(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023176934
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】電池ユニット及び電池監視装置
(51)【国際特許分類】
H01M 10/42 20060101AFI20231206BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20231206BHJP
G01R 31/392 20190101ALI20231206BHJP
G01R 31/3842 20190101ALI20231206BHJP
G01R 31/396 20190101ALI20231206BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H01M10/42 A
H01M10/48 P
G01R31/392
G01R31/3842
G01R31/396
H02J7/00 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022089528
(22)【出願日】2022-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】沼田 達宏
(72)【発明者】
【氏名】内山 正規
(72)【発明者】
【氏名】倉知 大祐
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 哲也
【テーマコード（参考）】
2G216
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
2G216AB01
2G216BA02
2G216BA03
2G216BA17
2G216BA22
2G216BA23
2G216BA34
2G216BB07
2G216BB09
2G216CB17
2G216CB27
2G216CC06
5G503AA07
5G503BA03
5G503BA04
5G503BB02
5G503CA01
5G503CA11
5G503EA05
5G503EA09
5G503FA06
5G503GB03
5H030AA08
5H030AS06
5H030AS08
5H030FF42
5H030FF43
5H030FF44
(57)【要約】
【課題】交換可能な電池ユニットが取り外された後に電池状態を把握することが可能な電池ユニット及び電池監視装置を提供する。
【解決手段】電池ユニットは、外部負荷に対して電池ユニットが取り付けられた状態において、外部負荷に電力を供給可能な電池部（電池セル２２）と、電池部に接続された負荷部（電圧均等化回路８０）と、負荷部を流れる電流及び負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（監視ＩＣ３１）と、外部負荷に対して電池ユニットが取り外された状態において、電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで電池部から負荷部に電流を流させ、その時に測定部により測定された測定結果を取得する制御部（無線ＩＣ３２）と、を備える。
【選択図】図７
【解決手段】電池ユニットは、外部負荷に対して電池ユニットが取り付けられた状態において、外部負荷に電力を供給可能な電池部（電池セル２２）と、電池部に接続された負荷部（電圧均等化回路８０）と、負荷部を流れる電流及び負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（監視ＩＣ３１）と、外部負荷に対して電池ユニットが取り外された状態において、電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで電池部から負荷部に電流を流させ、その時に測定部により測定された測定結果を取得する制御部（無線ＩＣ３２）と、を備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記電池部に接続された負荷部（８０）と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記電池部に接続された負荷部（８０）と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
【請求項2】
前記制御部は、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記測定結果に基づいて前記電池部の電池状態を演算し記憶する、請求項１に記載の電池ユニット。
【請求項3】
前記制御部は、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記制御部と通信を行う電池制御装置からの指示に従って前記測定結果を前記電池制御装置に通知する一方、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態では、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において実施していなかった前記電池状態の演算を実施する、請求項２に記載の電池ユニット。
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記制御部と通信を行う電池制御装置からの指示に従って前記測定結果を前記電池制御装置に通知する一方、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態では、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において実施していなかった前記電池状態の演算を実施する、請求項２に記載の電池ユニット。
【請求項4】
前記制御部と前記電池制御装置との通信が遮断されたか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部により前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定された場合、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外されたと判断し、それを契機として、前記負荷部に前記電池部から電流を流させて前記測定部に測定させる、請求項３に記載の電池ユニット。
前記制御部は、前記判定部により前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定された場合、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外されたと判断し、それを契機として、前記負荷部に前記電池部から電流を流させて前記測定部に測定させる、請求項３に記載の電池ユニット。
【請求項5】
前記判定部は、前記電池制御装置から起動指示信号または前記電池部の電圧均等化指示信号が一定期間入力されなかった場合、または外部装置からの通信が遮断されていることを知らせる信号が入力された場合、前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定する、請求項４に記載の電池ユニット。
【請求項6】
前記負荷部は、前記電池部の電圧を均等化するために利用される負荷、前記電池部の温度状態を調整するために利用される負荷、または前記電池部のインピーダンスを測定する際に電流を流すために利用される負荷のいずれかである、請求項１に記載の電池ユニット。
【請求項7】
前記制御部は、前記外部装置と無線通信可能に構成されている、請求項５に記載の電池ユニット。
【請求項8】
前記制御部は、前記電池部の蓄電状態が一定値以下の場合、前記電池部から前記負荷部に電流を流させることを中止する、請求項１～７のいずれか１項に記載の電池ユニット。
【請求項9】
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
【請求項10】
前記制御部は、
所定時間、自己放電に係る時間を測定するカウンタ以外の機能を停止させ、
前記所定時間の開始時における前記電池部の残容量と、前記所定時間の終了時における前記電池部の残容量との変化率に基づいて前記自己放電率の推移を演算し、
演算された前記自己放電率の推移に基づいて前記電池部の電池状態を演算して記憶する、請求項９に記載の電池ユニット。
所定時間、自己放電に係る時間を測定するカウンタ以外の機能を停止させ、
前記所定時間の開始時における前記電池部の残容量と、前記所定時間の終了時における前記電池部の残容量との変化率に基づいて前記自己放電率の推移を演算し、
演算された前記自己放電率の推移に基づいて前記電池部の電池状態を演算して記憶する、請求項９に記載の電池ユニット。
【請求項11】
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）に搭載される電池監視装置（３０）であって、
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池監視装置。
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池ユニット及び電池監視装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電池パックからバッテリモジュールを取り外した後にバッテリモジュールを構成する個々の電池セルの劣化度を把握する発明が知られている。例えば特許文献１に記載された発明は、バッテリモジュールが電池パックから取り外される前に劣化度を算出し、算出した劣化度を外部装置に送信する。そしてバッテリモジュールが電池パックから取り外された後に、外部装置が参照される。これにより電池セルの劣化度を把握することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１６３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バッテリモジュールが電池パックから取り外された後、バッテリモジュールの保管環境は一様ではない。保管環境によってはバッテリモジュールを構成する電池セルの劣化が進む可能性がある。したがってバッテリモジュールが取り外された後に電池セルの劣化度を把握したいニーズがある。しかしながら特許文献１に記載された発明は、バッテリモジュールが取り外された後に充放電を行うことがないため、取り外される前の劣化度しか把握することができず、取り外された後の劣化度を把握することができない。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、交換可能な電池ユニットが取り外された後に電池状態を把握することが可能な電池ユニット及び電池監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、
外部負荷に対して交換可能に構成された電池ユニットであって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部と、
前記電池部に接続された負荷部と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部と、を備えることを特徴とする。
外部負荷に対して交換可能に構成された電池ユニットであって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部と、
前記電池部に接続された負荷部と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0007】
電池ユニットは、所定のタイミングで電池部を放電させて電流などを測定する。測定された電流などは、例えば電池状態の演算に用いることができる。上述したように従来技術では取り外された後に充放電を行うことがないため、取り外された後の電池状態を把握することができない。これに対し、本発明では、電池部を放電させて測定結果を取得するため、取り外された後の電池状態を把握することが可能となる。
【0008】
本発明は、
外部負荷に対して交換可能に構成された電池ユニットであって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部と、を備えることを特徴とする。
外部負荷に対して交換可能に構成された電池ユニットであって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0009】
演算された自己放電率の推移は例えば電池状態の演算に用いることができる。自己放電率の推移は新たな機能、装置などを追加することなく演算可能であるため、電池状態を演算する際のコスト低減に寄与する。
【0010】
本発明は、
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）に搭載される電池監視装置（３０）であって、
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備えることを特徴とする。
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）に搭載される電池監視装置（３０）であって、
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備えることを特徴とする。
【0011】
電池監視装置は、所定のタイミングで電池部を放電させて電流などを測定する。測定された電流などは、例えば電池状態の演算に用いることができる。上述したように従来技術では取り外された後に充放電を行うことがないため、取り外された後の電池状態を把握することができない。これに対し、本発明では、電池部を放電させて測定結果を取得するため、取り外された後の電池状態を把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】車両の構成図。
【図2】電池パック内部の斜視図。
【図3】電池制御装置及び電池監視装置を示すブロック図。
【図4】電池パックが取り外された状態を示すブロック図。
【図5】電池モジュールが取り外された状態を示すブロック図。
【図6】電池パックが取り外されたか否か判定するブロック図。
【図7】電池制御装置の機能の一部を電池監視装置が実施することを示すブロック図。
【図8】電池制御装置の機能の一部を電池監視装置が実施することを示すブロック図。
【図9】第１実施形態に係る電池監視装置の一動作例を説明するフローチャート。
【図10】第２実施形態に係る電池監視装置の一動作例を説明するフローチャート。
【図11】その他の実施形態を説明するブロック図。
【図12】その他の実施形態を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0014】
＜第１実施形態＞
図１～図２を参照して、車両１０に搭載される電池パック１１の構成例について説明する。
＜車両１０の全体構成＞
図１は、車両１０の構成を概略的に示した図である。車両１０は、電池パック１１（図１では「Ｂａｔｔｅｒｙ」と示す）と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と示す）１２と、モータ１３（図１では「ＭＧ」と示す）と、車両ＥＣＵ１４（図１では「ＥＣＵ」と示す）とを備える。ここでは電池パック１１が車両１０に適用される実施形態について説明されるが、本開示に従う電池パック１１は、車両以外の用途にも適用可能である。
図１～図２を参照して、車両１０に搭載される電池パック１１の構成例について説明する。
＜車両１０の全体構成＞
図１は、車両１０の構成を概略的に示した図である。車両１０は、電池パック１１（図１では「Ｂａｔｔｅｒｙ」と示す）と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と示す）１２と、モータ１３（図１では「ＭＧ」と示す）と、車両ＥＣＵ１４（図１では「ＥＣＵ」と示す）とを備える。ここでは電池パック１１が車両１０に適用される実施形態について説明されるが、本開示に従う電池パック１１は、車両以外の用途にも適用可能である。
【0015】
電池パック１１は、車両１０の駆動電源として車両１０に搭載される。図１では、電池パック１１は、車両１０のエンジンルームに設置されているが、これに限定されない。電池パック１１は、トランクルーム、座席下、または床下など、他の場所に設置されていてもよい。車両１０は、電池パック１１に蓄えられた電力を用いて走行する電気自動車またはハイブリッド自動車である。
【0016】
電池パック１１は、多数の電池セル２２（二次単電池）を含んで構成される組電池２０を含む。詳しくは、直列及び／または並列に接続された複数の電池セル２２によって電池モジュール２１（電池スタック、電池ブロックと称される場合もある）が構成され、複数の電池モジュール２１が直列に接続されて組電池２０が構成される。各電池セル２２は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等によって構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池の他、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。
【0017】
電池パック１１は、モータ１３を駆動するための電力を組電池２０に蓄えており、ＰＣＵ１２を通じてモータ１３へ電力を供給することができる。また、電池パック１１は、車両制動時等のモータ１３の回生発電時にＰＣＵ１２を通じてモータ１３の発電電力を受けて充電される。
【0018】
また、電池パック１１には、組電池２０を監視する監視部、及び監視部の監視結果を受けて所定の処理を実行する制御部が設けられる。この監視部及び制御部の構成については、図２以降で詳しく説明する。
【0019】
ＰＣＵ１２は、車両ＥＣＵ１４からの制御信号に従って、電池パック１１とモータ１３との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ１２は、たとえば、モータ１３を駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧を電池パック１１の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。
【0020】
モータ１３は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータ１３は、ＰＣＵ１２により駆動されて回転駆動力を発生し、モータ１３が発生した駆動力は、駆動輪に伝達される。一方、車両１０の制動時には、モータ１３は、発電機として動作し、回生発電を行なう。モータ１３が発電した電力は、ＰＣＵ１２を通じて電池パック１１に供給され、電池パック１１内の組電池２０に蓄えられる。
【0021】
車両ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含んで構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＲＯＭに格納されているプログラムには、車両ＥＣＵ１４の処理が記されている。車両ＥＣＵ１４の主要な処理の一例として、車両ＥＣＵ１４は、電池パック１１から組電池２０の電圧、電流、ＳＯＣ（State Of Charge）等の情報を受け、ＰＣＵ１２を制御することにより、モータ１３の駆動及び電池パック１１の充放電を制御する。
【0022】
＜電池パック１１の構成＞
図２は、電池パック１１の内部を模式的に示す斜視図である。電池パック１１は、組電池２０と、複数の電池監視装置３０と、電池制御装置４０と、それらの収容する筐体５０とを備えている。筐体５０の側面には、外部装置に対して電池パック１１を接続するためのコネクタ５８が設けられている。以下では、図２に示すように、直方体である筐体５０の各面のうち、車両１０に設置される設置面（図２において下面）において、長手方向をＸ方向と示し、短手方向をＹ方向と示す。そして、設置面に対して垂直となる上下方向をＺ方向と示す。なお、本実施形態では、車両１０の左右方向がＸ方向に相当し、前後方向がＹ方向に相当し、上下方向がＺ方向に相当するが、電池パック１１を車両１０に対してどのように配置してもよい。
図２は、電池パック１１の内部を模式的に示す斜視図である。電池パック１１は、組電池２０と、複数の電池監視装置３０と、電池制御装置４０と、それらの収容する筐体５０とを備えている。筐体５０の側面には、外部装置に対して電池パック１１を接続するためのコネクタ５８が設けられている。以下では、図２に示すように、直方体である筐体５０の各面のうち、車両１０に設置される設置面（図２において下面）において、長手方向をＸ方向と示し、短手方向をＹ方向と示す。そして、設置面に対して垂直となる上下方向をＺ方向と示す。なお、本実施形態では、車両１０の左右方向がＸ方向に相当し、前後方向がＹ方向に相当し、上下方向がＺ方向に相当するが、電池パック１１を車両１０に対してどのように配置してもよい。
【0023】
＜組電池２０の構成＞
組電池２０は、Ｘ方向に並べて配置された複数の電池モジュール２１を有する。これらの複数の電池モジュール２１が直列に接続されることにより、組電池２０が構成される。各電池モジュール２１は、Ｙ方向に並べて配置された複数の電池セル２２を有する。これらの複数の電池セル２２が直列に接続されることにより、電池モジュール２１が構成される。
組電池２０は、Ｘ方向に並べて配置された複数の電池モジュール２１を有する。これらの複数の電池モジュール２１が直列に接続されることにより、組電池２０が構成される。各電池モジュール２１は、Ｙ方向に並べて配置された複数の電池セル２２を有する。これらの複数の電池セル２２が直列に接続されることにより、電池モジュール２１が構成される。
【0024】
各電池モジュール２１の上面において、Ｘ方向の両端には、直線状のバスバーユニット２３が設置されている。バスバーユニット２３は、電池セル２２を電気的に接続するものである。
【0025】
＜電池監視装置３０の構成＞
電池監視装置３０は、サテライト・バッテリ・モジュール（ＳＢＭ：Satellite Battery Module）とも呼ばれ、電池モジュール２１毎に設けられており、図２に示すように、各電池モジュール２１の両端に配置されているバスバーユニット２３の間に設置されている。図３に示すように、各電池監視装置３０は、監視部である監視ＩＣ３１と、監視側無線部である無線ＩＣ３２と、無線アンテナ３４などを備えている。監視ＩＣ３１は、セル監視回路（ＣＳＣ：Cell Supervising Circuit）とも呼ばれ、電池モジュール２１を構成する各電池セル２２から、電池情報を取得する。この電池情報は、例えば、各電池セル２２の電圧情報、温度情報、電流情報、自己診断情報等を含む。自己診断情報とは、例えば、電池監視装置３０の動作確認に関する情報、つまり、電池監視装置３０の異常や故障に関する情報などである。具体的には、電池監視装置３０を構成する監視ＩＣ３１や無線ＩＣ３２等の動作確認に関する情報である。
電池監視装置３０は、サテライト・バッテリ・モジュール（ＳＢＭ：Satellite Battery Module）とも呼ばれ、電池モジュール２１毎に設けられており、図２に示すように、各電池モジュール２１の両端に配置されているバスバーユニット２３の間に設置されている。図３に示すように、各電池監視装置３０は、監視部である監視ＩＣ３１と、監視側無線部である無線ＩＣ３２と、無線アンテナ３４などを備えている。監視ＩＣ３１は、セル監視回路（ＣＳＣ：Cell Supervising Circuit）とも呼ばれ、電池モジュール２１を構成する各電池セル２２から、電池情報を取得する。この電池情報は、例えば、各電池セル２２の電圧情報、温度情報、電流情報、自己診断情報等を含む。自己診断情報とは、例えば、電池監視装置３０の動作確認に関する情報、つまり、電池監視装置３０の異常や故障に関する情報などである。具体的には、電池監視装置３０を構成する監視ＩＣ３１や無線ＩＣ３２等の動作確認に関する情報である。
【0026】
無線ＩＣ３２は、監視ＩＣ３１と有線で接続されており、通信インターフェース３２１、ＣＰＵ３２２、カウンタ３２３を有するマイコンである。図３では紙面の都合上、ＲＯＭ、ＲＡＭなどが省略されているが、無線ＩＣ３２はＲＯＭ、ＲＡＭなども有する。図３以降の図面においても同様である。監視ＩＣ３１は通信インターフェース３１１を備える。無線ＩＣ３２と監視ＩＣ３１は、通信インターフェースを介してデータをやり取りする。無線ＩＣ３２は、監視ＩＣ３１から受け取ったデータを無線アンテナ３４を介して電池制御装置４０に送信する。また、無線ＩＣ３２は、無線アンテナ３４を介して受信したデータを監視ＩＣ３１に送る。カウンタ３２３は、スイッチ、センサなどの入力機器から入力されるオン／オフ信号の数を数えたり、時間を測定したりする論理回路である。
【0027】
無線ＩＣ３２は、電源回路３３を介して電池セル２２に接続される。無線ＩＣ３２は、電源回路３３を介して電池セル２２から供給される電力によって作動する。
【0028】
＜電池制御装置４０の構成＞
電池制御装置４０は、電池ＥＣＵやＢＭＵ（Battery Management Unit）とも呼ばれ、Ｘ方向の一端に配置されている電池モジュール２１の外側側面に取り付けられている。電池制御装置４０は、各電池監視装置３０と無線通信可能に構成されている。
電池制御装置４０は、電池ＥＣＵやＢＭＵ（Battery Management Unit）とも呼ばれ、Ｘ方向の一端に配置されている電池モジュール２１の外側側面に取り付けられている。電池制御装置４０は、各電池監視装置３０と無線通信可能に構成されている。
【0029】
詳しく説明すると、図３に示すように、電池制御装置４０は、制御部である制御ＭＣＵ４１と、制御側無線部である無線ＩＣ４２と、無線アンテナ４３などを備えている。制御ＭＣＵ４１は、通信インターフェース４１１、ＣＰＵ４１２を有するマイコンである。制御ＭＣＵ４１についても無線ＩＣ３２と同様にＲＯＭ、ＲＡＭなどの図示が省略されているが、制御ＭＣＵ４１もＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する。ＣＰＵ４１２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＲＯＭに格納されているプログラムには、電池制御に関する処理が記されている。
【0030】
主要な処理の一例として、制御ＭＣＵ４１は、電池監視装置３０に対して電池情報の取得及び送信を指示する。また、制御ＭＣＵ４１は、電池監視装置３０から受け取った電池情報に基づいて、組電池２０、電池モジュール２１、電池セル２２の監視を行う。また、制御ＭＣＵ４１は、監視結果などに基づいて、組電池２０とＰＣＵ１２やモータ１３との通電及び通電遮断状態を切り替えるリレースイッチを制御する。また、制御ＭＣＵ４１は電圧均等化指示信号を送信する。この電圧均等化指示信号については後述する。なお、本実施形態では、車両ＥＣＵ１４が、組電池２０の充放電制御を行うために、ＰＣＵ１２に対して指示を行っていたが、制御ＭＣＵ４１が実施可能に構成してもよい。
【0031】
無線ＩＣ４２は、制御ＭＣＵ４１と有線で接続されており、無線ＩＣ３２と同様に、通信インターフェース４２１、ＣＰＵ４２２を有するマイコンである。無線ＩＣ４２についても無線ＩＣ３２と同様にＲＯＭ、ＲＡＭなどの図示が省略されているが、無線ＩＣ４２もＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する。無線ＩＣ４２は、制御ＭＣＵ４１から受け取ったデータを、無線アンテナ４３を介して電池監視装置３０に送信する。また、無線ＩＣ４２は、無線アンテナ４３を介して受信したデータを制御ＭＣＵ４１に送る。
【0032】
本実施形態では電池制御装置４０は、電池監視装置３０と無線通信にてデータをやり取りするものとして説明するが、これに限定されない。電池制御装置４０と電池監視装置３０は有線で接続されていてもよい。図３に示す符号６０は、電池パック１１から電力が供給される負荷であり、一例は上述したモータ１３である。
【0033】
次に、図２～図３を用いて説明した電池パック１１が車両１０から取り外された状態を考える。電池パック１１を車両１０から取り外す目的の一例は、いわゆる３Ｒのためである。３Ｒとは、Ｒｅｄｕｃｅ、Ｒｅｕｓｅ、Ｒｅｃｙｃｌｅの総称である。図４は、電池パック１１が車両１０から取り外された状態を示す。本実施形態において、「電池パック１１が車両１０から取り外された状態」とは、電池パック１１それ自体は車両１０から取り外されているものの、電池パック１１を構成する電池モジュール２１の分解などは行われていない状態をいう。すなわち、「電池パック１１が車両１０から取り外された状態」とは、図４に示すように電池パック１１は負荷６０と切り離されているものの、電池パック１１の構成に変化は生じていない状態をいう。
【0034】
電池パック１１をリサイクルする場合、電池パック１１そのものをリサイクルする場合と電池パック１１を構成する電池モジュール２１をリサイクルする場合がある。電池パック１１を構成する電池モジュール２１をリサイクルする場合、電池パック１１から電池モジュール２１を取り外す必要がある。図５は、複数の電池モジュールの中から１つの電池モジュール２１が電池パック１１から取り外された状態を示す。以下ではこのような状態を「電池モジュール２１が電池パック１１から取り外された状態」と呼ぶ。電池モジュール２１を電池パック１１から取り外すとき、電池パック１１は車両１０から取り外されていてもよいし、車両１０に搭載されたままでもよい。なお、電池パック１１に電池モジュール２１が１つしか残っておらず、最後の電池モジュール２１が取り外された状態も、「電池モジュール２１が電池パック１１から取り外された状態」に該当する。
【0035】
次に図６を参照して、電池パック１１が車両１０から取り外されたことを判定するための方法の一例について説明する。上述したように電池監視装置３０（無線ＩＣ３２）と電池制御装置４０は、無線通信により定期的にデータをやり取りしている。無線ＩＣ３２は、電池制御装置４０から起動指示信号または電池セル２２の電圧均等化指示信号が一定期間（Ｔ１）入力されなかった場合、電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定する。「起動指示信号」とは車両１０のイグニッションスイッチがオンされたときに入力される信号である。「電圧均等化指示信号」とは、電池セル２２の電圧を均等化する際に入力される信号である。電圧均等化指示信号に関しては、イグニッションスイッチがオフであっても一定期間（Ｔ２）ごとに電池制御装置４０から無線ＩＣ３２に送信される（Ｔ１＞Ｔ２）。したがって、少なくとも電圧均等化指示信号について、電池パック１１が車両１０に搭載されていれば、一定期間（Ｔ２）ごとに無線ＩＣ３２は受信する。一方で、電池パック１１が車両１０から取り外された場合、起動指示信号及び電圧均等化指示信号のどちらも電池制御装置４０から無線ＩＣ３２に送信されない。
【0036】
すなわち、これらの信号が一定期間（Ｔ１）入力されないということは電池パック１１が車両１０に搭載されていない、または搭載されていない可能性が高いことを意味する。したがって無線ＩＣ３２は所定の信号が一定期間入力されなかった場合、電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定する。そして無線ＩＣ３２は電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定した場合、電池パック１１が車両１０から取り外されたと判定する。このような無線ＩＣ３２の機能（無線ＩＣ３２のＣＰＵ３２２の機能）は「判定部」に相当する。
【0037】
他の判定方法として、図６に示すように、外部装置７０からの信号が用いられてもよい。外部装置７０の一例は、車両を検査する際に用いられる検査装置である。このような外部装置７０から無線アンテナ７２を介して通信が遮断されていることを知らせる信号を無線ＩＣ３２が受信したとき、無線ＩＣ３２は電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定してもよい。
【0038】
なお図６では、電池パック１１が車両１０から取り外されたか否かを判定するための方法を説明したが、「電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたか否か」についても同様の方法で判定可能である。
【0039】
次に図７を参照して、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後の処理について説明する。図７では電池モジュール２１が電池パック１１から取り外される前において、電池パック１１は車両１０に取り付けられているものとする。電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定されたとき、電池監視装置３０（無線ＩＣ３２）は、電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられた状態において実施していなかった機能を実施する。「電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられた状態において実施していなかった機能」とは、電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられた状態においては、電池制御装置４０が実施していた機能を意味する。すなわち、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定されたとき、無線ＩＣ３２は、電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられた状態においては電池制御装置４０が実施していた機能を電池制御装置４０に代わって実施する。無線ＩＣ３２が代替して実施する機能は、電池制御装置４０が実施していた機能の全部でもよいし、一部でもよい。ここでは無線ＩＣ３２が代替して実施する機能は、電池制御装置４０が実施していた機能の一部として説明する。無線ＩＣ３２が代替して実施する際の目的は、本来の目的とは異なる。この点については後述する。
【0040】
電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられた状態において電池制御装置４０が実施していた機能の一つとして、上述した電圧均等化指示信号の送信が挙げられる。電圧均等化指示信号とは、各電池セル２２の電圧を均等化させるために電池制御装置４０が電池監視装置３０（無線ＩＣ３２）に送信する信号である。この信号は無線ＩＣ３２からさらに監視ＩＣ３１に送信される。監視ＩＣ３１は電圧均等化回路８０を駆動させて各電池セル２２の電圧を均等化させる。電圧均等化回路８０とは、電池セル２２を電源として、所定の電流を出力する回路である。
【0041】
電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後、取り外される前は電池制御装置４０が実施していた電圧均等化指示信号の送信を無線ＩＣ３２が実施する。具体的には無線ＩＣ３２は電圧均等化指示信号を監視ＩＣ３１に送信する。ここで、電池制御装置４０が電圧均等化指示信号を送信する目的は、各電池セル２２の電圧を均等化させることである。上述したように無線ＩＣ３２が電圧均等化指示信号を送信する目的は、この本来の目的とは異なる。つまり、無線ＩＣ３２が電圧均等化指示信号を送信する目的は、各電池セル２２の電圧を均等化させることではない。無線ＩＣ３２が電圧均等化指示信号を送信する目的は、各電池セル２２のＳＯＨの演算に用いられるパラメータを測定するためである。したがって無線ＩＣ３２はそれぞれの電池セル２２に接続される電圧均等化回路８０のすべてが駆動するように電圧均等化指示信号を監視ＩＣ３１に送信する。
【0042】
図７に示すように監視ＩＣ３１は指示に従い電圧均等化回路８０を駆動させる。監視ＩＣ３１は少なくとも電圧均等化回路８０を流れる電流及び電圧均等化回路８０に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する。もちろん、監視ＩＣ３１は電流及び電圧の両方を測定してもよいし、そのときの温度を測定してもよい。温度測定には一例としてセルサーミスタを用いればよい。
【0043】
監視ＩＣ３１は、測定した電流などを無線ＩＣ３２に送信する。無線ＩＣ３２は監視ＩＣ３１から取得した電流などを用いて電池セル２２の電池状態を演算する。本実施形態において「電池セル２２の電池状態」とは電池セル２２のＳＯＨ（State Of Health）を意味する。ＳＯＨは健全状態、劣化状態などと呼ばれることもある。ＳＯＨの演算方法の一例について説明する。一般にＳＯＨとして、容量維持率と内部抵抗の増加率の２つの指標が知られている。「容量維持率」とは、新品の電池の満容量に対する現在の電池の満容量の比率である。「内部抵抗の増加率」とは、電池の劣化と共に増加する内部抵抗の増加率である。電池の外部から測定可能な物理量は、電流、電圧、温度であり、ＳＯＨを直接測定することは難しい。そこでＯＣＶ推定法（Open Circuit Voltage）、非線形カルマンフィルタなどの方法が知られている。無線ＩＣ３２はこれらの方法を用いてＳＯＨを演算する。なお、上記の２つの指標の他に、ＳＯＣ、または電池の内部抵抗を用いてＳＯＨを演算する方法も知られているため、無線ＩＣ３２はこれらを用いてＳＯＨを演算してもよい。なお、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外された場合、無線ＩＣ３２は電池セル２２を電源として駆動する。
【0044】
このように本実施形態によれば、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後、無線ＩＣ３２は所定のタイミングで電池セル２２を放電させてＳＯＨを演算する。上述したように従来技術では取り外された後に充放電を行うことがないため、取り外された後のＳＯＨを把握することができない。これに対し、本実施形態では、電池セル２２を放電させてＳＯＨを演算するため、取り外された後のＳＯＨを把握することが可能となる。
【0045】
また、本実施形態では、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後、取り外される前は電池制御装置４０が実施していた電圧均等化指示信号の送信を無線ＩＣ３２が実施する。電池制御装置４０が電圧均等化指示信号を送信する目的は、各電池セル２２の電圧を均等化させることであるが、無線ＩＣ３２が電圧均等化指示信号を送信する目的は、これとは異なり、ＳＯＨの演算に用いられるパラメータを測定するためである。すなわち、本実施形態では、無線ＩＣ３２は、本来の目的とは異なる目的で電池制御装置４０が実施していた機能を利用する。このような既存の機能を異なる目的で利用することにより、新たな機能、装置などの追加が不要となり、コスト低減に寄与する。
【0046】
図７では、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外される前に電池制御装置４０が実施していた機能として電圧均等化指示信号の送信を取り上げたが、これに限定されない。要するに、電池セル２２から電流を取り出すことができれば足りるため、例えば、図８に示すようにモジュール均等化回路８１に駆動信号を送信する機能を無線ＩＣ３２が代替してもよい。また、電池制御装置４０は電池セル２２の温度状態を調整するための回路、電池セル２２のインピーダンスを測定するための回路などを駆動する機能も有するが、これらの機能を無線ＩＣ３２が代替してもよい。なお、上述と同様に無線ＩＣ３２がこれらの回路を駆動させる目的は、本来の目的とは異なり、ＳＯＨの演算に用いられるパラメータを測定するためである。電圧均等化回路８０及びモジュール均等化回路８１は、電池監視装置３０に設けられるものとして説明したが、これに限定されない。
【0047】
【0048】
ステップＳ１０１において無線ＩＣ３２は、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後、所定のタイミングにおいて、取り外される前は電池制御装置４０が実施していた電圧均等化指示信号を送信する。これにより電圧均等化回路８０が駆動する。所定のタイミングは、例えば実験、シミュレーションなどを通じて予め設定される。
【0049】
処理はステップＳ１０２に進み、監視ＩＣ３１は、少なくとも電圧均等化回路８０を流れる電流及び電圧均等化回路８０に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する。ステップＳ１０２の処理は所定時間が経過するまで繰り返し実行される（ステップＳ１０３）。所定時間はカウンタ３２３によって測定される。所定時間が経過した後、処理はステップＳ１０４に進み、無線ＩＣ３２は電圧均等化回路８０を停止させる。電圧均等化回路８０を駆動させる目的は電流などの測定であるから、電流などの測定が完了すれば電圧均等化回路８０を駆動させる理由がなくなるからである。処理はステップＳ１０５に進み、無線ＩＣ３２は測定された電流などを用いて電池セル２２のＳＯＨを演算し、演算結果を自己の記憶部（例えばメモリ）に記憶する。ＳＯＨの演算結果は、演算値そのもので記憶されてもよく、ヒストグラム形式で記憶されてもよい。
【0050】
記憶部に記憶されたＳＯＨの演算結果が読み出されるタイミングは特に限定されないが、一例として電池モジュール２１が電池パック１１に取り付けられたときが挙げられる。
【0051】
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【0052】
電池パック１１または電池モジュール２１は、モータ１３に対して交換可能に構成されている。電池パック１１または電池モジュール２１は、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り付けられた状態において、モータ１３に電力を供給可能な電池セル２２と、電池セル２２に接続された電圧均等化回路８０と、電圧均等化回路８０を流れる電流及び負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する監視ＩＣ３１と、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り外された状態において、電池セル２２を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで電池セル２２から電圧均等化回路８０に電流を流させ、その時に監視ＩＣ３１により測定された測定結果を取得する無線ＩＣ３２と、を備える。モータ１３は「外部負荷」に相当する。電池セル２２は「電池部」に相当する。電圧均等化回路８０は「負荷部」に相当する。監視ＩＣ３１は「測定部」に相当する。無線ＩＣ３２は「制御部」に相当する。
【0053】
本実施形態によれば、電池パック１１または電池モジュール２１は、所定のタイミングで電池セル２２を放電させて電流などを測定する。測定された電流などは、例えばＳＯＨの演算に用いることができる。上述したように従来技術では取り外された後に充放電を行うことがないため、取り外された後のＳＯＨを把握することができない。これに対し、本実施形態では、電池セル２２を放電させてＳＯＨを演算するため、取り外された後のＳＯＨを把握することが可能となる。
【0054】
本実施形態では、主に「電池モジュール２１が電池パック１１から取り外された状態」において電池モジュール２１を構成する電池セル２２のＳＯＨを演算するものとして説明したが、これに限定されない。図４に示したように、「電池パック１１が車両１０から取り外された状態」において電池パック１１を構成する電池セル２２のＳＯＨを演算するものであってもよい。また、近年では、電池モジュールを構成することなく電池セルが直接電池パックに搭載される方式、電池パックの筐体部分を車体に一体化し電池モジュールを車体に直納する方式、電池セルを車体に直納する方式などが登場している。
【0055】
したがって本実施形態は、「車両１０に直接取り付けられた電池セル２２が車両１０から取り外された状態」において電池セル２２のＳＯＨを演算するものであってもよい。この場合、電池セル２２に電池監視装置３０が取り付けられることになる。また、「車両１０に直接取り付けられた電池モジュール２１が車両１０から取り外された状態」において電池モジュール２１を構成する電池セル２２のＳＯＨを演算するものであってもよい。すなわち、「電池ユニット」には「電池監視装置３０が搭載された電池パック」、「電池監視装置３０が搭載された電池モジュール」、または「電池監視装置３０が搭載された電池セル」が含まれる。
【0056】
また、無線ＩＣ３２は、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り外された状態において、監視ＩＣ３１によって計測された測定結果に基づいて電池セル２２のＳＯＨを演算し記憶してもよい。これにより取り外された後のＳＯＨを把握することが可能となる。
【0057】
また、無線ＩＣ３２は、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り付けられた状態において、無線ＩＣ３２と通信を行う電池制御装置４０からの指示に従って監視ＩＣ３１によって計測された測定結果を電池制御装置４０に通知する。その一方で、無線ＩＣ３２は、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り外された状態では、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り付けられた状態において実施していなかったＳＯＨの演算を実施する。電池パック１１または電池モジュール２１が取り外される前は電池制御装置４０が実施していたＳＯＨの演算について、電池パック１１または電池モジュール２１が取り外された状態では無線ＩＣ３２が実施する。これにより新たに機能、装置などを追加することなくＳＯＨの演算が可能となる。
【0058】
無線ＩＣ３２は、電池制御装置４０との通信が遮断されたか否かを判定する。無線ＩＣ３２は、電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定された場合、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り外されたと判断し、それを契機として、電圧均等化回路８０に電池セル２２から電流を流させる。これにより適切なタイミングでＳＯＨの演算が可能となる。
【0059】
無線ＩＣ３２は、電池制御装置４０から起動指示信号または電池セル２２の電圧均等化指示信号が一定期間入力されなかった場合、または外部装置７０からの通信が遮断されていることを知らせる信号が入力された場合、電池制御装置４０との通信が遮断されたと判定する。このように電池制御装置４０または外部装置７０から送信される信号を用いることにより、通信が遮断されたか否かを適切に判定することが可能となる。
【0060】
「負荷部」には、図７～図８で説明したように電圧を均等化するために利用される回路（電圧均等化回路８０、モジュール均等化回路８１）が含まれる。また、「負荷部」には、電池セル２２の温度状態を調整するために利用される負荷が含まれてもよい。「電池セル２２の温度状態を調整するために利用される負荷」の一例は、電池パック１１に内蔵され、電池セル２２を温めるためのヒータである。また、「負荷部」には、電池セル２２のインピーダンスを測定する際に電流を流すために利用される負荷が含まれてもよい。このような既存の負荷を用いることにより、新たに機能、装置などを追加することなくＳＯＨの演算が可能となる。
【0061】
＜第２実施形態＞
次に、図１０のフローチャートを参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では本来とは異なる目的で電圧均等化回路８０を駆動して電池セル２２を放電させてＳＯＨを演算したが、第２実施形態では、電池セル２２の自己放電率の推移を用いてＳＯＨを演算する。
次に、図１０のフローチャートを参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では本来とは異なる目的で電圧均等化回路８０を駆動して電池セル２２を放電させてＳＯＨを演算したが、第２実施形態では、電池セル２２の自己放電率の推移を用いてＳＯＨを演算する。
【0062】
図１０に示すステップＳ２０１において無線ＩＣ３２は、電池モジュール２１が電池パック１１から取り外されたと判定された後、所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過した後（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、処理はステップＳ２０２に進み、無線ＩＣ３２は、自己放電に関するフラグをオンにする。なお無線ＩＣ３２は、外部装置７０からの指示に基づいて自己放電に関するフラグをオンにしてもよい。処理はステップＳ２０３に進み、無線ＩＣ３２は、カウンタ３２３以外の機能を停止する。カウンタ３２３以外の機能を停止する理由は、自己放電に起因する電流以外の電流が回路に流れることを防止するためである。処理はステップＳ２０４に進み、所定時間の間、カウンタ３２３以外の機能が停止された状態で待機する（電池セル２２を自己放電させる）。
【0063】
所定時間が経過した後（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、処理はステップＳ２０５に進み、無線ＩＣ３２は停止した機能を復帰させる。処理はステップＳ２０６に進み、無線ＩＣ３２は電池セル２２の自己放電率の推移を演算する。自己放電率の推移の演算方法の一例として、ステップＳ２０４における所定時間の開始時における電池セル２２の残容量（ＳＯＣ）と、所定時間の終了時における電池セル２２の残容量（ＳＯＣ）の変化率に基づいて演算する方法が挙げられる。残容量は電池セル２２の電圧、電流、温度などを用いて算出することができる。無線ＩＣ３２は、電池セル２２の自己放電率の推移に基づいてＳＯＨを演算する。
【0064】
第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【0065】
電池パック１１または電池モジュール２１は、モータ１３に対して電池パック１１または電池モジュール２１が取り外された状態において、電池セル２２を電源として動作するように構成されるとともに、電池セル２２の自己放電率の推移を演算する無線ＩＣ３２を備える。演算された自己放電率の推移は例えばＳＯＨの演算に用いることができる。自己放電率の推移は新たな機能、装置などを追加することなく演算可能であるため、ＳＯＨを演算する際のコスト低減に寄与する。
【0066】
無線ＩＣ３２は、所定時間、自己放電に係る時間を測定するカウンタ３２３以外の機能を停止させる。これにより自己放電に起因する電流以外の電流が回路に流れることを防止され、自己放電率の推移の演算精度が向上する。無線ＩＣ３２は、所定時間の開始時における電池セル２２の残容量と、所定時間の終了時における電池セル２２の残容量との変化率に基づいて自己放電率の推移を演算する。そして無線ＩＣ３２は、演算された自己放電率の推移に基づいて電池セル２２のＳＯＨを演算して記憶する。
【0067】
＜その他の実施形態＞
・上述の実施形態において無線ＩＣ３２は、ＳＯＨの演算結果を自己の記憶部に記憶すると説明したがこれに限定されない。図１１に示すように無線ＩＣ３２は、ＳＯＨの演算結果を無線通信を用いて外部装置７０（例えばクラウドサーバ）に送信してもよい。無線通信を用いることによりコネクタなどの物理的なインターフェースが不要となる。また、上述の実施形態において無線ＩＣ３２は、測定された電流などを用いてＳＯＨを演算すると説明したがこれに限定されない。図１１に示すように無線ＩＣ３２は測定された電流などを外部装置７０に送信し、ＳＯＨの演算そのものについては外部装置７０が実施してもよい。この場合、無線ＩＣ３２は測定された電流などを記憶する機能と、送信する機能を有していれば足りる。また、無線ＩＣ３２と外部装置７０の両方がＳＯＨを演算してもよい。この場合、両方の演算結果を突き合わせて演算結果の妥当性が比較されてもよい。演算結果が異なる場合、その違いを補正係数として次の演算時に用いてもよい。
・上述の実施形態において無線ＩＣ３２は、ＳＯＨの演算結果を自己の記憶部に記憶すると説明したがこれに限定されない。図１１に示すように無線ＩＣ３２は、ＳＯＨの演算結果を無線通信を用いて外部装置７０（例えばクラウドサーバ）に送信してもよい。無線通信を用いることによりコネクタなどの物理的なインターフェースが不要となる。また、上述の実施形態において無線ＩＣ３２は、測定された電流などを用いてＳＯＨを演算すると説明したがこれに限定されない。図１１に示すように無線ＩＣ３２は測定された電流などを外部装置７０に送信し、ＳＯＨの演算そのものについては外部装置７０が実施してもよい。この場合、無線ＩＣ３２は測定された電流などを記憶する機能と、送信する機能を有していれば足りる。また、無線ＩＣ３２と外部装置７０の両方がＳＯＨを演算してもよい。この場合、両方の演算結果を突き合わせて演算結果の妥当性が比較されてもよい。演算結果が異なる場合、その違いを補正係数として次の演算時に用いてもよい。
【0068】
・図１２に示すように、本実施形態に係る電池モジュール２１の他に、電池モジュール２１とは仕様、規格などが異なる電池モジュール９０～９２が存在する場合、これらの電池モジュールによって演算されたＳＯＨが一括して外部装置７０に送信されてもよい。このような送信は例えば通信周波数を統一することにより実現する。これにより仕様、規格などが異なる電池モジュールを一括して管理することが可能となる。
【0069】
・電池セル２２の蓄電状態が一定値以下の場合、無線ＩＣ３２は、電池セル２２から負荷部に電流を流させることを中止してもよい。これにより電池セル２２の過放電が抑制される。
【0070】
・監視ＩＣ３１の動作頻度について、電池パック１１が車両１０から取り外された後は、電池パック１１が車両１０から取り外される前と比較して、低くしてもよい。監視ＩＣ３１の機能の一つに故障診断が含まれるが、電池パック１１が車両１０から取り外された後は、電池パック１１が車両１０から取り外される前と比較して故障診断の回数を減らしてもよい。電池パック１１が車両１０から取り外された後は、故障診断のニーズは低いからである。
【0071】
・無線ＩＣ３２が電圧均等化回路８０、モジュール均等化回路８１などを駆動させるための信号として、電池制御装置４０が用いる信号ではなく、専用の信号が用いられてもよい。すなわち、電圧均等化回路８０などを駆動させることができれば、信号は限定されない。
【0072】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0073】
以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記電池部に接続された負荷部（８０）と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
［構成２］
前記制御部は、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記測定結果に基づいて前記電池部の電池状態を演算し記憶する、構成１に記載の電池ユニット。
［構成３］
前記制御部は、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記制御部と通信を行う電池制御装置からの指示に従って前記測定結果を前記電池制御装置に通知する一方、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態では、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において実施していなかった前記電池状態の演算を実施する、構成１または２に記載の電池ユニット。
［構成４］
前記制御部と前記電池制御装置との通信が遮断されたか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部により前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定された場合、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外されたと判断し、それを契機として、前記負荷部に前記電池部から電流を流させて前記測定部に測定させる、構成３に記載の電池ユニット。
［構成５］
前記判定部は、前記電池制御装置から起動指示信号または前記電池部の電圧均等化指示信号が一定期間入力されなかった場合、または外部装置からの通信が遮断されていることを知らせる信号が入力された場合、前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定する、構成４に記載の電池ユニット。
［構成６］
前記負荷部は、前記電池部の電圧を均等化するために利用される負荷、前記電池部の温度状態を調整するために利用される負荷、または前記電池部のインピーダンスを測定する際に電流を流すために利用される負荷のいずれかである、構成１～５のいずれか１項に記載の電池ユニット。
［構成７］
前記制御部は、前記外部装置と無線通信可能に構成されている、構成５に記載の電池ユニット。
［構成８］
前記制御部は、前記電池部の蓄電状態が一定値以下の場合、前記電池部から前記負荷部に電流を流させることを中止する、構成１～７のいずれか１項に記載の電池ユニット。
［構成９］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
［構成１０］
前記制御部は、
所定時間、自己放電に係る時間を測定するカウンタ以外の機能を停止させ、
前記所定時間の開始時における前記電池部の残容量と、前記所定時間の終了時における前記電池部の残容量との変化率に基づいて前記自己放電率の推移を演算し、
演算された前記自己放電率の推移に基づいて前記電池部の電池状態を演算して記憶する、構成９に記載の電池ユニット。
［構成１１］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）に搭載される電池監視装置（３０）であって、
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池監視装置。
［構成１］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記電池部に接続された負荷部（８０）と、
前記負荷部を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
［構成２］
前記制御部は、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記測定結果に基づいて前記電池部の電池状態を演算し記憶する、構成１に記載の電池ユニット。
［構成３］
前記制御部は、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記制御部と通信を行う電池制御装置からの指示に従って前記測定結果を前記電池制御装置に通知する一方、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態では、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において実施していなかった前記電池状態の演算を実施する、構成１または２に記載の電池ユニット。
［構成４］
前記制御部と前記電池制御装置との通信が遮断されたか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部により前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定された場合、前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外されたと判断し、それを契機として、前記負荷部に前記電池部から電流を流させて前記測定部に測定させる、構成３に記載の電池ユニット。
［構成５］
前記判定部は、前記電池制御装置から起動指示信号または前記電池部の電圧均等化指示信号が一定期間入力されなかった場合、または外部装置からの通信が遮断されていることを知らせる信号が入力された場合、前記電池制御装置との通信が遮断されたと判定する、構成４に記載の電池ユニット。
［構成６］
前記負荷部は、前記電池部の電圧を均等化するために利用される負荷、前記電池部の温度状態を調整するために利用される負荷、または前記電池部のインピーダンスを測定する際に電流を流すために利用される負荷のいずれかである、構成１～５のいずれか１項に記載の電池ユニット。
［構成７］
前記制御部は、前記外部装置と無線通信可能に構成されている、構成５に記載の電池ユニット。
［構成８］
前記制御部は、前記電池部の蓄電状態が一定値以下の場合、前記電池部から前記負荷部に電流を流させることを中止する、構成１～７のいずれか１項に記載の電池ユニット。
［構成９］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）であって、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り付けられた状態において、前記外部負荷に電力を供給可能な電池部（２２）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、前記電池部の自己放電率の推移を演算する制御部（３２）と、を備える電池ユニット。
［構成１０］
前記制御部は、
所定時間、自己放電に係る時間を測定するカウンタ以外の機能を停止させ、
前記所定時間の開始時における前記電池部の残容量と、前記所定時間の終了時における前記電池部の残容量との変化率に基づいて前記自己放電率の推移を演算し、
演算された前記自己放電率の推移に基づいて前記電池部の電池状態を演算して記憶する、構成９に記載の電池ユニット。
［構成１１］
外部負荷（１３）に対して交換可能に構成された電池ユニット（１１，２１，２２）に搭載される電池監視装置（３０）であって、
前記電池ユニットの電池部（２２）に接続された負荷部（８０）を流れる電流及び前記負荷部に印加される電圧のうち少なくともいずれか一方を測定する測定部（３１）と、
前記外部負荷に対して前記電池ユニットが取り外された状態において、前記電池部を電源として動作するように構成されるとともに、所定のタイミングで前記電池部から前記負荷部に電流を流させ、その時に前記測定部により測定された測定結果を取得する制御部（３２）と、を備える電池監視装置。
【符号の説明】
【0074】
１１・・・電池パック、１３・・・モータ、２１・・・電池モジュール、２２・・・電池セル、３１・・・監視ＩＣ、３２・・・無線ＩＣ、８０・・・電圧均等化回路、３０・・・電池監視装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】