(57)【要約】【課題】  蓄電素子の電流遮断器が作動したとき、電流遮断器の端子間に印加される電圧を低減する。【解決手段】  蓄電システムは、蓄電装置と、リレーと、複数の平滑コンデンサと、電流制限抵抗とを有する。蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子を有する。各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を備えている。複数の平滑コンデンサは、蓄電装置を負荷と接続する正極ラインおよび負極ラインの間で、直列に接続されている。リレーは、正極ライン、負極ラインおよび中間ラインにそれぞれ配置されている。中間ラインは、蓄電装置に含まれる２つの蓄電素子の接続点と、複数の平滑コンデンサの接続点とを接続する。中間ラインには、電流制限抵抗も配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の蓄電素子を有し、前記各蓄電素子が内部の電流経路を遮断する電流遮断器を備えた蓄電装置と、
前記蓄電装置を負荷と接続する正極ラインおよび負極ラインのそれぞれに配置されたリレーと、
前記正極ラインおよび前記負極ラインの間で、直列に接続された複数の平滑コンデンサと、
前記蓄電装置に含まれる２つの前記蓄電素子の接続点と、前記複数の平滑コンデンサの接続点とを接続する中間ラインに配置されたリレーおよび電流制限抵抗と、
を有することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記蓄電装置は、互いに略等しい数の蓄電素子を含む第１グループおよび第２グループに分けられ、
前記中間ラインは、前記第１グループおよび前記第２グループの接続点と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記複数の平滑コンデンサは、
前記正極ラインおよび前記中間ラインを介して、前記第１グループと並列に接続された平滑コンデンサと、
前記負極ラインおよび前記中間ラインを介して、前記第２グループと並列に接続された平滑コンデンサと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記各リレーのオンおよびオフを制御するコントローラを有しており、
前記コントローラは、前記蓄電装置を前記負荷と接続するとき、前記正極ラインおよび前記負極ラインの一方および前記中間ラインに配置された前記リレーをオフからオンに切り替えた後に、前記正極ラインおよび前記負極ラインの他方に配置された前記リレーをオフからオンに切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記正極ラインに流れる電流値を検出する第１電流センサと、
前記負極ラインに流れる電流値を検出する第２電流センサと、
前記第１電流センサおよび前記第２電流センサの検出結果を用いて、前記中間ラインに流れる電流値を取得するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記中間ラインの電流値の上昇に応じて、前記蓄電装置の充放電を制限することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記中間ラインの電流値が第１閾値よりも大きいとき、前記蓄電装置の充電又は放電を許容する上限電力を低下させることを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記中間ラインの電流値が第２閾値よりも大きいとき、前記正極ライン、前記負極ラインおよび前記中間ラインに配置された前記リレーをオフにすることを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。
【請求項８】
前記電流制限抵抗の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによる検出温度が上昇することに応じて、前記蓄電装置の充放電を制限するコントローラと、
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記検出温度が第１閾値よりも高いとき、前記蓄電装置の充電又は放電を許容する上限電力を低下させることを特徴とする請求項８に記載の蓄電システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記検出温度が第２閾値よりも高いとき、前記正極ライン、前記負極ラインおよび前記中間ラインに配置された前記リレーをオフにすることを特徴とする請求項８に記載の蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子が直列に接続された蓄電装置を有しており、各蓄電素子が電流遮断器を内蔵している蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電流遮断器を内蔵した単電池が記載されている。単電池を過充電又は過放電すると、ガスの発生によって、単電池の内圧が上昇することがある。単電池の内圧が上昇したとき、電流遮断器は、変形によって、単電池の内部における電流経路を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド自動車や電気自動車などの駆動用蓄電池への適用を考えた場合、電流遮断器を内蔵した複数の単電池を直列に接続することにより、組電池を構成することがある。組電池において、いずれかの単電池に内蔵された電流遮断器が作動したとき、電流遮断器の端子間には、組電池の電圧が印加されることがある。ここで、電流遮断器を高電圧に耐える構造にすればよいが、この場合には、電流遮断器が大型化したり、電流遮断器のコストが上昇したりしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明である蓄電システムは、蓄電装置と、リレーと、複数の平滑コンデンサと、電流制限抵抗とを有する。蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子を有する。各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を備えている。複数の平滑コンデンサは、蓄電装置を負荷と接続する正極ラインおよび負極ラインの間で、直列に接続されている。リレーは、正極ライン、負極ラインおよび中間ラインにそれぞれ配置されている。中間ラインは、蓄電装置に含まれる２つの蓄電素子の接続点と、複数の平滑コンデンサの接続点とを接続する。中間ラインには、電流制限抵抗も配置されている。【０００６】
本発明によれば、蓄電素子に含まれる電流遮断器が作動したとき、電流遮断器の端子間に印加される電圧を低減することができる。蓄電装置には、中間ラインが接続されているため、中間ラインの接続点を境界として、蓄電装置を構成する複数の蓄電素子を分けることができる。中間ラインを省略したときには、作動状態にある電流遮断器の端子間に、蓄電装置の電圧が印加されることがある。一方、中間ラインを用いて、蓄電装置を構成する複数の蓄電素子を分けておくことにより、電流遮断器の端子間に印加される電圧を、蓄電装置の電圧よりも低くすることができる。【０００７】
電流遮断器の端子間に印加される電圧を低減することにより、高電圧に耐える構造に関して、電流遮断器を簡素化することができる。これにより、電流遮断器の大型化を抑制したり、コストアップを抑制したりすることができる。また、本発明によれば、中間ラインに電流制限抵抗を配置することにより、平滑コンデンサをプリチャージするときに、平滑コンデンサに突入電流が流れるのを防止することができる。【０００８】
蓄電装置は、互いに略等しい数の蓄電素子を含む第１グループおよび第２グループに分けることができる。中間ラインは、第１グループおよび第２グループの接続点と接続することができる。第１グループには、正極ラインおよび中間ラインを介して、平滑コンデンサを並列に接続することができる。第２グループには、負極ラインおよび中間ラインを介して、平滑コンデンサを並列に接続することができる。【０００９】
コントローラは、各リレーのオンおよびオフを制御することができる。蓄電装置を負荷と接続するとき、コントローラは、まず、正極ラインおよび負極ラインの一方および中間ラインに配置されたリレーをオフからオンに切り替える。次に、コントローラは、正極ラインおよび負極ラインの他方に配置されたリレーをオフからオンに切り替える。このように各リレーを制御することにより、中間ラインに配置された電流制限抵抗に電流を流して、平滑コンデンサに突入電流が流れるのを防止することができる。【００１０】
第１電流センサを用いて、正極ラインに流れる電流値を検出し、第２電流センサを用いて、負極ラインに流れる電流値を検出することができる。コントローラは、第１電流センサおよび第２電流センサの検出結果を用いて、中間ラインに流れる電流値を取得することができる。中間ラインには電流制限抵抗が配置されているため、中間ラインに流れる電流値を取得することにより、電流制限抵抗の発熱状態を監視することができる。中間ラインの電流値が上昇したとき、コントローラは、蓄電装置の充放電を制限することができる。蓄電装置の充放電を制限することにより、中間ライン（電流制限抵抗）に流れる電流値を低下させることができ、電流制限抵抗の発熱を抑制することができる。【００１１】
蓄電装置の充放電を制限する場合としては、中間ラインの電流値が第１閾値よりも大きいとき、蓄電装置の充電又は放電を許容する上限電力を低下させることができる。また、中間ラインの電流値が第２閾値よりも大きいとき、正極ライン、負極ラインおよび中間ラインに配置されたリレーをオフにすることができる。リレーをオフにすることにより、蓄電装置の充放電が行われなくなり、中間ライン（電流制限抵抗）に電流が流れるのを阻止することができる。【００１２】
温度センサを用いて、電流制限抵抗の温度を検出することができる。コントローラは、温度センサによる検出温度が上昇することに応じて、蓄電装置の充放電を制限することができる。電流制限抵抗の温度が上昇したとき、蓄電装置の充放電を制限することにより、電流制限抵抗に流れる電流値を低下させることができ、電流制限抵抗の発熱を抑制することができる。【００１３】
蓄電装置の充放電を制限する場合としては、電流制限抵抗の温度が第１閾値よりも高いとき、蓄電装置の充電又は放電を許容する上限電力を低下させることができる。また、電流制限抵抗の温度が第２閾値よりも高いとき、正極ライン、負極ラインおよび中間ラインに配置されたリレーをオフにすることができる。リレーをオフにすることにより、蓄電装置の充放電が行われなくなり、中間ライン（電流制限抵抗）に電流が流れるのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１である電池システムの構成を示す図である。
【図２】単電池の構成を示す図である。
【図３】イグニッションスイッチのオンに応じた処理を説明するフローチャートである。
【図４】実施例２である電池システムの構成を示す図である。
【図５】実施例２である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例２である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例２である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【図８】実施例３である電池システムの構成を示す図である。
【図９】実施例３である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３である電池システムの一部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１である電池システム（蓄電システム）について説明する。図１は、電池システムの構成を示す概略図である。【００１７】
本実施例の電池システムは、車両に搭載されている。車両には、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、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、組電池だけを備えている。【００１８】
組電池（蓄電装置）１０は、直列に接続された複数の単電池（蓄電素子）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の要求出力などを考慮して、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、並列に接続された複数の単電池１１が組電池１０に含まれていてもよい。【００１９】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、組電池１０の正極ラインＰＬに配置されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ５０からの制御信号Ｂを受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、組電池１０の負極ラインＮＬに配置されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ５０からの制御信号Ｇを受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。【００２０】
コントローラ５０は、メモリ５１を内蔵している。メモリ５１は、コントローラ５０を動作させるためのプログラムや、各種の情報を記憶する。メモリ５１は、コントローラ５０の外部に配置することもできる。【００２１】
コンデンサＣ１，Ｃ２は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間で、直列に接続されている。コンデンサＣ１の一端は、正極ラインＰＬと接続され、コンデンサＣ２の一端は、負極ラインＮＬと接続されている。コンデンサＣ１，Ｃ２は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間における電流を平滑化するために用いられる。【００２２】
中間ラインＭＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃおよび電流制限抵抗Ｒが配置されている。電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を負荷と接続するとき、負荷に突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｃは、コントローラ５０からの制御信号Ｃを受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。【００２３】
中間ラインＭＬの一端は、組電池１０に含まれる第１電池グループ１０Ａおよび第２電池グループ１０Ｂの接続点と接続されている。中間ラインＭＬの他端は、コンデンサＣ１，Ｃ２の接続点に接続されている。コンデンサＣ１は、正極ラインＰＬおよび中間ラインＭＬを介して、第１電池グループ１０Ａと並列に接続されている。コンデンサＣ２は、負極ラインＮＬおよび中間ラインＭＬを介して、第２電池グループ１０Ｂと並列に接続されている。【００２４】
第１電池グループ１０Ａおよび第２電池グループ１０Ｂに含まれる単電池１１の数は、互いに略等しいことが好ましい。単電池１１の数が略等しい場合には、単電池１１の数が同一である場合と、単電池１１の数が僅かに異なっている場合とが含まれる。【００２５】
昇圧回路２０は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３０に出力する。昇圧回路２０は、インバータ３０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。昇圧回路２０は、リアクトル２１と、ダイオード２２，２３と、スイッチング素子としてのトランジスタ（ｎｐｎ型トランジスタ）２４，２５とを有する。リアクトル２１は、一端がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂに接続され、他端がトランジスタ２４，２５の接続点に接続されている。【００２６】
トランジスタ２４，２５は、直列に接続されており、各トランジスタ２４，２５のベースには、コントローラ５０からの制御信号が入力される。トランジスタ２４，２５は、コントローラ５０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。トランジスタ２４，２５のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオード２２，２３がそれぞれ接続されている。具体的には、ダイオード２２，２３のアノードが、トランジスタ２４，２５のエミッタと接続され、ダイオード２２，２３のカソードが、トランジスタ２４，２５のコレクタと接続されている。【００２７】
トランジスタ２４，２５としては、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることもできる。また、ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることもできる。【００２８】
昇圧回路２０の昇圧動作を行うとき、コントローラ５０は、トランジスタ２５をオンにするとともに、トランジスタ２４をオフにする。これにより、組電池１０からリアクトル２１に電流が流れ、リアクトル２１には、電流量に応じた磁場エネルギが蓄積される。次に、コントローラ５０は、トランジスタ２５をオンからオフに切り替えることにより、リアクトル２１からダイオード２２を介して、インバータ３０に電流を流す。これにより、リアクトル２１で蓄積されたエネルギが放出され、昇圧動作が行われる。【００２９】
降圧動作を行うとき、コントローラ５０は、トランジスタ２４をオンにするとともに、トランジスタ２５をオフにする。これにより、インバータ３０からの電力が組電池１０に供給され、組電池１０の充電が行われる。本実施例では、昇圧回路２０を設けているが、昇圧回路２０を省略することもできる。【００３０】
インバータ３０は、組電池１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータ・ジェネレータ４０に出力する。モータ・ジェネレータ４０としては、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４０は、インバータ３０からの交流電力を受けて、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４０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４０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に変換する。モータ・ジェネレータ４０によって生成された交流電力は、インバータ３０によって直流電力に変換された後に、組電池１０に出力される。組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。【００３２】
組電池１０は、外部電源の電力を用いて充電することができる。外部電源は、車両の外部に配置された電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。外部電源の電力を組電池１０に供給するときには、図１に示す電池システムに充電器を追加することができる。外部電源が交流電力を供給するとき、充電器は、交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に供給することができる。外部電源が直流電力を供給するとき、直流電力を組電池１０に供給することができる。【００３３】
図２は、単電池１１の構成を示す。単電池１１は、充放電を行う発電要素１１ａと、単電池１１に流れる電流を遮断する電流遮断器１１ｂとを有する。発電要素１１ａは、例えば、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとで構成することができる。正極素子は、集電板および正極活物質層を有し、負極素子は、集電板および負極活物質層を有する。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみ込んでいる。電解液を用いる代わりに、固体電解質を用いることもできる。【００３４】
電流遮断器１１ｂは、単電池１１に内蔵されており、単電池１１が過充電状態などであるときに、単電池１１に流れる電流を遮断する。電流遮断器１１ｂとしては、例えば、単電池１１の内圧に応じて変形する弁を用いることができる。単電池１１の過充電などによって、単電池１１の内部では、ガスが発生することがある。ガスの発生によって、単電池１１の内圧が上昇するため、内圧の上昇に応じて、弁を変形させることができる。弁を変形させて、発電要素１１ａとの接続を機械的に断つことにより、単電池１１を流れる電流経路を遮断することができる。【００３５】
電流遮断器１１ｂは、上述した弁を備えた構成に限るものではない。すなわち、電流遮断器１１ｂは、単電池１１の異常状態を回避するために、単電池１１の内部における電流経路を遮断することができればよい。電流遮断器１１ｂとして、例えば、ヒューズなどを用いることができる。ヒューズを用いれば、単電池１１（ヒューズ）に所定値以上の電流が流れたときに、ヒューズを溶断させることができる。【００３６】
本実施例の電池システムの動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図３に示す処理は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったときに実行される。図３に示す処理を開始するとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇは、オフとなっている。【００３７】
ステップＳ１０１において、コントローラ５０は、電池システムの起動（Ready-ON）の要求があるか否かを判別する。電池システムの起動要求があるときには、ステップＳ１０２の処理に進む。【００３８】
ステップＳ１０２において、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃをオフからオンに切り替える。コンデンサＣ１は、組電池１０（第１電池グループ１０Ａ）からの電流によって、プリチャージされる。コンデンサＣ１をプリチャージするとき、電流制限抵抗Ｒに電流が流れるため、コンデンサＣ１に突入電流が流れるのを抑制することができる。【００３９】
ステップＳ１０３において、コントローラ５０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る。ここで、コンデンサＣ２は、組電池１０からの電流によってプリチャージされる。コンデンサＣ２をプリチャージするとき、第２電池グループ１０Ｂからの電流が電流制限抵抗Ｒに流れるため、コンデンサＣ２に突入電流が流れるのを抑制することができる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンにすることにより、組電池１０および昇圧回路２０の接続が完了する。【００４０】
本実施例では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ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−Ｇをオフからオンに切り替えているが、これに限るものではない。例えば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃ，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−Ｂをオフからオンに切り替えることができる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ、ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるときには、電流制限抵抗Ｒと直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃを最初にオフからオンに切り替えればよい。【００４１】
組電池１０を充放電しているときであって、いずれかの単電池１１において、電流遮断器１１ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１１ｂの端子間に、電圧が印加される。本実施例によれば、中間ラインＭＬを設けることにより、中間ラインＭＬを省略した構成と比べて、電流遮断器１１ｂの端子間に印加される電圧を低減することができる。【００４２】
組電池１０を放電しているときであって、例えば、第１電池グループ１０Ａに含まれる単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動すると、電流遮断器１１ｂの端子間には、第１電池グループ１０Ａに応じた電圧が印加される。第２電池グループ１０Ｂの電流は、中間ラインＭＬを介して、コンデンサＣ１，Ｃ２に流すことができるため、第２電池グループ１０Ｂの電圧が、作動状態にある電流遮断器１１ｂの端子間に印加されるのを抑制することができる。【００４３】
例えば、第１電池グループ１０Ａにおいて、正極ラインＰＬと接続された単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動すると、この電流遮断器１１ｂの端子間には、主に、第１電池グループ１０Ａの電圧に相当する逆電圧が印加される。中間ラインＭＬが省略されると、電流遮断器１１ｂの端子間には、組電池１０の電圧に相当する逆電圧が印加されてしまう。第１電池グループ１０Ａの電圧は、組電池１０の電圧よりも低いため、本実施例によれば、電流遮断器１１ｂの端子間に印加される電圧を低減させることができる。【００４４】
組電池１０を充電しているときであって、例えば、第１電池グループ１０Ａに含まれる単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１１ｂの端子間には、第１電池グループ１０ＡおよびコンデンサＣ１の電圧に応じた電圧が印加される。中間ラインＭＬを用いることにより、第２電池グループ１０Ｂには、充電電流を流すことができる。【００４５】
例えば、第１電池グループ１０Ａにおいて、正極ラインＰＬと接続された単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動すると、コンデンサＣ１に電荷が蓄積され、コンデンサＣ１の電圧が上昇する。作動状態にある電流遮断器１１ｂの端子間には、第１電池グループ１０Ａの電圧およびコンデンサＣ１の電圧の差に相当する電圧が印加される。中間ラインＭＬが省略されると、作動状態にある電流遮断器１１ｂの端子間には、組電池１０の電圧およびコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧の差に相当する電圧が印加されてしまう。第１電池グループ１０Ａの電圧は、組電池１０の電圧よりも低いため、本実施例によれば、電流遮断器１１ｂの端子間に印加される電圧を低減させることができる。【００４６】
本実施例によれば、電池グループ１０Ａ，１０Ｂの一方が故障したときには、故障していない電池グループの出力を用いて、車両を走行させることができる。例えば、第１電池グループ１０Ａに含まれる単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動したときには、第２電池グループ１０Ｂの出力を用いて、車両を走行させることができる。【００４７】
本実施例の電池システムでは、中間ラインＭＬに電流制限抵抗Ｒを配置しているが、正極ラインＰＬ又は負極ラインＮＬに電流制限抵抗Ｒを配置することもできる。電流制限抵抗Ｒの位置に応じて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるタイミングを変更すればよい。電流制限抵抗Ｒと直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃは、最初にオフからオンに切り替えればよい。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流を流すことができ、突入電流を抑制することができる。【００４８】
本実施例の電池システムでは、中間ラインＭＬに、電流制限抵抗ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃを配置しているが、電流制限抵抗ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃを省略することもできる。また、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃを省略し、中間ラインＭＬに、電流制限抵抗Ｒだけを設けることもできる。
【実施例２】
【００４９】
本発明の実施例２である電池システムについて説明する。図４は、本実施例の電池システムの構成を示す。実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。【００５０】
本実施例では、電流センサ６１が正極ラインＰＬに配置され、電流センサ６２が負極ラインＮＬに配置されている。コントローラ５０は、電流センサ６１，６２の出力を受けて、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに流れる電流値を取得する。ここで、組電池１０を放電したときの電流値を負の値とし、組電池１０を充電したときの電流値を正の値とすることができる。【００５１】
電流センサ６１，６２を用いることにより、組電池１０を充放電したときの電流値を検出することができる。また、電流センサ６１，６２が検出した電流値を比較することにより、電流センサ６１，６２の異常判定を行うことができる。【００５２】
組電池１０を充放電するとき、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに流れる電流値は、互いに等しくなる。電流センサ６１，６２が正常状態であれば、電流センサ６１が検出した電流値と、電流センサ６２が検出した電流値とは、互いに等しくなる。電流センサ６１，６２の一方が異常状態であれば、電流センサ６１が検出した電流値と、電流センサ６２が検出した電流値とが互いに異なる。したがって、電流センサ６１，６２が検出した電流値を比較すれば、電流センサ６１，６２のいずれかが異常状態であるか否かを判定することができる。【００５３】
また、電流センサ６１，６２を用いることにより、中間ラインＭＬに流れる電流、言い換えれば、電流制限抵抗Ｒに流れる電流を監視することができる。電流制限抵抗Ｒに電流が流れれば、電流制限抵抗Ｒが発熱するため、電流制限抵抗Ｒに流れる電流を監視することにより、電流制限抵抗Ｒが過度に発熱しているか否かを判別することができる。電流制限抵抗Ｒが過度に発熱しているときには、電流制限抵抗Ｒに流れる電流を制限することにより、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制することができる。【００５４】
本実施例においても、実施例１と同様に、中間ラインＭＬを設けているため、単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動したとき、電流遮断器１１ｂの端子間に印加される電圧を低減することができる。また、中間ラインＭＬに電流制限抵抗Ｒを設けているため、突入電流が流れるのを防止することができる。【００５５】
図５は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図５に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。【００５６】
ステップＳ２０１において、コントローラ５０は、電流センサ６１，６２の出力に基づいて、正極ラインＰＬに流れる電流値Ｉ１と、負極ラインＮＬに流れる電流値Ｉ２とを取得する。ステップＳ２０２において、コントローラ５０は、ステップＳ２０１で取得した電流値Ｉ１，Ｉ２の偏差ΔＩを算出する。具体的には、コントローラ５０は、電流値Ｉ１から電流値Ｉ２を減算することにより、偏差ΔＩを算出する。偏差ΔＩは、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値となる。組電池１０の充放電に応じて、偏差ΔＩは、正又は負の値となる。【００５７】
ステップＳ２０３において、コントローラ５０は、第１閾値Ｉｃ１を算出する。第１閾値Ｉｃ１は、電流値に関する値であり、電流制限抵抗Ｒが異常状態であるか否かを判別するために用いられる。異常状態とは、電流制限抵抗Ｒの発熱に伴う異常である。第１閾値Ｉｃ１は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第１閾値Ｉｃ１を変更するときには、組電池１０の使用環境および第１閾値Ｉｃ１の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第１閾値Ｉｃ１を決定することができる。マップに関する情報は、メモリ５１に記憶することができる。【００５８】
組電池１０の使用環境としては、例えば、組電池１０の温度、組電池１０の外部における温度、組電池１０の温度調節に用いられる熱交換媒体の温度を考慮することができる。これらの温度のうち、少なくとも１つを考慮して、上述したマップを作成することができる。電流制限抵抗Ｒは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇとともに、組電池１０と隣り合う位置に配置することができる。この場合には、上述した温度を考慮することにより、第１閾値Ｉｃ１を決定することができる。【００５９】
組電池１０の表面などに温度センサを配置しておけば、温度センサの出力から、組電池１０の温度を取得することができる。組電池１０の外部に温度センサを配置しておけば、温度センサの出力から、組電池１０の外部における温度を取得することができる。熱交換媒体を組電池１０に供給する経路に温度センサを配置しておけば、温度センサの出力から、熱交換媒体の温度を取得することができる。組電池１０が発熱しているときには、組電池１０を冷却するための熱交換媒体が用いられ、組電池１０が冷えているときには、組電池１０を温めるための熱交換媒体が用いられる。熱交換媒体としては、気体又は液体を用いることができる。【００６０】
ステップＳ２０４において、コントローラ５０は、ステップＳ２０２で算出した偏差ΔＩが、ステップＳ２０３で算出した第１閾値Ｉｃ１よりも大きいか否かを判別する。組電池１０の充放電に応じて、偏差ΔＩが正又は負の値を示すため、偏差ΔＩおよび第１閾値Ｉｃ１を比較するときには、偏差ΔＩの絶対値と、第１閾値Ｉｃ１とを比較することができる。偏差ΔＩが第１閾値Ｉｃ１よりも大きいときには、ステップＳ２０５の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００６１】
ステップＳ２０５において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ１を計測する。時間ｔ１は、偏差ΔＩが第１閾値Ｉｃ１よりも大きくなっている間の時間（継続時間）である。ステップＳ２０６において、コントローラ５０は、ステップＳ２０５で計測した時間ｔ１が、所定時間ｔ＿ｔｈ１よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ１は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ１に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。【００６２】
後述するように、計測時間ｔ１および所定時間ｔ＿ｔｈ１の関係によっては、組電池１０の入出力が制限されてしまう。所定時間ｔ＿ｔｈ１を短くするほど、組電池１０の入出力が制限されやすくなってしまう。また、所定時間ｔ＿ｔｈ１を長くするほど、組電池１０の入出力を制限し難くなってしまう。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ１を適宜設定することができる。【００６３】
計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈ１よりも長いときには、ステップＳ２０７の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ２０７の処理に進んだときには、電流制限抵抗Ｒが過度に発熱していると判断し、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値を制限する必要がある。【００６４】
ステップＳ２０７において、コントローラ５０は、組電池１０の入出力（充放電）を制限する。組電池１０の入出力を制御するときには、組電池１０の入力電力又は出力電力が、予め定められた許容電力を超えないように、組電池１０の入出力が制御される。許容電力は、組電池１０の入出力を許容する最大値（上限電力）であり、入力電力および出力電力のそれぞれに対して設定される。【００６５】
組電池１０の入出力を制限するときには、例えば、許容電力を変化させることができる。許容電力が低下することにより、組電池１０の入出力が制限されることになる。許容電力は、段階的に低下させることができる。例えば、互いに異なる複数の閾値を設けておき、偏差ΔＩが各閾値よりも大きくなるたびに、許容電力を低下させることができる。また、互いに異なる複数の所定時間を設けておき、計測時間ｔ１が所定時間を経過するたびに、許容電力を低下させることができる。一方、許容電力を０に設定して、組電池１０の入出力を行わないようにすることもできる。【００６６】
図５に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ１の間、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値（偏差ΔＩ）が、第１閾値Ｉｃ１よりも大きくなっているときには、組電池１０の入出力を制限することにより、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値を低下させることができる。これにより、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制することができる。【００６７】
図５に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ１の間、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値（偏差ΔＩ）が第１閾値Ｉｃ１よりも大きいか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、偏差ΔＩが第１閾値Ｉｃ１よりも大きくなったタイミングにおいて、組電池１０の入出力を制限することができる。言い換えれば、図５において、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理を省略することができる。【００６８】
図６は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図６に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図６に示す処理において、図５で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。【００６９】
ステップＳ２０８において、コントローラ５０は、第２閾値Ｉｃ２を算出する。第２閾値Ｉｃ２は、電流制限抵抗Ｒが異常状態（発熱異常）であるか否かを判別するために用いられる。第２閾値Ｉｃ２は、第１閾値Ｉｃ１よりも大きい値とすることができる。【００７０】
第２閾値Ｉｃ２は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第２閾値Ｉｃ２を変更するときには、第１閾値Ｉｃ１を変更する場合と同様に、組電池１０の使用環境および第２閾値Ｉｃ２の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第２閾値Ｉｃ２を決定することができる。【００７１】
ステップＳ２０９において、コントローラ５０は、ステップＳ２０２で算出した偏差ΔＩが、ステップＳ２０８で算出した第２閾値Ｉｃ２よりも大きいか否かを判別する。組電池１０の充放電によって、偏差ΔＩは負又は正の値を示すため、偏差ΔＩおよび第２閾値Ｉｃ２を比較するときには、偏差ΔＩの絶対値と、第２閾値Ｉｃ２とを比較することができる。偏差ΔＩが第２閾値Ｉｃ２よりも大きいときには、ステップＳ２１０の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００７２】
ステップＳ２１０において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ２を計測する。時間ｔ２は、偏差ΔＩが第２閾値Ｉｃ２よりも大きくなっている間の時間（継続時間）である。ステップＳ２１１において、コントローラ５０は、ステップＳ２１０で計測した時間ｔ２が、所定時間ｔ＿ｔｈ２よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ２は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ２に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。所定時間ｔ＿ｔｈ２は、図５のステップＳ２０６で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。【００７３】
後述するように、計測時間ｔ２および所定時間ｔ＿ｔｈ２の関係によっては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり、組電池１０の入出力が行われなくなってしまう。所定時間ｔ＿ｔｈ２を短くするほど、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わりやすくなってしまう。また、所定時間ｔ＿ｔｈ２を長くするほど、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり難くなってしまう。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ２を適宜設定することができる。【００７４】
計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈ２よりも長いときには、ステップＳ２１２の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ２１２において、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０の入出力が行われなくなる。本実施例の車両がハイブリッド自動車であれば、エンジン又は燃料電池の出力を用いて、車両を走行させることができる。【００７５】
図６に示す処理において、第２閾値Ｉｃ２は、第１閾値Ｉｃ１よりも大きくしているが、第１閾値Ｉｃ１と同じ値にすることもできる。第１閾値Ｉｃ１および第２閾値Ｉｃ２が同じ値であるときには、図５に示す処理よりも、図６に示す処理を優先させることができる。【００７６】
図６に示す処理によれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフにすることにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れなくなり、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制することができる。ステップＳ２１２の処理では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えているが、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃだけをオンからオフに切り替えることもできる。この場合でも、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制することができる。【００７７】
図６に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ２の間、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値（偏差ΔＩ）が第２閾値Ｉｃ２よりも大きいか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、偏差ΔＩが第２閾値Ｉｃ２よりも大きくなったタイミングにおいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフにして、組電池１０の入出力を行わないようにすることができる。言い換えれば、図６において、ステップＳ２１０，Ｓ２１１の処理を省略することができる。【００７８】
図７は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図７に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図７に示す処理において、図５で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図７に示す処理は、主に、図６に示すステップＳ２１２の処理によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオフになった後に行うことができる。【００７９】
ステップＳ２１３において、コントローラ５０は、第３閾値Ｉｃ３を算出する。第３閾値Ｉｃ３は、電流制限抵抗Ｒが正常状態であるか否かを判別するために用いられる。正常状態とは、電流制限抵抗Ｒが過度に発熱していない状態をいう。第３閾値Ｉｃ３は、第１閾値Ｉｃ１および第２閾値ＩＣ２よりも小さい値とすることができる。【００８０】
第３閾値Ｉｃ３は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第３閾値Ｉｃ３を変更するときには、第１閾値Ｉｃ１や第２閾値Ｉｃ２を変更する場合と同様に、組電池１０の使用環境および第３閾値Ｉｃ３の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第３閾値Ｉｃ３を決定することができる。【００８１】
ステップＳ２１４において、コントローラ５０は、ステップＳ２０２で算出した偏差ΔＩが、ステップＳ２１３で算出した第３閾値Ｉｃ３よりも小さいか否かを判別する。組電池１０の充放電に応じて、偏差ΔＩは負又は正の値を示すため、偏差ΔＩおよび第３閾値Ｉｃ３を比較するときには、偏差ΔＩの絶対値と、第３閾値Ｉｃ３とを比較することができる。偏差ΔＩが第３閾値Ｉｃ３よりも小さいときには、ステップＳ２１５の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００８２】
ステップＳ２１５において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ３を計測する。時間ｔ３は、偏差ΔＩが第３閾値Ｉｃ３よりも小さくなっている間の時間（継続時間）である。ステップＳ２１６において、コントローラ５０は、ステップＳ２１５で計測した時間ｔ３が、所定時間ｔ＿ｔｈ３よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ３は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ３に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。所定時間ｔ＿ｔｈ３は、図５のステップＳ２０６で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ１や、図６のステップＳ２１１で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。【００８３】
後述するように、計測時間ｔ３および所定時間ｔ＿ｔｈ３の関係によっては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替わり、組電池１０の入出力が開始される。所定時間ｔ＿ｔｈ３を短くするほど、組電池１０の入出力が開始されやすくなる。また、所定時間ｔ＿ｔｈ３を長くするほど、組電池１０の入出力が開始されにくくなる。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ３を適宜設定することができる。【００８４】
計測時間ｔ３が所定時間ｔ＿ｔｈ３よりも長いときには、ステップＳ２１７の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ２１７において、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える方法は、図３に示す処理と同じである。【００８５】
図７に示す処理によれば、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制した状態において、組電池１０の充放電を再開させることができる。【００８６】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンにするときには、組電池１０の入出力を制限してもよいし、制限しなくてもよい。組電池１０の入出力を制限するときには、偏差ΔＩおよび第１閾値Ｉｃ１の関係に応じて、入出力の制限を解除することができる。すなわち、偏差ΔＩが第１閾値Ｉｃ１よりも小さいときには、組電池１０の入出力の制限を解除することができる。一方、偏差ΔＩが第１閾値Ｉｃ１よりも大きいときには、組電池１０の入出力を制限し続けることができる。【００８７】
図７に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ３の間、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値（偏差ΔＩ）が第３閾値Ｉｃ３よりも小さいか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、偏差ΔＩが第３閾値Ｉｃ３よりも小さくなったタイミングにおいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンにして、組電池１０の入出力を開始させることができる。言い換えれば、図７において、ステップＳ２１５，Ｓ２１６の処理を省略することができる。
【実施例３】
【００８８】
本発明の実施例３である電池システムについて説明する。図８は、本実施例の電池システムの構成を示す。実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。【００８９】
温度センサ６３は、電流制限抵抗Ｒの温度を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。温度センサ６３は、電流制限抵抗Ｒの温度を検出することができればよく、温度センサ６３を配置する位置は、適宜設定することができる。【００９０】
図９は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図９に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。【００９１】
ステップＳ３０１において、コントローラ５０は、温度センサ６３の出力に基づいて、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒを取得する。ステップＳ３０２において、コントローラ５０は、第１閾値ＴＲ１を算出する。第１閾値ＴＲ１は、温度に関する値であり、電流制限抵抗Ｒの温度が異常状態であるか否かを判別するために用いられる。第１閾値ＴＲ１は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第１閾値ＴＲ１を変更するときには、組電池１０の使用環境および第１閾値ＴＲ１の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第１閾値ＴＲ１を決定することができる。【００９２】
組電池１０の使用環境としては、例えば、組電池１０の温度、組電池１０の外部における温度、組電池１０の温度調節に用いられる熱交換媒体の温度を考慮することができる。これらの温度のうち、少なくとも１つを考慮して、上述したマップを作成することができる。これらの温度は、実施例２で説明した方法によって取得することができる。【００９３】
ステップＳ３０３において、コントローラ５０は、ステップＳ３０１で検出した温度ＴｒがステップＳ３０２で算出した第１閾値ＴＲ１よりも高いか否かを判別する。検出温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高いときには、ステップＳ３０４の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００９４】
ステップＳ３０４において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ１を計測する。時間ｔ１は、検出温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高くなっている間の時間（継続時間）である。ステップＳ３０５において、コントローラ５０は、ステップＳ３０４で計測した時間ｔ１が、所定時間ｔ＿ｔｈ１よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ１は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ１に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。【００９５】
後述するように、計測時間ｔ１および所定時間ｔ＿ｔｈ１の関係によっては、組電池１０の入出力が制限されてしまう。所定時間ｔ＿ｔｈ１を短くするほど、組電池１０の入出力が制限されやすくなってしまう。また、所定時間ｔ＿ｔｈ１を長くするほど、組電池１０の入出力を制限し難くなってしまう。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ１を適宜設定することができる。【００９６】
計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈ１よりも長いときには、ステップＳ３０６の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ３０６において、コントローラ５０は、組電池１０の入出力（充放電）を制限する。組電池１０の入出力を制限する方法は、実施例２で説明した方法と同様である。【００９７】
図９に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ１の間、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高くなっているときには、組電池１０の入出力を制限することにより、電流制限抵抗Ｒに流れる電流値を低下させることができる。これにより、電流制限抵抗Ｒの温度上昇を抑制することができる。【００９８】
図９に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ１の間、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高いか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、検出温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高くなったタイミングにおいて、組電池１０の入出力を制限することができる。言い換えれば、図９において、ステップＳ３０４，Ｓ３０５の処理を省略することができる。【００９９】
図１０は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図１０に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図１０に示す処理において、図９で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。【０１００】
ステップＳ３０７において、コントローラ５０は、第２閾値ＴＲ２を算出する。第２閾値ＴＲ２は、電流制限抵抗Ｒの温度が異常状態であるか否かを判別するために用いられる。第２閾値ＴＲ２は、第１閾値ＴＲ１よりも高い温度とすることができる。【０１０１】
第２閾値ＴＲ２は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第２閾値ＴＲ２を変更するときには、ステップＳ３０２で説明したように、組電池１０の使用環境および第２閾値ＴＲ２の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第２閾値ＴＲ２を決定することができる。【０１０２】
ステップＳ３０８において、コントローラ５０は、ステップＳ３０１で検出した温度Ｔｒが、ステップＳ３０７で算出した第２閾値ＴＲ２よりも高いか否かを判別する。検出温度Ｔｒが第２閾値ＴＲ２よりも高いときには、ステップＳ３０９の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【０１０３】
ステップＳ３０９において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ２を計測する。時間ｔ２は、検出温度Ｔｒが第２閾値ＴＲ２よりも高くなっている間の時間（経過時間）である。ステップＳ３１０において、コントローラ５０は、ステップＳ３０９で計測した時間ｔ２が、所定時間ｔ＿ｔｈ２よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ２は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ２に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。所定時間ｔ＿ｔｈ２は、図９のステップＳ３０５で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。【０１０４】
後述するように、計測時間ｔ２および所定時間ｔ＿ｔｈ２の関係によっては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり、組電池１０の入出力が行われなくなってしまう。所定時間ｔ＿ｔｈ２を短くするほど、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わりやすくなる。また、所定時間ｔ＿ｔｈ２を長くするほど、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり難くなる。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ２を適宜設定することができる。【０１０５】
計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈ２よりも長いときには、ステップＳ３１１の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ３１１において、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０の入出力が行われなくなる。本実施例の車両がハイブリッド自動車であれば、エンジン又は燃料電池の出力を用いて、車両を走行させることができる。【０１０６】
図１０に示す処理において、第２閾値ＴＲ２は、第１閾値ＴＲ１よりも高くしているが、第１閾値ＴＲ１と同じ値にすることもできる。第１閾値ＴＲ１および第２閾値ＴＲ２が同じ値であるときには、図９に示す処理よりも、図１０に示す処理を優先させることができる。【０１０７】
図１０に示す処理によれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフにすることにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れなくなり、電流制限抵抗Ｒの温度上昇を抑制することができる。ステップＳ３１１の処理では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフにしているが、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃだけをオフにすることもできる。この場合でも、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制することができる。【０１０８】
図１０に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ２の間、電流制限抵抗Ｒの温度が第２閾値ＴＲ２よりも高いか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第２閾値ＴＲ２よりも高くなったタイミングにおいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフにして、組電池１０の入出力を行わないようにすることができる。言い換えれば、図１０において、ステップＳ３０９，Ｓ３１０の処理を省略することができる。【０１０９】
図１１は、本実施例の電池システムにおける、一部の処理を説明するフローチャートである。図１１に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図１１に示す処理において、図９で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図１１に示す処理は、主に、図１０に示すステップＳ３１１の処理によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオフになった後に行うことができる。【０１１０】
ステップＳ３１２において、コントローラ５０は、第３閾値ＴＲ３を算出する。第３閾値ＴＲ３は、電流制限抵抗Ｒの温度が正常状態であるか否かを判別するために用いられる。第３閾値ＴＲ３は、第１閾値ＴＲ１および第２閾値ＴＲ２よりも低い値とすることができる。【０１１１】
第３閾値ＴＲ３は、固定値であってもよいし、組電池１０の使用環境に応じて変更してもよい。第３閾値ＴＲ３を変更するときには、第１閾値ＴＲ１や第２閾値Ｒ２を変更する場合と同様に、組電池１０の使用環境および第３閾値ＴＲ３の対応関係を示すマップを予め用意しておき、マップを用いて、組電池１０の使用環境に対応する第３閾値ＴＲ３を決定することができる。【０１１２】
ステップＳ３１３において、コントローラ５０は、ステップＳ３０１で検出した温度Ｔｒが、ステップＳ３１２で算出した第３閾値ＴＲ３よりも低いか否かを判別する。検出温度Ｔｒが第３閾値ＴＲ３よりも低いときには、ステップＳ３１４の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【０１１３】
ステップＳ３１４において、コントローラ５０は、タイマを用いることにより、時間ｔ３を計測する。時間ｔ３は、検出温度Ｔｒが第３閾値ＴＲ３よりも低くなっている間の時間（継続時間）である。ステップＳ３１５において、コントローラ５０は、ステップＳ３１４で計測した時間ｔ３が、所定時間ｔ＿ｔｈ３よりも長いか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈ３は、適宜設定することができ、所定時間ｔ＿ｔｈ３に関する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。所定時間ｔ＿ｔｈ３は、図９のステップＳ３０５で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ１や、図１０のステップＳ３１０で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。【０１１４】
後述するように、計測時間ｔ３および所定時間ｔ＿ｔｈ３の関係によっては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替わり、組電池１０の入出力が開始される。所定時間ｔ＿ｔｈ３を短くするほど、組電池１０の入出力が開始されやすくなる。また、所定時間ｔ＿ｔｈ３を長くするほど、組電池１０の入出力が開始されにくくなる。この点と、電流制限抵抗Ｒの発熱状態とを考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈ３を適宜設定することができる。【０１１５】
計測時間ｔ３が所定時間ｔ＿ｔｈ３よりも長いときには、ステップＳ３１６の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。ステップＳ３１６において、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える方法は、図３に示す処理と同じである。図１０のステップＳ３１１の処理において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃだけをオフにしたときには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃだけをオンにすればよい。【０１１６】
図１１に示す処理によれば、電流制限抵抗Ｒの発熱を抑制した状態において、組電池１０の充放電を再開させることができる。【０１１７】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンにするときには、組電池１０の入出力を制限してもよいし、制限しなくてもよい。組電池１０の入出力を制限するときには、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒおよび第１閾値ＴＲ１の関係に応じて、入出力の制限を解除することができる。すなわち、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも低いときには、組電池１０の入出力の制限を解除することができる。一方、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第１閾値ＴＲ１よりも高いときには、組電池１０の入出力を制限し続けることができる。【０１１８】
図１１に示す処理では、所定時間ｔ＿ｔｈ３の間、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第３閾値ＴＲ３よりも低いか否かを判別しているが、これに限るものではない。具体的には、電流制限抵抗Ｒの温度Ｔｒが第３閾値ＴＲ３よりも低くなったタイミングにおいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｃ，ＳＭＲ−Ｇをオンにして、組電池１０の入出力を開始させることができる。言い換えれば、図１１において、ステップＳ３１４，Ｓ３１５の処理を省略することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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