JP4802453B2 - 電池パック、電池パックの冷却制御方法、および電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Description

この発明は、電池パック、電池パックの冷却制御方法、および電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、複数の冷却ファンによって電池を冷却する電池パックの冷却制御に関する。

近年注目されているハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）や電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）においては、動力源としてモータが搭載され、そのモータに電力を供給する電池が搭載されている。このようなハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電池としては、ニッケル水素やリチウムイオンなど、繰返し充放電可能な二次電池が用いられている。

ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される二次電池は、モータの高出力化に対応して高電圧化されており、一般に、複数の電池セルが直列に接続された電池モジュールがさらに複数直列に接続された電池パックとして構成されている。

このような二次電池においては、充放電時の発熱に対して電池性能を維持するために、電池を冷却するための冷却ファンが一般に設けられている。上述したような複数の電池モジュールからなる電池パックにおける冷却ファンの構成としては、複数の冷却ファンを備える構成のものが知られている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１に開示されるような複数の冷却ファンを備えた電池パックによれば、冷却ファンを１つしか備えない場合に比べて電池パック内の各電池セルを効率的に冷却することができ、また、冷却ファンの１つが停止しても、他の冷却ファンが作動していれば、電池パックの冷却が全く行なわれなくなるという事態を回避することができる。
特開平５−３４３１０５号公報 特開平９−２６７６４６号公報 特開平１０−１２１９６０号公報 実用新案登録第３０８０４７０号公報

しかしながら、複数の冷却ファンによって電池を冷却する場合、いずれかの冷却ファンにおいて回転異常が発生すると、正常に動作している冷却ファンによって冷却されている電池モジュールと回転異常が発生した冷却ファンによって冷却されている電池モジュールとの間に冷却のばらつきが生じる。

電池モジュール間に冷却のばらつきが発生すると、各電池モジュールの間に温度差が生じる。この温度差に起因してＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）のばらつきが大きくなると、過充電になる電池モジュールが発生することを抑制するべくＳＯＣの制御幅を狭くすることになり、結果的に電池の性能を有効利用できなくなる。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の冷却ファンの一部に異常が発生しても冷却のばらつきが抑制される電池パックを提供することである。

また、この発明の別の目的は、複数の冷却ファンの一部に異常が発生しても冷却のばらつきを抑制できる電池パックの冷却制御方法を提供することである。

また、この発明の別の目的は、複数の冷却ファンの一部に異常が発生しても冷却のばらつきを抑制できる電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、電池パックは、電池と、電池を冷却する複数の冷却ファンと、複数の冷却ファンを駆動制御する制御部とを備え、制御部は、回転異常の第１の冷却ファンを検出したとき、その他の正常な第２の冷却ファンの回転数を第１の冷却ファンの回転実績に基づいて決定する。

好ましくは、制御部は、第１の冷却ファンを検出したとき、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数に近づくように第２の冷却ファンの回転数を決定する。

好ましくは、制御部は、第１の冷却ファンを検出したとき、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数と略同等になるように第２の冷却ファンの回転数を決定する。

好ましくは、電池は、複数の電池モジュールを含み、制御部は、第１の冷却ファンを検出したとき、第１の冷却ファンによって冷却される第１の電池モジュールの温度が第２の冷却ファンによって冷却される第２の電池モジュールの温度よりも高い場合は、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数よりも低くなるように第２の冷却ファンの回転数を決定し、第１の電池モジュールの温度が第２の電池モジュールの温度よりも低い場合は、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数よりも高くなるように第２の冷却ファンの回転数を決定する。

好ましくは、制御部は、複数の冷却ファンの各々における回転数指令と回転数実績との偏差に基づいて第１の冷却ファンを検出する。

好ましくは、電池は、複数の電池モジュールを含み、制御部は、複数の電池モジュール間の温度差に基づいて第１の冷却ファンを検出する。

また、この発明によれば、電池パックの冷却制御方法は、複数の冷却ファンによって電池を冷却する電池パックの冷却制御方法であって、複数の冷却ファンを個別に駆動制御する第１のステップと、回転異常の第１の冷却ファンを検出する第２のステップと、第２のステップにおいて第１の冷却ファンが検出されたとき、その他の正常な第２の冷却ファンの回転数を第１の冷却ファンの回転実績に基づいて決定する第３のステップと、第３のステップにおいて決定された回転数で第２の冷却ファンを駆動制御する第４のステップとを備える。

好ましくは、第３のステップにおいて、第２の冷却ファンの回転数は、第１の冷却ファンの回転数に近づくように決定される。

好ましくは、第２の冷却ファンの回転数は、第１の冷却ファンの回転数と略同等になるように決定される。

好ましくは、電池は、複数の電池モジュールを含み、第３のステップは、第１の冷却ファンによって冷却される第１の電池モジュールの温度が第２の冷却ファンによって冷却される第２の電池モジュールの温度よりも高いとき、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数よりも低くなるように第２の冷却ファンの回転数を決定する第１のサブステップと、第１の電池モジュールの温度が第２の電池モジュールの温度よりも低いとき、第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転数よりも高くなるように第２の冷却ファンの回転数を決定する第２のサブステップとを含む。

好ましくは、第２のステップにおいて、第１の冷却ファンは、複数の冷却ファンの各々における回転数指令と回転数実績との偏差に基づいて検出される。

好ましくは、第２のステップにおいて、第１の冷却ファンは、電池を構成する複数の電池モジュール間の温度差に基づいて検出される。

また、この発明によれば、コンピュータ読取可能な記録媒体は、上述したいずれかの電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明による電池パックにおいては、電池を冷却する複数の冷却ファンが備えられ、回転異常の第１の冷却ファンが検出されると、その他の正常な第２の冷却ファンの回転数が第１の冷却ファンの回転実績に基づいて決定され、正常な冷却ファンが回転異常の冷却ファンと協調して駆動制御される。

したがって、この発明によれば、複数の冷却ファンの一部に回転異常が発生したとき、電池の冷却のばらつきを抑制できる。

以下、本発明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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電池パックの構成を示す機能ブロック図である。

図１を参照して、この電池パック１０は、電池モジュール１２〜１６と、冷却ファン１８〜２２と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４と、温度センサ２６〜３０とを備える。

電池モジュール１２〜１６は、直流電源を構成する。電池モジュール１２〜１６の各々は、たとえば６個の電池セルが直列に接続されて構成される。各電池セルは、充放電可能なニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池からなる。そして、電池モジュール１２〜１６は、直列に接続され、高電圧の直流電源を構成する。

冷却ファン１８〜２２は、それぞれ電池モジュール１２〜１６を冷却する。冷却ファン１８〜２２の各々は、ＥＣＵ２４によって駆動制御され、回転により発生する冷却風を対応する電池モジュールに供給することによって、その対応する電池モジュールを冷却する。

ＥＣＵ２４は、冷却ファン１８〜２２を駆動制御する。ＥＣＵ２４は、各冷却ファン１８〜２２の回転数目標値を算出し、その算出した目標値で各冷却ファン１８〜２２が回転するように各冷却ファン１８〜２２の回転を制御する。

また、ＥＣＵ２４は、冷却ファン１８〜２２の回転異常を検出する。ＥＣＵ２４は、各冷却ファン１８〜２２から回転数実績を受け、各冷却ファン１８〜２２において、回転数目標値と回転数実績との偏差が所定のしきい値を超えたとき、その冷却ファンを異常と判断する。

さらに、ＥＣＵ２４は、回転異常の冷却ファンを検出すると、冷却ファン１８〜２２の協調制御を行なう。上述したように、回転異常の冷却ファンが発生したとき、異常を放置すると、電池モジュール１２〜１６間に冷却のばらつきが発生する。そこで、ＥＣＵ２４は、回転異常の冷却ファンが発生したとき、回転異常の冷却ファンによって冷却される電池モジュールと正常な冷却ファンによって冷却される電池モジュールとの間の冷却のばらつきを抑えるために、回転異常の冷却ファンの回転状態に近づくようにその他の正常な冷却ファンの回転数目標値を変更する。この協調制御については、後ほど詳しく説明する。

温度センサ２６〜３０は、電池モジュール１２〜１６に対応して設けられ、それぞれ電池モジュール１２〜１６の温度を検出してＥＣＵ２４へ出力する。

ＥＣＵ２４は、ファン駆動制御部５２〜５６と、協調制御部５８とを含む。ファン駆動制御部５２は、冷却ファン１８の駆動制御を行なう。ファン駆動制御部５２は、温度センサ２６から電池モジュール１２の温度検出値を受け、電池モジュール１２の温度が所定の範囲内に収まるように冷却ファン１８の回転数目標値を算出する。そして、ファン駆動制御部５２は、その算出した回転数目標値で冷却ファン１８が回転するように冷却ファン１８を駆動制御する。

また、ファン駆動制御部５２は、冷却ファン１８の回転数目標値と回転数実績との偏差が所定のしきい値を超えたとき、冷却ファン１８が異常であると判断し、冷却ファン１８が異常である旨を協調制御部５８に通知するとともに、冷却ファン１８の回転数目標値および回転数実績を協調制御部５８へ出力する。

さらに、ファン駆動制御部５２に対応する冷却ファン１８以外の他の冷却ファンが異常であると判断され、後述する協調制御部５８によって冷却ファン１８〜２２の協調制御が実行されるとき、ファン駆動制御部５２は、協調制御部５８から受ける回転数補正係数ｋを回転数目標値に乗算することによって回転数目標値を補正し、その補正された回転数目標値で冷却ファン１８が回転するように冷却ファン１８を駆動制御する。

ファン駆動制御部５４，５６は、それぞれ冷却ファン２０，２２の駆動制御を行なう。ファン駆動制御部５４，５６の動作については、上述したファン駆動制御部５２の説明において、冷却ファン１８をそれぞれ冷却ファン２０，２２に、電池モジュール１２をそれぞれ電池モジュール１４，１６に、温度センサ２６をそれぞれ温度センサ２８，３０に置き換えることによって説明されるので、説明は繰返さない。

協調制御部５８は、ファン駆動制御部５２〜５６によっていずれかの冷却ファンの回転異常が検出されたとき、電池モジュール１２〜１６の冷却のばらつきを抑えるため、冷却ファン１８〜２２の協調制御を実行する。協調制御部５８は、回転異常の冷却ファンに対応するファン駆動制御部からその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａおよび回転数実績Ｆｂａを受け、その受けた回転数目標値Ｆｒａおよび回転数実績Ｆｂａに基づいて回転数補正係数ｋを下式によって算出する。

ｋ＝Ｆｂａ／Ｆｒａ …（１）
そして、協調制御部５８は、回転異常の冷却ファンに対応するファン駆動制御部を除くその他の正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部へその算出した回転数補正係数ｋを出力する。

すなわち、（１）式によれば、回転異常の冷却ファンの回転数実績Ｆｂａがその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａよりも低い場合は、回転数補正係数ｋが１よりも小さくなるので、正常な冷却ファンの回転数目標値は、回転数を低くする方向に変更される。一方、回転異常の冷却ファンの回転数実績Ｆｂａがその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａよりも高い場合は、回転数補正係数ｋが１よりも大きくなるので、正常な冷却ファンの回転数目標値は、回転数を高くする方向に変更される。

これによって、回転異常の冷却ファンの回転数実績Ｆｂａがその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａよりも低い場合は、その回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が上昇するところ、正常な冷却ファンの回転数目標値も回転数を低くする方向に変更されるので、正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度も上昇し、電池モジュール１２〜１６間の冷却のばらつきが抑えられる。

また、回転異常の冷却ファンの回転数実績Ｆｂａがその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａよりも高い場合は、その回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が低下するところ、正常な冷却ファンの回転数目標値も回転数を高くする方向に変更されるので、正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度も低下し、この場合も電池モジュール１２〜１６間の冷却のばらつきが抑えられる。

この電池パック１０においては、冷却ファン１２〜１６に回転異常が発生していないとき、ファン駆動制御部５２〜５６は、それぞれ温度センサ２６〜３０から電池モジュール１２〜１６の温度検出値を受け、その温度検出値が所定の範囲内に収まるように冷却ファン１２〜１６をそれぞれ個別に駆動制御する。このとき、協調制御部５８は、冷却ファン１８〜２２の協調制御を実行しない。

一方、冷却ファン１２〜１６のいずれかにおいて回転異常が発生すると、協調制御部５８は、回転異常の冷却ファンに対応するファン駆動制御部からその冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａおよび回転数実績Ｆｂａを受け、（１）式によって回転数補正係数ｋを算出し、その算出した回転数補正係数ｋを正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部へ出力する。そして、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部は、協調制御部５８から受けた回転数補正係数ｋを用いて回転数目標値を変更し、これによって、冷却ファン１２〜１６のファン協調制御が実行される。

図２は、図１に示した電池パック１０の冷却制御に関する全体処理を示すフローチャートである。

図２を参照して、ＥＣＵ２４のファン駆動制御部５２〜５６は、冷却ファンの駆動制御を実行するか否かを判断し（ステップＳ２）、冷却ファンの駆動制御を実行しないと判断したときは、処理を終了する。

ステップＳ２において、冷却ファンの駆動制御を実行すると判断されると、ファン駆動制御部５２は、温度センサ２６によって検出された電池モジュール１２の温度検出値を温度センサ２６から受ける（ステップＳ４）。同様にして、ファン駆動制御部５４，５６も、温度センサ２８，３０によってそれぞれ検出された電池モジュール１４，１６の温度検出値をそれぞれ温度センサ２８，３０から受ける（ステップＳ４）。

電池モジュール１２の温度が検出されると、ファン駆動制御部５２は、電池モジュール１２の温度が所定の範囲内に収まるように冷却ファン１８の回転数目標値Ｆｒを算出する（ステップＳ６）。同様にして、ファン駆動制御部５４，５６も、電池モジュール１４，１６の温度が所定の範囲内に収まるようにそれぞれ冷却ファン２０，２２の回転数目標値Ｆｒを算出する（ステップＳ６）。

続いて、ファン駆動制御部５２は、冷却ファン１８の回転数実績Ｆｂを検出する（ステップＳ８）。同様にして、ファン駆動制御部５４，５６も、それぞれ冷却ファン２０，２２の回転数実績Ｆｂを検出する（ステップＳ８）。

そして、ファン駆動制御部５２は、算出した回転数目標値Ｆｒで冷却ファン１８が回転するように冷却ファン１８の回転制御を行なう（ステップＳ１０）。同様にして、ファン駆動制御部５４，５６も、それぞれ算出した回転数目標値Ｆｒで冷却ファン２０，２２が回転するようにそれぞれ冷却ファン２０，２２の回転制御を行なう（ステップＳ１０）。

続いて、ファン駆動制御部５２〜５６は、それぞれ冷却ファン１８〜２２の異常検出処理を行なう（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、冷却ファン１８〜２２の回転異常が検出されなかったときは、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ１２において、冷却ファン１８〜２２のいずれかにおいて回転異常が検出されたときは、協調制御部５８は、冷却ファン１８〜２２の協調制御を実行する（ステップＳ１４）。

図３は、図２に示した冷却ファン異常検出処理のフローチャートである。

図３を参照して、ファン駆動制御部５２は、図２に示したステップＳ６において算出した冷却ファン１８の回転数目標値Ｆｒおよび図２に示したステップＳ８において検出した冷却ファン１８の回転数実績Ｆｂに基づいて、冷却ファン１８の回転数偏差ΔＦｂ＝Ｆｒ−Ｆｂを算出する（ステップＳ１００）。そして、ファン駆動制御部５２は、算出した回転数偏差ΔＦｂの絶対値が所定のしきい値Ｆｔｈよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２において、回転数偏差ΔＦｂの絶対値がしきい値Ｆｔｈ以下であると判断されると、ファン駆動制御部５２は、冷却ファン１８を正常と判断し、図２に示したステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ１０２において、算出した回転数偏差ΔＦｂの絶対値が所定のしきい値Ｆｔｈよりも大きいと判断されると、ファン駆動制御部５２は、冷却ファン１８を回転異常と判断し、冷却ファン１８の回転異常が検出された旨を協調制御部５８へ出力する（ステップＳ１０４）。

同様にして、ファン駆動制御部５４，５６も、ステップＳ１００〜Ｓ１０４に従ってそれぞれ冷却ファン２０，２２の異常検出処理を行なう。

図４は、図２に示した冷却ファン協調制御処理のフローチャートである。

図４を参照して、図２に示したステップＳ１２における冷却ファン異常検出処理において冷却ファン１８〜２２のいずれかの回転異常が検出されると、ＥＣＵ２４の協調制御部５８は、冷却ファンの回転異常を検出したファン駆動制御部から回転異常の冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａおよび回転数実績Ｆｂａを受け、上述した（１）式に基づいて回転数補正係数ｋを算出する（ステップＳ１１０）。

そして、協調制御部５８は、その算出した回転数補正係数ｋを正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部へ出力する。そうすると、協調制御部５８から回転数補正係数ｋを受けた正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部の各々は、図２で示したステップＳ６において算出した回転数目標値Ｆｒにその受けた回転数補正係数ｋを乗算して回転数目標値Ｆｒｎ＝ｋ×Ｆｒを算出する（ステップＳ１１２）。

回転数目標値Ｆｒｎを算出した、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部の各々は、その算出した回転数目標値Ｆｒｎで対応する冷却ファンが回転するようにその対応する冷却ファンの回転制御を行なう（ステップＳ１１４）。

協調制御部５８は、ファン駆動制御部５２〜５６のいずれかにおいて冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１１６）、冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過していないときは、ステップＳ１１４に戻って協調制御を継続する。一方、協調制御部５８は、冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過したと判断すると、協調制御処理を終了する。

すなわち、協調制御処理中に回転異常の冷却ファンが正常状態に戻る場合、あるいは、他の正常であった冷却ファンにも異常が発生した場合を考慮して、協調制御部５８は、異常検出から所定時間を経過すると、協調制御処理を一旦終了し、再度、ファン駆動制御部５２〜５６によって冷却ファン異常検出処理を実行するようにしたものである。

以上のように、この実施の形態１によれば、冷却ファン１８〜２２のいずれかにおいて回転異常が検出されると、その他の正常な冷却ファンの回転数が回転数補正係数ｋによって補正され、正常な冷却ファンが回転異常の冷却ファンと協調して駆動制御されるので、複数の冷却ファンの一部に回転異常が発生したとき、電池パック１０の冷却のばらつきが抑制される。

なお、上記においては、回転異常の冷却ファンの回転数目標値Ｆｒａおよび回転数実績Ｆｂａによって算出される回転数補正係数ｋによって、正常な冷却ファンの回転数は、回転異常の冷却ファンの回転数実績に近づく方向に補正されるが、正常な冷却ファンの回転数を回転異常の冷却ファンの回転数実績と略同等にしてもよい。この場合、全ての冷却ファンが略同等の回転数に回転制御されるので、これによっても、同様に、電池パック１０の冷却のばらつきが抑制される。

［実施の形態２］
実施の形態２による電池パックにおいては、実施の形態１による電池パック１０と冷却ファンの異常検出処理が異なる。

再び図１を参照して、実施の形態２による電池パック１０Ａは、実施の形態１による電池パック１０の構成において、ＥＣＵ２４に代えてＥＣＵ２４Ａを備える。ＥＣＵ２４Ａは、ファン駆動制御部５２Ａ〜５６Ａと、協調制御部５８Ａとを含む。

ファン駆動制御部５２Ａは、温度センサ２６から受けた電池モジュール１２の温度検出値を協調制御部５８Ａへ出力する。そして、ファン駆動制御部５２Ａのその他の動作は、冷却ファン１８の異常検出動作を除いて実施の形態１におけるファン駆動制御部５２の動作と同じである。

ファン駆動制御部５４Ａ，５６Ａは、それぞれ温度センサ２８，３０から受けた電池モジュール１４，１６の温度検出値を協調制御部５８Ａへ出力する。そして、ファン駆動制御部５４Ａ，５６Ａのその他の動作も、ファン駆動制御部５２Ａの場合と同様に、それぞれ冷却ファン２０，２２の異常検出動作を除いて実施の形態１におけるファン駆動制御部５４，５６の動作と同じである。

なお、冷却ファン１８〜２２の異常検出は、この実施の形態２では、後述する協調制御部５８Ａにおいて行なわれる。

協調制御部５８Ａは、ファン駆動制御部５２Ａ〜５６Ａからそれぞれ電池モジュール１２〜１６の温度検出値を受けると、各電池モジュール１２〜１６間の温度ばらつきΔＴを算出する。そして、協調制御部５８Ａは、各電池モジュール１２〜１６間の温度ばらつきΔＴの絶対値が所定のしきい値を超えているとき、冷却ファン１８〜２２のいずれかに回転異常の冷却ファンがあるものと判断し、温度が大きく外れている電池モジュールに対応する冷却ファンを回転異常の冷却ファンとして検出する。

協調制御部５８Ａは、回転異常の冷却ファンを検出すると、電池モジュール１２〜１６の冷却のばらつきを抑えるため、冷却ファン１８〜２２の協調制御を実行する。この協調制御については、実施の形態１における協調制御部５８の動作と同じであるので、その説明は繰返さない。

図５は、実施の形態２における冷却ファンの異常検出処理のフローチャートである。なお、実施の形態２による電池パック１０Ａの冷却制御に関する全体処理は、図２に示したフローチャートと同じであり、冷却ファンの協調制御処理は、図４に示したフローチャートと同じであるので、それらの説明は繰返さない。

図５を参照して、協調制御部５８Ａは、温度センサ２６〜３０によってそれぞれ検出された電池モジュール１２〜１６の温度をファン駆動制御部５２Ａ〜５６Ａから受け、その受けた各電池モジュール１２〜１６の温度に基づいて電池モジュール１２〜１６間の温度ばらつきΔＴを算出する（ステップＳ１２０）。そして、協調制御部５８Ａは、その算出した温度ばらつきΔＴの絶対値が所定のしきい値Ｔｔｈよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１２２）。

ステップＳ１２２において、温度ばらつきΔＴの絶対値がしきい値Ｔｔｈ以下であると判断されると、協調制御部５８Ａは、回転異常の冷却ファンは無いものと判断し、図２に示したステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ１２２において、温度ばらつきΔＴの絶対値が所定のしきい値Ｔｔｈよりも大きいと判断されると、協調制御部５８Ａは、他の電池モジュールに比べて温度が大きくばらついている電池モジュールに対応する冷却ファンを回転異常と判断する（ステップＳ１２４）。

以上のように、この実施の形態２によれば、電池モジュール１２〜１６間の温度ばらつきに基づいて異常検出を行なうようにしたので、電池の冷却のばらつきをより確実に抑制できる。

［実施の形態３］
実施の形態３による電池パックにおいては、実施の形態１による電池パック１０と冷却ファンの協調制御処理が異なる。

再び図１を参照して、実施の形態３による電池パック１０Ｂは、実施の形態１による電池パック１０の構成において、ＥＣＵ２４に代えてＥＣＵ２４Ｂを備える。そして、ＥＣＵ２４Ｂは、ＥＣＵ２４の構成において、協調制御部５８に代えて協調制御部５８Ｂを含む。

協調制御部５８Ｂは、ファン駆動制御部５２〜５６によっていずれかの冷却ファンの回転異常が検出されたとき、ファン駆動制御部５２〜５６からそれぞれ電池モジュール１２〜１６の温度検出値を受け、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度を正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度と比較する。

そして、協調制御部５８Ｂは、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度よりも高いときは、異常検出された冷却ファンの回転数が低下することによってその冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が上昇したものと判断し、回転異常の冷却ファンの回転数実績よりも回転数目標値を低くするように、その他の正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部へ制御指令を出力する。

また、協調制御部５８Ｂは、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度以下のときは、異常検出された冷却ファンの回転数が上昇することによってその冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が低下したものと判断し、回転異常の冷却ファンの回転数実績よりも回転数目標値を高くするように、その他の正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部へ制御指令を出力する。

そして、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部は、協調制御部５８Ｂから制御指令を受けると、対応する冷却ファンの回転数目標値を回転異常の冷却ファンの回転数実績に基づいて設定し、その回転数目標値でその対応する冷却ファンの回転制御を行なう。

図６は、実施の形態３における冷却ファンの協調制御処理のフローチャートである。なお、実施の形態３による電池パック１０Ｂの冷却制御に関する全体処理は、図２に示したフローチャートと同じであり、冷却ファンの異常検出処理は、図３に示したフローチャートと同じであるので、それらの説明は繰返さない。

図６を参照して、協調制御部５８Ｂは、ファン駆動制御部５２〜５６によっていずれかの冷却ファンの回転異常が検出されると、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度よりも高いか否かを判断する（ステップＳ１３０）。ここで、正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度は、正常な冷却ファンのいずれかに対応する電池モジュールの温度であってもよいし、全ての正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度の平均値などでもよい。

ステップＳ１３０において、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度よりも高いと判断されると、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部の各々は、協調制御部５８Ｂから受ける制御指令に応じて、回転異常の冷却ファンの回転数実績よりも回転数が低くなるように回転数目標値を設定する（ステップＳ１３２）。

一方、ステップＳ１３０において、回転異常の冷却ファンに対応する電池モジュールの温度が正常な冷却ファンに対応する電池モジュールの温度以下であると判断されると、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部の各々は、協調制御部５８Ｂから受ける制御指令に応じて、回転異常の冷却ファンの回転数実績よりも回転数が高くなるように回転数目標値を設定する（ステップＳ１３４）。

そして、正常な冷却ファンに対応するファン駆動制御部の各々は、その設定した回転数目標値で対応する冷却ファンが回転するように、その対応する冷却ファンの回転制御を行なう（ステップＳ１３６）。

協調制御部５８Ｂは、ファン駆動制御部５２〜５６のいずれかにおいて冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１３８）、冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過していないときは、ステップＳ１３６に戻って協調制御を継続する。一方、協調制御部５８Ｂは、冷却ファンの異常検出がされてから所定時間が経過したと判断すると、協調制御処理を終了する。

なお、上記においては、ファン駆動制御部５２〜５６によっていずれかの冷却ファンの回転異常が検出されたとき、正常な冷却ファンの回転数目標値を回転異常の冷却ファンの回転数実績と略同等に設定するようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態３によれば、電池モジュール１２〜１６の温度に基づいてファン協調制御を行なうようにしたので、電池の冷却のばらつきをより確実に抑制できる。

なお、上記の実施の形態１〜３において、ＥＣＵ２４，２４Ａ，２４Ｂによる電池パック１０，１０Ａ，１０Ｂの冷却制御は、実際には、ＥＣＵ２４，２４Ａ，２４Ｂに含まれるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれる。上記の各実施の形態において、ＣＰＵは、対応する図２〜図６に示されるフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して対応する図２〜図６に示されるフローチャートに従って電池パック１０，１０Ａ，１０Ｂの冷却制御を行なう。したがって、上記の各実施の形態において、ＲＯＭは、対応する図２〜図６に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。なお、上記において、ＥＣＵ２４，２４Ａ，２４Ｂは、「制御部」を構成する。

なお、特に詳しく説明しないが、電池パックは、実施の形態２における冷却ファンの協調制御処理を実施の形態３で説明した協調制御処理に代えたものであってもよい。

また、上記の各実施の形態におけるＥＣＵに含まれる協調制御部とファン駆動制御部との機能分担は、上記のものに限られるものではない。上記の各実施の形態におけるファン駆動制御部の機能の一部を協調制御部が担ってもよいし、反対に、協調制御部の機能の一部をファン駆動制御部が担ってもよい。

また、上記の各実施の形態においては、１つの電池モジュールに対して冷却ファンが１つ設けられる場合が示されているが、この発明の適用範囲は、電池モジュールと冷却ファンとが一対一で設けられる場合に限られるものではなく、１つの電池モジュールに対して複数の冷却ファンが設けられている電池パック、あるいは電池パック全体に複数の冷却ファンが設けられている電池パック一般に適用することができる。

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。

この発明の実施の形態１による電池パックの構成を示す機能ブロック図である。 図１に示す電池パックの冷却制御に関する全体処理を示すフローチャートである。 図２に示す冷却ファン異常検出処理のフローチャートである。 図２に示す冷却ファン協調制御処理のフローチャートである。 実施の形態２における冷却ファンの異常検出処理のフローチャートである。 実施の形態３における冷却ファンの協調制御処理のフローチャートである。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ 電池パック、１２〜１６ 電池モジュール、１８〜２２ 冷却ファン、２４，２４Ａ，２４Ｂ ＥＣＵ、２６〜３０ 温度センサ、５２〜５４，５２Ａ〜５４Ａ ファン駆動制御部、５８，５８Ａ，５８Ｂ 協調制御部。

Claims (11)

1. 電池と、
   前記電池を冷却する複数の冷却ファンと、
   前記複数の冷却ファンを駆動制御する制御部とを備え、
   前記電池は、複数の電池モジュールを含み、
   前記複数の冷却ファンは、前記複数の電池モジュールに対応して設けられ、
   前記制御部は、回転異常の第１の冷却ファンを検出したとき、その他の正常な第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数に近づくように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する、電池パック。
2. 前記制御部は、前記第１の冷却ファンを検出したとき、前記第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数と同等になるように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する、請求項１に記載の電池パック。
3. 電池と、
   前記電池を冷却する複数の冷却ファンと、
   前記複数の冷却ファンを駆動制御する制御部とを備え、
   前記電池は、複数の電池モジュールを含み、
   前記制御部は、回転異常の第１の冷却ファンを検出したとき、前記第１の冷却ファンによって冷却される第１の電池モジュールの温度がその他の正常な第２の冷却ファンによって冷却される第２の電池モジュールの温度よりも高い場合は、前記第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数よりも低くなるように前記第２の冷却ファンの回転数を決定し、前記第１の電池モジュールの温度が前記第２の電池モジュールの温度よりも低い場合は、前記第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数よりも高くなるように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する、電池パック。
4. 前記制御部は、前記複数の冷却ファンの各々における回転数指令と回転数実績との偏差に基づいて前記第１の冷却ファンを検出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電池パック。
5. 前記制御部は、前記複数の電池モジュール間の温度差に基づいて前記第１の冷却ファンを検出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電池パック。
6. 複数の冷却ファンによって電池を冷却する電池パックの冷却制御方法であって、
   前記電池は、複数の電池モジュールを含み、
   前記複数の冷却ファンは、前記複数の電池モジュールに対応して設けられ、
   前記冷却制御方法は、
   前記複数の冷却ファンを個別に駆動制御する第１のステップと、
   回転異常の第１の冷却ファンを検出する第２のステップと、
   前記第２のステップにおいて前記第１の冷却ファンが検出されたとき、その他の正常な第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数に近づくように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する第３のステップと、
   前記第３のステップにおいて決定された回転数で前記第２の冷却ファンを駆動制御する第４のステップとを含む、電池パックの冷却制御方法。
7. 前記第３のステップにおいて、前記第２の冷却ファンの回転数は、前記第１の冷却ファンの回転数と同等になるように決定される、請求項６に記載の電池パックの冷却制御方法。
8. 複数の冷却ファンによって電池を冷却する電池パックの冷却制御方法であって、
   前記電池は、複数の電池モジュールを含み、
   前記冷却制御方法は、
   前記複数の冷却ファンを個別に駆動制御する第１のステップと、
   回転異常の第１の冷却ファンを検出する第２のステップと、
   前記第２のステップにおいて前記第１の冷却ファンが検出された場合に、前記第１の冷却ファンによって冷却される第１の電池モジュールの温度がその他の正常な第２の冷却ファンによって冷却される第２の電池モジュールの温度よりも高いとき、前記第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数よりも低くなるように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する第３のステップと、
   前記第２のステップにおいて前記第１の冷却ファンが検出された場合に、前記第１の電池モジュールの温度が前記第２の電池モジュールの温度よりも低いとき、前記第２の冷却ファンの回転数が前記第１の冷却ファンの回転数よりも高くなるように前記第２の冷却ファンの回転数を決定する第４のステップとを含む、電池パックの冷却制御方法。
9. 前記第２のステップにおいて、前記第１の冷却ファンは、前記複数の冷却ファンの各々における回転数指令と回転数実績との偏差に基づいて検出される、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の電池パックの冷却制御方法。
10. 前記第２のステップにおいて、前記第１の冷却ファンは、前記電池を構成する複数の電池モジュール間の温度差に基づいて検出される、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の電池パックの冷却制御方法。
11. 請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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