異常検出装置、異常検出方法、及び異常検出プログラム
【課題】電流センサや電圧センサの異常を検知する。
【解決手段】異常検知部２００は、電流センサ３６により検出された二次電池３０の充放電電流Ｉと二次電池３０の電池電圧Ｖとを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、電池電圧Ｖと推定電池電圧Ｖｓとの差分が所定の閾値より大きく、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合、電流センサ３６の異常と判定し、その差分が所定の閾値より大きく、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、電圧センサ３４の異常と判定する。
【解決手段】異常検知部２００は、電流センサ３６により検出された二次電池３０の充放電電流Ｉと二次電池３０の電池電圧Ｖとを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、電池電圧Ｖと推定電池電圧Ｖｓとの差分が所定の閾値より大きく、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合、電流センサ３６の異常と判定し、その差分が所定の閾値より大きく、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、電圧センサ３４の異常と判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサや電圧センサの異常を検知する異常検出装置に関し、特に、二次電池に流れる電流を検知する電流センサや二次電池の電池電圧を検知する電圧センサの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機により車両駆動力を得ている電気自動車やハイブリッド自動車は、二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えられた電力により電動機を駆動している。このような電気自動車は、回生制動、すなわち、車両制動時に電動機を発電機として機能させ、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換することにより制動する機能を備えている。ここで変換された電気エネルギは二次電池に蓄えられ、加速を行う時などに再利用される。
【０００３】
二次電池は過放電、過充電を行うと電池性能を劣化させることになるため、二次電池の充電状態（ＳＯＣ；state of charge）を把握し充放電を調節する必要がある。こうした二次電池のＳＯＣを検出する装置としては、二次電池の端子電圧に基づいて検出する方法が周知である。しかし、端子電圧は電流によって変化することから、近年では、電圧センサと電流センサとを備え、端子電圧と電流との双方によりＳＯＣを検出する装置が開発されている。
【０００４】
上述のような装置において、電流センサに異常が発生した場合には、二次電池のＳＯＣを算出することができないことになり、二次電池に放電、充電の制御を適切に行えないことになる。そのため、電流センサを備えたＳＯＣの検出装置には、電流センサの異常を検出する装置が備えられている。
【０００５】
特許文献１には、電流センサにより検出される電流値が略値０を指示し続けている間に、電圧センサにより検出された電圧が所定時間内に所定値以上の変動率で所定回数以上に亘って上昇かつ降下したときに、電流センサを異常と判定する検出装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、二次電池のＳＯＣに基づいて定まる係数ｋを、電流センサにて検出した充放電電流に乗じて予想電圧変化を取得し、その予想電圧変化を、電圧センサの実際の検出結果から求めた端子間電圧の変化と比較し、その差分量が所定範囲を超えている場合に、センサの異常があるとして報知する検出装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０６２２１号公報
【特許文献２】特開２００３−６８３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電流センサの異常原因として、電流センサが備える電源ラインや信号ラインの不具合がある。
【０００９】
例えば、これらのラインが完全に断線している場合には、電流センサにより検知される電流値は、継続的に閾値以上の電流値を示す。よって、このようなライン断線による異常の場合には、電流センサにより検知される電流値が所定期間を超えて継続的に閾値以上であることを検知すれば、異常と検知することができる。
【００１０】
一方、電流センサの異常原因としては、電流センサの各種ラインが瞬間断線（ルーズコンタクト）の状態の場合もある。このような場合、電流センサにより検知される電流値は不安定のため、所定期間の電流値を検知しても、その電流値は、閾値を超える場合もあるし、閾値を超えない場合もある。よって、瞬間断線の異常は、電流値が所定期間を超えて継続的に閾値以上であることを検知するだけでは、検知できない。
【００１１】
加えて、ハイブリッド自動車などに搭載される二次電池の場合、電流センサに異常がない場合にも、電流センサにより検知される電流値は短期間、閾値を超えることがある。よって、電流値が所定の閾値を短期間超えたとしても必ずしも電流センサの異常とは限らない。
【００１２】
上記の各特許文献に示された異常検知装置においても、瞬間的に所定の閾値を超える電流値を電流センサが検知した場合に、その電流値が正常の電流センサによって検知されたものなのか、瞬間断線状態の電流センサによって誤って検知されたものなのかを区別することを考慮していない。
【００１３】
本発明は、瞬間断線による電流センサの異常を検知することが可能な異常検知装置を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る異常検出装置は、二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出装置において、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算する起電力演算部と、前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算する推定電圧演算部と、前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る異常検出装置の１つの態様によれば、前記異常判定部は、前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には、前記電流センサの異常であると判定することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る異常検出装置の１つの態様によれば、前記異常判定部は、前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、前記電圧センサの異常であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、二次電池の電流を検知する電流センサや二次電池の電池電圧を検知する電圧センサの異常を検知することができる。
【００１８】
また、本発明の１つの態様によれば、例えば、瞬間的に所定の閾値を超える電流値を電流センサが検知した場合に、その電流値が正常の電流センサによって検知されたものなのか、瞬間断線状態の電流センサによって誤って検知されたものなのかを区別して、瞬間断線状態の場合に電流センサの異常として検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態１と称す）について、ハイブリッド電気自動車を例に、図面を参照して説明する。なお、実施形態１において説明する異常検知部は、ハイブリッド電気自動車以外の他の電気自動車を含め、電流センサを搭載する各種装置に実装可能である。
【００２０】
図１は、実施形態１に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。
【００２１】
図１において、電池電子制御ユニット（以下、電池ＥＣＵと称す）２０は、二次電池３０から電池電圧、充放電電流、電池温度などの情報を受けて、二次電池３０のＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣや電池電圧、電池温度などの情報をハイブリッド電子制御ユニット（以下、ＨＶ−ＥＣＵと称す）４０に送信する。さらに、電池ＥＣＵ２０は、その内部に、電流センサ３６の異常を検知する異常検知部２００を備える。異常検知部２００の詳細については後述する。ＨＶ−ＥＣＵ４０は、インバータ５０、駆動力分配機構５６、エンジン６０を制御する。
【００２２】
二次電池３０は、電池ブロックを直列に接続して構成される。電池ブロックはそれぞれ、２個の電池モジュールを電気的に直列接続して構成されており、更に、各電池モジュールは、６個の単電池を電気的に直列に接続して構成されている。各単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。なお、電池ブロック、電池モジュール、単電池の数は特に限定されるものではない。二次電池の構成も上記した例に限定されるものではない。二次電池３０は、具体的には、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などである。
【００２３】
二次電池３０は、リレー３８、インバータ５０を介してモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）５２に接続される。モータジェネレータ５２は、遊星ギア機構を含む駆動力分配機構５６を介してエンジン（内燃機関）６０と接続される。
【００２４】
また、温度センサ３２は、二次電池３０の少なくとも１箇所に設けられ、二次電池３０の電池温度Ｔを所定の周期（例えば、１００ｍｓ）で検知する。温度センサ３２を複数設ける場合、温度センサ３２は、例えば、比較的温度が近い複数の電池ブロックを１つのグループとして、あるいはいずれの電池ブロックとも比較的温度差がある１つの電池ブロックを１つのグループとして、グループごとに１つずつ配置される。グループ分けは、事前の実験等によって各電池ブロックの温度を測定することによって行えばよい。
【００２５】
また、電圧センサ３４は、電池ブロックごとに設けられ、各電池ブロックの端子電圧Ｖｂを所定の周期（例えば、１００ｍｓ）で検知する。電池ＥＣＵ２０は、電圧センサ３４から出力された各電池ブロックの端子電圧Ｖｂを合計することで二次電池３０全体の電池電圧Ｖを算出する。
【００２６】
電流センサ３６は、ホール素子を用いた非接触型の電流センサである。電流センサ３６は、電池ＥＣＵ２０から電力供給を受けるための電源ラインＬ１と、信号を電池ＥＣＵ２０へ出力するための信号ラインＬ２と、グランドラインＬ３とを備える。二次電池に流れる電流が流れると、電流センサ３６は、その電流の大きさに応じたホール電圧を電池ＥＣＵ２０に信号ラインＬ２を介して出力する。電池ＥＣＵ２０は、図２に示すようなホール電圧と充放電電流との関係を示すマップを保持し、そのマップを参照することで、入力されたホール電圧に対応する電流を特定し、その特定した電流を充放電電流Ｉとして検知する。なお、電池ＥＣＵ２０は、例えば、充電時をマイナス、放電時をプラスとして充放電電流Ｉを検知する。
【００２７】
温度センサ３２、電圧センサ３４、電流センサ３６から出力された温度情報、電池電圧情報、充放電電流情報は、それぞれ電池ＥＣＵ２０に入力され、電池ＥＣＵ２０は、各センサから入力された各情報に基づいて二次電池３０のＳＯＣを算出する。つまり、電池ＥＣＵ２０が二次電池のＳＯＣを算出する際に、各センサが出力する情報は重要であり、各センサが故障していると、電池ＥＣＵ２０は二次電池３０のＳＯＣを正確に算出することができない。また、そのようなＳＯＣに基づいて二次電池３０の充放電を継続すると、二次電池３０の電池性能を劣化させるおそれがある。そのため、各センサの異常を早期に検知することが好ましい。
【００２８】
そこで、実施形態１では、上記の通り、二次電池３０のＳＯＣを算出する際に重要なパラメータの１つである充放電電流を検出する電流センサ３６の異常を検知するために、電池ＥＣＵ２０は、その内部に、異常検知部２００を有する。
【００２９】
例えば、電流センサ３６が備える電源ラインＬ１や信号ラインＬ２が断線した場合、信号ラインＬ２から電池ＥＣＵ２０へ入力されるホール電圧はゼロを示す。ホール電圧がゼロの場合、図２に示す通り、電池ＥＣＵ２０が検知する充放電電流Ｉは、例えば、−２５０Ａという大電流となる。二次電池３０は、上記の通り、例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などであり、通常の充放電制御では、電池劣化のおそれがあるため、長期間に亘って、そのような大電流が流れるような制御は行わない。そこで、従来、二次電池３０の充放電制御が正常に行われているにも拘わらず、所定期間を超えて、所定の許容範囲外の充放電電流Ｉを電流センサ３６が検知している場合、たとえば、ホール電圧がゼロを示す信号を電流センサ３６が出力している場合、電池ＥＣＵ２０は、電流センサ３６の異常として検知していた。
【００３０】
一方、電源ラインＬ１や信号ラインＬ２が瞬間断線の場合には、電流センサ３６は瞬間的にホール電圧がゼロを示す信号を出力するが、所定期間に亘って継続してそのような信号を出力しない。よって、従来の異常検知の条件では、瞬間断線の異常を検知できない。また、ハイブリッド自動車などに搭載される二次電池の場合、通常、長期間に亘って大電流が流れることはないが、瞬間的には大電流が流れることはある。したがって、ホール電圧がゼロを示す信号を電流センサ３６が出力したとしても、一概に瞬間断線による異常であると検知することはできない。
【００３１】
そこで、実施形態１では、以下の手順により、異常検知部２００は、電源ライン、信号ライン、グランドラインなどの瞬間断線により電流センサ３６が正確な電流値を検出していないことを検知する。
【００３２】
異常検知部２００は、起電力演算部２０２と、内部抵抗演算部２０４と、推定電圧演算部と、異常判定部２０８とを備える。起電力演算部２０２は、二次電池３０の充放電電流Ｉなどに基づいて二次電池３０の起電力Ｅを演算する。内部抵抗演算部２０４は、例えば、二次電池３０の充放電電流Ｉや二次電池３０の電池電圧Ｖなどに基づいて二次電池３０の内部抵抗ｒを演算する。さらに、推定電圧演算部２０６は、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて二次電池３０の推定電池電圧Ｖｓを演算する。加えて、異常判定部２０８は、推定電池電圧Ｖｓと、電圧センサ３４により検出された電池電圧Ｖとを比較し、その差分量に基づいて電流センサ３６の異常判定を行う。なお、各部の処理の詳細については後述する。
【００３３】
以下、異常検知部２００が電流センサ３６の異常を検知する処理手順について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。異常検知部２００は、例えば、予め定められた周期で、図２に示すフローチャートの処理を実行する。
【００３４】
まず、異常検知部２００は、電池ＥＣＵ２０の内部に備えられるメモリなどから、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉを読み出し（Ｓ１００）、その充放電電流Ｉが所定の許容範囲内（例えば、−２５０Ａ＜Ｉ＜２５０Ａ）か否かを判定する（Ｓ１０２）。判定の結果、所定の許容範囲内の場合には（ステップＳ１０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、異常検知部２００は、処理を終了する。一方、所定の許容範囲外の場合（ステップＳ１０２の判定結果が、否定「Ｎ」）、異常検知部２００は、さらに電圧センサ３４が検知した電池電圧Ｖを読み出し（Ｓ１０４）、二次電池３０の起電力Ｅ及び内部抵抗ｒとを算出する（Ｓ１０６）。
【００３５】
なお、起電力Ｅや内部抵抗ｒは、周知の方法で算出すればよい。例えば、起電力Ｅは、以下のように算出する。
【００３６】
すなわち、異常検知部２００は、所定期間（例えば、６０ｓｅｃ）に電池電圧Ｖと充放電電流Ｉとのペアデータを複数個取得して記憶し、そのペアデータから、回帰分析により１次の近似直線（電圧Ｖ−電流Ｉ近似直線）を求め、Ｖ−Ｉ近似直線のＶ切片を電池電圧Ｖ０（無負荷電圧）として求める。また、充放電電流Ｉの積算値∫Ｉを計算し、電池温度Ｔ、電池電圧Ｖ０、電流積算値∫Ｉの関数から電池の分極電圧Ｖｐを求め、電池電圧Ｖ０から分極電圧Ｖｐを減算して、電池の起電力Ｅを求める。
【００３７】
一方、内部抵抗ｒは、例えば、上記の電圧Ｖ−電流Ｉ近似直線の傾きを求めることで、算出することができる。また、内部抵抗ｒは、電池温度Ｔに応じて変化するため、電池温度Ｔと内部抵抗ｒとの関係を示すマップを予め実験等により作成しておき、そのマップを参照して、電池温度Ｔに対応する内部抵抗ｒを特定することで、求めてもよい。
【００３８】
さらに、ステップＳ１０２で読み出した今回の充放電電流Ｉ及び電池電圧Ｖのほかに、前回各センサが検知した充放電電流Ｉ’及び電池電圧Ｖ’に基づいて内部抵抗ｒを求めてもよい。より具体的には、各充放電電流及び電池電圧は、次式（１）、（２）により表される。
Ｖ ＝Ｅ −Ｉｒ ・・・（１）
Ｖ’＝Ｅ’−Ｉ’ｒ’ ・・・（２）
【００３９】
ここで、各センサの測定周期は、短期間（例えば、１００ｍｓ）であるため、Ｅ＝Ｅ’、ｒ＝ｒ’と近似できる。よって、式（１）と式（２）とから内部抵抗ｒを求めるための式（３）を導出できる。
ｒ＝−（Ｖ−Ｖ’）／（Ｉ−Ｉ’） ・・・（３）
【００４０】
さて、上記の通り、二次電池３０の起電力Ｅ及び内部抵抗ｒを算出した後、異常検知部２００は、充放電電流Ｉ、起電力Ｅ及び内部抵抗ｒに基づいて推定電池電圧Ｖｓを算出する（Ｓ１０８）。つまり、Ｖｓ＝Ｅ−Ｉｒを演算する。次いで、異常検知部２００は、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉに基づいて算出された推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとを比較して、その差分量に基づいて電流センサ３６の異常を判定する。より具体的には、異常検知部２００は、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定し（Ｓ１１０）、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には、電流センサ３６が異常であるとして、異常報知を行う（Ｓ１１２）。
【００４１】
二次電池３０は、上記の通り内部抵抗ｒが存在するため、電流センサ３６で検知された充放電電流Ｉが実際に二次電池３０に流れた場合の電池電圧と、二次電池３０に流れなかった場合の電池電圧とは異なる。実際に二次電池３０に充放電電流Ｉが流れた場合には、充放電電流Ｉに基づいて演算された推定電池電圧Ｖｓと、電圧センサ３４で検出された電池電圧Ｖとは、ほぼ一致する。一方、二次電池３０に充放電電流Ｉが実際には流れていない場合には、それらは一致しない。つまり、電流センサ３６で検知された充放電電流Ｉが誤っている可能性がある。そこで、実施形態１では、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外で、かつ推定電池電圧Ｖｓと電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えている場合は、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉは、実際に二次電池３０に流れたことにより検知されたのではなく、ラインの瞬間断線により検知されたものであると判断して、異常検知部２００は、電流センサ３６の異常であると判定する。
【００４２】
以上、実施形態１によれば、瞬間断線による電流センサ３６の異常を検知することができる。
【００４３】
続いて、実施形態２について説明する。実施形態２では、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内で、かつ、推定電池電圧Ｖｓと電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には、異常判定部２００が、電圧センサ３４の異常であると判定する点で、上記の実施形態１とは異なる。
【００４４】
図４は、実施形態２における異常検知部２００が電流センサ３６もしくは電圧センサ３４の異常を検知する処理手順を示すフローチャートである。以下、図４を参照して、実施形態２における異常検知部２００の処理手順について説明する。なお、異常検知部２００は、上記の実施形態１と同様に、例えば、予め定められた周期で、図４に示すフローチャートの処理を実行する。
【００４５】
異常判定部２００は、充放電電流Ｉ、電池電圧Ｖをそれぞれ電池ＥＣＵ２０の内部に備えられるメモリなどから読み出す（Ｓ２００、Ｓ２０２）。次いで、実施形態１と同様に、異常判定部２００は、二次電池３０の起電力Ｅおよび内部抵抗ｒとを算出し（Ｓ２０４）、さらに起電力Ｅおよび内部抵抗ｒに基づいて二次電池３０の推定電池電圧Ｖｓを算出する（Ｓ２０６）。続いて、異常判定部２００は、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定する（Ｓ２０８）。判定の結果、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には（ステップＳ２０８の判定結果が、否定「Ｎ」）、さらに、異常判定部２００は、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内（例えば、−２５０Ａ＜Ｉ＜２５０Ａ）か否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００４６】
判定の結果、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には（ステップＳ２１０の判定結果が、否定「Ｎ」）、上記の実施形態１と同様に、電流センサ３６の異常報知を行う（Ｓ２１２）。
【００４７】
一方、判定の結果、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には（ステップＳ２１０の判定結果が、肯定「Ｙ」）、推定電池電圧Ｖｓではなく、実測値である電池電圧Ｖが異常である、つまり、電圧センサの異常であるとして、電圧センサの異常報知を行う（Ｓ２１４）。
【００４８】
以上、実施形態２によれば、瞬間断線による電流センサ３６の異常を検知することができるだけでなく、電圧センサ３４の異常を検知することもできる。
【００４９】
なお、異常検知部２００は、マイクロコンピュータに図３や図４に示す各種処理を具現化させる異常検出プログラムをインストールし、この異常検出プログラムを実行することによって実現することができる。
【００５０】
すなわち、マイクロコンピュータはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてＲＯＭに格納された異常検出プログラムを読み出してＣＰＵが順次実行する。例えば、図３に示す処理を行うための異常検出プログラムを実行すると、ＣＰＵは、インタフェースを介して電流センサから入力しメモリに記憶された充放電電流Ｉを読み出し、充放電電流Ｉが所定の許容範囲内か否かを判定する。さらに、ＣＰＵは、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合、インタフェースを介して電圧センサから入力しメモリに記憶された電池電圧Ｖを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒの演算を行う。次いで、ＣＰＵは、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合、電流センサの異常と判定する。
【００５１】
また、図４に示す処理を行うための異常検出プログラムを実行すると、ＣＰＵは、インタフェースを介して電圧センサおよび電流センサから入力しメモリに記憶された電池電圧Ｖ及び充放電電流Ｉを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒの演算を行う。次いで、ＣＰＵは、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定する。さらに、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合、ＣＰＵは、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内か否を判定し、所定の許容範囲以内の場合には、電圧センサの異常と判定し、所定の許容範囲外の場合には、電流センサの異常と判定する。
【００５２】
また、上記の実施形態１や実施形態２では、電池ＥＣＵ２０が、異常検出部２００として機能する例について説明したが、ＨＶ−ＥＣＵ４０など他のユニットを異常検出部２００として機能させても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。
【図２】電流センサから出力されるホール電圧と、検知対象を流れる電流値との関係を示す図である。
【図３】実施形態１に係る異常検知部が実行する異常検知の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係る異常検知部が実行する異常検知の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 電池ＥＣＵ、３０ 二次電池、３２ 温度センサ、３４ 電圧センサ、３６ 電流センサ、３８ リレー、５０ インバータ、５２ モータジェネレータ、５６ 駆動力分配機構、６０ エンジン、２００ 異常検知部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサや電圧センサの異常を検知する異常検出装置に関し、特に、二次電池に流れる電流を検知する電流センサや二次電池の電池電圧を検知する電圧センサの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機により車両駆動力を得ている電気自動車やハイブリッド自動車は、二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えられた電力により電動機を駆動している。このような電気自動車は、回生制動、すなわち、車両制動時に電動機を発電機として機能させ、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換することにより制動する機能を備えている。ここで変換された電気エネルギは二次電池に蓄えられ、加速を行う時などに再利用される。
【０００３】
二次電池は過放電、過充電を行うと電池性能を劣化させることになるため、二次電池の充電状態（ＳＯＣ；state of charge）を把握し充放電を調節する必要がある。こうした二次電池のＳＯＣを検出する装置としては、二次電池の端子電圧に基づいて検出する方法が周知である。しかし、端子電圧は電流によって変化することから、近年では、電圧センサと電流センサとを備え、端子電圧と電流との双方によりＳＯＣを検出する装置が開発されている。
【０００４】
上述のような装置において、電流センサに異常が発生した場合には、二次電池のＳＯＣを算出することができないことになり、二次電池に放電、充電の制御を適切に行えないことになる。そのため、電流センサを備えたＳＯＣの検出装置には、電流センサの異常を検出する装置が備えられている。
【０００５】
特許文献１には、電流センサにより検出される電流値が略値０を指示し続けている間に、電圧センサにより検出された電圧が所定時間内に所定値以上の変動率で所定回数以上に亘って上昇かつ降下したときに、電流センサを異常と判定する検出装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、二次電池のＳＯＣに基づいて定まる係数ｋを、電流センサにて検出した充放電電流に乗じて予想電圧変化を取得し、その予想電圧変化を、電圧センサの実際の検出結果から求めた端子間電圧の変化と比較し、その差分量が所定範囲を超えている場合に、センサの異常があるとして報知する検出装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０６２２１号公報
【特許文献２】特開２００３−６８３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電流センサの異常原因として、電流センサが備える電源ラインや信号ラインの不具合がある。
【０００９】
例えば、これらのラインが完全に断線している場合には、電流センサにより検知される電流値は、継続的に閾値以上の電流値を示す。よって、このようなライン断線による異常の場合には、電流センサにより検知される電流値が所定期間を超えて継続的に閾値以上であることを検知すれば、異常と検知することができる。
【００１０】
一方、電流センサの異常原因としては、電流センサの各種ラインが瞬間断線（ルーズコンタクト）の状態の場合もある。このような場合、電流センサにより検知される電流値は不安定のため、所定期間の電流値を検知しても、その電流値は、閾値を超える場合もあるし、閾値を超えない場合もある。よって、瞬間断線の異常は、電流値が所定期間を超えて継続的に閾値以上であることを検知するだけでは、検知できない。
【００１１】
加えて、ハイブリッド自動車などに搭載される二次電池の場合、電流センサに異常がない場合にも、電流センサにより検知される電流値は短期間、閾値を超えることがある。よって、電流値が所定の閾値を短期間超えたとしても必ずしも電流センサの異常とは限らない。
【００１２】
上記の各特許文献に示された異常検知装置においても、瞬間的に所定の閾値を超える電流値を電流センサが検知した場合に、その電流値が正常の電流センサによって検知されたものなのか、瞬間断線状態の電流センサによって誤って検知されたものなのかを区別することを考慮していない。
【００１３】
本発明は、瞬間断線による電流センサの異常を検知することが可能な異常検知装置を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る異常検出装置は、二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出装置において、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算する起電力演算部と、前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算する推定電圧演算部と、前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る異常検出装置の１つの態様によれば、前記異常判定部は、前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には、前記電流センサの異常であると判定することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る異常検出装置の１つの態様によれば、前記異常判定部は、前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、前記電圧センサの異常であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、二次電池の電流を検知する電流センサや二次電池の電池電圧を検知する電圧センサの異常を検知することができる。
【００１８】
また、本発明の１つの態様によれば、例えば、瞬間的に所定の閾値を超える電流値を電流センサが検知した場合に、その電流値が正常の電流センサによって検知されたものなのか、瞬間断線状態の電流センサによって誤って検知されたものなのかを区別して、瞬間断線状態の場合に電流センサの異常として検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態１と称す）について、ハイブリッド電気自動車を例に、図面を参照して説明する。なお、実施形態１において説明する異常検知部は、ハイブリッド電気自動車以外の他の電気自動車を含め、電流センサを搭載する各種装置に実装可能である。
【００２０】
図１は、実施形態１に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。
【００２１】
図１において、電池電子制御ユニット（以下、電池ＥＣＵと称す）２０は、二次電池３０から電池電圧、充放電電流、電池温度などの情報を受けて、二次電池３０のＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣや電池電圧、電池温度などの情報をハイブリッド電子制御ユニット（以下、ＨＶ−ＥＣＵと称す）４０に送信する。さらに、電池ＥＣＵ２０は、その内部に、電流センサ３６の異常を検知する異常検知部２００を備える。異常検知部２００の詳細については後述する。ＨＶ−ＥＣＵ４０は、インバータ５０、駆動力分配機構５６、エンジン６０を制御する。
【００２２】
二次電池３０は、電池ブロックを直列に接続して構成される。電池ブロックはそれぞれ、２個の電池モジュールを電気的に直列接続して構成されており、更に、各電池モジュールは、６個の単電池を電気的に直列に接続して構成されている。各単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。なお、電池ブロック、電池モジュール、単電池の数は特に限定されるものではない。二次電池の構成も上記した例に限定されるものではない。二次電池３０は、具体的には、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などである。
【００２３】
二次電池３０は、リレー３８、インバータ５０を介してモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）５２に接続される。モータジェネレータ５２は、遊星ギア機構を含む駆動力分配機構５６を介してエンジン（内燃機関）６０と接続される。
【００２４】
また、温度センサ３２は、二次電池３０の少なくとも１箇所に設けられ、二次電池３０の電池温度Ｔを所定の周期（例えば、１００ｍｓ）で検知する。温度センサ３２を複数設ける場合、温度センサ３２は、例えば、比較的温度が近い複数の電池ブロックを１つのグループとして、あるいはいずれの電池ブロックとも比較的温度差がある１つの電池ブロックを１つのグループとして、グループごとに１つずつ配置される。グループ分けは、事前の実験等によって各電池ブロックの温度を測定することによって行えばよい。
【００２５】
また、電圧センサ３４は、電池ブロックごとに設けられ、各電池ブロックの端子電圧Ｖｂを所定の周期（例えば、１００ｍｓ）で検知する。電池ＥＣＵ２０は、電圧センサ３４から出力された各電池ブロックの端子電圧Ｖｂを合計することで二次電池３０全体の電池電圧Ｖを算出する。
【００２６】
電流センサ３６は、ホール素子を用いた非接触型の電流センサである。電流センサ３６は、電池ＥＣＵ２０から電力供給を受けるための電源ラインＬ１と、信号を電池ＥＣＵ２０へ出力するための信号ラインＬ２と、グランドラインＬ３とを備える。二次電池に流れる電流が流れると、電流センサ３６は、その電流の大きさに応じたホール電圧を電池ＥＣＵ２０に信号ラインＬ２を介して出力する。電池ＥＣＵ２０は、図２に示すようなホール電圧と充放電電流との関係を示すマップを保持し、そのマップを参照することで、入力されたホール電圧に対応する電流を特定し、その特定した電流を充放電電流Ｉとして検知する。なお、電池ＥＣＵ２０は、例えば、充電時をマイナス、放電時をプラスとして充放電電流Ｉを検知する。
【００２７】
温度センサ３２、電圧センサ３４、電流センサ３６から出力された温度情報、電池電圧情報、充放電電流情報は、それぞれ電池ＥＣＵ２０に入力され、電池ＥＣＵ２０は、各センサから入力された各情報に基づいて二次電池３０のＳＯＣを算出する。つまり、電池ＥＣＵ２０が二次電池のＳＯＣを算出する際に、各センサが出力する情報は重要であり、各センサが故障していると、電池ＥＣＵ２０は二次電池３０のＳＯＣを正確に算出することができない。また、そのようなＳＯＣに基づいて二次電池３０の充放電を継続すると、二次電池３０の電池性能を劣化させるおそれがある。そのため、各センサの異常を早期に検知することが好ましい。
【００２８】
そこで、実施形態１では、上記の通り、二次電池３０のＳＯＣを算出する際に重要なパラメータの１つである充放電電流を検出する電流センサ３６の異常を検知するために、電池ＥＣＵ２０は、その内部に、異常検知部２００を有する。
【００２９】
例えば、電流センサ３６が備える電源ラインＬ１や信号ラインＬ２が断線した場合、信号ラインＬ２から電池ＥＣＵ２０へ入力されるホール電圧はゼロを示す。ホール電圧がゼロの場合、図２に示す通り、電池ＥＣＵ２０が検知する充放電電流Ｉは、例えば、−２５０Ａという大電流となる。二次電池３０は、上記の通り、例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などであり、通常の充放電制御では、電池劣化のおそれがあるため、長期間に亘って、そのような大電流が流れるような制御は行わない。そこで、従来、二次電池３０の充放電制御が正常に行われているにも拘わらず、所定期間を超えて、所定の許容範囲外の充放電電流Ｉを電流センサ３６が検知している場合、たとえば、ホール電圧がゼロを示す信号を電流センサ３６が出力している場合、電池ＥＣＵ２０は、電流センサ３６の異常として検知していた。
【００３０】
一方、電源ラインＬ１や信号ラインＬ２が瞬間断線の場合には、電流センサ３６は瞬間的にホール電圧がゼロを示す信号を出力するが、所定期間に亘って継続してそのような信号を出力しない。よって、従来の異常検知の条件では、瞬間断線の異常を検知できない。また、ハイブリッド自動車などに搭載される二次電池の場合、通常、長期間に亘って大電流が流れることはないが、瞬間的には大電流が流れることはある。したがって、ホール電圧がゼロを示す信号を電流センサ３６が出力したとしても、一概に瞬間断線による異常であると検知することはできない。
【００３１】
そこで、実施形態１では、以下の手順により、異常検知部２００は、電源ライン、信号ライン、グランドラインなどの瞬間断線により電流センサ３６が正確な電流値を検出していないことを検知する。
【００３２】
異常検知部２００は、起電力演算部２０２と、内部抵抗演算部２０４と、推定電圧演算部と、異常判定部２０８とを備える。起電力演算部２０２は、二次電池３０の充放電電流Ｉなどに基づいて二次電池３０の起電力Ｅを演算する。内部抵抗演算部２０４は、例えば、二次電池３０の充放電電流Ｉや二次電池３０の電池電圧Ｖなどに基づいて二次電池３０の内部抵抗ｒを演算する。さらに、推定電圧演算部２０６は、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて二次電池３０の推定電池電圧Ｖｓを演算する。加えて、異常判定部２０８は、推定電池電圧Ｖｓと、電圧センサ３４により検出された電池電圧Ｖとを比較し、その差分量に基づいて電流センサ３６の異常判定を行う。なお、各部の処理の詳細については後述する。
【００３３】
以下、異常検知部２００が電流センサ３６の異常を検知する処理手順について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。異常検知部２００は、例えば、予め定められた周期で、図２に示すフローチャートの処理を実行する。
【００３４】
まず、異常検知部２００は、電池ＥＣＵ２０の内部に備えられるメモリなどから、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉを読み出し（Ｓ１００）、その充放電電流Ｉが所定の許容範囲内（例えば、−２５０Ａ＜Ｉ＜２５０Ａ）か否かを判定する（Ｓ１０２）。判定の結果、所定の許容範囲内の場合には（ステップＳ１０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、異常検知部２００は、処理を終了する。一方、所定の許容範囲外の場合（ステップＳ１０２の判定結果が、否定「Ｎ」）、異常検知部２００は、さらに電圧センサ３４が検知した電池電圧Ｖを読み出し（Ｓ１０４）、二次電池３０の起電力Ｅ及び内部抵抗ｒとを算出する（Ｓ１０６）。
【００３５】
なお、起電力Ｅや内部抵抗ｒは、周知の方法で算出すればよい。例えば、起電力Ｅは、以下のように算出する。
【００３６】
すなわち、異常検知部２００は、所定期間（例えば、６０ｓｅｃ）に電池電圧Ｖと充放電電流Ｉとのペアデータを複数個取得して記憶し、そのペアデータから、回帰分析により１次の近似直線（電圧Ｖ−電流Ｉ近似直線）を求め、Ｖ−Ｉ近似直線のＶ切片を電池電圧Ｖ０（無負荷電圧）として求める。また、充放電電流Ｉの積算値∫Ｉを計算し、電池温度Ｔ、電池電圧Ｖ０、電流積算値∫Ｉの関数から電池の分極電圧Ｖｐを求め、電池電圧Ｖ０から分極電圧Ｖｐを減算して、電池の起電力Ｅを求める。
【００３７】
一方、内部抵抗ｒは、例えば、上記の電圧Ｖ−電流Ｉ近似直線の傾きを求めることで、算出することができる。また、内部抵抗ｒは、電池温度Ｔに応じて変化するため、電池温度Ｔと内部抵抗ｒとの関係を示すマップを予め実験等により作成しておき、そのマップを参照して、電池温度Ｔに対応する内部抵抗ｒを特定することで、求めてもよい。
【００３８】
さらに、ステップＳ１０２で読み出した今回の充放電電流Ｉ及び電池電圧Ｖのほかに、前回各センサが検知した充放電電流Ｉ’及び電池電圧Ｖ’に基づいて内部抵抗ｒを求めてもよい。より具体的には、各充放電電流及び電池電圧は、次式（１）、（２）により表される。
Ｖ ＝Ｅ −Ｉｒ ・・・（１）
Ｖ’＝Ｅ’−Ｉ’ｒ’ ・・・（２）
【００３９】
ここで、各センサの測定周期は、短期間（例えば、１００ｍｓ）であるため、Ｅ＝Ｅ’、ｒ＝ｒ’と近似できる。よって、式（１）と式（２）とから内部抵抗ｒを求めるための式（３）を導出できる。
ｒ＝−（Ｖ−Ｖ’）／（Ｉ−Ｉ’） ・・・（３）
【００４０】
さて、上記の通り、二次電池３０の起電力Ｅ及び内部抵抗ｒを算出した後、異常検知部２００は、充放電電流Ｉ、起電力Ｅ及び内部抵抗ｒに基づいて推定電池電圧Ｖｓを算出する（Ｓ１０８）。つまり、Ｖｓ＝Ｅ−Ｉｒを演算する。次いで、異常検知部２００は、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉに基づいて算出された推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとを比較して、その差分量に基づいて電流センサ３６の異常を判定する。より具体的には、異常検知部２００は、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定し（Ｓ１１０）、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には、電流センサ３６が異常であるとして、異常報知を行う（Ｓ１１２）。
【００４１】
二次電池３０は、上記の通り内部抵抗ｒが存在するため、電流センサ３６で検知された充放電電流Ｉが実際に二次電池３０に流れた場合の電池電圧と、二次電池３０に流れなかった場合の電池電圧とは異なる。実際に二次電池３０に充放電電流Ｉが流れた場合には、充放電電流Ｉに基づいて演算された推定電池電圧Ｖｓと、電圧センサ３４で検出された電池電圧Ｖとは、ほぼ一致する。一方、二次電池３０に充放電電流Ｉが実際には流れていない場合には、それらは一致しない。つまり、電流センサ３６で検知された充放電電流Ｉが誤っている可能性がある。そこで、実施形態１では、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外で、かつ推定電池電圧Ｖｓと電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えている場合は、電流センサ３６が検知した充放電電流Ｉは、実際に二次電池３０に流れたことにより検知されたのではなく、ラインの瞬間断線により検知されたものであると判断して、異常検知部２００は、電流センサ３６の異常であると判定する。
【００４２】
以上、実施形態１によれば、瞬間断線による電流センサ３６の異常を検知することができる。
【００４３】
続いて、実施形態２について説明する。実施形態２では、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内で、かつ、推定電池電圧Ｖｓと電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には、異常判定部２００が、電圧センサ３４の異常であると判定する点で、上記の実施形態１とは異なる。
【００４４】
図４は、実施形態２における異常検知部２００が電流センサ３６もしくは電圧センサ３４の異常を検知する処理手順を示すフローチャートである。以下、図４を参照して、実施形態２における異常検知部２００の処理手順について説明する。なお、異常検知部２００は、上記の実施形態１と同様に、例えば、予め定められた周期で、図４に示すフローチャートの処理を実行する。
【００４５】
異常判定部２００は、充放電電流Ｉ、電池電圧Ｖをそれぞれ電池ＥＣＵ２０の内部に備えられるメモリなどから読み出す（Ｓ２００、Ｓ２０２）。次いで、実施形態１と同様に、異常判定部２００は、二次電池３０の起電力Ｅおよび内部抵抗ｒとを算出し（Ｓ２０４）、さらに起電力Ｅおよび内部抵抗ｒに基づいて二次電池３０の推定電池電圧Ｖｓを算出する（Ｓ２０６）。続いて、異常判定部２００は、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定する（Ｓ２０８）。判定の結果、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合には（ステップＳ２０８の判定結果が、否定「Ｎ」）、さらに、異常判定部２００は、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内（例えば、−２５０Ａ＜Ｉ＜２５０Ａ）か否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００４６】
判定の結果、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には（ステップＳ２１０の判定結果が、否定「Ｎ」）、上記の実施形態１と同様に、電流センサ３６の異常報知を行う（Ｓ２１２）。
【００４７】
一方、判定の結果、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には（ステップＳ２１０の判定結果が、肯定「Ｙ」）、推定電池電圧Ｖｓではなく、実測値である電池電圧Ｖが異常である、つまり、電圧センサの異常であるとして、電圧センサの異常報知を行う（Ｓ２１４）。
【００４８】
以上、実施形態２によれば、瞬間断線による電流センサ３６の異常を検知することができるだけでなく、電圧センサ３４の異常を検知することもできる。
【００４９】
なお、異常検知部２００は、マイクロコンピュータに図３や図４に示す各種処理を具現化させる異常検出プログラムをインストールし、この異常検出プログラムを実行することによって実現することができる。
【００５０】
すなわち、マイクロコンピュータはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてＲＯＭに格納された異常検出プログラムを読み出してＣＰＵが順次実行する。例えば、図３に示す処理を行うための異常検出プログラムを実行すると、ＣＰＵは、インタフェースを介して電流センサから入力しメモリに記憶された充放電電流Ｉを読み出し、充放電電流Ｉが所定の許容範囲内か否かを判定する。さらに、ＣＰＵは、充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合、インタフェースを介して電圧センサから入力しメモリに記憶された電池電圧Ｖを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒの演算を行う。次いで、ＣＰＵは、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合、電流センサの異常と判定する。
【００５１】
また、図４に示す処理を行うための異常検出プログラムを実行すると、ＣＰＵは、インタフェースを介して電圧センサおよび電流センサから入力しメモリに記憶された電池電圧Ｖ及び充放電電流Ｉを読み出し、二次電池３０の起電力Ｅと内部抵抗ｒの演算を行う。次いで、ＣＰＵは、起電力Ｅと内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、推定電池電圧Ｖｓと実測値である電池電圧Ｖとの差分が所定の異常検出閾値ｋを超えているか否かを判定する。さらに、所定の異常検出閾値ｋを超えている場合、ＣＰＵは、充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内か否を判定し、所定の許容範囲以内の場合には、電圧センサの異常と判定し、所定の許容範囲外の場合には、電流センサの異常と判定する。
【００５２】
また、上記の実施形態１や実施形態２では、電池ＥＣＵ２０が、異常検出部２００として機能する例について説明したが、ＨＶ−ＥＣＵ４０など他のユニットを異常検出部２００として機能させても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。
【図２】電流センサから出力されるホール電圧と、検知対象を流れる電流値との関係を示す図である。
【図３】実施形態１に係る異常検知部が実行する異常検知の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係る異常検知部が実行する異常検知の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 電池ＥＣＵ、３０ 二次電池、３２ 温度センサ、３４ 電圧センサ、３６ 電流センサ、３８ リレー、５０ インバータ、５２ モータジェネレータ、５６ 駆動力分配機構、６０ エンジン、２００ 異常検知部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出装置において、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算する起電力演算部と、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算する推定電圧演算部と、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する異常判定部と、
を備える異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常検出装置において、
前記異常判定部は、
前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には、前記電流センサの異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の異常検出装置において、
前記異常判定部は、
前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、前記電圧センサの異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出方法において、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算し、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出方法。
【請求項５】
二次電池に流れる電流を検出する電流センサの異常を検出する処理をコンピュータに実行させるための異常検出プログラムであって、
前記処理は、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算し、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する処理を含む、
ことを特徴とする異常検出プログラム。
【請求項１】
二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出装置において、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算する起電力演算部と、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算する推定電圧演算部と、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する異常判定部と、
を備える異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常検出装置において、
前記異常判定部は、
前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲外の場合には、前記電流センサの異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の異常検出装置において、
前記異常判定部は、
前記差分量が所定の閾値より大きい場合であって、前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉが所定の許容範囲以内の場合には、前記電圧センサの異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
二次電池に流れる充放電電流を検出する電流センサ及び前記二次電池の電池電圧を検出する電圧センサの少なくとも一方の異常を検出する異常検出方法において、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算し、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する、
ことを特徴とする異常検出方法。
【請求項５】
二次電池に流れる電流を検出する電流センサの異常を検出する処理をコンピュータに実行させるための異常検出プログラムであって、
前記処理は、
前記電流センサにより検出された前記二次電池の充放電電流Ｉを少なくともパラメータとして、前記二次電池の起電力Ｅを演算し、
前記起電力と前記二次電池の内部抵抗ｒとに基づいて推定電池電圧Ｖｓを演算し、
前記電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧Ｖと前記推定電池電圧Ｖｓとを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、前記電流センサもしくは前記電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する処理を含む、
ことを特徴とする異常検出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１３５３１０（Ｐ２００８−１３５３１０Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２１１３３（Ｐ２００６−３２１１３３）
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（３９９１０７０６３）パナソニックＥＶエナジー株式会社 (193)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（３９９１０７０６３）パナソニックＥＶエナジー株式会社 (193)
【Ｆターム（参考）】
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