JP4513426B2 - 温度センサの異常検出方法、および電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー温度センサの異常を精度よく検出できる温度センサの異常検出方法および電源装置に関する。

電気自動車、ハイブリッド自動車等の、電動機により車両の駆動力を得る自動車は、バッテリーすなわち二次電池を搭載している。電気自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いてモータを回転させ車両を駆動する。ハイブリッド自動車は、この二次電池に蓄えられた電力を用いてモータを回転させ車両を駆動するものと、エンジンとモータを併用して車両を駆動するものとがある。

ハイブリッド自動車に搭載される二次電池は、複数の電槽が集合配置される組電池を含むバッテリーである。この組電池に対しては、電圧、電流によって二次電池の充電量（ＳＯＣ：State Of Charge、残存容量ともいう）を検出して充電制御が行なわれていた。このような組電池の状態を、組電池に流れる電流、複数の電槽の電圧、および温度に基づいて判定する技術が特開２００３−１５１６４３号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００３−１５１６４３号公報 特開２０００−６５９０６号公報 特開平１１−１２２８４０号公報

上述したように、ハイブリッド自動車には、モータによる駆動力とエンジンによる駆動力とを併用して車輪を駆動する方式を採用するものがある。この方式では、電圧や電流およびバッテリーの温度に応じて、バッテリーが授受可能な放電量、充電量が決定される。このバッテリーが授受可能な放電量、充電量に基づいてモータとエンジンの動力負担の割合が制御される。

しかしながら、バッテリー温度の測定が正確に行なわれないと、理想とされる動力負担割合よりもエンジンの負担割合が大きい状態で制御が行なわれるケースがある。このような状態では理想的な排気に比べると窒素酸化物等の好ましくない成分の濃度が高くなる。

このような成分は、通常走行時には排気経路に設けている触媒の作用により浄化される。しかし触媒が排気ガスの浄化作用を発揮するには十分に触媒が暖められている必要があり、触媒が予熱されていない機関始動直後には濃度が上昇しがちである。

したがって、理想とされる動力負担割合でハイブリッド自動車の制御を行なうためには、温度センサに異常が生じたときはこれを精度よく検出して修理することが望ましい。

従来、複数の温度センサでバッテリーを監視する場合には、ある温度センサが他の温度センサと著しく測定温度に差がある場合には、温度センサに異常が発生していると推定していた。

しかしながら、組電池に含まれる複数の電槽ごとに温度センサを設ける場合、複数の電槽における温度のばらつきは、車種ごとの電槽の配置や冷却ファンの性能等によってさまざまであり、実際に温度センサに温度差が生じている場合もある。このため、温度センサの異常を精度良く検出することが困難であった。

この発明の目的は、バッテリーに用いる複数の温度センサの異常を精度よく検出できる温度センサの異常検出方法およびそれを用いる電源装置を提供することである。

この発明は、要約すると、複数の電槽を含む組電池に設けられた複数の温度センサの異常検出方法であって、組電池に充電または放電が行なわれていることを判断する第１のステップと、判定時刻における複数の温度センサの出力値の偏差を判断する第２のステップと、所定の判断期間において、複数の温度センサの各々の出力変動幅を判断する第３のステップとを備える。

好ましくは、第１のステップは、定期的に組電池に流れる電流を測定し、測定値の二乗の和を求めるステップと、測定値の二乗の和を測定回数で割り電流二乗平均値を求めるステップと、電流二乗平均値を用いて組電池に対して充放電が行なわれているか判断するステップとを含む。

好ましくは、組電池に充電または放電が行なわれており、偏差が第１の値よりも大きくかつ出力変動幅が第２の値よりも小さい場合が複数回検出されると、異常を通知するステップをさらに備える。

この発明の他の局面に従うと、電源装置であって、複数の電槽を含む組電池と、複数の電槽の温度をそれぞれ検知する複数の温度センサと、組電池に流れる電流を検知する電流センサと、複数の温度センサの異常を検出する検出部とを備える。検出部は、組電池に充電または放電が行なわれているか否かを判断する第１の判断結果、判定時刻における複数の温度センサの出力値の偏差を判断する第２の判断結果、および所定の判断期間において複数の温度センサの各々の出力変動幅を判断する第３の判断結果に基づいて複数の温度センサの異常を検出する。

好ましくは、検出部は、定期的に組電池に流れる電流を測定し、測定値の二乗の和を求め、測定値の二乗の和を測定回数で割り電流二乗平均値を求め、電流二乗平均値を用いて組電池に対して充放電が行なわれているか判断する。

好ましくは、検出部は、組電池に充電または放電が行なわれており、偏差が第１の値よりも大きくかつ出力変動幅が第２の値よりも小さい場合が複数回検出されると、異常を通知する。

本発明によれば、バッテリーの監視に複数の温度センサを用いる場合において、温度センサの出力値の固着異常を精度よく検出することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。なお、同一または相当部分には同一の符号を付し説明は繰返さない。

図１は、本発明の電源装置１の構成を示したブロック図である。

図１を参照して、電源装置１は、バッテリー２と、バッテリー２から電圧を示す信号ＶＯＵＴ、電流を示す信号ＩＯＵＴおよび温度を示す信号ＴＥＭＰを受けてバッテリー２の状態を監視する状態監視部６と、状態監視部６から通信によりセンサ情報を取得する異常検出装置８とを含む。

バッテリー２には、充電装置および負荷４が接続される。たとえば、電源装置１がハイブリッド自動車用の電源である場合には、動力用のモータを駆動するインバータ等が負荷に相当し、バッテリーに対して充電を行なうためにエンジンの回転によって発電する発電機等が充電装置に相当する。

バッテリー２は、直列に接続されるｍ個の電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１からなる組電池と、電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１に流れる電流を検出する電流センサ１６と、電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１にそれぞれ対応して設けられ各電槽の温度を監視するための温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１とを含む。

状態監視部６は、信号ＶＯＵＴ、信号ＩＯＵＴ、信号ＴＥＭＰを選択するスイッチ２２と、スイッチ２２によって選択された信号をアナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器２４の出力するデジタル値を取込むＣＰＵ２６とを含む。スイッチ２２の切換は、ＣＰＵ２６の指示によって行なわれる。

状態監視部６は、さらに、ＣＰＵ２６上で実行されるプログラムの格納や作業用の一時的な領域となるメモリであるＲＯＭ／ＲＡＭ２８と、ＣＰＵ２６から電圧、電流および温度などのセンサ情報を受けてこれを異常検出装置８に対して送信するための送信回路３０とを含む。

信号ＶＯＵＴは、電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１の各電槽の端子間電圧を含んでおり、これらの電圧がスイッチ２２によって順次選択されて、Ａ／Ｄ変換器２４によって時分割でデジタル信号に変換されることにより、各電槽ごとの電圧値がＣＰＵ２６に取得される。

信号ＴＥＭＰは各電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１の温度をそれぞれ測定する温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の出力を含んでおり、これらがスイッチ２２により順次選択されてＡ／Ｄ変換器２４によって時分割でデジタル信号に変換されることにより、ＣＰＵ２６は各電槽ごとの温度を取得することができる。

異常検出装置８は、送信回路３０から電圧、電流および温度のセンサ情報を受ける受信回路３２と、受信回路３２を介してこのセンサ情報を取得するＣＰＵ３４と、ＣＰＵ３４上で実行されるプログラムの格納や作業用の一時的な領域となるメモリであるＲＯＭ／ＲＡＭ３６を含む。

たとえばハイブリッド自動車の場合では、バッテリー２および状態監視部６は、車両後部に配置され、異常検出装置８は車両前部に配置され、その間が通信によって結ばれている。なお、異常検出装置８は、図示しないエンジン等の制御も行なうＥＣＵであってもよい。

以上をまとめると、電源装置１は、複数の電槽１４．０〜１４．ｍ−１を含む組電池と、複数の電槽１４．０〜１４．ｍ−１の温度をそれぞれ検知する複数の温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１と、組電池に流れる電流を検知する電流センサ１６と、複数の温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の異常を検出する検出部である状態監視部６および異常検出装置８とを含む。

この検出部は、組電池に充電または放電が行なわれているか否かを判断する第１の判断結果、判定時刻における複数の温度センサの出力値の偏差（最大値と最小値の差）を判断する第２の判断結果、および所定の判断期間において複数の温度センサの各々の出力変動幅を判断する第３の判断結果に基づいて複数の温度センサの異常を検出する。

検出部は、定期的に組電池に流れる電流を測定し、測定値の二乗の和を求め、測定値の二乗の和を測定回数で割り電流二乗平均値を求め、電流二乗平均値を用いて組電池に対して充放電が行なわれているか判断する。

検出部は、組電池に充電または放電が行なわれており、偏差が所定の第１の値よりも大きくかつ出力変動幅が所定の第２の値よりも小さい場合が複数回検出されると、異常を通知する。

図２は、本発明の電源装置において異常検出を行なう時刻を説明するための図である。

図２を参照して、時刻ｔ１においてイグニッションスイッチがオン状態とされ、時刻ｔ８においてイグニッションスイッチがオフ状態とされる。この時刻ｔ１〜ｔ８の間を１トリップと称することとする。

この１トリップの間に図１の状態監視部６は定期的に温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の状態監視を行なう。すなわち時刻ｔ２〜ｔ３の期間Ａ１、時刻ｔ４〜ｔ５の期間Ａ２、…、時刻ｔ６〜ｔ７の期間Ａｊにおいて所定の時間間隔でセンサの異常検出が行なわれる。

期間Ａ１においては、後に説明するステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５が繰返し所定の間隔で実行され、最後にステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５に加えてステップＳ７〜Ｓ１０が実行される。期間Ａ２〜Ａｊについても期間Ａ１と同様なステップが実行される。

次の１トリップにおいては、時刻ｔ１１においてイグニッションスイッチがオン状態とされ、時刻ｔ１８においてイグニッションスイッチがオフ状態とされる。この１トリップの間に図１の状態監視部６は定期的に温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の状態監視を行なう。すなわち時刻ｔ１２〜ｔ１３の期間Ｂ１、時刻ｔ１４〜ｔ１５の期間Ｂ２、…、時刻ｔ１６〜ｔ１７の期間Ｂｋにおいて所定の時間間隔でセンサの異常検出が行なわれる。期間Ｂ１〜Ｂｋについても期間Ａ１と同様なステップが実行される。

図３は、センサが正常な場合の測定温度の第１例を示した図である。

組電池の複数の電槽にそれぞれ対応して複数の温度センサが設けられているが、図３においては、これらのセンサのうちの測定温度が最大であるものがセンサＡとして示され、測定温度が最小であるものがセンサＢとして示されている。

電槽が設けられる位置やファンによる冷却具合などにより、各電槽にはある程度の温度のばらつきが生ずる。ただし組電池として電槽は直列に接続されており、充放電はこれら複数の電槽に対して一括して行なわれるので、センサＡとセンサＢはある程度の温度差があるとしても時間の経過により同様な挙動を示す。したがって、センサの測定値のうちの最大値と最小値の差がたとえば１０℃程度であれば正常であるが、この差があまり大きくなるといずれかのセンサが異常で正常な温度測定が行なわれていないのではないかと疑われる。

図４は、センサが正常な場合の検出値の推移の第２の例を示した図である。

図４においては、始動時の時刻ｔ０において最大値を示したセンサＡと最小値を示したセンサＢの温度差が３０℃程度存在している。たとえば車両を炎天下で放置しておいてファンによる冷却が行なわれていない場合や、車両を走行させてバッテリーが温まった状態となった後にエンジンを停止させて低温下に放置していた場合などに、このように温度差が大きくなる場合が考えられる。

しかしエンジンを始動し車両を走行させると、組電池の電槽はファンなどにより冷却が行なわれるため、電槽間の温度ばらつきは徐々に小さくなっていき、時刻ｔ１においては、図３の場合と同様、たとえば１０℃程度に収まる場合が多い。

図５は、センサに異常が起こっている場合の測定値の時間変化の例を示した図である。

図５を参照して、センサＢは出力値がほぼ同じ値を出力し続けるような故障モードとなっている。センサは、温度により抵抗値が変化する抵抗体を内蔵しており、この抵抗体の抵抗成分の変化によって温度を検出する。しかし、たとえば別の抵抗成分によって抵抗体の両端が接続されてしまうと、抵抗体の抵抗値が変化しても外部からそれを検出することができなくなってしまう。このような場合は出力値が固着してしまう故障、つまり固着異常となる。

時刻ｔ０においてイグニッションスイッチがオンになり、バッテリー２に対して充電や放電が開始され時刻ｔ１まで運転を続けたとする。センサＡは正常に働いており充放電に伴い対応する電槽の温度上昇を良好に検出している。これに対しセンサＢは出力固定の不良となっており、時刻ｔ１においても時刻ｔ０とほぼ同様の値となっている。このような場合にセンサＡとセンサＢの出力値の差が２０℃程度にまで達すると、これは温度センサに異常が起きていると判断できる。

図３や図４で示した場合は正常であると判断し、図５のような場合は異常であると判断できるような温度センサの異常検出方法が望まれている。単にセンサＡとセンサＢの偏差（最大値を示すセンサと最小値を示すセンサの測定値の差）の大きさで判断するのでは、たとえば４０℃くらいに判断のしきい値を設定しておかないと図４に示した場合を異常と誤検出してしまう。しかしこれでは図５の場合はまだ検出できない。

図６は、本発明の温度センサの異常検出方法の動作を説明するためのフローチャートである。

図１のＣＰＵ３４は定期的に図６に示した異常検出用の制御ルーチンを実行する。

まずステップＳ１において、電流二乗和バッファに電流二乗値が加算される。これはたとえば１００ｍｓｅｃごとにＣＰＵ３４が状態監視部６を介して電流センサ１６で測定された電流値を取得し、これを二乗して二乗した値を電流二乗和バッファに加算していくものである。電流二乗和バッファは、ＲＯＭ／ＲＡＭ３６に所定の変数として格納されている。

電流二乗和とするのは、電流値を流れる方向によらずバッテリー２の負荷として捉えるためである。つまり、バッテリー２には充電の場合と放電の場合において流れる電流の向きが異なるが、充電の場合も放電の場合も電池電槽１４．０〜１４．ｍ−１は発熱するため温度センサの測定値が変動することが予想されるからである。また、この電流二乗値の加算とともに、後に求める電流二乗平均を算出するための加算回数をインクリメントする。

続いてステップＳ２において、温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１のセンサごとの最大値最小値の算出処理を行なう。このステップＳ２の処理については後に詳しく説明する。

続いてステップＳ３において、ダイアグ検出許可条件が成立するか否かが判断される。ダイアグ検出許可条件は、次の条件がすべて成立する場合をいう。

第１に異常検出装置８に供給される電源電圧が正常であること、第２に状態監視部６に供給される電源電圧が正常であること、第３に状態監視部６のＣＰＵ２６が正常にＲＯＭ／ＲＡＭ２８に対して読出書込が可能でかつ送信回路３０を用いた通信が可能であること、第４に電流センサ１６が正常であり、断線やショートや特性のずれなどがないこと、第５に温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の断線やショートによる異常がないことである。

ステップＳ３においてダイアグ検出許可条件が成立していない場合にはステップＳ４に進み、変数を初期化してこの制御ルーチンから抜ける。

一方ステップＳ３においてダイアグ検出許可条件が成立した場合には、ステップＳ５に進み、ＣＰＵ３４が内蔵するタイマ回路で実現される時間経過監視用のカウンタをインクリメントする。続いてステップＳ６においてＣＰＵ３４は時間経過監視用カウンタを参照して、温度センサの出力固定を監視する時間であるか否かを判断する。

まだ出力固定を監視する時間でない場合には、この制御ルーチンを抜ける。以上のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５が図２で示すように出力固定を監視する時間になるまで所定の間隔で繰返される。

一方ステップＳ６において出力固定監視時間であると判断した場合には、ステップＳ７に進み電流二乗平均を算出する。この場合が、図２の期間Ａ１の最後の部分に該当する。

電流二乗平均は、ステップＳ１において積算されてきた電流二乗和を加算した回数で割ることによって求められる。そして、ステップＳ７において電流二乗平均が算出されると、続いてステップＳ８においてＲＯＭ／ＲＡＭ３６に記憶されていた電流二乗和および平均個数が初期化される。

このように電流二乗平均を算出した直後に電流二乗和および平均個数を初期化すれば、後から再度電流二乗平均を求める際に誤って算出すること、つまりプログラムバグを発生しにくくすることができる。

続いてステップＳ８が終了するとステップＳ９に進み、温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の出力固定が起こっているか否かの判定を行なう。ステップＳ９の処理については後に詳しく説明する。

続いてステップＳ９が終了するとステップＳ１０に進み、時間経過監視用のカウンタを初期化する。

図６では、ステップＳ１とステップＳ２を同じ回数だけ行なう場合を例示したが、電流の変化に比べて温度の変化はあまり急には変化しない。したがって、たとえばステップＳ１は１００ｍｓｅｃごとに実行し、その一方でステップＳ２はＣＰＵ３４の処理の負担を軽減するために１ｓｅｃごとに行なうようにしてもよい。この場合は、図２はステップＳ１が１０回実行されるとステップＳ２が１回実行されるように変わる。

そのような場合でもステップＳ６の出力固定監視時間は１ｓｅｃよりも大きな時間とする。図２でいえば時刻ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ１３、ｔ１５、ｔ１７の直前が出力固定監視時間になった場合を示しステップＳ７−Ｓ１０が実行される。そして、時刻ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ１３、ｔ１５、ｔ１７が、温度センサの固定判定が終了してステップＳ１０において時間経過監視用のカウンタが初期化されるタイミングに相当する。

図７は、図６におけるステップＳ２の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

図７を参照して、ステップＳ２１において初期化要求フラグがオンであるか否かが判断される。

ステップＳ２１において初期化要求フラグがオンである場合にはステップＳ２２に進み、以後各温度センサの最大値（ＭＡＸ値）および最小値（ＭＩＮ値）が初期化される。

具体的にはステップＳ２２において変数ｎが０に設定され、続いてステップＳ２３においてＲＯＭ／ＲＡＭ３６に変数として保存されているセンサｎの測定値の最大値を初期化する。そして同様に、ステップＳ２４においてやはり変数としてＲＯＭ／ＲＡＭ３６に記憶されているセンサｎの最小値を初期化する。そしてステップＳ２５において変数ｎがインクリメントされる。続いてステップＳ２６において変数ｎがセンサ数以上であるか否かが判断される。

ステップＳ２６において条件が成立しない場合には、残りのセンサの最大値、最小値の初期化をするため再びステップＳ２３に進む。

一方、ステップＳ２６の条件が成立した場合にはすべての温度センサに対応する最大値、最小値の初期化が終了しているのでステップＳ２７において初期化要求フラグをオフに設定し、ステップＳ２の処理は終了する。

ステップＳ２１において初期化要求フラグがオンでない場合にはステップＳ２８に進み、以降センサｎに対する最大値と最小値の更新処理が行なわれる。

まずステップＳ２８では変数ｎを０に設定する。そしてステップＳ２９において、センサｎについて測定温度＞ＭＡＸ値であるか否かが判断される。ステップＳ２９において条件が成立した場合には、ステップＳ３０に進みセンサｎのＭＡＸ値を最後の測定温度に更新する。

ステップＳ３０が終了するとステップＳ３１に進む。一方、ステップＳ２９において条件が成立しない場合には、ステップＳ３０を経由せずに直接ステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１では、センサｎについて測定温度＜ＭＩＮ値の条件が成立するか否かが判断される。ステップＳ３１において条件が成立した場合にはステップＳ３２に進み、センサｎのＭＩＮ値を最後の測定温度に更新する。そして、ステップＳ３３に進む。

一方、ステップＳ３１において条件が成立しない場合には、ステップＳ３２を経由せずに直接ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では変数ｎがインクリメントされる。そしてステップＳ３４に進み変数ｎがセンサ数以上であるかどうかが判断される。ステップＳ３４において条件が成立していない場合には、残りのセンサについてのＭＡＸ値およびＭＩＮ値を更新するために再びステップＳ２９に進む。

一方ステップＳ３４において条件が成立した場合にはステップＳ２の処理は終了する。

図８は、図６におけるステップＳ４の処理の詳細を示したフローチャートである。

図８を参照して、まずステップＳ４１において変数ｎが０に設定される。続いてステップＳ４２に進み温度センサｎの異常回数を示す変数ＢＴＮＧ（ｎ）をクリアする。続いてステップＳ４３に進み、温度センサｎの正常と判定された回数を示す変数ＢＴＯＫ（ｎ）をクリアする。そしてステップＳ４４に進み変数ｎがインクリメントされる。

このような変数ＢＴＮＧ（ｎ），ＢＴＯＫ（ｎ）は、図１のＲＯＭ／ＲＡＭ３６に保存されている。これらの変数は、異常検出の精度を高めるために、温度センサの状態が一時的なものであるのかどうか判定するために用いられる。

続いてステップＳ４５において、変数ｎがセンサ数以上であるか否かが判断される。変数ｎがセンサ数以上でない場合には、残りの温度センサの異常判定回数および正常判定回数をクリアするために再びステップＳ４２に進む。

一方ステップＳ４５において変数ｎがセンサ数以上であると判断された場合には、ステップＳ４６に進み初期化要求フラグをオンに設定する。初期化要求フラグは、図７のステップＳ２１で参照されこれがオンであると、それまでＲＯＭ／ＲＡＭ３６に保存されていた各温度センサのＭＡＸ値やＭＩＮ値が初期化される。

続いてステップＳ４７では時間経過監視用のカウンタがクリアされる。そしてステップＳ４８において電流二乗和と平均化個数とが初期化されステップＳ４の処理は終了する。

図９は、図６における温度センサの固定判定を行なうステップＳ９の詳細を示したフローチャートである。

図９を参照して、処理が開始されるとまずステップＳ５１において変数ｎが０に設定される。そしてステップＳ５２においてバッテリー２の全体の測定値の最大値と最小値の偏差を算出する。つまり、温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１の測定値のうち、この時点において最大値を示す測定値からこの時点において最小値を示す測定値を引いたものを偏差として算出する。

ステップＳ５２が終了すると続いてステップＳ５３において、図６のステップＳ７で求めておいた電流二乗平均が所定値以上であるか否かが判断される。電流二乗平均が所定値以上であるということは、バッテリー２に対して充電または放電が行なわれ、バッテリー２に負荷が与えられているためバッテリー２が発熱していることが推定される。バッテリー２が発熱すれば、温度センサ１２．０〜１２．ｍ−１が正常であればこれらの測定値は変動するはずである。

ステップＳ５３において電流二乗平均が所定値以上であると判断された場合には続いてステップＳ５４に進み、ステップＳ５２で求めておいた組電池全体の温度偏差が所定値以上であるか否かが判断される。

この温度偏差が所定値以上であるという場合には、たとえば図５の時刻ｔ１に示すような場合である。ここでは、正常なセンサＡは測定温度が上昇しているが、異常が生じているセンサＢは温度が変動しない。このような場合に偏差が拡大し、ステップＳ５４の条件が成立する。

ステップＳ５４の条件が成立する場合にはステップＳ５５に進み、センサｎの出力変動が所定範囲内であるか否かが判断される。バッテリーに充放電が起こっていても、図５のセンサＢのように測定温度にあまり変化がないセンサの場合にはステップＳ５５の条件が成立することになる。

ステップＳ５５の条件が成立するとステップＳ５６に進み、センサｎについて異常を検出した回数を示す変数ＢＴＮＧ（ｎ）をカウントアップする。これはある短い時間の間でこのような判断を行なうと誤判定を伴う場合があるため、ある程度長い時間にわたり監視する必要があるためである。

なお、ステップＳ５３〜ステップＳ５５の判断の順序は入れ替えても問題なく、図９に示す順でなくてもよい。

続いてステップＳ５６が終了するとステップＳ５７に進む。ステップＳ５７では、異常確定フラグがオフでかつ変数ＢＴＮＧ（ｎ）が所定値以上であるかどうかが判断される。

ステップＳ５７の条件が成立した場合には、１トリップにおいて異常が生じていることが判断されたことになる。ステップＳ５７の条件が成立した場合にはステップＳ５８に進み、異常が２トリップ連続して検出されているか否かが判断される。ステップＳ５８の条件が成立すればステップＳ５９に進み異常確定フラグがオンに設定される。１トリップにおける異常検出は仮異常とし、２トリップめにおいても異常が検出された場合に異常が確定される。このようにすることで、異常検出の信頼性が高められる。

そして警告灯の点灯などにより、温度センサに固定の異常が生じていることを運転者や点検者に通知する。ステップＳ５９が終了するとステップＳ６０に進む。

一方、ステップＳ５３、ステップＳ５４、ステップＳ５５のいずれかの条件が成立しない場合や、ステップＳ５７、ステップＳ５８の条件が成立しない場合には直接ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０ではセンサｎについて異常を検出した回数を示す変数ＢＴＮＧ（ｎ）をクリアする。そして、センサｎについて正常であるか否かを判定する処理に進むことになる。

まずステップＳ６１においてセンサｎの出力変動が所定値以上であるか否かが判断される。センサｎの出力変動が所定値以上あるということは、充放電に伴い温度センサの出力値が変化しているのでセンサｎには固着異常が起こっていない。したがってステップＳ６２に進み、センサｎについて正常と検出された回数である変数ＢＴＯＫ（ｎ）をカウントアップする。そしてステップＳ６２が終了するとステップＳ６３に進み、変数ＢＴＯＫ（ｎ）が所定値以上であるか否かが判断される。

ステップＳ６３の条件が成立するとステップＳ６４に進みセンサｎについて正常確定フラグをオンに設定する。ステップＳ６４が終了するとステップＳ６５に進む。

一方、ステップＳ６１においてセンサｎの出力変動が所定値未満である場合には直接ステップＳ６５に進む。ステップＳ６５ではセンサｎについて正常と検出された回数を示す変数ＢＴＯＫ（ｎ）がクリアされ、続いてステップＳ６６に進む。

またステップＳ６３において、変数ＢＴＯＫ（ｎ）が所定値以上でないと判断された場合には直接ステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６では、変数ｎをインクリメントする。そして、ステップＳ６７において変数ｎがセンサ数以上であるか否かが判断される。

ステップＳ６７において変数ｎがセンサ数以上ではないと判断された場合には、残りの温度センサについて固着判定を行なうために再びステップＳ５２に戻る。

一方、ステップＳ６７において変数ｎがセンサ数以上であると判断された場合には、ステップＳ６８に進み初期化要求フラグがオンに設定されステップＳ９は終了する。

以上説明したように、本発明によれば、バッテリーの監視に複数の温度センサを用いる場合において、固着異常を精度よく検出することができる。

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

本発明の電源装置１の構成を示したブロック図である。 本発明の電源装置において異常検出を行なう時刻を説明するための図である。 センサが正常な場合の測定温度の第１例を示した図である。 センサが正常な場合の検出値の推移の第２の例を示した図である。 センサに異常が起こっている場合の測定値の時間変化の例を示した図である。 本発明の温度センサの異常検出方法の動作を説明するためのフローチャートである。 図６におけるステップＳ２の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図６におけるステップＳ４の処理の詳細を示したフローチャートである。 図６における温度センサの固着判定を行なうステップＳ９の詳細を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 電源装置、４ 充電装置および負荷、６ 状態監視部、８ 異常検出装置、１２．０〜１２．ｍ−１ 温度センサ、１４．０〜１４．ｍ−１ 電池電槽、１６ 電流センサ、２２ スイッチ、２４ Ａ／Ｄ変換器、２８，３６ ＲＯＭ／ＲＡＭ、３０ 送信回路、３２ 受信回路。

Claims (6)

1. 複数の電槽を含む組電池に設けられた複数の温度センサの異常検出方法であって、
   前記組電池に充電または放電が行なわれていることを判断する第１のステップと、
   判定時刻における前記複数の温度センサの出力値の偏差を判断する第２のステップと、
   所定の判断期間において、前記複数の温度センサの各々の出力変動幅を判断する第３のステップとを備える、異常検出方法。
2. 前記第１のステップは、
   定期的に前記組電池に流れる電流を測定し、測定値の二乗の和を求めるステップと、
   前記測定値の二乗の和を測定回数で割り電流二乗平均値を求めるステップと、
   前記電流二乗平均値を用いて前記組電池に対して充放電が行なわれているか判断するステップとを含む、請求項１に記載の異常検出方法。
3. 前記組電池に充電または放電が行なわれており、前記偏差が第１の値よりも大きくかつ前記出力変動幅が第２の値よりも小さい場合が複数回検出されると、異常を通知するステップをさらに備える、請求項１に記載の異常検出方法。
4. 複数の電槽を含む組電池と、
   前記複数の電槽の温度をそれぞれ検知する複数の温度センサと、
   前記組電池に流れる電流を検知する電流センサと、
   前記複数の温度センサの異常を検出する検出部とを備え、
   前記検出部は、前記組電池に充電または放電が行なわれているか否かを判断する第１の判断結果、判定時刻における前記複数の温度センサの出力値の偏差を判断する第２の判断結果、および所定の判断期間において前記複数の温度センサの各々の出力変動幅を判断する第３の判断結果に基づいて前記複数の温度センサの異常を検出する、電源装置。
5. 前記検出部は、定期的に前記組電池に流れる電流を測定し、測定値の二乗の和を求め、前記測定値の二乗の和を測定回数で割り電流二乗平均値を求め、前記電流二乗平均値を用いて前記組電池に対して充放電が行なわれているか判断する、請求項４に記載の電源装置。
6. 前記検出部は、前記組電池に充電または放電が行なわれており、前記偏差が第１の値よりも大きくかつ前記出力変動幅が第２の値よりも小さい場合が複数回検出されると、異常を通知する、請求項４に記載の電源装置。

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