特許 7380535 バッテリー監視装置、方法、プログラム、及び車両

(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】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】バッテリー監視装置、方法、プログラム、及び車両

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20231108BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20231108BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20231108BHJP

   B60L 58/15 20190101ALI20231108BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20231108BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 Q

B60L3/00 S

B60L58/12

B60L58/15

B60R16/04 W

H01M10/48 P

H02J7/00 P

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020192447

(22)【出願日】2020-11-19

(65)【公開番号】P2022081111

(43)【公開日】2022-05-31

【審査請求日】2022-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001276

【氏名又は名称】弁理士法人小笠原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 洸平

(72)【発明者】

【氏名】堀竹 直

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２０７９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３１４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５２２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１８２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９１３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５５９０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｒ１６／００－１７／０２

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーを監視するバッテリー監視装置であって、
前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記物理量に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定する判定部と、
前記取得部によって取得された前記物理量に基づいて、前記バッテリーの異常を診断する診断部と、
前記バッテリーと前記バッテリーに接続される所定の機器との間に設けられるリレーの切り替え、及び前記バッテリーの制御モードとして、前記診断部による診断を行う第１モードと前記診断部による診断を行わない第２モードとの間の移行を、制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１モードにおいて、前記バッテリーの前記第１状態として前記判定部によって前記バッテリーへ流入する電流が第１閾値以上、前記バッテリーの電圧が第２閾値以上、又は前記バッテリーの蓄電量が第３閾値以上に該当すると判定された場合、前記リレーを非導通状態に制御し、かつ、前記第１モードから前記第２モードへの移行を禁止し、
前記第１モードにおいて、前記診断部による診断が完了し、かつ、前記判定部によって前記バッテリーが前記第１状態に該当しないと判定された場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
バッテリー監視装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記取得部によって取得された前記物理量に基づいて、前記バッテリーが第２状態に該当するか否かをさらに判定し、
前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに切り替えてから所定の時間が経過した場合、又は前記第２モードにおいて前記判定部によって前記バッテリーが前記第２状態に該当すると判定された場合に、前記第２モードから前記第１モードに切り替える、
請求項１に記載のバッテリー監視装置。

【請求項3】

前記第２状態は、前記バッテリーへ流入する電流が第４閾値以上の状態である、
請求項２に記載のバッテリー監視装置。

【請求項4】

前記第２モードは、前記第１モードよりも前記バッテリー監視装置の消費電力が少ないモードである、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリー監視装置。

【請求項5】

バッテリーを監視するバッテリー監視装置のコンピューターが実行するバッテリー監視方法であって、
前記バッテリーの状態を示す物理量を取得するステップと、
前記取得するステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定するステップと、
前記取得するステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの異常を診断するステップと、
前記バッテリーの制御モードとして、前記診断するステップによる診断を行う第１モードと、前記診断するステップによる診断を行わない第２モードとの間の移行を制御するステップと、
前記第１モードにおいて、前記バッテリーの前記第１状態として前記判定するステップで前記バッテリーへ流入する電流が第１閾値以上、前記バッテリーの電圧が第２閾値以上、又は前記バッテリーの蓄電量が第３閾値以上に該当すると判定された場合、前記バッテリーと前記バッテリーに接続される所定の機器との間に設けられるリレーを非導通状態に制御し、かつ、前記第１モードから前記第２モードへの移行を禁止するステップと、
前記第１モードにおいて、前記診断するステップで診断が完了し、かつ、前記判定するステップで前記バッテリーが前記第１状態に該当しないと判定された場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替えるステップと、を含む、
バッテリー監視方法。

【請求項6】

バッテリーを監視するバッテリー監視装置のコンピューターに実行させるバッテリー監視プログラムであって、
前記バッテリーの状態を示す物理量を取得するステップと、
前記取得するステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定するステップと、
前記取得するステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの異常を診断するステップと、
前記バッテリーの制御モードとして、前記診断するステップによる診断を行う第１モードと、前記診断するステップによる診断を行わない第２モードとの間の移行を制御するステップと、
前記第１モードにおいて、前記バッテリーの前記第１状態として前記判定するステップで前記バッテリーへ流入する電流が第１閾値以上、前記バッテリーの電圧が第２閾値以上、又は前記バッテリーの蓄電量が第３閾値以上に該当すると判定された場合、前記バッテリーと前記バッテリーに接続される所定の機器との間に設けられるリレーを非導通状態に制御し、かつ、前記第１モードから前記第２モードへの移行を禁止するステップと、
前記第１モードにおいて、前記診断するステップで診断が完了し、かつ、前記判定するステップで前記バッテリーが前記第１状態に該当しないと判定された場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替えるステップと、を含む、
バッテリー監視プログラム。

【請求項7】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバッテリー監視装置を搭載した、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両に搭載されたバッテリーを監視するバッテリー監視装置などに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、車両に搭載されたバッテリーを、消費電力を抑制しつつ適切に管理するバッテリー管理装置が開示されている。この特許文献１に記載の管理装置では、精度よくバッテリーを管理できる通常モードと、精度は低下するが消費電力を少なくできるスリープモードとの切り替えに加え、バッテリーと車載機器とを接続するリレーを非導通状態（ＯＦＦ）にしてバッテリーを車載機器から完全に切り離すディープスリープモードを用いて、バッテリーを適切に管理することを行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１１８２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の管理装置における通常モード及びスリープモードでは、バッテリーから車載機器に電力を供給するためにリレーを導通状態（ＯＮ）にさせている。このため、例えばバッテリーに外部充電器が接続されたような場合、外部充電器から充電電流がバッテリーに過剰に流れ続けるとバッテリーが過充電状態になってしまう虞がある。

【0005】

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、バッテリーが過充電状態になってしまうことを防止できるバッテリー監視装置など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、本開示技術の一態様は、バッテリーを監視するバッテリー監視装置であって、バッテリーの状態を示す物理量を取得する取得部と、取得部によって取得された物理量に基づいて、バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定する判定部と、取得部によって取得された物理量に基づいて、バッテリーの異常を診断する診断部と、バッテリーとバッテリーに接続される所定機器との間に設けられるリレーの切り替え、及びバッテリーの制御モードとして、診断部による診断を行う第１モードと診断部による診断を行わない第２モードとの間の移行を、制御する制御部と、を備え、制御部は、第１モードにおいてバッテリーの第１状態として判定部によってバッテリーへ流入する電流が第１閾値以上、バッテリーの電圧が第２閾値以上、又はバッテリーの蓄電量が第３閾値以上に該当すると判定された場合、リレーを非導通状態に制御し、かつ、第１モードから第２モードへの移行を禁止し、第１モードにおいて、診断部による診断が完了し、かつ、判定部によってバッテリーが第１状態に該当しないと判定された場合、第１モードから第２モードに切り替える、バッテリー監視装置である。

【0007】

また、本開示技術の他の一態様は、バッテリーの状態を示す物理量を取得するステップと、取得するステップで取得した物理量に基づいて、バッテリーが第１状態に該当するか否かを判定するステップと、取得するステップで取得した物理量に基づいて、バッテリーの異常を診断するステップと、バッテリーの制御モードとして、診断するステップによる診断を行う第１モードと、診断するステップによる診断を行わない第２モードとの間の移行を制御するステップと、第１モードにおいて、バッテリーの第１状態として判定するステップでバッテリーへ流入する電流が第１閾値以上、バッテリーの電圧が第２閾値以上、又はバッテリーの蓄電量が第３閾値以に該当すると判定された場合、バッテリーとバッテリーに接続される所定の機器との間に設けられるリレーを非導通状態に制御し、かつ、第１モードから第２モードへの移行を禁止するステップと、第１モードにおいて、診断するステップで診断が完了し、かつ、判定するステップでバッテリーが第１状態に該当しないと判定された場合、第１モードから第２モードに切り替えるステップと、を含む、バッテリーを監視するバッテリー監視装置のコンピューターが実行するバッテリー監視方法や、バッテリー監視装置のコンピューターに実行させるバッテリー監視プログラムである。

【発明の効果】

【0008】

上記本開示のバッテリー監視装置によれば、バッテリーが過充電状態になってしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係るバッテリー監視装置とその周辺部の機能ブロック図

【図2A】バッテリー制御部が実行するモード制御の処理手順を示すフローチャート

【図2B】バッテリー制御部が実行するモード制御の処理手順を示すフローチャート

【図3】制御パターン１を説明するタイミングチャート

【図4】制御パターン２を説明するタイミングチャート

【図5】制御パターン３を説明するタイミングチャート

【図6】従来の制御パターンを説明するタイミングチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示のバッテリー監視装置は、バッテリーに外部充電器などが接続されてバッテリーへ電流が流入して、バッテリーが将来的に過充電状態になる虞がある場合には、バッテリーを外部充電器から遮断してバッテリーの蓄電量がそれ以上増加することを阻止する。これにより、バッテリーが過充電状態になることを回避できるフェールセーフ機構を実現する。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

＜実施形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るバッテリー監視装置１００とその周辺部の機能ブロック図である。図１に例示した機能ブロックは、バッテリー監視装置１００、リレー２００、及びバッテリー３００を含むバッテリーパックと、機器４００と、外部充電器５００と、を備えている。このバッテリーパックは、一例として、動力源として内燃機関を使用する自動車や動力源として電動モーターを使用するハイブリッド自動車（ＨＶ）などの車両に用いられる。

【0012】

バッテリー３００は、リレー２００を介して機器４００に電力を供給するためのバッテリーである。このバッテリー３００は、例えば、充放電可能に構成されたリチウムイオン電池などの二次電池のセルＣを複数直列に接続して構成することができる。バッテリー３００は、車両の駆動に関わらない機器への電力供給に用いられる、いわゆる補機バッテリーとして利用できる。また、バッテリー３００は、自動運転機能を搭載した車両においては、自動運転バックアップ電源システム用いられる、いわゆるバックアップ用のサブバッテリーとして利用できる。

【0013】

リレー２００は、ノーマリーオン型の１極単投型のスイッチである。このリレー２００は、バッテリー３００と機器４００（及び外部充電器５００）との間に設けられ、バッテリー監視装置１００の制御（指示）に基づいて、リレー２００の接続状態を、接点を電気的に接続させた導通状態（ＯＮ）又は接点を電気的に遮断させた非導通状態（ＯＦＦ）のいずれかに切り替える。

【0014】

機器４００は、バッテリー３００に接続される所定の機器であり、リレー２００を介してバッテリー３００から供給される電力で動作する装置である。バッテリー３００を車両の補機バッテリーとして利用する場合には、機器４００の一例として、モーターやソレノイドなどのアクチュエータ類、ヘッドランプや室内灯などの灯火類、ヒーターやクーラーなどの空調類、ステアリング、ブレーキ、及び自動運転や先進運転支援などのＥＣＵ（Electronic Control Unit）類、などの補機を提示できる。

【0015】

外部充電器５００は、バッテリー３００に接続される所定の機器であり、バッテリー３００の充電を目的とした充電器である。この外部充電器５００は、バッテリーパックのユーザーなどによって着脱可能に構成されている。外部充電器５００には、バッテリー上がりなどの緊急時に用いられる充電器だけでなく、機器４００の使用などを目的とした平時に用いられる充電器も含まれる。外部充電器５００は、リレー２００と機器４００とを接続する電力線に接続することが可能であり、リレー２００を介してバッテリー３００に充電用の電流を流すことができる。充電用の電流の一部は、電源用としてバッテリー監視装置１００に供給され、また機器４００の消費用としても提供される。

【0016】

バッテリー監視装置１００は、バッテリー３００の状態を監視及び制御すると共に、リレー２００の接続状態を制御する。このバッテリー監視装置１００は、取得部１１１と、判定部１１２と、制御部１１３と、診断部１１４と、計時部１１５と、を含むバッテリー制御部１１０、電圧計測部１２０、電流検出部１３０、及び電流計測部１４０を、備えている。

【0017】

取得部１１１は、電圧計測部１２０及び電流計測部１４０からバッテリー３００の状態を示す物理量として電圧及び電流を取得する。取得部１１１は、電圧計測部１２０及び電流計測部１４０や他の構成からバッテリー３００の状態を示す物理量として温度を取得してもよい。また、取得部１１１は、これらのバッテリー３００の状態を示す物理量に基づいてバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ：State Of Charge）を導出し、取得する。蓄電量（ＳＯＣ）を導出は、周知のＳＯＣ－ＯＣＶ（開回路電圧）特性曲線などに基づいて導出可能である。なお、バッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）は、電圧計測部１２０及び電流計測部１４０や他の構成から直接取得してもよい。

【0018】

判定部１１２は、バッテリー３００が将来的に過充電状態になる虞がある状態（第１状態）に該当するか否かを判定する。また、判定部１１２は、バッテリー３００に外部充電器５００などの充電可能な機器が接続されたと推測できる状態（第２状態）に該当するか否かを判定する。具体的には、判定部１１２は、取得部１１１で取得されたバッテリー３００へ流入する充電電流、バッテリー３００の電圧、及びバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が、それぞれに設定された所定の閾値以上であるか否かを判断することで、バッテリー３００が第１状態又は第２状態に該当するか否かを判定する。閾値や判定については、後述する。

【0019】

制御部１１３は、バッテリー３００の制御モードとして、診断部１１４による診断処理を行う「監視モード（第１モード）」と、診断部１１４による診断処理も行わず、バッテリー監視装置１００の一部機能の動作を停止させて監視モードよりも消費電力を少なくさせる「非監視モード（第２モード）」との間で、移行を行う。非監視モードでは、電流検出部１３０による電流検出や外部ＥＣＵなどからの監視モード移行要求に対応できることに限られ、一例として診断部１１４、電圧計測部１２０、及び電流計測部１４０などの機能が停止する。また、制御部１１３は、リレー２００の接続状態として、ＯＮ（導通）とＯＦＦ（遮断）とを切り替えることを行う。この制御部１１３は、監視モードと非監視モードとによる移行及びリレー２００のＯＮとＯＦＦとの切り替えを、取得部１１１が取得したバッテリー３００の状態、診断部１１４による診断処理の状況、及び計時部１１５による各モードの継続時間などに基づいて制御する。このモード制御及びリレー切り替え制御については、後述する。

【0020】

診断部１１４は、取得部１１１が取得したバッテリー３００の状態を示す物理量に基づいて、バッテリー３００に異常があるか否かを診断することを行う。本実施形態では、車両のイグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧ－ＯＦＦ）であるときに、バッテリー３００の診断を実施する。なお、バッテリー３００の診断手法については、本願の主眼ではないため説明を省略するが、周知の手法を用いることができる。

【0021】

計時部１１５は、制御部１１３によってバッテリー３００の制御モードが監視モードから非監視モードに移行した後の経過時間を計時する。計時部１１５は、例えばタイマーなどである。

【0022】

電圧計測部１２０は、監視モードにおいて、バッテリー３００の電圧、より詳しくはバッテリー３００を構成する各電池セルＣの電圧を計測する。電圧の計測には、図示しない電圧センサーなどが用いられる。この電圧計測部１２０では、図示しない温度センサーを用いてバッテリー３００の温度を計測してもよい。測定された電流（又は温度）は、バッテリー制御部１１０に出力される。

【0023】

電流検出部１３０は、非監視モードにおいて、バッテリー３００の電流、より具体的にはバッテリー３００へ流入した所定の閾値以上の充電電流を検出する。電流の検出には、バッテリー３００と直列に挿入された負荷Ｒに流れる電流を検出できる電流センサー（図示せず）などが用いられる。所定の閾値以上の充電電流が検出されると、バッテリー制御部１１０にその旨が伝えられる。

【0024】

電流計測部１４０は、監視モードにおいて、バッテリー３００の電流、具体的にはバッテリー３００から流出する放電電流及びバッテリー３００へ流入する充電電流を計測する。電流の計測には、バッテリー３００と直列に挿入された負荷Ｒに流れる電流を検出できる電流センサー（図示せず）などが用いられる。測定された電流は、バッテリー制御部１１０に出力される。

【0025】

上述したバッテリー監視装置１００は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェイスなどを含んだＥＣＵ（監視ＥＣＵなど）として構成され得る。本実施形態のバッテリー監視装置１００は、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、上述した取得部１１１、判定部１１２、制御部１１３、及び診断部１１４などの各機能の全部又は一部を実現する。

【0026】

［制御］
図２Ａ及び図２Ｂをさらに参照して、本実施形態に係るバッテリー監視装置１００のバッテリー制御部１１０が行う制御を説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、バッテリー制御部１１０の各構成によって実行されるモード制御の処理手順を示すフローチャートである。図２Ａの処理と図２Ｂの処理とは、結合子Ｘ及びＹでそれぞれ結ばれる。

【0027】

図２に示すモード制御は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧ－ＯＦＦ）になると開始される。そして、このモード制御は、車両のイグニッションスイッチがＯＮ状態（ＩＧ－ＯＮ）になるまで繰り返し実行され、ＩＧ－ＯＮになった時点で直ちに終了する。

【0028】

（ステップＳ２０１）
バッテリー制御部１１０の制御部１１３は、バッテリー監視装置１００によるバッテリー３００の制御モードを監視モードに移行させる。すなわち、現在の制御モードがすでに監視モードであった場合には監視モードを維持し、現在の制御モードが非監視モードであった場合には非監視モードから監視モードに移行させる。バッテリー３００の制御モードが監視モードに移行すると、ステップＳ２０２に処理が進む。

【0029】

（ステップＳ２０２）
バッテリー制御部１１０の診断部１１４は、監視モード時に行うべきバッテリー３００に関する所定の診断処理を実施する。バッテリー３００の診断が実施されると、ステップＳ２０３に処理が進む。

【0030】

（ステップＳ２０３）
バッテリー制御部１１０は、リレー２００の接続状態がＯＦＦ（遮断）か否かを判断する。リレー２００の接続状態は、制御部１１３の制御状態で判断することができる。

【0031】

リレー２００の接続状態がＯＦＦである場合は（ステップＳ２０３、はい）、ステップＳ２０８に処理が進み、リレー２００の接続状態がＯＮである場合は（ステップＳ２０３、いいえ）、ステップＳ２０４に処理が進む。

【0032】

（ステップＳ２０４）
バッテリー制御部１１０の判定部１１２は、取得部１１１で取得されたバッテリー３００へ流入する充電電流が第１閾値以上であるか否か（バッテリー３００が第１状態に該当するか否か）を判断する。この判断は、今後、バッテリー３００が過充電になる虞があるか否かを電流に基づいて判定するために行われる。この第１閾値は、バッテリー３００に接続された外部充電器５００から所定の時間継続してバッテリー３００に流れ込むと仮定した場合に、所定の蓄電量（ＳＯＣ）にあるバッテリー３００が過充電状態になってしまうと推測される電流値に基づいて定められる。所定の時間や所定の蓄電量（ＳＯＣ）は、監視モードと非監視モードとの移行サイクルやバッテリー３００の容量及び性能などに基づいて、適切に設定することができる。

【0033】

バッテリー３００の充電電流が第１閾値以上である場合は（ステップＳ２０４、はい）、ステップＳ２０７に処理が進み、バッテリー３００の充電電流が第１閾値未満である場合は（ステップＳ２０４、いいえ）、ステップＳ２０５に処理が進む。

【0034】

（ステップＳ２０５）
バッテリー制御部１１０の判定部１１２は、取得部１１１で取得されたバッテリー３００の電圧が第２閾値以上であるか否か（バッテリー３００が第１状態に該当するか否か）を判断する。この判断は、今後、バッテリー３００が過充電になる虞があるか否かを電圧に基づいて判定するために行われる。この第２閾値は、バッテリー３００に接続された外部充電器５００から所定の電流が所定の時間継続してバッテリー３００に流れ込むと仮定した場合に、所定の蓄電量（ＳＯＣ）にあるバッテリー３００が過充電状態になってしまうと推測される電圧値に基づいて定められる。所定の電流、所定の時間、及び所定の蓄電量（ＳＯＣ）は、監視モードと非監視モードとの移行サイクルやバッテリー３００の容量及び性能などに基づいて、適切に設定することができる。バッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）と電圧との関係については、周知のＳＯＣ－ＯＣＶ特性曲線に基づいて取得することができる。

【0035】

バッテリー３００の電圧が第２閾値以上である場合は（ステップＳ２０５、はい）、ステップＳ２０７に処理が進み、バッテリー３００の電圧が第２閾値未満である場合は（ステップＳ２０５、いいえ）、ステップＳ２０６に処理が進む。

【0036】

（ステップＳ２０６）
バッテリー制御部１１０の判定部１１２は、取得部１１１で取得されたバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が第３閾値以上であるか否か（バッテリー３００が第１状態に該当するか否か）を判断する。この判断は、今後、バッテリー３００が過充電になる虞があるか否かを蓄電量（ＳＯＣ）に基づいて判定するために行われる。この第３閾値は、バッテリー３００に接続された外部充電器５００から所定の電流が所定の時間継続してバッテリー３００に流れ込むと仮定した場合に、バッテリー３００が過充電状態になってしまうと推測される蓄電量（ＳＯＣ）に基づいて定められる。つまり、第３閾値は、バッテリー３００が過充電に至りやすい蓄電量（ＳＯＣ）に設定される。所定の電流及び所定の時間は、監視モードと非監視モードとの移行サイクルやバッテリー３００の容量及び性能などに基づいて、適切に設定することができる。バッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）は、周知のＳＯＣ－ＯＣＶ（開回路電圧）特性曲線に基づいてバッテリー３００の電圧から求めることができる。

【0037】

バッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が第３閾値以上である場合は（ステップＳ２０６、はい）、ステップＳ２０７に処理が進み、バッテリー３００の電圧が第３閾値未満である場合は（ステップＳ２０６、いいえ）、ステップＳ２０８に処理が進む。

【0038】

（ステップＳ２０７）
バッテリー制御部１１０の制御部１１３は、バッテリー監視装置１００によるバッテリー３００の制御モードを監視モードに維持しつつ、リレー２００の接続状態をＯＦＦ（遮断）に切り替える。すなわち、現在の制御モードである監視モードを維持しつつ、現在ＯＮ（導通）であるリレー２００の接続状態をＯＮからＯＦＦに切り替える。これにより、バッテリー３００が機器４００と切り離される、あるいはバッテリー３００が機器４００及び外部充電器５００と切り離される。バッテリー３００の制御モードが監視モードに、かつ、リレー２００の接続状態がＯＦＦにそれぞれ制御されると、ステップＳ２０８に処理が進む。

【0039】

（ステップＳ２０８）
バッテリー制御部１１０の診断部１１４は、バッテリー３００の診断が完了したか否かを判断する。バッテリー３００の診断が完了した場合は（ステップＳ２０８、はい）、監視モードを終了できるためステップＳ２０９に処理が進み、バッテリー３００の診断が完了していない場合は（ステップＳ２０８、いいえ）、監視モードを終了できないためステップＳ２０２に処理が進む。

【0040】

（ステップＳ２０９）
バッテリー制御部１１０の制御部１１３は、バッテリー監視装置１００によるバッテリー３００の制御モードを監視モードから非監視モードに移行させる。バッテリー３００の制御モードが監視モードに移行すると、ステップＳ２１０に処理が進む。

【0041】

（ステップＳ２１０）
バッテリー制御部１１０の判定部１１２は、取得部１１１で取得されたバッテリー３００へ流入する充電電流が第４閾値以上であるか否か（バッテリー３００が第２状態に該当するか否か）を判断する。この判断は、バッテリー３００に外部充電器５００が接続されたか否かを電流に基づいて判定するために行われる。よって、この第４閾値は、バッテリー３００に外部充電器５００が接続された場合に、外部充電器５００からバッテリー３００に向けて流入する可能性のある電流値に基づいて定められる。なお、第４閾値は、上記ステップＳ２０４で判断する第１閾値と同じであっても異なってもよい。

【0042】

バッテリー３００の充電電流が第４閾値以上である場合は（ステップＳ２１０、はい）、ステップＳ２０１に処理が進み、バッテリー３００の充電電流が第４閾値未満である場合は（ステップＳ２１０、いいえ）、ステップＳ２１１に処理が進む。

【0043】

（ステップＳ２１１）
バッテリー制御部１１０の判定部１１２は、制御部１１３によってバッテリー３００の制御モードが監視モードから非監視モードに移行した後、第１時間が経過したか否かを判断する。つまり、判定部１１２は、計時部１１５で計時された経過時間が第１時間以上であるか否かを判断する。この判断は、非監視モードが長期に亘ることで、バッテリー３００の診断を適切に実施できなくなることを回避するために行われる。よって、この第１時間は、バッテリー３００の診断を実施する好適なサイクルに基づいて定められる。

【0044】

非監視モードに移行してから第１時間が経過した場合は（ステップＳ２１１、はい）、ステップＳ２０１に処理が進み、非監視モードに移行してから第１時間が経過していない場合は（ステップＳ２１１、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。

【0045】

なお、本実施形態では、上記ステップＳ２０４～Ｓ２０６の判断のうちいずれか１つ該当すればステップＳ２０７に処理が進むフローを例示したが、上記ステップＳ２０４～Ｓ２０６のうちのいずれか２つ又は３つ全てが該当した場合にステップＳ２０７に処理が進むフローとしてもよい。このようなフローにすれば、判断精度がより向上する。また、判断精度が低下することを許容できるのであれば、上記ステップＳ２０４～Ｓ２０６のうちのいずれか１つ又は２つの処理だけを判断するフローとしても構わない。

【0046】

さらに、図３乃至図６を参照して、本実施形態に係るバッテリー監視装置１００のバッテリー制御部１１０が行う制御を説明する。図３は、外部充電器５００がバッテリー３００に接続されない場合の制御（制御パターン１）を説明するタイミングチャートである。図４は、監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された場合の本開示の制御（制御パターン２）を説明するタイミングチャートである。図５は、非監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された場合の本開示の制御（制御パターン３）を説明するタイミングチャートである。また、図６は、比較参考のために、外部充電器５００がバッテリー３００に接続された場合の従来の制御（従来制御パターン）を説明するタイミングチャートである。

【0047】

・制御パターン１
図３に示した外部充電器５００がバッテリー３００に接続されない制御パターン１では、車両のイグニッションスイッチがＩＧ－ＯＦＦになった以降は、監視モードと非監視モードとが交互に繰り返され、監視モードでは診断処理などで多めの放電電流によりバッテリー３００の電圧（又は蓄電量）が大きい勾配で降下し、非監視モードでは一部の機能停止により少なめの放電電流によりバッテリー３００の電圧（又は蓄電量）が小さい勾配で降下する。

【0048】

従って、外部充電器５００がバッテリー３００に接続されない制御パターン１の場合には、バッテリー３００が過充電状態になってしまうことがない。

【0049】

・制御パターン２
図４に示した監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された制御パターン２では、外部充電器５００が接続された時点からバッテリー３００の充電電流が増加する（図示したような線形的な増加だけでなく非線形的な増加もあり得る）。そしてその後、バッテリー３００の充電電流が第１閾値以上となった場合、又はバッテリー３００の電圧が第２閾値以上となった場合、あるいはバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が第３閾値以上になった場合に、リレー２００をＯＦＦして外部充電器５００からバッテリー３００へ流入する充電電流を遮断すると共に、監視モードが維持される（監視モードから非監視モードへの移行が禁止される）。なお、図４は、バッテリー３００の充電電流が第１閾値以上となったタイミングとバッテリー３００の電圧が第２閾値以上となったタイミングとが、同じである一例を示したものである。

【0050】

この制御によって、監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された場合でも、バッテリー３００の蓄電量がそれ以上増加することを阻止することができ、バッテリー３００が過充電状態になることを回避できる。

【0051】

・制御パターン３
図５に示した非監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された制御パターン３では、外部充電器５００が接続された時点からバッテリー３００の充電電流が増加する（図示したような線形的な増加だけでなく非線形的な増加もあり得る）。そしてその後、バッテリー３００の充電電流が第４閾値以上となった場合、まず非監視モードが監視モードへ移行する。以降は上記制御パターン２と同様、バッテリー３００の充電電流が第１閾値以上となった場合、又はバッテリー３００の電圧が第２閾値以上となった場合、あるいはバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が第３閾値以上になった場合に、リレー２００をＯＦＦして外部充電器５００からバッテリー３００へ流入する充電電流を遮断すると共に、監視モードが維持される（監視モードから非監視モードへの移行が禁止される）。なお、図５は、バッテリー３００の充電電流が第１閾値以上となったタイミングとバッテリー３００の電圧が第２閾値以上となったタイミングとが、同じである一例を示したものである。

【0052】

この制御によって、非監視モードにおいて外部充電器５００がバッテリー３００に接続された場合でも、バッテリー３００の蓄電量がそれ以上増加することを阻止することができ、バッテリー３００が過充電状態になることを回避できる。

【0053】

・従来の制御パターン
比較参考のために図６に示した従来の制御パターンでは、外部充電器５００が接続された時点からバッテリー３００の充電電流が増加するが、バッテリー３００の充電電流、又はバッテリー３００の電圧、あるいはバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）が所定の閾値以上になったことを検知してリレー２００をＯＦＦし、外部充電器５００からバッテリー３００に流入する充電電流を阻止することを行っていない。このため、従来の制御パターンでは、バッテリー３００が過充電状態になる虞がある。

【0054】

［作用・効果］
以上のように、本開示の一実施形態に係るバッテリー監視装置１００では、バッテリー３００に外部充電器５００が接続された場合など、バッテリー３００へ流入する充電電流が増加して、バッテリー３００が将来的に過充電状態になる虞があるか否かを判断する。そして、バッテリー３００が将来的に過充電状態になる虞があるときには、バッテリー３００の前段に設けられたリレー２００をＯＦＦして、バッテリー３００への充電電流の流入を遮断する。この制御により、バッテリー３００の蓄電量がそれ以上増加することを阻止することができ、バッテリー３００が過充電状態になることを回避できる。従って、バッテリー３００の過充電保護に関するフェールセーフ機構を実現することができる。

【0055】

バッテリー３００が将来的に過充電状態になる虞があるか否かを判断は、バッテリー３００の充電電流、又はバッテリー３００の電圧、あるいはバッテリー３００の蓄電量（ＳＯＣ）の全てにおいて判断し、いずれか１つでも該当すればバッテリー３００への充電電流の流入を遮断する。この判断により、素早くバッテリー３００の過充電保護を実行することができる。

【0056】

また、本バッテリー監視装置１００では、バッテリー３００が将来的に過充電状態になる虞がない場合には、監視モードにおいてバッテリー３００の診断処理を実施でき、非監視モードでは機器４００に電力を供給しながらバッテリー監視装置１００の消費電力を低減させることができる。

【0057】

以上、本開示技術の一実施形態を説明したが、本開示は、バッテリー監視装置だけでなく、プロセッサとメモリを備えたバッテリー監視装置が実行するバッテリー監視方法、その方法の制御プログラム、その制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、あるいはバッテリー監視装置を搭載した車両などとして捉えることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、車両に搭載されたバッテリーを監視するバッテリー監視装置として利用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１００ バッテリー監視装置
１１０ バッテリー制御部
１１１ 取得部
１１２ 判定部
１１３ 制御部
１１４ 診断部
１１５ 計時部
１２０ 電圧計測部
１３０ 電流検出部
１４０ 電流計測部
２００ リレー
３００ バッテリー
４００ 機器
５００ 外部充電器

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】