WO2011148752A1 - 電池並列接続回路の制御装置 - Google Patents

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Suzuki Motor Corp
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Definitions

  • This invention relates to a control device for a battery parallel connection circuit.
  • the present invention relates to an electric vehicle having a battery as a drive energy source, such as an electric vehicle (also referred to as “EV”), a hybrid vehicle (also referred to as “HEV”), and a plug-in hybrid vehicle (also referred to as “PHEV”).
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • the present invention also relates to a battery abnormality detection method and a control circuit for performing the method.
  • a battery in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a plug-in hybrid vehicle, a battery, a state detection circuit that is a circuit for detecting the state of the battery, an inverter, a drive motor, and the power and driving force of these devices are controlled.
  • the control circuit generates current generated by the inverter and the drive motor for the battery and / or the inverter and the drive motor for the battery according to a current limit value output from the state detection circuit to the control circuit. Control was performed to prevent overcharging and overdischarging of the battery by limiting the current.
  • An object of the present invention is to prevent overdischarge and overcharge, and to accurately determine abnormality including deterioration and internal short circuit.
  • the present invention connects a plurality of secondary battery packs that are combined with a small battery and are provided approximately equivalent to each other so as to be parallel to each other, and detects the state of these secondary battery packs.
  • a control device for a battery parallel connection circuit that performs an abnormality detection by performing a comparison, wherein each secondary battery pack is provided with a state detection circuit that detects current or temperature, and the control circuit of the control device includes the state detection circuit The deviation in at least one of the comparisons between the currents detected corresponding to the secondary battery packs or the temperatures detected corresponding to the secondary battery packs by the state detection circuit and a predetermined Current limiting is performed based on the magnitude of deviation from the determination value.
  • a battery parallel connection circuit that combines a plurality of secondary battery packs that are combined with small batteries and that are provided substantially in parallel with each other so as to be parallel to each other, and detects and compares the state of these secondary battery packs to detect an abnormality.
  • Each of the secondary battery packs is provided with a state detection circuit for detecting current and temperature, and the control circuit of the control device is detected by the state detection circuit corresponding to the secondary battery pack.
  • the current ratio is calculated from the currents, the temperature deviation in the comparison between the temperatures detected corresponding to the secondary battery pack by the state detection circuit is calculated, and the calculated current ratio and the calculated temperature deviation are calculated.
  • the current limit is performed by comparing the current ratio determination value determined by
  • a plurality of secondary battery packs which are combined with small batteries and provided approximately equivalent to each other, are connected in parallel to each other, and the state of these secondary battery packs is detected and compared.
  • a battery parallel connection circuit control device that performs abnormality detection by performing a state detection circuit for detecting current or temperature in each secondary battery pack, and the control circuit is configured to detect the secondary battery pack by the state detection circuit. Of a difference between at least one of a comparison between currents detected corresponding to each other or a comparison between temperatures detected corresponding to the secondary battery pack by the state detection circuit and a predetermined judgment value The current is limited based on the size.
  • a battery parallel connection circuit that combines a plurality of secondary battery packs that are combined with small batteries and that are provided substantially in parallel with each other so as to be parallel to each other, and detects and compares the state of these secondary battery packs to detect an abnormality.
  • Each of the secondary battery packs is provided with a state detection circuit for detecting current and temperature, and the control circuit is configured to detect currents detected by the state detection circuit corresponding to the secondary battery packs.
  • the current ratio is calculated, the temperature deviation in the comparison between the temperatures detected corresponding to the secondary battery pack by the state detection circuit is calculated, and the calculated current ratio and the current ratio determined from the calculated temperature deviation
  • the current limit is performed by comparing the determination value. Therefore, it is possible to prevent overdischarge and overcharge by detecting an abnormality from the temperature difference and the current ratio. Moreover, the presence or absence of abnormality can be detected with respect to overdischarge, overcharge, deterioration, and internal short circuit of the secondary battery pack, and the secondary battery pack with abnormality can be identified.
  • FIG. 1 is a control flowchart of the control device for the battery parallel connection circuit according to the first embodiment (first embodiment).
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of a control device for a battery parallel connection circuit (Example 1).
  • FIG. 3 is a flowchart for control of the control device for the battery parallel connection circuit according to the second embodiment (second embodiment).
  • FIG. 4 is a control flowchart of the control device for the battery parallel connection circuit according to the third embodiment (third embodiment).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the battery temperature and the battery internal resistance (Example 3).
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram of a parallel battery (Example 3).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating determination criteria based on battery temperature difference and current ratio (Example 3).
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a vehicle
  • 2 is a control device for a battery parallel connection circuit mounted on the vehicle 1.
  • the control device 2 of this battery parallel connection circuit is configured such that a plurality of, for example, two first and second secondary battery packs 3 and 4, which are provided in a substantially equivalent manner by combining small batteries, are connected in parallel with each other.
  • Abnormality detection is performed by detecting and comparing the states of the first and second secondary battery packs 3 and 4. That is, as shown in FIG. 2, two first and second secondary battery packs 3 and 4 are provided by combining small batteries (also referred to as “small battery cells”) and connecting them in series.
  • the second secondary battery packs 3 and 4 are connected in parallel to form the battery unit 5.
  • the first secondary battery pack 3 is provided with a first state detection circuit 6 for detecting current or temperature (current in this first embodiment) and a first relay 7.
  • the second secondary battery pack 4 is provided with a second state detection circuit 8 for detecting current or temperature (current in this first embodiment) and a second relay 9. That is, the battery unit 5 of the control device 2 of the battery parallel connection circuit connects the small batteries in series and mounts the first and second state detection circuits 6 and 8 and the first and second relays 7 and 9.
  • the first and second secondary battery packs 3 and 4 are respectively configured.
  • These two first and second secondary battery packs 3 and 4 and an air cooling fan (not shown) are collectively referred to as “battery unit 5”.
  • the control apparatus 2 of the said battery parallel connection circuit is the 1st, 2nd state detection circuits 6 and 8 which detect the electric current of the said battery unit 5, and the said 1st, 2nd secondary battery packs 3 and 4,
  • An inverter 10, a drive motor 11, and a control circuit (also referred to as “EV controller”) 12 that controls electric power and driving force of these devices are provided.
  • the battery unit 5 is disposed between the rear wheels 1b and 1b of the vehicle 1 as shown in FIG.
  • an inverter 10 and a control circuit 12 that are respectively connected to the battery unit 5 are disposed on the vehicle front side of the battery unit 5.
  • the drive motor 11 connected to the inverter 10 is disposed between the front wheels 1 a and 1 a of the vehicle 1.
  • control circuit 12 has a predetermined deviation and a predetermined value in the comparison between the currents detected corresponding to the first and second secondary battery packs 3 and 4 by the first and second state detection circuits 6 and 8. It has the structure which performs an electric current limitation based on the magnitude
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit is provided with a blower fan 13 for cooling the first and second secondary battery packs 3 and 4.
  • the control circuit 12 drives the blower fan 13 in accordance with the determination of the magnitude of the deviation. That is, the blower fan 13 mainly cools a large number of small batteries from the outside of the first and second secondary battery packs 3 and 4.
  • one blower fan 13 is provided in common for the first and second secondary battery packs 3 and 4 and is distributed / joined by a blower duct (not shown).
  • the first and second secondary battery packs 3 and 4 can be uniformly cooled. Therefore, in the control device 2 of the battery parallel connection circuit, the influence of the environmental temperature that easily causes a difference due to the mounting structure and arrangement of the first and second secondary battery packs 3 and 4 is reduced. Can be prevented.
  • a status level is set for the current limit, and the control circuit 12 changes the drive level of the blower fan 13 in accordance with the current limit status level.
  • the status level “0” indicates a state in the normal normal range
  • the status level “1” indicates the weak abnormality state
  • the status level “2” indicates the strong abnormality state. It shows that the state is getting worse as the number goes up (in other words, “depth increases”).
  • the current limit also changes according to the status level number. The larger the number, the larger the limit width. Therefore, the accuracy can be gradually increased according to the depth of the status.
  • the limit range of the current limit is gradually increased, so it is possible to travel for a while while receiving the current limit, and retreat travel (limp home travel) is performed.
  • the battery unit 5 can be protected at the same time.
  • control circuit 12 receives the current detected by the first and second state detection circuits 6 and 8 of the first and second secondary battery packs 3 and 4 during traveling. Then, the control circuit 12 calculates a current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4, and when the current difference exceeds a predetermined determination value, the control circuit 12 is traveling as shown in [Table 1] below. In accordance with the inverter current limit map according to the battery current difference, the status for limiting the drive current of the inverter 10 is incremented, and the control circuit 12 limits the current of the inverter 10 according to the limit.
  • “According to battery 1 current limit and battery 2 current limit” described in Table 1 means that the control circuit 12 sets a predetermined limit value set in advance.
  • control circuit 12 receives error information from the first and second state detection circuits 6 and 8 of the first and second secondary battery packs 3 and 4. When the control circuit 12 determines that one of the secondary battery packs has failed, only the relay of the normal secondary battery pack is turned ON to enable limp home travel.
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit starts the current measurement of the first and second secondary battery packs 3 and 4 after the start of the current limit, and initially sets the inverter current limit at the status level “0”. Set the value (maximum) (see Table 1). And the control apparatus 2 of the said battery parallel connection circuit calculates the measured current difference, and compares whether this current difference exceeds predetermined determination value, for example, threshold value a. In this comparison, when the current difference does not exceed the threshold value a, the control device 2 of the battery parallel connection circuit maintains the status level at “0” while the current difference exceeds the threshold value a. Drives the blower fan 13 at the drive level “1” (weak).
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit again compares the current difference with the threshold value a. If the current difference exceeds the threshold value a, the status level is set to “1” and the inverter current limit is set to the initial value. Half of Then, the control device 2 of the battery parallel connection circuit calculates the current difference measured by the first and second secondary battery packs 3 and 4 and compares whether the current difference exceeds the threshold value b. In this comparison, the control device 2 of the battery parallel connection circuit returns the status level to “0” when the current difference does not exceed the threshold value b, and when the current difference exceeds the threshold value b, The blower fan 13 is driven at a drive level “2” (strong). The control device 2 of the battery parallel connection circuit again compares the current difference with the threshold value b, and when the current difference exceeds the threshold value b, sets the status level to “2” and completely limits the current. (0A).
  • control circuit 12 of the control device 2 of the battery parallel connection circuit executes a control program
  • the control flowchart is started (101), and current limitation is started.
  • the control circuit 12 starts the current detection of the first secondary battery pack 3 and the current detection of the second secondary battery pack 4 via the first and second state detection circuits 6 and 8. (102).
  • the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “0” (103).
  • the control circuit 12 sets the current limit of the inverter 10 to an initial value (104).
  • the control circuit 12 determines whether or not the current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 exceeds a predetermined determination value, for example, a threshold value a (105).
  • control circuit 12 If this determination (105) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described process (103), and sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “0” (103). On the other hand, if the determination (105) is YES, the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “1” (106).
  • the control circuit 12 After the process (106) of setting the drive level of the blower fan 13 to “1”, the control circuit 12 causes the current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 to exceed a predetermined determination value, for example, the threshold value a. It is judged whether or not (107). If this determination (107) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described process (103), and sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “0” (103). On the other hand, if the determination (107) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “1” (108). Next, the control circuit 12 halves the current limit of the inverter 10 (109).
  • a predetermined determination value for example, the threshold value a.
  • the control circuit 12 determines whether or not the current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 exceeds a predetermined determination value, for example, a threshold value b (110). If this determination (110) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (102), and the first and second secondary battery packs 3 via the first and second state detection circuits 6 and 8. 4 starts current detection (102). On the other hand, if the determination (110) is YES, the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “2” (111).
  • a predetermined determination value for example, a threshold value b (110).
  • the control circuit 12 determines that the current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 exceeds a predetermined determination value, for example, the threshold value b. It is determined whether or not (112). If this determination (112) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described process (108), and sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “1” (108). On the other hand, if the determination (112) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the current difference to “2” (113). Next, the control circuit 12 sets the current limit of the inverter 10 to “0 A” (114).
  • a predetermined determination value for example, the threshold value b.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
  • portions that perform the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • control circuit 12 detects the first and second secondary battery packs 3 and 4 by the first and second state detection circuits 6 and 8.
  • the current limit is based on the magnitude of the deviation between the difference between the two temperatures and the predetermined judgment value.
  • control circuit 12 receives the temperatures detected by the first and second state detection circuits 6 and 8 of the first and second secondary battery packs 3 and 4 during traveling.
  • the control circuit 12 calculates the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4, and when the temperature difference exceeds a predetermined determination value, the battery in running shown in [Table 2] below
  • the control circuit 12 increments the status for limiting the drive current of the inverter 10 according to the inverter current limit map according to the temperature difference, and the current of the inverter 10 is limited according to the limit.
  • “According to battery 1 current limit and battery 2 current limit” described in Table 2 means that the control circuit 12 sets a predetermined limit value set in advance. Accordingly, the control circuit 12 detects an abnormality from the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 to prevent overdischarge and overcharge. In order not to be affected by the environmental temperature, the battery (3, 4) may be cooled by a certain amount of refrigerant.
  • the blower fan 13 for cooling the first and second secondary battery packs 3 and 4 is provided in the control device 2 of the battery parallel connection circuit as in the first embodiment.
  • the control circuit 12 drives the blower fan 13 in accordance with the determination of the magnitude of the deviation. Therefore, in the control device 2 of the battery parallel connection circuit, the influence of the environmental temperature that easily causes a difference due to the mounting structure and arrangement of the first and second secondary battery packs 3 and 4 is reduced. Can be prevented.
  • a status level is set for the current limit, and the control circuit 12 changes the drive level of the blower fan 13 according to the current limit status level. . Therefore, the control circuit 12 can gradually increase the accuracy in accordance with the depth of the status.
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit starts the temperature measurement of the first and second secondary battery packs 3 and 4 after starting the current limit, and initially sets the inverter current limit at the status level “0”. Set to value (maximum) (see Table 2). And the control apparatus 2 of the said battery parallel connection circuit calculates the measured temperature difference, and compares whether this temperature difference exceeds predetermined determination value, for example, threshold value a '. In this comparison, the control device 2 of the battery parallel connection circuit maintains the status level at “0” when the temperature difference does not exceed the threshold value a ′, while the temperature difference exceeds the threshold value a ′. In this case, the blower fan 13 is driven at the drive level “1” (weak).
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit again compares the temperature difference with the threshold value a ′, and when the temperature difference exceeds the threshold value a ′, sets the status level to “1” and limits the inverter current. Set to half of the initial value.
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit then calculates the measured temperature difference and compares whether the temperature difference exceeds the threshold value b ′. In this comparison, the control device 2 of the battery parallel connection circuit returns the status level to “0” when the temperature difference does not exceed the threshold value b ′, and when the temperature difference exceeds the threshold value b ′. Drives the blower fan 13 at the drive level “2” (strong).
  • the control device 2 of the battery parallel connection circuit again compares the temperature difference with the threshold value b ′, and when the temperature difference exceeds the threshold value b ′, sets the status level to “2” and completely supplies the current. Limit (0A).
  • control circuit 12 of the control device 2 of the battery parallel connection circuit executes the control program
  • the control flowchart is started (201), and current limitation is started.
  • the control circuit 12 starts temperature detection of the first secondary battery pack 3 via the first and second state detection circuits 6 and 8 and starts temperature detection of the second secondary battery pack 4. (202).
  • the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “0” (203).
  • the control circuit 12 sets the current limit of the inverter 10 to an initial value (204).
  • the control circuit 12 determines whether or not the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 exceeds a predetermined determination value, for example, a threshold value a ′ (205).
  • control circuit 12 When this determination (205) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (203), and sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “0” (203). On the other hand, if the determination (205) is YES, the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “1” (206).
  • the control circuit 12 sets the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 to a predetermined determination value, for example, the threshold value a ′. It is judged whether or not it exceeds (207). If this determination (207) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (203), and sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “0” (203). On the other hand, when the determination (207) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “1” (208). Next, the control circuit 12 halves the current limit of the inverter (209).
  • a predetermined determination value for example, the threshold value a ′. It is judged whether or not it exceeds (207). If this determination (207) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (203), and sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “0” (203). On the other hand, when the determination (207) is YES, the
  • the control circuit 12 determines whether or not the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 exceeds a predetermined determination value, for example, a threshold value b ′ (210).
  • a predetermined determination value for example, a threshold value b ′ (210).
  • the control circuit 12 returns to the above-described process (202), and the first and second secondary battery packs 3 are passed through the first and second state detection circuits 6 and 8. 4 starts temperature detection (202).
  • the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “2” (211).
  • the control circuit 12 sets the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 to a predetermined determination value, for example, the threshold value b ′. It is determined whether or not it exceeds (212). If this determination (212) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (208), and sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “1” (208). On the other hand, if the determination (212) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “2” (213). Next, the control circuit 12 sets the current limit of the inverter 10 to “0 A” (214).
  • a predetermined determination value for example, the threshold value b ′. It is determined whether or not it exceeds (212). If this determination (212) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (208), and sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “1” (208). On the other hand, if the determination
  • the feature of the third embodiment is that the first and second state detection circuits 6 and 8 limit the current based on the current and temperature detected from the first and second secondary battery packs 3 and 4. It is in the point.
  • the control circuit 12 determines the current ratio from the currents detected corresponding to the secondary battery packs 3 and 4 by the first and second state detection circuits 6 and 8. And the temperature deviation in the comparison between the temperatures detected corresponding to the secondary battery packs 3 and 4 by the first and second state detection circuits 6 and 8, and the calculated current ratio and the calculation The current is limited by comparing the current ratio determined from the temperature deviation. Therefore, the control circuit 12 detects an abnormality from the temperature difference and the current ratio to prevent overdischarge and overcharge. Further, the control circuit 12 can detect the presence / absence of abnormality in the overdischarge, overcharge, deterioration, and internal short circuit of the secondary battery pack, and can identify the secondary battery pack having the abnormality. That is, the control circuit 12 can cope with complex factors such as a factor caused by an abnormality in the secondary battery pack and an environmental factor caused by the secondary battery pack receiving heat from the outside.
  • the blower fan 13 for cooling the secondary battery packs 3 and 4 is provided in the control device 2 of the battery parallel connection circuit.
  • the control circuit 12 drives the blower fan 13 when determining the magnitude of the deviation.
  • the control circuit 12 drives the blower fan 13
  • the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 becomes smaller, and the temperature difference on the horizontal axis shown in FIG. Therefore, the influence of the temperature of the first and second secondary battery packs 3 and 4 itself can be reduced, and the accuracy can be ensured while suppressing the number of status levels. Therefore, the control device 2 of the battery parallel connection circuit improves the accuracy by reducing the influence of the environmental temperature that easily causes a difference depending on the mounting structure and arrangement of the first and second secondary battery packs 3 and 4. be able to.
  • a status level is set for the current limit, and the control circuit 12 controls the drive level of the blower fan 13 according to the current limit status level. To change. Therefore, the control circuit 12 can gradually increase the accuracy in accordance with the depth of the status.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the battery temperature and the battery internal resistance.
  • the internal resistance R can be expressed by Equation 1 below.
  • I1 + I2 Relationship between current and internal resistance: I1 / I2 R2 / R1.
  • I1 + I2 Relationship between current and internal resistance: I1 / I2 R2 / R1.
  • the current flowing through the first and second secondary battery packs 3 and 4 is inversely proportional to the internal resistance.
  • the control circuit 12 determines an abnormality based on a determination criterion for a current ratio (I1 / I2) obtained from a battery temperature difference (T1-T2).
  • a determination line for each temperature which is a determination criterion based on the battery temperature difference and the current ratio, is disclosed in FIG.
  • the horizontal axis is the temperature difference
  • the horizontal axis is the current ratio
  • a plurality of determination lines are shown. The determination line is set according to the lower temperature of the first and second secondary battery packs 3 and 4.
  • the control circuit 12 of the control device 2 of the battery parallel connection circuit executes the control program
  • the control flowchart is started (301) and the current limitation is started.
  • the control circuit 12 starts to detect the current and temperature of the first secondary battery pack 3 via the first and second state detection circuits 6 and 8, and also detects the current and temperature of the second secondary battery pack 4. Temperature detection is started (302).
  • the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit to “0” (303).
  • the control circuit 12 sets the current limit of the inverter 10 to an initial value (304).
  • the control circuit 12 calculates a temperature difference and a current ratio (305).
  • the control circuit 12 determines whether or not the current ratio exceeds the determination line disclosed in FIG. 7 (306).
  • control circuit 12 If this determination (306) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described process (303) and sets the status level of the inverter current limit to “0” (303). On the other hand, if the determination (306) is YES, the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “1” (307).
  • the control circuit 12 calculates the temperature difference and the current ratio again (308), and the current ratio is disclosed in the determination line disclosed in FIG. It is determined whether or not it exceeds (309). If this determination (309) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (303) and sets the status level of the inverter current limit to “0” (303). On the other hand, if the determination (309) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit to “1” (310). Next, the control circuit 12 halves the current limit of the inverter 10 (311).
  • the control circuit 12 again calculates the temperature difference and the current ratio (312), and determines whether or not the current ratio exceeds the determination line disclosed in FIG. 7 (313).
  • this determination (313) is NO
  • the control circuit 12 returns to the above-described process (302), and the first and second secondary battery packs 3 are connected via the first and second state detection circuits 6 and 8. 4 starts current and temperature detection (302).
  • the control circuit 12 sets the drive level of the blower fan 13 to “2” (314).
  • the control circuit 12 calculates the temperature difference and the current ratio again (315), and the current ratio is disclosed in the determination line disclosed in FIG. It is determined whether or not it exceeds (316). If this determination (316) is NO, the control circuit 12 returns to the above-described processing (310) and sets the status level of the inverter current limit to “1” (310). On the other hand, if the determination (316) is YES, the control circuit 12 sets the status level of the inverter current limit due to the temperature difference to “2” (317). Next, the control circuit 12 sets the current limit of the inverter to “0 A” (318).
  • the control circuit 12 when the control circuit 12 calculates the current difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 and the current difference exceeds a predetermined determination value, According to the current limit map of [Table 1], the status for limiting the drive current of the inverter 10 is incremented, and the current of the inverter 10 is limited according to the limit.
  • the control circuit 12 when the control circuit 12 calculates the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 and the temperature difference exceeds a predetermined determination value, [Table 2 ], The status for limiting the drive current of the inverter 10 is incremented according to the current limit map, and the inverter current is limited according to the limit.
  • control circuit 12 may have a special configuration that takes into account the voltage difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4. That is, when a difference occurs between the voltages of the first and second secondary battery packs 3 and 4 before the ignition is turned on, the control circuit 12 is an inverter based on a battery voltage difference before the ignition is turned on as shown in [Table 3] below. Control the relay according to the current limit map. For example, if the temperature difference between the first and second secondary battery packs 3 and 4 is 30 (° C.) or less, the control circuit 12 turns on the relays 7 and 9 as usual. If the temperature difference is larger than 30 (° C.) and 50 (° C.) or less, the control circuit 12 does not turn on the relays 7 and 9. The control circuit 12 may turn on only the relays 7 and 9 corresponding to the first and second secondary battery packs 3 and 4 having a smaller voltage.
  • the current limit according to [Table 1] in the first embodiment and the current limit according to [Table 2] in the second embodiment have a predetermined limit value set in advance. As a percentage change to the current limit. For example, in the status “0”, the predetermined limit value becomes the current limit as it is, whereas in the status “1”, half of the predetermined limit value becomes the current limit. Stopping means setting the current limit to “0”.
  • blower fan 13 may be individually provided in the plurality of secondary battery packs 3 and 4, and when provided individually, drive control is performed so that the plurality of secondary battery packs can be uniformly cooled. You can do it.
  • the inverter current limit status level is set in three stages from “0” to “2”, but this status level is subdivided to increase the number of levels.
  • a special configuration is also possible. By increasing the number of levels, the inverter current limit can be finely performed according to the subdivided status level, which can contribute to the improvement of the current limit accuracy.
  • the state detection circuits 6 and 8 and the relays 7 and 9 are stored in the secondary battery packs 3 and 4.
  • the state detection circuit and the relay are separately arranged. It is also possible to adopt a configuration. Although detailed description is omitted, it is possible to adopt a configuration in which the state detection circuit and the relay are housed in a DC / DC converter, a junction box, or the like provided in the battery unit.
  • the first embodiment using the current difference and the second embodiment using the temperature difference have been described as separate embodiments.
  • the temperature difference between the first embodiment using the current difference and the first embodiment is described. It is also possible to use both the second embodiment to be used in combination, and to make a new embodiment by adding changes such as combining one with priority.
  • the present invention is an electric vehicle having a battery as a drive energy source, such as an electric vehicle (also referred to as “EV”), a hybrid vehicle (also referred to as “HEV”), and a plug-in hybrid vehicle (also referred to as “PHEV”). Can be used.
  • a battery as a drive energy source
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle

Landscapes

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Abstract

複数を並列に接続した二次電池パックの状態の検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置において、二次電池パックに電流又は温度を検出する状態検出回路を設け、制御回路は、状態検出回路の検出電流どうしの比較又は状態検出回路の検出温度どうしの比較のうち少なくとも一方の比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行う。また、制御回路は、状態検出回路の検出電流どうしからその電流比を算出し、かつ電流比と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行うとともに、状態検出回路の検出温度どうしの比較における温度偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行う。過放電、過充電を防止すること、さらに、劣化、内部短絡を含めた異常を精度良く判定することができる。

Description

電池並列接続回路の制御装置
　この発明は電池並列接続回路の制御装置に係るものである。特に電気自動車（「ＥＶ」ともいう。）やハイブリッド車（「ＨＥＶ」ともいう。）、プラグインハイブリッド車（「ＰＨＥＶ」ともいう。）のように駆動エネルギ源としてバッテリを有する電動車両に関する。また、バッテリの異常検出方法およびそれを行う制御回路に関する。
　電気自動車やハイブリッド車、プラグインハイブリッド車において、従来は、バッテリと、このバッテリの状態を検出する回路である状態検出回路と、インバータと、駆動用モータと、これらデバイスの電力と駆動力を制御するＥＶコントローラである制御回路とをそれぞれ１つずつ有している。制御回路は、前記状態検出回路が制御回路へ通信出力する電流制限値に従い、バッテリに対する前記インバータ及び前記駆動用モータが消費する電流、および／または、バッテリに対する前記インバータ及び前記駆動用モータが発電する電流を制限することによって、バッテリの過充電および過放電を防止する制御を行っていた。
特許第４０５７１９３号公報
　ところで、従来、バッテリは１直列接続のものであり、複数並列で使用されることはほとんどなかった。
　近時、小型のバッテリセルの普及が進み、小型のバッテリセルの組み電流パックを組み合わせ、複数並列接続することで容量を確保しつつ、搭載する際の構造ではバッテリユニットの設計自由度を拡大させている。
　しかし、複数並列接続された電池パックの内部短絡や劣化、過放電、過充電の異常判定は、環境温度の影響を受け、確実な異常判定が難しいという不都合がある。
　例えば、上記の特許文献１に開示されるものにおいては、電池温度を比較することで過放電、過充電を判定しているが、内部短絡と劣化の異常を判定することは難しいものである。
　この発明は、過放電、過充電を防止すること、さらに、劣化、内部短絡を含めた異常を精度良く判定することを目的とする。
　そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、それぞれの二次電池パックに電流又は温度を検出する状態検出回路を設け、前記制御装置の制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしの比較又は前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較のうち少なくとも一方の比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行うことを特徴とする。
　また、小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、それぞれの二次電池パックに電流および温度を検出する状態検出回路を設け、前記制御装置の制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしからその電流比を算出するとともに、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較における温度偏差を算出し、算出した電流比と、算出した温度偏差から定まる電流比の判定値と、を比較することにより電流制限を行うことを特徴とする。
　以上詳細に説明した如くこの発明によれば、小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、それぞれの二次電池パックに電流又は温度を検出する状態検出回路を設け、制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしの比較又は前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較のうち少なくとも一方の比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行う。
　従って、二次電池パックどうしの温度差や電流差から異常を検出して、過放電、過充電を防止できる。
　また、小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、それぞれの二次電池パックに電流および温度を検出する状態検出回路を設け、制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしからその電流比を算出するとともに、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較における温度偏差を算出し、算出した電流比と、算出した温度偏差から定まる電流比の判定値と、を比較することにより電流制限を行う。
　従って、温度差および電流比から異常を検出して、過放電、過充電を防止できる。
　また、二次電池パックの過放電、過充電、劣化、内部短絡について異常の有無を検出でき、異常のある二次電池パックを特定できる。
図１は、第１実施例を示す電池並列接続回路の制御装置の制御用フローチャートである（実施例１）。 図２は、電池並列接続回路の制御装置のシステム構成図である（実施例１）。 図３は、第２実施例を示す電池並列接続回路の制御装置の制御用フローチャートである（実施例２）。 図４は、第３実施例を示す電池並列接続回路の制御装置の制御用フローチャートである（実施例３）。 図５は、バッテリ温度とバッテリ内部抵抗との関係を示す図である（実施例３）。 図６は、並列バッテリの概略回路図である（実施例３）。 図７は、バッテリ温度差と電流比での判定基準を示す図である（実施例３）。
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
　図１及び図２はこの発明の第１実施例を示すものである。
　図２において、１は車両、２は車両１に搭載される電池並列接続回路の制御装置である。
　この電池並列接続回路の制御装置２は、小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数、例えば２個の第１、第２二次電池パック３、４を互いに並列となるように接続され、これら第１、第２二次電池パック３、４の状態について検知および比較を行って異常検出を行うものである。
　つまり、図２に示す如く、小型バッテリ（「小型バッテリセル」ともいう。）を組み合わせて直列接続して２個の第１、第２二次電池パック３、４を設け、これらの第１、第２二次電池パック３、４を並列接続してバッテリユニット５を形成している。
　このとき、第１二次電池パック３に、電流又は温度（この第１実施例においては電流）を検出する第１状態検出回路６と、第１リレー７とを設ける。
　また、第２二次電池パック４には、電流又は温度（この第１実施例においては電流）を検出する第２状態検出回路８と、第２リレー９とを設ける。
　つまり、前記電池並列接続回路の制御装置２のバッテリユニット５は、小型バッテリを直列に接続し、前記第１、第２状態検出回路６、８と第１、第２リレー７、９とを実装して第１、第２二次電池パック３、４を夫々構成している。
　これらの２個の第１、第２二次電池パック３、４と空冷ファン（図示せず）などを総称して、「バッテリユニット５」とする。
　そして、前記電池並列接続回路の制御装置２は、前記バッテリユニット５と、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流を検出する第１、第２状態検出回路６、８と、インバータ１０と、駆動用モータ１１と、これらのデバイスの電力と駆動力を制御する制御回路（「ＥＶコントローラ」ともいう。）１２を備えている。
　このとき、前記バッテリユニット５は、図２に示す如く、車両１の後輪１ｂ、１ｂ間に配設される。また、このバッテリユニット５の車両前側には、バッテリユニット５に夫々接続するインバータ１０と制御回路１２とが配設される。更に、前記車両１の前輪１ａ、１ａ間には、インバータ１０に接続する前記駆動用モータ１１が配設される。
　また、前記制御回路１２は、前記第１、第２状態検出回路６、８により前記第１、第２二次電池パック３、４に対応して検出された電流どうしの比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行う構成を有する。
　詳述すれば、前記制御回路１２は、前記バッテリユニット５に対する前記インバータ１０及び前記駆動用モータ１１が消費する電流を制限する。
　そして、前記制御回路１２は、前記バッテリユニット５に対する前記インバータ１０及び前記駆動用モータ１１が発電する電流を制限する。
　従って、前記制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４どうしの電流差から異常を検出して、過放電、過充電を防止する。
　更に、前記電池並列接続回路の制御装置２は、前記第１、第２二次電池パック３、４を冷却する送風ファン１３を設けている。前記制御回路１２は、偏差の大きさの判定に伴って前記送風ファン１３を駆動する。
　つまり、送風ファン１３は、前記第１、第２二次電池パック３、４に対し、その外部から、主に多数の小型バッテリを冷却するものである。
　このとき、詳細には図示しないが、送風ファン１３は、第１、第２二次電池パック３、４に共通して１つ設けてあり、送風ダクト（図示せず）によって分配／合流させて第１、第２二次電池パック３、４を均等に冷却することができる。
　従って、前記電池並列接続回路の制御装置２では、前記第１、第２二次電池パック３、４の搭載構造や配置などによって差を生み易い環境温度の影響を低減し、過放電、過充電を防止できる。
　更にまた、電流制限にステータスレベルが設定され、前記制御回路１２は、電流制限のステータスレベルに応じて前記送風ファン１３の駆動レベルを変更する。
　このとき、ステータスレベルにおいて、ステータスレベル「０」が通常の正常範囲内にある状態を示し、ステータスレベル「１」が弱異常状態、ステータスレベル「２」が強異常状態のように、ステータスレベルの数字が上がる（「深度が大きくなる」とも換言できる。）に連れて状態が悪化していることを示す。
　そして、ステータスレベルの数字に応じて、電流制限も変わり、数字が大きくなる程、制限幅も大きくなる。
　従って、ステータスの深度に応じて徐々に精度を高めることができる。
　なお、異常判定のステータスレベルが進むに従い、徐々に電流制限の制限幅が大きくなるようにしているので、電流制限を受けつつも暫くの間は走行が可能となり、退避走行（リンプホーム走行）が可能となる一方、前記バッテリユニット５の保護との両立ができる。
　追記すれば、制御回路１２は、走行中に前記第１、第２二次電池パック３、４の前記第１、第２状態検出回路６、８が検出する電流を受け取る。
　そして、制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流差を算出し、電流差が所定の判定値を超えた場合に、以下の［表１］に示す走行中のバッテリ電流差によるインバータ電流制限マップに従って前記インバータ１０の駆動電流を制限するステータスをインクリメントし、前記制御回路１２はその制限に従い、インバータ１０の電流を制限する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表中において、ａ＜ｂ＜ｃである。
　例えば、ａ＝５０（Ａ）、ｂ＝７５（Ａ）、ｃ＝１００（Ａ）等とする。表１に記載の「バッテリ１電流制限およびバッテリ２電流制限に従う」とは、制御回路１２が予め設定した所定の制限値にすることを意味する。
　また、前記制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の前記第１、第２状態検出回路６、８からのエラー情報を受け取る。そして、制御回路１２は、一方の二次電池パックが故障したと判断した場合には、正常な二次電池パックのリレーのみをＯＮしてリンプホーム走行を可能としている。
　すなわち、前記電池並列接続回路の制御装置２は、電流制限の開始後に、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流計測を開始し、インバータ電流制限をステータスレベル「０」で初期値（最大）にセットする（表１参照）。
　そして、前記電池並列接続回路の制御装置２は、計測した電流差を計算し、この電流差が所定の判定値、例えば閾値ａを超えているかを比較する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、この比較において、電流差が閾値ａを超えていない場合には、ステータスレベルを「０」に維持する一方、電流差が閾値ａを超えている場合には、前記送風ファン１３を駆動レベル「１」（弱）で駆動する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、再度、電流差と閾値ａとを比較し、電流差が閾値ａを超えている場合には、ステータスレベルを「１」とし、インバータ電流制限を初期値の半分とする。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、その後、前記第１、第２二次電池パック３、４の計測した電流差を計算し、この電流差が閾値ｂを超えているかを比較する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、この比較において、電流差が閾値ｂを超えていない場合には、ステータスレベルを「０」へ戻し、電流差が閾値ｂを超えている場合には、前記送風ファン１３を駆動レベル「２」（強）で駆動する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、再度、電流差と閾値ｂとを比較し、電流差が閾値ｂを超えている場合には、ステータスレベルを「２」とし、電流を完全に制限する（０Ａ）。
　次に、図１の前記電池並列接続回路の制御装置２の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
　まず、前記電池並列接続回路の制御装置２の制御回路１２が制御用プログラムを実行することで制御用フローチャートがスタート（１０１）され、電流制限が開始される。
　まず、制御回路１２は、第１、第２状態検出回路６、８を介して前記第１二次電池パック３の電流検出を開始するとともに、前記第２二次電池パック４の電流検出を開始する（１０２）。
　次に、制御回路１２は、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（１０３）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を初期値にする（１０４）。
　次に、制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流差が所定の判定値、例えば閾値ａを超えているか否かを判断する（１０５）。
　この判断（１０５）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（１０３）に戻り、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（１０３）。
　一方、判断（１０５）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする（１０６）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする処理（１０６）の後、制御回路１２は、第１、第２二次電池パック３、４の電流差が所定の判定値、例えば閾値ａを超えているか否かを判断する（１０７）。
　この判断（１０７）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（１０３）に戻り、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（１０３）。
　一方、判断（１０７）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（１０８）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を半分にする（１０９）。
　次に、制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流差が所定の判定値、例えば閾値ｂを超えているか否かを判断する（１１０）。
　この判断（１１０）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（１０２）に戻り、第１、第２状態検出回路６、８を介して第１、第２二次電池パック３、４の電流検出を開始する（１０２）。
　一方、判断（１１０）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする（１１１）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする処理（１１１）の後、制御回路１２は、第１、第２二次電池パック３、４の電流差が所定の判定値、例えば閾値ｂを超えているか否かを判断する（１１２）。
　この判断（１１２）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（１０８）に戻り、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（１０８）。
　一方、判断（１１２）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、電流差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「２」にセットする（１１３）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を「０Ａ」にする（１１４）。
　図３はこの発明の第２実施例を示すものである。
　この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
　この第２実施例の特徴とするところは、前記制御回路１２によって、前記第１、第２状態検出回路６、８により前記第１、第２二次電池パック３、４に対応して検出された温度どうしの比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行う構成とした点にある。
　すなわち、制御回路１２は、走行中に前記第１、第２二次電池パック３、４の前記第１、第２状態検出回路６、８が検出する温度を受け取る。
　制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の温度差を算出し、温度差が所定の判定値を超えた場合に、以下の［表２］に示す走行中のバッテリ温度差によるインバータ電流制限マップに従って前記インバータ１０の駆動電流を制限するステータスをインクリメントし、前記制御回路１２はその制限に従い、インバータ１０の電流を制限する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表中において、ａ’＜ｂ’＜ｃ’である。
　例えば、ａ’＝１０（℃）、ｂ’＝１５（℃）、ｃ’＝２０（℃）等とする。表２に記載の「バッテリ１電流制限およびバッテリ２電流制限に従う」とは、制御回路１２が予め設定した所定の制限値にすることを意味する。
　従って、前記制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４どうしの温度差から異常を検出して、過放電、過充電を防止する。
　なお、環境温度の影響を受けないようにするために、一定量の冷媒によってバッテリ（３、４）を冷却する構成とすることも可能である。
　第２実施例では、上述第１実施例と同様に、前記電池並列接続回路の制御装置２に前記第１、第２二次電池パック３、４を冷却する送風ファン１３が設けられている。前記制御回路１２は、偏差の大きさの判定に伴って前記送風ファン１３を駆動する。
　従って、前記電池並列接続回路の制御装置２では、前記第１、第２二次電池パック３、４の搭載構造や配置などによって差を生み易い環境温度の影響を低減し、過放電、過充電を防止できる。
　更に、第２実施例では、上述第１実施例と同様に、電流制限にステータスレベルが設定され、前記制御回路１２は、電流制限のステータスレベルに応じて前記送風ファン１３の駆動レベルを変更する。
　従って、前記制御回路１２は、ステータスの深度に応じて徐々に精度を高めることができる。
　すなわち、前記電池並列接続回路の制御装置２は、電流制限の開始後に、前記第１、第２二次電池パック３、４の温度計測を開始し、インバータ電流制限をステータスレベル「０」で初期値（最大）にセットする（表２参照）。
　そして、前記電池並列接続回路の制御装置２は、計測した温度差を計算し、この温度差が所定の判定値、例えば閾値ａ’を超えているかを比較する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、この比較において、温度差が閾値ａ’を超えていない場合には、ステータスレベルを「０」に維持する一方、温度差が閾値ａ’を超えている場合には、前記送風ファン１３を駆動レベル「１」（弱）で駆動する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、再度、温度差と閾値ａ’とを比較し、温度差が閾値ａ’を超えている場合には、ステータスレベルを「１」とし、インバータ電流制限を初期値の半分とする。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、その後、計測した温度差を計算し、この温度差が閾値ｂ’を超えているかを比較する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、この比較において、温度差が閾値ｂ’を超えていない場合には、ステータスレベルを「０」へ戻し、温度差が閾値ｂ’を超えている場合には、前記送風ファン１３を駆動レベル「２」（強）で駆動する。
　前記電池並列接続回路の制御装置２は、再度、温度差と閾値ｂ’とを比較し、温度差が閾値ｂ’を超えている場合には、ステータスレベルを「２」とし、電流を完全に制限する（０Ａ）。
　次に、図３の電池並列接続回路の制御装置２の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
　まず、前記電池並列接続回路の制御装置２の制御回路１２が制御用プログラムを実行することで制御用フローチャートがスタート（２０１）され、電流制限が開始される。
　まず、制御回路１２は、第１、第２状態検出回路６、８を介して前記第１二次電池パック３の温度検出を開始するとともに、前記第２二次電池パック４の温度検出を開始する（２０２）。
　次に、制御回路１２は、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（２０３）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を初期値にする（２０４）。
　次に、制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の温度差が所定の判定値、例えば閾値ａ’を超えているか否かを判断する（２０５）。
　この判断（２０５）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（２０３）に戻り、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（２０３）。
　一方、判断（２０５）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする（２０６）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする処理（２０６）の後、制御回路１２は、第１、第２二次電池パック３、４の温度差が所定の判定値、例えば閾値ａ’を超えているか否かを判断する（２０７）。
　この判断（２０７）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（２０３）に戻り、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（２０３）。
　一方、判断（２０７）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（２０８）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータの電流制限を半分にする（２０９）。
　次に、制御回路１２は、前記第１、第２二次電池パック３、４の温度差が所定の判定値、例えば閾値ｂ’を超えているか否かを判断する（２１０）。
　この判断（２１０）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（２０２）に戻り、第１、第２状態検出回路６、８を介して第１、第２二次電池パック３、４の温度検出を開始する（２０２）。
　一方、判断（２１０）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする（２１１）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする処理（２１１）の後、制御回路１２は、第１、第２二次電池パック３、４の温度差が所定の判定値、例えば閾値ｂ’を超えているか否かを判断する（２１２）。
　この判断（２１２）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（２０８）に戻り、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（２０８）。
　一方、判断（２１２）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「２」にセットする（２１３）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を「０Ａ」にする（２１４）。
　図４～図７はこの発明の第３実施例を示すものである。
　この第３実施例の特徴とするところは、第１、第２状態検出回路６、８によって第１、第２二次電池パック３、４から検出される電流及び温度により電流制限を行う構成とした点にある。
　すなわち、電池並列接続回路の制御装置２において、制御回路１２は、第１、第２状態検出回路６、８により前記二次電池パック３、４に対応して検出された電流どうしからその電流比を算出するとともに、第１、第２状態検出回路６、８により前記二次電池パック３、４に対応して検出された温度どうしの比較における温度偏差を算出し、算出した電流比と、算出した温度偏差から定まる電流比の判定値と、を比較することにより電流制限を行う。
　従って、前記制御回路１２は、温度差および電流比から異常を検出して、過放電、過充電を防止する。また、前記制御回路１２は、二次電池パックの過放電、過充電、劣化、内部短絡について異常の有無を検出でき、異常のある二次電池パックを特定できる。すなわち、前記制御回路１２は、二次電池パックが異常による要因および二次電池パックが外部から熱を受けることによる環境要因等の複合要因に対応することができる。
　また、第３実施例では、上述第１及び第２実施例と同様に、前記電池並列接続回路の制御装置２に前記二次電池パック３、４を冷却する送風ファン１３が設けられている。前記制御回路１２は、偏差の大きさを判定する際に前記送風ファン１３を駆動する。
　そして、前記制御回路１２が送風ファン１３を駆動すると、前記第１、第２二次電池パック３、４どうしの温度差が小さくなり、後述する図７に示す横軸の温度差が向かって左側に寄ることになり、前記第１、第２二次電池パック３、４自体の温度の影響を小さくでき、ステータスレベルの数を抑制しつつ、精度を確保することができる。
　従って、前記電池並列接続回路の制御装置２では、前記第１、第２二次電池パック３、４の搭載構造や配置などによって差を生み易い環境温度の影響を低減して、精度を向上することができる。
　更に、第３実施例では、上述第１及び第２実施例と同様に、電流制限にステータスレベルが設定され、前記制御回路１２は、電流制限のステータスレベルに応じて前記送風ファン１３の駆動レベルを変更する。
　従って、前記制御回路１２は、ステータスの深度に応じて徐々に精度を高めることができる。
　追記すれば、一般的に、前記第１、第２二次電池パック３、４の内部抵抗は、低温状態であるほど高くなり、図５に示すような特性となる。図５は、バッテリ温度とバッテリ内部抵抗との関係を示す図である。
　このとき、内部抵抗Ｒは、以下の式１にて示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　参考までに、図６に並列バッテリ、つまり第１、第２二次電池パック３、４の概略回路図を開示する。
　図６では、
　Ｉ：インバータ電流
　Ｉ１：第１バッテリ電流
　Ｉ２：第２バッテリ電流
　Ｒ１：第１バッテリ内部抵抗
　Ｒ２：第２バッテリ内部抵抗
　Ｔ１：第１バッテリ温度
　Ｔ２：第２バッテリ温度
　このとき、電流の関係：Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２
　電流と内部抵抗の関係：Ｉ１／Ｉ２＝Ｒ２／Ｒ１である。
　この図６の概略回路図において、第１、第２二次電池パック３、４に流れる電流は、内部抵抗に反比例する。このことを利用して、前記制御回路１２は、電池の温度差（Ｔ１－Ｔ２）から求められる電流比（Ｉ１／Ｉ２）の判定基準に基づいて異常を判定する。
　このとき、バッテリ温度差と電流比での判定基準である温度毎での判定ラインを図７に開示する。図７では、横軸が温度差であり、横軸が電流比であり、複数の判定ラインが示されている。判定ラインは第１、第２二次電池パック３、４のうち低い方の温度に応じて設定されている。
　次に、図４の電池並列接続回路の制御装置２の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
　まず、前記電池並列接続回路の制御装置２の制御回路１２が制御用プログラムを実行することで制御用フローチャートがスタート（３０１）され、電流制限が開始される。
　まず、制御回路１２は、第１、第２状態検出回路６、８を介して前記第１二次電池パック３の電流及び温度検出を開始するとともに、前記第２二次電池パック４の電流及び温度検出を開始する（３０２）。
　次に、制御回路１２は、インバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（３０３）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を初期値にする（３０４）。
　次に、制御回路１２は、温度差と電流比とを算出する（３０５）。
　次に、制御回路１２は、電流比が図７に開示される判定ラインを超えているか否かを判断する（３０６）。
　この判断（３０６）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（３０３）に戻り、インバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（３０３）。
　一方、判断（３０６）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする（３０７）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「１」とする処理（３０７）の後、制御回路１２は、再度、温度差と電流比とを算出し（３０８）、電流比が図７に開示される判定ラインを超えているか否かを判断する（３０９）。
　この判断（３０９）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（３０３）に戻り、インバータ電流制限のステータスレベルを「０」にセットする（３０３）。
　一方、判断（３０９）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、インバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（３１０）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータ１０の電流制限を半分にする（３１１）。
　次に、制御回路１２は、再度、温度差と電流比とを算出し（３１２）、電流比が図７に開示される判定ラインを超えているか否かを判断する（３１３）。
　この判断（３１３）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（３０２）に戻り、第１、第２状態検出回路６、８を介して第１、第２二次電池パック３、４の電流及び温度検出を開始する（３０２）。
　一方、判断（３１３）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、前記送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする（３１４）。
　送風ファン１３の駆動レベルを「２」とする処理（３１４）の後、制御回路１２は、再度、温度差と電流比とを算出し（３１５）、電流比が図７に開示される判定ラインを超えているか否かを判断する（３１６）。
　この判断（３１６）がＮＯの場合には、制御回路１２は、上述した処理（３１０）に戻り、インバータ電流制限のステータスレベルを「１」にセットする（３１０）。
　一方、判断（３１６）がＹＥＳの場合には、制御回路１２は、温度差によるインバータ電流制限のステータスレベルを「２」にセットする（３１７）。
　次に、制御回路１２は、前記インバータの電流制限を「０Ａ」にする（３１８）。
　なお、この発明は上述第１～第３実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
　例えば、この発明の第１実施例では、前記制御回路１２が、前記第１、第２二次電池パック３、４の電流差を算出し、電流差が所定の判定値を超えた場合に、［表１］の電流制限マップに従って前記インバータ１０の駆動電流を制限するステータスをインクリメントし、その制限に従い、インバータ１０の電流を制限する構成とした。また、第２実施例では、前記制御回路１２が、前記第１、第２二次電池パック３、４の温度差を算出し、温度差が所定の判定値を超えた場合に、［表２］の電流制限マップに従って前記インバータ１０の駆動電流を制限するステータスをインクリメントし、その制限に従い、インバータの電流を制限する構成とした。これらの場合に限られず、前記制御回路１２が前記第１、第２二次電池パック３、４の電圧差を勘案する特別構成とすることも可能である。
　すなわち、前記制御回路１２はイグニッションＯＮ前に前記第１、第２二次電池パック３、４の電圧に差が発生する場合、以下の［表３］に示すイグニッションＯＮ前のバッテリ電圧差によるインバータ電流制限マップに従ってリレーを制御する。例えば、第１、第２二次電池パック３、４の温度差が３０（℃）以下であれば、前記制御回路１２は通常通りリレー７、９をＯＮにする。また、温度差が３０（℃）よりも大きく、５０（℃）以下であれば、前記制御回路１２はリレー７、９をＯＮにしない。なお、前記制御回路１２は電圧が小さい方の前記第１、第２二次電池パック３、４に対応するリレー７、９のみをＯＮにしてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　また、第１実施例の［表１］による電流制限、及び、第２実施例の［表２］による電流制限は、予め設定した所定の制限値があり、ステータスのレベルが変わると、所定の電流制限に対する割合変更としてある。
　例えば、ステータス「０」で所定の制限値がそのまま電流制限となるのに対し、ステータス「１」では所定の制限値の半分が電流制限となる。
　停止とは電流制限を「０」とすることである。
　更に、前記送風ファン１３は、複数の二次電池パック３、４に個別に設けても良く、個別に設ける場合は、複数の二次電池パックを均等に冷却することができるように駆動制御を行えばよいものである。
　更にまた、この発明の第１～第３実施例においては、インバータ電流制限のステータスレベルを「０」～「２」までの３段階としたが、このステータスレベルを細分化し、レベル数を増加させる特別構成とすることも可能である。
　レベル数を増加させることで、細分化されたステータスレベルによってインバータ電流制限を細かく行うことができ、電流制限精度の向上に寄与し得る。
　また、この発明の第１実施例においては、二次電池パック３、４内に状態検出回路６、８とリレー７、９とを収める構成として説明したが、状態検出回路とリレーとを別途配設する構成とすることも可能である。
　なお、詳細説明は省略するが、バッテリユニットに併設するＤＣ／ＤＣコンバータやジャンクションボックスなどに前記状態検出回路やリレーを収める構成とすることも可能である。
　更に、この発明においては、電流差を利用する第１実施例と温度差を利用する第２実施例とを別々の実施例として説明したが、電流差を利用する第１実施例と温度差を利用する第２実施例との両方を併用し、いずれか一方に優先度を付けて組み合わせるなどの変更を加えて新たな実施例とすることも可能である。
　本発明は、電気自動車（「ＥＶ」ともいう。）やハイブリッド車（「ＨＥＶ」ともいう。）、プラグインハイブリッド車（「ＰＨＥＶ」ともいう。）のように駆動エネルギ源としてバッテリを有する電動車両に用いることができる。

Claims (6)

  1. 　小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、
    　それぞれの二次電池パックに電流又は温度を検出する状態検出回路を設け、
    　制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしの比較又は前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較のうち少なくとも一方の比較における偏差と所定の判定値との偏差の大きさに基づいて電流制限を行うことを特徴とする電池並列接続回路の制御装置。
  2. 　前記二次電池パックを冷却する送風ファンが設けられ、
    　前記制御回路は、偏差の大きさの判定に伴って前記送風ファンを駆動することを特徴とする請求項１に記載の電池並列接続回路の制御装置。
  3. 　前記制御回路は、電流制限にステータスレベルを設定し、電流制限のステータスレベルに応じて前記送風ファンの駆動レベルを変更することを特徴とする請求項２に記載の電池並列接続回路の制御装置。
  4. 　小型バッテリを組み合わせ互いにほぼ等価に設けた複数の二次電池パックを互いに並列となるように接続し、これら二次電池パックの状態について検知および比較を行って異常検出を行う電池並列接続回路の制御装置であって、
    　それぞれの二次電池パックに電流および温度を検出する状態検出回路を設け、
    　制御回路は、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された電流どうしからその電流比を算出するとともに、前記状態検出回路により前記二次電池パックに対応して検出された温度どうしの比較における温度偏差を算出し、算出した電流比と、算出した温度偏差から定まる電流比の判定値と、を比較することにより電流制限を行うことを特徴とする電池並列接続回路の制御装置。
  5. 　前記二次電池パックを冷却する送風ファンが設けられ、
    　前記制御回路は、前記算出した電流比と前記判定値との比較結果に伴って前記送風ファンを駆動することを特徴とする請求項４に記載の電池並列接続回路の制御装置。
  6. 　前記制御回路は、電流制限にステータスレベルを設定し、電流制限のステータスレベルに応じて前記送風ファンの駆動レベルを変更することを特徴とする請求項５に記載の電池並列接続回路の制御装置。
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