(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位電池から成るモジュール電池を複数備える組電池の前記単位電池の無負荷電圧を算出する無負荷電圧算出手段と、無負荷時の前記複数の単位電池の平均電圧に対する前記無負荷電圧算出手段により算出された無負荷電圧の偏差が規定電圧以上である場合に、前記偏差が規定電圧以上である単位電池を異常と判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により異常と判定された単位電池を含むモジュール電池を交換が必要とされる異常モジュール電池と判定する第２の判定手段とを備える電池状態診断装置の前記第２の判定手段による判定に基づいて、前記組電池の異常モジュール電池を代替モジュール電池と交換する際における、前記代替モジュール電池の電圧を調整するモジュール充放電器であって、
前記第２の判定手段により正常と判定された複数のモジュール電池の平均電圧値を算出する平均電圧算出手段を備え、
前記代替モジュール電池の電圧が前記平均電圧算出手段により算出された平均電圧値となるように前記代替モジュール電池の充電または放電を行うことを特徴とするモジュール充放電器。
【請求項２】
複数の単位電池から成るモジュール電池を複数備える組電池の前記単位電池の無負荷電圧を算出する無負荷電圧算出手段と、無負荷時の前記複数の単位電池の平均電圧に対する前記無負荷電圧算出手段により算出された無負荷電圧の偏差が規定電圧以上である場合に、前記偏差が規定電圧以上である単位電池を異常と判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により異常と判定された単位電池を含むモジュール電池を交換が必要とされる異常モジュール電池と判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段により正常と判定された複数のモジュール電池の平均電圧値を、前記無負荷電圧算出手段により算出された単位電池無負荷電圧に基づいて算出する演算手段とを備える電池状態診断装置の前記演算手段による算出結果に基づいて、前記組電池の異常モジュール電池を代替モジュール電池と交換する際における、前記代替モジュール電池の電圧を調整するモジュール充放電器であって、
前記代替モジュール電池の電圧が前記演算手段により算出された平均電圧値となるように前記代替モジュール電池の充電または放電を行うことを特徴とするモジュール充放電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモジュール電池で構成される組電池のモジュール充放電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気車では、一般的に複数のモジュール電池で構成される組電池が用いられている。ところで、組電池に不具合等が生じた場合には、その都度、電池を車から取り外して検査員が一個一個の電池の異常や劣化等を診断し、異常なモジュールがあった場合にはそのモジュールを交換したり、組電池が寿命であった場合には組電池の交換をしたりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、組電池を構成する複数の電池を個別に診断することにより、異常なモジュール電池の特定をする必要があるため、高電圧の電源を必要とする電気車に適用する組電池の場合は診断対象の電池の数が非常に多くなってその作業が煩雑になるという問題点が生ずる。
さらに、組電池を構成するモジュール電池のＳＯＣは使用状況によって変化しており、異常なモジュール電池を交換する際には、新品の代替モジュール電池のＳＯＣとその他のモジュール電池のＳＯＣが一致しているとは限らない。両者のＳＯＣに大きな差がある状態のままモジュール電池の交換をして使用すると、代替モジュール電池が過放電状態や過充電状態となる可能性が生じたり、組電池としての性能を十分に発揮できないというような問題点が生ずる。
【０００４】
本発明の目的は、手間がかからなく容易に組電池の電池状態を診断することができる電池状態診断装置および電気車を提供するとともに、モジュール電池交換時の代替モジュール電池の電圧調整を簡単に行うことができるモジュール充放電器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
クレーム対応図である図１および発明の実施の形態の図２，図１１に対応付けて説明する。
（１）請求項１の発明は、複数の単位電池から成るモジュール電池を複数備える組電池の単位電池Ｃの無負荷電圧ＶＣnを算出する無負荷電圧算出手段２と、無負荷時の複数の単位電池Ｃの平均電圧に対する無負荷電圧算出手段２により算出された無負荷電圧の偏差が規定電圧以上である場合に、その偏差が規定電圧以上である単位電池を異常と判定する第１の判定手段３と、第１の判定手段３により異常と判定された単位電池Ｃを含むモジュール電池Ｍを交換が必要とされる異常モジュール電池と判定する第２の判定手段４とを備える電池状態診断装置の第２の判定手段４による判定に基づいて、組電池の異常モジュール電池を代替モジュール電池Ｍ０と交換する際における、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmを調整するモジュール充放電器２０であって、第２の判定手段４により正常と判定された複数のモジュール電池の平均電圧値を算出する平均電圧算出手段２１２を備え、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmが平均電圧算出手段２１２により算出された平均電圧値となるように代替モジュール電池Ｍ０の充電または放電を行うようにしたことにより上述の目的を達成する。
（２）請求項２の発明は、複数の単位電池から成るモジュール電池を複数備える組電池の単位電池Ｃの無負荷電圧ＶＣnを算出する無負荷電圧算出手段２と、無負荷時の複数の単位電池Ｃの平均電圧に対する無負荷電圧算出手段２により算出された無負荷電圧の偏差が規定電圧以上である場合に、その偏差が規定電圧以上である単位電池を異常と判定する第１の判定手段３と、第１の判定手段３により異常と判定された単位電池Ｃを含むモジュール電池Ｍを交換が必要とされる異常モジュール電池と判定する第２の判定手段４と、第２の判定手段４により正常と判定された複数のモジュール電池Ｍの平均電圧値を、無負荷電圧算出手段２により算出された単位電池無負荷電圧に基づいて算出する演算手段６とを備える電池状態診断装置の前記演算手段による算出結果に基づいて、前記組電池の異常モジュール電池を代替モジュール電池Ｍ０と交換する際における、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmを調整するモジュール充放電器２０であって、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmが演算手段６により算出された平均電圧値となるように代替モジュール電池Ｍ０の充電または放電を行うようにしたことにより上述の目的を達成する。
【０００６】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】
（１）請求項１および２の発明によれば、代替モジュール電池の電圧が、平均電圧算出手段または電池状態診断装置の演算手段により算出された平均電圧値となるように自動的に充電または放電が行われるため、モジュール電池交換時の代替モジュール電池の電圧調整が自動的に行われるようになり、モジュール電池交換の時間短縮が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図２〜図１３を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２は本発明による電池状態診断装置の一実施の形態を示す図である。組電池はｎ個の単電池（以下、セルと呼ぶ）Ｃ１〜Ｃｎが直列に接続されたものであり、セルＣ１〜Ｃｎは所定の個数ずつまとめられてモジュール電池Ｍ１，…，Ｍ１２を構成する。図２ではモジュール電池Ｍ１が４つのセルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４によって構成されるように示したが、実際には８つのセルで１つのモジュール電池が構成され、１２のモジュール電池Ｍ１〜Ｍ１２により、すなわち８×１２＝９６のセルにより組電池が構成される。なお、組電池および各モジュール電池を構成するセルの個数は上述の個数に限定されるものではない。
【０００９】
Ｃ／Ｃ１，Ｃ／Ｃ２，…，Ｃ／Ｃ１２はモジュール単位にセルを管理するセルコントローラであり、セルコントローラＣ／Ｃ１はモジュール電池Ｍ１に含まれるセルの充放電を制御する。Ｂ／Ｃは車載のバッテリーコントローラであり、各セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２を制御し、組電池を管理する。バッテリーコントローラＢ／Ｃは、各セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２に電力を供給するとともに、送信端子ＳＤと受信端子ＲＤを介してシリアル通信により各セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２からのセル情報を受信する。
【００１０】
各セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２によって検出された各セルＣ１〜Ｃｎのセル電圧はシリアル通信によりバッテリーコントローラＢ／Ｃに送られる。バッテリーコントローラＢ／Ｃはセル電圧に基づいてモジュール電池Ｍ１〜Ｍ１２の電池状態を診断し、異常があった場合には車両に設けられた警報装置１１に信号を送り電池異常の警告を発するようにさせる。例えば、メーターのワーニングランプＬを表示させる。１２は異常モジュール電池の番号表示や後述する代替モジュール電池の調整目標電圧等を表示するモニター装置であり、一般には電池異常だけでなく車両システムの故障を診断し表示する故障診断ツールである。
【００１１】
図３は、バッテリーコントローラＢ／Ｃの動作を説明するフローチャートであり、これを参照しながら電池の良否判定の手順を説明する。まず、ステップＳ１では、電池が製造年月日から規定年以上経過しているか、または、電池を使用開始してから走行距離が規定ｋｍ以上となっているかを判断する。いずれか一方の条件に該当した場合には電池が寿命であるとみなしステップＳ１１に進んで組電池交換を指示する。例えば、警報装置１１に組電池交換の表示を行う。一方、いずれの条件にも該当しなかった場合にはステップＳ２に進む。
【００１２】
ステップＳ２では、セル電圧，モジュール電圧を測定してそれらを記録する。ところで、組電池がリチウムイオン電池の場合には、セル電圧を電池の電気量（容量）の代用特性として用いることができるので、ここではセル電圧を用いて電池の良否を判定する。なお、これらの記録は、セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２に設けられたメモリ（不図示）に記憶することにより行われる。このとき、▲１▼電池が無負荷時（車両起動前や充電前）に電圧測定を行うか、▲２▼放電ＩＶ特性から無負荷電圧を推定する。▲２▼の場合には、図４に示すように走行中の電流Ｉ，電圧Ｖをサンプリングし、それらのサンプリングデータから放電ＩＶ特性直線を求め、特性直線の電圧切片Ｅ0から開放電圧を推定し、それを無負荷電圧とする。
【００１３】
ステップＳ３では、ステップＳ２で得られたセル電圧を用いて算出されるセル電圧の標準偏差が、組電池交換の規準として定められた規定電圧以上か否かを判定する。その結果、規定電圧以上であった場合にはステップＳ１１に進み、その他の場合にはステップＳ４へ進む。ステップＳ４は、全セルの電圧を平均して得られるセル平均電圧に対するセル電圧の偏差がモジュール電池交換の規準として定められた規定電圧以上となるモジュール電池の有無を判定するステップであり、規定電圧以上となるモジュール電池が有る場合にはステップ５に進み、無い場合にはステップＳ６に進む。
【００１４】
図５はステップＳ４の判定を分りやすく説明するための図であり、各セル毎の電圧を示したものである。図５の黒丸印は各セル電圧を示しており、ここではモジュール電池は８つのセルから構成されるとしているので、例えば、モジュール電池Ｍ１を示す領域には８つの黒丸印が示されている。また、縦軸は電圧を表しており、ＶＭＥＡＮはセル平均電圧、ＶＳは標準偏差である。本実施の形態では、モジュール電池交換の規定電圧をＡＢ×ＶＳとし、ここではＡＢ＝３とした。図５に示した例では、セル電圧が３４３２±７８（ｍＶ）の範囲を越えたならばそのセルを異常セルと判定し、異常セルを含むモジュール電池を異常と判定する。モジュール電池Ｍ１に注目すると、矢印で示したセルＣ７の電圧は３８８９（ｍＶ）であって異常セルと判定され、モジュール電池Ｍ１は異常モジュールと判定される。
【００１５】
組電池のセル電圧バラツキが規定より小さいと判定されてステップＳ４からステップＳ６に進んだ場合には、組電池の劣化係数が電池寿命の規準とされる規定値以上か否かを判定し、規定値以上の場合には電池は正常であると判定してステップＳ１０に進んで電池異常なしを警報装置１１に表示する。一方、規定値より小さい場合には組電池の寿命と判定してステップＳ１１に進む。すなわち、ステップＳ４で電圧バラツキが規定より小さいと判定された場合であっても、各セルが一様に劣化している場合も考えられるので、ステップＳ６では各セルが一様に劣化しているか否かを劣化係数により判定している。
【００１６】
ここで、劣化係数は電池内部抵抗と容量の代用特性を表すものであり、車両走行中に測定されたＩＶ特性から演算される。劣化係数としては容量変化を表すβと内部抵抗変化を表すパラメータγとがある。例えば、パラメータγの場合には、電池の満充電時に得られるパワー演算値Ｐfulと、劣化を考慮する前の電池の放電電力量Ｗｈおよび放電可能パワーＰ間の関係Ｗｈ＝Ｗｈ（Ｐ）においてＷｈ＝０としたときのＰの値Ｐrefとの比で得られる。一方、パラメータβの場合にはβ＝γすることが多く、他の方法としては、βとγの相関：β＝δ（γ）を予め求めておき、上記のようにして得られたγをδ（γ）に代入してβを求める。
【００１７】
一方、ステップＳ４からステップＳ５に進んだ場合には、交換を要するモジュール電池の個数が組電池の寿命と判定される規定個数以上か否かを判定し、規定個数以上と判定された場合には組電池の寿命であるのでステップＳ１１に進み、規定個数より小さい場合にはステップＳ７に進む。続くステップＳ７およびＳ８は異常なモジュール電池を交換する際に用いられる「正常なモジュール電池の平均値」（ステップＳ７）および「充電目標電圧値」（ステップＳ８）を求めるステップであり、これらの値を算出したならばステップＳ９に進んでモジュール電池の交換を警報装置１１に表示する。
【００１８】
図６は、図３に示したフローチャートにおけるセル電圧の標準偏差の判定（ステップＳ３）およびセル平均電圧との偏差の判定（ステップＳ４）の部分の具体例を示したものであり、電池異常診断のフローチャートである。ステップＳ２０では、バッテリーコントローラＢ／ＣからセルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２に指令が送られて、計測された無負荷セル電圧データをセルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２からバッテリーコントローラＢ／Ｃに転送する。ステップＳ２１では、全セルのデータを用いてセル平均電圧ＶＭＥＡＮ，標準偏差ＶＳを演算する。なお、精度は低下するが、全セルのデータの代りにモジュールの電圧を用いて演算するようにしても良い。
【００１９】
ステップＳ２２は図３のステップＳ３に対応するものであり、標準偏差ＶＳが規定電圧ＶＳＴ以上か否かを判定し、ＹＥＳならばステップＳ３０進んで警報装置１１に組電池電圧分布異常を表示して組電池交換を促し、ＮＯならばステップＳ２３に進みセル毎の異常判定に移行する。一般に、規定電圧ＶＳＴはセル平均電圧ＶＭＥＡＮに依存しており、例えば、図７（ａ）に示すような関係を有しているときには、図８（ａ）に示すような８格子変数テーブルから補間計算して得られる値を用いる。例えば、セル平均電圧ＶＭＥＡＮが２８００（ｍＶ）であった場合には規定電圧ＶＳＴ＝５０（ｍＶ）を用いて判定を行う。
【００２０】
ステップＳ２３の変数ＣＭは１２個あるセルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２の番号を表しており、ステップＳ２３で初期化（ＣＭ＝１）した後、ステップＳ２４において番号がＣＭのセルコントローラからそのモジュール電池に含まれる８つのセルの無負荷電圧データをバッテリーコントローラＢ／Ｃに転送する。ステップＳ２３からステップＳ２４に進んだ場合には、モジュール電池Ｍ１に含まれるセルＣ１〜Ｃ８の無負荷電圧データが転送される。ステップＳ２５は図３のステップＳ４に対応するステップであり、番号ＣＭのモジュール電池に含まれる８つのセルの各々について、セル平均電圧に対するセル電圧の偏差が規定電圧以上となるか否かを判定する。図６において、ＶＣnは８つのセルの内のｎ番目のセルの無負荷電圧を表している。ステップＳ２５では、８つのセルのいずれかが条件を満足すればＹＥＳと判定してステップＳ２９に進み、いずれのセルも条件を満たさなかった場合にはステップＳ２６に進む。
【００２１】
なお、一般に、変数ＡＢはセル平均電圧ＶＭＥＡＮに依存しており、例えば、図７（ｂ）に示すような関係を有している。この場合も規定電圧ＶＳＴの場合と同様に、８格子変数テーブルから補間計算して得られる値を用いる。図８（ｂ）に示すテーブルは、規定電圧＝３×（標準偏差）とした場合の例である。
【００２２】
ステップＳ２５からステップＳ２９に進んだ場合には、そのモジュール電池は異常と判定されたので、電池診断異常フラグを立てて変数ＦＢを１とするとともに、そのときの変数ＣＭの値を異常モジュール電池の番号として保存し、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６は変数ＣＭが１２であるか否かを判定するステップであり、ＹＥＳならばステップＳ２７に進み、ＮＯならばステップＳ２８に進んで変数ＣＭの値を１増加した後にステップＳ２４に戻る。このようにして、全てのモジュール電池に関してセル平均電圧に対するセル電圧の偏差が規定電圧以上となるか否かを判定（ステップＳ２５）したならば、ステップＳ２６からステップＳ２７に進む。ステップＳ２７はＦＢ＝１か否かを判定するステップであり、ＹＥＳならばステップＳ３１に進んでステップＳ２９で保存されたＣＭを、すなわち異常モジュール電池と判定されたモジュール電池の番号を表示してモジュール電池の交換を促す。一方、ステップＳ２７でＮＯと判断された場合には、組電池は正常と判断されたことになる。
【００２３】
上述したように本実施の形態によれば、各セル電圧の検出，検出結果に基づくモジュール電池の正常・異常の判定および組電池交換要の判定は車載のバッテリーコントローラＢ／Ｃにより自動的に行われるため、組電池を車両から降ろしてセル電圧の検出およびモジュール電池交換のための計算を手作業で行う従来の場合に比べ、モジュール電池交換が非常に簡便となり、作業時間の短縮も図れる。
【００２４】
−代替モジュール電池の電圧調整−
以上のような手順で組電池に異常なモジュール電池があると判定されたならば、異常モジュール電池を新品の代替モジュール電池と交換する。以下では、モジュール電池交換に際しての代替モジュール電池の電圧調整について説明する。図９は電池交換の際の充電状態調整を説明する図であり、（ａ）は代替モジュール電池を充電調整する場合、（ｂ）は代替モジュール電池を放電調整する場合を示す。組電池は１２個のモジュール電池Ｍ１〜Ｍ１２から成る。図９において、モジュール電池Ｍ１〜Ｍ１２のハッチングを施した部分はモジュール電池のＳＯＣを表しており、ハッチング部分が小さいほどＳＯＣが小さい。ＳＯＣtは組電池のＳＯＣを表しており、モジュール電池Ｍ１〜Ｍ１２のＳＯＣの平均値である。ＳＯＣtは異常モジュール電池Ｍ６を除いて計算するのが望ましい。ただし、通常、異常セルは１セルであることが多く、９６セル中の１セルの電圧がおよぼす影響は小さいのでモジュール電池Ｍ６を含んで計算してもあまり問題はない。図９（ａ）および（ｂ）のいずれに示す組電池の場合も、６番目のモジュール電池Ｍ６が異常モジュール電池と判定されている。
【００２５】
ところで、モジュール電池交換が必要な組電池のＳＯＣtは様々であるが、新品のモジュール電池Ｍ０は出荷状態では所定のＳＯＣmにＳＯＣが制限されている。そのため、新品のモジュール電池Ｍ０をそのまま異常モジュール電池Ｍ６と交換した場合には、組電池の中に異なる電池状態のモジュール電池が混在することになり、過充電による劣化や容量不足が生じるという問題があった。そのため、代替モジュール電池Ｍ０の充電状態（ＳＯＣm）を、組電池のＳＯＣtに揃えてから交換するのが望ましい。なお、上記の説明ではＳＯＣを用いて説明したが、例えば、Ｌi−ｉｏｎ電池ではＳＯＣと無負荷電圧（開放電圧）との関係は比較的リニアーな特性を有していて、電池状態を無負荷電圧（開放電圧）から判断しても実用上問題ないので、ここではＳＯＣt，ＳＯＣmの代りに無負荷電圧Ｖt，Ｖmを用いて説明する。
【００２６】
図９（ａ）の場合には、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmは組電池の電圧Ｖtより小さいので、充電器を用いて電圧がＶtとなるまで電力ＷＨcだけ充電する。一方、図９（ｂ）の場合には、代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmは組電池の電圧Ｖtより大きいので、放電器を用いて電圧がＶtとなるまで電力ＷＨdだけ放電する。
【００２７】
図１０はモジュール充放電器による代替モジュール電池の電圧調整を説明する図であり、２０がモジュール充放電器、Ｍ０が代替モジュール電池である。モジュール充放電器２０には、充電スタート，ストップスイッチ２０１，２０２、充電中および放電中を示す表示器２０３，２０４、充放電の設定電圧を示す表示器２０５、充放電中の電流および電圧を示す表示器２０６，２０７、充電終了までの時間を表示する表示器２０８を備えている。また、代替モジュール電池Ｍ０を充電する際に、代替モジュール電池Ｍ０の端子に接続される電力ライン２０９、代替モジュール電池Ｍ０のセルコントローラＣ／Ｃに接続される通信ライン２１０および車載のバッテリーコントローラＢ／Ｃに接続される通信ライン２１１を備えている。２１はモジュール充放電器２０に電力を供給する電源である。
【００２８】
図１１は図１０に示したモジュール充放電器のブロック図であり、２１２は演算部、２１３は表示器２０３等を表す表示部である。演算部２１２は、バッテリーコントローラＢ／Ｃからの電圧Ｖt（正常なモジュール電池の平均電圧値）および代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmに基づいて代替モジュール電池Ｍ０の充放電時間を算出するとともに、電圧Ｖtおよび電圧Ｖmの大きさを比較して充電または放電を判定する。算出され充放電時間は表示部２１３（表示器２０８）に表示される。そして、演算部２１２の判定結果に基づいて代替モジュール電池Ｍ０の充放電が行われる。
【００２９】
なお、上述した例では、平均電圧ＶtをバッテリーコントローラＢ／Ｃで算出するようにしたが、バッテリーコントローラＢ／Ｃからのセル電圧ＶＣnを用いて演算部２１２で平均電圧Ｖtを算出するようにしてもよい。
【００３０】
図１２はモジュール充放電器２０による充電動作を示すフローチャートである。モジュール充放電器２０の各ライン２０９〜２１１がそれぞれ代替モジュール電池Ｍ０，バッテリーコントローラＢ／Ｃに接続され、スタートスイッチ２０１がオンされるとフローが開始する。ステップＳ４０では、バッテリーコントローラＢ／Ｃから上述した電圧Ｖtを受信し、その値Ｖtを充電・放電完了の目標電圧に設定する。なお、通信ではなくマニュアルでモジュール充放電器２０に入力して目標電圧を設定するようにしても良い。この場合、マニュアルで設定された電圧Ｖtが表示器２０５に表示される。ステップＳ４１では、モジュール充放電器２０は、代替モジュール電池Ｍ０の調整前の電圧Ｖmを測定するよう信号をセルコントローラＣ／Ｃに送り、測定結果をセルコントローラＣ／Ｃから受信する。ステップＳ４２では、バッテリーコントローラＢ／Ｃからの電圧Ｖtと電圧Ｖmとに基づいて、充電時間または放電時間を算出する。ステップＳ４３ではデータＶtおよび終了時間を表示器２０５，２０８に表示する。
【００３１】
ステップＳ４４は代替モジュール電池Ｍ０の電圧Ｖmが目標電圧Ｖtより大きいか否か、すなわち、代替モジュール電池Ｍ０を放電すべきか充電すべきかを判定するステップであり、Ｖm＞Ｖtの場合にはステップＳ４８へ進み、その他の場合にはステップＳ４５に進む。ステップＳ４４においてステップＳ４５に進んだ場合には、充電を開始して充電中を示す表示器２０３をオンにするとともに、充電中の電流および電圧を表示器２０６，２０７に表示してステップＳ４６に進む。ステップＳ４６は充電電圧Ｖcが目標電圧Ｖt以上であるか否かを、すなわち、充電が完了したか否かを判定するステップであり、充電電圧ＶcがＶc≧Ｖtを満足したならばステップＳ４７へ進み充電を停止するとともに表示器２０３をオフにする。
【００３２】
一方、ステップＳ４４においてステップＳ４８に進んだ場合には、放電を開始して放電中を示す表示器２０４をオンにするとともに、放電中の電流および電圧を表示器２０６，２０７に表示してステップＳ４９に進む。ステップＳ４９は放電電圧Ｖdが目標電圧Ｖt以下か否かを、すなわち、放電が完了したか否かを判定するステップであり、放電電圧ＶdがＶd≦Ｖtを満足したならばステップＳ５０へ進み放電を停止するとともに表示器２０４をオフにする。以上のような動作で、代替モジュール電池Ｍ０の充電状態調整が完了したので、この代替モジュールＭ０と組電池の異常モジュール電池Ｍ６（図９参照）とを交換する。
【００３３】
図１３は充放電時の電流Ｉおよび電圧Ｖの変化を概念的に示した図であり、（ａ）は電流Ｉの変化、（ｂ）は電圧Ｖの変化を示したものである。図１３（ａ）のように、充放電は一定の電流値Ｉiで行われ、充放電末期になったならば電流値Ｉe（終了電流と呼ぶ）に減少させる。もしくは、電流値Ｉiで充電し、電圧がＶtになったならば電流値をＩiからＩeにして再充電し、再度Ｖtになったならば終了とする二段ＣＣ充電が行われる。終了電流Ｉeは５（Ａ）以下の低い電流とされる。このように、充放電末期に電流を小さくすることにより電池内部抵抗Ｒに起因する電圧Ｉ・Ｒの影響を小さくすることができ、目標電圧に精度良く調整することができる。なお、図１３（ｂ）に示すように、充放電が終了し、電池端子を開放すると電池電圧が若干変化するが（放電の場合は上昇、充電の場合は減少）、調整後の電池電圧はほぼＶtとなる。
【００３４】
このように、▲１▼バッテリーコントローラＢ／Ｃからの送信された電圧Ｖt、または、▲２▼セル電圧ＶＣnに基づいて演算部２１２で算出された電圧Ｖt、または、▲３▼バッテリーコントローラＢ／Ｃが表示装置１２に表示した電圧Ｖtをマニュアルでモジュール充放電器２０に入力したものを目標電圧として、代替モジュール電池Ｍ０の充電または放電が自動的に行われるため、モジュール電池交換時の代替モジュール電池Ｍ０のＳＯＣ調整を簡単に行うことができる。
【００３５】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２は無負荷電圧算出手段を、バッテリーコントローラＢ／Ｃは第１〜３の判定手段および演算手段をそれぞれ構成し、セルコントローラＣ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２とバッテリーコントローラＢ／Ｃとにより電池状態診断装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】クレーム対応図。
【図２】本発明による電池状態診断装置の一実施の形態を示す図。
【図３】バッテリーコントローラＢ／Ｃの動作を説明するフローチャート。
【図４】車両走行中の開放電圧推定方法を説明する図。
【図５】図３のステップＳ３の内容を説明する図。
【図６】電池異常診断のフローチャート。
【図７】規定電圧ＶＳＴ，変数ＡＢの平均電圧ＶＭＥＡＮ依存性の一例を示す図であり、（ａ）は規定電圧ＶＳＴ，（ｂ）は変数ＡＢを示す。
【図８】図７に示す規定電圧ＶＳＴ，変数ＡＢを８格子変数テーブルで表したものであり、（ａ）は規定電圧ＶＳＴ，（ｂ）は変数ＡＢを示す図。
【図９】電池交換の際の代替モジュール電池の電圧調整を説明する図であり、（ａ）は充電調整する場合、（ｂ）は放電調整する場合を示す。
【図１０】モジュール充放電器による代替モジュール電池の電圧調整を説明する図。
【図１１】モジュール充放電器のブロック図。
【図１２】モジュール充放電器による充電動作を示すフローチャート。
【図１３】充放電時の電流Ｉおよび電圧Ｖの変化を概念的に示した図であり、（ａ）は電流Ｉの変化、（ｂ）は電圧Ｖの変化を示す。
【符号の説明】
１  電池状態診断装置
２  無負荷電圧算出手段
３  第１の判定手段
４  第２の判定手段
５  第３の判定手段
６  演算手段
２０  モジュール充放電器
２０３〜２０８  表示器
２１２  演算部
２１３  表示部
Ｂ  組電池
Ｂ／Ｃ  バッテリーコントローラ
Ｃ，Ｃ１〜Ｃｎ  セル
Ｃ／Ｃ１〜Ｃ／Ｃ１２  セルコントローラ
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ１２  モジュール電池
Ｍ０  代替モジュール電池
【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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