特開 2024-12840 電池管理装置

(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】P2024012840

(43)【公開日】2024-01-31

(54)【発明の名称】電池管理装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 11/322 20210101AFI20240124BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240124BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240124BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240124BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20240124BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240124BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

G01K11/322

H01M10/48 301

H01M10/613

H01M10/6554

H01M10/658

H01M10/625

H01M10/633

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022114597

(22)【出願日】2022-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】草野 大志

(72)【発明者】

【氏名】池田 駿介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 律夫

【テーマコード（参考）】

2F056

5H030

5H031

【Ｆターム（参考）】

2F056VF02

2F056VF12

5H030AA06

5H030AS06

5H030AS08

5H030FF22

5H031CC09

5H031KK01

5H031KK02

(57)【要約】

【課題】電池セルの異常を適切に検出する。
【解決手段】電池管理装置は、複数の電池セルを有する電池モジュールと、前記電池モジュールを冷却する冷却プレートと、前記電池モジュールと前記冷却プレートとの間に配置される第１光ファイバと、前記冷却プレートと前記第１光ファイバとの間に配置される断熱部材と、前記第１光ファイバに光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、前記複数の電池セルの温度を検出する温度検出装置と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルを有する電池モジュールと、
前記電池モジュールを冷却する冷却プレートと、
前記電池モジュールと前記冷却プレートとの間に配置される第１光ファイバと、
前記冷却プレートと前記第１光ファイバとの間に配置される断熱部材と、
前記第１光ファイバに光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、前記複数の電池セルの温度を検出する温度検出装置と、
を備える電池管理装置。

【請求項2】

制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
前記第１光ファイバを用いて検出される前記電池セルの温度が、所定閾値以上となった場合、所定の第１報知制御を実行すること、
を含む処理を実行する、請求項１に記載の電池管理装置。

【請求項3】

前記冷却プレートにおける前記第１光ファイバが配置される面とは反対側の面に配置される第２光ファイバをさらに備え、
前記温度検出装置は、
前記第２光ファイバに光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、前記冷却プレートの内部を流通する熱媒体の温度を検出する、請求項１に記載の電池管理装置。

【請求項4】

制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
前記第１光ファイバを用いて検出される前記電池セルの温度と、前記第２光ファイバを用いて検出される前記熱媒体の温度との温度差が、所定温度差以上である場合、所定の第２報知制御を実行すること、
を含む処理を実行する、請求項３に記載の電池管理装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、
前記第１光ファイバを用いて検出される前記電池セルの温度が、所定閾値以上となった場合、所定の第１報知制御を実行すること、
を含む処理を実行し、
前記第２報知制御では、前記第１報知制御よりも、緊急度あるいは重要度が高い報知内容を示す報知が実行される、請求項４に記載の電池管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、複数の単電池の側面に光ファイバを延在し、光ファイバに光を入射することに応じて生じるラマン散乱光に基づいて、複数の単電池の温度を検出する技術が開示されている。特許文献１の技術では、単電池の温度が他の単電池の温度より相対的に高温である場合、その単電池が故障していると判定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－２８６８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、集合して配置された複数の単電池（電池セル）のうち外周に位置する単電池の側面の光ファイバが、外傷を受け易い。光ファイバが外傷を受けると、単電池の温度を適切に検出することができなくなるおそれがある。また、特許文献１の技術では、複数の単電池の間に位置する光ファイバが、光ファイバを間に挟む複数の単電池のそれぞれの温度の影響を受ける。そうすると、光ファイバを間に挟む複数の単電池のいずれの単電池に異常が生じているかが不明確となる。

【0005】

そこで、本発明は、電池セルの異常を適切に検出することが可能な電池管理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】

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る電池管理装置は、
複数の電池セルを有する電池モジュールと、
前記電池モジュールを冷却する冷却プレートと、
前記電池モジュールと前記冷却プレートとの間に配置される第１光ファイバと、
前記冷却プレートと前記第１光ファイバとの間に配置される断熱部材と、
前記第１光ファイバに光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、前記複数の電池セルの温度を検出する温度検出装置と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電池セルの異常を適切に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態にかかる電池管理装置１の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、冷却プレートおよび電池モジュールにおける、図１の左右方向の断面図である。

【図3】図３は、冷却プレートおよび電池モジュールにおける、図１の上下方向の断面図である。

【図4】図４は、電池管理部の動作の一例を説明する図である。

【図5】図５は、電池管理部の動作の他の例を説明する図である。

【図6】図６は、電池管理部の動作の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0010】

図１は、本実施形態にかかる電池管理装置１の構成を示す概略図である。電池管理装置１は、例えば、車両２に適用される。車両２は、例えば、駆動源としてモータジェネレータを備える電気自動車である。なお、車両２は、駆動源としてモータジェネレータとエンジンとを備えるハイブリッド電気自動車であってもよい。

【0011】

電池管理装置１は、電池パック１０、電池モジュール１２、電池セル１４、冷却プレート１６、第１光ファイバ１８、第２光ファイバ２０、温度検出装置２２、断熱部材２４、制御装置２６および報知装置２８を備える。

【0012】

電池パック１０は、中空の箱状に形成され、車両２に搭載される。電池パック１０には、複数の電池モジュール１２が収容される。図１では、電池パック１０の内部に１０個の電池モジュール１２が収容される例を示している。なお、電池パック１０の内部の電池モジュール１２の数は、例示した数に限らず、１つであってもよいし、任意の複数であってもよい。

【0013】

図１の例では、電池パック１０の上方から電池パック１０を見たとき、電池モジュール１２は、５行２列の行列状に配置されている。なお、電池モジュール１２の配置は、この例に限らず、電池モジュール１２が電池パック１０に適切に収容可能な任意の配置とされてもよい。以後、説明の便宜のため、図１中の左側の列の電池モジュール１２を、第１列電池モジュールという場合があり、図１中の右側の列の電池モジュール１２を、第２列電池モジュールという場合がある。

【0014】

電池モジュール１２は、複数の電池セル１４を有する。電池セル１４は、例えば、リチウムイオン電池などの充放電が可能な二次電池である。図１では、１つの電池モジュール１２が５つの電池セル１４を有する例を示している。なお、１つの電池モジュール１２に含まれる電池セル１４の数は、例示した数に限らず、任意の複数であってもよい。

【0015】

１つの電池モジュール１２における複数の電池セル１４は、電気的に直列に接続されている。すなわち、直列接続された複数の電池セル１４は、組電池を構成している。なお、電池モジュール１２は、組電池の電圧および電流を検出するセンサなどを含んでもよい。

【0016】

電池セル１４は、例えば、平板状に形成され、水平方向に積層されるように並べられる。図１の例では、電池パック１０の上方から電池パック１０を見たとき、電池セル１４は、列方向に積層されるように配置されている。

【0017】

冷却プレート１６は、平板状に形成され、電池モジュール１２の下方に位置する。複数の電池モジュール１２は、冷却プレート１６の一部に接触している。冷却プレート１６の内部には、熱媒体が流通する熱媒体流路３０が形成されている。熱媒体は、例えば、水などの冷媒である。熱媒体流路３０は、熱媒体が電池モジュール１２の下方を流通するように形成される。

【0018】

例えば、熱媒体流路３０は、電池モジュール１２の列ごとに形成されており、１つの列の電池モジュール１２の全てに亘って形成されている。図１の例では、熱媒体流路３０として第１列熱媒体流路３０ａおよび第２列熱媒体流路３０ｂが形成されている。第１列熱媒体流路３０ａは、図１中、第１列電池モジュールにおける最上段の電池モジュール１２から最下段の電池モジュール１２に亘って連続して形成されている。第２列熱媒体流路３０ｂは、図１中、第２列電池モジュールにおける最上段の電池モジュール１２から最下段の電池モジュール１２に亘って連続して形成されている。第１列熱媒体流路３０ａにおける左右方向の幅は、第１列電池モジュールの左右方向の幅以上となっている。第２列熱媒体流路３０ｂにおける左右方向の幅は、第２列電池モジュールの左右方向の幅以上となっている。第１列熱媒体流路３０ａと第２列熱媒体流路３０ｂは、それぞれの最上段の電池モジュール１２側で繋がっているとともに、それぞれの最下段の電池モジュール１２側で繋がっている。

【0019】

冷却プレート１６には、熱媒体入口３２および熱媒体出口３４が形成される。熱媒体入口３２および熱媒体出口３４はそれぞれ、冷却プレート１６の内部の熱媒体流路３０に連通している。また、熱媒体入口３２および熱媒体出口３４はそれぞれ、所定の熱交換器に繋がっている。所定の熱交換器は、例えば、ラジエタなどであり、熱媒体を冷却する。熱媒体は、所定の熱交換器と冷却プレート１６との間を循環する。

【0020】

熱媒体は、熱媒体入口３２を通じて冷却プレート１６の内部の熱媒体流路３０に送入される。冷却プレート１６の内部に送入された熱媒体は、第１列熱媒体流路３０ａおよび第２列熱媒体流路３０ｂに分流し、第１列熱媒体流路３０ａおよび第２列熱媒体流路３０ｂのそれぞれを流通する。第１列熱媒体流路３０ａおよび第２列熱媒体流路３０ｂをそれぞれ流通した熱媒体は、合流して、熱媒体出口３４を通じて冷却プレート１６の外部に送出される。

【0021】

第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、冷却プレート１６の表面に沿って配置される。第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、それらの長手方向に沿って、複数の電池モジュール１２および複数の電池セル１４を網羅するように蛇行して配置される。

【0022】

例えば、第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、第２列電池モジュールの右寄りを最上段の電池モジュール１２から最下段の電池モジュール１２まで延びている。第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、第２列電池モジュールの最下段の電池モジュール１２において第２列電池モジュールの左寄りに曲がり、第２列電池モジュールの左寄りを最上段の電池モジュール１２まで延びている。第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、第２列電池モジュールから第１列電池モジュールの右寄りに曲がり、第１列電池モジュールの右寄りを最上段の電池モジュール１２から最下段の電池モジュール１２まで延びている。第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、第１列電池モジュールの最下段の電池モジュール１２において第１列電池モジュールの左寄りに曲がり、第１列電池モジュールの左寄りを最上段の電池モジュール１２まで延びている。

【0023】

図２は、冷却プレート１６および電池モジュール１２における、図１の左右方向の断面図である。図３は、冷却プレート１６および電池モジュール１２における、図１の上下方向の断面図である。

【0024】

図２および図３で示すように、冷却プレート１６には、第１溝４０および第２溝４２が形成される。第１溝４０は、冷却プレート１６における電池モジュール１２側の表面に形成され、当該表面よりも窪んでいる。第１溝４０は、電池セル１４の下方に位置するように形成される。

【0025】

第２溝４２は、冷却プレート１６における電池モジュール１２側の面とは反対側の面である裏面に形成され、当該裏面よりも窪んでいる。第２溝４２は、第１溝４０の下方に位置するように形成される。第１溝４０と第２溝４２との間には、熱媒体流路３０が存在する。第１溝４０は、第２溝４２よりも大きい。

【0026】

第１溝４０には、断熱部材２４および第１光ファイバ１８が収容されている。断熱部材２４および第１光ファイバ１８は、断熱部材２４が第１光ファイバ１８よりも相対的に冷却プレート１６側に位置するように収容される。すなわち、第１光ファイバ１８は、電池モジュール１２と冷却プレート１６との間に配置され、断熱部材２４は、冷却プレート１６と第１光ファイバ１８との間に配置される。第１光ファイバ１８は、電池モジュール１２の電池セル１４に接触するように配置される。

【0027】

第１溝４０に第１光ファイバ１８が収容されることから、第１溝４０は、第１光ファイバ１８の長手方向に沿って延びている。つまり、第１溝４０は、第１光ファイバ１８を延在させる経路に沿って形成される。

【0028】

断熱部材２４は、冷却プレート１６の熱媒体流路３０を流通する熱媒体の熱が第１光ファイバ１８に伝達されることを抑制する。断熱部材２４は、例えば、ウレタンフォームなど、熱媒体の熱を第１光ファイバ１８に伝達されることを適切に抑制可能な任意の材料により成形されてもよい。

【0029】

第２溝４２には、第２光ファイバ２０が収容されている。すなわち、第２光ファイバ２０は、冷却プレート１６における第１光ファイバ１８が配置される面とは反対側の面に配置される。

【0030】

第２溝４２に第２光ファイバ２０が収容されることから、第２溝４２は、第２光ファイバ２０の長手方向に沿って延びている。つまり、第２溝４２は、第２光ファイバ２０を延在させる経路に沿って形成される。

【0031】

図１で示すように、第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０は、温度検出装置２２に接続されている。温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８および第２光ファイバ２０に光を入射することができる構成となっている。

【0032】

第１光ファイバ１８の入射端から光が入射されると、第１光ファイバ１８の長手方向の各位置において、散乱光が生じ、散乱光の一部は、第１光ファイバ１８の入射端に戻ってくる。温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８の入射端に戻ってくる後方散乱光を検出することができる構成となっている。

【0033】

第２光ファイバ２０の入射端から光が入射されると、第２光ファイバ２０の長手方向の各位置において、散乱光が生じ、散乱光の一部は、第２光ファイバ２０の入射端に戻ってくる。温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０の入射端に戻ってくる後方散乱光を検出することができる構成となっている。

【0034】

温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８に光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、複数の電池セル１４の温度を検出することができる構成となっている。

【0035】

例えば、温度検出装置２２は、後方散乱光の一種であるブリルアン散乱光を検出することができる。ブリルアン散乱光の周波数は、そのブリルアン散乱光が発生した第１光ファイバ１８の長手方向の位置における温度に依存する。例えば、温度が高い位置で発生したブリルアン散乱光の周波数は、入射光の周波数に対する周波数差が大きくなる。このため、温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８の入射光の周波数に対するブリルアン散乱光の周波数の周波数差を温度に換算することによって、当該ブリルアン散乱光が発生した位置での温度を特定することができる。

【0036】

また、温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８に入射光を入射してからブリルアン散乱光を受光するまでの時間から、ブリルアン散乱光が発生した位置を特定することができる。

【0037】

また、第１光ファイバ１８は、図１で示すように、第１光ファイバ１８の長手方向において、複数の電池モジュール１２および複数の電池セル１４を網羅するように延びている。これにより、複数の電池セル１４のそれぞれは、第１光ファイバ１８の入射端からの距離に対応付けられる。第１光ファイバ１８の入射端からの距離は、第１光ファイバ１８に入射光を入射してからブリルアン散乱光を受光するまでの時間に対応付けられる。また、第１光ファイバ１８は電池セル１４に接触するように配置されるため、第１光ファイバ１８の長手方向の各位置における温度は、電池セル１４の温度に依存する。

【0038】

すなわち、温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８に入射光を入射してからブリルアン散乱光を受光するまでの時間から、温度の検出対象となる電池セル１４を特定し、そのときのブリルアン散乱光の周波数から、特定した電池セル１４の温度を検出することができる。

【0039】

温度検出装置２２は、第１光ファイバ１８を使用して、電池パック１０に収容される電池セル１４のそれぞれについて、電池セル１４の温度を検出することができる。このため、電池管理装置１では、電池モジュール１２または電池セル１４ごとに熱電対を複数設ける態様と比べ、電池セル１４の温度を検出するためのコストの上昇を抑制することができる。

【0040】

また、図２で示すように、第１光ファイバ１８は、電池モジュール１２と冷却プレート１６との間に配置されている。このため、電池管理装置１では、第１光ファイバ１８の外傷を防止することができる。また、電池管理装置１では、電池セル１４の温度を検出するための部材を配置するスペースの増加を抑制することができる。

【0041】

また、図２で示すように、第１光ファイバ１８と冷却プレート１６との間に、断熱部材２４が配置されている。これにより、冷却プレート１６の内部の熱媒体の熱が第１光ファイバ１８に伝達され難く、電池セル１４の温度が第１光ファイバ１８に伝達され易い。このため、電池管理装置１では、断熱部材２４により熱媒体の熱の影響を抑えつつ、第１光ファイバ１８を用いて電池セル１４の温度を精度よく検出することができる。

【0042】

温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０に光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、冷却プレート１６の内部を流通する熱媒体の温度を検出することができる構成となっている。

【0043】

例えば、温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０の入射端に戻ってくるブリルアン散乱光を受光することができる。温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０に入射光を入射してからブリルアン散乱光を受光するまでの時間から、ブリルアン散乱光が発生した位置を特定することができる。

【0044】

また、第２光ファイバ２０は、図２で示すように、冷却プレート１６に接触して配置される。このため、第２光ファイバ２０の温度は、冷却プレート１６の内部の熱媒体流路３０を流通する熱媒体の温度に依存する。

【0045】

また、第２光ファイバ２０は、冷却プレート１６を間に挟んで第１光ファイバ１８と並行して配置されている。これにより、第２光ファイバ２０の長手方向の距離と、第１光ファイバ１８の長手方向の距離とを対応付けることができる。

【0046】

これらから、温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０に入射光を入射することで受光するブリルアン散乱光の周波数から、冷却プレート１６の内部の熱媒体の温度を検出することができる。また、温度検出装置２２は、第２光ファイバ２０に入射光を入射してからブリルアン散乱光を受光するまでの時間から、検出した熱媒体の温度が、複数の電池セル１４のいずれに対応する位置での熱媒体の温度であるかを特定することができる。

【0047】

温度検出装置２２は、電池セル１４の温度と、当該電池セル１４に対応する位置での熱媒体の温度とを関連付けて、電池セル１４ごとに所定の記憶装置に記憶してもよい。

【0048】

電池管理装置１では、電池セル１４の温度を検出するための第１光ファイバ１８とは別に、熱媒体の温度を検出するための第２光ファイバ２０が設けられるため、熱媒体の温度を精度よく検出することができる。

【0049】

また、第２光ファイバ２０は、第１列熱媒体流路３０ａおよび第２列熱媒体流路３０ｂに沿って延びている。このため、電池管理装置１では、熱媒体の温度の分布を、熱媒体の移動の影響を抑制しつつ、精度よく検出することができる。

【0050】

ここでは、電池セル１４の温度を検出するための第１光ファイバ１８と、熱媒体の温度を検出するための第２光ファイバ２０との両方を有する構成について説明していた。しかし、少なくとも、電池セル１４の温度を検出するための第１光ファイバ１８を有していればよく、熱媒体の温度を検出するための第２光ファイバ２０を省略してもよい。

【0051】

図１で示すように、制御装置２６は、１つまたは複数のプロセッサ５０と、プロセッサ５０に接続される１つまたは複数のメモリ５２とを備える。メモリ５２は、プログラム等が格納されたＲＯＭおよびワークエリアとしてのＲＡＭを含む。プロセッサ５０は、メモリ５２に含まれるプログラムと協働して、電池管理部６０としても機能する。

【0052】

図４は、電池管理部６０の動作の一例を説明する図である。電池管理部６０は、温度検出装置２２により検出された電池セル１４の温度および熱媒体の温度を取得する。ここでの熱媒体の温度は、電池セル１４の温度に関連付けられた熱媒体の温度であるとする。図４の実線Ｔ１は、電池セル１４の温度の時間推移の一例を示す。図４の一点鎖線Ｔ２は、熱媒体の温度の時間推移の一例を示す。

【0053】

電池セル１４が熱媒体により適正に冷却されている場合、電池セル１４の温度は、大凡一定に維持される。ここで、時点ＴＭ１において、電池セル１４に何らかの異常が生じ、時点ＴＭ１以降、電池セル１４の温度が徐々に上昇したとする。この場合、熱媒体が冷却すべき熱量が増加することで、熱媒体の温度は、時点ＴＭ１より遅れた時点ＴＭ２以降、電池セルの温度上昇に追従して徐々に上昇する。

【0054】

図４の「ΔＴ」は、電池セル１４の温度と熱媒体の温度と温度差を示す。図４の例では、時点ＴＭ２以降の温度差は、時点ＴＭ２以前の温度差と比べ、それほど大きくは増加していない。また、時点ＴＭ２以降の温度差は、大凡一定となっている。

【0055】

電池管理部６０は、電池セル１４の温度が所定閾値以上となった場合、所定の第１報知を報知装置２８に行わせる所定の第１報知制御を実行する。報知装置２８は、例えば、警告灯を表示する表示装置であってもよいし、警告音を出力するスピーカなどであってもよい。

【0056】

所定閾値は、例えば、冷却プレート１６の冷却能力の限界値である冷却限界値以下に設定される。図４の「Ｔｃ」は、冷却限界値の一例を示しており、「Ｔｔｈ」は、所定閾値の一例を示している。

【0057】

第１報知は、例えば、電池セル１４の温度が比較的高くなっており、電池セル１４に異常の疑いがあることを示す報知である。すなわち、電池管理部６０は、電池セル１４に異常の疑いがあることを、報知装置２８により車両２の搭乗者に報知する。

【0058】

これにより、電池管理装置１は、車両２の搭乗者に、電池セル１４に異常の疑いがあることを認識させることができる。その結果、車両２の搭乗者は、第１報知を受けて、車両２の検査および修理の検討に資することができる。

【0059】

図５は、電池管理部６０の動作の他の例を説明する図である。図５の実線Ｔ１１は、電池セル１４の温度の時間推移の一例を示し、一点鎖線Ｔ１２は熱媒体の温度の時間推移の一例を示す。ここでの熱媒体の温度は、電池セル１４の温度に関連付けられた熱媒体の温度であるとする。

【0060】

例えば、時点ＴＭ１１において、電池セル１４の内部のセパレータが損傷するなどにより、電池セル１４の熱暴走が生じたとする。熱暴走は、電池セル１４の内部短絡などにより、電池セル１４の熱の発生が止まらない状態になることを意味する。

【0061】

図５の例では、時点ＴＭ１１以降、電池セル１４の温度が急激に上昇したとする。この場合、熱媒体の温度は、時点ＴＭ１１より遅れた時点ＴＭ１２以降、電池セル１４の温度上昇の影響により徐々に上昇する。ここで、熱媒体は、急激に温度が上昇する電池セル１４を冷却しようとするが、熱媒体の熱容量などの影響により、電池セル１４の急激な温度上昇を十分に抑制することができないことがある。

【0062】

そうすると、図５で示すように、熱媒体の温度の時間推移は、電池セル１４の温度の時間推移より緩やかになり、電池セル１４の温度と熱媒体の温度との温度差「ΔＴ」が、時間の経過とともに拡大していく。

【0063】

そこで、電池管理部６０は、電池セル１４の温度と、当該電池セル１４の温度に関連付けられた熱媒体の温度との温度差を導出する。電池管理部６０は、温度差が所定温度差以上である場合、所定の第２報知を報知装置２８に行わせる所定の第２報知制御を実行する。

【0064】

第２報知は、例えば、冷却プレート１６による電池モジュール１２の冷却が有効に作用していないことを示す特定の報知である。「冷却が有効に作用していない」は、電池セル１４の温度が急激に上昇することで、熱媒体による電池セル１４の冷却が間に合っていない、という意味を含む。なお、「冷却が有効に作用していない」は、熱媒体自体の冷却に不具合が生じた結果、熱媒体による電池セル１４の冷却が不能になって、電池セル１４の温度が急激に上昇するという場合を含んでもよい。

【0065】

所定温度差は、図５で示す、温度差「ΔＴ」が時間の経過とともに拡大していく態様と、図４で示す、時間が経過しても温度差「ΔＴ」が大凡一定である態様とを区別可能な任意の値に設定される。

【0066】

第２報知は、例えば、即時に退避を行うことを警告する報知内容など、第１報知よりも緊急度あるいは重要度が高いことを示す報知内容とする。すなわち、電池管理部６０は、冷却プレート１６による電池モジュール１２の冷却が有効に作用していないことを、報知装置２８により車両２の搭乗者に報知する。

【0067】

これにより、電池管理装置１は、緊急度あるいは重要度が高い異常が生じていることを、車両２の搭乗者に早期に認識させることができる。その結果、車両２の搭乗者は、第２報知を受けて、車両２から即時に退避して安全を確保することができる。

【0068】

図６は、電池管理部６０の動作の流れを説明するフローチャートである。電池管理部６０は、所定周期で訪れる所定の割込みタイミングが到来するごとに、図６の一連の処理を繰り返し実行する。

【0069】

所定の割込みタイミングが到来すると、電池管理部６０は、温度検出装置２２に電池セル１４の温度および熱媒体の温度の検出を実行させ、温度検出装置２２により検出された電池セル１４の温度および熱媒体の温度を取得する（Ｓ１０）。この際、電池管理部６０は、電池セル１４すべてについて、電池セル１４の温度と、それに対応する熱媒体の温度とを取得する。

【0070】

次に、電池管理部６０は、取得した電池セル１４の温度が所定閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。この際、電池管理部６０は、電池セル１４すべてについて、ステップＳ１１の判定を行う。

【0071】

いずれかの電池セル１４において、電池セル１４の温度が所定閾値以上である場合（Ｓ１１におけるＹＥＳ）、電池管理部６０は、第１報知を報知装置２８に実行させ（Ｓ１２）、ステップＳ１３の処理に進む。この際、電池管理部６０は、第１報知の報知内容に、電池セル１４の温度が所定閾値以上である電池セル１４を特定した内容を含んでもよい。

【0072】

電池セル１４すべてにおいて、電池セル１４の温度が所定閾値未満である場合（Ｓ１１におけるＮＯ）、電池管理部６０は、そのままステップＳ１３の処理に進む。

【0073】

ステップＳ１３において、電池管理部６０は、電池セル１４の温度から熱媒体の温度を減算して温度差を導出する（Ｓ１３）。この際、電池管理部６０は、電池セル１４の温度と、その電池セル１４に対応する熱媒体の温度とから温度差を導出する。また、電池管理部６０は、電池セル１４すべてについて、温度差を導出する。

【0074】

次に、電池管理部６０は、温度差が所定温度差以上であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この際、電池管理部６０は、電池セル１４ごとの複数の温度差すべてについて、ステップＳ１４の判定を行う。

【0075】

いずれかの温度差において、温度差が所定温度差以上である場合（Ｓ１４におけるＹＥＳ）、電池管理部６０は、第２報知を報知装置２８に実行させ（Ｓ１５）、一連の処理を終了する。この際、電池管理部６０は、第２報知の報知内容に、温度差が所定温度差以上である電池セル１４を特定した内容を含んでもよい。

【0076】

複数の温度差のすべてにおいて、温度差が所定温度差未満である場合（Ｓ１４におけるＮＯ）、電池管理部６０は、そのまま一連の処理を終了する。

【0077】

ここでは、温度差に応じて第２報知を実行させる態様を説明していた。しかし、第２光ファイバ２０を省略した場合、温度差を導出すること、および、温度差に応じて第２報知を実行させることを省略してもよい。

【0078】

また、上記のフローチャートでは、ステップＳ１１の電池セル１４の温度が所定閾値以上であるかの判定がＹＥＳであるかＮＯであるかに拘わらず、毎回、ステップＳ１４の温度差が所定温度差以上であるかの判定が行われていた。しかし、電池管理部６０は、電池セル１４の温度が所定閾値以上である場合（ステップＳ１１におけるＹＥＳ）に限り、ステップＳ１３以降の処理を行い、電池セル１４の温度が所定閾値未満である場合（ステップＳ１１におけるＮＯ）、そのまま一連の処理を終了してもよい。つまり、電池セル１４の温度が所定閾値以上になった場合にのみ、温度差が所定温度差以上であるかの判定を行ってもよい。この態様によれば、温度差が所定温度差以上であるかの判定を毎回行う態様と比べ、処理負荷を低減することができる。

【0079】

以上のように、本実施形態の電池管理装置１では、電池モジュール１２と冷却プレート１６との間に第１光ファイバ１８が配置され、冷却プレート１６と第１光ファイバ１８との間に断熱部材２４が配置される。そして、第１光ファイバ１８に光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、複数の電池セル１４の温度が検出される。

【0080】

本実施形態の電池管理装置１では、第１光ファイバ１８が断熱部材２４と電池モジュール１２との間に位置するため、第１光ファイバ１８が外傷を受けることを防止することができる。その結果、本実施形態の電池管理装置１では、電池セル１４の温度が検出できなくなることを防止することができる。また、本実施形態の電池管理装置１では、第１光ファイバ１８における電池モジュール１２とは反対側に断熱部材２４が位置するため、電池セル１４以外の他の熱源からの伝熱が遮断される。その結果、本実施形態の電池管理装置１では、電池セル１４を特定して当該電池セル１４の温度を精度よく検出することができる。

【0081】

したがって、本実施形態の電池管理装置１によれば、電池セル１４の異常を適切に検出することが可能となる。

【0082】

また、本実施形態の電池管理装置１では、第１光ファイバ１８を用いて検出される電池セル１４の温度が、所定閾値以上となった場合、所定の第１報知制御が実行される。

【0083】

これにより、本実施形態の電池管理装置１では、電池セル１４に異常の疑いがあることなどを、車両２の搭乗者などに、適切に認識させることが可能となる。

【0084】

また、本実施形態の電池管理装置１では、冷却プレート１６における第１光ファイバ１８が配置される面とは反対側の面に第２光ファイバ２０が配置される。そして、第２光ファイバ２０に光を入射することに応じて発生する散乱光に基づいて、冷却プレート１６の内部を流通する熱媒体の温度が検出される。

【0085】

これにより、本実施形態の電池管理装置１では、電池モジュール１２を冷却する熱媒体の温度を適切に検出することができる。

【0086】

また、本実施形態の電池管理装置１では、第１光ファイバ１８を用いて検出される電池セル１４の温度と、第２光ファイバ２０を用いて検出される熱媒体の温度との温度差が、所定温度差以上である場合、所定の第２報知制御が実行される。

【0087】

これにより、本実施形態の電池管理装置１では、冷却プレート１６による電池モジュール１２の冷却が有効に作用していないことなどを、車両２の搭乗者などに、適切に認識させることが可能となる。

【0088】

また、本実施形態の電池管理装置１において、第２報知制御では、第１報知制御よりも、緊急度あるいは重要度が高い報知内容を示す報知が実行される。

【0089】

これにより、本実施形態の電池管理装置１では、緊急度あるいは重要度が相対的に高い異常を、車両２の搭乗者などに、明確に区別して認識させることが可能となる。その結果、本実施形態の電池管理装置１では、電池セル１４の異常の緊急度あるいは重要度を、車両２の搭乗者に早期に認識させることができ、車両２の搭乗者の安全を適切に確保することが可能となる。

【0090】

なお、上記実施形態では、ブリルアン散乱光に基づいて電池セル１４の温度および熱媒体の温度が検出されていた。しかし、電池セル１４の温度および熱媒体の温度は、ブリルアン散乱光に基づいて検出される態様に限らない。例えば、光ファイバに光を入射することに応じて発生するラマン散乱光に基づいて、電池セル１４の温度および熱媒体の温度を検出してもよい。

【0091】

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0092】

例えば、上記実施形態では、温度検出装置が、第１光ファイバを用いて電池セルの温度を検出し、第２光ファイバを用いて熱媒体の温度を検出していた。しかし、温度検出装置は、第１光ファイバを用いて電池セルに関する歪または圧力を検出してもよいし、第２光ファイバを用いて熱媒体に関する歪または圧力を検出してもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ 電池管理装置
１２ 電池モジュール
１４ 電池セル
１６ 冷却プレート
１８ 第１光ファイバ
２０ 第２光ファイバ
２２ 温度検出装置
２４ 断熱部材
２６ 制御装置
５０ プロセッサ
５２ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】