車両、蓄電装置の診断方法、および診断プログラム
【課題】 蓄電装置の診断を容易に行うことができる技術を提供する。
【解決手段】 車両に搭載される蓄電装置（１０）を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断装置を備える車両であって、複数の負荷（３２）と、記憶部（３３）と、放電制御部（３０）とを有する。複数の負荷は、蓄電装置から放電される電力により動作が可能である。記憶部は、複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する。放電制御部は、記憶部に記憶された順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる。
【解決手段】 車両に搭載される蓄電装置（１０）を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断装置を備える車両であって、複数の負荷（３２）と、記憶部（３３）と、放電制御部（３０）とを有する。複数の負荷は、蓄電装置から放電される電力により動作が可能である。記憶部は、複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する。放電制御部は、記憶部に記憶された順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている蓄電装置を診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の電圧を診断開始電圧から診断終了電圧まで放電させ、この間の計測値に基づき二次電池の劣化を診断する方法が知られている。
【０００３】
また劣化診断の従来技術として、車載電池の充電を行いながら、車載電池の充電特性を取得し、取得した充電特性とネットワーク上に保存された診断用充電特性とを比較し、車載電池の余寿命を診断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、車載電池の充電を行いながら充電特性を取得することを要し、またネットワークを介して診断用の充電特性を取得するための端末が必要となる。よって、診断に際し、車両以外の設備が必要となり、車両のユーザ（例えば車両を購入して使用しているエンドユーザ）が気軽に電池の診断を行うことができない。
【０００６】
本発明は、気軽に電池の劣化診断を行うことができる技術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】
【０００７】
本願第１の発明である車両は、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断装置を備える車両であって、蓄電装置から放電される電力により動作が可能である複数の負荷と、複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる放電制御部と、を有する。
【０００８】
記憶部には、複数の順序情報が記憶され、これらの順序情報は、それぞれ負荷の動作順序が異なり、放電制御部は、複数の順序情報のうちの１つの順序情報を取得し、この取得した順序情報にしたがって蓄電装置を放電させる。このようにすることで、複数のバリエーションで診断を行うことができ、様々な態様に応じた診断が可能となる。
【０００９】
複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の大きい順で定義された順序情報である。この順序情報を用いることで、早い段階で電圧値が診断終了電圧まで降下する。よって、早期に診断を完了させたい場合には有効となる。
【００１０】
複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の小さい順で定義された順序情報である。この順序情報を用いることで、診断終了電圧までの放電レートが下がる。よって緻密な測定結果が得られ、より詳細な診断結果を得ることができる。
【００１１】
複数の順序情報のうちの１つは、ユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報である。この順序情報は、例えば車両の外見や車両の車室から動作が目立たない負荷の順で定義された順序情報である。このようにユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報を用いることで、ユーザは、診断に際して、突然の動作に驚くことなく診断を行うことができる等、ユーザへ診断時動作の便宜を図ることができる。
【００１２】
放電制御部は、順序情報にしたがって、順次、負荷を増やすように、負荷の動作を制御することができ、また放電制御部は、順序情報にしたがって、駆動される負荷を順次に切り替えるように負荷の動作を制御することができる。
【００１３】
放電制御部は、さらに、劣化診断の結果を車両の車室内に備えられるディスプレイに表示する。診断結果が表示されることで、ユーザは、診断結果を確認して蓄電装置の状況を把握することができる。またユーザは、普段は提示されない蓄電装置の状態を確認できるため、安心、信頼して運転することができる。
【００１４】
記憶装置には、蓄電装置の製造直後の容量に関する情報、および蓄電装置の寿命時の容量に関する情報のうちいずれか１つまたは両方の情報が事前に記憶されており、放電制御部は、取得した容量に関する情報と、事前に記憶されている１つまたは両方の情報とを比較することで、蓄電装置の劣化診断を行う。このようにすることで、初期状態からどの程度蓄電装置が使用されているかの診断や、電池寿命までの予測を行うことができる。
【００１５】
放電制御部は、車両に搭載されている選択部の操作に応じて、劣化診断を開始することを特徴とする。例えば選択部による操作がスイッチの押下という操作である場合、単純操作で診断が開始されるため、ユーザは、気軽に蓄電装置の診断を行うことができる。
【００１６】
本願第２の発明である蓄電装置の診断方法は、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断方法であって、蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得し、順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる。
【００１７】
本願第２の発明である蓄電装置の診断プログラムは、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断プログラムであって、蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得するステップと、順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１８】
第２、第３の発明の診断方法、診断プログラムで用いられる各機器やデータは、上記第１の発明の診断装置と同様の構成とすることができ、第２、第３の発明においても、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
蓄電装置に充電を行いながらの計測値の取得を抑止し、また診断に際しては外部機器を必要としないため、ユーザは気軽に蓄電装置の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の診断装置の構成を示す図である。
【図２】消費電力の小さい順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図３】消費電力の大きい順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図４】ユーザへの影響を考慮した順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図５】診断処理の動作を説明するフローチャートである。
【図６】継続時の放電カーブと、基準となる放電カーブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２２】
本実施形態の車両について説明する。図１は、本実施形態の車両に搭載された診断装置のブロック図である。車両は、ハイブリッド自動車、電気自動車であってもよい。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池だけを備えている。
【００２３】
組電池１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。単電池１１の数は、組電池１０の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例では、複数の単電池１１が直列に接続されているが、組電池１０は、並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。
【００２４】
電圧センサ２１は、組電池１０の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ３０（放電制御部に相当する）に出力する。本実施形態では、組電池１０の端子間電圧を検出しているが、各単電池１１の端子間電圧を検出したり、少なくとも２つの単電池１１を含む電池ブロックの端子間電圧を検出したりすることもできる。電流センサ２２は、組電池１０に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。
【００２５】
コントローラ３０は、車両全体の制御を司る。コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵであってもよいし、これらのＣＰＵなどにおいて実行される処理の少なくとも一部を回路的に実行するＡＳＩＣ回路を含んでもよい。ＣＰＵなどの個数は、単数であってもよいし、或いは複数であってもよい。記憶部３３は、コントローラ３０が所定の処理を行うための各種の情報を格納している。本実施形態では、コントローラ３０の外部に記憶部３３が設けられるとするが、コントローラ３０に内蔵されていてもよい。またコントローラ３０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）であってもよい。
【００２６】
組電池１０の正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。組電池１０の負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００２７】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇに対しては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を昇圧回路２３などと接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。
【００２８】
組電池１０を負荷３２と接続するとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れることになる。次に、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および負荷３２の接続が完了する。組電池１０および負荷３２の接続を遮断するとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。
【００２９】
昇圧回路２３は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、組電池１０と接続されており、組電池１０の出力電圧を昇圧する。昇圧回路２３は、昇圧後の電力をインバータ２４に出力する。また、昇圧回路２３は、インバータ２４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。本実施形態では、昇圧回路２３を用いているが、昇圧回路２３を省略することもできる。
【００３０】
インバータ２４は、昇圧回路２３から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ２５に出力する。モータ・ジェネレータ２５としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータ２５は、インバータ２４から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２５によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。
【００３１】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２５は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２４は、モータ・ジェネレータ２５が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路２３に出力する。昇圧回路２３は、インバータ２４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００３２】
正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、組電池１０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を負荷３２に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、コントローラ３０からの制御信号を受けて動作する。
【００３３】
負荷３２は、組電池１０からの電力を受けて作動することができる電子機器である。負荷３２は、例えば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを駆動する回路、エアコン、断熱設備、ランプ、音響設備、車室内のディスプレイ、パワーウィンドウ駆動回路、ドアミラー駆動回路、ワイパー駆動回路等であってもよい。図１では、負荷３２は１つのブロックとして示されているが、上記のように、種別の異なる複数の負荷がある。負荷３２は、それぞれコントローラ３０からの制御信号に応じてオンまたはオフすることができる。また負荷３２は、コントローラ３０からの制御信号に応じて、出力を調整することができる。
【００３４】
記憶部３３は、コントローラ３０が行う組電池１０の診断処理において、負荷３２を動作させる手順についての情報（以下、順序情報という）を記憶する。図２乃至図４を参照しながら、記憶部３３に記憶される順序情報について説明する。図２の順序情報は、消費電力の小さい順序で負荷３２の駆動順序を定義している。消費電力の小さい順序で負荷３２を駆動することにより、診断処理に要する時間は長くなるが、寿命診断の診断精度を高めることができる。つまり、消費電力が小さくなることにより、放電レートが下がるため、時々刻々と変化する組電池１０の電圧をより正確にモニターすることができる。
【００３５】
図３の順序情報は、消費電力の大きい順序で負荷３２の駆動順序を定義している。消費電力の大きい順序で負荷３２を駆動することにより、図２の駆動順序に従って負荷３２を駆動させた場合よりも、寿命診断の精度は低下するが、診断処理に要する時間を短くすることができる。つまり、消費電力が大きくなることにより、放電レートが上がるため、寿命診断の時間を短くすることができる。図４の順序情報は、ユーザへの影響を考慮した順序で負荷３２の駆動順序を定義している。ユーザへの影響は、種々の観点から定義でき、車両の外見や車室から動作が目立たない順序で負荷３２の駆動順序を定義してもよい。例えば突然パワーウィンドウが動作したり、オーディオが大音量で突然動作したりすると、ユーザが驚くことも考えられる。したがって、ユーザへの影響を考慮して、パワーウィンドウ、オーディオなどの駆動順序を後に設定してもよい。
【００３６】
記憶部３３に記憶された順序情報は、車両製造時に記憶部３３に記憶させておくことができる。また、順序情報は、車両製造後に更新することができる。更新方法は、例えば、ディーラ等に設置されたサーバに蓄積された最新の順序情報をダウンロードし、記憶部３３に記憶する方法、或いは可搬型の記録媒体に記憶された最新の順序情報を記憶部３３にインストールする方法であってもよい。
【００３７】
図１の説明に戻る。選択部３４は、診断起動スイッチのオン／オフを検知するとともに、記憶部３３に記憶された複数の順序情報のうちいずれの順序情報を用いて負荷３２を作動させるかをユーザに選択させるために設けられる。選択部３４は、車両に搭載されたディスプレイであってもよい。また、選択部３３は、例えば、車両のブレーキを所定時間以上踏みながら、アクセルの所定時間以上の踏み込みを所定回数以上行うなど通常の乗員が行わない特殊な操作を検知することにより、診断開始および順序情報を選択できる方法であってもよい。この場合、選択部３４は、アクセル、ブレーキ及びコントローラ３０が協同することにより実現される。
【００３８】
また記憶部３３には、診断用の基準となるデータとして、組電池１０の製造直後の放電カーブ、および、寿命時の放電カーブが予め記憶されており、診断が行われた場合、そのとき得られる放電カーブも蓄積される。ただし、診断用の基準となるデータは、組電池１０の製造直後の放電カーブ、および、寿命時の放電カーブのうちいずれか一方であってもよい。なお、本実施例での寿命時とは、組電池１０が著しく容量劣化した状態を意味し、当業者が適宜設定することができる。
【００３９】
診断結果は、車室内のディスプレイ上に表示してもよい。ユーザはこの診断結果を確認することにより、メンテナンスの要否や時期を判断できる。診断結果は、車両外部の機器（例えば、携帯電話）に表示してもよい。
【００４０】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、コントローラ３０が行う診断処理について説明する。尚、図５は、電流積算量を算出し、電流積算量に基づき組電池１０の診断を行う実装例が示されている。
【００４１】
コントローラ３０は、車両のイグニッションスイッチがオンされ、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態となったか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ここで、車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮになると、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ,ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｂがオンされ、組電池１０から負荷３２に対する電力の供給が可能な状態となる。
【００４２】
車両のイグニッションスイッチがオンされ、かつ、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態になると、選択部３４は、車室内の診断起動スイッチが押下されたかを判定する。（Ｓ１０２）。この診断起動スイッチは、車室内にある物理的なスイッチボタンとするが、車室内のタッチパネル形式のディスプレイに表示されているスイッチボタンのアイコン等であってもよい。また、上記通り特殊な操作を検知してもよい。
【００４３】
診断起動スイッチが押下されるまで、ステップＳ１０２で待機となる（Ｓ１０２、Ｎｏのループ）。診断起動スイッチが押下されている場合（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）、選択部３４は、この診断起動スイッチの押下に応じて、車室内のディスプレイ上に、図２乃至図４に示す順序情報を選択させる案内画面を表示する。選択部３４は、表示した複数の順序情報のうち、いずれかが選択されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。また高速診断、詳細診断、ユーザに影響を与えない診断、等のカテゴリを案内画面に表示し、ユーザに選択させてもよい。
【００４４】
いずれかの順序情報が選択されるまで、ステップＳ１０３で待機となる（Ｓ１０３、Ｎｏのループ）。順序情報のうちのいずれかが選択された場合（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、各負荷３２のオフ操作や、データのイニシャライズ化等、使用部品の初期化を行う（Ｓ１０４）。コントローラ３０は、自己診断システムを起動し（Ｓ１０５）、以降、組電池１０の診断動作を行う。
【００４５】
コントローラ３０は、組電池１０を放電させる（Ｓ１０６）。例えば、組電池１０の電力を、予め規定された負荷３２に供給することにより、組電池１０を放電させることができる。
【００４６】
コントローラ３０は、電圧センサ２１の出力に基づいて、組電池１０の電圧Ｖｃを取得する。コントローラ３０は、検出電圧Ｖｃが診断開始電圧Ｖｓよりも高いかを判定する（Ｓ１０６Ａ）。劣化診断処理を開始するときには、例えば組電池１０が満充電状態となるまで、組電池１０を充電しておくなどを事前に行い、組電池１０の電圧Ｖｃを、診断開始電圧Ｖｓ以上としておくことが好ましい。尚、ステップＳ１０６Ａで検出電圧Ｖｃが診断開始電圧Ｖｓよりも低いと判定される場合（Ｓ１０６Ａ、Ｎｏ）、コントローラ３０は、組電池１０の電圧が診断開始電圧Ｖｓを超えるまで充電制御し（Ｓ１０６Ｂ）、再度Ｓ１０６Ａの判定を行う。
【００４７】
診断開始電圧Ｖｓの値は、適宜設定することができる。本実施形態では、後述するように、組電池１０を放電したときの電流積算量を取得するため、電流積算量を取得しやすいように、診断開始電圧Ｖｓは、組電池１０のＳＯＣが高い状態にあるときの電圧値に設定しておくことが好ましい。診断開始電圧Ｖｓに関する情報は、記憶部３３に記憶させておく。
【００４８】
そしてコントローラ３０は、検出電圧Ｖｃが開始電圧Ｖｓになるまで組電池１０での電力供給を制御する（Ｓ１０６Ｃ、Ｓ１０７）。本例では、コントローラ３０は、ステップＳ１０３で取得される順序情報で最初にエントリされている負荷３２に電力が供給されるように制御し（Ｓ１０６Ｃ）、検出電圧Ｖｃが開始電圧Ｖｓとなる場合（Ｓ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に進む。
【００４９】
コントローラ３０は、ステップＳ１０３で選択された順序情報で定義されている順で、負荷３２が順次動作状態（組電池１０から電力が負荷３２に供給される状態）となるように制御し（Ｓ１０８）、組電池１０の現在の電流値、電圧値を取得する（Ｓ１０９）。
【００５０】
ステップＳ１０８、ステップＳ１０９は、ステップＳ１０３で選択された順序情報に従い順次繰り返し実行され、コントローラ３０は、診断の実施日時とともに、得られる電流情報、電圧情報を対応づけて記憶部３３に時系列に記憶する。ステップＳ１０３で、例えば消費電力の小さい負荷３２から動作させる順序情報（図２参照）が選択される場合、コントローラ３０は、ステップＳ１０８でルームランプをオンにし、ステップＳ１０９でルームランプがオンのときの電流値、電圧値を取得する。その後、コントローラ３０は、ステップＳ１０８でポジションランプをオンにし、ステップＳ１０９でルームランプ、ポジションランプが共にオンのときの電流値、電圧値を取得する。以下同様に、順序情報で定義されている順序で、負荷３２が順次動作状態となり、そのときの電流値、電圧値が取得される。また本例では、電圧降下を計測するため、同時に動作可能な負荷３２については、一旦オンとなった場合は以降もオン状態とし、診断処理中はオフにしない。また一方で、図２の「７．オーディオ（Ｖｏｌｕｍｅ１０）」、「８．オーディオ（Ｖｏｌｕｍｅ２０）」は、１つのオーディオで異なる音量出力となるものであるため、いずれか一方の音量状態（例えばＶｏｌｕｍｅ２０）を維持して以降の負荷３２に対しての動作制御が行われる。
【００５１】
コントローラ３０は、検出電圧Ｖｃと診断終了電圧Ｖｅとを比較し、検出電圧Ｖｃが診断終了電圧Ｖｅよりも低いかを判定する（Ｓ１１０）。検出電圧Ｖｃが診断終了電圧Ｖｅよりも低くなった場合、（Ｓ１１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１の処理に進む。すなわち、検出電圧Ｖｃが、診断開始電圧Ｖｓから診断終了電圧Ｖｅに変化（低下）するまで、電圧値、電流値が取得される。
【００５２】
診断終了電圧Ｖｅは、診断開始電圧Ｖｓよりも低い電圧値であり、適宜設定することができる。診断終了電圧Ｖｅを低くしすぎると、組電池１０を過放電させてしまうことになる。また、診断終了電圧Ｖｅを高くしすぎると、後述する電流積算量を取得し難くなってしまう。これらの点を考慮して、診断終了電圧Ｖｅを設定することができる。診断終了電圧Ｖｅに関する情報は、記憶部３３に記憶させておくことができる。
【００５３】
コントローラ３０は、組電池１０の放電を停止する（Ｓ１１１）。具体的には、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。
【００５４】
コントローラ３０は、ステップＳ１０９で取得した電流値Ｉを積算して、電流積算量ΣＩを算出する（Ｓ１１２）。記憶部３３には、診断を行う毎に、電流積算量ΣＩが蓄積して記憶される。このように、診断を行うごとに電流積算量ΣＩが随時蓄積されるため、この蓄積データは統計データとして利用することができる。
【００５５】
またコントローラ３０は、ステップＳ１１２で算出した電流積算量ΣＩを、基準となる電流積算量ΣＩと比較することにより、組電池１０が劣化しているか否かを判別する（Ｓ１１３）。
【００５６】
基準となる電流積算量ΣＩは、組電池１０の劣化を判断するときに基準となる電流積算量ΣＩである。基準となる電流積算量ΣＩとしては、例えば、上記のように初期状態の組電池１０を放電させたときに取得された電流積算量ΣＩや、組電池１０の寿命時の電流積算量ΣＩを用いることができる。ここでの初期状態とは、組電池１０を製造した後の状態をいう。基準となる電流積算量ΣＩを算出するときにも、組電池１０の電圧Ｖｃを、診断開始電圧Ｖｓから診断終了電圧Ｖｅまで変化させながら、電流値Ｉを取得する。
【００５７】
図６は、製造直後、寿命時の放電カーブ、および組電池１０を放電させたときの放電カーブを示す図である。図６の縦軸は、組電池１０の電圧を示す。図６の横軸は、組電池１０の放電容量［Ａｈ］を示す。図６の実線は、基準となる製造直後、寿命時の放電カーブであり、図６の点線は、計測時での放電カーブを示す。
【００５８】
図６に示すように、組電池１０が劣化すると、組電池１０の容量は製造直後から低下する。言い換えれば、組電池１０が劣化すると、電流積算量ΣＩは低下する。本例では、この電流積算量ΣＩが経時使用により低下することを用いて、組電池１０の劣化診断を行う。
【００５９】
診断の具体例としては、例えば、現在取得された電流積算量ΣＩが、放電カーブ上製造直後の電流積算量、寿命時の電流積算量のいずれの放電カーブにどの程度寄っているかを導出することで、劣化の度合いを得ることができる。また製造直後や寿命時の電流積算量、および統計データとして蓄積されている電流積算量を用いることで、組電池１０の寿命年月の予測や交換時期も得ることができ、急激に劣化が進んでいる等の劣化進度に関しても得ることができる。
【００６０】
負荷３２を動作させる順序により電流積算量の曲線形状が異なるため、本例では、順序情報ごとに、製造直後の放電カーブ、および寿命時の放電カーブが事前に用意され、記憶部３３に事前に記憶される。
【００６１】
図５の説明に戻る。コントローラ３０は、このようにして得られた診断結果を、記憶部３３に記憶する（Ｓ１１４）。コントローラ３０は、記憶部３３に記憶された組電池１０の診断結果を車室内のディスプレイに出力することで（Ｓ１１５）、ユーザは組電池１０の現状を確認することができる。ここでディスプレイに出力される情報は、例えば組電池１０の製造直後からの劣化率（％）や組電池１０の寿命年月の予測、交換時期の情報が考えられる。コントローラ３０は、使用部品を初期状態へ戻して（Ｓ１１６）、一連の診断処理が終了する。
【００６２】
また、上記は、順次動作させる負荷３２を増やしていく方法を説明したが、動作させる負荷３２を順次に切り替えていく実装（動作している負荷３２が常に一つ）であってもよい。この場合、コントローラ３０は、１つの負荷３２を一定期間動作させて、電圧値、電流値等を取得し、その後動作している負荷３２をオフにして、順序情報で定義されている順序に従い次の負荷３２をオンにする。
【００６３】
上記では、診断結果の表示のみならず、診断結果に基づき組電池１０の劣化を低減させるためのアドバイスをディスプレイ上に表示させることも可能となるため、ユーザは、より安心して運転をすることができ、システムの信頼度も増す。
【００６４】
実施例１の組電池診断を行う際、負荷３２も同時に動作するため、例えばランプの点灯状態を確認する等、負荷３２の点検も同時に行うことができる。
【００６５】
本実施形態では、組電池１０に対して計測し、組電池１０に対しての診断を行うものとして説明したが、単電池１１の単位や上記電池ブロックの単位でも上記形態を適用させることができる。すなわち、単電池１１ごとや電池ブロックごとに電圧値等の計測値が得られる場合は、単電池１１ごとや電池ブロックごとに計測し、診断することも可能である。
【００６６】
蓄電装置の容量に関する情報とは、本実施形態では、電圧、電流やこれらを計測した時間の情報に相当し、また電流積算量ΣＩに相当する。
【００６７】
以上に詳説したように、外部機器を必要とせず、車両のみで組電池を診断することができるため、メンテナンス作業者のみならず、ユーザでも気軽に組電池の診断を行うことができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０：組電池（蓄電装置） １１：単電池
２１：電圧センサ ２２：電流センサ
２３：昇圧回路 ２４：インバータ
２５：モータ・ジェネレータ ３０：コントローラ
３１：ＤＣ／ＤＣコンバータ ３２：負荷
３３：記憶部 ３４：選択部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている蓄電装置を診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の電圧を診断開始電圧から診断終了電圧まで放電させ、この間の計測値に基づき二次電池の劣化を診断する方法が知られている。
【０００３】
また劣化診断の従来技術として、車載電池の充電を行いながら、車載電池の充電特性を取得し、取得した充電特性とネットワーク上に保存された診断用充電特性とを比較し、車載電池の余寿命を診断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、車載電池の充電を行いながら充電特性を取得することを要し、またネットワークを介して診断用の充電特性を取得するための端末が必要となる。よって、診断に際し、車両以外の設備が必要となり、車両のユーザ（例えば車両を購入して使用しているエンドユーザ）が気軽に電池の診断を行うことができない。
【０００６】
本発明は、気軽に電池の劣化診断を行うことができる技術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】
【０００７】
本願第１の発明である車両は、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断装置を備える車両であって、蓄電装置から放電される電力により動作が可能である複数の負荷と、複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる放電制御部と、を有する。
【０００８】
記憶部には、複数の順序情報が記憶され、これらの順序情報は、それぞれ負荷の動作順序が異なり、放電制御部は、複数の順序情報のうちの１つの順序情報を取得し、この取得した順序情報にしたがって蓄電装置を放電させる。このようにすることで、複数のバリエーションで診断を行うことができ、様々な態様に応じた診断が可能となる。
【０００９】
複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の大きい順で定義された順序情報である。この順序情報を用いることで、早い段階で電圧値が診断終了電圧まで降下する。よって、早期に診断を完了させたい場合には有効となる。
【００１０】
複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の小さい順で定義された順序情報である。この順序情報を用いることで、診断終了電圧までの放電レートが下がる。よって緻密な測定結果が得られ、より詳細な診断結果を得ることができる。
【００１１】
複数の順序情報のうちの１つは、ユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報である。この順序情報は、例えば車両の外見や車両の車室から動作が目立たない負荷の順で定義された順序情報である。このようにユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報を用いることで、ユーザは、診断に際して、突然の動作に驚くことなく診断を行うことができる等、ユーザへ診断時動作の便宜を図ることができる。
【００１２】
放電制御部は、順序情報にしたがって、順次、負荷を増やすように、負荷の動作を制御することができ、また放電制御部は、順序情報にしたがって、駆動される負荷を順次に切り替えるように負荷の動作を制御することができる。
【００１３】
放電制御部は、さらに、劣化診断の結果を車両の車室内に備えられるディスプレイに表示する。診断結果が表示されることで、ユーザは、診断結果を確認して蓄電装置の状況を把握することができる。またユーザは、普段は提示されない蓄電装置の状態を確認できるため、安心、信頼して運転することができる。
【００１４】
記憶装置には、蓄電装置の製造直後の容量に関する情報、および蓄電装置の寿命時の容量に関する情報のうちいずれか１つまたは両方の情報が事前に記憶されており、放電制御部は、取得した容量に関する情報と、事前に記憶されている１つまたは両方の情報とを比較することで、蓄電装置の劣化診断を行う。このようにすることで、初期状態からどの程度蓄電装置が使用されているかの診断や、電池寿命までの予測を行うことができる。
【００１５】
放電制御部は、車両に搭載されている選択部の操作に応じて、劣化診断を開始することを特徴とする。例えば選択部による操作がスイッチの押下という操作である場合、単純操作で診断が開始されるため、ユーザは、気軽に蓄電装置の診断を行うことができる。
【００１６】
本願第２の発明である蓄電装置の診断方法は、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断方法であって、蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得し、順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させる。
【００１７】
本願第２の発明である蓄電装置の診断プログラムは、車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、蓄電装置の劣化診断を行う蓄電装置の診断プログラムであって、蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得するステップと、順序情報にしたがって、蓄電装置を放電させるステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１８】
第２、第３の発明の診断方法、診断プログラムで用いられる各機器やデータは、上記第１の発明の診断装置と同様の構成とすることができ、第２、第３の発明においても、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
蓄電装置に充電を行いながらの計測値の取得を抑止し、また診断に際しては外部機器を必要としないため、ユーザは気軽に蓄電装置の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の診断装置の構成を示す図である。
【図２】消費電力の小さい順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図３】消費電力の大きい順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図４】ユーザへの影響を考慮した順序で負荷の駆動順序を定義した順序情報の一例を示す図である。
【図５】診断処理の動作を説明するフローチャートである。
【図６】継続時の放電カーブと、基準となる放電カーブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２２】
本実施形態の車両について説明する。図１は、本実施形態の車両に搭載された診断装置のブロック図である。車両は、ハイブリッド自動車、電気自動車であってもよい。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池だけを備えている。
【００２３】
組電池１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。単電池１１の数は、組電池１０の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例では、複数の単電池１１が直列に接続されているが、組電池１０は、並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。
【００２４】
電圧センサ２１は、組電池１０の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ３０（放電制御部に相当する）に出力する。本実施形態では、組電池１０の端子間電圧を検出しているが、各単電池１１の端子間電圧を検出したり、少なくとも２つの単電池１１を含む電池ブロックの端子間電圧を検出したりすることもできる。電流センサ２２は、組電池１０に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。
【００２５】
コントローラ３０は、車両全体の制御を司る。コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵであってもよいし、これらのＣＰＵなどにおいて実行される処理の少なくとも一部を回路的に実行するＡＳＩＣ回路を含んでもよい。ＣＰＵなどの個数は、単数であってもよいし、或いは複数であってもよい。記憶部３３は、コントローラ３０が所定の処理を行うための各種の情報を格納している。本実施形態では、コントローラ３０の外部に記憶部３３が設けられるとするが、コントローラ３０に内蔵されていてもよい。またコントローラ３０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）であってもよい。
【００２６】
組電池１０の正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。組電池１０の負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００２７】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇに対しては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を昇圧回路２３などと接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。
【００２８】
組電池１０を負荷３２と接続するとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れることになる。次に、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および負荷３２の接続が完了する。組電池１０および負荷３２の接続を遮断するとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。
【００２９】
昇圧回路２３は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、組電池１０と接続されており、組電池１０の出力電圧を昇圧する。昇圧回路２３は、昇圧後の電力をインバータ２４に出力する。また、昇圧回路２３は、インバータ２４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。本実施形態では、昇圧回路２３を用いているが、昇圧回路２３を省略することもできる。
【００３０】
インバータ２４は、昇圧回路２３から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ２５に出力する。モータ・ジェネレータ２５としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータ２５は、インバータ２４から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２５によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。
【００３１】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２５は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２４は、モータ・ジェネレータ２５が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路２３に出力する。昇圧回路２３は、インバータ２４の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００３２】
正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、組電池１０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を負荷３２に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、コントローラ３０からの制御信号を受けて動作する。
【００３３】
負荷３２は、組電池１０からの電力を受けて作動することができる電子機器である。負荷３２は、例えば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを駆動する回路、エアコン、断熱設備、ランプ、音響設備、車室内のディスプレイ、パワーウィンドウ駆動回路、ドアミラー駆動回路、ワイパー駆動回路等であってもよい。図１では、負荷３２は１つのブロックとして示されているが、上記のように、種別の異なる複数の負荷がある。負荷３２は、それぞれコントローラ３０からの制御信号に応じてオンまたはオフすることができる。また負荷３２は、コントローラ３０からの制御信号に応じて、出力を調整することができる。
【００３４】
記憶部３３は、コントローラ３０が行う組電池１０の診断処理において、負荷３２を動作させる手順についての情報（以下、順序情報という）を記憶する。図２乃至図４を参照しながら、記憶部３３に記憶される順序情報について説明する。図２の順序情報は、消費電力の小さい順序で負荷３２の駆動順序を定義している。消費電力の小さい順序で負荷３２を駆動することにより、診断処理に要する時間は長くなるが、寿命診断の診断精度を高めることができる。つまり、消費電力が小さくなることにより、放電レートが下がるため、時々刻々と変化する組電池１０の電圧をより正確にモニターすることができる。
【００３５】
図３の順序情報は、消費電力の大きい順序で負荷３２の駆動順序を定義している。消費電力の大きい順序で負荷３２を駆動することにより、図２の駆動順序に従って負荷３２を駆動させた場合よりも、寿命診断の精度は低下するが、診断処理に要する時間を短くすることができる。つまり、消費電力が大きくなることにより、放電レートが上がるため、寿命診断の時間を短くすることができる。図４の順序情報は、ユーザへの影響を考慮した順序で負荷３２の駆動順序を定義している。ユーザへの影響は、種々の観点から定義でき、車両の外見や車室から動作が目立たない順序で負荷３２の駆動順序を定義してもよい。例えば突然パワーウィンドウが動作したり、オーディオが大音量で突然動作したりすると、ユーザが驚くことも考えられる。したがって、ユーザへの影響を考慮して、パワーウィンドウ、オーディオなどの駆動順序を後に設定してもよい。
【００３６】
記憶部３３に記憶された順序情報は、車両製造時に記憶部３３に記憶させておくことができる。また、順序情報は、車両製造後に更新することができる。更新方法は、例えば、ディーラ等に設置されたサーバに蓄積された最新の順序情報をダウンロードし、記憶部３３に記憶する方法、或いは可搬型の記録媒体に記憶された最新の順序情報を記憶部３３にインストールする方法であってもよい。
【００３７】
図１の説明に戻る。選択部３４は、診断起動スイッチのオン／オフを検知するとともに、記憶部３３に記憶された複数の順序情報のうちいずれの順序情報を用いて負荷３２を作動させるかをユーザに選択させるために設けられる。選択部３４は、車両に搭載されたディスプレイであってもよい。また、選択部３３は、例えば、車両のブレーキを所定時間以上踏みながら、アクセルの所定時間以上の踏み込みを所定回数以上行うなど通常の乗員が行わない特殊な操作を検知することにより、診断開始および順序情報を選択できる方法であってもよい。この場合、選択部３４は、アクセル、ブレーキ及びコントローラ３０が協同することにより実現される。
【００３８】
また記憶部３３には、診断用の基準となるデータとして、組電池１０の製造直後の放電カーブ、および、寿命時の放電カーブが予め記憶されており、診断が行われた場合、そのとき得られる放電カーブも蓄積される。ただし、診断用の基準となるデータは、組電池１０の製造直後の放電カーブ、および、寿命時の放電カーブのうちいずれか一方であってもよい。なお、本実施例での寿命時とは、組電池１０が著しく容量劣化した状態を意味し、当業者が適宜設定することができる。
【００３９】
診断結果は、車室内のディスプレイ上に表示してもよい。ユーザはこの診断結果を確認することにより、メンテナンスの要否や時期を判断できる。診断結果は、車両外部の機器（例えば、携帯電話）に表示してもよい。
【００４０】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、コントローラ３０が行う診断処理について説明する。尚、図５は、電流積算量を算出し、電流積算量に基づき組電池１０の診断を行う実装例が示されている。
【００４１】
コントローラ３０は、車両のイグニッションスイッチがオンされ、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態となったか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ここで、車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮになると、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ,ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｂがオンされ、組電池１０から負荷３２に対する電力の供給が可能な状態となる。
【００４２】
車両のイグニッションスイッチがオンされ、かつ、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態になると、選択部３４は、車室内の診断起動スイッチが押下されたかを判定する。（Ｓ１０２）。この診断起動スイッチは、車室内にある物理的なスイッチボタンとするが、車室内のタッチパネル形式のディスプレイに表示されているスイッチボタンのアイコン等であってもよい。また、上記通り特殊な操作を検知してもよい。
【００４３】
診断起動スイッチが押下されるまで、ステップＳ１０２で待機となる（Ｓ１０２、Ｎｏのループ）。診断起動スイッチが押下されている場合（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）、選択部３４は、この診断起動スイッチの押下に応じて、車室内のディスプレイ上に、図２乃至図４に示す順序情報を選択させる案内画面を表示する。選択部３４は、表示した複数の順序情報のうち、いずれかが選択されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。また高速診断、詳細診断、ユーザに影響を与えない診断、等のカテゴリを案内画面に表示し、ユーザに選択させてもよい。
【００４４】
いずれかの順序情報が選択されるまで、ステップＳ１０３で待機となる（Ｓ１０３、Ｎｏのループ）。順序情報のうちのいずれかが選択された場合（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）、コントローラ３０は、各負荷３２のオフ操作や、データのイニシャライズ化等、使用部品の初期化を行う（Ｓ１０４）。コントローラ３０は、自己診断システムを起動し（Ｓ１０５）、以降、組電池１０の診断動作を行う。
【００４５】
コントローラ３０は、組電池１０を放電させる（Ｓ１０６）。例えば、組電池１０の電力を、予め規定された負荷３２に供給することにより、組電池１０を放電させることができる。
【００４６】
コントローラ３０は、電圧センサ２１の出力に基づいて、組電池１０の電圧Ｖｃを取得する。コントローラ３０は、検出電圧Ｖｃが診断開始電圧Ｖｓよりも高いかを判定する（Ｓ１０６Ａ）。劣化診断処理を開始するときには、例えば組電池１０が満充電状態となるまで、組電池１０を充電しておくなどを事前に行い、組電池１０の電圧Ｖｃを、診断開始電圧Ｖｓ以上としておくことが好ましい。尚、ステップＳ１０６Ａで検出電圧Ｖｃが診断開始電圧Ｖｓよりも低いと判定される場合（Ｓ１０６Ａ、Ｎｏ）、コントローラ３０は、組電池１０の電圧が診断開始電圧Ｖｓを超えるまで充電制御し（Ｓ１０６Ｂ）、再度Ｓ１０６Ａの判定を行う。
【００４７】
診断開始電圧Ｖｓの値は、適宜設定することができる。本実施形態では、後述するように、組電池１０を放電したときの電流積算量を取得するため、電流積算量を取得しやすいように、診断開始電圧Ｖｓは、組電池１０のＳＯＣが高い状態にあるときの電圧値に設定しておくことが好ましい。診断開始電圧Ｖｓに関する情報は、記憶部３３に記憶させておく。
【００４８】
そしてコントローラ３０は、検出電圧Ｖｃが開始電圧Ｖｓになるまで組電池１０での電力供給を制御する（Ｓ１０６Ｃ、Ｓ１０７）。本例では、コントローラ３０は、ステップＳ１０３で取得される順序情報で最初にエントリされている負荷３２に電力が供給されるように制御し（Ｓ１０６Ｃ）、検出電圧Ｖｃが開始電圧Ｖｓとなる場合（Ｓ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に進む。
【００４９】
コントローラ３０は、ステップＳ１０３で選択された順序情報で定義されている順で、負荷３２が順次動作状態（組電池１０から電力が負荷３２に供給される状態）となるように制御し（Ｓ１０８）、組電池１０の現在の電流値、電圧値を取得する（Ｓ１０９）。
【００５０】
ステップＳ１０８、ステップＳ１０９は、ステップＳ１０３で選択された順序情報に従い順次繰り返し実行され、コントローラ３０は、診断の実施日時とともに、得られる電流情報、電圧情報を対応づけて記憶部３３に時系列に記憶する。ステップＳ１０３で、例えば消費電力の小さい負荷３２から動作させる順序情報（図２参照）が選択される場合、コントローラ３０は、ステップＳ１０８でルームランプをオンにし、ステップＳ１０９でルームランプがオンのときの電流値、電圧値を取得する。その後、コントローラ３０は、ステップＳ１０８でポジションランプをオンにし、ステップＳ１０９でルームランプ、ポジションランプが共にオンのときの電流値、電圧値を取得する。以下同様に、順序情報で定義されている順序で、負荷３２が順次動作状態となり、そのときの電流値、電圧値が取得される。また本例では、電圧降下を計測するため、同時に動作可能な負荷３２については、一旦オンとなった場合は以降もオン状態とし、診断処理中はオフにしない。また一方で、図２の「７．オーディオ（Ｖｏｌｕｍｅ１０）」、「８．オーディオ（Ｖｏｌｕｍｅ２０）」は、１つのオーディオで異なる音量出力となるものであるため、いずれか一方の音量状態（例えばＶｏｌｕｍｅ２０）を維持して以降の負荷３２に対しての動作制御が行われる。
【００５１】
コントローラ３０は、検出電圧Ｖｃと診断終了電圧Ｖｅとを比較し、検出電圧Ｖｃが診断終了電圧Ｖｅよりも低いかを判定する（Ｓ１１０）。検出電圧Ｖｃが診断終了電圧Ｖｅよりも低くなった場合、（Ｓ１１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１の処理に進む。すなわち、検出電圧Ｖｃが、診断開始電圧Ｖｓから診断終了電圧Ｖｅに変化（低下）するまで、電圧値、電流値が取得される。
【００５２】
診断終了電圧Ｖｅは、診断開始電圧Ｖｓよりも低い電圧値であり、適宜設定することができる。診断終了電圧Ｖｅを低くしすぎると、組電池１０を過放電させてしまうことになる。また、診断終了電圧Ｖｅを高くしすぎると、後述する電流積算量を取得し難くなってしまう。これらの点を考慮して、診断終了電圧Ｖｅを設定することができる。診断終了電圧Ｖｅに関する情報は、記憶部３３に記憶させておくことができる。
【００５３】
コントローラ３０は、組電池１０の放電を停止する（Ｓ１１１）。具体的には、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。
【００５４】
コントローラ３０は、ステップＳ１０９で取得した電流値Ｉを積算して、電流積算量ΣＩを算出する（Ｓ１１２）。記憶部３３には、診断を行う毎に、電流積算量ΣＩが蓄積して記憶される。このように、診断を行うごとに電流積算量ΣＩが随時蓄積されるため、この蓄積データは統計データとして利用することができる。
【００５５】
またコントローラ３０は、ステップＳ１１２で算出した電流積算量ΣＩを、基準となる電流積算量ΣＩと比較することにより、組電池１０が劣化しているか否かを判別する（Ｓ１１３）。
【００５６】
基準となる電流積算量ΣＩは、組電池１０の劣化を判断するときに基準となる電流積算量ΣＩである。基準となる電流積算量ΣＩとしては、例えば、上記のように初期状態の組電池１０を放電させたときに取得された電流積算量ΣＩや、組電池１０の寿命時の電流積算量ΣＩを用いることができる。ここでの初期状態とは、組電池１０を製造した後の状態をいう。基準となる電流積算量ΣＩを算出するときにも、組電池１０の電圧Ｖｃを、診断開始電圧Ｖｓから診断終了電圧Ｖｅまで変化させながら、電流値Ｉを取得する。
【００５７】
図６は、製造直後、寿命時の放電カーブ、および組電池１０を放電させたときの放電カーブを示す図である。図６の縦軸は、組電池１０の電圧を示す。図６の横軸は、組電池１０の放電容量［Ａｈ］を示す。図６の実線は、基準となる製造直後、寿命時の放電カーブであり、図６の点線は、計測時での放電カーブを示す。
【００５８】
図６に示すように、組電池１０が劣化すると、組電池１０の容量は製造直後から低下する。言い換えれば、組電池１０が劣化すると、電流積算量ΣＩは低下する。本例では、この電流積算量ΣＩが経時使用により低下することを用いて、組電池１０の劣化診断を行う。
【００５９】
診断の具体例としては、例えば、現在取得された電流積算量ΣＩが、放電カーブ上製造直後の電流積算量、寿命時の電流積算量のいずれの放電カーブにどの程度寄っているかを導出することで、劣化の度合いを得ることができる。また製造直後や寿命時の電流積算量、および統計データとして蓄積されている電流積算量を用いることで、組電池１０の寿命年月の予測や交換時期も得ることができ、急激に劣化が進んでいる等の劣化進度に関しても得ることができる。
【００６０】
負荷３２を動作させる順序により電流積算量の曲線形状が異なるため、本例では、順序情報ごとに、製造直後の放電カーブ、および寿命時の放電カーブが事前に用意され、記憶部３３に事前に記憶される。
【００６１】
図５の説明に戻る。コントローラ３０は、このようにして得られた診断結果を、記憶部３３に記憶する（Ｓ１１４）。コントローラ３０は、記憶部３３に記憶された組電池１０の診断結果を車室内のディスプレイに出力することで（Ｓ１１５）、ユーザは組電池１０の現状を確認することができる。ここでディスプレイに出力される情報は、例えば組電池１０の製造直後からの劣化率（％）や組電池１０の寿命年月の予測、交換時期の情報が考えられる。コントローラ３０は、使用部品を初期状態へ戻して（Ｓ１１６）、一連の診断処理が終了する。
【００６２】
また、上記は、順次動作させる負荷３２を増やしていく方法を説明したが、動作させる負荷３２を順次に切り替えていく実装（動作している負荷３２が常に一つ）であってもよい。この場合、コントローラ３０は、１つの負荷３２を一定期間動作させて、電圧値、電流値等を取得し、その後動作している負荷３２をオフにして、順序情報で定義されている順序に従い次の負荷３２をオンにする。
【００６３】
上記では、診断結果の表示のみならず、診断結果に基づき組電池１０の劣化を低減させるためのアドバイスをディスプレイ上に表示させることも可能となるため、ユーザは、より安心して運転をすることができ、システムの信頼度も増す。
【００６４】
実施例１の組電池診断を行う際、負荷３２も同時に動作するため、例えばランプの点灯状態を確認する等、負荷３２の点検も同時に行うことができる。
【００６５】
本実施形態では、組電池１０に対して計測し、組電池１０に対しての診断を行うものとして説明したが、単電池１１の単位や上記電池ブロックの単位でも上記形態を適用させることができる。すなわち、単電池１１ごとや電池ブロックごとに電圧値等の計測値が得られる場合は、単電池１１ごとや電池ブロックごとに計測し、診断することも可能である。
【００６６】
蓄電装置の容量に関する情報とは、本実施形態では、電圧、電流やこれらを計測した時間の情報に相当し、また電流積算量ΣＩに相当する。
【００６７】
以上に詳説したように、外部機器を必要とせず、車両のみで組電池を診断することができるため、メンテナンス作業者のみならず、ユーザでも気軽に組電池の診断を行うことができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０：組電池（蓄電装置） １１：単電池
２１：電圧センサ ２２：電流センサ
２３：昇圧回路 ２４：インバータ
２５：モータ・ジェネレータ ３０：コントローラ
３１：ＤＣ／ＤＣコンバータ ３２：負荷
３３：記憶部 ３４：選択部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断装置を備える車両であって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作が可能である複数の負荷と、
前記複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させる放電制御部と、を有することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記記憶部には、複数の順序情報が記憶され、これらの順序情報は、それぞれ負荷の動作順序が異なり、
前記放電制御部は、前記複数の順序情報のうちの１つの順序情報を取得し、この取得した順序情報にしたがって前記蓄電装置を放電させることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の大きい順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の小さい順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項５】
前記複数の順序情報のうちの１つは、ユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項６】
前記放電制御部は、前記順序情報にしたがって、順次、負荷を増やすように、負荷の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記放電制御部は、前記順序情報にしたがって、駆動される負荷を順次に切り替えるように前記負荷の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記放電制御部は、さらに、前記劣化診断の結果を前記車両の車室内に備えられるディスプレイに表示することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記記憶装置には、前記蓄電装置の製造直後の容量に関する情報、および前記蓄電装置の寿命時の容量に関する情報のうちいずれか１つまたは両方の情報が事前に記憶されており、
前記放電制御部は、取得した前記容量に関する情報と、前記事前に記憶されている１つまたは両方の情報とを比較することで、前記蓄電装置の劣化診断を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項１０】
前記放電制御部は、前記車両に搭載されている選択部の操作に応じて、劣化診断を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項１１】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断方法であって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得し、
前記順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させる
蓄電装置の診断方法。
【請求項１２】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断プログラムであって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得するステップと、
前記順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させるステップと、
をコンピュータに実行させるための蓄電装置の診断プログラム。
【請求項１】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断装置を備える車両であって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作が可能である複数の負荷と、
前記複数の負荷を動作させる順序に関する順序情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させる放電制御部と、を有することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記記憶部には、複数の順序情報が記憶され、これらの順序情報は、それぞれ負荷の動作順序が異なり、
前記放電制御部は、前記複数の順序情報のうちの１つの順序情報を取得し、この取得した順序情報にしたがって前記蓄電装置を放電させることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の大きい順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記複数の順序情報のうちの１つは、消費電力の小さい順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項５】
前記複数の順序情報のうちの１つは、ユーザに対する影響が少ない順で定義された順序情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項６】
前記放電制御部は、前記順序情報にしたがって、順次、負荷を増やすように、負荷の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記放電制御部は、前記順序情報にしたがって、駆動される負荷を順次に切り替えるように前記負荷の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記放電制御部は、さらに、前記劣化診断の結果を前記車両の車室内に備えられるディスプレイに表示することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記記憶装置には、前記蓄電装置の製造直後の容量に関する情報、および前記蓄電装置の寿命時の容量に関する情報のうちいずれか１つまたは両方の情報が事前に記憶されており、
前記放電制御部は、取得した前記容量に関する情報と、前記事前に記憶されている１つまたは両方の情報とを比較することで、前記蓄電装置の劣化診断を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項１０】
前記放電制御部は、前記車両に搭載されている選択部の操作に応じて、劣化診断を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項１１】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断方法であって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得し、
前記順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させる
蓄電装置の診断方法。
【請求項１２】
車両に搭載される蓄電装置を放電させることにより、前記蓄電装置の容量に関する情報を取得し、この取得した情報に基づき、前記蓄電装置の劣化診断を行う前記蓄電装置の診断プログラムであって、
前記蓄電装置から放電される電力により動作する複数の負荷の動作順序に関する順序情報を記憶部から取得するステップと、
前記順序情報にしたがって、前記蓄電装置を放電させるステップと、
をコンピュータに実行させるための蓄電装置の診断プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１０９０６（Ｐ２０１３−１１０９０６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５８００（Ｐ２０１１−２５５８００）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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