JP5235959B2 - 電池コントローラ及び電圧異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は車両等に搭載される二次電池を複数個接続して構成したバッテリーモジュールに関する。

地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力な二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧を有する二次電池が注目されている。

車両用の二次電池は大電流を流すため、異物の混入による微小な短絡は信頼性の低下や経時劣化の増大を招く。二次電池は正極と負極の間に絶縁層であるセパレータを有する構造になっている。この電極とセパレータの間に導電性の異物（例えば金属片など）が混入すると、正極と負極が微小な短絡を起こし、二次電池の電圧低下異常が発生する。

二次電池の電圧低下異常を検出する技術の一つとして、特許文献１が挙げられる。この技術は、所定のモジュールにおける二次電池の電圧平均値に基づいて、電圧低下異常となった二次電池を検出するものである。

特開２００２−１０５１１号公報

特許文献１では、所定のモジュールにおける二次電池の電圧平均値を複数のモジュールで共通の基準値として用いているが、所定のモジュールのセルコントローラの電圧を検出する電圧測定手段（セルコントローラＩＣ，セルコンＩＣ）自体に異常があった場合には正確に二次電池の電圧低下異常を検出することができない。

すなわち、セルコントローラ自体において、個体差や温度変化による電圧のばらつきの影響により異常が生じていた場合には、異常ではない二次電池に電圧低下異常が発生したと誤判定される問題があった。

複数の単電池が接続された組電池を制御する電池コントローラにおいて、電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、前記複数の単電池を有する電池グループ内における単電池の最小値を検出する最小値検出手段と、前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段により設定した基準値と、前記最小値検出手段により検出した最小値との差が所定値を超えた場合に電圧低下異常があると判定する異常判定手段とを備える。

本発明によれば、電圧測定手段（例えばセルコンＩＣ）の個体差や温度変化による電圧のばらつきの影響を受けることなく、二次電池の電圧低下異常を正確に検出することができる。

円筒形二次電池の構造を示す分解斜視図である。 円筒形二次電池の構造を示す断面図である。 本発明のバッテリーモジュール構造を示す概念図である。 本発明の二次電池の異常判定を行うフロー図（１）である。 本発明の二次電池の異常判定を行うフロー図（２）である。 本発明の二次電池の異常判定をセルコントローラ温度に応じて行うフロー図である。 本発明の二次電池の異常判定を停止時間に応じて行うフロー図である。 本発明のセルコンＩＣの異常判定を行うフロー図である。

以下、図１から図８により本発明を実施するための形態を説明する。

図１は車両用二次電池の１つである円筒形リチウムイオン二次電池の構造を示す分解斜視図である。正極電極１４はアルミニウム等の金属薄膜であり、両面に正極合剤１６が塗布されている。図中上方の長辺部には正極タブ１２が複数設けられている。負極電極１５は銅等の金属薄膜であり、両面に負極合剤１７が塗布されている。図中下方の長辺部には負極タブ１３が複数設けられている。

これら正極電極１４と負極電極１５を樹脂製の軸芯７の周囲に多孔質で絶縁性を有するセパレータ１８を介して捲回し、最外周のセパレータをテープ１９で止めて、電極群８を構成する。尚、捲回方向は右巻きでも左巻きでも構成可能である。

管状の軸芯７の両端には正極集電板（正極集電部品）５と負極集電板（負極集電部品）６が嵌め合いにより固定されている。正極集電部品５には正極タブ１２が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。同様に負極集電部品６には負極タブ１３が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。負極の端子を兼ねる電池容器（電池缶）１の内部には、樹脂製の軸芯７を軸として捲回された電極群８に、正極集電板５，負極集電板６が取り付けられて、収納されている。この際、負極集電板６は負極リード（図示せず）を介して電池容器１に電気的に接続される。その後、非水電解液が電池容器１内に注入される。また、電池容器１と上蓋ケース４との間にはガスケット２が設けられ、このガスケット２により電池容器１の開口部を封口するとともに電気的に絶縁する。正極集電板５の上には電池容器１の開口部を封口するように設けられた電導性を有する上蓋部があり、上蓋部は上蓋３と上蓋ケース４からなる。上蓋ケース４に正極リード９の一方が溶接され、他方が正極集電部品５に溶接されることによって上蓋部と電極群８の正極が電気的に接続される。

正極合剤１６は、正極活物質と、正極導電材と、正極バインダを有する。正極活物質は、リチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム，マンガン酸リチウム，ニッケル酸リチウム，リン酸鉄リチウム，リチウム複合酸化物（コバルト，ニッケル，マンガンから選ばれる２種類以上を含むリチウム酸化物）、などが挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムイオンの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できる物質であれば制限はない。正極導電材の例として、黒鉛やアセチレンブラックなどが挙げられる。正極バインダは、正極活物質と正極導電材、及び正極合剤と正極集電体、を結着させることが可能であり、非水電解液との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やフッ素ゴムなどが挙げられる。正極合剤の形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤の形成方法の例として、正極合剤の構成物質の分散溶液を正極電極上に塗布する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法，スリットダイ塗工法、などが挙げられる。分散溶液の溶媒例として、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）や水が挙げられる。正極合剤１６の塗布厚さの１例としては片側約４０μｍである。

負極合剤１７は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とを有する。なお、負極合剤１７は、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。本発明では、負極活物質として、黒鉛炭素を用いることが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。負極合剤１７の形成方法は、負極電極１５上に負極合剤１７が形成される方法であれば制限はない。負極合剤１７の形成方法の例として、負極合剤１７の構成物質の分散溶液を負極電極１５上に塗工する方法が挙げられる。塗工方法の例として、ロール塗工法，スリットダイ塗工法、などが挙げられる。負極合剤１７の塗布厚さの１例としては片側約４０μｍである。

非水電解液は、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６），フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ６）、などが挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート（ＥＣ），ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），プロピレンカーボネート（ＰＣ），メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、或いは上記溶媒の１種類以上から選ばれる溶媒を混合したもの、が挙げられる。

図２に円筒形電池の概略断面図を示す。樹脂製の軸芯７の周囲に捲回された電極群８には、正極集電板５，負極集電板６が取り付けられて、電池容器１内に収納されている。電極群８のうち、負極の電極は負極集電板６に溶接等で接続され、負極リード１０を介して、電池容器１に電気的に接続されている。

電池容器１内に電極群８と正極集電板５，負極集電板６が収納された後、軸芯７の中央に溶接冶具を通して、電池容器１の缶底と負極リード１０を溶接する。その後、電池容器１内に電解液が注入される。正極集電板５の上には電池容器１の開口部を封口するように設けられた電導性を有する上蓋部があり、上蓋部は上蓋３と上蓋ケース４からなる。上蓋ケース４に正極リード９の一方が溶接され、他方が正極集電部品５に溶接されることによって上蓋部と電極群８の正極が電気的に接続される。電池容器１と上蓋ケース４との間にはガスケット２が設けられ、このガスケット２により電池容器１の開口部を封口するとともに電池容器１と上蓋ケース４とを電気的に絶縁する。これにより、二次電池１１が構成される。

このようにして作成された二次電池１１の内部には、導電性の異物が混入する恐れがある。異物は原材料内に含まれる場合や製造段階での装置からの発塵、溶接や切断などの加工屑などによる場合もある。この異物が電極とセパレータ１８の間に混入すると、正極電極１４と負極電極１５が異物を介して微小短絡し、二次電池１１の電圧が低下する。そこで、二次電池１１の微小短絡の有無を検出するために、エージングを行う。二次電池１１をエージングすると、正常な二次電池は自己放電により緩やかに電圧低下するが、微小短絡が発生した二次電池では、短絡による電圧低下が重畳され、正常な二次電池よりも電圧低下量が大きくなる。エージング前後の二次電池１１の電圧低下量を測定し、所定値を超えた場合には微小短絡が発生した二次電池１１として検出する。

図３に本発明におけるバッテリーモジュールの構成を示す。組電池２０は複数個の二次電池１１が直列に接続され、各二次電池１１の両端子はセルコンＩＣ２１に電気的に接続される。各セルコンＩＣ２１は図示しないセル電圧検出回路を含んでおり、二次電池１１の無負荷電圧を検出する。セルコンＩＣ２１を電圧測定手段ともいう。また、１つのセルコンＩＣ２１により接続される複数の単電池を有するグループを電池グループ又は電池群という。

セルコントローラ３０はこれらの組電池２０が複数個配置され、マイコン２２に電気的に直列に接続されている。ここで、無負荷とはモータ等の負荷を接続していない状態を指し、セルコンＩＣ２１等の回路負荷を接続している状態は含まない。各セルコンＩＣ２１はマイコン２２に通信線で接続されている。マイコン２２は組電池２０の充放電情報など種々の情報を管理する。複数個のセルコントローラ３０がバッテリーコントローラ４０に電気的に接続され、バッテリーコントローラ４０は通信線を介して各セルコントローラ３０の制御及び情報を管理すると共に、車両等の上位システムと通信を行う。なお、本発明においては、セルコントローラ３０やバッテリーコントローラ４０を電池コントローラと表現することも可能である。

また、二次電池１１は、プラス端子及びマイナス端子を介して、直流電力を３相交流電力に変換するインバータ４１と電気的に接続されている。さらに、このインバータ４１は車両駆動用のモータ４２と電気的に接続されている。

マイコン２２には、図４〜図８で後述する処理を実行するための最小値検出手段，基準値設定手段，警告手段，基準値変更手段，代表値検出手段，代表基準値算出手段を備える。なお、最小値検出手段，基準値設定手段，異常判定手段（警告手段），基準値変更手段，温度測定手段，停止時間測定手段，代表値検出手段，代表基準値算出手段については、マイコン２２ではなくバッテリーコントローラ４０に備えて実行させることも可能である。

バッテリーモジュールに搭載された二次電池１１においても、電圧低下異常が発生する可能性がある。この原因は、モジュール製造時や車載後の振動などの外的衝撃や二次電池の充放電により電池缶内部に何らかの応力が加わることで、二次電池１１の内部に浮遊している異物が正極電極１４と負極電極１５の間を微小短絡させているものと考えられる。

図４はバッテリーモジュール内の二次電池１１の電圧低下異常を検出するための判定フローを示す。以下の判定は、マイコン２２の制御部が主体となって実施するものである。

起動時に、マイコン２２はセル電圧測定の指示を各セルコンＩＣ２１へ送信する。セルコンＩＣ２１は、マイコン２２からの指示を受信すると、制御している各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃを測定し（ステップ４０１）、マイコン２２へ送信する。なお、ここでセルコンＩＣ２１は、マイコン２２からのセル電圧測定の指示に基づいてセル電圧の測定を開始したが、これに限らず、上述の指示がなくても自動的にセル電圧を測定する構成にしても良い。

次に、各マイコン２２は、測定した各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃに基づいて、各セルコンＩＣ２１のセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎを求める（ステップ４０２、最小値検出手段による処理）。また、各マイコン２２は、検出した各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃに基づいて、セルコンＩＣ２１毎に各セル電圧から基準値Ｖｓを設定する（ステップ４０３、基準値設定手段による処理）。基準値の設定方法については後述する。

その後、各マイコン２２は、取得した基準値Ｖｓとセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎの差ΔＶｃを算出する（ステップ４０４）。

さらに各マイコン２２は、基準値Ｖｓとセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎの差ΔＶｃが予め定められた値（所定値）より大きいか否かを判断する（ステップ４０５、異常判定手段による処理）。

このとき、ΔＶｃが所定値より大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号（アラーム）を出す（ステップ４０６）。

一方、ΔＶｃが所定値より小さい場合には、問題なく処理を終了する。

ここで、所定値は複数設定できるものとし、所定値が大きくなる毎に例えば、注意→警告→停止というように、アラームレベルを変えてもよい。また、セルコンＩＣ２１毎に検出された各セル電圧の標準偏差σを求め、標準偏差σのｎ倍を所定値として設定する方法もある。このとき、標準偏差σはセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎを除いて算出してもよい。

また、基準値は二次電池１１が自己放電によってのみ電圧低下したときのセル電圧であることが好ましい。しかし、二次電池１１の製造ばらつきやエージング期間に応じて自己放電量は変化するため、固定値に設定することは難しい。そこで、同一セルコンＩＣ内の二次電池を比較水準とする方法がある。例えば、基準値を同一セルコンＩＣ内の各セル電圧の最大値とすることで、自己放電量が最小と想定される二次電池のセル電圧を基準に各二次電池の電圧低下量を比較できる。また、基準値を同一セルコンＩＣ内の各セル電圧の最小値を除いたセル電圧の平均値、または中央値とすることで、標準的な自己放電量と想定される二次電池のセル電圧を基準に各二次電池の電圧低下量を比較することもできる。

図５はバッテリーモジュール内の二次電池１１の電圧低下異常を検出するための判定フローを示す。基本的なフローは図４と同じであるが、電圧測定後の処理をバッテリーコントローラ４０の制御部が主体となって実施する点で異なる。

起動時に、バッテリーコントローラ４０はセル電圧測定の指示を各セルコンＩＣ２１へマイコン２２を介して送信する。セルコンＩＣ２１は、バッテリーコントローラ４０からの指示を受信すると、制御している各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃを測定し（ステップ５０１）、マイコン２２を介してバッテリーコントローラ４０へ送信する。なお、ここではセルコンＩＣ２１は、バッテリーコントローラ４０からのセル電圧測定の指示に基づいてセル電圧の測定を開始したが、これに限らず、上述の指示がなくても自動的にセル電圧を測定する構成にしても良い。

次に、バッテリーコントローラ４０は、測定した各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃに基づいて、セルコンＩＣ２１毎にセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎを求める（ステップ５０２、最小値検出手段による処理）。また、バッテリーコントローラ４０は、検出した各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃに基づいて、セルコンＩＣ２１毎に各セル電圧から基準値Ｖｓを算出する（ステップ５０３、基準値設定手段による処理）。基準値の算出方法については後述する。

その後、バッテリーコントローラ４０は、セルコンＩＣ２１毎に取得した基準値Ｖｓとセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎの差ΔＶｃを算出する（ステップ５０４）。

さらにバッテリーコントローラ４０は、基準値Ｖｓとセル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎの差ΔＶｃが予め定められた値（所定値）より大きいか否かを判断する（ステップ５０５、異常判定手段による処理）。

このとき、ΔＶｃが所定値より大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、異常信号（アラーム）を出す（ステップ５０６）。

一方、ΔＶｃが所定値より小さい場合には、問題なく処理を終了する。

図６は、本発明の応用例として、セルコンＩＣの温度に応じてバッテリーモジュール内の二次電池１１の電圧低下異常を検出するための判定フローを示す。セルコンＩＣの検出電圧は特に温度に依存してばらつきが大きくなる。そのため、温度毎に所定値を変えることで、より高精度の異常判定が可能となる。ステップ６０１からステップ６０４までは、図４のステップ４０１からステップ４０４までと同様の処理を実施する。

セルコンＩＣ２１の内部にセルコンＩＣ２１の温度を検出する回路を含み、判定フローが動作した時のセルコンＩＣ温度Ｔｃを検出する（ステップ６０５、温度測定手段による処理）。

セルコンＩＣ温度Ｔｃがａ未満の場合には所定値Ａを用いて判定する（ステップ６０６、異常判定手段による処理）。また、Ｔｃがａ以上、ｂ以下の場合には所定値Ｂを用いて判定する（ステップ６０７、異常判定手段による処理）。同様に、Ｔｃがｂより大きい場合には所定値Ｃを用いて判定する（ステップ６０８、異常判定手段による処理）。異常信号の種類を温度毎に変更してもよい。

例えば、Ｔｃがａ未満またはｂより大きい場合に異常判定されて異常信号Ａまたは異常信号Ｃが出た場合には、警告レベル（ある一定の時間・距離までは車両の走行を許容し、その後緊急停止とする）とし、Ｔｃがａ以上、ｂ以下の場合で異常判定されて異常信号Ｂが出た場合には緊急停止とするなど、異常信号に応じてバッテリーコントローラ側で任意に動作を選択できる。

ステップ６０６において、ΔＶｃが所定値Ａより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号Ａ（アラームＡ）を出す（ステップ６０９）。一方、ΔＶｃが所定値Ａより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

ステップ６０７において、ΔＶｃが所定値Ｂより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４に異常信号Ｂ（アラームＢ）を出す（ステップ６１０）。一方、ΔＶｃが所定値Ｂより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

ステップ６０８において、ΔＶｃが所定値Ｃより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号Ｃ（アラームＣ）を出す（ステップ６１１）。一方、ΔＶｃが所定値Ｃより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

図７は本発明の応用例として、起動時に直前までの停止時間に応じてバッテリーモジュール内の二次電池１１の電圧低下異常を検出するための判定フローを示す。ステップ７０１からステップ７０４までは、図４のステップ４０１からステップ４０４までと同様の処理を実施する。

バッテリーコントローラ４０の内部に装置（二次電池１１を搭載する車両）が停止している時間を測定できるタイマーを設け、起動時に直前までの停止時間ｔを検出する（ステップ７０５、停止時間測定手段による処理）。停止時間ｔがａ未満の場合には所定値Ａを用いて判定する（ステップ７０６、異常判定手段による処理）。また、ｔがａ以上、ｂ以下の場合には所定値Ｂを用いて判定する（ステップ７０７、異常判定手段による処理）。同様に、ｔがｂより大きい場合には所定値Ｃを用いて判定する（ステップ７０８、異常判定手段による処理）。現行のバッテリーモジュールでは、充放電時に容量調整機能によりセル電圧がほぼ一定に調整される。微小短絡が発生すると、短絡の規模と停止時間に応じてセル電圧が低下する。そのため、停止時間に応じて判定値を変えることにより、電圧低下異常が発生した二次電池を高精度で検出できる。

ステップ７０６において、ΔＶｃが所定値Ａより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号Ａ（アラームＡ）を出す（ステップ７０９）。一方、ΔＶｃが所定値Ａより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

ステップ７０７において、ΔＶｃが所定値Ｂより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号Ｂ（アラームＢ）を出す（ステップ７１０）。一方、ΔＶｃが所定値Ｂより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

ステップ７０８において、ΔＶｃが所定値Ｃより大きい場合には、セル電圧の最小値Ｖｃｍｉｎが検出された二次電池１１において電圧低下異常が発生したと判定し、バッテリーコントローラ４０に異常信号Ｃ（アラームＣ）を出す（ステップ７１１）。一方、ΔＶｃが所定値Ｃより小さい場合には、問題なく処理を終了する。

図８はセルコンＩＣ２１の電圧検出異常を検出するための判定フローを示す。二次電池１１の電圧低下異常を判定する場合、セルコンＩＣ２１がセル電圧を正しく検出していることが前提となる。そのため、図４〜図７において実施する電圧低下異常の判定フローの前後いずれかにおいて、図８に示す判定フローを実施する。セルコンＩＣ２１の電圧検出異常を、二次電池１１の電圧低下異常の判定フローの前に実施することにより、二次電池１１の電圧低下異常の判定結果が正確に実行できることを予め保証することができる。また、セルコンＩＣ２１の電圧検出異常を、二次電池１１の電圧低下異常の判定フローの後に実施することにより、二次電池１１の電圧低下異常の判定結果が正確に実行できたことを事後的に保証することができる。

図８の判定フローは、例えば寒冷地などで二次電池１１を利用する場合に、セルコンＩＣ２１に障害が発生しやすく、このセルコンＩＣ２１が正常に動作しているか否かを定期的に確認することを目的とする。

起動時に、マイコン２２はセル電圧測定の指示を各セルコンＩＣ２１へ送信する。セルコンＩＣ２１は、マイコン２２からの指示を受信すると、制御している各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃを測定し（ステップ８０１）、マイコン２２へ送信する。なお、ここではセルコンＩＣ２１は、マイコン２２からのセル電圧測定の指示に基づいてセル電圧の測定を開始したが、これに限らず、上述の指示がなくても自動的にセル電圧を測定する構成にしても良い。

次に、マイコン２２は、測定した各二次電池１１の無負荷電圧（セル電圧）Ｖｃに基づいて、セルコンＩＣ２１毎にセル電圧の代表値Ｖｃｃを求める（ステップ８０２、代表値算出手段による処理）。代表値は検出された各セル電圧の平均値や中央値を用いて算出される。その際、各セル電圧の最小値を除いて算出しても良い。また、マイコン２２は各セルコンＩＣの代表値からセルコントローラ内の代表基準値Ｖｍｓを算出する（ステップ８０３、代表基準値算出手段による処理）。代表基準値は、各セルコンＩＣ代表値Ｖｃｃの平均値または中央値を用いて算出される。その際、各セルコンＩＣ代表値Ｖｃｃの最小値を除いて算出しても良い。

その後、マイコン２２は、セルコンＩＣの代表値Ｖｃｃとセルコントローラ内の代表基準値Ｖｍｓとの差ΔＶｃｃを算出する（ステップ８０４）。

さらにマイコン２２は、セルコンＩＣの代表値Ｖｃｃとセルコントローラ内の代表基準値Ｖｍｓとの差ΔＶｃｃが予め定められた値（所定値）より大きいか否かを判断する（ステップ８０５）。

このとき、ΔＶｃｃが所定値より大きい場合には、セルコンＩＣに電圧検出異常が発生したと判定し、異常信号（アラーム）を出す（ステップ８０６）。

一方、ΔＶｃｃが所定値より小さい場合には、問題なく処理を終了する。

１ 電池容器
２ ガスケット
３ 上蓋
４ 上蓋ケース
５ 正極集電板
６ 負極集電板
７ 軸芯
８ 電極群
９ 正極リード
１０ 負極リード
１１ 二次電池
１２ 正極タブ
１３ 負極タブ
１４ 正極電極
１５ 負極電極
１６ 正極合剤
１７ 負極合剤
１８ セパレータ
１９ テープ
２０ 組電池
２１ セルコンＩＣ
２２ マイコン
３０ セルコントローラ
４０ バッテリーコントローラ
４１ インバータ
４２ モータ

Claims (13)

1. 複数の単電池を有する電池グループが複数接続されて構成された組電池を制御する電池コントローラであって、
   前記複数の電池グループのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池グループが有する各単電池の電圧を測定する複数の電圧測定手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の最小値を検出する最小値検出手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、電圧低下異常を判断するための基準値を設定する基準値設定手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記基準値と、対応する前記最小値との差が所定値を超えた場合に電圧低下異常があると判定する第１の異常判定手段と、
   を有し、
   さらに前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の電圧の平均値又は中央値を代表値として算出する代表値算出手段と、
   前記代表値算出手段により算出した各電池グループの前記代表値の平均値又は中央値を、前記電圧測定手段の異常を判断するための代表基準値として算出する代表基準値算出手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、前記代表値と、前記代表基準値との差が所定値を超えた場合に前記電圧測定手段の異常判断があると判定する第２の異常判定手段と、
   を有することを特徴とする電池コントローラ。
2. 請求項１に記載の電池コントローラであって、
   前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最大の単電池の電圧を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
3. 請求項１に記載の電池コントローラであって、
   前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最小の単電池の電圧を除く他の単電池の平均電圧を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
4. 請求項１に記載の電池コントローラであって、
   前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最小の単電池の電圧を除く他の単電池の電圧の中央値を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
5. 請求項１に記載の電池コントローラであって、
   前記複数の電圧測定手段の温度を測定する温度測定手段と、
   前記温度測定手段により測定した温度に基づいて、前記基準値を変更する基準値変更手段と、
   を有することを特徴とする電池コントローラ。
6. 請求項１に記載の電池コントローラであって、
   前記組電池を搭載する車両が停止している時間を測定する停止時間測定手段と、
   前記停止時間測定手段により測定した停止時間に基づいて、前記基準値を変更する基準値変更手段と、
   を有することを特徴とする電池コントローラ。
7. 複数の単電池を有する電池グループが複数接続されて構成された組電池を制御する電池コントローラであって、
   前記複数の電池グループのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池グループが有する各単電池の電圧を測定する複数の電圧測定手段を有する第１制御部と、
   前記第１制御部に通信線を介して接続され、前記複数の電圧測定手段によって測定された複数の単電池の電圧を受信する第２制御部と、を有し、
   前記第２制御部は、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の最小値を検出する最小値検出手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、電圧低下異常を判断するための基準値を設定する基準値設定手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、対応する前記基準値と、対応する前記最小値との差が所定値を超えた場合に電圧低下異常があると判定する第１の異常判定手段とを有し、
   さらに前記複数の電池グループ毎に、対応する前記電圧測定手段により測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の電圧の平均値又は中央値を代表値として算出する代表値算出手段と、
   前記代表値算出手段により算出した各電池グループの前記代表値の平均値又は中央値を、前記電圧測定手段の異常を判断するための代表基準値として算出する代表基準値算出手段と、
   前記複数の電池グループ毎に、前記代表値と、前記代表基準値との差が所定値を超えた場合に前記電圧測定手段の異常判断があると判定する第２の異常判定手段とを有することを特徴とする電池コントローラ。
8. 請求項７に記載の電池コントローラであって、
   前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最大の単電池の電圧を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
9. 請求項７に記載の電池コントローラであって、
   前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最小の単電池の電圧を除く他の単電池の平均電圧を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
10. 請求項７に記載の電池コントローラであって、
    前記基準値設定手段は、前記電池グループ内の最小の単電池の電圧を除く他の単電池の電圧の中央値を前記基準値として設定したことを特徴とする電池コントローラ。
11. 請求項７に記載の電池コントローラであって、
    前記第２制御部は、
    前記複数の電圧測定手段の温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段により測定した温度に基づいて、前記基準値を変更する基準値変更手段と、
    を有することを特徴とする電池コントローラ。
12. 複数の単電池を有する電池グループが複数接続されて構成された組電池の電圧異常検出方法であって、
    当該電圧異常検出方法は、第１の制御方法と第２の制御方法を含み、
    前記第１の制御方法は、
    前記複数の電池グループのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池グループが有する各単電池の電圧を測定する複数の電圧測定手段により電圧を測定する電圧測定ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、前記電圧測定ステップにより測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の最小値を検出する最小値検出ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、前記電圧測定ステップにより測定した各単電池の電圧に基づいて、電圧低下異常を判断するための基準値を設定する基準値設定ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、対応する前記基準値と、対応する前記最小値との差が所定値を超えた場合に電圧低下異常があると判定する第１の異常判定ステップと、を有し、
    前記第２の制御方法は、
    前記複数の電池グループのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池グループが有する各単電池の電圧を測定する前記電圧測定ステップで測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の電圧の平均値又は中央値を代表値として算出する代表値算出ステップと、
    前記代表値算出ステップにより算出した各電池グループの前記代表値の平均値又は中央値を、前記電圧測定手段の異常を判断するための代表基準値として算出する代表基準値算出ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、前記代表値と、前記代表基準値との差が所定値を超えた場合に前記電圧測定手段の異常判断があると判定する第２の異常判定ステップと、を有することを特徴とする電圧異常検出方法。
13. 複数の単電池を有する電池グループが複数接続されて構成された組電池の電圧異常検出方法であって、
    前記組電池には、前記複数の電池グループのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池グループが有する各単電池の電圧を測定する複数の電圧測定手段により電圧を測定する電圧測定ステップを有する第１制御部と、
    前記第１の制御部に通信線を介して接続され、前記複数の電圧測定手段によって測定された複数の単電池の電圧を受信する第２制御部と、が設けられ、
    前記第２制御部は、第１の制御方法と第２の制御方法で異常判定を行い、
    前記第１の制御方法は、
    前記複数の電池グループ毎に、前記電圧測定ステップにより測定した各単電池の電圧に基づいて、単電池の最小値を検出する最小値検出ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、前記電圧測定ステップにより測定した各単電池の電圧に基づいて、電圧低下異常を判断するための基準値を設定する基準値設定ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、対応する前記基準値と、対応する前記最小値との差が所定値を超えた場合に電圧低下異常があると判定する第１の異常判定ステップと、を有し、
    第２の制御方法は、前記複数の電池グループのそれぞれに対応した前記電圧測定手段により測定された各単電池の電圧に基づいて、単電池の電圧の平均値又は中央値を代表値として算出する代表値算出ステップと、
    前記代表値算出ステップにより算出した各電池グループの前記代表値の平均値又は中央値を、前記電圧測定手段の異常を判断するための代表基準値として算出する代表基準値算出ステップと、
    前記複数の電池グループ毎に、前記代表値と、前記代表基準値との差が所定値を超えた場合に前記電圧測定手段の異常判断があると判定する第２の異常判定ステップと、を有することを特徴とする電圧異常検出方法。

Images