JP2022018930A - 電池監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】電圧の測定結果のデータが受信できなくなった電池セルまたは電池スタックの電圧をより精密に推定できる電池監視システムを提案する。【解決手段】電池監視システムＳＭ１は、電池スタック２２の電圧をそれぞれ測定する複数の第１測定部３０と、組電池２０の総電圧を測定する第２測定部４１と、処理部４４と、を備える。処理部４４は、１つの第１測定部３０の測定結果のデータが取得されなかった場合に、取得された各電池スタック２２の電圧のデータおよび総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別する。処理部４４は、上記選別されたデータを使用して、データが取得されなかった第１測定部３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池監視システムに関する。

従来から、複数の電池セルを含む電池パックの状態を監視する監視システムが知られている。例えば、特許文献１には、組電池の各電池セルの電圧および温度を監視する主監視回路と、複数の電池セルを含む電池ブロック（電池スタック）の電圧を監視する副監視回路とを備えた電池監視装置が開示されている。また、例えば特許文献２には、車両に搭載されるバッテリを監視するバッテリ監視システムが開示されている。このバッテリ監視システムでは、複数のセルを含むブロック毎にバッテリ監視装置が設けられ、各バッテリ監視装置の監視結果は、無線通信によりバッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信される。

さらに特許文献３には、複数の電池ブロック（電池スタック）の電圧を監視する複数の監視モジュールと、複数の監視モジュールとは別に組電池の総電圧を監視する総電圧監視回路と、一部の監視モジュールが故障した場合に故障した監視モジュールに対応する電池ブロックの電圧を算出するマイコンを備えたシステムが開示されている。特許文献３によれば、故障した監視モジュールに対応する電池ブロックの電圧は、故障した監視モジュール以外の監視モジュールに監視される電池ブロックの電圧の総和を総電圧から差し引くことによって算出できる。

特開２０１４－１０７９７９号公報 特開２０１８－０６１３０３号公報 特開２０２０－０８７６６１号公報

ここでは、特に特許文献３に開示された技術を踏まえ、電圧の測定結果のデータが取得できなくなった電池セルまたは電池スタックの電圧をより精密に推定できる電池監視システムを提案する。

ここに開示する電池監視システムは、複数の第１測定部と、第２測定部と、処理部と、を備えている。複数の第１測定部は、複数の電池セルまたは複数の電池セルをそれぞれ含む複数の電池スタックが直列接続された組電池の複数の電池セルまたは複数の電池スタックにそれぞれ接続され、接続された電池セルまたは電池スタックの電圧をそれぞれ測定する。第２測定部は、組電池に接続され、組電池の総電圧を測定する。処理部は、第１取得部と、第２取得部と、選別部と、演算部と、を備えている。第１取得部は、複数の第１測定部から各電池セルまたは各電池スタックの電圧のデータを取得する。第２取得部は、第２測定部から組電池の総電圧のデータを取得する。選別部は、複数の第１測定部のうちの１つの第１測定部の測定結果のデータが第１取得部によって取得されなかった場合に、第１取得部によって取得された各電池セルまたは各電池スタックの電圧のデータおよび第２取得部によって取得された総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別する。演算部は、選別部によって選別されたデータを使用して、データが取得されなかった第１測定部が接続された電池セルまたは電池スタックの電圧を演算する。

電圧の測定結果のデータが取得できなくなった電池セルまたは電池スタックの電圧を精密に推定するためには、複数の第１測定部および第２測定部による電圧測定ができるだけ近い時刻に行われていることが好ましい。上記電池監視システムによれば、複数の第１測定部のうちの１つの第１測定部の測定結果のデータが取得できなかった場合には、データが取得できている第１測定部の測定データおよび第２測定部の測定データのうちから、それぞれの測定時刻が所定の時間内に入っている測定結果のデータ群、言い換えれば測定時刻のばらつきが所定の範囲内に入っているデータ群が選別される。さらに、上記電池監視システムは、上記選別されたデータを使用して、測定結果のデータが取得されなかった電池セルまたは電池スタックの電圧を演算する。これにより、電圧の測定結果のデータが取得できなくなった電池セルまたは電池スタックの電圧をより精密に推定できる。

図１は、電池監視システムを含む電池パックの模式図である。 図２は、通信異常の監視モジュールに接続された電池スタックの電圧を推定するプロセスのフローチャートである。 図３は、通常状態における各測定データの測定タイミングを示す模式図である。 図４は、測定データの同期化を行った場合の各測定データの測定タイミングを示す模式図である。 図５は、測定データの同期性確認の他の方法を示す模式図である。

以下、電池監視システムの一実施形態を説明する。なお、ここで説明される実施形態は特に本発明を限定することを意図したものではない。また、各図は模式図であり、必ずしも実際の実施品が忠実に反映されたものではない。以下では、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、電池監視システムＳＭ１を含む電池パック１０の模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る電池パック１０は、組電池２０と、複数の監視モジュール３０と、電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ECU）４０と、ジャンクションボックス５０とを備えている。電池監視システムＳＭ１は、ここでは、複数の監視モジュール３０と電子制御ユニット４０の一部とを含んでいる。本実施形態では、電池監視システムＳＭ１は電池パック１０の内部に設けられているが、その一部または全部は電池パック１０の外部に設けられていてもよい。電池監視システムＳＭ１を構成する各部がどこに配置されるかは限定されない。

組電池２０は、複数の電池セル２１をそれぞれ含む複数の電池スタック２２が直列接続されて構成されている。電池セル２１は、例えば、密閉型の電池セルである。電池セル２１は、例えば、充電および放電可能に構成された二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池である。ただし、電池セル２１の種類は特に限定されない。図１に示すように、電池スタック２２は、ここでは、複数の電池セル２１が直列接続されて構成されている。ただし、複数の電池セル２１の電池スタック２２内における接続の態様は、直列接続に限定されない。なお、組電池２０は、複数の電池セル２１が直列接続されることにより構成されていてもよい。

複数の監視モジュール３０は、組電池２０の各電池スタック２２および各電池セル２１に接続され、接続された電池スタック２２または電池セル２１の電圧をそれぞれ測定するように構成されている。複数の監視モジュール３０は、さらに、組電池２０の各電池スタック２２の電圧および各電池セル２１の電圧を測定した測定結果のデータを送信するように構成されている。監視モジュール３０は、Satellite Battery Module（SBM）とも呼ばれる。監視モジュール３０は、それぞれ１つの電池スタック２２に対応するように設けられている。

図１に示すように、各監視モジュール３０は、ここでは、セル監視ＩＣ３１と、スタック監視ＩＣ３２と、通信素子３３と、を備えている。セル監視ＩＣ３１は、電池スタック２２内の複数の電池セル２１の電圧（セル電圧とも呼ぶ）および温度（セル温度とも呼ぶ）を測定している。スタック監視ＩＣ３２は、電池スタック２２の電圧（スタック電圧とも呼ぶ）を測定している。通信素子３３は、セル監視ＩＣ３１およびスタック監視ＩＣ３２の測定結果のデータを送信している。ただし、複数の監視モジュール３０は、組電池２０の各電池スタック２２の電圧および各電池セル２１の電圧のうちの少なくとも一方を測定するように構成されていればよく、それ以上限定されない。なお、組電池２０が複数の電池セル２１が直列接続されて構成されている場合には、複数の監視モジュール３０は、組電池２０の各電池セル２１に接続され、接続された各電池セル２１の電圧を測定するように構成されていてもよい。

本実施形態では、通常時、複数の監視モジュール３０は、それぞれに設定されたタイミングで電池スタック２２のスタック電圧および複数の電池セル２１のセル電圧の測定を行い、その測定結果のデータを送信している。従って、通常時には、複数の監視モジュール３０の測定結果は互いに異なる時刻に得られたものである。しかし、本実施形態では、通信異常が発生した監視モジュール３０が存在していると判定されると、後述する電子制御ユニット４０内のマイコン４４から複数の監視モジュール３０に対してスタック電圧の測定指令が発せられる。この測定指令に応じて行われる各監視モジュール３０の電圧測定の測定時刻は、通常時よりも揃っている。これについては後述する。

また、本実施形態では、各監視モジュール３０は、電池スタック２２内の各電池セル２１のセル電圧、各電池セル２１の温度、および各電池スタック２２のスタック電圧を測定した測定時刻のデータを測定結果のデータとともに送信する。各監視モジュール３０の測定結果のデータには、測定時刻のデータが付随している。これにより、各監視モジュール３０が各電池セル２１のセル電圧、各電池セル２１の温度、および各電池スタック２２のスタック電圧を測定した時刻が送信先（本実施形態では、電子制御ユニット４０内のマイコン４４）に認識される。

図１に示すように、電子制御ユニット４０は、総電圧監視部４１と、通信ＩＣ４２と、通信素子４３と、マイコン４４と、を備えている。

総電圧監視部４１は、組電池２０に接続され、組電池２０の総電圧を測定している。総電圧監視部４１は、さらに、組電池２０の総電圧を測定した測定結果のデータを送信するように構成されている。総電圧監視部４１は、総電圧監視回路４１Ａとサブマイコン４１Ｂとを備えている。図１に示すように、総電圧監視回路４１Ａは、組電池２０の正極と負極とに接続され、組電池２０の総電圧を測定している。サブマイコン４１Ｂは、総電圧監視回路４１Ａによって測定された組電池２０の総電圧の測定データをマイコン４４に送信している。

通信ＩＣ４２は、通信素子４３を介して、複数の監視モジュール３０からの信号を受信している。通信ＩＣ４２は、電池スタック２２内の各電池セル２１のセル電圧、各電池セル２１の温度、および各電池スタック２２のスタック電圧の測定結果のデータを受信している。なお、各監視モジュール３０によるスタック電圧、セル電圧、セル温度の測定時刻として記録される時刻は、各監視モジュール３０がスタック電圧、セル電圧、セル温度を実際に測定した時刻ではなく、通信ＩＣ４２が各監視モジュール３０から測定結果のデータを受信した時刻であってもよい。測定時刻として記録される時刻は、各監視モジュール３０がスタック電圧、セル電圧等を測定した時刻と見なしても実質的に差し支えない時刻であればよく、特に限定されない。通信ＩＣは、これらの測定データをマイコン４４に送信する。

図１に示すように、本実施形態に係るマイコン４４は、電池監視システムＳＭ１の一部としての第１取得部４４Ａ、第２取得部４４Ｂ、第３取得部４４Ｃ、第４取得部４４Ｄ、判定部４４Ｅ、指令送信部４４Ｆ、選別部４４Ｇ、第１演算部４４Ｈ、および第２演算部４４Ｉを備えている。本実施形態では、電池監視システムＳＭ１は、複数の監視モジュール３０と、総電圧監視部４１と、通信ＩＣ４２と、通信素子４３と、処理部としてのマイコン４４の上記した処理部４４Ａ～４４Ｉと、を備えている。ただし、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１による測定結果のデータをマイコン４４に送信する方法は特に限定されず、例えば、通信ＩＣ４２および通信素子４３は可能であれば省略されてもよい。また、本実施形態では、測定結果のデータの処理を行う処理部はマイコン４４であるが、例えば回路などの他のハードウェアであってもよい。

第１取得部４４Ａは、複数の監視モジュール３０から各電池スタック２２の電圧のデータを取得するように構成されている。組電池２０が複数の電池セル２１が直列接続されて構成されている場合には、第１取得部４４Ａは、複数の監視モジュール３０から各電池セル２１の電圧のデータを取得するように構成されていてもよい。第１取得部４４Ａは、通常時には、複数の監視モジュール３０がそれぞれのタイミングで送信してきた測定結果のデータを定期的に取得している。ただし、第１取得部４４Ａは、通信異常が発生した監視モジュール３０が存在すると判定され、複数の監視モジュール３０に対してスタック電圧の測定指令が発せられた場合には、上記測定指令から所定の時間が経過する毎に複数の監視モジュール３０の測定結果のデータを取得する。第２取得部４４Ｂは、総電圧監視部４１から組電池２０の総電圧のデータを取得する。第２取得部４４Ｂは、通常時には、総電圧監視部４１のサブマイコン４１Ｂに対して総電圧の測定指令を定期的に送信し、測定結果のデータを取得している。通信異常が発生した監視モジュール３０が存在すると判定された場合には、第２取得部４４Ｂは、通信異常に基づく測定指令に応じて総電圧監視部４１から送信された測定結果のデータを取得する。

第３取得部４４Ｃは、複数の監視モジュール３０による各スタック電圧の測定結果のデータに付された測定時刻のデータを取得するように構成されている。第４取得部４４Ｄは、総電圧監視部４１による組電池２０の総電圧の測定結果のデータに付された測定時刻のデータを取得するように構成されている。

判定部４４Ｅは、複数の監視モジュール３０のうちの１つの監視モジュール３０の測定結果のデータが第１取得部４４Ａによって取得されなかった場合には、データが取得されなかった監視モジュール３０は通信異常状態であると判定する。ここでは、「監視モジュール３０の測定結果のデータが取得されない」とは、当該監視モジュール３０が接続されている電池スタック２２のスタック電圧のデータが取得できず、かつ、１つ以上の電池セル２１のセル電圧のデータが取得できないことを言う。ただし、「監視モジュール３０の測定結果のデータが取得されない」とは、当該監視モジュール３０が接続されている電池スタック２２および各電池セル２１のうちのどれか１つ以上に係る測定結果のデータが取得できないことを意味していてもよい。指令送信部４４Ｆは、判定部４４Ｅによって１つの監視モジュール３０が通信異常状態であると判定された場合には、通信異常が発生していない監視モジュール３０に対してスタック電圧を測定するように指令する。また、指令送信部４４Ｆは、総電圧監視部４１に対して総電圧を測定するように指令する。なお、各監視モジュール３０は、測定指令によって、スタック電圧だけでなくセル電圧およびセル温度を測定してもよい。

本実施形態では、指令送信部４４Ｆの指令に応じて複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１から送信され、第１取得部４４Ａおよび第２取得部４４Ｂが取得する１回の測定結果のデータは、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１の各１回の測定結果のデータ（以下、「１セットの測定データ」とも呼ぶ）を複数セット含んでいる。複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１からの測定結果のデータは、指令送信部４４Ｆによる測定指令から所定の時間が経過した後に第１取得部４４Ａおよび第２取得部４４Ｂによって取得され、上記所定の時間は、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１が複数セットの測定データを得ることが可能な時間に設定されている。そのため、第１取得部４４Ａおよび第２取得部４４Ｂが１回に取得する測定結果のデータは、複数セットの測定データを含んでいる。なお、第１取得部４４Ａおよび第２取得部４４Ｂが１回に取得する測定結果のデータは、１セットの測定データだけを含んでいてもよい。

なお、本実施形態では、マイコン４４は、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１に対してスタック電圧または総電圧の測定指令を送信するが、かかる測定指令を送信しなくてもよい。第１取得部４４Ａおよび第２取得部４４Ｂは、通常状態と同様に測定され送信されてくる複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１の測定結果のデータを取得するだけでもよい。

選別部４４Ｇは、複数の監視モジュール３０のうちの１つの監視モジュール３０の測定結果のデータが第１取得部４４Ａによって取得されなかった場合（この場合は、判定部４４Ｅが当該監視モジュール３０を通信異常状態であると判定する）に、第１取得部４４Ａによって取得された各電池スタック２２の電圧のデータおよび第２取得部４４Ｂによって取得された総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別する。第１取得部４４Ａによって取得される各電池スタック２２の電圧の測定時間は、第３取得部４４Ｃによって取得されている。第２取得部４４Ｂによって取得される組電池２０の総電圧の測定時間は、第４取得部４４Ｄによって取得されている。なお、組電池２０が複数の電池セル２１が直列接続されて構成されている場合には、選別部４４Ｇは、第１取得部４４Ａによって取得された各電池セル２１の電圧のデータおよび第２取得部４４Ｂによって取得された組電池２０の総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別してもよい。

選別部４４Ｇは、ここでは、指令送信部４４Ｆの指令に応じて複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１によって送信された複数セット（１セットでもよい）の測定データの各セットに関して、最も早い測定時刻が付された測定データと最も遅い測定時刻が付された測定データとの間の測定時刻の時間差を算出する。さらに、選別部４４Ｇは、上記算出された時間差が所定の閾値ΔＴ０（図２および図４参照）以内であるかどうかを判定し、上記算出された時間差が閾値ΔＴ０以内である測定データのセットを選別する。ただし、例えば変形例の説明において後述するように、測定データの選別方法は、上記した方法には限定されない。

第１演算部４４Ｈは、選別部４４Ｇによって選別されたデータを使用して、データが取得されなかった監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算する。第１演算部４４Ｈは、ここでは、通信している監視モジュール３０によって測定された電池スタック２２の電圧の合計を総電圧監視部４１によって測定された組電池２０の総電圧から減算し、さらにその減算結果に予め設定された誤差を加算することによって通信異常状態の監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算する。上記減算において、第１演算部４４Ｈは、選別部４４Ｇによって選別された測定データのセットを使用する。ただし、測定結果のデータが取得されなかった監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算する演算式は上記に限定されるわけではない。

なお、組電池２０が複数の電池セル２１が直列接続されて構成されている場合には、第１演算部４４Ｈは、測定結果のデータが取得されなかった監視モジュール３０が接続された電池セル２１のセル電圧を演算するように構成されていてもよい。

第２演算部４４Ｉは、選別部４４Ｇによって選別された測定データのセットが存在しない（言い換えると、全ての測定データのセットにおいて算出された時間差が閾値ΔＴ０を越えている）場合に、時間差が閾値ΔＴ０を越えている測定データのセットを使用して、通信異常状態の監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算する。この場合には、第１演算部４４Ｈによる演算よりも演算の精度が低いと考えられるため、第１演算部４４Ｈによって加算される誤差よりも大きい誤差が減算結果に加算される。

ジャンクションボックス５０は、図示しないシステムメインリレーを含み、システムメインリレーにより電池パック１０と外部との電気的な接続／遮断を切り替える。

図１に示すように、電池パック１０は、組電池２０の正極と負極の間に構成された回路に流れる電流を測定する電流監視部６０を備えていてもよい。

以下では、通信異常の監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算するプロセスについて説明する。図２は、通信異常の監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を推定するプロセスのフローチャートである。図２に示すように、かかる推定プロセスのステップＳ０１では、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１から測定結果のデータを取得する。

図３は、通常状態における複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１の各測定データの測定タイミングを示す模式図である。ここでは、組電池２０が含む電池スタック２２の数量は５つであるとして説明する。図３の数字「１」が記入されたバルーンは、第１の電池スタック２２のスタック電圧の測定データを示す。同様に、図３の数字「２」、「３」、「４」が記入されたバルーンは、それぞれ、第２の電池スタック２２、第３の電池スタック２２、第４の電池スタック２２のスタック電圧の測定データを示す。図３の記号「Ｔ」が記入されたバルーンは、組電池２０の総電圧の測定データを示す。図３の横軸は、各スタック電圧および総電圧が測定された時刻を示している。図３の符号Ｓｔは、１セットの測定データを示している。図示しない第５の電池スタック２２は、接続された監視モジュール３０の通信異常によりスタック電圧を取得できないものとする。図４および図５の見方も図３と同様である。

通常状態では、複数の監視モジュール３０によるスタック電圧の測定はそれぞれのタイミングで行われているため、図３に示すように、第１の電池スタック２２、第２の電池スタック２２、第３の電池スタック２２、および第４の電池スタック２２の各スタック電圧の測定時刻はばらついている。また、第１の電池スタック２２、第２の電池スタック２２、第３の電池スタック２２、および第４の電池スタック２２の各スタック電圧の測定時刻は、総電圧監視部４１による組電池２０の総電圧の測定時刻ともずれている。各スタック電圧および総電圧の測定時刻のうち最も早い時刻と最も遅い時刻との時間差ΔＴｎは、例えば、数十ミリ秒である。

図２に示すように、通信異常の監視モジュール３０が接続された電池スタック２２の電圧を演算するプロセスのステップＳ０２では、通信異常の監視モジュール３０が存在するかどうかが判定される。ステップＳ０２において通信異常の監視モジュール３０が存在しなかった場合（ステップＳ０２の結果がＮｏの場合）、電池パック１０は正常であると判断され、ステップＳ０１が繰り返される。ステップＳ０２において通信異常の監視モジュール３０が存在した場合（ステップＳ０２の結果がＹｅｓの場合）、ステップＳ０３において、通信異常が発生していない監視モジュール３０に対してスタック電圧を測定する指令が送信される。また、総電圧監視部４１に対して総電圧を測定する指令が送信される。以下、この測定指令を発する処理を測定データの同期化とも呼ぶ。

ステップＳ０４では、測定指令に応じて、各電池スタック２２のスタック電圧と組電池２０の総電圧とが測定される。図４は、測定データの同期化を行った場合の各測定データの測定タイミングを示す模式図である。図４に示すように、測定データの同期化により、複数の監視モジュール３０がスタック電圧を測定する各測定時刻および総電圧監視部４１が総電圧を測定する測定時刻は、同期化を行わない場合よりも揃う。各セットの測定データにおける各スタック電圧および総電圧の測定時刻のうち、最も早い時刻と最も遅い時刻との時間差は同期化を行わない場合よりも小さい。図２に示すように、ステップＳ０５では、これら複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１の測定データがマイコン４４に取得される。なお、図４では、「データ取得」がステップＳ０５に対応する。

本実施形態ではさらに、ステップＳ０６Ａにおいて、複数の監視モジュール３０による各スタック電圧の測定時刻および総電圧監視部４１による総電圧の測定時刻が予め定められた時間内に入っているかどうかが判定される（以下、かかる処理を同期性の確認とも呼ぶ）。ステップＳ０６Ａでは、測定データの最初のセットＳｔ１（図４参照）について、最も早い測定時刻が付された測定データと最も遅い測定時刻が付された測定データとの間の測定時刻の時間差ΔＴ１（図４も参照）が算出される。さらに、上記算出された時間差ΔＴ１が閾値ΔＴ０以下であるかどうかが判定される。時間差ΔＴ１が閾値ΔＴ０以下の場合（ステップＳ０６Ａの結果がＹｅｓの場合）、ステップＳ０６Ｂにおいて測定データの最初のセットＳｔ１が第５の電池スタック２２のスタック電圧の推定に使用されるデータとして採用される。時間差ΔＴ１が閾値ΔＴ０を超える場合（ステップＳ０６Ａの結果がＮｏの場合）、測定データの最初のセットＳｔ１はステップＳ０６Ｃにおいて棄却され、ステップＳ０７Ａに進む。

ステップＳ０７Ａでは同様に、測定データの２番目のセットＳｔ２（図４参照）について、最も早い測定時刻が付された測定データと最も遅い測定時刻が付された測定データとの間の測定時刻の時間差ΔＴ２（図４も参照）が算出され、時間差ΔＴ２が閾値ΔＴ０以下であるかどうかが判定される。時間差ΔＴ２が閾値ΔＴ０以下の場合（ステップＳ０７Ａの結果がＹｅｓの場合）、ステップＳ０７Ｂにおいて測定データの２番目のセットＳｔ２が第５の電池スタック２２のスタック電圧の推定に使用されるデータとして採用される。時間差ΔＴ２が閾値ΔＴ０を超える場合（ステップＳ０７Ａの結果がＮｏの場合）、測定データの２番目のセットＳｔ２はステップＳ０７Ｃにおいて棄却され、ステップＳ０８Ａに進む。ステップＳ０８Ａでは、測定データの３番目のセットＳｔ３（図４参照）について、最も早い測定時刻が付された測定データと最も遅い測定時刻が付された測定データとの間の測定時刻の時間差ΔＴ３（図４も参照）が算出され、時間差ΔＴ３が閾値ΔＴ０以下であるかどうかが判定される。時間差ΔＴ３が閾値ΔＴ０以下の場合（ステップＳ０８Ａの結果がＹｅｓの場合）、ステップＳ０８Ｂにおいて測定データの３番目のセットＳｔ３が第５の電池スタック２２のスタック電圧の推定に使用されるデータとして採用される。

時間差ΔＴ３も閾値ΔＴ０を超える場合（ステップＳ０８Ａの結果がＮｏの場合）には、ステップＳ０８Ｃにおいて、測定データの最初のセットＳｔ１、２番目のセットＳｔ２、および３番目のセットＳｔ３のうちの１つのセットが第５の電池スタック２２のスタック電圧の推定に使用されるデータとして採用される。ステップＳ０８Ｃで採用されるセットは、例えば、最も早い測定時刻と最も遅い測定時刻との間の時間差が最も小さかったセットであってもよい。ただし、Ｓ０８Ｃにおけるセットの選択方法は限定されない。

ステップＳ０９では、ステップＳ０６Ｂ、Ｓ０７Ｂ、またはＳ０８Ｂで採用された測定データのセットを使用して第５の電池スタック２２のスタック電圧が推定される。ステップＳ０９では、採用されたセットの各スタック電圧の合計を採用されたセットの総電圧から減算し、さらにその減算結果に予め設定された誤差を加算することによって第５の電池スタック２２のスタック電圧を演算する。

電圧の測定結果のデータが取得できなくなった電池スタック２２（電池セル２１が直列接続された組電池２０の場合は電池セル２１）の電圧を精密に推定するためには、複数の監視モジュール３０および総電圧監視部４１による電圧測定ができるだけ近い時刻に行われていることが好ましい。本実施形態に係る電池監視システムＳＭ１によれば、１つの監視モジュール３０の測定結果のデータが取得できなかった場合には、データが取得可能な監視モジュール３０の測定データおよび総電圧監視部４１の測定データのうちから、それぞれの測定時刻が所定の時間内に入っている測定データのセットが選別される。言い換えれば、測定時刻のばらつきが所定の範囲内に入っている測定データのセットが選別される。さらに、電池監視システムＳＭ１は、上記選別されたデータのセットを使用して、測定結果のデータが取得されなかった電池スタック２２（または電池セル２１）の電圧を演算する。これにより、電圧の測定結果のデータが取得できなくなった電池スタック２２（または電池セル２１）の電圧をより精密に推定できる。

ステップＳ１０では、ステップＳ０９と同様に、Ｓ０８Ｃで採用された測定データのセットを使用して第５の電池スタック２２のスタック電圧が推定される。ただし、ステップＳ１０で加算される誤差は、ステップＳ０９で加算される誤差よりも大きい。

なお、上記したプロセスは一例であり、他のプロセスも可能である。例えば、電池監視システムＳＭ１は、時間差ΔＴ１、ΔＴ２、およびΔＴ３を全て算出してもよい（図４の２回目の測定指令後の測定データのセットの処理にこのような例を示す）。電池監視システムＳＭ１は、例えば、その中で最も小さい時間差に係る測定データのセットを演算に使用するように構成されていてもよい。

また、上記したような測定データの同期化および同期性の確認は、複数の電池スタック２２の各スタック電圧および組電池２０の総電圧以外の測定データに適用されてもよい。例えば、かかる同期化および同期性の確認は、複数の電池スタック２２の各スタック電圧または組電池２０の総電圧と、電流監視部６０で測定される電流との間に適用されてもよい。または、例えば、かかる同期化および同期性の確認は、複数の電池スタック２２の各スタック電圧または組電池２０の総電圧と、セル監視ＩＣ３１で測定されるセル温度との間に適用されてもよい。その他、かかる同期化および同期性の確認は、電池パックにおいて検出され得るあらゆる物理量間で適用可能である。

［変形例］
図５は、測定データの同期性確認の他の方法を示す模式図である。図５に示すように、電池監視システムＳＭ１（図１参照）は、スタック電圧および総電圧を測定する狙いのタイミングＴｔを含む測定指令を送信するように構成されていてもよい。かかる指令によれば、各監視モジュール３０に対しては狙いのタイミングＴｔに各電池スタック２２のスタック電圧を測定することが指令され、総電圧監視部４１に対しては上記狙いのタイミングＴｔに組電池２０の総電圧を測定することが指令される。ただし、最初の実施形態と同様に、各監視モジュール３０が各電池スタック２２のスタック電圧を測定するタイミングはずれる場合が多い。そこで、本変形例では、狙いのタイミングＴｔからの測定時刻のずれによって測定データの同期化を確認する。詳しくは、電池監視システムＳＭ１は、各測定データのセットに関して、狙いのタイミングＴｔよりも閾値ΔＴ４だけ前の時刻と閾値ΔＴ４だけ後の時刻との間にセット内の全てのデータの測定時刻が入っていれば、採用可能な測定データのセットと判定する。電池監視システムＳＭ１は、かかる方法によっても、第１取得部４４Ａによって取得された各電池スタック２２（または電池セル２１）の電圧のデータおよび第２取得部４４Ｂによって取得された総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別することができる。

以上、ここで提案される電池監視システムについて、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた電池監視システムの実施形態などは、本発明を限定しない。

１０ 電池パック
２０ 組電池
２１ 電池セル
２２ 電池スタック
３０ 監視モジュール（第１測定部）
３１ セル監視ＩＣ
３２ スタック監視ＩＣ
３３ 通信素子
４０ 電子制御ユニット
４１ 総電圧監視部（第２測定部）
４１Ａ 総電圧監視回路
４１Ｂ サブマイコン
４２ 通信ＩＣ
４３ 通信素子
４４ マイコン（処理部）
４４Ａ 第１取得部
４４Ｂ 第２取得部
４４Ｃ 第３取得部
４４Ｄ 第４取得部
４４Ｅ 判定部
４４Ｆ 指令送信部
４４Ｇ 選別部
４４Ｈ 第１演算部（演算部）
４４Ｉ 第２演算部
５０ ジャンクションボックス
６０ 電流監視部
ＳＭ１ 電池監視システム
Ｓｔ １セットの測定データ
ΔＴ０ 閾値
Ｔｔ 狙いタイミング
ΔＴ４ 閾値

Claims (1)

1. 複数の電池セルまたは複数の電池セルをそれぞれ含む複数の電池スタックが直列接続された組電池の前記複数の電池セルまたは前記複数の電池スタックにそれぞれ接続され、接続された電池セルまたは電池スタックの電圧をそれぞれ測定する複数の第１測定部と、
   前記組電池に接続され、前記組電池の総電圧を測定する第２測定部と、
   処理部と、
   を備え、
   前記処理部は、
   前記複数の第１測定部から各電池セルまたは各電池スタックの電圧のデータを取得する第１取得部と、
   前記第２測定部から前記組電池の総電圧のデータを取得する第２取得部と、
   前記複数の第１測定部のうちの１つの第１測定部の測定結果のデータが前記第１取得部によって取得されなかった場合に、前記第１取得部によって取得された各電池セルまたは各電池スタックの電圧のデータおよび前記第２取得部によって取得された総電圧のデータのうちから、測定時刻が予め定められた時間内に入っているデータを選別する選別部と、
   前記選別部によって選別されたデータを使用して、前記データが取得されなかった第１測定部が接続された電池セルまたは電池スタックの電圧を演算する演算部と、
   を備えた、電池監視システム。

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