(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、直列に接続された複数の蓄電ブロックと、
前記各蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有し、
前記各蓄電素子は、前記蓄電素子の電流経路を遮断する電流遮断器を有しており、
前記コントローラは、
前記蓄電ブロックの容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性を測定し、
前記各蓄電ブロックにおいて、初期状態の正極容量に対する維持率を示す正極容量維持率と、初期状態の負極容量に対する維持率を示す負極容量維持率と、正極および負極の間における組成対応のずれ容量とから特定される前記開放電圧特性が、測定された前記開放電圧特性と略一致するように、前記正極容量維持率、前記負極容量維持率および前記ずれ容量を選択し、
前記正極容量維持率および前記負極容量維持率が低下しているときにおいて、前記正極容量維持率の変化率と前記負極容量維持率の変化率とが略等しく、現在の前記ずれ容量が基準となる前記ずれ容量に対して、劣化に伴う前記ずれ容量の変化方向とは逆の方向に変化しているとき、前記電流遮断器が遮断状態にあることを判別することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記正極容量維持率の変化率と前記負極容量維持率の変化率とが略等しく、前記ずれ容量の変化率が前記正極容量維持率の変化率又は前記負極容量維持率の変化率と略等しいとき、前記電流遮断器が遮断状態にあることを判別す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】
前記コントローラは、前記各蓄電ブロックにおいて、下記式（I）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある前記電流遮断器の遮断数を算出する、
ｋａ／ｋａ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ ・・・（I）
ここで、ｋａ’は、過去の前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、ｋａは、現在の前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、Ｎは、前記各蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の数であり、ｍは前記遮断数である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記基準となるずれ容量は、過去の前記ずれ容量であることを特徴とする請求項３に記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記各蓄電ブロックにおいて、下記式（II）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある前記電流遮断器の遮断数を算出する、
ｋｂ／ｋｂ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ ・・・（II）
ここで、ｋｂは、２つの前記蓄電ブロックのうち、一方の前記蓄電ブロックにおける前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、ｋｂ’は、他方の前記蓄電ブロックにおける前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、Ｎは、前記各蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の数であり、ｍは前記遮断数である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記現在のずれ容量は、前記一方の蓄電ブロックにおける前記ずれ容量であり、前記基準となるずれ容量は、前記他方の蓄電ブロックにおける前記ずれ容量であ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】
前記一方の蓄電ブロックは、遮断状態にある前記電流遮断器を含み、前記他方の蓄電ブロックは、遮断状態にある前記電流遮断器を含まないことを特徴とする請求項５又は６に記載の蓄電システム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記各蓄電ブロックにおいて、下記式（III）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある前記電流遮断器の遮断数を算出する、
ｋｃ／ｋｃ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ ・・・（III）
ここで、ｋｃは、取得した現在の前記蓄電ブロックにおける前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、ｋｃ’は、予め定められ、現在に対応する前記蓄電ブロックの前記正極容量維持率又は前記負極容量維持率であり、Ｎは、前記各蓄電ブロックを構成する前記蓄電素子の数であり、ｍは前記遮断数である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項９】
前記基準となるずれ容量は、予め定められ、現在に対応する前記蓄電ブロックのずれ容量であ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】
前記電流遮断器は、溶断によって前記電流経路を遮断するヒューズ、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって前記電流経路を遮断するＰＴＣ素子又は、前記蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、前記電流経路を遮断する電流遮断弁であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項１１】
並列に接続された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、直列に接続された複数の蓄電ブロックの状態を判別する方法であって、
前記各蓄電素子は、前記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有しており、
前記蓄電ブロックの容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性を測定し、
前記各蓄電ブロックにおいて、初期状態の正極容量に対する維持率を示す正極容量維持率と、初期状態の負極容量に対する維持率を示す負極容量維持率と、正極および負極の間における組成対応のずれ容量とから特定される前記開放電圧特性が、測定された前記開放電圧特性と略一致するように、前記正極容量維持率、前記負極容量維持率および前記ずれ容量を選択し、
前記正極容量維持率および前記負極容量維持率が低下しているときにおいて、前記正極容量維持率の変化率と前記負極容量維持率の変化率とが略等しく、現在の前記ずれ容量が基準となる前記ずれ容量に対して、劣化に伴う前記ずれ容量の変化方向とは逆の方向に変化しているとき、前記電流遮断器が遮断状態にあることを判別することを特徴とする判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流遮断器をそれぞれ有する複数の蓄電素子が並列に接続された蓄電ブロックにおいて、電流遮断器の作動状態を判別する蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の集合電池では、複数の電池を並列に接続した構成において、並列に接続された各単電池に対してヒューズを接続している。ヒューズは、過大な電流が流れたときに溶断することにより、電流経路を遮断する。また、特許文献２に記載の技術では、電池の内部抵抗の変化に基づいて、電池に含まれる電流遮断機構の作動を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２７５１１６号公報
【特許文献２】特開２００８−１８２７７９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の電池が並列に接続された構成では、電流遮断器の作動数に応じて、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が変化する。具体的には、電流遮断器の作動数が増加すると、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が上昇してしまい、電池に対する電流負荷が増加してしまう。したがって、電池の充放電を制御するうえでは、電流遮断器の作動を検知する必要がある。本発明は、特許文献２に記載の技術とは異なる方法によって、電流遮断器の作動を検知するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１の発明である蓄電システムは、直列に接続された複数の蓄電ブロックと、各蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有する。各蓄電ブロックは、並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有する。コントローラは、各蓄電ブロックにおいて、初期状態の正極容量に対する維持率を示す正極容量維持率と、初期状態の負極容量に対する維持率を示す負極容量維持率と、正極および負極の間における組成対応のずれ容量とを取得する。具体的には、まず、蓄電ブロックの容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性を測定する。そして、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量から特定される開放電圧特性が、測定された開放電圧特性と略一致するように、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量を選択する。また、コントローラは、正極容量維持率および負極容量維持率が低下しているときにおいて、正極容量維持率の変化率と負極容量維持率の変化率とが略等しく、現在のずれ容量が基準となるずれ容量に対して、劣化に伴うずれ容量の変化方向とは逆の方向に変化しているとき、電流遮断器が遮断状態にあることを判別する。
【０００６】
本願第１の発明によれば、正極容量維持率、負極容量維持率および、ずれ容量を用いて、電流遮断器の遮断状態を判別することができる。電流遮断器によって電流経路が遮断されると、蓄電ブロックの容量（正極容量および負極容量の両者）が低下し、蓄電ブロックにおいて、正極容量維持率の変化率と、負極容量維持率の変化率とは互いに等しくなる。また、蓄電ブロックが劣化しているときと、電流遮断器によって電流経路が遮断されているときとでは、ずれ容量の変化する方向が互いに逆方向となる。例えば、蓄電ブロックの劣化によって、ずれ容量が基準となるずれ容量に対して増加する条件では、電流遮断器の作動によって、ずれ容量は、基準となるずれ容量に対して減少する。一方、蓄電ブロックの劣化によって、ずれ容量が基準となるずれ容量に対して減少する条件では、電流遮断器の作動によって、ずれ容量は、基準となるずれ容量に対して増加する。上述した条件を満足することを確認することにより、電流遮断器が遮断状態にあることを判別することができる。
【０００７】
ここで、ずれ容量の変化する方向を判別する代わりに、ずれ容量の変化率が正極容量維持率の変化率又は負極容量維持率の変化率と略等しいか否かを判別することができる。電流遮断器が遮断状態にあるときには、正極容量維持率や負極容量維持率だけが変化するため、ずれ容量の変化率は、正極容量維持率の変化率又は負極容量維持率の変化率と略等しくなる。このため、ずれ容量の変化率が、正極容量維持率の変化率又は負極容量維持率の変化率と略等しいときに、電流遮断器が遮断状態にあることを判別することができる。
【０００８】
各蓄電ブロックにおいて、下記式（I）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある電流遮断器の遮断数を算出することができる。
【０００９】
ｋａ／ｋａ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ    ・・・（I）
【００１０】
式（I）において、ｋａ’は、過去の正極容量維持率又は負極容量維持率であり、ｋａは、現在の正極容量維持率又は負極容量維持率であり、Ｎは、各蓄電ブロックを構成する蓄電素子の数であり、ｍは遮断数である。ここで、基準となるずれ容量としては、過去のずれ容量を用いることができる。そして、ずれ容量の変化率としては、現在のずれ容量を過去のずれ容量で除算した値を用いることができる。
【００１１】
遮断数を特定することにより、各蓄電ブロックの蓄電素子に流れる電流値を特定することができ、蓄電素子に対する電流負荷が増加しないように、蓄電ブロックの充放電を制御することができる。各蓄電ブロックでは、複数の蓄電素子が並列に接続されているため、遮断数が増えるほど、蓄電素子に流れる電流値が上昇してしまう。したがって、蓄電素子に対する電流負荷が増加するのを抑制するためには、遮断数を把握する必要がある。
【００１２】
各蓄電ブロックにおいて、下記式（II）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある電流遮断器の遮断数を算出することができる。
【００１３】
ｋｂ／ｋｂ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ    ・・・（II）
【００１４】
式（II）において、ｋｂは、２つの蓄電ブロックのうち、一方の蓄電ブロックにおける正極容量維持率又は負極容量維持率であり、ｋｂ’は、他方の蓄電ブロックにおける正極容量維持率又は負極容量維持率であり、Ｎは、各蓄電ブロックを構成する蓄電素子の数であり、ｍは遮断数である。
【００１５】
ここで、現在のずれ容量としては、一方の蓄電ブロックにおけるずれ容量を用い、基準となるずれ容量としては、他方の蓄電ブロックにおけるずれ容量を用いることができる。そして、ずれ容量の変化率としては、一方の蓄電ブロックにおけるずれ容量を、他方の蓄電ブロックにおけるずれ容量で除算した値を用いることができる。一方の蓄電ブロックが、遮断状態にある電流遮断器を含み、他方の蓄電ブロックが、遮断状態にある電流遮断器を含まないのであれば、式（II）に基づいて、遮断数を算出することができる。
【００１６】
各蓄電ブロックにおいて、下記式（III）に示す単極容量維持率の変化率を用いて、遮断状態にある電流遮断器の遮断数を算出することができる。
【００１７】
ｋｃ／ｋｃ’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ    ・・・（III）
【００１８】
式（III）において、ｋｃは、取得した現在の蓄電ブロックにおける正極容量維持率又は負極容量維持率であり、ｋｃ’は、予め定められ、現在に対応する蓄電ブロックの正極容量維持率又は負極容量維持率であり、Ｎは、各蓄電ブロックを構成する蓄電素子の数であり、ｍは遮断数である。ここで、基準となるずれ容量としては、予め定められ、現在に対応する蓄電ブロックのずれ容量を用いることができる。そして、ずれ容量の変化率としては、取得した現在の蓄電ブロックにおけるずれ容量を、予め定められ、現在に対応する蓄電ブロックのずれ容量で除算した値を用いることができる。
【００２０】
電流遮断器としては、ヒューズ、ＰＴＣ素子又は、電流遮断弁を用いることができる。ヒューズは、溶断によって電流経路を遮断する。ＰＴＣ素子は、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって、電流経路を遮断する。電流遮断弁は、蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、電流経路を遮断する。
【００２１】
本願第２の発明は、上述した蓄電ブロックの状態を判別する方法である。まず、各蓄電ブロックにおいて、初期状態の正極容量に対する維持率を示す正極容量維持率と、初期状態の負極容量に対する維持率を示す負極容量維持率と、正極および負極の間における組成対応のずれ容量とを取得する。具体的には、まず、蓄電ブロックの容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性を測定する。そして、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量から特定される開放電圧特性が、測定された開放電圧特性と略一致するように、正極容量維持率、負極容量維持率およびずれ容量を選択する。正極容量維持率および負極容量維持率が低下しているときにおいて、正極容量維持率の変化率と負極容量維持率の変化率とが略等しく、現在のずれ容量が基準となるずれ容量に対して、劣化に伴うずれ容量の変化方向とは逆の方向に変化しているとき、電流遮断器が遮断状態にあることを判別することができる。本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】組電池の構成を示す図である。
【図３】単電池の構成を示す図である。
【図４】局所的ＳＯＣの変化に対する開放電圧の変化特性を示す図である。
【図５】単極容量の減少に伴う単極の開放電位の変化を示す図である。
【図６】正極および負極の間における組成対応のずれを説明する図である。
【図７】劣化による組成対応のずれを説明する図である。
【図８】新品の単電池を用いた場合において、開放電圧曲線（実測値）に開放電圧曲線（推定値）を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。
【図９】劣化状態の単電池を用いた場合において、開放電圧曲線（実測値）に開放電圧曲線（推定値）を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。
【図１０】電流遮断器が作動した場合において、開放電圧曲線（実測値）に開放電圧曲線（推定値）を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。
【図１１】遮断数を特定する処理を示すフローチャートである。
【図１２】開放電圧曲線（推定値）および開放電圧曲線（実測値）の間における誤差電圧を示す図である。
【図１３】開放電圧曲線（推定値）および開放電圧の間における誤差電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１である電池システム（蓄電システムに相当する）について、図１を用いて説明する。図１は、電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載されている。
【００２５】
車両としては、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、後述する組電池に加えて、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、後述する組電池だけを備えている。
【００２６】
組電池１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。組電池１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００２７】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、コントローラ４０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Ｒは、組電池１０を負荷（具体的には、後述する昇圧回路３２）と接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。
【００２８】
組電池１０を負荷と接続するとき、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流を流すことができ、突入電流が流れるのを抑制することができる。
【００２９】
次に、コントローラ４０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た後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および負荷の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ready-On）となる。一方、組電池１０および負荷の接続を遮断するとき、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、図１に示す電池システムの動作は停止する。
【００３０】
昇圧回路３２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３３に出力する。また、昇圧回路３２は、インバータ３３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３２は、コントローラ４０からの制御信号を受けて動作する。本実施例の電池システムでは、昇圧回路３２を用いているが、昇圧回路３２を省略することもできる。
【００３１】
インバータ３３は、昇圧回路３２から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ３４に出力する。また、インバータ３３は、モータ・ジェネレータ３４が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路３２に出力する。モータ・ジェネレータ３４としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。
【００３２】
モータ・ジェネレータ３４は、インバータ３３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。組電池１０の出力電力を用いて車両を走行させるとき、モータ・ジェネレータ３４によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。
【００３３】
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３４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（交流電力）に変換する。インバータ３３は、モータ・ジェネレータ３４が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路３２に出力する。昇圧回路３２は、インバータ３３からの電力を組電池１０に出力する。これにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。
【００３４】
図２は、組電池１０の構成を示す。組電池１０は、直列に接続された複数の電池ブロック（蓄電ブロックに相当する）１１を有する。複数の電池ブロック１１を直列に接続することにより、組電池１０の出力電圧を確保することができる。ここで、電池ブロック１１の数は、組電池１０に対して要求される電圧を考慮して、適宜設定することができる。
【００３５】
各電池ブロック１１は、並列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１２を有する。複数の単電池１２を並列に接続することにより、電池ブロック１１（組電池１０）の満充電容量を増やすことができ、組電池１０の出力を用いて車両を走行させるときの距離を延ばすことができる。各電池ブロック１１を構成する単電池１２の数は、組電池１０に要求される満充電容量を考慮して、適宜設定することができる。
【００３６】
複数の電池ブロック１１は、直列に接続されているため、各電池ブロック１１には、等しい電流が流れる。各電池ブロック１１では、複数の単電池１２が並列に接続されているため、各単電池１２に流れる電流値は、電池ブロック１１に流れる電流値を、電池ブロック１１を構成する単電池１２の数（総数）で除算した電流値となる。具体的には、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数がＮ個であり、電池ブロック１１に流れる電流値がＩｓであるとき、各単電池１２に流れる電流値は、Ｉｓ／Ｎとなる。ここでは、電池ブロック１１を構成する複数の単電池１２において、内部抵抗のバラツキが発生していないものとしている。
【００３７】
単電池１２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。例えば、単電池１２としては、１８６５０型の電池を用いることができる。１８６５０型の電池は、いわゆる円筒型の電池であり、直径が１８［ｍｍ］であり、長さが６５．０［ｍｍ］である。円筒型の電池とは、電池ケースが円筒状に形成されており、電池ケースの内部には、充放電を行う発電要素が収容されている。発電要素の構成については、後述する。
【００３８】
単電池１２は、図３に示すように、発電要素１２ａおよび電流遮断器１２ｂを有する。発電要素１２ａおよび電流遮断器１２ｂは、単電池１２の外装を構成する電池ケースに収容されている。発電要素１２ａは、充放電を行う要素であり、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されるセパレータとを有する。正極板は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極板は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。正極活物質層は、正極活物質や導電剤などを含んでおり、負極活物質層は、負極活物質や導電剤などを含んでいる。
【００３９】
単電池１２の放電時において、負極の活物質の界面上では、イオンおよび電子を放出する化学反応が行われる。一方、正極の活物質の界面上では、イオンおよび電子を吸収する化学反応が行われる。単電池１２の充電時には、上述した反応と逆の反応が行われる。セパレータを介して、正極および負極の間でイオンの授受が行われることにより、単電池１２の充放電が行われる。
【００４０】
単電池１２としてリチウムイオン二次電池を用いるときには、例えば、正極板の集電板をアルミニウムで形成し、負極板の集電板を銅で形成することができる。また、正極活物質としては、例えば、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2を用い、負極活物質としては、例えば、カーボンを用いることができる。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、正極板および負極板の間に、固体電解質層を配置することもできる。
【００４１】
電流遮断器１２ｂは、単電池１２の内部における電流経路を遮断するために用いられる。すなわち、電流遮断器１２ｂが作動することにより、単電池１２の内部における電流経路が遮断される。電流遮断器１２ｂとしては、例えば、ヒューズ、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子又は、電流遮断弁を用いることができる。これらの電流遮断器１２ｂは、個別に用いることもできるし、併用することもできる。
【００４２】
電流遮断器１２ｂとしてのヒューズは、ヒューズに流れる電流に応じて溶断する。ヒューズを溶断させることにより、単電池１２の内部における電流経路を機械的に遮断することができる。これにより、発電要素１２ａに過大な電流が流れるのを防止して、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。電流遮断器１２ｂとしてのヒューズは、電池ケースに収容されていてもよいし、電池ケースの外部に配置されていてもよい。電池ケースの外部にヒューズを配置する場合であっても、ヒューズは、各単電池１２に対して設けられ、各単電池１２と直列に接続される。
【００４３】
電流遮断器１２ｂとしてのＰＴＣ素子は、単電池１２の電流経路に配置されており、ＰＴＣ素子の温度上昇に応じて抵抗を増加させる。ＰＴＣ素子に流れる電流が増加すると、ジュール熱によってＰＴＣ素子の温度が上昇する。ＰＴＣ素子の温度上昇に応じて、ＰＴＣ素子の抵抗が増加することにより、ＰＴＣ素子において、電流を遮断することができる。これにより、発電要素１２ａに過大な電流が流れるのを防止して、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。
【００４４】
電流遮断器１２ｂとしての電流遮断弁は、単電池１２の内圧上昇に応じて変形し、発電要素１２ａとの機械的な接続を断つことにより、単電池１２の内部における電流経路を遮断することができる。単電池１２の内部は、密閉状態となっており、過充電などによって発電要素１２ａからガスが発生すると、単電池１２の内圧が上昇する。発電要素１２ａからガスが発生しているときには、単電池１２（発電要素１２ａ）は異常状態となる。単電池１２の内圧が上昇することに応じて、電流遮断弁を変形させることにより、発電要素１２ａとの機械的な接続を断つことができる。これにより、異常状態にある発電要素１２ａに充放電電流が流れるのを阻止し、単電池１２（発電要素１２ａ）を保護することができる。
【００４５】
図１に示す監視ユニット２０は、各電池ブロック１１の電圧を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。電流センサ３１は、組電池１０に流れる電流値を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。組電池１０では、複数の電池ブロック１１が直列に接続されているため、電流センサ３１を用いることにより、各電池ブロック１１に流れる電流値を検出することができる。
【００４６】
例えば、組電池１０（各電池ブロック１１）を放電しているときには、電流センサ３１によって検出された電流値として、正の値を用いることができる。また、組電池１０（各電池ブロック１１）を充電しているときには、電流センサ３１によって検出された電流値として、負の値を用いることができる。電流センサ３１は、組電池１０（各電池ブロック１１）に流れる電流値を検出できればよく、正極ラインＰＬではなく、負極ラインＮＬに設けることもできる。また、複数の電流センサ３１を用いることもできる。なお、コストや体格などを考慮すると、本実施例のように、１つの組電池１０に対して１つの電流センサ３１を設けることが望ましい。
【００４７】
コントローラ４０は、メモリ４１を内蔵しており、メモリ４１は、コントローラ４０を動作させるためのプログラムや、特定の情報を記憶している。メモリ４１は、コントローラ４０の外部に設けることもできる。
【００４８】
各単電池１２の電圧Ｖは、下記式（１）によって表される。ここで、各電池ブロック１１では、複数の単電池１２が並列に接続されているため、単電池１２の電圧は、電池ブロック１１の電圧に相当する。
【００４９】
【数１】
0005737200.tif 000002
【００５０】
式（１）において、ＯＣＶは、単電池１２の開放電圧、Ｒは、単電池１２の内部抵抗、Ｉは、単電池１２に流れる電流である。内部抵抗Ｒには、負極および正極において電子の移動に対する純電気的な抵抗と、活物質界面での反応電流発生時に等価的に電気抵抗として作用する電荷移動抵抗とが含まれる。
【００５１】
θ1は、正極活物質の表面における局所的ＳＯＣ（State Of Charge）であり、θ2は、負極活物質の表面における局所的ＳＯＣである。内部抵抗Ｒは、θ1、θ2および電池温度の変化に応じて変化する。言い換えれば、内部抵抗Ｒは、θ1、θ2および電池温度の関数として表すことができる。
【００５２】
局所的ＳＯＣθ1，θ2は、下記式（２）によって表される。
【００５３】
【数２】
0005737200.tif 000003
【００５４】
式（２）において、Ｃse,iは、活物質（正極又は負極）の界面におけるイオン濃度（平均値）であり、Ｃs,i,maxは、活物質（正極又は負極）における限界イオン濃度である。限界イオン濃度とは、正極や負極におけるイオン濃度の上限値である。
【００５５】
単電池１２の開放電圧ＯＣＶは、図４に示すように、正極開放電位Ｕ1および負極開放電位Ｕ2の電位差として表される。正極開放電位Ｕ1は、正極活物質の表面における局所的ＳＯＣθ1に応じて変化する特性を有し、負極開放電位Ｕ2は、負極活物質の表面における局所的ＳＯＣθ2に応じて変化する特性を有する。
【００５６】
単電池１２が初期状態にあるときに、局所的ＳＯＣθ1および正極開放電位Ｕ1の関係を測定しておけば、局所的ＳＯＣθ1および正極開放電位Ｕ1の関係を示す特性（図４に示すＵ1の曲線）を得ることができる。初期状態とは、単電池１２の劣化が発生していない状態をいい、例えば、単電池１２を製造した直後の状態をいう。
【００５７】
単電池１２が初期状態にあるときに、局所的ＳＯＣθ2および負極開放電位Ｕ2の関係を測定しておけば、局所的ＳＯＣθ2および負極開放電位Ｕ2の関係を示す特性（図４に示すＵ2の曲線）を得ることができる。これらの特性（Ｕ1，Ｕ2）を示すデータは、マップとしてメモリ４１に予め格納しておくことができる。
【００５８】
単電池１２の開放電圧ＯＣＶは、放電が進むにつれて低下する特性を有している。また、劣化後の単電池１２においては、初期状態の単電池１２に比べて、同じ放電時間に対する電圧低下量が大きくなる。このことは、単電池１２の劣化によって、満充電容量の低下と、開放電圧特性の変化とが生じていることを示している。本実施例では、単電池１２の劣化に伴う開放電圧特性の変化を、劣化状態の単電池１２の内部で起きると考えられる２つの現象としてモデル化している。
【００５９】
本実施例において、単電池１２の劣化とは、通電や放置等によって正極および負極の性能（イオンの受け入れ能力）が低下することである。単電池１２の劣化としては、例えば、正極や負極の活物質が摩耗することが挙げられる。一方、上述した２つの現象は、正極および負極での単極容量の減少と、正極および負極の間における組成の対応ずれである。
【００６０】
単極容量の減少とは、正極および負極のそれぞれにおけるイオンの受け入れ能力の減少を示している。イオンの受け入れ能力が減少していることは、充放電に有効に機能する活物質等が減少していることを意味している。
【００６１】
図５には、単極容量の減少による単極開放電位の変化を模式的に示している。図５において、正極容量の軸におけるＱ＿Ｌ１は、単電池１２の初期状態において、図４の局所的ＳＯＣθL1に対応する容量である。Ｑ＿Ｈ１１は、単電池１２の初期状態において、図４の局所的ＳＯＣθH1に対応する容量である。また、負極容量の軸におけるＱ＿Ｌ２は、単電池１２の初期状態において、図４の局所的ＳＯＣθL2に対応する容量であり、Ｑ＿Ｈ２１は、単電池１２の初期状態において、図４の局所的ＳＯＣθH2に対応する容量である。
【００６２】
正極において、イオンの受け入れ能力が低下すると、局所的ＳＯＣθ1に対応する容量は、Ｑ＿Ｈ１１からＱ＿Ｈ１２に変化する。また、負極において、イオンの受け入れ能力が低下すると、局所的ＳＯＣθ2に対応する容量は、Ｑ＿Ｈ２１からＱ＿Ｈ２２に変化する。
【００６３】
ここで、単電池１２が劣化しても、局所的ＳＯＣθ1および正極開放電位Ｕ1の関係（図４に示す関係）は変化しない。このため、局所的ＳＯＣθ1および正極開放電位Ｕ1の関係を、正極容量および正極開放電位の関係に変換すると、図５に示すように、正極容量および正極開放電位の関係を示す曲線は、単電池１２が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。
【００６４】
また、局所的ＳＯＣθ2および負極開放電位Ｕ2の関係を、負極容量および負極開放電位の関係に変換すると、図５に示すように、負極容量および負極開放電位の関係を示す曲線は、単電池１２が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。
【００６５】
図６には、正極および負極の間における組成対応のずれを模式的に示している。組成対応のずれとは、正極および負極の組を用いて充放電を行うときに、正極の組成（θ1）および負極の組成（θ2）の組み合わせが、単電池１２の初期状態に対して、相対的にずれていることを示すものである。図６では、正極組成の軸に対して、負極組成の軸がずれた状態を模式的に示している。
【００６６】
単極の組成θ1，θ2および開放電位Ｕ1，Ｕ2の関係を示す曲線は、図４に示した曲線と同様である。ここで、単電池１２が劣化すると、負極組成θ2の軸は、正極組成θ1が小さくなる方向にΔθ2だけシフトする。これにより、負極組成θ2および負極開放電位Ｕ2の関係を示す曲線は、初期状態の曲線に対して、Δθ2の分だけ、正極組成θ1が小さくなる方向にシフトする。
【００６７】
正極の組成θ1fixに対応する負極の組成は、単電池１２が初期状態にあるときには「θ2fix_ini」となるが、単電池１２が劣化した後には「θ2fix」となる。なお、図６では、図４に示す負極組成θL2を０としているが、これは、負極のイオンがすべて抜けた状態を示している。また、図６では、正極組成θ1の軸を固定し、負極組成θ２の軸をシフトさせているが、これに限るものではない。具体的には、負極組成θ２の軸を固定し、正極組成θ1の軸をシフトさせることもできる。
【００６８】
本実施例では、３つの劣化パラメータを電池モデルに導入することにより、上述した２つの劣化現象をモデル化している。３つの劣化パラメータとしては、正極容量維持率、負極容量維持率および正負極組成対応ずれ量を用いている。２つの劣化現象をモデル化する方法について、以下に説明する。
【００６９】
正極容量維持率とは、初期状態の正極容量に対する劣化状態の正極容量の割合をいう。ここで、正極容量は、単電池１２が劣化状態となった後において、初期状態の容量から任意の量だけ減少したとする。このとき、正極容量維持率ｋ1は、下記式（３）によって表される。
【００７０】
【数３】
0005737200.tif 000004
【００７１】
式（３）において、Ｑ1_iniは、単電池１２が初期状態にあるときの正極容量（図５に示すＱ＿Ｈ１１）を示し、ΔＱ１は、単電池１２が劣化したときの正極容量の減少量を示している。正極容量Ｑ1_iniは、活物質の理論容量や仕込み量などから予め求めておくことができる。
【００７２】
負極容量維持率とは、初期状態の負極容量に対する劣化状態の負極容量の割合をいう。ここで、負極容量は、単電池１２が劣化状態となった後において、初期状態の容量から任意の量だけ減少したとする。このとき、負極容量維持率ｋ２は、下記式（４）によって表される。
【００７３】
【数４】
0005737200.tif 000005
【００７４】
式（４）において、Ｑ2_iniは、単電池１２が初期状態にあるときの負極容量（図５のＱ＿Ｈ２１）を示し、ΔＱ2は、単電池１２が劣化したときの負極容量の減少量を示している。負極容量Ｑ2_iniは、活物質の理論容量や仕込み量によって予め求めておくことができる。
【００７５】
図７は、正極および負極の間における組成対応のずれを説明する模式図である。
【００７６】
単電池１２が劣化状態となったときには、負極組成θ2が１であるときの容量は、（Ｑ2_ini−ΔＱ2）となる。また、正極および負極の間における組成対応ずれ容量ΔＱｓは、正極組成軸に対する負極組成軸のずれ量Δθ2に対応する容量である。これにより、下記式（５）の関係が成り立つ。
【００７７】
【数５】
0005737200.tif 000006
【００７８】
式（４）及び式（５）から下記式（６）が求められる。
【００７９】
【数６】
0005737200.tif 000007
【００８０】
単電池１２が初期状態にあるとき、正極組成θ1fix_iniは、負極組成θ2fix_iniに対応している。単電池１２が劣化状態にあるとき、正極組成θ1fixは、負極組成θ2fixに対応している。また、組成対応のずれは、初期状態における正極組成θ1fixを基準とする。すなわち、正極組成θ1fixおよび正極組成θ1fix_iniは、同じ値とする。
【００８１】
単電池１２の劣化により、正極および負極の間における組成対応のずれが生じた場合において、単電池１２の劣化後における正極組成θ1fixおよび負極組成θ2fixは、下記式（７），（８）の関係を有している。
【００８２】
【数７】
0005737200.tif 000008
【００８３】
式（８）の意味について説明する。単電池１２の劣化によって、正極組成θ1が１からθ1fixまで変化（減少）したときに、正極から放出されるイオンの量Ａは、下記式（９）によって表される。
【００８４】
【数８】
0005737200.tif 000009
【００８５】
式（９）において、（１−θ1fix）の値は、単電池１２の劣化による正極組成の変化分を示し、（ｋ1×Ｑ1_ini）の値は、単電池１２の劣化後における正極容量を示している。
【００８６】
正極から放出されたイオンが負極にすべて取り込まれるとすると、負極組成θ2fixは、下記式（１０）となる。
【００８７】
【数９】
0005737200.tif 000010
【００８８】
式（１０）において、（ｋ2×Ｑ2_ini）の値は、単電池１２の劣化後における負極容量を示している。
【００８９】
一方、正極および負極の間における組成対応のずれ（Δθ2）が存在するときには、負極組成θ2fixは、下記式（１１）で表される。
【００９０】
【数１０】
0005737200.tif 000011
【００９１】
組成対応のずれ量Δθ2は、式（６）により、組成対応のずれ容量ΔＱｓを用いて表すことができる。これにより、負極組成θ2fixは、上記式（８）で表される。上記式（７），（８）は、正極組成軸に対して負極組成軸がずれたときの式であるが、負極組成軸に対して正極組成軸がずれるときには、上記式（７），（８）と同様の考え方に基づいて、下記式（１２），（１３）が成り立つ。
【００９２】
【数１１】
0005737200.tif 000012
【００９３】
図７に示すように、単電池１２が劣化状態にあるときの開放電圧ＯＣＶは、劣化状態における正極開放電位Ｕ11および負極開放電位Ｕ22の電位差として表される。すなわち、３つの劣化パラメータｋ1，ｋ2，ΔＱｓを推定すれば、単電池１２が劣化状態にあるときの負極開放電位Ｕ22を特定でき、負極開放電位Ｕ22および正極開放電位Ｕ11の電位差として、開放電圧ＯＣＶを算出することができる。
【００９４】
単電池１２が劣化していないときの開放電圧ＯＣＶは、初期状態の単電池１２における開放電圧ＯＣＶと一致することになる。すなわち、正極容量維持率ｋ1および負極容量維持率ｋ2のそれぞれが１であり、組成対応のずれ容量ΔＱｓが初期値であるときに、上述した説明によって算出（推定）された開放電圧ＯＣＶは、初期状態（新品）である単電池１２の開放電圧ＯＣＶを測定したときの値（実測値）と一致することになる。
【００９５】
ここで、単電池１２の初期状態としては、単電池１２を作製し、単電池１２にエージング処理（良好な皮膜（ＳＥＩ膜）を形成する処理）などを行った後の状態としている。エージング処理などを行うと、正極および負極の間において組成対応のずれが発生し、ずれ容量ΔＱｓは、０とは異なる値に変化する。また、エージング処理などを行った後において、正極容量維持率ｋ1および負極容量維持率ｋ2のそれぞれは、「１」からずれることもある。
【００９６】
エージング処理などを行った後のずれ容量ΔＱｓの値が、上述した初期値となる。なお、ずれ容量ΔＱｓの初期値としては、エージング処理などを行った後の値を、特定の値（例えば、０）に正規化することもできる。例えば、エージング処理などを行った後のずれ容量ΔＱｓの値を減算した値（ここでは、０となる）を、ずれ容量ΔＱｓの初期値として用いることもできる。同様に、エージング処理などを行った後における正極容量維持率ｋ1および負極容量維持率ｋ2のそれぞれを、特定の値（例えば、１）に正規化することもできる。
【００９７】
図８には、初期状態にある単電池１２の容量（ＳＯＣ）および開放電圧ＯＣＶの関係（開放電圧特性に相当する。以下、開放電圧曲線という）を示している。図８の点線は、開放電圧曲線（実測値）であり、実線は、開放電圧曲線（推定値）である。開放電圧曲線（推定値）は、開放電圧曲線（実測値）と重なっている。図８において、縦軸は、開放電圧ＯＣＶを示し、横軸は、単電池１２の容量を示している。なお、開放電圧曲線（実測値）は、測定誤差の分だけ、開放電圧曲線（推定値）に対してずれることもある。
【００９８】
図８に示す開放電圧曲線（推定値）を決定する劣化パラメータ（一例）としては、正極容量維持率ｋ1が「１」、負極容量維持率ｋ2が「１」、組成対応のずれ容量ΔＱｓが「７．０」となっている。図８に示す例では、上述したエージング処理などによって、初期値としてのずれ容量ΔＱｓが０よりも大きい値となっている。
【００９９】
ここで、ずれ容量ΔＱｓは、負極組成軸に対する正極組成軸のずれ量に対応する容量としており、単電池１２の劣化が進行するほど、ずれ容量ΔＱｓは、初期値に対して増加するようになっている。なお、ずれ容量ΔＱｓを、正極組成軸に対する負極組成軸のずれ量に対応する容量としたときには、単電池１２の劣化が進行するほど、ずれ容量ΔＱｓは、初期値に対して減少することになる。正極組成軸および負極組成軸のいずれをずらすかに応じて、ずれ容量ΔＱｓは、正の値を示したり、負の値を示したりする。ずれ容量ΔＱｓが正の値を示すとき、単電池１２の劣化が進行するほど、ずれ容量ΔＱｓは、初期値に対して増加方向（正の方向）に変化する。一方、ずれ容量ΔＱｓが負の値を示すとき、単電池１２の劣化が進行するほど、ずれ容量ΔＱｓは、初期値に対して減少方向（負の方向）に変化する。
【０１００】
一方、単電池１２が劣化すると、開放電圧（実測値）ＯＣＶは変化することになる。図９（図８に対応する図）の点線は、単電池１２が劣化したときの開放電圧曲線（実測値）を示している。
【０１０１】
３つの劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を推定すると、開放電圧曲線（推定値）を、図９に示す開放電圧曲線（実測値）に略一致させることができる。言い換えれば、開放電圧曲線（推定値）が開放電圧曲線（実測値）に略一致するように、３つの劣化パラメータを探索することができる。
【０１０２】
図９には、開放電圧（実測値）ＯＣＶおよび開放電圧（推定値）ＯＣＶが略一致している状態を示している。ここで、開放電圧（実測値）ＯＣＶの測定誤差によって、開放電圧（実測値）ＯＣＶが開放電圧（実測値）ＯＣＶからずれることもある。図９に示す開放電圧曲線（推定値）を決定する劣化パラメータ（一例）としては、正極容量維持率ｋ1が「０．９５」、負極容量維持率ｋ2が「０．９９」、組成対応のずれ容量ΔＱｓが「９．２」となっている。
【０１０３】
劣化状態にある単電池１２では、３つの劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）のすべてについて、新品（初期状態）の単電池１２に対してずれていることが分かる。具体的には、単電池１２の劣化が進行すると、単極容量維持率ｋ1，ｋ2が低下しやすくなるとともに、ずれ容量ΔＱｓが初期値に対して一方向に変化しやすくなる。
【０１０４】
単電池１２の容量（充電率）を変化させながら、単電池１２の開放電圧ＯＣＶを測定することができる。これにより、図８および図９に示すように、単電池１２の容量の変化に対する開放電圧（実測値）ＯＣＶの変化を示すデータ（開放電圧曲線）を取得することができる。開放電圧（実測値）ＯＣＶを取得できれば、開放電圧（推定値）ＯＣＶが開放電圧（実測値）ＯＣＶと一致するように劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を探索することができる。
【０１０５】
一方、電流遮断器１２ｂが作動したときには、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２には、電流が流れないことになる。作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２に電流が流れなくなると、この単電池１２の容量の分だけ、電池ブロック１１の容量は低下する。電池ブロック１１の容量が低下すれば、電池ブロック１１の単極容量維持率ｋ1，ｋ2も低下する。
【０１０６】
電池ブロック１１を１つの単電池（単電池１２に相当する）と見なしたとき、電池ブロック１１の単極容量維持率ｋ１，ｋ２は、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２の数に応じて変化する。具体的には、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２の数が増えるにつれて、単極容量維持率ｋ１，ｋ２は低下する。
【０１０７】
ここで、電流遮断器１２ｂが作動したときには、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２に電流が流れないだけであるため、単極容量維持率ｋ１，ｋ２の変化率は互いに等しくなる。すなわち、電池ブロック１１が劣化せずに、電池ブロック１１の容量が低下するだけであるため、単極容量維持率ｋ１，ｋ２の両者は、電池ブロック１１の容量が低下した分だけ、変化することになる。したがって、下記式（１４）の関係が成り立つ。
【０１０８】
ｋ１／ｋ１’＝ｋ２／ｋ２’    ・・・（１４）
【０１０９】
式（１４）において、ｋ１’は、電流遮断器１２ｂが作動する前における電池ブロック１１の正極容量維持率であり、ｋ１は、電流遮断器１２ｂが作動した後における電池ブロック１１の正極容量維持率である。ｋ２’は、電流遮断器１２ｂが作動する前における電池ブロック１１の負極容量維持率であり、ｋ２は、電流遮断器１２ｂが作動した後における電池ブロック１１の負極容量維持率である。
【０１１０】
電池ブロック１１が劣化するときには、正極容量維持率ｋ１，ｋ１’が互いに異なるとともに、負極容量維持率ｋ２，ｋ２’が互いに異なる。そして、式（１４）に示す関係は、通常、成り立ち難い。
【０１１１】
一方、電流遮断器１２ｂが作動したときには、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２に電流が流れないだけであるため、ずれ量Δθ２は、変化しない。ここで、電流遮断器１２ｂが作動する前における電池ブロック１１のずれ容量ΔＱＳ’と、電流遮断器１２ｂが作動した後における電池ブロック１１のずれ容量ΔＱＳとは、下記式（１５）の関係が成り立つ。
【０１１２】
ΔＱＳ＝ΔＱＳ’×ｋ２／ｋ２’    ・・・（１５）
【０１１３】
式（１５）は、ずれ量Δθ２が変化しない条件において、上記式（６）に基づいて算出することができる。式（１４）より、式（１５）は、下記式（１６）と表すこともできる。
【０１１４】
ΔＱＳ＝ΔＱＳ’×ｋ１／ｋ１’    ・・・（１６）
【０１１５】
式（１５）又は式（１６）において、ずれ容量の変化率（ΔＱＳ／ΔＱＳ’）は、負極容量維持率の変化率（ｋ２／ｋ２’）又は、正極容量維持率の変化率（ｋ１／ｋ１’）と等しくなる。
【０１１６】
図１０には、電流遮断器１２ｂが作動している状態において、開放電圧（実測値）ＯＣＶおよび開放電圧（推定値）ＯＣＶが略一致している状態を示している。ここで、開放電圧（実測値）ＯＣＶの測定誤差によって、開放電圧（実測値）ＯＣＶが開放電圧（実測値）ＯＣＶからずれることもある。図１０に示す開放電圧曲線（推定値）を決定する劣化パラメータ（一例）としては、正極容量維持率ｋ1が「０．９」、負極容量維持率ｋ2が「０．９」、組成対応のずれ容量ΔＱｓが「６．３」となっている。
【０１１７】
図１０に示すように、電流遮断器１２ｂが作動したときには、単極容量維持率ｋ１，ｋ２が初期状態の値（１）よりも低下し、ずれ容量ΔＱｓは初期値（７．０）よりも低下する。図８および図１０を比較すると、正極容量維持率ｋ１の変化率（＝０．９／１）と、負極容量維持率ｋ２の変化率（＝０．９／１）とは互いに等しくなっている。ここで、単電池１２が劣化している状態において、電流遮断器１２ｂが作動しても、正極容量維持率ｋ１の変化率と、負極容量維持率ｋ２の変化率とは、互いに等しくなる。また、ずれ容量ΔＱｓは、式（１５）又は式（１６）の関係を満たす。式（１５）又は式（１６）において、電流遮断器１２ｂの作動によって、単極容量維持率ｋ１，ｋ２は、単極容量維持率ｋ１’，ｋ２’よりも低下するため、ずれ容量ΔＱｓの絶対値は、ずれ容量ΔＱＳ’の絶対値よりも低下する。
【０１１８】
電池ブロック１１が劣化するときには、図８および図９を用いて説明したように、ずれ容量ΔＱＳが上昇する。そして、互いに異なるタイミングにおいて、ずれ容量ΔＱＳを取得したときに、これらのずれ容量ΔＱＳは、互いに異なることになる。
【０１１９】
上述したように、電池ブロック１１が劣化したときと、電流遮断器１２ｂが作動したときとでは、３つの劣化パラメータ（ｋ１，ｋ２，ΔＱＳ）の挙動が互いに異なることになる。したがって、３つの劣化パラメータ（ｋ１，ｋ２，ΔＱＳ）の挙動を確認することにより、電池ブロック１１が劣化しているのか、電流遮断器１２ｂが作動しているのかを判別することができる。具体的には、電流遮断器１２ｂが作動したとき、正極容量維持率ｋ１の変化率（式（１４）に示すｋ１／ｋ１’）と、負極容量維持率ｋ２の変化率（式１４に示すｋ２／ｋ２’）とが互いに等しくなる。
【０１２０】
しかも、電流遮断器１２ｂが作動したときのずれ容量ΔＱＳは、初期値としてのずれ容量ΔＱＳに対して、電池ブロック１１が劣化したときのずれ容量ΔＱＳの変化方向とは逆の方向に変化する。
【０１２１】
具体的には、ずれ容量ΔＱＳを正の値とし、電池ブロック１１の劣化によって、ずれ容量ΔＱＳが初期値に対して増加する条件では、電流遮断器１２ｂの作動によって、ずれ容量ΔＱＳが減少する。式（１５）又は式（１６）に示す関係から分かるように、電流遮断器１２ｂが作動したときには、単極容量維持率の変化率（ｋ１／ｋ１’又はｋ２／ｋ２’）は１よりも小さい値となる。したがって、ずれ容量ΔＱＳが正の値であれば、ずれ容量ΔＱＳは、ずれ容量ΔＱＳ’よりも小さくなり、電流遮断器１２ｂの作動によって、ずれ容量ΔＱＳは減少する。
【０１２２】
一方、ずれ容量ΔＱＳを負の値とし、電池ブロック１１の劣化によって、ずれ容量ΔＱＳが初期値に対して減少する条件では、電流遮断器１２ｂの作動によって、ずれ容量ΔＱＳが増加する。式（１５）又は式（１６）に示す関係から分かるように、電流遮断器１２ｂが作動したときには、単極容量維持率の変化率（ｋ１／ｋ１’又はｋ２／ｋ２’）は１よりも小さい値となる。したがって、ずれ容量ΔＱＳが負の値であれば、ずれ容量ΔＱＳは、ずれ容量ΔＱＳ’よりも大きくなり、電流遮断器１２ｂの作動によって、ずれ容量ΔＱＳは増加する。
【０１２３】
上述したように、単極容量維持率ｋ１，ｋ２の変化率の関係と、ずれ容量ΔＱＳの変化方向（減少方向又は増加方向）とを確認することにより、電流遮断器１２ｂが作動していることを判別することができる。
【０１２４】
一方、電流遮断器１２ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１２ｂの数に応じて、電池ブロック１１の満充電容量が低下する。ここで、各電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数をＮとし、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む単電池１２の数（遮断数という）をｍとする。遮断数ｍは、０〜Ｎの間の値である。
【０１２５】
電流遮断器１２ｂが作動する前の電池ブロック１１の満充電容量をＳａとし、電流遮断器１２ｂが作動した後の電池ブロック１１の満充電容量をＳｂとすると、満充電容量Ｓａ，Ｓｂは、下記式（１７）に示す関係を有する。
【０１２６】
Ｓｂ＝Ｓａ×（Ｎ−ｍ）／Ｎ  ・・・（１７）
【０１２７】
電池ブロック１１の満充電容量は、電池ブロック１１の単極容量維持率ｋ１，ｋ２に依存する。このため、下記式（１８）および下記式（１９）に示すように、電流遮断器１２ｂが作動した後の電池ブロック１１の単極容量維持率ｋ１，ｋ２は、電流遮断器１２ｂが作動する前の電池ブロック１１の単極容量維持率ｋ１’，ｋ２’に対して、（Ｎ−ｍ）／Ｎ倍となる。
【０１２８】
ｋ１／ｋ１’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ  ・・・（１８）
ｋ２／ｋ２’＝（Ｎ−ｍ）／Ｎ  ・・・（１９）
【０１２９】
「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値は、１よりも小さい値であり、単極容量維持率ｋ１，ｋ２は、単極容量維持率ｋ１’，ｋ２’よりも小さくなる。式（１８）および式（１９）に示すＮの値は、既知であるため、式（１８）又は式（１９）を用いれば、単極容量維持率ｋ１，ｋ２，ｋ１’，ｋ２’の変化率から遮断数ｍを算出することができる。
【０１３０】
ここで、単極容量維持率に誤差が含まれているときには、誤差を許容する範囲（許容値α）を予め定めておき、許容値αを考慮して、遮断数ｍを算出することができる。具体的には、数ｍを変更しながら、「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値を算出する。そして、許容範囲内に、変化率（ｋ１／ｋ１’又はｋ２／ｋ２’）が含まれているか否かを判別する。ここで、算出値「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」に許容値αを加算した値を、許容範囲の上限値とし、算出値「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」から許容値αを減算した値を、許容範囲の下限値とすることができる。
【０１３１】
変化率（ｋ１／ｋ１’又はｋ２／ｋ２’）が許容範囲に含まれているときには、このときの数ｍを、作動状態にある電流遮断器１２ｂの総数（遮断数ｍ）とすることができる。許容値αは、数Ｎに応じて変更することができる。すなわち、数Ｎが多くなるほど、許容値αを小さくすることができる。また、数Ｎが少なくなるほど、許容値αを大きくすることができる。
【０１３２】
数Ｎが少なくなるほど、電池ブロック１１の満充電容量に対して、電池ブロック１１を構成する各単電池１２の満充電容量が占める割合が高くなる。言い換えれば、数Ｎが少なくなるほど、電池ブロック１１の単極容量に対して、電池ブロック１１を構成する各単電池１２の単極容量が占める割合が高くなる。したがって、数Ｎが少なくなるほど、単極容量維持率ｋ１，ｋ２の誤差が広がりやすくなるため、数Ｎが少なくなるほど、許容値αを大きくすることができる。数Ｎは、組電池１０を構成するときに予め設定されるため、数Ｎに基づいて、許容値αを予め決めておけばよい。
【０１３３】
次に、本実施例の電池システムにおいて、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別する処理を説明する。図１１は、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別する処理を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、所定の周期で行うことができ、コントローラ４０によって実行される。電流遮断器１２ｂの作動は、短時間で発生するため、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別する処理は、短時間で行うことが好ましい。電流遮断器１２ｂの作動状態を判別する処理に時間がかかりすぎると、電池ブロック１１の摩耗劣化などによって、判別結果に影響を与えてしまうおそれがある。
【０１３４】
ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、監視ユニット２０の出力に基づいて、電池ブロック１１の開放電圧（実測値）ＯＣＶを測定するとともに、電流センサ３１の出力に基づいて、電流積算量を測定する。具体的には、組電池１０を充電又は放電するときに、開放電圧（実測値）ＯＣＶおよび電流積算量を測定することにより、電池容量に対する開放電圧（実測値）ＯＣＶを示す曲線（実測値としての開放電圧曲線）を取得することができる。
【０１３５】
組電池１０を充電するときには、外部電源の電力を組電池１０に供給することができる。外部電源とは、図１に示す電池システムが搭載された車両の外部に設けられた電源であり、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（商用電源）の電力を組電池１０に供給するときには、充電器を用いることができる。充電器は、外部電源（商用電源）からの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。また、充電器は、外部電源の電力を組電池１０に供給するとき、外部電源の電圧を変換することができる。充電器は、車両に搭載することもできるし、車両の外部において設置することもできる。
【０１３６】
ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、開放電圧（推定値）ＯＣＶを特定するための劣化パラメータ（単極容量維持率ｋ1，ｋ2および、ずれ容量ΔＱｓ）の候補を設定（選択）する。劣化パラメータの設定は、様々な方法によって行うことができるが、劣化パラメータを設定するための演算処理を効率良く行うための方法を採用することが好ましい。すなわち、開放電圧（推定値）ＯＣＶが開放電圧（実測値）ＯＣＶと一致するように、劣化パラメータを探索（最適化）することができる。
【０１３７】
ステップＳ１０３において、コントローラ４０は、ステップＳ１０２で設定された劣化パラメータから特定される開放電圧曲線（推定値）と、ステップＳ１０１で得られた開放電圧曲線（実測値）との誤差を算出する。この誤差には、電圧誤差および容量誤差が含まれる。
【０１３８】
電圧誤差ΔＶ（図１２参照）は、具体的には、開放電圧曲線（推定値）および開放電圧曲線（実測値）を比較することにより、算出することができる。電圧誤差ΔＶは、特定の電池容量における電圧誤差であってもよいし、２つの開放電圧曲線の間における電圧誤差の平均値とすることもできる。
【０１３９】
また、容量誤差ΔＱは、例えば、以下に説明する方法によって求めることができる。まず、開放電圧曲線（推定値）を用いて、充電前の開放電圧および充電後の開放電圧の間における容量Ｑ１を算出する。また、組電池１０の充電を開始してから終了するまでの間、充電電流を検出して、電流積算値を測定することにより、電流積算値から充電容量Ｑ２を算出できる。上述した容量Ｑ１および容量Ｑ２の差を求めることにより、容量誤差ΔＱの絶対値（｜Ｑ１−Ｑ２｜）を得ることができる。
【０１４０】
電池ブロック１１（単電池１２）が緩和状態にあるときには、開放電圧曲線（実測値）上に位置する開放電圧を幾つか測定することができる。ここで、単電池１２に電流が流れているときや、単電池１２の充放電を停止した直後においては、活物質内にイオンの濃度差が存在しているため、正確な開放電圧を測定することができない。
【０１４１】
一方、単電池１２の通電を遮断してから、時間が経過していれば、単電池１２が緩和状態となり、イオンの濃度差が存在しない状態で正確な開放電圧を測定することができる。単電池１２が緩和状態にある場合として、例えば、車両を停止させているとき、言い換えれば、組電池１０の充放電を行っていないときが挙げられる。これにより、単電池１２が特定の容量にあるときの開放電圧（実測値）ＯＣＶを得ることができる。
【０１４２】
特定の容量における特定の開放電圧を測定できれば、図１３に示すように、開放電圧（実測値）と開放電圧曲線（推定値）とを比較することにより、電圧誤差ΔＶを求めることができる。また、複数の開放電圧（実測値）を測定しておけば、上述したように容量誤差ΔＱを求めることができる。具体的には、開放電圧曲線（推定値）を用いて、２点の開放電圧（実測値）の間における容量Ｑ１を算出する。また、２点の開放電圧（実測値）を得るときの電流積算値を測定しておけば、この電流積算値から容量Ｑ２を算出できる。そして、容量Ｑ１および容量Ｑ２の差（｜Ｑ１−Ｑ２｜）を求めれば、容量誤差ΔＱの絶対値を得ることができる。
【０１４３】
ステップＳ１０４において、コントローラ４０は、ステップＳ１０３で得られた電圧誤差ΔＶおよび容量誤差ΔＱに対する評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）を算出する。評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）としては、例えば、電圧誤差ΔＶおよび容量誤差ΔＱに対して重み付け加算した値を用いることができる。
【０１４４】
また、コントローラ４０は、今回設定された劣化パラメータから算出される評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）が、前回設定された劣化パラメータから算出される評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）よりも小さいか否かを判別する。ここで、今回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）が前回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）よりも小さければ、今回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）をメモリ４１に記憶する。なお、今回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）が前回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）よりも大きければ、前回の評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）がメモリ４１に記憶されたままとなる。
【０１４５】
ステップＳ１０５において、コントローラ４０は、劣化パラメータをすべての探索範囲で変化させたか否かを判別し、すべての探索範囲で劣化パラメータを変化させていれば、ステップＳ１０６に進む。一方、すべての探索範囲で変化させていなければ、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【０１４６】
このように劣化パラメータを探索範囲の全体で変化させるまでは、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の処理が繰り返して行われる。そして、最小値となる評価関数ｆ（ΔＶ，ΔＱ）が特定され、この評価関数（最小値）が得られた開放電圧曲線を特定できるとともに、開放電圧曲線（推定値）を規定する劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を特定することができる。評価関数が最小値を示す劣化パラメータを特定することにより、劣化パラメータの推定精度を向上させることができる。
【０１４７】
劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）の探索は、所定の周期で行われ、過去から現在までの劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を取得することができる。過去から現在までの劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）に関する情報は、メモリ４１に記憶することができる。
【０１４８】
ステップＳ１０６において、コントローラ４０は、現在取得した劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）と、過去に取得した劣化パラメータ（ｋ1’，ｋ2’，ΔＱｓ’）とを用いて、電流遮断器１２ｂが作動状態にあるか否かを判別する。過去に取得した劣化パラメータとしては、直近で取得した劣化パラメータであってもよいし、所定期間だけ前に取得した劣化パラメータであってもよい。ここで、直近で取得した劣化パラメータを用いれば、直近における劣化パラメータの挙動を確認でき、電流遮断器１２ｂが作動状態であるか否かを判別しやすくなる。
【０１４９】
コントローラ４０は、現在の単極容量維持率（ｋ1，ｋ2）および過去の単極容量維持率（ｋ1’，ｋ2’）が式（１４）の条件を満たしているか否かを判別する。また、コントローラ４０は、現在のずれ容量ΔＱｓおよび過去のずれ容量ΔＱｓ’が、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているか否かを判別する。単極容量維持率（ｋ1，ｋ2，ｋ1’，ｋ2’）が式（１４）の条件を満たしているとともに、ずれ容量（ΔＱｓ，ΔＱｓ’）が式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているときには、電流遮断器１２ｂが作動状態にあると判別して、ステップＳ１０７の処理に進む。
【０１５０】
なお、単極容量維持率（ｋ1，ｋ2，ｋ1’，ｋ2’）が式（１４）の条件を満たしているとともに、上述したように、ずれ容量ΔＱｓが初期値に対して、劣化に伴うずれ容量ΔＱｓの変化方向とは逆の方向に変化しているときには、電流遮断器１２ｂが作動状態にあると判別することもできる。ここで、劣化状態の電池ブロック１１において、電流遮断器１２ｂが作動したときには、ずれ容量ΔＱｓは、電池ブロック１１が劣化状態にあるときのずれ容量ΔＱｓに対して、劣化に伴うずれ容量ΔＱｓの変化方向とは逆の方向に変化することになる。
【０１５１】
一方、単極容量維持率（ｋ1，ｋ2，ｋ1’，ｋ2’）が式（１４）の条件を満たしていないか、ずれ容量（ΔＱｓ，ΔＱｓ’）が式（１５）又は式（１６）の条件を満たしていないときには、電流遮断器１２ｂが作動していないと判別して、図１１に示す処理を終了する。ステップＳ１０７の処理に進まないときには、電池ブロック１１（単電池１２）に劣化が発生していると判別することができる。
【０１５２】
ステップＳ１０７において、コントローラ４０は、各電池ブロック１１において、作動状態にある電流遮断器１２ｂの数（遮断数）を特定する。具体的には、コントローラ４０は、式（１８）又は式（１９）を用いて、遮断数ｍを算出することができる。
【０１５３】
本実施例では、過去および現在で取得した劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）に基づいて、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別したり、遮断数ｍを算出したりしているが、これに限るものではない。
【０１５４】
例えば、電池ブロック１１の劣化が進行したときの劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）の経時変化を示す情報と、図１１のステップＳ１０２からステップＳ１０５の探索処理によって特定された劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）とを用いて、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別したり、遮断数ｍを算出したりすることができる。劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）の経時変化を示す情報は、実験などによって予め取得しておくことができる。
【０１５５】
劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）の経時変化を示す情報は、マップとして用意しておくことができる。マップでは、経過時間と、劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）との関係が特定されており、経過時間を特定すれば、劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を特定することができる。マップに関する情報は、メモリ４１に記憶することができる。
【０１５６】
ここで、式（１４）に示す単極容量維持率ｋ1’，ｋ2’として、マップから特定される現在の劣化パラメータ（単極容量維持率）を用いることができる。また、式（１４）に示す単極容量維持率ｋ1，ｋ2として、図１１のステップＳ１０２からステップＳ１０５の探索処理によって特定される劣化パラメータ（単極容量維持率）を用いることができる。そして、式（１４）の条件を満たすか否かを判別することができる。また、マップから特定される現在の劣化パラメータ（ずれ容量ΔＱｓ）と、図１１のステップＳ１０２からステップＳ１０５の探索処理によって特定される劣化パラメータ（ずれ容量ΔＱｓ）とが、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているか否かを判別することができる。
【０１５７】
式（１４）の条件を満たすとともに、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているときには、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。ここで、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているか否かを判別する代わりに、ずれ容量ΔＱｓを正の値としたときに、探索処理によって特定されるずれ容量ΔＱｓが、マップから特定されるずれ容量ΔＱｓに対して減少していれば、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。一方、ずれ容量ΔＱｓを負の値としたときに、探索処理によって特定されるずれ容量ΔＱｓが、マップから特定されるずれ容量ΔＱｓに対して増加していれば、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。さらに、式（１８）又は式（１９）を用いて、遮断数ｍを算出することができる。
【０１５８】
一方、複数の電池ブロック１１における劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を互いに比較することにより、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別したり、遮断数ｍを算出したりすることもできる。この点について、具体的に説明する。
【０１５９】
すべての電池ブロック１１において、同一の時期に電流遮断器１２ｂが作動することは、ほとんど無く、組電池１０には、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む電池ブロック１１と、すべての電流遮断器１２ｂが作動していない電池ブロック１１とが混在する。したがって、任意の２つの電池ブロック１１における劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）を比較することにより、電流遮断器１２ｂの作動状態を判別したり、遮断数ｍを算出したりすることができる。ここで、組電池１０を構成する複数の電池ブロック１１では、劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）の挙動が等しいものとしている。各電池ブロック１１の劣化パラメータ（ｋ1，ｋ2，ΔＱｓ）は、本実施例で説明した方法（図１１参照）によって取得することができる。
【０１６０】
式（１４）に示す単極容量維持率ｋ1，ｋ2として、一方の電池ブロック１１における単極容量維持率を用いることができる。一方の電池ブロック１１は、作動状態にある電流遮断器１２ｂを含む電池ブロック１１であると想定する。また、式（１４）に示す単極容量維持率ｋ1’，ｋ2’として、他方の電池ブロック１１における単極容量維持率を用いることができる。他方の電池ブロック１１は、すべての電流遮断器１２ｂが作動していない電池ブロック１１であると想定する。
【０１６１】
そして、式（１４）の条件を満たすか否かを判別することができる。また、一方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓと、他方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓとが、式（１５）又は式（１６）の条件を満たすか否かを判別することができる。
【０１６２】
式（１４）の条件を満たすとともに、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているときには、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。ここで、式（１５）又は式（１６）の条件を満たしているか否かを判別する代わりに、ずれ容量ΔＱｓを正の値としたときに、一方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓが、他方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓに対して減少していれば、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。一方、ずれ容量ΔＱｓを負の値としたときに、一方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓが、他方の電池ブロック１１におけるずれ容量ΔＱｓに対して増加していれば、電流遮断器１２ｂが作動状態にあることを判別することができる。また、式（１８）又は式（１９）を用いて、遮断数ｍを算出することができる。
【０１６３】
遮断数ｍを特定した後において、コントローラ４０は、遮断数ｍに基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。
【０１６４】
電池ブロック１１において、電流遮断器１２ｂが作動すると、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２には、電流が流れないことになる。また、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２と並列に接続された他の単電池１２には、作動状態にある電流遮断器１２ｂを有する単電池１２に流れる予定である電流が流れてしまう。ここで、組電池１０（電池ブロック１１）に流れる電流値Ｉｓを制限しないときには、他の単電池１２に流れる電流値は、Ｉｓ／（Ｎ−ｍ）となる。「Ｎ−ｍ」の値は、「Ｎ」の値よりも小さいため、他の単電池１２に流れる電流値は上昇してしまう。
【０１６５】
単電池１２に流れる電流値が上昇すると、言い換えれば、単電池１２に対する電流負荷が増加すると、ハイレート劣化が発生してしまうおそれがある。ハイレート劣化とは、ハイレートで充電又は放電が行われることにより、単電池１２の電解液中におけるイオン濃度が一方（正極側又は負極側）に偏ってしまうことによる劣化である。イオン濃度が一方に偏ってしまうと、正極および負極の間において、イオンの移動が抑制されるため、単電池１２の入出力性能が低下してしまい、単電池１２の劣化となる。また、単電池１２に流れる電流値が上昇すると、電流遮断器１２ｂが作動しやすくなってしまう。
【０１６６】
コントローラ４０は、遮断数ｍを特定したとき、この遮断数ｍに基づいて、組電池１０の充放電を制御する電流指令値を決定することができる。具体的には、コントローラ４０は、電流指令値として、遮断数ｍが増加することに応じて、組電池１０の充放電電流を低下させることができる。コントローラ４０は、下記式（２０）に基づいて、電流指令値を設定することができる。
【０１６７】
Ｉｓ（２）＝Ｉｓ（１）×（Ｎ−ｍ）／Ｎ    ・・・（２０）
【０１６８】
式（２０）において、Ｉｓ（１）は、電流遮断器１２ｂが作動する前の電流指令値であり、Ｉｓ（２）は、電流遮断器１２ｂが作動した後の電流指令値である。式（２０）から分かるように、「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値は、１よりも小さい値であるため、電流指令値Ｉｓ（２）は、電流指令値Ｉｓ（１）よりも小さくなる。
【０１６９】
コントローラ４０は、電流指令値Ｉｓ（２）に基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。具体的には、コントローラ４０は、電流指令値Ｉｓ（２）に基づいて、組電池１０の充電を許容する上限電力を低下させたり、組電池１０の放電を許容する上限電力を低下させたりする。上限電力を低下させるときには、低下させる前の上限電力に対して、「（Ｎ−ｍ）／Ｎ」の値を乗算することができる。組電池１０の充放電を許容する上限電力を低下させることにより、組電池１０（単電池１２）に流れる電流値を制限することができる。
【０１７０】
遮断数ｍが「Ｎ」であるときには、電池ブロック１１を構成する、すべての単電池１２において、電流遮断器１２ｂが作動していることになり、組電池１０に電流を流すことができなくなる。このため、遮断数ｍが「Ｎ」であるとき、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を行わせないようにすることができる。具体的には、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を許容する上限電力を０［ｋＷ］に設定することができる。また、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオフにすることができる。なお、遮断数ｍが「Ｎ」ではなくても、遮断数ｍが「Ｎ」に近づいたときに、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を行わせないようにすることができる。組電池１０の充放電を行わせない条件は、電池ブロック１１を構成する単電池１２の総数Ｎと、遮断数ｍとの関係に基づいて、適宜設定することができる。
【０１７１】
組電池１０の充放電制御は、図１に示す電池システムが起動しているときだけでなく、外部電源の電力を組電池１０に供給しているときや、組電池１０の電力を外部機器に供給しているときにも行うことができる。外部機器とは、車両の外部に配置された電子機器であって、組電池１０からの電力を受けて動作する電子機器である。外部機器としては、例えば、家電製品を用いることができる。
【０１７２】
外部電源の電力を組電池１０に供給するとき、コントローラ４０は、充電器の動作を制御することにより、組電池１０の電流値（充電電流）を低下させることができる。
【０１７３】
組電池１０の電力を外部機器に供給するときには、給電装置を用いることができる。給電装置は、組電池１０からの直流電力を交流電力に変換し、交流電力を外部機器に供給することができる。また、組電池１０の電圧および外部機器の動作電圧を考慮して、給電装置は、電圧値を変換することができる。コントローラ４０は、給電装置の動作を制御することにより、組電池１０の電流値（放電電流）を低下させることができる。
【０１７４】
遮断数ｍに応じて、組電池１０に流れる電流値を制限することにより、単電池１２に対する電流負荷が上昇してしまうのを抑制することができる。また、作動していない電流遮断器１２ｂに流れる電流値も制限することができ、電流遮断器１２ｂが作動しやすくなってしまうのを抑制することができる。
【０１７５】
本実施例では、遮断数ｍに応じて、組電池１０の充放電を制御することができるため、組電池１０の充放電制御を効率良く行うことができる。電流遮断器１２ｂの作動状態を検出するだけでは、組電池１０の充放電が過度に制限されてしまうことがある。これに対して、遮断数ｍを把握することにより、遮断数ｍに応じて、組電池１０の充放電を制限することができ、組電池１０の充放電が過度に制限されてしまうのを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１０：組電池                １１：電池ブロック（蓄電ブロック）
１２：単電池（蓄電素子）    １２ａ：発電要素
１２ｂ：電流遮断器          ２０：監視ユニット
３１：電流センサ            ３２：昇圧回路
３３：インバータ            ３４：モータ・ジェネレータ
４０：コントローラ          ４１：メモリ
ＰＬ：正極ライン            ＮＬ：負極ライン
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐ：システムメインリレー
Ｒ：電流制限抵抗
【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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【図１２】
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【図１３】
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