導体スイッチであり、スイッチ制御部３３により制御される。詳しくは、各放電スイッチ２６は、スイッチ制御部３３から電流が入力されない間はＯＦＦであり、スイッチ制御部３３から電力が入力されるとＯＮになる。電気抵抗２２は、引出配線２１に設けられている。電気抵抗２２は、電池セル１３を放電させる放電時に、放電電流が大きくなり過ぎないようにするための抵抗である。

電圧検出部３１は、各電池セル１３の端子間電圧Ｖｎ（ｎ＝１，２・・・）を検出するものである。電圧検出部３１は、検出した端子間電圧Ｖｎを、バラツキ検出部３２へ送信する。

バラツキ検出部３２は、電圧検出部３１が検出した各端子間電圧Ｖｎに基づいて、各電池セル１３の充電量Ｑｎ（ｎ＝１，２・・・）を算出する。以下、それらの充電量Ｑｎの中で最も小さいものを、「最小充電量Ｑmin」といい、最も大きいものを、「最大充電量Ｑmax」という。バラツキ検出部３２は、各電池セル１３について、その充電量Ｑｎから最小充電量Ｑminを減算した値であるバラツキ量ΔＱｎ（ｎ＝１，２・・・）を算出する。以下では、最大充電量Ｑmaxの電池セル１３のバラツキ量ΔＱｎを、バラツキ値Ｚという。すなわち、バラツキ値Ｚは、最大充電量Ｑmaxから最小充電量Ｑminを減算した値に相当する。バラツキ検出部３２は、算出した各バラツキ量ΔＱｎをスイッチ制御部３３に提供すると共に、算出したバラツキ値Ｚを増加量検出部５２に提供する。

スイッチ制御部３３は、必要に応じて各放電スイッチ２６をＯＮにすることにより、各電池セル１３の充電量Ｑｎを均等化する均等化処理を行う。詳しくは、その均等化処理では、各電池セル１３を、そのバラツキ量ΔＱｎだけ放電させることにより、各電池セル１３の充電量Ｑｎを最小充電量Ｑminに揃える。

スイッチ制御部３３は、所定の処理期間Ｔ１には均等化処理を行い、所定の休止期間Ｔ２には均等化処理を行わない。本実施形態では、処理期間Ｔ１は、均等化処理を実施可能な期間であり、休止期間Ｔ２は、均等化処理を実施不能な期間である。処理期間Ｔ１は起動ＯＦＦ期間を含む。他方、休止期間Ｔ２は起動ＯＮ期間を含む。

詳しくは、起動ＯＮ期間は、次に示す理由で、均等化処理を実施不能な期間、すなわち、休止期間Ｔ２になる。組電池１０の電力が使用されている期間又は組電池１０が充電されている期間は、組電池１０を含む閉回路が形成されることになる。そのため、電圧検出部３１は、このとき各電池セル１３の端子間電圧Ｖｎを検出すると、各電池セル１３のＣＣＶ（閉回路電圧）を検出することになる。他方、組電池１０が充放電していない期間は、組電池１０を含む閉回路が形成されない、すなわち開回路が形成されることになる。そのため、電圧検出部３１は、このとき各電池セル１３の端子間電圧Ｖｎを検出すると、各電池セル１３のＯＣＶ（開回路電圧）を検出することになる。閉回路では、各電池セル１３の内部抵抗に電流が流れるので、ＣＣＶは、ＯＣＶからその内部抵抗に流れる電流による電圧降下分だけ、減算した値になる。

ところで、バラツキ検出部３２は、各電池セル１３のＯＣＶに基づいて、その電池セル１３の充電量Ｑｎ（ＳＯＣ）を算出する。そのため、各電池セル１３のＣＣＶしか検出できない起動ＯＮ期間は、バラツキ検出部３２は、各電池セル１３の充電量Ｑｎを検出できず、そのため各電池セル１３のバラツキ量ΔＱｎを検出できない。そのため、起動ＯＮ期間は、均等化処理を実施不能な期間、すなわち休止期間Ｔ２になる。

他方、起動ＯＦＦ期間は、基本的には組電池１０の電力が使用されることも、組電池１０が充電されることもないので、その殆どの期間で電圧検出部３１は各電池セル１３のＯＣＶを検出できる。そのため、起動ＯＦＦ期間は、概ね均等化処理を実施可能な期間、すなわち処理期間Ｔ１になる。

ただし、起動ＯＦＦ期間であっても、次に示す所定の期間については、適宜、休止期間Ｔ２にしてもよい。例えば、起動ＯＦＦ期間であっても、組電池１０の電力が使用される期間や、組電池１０が充電される期間があれば、その期間は各電池セル１３のＯＣＶを検出することができないので、休止期間Ｔ２にするとよい。

また例えば、起動ＯＦＦ期間であっても、各電池セル１３のＯＣＶが所定範囲内であるときも、次に示す理由で休止期間Ｔ２にするとよい。一般的に、各電池セル１３の充電量Ｑｎが上がると、その電池セル１３のＯＣＶも上がる。そのため、電池セル１３のＯＣＶから充電量Ｑｎを求めることができる。しかし、電池セル１３の仕様によっては、電池セル１３のＯＣＶが当該所定範囲内であるときは、充電量Ｑｎが上がってもＯＣＶは殆ど上がらない。そのため、ＯＣＶから充電量Ｑｎを求めることができない。そのため、各電池セル１３のＯＣＶが所定範囲内であるときも、均等化処理を行わない休止期間Ｔ２にするとよい。

また例えば、起動ＯＦＦ期間であっても、電源装置４０の温度が高すぎたり低すぎたりする等、温度条件が均等化処理を行うには適さない期間があれば、その期間も休止期間Ｔ２にするとよい。また例えば、起動ＯＦＦ期間であっても、電圧検出部３１の状態がセル電圧を検出するのに適さない期間があれば、その期間も休止期間Ｔ２にするとよい。また例えば、起動ＯＦＦ期間において、ＥＣＵ６４から補機バッテリ６５を外した期間がある場合には、その期間を記憶し、その期間は、処理期間Ｔ１ではなく休止期間Ｔ２としてカウントするようにしてもよい。その期間は、スイッチ制御部３３の電源がＯＦＦになることにより、均等化処理が不能になるからである。

次に異常診断装置５０について詳述する。増加量検出部５２は、起動ＯＮの際に、所定の診断タイミングにおけるバラツキ増加量ΔＺを検出する。診断タイミングは、起動ＯＮにより組電池１０が使用される直前のタイミングである。バラツキ増加量ΔＺは、バラツキ値Ｚから基準値Ｚｏを減算した値である。バラツキ値Ｚは、上記のとおり、最大充電量Ｑmaxの電池セル１３のバラツキ量ΔＱｎである。基準値Ｚｏは、以前の診断タイミングにおけるバラツキ値Ｚである。

期間検出部５１は、起動ＯＮの際に、評価期間Ｔｅ内における処理期間Ｔ１及び休止期間Ｔ２を検出する。評価期間Ｔｅは、前回の起動ＯＮから今回の起動ＯＮ（診断タイミング）までの期間である。そして、期間検出部５１は、処理期間Ｔ１を休止期間Ｔ２で割った値（Ｔ１／Ｔ２）である評価値Ｅを算出する。

診断部５３は、電源装置４０が異常か否かの異常診断を行う。診断部５３は、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも大きいことを条件に、異常診断を行う。第１閾値Ｘ１は、電源装置４０が正常な場合において、電源装置４０がセルバランス機能を発揮するのに最低限必要な評価値Ｅ＝Ｔ１／Ｔ２の値である。セルバランス機能は、各電池セル１３の充電量Ｑｎをバランスの取れた状態に維持する機能である。

さらに、診断部５３は、前回の起動ＯＦＦから今回の起動ＯＮ（診断タイミング）までの期間である直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいこと条件に、異常診断を行う。第３閾値Ｘ３は、組電池１０の使用後において各電池セル１３内の分極が解消されるのに必要な待ち期間、すなわち、電圧検出部３１が電池セル１３のＯＣＶを正確に検出するために最低限必要な開回路の形成期間である。

そして、診断部５３は、異常診断では、今回の診断タイミングにおけるバラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２よりも大きいことを条件に、電源装置４０を異常と診断する。第２閾値Ｘ２は、バラツキ増加量ΔＺが異常に大きいことを判定する閾値である。

上記の第１〜第３閾値Ｘ１〜Ｘ３は、固定値であってもよいし、変数であってもよい。各閾値Ｘ１〜Ｘ３を変数にする場合、次のように設定することができる。例えば、閾値としての最適値が電源装置４０の温度に依存して変化する場合等には、当該閾値を、当該温度に応じて変化する変数にすることができる。具体的には、閾値としての最適値が、電源装置４０の温度上昇に伴い大きくなる場合には、当該閾値を温度上昇に伴い大きくなる変数にするとよい。また、閾値としての最適値が、電源装置４０の温度上昇に伴い小さくなる場合には、当該閾値を、温度上昇に伴い小さくなる変数にするとよい。また例えば、第２閾値Ｘ２については、その閾値としての最適値が、評価値Ｅや処理期間Ｔ１や休止期間Ｔ２に応じて変わる場合には、それらの増減に従い変化する変数にするとよい。

これらの変数の値は、マップや数式により求めることができる。具体的には、例えば、閾値としての最適値が、電源装置４０の温度に伴い変化する変数である場合、当該閾値は、当該温度と当該閾値の補正値との関係を規定したマップにより求めてもよいし、当該関係を規定した数式により求めてもよい。

他方、各閾値Ｘ１〜Ｘ３を固定値にする場合、例えば、想定される全使用温度範囲内において最も異常と判定され難くなる温度に合わせて、当該閾値の大きさを設定することができる。

図２は、異常診断装置５０による診断を示すフローチャートである。基準値Ｚｏが未設定の状態において、起動ＯＮ（Ｓ１０１）になったら、今回の起動ＯＮのタイミングにおける評価値Ｅ＝Ｔ１／Ｔ２を検出し、その評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が不充分であるとして、診断を終了する。そして、次回の起動ＯＮはＳ１０１からスタートする。他方、Ｓ１０２で、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも大きいと判定した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が充分であるとして、次のステップＳ１０３に進む。

そのステップＳ１０３では、今回の起動ＯＮのタイミングにおける直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０３）。直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、電池セル１３の分極が解消されておらず正確なＯＣＶを取得できない可能性が高いとして、診断を終了する。そして、次回の起動ＯＮは、Ｓ１０１からスタートする。他方、Ｓ１０３で、直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいと判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、電池セル１３の正確なＯＣＶを取得できるとして、次のステップ（Ｓ１０４）に進む。そのステップＳ１０４では、今回の起動ＯＮのタイミングにおけるバラツキ値Ｚを基準値Ｚｏとしてセットする（Ｓ１０４）。その後は、起動ＯＦＦになり再び起動ＯＮ（Ｓ２０１）になるまで待機する。

そして、再び起動ＯＮ（Ｓ２０１）になったら、今回の起動ＯＮのタイミングにおける評価値Ｅ＝Ｔ１／Ｔ２を検出し、その評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０２）。評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が不充分であるとして、診断を終了する。そして、次回の起動ＯＮは、Ｓ１０１からスタートする。そのため、その後のＳ１０４で、基準値Ｚｏが、その時最新のバラツキ値Ｚにリセットされることになる。他方、Ｓ２０２で、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも大きいと判定した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が充分であるとして、次のステップＳ２０３に進む。

そのステップＳ２０３では、今回の起動ＯＮのタイミングにおける直近駐車期間Ｔｓが、第３閾値Ｘ３よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０３）。直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、電池セル１３の正確なＯＣＶを取得できない可能性が高いとして、診断を終了する。そして、次回の起動ＯＮは、Ｓ２０１からスタートする。他方、Ｓ２０３で、直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいと判定した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、電池セル１３の正確なＯＣＶを取得できるとして、次のステップ（Ｓ２０４）に進む。

そのステップＳ２０４では、今回の起動ＯＮのタイミングにおけるバラツキ増加量ΔＺが、第２閾値Ｘ２よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０４）。バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、バラツキ増加量ΔＺが正常の範囲内であるとして、電源装置４０を正常と診断する。そして、次回の起動ＯＮは、Ｓ２０１からスタートする。他方、バラツキ増加量ΔＺが、第２閾値Ｘ２よりも大きい場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、バラツキ増加量ΔＺが異常であるとして、電源装置４０を異常と診断する（Ｓ２０５）。そして、組電池１０の使用を禁止する。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。図３は、休止期間Ｔ２に対する処理期間Ｔ１が充分（Ｊ＝Ｔ１／Ｔ２＞Ｘ１）な場合のバラツキ値Ｚの推移を示すグラフである。電源装置４０のセルバラツキ速度が想定内の正常時には、下側の折れ線に示すように、休止期間Ｔ２でのバラツキ値Ｚの増加分を、処理期間Ｔ１での均等化処理により充分に減少させることができる。そのため、バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２を超えることがない。

他方、電源装置４０のセルバラツキ速度が想定以上の異常時には、上側の折れ線に示すように、休止期間Ｔ２でのバラツキ値Ｚの増加分を、処理期間Ｔ１での均等化処理により充分に減少させることができない。そのため、バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２を超える。それを検出することにより、電源装置４０を異常と診断できる。

なお、図では、異常の場合、所定の起動ＯＮとその次の起動ＯＮとの間におけるバラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２を超えているが、連続する２回の起動ＯＮどうしの間だけでは、バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２を超えない場合でも、診断部５３は、電源装置４０を異常と診断することができる。詳しくは、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さくならない限りは、基準値Ｚｏはリセットされない。そのため、基準値Ｚｏがリセットされないまま異常状態が続けば、バラツキ増加量ΔＺが蓄積していく。そのため、所定の起動ＯＮとその何回か後の起動ＯＮとの間におけるバラツキ増加量ΔＺが、第２閾値Ｘ２を超える。それを検出することにより、電源装置４０を異常と診断することができる。

図４は、休止期間Ｔ２に対する処理期間Ｔ１が一時的に不充分（Ｔ１／Ｔ２＜Ｘ１）になった場合のバラツキ値Ｚの推移を示すグラフである。下側の折れ線に示すように、電源装置４０のセルバラツキ速度が想定内の正常時であっても、休止期間Ｔ２に対する処理期間Ｔ１が不充分であるため、休止期間Ｔ２でのバラツキ値Ｚの増加分を、処理期間Ｔ１での均等化処理により充分に減少させることがでない。そのため、正常時においても、バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２を超えることになり得る。

その点、本実施形態では、このように、評価値Ｅ＝Ｔ１／Ｔ２が、第１閾値Ｘ１よりも小さい場合には、電源装置４０が異常か否かの診断を行わない。そのため、たとえ電源装置４０が正常であっても、一時的に処理期間Ｔ１が極端に小さくなったことにより、バラツキ増加量ΔＺが増加して電源装置４０が異常と診断される、といった弊害を抑制できる。

また、本実施形態によれば、次に示す弊害も抑制できる。評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さいと、電源装置４０が正常でも、バラツキ値Ｚが増加してバラツキ増加量ΔＺが増加する。その点、本実施形態では、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さくなった際は、その後に評価値Ｅ＝Ｔ１／Ｔ２が第１閾値Ｘ１よりも大きくなった際に、基準値Ｚｏを最新のバラツキ値Ｚに更新する。そのため、バラツキ増加量ΔＺが正常でも増加するといった弊害を防止できる。

また、本実施形態では、起動ＯＮの際における組電池１０の電力が使用される直前のタイミングにバラツキ増加量ΔＺを検出する。その組電池１０の電力が使用される直前のタイミングでは、電池セル１３の分極が最も解消しているため、バラツキ値Ｚを精度よく検出できる。そのため、異常診断の精度も上がる。

また、本実施形態では、直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいことを条件に、電源装置４０が異常か否かの診断を行う。そのため、電池セル１３の分極が充分に解消していない状態で電池セル１３のＯＣＶを検出することにより、異常診断の精度が下がるといった弊害を抑制することができる。

また、本実施形態では、概ね起動ＯＦＦからＯＮまでの起動ＯＦＦ期間に均等化処理を行い、起動ＯＮからＯＦＦまでの起動ＯＮ期間に均等化処理を休止する仕様の電源装置４０の異常診断に対応することができる。また、本実施形態では、電源装置４０が異常と診断された場合には、電源装置４０を使用し続けることを禁止することで、電源装置４０の劣化を防止することができる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。以下の実施形態では、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等は、同一の符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースに、これと異なる点を中心に説明する。

本実施形態では、第１実施形態とは逆に、処理期間Ｔ１が概ね起動ＯＮ期間となり、休止期間Ｔ２が概ね起動ＯＦＦ期間となる。このような構成は、例えば、各電池セル１３について、内部抵抗を予め取得しておき、その内部抵抗とそれに流れる電流とＣＣＶとから、ＯＣＶを算出することにより、実施できる。なお、起動ＯＦＦ期間については、本実施形態でも、均等化処理を実施可能であるが、ここでは、休止期間Ｔ２にしている。

図５は、本実施形態において、休止期間Ｔ２に対する処理期間Ｔ１が充分（Ｔ１／Ｔ２＞Ｘ１）な場合のバラツキ値Ｚの期間変化を示すグラフである。本実施形態によれば、起動ＯＮからＯＦＦまでの起動ＯＮ期間に均等化処理を行い、起動ＯＦＦからＯＮまでの起動ＯＦＦ期間に均等化処理を休止する仕様の電源装置４０の異常診断を行うことができる。

［他の実施形態］
以上の実施形態は、例えば次のように変更して実施できる。各電池セル１３のバラツキ量ΔＱｎを、その電池セル１３の充電量Ｑｎから最小充電量Ｑminを減算したものにするのに代えて、その電池セル１３の充電量Ｑｎから、全ての電池セル１３の充電量Ｑｎの平均値を減算したものにしてもよい。さらに、その場合において、均等化処理を、バラツキ量ΔＱｎがプラスの電池セル１３を放電して、バラツキ量ΔＱｎがマイナスの電池セル１３を充電する処理にしてもよい。

また、バラツキ値Ｚを、最大充電量Ｑmaxから最小充電量Ｑminを減算した値にするのに代えて、最大充電量Ｑmaxを最小充電量Ｑminで割った値にしてもよい。

また、評価期間Ｔｅを、前回の起動ＯＮから今回の起動ＯＮまでの期間にするのに代えて、数回前の起動ＯＮから今回の起動ＯＮまでの期間にしたり、今回の起動ＯＮの例えば２４時間前から今回の起動ＯＮまでの期間にしたりしてもよい。

また、評価値Ｅを、処理期間Ｔ１を休止期間Ｔ２で割った値にするのに代えて、処理期間Ｔ１にしてもよい。その場合、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が充分にあったか否かの判定（Ｓ１０２，Ｓ２０２）は、シンプルに、処理期間Ｔ１が第１閾値Ｘ１を超えたか否かの判定になる。また、評価値Ｅを、休止期間Ｔ２の逆数（１／Ｔ２）にしてもよい。その場合、休止期間Ｔ２に対して処理期間Ｔ１が充分にあったか否かの判定（Ｓ１０２，Ｓ２０２）は、シンプルに、休止期間Ｔ２が第１閾値Ｘ１の逆数（１／Ｘ１）を超えたか否かの判定になる。

また、評価値Ｅを、処理期間Ｔ１から休止期間Ｔ２を減算したもの（Ｅ＝Ｔ１−Ｔ２）にしてもよい。また、評価値Ｅを、その他のＴ１とＴ２との関数（例：Ｅ＝８×Ｔ１−Ｔ２）にしてもよい。また、評価値Ｅを、その他の、評価期間Ｔｅ内における処理期間Ｔ１が大きいほど大きくなり、かつ、評価期間Ｔｅ内における休止期間Ｔ２が大きいほど小さくなる関数にしてもよい。また、評価値Ｅを、その他の、評価期間Ｔｅ内における処理期間Ｔ１が大きいほど大きくなること、及び評価期間Ｔｅ内における休止期間Ｔ２が大きいほど小さくなることの少なくともいずれか一方を満たす関数にしてもよい。

また、診断タイミングを、起動ＯＮの際における組電池１０の電力が使用される直前のタイミングにするのに代えて、起動ＯＦＦ期間における直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きくなったタイミングにしてもよい。

また、Ｓ２０２で、評価値Ｅが第１閾値Ｘ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ１０１に戻るのに代えて、Ｓ２０１に戻るようにしてもよい。また、Ｓ２０３で、直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、又はＳ２０４で、バラツキ増加量ΔＺが第２閾値Ｘ２よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０４）、Ｓ２０１に戻るのに代えて、Ｓ１０１に戻るようにしてもよい。

また、異常診断装置５０は、Ｓ２０４でＹＥＳと判定した場合、電源装置４０を異常と判定する（Ｓ２０５）代わりに、異常カウントを１つ上げて、次回の起動ＯＮではＳ１０１又はＳ２０１から再びスタートするようにしてもよい。そして、異常カウントが所定回数以上になった場合にのみＳ２０５に進んで、電源装置４０を異常と診断するようにしてもよい。この場合、診断をより慎重に行うことができる。

また、Ｓ１０１〜Ｓ１０４をなくして、基準値Ｚｏを固定値にしたり、温度等により変化する変数にしたりしてもよい。また、Ｓ１０３又はＳ２０３、すなわち、今回の起動ＯＮのタイミングにおける直近駐車期間Ｔｓが第３閾値Ｘ３よりも大きいか否かの判定を、無くしてもよい。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、均等化処理を実施不能な期間のみを休止期間Ｔ２にしてもよい。そして、起動ＯＮ期間及び起動ＯＦＦ期間の両方の大半を処理期間Ｔ１にしてもよい。

１０…組電池、１３…電池セル、２０…均等化回路、３０…制御部、４０…電源装置、５０…異常診断装置、５１…期間検出部、５２…増加量検出部、５３…診断部、Ｅ…評価値、Ｔ１…処理期間、Ｔ２…休止期間、Ｔｅ…評価期間、Ｘ１…第１閾値、Ｘ２…第２閾値、Ｚ…バラツキ値、Ｚｏ…基準値、ΔＺ…バラツキ増加量。

Claims (10)

1. 複数の電池セル（１３）を有する組電池（１０）と、複数の前記電池セルの充電量を均等化する均等化処理を行うための均等化回路（２０）と、所定の処理期間（Ｔ１）には必要に応じて前記均等化処理を行い、所定の休止期間（Ｔ２）には前記均等化処理を行わないように、前記均等化回路を制御する制御部（３０）と、を有する電源装置（４０）が、異常か否かを診断する異常診断装置（５０）において、
   所定時点から所定の診断タイミングまでの期間である評価期間（Ｔｅ）内における前記処理期間及び前記休止期間の少なくともいずれか一方を検出する期間検出部（５１）と、
   前記診断タイミングにおける前記電池セルの充電量のバラツキを示すバラツキ値（Ｚ）から、所定の基準値（Ｚｏ）を減算した値であるバラツキ増加量（ΔＺ）を検出する増加量検出部（５２）と、
   前記評価期間内における前記処理期間が長いほど大きくなること、及び前記評価期間内における前記休止期間が長いほど小さくなることの少なくともいずれか一方を満たす評価値（Ｅ）が、所定の第１閾値（Ｘ１）よりも大きく、且つ前記バラツキ増加量が所定の第２閾値（Ｘ２）よりも大きいことを条件に、前記電源装置を異常と診断する診断部（５３）と、
   を有する異常診断装置。
2. 前記診断部により前記評価値が前記第１閾値よりも小さいと判定された後は、前記評価値が前記第１閾値よりも大きくなった際に、前記基準値を最新の前記バラツキ値に更新してから、前記電源装置が異常か否かの次回の診断を行う、請求項１に記載の異常診断装置。
3. 前記電源装置は車両に搭載されるものであり、
   前記処理期間は、前記車両の走行用の動力装置の起動スイッチ（７５）がＯＦＦになっている間の起動ＯＦＦ期間を含み、前記休止期間は、前記起動スイッチがＯＮになっている間の起動ＯＮ期間を含む、請求項１又は２に記載の異常診断装置。
4. 前記電源装置は車両に搭載されるものであり、
   前記処理期間は、前記車両の走行用の動力装置の起動スイッチ（７５）がＯＮになっている間の起動ＯＮ期間を含み、前記休止期間は、前記起動スイッチがＯＦＦになっている間の起動ＯＦＦ期間を含む、請求項１又は２に記載の異常診断装置。
5. 前記電源装置は車両に搭載されるものであり、
   前記診断タイミングは、前記車両の走行用の動力装置の起動スイッチ（７５）がＯＮになって前記組電池の電力が使用される直前のタイミングである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異常診断装置。
6. 前記診断部は、前記起動スイッチが最後にＯＦＦになってから前記診断タイミングまでの期間である直近駐車期間（Ｔｓ）が、所定の第３閾値（Ｘ３）よりも長いことを条件に、前記電源装置が異常か否かの診断を行う、請求項５に記載の異常診断装置。
7. 前記評価期間は、前記起動スイッチが前回ＯＮになってから今回ＯＮになるまで期間である、請求項５又は６に記載の異常診断装置。
8. 前記評価値は、前記処理期間を前記休止期間で割った値である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の異常診断装置。
9. 前記第１閾値及び前記第２閾値の少なくともいずれか一方は、前記電源装置の温度により変化する変数である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の異常診断装置。
10. 前記診断部は、所定回数以上の前記診断タイミングにおいて、前記評価値が前記第１閾値よりも大きく、且つ前記バラツキ増加量が前記第２閾値よりも大きいことを条件に、前記電源装置を異常と診断する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の異常診断装置。

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