JP2024047092A - 電動車両、および、車両用バッテリの劣化診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】逆起電力による大電流がバッテリに印加されたとき、バッテリが急速劣化したか否かを診断する。【解決手段】電動車両のＰＣＵ（インバータ）が故障したとき、バッテリの温度ＴＢと電流ＩＢとをパラメータとした第１マップ、または、温度ＴＢとバッテリの電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢとをパラメータとした第２マップを用いて、バッテリの急速劣化が生じたか否かを判定する（Ｓ１２ｍＳ１３）。バッテリの急速劣化が生じたと判定したとき、バッテリ交換警告灯を点灯する（Ｓ１４）。【選択図】図５

Description

本開示は、電動車両、および、車両用バッテリの劣化診断方法に関する。

動力源としてのバッテリを搭載した電動車両として、電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、等が知られている。電動車両では、バッテリに蓄えられた電力を、電力変換装置としてのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）を用いて、駆動輪を駆動するモータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）に供給し、駆動輪を駆動している。

特開２０２１－８３１８８号公報（特許文献１）では、二つのＭＧを備えた電動車両において、一方のＭＧを駆動するインバータおよびインバータの周辺機器の異常を検出した場合、当該インバータのゲート指令を遮断し、他方のＭＧを駆動して退避走行を行うとともに、一方のＭＧの回生による逆起電圧（逆起電力）がバッテリ電圧より高くなった場合、バッテリのメインリレーを開放して、電動車両の退避走行を継続可能としている。

特開２０２１－８３１８８号公報

ＭＧには巻き線（コイル）が含まれている。ＭＧを制御する機器に異常や故障が生じた場合、異常や故障の発生と同時に、コイルによる誘起電圧によって逆起電力が発生し、逆起電力がバッテリに印加される可能性がある。この逆起電力が生じると、瞬間的に大電流が発生するので、メインリレーを遮断する等の保護機能が作動する前に、大電流がバッテリに印加されてしまう可能性がある。

バッテリに大電流が印加されると、バッテリのダメージが大きく、バッテリが急激に劣化することがある。以下、バッテリの急激な劣化を「急速劣化」とも称する。特許文献１には、逆起電力によってバッテリが急速劣化することについて言及されていない。

本開示の目的は、逆起電力による大電流がバッテリに印加されたとき、バッテリが急速劣化したか否かを診断することである。

本開示の電動車両は、バッテリと、バッテリに蓄えられた電力によって駆動されるモータジェネレータと、バッテリの劣化を診断する診断装置と、を備えた電動車両である。診断装置は、バッテリに逆起電力が印加された場合、バッテリの温度とバッテリに入力された電流値とに基づいて、または、バッテリの温度とバッテリの電圧変化速度とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するよう構成されている。

バッテリに逆起電力が印加され、大電流が入力されると、たとえば、リチウムイオン電池ではリチウム析出が生じる。特に、バッテリ温度が低いほど、リチウム析出が生じやすい。また、バッテリに大電流が入力されると、バッテリの電圧が急激に上昇し、電圧変化速度（時間当たりの電圧変化量）が大きくなる。バッテリの電圧変化速度が大きいと、内部抵抗が急激に劣化（増大）する。特に、バッテリ温度が高いほど、内部抵抗が増大する。

この構成によれば、電動車両の診断装置は、バッテリに逆起電力が印加されたとき、バッテリの温度とバッテリに入力された電流値とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する。または、バッテリに逆起電力が印加されたとき、バッテリの温度とバッテリの電圧変化速度とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する。これにより、逆起電力による大電流がバッテリに印加されたとき、バッテリが急速劣化したか否かを診断することができる。

好ましくは、電動車両は、バッテリに蓄えられた電力をモータジェネレータに供給し、モータジェネレータを制御するパワーコントロールユニットを、さらに備え、診断装置は、パワーコントロールユニットが故障したとき、バッテリに前記逆起電力が印加された場合であると判定する。診断装置は、バッテリの温度とバッテリに入力された電流値とに基づいて、または、バッテリの温度とバッテリの電圧変化速度とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するようにしてもよい。

パワーコントロールユニットが故障すると、故障と同時に、モータジェネレータのコイル（巻き線）による誘起電圧によって逆起電力が発生する可能性がある。この構成によれば、この逆起電力が生じ、バッテリに大電流が入力されたとき、バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定することができる。

好ましくは、診断装置は、バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とをパラメータとした第１マップと、バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とをパラメータとした第２マップと、を有し、第１マップ、または、第２マップを用いて、バッテリの急速劣化が生じたか否かを判定するようにしてもよい。この場合、第１マップを、バッテリの温度が低く、かつ、バッテリに入力された電流値が大きい領域において、バッテリの急速劣化が生じたと判定するよう設定してよく、第２マップを、バッテリの温度が高く、かつ、バッテリの電圧変化速度が大きい領域において、バッテリの急速劣化が生じたと判定するよう設定してもよい。

この構成によれば、第１マップ、あるいは、第２マップを用いて、マップ検索（マップ照合）を行うことにより、バッテリの急速劣化を検出（判定）することができる。第１マップ、あるいは、第２マップは、たとえば、バッテリの仕様（特性）や種類等によって、予め作成（設定）することができ、好適に、急速劣化を検出することができる。

好ましくは、診断装置は、バッテリの温度とバッテリに入力された電流値とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、または、バッテリの温度とバッテリの電圧変化速度とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、バッテリの交換が必要であると診断するようにしてもよい。

この構成によれば、バッテリに急速劣化が生じたと判定された場合、バッテリの交換が必要であると診断するので、バッテリに逆起電力が印加された際、バッテリの交換要否の判断を好適に行うことが可能になる。

好ましくは、診断装置は、バッテリの温度とバッテリに入力された電流値とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたと判定し、かつ、バッテリの温度とバッテリの電圧変化速度とに基づいて、バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、バッテリの交換が必要であると診断するようにしてもよい。

この構成によれば、バッテリに入力された電流値、および、バッテリの電圧変化速度のパラメータを用いて、バッテリに急速劣化が生じたと判定されたとき、バッテリの交換が必要であると診断するので、バッテリに逆起電力が印加された際、バッテリの交換要否の判断を好適に行うことが可能になる。

本開示の電動車両用バッテリの劣化診断方法は、電動車両に動力源として搭載された、車両用バッテリの劣化診断方法である。車両用バッテリの診断方法は、バッテリに逆起電力が印加されたか否かを判定するステップと、車両用バッテリに逆起電力が印加されたときにおける、車両用バッテリの温度と車両用バッテリに入力された電流値とに基づいて、車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するステップと、を含む。

この方法によれば、車両用バッテリに逆起電力が印加されたことが判定されると、車両用バッテリの温度と車両用バッテリに入力された電流値とに基づいて、車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する。これにより、逆起電力による大電流が車両用バッテリに印加されたとき、車両用バッテリが急速劣化したか否かを診断することができる。

好ましくは、車両用バッテリの劣化診断方法は、車両用バッテリに逆起電力が印加されたときにおける、車両用バッテリの温度と車両用バッテリの電圧変化速度とに基づいて、車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するステップを、さらに含んでもよい。

この方法によれば、車両用バッテリに逆起電力が印加されたことが判定されると、車両用バッテリの温度と車両用バッテリの電圧変化速度とに基づいて、車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する。これにより、逆起電力による大電流が車両用バッテリに印加されたとき、車両用バッテリの温度と車両用バッテリの電圧変化速度とに基づいても、車両用バッテリが急速劣化したか否かを診断することができる。

本開示によれば、逆起電力による大電流がバッテリに印加されたとき、バッテリが急速劣化したか否かを診断することができる。

本実施の形態に係る電動車両の全体構成図である。 本実施の形態における診断装置の一例を示す図である。 バッテリの急速劣化を判定するための第１マップの一例を示す図である。 バッテリの急速劣化を判定するための第２マップの一例を示す図である。 診断装置で実行される、急速劣化診断処理の一例を示すフローチャートである。 変形例において、診断装置で実行される、急速劣化診断処理の一例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返さない。

図１は、本実施の形態に係る電動車両の全体構成図である。本実施の形態において、電動車両１は、たとえば、電気自動車である。電動車両１は、回転電機であるモータジェネレータ（ＭＧ）１０と、動力伝達ギヤ２０と、駆動輪３０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）４０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）５０と、バッテリ１００と、監視ユニット２００と、電動車両１を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３００とを備える。

ＭＧ１０は、たとえば埋込構造永久磁石同期電動機（ＩＰＭモータ）であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能を有する。ＭＧ１０の出力トルクは、減速機および差動装置等を含んで構成された動力伝達ギヤ２０を介して駆動輪３０に伝達される。

電動車両１の制動時には、駆動輪３０によりＭＧ１０が駆動され、ＭＧ１０が発電機として動作する。これにより、ＭＧ１０は、電動車両１の運動エネルギーを電力に変換する回生制動を行なう制動装置としても機能する。ＭＧ１０における回生制動力により生じた回生電力は、バッテリ１００に蓄えられる。

ＰＣＵ４０は、ＭＧ１０とバッテリ１００との間で双方向に電力を変換する電力変換装置である。ＰＣＵ４０は、バッテリ１００の直流電力を交流電力に変換してＭＧ１０を駆動するインバータ（三相インバータ）を含む。インバータは、インバータは、ＭＧ１０によって発電された交流電力（回生電力）を直流電力に変換して、バッテリ１００に供給する。なお、ＰＣＵ４０は、直流電力を昇降圧するＤＣ／ＤＣコンバータを含んでもよい。

ＳＭＲ５０は、バッテリ１００とＰＣＵ４０とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＳＭＲ５０がＥＣＵ３００からの制御信号に応じて閉成（ＯＮ）されている（すなわち、導通状態である）場合、バッテリ１００とＰＣＵ４０との間で電力の授受が行なわれ得る。一方、ＳＭＲ５０がＥＣＵ３００からの制御信号に応じて開放（ＯＦＦ）されている（すなわち、遮断状態である）場合、バッテリ１００とＰＣＵ４０との間の電気的な接続が遮断される。

バッテリ１００は、ＭＧ１０を駆動するための電力を蓄える。バッテリ１００は、再充電が可能な直流電源（二次電池）であり、複数個の単電池（電池セル）が積層され、たとえば、電気的に直列に接続されて構成される。バッテリ１００は、本実施の形態において、単電池は、リチウムイオン電池から構成される。電動車両１は、図示しない、充電インレット、充電回路、等を備えており、外部電源を用いてバッテリ１００が充電される。

監視ユニット２００は、電圧センサ２１０と、電流センサ２２０と、温度センサ２３０とを含む。電圧センサ２１０は、バッテリ１００（単電池（電池セル））の電圧ＶＢを検出する。電流センサ２２０は、バッテリ１００に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ２３０は、バッテリ１００の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出結果をバッテリＥＣＵ（ＢＴ－ＥＣＵ）４００に出力する。

ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１と、メモリ（たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む）３０２とを含む。ＥＣＵ３００は、ＢＴ－ＥＣＵ４００から送信されるバッテリ１００の状態、図示しない各種センサからの信号（たとえば、アクセル開度信号、車速信号、等）、等に基づいて、メモリ３０２に記憶されたマップおよびプログラム等の情報に基づいて、電動車両１が所望の状態となるように各機器を制御する。

ＢＴ－ＥＣＵ４００は、図示しない、ＣＰＵ、メモリを含んでおり、監視ユニット２００から出力された、電流ＩＢおよび／または電圧ＶＢに基づいてバッテリ１００の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。ＳＯＣは、バッテリ１００の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で表される。そして、ＢＴ－ＥＣＵ４００は、算出されたＳＯＣをＥＣＵ３００へ出力する。

ＭＧ－ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ、メモリ、ＰＣＵ４０を駆動するための駆動回路、等（図示せず）を含んでおり、ＥＣＵ３００から送信される駆動指令に基づいて、たとえば、インバータのスイッチング素子の駆動制御を行う。

ＨＭＩ－ＥＣＵ６００は、ＣＰＵ、メモリ（図示せず）を含んでおり、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置７００を制御する。ＨＭＩ装置７００は、たとえば、電動車両１のダッシュボードに設けた、マルチインフォメーションディスプレイであってよい。本実施の形態において、ＨＭＩ装置７００には、ＰＣＵ故障表示部（ＰＣＵ故障警告灯）７０１、バッテリ交換表示部（バッテリ交換警告灯）７０２が設けられている。

ＭＧ１０には巻き線（コイル）が含まれている。ＰＣＵ４０に異常が発生した場合、たとえば、インバータのスイッチング素子に異常が発生したとき、ＭＧ１０の各相電流センサに異常が発生したとき、ＭＧ－ＥＣＵ６００の回路（たとえば、ＥＣＵ）に異常が発生したとき、等、ＰＣＵ４０やその周辺機器に異常が発生し故障すると、異常や故障の発生と同時に、コイルによる誘起電圧によって逆起電力が発生し、逆起電力がバッテリ１００に印加される可能性がある。この逆起電力が生じると、瞬間的に大電流が発生するので、ＳＭＲ５０を遮断する等の保護機能が作動する前に、大電流がバッテリ１００に印加されてしまう可能性がある。

大電流がバッテリ１００に印加されると、バッテリ１００のダメージが大きく、バッテリ１００が急激に劣化（急速劣化）することがある。バッテリ１００が急速劣化すると、容量が著しく低下したり、充放電時に大きな発熱を伴ったりすることがあるので、バッテリ１００を交換することが好ましい。

本実施の形態では、逆起電力による大電流がバッテリ１００に印加されたとき、バッテリ１００が急速劣化したか否かを診断する。そして、バッテリ１００が急速劣化している場合、バッテリ１００の交換が必要であることを報知することにより、バッテリ１００に逆起電力が印加された際、バッテリ１００の交換要否の判断を好適に行うことを可能にする。

図２は、本実施の形態における診断装置Ｄｄの一例を示す図である。本実施の形態において、診断装置Ｄｄは、ＥＣＵ３００、ＢＴ－ＥＣＵ４００、および、ＭＧ－ＥＣＵ５００に構成された機能ブロックである。ＩＮＶ故障判定部５１０は、ＭＧ－ＥＣＵ５００に構成された機能ブロックであり、ＰＣＵ４０が故障したか否かを判定する。ＩＮＶ故障判定部５１０は、ＰＣＵ４０のインバータに異常が発生したとき、ＰＣＵ４０の故障であると判定する。なお、ＩＮＶ故障判定部５１０は、インバータの異常発生時に加えて、ＰＣＵ４０によってＭＧ１０を正常に制御できないとき、たとえば、ＭＧ１０の各相電流センサの異常時や、ＭＧ－ＥＣＵ６００のＣＰＵ異常時、等に、ＰＣＵ４０の故障であると判定してもよい。ＩＮＶ故障判定部５１０は、ＰＣＵ４０の故障を判定すると、ＨＭＩ制御部３１０および急速劣化診断部４１０へ、故障信号を出力する。このように、本実施の形態では、ＰＣＵ４０によってＭＧ１０を正常に制御できない事象が生じたとき、大電流がバッテリ１００に印加され、バッテリ１００のダメージが大きくなり、バッテリ１００が急激に劣化（急速劣化）する可能性があると推定する。

ＨＭＩ制御部３１０は、ＥＣＵ３００に構成された機能ブロックであり、ＨＭＩ－ＥＣＵ７００に報知指令を出力する。ＨＭＩ制御部３１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、ＨＭＩ－ＥＣＵ６００に、故障報知を行うよう報知指令を出力する。ＨＭＩ－ＥＣＵ６００は、故障報知の報知指令を受信すると、ＰＣＵ故障表示部７０１で故障表示を行う（ＰＣＵ故障警告灯を点灯する）。

急速劣化診断部４１０は、ＢＴ－ＥＣＵ４００に構成された機能ブロックである。急速劣化診断部４１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、バッテリ１００が急速劣化したか否かを判定する。本実施の形態では、急速劣化診断部４１０は、ＥＣＵ３００を介して故障信号を受信するが、ＥＣＵ３００を介することなく、ＭＧ－ＥＣＵ５００から直接受信してもよい。

急速劣化診断部４１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、電流ＩＢおよび温度ＴＢに基づいて、バッテリ１００が急速劣化したか否かを判定する。図３は、バッテリ１００の急速劣化を判定するための第１マップの一例を示す図である。図３において、横軸は電流ＩＢであり、縦軸は温度ＴＢである。なお、バッテリ１００に逆起電力が印加されている場合、電流ＩＢはバッテリ１００に入力される。図３において、バッテリ１００へ入力される方向の電流値を正としている。図３に示す第１マップにおいて、「○」は、バッテリ１００の急速劣化が生じていない領域を示しており、「×」は、バッテリ１００の急速劣化が生じた領域を示している。バッテリ１００に急速劣化が生じる領域は、バッテリ１００の仕様（特性）や種類等によって異なり、第１マップは、予め実験等により設定される。本実施の形態では、第１マップは、図３に示すように、バッテリ１００の急速劣化が生じる領域は、温度ＴＢが低く、かつ、電流ＩＢが大きい領域に設定されている。これは、温度ＴＢが低いほど、また、電流ＩＢ（入力電流）が大きいほど、リチウムが析出し易いためである。

急速劣化診断部４１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、故障信号の受信時から数秒間にわたって、電流ＩＢおよび温度ＴＢを監視する。そして、電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入ると、急速劣化診断部４１０は、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定する。

また、急速劣化診断部４１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢおよび温度ＴＢに基づいて、バッテリ１００が急速劣化したか否かを判定する。図４は、バッテリ１００の急速劣化を判定するための第２マップの一例を示す図である。図４において、横軸は電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢであり、縦軸は温度ＴＢである。電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢは、電圧ＶＢの時間微分（Ｖ／ｓｅｃ）であり、電圧ＶＢの時間当たりの変化量である。変化速度ΔＶＢは、たとえば、ＢＴ－ＥＣＵ４００は、所定の演算周期毎（たとえば、数ｍｓｅｃ～数十ｍｓｅｃ毎）に、電圧センサ２１０の検出値（電圧ＶＢ）を演算周期で除して、電圧ＶＢの変化速度ΔＶｂを算出する。そして、演算周期毎に算出した変化速度ΔＶｂの単純移動平均を変化速度ΔＶＢとして求める。たとえば、直近の１０個の変化速度ΔＶｂの平均値を、変化速度ΔＶＢとして求めてよい。

図４に示す第２マップにおいて、「○」は、バッテリ１００の急速劣化が生じていない領域を示しており、「×」は、バッテリ１００の急速劣化が生じた領域を示している。バッテリ１００に急速劣化が生じる領域は、バッテリ１００の仕様（特性）や種類等によって異なり、第２マップは、予め実験等により設定される。本実施の形態では、第２マップは、図４に示すように、バッテリ１００の急速劣化が生じる領域は、温度ＴＢが高く、かつ、変化速度ΔＶＢが大きい領域に設定されている。これは、バッテリ１００の劣化による内部抵抗上昇に伴う過電圧増加に対応するためである。

急速劣化診断部４１０は、ＩＮＶ故障判定部５１０から故障信号を受信すると、故障信号の受信時から数秒間にわたって、温度ＴＢおよび電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢを監視する。そして、温度ＴＢおよび変化速度ΔＶＢが、第２マップの「×」の領域に入ると、急速劣化診断部４１０は、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定する。なお、本実施の形態において、電圧ＶＢは、バッテリ１００の単電池（電池セル）の電圧（セル電圧）であり、監視ユニット２００は、各単電池のセル電圧を検出している。そして、少なくともひとつの単電池のセル電圧の変化速度ΔＶＢが、第２マップの「×」の領域に入ると、急速劣化診断部４１０は、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定する。

急速劣化診断部４１０は、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定すると、ＨＭＩ制御部３１０へ劣化信号を出力する。ＨＭＩ制御部３１０は、急速劣化診断部４１０から劣化信号を受信すると、ＨＭＩ－ＥＣＵ６００に、バッテリ１００の交換報知を行うよう報知指令を出力する。ＨＭＩ－ＥＣＵ６００は、交換報知の報知指令を受信すると、バッテリ交換表示部７０２の表示を行う（バッテリ交換警告灯を点灯する）。

図５は、診断装置Ｄｄで実行される、急速劣化診断処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定期間毎に実行される。ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０では、インバータに異常が発生し、インバータが故障したか否かを判定する。インバータが故障していると判定されると、肯定判定されＳ１１へ進む。インバータが故障していないときには、否定判定され、今回のルーチンを終了する。本実施の形態では、ＰＣＵ４０によってＭＧ１０を正常に制御できない事象が生じたとき、大電流がバッテリ１００に印加され、バッテリ１００のダメージが大きくなり、バッテリ１００が急激に劣化（急速劣化）する可能性があると推定する。このため、Ｓ１０では、上記で説明したように、インバータの異常発生時に加えて、ＰＣＵ４０によってＭＧ１０を正常に制御できないとき、インバータに故障が発生していると判定してもよい。

Ｓ１１では、ＰＣＵ故障警告灯を点灯したあと（ＰＣＵ故障表示部７０１で故障表示を行ったあと）、Ｓ１２へ進む。Ｓ１２では、Ｓ１０で肯定判定されたときから数秒間にわたって、電流ＩＢおよび温度ＴＢを監視し、電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入ったか否かを判定する。電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入り、肯定判定されると、Ｓ１４へ進む。電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入らない場合は、否定判定され、Ｓ１３へ進む。

Ｓ１３では、Ｓ１０で肯定判定されたときから数秒間にわたって、電流ＩＢおよびで電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢを監視し、温度ＴＢおよび変化速度ΔＶＢが、第２マップの「×」の領域に入ったか否かを判定する。温度ＴＢおよび変化速度ΔＶＢが、第２マップの「×」の領域に入り、肯定判定されると、Ｓ１４へ進む。温度ＴＢおよび変化速度ΔＶＢが、第２マップの「×」の領域に入らない場合は、否定判定され、今回のルーチンを終了する。

Ｓ１４では、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定する。また、Ｓ１４では、バッテリ交換警告灯を点灯したあと（バッテリ交換表示部７０２の表示を行ったあと）、今回のルーチンを終了する。

本実施の形態によれば、診断装置Ｄｄは、ＰＣＵ４０が故障し、バッテリ１００に逆起電力が印加されたとき、バッテリ１００の温度ＴＢとバッテリに入力された電流ＩＢとに基づいて、または、温度ＴＢとバッテリ１００の電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢとに基づいて、バッテリ１００に急速劣化が生じたか否かを判定している。そして、診断装置Ｄｄは、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定したとき、バッテリ交換表示部７０２の表示を行い（バッテリ交換警告灯を点灯し）、バッテリ１００の交換が必要であることを、報知する。これにより、逆起電力による大電流がバッテリ１００に印加されたとき、バッテリ１００が急速劣化したか否かを診断することができ、また、バッテリ１００の交換要否の判断を好適に行うことができる。

上記実施の形態では、診断装置Ｄｄは、ＥＣＵ３００、ＢＴ－ＥＣＵ４００、および、ＭＧ－ＥＣＵ５００に構成された機能ブロックとして説明した。しかし、診断装置Ｄｄの各機能ブロックは、何れのＥＣＵに構成されてもよい。たとえば、診断装置Ｄｄは、ＥＣＵ３００の機能ブロックとして構成されてよく、ＢＴ－ＥＣＵ４００の機能ブロックとして構成されてよい。

上記実施の形態では、第１マップおよび第２マップを用いて、バッテリ１００の急速劣化を判定していたが、何れか一方のマップのみを用いて、バッテリ１００の急速劣化を判定するようにしてもよい。たとえば、図５のフローチャートにおいて、Ｓ１２を省略してもよく、あるいは、Ｓ１３を省略してもよい。

（変形例）
図６は、変形例において、診断装置Ｄｄで実行される、急速劣化診断処理の一例を示すフローチャートである。この変形例のフローチャートは、図５のフローチャートにおけるＳ１２をＳ２０に置き換えたものである。変形例のＳ２０においては、Ｓ１０で肯定判定されたときから数秒間にわたって、電流ＩＢおよび温度ＴＢを監視し、電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入ったか否かを判定する。電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入り、肯定判定されると、Ｓ１３へ進む。電流ＩＢおよび温度ＴＢが、第１マップの「×」の領域に入らない場合は、否定判定され、今回のルーチンを終了する。

この変形例によれば、バッテリ１００の温度ＴＢとバッテリに入力された電流ＩＢとに基づいて、バッテリ１００に急速劣化が生じたと判定され（Ｓ２０で肯定判定）、かつ、温度ＴＢとバッテリ１００の電圧ＶＢの変化速度ΔＶＢとに基づいて、バッテリ１００に急速劣化が生じと判定されたとき（Ｓ１３で肯定判定）、バッテリ１００に急速劣化が生じたと診断され（判定され）、バッテリ交換表示部７０２の表示を行い（バッテリ交換警告灯を点灯し）、バッテリ１００の交換が必要であることを、報知する（Ｓ１４）。したがって、第１マップおよび第２マップを用いて、急速劣化が生じたと判定されたときに、バッテリ１００に急速劣化が生じたと診断し、バッテリ１００の交換が必要であることを報知するので、より厳格に、バッテリ１００の交換要否の判断を行うことができる。

なお、図１に示す電動車両１はＢＥＶであるが、ＰＨＥＶであってもＨＥＶであってもよい。また、フォークリフト等の産業用車両であってもよい。

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。本発明の範囲は、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及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 電動車両、１０ モータジェネレータ（ＭＧ）、２０ 駆動伝達ギヤ、３０ 駆動輪、４０ ＰＣＵ、５０ ＳＭＲ、１００ バッテリ、２００ 監視ユニット、２１０ 電圧センサ、２２０ 電流センサ、２３０ 温度センサ、３００ ＥＣＵ、３１０ ＨＭＩ制御部、４００ ＢＴ－ＥＣＵ、４１０ 急速劣化診断部、５００ ＭＧ－ＥＣＵ、５１０ ＩＮＶ故障判定部、６００ ＨＭＩ－ＥＣＵ、７００ ＨＭＩ装置、７０１ ＰＣＵ故障表示部、７０２ バッテリ交換表示部、Ｄｄ 診断装置。

Claims (7)

1. バッテリと、前記バッテリに蓄えられた電力によって駆動されるモータジェネレータと、前記バッテリの劣化を診断する診断装置と、を備えた電動車両であって、
   前記診断装置は、
   前記バッテリに逆起電力が印加された場合、前記バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とに基づいて、または、前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する、電動車両。
2. 前記バッテリに蓄えられた電力を前記モータジェネレータに供給し、前記モータジェネレータを制御するパワーコントロールユニットを、さらに備え、
   前記診断装置は、
   前記パワーコントロールユニットが故障したとき、前記バッテリに前記逆起電力が印加された場合であると判定し、前記バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とに基づいて、または、前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定する、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記診断装置は、
   前記バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とをパラメータとした第１マップと、
   前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とをパラメータとした第２マップと、を有し、
   前記第１マップ、または、前記第２マップを用いて、前記バッテリの急速劣化が生じたか否かを判定し、
   前記第１マップは、前記バッテリの温度が低く、かつ、前記バッテリに入力された電流値が大きい領域において、前記バッテリの急速劣化が生じたと判定するよう設定されており、
   前記第２マップは、前記バッテリの温度が高く、かつ、前記バッテリの電圧変化速度が大きい領域において、前記バッテリの急速劣化が生じたと判定するよう設定されている、請求項１または請求項２に記載の電動車両。
4. 前記診断装置は、
   前記バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、または、前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、前記バッテリの交換が必要であると診断する、請求項１または請求項２に記載の電動車両。
5. 前記診断装置は、
   前記バッテリの温度と前記バッテリに入力された電流値とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたと判定し、かつ、前記バッテリの温度と前記バッテリの電圧変化速度とに基づいて、前記バッテリに急速劣化が生じたと判定したとき、前記バッテリの交換が必要であると診断する、請求項１または請求項２に記載の電動車両。
6. 電動車両に動力源として搭載された車両用バッテリの劣化診断方法であって、
   前記車両用バッテリに逆起電力が印加されたか否かを判定するステップと、
   前記車両用バッテリに逆起電力が印加されたときにおける、前記車両用バッテリの温度と前記車両用バッテリに入力された電流値とに基づいて、前記車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するステップと、を含む、車両用バッテリの劣化診断方法。
7. 前記車両用バッテリに逆起電力が印加されたときにおける、前記車両用バッテリの温度と前車両用記バッテリの電圧変化速度とに基づいて、前記車両用バッテリに急速劣化が生じたか否かを判定するステップを、さらに含む、請求項６に記載の車両用バッテリの劣化診断方法。

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