(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを直列接続することにより構成された電池と、
前記電池の充放電を実行する充放電部と、
前記複数の電池セルのうちのいずれかの電池セルの電圧が所定範囲外となるセル電圧異常状態を検出する電圧監視部と、
前記電池の充放電電流を検出する電流センサと、
前記電圧監視部の検出結果に応じて前記充放電部の充放電を制御するとともに前記充放電部の異常を診断する充放電制御部とを備え、
前記充放電制御部は、充放電部に電池の充放電を中止させ、充放電中止指示後の電池の充放電電流の積算値を算出し、（ａ）前記積算値が第１の値を超えた状態が第１の時間継続した場合と、前記積算値が前記第１の値を超えておらず、かつ前記充放電電流の大きさが第２の値を超えた状態が第２の時間継続した場合に、前記充放電部が異常であると診断し、（ｂ）前記積算値が前記第１の値を超えておらず、かつ前記充放電電流の大きさが前記第２の値を超えていない状態が第３の時間継続した場合に、前記電池が異常であると診断する、電池システム。
【請求項２】
前記充放電部は、
回転電機と、
前記回転電機を駆動するインバータと、
前記インバータを制御するインバータ制御部とを含む、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池システムを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電池システムおよびそれを備える車両に関し、特に電池システムの異常診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年地球温暖化を抑制するための対策として、炭酸ガス排出抑制のために大容量の蓄電が可能な電池システムが注目されている。たとえば電池システムは、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されている。
【０００３】
特開２００６−１０９５４０号公報（特許文献１）は、複数個直列接続された二次電池を複数のグループに分割して構成し、そのグループ毎にグループ内の二次電池の電圧を個別に検出する複数の検出手段と、検出手段で検出された電圧が所定範囲外である場合に二次電池への充電電流または二次電池からの放電電流を遮断する制御を行なう複数の検出手段毎に設けられた複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子に印加される電圧が所定電圧以上である場合に、そのスイッチ素子に印加される電圧を制限する電圧制限素子とを備えるバッテリパックが開示されている。
【０００４】
この技術によれば、簡単な構成で、過充電時または過放電時における異常電圧または異常電圧による回路等の破壊を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の技術においては、電池電圧が、正常範囲外まで至った要因が、電池そのものであるかまたは充放電システム等のその他の要因であるかの切り分けを行なうことについての記載や示唆はない。
【０００７】
つまり、ある時点で発生した異常の原因が電池の故障であると判断して電池を交換したとしても、その他の要素に以上の原因がある場合には同じ異常が再び発生する可能性がある。このような場合には、原因を突き止めて修理を完了するまでに時間を要することが考えられる。
【０００８】
この発明の目的は、電池に関連する異常が発生した場合に故障部位を詳細に特定することができる電池システムおよびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、要約すると、電池システムであって、複数の電池セルを直列接続することにより構成された電池と、電池の充放電を実行する充放電部と、複数の電池セルのうちのいずれかの電池セルの電圧が所定範囲外となるセル電圧異常状態を検出する電圧監視部と、電圧監視部の検出結果に応じて充放電部の充放電を制御する充放電制御部とを備える。電池システムは、充放電制御部による制限後に所定量の充放電が継続したときには充放電部が異常であると診断する。
【００１０】
好ましくは、電池システムは、電池の充電状態が所定値よりも高くなった場合には、充放電部に電池の充放電制限を実行させ、電池の充電状態が所定値よりも低い場合であっても電圧監視部がセル電圧異常状態を検出したときには充放電部に充放電制限を実行させる。
【００１１】
より好ましくは、電池システムは、電池の充放電電流を検出する電流センサをさらに含む。電池システムは、電流センサの出力を受けて充放電電流の積算値を算出し、充放電制限後の積算値が第１の値を超えた状態が第１の時間継続した場合には、充放電部が異常であると診断する。
【００１２】
さらに好ましくは、電池システムは、電流センサの出力を受け、充放電電流の大きさが第２の値を超えた状態が第２の時間継続した場合には、充放電部が異常であると診断する。
【００１３】
さらに好ましくは、電池システムは、充放電制限後の積算値が第１の値を超えておらず、かつ充放電電流の大きさが第２の値を超えていない状態が第３の時間継続した場合に、電池が異常である可能性があると診断する。
【００１４】
好ましくは、充放電部は、回転電機と、回転電機を駆動するインバータと、インバータを制御するインバータ制御部とを含む。
【００１５】
この発明は、他の局面では、上記いずれかに記載の電池システムを備える車両である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電池に関連する故障が発生した際に、故障部位を詳細に特定することができるため、速やかに適切な修理を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１のバッテリパックＢＰの構成を示した回路図である。
【図３】図１の制御装置１５の構成を示したブロック図である。
【図４】制御装置１５が実行する異常診断の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】異常確定の第１の制御例を説明するための波形図である。
【図６】異常確定の第２の制御例を説明するための波形図である。
【図７】充電システムの診断が正常とされた場合の制御を説明するための波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１９】
図１は、この発明の実施の形態に従う電池システムが搭載された車両の構成を説明するブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、ハイブリッド車両は、バッテリパックＢＰと、システムメインリレーＳＭＲと、充放電部１９と、エンジンＥＮＧと、制御装置１５と、充電器１４６と、インレット１４７とを含む。
【００２１】
インレット１４７には、外部電源１４９につながっている充電コネクタ１４８が接続される。バッテリパックＢＰは、電池２００と、温度センサ１４２と、電流センサ１４３と、電圧監視部ＤＶとを含む。
【００２２】
充放電部１９は、電池２００の充放電を行なう。充放電部１９は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構ＰＧとを含む。
【００２３】
電池２００は、直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池等の二次電池を含む。電池２００は、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２０からの直流電圧によって充電される。
【００２４】
制御装置１５へは、運転状況・車両状況を示す各種センサからのセンサ出力１７が入力される。センサ出力１７には、アクセルペダルに配置された位置センサによって検出されるアクセル踏込み量に応じたアクセル開度や、車輪速度センサ出力等が含まれる。制御装置１５は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両に関する種々の制御を統括的に行なう。
【００２５】
エンジンＥＮＧと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とは動力分割機構ＰＧを介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両の走行状況に応じて、動力分割機構を介して上記３者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として駆動輪が駆動される。
【００２６】
なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１が、主として発電機として動作し、モータジェネレータＭＧ２が、主として電動機として動作する。
【００２７】
詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、加速時において、エンジンを始動する電動機として用いられる。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、電池２００からの電力の供給を受けて電動機として駆動し、クランク軸を回転させエンジンを始動する。
【００２８】
さらに、エンジンの始動後において、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構ＰＧを介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電する。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ２は、電池２００に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、差動ギヤ等を介して駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。
【００３０】
また、車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪の回転力により駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータＭＧ２により発電された回生電力は、ＰＣＵ２０を介して電池２００に充電される。
【００３１】
ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の力行動作時には、制御装置１５からの制御指示に従って、電池２００からの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００３２】
また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生制動時には、制御装置１５からの制御指示に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発電した交流電圧を直流電圧に変換して電池２００を充電する。
【００３３】
このように、ハイブリッド車両では、電池２００と、ＰＣＵ２０と、制御装置１５のうちのＰＣＵ２０を制御する部分とによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する電源装置が構成される。
【００３４】
ＰＣＵ２０は、コンバータ１１０と、平滑コンデンサ１２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応するモータ駆動装置１３１，１３２と、コンバータ／インバータ制御部１４０とを含む。この実施の形態では、交流モータであるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御されるので、モータ駆動装置１３１，１３２はインバータで構成される。以下では、モータ駆動装置１３１，１３２をインバータ１３１，１３２と称する。
【００３５】
制御装置１５は、各種センサ出力１７に基づき、エンジンＥＮＧとの出力配分等を考慮したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への要求トルクを決定する。さらに、制御装置１５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態に応じて、最適なモータ動作電圧を算出する。
【００３６】
制御装置１５は、さらに、要求トルクおよび最適モータ動作電圧と、電圧監視部ＤＶからの直流電圧ＶＢ１〜ＶＢｎとに基づいて、モータ動作電圧Ｖｍの電圧指令値ＶｍｒおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２でのトルク指令値Ｔｒｅｆを生成する。電圧指令値Ｖｍｒおよびトルク指令値Ｔｒｅｆは、コンバータ／インバータ制御部１４０へ与えられる。
【００３７】
コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からの電圧指令値Ｖｍｒに従って、コンバータ１１０の動作を制御するコンバータ制御信号Ｓｃｎｖを生成する。また、コンバータ／インバータ制御部１４０は、制御装置１５からのトルク指令値Ｔｒｅｆに従って、インバータ１３１，１３２の動作をそれぞれ制御するインバータ制御信号Ｓｐｗｍ１，Ｓｐｗｍ２を生成する。
【００３８】
図２は、図１のバッテリパックＢＰの構成を示した回路図である。
図２を参照して、バッテリパックＢＰは、電池２００と、電圧監視部ＤＶと温度センサ１４２と、電流センサ１４３とを含む。電池２００は、直列に接続されたバッテリユニットＢＵ１〜ＢＵｎを含む。バッテリユニットＢＵ１〜ＢＵｎの各々は、直列に接続された複数の電池セル２０１〜２０５を含む。
【００３９】
電圧監視部ＤＶは、バッテリユニットＢＵ１〜ＢＵｎにそれぞれ対応して設けられる電圧監視部ＤＶ１〜ＤＶｎと、電圧監視部ＤＶ１〜ＤＶｎからそれぞれ接続される過電圧フラグＦｏｖ１〜Ｆｏｖｎを受けて過電圧フラグＦｏｖを出力するＯＲ回路２４０とを含む。
【００４０】
電圧監視部ＤＶ１は、電池セル２０１〜２０５の電圧をそれぞれ検出する電圧センサ２１１〜２１５と、電圧センサ２１１〜２１５が検出した電圧と過電圧に対応するしきい値電圧Ｖｔｈとをそれぞれ比較する比較回路２２１〜２２５と、比較回路２２１〜２２５の出力を受けて過電圧フラグＦｏｖ１を出力するＯＲ回路２２６とを含む。
【００４１】
また、電圧監視部ＤＶ１は、直列に接続された５つの電池セル２０１〜２０５の両端の電位差ＶＢ１を検出する電圧センサ２２７をさらに含む。
【００４２】
なお、電圧センサ２２７、比較回路２２１〜２２５、ＯＲ回路２２６および２４０は、ハードウエアで実現しても良いが、電圧センサ２１１〜２１５の出力をコンピュータで演算することによって実現しても良い。
【００４３】
電圧監視部ＤＶ２〜ＤＶｎは、電圧監視部ＤＶ１と同様な構成を有し、それぞれ過電圧フラグＦｏｖ２〜Ｆｏｖｎと、電位差ＶＢ２〜ＶＢｎとを出力する。温度センサ１４２は、バッテリユニットの温度ＴＢを検出する。また電流センサ１４３は、電池２００に流れる電流ＩＢを検出する。
【００４４】
過電圧フラグＦｏｖおよび電圧ＶＢ１〜ＶＢｎと、温度ＴＢと、電流ＩＢとは図１の制御装置１５に向けて出力される。
【００４５】
なお、各電圧監視部ＤＶ１〜ＤＶｎは、過充電による過電圧を検出する部分を示したが、各電池セルの過放電を検出する構成を同様に備えていてもよい。
【００４６】
図３は、図１の制御装置１５の構成を示したブロック図である。図３を参照して、制御装置１５は、電池２００の温度ＴＢに基づいてベースとなる充電許容上限電力ＳＷｉｎを算出するＳＷｉｎ算出部１５１と、電池２００の充電状態ＳＯＣに基づいて１から０の間で変化する係数ＡＧｉｎを算出するＡＧｉｎ算出部１５２と、図２のＯＲ回路２４０から出力される過電圧フラグＦｏｖの変化に基づいて１から０の間で変化する係数ＥＧｉｎを算出するＥＧｉｎ算出部１５４とを含む。
【００４７】
制御装置１５は、充電電力許容上限値ＳＷｉｎと係数ＡＧｉｎを掛算して許容充電電力ＡＷｉｎを出力する掛算器１５３と、許容充電電力ＡＷｉｎと係数ＥＧｉｎとを掛算して許容充電電力上限値Ｗｉｎを出力する掛算器１５５と、ＨＶ制御部１５０とを含む。
【００４８】
ＨＶ制御部１５０は、各種センサ入力と、過電圧フラグＦｏｖと、電池２００の電流ＩＢと、許容充電電力上限値Ｗｉｎと、係数ＥＧｉｎとに基づいて、コンバータ／インバータ制御部１４０に制御信号ＶｍｒおよびＴｒｅｆを出力する。
【００４９】
この構成によれば、制御装置１５は、電池２００の充電状態ＳＯＣが所定値よりも高くなった場合には、ＡＧｉｎを低減して充放電部１９に充放電制限を実行させ、電池２００の充電状態ＳＯＣが所定値よりも低い場合であっても電圧監視部ＤＶがセル電圧異常状態を検出したときにはＥＧｉｎを低減して充放電部１９に充放電制限を実行させるようにコンバータ／インバータ制御部１４０を制御する。
【００５０】
なお、制御装置１５は、単独のＥＣＵであってもよいし、複数のＥＣＵに分割されていても良い。制御装置１５を実現するＥＣＵの個数については適宜変更することができる。
【００５１】
図４は、制御装置１５が実行する異常診断の処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５２】
図３、図４を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１において、制御装置１５は、過電圧フラグＦｏｖがオン状態であるか否かを判断する。過電圧フラグＦｏｖがオン状態でない場合にはステップＳ１５に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。一方、ステップＳ１において過電圧フラグＦｏｖがオン状態であると判断された場合にはステップＳ２に処理が進む。
【００５３】
ステップＳ２においては、充電抑制制御が実行される。これは、図２の電池セル２０１〜２０５のいずれかに過電圧が生じたため、この過電圧の情報を充電制御にフィードバックして電池２００に充電する充電電流を低減または０にするものである。これにより、充電を低減または禁止することにより充電電流と電池の内部抵抗により開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）よりも高く観測されていた閉路電圧（ＣＣＶ：Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）が低くなるので過電圧が一時的なものであるのか否かが判断できる。
【００５４】
続いてステップＳ３において、過電圧フラグＦｏｖがオンである状態が所定時間継続しているか否かが判断される。ステップＳ２の充電抑制制御を実行することによって過電圧が所定時間以内に解消し、過電圧フラグＦｏｖがオフ状態になった場合には、ステップＳ３からステップＳ１５に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００５５】
一方、ステップＳ３において過電圧フラグＦｏｖがオンである状態が所定時間継続したと判断された場合にはステップＳ４に処理が進む。ステップＳ４においては、図３で説明した係数ＥＧｉｎを１から０に変化させることによって許容電流上限値Ｗｉｎを０に設定し、充電を中止する制御が行なわれる。
【００５６】
そうすると、電池２００には、本来は充電が行なわれず充電電流ＩＢは０となるはずである。そして、このときからステップＳ５において電池２００への充電電流ＩＢを積算する処理が行なわれる。そしてステップＳ６において、電流ＩＢの積算値の大きさがしきい値Ｘ１（Ａｈ）よりも大きいか否かが判断される。
【００５７】
ステップＳ６において、｜ΣＩＢ｜＞Ｘ１が成立した場合にはステップＳ７に処理が進み、成立しなかった場合にはステップＳ８に処理が進む。ステップＳ７では、図３で説明した係数ＥＧｉｎがしきい値Ｙ１よりも小さくかつ電流ＩＢの積算値の大きさがしきい値Ｘ１より大きいという条件が所定時間Ｔ１継続しているか否かが判断される。
【００５８】
ステップＳ７において、ＥＧｉｎ＜Ｙ１、かつ、｜ΣＩＢ｜＞Ｘ１という条件が所定時間Ｔ１継続していた場合にはステップＳ１１に処理が進み、継続していない場合にはステップＳ１５に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。ステップＳ１１では、電池２００に充電するための充電システムが異常であるという診断が確定する。
【００５９】
一方、ステップＳ６において、｜ΣＩＢ｜＞Ｘ１が成立していなかった場合にはステップＳ８に処理が進む。ステップＳ８では、電池２００に流れる電流ＩＢの大きさが所定のしきい値Ｘ２より大きいか否かが判断される。ステップＳ８において｜ＩＢ｜＞Ｘ２が成立していた場合にはステップＳ９に処理が進み、成立していなかった場合にはステップＳ１０に処理が進む。
【００６０】
ステップＳ９においては、｜ＩＢ｜＞Ｘ２という状態が所定時間Ｔ２継続しているか否かが判断される。ステップＳ９において｜ＩＢ｜＞Ｘ２が所定時間Ｔ２継続していた場合にはステップＳ１１に処理が進み、継続していなかった場合にはステップＳ１５に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。ステップＳ１１では、電池２００に充電するための充電システムが異常であるという診断が確定する。
【００６１】
またステップＳ８からステップＳ１０に処理が進んだ場合には、過電圧フラグＦｏｖがオン状態でかつ、｜ΣＩＢ｜≦Ｘ１かつ｜ΣＩＢ｜≦Ｘ２という条件が所定時間Ｔ３継続したか否かが判断される。ステップＳ１０の条件が成立しなかった場合には、ステップＳ１５に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。一方、ステップＳ１０の条件が成立していた場合にはステップＳ１２に処理が進み、電池２００が異常であるという診断が確定する。
【００６２】
ステップＳ１１およびＳ１２においていずれかの診断が確定した場合には、ステップＳ１３においてシステムメインリレーＳＭＲをオフ状態に制御する。そしてステップＳ１４において処理は終了する。
【００６３】
図５は、異常確定の第１の制御例を説明するための波形図である。
図４、図５を参照して、まず時刻Ｔ１において、過電圧フラグＦｏｖがオフ状態からオン状態に変化する。このとき図４のステップＳ２における充電抑制制御が実行され過電圧が解消するか否かを見るのであるが、所定時間Ｔ０が経過しても過電圧フラグがオンの状態が続いている場合には、時刻ｔ２〜ｔ３に示すように、図４のステップＳ４における充電中止処理が行なわれる。
【００６４】
ここで係数ＥＧｉｎが１．０から０に向けて減少されることによって、図３のＨＶ制御部１５０に与えられる充電電力許容上限値Ｗｉｎが０に設定され、ＨＶ制御部１５０は、コンバータ１１０やインバータ１３１，１３２を電池２００への充電が起こらないように制御する。そして時刻ｔ３から電流ＩＢの積算が開始される（図４のステップＳ５）。図５の波形Ｌ１Ａにおいて電流センサの不感帯分を差し引いた斜線に示す部分の面積が積算値に相当する面積である。
【００６５】
電流ＩＢが波形Ｌ１Ａに示すようにあまり大きくなくかつ係数ＥＧｉｎを０に設定することにより次第に電流ＩＢも０に収束していくような場合には、積算値｜ΣＩＢ｜は波形Ｌ２Ａに示すように緩やかに上昇し最後には増加を停止する。この場合には、時刻ｔ６において積算値｜ΣＩＢ｜がしきい値Ｘ１に到達したとしても（図４のステップＳ６でＹＥＳ）、所定時間Ｔ１が経過する前に積算電流異常カウンタがリセットされている（図４のステップＳ７でＮＯ）。時刻ｔ７に示すように、積算電流異常カウンタのリセットは、過電圧フラグＦｏｖがオフ状態に変化することによって０から１に向けて復帰した係数ＥＧｉｎがしきい値Ｙ１に到達したことによって行なわれる。積算電流異常カウンタがリセットされるので、積算電流異常カウンタの値がしきい値Ｃ１に到達しないため、異常とは診断されない。
【００６６】
一方、電流ＩＢが波形Ｌ１Ｂに示すようにその大きさが大きい場合には、積算値｜ΣＩＢ｜は、時刻ｔ４においてしきい値Ｘ１に到達する。そして、所定時間Ｔ１が経過し図４のステップＳ７に示す条件が時刻ｔ５において成立してしまうので、ステップＳ１１における充電システム異常の診断が確定する。
【００６７】
図６は、異常確定の第２の制御例を説明するための波形図である。
図６では、図４のステップＳ９からステップＳ１１に処理が進んで充電システムの異常の診断が確定する例を説明する。
【００６８】
過電圧フラグＦｏｖがオン状態に変化して所定時間Ｔが経過した後に係数ＥＧｉｎが１．０から０に向けて減少する点については、図５の時刻ｔ０〜ｔ２と同様である。時刻ｔ１０において、過電圧フラグＦｏｖがオン状態に変化しこれに応じて図４のステップＳ２の充電抑制制御が実行されているにも拘らず、過電圧フラグＦｏｖがオン状態であることが解消されないので、係数ＥＧｉｎが１．０から０に向けて低減され、時刻ｔ１１において係数ＥＧｉｎは０に設定される。このとき、電流ＩＢは、異常判定しきい値Ｘ２より大きいため、電流異常カウンタがカウントアップを開始し、一方電流正常カウンタは０にリセットされる。
【００６９】
時刻ｔ１２において、電流ＩＢの大きさがしきい値Ｘ２よりも小さくなったことに応じて、電流異常カウンタはリセットされる。そして電流ＩＢがさらに０に近づき正常判定しきい値Ｘ３よりも０に近くなったので、電流正常カウンタが時刻ｔ１３〜時刻ｔ１４の間カウントアップを続ける。
【００７０】
しかし、時刻ｔ１４において、再び電流ＩＢの大きさが大きくなり、異常判定しきい値Ｘ２よりも０から離れた状態となったため（波形Ｗ１Ａ）電流異常カウンタは波形Ｗ２Ａに示すようにカウントアップを開始し、時刻ｔ１６において所定時間Ｔ２が経過したことに対応するしきい値Ｃ２にカウント値が到達し、異常が確定し、図４ではステップＳ９からステップＳ１１に処理が進み、充電システムの異常という診断が確定する。
【００７１】
一方、波形Ｗ１Ｂ，Ｗ２Ｂに示すように、電流ＩＢが、しきい値Ｘ２とＸ３との間にある状態が続く場合には電流異常カウンタは０（ゼロ）を保持し、電流正常カウンタも０を保持する。時刻ｔ１８以降、電流ＩＢが正常判定しきい値Ｘ３よりも０に近い状態が継続することに応じて電流正常カウンタがカウントアップを始め、時刻ｔ１９に示すように、判定しきい値Ｃ３を超えた場合には、充電システムについては正常であると判定される。
【００７２】
図７は、充電システムの診断が正常とされた場合の制御を説明するための波形図である。
【００７３】
図７を参照して、時刻ｔ２０からｔ２１において係数ＥＧｉｎが１．０から０に減少することについては、図５、図６と同様であるので説明は繰返さない。時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間は、電流ＩＢの大きさが、異常判定しきい値Ｘ２よりも０から離れた状態が継続しているので、電流異常カウンタはカウントアップされる。しかし、時刻ｔ２２において電流ＩＢが異常判定しきい値Ｘ２よりも０に近づくためリセットされる。
【００７４】
そして時刻ｔ２３〜ｔ２４においては、電流ＩＢが、正常判定しきい値Ｘ３よりも０に近づくので、電流正常カウンタはカウントアップをしているが、時刻ｔ２４において電流ＩＢが正常判定しきい値Ｘ３よりも大きくなったのでリセットされてしまう。
【００７５】
時刻ｔ２５〜ｔ２６においては、充電電流ＩＢが異常判定しきい値Ｘ２よりも０から離れた状態が継続したため電流異常カウンタがカウントアップされたが、時刻ｔ２６において過電圧フラグがオン状態からオフ状態に変化し、係数ＥＧｉｎがゼロから増加したため電流異常カウンタは時刻ｔ２６においてリセットされている。
【００７６】
すなわち、過電圧フラグＦｏｖがオフ状態になったことにより過電圧が解消されたため、電流が流れていても正常であると判断されて、電流正常カウンタがカウントアップを開始し、所定時間Ｔ３が経過した時刻ｔ２７において充電システムの正常診断が確定する。この場合は、過電圧フラグＦｏｖがオフ状態であるので、ステップＳ１０からステップＳ１５に処理が進むことになる。
【００７７】
たとえばリチウムイオン電池は、ニッケル水素電池や鉛蓄電池と比べて電池保護に対する要求が高いので、本願発明を特に好適に用いることができる。
【００７８】
最後に、本実施の形態について再び図１等を参照して総括する。本実施の形態の電池システムは、複数の電池セルを直列接続することにより構成された電池２００と、電池の充放電を実行する充放電部１９と、複数の電池セルのうちのいずれかの電池セルの電圧が所定範囲外となるセル電圧異常状態を検出する電圧監視部ＤＶと、電圧監視部ＤＶの検出結果に応じて充放電部の充放電を制限する制御装置１５とを備える。電池システムは、制御装置１５による制限後に所定量の充放電が継続したときには充放電部が異常であると診断する。
【００７９】
好ましくは、制御装置１５は、電池の充放電電流を検出する電流センサ１４３と、充放電部１９を制御するとともに、電圧監視部ＤＶおよび電流センサ１４３の出力を受けて電池２００および充放電部１９の診断を行なう。制御装置１５は、電圧監視部ＤＶがセル電圧異常状態を検出したことに応じて充放電部１９に電池の充放電制限を実行させ、その後電流センサの出力に充放電制限に対応する変化が生じない場合には、充放電部１９が異常であると診断する。
【００８０】
好ましくは、制御装置１５は、電池２００の充電状態ＳＯＣが所定値よりも高くなった場合には、充放電部１９に充放電制限を実行させ、電池２００の充電状態ＳＯＣが所定値よりも低い場合であっても電圧監視部ＤＶがセル電圧異常状態を検出したときには充放電部１９に充放電制限を実行させる。
【００８１】
より好ましくは、制御装置１５は、電流センサ１４３の出力を受けて充放電電流の積算値｜ΣＩＢ｜を算出し、充放電制限後の積算値が第１の値Ｘ１を超えた状態が第１の時間Ｔ１継続した場合には、充放電部１９が異常であると診断する（図４のステップＳ６でＹＥＳかつステップＳ７でＹＥＳ）。
【００８２】
さらに好ましくは、制御装置１５は、電流センサ１４３の出力を受け、充放電電流の大きさ｜ＩＢ｜が第２の値Ｘ２を超えた状態が第２の時間Ｔ２継続した場合には、充放電部１９が異常であると診断する（ステップＳ９でＹＥＳ）。
【００８３】
さらに好ましくは、制御装置１５は、充放電制限後の積算値｜ΣＩＢ｜が第１の値Ｘ１を超えておらず、かつ充放電電流の大きさ｜ＩＢ｜が第２の値Ｘ２を超えていない状態が第３の時間Ｔ３継続した場合に、電池が異常である可能性があると診断する（Ｓ１０でＹＥＳ）。
【００８４】
好ましくは、充放電部１９は、回転電機（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２）と、回転電機を駆動するインバータ１３１，１３２と、インバータ１３１，１３２を制御するインバータ制御部１４０とを含む。
【００８５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８６】
１５  制御装置、１９  充放電部、３０  動力出力装置、１１０  コンバータ、１２０  平滑コンデンサ、１３１，１３２  インバータ、１４０  インバータ制御部、１４２  温度センサ、１４３  電流センサ、１４６  充電器、１４７  インレット、１４８  充電コネクタ、１４９  外部電源、１５０  ＨＶ制御部、１５１  ＳＷｉｎ算出部、１５２  ＡＧｉｎ算出部、１５４  ＥＧｉｎ算出部、１５３，１５５  掛算器、２００  電池、２０１〜２０５  電池セル、２１１〜２１５，２２７  電圧センサ、２２１〜２２５  比較回路、２２６，２４０  ＯＲ回路、ＢＰ  バッテリパック、ＢＵ１〜ＢＵｎ  バッテリユニット、ＤＶ，ＤＶ１〜ＤＶｎ  電圧監視部、ＥＮＧ  エンジン、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＧ  動力分割機構、ＳＭＲ  システムメインリレー。
【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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