JP5668672B2 - 電池システムおよび電池システムの過放電検出方法 - Google Patents

Description

この発明は、電池システムおよび電池システムの過放電検出方法に関し、特に直列に接続された電池ブロックを含む電池システムの過放電検出方法に関する。

大容量電池、たとえば車両用組電池は、蓄電池セル（以下単にセルまたは電池セル等と称する）が複数直列に接続されたバッテリモジュール（以下電池ブロックとも称する）を複数組むことで構成される。そして、電池性能を維持するために、バッテリモジュールの電圧を計測して電池容量のバラツキなどを監視している。

特開平１１−１７８２２５号公報（特許文献１）は、電池制御装置を開示する。この電池制御装置は、所定個数の電池ブロックを複数直列接続して構成された組電池と、各電池ブロックの電圧を検出する電圧検出手段と、各電池ブロック間の電圧差を検出する電圧差検出手段と、電圧差検出手段により検出された電圧差が第１の所定値を超えたか否かを判定する第１判定手段と、この第１判定手段により電圧差が第１の所定値を超えたと判定されたとき、組電池からの放電電力を制限する放電電力制御手段と、第２判定手段により電圧差が第２の所定値を超えたと判定されたとき、組電池からの放電を禁止する放電禁止手段と、を有する。

特開平１１−１７８２２５号公報 特開２０１０−２６８６８１号公報 特開２０１０−２１８９７６号公報 特開２０１０−０１１７２２号公報

上記特開平１１−１７８２２５号公報に開示された方法では、電池パック内に温度バラツキや内部抵抗バラツキがある際に、発生する電池ブロックの電圧差によって過放電セル発生の誤検出をするおそれがある。したがって、過放電セル発生の誤検出の可能性を低減させる改良が望まれる。

この発明の目的は、過放電セル発生の検出精度が向上した電池システムおよび電池システムの過放電検出方法を提供することである。

この発明は、要約すると、電池システムであって、直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックを備える。複数の電池ブロックは直列に接続される。電池システムは、複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立した場合には、複数の電池ブロックに強制的な充電を行ない、強制的な充電を行なったときの電圧差の変化に基づいて、複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する。

好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含む。

好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、複数の電池ブロックに流れる電流がしきい値以下であることを含む。

好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含む。制御部は、複数の電池ブロックに流れる電流がしきい値以下であり、電圧差が所定値よりも小さいしきい値を超えたときには、複数の電池ブロックに流れる電流を増加させる。

この発明は、他の局面では、電池システムであって、直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックを備える。複数の電池ブロックは直列に接続される。電池システムは、複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立した場合には、複数の電池ブロックのうちの隣接する電池ブロック間の電圧差変化率と、隣接する電池ブロック間の温度差から推定される隣接する電池ブロック間の内部抵抗差および電流変化率から算出される電圧差の予測変化率と、に基づいて、複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する。

好ましくは、制御部は、判定実行条件が成立した場合には、複数の電池ブロックのうちの隣接する電池ブロック間の電圧差変化率と、隣接する電池ブロック間の温度差から推定される隣接する電池ブロック間の内部抵抗差および電流変化率から算出される電圧差の予測変化率と、に基づいて、複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する。

この発明は、さらに他の局面では、直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックと、複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とを備える電池システムの過放電検出方法である。複数の電池ブロックは直列に接続される。過電圧検出方法は、放電中に複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立するか否かを判断するステップと、判断するステップにおいて判定実行条件が成立した場合に、複数の電池ブロックに強制的な充電を行なうステップと、強制的な充電を行なったときの電圧差の変化に基づいて、複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定するステップとを備える。

本発明によれば、過放電セル発生の検出精度が向上した電池システムおよび電池システムの過放電検出方法を実現できる。

この発明の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両の構成を説明するブロック図である。 図１のバッテリパックＢＰの構成を示した回路図である。 実施の形態１において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。 図３のステップＳ１０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図３のステップＳ２０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 過放電セルが発生した場合に図３に示す制御を行なった際の電圧差の変化を示した波形図である。 低温時の温度バラツキによる電圧差の挙動を示した波形図である。 実施の形態２において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。 図８のステップＳ３０の処理の詳細を示すフローチャートである。 放電電流が小さい場合に図９の処理が適用された場合の電圧差の変化を説明するための波形図である。 実施の形態３において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。 放電電流が小さい場合に図１１の処理が適用された場合の電圧差の変化を説明するための波形図である。 電池パック全体の温度バラツキ分布を示した図である。 電池ブロックあたりのセル数が６セルの場合の隣接ブロックの温度差を示す図である。 電池ブロックあたりのセル数が２４セルの場合の隣接ブロックの温度差を示す図である。 電池ブロックに流れる電流の変化と隣接ブロック間の電圧差の変化を示す図である。 電池電圧差の予測変化率の算出処理を説明するためのフローチャートである。 図１７のステップＳ１０２における推定温度バラツキの算出について説明するための図である。 実施の形態４の過放電検出処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４の第１の動作例を説明するための動作波形図である。 実施の形態４の第２の動作例を説明するための動作波形図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示し、説明は繰返さない。

［実施の形態に従う車両の構成］
図１は、この発明の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両の構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、ハイブリッド車両は、バッテリパックＢＰと、システムメインリレーＳＭＲと、充放電部１９と、エンジンＥＮＧと、制御装置１５と、エアコン１５０と、充電器１４６と、インレット１４７とを含む。

インレット１４７には、外部電源１４９につながっている充電プラグ１４８が接続される。バッテリパックＢＰは、電池２００と、温度センサ１４２と、電流センサ１４３と、電圧監視部ＤＶとを含む。

充放電部１９は、電池２００の充放電を行なう。充放電部１９は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＧとを含む。

電池２００は、直流電源であり、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含む。電池２００は、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２０からの直流電圧によって充電される。

制御装置１５へは、運転状況・車両状況を示す各種センサからのセンサ出力１７が入力される。センサ出力１７には、アクセルペダルに配置された位置センサによって検出されるアクセル踏込み量に応じたアクセル開度や、車輪速度センサ出力等が含まれる。制御装置１５は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両に関する種々の制御を統括的に行なう。

エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とは動力分割機構ＰＧを介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両の走行状況に応じて、動力分割機構を介して上記３者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として駆動輪が駆動される。

なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１が、主として発電機として動作し、モータジェネレータＭＧ２が、主として電動機として動作する。

詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、加速時において、エンジンを始動する電動機として用いられる。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、電池２００からの電力の供給を受けて電動機として駆動し、クランク軸を回転させエンジンを始動する。

さらに、エンジンの始動後において、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＧを介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電する。

モータジェネレータＭＧ２は、電池２００に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、差動ギヤ等を介して駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。

また、車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪の回転力により駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータＭＧ２により発電された回生電力は、ＰＣＵ２０を介して電池２００に充電される。

ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の力行動作時には、制御装置１５からの制御指示に従って、電池２００からの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。

また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生制動時には、制御装置１５からの制御指示に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発電した交流電圧を直流電圧に変換して電池２００を充電する。

このように、ハイブリッド車両では、電池２００と、ＰＣＵ２０と、制御装置１５のうちのＰＣＵ２０を制御する部分とによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する電源装置が構成される。

ＰＣＵ２０は、コンバータ１１０と、平滑コンデンサ１２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応するモータ駆動装置１３１，１３２と、コンバータ／インバータ制御部１４０とを含む。この実施の形態では、交流モータであるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御されるので、モータ駆動装置１３１，１３２はインバータで構成される。以下では、モータ駆動装置１３１，１３２をインバータ１３１，１３２と称する。

制御装置１５は、各種センサ出力１７に基づき、エンジンＥＮＧとの出力配分等を考慮したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への要求トルクを決定する。さらに、制御装置１５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態に応じて、最適なモータ動作電圧を算出する。

制御装置１５は、さらに、要求トルクおよび最適モータ動作電圧と、電圧監視部ＤＶからの直流電圧ＶＢ１〜ＶＢｎとに基づいて、モータ動作電圧Ｖｍの電圧指令値ＶｍｒおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２でのトルク指令値Ｔｒｅｆを生成する。電圧指令値Ｖｍｒおよびトルク指令値Ｔｒｅｆは、コンバータ／インバータ制御部１４０へ与えられる。

コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からの電圧指令値Ｖｍｒに従って、コンバータ１１０の動作を制御するコンバータ制御信号Ｓｃｎｖを生成する。また、コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からのトルク指令値Ｔｒｅｆに従って、インバータ１３１，１３２の動作をそれぞれ制御するインバータ制御信号Ｓｐｗｍ１，Ｓｐｗｍ２を生成する。

図２は、図１のバッテリパックＢＰの構成を示した回路図である。
図２を参照して、バッテリパックＢＰは、電池２００と、電圧監視部ＤＶと、温度センサ１４２と、電流センサ１４３とを含む。電池２００は、直列に接続された電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎを含む。電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎの各々は、直列に接続された複数の電池セル２０１〜２０５を含む。

電圧監視部ＤＶは、電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎにそれぞれ対応して設けられる電圧監視部ＤＶ１〜ＤＶｎを含む。

電圧監視部ＤＶ１は、直列に接続された複数の電池セル２０１〜２０５の両端の電圧ＶＢ１を検出する電圧センサ２２７を含む。なお、電圧監視部ＤＶ１は、図示しないが、各セルの電圧と過電圧に対応するしきい値とを比較する比較回路を含んでいても良い。

電圧監視部ＤＶ２〜ＤＶｎは、電圧監視部ＤＶ１と同様な構成を有し、それぞれ電圧ＶＢ２〜ＶＢｎを出力する。温度センサ１４２は、電池ブロックの温度ＴＢを検出する。また電流センサ１４３は、電池２００に流れる電流ＩＢを検出する。温度ＴＢと、電流ＩＢとは図１の制御装置１５に向けて出力される。

［実施の形態１］
実施の形態１では、図１の制御装置によって過放電セルの発生を精度良く検出する処理を行なう。

図２に示したように、複数個の電池セルを直列に接続し電池ブロックを構成して使用する場合、深い放電を行なうと、容量の低い電池が逆充電されて転極が発生することがある。転極が発生した電池セルでは、たとえばニッケル水素電池の場合では、セル電圧が１．２Ｖから−０．２Ｖ程度に急変する。このとき後に図６で説明するように、電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうち過放電による転極が発生したブロックは他のブロックの電圧とは異なる電圧の変化を示すので、隣接する電池ブロックとの電圧差も急変する。

そして転極が発生した電池セルは外部から強制充電を行なうと、逆充電も解消しセル電圧が速やかに１．２Ｖ程度に復帰する。

そこで実施の形態１では、放電時に、隣接する電池ブロックの電圧間の電圧差が急変したことと、電圧差の大きさが所定値を超えたこととを同時に見ることによって仮異常と判定し、さらに、仮異常時に強制充電を行なうことによって電圧差が元に戻るようであれば、過放電セル発生という異常診断を確定させる。

図３は、実施の形態１において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。

図３を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１０において隣接する電池ブロックの電圧差の変化率が判定され、フラグＦ１のＯＮ／ＯＦＦが決定される。

続いて、ステップＳ２０において隣接する電池ブロックの電圧差の判定が行なわれ、フラグＦ２のＯＮ／ＯＦＦが決定される。

図４は、図３のステップＳ１０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
図４を参照して、電圧差変化率判定処理が開始されると、ステップＳ１１において電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）がしきい値以上であるか否かが判断される。ここで電圧差とは、隣接する電池ブロックの電圧の差を示す。具体的には、電圧差は、図２におけるＶＢ１−ＶＢ２、ＶＢ２−ＶＢ３、・・・、ＶＢ（ｎ−１）−ＶＢｎの各々の値である。そして電圧差の変化率とは、時間当たりの電圧差の変化である。具体的には、電圧差の変化率は（ＶＢ１−ＶＢ２）／ｄｔ、（ＶＢ２−ＶＢ３）／ｄｔ、・・・、（ＶＢ（ｎ−１）−ＶＢｎ）／ｄｔである。

ステップＳ１１において、電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）のいずれかがしきい値以上であった場合には、ステップＳ１２に処理が進む。ステップＳ１２では、検出カウンタ（カウント値をＣ１とする）が１加算される。

一方で、ステップＳ１１において電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）のいずれもがしきい値以上ではなかった場合には、ステップＳ１５に処理が進む。ステップＳ１５に処理が進むと、カウント値Ｃ１はゼロにクリアされ、フラグＦ１はＯＦＦ状態にセットされ、さらにステップＳ１６において制御は図３のフローチャートに戻される。

ステップＳ１２においてカウント値Ｃ１が加算された後には、ステップＳ１３においてカウント値Ｃ１がしきい値よりも大きいか否かが判断される。実際には、ステップＳ１３では、電圧差変化率がしきい値よりも大きい状態がある時間継続したかを判断することになる。

ステップＳ１３においてカウント値Ｃ１がしきい値よりも大きい場合には、ステップＳ１４に処理が進みフラグＦ１はＯＮ状態に設定され、その後ステップＳ１６に処理が進む。一方、ステップＳ１３においてカウント値Ｃ１がしきい値以下である場合には、ステップＳ１４の処理は実行されず、フラグＦ１の状態は変更されずにステップＳ１６に処理が進む。ステップＳ１６では、制御は図３のフローチャートに戻される。

このように、図３のステップＳ１０の処理では、隣接する電池ブロックの電圧差の変化率がそれぞれ制御装置１５において計算され、そしていずれかの電圧差の変化率がしきい値以上となった時間が所定時間継続した場合にフラグＦ１がＯＮ状態に設定される。また、電圧差の変化率がいずれもしきい値未満となると、フラグＦ１はＯＦＦ状態に設定される。

図５は、図３のステップＳ２０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
図５を参照して、電圧差判定処理が開始されると、ステップＳ２１において電圧差（Ｖ）がしきい値以上であるか否かが判断される。ここで電圧差とは、隣接する電池ブロックの電圧の差を示す。具体的には、電圧差は、図２におけるＶＢ１−ＶＢ２、ＶＢ２−ＶＢ３、・・・、ＶＢ（ｎ−１）−ＶＢｎの各々の値である。

ステップＳ２１において、電圧差（Ｖ）のいずれかがしきい値ＶＴ以上であった場合には、ステップＳ２２に処理が進む。ステップＳ２２では、検出カウンタ（カウント値をＣ２とする）が１加算される。

一方で、ステップＳ２１において電圧差（Ｖ）のいずれもがしきい値ＶＴ以上ではなかった場合には、ステップＳ２５に処理が進む。ステップＳ２５に処理が進むと、カウント値Ｃ２はゼロにクリアされ、フラグＦ２はＯＦＦ状態にセットされ、さらにステップＳ２６において制御は図３のフローチャートに戻される。

ステップＳ２２においてカウント値Ｃ２が加算された後には、ステップＳ２３においてカウント値Ｃ２がしきい値よりも大きいか否かが判断される。実際には、ステップＳ２３では、電圧差がしきい値ＶＴよりも大きい状態がある時間継続したかを判断することになる。

ステップＳ２３においてカウント値Ｃ２がしきい値よりも大きい場合には、ステップＳ２４に処理が進みフラグＦ２がＯＮ状態に設定され、その後ステップＳ２６に処理が進む。一方、ステップＳ２３においてカウント値Ｃ２がしきい値以下である場合には、ステップＳ２４の処理は実行されず、フラグＦ２の状態は変更されずにステップＳ２６に処理が進む。ステップＳ２６では、制御は図３のフローチャートに戻される。

このように、図３のステップＳ２０の処理では、隣接する電池ブロックの電圧差がそれぞれ制御装置１５において計算され、そしていずれかの電圧差がしきい値ＶＴ以上となった時間が所定時間継続した場合にフラグＦ２がＯＮ状態に設定される。また、電圧差がいずれもしきい値ＶＴ未満となると、フラグＦ２はＯＦＦ状態に設定される。

再び図３を参照して、ステップＳ１０，Ｓ２０の処理によってフラグＦ１，Ｆ２が決定されると、ステップＳ４０に処理が進む。ステップＳ４０ではフラグＦ１＝ＯＮ、かつＦ２＝ＯＮという条件が満たされているか否かが判断される。

ステップＳ４０の条件が成立した場合にはステップＳ４１に処理が進み、ステップＳ４０の条件が成立しない場合にはステップＳ４７に処理が進む。ステップＳ４１では過放電仮異常フラグＦＴがＯＮ状態に設定される。一方で、ステップＳ４７では、過放電仮異常フラグＦＴがＯＮ状態に設定される。

ステップＳ４１において過放電仮異常フラグＦＴがＯＮ状態に設定された場合には、ステップＳ４２に処理が進み、制御装置１５は電池２００の強制充電を開始する。強制充電は、図１のエンジンＥＮＧを使用してモータジェネレータＭＧ１によって発電を行ない、発電された電力によって行なわれる。なお、インレット１４７に充電プラグ１４８が挿入されている状態であれば、充電器１４６によって強制充電を行なっても良い。そして、ステップＳ４２ではさらに、制御装置１５は充電電流ＩＢを積算し強制充電を行なっている際の充電量を算出する。

続いて、ステップＳ４３において、制御装置１５は、電池電流ＩＢを積算することによって充電量がしきい値以上となったか否かを判断する。そして、ステップＳ４３において充電量がしきい値以上になった場合にはステップＳ４４に処理が進み、制御装置１５は電圧差がしきい値以内に戻ったか否かを判断する。

ステップＳ４４において電圧差がしきい値以内に戻った場合には、ステップＳ４５に処理が進み、制御装置１５は過放電セル有りの診断を確定させる。

図６は、過放電セルが発生した場合に図３に示す制御を行なった際の電圧差の変化を示した波形図である。

図６を参照して、走行中等、電池負荷が大きくある程度の充放電電流が流れている場合について説明する。図６の上段には、隣り合う電池ブロックの電圧ＶＢ（ｍ−１）、ＶＢｍが示されており、図６の下段には、隣り合う電池ブロックの電圧差ΔＶＢｍ＝（ＶＢｍ−ＶＢ（ｍ−１））が示されている。

時刻ｔ１〜ｔ２においてセルの過放電により転極が発生すると、過放電セルを含む電池ブロックの電圧ＶＢｍ−１が急激に減少し、電池ブロック間の電圧差ΔＶＢｍが一気に増加する。この時刻ｔ１〜ｔ２の時間は、非常に短時間でありたとえば１秒以下の時間である。

この電圧差ΔＶＢｍが増加する挙動を、電圧差ΔＶＢｍの変化率を変化率判定のしきい値と比較することによって（図４のステップＳ１１）判定し、フラグＦ１をＯＮ状態に変化させる。

さらに、この電圧差ΔＶＢｍが増加する挙動を、しきい値ＶＴと電圧差ΔＶＢｍとを比較することによって（図５のステップＳ２１）検出し、フラグＦ２をＯＮ状態に変化させる。

電圧差ΔＶＢｍの変化率と電圧差ΔＶＢｍとの両方が、それぞれ対応するしきい値よりも大きい状態が所定の時間経過したら、フラグＦ１およびＦ２が両方ＯＮ状態となるので、時刻ｔ３において強制充電が開始される（図３のステップＳ４２）。このように、転極による電圧差の拡大状態が一定時間継続した後に、強制的な充電が実行される。すると時刻ｔ３〜ｔ４に示すように充電によって電圧差ΔＶＢｍはただちに元に戻るので、転極による過放電であったことが分かり、過放電セルが発生していたという診断を確定させる（図３のステップＳ４５）。

なお、電圧差ΔＶＢｍは、電流と温度の依存性を持つので、電池温度ＴＢと電流ＩＢからマップを参照することにより決定すると良い。

図７は、低温時の温度バラツキによる電圧差の挙動を示した波形図である。
電池セルの過放電検出には電池ブロックの電圧差ΔＶＢｍを利用するが、低温時に発生する組電池の温度バラツキによって過放電の誤検出がされがちであった。図７は、過放電の誤検出を起こしやすい参考例である。しかし図６と図７とを比較すると、過放電セルによる電圧差ΔＶＢｍと低温時による温度バラツキによる電圧差ΔＶＢｍとでは電圧差が発生するまでの電圧の挙動が異なることがわかる。

さらに、一旦電圧差が発生した状態で充電した場合の電圧差の解消スピードも過放電セル発生時（図６）と温度バラツキ時（図７）とでは大きく異なる。したがって、本実施の形態ではこの電圧の２つの動き（電圧差の発生時と解消時）を検知して過放電セルを検出することを特徴とする。

図６の波形では、電圧差ΔＶＢｍの拡大（電圧差の発生）と縮小（電圧差の解消）とは瞬時に起こる。これに比べて図７の波形では、電圧差が発生するには長時間放電する必要がある。また、分極電圧解消スピードが異なるため、充電を行なった場合の電圧差の解消も図６の場合と比べて遅い。

図３〜図５のフローチャートで説明した処理を行なうことによって、図７に示した場合（低温時のバッテリパック内の電池ブロック間の温度バラツキ発生時）を検出せずに図６に示した場合（過放電による転極発生時）を検出することが可能となる。したがって、実施の形態１では、誤検出を低減させて過放電セルの発生を精度良く検出することができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では転極の発生を電圧差の変化率と電圧差の大きさを観測することによって検出し、その後強制充電することによって電圧差の変化を見て電圧差が元に戻るようであれば過放電セルが発生したと診断した。

しかし、電池からの放電電流が小さい場合には、電圧差の変化がゆっくりであるので、電圧差の変化率を図７に示した場合と区別しにくい場合がある。車両ではモータを使用しない低負荷の場合（たとえば、パーキングレンジに設定したまま車両を放置している場合など）には電圧差がゆっくり拡大していくことも考えられる。

実施の形態２では、実施の形態１で実行した過放電セル発生の検出方法に加えて、放電電流が小さい場合の過放電セル発生の検出を行なう。

図８は、実施の形態２において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。

図８のフローチャートは、図３で説明した実施の形態１のフローチャートに対して、ステップＳ２０の処理の後に実行される放電電流を判定するステップＳ３０の処理と、ステップＳ４０の仮異常判定の処理に加えてステップＳ４０Ａの仮異常判定の処理が追加されている。他の処理については、図３で説明しているのでここでは説明は繰返さない。

図９は、図８のステップＳ３０の処理の詳細を示すフローチャートである。
図１０は、放電電流が小さい場合に図９の処理が適用された場合の電圧差の変化を説明するための波形図である。

図９を参照して、放電電流判定処理が開始されると、ステップＳ３１において放電電流がしきい値以下であるか否かが判断される。ここで放電電流とは、電池２００から放電される電流を示し、電流センサ１４３で検出される電流ＩＢを示す。そして判定しきい値は、電圧差の変化が図１０に示すようにゆっくりであり、図６に示すほどは急にならない程度の放電電流の値に設定される。実施の形態１の場合でも、走行するなどして放電電流が増加すれば過放電セルの発生は検出できるが、実施の形態２では実施の形態１では検出できなかった使用条件（放電電流小）での過放電セルの発生が早期に発見できる。

ステップＳ３１において、放電電流がしきい値以下であった場合には、ステップＳ３２に処理が進む。ステップＳ３２では、検出カウンタ（カウント値をＣ３とする）が１加算される。

一方で、ステップＳ３１において放電電流がしきい値以下ではなかった場合には、ステップＳ３５に処理が進む。ステップＳ３５に処理が進むと、カウント値Ｃ３はゼロにクリアされ、フラグＦ３はＯＦＦ状態にセットされ、さらにステップＳ３６において制御は図３のフローチャートに戻される。

ステップＳ３２においてカウント値Ｃ３が加算された後には、ステップＳ３３においてカウント値Ｃ３がしきい値よりも大きいか否かが判断される。実際には、ステップＳ３３では、放電電流がしきい値以下である状態がある時間継続したかを判断することになる。

ステップＳ３３においてカウント値Ｃ３がしきい値よりも大きい場合には、ステップＳ３４に処理が進みフラグＦ３がＯＮ状態に設定され、その後ステップＳ３６に処理が進む。一方、ステップＳ３３においてカウント値Ｃ３がしきい値以下である場合には、ステップＳ３４の処理は実行されず、フラグＦ３の状態は変更されずにステップＳ３６に処理が進む。ステップＳ３６では、制御は図８のフローチャートに戻される。

このように、図８のステップＳ２０の処理では、隣接する電池ブロックの電圧差がそれぞれ制御装置１５において計算され、そしていずれかの電圧差がしきい値ＶＴ以上となった時間が所定時間継続した場合にフラグＦ２がＯＮ状態に設定される。また、電圧差がいずれもしきい値ＶＴ未満となると、フラグＦ２はＯＦＦ状態に設定される。

そしてさらにステップＳ３０の処理では、放電電流がしきい値以下である時間が所定時間継続した場合にフラグＦ３がＯＮ状態に設定される。加えて、ステップＳ４０ＡにおいてフラグＦ２＝ＯＮかつＦ３＝ＯＮが過放電仮異常の判定条件として追加されている。

実施の形態１の図６に比べると、図１０の低電流放電中では時刻ｔ１１〜ｔ１２に示すように、電圧降下が非常に緩やかに発生する。したがって、電圧差変化の挙動による仮異常判定が出来ない。

そこで時刻ｔ１１〜ｔ１２においてしきい値ＶＴ以上の電圧差が発生しその時点からの一定期間内の平均電流値が所定値以下であると判断できたら、時刻ｔ１３において強制充電を開始する。そして充電による電圧差減少の挙動を検知して、過放電セル有りの診断を確定させる。

なお、電圧差ΔＶＢｍは、電流と温度の依存性を持つので、電池温度ＴＢと電流ＩＢからマップを参照することにより決定すると良いのは、実施の形態１と同様である。

実施の形態２では使用条件によっては実施の形態１では検出しにくかった過放電セル発生を早期に検出することが可能となる。

［実施の形態３］
実施の形態１では転極の発生を電圧差の変化率と電圧差の大きさを観測することによって検出し、その後強制充電することによって電圧差の変化を見て電圧差が元に戻るようであれば過放電セルが発生したと診断した。実施の形態２では、実施の形態１の処理に加えて、電流値が小さい場合に電圧差が大きくなった場合にも過放電を確認する処理を行なった。

実施の形態３では、電流値が小さい場合に電圧差が拡大し始めたときには、放電電流を増加させることによってその後実施の形態１と同様な判定を行なうものである。このような手法によっても、電流値が小さい場合の過放電セルの早期発見が可能となる。

図１１は、実施の形態３において図１の制御装置１５で実行される過放電セルの診断に関する処理を説明するためのフローチャートである。

図１１のフローチャートは、図３で説明した実施の形態１のフローチャートに対して、ステップＳ３０Ｂ，Ｓ３７Ｂ，Ｓ３８Ｂの処理をステップＳ１０の処理の前に実行している。ステップＳ１０以降の他の処理については、図３で説明しているのでここでは説明は繰返さない。

図１２は、放電電流が小さい場合に図１１の処理が適用された場合の電圧差の変化を説明するための波形図である。

図１１を参照して、まずステップＳ３０Ｂにおいて放電電流判定および電圧差判定の処理が行なわれる。ここで放電電流とは、電池２００から放電される電流を示し、電流センサ１４３で検出される電流ＩＢを示す。そして判定しきい値は、電圧差の変化が図１２の時刻ｔ２１〜ｔ２２に示すようにゆっくりであり、図６に示すほどは急にならない程度の放電電流の値に設定される。

ステップＳ３０Ｂでは、電圧差ΔＶＢｍの判定もあわせて行なわれる。ただし、判定しきい値は、ステップＳ２０のしきい値ＶＴよりも低いしきい値ＶＴＬに設定される。この電流ＩＢがしきい値よりも小さくかつ電圧差ΔＶＢｍがしきい値ＶＴＬより高いという条件が成立した場合に、フラグＦ４がＯＮ状態に設定される。この条件が成立しなければフラグＦ４はＯＦＦ状態に設定される。

ステップＳ３０Ｂの処理の詳細はフローチャートで示さないが、図９の処理と図５の処理を各しきい値を適宜変更して組み合わせることによって実現可能である。

ステップＳ３０Ｂの判定処理によってフラグＦ４が確定したら、ステップＳ３７ＢにおいてフラグＦ４がＯＮ状態であるか否かが判断される。

ステップＳ３７ＢにおいてフラグＦ４がＯＮ状態であると判断された場合にはステップＳ３８Ｂに処理が進み、放電電流を増加させる。放電電流の増加は、たとえば、図１のエアコン１５０を作動させても良いし、モータ駆動装置１３１，１３２でモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２にトルクを発生させない電流成分（ｄ軸電流）を流すようにしてもよい。なお、他の方法によって放電電流を増加させるのでもよい。

放電電流を増加させることによって、図１２の時刻ｔ２２〜ｔ２３に示すように電圧差が急拡大し、しきい値ＶＴを超えるようになるとともに電圧差ΔＶＢｍの変化率も大きくなる。そこでステップＳ１０およびステップＳ２０の処理を行なえば、実施の形態１と同様にフラグＦ１およびフラグＦ２がともにＯＮ状態になるため、図１１のステップＳ１１以降の処理が実施の形態１と同様に働く。

すなわち、図１２の時刻ｔ２４〜ｔ２５の強制充電によって、電圧差ΔＶＢｍが速やかに元に戻ることが観測できれば、過放電セルが発生していたことがわかるので、異常診断を確定させることができる。

［実施の形態４］
電池セルの過放電時には、他の正常な電池セルよりも電圧が急激に低下する。電池が低温であるときには、温度バラツキによっても同様に電池セルの電圧が低下するが、その低下速度は緩やかである。実施の形態１および３では、過放電を検出する際には誤検出を防ぐために、隣接ブロック間の電圧差とともに電圧低下速度も監視した。これにより、電圧差発生の原因が過放電かそれとも温度バラツキかを切り分けて異常を確定した。

しかし、ブロックあたりのセル数が増加した場合、または寒冷地での使用等で想定以上に電池パック内に温度差が発生した場合に、正確に異常判定を行なうには、まだ改良の余地がある。

上記状況下では、ブロック間の内部抵抗の差が増加するため、今まで影響なしと考えていた抵抗差に起因する電圧差が拡大してしまう。この抵抗差に起因する電圧差は、過放電時の電圧差と同様に発生速度が速く、過放電発生の異常を正確に切り分けるのが難しくなる。

まず、ブロックあたりのセル数の増加時に生じる問題について説明する。図１３は、電池パック全体の温度バラツキ分布を示した図である。図１３において、縦軸は各電池ブロックの温度を示し、横軸は、電池ブロックの位置を示す。図１３の例では、複数の電池ブロック（０ｃｈ〜１３ｃｈ）が電池パックに順に配置されている。

電池が使用によって発熱しており、かつ電池の外部が低温雰囲気であれば、両端からの放熱量が多いため、電池パック中央が温度が高く電池パック両端に近づくにつれて温度が低くなる。そして、図１３に示すように電池パック両端部では、隣接電池ブロック間の温度差は中央部よりも大きくなる。

図１４は、電池ブロックあたりのセル数が６セルの場合の隣接ブロックの温度差を示す図である。図１５は、電池ブロックあたりのセル数が２４セルの場合の隣接ブロックの温度差を示す図である。図１４、図１５は、図１３の斜線ハッチングされた四角枠部分を拡大して示したものに相当する。

電池ブロックあたりのセル数を増加させると、電池パックや電池監視ユニットの構造が簡素化してコストを削減することができる。しかし、図１４、図１５に示されるように、電池パック両端部における隣接ブロック間の温度差は拡大してしまう。たとえば、図１４に示すように電池ブロックあたりのセル数が６セルの場合には、電池ブロック（１ｃｈ）と電池ブロック（０ｃｈ）との温度差が５℃である。しかし電池パック全体では同様な温度分布であっても、たとえば図１４に示すように電池ブロックあたりのセル数が２４セルに増加した場合には、電池ブロック（１ｃｈ）と電池ブロック（０ｃｈ）との温度差は８℃に拡大する。

ブロック間温度差が拡大すると、それに伴いブロック間の内部抵抗差も同時に増加し、これに起因する電圧差の増加も生じる。このような内部抵抗差に起因する電圧差の増加は加速時など電流が増加するときに変化速度が大きい。

図１６は、電池ブロックに流れる電流の変化と隣接ブロック間の電圧差の変化を示す図である。図１６において上段には電流の変化が示されており、下段には１ブロック６セルの場合と１ブロック２４セルの場合の隣接ブロック間の電圧差の変化が示されている。上段、下段とも横軸は時間である。

ブロックあたりのセル数が６セルと少ない場合には、内部抵抗差による隣接ブロック間の電圧差が小さいため、電圧変化速度が遅い分極によって生じる電圧差だけを考慮しても過放電と温度バラツキとを区別することは可能である。

しかし、ブロックあたりのセル数が２４セルと多い場合には、内部抵抗差による隣接ブロック間の電圧差が大きくなる場合がある。図１６に示すように加速などで電池電流が急増した場合には隣接ブロック間の電圧差が瞬間的に増加する。この場合、隣接ブロック間の電圧差だけを考慮したのでは、過放電と温度バラツキとを区別することが難しくなる。

したがって、実施の形態４では、電圧差の変化速度だけでなく、電流変動も同時に監視することによって、過放電と温度バラツキとを区別する。実施の形態４では、電流変動を監視し、これに基づいて算出される電池電圧差の予測変化率を、過放電の判定に使用する。

図１７は、電池電圧差の予測変化率の算出処理を説明するためのフローチャートである。図１７を参照して、電池電圧差の予測変化率算出処理が開始されると、まずステップＳ１０１において電池パック内の最高温度および最低温度を取得する処理が実行される。そして、ステップＳ１０２において、各ブロック間の推定温度バラツキを算出する処理が実行される。

図１８は、図１７のステップＳ１０２における推定温度バラツキの算出について説明するための図である。

図１８を参照して、バッテリパックには、代表的な電池ブロックに温度を検出するためのサーミスタが設けられている。図１８では、説明の簡単のため、０ｃｈ〜６ｃｈの電池ブロックの場合の例を示しており、両端の電池ブロック（０ｃｈ）、電池ブロック（６ｃｈ）と、中央の電池ブロック（３ｃｈ）にそれぞれサーミスタが設けられている。これらのサーミスタの測定値ＴＢ０，ＴＢ３，ＴＢ６と、外気温、ファン風量などに基づいて、各サーミスタ間に存在するサーミスタが取り付けられていない電池ブロックの電池温度を推定する。予め求めておいた各種条件を振った場合での適合結果を反映させることによって、各電池ブロック（０ｃｈ〜６ｃｈ）の電池温度を推定することができる。

たとえば、サーミスタの測定値、外気温、ファン風量を入力パラメータとし各電池ブロックの電池温度を出力とするマップによって温度が推定される。

再び図１７を参照して、ステップＳ１０２において各電池ブロック間の推定温度バラツキが算出されると、ステップＳ１０３において各電池ブロック間の推定抵抗差を算出する処理が実行される。たとえば、電池ブロックの温度と抵抗値との関係を記録したマップを参照することによって、ステップＳ１０２において推定した電池ブロックの推定温度から電池ブロックの抵抗値を推定することができる。ステップＳ１０３において、抵抗値が推定できれば、隣接ブロック間の抵抗差の推定値（推定抵抗差）も算出することができる。

続いてステップＳ１０４において、電池電流ＩＢを取得して記憶する処理が実行される。そしてステップＳ１０５において記憶されている所定時間（Ｔ１）分の電池電流ＩＢから電流変化率を算出する処理が行なわれる。

ステップＳ１０６では所定時間（Ｔ２）分の電流変化率を記憶する処理が行なわれる。次にステップＳ１０７において、記憶されていた所定時間（Ｔ２）分の電流変化率の最大値（放電側）を求める処理が実行される。

ただしＴ２＞Ｔ１であり、複数回ステップＳ１０５の処理が行なわれた結果を用いてステップＳ１０６の処理が行なわれる。たとえば、ステップＳ１０４の電流値の取得を８ｍｓ毎に行ない、ステップＳ１０５の処理を１０４ｍｓごとに行ない、ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理を１０４ｍｓより長く設定することができる。電流変化に対応する電圧差の変化は、必ずしも同期して起こるわけではない。図１６に示したように若干の遅延が生じるので、ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理周期をステップＳ１０５の処理周期より長くし、その間の電流変化率の最大値を使用する。これにより、多少の電圧差の遅延に対応できるように過放電検出処理が設計されている。

なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理群とステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理群とは、どちらを先に行なっても良く、並行して実行されても良い。

最後にステップＳ１０８において、温度バラツキによって発生しうる電池電圧の予測変化率を算出する。以下に、この算出処理を説明する。

電池電圧Ｖは次式（１）で算出される。なお、ＯＣＶは開放端電圧を示し、Ｒは電池の内部抵抗を示し、Ｖｄｙｎは分極電圧を示す。
Ｖ＝ＯＣＶ−ＩＲ＋Ｖｄｙｎ …（１）
ここで、瞬時的な電流変動のみを考慮すると、分極電圧Ｖｄｙｎは無視することができるため、式（１）は、次式（２）のように表すことができる。
Ｖ＝ＯＣＶ−ＩＲ …（２）
さらに、隣接する電池ブロックの容量が同一であるとすると電池ブロック間のＯＣＶが等しいので、電圧差は次式（３）のように表すことができる。なお、ΔＶは隣接電池ブロックとの電圧差を示し、ΔＲは隣接電池ブロックとの抵抗差を示す。
ΔＶ＝Ｉ×ΔＲ …（３）
以上より、電流変化率ｄＩ／ｄｔと電圧差変化率ｄΔＶ／ｄｔとの関係は、次式（４）で示される。
ｄΔＶ／ｄｔ＝ｄＩ／ｄｔ×ΔＲ …（４）
ステップＳ１０８では、式（４）の電流変化率にステップＳ１０７で求めた電流変化率の最大値を適用することによって、ブロック電圧差の予測変化率を算出する。

図１９は、実施の形態４の過放電検出処理を説明するためのフローチャートである。
図１９を算出して、このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ２０１において電池電圧を取得して記憶する処理が実行される。この処理では、電池ブロックごとの電圧が記憶される。そしてステップＳ２０２において、記憶されている所定時間分の電池電圧から、隣接電池ブロック間の電圧差変化率を算出する処理が実行される。

そして、ステップＳ２０３において算出した電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）がしきい値以上であるか否かが判断される。このときのしきい値は、図１７のステップＳ１０８で算出した電圧差の予測変化率である。

ステップＳ２０３において、電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）のいずれかがしきい値以上であった場合には、ステップＳ２０４に処理が進む。ステップＳ２０４では、検出カウンタ（カウント値をＣ４とする）が１加算される。

一方で、ステップＳ２０３において電圧差変化率（Ｖ／ｓｅｃ）のいずれもがしきい値以上ではなかった場合には、ステップＳ２０９に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。なお、ここで、カウント値Ｃ４をゼロにクリアしても良い。

ステップＳ２０４においてカウント値Ｃ４が加算された後には、ステップＳ２０５においてカウント値Ｃ４がしきい値よりも大きいか否かが判断される。実際には、ステップＳ２０５では、算出した電圧差変化率がしきい値よりも大きい状態がある時間継続したかを判断することになる。

ステップＳ２０５においてカウント値Ｃ４がしきい値よりも大きい場合には、ステップＳ２０６に処理が進み過放電セル有りの診断が確定し、対応するフラグがＯＮ状態に設定され、その後ステップＳ２０７において処理が終了する。

一方、ステップＳ２０５においてカウント値Ｃ４がしきい値以下である場合には、ステップＳ２０８に処理が進み、カウント値Ｃ４はクリアされる。この場合、算出した電圧差変化率がしきい値よりも大きい状態がある時間継続する前に中断したことを示す。そして、ステップＳ２０９に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。

図２０は、実施の形態４の第１の動作例を説明するための動作波形図である。第１の動作例は、定常走行中に実際にセルが過放電して電圧差が発生した場合の例である。第１の動作例は電池ブロック間の温度バラツキは無視できる状態である。

図２０に示すように、定常走行中では電流変動は少ない。変動の大きさに関わらず過放電したセルは容量が空になると転極して電圧が負電圧となる。

転極が発生すると、破線で囲んだように電圧差が急変して、電圧差の変化率が増加する。このとき電流変化率は小さく、ブロック間抵抗差も小さいことから判断して、破線で囲んだ部分の電圧差の変化が過放電によるものであると診断される。

図２１は、実施の形態４の第２の動作例を説明するための動作波形図である。第２の動作例は、電池パック内の温度バラツキが大きい状態でエンジン始動やＷＯＴ（アクセル全開動作）をした場合の例である。

図２１に示すように、エンジン始動やＷＯＴ時は放電電流が破線で囲んだように急激に増加する。このとき電池パック内の温度バラツキから電池ブロック間抵抗差を算出しておく。そして電圧変動とブロック間抵抗差から、温度バラツキによって発生しうる電圧変動しきい値を算出する。この電圧変動しきい値は、図１７のステップＳ１０８で算出される電池電圧差の予測変化率に基づいて決定されるしきい値であり、図１９のステップＳ２０３で使用されるしきい値である。

そして、発生した電圧差の変化率が、電圧変動しきい値以下であれば過放電を検出しないため、過放電の誤検出、誤診断が抑制される。

なお、図１７、図１９の処理では、電池電流に基づいて電圧変動しきい値を変化させる例を示したが、電池電流がしきい値よりも大きい場合に、しばらくの間は、過放電の判定を行なわないようにしても良い。

実施の形態４によれば、低温時の電池温度バラツキによって発生する電圧差と、過放電によって発生する電圧差とを区別することが可能になり、低温時に過放電を誤検出しにくくなる。

特に、電流の挙動と温度バラツキとを同時に監視することで、過度に温度差が発生した場合や、ブロックあたりのセル数が多い場合でも、低温時に過放電を誤検出することが抑制される。

最後に、本実施の形態について再び図面を用いて総括する。図１、図２を参照して、本実施の形態に開示される電池システムは、直列接続された複数の電池セル２０１〜２０５を各々が含む複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎを備える。複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎは直列に接続される。電池システムは、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧監視部ＤＶ１〜ＤＶｎと、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎの充放電を制御する制御装置１５とをさらに備える。図３、図８、図１１のステップＳ２０で示したように、制御装置１５は、放電中に複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値ＶＴ以上となったことを含む判定実行条件が成立した場合には、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する。

好ましくは、制御装置１５は、判定実行条件が成立した場合には、ステップＳ４２において複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎに強制的な充電を行ない、ステップＳ４３〜Ｓ４５において、強制的な充電を行なったときの電圧差ΔＶＢｍの変化に基づいて、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する。

より好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうちの２つの電池ブロックの電圧差ΔＶＢｍが所定値ＶＴ以上となったことに加えて、図３、図８、図１１のステップＳ１０に示したように、電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含む。

より好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうちの２つの電池ブロックの電圧差ΔＶＢｍが所定値以上となったこと（ステップＳ２０）に加えて、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎに流れる電流ＩＢがしきい値以下（ステップＳ３０）であることを含む。

より好ましくは、判定実行条件は、放電中に複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値ＶＴ以上となったことに加えて、電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含む。制御部は、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎに流れる電流ＩＢがしきい値以下であり、電圧差が所定値よりも小さいしきい値ＶＴＬを超えたときには（ステップＳ３７ＢにおいてＹＥＳ）、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎに流れる電流ＩＢを増加させる（ステップＳ３８Ｂ）。

好ましくは、制御装置１５は、判定実行条件が成立した場合には、複数の電池ブロックＢＵ１〜ＢＵｎのうちの隣接する電池ブロック間の電圧差変化率と、隣接する電池ブロック間の温度差から推定される隣接する電池ブロック間の内部抵抗差および電流変化率から図１７のステップＳ１０８で算出される電圧差の予測変化率と、に基づいて、複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

なお、上記実施の形態ではハイブリッド自動車の例を示して説明したが、本発明はハイブリッド自動車に限定されず、燃料電池自動車や電気自動車にも適用が可能である。また車両に限られるものでもない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１５ 制御装置、１７ センサ出力、１９ 充放電部、３０ 動力出力装置、１１０ コンバータ、１２０ 平滑コンデンサ、１３１，１３２ モータ駆動装置、１４０ インバータ制御部、１４２ 温度センサ、１４３ 電流センサ、１４６ 充電器、１４７ インレット、１４８ 充電プラグ、１４９ 外部電源、１５０ エアコン、２００ 電池、２０１〜２０５ 電池セル、２２７ 電圧センサ、ＢＰ バッテリパック、ＢＵ１〜ＢＵｎ 電池ブロック、ＤＶ，ＤＶ１〜ＤＶｎ 電圧監視部、ＥＮＧ エンジン、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＧ 動力分割機構、ＳＭＲ システムメインリレー。

Claims (6)

1. 直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックを備え、
   前記複数の電池ブロックは直列に接続され、
   前記複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、
   前記複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立した場合には、前記複数の電池ブロックに強制的な充電を行ない、前記強制的な充電を行なったときの前記電圧差の変化に基づいて、前記複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する、電池システム。
2. 前記判定実行条件は、放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、前記電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含む、請求項１に記載の電池システム。
3. 前記判定実行条件は、放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、前記複数の電池ブロックに流れる電流がしきい値以下であることを含む、請求項１に記載の電池システム。
4. 前記判定実行条件は、放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことに加えて、前記電圧差の変化率の大きさがしきい値以上であることを含み、
   前記制御部は、前記複数の電池ブロックに流れる電流がしきい値以下であり、前記電圧差が前記所定値よりも小さいしきい値を超えたときには、前記複数の電池ブロックに流れる電流を増加させる、請求項１に記載の電池システム。
5. 直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックを備え、
   前記複数の電池ブロックは直列に接続され、
   前記複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、
   前記複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立した場合には、前記複数の電池ブロックのうちの隣接する電池ブロック間の電圧差変化率と、前記隣接する電池ブロック間の温度差から推定される前記隣接する電池ブロック間の内部抵抗差および電流変化率から算出される電圧差の予測変化率と、に基づいて、前記複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定する、電池システム。
6. 直列接続された複数の電池セルを各々が含む複数の電池ブロックと、前記複数の電池ブロックの電圧をそれぞれ測定する複数の電圧検出部と、前記複数の電池ブロックの充放電を制御する制御部とを備える電池システムの過放電検出方法であって、
   前記複数の電池ブロックは直列に接続され、
   前記過放電検出方法は、
   放電中に前記複数の電池ブロックのうちの２つの電池ブロックの電圧差が所定値以上となったことを含む判定実行条件が成立するか否かを判断するステップと、
   前記判断するステップにおいて前記判定実行条件が成立した場合に、前記複数の電池ブロックに強制的な充電を行なうステップと、
   前記強制的な充電を行なったときの前記電圧差の変化に基づいて、前記複数の電池ブロックの中に過放電となった電池セルが存在するか否かを判定するステップとを備える、電池システムの過放電検出方法。

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