JP7156244B2 - 電池監視システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の電池セルが直列接続された組電池を監視する電池監視システムに関する。

例えば特許文献１などに開示されているように、車両に搭載される組電池を監視する電池監視システムでは、組電池を構成する複数の電池セルの充電状態であるＳＯＣを推定するため、電池セルの電圧および電流などを検出するようになっている。なお、ＳＯＣとは、State Of Chargeの略称である。このような組電池は、複数の電池セルが直列接続された構成である。また、各電池セルは、所定の個数毎に１つの電池モジュールとしてまとめられており、その結果、組電池は、複数の電池モジュールから構成されている。

特許第６１７１０２７号公報

ＳＯＣの推定では、電池セルの電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとにずれが生じることは推定精度の低下に繋がるため、これらの検出タイミングは同期させる必要がある。通常、電池セルの電圧を検出する電圧検出部は、電池モジュール毎に設けられている。一方、電池セルに流れる電流、つまり充放電電流を検出する電流検出部は、その検出精度を高める必要があることから、電池モジュールとは別に１つだけ設けられている。

ＳＯＣを推定する制御装置は、電圧検出部および電流検出部との間で通信を行い、それにより電池セルの電圧の検出値および電流の検出値を取得するようになっている。車両内における配線の削減などを目的として、このような通信を無線化することが考えられているが、そうすると、無線通信に関する制約により電圧および電流の各検出タイミングの同期が難しくなるおそれがある。

また、電圧検出部および電流検出部と制御装置との間における通信を無線化しない場合、つまり有線での通信を採用する場合であっても、電池モジュールの数が多くなるほど、通信遅延が増加し、それに伴い、電圧および電流の各検出タイミングの同期が難しくなるおそれがある。

このような検出タイミングの同期を確実にするため、電池モジュール毎に電流検出部を設けることも考えられるが、その場合、一般的な電池モジュールをそのまま用いることはできず、電流センサ、高精度なシャント抵抗などを組み込むなどのモジュールの改造が必要になったり、そのような専用の電池モジュールを準備する必要があったりと、電池モジュールに制約が生じ、その結果、装置の製造コストが高騰するといった別の問題が生じるおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストの増加を抑制しつつ電池セルの充電状態を精度良く推定することができる電池監視システムを提供することにある。

請求項１に記載の電池監視システムは、複数の電池セルが直列接続された組電池を監視するものであり、個別検出部、電流検出部および制御部を備える。個別検出部は、複数の電池セルのうちの一部の電池セルから構成される複数の電池モジュールのそれぞれに対応して設けられる。個別検出部は、対応する電池モジュールを構成する電池セルの電圧および電流を同期して検出する。電流検出部は、電池モジュールとは独立して設けられ、電池セルに流れる電流を個別検出部と比べて高い精度で検出する。制御部は、個別検出部および電流検出部との間で通信を行い、個別検出部により検出された電池セルの電圧の検出値である個別電圧値、個別検出部により検出された電池セルの電流の検出値である個別電流値および電流検出部により検出された電池セルの電流の検出値である基準電流値を取得する。

上記構成によれば、個別検出部は、電池セルの電圧および電流を同期して検出すること、言い換えると電池セルの電圧および電流の検出値を概ね同時刻に取得すること、が可能となる。ただし、個別電流値は、基準電流値に比べて低い精度の値となっている。そこで、制御部は、個別電流値に対して基準電流値を基準として検出値のゲインを補正するゲイン補正を行い、その補正後の電流値である補正後電流値と、個別電圧値と、を用いて電池セルの充電状態を推定する。このようにすれば、制御部は、電池セルの充電状態を精度良く推定することが可能となる。

上記構成では、個別検出部は比較的低い精度で電池セルの電流を検出できればよいため、電流センサ、高精度なシャント抵抗などを組み込むなどの電池モジュールの改造は不要であり、また、専用の電池モジュールを準備する必要もない。そのため、上記構成によれば、電池モジュールに制約が生じて装置の製造コストが高騰することもない。したがって、上記構成によれば、製造コストの増加を抑制しつつ電池セルの充電状態を精度良く推定することができるという優れた効果が得られる。

請求項２に記載の電池監視システムでは、電池セル同士の間および電池モジュール同士の間は、導電部材により電気的に接続されており、個別検出部は、所定の導電部材の各端部の電圧の差である差電圧に基づいて電池セルの電流を検出する。つまり、この場合、個別検出部は、元々設けられる導電部材を利用して電池セルの電流を検出するようになっている。このようにすれば、一般的な電池モジュールをそのまま用いることが可能となるため、製造コストの低減効果が高まるとともに、使用可能な電池モジュールの選択肢が広がることから、設計の自由度が高まるという効果も得られる。

請求項４に記載の電池監視システムでは、制御部は、個別検出部および電流検出部との間で無線の通信を行うようになっている。従来、制御部と各検出部との間の通信を無線にすると、電池セルの電圧および電流の各検出タイミングの同期を取ることが困難になるおそれがあった。しかし、上記構成によれば、制御部と各検出部との間の通信を無線とした場合でも、各検出タイミングの同期を確実に取ることが可能であるため、無線通信により得られる配線削減などのメリットを享受しつつ、電池セルの充電状態を精度良く推定することができる。

第１実施形態に係る電池監視システムの構成を模式的に示す図 第１実施形態に係る個別電圧値、個別電流値および基準電流値の波形を模式的に示す図 第１実施形態に係る個別電流値と理想値との関係を模式的に示す図 第１実施形態に係る基準電流値と個別電流値とのサンプリングタイミングを説明するための図 無線通信における問題の一例を説明するための図 第２実施形態に係る電池監視システムの構成を模式的に示す図

以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図５を参照して説明する。

図１に示す本実施形態の電池監視システム１は、車両に搭載された組電池２を監視するシステムである。組電池２は、一対の直流電源線Ｌ１、Ｌ２の間に複数の電池セルＣｂが直列接続された構成である。本実施形態では、電池セルＣｂは、例えばリチウムイオン電池などの二次電池により構成されている。なお、図１では、複数の電池セルＣｂのうち一部だけを図示している。各電池セルＣｂは、所定の個数毎に１つの電池モジュールとしてまとめられている。言い換えると、電池モジュールは、複数の電池セルＣｂのうちの一部の電池セルＣｂから構成される。

このように、組電池２は、複数の電池モジュールから構成されている。ただし、図１では、組電池２の最上段、つまり最も高電位側に設けられる電池モジュール３および組電池２の最下段、つまり最も低電位側に設けられる電池モジュール４だけが図示されており、他の電池モジュールの図示は省略されている。この場合、電池モジュール３、４としては、標準化された電池モジュールを用いることができる。

ＰＣＵ５は、パワーコントロールユニットであり、車両の走行時、組電池２から直流電源線Ｌ１、Ｌ２を介して与えられる直流電力を交流電力に変換して図示しないモータの駆動装置に供給する。また、ＰＣＵ５は、車両の制動時、モータの駆動装置から回生される交流電力を直流電力に変換して直流電源線Ｌ１、Ｌ２を介して組電池２に供給する。電池セルＣｂ同士の間および電池モジュール３、４同士の間は、導電部材であるバスバー６により電気的に接続されている。

本実施形態では、電池モジュール３、４毎にＳＢＭ７、８が設けられている。ＳＢＭは、Satellite Battery Monitorの略称である。ＳＢＭ７、８は、同様の構成をなすモジュールであり、いずれも監視ＩＣ９、通信部１０などを備えている。監視ＩＣ９は、電源回路、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵ、メモリなどを備え、組電池２を監視するための所定の処理を実行する。

監視ＩＣ９が実行する所定の処理としては、電池セルＣｂの電圧を検出する処理、電池セルＣｂの電流を検出する処理、電池セルＣｂの温度を検出する処理、外部の制御装置１１との通信、断線や機能ブロックの故障検知などの診断である故障診断、各電池セルＣｂの電圧を均等化するためのセル均等化などの処理が挙げられる。このように、本実施形態の電池監視システム１は、組電池２の監視機能を有するＳＢＭ７、８が電子制御装置などに設けられる制御装置１１と独立して電池モジュール３、４の直近に配置されるサテライト型の電池監視システムとなっている。

電池モジュール３、４には、一端がバスバー６の端部に接続された検出線１２が設けられており、それら検出線１２の他端は、ＳＢＭ７、８の監視ＩＣ９へと引き出されている。監視ＩＣ９は、それら検出線１２を利用して電池セルＣｂの電圧を検出する。このような検出線１２は、標準化された電池モジュールに元々設けられている。また、電池モジュール３、４には、所定のバスバー６のうち検出線１２の一端が接続された端部とは反対の端部に一端が接続された検出線１３が設けられている。検出線１３の他端は、ＳＢＭ７、８の監視ＩＣ９へと引き出されている。

監視ＩＣ９は、所定のバスバー６に接続された２つの検出線１２、１３を利用して電池セルＣｂの電流、つまり電池セルＣｂに流れる充放電電流を検出する。すなわち、所定のバスバー６に接続された２つの検出線１２、１３の各電位は完全に同電位とはならず、それら各電位には充放電電流およびバスバー６の抵抗値により定まる差が生じる。そこで、監視ＩＣ９は、これら検出線１２、１３の各電位の差に基づいて、言い換えると、所定のバスバー６の各端部の電圧の差である差電圧に基づいて電池セルＣｂの電流を検出する。

ただし、バスバー６の抵抗値は、個体差があるうえ、温度により変動するし、さらには、経年劣化などにより変動する。そのため、監視ＩＣ９による電池セルＣｂの電流の検出精度は、比較的低い精度となる。なお、上述した検出線１３は、標準化された電池モジュールに元々設けられてはおらず、別途電池モジュールに小変更を加えて追加しておく必要がある。

電池モジュール３、４には、電池セルＣｂの近傍に設けられたサーミスタなどの温度センサ１４が設けられている。温度センサ１４から出力される温度検出信号は、ＳＢＭ７、８の監視ＩＣ９に与えられている。監視ＩＣ９は、温度センサ１４から与えられる温度検出信号に基づいて電池セルＣｂの温度を検出する。通信部１０は、電池監視システム１において予め定められた所定の通信プロトコルに従った無線通信を行うため無線モジュールである。監視ＩＣ９は、通信部１０を介して制御装置１１との間で無線通信を行い、その通信を介して各指令、各検出値などのデータを送受信するようになっている。

監視ＩＣ９は、制御装置１１から与えられる指令に従い、電池セルＣｂの電圧を検出する処理、電池セルＣｂの電流を検出する処理および電池セルＣｂの温度を検出する処理を同期して実行する。これにより、監視ＩＣ９は、電池セルＣｂの電圧、電流および温度を同期して検出すること、言い換えると、電池セルＣｂの電圧、電流および温度をほぼ同時刻に取得することが可能となる。このように、ＳＢＭ７、８は、電池モジュール３、４のそれぞれに対応して設けられたものであり、対応する電池モジュールを構成する電池セルＣｂの電圧、電流および温度を同期して検出する個別検出部として機能する。

電池モジュール４と低電位側の直流電源線Ｌ２との間には、電流センサ１５が設けられている。電流センサ１５から出力される電流検出信号は、電流検出部１６に与えられている。電流検出部１６は、検出回路１７および通信部１８を備えている。検出回路１７は、電流センサ１５から与えられる電流検出信号に基づいて電池セルＣｂの電流を検出する。この場合、電流センサ１５は、その検出精度が比較的高いものが用いられている。そのため、検出回路１７による電流の検出精度は、前述したように検出精度が低い監視ＩＣ９による電流の検出精度に比べ、非常に高い精度となっている。

このように、電流検出部１６は、電池モジュール３、４とは独立して設けられ、電池セルＣｂに流れる電流をＳＢＭ７、８と比べて高い精度で検出する。通信部１８は、ＳＢＭ７、８の通信部１０と同様、所定の通信プロトコルに従った無線通信を行うため無線モジュールである。検出回路１７は、通信部１８を介して制御装置１１との間で無線通信を行い、その通信を介して各指令、各検出値などのデータを送受信するようになっている。

検出回路１７は、制御装置１１から与えられる指令に従い、電池セルＣｂの電流を検出する処理を実行する。制御装置１１は、電流検出部１６の検出回路１７による電流の検出タイミングと、ＳＢＭ７、８の監視ＩＣ９による電流の検出タイミングとが同時期となるように指令を生成するようになっている。しかし、無線通信に関する制約、通信遅延などの影響により、これら電流の実際の検出タイミングは、同時期とはならず、異なるタイミングとなる。

制御装置１１は、電池セルＣｂの充電状態であるＳＯＣを推定する制御部として機能するものであり、通信部１９およびＭＰＵ２０を備えている。なお、ＭＰＵは、Micro Processor Unitの略称である。通信部１９は、ＳＢＭ７、８の通信部１０などと同様、所定の通信プロトコルに従った無線通信を行うため無線モジュールである。ＭＰＵ２０は、通信部１９を介してＳＢＭ７、８および電流検出部１６との間で無線通信を行い、その通信を介して各指令、各検出値などのデータを送受信するようになっている。

ＭＰＵ２０は、ＳＢＭ７、８により検出された電池セルＣｂの電圧の検出値である個別電圧値、ＳＢＭ７、８により検出された電池セルＣｂの電流の検出値である個別電流値、電流検出部１６により検出された電池セルＣｂの電流の検出値である基準電流値およびＳＢＭ７、８により検出された電池セルＣｂの温度の検出値である個別温度値を取得する。ＭＰＵ２０は、電流補正部２１および状態推定部２２を備えている。電流補正部２１は、個別電流値に対して基準電流値を基準として検出値のゲインを補正するゲイン補正を行う。状態推定部２２は、上記補正後の電流値である補正後電流値と、個別電圧値と、個別温度値と、を用いて電池セルＣｂのＳＯＣを推定する。

電流補正部２１および状態推定部２２は、ＭＰＵ２０のＣＰＵがＲＯＭなどに格納されているコンピュータプログラムを実行してコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、電流補正部２１および状態推定部２２は、ハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現することもできる。

上記構成において、実際に車両が走行している期間における電池セルＣｂの電圧の検出値および電流の検出値を表す波形は、図２に示すようなものとなる。図２において、電圧および電流がマイナス方向に変動する変動期間はモータに電力が供給される力行状態であり、電圧および電流がプラス方向に変動する変動期間はモータから電力が回生される回生状態である。

図２に示すように、上記した変動期間における電流検出部１６による電流の検出値である基準電流値と、ＳＢＭ７、８による電流の検出値である個別電流値と、は、それらの検出精度の違いから、電流値、つまりゲインが異なっている。この場合、基準電流値は、個別電流値に比べ、電池セルＣｂに流れる実際の電流をより正確に表す値となっている。ただし、基準電流値は、電池セルＣｂの電圧の検出値である個別電圧値との同期がとれていない可能性がある。一方、個別電流値は、個別電圧値との同期がとれている。

そこで、電流補正部２１は、個別電流値に対し、基準電流値に基づいたゲイン補正を行う。ゲイン補正では、次のようなことが行われる。すなわち、図３に実線で示す個別電流値は、図３に点線で示す電池セルＣｂに流れる実際の電流値である理想値から、バスバー６の抵抗値の誤差分に相当するゲイン誤差αだけずれることになる。なお、図３において、横軸は、補正前の電流値Ｉｉｎであり、縦軸は、補正後の電流値Ｉｏｕｔである。

ゲイン補正では、このようなゲイン誤差αを合わせこむように、下記（１）式に示すような補正が行われる。
Ｉｏｕｔ＝Ｉｉｎ×（１＋α） …（１）
以下、このようなゲイン補正について、２つの具体的な手法を説明する。なお、ここでは、基準電流値が理想値であるとの前提において補正を行うようになっている。

［１］第１手法
図２に示すように、変動期間において、基準電流値と個別電流値とは、変化の傾向が同じとなっている、言い換えると、基準電流値の波形と個別電流値の波形とは相似の関係となっている。各波形が相似の関係であることから、基準電流値および個別電流値の各波高値は、同一のタイミングにおける値であると考えられる。なお、ここで言う「波高値」とは、完全な最大値ではなく、所定期間毎の最大値のことを表している。

このような点を踏まえ、電流補正部２１は、個別電流値の波高値および基準電流値の波高値を取得し、それら取得した各波高値の差に基づいてゲイン誤差αを算出し、そのゲイン誤差αを用いてゲイン補正を行う。なお、各波高値の取得を一定期間だけ行い、一定期間中に取得された各波高値の平均値を求め、それら平均値同士の差に基づいてゲイン誤差αを算出してもよい。このようにすれば、ゲイン補正後の電流値である補正後電流値は、基準電流値と同様に電池セルＣｂに流れる実際の電流をより正確に表す値になるとともに、個別電圧値との同期がとれた値となる。

［２］第２手法
第２手法では、電流補正部２１は、所定期間中に検出された複数の基準電流値の平均値に対する所定期間中に検出された複数の個別電流値の平均値の誤差に基づいてゲイン補正を行う。すなわち、図４に示すように、電流補正部２１は、基準電流値の波形と個別電流値の波形とを所定期間中に複数点サンプリングし、それらサンプリングした値を平均化したもの同士を比較することでゲイン誤差αを算出する。なお、図４において、上向きの矢印は、サンプリングするタイミングを表している。

例えば、所定期間が１ｓｅｃであり、電流検出部１６におけるサンプリング間隔が１００ｍｓであり、ＳＢＭ７、８におけるサンプリング間隔が２０ｍｓである場合、所定期間において基準電流値が１０点分得られるとともに個別電流値が５０点分得られる。電流補正部２１は、１０点分の基準電流値の平均値と、５０点分の個別電流値の平均値との差に基づいてゲイン誤差αを算出し、そのゲイン誤差αを用いてゲイン補正を行う。このようにすれば、ゲイン補正後の電流値である補正後電流値は、基準電流値と同様に電池セルＣｂに流れる実際の電流をより正確に表す値になるとともに、個別電圧値との同期がとれた値となる。

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
電池モジュール３、４のそれぞれに対応して設けられるＳＢＭ７、８は、対応する電池モジュールを構成する電池セルＣｂの電圧および電流を同期して検出する。電池モジュール３、４とは独立して設けられた電流検出部１６は、電池セルＣｂに流れる電流をＳＢＭ７、８と比べて高い精度で検出する。制御装置１１は、ＳＢＭ７、８および電流検出部１６との間で通信を行い、ＳＢＭ７、８による電圧および電流の各検出である個別電圧値および個別電流値と、電流検出部１６による電流の検出値である基準電流値を取得する。

上記構成によれば、ＳＢＭ７、８は、電池セルＣｂの電圧および電流を同期して検出すること、言い換えると電池セルＣｂの電圧および電流の検出値を概ね同時刻に取得すること、が可能となる。ただし、個別電流値は、基準電流値に比べて低い精度の値となっている。そこで、制御装置１１は、個別電流値に対して基準電流値を基準として検出値のゲインを補正するゲイン補正を行い、その補正後の電流値である補正後電流値と、個別電圧値と、を用いて電池セルＣｂのＳＯＣを推定する。このようにすれば、制御装置１１は、電池セルＣｂのＳＯＣを精度良く推定することが可能となる。

上記構成では、ＳＢＭ７、８は比較的低い精度で電池セルＣｂの電流を検出できればよいため、電流センサ、高精度なシャント抵抗などを組み込むなどの電池モジュール３、４の改造は不要であり、また、専用の電池モジュールを準備する必要もない。そのため、上記構成によれば、電池モジュール３、４に制約が生じて装置の製造コストが高騰することもない。したがって、本実施形態によれば、製造コストの増加を抑制しつつ電池セルＣｂのＳＯＣを精度良く推定することができるという優れた効果が得られる。

本実施形態では、電池セルＣｂ同士の間および電池モジュール３、４同士の間は、導電部材であるバスバー６により電気的に接続されており、ＳＢＭ７、８は、所定のバスバー６の各端部の電圧の差である差電圧に基づいて電池セルＣｂの電流を検出する。つまり、この場合、ＳＢＭ７、８は、元々設けられるバスバー６を利用して電池セルＣｂの電流を検出するようになっている。このようにすれば、一般的な電池モジュールをそのまま用いることが可能となるため、製造コストの低減効果が高まるとともに、使用可能な電池モジュールの選択肢が広がることから、設計の自由度が高まるという効果も得られる。

本実施形態では、制御装置１１は、ＳＢＭ７、８および電流検出部１６との間で無線の通信を行うようになっている。従来、制御装置１１と各検出部との間の通信を無線にすると、無線通信に関する様々な制約により、電池セルＣｂの電圧および電流の各検出タイミングの同期を取ることが困難になるおそれがあった。以下、このような無線通信における問題の一例について図５を参照して説明する。なお、以下の説明および図５において、親機とは本実施形態における制御装置１１に相当するものであり、子機とは本実施形態におけるＳＢＭ７、８および電流検出部１６に相当するものである。また、図５において、白い丸印は、通信が正常に行われたことを表し、バツ印は、通信に異常が生じたこと、つまり通信エラーが発生したことを表している。

例えば、親機が１００ｍｓ周期で確実に検出値などのデータを読み込むためには、子機に対するデータ取得要求は５０ｍｓ程度とする必要がある。その結果、無線通信では、データの更新周期が５０ｍｓ程度となり、データの更新周期が２０ｍｓ程度である有線での通信に比べ、データの更新周期が長くなる。そして、この場合、通信エラーが発生すると、再接続シーケンスに入り、しばらく通信が途絶する。再接続シーケンスは、通信の空き時間を利用して実施されるものであり、１～２秒程度要することになる。そのため、図５に示すように、例えば子機［１］において通信エラーが発生すると、子機［１］は電流同期ができない期間が発生する。

これに対し、本実施形態の構成によれば、制御装置１１とＳＢＭ７、８および電流検出部１６との間の通信を無線とした場合でも、各検出タイミングの同期を確実に取ることが可能である。そのため、本実施形態によれば、無線通信により得られる配線削減などのメリットを享受しつつ、電池セルＣｂのＳＯＣを精度良く推定することができる。

本実施形態では、ＳＢＭ７、８は、対応する電池モジュールを構成する電池セルＣｂの電圧および電流に加え、電池セルＣｂの温度も同期して検出するようになっている。また、制御装置１１は、ＳＢＭ７、８により検出された電池セルＣｂの温度の検出値である個別温度値を取得し、補正後電流値および個別電圧値に加え、個別温度値も用いて電池セルＣｂの充電状態を推定するようになっている。このようにすれば、電池セルＣｂのＳＯＣを一層精度良く推定することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図６を参照して説明する。
図６に示すように、本実施形態の電池監視システム３１は、第１実施形態の電池監視システム１に対し、ＳＢＭ７、８に代えてＳＢＭ３２、３３を備えている点などが異なる。ＳＢＭ３２、３３は、ＳＢＭ７、８と同様の構成であるが、それらの監視対象が複数の電池モジュールとなっている。

すなわち、ＳＢＭ３２は、組電池３４を構成する電池モジュール３５～３８のうち、２つの電池モジュール３５、３６に対応して設けられており、ＳＢＭ３３は、２つの電池モジュール３７、３８に対応して設けられている。電池モジュール３５～３８において、電池セルＣｂ同士の間は、第１実施形態の電池モジュール３、４と同様、バスバー６により電気的に接続されている。また、電池モジュール３５、３６同士の間および電池モジュール３７、３８同士の間は、導電部材であるバスバー３９により電気的に接続されている。以下の説明では、バスバー３９のことを、モジュール跨ぎのバスバー３９と称することとする。

電池モジュール３５～３８には、第１実施形態の電池モジュール３、４と同様の検出線１２が設けられている。また、電池モジュール３５～３８において、モジュール跨ぎのバスバー３９のうち検出線１２の一端が接続された端部とは反対の端部に一端が接続された検出線４０が設けられている。検出線４０の他端は、ＳＢＭ３２、３３の監視ＩＣ９へと引き出されている。

このような検出線４０は、標準化された電池モジュールに元々設けられている。この場合、監視ＩＣ９は、モジュール跨ぎのバスバー３９に接続された２つの検出線１２、４０を利用して電池セルＣｂの電流を検出する。すなわち、監視ＩＣ９は、これら検出線１２、４０の各電位の差に基づいて、言い換えると、モジュール跨ぎのバスバー３９の各端部の電圧の差である差電圧に基づいて電池セルＣｂの電流を検出する。

電池モジュール３５～３８には、第１実施形態の電池モジュール３、４と同様、電池セルＣｂの近傍に設けられたサーミスタなどの温度センサ４１が設けられている。温度センサ４１から出力される温度検出信号は、ＳＢＭ３２、３３の監視ＩＣ９に与えられている。監視ＩＣ９は、温度センサ４１から与えられる温度検出信号に基づいて電池セルＣｂの温度を検出する。

以上説明した本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、ＳＢＭ３２、３３は、元々２つの検出線１２、４０が接続されているモジュール跨ぎのバスバー３９を利用して電池セルＣｂの電流を検出するようになっている。そのため、本実施形態では、第１実施形態のように検出線１３を追加するといった小変更をも必要とすることなく、一般的な電池モジュールを完全にそのまま用いることが可能となり、製造コストの低減効果を一層高めることができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

ＳＢＭ７、８などは、電池セルＣｂの電圧および電流を同期して検出するための構成を有していればよく、電池セルＣｂの温度を検出するための構成は省くことができる。その場合、電池セルＣｂの温度を検出する温度検出部を電池モジュール３、４などとは独立して設ければよい。この場合、電池セルＣｂの温度の検出タイミングと、電池セルＣｂの電圧および電流の各検出タイミングとの同期がとれなくなるおそれがある。しかし、電池セルＣｂの温度は、電圧、電流などとは異なり、短期間で大きく変化することがない。そのため、温度を検出する温度検出部を独立して設けた構成であっても、ＳＯＣの推定精度を良好に維持することができる。

制御装置１１と、ＳＢＭ７、８、３２、３３と、電流検出部１６との間の通信は、無線に限らず、有線でもよい。有線での通信を採用する場合でも、電池モジュールの数が多くなるほど通信遅延により検出タイミングずれの問題が生じるため、上記各実施形態において説明した効果が有益なものとなる。

ＳＢＭ７、８、３２、３３による電池セルＣｂの電流の検出は、バスバー６、３９を利用した検出方法に限らずともよく、様々な方法を採用することができる。例えば、電池モジュール間を導電部材であるワイヤで接続する構成などでは、そのワイヤを利用して電池セルＣｂの電流を検出するようにしてもよい。
電流補正部２１により実行されるゲイン補正の具体的な方法としては、上記実施形態において説明した手法に限らず、様々な手法を採用することができる。

バスバー６、３９の抵抗値の個体差を吸収するため、装置の製造工程などにおいてバスバー６、３９の初期抵抗値を計測しておき、制御装置１１が、上記実施形態において説明したゲイン補正とは別に、初期抵抗値の計測結果に基づいて別途ゲイン補正を実施するようにしてもよい。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１、３１…電池監視システム、２、３４…組電池、３、４、３５～３８…電池モジュール、６、３９…バスバー、７、８、３２、３３…ＳＢＭ、１１…制御装置、１６…電流検出部、Ｃｂ…電池セル。

Claims (6)

1. 複数の電池セル（Ｃｂ）が直列接続された組電池（２、３４）を監視する電池監視システム（１、３１）であって、
   前記複数の電池セルのうちの一部の前記電池セルから構成される複数の電池モジュール（３、４、３５～３８）のそれぞれに対応して設けられ、対応する前記電池モジュールを構成する前記電池セルの電圧および電流を同期して検出する個別検出部（７、８、３２、３３）と、
   前記電池モジュールとは独立して設けられ、前記電池セルに流れる電流を前記個別検出部と比べて高い精度で検出する電流検出部（１６）と、
   前記個別検出部および前記電流検出部との間で通信を行い、前記個別検出部により検出された前記電池セルの電圧の検出値である個別電圧値、前記個別検出部により検出された前記電池セルの電流の検出値である個別電流値および前記電流検出部により検出された前記電池セルの電流の検出値である基準電流値を取得する制御部（１１）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記個別電流値に対して前記基準電流値を基準として検出値のゲインを補正するゲイン補正を行い、その補正後の電流値である補正後電流値と、前記個別電圧値と、を用いて前記電池セルの充電状態を推定する電池監視システム。
2. 前記電池セル同士の間および前記電池モジュール同士の間は、導電部材（６、３９）により電気的に接続されており、
   前記個別検出部は、所定の前記導電部材の各端部の電圧の差である差電圧に基づいて前記電池セルの電流を検出する請求項１に記載の電池監視システム。
3. 前記個別検出部は、前記電池モジュール（３５～３８）同士の間を電気的に接続する前記導電部材（３９）の前記差電圧に基づいて前記電池セルの電流を検出する請求項２に記載の電池監視システム。
4. 前記制御部は、前記個別検出部および前記電流検出部との間で無線の通信を行うようになっている請求項１から３のいずれか一項に記載の電池監視システム。
5. 前記制御部は、所定期間中に検出された複数の前記基準電流値の平均値に対する前記所定期間中に検出された複数の前記個別電流値の平均値の誤差に基づいて前記ゲイン補正を行う請求項１から４のいずれか一項に記載の電池監視システム。
6. 前記個別検出部は、対応する前記電池モジュールを構成する前記電池セルの電圧および電流に加え、前記電池セルの温度も同期して検出し、
   前記制御部は、前記個別検出部により検出された前記電池セルの温度の検出値である個別温度値を取得し、前記補正後電流値および前記個別電圧値に加え、前記個別温度値も用いて前記電池セルの充電状態を推定する請求項１から５のいずれか一項に記載の電池監視システム。

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