JP2013250078A - 異常判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電流センサを備える電源システムに適用される異常判定装置において、各電流センサの異常を好適に判定する。
【解決手段】第１電流センサ５１により検出される電流を逐次積分することで、蓄電池３０の残存容量の変化量として第１変化量を算出する。同様に、第２電流センサ５２の検出結果から、蓄電池３０の残存容量の変化量として第２変化量を算出する。第１，第２変化量が算出される算出期間においてその期間始まり時と期間終わり時とにおける蓄電池３０の電圧から、蓄電池３０の残存容量の変化量を第３変化量として算出する。第１，第３変化量を比較するとともに第２，第３変化量を比較し、比較結果のうち一方のみが不一致となる場合に、第１，第３変化量が不一致であれば第１電流センサ５１が、第２，第３変化量が不一致であれば第２電流センサ５２が異常であると判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蓄電池を備える電源システムにおいて、蓄電池に流れる電流を検出するための複数の電流センサの異常を判定する異常判定装置に関する。

蓄電池を備える電源システムでは、蓄電池を効率的に充電することが求められる。この場合、蓄電池に流れる電流及び蓄電池の出力電圧を検出し、その検出結果を用いて蓄電池の充電状態である残存容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出するとともに、そのＳＯＣに基づいて電流を制御することが実施されている。更に、蓄電池は過充電や過放電により劣化する。このため、ＳＯＣに基づいて電流を制御して、ＳＯＣを所定の範囲内に制御することが望ましい。

蓄電池に流れる電流を検出する電流センサに異常が発生した場合、出力電流を正しく検出できないおそれがある。このため、電流センサに異常が発生した場合には、蓄電池の充電効率の低下、蓄電池の充電特性の劣化が生じることとなる。そこで、蓄電池を流れる電流を検出する電流センサに異常が発生した場合に、蓄電池を流れる電流と蓄電池に接続されるコンバータなどの他装置に流れる電流とが等しいと見なして、擬似的に蓄電池のＳＯＣを推定する方法が開示されている（特許文献１）。

また、電源システムの信頼性を向上させるべく電流センサを複数系統で設ける構成が提案されている。そしてこうしたシステムにおいて、複数系統の電流センサにより各々検出される電流値が異なる場合に、異常が発生していると判定する方法が提案されている。

特開２０１１−４１３８６号公報

しかしながら、複数の電流センサを備える電源システムにおいて、どちらかの電流センサに異常が生じた場合に、どちらが異常かを正しく判定できなければ、その後の電池制御として適正な制御を継続できない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の電流センサを備える電源システムに適用される異常判定装置において、各電流センサの異常を好適に判定することを目的とする。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１に記載の発明は、蓄電池（３０）に流れる電流を各々検出する第１電流センサ（５１）と第２電流センサ（５２）とを有する電源システムに適用される異常判定装置（１０）であって、前記第１電流センサにより検出される検出電流を逐次積分することで、前記蓄電池の残存容量の変化量として第１変化量を算出する第１算出手段と、前記第２電流センサにより検出される検出電流を逐次積分することで、前記蓄電池の残存容量の変化量として第２変化量を算出する第２算出手段と、前記第１算出手段及び前記第２算出手段により前記第１変化量及び前記第２変化量が算出される算出期間においてその期間始まり時と期間終わり時とにおける前記蓄電池の電圧から、前記算出期間での前記蓄電池の残存容量の変化量を第３変化量として算出する第３算出手段と、前記第１変化量と前記第３変化量とを比較するとともに前記第２変化量と前記第３変化量とを比較し、それらの比較結果のうち一方のみが不一致となる場合に、前記第１変化量と前記第３変化量が不一致であれば前記第１電流センサが異常であると判定し、前記第２変化量と前記第３変化量とが不一致であれば前記第２電流センサが異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。

蓄電池に流れる電流を電流センサにより検出する場合、その検出電流を積分すれば、残存容量の変化量を算出することができる。また、蓄電池の電圧を基に残存容量の算出が可能であるため、その電圧が変化する場合において変化前の電圧により算出された残存容量と、変化後の電圧により算出された残存容量との差を求めれば、やはり残存容量の変化量を算出することができる。この場合、電流センサの検出電流により算出された残存容量の変化量と、蓄電池の電圧により算出された残存容量の変化量とを比較することで、電流センサについて異常の有無を判定することが可能となる。

そして、本発明では特に、第１電流センサと第２電流センサとを有する電源システムにおいて、各電流センサの検出電流により算出された残存容量の変化量（第１変化量、第２変化量）と、蓄電池の電圧により算出された残存容量の変化量（第３変化量）とについて、第１変化量と第３変化量とを比較するとともに、第２変化量と第３変化量とを比較し、それらの両比較において一方が不一致となり、かつ他方が一致となる場合に、第１電流センサが異常である、又は第２電流センサが異常であるとの判定を行うようにした。この場合、各比較の結果を相互に照合することで、高精度に異常判定を実施することができる。

例えば、単に、第１変化量と第３変化量とが不一致である場合に第１電流センサが異常であるとの判定を行う構成では、その不一致が第３変化量の算出精度の低下に基づくものである可能性があり、異常判定の信頼性が低いことが懸念される。この点、本発明では、複数の比較の結果を照合しているため、異常判定の精度を高めることができる。以上により、複数の電流センサを備える電源システムに適用される異常判定装置において、各電流センサの異常を好適に判定することができる。

電源システムの概略構成図である。 電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間変化を示すグラフである。 電池電圧とＳＯＣとの関係を示すグラフである。 ＳＯＣの算出処理を示すフローチャートである。 異常判定処理を示すフローチャートである。

図１に示す電源システムは、例えば車載電源システムとして構築され、蓄電池３０を内蔵する電池パック２０をＥＣＵ１０が制御する構成となっている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成される。ＥＣＵ１０は、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムをそれぞれ実行することで種々の制御を行う。本実施形態において、ＥＣＵ１０は電池パック２０の外部に設けられているが、ＥＣＵ１０は電池パック２０の内部に設けられていてもよい。

蓄電池３０は複数（本実施形態ではｎ個）の単電池３１を備える組電池よりなり、それら各単電池３１は直列接続されている。単電池３１は、それぞれが同一の特性を有するリチウムイオン蓄電池である。電池パック２０は電圧検出ユニット４０を備えている。この電圧検出ユニット４０は、単電池３１ごとに設けられた複数の電圧センサ４１を有しており、各電圧センサ４１によって単電池３１のそれぞれの端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎが検出される。各電圧センサ４１により検出された端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎはＥＣＵ１０に対して逐次出力される。

蓄電池３０の正極は、電池パック２０の出力端子２１（Ｌｉ端子）に接続され、蓄電池３０の負極は、電池パック２０のグランド端子２２（ＧＮＤ端子）に接続されている。蓄電池３０の正極と出力端子２１との間には、電池パック２０の電力供給のオンとオフとを切り替える切替手段としての出力スイッチ７０が設けられている。出力スイッチ７０は、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチよりなり、ＥＣＵ１０により、出力端子２１から出力される電力のオンとオフとを切り替えるよう制御される。また、蓄電池３０の正極と負極との間には、電池パック２０の総電圧ＶＢＡを検出するパック総電圧センサ６０が接続されている。パック総電圧センサ６０により検出された総電圧ＶＢＡはＥＣＵ１０に対して逐次出力される。

なお、図示は省略するが、電池パック２０の出力端子２１にはインバータや補機等の電気機器が接続されており、出力端子２１を介してこれら電気機器との間で電力の出し入れが行われる。

また、電池パック２０において蓄電池３０の正極と出力端子２１との間には電流センサユニット５０が設けられている。電流センサユニット５０は、第１電流センサ５１及び第２電流センサ５２の２系統の電流センサを備えており、これら両電流センサ５１，５２は蓄電池３０に対する電流経路において互いに近接する位置にて電流を検出する。第１電流センサ５１及び第２電流センサ５２は、蓄電池３０の出力電流の電流値をそれぞれＩＢ１，ＩＢ２として検出し、その検出結果はＥＣＵ１０に対して逐次出力される。

電流センサ５１，５２は検出対象の電流が同じであり、正常時であればその検出値が同じになるのに対して、いずれかの電流センサに異常が発生した場合、検出値に相違が生じる。図２に、電流センサ５１，５２のいずれかに異常が発生した場合の電流値ＩＢ１及びＩＢ２の時間変化を示す。図２では、時刻ＴＡにおいて、電流センサ５１，５２のいずれかに異常が生じ、電流値ＩＢ１とＩＢ２とが異なる値となっている。この場合、時刻ＴＡ以降では、図示のごとく各電流値ＩＢ１，ＩＢ２が互いに相違する状態が継続されるが、これらの電流波形を見比べるだけでは両電流センサ５１，５２のうちいずれが異常であるかを特定することはできない。

そこで本実施形態では、電流センサ５１，５２の検出電流をそれぞれ逐次積分することで、蓄電池３０のＳＯＣ（残存容量）の変化量ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出するとともに、蓄電池３０の電圧からＳＯＣの変化量ΔＳＯＣ＿ＶＢを算出し、それらの各変化量の比較により、各電流センサ５１，５２のうち異常が発生している方を特定することとしている。

ここで、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出方法と、ΔＳＯＣ＿ＶＢの算出方法とについて説明する。

ＳＯＣは、蓄電池３０の満充電容量Ａｈｆに対する蓄電池３０の充電量の割合として定義される。このため、満充電容量Ａｈｆに対する充電量の変化量の割合を算出することにより、ＳＯＣの変化量を求めることができる。ここで、蓄電池３０の充電量は、蓄電池３０に蓄えられている電荷量であるため、その充電量の変化量は、蓄電池３０の出力電流の時間積分によって求めることができる。

具体的には、蓄電池３０に電流が流れている状況下で、第１電流センサ５１の検出電流である電流値ＩＢ１を時間積分して、積分値∫ＩＢ１ｄｔを算出する。そして、蓄電池３０の満充電容量Ａｈｆに対する∫ＩＢ１ｄｔの割合を算出することで、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１を算出する（ΔＳＯＣ＿ＩＢ１＝∫ＩＢ１ｄｔ／Ａｈｆ）。第２電流センサ５２についても同様であり、電流値ＩＢ２の時間積分により得られた積分値∫ＩＢ１ｄｔからΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出する（ΔＳＯＣ＿ＩＢ２＝∫ＩＢ２ｄｔ／Ａｈｆ）。

次に、ΔＳＯＣ＿ＶＢの算出方法について説明する。図３は、蓄電池３０においてＳＯＣと電池電圧との関係を示している。図３では、蓄電池３０に固有のＳＯＣ特性が定められており、本実施形態では特にリチウムイオン蓄電池としてのＳＯＣ特性が定められている。ＳＯＣは０〜１００％の間で変化し、ＳＯＣが増加すると電池電圧も増加する。ＳＯＣが０％付近となる領域と１００％付近となる領域とを除く中間領域では、電池電圧はＳＯＣを変数とする一次関数に近い形で変化し、この中間領域が蓄電池３０の使用領域となっている。

図３の関係によれば、電池電圧がＶＢ（０）の場合にＳＯＣがＳＯＣ＿ＶＢ（０）として求められ、電池電圧がＶＢ（１）の場合にＳＯＣがＳＯＣ＿ＶＢ（１）として求められる。この場合、電池電圧がＶＢ（０）からＶＢ（１）に変化したことを想定すると、その電圧変化に伴い生じるＳＯＣの変化量ΔＳＯＣは、「ＳＯＣ＿ＶＢ（０）−ＳＯＣ＿ＶＢ（１）」として求めることができる。つまり、電池電圧が変化する場合に、その変化前の電池電圧と変化後の電池電圧とをパラメータとしてΔＳＯＣ＿ＶＢを算出することができる。

ここで、蓄電池３０は、複数の単電池３１を備えている。そこで本実施形態では、単電池３１それぞれの端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎに基づいて、単電池３１のそれぞれのＳＯＣとしてＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを算出し、それらの平均値を算出することで蓄電池３０全体のＳＯＣ＿ＶＢを算出するようにしている。単電池３１の劣化状態やＳＯＣ特性は、それぞれ異なるものとなるため、単電池３１のそれぞれのＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを求めることで、蓄電池３０全体のＳＯＣ＿ＶＢをより正確に算出することが可能となる。

そして本実施形態では、上記のごとく算出したΔＳＯＣ＿ＩＢ１（第１変化量）と、ΔＳＯＣ＿ＩＢ２（第２変化量）と、ΔＳＯＣ＿ＶＢ（第３変化量）とについて、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１とΔＳＯＣ＿ＶＢとを比較するとともに、ΔＳＯＣ＿ＩＢ２とΔＳＯＣ＿ＶＢとを比較する。そして、それらの両比較のうち一方が不一致となり、かつ他方が一致となる場合に、電流センサ５１，５２のいずれかが異常であるとの判定を行うようにした。この場合特に、各比較の結果を相互に照合することとしており、
（１）ΔＳＯＣ＿ＩＢ１≠ΔＳＯＣ＿ＶＢであり、かつΔＳＯＣ＿ＩＢ２＝ΔＳＯＣ＿ＶＢであれば、第１電流センサ５１が異常であると特定し、
（２）ΔＳＯＣ＿ＩＢ１＝ΔＳＯＣ＿ＶＢであり、かつΔＳＯＣ＿ＩＢ２≠ΔＳＯＣ＿ＶＢであれば、第２電流センサ５２が異常であると特定する。

電流値ＩＢ１，ＩＢ２に基づいて算出されるΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２と、電池電圧に基づいて算出されるΔＳＯＣ＿ＶＢとを比較する上では、電流値ＩＢ１，ＩＢ２を積分する期間と、電圧変化に際して変化前後の各電圧を監視する期間とを合わせる必要がある。この点、本実施形態では、蓄電池３０に電流が流れていない時点、例えば車両のイグニッションスイッチのオン直後において出力スイッチ７０をオフさせている時点で、電流値ＩＢ１，ＩＢ２に基づくΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出（積分）を開始するとともに、変化前の電池電圧を検出することとしている。つまり、出力スイッチ７０＝オフの時点を、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出する算出期間の期間始まり時とし、その期間始まり時の電池電圧により電圧変化前のＳＯＣを算出するようにしている。

また、両電流センサ５１，５２により検出された電流値ＩＢ１，ＩＢ２について差（｜ＩＢ１−ＩＢ２｜）が所定値以上になった時点（図２の時刻ＴＢ）を、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出する算出期間の期間終わり時とし、その期間終わり時の電池電圧により電圧変化後のＳＯＣを算出するようにしている。

そして、上記の算出期間の期間始まり時及び期間終わり時のＳＯＣ（電池電圧により算出したＳＯＣ）からΔＳＯＣ＿ＶＢを算出するとともに、そのＳＯＣ＿ＶＢを、同算出期間の期間終わり時でのΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２とそれぞれ比較し、その比較の結果に基づいて両電流センサ５１，５２の異常判定を実施する。

次に、ＥＣＵ１０により実施されるＳＯＣ算出処理と異常判定処理とを説明する。まずは図４に示すフローチャートを参照して、ＳＯＣ算出処理を説明する。

ステップＳ０１において、蓄電池３０に電流が流れていない状態（出力スイッチ７０＝オフの状態）で単電池３１のそれぞれの端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎを検出する。ステップＳ０２において、各端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎから単電池３１ごとにＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを算出するとともに、その平均値により、期間始まり時のＳＯＣであるＳＯＣ＿ＶＢ（０）を算出する。このとき、端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎは各単電池３１の開放端電圧であり、その開放端電圧に基づいてＳＯＣ＿ＶＢ（０）が算出される。

ステップＳ０３において、各電流センサ５１，５２によりＩＢ１とＩＢ２を検出する。ステップＳ０４において、ＩＢ１と微小時間Δｔとの積を蓄電池３０の満充電容量Ａｈｆで割った結果をΔＳＯＣ＿ＩＢ１の前回値に加算することで、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１を更新する。ステップＳ０５において、ＩＢ２と微小時間Δｔとの積を蓄電池３０の満充電容量Ａｈｆで割った結果をΔＳＯＣ＿ＩＢ２の前回値に加算することで、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１を更新する。

さらに、ステップＳ０６において、ステップＳ０２で算出したＳＯＣ＿ＶＢ（０）にΔＳＯＣ＿ＩＢ１を加算することで、電流値ＩＢ１に基づくＳＯＣ、すなわちＳＯＣ１を算出する。また、ステップＳ０７において、同ＳＯＣ＿ＶＢ（０）にΔＳＯＣ＿ＩＢ２を加算することで、電流値ＩＢ２に基づくＳＯＣ、すなわちＳＯＣ２を算出する。

ここでは、２つの電流値ＩＢ１，ＩＢ２に基づいてＳＯＣ１及びＳＯＣ２を各々算出することとしている。そのため、仮に一方の電流センサに異常が発生して、ＳＯＣ１，ＳＯＣ２の一方が使用できなくなったとしても、正常な電流センサの電流値によるＳＯＣの使用に速やかに移行できるようになっている。

そして、ステップＳ０８において、微小時間Δｔ経過するまで待機し、その後ステップＳ０３以降の処理を繰り返すことで、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１、ΔＳＯＣ＿ＩＢ２、ＳＯＣ１、ＳＯＣ２が更新され続ける。

図５は異常判定処理のフローチャートである。この処理は、蓄電池３０に電流が流れている状態（出力スイッチ７０＝オンの状態）で、ＥＣＵ１０により所定時間ごとに繰り返し実施される。

ステップＳ１１において、ＩＢ１とＩＢ２の差の絶対値｜ＩＢ１−ＩＢ２｜と、異常判定値Ａとを比較する。｜ＩＢ１−ＩＢ２｜が異常判定値Ａ以下である場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理を終了する。｜ＩＢ１−ＩＢ２｜が異常判定値Ａより上である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、どちらかの電流センサに異常が発生していると判断されるため、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、単電池３１のそれぞれの端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎを検出する。ステップＳ１３において、各端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎから単電池３１ごとにＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを算出するとともに、その平均値により、期間終わり時のＳＯＣであるＳＯＣ＿ＶＢ（１）を算出する。ステップＳ１４において、ステップＳ０２で算出したＳＯＣ＿ＶＢ（０）と、ステップＳ１３で算出したＳＯＣ＿ＶＢ（１）との差によりΔＳＯＣ＿ＶＢを算出する。

その後、ステップＳ１５〜Ｓ１７において、ΔＳＯＣ＿ＶＢ及びΔＳＯＣ＿ＩＢ１の比較と、ΔＳＯＣ＿ＶＢ及びΔＳＯＣ＿ＩＢ２の比較とを実施する。このとき、ステップＳ１５では、ΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ１か否かを判定し、ステップＳ１６，１７では、それぞれΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ２か否かを判定する。

そして、ΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ１であり、かつΔＳＯＣ＿ＶＢ≠ΔＳＯＣ＿ＩＢ２である場合（Ｓ１５がＹＥＳ、かつＳ１６がＮＯ）、ステップＳ１８において、第２電流センサ５２に異常が生じていると判定し、処理を終了する。また、ΔＳＯＣ＿ＶＢ≠ΔＳＯＣ＿ＩＢ１であり、かつΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ２である場合（Ｓ１５がＮＯ、かつＳ１７がＹＥＳ）、ステップＳ１９において、第１電流センサ５１に異常が生じていると判定し、処理を終了する。

第２電流センサ５２に異常が生じていると判定された場合には、それ以降の制御において、第１電流センサ５１の検出結果が用いられる。また、第１電流センサ５１に異常が生じていると判定された場合には、それ以降の制御において、第２電流センサ５２の検出結果が用いられる。

なお、ΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ１であり、かつΔＳＯＣ＿ＶＢ＝ΔＳＯＣ＿ＩＢ２である場合、及び、ΔＳＯＣ＿ＶＢ≠ΔＳＯＣ＿ＩＢ１であり、かつΔＳＯＣ＿ＶＢ≠ΔＳＯＣ＿ＩＢ２である場合には、どちらの電流センサが異常であるかを特定できず、また少なくともどちらかの電流センサに異常が生じているとも断定できない。そのため、何らかの異常が生じているとだけ判定するようにしてもよい。

以下、本実施形態の奏する効果を述べる。

（１）電流センサ５１，５２の検出電流により算出されたΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２と、電池電圧により算出されたΔＳＯＣ＿ＶＢとについて、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１及びΔＳＯＣ＿ＶＢの比較と、ΔＳＯＣ＿ＩＢ２及びΔＳＯＣ＿ＶＢの比較とで一方が不一致となり、かつ他方が一致となる場合に、第１電流センサ５１が異常である、又は第２電流センサ５２が異常であるとの判定を行うようにした。この場合、各比較の結果を相互に照合することで、高精度に異常判定を実施することができる。

例えば、単に、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１とΔＳＯＣ＿ＶＢとが不一致である場合に第１電流センサ５１が異常であるとの判定を行う構成では、その不一致がΔＳＯＣ＿ＶＢの算出精度の低下に基づくものである可能性があり、異常判定の信頼性が低いことが懸念される。この点、本実施形態では、複数の比較の結果を照合しているため、異常判定の精度を高めることができる。以上により、各電流センサ５１，５２の異常を好適に判定することができる。

そして、２つの電流センサ５１，５２のうち正常なものと異常なものとを特定できることから、センサ異常の発生後において正常な電流センサを用いての制御の継続が可能となる。したがって、蓄電池３０について充放電を適正に管理できる。また、異常部品の修理や交換等を行う上でも好都合なものとなる。

（２）電流センサ５１，５２に関する異常判定のパラメータとして、これら各電流センサ５１，５２にて検出した電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間積分によりΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出し、そのΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２により異常判定を実施する構成としたため、誤差の要因が少ない以上判定を実施でき、異常判定の精度を高めることができる。電流センサ５１，５２の他の異常判定手法として、例えば、インバータ電力や補機類等の電力の合計Ｐｓｕｍと総電圧ＶＢＡとにより電流の推定値Ｉｅｓｔを算出し、この推定値Ｉｅｓｔと、各電流センサ５１，５２により検出した電流値ＩＢ１，ＩＢ２とを比較することで、各電流センサ５１，５２の異常判定を実施する手法が考えられる。ただしこの場合、インバータ電力や補機類等の電力の合計Ｐｓｕｍは多数のパラメータ（誤差要因）を含んでいるために推定値Ｉｅｓｔの精度が低く、これにより異常判定の精度も低くなる。この点、本実施形態の構成では、異常判定の精度を高めることができる。

（３）電流値ＩＢ１，ＩＢ２から算出したΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の比較対象（異常判定の基準）を、電池電圧から算出したΔＳＯＣ＿ＶＢとした。このΔＳＯＣ＿ＶＢは、蓄電池３０に固有のＳＯＣ特性（図３に示す特性）に基づいて算出されるものであり、比較基準値としてのΔＳＯＣ＿ＶＢは、蓄電池３０に固有の特性を反映したものとなっている。したがって、蓄電池３０の電流検出に用いられる電流センサ５１，５２の異常判定を実施する上で好適な構成を実現できる。

（４）両電流センサ５１，５２により検出される電流値ＩＢ１，ＩＢ２が所定以上相違したと判定された場合に、これをトリガとして異常判定を実施するようにしたため、好適なタイミングで異常判定を実施できる。このとき、電流値ＩＢ１，ＩＢ２が相違するタイミングが算出期間（積分期間）の期間終わり時であり、そのタイミングまで、これら各電流値ＩＢ１，ＩＢ２によりΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２が算出されている。したがって、電流値ＩＢ１，ＩＢ２が相違したと判定される場合に、どちらの電流センサに異常が発生しているかを速やかに判定できる。

（５）蓄電池３０に電流が流れていない時点と、電流値ＩＢ１，ＩＢ２が所定以上相違した時点（センサ異常が発生したと想定される時点）とを電圧変化の前後のタイミングとし、それら両時点で電池電圧から算出したＳＯＣに基づいて、ΔＳＯＣ＿ＶＢを算出する構成とした。この場合、蓄電池３０に電流が流れていない時点は、電池内部での電圧降下の影響を受けずにＳＯＣを正確に算出することができ、ひいてはΔＳＯＣ＿ＶＢを用いた異常判定の精度を高めることができる。

蓄電池３０に電流が流れていない時点とは、出力スイッチ７０がオフ（遮断）されている時であり、出力スイッチ７０の状態判別により、所望のタイミングでΔＳＯＣ＿ＶＢを算出することができる。また、意図的に出力スイッチ７０をオフに操作すれば、蓄電池３０に電流が流れていない時点でのパラメータ算出が可能となる。

（６）蓄電池３０において単電池３１ごとの端子間電圧ＶＢ１〜ＶＢｎから各単電池３１のＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを算出し、更にそれらＳＯＣ＿ＶＢ１〜ＳＯＣ＿ＶＢｎを用いて蓄電池３０のＳＯＣを算出する構成とした。これにより、単電池３１ごとの状態差によるＳＯＣの相違を加味しつつ、蓄電池３０のＳＯＣを正確に算出できる。

（７）蓄電池３０のＳＯＣ（残存容量）を算出する構成として、蓄電池３０に電流が流れていない状態での電池電圧により算出したＳＯＣ＿ＶＢ（０）に、電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間積分により算出したΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を加算してＳＯＣを算出するようにした。これにより、ＳＯＣを高精度に算出することができる。つまり、蓄電池３０に電流が流れていない状態では、蓄電池３０の内部抵抗による電圧降下がなく、蓄電池３０の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｅｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ）でのＳＯＣを算出することができる。したがって、高精度なＳＯＣの算出が可能となり、蓄電池３０の充放電を適正に実施できる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

・ＥＣＵ１０が、蓄電池３０の電流経路に設けられた出力スイッチ７０を、意図的に導通状態から遮断状態に切り替えるよう制御し、その遮断状態を期間始まり時としてΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出を開始する構成としてもよい。なお、出力スイッチ７０の遮断状態での電池電圧から電圧変化前のＳＯＣ＿ＶＢを算出する構成は上記のとおりである。具体的には、車両の走行途中において、出力スイッチ７０を遮断してよいか否かを判定し、遮断が許可されれば、出力スイッチ７０を遮断状態に切り替えるとよい。例えば、蓄電池３０から電力供給される供給先の電気負荷（補機等）について、電力供給を一時的に停止してよいか否かを判定し、供給停止してよいのなら、出力スイッチ７０を遮断状態に切り替える。

・電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間変化の履歴を記憶し、電流センサ５１，５２に異常が発生したと判断した後に、異常が発生した時刻を期間終わり時、異常が発生した時刻より所定時間前の時刻を期間始まり時として、電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間積分を実施し、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１、ΔＳＯＣ＿ＩＢ２を算出してもよい。

・蓄電池３０に電流が流れていない時点を期間始まり時として、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出を開始するとともに、電流値ＩＢ１，ＩＢ２が所定以上相違した時点から所定時間が経過した時点を期間終わり時として、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出を終了するようにしてもよい。この場合、上記同様、期間始まり時と期間終わり時との電池電圧からΔＳＯＣ＿ＶＢを算出するとともに、このΔＳＯＣ＿ＶＢを、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２と比較して、電流センサ５１，５２の異常判定を実施する。

・電流値ＩＢ１，ＩＢ２が所定以上相違した時点を期間始まり時として、この時点から電流値ＩＢ１，ＩＢ２の時間積分によるΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出を開始するとともに、その期間始まり時から所定時間が経過した時点を期間終わり時として、ΔＳＯＣ＿ＩＢ１，ΔＳＯＣ＿ＩＢ２の算出を終了するようにしてもよい。

・蓄電池３０のＳＯＣを、パック総電圧センサ６０が検出する蓄電池３０の出力電圧ＶＢＡに基づいて算出してもよい。

１０…ＥＣＵ（第１〜第３算出手段、異常判定手段）、３０…蓄電池、５１…第１電流センサ、５２…第２電流センサ。

Claims (5)

1. 蓄電池（３０）に流れる電流を各々検出する第１電流センサ（５１）と第２電流センサ（５２）とを有する電源システムに適用され、
   前記第１電流センサにより検出される検出電流を逐次積分することで、前記蓄電池の残存容量の変化量として第１変化量を算出する第１算出手段と、
   前記第２電流センサにより検出される検出電流を逐次積分することで、前記蓄電池の残存容量の変化量として第２変化量を算出する第２算出手段と、
   前記第１算出手段及び前記第２算出手段により前記第１変化量及び前記第２変化量が算出される算出期間においてその期間始まり時と期間終わり時とにおける前記蓄電池の電圧から、前記算出期間での前記蓄電池の残存容量の変化量を第３変化量として算出する第３算出手段と、
   前記第１変化量と前記第３変化量とを比較するとともに前記第２変化量と前記第３変化量とを比較し、それらの比較結果のうち一方のみが不一致となる場合に、前記第１変化量と前記第３変化量が不一致であれば前記第１電流センサが異常であると判定し、前記第２変化量と前記第３変化量とが不一致であれば前記第２電流センサが異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする異常判定装置（１０）。
2. 前記異常判定手段は、前記第１電流センサと前記第２電流センサとによる各検出電流が所定以上相違したか否かを判定し、相違したと判定した場合に異常判定を実施するものであり、
   前記第１算出手段、前記第２算出手段及び前記第３算出手段は、前記各検出電流が相違したと判定された時点又は、前記各検出電流が相違したと判定されてから所定時間が経過した時点を前記算出期間の期間終わり時として、前記第１〜第３の各変化量を算出することを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
3. 前記第１算出手段、前記第２算出手段及び前記第３算出手段は、前記蓄電池に電流が流れていない時点を前記算出期間の期間始まり時として、前記第１〜第３の各変化量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の異常判定装置。
4. 前記電源システムには、前記蓄電池に繋がる電流経路に、該蓄電池を通電及び遮断のいずれかの状態に切り替える切替手段（７０）が設けられており、
   前記切替手段の切替を制御する切替制御手段を備え、
   前記切替制御手段により前記切替手段が遮断状態に切り替えられている時点を前記算出期間の期間始まり時として、前記第１算出手段、前記第２算出手段及び前記第３算出手段が前記第１〜第３の各変化量を算出する請求項３に記載の異常判定装置。
5. 前記蓄電池は、複数の単電池（３１）を備える組電池であり、それら単電池ごとに両端電圧を検出する電圧検出手段（４１）が設けられており、
   前記第３算出手段は、前記単電池ごとの電圧検出手段の各検出結果により前記単電池ごとの残存容量の変化量を算出し、その算出結果から前記第３変化量を算出することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の異常判定装置。

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