WO2007089047A1

WO2007089047A1 - 二次電池の監視装置

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Publication number: WO2007089047A1
Application number: PCT/JP2007/052309
Authority: WO
Inventors: Koji Aridome
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US20090125256A1; JP2007205977A; US7945402B2; CN101379408A

Abstract

ある電池ブロックのセル数が基準セル数と異なる場合に、その電池ブロックの端子間電圧は基準セル数に相当する電圧に換算される（Ｓ６）。これにより、電池セルの数が異なる複数の電池ブロックを含む場合にも、ＳＯＣを算出するマップは１つでよい。これにより、電池セルの数が異なる複数の電池ブロックを含む場合にも、ＳＯＣを算出するマップは１つでよい。つまり従来のソフトや算出方法を利用できるので、ＳＯＣ算出ソフトや許容電池出力算出ソフトの容量を増やさなくてもよくなる。この結果、電池ブロックを構成する電池セルの数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

Description

明細書二次電池の監視装置技術分野

本発明は、二次電池（バッテリ）の監視装置に関し、特に、車両に搭載される二次電池の監視装置に関する。背景技術

近年注目されているハイブリッド自動車（Hy b r i d Ve h i c l e) や電気自動車（E l e c t r i c V e h i c l e) においては、 ¾力源としてモータが搭載され、そのモータに電力を供給する電池が搭載されている。このようなハイプリッド自動車や電気自動車に搭載される電池としては、ニッケル水素やリチウムイオンなど、繰返し充放電可能な二次電池が用いられている。

ハイプリッド自動車や電気自動車に搭載される二次電池は、モタの高出力化に対応して高電圧化されており、一般に、複数の電池セルが直列に接続された電池モジュールがさらに複数直列に接続された電池パックとして構成されている。多くの場合、このような電池パック（組電池）を構成する複数のセルを監視することによって異常を検知する監視装置が、組電池とともに設けられている。たとえば特開 2005— 114401号公報に開示される異常判定装置は、電池モジュールごとに設けられた電圧センサの値に基づいて、組電池の異常判定を行なう。この異常判定装置は複数の電池モジュールの使用頻度に基づいて電池モジュールの異常を判定するためのしきい値を設定するので、交換された電池（新品の電池）が異常電池と誤判定されることを防ぐことができる。

ハイブリッド自動車等に用いられる高圧の二次電池は、搭载スペースの制約の理由から電池モジュールを構成する電池セルの数が複数の電池パック同士で異なるよう構成される場合がある。しかし、上述の特開 2005— 1 14401号公報では、電池セル数が異なる電池モジュールが存在する場合に、異常判定装置が二次電池を適切に監視できるかどうかについて特に説明されていない。発明の開示

本発明の目的は、電池モジュールを構成する電池セルの数が異なる複数の組電池を適切に監視可能な二次電池の監視装置を提供することである。

本発明は要約すれば、複数の組電池を備える二次電池の監視装置である。複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有する。複数の組電池のうちの少なくとも 1つにおいて、複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なる。監視装置は、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、端子間電圧に基づいて、複数の電池ブロックの各々の充電状態を算出する処理部とを備える。処理部は、複数の電池ブロックのうち基準セル数と異なる数の電池セルを有する電池ブロックに対しては、端子間電圧を基準セル数あ. たりの電圧に換算して、充電状態を求める。

好ましくは、監視装置は、複数の組電池に共通して用いられる。

好ましくは、電圧検出回路は、複数の組電池にわたり、複数の電池プロックの各々の端子間電圧を検出する。

より好ましくは、監視装置は、複数の組電池に共通して用いられる。

' 本発明の他の局面に従うと、複数の組電池を備える二次電池の監視装置である。複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有する。複数の組電池のうちの少なくとも 1つにおいて、複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異ナよる。監視装置は、複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路で検出した、複数の端子間電圧を用いて二次電池の異常判定を行なう処理部とを備える。処理部は、複数の電池プロックのうち電池セルの数が同一である第 1および第 2の電池ブロックのそれぞれに対応する第 1および第 2の端子間電圧を複数の端子間電圧の中から選択し、第 1および第 2の端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。

好ましくは、電圧検出回路は、複数の組電池にわたり、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する。

より好ましくは、監視装置は、複数の組電池に共通して用いられる。 - 本発明によれば、電池プロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる図面の簡単な説明

図 1は、実施の形態 1に従う二次電池の監視装置を搭載した車両の平面図である。

図 2は、図 1のバッテリ 1 5の設置状態を模式的に示す図である。

図 3は、図 2の電池パック 1 5 A, 1 5 Bの構成をより詳細に説明する図である。

図 4は、図 1の監視装置 2 0の構成、および、監視装置 2 0の周辺回路を示すプロック図である。

図 5は、実施の形態 1の監視装置における処理部 2 3の処理を説明するフローチャートである。

図 6は、図 5のステップ S 8の処理に用いられるマップを説明する図である。図 7は、実施の形態 2に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。

図 8は、実施の形態 3に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチャートである。

図 9は、電池ブロック B 1〜B 9のいずれかのブロックにおける、電圧および電流検出結果の例を示す図である。

図 1 0は、図 8のステップ S 4 4の処理で用いられるマップの例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

[実施の形態 1 ]

図 1は、この発明の実施の形態 1に従う二次電池の監視装置が搭載される車両の平面図である。

図 2は、図 1のバッテリ 1 5の設置状態を模式的に示す図である。図 1および図 2を参照して、車両 1は、ハイブリッド自動車や電気自動車等、動力源としてモータ（図示せず）を搭載した自動車である。図 1において図面の上方向が車両 1の進行方向である。車両 1は運転席 1 0と、助手席 1 1と、後部座席 1 2と、コンソールボックス 1 3と、バッテリ 1 5と、監視装置 2 0とを含む。なお運転席 1 0と助手席 1 1とは左右逆に配置されてもよい。

運転席 1 0と助手席 1 1とは、車幅方向に離間して設けられている。運転席 1 0と助手席 1 1との間には収納部やカップホルダ（いずれも図示せず）を有したコンソールボックス 1 3が設けられる。このコンソールボックス 1 3の内部には、モータに電力を供給する二次電池であるバッテリ 1 5と、このバッテリ 1 5の監視装置 2 0とが収納される。バッテリ 1 5は複数の組電池として電池パック 1 5 . A, 1 5 Bを含む。監視装置 2 0は箱状であり電池パック 1 5 B上に乗せられる。ここで本発明における「組電池」とは同じセル数からなる電池モジュールを複数電気的に接続したものを意味する。よって電気的に互いに接続されていても電池モジュールを構成するセル数が異なる場合、本発明ではこれらの電池モジユールは異なる組電池に属することになる。

ノ、イブリツド自動車や電気自動車に搭載される二次電池は、モータの高出力化に対応して高電圧化されているため複数の電池モジュールが直列に接続される。たとえば、後部座席の空間やラゲッジルーム（トランクルーム）の空間をできるだけ大きく確保しようとした場合には、このような二次電池を収納するスペースをこれら後部座席やトランクルームの下部に確保できない場合がある。運転席 1 .0と助手席 1 1との間の部分では幅や長さが制限されるものの上下方向には比較. 的スペースの余裕がある。そのため、たとえば図 1および図 2に示すように二次電池が搭載される。

図 3は、図 2の電池パック 1 5 A， 1 5 Bの構成をより詳細に説明する図である。

図 3を参照して、電池パック 1 5 Aは、電圧検出線 L 1〜L 4を介して電気的に直列接続された電池モジュール M 1〜M 6を含む。電池モジュール M 1 , M 2 は電池プロック B 1を構成する。電池モジュール M 3， M 4は電池ブロック B 2 を構成する。電池モジュール M 5 , M 6は電池ブロック B 3を構成する。電池パック 1 5 Bは、電圧検出線 L 4〜L 1 0を介して電気的に直列接続された電池モジュール M 7〜M 1 2を含む。電池モジュール M 7は電池ブロック B 4 を構成する。電池モジュール M 8は電池ブロック B 5を構成する。電池モジユール M 9は電池ブロック B 6を構成する。電池モジュール M 1 0は電池ブロック B 7を構成する。電池モジュール M l 1は電池ブロック B 8を構成する。電池モジユーノレ M 1 2は電池ブロック B 9を構成する。

電池モジュール M 6と電池モジュール M 7とは電圧検出線 L 4を介して電気的に直列接続される。また、図面の奥側において、電池モジュール M lと電池モジユーノレ M 2との間、電池モジュール M 3と電池モジュール M 4との間、電池モジユーノレ M 5と電池モジュール M 6との間には端子が設けられる。同様に、図面の. 奥側において、電池モジュール M 7と電池モジュール M 8との間、電池モジユール M 9と電池モジュール M l 0との間、電池モジュール M l 1と電池モジュール M l 2との間には電圧検出線 L 5〜 L 9がそれぞれ設けられる。

電池モジュール M l〜M 6の各々は、直列接続された 8個の電池セノレ 1 5 Cを含む。つまり電池プロック B 1〜B 3の各々は直列接続された 1 6個の電池セル 1 5 Cを含む。電池モジユーノレ M 7〜M 1 2の各々（電池ブロック B 4〜B 9の各々）は、直列接続された 1 2個の電池セル 1 5 Cを含む。なお以下の説明において、電池ブロックに含まれる電池セル 1 5 Cの個数の基準値（基準セル数）を 1 2とする。

図 4は、図 1の監視装置 2 0の構成、および、監視装置 2 0の周辺回路を示すブロック図である。

図 4を参照して、監視装置 2 0は、電圧検出回路 2 1と、電流検出回路 2 2と、処理部 2 3とを含む。電圧検出回路 2 1は、複数の電池プロックの各々の端子間電圧を検出する。処理部 2 3は、この端子間電圧に基づいて、複数の電池ブロックの各々の充電状態を求める。なお、処理部 2 3は、複数の電池ブロックのうち基準セル数と異なる数の電池セルを有する電池プロックに対しては、端子間電圧を基準セル数あたりの電圧に換算して、充電状態を求める。

より詳細に説明すると、電圧検出回路 2 1は、電池ブロック B 1〜B 9のそれぞれの端子間電圧 V 1〜V 9を検出する。電流検出回路 2 2はバッテリ 1 5の充放電電流を検出する。処理部 2 3は電圧検出回路 2 1から端子間電圧 V I〜V 9 の電圧値を取得する。また、処理部 2 3は電流検出回路 2 2から電流値を取得する。処理部 2 3はこれらの値に基づいてバッテリ 1 5の充電状態（S O C：残存容量、充電量とも称する）を求めたり、バッテリ 1 5の異常検出を行なったりする。

なお、図 4に示すように、電圧検出回路 2 1は、電池パック 1 5 A, 1 5 Bにわたり、複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する。また、監視装置 2 0は電池パック 1 5 A， 1 5 Bに共通に用いられる。

バッテリ 1 5は車両に搭載された各種の負荷 3 1に電力を供給する。負荷 3 1 は、インバータ、モータなどから構成され、バッテリ 1 5からの直流電力をインバータにより交流電力に変換してモータを駆動する。制御回路 3 2は処理部 2 3 から受ける S O Cの値等に基づいて負荷 3 1の動作を制御したり、バッテリ 1 5 を充電するための充電装置 3 4を制御したりする。また、処理部 2 3がバッテリ 1 5の異常を検知すると処理部 2 3は制御回路 3 2に異常検知を示す信号を出力する。制御回路 3 2はこの信号に応じてリレー 3 3を遮断するこ.とで負荷への電力供給を遮断する。

図 4および図 5を参照して、処理が開始されると、まずステップ S 1において、処理部 2 3は電流検出回路 2 2に対してバッテリ 1 5に流れる電流を検出するよう指示する。そして処理部 2 3は電流検出回路 2 2カゝらノッテリ 1 5の電流値を取得する。次にステップ S 2において、処理部 2 3は変数 nの値を 1に設定する。続いてステップ S 3において、処理部 2 3は変数 nが 9よりも大きいか否かを判定する。変数 nが 9以下の場合（ステップ S 3において N O) 、処理部 2 3はステップ S 4の処理を実行する。

ステップ S 4において、処理部 2 3は電圧検出回路 2 1に対して電池ブロック B nの端子間電圧 V nを検出するよう指示する。そして処理部 2 3は電圧検出回路 2 1から端子間電圧 V nの値を取得する。

続いてステップ S 5において、処理部 2 3は変数 nの値に基づいて、電池ブロック Bnが電池パック 15 Aに属する電池ブロックか否かを判定する。変数 nが 1≤n≤ 3であれば、処理部 23は端子間電圧 V nが電池パック 15 Aに属する電池ブロックの電圧であると判定する（ステップ S 5において YES) 。一方、変数 nが 4≤ n≤ 9であれば、処理部 23は端子間電圧 V nが電池パック 15 B に属する電池ブロックの電圧であると判定する（ステップ S 5において NO) 。ステップ S 5において NOの場合、ステップ S 6において処理部 23は端子間電圧 Vnを、基準セル数 (1 2セル）あたりの電圧に換算する。この場合、換算後の電圧 V c nは V c n=Vn/l 2X 12となる。

—方、ステップ S 5において YE Sの場合、ステップ S 7において処理部 23 は端子間電圧 Vnを基準セル数（1 2セル）あたりの電圧に換算する。ただしこの場合、換算後の電圧 V c nは V c n=Vn/l 6 X 12となる。

ステップ S 6、またはステップ S 7での処理が終了すると、.処理はステップ S 8に進む。ステップ S 8において、処理部 23はマップを用いて電池ブロック B nの充電状態 S O C nを求める。

図 6は、図 5のステップ S 8の処理に用いられるマップを説明する図である。図 6を参照して、 SOCと端子間電圧とが対応付けられる。このマップを用いることにより、端子間電圧から SO Cを求めることができる。ただし、端子間電圧は充放電電流に応じて変化する。よって、処理部 23は電流検出回路 22が検出した充放電電流値を積算して SO Cを推定することが好ましい。これにより S 〇 Cをより正確に推定することができる。

再び図 5を参照して、ステップ S 8以後の処理を説明する。ステップ S 9において処理部 23は変数 nを 1だけ増やす。ステップ S 9の後、処理は再びステツプ S 3に戻る。ステップ S 3において、変数 nが 9より大きい場合（ステップ S 3において YES) 、処理はステップ S 10に進む。ステップ S 3〜S 9の処理を繰り返すことにより電池ブロック B 1〜： B 9のそれぞれの充電状態 SO C 1〜 SOC 9が求められる。

ステップ S 10において、処理部 23は充電状態 SOC l〜SOC 9の中から最大値（SOC— ma x) と最小値（SOC— m i n) とを決定する。ステップ S 1 1において、処理部 23は SO C ma xと SOC m i nとを用いてバッテリ 1 5の許容電池出力（許容される充放電量）を算出する。

仮に電池プロック B 1の性能が電池ブロック B 2の性能よりも優れている場合、電池ブロック B 1に合わせて電池ブロック B 2の充放電を行なうと電池ブロック B 2の寿命が低下する可能性がある。制御回路 32は充電時には SOC— ma x に合わせて充電装置 34を制御する。また、制御回路 32は放電時には SO C— m i nに合わせて負荷 31の動作を制御する。これにより電池モジュールの寿命の低下を防ぎながら負荷を動作させることができる。

電池パック 1 5 は12セルからなる電池ブロックが 4つ直列に接続された構成と考えることができる (16X 3/1 2 = 4) 。よってバッテリ 15は 12セルからなる電池ブロックが 10個（4+6 = 10) 直列に接続された構成を有す. ると考えることができる。放電時の許容電池出力は、たとえば SOCと出力とが関係付けられたマップを用いて、 SOC— m i nに対応する出力を 10倍することにより算出される。同様に、充電時の許容電池出力は、マップを用いて、 SO C_ma xに対応する出力を 10倍することにより求められる。

ステップ S 1 1において許容電池出力が算出されると全体の処理が終了する。実施の形態 1では、ある電池プロックの電池セルの数が基準セル数と異なる場合に、その電池プロックの端子間電圧が基準セル数に相当する電圧に換算される

(図 5のステップ S 6)'。これにより、電池セルの数が異なる複数の電池ブロックを含む場合にも、 SOCを算出するマップは 1つでよい。つまり従来のソフトや算出方法を利用できるので、処理部が記憶する SOC算出ソフトゃ許容電池出力算出ソフトの容量を増やさなくてもよくなる。このように実施の形態 1によれ. ば電池プロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

[実施の形態 2]

実施の形態 2に従う二次電池の監視装置は図 4に示す構成と同様の構成を有する。よって実施の形態 2の二次電池の監視装置の構成については、以後の説明を繰り返さなレ、。

実施の形態 2では、互いに同じ数の電池セルを有する 2つの電池ブロックの端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。以下では二次電池の異常として「微小短絡」の発生を例にして、実施の形態 2に従う二次電池の監視装置の処理を説明する。なお「微小短絡」とは、ある電池セル内に異物が混入することなどによってリークが発生する現象を意味する。ある電池セルに微小短絡が生じると、その電池セルを含む電池プロックの端子間電圧は、正常な電池プロックの端子間電圧よりも低くなる。

図 7は、実施の形態 2に従う二次電池の監視装威における異常検出処理を説明するフローチヤ一トである。

図 7を参照して、処理が開始されると、ステップ S 21において電圧検出回路 21は端子間電圧 V 1〜 V 9をそれぞれ検出する。処理部 23は電圧検出回路 2 1から端子間電圧 V 1〜V 9の値をそれぞれ取得する。

次にステップ S 22において、処理部 23は変数 nを 1に設定する。続いてステツプ S 23において、処理部 23は変数 nが 3に等しいか否かを判定する。変数 nが 3以外の場合（ステップ S 2 3において NO) 、ステップ S 24において、処理部 23は電池ブロック B n, B n+ 1 (第 1および第 2の電池ブロック）のそれぞれの端子間電圧 Vn， Vn+ 1の差の絶対値 I AVn | (= | Vn-Vn + 11 ) を求める。

つまり、ステップ S 24において、処理部 23は、電池ブロック B 1〜： B 9のうち、電池セル 1 5 Cの数が同一である電池ブロック B n， Bn+ 1 (第 1および第 2の電池モジュール）のそれぞれに対応する端子間電圧 Vn, Vn+ 1 (第 1および第 2の端子間電圧）を端子間電圧 VI〜V 9の中から選択する。そして、処理部 23は、これら第 1および第 2の端子間電圧の差を求める。ここで、電池セルの数が同じ電池プロックの中から隣あう 2つの電池ブロックを選択する理由は、電池プロック間の温度差が小さくなることで、温度差に起因して 2つの端子 -間電圧に差が生じるのを防ぐことができるためである。

ステップ S 23において変数 nが 3に等しい場合 (ステップ S 23において Y ES) 、処理部 23は I AV3 I (= I V 3 -V4 | ) を 0に設定する。電池ブロック Β 3と Β4とでは電池セルの数がもともと異なるために端子間電圧が異なる。よって I AV3 Iの値からバッテリ 15が異常であると処理部 23が誤判定しないように I Δ V3 I =0と設定される。ステップ S 24またはステップ S 25の処理が終了すると、ステップ S 26において、処理部 23は絶対値 I AVn |が 1. 2 (V) より大きいか否かを判定する。

ステップ S 26において、 | AVn |≤ l. 2 (V) の場合（ステップ S 26 において NO) 、ステップ S 27において、処理部 23は AVnが正常と判定する。一方、 I AVn I > 1. 2 (V) の場合（ステップ S 26において YES) 、ステップ S 28において処理部 23は AVnが異常と判定する。すなわち、ステップ S 28の処理において、処理部 23はバッテリ 15が異常であると判定する。なお、ステップ S 26において用いられる値は 1. 2 Vに限定されず、電池の温度や使用状態等に応じて適切に設定することが可能である。

ステップ S 27またはステップ S 28の処理が終了すると、ステップ S 29.において処理部 23は変数 ηに 1を加える。次にステップ S 30,において、処理部 23は変数 ηが 9に等しいか否かを判定する。変数 ηが 9以外の場合（ステップ S 30において NO) 、処理部 23は再びステップ S 23の処理を実行する。一方、変数 nが 9に等しい場合（ステップ S 30において YES) 、全体の処理が終了する。

以上のように実施の形態 2によれば、電池セルの数が互いに同じである 2つの電池ブロックの端子間電圧を比較することによって、電池ブロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

また、実施の形態 2によれば、隣り合う電池ブロックを構成する電池セルの数が互いに異なる（つまり正常時においても端子間電圧が異なる）場合には、これら 2つの電池プロックの端子間電圧の差を示す変数を 0に設定して判定処理を通過させることで、誤検出を防ぐことができる。

[実施の形態 3]

実施の形態 3に従う二次電池の監視装置は図 4に示す構成と同様の構成を有する。よって実施の形態 3の二次電池の監視装置の構成については、以後の説明を繰り返さなレ、。

実施の形態 3では実施の形態 2と同様に、互いに同じ数の電池セルを有する 2 つの電池プロックの端子間電圧を用いて二次電池の異常を判定する。以下では二次電池の異常の別の例として「電池セルの内部抵抗異常」を用いて、実施の形態

3に従う二次電池の監視装置の処理を説明する。

図 8は、実施の形態 3に従う二次電池の監視装置における異常検出処理を説明するフローチヤ一トである。

図 8を参照して、処理が開始されると、まず、ステップ S 4 1において、バッテリ 1 5の充電時および放電時に電圧検出回路 2 1は端子間電圧 V 1〜V 9をそれぞれ検出し、電流検出回路 2 2はバッテリ 1 5の電流を検出する。これら電圧および電流の検出は、バッテリ 1 5の充電時おょぴ放電時の各々において複数回行なわれる。処理部 2 3は、電圧検出回路 2 1および電流検出回路 2 2から検出結果を取得する。

次にステップ S 4 2において、処理部 2 3は検出結果に基づいて、電池ブロツクに含まれる電池セルの内部抵抗 rを算出する。ステップ S 4.²では電池ブロック B 1〜B 9の各ブロックに含まれる電池セルの内部抵抗 r ( 1 ) 〜r ( 9 ) が算出される。

図 9は、電池ブロック B 1〜： B 9のいずれかのブロックにおける、電圧および電流検出結果の例を示す図である。

図 9を参照して、電圧と電流とを複数回検出することで端子間電圧と電流とはある線形関数に従うと近似できる。よって、この関数の比例係数からセルの内部抵抗を求めることができる。なお図 9のグラフにおいて電圧の基準はある電圧 (たとえば 1 6 V) であり電流の基準は 0である。また、電流値は充電状態において負であり、放電状態において正である。

再び図 8を参照しながら説明する。ステップ S 4 3では、処理部 2 3は変数 T の値を 1に設定する。ステップ S 4 4では、処理部 2 3はマップを参照する。図 1 0は、図 8のステップ S 4 4の処理で用いられるマップの例を示す図である。

図 1 0を参照して、変数 Tに対応して変数 c h 0， c h iの値が予め設定されている。変数 c h O , 。 11 1の値11は、電池ブロック B 1〜B 9のいずれかの電池ブロック B nを示す値である。処理部 2 3はこのマップを参照して、変数丁に対応する変数 c h O， c h iの値を取得する。再び図 8を参照しながら説明する。ステップ S 45では、処理部 23は c h O が電池パック 15 Aの電池プロック B 1〜B 3のいずれかに対応する値か否かを判定する。 l≤ c h O≤3の場合 (ステップ S 45において YE S) 、ステップ S 47において処理部 23は判定ィ直 J u d gを Xに設定する。一方、 4≤ c h 0 ≤9の場合（ステップ S 45において NO) 、ステップ S 46において処理部 2 3は判定値 J u d gを Yに設定する。

X， Υの値は、たとえば以下のように求められる。まず、電池セルの正常時の内部抵抗を Αとする。異常時の内部抵抗は正常時の内部抵抗の 5倍の値（=5 A) であるとする。

電池プロック B 1〜B 3の各々は 16個の電池セルから構成されている。よつ. て、電池セルの内部抵抗は正常時には（A+ 15A) 16となり、異常時には、 (5 A+ 1 5 A) /16となる。そこで以下の式（1) のように Xの値を設定する。

X= (5 A+ 15 A) /16 - (A+ 15A) / 16 = 4 A/l 6 … （1) 電池ブロック B4〜B 9の各々は 12個の電池セルから構成されている。よつて Yの値は Xと同様にして、以下の式（2) のように求められる。

Y= (5A+ 1 1A) /1 2- (A+ 1 1A) / 12 = 4 A/ 12 … (2) 続いてステップ S 48において、処理部 23は、マップより得られた c h 0， c h iの値を用いて、内部抵抗 r (c h O) , r (c h l) の差の絶対値 | 厶 r I (= | r (c h O) -r (c h l) | ) を求める。内部抵抗 r (c h 0) , r (c h 1) のそれぞれは隣あう 2つの電池ブロックが有する電池セルの内部抵抗. である。ステップ S 48において、処理部 23は i Δ r |の値が判定値 J u d g より大きいか否かを判定する。

I厶 r Iの値が判定値 J u d gより大きい場合（ステップ S 48において YE S) 、処理部 23はステップ S 49において、バッテリ 15が異常であると判定する。ステップ S 49の処理が終了した場合、または、 i Δ r Iの値が判定値 J u d g以下の場合（ステップ S 48において YE S) 、ステップ S 50において処理部 23は変数 Tに 1を加える。そしてステップ S 51において、処理部 23 は変数 Tが 11に等しいか否かを判定する。変数 Tが 1 1以外の場合（ステップ S 5 1において N O) 、処理はステップ S 4 4に戻る。変数 Tが 1 1に等しい場合（ステップ S 5 1において Y E S ) .、全体の処理は終了する。

以上のように、実施の形態 3によれば、電池セルの数が互いに同じである 2つの電池プロックの端子間電圧から得られる電池セルの内部抵抗を比較することによって、複数の電池パックからなる二次電池の異常を検出できる。よって、実施の形態 3によれば電池プロックを構成する電池セル数が異なる複数の組電池を適切に監視することができる。

なお、実施の形態 2および形態 3においても、実施の形態 1と同様に S O Cの算出や許容電池出力の算出が行なわれてもよい。

また、以上の説明において、電圧を測定する単位は電池ブロックごとであると. したが、たとえば図 3に示すモジュールごとに電圧が測定されてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の組電池を備える二次電池の監視装置であって、

前記複数の組電池の各々は、複数の電池プロックを有し、

前記複数の組電池のうちの少なくとも 1つにおいて、前記複数の電池ブロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なり、

前記監視装置は、

• 前記複数の電池ブロックの各々の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、前記端子間電圧に基づいて、前記複数の電池プロックの各々の充電状態を算出する処理部とを備え、

前記処理部は、前記複数の電池プロックのうち前記基準セル数と異なる数の前記電池セルを有する電池プロックに対しては、前記端子間電圧を前記基準セノレ数 • あたりの電圧に換算して、前記充電状態を求める、二次電池の監視装置。

2 . 前記監視装置は、前記複数の組電池に共通して用いられる、請求の範囲第 1項に記載の二次電池の監視装置。

3 . 前記電圧検出回路は、前記複数の組電池にわたり、前記複数の電池ブロックの各々の前記端子間電圧を検出する、請求の範囲第 1項に記載の二次電池の監視装置。

4 . 前言監視装置は、前記複数の組電池に共通して用いられる、請求の範囲第 3項に記載の二次電池の監視装置。

5 . 複数の組電池を備える二次電池の監視装置であって、

前記複数の組電池の各々は、複数の電池ブロックを有し、

前記複数の組電池のうちの少なくとも 1つにおいて、前記複数の電池プロックを構成する電池セルの数は、基準セル数と異なり、

前記監視装置は、

前記複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検出する電圧検出回路と、

前記電圧検出回路で検出した、前記複数の端子間電圧を用いて前記二次電池の異常判定を行なう処理部とを備え、前記処理部は、前記複数の電池プロックのうち前記電池セルの数が同一である第 1および第 2の電池ブロックのそれぞれに対応する第 1および第 2の端子間電圧を前記複数の端子間電圧の中から選択し、前記第 1および第 2の端子間電圧を用いて前記二次電池の異常を判定する、二次電池の監視装置。

6 . 前記監視装置は、前記複数の組電池に共通して用いられる、請求の範囲第 5項に記載の二次電池の監視装置。

7 . 前記電圧検出回路は、前記複数の組電池にわたり、前記複数の電池ブロックの各々の前記端子間電圧を検出する、請求の範囲第 5項に記載の二次電池の監視装置。

8 . 前記監視装置は、前記複数の組電池に共通して用いられる、請求の範囲第. 7項に記載の二次電池の監視装置。