JP6699538B2 - セル電圧推定装置 - Google Patents

Description

本開示は、セル電圧推定装置に関し、特に、電動車両の駆動用電池の電池セルの電圧センサが異常時に、該電池セルのセル電圧を推定するセル電圧推定装置に関する。

電動車両の走行用駆動源として用いられる駆動用電池としてリチウムイオン電池が知られている。このリチウムイオン電池は、過充電により大きな電池劣化が発生するため、過充電させないようにセル電圧を制御する必要がある。

しかし、制御が正しい場合でも、セル電圧センサが異常となるとセル電圧値が不明になる。ここで、駆動用電池からの放電のみの制御に切替え走行することで過充電は防げるが、電池残量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が少ないときは、特に残りの走行可能距離が限られてしまうため走行可能距離を延ばしたい。特に、高速道路を走行中で電池残量が少ないときに、セル電圧センサの異常が起こると、残り数Ｋｍしか走行できず、次のサービスエリア（ＳＡ）やインターチェンジ（ＩＣ）へたどり着けない懸念がある。
従って、走行継続させるために過充電とならない範囲のセル電圧を推定することが要望されている。

特許文献１（特開２０００−３５７５４１号公報）には、蓄電量及びバッテリ異常を検知する手段としての電圧センサが故障した場合におけるフェールセーフを実現する発明について開示されている。具体的には、故障した電圧検出器１２に対応する電池ユニットのＳＯＣを他の電池ユニットのＳＯＣから推定する。また、電圧検出器１２の故障が検知された場合には、充放電電流を抑制し、万が一、故障した電圧検出器１２に対応する電池ユニットに異常が生じていてもジュール熱の発生が抑制されるようにすることが示されている。

特開２０００−３５７５４１号公報

前述のように、特許文献１には、故障した電圧検出器に対応する電池ユニットのＳＯＣを他の電池ユニットのＳＯＣから推定することが開示されており、特許文献１の段落００２９には、一例として、通常は各電池ユニットのＳＯＣのばらつきが小さいことに基づいて、他のＳＯＣの平均値を用いることができると記載されている。
しかし、特許文献１は、故障した電圧検出器に対応する電池ユニットのＳＯＣを他の電池ユニットのＳＯＣから推定する発明であるため、過充電とならない範囲のセル電圧を推定することは示されていない。
また、過充電とならない範囲のセル電圧の推定は、電池劣化や電池発火等に結びつくためより精度の高い推定が要求される。

そこで、上記技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、電動車両の駆動用電池のセル電圧センサが異常時に、セル電圧を推定して電池セルが過充電状態とならない範囲にて走行を継続可能にすることを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るセル電圧推定装置は、電動車両の駆動用電池のセル電圧センサが異常時に、セル電圧を推定するセル電圧推定装置であって、前記駆動用電池は、複数の電池セルからなり、該複数の電池セルのセル電圧の総和が印加される電気負荷と、該複数の電池セルのセル電圧の総和が印加されるコンデンサと、前記コンデンサに印加されるコンデンサ電圧を検出するコンデンサ電圧検出部と、各電池セルに設けられた電圧センサの異常を検出する電圧センサ異常検出部と、前記電圧センサが正常であって車両が所定の運転状態において前記コンデンサ電圧検出部による電圧と前記セル電圧の総和との相関関係を記憶する相関関係記憶部と、前記電圧センサ異常検出部によって異常を検出した場合、前記相関関係記憶部のデータと前記コンデンサ電圧検出部によって検出された電圧とを基に正常時のセル電圧の総和の電池総電圧を求め、前記電圧センサが異常の電池セルのセル電圧を除く他の電圧センサの電池セルのセル電圧の総和の電池総電圧を求め、これら二つの電池総電圧の差分を求めることで、前記電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する第１推定部と、を備えたことを特徴とする。

上記構成（１）によれば、電圧センサが正常であって車両が所定の運転状態においてコンデンサ電圧検出部による電圧とセル電圧の総和との相関関係を記憶する相関関係記憶部を備えて、電圧センサ異常検出部によって異常を検出した場合、相関関係記憶部のデータと、コンデンサ電圧検出部によって検出された電圧とを基に正常時のセル電圧の総和の電池総電圧を求め、電圧センサが異常の電池セルのセル電圧を除く他の電圧センサの電池セルのセル電圧の総和の電池総電圧を求め、これら二つの電池総電圧の差分を求めることで、電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定するので、簡単な手段によって、電圧センサが異常の電池セルの電圧を正確に推定可能となる。
その結果、電池セルが過充電状態とならない範囲にて走行を継続可能にすることが可能になる。

（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、前記第１推定部によって推定された電池セルの電圧が所定の範囲内である場合には、さらに、前記電圧センサが正常である他の電池セルの電圧を基に前記電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する第２推定部を備えたことを特徴とする。

上記構成（２）によれば、第１推定部によって推定された電池セルの電圧が所定の範囲内である場合に、さらに、電圧センサが正常である他の電池セルの電圧を基に電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する第２推定部を備えるので、推定精度を向上できる。その結果、電池セルの過充電を精度よく防止できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、前記第２推定部は、前記電圧センサが異常である電池セルに隣接する他の電池セルの電圧の変化分を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする。

上記構成（３）によれば、電圧センサが異常である電池セルに隣接する他の電池セルの電圧の変化分を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定するので、推定精度を向上できる。

（４）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、前記第２推定部は、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の積算量より算出する駆動用電池全体としての充電率を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする。

上記構成（４）によれば、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の積算量より算出する駆動用電池全体としての充電率を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定するので、推定精度を向上できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記構成（１）から（４）のいずれかの構成において、前記車両の所定の運転状態とは、アクセルペダルまたはブレーキペダルの踏込量が所定値以下の場合であることを特徴とする。

上記構成（５）によれば、アクセルペダルまたはブレーキペダルの踏込量が所定値以下の小さい場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部による電圧とセル電圧の総和との相関関係を精度よく相関関係記憶部に記憶できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記構成（１）から（４）のいずれかの構成において、前記車両の所定の運転状態とは、前記コンデンサ電圧検出部によって検出されるコンデンサ電圧の変化量が所定量以下の運転状態の場合であることを特徴とする。

上記構成（６）によれば、コンデンサ電圧の変化量が所定量以下の運転状態の場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部による電圧とセル電圧の総和との相関関係を精度よく相関関係記憶部に記憶できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記構成（１）から（４）のいずれかの構成において、前記車両の所定の運転状態とは、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の変化量が所定量以下の運転状態の場合であることを特徴とする。

上記構成（７）によれば、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の変化量が所定量以下の運転状態の場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部による電圧とセル電圧の総和との相関関係を精度よく相関関係記憶部に記憶できる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、相関関係記憶部のデータとコンデンサ電圧検出部によって検出された電圧とを基に、電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定するので、簡単な手段によって、電圧センサが異常の電池セルの電圧を正確に推定可能となる。
その結果、電池セルが過充電状態とならない範囲にて走行を継続可能にすることが可能になる。

本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置を電動車に適用した全体構成概要図である。 本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置のシステム構成ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置のセル電圧推定手段における制御フローチャートである。 本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置の運転状態の説明特性図である。 本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置の第２推定部における推定例を説明する説明図である。 本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置の第２推定部における推定例を説明する説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

本発明の一実施形態に係るセル電圧推定装置１を電動車に適用した例について、図１から図３を参照して説明する。
駆動用電池３が収納された電池パック５は、図示されない車両の床下に搭載されている。駆動用電池３は、多数の電池セル７Ａ〜７Ｚからなっている。本実施形態では、この駆動用電池３は、リチウムイオン電池であり、多数の電池セル７Ａ〜７Ｚを直列に接続して３００Ｖの出力電圧を有している。

各電池セル７Ａ〜７Ｚにはそれぞれセル電圧を検出するセル電圧センサ（電圧センサ）９Ａ〜９Ｚが設けられている。このセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚで検出された電圧は、電池総電圧算出部１１に供給されて、電池総電圧が算出されるようになっている。

また、多数の電池セル７Ａ〜７Ｚを直列に接続して得られた電池総電圧は、電気負荷１３に印加される。電気負荷１３は図示されない電動車両の駆動用のモータジェネレータであり、該モータジェネレータに電池総電圧が供給される。
さらに、多数の電池セル７Ａ〜７Ｚを直列に接続して得られた電池総電圧は、コンデンサ１５にも印加されるようになっていて、コンデンサ１５は駆動用電池３に並列に接続されている。
従って、コンデンサ１５の両極における電圧は、電池総電圧とほぼ同じ３００Ｖの電圧が印加している。そして、コンデンサ１５の両極における電圧は、コンデンサ電圧検出部１７によって検出されるようになっている。

コンデンサ電圧検出部１７からのコンデンサ電圧値と、電池総電圧算出部１１によって算出された電池総電圧値とのデータは、相関マップ作成部１９に供給される。該相関マップ作成部１９では、各電池セル７Ａ〜７Ｚのセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚが正常時のコンデンサ電圧値と電池総電圧値との相関を相関マップとして作成する。

図２に、セル電圧推定装置１のシステム構成ブロック図を示す。
大きく分けて電池制御手段２１とセル電圧推定手段２３とを有している。この電池制御手段２１には、前述したようにセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚで検出された各電圧値を総和して電池総電圧を算出する電池総電圧算出部１１と、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚの異常を検出するセル電圧センサ異常検出部（電圧センサ異常検出部）２５とを有して構成される。

セル電圧推定手段２３は、図２に示すように主に、前述した相関マップ作成部１９、セル電圧推定部（第１推定部）２７、推定電圧補完部（第２推定部）２９を有して構成されている。
また、セル電圧推定手段２３には、図示しない信号入力部、信号出力部、記憶部、演算部等が設けられている。信号入力部には、イグニッションキー３１からの信号が入力される。すなわち、高電圧回路が接続されたかを示す信号が入力される。
また、アクセルセンサ３３からの信号、およびブレーキセンサ３５からの信号が入力される。すなわち、アクセルペダルおよびブレーキペダルが所定量以上踏み込まれたか否かが判定される信号が入力される。

相関マップ作成部１９は、前述のように各電池セル７Ａ〜７Ｚのセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚが正常時のコンデンサ電圧値と電池総電圧値との相関関係を相関マップ（相関関係記憶部）３７として作成する。
セル電圧推定部２７は、相関マップ３７のデータとコンデンサ電圧検出部１７によって検出された電圧とを基に、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚの内、異常と検出された電池セルの電圧を推定する。一例として、セル電圧センサ９Ｙが異常の場合の電池セル７Ｙのセル電圧の推定は、次のように行う。

まず、セル電圧センサ異常検出部２５によって、セル電圧センサ９Ｙが異常であると検出した場合、セル電圧センサ９Ｙが正常時の電池総電圧を、相関マップ３７を基に算出する。すなわち、現時点におけるコンデンサ電圧値をコンデンサ電圧検出部１７で検出し、そのコンデンサ電圧値に対する正常時の電池総電圧値を求める。
次に、相関マップ３７を基に求めた電池総電圧値と、セル電圧センサが異常であると判定した時のセル電圧センサ９Ｙを除く他のセル電圧センサ９Ａ〜９Ｘ、９Ｚの検出値の総和を電池総電圧算出部１１によって算出する。
次に、相関マップ３７を基に算出した正常時の電池総電圧値と、異常と判定されたセル電圧センサ９Ｙを除いたセル電圧センサ９Ａ〜９Ｘ、９Ｚの検出値の総和の電池総電圧値との差分を算出する。
この差分が、異常が発生したセル電圧センサ９Ｙが設けられていた電池セル７Ｙのセル電圧推定値Ｓとして出力される。

なお、セル電圧センサ異常検出部２５によってセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚの内の任意のセル電圧センサが異常であるとの検出は、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚの内から出力されるべき電圧値が出力されていない、例えばゼロである場合に、セル電圧センサが異常であると検出する。

次に、セル電圧推定手段２３の推定制御について、図３のフローチャートを参照して説明する。
図３のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１において、高電圧回路が接続されたかを判定する。この判定はイグニッションキー３１がＯＮされて電動車両の高電圧回路が接続されたか否かが判定される。

高電圧回路が接続されている場合には次に、ステップＳ２において、電池総電圧算出部１１で全ての電池セル７Ａ〜７Ｚの電圧を、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚによって検出して、総和を算出する。次に、ステップＳ３では、コンデンサ電圧検出部１７によってコンデンサ１５の端子電圧を検出する。

次に、ステップＳ４では電動車両の走行状態を判定する。すなわち、走行中か否かが判定される。走行中であれば、ＹｅｓとなってステップＳ５に進み、Ｎｏであれば終了する。ステップＳ５に進んだ場合には、アクセル又はブレーキの踏み込み量が所定値以上か否かがアクセルセンサ３３、ブレーキセンサ３５からの信号を基に判定される。所定値以上でない場合には、ＮｏとなってステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、コンデンサ電圧検出部１７によって検出されたコンデンサ電圧と、電池総電圧算出部１１によって算出された電池総電圧とを比較し、ステップＳ７で、コンデンサ電圧と電池総電圧との相関関係を示す相関マップ３７を作成する。

その後、ステップＳ８では、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚに異常が発生したか否かを、セル電圧センサ異常検出部２５によって検出したか否かを基に判定する。異常が発生した場合には、ＹｅｓとなってステップＳ９に進み、ステップＳ９で、相関マップ３７を基に、セル電圧センサが異常な電池セルの電圧を推定する。
この推定は、前述したように、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚの内のいずれかが異常であると判定した時点において、コンデンサ電圧及び相関マップを用いて算出した電池総電圧と、異常のセル電圧センサを除くセル電圧センサの検出値の総和による実際の電池総電圧との差分を算出して、異常が発生した電池セルの電圧と推定する。

次にステップＳ１０に進んで、ステップＳ９で推定したセル電圧が、所定範囲内の値であるか否かが判定される。すなわち、この所定範囲内の電圧かどうかは、電池セル７Ａ〜７Ｚが過充電状態にならない電圧範囲内か否かが判定される。

ステップＳ１０で所定範囲内の電圧の場合には、過充電の可能がないと判定されてＹｅｓとなってステップＳ１１に進んで、多少の充電を許容するため、駆動用電池３によるＥＶ走行（モータジェネレータによる電動走行）には切り替えずにエンジンＨＶ走行（エンジン駆動を含めるハイブリッド走行）での走行を継続させて終了する。
一方、ステップＳ１０で所定範囲内ではないと判定された場合には、過充電の可能性があるため、ステップＳ１２に進んで、ＥＶ走行（モータジェネレータによる電動走行）には切り替えて終了する。

以上の本実施形態によれば、コンデンサ電圧検出部１７による電圧と、電池総電圧との相関関係を記憶する相関マップ３７を備えて、セル電圧センサ異常検出部２５によって異常を検出した場合、相関マップ３７のデータとコンデンサ電圧検出部１７によって検出された電圧値とを基に、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚが異常の電池セル７Ａ〜７Ｚの電圧を推定するので、簡単な手段によって、セル電圧センサが異常の電池セルの電圧を正確に推定可能となる。
その結果、電池セルが過充電状態とならない範囲にて走行を継続可能にすることが可能になる。

また、本実施形態によれば、アクセルセンサ３３からのアクセルペダルの踏込量、またはブレーキセンサ３５からのブレーキペダルの踏込量の信号を基に、踏込量が所定量以下の場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部１７による電圧と電池総電圧算出部１１による電圧との相関関係を、精度よく記憶でき相関マップ３７として作成することができる。

次に、本発明の一実施形態について、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
図１から図３の実施形態では、図２のフローチャートのステップＳ５のアクセル又はブレーキの踏込量が所定量以下か否かを基に、相関マップ３７の作成データを収集したが、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す実施形態においては、アクセル又はブレーキの踏込量に代えて、コンデンサ電圧検出部１７によって検出されるコンデンサ電圧の変化量、または、複数の電池セルからなる駆動用電池３からの充放電電流の変化量を用いることを特徴とする。

図４（Ａ）のように、予め、コンデンサ電圧の変化量とアクセル又はブレーキの踏込量との相関関係を設定しておくことでコンデンサ電圧の変化量を基に、コンデンサ電圧の変化量が所定量以下の場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部１７による電圧と電池総電圧算出部１１による電圧との相関関係を、精度よく記憶でき相関マップ３７として作成することができる。

同様に、図４（Ｂ）のように、予め、コンデンサ電圧の変化量と充放電電流の変化量との相関関係を設定しておくことで充放電電流の変化量を基に、充放電電流の変化量が所定量以下の場合には、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離が小さいので、コンデンサ電圧検出部１７による電圧と電池総電圧算出部１１による電圧との相関関係を、精度よく記憶でき相関マップ３７として作成することができる。
また、図４（Ａ）、（Ｂ）のように、コンデンサ電圧の変化量や充放電電流の変化量によって車両の運転状態を判定するので、アクセルセンサ３３やブレーキセンサ３５の設置が不要であり、システムの簡素化が図れる。

次に、本発明の一実施形態について、図２、図３、図５を参照して説明する。
図２に示すように、セル電圧推定手段２３は、さらに、推定電圧補完部（第２推定部）２９を備えていることを特徴とする。

この推定電圧補完部２９は、セル電圧推定部（第１推定部）２７によって推定されたセル電圧をさらに精度を向上するために補完するものである。
セル電圧推定部２７による推定は、走行中のコンデンサ電圧と電池総電圧との相関関係を基に作成された相関マップ３７に基づくものである。このため、相関マップ３７には、相関マップを作成する際の車両の走行状態による誤差が含まれている可能性がある。
すなわち、加速状態時や減速状態時の影響を除くように図３のステップＳ５では制限をかけているが、コンデンサ電圧と電池総電圧との乖離の影響が残る。このため、より精度を高めたセル電圧の推定を行うために、電圧センサが正常である他の電池セルの電圧を基にセル電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する推定電圧補完部（第２推定部）２９が設けられている。

図３に示すフローチャートの点線部分Ａに示すように、ステップＳ１０とステップＳ１１との間に、ステップＳ２１およびステップＳ２２が追加される。
すなわち、ステップＳ１０では、ステップＳ９で推定したセル電圧が、所定範囲内の値であるか否かが判定されて、所定範囲内の電圧の場合には、Ｙｅｓとなって、ステップＳ２１に進み、ステップＳ２１では、推定電圧の補完が行われる。その後、ステップＳ２２で、再度セル電圧が、所定範囲内の値であるか否かが判定されて、所定範囲内の電圧の場合には、ＹｅｓとなってステップＳ１１に進んで、多少の充電を許容するため、駆動用電池３によるＥＶ走行（モータジェネレータによる電動走行）には切り替えずにエンジンＨＶ走行（エンジン駆動を含めるハイブリッド走行）での走行を継続させて終了する。

一方、ステップＳ２２で所定範囲内ではないと判定された場合には、過充電の可能性があるため、ステップＳ１２に進んで、ＥＶ走行（モータジェネレータによる電動走行）には切り替えて終了する。

なお、ステップＳ２２で判定するセル電圧の所定範囲は、ステップＳ１０での判定の所定範囲と同様であり、電池セル７Ａ〜７Ｚが過充電状態にならない電圧範囲である。

かかる実施形態によれば、セル電圧推定部２７によって推定された電池セルの電圧が所定の範囲内である場合には、さらに、セル電圧センサ９Ａ〜９Ｚが正常である他の電池セル７Ａ〜７Ｚの電圧を基にセル電圧センサ９Ａ〜９Ｚが異常の電池セルの電圧を推定する推定電圧補完部２９備えるので、推定精度を向上できる。その結果、電池セルの過充電を精度よく防止できる。

次に、本発明の一実施形態について、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して説明する。
かかる実施形態は、推定電圧補完部（第２推定部）２９による推定の一例を示すものであり、電圧センサが異常である電池セルに隣接する他の電池セルの電圧の変化分を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の状態から駆動用電池３が放電状態にある力行の場合を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の状態から駆動用電池３が充電状態にある回生の場合を示している。また、電池セル７Ｃのセル電圧センサ９Ｃが異常の場合を例にして以下説明する。

図５（Ｂ）では、図５（Ａ）に比べ、電池セル７Ｃの両隣の電池セル７Ｂ、７Ｄが０．０２Ｖ低下しているため、電池セル７Ｃにて、Ｘ２＝Ｘ１−０．０２（Ｖ）の関係が成り立つと推定できる。すなわち、電池セル間ではセル電圧は一定の公差内に収まるように設計されているため、このような関係が成立すると推定できる。

同様に、図５（Ｃ）では、図５（Ａ）に比べ、電池セル７Ｃの両隣の電池セル７Ｂ、７Ｄが０．０１Ｖ増加しているため、電池セル７Ｃにて、Ｘ２＝Ｘ１＋０．０１（Ｖ）の関係が成り立つと推定できる。このようにして、セル電圧センサ９Ｃが異常の場合に電池セル７Ｃの電圧を推定する。
従って、図３のフローチャートのステップＳ２１、Ｓ２２のように、推定電圧補完部２９によって推定された電池セルの電圧が、所定範囲内にない場合には、過充電状態になる可能性があるため、ＨＶ走行による走行継続は行わずに、ＥＶ走行に切り替えて走行する。

次に、本発明の一実施形態について、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
かかる実施形態は、推定電圧補完部（第２推定部）２９による推定の一例を示すものであり、複数の電池セルからなる駆動用電池３全体の充放電電流の積算量より算出する駆動用電池全体としての充電率を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする。

図６（Ａ）に示すように、駆動用電池３から電気負荷１３である電動車両の駆動用のモータジェネレータへの放電電流と、該モータジェネレータから駆動用電池３への充電電流を検出する電流センサ３９が設けられている。
該電流センサ３９によって検出される充電電流及び放電電流の積算値より、駆動用電池３の全体としてのＳＯＣ（充電率）を算出して、このＳＯＣを用いて電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定する。
図６（Ｂ）に示すように、電流センサ３９の電流積算値とＳＯＣ（充電率）との関係が設定されたマップを用いて電流積算値からＳＯＣを算出する。

図６（Ａ）に示すように、電池セル７Ｃのセル電圧センサ９Ｃが異常の場合を例に示す。ＳＯＣが５０％→５３％に増加したとき、駆動用電池３全体して３％分充電されているため、ＳＯＣが５０％のときの電池セル７Ｃ以外の特定の電池セルの電圧と、ＳＯＣが５３％のときの上記特定の電池セルの電圧とを比較して、電池セル７Ｃにおいても同様の電圧上昇があると仮定して、電池セル７Ｃの電圧を推定する。
このように、ＳＯＣの上昇又は低下を捉えて、そのＳＯＣ上昇分、又は低下分、複数の電池セルが同様の電圧上昇、又は電圧低下を生じると仮定して推定することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、相関マップのデータとコンデンサ電圧検出部によって検出された電圧とを基に、電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定するので、簡単な手段によって、電圧センサが異常の電池セルの電圧を正確に推定可能となる。その結果、電池セルが過充電状態とならない範囲にて走行を継続可能にすることが可能になるので、電動車両の駆動用電池のセル電圧センサが異常時に、セル電圧を推定するセル電圧推定装置への利用に適している。

１ セル電圧推定装置
３ 駆動用電池
５ 電池パック
７Ａ〜７Ｚ 電池セル
９Ａ〜９Ｚ セル電圧センサ（電圧センサ）
１１ 電池総電圧算出部
１３ 電気負荷
１５ コンデンサ
１７ コンデンサ電圧検出部
１９ 相関マップ作成部
２１ 電池制御手段
２３ セル電圧推定手段
２５ セル電圧センサ異常検出部（電圧センサ異常検出部）
２７ セル電圧推定部(第１推定部）
２９ 推定電圧補完部（第２推定部）
３１ イグニッションキー
３３ アクセルセンサ
３５ ブレーキセンサ
３７ 相関マップ（相関関係記憶部）
３９ 電流センサ

Claims (7)

1. 電動車両の駆動用電池のセル電圧センサが異常時に、セル電圧を推定するセル電圧推定装置であって、
   前記駆動用電池は、複数の電池セルからなり、該複数の電池セルのセル電圧の総和が印加される電気負荷と、
   該複数の電池セルのセル電圧の総和が印加されるコンデンサと、
   前記コンデンサに印加されるコンデンサ電圧を検出するコンデンサ電圧検出部と、
   各電池セルに設けられた電圧センサの異常を検出する電圧センサ異常検出部と、
   前記電圧センサが正常であって車両が所定の運転状態において前記コンデンサ電圧検出部による電圧と前記セル電圧の総和との相関関係を記憶する相関関係記憶部と、
   前記電圧センサ異常検出部によって異常を検出した場合、前記相関関係記憶部のデータと前記コンデンサ電圧検出部によって検出された電圧とを基に正常時のセル電圧の総和の電池総電圧を求め、前記電圧センサが異常の電池セルのセル電圧を除く他の電圧センサの電池セルのセル電圧の総和の電池総電圧を求め、これら二つの電池総電圧の差分を求めることで、前記電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する第１推定部と、
   を備えたことを特徴とするセル電圧推定装置。
2. 前記第１推定部によって推定された電池セルの電圧が所定の範囲内である場合には、さらに、前記電圧センサが正常である他の電池セルの電圧を基に前記電圧センサが異常の電池セルの電圧を推定する第２推定部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のセル電圧推定装置。
3. 前記第２推定部は、前記電圧センサが異常である電池セルに隣接する他の電池セルの電圧の変化分を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする請求項２に記載のセル電圧推定装置。
4. 前記第２推定部は、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の積算量より算出する駆動用電池全体としての充電率を基に、電圧センサが異常である電池セルの電圧を推定することを特徴とする請求項２に記載のセル電圧推定装置。
5. 前記車両の所定の運転状態とは、アクセルペダルまたはブレーキペダルの踏込量が所定値以下の場合であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセル電圧推定装置。
6. 前記車両の所定の運転状態とは、前記コンデンサ電圧検出部によって検出されるコンデンサ電圧の変化量が所定量以下の運転状態の場合であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセル電圧推定装置。
7. 前記車両の所定の運転状態とは、複数の電池セルからなる電池全体の充放電電流の変化量が所定量以下の運転状態の場合であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセル電圧推定装置。

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