(57)【要約】      （修正有）【課題】電池ブロックの過放電を確実に高い精度で検出して、電池寿命を長くできる車両用の電源装置を提供する。【解決手段】電源装置は、判別装置でもって、複数の電池ブロックの電圧を検出し、検出した各々の電池ブロックの電圧から、全電池ブロックの単位時間における基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）と、各々の電池ブロックの特定時間におけるモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）を検出し、基準電圧変化量とモジュール電圧変化量の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算し、この電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックの過放電を判定する。【選択図】図４
2007010588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池ブロックにからなる電池(1)と、過放電状態にある電池ブロックを検出する判別装置(2)とを備える車両用の電源装置であって、
判別装置(2)が、各々の電池ブロックの電圧を検出する電圧検出回路(3)と、この電圧検出回路(3)で検出された各々の電池ブロックの電圧から、全電池ブロックの単位時間における基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を検出すると共に、各々の電池ブロックの特定時間におけるモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）を検出し、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算し、この電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックの過放電を判定する過放電判定回路(4)とを備える車両用の電源装置。
【請求項２】
過放電判定回路(4)が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の平均値の単位時間における平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）を演算する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
過放電判定回路(4)が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の最高値の単位時間における最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）を演算する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
過放電判定回路(4)が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の最高値と最低値の間にある中間電圧の単位時間における中間電圧変化量（ｄＶmed／ｄｔ）を演算する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
過放電判定回路(4)が、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値に複数回比較して、電池ブロックの過放電を判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
過放電判定回路(4)が、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を、充電状態と放電状態で異なるしきい値に比較して、電池ブロックの過放電を判定する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
判別装置(2)が、充電状態で電圧が上昇し、または放電状態で電圧が低下する電池ブロックに限って、電圧変化積分値をしきい値に比較する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項８】
判別装置(2)が電池ブロックの温度を検出する温度検出回路(6)を備え、過放電判定回路(4)は、電池ブロックの温度によって変化するしきい値を記憶しており、演算される電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値に比較して電池ブロックの過放電を検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の電源装置に関し、とくに電池を複数の電池ブロックで構成して、過放電状態の電池ブロックを検出する判別装置を備える電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、多数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。車両を駆動するモーターへの出力を大きくするためである。この電源装置は、電池を複数のブロックに分離し、ブロック単位で電池の状態を検出しながら、すなわち過充電や過放電を防止するように充放電をコントロールしている。電池の過充電や過放電が電池を著しく劣化させて、寿命を短くするからである。電源装置は、たとえば、５〜６個の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、さらに複数の電池モジュールを直列に接続して、出力電圧を２００〜３００Ｖと高くしている。この電源装置は、ひとつの電池モジュールをひとつのブロックとして、電池の過放電や過充電を検出して、充放電をコントロールしている。
【０００３】
ところで、電池の過放電を防止するために、単位時間（ｄｔ）における電池電圧の低下量（ｄＶ／ｄｔ）を検出する技術は開発されている（特許文献１参照）。特許文献１の公報に記載される警告装置は、鉛蓄電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、この検出値を採り込んで、その検出値の単位時間当たりの変化を順次算出してゆく演算手段と、その演算値を基準値と比較する比較手段と、演算手段による演算値が基準値以上となった時点で警告を発生する警告手段を備えている。この警報装置は、電池電圧の低下量を検出して過放電を防止する。ただ、この装置は、電池全体の電圧を検出するので、電池を複数のブロックに分割し、各々の電池の過放電を検出することはできない。このため、多数の素電池を直列に接続している車両用の電源装置においては、特定の電池の過放電を検出できない。
【０００４】
電池を複数のブロックで構成し、特定の電池ブロックの異常を検出する装置も開発されている（特許文献２及び３参照）。特許文献２の公報に記載されるバッテリ制御装置は、不具合電池検出手段を備える。不都合検出手段は、異常電池検出後において、過充電時に内部抵抗が大きい電池、すなわち過充電時に通常電池の電圧変化量との電圧変化量の差が、電池特性から求めた定数よりも大きい場合に、リーク不具合電池であると判定する。また、過充電時に内部抵抗が大きくならない電池を微小短絡電池と判定する。その理由は、リーク不具合電池では、内部抵抗が上昇しているため、充電時は電池電圧が大きくなり、放電時は電池電圧が小さくなり、また、微小短絡電池では、容量減少のため放電時に電池電圧が小さくなるが、充電時は大きくならないためである。
【０００５】
さらに、特許文献３の公報には、複数の素電池を並列に接続した並列ブロックを複数ブロック直列に接続した組電池の異常診断装置が記載される。この装置は、組電池の各並列ブロックの電圧を検出する電圧検出手段と、組電池の所定容量の放電または充電前後の各並列ブロックの電圧変化量に基づいて、各並列ブロック内の並列接続セルの異常を判定する異常判定手段とを備える。
【特許文献１】特開平５−５４２７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２０４６２７号公報
【特許文献３】特開２００４−３１１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１ないし３の公報には、電池の電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を検出して異常を判定する技術が記載される。さらに、複数の電池ブロックからなる電池は、各々の電池ブロックの電圧変化を、各々の電池ブロックの平均電圧の変化に比較して、過放電ブロックをより確実に検出できる。しかしながら、平均電圧を基準として、電圧変化量から電池ブロックの過放電を検出する装置においても、電池ブロックの過放電を確実に検出するのは極めて難しい。電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）が小さい状態で、電池ブロックの過放電を検出する必要があるからである。
【０００７】
また、電池ブロックの過放電は、全ての電池ブロックの平均電圧と、各々の電池ブロックの電圧との電圧偏差から判定することもできる。しかしながら、この装置も、電池ブロックの過放電を確実に判定するのは難しい。以下、その理由を図１に基づいて詳述する。この図は、放電される各電池ブロックの電圧変化を示すグラフである。このグラフは、過放電ブロックの電圧変化を鎖線Ａで示し、正常に電池ブロックの電圧変化を実線で示し、さらに、全ての電池ブロックの平均電圧の変化を太線で示している。このグラフにおいて、一点鎖線Ｂは、電池ブロックの平均電圧と過放電ブロックの電圧との差電圧、すなわち電圧偏差（＝電圧差）を示している。このグラフに示す電池ブロックは、過放電ブロックの電圧偏差がわずかに０．１Ｖにしかならない。すなわち、０．１Ｖの電圧偏差から、電池ブロックの過放電を検出する必要がある。このように、極めて小さい電圧偏差から過放電を検出すると、過放電の正確な判定が難しく、また、判定回路を構成する部品精度を極めて高くする必要があって、製造コストが高くなる欠点がある。
【０００８】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、過放電ブロックを検出する部品精度を高くすることなく、電池ブロックの過放電を確実に高い精度で検出して、電池ブロックの過放電を有効に防止して、電池の寿命を長くできる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。電源装置は、複数の電池ブロックからなる電池１と、過放電状態にある電池ブロックを検出する判別装置２とを備える。判別装置２は、各々の電池ブロックの電圧を検出する電圧検出回路４と、この電圧検出回路４で検出された各々の電池ブロックの電圧から、過放電状態にある電池ブロックを検出する過放電判定回路４とを備える。
【００１０】
過放電判定回路４は、全電池ブロックの単位時間における基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を検出すると共に、各々の電池ブロックの特定時間におけるモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）を検出し、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算し、この電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックの過放電を判定する。
【００１１】
本発明の請求項２の電源装置は、過放電判定回路４が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の平均値の単位時間における平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）を演算する。この電源装置は、電池ブロックの過放電電池ブロックを間違いなく検出できる。
【００１２】
本発明の請求項３の電源装置は、過放電判定回路４が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の最高値の単位時間における最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）を演算する。この電源装置は、電池ブロックの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）が大きくなるので、電池ブロックの過放電を速やかに検出できる。
【００１３】
さらに、本発明の請求項４の電源装置は、過放電判定回路４が、全電池ブロックの基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、全電池ブロックの電圧の最高値と最低値の間にある中間電圧の単位時間における中間電圧変化量（ｄＶmed／ｄｔ）を演算する。
【００１４】
本発明の請求項５の電源装置は、過放電判定回路４が、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値に複数回比較して、電池ブロックの過放電を判定する。この電源装置は、誤検出を防止しながら、電池ブロックの過放電を検出できる。
【００１５】
本発明の請求項６の電源装置は、過放電判定回路４が、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を、充電状態と放電状態で異なるしきい値に比較して、電池ブロックの過放電を判定する。この電源装置は、電池を充電し、あるいは放電する両方の状態で、過放電される電池ブロックを判別できる。
【００１６】
本発明の請求項７の電源装置は、判別装置が、充電状態で電圧が上昇し、または放電状態で電圧が低下する電池ブロックに限って、電圧変化積分値をしきい値に比較するので、故障した電池ブロックを識別して、正常に動作する電池ブロックの過放電を検出できる。
【００１７】
さらに、本発明の請求項８の電源装置は、判別装置が電池モジュールの温度を検出する温度検出回路６を備え、過放電判定回路４は、電池モジュールの温度によって変化するしきい値を記憶しており、演算される電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値に比較して電池ブロックの過放電を検出する。この電源装置は、温度が変化する電池ブロックの過放電をより正確に判別できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電源装置は、電池ブロックの過放電を確実に高い精度で検出できる特徴がある。それは、本発明の電源装置に装備される判別装置が、各々の電池ブロックの電圧を電圧検出回路で検出し、検出された各々の電池ブロックの電圧から、全電池ブロックの単位時間における基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）と、各々の電池ブロックの特定時間におけるモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）を検出し、基準電圧変化量とモジュール電圧変化量の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算し、この電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックの過放電を判定するからである。
【００１９】
本発明の電源装置が、電池ブロックの過放電を正確に検出できることは、図１と図４から明白となる。図１の一点鎖線Ｂは、過放電電池モジュールの電圧と、全電池モジュールの平均電圧（ｄＶave）との電圧偏差を示す。この図から明らかなように、電池モジュールと全電池モジュールとの電圧偏差は小さく、この電圧偏差から電池モジュールの過放電を正確に判別するのは難しい。本発明の電源装置は、図４の一点鎖線Ｃで示す電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックにある電池モジュールの過放電を判別する。電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）と差を時間で積分した値である。過放電される電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）は、図の一点鎖線Ｃで示すように、時間が経過するにしたがって次第に大きくなり、たとえば、２．４ｍｓｅｃ後の電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）は、図１の一点鎖線Ｂで示す電圧偏差の２倍にも大きくなる。
【００２０】
本発明の電源装置は、以上のように、過放電される電池ブロックで大きくなる電圧変化積分値から、電池ブロックの過放電を判別するので、確実に正確に、しかも判別装置を構成する部品精度を高くすることなく検出できる特徴が実現される。また、電池ブロックの過放電を正確に、しかも速やかに検出できるので、電池の過放電を有効に防止しながら充放電して、電池の寿命を長くできる特徴を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図２の車両用の電源装置は、複数の電池ブロックＭ１、Ｍ２、・・・Ｍｎからなる走行用の電池１と、電池ブロックの過放電を検出する判別装置２とを備える。判別装置２は、電池の電圧を電池ブロックＭ１、Ｍ２、・・・Ｍｎの単位で検出する電圧検出回路３と、この電圧検出回路３で検出された各々の電池モジュールの電圧、すなわち電池ブロックの電圧から過放電状態の電池ブロックを検出する過放電判定回路４と、過放電判定回路４が特定の電池ブロックを過放電と判定すると、このことを、走行用の電池１の充放電を制御する電池電子制御装置（図示せず）に出力するインターフェース回路５とを備える。
【００２４】
さらに、この電源装置の判別装置２は、電池モジュールの温度を検出する温度検出回路６と、充放電の電流を検出する電流検出回路７とを備える。過放電判定回路４は、温度検出回路６から入力される電池モジュールの温度信号と、電流検出回路７から入力される電池モジュールの充放電電流から、電池の充放電できる最大電流を演算し、演算された最大電流をインターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に出力する。
【００２５】
走行用の電池１は、複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、複数の電池モジュールを直列に接続して出力電圧を高くしている。電源装置は、ひとつの電池モジュールをひとつの電池ブロックとし、あるいは、直列に接着している複数の電池モジュールをひとつの電池ブロックとして、電圧検出回路３で電圧を検出する。ひとつの電池モジュールをひとつの電池ブロックとする電源装置は、電池モジュールを電池ブロックとするので、電池ブロックの電圧は電池モジュールの電圧となる。したがって、この電源装置は、電池モジュールと電池ブロックとが同義語となる。以下、電池ブロックを電池モジュールとする実施例を詳述する。
【００２６】
走行用の電池１は、５０個の電池モジュールを直列に接続している。ただし、走行用の電池は、５０個より少なく、あるいは５０個よりも多くの電池モジュールを直列に接続することもできる。ひとつの電池モジュールをひとつの電池ブロックとする電源装置は、各々の電池モジュールの電圧を判別装置２の電圧検出回路３で検出する。各々の電池モジュールは、５個のニッケル水素電池を直列に接続している。この電池モジュールを５０個直列に接続する走行用の電池１は、全体で２５０個のニッケル水素電池を直列に接続して、出力電圧を３００Ｖとする。電池モジュールは、必ずしも５個の電池を直列に接続するものではなく、たとえば、４個以下、あるいは６個以上の二次電池を直列に接続することもできる。さらに、電池モジュールは、１個の二次電池であっても良い。また、二次電池にはリチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池など、充電できる他の全ての電池を使用できる。
【００２７】
判別装置２は、各々の電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路３と、この電圧検出回路３で検出した電圧から、電池モジュールの過放電、いいかえると電池ブロックの過放電を判定する過放電判定回路４を備える。判別装置２が、電池ブロックの過放電を判定する状態を、図３と図４に基づいて説明する。図３は各々の電池モジュールの電圧が放電されるにしたがって低下する状態を示すグラフである。この図は、全電池モジュールの平均電圧（Ｖave）と、過放電となる検査対称電池モジュールの電圧変化を右の図に示している。この図に示すように、過放電となる検査対称電池モジュールは、放電されるにしたがって電圧が急激に低下する。
【００２８】
図３と図４で示すように、各々の電池モジュールの電圧を検出するために、判別装置２の電圧検出回路３は、一定のサンプリング周期で、各々の電池モジュールの電圧を検出する。電圧検出回路３は、入力側に設けたマルチプレクサを切り換えて、各々の電池モジュールの電圧を順番に検出する。順番に電池モジュールの電圧を検出するサンプリング周期は、たとえば１ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃとする。電圧検出回路３で検出される電池モジュールの電圧は、過放電判定回路４に入力される。電池モジュールの電圧は、電圧検出回路３に内蔵されるＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換されて過放電判定回路４に入力される。過放電判定回路４は、入力される各々の電池モジュールの電圧の変化から、全電池ブロックの単位時間における基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を検出する。
【００２９】
基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）は、好ましくは、全電池ブロックの電圧の平均値の単位時間における平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）である。ただ、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）は、全電池ブロックの電圧の最高値の単位時間における最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）とすることもできる。さらに、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）は、全電池ブロックの電圧の最高値と最低値の間にある中間電圧の単位時間における中間電圧変化量（ｄＶmed／ｄｔ）とすることもできる。中間電圧変化量（ｄＶmed／ｄｔ）は、たとえば平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）に特定の係数を掛けて演算され、あるいは平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）と最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）を加算平均して演算され、あるいはまた、最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）に１以下の係数を掛けて演算される。
【００３０】
判別装置２の過放電判定回路４は、さらに各々の電池モジュールの単位時間における変化量であるモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）を検出する。また、過放電判定回路４は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を検出する。
【００３１】
基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）とする装置は、平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶave／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を検出する。基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）とする装置は、最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）とモジュール電圧変化量（ｄＶn／ｄｔ）の差を積分して、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を検出する。
【００３２】
過放電判定回路４は、演算された電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を、あらかじめメモリ（図示せず）に記憶しているしきい値に比較し、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値よりも大きい電池モジュールを過放電と判定する。
【００３３】
判別装置２が電池モジュールの過放電を判定するフローチャートを、図５ないし図１０に示す。
判別装置２は、図５のフローチャートで示すようにして、以下のステップで電池モジュールの過放電を判定する。
［ｎ＝１のステップ］
電圧検出回路３が所定のサンプリング周期で電池モジュールの電圧（Ｖ1〜Ｖn）を検出する。
［ｎ＝２のステップ］
過放電判定回路４は、検出された各々の電池モジュールから、全ての電池モジュールの平均電圧（Ｖave）を検出する。
［ｎ＝３、４のステップ］
過放電判定回路４は、単位時間に電池モジュールの平均電圧が変化する平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）を基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、検出、演算する。
各電池モジュール電圧Ｖnの時間変化量（ｄＶn／ｄｔ）を、検出、演算する。
［ｎ＝５、６のステップ］
各電池モジュール別に、検出された基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）である平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）から、電池モジュール電圧Ｖnの時間変化量（ｄＶn／ｄｔ）をひく。そして、この差の値が、しきい値１に比較され、しきい値１以下であると判定される電池モジュールは、各電池モジュール間のバラツキ程度、あるいは、測定誤差程度の変化量として過放電でないと判定されて、ｎ＝１のステップにループする。ｎ＝６にて、過放電でないことより、差の積分値（＝加算値）をゼロとする。しきい値１は、過放電判定回路４のメモリにあらかじめ記憶されている。
［ｎ＝７のステップ］
過放電判定回路４は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）の平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）がしきい値１よりも小さくない、いいかえると大きい（過放電直前状態とみなす）と判定される電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶave／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算する。
［ｎ＝８のステップ］
過放電判定回路４は、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶave／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値２に比較する。しきい値２は過放電判定回路４のメモリに記憶されている。
［ｎ＝９〜１１のステップ］
過放電判定回路４は、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶave／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値２よりも大きいと判定する電池モジュールを過放電と判定する。電池モジュールが過放電と判定されると、この情報はインターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に伝送される。ｎ＝１に戻る。
電圧変化積分値（Σ｛ｄＶave／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値２より大きくないと判定される電池モジュールは、過放電でないと判定される。ｎ＝１に戻る。
【００３４】
以上の判別装置２は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）として、電池モジュールの過放電を判定する。判別装置２は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）として、電池モジュールの過放電を検出することができる。この判別装置２は、図６のフローチャートで示すようにして、以下のステップで電池モジュールの過放電を判定する。
［ｎ＝１のステップ］
電圧検出回路３が所定のサンプリング周期で電池モジュールの電圧（Ｖ1〜Ｖn）を検出する。
［ｎ＝２のステップ］
過放電判定回路４は、検出された各々の電池モジュールから、全ての電池モジュールの最高電圧（Ｖmax）を検出する。
［ｎ＝３、４のステップ］
過放電判定回路４は、単位時間に電池モジュールの平均電圧が変化する最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）を基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）として、検出、演算する。
各電池モジュール電圧Ｖnの時間変化量（ｄＶn／ｄｔ）を、検出、演算する。
［ｎ＝５、６のステップ］
各電池モジュール別に、検出された基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）である最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）から、電池モジュール電圧Ｖnの時間変化量（ｄＶn／ｄｔ）をひく。そして、この差の値が、しきい値３に比較され、しきい値３以下であると判定される電池モジュールは、各電池モジュール間のバラツキ程度、あるいは、測定誤差程度の変化量として過放電でないと判定されて、ｎ＝１のステップにループする。ｎ＝６にて、過放電でないことより、差の積分値（＝加算値）をゼロとする。しきい値３は、過放電判定回路４のメモリにあらかじめ記憶されている。
［ｎ＝７のステップ］
過放電判定回路４は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）の最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）がしきい値３よりも小さくない、いいかえると大きい（過放電直前状態とみなす）と判定される電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算する。
［ｎ＝８のステップ］
過放電判定回路４は、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値４に比較する。しきい値４は過放電判定回路４のメモリに記憶されている。
［ｎ＝９〜１１のステップ］
過放電判定回路４は、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値４よりも大きいと判定する電池モジュールを過放電と判定する。電池モジュールが過放電と判定されると、この情報はインターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に伝送される。ｎ＝１に戻る。
電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値４より大きくないと判定される電池モジュールは、過放電でないと判定される。ｎ＝１に戻る。
【００３５】
判別装置２は、図７に示すように、図５または図６のｎ＝８のステップにおいて、演算された電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を複数回しきい値５に比較して、電池モジュールの過放電を判別することもできる。この判別装置２は、図７のフローチャートに示すように、図５または図６のｎ＝８のステップに続いて、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を３回しきい値５に比較するｎ＝８’のステップで電池モジュールの過放電を判定する。この判別装置２は、より確実に電池モジュールの過放電を検出できる。
【００３６】
判別装置２は、図８のフローチャートで示すように、電池モジュールの充電と放電を識別し、充電と放電とで別々の電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を演算して、電池モジュールの過放電を判定することもできる。このフローチャートは、以下のステップで電池モジュールの過放電を判定する。
【００３７】
［ｎ＝１〜７のステップ］
このステップは、図５または図６と同じとする。
［ｎ＝８のステップ］
このステップで、電池モジュールの充電と放電を判別する。電池モジュールの充電と放電は、充電電流が流れているか、あるいは放電電流が流れているかで判別できる。
［ｎ＝９、１０のステップ］
電池モジュールが充電されていると、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値６に比較し、電池モジュールが放電している電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値７に比較する。しきい値６は、充電している電池モジュールの過放電を判別する値として、またしきい値７は放電している電池モジュールの過放電を判別する値として、過放電判定回路４のメモリにあらかじめ記憶させている。
［ｎ＝１１〜１３のステップ］
過放電判定回路４は、充電している電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値６よりも大きいと電池モジュールを過放電と判定する。電池モジュールが過放電と判定されると、この情報はインターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に伝送される。
また、過放電判定回路４は、放電している電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値７よりも大きいと電池モジュールを過放電と判定して、インターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に伝送される。
過放電判定回路４は、充電している電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値６よりも大きくなく、または放電している電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値７よりも大きくないと、過放電でないと判定される。
【００３８】
以上の判別装置２は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）として、電池モジュールの過放電を判別するが、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）として電池モジュールの過放電を判別することもできる。
【００３９】
図９のフローチャートは、判別装置２の過放電判定回路４が、充電状態で電圧が上昇し、または放電状態で電圧が低下する電池ブロックに限って、電圧変化積分値をしきい値に比較して電池モジュールの過放電を判別する。このフローチャートによると、充電しているにもかかわらず、電圧が低下する電池モジュール、あるいは放電しているにもかかわらず、電圧が上昇する電池モジュールを異常な電池モジュールとして過放電の判別対称から外す。この判別装置は、各々の電池モジュールの電圧を検出し、さらに電池モジュールの充放電を識別し、充電している電池モジュールの電圧が上昇するか、あるいは放電している電池モジュールの電圧が低下するかを判別した後、電池モジュールの過放電を判別を開始する。
【００４０】
図１０のフローチャートは、電池モジュールの温度によって、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）を比較するしきい値を変化させる。この判別装置は、以下のフローチャートで電池モジュールの過放電を検出する。
［ｎ＝１〜７のステップ］
このステップは、図５または図６と同じとする。
［ｎ＝８のステップ］
このステップで、過放電判定回路４は、電池モジュールからしきい値８を求める。過放電判定回路４は、温度からしきい値８を特定する関数をメモリに記憶しており、あるいは温度からしきい値８を特定するテーブルを記憶している。
［ｎ＝９のステップ］
過放電判定回路４は、電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）をしきい値８に比較する。
［ｎ＝１０〜１２のステップ］
過放電判定回路４は、電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値８よりも大きいと電池モジュールを過放電と判定する。電池モジュールが過放電と判定されると、この情報はインターフェース回路５を介して車両の電池制御装置に伝送される。
過放電判定回路４は、電池モジュールの電圧変化積分値（Σ｛ｄＶmax／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）がしきい値８よりも大きくないと、過放電でないと判定される。
【００４１】
以上の判別装置２は、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を最高電圧変化量（ｄＶmax／ｄｔ）として、電池モジュールの過放電を判別するが、基準電圧変化量（ｄＶ／ｄｔ）を平均電圧変化量（ｄＶave／ｄｔ）として電池モジュールの過放電を判別することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】複数の電池モジュールの電圧変化を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置のブロック図である。
【図３】複数の電池モジュールの電圧が変化する状態を示すグラフである。
【図４】本発明の電源装置が電圧変化積分値（Σ｛ｄＶ／ｄｔ−ｄＶn／ｄｔ｝）から電池ブロックの過放電を検出する状態を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【図６】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【図７】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【図８】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【図９】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例の電源装置が電池ブロックを判別するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１…電池
２…判別装置
３…電圧検出回路
４…過放電判定回路
５…インターフェース回路
６…温度検出回路
７…電流検出回路
【図１】
2007010588.tif 000003
【図２】
2007010588.tif 000004
【図３】
2007010588.tif 000005
【図４】
2007010588.tif 000006
【図５】
2007010588.tif 000007
【図６】
2007010588.tif 000008
【図７】
2007010588.tif 000009
【図８】
2007010588.tif 000010
【図９】
2007010588.tif 000011
【図１０】
2007010588.tif 000012