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JP2009276169A - Condition detector for electric storage device - Google Patents

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JP2009276169A JP2008126800A JP2008126800A JP2009276169A JP 2009276169 A JP2009276169 A JP 2009276169A JP 2008126800 A JP2008126800 A JP 2008126800A JP 2008126800 A JP2008126800 A JP 2008126800A JP 2009276169 A JP2009276169 A JP 2009276169A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely detect the condition of an electric storage device such as a battery pack. <P>SOLUTION: For each block of a battery pack 100, timing at which a predetermined voltage is reached is detected by comparators 140-1 to 140-n. A determination section 160 detects a current at the timing the predetermined voltage is reached and calculates a representative current value for each block. A deviation of the representative current value for each block is compared to a threshold value, and when the deviation is large, it is determined that an abnormality such as a short circuit is occurring. When the voltage of the battery pack 100 does not reach a predetermined one, the control of the battery pack 100 is changed to make it easier for the predetermined voltage to be reached. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は蓄電装置の状態検出装置に関し、特に異常状態やSOCの検出に関する。   The present invention relates to a state detection device for a power storage device, and more particularly to detection of an abnormal state or SOC.

従来より、1つあるいは複数の電池が直列に接続されてブロックを構成し、ブロックを複数直列に接続されて構成される組電池がハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されており、組電池を構成する各ブロックの電圧や電流を計測して異常を検出する装置が開発されている。異常検出の基本的な方法は、各ブロック毎に電圧と電流を計測し、内部抵抗(IR:Internal Resistance)を最小二乗法により算出する。そして、IRの増大あるいは偏差に基づいて異常を検出する。   Conventionally, one or a plurality of batteries are connected in series to form a block, and an assembled battery configured by connecting a plurality of blocks in series is mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle to form an assembled battery. Devices have been developed that detect abnormalities by measuring the voltage and current of each block. As a basic method for detecting an abnormality, voltage and current are measured for each block, and an internal resistance (IR) is calculated by a least square method. Then, an abnormality is detected based on the increase or deviation of IR.

下記の特許文献1には、ブロック電圧と電流に基づいて各ブロックのIRを演算し、IRと所定のしきい値とを比較することで電池の異常昇温を検出する技術が開示されている。図25に、この従来技術に開示された組電池制御装置の構成を示す。組電池制御装置はハイブリット自動車に搭載される。組電池制御装置は、組電池10の入出力を制御する。組電池10は、直列に接続された複数のブロック10Aを含む。複数のブロック10Aのそれぞれは、直列に接続された複数の単電池10Bを含む。組電池制御装置は、組電池10の電力の入出力を制御する電池電力入出力部1と、複数のブロック10Aのそれぞれのブロック電圧を検出する電圧検出部2と、組電池10の電池電流を検出する電流検出部3と、ブロック電圧と電池電流とに基づいて、単電池10Bの異常昇温を検出する異常昇温検出部4と、異常昇温検出部4による異常昇温の検出結果に基づいて、電池電力入出力部1を制御する車両制御部5と組電池10の電池温度を検出する電池温度検出部6とを備える。異常昇温検出部4は、ブロック電圧と電池電流とに基づいて複数のブロック10Aのそれぞれの内部抵抗を演算する内部抵抗演算部4Aと、組電池10の電池温度に基づいてしきい値を設定するしきい値設定部4Bと、複数のブロック10Aのそれぞれのブロック電圧の平均値と分散σ2とを演算する分散演算部4Cと、複数のブロック10Aのそれぞれのブロック電圧と平均値と分散σ2とに基づいて単電池10Bの異常昇温を検出する分散異常昇温検出部4Dと、複数のブロック10Aのそれぞれの残存容量に基づいて単電池10Bの異常昇温を検出する残存容量異常昇温検出部4Eとを含む。電池電力入出力部1は、ハイブリッド自動車のインバータ1Aとモータジェネレータ1Bとを含む。モータジェネレータ1Bは、トランスミッション11を介して図示しないシャフトとそれにつながる車輪を駆動する。エンジン制御部13は、車両制御部5の出力に基づいてエンジン12を制御する。車両制御部5は、アクセルペダル7、ブレーキペダル8、シフトレバー9および電池残存容量検出部14に接続される。車両制御部5は、異常昇温検出4による異常昇温の検出結果に基づいて、電池電力入出力部1を制御する。 Patent Document 1 listed below discloses a technique for detecting an abnormal temperature rise of a battery by calculating IR of each block based on the block voltage and current and comparing the IR with a predetermined threshold value. . FIG. 25 shows the configuration of the assembled battery control device disclosed in this prior art. The assembled battery control device is mounted on a hybrid vehicle. The assembled battery control device controls input / output of the assembled battery 10. The assembled battery 10 includes a plurality of blocks 10A connected in series. Each of the plurality of blocks 10A includes a plurality of single cells 10B connected in series. The battery pack control apparatus includes a battery power input / output unit 1 that controls power input / output of the battery pack 10, a voltage detection unit 2 that detects each block voltage of the plurality of blocks 10 </ b> A, and a battery current of the battery pack 10. Based on the current detection unit 3 to detect, the abnormal temperature rise detection unit 4 for detecting the abnormal temperature rise of the unit cell 10B based on the block voltage and the battery current, and the detection result of the abnormal temperature rise by the abnormal temperature rise detection unit 4 A vehicle control unit 5 that controls the battery power input / output unit 1 and a battery temperature detection unit 6 that detects the battery temperature of the assembled battery 10 are provided. The abnormal temperature rise detection unit 4 sets the threshold based on the internal resistance calculation unit 4A that calculates the internal resistance of each of the plurality of blocks 10A based on the block voltage and the battery current, and the battery temperature of the assembled battery 10 Threshold value setting unit 4B, a variance calculation unit 4C for calculating the average value and variance σ 2 of each block voltage of the plurality of blocks 10A, and the block voltage, average value and variance σ of each of the plurality of blocks 10A 2 , a dispersion abnormal temperature rise detection unit 4D that detects an abnormal temperature rise of the unit cell 10B based on 2, and a remaining capacity abnormal rise that detects an abnormal temperature rise of the unit cell 10B based on the remaining capacity of each of the plurality of blocks 10A. And a temperature detector 4E. Battery power input / output unit 1 includes an inverter 1A and a motor generator 1B of a hybrid vehicle. Motor generator 1 </ b> B drives a shaft (not shown) and wheels connected thereto via transmission 11. The engine control unit 13 controls the engine 12 based on the output of the vehicle control unit 5. The vehicle control unit 5 is connected to the accelerator pedal 7, the brake pedal 8, the shift lever 9, and the battery remaining capacity detection unit 14. The vehicle control unit 5 controls the battery power input / output unit 1 based on the detection result of the abnormal temperature increase by the abnormal temperature increase detection 4.

また、特許文献2には、組電池の複数の電池のそれぞれの電圧を所定のタイミングで計測するとともに、組電池を流れる電流を同一タイミングで計測し、計測して得られたそれぞれの電圧の最大値と最小値との偏差を演算し、電流と偏差との対の値に基づいて組電池の異常を検出する技術が開示されている。   In Patent Document 2, the voltage of each of a plurality of batteries of the assembled battery is measured at a predetermined timing, the current flowing through the assembled battery is measured at the same timing, and the maximum of each voltage obtained by the measurement is measured. A technique is disclosed in which a deviation between a value and a minimum value is calculated and an abnormality of the assembled battery is detected based on a pair value of a current and a deviation.

特開2001−196102号公報JP 2001-196102 A 特開2005−195604号公報JP 2005-195604 A

しかしながら、各ブロック毎にブロック電圧及び電流を計測する構成では、ブロック電圧のA/D変換が必要となりコスト増大を招く問題がある。また、ブロック電圧と電流に基づいて最小二乗法によりIRを演算するため、演算量増大による処理時間の増大や処理プログラムの負荷増大を招く問題がある。また、このような状態下で演算速度を高速化すれば、発熱を伴い、検出装置の小型化の妨げになる問題がある。   However, in the configuration in which the block voltage and current are measured for each block, there is a problem in that the A / D conversion of the block voltage is required and the cost is increased. Further, since IR is calculated by the least square method based on the block voltage and current, there is a problem in that the processing time increases due to an increase in the amount of calculation and the load on the processing program increases. Further, if the calculation speed is increased in such a state, there is a problem that heat generation occurs and hinders downsizing of the detection apparatus.

そこで、本願出願人は、組電池等の蓄電装置の電圧が所定電圧となるタイミングにおける電流値をサンプリングし、この所定タイミングにおける電流値に基づいて蓄電装置の異常やSOCを検出する技術を提案した。但し、この技術では、蓄電装置の電圧が所定電圧に達することを前提としているため、蓄電装置の電圧が所定電圧に達しない場合には異常検出あるいはSOCの検出ができない問題がある。   Accordingly, the applicant of the present application has proposed a technique for sampling a current value at a timing when the voltage of a power storage device such as an assembled battery becomes a predetermined voltage, and detecting abnormality or SOC of the power storage device based on the current value at the predetermined timing. . However, since this technology assumes that the voltage of the power storage device reaches a predetermined voltage, there is a problem that abnormality detection or SOC detection cannot be performed if the voltage of the power storage device does not reach the predetermined voltage.

本発明の目的は、蓄電装置の電圧が所定電圧となるタイミングにおける電流値に基づいて蓄電装置の状態を検出する装置において、確実に電流値を検出することができ、もって蓄電装置の状態を確実に検出することにある。   It is an object of the present invention to reliably detect a current value in a device that detects a state of a power storage device based on a current value at a timing when the voltage of the power storage device becomes a predetermined voltage. There is to detect.

本発明は、蓄電装置の状態を検出する装置であって、前記蓄電装置の電圧が所定電圧に等しくなるタイミングにおける電流値を計測する計測手段と、計測した電流値に基づいて前記蓄電装置の状態を検出する検出手段と、前記蓄電装置の電圧が前記所定電圧に達しない時間が継続して所定時間に達した場合に、前記蓄電装置の制御を変更する制御手段を有することを特徴とする。   The present invention is an apparatus for detecting a state of a power storage device, wherein a measuring unit that measures a current value at a timing when a voltage of the power storage device becomes equal to a predetermined voltage, and a state of the power storage device based on the measured current value And a control means for changing control of the power storage device when the time during which the voltage of the power storage device does not reach the predetermined voltage continuously reaches a predetermined time.

本発明の1つの実施形態では、前記蓄電装置は、直列に接続された複数のブロックからなり、該ブロックは1つあるいは複数の蓄電器からなり、前記検出手段は、各ブロック毎に、ブロックの電圧が所定電圧に等しくなるタイミングにおける電流値の偏差に基づいて前記蓄電装置の異常を検出する。
本発明の他の実施形態では、前記検出手段は、前記蓄電装置の電圧が第1所定電圧に等しくなるタイミングにおける第1電流値及び第2所定電圧に等しくなるタイミングにおける第2電流値に基づいて前記蓄電装置の充電状態を検出する。
In one embodiment of the present invention, the power storage device is composed of a plurality of blocks connected in series, the block is composed of one or a plurality of capacitors, and the detection means is configured to apply a block voltage for each block. The abnormality of the power storage device is detected based on the deviation of the current value at the timing when becomes equal to the predetermined voltage.
In another embodiment of the present invention, the detection means is based on a first current value at a timing when the voltage of the power storage device becomes equal to a first predetermined voltage and a second current value at a timing when the voltage becomes equal to a second predetermined voltage. The state of charge of the power storage device is detected.

本発明によれば、蓄電装置の電圧が所定電圧となるタイミングにおける電流値に基づいて蓄電装置の状態を検出する装置において、電圧が所定電圧に達しない場合に蓄電装置の制御を変更してその電圧を変動させることで所定電圧に達し易くするので確実に電流値を検出することができる。   According to the present invention, in the device that detects the state of the power storage device based on the current value at the timing when the voltage of the power storage device becomes the predetermined voltage, the control of the power storage device is changed when the voltage does not reach the predetermined voltage. Since the predetermined voltage is easily reached by changing the voltage, the current value can be reliably detected.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1前提技術>
まず、本実施形態の前提技術である、蓄電装置の電圧が所定電圧となるタイミングにおける電流値に基づいて蓄電装置の状態を検出する技術について説明する。
<First prerequisite technology>
First, a technology for detecting a state of a power storage device based on a current value at a timing when the voltage of the power storage device becomes a predetermined voltage, which is a prerequisite technology of the present embodiment, will be described.

図1に、前提技術である組電池の異常検出装置の構成を示す。異常検出装置は図25に示す組電池制御装置と同様にハイブリッド自動車に搭載され、組電池の異常を検出する。図1には、図25における電池電力入出力部1や車両制御部5、エンジン制御部13等が図示されていないが、これらは図25と同一構成であるためその説明は省略する。   FIG. 1 shows the configuration of an assembled battery abnormality detection device that is a prerequisite technology. The abnormality detection device is mounted on the hybrid vehicle similarly to the assembled battery control device shown in FIG. 25, and detects abnormality of the assembled battery. FIG. 1 does not show the battery power input / output unit 1, the vehicle control unit 5, the engine control unit 13 and the like in FIG. 25, but these are the same as those in FIG.

図1において、蓄電装置としての組電池100は、複数のブロックB1〜Bnから構成され、各ブロックB1〜Bnは直列接続される。各ブロックは1つまたは複数の単電池が直列接続されて構成される。各電池は例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池である。   In FIG. 1, an assembled battery 100 as a power storage device includes a plurality of blocks B1 to Bn, and the blocks B1 to Bn are connected in series. Each block is configured by connecting one or more single cells in series. Each battery is, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.

電圧センサ120−1〜120−nは、組電池100を構成する各ブロックB1〜Bnのそれぞれのブロック電圧VB1〜VBnを検出する。検出したブロック電圧VB1〜VBnは、それぞれ比較器140−1〜140−nに供給される。   The voltage sensors 120-1 to 120-n detect the block voltages VB1 to VBn of the blocks B1 to Bn constituting the assembled battery 100, respectively. The detected block voltages VB1 to VBn are supplied to the comparators 140-1 to 140-n, respectively.

比較器140−1〜140−nは、それぞれ入力されたブロック電圧VB1〜VBnを所定電圧と比較し、それぞれのブロック電圧VB1〜VBnが所定電圧に達したか否かを判定する。ブロック電圧VB1〜VBnが所定電圧に一致する場合、各比較器140−1〜140−nはそれぞれ一致信号を判定部160に供給する。各比較器140−1〜140−nにおける判定用の所定電圧は同一値である。したがって、各ブロック電圧VB1〜VBnがほとんど等しい値であれば、各比較器140−1〜140−nからほぼ等しいタイミングで一致信号が出力される。一方、各ブロック電圧VB1〜VBnが等しくない場合、各比較器140−1〜140−nからはブロック電圧の値に応じたタイミングで一致信号が出力される。各比較器140−1〜140nから出力される一致信号は、組電池の電流をサンプリングするタイミングを規定するサンプリング信号として機能する。   The comparators 140-1 to 140-n compare the input block voltages VB1 to VBn with a predetermined voltage, respectively, and determine whether or not each of the block voltages VB1 to VBn has reached the predetermined voltage. When the block voltages VB1 to VBn match the predetermined voltage, each of the comparators 140-1 to 140-n supplies a match signal to the determination unit 160. The predetermined voltage for determination in each of the comparators 140-1 to 140-n has the same value. Therefore, if the block voltages VB1 to VBn are almost equal values, coincidence signals are output from the comparators 140-1 to 140-n at substantially the same timing. On the other hand, when the block voltages VB1 to VBn are not equal, each comparator 140-1 to 140-n outputs a coincidence signal at a timing corresponding to the value of the block voltage. The coincidence signal output from each of the comparators 140-1 to 140n functions as a sampling signal that defines the timing for sampling the battery pack current.

電流センサ180は、組電池100の電流IBを検出する。検出された電流IBは判定部160に供給される。   The current sensor 180 detects the current IB of the assembled battery 100. The detected current IB is supplied to the determination unit 160.

判定部160は、各比較器140−1〜140−nから供給された一致信号のタイミングで電流センサ180から供給された電流IBをサンプリングしメモリに記憶する。したがって、メモリにはブロックB1のブロック電圧VB1が所定電圧に達したタイミングにおける電流群、ブロックB2のブロック電圧VB2が所定電圧に達したタイミングにおける電流群、・・・、ブロックBnのブロック電圧VBnが所定電圧に達したタイミングにおける電流群がそれぞれ記憶される。判定部160は、各ブロック毎にメモリに記憶されたサンプリング電流群を統計処理してそのブロックの代表電流値とする。例えば、統計処理として平均値とし、ブロックB1についてサンプリング電流群の平均値を算出してブロックB1の代表電流値I1とし、ブロックB2についてサンプリング電流群の平均値を算出してブロックB2の代表電流値I2とし、ブロックBnについてサンプリング電流群の平均値を算出してブロックBnの代表電流値Inとする。また、判定部160は、以上のようにして算出された各ブロック毎の代表電流値I1〜Inに基づき、これらのばらつきの程度により組電池100に異常が生じているか否かを判定して判定結果を出力する。   The determination unit 160 samples the current IB supplied from the current sensor 180 at the timing of the coincidence signal supplied from each of the comparators 140-1 to 140-n and stores it in the memory. Therefore, in the memory, the current group at the timing when the block voltage VB1 of the block B1 reaches the predetermined voltage, the current group at the timing when the block voltage VB2 of the block B2 reaches the predetermined voltage, ..., the block voltage VBn of the block Bn Each current group at the timing when the predetermined voltage is reached is stored. The determination unit 160 performs a statistical process on the sampling current group stored in the memory for each block to obtain a representative current value of the block. For example, an average value is used as statistical processing, an average value of the sampling current group is calculated for the block B1 to obtain the representative current value I1 of the block B1, and an average value of the sampling current group is calculated for the block B2 to represent the representative current value of the block B2. I2 is calculated, and the average value of the sampling current group is calculated for the block Bn to obtain the representative current value In of the block Bn. The determination unit 160 determines whether or not an abnormality has occurred in the assembled battery 100 based on the degree of variation based on the representative current values I1 to In calculated for each block as described above. Output the result.

従来技術では、ブロック電圧とブロック電流の組データを検出し、最小二乗法あるいは回帰分析により各ブロックのIRを算出して異常の有無を判定しているが、本実施形態では各ブロック毎の代表電流値I1〜Inに基づいて異常の有無を判定していることに留意されたい。   In the prior art, the combination data of the block voltage and the block current is detected, and the presence or absence of abnormality is determined by calculating the IR of each block by the least square method or regression analysis, but in this embodiment, the representative for each block is determined. It should be noted that the presence or absence of abnormality is determined based on the current values I1 to In.

判定部160はマイクロコンピュータにより構成でき、比較器140−1〜140−nを含めてICで構成してもよい。   The determination unit 160 may be configured by a microcomputer, and may be configured by an IC including the comparators 140-1 to 140-n.

図2に、異常判定処理フローチャートを示す。まず、各比較器140−1〜140−nでブロック電圧VB1〜VBnと比較する所定電圧であるしきい電圧Vthを設定する(S101)。しきい電圧Vthの設定方法は任意であるが、短時間に多くの電流サンプリングを可能とするために組電池100が車両の走行に伴って充放電を繰り返す際の電圧変動範囲内の所定値に設定することが好適である。しきい電圧Vthは絶対値として設定してもよく、あるいは組電池100の基準SOC(充電状態)に対する比率に基づいて設定してもよい。所定電圧としてのしきい電圧Vthは予め比較器140−1〜140−nに供給してもよく、レジスタに登録して各比較器140−1〜140−nに供給する構成としてレジスタの内容を書き換えることでしきい電圧Vthを適宜調整できるように構成してもよい。   FIG. 2 shows an abnormality determination process flowchart. First, a threshold voltage Vth, which is a predetermined voltage to be compared with the block voltages VB1 to VBn by each of the comparators 140-1 to 140-n, is set (S101). The threshold voltage Vth can be set by any method. However, in order to enable a large amount of current sampling in a short time, the assembled battery 100 is set to a predetermined value within the voltage fluctuation range when the battery 100 repeats charging and discharging as the vehicle travels. It is preferable to set. The threshold voltage Vth may be set as an absolute value, or may be set based on a ratio of the assembled battery 100 to the reference SOC (charged state). The threshold voltage Vth as a predetermined voltage may be supplied to the comparators 140-1 to 140-n in advance, and the contents of the registers are configured so as to be registered in the registers and supplied to the comparators 140-1 to 140-n. The threshold voltage Vth may be appropriately adjusted by rewriting.

しきい電圧Vthを設定した後(S101)、各比較器140−1〜140−nでブロック電圧VB1〜VBnをそれぞれしきい電圧Vthと比較し、各ブロック電圧VB1〜VBnがしきい電圧Vthに達した時点における電流値を取得する(S102)。取得した電流は各ブロック毎に順次メモリに記憶していく。そして、各ブロック毎に電流の代表値を算出する(S103)。取得する電流のサンプル数は任意であり、所定値に固定してもよい。あるいは、サンプリング時間を固定してもよい。サンプリング時間を固定した場合、ブロック毎にサンプル数が異なる場合もあり得る。サンプル数は少なくとも2個であり、数十サンプルとすることができる。各ブロック毎の代表値は、一般には上記のように平均値であるが、中間値あるいは最大値あるいは最小値を採用することも可能である。但し、全てのブロックで同一基準に従い代表値を算出することが望ましい。   After setting the threshold voltage Vth (S101), each of the comparators 140-1 to 140-n compares the block voltages VB1 to VBn with the threshold voltage Vth, respectively, and the block voltages VB1 to VBn are set to the threshold voltage Vth. The current value at the time of reaching is acquired (S102). The acquired current is sequentially stored in the memory for each block. Then, a representative value of current is calculated for each block (S103). The number of samples of current to be acquired is arbitrary and may be fixed to a predetermined value. Alternatively, the sampling time may be fixed. When the sampling time is fixed, the number of samples may be different for each block. The number of samples is at least two and can be several tens of samples. The representative value for each block is generally an average value as described above, but an intermediate value, a maximum value, or a minimum value can also be adopted. However, it is desirable to calculate the representative value according to the same standard for all blocks.

各ブロック毎に代表電流値を算出した後、各ブロック毎の代表電流値のばらつきの度合いに応じて異常か否かを判定する(S104)。判定結果は従来と同様に車両制御部に供給され、車両制御部は組電池100の電力入出力部を制御し、あるいは車両乗員に組電池の異常を報知する。   After calculating the representative current value for each block, it is determined whether there is an abnormality according to the degree of variation in the representative current value for each block (S104). The determination result is supplied to the vehicle control unit as in the conventional case, and the vehicle control unit controls the power input / output unit of the assembled battery 100 or notifies the vehicle occupant of the abnormality of the assembled battery.

図2の処理は、判定部160を構成する、あるいは判定部160と比較器140−1〜140−nを含んで構成するマイクロコンピュータがROMに記憶された異常診断プログラムを順次実行することで実現できる。S102で取得した各ブロック毎の電流値はマイクロコンピュータのワークメモリに順次格納される。S103ではマイクロコンピュータのプロセッサがメモリに格納した各ブロック毎の複数の電流値を読み出して所定の統計処理、例えば平均値算出処理を行い各ブロック毎に代表電流値を算出する。算出された代表電流値は再びワークメモリに格納される。S104ではマイクロコンピュータのプロセッサがワークメモリに格納された各ブロック毎の代表電流値を読み出してその偏差を算出する。偏差の算出方法にもいくつかあるが、例えば代表電流値のうちの最小値と最大値を抽出してその差を演算する、あるいは分散σ2を演算する等である。代表電流値の平均を算出し、当該平均値からの最大差分値を算出してもよい。そして、算出した偏差をワーキングメモリに記憶されたしきい値と大小比較し、しきい値を超える代表電流値を有するブロックに異常が生じていると判定し、入出力インタフェースを介して外部に判定結果を出力する。判定結果として、異常の有無の他、異常が生じているブロックを特定する情報を出力してもよい。 The processing in FIG. 2 is realized by sequentially executing the abnormality diagnosis program stored in the ROM by the microcomputer that configures the determination unit 160 or includes the determination unit 160 and the comparators 140-1 to 140-n. it can. The current value for each block acquired in S102 is sequentially stored in the work memory of the microcomputer. In S103, the microcomputer processor reads a plurality of current values for each block stored in the memory, performs predetermined statistical processing, for example, average value calculation processing, and calculates a representative current value for each block. The calculated representative current value is stored again in the work memory. In S104, the microcomputer processor reads the representative current value for each block stored in the work memory and calculates the deviation. There are several methods for calculating the deviation. For example, the minimum value and the maximum value of the representative current values are extracted and the difference is calculated, or the variance σ 2 is calculated. An average of the representative current values may be calculated, and a maximum difference value from the average value may be calculated. Then, the calculated deviation is compared with the threshold value stored in the working memory, and it is determined that an abnormality has occurred in the block having a representative current value exceeding the threshold value, and determined externally via the input / output interface. Output the result. As a determination result, in addition to the presence / absence of an abnormality, information specifying a block in which an abnormality has occurred may be output.

図3に、組電池100を構成する任意のブロックBiについての電流サンプリングタイミングを示す。図3(a)は電圧センサ120−iで検出されるブロック電圧の時間変化である。横軸は時間(s)であり、縦軸は電圧値(V)である。充放電を繰り返すことでブロック電圧も約6V〜約10Vにわたって変化する。同図に、設定されたしきい電圧Vthも併せて示す。図ではしきい電圧Vthは約7Vに設定される。図中、黒丸で示すタイミングでブロック電圧としきい電圧Vthとが一致する。   In FIG. 3, the current sampling timing about arbitrary blocks Bi which comprise the assembled battery 100 is shown. FIG. 3A shows a change over time of the block voltage detected by the voltage sensor 120-i. The horizontal axis is time (s), and the vertical axis is voltage value (V). By repeating charge and discharge, the block voltage also changes from about 6V to about 10V. The figure also shows the set threshold voltage Vth. In the figure, the threshold voltage Vth is set to about 7V. In the figure, the block voltage and the threshold voltage Vth coincide with each other at a timing indicated by a black circle.

図3(b)は比較器140−iでブロック電圧としきい電圧Vthとを比較した結果の信号波形である。比較器140−1〜140−nは、ブロック電圧としきい電圧とを比較し、ブロック電圧≧しきい電圧VthであればHiレベル、ブロック電圧<しきい電圧であればLowレベルの電圧信号を出力するとすると、同図のような矩形信号が出力される。矩形信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングがブロック電圧としきい電圧Vthが等しいタイミングであることを示す。したがって、判定部160は、図3(b)に示すような矩形信号が入力された場合、その立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングに同期したタイミングで電流IBをサンプリングすることで、ブロック電圧がしきい電圧Vthに達したタイミングにおける電流を取得することができる。   FIG. 3B shows a signal waveform as a result of comparison between the block voltage and the threshold voltage Vth by the comparator 140-i. The comparators 140-1 to 140-n compare the block voltage with the threshold voltage, and output a high level voltage signal if the block voltage ≧ the threshold voltage Vth, and a low level voltage signal if the block voltage <the threshold voltage. Then, a rectangular signal as shown in FIG. The rising timing and falling timing of the rectangular signal indicate that the block voltage and the threshold voltage Vth are equal. Therefore, when a rectangular signal as shown in FIG. 3B is input, the determination unit 160 samples the current IB at a timing synchronized with the rising timing and the falling timing, thereby making the block voltage a threshold voltage. The current at the timing when Vth is reached can be acquired.

図3(c)は電流センサ180で検出される電流の時間変化である。充放電を繰り返すことで電流もプラス側及びマイナス側に変化する(プラス側を充電とするとマイナス側は放電を示す)。判定部160は、比較器140−iからの矩形信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで電流IBをサンプリングし、I1〜I8を取得する。取得した電流値はメモリに順次記憶され、これらの電流値I1〜I8の代表値が算出される。ブロックBiにおける代表電流値をIBiと称するものとする。   FIG. 3C shows the time change of the current detected by the current sensor 180. By repeatedly charging and discharging, the current also changes to the positive side and the negative side (when the positive side is charged, the negative side indicates discharging). The determination unit 160 samples the current IB at the rising and falling timings of the rectangular signal from the comparator 140-i, and acquires I1 to I8. The acquired current values are sequentially stored in the memory, and representative values of these current values I1 to I8 are calculated. The representative current value in the block Bi is referred to as IBi.

図4に、縦軸にブロック電圧、横軸に電流として各ブロック毎に算出された代表電流値をプロットした図を示す。電流−電圧特性は、従来においても各ブロックのIRを算出するために用いられているが、本実施形態では各代表値はある特定の電圧であるしきい電圧Vthにおける電流値がプロットされることに留意されたい。図では、ブロックB1の代表電流値IB1、ブロックB2の代表電流値IB2、ブロックB3の代表電流値IB3、ブロックBiの代表電流値IBiが例示されている。電流−電圧特性の傾きはIRであり、各ブロック毎に固有のIRを有するから、各ブロック毎にプロットした代表電流値を通る直線(あるいは曲線)を想定することができる。図において、プロットした各代表電流値を通る直線を示す。従来では、複数の(電流,電圧)を検出してプロットし、これらを回帰分析して直線50を算出し、直線50の傾きをIRとして算出しているが、本実施形態では単に代表電流値を通る直線を想定している。想定直線の傾きはIRを示すことになるが、一応所定の傾きを有するものと仮定して直線を想定する。そして、想定した直線群のばらつき、本質的には各ブロックの代表電流値のばらつきに応じて異常の有無を判定する。   FIG. 4 is a diagram in which representative current values calculated for each block are plotted with the block voltage on the vertical axis and the current on the horizontal axis. The current-voltage characteristic is conventionally used to calculate the IR of each block, but in this embodiment, each representative value is plotted as a current value at a threshold voltage Vth which is a specific voltage. Please note that. In the figure, the representative current value IB1 of the block B1, the representative current value IB2 of the block B2, the representative current value IB3 of the block B3, and the representative current value IBi of the block Bi are illustrated. Since the slope of the current-voltage characteristic is IR and each block has a specific IR, a straight line (or curve) passing through the representative current value plotted for each block can be assumed. In the figure, a straight line passing through each plotted representative current value is shown. Conventionally, a plurality of (current, voltage) are detected and plotted, and these are subjected to regression analysis to calculate a straight line 50, and the slope of the straight line 50 is calculated as IR. A straight line passing through is assumed. The slope of the assumed straight line indicates IR, but a straight line is assumed assuming that it has a predetermined slope. Then, the presence / absence of abnormality is determined according to the assumed variation of the straight line group, essentially the variation of the representative current value of each block.

組電池100の異常モードとしては、例えば以下のものがある。
(1)自己短絡(ショート)
(2)微小短絡(自己放電、内部放電の増加)
(3)IR上昇(寿命や気密漏れによる)
(4)容量低下
(5)温度上昇
Examples of the abnormal mode of the assembled battery 100 include the following.
(1) Self-short circuit (short)
(2) Minute short circuit (increase in self-discharge and internal discharge)
(3) IR rise (due to lifetime and airtight leakage)
(4) Capacity drop (5) Temperature rise

これらのうち、(1)の自己短絡ではブロック内の単電池(単セル)の内部の極板同士が接触し短絡しているのでOCV(Open Circuit Voltage:開放端電圧)も低下する。電流−電圧特性では、電流が0における電圧値であるOCVに相当する切片が小さくなる。図4において、直線群150及び直線200は同一の傾きを有しているが、直線群150の切片と直線200の切片は大きく異なる。代表電流値IB1、IB2、IB3と代表電流値IBiとのばらつきが大きいことに起因するものである。この場合、代表電流値IBiのブロックBiに自己短絡が生じている可能性が高いとして異常と判定する。具体的には、ばらつき(偏差)を所定値と大小比較し、ばらつきが所定値以下であれば正常と判定し、所定値を超えていれば異常と判定する。各代表電流値のばらつきの程度は任意の評価式で評価でき、例えば分散σ2を所定値と大小比較することでばらつきの程度を評価してもよく、代表電流値の最大値と最小値の差を所定値と大小比較することでばらつきの程度を評価してもよい。 Among these, in the self-short circuit of (1), since the electrode plates inside the single cells (single cells) in the block are in contact with each other and are short-circuited, the OCV (Open Circuit Voltage) is also lowered. In the current-voltage characteristic, the intercept corresponding to OCV, which is the voltage value when the current is 0, becomes small. In FIG. 4, the straight line group 150 and the straight line 200 have the same inclination, but the intercept of the straight line group 150 and the intercept of the straight line 200 are greatly different. This is due to the large variation between the representative current values IB1, IB2, and IB3 and the representative current value IBi. In this case, it is determined that there is a high possibility that a self-short circuit has occurred in the block Bi of the representative current value IBi, and it is determined as abnormal. Specifically, the variation (deviation) is compared with a predetermined value, and if the variation is not more than the predetermined value, it is determined to be normal, and if it exceeds the predetermined value, it is determined to be abnormal. The degree of variation of each representative current value can be evaluated by an arbitrary evaluation formula. For example, the degree of variation may be evaluated by comparing the variance σ 2 with a predetermined value, and the maximum and minimum values of the representative current value may be evaluated. The degree of variation may be evaluated by comparing the difference with a predetermined value.

また、(2)の微小短絡は電池内部の金属が析出して正負極間の導電パスが形成されるものであり、自己放電、内部放電が増加する。図5に、微小短絡の場合の電流−電圧特性を示す。放電時に電圧が低下するため、正常な直線群150に対して直線300のように電圧が低下する。この場合にも、代表電流値IB1、IB2、IB3と代表電流値IBiのばらつきが大きいことが原因であり、代表電流値IBiのブロックBiに微小短絡が生じている可能性が高いとして異常と判定する。   In addition, in the micro short circuit (2), the metal inside the battery is deposited to form a conductive path between the positive and negative electrodes, and self-discharge and internal discharge increase. FIG. 5 shows current-voltage characteristics in the case of a minute short circuit. Since the voltage drops during discharge, the voltage drops like a straight line 300 with respect to the normal straight line group 150. Also in this case, it is determined that there is a high possibility that a minute short circuit has occurred in the block Bi of the representative current value IBi because the variation of the representative current values IB1, IB2, IB3 and the representative current value IBi is large. To do.

また、(3)のIR上昇では電流−電圧特性の傾きが増大する。図6に、IR上昇の場合の電流−電圧特性を示す。正常な直線群150に対して直線400のように傾きが増大する。この場合にも、代表電流値IB1、IB2、IB3と代表電流値IBiのばらつきが大きいことが原因であり、代表電流値IBiのブロックBiに寿命や気密漏れによるIR上昇が生じている可能性が高いとして異常と判定する。   In addition, when the IR rises in (3), the slope of the current-voltage characteristic increases. FIG. 6 shows current-voltage characteristics in the case of IR rise. The inclination increases like a straight line 400 with respect to the normal straight line group 150. Also in this case, it is because the variation of the representative current values IB1, IB2, and IB3 and the representative current value IBi is large, and there is a possibility that the IR increases due to the lifetime or airtight leakage in the block Bi of the representative current value IBi. It is determined as abnormal as high.

また、(4)の容量低下は充放電を繰り返すことで生じるものであり、(2)の微小短絡の場合と同様に図5に示すように正常な直線群150に対して直線300のような特性を示す。この場合にも代表電流値IB1、IB2、IB3に対する代表電流値IBiのばらつきが大きいとして把握することが可能であり、代表電流値IBiのブロックBiに容量低下が生じている可能性が高いとして異常と判定する。   Further, the capacity decrease in (4) is caused by repeated charge and discharge, and as in the case of the micro short circuit in (2), as shown in FIG. Show properties. Also in this case, it is possible to grasp that the variation of the representative current value IBi with respect to the representative current values IB1, IB2, and IB3 is large, and it is abnormal that there is a high possibility that the capacity Bi is reduced in the block Bi of the representative current value IBi. Is determined.

また、(5)の温度上昇は(3)のIR上昇の結果として生じるものであり、図6に示すように正常な直線群150に対して直線400のように傾きが増大する。この場合にも代表電流値IB1、IB2、IB3に対する代表電流値IBiのばらつきが大きいとして把握することが可能であり、代表電流値IBiのブロックBiに温度上昇が生じている可能性が高いとして異常と判定する。   In addition, the temperature rise in (5) occurs as a result of the IR rise in (3), and the inclination increases like a straight line 400 with respect to the normal straight line group 150 as shown in FIG. Also in this case, it is possible to grasp that the variation of the representative current value IBi with respect to the representative current values IB1, IB2, and IB3 is large, and it is abnormal that the temperature rise is likely to occur in the block Bi of the representative current value IBi. Is determined.

このように、(1)〜(5)のいずれの異常モードも、各ブロックの代表電流値IB1〜IBnのばらつき(偏差)の大きさで評価することができ、代表電流値IB1〜IBnのばらつきが所定の範囲内にあれば異常は生じておらず、代表電流値B1〜Bnのばらつきが所定の範囲内を超えているのであれば、範囲を超えた代表電流値の当該ブロックに(1)〜(5)のいずれかの異常が生じていると判定することができる。本実施形態では、各ブロックの代表電流値自体を対象としてしきい値と比較して正常/異常を判定するのではなく、代表電流値のばらつきを対象として正常/異常を判定している。その理由は、組電池の各ブロックの電気化学反応は温度により影響を受けやすく、また、いわゆるメモリ効果によりブロックには初期状態からの変化が生じ得るがこの変化の完全予測が困難であるため、異常判定のしきい値を適当に設定することが困難だからである。   As described above, any of the abnormal modes (1) to (5) can be evaluated based on the variation (deviation) of the representative current values IB1 to IBn of each block, and the variation of the representative current values IB1 to IBn. Is within the predetermined range, no abnormality has occurred, and if the variation of the representative current values B1 to Bn exceeds the predetermined range, the block with the representative current value exceeding the range is (1). It can be determined that any one of the abnormalities (5) to (5) has occurred. In the present embodiment, normal / abnormality is not determined by comparing the representative current value itself of each block with the threshold value as a target, but normal / abnormal is determined by the variation of the representative current value. The reason is that the electrochemical reaction of each block of the assembled battery is easily affected by temperature, and the block may change from the initial state due to the so-called memory effect, but it is difficult to fully predict this change. This is because it is difficult to set an appropriate threshold for abnormality determination.

なお、この技術では、各ブロックの代表電流値B1〜Bnのばらつきの程度により(1)〜(5)のいずれかの異常が生じていると簡易かつ迅速に判定することができ、さらに組電池100を構成するブロックB1〜Bnのうちどのブロックに異常が生じているかを判定することができるが、どの異常モードが生じているかを特定することはできない。そこで、いずれかの異常が生じていると判定した後に、さらに他のパラメータを用いてどの異常が生じているかを特定してもよい。   In this technique, it is possible to easily and quickly determine that any of the abnormalities (1) to (5) has occurred depending on the degree of variation in the representative current values B1 to Bn of each block. Although it is possible to determine which block among the blocks B1 to Bn constituting 100 is abnormal, it is not possible to specify which abnormal mode is occurring. Therefore, after determining that any abnormality has occurred, it is possible to specify which abnormality has occurred using another parameter.

また、蓄電装置として電池を用いているが、蓄電装置としてのキャパシタにも適用することができる。キャパシタの異常モードとしては上記(1)〜(5)の異常モードのうち(4)の容量低下が生じ得るが、同様にキャパシタを構成する各ブロックの代表電流値のばらつき(偏差)の大きさを所定範囲と比較し、ばらつきが大きく所定範囲を超える場合に異常が生じていると判定することができる。   Further, although a battery is used as the power storage device, it can also be applied to a capacitor as a power storage device. Among the abnormal modes (1) to (5) above, the capacity reduction of (4) may occur as the abnormal mode of the capacitor, but similarly, the variation (deviation) in the representative current value of each block constituting the capacitor is large. Is compared with a predetermined range, and when the variation is large and exceeds the predetermined range, it can be determined that an abnormality has occurred.

また、本実施形態では各ブロック毎の所定のタイミングにおける電流としてある電圧に達するタイミングとしたが、しきい電圧を2つあるいはそれ以上設け、各ブロック毎の第1しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつき、及び各ブロック毎の第2しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつきを用いて総合的に異常を検出してもよい。すなわち、各ブロック毎の第1しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつき、及び各ブロック毎の第2しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつきのいずれもしきい値を超える場合に異常と判定する。あるいは各ブロック毎の第1しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつき、及び各ブロック毎の第2しきい電圧に達するタイミングにおける電流のブロック間のばらつきの少なくともいずれかがしきい値を超える場合に異常と判定する等である。第1しきい電圧及び第2しきい電圧の設定方法は任意であるが、第1しきい電圧を放電側のしきい値、第2しきい電圧を充電側のしきい値としてもよい。   In the present embodiment, the timing at which a certain voltage is reached as a current at a predetermined timing for each block is used. However, two or more threshold voltages are provided and the current at the timing at which the first threshold voltage is reached for each block. The abnormality may be comprehensively detected by using the variation between the blocks and the variation between the currents at the timing when the second threshold voltage is reached for each block. That is, when both the fluctuation of current between blocks at the timing of reaching the first threshold voltage for each block and the fluctuation of current between blocks at the timing of reaching the second threshold voltage for each block exceed the threshold value Is determined to be abnormal. Alternatively, at least one of the current-to-block variation at the timing of reaching the first threshold voltage for each block and the current-to-block variation at the timing of reaching the second threshold voltage for each block has a threshold value. If it exceeds, it is determined as abnormal. The setting method of the first threshold voltage and the second threshold voltage is arbitrary, but the first threshold voltage may be set as the discharge-side threshold value, and the second threshold voltage may be set as the charge-side threshold value.

以下、しきい電圧を2つ設けて異常を検出する場合の一例を示す。しきい電圧を1つ設定して異常を検出する場合、(1)〜(5)のどの異常モードが生じているかを特定することはできないが、しきい電圧を2つ設けることで、どの異常モードが生じているかを特定することが可能となる。   Hereinafter, an example in which an abnormality is detected by providing two threshold voltages will be described. When one threshold voltage is set and an abnormality is detected, it is not possible to specify which abnormal mode (1) to (5) is occurring, but by providing two threshold voltages, which abnormality It is possible to specify whether a mode has occurred.

具体的には、放電側のしきい電圧に加え、充電側のしきい電圧を設定する。放電側のしきい電圧をVth1、充電側のしきい電圧をVth2とする。そして、しきい電圧Vth1、Vth2に達した時点の電流を検出し、放電側、充電側においてそれぞればらつきの度合いを評価する。ばらつきとして、各ブロックの代表電流間のばらつきの大きさの最大値ΔI、及びばらつきが最大となる当該ブロックBiのブロック間平均値からのばらつきΔIdif=ΣIBj/n−IBiを用いる。放電側のしきい電圧Vth1に対するばらつきをそれぞれΔI1、ΔIdif1とし、充電側のしきい電圧Vth2に対するばらつきをそれぞれΔI2、ΔIdif2とする。放電側、充電側それぞれにおいて、ΔI、ΔIdifをしきい値と大小比較して異常の有無、及び異常のモードを識別する。   Specifically, the threshold voltage on the charging side is set in addition to the threshold voltage on the discharging side. The threshold voltage on the discharge side is Vth1, and the threshold voltage on the charge side is Vth2. Then, the current when the threshold voltages Vth1 and Vth2 are reached is detected, and the degree of variation is evaluated on the discharge side and the charge side, respectively. As the variation, the maximum value ΔI of the variation between the representative currents of each block and the variation ΔIdif = ΣIBj / n−IBi from the inter-block average value of the block Bi where the variation is maximum are used. The variations with respect to the threshold voltage Vth1 on the discharge side are ΔI1 and ΔIdif1, respectively, and the variations with respect to the threshold voltage Vth2 on the charge side are ΔI2 and ΔIdif2, respectively. On each of the discharge side and the charge side, ΔI and ΔIdif are compared with threshold values to identify the presence / absence of abnormality and the mode of abnormality.

図7に、(1)の短絡の場合の電流−電圧特性を示す。図4とほぼ同様であるが、図4との相違は充電側(電流のプラス側)にもしきい電圧Vth2が設定され、各ブロック毎に電流が検出される点である。放電側に着目すると、IB1〜IBnのうち、IBiとIB3の差分の絶対値が最大であるとするとΔI1は|IB3−IBi|であり、これとしきい値とを大小比較してしきい値を超える場合に異常と検出することができる。また、充電側についても同様であり、ΔI2=|IB3−IBi|であり、これとしきい値とを大小比較してしきい値を超える場合に異常と判定することができる。一方、ΔIdifに着目すると、その定義から、異常ブロックBiの代表電流値が全ブロックの平均電流値より大きい場合にはマイナス、小さい場合にはプラスとなる。図7において、放電側では異常ブロックの代表電流値IBiは他の正常ブロック群よりもプラス側に位置しており、従ってΔIdif1はマイナスとなる。また、充電側においても同様にΔIdif2はマイナスとなる。   FIG. 7 shows the current-voltage characteristics in the case of the short circuit (1). Although it is almost the same as FIG. 4, the difference from FIG. 4 is that the threshold voltage Vth2 is set on the charging side (positive side of the current), and the current is detected for each block. Paying attention to the discharge side, if the absolute value of the difference between IBi and IB3 is the maximum among IB1 to IBn, ΔI1 is | IB3−IBi |. If it exceeds, it can be detected as abnormal. The same applies to the charging side, and ΔI2 = | IB3−IBi |. This is compared with the threshold value, and when it exceeds the threshold value, it can be determined as abnormal. On the other hand, paying attention to ΔIdif, from the definition, it is negative when the representative current value of the abnormal block Bi is larger than the average current value of all blocks, and positive when it is smaller. In FIG. 7, on the discharge side, the representative current value IBi of the abnormal block is located on the positive side with respect to the other normal block groups, and therefore ΔIdif1 is negative. Similarly, ΔIdif2 is negative on the charging side.

図8に、(2)の微小短絡及び(4)の容量低下の場合の過放電時の電流−電圧特性を示す。図5とほぼ同様であるが、図5との相違は充電側にもしきい電圧Vth2が設定され、各ブロック毎に電流が検出される点である。放電側に着目すると、ΔI1はしきい値を超えてブロックBiの異常が検出されるがΔI2はしきい値以内となる。また、ΔIdif1は図7と同様にマイナスとなるが、ΔIdif2はΔI2がしきい値以内であるため正常の範囲内である。   FIG. 8 shows current-voltage characteristics at the time of overdischarge in the case of (2) micro short circuit and (4) capacity reduction. Although it is almost the same as FIG. 5, the difference from FIG. 5 is that a threshold voltage Vth2 is set on the charging side, and a current is detected for each block. Focusing on the discharge side, ΔI1 exceeds the threshold value and an abnormality of the block Bi is detected, but ΔI2 is within the threshold value. ΔIdif1 is negative as in FIG. 7, but ΔIdif2 is within the normal range because ΔI2 is within the threshold value.

<第2前提技術>
次に、本実施形態の第2の前提技術について説明する。
<Second prerequisite technology>
Next, the second prerequisite technology of this embodiment will be described.

全体構成は図1と同様であるが、比較器140−1〜140−nは、それぞれ入力されたブロック電圧VB1〜VBnを第1及び第2所定電圧と比較し、それぞれのブロック電圧VB1〜VBnが第1及び第2所定電圧に達したか否かを判定する。ブロック電圧VB1〜VBnが第1及び第2所定電圧に一致する場合、各比較器140−1〜140−nはそれぞれ一致信号を判定部160に供給する。各比較器140−1〜140−nにおける判定用の所定電圧は同一値である。したがって、各ブロック電圧VB1〜VBnがほとんど等しい値であれば、各比較器140−1〜140−nからほぼ等しいタイミングで一致信号が出力される。各比較器140−1〜140nから出力される一致信号は、組電池の電流をサンプリングするタイミングを規定するサンプリング信号として機能する。   Although the overall configuration is the same as in FIG. 1, the comparators 140-1 to 140-n compare the input block voltages VB1 to VBn with the first and second predetermined voltages, respectively, and block voltages VB1 to VBn. Determines whether the first and second predetermined voltages have been reached. When the block voltages VB1 to VBn match the first and second predetermined voltages, the comparators 140-1 to 140-n supply matching signals to the determination unit 160, respectively. The predetermined voltage for determination in each of the comparators 140-1 to 140-n has the same value. Therefore, if the block voltages VB1 to VBn are almost equal values, coincidence signals are output from the comparators 140-1 to 140-n at substantially the same timing. The coincidence signal output from each of the comparators 140-1 to 140n functions as a sampling signal that defines the timing for sampling the battery pack current.

電流センサ180は、組電池100の電流IBを検出する。検出された電流IBは判定部160に供給される。   The current sensor 180 detects the current IB of the assembled battery 100. The detected current IB is supplied to the determination unit 160.

判定部160は、各比較器140−1〜140−nから供給された一致信号のタイミングで電流センサ180から供給された電流IBをサンプリングしメモリに記憶する。したがって、メモリにはブロックB1のブロック電圧VB1が第1所定電圧に達したタイミングにおける電流群及び第2所定電圧に達したタイミングにおける電流群、ブロックB2のブロック電圧VB2が第1所定電圧に達したタイミングにおける電流群及び第2所定電圧に達したタイミングにおける電流群、・・・、ブロックBnのブロック電圧VBnが第1所定電圧に達したタイミングにおける電流群、第2所定電圧に達したタイミングにおける電流群がそれぞれ記憶される。判定部160は、各ブロック毎にメモリに記憶されたサンプリング電流群を統計処理して第1所定電圧に達するタイミングにおける代表電流値及び第2所定電圧に達するタイミングにおける代表電流値を算出する。統計処理は例えば平均値算出処理である。また、判定部160は、以上のようにして算出された代表電流値に基づき、各ブロック毎に開放端電圧Vocvを算出し、さらにVocvに基づいてSOCを算出する。   The determination unit 160 samples the current IB supplied from the current sensor 180 at the timing of the coincidence signal supplied from each of the comparators 140-1 to 140-n and stores it in the memory. Therefore, in the memory, the current group at the timing when the block voltage VB1 of the block B1 reaches the first predetermined voltage, the current group at the timing when the block voltage VB1 reaches the second predetermined voltage, and the block voltage VB2 of the block B2 has reached the first predetermined voltage. Current group at timing and current group at timing when second predetermined voltage is reached,..., Current group when block voltage VBn of block Bn reaches first predetermined voltage, current at timing when second predetermined voltage is reached Each group is stored. The determination unit 160 performs statistical processing on the sampling current group stored in the memory for each block, and calculates a representative current value at a timing when the first predetermined voltage is reached and a representative current value at a timing when the second predetermined voltage is reached. The statistical process is, for example, an average value calculation process. Further, the determination unit 160 calculates the open circuit voltage Vocv for each block based on the representative current value calculated as described above, and further calculates the SOC based on Vocv.

従来技術では、ブロック電圧とブロック電流の組データを検出し、最小二乗法あるいは回帰分析により開放端電圧Vocvを算出しているが、本実施形態ではブロック電圧が所定電圧に達するタイミングにおける電流値に基づいてVocvを算出していることに留意されたい。   In the prior art, the combination data of the block voltage and the block current is detected, and the open circuit voltage Vocv is calculated by the least square method or regression analysis. In this embodiment, the current value at the timing when the block voltage reaches the predetermined voltage is calculated. Note that Vocv is calculated based on this.

判定部160はマイクロコンピュータにより構成でき、比較器140−1〜140−nを含めてICで構成してもよい。   The determination unit 160 may be configured by a microcomputer, and may be configured by an IC including the comparators 140-1 to 140-n.

図9に、SOC算出処理フローチャートを示す。まず、各比較器140−1〜140−nでブロック電圧VB1〜VBnと比較する所定電圧である2つのしきい電圧Vth1、Vth2(但し、Vth1<Vth2)を設定する(S201)。しきい電圧Vth1、Vth2の設定方法は任意であるが、短時間に多くの電流サンプリングを可能とするために組電池100が車両の走行に伴って充放電を繰り返す際の電圧変動範囲内の所定値に設定することが好適である。しきい電圧Vth1、Vth2は例えばVth1=7.5V、Vth2=8.5V等と設定してもよい。しきい電圧Vth1、Vth2は予め比較器140−1〜140−nに供給してもよく、レジスタに登録して各比較器140−1〜140−nに供給する構成としてレジスタの内容を書き換えることでしきい電圧Vth1、Vth2を適宜調整できるように構成してもよい。   FIG. 9 shows a flowchart of the SOC calculation process. First, two threshold voltages Vth1 and Vth2 (where Vth1 <Vth2), which are predetermined voltages to be compared with the block voltages VB1 to VBn by the respective comparators 140-1 to 140-n, are set (S201). The threshold voltages Vth1 and Vth2 can be set by any method. However, in order to enable a large amount of current sampling in a short time, the battery pack 100 is predetermined within a voltage fluctuation range when charging and discharging are repeated as the vehicle travels. It is preferable to set the value. The threshold voltages Vth1 and Vth2 may be set to Vth1 = 7.5V, Vth2 = 8.5V, for example. The threshold voltages Vth1 and Vth2 may be supplied to the comparators 140-1 to 140-n in advance, and the contents of the registers are rewritten so that they are registered in the registers and supplied to the comparators 140-1 to 140-n. The threshold voltages Vth1 and Vth2 may be appropriately adjusted.

2つのしきい電圧Vth1、Vth2を設定した後、各比較器140−1〜140−nでブロック電圧VB1〜VBnをそれぞれしきい電圧Vth1、Vth2と比較し、各ブロック電圧VB1〜VBnがしきい電圧Vth1、Vth2に達した時点における電流値を取得する(S202)。取得した電流は各ブロック毎に順次メモリに記憶していく。そして、各ブロック毎にしきい電圧Vth1に達したタイミングにおける代表電流値及びしきい電圧Vth2に達したタイミングにおける代表電流値を算出し、これらの代表電流値としきい値電圧Vth1、Vth2に基づいて開放端電圧Vocvを算出する(S203)。具体的には、ブロック電圧VBとブロック電流IBとの間には、電池の内部抵抗をRとして、
VB=IB・R+Vocv
の関係にあるから、ブロック電圧VBがしきい電圧Vth1に達するタイミングにおける電流値I1、しきい電圧Vth2に達するタイミングにおける電流値をI2とすると、
Vth1=I1・R+Vocv
Vth2=I2・R+Vocv
であるから、
Vocv=(I2・Vth2−I1・Vth1)/(I2−I1) ・・・(1)
によりVocvを算出することができる。
After setting two threshold voltages Vth1 and Vth2, each of the comparators 140-1 to 140-n compares the block voltages VB1 to VBn with the threshold voltages Vth1 and Vth2, respectively. The current value at the time when the voltages Vth1 and Vth2 are reached is acquired (S202). The acquired current is sequentially stored in the memory for each block. Then, the representative current value at the timing when the threshold voltage Vth1 is reached and the representative current value at the timing when the threshold voltage Vth2 is reached are calculated for each block, and is released based on these representative current values and the threshold voltages Vth1 and Vth2. The end voltage Vocv is calculated (S203). Specifically, between the block voltage VB and the block current IB, the internal resistance of the battery is R,
VB = IB · R + Vocv
Therefore, when the current value I1 at the timing when the block voltage VB reaches the threshold voltage Vth1 and the current value at the timing when the block voltage VB reaches the threshold voltage Vth2 are I2,
Vth1 = I1 · R + Vocv
Vth2 = I2 · R + Vocv
Because
Vocv = (I 2 · Vth 2 −I 1 · Vth 1) / (I 2 −I 1) (1)
Thus, Vocv can be calculated.

Vocvを算出した後、予め求められたVocvとSOCとの関係を規定するマップを用いて、算出されたVocvに対応するSOCを算出する(S204)。各ブロックのSOCは、同様の処理により算出される。   After calculating Vocv, the SOC corresponding to the calculated Vocv is calculated using a map that prescribes the relationship between Vocv and SOC determined in advance (S204). The SOC of each block is calculated by the same process.

図9の処理は、判定部160を構成する、あるいは判定部160と比較器140−1〜140−nを含んで構成するマイクロコンピュータがROMに記憶されたSOC算出プログラムを順次実行することで実現できる。S202で取得した各ブロック毎の電流値はマイクロコンピュータのワークメモリに順次格納される。S203ではマイクロコンピュータのプロセッサがメモリに格納した各ブロック毎の複数の電流値を読み出して所定の統計処理、例えば平均値算出処理を行い代表電流値を算出する。算出された代表電流値は再びワークメモリに格納される。そして、(1)式を用いて開放端電圧Vocvを算出する。S204ではマイクロコンピュータのプロセッサがワークメモリに格納されたVocvを読み出し、予めメモリに格納されたマップを参照してVocvに対応するSOCを検索する。   The processing in FIG. 9 is realized by sequentially executing the SOC calculation program stored in the ROM by the microcomputer that configures the determination unit 160 or includes the determination unit 160 and the comparators 140-1 to 140-n. it can. The current value for each block acquired in S202 is sequentially stored in the work memory of the microcomputer. In S203, the microcomputer processor reads out a plurality of current values for each block stored in the memory, performs predetermined statistical processing, for example, average value calculation processing, and calculates representative current values. The calculated representative current value is stored again in the work memory. And the open end voltage Vocv is calculated using (1) Formula. In S204, the processor of the microcomputer reads Vocv stored in the work memory, and searches for an SOC corresponding to Vocv by referring to a map stored in advance in the memory.

図10に、横軸にブロック電流、縦軸にブロック電圧をプロットした電流−電圧特性を示す。ブロック電圧がしきい電圧Vth1及びVth2に達するタイミングにおける電流群をそれぞれIBm、IBnで示す。   FIG. 10 shows current-voltage characteristics in which the horizontal axis represents the block current and the vertical axis represents the block voltage. Current groups at timing when the block voltage reaches the threshold voltages Vth1 and Vth2 are denoted by IBm and IBn, respectively.

図11に、図10における電流群IBmの代表電流I1、電流群IBnの代表電流I2としてプロットした図を示す。(I1,Vth1)、(I2,Vth2)を結ぶ直線はVB=IB・R+Vocvを表し、この直線の切片がVocvに相当する。   FIG. 11 is a diagram plotted as the representative current I1 of the current group IBm and the representative current I2 of the current group IBn in FIG. A straight line connecting (I1, Vth1) and (I2, Vth2) represents VB = IB · R + Vovv, and the intercept of this straight line corresponds to Vocv.

図12に、SOCとVocvの関係を規定するマップの一例を示す。SOCとVocvの関係は温度依存性があり、電池温度が25℃におけるマップである。このマップを温度毎に用意し、Vocvに対応するSOCを算出することができる。   FIG. 12 shows an example of a map that defines the relationship between SOC and Vocv. The relationship between SOC and Vocv is temperature dependent, and is a map at a battery temperature of 25 ° C. This map is prepared for each temperature, and the SOC corresponding to Vocv can be calculated.

<本実施形態の処理>
以上のように、組電池100の電圧が所定の電圧に一致するタイミングにおける電流値に基づいて組電池100の異常を検出し、あるいはSOCを検出することができるが、言い換えれば、組電池100の電圧が所定の電圧に達しない限り、組電池100の異常の検出やSOCの検出ができないことになる。組電池100の電圧が所定の電圧に達しない原因としては、組電池100の電圧変動が微小な場合の他、電圧センサや比較器の不具合等がある。そこで、本実施形態では、組電池100の電圧が所定の電圧に達しない時間間隔を計測し、所定の電圧に達しない時間間隔がしきい時間を超える場合に、組電池100の制御を変更し、積極的にあるいは強制的に組電池100の電圧が所定の電圧に達するようにする。
<Process of this embodiment>
As described above, the abnormality of the assembled battery 100 can be detected or the SOC can be detected based on the current value at the timing when the voltage of the assembled battery 100 matches the predetermined voltage. Unless the voltage reaches a predetermined voltage, the abnormality of the assembled battery 100 and the SOC cannot be detected. The cause that the voltage of the assembled battery 100 does not reach the predetermined voltage includes the case where the voltage fluctuation of the assembled battery 100 is very small and the malfunction of the voltage sensor and the comparator. Therefore, in the present embodiment, the time interval at which the voltage of the assembled battery 100 does not reach the predetermined voltage is measured, and when the time interval at which the voltage does not reach the predetermined voltage exceeds the threshold time, the control of the assembled battery 100 is changed. The voltage of the assembled battery 100 is allowed to reach a predetermined voltage positively or forcibly.

図13に、本実施形態における判定部160の1秒毎の処理フローチャートを示す。なお、車両のイグニッションがONされたときに、パラメータi、j、kをそれぞれ0にリセットする。パラメータi、jは1秒毎にインクリメントされるタイマのカウント値であり、パラメータkは組電池100の通常制御時に0、制御変更時に1となるパラメータである。図13において、まず、パラメータkが0か否かを判定する(S301)。パラメータkが0である場合には通常処理を実行し(S302)、パラメータkが1である場合には異常判定処理を実行する(S303)。通常処理及び異常判定処理については後述する。そして、電池許容入出力演算を実行する(S304)。   FIG. 13 shows a process flowchart for each second of the determination unit 160 in the present embodiment. When the ignition of the vehicle is turned on, the parameters i, j, and k are reset to 0, respectively. The parameters i and j are timer count values that are incremented every second, and the parameter k is a parameter that becomes 0 when the battery pack 100 is normally controlled and becomes 1 when the control is changed. In FIG. 13, first, it is determined whether or not the parameter k is 0 (S301). When the parameter k is 0, normal processing is executed (S302), and when the parameter k is 1, abnormality determination processing is executed (S303). The normal process and the abnormality determination process will be described later. Then, the battery allowable input / output calculation is executed (S304).

図14に、図13における通常処理(S302)の詳細フローチャートを示す。まず、組電池100の電圧がしきい電圧に一致したか否か(同期したか否か)を判定する(S401)。同期していない場合には、パラメータiを1ずつインクリメントする(S402)。そして、パラメータiが所定のしきい値i1を超えたか否か、つまり同期していない継続時間がしきい時間i1を超えたか否かを判定し(S403)、iがi1を超えた場合にパラメータkを0から1に変更する(S404)。一方、組電池100の電圧がしきい電圧に一致した場合(同期した場合)にはパラメータiを0にリセットする(S405)。iがi1を超えていない場合にはパラメータkを0のまま維持する。   FIG. 14 shows a detailed flowchart of the normal process (S302) in FIG. First, it is determined whether or not the voltage of the assembled battery 100 matches the threshold voltage (whether or not it is synchronized) (S401). If not synchronized, the parameter i is incremented by 1 (S402). Then, it is determined whether or not the parameter i exceeds a predetermined threshold value i1, that is, whether or not the non-synchronized duration exceeds the threshold time i1 (S403), and if i exceeds i1, the parameter is determined. k is changed from 0 to 1 (S404). On the other hand, when the voltage of the assembled battery 100 matches the threshold voltage (when synchronized), the parameter i is reset to 0 (S405). If i does not exceed i1, the parameter k is kept at 0.

図15に、図13における異常判定処理(S303)の詳細フローチャートを示す。同期していない時間がしきい時間i1を超えている場合の処理である。まず、組電池100の電圧がしきい電圧に一致したか否か(同期したか否か)を判定し(S501)、同期していない場合にはパラメータjを1ずつインクリメントする(S502)。そして、パラメータjが所定のしきい値j1を超えたか否か、つまりパラメータkが1に設定されてからさらにしきい時間j1を超えたか否かを判定する(S503)。jがj1を超えた場合には異常と判定する(S504)。その後、パラメータi、j、kを0にリセットする(S505)。パラメータkが1であっても組電池100の電圧がしきい電圧に一致した場合(同期した場合)はパラメータi、j、kを直ちに0にリセットする(S505)。   FIG. 15 is a detailed flowchart of the abnormality determination process (S303) in FIG. This is processing when the time not synchronized exceeds the threshold time i1. First, it is determined whether or not the voltage of the assembled battery 100 matches the threshold voltage (whether or not it is synchronized) (S501). If it is not synchronized, the parameter j is incremented by 1 (S502). Then, it is determined whether or not the parameter j exceeds a predetermined threshold value j1, that is, whether or not the threshold time j1 is further exceeded after the parameter k is set to 1 (S503). If j exceeds j1, it is determined that there is an abnormality (S504). Thereafter, the parameters i, j, and k are reset to 0 (S505). Even if the parameter k is 1, when the voltage of the assembled battery 100 matches the threshold voltage (when synchronized), the parameters i, j, and k are immediately reset to 0 (S505).

図16に、図13の電池許容入出力処理(S304)の詳細フローチャートを示す。組電池100の許容入出力電力を緩和して入出力電力を増大させる処理である。まず、車両制御部5は、組電池100の平均温度TBave、SOC、アクセル開度を取得する(S601)。次に、予めメモリに格納されたマップを用いて制御値PBin(TB)、PBout(TB)、BSOCin、BSOCout、係数ACCを取得する(S602)。ここで、PBin(TB)、PBout(TB)はバッテリの平均温度で定まる電力入力制限値及び出力制限値、BSOCin、BSOCoutはSOCで定まる係数、ACCはアクセル開度で定まる係数である。   FIG. 16 shows a detailed flowchart of the battery allowable input / output process (S304) of FIG. This is a process of increasing the input / output power by relaxing the allowable input / output power of the battery pack 100. First, the vehicle control unit 5 acquires the average temperature TBave, SOC, and accelerator opening of the battery pack 100 (S601). Next, control values PBin (TB), PBout (TB), BSOCin, BSOCout, and coefficient ACC are acquired using a map stored in advance in the memory (S602). Here, PBin (TB) and PBout (TB) are power input limit values and output limit values determined by the average battery temperature, BSOCin and BSOCout are coefficients determined by SOC, and ACC is a coefficient determined by accelerator opening.

図17、図18、図19、図20に、これらの制御値の一例を示す。図17は、組電池100の平均温度TBaveとPBin(TB)、PBout(TB)との関係を示す。PBin(TB)に関しては、0℃よりも低いTB1から温度が高くなるに従い増大し、やがて一定となり、さらに減少してTB2において0となる特性である。PBout(TB)もPBin(TB)と同様な特性を示す(但し符号は逆である)。図18及び図19は、SOCとBSOCin、BSOCoutとの関係を示す。BSOCinは1から減少し、SOC1で0となる。また、SOCがある値SOC2から増大するとBSOCoutは増大し、やがて1になる。図20は、アクセル開度とACCとの関係を示す。k=0の場合とk=1の場合とでACCは異なり、k=1の場合にはk=0の場合に比べてACCは大きく設定され、やがて1となる。   Examples of these control values are shown in FIG. 17, FIG. 18, FIG. 19, and FIG. FIG. 17 shows the relationship between the average temperature TBave of the battery pack 100 and PBin (TB) and PBout (TB). PBin (TB) is a characteristic that increases as the temperature increases from TB1 lower than 0 ° C., becomes constant over time, and further decreases to zero at TB2. PBout (TB) also exhibits the same characteristics as PBin (TB) (however, the sign is reversed). 18 and 19 show the relationship between the SOC, BSOCin, and BSOCout. BSOCin decreases from 1 and becomes 0 at SOC1. Also, when the SOC increases from a certain value SOC2, BSOCout increases and eventually becomes 1. FIG. 20 shows the relationship between the accelerator opening and the ACC. The ACC differs between k = 0 and k = 1. When k = 1, the ACC is set larger than when k = 0, and eventually becomes 1.

再び図16に戻り、図17〜図20に示すマップを用いて各種制御値を取得した後、組電池100の基本入力制限値PBin及び基本出力制限値PBoutを算出する(S603)。具体的には、PBin(TB)、PBout(TB)、BSOCin、BSOCoutを用いて、
PBin=PBin(TB)×BSOCin
PBout=PBout(TB)×BSOCout
により算出する。
Returning to FIG. 16 again, after obtaining various control values using the maps shown in FIGS. 17 to 20, the basic input limit value PBin and the basic output limit value PBout of the assembled battery 100 are calculated (S603). Specifically, using PBin (TB), PBout (TB), BSOCin, BSOCout,
PBin = PBin (TB) × BSOCin
PBout = PBout (TB) × BSOCout
Calculated by

そして、算出した基本入力制限値PBin及び基本出力制限値PBoutを用いて、組電池100の入力制限値Pin及び出力制限値Poutを以下のように算出する(S604)。
Pin=PBin×ACC
Pout=PBout×ACC
Then, using the calculated basic input limit value PBin and the basic output limit value PBout, the input limit value Pin and the output limit value Pout of the assembled battery 100 are calculated as follows (S604).
Pin = PBin × ACC
Pout = PBout × ACC

上式から分かるように、k=1の場合にはk=0の場合よりもACCは同一のアクセル開度に対して大きく設定されるため、入力制限値Pin及び出力制限値Poutはともにk=1の場合に大きくなる。このことは、組電池100の入出力制限を緩和することを意味し、組電池100の電圧が変動しやすいことを意味する。結果として、組電池100の電圧がしきい電圧に一致(同期)し易くなる。   As can be seen from the above equation, when k = 1, ACC is set larger for the same accelerator opening than when k = 0, so that both the input limit value Pin and the output limit value Pout are k = In the case of 1, it becomes large. This means that the input / output restriction of the assembled battery 100 is relaxed, and the voltage of the assembled battery 100 is likely to fluctuate. As a result, the voltage of the assembled battery 100 easily matches (synchronizes) with the threshold voltage.

図21に、図13の電池許容入出力処理(S304)の詳細フローチャートを示す。組電池100のSOCを変動させる処理である。なお、SOCの変動には、SOCの可動域を変化させる態様と、SOCの制御中心を変化させる態様がある。SOCの可動範囲は、組電池100の寿命を満たし、かつ信頼性を確保するように決めることが望ましい。まず、車両制御部5は、組電池100の平均温度TBave、SOCを取得する(S701)。次に、予めメモリに格納されたマップを用いて制御値PBin(TB)、PBout(TB)、BSOCin、BSOCoutを取得する(S702)。   FIG. 21 shows a detailed flowchart of the battery allowable input / output process (S304) of FIG. This is a process for changing the SOC of the battery pack 100. Note that the SOC variation includes an aspect in which the range of motion of the SOC is changed and an aspect in which the control center of the SOC is changed. It is desirable to determine the movable range of the SOC so as to satisfy the life of the assembled battery 100 and to ensure reliability. First, the vehicle control unit 5 acquires the average temperature TBave and SOC of the assembled battery 100 (S701). Next, control values PBin (TB), PBout (TB), BSOCin, and BSOCout are acquired using a map stored in advance in the memory (S702).

図22、図23、図24に、SOCとBSOCin、BSOCoutとの関係を示す。図22は、k=0、すなわち正常時のBSOCin、BSOCoutである。BSOCinについては、SOCが一定値SOC1より大きくなると0となり、BSOCoutについてはSOC2以上で0より大きくなり、やがて1となる。図23及び図24は、k=1の場合のBSOCin、BSOCoutであり、図23は最初の300秒間のマップ、図24はその後の300秒間のマップである。S504で異常判定したときにタイマカウンタnを1秒毎にインクリメントしていき、0<n≦300のときに図23、300<n≦600のときに図24を用いる。nはS505でi、j、kとともにリセットする。経過時間に応じてマップを切り替えることでBSOCin、BSOCoutの値が変動する。このように、BSOCin、BSOCoutの値を時間的に変動するように制御し、SOCの移動範囲の分布を上下にスイングするように制御することでSOCの可動域を制御できる。図22ではBSOCin、BSOCoutの値により組電池100の電流がそれぞれ充電及び放電側が制限を受ける。SOCの時間推移はBSOCinグラフ上のSOC1とBSOCoutグラフ上のSOC2の範囲に制限される機会が多くなる。図23ではBSOCin、BSOCoutの値により組電池100の電流がそれぞれ充電及び放電側が制限を受ける制御である。SOCの時間推移はBSOCinグラフ上のSOC3とBSOCoutグラフ上のSOC4の範囲に制限される機会が多くなる。図24ではBSOCin、BSOCoutの値により組電池100の電流がそれぞれ充電及び放電側が制限を受ける制御である。SOCの時間推移はBSOCinグラフ上のSOC5とBSOCoutグラフ上のSOC6の範囲に制限される機会が多くなる。このように、BSOCin、BSOCoutの値を図22、図23、図24と変化させることでSOCの時間推移を、SOC1以下でSOC2以上の領域、次にSOC3以下でSOC4以上の領域、次にSOC5以下でSOC6以上の領域へとSOC域の上下にスイングさせることが可能となる。これにより、通常は組電池100の性能を確保し、異常を検出する場合のみSOC可動範囲を拡大またはSOCの上下にスイングさせることで、たとえSOCの可動範囲を大きくした場合でも、組電池100の過放電や過充電時のガス発生等の劣化を最低限に抑えることができる。   22, FIG. 23, and FIG. 24 show the relationship between SOC, BSOCin, and BSOCout. FIG. 22 shows k = 0, that is, BSOCin and BSOCout in a normal state. With respect to BSOCin, it becomes 0 when the SOC becomes larger than a certain value SOC1, and with respect to BSOCout, it becomes larger than 0 when the SOC is 2 or more, and eventually becomes 1. 23 and 24 show BSOCin and BSOCout in the case of k = 1, FIG. 23 is a map for the first 300 seconds, and FIG. 24 is a map for the subsequent 300 seconds. When an abnormality is determined in S504, the timer counter n is incremented every second. FIG. 23 is used when 0 <n ≦ 300, and FIG. 24 is used when 300 <n ≦ 600. n is reset together with i, j, and k in S505. The values of BSOCin and BSOCout vary by switching the map according to the elapsed time. As described above, the range of movement of the SOC can be controlled by controlling the values of BSOCin and BSOCout so as to fluctuate with time and controlling the distribution of the SOC movement range to swing up and down. In FIG. 22, the current of the assembled battery 100 is limited on the charge and discharge sides by the values of BSOCin and BSOCout. The time transition of the SOC is more often limited to the range of SOC1 on the BSOCin graph and SOC2 on the BSOCout graph. In FIG. 23, the current of the assembled battery 100 is controlled to be limited on the charge and discharge sides by the values of BSOCin and BSOCout. The time transition of the SOC is more often limited to the range of SOC3 on the BSOCin graph and SOC4 on the BSOCout graph. In FIG. 24, the current of the assembled battery 100 is controlled to be limited on the charge and discharge sides by the values of BSOCin and BSOCout. The time transition of the SOC is more often limited to the range of SOC5 on the BSOCin graph and SOC6 on the BSOCout graph. In this way, by changing the values of BSOCin and BSOCout to FIG. 22, FIG. 23 and FIG. 24, the time transition of the SOC is SOC1 or lower, SOC2 or higher, SOC3 or lower, SOC4 or higher, and SOC5. In the following, it is possible to swing up and down the SOC region to a region of SOC6 or higher. As a result, normally, the performance of the assembled battery 100 is ensured, and only when an abnormality is detected, the SOC movable range is expanded or swung up and down the SOC. Deterioration such as gas generation during overdischarge or overcharge can be minimized.

また、ハイブリッド車両では組電池100のSOCが低下した場合には放電許容値を小さくすることにより結果としてSOCを高い方に誘導する。また、SOCが高い状況下では充電許容値を小さくすることによりSOCを低い方に誘導する。また、電池ECUはSOC値を出力し、車両制御ECUはこの値がSOCの中間域、例えばSOC=60%付近をSOCの制御中心点の目標として充放電収支をあわせこむような制御を行うことで、組電池100の充放電特性を過不足なく発揮するとともに、ハイブリッド車両としての動力性能や燃費性能を発揮できる。制御中心点は、図22のBSOCin、BSOCoutの値では概ね(SOC1+SOC2)/2の点になり、図23のBSOCin、BSOCoutの値では概ね(SOC3+SOC4)/2の点になり、図24のBSOCin、BSOCoutの値では概ね(SOC5+SOC6)/2の点になる。このように、BSOCin、BSOCoutの制御中心点を変化させることが可能となり、制御中心点をSOC域の上下にスイングさせることが可能となる。これにより、通常は組電池100の性能を確保し、異常を検出する場合のみSOC可動範囲を拡大またはSOCの上下にスイングさせることで燃費などへの影響を最小限に抑えることができる。図23や図24のBSOCin、BSOCoutの移動範囲、すなわちSOC3−SOC4もしくはSOC5−SOC6をSOC1−SOC2に比べて狭い範囲とすることで、よりSOCの変化速度、すなわちBSOCin、BSOCoutによって変化させる制御中心点へのSOCの収束速度を速めることもできる。   Further, in the hybrid vehicle, when the SOC of the battery pack 100 is lowered, the discharge allowable value is reduced, and as a result, the SOC is induced higher. Further, in a situation where the SOC is high, the SOC is guided to the lower side by reducing the charge allowable value. In addition, the battery ECU outputs an SOC value, and the vehicle control ECU performs control such that the charge / discharge balance is adjusted with this value as the target of the control center point of the SOC, for example, near SOC = 60%. Thus, the charging / discharging characteristics of the assembled battery 100 can be exhibited without excess and deficiency, and the power performance and fuel efficiency performance as a hybrid vehicle can be exhibited. The control center point is approximately (SOC1 + SOC2) / 2 for the values of BSOCin and BSOCout in FIG. 22, and is approximately (SOC3 + SOC4) / 2 for the values of BSOCin and BSOCout in FIG. The value of BSOCout is approximately (SOC5 + SOC6) / 2. Thus, the control center point of BSOCin and BSOCout can be changed, and the control center point can be swung up and down in the SOC region. As a result, normally, the performance of the assembled battery 100 is ensured, and only when an abnormality is detected, the influence on the fuel consumption and the like can be minimized by expanding the SOC movable range or swinging up and down the SOC. 23 and 24, the movement range of BSOCin and BSOCout, that is, SOC3-SOC4 or SOC5-SOC6 is set to a narrower range than SOC1-SOC2, so that the change rate of SOC, that is, the control center that is changed by BSOCin and BSOCout. It is also possible to increase the convergence speed of the SOC to the point.

再び図21に戻り、取得した制御値を用いて組電池100の入力制限値Pin及び出力制限値Poutを以下のように算出する(S703)。
Pin=PBin(TB)×BSOCin
Pout=PBout(TB)×BSOCout
Returning to FIG. 21 again, the input limit value Pin and the output limit value Pout of the assembled battery 100 are calculated as follows using the acquired control values (S703).
Pin = PBin (TB) × BSOCin
Pout = PBout (TB) × BSOCout

上式から分かるように、BSOCin、BSOCoutが時間とともに変動するため、Pin、Poutも時間とともに変動し、これにより組電池100の電圧がしきい電圧に一致(同期)し易くなる。   As can be seen from the above equation, since BSOCin and BSOCout vary with time, Pin and Pout also vary with time, which makes it easy for the voltage of the assembled battery 100 to match (synchronize) with the threshold voltage.

以上、電力許容入出力値を変動させる2つの場合について説明したが、他の方法により組電池100の電圧を強制的に変動させてもよい。エンジンとモータの動力で走行中に、動力比率を動的に変化させて組電池100の電圧を変動させる任意の技術を用いることができる。   As described above, the two cases of changing the power allowable input / output value have been described, but the voltage of the assembled battery 100 may be changed forcibly by other methods. An arbitrary technique for dynamically changing the power ratio and changing the voltage of the assembled battery 100 during traveling with the power of the engine and the motor can be used.

実施形態の異常検出装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an abnormality detection apparatus according to an embodiment. 第1前提技術の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the 1st base technology. 電流サンプリングタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows electric current sampling timing. 短絡時の電流−電圧特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the current-voltage characteristic at the time of a short circuit. 微小短絡時の電流−電圧特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the current-voltage characteristic at the time of a micro short circuit. IR上昇時のグラフ図である。It is a graph figure at the time of IR rise. 短絡時の電流−電圧特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the current-voltage characteristic at the time of a short circuit. 微小短絡時の電流−電圧特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the current-voltage characteristic at the time of a micro short circuit. 第2前提技術の処理フローチャートである。It is a processing flowchart of the 2nd base technology. サンプリングされた電流群を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sampled current group. Vocvを示すグラフ図である。It is a graph which shows Vocv. VocvとSOCとの対応関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correspondence of Vocv and SOC. 実施形態の処理フローチャートである。It is a processing flowchart of an embodiment. 通常処理時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of normal processing. 異常判定時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of abnormality determination. 電池許容入出力演算処理フローチャートである。It is a battery allowable input / output calculation process flowchart. 実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of embodiment. 実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of embodiment. 実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of embodiment. 実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of embodiment. 他の電池許容入出力演算処理フローチャートである。It is another battery allowable input / output calculation process flowchart. 他の実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of other embodiment. 他の実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of other embodiment. 他の実施形態のマップ説明図である。It is map explanatory drawing of other embodiment. 従来装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the conventional apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

100 組電池、120−1〜120−n 電圧センサ、140−1〜140−n 比較器、160 判定部。   100 assembled battery, 120-1 to 120-n voltage sensor, 140-1 to 140-n comparator, 160 determination unit.

Claims (10)

蓄電装置の状態を検出する装置であって、
前記蓄電装置の電圧が所定電圧に等しくなるタイミングにおける電流値を計測する計測手段と、
計測した電流値に基づいて前記蓄電装置の状態を検出する検出手段と、
前記蓄電装置の電圧が前記所定電圧に達しない時間が継続して所定時間に達した場合に、前記蓄電装置の制御を変更する制御手段
を有することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
A device for detecting a state of a power storage device,
Measuring means for measuring a current value at a timing when the voltage of the power storage device becomes equal to a predetermined voltage;
Detecting means for detecting the state of the power storage device based on the measured current value;
An apparatus for detecting a state of a power storage device, comprising: a control unit configured to change control of the power storage device when a time during which the voltage of the power storage device does not reach the predetermined voltage continuously reaches a predetermined time.
請求項1記載の装置において、
前記蓄電装置は、直列に接続された複数のブロックからなり、該ブロックは1つあるいは複数の蓄電器からなり、
前記検出手段は、各ブロック毎に、ブロックの電圧が所定電圧に等しくなるタイミングにおける電流値の偏差に基づいて前記蓄電装置の異常を検出することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 1.
The power storage device includes a plurality of blocks connected in series, and the block includes one or a plurality of power storage units,
The state detection device for a power storage device, wherein the detection means detects an abnormality of the power storage device based on a deviation of a current value at a timing at which the block voltage becomes equal to a predetermined voltage for each block.
請求項1記載の装置において、
前記検出手段は、前記蓄電装置の電圧が第1所定電圧に等しくなるタイミングにおける第1電流値及び第2所定電圧に等しくなるタイミングにおける第2電流値に基づいて前記蓄電装置の充電状態を検出することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 1.
The detection means detects a state of charge of the power storage device based on a first current value at a timing when the voltage of the power storage device becomes equal to the first predetermined voltage and a second current value at a timing when the voltage becomes equal to the second predetermined voltage. An apparatus for detecting a state of a power storage device.
請求項1〜3のいずれかに記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置の入出力電力許容値を変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
In the apparatus in any one of Claims 1-3,
The state detection device for a power storage device, wherein the control means changes an input / output power allowable value of the power storage device.
請求項4記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置の入出力電力許容値を緩和するように変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 4.
The power storage device state detection device is characterized in that the control means changes so as to relax an input / output power allowable value of the power storage device.
請求項1〜3のいずれかに記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置のSOCを変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
In the apparatus in any one of Claims 1-3,
The state detection device for a power storage device, wherein the control means changes the SOC of the power storage device.
請求項6記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置のSOCを増減することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 6.
The state detection device for a power storage device, wherein the control means increases or decreases the SOC of the power storage device.
請求項6記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置のSOCの制御範囲を変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 6.
The state detection device for a power storage device, wherein the control means changes a control range of the SOC of the power storage device.
請求項6記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置のSOCの制御中心点を変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 6.
The power storage device state detection device, wherein the control means changes a control center point of the SOC of the power storage device.
請求項8記載の装置において、
前記制御手段は、前記蓄電装置のSOCの制御範囲を順次狭くなるように変更することを特徴とする蓄電装置の状態検出装置。
The apparatus of claim 8.
The state detection device for a power storage device, wherein the control means changes the SOC control range of the power storage device so as to be narrowed sequentially.
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