(57)【要約】【課題】  組電池の劣化を高い精度で簡単に判定できる組電池の劣化判定装置を提供する。【解決手段】  単電池電圧検出回路２は、組電池５内のいずれかの単電池５ａの電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態を検出する。制御回路３は、単電池電圧検出回路２が領域外状態を検出したときに総電圧検出回路１が検出した組電池５の総電圧に基づいて、組電池５の劣化の度合いを推定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を直列に接続した組電池の劣化を判定する組電池の劣化判定装置であって、
前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態になるとこの領域外状態を検出する単電池電圧検出部と、
前記単電池電圧検出部が前記領域外状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出する総電圧検出部と、
前記総電圧検出部が検出した総電圧に基づいて前記組電池の劣化を判定する判定部と、を含む組電池の劣化判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記判定部は、前記総電圧検出部が検出した総電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記単電池電圧検出部は、前記組電池が電荷を充電している間に前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の高側境界電圧を越えた高電圧状態になるとこの高電圧状態を検出し、
前記総電圧検出部は、前記単電池電圧検出部が前記高電圧状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定部は、前記総電圧検出部が検出した総電圧および前記高側境界電圧に基づいて、前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記高側境界電圧は、前記単電池の充電完了判断用電圧である、組電池の劣化判定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記単電池電圧検出部は、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の低側境界電圧を下回った低電圧状態となるとこの低電圧状態を検出し、
前記総電圧検出部は、前記単電池電圧検出部が前記低電圧状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定部は、前記総電圧検出部が検出した総電圧および前記低側境界電圧に基づいて、前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記低側境界電圧は、前記単電池の充電開始判断用電圧である、組電池の劣化判定装置。
【請求項７】
請求項２に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記単電池電圧検出部は、前記組電池が電荷を充電している間に前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の高側境界電圧を越えた高電圧状態になるとこの高電圧状態を検出し、また、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の低側境界電圧を下回った低電圧状態になるとこの低電圧状態を検出し、
前記総電圧検出部は、前記単電池電圧検出部が前記高電圧状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出し、また、前記単電池電圧検出部が前記低電圧状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定部は、前記単電池電圧検出部が前記高電圧状態を検出したときに前記総電圧検出部が検出した総電圧および前記高側境界電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定し、また、前記単電池電圧検出部が前記低電圧状態を検出したときに前記総電圧検出部が検出した総電圧および前記低側境界電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の組電池の劣化判定装置において、
前記高側境界電圧は、前記単電池の充電完了判断用電圧であり、前記低側境界電圧は、前記単電池の充電開始判断用電圧である、組電池の劣化判定装置。
【請求項９】
複数の単電池を直列に接続した組電池の劣化を判定する組電池の劣化判定装置が行う組電池の劣化判定方法であって、
前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態になるとこの領域外状態を検出する単電池電圧検出ステップと、
前記領域外状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出する総電圧検出ステップと、
前記総電圧に基づいて前記組電池の劣化を判定する判定ステップと、を含む組電池の劣化判定方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記判定ステップは、前記総電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記単電池電圧検出ステップは、前記組電池が電荷を充電している間に前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の高側境界電圧を越えた高電圧状態になるとこの高電圧状態を検出し、
前記総電圧検出ステップは、前記高電圧状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定ステップは、前記組電池の総電圧および前記高側境界電圧に基づいて、前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記高側境界電圧は、前記単電池の充電完了判断用電圧である、組電池の劣化判定方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記単電池電圧検出ステップは、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の低側境界電圧を下回った低電圧状態になるとこの低電圧状態を検出し、
前記総電圧検出ステップは、前記低電圧状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定ステップは、前記低電圧状態が検出されたときの前記総電圧および前記低側境界電圧に基づいて、前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記低側境界電圧は、前記単電池の充電開始判断用電圧である、組電池の劣化判定方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記単電池電圧検出ステップは、前記組電池が電荷を充電している間に前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の高側境界電圧を越えた高電圧状態になるとこの高電圧状態を検出し、また、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の低側境界電圧を下回った低電圧状態になるとこの低側境界電圧を検出し、
前記総電圧検出ステップは、前記高電圧状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出し、また、前記低電圧状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出し、
前記判定ステップは、前記高電圧状態が検出されたときの前記組電池の総電圧および前記高側境界電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定し、また、前記低電圧状態が検出されたときの前記総電圧および前記低側境界電圧に基づいて前記組電池の劣化の度合いを推定する、組電池の劣化判定方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の組電池の劣化判定方法において、
前記高側境界電圧は、前記単電池の充電完了判断用電圧であり、前記低側境界電圧は、前記単電池の充電開始判断用電圧である、組電池の劣化判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の劣化判定装置および組電池の劣化判定方法に関し、例えば、電気自動車またはハイブリッド車両の電源として使用される組電池の劣化判定装置およびその劣化判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車またはハイブリッド車両の電源として、充放電可能な組電池が使用されている。組電池は、複数のセル（単電池）が直列に接続された電池である。
【０００３】
従来、組電池の劣化（例えば、組電池の出力の劣化）の度合いを判定するための装置が提案されている。なお、組電池の出力の劣化は、組電池の内部抵抗の増大に応じて進む。
【０００４】
特許文献１（特開２０００−３３８２０１号公報）には、組電池の総電圧と、組電池に流れる電流と、組電池の温度とに基づいて、組電池の内部抵抗を演算し、その演算した内部抵抗を利用して組電池の劣化の度合いを判断する組電池の寿命判定装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−３３８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の組電池の寿命判定装置は、組電池の内部抵抗を検出し、その検出した内部抵抗に基づいて組電池の劣化の度合いを判定する。
【０００６】
しかしながら、組電池の内部抵抗を高い精度で検出することは困難である。このため、組電池の内部抵抗を検出し、その検出した内部抵抗に基づいて組電池の劣化の度合いを高い精度で検出することは困難となる。以下、その理由を説明する。
【０００７】
組電池の内部抵抗は、−３０度Ｃから４０度Ｃの間で数十倍変化する。このため、組電池の温度が正確に検出されないと、組電池の内部抵抗を高い精度で検出することは困難となる。
【０００８】
また、組電池の内部抵抗は、組電池の容量（ＳＯＣ：State Of Charge）の変化に応じて２〜３倍変化する。このため、組電池の内部抵抗を高い精度で検出するためには、組電池の容量（ＳＯＣ）に基づいて、組電池の内部抵抗を補正する必要がある。
【０００９】
また、組電池の内部抵抗は、△Ｖ／△Ｉの式より求められる。なお、△Ｉは短時間内の組電池の電流変化量を示し、△Ｖはそのときの組電池の電圧変化量を示す。しかしながら、例えば、組電池が負荷の電源として使用されている場合、組電池の電流は常に変動している可能性が高い。この場合、△Ｉを高い精度で検出することは困難となる。
【００１０】
上述したように、組電池の内部抵抗を高い精度で検出することは困難である。このため、組電池の内部抵抗を検出し、その検出した内部抵抗に基づいて組電池の劣化の度合いを判定する劣化判定装置では、組電池の劣化の度合いを高い精度で検出することは困難であった。
【００１１】
本発明の目的は、組電池の劣化を高い精度で簡単に判定できる組電池の劣化判定装置および組電池の劣化判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の組電池の劣化判定装置は、複数の単電池を直列に接続した組電池の劣化を判定する組電池の劣化判定装置であって、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態になるとこの領域外状態を検出する単電池電圧検出部と、前記単電池電圧検出部が前記領域外状態を検出したときに前記組電池の総電圧を検出する総電圧検出部と、前記総電圧検出部が検出した総電圧に基づいて前記組電池の劣化を判定する判定部とを含む。
【００１３】
また、本発明の組電池の劣化判定方法は、複数の単電池を直列に接続した組電池の劣化を判定する組電池の劣化判定装置が行う組電池の劣化判定方法であって、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態になるとこの領域外状態を検出する単電池電圧検出ステップと、前記領域外状態が検出されたときに前記組電池の総電圧を検出する総電圧検出ステップと、前記総電圧に基づいて前記組電池の劣化を判定する判定ステップとを含む。
【００１４】
上記の発明によれば、組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池の総電圧に基づいて、組電池の劣化が判定される。
【００１５】
単電池の電圧は単電池の内部抵抗に応じて変化し、組電池の総電圧は組電池の内部抵抗に応じて変化する。また、単電池の内部抵抗および組電池の内部抵抗は、共に、組電池の温度およびその容量（ＳＯＣ）に応じて変動する。このため、いずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときのその単電池の電圧とそのときの組電池の総電圧との関係は、組電池の温度およびその容量に応じた内部抵抗の変動に依存せず、その単電池の内部抵抗と組電池の内部抵抗との関係を示す。
【００１６】
したがって、組電池が劣化していない場合、組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池の総電圧は、所定値になる。また、組電池の劣化が進むほど、組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池の総電圧は、その所定値から離れていく。このため、その総電圧に基づいて組電池の劣化を判定することが可能になる。
【００１７】
上記の発明によれば、高い精度で検出することが難しい組電池の内部抵抗を検出しなくても、組電池の劣化を判定できる。したがって、組電池の温度、組電池の容量（ＳＯＣ）および内部抵抗の検出精度（例えば、短時間内の組電池の電流変化量）に依存することなく、高い精度で、組電池の劣化を判定することが可能になる。
【００１８】
なお、組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池の総電圧に基づいて、組電池の劣化の度合いが判定されることが望ましい。組電池の劣化の度合いが大きくなるほど、組電池内のいずれかの単電池の電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池の総電圧は、所定値から離れていく。このため、その総電圧に基づいて組電池の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【００１９】
また、前記組電池が電荷を充電している間に、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の高側境界電圧を越えた高電圧状態が検出され、その高電圧状態が検出されたときの前記組電池の総電圧および前記高側境界電圧とに基づいて、前記組電池の劣化の度合いが推定されることが望ましい。
【００２０】
上記の発明によれば、高電圧状態が検出されるたびに、組電池の劣化の度合いが推定される。また、組電池の劣化が進むほど、組電池内のいずれかの単電池の電圧が高側境界電圧を越えたときの組電池の総電圧は、高側境界電圧に単電池の個数を掛けて算出された値より小さくなっていく。このため、その総電圧と高側境界電圧とに基づいて組電池の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【００２１】
また、前記高側境界電圧は、前記単電池の充電完了判断用電圧であることが望ましい。この場合、単電池の充電完了判断用電圧を、組電池の劣化の度合い判定に用いる電圧に兼用できる。
【００２２】
また、前記組電池内のいずれかの単電池の電圧が前記所定電圧領域の低側境界電圧を下回った低電圧状態が検出され、その低電圧状態が検出されたときの前記組電池の総電圧および前記低側境界電圧とに基づいて、前記組電池の劣化の度合いが推定されることが望ましい。
【００２３】
上記の発明によれば、低電圧状態が検出されるたびに、組電池の劣化の度合いが推定される。また、組電池の劣化が進むほど、組電池内のいずれかの単電池の電圧が低側境界電圧を下回ったときの組電池の総電圧は、低側境界電圧に単電池の個数を掛けて算出された値より大きくなっていく。このため、その総電圧と低側境界電圧とに基づいて組電池の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【００２４】
また、前記低側境界電圧は、前記単電池の充電開始判断用電圧であることが望ましい。この場合、単電池の充電開始判断用電圧を、組電池の劣化の度合い判定に用いる電圧に兼用できる。
【００２５】
また、前記高電圧状態が検出されたときの前記組電池の総電圧および前記高側境界電圧とに基づいて前記組電池の劣化の度合いが推定され、また、前記低電圧状態が検出されたときの前記組電池の総電圧および前記低側境界電圧とに基づいて前記組電池の劣化の度合いが推定されることが望ましい。
【００２６】
上記の発明によれば、高電圧状態と低電圧状態のそれぞれが検出されるたびに、組電池の劣化の度合いが推定される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、組電池の劣化を高い精度で簡単に判定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例の組電池の劣化判定装置を示したブロック図である。
【００３０】
図１において、組電池の劣化判定装置は、総電圧検出回路１と、単電池電圧検出回路２と、制御回路３と、出力部４とを含む。
【００３１】
総電圧検出回路１は、組電池５の総電圧を検出する。総電圧検出回路１は、その検出した総電圧を制御回路３に出力する。
【００３２】
組電池５は、複数の単電池（セル）５ａを直列に接続した充放電可能な電池である。なお、本実施例では、複数の単電池（セル）５ａとして、単電池５ａ１〜５ａｎを用いる。
【００３３】
組電池５は、負荷６の電源として利用される。負荷６は、例えば、車両駆動用負荷である。本実施例では、組電池５は、ハイブリッド自動車、電気自動車または燃料電池自動車に搭載され、エンジン始動および車両駆動に必要な電力を供給する電源として使用される。
【００３４】
組電池５は、そのＳＯＣ（State Of Charge）が所定の範囲に収まるように充放電される。なお、組電池５の充放電は、バッテリ制御部（不図示）によって制御される。
【００３５】
単電池電圧検出回路２は、組電池５内のいずれかの単電池５ａの電圧が所定電圧領域から外れた領域外状態を検出する。本実施例では、所定電圧領域として、低側境界電圧（例えば２．５Ｖ）から高側境界電圧（例えば４．２Ｖ）までの電圧領域を用いる。
【００３６】
このため、単電池電圧検出回路２は、組電池５が電荷を充電している間に、単電池５ａ１〜５ａｎのいずれかの電圧がその高側境界電圧を越えた高電圧状態（領域外状態）を検出する。また、単電池電圧検出回路２は、単電池５ａ１〜５ａｎのいずれかの電圧がその低側境界電圧を下回った低電圧状態（領域外状態）を検出する。
【００３７】
本実施例では、低側境界電圧として、単電池５ａの充電開始判断用電圧が用いられ、また、高側境界電圧として、単電池５ａの充電完了判断用電圧が用いられる。なお、低側境界電圧は、単電池５ａの充電開始判断用電圧と異なる電圧でもよい。また、高側境界電圧も、単電池５ａの充電完了判断用電圧と異なる電圧でもよい。
【００３８】
本実施例では、低側境界電圧として２．５Ｖが用いられ、高側境界電圧として４．２Ｖが用いられる。なお、低側境界電圧は２．５Ｖに限らず適宜変更可能であり、高側境界電圧も４．２Ｖに限らず適宜変更可能である。
【００３９】
制御回路３は、例えばＣＰＵで、判定部として利用される。
【００４０】
制御回路３は、単電池電圧検出回路２が領域外状態を検出したときに総電圧検出回路１が検出した組電池５の総電圧に基づいて、組電池５の劣化を判定する。さらに言えば、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が領域外状態を検出したときに総電圧検出回路１が検出した組電池５の総電圧に基づいて、組電池５の劣化の度合いを推定する。
【００４１】
例えば、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が高電圧状態を検出したときに総電圧検出回路１が検出した組電池５の総電圧と高側境界電圧とに基づいて、組電池５の劣化の度合いを推定する。
【００４２】
また、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が低電圧状態を検出したときに総電圧検出部１が検出した組電池５の総電圧と低側境界電圧とに基づいて、組電池５の劣化の度合いを推定する。
【００４３】
制御回路３は、その推定した組電池５の劣化の度合いが所定の範囲から外れた場合、出力部４に警告信号を出力する。
【００４４】
出力部４は、例えば表示部で、制御回路３から警告信号を受け付けると、組電池５の劣化が進行している旨を表示する。
【００４５】
図２は、単電池電圧検出回路２の一例を示した回路図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００４６】
図２において、単電池電圧検出回路２は、各々がいずれかの単電池５ａと対応する複数の電圧検出部２１と、複数の低側境界電圧生成部２２と、各々がいずれかの電圧検出部２１と対応する複数のコンパレータ２３と、ＯＲゲート２４と、複数の高側境界電圧生成部２５と、各々がいずれかの電圧検出部２１と対応する複数のコンパレータ２６と、ＯＲゲート２７とを含む。
【００４７】
各電圧検出部２１は、自己と対応する単電池５ａの電圧を検出し、その検出した電圧を自己と対応するコンパレータ２３およびコンパレータ２６に出力する。
【００４８】
各低側境界電圧生成部２２は、低側境界電圧（２．５Ｖ）を生成する。
【００４９】
各コンパレータ２３は、自己と対応する電圧検出部２１が検出した単電池５ａの電圧が、低側境界電圧生成部２２が生成した低側境界電圧を下回ると、検出信号を出力する。
【００５０】
ＯＲゲート２４は、各コンパレータ２３の検出信号を受け付ける。ＯＲゲート２４の出力は制御回路３によって受け付けられる。ＯＲゲート２４の出力は、低電圧検出信号として使用される。
【００５１】
各高側境界電圧生成部２５は、高側境界電圧（４．２Ｖ）を生成する。
【００５２】
各コンパレータ２６は、自己と対応する電圧検出部２１が検出した単電池５ａの電圧が、高側境界電圧生成部２５が生成した高側境界電圧を越えると、検出信号を出力する。
【００５３】
ＯＲゲート２７は、各コンパレータ２６の検出信号を受け付ける。ＯＲゲート２７の出力は制御回路３によって受け付けられる。ＯＲゲート２７の出力は、高電圧検出信号として使用される。
【００５４】
次に、動作を説明する。
【００５５】
図３は、制御回路３の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図３を参照して、制御回路３の動作を説明する。
【００５６】
ステップ３１では、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が高電圧検出信号を出力したか否かを判断する。換言すると、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が高電圧状態を検出したか否かを判断する。
【００５７】
制御回路３は、単電池電圧検出回路２が高電圧検出信号を出力した場合、ステップ３２を実行し、また、単電池電圧検出回路２が高電圧検出信号を出力していない場合、ステップ３３を実行する。なお、単電池電圧検出回路２は、組電池５が電荷を充電しているときに、高電圧検出信号を出力する。
【００５８】
ステップ３２では、制御回路３は、総電圧検出回路１に組電池５の総電圧を検出させる。総電圧検出回路１は、その検出した総電圧を制御回路３に出力する。制御回路３は、総電圧検出回路１が出力した組電池５の総電圧を受け付ける。
【００５９】
なお、総電圧検出回路１が常に組電池５の総電圧を検出し、その検出した総電圧を制御回路３に出力している場合、制御回路３は、ステップ３２において、その総電圧検出回路１が出力した組電池５の総電圧を受け付けてもよい。
【００６０】
また、バッテリ制御部（不図示）は、単電池電圧検出回路２が高電圧検出信号を出力すると、組電池５の充電を停止する。
【００６１】
制御回路３は、ステップ３２を終了すると、ステップ３４を実行する。
【００６２】
ステップ３４では、制御回路３は、ステップ３２で受け付けた組電池５の総電圧を、変数Ａに登録する。変数Ａは制御回路３に格納される。
【００６３】
制御回路３は、ステップ３４を終了すると、ステップ３５を実行する。
【００６４】
ステップ３５では、制御回路３は、Ｒｃ＝Ａ／（４．２×ｎ）の計算を行って、劣化の度合いＲｃを求める。なお、ｎは、単電池５ａの数を示す。よって、４．２×ｎの値は所定値となる。また、４．２は、高側境界電圧である。
【００６５】
組電池５の劣化が進むと、各単電池５ａの電圧のばらつきが大きくなる。このため、組電池５の劣化が進むにつれて、劣化の度合いＲｃの値は１より小さくなっていく。
【００６６】
制御回路３は、劣化の度合いＲｃの値が所定のしきい値（このしきい値は、１より小さい値）より小さくなると、出力部４に警告信号を出力する。出力部４は、制御回路３から警告信号を受け付けると、組電池５の劣化が進行している旨を表示する。
【００６７】
制御回路３は、ステップ３５を終了すると、ステップ３１を実行する。
【００６８】
一方、ステップ３３では、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が低電圧検出信号を出力したか否かを判断する。換言すると、制御回路３は、単電池電圧検出回路２が低電圧状態を検出したか否かを判断する。
【００６９】
制御回路３は、単電池電圧検出回路２が低電圧検出信号を出力した場合、ステップ３６６を実行し、また、単電池電圧検出回路２が低電圧検出信号を出力していない場合、ステップ３１を実行する。
【００７０】
ステップ３６では、制御回路３は、総電圧検出回路１に組電池５の総電圧を検出させる。総電圧検出回路１は、その検出した総電圧を制御回路３に出力する。制御回路３は、総電圧検出回路１が出力した組電池５の総電圧を受け付ける。
【００７１】
なお、総電圧検出回路１が常に組電池５の総電圧を検出し、その検出した総電圧を制御回路３に出力している場合、制御回路３は、ステップ３６において、その総電圧検出回路１が出力した組電池５の総電圧を受け付けてもよい。
【００７２】
また、バッテリ制御部（不図示）は、単電池電圧検出回路２が低電圧検出信号を出力すると、組電池５の充電を開始する。
【００７３】
制御回路３は、ステップ３６を終了すると、ステップ３７を実行する。
【００７４】
ステップ３７では、制御回路３は、ステップ３６で受け付けた組電池５の総電圧を、変数Ｂに登録する。変数Ｂは制御回路３に格納される。
【００７５】
制御回路３は、ステップ３７を終了すると、ステップ３８を実行する。
【００７６】
ステップ３８では、制御回路３は、Ｒｄ＝２．５×ｎ／Ｂの計算を行って、劣化の度合いＲｄを求める。なお、ｎは、単電池５ａの数を示す。よって、２．５×ｎの値は所定値となる。また、２．５は、低側境界電圧である。
【００７７】
組電池５の劣化が進むと、各単電池５ａの電圧のばらつきが大きくなる。このため、組電池５の劣化が進むにつれて、劣化の度合いＲｄの値は１より小さくなっていく。
【００７８】
制御回路３は、劣化の度合いＲｄの値が所定のしきい値（このしきい値は、１より小さい値）より小さくなると、出力部４に警告信号を出力する。出力部４は、制御回路３から警告信号を受け付けると、組電池５の劣化が進行している旨を表示する。
【００７９】
制御回路３は、ステップ３８を終了すると、ステップ３１を実行する。
【００８０】
本実施例によれば、複数の単電池５ａのいずれかの電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池５の総電圧に基づいて、組電池５の劣化（劣化の度合い）が判定される。
【００８１】
単電池５ａの電圧は組電池５の内部抵抗に応じて変化し、組電池５の総電圧も組電池の内部抵抗に応じて変化する。また、単電池５ａの内部抵抗および組電池５の内部抵抗は、共に、組電池の温度およびその容量（ＳＯＣ）に応じて変動する。
【００８２】
このため、いずれかの単電池５ａの電圧が所定電圧領域から外れたときのその単電池５ａの電圧とそのときの組電池５の総電圧との関係は、組電池５の温度およびその容量に応じた内部抵抗の変動に依存せず、その単電池５ａの内部抵抗と組電池５の内部抵抗との関係を示す。
【００８３】
したがって、組電池５が劣化していない場合、複数の単電池５ａのいずれかの電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池５の総電圧は、所定値になる。また、組電池５の劣化が進むほど、複数の単電池５ａのいずれかの電圧が所定電圧領域から外れたときの組電池５の総電圧は、その所定値から離れていく。このため、その総電圧に基づいて組電池５の劣化（劣化の度合い）を判定することが可能になる。
【００８４】
本実施例によれば、高い精度で検出することが難しい組電池５の内部抵抗を検出しなくても、組電池５の劣化（劣化の度合い）を判定できる。したがって、組電池の温度、組電池の容量（ＳＯＣ）および内部抵抗の検出精度（例えば、短時間内の組電池の電流変化量）に依存することなく、高い精度で、組電池５の劣化を判定することが可能になる。
【００８５】
また、本実施例では、組電池５が電荷を充電している間に高電圧状態が検出されたときの組電池５の総電圧および高側境界電圧とに基づいて、組電池５の劣化の度合いが推定される。このため、高電圧状態が検出されるたびに、組電池５の劣化の度合いが推定される。
【００８６】
また、組電池５の劣化が進むほど、複数の単電池５ａのいずれかの電圧が高側境界電圧を越えたときの組電池５の総電圧は、高側境界電圧に単電池５ａの個数を掛けて算出された値より小さくなっていく。このため、その総電圧と高側境界電圧とに基づいて組電池５の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【００８７】
また、本実施例では、高側境界電圧として、単電池５ａの充電完了判断用電圧が用いられる。この場合、単電池５ａの充電完了判断用電圧を、組電池の劣化の度合い判定に用いる電圧に兼用できる。
【００８８】
また、本実施例では、低電圧状態が検出されたときの組電池５の総電圧および低側境界電圧とに基づいて、組電池５の劣化の度合いが推定される。このため、低電圧状態が検出されるたびに、組電池５の劣化の度合いが推定される。
【００８９】
また、組電池５の劣化が進むほど、複数の単電池５ａの電圧が低側境界電圧を下回ったときの組電池の総電圧は、低側境界電圧に単電池５ａの個数を掛けて算出された値より大きくなっていく。このため、その総電圧と低側境界電圧とに基づいて組電池の劣化の度合いを判定することが可能になる。
【００９０】
また、本実施例では、低側境界電圧として、単電池５ａの充電開始判断用電圧が用いられる。この場合、単電池５ａの充電開始判断用電圧を、組電池の劣化の度合い判定に用いる電圧に兼用できる。
【００９１】
また、本実施例では、高電圧状態が検出されたときの組電池５の総電圧および高側境界電圧とに基づいて組電池５の劣化の度合いが推定され、また、低電圧状態が検出されたときの組電池５の総電圧および低側境界電圧とに基づいて組電池５の劣化の度合いが推定される。このため、高電圧状態と低電圧状態のそれぞれが検出されるたびに、組電池の劣化の度合いが推定される。
【００９２】
なお、上記実施例では、組電池の劣化（劣化の度合い）は、ＲｃまたはＲｄを演算することによって判定された。しかしながら、組電池の劣化（劣化の度合い）の判定は、ＲｃまたはＲｄに基づく判定に限らない。
【００９３】
例えば、制御回路３が、ステップ３４を行うたびに変数Ａを次々と格納していき、制御回路３が、その格納された変数Ａ間の変動量に基づいて組電池の劣化（劣化の度合い）を判定してもよい。
【００９４】
また、制御回路３が、ステップ３７を行うたびに変数Ｂを次々と格納していき、制御回路３が、その格納された変数Ｂ間の変動量に基づいて組電池の劣化（劣化の度合い）を判定してもよい。
【００９５】
以上説明した実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施例の組電池の劣化判定装置を示したブロック図である。
【図２】単電池電圧検出回路の一例を示した回路図である。
【図３】図１に示した組電池の劣化判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１      総電圧検出回路
２      単電池電圧検出回路
２１    電圧検出部
２２    低側境界電圧生成部
２３    コンパレータ
２４    ＯＲゲート
２５    高側境界電圧生成部
２６    コンパレータ
２７    ＯＲゲート
３      制御回路
４      出力部
５      組電池
５ａ    単電池
【図１】
2006153489.tif 000003
【図２】
2006153489.tif 000004
【図３】
2006153489.tif 000005