7632155 電池監視装置、及びプログラム

(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】2025-02-10

(45)【発行日】2025-02-19

(54)【発明の名称】電池監視装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/3828 20190101AFI20250212BHJP

   G01R 31/388 20190101ALI20250212BHJP

   G01R 31/389 20190101ALI20250212BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20250212BHJP

   H01M 4/58 20100101ALI20250212BHJP

   H01M 10/0525 20100101ALI20250212BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20250212BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20250212BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20250212BHJP

【ＦＩ】

G01R31/3828

G01R31/388

G01R31/389

G01R31/396

H01M4/58

H01M10/0525

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H02J7/00 X

H02J7/02 H

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021122816

(22)【出願日】2021-07-27

(65)【公開番号】P2023018592

(43)【公開日】2023-02-08

【審査請求日】2023-11-24

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】内山 正規

(72)【発明者】

【氏名】久保 俊一

(72)【発明者】

【氏名】倉知 大祐

(72)【発明者】

【氏名】堀 裕基

【審査官】田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０１２３６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０７４２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６３９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０２７０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０２１８８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０３４７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００４９２２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２２５３２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０５３８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／３６－３１／４４、

１９／００－１９／３２、

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２、

７／３４－７／３６、

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８、

Ｂ０６Ｌ １／００－３／１２、

７／００－１３／００、

１５／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用される電池監視装置であって、
コンピュータ（７０）を備え、
前記各電池セルが充電中又は放電中の場合であって、前記各電池セルのうち第１電池セルの状態と、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの状態とがプラトー領域にある場合において、前記コンピュータに、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルの端子電圧を取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの端子電圧と、取得した前記第２電池セルの端子電圧との差（ΔＶｄ）を算出し、算出した前記差が判定値（Ｖｊｄｅ）を超えたか否かを判定する処理と、
前記判定値を超えたと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する処理と、
を所定の制御周期で繰り返し実行させる、電池監視装置。

【請求項2】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用される電池監視装置であって、
コンピュータ（７０）を備え、
前記各電池セルが充電中又は放電中の場合であって、前記各電池セルのうち第１電池セルの状態と、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの状態とがプラトー領域にある場合において、前記コンピュータに、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルのインピーダンスを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルのインピーダンスと、取得した前記第２電池セルのインピーダンスとの差（ΔＺ）を算出し、算出した前記差が判定値（Ｚｊｄｅ）を下回ったか否かを判定する処理と、
前記判定値を下回ったと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する処理と、
を所定の制御周期で繰り返し実行させる、電池監視装置。

【請求項3】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記電池セルの電池状態は、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量であり、
前記状態算出部は、
算出した前記差の変化量（ΔＡｄ）を算出し、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記変化量が所定値近傍になったことに基づいて、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する、電池監視装置。

【請求項4】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記電池セルの電池状態は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルのＳＯＣの差又は残容量の差であり、
前記状態算出部は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記差が第１方向に変化して第１判定値（Ｖｊｄｅ１）を跨いてから、算出した前記差が前記第１方向とは逆の第２方向に変化して第２判定値（Ｖｊｄｅ２）を跨ぐまでの期間において前記電池セルに流れる電流の時間積算値を算出し、算出した時間積算値に基づいて、前記第１電池セル及び前記第２電池セルのＳＯＣの差又は残容量の差を算出する、電池監視装置。

【請求項5】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記状態算出部は、前記第１電池セルのＳＯＣ、残容量又は端子電圧のいずれかである蓄電量パラメータと、前記第２電池セルの前記蓄電量パラメータとの差を算出し、算出した差が閾値（Ｓｔｈ）以下の場合、算出した差が前記閾値よりも大きくなるまで、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの少なくとも一方の放電又は充電を行う、電池監視装置。

【請求項6】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルは、
前記各電池セルのうち端子電圧が最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうちＳＯＣが最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうち隣り合う電池セル、
前記各電池セルのうち端子電圧の検出タイミングが近い電池セル、又は
前記各電池セルのうち温度が所定差以下の電池セル
のいずれかである、電池監視装置。

【請求項7】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記電池セルの電池状態は、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量であり、
前記状態算出部は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記差が判定値（Ｖｊｄｅ，Ｖｊｄｅ１，Ｖｊｄｅ２，Ｚｊｄｅ）を跨いだと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出し、
前記状態算出部は、前記第１電池セルのＳＯＣ、残容量又は端子電圧のいずれかである蓄電量パラメータと、前記第２電池セルの前記蓄電量パラメータとの差を算出し、算出した差が閾値（Ｓｔｈ）以下の場合、算出した差が前記閾値よりも大きくなるまで、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの少なくとも一方の放電又は充電を行う、電池監視装置。

【請求項8】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、
を備え、
前記電池セルの電池状態は、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量であり、
前記状態算出部は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記差が判定値（Ｖｊｄｅ，Ｖｊｄｅ１，Ｖｊｄｅ２，Ｚｊｄｅ）を跨いだと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出し、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルは、
前記各電池セルのうち端子電圧が最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうちＳＯＣが最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうち隣り合う電池セル、
前記各電池セルのうち端子電圧の検出タイミングが近い電池セル、又は
前記各電池セルのうち温度が所定差以下の電池セル
のいずれかである、電池監視装置。

【請求項9】

前記各電池セルの負極は、黒鉛を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の電池監視装置。

【請求項10】

前記各電池セルの正極は、リン酸鉄リチウムを含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の電池監視装置。

【請求項11】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記各電池セルが充電中又は放電中であって、前記各電池セルのうち第１電池セルの状態と、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの状態とがプラトー領域にある場合において、前記コンピュータに、
前記第１電池セルの端子電圧と、前記第２電池セルの端子電圧とを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの端子電圧と、取得した前記第２電池セルの端子電圧との差（ΔＶｄ）を算出し、算出した前記差が判定値（Ｖｊｄｅ）を超えたか否かを判定する処理と、
前記判定値を超えたと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する処理と、
を所定の制御周期で繰り返し実行させる、プログラム。

【請求項12】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記各電池セルが充電中又は放電中であって、前記各電池セルのうち第１電池セルの状態と、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの状態とがプラトー領域にある場合において、前記コンピュータに、
前記第１電池セルのインピーダンスと、前記第２電池セルのインピーダンスとを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルのインピーダンスと、取得した前記第２電池セルのインピーダンスとの差（ΔＺ）を算出し、算出した前記差が判定値（Ｚｊｄｅ）を下回ったか否かを判定する処理と、
前記判定値を下回ったと判定した場合、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する処理と、
を所定の制御周期で繰り返し実行させる、プログラム。

【請求項13】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータと、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの前記電池パラメータとを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する処理と、を実行させ、
前記電池セルの電池状態は、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量であり、
前記電池状態を算出する処理は、
算出した前記差の変化量（ΔＡｄ）を算出し、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記変化量が所定値近傍になったことに基づいて、前記電池セルのＳＯＣ又は残容量を規定値（Ｓα）として算出する処理である、プログラム。

【請求項14】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータと、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの前記電池パラメータとを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する処理と、を実行させ、
前記電池セルの電池状態は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルのＳＯＣの差又は残容量の差であり、
前記電池状態を算出する処理は、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの状態がプラトー領域にある場合において、算出した前記差が第１方向に変化して第１判定値（Ｖｊｄｅ１）を跨いてから、算出した前記差が前記第１方向とは逆の第２方向に変化して第２判定値（Ｖｊｄｅ２）を跨ぐまでの期間において前記電池セルに流れる電流の時間積算値を算出し、算出した時間積算値に基づいて、前記第１電池セル及び前記第２電池セルのＳＯＣの差又は残容量の差を算出する処理である、プログラム。

【請求項15】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータと、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの前記電池パラメータとを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する処理と、を実行させ、
前記電池状態を算出する処理において、前記第１電池セルのＳＯＣ、残容量又は端子電圧のいずれかである蓄電量パラメータと、前記第２電池セルの前記蓄電量パラメータとの差を算出し、算出した差が閾値（Ｓｔｈ）以下の場合、算出した差が前記閾値よりも大きくなるまで、前記第１電池セル及び前記第２電池セルの少なくとも一方の放電又は充電を行う、プログラム。

【請求項16】

直列接続される複数の電池セル（１２）を備える組電池（１０）と、
コンピュータ（７０）と、を備えるシステムに適用されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータと、前記各電池セルのうち前記第１電池セル以外の第２電池セルの前記電池パラメータとを取得する処理と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差（ΔＶｄ，ΔＺ）を算出し、算出した差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する処理と、を実行させ、
前記第１電池セル及び前記第２電池セルは、
前記各電池セルのうち端子電圧が最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうちＳＯＣが最高及び最低の電池セル、
前記各電池セルのうち隣り合う電池セル、
前記各電池セルのうち端子電圧の検出タイミングが近い電池セル、又は
前記各電池セルのうち温度が所定差以下の電池セル
のいずれかである、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池監視装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン蓄電池等の蓄電池では、ＳＯＣ（State Of Charge）の変化に伴う開放端電圧ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の変化が小さい領域が存在する。この領域はプラトー領域と呼ばれる。プラトー領域では、ＳＯＣと開放端電圧ＯＣＶとの相関関係を示すＳＯＣ－ＯＣＶ特性を用いて蓄電池のＳＯＣを算出することが難しい。

【0003】

特許文献１には、プラトー領域のうち、一部の領域において蓄電池の容量変化に伴う電圧変化量が他の領域に対して相対的に大きく、上記他の領域において容量変化に伴う電圧変化量が略一定である電池特性があること、及び容量変化に伴う電圧変化量が大きくなる現象が特定のＳＯＣで発生する電池特性があることが記載されている。特許文献１には、このような特性を利用して、蓄電池のＳＯＣを推定する充電状態推定装置が記載されている。詳しくは、推定装置は、充電中又は放電中の蓄電池の状態がプラトー領域にある場合において、蓄電池の端子電圧検出値の時間変化率を算出する。推定装置は、算出した時間変化率が上に凸となる変曲点であると判定した場合、蓄電池の現在のＳＯＣが、算出した時間変化率に予め紐づけられたＳＯＣであると推定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６３５１８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プラトー領域のうち、一部の領域において容量変化に伴う電圧変化量が相対的に大きいとはいえ、その電圧変化量の絶対値は小さい。このため、蓄電池の端子電圧検出値にノイズが重畳してしまうと、ＳＯＣの算出精度が大きく低下してしまう懸念がある。

【0006】

なお、蓄電池のＳＯＣに限らず、蓄電池の残容量等、蓄電池の電池状態を算出する場合において、ノイズに起因して電池状態の算出精度が大きく低下する懸念がある。

【0007】

本発明は、電池状態の算出精度の低下を抑制できる電機監視装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、直列接続される複数の電池セルを備える組電池に適用され、
前記各電池セルの充電中又は放電中において、前記各電池セルのうち第１電池セル及び第２電池セルの端子電圧又はインピーダンスのいずれかである電池パラメータを取得する取得部と、
取得した前記第１電池セルの前記電池パラメータと、取得した前記第２電池セルの前記電池パラメータとの差を算出し、算出した前記差に基づいて、前記電池セルの電池状態を算出する状態算出部と、を備える。

【0009】

組電池を構成する複数の電池セルは、直列接続される。このため、端子電圧又はインピーダンスのいずれかを電池パラメータとする場合、各電池セルの電池パラメータに対するノイズの影響は同程度であると考えられる。このため、組電池を構成する各電池セルのうち２つの電池セルの電池パラメータの差は、ノイズの影響が低減された値となる。

【0010】

この点に鑑み、本発明の状態算出部は、取得した第１電池セルの電池パラメータと、取得した第２電池セルの電池パラメータとの差を算出し、算出した差に基づいて、電池セルの電池状態を算出する。これにより、電池状態の算出精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るシステムの全体構成図。

【図2】監視ＩＣの構成を示す図。

【図3】電池セルの電圧及び容量の関係を示す図。

【図4】ＳＯＣ算出処理の手順を示すフローチャート。

【図5】充電中の電池セルの端子電圧、電圧差及びＳＯＣの推移を示すタイムチャート。

【図6】第１実施形態の変形例に係るマイコンの選択部を示す図。

【図7】端子電圧が最高，最低の電池セルの端子電圧の推移を示すタイムチャート。

【図8】第２実施形態に係るＳＯＣ算出処理の手順を示すフローチャート。

【図9】充電中の電池セルの端子電圧及び電圧差の推移を示すタイムチャート。

【図10】第３実施形態に係るＳＯＣ算出処理の手順を示すフローチャート。

【図11】充電中の電池セルの端子電圧、電圧差及び電圧時間変化量の推移を示すタイムチャート。

【図12】第４実施形態に係る容量差算出処理の手順を示すフローチャート。

【図13】充電中の電池セルの端子電圧、電圧差及び電流積算値等の推移を示すタイムチャート。

【図14】第５実施形態に係るＳＯＣ算出処理の手順を示すフローチャート。

【図15】電池セルのＳＯＣ及び端子電圧等の推移を示すタイムチャート。

【図16】第６実施形態に係る電池セルの残容量及び電圧変化量の関係を示す図。

【図17】ＳＯＣ算出処理の手順を示すフローチャート。

【図18】電池セルのインピーダンス及びインピーダンス差の推移を示すタイムチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る電池監視装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電池監視装置を含むシステムは、ハイブリッド自動車、電気自動車及び燃料電池車等の車両に搭載される。車両には、乗用車、バス、建設作業車及び農業機械車両が含まれる。ただし、システムは、車両に搭載されるシステムに限らず、例えば定置式のシステムであってもよい。

【0013】

図１に示すように、システム１００は、組電池１０を備えている。組電池１０は、複数の電池モジュール１１の直列接続体を備えている。各電池モジュール１１は、複数の電池セル１２の直列接続体を備えている。本実施形態において、各電池モジュール１１が備える電池セル１２の数は同じである。ただし、各電池モジュール１１が備える電池セル１２の数は異なっていてもよい。

【0014】

各電池セル１２は、充放電可能な蓄電池（２次電池）であり、具体的には、リチウムイオン蓄電池である。本実施形態のリチウムイオン蓄電池は、正極活物質にリン酸鉄リチウムが使用され、負極活物質に黒鉛が使用されたＬＦＰ蓄電池である。電池モジュール１１を構成する各電池セル１２の定格電圧は同じであり、各電池セル１２の定格容量［Ａｈ］は同じである。

【0015】

システム１００は、第１充電経路ＬＡ、第２充電経路ＬＢ、第１外部充電端子ＴＡ、第２外部充電端子ＴＢ、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を備えている。第１充電経路ＬＡは、第１外部充電端子ＴＡと、組電池１０を構成する各電池セル１２のうち最高電位側の電池セルの正極端子とを接続する。第２充電経路ＬＢは、第２外部充電端子ＴＢと、組電池１０を構成する各電池セル１２のうち最低電位側の電池セルの負極端子とを接続する。第１充電経路ＬＡには第１スイッチＳＷ１が設けられ、第２充電経路ＬＢには第２スイッチＳＷ２が設けられている。

【0016】

第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２がオンされると、組電池１０は、第１，第２外部充電端子ＴＡ，ＴＢを介して車外充電器２００に接続される。車外充電器２００は、例えばＤＣ急速充電器である。組電池１０は、第１，第２外部充電端子ＴＡ，ＴＢに車外充電器２００が接続されると、車外充電器２００から入力される高圧の直流電力により定電流充電又は定電圧充電される。例えば、組電池１０が満充電になる直前まで定電流充電され、その後定電圧充電に切り替えられる。なお、車外充電器２００は、ＤＣではなく、ＡＣ充電器であってもよい。

【0017】

システム１００は、回転電機２０、インバータ３０、第１電気経路Ｌ１、第２電気経路Ｌ２、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４を備えている。第１電気経路Ｌ１は、第１充電経路ＬＡのうち第１スイッチＳＷ１よりも組電池１０側の第１接続点ＰＡと、インバータ３０の高電位側端子とを接続する。第２電気経路Ｌ２は、第２充電経路ＬＢのうち第２スイッチＳＷ２よりも組電池１０側の第２接続点ＰＢと、インバータ３０の低電位側端子とを接続する。第１電気経路Ｌ１には第３スイッチＳＷ３が設けられ、第２電気経路Ｌ２には第４スイッチＳＷ４が設けられている。

【0018】

第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４がオンされると、回転電機２０は、インバータ３０を介して組電池１０との間で電力の入出力を行う。回転電機２０は、力行時において、組電池１０から供給される電力により車両に推進力を付与し、回生時において、車両の減速エネルギを用いて発電を行い、組電池１０に電力を供給する。

【0019】

システム１００は、電流センサ４０と、電池監視装置としてのＢＭＵ（Battery Management Unit）５０とを備えている。電流センサ４０は、組電池１０に流れる電流を検出する。図１には、電流センサ４０が第２充電経路ＬＢに流れる電流を検出することが示されている。電流センサ４０の検出値は、ＢＭＵ５０に入力される。

【0020】

なお、ＢＭＵ５０は、第１～第４スイッチＳＷ１～ＳＷ４をオン又はオフする。また、ＢＭＵ５０は、車載ネットワークインタフェースを介して、走行制御ＥＣＵ４２と通信可能に接続されている。ＢＭＵ５０は、組電池１０の残容量［Ａｈ］に基づいて、回転電機２０を制御する指令を走行制御ＥＣＵ４２に出力する。走行制御ＥＣＵ４２は、ＢＭＵ５０からの指令に基づいて、回転電機２０の制御量（例えばトルク）を指令値に制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。

【0021】

ＢＭＵ５０は、各電池モジュール１１に対応して個別に設けられた監視ＩＣ６０と、マイコン７０とを備えている。監視ＩＣ６０は、電池モジュール１１を構成する各電池セル１２の端子電圧を検出する。各監視ＩＣ６０は、マイコン７０と情報のやり取りを行う。マイコン７０は、各監視ＩＣ６０により検出された端子電圧を、図示しない絶縁素子を介して取得する。

【0022】

マイコン７０は、ＣＰＵを備えている。マイコン７０が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン７０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン７０は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図４等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。

【0023】

監視ＩＣ６０は、図２に示すように、コマンド部６１、Ａ／Ｄコンバータ６２、スイッチ部６３及び均等化回路部６４を備えている。コマンド部６１は、マイコン７０からのコマンドを解釈する機能を有する。スイッチ部６３は、各電池セル１２の電圧を任意に選択できる機能を有し、例えばマルチプレクサである。Ａ／Ｄコンバータ６２は、スイッチ部６３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、コマンド部６１を介してマイコン７０に送信される。これにより、マイコン７０は、電池セル１２の端子電圧を取得する。監視ＩＣ６０は、これら各部の作動により、マイコン７０からのコマンドに応じた処理を行う。例えば、監視ＩＣ６０は、電池モジュール１１を構成する各電池セル１２の端子電圧を所定の順序で順次検出する。

【0024】

均等化回路部６４は、マイコン７０からの指令に基づいて、電池モジュール１１を構成する各電池セル１２における電圧ばらつきを低減するための均等化処理を行う。均等化回路部６４は、各電池セル１２に接続されている。均等化処理は、例えば、各電池セル１２のうち、端子電圧が最も高い電池セルからの放電を実施する処理である。なお、マイコン７０は、例えば、各電池セル１２の端子電圧検出値のうち、最高電圧と最低電圧との差が所定電圧以上であると判定した場合、監視ＩＣ６０に均等化処理の実行指令を送信すればよい。

【0025】

ところで、組電池１０の残容量を算出する方法として、組電池１０の蓄電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）と開放端電圧（ＯＣＶ）との相関関係を示すＳＯＣ－ＯＣＶ特性を用いる方法が知られている。しかし、本実施形態では、リチウムイオン蓄電池としてＬＦＰ蓄電池が用いられている。ＬＦＰ蓄電池では、図３に示すように、残容量の広い範囲でＯＣＶが安定しており、容量の変化に伴うＯＣＶの変化が小さいプラトー領域ＳＬを有している。プラトー領域ＳＬの両端には、容量の変化に伴うＯＣＶの変化がプラトー領域ＳＬよりも大きい端部領域ＳＨが存在する。プラトー領域ＳＬでは、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を用いて蓄電池のＳＯＣを算出し、残容量を算出することが難しい。

【0026】

プラトー領域ＳＬのうち一部の領域は、容量変化に伴うＯＣＶの変化が相対的に大きい特定領域ＳＢである。特定領域ＳＢは、電池セル１２の負極構成に起因する領域である。電池セル１２のＳＯＣが特定のＳＯＣ又は残容量になる場合、電池セル１２の状態が特定領域ＳＢに移行する。このため、電池セル１２の状態が特定領域ＳＢに移行したことをもって、電池セル１２の現在のＳＯＣ又は残容量が、特定のＳＯＣ又は残容量であることを把握できる。ただし、ＯＣＶの変化が相対的に大きいとはいえ、ＯＣＶの変化量は小さい。このため、電池セル１２の端子電圧検出値にノイズが重畳してしまうと、ＳＯＣの算出精度が大きく低下してしまう懸念がある。本実施形態では、この問題に対処すべく、例えば車外充電器２００による組電池１０の充電中において、図４に示す処理が実行される。

【0027】

図４は、マイコン７０により実行される電池セル１２のＳＯＣ算出処理のフローチャートである。この処理は、例えば、電池セル１２の状態がプラトー領域ＳＬであると判定された場合、所定の制御周期で繰り返し実行される。プラトー領域ＳＬであるか否かは、監視ＩＣ６０から取得した電池セルの端子電圧に基づいて判定されればよい。

【0028】

ステップＳ１０では、監視ＩＣ６０により検出された第１電池セルの端子電圧（以下、第１検出電圧Ｖ１ｄ）と、監視ＩＣ６０により検出された第２電池セルの端子電圧（以下、第２検出電圧Ｖ２ｄ）とを取得する。第１電池セル及び第２電池セルは、電池モジュール１１を構成する各電池セル１２の中から選択した２つの電池セルである。この選択方法については、後に詳述する。ステップＳ１０の処理が「取得部」に相当する。

【0029】

ステップＳ１１では、第１検出電圧Ｖ１ｄから第２検出電圧Ｖ２ｄを差し引くことにより、電圧差ΔＶｄ（「電池パラメータ」に相当）を算出する。

【0030】

ステップＳ１２では、算出した電圧差ΔＶｄが判定値Ｖｊｄｅを超えているか否かを判定する。

【0031】

ステップＳ１２において肯定判定した場合には、ステップＳ１３に進み、第１電池セル及び第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、電池モジュール１１を構成する各電池セル１２のうち第１，第２電池セルに限らず、例えば、各電池セル１２のＳＯＣを規定値Ｓαとして算出してもよい。また、ステップＳ１３において、ＳＯＣに代えて、第１，第２電池セルの残容量を算出してもよい。ステップＳ１１～Ｓ１３の処理が「状態算出部」に相当する。

【0032】

図５を用いて、ＳＯＣ算出処理について説明する。図５（ａ）は第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄの推移を示し、図５（ｂ）は電圧差ΔＶｄの推移を示し、図５（ｃ）は第１電池セルのＳＯＣの推移を示す。図５に示す例では、車外充電器２００により組電池１０が充電（定電流充電又は定電圧充電）されている。

【0033】

時刻ｔ１において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行し、第１電池セルの充電に伴う端子電圧の上昇速度が低下する。時刻ｔ２において、第２電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行し、第２電池セルの充電に伴う端子電圧の上昇速度が低下する。時刻ｔ２以降において、第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが同等になるため、電圧差ΔＶｄが０に近い値となる。なお、時刻ｔ１以降の第１，第２電池セルのＳＯＣは、例えば、開放端電圧に基づく初期ＳＯＣと、第１，第２電池セルに流れる充電電流の時間積算値とに基づいてマイコン７０により算出された値である。

【0034】

その後、時刻ｔ３において、第１電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ３～ｔ５において第１検出電圧Ｖ１ｄの上昇速度が一時的に高くなる。一方、第２電池セルの状態は未だプラトー領域ＳＬ内である。このため、時刻ｔ３以降において、電圧差ΔＶｄが上昇し、時刻ｔ４において、電圧差ΔＶｄが判定値Ｖｊｄｅを超えたとマイコン７０により判定される。このため、マイコン７０は、第１，第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。判定値Ｖｊｄｅは、現在の制御周期が、時刻ｔ３と時刻ｔ６との中間タイミングであることを判定できる値に設定されている。なお、時刻ｔ４以降の第１，第２電池セルのＳＯＣは、例えば、規定値Ｓαと、第１，第２電池セルに流れる充電電流の時間積算値とに基づいてマイコン７０により算出されればよい。

【0035】

時刻ｔ６において、第２電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ６～ｔ７において第２検出電圧Ｖ２ｄの上昇速度が一時的に高くなる。時刻ｔ７以降において、第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが同等になるため、電圧差ΔＶｄが０に近い値となる。その結果、時刻ｔ６から電圧差ΔＶｄの低下速度が大きくなり、時刻ｔ７において、電圧差ΔＶｄが０に近い値となる。なお、時刻ｔ８において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨに移行する。

【0036】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0037】

組電池１０に流れる電流の瞬間的な変化によりノイズが発生し、このノイズは、各電池セル１２の端子電圧検出値に重畳し得る。ここで、組電池１０を構成する各電池セル１２は、直列接続されている。このため、各電池セル１２の端子電圧検出値に対するノイズの影響は同程度であると考えられる。したがって、第１，第２電池セルの端子電圧検出値の差である電圧差ΔＶｄは、ノイズの影響が低減された値である。このため、ＳＯＣの推定に電圧差ΔＶｄが用いられることにより、ノイズが発生する場合であっても、ＳＯＣの算出精度の低下を抑制することができる。

【0038】

監視ＩＣ６０として、電池セル１２が取り得る全電圧範囲、又は全電圧範囲のうち一部の電圧範囲である限定電圧範囲のいずれかを電圧検出範囲に設定可能なＩＣが用いられることがある。限定電圧範囲が電圧検出範囲として選択される場合、全電圧範囲が電圧検出範囲として選択される場合と比較して、電圧検出の分解能が向上する。限定電圧範囲は、例えば、プラトー領域ＳＬに含まれる電池セル１２の電圧範囲に設定されることが好ましい。この場合、ＳＯＣの算出精度をより高めることができる。マイコン７０は、例えば、図４に示す処理で用いられる電池セル１２の電圧を検出する場合、電圧検出範囲を限定電圧範囲に設定する。一方、限定電圧範囲が電圧検出範囲として選択される場合、検出電圧がノイズの影響を受けやすくなる。ここで、ノイズの影響を低減できる本実施形態によれば、プラトー領域ＳＬにおける電池セル１２の電圧検出を許可する条件として、ノイズの影響がない状態であるとの条件を設ける必要がない。これにより、電圧検出の制約を緩和することができる。

【0039】

＜第１実施形態の変形例＞
・マイコン７０は、組電池１０の充電開始時における各電池セル１２のＳＯＣのばらつきが大きいほど、判定値Ｖｊｄｅを大きく設定してもよい。これは、ＳＯＣのばらつきが大きいほど、電圧差ΔＶｄのピーク値が大きくなることに基づく設定である。

【0040】

また、マイコン７０は、第１，第２電池セルの温度が高かったり、電流センサ４０により検出された充電電流が小さかったりするほど、判定値Ｖｊｄｅを大きく設定してもよい。これは、温度が高かったり、電流が小さかったりするほど、特定領域ＳＢにおける検出電圧の上昇量が大きくなることに基づく設定である。

【0041】

・図６に示すように、マイコン７０の選択部７１は、各電池セル１２のうち、端子電圧検出値が最高の電池セルを第１電池セルとして選択し、端子電圧検出値が最低の電池セルを第２電池セルとして選択してもよい。これは、図７に示すように、特定領域ＳＢにおける電圧差ΔＶｄを大きくし、ＳＯＣの算出精度を高めるためである。

【0042】

また、選択部７１は、各電池セル１２のうち、算出したＳＯＣが最高の電池セルを第１電池セルとして選択し、算出したＳＯＣが最低の電池セルを第２電池セルとして選択してもよい。

【0043】

また、選択部７１は、各電池セル１２のうち、直列接続されて隣接する２つの電池セルを第１電池セル及び第２電池セルとして選択してもよい。隣接する２つの電池セルの温度は近いため、電圧差ΔＶｄに基づくＳＯＣの算出精度を高めることができる。

【0044】

ちなみに、第１，第２電池セルは、組電池１０を構成する全ての電池セル１２の中から選択されてもよいし、各電池モジュール１１を構成する各電池セル１２の中から選択されてもよいし、同一の監視ＩＣ６０による監視対象となる各電池セル１２の中から選択されてもよい。

【0045】

・選択部７１は、同一のＡ／Ｄコンバータ６２のＡＤ変換対象となる各電池セル１２の中から第１，第２電池セルを選択してもよい。この場合、ＡＤ変換対象となる電池セル１２の電圧検出誤差が近い値となるため、ＳＯＣの算出精度を高めることができる。

【0046】

また、選択部７１は、組電池１０を構成する各電池セル１２のうち、検出タイミングが近い２つの電池セルを第１，第２電池セルとして選択してもよい。この場合、第１，第２電池セルの端子電圧検出値に重畳するノイズが近い値となるため、ＳＯＣの算出精度を高めることができる。

【0047】

また、選択部７１は、組電池１０を構成する各電池セル１２のうち、温度センサ（例えばサーミスタ）が設けられた電池セルの中から第１，第２電池セルを選択してもよい。また、選択部７１は、組電池１０を構成する各電池セル１２のうち、温度が所定差以下の電池セルを第１，第２電池セルとして選択してもよい。

【0048】

・ステップＳ１１において、第２検出電圧Ｖ２ｄから第１検出電圧Ｖ１ｄを差し引くことにより、電圧差ΔＶｄを算出してもよい。この場合、ステップＳ１２の処理は、「｜ΔＶｄ｜＞Ｖｊｄｅ？」、又は「ΔＶｄ＜Ｖｊｄｅ？（ただし、Ｖｊｄｅは負の値）」とされればよい。

【0049】

・図４に示すＳＯＣ算出処理は、組電池１０の充電中に限らず、組電池１０の放電中に実行されてもよい。

【0050】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図８に、本実施形態に係るＳＯＣ算出処理のフローチャートを示す。この処理は、マイコン７０により、例えば、電池セル１２の状態がプラトー領域ＳＬであると判定された場合、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0051】

ステップＳ２０では、第１検出電圧Ｖ１ｄと、第２検出電圧Ｖ２ｄとを取得する。ステップＳ２１では、第１検出電圧Ｖ１ｄから第２検出電圧Ｖ２ｄを差し引くことにより、電圧差ΔＶｄを算出する。

【0052】

ステップＳ２２では、判定フラグＦｊｄｅが０であるか否かを判定する。

【0053】

ステップＳ２２において判定フラグＦｊｄｅが０であると判定した場合には、ステップＳ２３に進み、算出した電圧差ΔＶｄが第１判定値Ｖｊｄｅ１を超えているか否かを判定する。ステップＳ２３において否定判定した場合には、ステップＳ２６に進む。

【0054】

ステップＳ２３において肯定判定した場合には、ステップＳ２４に進み、第１電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、ステップＳ２４において、ＳＯＣに代えて、第１電池セルの残容量を算出してもよい。

【0055】

ステップＳ２４の処理の完了後、ステップＳ２５に進み、判定フラグＦｊｄｅを１にする。その後、ステップＳ２６に進む。

【0056】

ステップＳ２６では、判定フラグＦｊｄｅが１であるとの条件、及び算出した電圧差ΔＶｄが第２判定値Ｖｊｄｅ２を下回っているとの条件の双方が成立しているか否かを判定する。本実施形態において、第２判定値Ｖｊｄｅ２は、第１判定値Ｖｊｄｅ１よりも小さい値に設定される。ただし、これに限らず、第２判定値Ｖｊｄｅ２は、第１判定値Ｖｊｄｅ１よりも大きい値又は第１判定値Ｖｊｄｅ１と同じ値に設定されてもよい。

【0057】

ステップＳ２６において肯定判定した場合には、ステップＳ２７に進み、第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、ステップＳ２７において、ＳＯＣに代えて、第２電池セルの残容量を算出してもよい。

【0058】

図９を用いて、ＳＯＣ算出処理について説明する。図９（ａ），（ｂ）は、先の図５（ａ），（ｂ）に対応している。図９に示す例では、車外充電器２００により組電池１０が充電（定電流充電又は定電圧充電）されている。

【0059】

時刻ｔ１において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行し、時刻ｔ２において、第２電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行する。時刻ｔ２以降において、第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが同等になるため、電圧差ΔＶｄが０に近い値となる。

【0060】

その後、時刻ｔ３において、第１電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ３～ｔ５において第１検出電圧Ｖ１ｄの上昇速度が一時的に高くなる。一方、第２電池セルの状態は未だプラトー領域ＳＬ内である。このため、時刻ｔ３以降において、電圧差ΔＶｄが上昇し、時刻ｔ４において、電圧差ΔＶｄが第１判定値Ｖｊｄｅ１を超えたとマイコン７０により判定される。このため、マイコン７０は、第１電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。

【0061】

時刻ｔ６において、第２電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ６～ｔ８において第２検出電圧Ｖ２ｄの上昇速度が一時的に高くなる。その結果、時刻ｔ７において、電圧差ΔＶｄが第２判定値Ｖｊｄｅ２を下回ったとマイコン７０により判定される。このため、マイコン７０は、第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、時刻ｔ９において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨに移行する。

【0062】

以上詳述した本実施形態によれば、第１，第２電池セルのＳＯＣを個別に算出することができる。

【0063】

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１０に、本実施形態に係るＳＯＣ算出処理のフローチャートを示す。この処理は、マイコン７０により、例えば、電池セル１２の状態がプラトー領域ＳＬであると判定された場合、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0064】

ステップＳ３０では、第１検出電圧Ｖ１ｄ（ｔ）と、第２検出電圧Ｖ２ｄ（ｔ）とを取得する。

【0065】

ステップＳ３１では、今回の制御周期で取得した第１検出電圧Ｖ１ｄ（ｔ）から、今回の制御周期で取得した第２検出電圧Ｖ２ｄ（ｔ）を差し引くことにより、今回の制御周期における電圧差ΔＶｄ（ｔ）を算出する。

【0066】

ステップＳ３２では、今回の制御周期で算出した電圧差ΔＶｄ（ｔ）から、前回の制御周期で算出した電圧差ΔＶｄ（ｔ－１）を差し引くことにより、電圧時間変化量ΔＡｄを算出する。

【0067】

ステップＳ３３では、電圧時間変化量ΔＡｄが０を跨いだか否かを判定する。

【0068】

ステップＳ３３において肯定判定した場合には、ステップＳ３４に進み、第１電池セル及び第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、ステップＳ３４において、ＳＯＣに代えて、第１，第２電池セルの残容量を算出してもよい。

【0069】

図１１を用いて、ＳＯＣ算出処理について説明する。図１１（ａ），（ｂ）は、先の図５（ａ），（ｂ）に対応し、図１１（ｃ）は電圧時間変化量ΔＡｄの推移を示す。図１１に示す例では、車外充電器２００により組電池１０が充電（定電流充電又は定電圧充電）されている。

【0070】

時刻ｔ１において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行し、時刻ｔ２において、第２電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行する。時刻ｔ２以降において、第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄが同等になるため、電圧差ΔＶｄが０に近い値となり、電圧時間変化量ΔＡｄが０又は０に近い正の値となる。

【0071】

その後、時刻ｔ３において、第１電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ３～ｔ５において第１検出電圧Ｖ１ｄの上昇速度が一時的に高くなる。その結果、電圧時間変化量ΔＡｄが正側に大きくなる。

【0072】

その後、時刻ｔ４～ｔ５において、電圧時間変化量ΔＡｄが０又は０に近い正の値となる。時刻ｔ５において、第２電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ５～ｔ６において第２検出電圧Ｖ２ｄの上昇速度が一時的に高くなる。その結果、電圧時間変化量ΔＡｄが負側に大きく変化する。これにより、時刻ｔ５において、電圧時間変化量ΔＡｄが０を跨いだとマイコン７０により判定される。このため、マイコン７０は、第１，第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。

【0073】

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0074】

＜第３実施形態の変形例＞
・図１１を参照して、マイコン７０は、例えば、電圧時間変化量ΔＡｄが０近傍の値まで大きく低下する時刻ｔ４において、第１，第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出してもよい。

【0075】

・電圧時間変化量ΔＡｄに代えて、以下の（Ａ），（Ｂ）のパラメータが用いられてもよい。
（Ａ）（ΔＶｄ（ｔｍ）－ΔＶｄ（ｔｍ－１））／ΔＣａ
ΔＣａは、時刻ｔｍ－１から時刻ｔｍまでの規定期間における電池セルの容量変化量［Ａｈ］を示す。規定期間は、例えば、マイコン７０の１制御周期、又は１制御周期よりも長い期間である。規定期間は、例えば、容量変化量ΔＣａが所定の容量変化量になるために要する期間として設定することもできる。ΔＶｄ（ｔｍ－１）は、時刻ｔｍ－１で取得した第１検出電圧Ｖ１ｄから、時刻ｔｍ－１で取得した第２検出電圧Ｖ２ｄを差し引いた値である。ΔＶｄ（ｔｍ）は、時刻ｔｍで取得した第１検出電圧Ｖ１ｄから、時刻ｔｍで取得した第２検出電圧Ｖ２ｄを差し引いた値である。
（Ｂ）（ΔＶｄ（ｔｍ）－ΔＶｄ（ｔｍ－１））／ΔＳＯＣ
ΔＳＯＣは、時刻ｔｍ－１から時刻ｔｍまでの規定期間における電池セルのＳＯＣ変化量を示す。この場合における規定期間は、例えば、上記と同様に、ＳＯＣ変化量ΔＳＯＣが所定のＳＯＣ変化量になるために要する期間として設定することができる。

【0076】

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ＳＯＣに代えて、第１，第２電池セルの残容量の差が算出される。図１２に、残容量の差の算出処理のフローチャートを示す。この処理は、マイコン７０により、例えば、電池セル１２の状態がプラトー領域ＳＬであると判定された場合、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0077】

ステップＳ４０では、第１検出電圧Ｖ１ｄと、第２検出電圧Ｖ２ｄとを取得する。ステップＳ４１では、第１検出電圧Ｖ１ｄから第２検出電圧Ｖ２ｄを差し引くことにより、電圧差ΔＶｄを算出する。

【0078】

ステップＳ４２では、判定フラグＦｊｄｅが０であるか否かを判定する。ステップＳ４２において判定フラグＦｊｄｅが０であると判定した場合には、ステップＳ４３に進み、算出した電圧差ΔＶｄが第１判定値Ｖｊｄｅ１を超えているか否かを判定する。ステップＳ４３において肯定判定した場合、つまり電圧差ΔＶｄが正方向に変化して第１判定値Ｖｊｄｅ１を跨いだと判定した場合には、ステップＳ４４に進み、電流センサ４０により検出された充電電流の時間積算値の算出を開始する。ステップＳ４４の処理の完了後、ステップＳ４５に進み、判定フラグＦｊｄｅを１にする。その後、ステップＳ４６に進む。

【0079】

ステップＳ４６では、判定フラグＦｊｄｅが１であるとの第１条件、及び算出した電圧差ΔＶｄが第２判定値Ｖｊｄｅ２を下回っているとの第２条件の双方が成立しているか否かを判定する。第２条件は、換言すれば、電圧差ΔＶｄが負方向に変化して第２判定値Ｖｊｄｅ２を跨いだとの条件である。

【0080】

ステップＳ４６において肯定判定した場合には、ステップＳ４７に進み、判定フラグＦｊｄｅを０にし、ステップＳ４４で開始した電流積算処理を終了する。ステップＳ４７では、電流積算処理により算出した充電電流の時間積算値を第１，第２電池セル間の残容量の差として算出する。なお、残容量の差に基づいて、第１，第２電池セル間のＳＯＣの差を算出してもよい。

【0081】

図１３を用いて、残容量の差の算出処理について説明する。図１３（ａ），（ｂ）は、先の図５（ａ），（ｂ）に対応している。図１３（ｃ）は判定フラグＦｊｄｅの推移を示し、図１３（ｄ）は充電電流の時間積算値の推移を示し、図１３（ｅ）は第１，第２電池セル間における残容量の差の算出値の推移を示す。図１３に示す例では、車外充電器２００により組電池１０が充電（定電流充電又は定電圧充電）されている。

【0082】

時刻ｔ１において、第１電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行し、時刻ｔ２において、第２電池セルの状態が端部領域ＳＨからプラトー領域ＳＬに移行する。

【0083】

その後、時刻ｔ３において、第１電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ３～ｔ５において第１検出電圧Ｖ１ｄの上昇速度が一時的に高くなる。このため、時刻ｔ４において、電圧差ΔＶｄが第１判定値Ｖｊｄｅ１を超えたとマイコン７０により判定される。このため、判定フラグＦｊｄｅが１にされるとともに、充電電流の積算処理が開始される。

【0084】

時刻ｔ６において、第２電池セルの状態が特定領域ＳＢに移行し、時刻ｔ６～ｔ８において第２検出電圧Ｖ２ｄの上昇速度が一時的に高くなる。このため、時刻ｔ７において、電圧差ΔＶｄが第２判定値Ｖｊｄｅ２を下回ったとマイコン７０により判定される。このため、判定フラグＦｊｄｅが０にされるとともに、充電電流の積算処理が終了する。そして、時刻ｔ４～ｔ７までに積算された充電電流の値が第１，第２電池セル間における残容量の差として算出される。

【0085】

なお、マイコン７０は、算出した残容量の差が所定容量以上であると判定した場合、第１，第２電池セルの少なくとも一方が故障していると判定してもよい。また、マイコン７０は、算出した残容量の差に基づいて、均等化処理における電池セルの放電量を決定してもよい。

【0086】

＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１４に示すように、ＳＯＣ算出処理に先立ち、第１，第２セル間のＳＯＣの差が小さい場合、その差を大きくする処理が実行される。なお、図１４において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

【0087】

ステップＳ１４では、充電開始フラグＦｃｈｒが０であるか否かを判定する。充電開始フラグＦｃｈｒは、０によって組電池１０の充電が未だ開始されていないことを示し、１によって充電が既に開始されていることを示す。ステップＳ１４において充電開始フラグＦｃｈｒが１であると判定した場合には、ステップＳ１０に進む。

【0088】

一方、ステップＳ１４において充電開始フラグＦｃｈｒが０であると判定した場合には、ステップＳ１５に進み、第１電池セルのＳＯＣ（以下、ＳＯＣ１）と、第２電池セルのＳＯＣ（以下、ＳＯＣ２）との差の絶対値が閾値Ｓｔｈよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１５において肯定判定した場合には、ステップＳ１６に進み、充電開始フラグＦｃｈｒを１にし、車外充電器２００による組電池１０の充電を開始する。本実施形態において、ＳＯＣ１，ＳＯＣ２が「蓄電量パラメータ」に相当する。なお、蓄電量パラメータは、ＳＯＣ１，ＳＯＣ２に限らず、例えば、第１，第２検出電圧Ｖ１ｄ，Ｖ２ｄ、又は第１，第２電池セルの残容量であってもよい。

【0089】

一方、ステップＳ１５において否定判定した場合には、ステップＳ１７に進み、第１，第２電池セルのうちいずれかから放電させる放電処理を行う。本実施形態では、第２電池セルから放電させる。この放電には、均等化回路部６４が用いられればよい。この放電は、ステップＳ１５において肯定判定するまで継続される。

【0090】

以上説明した処理について、図１５を用いてさらに説明する。図１５（ａ）はＳＯＣ１，ＳＯＣ２の推移を示し、図１５（ｂ）は第２電池セルの放電処理の実行の有無を示す。図１５（ｃ），（ｄ）は、先の図５（ａ），（ｂ）に対応している。

【0091】

時刻ｔ１において、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差の絶対値が閾値Ｓｔｈ以下であるとマイコン７０により判定される。このため、この絶対値が閾値Ｓｔｈを超えると判定される時刻ｔ２まで、マイコン７０により放電処理が実行される。その後、組電池１０の充電が開始され、ＳＯＣ推定処理が実行される。なお、時刻ｔ３において、マイコン７０は、電圧差ΔＶｄが判定値Ｖｊｄｅを超えたと判定し、第１電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。

【0092】

ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差が小さい場合には、ＳＯＣ算出処理において算出される電圧差ΔＶｄが小さくなり、ＳＯＣの算出精度が低下する懸念がある。そこで、本実施形態では、ＳＯＣ算出処理に先立ち、放電処理が実行される。これにより、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差を大きくした状態でＳＯＣ算出処理を開始することができ、ＳＯＣの算出精度の低下を回避できる。

【0093】

ちなみに、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差を大きくするための放電処理の実施時期は、組電池１０の充電前に限らない。例えば、マイコン７０は、組電池１０の充電中において、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差の絶対値を都度算出し、算出した絶対値が閾値Ｓｔｈ以下になったと判定した場合、組電池１０を充電しながらステップＳ１７の処理を行ってもよい。

【0094】

＜第５実施形態の変形例＞
・上記閾値Ｓｔｈを第１閾値Ｓｔｈ１とし、第２閾値Ｓｔｈ２を第１閾値Ｓｔｈ１よりも大きい値とする。この場合において、マイコン７０は、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差の絶対値が第１閾値Ｓｔｈ１以下であると判定してから、上記絶対値が第２閾値Ｓｔｈ２以上になると判定するまでの期間にわたって放電処理を実行してもよい。

【0095】

・図１４のステップＳ１７の処理を、放電処理に代えて、ステップＳ１５で否定判定されてから、ステップＳ１５で肯定判定されるまでの期間にわたって、第１，第２電池セルのうちいずれかを充電する充電処理に変更してもよい。

【0096】

また、第１，第２電池セルのうち、一方に放電処理を行い、他方に充電処理を行うことにより、第１電池セル及び第２電池セルのＳＯＣの差を大きくしてもよい。

【0097】

＜第６実施形態＞
以下、第６実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、電池パラメータとして、電池セルの端子電圧に代えて、電池セルのインピーダンスが用いられる。以下、インピーダンスが用いられる理由について説明する。

【0098】

蓄電池では、通電に伴い残容量が変化する際に、反応熱量ＷＲの変化が生じる。反応熱量ＷＲとは、下記の式（１）に示すように、通電に伴う蓄電池の発熱量ＷＢから蓄電池のインピーダンス成分によるジュール熱ＷＪを除いたものである。反応熱量ＷＲは、蓄電池の温度ＴＭ、充放電電流ＩＳ、及び単位温度当たりの開放端電圧ＯＣＶの変化量である電圧変化量ΔＯＣＶを用いて、下記の式（２）のように表される。
ＷＢ＝ＷＪ＋ＷＲ・・・（１）
ＷＲ＝ＴＭ×ＩＳ×ΔＯＣＶ・・・（２）
式（２）によれば、反応熱量ＷＲは電圧変化量ΔＯＣＶに比例する。電圧変化量ΔＯＣＶは、蓄電池の容量毎に値を持ち、蓄電池の中には、容量が変化した時に、電圧変化量ΔＯＣＶが変化する蓄電池がある。このような蓄電池では、容量が変化すれば、反応熱量ＷＲが変化するため、温度ＴＭが変化する。また、蓄電池では、温度ＴＭとインピーダンスとが相関関係を有する。そのため、蓄電池の温度ＴＭが変化すると、蓄電池のインピーダンスが変化する。

【0099】

図１６に、本実施形態の電池セル１２における残容量と上記電圧変化量ΔＯＣＶとの関係を示す。図１６に示すように、電池セル１２は、第１容量ＱＡから第２容量ＱＢまでの特定容量域を有し、特定容量域はプラトー領域ＳＬに含まれる。残容量が低容量側から第１容量ＱＡを跨ぐ場合、電圧変化量ΔＯＣＶが急増し、残容量が低容量側から第２容量ＱＢを跨ぐ場合、電圧変化量ΔＯＣＶが急減する。第１,第２容量ＱＡ,ＱＢでは、電圧変化量ΔＯＣＶの変化が急峻であることから、第１,第２容量ＱＡ,ＱＢを跨ぐことにより、通電中の電池セル１２のインピーダンス推移の傾向が変化する。この点に着目したＳＯＣ算出処理を図１７に示す。この処理は、マイコン７０により、例えば、電池セル１２の状態がプラトー領域ＳＬであると判定された場合、所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0100】

ステップＳ５０では、第１電池セルのインピーダンスＺ１と、第２電池セルのインピーダンスＺ２とを算出する。第１電池セルを例にして説明すると、組電池１０の充電中において、第１電池セルに流れる充電電流が変化した場合における第１検出電圧Ｖ１ｄの変化量ΔＶ１を充電電流の変化量ΔＩＳで除算することにより、第１電池セルのインピーダンスＺ１を算出する。

【0101】

ステップＳ５１では、第２電池セルのインピーダンスＺ２から第１電池セルのインピーダンスＺ１を差し引くことにより、インピーダンス差ΔＺを算出する。インピーダンス差ΔＺは、ノイズの影響が低減された値である。ステップＳ５２では、インピーダンス差ΔＺが判定値Ｚｊｄｅを下回っているか否かを判定する。ステップＳ５２において肯定判定した場合には、ステップＳ５３に進み、第１電池セル及び第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。なお、ステップＳ５３において、ＳＯＣに代えて、第１，第２電池セルの残容量を算出してもよい。

【0102】

図１８を用いて、ＳＯＣ算出処理について説明する。図１８（ａ）は第１，第２電池セルのインピーダンスＺ１，Ｚ２の推移を示し、図１８（ｂ）はインピーダンス差ΔＺの推移を示す。図１８に示す例では、車外充電器２００により組電池１０が充電されている。

【0103】

第１，第２電池セルの状態がプラトー領域ＳＬにある場合において、時刻ｔ１まではインピーダンス差ΔＺが略一定である。時刻ｔ１において、インピーダンス差ΔＺが低下し始め、時刻ｔ２において、インピーダンス差ΔＺが判定値Ｚｊｄｅを下回ったとマイコン７０により判定される。このため、マイコン７０は、第１，第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出する。時刻ｔ３において、第２電池セルのインピーダンスの大きな低下が止まるため、その後インピーダンス差ΔＺが略一定となる。

【0104】

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0105】

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

【0106】

・図１８を参照して、マイコン７０は、時刻ｔ１において第１電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出し、時刻ｔ２において第２電池セルのＳＯＣを規定値Ｓαとして算出してもよい。

【0107】

・第２～第５実施形態において、電圧差ΔＶｄに代えて、インピーダンス差ΔＺが用いられてもよい。

【0108】

・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ェ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ェ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。

【符号の説明】

【0109】

１０…組電池、１１…電池セル、５０…ＢＭＵ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】