(57)【要約】【課題】監視内容の充実を図り、システムとして最適な対応がとれるようにする。【解決手段】組電池を構成するいずれかのセルの過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、放電禁止信号を出力する。一方、組電池を構成するいずれかのセルの過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力する。また、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、充電禁止信号を出力する。一方、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単電池（以下、セルという）を複数個直列に接続した組電池、または複数のセルを並列に接続したセル並列回路を複数組直列に接続した組電池の過放電状態を監視する装置であって、
前記組電池の過放電状態を検出する電池過放電検出手段と、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過放電状態を検出するセル過放電検出手段とを備え、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過放電状態が検出されたときに、前記組電池の過放電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、放電禁止信号を出力することを特徴とする組電池の過放電監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池の過放電監視装置において、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過放電状態が検出されたときに、前記組電池の過放電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力することを特徴とする組電池の過放電監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の組電池の過放電監視装置において、
前記セルまたは前記セル並列回路の過放電状態が検出されていないときに、前記組電池の過放電状態が検出された場合は、放電制限信号を出力することを特徴とする組電池の過放電監視装置。
【請求項４】
単電池（以下、セルという）を複数個直列に接続した組電池、または複数のセルを並列に接続したセル並列回路を複数組直列に接続した組電池の過充電状態を監視する装置であって、
前記組電池の過充電状態を検出する電池過充電検出手段と、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態を検出するセル過充電検出手段とを備え、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態が検出されたときに、前記組電池の過充電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、充電禁止信号を出力することを特徴とする組電池の過充電監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の組電池の過充電監視装置において、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態が検出されたときに、前記組電池の過充電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力することを特徴とする組電池の過充電監視装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の組電池の過充電監視装置において、
前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態が検出されていないときに、前記組電池の過充電状態が検出された場合は、充電制限信号を出力することを特徴とする組電池の過充電監視装置。
【請求項７】
単電池（以下、セルという）を複数個直列に接続した組電池、または複数のセルを並列に接続したセル並列回路を複数組直列に接続した組電池の過充電状態および過放電状態を監視する装置であって、
前記組電池の充放電が可能な正常な状態を検出する電池状態電検出手段と、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態および過放電状態を検出するセル過充放電検出手段とを備え、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態または過放電状態が検出されたときに、前記組電池の充放電可能な正常な状態が検出されない場合は、組電池異常信号を出力せず、充放電禁止信号を出力することを特徴とする組電池の過充放電監視装置。
【請求項８】
請求項７に記載の組電池の過充放電監視装置において、
前記組電池を構成するいずれかの前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態または過放電状態が検出されたときに、前記組電池の充放電可能な正常な状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力することを特徴とする組電池の過充放電監視装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の組電池の過充放電監視装置において、
前記電池状態検出手段は前記組電池の過充電状態および過放電状態を検出し、
前記セルまたは前記セル並列回路の過充電状態および過放電状態が検出されていないときに、前記組電池の過充電状態が検出された場合は充電制限信号を出力し、前記組電池の過放電状態が検出された場合は放電制限信号を出力することを特徴とする組電池の過充放電監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組電池の過充電状態および過放電状態を監視する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の単電池（以下、セルと呼ぶ）が直列に接続された組電池において、複数のセルの内のいずれかが過充電状態または過放電状態になったことを検知する監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】
特開平０５−２５８７７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の組電池の過充放電監視装置では、いずれかのセルの過充電状態または過放電状態を検知しているのみであり、監視内容が乏しく、システムとしての最適な対応がとれないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、監視内容の充実を図り、システムとして最適な対応がとれるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、放電禁止信号を出力する。一方、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力する。
また、本発明は、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、充電禁止信号を出力する。一方、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力する。
さらに、本発明は、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過充電状態または過放電状態が検出されたときに、組電池の充放電可能な正常な状態が検出されない場合は、組電池異常信号を出力せず、充放電禁止信号を出力する。一方、組電池を構成するいずれかのセルまたはセル並列回路の過充電状態または過放電状態が検出されたときに、組電池の充放電可能な正常な状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力する。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、監視内容の充実を図ることができ、システムとして最適な対応をとることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
セル（単電池）をｎ個直列に接続した組電池に対して本願発明を適用した一実施の形態を説明する。なお、本願発明は、セルを複数個直列に接続した組電池に限定されず、複数のセルを並列に接続したセル並列回路を複数組直列に接続した組電池に対しても適用することができる。また、本願発明は、電池の種類について特に限定されるものではなく、例えば、マンガン系、コバルト系、ニッケル系のリチウムイオン電池や、各種のニッケル水素電池など、あらゆる種類の電池に対して本願発明を適用することができる。
【０００９】
《発明の第１の実施の形態》
図１は第１の実施の形態の構成を示す。組電池１はｎ個のセル１１，１２，１３，・・，１ｎが直列に接続されている。この組電池１の各セル１１〜１ｎの両端Ｃ０−Ｃ１、Ｃ１−Ｃ２、Ｃ２−Ｃ３、Ｃｎ−１−Ｃｎには、後述する電流バイパス回路２１〜２ｎ、過充電検出回路３１〜３ｎおよび過放電検出回路４１〜４ｎがそれぞれ並列に接続される。
【００１０】
図２は、電流バイパス回路、過充電検出回路および過放電検出回路の詳細を示す。なお、これらの回路は各セル１１〜１ｎに対してすべて共通である。電流バイパス回路２１〜２ｎは、抵抗器Ｒ１１とトランジスター（ＦＥＴ）Ｑ１が直列に接続された電流バイパス回路と、コンパレーターＣ１、インバーターＩＮＶ１および抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３からなる制御回路とを備えている。コンパレーターＣ１は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗器Ｒ１２とＲ１３で分圧したしきい値電圧Ｖｃ３とセル電圧とを比較する。
【数１】
Ｖｃ３＝Ｒ１３／（Ｒ１２＋Ｒ１３）・Ｖｃｃ
セル電圧がしきい値Ｖｃ３を超えるとコンパレーターＣ１の出力がローレベルになり、インバーターＩＮＶ１でハイレベルに反転される。それにより、トランジスターＱ１がオンし、それまでセルに流れていた充電電流が抵抗器Ｒ１１とトランジスターＱ１のバイパス回路を流れるようになり、セルの充電が緩和される。
【００１１】
過充電検出回路３１〜３ｎは、コンパレーターＣ２、インバーターＩＮＶ２および抵抗器Ｒ２５，Ｒ２６から構成される。コンパレーターＣ２は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗器Ｒ２５とＲ２６で分圧したしきい値電圧Ｖｃ２とセル電圧とを比較する。
【数２】
Ｖｃ２＝Ｒ２６／（Ｒ２５＋Ｒ２６）・Ｖｃｃ
セル電圧がしきい値Ｖｃ２を超えるとコンパレーターＣ２の出力がローレベルになり、インバーターＩＮＶ２でハイレベルに反転されて過充電検知信号として出力される。
【００１２】
過放電検出回路４１〜４ｎは、コンパレーターＣ３と抵抗器Ｒ３５，Ｒ３６から構成される。コンパレーターＣ３は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗器Ｒ３５とＲ３６で分圧したしきい値電圧Ｖｃ１とセル電圧とを比較する。
【数３】
Ｖｃ１＝Ｒ３６／（Ｒ３５＋Ｒ３６）・Ｖｃｃ
セル電圧がしきい値Ｖｃ１より低くなるとコンパレーターＣ３の出力がハイレベルになり、過放電検知信号として出力される。
【００１３】
ふたたび図１に戻って説明を続ける。過充電検出回路３１〜３ｎの出力はＯＲ素子５に接続されており、過充電検出回路３１〜３ｎのいずれかでセルの過充電状態が検知されると、ハイレベルの過充電検知信号がＯＲ素子５から充放電制御回路７へ送られる。また、過放電検出回路４１〜４ｎの出力はＯＲ素子６に接続されており、過放電検出回路４１〜４ｎのいずれかでセルの過放電状態が検知されると、ハイレベルの過放電検知信号がＯＲ素子６から充放電制御回路７へ送られる。
【００１４】
充放電制御回路７は、ＣＰＵとＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバーターなどの周辺部品から構成され、後述する制御プログラムを実行して組電池１の充放電を制御するとともに、過放電と過充電を監視する。
【００１５】
電圧センサー８は組電池１の両端電圧（以下、総電圧と呼ぶ）Ｖｔを検出し、検出した総電圧Ｖｔを充放電制御回路７へ出力する。充放電制御回路７は、組電池１の総電圧Ｖｔに対する充電状態ＳＯＣを計測し、ＳＯＣデータマップとして記憶しておき、計測した総電圧Ｖｔに対応する組電池１の充電状態ＳＯＣを表引き演算する。
【００１６】
なお、この一実施の形態では電圧センサー８により組電池１の総電圧Ｖｔを検出し、充放電制御回路７により総電圧Ｖｔに基づいて組電池１の充電状態ＳＯＣを求める例を示すが、電圧センサー８の代わりにＳＯＣ検出装置を設け、ＳＯＣ検出装置で検出した組電池１のＳＯＣを充放電制御回路７へ出力するようにしてもよい。
【００１７】
図３は、セルと組電池の充電状態ＳＯＣの過放電しきい値と過充電しきい値を示す。この一実施の形態では、セル１１〜１ｎと組電池１に対して、図３に示すように充電状態ＳＯＣの過放電しきい値と過充電しきい値を設定する。ここで、過放電しきい値とは、組電池１およびセル１１〜１ｎの破損を防止するために放電を停止すべきＳＯＣである。また、過充電しきい値とは、組電池１およびセル１１〜１ｎの破損を防止するために充電を停止すべきＳＯＣである。セル１１〜１ｎに対しては、過放電しきい値ＳＯＣｃ１［％］と過充電しきい値ＳＯＣｃ２［％］を設定する。また、組電池１に対しては、過放電しきい値ＳＯＣｔ１［％］と過充電しきい値ＳＯＣｔ２［％］を設定する。なお、ＳＯＣｃ１＜ＳＯＣｔ１、ＳＯＣｃ２＞ＳＯＣｔ２とするのが望ましい。
【００１８】
組電池の通常の使用状態において、セル電圧はセルの充電量、すなわち充電状態ＳＯＣと、また、組電池の総電圧は組電池の充電量、すなわち充電状態ＳＯＣとそれぞれ強い相関がある。この一実施の形態では、セル１１〜１ｎと組電池１の過充放電を監視するのにセル電圧と総電圧を用いる。
【００１９】
セル１１〜１ｎの過放電しきい値ＳＯＣｃ１に対応するセル電圧Ｖｃ１と、過充電しきい値ＳＯＣｃ２に対応するセル電圧Ｖｃ２とを計測し、過放電しきい値のセル電圧Ｖｃ１により過放電検出回路４１〜４ｎの抵抗器Ｒ３５、Ｒ３６の抵抗値を決定するとともに、過充電しきい値のセル電圧Ｖｃ２により過充電検出回路３１〜３ｎの抵抗器Ｒ２５、Ｒ２６の抵抗値を決定する。
【００２０】
また、組電池１の過放電しきい値ＳＯＣｔ１に対応する総電圧Ｖｔ１と、過充電しきい値ＳＯＣｔ２に対応する総電圧Ｖｔ２とを計測し、充放電制御回路７に記憶しておく。
【００２１】
図４は、図１に示す組電池１とその過充放電監視装置を搭載したパラレルハイブリッド車両の構成を示す。なお、本発明に係わる組電池の過充放電監視装置はパラレルハイブリッド車両に限定されず、例えばシリーズハイブリッド車両や電気自動車などの組電池を用いたあらゆる装置に適用することができる。
【００２２】
一実施の形態のパラレルハイブリッド車両はエンジン１０１の出力軸に交流モーター１０２の回転軸が直結されており、エンジン１０１とモーター１０２のいずれか一方または両方の制駆動力により走行する。エンジン１０１および／またはモーター１０２の制駆動力は変速機１０３および減速機１０４を介して駆動輪１０５ａ、１０５ｂへ伝達される。
【００２３】
組電池１は、インバーター１０６を介してモーター１０２へ駆動電力を供給するとともに、インバーター１０６を介してモーター１０２から回生電力を受け入れる。車両コントローラー１０７はエンジン１０１、インバーター１０６を制御する。開閉器１０８は、組電池１とインバーター１０６との間の遮断と接続を行う。
【００２４】
図５は、充放電制御回路７で実行される過充放電監視プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、第１の実施の形態の動作を説明する。ステップ１において、組電池１の中のいずれかのセルで過放電状態が検知されたか否かを確認し、いずれかのセルの過放電検知があればステップ２へ進み、過放電検知がなければステップ５へ進む。
【００２５】
いずれかのセルにおいて過放電状態が検知された場合は、ステップ２で放電禁止信号を車両コントローラー７へ出力する。車両コントローラー７は、この放電禁止信号を受信すると、インバーター１０６を制御して組電池１からモーター１０２への放電を停止する。
【００２６】
ステップ３で、組電池１の総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より大きいか否かを判定する。いずれかのセルの過放電状態が検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以下であれば、過放電状態が検知されたセル以外のすべてのセルも均等に過放電に近い状態にあり、組電池１の故障または異常ではない。したがって、この場合は放電のみを禁止してステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。これにより、組電池１が過放電に近い状態にあるときにいずれかのセルで過放電状態が検知されたからといって、組電池１の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。
【００２７】
一方、いずれかのセルの過放電状態が検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より大きい場合は、過放電状態が検知されたセル以外のセルは正常な状態にあって、過放電状態が検知されたセルのみが突出して過放電状態にあるから、組電池１の故障または異常である。したがって、この場合はステップ４へ進み、車両コントローラー１０７へ異常信号を出力する。車両コントローラー１０７は、組電池１の異常信号を受信すると、開閉器１０８を開路して組電池１とインバーター１０６とを遮断する。これにより、故障または異常が発生している組電池１を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００２８】
ステップ１においてセルの過放電検知がない場合はステップ５へ進み、組電池１のいずれかのセルで過充電状態が検知されたか否かを確認し、いずれかのセルの過充電検知があればステップ６へ進み、過充電検知がなければステップ９へ進む。
【００２９】
いずれかのセルで過充電状態が検知された場合は、ステップ６で充電禁止信号を車両コントローラー１０７へ出力する。車両コントローラー１０７は、この充電禁止信号を受信すると、インバーター１０６を制御してモーター１０２から組電池１への充電を停止する。
【００３０】
ステップ７で、組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より小さいか否かを判定する。いずれかのセルの過充電状態が検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２以上であれば、過充電状態が検知されたセル以外のすべてのセルも均等に過充電に近い状態にあり、組電池１の故障または異常ではない。したがって、この場合は充電のみを禁止してステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。これにより、組電池１が過充電に近い状態にあるときにいずれかのセルで過充電状態が検知されたからといって、組電池１の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。
【００３１】
一方、いずれかのセルの過充電状態が検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より小さい場合は、過充電状態が検知されたセル以外のセルは正常な状態にあって、過充電状態が検知されたセルのみが突出して過充電状態にあるから、組電池１の故障または異常である。したがって、この場合はステップ８へ進み、車両コントローラー１０７へ異常信号を出力する。車両コントローラー１０７は、組電池１の異常信号を受信すると、開閉器１０８を開路して組電池１とインバーター１０６とを遮断する。これにより、故障または異常が発生している組電池１を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００３２】
すべてのセル１１〜１ｎで過放電状態と過充電状態が検知されなかった場合は、ステップ９で、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より小さいか否かを判定する。組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より小さいときはステップ１０へ進み、車両コントローラー１０７へ放電制限信号を出力する。車両コントローラー１０７は、この放電制限信号を受信すると、インバーター１０６を制御して組電池１からモーター１０２への放電量を制限する。これにより、組電池１が過放電状態になるのを未然に防ぐことができる。
【００３３】
また、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上の場合はステップ１１へ進み、組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より大きいか否かを判定する。組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より大きいときはステップ１２へ進み、車両コントローラー１０７へ充電制限信号を出力する。車両コントローラー１０７は、この充電制限信号を受信すると、インバーター１０６を制御してモーター１０２から組電池１への充電量を制限する。これにより、組電池１が過充電状態になるのを未然に防ぐことができる。
【００３４】
なお、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上でかつ過充電しきい値Ｖｔ２以下の範囲にあるときは、組電池１もセル１１〜１ｎも正常な状態にあり、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００３５】
このように、第１の実施の形態によれば、組電池を構成するいずれかのセルの過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、放電禁止信号を出力するようにしたので、組電池が過放電に近い状態にあるときにいずれかのセルで過放電状態が検知されたからといって、組電池の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。また、組電池を構成するいずれかのセルの過放電状態が検出されたときに、組電池の過放電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力するようにしたので、故障または異常が発生している組電池を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００３６】
また、第１の実施の形態によれば、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力せず、充電禁止信号を出力するようにしたので、組電池が過充電に近い状態にあるときにいずれかのセルで過充電状態が検知されたからといって、組電池の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。また、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態が検出されたときに、組電池の過充電状態が検出されていない場合は、組電池異常信号を出力するようにしたので、故障または異常が発生している組電池を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００３７】
このように第１の実施の形態によれば、監視内容の充実を図ることができ、車両システムとして最適な対応をとることができる。
【００３８】
《発明の第２の実施の形態》
上述した第１の実施の形態では、組電池１のいずれかのセルが過放電状態になったか、または過充電状態になったかを区別できる例を示した。セルが過放電状態にあるかまたは過充電状態あるかを区別して検出しない第２の実施の形態を説明する。
【００３９】
図６は第２の実施の形態の構成を示す。なお、図１に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第２の実施の形態では、セルごとの過充電検出回路出力と過放電検出回路出力とが、セルごとに設けられるＯＲ素子へ接続される。例えばセル１１では、過充電検出回路３１の出力と過放電検出回路４１の出力とがともにＯＲ素子５１へ接続される。同様に、セル１ｎでは、過充電検出回路３ｎの出力と過放電検出回路４ｎの出力とがともにＯＲ素子５ｎへ接続される。これらのＯＲ素子５１〜５ｎの出力はＯＲ素子６へ接続され、ＯＲ素子６の出力は充放電制御回路７へ接続される。したがって、この第２の実施の形態では、組電池１の中のいずれかのセルが過充放電状態になったことのみを検知し、過充放電状態にあるセルを特定することはもちろん、過充電状態にあるのか過放電状態にあるのかの区別もしない。
【００４０】
この第２の実施の形態の電流バイパス回路２１〜２ｎ、過充電検出回路３１〜３ｎおよび過放電検出回路４１〜４ｎは、図２に示す第１の実施の形態の回路と同様である。また、第２の実施の形態のセル１１〜１ｎの過放電しきい値ＳＯＣｃ１、Ｖｃ１、過充電しきい値ＳＯＣｃ２、Ｖｃ２、組電池１の過放電しきい値ＳＯＣｔ１、Ｖｔ１、過充電しきい値ＳＯＣｔ２、Ｖｔ２については、図３に示す第１の実施の形態のしきい値と同様とする。さらに、第２の実施の形態の組電池１とその過充放電監視装置を搭載したパラレルハイブリッド車両の構成についても、図４に示す第１の実施の形態の構成と同様とする。
【００４１】
図７は、充放電制御回路７で実行される過充放電制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、第２の実施の形態の動作を説明する。ステップ２１において、組電池１の中のいずれかのセルで過充電状態と過放電状態のいずれかが検知されたか否かを確認し、いずれかのセルの過充放電検知があればステップ２２へ進み、過充放電検知がなければステップ２５へ進む。
【００４２】
いずれかのセルにおいて過充電状態と過放電状態のいずれかが検知された場合は、ステップ２２で充放電禁止信号を車両コントローラー１０７へ出力する。車両コントローラー１０７は、この過充放電禁止信号を受信すると、インバーター１０６を制御して組電池１からモーター１０２への放電と、モーター１０２から組電池１への充電を停止する。
【００４３】
ステップ２３で、組電池１の総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上で、かつ過充電しきい値Ｖｔ２以下の状態にあるか否か、つまり組電池１が充放電可能な正常な状態にあるか否かを判定する。いずれかのセルで過充電状態と過放電状態のいずれかが検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上でかつ過充電しきい値Ｖｔ２以下の範囲にあって、組電池１が充放電可能な正常な状態にあれば、過充放電状態が検知されたセル以外のセルが正常な状態にあって、過充放電状態が検知されたセルのみが突出して過放電または過充電状態にあるから、組電池１の故障または異常である。したがって、この場合はステップ２４へ進み、車両コントローラー１０７へ異常信号を出力する。車両コントローラー１０７は、組電池１の異常信号を受信すると、開閉器１０８を開路して組電池１とインバーター１０６とを遮断する。これにより、故障または異常が発生している組電池１を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００４４】
一方、いずれかのセルで過充電状態と過放電状態のいずれかが検知されたときに、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上でかつ過充電しきい値Ｖｔ２以下の範囲にない場合、つまり組電池１が充放電可能な正常な状態にない場合は、過充放電状態が検知されたセル以外のすべてのセルも均等に過充電または過放電に近い状態にあると考えられ、組電池１の故障または異常とは云えない。したがって、この場合は充放電を禁止してステップ２１へ戻り、上述した処理を繰り返す。これにより、組電池１が充放電可能な正常な状態にないときに、いずれかのセルで過充電または過放電状態が検知されたからといって、組電池１の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。
【００４５】
ステップ２１においてセルの過充放電検知がない場合はステップ２５へ進み、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より小さいか否かを判定する。組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１より小さいときはステップ２６へ進み、車両コントローラー１０７へ放電制限信号を出力する。車両コントローラー１０７は、この放電制限信号を受信すると、インバーター１０６を制御して組電池１からモーター１０２への放電量を制限する。これにより、組電池１が過放電状態になるのを未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上の場合はステップ２７へ進み、組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より大きいか否かを判定する。組電池総電圧Ｖｔが過充電しきい値Ｖｔ２より大きいときはステップ２８へ進み、車両コントローラー１０７へ充電制限信号を出力する。車両コントローラー１０７は、この充電制限信号を受信すると、インバーター１０６を制御してモーター１０２から組電池１への充電量を制限する。これにより、組電池１が過充電状態になるのを未然に防ぐことができる。
【００４７】
組電池総電圧Ｖｔが過放電しきい値Ｖｔ１以上で、かつ過充電しきい値Ｖｔ２以下の範囲にあるときは、組電池１もセル１１〜１ｎも正常な状態にあり、ステップ２１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００４８】
このように、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態または過放電状態が検出されたときに、組電池の充放電可能な正常な状態が検出されない場合は、組電池異常信号を出力せず、充放電禁止信号を出力するようにしたので、組電池が充放電可能な正常な状態にないときに、いずれかのセルで過充電または過放電状態が検知されたからといって、組電池の故障または異常と判定して車両の走行を禁止してしまうような事態を避けることができる。また、組電池を構成するいずれかのセルの過充電状態または過放電状態が検出されたときに、組電池の充放電可能な正常な状態が検出された場合は、組電池異常信号を出力するようにしたので、故障または異常が発生している組電池を使用し続けて故障または異常をさらに助長させ、車両の走行が困難な事態に至るのを避けることができる。
【００４９】
このように第２の実施の形態によれば、監視内容の充実を図ることができ、システムとして最適な対応をとることができる。
【００５０】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、電圧センサー８および充放電制御回路７が電池過放電検出手段、電池過充電検出手段および電池状態電検出手段を、過放電検出回路４１〜４ｎがセル過放電検出手段を、過充電検出回路３１〜３ｎがセル過充電検出手段を、過放電検出回路４１〜４ｎおよび過充電検出回路３１〜３ｎがセル過充放電検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の組電池の過充放電監視装置の構成を示す図である。
【図２】電流バイパス回路、過充電検出回路および過放電検出回路の詳細回路図である。
【図３】セルと組電池の充電状態ＳＯＣの過放電しきい値と過充電しきい値を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の組電池とその過充放電監視装置を搭載したパラレルハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の過充放電監視プログラムを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態の組電池の過充放電監視装置の構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態の過充放電監視プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　組電池
５、５１〜５ｎ、６　ＯＲ素子
７　充放電制御回路
８　電圧センサー
１１〜１ｎ　セル
２１〜２ｎ　電流バイパス回路
３１〜３ｎ　過充電検出回路
４１〜４ｎ　過放電検出回路
１０１　エンジン
１０２　モーター
１０３　変速機
１０４　減速機
１０５ａ、１０５ｂ　駆動輪
１０６　インバーター
１０７　車両コントローラー
１０８　開閉器
【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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