JP5472472B2 - 蓄電システムおよび蓄電ブロックの状態を判別する方法 - Google Patents

Description

本発明は、電流遮断器をそれぞれ有する複数の蓄電素子が並列に接続された蓄電ブロックにおいて、電流遮断器の作動状態を判別する蓄電システムに関する。

特許文献１に記載の集合電池では、複数の電池を並列に接続した構成において、並列に接続された各単電池に対してヒューズを接続している。ヒューズは、過大な電流が流れたときに溶断することにより、電流経路を遮断する。また、特許文献２に記載の技術では、電池の内部抵抗の変化に基づいて、電池に含まれる電流遮断機構の作動を検出している。

特開平０５−２７５１１６号公報 特開２００８−１８２７７９号公報 特開２０１１−１３５６５７号公報

複数の電池が並列に接続された構成では、電流遮断器の作動数に応じて、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が変化する。具体的には、電流遮断器の作動数が増加すると、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が上昇してしまい、電池に対する電流負荷が増加してしまう。したがって、電池の充放電を制御するうえでは、電流遮断器の作動を検知する必要がある。本発明は、特許文献２に記載の技術とは異なる方法によって、電流遮断器の作動を検知するものである。

本願第１の発明である蓄電システムは、並列に接続された複数の蓄電素子を有する蓄電ブロックと、蓄電ブロックの電圧を検出する電圧センサと、蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有する。各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有する。コントローラは、電圧センサによる検出電圧を用いて、蓄電ブロックに流れる推定電流値を算出する。また、コントローラは、第１比率および第２比率の対応関係を用いて、電流遮断器が遮断状態にあるか否かを判別する。第１比率とは、推定電流値と、蓄電ブロックに流れる基準電流値との比率である。第２比率とは、蓄電ブロックを構成する蓄電素子の総数と、遮断状態にない電流遮断器の総数との比率である。

第１比率および第２比率が特定の対応関係にあることを利用することにより、電流遮断器が遮断状態であるか否かを判別することができる。第１比率は、推定電流値および基準電流値から算出できる。第２比率のうち、蓄電ブロックを構成する蓄電素子の総数は、予め分かっている。したがって、第１比率および第２比率の対応関係から、遮断状態にない電流遮断器の総数を算出することができる。蓄電ブロックを構成する蓄電素子の総数から、遮断状態にない電流遮断器の総数を減算すれば、遮断状態にある電流遮断器の総数（遮断数）を特定することができる。遮断数が、０から正の整数に変化すれば、電流遮断器が遮断状態となったことを判別することができる。

電流センサを用いて、蓄電ブロックに流れる電流値を検出するとき、基準電流値としては、電流センサによって検出された電流値（検出電流値）を用いることができる。推定電流値は、検出電圧から算出され、検出電圧は、遮断数に応じて変化する。ここで、電流遮断器が遮断状態になると、遮断状態にある電流遮断器を有する蓄電素子には、電流が流れなくなるため、蓄電ブロックの電圧は、遮断状態にある電流遮断器を含まない蓄電ブロックの電圧よりも、変化しやすくなる。

したがって、検出電圧から算出される推定電流値は、遮断数を反映した値となる。一方、検出電流値は、蓄電ブロックに流れる電流値であり、遮断数に依存しない。言い換えれば、電流遮断器が遮断状態となっても、検出電流値は、変化しないため、電流遮断器の遮断状態を判別するときの基準電流値として用いることができる。

推定電流値および検出電流値から算出される第１比率は、第２比率と対応関係があるため、この対応関係を用いることにより、電流遮断器が遮断状態にあることを判別したり、遮断状態にある電流遮断器の数を特定したりすることができる。

複数の蓄電ブロックが直列に接続されているとき、基準電流値としては、遮断状態にある電流遮断器を含まない蓄電ブロック（正常な蓄電ブロックという）における推定電流値とすることができる。上述したように、推定電流値の算出に用いられる検出電圧は、遮断数に応じて変化する。したがって、正常な蓄電ブロックにおける推定電流値を、比較対象となる基準電流値として用いれば、第１比率および第２比率は、特定の対応関係となる。この対応関係を用いることにより、電流遮断器が遮断状態となったことを判別したり、遮断状態にある電流遮断器の総数を特定したりすることができる。

各蓄電ブロックと、遮断状態にある電流遮断器の総数との対応関係を示す情報を、メモリに記憶しておくことができる。ここで、メモリに記憶された情報を参照することにより、遮断状態にある電流遮断器を含まない蓄電ブロックを特定することができる。そして、特定した蓄電ブロックの推定電流値を、基準電流値として用いることができる。遮断状態にある電流遮断器を含まない蓄電ブロックが複数存在するとき、基準電流値としては、これらの蓄電ブロックにおける推定電流値の中央値を用いることができる。又は、基準電流値として、中央値を基準とした所定範囲に含まれる複数の推定電流値を平均した値を用いることができる。

コントローラは、下記式（I）の条件を満たすとき、電流遮断器が遮断状態であることを判別することができる。

式（I）において、Ｉ１は、推定電流値であり、Ｉ２は、基準電流値であり、Ｎは、蓄電ブロックを構成する蓄電素子の総数であり、ｍは、遮断状態にある電流遮断器の総数である。

Ｉ１／Ｉ２の値は、Ｎ／（Ｎ−ｍ）の値と等しくなる。したがって、Ｎ／（Ｎ−ｍ）の逆数をＩ１／Ｉ２の値に乗算すれば、乗算後の値が１となる。この条件を確認することにより、電流遮断器が遮断状態にあることを判別することができる。

電流遮断器としては、ヒューズ、ＰＴＣ素子又は、電流遮断弁を用いることができる。ヒューズは、溶断によって電流経路を遮断する。ＰＴＣ素子は、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって、電流経路を遮断する。電流遮断弁は、蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、電流経路を遮断する。

本願第２の発明は、並列に接続された複数の蓄電素子を有する蓄電ブロックの状態を判別する方法である。各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有する。まず、電圧センサによる検出電圧を用いて、蓄電ブロックに流れる推定電流値を算出する。そして、本願第１の発明で説明した第１比率および第２比率の対応関係を用いて、電流遮断器が遮断状態にあるか否かを判別する。本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。

電池システムの構成を示す図である。 組電池の構成を示す図である。 単電池の構成を示す図である。 実施例１において、遮断数を特定する処理を示すフローチャートである。 電池ブロックおよび遮断数の対応関係を示すマップである。 実施例２において、遮断数を特定する処理を示すフローチャートである。 実施例２の変形例において、遮断数を特定する処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である電池システム（蓄電システムに相当する）について、図１を用いて説明する。図１は、電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載されている。

車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池だけを備えている。

組電池１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。組電池１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を負荷（具体的には、後述する昇圧回路３２）と接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。

組電池１０を負荷と接続するとき、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流を流すことができ、突入電流が流れるのを抑制することができる。

次に、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および負荷の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ready-On）となる。一方、組電池１０および負荷の接続を遮断するとき、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、図１に示す電池システムの動作は停止する。

昇圧回路３３は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３４に出力する。また、昇圧回路３３は、インバータ３４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。昇圧回路３３は、コントローラ４０からの制御信号を受けて動作する。本実施例の電池システムでは、昇圧回路３３を用いているが、昇圧回路３３を省略することもできる。

インバータ３４は、昇圧回路３３から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ３５に出力する。また、インバータ３４は、モータ・ジェネレータ３５が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路３３に出力する。モータ・ジェネレータ３５としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。

モータ・ジェネレータ３５は、インバータ３４からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。組電池１０の出力電力を用いて車両を走行させるとき、モータ・ジェネレータ３５によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。

車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ３５は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ３４は、モータ・ジェネレータ３５が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路３３に出力する。昇圧回路３３は、インバータ３４からの電力を組電池１０に出力する。これにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。

図２は、組電池１０の構成を示す。組電池１０は、直列に接続された複数の電池ブロック（蓄電ブロックに相当する）１１を有する。複数の電池ブロック１１を直列に接続することにより、組電池１０の出力電圧を確保することができる。ここで、電池ブロック１１の数は、組電池１０に対して要求される電圧を考慮して、適宜設定することができる。

各電池ブロック１１は、並列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１２を有する。複数の単電池１２を並列に接続することにより、電池ブロック１１（組電池１０）の満充電容量を増やすことができ、組電池１０の出力を用いて車両を走行させるときの距離を延ばすことができる。各電池ブロック１１を構成する単電池１２の数は、組電池１０に要求される満充電容量を考慮して、適宜設定することができる。ここで、電池ブロック１１を構成する単電池１２の数をＮとする。

複数の電池ブロック１１は、直列に接続されているため、各電池ブロック１１には、等しい電流が流れる。各電池ブロック１１では、複数の単電池１２が並列に接続されているため、各単電池１２に流れる電流値は、電池ブロック１１に流れる電流値を、電池ブロック１１を構成する単電池１２の数（総数）で除算した電流値となる。具体的には、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数がＮ個であり、電池ブロック１１に流れる電流値がＩｓであるとき、各単電池１２に流れる電流値は、Ｉｓ／Ｎとなる。ここでは、電池ブロック１１を構成する複数の単電池１２において、内部抵抗のバラツキが発生していないものとしている。

単電池１２としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。例えば、単電池１２としては、１８６５０型の電池を用いることができる。１８６５０型の電池は、いわゆる円筒型の電池であり、直径が１８［ｍｍ］であり、長さが６５．０［ｍｍ］である。円筒型の電池とは、電池ケースが円筒状に形成されており、電池ケースの内部には、充放電を行う発電要素が収容されている。発電要素の構成については、後述する。

単電池１２は、図３に示すように、発電要素１２ａおよび電流遮断器１２ｂを有する。発電要素１２ａおよび電流遮断器１２ｂは、単電池１２の外装を構成する電池ケースに収容されている。発電要素１２ａは、充放電を行う要素であり、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されるセパレータとを有する。正極板は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極板は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。正極活物質層は、正極活物質や導電剤などを含んでおり、負極活物質層は、負極活物質や導電剤などを含んでいる。

単電池１２としてリチウムイオン二次電池を用いるときには、例えば、正極板の集電板をアルミニウムで形成し、負極板の集電板を銅で形成することができる。また、正極活物質としては、例えば、LiCo_1/3Ni_1/3Mn_1/3O₂を用い、負極活物質としては、例えば、カーボンを用いることができる。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみ込んでいる。電解液を用いる代わりに、正極板および負極板の間に、固体電解質層を配置することもできる。

電流遮断器１２ｂは、単電池１２の内部における電流経路を遮断するために用いられる。すなわち、電流遮断器１２ｂが作動することにより、単電池１２の内部における電流経路が遮断される。電流遮断器１２ｂとしては、例えば、ヒューズ、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子又は、電流遮断弁を用いることができる。これらの電流遮断器１２ｂは、個別に用いることもできるし、併用することもできる。

電流遮断器１２ｂとしてのヒューズは、ヒューズに流れる電流に応じて溶断する。ヒューズを溶断させることにより、単電池１２の内部における電流経路を機械的に遮断することができる。これにより、発電要素１２ａに過大な電流が流れるのを防止して、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。電流遮断器１２ｂとしてのヒューズは、電池ケースに収容することもできるし、電池ケースの外部に設けることもできる。電池ケースの外部にヒューズを設ける場合には、各単電池１２に対してヒューズが設けられ、ヒューズは、単電池１２と直列に接続される。

電流遮断器１２ｂとしてのＰＴＣ素子は、単電池１２の電流経路に配置されており、ＰＴＣ素子の温度上昇に応じて抵抗を増加させる。ＰＴＣ素子に流れる電流が増加すると、ジュール熱によってＰＴＣ素子の温度が上昇する。ＰＴＣ素子の温度上昇に応じて、ＰＴＣ素子の抵抗が増加することにより、ＰＴＣ素子において、電流を遮断することができる。これにより、発電要素１２ａに過大な電流が流れるのを防止して、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。

電流遮断器１２ｂとしての電流遮断弁は、単電池１２の内圧上昇に応じて変形し、発電要素１２ａとの機械的な接続を断つことにより、単電池１２の内部における電流経路を遮断することができる。単電池１２の内部は、密閉状態となっており、過充電などによって発電要素１２ａからガスが発生すると、単電池１２の内圧が上昇する。発電要素１２ａからガスが発生しているときには、単電池１２（発電要素１２ａ）は異常状態となる。単電池１２の内圧が上昇することに応じて、電流遮断弁を変形させることにより、発電要素１２ａとの機械的な接続を断つことができる。これにより、異常状態にある発電要素１２ａに充放電電流が流れるのを阻止し、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。

図１に示す監視ユニット（電圧センサに相当する）２０は、各電池ブロック１１の電圧を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。温度センサ３１は、各電池ブロック１１の温度を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。ここで、温度センサ３１は、各電池ブロック１１に設けることもできるし、組電池１０に対して１つだけ設けることもできる。

電流センサ３２は、組電池１０に流れる電流値を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。例えば、組電池１０を放電しているときには、電流センサ３２によって検出された電流値として、正の値を用いることができる。また、組電池１０を充電しているときには、電流センサ３２によって検出された電流値として、負の値を用いることができる。電流センサ３２は、組電池１０に流れる電流値を検出できればよく、正極ラインＰＬではなく、負極ラインＮＬに設けることもできる。また、複数の電流センサ３２を用いることもできる。なお、コストや体格などを考慮すると、本実施例のように、１つの組電池１０に対して１つの電流センサ３２を用いることが好ましい。

コントローラ４０は、メモリ４１を内蔵しており、メモリ４１は、コントローラ４０を動作させるためのプログラムや、特定の情報を記憶している。メモリ４１は、コントローラ４０の外部に設けることもできる。

上述したように、各電池ブロック１１に流れる電流値は、電流センサ３２を用いて検出することができる。組電池１０を構成する複数の電池ブロック１１は、直列に接続されているため、電流センサ３２を用いることにより、各電池ブロック１１に流れる電流値を検出することができる。ここでの電流値を、検出電流値という。

一方、各電池ブロック１１の電圧値に基づいて、各電池ブロック１１に流れる電流値を推定することができる。ここでの電流値を、推定電流値という。推定電流値を推定する方法については、後述する。

検出電流値Ｉｒおよび推定電流値Ｉｍは、下記式（１）の関係を有する。

式（１）において、Ｎは、各電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数である。ｍは、各電池ブロック１１において、作動状態にある電流遮断器１２ｂの総数（遮断数）を示す。電流遮断器１２ｂは、各単電池１２に設けられているため、遮断数ｍは、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２の総数となる。電池ブロック１１において、すべての電流遮断器１２ｂが作動していないときには、遮断数ｍが０となる。

電流遮断器１２ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１２ｂの数に応じて、電池ブロック１１の内部抵抗が上昇する。すなわち、電流遮断器１２ｂが作動する前の電池ブロック１１の内部抵抗Ｒａと、電流遮断器１２ｂが作動した後の電池ブロック１１の内部抵抗Ｒｂとは、下記式（２）に示す関係を有する。

電流遮断器１２ｂが作動しているとき、遮断数ｍは、１以上であり、「Ｎ／（Ｎ−ｍ）」の値は、１よりも大きい値となるため、内部抵抗Ｒｂは、内部抵抗Ｒａよりも高くなる。

推定電流値Ｉｍは、下記式（３）に示す関係を有する。

式（３）において、Ｒは、電池ブロック１１の内部抵抗を示す。式（３）の右辺における分子は、電池ブロック１１の電圧変化量ΔＶに相当する。電圧変化量ΔＶは、電池ブロック１１の内部抵抗が変化することに応じて変化する。電圧変化量ΔＶは、電池ブロック１１のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）と、監視ユニット２０によって検出された電池ブロック１１の電圧値（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）とから算出される。

遮断数ｍは不明であるため、遮断数ｍから、式（３）の右辺における分子の値を算出することはできない。しかし、上述したように、電池ブロック１１の電圧値を検出することにより、式（３）の右辺における分子の値を特定することができる。

電池ブロック１１のＯＣＶは、組電池１０（電池ブロック１１）が負荷と接続されていないときの電池ブロック１１の電圧（起電圧）である。電池ブロック１１のＣＣＶは、組電池１０（電池ブロック１１）が負荷と接続されているときの電池ブロック１１の電圧である。電池ブロック１１を放電するとき、電池ブロック１１のＯＣＶおよびＣＣＶは、下記式（４）の関係を有する。ここでは、放電電流値を正の値としており、充電電流値は、負の値となる。

ＯＣＶ＝ＣＣＶ＋ＩＲ ・・・（４）

式（４）において、Ｉは、電池ブロック１１に流れる電流値であり、検出電流値Ｉｒに相当する。Ｒは、電池ブロック１１の内部抵抗であり、電流遮断器１２ｂが作動しているときには、遮断数ｍに対応した内部抵抗となる。式（４）を変形すれば、下記式（５）で得られ、式（５）は、式（３）の右辺における分子に相当する。

ＩＲ＝ＯＣＶ−ＣＣＶ＝ΔＶ ・・・（５）

式（３）の右辺における分母は、電流遮断器１２ｂが作動していないとき（遮断数ｍが０であるとき）、予め実験などにより求められた電池ブロック１１の内部抵抗である。推定電流値Ｉｍを推定するときには、遮断数ｍが不明であるため、電池ブロック１１の内部抵抗としては、遮断数ｍが０であるときに予め求められた内部抵抗（＝Ｒ×Ｎ／Ｎ）が用いられる。内部抵抗は、電池ブロック１１の温度や、電池ブロック１１のＳＯＣ（State of Charge）に依存することがあるため、温度やＳＯＣに応じた内部抵抗を予め求めておくことができる。この場合には、温度やＳＯＣを特定すれば、内部抵抗を特定することができる。ＳＯＣは、電池ブロック１１の満充電容量に対する現在の充電容量の割合である。

式（３）を変形すると、下記式（６）が得られる。

式（６）において、電流遮断器１２ｂが作動していないとき、言い換えれば、遮断数ｍが０であるとき、推定電流値Ｉｍは、検出電流値Ｉｒと等しくなる。一方、電流遮断器１２ｂが作動したとき、推定電流値Ｉｍは、検出電流値Ｉｒとは異なることになり、推定電流値Ｉｍおよび検出電流値Ｉｒの関係は、遮断数ｍに応じて変化する。

同一のタイミングで取得した推定電流値Ｉｍおよび検出電流値Ｉｒを比較すれば、式（６）に基づいて、遮断数ｍを算出することができる。式（６）に示すＮは、固定値であるため、推定電流値Ｉｍおよび検出電流値Ｉｒを取得すれば、遮断数ｍを算出することができる。

ここで、検出電流値Ｉｒには、電流センサ３２の検出誤差が含まれてしまう。電流センサ３２の検出誤差は、一定値であるため、検出電流値Ｉｒが小さいほど、検出電流値Ｉｒに含まれる検出誤差の割合が増加してしまう。言い換えれば、検出電流値Ｉｒが大きいほど、検出電流値Ｉｒに含まれる検出誤差の割合を低下させることができる。このため、検出電流値Ｉｒが、できるだけ大きい値のときに、遮断数ｍを算出すれば、電流センサ３２の検出誤差による影響を低減させた状態で遮断数ｍを算出することができる。

また、検出電流値Ｉｒに含まれるノイズの影響などを考慮すれば、検出電流値Ｉｒとして、瞬間的に電流センサ３２によって検出された電流値を用いるのではなく、所定期間内において、電流センサ３２によって検出された電流値の挙動を考慮して、検出電流値Ｉｒを特定することが好ましい。例えば、所定期間内で検出された電流値を二乗平均した値を、検出電流値Ｉｒとして用いることができる。

遮断数ｍが０から増加すれば、電池ブロック１１において、電流遮断器１２ｂが作動していることを判別することができる。また、遮断数ｍによって、作動状態にある電流遮断器１２ｂの数を特定することができる。電流遮断器１２ｂとしての電流遮断弁やヒューズは、電流経路を機械的に遮断するため、遮断数ｍは増加するだけである。一方、電流遮断器１２ｂとしてのＰＴＣ素子は、ＰＴＣ素子の温度に応じて、電流経路が遮断されたり、電流経路が導通したりする。したがって、遮断数ｍは増加したり、減少したりする。

図４は、遮断数ｍを特定する処理を示すフローチャートである。図４に示す処理は、コントローラ４０によって、所定の周期で行われる。遮断数ｍを特定する処理は、各電池ブロック１１に対して行われる。

ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、電流センサ３２の出力に基づいて、検出電流値Ｉｒを取得する。また、コントローラ４０は、監視ユニット２０によって検出された各電池ブロック１１の電圧値を用いて、推定電流値Ｉｍを算出する。推定電流値Ｉｍを算出する処理については、後述する。

ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、ステップＳ１０１で取得した検出電流値Ｉｒおよび推定電流値Ｉｍの比率が、所定範囲内であるか否かを判別する。具体的には、コントローラ４０は、検出電流値Ｉｒおよび推定電流値Ｉｍの比率が、下記式（７）に示す条件を満たしているか否かを判別する。

式（７）に示すαは、誤差を許容する値であり、１よりも小さい範囲内で適宜設定することができる。許容値αに関する情報は、メモリ４１に記憶することができる。検出電流値Ｉｒには、電流センサ３２の検出誤差やノイズなどが含まれ、推定電流値Ｉｍには、推定誤差が含まれるため、比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））と一致しないことがある。そこで、本実施例では、誤差やノイズなどを考慮して、許容値αを設定している。なお、許容値αを設定しなくてもよく、この場合には、許容値αが０となる。

許容値αは、数Ｎに応じて変更することができる。すなわち、数Ｎが多くなるほど、許容値αを小さくすることができる。言い換えれば、数Ｎが少なくなるほど、許容値αを大きくすることができる。数Ｎが多くなるほど、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数Ｎに対して、各単電池１２の占める割合が低くなる。したがって、数Ｎが多くなるほど、値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が変化し難くなるため、数Ｎが多くなるほど、許容値αを小さくすることができる。数Ｎは、組電池１０を構成するときに予め設定されるため、数Ｎに基づいて、許容値αを予め決めておけばよい。

遮断数ｍは、０又は正の整数であるため、コントローラ４０は、遮断数ｍを変化させながら、Ｎ／（Ｎ−ｍ）の値を算出することができる。そして、コントローラ４０は、算出した値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））に対して、比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が式（７）に示す条件を満たしているか否かを判別する。比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が式（７）に示す条件を満たすときの数ｍは、電池ブロック１１において、作動状態にある電流遮断器１２ｂの総数（遮断数）となる。

比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が式（７）に示す条件を満たすときには、ステップＳ１０３の処理に進む。一方、比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が式（７）に示す条件を満たさないときには、図４に示す処理を終了する。

ステップＳ１０３において、コントローラ４０は、比率（Ｉｍ／Ｉｒ）が式（７）に示す条件を満たすときの数ｍを、遮断数ｍとして特定する。

遮断数ｍを特定した後において、コントローラ４０は、遮断数ｍに基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。

電池ブロック１１において、電流遮断器１２ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２には、電流が流れないことになる。また、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２と並列に接続された他の単電池１２には、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２に流れる予定である電流が流れてしまう。ここで、組電池１０（電池ブロック１１）に流れる電流値Ｉｓを制限しないときには、他の単電池１２に流れる電流値は、Ｉｓ／（Ｎ−ｍ）となる。「Ｎ−ｍ」の値は、「Ｎ」の値よりも小さいため、他の単電池１２に流れる電流値は上昇してしまう。

単電池１２に流れる電流値が上昇すると、言い換えれば、単電池１２に対する電流負荷が増加すると、ハイレート劣化が発生してしまうおそれがある。また、単電池１２として、リチウムイオン二次電池を用いたときには、リチウムが析出してしまうおそれがある。さらに、単電池１２に流れる電流値が上昇すると、電流遮断器１２ｂが作動しやすくなってしまう。

コントローラ４０は、遮断数ｍを特定したとき、この遮断数ｍに基づいて、組電池１０の充放電を制御する電流指令値を決定することができる。具体的には、コントローラ４０は、電流指令値として、遮断数ｍが増加することに応じて、組電池１０の充放電電流を低下させることができる。コントローラ４０は、下記式（８）に基づいて、電流指令値を設定することができる。

式（８）において、Ｉｓ（１）は、電流遮断器１２ｂが作動する前の電流指令値であり、Ｉｓ（２）は、電流遮断器１２ｂが作動した後の電流指令値である。式（８）から分かるように、遮断数ｍが１以上であるときには、「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値は、１よりも小さい値となるため、電流指令値Ｉｓ（２）は、電流指令値Ｉｓ（１）よりも小さくなる。

コントローラ４０は、電流指令値Ｉｓ（２）に基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。具体的には、コントローラ４０は、電流指令値Ｉｓ（２）に基づいて、組電池１０の充電を許容する上限電力を低下させたり、組電池１０の放電を許容する上限電力を低下させたりする。上限電力を低下させるときには、低下させる前の上限電力に対して、「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値を乗算することができる。組電池１０の充放電を許容する上限電力を低下させることにより、組電池１０（単電池１２）に流れる電流値を制限することができる。

遮断数ｍが「Ｎ」であるときには、電池ブロック１１を構成する、すべての単電池１２において、電流遮断器１２ｂが作動していることになり、組電池１０に電流を流すことができなくなる。このため、遮断数ｍが「Ｎ」に近づいたとき、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を行わせないようにすることができる。具体的には、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を許容する上限電力を０［ｋＷ］に設定することができる。また、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオフにすることができる。

組電池１０の充放電制御は、図１に示す電池システムが起動しているときだけでなく、外部電源の電力を組電池１０に供給しているときや、組電池１０の電力を外部機器に供給しているときにも行うことができる。外部電源とは、車両の外部に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。外部機器とは、車両の外部に配置された電子機器であって、組電池１０からの電力を受けて動作する電子機器である。外部機器としては、例えば、家電製品を用いることができる。

外部電源の電力を組電池１０に供給するときには、充電器を用いることができる。充電器は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に供給することができる。充電器は、車両に搭載することもできるし、車両の外部において、車両とは別に設けることもできる。また、外部電源の電圧および組電池１０の電圧を考慮して、充電器は、電圧値を変換することができる。コントローラ４０は、充電器の動作を制御することにより、組電池１０の電流値（充電電流）を低下させることができる。

組電池１０の電力を外部機器に供給するときには、給電装置を用いることができる。給電装置は、組電池１０からの直流電力を交流電力に変換し、交流電力を外部機器に供給することができる。また、組電池１０の電圧および外部機器の動作電圧を考慮して、給電装置は、電圧値を変換することができる。コントローラ４０は、給電装置の動作を制御することにより、組電池１０の電流値（放電電流）を低下させることができる。

遮断数ｍに応じて、組電池１０に流れる電流値を制限することにより、単電池１２に対する電流負荷が上昇してしまうのを抑制することができる。また、作動していない電流遮断器１２ｂに流れる電流値も制限することができ、電流遮断器１２ｂが作動しやすくなってしまうのを抑制することができる。

本実施例では、遮断数ｍに応じて、組電池１０の充放電を制御することができるため、組電池１０の充放電制御を効率良く行うことができる。電流遮断器１２ｂの作動状態を検出するだけでは、組電池１０の充放電が過度に制限されてしまうことがある。これに対して、遮断数ｍを把握することにより、遮断数ｍに応じて、組電池１０の充放電を制限することができ、組電池１０の充放電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。

次に、推定電流値Ｉｍを算出する方法について説明する。推定電流値Ｉｍは、監視ユニット２０によって検出された電池ブロック１１の電圧値を用いて算出することができればよく、以下に説明する算出方法に限定されるものではない。

推定電流値Ｉｍを算出する方法について説明する。

監視ユニット２０によって検出された電池ブロック１１の電圧値と、前回の処理で推定された電池ブロック１１のＳＯＣに対応したＯＣＶと、予め実験などによって求められた電池ブロック１１の内部抵抗とを用いて、推定電流値Ｉｍを算出することができる。電池ブロック１１の検出電圧値からＯＣＶを減算した値を、内部抵抗で除算することにより、推定電流値Ｉｍを算出することができる。電池ブロック１１の内部抵抗は、電池ブロック１１の温度やＳＯＣに依存することがあるため、温度やＳＯＣに応じた内部抵抗を予め求めておくことができる。この場合には、温度やＳＯＣを特定すれば、内部抵抗を特定することができる。温度やＳＯＣに応じた内部抵抗は、マップや関数としてメモリに保存することができる。

ここで、推定電流値Ｉｍを算出するときの初回の処理では、電池ブロック１１のＯＣＶとして、監視ユニット２０によって検出された電池ブロック１１の電圧値を用いることができる。推定電流値Ｉｍを積算すれば、現在における電池ブロック１１のＳＯＣを推定することができる。なお、特開２００８−２４３３７３号公報などには、電池モデルを用いて、推定電流値Ｉｍを算出する技術が記載されている。ここで、「ΔＶ＝ＩＲ」と見なせる条件では、電池モデルを用いて、推定電流値Ｉｍを算出することができる。

単電池１２は、時間の経過とともに摩耗して劣化することが知られている。したがって、推定電流値Ｉｍを算出するときには、推定電流値Ｉｍの算出に用いられる抵抗を、摩耗劣化に応じて補正することができる。例えば、予め実験を行うことにより、電池ブロック１１（単電池１２）の抵抗変化率を取得しておくことができる。抵抗変化率は、劣化状態にある電池ブロック１１の抵抗を、初期状態にある電池ブロック１１の抵抗で除算した値である。

初期状態とは、電池ブロック１１が劣化していない状態であり、例えば、電池ブロック１１を製造した直後の状態をいう。電池ブロック１１が劣化すると、電池ブロック１１の抵抗は上昇する。したがって、抵抗変化率は、１を初期値として増加することになる。推定電流値Ｉｍの算出に用いられる抵抗としては、補正前の抵抗に対して、現在の抵抗変化率を乗算した値を用いることができる。

一方、推定電流値Ｉｍの算出に用いられる電池ブロック１１の内部抵抗を、電池ブロック１１のＳＯＣに応じて特定するときには、電池ブロック１１のＳＯＣを精度良く推定する必要がある。ここで、推定電流値Ｉｍを用いることにより、電池ブロック１１のＳＯＣを推定することができる。

まず、所定時間の間において、推定電流値Ｉｍを積算することにより、積算値ΣＩｍを算出することができる。電池ブロック１１の満充電容量をＣｆとすると、電池ブロック１１のＳＯＣの変化量ΔＳＯＣは、下記式（９）で表される。

変化量ΔＳＯＣを算出する前における電池ブロック１１のＳＯＣに対して、算出した変化量ΔＳＯＣを加算すれば、現在の電池ブロック１１のＳＯＣが得られる。ここで、電流遮断器１２ｂが作動しているときには、遮断数ｍに応じて、電池ブロック１１の満充電容量Ｃｆは変化する。具体的には、遮断数ｍが増えるほど、電池ブロック１１の満充電容量Ｃｆは低下する。

電流遮断器１２ｂが作動する前の電池ブロック１１の満充電容量をＣｆ１とし、電流遮断器１２ｂが作動した後の電池ブロック１１の満充電容量をＣｆ２とすると、満充電容量Ｃｆ１，Ｃｆ２は、下記式（１０）に示す関係を有する。

式（１０）において、Ｎは、電池ブロック１１を構成する単電池１２の数であり、ｍは遮断数である。遮断数ｍが分かれば、式（９）を用いて変化量ΔＳＯＣを算出するときに、満充電容量Ｃｆを遮断数ｍに応じて変更することができる。

ここで、推定電流値Ｉｍは、実施例１で説明したように、検出電流値Ｉｒに対して式（６）に示す関係を有する。式（６）を考慮すると、推定電流値Ｉｍの積算値ΣＩｍは、検出電流値Ｉｒの積算値ΣＩｒに対して、Ｎ／（Ｎ−ｍ）を乗算した値となる。式（９）において、満充電容量Ｃｆを初期値、言い換えれば、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含まない電池ブロック１１の満充電容量とする。このとき、変化量ΔＳＯＣは、下記式（１１）で表される。

上記式（１１）は、検出電流値Ｉｒを積算した値ΣＩｒと、電池ブロック１１の満充電容量を遮断数ｍに応じて変更した値とを用いて、変化量ΔＳＯＣを算出する式（１２）と同様となる。検出電流値Ｉｒの積算値ΣＩｒおよび遮断数ｍに応じた満充電容量から算出される変化量ΔＳＯＣは、満充電容量を初期値のままとし、推定電流値Ｉｍの積算値ΣＩｍから算出される変化量ΔＳＯＣと等しくなる。

このため、変化量ΔＳＯＣを算出するときに、推定電流値Ｉｍを用いれば、電池ブロック１１の満充電容量Ｃｆを遮断数ｍに応じて変更しなくても、遮断数ｍに応じた変化量ΔＳＯＣを算出することができる。すなわち、電池スタック１１の満充電容量Ｃｆを初期値のままとした状態で、推定電流値Ｉｍを積算するだけで、変化量ΔＳＯＣを精度良く推定することができる。

推定電流値Ｉｍを推定するときの誤差は、一般的にはオフセット成分はもたず、長期間において、推定電流値Ｉｍを積算すれば、ＳＯＣ誤差が０に近づく特性を有することが知られている。したがって、変化量ΔＳＯＣを推定するときに、推定電流値Ｉｍを用いることにより、変化量ΔＳＯＣの推定精度を向上させることができる。

推定電流値Ｉｍを算出するときには、実施例１で説明したように、電池ブロック１１（単電池１２）の劣化（抵抗の変化）に応じて、推定電流値Ｉｍを補正することができる。一方、電池ブロック１１が劣化するときには、電池ブロック１１の満充電容量が低下するため、電池ブロック１１の劣化に応じて、電池ブロック１１の満充電容量を補正することができる。

具体的には、まず、予め実験を行うことにより、電池ブロック１１の容量維持率を取得しておくことができる。容量維持率とは、劣化状態にある電池ブロック１１の満充電容量を、初期状態にある電池ブロック１１の満充電容量で除算した値である。電池ブロック１１の劣化が進行するほど、容量維持率は、１を初期値として低下する。変化量ΔＳＯＣを算出するときには、式（９）に示す満充電容量Ｃｆとして、初期値としての満充電容量に対して、現在の時間に応じた容量維持率を乗算した値を用いることができる。

電池ブロック１１の劣化を考慮して、推定電流値Ｉｍや満充電容量Ｃｆを補正することにより、電池ブロック１１のＳＯＣの推定精度を向上させることができる。

一方、推定電流値Ｉｍから電池ブロック１１のＳＯＣを算出するだけでなく、検出電流値Ｉｒから電池ブロック１１のＳＯＣを算出することができる。そして、２つのＳＯＣに対して重み付けを行うことにより、電池ブロック１１のＳＯＣを推定することもできる。ここで、例えば、推定電流値Ｉｍから算出されるＳＯＣに対する重み付けを、検出電流値Ｉｒから算出されるＳＯＣに対する重み付けよりも大きくすることができる。

検出電流値ＩｒからＳＯＣを算出するときには、電池ブロック１１の満充電容量Ｃｆを遮断数ｍに応じて補正する必要がある。この場合には、遮断数ｍを予め特定しておく必要がある。また、検出電流値ＩｒからＳＯＣを算出するときには、検出電流値Ｉｒとしては、短時間の間で取得した検出電流値Ｉｒを用いることができる。短時間であれば、検出電流値Ｉｒに含まれる誤差の成分を低減することができる。

本発明の実施例２である電池システムについて説明する。実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

実施例１では、各電池ブロック１１において、同一の時期に取得した検出電流値Ｉｒおよび推定電流値Ｉｍを比較することにより、遮断数ｍを算出している。本実施例では、組電池１０を構成する複数の電池ブロック１１のうち、任意の２つの電池ブロック１１における推定電流値Ｉｍを比較することにより、遮断数ｍを算出する。

電流遮断器１２ｂの作動は、通常、頻繁に発生するものではない。したがって、組電池１０を構成する複数の電池ブロック１１には、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む電池ブロック１１と、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含まない電池ブロック１１とが混在する。したがって、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含まない電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍと、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍとを比較することにより、遮断数ｍを算出することができる。

実施例１で説明したように、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含まない電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍは、検出電流値Ｉｒと等しくなる。ここで、実施例１では、比率（Ｉｍ／Ｉｒ）を算出しているが、検出電流値Ｉｒの代わりに、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含まない電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍ、言い換えれば、遮断数ｍが０である電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍを用いることができる。

各電池ブロック１１において、作動状態にある電流遮断器１２ｂが含まれているか否かは、図５に示すように、各電池ブロック１１および遮断数ｍの対応関係を示すマップを作成し、このマップから判別すればよい。図５に示すマップは、各電池ブロック１１を特定するための番号と、各電池ブロック１１に対応した遮断数ｍとの関係を示す。

図５に示すマップは、メモリ４１に記憶することができる。遮断数ｍの初期値は０となる。後述する遮断数ｍの算出によって、特定の電池ブロック１１における遮断数ｍが０よりも大きい値となったときには、マップにおいて、特定の電池ブロック１１に対応した遮断数ｍを、算出後の値に変更すればよい。

遮断数ｍが０となる電池ブロック１１が複数存在するときには、例えば、これらの電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍのうち、中央値を示す推定電流値Ｉｍを特定することができる。中央値とは、推定電流値Ｉｍを大きさの順に並べたときに、中央に位置する値である。又は、中央値である推定電流値Ｉｍを基準とした所定範囲に含まれる複数の推定電流値Ｉｍを特定し、これらの推定電流値Ｉｍの平均値を算出することができる。この値（中央値又は平均値）は、推定電流値（代表値）Ｉｍとなる。推定電流値（代表値）Ｉｍと、各電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍとを比較することにより、遮断数ｍを算出することができる。

図６は、本実施例において、遮断数ｍを特定する処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定の周期で行われ、コントローラ４０によって実行される。図６に示す処理は、各電池ブロック１１に対して行われる。

ステップＳ２０１において、コントローラ４０は、各電池ブロック１１の推定電流値Ｉｍ＿ｂを算出する。推定電流値Ｉｍ＿ｂは、実施例１で説明した方法によって算出することができる。ステップＳ２０２において、コントローラ４０は、推定電流値（代表値）Ｉｍ＿ｒを特定する。推定電流値（代表値）Ｉｍ＿ｒは、上述した方法によって特定することができる。

ステップＳ２０３において、コントローラ４０は、推定電流値（代表値）Ｉｍ＿ｒと、各電池ブロック１１の推定電流値（比較値）Ｉｍ＿ｂとを用いて、各電池ブロック１１において電流遮断器１２ｂが作動しているか否かを判別する。具体的には、コントローラ４０は、推定電流値（代表値）Ｉｍ＿ｒおよび推定電流値（比較値）Ｉｍ＿ｂが、下記式（１３）の条件を満たすか否かを判別する。

コントローラ４０は、数ｍを変えながら、Ｎ／（Ｎ−ｍ）の値を算出し、算出値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）と等しいか否かを判別する。算出値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）と等しいときには、ステップＳ２０４の処理に進む。算出値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）と異なるときには、図６に示す処理を終了する。

ここで、推定電流値Ｉｍの推定誤差や、複数の電池ブロック１１における劣化のバラツキなどが発生すると、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）および算出値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が一致しないことがある。そこで、許容値βを設定し、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）が下記式（１４）の条件を満たしているか否かを判別することもできる。許容値βに関する情報は、メモリ４１に記憶することができる。

許容値βは、数Ｎに応じて変更することができる。すなわち、数Ｎが多くなるほど、許容値βを小さくすることができる。言い換えれば、数Ｎが少なくなるほど、許容値βを大きくすることができる。数Ｎが多くなるほど、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数Ｎに対して、各単電池１２の占める割合が低くなる。したがって、数Ｎが多くなるほど、値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が変化し難くなるため、数Ｎが多くなるほど、許容値βを小さくすることができる。数Ｎは、組電池１０を構成するときに予め設定されるため、数Ｎに基づいて、許容値βを予め決めておけばよい。

比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）が式（１４）の条件を満たすとき、ステップＳ２０４の処理に進むことができる。比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）が式（１４）の条件を満たさないときには、図６に示す処理を終了することができる。

ステップＳ２０４において、コントローラ４０は、算出値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））が比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）と等しいときの数ｍを、遮断数ｍとして特定する。ステップＳ２０５において、コントローラ４０は、各電池ブロック１１において、図５のマップに記憶された遮断数ｍと、ステップＳ２０４で算出された遮断数ｍとを比較し、これらの遮断数ｍが互いに異なるときには、図５のマップに記憶された遮断数ｍを、ステップＳ２０４で算出された遮断数ｍに変更する。一方、図５のマップに記憶された遮断数ｍと、ステップＳ２０４で算出された遮断数ｍとが等しいときには、図５のマップに記憶された遮断数ｍが維持される。

電流遮断器１２ｂとしてのヒューズ又は電流遮断弁を用いたときには、遮断数ｍは増加するだけである。したがって、図５のマップにおいて、各電池ブロック１１に対応した遮断数ｍは、電流遮断器１２ｂの作動に応じて増加する。電流遮断器１２ｂとしてのＰＴＣ素子を用いたときには、上述したように、遮断数ｍが増減する。したがった、図５のマップにおいて、電池ブロック１１に対応した遮断数ｍが増減する。

本実施例によれば、推定電流値Ｉｍだけを用いて、遮断数ｍを特定することができる。遮断数ｍが０から正の整数に変化したときには、電池ブロック１１において、電流遮断器１２ｂが作動していることを判別することができる。検出電流値Ｉｒには、電流センサ３２の検出誤差やノイズが含まれるが、本実施例では、検出電流値Ｉｒを用いていないため、検出誤差やノイズの影響を排除することができる。

図５に示すマップには、各電池ブロック１１に対応した遮断数ｍが記憶されている。遮断数ｍが変化していないときには、下記式（１５）の関係が成り立つ。

式（１３）に示すように、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）は、値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））と等しくなる。したがって、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）に対して、値（Ｎ／（Ｎ−ｍ））の逆数を乗算すれば、算出値が１となり、式（１５）の関係が成り立つ。式（１５）に示す推定電流値Ｉｍ＿ｂ，Ｉｍ＿ｒは、今回の処理で取得した値である。式（１５）に示すｍは、前回の処理までに、図５のマップに記憶された遮断数ｍである。

前回の処理と今回の処理との間において、遮断数ｍが変化していなければ、式（１５）の関係が成り立つ。したがって、式（１５）の関係を満たすか否かを判別することにより、遮断数ｍが変化しているか否かを判別することができる。ここで、遮断数ｍが増加しているとき、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）および値（（Ｎ−ｍ）／Ｎ）を乗算した値は、１よりも大きくなる。また、遮断数ｍが減少しているとき、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）および値（（Ｎ−ｍ）／Ｎ）を乗算した値は、１よりも小さくなる。

今回の処理において、新たな電流遮断器１２ｂが作動したとき、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）は、下記式（１６）で表される。

式（１６）において、ｍ’は、新たに作動状態となった電流遮断器１２ｂを含む遮断数であり、マップに記憶されている遮断数ｍとは異なる。この場合には、式（１５）の関係が成り立たず、新たに電流遮断器１２ｂが作動していることを判別することができる。

推定電流値Ｉｍには、推定誤差が含まれるおそれがあるため、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）および値（（Ｎ−ｍ）／Ｎ）を乗算した値が１からずれることがある。そこで、許容値γを設定し、比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）が下記式（１７）の条件を満たしているか否かを判別することもできる。許容値γに関する情報は、メモリ４１に記憶することができる。

許容値γは、数Ｎに応じて変更することができる。すなわち、数Ｎが多くなるほど、許容値γを小さくすることができる。言い換えれば、数Ｎが少なくなるほど、許容値γを大きくすることができる。数Ｎが多くなるほど、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数Ｎに対して、各単電池１２の占める割合が低くなる。したがって、数Ｎが多くなるほど、値（（Ｎ−ｍ）／Ｎ）が変化し難くなるため、数Ｎが多くなるほど、許容値γを小さくすることができる。数Ｎは、組電池１０を構成するときに予め設定されるため、数Ｎに基づいて、許容値γを予め決めておけばよい。

比率（Ｉｍ＿ｂ／Ｉｍ＿ｒ）および値（（Ｎ−ｍ）／Ｎ）を乗算した値が式（１７）の条件を満たすとき、遮断数ｍが変化していないと判別することができる。

まず、各電池ブロック１１において、式（１５）又は式（１７）に示す条件を満たすか否かを判別することにより、遮断数ｍが変化しているか否かを判別することができる。そして、遮断数ｍが変化していると判別された電池ブロック１１だけに対して、遮断数ｍの算出処理を行うことができる。

この処理を図７に示す。図７において、図６で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。図７に示す処理では、図６に示すステップＳ２０３の処理が異なるだけであり、ステップＳ２０３の処理の代わりに、ステップＳ２０６の処理が行われる。

ステップＳ２０６において、コントローラ４０は、式（１５）又は式（１７）の条件を満たすか否かを判別する。式（１５）又は式（１７）に示す条件を満たすときには、ステップＳ２０４の処理に進む。また、式（１５）又は式（１７）に示す条件を満たさないときには、図７に示す処理を終了する。ここで、ステップＳ２０４では、遮断数ｍが変化していると判別された電池ブロック１１だけに対して、遮断数ｍの算出が行われる。

Claims (9)

1. 並列に接続された複数の蓄電素子を有する蓄電ブロックと、
   前記蓄電ブロックの電圧を検出する電圧センサと、
   前記蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有し、
   前記各蓄電素子は、前記蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有しており、
   前記コントローラは、
   前記電圧センサによる検出電圧を用いて、前記蓄電ブロックに流れる推定電流値を算出し、
   前記推定電流値および前記蓄電ブロックに流れる基準電流値の比率と、前記蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の総数および遮断状態にない前記電流遮断器の総数の比率との対応関係を用いて、前記電流遮断器が遮断状態にあるか否かを判別することを特徴とする蓄電システム。
2. 前記コントローラは、前記対応関係を用いて、遮断状態にある前記電流遮断器の総数を特定することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記コントローラは、下記式（I）の条件を満たすとき、前記電流遮断器が遮断状態であることを判別する、
   
   式（I）において、Ｉ１は、前記推定電流値であり、Ｉ２は、前記基準電流値であり、Ｎは、前記蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の総数であり、ｍは、遮断状態にある前記電流遮断器の総数である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
4. 前記蓄電ブロックに流れる電流値を検出する電流センサを有しており、
   前記基準電流値は、前記電流センサによって検出された電流値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
5. 複数の前記蓄電ブロックが直列に接続されており、
   前記基準電流値は、遮断状態にある前記電流遮断器を含まない前記蓄電ブロックにおける前記推定電流値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
6. 前記各蓄電ブロックと、遮断状態にある前記電流遮断器の総数との対応関係を示す情報を記憶するメモリを有しており、
   前記コントローラは、前記メモリに記憶された前記情報を用いて、遮断状態にある前記電流遮断器を含まない前記蓄電ブロックを特定することを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。
7. 遮断状態にある前記電流遮断器を含まない前記蓄電ブロックが複数存在するとき、前記基準電流値は、これらの前記蓄電ブロックにおける前記推定電流値の中央値又は、前記中央値を基準とした所定範囲に含まれる複数の前記推定電流値を平均した値であることを特徴とする請求項５又は６に記載の蓄電システム。
8. 前記電流遮断器は、溶断によって前記電流経路を遮断するヒューズ、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって前記電流経路を遮断するＰＴＣ素子又は、前記蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、前記電流経路を遮断する電流遮断弁であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電システム。
9. 並列に接続された複数の蓄電素子を有する蓄電ブロックの状態を判別する方法であって、
   前記各蓄電素子は、前記蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有しており、
   電圧センサによる検出電圧を用いて、前記蓄電ブロックに流れる推定電流値を算出し、
   前記推定電流値および前記蓄電ブロックに流れる基準電流値の比率と、前記蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の総数および遮断状態にない前記電流遮断器の総数の比率との対応関係を用いて、前記電流遮断器が遮断状態にあるか否かを判別することを特徴とする判別方法。