JP7056363B2 - Battery system - Google Patents

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Description

本開示は、複数のセルを有する電池ブロック内の断線を検出する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for detecting a disconnection in a battery block having a plurality of cells.

特開２００１－１１６７７６号公報（特許文献１）には、直列に接続された複数のセルを各々が有する複数の直列ブロックが直列に接続されて構成された電池システムが開示されている。各ブロックには、電圧測定線と、電圧測定線を介して各ブロックに接続された電圧センサとが設けられている。さらに、各ブロックには、電圧測定線の断線を検出するための断線検出用抵抗が各ブロックに対して並列に接続されている。このような構成においては、いずれかの電圧測定線が断線した場合、断線した電圧測定線に接続される２つの隣接する電圧センサで検出される電圧値は、断線した電圧測定線に接続される２つの隣接する断線検出用抵抗の抵抗比に伴った電圧値となる。これにより、正常時には検出されない電圧が電圧センサによって検出された場合に、電圧測定線の断線を検出することが可能となる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-116776 (Patent Document 1) discloses a battery system in which a plurality of series blocks each having a plurality of cells connected in series are connected in series. Each block is provided with a voltage measuring line and a voltage sensor connected to each block via the voltage measuring line. Further, in each block, a disconnection detecting resistor for detecting the disconnection of the voltage measurement line is connected in parallel to each block. In such a configuration, if any of the voltage measurement lines is broken, the voltage value detected by two adjacent voltage sensors connected to the broken voltage measurement line is connected to the broken voltage measurement line. It is a voltage value according to the resistance ratio of two adjacent disconnection detection resistors. This makes it possible to detect a disconnection of the voltage measurement line when a voltage that is not normally detected is detected by the voltage sensor.

特開２００１－１１６７７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-1167776 特開２０１６－５０８７０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-50870

電池システムのなかには、並列に接続された複数のセルを各々が有する複数の並列ブロックが直列に接続されて構成されたものも存在する。 In some battery systems, a plurality of parallel blocks each having a plurality of cells connected in parallel are connected in series.

各並列ブロック内においては、断線によって通電しなくなったセル（以下「断線セル」ともいう）が存在する場合であっても、断線していない残りのセル（以下「残存セル」ともいう）からの電力供給を継続することが可能である。しかしながら、残存セルに負荷が集中することになるため、断線セルの数を把握することなく電力制御を行なうと、残存セルに対して過剰な負荷が掛かり、残存セルの劣化を早めてしまうことが懸念される。そのため、複数の並列ブロックが直列に接続されて構成される電池システムにおいては、各並列ブロック内の断線の有無を検出するだけでなく、各並列ブロック内の断線セルの数を適切に把握し、その上で残存セルの数に見合った電力制御を行なうことが望ましい。 Within each parallel block, even if there are cells that are no longer energized due to disconnection (hereinafter also referred to as "disconnection cells"), the remaining cells that are not disconnected (hereinafter also referred to as "remaining cells") It is possible to continue the power supply. However, since the load is concentrated on the remaining cells, if power control is performed without knowing the number of disconnected cells, an excessive load is applied to the remaining cells, which may accelerate the deterioration of the remaining cells. I am concerned. Therefore, in a battery system composed of a plurality of parallel blocks connected in series, not only the presence or absence of disconnection in each parallel block is detected, but also the number of disconnection cells in each parallel block is appropriately grasped. On top of that, it is desirable to perform power control commensurate with the number of remaining cells.

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の並列ブロックが直列に接続されて構成される電池システムにおいて、各並列ブロック内の断線セルの数を適切に把握することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to determine the number of disconnected cells in each parallel block in a battery system composed of a plurality of parallel blocks connected in series. It is to grasp properly.

本開示による電池システムは、並列に接続された複数のセルを有する第１並列ブロックと、第１並列ブロックに直列に接続され、並列に接続された複数のセルを有する第２並列ブロックと、第１並列ブロック内の断線によって通電しなくなったセルの数を断線セル数として算出するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、第２並列ブロックの抵抗に対する第１並列ブロックの抵抗の割合を第１並列ブロックの抵抗比として算出し、第１並列ブロックの抵抗比が断線閾値を超えたことに応じて断線セル数を増加させ、断線セル数が増加したことに応じて断線閾値を増加させる。 The battery system according to the present disclosure includes a first parallel block having a plurality of cells connected in parallel, a second parallel block having a plurality of cells connected in series to the first parallel block and connected in parallel, and a second parallel block. (1) A control device configured to calculate the number of cells that are no longer energized due to disconnection in a parallel block as the number of disconnected cells is provided. The control device calculates the ratio of the resistance of the first parallel block to the resistance of the second parallel block as the resistance ratio of the first parallel block, and the disconnection cell according to the resistance ratio of the first parallel block exceeding the disconnection threshold. The number is increased, and the disconnection threshold is increased according to the increase in the number of disconnection cells.

上記システムによれば、第１並列ブロックの抵抗比が断線閾値を超えたことに応じて断線セル数を増加される。抵抗比と比較される断線閾値は、断線セル数が増加したことに応じて増加される。これにより、１本目の断線だけでなく、２本目以降の断線をも適切に判定することが可能となる。そのため、断線閾値を断線セル数に関わらず固定値とする場合に比べて、断線セルの数を適切に把握することができる。 According to the above system, the number of disconnected cells is increased according to the resistance ratio of the first parallel block exceeding the disconnection threshold. The disconnection threshold compared to the resistivity is increased as the number of disconnection cells increases. This makes it possible to appropriately determine not only the first disconnection but also the second and subsequent disconnections. Therefore, the number of disconnection cells can be appropriately grasped as compared with the case where the disconnection threshold is set to a fixed value regardless of the number of disconnection cells.

本開示によれば、複数の並列ブロックが直列に接続されて構成される電池システムにおいて、各並列ブロック内の断線セル数を適切に把握することができる。 According to the present disclosure, in a battery system in which a plurality of parallel blocks are connected in series, the number of disconnected cells in each parallel block can be appropriately grasped.

電池システムの全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of a battery system. ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of an ECU. 並列ブロック内で断線が生じた場合の学習抵抗比Ｒｒａ、断線閾値Ｒｔｈ、断線カウンタ、断線本数、補正係数Ｋの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the learning resistance ratio Rra, the disconnection threshold value Rth, the disconnection counter, the number of disconnections, and the correction coefficient K when the disconnection occurs in a parallel block.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

＜電池システムの全体構成＞
図１は、本実施の形態による電池システム１の全体構成の一例を示す図である。電池システム１は、図示しない電気負荷に電力を供給可能に構成される。たとえば、電池システム１は、走行用モータを備えた電動車両（ハイブリッド自動車あるいは電気自動車等）に搭載され、走行用モータとの間で電力を授受する。 <Overall configuration of battery system>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the battery system 1 according to the present embodiment. The battery system 1 is configured to be able to supply electric power to an electric load (not shown). For example, the battery system 1 is mounted on an electric vehicle (hybrid vehicle, electric vehicle, or the like) provided with a traveling motor, and transfers power to and from the traveling motor.

電池システム１は、第１並列ブロック１０Ｘと、第２並列ブロック１０Ｙと、電流センサ２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。第１並列ブロック１０Ｘは、並列に接続された５つの電池セルＢと、電圧センサ１２と、温度センサ１４とを備える。第２並列ブロック１０Ｙも、第１並列ブロック１０Ｘと同様に、並列に接続された５つの電池セルＢと、電圧センサ１２と、温度センサ１４とを備える。第２並列ブロック１０Ｙは、第１並列ブロック１０Ｘに直列に接続される。電池セルＢの各々は、電気負荷に供給するための電力を蓄える二次電池である。 The battery system 1 includes a first parallel block 10X, a second parallel block 10Y, a current sensor 20, and an ECU (Electronic Control Unit) 100. The first parallel block 10X includes five battery cells B connected in parallel, a voltage sensor 12, and a temperature sensor 14. Like the first parallel block 10X, the second parallel block 10Y also includes five battery cells B connected in parallel, a voltage sensor 12, and a temperature sensor 14. The second parallel block 10Y is connected in series with the first parallel block 10X. Each of the battery cells B is a secondary battery that stores electric power for supplying an electric load.

第１並列ブロック１０Ｘの電圧センサ１２は、第１並列ブロック１０Ｘの電圧（以下「第１ブロック電圧ＶＸ」ともいう）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。第２並列ブロック１０Ｙの電圧センサ１２は、第２並列ブロック１０Ｙの電圧（以下「第２ブロック電圧ＶＹ」ともいう）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。 The voltage sensor 12 of the first parallel block 10X detects the voltage of the first parallel block 10X (hereinafter, also referred to as “first block voltage VX”), and outputs the detection result to the ECU 100. The voltage sensor 12 of the second parallel block 10Y detects the voltage of the second parallel block 10Y (hereinafter, also referred to as “second block voltage V Y ”), and outputs the detection result to the ECU 100.

第１並列ブロック１０Ｘの温度センサ１４は、第１並列ブロック１０Ｘの温度（以下「第１ブロック温度ＴＸ」ともいう）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。第２並列ブロック１０Ｙの温度センサ１４は、第２並列ブロック１０Ｙの温度（以下「第２ブロック温度ＴＹ」ともいう）を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。 The temperature sensor 14 of the first parallel block 10X detects the temperature of the first parallel block 10X (hereinafter, also referred to as “first block temperature TX”), and outputs the detection result to the ECU 100. The temperature sensor 14 of the second parallel block 10Y detects the temperature of the second parallel block 10Y (hereinafter, also referred to as “second block temperature TY ”), and outputs the detection result to the ECU 100.

電流センサ２０は、直接に接続された第１並列ブロック１０Ｘおよび第２並列ブロック１０Ｙを流れる電流ｉを検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。 The current sensor 20 detects the current i flowing through the directly connected first parallel block 10X and the second parallel block 10Y, and outputs the detection result to the ECU 100.

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵する。ＥＣＵ１００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行するように構成される。 The ECU 100 incorporates a CPU (Central Processing Unit) and a memory (not shown). The ECU 100 is configured to execute a predetermined arithmetic process based on the information from each sensor and the information stored in the memory.

なお、図１には各並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙ内に５つの電池セルＢを設ける例を示したが、各並列ブロック内に設けられる電池セルＢの数は５つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。また、図１には２つの並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙが直列に接続される例を示したが、直列に接続される並列ブロックの数は２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。 Although FIG. 1 shows an example in which five battery cells B are provided in each of the parallel blocks 10X and 10Y, the number of battery cells B provided in each parallel block is not limited to five. It may be two or more. Further, although FIG. 1 shows an example in which two parallel blocks 10X and 10Y are connected in series, the number of parallel blocks connected in series is not limited to two, but may be three or more. You may.

＜並列ブロック内の断線セル数（断線本数）の算出＞
上述のように、本実施の形態による電池システム１は、並列に接続された５つの電池セルＢを各々が有する２つの並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙが直列に接続されて構成される。 <Calculation of the number of disconnected cells (number of disconnected cells) in the parallel block>
As described above, the battery system 1 according to the present embodiment is configured by connecting two parallel blocks 10X and 10Y each having five battery cells B connected in parallel in series.

したがって、各並列ブロック内１０Ｘ，１０Ｙにおいて、断線によって通電しなくなった電池セルＢ（以下「断線セル」ともいう）が存在する場合であっても、断線していない残りの電池セルＢ（以下「残存セル」ともいう）からの電力供給を継続することが可能である。しかしながら、残存セルに負荷が集中することになるため、断線セルの数を把握することなく電力制御を行なうと、残存セルに対して過剰な負荷が掛かり、残存セルの劣化を早めてしまうことが懸念される。そのため、電池システム１においては、各並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙ内の断線の有無を検出するだけでなく、各並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙ内の断線セルの数（以下「断線本数」ともいう）を適切に把握し、その上で残存セルの数に見合った電力制御を行なうことが望ましい。 Therefore, even if there is a battery cell B (hereinafter, also referred to as “disconnection cell”) that is no longer energized due to disconnection in 10X and 10Y in each parallel block, the remaining battery cell B that is not disconnected (hereinafter, “disconnection cell”). It is possible to continue the power supply from the "remaining cell"). However, since the load is concentrated on the remaining cells, if power control is performed without knowing the number of disconnected cells, an excessive load is applied to the remaining cells, which may accelerate the deterioration of the remaining cells. I am concerned. Therefore, in the battery system 1, not only the presence or absence of disconnection in each parallel block 10X, 10Y is detected, but also the number of disconnection cells in each parallel block 10X, 10Y (hereinafter, also referred to as “the number of disconnection”) is appropriately determined. It is desirable to understand and then perform power control according to the number of remaining cells.

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、以下に示す手法で各並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙ内の断線本数（断線セルの数）を算出する。なお、以下では、第１並列ブロック１０Ｘ内の断線本数を算出する手法を中心に説明する。第２並列ブロック１０Ｙ内の断線本数についても、第１並列ブロック１０Ｘ内の断線本数を算出する手法と同様の手法で算出することができる。 Therefore, the ECU 100 according to the present embodiment calculates the number of disconnection lines (number of disconnection cells) in each of the parallel blocks 10X and 10Y by the method shown below. In the following, a method of calculating the number of broken wires in the first parallel block 10X will be mainly described. The number of broken wires in the second parallel block 10Y can also be calculated by the same method as the method for calculating the number of broken wires in the first parallel block 10X.

図２は、ＥＣＵ１００が第１並列ブロック１０Ｘ内の断線本数を算出する際に実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえば所定の周期で繰り返し実行される。 FIG. 2 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the ECU 100 when calculating the number of disconnections in the first parallel block 10X. This flowchart is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle.

ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの通電中である（電流センサ２０で検出された電流ｉが基準値を超える）か否かを判定する（ステップＳ１０）。 The ECU 100 determines whether or not the first parallel block 10X is energized (the current i detected by the current sensor 20 exceeds the reference value) (step S10).

通電中である場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒを算出する（ステップＳ１２）。なお、第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒは、第２並列ブロック１０Ｙの合成抵抗ＲＹに対する第１並列ブロック１０Ｘの合成抵抗ＲＸの割合（＝ＲＸ／ＲＹ）である。 When the power is on (YES in step S10), the ECU 100 calculates the resistivity ratio Rr of the first parallel block 10X (step S12). The resistivity ratio Rr of the first parallel block 10X is the ratio (= RX / RY ) of the combined resistance RX of the first parallel block 10X to the combined resistance RY of the second parallel block 10Y.

たとえば、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの電圧センサ１２で検出された第１ブロック電圧ＶＸを電流センサ２０で検出された電流ｉで除算した値（＝ＶＸ／ｉ）を第１並列ブロック１０Ｘの合成抵抗ＲＸとして算出し、第２並列ブロック１０Ｙの電圧センサ１２で検出された第２ブロック電圧ＶＹを電流センサ２０で検出された電流ｉで除算した値（＝ＶＹ／ｉ）を第２並列ブロック１０Ｙの合成抵抗ＲＹとして算出する。そして、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの合成抵抗ＲＸを第２並列ブロック１０Ｙの合成抵抗ＲＹで除算した値（＝ＲＸ／ＲＹ）を第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒとして算出する。 For example, the ECU 100 divides the first block voltage V X detected by the voltage sensor 12 of the first parallel block 10 X by the current i detected by the current sensor 20 (= V X / i) into the first parallel block. Calculated as the combined resistance RX of 10X, the value obtained by dividing the second block voltage V Y detected by the voltage sensor 12 of the second parallel block 10Y by the current i detected by the current sensor 20 (= V Y / i). Is calculated as the combined resistance RY of the second parallel block 10Y. Then, the ECU 100 calculates a value (= RX / RY ) obtained by dividing the combined resistance RX of the first parallel block 10X by the combined resistance RY of the second parallel block 10Y as the resistance ratio Rr of the first parallel block 10X. do.

なお、第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒの算出手法は、上記の手法に限定されるものではない。たとえば、電流ｉを用いることなく、第１ブロック電圧ＶＸを第２ブロック電圧ＶＹで除算した値（＝ＶＸ／ＶＹ）を第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒとして算出するようにしてもよい。 The method for calculating the resistivity Rr of the first parallel block 10X is not limited to the above method. For example, the value (= V X / V Y ) obtained by dividing the first block voltage V X by the second block voltage V Y is calculated as the resistivity ratio Rr of the first parallel block 10 X without using the current i. May be good.

次いで、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの温度センサ１４で検出された第１ブロック温度ＴＸと第２並列ブロック１０Ｙの温度センサ１４で検出された第２ブロック温度ＴＹとの温度差ΔＴ（＝｜ＴＸ－ＴＹ｜）が所定値ΔＴｔｈ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定は、ステップＳ１２で算出された抵抗比Ｒｒに、温度差ΔＴによる一時的なばらつきが含まれていないことを確認するための処理である。 Next, the ECU 100 determines the temperature difference ΔT between the first block temperature TX detected by the temperature sensor 14 of the first parallel block 10X and the second block temperature TY detected by the temperature sensor 14 of the second parallel block 10Y. = | TX- TY |) is determined whether or not it is less than the predetermined value ΔTth (step S14). This determination is a process for confirming that the resistivity ratio Rr calculated in step S12 does not include a temporary variation due to the temperature difference ΔT.

温度差ΔＴが所定値ΔＴｔｈを超える場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ステップＳ１２で算出された抵抗比Ｒｒに温度差ΔＴによる一時的なばらつきが多く含まれており断線本数の算出精度を確保できないおそれがあるため、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。 When the temperature difference ΔT exceeds the predetermined value ΔTth (NO in step S14), the resistivity ratio Rr calculated in step S12 contains a lot of temporary variations due to the temperature difference ΔT, and the calculation accuracy of the number of disconnections may not be ensured. Therefore, the subsequent processing is skipped and the processing is moved to the return.

温度差ΔＴが所定値ΔＴｔｈ未満である場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ステップＳ１２で算出された抵抗比Ｒｒに温度差ΔＴによる一時的なばらつきがほとんど含まれていないと考えられるため、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２以降の処理を行なう。 When the temperature difference ΔT is less than the predetermined value ΔTth (YES in step S14), it is considered that the resistance ratio Rr calculated in step S12 contains almost no temporary variation due to the temperature difference ΔT. The processing after step S12 is performed.

具体的には、ＥＣＵ１００は、まず、ステップＳ１２で算出された抵抗比Ｒｒにメモリに記憶されている補正係数Ｋを乗じた値（＝Ｒｒ×Ｋ）を、第１並列ブロック１０Ｘの学習抵抗比Ｒｒａとして算出する（ステップＳ１６）。 Specifically, the ECU 100 first obtains a value (= Rr × K) obtained by multiplying the resistance ratio Rr calculated in step S12 by the correction coefficient K stored in the memory as the learning resistance ratio of the first parallel block 10X. Calculated as Rra (step S16).

ここで、補正係数Ｋは、抵抗比Ｒｒに含まれる断線以外のばらつき（製造ばらつき、摩耗劣化ばらつきなど）を抵抗比Ｒｒから取り除くように抵抗比Ｒｒを補正するための係数である。したがって、学習抵抗比Ｒｒａ（＝Ｒｒ×Ｋ）は、抵抗比Ｒｒから断線以外のばらつきが取り除かれた値となる。これにより、断線による抵抗比を精度よく算出することができる。なお、補正係数Ｋは、後述するステップＳ５４で算出されてメモリに記憶されている。 Here, the correction coefficient K is a coefficient for correcting the resistivity Rr so as to remove variations (manufacturing variations, wear deterioration variations, etc.) other than the disconnection included in the resistivity Rr from the resistivity Rr. Therefore, the learning resistance ratio Rra (= Rr × K) is a value obtained by removing variations other than disconnection from the resistance ratio Rr. This makes it possible to accurately calculate the resistivity due to disconnection. The correction coefficient K is calculated in step S54 described later and stored in the memory.

次いで、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘ内において新たな断線が生じたか否かを判定するための断線閾値Ｒｔｈを、下記の式（１）を用いて算出する（ステップＳ２０）。 Next, the ECU 100 calculates the disconnection threshold Rth for determining whether or not a new disconnection has occurred in the first parallel block 10X using the following equation (1) (step S20).

断線閾値Ｒｔｈ＝［並列数／｛並列数－（断線本数＋１）｝］＋誤差 …（１）
式（１）において、「並列数」は、第１並列ブロック１０Ｘ内で並列に接続される電池セルＢの数（固定値。本実施の形態においては「５」）である。「断線本数」は、並列ブロック１０Ｘ内の断線セルの数であり、後述するステップＳ５０で算出されてメモリに記憶されている。なお、断線本数の初期値は０である。「誤差」は、実験等によって得られる値（固定値）である。 Disconnection threshold Rth = [number of parallels / {number of parallels- (number of disconnections + 1)}] + error ... (1)
In the formula (1), the "parallel number" is the number of battery cells B connected in parallel in the first parallel block 10X (fixed value, "5" in the present embodiment). The “number of disconnection lines” is the number of disconnection cells in the parallel block 10X, which is calculated in step S50 described later and stored in the memory. The initial value of the number of broken wires is 0. The "error" is a value (fixed value) obtained by an experiment or the like.

ＥＣＵ１００は、メモリに記憶されている断線本数を上記式（１）に代入することによって断線閾値Ｒｔｈを算出する。断線閾値Ｒｔｈが上記（１）で算出されることによって、断線閾値Ｒｔｈは、断線本数が新たに１本増加したと仮定した場合の第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒを示す値となる。なお、式（１）から理解できるように、断線本数が増加したことに応じて、断線閾値Ｒｔｈは増加することになる。 The ECU 100 calculates the disconnection threshold Rth by substituting the number of disconnections stored in the memory into the above equation (1). By calculating the disconnection threshold value Rth in (1) above, the disconnection threshold value Rth becomes a value indicating the resistivity ratio Rr of the first parallel block 10X when it is assumed that the number of disconnection lines is newly increased by one. As can be understood from the equation (1), the disconnection threshold Rth increases as the number of disconnections increases.

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１６で算出された学習抵抗比ＲｒａがステップＳ２０で算出された断線閾値Ｒｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。 Next, the ECU 100 determines whether or not the learning resistance ratio Rra calculated in step S16 is larger than the disconnection threshold value Rth calculated in step S20 (step S22).

学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈよりも小さい場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、新たな断線は生じていないと判定し、メモリに記憶されている断線カウンタ（後述）をクリアする（ステップＳ２４）。 When the learning resistance ratio Rra is smaller than the disconnection threshold value Rth (NO in step S22), the ECU 100 determines that no new disconnection has occurred, and clears the disconnection counter (described later) stored in the memory (step S24). ).

一方、学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈよりも大きい場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、新たな断線が生じている可能性があるため、ＥＣＵ１００は、メモリに記憶されている断線カウンタをアップする（ステップＳ４０）。なお、断線カウンタは、学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈよりも大きいと判定された回数を示すパラメータである。 On the other hand, when the learning resistance ratio Rra is larger than the disconnection threshold value Rth (YES in step S22), there is a possibility that a new disconnection has occurred, so the ECU 100 raises the disconnection counter stored in the memory (step). S40). The disconnection counter is a parameter indicating the number of times when the learning resistance ratio Rra is determined to be larger than the disconnection threshold value Rth.

次いで、ＥＣＵ１００は、断線カウンタが所定値に達したか否かを判定する（ステップＳ４２）。断線カウンタが所定値に達していない場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。この際、断線カウンタはクリアされることなく現在の値に維持される。 Next, the ECU 100 determines whether or not the disconnection counter has reached a predetermined value (step S42). When the disconnection counter does not reach the predetermined value (NO in step S42), the ECU 100 skips the subsequent processing and shifts the processing to the return. At this time, the disconnection counter is maintained at the current value without being cleared.

断線カウンタが所定値に達した場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、新たな断線によって学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈよりも大きい状態が継続していると考えられるため、ＥＣＵ１００は、新たな断線が生じたと判定してメモリに記憶されている断線本数を１本増加する（ステップＳ５０）。 When the disconnection counter reaches a predetermined value (YES in step S42), it is considered that the learning resistance ratio Rra continues to be larger than the disconnection threshold value Rth due to the new disconnection, so that the ECU 100 has a new disconnection. The number of broken wires stored in the memory is increased by one (step S50).

その後、ＥＣＵ１００は、補正係数Ｋの学習を行なう（ステップＳ５２，Ｓ５４）。具体的には、ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの断線本数による抵抗比Ｒｒｂを下記の式（２）を用いて算出する（ステップＳ５２）。 After that, the ECU 100 learns the correction coefficient K (steps S52 and S54). Specifically, the ECU 100 calculates the resistivity Rrb based on the number of disconnections of the first parallel block 10X using the following equation (2) (step S52).

抵抗比Ｒｒｂ＝並列数／（並列数－断線本数） …（２）
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ５２で算出された抵抗比Ｒｒｂの逆数（＝１／Ｒｒｂ）を補正係数Ｋとして算出し、算出された補正係数Ｋをメモリに記憶する（ステップＳ５４）。その後、ＥＣＵ１００は、断線カウンタをクリアする（ステップＳ５６）。 Resistivity ratio Rrb = number of parallels / (number of parallels-number of disconnections) ... (2)
Then, the ECU 100 calculates the reciprocal of the resistance ratio Rrb (= 1 / Rrb) calculated in step S52 as the correction coefficient K, and stores the calculated correction coefficient K in the memory (step S54). After that, the ECU 100 clears the disconnection counter (step S56).

図３は、並列ブロック１０Ｘ内で断線が生じた場合の学習抵抗比Ｒｒａ、断線閾値Ｒｔｈ、断線カウンタ、断線本数、補正係数Ｋの変化の一例を示す図である。なお、図３には、時刻ｔ１に１本目の断線が生じた例が示されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of changes in the learning resistance ratio Rra, the disconnection threshold value Rth, the disconnection counter, the number of disconnections, and the correction coefficient K when a disconnection occurs in the parallel block 10X. Note that FIG. 3 shows an example in which the first disconnection occurs at time t1.

時刻ｔ１以前においては、断線本数が０本である。この場合、断線閾値Ｒｔｈは、断線本数が０本から１本に増加したと仮定した場合の抵抗比Ｒｒを示す値に設定される（式（１）参照）。したがって、断線本数が０本である時刻ｔ１以前においては、学習抵抗比Ｒｒａは断線閾値Ｒｔｈ未満で推移する。 Before time t1, the number of disconnections is zero. In this case, the disconnection threshold Rth is set to a value indicating the resistivity ratio Rr when it is assumed that the number of disconnections has increased from 0 to 1. (See Equation (1)). Therefore, before the time t1 when the number of disconnection lines is 0, the learning resistance ratio Rra changes below the disconnection threshold value Rth.

時刻ｔ１にて断線が生じて第１並列ブロック１０Ｘ内のいずれか１つの電池セルＢが通電しなくなると、第１並列ブロック１０Ｘの合成抵抗ＲＸは第２並列ブロック１０Ｙの合成抵抗ＲＹよりも大きくなるため、学習抵抗比Ｒｒａ（＝Ｒｒ×Ｋ）は増加する。そして、時刻ｔ２にて学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈを超えると、断線カウンタのアップが開始される。そして、時刻ｔ３にて断線カウンタが所定値に達すると、新たな断線が生じたと判定されて、断線本数が０本から１本に増加される。 When a disconnection occurs at time t1 and any one of the battery cells B in the first parallel block 10X is not energized, the combined resistance RX of the first parallel block 10X is increased from the combined resistance RY of the second parallel block 10Y. Therefore, the learning resistance ratio Rra (= Rr × K) increases. Then, when the learning resistance ratio Rra exceeds the disconnection threshold value Rth at time t2, the disconnection counter starts to increase. Then, when the disconnection counter reaches a predetermined value at time t3, it is determined that a new disconnection has occurred, and the number of disconnections is increased from 0 to 1.

断線本数が０本から１本に増加したことに応じて、断線閾値Ｒｔｈは、断線本数が１本から２本に増加したと仮定した場合の抵抗比Ｒｒを示す値に増加される（式（１）参照）。このように、断線本数が増加したことに応じて断線閾値Ｒｔｈを増加させることによって、１本目の断線だけでなく、２本目以降の断線をも適切に判定することが可能となる。 In response to the increase in the number of disconnections from 0 to 1, the disconnection threshold Rth is increased to a value indicating the resistivity ratio Rr assuming that the number of disconnections has increased from 1 to 2. See 1)). In this way, by increasing the disconnection threshold value Rth in response to the increase in the number of disconnections, it is possible to appropriately determine not only the first disconnection but also the second and subsequent disconnections.

さらに、図３に示すように、断線本数が０本から１本に増加したことに応じて、補正係数Ｋが減少される。このように、断線本数が増加したこと（すなわち残存セルが減少したこと）に応じて補正係数Ｋを減少させることによって、２本目以降の断線が生じた場合であっても、学習抵抗比Ｒｒａ（＝Ｒｒ×Ｋ）の算出精度が低下することを抑制することができる。そのため、２本目以降の断線をより適切に判定することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 3, the correction coefficient K is reduced as the number of broken wires increases from 0 to 1. In this way, by reducing the correction coefficient K in response to the increase in the number of disconnections (that is, the decrease in the remaining cells), the learning resistivity ratio Rra (that is, even when the second and subsequent disconnections occur) = Rr × K) can be prevented from deteriorating in calculation accuracy. Therefore, it is possible to more appropriately determine the disconnection of the second and subsequent lines.

以上のように、本実施の形態による電池システム１は、並列に接続された５つの電池セルＢを各々が有する２つの並列ブロック１０Ｘ，１０Ｙと、ＥＣＵ１００とを備える。ＥＣＵ１００は、第１並列ブロック１０Ｘの抵抗比Ｒｒ（＝ＲＸ／ＲＹ）に補正係数Ｋを乗じた値（＝Ｒｒ×Ｋ）を第１並列ブロック１０Ｘの学習抵抗比Ｒｒａとして算出する。そして、ＥＣＵ１００は、学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈを超えた回数（断線カウンタ）が所定値に達した場合、第１並列ブロック１０Ｘ内の断線本数を増加させるとともに、断線本数が増加したことに応じて断線閾値Ｒｔｈを増加させる。このように、断線本数が増加したことに応じて断線閾値Ｒｔｈを増加させることによって、１本目の断線だけでなく、２本目以降の断線をも適切に判定することが可能となる。 As described above, the battery system 1 according to the present embodiment includes two parallel blocks 10X and 10Y each having five battery cells B connected in parallel, and an ECU 100. The ECU 100 calculates a value (= Rr × K) obtained by multiplying the resistance ratio Rr (= RX / RY ) of the first parallel block 10X by the correction coefficient K as the learning resistance ratio Rra of the first parallel block 10X. Then, when the number of times the learning resistance ratio Rra exceeds the disconnection threshold value Rth (disconnection counter) reaches a predetermined value, the ECU 100 increases the number of disconnections in the first parallel block 10X and increases the number of disconnections. The disconnection threshold Rth is increased accordingly. In this way, by increasing the disconnection threshold value Rth in response to the increase in the number of disconnections, it is possible to appropriately determine not only the first disconnection but also the second and subsequent disconnections.

＜変形例＞
上述の実施の形態においては、断線本数の算出精度を向上させる観点から、学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈを超えた回数を断線カウンタとしてカウントし、断線カウンタが所定値に達した場合に断線本数を増加させる例を示した。しかしながら、断線カウンタをカウントすることなく、学習抵抗比Ｒｒａが断線閾値Ｒｔｈを超えた場合に断線本数を増加させるようにしてもよい。すなわち、図２において、断線カウンタに関連する処理（ステップＳ２４，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ５６）を省略するようにしてもよい。 <Modification example>
In the above-described embodiment, from the viewpoint of improving the calculation accuracy of the number of disconnections, the number of times the learning resistance ratio Rra exceeds the disconnection threshold value Rth is counted as the disconnection counter, and the number of disconnections when the disconnection counter reaches a predetermined value. Is shown as an example of increasing. However, the number of disconnections may be increased when the learning resistance ratio Rra exceeds the disconnection threshold value Rth without counting the disconnection counter. That is, in FIG. 2, the processing related to the disconnection counter (steps S24, S40, S42, S56) may be omitted.

また、上述の実施の形態においては、図２のステップＳ２２において、ステップＳ１６で算出された学習抵抗比Ｒｒａを断線閾値Ｒｔｈと比較する例を示した。しかしながら、図２のステップＳ２２において、ステップＳ１２で算出された抵抗比Ｒｒを断線閾値Ｒｔｈと直接比較するようにしてもよい。この場合においては、図２において、学習抵抗比Ｒｒａの算出に関連する処理（ステップＳ１６，Ｓ５２、Ｓ５４）を省略することができる。 Further, in the above-described embodiment, in step S22 of FIG. 2, an example of comparing the learning resistance ratio Rra calculated in step S16 with the disconnection threshold value Rth is shown. However, in step S22 of FIG. 2, the resistivity ratio Rr calculated in step S12 may be directly compared with the disconnection threshold value Rth. In this case, in FIG. 2, the processing (steps S16, S52, S54) related to the calculation of the learning resistance ratio Rra can be omitted.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 電池システム、１０Ｘ 第１並列ブロック、１０Ｙ 第２並列ブロック、１２ 電圧センサ、１４ 温度センサ、２０ 電流センサ、１００ ＥＣＵ、Ｂ 電池セル。 1 Battery system, 10X 1st parallel block, 10Y 2nd parallel block, 12 voltage sensor, 14 temperature sensor, 20 current sensor, 100 ECU, B battery cell.

Claims (1)

並列に接続された複数のセルを有する第１並列ブロックと、
前記第１並列ブロックに直列に接続され、並列に接続された複数のセルを有する第２並列ブロックと、
前記第１並列ブロック内の断線によって通電しなくなったセルの数を断線セル数として算出するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第２並列ブロックの抵抗に対する前記第１並列ブロックの抵抗の割合を前記第１並列ブロックの抵抗比として算出し、
前記第１並列ブロックと前記第２並列ブロックとの温度差が所定値未満である場合に、前記第１並列ブロックの抵抗比が断線閾値を超えたことに応じて前記断線セル数を増加させ、
前記断線セル数が増加したことに応じて前記断線閾値を増加させる、電池システム。 A first parallel block with multiple cells connected in parallel,
A second parallel block connected in series to the first parallel block and having a plurality of cells connected in parallel,
A control device configured to calculate the number of cells that are no longer energized due to disconnection in the first parallel block as the number of disconnected cells is provided.
The control device is
The ratio of the resistance of the first parallel block to the resistance of the second parallel block was calculated as the resistance ratio of the first parallel block.
When the temperature difference between the first parallel block and the second parallel block is less than a predetermined value, the number of disconnected cells is increased according to the fact that the resistivity ratio of the first parallel block exceeds the disconnection threshold value.
A battery system that increases the disconnection threshold in response to an increase in the number of disconnection cells.
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