(57)【要約】  検査装置は、充電器（２）と検査ユニット（３）を含み、定電流充電の開始初期における第１のセル電圧（Ｖ１）と充電の進行した段階での第２のセル電圧（Ｖ２）を取得して、全セル群（Ｃ’）の平均値との偏差（ＤＶ１，ＤＶ２）を求めることで、接続異常を検出する。第１のセル電圧（Ｖ１）の偏差（ＤＶ１）が小さく、かつ第２のセル電圧（Ｖ２）の偏差（ＤＶ２）が大きいセル群（Ｃ’）は、並列接続異常であると判定する（ステップ１３）。偏差（ＤＶ１，ＤＶ２）がいずれも大きく、かつ互いに等しければ直列接続異常であると判定する（ステップ２１）。
2019069390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなるバッテリパックの検査方法であって、
上記バッテリパックを定電流で充電するとともに、充電開始初期におけるセル群の個々の電圧を第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで充電が進行した段階でのセル群の個々の電圧を第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、各セルの接続異常の検出を行うバッテリパックの検査方法。
【請求項２】
上記第１のセル電圧の平均値もしくは第２のセル電圧の平均値として、直列接続されている全てのセル群のセル電圧の平均値を求める、請求項１に記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項３】
あるセル群について、上記第１の偏差が所定値以下であり、かつ上記第２の偏差が所定値よりも大きいときに、当該セル群の並列接続異常であると判定する、請求項１または２に記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項４】
あるセル群について、上記第１の偏差および上記第２の偏差がいずれも所定値より大きく、かつ上記第１の偏差と上記第２の偏差とが等しいレベルであるときに、当該セル群の直列接続異常であると判定する、請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項５】
あるセル群について、上記第１の偏差および上記第２の偏差がいずれも所定値より大きく、かつ上記第２の偏差が上記第１の偏差よりも大きいときに、当該セル群の直列並列接続異常であると判定する、請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項６】
充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなるバッテリパックの検査方法であって、
上記バッテリパックを定電流で放電するとともに、放電開始初期におけるセル群の個々の電圧を第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで放電が進行した段階でのセル群の個々の電圧を第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、各セルの接続異常の検出を行うバッテリパックの検査方法。
【請求項７】
充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなり、かつ個々のセル群の電圧を監視するバッテリコントローラを内蔵したバッテリパックの検査装置であって、
上記バッテリパックのセルに充電ラインが接続されるとともに、上記バッテリコントローラに信号ラインが接続される検査ユニットと、
商用電源に接続され、上記検査ユニットを介して上記バッテリパックの定電流での充電が可能な充電器と、
を含んで構成され、
上記検査ユニットは、上記充電器により定電流での充電を行うとともに、
充電開始初期におけるセル群の個々の電圧を上記バッテリコントローラから第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで充電が進行したときにセル群の個々の電圧を上記バッテリコントローラから第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、各セルの接続異常の検出を行うバッテリパックの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次電池の単セルをパックケース内に複数個収容したバッテリパック、特に電気自動車の駆動源等として用いられる比較的大容量のバッテリパックの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気自動車には大容量でかつ高い電圧のバッテリパックが必要であることから、リチウムイオン電池等からなるセルを複数個並列に接続した上で、この並列接続したセル群を複数直列に接続し、充放電制御や電圧監視を行うバッテリコントローラとともにパックケース内に収容した構成が多く採用されている。例えば、１つの例では、２並列２直列に接続した４個のセルが正負の出力端子ならびに中間電圧端子を具備した１つのバッテリモジュールとして構成され、このバッテリモジュールが複数個パックケース内に収容されている。そして、これらバッテリモジュールの出力端子は、例えばバスバーによって直列に接続されている。【０００３】
このようにバッテリパックとして組み立てられるセルは、個々のセルの製造工程において既に種々の検査を経たものであり、電圧特性等も含めて正常なセルのみがバッテリモジュールに用いられる。またバッテリモジュールとして組み立てられた段階においても、種々の検査がなされており、基本的に正常なバッテリモジュールのみがバッテリパックの組み立てに用いられることとなる。そのため、バッテリパックとして組み立てられた後は、個々のセルが正常かどうか等の検査は基本的に不要である。【０００４】
しかしながら、バッテリパックとして組み立てる段階において、各バッテリモジュールの間での接続不良、例えばバスバーに接続されるバッテリモジュールのねじ式の端子の緩みや、バッテリモジュール内部でのセル間の端子溶接部の剥離、等が生じることもあり、近年、バッテリパックとして完成した後の最終的な検査が要請されていた。【０００５】
このような検査の手法として、例えば、特許文献１には、劣化していない正常な二次電池を各種温度下ならびに各種電流で充放電したときに計測される電池電圧等の基礎データを予め取得しておき、実際に使用している二次電池について検出した計測値を上記基礎データと対比することで、二次電池の短絡や内部抵抗増加等を判定するようにした電池の検査方法が開示されている。【０００６】
しかし、このような検査方法では、セルの温度によって特性が変化することから、異常と判別するための閾値の設定が困難である。また、温度を考慮した異常判定を行うためには、セルの個々の温度を実際に温度センサで検出する必要があり、多数のセルが既にパックケース内に収容されているバッテリパックの検査に適用することは現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−５０４１０号公報
【発明の概要】
【０００８】
この発明は、充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなるバッテリパックを検査する検査方法ないし検査装置に関する。
【０００９】
この発明においては、上記バッテリパックを定電流で充電するとともに、充電開始初期におけるセル群の個々の電圧を第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで充電が進行した段階でのセル群の個々の電圧を第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、各セルの接続異常の検出を行う。
【００１０】
例えば、複数のセルが並列接続されているセル群において、並列接続の接続異常（例えば一つのセルの端子溶接部の剥離）があれば、充電開始初期における第１のセル電圧は他のセル群の第１のセル電圧と同等であるが、充電の進行に伴う電圧上昇が他のセル群に比較して早くなり、第２のセル電圧は高くなる。
【００１１】
あるいは、あるセル群において、直列接続の接続異常（例えばねじ式端子の緩み）があれば、抵抗の増加に伴い、第１のセル電圧および第２のセル電圧の双方が上昇する。
【００１２】
従って、上記の２つの偏差に基づいて、これらの並列接続異常や直列接続異常を容易に検出することができる。
【００１３】
本発明の他の態様では、バッテリパックを定電流で放電する間に、同様に接続異常の検出を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】バッテリパックの検査装置の一実施例を示す構成説明図。
【図２】１つのモジュールＭの回路図。
【図３】検査ユニットが実行する検査のフローチャート。
【図４】図３に続くフローチャート。
【図５】図３に続くフローチャート。
【図６】定電流充電時のセル電圧の特性を示す特性図。
【図７】定電流放電時のセル電圧の特性を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、この発明に係るバッテリパックの検査装置の構成を示している。この検査装置は、図外の組立ラインにおいて完成した電気自動車用バッテリパック１の最終的な検査とりわけパックケース内部でのセル間の接続異常の検査を行う装置である。検査装置は、電源ケーブル８を介して商用電源（例えば三相２００Ｖ交流）に接続される充電器２と、この充電器２とバッテリパック１との間に介在する形となる検査ユニット３と、を含んで構成される。検査ユニット３は、バッテリパック１の充電端子に充電ケーブルを介して接続される充電ライン４と、バッテリパック１の信号端子に、コネクタを備えた信号ケーブルを介して接続される信号ライン５と、を備えている。上記信号端子は、バッテリパック１内部のバッテリコントローラ（図示せず）に接続されており、車載時には車両側のコントローラと通信を行うように車両用ネットワークのコネクタに接続される。バッテリコントローラは、個々のセルの電圧監視や充放電制御を行うものであり、上記検査ユニット３と信号ライン５を介して接続されることで、検査ユニット３からの要求に応じて例えば各セルの電圧データがバッテリコントローラから検査ユニット３へと供給される。検査ユニット３と充電器２は、同様に充電ライン６および信号ライン７を介して互いに接続されており、検査ユニット３による制御下で充電器２によるバッテリパック１の充電が可能となっている。
【００１６】
バッテリパック１は、一実施例では、セル（二次電池）として、ラミネートフィルムを外装体とする扁平なリチウムイオン電池を用いたもので、４つのセルが１つのモジュールとして扁平な箱状のモジュールケース内に収容され、さらに複数のモジュール（一例では４８個のモジュール）がパックケース内に収容されて構成されている。図２は、１つのモジュールＭの回路構成を示しており、２つのセルＣが互いに並列に接続されているとともに、この並列接続したセル群Ｃ’が２つ直列に接続されている。そして、各モジュールＭは、正負の出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２と、中間接続点に接続された中間出力端子ＯＵＴ３と、を備えている。これら３個の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３は、モジュールケースの側面に例えばねじ式端子として設けられている。なお、モジュールＭの内部においては、各セルＣの端子（いわゆる電極タブ）が例えばレーザ溶接によって互いに接続され、図２に示すような回路を構成している。
【００１７】
パックケース内に収容された複数のモジュールＭ例えば４８個のモジュールＭは、全てのモジュールＭが直列に接続されるように、バスバーを介して互いに接続されている。すなわち、あるモジュールＭの出力端子ＯＵＴ１が次のモジュールＭの出力端子ＯＵＴ２にバスバーを介して順次に接続されている。また、中間出力端子ＯＵＴ３を含む３個の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３の電位は、同時にバッテリコントローラに入力されており、これにより、バッテリコントローラは、９６個のセル群Ｃ’の各々の電圧（セル電圧）を監視している。
【００１８】
次に、図３〜図５のフローチャートに従って上記検査ユニット３が行う検査について説明する。
【００１９】
バッテリパック１の検査時には、まず、ステップ１として示すように、検査ユニット３が充電器２に充電開始信号を出力し、バッテリパック１の充電を開始する。なお、バッテリパック１に用いられるセルＣは、個々のセルＣの製造工程において既に種々の検査がなされており、初充電ならびに試験用の充電・放電を経て、バッテリパック１の組立完成段階では空に近い一定のＳＯＣ（ステート・オブ・チャージ）例えば５％のＳＯＣに調製されている。
【００２０】
ステップ２では、現在の充電が定電流充電であるか否かを判別し、定電流であればステップ３以降の処理へ進み、定電流でなければステップ２５以降の処理へ進む。充電器２による充電は、基本的に定電流充電で開始され、満充電に近いあるレベルのＳＯＣに達したらＳＯＣに応じた電流値に制御する。本発明の検査は、定電流充電の下で行われる。
【００２１】
ステップ３では、充電開始直後つまり充電開始初期における各セル群Ｃ’の電圧をバッテリコントローラを介して取得する。この充電開始初期におけるセル群Ｃ’の電圧を「第１のセル電圧」と呼ぶこととする。一例では、９６個のセル群Ｃ’が存在するので、９６個の第１のセル電圧Ｖ１のデータが取得される。ステップ４では、この９６個の第１のセル電圧Ｖ１の平均値Ｖａｖ１を算出する。そして、ステップ５では、個々のセル群Ｃ’について、当該セル群Ｃ’の第１のセル電圧Ｖ１と平均値Ｖａｖ１との差として第１のセル電圧の偏差ＤＶ１を求める。つまり、ＤＶ１＝Ｖ１−Ｖａｖ１として、全てのセル群Ｃ’について偏差ＤＶ１を求める。
【００２２】
ステップ６では、偏差ＤＶ１が所定の閾値ＤＶｔｈ１以下であるか否かを判定する。一つの実施例においては、閾値ＤＶｔｈ１は、例えば０．１８Ｖである。このステップ６の処理は、全てのセル群Ｃ’について行う。
【００２３】
次に、ステップ７もしくはステップ１４において、ＳＯＣがあるレベルに達するまで定電流充電を継続する。この充電レベルは、比較的に低い値でよく、例えばＳＯＣが２０％である。勿論、定電流充電が継続される範囲内のＳＯＣ値である必要がある。なお、ＳＯＣの値に代えて、一定の充電時間待機するようにしてもよい。待機時間は、例えば、２０％のＳＯＣに達するのに要する時間に相当するものとして予め設定される。
【００２４】
このように所定のレベルまで充電が進行した段階で、ステップ８もしくはステップ１５において、各セル群Ｃ’の電圧をバッテリコントローラを介して取得する。この所定の充電進行段階でのセル群Ｃ’の電圧を「第２のセル電圧」と呼ぶこととする。一例では、９６個のセル群Ｃ’が存在するので、９６個の第２のセル電圧Ｖ２のデータが取得される。ステップ９もしくはステップ１６では、この９６個の第２のセル電圧Ｖ２の平均値Ｖａｖ２を算出する。
【００２５】
そして、ステップ１０もしくはステップ１７では、個々のセル群Ｃ’について、当該セル群Ｃ’の第２のセル電圧Ｖ２と平均値Ｖａｖ２との差として第２のセル電圧の偏差ＤＶ２を求める。つまり、ＤＶ２＝Ｖ２−Ｖａｖ２として偏差ＤＶ２を求める。
【００２６】
ここで、ステップ１０では、全てのセル群Ｃ’について偏差ＤＶ２を求めるようにしてもよく、あるいは、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１以下であったセル群Ｃ’についてのみ偏差ＤＶ２を求めるようにしてもよい。同様に、ステップ１７では、全てのセル群Ｃ’について偏差ＤＶ２を求めるようにしてもよく、あるいは、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１よりも大きかったセル群Ｃ’についてのみ偏差ＤＶ２を求めるようにしてもよい。
【００２７】
ステップ１１では、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１以下であったセル群Ｃ’について、当該セル群Ｃ’の偏差ＤＶ２が所定の閾値ＤＶｔｈ２ａ以下であるか否かを判定する。一つの実施例においては、閾値ＤＶｔｈ２ａは、ステップ６における閾値ＤＶｔｈ１と同じ値が用いられ、例えば０．１８Ｖである。閾値ＤＶｔｈ２ａは、閾値ＤＶｔｈ１と基本的に同じ値あるいは近似した値が用いられ得る。
【００２８】
ステップ１１の判定は、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１以下であった全てのセル群Ｃ’について行う。そして、全てのセル群Ｃ’について偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ａ以下であったならば、ステップ１２へ進み、全てのセルＣの接続状態が正常であると判定して検査を終了する。
【００２９】
ステップ１１において、いずれかのセル群Ｃ’の偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ａよりも大きければ、ステップ１３へ進み、当該セル群Ｃ’が並列接続異常であると判定する。すなわち、第１のセル電圧Ｖ１についての偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１以下でかつ第２のセル電圧Ｖ２についての偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ａよりも大きいセル群Ｃ’があれば、当該セル群Ｃ’に並列接続異常があるものと判定する。並列接続異常とは、例えば、図２のように一対のセルＣが並列接続されたセル群Ｃ’において、いずれか一方のセルＣが溶接部の剥離等により回路から分離されている状態に相当する。
【００３０】
一方、ステップ１８では、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１よりも大きかったセル群Ｃ’について、当該セル群Ｃ’の偏差ＤＶ２が所定の閾値ＤＶｔｈ２ｂ以下であるか否かを判定する。一つの実施例においては、閾値ＤＶｔｈ２ｂは、ステップ１１における閾値ＤＶｔｈ２ａおよびステップ６における閾値ＤＶｔｈ１と同じ値が用いられ、例えば０．１８Ｖである。閾値ＤＶｔｈ２ｂは、閾値ＤＶｔｈ１および閾値ＤＶｔｈ２ａと基本的に同じ値あるいは近似した値が用いられ得る。
【００３１】
ステップ１８の判定は、ステップ６において第１のセル電圧Ｖ１の偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１よりも大きかった全てのセル群Ｃ’について行う。そして、いずれかのセル群Ｃ’の偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ｂ以下であったならば、ステップ１９へ進み、当該セル群Ｃ’の接続が不安定なものと判定し、再試験を行うものとする。つまり、第１のセル電圧Ｖ１についての偏差ＤＶ１が閾値ＤＶｔｈ１よりも大きくかつ第２のセル電圧Ｖ２についての偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ｂ以下であるセル群Ｃ’があれば、何らかのエラーあるいは端子等の接続状態が振動等で変化している可能性が高いため、再試験を行う。換言すれば、最終的な診断が保留される。
【００３２】
ステップ１８でいずれかのセル群Ｃ’の偏差ＤＶ２が閾値ＤＶｔｈ２ｂよりも大きかった場合は、ステップ２０およびステップ２２により、２つの偏差ＤＶ１，ＤＶ２を大小比較する。２つの偏差ＤＶ１，ＤＶ２が互いに等しい場合は、ステップ２０からステップ２１へ進み、当該セル群Ｃ’が直列接続異常であると判定する。すなわち、第１のセル電圧Ｖ１についての偏差ＤＶ１および第２のセル電圧Ｖ２についての偏差ＤＶ２がそれぞれ閾値ＤＶｔｈ１，ＤＶｔｈ３よりも大きく、かつ２つの偏差ＤＶ１，ＤＶ２が互いに等しい場合は、当該セル群Ｃ’が直列接続異常であるとする。直列接続異常とは、図２のような直列回路の中で、例えば、隣接する２つのモジュールＭ間を接続するバスバーと端子との接続部における端子の緩みや、同接続部における異物の噛み込み、あるいは、１つのモジュールＭ内部での２つのセル群Ｃ’の間の端子溶接部の接合不良、等が相当する。なお、ここで、偏差ＤＶ１，ＤＶ２が「互いに等しい」とは、適当なある範囲を含むものであり、例えば、偏差ＤＶ２が「ＤＶ１±α」（αは適当な微小量）の範囲内にあれば、両者が互いに等しいものとする。
【００３３】
偏差ＤＶ２が偏差ＤＶ１よりも大であれば、ステップ２２からステップ２３へ進み、当該セル群Ｃ’が直列接続および並列接続の双方の異常を有するものと判定する。つまり、これは、充電開始初期における偏差ＤＶ１が大であり、かつこの偏差ＤＶ１が充電の進行に伴って拡大する場合に相当する。
【００３４】
逆に偏差ＤＶ１が偏差ＤＶ２よりも大であれば、ステップ２２からステップ２４へ進み、当該セル群Ｃ’の接続が不安定なものと判定し、再試験を行うものとする。つまり、これは、充電開始初期における偏差ＤＶ１が大であり、かつこの偏差ＤＶ１が充電の進行に伴って縮小したことを意味しており、何らかのエラーあるいは端子等の接続状態が振動等で変化している可能性が高いため、再試験を行う。換言すれば、最終的な診断が保留される。
【００３５】
図５のステップ２５〜ステップ３０は、ステップ２において定電流充電でないと判定されたときの予備的な処理を示している。前述したように、この検査装置を用いた検査の際は基本的に定電流充電に制御される。なお、定電流充電でない場合には何ら処理を行わないように構成してもよい。
【００３６】
ステップ２５では、ステップ３と同じく充電中の各セル群Ｃ’の電圧（これを第３のセル電圧Ｖ３と呼ぶこととする）をバッテリコントローラを介して取得する。一例では、９６個のセル群Ｃ’が存在するので、９６個の第３のセル電圧Ｖ３のデータが取得される。ステップ２６では、この９６個の第３のセル電圧Ｖ３の平均値Ｖａｖ３を算出する。そして、ステップ２７では、個々のセル群Ｃ’について、当該セル群Ｃ’の第３のセル電圧Ｖ３と平均値Ｖａｖ３との差として第３のセル電圧Ｖ３の偏差ＤＶ３を求める。つまり、ＤＶ３＝Ｖ３−Ｖａｖ３として、全てのセル群Ｃ’について偏差ＤＶ３を求める。
【００３７】
ステップ２８では、偏差ＤＶ３が所定の閾値ＤＶｔｈ３以下であるか否かを判定する。一つの実施例においては、閾値ＤＶｔｈ３は、閾値ＤＶｔｈ１と変わりがなく、例えば０．１８Ｖである。ステップ２８の処理は、全てのセル群Ｃ’について行う。
【００３８】
全てのセル群Ｃ’の偏差ＤＶ３が閾値ＤＶｔｈ３以下であれば、ステップ２９へ進み、全てのセルＣの接続状態が正常であると判定して検査を終了する。いずれかのセル群Ｃ’の偏差ＤＶ３が閾値ＤＶｔｈ３よりも大きければ、ステップ３０へ進み、原因は特定できないものの当該セル群Ｃ’にセル電圧の異常があると判定する。
【００３９】
図６は、バッテリパック１の充電時における充電電流およびセル電圧（１つのセル群Ｃ’の両端の出力端子間の電圧）を示している。
【００４０】
時間ｔ１において充電器２による充電が開始される。そして、充電開始直後つまり充電開始初期におけるセル電圧（つまり第１のセル電圧Ｖ１）を取得する。充電は、図示するように定電流（例えば１２０Ａ）で行われる。そして、ＳＯＣが例えば２０％に達する時間ｔ２においてセル電圧（つまり第２のセル電圧Ｖ２）を取得する。
【００４１】
モジュールＭの内部やモジュールＭ間の接続が正常であれば、各セル群Ｃ’のセル電圧は、線Ｓ１で示すように変化する。つまり、充電開始に伴ってステップ的に上昇し、その後、充電の進行に伴って緩やかに上昇する。なお、前述したように、この充電開始時点では、各セルＣのＳＯＣは５％程度に揃っている。
【００４２】
このような正常な特性（Ｓ１）に比較して、並列接続異常つまりセル群Ｃ’の中の一方のセルＣが回路から分離している状態では、当該セル群Ｃ’の電極面積が他のセル群Ｃ’に比較して半分となるので、充電に伴う電圧上昇が早くなる。つまり、線Ｓ２で示すように、充電開始初期のセル電圧（第１のセル電圧Ｖ１）は正常なセル群Ｃ’のものと大差がなく、充電の進行に伴い、正常なセル群Ｃ’のセル電圧よりも電圧が高くなる特性を示す。この特性（Ｓ２）は、前述した図３のフローチャートのステップ１３に相当する。
【００４３】
また、直列接続異常つまり直列に接続されている箇所での端子の緩みや異物の噛み込みあるいは溶接不良等により局部的に抵抗が増大している状態では、この抵抗を含むこととなるセル群Ｃ’の充電中のセル電圧が、抵抗の存在によって高くなる。定電流充電であることから、抵抗の存在に伴う電圧上昇分は基本的に一定である。従って、線Ｓ３で示すように、充電開始初期から正常なセル群Ｃ’のセル電圧よりも電圧が高くなり、かつ充電の進行に伴い、正常なセル群Ｃ’と同様に緩やかに上昇する特性を示す。換言すれば、直列接続異常時の特性（Ｓ３）は、正常な特性（Ｓ１）と概ね平行な線となる。この特性（Ｓ３）は、前述した図４のフローチャートのステップ２１に相当する。
【００４４】
また、直列接続および並列接続の双方が異常であると、例えば線Ｓ４で示すように、充電開始初期のセル電圧（第１のセル電圧Ｖ１）が正常なセル群Ｃ’のセル電圧よりも高く、かつ充電の進行に伴う電圧上昇が正常なセル群Ｃ’の電圧上昇よりも早くなる特性を示す。この特性（Ｓ４）は、前述した図４のフローチャートのステップ２３に相当する。
【００４５】
なお、１つのセル群Ｃ’あるいはセル群Ｃ’を構成する一方のセルＣが短絡している場合には、当該セル群Ｃ’のセル電圧が正常なセル群Ｃ’に比較して低くなり、第１のセル電圧Ｖ１についての偏差ＤＶ１および第２のセル電圧Ｖ２についての偏差ＤＶ２がいずれも負の比較的大きな値となる。従って、図３〜図５のフローチャートにおいては、最終的にステップ２１へ進み、直列接続異常であると診断される。偏差ＤＶ１，ＤＶ２の正負を判定すれば、さらにセルＣの短絡を直列接続異常の他の態様と区別することも可能である。
【００４６】
以上のように、上記実施例の検査装置ないし検査方法によれば、バッテリパック１が完成した後に、定電流充電を行う中で、モジュールＭ間の接続の異常やモジュールＭの内部での接続の異常等を検出することができ、製品として出荷されるバッテリパック１の品質をより向上させることができる。また、異常のあるモジュールＭおよびセル群Ｃ’を容易に特定することができるとともに、異常の種別（並列接続異常、直列接続異常および双方の異常）を分別できるので、異常検出後の対応が容易である。例えば、直列接続異常の多くはバスバーに接続されているモジュールＭのねじ式端子の再度の締付によって解消できる。また、モジュールＭ内部での並列接続異常であれば、モジュールＭの交換によって速やかに対応することができる。
【００４７】
以上、この発明を定電流充電の下で検査を行う実施例について説明したが、同様に定電流放電の下で検査を行うことも可能である。
【００４８】
図７は、定電流放電におけるセル電圧の特性を示したものであり、時間ｔ１において放電が開始すると、正常なセル群Ｃ’の電圧は、線Ｓ５で示すように、放電開始時にステップ的に低下した後、緩やかに上昇する。
【００４９】
これに対し、線Ｓ６は、並列接続異常の場合のセル電圧の特性を示しており、正常なセル群Ｃ’の特性（Ｓ５）に比較して電圧上昇が早くなる。
【００５０】
また線Ｓ７は、直列接続異常の場合のセル電圧の特性を示しており、正常なセル群Ｃ’の特性（Ｓ５）に比較して、セル群Ｃ’が含む抵抗分だけセル電圧が低い特性となる。
【００５１】
従って、上記実施例と同様に、放電開始初期のセル電圧（第１のセル電圧Ｖ１）および所定のＳＯＣまで放電が進行した時間ｔ２におけるセル電圧（第２のセル電圧Ｖ２）を取得し、これらを全セル群Ｃ’の平均値と比較することで、接続異常のセル群Ｃ’の特定ならびに異常の種別の分別が可能である。
【００５２】
なお、本発明のバッテリパック１の検査は、バッテリパック１が車両に搭載された状態において行うことも可能である。
【００５３】
上記実施例では、２つのセルＣが並列接続されて１つのセル群を構成しているが、３つ以上のセルＣを並列接続している場合でも、本発明は適用が可能である。また、上記実施例では、各セル電圧を比較する対象として全てのセル群Ｃ’の平均値を用いているが、適当な個数のセル群Ｃ’の平均値であってもよい。
【図１】
2019069390.tif 000003
【図２】
2019069390.tif 000004
【図３】
2019069390.tif 000005
【図４】
2019069390.tif 000006
【図５】
2019069390.tif 000007
【図６】
2019069390.tif 000008
【図７】
2019069390.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月31日(2018.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなるバッテリパックの検査方法であって、
上記バッテリパックを定電流で充電するとともに、充電開始初期におけるセル群の個々の電圧を第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで充電が進行した段階でのセル群の個々の電圧を第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、あるセル群について、上記第１の偏差および上記第２の偏差がいずれも所定値より大きく、かつ上記第１の偏差と上記第２の偏差とが等しいレベルであるときに、当該セル群の直列接続異常であると判定する、バッテリパックの検査方法。
【請求項２】
上記第１のセル電圧の平均値もしくは第２のセル電圧の平均値として、直列接続されている全てのセル群のセル電圧の平均値を求める、請求項１に記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項３】
あるセル群について、上記第１の偏差が所定値以下であり、かつ上記第２の偏差が所定値よりも大きいときに、当該セル群の並列接続異常であると判定する、請求項１または２に記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
あるセル群について、上記第１の偏差および上記第２の偏差がいずれも所定値より大きく、かつ上記第２の偏差が上記第１の偏差よりも大きいときに、当該セル群の直列並列接続異常であると判定する、請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリパックの検査方法。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
充放電可能なセルが複数個並列に接続されるとともに、この並列接続したセル群が複数直列に接続されてなり、かつ個々のセル群の電圧を監視するバッテリコントローラを内蔵したバッテリパックの検査装置であって、
上記バッテリパックのセルに充電ラインが接続されるとともに、上記バッテリコントローラに信号ラインが接続される検査ユニットと、
商用電源に接続され、上記検査ユニットを介して上記バッテリパックの定電流での充電が可能な充電器と、
を含んで構成され、
上記検査ユニットは、上記充電器により定電流での充電を行うとともに、
充電開始初期におけるセル群の個々の電圧を上記バッテリコントローラから第１のセル電圧として取得し、
所定レベルまで充電が進行したときにセル群の個々の電圧を上記バッテリコントローラから第２のセル電圧として取得し、
個々の第１のセル電圧を複数のセル群についての当該第１のセル電圧の平均値と比較して第１の偏差を求め、
個々の第２のセル電圧を複数のセル群についての当該第２のセル電圧の平均値と比較して第２の偏差を求め、
これら２つの偏差に基づいて、あるセル群について、上記第１の偏差および上記第２の偏差がいずれも所定値より大きく、かつ上記第１の偏差と上記第２の偏差とが等しいレベルであるときに、当該セル群の直列接続異常であると判定する、バッテリパックの検査装置。
【請求項８】
さらに、あるセル群について、上記第１の偏差が所定値以下であり、かつ上記第２の偏差が所定値よりも大きいときに、当該セル群の並列接続異常であると判定する、請求項７に記載のバッテリパックの検査装置。
【国際調査報告】
2019069390.tif 000010
2019069390.tif 000011
2019069390.tif 000012
2019069390.tif 000013