特許 6206117 電池モジュールの制御装置及び電池モジュールの状態判別方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6206117

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】電池モジュールの制御装置及び電池モジュールの状態判別方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20170925BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20170925BHJP

   B60L 3/00 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/48 P

   H02J7/00 Y

   B60L3/00 S

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-240656(P2013-240656)

(22)【出願日】2013年11月21日

(65)【公開番号】特開2015-103283(P2015-103283A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中野 昇

(72)【発明者】

【氏名】下井田 良雄

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 泰仁

(72)【発明者】

【氏名】久保田 智也

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２２７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１８７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１１２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８７９６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ１／００−３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

Ｇ０１Ｒ３１／３６

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に直列に接続された複数の二次電池を有する電池モジュールを制御するための電池モジュールの制御装置であって、
複数の前記二次電池の端子電圧を繰り返し測定する端子電圧測定手段と、
前記端子電圧測定手段が一回測定する毎に、複数の前記二次電池の端子電圧における最大値と、複数の前記二次電池の端子電圧における最小値と、の差である端子電圧差を演算する第１の演算手段と、
第１の端子電圧差群と、第２の端子電圧差群と、に前記端子電圧差を分類する分類手段と、
前記分類手段による分類結果に基づいて、前記端子電圧差の経時変化パターンを判定するパターン判定手段と、を備え、
前記第１の端子電圧差群は、複数の前記二次電池の端子電圧における平均値が所定の第１の電圧範囲に属する前記端子電圧差の群であり、
前記第２の端子電圧差群は、前記平均値が前記第１の電圧範囲よりも相対的に低い所定の第２の電圧範囲に属する前記端子電圧差の群であり、
前記パターン判定手段は、電圧状態間差が第１の所定値以上である場合に、前記経時変化パターンは第１の乖離パターンであると判定し、
前記パターン判定手段は、前記電圧状態間差が前記第１の所定値未満である場合に、前記経時変化パターンは第１の追従パターンであると判定し、
前記電圧状態間差は、前記第１の端子電圧差群の最大値である前記端子電圧差と、前記第２の端子電圧差群の最大値である前記端子電圧差と、の絶対差であり、
前記第１の乖離パターンは、前記第１の端子電圧差群と、前記第２の端子電圧差群と、の間が経時的に広がるような前記経時変化パターンであり、
前記第１の追従パターンは、前記第１の端子電圧差群と、前記第２の端子電圧差群と、が経時的に互いに追従するような前記経時変化パターンであることを特徴とする電池モジュールの制御装置。

【請求項2】

電気的に直列に接続された複数の二次電池を有する電池モジュールを制御するための電池モジュールの制御装置であって、
複数の前記二次電池の端子電圧を繰り返し測定する端子電圧測定手段と、
前記端子電圧測定手段が一回測定する毎に、複数の前記二次電池の端子電圧における最大値と、複数の前記二次電池の端子電圧における最小値と、の差である端子電圧差を演算する第１の演算手段と、
第３の端子電圧差群と、第４の端子電圧差群と、に前記端子電圧差を分類する分類手段と、
前記分類手段による分類結果に基づいて、前記端子電圧差の経時変化パターンを判定するパターン判定手段と、を備え、
前記第３の端子電圧差群は、複数の前記二次電池の端子電圧における平均値が所定の第３の電圧範囲に属する前記端子電圧差の群であり、
前記第４の端子電圧差群は、前記平均値が前記第３の電圧範囲よりも相対的に低い所定の第４の電圧範囲に属する前記端子電圧差の群であり、
前記パターン判定手段は、傾き差が第２の所定値以上の場合に、前記経時変化パターンは第２の乖離パターンであると判定し、
前記パターン判定手段は、前記傾き差が前記第２の所定値未満の場合に、前記経時変化パターンは第２の追従パターンであると判定し、
前記傾き差は、第１の回帰直線の傾きと、第２の回帰直線の傾きと、の絶対差であり、
前記第２の乖離パターンは、前記第３の端子電圧差群と、前記第４の端子電圧差群と、の間が経時的に広がるような前記経時変化パターンであり、
前記第２の追従パターンは、前記第３の端子電圧差群と、前記第４の端子電圧差群と、が経時的に互いに追従するような前記経時変化パターンであり、
前記第１の回帰直線は、前記第３の端子電圧差群と、経過時間と、の関係を示す回帰直線であり、
前記第２の回帰直線は、前記第４の端子電圧差群と、経過時間と、の関係を示す回帰直線であることを特徴とする電池モジュールの制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載の電池モジュールの制御装置であって、
前記第１の端子電圧差群又は前記第２の端子電圧差群と、経過時間と、の関係を直線近似した際の直線相関係数及び曲線近似した際の曲線相関係数を演算する第２の演算手段を備え、
前記第２の演算手段は、前記経時変化パターンは前記第１の追従パターンであると前記パターン判定手段が判定した場合に、前記直線相関係数を演算し、
前記パターン判定手段は、前記直線相関係数が０．６以上である場合に、前記経時変化パターンは前記第１の端子電圧差群又は前記第２の端子電圧差群が経時的に直線的に増加するような直線増加パターンであると判定し、
前記第２の演算手段は、前記直線相関係数が０．６未満である場合には、前記曲線相関係数をさらに演算し、
前記パターン判定手段は、前記曲線相関係数が０．６以上である場合に、前記経時変化パターンは前記第１の端子電圧差群又は前記第２の端子電圧差群が経時的に曲線的に増加するような曲線増加パターンであると判定することを特徴とする電池モジュールの制御装置。

【請求項4】

請求項２に記載の電池モジュールの制御装置であって、
前記第３の端子電圧差群又は前記第４の端子電圧差群と、経過時間と、の関係を直線近似した際の直線相関係数及び曲線近似した際の曲線相関係数を演算する第２の演算手段を備え、
前記第２の演算手段は、前記経時変化パターンは前記第２の追従パターンであると前記パターン判定手段が判定した場合に、前記直線相関係数を演算し、
前記パターン判定手段は、前記直線相関係数が０．６以上である場合に、前記経時変化パターンは前記第３の端子電圧差群又は前記第４の端子電圧差群が経時的に直線的に増加するような直線増加パターンであると判定し、
前記第２の演算手段は、前記直線相関係数が０．６未満である場合には、前記曲線相関係数をさらに演算し、
前記パターン判定手段は、前記曲線相関係数が０．６以上である場合に、前記経時変化パターンは前記第３の端子電圧差群又は前記第４の端子電圧差群が経時的に曲線的に増加するような曲線増加パターンであると判定することを特徴とする電池モジュールの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の二次電池を備えた電池モジュールの制御装置及び電池モジュールの状態判別方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

単電池を複数接続した非水系二次電池モジュールにおいて、単電池ごとの電圧を監視し、非水系二次電池モジュールの放電深度が８０％以上の状態における当該単電池の最小電圧と最大電圧の電圧差が設定値以上となった場合に、あらかじめ決定された制御を行い、単電池の電圧ばらつきの平準化を行う制御法が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２８２１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の技術において、単電池の最小電圧と最大電圧の電圧差が設定値以上となる原因については判断することができない。このため、非水系二次電池モジュールが有する不具合の種類に応じた制御を行うことができない場合があるという問題があった。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、電池モジュールが有する不具合の種類に応じた制御が可能な電池モジュールの制御装置及び電池モジュールの状態判別方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、電気的に接続された複数の二次電池において、それぞれの二次電池の端子電圧における最大値と最小値との差である端子電圧差を所定の条件に従って分類し、当該分類結果に基づいて端子電圧差の経時変化パターンを判定することにより上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、端子電圧差における経時変化パターンの判定結果に基づいて、電池モジュールが有する不具合の種類を推定することができる。これにより、当該電池モジュールが有する不具合の種類に応じて当該電池モジュールの制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態における制御装置を有する制御システムを搭載した車両の概念図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態における制御装置を有する制御システムを示すブロック図である。

【図3A】図３Ａは、本発明の実施形態における制御装置による制御を示すフローチャート（その１）である。

【図3B】図３Ｂは、本発明の実施形態における制御装置による制御を示すフローチャート（その２）である。

【図4】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の実施形態における第１及び第２の乖離パターンを説明するためのグラフであり、図４（Ａ）は第１の乖離パターンを説明するためのグラフであり、図４（Ｂ）は第２の乖離パターンを説明するためのグラフである。

【図5】図５は、本発明の実施形態における直線増加パターンを説明するためのグラフである。

【図6】図６は、本発明の実施形態における曲線増加パターンを説明するためのグラフである。

【図7】図７は、二次電池におけるＳＯＣと端子電圧の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0010】

図１は本実施形態における制御装置を有する制御システムを搭載した車両の概念図であり、図２は本実施形態における制御装置を有する制御システムを示すブロック図である。

【0011】

本実施形態における制御装置４を有する制御システム１１は、図１及び図２に示すように、当該制御装置４に加え、電池モジュール２と、動力部３と、報知装置５と、を備えている。本実施形態において、当該制御システム１１は、電気自動車等の車両１に搭載されている。なお、当該制御システム１１を家庭用蓄電装置等に使用してもよい。

【0012】

電池モジュール２は、図２に示すように、リチウムイオン二次電池等から構成される二次電池２１が、電気的に直列に複数（ｎ個）接続されて構成されている。

【0013】

動力部３は、電動モータ等から構成されており、特に図示しないインバータによって交流に変換された電池モジュール２の電力を消費して車両１を駆動させる。

【0014】

本実施形態における制御装置４は、図２に示すように、端子電圧測定部４１と、第１の演算部４２と、閾値判定部４２１と、分類部４３と、タイマー４４１、記憶部４４２と、パターン判定部４５と、第２の演算部４６と、制御部４７と、を備えている。

【0015】

端子電圧測定部４１は、電圧計等から構成されており、車両２の発進準備を行う毎に、電池モジュール２を構成するｎ個の二次電池２１におけるそれぞれの端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）を繰り返し測定する機能を有している。端子電圧測定部４１で測定された各二次電池２１の端子電圧の値は第１の演算部４２に送出される。本実施形態における端子電圧測定部４１が、本発明の端子電圧測定手段の一例に相当する。

【0016】

第１の演算部４２は、端子電圧測定部４１がｎ個の二次電池２１の端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）を測定する毎に、電池モジュール２を構成するｎ個の二次電池２１の端子電圧の平均値Ｖ_ａｖｅ（＝（Ｖ_１＋Ｖ_２、・・・＋Ｖ_ｎ）／ｎ）を演算する。また、第１の演算部４２は、当該ｎ個の端子電圧の中から最大値Ｖ_ｍａｘと最小値Ｖ_ｍｉｎとの差（Ｖ_ｍａｘ−Ｖ_ｍｉｎ）を演算する。以下の説明において、この差（Ｖ_ｍａｘ−Ｖ_ｍｉｎ）を端子電圧差ΔＶとも称する。本実施形態における第１の演算部４２が、本発明の第１の演算手段の一例に相当する。

【0017】

第１の演算部４２、及び、以下に説明する閾値判断部４２１、分類部４３、タイマー４４１、記憶部４４２、パターン判定部４５、第２の演算部４６、及び制御部４７としては、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を主体に構成することができる。

【0018】

閾値判定部４２１は、第１の演算部４２が演算した端子電圧差ΔＶが、予め設定した所定の閾値を超えているか否かを判定する。当該判定の結果を受けて第１の演算部４２は、端子電圧差ΔＶが当該閾値を超えている場合には、端子電圧差ΔＶ、及び、端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）の平均値Ｖ_ａｖｅを分類部４３に送出する。

【0019】

分類部４３は、第１の演算部４２が演算した端子電圧差ΔＶの分類を行う。具体的には、端子電圧の平均値Ｖ_ａｖｅが所定の第１の電圧範囲（Ｖ１_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ１_ｈｉｇｈ）に属する当該端子電圧差ΔＶの群（以下、第１の端子電圧差群とも称する。）と、端子電圧の平均値Ｖ_ａｖｅが所定の第２の電圧範囲（Ｖ２_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ２_ｈｉｇｈ）に属する当該端子電圧差ΔＶの群（以下、第２の端子電圧差群とも称する。）と、に端子電圧差ΔＶを分類する。この場合において、第２の電圧範囲（Ｖ２_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ２_ｈｉｇｈ）は、第１の電圧範囲（Ｖ１_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ１_ｈｉｇｈ）よりも相対的に低く設定されている（Ｖ２_ｈｉｇｈ＜Ｖ１_ｌｏｗ）。分類された端子電圧差ΔＶは、記憶部４４２に送出される。本実施形態における分類部４３が、本発明の分類手段の一例に相当する。

【0020】

タイマー４４１は、制御装置４が制御を開始してからの経過時間を測定する機能を有している。

【0021】

記憶部４４２は、タイマー４４１の測定結果に基づいて、分類部４３が分類した端子電圧差ΔＶを時系列で記憶する。また、記憶した端子電圧差ΔＶをパターン判定部４５に送出する。

【0022】

パターン判定部４５は、記憶部４４２に記憶されている端子電圧差ΔＶの分類結果に基づいて、当該端子電圧差ΔＶの経時変化パターンを判定する。また、パターン判定部４５は、第２の演算部４６による演算結果に応じて、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンをさらに判定する。パターン判定部４５による判定結果は、制御部４７に送出される。本実施形態におけるパターン判定部４５が、本発明のパターン判定手段の一例に相当する。

【0023】

第２の演算部４６は、第１の端子電圧差群と経過時間との関係について直線近似した際の相関係数（直線相関係数）の演算を行うと共に、第１の端子電圧差群と経過時間の関係について曲線近似した際の相関係数（曲線相関係数）の演算を行う。なお、第２の端子電圧差群と経過時間との関係について相関係数（直線相関係数及び曲線相関係数）の演算を行うこととしてもよく、第１の端子電圧差群及び第２の端子電圧差群の両方のデータと経過時間との関係について相関係数（直線相関係数及び曲線相関係数）の演算を行うこととしてもよい。

【0024】

制御部４７は、パターン判定部４５によって判定された端子電圧差ΔＶの経時変化パターンに基づいて、予め設定された制御を行う。また、制御部４７は、当該判定結果に基づいて、車両１のドライバに対する報知を行うよう報知装置５に指令を送る。

【0025】

報知装置５は、制御部４７からの指令を受けて、車両１のドライバに対し画像や音声、警告ランプ等により報知を行う。

【0026】

次に、本実施形態における制御装置４が行う制御について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは制御装置４による制御を示すフローチャートであり、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５、及び図６は端子電圧差ΔＶの経時変化パターンを説明するためのグラフである。なお、本例では、リチウムイオン二次電池を二次電池２１として用い、当該二次電池２１を１００個直列に接続して（ｎ＝１００）電池モジュール２を構成した場合について説明する。

【0027】

まず、ステップＳ０１として、車両１のスタートスイッチがオンにされると、ステップＳ０２として、当該車両１に対する走行禁止制御の有無を判定する。この走行禁止制御とは、車両１が起動しないようにする制御であり、車両１に何らかの不具合等がある場合に実行される制御である。走行禁止制御が行われている場合には、制御部４による制御を終了する。走行禁止制御が行われていない場合には、ステップＳ０３へと進む。

【0028】

ステップＳ０３では、車両１が起動され、制御装置４の端子電圧測定部４１が、電池モジュール２を構成する各二次電池２１の端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）を測定する（本発明の第１のステップの一例に相当する。）。

【0029】

次いでステップＳ０４では、端子電圧測定部４１が測定した二次電池２１の端子電圧に基づいて、第１の演算部４２が端子電圧差ΔＶを測定する（本発明の第２のステップの一例に相当する。）。そして、当該端子電圧ΔＶが所定の閾値（本例では１００mV）以上であると閾値判定部４２１が判定した場合には、ステップＳ０５へと進む。このように、端子電圧差ΔＶが所定の閾値以上である場合について以下の制御を行うことにより、端子電圧差ΔＶにおける経時変化パターンの判定時における誤判定の抑制を行う。端子電圧差ΔＶが当該閾値未満であると閾値判定部４２１が判定した場合においては、スタートスイッチがオフとなり（ステップＳ１３）、制御を終了する。

【0030】

ステップＳ０５では、まず、第１の演算部４２が二次電池２１の端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）の平均値Ｖ_ａｖｅを算出する。そして、分類部４３が所定の条件に従って端子電圧差ΔＶを分類する。すなわち、当該平均値Ｖ_ａｖｅが所定の第１の電圧範囲（Ｖ１_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ１_ｈｉｇｈ）に属する場合には、端子電圧差ΔＶを第１の端子電圧差群に分類部４３が分類する。一方、平均値Ｖ_ａｖｅが所定の第２の電圧範囲（Ｖ２_ｌｏｗ≦Ｖ_ａｖｅ≦Ｖ２_ｈｉｇｈ）に属する場合には、端子電圧差ΔＶを第２の端子電圧差群に分類部４３が分類する（本発明の第３のステップの一例に相当する。）。そして、記憶部４４２は、時系列に沿って行われた上記の分類結果を記憶する。

【0031】

次いで、当該分類結果及び、記憶部４４２に記憶された過去の端子電圧差ΔＶの分類結果に基づいて、パターン判定部４５は、第１の端子電圧差群における端子電圧差ΔＶの最大値ΔＶ１_ｍａｘと、第２の端子電圧差群における端子電圧差ΔＶの最大値ΔＶ２_ｍａｘと、の絶対差Ｄ（＝ΔＶ２_ｍａｘ−ΔＶ１_ｍａｘ 。以下、電圧状態間差Ｄとも称する。）を計算し、ステップＳ０６へと進む。

【0032】

なお、ステップＳ０５における上記の分類において、Ｖ２_ｈｉｇｈ＜（二次電池２１におけるＳＯＣ５０％未満の電圧）、且つ、Ｖ１_ｌｏｗ≧（二次電池２１におけるＳＯＣ５０％以上の電圧）として、第１及び第２の電圧範囲を設定してもよい。また、Ｖ２_ｈｉｇｈ＜３９００mV、且つ、Ｖ１_ｌｏｗ≧３９００mVを満たすように第１及び第２の電圧範囲を設定してもよい。これらの場合には、第１の端子電圧差群、及び第２の端子電圧差群の傾向の違いが顕著となり、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンの判定をより正確に行うことができる。

【0033】

また、ステップＳ０５における分類結果の記憶において、平均値Ｖ_ａｖｅが３９００mVよりも高い場合には（Ｖ_ａｖｅ＞３９００mV）、端子電圧差ΔＶに係数ｈ_１（ｈ_１＞１）を乗じて規格化し、平均値Ｖ_ａｖｅが３９００mVである場合には（Ｖ_ａｖｅ＝３９００mV）、端子電圧差ΔＶに係数ｈ_２（ｈ_２＝１）を乗じて規格化し、平均値Ｖ_ａｖｅが３９００mVよりも低い場合には（Ｖ_ａｖｅ＜３９００mV）、端子電圧差ΔＶに係数ｈ_３（ｈ_３＜１）を乗じて規格化した端子電圧差を記憶部４４２がそれぞれ記憶することとしてもよい。この場合においても、第１の端子電圧差群、及び第２の端子電圧差群の傾向の違いが顕著となり、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンの判定時における正確性を向上することができる。

【0034】

また、ステップＳ０５における平均値Ｖ_ａｖｅに代えて、電池モジュール２が有する全ての二次電池２１の端子電圧（Ｖ_１、Ｖ_２、・・・、Ｖ_ｎ）の最大値Ｖ_ｍａｘを用いて、上記の分類を行ってもよい。この場合には、平均値Ｖ_ａｖｅの演算を省略できることにより第１の演算部４２の演算負荷を軽減することができる。

【0035】

フローチャート（図３Ｂ）に戻り、ステップＳ０６では、電圧状態間差Ｄが１００mV（本発明の第１の所定値の一例に相当する。）以上であり（Ｄ≧１００mV）、且つ、第１の端子電圧差群における端子電圧差ΔＶの最大値ΔＶ１_ｍａｘが所定値（本例では１００mV）未満（ΔＶ１_ｍａｘ＜１００mV）である場合には（ステップＳ０６においてＹｅｓ）、ステップＳ０７へと進む。

【0036】

ステップＳ０７では、パターン判定部４５が、一定期間（ｄ日間）における端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは、図４（Ａ）のグラフに示すような乖離パターン（第１の端子電圧差群（グラフａ）と第２の端子電圧差群（グラフｂ）との間が経時的に広がるような経時変化パターン。本発明の第１の乖離パターンの一例に相当する。）であると判定する（本発明の第４のステップの一例に相当する。）。なお、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンを判定する際の一定期間（ｄ日間）としては、当該判定の正確性向上の観点から５日以上であることが好ましく、３０日以上であることがさらに好ましい。

【0037】

そして、この判定結果を受けて制御部４７は、電池モジュール２を構成する複数の二次電池２１のうちの一部の二次電池２１において、電極間の容量バランスの劣化が生じている旨の報知をドライバに対して行うよう報知装置５に対して指令を出す。次いで、スタートスイッチがオフにされると（ステップＳ１３）、制御は終了する。

【0038】

なお、この場合においてパターン判定部４５は、図４（Ｂ）に示すように、一定期間（ｄ日間）において、第１の端子電圧差群（図中のグラフａ。本発明の第３の端子電圧差群の一例に相当する。）と経過時間との相関関係を示す第１の回帰直線の傾きＧ_１と、第２の端子電圧差群（図中のグラフｂ。本発明の第４の端子電圧差群の一例に相当する。）と経過時間との相関関係を示す第２の回帰直線の傾きＧ_２と、の絶対差（Ｇ_２―Ｇ_１）に基づいて、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンを判定してもよい。

【0039】

具体的には、パターン判定部４５は、第１の回帰直線の傾きと第２の回帰直線の傾きとの絶対差が第２の所定値（例えば、０．３）以上であり、且つ、第１の回帰直線の傾きが所定値（例えば０．２）以下である場合には、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは乖離パターン（本発明の第２の乖離パターンの一例に相当する。）であると判定する。

【0040】

また、第１の回帰直線の傾きと第２の回帰直線の傾きとの絶対差が第２の所定値（例えば、０．３）未満であり、且つ、第１の回帰直線の傾きが所定値（例えば０．２）よりも大きい場合には、当該経時変化パターンは追従パターン（後述。本発明の第２の追従パターンの一例に相当する。）であると判定する。これらの場合においては、一定期間（ｄ日間）の端子電圧差ΔＶの傾向に基づいて、当該端子電圧差ΔＶの経時変化パターンをより正確に判定することができる。

【0041】

図３Ｂに戻り、ステップＳ０６においてＮｏの場合には、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは追従パターン（第１の端子電圧差群と第２の端子電圧差群とが経時的に乖離せず、互いに追従するような経時変化パターン。本発明の第１の追従パターンの一例に相当。）であるとパターン判定部４５が判定し、ステップＳ０８へと進む。

【0042】

ステップＳ０８では、電圧状態間差Ｄが１００mV未満であり（Ｄ＜１００mV）、且つ、第１の端子電圧差群における端子電圧差ΔＶの最大値ΔＶ１_ｍａｘが所定値（本例では１００mV）以上（ΔＶ１_ｍａｘ≧１００mV）である場合には（ステップＳ０８においてＹｅｓ）、ステップＳ０９へと進む。ステップＳ０８においてＮｏの場合には、スタートスイッチがオフとなり（ステップＳ１３）、制御を終了する。

【0043】

ステップＳ０９では、第２の演算部４６において、第１の端子電圧差群と、制御装置４が制御を始めてからの経過時間と、の関係を直線近似した際の相関係数Ｒ_１^２（以下、直線相関係数Ｒ_１^２とも称する。）の演算を行う。そして、当該直線相関係数Ｒ_１^２が０．６以上（Ｒ_１^２≧０．６）である場合には、一定期間（ｄ日間）における端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは直線増加パターン（第１の端子電圧差群（図５のグラフａ）又は第２の端子電圧差群（図５のグラフｂ）が経時的に直線的に増加するような経時変化パターン）であるとパターン判定部４５が判定し、ステップＳ１０へと進む。

【0044】

ステップＳ１０では、パターン判定部４５の判定結果を受けて、電池モジュール２を構成するバスバー（不図示）や二次電池２１を構成するタブや電極活物質層（何れも不図示）における接触不良等（以下、機械的劣化とも称する。）により不具合が発生している旨の報知をドライバに対して行うよう制御部４７が報知装置５に対して指令を出す。また、制御部４７は、一定時間経過後（例えば７日後）に車両１の走行禁止制御を行う。次いで、スタートスイッチがオフにされると（ステップＳ１３）、制御は終了する。

【0045】

ステップＳ０９において、直線相関係数Ｒ_１^２が０．６未満（Ｒ_１^２＜０．６）である場合には、ステップＳ１１へと進む。

【0046】

ステップＳ１１では、第２の演算部４６において、第１の端子電圧差群と、制御装置４が制御を始めてからの経過時間と、の関係を曲線近似した際の相関係数Ｒ_２^２（以下、曲線相関係数Ｒ_２^２とも称する。）の演算を行う。この場合において、曲線近似する曲線は、二次曲線や三次曲線であってもよく、下記（１）式で表される任意の次数ｋの多項式により近似を行ってもよい。
Ｙ＝Ａ×Ｘ^ｋ＋Ｂ×Ｘ^{（ｋ−１）}＋・・・＋Ｚ ・・・（１）
但し、上記（１）式において、Ｘは経過時間であり、Ｙは端子電圧差ΔＶであり、Ａ、Ｂ及びＺは任意の定数である。

【0047】

曲線相関係数Ｒ_２^２が０．６以上（Ｒ_２^２≧０．６）である場合には、一定期間（ｄ日間）における端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは曲線増加パターン（第１の端子電圧差群（図６のグラフａ）又は第２の端子電圧差群（図６のグラフｂ）が経時的に曲線的に増加するような経時変化パターン。）であるとパターン判定部４５が判定し、ステップＳ１２へと進む。

【0048】

ステップＳ１２では、パターン判定部４５の判定結果を受けて、二次電池２１内において電極表面の皮膜生成や電解液の分解等による不可逆反応での劣化（以下、化学的劣化とも称する。）による不具合が発生している旨の報知をドライバに対して行うよう制御部４７が報知装置５に対して指令を出すと共に、車両１の走行禁止制御を行う。次いで、スタートスイッチがオフにされると（ステップＳ１３）、制御は終了する。

【0049】

曲線相関係数Ｒ_２^２が０．６未満（Ｒ_２^２＜０．６）であった場合には、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンに応じた制御を制御部４７は行わず、スタートスイッチがオフにされると（ステップＳ１３）、制御は終了する。

【0050】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0051】

本実施形態における制御装置４は、端子電圧測定部４１が測定した二次電池２１の端子電圧に基づいて、第１の演算部４２が端子電圧差ΔＶを演算し、当該端子電圧差ΔＶの経時変化パターンに応じて電池モジュール２の制御を行う。これにより、当該電池モジュール２が有する不具合の種類を推定し、当該推定の結果に基づいて各二次電池２１の制御を行うことができる。

【0052】

すなわち、一般に、二次電池の端子電圧と当該二次電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）とは正の相関関係にあるため、ＳＯＣが増大すると端子電圧も増大する傾向にある（図７のグラフａ）。ここで、低ＳＯＣ側において端子電圧が低下する場合には（図７のグラフｂ）、二次電池の電極間における容量バランスの劣化等が生じていると推定される。そして、複数の二次電池の一部においてこの様な劣化が生じている場合には、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは乖離パターンとなる。

【0053】

このため、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンが乖離パターンであると判定された場合には、電池モジュール２を構成する複数の二次電池２１のうちの一部の二次電池２１に対して、当該劣化に適した制御を行うことが可能となる。

【0054】

また、ＳＯＣの全範囲に亘って端子電圧が低下する場合には（図７のグラフｃ）、二次電池において機械的劣化又は化学的劣化が生じていると推定される。そして、複数の二次電池の全体においてこの様な劣化が生じている場合には、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンは追従パターンとなる。従って、制御装置４のパターン判定部４５によって、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンが追従パターンであると判定された場合には、電池モジュール２を構成する複数の二次電池２１の全体に対して当該劣化に適した制御を行うことが可能となる。

【0055】

この場合において、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンが直線増加パターンであるときは、二次電池２１において発生している劣化は機械的劣化であるとさらに推定される。このため、電池モジュール２が有する二次電池２１の全体に対して、当該機械的劣化に適した制御を行うことが可能となる。

【0056】

また、パターン判定部４５によって、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンが曲線増加パターンであると判定された場合には、二次電池２１において発生している劣化は化学的劣化であるとさらに推定される。このため、電池モジュール２が有する二次電池２１の全体に対して、当該化学的劣化に適した制御を行うことが可能となる。

【0057】

この様に、本実施形態における制御装置４は、端子電圧差ΔＶの経時変化パターンに基づいて電池モジュール２が有する不具合の種類を推定し、当該不具合の種類や緊急度に応じて適切な制御を行うことが可能となる。

【0058】

また、本実施形態では、判定された経時変化パターン（乖離パターン、直線増加パターン、及び曲線増加パターン）に応じて、車両１のドライバに対して報知を行う。これにより、当該ドライバが電池モジュール２の状態（不具合の有無、不具合の種類）を認識することができると共に、電池モジュール２に不具合が生じている場合には、ドライバに対して当該不具合の種類に応じた適切な処置を促すことができる。

【0059】

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

【0060】

例えば、特に図示しないが、外部に設けられたデータセンタとデータの送受信を行う送受信装置を車両に設けることにより、端子電圧測定部による測定結果を当該データセンタに送信し、当該データセンタが、上述した第１及び第２の演算部、閾値判定部、分類部、タイマー、記憶部及びパターン判定部の役割を担うこととしてもよい。

【0061】

また、例えば、車両に設けた送受信装置を介して、当該車両の交換部品を管理する外部のシステムに対し、電池モジュールの状態に関する情報（不具合の有無、種類等）を送信し、当該システムは、受信した情報に基づいて、当該車両が必要とする交換部品の在庫管理を行うこととしてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１・・・車両
２・・・電池モジュール
２１・・・二次電池
４・・・制御装置
４１・・・端子電圧測定部
４２・・・第１の演算部
４３・・・分類部
４５・・・パターン判定部
４６・・・第２の演算部
４７・・・制御部
５・・・報知装置

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】