(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電池の端子間電圧の検出値と充放電電流の検出値とを同期して取得するとともに、蓄電池の充放電電流の検出値の平均値を算出する構成において、エイリアシングによる悪影響を抑制する。【解決手段】電池モジュール１１を監視する電池監視システムであって、電池モジュール１１の端子間電圧を検出する電圧センサ４２と、電池モジュール１１に流れる充放電電流を検出する電流センサ４１と、所定の同期周期毎に、電圧センサ４２による端子間電圧の検出値と、電流センサによる充放電電流の検出値とを対応付けて取得し、対応付けて取得された端子間電圧の検出値、及び充放電電流の検出値に基づいて、電池モジュール１１を制御し、同期周期中の複数の時点において、充放電電流の検出値を取得する電池制御装置５０と、電池制御装置５０が複数の時点で取得した充放電電流の検出値について、その平均値を算出するインバータ制御装置６０と、を備える。【選択図】図１
2018011454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池を監視する電池監視システムであって、
前記蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出部（４２）と、
前記蓄電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部（４１）と、
所定の同期周期毎に、前記電圧検出部による前記端子間電圧の検出値と、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値とを対応付けて取得する第１取得部（５０）と、
前記第１取得部により対応付けて取得された前記端子間電圧の検出値、及び前記充放電電流の検出値に基づいて、前記蓄電池を制御する電池制御部（５０）と、
前記同期周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得する第２取得部（５０）と、
前記第２取得部が前記複数の時点で取得した前記充放電電流の検出値について、その平均値を算出する平均値算出部（５０，６０）と、を備える電池監視システム。
【請求項２】
前記電圧検出部は、フライングキャパシタ方式の電圧検出を実施する請求項１に記載の電池監視システム。
【請求項３】
前記第２取得部は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点、及び、その時点から前記同期周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点において、前記充放電電流の検出値を取得する請求項１又は２に記載の電池監視システム。
【請求項４】
前記電池制御部は、前記同期周期毎に前記蓄電池を制御するための所定処理を行うものであり、その所定処理は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点から前記同期周期より短い期間であって前記所定処理の実行状態に応じて変化する時点で終了するものであって、
前記第２取得部は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点、及び、前記所定処理が終了する時点において、前記充放電電流の検出値を取得する請求項３に記載の電池監視システム。
【請求項５】
前記第２取得部は、前記同期周期より短い所定周期毎に前記充放電電流の検出値を取得することで、前記同期周期中の複数の時点において前記充放電電流の検出値を取得する請求項１又は２に記載の電池監視システム。
【請求項６】
前記第２取得部は、前記充放電電流に所定のリプルが生じていることを条件として、前記所定周期を短い方向に変化させる請求項５に記載の電池監視システム。
【請求項７】
前記第１取得部、前記第２取得部、及び、前記電池制御部を有する第１装置と、
前記平均値算出部を有し、前記第１装置とは異なる第２装置と、を備え、
前記第１装置は、前記第２装置に対し、前記第２取得部の取得した前記充放電電流の検出値を所定の通信周期で送信する送信部（５０）を有し、
前記第２取得部は、前記通信周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得するものであって、
前記送信部は、前記通信周期毎に、前記第２取得部が前記複数の時点で取得した前記充放電電流の検出値を前記第２装置に対して送信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池監視システム。
【請求項８】
蓄電池を監視する電池監視システムであって、
前記蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出部（４２）と、
前記蓄電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部（４１）と、
所定の通信周期で通信を行う第１装置（５０）及び第２装置（６０）と、を備え、
前記第１装置は、
所定の同期周期毎に、前記電圧検出部による前記端子間電圧の検出値と、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値とを対応付けて取得する第１取得部と、
前記第１取得部により対応付けて取得された前記端子間電圧の検出値、及び前記充放電電流の検出値に基づいて、前記蓄電池を制御する電池制御部と、
前記通信周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得する第２取得部と、
前記通信周期毎に、前記第２装置に対し、前記第２取得部の取得した複数の前記充放電電流の検出値を送信する送信部と、を備え、
前記第２装置は、前記送信部から受信した複数の前記充放電電流の検出値について、その平均値を算出する平均値算出部を備える電池監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を監視する電池監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池に流れる電流や蓄電池の電圧を検出するシステムにおいて、検出周期とノイズ周期とが同期した場合や、検出周期がノイズ周期より長い場合に、いわゆるエイリアシングにより、真値よりも検出値が低い値や高い値になることが懸念される。例えば、特許文献１には、蓄電池の電圧の検出において、エイリアシングによる悪影響を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０１９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、蓄電池の制御では、所定の同期周期毎に、蓄電池の端子間電圧の検出値と充放電電流の検出値とを同期して取得し、その同期して取得した検出値を用いて、蓄電池の充電率などを調整している。また、蓄電池の充放電電力の取得などを目的として、蓄電池の充放電電流の検出値の平均値を算出する制御が実施される。ここで、端子間電圧の検出に要する時間などに基づいて定められる同期周期が、充放電電流に生じるリップル（ノイズ）の周期より長い場合、充放電電流の検出値の平均値を算出する際に、エイリアシングによる悪影響によって、算出された平均値が真値よりも低い値や高い値になることが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電池の端子間電圧の検出値と充放電電流の検出値とを同期して取得するとともに、蓄電池の充放電電流の検出値の平均値を算出する構成において、エイリアシングによる悪影響を抑制することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の構成は、蓄電池を監視する電池監視システムであって、前記蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出部（４２）と、前記蓄電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部（４１）と、所定の同期周期毎に、前記電圧検出部による前記端子間電圧の検出値と、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値とを対応付けて取得する第１取得部（５０）と、前記第１取得部により対応付けて取得された前記端子間電圧の検出値、及び前記充放電電流の検出値に基づいて、前記蓄電池を制御する電池制御部（５０）と、前記同期周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得する第２取得部（５０）と、前記第２取得部が前記複数の時点で取得した前記充放電電流の検出値について、その平均値を算出する平均値算出部（５０，６０）と、を備える。
【０００７】
蓄電池を制御するためには、蓄電池の端子間電圧の検出値と、蓄電池に流れる充放電電流の検出値とを対応付けて取得し、対応付けられた端子間電圧の検出値と、充放電電流の検出値とに基づく制御が必要となる。また、蓄電池の充放電電流は、蓄電池に接続される負荷の容量成分などに起因してリプルが生じる。
【０００８】
ここで、充放電電流の平均値を算出する場合、電池制御のために取得される端子間電圧及び充放電電流の検出値の同期周期が、充放電電流のリプルの周期より長いことで、エイリアシングが生じることが懸念される。即ち、充放電電流の検出時において、リプルの極大値付近の値のみが取得されることで、算出される充放電電流の平均値が実際の値より大きくなったり、リプルの極小値付近の値のみが取得されることで、算出される充放電電流の平均値が実際の値より小さくなったりすることが懸念される。リップルを減衰させるためにＲＣフィルター回路を新たに設けることも考えられるが、素子点数の増加や、充放電電流の変動への応答性の悪化といった問題がある。
【０００９】
そこで、本構成では、同期周期中の複数の時点において、充放電電流の検出値を取得し、その取得した複数の検出値の平均値を算出する構成とした。本構成により、平均値の算出のために取得される充放電電流の検出値の取得周期が、同期周期より短くなる。このため、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００１０】
第２の構成は、第１の構成において、前記電圧検出部は、フライングキャパシタ方式の電圧検出を実施する。
【００１１】
フライングキャパシタ方式の電圧検出は、抵抗分圧方式の電圧検出と比べて、追加の絶縁電源を必要としないという特長がある。一方で、フライングキャパシタの容量などにより定まる時定数より速く電圧検出を実施できないという不都合を有する。つまり、電圧検出の周期は、フライングキャパシタの容量などにより定まる時定数に近い値になる。このような構成では、第１取得部による端子間電圧の検出周期である同期周期が長くなり、その結果、第１取得部による充放電電流の検出周期が長くなる。このため、上述したリップル電流を主たる原因とするエイリアシングの影響が大きくなる。
【００１２】
第３の構成は、第１又は第２の構成において、前記第２取得部は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点、及び、その時点から前記同期周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点において、前記充放電電流の検出値を取得する。
【００１３】
第１取得部により充放電電流の検出値が取得される時点と、その時点から同期周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点（つまり、同期周期においてランダムな時点）と、において、充放電電流の検出値を取得する。そして、その取得された充放電電流の検出値の平均値を算出する。この構成では、平均値の算出に用いられる充放電電流の検出値のサンプリング周期が毎回異なることになり、特に、充放電電流に生じているリプルの周期が略一定である場合に、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００１４】
第４の構成は、第３の構成において、前記電池制御部は、前記同期周期毎に前記蓄電池を制御するための所定処理を行うものであり、その所定処理は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点から前記同期周期より短い期間であって前記所定処理の実行状態に応じて変化する時点で終了するものであって、前記第２取得部は、前記第１取得部が前記充放電電流の検出値を取得する時点、及び、前記所定処理が終了する時点において、前記充放電電流の検出値を取得する。
【００１５】
電池制御のための所定処理は、同期周期毎に行われるとともに、その所定処理にかかる期間は逐次異なるものである。そこで、所定処理が終了する時点を、充放電電流の検出値が取得される時点から同期周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点として扱う。これにより、簡易な構成で、平均値の算出に用いられる充放電電流の検出値のサンプリング周期を毎回異ならせることができる。
【００１６】
第５の構成は、第１又は第２の構成において、前記第２取得部は、前記同期周期より短い所定周期毎に前記充放電電流の検出値を取得することで、前記同期周期中の複数の時点において前記充放電電流の検出値を取得する。
【００１７】
本構成の第２取得部は、第１取得部が充放電電流の検出値を取得する時点において、充放電電流の検出値を取得するとともに、第１取得部により充放電電流の検出値が取得される同期周期より短い所定周期毎に充放電電流の検出値を取得する。そして、取得された充放電電流の検出値に基づいて、充放電電流の検出値の平均値を算出する。本構成により、平均値の算出のために取得される充放電電流の検出値の取得周期が、同期周期より短くなり、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００１８】
第６の構成は、第５の構成において、前記第２取得部は、前記充放電電流に所定のリプルが生じていることを条件として、前記所定周期を短い方向に変化させる。
【００１９】
所定のリプルが生じていることを条件として、第２取得部による充放電電流の検出値の取得周期である所定周期を短い方向に変化させることで、エイリアシングによる悪影響をより抑制することができる。
【００２０】
第７の構成は、第１乃至第６の構成において、前記第１取得部、前記第２取得部、及び、前記電池制御部を有する第１装置と、前記平均値算出部を有し、前記第１装置とは異なる第２装置と、を備え、前記第１装置は、前記第２装置に対し、前記第２取得部の取得した前記充放電電流の検出値を所定の通信周期で送信する送信部（５０）を有し、前記第２取得部は、前記通信周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得するものであって、前記送信部は、前記通信周期毎に、前記第２取得部が前記複数の時点で取得した前記充放電電流の検出値を前記第２装置に対して送信する。
【００２１】
第１装置が第２取得部を備え、第２装置が平均値算出部を備える構成において、仮に、通信周期毎に充放電電流の検出値を１つのみ送った場合、その通信周期が、充放電電流のリプルの周期より長いことで、エイリアシングが生じることが懸念される。そこで、本構成では、通信周期中の複数の時点において、充放電電流の検出値を取得し、その取得した複数の検出値を第１装置から第２装置に送信する構成とした。本構成により、平均値の算出のために取得される充放電電流の検出値の取得周期が、通信周期より短くなる。このため、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００２２】
第８の構成は、蓄電池を監視する電池監視システムであって、前記蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出部（４２）と、前記蓄電池に流れる充放電電流を検出する電流検出部（４１）と、所定の通信周期で通信を行う第１装置（５０）及び第２装置（６０）と、を備え、前記第１装置は、所定の同期周期毎に、前記電圧検出部による前記端子間電圧の検出値と、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値とを対応付けて取得する第１取得部と、前記第１取得部により対応付けて取得された前記端子間電圧の検出値、及び前記充放電電流の検出値に基づいて、前記蓄電池を制御する電池制御部と、前記通信周期中の複数の時点において、前記電流検出部による前記充放電電流の検出値を取得する第２取得部と、前記通信周期毎に、前記第２装置に対し、前記第２取得部の取得した複数の前記充放電電流の検出値を送信する送信部と、を備え、前記第２装置は、前記送信部から受信した複数の前記充放電電流の検出値について、その平均値を算出する平均値算出部を備える。
【００２３】
蓄電池を制御するためには、蓄電池の端子間電圧の検出値と、蓄電池に流れる充放電電流の検出値とを対応付けて取得し、対応付けられた端子間電圧の検出値と、充放電電流の検出値とに基づく制御が必要となる。また、蓄電池の充放電電流は、蓄電池に接続される負荷の容量成分などに起因してリプルが生じる。
【００２４】
ここで、充放電電流の平均値を算出する場合、充放電電流の検出値を取得する第１装置と、平均値を算出する第２装置との通信周期が、充放電電流のリプルの周期より長いことで、エイリアシングが生じることが懸念される。即ち、リプルの極大値付近の値のみが第１装置から第２装置に送信されることで、算出される充放電電流の平均値が実際の値より大きくなったり、リプルの極小値付近の値のみが第１装置から第２装置に送信されることで、算出される充放電電流の平均値が実際の値より小さくなったりすることが懸念される。
【００２５】
そこで、第１装置は、通信周期中の複数の時点において、充放電電流の検出値を取得し、その取得した複数の検出値を第２装置に送信する。そして、第２装置は、その複数の検出値に基づいて平均値を算出する構成とした。本構成では、通信周期より短い周期で取得された複数の検出値に基づいて、充放電電流の平均値が算出される。このため、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態の電気的構成を表す図。
【図２】フライングキャパシタ方式の電圧検出を表す図。
【図３】充放電電流の平均値の算出に与えるエイリアシングの影響を表す図。
【図４】第１実施形態における充放電電流の検出値の取得を表す図。
【図５】第２実施形態における充放電電流の検出値の取得を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、「電池監視システム」を車載主機として回転電機を備える車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の車載モータ制御システムは、組電池１０、昇圧コンバータ２０、インバータ３０、モータジェネレータ４０、及び制御装置５０，６０を備えている。
【００２９】
組電池１０は、昇圧コンバータ２０及びインバータ３０を介して、モータジェネレータ４０に電気的に接続されている。組電池１０は、例えば百Ｖ以上となる端子間電圧を有する蓄電池であり、複数の電池モジュール１１が直列接続されて構成されている。また、電池モジュール１１は、複数の電池セルが直列接続されて構成されている。電池セルとして、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。電池モジュール１１が「蓄電池」に相当する。
【００３０】
モータジェネレータ４０は、車載主機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、モータジェネレータ４０として、３相の永久磁石同期モータを用いている。
【００３１】
昇圧コンバータ２０は、リアクトル２１、平滑コンデンサ２２、及び上，下アーム昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎの直列接続体を備えている。昇圧コンバータ２０は、組電池１０の出力電圧を所定の電圧を上限として昇圧する機能を有する。ちなみに本実施形態では、各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎには、各フリーホイールダイオードＤｃｐ，Ｄｃｎが逆並列に接続されている。
【００３２】
インバータ３０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎとの直列接続体を３組備えている。各直列接続体は、平滑コンデンサ２２に並列接続されている。各直列接続体の接続点には、モータジェネレータ４０のＵ，Ｖ，Ｗ相巻線の一端が接続されている。ちなみに本実施形態では、各スイッチとＳｕｐ〜Ｓｗｎして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各スイッチＳｕｐ，Ｓｕｎ，Ｓｖｐ，Ｓｖｎ，Ｓｗｐ，Ｓｗｎには、各フリーホイールダイオードＤｕｐ，Ｄｕｎ，Ｄｖｐ，Ｄｖｎ，Ｄｗｐ，Ｄｗｎが逆並列に接続されている。
【００３３】
電池制御装置５０は、電流センサ４１（電流検出部）から組電池１０（即ち、電池モジュール１１）に流れる充放電電流Ｉの検出値を取得し、電圧センサ４２から組電池１０を構成する電池モジュール１１それぞれの端子間電圧の検出値を取得し、温度センサ４３から電池モジュール１１それぞれの温度の検出値を取得する。電池制御装置５０は、取得した検出値に基づいて、各電池モジュール１１の充電率を算出する。電池制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成される制御装置である。
【００３４】
また、電池制御装置５０は、電池モジュール１１のいずれかにおいて過放電や過充電、又は、温度の異常上昇が生じている場合に、組電池１０と昇圧コンバータ２０との間に設けられているリレー１４をオフ状態とすることで、組電池１０における充放電を停止する。
【００３５】
インバータ制御装置６０は、電圧センサ４４から昇圧コンバータ２０の出力電圧の検出値を取得し、相電流センサ４５からインバータ３０の各相の出力電力の検出値を取得し、モータジェネレータ４０に設けられた回転角度センサ４６からモータジェネレータ４０の回転角度の検出値を取得する。また、インバータ制御装置６０は、電池制御装置５０と通信を行い、電池制御装置５０から、組電池１０の充放電電流Ｉの検出値、電池モジュール１１の端子間電圧の検出値、電池モジュールの温度の検出値、及び、各電池モジュール１１の充電率の算出値を取得する。
【００３６】
インバータ制御装置６０は、取得した検出値及び算出値に基づいて、昇圧コンバータ２０のスイッチＳｃｐ，Ｓｃｎのオンオフ制御と、インバータ３０のスイッチＳｕｐ，Ｓｕｎ，Ｓｖｐ，Ｓｖｎ，Ｓｗｐ，Ｓｗｎのオンオフ制御と、を実施する。インバータ制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成される制御装置である。
【００３７】
本実施形態において、「電圧検出部」としての電圧センサ４２は、フライングキャパシタ方式の電圧検出を実施する。フライングキャパシタ方式の電圧検出について、図２を用いて説明する。
【００３８】
図２に示す例では、組電池１０は、５個の電池モジュール１１から構成されている。電池モジュール１１と、電圧センサ４２との間には、複数の抵抗素子Ｒと、複数のスイッチＳＷ１〜１０を備えるマルチプレクサ４７と、キャパシタ４８と、出力側スイッチ４９とが設けられている。マルチプレクサ４７は、入力側スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０を有する。
【００３９】
電池制御装置５０は、出力側スイッチ４９をオフとした状態で、いずれかの電池モジュール１１の高電圧側に設けられたスイッチＳＷｉ（ｉ＝１，３，５，７，９）及び低電圧側に設けられたＳＷｉ＋１をオンに切り替えて、その電池モジュール１１とキャパシタ４８とを接続する。抵抗素子Ｒ及びスイッチＳＷｉ，ＳＷｉ＋１を介して、電池モジュール１１とキャパシタ４８とが接続されると、電池モジュール１１の電圧によりキャパシタ４８が充電される。キャパシタ４８の充電が完了すると、入力側スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０を全てオフ、出力側スイッチ４９をオンに切り替える。これにより、キャパシタ４８の電圧が電圧センサ４２に入力されてデジタル信号に変換される。そして電池制御装置５０が、電圧センサ４２から出力されるデジタル信号を取得することで、キャパシタ４８を充電した測定対象の電池モジュール１１の電圧を検出する。
【００４０】
ここで、フライングキャパシタ方式の電圧検出では、電池モジュール１１の端子間電圧を検出するに際し、キャパシタ４８を充電する時間を要する。このため、１つの電池モジュール１１の端子間電圧を１回検出するために、キャパシタ４８の容量値と抵抗素子Ｒの抵抗値とから定まる時定数に相当する時間を要することになる。また、組電池１０を構成する全ての電池モジュール１１の端子間電圧を検出するためには、キャパシタ４８の容量値と抵抗素子Ｒの抵抗値とから定まる時定数に相当する時間と、電池モジュール１１の個数との積に相当する時間を要することになる。
【００４１】
「第１取得部」としての電池制御装置５０は、所定の同期周期毎に、組電池１０の充放電電流Ｉの検出値と、電池モジュール１１それぞれの端子間電圧の検出値と、を対応付けて取得する。そして、その対応付けて取得した検出値に基づいて、電池モジュール１１それぞれの充電率を算出する。また、インバータ制御装置６０は、組電池１０の充放電電流Ｉの検出値の平均値に基づいて制御を実施する。
【００４２】
ここで、組電池１０の充放電電流Ｉの検出値の平均値を算出する場合、エイリアシングによる影響が問題となる。即ち、組電池１０に流れる充放電電流Ｉに対してリップルが生じており、さらに、充放電電流Ｉの検出周期がリップルの周期の１／２より長い場合（即ち、標本化定理を満たさない場合）、エイリアシングが発生する。組電池１０に流れる充放電電流Ｉに対するリップルは、組電池１０に対して接続されている昇圧コンバータ２０の動作に伴って生じる。
【００４３】
特に、フライングキャパシタ方式の電圧検出では、上述した通り、１つの電池モジュール１１の端子間電圧を１回検出するために、キャパシタ４８の容量値と抵抗素子Ｒの抵抗値とから定まる時定数に相当する時間を要する。このため、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する周期（同期周期）が長くなり、エイリアシングが発生しやすい。
【００４４】
図３に示すように、エイリアシングにより、充放電電流Ｉの極大値付近の値のみが検出値として連続して取得されたり、極小値付近の値のみが検出値として連続して取得されたりする場合がある。その結果、充放電電流Ｉの検出値に基づいて算出される充放電電流Ｉの平均値の算出値が真値より高くなったり、低くなったりすることが懸念される。リップルを減衰させるためのＲＣフィルター回路を新たに設けることも考えられるが、素子点数の増加や、充放電電流の変動への応答性の悪化といった問題がある。
【００４５】
そこで、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、同期周期中の複数の時点において、電流センサ４１による充放電電流Ｉの検出値を取得する。そして、インバータ制御装置６０は、同期周期中の複数の時点において取得された電流センサ４１による充放電電流Ｉの検出値を電池制御装置５０から受信する。そして、「平均値算出部」としてのインバータ制御装置６０は、受信した充放電電流Ｉの検出値について、その平均値を算出する。
【００４６】
また、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点、及び、その時点から同期周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点において、充放電電流Ｉの検出値を取得する。この構成では、平均値の算出に用いられる充放電電流Ｉの検出値のサンプリング周期が毎回異なることになり、特に、充放電電流Ｉに生じているリプルの周期が略一定である場合に、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００４７】
また、電池制御装置５０は、同期周期毎に組電池１０を制御するための所定処理を行うものである。ここで、組電池１０を制御するための所定処理とは、具体的には、組電池１０の充放電電流Ｉの検出値、電池モジュール１１それぞれの端子間電圧の検出値、及び、電池モジュール１１それぞれの温度に基づく、電池モジュール１１の内部抵抗の算出処理や、充電率の算出処理や、インバータ制御装置６０などの他の制御装置との通信処理のことである。
【００４８】
図４に示すように、電池制御装置５０が同期周期毎に行う所定処理は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点から同期周期より短い期間であって所定処理の実行状態に応じて変化する時点で終了する。そこで、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点、及び、所定処理が終了する時点において、充放電電流Ｉの検出値をそれぞれ取得する。これにより、簡易な構成で、平均値の算出に用いられる充放電電流Ｉの検出値のサンプリング周期を毎回異なるものとすることができる。
【００４９】
電池制御装置５０は、電流センサ４１から組電池１０の充放電電流Ｉの検出値を取得する「第１取得部」及び「第２取得部」としての機能、及び、「電池制御部」としての機能を有する「第１装置」に相当する。インバータ制御装置６０は、「平均値算出部」を有し、「第１装置」とは異なる「第２装置」に相当する。
【００５０】
電池制御装置５０は、インバータ制御装置６０に対し、同期周期中に取得した複数の充放電電流Ｉの検出値を所定の通信周期で送信する「送信部」としての機能を有する。ここで、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、通信周期中の複数の時点において、電流センサ４１による充放電電流Ｉの検出値を取得する。そして、「送信部」としての電池制御装置５０は、通信周期毎に、複数の時点で取得した充放電電流Ｉの検出値をインバータ制御装置６０に対して送信する。
【００５１】
電池制御装置５０からインバータ制御装置６０に対して、仮に、通信周期毎に充放電電流Ｉの検出値を１つのみ送った場合、その通信周期が、充放電電流Ｉのリプルの周期より長いことで、エイリアシングが生じることが懸念される。そこで、本構成では、通信周期中の複数の時点において、充放電電流Ｉの検出値を取得し、その取得した複数の検出値を電池制御装置５０からインバータ制御装置６０に送信する構成とした。本構成により、平均値の算出のために取得される充放電電流Ｉの検出値の取得周期が、通信周期より短くなる。このため、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
第２実施形態の電気的構成は、図１，２に示した第１実施形態の構成と同一である。第２実施形態における「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する同期周期より短い所定周期毎に充放電電流Ｉの検出値を取得することで、同期周期中の複数の時点において充放電電流Ｉの検出値を取得する。
【００５３】
図５に同期周期と所定周期との関係を表している。なお、「第２取得部」による充放電電流Ｉの検出タイミングと、「第１取得部」による充放電電流Ｉの検出タイミングとは、位相が異なるものであってもよい。本構成により、平均値の算出のために取得される充放電電流Ｉの検出値の取得周期が、同期周期より短くなり、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００５４】
また、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、インバータ制御装置６０に対して、同期周期中の複数の時点において取得した充放電電流Ｉの検出値の全てを送信する。そして、「平均値算出部」としてのインバータ制御装置６０が、受信した全ての検出値に基づいて、充放電電流Ｉの検出値の平均値を算出することで、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００５５】
また、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、充放電電流Ｉに所定のリプルが生じていることを条件として、所定周期を短い方向に変化させる。これにより、エイリアシングによる悪影響をより抑制することができる。
【００５６】
電池制御装置５０は、ΔΣ型のアナログデジタルコンバータを内蔵し、電流センサ４１から入力される充放電電流Ｉの大きさを表すアナログ値（電圧値）をデジタル値に変換して取得している。ここで、充放電電流Ｉに所定のリプルが生じていることを条件として、充放電電流Ｉの検出値の取得周期を短い方向に変化させる際に、ΔΣ型のアナログデジタルコンバータの精度を一時的に低下させる。例えば、１２ｂｉｔのΔΣ型のアナログデジタルコンバータを一時的に８ｂｉｔで動作させる。これにより、電池制御装置５０が電流センサ４１から充放電電流Ｉの検出値を取得する際に、その取得速度を一時的に速くすることができる。
【００５７】
（第３実施形態）
第３実施形態における「第２取得部」としての電池制御装置５０は、第２実施形態と同様に、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する同期周期より短い所定周期毎に充放電電流Ｉの検出値を取得することで、同期周期中の複数の時点において充放電電流Ｉの検出値を取得する。
【００５８】
また、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、インバータ制御装置６０に対して、同期周期中の複数の時点において取得した充放電電流Ｉの検出値の全てを送信する。そして、第３実施形態の「平均値算出部」としてのインバータ制御装置６０は、受信した全ての検出値から無作為にデータを抽出し、その抽出した充放電電流Ｉの検出値に基づいて、充放電電流Ｉの平均値を算出する。これにより、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００５９】
なお、「送信部」としての電池制御装置５０が、取得した全ての検出値から無作為に（ランダムに）データを抽出し、その抽出した充放電電流Ｉの検出値をインバータ制御装置６０に送信する構成としてもよい。
【００６０】
（第４実施形態）
第４実施形態の電気的構成は、図１，２に示した第１実施形態の構成と同一である。「第１装置」としての電池制御装置５０は、「第２装置」としてのインバータ制御装置６０と、所定の通信周期で通信を行う。
【００６１】
「第１取得部」としての電池制御装置５０は、所定の同期周期毎に電圧センサ４２による検出値と、電流センサ４１による検出値とを対応付けて取得する。「電池制御部」としての電池制御装置５０は、電圧センサ４２による検出値、及び電流センサ４１による検出値に基づいて、組電池１０の制御を実施する。
【００６２】
「第２取得部」としての電池制御装置５０は、通信周期の複数の時点において、電流センサ４１による検出値を取得する。そして、「送信部」としての電池制御装置５０は、通信周期の複数の時点において取得した電流センサ４１による検出値をインバータ制御装置６０に対して送信する。「平均値算出部」としてのインバータ制御装置６０は、電池制御装置５０から受信した複数の電流センサ４１による検出値について、その平均値を算出する。
【００６３】
より具体的には、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点、及び、その時点から通信周期より短い期間であって逐次異なる長さの期間が経過した時点において、電流センサ４１から充放電電流Ｉの検出値を取得する。また、通信周期より短い所定周期毎に充放電電流Ｉの検出値を取得することで、通信周期中の複数の時点において充放電電流Ｉの検出値を取得する構成としてもよい。
【００６４】
本実施形態の構成によれば、通信周期より短い周期で取得された複数の検出値に基づいて、充放電電流Ｉの平均値が算出される。このため、エイリアシングによる悪影響を抑制することができる。
【００６５】
（他の実施形態）
・「平均値算出部」としての機能を電池制御装置５０が備える構成としてもよい。即ち、電池制御装置５０は、同期周期中の複数の時点において取得された電流センサ４１による充放電電流Ｉの検出値に基づいて、充放電電流Ｉの平均値を算出してもよい。そして、電池制御装置５０は、算出した充放電電流Ｉの平均値をインバータ制御装置６０に送信するとよい。本変形例での構成では、電池制御装置５０における処理が増加する一方で、インバータ制御装置６０における処理を低減するとともに、電池制御装置５０からインバータ制御装置６０に送信する情報を低減することができる。
【００６６】
・第１実施形態では、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点、及び、所定処理が終了する時点において、充放電電流Ｉの検出値をそれぞれ取得する構成とした。これを変更し、「第２取得部」としての電池制御装置５０は、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点、及び、電圧検出と同期して充放電電流Ｉの検出値を取得する時点から同期周期より短いランダムな時間が経過した時点において、充放電電流Ｉの検出値をそれぞれ取得する構成としてもよい。当該ランダムな時間の長さの設定は、乱数生成を行うランダム関数を用いて行うとよい。
【００６７】
・上記実施形態では、「蓄電池」として電池モジュール１１を用いたが、これを変更してもよい。例えば、電池セルを「蓄電池」として用いてもよい。
【００６８】
・電池モジュール１１の電圧検出において、フライングキャパシタ方式に代えて、抵抗分圧方式の電圧検出を実施してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
４１…電流センサ、４２…電圧センサ、５０…電池制御装置、６０…インバータ制御装置。
【図１】
2018011454.tif 000003
【図２】
2018011454.tif 000004
【図３】
2018011454.tif 000005
【図４】
2018011454.tif 000006
【図５】
2018011454.tif 000007