特許 7284911 蓄電素子の管理装置、システム、及び、蓄電素子の管理方法

(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】

(24)【登録日】2023-05-24

(45)【発行日】2023-06-01

(54)【発明の名称】蓄電素子の管理装置、システム、及び、蓄電素子の管理方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20230525BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20230525BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230525BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20230525BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20230525BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20230525BHJP

   G01R 35/00 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 S ZHV

G01R31/382

H02J7/00 Y

H01M10/48 P

H01M10/44 P

B60R16/02 650V

H02H7/18

G01R35/00 L

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019040660

(22)【出願日】2019-03-06

(65)【公開番号】P2020145841

(43)【公開日】2020-09-10

【審査請求日】2021-12-16

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白石 剛之

【審査官】清水 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１３０８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４３１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６０６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２９１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１６８５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１３６３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－９６９７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１０ － ７／２０

Ｇ０１Ｒ ３１／３６ － ３１／４４

Ｇ０１Ｒ ３５／００ － ３５／０６

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子が収容されている外装体と、
前記蓄電素子と直列に接続される遮断器と、
前記蓄電素子に関する物理量を計測する計測部と、
外部装置と通信する通信部と、
前記外装体に収容されている管理部と、
を備え、
前記管理部は、
前記計測部によって計測された物理量に基づいて前記蓄電素子の異常の有無を検出し、異常有りの場合は前記遮断器をオープンして前記蓄電素子を異常から保護する第１のオープン処理と、
前記計測部の故障を診断し、前記計測部が故障している場合は前記遮断器のオープンを禁止する禁止処理と、
前記通信部を介して前記外部装置から前記遮断器のオープンが指示された場合に、前記禁止処理によって前記遮断器のオープンが禁止されていても前記遮断器をオープンする第２のオープン処理と、
を実行する、管理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の管理装置であって、
互いに異なる前記物理量を計測する複数の前記計測部を備え、
前記管理部は、いずれかの前記計測部が故障して前記遮断器のオープンを禁止した場合であっても、故障と診断されていない他の前記計測部によって計測された前記物理量に基づいて前記蓄電素子の異常が検出された場合は前記遮断器をオープンする、管理装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の管理装置であって、
前記管理部は、前記遮断器をオープンしているときに前記外部装置から前記通信部を介して前記遮断器のクローズが指示された場合は前記遮断器をクローズするクローズ処理を実行する、管理装置。

【請求項4】

蓄電素子と、
前記蓄電素子を管理する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管理装置と、
前記通信部を介して前記管理装置に前記遮断器のオープンを指示する外部装置と、
を備えるシステム。

【請求項5】

蓄電素子の管理方法であって、
前記蓄電素子に関する物理量を計測する計測部によって計測された物理量に基づいて前記蓄電素子の異常の有無を検出し、異常有りの場合は前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器をオープンして前記蓄電素子を異常から保護する第１のオープンステップと、
前記計測部の故障を診断し、前記計測部が故障している場合は前記遮断器のオープンを禁止する禁止ステップと、
通信部を介して、前記蓄電素子が収容されている外装体の外にある外部装置から前記遮断器のオープンが指示された場合に、前記禁止ステップによって前記遮断器のオープンが禁止されていても前記遮断器をオープンする第２のオープンステップと、
を含む、管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

蓄電素子の管理装置、システム、及び、蓄電素子の管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、蓄電素子に関する物理量を計測する計測部とを備える管理装置において、計測部によって計測された物理量に基づいて蓄電素子の異常を検出し、異常を検出した場合は遮断器をオープン（開）して蓄電素子を異常から保護するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６３８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した計測部は故障する可能性がある。計測部が故障すると計測される物理量の信頼性が低下するため、蓄電素子が正常であっても遮断器が誤ってオープンされる可能性がある。遮断器が誤ってオープンされると外部装置に電力が供給されない電源失陥（パワーフェール）が起きる可能性がある。このため、従来、計測部が故障した場合は遮断器を誤ってオープンしないように遮断器のオープンを禁止することも行われている。

【0005】

外部装置に蓄電素子の安全性に関わる何らかの異常が発生することがある。遮断器のオープンが禁止されているとき、外部装置に蓄電素子の安全性に関わる異常が発生すると蓄電素子の安全性が損なわれる場合がある。

【0006】

本明細書では、計測部が故障して遮断器のオープンを禁止しているとき、外部装置に蓄電素子の安全性に関わる異常が発生した場合の蓄電素子の安全性を向上させる技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

蓄電素子の管理装置であって、前記蓄電素子と直列に接続される遮断器と、前記蓄電素子に関する物理量を計測する計測部と、外部装置と通信する通信部と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記計測部の故障を診断し、前記計測部が故障している場合は前記遮断器のオープンを禁止する禁止処理と、前記通信部を介して前記外部装置から前記遮断器のオープンが指示された場合に、前記禁止処理によって前記遮断器のオープンが禁止されていても前記遮断器をオープンするオープン処理と、を実行する。

【発明の効果】

【0008】

計測部が故障して遮断器のオープンを禁止しているとき、外部装置側で蓄電素子の安全性に関わる異常が発生した場合の蓄電素子の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】蓄電装置、及び、その蓄電装置が搭載されている車両の模式図

【図2】車両システムを概略的に示すブロック図

【図3】蓄電装置の分解斜視図

【図4A】蓄電素子の平面図

【図4B】図４Ａに示すＡ－Ａ線の断面図

【図5】本体内に蓄電素子を収容した状態を示す斜視図

【図6】図５の蓄電素子にバスバーを装着した状態を示す斜視図

【図7】蓄電装置の電気的構成を示すブロック図

【発明を実施するための形態】

【0010】

（本実施形態の概要）
蓄電素子の管理装置であって、前記蓄電素子と直列に接続される遮断器と、前記蓄電素子に関する物理量を計測する計測部と、外部装置と通信する通信部と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記計測部の故障を診断し、前記計測部が故障している場合は前記遮断器のオープンを禁止する禁止処理と、前記通信部を介して前記外部装置から前記遮断器のオープンが指示された場合に、前記禁止処理によって前記遮断器のオープンが禁止されていても前記遮断器をオープンするオープン処理と、を実行する。

【0011】

例えば、蓄電素子が、車両（外部装置）のエンジンを始動するスタータや車両の補機類（ヘッドライド、エアコン、オーディオなど）に電力を供給するものであるとする。そして、計測部が故障して遮断器のオープンを禁止しているとする。その場合、車両のオルタネータに高電圧異常が生じて蓄電素子に異常に高い充電電流が流れると蓄電素子が過充電となり、蓄電素子の安全性が低下する可能性がある。
上記の管理装置によると、外部装置から遮断器のオープンが指示された場合は遮断器のオープンが禁止されていても遮断器をオープンする。このため、例えばオルタネータが故障した場合（蓄電素子の安全性に関わる異常が発生した場合）は車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が管理装置に遮断器のオープンを指示することにより、遮断器をオープンさせることができる。このため、計測部が故障して遮断器のオープンを禁止しているとき、外部装置に蓄電素子の安全性に関わる異常が発生した場合の蓄電素子の安全性を向上させることができる。

【0012】

互いに異なる前記物理量を計測する複数の前記計測部を備え、前記管理部は、いずれかの前記計測部が故障して前記遮断器のオープンを禁止した場合であっても、故障と診断されていない他の前記計測部によって計測された前記物理量に基づいて前記蓄電素子の異常が検出された場合は前記遮断器をオープンしてもよい。

【0013】

故障した計測部によって計測された物理量は信頼性が低いので蓄電素子の異常の検出に用いることは望ましくないが、他の故障していない計測部によって計測された物理量は信頼性が高い。このため、故障と診断されていない他の計測部によって計測された物理量に基づいて蓄電素子の異常が検出された場合は遮断器をオープンすることにより、蓄電素子を異常からより確実に保護できる。

【0014】

前記管理部は、前記遮断器をオープンしているときに前記外部装置から前記通信部を介して前記遮断器のクローズが指示された場合は前記遮断器をクローズするクローズ処理を実行してもよい。

【0015】

外部装置から遮断器のオープンが指示されて遮断器をオープンした後、何らかの理由によって外部装置に電力が必要となる可能性もある。上記の管理装置によると、外部装置は管理装置に遮断器のクローズを指示することにより、遮断器のオープンを指示した後も必要であれば蓄電素子から電力供給を受けることができる。

【0016】

システムであって、蓄電素子と、前記蓄電素子を管理する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管理装置と、前記通信部を介して前記管理装置に前記遮断器のオープンを指示する外部装置と、を備える。

【0017】

上記のシステムによると、計測部が故障して遮断器のオープンを禁止しているときに、外部装置に蓄電素子の安全性に関わる異常が発生した場合の蓄電素子の安全性を向上させることができる。

【0018】

本明細書によって開示される発明は、装置、方法、これらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現できる。

【0019】

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図７によって説明する。
図１に示す車両２はエンジン自動車であり、エンジンを始動させるスタータや補機類（ヘッドライト、エアコン、オーディオなど）を備えている。蓄電装置１は車両２に搭載されてスタータや補機類に電力を供給する始動用の蓄電装置である。図１では蓄電装置１がエンジンルーム２Ａに収容されている場合を示しているが、蓄電装置１は居室の床下やトランクに収容されてもよい。

【0020】

（１）車両システム
図２を参照して、車両２に搭載されている車両システム３（システムの一例）について概略的に説明する。車両システム３はＥＣＵ６０（外部装置の一例）、蓄電装置１、オルタネータ６１、その他システム６２などで構成されている。ＥＣＵ６０は通信線を介して各機器（蓄電装置１、オルタネータ６１、その他システム６２など）と通信可能に接続されている。ＥＣＵ６０に接続されている各機器は異常が発生するとＥＣＵ６０にその異常を表す異常情報を送信する。ＥＣＵ６０は各機器から異常情報を受信すると、受信した異常情報に応じて各機器を制御する。

【0021】

（２）蓄電装置の構成
図３に示すように、蓄電装置１は外装体１０と、外装体１０の内部に収容される複数の蓄電素子１２とを備える。外装体１０は合成樹脂材料からなる本体１３と蓋体１４とで構成されている。本体１３は有底筒状であり、平面視矩形状の底面部１５とその４辺から立ち上がって筒状となる４つの側面部１６とで構成される。４つの側面部１６によって上端部分に上方開口部１７が形成されている。

【0022】

蓋体１４は平面視矩形状であり、その４辺から下方に向かって枠体１８が延びている。蓋体１４は本体１３の上方開口部１７を閉鎖する。蓋体１４の上面には平面視略Ｔ字形の突出部１９が形成されている。蓋体１４の上面には突出部１９が形成されていない２箇所のうち一方の隅部に正極外部端子２０が固定され、他方の隅部に負極外部端子２１が固定されている。

【0023】

蓄電素子１２は繰り返し充電可能な二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン電池である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、蓄電素子１２は直方体形状のケース２２内に電極体２３を非水電解質と共に収容したものである。ケース２２はケース本体２４と、その上方の開口部を閉鎖するカバー２５とで構成されている。

【0024】

電極体２３は、詳細については図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極要素と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極要素との間に多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状であり、セパレータに対して負極要素と正極要素とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらした状態で、ケース本体２４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。

【0025】

正極要素には正極集電体２６を介して正極端子２７が接続されている。負極要素には負極集電体２８を介して負極端子２９が接続されている。正極集電体２６及び負極集電体２８は平板状の台座部３０と、台座部３０から延びる脚部３１とを有している。台座部３０には貫通孔が形成されている。脚部３１は正極要素又は負極要素に接続されている。正極端子２７及び負極端子２９は、端子本体部３２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部３３とを有している。そのうち正極端子２７の端子本体部３２と軸部３３とはアルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子２９においては、端子本体部３２がアルミニウム製であり、軸部３３が銅製であり、これらを組み付けたものである。正極端子２７及び負極端子２９の端子本体部３２はカバー２５の両端に絶縁材料からなるガスケット３４を介して配置され、このガスケット３４から外方へ露出されている。

【0026】

図５に示すように、蓄電素子１２は複数個（例えば１２個）が幅方向に並設された状態で本体１３内に収容されている。ここでは本体１３の一端側から他端側（矢印Ｙ１からＹ２方向）に向かって３つの蓄電素子１２を１組として、同一組では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が同じになり、隣り合う組同士では隣り合う蓄電素子１２の端子極性が逆になるように配置されている。最も矢印Ｙ１側に位置する３つの蓄電素子１２（第１組）では矢印Ｘ１側が負極、矢印Ｘ２側が正極となっている。第１組に隣接する３つの蓄電素子１２（第２組）では矢印Ｘ１側が正極、矢印Ｘ２側が負極となっている。さらに第２組に隣接する第３組では第１組と同じ配置となっており、第３組に隣接する第４組では第２組と同じ配置となっている。

【0027】

図６に示すように、正極端子２７及び負極端子２９には導電部材としての端子用バスバー（接続部材）３６～４０が溶接により接続されている。第１組の矢印Ｘ２には正極端子２７群が第１バスバー３６によって接続されている。第１組と第２組の間では矢印Ｘ１に第１組の負極端子２９群と第２組の正極端子２７群とが第２バスバー３７によって接続されている。第２組と第３組の間では矢印Ｘ２に第２組の負極端子２９群と第３組の正極端子２７群とが第３バスバー３８によって接続されている。第３組と第４組の間では、矢印Ｘ１に第３組の負極端子２９群と第４組の正極端子２７群とが第４バスバー３９によって接続されている。第４組の矢印Ｘ２には、負極端子２９群が第５バスバー４０によって接続されている。

【0028】

図３を併せて参照すると、電気の流れの一端に位置する第１バスバー３６は第１の電子機器４２Ａ（例えばヒューズ）、第２の電子機器４２Ｂ（例えばリレー）、バスバー４３及びバスバーターミナル（図示せず）を介して正極外部端子２０に接続されている。電気の流れの他端に位置する第５バスバー４０はバスバー４４Ａ，４４Ｂ及び負極バスバーターミナル（図示せず）を介して負極外部端子２１に接続されている。これによりそれぞれの蓄電素子１２は正極外部端子２０及び負極外部端子２１を介して充電と放電とが可能になっている。電子機器４２Ａ，４２Ｂと電気部品接続用バスバー４３、４４Ａ及び４４Ｂとは、積層配置した複数の蓄電素子１２の上部に配置された回路基板ユニット４１に取り付けられている。バスバーターミナルは、蓋体１４に配置されている。

【0029】

（３）蓄電装置の電気的構成
図７に示すように、蓄電装置１は前述した複数の蓄電素子１２と、それらの蓄電素子１２を管理するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）５０とを備えている。ＢＭＳ５０は管理装置の一例である。

【0030】

ＢＭＳ５０は管理部５５、電流センサ５１（計測部の一例）、電圧センサ５２（計測部の一例）、２つの温度センサ５３（計測部の一例）、リレー５４（遮断器の一例）、及び、通信部５６を備えている。
管理部５５はＣＰＵやＲＡＭなどが１チップ化されたマイクロコンピュータ５５Ａ（マイコン）、ＲＯＭ５５Ｂなどを備えている。これらは図３に示す回路基板ユニット４１に実装されている。ＲＯＭ５５Ｂには管理プログラムや各種のデータが記憶されている。マイクロコンピュータ５５ＡはＲＯＭ５５Ｂに記憶されている管理プログラムを実行することによって蓄電装置１の各部を管理する。

【0031】

電流センサ５１は蓄電素子１２と直列に接続されている。電流センサ５１は蓄電素子１２の充放電電流を計測して管理部５５に出力する。

【0032】

電圧センサ５２は蓄電素子１２の電圧を計測して管理部５５に出力する。電圧センサ５２は各蓄電素子１２の電圧を個別に計測する第１の電圧センサ５２Ａと、複数の蓄電素子１２全体の電圧を計測する第２の電圧センサ５２Ｂとを備えている。電圧センサ５２の内部には各蓄電素子１２と第１の電圧センサ５２Ａとを並列に接続する図示しない複数の計測線と、各計測線に設けられている複数のスイッチとが設けられている。管理部５５がこれらのスイッチを切り替えることにより、第１の電圧センサ５２Ａによって各蓄電素子１２の電圧を個別に計測できる。

【0033】

２つの温度センサ５３は互いに異なる蓄電素子１２に取り付けられている。各温度センサ５３はそれぞれ蓄電素子１２の温度を計測して管理部５５に出力する。
リレー５４は蓄電素子１２と直列に接続されている。リレー５４は蓄電素子１２を異常から保護するためのものであり、管理部５５によってオープン／クローズされる。リレー５４は車両２が駐車中のときに暗電流によって蓄電素子１２の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が低下することを防止するためにオープンされる場合もある。

【0034】

通信部５６はマイクロコンピュータ５５Ａが車両２のＥＣＵ６０（図２参照）と通信するためのものであり、通信コネクタ５７を介してＥＣＵ６０と通信可能に接続される。

【0035】

（４）管理部によって実行される管理処理
管理部５５によって実行される管理処理のうちＳＯＣ推定処理、第１のオープン処理、禁止処理、第２のオープン処理（オープン処理の一例）、及び、クローズ処理について説明する。

【0036】

（４－１）ＳＯＣ推定処理
ＳＯＣ推定処理は、電流積算法によって蓄電素子１２の充電状態を推定する処理である。電流積算法は、電流センサ５１によって蓄電素子１２の充放電電流を所定の時間間隔で計測することで蓄電素子１２に出入りする電力量を計測し、これを初期容量から加減することでＳＯＣを推定する方法である。

【0037】

電流積算法は蓄電素子１２の使用中でもＳＯＣを推定できるという利点がある反面、常に電流を計測して充放電電力量を積算するので電流センサ５１の計測誤差が累積して次第に不正確になる可能性がある。このため、管理部５５は、電流積算法によって推定したＳＯＣを蓄電素子１２の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）に基づいてリセットしてもよい。具体的には、ＯＣＶとＳＯＣとの間には比較的精度の良い相関関係があるので、ＯＣＶからＳＯＣを推定し、電流積算法によって推定したＳＯＣを、ＯＣＶから推定したＳＯＣでリセットしてもよい。

【0038】

ＯＣＶは回路が開放されている状態の電圧に限られない。例えば、ＯＣＶは蓄電素子１２に流れる電流の電流値が微小な基準値未満であるときの電圧であってもよい。

【0039】

（４－２）第１のオープン処理
第１のオープン処理は、各センサ（第１の電圧センサ５２Ａ、電流センサ５１、温度センサ５３）によって計測された物理量（電流値、電圧、温度）に基づいて蓄電素子１２の異常を検出し、異常を検出した場合にリレー５４をオープンして蓄電素子１２を異常から保護する処理である。ここでは蓄電素子１２の異常として電圧異常、ＳＯＣ異常、電流異常及び温度異常について説明する。

【0040】

電圧異常について説明する。管理部５５は第１の電圧センサ５２Ａによって所定の時間間隔で各蓄電素子１２の電圧を計測し、計測された電圧が所定の上限値以上（あるいは所定の下限値以下）である場合は蓄電素子１２を過充電（あるいは過放電）から保護するためにリレー５４をオープンする。

【0041】

ＳＯＣ異常について説明する。前述したように管理部５５は電流センサ５１によって計測された電流値から電流積算法によってＳＯＣを推定する。管理部５５は推定したＳＯＣが所定の上限値以上（あるいは所定の下限値以下）である場合は蓄電素子１２を過充電（あるいは過放電）から保護するためにリレー５４をオープンする。

【0042】

電流異常について説明する。例えば正極外部端子２０と負極外部端子２１とが短絡して蓄電素子１２に大電流が流れることがある。管理部５５は電流センサ５１によって充放電電流を所定の時間間隔で計測し、計測した電流値が所定の基準値以上の場合は蓄電素子１２を大電流から保護するためにリレー５４をオープンする。電流異常の判断に用いる電流値は前述したＳＯＣ推定処理で計測されたものであってもよい。

【0043】

温度異常について説明する。蓄電素子１２は何らかの原因によって高温になることがある。管理部５５は２つの温度センサ５３によって所定の時間間隔で蓄電素子１２の温度を計測し、少なくとも一方の温度センサ５３によって計測された温度が所定の基準値以上である場合は蓄電素子１２を高温から保護するためにリレー５４をオープンする。

【0044】

（４－３）禁止処理
禁止処理は、所定の時間間隔で第１の電圧センサ５２Ａ、電流センサ５１及び温度センサ５３の故障を診断し、いずれかのセンサが故障している場合はそのセンサによって計測された物理量に基づくリレー５４のオープンを禁止する処理である。リレー５４のオープンを禁止するとは、管理部５５がリレー５４のオープンを行わないことをいう。以下、具体的に説明する。

【0045】

（４－３－１）第１の電圧センサ
第１の電圧センサ５２Ａ及び第２の電圧センサ５２Ｂがいずれも正常である場合は、第１の電圧センサ５２Ａによって計測された各蓄電素子１２の電圧を合計した合計値と、第２の電圧センサ５２Ｂによって計測された複数の蓄電素子１２全体の電圧とがほぼ同じになる。

【0046】

管理部５５は、第１の電圧センサ５２Ａによって所定の時間間隔で各蓄電素子１２の電圧を個別に計測するとともに、第２の電圧センサ５２Ｂによって所定の時間間隔で複数の蓄電素子１２全体の電圧を計測する。そして、管理部５５は第１の電圧センサ５２Ａによって計測された各蓄電素子１２の電圧を合計し、その合計値と第２の電圧センサ５２Ｂによって計測された複数の蓄電素子１２全体の電圧との差の絶対値が所定値以上である場合は第１の電圧センサ５２Ａ又は第２の電圧センサ５２Ｂが故障していると判断する。

【0047】

管理部５５は、第１の電圧センサ５２Ａ又は第２の電圧センサ５２Ｂが故障している場合は、第１の電圧センサ５２Ａによって計測された電圧に基づくリレー５４のオープンを禁止する。言い換えると、管理部５５は前述した電圧異常を理由とするリレー５４のオープンを禁止する。

【0048】

（４－３－２）電流センサ
ここでは電流センサ５１の故障を診断する方法として３つの方法を説明する。以下に説明する３つの方法はいずれか一つのみを用いてもよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。

【0049】

（方法１）通常、電流値が変動すると電圧も変動する。このため、電流値が一定であるにもかかわらず電圧が変動する場合は電流センサ５１又は電圧センサ５２が故障している可能性がある。管理部５５は、例えば電流センサ５１によって計測された電流値がほぼ一定であり、その間に第１の電圧センサ５２Ａによって計測された電圧がある程度大きく変動した場合は、電流センサ５１又は電圧センサ５２が故障していると判断する。

【0050】

そして、管理部５５は、第１の電圧センサ５２Ａ及び第２の電圧センサ５２Ｂがいずれも正常である場合は電流センサ５１が故障していると判断する。第１の電圧センサ５２Ａ及び第２の電圧センサ５２Ｂがいずれも正常であるか否かは前述した方法によって判断できる。

【0051】

（方法２）想定される最大電流は蓄電装置１の用途に応じて決まっているので、通常、用途に応じた最大電流を大きく超える電流が長時間流れることはない。管理部５５は、用途に応じた最大電流を大きく超える電流が電流センサ５１によってある程度の時間継続して計測された場合は電流センサ５１が故障していると判断する。

【0052】

（方法３）例えば車両２がアイドリングストップ車であり、アイドリングストップ中は蓄電素子１２から車両２に数１０Ａの電流が流れるとする。そして、アイドリングストップ中はＥＣＵ６０から通信部５６を介して管理部５５にアイドリングストップ中であることが通知されるとする。この場合、管理部５５は、ＥＣＵ６０からアイドリングストップ中であることが通知されているにもかかわらず電流センサ５１によって計測された電流値が０Ａあるいは数Ａである場合は電流センサ５１が故障していると判断する。

【0053】

管理部５５は、電流センサ５１が故障した場合は、電流センサ５１によって計測された電流値に基づくリレー５４のオープンを禁止する。言い換えると、管理部５５は前述したＳＯＣ異常や電流異常を理由とするリレー５４のオープンを禁止する。

【0054】

（４－３－３）温度センサ
２つの温度センサ５３はそれぞれ異なる蓄電素子１２の温度を計測するので計測された温度は必ずしも一致しない。しかしながら、通常、２つの温度センサがどちらも故障していない場合は計測される温度に大きな差は生じない。このため、管理部５５は、２つの温度センサ５３によって所定の時間間隔で蓄電素子１２の温度を計測し、計測した温度の差の絶対値が一定値以上である場合はいずれかの温度センサ５３が故障していると判断する。

【0055】

管理部５５は、温度センサ５３が故障した場合は、温度センサ５３によって計測された温度に基づくリレー５４のオープンを禁止する。言い換えると、管理部５５は前述した温度異常を理由とするリレー５４のオープンを禁止する。

【0056】

（４－３－４）リレーのオープンの禁止の例外
例えば電圧センサ５２が故障した場合、管理部５５は電圧異常を理由とするリレー５４のオープンを禁止するが、ＳＯＣ異常、電流異常及び温度異常を理由とするリレー５４のオープンは禁止しない。このため、管理部５５はＳＯＣ異常、電流異常あるいは温度異常が生じた場合はリレー５４をオープンする。

【0057】

ここでは電圧異常を例に説明したが、ＳＯＣ異常、電流異常及び温度異常についても同様である。すなわち、管理部は、あるセンサが故障した場合はそのセンサによって計測された物理量に基づくリレー５４のオープンを禁止するが、他の正常なセンサによって計測された物理量に基づくリレー５４のオープンは禁止しない。

【0058】

（４－３－５）センサ異常情報の送信
図２に示すように、管理部５５は、上述した各センサが故障した場合は通信部５６を介してＥＣＵ６０にセンサ異常情報を送信する。

【0059】

（４－４）第２のオープン処理
第２のオープン処理は、通信部５６を介してＥＣＵ６０からリレー５４のオープンが指示された場合に、禁止処理によってリレー５４のオープンを禁止していてもリレー５４をオープンする処理である。

【0060】

例えば、車両２のＥＣＵ６０は、蓄電装置１からセンサ異常情報を受信している場合は、オルタネータ６１の高電圧異常を検出すると蓄電装置１にリレー５４のオープンを指示する。蓄電装置１の管理部５５は、ＥＣＵ６０からリレー５４のオープンが指示されると、前述した禁止処理によってリレー５４のオープンを禁止していてもリレー５４をオープンする。

【0061】

上述したオルタネータ６１の高電圧異常は蓄電素子１２の安全性に関わる異常の一例である。蓄電素子１２の安全性に関わる異常はオルタネータ６１の高電圧異常に限定されるものではなく、ＥＣＵ６０によって決定される。例えば図２に示すその他システム６２で異常が発生した場合に、その異常が蓄電素子１２の安全性に関わるものである場合は、ＥＣＵ６０は管理部５５にリレー５４のオープンを指示してもよい。

【0062】

蓄電素子１２の安全性に関わる異常が発生した場合、車両２の状況（走行状態、蓄電素子１２の負荷状態、車両２に搭載されているシステムの異常状態など）によっては直ちにリレー５４をオープンすると車両２の安全が損なわれる可能性がある。このため、ＥＣＵ６０は車両２の状況を判断し、リレー５４をオープンしても安全なときにリレー５４のオープンを指示することが望ましい。

【0063】

（４－５）クローズ処理
前述したように、ＥＣＵ６０は蓄電素子１２の安全性に関わる異常が発生すると蓄電装置１にリレー５４のオープンを指示する。しかしながら、その後にオルタネータ６１による電力供給だけでは電力が不足する状況になった場合は、ＥＣＵ６０は蓄電装置１にリレー５４のクローズ（閉）を指示することもできる。

【0064】

蓄電装置１の管理部５５は、ＥＣＵ６０からリレー５４のクローズが指示された場合はリレー５４をクローズする。リレー５４は蓄電素子１２を異常から保護するためにオープンされているので、リレー５４をクローズすると蓄電素子１２が保護されなくなる。しかしながら、車両２の電力不足は乗員の安全に影響するので、管理部５５は蓄電素子１２の保護よりも乗員の安全を優先してリレー５４をクローズする。

【0065】

（５）実施形態の効果
実施形態１に係るＢＭＳ５０によると、ＥＣＵ６０からリレー５４のオープンが指示された場合はリレー５４のオープンが禁止されていてもリレー５４をオープンする。このため、例えばオルタネータ６１が故障した場合（蓄電素子１２の安全性に関わる異常が発生した場合）はＥＣＵ６０が蓄電装置１にリレー５４のオープンを指示することにより、リレー５４のオープンが禁止されていてもリレー５４をオープンさせることができる。よってＢＭＳ５０によると、センサが故障してリレー５４のオープンを禁止しているとき、ＥＣＵ６０に蓄電素子１２の安全性に関わる異常が発生した場合の蓄電素子１２の安全性を向上させることができる。

【0066】

ＢＭＳ５０によると、いずれかのセンサが故障してリレー５４のオープンを禁止した場合であっても、故障と診断されていない他のセンサによって計測された物理量に基づいて蓄電素子１２の異常が検出された場合はリレー５４をオープンする。故障したセンサによって計測された物理量は信頼性が低いので蓄電素子１２の異常の検出に用いることは望ましくないが、他の故障していないセンサによって計測された物理量は信頼性が高いので、故障と診断されていない他のセンサによって計測された物理量に基づいて蓄電素子１２の異常が検出された場合はリレー５４をオープンすることにより、蓄電素子１２を異常からより確実に保護できる。

【0067】

ＢＭＳ５０によると、管理部５５は、リレー５４をオープンしているときにＥＣＵ６０からリレー５４のクローズが指示された場合はリレー５４をクローズする。このため、車両２はリレー５４のオープンを指示した後も必要であれば蓄電素子１２から電力供給を受けることができる。

【0068】

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。

【0069】

（１）上記実施形態では管理部５５とＥＣＵ６０とが通信部５６を介して通信するが、通信部５６が故障して車両２から管理部５５にリレー５４をオープンする指示が伝わらなくなることも考え得る。このため、冗長化のために、ＥＣＵ６０からリレー５４をオープンする指示を受け付ける別の手段を更に備えてもよい。リレー５４をオープンする指示を受け付ける手段は通信部５６とは別の信号線を介して指示を受信するものであってもよいし、ＥＣＵ６０から無線通信によって指示を受信するものであってもよい。

【0070】

（２）上記実施形態では電流センサ５１の故障を診断する方法として３つの方法を例に説明したが、電流センサ５１の故障を診断する方法はこれらに限られない。例えば２つの電流センサ５１を直列に設け、それらの電流センサ５１によって計測された電流値の差の絶対値が所定の基準値以上であれば電流センサ５１が故障していると判断してもよい。

【0071】

（３）上記実施形態ではセンサが故障すると管理部５５がＥＣＵ６０のセンサ異常情報を送信するが、管理部５５はＥＣＵ６０にセンサ異常情報を送信しなくてもよい。そして、ＥＣＵ６０は、例えばオルタネータ６１の高電圧異常が発生した場合は、蓄電装置１からセンサ異常情報を受信していなくても蓄電装置１にリレー５４のオープンを指示してもよい。

【0072】

（４）上記実施形態では蓄電素子１２として始動用の蓄電素子を例に説明したが、蓄電素子１２は始動用に限られない。例えば、蓄電素子１２は電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載されて補機類に電力を供給する補機用であってもよい。

【0073】

（５）上記実施形態では遮断器としてリレー５４を例に説明したが、遮断器はこれに限られない。例えば、遮断器はＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であってもよい。

【0074】

（６）上記実施形態では計測部として電流センサ５１、電圧センサ５２及び温度センサ５３を例に説明したが、管理部５５の一部が計測部の一部を兼ねていてもよい。具体的には、マイクロコンピュータ５５Ａはこれらのセンサに計測を指示する処理や、これらのセンサによって計測された計測値を物理値に変換する処理なども行う。このため、マイクロコンピュータ５５Ａは蓄電素子に関する物理量を計測する計測部の一部であるといえる。このため、計測部の故障はマイクロコンピュータ５５Ａの故障であってもよい。

【0075】

（７）上記実施形態では蓄電素子１２としてリチウムイオン電池を例に説明したが、蓄電素子１２はこれに限られない。例えば、蓄電素子１２は電気化学反応を伴うキャパシタであってもよい。

【符号の説明】

【0076】

３ 車両システム（システムの一例）
１２ 蓄電素子
５０ ＢＭＳ（管理装置の一例）
５１ 電流センサ（計測部の一例）
５２ 電圧センサ（計測部の一例）
５３ 温度センサ（計測部の一例）
５４ リレー（遮断器の一例）
５５ 管理部
５５Ｅ 通信部
６０ ＥＣＵ（外部装置の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】