JP2021129439A - 電池監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことができる技術を提供する。【解決手段】電池監視装置１０１は、二次電池１０２に関する環境値を取得する取得部１１２と、環境値の信頼性があるか否かを判定する判定部１１３と、環境値の信頼性がある場合には、閾値を環境値に応じて決定し、環境値の信頼性がない場合には、閾値を環境値に応じずに決定する決定部１１４と、決定した閾値と二次電池１０２に関する値とを比較し、二次電池１０２の異常検知を行う検知部１１５と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、電池監視装置に関する。

電池の電圧値と電流値とから内部抵抗を算出し、内部抵抗の変動を監視することで、電池の異常を検出する電池監視装置が使用されている。例えば、内部抵抗値が閾値よりも大きい場合や、電池間の内部抵抗値の比較による差分が閾値よりも大きい場合に、電池が異常であると判定している。

このような電池監視装置において、電流値に基づいて電池の内部抵抗を所定の間隔で算出し、算出された内部抵抗間の低下量が閾値よりも大きい場合に、電池が異常であると判定するものがある。例えば、特許文献１参照。

特開２０１４−１８６００７号公報

しかしながら、電池が異常であるか否かを判定するための閾値を電池温度など電池の環境値に応じて変化させた場合、環境値自体を誤検出している場合には、異常の検出漏れや、誤検出が発生するおそれがある。

また、２つ以上の環境値に基づいて閾値を決定する場合は、全ての環境値の信頼性が揃っている場合のみ決定した閾値に基づいて異常検出を実施しようとすると、異常検出を実施できる機会が減るため検出漏れが発生するおそれがある。

本発明の一側面に係る目的は、電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことが可能な電池監視装置を提供することである。

本発明に係る一つの態様の電池監視装置は、電池に関する環境値を取得する取得部と、前記環境値の信頼性があるか否かを判定する判定部と、前記環境値の信頼性がある場合には、閾値を前記環境値に応じて決定し、前記環境値の信頼性がない場合には、前記閾値を前記環境値に応じずに決定する決定部と、決定した前記閾値と前記電池に関する値とを比較し、前記電池の異常検知を行う検知部と、を備えることを特徴とする。

したがって、電池の環境値の信頼性がある場合には、信頼性のある環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、電池の環境値に応じて決定された最適の閾値に基づいて高精度に異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。また、電池の環境値の信頼性がない場合には、環境値に応じずに閾値を決定することができる。このため、安全側に設定された閾値に基づいて電池に関する異常検知ができ、異常の検出漏れが行われることなく、安全に電池を制御することができる。したがって、電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことができる。

また、前記環境値は複数あり、前記決定部は、前記複数の環境値に信頼性があれば、前記複数の環境値に応じて前記閾値を決定し、前記環境値のいずれかに信頼性がなければ、信頼性がある前記環境値のみに応じて前記閾値を決定することを特徴とする。

したがって、複数の環境値の信頼性がある場合には、複数の環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、１つの環境値に基づいて閾値を決定するよりも高精度で電池に関する異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、電池の環境値のいずれかに信頼性がない場合には、信頼性のある環境値にのみに応じて閾値を決定することができる。このため、１つの環境値に信頼性がない場合であっても、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値に基づいて異常検知ができ、検出漏れが発生することなく、現状において最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。電池の環境値に応じて現状において最適の閾値で高精度に電池の異常検出を行うことができる。

また、前記環境値は、センサにより取得される電池温度と、推定された前記電池のＳＯＣとを少なくとも含み、前記判定部は、前記センサが正常機能していれば前記電池温度の信頼性はありと判定し、前記センサが正常機能していなければ前記電池温度の信頼性はなしと判定し、所定の推定方法によって推定された場合には前記電池のＳＯＣの信頼性はありと判定し、前記所定の推定方法以外によって推定された場合には前記電池のＳＯＣの信頼性はなしと判定し、前記決定部は、前記ＳＯＣおよび前記電池温度のいずれにも信頼性がある場合には、前記ＳＯＣおよび前記電池温度の両方に応じて前記閾値を決定し、前記ＳＯＣおよび前記電池温度の一方に信頼性があり、他方に信頼性がない場合には、一方にのみ応じて前記閾値を決定し、前記検知部は、決定した前記閾値と取得した前記電池の内部抵抗とを比較して、前記電池の異常検知を行うことを特徴とする。

したがって、ＳＯＣと電池温度のいずれにも信頼性がある場合には、電池温度とＳＯＣの両方の環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、電池温度とＳＯＣの環境値に応じて決定された最適の閾値と内部抵抗とを比較して電池の異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、ＳＯＣと電池温度の一方のみに信頼性がある場合には、信頼性のあるＳＯＣまたは電池温度の環境値にのみに応じて閾値を決定することができる。このため、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値と内部抵抗とを比較して異常検知ができ、誤検出が行われることなく、現状において最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、前記決定部は、前記ＳＯＣおよび前記電池温度のいずれも信頼性がない場合には、誤検知の少ない固定値を前記閾値として決定することを特徴とする。したがって、ＳＯＣおよび電池温度のいずれも信頼性がない場合には、誤検知が少ない固定値に基づいて異常検知ができ、頻繁に異常が発生することなく継続して最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、前記環境値は、それぞれの前記センサにより取得される前記電池の電池温度、電圧、電流であって、前記判定部は、前記電池の電池温度、電圧、電流に対応するそれぞれの前記センサが正常機能していれば前記電池の電池温度、電圧、電流の信頼性は信頼性ありと判定し、前記電池の電池温度、電圧、電流に対応するそれぞれのセンサが正常機能していなければ前記電池の電池温度、電圧、電流の信頼性はなしと判定し、前記決定部は、前記電池の電池温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がある場合には、前記電池の電池温度、電圧、電流に応じて前記閾値を決定し、前記電池の電池温度、電圧、電流のうちのいずれかに信頼性がない場合には、前記電池の電池温度、電圧、電流のうち信頼性があるもののみに応じて前記閾値を決定し、前記検知部は、決定した前記閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して、前記電池の異常検知を行うことを特徴とする。

したがって、電池温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がある場合には、電池温度、電圧、電流のすべての環境値に基づいて閾値を決定し、決定した閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して異常検知を行うことができる。このため、電池温度、電圧、電流の環境値に応じて決定された最適の閾値に基づいて電池の異常検知ができ、検出漏れが起こることなく、最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、電池温度、電圧、電流のうちいずれかに信頼性がない場合には、電池温度、電圧、電流のうち信頼性がある環境値に基づいて閾値を決定し、決定した閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して異常検知を行うことができる。このため、電池温度、電圧、電流の環境値のいずれかのみ信頼性がある場合には、信頼性のある環境値のみに応じて閾値を決定することができる。このため、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値と内部抵抗とを比較して異常検知ができ、誤検出が行われることなく、現状において最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、前記決定部は、前記温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がない場合には、固定値を前記閾値として決定することを特徴とする。

このため、温度、電圧、電流のいずれの環境値にも信頼性がない場合には、検知漏れのない固定値を閾値として決定することができる。このため、検知漏れのない安全側に設定された閾値に基づいて電池に関する異常検知ができ、異常の検出漏れが行われることなく、安全に電池を制御することができる。したがって、電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことができる。

本発明によれば、電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことができる。

本発明の実施形態に係わる電池監視装置を含む電池パックの使用例を示す図である。 記憶部に記憶されている閾値マップの一例を示す図である。 判定部が環境値の信頼性の判定を行う処理の一例を示すフローチャートである。 決定部が決定した閾値に基づいて検知部が異常の検知を行う処理の一例を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態に係わる電池監視装置を含む電池パック１００の使用例を示す図である。この実施例では、電池パック１００は、電気自動車またはプラグインハイブリッド車などの電動車両１において使用され、走行用モータ１１に電流を供給するための二次電池１０２の満充電容量を算出する電池監視装置（電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit））１０１を含む。

電池パック１００は、電池監視装置（電池ＥＣＵ）１０１、二次電池１０２、監視ＥＣＵ１０３、電流センサ１０４、サーミスタ１０５、リレー１０６、１０７を備える。なお、電池パック１００は、図１に示してない他の回路構成を備えていてもよい。

二次電池１０２は、直列に接続された複数の電池モジュールを含む組電池により実現される。そして、監視ＥＣＵ１０３は、二次電池１０２の電圧を計測すると共に、二次電池１０２を構成する各電池モジュールの電圧を計測する。また、各電池モジュールは、例えば、直列に接続される複数の電池セルで構成される。この場合、監視ＥＣＵ１０３は、各電池セルの電圧を計測してもよい。監視ＥＣＵ１０３は、二次電池１０２の電池セルの電圧を計測するセンサとして機能する。なお、以下の記載では、各電池モジュールまたは各電池セルを単に「電池」と呼ぶことがある。

電流センサ１０４は、例えば、ホール素子やシャント抵抗により構成され、二次電池１０２、リレー１０６、１０７に流れる電流を検出する。電流センサ１０４は、二次電池１０２に流れる電流を検出するセンサとして機能する。サーミスタ１０５は、二次電池１０２の電池温度または二次電池１０２の周辺温度を検出する。サーミスタ１０５は、二次電池１０２の電池温度を測定するセンサとして機能する。監視ＥＣＵ１０３は、二次電池１０２の電圧、電流センサ１０４により検出される電流及びサーミスタ１０５により検出される温度を示す電池状態情報を電池監視装置１０１に送る。

充電器２１は、二次電池１０２を充電する。このとき、充電器２１は、監視ＥＣＵ１０３によりモニタされる電圧および電流センサ１０４によりモニタされる電流に基づいて二次電池１０２を充電してもよい。電動車両１の走行時には、二次電池１０２から走行用モータ１１に電流が供給される。このとき、インバータ回路１２は、二次電池１０２の直流電力を交流電力へ変換して走行用モータ１１へ出力する。また、回生時には、インバータ回路１２は、走行用モータ１１の交流電力を直流電力へ変換し二次電池１０２へ出力する。

二次電池１０２と充電器２１との間には、リレー１０６が設けられる。また、二次電池１０２の負極側において、二次電池１０２と走行用モータ１１及び充電器２１との間には、リレー１０７が設けられる。そして、電池監視装置１０１は、リレー１０６、１０７を制御する。例えば、充電器２１が二次電池１０２を充電するときは、電池監視装置１０１は、リレー１０６、１０７をオン状態に制御する。二次電池１０２が過充電状態であるときは、電池監視装置１０１は、リレー１０６、１０７をオフ状態に制御してもよい。電動車両１の走行時には、電池監視装置１０１は、リレー１０７をオン状態に制御する。二次電池１０２が過放電状態であるときは、電池監視装置１０１は、リレー１０６、１０７をオフ状態に制御してもよい。

電池監視装置１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate
Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いた回路が考えられる。また、電池監視装置１０１は、内部又は外部に備えられている記憶部１１０を備え、記憶部１１０に記憶されている電池パック１００の各部を制御するプログラムを読み出して実行する。なお、本実施例においては電池監視装置１０１を用いて説明をするが、電池監視装置１０１が実行する制御を、例えば電動車両１に搭載されている一つ以上のＥＣＵなどに行わせてもよい。

電池監視装置１０１は、二次電池１０２のＳＯＣ（充電率（State Of Charge））の上限閾値及び下限閾値に基づいて、制限された出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定する。二次電池１０２のＳＯＣが下限閾値以下の場合は、制限された出力電力（Wout）情報を車両ＥＣＵ１３へ伝達し、二次電池１０２のＳＯＣが上限閾値以上の場合は、制限された回生電力（Win）情報を車両ＥＣＵ１３へ伝達する。

車両ＥＣＵ１３は、電池監視装置１０１からの出力電力（Wout）情報に応じて、二次電池１０２から走行用モータ１１への出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１３は、電池監視装置１０１からの回生電力（Win）情報に応じて、走行用モータ１１から二次電池１０２への回生を制限する。具体的には、車両ＥＣＵ１３は、二次電池１０２のＳＯＣに基づく出力電力（Wout）情報に基づいてインバータ回路１２の出力電力を制限し、走行用モータ１１の出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１３は、二次電池１０２のＳＯＣに基づく回生電力（Win）情報に基づいてインバータ回路１２の出力電力を制限し、走行用モータ１１からの回生を制限する。

インバータ回路１２の出力電力を制限する方法は、公知の方法を採用することができるため特に限定しない。例えば、出力電力を制御する方法の一例として、車両ＥＣＵ１３は、インバータ回路１２を構成するスイッチのスイッチング周波数を変更してDuty比を下げる方法を採用することができる。

なお、電池監視装置１０１は、二次電池１０２のＳＯＣに基づいて、出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定しているがこの限りではない。例えば、電池監視装置１０１は、二次電池１０２の電圧の上限閾値及び下限閾値に基づいて、制限された出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定してもよい。二次電池１０２の電圧が下限閾値以下の場合は、制限された出力電力（Wout）情報を車両ＥＣＵ１３へ伝達し、二次電池１０２の電圧が上限閾値以上の場合は、制限された回生電力（Win）情報を車両ＥＣＵ１３へ伝達する。

この場合、車両ＥＣＵ１３は、二次電池１０２の電圧に基づく出力電力（Wout）情報に応じて、二次電池１０２から走行用モータ１１への出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１３は、二次電池１０２の電圧に基づく回生電力（Win）情報に応じて、走行用モータ１１から二次電池１０２への回生を制限する。

なお、車両ＥＣＵ１３は、電池監視装置１０１より受信する二次電池１０２の出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報に基づいて充電器２１に電流指令値を与えてもよい。また、車両ＥＣＵ１３は、必要に応じて、電池監視装置１０１に制御信号を与えることができる。電池監視装置１０１と車両ＥＣＵ１３とはＣＡＮ（Controller Area Network）通信により相互に通信可能に接続してもよい。

ここで、本実施例の電池監視装置１０１は、記憶部１１０、推定部１１１、取得部１１２、判定部１１３、決定部１１４、検知部１１５を備える。なお、電池監視装置１０１は、図１に示してない他の回路構成を備えていてもよい。

推定部１１１は、所定の推定方法に基づいて二次電池１０２のＳＯＣを推定する。例えば、推定部１１１は、所定の推定方法として、二次電池１０２の充放電電流量と充放電前後の充電率の差分（ΔＳＯＣ）とにより算出された満充電容量に基づいて二次電池１０２のＳＯＣを推定する。また、推定部１１１は、所定の推定方法以外のＳＯＣを推定する方法は、公知の方法を採用することができる。

取得部１１２は、二次電池１０２に関する環境値を取得する。好ましくは、取得部１１２は、二次電池１０２に関する複数の環境値を取得する。環境値は、二次電池１０２に関する情報を表す値である。本実施形態においては、環境値は、サーミスタ１０５により取得される電池温度と、推定部１１１により推定された二次電池１０２のＳＯＣとを少なくとも含む。

環境値は、二次電池１０２に関するそれぞれのセンサにより取得される二次電池１０２の電池温度、電圧、電流、ＳＯＣ等に関する情報である。例えば、環境値は、サーミスタ１０５により取得される二次電池１０２の温度、監視ＥＣＵ１０３により取得される二次電池１０２の電圧、電流センサ１０４により取得される二次電池１０２に流れる電流、推定部１１１により推定される二次電池１０２のＳＯＣ等である。

判定部１１３は、環境値の信頼性があるか否かを判定する。例えば、判定部１１３は、センサが正常機能していれば二次電池１０２の温度の信頼性はありと判定し、センサが正常機能していなければ電池温度の信頼性はなしと判定する。具体的には、サーミスタ１０５により二次電池１０２の電池温度を所定のタイミングで検出しているケースにおいて、所定のタイミングで二次電池１０２の電池温度を検出できている場合には、判定部１１３は、二次電池１０２の電池温度を信頼性はあると判定する。これに対し、所定のタイミングで二次電池１０２の電池温度を検出できなくなった場合には、判定部１１３は、二次電池１０２の電池温度を信頼性はなしと判定する。

また、例えば、判定部１１３は、所定の推定方法によって推定された場合には二次電池１０２のＳＯＣの信頼性はありと判定し、所定の推定方法以外によって推定された場合には二次電池１０２のＳＯＣの信頼性はなしと判定する。具体的には、二次電池１０２の開回路電圧に基づいて二次電池１０２のＳＯＣが推定された場合には、二次電池１０２のＳＯＣの信頼性はありと判定し、その他の方法によって二次電池１０２のＳＯＣが推定された場合には、ＳＯＣの信頼性はなしと判定する。

また、判定部１１３は、二次電池１０２の温度、電圧、電流に対応するそれぞれのセンサであるサーミスタ１０５、監視ＥＣＵ１０３、電流センサ１０４が正常機能していれば電池の電池温度、電圧、電流の信頼性は信頼性ありと判定する。これに対し、判定部１１３は、二次電池１０２の温度、電圧、電流に対応するそれぞれのセンサであるサーミスタ１０５、監視ＥＣＵ１０３、電流センサ１０４が正常機能していなければ電池の電池温度、電圧、電流の信頼性はなしと判定する。判定部１１３は、判定した環境値毎の信頼性の情報を記憶部１１０に記憶されている図示しない信頼性テーブルに記憶する。

決定部１１４は、環境値の信頼性がある場合には、閾値を環境値に応じて決定し、環境値の信頼性がない場合には、閾値を環境値に応じずに決定する。具体的には、決定部１１４は、記憶部１１０に記憶されている閾値マップに基づいて閾値を決定する。

図２は、記憶部１１０に記憶されている閾値マップの一例を示す図である。図２（１）は、複数の環境値のうち、環境値Ａと環境値Ｂの２つの環境値に基づいて閾値を決定する場合に参照する第１閾値マップである。図２（２）は、環境値Ａの環境値に基づいて閾値を決定する場合に参照する第２閾値マップである。図２（３）は、環境値Ｂの環境値に基づいて閾値を決定する場合に参照する第３閾値マップである。図２（４）は、環境値に応じずに閾値を決定する場合に参照する第４閾値マップである。

決定部１１４は、複数の環境値に信頼性があれば、該複数の環境値に応じて閾値を決定する。例えば、決定部１１４は、環境値Ａおよび環境値Ｂのいずれも信頼性があれば、図２（１）の第１閾値マップを選択して環境値Ａおよび環境値Ｂの両方の環境値に応じて閾値を決定する。例えば、環境値Ａの環境値がＡ１であり、環境値Ｂの環境値がＢ２である場合には、判定部１１３は、図２（１）の第１閾値マップを参照して、閾値として「６」を決定する。

決定部１１４は、環境値Ａまたは環境値Ｂのいずれかに信頼性がなければ、信頼性がある環境値のみに応じて閾値を決定する。例えば、決定部１１４は、環境値Ｂに信頼性がなければ、図２（２）の第２閾値マップを選択して環境値Ａのみに応じて閾値を決定する。例えば、環境値Ａの環境値がＡ２である場合には、判定部１１３は、図２（２）の第２閾値マップを参照して、閾値として「９」を決定する。

また、決定部１１４は、環境値Ａに信頼性がなければ、図２（３）の第３閾値マップを選択して環境値Ｂのみに応じて閾値を決定する。例えば、環境値Ｂの環境値がＢ２である場合には、判定部１１３は、図２（３）の第３閾値マップを参照して、閾値として「６」を決定する。

二次電池１０２のＳＯＣを環境値Ａ、二次電池１０２の電池温度を環境値Ｂとした場合について説明する。二次電池１０２のＳＯＣおよび電池温度のいずれも信頼性がある場合には、決定部１１４は、図２（１）の第１閾値マップを選択してＳＯＣの環境値Ａおよび電池温度の環境値Ｂの両方に応じて閾値を決定する。

これに対し、二次電池１０２のＳＯＣおよび電池温度の一方に信頼性があり、他方に信頼性がない場合には、一方の環境値にのみ応じて閾値を決定する。例えば、二次電池１０２の環境値Ａに対応するＳＯＣに信頼性があり、環境値Ｂに対応する電池温度に信頼性がない場合には、図２（２）の第２閾値マップを選択して、ＳＯＣの環境値Ａにのみ応じて閾値を決定する。また、二次電池１０２の環境値Ｂに対応する電池温度に信頼性があり、環境値Ａに対応するＳＯＣに信頼性がない場合には、図２（３）の第３閾値マップを選択して、電池温度の環境値Ｂにのみ応じて閾値を決定する。

したがって、ＳＯＣと電池温度のいずれにも信頼性がある場合には、図２（１）の第１閾値マップに基づいて電池温度とＳＯＣの両方の環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、電池温度とＳＯＣの環境値に応じて決定された最適の閾値と内部抵抗とを比較して電池の異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

また、ＳＯＣと電池温度の一方のみに信頼性がある場合には、図２（２）の第２閾値マップまたは図２（３）の第３閾値マップに基づいて信頼性のあるＳＯＣまたは電池温度の環境値にのみに応じて閾値を決定することができる。このため、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値と内部抵抗とを比較して異常検知ができ、誤検出が行われることなく、現状において最適のパフォーマンスで電池を制御することができる。

なお、図２の例では、閾値マップは、１つの環境値に基づく１次元マップ、２つの環境値Ａ，環境値Ｂに基づく２次元マップにより構成されているがこの限りではなく、３以上の環境値の組み合わせに応じて、３次元以上のマップにより構成されてもよい。

例えば、決定部１１４は、少なくとも１つ以上の環境値のうち全ての環境値の信頼性がない場合には、検知漏れのない固定値を閾値として決定することができる。具体的は、二次電池１０２の電池温度、電圧、電流のいずれにも（すなわち、全てに）信頼性がない場合には、決定部１１４は、図２（４）の第４閾値マップを選択して、検知部１１５により検知漏れのない固定値を閾値として決定する。例えば、全ての環境値の信頼性がない場合には、判定部１１３は、図２（４）の第４閾値マップを参照して、閾値として「１０」を決定する。

また、決定部１１４は、電池の電池温度、電圧、電流のいずれにも（すなわち、全てに）信頼性がある場合には、二次電池１０２の電池温度、電圧、電流に応じて閾値を決定する。これに対し、二次電池１０２の電池温度、電圧、電流のうちのいずれかに信頼性がない場合には、決定部１１４は、二次電池１０２の電池温度、電圧、電流のうち信頼性があるもののみに応じて閾値を決定する。

したがって、電池温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がある場合には、電池温度、電圧、電流のすべての環境値に基づいて閾値を決定し、決定した閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して異常検知を行うことができる。このため、電池温度、電圧、電流の環境値に応じて決定された最適の閾値に基づいて二次電池１０２の異常検知ができ、検出漏れが起こることなく、最適のパフォーマンスで二次電池１０２を制御することができる。

また、電池温度、電圧、電流のうちいずれかに信頼性がない場合には、電池温度、電圧、電流のうち信頼性がある環境値に基づいて閾値を決定し、決定した閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して異常検知を行うことができる。このため、電池温度、電圧、電流の環境値のいずれかのみ信頼性がある場合には、信頼性のある環境値のみに応じて閾値を決定することができる。このため、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して異常検知ができ、誤検出が行われることなく、現状において最適のパフォーマンスで二次電池１０２を制御することができる。

検知部１１５は、決定部１１４により決定した閾値と取得した二次電池１０２に関する値とを比較し、二次電池１０２の異常検知を行う。具体的には、検知部１１５は、決定部１１４が決定した閾値と二次電池１０２の内部抵抗とを比較して、電池の異常検知を行う。二次電池１０２の内部抵抗は、例えば、二次電池１０２の放電時、二次電池１０２に広範囲の電流を流した後の二次電池１０２の閉回路電圧と電流との対応関係を示す２次元座標上のＩ−Ｖプロットの近似直線の傾きを、二次電池１０２の内部抵抗として算出する。検知部１１５は、決定部１１４により決定した閾値と直列に接続された２つの二次電池１０２間の電圧差とを比較して、電池の異常検知を行うこともできる。

したがって、電池の環境値の信頼性がある場合には、信頼性のある環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、ＳＯＣや電池温度など二次電池１０２の環境値に応じて決定された最適の閾値に基づいて高精度に異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで二次電池１０２を制御することができる。また、二次電池１０２の環境値の信頼性がない場合には、環境値に応じずに閾値を決定することができる。このため、安全側に設定された閾値に基づいて電池に関する異常検知ができ、異常の検出漏れが行われることなく、安全に電池を制御することができる。したがって、電池の環境値に応じて高精度に電池の異常検出を行うことができる。

図３は、判定部１１３が環境値の信頼性の判定を行う処理の一例を示すフローチャートである。取得部１１２は、二次電池１０２に関する環境値として、二次電池１０２のＳＯＣを環境値Ａとして、二次電池１０２の電池温度の情報を環境値Ｂとして取得する（Ｓ１１）。判定部１１３は、Ｓ１１で取得した環境値Ａに対応する二次電池１０２のＳＯＣの信頼性と、環境値Ｂに対応する二次電池１０２の電池温度の信頼性を判定する（Ｓ１２）。

判定部１１３は、Ｓ１２で判定したそれぞれの環境値の信頼性の情報を記憶部１１０に記憶されている図示しない信頼性テーブルに記憶する（Ｓ１３）。

例えば、判定部１１３は、環境値Ａについては「信頼性あり」の情報を記憶部１１０の信頼性テーブルに記憶し、環境値Ｂについては「信頼性なし」の情報を記憶部１１０の信頼性テーブルに記憶する。この処理が終了すると図３に示すフローチャートは終了となる。

図３に示す処理は、所定のタイミングごとに繰り返し実行される。図３のフローチャートにおいては、各環境値Ａおよび環境値Ｂの信頼性の判定は、同じ処理で同時に行っているがこの限りではない。例えば、判定部１１３は、環境値Ａに対応するＳＯＣを推定したタイミングで環境値Ａに対する信頼性の判定を行ってもよいし、また、判定部１１３は、環境値Ｂに対する電池温度を所定回数取得したタイミングで環境値Ｂに対する信頼性の判定を行ってもよい。

図４は、決定部１１４が決定した閾値に基づいて検知部１１５が異常の検知を行う処理の一例を示すフローチャートである。決定部１１４は、記憶部１１０に記憶されている図示しない信頼性テーブルを参照して、環境値Ａおよび環境値Ｂのいずれも信頼性ありか否かを判定する（Ｓ２１）。環境値Ａおよび環境値Ｂのいずれも信頼性がある場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、決定部１１４は、図４（１）の第１閾値マップを選択して、環境値Ａおよび環境値Ｂに基づいて二次電池１０２の閾値を決定する（Ｓ２２）。この処理が終了すると処理はＳ２８へ進む。

環境値Ａおよび環境値Ｂのいずれかの信頼性がない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、決定部１１４は、環境値Ａは信頼性があるか否かを判定する（Ｓ２３）。環境値Ａは信頼性がある場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）には、決定部１１４は、図４（２）の第２閾値マップを選択して、環境値Ａに基づいて二次電池１０２の閾値を決定する（Ｓ２４）。この処理が終了すると処理はＳ２８へ進む。

環境値Ａの信頼性がない場合（Ｓ２３：ＮＯ）には、決定部１１４は、環境値Ｂは信頼性があるか否かを判定する（Ｓ２５）。環境値Ｂは信頼性がある場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、決定部１１４は、図４（３）の第３閾値マップを選択して、環境値Ｂに基づいて二次電池１０２の閾値を決定する（Ｓ２７）。この処理が終了すると処理はＳ２８へ進む。

環境値Ｂの信頼性がない場合（Ｓ２３：ＮＯ）すなわち、環境値Ａおよび環境値Ｂのいずれも信頼性がない場合には、決定部１１４は、図４（４）の第４閾値マップを選択して、閾値固定値に基づいて二次電池１０２の閾値を決定する（Ｓ２７）。この処理が終了すると処理はＳ２８へ進む。

Ｓ２８において、検知部１１５は、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６またはＳ２７で決定した閾値と取得した二次電池１０２に関する値（例えば、内部抵抗）とを比較して異常を検知する。この処理が終了すると図４に示すフローチャートは終了となる。

図４に示す処理は、二次電池１０２の異常の検知を行いたい所定のタイミングごとに繰り返し実行される。また、図４のフローチャートで示す処理は、図３のフローチャートで示す処理とは独立に実行される。但し、４のフローチャートで示す処理は、図３のフローチャートで示す処理の実行後に連続して実行してもよい。

したがって、ＳＯＣと電池温度のいずれにも信頼性がある場合には、電池温度とＳＯＣの両方の環境値に基づいて閾値を決定することができる。このため、電池温度とＳＯＣの環境値に応じて決定された最適の閾値と内部抵抗とを比較して電池の異常検知ができ、誤検出が行われることなく、最適のパフォーマンスで二次電池１０２を制御することができる。

また、ＳＯＣと電池温度の一方のみに信頼性がある場合には、信頼性のあるＳＯＣまたは電池温度の環境値にのみに応じて閾値を決定することができる。このため、信頼性のある環境値に応じて決定された現状において最適の閾値と内部抵抗とを比較して異常検知ができ、誤検出が行われることなく、現状において最適のパフォーマンスで二次電池１０２を制御することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 電動車両
１１ 走行用モータ
１２ インバータ回路
１３ 車両ＥＣＵ
２１ 充電器
１００ 電池パック
１０１ 電池監視装置（電池ＥＣＵ）
１０２ 二次電池
１０３ 監視ＥＣＵ
１０４ 電流センサ
１０５ サーミスタ
１０６，１０７ リレー
１１０ 記憶部
１１１ 推定部
１１２ 取得部
１１３ 判定部
１１４ 決定部
１１５ 検知部

Claims (6)

1. 電池に関する環境値を取得する取得部と、
   前記環境値の信頼性があるか否かを判定する判定部と、
   前記環境値の信頼性がある場合には、閾値を前記環境値に応じて決定し、前記環境値の信頼性がない場合には、前記閾値を前記環境値に応じずに決定する決定部と、
   決定した前記閾値と前記電池に関する値とを比較し、前記電池の異常検知を行う検知部と、
   を備えることを特徴とする電池監視装置。
2. 請求項１に記載の電池監視装置であって、
   前記環境値は複数あり、
   前記決定部は、前記複数の環境値に信頼性があれば、前記複数の環境値に応じて前記閾値を決定し、前記環境値のいずれかに信頼性がなければ、信頼性がある前記環境値のみに応じて前記閾値を決定することを特徴とする電池監視装置。
3. 請求項１または２に記載の電池監視装置であって、
   前記環境値は、センサにより取得される電池温度と、推定された前記電池のＳＯＣとを少なくとも含み、
   前記判定部は、
   前記センサが正常機能していれば前記電池温度の信頼性はありと判定し、前記センサが正常機能していなければ前記電池温度の信頼性はなしと判定し、
   所定の推定方法によって推定された場合には前記電池のＳＯＣの信頼性はありと判定し、前記所定の推定方法以外によって推定された場合には前記電池のＳＯＣの信頼性はなしと判定し、
   前記決定部は、
   前記ＳＯＣおよび前記電池温度のいずれにも信頼性がある場合には、前記ＳＯＣおよび前記電池温度の両方に応じて前記閾値を決定し、
   前記ＳＯＣおよび前記電池温度の一方に信頼性があり、他方に信頼性がない場合には、一方にのみ応じて前記閾値を決定し、
   前記検知部は、決定した前記閾値と取得した前記電池の内部抵抗とを比較して、前記電池の異常検知を行う
   ことを特徴とする電池監視装置。
4. 請求項３に記載の電池監視装置であって、
   前記決定部は、前記ＳＯＣおよび前記電池温度のいずれにも信頼性がない場合には、誤検知の少ない固定値を前記閾値として決定する
   ことを特徴とする電池監視装置。
5. 請求項３または４に記載の電池監視装置であって、
   前記環境値は、それぞれの前記センサにより取得される前記電池の電池温度、電圧、電流であって、
   前記判定部は、
   前記電池の電池温度、電圧、電流に対応するそれぞれの前記センサが正常機能していれば前記電池の電池温度、電圧、電流の信頼性は信頼性ありと判定し、
   前記電池の電池温度、電圧、電流に対応するそれぞれのセンサが正常機能していなければ前記電池の電池温度、電圧、電流の信頼性はなしと判定し、
   前記決定部は、
   前記電池の電池温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がある場合には、前記電池の電池温度、電圧、電流に応じて前記閾値を決定し、
   前記電池の電池温度、電圧、電流のうちのいずれかに信頼性がない場合には、前記電池の電池温度、電圧、電流のうち信頼性があるもののみに応じて前記閾値を決定し、
   前記検知部は、決定した前記閾値と直列に接続された２つの電池間の電圧差とを比較して、前記電池の異常検知を行う
   ことを特徴とする電池監視装置。
6. 請求項５に記載の電池監視装置であって、
   前記決定部は、前記温度、電圧、電流のいずれにも信頼性がない場合には、固定値を前記閾値として決定する
   ことを特徴とする電池監視装置。

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