JP6673010B2 - Cell disconnection inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電池セルを並列接続してなる電池ブロックを、複数、直列に接続してなる組電池において、前記電池セルの断線の有無を検査するセル断線検査方法に関する。   The present invention relates to a cell disconnection inspection method for inspecting the presence or absence of disconnection of a battery cell in an assembled battery in which a plurality of battery cells each having a plurality of battery cells connected in parallel are connected in series.

複数の電池セルを並列接続してなる電池ブロックを、さらに、複数直列に接続してなる組電池が知られている。この種の組電池においては、電池セルの異常の有無を検査することが必要となるが、電池セルそれぞれに電圧センサ等を設けることは、非経済的である。そこで、従来から、電池ブロックの電圧変化に基づいて、電池セルの断線の有無を検査する技術が提案されている。   There is known an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in parallel, and a plurality of battery cells are connected in series. In this type of battery pack, it is necessary to inspect the presence or absence of abnormality in the battery cells, but it is uneconomical to provide a voltage sensor or the like for each battery cell. In view of the above, there has been conventionally proposed a technique for inspecting the presence or absence of disconnection of a battery cell based on a voltage change of a battery block.

例えば、特許文献1には、組電池全体の電圧値が一定以上変化した際の、複数の電池ブロックの開放電圧の変化量が、規定の閾値以上の場合に、電池セル同士を接続する並列接続体に断線等の異常があると判断する技術が開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a parallel connection that connects battery cells when the amount of change in the open voltage of a plurality of battery blocks is equal to or greater than a predetermined threshold when the voltage value of the entire battery pack changes by a certain amount or more. There is disclosed a technique for determining that the body has an abnormality such as a disconnection.

特開2009−216448号公報JP 2009-216448 A

通常、組電池の充電率Cas(すなわち、state of charge)に対する電池ブロックの電圧(以下「ブロック電圧VBn」という)の変動特性は、電池セルの断線が生じると変化する。従来技術は、こうしたブロック電圧VBnの変動特性が、断線の前後で変化することを利用して、断線の有無を判断していた。 Normally, the fluctuation characteristics of the voltage of the battery block (hereinafter, referred to as “block voltage V Bn ”) with respect to the charging rate Cas (that is, state of charge) of the assembled battery changes when the disconnection of the battery cell occurs. In the related art, the presence or absence of a disconnection is determined by utilizing such a change characteristic of the block voltage VBn before and after the disconnection.

ここで、組電池の充電率Casに対するブロック電圧VBnの変動特性は、断線発生時の組電池の充電率Casを中心として、変化する。したがって、例えば、Cas=30%のときに断線が生じた場合、Cas=30%のときのブロック電圧VBnは、断線の前後で変わらないが、充電率Casが30%から離れるほど、ブロック電圧VBnの断線の前後での変化量が大きくなる。換言すれば、断線検査を行うときの組電池の充電率Casが、断線発生時の充電率Casから離れていれば、当該断線の影響がブロック電圧VBnに大きく現れる。一方、断線検査時の充電率Casが断線発生時の充電率Casに近い場合、ブロック電圧VBnに対する断線の影響が、小さくなる、断線の影響を検知しづらくなるため、検査精度が低下するおそれがあった Here, the variation characteristics of the block voltage V Bn for charging rate Cas of the assembled battery is around the charging rate Cas of the battery pack during disconnection occurs, varies. Therefore, for example, when a disconnection occurs when Cas = 30%, the block voltage V Bn when Cas = 30% does not change before and after the disconnection, but as the charging rate Cas departs from 30%, the block voltage increases. The amount of change before and after the disconnection of VBn increases. In other words, if the charging rate Cas of the battery pack at the time of performing the disconnection inspection is far from the charging rate Cas at the time of the disconnection occurrence, the influence of the disconnection greatly appears on the block voltage VBn . On the other hand, when the charging rate Cas at the time of the disconnection inspection is close to the charging rate Cas at the time of the disconnection occurrence, the influence of the disconnection on the block voltage VBn is reduced, and the effect of the disconnection becomes difficult to detect, so that the inspection accuracy may be reduced. was there

そのため、断線の有無を正確に検査するためには、断線検査を、断線発生時の充電率Casとは、異なる充電率Casのタイミングで実施する必要がある。しかし、電池セルごとに何らかのセンサを設けない限り、断線発生時の充電率Casを特定するのは、できない。結果として、従来技術では、断線発生時の充電率Casと、検査実施時の充電率Casが近くなり、断線の検査精度が低下することがあった。   Therefore, in order to accurately inspect the presence or absence of a disconnection, it is necessary to perform the disconnection inspection at a timing of a charging rate Cas different from the charging rate Cas at the time of disconnection. However, unless some sensor is provided for each battery cell, it is impossible to specify the charging rate Cas at the time of disconnection. As a result, in the related art, the charging rate Cas at the time of disconnection occurrence and the charging rate Cas at the time of inspection are close to each other, and the accuracy of disconnection inspection may be reduced.

そこで、本発明は、より高精度に断線の有無を検査できるセル断線検査方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cell disconnection inspection method capable of inspecting the presence or absence of disconnection with higher accuracy.

本発明のセル断線検査方法は、複数の電池セルを並列接続してなる電池ブロックを、さらに、複数、直列に接続してなる組電池において、前記電池セルの断線の有無を検査するセル断線検査方法であって、前記電池ブロックの開放電圧に基づいて、各電池ブロック内での電池セルの断線の有無を判断する断線検査ステップを含み、前記複数の電池ブロックそれぞれの電圧を均等化させる均等化処理を前記組電池の充電率が高充電率域内のときに実行した場合には、前記断線検査ステップを前記充電率が前記高充電率域よりも低い低充電率域内のときに実行し、前記均等化処理を前記充電率が低充電率域内のときに実行した場合には、前記断線検査ステップを前記充電率が高充電率域内のときに実行する、ことを特徴とする。   A cell disconnection inspection method according to the present invention is a cell disconnection inspection for inspecting the presence or absence of disconnection of the battery cell in a battery pack formed by connecting a plurality of battery cells in parallel, and further, in a plurality of battery packs connected in series. A method for determining whether or not a battery cell is disconnected in each battery block based on an open voltage of the battery block, the disconnection inspection step including: equalizing the voltages of the plurality of battery blocks. If the process is performed when the charging rate of the battery pack is in the high charging rate range, the disconnection inspection step is performed when the charging rate is in the low charging rate range lower than the high charging rate range, When the equalization process is performed when the charging rate is in the low charging rate range, the disconnection inspection step is performed when the charging rate is in the high charging rate range.

本発明では、均等化処理を実施する充電域と異なる充電域において、断線検査ステップを実行するため、断線検査の精度をより向上することができる。   In the present invention, the disconnection inspection step is performed in a charging area different from the charging area where the equalization processing is performed, so that the accuracy of the disconnection inspection can be further improved.

電池システムの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a battery system. 均等化処理部の構成を示す図である。It is a figure showing composition of an equalization processing part. 断線とブロック充電率との関係を示す図である。It is a figure showing the relation between disconnection and block charge rate. 断線に伴うブロック電圧の変化を示すグラフである。5 is a graph showing a change in block voltage due to disconnection. 断線検査の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of a disconnection inspection. 均等化処理による電池ブロックの変動特性の変化を示す図である。It is a figure showing change of the fluctuation characteristic of a battery block by equalization processing. 均等化処理、断線検査の実行タイミングおよび断線判定フラグの変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating changes in an equalization process, a disconnection inspection execution timing, and a disconnection determination flag. 組電池充電率の違いによるブロック間電圧偏差の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change in inter-block voltage deviation due to a difference in a battery pack charging rate. 補正係数のマップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a map of a correction coefficient. 比較ブロックと基準ブロックの対応関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a correspondence between a comparison block and a reference block. 断線検査の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a disconnection inspection.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である断線検査方法を実施する電池システム10の構成を示す図である。また、図2は、均等化処理部14の構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system 10 that performs a disconnection inspection method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the equalization processing unit 14.

この電池システム10は、電動車両(例えばハイブリッド自動車や電気自動車)に搭載される。電池システム10は、複数の電池ブロックBn(n=1,2,・・・,bmax)を直列に接続した組電池12を有している。各電池ブロックBnは、複数の電池セルEk(k=1,2,・・・,cmax)を並列に接続して構成される。電池セルEkは、充放電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素電池等である。かかる組電池12は、システムメインリレー20およびインバータ22を介して、モータジェネレータ24に接続されている。モータジェネレータ24は、電動車両の駆動源として機能するもので、組電池12からの電力により動力を出力する電動機として機能する。また、モータジェネレータ24は、動力を受けて電力を発電する発電機としても機能し、当該モータジェネレータ24で発電された電力で、組電池12が充電される。   The battery system 10 is mounted on an electric vehicle (for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle). The battery system 10 has an assembled battery 12 in which a plurality of battery blocks Bn (n = 1, 2,..., Bmax) are connected in series. Each battery block Bn is configured by connecting a plurality of battery cells Ek (k = 1, 2,..., Cmax) in parallel. The battery cell Ek is a chargeable / dischargeable secondary battery, for example, a lithium ion secondary battery, a nickel hydride battery, or the like. The battery pack 12 is connected to a motor generator 24 via a system main relay 20 and an inverter 22. The motor generator 24 functions as a drive source of the electric vehicle, and functions as an electric motor that outputs power using electric power from the battery pack 12. The motor generator 24 also functions as a power generator that receives power and generates electric power, and the assembled battery 12 is charged with the electric power generated by the motor generator 24.

電池システム10は、さらに、組電池12に流れる電流(以下「電池電流Ib」という)を検出する電流センサ13と、組電池12の電圧Vas(以下「組電池電圧Vas」という)および電池ブロックBnの電圧VBn(以下「ブロック電圧VBn」という)を検出する電圧検出部16と、電池ブロックBn間でブロック電圧VBnを均等化する均等化処理部14と、を備えている。 The battery system 10 further includes a current sensor 13 that detects a current flowing through the battery pack 12 (hereinafter, referred to as “battery current Ib”), a voltage Vas of the battery pack 12 (hereinafter, referred to as “battery voltage Vas”), and a battery block Bn. a voltage detecting unit 16 for detecting a voltage V Bn (hereinafter referred to as "block voltage V Bn") of, a, and equalization processing unit 14 to equalize the block voltage V Bn between battery blocks Bn.

均等化処理部14は、電池ブロックBn間でのブロック電圧VBnのバラツキを均等化する部位である。すなわち、電池セルEkの自己放電量には、バラツキがあり、このバラツキに起因して各電池セルEkの電圧、ひいては、ブロック電圧VBnにもバラツキが生じる。ブロック電圧VBnのバラツキが発生すると、電池セルEkの劣化が加速的に進行したり、利用可能なエネルギ量が低下したりする。かかる問題を避けるために、必要に応じて特定の電池ブロックBnを放電させて、当該特定の電池ブロックBnのブロック電圧VBnを下げる均等化処理部14が設けられている。均等化処理部14は、電池ブロックBnと並列に接続された均等化回路26を、電池ブロックBnの個数分、有している。均等化回路26は、図2に示すように、抵抗素子Rとスイッチング素子SWと、を直列に接続した回路である。 Equalization processing section 14 is a portion to equalize variations in the block voltage V Bn between battery blocks Bn. That is, the amount of self-discharge of the battery cell Ek varies, and due to the variation, the voltage of each battery cell Ek, and eventually, the block voltage VBn also varies. When the variation of the block voltage VBn occurs, the deterioration of the battery cell Ek proceeds at an accelerated rate, or the amount of available energy decreases. To avoid such problems, to discharge certain battery block Bn optionally, equalization processing unit 14 to reduce the block voltage V Bn of the particular battery blocks Bn are provided. The equalization processing unit 14 includes equalization circuits 26 connected in parallel with the battery blocks Bn by the number of the battery blocks Bn. The equalizing circuit 26 is a circuit in which a resistance element R and a switching element SW are connected in series, as shown in FIG.

コントローラ18は、特定の電池ブロックBnのブロック電圧VBnが、他の電池ブロックBnのブロック電圧VBnよりも高いときには、当該特定の電池ブロックBnと並列に接続されたスイッチング素子をオフからオンに切り替えることにより、特定の電池ブロックBnを放電させる。そして、この放電処理を、ブロック電圧VBnが一定以上に高い電池ブロックBn全てに対して行うことで、複数の電池ブロックBnのブロック電圧VBnを均等に揃えることができる。以下では、電池ブロックBn間でのブロック電圧VBnのバラツキを揃える処理を、「均等化処理」と呼ぶ。 When the block voltage V Bn of the specific battery block Bn is higher than the block voltage V Bn of another battery block Bn, the controller 18 turns on / off the switching element connected in parallel with the specific battery block Bn. By switching, a specific battery block Bn is discharged. Then, the discharge process, that block voltage V Bn is performed with respect to high battery blocks Bn all above a certain, it is possible to align uniformly the block voltage V Bn plurality of battery blocks Bn. Hereinafter, the process to align the variation of the block voltages V Bn between battery blocks Bn, referred to as "equalization processing."

電圧検出部16は、各電池ブロックBnに接続された電圧検出線28間の電位差をブロック電圧VBnとして出力する。この電圧検出部16は、例えば、対応する電池ブロックBnと並列に接続されたキャパシタと、サンプリングスイッチを介して各電圧検出線28に接続されたコンパレータ(いずれも図示せず)と、を含む。かかる電圧検出部16の場合、検出したい電池ブロックBnに対応するサンプリングスイッチをオンにすることで、当該電池ブロックBnの電圧値(対応するキャパシタの電圧値)がコンパレータから出力される。また、電圧検出部16は、組電池12全体と並列に接続されたキャパシタおよびサンプリングスイッチを有しており、組電池電圧Vasも検出する。電圧検出部16で検出された電圧値VBn,Vasは、A/D変換後、コントローラ18に入力される。電流センサ13は、組電池12に流れる電流、すなわち、電池電流Ibを検出するもので、電流センサ13で検出された電池電流Ibは、コントローラ18に出力される。なお、以下の説明で用いるブロック電圧VBnおよび組電池電圧Vasは、いずれも、無負荷状態で検出される開放電圧(OCV)である。 The voltage detector 16 outputs a potential difference between the voltage detection lines 28 connected to each battery block Bn as a block voltage VBn . The voltage detection unit 16 includes, for example, a capacitor connected in parallel with the corresponding battery block Bn, and a comparator (both not shown) connected to each voltage detection line 28 via a sampling switch. In the case of the voltage detection unit 16, when the sampling switch corresponding to the battery block Bn to be detected is turned on, the voltage value of the battery block Bn (the voltage value of the corresponding capacitor) is output from the comparator. Further, the voltage detection unit 16 has a capacitor and a sampling switch connected in parallel with the entire assembled battery 12, and also detects the assembled battery voltage Vas. The voltage values V Bn and Vas detected by the voltage detector 16 are input to the controller 18 after A / D conversion. The current sensor 13 detects a current flowing through the battery pack 12, that is, a battery current Ib. The battery current Ib detected by the current sensor 13 is output to the controller 18. Note that the block voltage VBn and the battery pack voltage Vas used in the following description are both open-circuit voltages (OCV) detected in a no-load state.

コントローラ18は、CPUおよびメモリ(いずれも図示せず)を備えており、必要に応じて各種演算や、制御信号の送受信を行う。より具体的には、コントローラ18は、均等化処理部14の駆動を制御したり、組電池12の充電率を算出したりする。組電池充電率とは、組電池12の満充電量に対する現在の充電量の比率を示す値で、一般的には、SOC(state of charge)と呼ばれるものである。コントローラ18は、この組電池12の充電率を、組電池12の開放電圧(組電池電圧Vas)および電池電流Ibから算出する。すなわち、一般に、組電池12の充電率Cは、組電池電圧Vasと一定の関係を持っており、組電池電圧Vasにほぼ比例する。したがって、コントローラ18は、組電池電圧Vasが得られれば、当該組電池電圧Vasに基づいて組電池12の充電率を算出する。また、組電池12に負荷が接続(システムメインリレー20がオン)されており、開放電圧(組電池電圧Vas)の取得が困難な場合、コントローラ18は、直近で得られた組電池電圧Vasから求まる組電池12の充電率に、積算電流値Ahから求まる充電率Cの変動量を加算したものを、組電池12の充電率として算出する。   The controller 18 includes a CPU and a memory (both not shown), and performs various calculations and transmission / reception of control signals as necessary. More specifically, the controller 18 controls the driving of the equalization processing unit 14 and calculates the charging rate of the battery pack 12. The assembled battery charging rate is a value indicating the ratio of the current charged amount to the fully charged amount of the assembled battery 12, and is generally called SOC (state of charge). The controller 18 calculates the charging rate of the battery pack 12 from the open voltage (battery voltage Vas) of the battery pack 12 and the battery current Ib. That is, generally, the charging rate C of the battery pack 12 has a fixed relationship with the battery pack voltage Vas, and is substantially proportional to the battery pack voltage Vas. Therefore, when the battery pack voltage Vas is obtained, the controller 18 calculates the charging rate of the battery pack 12 based on the battery pack voltage Vas. When the load is connected to the assembled battery 12 (the system main relay 20 is turned on) and it is difficult to obtain the open circuit voltage (assembled battery voltage Vas), the controller 18 uses the most recently obtained assembled battery voltage Vas. The sum of the obtained charging rate of the battery pack 12 and the variation of the charging rate C obtained from the integrated current value Ah is calculated as the charging rate of the battery pack 12.

ところで、充電率としては、組電池12全体の充電率の他に、電池ブロックBnごとの充電率もある。以下では、組電池12全体の充電率を「組電池充電率Cas」と呼び、電池ブロックBnごとの充電率を、「ブロック充電率CBn」と呼ぶ。 Incidentally, as the charging rate, there is a charging rate for each battery block Bn in addition to the charging rate for the entire assembled battery 12. Hereinafter, the charging rate of the entire battery pack 12 is referred to as “battery charging rate Cas”, and the charging rate of each battery block Bn is referred to as “block charging rate C Bn ”.

また、コントローラ18は、電圧検出部16で検出されたブロック電圧VBnに基づいて電池セルEkの断線の有無検査も行う。この電池セルEkの断線検査について詳説する。電池セルEkの断線とは、複数の電池セルEkを並列接続する接続線が途中で断線し、一部の電池セルEkと、残りの電池セルEkとの電気的接続が損なわれることである。例えば、図2における位置P1において断線が生じると、その近傍の電池セルE1と、他の電池セルEkとの電気的接続が損なわれ、電池セルE1が電気的に機能しなくなる。この場合、電池ブロックBnの電池容量が低下することになるため、ブロック充電率CBn、ひいては、ブロック電圧VBnの変動特性が断線の前後で変化する。 In addition, the controller 18 also performs an inspection for the presence / absence of disconnection of the battery cell Ek based on the block voltage VBn detected by the voltage detection unit 16. The disconnection inspection of the battery cell Ek will be described in detail. The disconnection of the battery cell Ek means that the connection line connecting the plurality of battery cells Ek in parallel is disconnected in the middle, and the electrical connection between some of the battery cells Ek and the remaining battery cells Ek is impaired. For example, when a disconnection occurs at the position P1 in FIG. 2, the electrical connection between the battery cell E1 in the vicinity and another battery cell Ek is damaged, and the battery cell E1 does not function electrically. In this case, since the battery capacity of the battery block Bn is reduced, the fluctuation characteristics of the block charging rate C Bn and , consequently, the block voltage V Bn change before and after the disconnection.

図3は、断線の有無によるブロック充電率CBnの違いを示す模式図である。図3に示すように、二つの電池ブロックBa,Bbが直列接続され、各電池ブロックBa,Bbが、五つの電池セルE1〜E5を並列接続して構成される場合を考える。図3に示すように、二つの電池ブロックBa,Bbのブロック充電率CBa,CBbが、ともに60%のときに、電池ブロックBbの電池セルE4が断線したとする。この場合、電池ブロックBbの電池容量は、電池ブロックBaに比して低下する。そのため、組電池12の放電を続けると、容量の小さい電池ブロックBbのブロック充電率CBbのほうが、容量の大きい電池ブロックBaのブロック充電率CBaよりも低下する。 FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a difference in the block charging rate C Bn depending on the presence or absence of a disconnection. As shown in FIG. 3, a case is considered where two battery blocks Ba and Bb are connected in series, and each battery block Ba and Bb is configured by connecting five battery cells E1 to E5 in parallel. As shown in FIG. 3, it is assumed that the battery cells E4 of the battery block Bb are disconnected when the block charging rates C Ba and C Bb of the two battery blocks Ba and Bb are both 60%. In this case, the battery capacity of the battery block Bb is lower than that of the battery block Ba. Therefore, when the battery pack 12 is continuously discharged, the block charging rate C Bb of the battery block Bb having a small capacity is lower than the block charging rate C Ba of the battery block Ba having a large capacity.

ここで、断線発生後の電池ブロックBbのブロック充電率CBb_afは、次の式1で表すことができる。
Bb_af=CBb_be−(CBb_be−CBa)×(num1/num2) 式1
式1において、CBb_beおよびCBb_afは、断線した電池ブロックBbの断線発生時および断線発生後のブロック充電率であり、CBaは、断線が発生していない正常な電池ブロックBaのブロック充電率であり、num1は、断線発生前の電池セルEkの並列数であり、num2は、断線発生後の電池セルEkの並列数である。したがって、図2の例では、電池ブロックBaのブロック充電率CBaが30%になるまで組電池12の放電を続けると、電池ブロックBbのブロック充電率CBbは22.5%まで低下する。つまり、ブロック充電率CBnの変動特性は、断線の前後で変化すると言える。ここで、ブロック充電率CBnは、電池ブロックBnの開放電圧、すなわち、ブロック電圧VBnにほぼ比例している。したがって、断線の前後で、ブロック電圧VBnの変動特性が変化するとも言える。
Here, the block charging rate CBb_af of the battery block Bb after the occurrence of the disconnection can be expressed by the following equation 1.
C Bb_af = C Bb_be- (C Bb_be -C Ba ) × (num1 / num2) Equation 1
In Formula 1, C Bb_be and C Bb_af are block charge rate after disconnection occurs and then break occurrence of the battery block Bb which has been disconnected, C Ba is blocked charging rate of the normal rechargeable battery block Ba disconnection has not occurred Num1 is the parallel number of the battery cells Ek before the disconnection occurs, and num2 is the parallel number of the battery cells Ek after the disconnection occurs. Thus, in the example of FIG. 2, the block charging rate C Ba of the battery block Ba continues to discharge of the battery pack 12 until the 30% block charging rate C Bb of the battery blocks Bb is reduced to 22.5%. That is, it can be said that the fluctuation characteristic of the block charging rate CBn changes before and after the disconnection. Here, the block charging rate C Bn is substantially proportional to the open voltage of the battery block Bn, that is, the block voltage V Bn . Therefore, it can be said that the fluctuation characteristic of the block voltage VBn changes before and after the disconnection.

図4は、ブロック電圧VBnの変化を示すグラフである。図4において、横軸は、積算電流値Ahであり、縦軸は、ブロック電圧VBnである。なお、電流は、放電方向をマイナス、充電方向をプラスとしている。したがって、図4においては、右に近づくほど充電率が高くなる。また、図4において、実線は、電池セルEkが断線する前のブロック電圧VBn_beを示している。 FIG. 4 is a graph showing a change in the block voltage VBn . In FIG. 4, the horizontal axis represents the integrated current value Ah, and the vertical axis represents the block voltage VBn . The current is negative in the discharging direction and positive in the charging direction. Therefore, in FIG. 4, the charging rate increases as the position approaches the right. In FIG. 4, the solid line indicates the block voltage VBn_be before the battery cell Ek is disconnected.

図4に示す通り、電池ブロックBnのブロック電圧VBn_beは、積算電流値Ahが大きくなるほど増加する変動特性を有している。かかる電池ブロックBnにおいて、特定の積算電流値Ah_aにおいて、電池セルEkの破断が生じたとする。その場合、ブロック電圧VBnの変動特性は、図4において破線で示すような特性VBn_afに変化する。具体的には、断線が発生した場合、変動特性を示す曲線が、当該断線が発生した積算電流値Ah_aを中心として、横軸方向にのみ縮む。 As shown in FIG. 4, the block voltage VBn_be of the battery block Bn has a fluctuation characteristic that increases as the integrated current value Ah increases. In this battery block Bn, it is assumed that the battery cell Ek is broken at a specific integrated current value Ah_a. In that case, the variation characteristic of the block voltage V Bn is changed to the characteristic V Bn_af as shown by the broken line in FIG. 4. Specifically, when a disconnection occurs, the curve indicating the fluctuation characteristic shrinks only in the horizontal axis direction around the integrated current value Ah_a at which the disconnection has occurred.

ここで、図4における横軸の積算電流値Ah_aは、組電池12全体の充電率、すなわち、組電池充電率Casに置き換えて考えることができる。すなわち、組電池充電率Casは、積算電流値Ahの増減により増減する値である。この組電池充電率Casは、厳密に考えれば、セル断線が生じれば、その分、容量低下が生じるため、積算電流値Ahに対する組電池充電率Casは、変化すると言える。しかし、電池ブロックBnと異なり、組電池12全体における電池セルEk一つの影響は、非常に小さい。したがって、セル断線に伴う組電池12の容量低下は、実質的に無視することができ、積算電流値Ahに対する組電池充電率Casの値は一定であるとみなすことができる。そして、このように考えた場合、図4の横軸は、組電池充電率Casに置き換えることができる。図4の例では、組電池12の電池容量に応じた積算電流値Ah=Ah_bの位置を組電池充電率Cas=100%、積算電流値Ah=0の位置を、組電池充電率Cas=0%とみなすことができる。そして、この場合、組電池充電率Casに対する比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変動特性は、断線に伴い変化すると言える。本実施形態では、こうした断線に伴うブロック電圧VBjの変動特性の変化を利用して、電池セルEkの断線の有無を検査する。これについて図5を参照して説明する。 Here, the integrated current value Ah_a on the horizontal axis in FIG. 4 can be considered by replacing the charging rate of the entire assembled battery 12, that is, the assembled battery charging rate Cas. That is, the battery pack charging rate Cas is a value that increases and decreases according to the increase and decrease of the integrated current value Ah. Strictly speaking, if the cell disconnection occurs, the capacity of the assembled battery charging rate Cas decreases accordingly. Therefore, it can be said that the assembled battery charging rate Cas with respect to the integrated current value Ah changes. However, unlike the battery block Bn, the effect of one battery cell Ek on the entire battery pack 12 is very small. Therefore, the capacity decrease of the battery pack 12 due to the cell disconnection can be substantially ignored, and the value of the battery pack charging rate Cas with respect to the integrated current value Ah can be regarded as being constant. Then, in such a case, the horizontal axis in FIG. 4 can be replaced with the battery pack charging rate Cas. In the example of FIG. 4, the position of the integrated battery charge rate Cas = 100% when the integrated current value Ah = Ah_b according to the battery capacity of the battery pack 12, and the position of the integrated battery charge rate Cas = 0 when the position of the integrated current value Ah = 0. %. The variation characteristics of this case, the block voltage V Bj comparison block Bj for battery pack charging rate Cas can be said to vary with the disconnection. In the present embodiment, the presence / absence of disconnection of the battery cell Ek is inspected using the change in the fluctuation characteristic of the block voltage VBj due to such disconnection. This will be described with reference to FIG.

図5において、横軸は、組電池充電率Casを、縦軸は、ブロック電圧VBnを示している。また、図5において、二点鎖線は、断線が生じていない基準ブロックBiのブロック電圧VBiを、実線は、検査対象である比較ブロックBjの断線発生前のブロック電圧VBj_beを、破線は、比較ブロックBjの断線発生後のブロック電圧VBj_afを、それぞれ示している。 In FIG. 5, the horizontal axis represents the battery pack charging rate Cas, and the vertical axis represents the block voltage VBn . In FIG. 5, the two-dot chain line indicates the block voltage V Bi of the reference block Bi where no disconnection has occurred, the solid line indicates the block voltage V Bj_be before disconnection of the comparison block Bj to be inspected , and the broken line indicates The block voltage VBj_af after the disconnection of the comparison block Bj is shown.

断線の有無を検査する場合、コントローラ18は、組電池充電率Casが、予め規定された検査充電率C_c近傍になったタイミングで、基準ブロックBiおよび比較ブロックBjのブロック電圧VBi,VBjを取得する。そして、二つの電池ブロックBi,Bjのブロック電圧VBi,VBjの差、ブロック間電圧偏差ΔVi−j=|VBi−VBj|を取得する。このブロック間電圧偏差ΔVi−jの値は、組電池充電率Casが同じであれば、充放電を繰り返したとしても、変化しない。しかし、比較ブロックBjにおいて、セル断線が発生すると、上述したように、ブロック電圧VBjの変動特性が変化するため、ブロック間電圧偏差ΔVi−jの値も変化する。図5の例では、ブロック間電圧偏差ΔVi−jは、断線前には、D1であったのに対し、断線後は、D2となる(D2>D1)。そのため、ブロック間電圧偏差ΔVi−jの変化を監視すれば、セル断線の有無を判断することができる。 When inspecting the presence / absence of disconnection, the controller 18 sets the block voltages V Bi , V Bj of the reference block Bi and the comparison block Bj at the timing when the assembled battery charging rate Cas becomes close to a predetermined inspection charging rate C_c. get. Then, the difference between the block voltages V Bi and V Bj of the two battery blocks Bi and Bj and the inter-block voltage deviation ΔV i−j = | V Bi −V Bj | are obtained. The value of the inter-block voltage deviation ΔV ij does not change even if charging and discharging are repeated, as long as the battery pack charging rate Cas is the same. However, when a cell disconnection occurs in the comparison block Bj, as described above, the fluctuation characteristic of the block voltage VBj changes, so that the value of the inter-block voltage deviation ΔV i-j also changes. In the example of FIG. 5, the inter-block voltage deviation ΔV ij is D1 before the disconnection, but becomes D2 after the disconnection (D2> D1). Therefore, by monitoring the change in the block voltage difference [Delta] V i-j, it is possible to determine the presence or absence of cell breakage.

そこで、本実施形態において、コントローラ18は、今回のブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]と、前回のブロック間電圧偏差ΔVi−j[t−1]との差分値を、検査値Ai−j[t]=|ΔVi−j[t]−ΔVi−j[t−1]|として算出する。そして、得られた検査値Ai−j[t]が予め規定された基準検査値Adefを越える場合、コントローラ18は、比較ブロックBjに断線が発生したと判断する。 Therefore, in this embodiment, the controller 18 includes a inter current block voltage deviation ΔV i-j [t], the difference value between between previous block voltage deviation ΔV i-j [t-1 ], check value A ij [t] = | ΔV ij [t] −ΔV ij [t−1] | Then, when the obtained inspection value A ij [t] exceeds a predetermined reference inspection value Adef, the controller 18 determines that a disconnection has occurred in the comparison block Bj.

なお、こうした検査手順は、基準ブロックBiに断線が発生していないことを前提としている。しかし、実際には、基準ブロックBiにも断線が発生する可能性はあり、その場合、単一の検査値Ai−jからは、基準ブロックBi、比較ブロックBjのいずれに断線が生じているかは判断できない。しかし、通常、基準ブロックBiは、複数の比較ブロックBjと比較される。そのため、比較される複数の比較ブロックBj全てが断線と判断され得る検査値Ai−jが得られた場合には、比較ブロックBjではなく、基準ブロックBiに断線が発生している可能性が高いと判断できる。そして、その場合には、他の電池ブロックBnを新たな基準ブロックBiとして再設定して断線検査を行えばよい。 Note that such an inspection procedure is based on the premise that no disconnection has occurred in the reference block Bi. However, actually, there is a possibility that a disconnection occurs in the reference block Bi. In this case, from the single inspection value A ij , which of the reference block Bi and the comparison block Bj is disconnected? Can not judge. However, normally, the reference block Bi is compared with a plurality of comparison blocks Bj. Therefore, when the check value A i-j in which a plurality of comparison blocks Bj all that is compared may be determined that disconnection is obtained, rather than the comparison block Bj, disconnection reference block Bi is the possibility of the occurrence Can be determined to be high. Then, in that case, another battery block Bn may be reset as a new reference block Bi and a disconnection inspection may be performed.

ところで、図4を参照して説明した通り、ブロック電圧VBnの変動特性は、セル断線が発生した積算電流値Ah(組電池充電率Cas)を中心として、変化する。そのため、断線に伴うブロック電圧VBnの変化量は、断線が発生した際の組電池充電率Cas(以下「断線充電率C_b」と呼ぶ)に近いほど、小さく、断線充電率C_bから離れるほど大きくなる。上述した手順による断線検査は、断線に伴うブロック電圧VBnの変化量が大きいほど、精度が高くなる。したがって、断線の有無検査の精度を上げるためには、断線検査を実行する際の組電池充電率(検査充電率C_c)を、断線充電率C_bから離れた値に設定することが望ましい。例えば、図5の例では、組電池充電率Casが、比較的低いC_bのときに断線が発生した場合、断線の有無検査は、組電池充電率Casが比較的高いC_cのときに行うことが望ましいといえる。 By the way, as described with reference to FIG. 4, the fluctuation characteristic of the block voltage VBn changes around the integrated current value Ah (assembly battery charging rate Cas) in which the cell disconnection has occurred. Therefore, the amount of change in the block voltage VBn due to the disconnection is smaller as the battery pack charging rate Cas at the time of the disconnection (hereinafter, referred to as “disconnection charging rate C_b”) becomes smaller, and becomes larger as the distance from the disconnection charging rate C_b increases. Become. The accuracy of the disconnection inspection according to the above-described procedure increases as the amount of change in the block voltage VBn due to the disconnection increases. Therefore, in order to increase the accuracy of the disconnection inspection, it is desirable to set the battery pack charging rate (inspection charging rate C_c) at the time of performing the disconnection inspection to a value apart from the disconnection charging rate C_b. For example, in the example of FIG. 5, if a disconnection occurs when the battery pack charging rate Cas is relatively low C_b, the disconnection inspection may be performed when the battery pack charging rate Cas is relatively high C_c. It is desirable.

しかし、実際には、断線が発生したタイミングを特定することはできず、断線充電率C_bを特定することはできない。そこで、本実施形態では、断線充電率C_bを特定することなく、検査精度を向上するために、ブロック電圧VBnのバラツキを揃える均等化処理を行うとともに、当該均等化処理を行ったときの組電池充電率(以下「均等化充電率C_e」という)と離れた組電池充電率Casにおいて、断線の有無検査を行う。これについて図6を参照して説明する。図6において上段は、均等化処理前のブロック電圧VBjの変動特性を、下段は、均等化処理後のブロック電圧VBjの変動特性を示す。また、図6において、実線は、断線発生前のブロック電圧VBj_beの変動特性を、破線は、断線発生後のブロック電圧VBj_afの変動特性を示す。 However, actually, it is not possible to specify the timing at which the disconnection has occurred, and it is not possible to specify the disconnection charging rate C_b. Therefore, in the present embodiment, in order to improve the inspection accuracy without specifying the disconnection charging rate C_b, an equalization process for equalizing the variation of the block voltage VBn is performed, and a set when the equalization process is performed is performed. At the battery pack charging rate Cas apart from the battery charging rate (hereinafter referred to as “equalized charging rate C_e”), the presence or absence of disconnection is checked. This will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the upper part shows the fluctuation characteristics of the block voltage VBj before the equalization processing, and the lower part shows the fluctuation characteristics of the block voltage VBj after the equalization processing. In FIG. 6, the solid line indicates the fluctuation characteristics of the block voltage VBj_be before the disconnection occurs, and the broken line indicates the fluctuation characteristics of the block voltage VBj_af after the disconnection occurs.

図6において、比較ブロックBjにおいて、Cas=C_bのときに、電池セルEkの断線が生じたとする。繰り返し説明したように、また、図6上段に示すように、断線が生じることで、ブロック電圧VBjの変動特性が変化する。その結果、Cas=C_eのときのブロック電圧VBjは、断線前は、V2であったのに、断線後は、V1に低下する。かかる断線後の比較ブロックBjを含めた全ての電池ブロックBnにおいて、ブロック充電率CBnがC_eになるように、均等化処理を実施したとする。この場合、比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変動特性は、図6の下段において破線で示すように、Cas=C_eのときのブロック電圧VBjがV2となるように、変動特性を示す曲線が、全体的に左側にずれる。そして、これにより、組電池充電率Casが高い領域(右側領域)においては、断線に伴う比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変化量が大きくなる。その結果、組電池充電率Casの高い領域で断線の有無検査を行えば、当該検査の精度を向上できる。そして、この均等化処理を行ったときの組電池充電率(均等化充電率C_e)は、断線充電率C_bと異なり、確実に取得することができる。 In FIG. 6, it is assumed that the battery cell Ek is disconnected when Cas = C_b in the comparison block Bj. As described repeatedly, and as shown in the upper part of FIG. 6, the occurrence of disconnection changes the fluctuation characteristics of the block voltage VBj . As a result, the block voltage V Bj when Cas = C_e is V2 before the disconnection, but drops to V1 after the disconnection. It is assumed that the equalization process is performed in all the battery blocks Bn including the comparison block Bj after the disconnection so that the block charging rate C Bn becomes C_e. In this case, the variation characteristic of the block voltage V Bj comparison block Bj, as shown by the broken line in the lower part of FIG. 6, as the block voltage V Bj when the Cas = C_e is V2, the curve showing the variation characteristics , Shifted to the left as a whole. And, thereby, in the assembled battery charging rate Cas high region (right region), the change amount of the block voltage V Bj comparison block Bj associated with disconnection increases. As a result, if the inspection for the presence / absence of disconnection is performed in an area where the battery pack charging rate Cas is high, the accuracy of the inspection can be improved. Then, the battery pack charging rate (equalized charging rate C_e) at the time of performing the equalizing processing can be reliably obtained, unlike the disconnection charging rate C_b.

そこで、本実施形態では、断線の有無検査を、均等化処理を行ったときの組電池充電率C_eと充電域とは、逆の充電域で行い、検査精度の向上を図っている。すなわち、均等化処理を組電池充電率Casが高充電率域内のときに実行した場合には、断線検査を組電池充電率Casが低充電率域内のときに実行し、均等化処理を組電池充電率が低充電率域内のときに実行した場合には、断線検査を組電池充電率Casが高充電率域内のときに実行する。   Therefore, in the present embodiment, the inspection of the presence / absence of disconnection is performed in the charging area where the assembled battery charging rate C_e and the charging area when the equalization processing is performed are reversed, thereby improving the inspection accuracy. That is, if the equalization process is performed when the battery pack charging rate Cas is within the high charging rate range, the disconnection inspection is performed when the battery pack charging rate Cas is within the low charging rate range, and the equalization process is performed. When the charging rate is within the low charging rate range, the disconnection inspection is performed when the battery pack charging rate Cas is within the high charging rate range.

図7は、均等化処理と断線検査の実行タイミングと断線判定フラグFbとの関係を示す図である。図7において、上段は、均等化処理と断線検査の実行タイミングを示す図であり、縦軸は、組電池充電率Casを、横軸は、時間を示している。また、上段において、黒丸は、断線検査の実行タイミングを、黒菱形は、均等化処理の実行タイミングを示している。また、下段は、断線判定フラグFbを示しており、コントローラ18において断線が発生していると判定された場合、当該断線判定フラグFbは、ON(HIGH)になる。   FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the execution timing of the equalization processing and the disconnection inspection, and the disconnection determination flag Fb. In FIG. 7, the upper part is a diagram showing the execution timing of the equalization processing and the disconnection inspection, the vertical axis shows the battery pack charging rate Cas, and the horizontal axis shows the time. In the upper part, the black circles indicate the execution timing of the disconnection inspection, and the black diamonds indicate the execution timing of the equalization processing. The lower row shows a disconnection determination flag Fb. When the controller 18 determines that a disconnection has occurred, the disconnection determination flag Fb is turned ON (HIGH).

図7に示す例では、組電池充電率Casが低充電域内あるときに均等化処理を、組電池充電率Casが高充電域内にあるときに断線の有無検査を行っている。いま、2回目の均等化処理の後、3回目の断線有無検査の前である時刻t5において、セル断線が発生したとする。このセル断線は、図7に示す通り、組電池充電率Casが比較的高いときに発生している。この場合、その直後の時刻t6において断線有無検査を行ったとしても、比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変化量が小さいため、断線が発生していると判断することは難しい。したがって、時刻t6において、断線判定フラグFbは、OFF(LOW)のままとなっている。 In the example shown in FIG. 7, the equalization process is performed when the battery pack charging rate Cas is in the low charging range, and the disconnection inspection is performed when the battery pack charging rate Cas is in the high charging range. It is assumed that a cell disconnection has occurred at time t5 after the second equalization process and before the third disconnection inspection. This cell disconnection occurs when the battery pack charging rate Cas is relatively high, as shown in FIG. In this case, even subjected to disconnection whether inspection at time t6 just after the order variation of the block voltages V Bj comparison block Bj is small, it is difficult to determine the disconnection has occurred. Therefore, at time t6, the disconnection determination flag Fb remains OFF (LOW).

その後、時刻t7において、均等化処理が実施されると、比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変動特性が、図6下段に示すように、左側にずれ、組電池充電率Casが高充電域内にあるときの検査精度が向上することになる。そのため、時刻t8において、組電池充電率Casが高充電域内にあるときに断線の有無検査を行えば、検査値Ai−jが大きな値となり、断線が発生していることを確実に検知することができる。したがって、時刻t8において、断線判定フラグFbは、ON(HIGH)となる。 Thereafter, at time t7, the the equalization process is performed, the variation characteristics of the block voltage V Bj comparison block Bj is, as shown in the lower part of FIG. 6, the deviation to the left, the battery pack charging rate Cas is a high charge region The inspection accuracy at a certain time will be improved. Therefore, at time t8, if the disconnection inspection is performed while the battery pack charging rate Cas is within the high charging range, the inspection value A ij becomes a large value, and it is reliably detected that the disconnection has occurred. be able to. Therefore, at time t8, the disconnection determination flag Fb is turned ON (HIGH).

以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、均等化処理を実施したときの組電池充電率C_eと、断線有無検査を実施するときの組電池充電率C_cとを離している。そのため、検査充電率C_cにおける断線に伴う比較ブロックBjのブロック電圧VBjの変化量を大きくすることができ、検査精度を向上できる。 As is clear from the above description, in the present embodiment, the assembled battery charging rate C_e when performing the equalization processing is separated from the assembled battery charging rate C_c when performing the disconnection inspection. Therefore, it is possible to increase the change amount of the block voltage V Bj comparison block Bj associated with disconnection in the test charging rate C_C, can improve inspection accuracy.

ところで、こうした断線検査を行う時の組電池充電率Cas、すなわち、検査充電率C_cは、常に同じであることが望ましい。しかし、断線検査で用いるブロック電圧VBnは、充放電電流がゼロのときに得られる開放電圧であり、取得できるタイミングが限られる。そのため、断線検査の実行タイミングはある程度、限られてしまい、検査充電率C_cを常に同じにすることは難しい。 Incidentally, it is desirable that the assembled battery charging rate Cas at the time of performing such a disconnection inspection, that is, the inspection charging rate C_c is always the same. However, the block voltage VBn used in the disconnection inspection is an open voltage obtained when the charge / discharge current is zero, and the timing at which it can be obtained is limited. Therefore, the execution timing of the disconnection inspection is limited to some extent, and it is difficult to always make the inspection charging rate C_c the same.

そこで、実際には、検査充電率C_cには、多少のバラツキが発生する。そのため、得られるブロック電圧VBi,VBjには、断線に伴う変化量だけでなく、検査充電率C_cの違いによる変化量も含まれることになる。こうした、検査充電率C_cの違いによるブロック電圧VBi,VBjの変化は、検査精度の低下を招く。そこで、本実施形態では、検査充電率C_cの違いに応じて、ブロック間電圧偏差ΔVi−jを補正する。 Therefore, actually, the inspection charging rate C_c slightly varies. Therefore, the obtained block voltages V Bi and V Bj include not only the change due to the disconnection but also the change due to the difference in the test charging rate C_c. Such a change in the block voltages V Bi and V Bj due to the difference in the inspection charging rate C_c causes a decrease in inspection accuracy. Therefore, in the present embodiment, the inter-block voltage deviation ΔVi -j is corrected according to the difference in the test charging rate C_c.

図8は、この補正を説明するための図である。図8において、実線は、基準ブロックBiのブロック電圧VBiであり、破線は、比較ブロックBjのブロック電圧VBjを示している。 FIG. 8 is a diagram for explaining this correction. 8, the solid line indicates the block voltage V Bi of the reference block Bi, and the broken line indicates the block voltage V Bj of the comparison block Bj.

断線が生じておらず、かつ、組電池充電率Casが同じであれば、ブロック間電圧偏差ΔVi−jは常に同じになる。しかし、組電池充電率Casが変化すると、図8に示すように、ブロック間電圧偏差ΔVi−jも変化する。図8の例では、ブロック間電圧偏差ΔVi−jは、Cas=c1のときはD1であり、Cas=c2のときはD2に変化する。ブロック間電圧偏差ΔVi−jは、組電池充電率Casが、高充電率側にずれると増加し、低充電率側にずれると低下する。こうした組電池充電率Casの変化に起因するブロック間電圧偏差ΔVi−jの変化は、検出誤差の原因となる。 If no disconnection has occurred and the battery pack charging rate Cas is the same, the inter-block voltage deviation ΔVi -j will always be the same. However, when the battery pack charging rate Cas changes, as shown in FIG. 8, the inter-block voltage deviation ΔVi -j also changes. In the example of FIG. 8, the inter-block voltage deviation ΔV i-j is D1 when Cas = c1, and changes to D2 when Cas = c2. The inter-block voltage deviation ΔV i-j increases when the assembled battery charging rate Cas shifts to the high charging rate side, and decreases when the assembled battery charging rate Cas shifts to the low charging rate side. Such a change in the inter-block voltage deviation ΔV i-j resulting from the change in the battery pack charging rate Cas causes a detection error.

そこで、断線検査を行う組電池充電(検査充電率C_c)のズレ量に応じて補正量Lを算出し、ブロック間電圧偏差ΔVi−jに加算することが考えられる。補正量Lの算出方法としては、例えば、検査充電率C_cのズレ量1%当たりの必要補正量を補正係数lとして記憶しておき、実際の検査充電率C_cのズレ量C_c[t]=C_c[t]−C_c[t−1]に補正係数lを乗算して、補正量Lを算出する。この場合、補正係数lは、固定値でもよいが、比較ブロックBjと基準ブロックBiの比率に応じて変化する可変値であることが望ましい。図9は、補正係数lのマップの一例を示す図である。図9において、縦軸は、補正係数lの値を、横軸は、基準ブロックBiと比較ブロックBjの容量の比率、すなわち、(Biの容量/Bjの容量)を示している。 Therefore, it is conceivable to calculate the correction amount L in accordance with the deviation amount of the assembled battery charge (inspection charging rate C_c) to be subjected to the disconnection inspection, and to add the correction amount L to the inter-block voltage deviation ΔVi -j . As a method of calculating the correction amount L, for example, the required correction amount per 1% of the deviation of the inspection charging rate C_c is stored as the correction coefficient l, and the deviation C_c [t] = C_c of the actual inspection charging rate C_c is stored. The correction amount L is calculated by multiplying [t] -C_c [t-1] by the correction coefficient l. In this case, the correction coefficient 1 may be a fixed value, but is preferably a variable value that changes according to the ratio between the comparison block Bj and the reference block Bi. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a map of the correction coefficient l. In FIG. 9, the vertical axis indicates the value of the correction coefficient 1 and the horizontal axis indicates the ratio of the capacity of the reference block Bi and the comparison block Bj, that is, (capacity of Bi / capacity of Bj).

ブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]を補正する際、コントローラ18は、まず、検査対象の比較ブロックBjの電池容量を図9のマップに照らし合わせて、比較ブロックBjに対応する補正係数lを取得する。続いて、今回の検査充電率C_c[t]と、前回の検査充電率C_c[t−1]との差分値ΔC_c[t]=C_c[t]−C_c[t−1]を算出する。そして、その差分値ΔC_c[t]と補正係数lとを乗算して、補正量Lを取得する。続いて、この補正量Lをブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]に加算することで、補正後のブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]が得られる。なお、通常、断線のない基準ブロックBiのブロック電圧VBiと組電池充電率Casは、一定の関係にあり、組電池充電率Casは、ブロック電圧VBiにほぼ比例する。したがって、補正量Lの算出にあたっては、検査充電率のズレ量ΔC_cを、基準ブロックのブロック電圧VBiの変化量ΔVBi=VBi[t]−VBi[t−1]に替えてもよい。 When correcting the inter-block voltage deviation ΔV ij [t], the controller 18 first compares the battery capacity of the comparison block Bj to be inspected with the map of FIG. 9 to obtain the correction coefficient l corresponding to the comparison block Bj. To get. Subsequently, a difference value ΔC_c [t] = C_c [t] −C_c [t−1] between the current inspection charging rate C_c [t] and the previous inspection charging rate C_c [t−1] is calculated. Then, the correction value L is obtained by multiplying the difference value ΔC_c [t] by the correction coefficient l. Subsequently, the corrected inter - block voltage deviation ΔV ij [t] is obtained by adding the correction amount L to the inter - block voltage deviation ΔV ij [t]. Normally, the block voltage V Bi and the battery pack charging rate Cas without a break reference block Bi is in a fixed relationship, the assembled battery charging rate Cas is substantially proportional to the block voltage V Bi. Therefore, when calculating the correction amount L, the deviation amount ΔC_c of the inspection charging rate may be changed to the change amount ΔV Bi = V Bi [t] −V Bi [t−1] of the block voltage V Bi of the reference block. .

次に、基準ブロックBiと比較ブロックBjの選択について説明する。本実施形態では、検査対象である比較ブロックBjと、基準となる基準ブロックBiと、のブロック間電圧偏差ΔVi−jの変化量を検査値Ai−jとして算出し、この検査値Ai−jに基づいて、断線の有無を判断している。ここで、誤差の影響を低減するためには、比較する二つの電池ブロックBi,Bjの電池特性、例えば、電池抵抗や電池容量は、互いに類似していることが望ましい。電池特性の差は、劣化によるものと、温度特性によるものが多く、劣化も温度による感度が大きい。そのため、二つの電池ブロックBnそれぞれの温度特性が近ければ、これら二つの電池ブロックBnの電池特性も類似していることが多い。そこで、本実施形態では、温度特性が基準ブロックBiに近い電池ブロックを、比較ブロックBjとして設定している。 Next, selection of the reference block Bi and the comparison block Bj will be described. In the present embodiment calculates a comparison block Bj to be inspected, and the reference block Bi serving as a reference, the amount of change in the block voltage difference [Delta] V i-j as check value A i-j, the check value A i The presence or absence of a disconnection is determined based on -j . Here, in order to reduce the influence of the error, it is desirable that the two battery blocks Bi and Bj to be compared have similar battery characteristics, for example, battery resistance and battery capacity. Many of the differences in battery characteristics are due to deterioration and due to temperature characteristics, and the deterioration is also sensitive to temperature. Therefore, if the temperature characteristics of the two battery blocks Bn are close to each other, the battery characteristics of the two battery blocks Bn are often similar. Therefore, in the present embodiment, a battery block whose temperature characteristic is close to the reference block Bi is set as the comparison block Bj.

図10は、基準ブロックBiと比較ブロックBjとの対応関係の一例を示す図である。図10に示すように、図面手前側から冷却風が供給される場合、手前側から奥側にいくほど、冷却がされにくく、電池温度が高くなりやすい。換言すれば、奥行き方向の位置が同じ電池ブロックBnは、温度特性、ひいては、電池特性が類似していると言える。そのため、図10の下段に示すように、最も手前側に位置する電池ブロックB8,B9,B13の断線検査の際には、同じく最も手前側に位置する電池ブロックB1を基準ブロックとして選択する。また、最も奥側に位置する電池ブロックB5,B12,B12の断線検査の際には、同じく、最も奥側に位置する電池ブロックB4を基準ブロックとして選択する。そして、コントローラ18は、こうした基準ブロックBiと比較ブロックBjとの対応表を予め記憶しておき、断線検査の際には、当該対応表を参照して、比較ブロックBjに対応する基準ブロックBiを特定する。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the correspondence between the reference block Bi and the comparison block Bj. As shown in FIG. 10, when cooling air is supplied from the near side of the drawing, the cooling is difficult to be performed and the battery temperature tends to increase as going from the near side to the far side. In other words, it can be said that the battery blocks Bn having the same position in the depth direction have similar temperature characteristics and, consequently, battery characteristics. For this reason, as shown in the lower part of FIG. 10, at the time of the disconnection inspection of the battery blocks B8, B9, and B13 located on the front side, the battery block B1 located on the front side is also selected as the reference block. Further, at the time of the disconnection inspection of the battery blocks B5, B12, B12 located at the innermost side, the battery block B4 located at the innermost side is similarly selected as the reference block. Then, the controller 18 stores such a correspondence table between the reference block Bi and the comparison block Bj in advance, and refers to the correspondence table for the reference block Bi corresponding to the comparison block Bj during the disconnection inspection. Identify.

次に、本実施形態における断線検査処理の流れについて図11を参照して説明する。図11は、断線検査処理の流れを示すフローチャートである。図11に示す通り、コントローラ18は、まず、組電池充電率Casが、予め規定された検査範囲内であり、かつ、均等化実施判定がONであり、かつ、開放電圧OCVの取得が可能か、を判定する(S10)。ここで、検査範囲内とは、断線検査の実行を許可する組電池充電率の範囲であり、均等化実施処理が実行される組電池充電率(均等化充電率C_e)と離れた組電池充電率の範囲である。また、均等化実施判定とは、均等化処理の完了後にONされるフラグである。また、開放電圧OCVの取得が可能か否かは、電池無負荷時間が、一定時間継続したか否かで判定される。コントローラ18は、これら三つの条件のうち、一つでもNoの場合には、ステップS36に進む。ステップS36において、コントローラ18は、均等化処理が終了したか否かを判定する(S36)。均等化処理が終了したと判定した場合には、均等化実施判定をONに設定し(S38)、ステップS10に戻る。一方、均等化処理が終了していない場合には、均等化実施判定を変更することなく、ステップS10に戻る。   Next, a flow of the disconnection inspection processing in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating the flow of the disconnection inspection process. As shown in FIG. 11, first, the controller 18 determines whether the battery pack charging rate Cas is within a predetermined inspection range, the equalization execution determination is ON, and it is possible to acquire the open-circuit voltage OCV. Is determined (S10). Here, the inspection range is a range of the assembled battery charging rate in which the execution of the disconnection inspection is permitted, and the assembled battery charging rate (equalized charging rate C_e) apart from the assembled battery charging rate at which the equalization execution processing is executed. Range of rates. The equalization execution determination is a flag that is turned on after the completion of the equalization processing. Whether or not the open-circuit voltage OCV can be obtained is determined based on whether or not the battery no-load time has continued for a certain period of time. If any one of these three conditions is No, the controller 18 proceeds to step S36. In step S36, the controller 18 determines whether or not the equalization processing has been completed (S36). If it is determined that the equalization processing has been completed, the equalization execution determination is set to ON (S38), and the process returns to step S10. On the other hand, if the equalization processing has not been completed, the process returns to step S10 without changing the equalization execution determination.

一方、ステップS10において、Yesと判断された場合、コントローラ18は、均等化判定をOFFに設定(S12)したうえで、全電池ブロックBnのブロック電圧VBnを取得する。そして、コントローラ18は、電池ブロックB1〜Bbmaxそれぞれについて断線の有無検査を行う(S16〜S34)。 On the other hand, in step S10, when it is determined Yes, the controller 18, after set to OFF equalization determination (S12), and acquires the block voltage V Bn of all battery blocks Bn. Then, the controller 18 performs a disconnection inspection for each of the battery blocks B1 to Bbmax (S16 to S34).

具体的には、コントローラ18は、メモリに記憶されている対応表を参照して、比較ブロックBjに対応する基準ブロックBiを特定する(S18)。次に、この基準ブロックBiと比較ブロックBjのブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]を算出する(S20)。ここで得られたブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]は、検査充電率C_cのズレ量による誤差を含んでいるため、続いて、コントローラ18は、この誤差を補正する補正量Lを算出する(S22)。補正量Lは、基準ブロックBiのブロック電圧VBiの変化量ΔVBi[t]=VBi[t]−VBi[t−1]に、規定の補正係数lを乗算することで得られる。 Specifically, the controller 18 specifies the reference block Bi corresponding to the comparison block Bj with reference to the correspondence table stored in the memory (S18). Next, an inter-block voltage deviation ΔV ij [t] between the reference block Bi and the comparison block Bj is calculated (S20). Since the inter-block voltage deviation ΔV ij [t] obtained here includes an error due to a deviation amount of the inspection charging rate C_c, the controller 18 subsequently calculates a correction amount L for correcting the error. (S22). The correction amount L is obtained by multiplying a change amount ΔV Bi [t] = V Bi [t] −V Bi [t−1] of the block voltage V Bi of the reference block Bi by a specified correction coefficient l.

補正量Lが得られれば、当該補正量Lをブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]に加算し、加算後の値を、ブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]として扱う(S24)。次に、得られたブロック間電圧偏差ΔVi−j[t]と、前回のブロック間電圧偏差ΔVi−j[t−1]との差分値を検査値Ai−j[t]として取得する(S26)。検査値Ai−j[t]が得られれば、この検査値Ai−j[t]と、予め規定された基準検査値Adefとを比較する(S28)。比較の結果、検査値Ai−j[t]が基準検査値Adefより大きい場合、コントローラ18は、電池ブロックBjに断線があると判断する。一方、Ai−j[t]≦Adefの場合、コントローラ18は、全ての電池ブロックについて検査が終了したか否かを判断する(S32)。全ての電池ブロックBnの検査が終了すれば、すなわちj=bmaxとなれば、ステップS10に戻り、j≠bmaxの場合は、j=j+1としたうえで(S34)、ステップS18に戻る。 If the correction amount L is obtained, the correction amount L is added to the inter-block voltage deviation ΔV ij [t], and the value after the addition is treated as the inter-block voltage deviation ΔV ij [t] (S24). . Next, a difference value between the obtained block-to-block voltage deviation ΔV ij [t] and the previous block-to-block voltage deviation ΔV ij [t-1] is acquired as a test value A ij [t]. (S26). When the inspection value A ij [t] is obtained, the inspection value A ij [t] is compared with a predetermined reference inspection value Adef (S28). As a result of the comparison, when the inspection value A ij [t] is larger than the reference inspection value Adef, the controller 18 determines that there is a disconnection in the battery block Bj. On the other hand, if A ij [t] ≦ Adef, the controller 18 determines whether the inspection has been completed for all battery blocks (S32). If the inspection of all the battery blocks Bn is completed, that is, if j = bmax, the process returns to step S10. If j ≠ bmax, j = j + 1 (S34), and the process returns to step S18.

以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、組電池充電率Casが、均等化処理を実行したときの組電池充電率Casから離れた検査範囲内にあるときにのみ、断線検査を許容している。その結果、断線に伴うブロック電圧VBnの変化量が大きくなり、検査精度を向上できる。 As is clear from the above description, in the present embodiment, the disconnection inspection is permitted only when the assembled battery charging rate Cas is within the inspection range apart from the assembled battery charging rate Cas when the equalization processing is performed. ing. As a result, the amount of change in the block voltage VBn due to the disconnection increases, and the inspection accuracy can be improved.

10 電池システム、12 組電池、13 電流センサ、14 均等化処理部、16 電圧検出部、18 コントローラ、20 システムメインリレー、22 インバータ、24 モータジェネレータ、26 均等化回路、28 電圧検出線、Bn 電池ブロック、Bi 基準ブロック、Bj 比較ブロック、Ek 電池セル、R 抵抗素子、SW スイッチング素子。
Reference Signs List 10 battery system, 12 assembled battery, 13 current sensor, 14 equalization processing unit, 16 voltage detection unit, 18 controller, 20 system main relay, 22 inverter, 24 motor generator, 26 equalization circuit, 28 voltage detection line, Bn battery Block, Bi reference block, Bj comparison block, Ek battery cell, R resistance element, SW switching element.

Claims (1)

複数の電池セルを並列接続してなる電池ブロックを、さらに、複数、直列に接続してなる組電池において、前記電池セルの断線の有無を検査するセル断線検査方法であって、
前記電池ブロックの開放電圧に基づいて、各電池ブロック内での電池セルの断線の有無を判断する断線検査ステップを含み、
前記複数の電池ブロックそれぞれの電圧を均等化させる均等化処理を前記組電池の充電率が高充電率域内のときに実行した場合には、前記断線検査ステップを前記充電率が前記高充電率域よりも低い低充電率域内のときに実行し、前記均等化処理を前記充電率が低充電率域内のときに実行した場合には、前記断線検査ステップを前記充電率が高充電率域内のときに実行する、
ことを特徴とするセル断線検査方法。
A battery disconnection inspection method for inspecting the presence / absence of disconnection of the battery cell, further comprising: a battery block in which a plurality of battery cells are connected in parallel, and further, in an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series,
Based on the open voltage of the battery block, including a disconnection inspection step to determine the presence or absence of disconnection of the battery cells in each battery block,
If the equalization process for equalizing the voltage of each of the plurality of battery blocks is performed when the charge rate of the battery pack is within the high charge rate area, the disconnection inspection step is performed when the charge rate is in the high charge rate area. If the charge rate is within the low charge rate range, and if the equalization process is performed when the charge rate is within the low charge rate range, the disconnection inspection step is performed when the charge rate is within the high charge rate range. Run on
A cell disconnection inspection method, characterized in that:
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