JP6779949B2 - 蓄電システム、および異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電システム、および異常判定方法に関する。

電動車両には、車両を駆動するためのモータと、モータに電力を供給するための二次電池と、二次電池からモータへの電力供給を制御する制御部などが搭載されている。制御部は、二次電池の入出力電力を検出する電流センサの出力や、二次電池の電圧を検出する電圧センサの出力等に基づいて、二次電池の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を算出する。そして、制御部は、算出結果に基づいて二次電池からの充電や放電を制御する。この電流センサの出力を用いて、二次電池の異常の有無を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−７７９９９号公報

しかしながら、従来の技術では、センサにショート電流が流れるなどの異常が発生した場合、センサの出力に基づいて、センサ側に異常が発生しているかどうかを判定することができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、センサ側の異常を精度よく検出することができる蓄電システム、および異常判定方法を提供することを目的の一つとする。

（１）：この発明の一態様に係る蓄電システムは、電動車両用の駆動用二次電池と、前記駆動用二次電池に接続された負荷と、前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサと前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサとを含むセンサ部と、前記センサ部により出力される信号を取得する処理部と、を備え、前記処理部は、予め用意されている電流電圧特性を参照し、前記センサ部により出力された信号を用いて、前記駆動用二次電池に入出力される電流値を算出し、前記第１センサの出力側には第１抵抗体が接続され、前記第２センサの出力側には第２抵抗体が接続され、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体とは、抵抗の大きさが異なるものである。

（２）：上記（１）の態様において、前記第１抵抗体の抵抗の大きさと前記第２抵抗体の抵抗の大きさとの差は、前記所定箇所の電流値に対する、前記処理部が算出する前記電流値の誤差に基づいて定められるものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記第１センサと、前記第２センサと、前記第１抵抗体と、前記第２抵抗体とは、一つの筐体に収納されているものである。

（４）：この発明の一態様に係る蓄電システムは、電動車両用の駆動用二次電池と、前記二次電池に接続される負荷と、前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサと前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサとを含むセンサ部と、前記センサ部により出力される信号を取得する処理部と、を備え、前記処理部は、予め用意されている電流電圧特性を参照し、前記センサ部により出力された信号を用いて、前記駆動用二次電池に入出力される電流値を算出し、前記第１センサの出力側には、抵抗体が接続され、前記第２センサの出力側には、抵抗体が接続されないものである。

（５）：上記（４）の態様において、前記抵抗体の抵抗の大きさは、前記所定箇所の電流値に対する、前記処理部が算出する前記電流値の誤差に基づいて定められるものである。

（６）：上記（４）または（５）の態様において、前記第１センサと、前記第２センサと、前記抵抗体とは、一つの筐体に収納されているものである。

（７）：上記（１）から（６）のうちいずれかの態様において、前記処理部が、前記第１センサにより出力された信号に基づいて算出した第１電流値と、前記第２センサにより出力された信号に基づいて算出した第２電流値との差分に基づいて、前記センサ部の異常の有無を判定する異常判定部をさらに備えるものである。

（８）：上記（７）の態様において、前記異常判定部は、前記第１電流値と前記第２電流値との差分の絶対値が閾値以上である場合、前記センサ部において異常があると判定するものである。

（９）：上記（１）から（８）のうちいずれかの態様において、前記電流電圧特性において、前記第１センサの電流電圧特性を示す第１特性線と前記第２センサの電流電圧特性を示す第２特性線との傾きは相互に異なるものである。

（１０）：上記（１）から（９）のうちいずれかの態様において、前記電流電圧特性において、前記第１センサの電流電圧特性を示す第１特性線と前記第２センサの電流電圧特性を示す第２特性線とが交点を有し、前記第１特性線の傾きの絶対値と前記第２特性線の傾きの絶対値とが同一であるものである。

（１１）：この発明の一態様に係る異常判定方法は、電動車両用の駆動用二次電池と、前記駆動用二次電池に接続された負荷と、前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサおよび前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサを含むセンサ部と、を備える前記電動車両に搭載されたコンピュータが、前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号を取得し、予め用意され電流電圧特性であって、前記第１センサに対応する第１特性線と前記第１特性線とは傾きが異なる前記第２センサに対応する第２特性線とを参照し、前記取得した前記第１センサにより出力された信号を用いて前記駆動用二次電池に入出力される第１電流値、および前記取得した前記第１センサにより出力された信号を用いて前記駆動用二次電池に入出力される第２電流値を算出し、前記算出した第１電流値と前記第２電流値との差の絶対値と、所定の閾値とに基づいて、前記第１センサまたは前記第２センサの異常を判定する。

（１２）：上記（１１）の態様において、前記電流電圧特性において、前記第１特性線と前記第２特性線とは交わり、前記第１特性線の傾きと前記第２特性線の傾きとが相互に異なる場合、前記第１電流値と前記第２電流値との差分の絶対値が閾値以上であるか否かを判定し、前記差分が前記閾値以上である場合に、前記センサ部において異常が発生していると判定する。

（１３）：上記（１１）または（１２）の態様において、前記閾値は、前記センサ部の検出精度と前記コンピュータの電流値の算出精度とのうち、少なくともいずれか一方に基づいて定められる。

（１）〜（１３）によれば、センサ側の異常を精度よく検出することができる。

蓄電システム１を搭載した車両の構成の一例を示す図である。 電流センサ部９０の構成の一例を示す図である。 電流電圧特性図２０１の一例を示す図である。 ピン間ショートにおける電流の流れについて説明するための図である。 電流電圧特性図２０２の一例を示す図である。 比較構成例の構成図である。 比較構成例における電流電圧特性図３０１の一例を示す図である。 短絡部電圧のグラフの比較を示す図である。 処理部１００による処理の流れを示すフローチャートである。 電流センサ部９５の構成の一例を示す図である。 電流電圧特性図２０３の一例を示す図である。 実施形態の処理部のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の蓄電システム、および異常判定方法の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、蓄電システム１を搭載した電動車両の構成の一例を示す図である。蓄電システム１が搭載される電動車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、電動機、或いは電動機とディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関との組み合わせである。電動機は、二次電池の放電電力を使用して動作する。以下の説明では、一例として、電動車両は、エンジンまたは電動機を駆動源とするハイブリッド車両であるものとして説明する。

図１に示すように、蓄電システム１には、例えば、エンジン１０、モータ２０、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０、二次電池（蓄電池）４０、駆動輪５０、電流センサ部９０、処理部１００等が搭載される。

エンジン１０は、ガソリンなどの燃料を燃焼させることで動力を出力する内燃機関である。エンジン１０は、例えば、シリンダとピストン、吸気バルブ、排気バルブ、燃料噴射装置、点火プラグ、コンロッド、クランクシャフトなどを備えるレシプロエンジンである。また、エンジン１０は、ロータリーエンジンであってもよい。

モータ２０は、例えば、三相交流発電機である。モータ２０は、例えば、走行用の電動機である。モータ２０は、供給される電力を用いて動力を駆動輪５０に出力する。また、モータ２０は、電動車両の減速時に電動車両の運動エネルギを用いて発電する。モータ２０は、電動車両の駆動と回生を行う。回生とは、モータ２０による発電動作である。なお、モータ２０は、発電用の電動機を含んでいてもよい。発電用の電動機は、例えばエンジン１０により出力される動力を用いて発電する。

ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４とを備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３０として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。

変換器３２は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬを介してＶＣＵ３４に接続されている。変換器３２は、モータ２０により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換してモータ２０に供給したりする。

ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、二次電池４０から供給される電力を昇圧して変換器３２に出力する。

二次電池４０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。二次電池４０は、電力線８０でＰＣＵ３０と連接されている。

電流センサ部９０は、電力線８０上に配置される。電流センサ部９０は、電力線８０上の所定の測定箇所の電流の大きさに関する情報（例えば、磁束）を測定する複数の電流センサを備える。例えば、電流センサ部９０は、第１電流センサ９１と、第２電流センサ９２とを備える。

図２は、電流センサ部９０の構成の一例を示す図である。電流センサ部９０は、第１電流センサ９１と第２電流センサ９２とを含む。すなわち、第１電流センサ９１と、第２電流センサ９２とは、一つの筐体に収容されている。

また、例えば、第１電流センサ９１と第２電流センサ９２とは、隣接または数ｍｍ〜数ｃｍ程度離間して配置されている。第１電流センサ９１と第２電流センサ９２とは、例えば一つの基板に設けられていてもよい。第１電流センサ９１と第２電流センサ９２は、電流の大きさに応じて予め決められた信号を出力するように設計されている。詳細については後述するが、第１電流センサ９１と第２電流センサ９２とは、電流の大きさに応じて異なる出力電圧値を示す信号を出力するように設計されている。なお、実際に流れる電流の大きさと、各センサが出力する出力電圧の大きさとの関係は、後述する電圧電流特性において決められている。

電流センサ部９０は、バッテリＥＣＵの電源端子と接続される電源端子ＶＣＣと、第１電流センサ９１の出力端子ＯＵＴ１と、第２電流センサの出力端子ＯＵＴ２と、ＧＮＤを備える。それぞれは処理部１００と接続されている。

第１電流センサ９１は、エアギャップを備えたコア（不図示）、磁気検知ＩＣ９１Ａ、第１抵抗体９１Ｂ等を含む。コアは、電力線８０がコアの内側の空間を貫通するように配置されている。磁気検知ＩＣ９１Ａは、エアギャップに発生した磁束に応じた電圧の大きさを含む信号を出力する。磁気検知ＩＣ９１Ａは、例えば、磁気検知素子と、電圧増幅用オペアンプとを含み、各種補正機能を有する。第１抵抗体９１Ｂは、磁気検知ＩＣ９１Ａの出力側に接続されている。磁気検知ＩＣ９１Ａにより出力された信号は、第１抵抗体９１Ｂおよび出力端子ＯＵＴ１を介して処理部１００に出力される。

第２電流センサ９２は、エアギャップを備えたコア、磁気検知ＩＣ９２Ａ、第２抵抗体９２Ｂ等を含む。コアは、電力線８０がコアの内側の空間を貫通するように配置されている。磁気検知ＩＣ９２Ａは、エアギャップに発生した磁束に応じた電圧の大きさを含む信号を出力する。第２抵抗体９２Ｂは、磁気検知ＩＣ９２Ａの出力側に接続されている。磁気検知ＩＣ９２Ａにより出力された信号は、第２抵抗体９２Ｂおよび出力端子ＯＵＴ２を介して処理部１００に出力される。

第１抵抗体９１Ｂと第２抵抗体９２Ｂとは、抵抗の大きさが異なる。例えば、第１抵抗体９１Ｂの抵抗値Ｒ１＝１ｋΩで、第２抵抗体９２Ｂの抵抗値Ｒ２＝１０ｋΩである。

第１抵抗体９１Ｂの抵抗の大きさと、第２抵抗体９２Ｂの抵抗の大きさとの差は、所定の測定箇所の実際の電流値に対する、電流算出部１１１により算出される制御用バッテリ電流Ｉｂ（後述する）の値の誤差に基づいて定められる。例えば、第１抵抗体９１Ｂから出力される信号に基づいて算出される第１入出力電流Ｉ１の誤差が±５％であって、第２抵抗体９２Ｂから出力される信号に基づいて算出される第２入出力電流Ｉ２の誤差が±５％である場合、相互誤差の最大は±１０％となる。この場合、第１電流センサ９１と第２電流センサ９２が短絡した時の出力電圧の分圧を、短絡時の第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との相互差分が±１０％以上となるように設定する。例えば、後述する電流電圧特性（傾きの絶対値が同一で、逆極性）の場合、第１抵抗体９１Ｂの抵抗値を４５ｋΩ以下、第２抵抗体９２Ｂの抵抗値を５５ｋΩ以上に設定することで、上述したようにセンサの出力電圧の分圧を設定することができる。誤差は、例えば、蓄電システム１の環境（主に温度）に依存する。電動車両に搭載される蓄電システムは、例えば温度変化による影響を受けやすい。よって、相互誤差に基づいて抵抗体の抵抗値を決定することにより、電流センサ部９０の異常の有無の判定精度を高めることができる。

図１に戻って、処理部１００は、電流算出部１１１と、異常判定部１１３と、記憶部１３０とを備える。電流算出部１１１と、異常判定部１１３とは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。記憶部１３０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶装置によって実現される。

電流算出部１１１は、出力端子ＯＵＴ１から出力される電圧信号に基づいて、第１電流センサ９１の出力電圧Ｖ１を取得する。電流算出部１１１は、出力端子ＯＵＴ２から出力される電圧信号に基づいて、第２電流センサ９２の出力電圧Ｖ２を取得する。

電流算出部１１１は、予め用意されている電流電圧特性（詳細は後述する）を参照し、取得した出力電圧に基づいて、二次電池４０に入出力される電流値（以下、制御用バッテリ電流Ｉｂと記す）を算出する。制御用バッテリ電流Ｉｂは、二次電池４０による充電や放電を制御するために用いられる。電流電圧特性を示す情報は、電流電圧特性情報１３２として記憶部１３０に格納されている。電流電圧特性情報１３２は、計算式、テーブル、グラフ、図、マップなどであってもよい。「電流電圧特性を参照して出力電圧に基づいて制御用バッテリ電流Ｉｂを算出する処理」には、計算式に出力電圧を代入して制御用バッテリ電流値Ｉｂを算出する処理や、テーブルや、グラフ、図、マップなどの対応関係を示す情報に出力電圧を当てはめて得られる制御用バッテリ電流値Ｉｂを取得する処理などが含まれる。

例えば、電流算出部１１１は、電流電圧特性を参照し、第１電流センサ９１からの出力電圧Ｖ１に対応する第１入出力電流Ｉ１を算出する。また、電流算出部１１１は、電流電圧特性を参照し、第２電流センサ９２からの出力電圧Ｖ２に対応する第２入出力電流Ｉ２を算出する。電流算出部１１１は、算出結果を異常判定部１１３に出力する。

電流算出部１１１は、異常判定部１１３により電流センサ部９０側に異常が無いと判定された場合、算出した第１入出力電流Ｉ１あるいは第２入出力電流Ｉ２を、制御用バッテリ電流Ｉｂとする。例えば、メインセンサからの出力に基づいて算出された電流を、制御用バッテリ電流Ｉｂとすることが設定されている。実施形態において、第１電流センサ９１がメインセンサであって、第２電流センサ９２がサブセンサであることが決められている。

なお、異常判定部１１３により異常が有ると判定された場合、電流算出部１１１は、いずれの入出力電流Ｉ１，Ｉ２も制御用バッテリ電流Ｉｂとしないとしてもよい。この場合、制御用バッテリ電流Ｉｂが計測できない状態として取り扱われる。また、電流センサ部９０に異常が有ると判定された場合であっても、その異常がメインセンサに設定されている方のセンサにおける異常でない場合、電流算出部１１１は、メインセンサからの出力電圧に基づいて算出された入出力電流を、制御用バッテリ電流Ｉｂに決定してもよい。

図３は、電流電圧特性図２０１の一例を示す図である。電流電圧特性図２０１において、横軸は入出力電流であり、縦軸は出力電圧である。縦軸のうち左側の軸は、第１電流センサ９１からの出力電圧Ｖ１であり、縦軸のうち右側の軸は、第２電流センサ９２からの出力電圧Ｖ２である。なお、横軸の入出力電流において、正の値は二次電池４０から出力（放電）される電力の電流値であり、負の値は二次電池４０へ入力（充電）される電力の電流値である。

電流電圧特性図２０１において、第１電流センサ９１の特性グラフＹ１と、第２電流センサ９２の特性グラフＹ２とは、交点Ｘ１を有する。この交点Ｘ１は、制御用バッテリ電流Ｉｂ＝０Ａとなる位置に設定されている。また、特性グラフＹ１の傾きの絶対値と、特性グラフＹ２の傾きの絶対値とは、同一である。例えば、図３において、特性グラフＹ１は右上方向、特性グラフＹ２は左上方向に、それぞれ同様の傾向で上昇する。

なお、特性グラフＹ１の傾きと、特性グラフＹ２の傾きとは、相互に異なればよく、傾きの絶対値が同一でなくてもよい。

例えば、第１電流センサ９１からの出力電圧Ｖ１＝Ｖｘ１である場合、電流算出部１１１は、電流電圧特性図２０１を参照し、第１入出力電流Ｉ１＝−Ｉｘ１と算出する。また、第２電流センサ９２からの出力電圧Ｖ２＝Ｖｘ２Ｖである場合、電流算出部１１１は、電流電圧特性図２０１を参照し、第２入出力電流Ｉ２＝−Ｉｘ１Ａと算出する。このように、第１入出力電流Ｉ１＝第２入出力電流Ｉ２となった場合（異常判定部１１３により異常が無いと判定されるため）、電流算出部１１１は、二次電池４０に入出力される制御用バッテリ電流Ｉｂの電流値＝−Ｉｘ１に決定する。

異常判定部１１３は、電流算出部１１１により算出された第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分に基づいて、電流センサ部９０における異常の有無を判定する。例えば、異常判定部１１３は、第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分の絶対値が閾値ｔｈ１未満である場合、電流センサ部９０に異常が無いと判定する。一方、第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分の絶対値が閾値ｔｈ１以上である場合、異常判定部１１３は、電流センサ部９０に異常が有ると判定する。例えば、閾値ｔｈ１＝２０であって、第１入出力電流Ｉ１＝−２００Ａ、第２入出力電流Ｉ２＝＋２００Ａである場合、差分の絶対値（｜Ｉ１−Ｉ２｜）＝４００となる。このため、異常判定部１１３は、電流センサ側に異常が有ると判定する。また、閾値ｔｈ１＝１０であって、第１入出力電流Ｉ１＝＋５Ａ、第２入出力電流Ｉ２＝＋３Ａである場合、差分の絶対値（｜Ｉ１−Ｉ２｜）＝２となる。このため、異常判定部１１３は、電流センサ側に異常が無いと判定する。

なお閾値ｔｈ１は、これに限られず、任意に設定可能である。例えば、閾値ｔｈ１は、電流センサ部９０（第１電流センサ９１および第２電流センサ９２）の検出精度と電流算出部１１１の電流値の算出精度とのうち少なくともいずれか一方に基づいて定められる。例えば、第１電流センサ９１の検出誤差が実際の値に対して５％程度であり、第２電流センサ９２の検出誤差が実際の値に対して５％程度である場合、少なくとも１０％程度のマージンを閾値に含めるように閾値が設定される。また、電流算出部１１１の算出誤差が実際の値に対して５％程度である場合、少なくとも１５％程度のマージンを閾値に含まれるように閾値が設定される。

以下、ピン間ショートが発生した場合における処理について説明する。図４は、ピン間ショートにおける電流の流れについて説明するための図である。ピン間ショートは、例えば、ハーネスの噛み込みや出力端子の不具合などにより、第１抵抗体９１Ｂと出力端子ＯＵＴ１との間の地点Ｐ１と、第２抵抗体９２Ｂと出力端子ＯＵＴ２との間の地点Ｐ２とが短絡し、地点Ｐ１と地点Ｐ２との間でショート電流が流れる事象である。

ピン間ショートが発生した場合、第１電流センサ９１からの出力電圧Ｖ１と第２電流センサ９２からの出力電圧Ｖ２とは同一の値になる。

例えば、ピン間ショートが発生した場合の電圧（以下、短絡部電圧Ｖｓ）は、以下の式（１）または式（２）で求められる。
Ｖｓ＝（Ｒ２＊Ｖ´１＋Ｒ１＊Ｖ´２）／Ｒ１＋Ｒ２・・・（１）
Ｖｓ＝Ｖ´２＋（Ｒ２＊Ｉｓ）・・・（２）
Ｉｓ＝ΔＶ／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（３）
Ｖ´１は、ピン間ショートが発生しなかった場合に第１電流センサ９１から出力されるはずであった電圧値である。
Ｖ´２は、ピン間ショートが発生しなかった場合に第２電流センサ９２から出力されるはずであった電圧値である。
ΔＶは、Ｖ´１とＶ´２との大きさの差分である。

上記式に従うと、Ｒ１とＲ２が異なることにより、短絡部電圧Ｖｓは、一定でなくなる。例えば、Ｖ´１＝２．８Ｖ、Ｖ´２＝２．２Ｖ，Ｒ１＝１ｋΩ、Ｒ２＝１０ｋΩである場合における短絡部電圧Ｖｓは、２．７５Ｖとなる。また、Ｖ´１＝０．８Ｖ、Ｖ´２＝４．２Ｖ，Ｒ１＝１ｋΩ、Ｒ２＝１０ｋΩである場合における短絡部電圧Ｖｓは、３．８９Ｖとなる。つまり、第１抵抗体９１Ｂと第２抵抗体９２Ｂとの抵抗値の大きさを異なる大きさに構成することで、ピン間ショート時において出力される電圧が、Ｖ´１とＶ´２や、Ｒ１とＲ２に依存するようになる。

図５は、電流電圧特性図２０２の一例を示す図である。電流電圧特性図２０２は、上述した式（１）を満たす短絡部電圧ＶｓのグラフＹ３を含む。なお、図３に示す電流電圧特性図２０１と重複する説明については説明を省略する。例えば、短絡部電圧Ｖｓ＝Ｖｘ１１であった場合、電流算出部１１１は、第１入出力電流Ｉ１＝−Ｉｘ１１と、第２入出力電流Ｉ２＝＋Ｉｘ１１とを算出する。異常判定部１１３は、第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分の絶対値が閾値ｔｈ１以下であるか否かを判定する。差分の絶対値（｜−Ｉｘ１１−Ｉｘ１１｜）＝２×（Ｉｘ１１）が閾値ｔｈ１以上である場合、異常判定部１１３は、異常が有ると判定する。

これに限られず、異常判定部１１３は、電流算出部１１１により算出された制御用バッテリ電流Ｉｂが合致しない場合に、異常が有ると判定してもよい。この場合も、例えば、上述した手法（差分の絶対値を閾値ｔｈ１と比較する手法）により異常の有無を判定することができる。

［比較構成例との比較］
次に、図６、７を参照して、比較構成例について説明する。図６は、比較構成例の構成図である。図６に示す通り、比較構成例は、電流センサ７１と電流センサ７２とを含む。電流センサ７１は、エアギャップを備えたコア（不図示）、磁気検知ＩＣ７１Ａ、抵抗体７１Ｂ等を含む。電流センサ７２は、エアギャップを備えたコア（不図示）、磁気検知ＩＣ７２Ａ、抵抗体７２Ｂ等を含む。なお、比較構成例は、これに限られず、例えば、両方のセンサの出力側に抵抗体を備えない構成であってもよい。

図６に示す比較構成例においてピン間ショートが発生した場合、電流センサ７１からの出力電圧Ｖ７１と電流センサ７２からの出力電圧Ｖ７２とは、同一の値（ピン間ショートが発生しなかった場合にそれぞれの電流センサから出力されるはずであった電圧の中間値）になる。

例えば、短絡部電圧Ｖｓｐは、以下の式（４）または式（５）で求められる。
Ｖｓｐ＝（Ｒ７２＊Ｖ´７１＋Ｒ７１＊Ｖ´７２）／Ｒ７１＋Ｒ７２・・・（４）
Ｖｓｐ＝Ｖ´７２＋（Ｒ７２＊Ｉｓｐ）・・・（５）
Ｉｓｐ＝ΔＶｐ／（Ｒ７１＋Ｒ７２）・・・（６）
Ｖ´７１は、ピン間ショートが発生しなかった場合に電流センサ７１から出力されるはずであった電圧値である。
Ｖ´７２は、ピン間ショートが発生しなかった場合に電流センサ７２から出力されるはずであった電圧値である。
ΔＶｐは、Ｖ´７１とＶ´７２との大きさの差分である。

上記式に従うと、Ｒ７１とＲ７２が同一であることにより、短絡部電圧Ｖｓｐは、一定となる。例えば、短絡部電圧Ｖｓｐ＝（Ｖ´７１＋Ｖ´７２）／２となる。より具体的には、Ｖ´７１＝２．８Ｖ、Ｖ´７２＝２．２Ｖ，Ｒ７１＝１ｋΩ、Ｒ７２＝１ｋΩである場合における短絡部電圧Ｖｓｐは、２．５Ｖとなる。つまり、Ｖ´７１とＶ´７２が異なる値であっても、短絡部電圧Ｖｓｐは、常に２．５Ｖとなる。

図７は、比較構成例における電流電圧特性図３０１の一例を示す図である。電流電圧特性図３０１は、比較構成例における短絡部電圧Ｖｓｐをプロットしたグラフである。電流センサ７１の特性グラフＹ３１と、電流センサ７２の特性グラフＹ３２とは、上述の特性グラフＹ１，Ｙ２と同様に交点Ｘ３３を有し、それぞれの傾きの絶対値が同じである。比較構成例においてピン間ショートが発生した場合には、ピン間ショートが発生しなかった場合にそれぞれの電流センサから出力されるはずであった出力電圧の中間値（例えば、２．５Ｖ）になる。そのため、短絡部電圧Ｖｓｐのグラフは、Ｙ３４のようになる。つまり、ピン間ショートが発生した場合の制御用バッテリ電流Ｉｂは、常にＩｘ２１となる。よって、ピン間ショートが発生していない場合において制御用バッテリ電流ＩｂがＩｘ２１になる場合（実際の電流値がＩｘ２１である場合）と、ピン間ショートが発生している場合との区別がつかなかった。

このように、本実施形態では、ショート時の出力電圧特性は、図８に示すように、Ｙ３４がＹ１との交点を支点として時計回りでＹ１に近づくように回転した特性線となる。すなわち、短絡部電圧の特性が、抵抗体の抵抗値が小さい方の電流電圧特性の方に近づく。Ｙ３とＹ３４とを比較すると、Ｙ３は、ピン間ショートが発生しなかった場合に電流センサ７１から出力されるはずであった電圧値に応じて、短絡部電圧が変化しているのに対して、Ｙ３４は、常に一定値である。

このように、蓄電システム１は、ショート時に第１電流センサの電流値と第２電流センサの電流値とに基づいて、電流センサの異常を精度よく検出することができる。

［フローチャート］
図９は、処理部１００による処理の流れを示すフローチャートである。まず、電流算出部１１１は、第１電流センサ９１から出力される信号に基づいて、出力電圧Ｖ１を取得する（ステップＳ１０１）。電流算出部１１１は、記憶部１３０に格納されている電流電圧特性図を参照し、第１電流センサ９１からの出力電圧Ｖ１に対応する第１入出力電流Ｉ１を算出する（ステップＳ１０３）。次いで、電流算出部１１１は、第２電流センサ９２から出力される信号に基づいて、出力電圧Ｖ２を取得する（ステップＳ１０５）。電流算出部１１１は、記憶部１３０に格納されている電流電圧特性図を参照し、第２電流センサ９２からの出力電圧Ｖ２に対応する第２入出力電流Ｉ２を算出する（ステップＳ１０７）。

異常判定部１１３は、電流算出部１１１により算出された第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分の絶対値を算出し、算出した差分の絶対値が閾値ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。算出した差分の絶対値が閾値ｔｈ１未満である場合、異常判定部１１３は、電流センサ部９０において異常が無いと判定する（ステップＳ１１１）。一方、算出した差分の絶対値が閾値ｔｈ１以上である場合、異常判定部１１３は、電流センサ部９０において異常があると判定する（ステップＳ１１３）。

なお、閾値ｔｈ１は、ピン間ショート時における電圧値に基づいて決定されてもよい。例えば、閾値ｔｈ１は、電圧値が電流電圧特性図の交点Ｘから離れるほど（大きくなるほど、または小さくなるほど）大きくしてもよい。

また、閾値ｔｈ１は、ピン間ショートが発生しなかった場合に電流センサ部９０から出力されるはずであった電圧値が所定値以上である場合に、ピン間ショート事故が発生したと判定できるような値に設定されてもよい。こうすることにより、二次電池４０の入出力電力の誤検出による影響は、出力電圧が高いときの方が低いときに比べて高いため、誤検出による影響を小さくすることに貢献できる。

以上説明した第１実施形態によれば、電動車両用の駆動用の二次電池４０と、二次電池４０に接続された負荷と、二次電池４０と負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１電流センサ９１と、所定箇所の電流に関する値を測定する第２電流センサ９２とを含む電流センサ部９０と、電流センサ部９０により出力される信号を取得する処理部１００と、を備え、処理部１００は、予め用意されている電流電圧特性を参照し、電流センサ部９０により出力された信号を用いて、二次電池４０に入出力される電流値を算出し、第１電流センサ９１の出力側には第１抵抗体９１Ｂが接続され、第２電流センサ９２の出力側には第２抵抗体９２Ｂが接続され、第１抵抗体９１Ｂと第２抵抗体９２Ｂとは、抵抗の大きさが異なることにより、センサ側の異常を精度よく検出することができる。

＜第２実施形態＞
図１０は、電流センサ部９５の構成の一例を示す図である。なお、図２を用いた説明と同様の内容については説明を省略する。電流センサ部９５は、第１電流センサ９６と第２電流センサ９７とを含む。すなわち、第１電流センサ９６と、第２電流センサ９７とは、一つの筐体に収容されている。第１電流センサ９６は、エアギャップを備えたコア（不図示）と、磁気検知ＩＣ９６Ａとを含む。第２電流センサ９７は、エアギャップを備えたコア（不図示）と、磁気検知ＩＣ９７Ａと、抵抗体９７Ｂとを含む。つまり、第２電流センサ９７の出力側には抵抗体が接続され、第１電流センサ９６の出力側には抵抗体が接続されない。なお、抵抗体９７Ｂに替えて、第１電流センサ９６が抵抗体を有する構成であってもよい。つまり、第１電流センサ９６あるいは第２電流センサ９７のいずれか一方にだけ、抵抗体が含まれる。例えば、抵抗体９７Ｂの抵抗値は１０ｋΩである。

以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態の効果と同様の効果を奏することができる。

＜第３実施形態＞
例えば、電流電圧特性図において、第１電流センサ９１の電流電圧特性を示す第１特性グラフと、第２電流センサ９２の電流電圧特性を示す第２特性グラフとは、交点を有さないものであってもよい。

図１１は、電流電圧特性図２０３の一例を示す図である。ここでは、図３に示す電流電圧特性図２０１と異なる点について説明する。電流電圧特性図２０３において、第１電流センサ９１の特性グラフＹ１１と、第２電流センサ９２の特性グラフＹ１２とは、交点を有さない。また、特性グラフＹ１１の傾きと、特性グラフＹ１２の傾きとは、同一である。特性グラフＹ１１の傾きと、特性グラフＹ１２の傾きとは、異なっていてもよい。

Ｙ１３は、ピン間ショート時の出力電圧（短絡部電圧Ｖｓ）の特性を示すグラフである。例えば、短絡部電圧Ｖｓ＝Ｖｘ３１であった場合、電流算出部１１１は、第１入出力電流Ｉ１＝Ｉｘ３１と、第２入出力電流Ｉ２＝Ｉｘ３２と、を算出する。異常判定部１１３は、第１入出力電流Ｉ１と第２入出力電流Ｉ２との差分の絶対値が、閾値ｔｈ２を含む所定範囲内であるか否かを判定する。差分の絶対値が閾値ｔｈ２を含む所定範囲内でない場合、異常判定部１１３は、電流センサ部９０に異常が有ると判定する。一方、差分の絶対値が閾値ｔｈ２を含む所定範囲内である場合、異常判定部１１３は、電流センサ部９０に異常が無いと判定する。

［ハードウェア構成］
上述した実施形態の蓄電システム１の処理部１００は、例えば、図１２に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１２は、実施形態の処理部のハードウェア構成の一例を示す図である。

処理部１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、処理部１００の機能部が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
駆動用二次電池と負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサと前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサとを含むセンサ部により出力される信号を取得させ、
予め用意されている電流電圧特性を参照し、前記センサ部により出力された信号を用いて、前記駆動用二次電池に入出力される電流値を算出させ、
前記第１センサの出力側には第１抵抗体が接続され、
前記第２センサの出力側には第２抵抗体が接続され、
前記第１抵抗体と前記第２抵抗体とは、抵抗の大きさが異なる、ように構成されている蓄電システム。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ エンジン
２０ モータ
３０ ＰＣＵ
３２ 変換器
３４ ＶＣＵ
４０ 二次電池
９０ 電流センサ部
９１ 第１電流センサ
９２ 第２電流センサ
１００ 処理部
１１１ 電流算出部
１１３ 異常判定部
１３０ 記憶部

Claims (12)

1. 電動車両用の駆動用二次電池と、
   前記駆動用二次電池に接続された負荷と、
   前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサと前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサとを含むセンサ部と、
   前記センサ部により出力される信号を取得し、予め用意されている電流電圧特性を参照して、前記駆動用二次電池に入出力される電流値を算出する処理部と、
   前記処理部が、前記第１センサにより出力された信号に基づいて算出した第１電流値と、前記第２センサにより出力された信号に基づいて算出した第２電流値との差分に基づいて、前記センサ部の異常の有無を判定する異常判定部と、を備え、
   前記第１センサの出力側には第１抵抗体が接続され、
   前記第２センサの出力側には第２抵抗体が接続され、
   前記第１抵抗体と前記第２抵抗体とは、抵抗の大きさが異なる、
   蓄電システム。
2. 前記第１抵抗体の抵抗の大きさと前記第２抵抗体の抵抗の大きさとの差は、前記所定箇所の電流値に対する、前記処理部が算出する前記電流値の誤差に基づいて定められる、 請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記第１センサと、前記第２センサと、前記第１抵抗体と、前記第２抵抗体とは、一つの筐体に収納されている、
   請求項１または２に記載の蓄電システム。
4. 電動車両用の駆動用二次電池と、
   前記駆動用二次電池に接続される負荷と、
   前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサと前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサとを含むセンサ部と、
   前記センサ部により出力される信号を取得し、予め用意されている電流電圧特性を参照して、前記駆動用二次電池に入出力される電流値を算出する処理部と、
   前記処理部が、前記第１センサにより出力された信号に基づいて算出した第１電流値と、前記第２センサにより出力された信号に基づいて算出した第２電流値との差分に基づいて、前記センサ部の異常の有無を判定する異常判定部と、を備え、
   前記第１センサの出力側には、抵抗体が接続され、
   前記第２センサの出力側には、抵抗体が接続されない、
   蓄電システム。
5. 前記抵抗体の抵抗の大きさは、前記所定箇所の電流値に対する、前記処理部が算出する前記電流値の誤差に基づいて定められる、
   請求項４に記載の蓄電システム。
6. 前記第１センサと、前記第２センサと、前記抵抗体とは、一つの筐体に収納されている、
   請求項４または５に記載の蓄電システム。
7. 前記異常判定部は、前記第１電流値と前記第２電流値との差分の絶対値が閾値以上である場合、前記センサ部において異常があると判定する、
   請求項１から６のうちいずれか一項に記載の蓄電システム。
8. 前記電流電圧特性において、前記第１センサの電流電圧特性を示す第１特性線と前記第２センサの電流電圧特性を示す第２特性線との傾きは相互に異なる、
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の蓄電システム。
9. 前記電流電圧特性において、前記第１センサの電流電圧特性を示す第１特性線と前記第２センサの電流電圧特性を示す第２特性線とが交点を有し、前記第１特性線の傾きの絶対値と前記第２特性線の傾きの絶対値とが同一である、
   請求項１から８のうちいずれか一項に記載の蓄電システム。
10. 電動車両用の駆動用二次電池と、
    前記駆動用二次電池に接続された負荷と、
    前記駆動用二次電池と前記負荷との間の所定箇所の電流に関する値を測定する第１センサおよび前記所定箇所の電流に関する値を測定する第２センサを含むセンサ部と、を備える前記電動車両に搭載されたコンピュータが、
    前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号を取得し、
    予め用意されている電流電圧特性であって、前記第１センサに対応する第１特性線と前記第１特性線とは傾きが異なる前記第２センサに対応する第２特性線とを参照し、
    前記取得した前記第１センサにより出力された信号を用いて前記駆動用二次電池に入出力される第１電流値、および前記取得した前記第２センサにより出力された信号を用いて前記駆動用二次電池に入出力される第２電流値を算出し、
    前記算出した第１電流値と前記第２電流値との差の絶対値と、所定の閾値とに基づいて、前記第１センサまたは前記第２センサの異常を判定する、
    異常判定方法。
11. 前記電流電圧特性において、前記第１特性線と前記第２特性線とは交わり、前記第１特性線の傾きと前記第２特性線の傾きとが相互に異なる場合、前記第１電流値と前記第２電流値との差分の絶対値が閾値以上であるか否かを判定し、前記差分が前記閾値以上である場合に、前記センサ部において異常が発生していると判定する、
    請求項１０に記載の異常判定方法。
12. 前記閾値は、前記センサ部の検出精度と前記コンピュータの電流値の算出精度とのうち、少なくともいずれか一方に基づいて定められる、
    請求項１０または１１に記載の異常判定方法。

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