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WO2021205502A1 - バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置 - Google Patents

バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置 Download PDF

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WO2021205502A1
WO2021205502A1 PCT/JP2020/015482 JP2020015482W WO2021205502A1 WO 2021205502 A1 WO2021205502 A1 WO 2021205502A1 JP 2020015482 W JP2020015482 W JP 2020015482W WO 2021205502 A1 WO2021205502 A1 WO 2021205502A1
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WO
WIPO (PCT)
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abnormality
battery
pressure
occurred
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/015482
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English (en)
French (fr)
Inventor
宏明 三津木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Priority to CN202080099301.8A priority patent/CN115362612A/zh
Priority to MX2022012444A priority patent/MX2022012444A/es
Priority to EP20929820.7A priority patent/EP4135147B1/en
Priority to US17/913,178 priority patent/US12087106B2/en
Priority to JP2022513710A priority patent/JP7380848B2/ja
Priority to PCT/JP2020/015482 priority patent/WO2021205502A1/ja
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    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0816—Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction
    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
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    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H02J2105/30—
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery abnormality warning method and a battery abnormality warning device that detect an abnormality of a battery mounted on a vehicle and warn the occupants of the vehicle.
  • Patent Document 1 is disclosed as a protective device for stopping the use of a storage battery in which an abnormality in which the internal air pressure rises occurs.
  • the housing and the lid are coupled so as to seal the inside of the housing, and when the pressure inside the storage battery rises, the housing and the lid are electrically connected by the bending of the lid. Was configured to block.
  • an abnormality is determined based only on the pressure inside the storage battery as in the conventional protective device described above, it is not possible to distinguish between a temporary factor or an abnormality of low importance and an abnormality of high importance.
  • the air pressure inside the battery changes depending on the altitude of the area where the vehicle is traveling and the strength of the cooling air of the battery cooler. Therefore, if the battery abnormality is judged based only on the internal air pressure of the battery, the air pressure may be increased due to a temporary factor or an abnormality of low importance, or the air pressure may be increased due to an abnormality of high importance. I could't tell if it was. As a result, it may not be possible to accurately detect a highly important abnormality such as thermal runaway.
  • the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and it is necessary to accurately detect a high-importance abnormality by distinguishing a temporary factor or a low-importance abnormality from a high-importance abnormality. It is an object of the present invention to provide a battery abnormality warning method and a battery abnormality warning device that can be used.
  • the battery abnormality warning method and its device determine whether or not a pressure abnormality has occurred in the battery based on the atmospheric pressure in the battery pack, and determine whether or not a pressure abnormality has occurred in the battery. It is determined whether or not a voltage abnormality has occurred in the battery based on the cell voltage. Then, when it is determined that both the battery pressure abnormality and the battery voltage abnormality have occurred within a predetermined time, it is determined that the battery has an abnormality, and it is determined that the battery has an abnormality. When it is done, a warning is output to the occupants of the vehicle.
  • the present invention it is possible to accurately detect a high-importance abnormality by distinguishing between a temporary factor or a low-importance abnormality and a high-importance abnormality.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a battery abnormality warning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining a battery abnormality warning method by the battery abnormality warning device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a timing chart for explaining a battery abnormality warning method by the battery abnormality warning device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining a battery abnormality warning method by the battery abnormality warning device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of battery abnormality warning processing by the battery abnormality warning device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a battery abnormality warning system according to the present embodiment.
  • the battery abnormality warning system 1 according to the present embodiment is provided on the battery pack 3 mounted on the vehicle, the battery abnormality warning device 5 mounted on the vehicle control module, and the meter panel of the vehicle. It is provided with a display unit 7.
  • the battery abnormality warning system 1 is installed in the vehicle and is a system that detects an abnormality that has occurred in the battery pack 3 and warns the occupants of the vehicle.
  • the battery abnormality warning system 1 distinguishes between temporary factors and abnormalities of low importance and abnormalities of high importance among the abnormalities that have occurred in the battery pack 3, and makes it possible to detect abnormalities of high importance. ..
  • the battery abnormality warning system 1 has a function of detecting thermal runaway as a highly important abnormality and warning the occupant before reaching the thermal chain.
  • Thermal runaway is an abnormality in which the cells constituting the lithium-ion battery of the battery pack 3 are short-circuited, causing heat generation and burning. Is.
  • the case of thermal runaway will be described as an example as an abnormality of high importance, but an abnormality other than thermal runaway may be used.
  • Battery pack 3 is a high-voltage battery pack mounted on a vehicle and equipped with a lithium-ion battery.
  • the battery pack 3 includes a battery controller 31, pressure sensors 33a and 33b, and also includes a battery cooler and a junction box. Although the battery pack 3 is hermetically sealed, it is provided with a breather (vent), so that the internal air pressure is gently controlled.
  • the battery controller 31 monitors the state of the lithium-ion battery, and detects and monitors the state of charge of the lithium-ion battery, the input / output voltage, the temperature, and the like. In particular, the battery controller 31 detects the minimum voltage, average voltage, maximum voltage, etc. of the cells constituting the lithium ion battery and outputs them to the vehicle control module by CAN (Controller Area Network) communication.
  • CAN Controller Area Network
  • the pressure sensors 33a and 33b detect the atmospheric pressure in the battery pack 3 and output it to the vehicle control module by CAN communication. Two pressure sensors are installed so that the air pressure in the battery pack 3 can be continuously detected even if one of the pressure sensors fails. Further, in the vehicle control module, the failure of the pressure sensor is diagnosed by comparing the values detected by the two pressure sensors.
  • the battery abnormality warning device 5 is a device mounted on a vehicle control module (VehicleControlModule) that detects an abnormality in the battery pack 3 and warns the occupants of the vehicle. As shown in FIG. 1, the battery abnormality warning device 5 includes a voltage abnormality determination unit 51, a pressure abnormality determination unit 53, a battery abnormality determination unit 55, a running state determination unit 57, and a warning unit 59. .. The battery abnormality warning device 5 acquires information indicating the state of the lithium ion battery from the battery controller 31, and in particular, acquires the minimum voltage of the cells constituting the lithium ion battery by CAN communication.
  • the battery abnormality warning device 5 acquires the air pressure in the battery pack 3 from the pressure sensors 33a and 33b by CAN communication or a wire harness. Then, when the battery abnormality warning device 5 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 3, it outputs a warning to the occupants of the vehicle. At this time, the battery abnormality warning device 5 displays a warning message on the display unit 7, and outputs a warning sound and a voice of the warning message from the speaker installed in the vehicle interior.
  • the voltage abnormality determination unit 51 acquires the minimum voltage of the cells constituting the lithium ion battery from the battery controller 31, and determines whether or not a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3 based on the cell voltage of the lithium ion battery. do. Specifically, the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3 when the minimum voltage of the cell is equal to or less than a predetermined voltage determination threshold value.
  • the voltage determination threshold is set by verifying the voltage at which the lithium ion battery is considered to have an abnormality by experiments or simulations.
  • the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred just in case.
  • the pressure abnormality determination unit 53 acquires the air pressure in the battery pack 3 from the pressure sensors 33a and 33b, and determines whether or not a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3 based on the air pressure in the battery pack 3. Specifically, the pressure abnormality determination unit 53 causes a pressure abnormality in the battery pack 3 when a predetermined determination time elapses in a state where the amount of change in atmospheric pressure in the battery pack 3 is equal to or greater than a predetermined pressure determination threshold value. Judge that it is.
  • the pressure abnormality determination unit 53 determines the pressure abnormality by using the amount of change in the atmospheric pressure instead of the absolute value of the atmospheric pressure in the battery pack 3. Since the atmospheric pressure in the battery pack 3 becomes low when the vehicle is traveling in a high altitude area, it may be erroneously determined that the pressure abnormality is determined using the absolute value of the atmospheric pressure. Therefore, the pressure abnormality determination unit 53 calculates the amount of change from the value of the atmospheric pressure before a certain period of time, and determines the pressure abnormality using the amount of change in the atmospheric pressure. As a result, even if the altitude of the area where the vehicle is traveling changes and the air pressure in the battery pack 3 changes, the pressure abnormality can be accurately determined.
  • the pressure abnormality determination unit 53 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3 when a predetermined determination time elapses in a state where the amount of change in atmospheric pressure is equal to or greater than the pressure determination threshold value.
  • the fixed time is set to a time during which the increase in atmospheric pressure is considered to continue when a pressure abnormality occurs. Even if a pressure abnormality occurs in the battery pack 3 and the atmospheric pressure rises, the battery pack 3 is provided with a breather, so that the atmospheric pressure gradually decreases. Therefore, when a pressure abnormality occurs, the time for which the amount of change in atmospheric pressure equal to or higher than the pressure determination threshold continues is verified by experiments or simulations, and a fixed time is set.
  • the pressure determination threshold is also set by verifying the amount of change in atmospheric pressure when a pressure abnormality occurs by experiments or simulations.
  • the pressure abnormality determination unit 53 continues the determination of the pressure abnormality from the determination that the pressure abnormality has occurred in the battery pack 3 until a predetermined time elapses, and determines the predetermined pressure abnormality. When the time elapses, the pressure abnormality determination is canceled.
  • the pressure abnormality determination unit 53 sets a duration for continuing the determination of the pressure abnormality, and during this duration, the determination of the pressure abnormality is continued even if the air pressure of the battery pack 3 drops. Then, when the duration elapses, the determination of the pressure abnormality is canceled.
  • the duration is set by verifying by experiments and simulations how long the voltage abnormality will occur after the occurrence of the pressure abnormality. If a voltage abnormality is determined during the duration, the battery abnormality determination unit 55 determines that thermal runaway has occurred in the battery pack 3.
  • the battery abnormality determination unit 55 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 3 when it is determined that both the pressure abnormality of the battery pack 3 and the voltage abnormality of the battery pack 3 have occurred within a predetermined time. judge. That is, when the battery abnormality determination unit 55 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3 and also determines that a voltage abnormality has occurred within the duration thereof, an abnormality has occurred in the battery pack 3. Judge that it is. Further, when the battery abnormality determination unit 55 determines that a pressure abnormality has also occurred when it is determined that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3, an abnormality has occurred in the battery pack 3. Judge that there is.
  • the traveling state determination unit 57 determines the traveling state of the vehicle based on the information from the vehicle control module or the like. Specifically, the traveling state determination unit 57 determines whether the vehicle is traveling or stopped, and outputs the result to the warning unit 59.
  • the warning unit 59 outputs a warning to the occupants of the vehicle when the battery abnormality determination unit 55 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 3. Specifically, the warning unit 59 outputs and displays a warning message on the display unit 7, and outputs a warning sound and a voice of the warning message to a speaker installed in the vehicle interior. At this time, the warning unit 59 changes the warning message according to the traveling state of the vehicle acquired from the traveling state determination unit 57. For example, as shown in FIG. 1, when the vehicle is running, a warning message "Please stop the vehicle safely and evacuate to a safe place outside the vehicle" is output and the vehicle is stopped. In some cases, a warning message "Please evacuate to a safe place outside the vehicle” is output.
  • the display unit 7 is a display provided on the meter panel and displays a warning message as shown in FIG.
  • a warning light may be provided in advance on the meter panel and the warning light may be turned on.
  • a warning sound or voice of the warning message is output from the speaker at the same time.
  • the battery abnormality warning device 5 is provided with a controller, which is composed of a microcomputer, a microprocessor, a general-purpose electronic circuit including a CPU (Central Processing Unit), and peripheral devices such as a memory. Then, the controller has a function of detecting an abnormality in the battery pack 3 and outputting a warning. Each function of the controller can be implemented by one or more processing circuits.
  • the processing circuit includes a programmed processing device such as a processing device including an electric circuit, and is an application specific integrated circuit (ASIC) or a conventional circuit arranged to perform the functions described in the embodiments. It also includes devices such as parts.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining a battery abnormality warning method by the battery abnormality warning device 5 according to the present embodiment.
  • the pressure abnormality determination unit 53 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3. And set the pressure abnormality flag.
  • the pressure abnormality determination unit 53 starts counting the duration T2, and during the duration T2, the pressure abnormality is found even if the air pressure in the battery pack 3 drops. Continue the judgment. However, since the voltage abnormality is not determined during the duration T2, the pressure abnormality at time t1 is considered to be an abnormality other than thermal runaway such as a refrigerant abnormality of the battery cooler.
  • the atmospheric pressure in the battery pack 3 rises again at time t3 without determining the voltage abnormality, and the amount of change in the atmospheric pressure becomes equal to or greater than the pressure determination threshold value.
  • the pressure abnormality determination unit 53 again determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3.
  • the duration T2 is reset and started from the time t4 when the pressure abnormality is determined again.
  • the minimum cell voltage becomes equal to or lower than the voltage determination threshold value, and the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3 and sets the voltage abnormality flag.
  • the battery abnormality determination unit 55 determines that both the pressure abnormality and the voltage abnormality have occurred within the duration T2, and thus determines that the thermal runaway abnormality has occurred in the battery pack 3. And set the abnormality detection flag.
  • the warning unit 59 outputs a warning.
  • the battery abnormality warning device 5 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 3 when it is determined that both the pressure abnormality and the voltage abnormality have occurred within a predetermined time. It is possible to reliably detect the occurrence of a highly important abnormality such as runaway. For example, if the battery abnormality is determined only by the pressure abnormality, such as the pressure abnormality at the time t1 in FIG. 2, there is a possibility that a less important abnormality such as the refrigerant abnormality of the battery cooler may be detected. However, by determining the battery abnormality using both the pressure abnormality and the voltage abnormality, it is possible to reliably detect the occurrence of a highly important abnormality such as thermal runaway.
  • the battery abnormality warning device 5 starts by resetting the duration T2 from the time when the pressure abnormality is determined again.
  • the battery abnormality warning device 5 starts by resetting the duration T2 from the time when the pressure abnormality is determined again.
  • the battery abnormality warning device 5 starts by resetting the duration T2 at the time t4 from the time when the pressure abnormality is determined again.
  • a battery abnormality warning method will be described when a voltage abnormality occurs before a pressure abnormality occurs.
  • the minimum cell voltage becomes equal to or lower than the voltage determination threshold value, and the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3 and sets the voltage abnormality flag. .. After that, when thermal runaway occurs in the battery pack 3, the cell voltage does not rise again, so that the determination of the voltage abnormality continues.
  • the pressure abnormality determination unit 53 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3. And set the pressure abnormality flag.
  • the battery abnormality determination unit 55 determines that both a pressure abnormality and a voltage abnormality have occurred, so that it determines that a thermal runaway abnormality has occurred in the battery pack 3 and sets an abnormality detection flag. Set. After that, the warning unit 59 outputs a warning.
  • the battery abnormality warning device 5 determines that the battery pack 3 has an abnormality, so that it is similar to thermal runaway. Abnormalities of high importance can be reliably detected.
  • a battery abnormality warning method will be described when the power of the vehicle is turned off while the duration has elapsed.
  • the case where the power of the vehicle is turned off will be described here, the case where the power of the battery abnormality warning device 5 is turned off may be used.
  • the atmospheric pressure in the battery pack 3 rises, and the amount of change in atmospheric pressure becomes equal to or greater than the pressure determination threshold value.
  • the pressure abnormality determination unit 53 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3. And set the pressure abnormality flag.
  • the pressure abnormality determination unit 53 starts counting the duration T2, and during the duration T2, the pressure abnormality is found even if the air pressure in the battery pack 3 drops. Continue the judgment.
  • the pressure abnormality determination unit 53 backs up the pressure abnormality flag in the memory. Then, when the power of the vehicle is turned on at the time t4, the backed up pressure abnormality flag is reset, and the duration T2 is reset from the time t4 when the power of the vehicle is turned on to start counting.
  • the minimum cell voltage becomes equal to or lower than the voltage determination threshold value, and the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3 and sets the voltage abnormality flag.
  • the battery abnormality determination unit 55 determines that both the pressure abnormality and the voltage abnormality have occurred within the duration T2, and thus determines that the thermal runaway abnormality has occurred in the battery pack 3. And set the abnormality detection flag.
  • the warning unit 59 outputs a warning.
  • the battery abnormality warning device 5 backs up the pressure abnormality flag and resets the duration T2 from the time when the power of the vehicle is turned on to start.
  • the pressure abnormality flag is not cleared even when the power of the vehicle is turned off, so that the duration T2 can be prevented from being interrupted, and an abnormality of high importance can be reliably detected.
  • the duration T2 that started at the time t2 in FIG. 4 has already ended at the time t5 when the voltage abnormality is determined, so that thermal runaway cannot be detected.
  • the battery abnormality warning device 5 starts by resetting the duration T2 at the time t4 when the power of the vehicle is turned on, the determination of the voltage abnormality at the time t5 causes a highly important abnormality such as thermal runaway. Can be detected.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of battery abnormality warning processing by the battery abnormality warning device 5 according to the present embodiment.
  • Battery error warning processing begins when the vehicle is powered on.
  • step S101 the battery abnormality warning device 5 determines whether or not the diagnosis permission condition for diagnosing the abnormality of the battery pack 3 is satisfied. If the diagnosis permission condition is not satisfied, the abnormality of the battery pack 3 cannot be diagnosed normally, so that the battery abnormality warning process shown in FIG. 5 is not executed.
  • the diagnostic permission conditions are that a sufficient power supply voltage is supplied to operate the controller that constitutes the battery abnormality warning device 5, that the CPU that constitutes the battery abnormality warning device 5 is normal, and that the maintenance function is used. Not so, the starter switch of the vehicle is off, etc. If these diagnostic permission conditions are satisfied, the process proceeds to step S103, and if not, it is continuously determined whether or not the diagnosis permission conditions are satisfied.
  • step S103 the battery abnormality warning device 5 acquires the data necessary for executing the battery abnormality warning processing.
  • the voltage abnormality determination unit 51 acquires the minimum cell voltage data from the battery controller 31, and the pressure abnormality determination unit 53 acquires the atmospheric pressure data of the battery pack 3 from the pressure sensors 33a and 33b.
  • step S105 the pressure abnormality determination unit 53 calculates the amount of change from the value of the atmospheric pressure before a certain period of time as the amount of change in the atmospheric pressure of the battery pack 3. However, the pressure abnormality determination unit 53 determines the amount of change in atmospheric pressure when the pressure sensors 33a and 33b are not out of order and the vehicle control module is not immediately after starting or recovering from the failure. calculate.
  • step S107 the pressure abnormality determination unit 53 determines whether or not the amount of change in atmospheric pressure calculated in step S105 is equal to or greater than the pressure determination threshold value. If the amount of change in atmospheric pressure is equal to or greater than the pressure determination threshold value, the process proceeds to step S115, and if the amount of change in atmospheric pressure is less than the pressure determination threshold value, the process proceeds to step S109.
  • step S109 the voltage abnormality determination unit 51 determines whether or not the minimum cell voltage of the battery pack 3 is equal to or less than the voltage determination threshold value. If the minimum cell voltage is equal to or less than the voltage determination threshold value, the process proceeds to step S111, and if the minimum cell voltage is greater than the voltage determination threshold value, the process proceeds to step S113.
  • step S111 the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3, returns to step S107, and continuously determines whether or not a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3. ..
  • step S113 the battery abnormality warning device 5 determines whether or not the power of the vehicle has been turned off, and if it is turned off, the battery abnormality warning process according to the present embodiment ends. On the other hand, if it is not turned off, the process returns to step S101 to continuously execute the battery abnormality warning process.
  • step S107 determines whether the amount of change in atmospheric pressure is equal to or greater than the pressure determination threshold value. If it is determined in step S107 that the amount of change in atmospheric pressure is equal to or greater than the pressure determination threshold value, the process proceeds to step S115, and the pressure abnormality determination unit 53 is in a state where the amount of change in atmospheric pressure is equal to or greater than the pressure determination threshold value. Determine if the fixed time has passed. If the amount of change in atmospheric pressure drops below the pressure determination threshold value before the confirmation time elapses, the process proceeds to step S113, and if the amount of change in atmospheric pressure exceeds the pressure determination threshold value and the confirmation time elapses, the step Proceed to S117.
  • step S117 the pressure abnormality determination unit 53 determines that a pressure abnormality has occurred in the battery pack 3, and at the same time, starts counting the duration in step S119.
  • step S121 the voltage abnormality determination unit 51 determines whether or not the minimum cell voltage of the battery pack 3 is equal to or less than the voltage determination threshold value. If the minimum cell voltage is equal to or less than the voltage determination threshold value, the process proceeds to step S127, and if the minimum cell voltage is greater than the voltage determination threshold value, the process proceeds to step S123.
  • step S123 the pressure abnormality determination unit 53 determines whether or not the duration has elapsed. If the duration has elapsed, the determination of the pressure abnormality is canceled and the process proceeds to step S113. If the duration has not elapsed, the process proceeds to step S125.
  • step S125 the pressure abnormality determination unit 53 determines whether the pressure abnormality is determined during the duration, or whether the vehicle is switched on after the power is turned off during the duration. If either the pressure abnormality is determined or the power supply of the vehicle is switched during the duration, the process returns to step S119 to reset the duration and start. On the other hand, if neither the determination of the pressure abnormality nor the switching of the power supply of the vehicle is performed during the duration, the process returns to step S121 to continue the determination of the voltage abnormality.
  • step S121 if the minimum cell voltage is equal to or less than the voltage determination threshold value, the process proceeds to step S127.
  • step S127 the voltage abnormality determination unit 51 determines that a voltage abnormality has occurred in the battery pack 3, and the battery abnormality determination unit 55 has generated a highly important abnormality such as thermal runaway in the battery pack 3. Judge that there is.
  • step S129 the warning unit 59 outputs a warning to the display unit 7 and the speaker, and ends the battery abnormality warning process according to the present embodiment.
  • the battery abnormality warning device 5 it is determined whether or not a pressure abnormality has occurred in the battery based on the air pressure in the battery pack, and based on the cell voltage of the battery. It is determined whether or not a voltage abnormality has occurred in the battery. Then, when it is determined that both the battery pressure abnormality and the battery voltage abnormality have occurred within a predetermined time, it is determined that the battery has an abnormality, and a warning is output to the occupants of the vehicle. This makes it possible to distinguish between temporary factors and low-importance anomalies and high-importance anomalies, accurately detect high-importance anomalies, and reliably warn vehicle occupants of battery anomalies. can do.
  • the battery abnormality warning device 5 when a predetermined determination time elapses in a state where the amount of change in atmospheric pressure in the battery pack exceeds a predetermined threshold value, a pressure abnormality occurs in the battery. Judge that there is. As a result, even if the altitude of the area where the vehicle equipped with the battery travels changes and the air pressure in the battery pack changes, the pressure abnormality can be accurately determined.
  • the battery abnormality warning device 5 continues the determination of the pressure abnormality from the time when the pressure abnormality is determined to occur in the battery until the predetermined time elapses, and when the predetermined time elapses. , Cancel the judgment of abnormal pressure. As a result, even if the battery is provided with a breather and the atmospheric pressure rises due to a pressure abnormality but gradually decreases, the battery abnormality can be accurately detected.
  • the battery abnormality warning device 5 if the pressure abnormality is determined again while a predetermined time has elapsed after the determination that the pressure abnormality has occurred in the battery, the battery The predetermined time is reset and started from the time when the pressure abnormality of is determined again. As a result, even when a plurality of pressure abnormalities occur at the same time, it is possible to reliably detect an abnormality of high importance.
  • the vehicle Reset the specified time from the time when the power of is turned on and start. As a result, even if the power of the vehicle is turned off while the predetermined time has elapsed, it is possible to reliably detect an abnormality of high importance.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and even if the embodiment is other than this embodiment, as long as it does not deviate from the technical idea of the present invention, the present invention may be designed according to the design or the like. Of course, various changes are possible.
  • Battery abnormality warning system 3 Battery pack 5 Battery abnormality warning device 7 Display unit 31 Battery controller 33a, 33b Pressure sensor 51 Voltage abnormality judgment unit 53 Pressure abnormality judgment unit 55 Battery abnormality judgment unit 57 Running condition judgment unit 59 Warning unit

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Abstract

本発明のバッテリ異常警告方法は、車両に搭載されたバッテリの異常を検出して車両の乗員に警告を行う方法であって、バッテリパック内の気圧に基づいてバッテリに圧力異常が発生しているか否かを判定し、バッテリのセル電圧に基づいてバッテリに電圧異常が発生しているか否かを判定し、バッテリの圧力異常とバッテリの電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合に、バッテリに異常が発生していると判定し、バッテリに異常が発生していると判定されると、車両の乗員に警告を出力する。

Description

バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置
　本発明は、車両に搭載されたバッテリの異常を検出して車両の乗員に警告を行うバッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置に関する。
　従来では、内部の気圧が上昇する異常が生じた蓄電池の使用を止めるための保護装置として、特許文献１が開示されている。特許文献１に開示された保護装置では、筐体の内部を密閉するように筐体と蓋体を結合し、蓄電池内の圧力が上昇すると、蓋体の撓みによって筐体と蓋体との導通を遮断するように構成されていた。
特開平８－７８０００号公報
　しかしながら、上述した従来の保護装置のように、蓄電池内の圧力のみに基づいて異常を判断していると、一時的な要因や重要度の低い異常と、重要度の高い異常とを区別できないので、重要度の高い異常を正確に検出できないという問題点があった。例えば、車両に搭載されたバッテリでは、車両が走行している地域の標高やバッテリクーラーの冷却風の強弱によってもバッテリの内部の気圧は変化する。そのため、バッテリの内部の気圧のみに基づいてバッテリの異常を判断していると、一時的な要因や重要度の低い異常によって気圧が上昇しているのか、重要度の高い異常によって気圧が上昇しているのか区別することができなかった。その結果、熱暴走のような重要度の高い異常を正確に検出することができない場合があった。
　そこで、本発明は上記実情に鑑みて提案されたものであり、一時的な要因や重要度の低い異常と、重要度の高い異常とを区別して、重要度の高い異常を正確に検出することのできるバッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るバッテリ異常警告方法及びその装置は、バッテリパック内の気圧に基づいてバッテリに圧力異常が発生しているか否かを判定し、バッテリのセル電圧に基づいてバッテリに電圧異常が発生しているか否かを判定する。そして、バッテリの圧力異常とバッテリの電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合にバッテリに異常が発生していると判定し、バッテリに異常が発生していると判定されると、車両の乗員に警告を出力する。
　本発明によれば、一時的な要因や重要度の低い異常と、重要度の高い異常とを区別して、重要度の高い異常を正確に検出することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るバッテリ異常警告システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るバッテリ異常警告装置によるバッテリの異常警告方法を説明するためのタイミングチャートである。 図３は、本発明の一実施形態に係るバッテリ異常警告装置によるバッテリの異常警告方法を説明するためのタイミングチャートである。 図４は、本発明の一実施形態に係るバッテリ異常警告装置によるバッテリの異常警告方法を説明するためのタイミングチャートである。 図５は、本発明の一実施形態に係るバッテリ異常警告装置によるバッテリの異常警告処理の処理手順を示すフローチャートである。
　以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
　［バッテリ異常警告システムの構成］
　図１は、本実施形態に係るバッテリ異常警告システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るバッテリ異常警告システム１は、車両に搭載されたバッテリパック３と、車両制御モジュールに実装されたバッテリ異常警告装置５と、車両のメータパネルに設けられた表示部７とを備えている。
　バッテリ異常警告システム１は、車両に搭載されており、バッテリパック３に発生した異常を検出して車両の乗員に警告を行うシステムである。バッテリ異常警告システム１では、バッテリパック３に発生した異常のうち、一時的な要因や重要度の低い異常と重要度の高い異常とを区別し、重要度の高い異常を検出できるようにしている。特に、バッテリ異常警告システム１は、重要度の高い異常として熱暴走を検出し、熱連鎖に至る前に乗員に警告を行う機能を有する。熱暴走は、バッテリパック３のリチウムイオン電池を構成するセルがショートすることによって発熱、焼損する異常であり、熱連鎖は、熱暴走したセルの熱が周囲のセルに伝わって連鎖していく異常である。尚、本実施形態では、重要度の高い異常として熱暴走の場合を一例として説明するが、熱暴走以外の異常であってもよい。
　バッテリパック３は、車両に搭載されており、リチウムイオン電池を備えた高電圧バッテリパックである。バッテリパック３は、バッテリコントローラ３１と、圧力センサ３３ａ、３３ｂを備えており、この他にバッテリクーラーやジャンクションボックスを備えている。バッテリパック３は密閉されているが、ブリーザー（通気口）を備えているので、内部の気圧は緩やかにコントロールされている。
　バッテリコントローラ３１は、リチウムイオン電池の状態を監視しており、リチウムイオン電池の充電状態や入出力電圧、温度などを検出して監視している。特に、バッテリコントローラ３１は、リチウムイオン電池を構成するセルの最低電圧、平均電圧、最高電圧などを検出してＣＡＮ（Controller Area Network）通信によって車両制御モジュールに出力している。
　圧力センサ３３ａ、３３ｂは、バッテリパック３内の気圧を検出してＣＡＮ通信によって車両制御モジュールに出力している。圧力センサは２つ設置されており、いずれかの圧力センサが故障した場合でも継続してバッテリパック３内の気圧を検出できるようにしている。また、車両制御モジュールでは、２つの圧力センサによって検出された値を比較することによって、圧力センサの故障を診断している。
　バッテリ異常警告装置５は、車両制御モジュール（Vehicle Control Module）に実装され、バッテリパック３の異常を検出して車両の乗員に警告を行う装置である。図１に示すように、バッテリ異常警告装置５は、電圧異常判定部５１と、圧力異常判定部５３と、バッテリ異常判定部５５と、走行状態判定部５７と、警告部５９とを備えている。バッテリ異常警告装置５は、バッテリコントローラ３１からリチウムイオン電池の状態を示す情報を取得しており、特にリチウムイオン電池を構成するセルの最低電圧をＣＡＮ通信によって取得している。また、バッテリ異常警告装置５は、圧力センサ３３ａ、３３ｂからバッテリパック３内の気圧をＣＡＮ通信またはワイヤーハーネスによって取得している。そして、バッテリ異常警告装置５は、バッテリパック３に異常が発生していると判定すると、車両の乗員に警告を出力する。このとき、バッテリ異常警告装置５は、表示部７に警告メッセージを表示させるとともに、車室内に設置されたスピーカから警告音や警告メッセージの音声を出力する。
　電圧異常判定部５１は、バッテリコントローラ３１からリチウムイオン電池を構成するセルの最低電圧を取得し、リチウムイオン電池のセル電圧に基づいて、バッテリパック３に電圧異常が発生しているか否かを判定する。具体的に、電圧異常判定部５１は、セルの最低電圧が所定の電圧判定閾値以下となった場合に、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定する。尚、電圧判定閾値は、リチウムイオン電池に異常が発生していると考えられる電圧を実験やシミュレーションによって検証して、設定されている。
　尚、バッテリパック３で熱暴走が発生している場合には、リチウムイオン電池がショートしているので、セル電圧が低下すると再び上昇することはない。そのため、電圧異常の判定が一度行われると、その判定は継続することになる。一方、熱暴走以外の異常が発生している場合には、セル電圧が低下しても再び上昇する場合があり、その場合には電圧異常の判定は解除される。ただし、電圧異常の判定を解除する場合には、セル電圧が電圧判定閾値を超えればよいのではなく、電圧判定閾値よりも一定値だけ高い電圧を超えなければ、電圧異常の判定は解除されない。また、ＣＡＮ通信に異常があり、データを正常に取得できない場合には、電圧異常判定部５１は、念のため電圧異常が発生していると判定する。
　圧力異常判定部５３は、圧力センサ３３ａ、３３ｂからバッテリパック３内の気圧を取得し、バッテリパック３内の気圧に基づいて、バッテリパック３に圧力異常が発生しているか否かを判定する。具体的に、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３内の気圧の変化量が所定の圧力判定閾値以上になった状態で所定の確定時間が経過した場合に、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定する。
　ここで、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３内の気圧の絶対値ではなく、気圧の変化量を用いて圧力異常を判定している。バッテリパック３内の気圧は、車両が標高の高い地域を走行している場合には低くなるので、気圧の絶対値を用いて圧力異常を判定していると誤判定する場合がある。そこで、圧力異常判定部５３は、一定時間前の気圧の値からの変化量を算出し、この気圧の変化量を用いて圧力異常を判定している。これにより、車両が走行している地域の標高が変化してバッテリパック３内の気圧が変化したとしても、正確に圧力異常を判定することができる。
　さらに、圧力異常判定部５３は、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で所定の確定時間が経過した場合に、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定する。確定時間は、圧力異常が発生した場合に気圧の上昇が継続すると考えられる時間に設定されている。バッテリパック３で圧力異常が発生して気圧が上昇しても、バッテリパック３はブリーザーを備えているので、徐々に気圧は低下していく。そこで、圧力異常が発生した場合に、圧力判定閾値以上の気圧の変化量が継続する時間を、実験やシミュレーションによって検証して確定時間を設定する。尚、圧力判定閾値についても、圧力異常が発生した場合の気圧の変化量を実験やシミュレーションによって検証して設定されている。
　こうして圧力異常が判定されると、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定されてから所定時間が経過するまでの間、圧力異常の判定を継続し、所定時間が経過すると、圧力異常の判定を解除する。圧力異常判定部５３は、圧力異常の判定を継続する継続時間を設定し、この継続時間の間は、バッテリパック３の気圧が低下しても圧力異常の判定を継続する。そして、継続時間が経過すると、圧力異常の判定を解除する。
　バッテリパック３に発生する異常のうち熱暴走が発生した場合には、圧力異常だけではなく電圧異常も発生する。そこで、熱暴走が発生した場合に、圧力異常の発生からどの程度の時間内に電圧異常が発生するかを実験やシミュレーションによって検証して継続時間を設定する。そして、継続時間の間に電圧異常が判定された場合には、バッテリ異常判定部５５によって、バッテリパック３に熱暴走が発生していると判定される。
　バッテリ異常判定部５５は、バッテリパック３の圧力異常と、バッテリパック３の電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合に、バッテリパック３に異常が発生していると判定する。すなわち、バッテリ異常判定部５５は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定され、その継続時間内に電圧異常も発生していると判定された場合に、バッテリパック３に異常が発生していると判定する。また、バッテリ異常判定部５５は、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定されているときに圧力異常も発生していると判定された場合に、バッテリパック３に異常が発生していると判定する。
　走行状態判定部５７は、車両制御モジュール等からの情報に基づいて、車両の走行状態を判定する。具体的に、走行状態判定部５７は、車両が走行中であるのか、停車しているのかを判断し、その結果を警告部５９に出力する。
　警告部５９は、バッテリ異常判定部５５によってバッテリパック３に異常が発生していると判定されると、車両の乗員に警告を出力する。具体的に、警告部５９は、表示部７に警告メッセージを出力して表示させるとともに、車室内に設置されたスピーカに警告音や警告メッセージの音声を出力する。このとき、警告部５９は、走行状態判定部５７から取得した車両の走行状態に応じて警告メッセージを変化させる。例えば、図１に示すように、車両が走行中である場合には、「車両を安全に停車して車外の安全な場所に退避して下さい」という警告メッセージを出力し、車両が停車中である場合には、「車外の安全な場所に退避して下さい」という警告メッセージを出力する。
　表示部７は、メータパネルに設けられたディスプレイであり、図１に示すように警告メッセージを表示する。この他に、予めメータパネルに警告灯を設けておき、その警告灯を点灯させてもよい。警告メッセージを表示するときには、同時にスピーカから警告音や警告メッセージの音声を出力する。
　尚、バッテリ異常警告装置５はコントローラを備え、コントローラはマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。そして、コントローラは、バッテリパック３の異常を検出して警告を出力する機能を有する。コントローラの各機能は、１または複数の処理回路によって実装することができる。処理回路は、例えば電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含み、また実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置も含んでいる。
　［バッテリの異常警告方法］
　次に、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５によるバッテリの異常警告方法を説明する。図２は、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５によるバッテリの異常警告方法を説明するためのタイミングチャートである。
　図２に示すように、時刻ｔ１において、バッテリパック３内の気圧が上昇し、気圧の変化量が圧力判定閾値以上となる。そして、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で、確定時間Ｔ１が経過して時刻ｔ２になると、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定して、圧力異常フラグを設定する。
　時刻ｔ２において、圧力異常フラグが設定されると、圧力異常判定部５３は、継続時間Ｔ２のカウントを開始し、継続時間Ｔ２の間は、バッテリパック３内の気圧が低下しても圧力異常の判定を継続する。しかし、継続時間Ｔ２の間に、電圧異常が判定されないので、時刻ｔ１における圧力異常は、バッテリクーラーの冷媒異常のような熱暴走以外の異常であると考えられる。
　その後、電圧異常が判定されることなく、時刻ｔ３になってバッテリパック３内の気圧が再度上昇し、気圧の変化量が圧力判定閾値以上となる。そして、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で、確定時間Ｔ１が経過して時刻ｔ４になると、圧力異常判定部５３はバッテリパック３に圧力異常が発生していると再度判定し、圧力異常が再度判定された時刻ｔ４から継続時間Ｔ２を再設定して開始する。
　この後、時刻ｔ５において、最低セル電圧が電圧判定閾値以下となり、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定して、電圧異常フラグを設定する。これと同時に、バッテリ異常判定部５５は、継続時間Ｔ２内において、圧力異常と電圧異常がいずれも発生していると判定されたので、バッテリパック３に熱暴走の異常が発生していると判定して異常検出フラグを設定する。この後、警告部５９が警告を出力する。
　このように、バッテリ異常警告装置５は、圧力異常と電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合に、バッテリパック３に異常が発生していると判定するので、熱暴走のような重要度の高い異常の発生を確実に検出することができる。例えば、図２の時刻ｔ１における圧力異常のように、圧力異常のみでバッテリの異常を判定すると、バッテリクーラーの冷媒異常のような重要度の低い異常を検出してしまう可能性がある。しかし、圧力異常と電圧異常の両方を用いてバッテリの異常を判定することによって、熱暴走のような重要度の高い異常の発生を確実に検出することができる。
　また、バッテリ異常警告装置５は、圧力異常の発生を再度判定した場合には、圧力異常が再度判定された時点から継続時間Ｔ２を再設定して開始する。これにより、複数の異常が同時に発生している場合でも、重要度の高い異常を確実に検出することができる。例えば、図２の時刻ｔ１における圧力異常のように熱暴走以外の圧力異常が発生している場合では、時刻ｔ２に開始した継続時間Ｔ２は電圧異常が判定される時刻ｔ５にはすでに終了しているので、熱暴走を検出することはできない。しかし、バッテリ異常警告装置５は、時刻ｔ４に継続時間Ｔ２を再設定して開始するので、時刻ｔ５の電圧異常の判定によって熱暴走のような重要度の高い異常を検出することができる。
　次に、図３のタイミングチャートに基づいて、圧力異常が発生する前に電圧異常が発生する場合のバッテリの異常警告方法を説明する。図３に示すように、時刻ｔ１において、最低セル電圧が電圧判定閾値以下となり、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定して、電圧異常フラグを設定する。この後、バッテリパック３で熱暴走が発生している場合には、セル電圧が再び上昇することはないので、電圧異常の判定は継続する。
　そして、時刻ｔ２において、バッテリパック３内の気圧が上昇し、気圧の変化量が圧力判定閾値以上となる。そして、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で、確定時間Ｔ１が経過して時刻ｔ３になると、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定して、圧力異常フラグを設定する。これと同時に、バッテリ異常判定部５５は、圧力異常と電圧異常がいずれも発生していると判定されたので、バッテリパック３に熱暴走の異常が発生していると判定して異常検出フラグを設定する。この後、警告部５９が警告を出力する。
　このように、バッテリ異常警告装置５は、圧力異常と電圧異常がいずれも発生していると判定された場合に、バッテリパック３に異常が発生していると判定するので、熱暴走のような重要度の高い異常を確実に検出することができる。
　次に、図４のタイミングチャートに基づいて、継続時間が経過している間に車両の電源がオフされた場合のバッテリの異常警告方法を説明する。尚、ここでは車両の電源がオフされる場合について説明するが、バッテリ異常警告装置５の電源がオフされる場合であってもよい。図４に示すように、時刻ｔ１において、バッテリパック３内の気圧が上昇し、気圧の変化量が圧力判定閾値以上となる。そして、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で、確定時間Ｔ１が経過して時刻ｔ２になると、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定して、圧力異常フラグを設定する。
　時刻ｔ２において、圧力異常フラグが設定されると、圧力異常判定部５３は、継続時間Ｔ２のカウントを開始し、継続時間Ｔ２の間は、バッテリパック３内の気圧が低下しても圧力異常の判定を継続する。
　その後、時刻ｔ３において車両の電源がオフされると、圧力異常判定部５３は、圧力異常フラグをメモリにバックアップする。そして、時刻ｔ４に車両の電源がオンされると、バックアップされていた圧力異常フラグを再設定し、車両の電源がオンされた時刻ｔ４から継続時間Ｔ２を再設定してカウントを開始する。
　この後、時刻ｔ５において、最低セル電圧が電圧判定閾値以下となり、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定して、電圧異常フラグを設定する。これと同時に、バッテリ異常判定部５５は、継続時間Ｔ２内において、圧力異常と電圧異常がいずれも発生していると判定されたので、バッテリパック３に熱暴走の異常が発生していると判定して異常検出フラグを設定する。この後、警告部５９が警告を出力する。
　このように、バッテリ異常警告装置５は、車両の電源がオフされた場合には、圧力異常フラグをバックアップして車両の電源がオンされた時点から継続時間Ｔ２を再設定して開始する。これにより、車両の電源がオフされても圧力異常フラグがクリアされないので、継続時間Ｔ２が中断してしまうことを防止でき、重要度の高い異常を確実に検出することができる。例えば、図４の時刻ｔ２に開始した継続時間Ｔ２は、電圧異常が判定される時刻ｔ５にはすでに終了しているので、熱暴走を検出することはできない。しかし、バッテリ異常警告装置５は、車両の電源がオンされた時刻ｔ４に継続時間Ｔ２を再設定して開始するので、時刻ｔ５の電圧異常の判定によって熱暴走のような重要度の高い異常を検出することができる。
　［バッテリの異常警告処理］
　次に、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５によるバッテリの異常警告処理を説明する。図５は、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５によるバッテリの異常警告処理の処理手順を示すフローチャートである。バッテリの異常警告処理は、車両の電源がオンされると開始する。
　図５に示すように、ステップＳ１０１において、バッテリ異常警告装置５は、バッテリパック３の異常を診断するための診断許可条件を満たしているか否かを判定する。診断許可条件を満たしていない場合には、バッテリパック３の異常を正常に診断することができないので、図５に示すバッテリの異常警告処理は実行されない。診断許可条件は、バッテリ異常警告装置５を構成するコントローラが作動するのに十分な電源電圧が供給されていること、バッテリ異常警告装置５を構成するＣＰＵが正常であること、メンテナンス機能を使用していないこと、車両のスタータースイッチがオフであること等である。これらの診断許可条件を満たしている場合にはステップＳ１０３へ進み、満たしていない場合には継続して診断許可条件を満たしているか否かを判定する。
　ステップＳ１０３において、バッテリ異常警告装置５は、バッテリの異常警告処理を実行するために必要なデータを取得する。例えば、電圧異常判定部５１は、バッテリコントローラ３１から最低セル電圧のデータを取得し、圧力異常判定部５３は圧力センサ３３ａ、３３ｂからバッテリパック３の気圧のデータを取得する。
　ステップＳ１０５において、圧力異常判定部５３は、一定時間前の気圧の値からの変化量を、バッテリパック３の気圧の変化量として算出する。ただし、圧力異常判定部５３は、圧力センサ３３ａ、３３ｂが故障していないこと、車両制御モジュールが起動直後や故障からの復帰直後ではないこと等の条件を満たしている場合に気圧の変化量を算出する。
　ステップＳ１０７において、圧力異常判定部５３は、ステップＳ１０５で算出した気圧の変化量が圧力判定閾値以上であるか否かを判定する。気圧の変化量が圧力判定閾値以上である場合にはステップＳ１１５へ進み、気圧の変化量が圧力判定閾値未満である場合にはステップＳ１０９へ進む。
　ステップＳ１０９において、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３の最低セル電圧が電圧判定閾値以下であるか否かを判定する。最低セル電圧が電圧判定閾値以下である場合にはステップＳ１１１へ進み、最低セル電圧が電圧判定閾値より大きい場合にはステップＳ１１３へ進む。
　ステップＳ１１１において、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３に電圧異常が発生していると判定してステップＳ１０７へ戻り、継続してバッテリパック３に圧力異常が発生しているか否かを判定する。
　ステップＳ１１３において、バッテリ異常警告装置５は、車両の電源がオフされたか否かを判定し、オフされている場合には本実施形態に係るバッテリの異常警告処理を終了する。一方、オフされていない場合にはステップＳ１０１へ戻って、継続してバッテリの異常警告処理を実行する。
　一方、ステップＳ１０７において気圧の変化量が圧力判定閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ１１５に進み、圧力異常判定部５３は、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で確定時間が経過したか否かを判定する。確定時間が経過する前に気圧の変化量が圧力判定閾値未満に低下した場合にはステップＳ１１３へ進み、気圧の変化量が圧力判定閾値以上になった状態で確定時間が経過した場合にはステップＳ１１７へ進む。
　ステップＳ１１７において、圧力異常判定部５３は、バッテリパック３に圧力異常が発生していると判定し、同時にステップＳ１１９において、継続時間のカウントを開始する。
　ステップＳ１２１において、電圧異常判定部５１は、バッテリパック３の最低セル電圧が電圧判定閾値以下であるか否かを判定する。最低セル電圧が電圧判定閾値以下である場合にはステップＳ１２７へ進み、最低セル電圧が電圧判定閾値より大きい場合にはステップＳ１２３へ進む。
　ステップＳ１２３において、圧力異常判定部５３は、継続時間が経過したか否かを判定する。継続時間が経過した場合には圧力異常の判定を解除してステップＳ１１３へ進み、継続時間が経過していない場合にはステップＳ１２５へ進む。
　ステップＳ１２５において、圧力異常判定部５３は、継続時間中に圧力異常の判定が行われたか、あるいは継続時間中に車両の電源がオフされた後にオンへ切り替えられたか否かを判定する。継続時間中に圧力異常の判定か、車両の電源の切り替えのいずれかが行われた場合には、ステップＳ１１９へ戻って継続時間を再設定して開始する。一方、継続時間中に圧力異常の判定と車両の電源の切り替えのいずれも行われなかった場合には、ステップＳ１２１へ戻って電圧異常の判定を継続して行う。
　ステップＳ１２１において、最低セル電圧が電圧判定閾値以下である場合にはステップＳ１２７へ進む。ステップＳ１２７において、電圧異常判定部５１がバッテリパック３に電圧異常が発生していると判定するとともに、バッテリ異常判定部５５がバッテリパック３に熱暴走のような重要度の高い異常が発生していると判定する。
　ステップＳ１２９において、警告部５９は、表示部７やスピーカに警告を出力して、本実施形態に係るバッテリの異常警告処理を終了する。
　［実施形態の効果］
　以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５では、バッテリパック内の気圧に基づいてバッテリに圧力異常が発生しているか否かを判定し、バッテリのセル電圧に基づいてバッテリに電圧異常が発生しているか否かを判定する。そして、バッテリの圧力異常とバッテリの電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合にバッテリに異常が発生していると判定し、車両の乗員に警告を出力する。これにより、一時的な要因や重要度の低い異常と、重要度の高い異常とを区別して、重要度の高い異常を正確に検出することができ、車両の乗員にバッテリの異常を確実に警告することができる。
　また、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５では、バッテリパック内の気圧の変化量が所定の閾値以上になった状態で所定の確定時間が経過した場合に、バッテリに圧力異常が発生していると判定する。これにより、バッテリを搭載した車両が走行する地域の標高が変化してバッテリパック内の気圧が変化したとしても、正確に圧力異常を判定することができる。
　さらに、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５では、バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから所定時間が経過するまでの間、圧力異常の判定を継続し、所定時間が経過すると、圧力異常の判定を解除する。これにより、バッテリがブリーザーを備えていることにより圧力異常で気圧が上昇しても緩やかに低下してしまう場合でも、バッテリの異常を正確に検出することができる。
　また、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５では、バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから所定時間が経過している間に、圧力異常が再度判定された場合には、バッテリの圧力異常が再度判定された時点から所定時間を再設定して開始する。これにより、複数の圧力異常が同時に発生している場合でも、重要度の高い異常を確実に検出することができる。
　さらに、本実施形態に係るバッテリ異常警告装置５では、バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから所定時間が経過している間に、車両の電源がオフされた場合には、車両の電源がオンされた時点から所定時間を再設定して開始する。これにより、所定時間が経過している間に車両の電源がオフされた場合でも、重要度の高い異常を確実に検出することができる。
　なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　１　バッテリ異常警告システム
　３　バッテリパック
　５　バッテリ異常警告装置
　７　表示部
　３１　バッテリコントローラ
　３３ａ、３３ｂ　圧力センサ
　５１　電圧異常判定部
　５３　圧力異常判定部
　５５　バッテリ異常判定部
　５７　走行状態判定部
　５９　警告部

Claims (6)

  1. 　車両に搭載されたバッテリの異常を検出して前記車両の乗員に警告を行うバッテリ異常警告方法であって、
    　前記バッテリのバッテリパック内の気圧に基づいて、前記バッテリに圧力異常が発生しているか否かを判定し、
    　前記バッテリのセル電圧に基づいて、前記バッテリに電圧異常が発生しているか否かを判定し、
    　前記バッテリの圧力異常と前記バッテリの電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合に、前記バッテリに異常が発生していると判定し、
    　前記バッテリに異常が発生していると判定されると、前記車両の乗員に警告を出力することを特徴とするバッテリ異常警告方法。
  2. 　前記バッテリパック内の気圧の変化量が所定の閾値以上になった状態で所定の確定時間が経過した場合に、前記バッテリに圧力異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ異常警告方法。
  3. 　前記バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから前記所定時間が経過するまでの間、前記圧力異常の判定を継続し、前記所定時間が経過すると、前記圧力異常の判定を解除することを特徴とする請求項２に記載のバッテリ異常警告方法。
  4. 　前記バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから前記所定時間が経過している間に、前記バッテリに圧力異常が発生していると再度判定された場合には、前記バッテリの圧力異常が再度判定された時点から前記所定時間を再設定して開始することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のバッテリ異常警告方法。
  5. 　前記バッテリに圧力異常が発生していると判定されてから前記所定時間が経過している間に、前記車両の電源がオフされた場合には、前記車両の電源がオンされた時点から前記所定時間を再設定して開始することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のバッテリ異常警告方法。
  6. 　車両に搭載されたバッテリの異常を検出して前記車両の乗員に警告を行うコントローラを備えたバッテリ異常警告装置であって、
    　前記コントローラは、
    　前記バッテリのバッテリパック内の気圧に基づいて、前記バッテリに圧力異常が発生しているか否かを判定し、
    　前記バッテリのセル電圧に基づいて、前記バッテリに電圧異常が発生しているか否かを判定し、
    　前記バッテリの圧力異常と前記バッテリの電圧異常が所定時間内にいずれも発生していると判定された場合に、前記バッテリに異常が発生していると判定し、
    　前記バッテリに異常が発生していると判定されると、前記車両の乗員に警告を出力することを特徴とするバッテリ異常警告装置。
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