特許 6215220 車両用電源装置

(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】6215220

(24)【登録日】2017年9月29日

(45)【発行日】2017年10月18日

(54)【発明の名称】車両用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20171005BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20171005BHJP

   H02J 7/14 20060101ALI20171005BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20171005BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20171005BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20171005BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 Y

   H02J7/02 F

   H02J7/00 302C

   H02J7/14 H

   H01M10/44 P

   H01M10/48 P

   H01M2/10 J

   H01M2/10 S

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-544261(P2014-544261)

(86)(22)【出願日】2013年10月24日

(86)【国際出願番号】JP2013006294

(87)【国際公開番号】WO2014068917

(87)【国際公開日】20140508

【審査請求日】2016年10月7日

(31)【優先権主張番号】特願2012-238300(P2012-238300)

(32)【優先日】2012年10月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】坂田 英樹

(72)【発明者】

【氏名】大隅 信幸

(72)【発明者】

【氏名】中島 薫

(72)【発明者】

【氏名】常定 昭伸

【審査官】 小池 堂夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１１８７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３１２７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｈ０２Ｊ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両内の発電機により発電される電力を蓄え、車両内の負荷に給電する、並列接続された第１蓄電部および第２蓄電部と、
少なくとも前記第２蓄電部を管理する制御部と、を備え、
前記第２蓄電部は、直列接続された複数の蓄電池セルを含み、
前記制御部は、前記複数の蓄電池セルの分圧比を監視することで、前記複数の蓄電池セルのうちの少なくとも一つが短絡している状態を含む前記第２蓄電部の異常を検出することを特徴とする車両用電源装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記複数の蓄電池セルの正極電位、負極電位、及び一つの接続点電位を監視し、前記正極と前記接続点間の電圧と、前記接続点と前記負極間の電圧との比率が設定比率に対応しないとき、前記第２蓄電部を異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。

【請求項3】

前記第２蓄電部は、複数の蓄電池セルが直列接続された第１蓄電池セル群と、複数の蓄電池セルの直列接続された第２蓄電池セル群を含み、
前記第１蓄電池セル群と前記第２蓄電池セル群は並列接続され、
前記制御部は、前記第１蓄電池セル群及び前記第２蓄電池セル群の正極電位、負極電位、前記第１蓄電池セル群の一つの第１接続点電位、並びに前記第２蓄電池セル群の一つの第２接続点電位を監視し、
前記正極と前記第１接続点間の電圧と、前記正極と前記第２接続点間の電圧との比率が設定比率に対応しないとき、又は前記第１接続点と前記負極間の電圧と、前記第２接続点と前記負極間の電圧との比率が設定比率に対応しないとき、前記第２蓄電部を異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。

【請求項4】

前記第１蓄電部は鉛蓄電池を含み、前記第２蓄電部は複数のニッケル水素蓄電池セルを含み、
本車両用電源装置は、前記第２蓄電部に含まれる前記複数のニッケル水素蓄電池セルのセル電圧の均等化制御が不要であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載されるべき車両用電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、多くの車両には鉛蓄電池が搭載されている。この鉛蓄電池から、スタータモータや各種の電装品に電力が供給されている。鉛蓄電池は安価であるが、ニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池と比較し、サイクル寿命が短いという特性がある。アイドリングストップ機能を有した車両では充放電回数が多くなるため、鉛蓄電池の寿命は特に短くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１７６９５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、蓄電池の故障判定はその両端電圧を監視することにより行われる。上述のように鉛蓄電池と、ニッケル水素蓄電池またはリチウムイオン蓄電池が並列接続されている場合、一方の電圧変動が他方の両端電圧に影響を与える。従って蓄電池の状態を正確に検出できていない場合が発生し得る。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、並列に接続された蓄電池の状態を正確に検出する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用電源装置は、車両内の発電機により発電される電力を蓄え、車両内の負荷に給電する、並列接続された第１蓄電部および第２蓄電部と、少なくとも前記第２蓄電部を管理する制御部と、を備える。前記第２蓄電部は、直列接続された複数の蓄電池セルを含む。前記制御部は、前記複数の蓄電池セルの分圧比を監視して前記第２蓄電部の異常を検出する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、並列に接続された蓄電池の状態を正確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る車載用電源装置を説明するための図である。

【図2】図１の第２蓄電池制御部を説明するための図である。

【図3】第２蓄電池の構成例１を示す図である。

【図4】構成例１に係る第２蓄電池の故障判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図5】第２蓄電池の構成例２を示す図である。

【図6】構成例２に係る第２蓄電池の故障判定処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態に係る車載用電源装置について説明する。以下の説明では当該車載用電源装置が、アイドリングストップ機能および減速エネルギー回生機能を有する車両に搭載されることを想定する。

【0010】

アイドリングストップ機能は、車両停止時に自動的にエンジンを停止させ、発進時に自動的にエンジンを再始動させる機能である。減速エネルギー回生機能は、燃料によらず慣性によりエンジンが回転している減速時に集中的に発電する機能である。即ち通常走行中はオルタネータの作動をできるだけ抑制させてエンジンの負荷を下げる。いずれの機能も燃費を向上させる効果がある。

【0011】

アイドリングストップ機能が搭載された車両ではエンジンの始動回数が多くなる。エンジンは通常、バッテリ電圧で駆動されるスタータモータにより始動される。従ってエンジンの始動回数が多くなるとバッテリの消費電力が大きくなり、放電回数が多くなる。また減速エネルギー回生機能が搭載された車両では、減速時に集中的に発動されるため、大容量で効率的な充電が可能なバッテリが求められる。

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係る車載用電源装置１００を説明するための図である。当該車載用電源装置１００が搭載される車両には、車載用電源装置１００に関連する部材として、オルタネータ２００、スタータ３００、電装品４００、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００が搭載される。

【0013】

オルタネータ２００は、図示しないエンジンのクランク軸の回転エネルギーにより発電する。本実施の形態では主に減速中に発電する。オルタネータ２００は、発電した電力を車載用電源装置１００に供給する。

【0014】

スタータ３００はエンジン始動用モータである。スタータ３００は車載用電源装置１００から供給される電力により回転し、エンジンを始動させる。運転者の操作により図示しないイグニッションスイッチがオンされると、車載用電源装置１００からスタータ３００に電力が供給され、スタータ３００が始動する。

【0015】

電装品４００は、ヘッドライト、パワーステアリング、オイルポンプ、カーナビゲーションシステム、オーディオなどの車両内に搭載される各種電気負荷を示す総称である。なお本明細書では説明の便宜上、オルタネータ２００、スタータ３００、ＥＣＵ５００は電装品４００と別に描いている。電装品４００は車載用電源装置１００から供給される電力により駆動される。

【0016】

ＥＣＵ５００は車両内に搭載される各種の補機、センサ、スイッチに接続され、エンジン及び各種補機を電子制御する。アイドリングストップ機能を実行する場合、ＥＣＵ５００はブレーキ、車速センサ等から入力される信号をもとに車両の停止または設定速度以下への減速を検出するとエンジンを停止させる。またＥＣＵ５００は、ブレーキが解除されたことを検出するとエンジンを再始動させる。その際、車載用電源装置１００からスタータ３００に電力が供給されるよう制御し、スタータ３００を作動させる。

【0017】

減速エネルギー回生機能を実行する場合、ＥＣＵ５００は通常走行時、原則的にオルタネータ２００を停止させる。ＥＣＵ５００は、ブレーキ、車速センサ等から入力される信号をもとに車両の減速を検出するとオルタネータ２００を作動させる。なお車載用電源装置１００内のバッテリの容量が設定下限容量より低い場合は、ＥＣＵ５００は通常走行時でもオルタネータ２００を作動させる。

【0018】

車載用電源装置１００は、第１蓄電池１０、第２蓄電池２０、第１蓄電池制御部３０、第２蓄電池制御部４０、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０を含む。第１蓄電池１０は、オルタネータ２００により発電された電力を蓄え、スタータ３００及び電装品４００に給電するためのメインバッテリである。第２蓄電池２０は、オルタネータ２００により発電された電力を蓄え、スタータ３００及び電装品４００に給電するためのサブバッテリである。第１蓄電池１０と第２蓄電池２０は並列接続される。

【0019】

本実施の形態では第１蓄電池１０に鉛蓄電池、第２蓄電池２０にニッケル水素蓄電池を用いることを想定する。鉛蓄電池は比較的安価、比較的広い温度範囲で動作可能、高出力などの長所があり、車両用の蓄電池として広く普及している。ただし充放電エネルギー効率が低い、過放電に弱い、サイクル寿命が短いなどの短所がある。ニッケル水素蓄電池は、充放電エネルギー効率が比較的高い、過充電および過放電に強い、使用温度範囲が広い、ＳＯＣ（State Of Charge）範囲が広い、サイクル寿命が比較的長いなどの長所がある。ただし、自己放電が大きい、メモリ効果がある、低電圧、鉛蓄電池より高価などの短所がある。

【0020】

アイドリングストップ機能を採用する場合、スタータ３００の使用回数が増えるため、蓄電池の容量を増大させる必要がある。その際、単純に鉛蓄電池の容量を増大させるのではなく、性質が異なる複数種類の蓄電池を組み合わせて使用することにより、それぞれの蓄電池の短所を補いつつ蓄電池全体の容量を増大させる。

【0021】

本実施の形態では鉛蓄電池とニッケル水素蓄電池を組み合わせて使用する例を説明するが、鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池を組み合わせて使用してもよい。リチウムイオン蓄電池は、エネルギー密度および充放電エネルギー効率が高く、高性能な蓄電池であるが、厳格な電圧・温度管理が必要である。

【0022】

一般的に蓄電池はエンジンルームに設置される。エンジンルームに鉛蓄電池と一体的に設置するには、ニッケル水素蓄電池のほうがリチウムイオン蓄電池より適している。エンジンルームはエンジン作動時に温度が上昇するが、ニッケル水素蓄電池のほうがリチウムイオン蓄電池より高温耐性がある。なお、鉛蓄電池と並列接続されるリチウムイオン蓄電池をエンジンルームから離れた位置に設置することも考えられるが、その場合、配線抵抗による損失が大きくなる。

【0023】

オルタネータ２００、スタータ３００、第１蓄電池１０、第２蓄電池２０、電装品４００は経路Ｐ１により接続される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は当該経路Ｐ１に挿入される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、エンジンのクランキング時およびアイドリングストップ状態からの再始動時に、上記経路Ｐ１の電圧が所定電圧以下に下がらないよう電圧補償するために設けられる。一般的に上述の経路Ｐ１は１２Ｖに設計される。電装品４００の中には、カーナビゲーションシステムなど１０Ｖ程度まで電圧が下がると、リセットされてしまうものがある。これに対してスタータ３００の作動時、ＥＣＵ５００がＤＣ−ＤＣコンバータ５０を作動させることにより第２蓄電池２０の充放電端子の電位が安定し、電装品４００に安定した電圧を供給し続けることができる。

【0024】

第１蓄電池制御部３０は第１蓄電池１０を管理制御する。具体的には第１蓄電池１０の電圧、電流、温度を取得し、第１蓄電池１０の残容量および異常発生の有無を監視する。第１蓄電池制御部３０は、第１蓄電池１０の残容量および第１蓄電池１０の正常または異常をＥＣＵ５００に通知する。第１蓄電池制御部３０、第２蓄電池制御部４０、ＥＣＵ５００間は例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）により通信される。

【0025】

第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０を管理制御する。以下、第２蓄電池制御部４０をより具体的に説明する。

【0026】

図２は、図１の第２蓄電池制御部４０を説明するための図である。第２蓄電池制御部４０は、キー入力検出回路４１、ハイサイドスイッチ４２、定電圧生成回路４３、電池状態検出回路４４、通信インタフェース４５、ＣＰＵ４６、メモリ４７を含む。

【0027】

キー入力検出回路４１は、イグニッションキーの抜挿を検出する。キー入力検出回路４１は、運転者によりイグニッションキーが挿入されるとハイサイドスイッチ４２をオンに制御し、イグニッションキーが抜かれるとハイサイドスイッチ４２をオフに制御する。なおキー入力検出回路４１は、キーポジションがＯＦＦではハイサイドスイッチ４２をオフに維持し、ＡＣＣ、ＯＮまたはＳＴＡＲＴでハイサイドスイッチ４２をオンに制御してもよい。

【0028】

ハイサイドスイッチ４２は上記経路Ｐ１と定電圧生成回路４３との間に設けられる。ハイサイドスイッチ４２はオンに制御されると、上記経路Ｐ１の電圧を定電圧生成回路４３に供給する。定電圧生成回路４３はＣＰＵ４６の電源電圧を生成する。例えば、上記経路Ｐ１の１２Ｖ電圧を３〜５Ｖ程度の電圧に降圧する。定電圧生成回路４３には例えば三端子レギュレータを用いることができる。

【0029】

このようにイグニッションキーが差し込まれることによりＣＰＵ４６に電源が供給され、第２蓄電池制御部４０は起動する。

【0030】

電池状態検出回路４４は、第２蓄電池２０の電圧、電流、温度を取得する。電池状態検出回路４４は、第２蓄電池２０の電圧、電流、温度をＣＰＵ４６に通知する。通信インタフェース４５は第２蓄電池制御部４０と、他の制御回路（本実施の形態では第１蓄電池制御部３０、ＥＣＵ５００）と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース４５は外部から受信した情報をＣＰＵ４６に伝達するとともに、ＣＰＵ４６から出力された情報を外部に伝達する。

【0031】

本実施の形態では通信インタフェース４５は、第２蓄電池２０または第２蓄電池制御部４０の異常検出をＥＣＵ５００に送信する。また第２蓄電池２０の状態情報（例えば、電圧、電流、温度）をＥＣＵ５００に送信する。またオルタネータ２００による発電要求をＥＣＵ５００に送信する。発電要求の送信の前提として、第１蓄電池制御部３０から第１蓄電池１０のＳＯＣを取得してもよい。

【0032】

ＣＰＵ４６は第２蓄電池制御部４０全体を制御する。特に第２蓄電池２０の状態管理などを行う。メモリ４７は、ＣＰＵ４６により実行される制御プログラムおよびＣＰＵ４６により生成されるデータを保持する。

【0033】

図３は、第２蓄電池２０の構成例１を示す図である。第２蓄電池２０は、複数の蓄電池セルで形成される直並列回路２０ａおよびシャント抵抗Ｒｓを含む。構成例１では１０直列２並列の直並列回路２０ａを含む。図３では直並列回路２０ａは、４つの蓄電池モジュールの組み合わせで構成される。一つの蓄電池モジュールは直列接続された５つの蓄電池セルを含む。第１蓄電池モジュール２１と第２蓄電池モジュール２２が直列接続され、第３蓄電池モジュール２３と第４蓄電池モジュール２４が直列接続される。それぞれの直列回路が並列接続されて直並列回路２０ａが形成される。

【0034】

直並列回路２０ａの正極端子は上記経路Ｐ１と接続され、負極端子はシャント抵抗Ｒｓの一端に接続される。シャント抵抗Ｒｓの他端はグラウンドに接続される。直並列回路２０ａの正極端子と上記経路Ｐ１間の第１ノードＮ１、第１蓄電池モジュール２１と第２蓄電池モジュール２２間の第２ノードＮ２、第３蓄電池モジュール２３と第４蓄電池モジュール２４間の第３ノードＮ３、直並列回路２０ａの負極端子とシャント抵抗Ｒｓの一端との間の第４ノードＮ４、シャント抵抗Ｒｓの他端とグラウンド間の第５ノードＮ５は、それぞれ電池状態検出回路４４に接続される。

【0035】

電池状態検出回路４４は第１ノードＮ１〜第５ノードＮ５の電位を検出し、ＣＰＵ４６に通知する。第２蓄電池２０は図示しないサーミスタをさらに含み、当該サーミスタは検出した温度を電池状態検出回路４４に出力する。電池状態検出回路４４は取得した温度をＣＰＵ４６に通知する。

【0036】

本実施の形態では蓄電池セルとしてニッケル水素蓄電池セルを使用する。ニッケル水素蓄電池セルは、リチウムイオン蓄電池セルのように厳密なセル電圧の均等化制御が不要であるため、各セルごとの電圧を検出する必要はない。直並列回路２０ａを形成する直列回路ごとに、その両端電位と少なくとも一つのセル間ノードの電位を検出すれば足りる。構成例１では、当該直列回路が二つの蓄電池モジュールの直列接続で構成されるため、二つの蓄電池モジュールの中点電位を監視している。即ち、直並列回路２０ａの両端電圧に対して１：１の分圧点を監視している。

【0037】

図４は、構成例１に係る第２蓄電池２０の故障判定処理を説明するためのフローチャートである。第２蓄電池制御部４０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２間の第１電圧Ｖ１、第２ノードＮ２と第４ノードＮ４間の第２電圧Ｖ２、第１ノードＮ１と第３ノードＮ３間の第３電圧Ｖ３、第３ノードＮ３と第４ノードＮ４間の第４電圧Ｖ４をそれぞれ検出する（Ｓ１０）。

【0038】

第２蓄電池制御部４０は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との比率が、設定された比率である１：１に略一致するか否か判定する（Ｓ１２）。第２ノードＮ２はそれぞれ同数の蓄電池セルを含む第１蓄電池モジュール２１および第２蓄電池モジュール２２の分圧点であるため、第１蓄電池モジュール２１および第２蓄電池モジュール２２の全ての蓄電池セルが正常であれば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率は略１：１になる。一方、いずれかの蓄電池セルに短絡が発生していれば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率は略１：１にならない。例えば、第１蓄電池モジュール２１に含まれる一つの蓄電池セルが短絡している場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率は略４：５になる。

【0039】

ステップＳ１２において第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率が略１：１でない場合（Ｓ１２のＮ）、第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０に異常ありと判定する（Ｓ１９）。その際、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖの大小関係またはそれぞれの値そのものにより、第１蓄電池モジュール２１に異常があるか第２蓄電池モジュール２２に異常があるかを推定できる。基本的に電圧が小さいのほうの蓄電池モジュールに短絡が発生していると推定できる。第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０に異常ありと判定すると、その異常をＥＣＵ５００に通知する。ＥＣＵ５００は当該通知を受信すると、オルタネータ２００の停止制御、運転者へのアラート通知などを行う。

【0040】

ステップＳ１２において第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との比率が略１：１である場合（Ｓ１２のＹ）、第２蓄電池制御部４０は、第３電圧Ｖ３と第４電圧Ｖ４との比率が、設定された比率である１：１に略一致するか否か判定する（Ｓ１４）。第３電圧Ｖ３と第４電圧Ｖ４との比率が略１：１でない場合（Ｓ１４のＮ）、第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０に異常ありと判定する（Ｓ１９）。そして、その異常をＥＣＵ５００に通知する。

【0041】

ステップＳ１４において第３電圧Ｖ３と第４電圧Ｖ４との比率が略１：１である場合（Ｓ１４のＹ）、第２蓄電池制御部４０は、第１電圧Ｖ１と第３電圧Ｖ３との比率が、設定された比率である１：１に略一致するか否か判定する（Ｓ１６）。

【0042】

ステップＳ１２およびステップＳ１４の判定結果が良好であれば、基本的に第２蓄電池２０は正常であると推定できる。しかしながら例えば、第１蓄電池モジュール２１および第２蓄電池モジュール２２においてそれぞれ一つずつ蓄電池セルが短絡している場合、分圧比は正常であるため第１蓄電池モジュール２１および第２蓄電池モジュール２２を正常と誤判定する可能性がある。そこで並列する蓄電池モジュール同士の電圧を比較することにより、より高精度な故障判定を行う。

【0043】

ステップＳ１６において第１電圧Ｖ１と第３電圧Ｖ３との比率が略１：１でない場合（Ｓ１６のＮ）、第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０に異常ありと判定する（Ｓ１９）。そして、その異常をＥＣＵ５００に通知する。第１電圧Ｖ１と第３電圧Ｖ３との比率が略１：１である場合（Ｓ１６のＹ）、第２蓄電池制御部４０は、第２蓄電池２０が正常であると判定する（Ｓ１８）。

【0044】

なお第１電圧Ｖ１と第３電圧Ｖ３との比率が略１：１であるか否かの判定に代えて、またはその判定が良好であった場合に、第２電圧Ｖ２と第４電圧Ｖ４との比率が略１：１であるか否かの判定を行ってもよい。

【0045】

なお図示しないが第２蓄電池制御部４０は第５ノードＮ５と第６ノードＮ６間の電圧（即ち、シャント抵抗Ｒｓの両端電圧）を検出することにより電流異常（例えば、過電流）を検出する。また第２蓄電池制御部４０は図示しないサーミスタにより検出される温度をもとに温度異常を検出する。

【0046】

図５は、第２蓄電池２０の構成例２を示す図である。第２蓄電池２０は、複数の蓄電池セルで形成される直列回路２０ｂおよびシャント抵抗Ｒｓを含む。構成例２では１５直列２の直列回路２０ｂを含む。図５では直列回路２０ｂは、３つの蓄電池モジュールの組み合わせで構成される。一つの蓄電池モジュールは直列接続された５つの蓄電池セルを含む。第１蓄電池モジュール２１、第２蓄電池モジュール２２および第３蓄電池モジュール２３が直列接続されて直列回路２０ｂが形成される。

【0047】

直列回路２０ｂの正極端子は上記経路Ｐ１と接続され、負極端子はシャント抵抗Ｒｓの一端に接続される。シャント抵抗Ｒｓの他端はグラウンドに接続される。直列回路２０ｂの正極端子と上記経路Ｐ１間の第１ノードＮ１、第１蓄電池モジュール２１と第２蓄電池モジュール２２間の第２ノードＮ２、直列回路２０ｂの負極端子とシャント抵抗Ｒｓの一端との間の第４ノードＮ４、シャント抵抗Ｒｓの他端とグラウンド間の第５ノードＮ５は、それぞれ電池状態検出回路４４に接続される。図５では電池状態検出回路４４は直列回路２０ｂの両端電圧に対して１：２の分圧点を監視している。

【0048】

図６は、構成例２に係る第２蓄電池２０の故障判定処理を説明するためのフローチャートである。第２蓄電池制御部４０は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２間の第１電圧Ｖ１、第２ノードＮ２と第４ノードＮ４間の第２電圧Ｖ２をそれぞれ検出する（Ｓ２０）。

【0049】

第２蓄電池制御部４０は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との比率が、設定された比率である１：２に略一致するか否か判定する（Ｓ２２）。第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率が略１：２でない場合（Ｓ２２のＮ）、第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０に異常ありと判定する（Ｓ２６）。第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖとの比率が略１：２である場合（Ｓ２２のＹ）、第２蓄電池制御部４０は第２蓄電池２０を正常と判定する（Ｓ２４）。

【0050】

以上説明したように本実施の形態によれば、第１蓄電池１０に並列接続された第２蓄電池２０の異常検出を、第２蓄電池２０を形成する直列接続された複数の蓄電池セルの分圧比を監視することにより正確に行うことができる。即ち第２蓄電池２０の両端電圧を監視しているだけでは、並列接続された第１蓄電池１０の電圧の影響により異常を検出できない場合が発生し得る。具体的には第２蓄電池２０を形成する蓄電池セルのいずれかが短絡した場合、第２蓄電池２０の正極電位は低下するはずであるが、第１蓄電池１０の電圧により第２蓄電池２０の正極電位が維持されてしまう事態が発生する。

【0051】

これに対して第２蓄電池２０を形成する蓄電池セルの分圧比を監視していれば、仮に第２蓄電池２０の正極電位が維持されても当該分圧比は崩れるため、第２蓄電池２０の異常を見過ごすことなく検出できる。また蓄電池セル間の全てのノードを監視する必要はなく、一つのノードを監視すれば足りるため配線の増加を抑制できる。なお監視するノードを多くすれば、どの蓄電池セルに異常が発生したかを特定しやすくなるため、設計者は配線の簡素化と異常セルの特定しやすさのトレードオフ関係を考慮して、監視するノード数を決定すればよい。

【0052】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。こられ実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0053】

また上述の実施の形態では第１蓄電池１０と第２蓄電池２０をそれぞれ第１蓄電池制御部３０と第２蓄電池制御部４０の二つの制御回路で管理制御する例を説明したが、第１蓄電池１０と第２蓄電池２０を一つの制御回路で管理制御してもよい。

【0054】

上述の経路Ｐ１と第２蓄電池２０との間にヒューズを挿入してもよい。この場合、大電流から第２蓄電池２０を保護することができる。

【符号の説明】

【0055】

１００ 車載用電源装置、 ２００ オルタネータ、 ３００ スタータ、 ４００ 電装品、 ５００ ＥＣＵ、 １０ 第１蓄電池、 ２０ 第２蓄電池、 ２０ａ 直並列回路、 ２０ｂ 直列回路、 ２１ 第１蓄電池モジュール、 ２２ 第２蓄電池モジュール、 ２３ 第３蓄電池モジュール、 ２４ 第４蓄電池モジュール、 Ｒｓ シャント抵抗、 ３０ 第１蓄電池制御部、 ４０ 第２蓄電池制御部、 ５０ ＤＣ−ＤＣコンバータ、 ４１ キー入力検出回路、 ４２ ハイサイドスイッチ、 ４３ 定電圧生成回路、 ４４ 電池状態検出回路、 ４５ 通信インタフェース、 ４６ ＣＰＵ、 ４７ メモリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】