JP6152885B2 - 電池異常判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、組電池に発生する異常を判別可能にする電池異常判定装置に関する。

従来、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常原因は、電池自体の異常あるいは電池と電池とを接続している接続部材における締め付けボルトなどの締結部材の緩みなどが主なものである。この電池と電池とを接続している接続部材における締め付けボルトが緩むと電池の出力端子と接続部材との接触抵抗が増加して、電池から出力電流を取り出す場合あるいは充電のための充電電流を電池へ流しこむ場合、いずれの場合であっても発熱により電池の出力端子や接続部材の温度が上昇することになる。
このような組電池を構成する二次電池の締め付けボルトなどの締結部材の緩みなどの異常を検出するものとしては、複数の電池セルの電極端子同士を連結する導電性を有する接続部材と、該接続部材と該電極端子とを締結する締結部材と、該締結部材による前記接続部材と前記電極端子との締結部に近接して設けられ、該締結部周りの温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の温度検出値に基づき前記締結部材の異常を判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記電極端子から前記接続部材に所定以上の負荷電流が流れているとき、前記温度検出手段の温度検出値に基づいて前記締結部材の緩みを検出し判定する電池異常検出装置が提供されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２８２８１６号公報

したがって、従来の電池異常検出装置では、組電池を構成する二次電池の異常を検出することは可能であるが、組電池で発生する電池自体の異常あるいは電池と電池とを接続している接続部材における締め付けボルトなどの締結部材の緩みなどの異常種別の判別は容易でないという課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常を容易に判別できる電池異常判定装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の電池セルの電極端子間を連結する導電性を有した接続部材と、前記接続部材の温度を検出する温度検出手段と、前記電池セルの本体以外に起因する異常が生じた状態である第１の異常状態と、前記電池セルの本体に起因する異常が生じた状態である第２の異常状態とを判別する異常判別手段と、を備え、前記異常判別手段は、１つの接続部材において検出した温度を所定時間経過後に検出した温度と比較したときの温度差にもとづき前記第１の異常状態と前記第２の異常状態とを判別することを特徴とする。

本発明によれば、複数の電池セルの電極端子間を連結する導電性を有した接続部材の温度を温度検出手段により検出し、前記検出した温度から算出した温度変化率もしくは温度差にもとづき異常判別手段が前記電池セルの第１の異常状態と前記第１の異常状態とは異なる第２の異常状態とを判別するように構成したので、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常を、前記検出した接続部材の温度から算出した温度変化率もしくは温度差にもとづき、前記電池セルの第１の異常状態と前記第２の異常状態とに切り分けて容易に判別できる電池異常判定装置を提供できる効果がある。

本発明によれば、１つの接続部材において検出した温度を所定時間経過後に検出した温度と比較したときの温度差にもとづき異常判別手段が前記電池セルの第１の異常状態と前記第１の異常状態とは異なる第２の異常状態とを判別するように構成したので、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常を前記検出した接続部材の温度から算出した温度差にもとづき、前記電池セルの第１の異常状態と前記第２の異常状態とに切り分けて容易に判別できる電池異常判定装置を提供できる効果がある。

本発明によれば、温度差とは、１つの接続部材において電池セルの電流入出力停止時に検出した温度と前記電流入出力停止時から所定時間経過後に検出した温度とを比較したときの温度差であり、前記温度差が予め設定された第１の基準温度差を超えるとともに前記第１の基準温度差より大きい値に設定された第２の基準温度差未満であるときに異常判別手段が第１の異常状態であると判定し、前記温度差が前記第２の基準温度差を超えたときに第２の異常状態であると判定するように構成したので、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常を、前記第１の基準温度差と前記第２の基準温度差と、前記検出した接続部材の温度から算出した前記温度差とにもとづき、前記電池セルの第１の異常状態と前記第２の異常状態とに切り分けて容易に判別できる電池異常判定装置を提供できる効果がある。

本発明によれば、電池セルの本体に起因する異常が生じた状態を第２の異常状態としたので、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する異常を、検出した接続部材の温度から算出した温度変化率もしくは温度差にもとづき、前記電池セルの第１の異常状態と前記電池セルの本体に起因する第２の異常状態とに切り分けて容易に判別できる電池異常判定装置を提供できる効果がある。

本発明の実施の形態である電池異常判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置の電池モジュールの構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置で行われる電池本体異常と電池本体以外の異常の判別動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電開始後の上昇した温度による電池本体以外の異常の判別処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電開始後の温度上昇変化率による電池本体以外の異常の判別処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電停止後の異常温度上昇による電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電停止後の異常温度上昇による電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理動作の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における基準差分値テーブルにより規定される通電量に応じた基準差分値を示す説明図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における温度上昇変化率テーブルにより規定される通電量に応じた温度上昇変化率基準値を示す説明図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電開始から通電停止後を含む時間の経過に伴う電池本体異常と電池本体以外の異常による温度変化の違いを示す特性図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置における通電停止後の時間の経過に伴う異常温度上昇を示す特性図である。 本発明の実施の形態の電池異常判定装置におけるバスバーあるいはサーミスタの取り付け位置に対応してメモリに保存された異常判定結果の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態である電池異常判定装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、電池モジュール１，２，３……は直列接続されて駆動用バッテリ１００を構成しており、電池モジュール１，２，３……は直列に接続された複数の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４により構成されている。
この実施の形態の電池異常判定装置では、例えば電気自動車における駆動用バッテリ１００の電池モジュール１，２，３……を構成する二次電池の異常種別について判別する。
判別する二次電池の異常種別は、直列に接続された複数の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の内部短絡や外部短絡、また電池セルの異常な抵抗増加、電池セル内部への外気混入などの電池本体異常（第２の異常状態）と、電池と電池とを接続している接続部材であるバスバーにおける締め付けボルトなどの締結部材の緩みや、バスバーの形状変化、バスバーの腐食、またバスバーに接続する図示しないコンタクタの通電異常や、電池セルに接続する電気構成部品の短絡などに起因する電池本体以外の異常（第１の異常状態）とを例にして、これら電池本体異常と電池本体以外の異常の判別について説明する。

この電池異常判定装置では、駆動用バッテリ１００を構成する電池モジュール１，２，３……ごとに、当該電池モジュールを構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の充電状態を監視するセルモニタユニット（以下、ＣＭＵという）が設けられている。
すなわち、電池モジュール１には電池モジュール１を構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の充電状態を監視するＣＭＵ１１が設けられ、電池モジュール２には電池モジュール２を構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の充電状態を監視するＣＭＵ１２が設けられ、電池モジュール３には電池モジュール３を構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の充電状態を監視するＣＭＵ１３が設けられている。

電池モジュール１，２，３……には電流センサ１５が直列に接続されており、電流センサ１５は駆動用バッテリ１００の入力電流、出力電流を検出する。駆動用バッテリ１００の入力電流は、電池モジュール１，２，３……を構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４を充電するときの充電器から流れ込む充電電流、駆動用バッテリ１００の出力電流は、駆動用バッテリ１００から接続された負荷へ供給される負荷電流である。

ＣＭＵ１１，１２，１３……はバッテリ管理コントロールユニット（以下、ＢＭＵという）１８へ接続されている。ＢＭＵ１８は、ＣＭＵ１１，１２，１３……から監視する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の充電状態情報と、電流センサ１５から駆動用バッテリ１００の入力電流値あるいは出力電流値を入力し、電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）２０へバッテリ情報を伝達する。
ＣＭＵ１１，１２，１３……、ＢＭＵ１８およびＥＣＵ２０はマイクロコンピュータにより構成されている。

図２は、この実施の形態の電池異常判定装置の電池モジュール１，２，３……の構成を示す概略構成図である。
図２に示すように、電池モジュールは、複数個の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の電極端子１２０間をバスバー１２１を使用して締結部材１１９により電気的に接続し構成されている。電極端子１２０には導電性および伝熱性を有する金属板１１１の一側が接続されており、金属板１１１の他側には金属端子１１７が接合されている。
金属端子１１７は金属板１１１を介して電極端子１２０に電気的および熱的に接合されており、電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の端子電圧を検出することが可能なように構成されている。

また、図２に示す電池モジュール１には、ＣＭＵが実装された電池監視装置基板１３０が電池モジュール１を構成する複数個の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４に跨って金属板１１１の上側に配設され、金属端子１１７により取り付けられている。
また、複数個の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の電極端子１２０間を接続するバスバー１２１には、そのほぼ中央付近に温度検出センサであるサーミスタ１２２が取り付けられている。サーミスタ１２２のリード線は、図示していないが電池監視装置基板１３０へ接続されている。
従ってサーミスタ１２２は、電池セルの電池本体異常により発熱するときの温度と、電池本体以外の異常により発熱するときの温度とをバスバー１２１のほぼ中央付近において検出するとことが可能である。
電池監視装置基板１３０はＢＭＵ１８の入力側に接続されており、ＢＭＵ１８では各電池モジュール１，２，３……の電池監視装置基板１３０から送られてくる情報をもとに各電池モジュール１，２，３……の電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の端子電圧、温度を含む状態を監視する。

次に動作について説明する。
図３は、この電池異常判定装置で行われる電池本体異常と電池本体以外の異常の判別動作を示すフローチャートである。
この電池異常判定装置で行われる電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理は、通電開始後の上昇した温度による電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理（ステップＳ１）、同様に通電開始後の温度上昇の変化率による電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理（ステップＳ２）、同様に通電停止後に継続して温度が上昇する異常温度上昇による電池本体異常と電池本体以外の異常の判別処理（ステップＳ５）と、これらステップＳ１からステップＳ５までの各判別処理のすべてあるいは一部の組み合わせにより電池本体異常と電池本体以外の異常とを判別する複合的判定処理（ステップＳ６）から構成される。
これらステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ５、ステップＳ６の処理は、ＢＭＵ１８あるいはＥＣＵ２０で実行されることになるが、この電池異常判定装置ではＢＭＵ１８（異常判別手段）において実行されるものとして説明する。

図４は、図３のフローチャートに示すステップＳ１の通電開始後の上昇した温度による電池本体以外の異常の判別処理動作を示すフローチャートである。
この判別処理では、先ず、ＢＭＵ１８は電流センサ１５により検出された駆動用バッテリ１００の入力電流値あるいは出力電流値から、通電中であるか否か、駆動バッテリ１００が使用中であるか使用停止中であるかについて判定を行う（ステップＳ１１）。

この結果、前記入力電流値あるいは出力電流値がゼロである場合には通電が行われていないと判定し、ステップＳ１の判別処理をぬけて次のステップＳ２の判別処理へ移行する。
一方、前記入力電流値あるいは出力電流値が検出された場合には、続いて通電量Ｘ（Ａｈ／時間）を検出する（ステップＳ１２）。
通電量Ｘを算出すると、さらに通電量Ｘに応じた基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘを基準差分値テーブルＴＢＬ１から読み出し（ステップＳ１３）、基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘを設定する。

図８は、基準差分値テーブルＴＢＬ１により規定される通電量に応じた基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘを示す説明図である。
この基準差分値テーブルＴＢＬ１により規定される通電量に応じた基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘは、締結部材の緩みや通電異常などの電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１の温度であり、締結部材の緩みや通電異常などの電池本体以外の異常が生じていないバスバー１２１の温度と比べたときの、電池本体以外の異常が生じている電池セルの電極端子１２０間を接続するバスバー１２１を特定するための判定基準となる温度差（第１の基準温度差）である。

つまり締結部材の緩みや通電異常などの電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１の温度を、締結部材の緩みや通電異常などの電池本体以外の異常が生じていないバスバー１２１の温度と比べたときの温度差は、通電量の値が大きい場合には通電量に応じて大きくなり、また、通電量の値が小さい場合には通電量に応じて小さくなる。従って、判定基準となる温度の上昇量である基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘは通電量が大きい場合には高目に、また通電量が小さい場合には低目に設定する。

図４に戻り、次に、各電池モジュールにおいて、各サーミスタ１２２で検出した温度データＴＡを他のサーミスタ１２２で検出した温度データＴＢと比較し、差分データΔ（ＴＡ，ＴＢ）＝ＴＡ−ＴＢを算出する（ステップＳ１４）。
続いて各電池モジュールにおいて算出した各サーミスタ１２２についての差分データΔ（ＴＡ，ＴＢ）すべてについて、ステップＳ１３で設定した電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１を特定するための判定基準となる温度上昇量である基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘを超える差分データΔ（ＴＡ，ＴＢ）を検出したサーミスタ１２２を特定する（ステップＳ１５）。

図１０は、通電開始からの時間の経過に伴う電池本体異常と電池本体以外の異常による温度変化の違いを示す特性図である。
図１０に示すように電池本体異常による温度の上昇に比べ電池本体以外の異常による温度の方が、熱容量の違いにより、より高温まで急激に上昇する。
従って、この高温まで急激に上昇する温度を検出し、他の電池本体以外の異常が生じていないバスバー１２１の温度と比べたときの温度差から電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１を特定する。

そして、特定したバスバー１２１、締結部材１１９の緩みや通電異常を含む電池本体以外の異常による発熱発生箇所として判定し（ステップＳ１６）、この判定結果をメモリに保存する（ステップＳ１７）。

図１２は、電池モジュール１と電池モジュール２と電池モジュール３とにより構成された駆動用バッテリ１００と、バスバー１２１あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置に対応してメモリに保存された異常判定結果の一例を示す説明図である。
図１２に示すように、各電池モジュール１，２，３……を構成する電池セル１０１，１０２，１０３，１０４は直列接続された構成となっている。
そして、電池モジュールを構成する電池セルの電極端子１２０間を接続するバスバー１２１、あるいはバスバー１２１のサーミスタ取り付け位置が駆動用バッテリ１００の正極側出力端子から順番に符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３……Ｃ１３で示されている。

図４のステップＳ１７でメモリに保存された前記判定結果は、図１２の符号２０１で示すようにバスバー１２１、あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３……Ｃ１３に対応して“０”が正常、“１”が電池本体以外の異常である判定結果として保存される。
すなわち“０”に対応したＣ１〜Ｃ５、Ｃ７〜Ｃ１３は電池本体以外の異常による発熱が発生していない正常箇所、“１”に対応したＣ６は基準差分値Δ（Ｔａ，Ｔｂ）ｘを超える差分データΔ（ＴＡ，ＴＢ）、すなわち温度差を検出した電池本体以外の異常による発熱が発生しているバスバー１２１、あるいはそのサーミスタ１２２の取り付け位置を示す。
従って、この判定結果をもとに電池本体以外の異常による発熱の識別が可能になり、さらに電池本体以外の異常による発熱発生箇所、接触不良が生じている電極端子１２０間を接続するバスバー１２１を特定できる。

図５は、図３のフローチャートに示すステップＳ２の通電開始後の温度上昇変化率による電池本体以外の異常の判別処理動作を示すフローチャートである。
この判別処理でも、先ず、ＢＭＵ１８は電流センサ１５により検出された駆動用バッテリ１００の入力電流値あるいは出力電流値から、通電中であるか否か、駆動バッテリ１００が使用中であるか使用停止中であるかについて判定を行う（ステップＳ２１）。
この結果、前記入力電流値あるいは出力電流値がゼロである場合には通電が行われていないと判定し、ステップＳ２１の判別処理をぬけて次のステップＳ３の判別処理へ移行する。

一方、前記入力電流値あるいは出力電流値が検出された場合には、続いて通電量Ｘ（Ａｈ／時間）を検出する（ステップＳ２２）。通電量Ｘを算出すると、さらに通電量Ｘに応じた温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘを温度上昇変化率テーブルＴＢＬ２から読み出し（ステップＳ２３）、通電量Ｘに応じた温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘを設定する。

図９は、温度上昇変化率テーブルＴＢＬ２により規定される通電量に応じた温度上昇変化率基準値ΔＡｖＵを示す説明図である。
この温度上昇変化率テーブルＴＢＬ２により規定される通電量に応じた温度上昇変化率基準値は、電池本体以外の異常が生じていないバスバー１２１の温度と比べたときの、電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１を特定するための判定基準となる温度上昇の変化率（基準温度変化率）を示している。
つまり電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１の温度上昇の変化率を、電池本体以外の異常が生じていないバスバー１２１の温度上昇の変化率と比べたときの温度上昇の変化率の大きさの違いは、通電量が大きい場合には通電量に比例して大きく、また、通電量が小さい場合には通電量に応じて小さくなる。従って、判定基準となる通電量Ｘに応じた温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘは、通電量が大きい場合には高目に、また通電量が小さい場合には低目に設定される。

図５に戻り、次に、各電池モジュールにおいて、各サーミスタ１２２でバスバー１２１の温度の上昇時の変化を検出し、各サーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の温度上昇変化率ΔＲＡｖＵを算出する（ステップＳ２４）。
続いて各サーミスタ１２２で検出した温度データＴＡから算出した温度上昇時の各電池モジュールのバスバー１２１の温度変上昇化率ΔＲＡｖＵと、ステップＳ２３で設定した温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘとを比較して、温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘを超える大きさの温度変上昇変化率ΔＲＡｖＵが算出されたサーミスタ１２２、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１を特定する（ステップＳ２５）。

通電開始からの時間の経過に伴う電池本体異常による温度上昇変化率と電池本体以外の異常による温度上昇変化率との違いは、図１０に示す特性図から、電池本体以外の異常による温度上昇変化率の方が電池本体異常による温度上昇変化率に比べて大きい値を示している。
従って、この温度上昇時の変化率の大きさの違いから、通電量Ｘに応じた温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘを超える温度上昇変化率が算出されたサーミスタ１２２、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１を電池本体以外の異常の発生箇所として判定し（ステップＳ２６）、判定結果をメモリに保存する（ステップＳ２７）。

このメモリに保存された判定結果は、図１２の符号２０２で示されるように、“０”が正常、“１”が通電量Ｘに応じた温度上昇変化率基準値Δ（ＡｖＵ）ｘを超える温度上昇変化率が検出された電池本体以外の異常である判定結果として、サーミスタ１２２の取り付け位置、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して保存される。
従って、温度上昇変化率による判定結果をもとに電池本体以外の異常による発熱の識別が可能になり、さらに電池本体以外の異常による発熱発生箇所、電池本体以外の異常が生じているバスバー１２１を特定できる。

図６は、図３のフローチャートに示すステップＳ５の通電停止後の異常温度上昇による電池本体異常と電池本体以外の異常とを切り分ける判別処理動作を示すフローチャートである。
この判別処理でも、ＢＭＵ１８は電流センサ１５により検出された駆動用バッテリ１００の入力電流値あるいは出力電流値から、通電停止中であるか否か、駆動バッテリ１００が使用中であるか使用停止中であるかについて判定を行う（ステップＳ５１）。
この結果、通電中であればこのフローチャートをぬけ、図３のフローチャートに示すステップＳ６の処理に移行する。
一方、通電停止中と判定すると、通電が停止したときから予め設定されている一定の時間（例えば３０秒間）が経過するまでの測定期間ｔＤの間に所定の測定周期、例えば１秒ごとの測定周期で各サーミスタ１２２によりそれぞれのサーミスタが取り付けられているバスバー１２１の温度データＴＡを検出し、メモリに保存する（ステップＳ５２）。そして、通電停止後、上昇している温度データＴＡが検出されたサーミスタ１２２を特定する（ステップＳ５３）。

図１１は、電池本体以外の異常による通電停止後の時間の経過に伴う異常温度上昇を示す特性図である。図１１の符号Ｔａは、電池本体以外の異常による発熱の温度特性を示している。また、符号Ｔｂは、電池本体異常による発熱の温度特性を示している。また、符号Ｔｃは、電池本体異常が生じておらず電池本体異常によらない電池自体の発熱の温度特性を示している。また、符号Ｔｅは、正常な電池の温度特性を示している。
電池本体以外の異常による温度上昇の形態は、図１１の符号Ｔａで示す温度特性に示すように通電を停止した後も電池自体が発熱し温度が上昇する場合があることを示している。電池自体の発熱は電池セルの電極端子からバスバー１２１へ伝わって、異常を示している電池セルの電極端子へ締結されているバスバー１２１の温度を上昇させる。
電池本体以外の異常による発熱では、通電停止後も余熱で温度が僅かに上昇する。そして、この電池本体以外の異常による温度上昇は、ある程度時間が経過すると、通電が停止しているため上昇が止まり温度が下がる。
このため、通電停止後において電池本体異常（符号Ｔｂで示す温度特性）と電池本体以外の異常（符号Ｔａで示す通電停止後において僅かに温度上昇した後、上昇が止まり降下する温度特性）とを判別し（ステップＳ５４）、電池本体異常と電池本体以外の異常との判別結果と、その発生箇所とを、正常な電池と区別できるようにして、図１２の符号２０５により示される電池本体異常、符号２０６により示される電池本体以外の異常の判別結果を、サーミスタ１２２の取り付け位置、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して保存する（ステップＳ５５）。
この通電停止後における電池本体異常と電池本体以外の異常との判別は次のようにして行う。

図７は、図６のフローチャートのステップＳ５４の詳細を示しており、通電停止後における電池本体異常と電池本体以外の異常とを判別する判別処理の動作を示すフローチャートである。この通電停止後における電池本体異常と電池本体以外の異常との判別処理では、図６のステップＳ５３で特定されたサーミスタ１２２により検出された温度データから温度上昇変化率ΔＴを算出する（ステップＳ１０１）。このときの温度データは測定期間ｔＤに計測されステップＳ５２で保存された温度データを用いる。
そして、前記算出された温度上昇変化率ΔＴが予め設定された規定値Ｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この規定値Ｃは、電池本体異常の判定基準となる温度上昇変化率についての基準値であり、図１１の符号Ｔｂの電池本体異常を示す温度特性の測定期間ｔＤ内の温度データから算出されあらかじめ規定されている温度上昇変化率についての基準値である。この規定値Ｃを超える温度上昇変化率ΔＴが算出されたサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して電池本体異常が判定される。
続いて、前記算出された温度上昇変化率ΔＴが予め設定された規定値Ｄ以上（かつ規定値Ｃ未満）であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この規定値ＤはステップＳ１０２で用いた規定値Ｃよりも小さい。この規定値Ｄは電池本体以外の異常の判定基準となる温度上昇変化率についての基準値であり、図１１の符号Ｔａの電池本体以外の異常を示す温度特性の測定期間ｔＤ内の温度データから算出されあらかじめ規定されている温度上昇変化率についての基準値である。この規定値Ｄを超える（かつ規定値Ｃ未満）温度上昇変化率ΔＴが算出されたサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して電池本体以外の異常が判定される。

次に、前記特定されたサーミスタ１２２により検出された通電停止時に検出された温度データＴ１と通電が停止してから所定時間経過後、例えば５秒経過後に検出された温度データＴ２との温度差（Ｔ２−Ｔ１）が予め設定された規定値Ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この規定値Ａは、電池本体異常の判定基準となる、通電停止時に検出された温度と通電が停止してから所定時間経過後に検出された温度との温度差についての基準値であり、図１１の符号Ｔｂの電池本体異常を示す温度特性の測定期間ｔＤ内の温度データから算出されてあらかじめ規定されている電池本体異常を示す温度差についての基準値である。この規定値Ａを超える温度差が検出されたサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して電池本体異常が判定される。
続いて、前記検出された温度差が予め設定された規定値Ｂ以上（かつ規定値Ａ未満）であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この規定値ＢはステップＳ１０４で用いた規定値Ａよりも小さい。この規定値Ｂは電池本体以外の異常の判定基準となる前記温度差についての基準値であり、図１１の符号Ｔａの電池本体以外の異常を示す温度特性の測定期間ｔＤ内の温度データから算出されあらかじめ規定されている温度差についての基準値である。この規定値Ｂを超える（かつ規定値Ａ未満）温度差が検出されたサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して電池本体以外の異常が判定される。

次に、前記特定されたサーミスタ１２２により検出された温度データから、通電停止後、一定時間が経過したときに温度上昇が続いているか判定する（ステップＳ１０６）。図１１の符号Ｔｂに示す温度特性から、電池本体異常の場合には、通電が停止した後も温度は上昇し続ける。また、電池本体以外の異常の場合には、符号Ｔａに示す温度特性から、通電終了後一定の時間が経過すると温度上昇はピークに達した後、下降する。このため一定時間温度上昇が続いている場合、判定無効期間を設定し、この判定無効期間が経過した時点で、温度データが上昇を示しているか判定する。すなわち通電停止時から判定無効時間が経過したときに温度上昇が継続しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、前記判定無効時間が経過したときに温度上昇が継続していれば電池本体異常と判定し（ステップＳ１０８）、判定結果を保存する。一方、前記判定無効時間が経過したときに温度上昇が継続していない場合、電池本体以外の異常と判定し（ステップＳ１０９）、判定結果を保存する。
ステップＳ１０６において、通電停止後、一定時間経過したときに温度上昇が続いていないと判定された場合には、通電停止時の温度を基準に、温度上昇を正、温度下降を負として測定期間ｔＤの間の温度変化率を積算し、積算値Ｘを算出し（ステップＳ１１１）、積算値Ｘの符号を判定し（ステップＳ１１２）、積算値Ｘの符号が正になれば電池本体異常（ステップＳ１０８）、負になれば電池本体以外の異常（ステップＳ１０８）と判定する。

メモリに保存された判定結果は図１２の符号２０５と符号２０６で示される。符号２０５により示される判定結果の例では、“０”が正常、“１”が通電停止後、上昇する温度データが検出された電池本体異常の判定結果として、サーミスタ１２２の取り付け位置、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して保存される。図１２の符号２０５で示された判定結果の例では、バスバー１２１、あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置Ｃ２とＣ３が異常温度上昇による電池本体異常として判定されている。また、符号２０６により示される判定結果の例では、“０”が正常、“１”が通電停止後、上昇する温度データが検出された電池本体以外の異常の判定結果として、サーミスタ１２２の取り付け位置、あるいはサーミスタ１２２が取り付けられているバスバー１２１の位置に対応して保存される。図１２の符号２０６で示された判定結果の例では、バスバー１２１、あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置Ｃ８とＣ９が異常温度上昇による電池本体以外の異常として判定されている。
従って、Ｃ２とＣ３とで示されるバスバー１２１、あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置から、Ｃ２とＣ３とで示されるバスバー１２１、あるいはサーミスタ１２２の取り付け位置に共通する電池セルを電池本体異常が生じている電池セル、この場合は電池モジュー１の電池セル１０２が電池自体が発熱し温度が上昇している電池セルとして特定される。
従って、通電停止後にサーミスタ１２２により検出される異常温度上昇により、電池本体以外の異常と区別して電池本体異常の識別が可能になり、さらに電池本体異常が生じている電池セルを特定することが可能になる。

次に図３のフローチャートのステップＳ６に示す複合的判定処理について説明する。
この複合的判定処理では、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ５の各判定処理で得られた判定結果のすべてあるいは一部を組み合わせることにより電池本体以外の異常と電池本体異常の識別を行い、さらに識別した電池本体以外の異常あるいは電池本体異常の発生箇所の特定を行う。
この場合、例えば図１２の符号２０１，２０２により示されている各判定結果の論理積あるいは論理和を複合的判定処理結果とすることで電池本体以外の異常およびその発生箇所の判定結果の信頼性を高めることが出来る。

あるいは図１２の符号２０１，２０２により示されている各判定結果の論理積あるいは論理和と、符号２０５により示されている判定結果との論理和から電池モジュール１，２，３……の各電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の電極端子間を接続するバスバー１２１の電池本体以外の異常と、各電池モジュールの各電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の電池本体異常と、その発生箇所を総合的に判別することが出来る。
また、図１２の符号２０５により示されている判定結果から、電池本体以外の異常と区別して各電池モジュールの各電池セル１０１，１０２，１０３，１０４の電池本体異常とその発生箇所を判別することが出来る。

以上説明したように、この実施の形態によれば、複数の電池が組み合わされた組電池で発生する電極端子間を接続するバスバー１２１の締結緩みによる電池本体以外の異常あるいは内部短絡を含む電池本体異常とその発生箇所を容易に判別できる電池異常判定装置を提供できる効果がある。

なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施してもかまわない。例えば、一実施形態では、バスバー１２１を接続部材の一例として示したが、これに限られず、複数の電池セルの電極端子間を通電可能な構成であれば、バスバー１２１以外の接続部材を用いてもよい。また例えば、一実施形態では、サーミスタ１２２をバスバー１２１の中央付近に取り付けられるものとしたが、これに限られず、サーミスタ１２２はバスバー１２１上、電極端子１２０上、電池監視装置基板１３０上など、バスバー１２１の温度を検知可能な箇所であれば、どこに取り付けられてもかまわない。また、サーミスタ１２２により検知する温度の変化量は、発熱量や、発熱個所とサーミスタ１２２との距離、また、バスバー１２１の電熱量または熱容量などによって異なってくるので、サーミスタ１２１の設置個所やバスバー１２１の伝熱量等に応じて、温度の変化量のデータを記憶したマップを持ち、このマップを用いて上述した電池異常判定を行うようにしてもよい。この場合においても、上述した一実施形態と同様な効果が得られる。なお、以上説明した実施の形態で示したそれぞれの判定処理は、単独で行なってもよいし、複数の判定処理を同時に行うようにしてもよい。

１５……電流センサ、１８……ＢＭＵ（異常判別手段）、１０１，１０２，１０３，１０４……電池セル、１１９……締結部材、１２０……電極端子、１２１……バスバー（接続部材）、１２２……サーミスタ（温度検出手段）。

Claims (2)

1. 複数の電池セルの電極端子間を連結する導電性を有した接続部材と、
   前記接続部材の温度を検出する温度検出手段と、
   前記電池セルの本体以外に起因する異常が生じた状態である第１の異常状態と、前記電池セルの本体に起因する異常が生じた状態である第２の異常状態とを判別する異常判別手段と、を備え、
   前記異常判別手段は、１つの接続部材において検出した温度を所定時間経過後に検出した温度と比較したときの温度差にもとづき前記第１の異常状態と前記第２の異常状態とを判別することを特徴とする電池異常判定装置。
2. 前記温度差とは、１つの接続部材において前記電池セルの電流入出力停止時に検出した温度と前記電流入出力停止時から前記所定時間経過後に検出した温度とを比較したときの温度差であり、
   前記異常判別手段は、前記温度差が予め設定された第１の基準温度差を超えるとともに前記第１の基準温度差より大きい値に設定された第２の基準温度差未満であるときに前記第１の異常状態であると判定し、前記温度差が前記第２の基準温度差を超えたときに前記第２の異常状態であると判定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電池異常判定装置。

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