二次電池の異常検出回路、及び電池電源装置
【課題】電流や電圧の変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを低減することができる二次電池の異常検出回路、電池電源装置を提供する。
【解決手段】温度検出部７２と、電流検出部５２と、電圧検出部７１と、電流検出部５２及び電圧検出部７１により検出された値の単位時間当たりの変化量を電流変化量ｄＩ／ｄｔ及び電圧変化量ｄＶ１／ｄｔとして算出する第１変化量算出部５０１と、温度検出部７２によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を温度変化量ｄＴ／ｄｔとして算出する第２変化量算出部５０２と、電流変化量ｄＩ／ｄｔ及び電圧変化量ｄＶ１／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂの異常の有無を予備的に判定する予備判定部５０３と、予備判定部５０３によって異常が有ると判定された後、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂの異常の有無を最終的に判定する最終判定部５０４とを備えた。
【解決手段】温度検出部７２と、電流検出部５２と、電圧検出部７１と、電流検出部５２及び電圧検出部７１により検出された値の単位時間当たりの変化量を電流変化量ｄＩ／ｄｔ及び電圧変化量ｄＶ１／ｄｔとして算出する第１変化量算出部５０１と、温度検出部７２によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を温度変化量ｄＴ／ｄｔとして算出する第２変化量算出部５０２と、電流変化量ｄＩ／ｄｔ及び電圧変化量ｄＶ１／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂの異常の有無を予備的に判定する予備判定部５０３と、予備判定部５０３によって異常が有ると判定された後、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂの異常の有無を最終的に判定する最終判定部５０４とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の異常を検出する異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池搭載装置、システム等、種々の装置、システムにおいて、二次電池が広く用いられている。
【０００３】
このような二次電池に異常が生じると、二次電池の劣化を招いたり、二次電池が発熱したりするおそれがある。そのため、二次電池に流れる電流や、電圧の変化に基づいて、二次電池の異常を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、二次電池に流れる電流や二次電池の端子電圧は、負荷の変動によって瞬時的に変動する。そのため、特許文献１に記載の技術のように、二次電池に流れる電流や、電圧の変化に基づいて、二次電池の異常を判定しようとすると、このような瞬時的な電流、電圧の変化によって、誤判定してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、電流や電圧の変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを低減することができる二次電池の異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る二次電池の異常検出回路は、二次電池の温度を検出する温度検出部と、前記二次電池に流れる電流、及び前記二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出する検出部と、前記検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量を第１変化量として算出する第１変化量算出部と、前記温度検出部によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を、第２変化量として算出する第２変化量算出部と、前記第１変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を予備的に判定する予備判定部と、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を重ねて判定する本判定部とを備える。
【０００８】
この構成によれば、検出部によって、二次電池に流れる電流、二次電池の両端電圧のいずれか、あるいはその両方の値が検出される。そして、第１変化量算出部によって、検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量が第１変化量として算出される。また、温度検出部によって二次電池の温度が検出され、その温度の単位時間当たりの変化量が、第２変化量算出部によって第２変化量として算出される。
【０００９】
ここで、二次電池に内部短絡が生じると、二次電池に流れる電流や二次電池の両端電圧が瞬時に変化し、第１変化量が増大する。そこで、まず先に予備判定部が、第１変化量に基づいて二次電池の異常の有無を予備的に判定することで、異常の発生を速やかに判断することが可能となる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定された後、本判定部によって、第２変化量に基づいて二次電池の異常の有無が重ねて判定されるので、例えば負荷電流が変動したりノイズの影響を受けたりすることによって、二次電池に流れる電流や二次電池の電圧に変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを最終的に低減することができる。
【００１０】
その一方、二次電池が内部短絡しても、短絡電流による発熱が生じて温度が上昇するまでに時間がかかるから、二次電池の異常が第２変化量に反映されるのに時間がかかる。そこで、まず先に予備判定部が、異常が瞬時に反映される第１変化量に基づき予備的に異常の有無を判定し、その後に本判定部が第２変化量に基づいて二次電池の異常の有無を重ねて判定することで、先に第２変化量に基づき異常判定を行う場合よりも、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１１】
また、前記検出部は、少なくとも前記二次電池の両端電圧を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記両端電圧の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、検出部によって二次電池の両端電圧が検出され、第１変化量算出部によって、両端電圧の単位時間当たりの変化量が電圧変化量として算出される。ここで、二次電池に内部短絡が生じると、その両端電圧が急激に低下すると共に、その電圧低下より少し遅れて二次電池の温度が上昇する。そこで、予備判定部は、電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、二次電池に異常が有ると予備的に判定することができる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定され、かつ第２変化量が基準値を超えたとき、本判定部が、二次電池に異常が生じたと重ねて判定することで、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１３】
また、前記検出部は、少なくとも、前記二次電池に流れる電流の電流値を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、検出部によって二次電池に流れる電流の電流値が検出され、第１変化量算出部によって、電流値の単位時間当たりの変化量が電流変化量として算出される。ここで、二次電池に内部短絡が生じると、流れる電流が急激に増加すると共に、その電流増加より少し遅れて二次電池の温度が上昇する。そこで、予備判定部は、電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、二次電池に異常が有ると予備的に判定することができる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定され、かつ第２変化量が基準値を超えたとき、本判定部が、二次電池に異常が生じたと重ねて判定することで、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１５】
また、前記二次電池は複数、直列接続されており、前記温度検出部は、前記各二次電池の温度をそれぞれ検出し、前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流、及び前記複数の二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出し、前記第２変化量算出部は、前記温度検出部によって検出された各二次電池の温度に基づいて、前記第２変化量を、前記各二次電池に対応してそれぞれ算出し、前記予備判定部は、前記第１変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記複数の第２変化量に基づいて、前記複数の二次電池における異常の有無を重ねて判定することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されている場合においても、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１７】
また、前記検出部は、少なくとも、前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されており、各二次電池の両端電圧の単位時間当たりの変化量である電圧変化量が、第１変化量として用いられる。そして、予備判定部は、各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することができる。
【００１９】
また、前記検出部は、少なくとも、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されており、その複数の二次電池の直列回路に流れる電流の単位時間当たりの変化量である電流変化量が、第１変化量として用いられる。そして、予備判定部は、その電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することができる。
【００２１】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２２】
二次電池の温度は、内部短絡が生じていなくても、正常な充放電に応じて上昇する場合がある。そのため、各第２変化量には、二次電池の内部短絡による温度上昇のみならず、このような正常な二次電池の充放電による温度上昇も含まれている。また、複数の第２変化量のうちの最大値は、内部短絡が生じた二次電池の温度上昇を示していると考えられる。さらに複数の第２変化量のうちの最小値は、内部短絡が生じていない二次電池の温度上昇、すなわち正常な二次電池の充放電による温度上昇を示していると考えられる。そうすると、複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差は、二次電池の温度上昇から正常な二次電池の充放電による温度上昇を除いたものに相当する。そこで、本判定部は、複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が基準値を超えたとき、複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると判定することで、最終的な異常の有無の判定精度が向上する。
【００２３】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量の最大値と平均値との差が、予め設定されたた基を超えたとき、前記複数の二次電池の少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２４】
複数の二次電池には、その配置のされ方によって、周囲からの熱の煽りを受けやすい二次電池と、放熱されやすい二次電池とが生じる場合がある。そのため、正常時においても各二次電池に対応する第２変化量相互間にばらつきが生じるおそれがある。そのため、上述のように複数の第２変化量の最大値と最小値との差に基づいて、最終的な異常の有無を判定すると、判定精度が低下するおそれがある。そこで、複数の第２変化量の最大値と平均値との差に基づいて、異常の有無を判定することで、第２変化量相互間のばらつきの影響が低減される結果、最終的な異常の有無の判定精度が向上する。
【００２５】
また、前記検出部は、少なくとも前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記いずれかの二次電池に異常が有ると予備的に判定され、かつ前記複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２６】
複数の二次電池のうち一つで内部短絡が生じると、内部短絡が生じた二次電池の両端電圧が低下する。そこで、この構成によれば、検出部によって、各二次電池の両端電圧がそれぞれ検出される。そして、第１変化量算出部によって、各両端電圧の単位時間当たりの変化量が、それぞれ各二次電池に対応する電圧変化量として算出される。そして、予備判定部は、各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定するから、異常が生じた二次電池を予備的に特定することができる。さらに、本判定部は、予備判定部による異常判定後、複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が基準値を超えたとき、予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定するから、異常が生じた二次電池を最終的に特定することができる。
【００２７】
また、前記本判定部は、前記平均値として、前記複数の第２変化量のうち、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いることが好ましい。
【００２８】
予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量は、内部短絡により生じた異常な温度上昇である可能性が高い。そのため、もし仮に全ての第２変化量を平均すると、その平均値に異常な温度上昇の成分が含まれる結果、当該平均値を用いた異常判定の精度が低下する。そこで、この構成によれば、本判定部は、複数の第２変化量のうち、予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いて、異常の有無を判定するので、異常判定の判定精度が向上する。
【００２９】
また、前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値と、前記各二次電池の各両端電圧とを検出し、前記第１変化量算出部は、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出すると共に、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、前記電流変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定した後、前記各電圧変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することが好ましい。
【００３０】
前記複数の二次電池は直列接続されているから、各二次電池を流れる電流は、いずれも等しい。そうすると、二次電池のうち一つでも内部短絡を生じると、検出部で検出される電流値が急激に増加する。従って、予備判定部は、電流変化量に基づく予備判定を１回実行するだけで、複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することができるので、短時間で複数の二次電池における異常の発生を予備判定することができる。一方、各二次電池の両端電圧は互いに独立しているから、各電圧変化量は、互いに異なる値となる。そのため、複数の二次電池における異常の発生を予備判定するためには、二次電池の個数と同じ回数、電圧変化量に基づく予備判定を繰り返さなければならない。
【００３１】
そこで、この構成によれば、予備判定部は、先に電流変化量に基づいて複数の二次電池における異常の有無を予備的に判定した後、各電圧変化量に基づいて複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することで、異常を最初に検出するまでの時間を短縮することができる。また、予備判定部が、電流変化量に基づく予備判定と各電圧変化量に基づく予備判定とを行うことで、予備判定の精度を向上することができる。
【００３２】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、前記二次電池に内部短絡が生じてから前記温度検出部によって前記温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後に、前記重ねての判定を実行することが好ましい。
【００３３】
上述したように、二次電池が内部短絡しても、短絡電流による発熱が生じて温度が上昇するまでに時間がかかり、二次電池の異常が第２変化量に反映されるのに時間がかかる。そこで、この構成によれば、本判定部は、予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、二次電池に内部短絡が生じてから温度検出部によって温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後、すなわち第２変化量に内部短絡に応じた温度上昇が反映された後に判定を実行するので、最終的な判定の判定精度が向上する。
【００３４】
また、前記本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
二次電池で内部短絡が生じると、内部短絡の程度に応じて温度上昇の程度も異なる。そこで、この構成によれば、本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、充放電制御部によって、第２変化量に基づいて、すなわち内部短絡の程度に応じて、二次電池の充放電が制御されるので、異常が生じた二次電池の劣化が進むおそれを低減したり、安全性が低下するおそれを低減したりすることが可能となる。
【００３６】
また、本発明に係る電池電源装置は、上述の二次電池の異常検出回路と、前記二次電池とを備える。
【００３７】
この構成によれば、二次電池を備えた電池電源装置において、二次電池の異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【発明の効果】
【００３８】
このような構成の二次電池の異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置は、電流や電圧の変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の異常検出回路を備えた、電池パック及び電池搭載機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図３、図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図６】図３、図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図８】図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る二次電池の異常検出回路５を備えた、電池パック２及び電池搭載機器１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す電池搭載機器１は、電池パック２と、機器本体３とが組み合わされて構成されている。この場合、電池搭載機器１、及び電池パック２が、電池電源装置の一例に相当している。
【００４１】
電池搭載機器１は、例えば、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、等の電気機器として構成された、二次電池を電源として用いるシステムである。そして、機器本体３は、例えばこれら電気機器の本体部分であり、負荷回路３４は、これら電気機器において、電池パック２からの電力供給により動作する負荷回路である。
【００４２】
電池パック２は、組電池４、異常検出回路５、電流検出抵抗６、電圧検出部７１、温度検出部７２、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、及び接続端子１１，１２，１３を備えている。また、異常検出回路５は、制御部５０、電流検出部５２、及び通信部５４を備えている。電流検出部５２、及び電圧検出部７１は、それぞれ検出部の一例に相当している。
【００４３】
組電池４は、複数、例えばｎ個の二次電池Ｂ１〜Ｂｎが、直列に接続されて構成されている。
【００４４】
以下、二次電池Ｂ１〜Ｂｎを総称して二次電池Ｂと表記し、二次電池Ｂの番号を電池番号ｉ（ｉは１〜ｎの整数）で表し、電池番号ｉの二次電池Ｂを二次電池Ｂｉと表記する。
【００４５】
二次電池Ｂは、例えば単セルであってもよく、例えば複数のセルが直列接続された組電池であってもよく、例えば複数のセルが並列接続された組電池であってもよく、直列と並列とが組み合わされて複数のセルが接続された組電池であってもよい。また、電池パック２は、組電池４の代わりに、二次電池Ｂを一つ備えていてもよい。
【００４６】
二次電池Ｂとしては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。なお、二次電池Ｂは、リチウムイオン二次電池に限られず、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等、種々の二次電池を用いることができる。
【００４７】
しかしながら、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の水溶液系二次電池の場合には、異常が発生しなくても、充電中に満充電になると温度が急激に上昇し、異常による温度上昇か、正常に満充電になったことによる温度上昇かを判別することが難しい。従って、異常判定の精度を向上させる観点からは、水溶液系二次電池よりもリチウムイオン二次電池の方がより適している。
【００４８】
なお、電池搭載機器１は、必ずしも電池パック２と機器本体３とに分離可能に構成されるものに限られず、電池搭載機器１全体で一つの異常検出回路５が構成されていてもよい。また、異常検出回路５を、電池パック２と機器本体３とで分担して備えるようにしてもよい。また、組電池４は、電池パックにされている必要はない。また、例えば異常検出回路５が、車載用のＥＣＵ（Electric Control Unit）として構成されていてもよい。
【００４９】
機器本体３は、接続端子３１，３２，３３、負荷回路３４、充電部３５、通信部３６、制御部３７、及び表示部３８を備えている。充電部３５は、給電用の接続端子３１，３２に接続され、通信部３６は、接続端子３３に接続されている。
【００５０】
また、電池パック２が、機器本体３に取り付けられると、電池パック２の接続端子１１，１２，１３と、機器本体３の接続端子３１，３２，３３とが、それぞれ接続されるようになっている。
【００５１】
通信部５４，３６は、接続端子１３，３３を介して互いにデータ送受信可能に構成された通信インターフェイス回路である。
【００５２】
充電部３５は、制御部３７からの制御信号に応じた電流、電圧を、接続端子３１，３２を介して電池パック２へ供給する電源回路である。充電部３５は、例えば商用電源電圧から電池パック２の充電電流を生成する電源回路であってもよく、例えば太陽光、風力、あるいは水力といった自然エネルギーに基づき発電する発電装置や、内燃機関等の動力によって発電する発電装置等であってもよい。
【００５３】
表示部３８は、例えば液晶表示器やＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。なお、例えば機器本体３が、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の電子機器である場合、当該電子機器が備える液晶表示器等の表示装置を表示部３８として用いてもよい。
【００５４】
制御部３７は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成された制御回路である。そして、制御部３７は、例えば電池パック２における制御部５０から通信部５４によって送信された要求指示が、通信部３６によって受信されると、制御部３７は、通信部３６によって受信された要求指示に応じて充電部３５を制御することにより、電池パック２から送信された要求指示に応じた電流や電圧を、充電部３５から接続端子１１，１２へ出力させて、組電池４を充電させる。
【００５５】
また、制御部３７は、制御部５０から、組電池４に対して許容可能な最大の充電電力値である充電可能電力値と組電池４に対して許容可能な最大の放電電力値である放電可能電力値とを、許容電力値として通信部３６を介して受信する。そして、制御部３７は、充電部３５から出力される充電電力が、充電可能電力値を超えないように、充電部３５の出力電圧及び電流を制限する。
【００５６】
また、制御部３７は、例えば負荷回路３４がパーソナルコンピュータにおけるマイクロコンピュータであった場合には、例えば当該マイクロコンピュータの動作周波数を低下させたり省電力モードに切り換えたりすることで、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力量を超えないように、制御する。あるいは負荷回路３４が電気自動車における駆動モータであった場合には、制御部３７は、駆動モータの回転数を制限することによって、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力量を超えないように、制御する。
【００５７】
また、制御部３７は、制御部５０から、組電池４で生じた異常内容を示す情報を、通信部３６を介して受信すると、表示部３８によって、当該異常内容を表示させる。
【００５８】
電池パック２では、接続端子１１は、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ１とを介して組電池４の正極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、例えばｐチャネルのＦＥＴ（Field Effect Transistor）が用いられる。
【００５９】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、それぞれ寄生ダイオードを有している。そして、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードは、組電池４の放電電流の流れる方向（組電池４の正極から接続端子１１へ向かう方向）が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Ｑ２は、オフすると組電池４の充電方向（接続端子１１から組電池４の正極へ向かう方向）の電流のみを遮断するようになっている。
【００６０】
また、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードは、組電池４の充電電流の流れる方向が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Ｑ１は、オフすると組電池４の放電方向の電流のみを遮断するようになっている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、通常、オンされており、異常時にオフされて組電池４を保護するようになっている。
【００６１】
また、接続端子１２は、電流検出抵抗６を介して組電池４の負極に接続されている。そして、接続端子１１からスイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ１、組電池４、及び電流検出抵抗６を介して接続端子１２に至る電流経路が構成されている。
【００６２】
なお、接続端子１１，１２，１３，３１，３２，３３は、電池パック２と機器本体３とを電気的に接続するものであればよく、例えば電極やコネクタ、端子台等であってもよく、ランドやパッド等の配線パターンであってもよい。
【００６３】
電流検出抵抗６は、電流検出用の、いわゆるシャント抵抗であり、組電池４の充電電流および放電電流を電圧値に変換する。なお、電流検出抵抗６の代わりに、例えば電流変成器やホール素子等の電流検出素子を用いてもよい。
【００６４】
温度検出部７２は、例えばサーミスタや熱電対等の複数の感熱素子とアナログデジタルコンバータとを用いて構成されている。そして、各感熱素子が、二次電池Ｂ１〜Ｂｎにそれぞれ密着して配設され、あるいは二次電池Ｂ１〜Ｂｎの近傍にそれぞれ配設されている。これにより、各感熱素子によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度を示す電圧信号が出力され、この電圧信号がアナログデジタルコンバータによってデジタル値に変換されて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度値Ｔ１〜Ｔｎを示す信号として制御部５０へ出力される。
【００６５】
電圧検出部７１は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されている。そして、電圧検出部７１は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの両端電圧（端子間電圧）を、電圧値Ｖ１〜Ｖｎとしてそれぞれ検出し、電圧値Ｖ１〜Ｖｎを示す信号を制御部５０へ出力する。
【００６６】
電流検出部５２は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されている。そして、電流検出部５２は、電流検出抵抗６の両端間の電圧Ｖｒを検出し、その電圧Ｖｒを示す信号を、二次電池Ｂに流れる電流値Ｉを示す情報として制御部５０へ出力する。また、電流検出部５２は、電流値Ｉを示す情報（電圧Ｖｒ）について、例えば二次電池Ｂを充電する方向をプラスの値で、二次電池Ｂを放電する方向をマイナスの値で表すようになっている。
【００６７】
制御部５０では、この電圧Ｖｒを電流検出抵抗６の抵抗値Ｒで除算することにより、二次電池Ｂに流れる電流値Ｉを取得する。電流値Ｉは、例えば二次電池Ｂを充電する方向をプラスの値で、二次電池Ｂを放電する方向をマイナスの値で表している。以下、電流検出部５２が電流値Ｉを検出するものとして記載する。
【００６８】
制御部５０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、タイマ回路と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。
【００６９】
そして、制御部５０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、第１変化量算出部５０１、第２変化量算出部５０２、予備判定部５０３、最終判定部５０４（本判定部）、及び充放電制御部５０５として機能する。
【００７０】
また、ＲＯＭには、例えば充電可能電力値Ｐｉｎと放電可能電力値Ｐｏｕｔとが予め記憶されている。充電可能電力値Ｐｉｎ及び放電可能電力値Ｐｏｕｔは、組電池４を、特性劣化を招くことなく安全に充放電できる充電電力、及び放電電力を、例えば実験的に求めて得られた電力値である。
【００７１】
第１変化量算出部５０１は、電圧検出部７１により検出された電圧値Ｖ１〜Ｖｎの、単位時間当たりの変化量を、それぞれ電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔとして算出する。電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔは、プラスの値で電圧値Ｖ１〜Ｖｎが増加することを示し、マイナスの値で電圧値Ｖ１〜Ｖｎが減少することを示している。
【００７２】
また、第１変化量算出部５０１は、電流検出部５２により検出された電流値Ｉの、単位時間当たりの変化量を、電流変化量ｄＩ／ｄｔとして算出する。電流変化量ｄＩ／ｄｔは、プラスの値で電流値Ｉが増加することを示し、マイナスの値で電流値Ｉが減少することを示している。
【００７３】
電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ及び電流変化量ｄＩ／ｄｔは、第１変化量に相当している。
【００７４】
以下、電圧値Ｖ１〜Ｖｎを総称して電圧値Ｖと称し、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔを総称して電圧変化量ｄＶ／ｄｔと称する。また、二次電池Ｂｉに対応する電圧値Ｖを電圧値Ｖｉ、二次電池Ｂｉに対応する電圧変化量ｄＶ／ｄｔを電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔと表記する。
【００７５】
例えば、あるタイミングｔ１において検出された電圧値ＶをＶ（ｔ１）、電流値ＩをＩ（ｔ１）とし、タイミングｔ１から所定の時間ｔｄが経過したタイミングｔ２において検出された電圧値ＶをＶ（ｔ２）、電流値ＩをＩ（ｔ２）とすると、電圧変化量ｄＶ／ｄｔ、電流変化量ｄＩ／ｄｔは、下記の式（１），（２）によって求められる。
【００７６】
電圧変化量ｄＶ／ｄｔ＝｛Ｖ（ｔ２）−Ｖ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（１）
電流変化量ｄＩ／ｄｔ＝｛Ｉ（ｔ２）−Ｉ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（２）
第２変化量算出部５０２は、温度検出部７２によって検出された温度値Ｔ１〜Ｔｎの、単位時間当たりの変化量を、それぞれ温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔとして算出する。温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、プラスの値で温度値Ｔ１〜Ｔｎが増加することを示し、マイナスの値で温度値Ｔ１〜Ｔｎが減少することを示している。
【００７７】
温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、第２変化量に相当している。
【００７８】
以下、温度値Ｔ１〜Ｔｎを総称して温度値Ｔと称し、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔを総称して温度変化量ｄＴ／ｄｔと称する。また、二次電池Ｂｉに対応する温度値Ｔを温度値Ｔｉ、二次電池Ｂｉに対応する温度変化量ｄＴ／ｄｔを温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと表記する。
【００７９】
例えば、あるタイミングｔ１において検出された温度値Ｔを温度値Ｔ（ｔ１）とし、タイミングｔ１から所定の時間ｔｄが経過したタイミングｔ２において検出された温度値Ｔを温度値Ｔ（ｔ２）とすると、温度変化量ｄＴ／ｄｔは、下記の式（３）によって求められる。
【００８０】
温度変化量ｄＴ／ｄｔ＝｛Ｔ（ｔ２）−Ｔ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（３）
予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに対応する電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが、マイナスの値、すなわち電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が予め設定された電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたとき、二次電池Ｂｉに異常が有ると予備的に判定する。
【００８１】
二次電池Ｂは、内部短絡を生じると、電圧値Ｖが急激に低下する。そこで、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの値であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超え、すなわち電圧値Ｖｉが急激に低下した場合、予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに内部短絡の異常が生じたと予備的に判定することができる。
【００８２】
電圧基準値Ｖｒｅｆとしては、例えば実験的に、二次電池Ｂに内部短絡を生じさせたときの単位時間当たりの電圧値Ｖの低下量の絶対値を求め、このようにして求められた値から、ある程度のマージンを減算した値を設定することができる。
【００８３】
なお、電圧基準値Ｖｒｅｆとしてマイナスの値を設定し、予備判定部５０３は、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの電圧基準値Ｖｒｅｆより小さくなった場合に、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの値であり且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたと判定するようにしてもよい。
【００８４】
また、予備判定部５０３は、必ずしも異常がある二次電池を特定する必要はない。予備判定部５０３は、例えば、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔのうちいずれかが、マイナスの値、すなわち電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたとき、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔがプラスの値、すなわち電流が増加する方向の変化量であり、且つその絶対値が予め設定された電流基準値Ｉｒｅｆを超えたときにも、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定する。
【００８６】
二次電池Ｂは、内部短絡を生じると、流れる電流値Ｉが急激に増加する。二次電池Ｂ１〜Ｂｎは直列接続されているから、二次電池Ｂ１〜Ｂｎを流れる電流は、いずれも等しく電流値Ｉである。そうすると、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのうち、一つでも内部短絡を生じると、組電池４を流れる電流値Ｉが急激に増加する。
【００８７】
そこで、電流変化量ｄＩ／ｄｔがプラスの値であり、且つその絶対値が電流基準値Ｉｒｅｆを超え、すなわち電流値Ｉが急激に増加した場合、予備判定部５０３は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に内部短絡の異常が生じたと予備的に判定することができる。
【００８８】
電流基準値Ｉｒｅｆとしては、例えば実験的に、二次電池Ｂに内部短絡を生じさせたときの単位時間当たりの電流値Ｉの増加量の絶対値を求め、このようにして求められた値から、ある程度のマージンを減算した値を設定することができる。
【００８９】
最終判定部５０４は、予備判定部５０３によって二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定されたとき、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値を、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得する。この場合、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）は、内部短絡が生じた二次電池における温度変化量ｄＴ／ｄｔであると考えられる。
【００９０】
そして、最終判定部５０４は、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えたとき、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つに内部短絡による異常が生じたものと最終的に判定する。
【００９１】
また、最終判定部５０４は、予備判定部５０３によって二次電池Ｂｉに異常が有ると予備的に判定されたとき、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと温度基準値Ｔｒｅｆ１とを比較する。そして、最終判定部５０４は、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えた場合、二次電池Ｂｉに内部短絡による異常が生じたものと最終的に判定する。
【００９２】
温度基準値Ｔｒｅｆ１としては、例えば、二次電池Ｂが所定の抵抗値を有して短絡する不完全な内部短絡が生じた場合に生じる単位時間当たりの温度上昇を実験的に求め、この温度上昇から測定誤差やばらつきを考慮したマージンを減算した値が設定されている。
【００９３】
所定の抵抗値を有して短絡する不完全な内部短絡とは、短絡部が抵抗値を有しているために、まだある程度の時間、二次電池Ｂの使用を継続することが可能な、程度の軽い内部短絡を意味している。
【００９４】
充放電制御部５０５は、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つに異常が生じたと判定されたとき、温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が大きいほど、組電池４の充放電電流を、より大きく減少させる方向に制御する。
【００９５】
また、充放電制御部５０５は、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに異常が生じたと判定されたとき、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが大きいほど、組電池４の充放電電流を、より大きく減少させる方向に制御する。
【００９６】
次に、図１に示す異常検出回路５の動作について説明する。図２、図３、図４は、図１に示す異常検出回路５の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートにおいて、同一の動作には同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９７】
まず、電流検出部５２によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎに流れる電流の電流値Ｉが検出される（ステップＳ１）。次に、二次電池Ｂ１〜Ｂｎと対応して、電圧検出部７１によって電圧値Ｖ１〜Ｖｎが検出され、温度検出部７２によって温度値Ｔ１〜Ｔｎが検出される（ステップＳ２）。
【００９８】
次に、第１変化量算出部５０１によって、電流変化量ｄＩ／ｄｔが算出される（ステップＳ３）。さらに、二次電池Ｂ１〜Ｂｎと対応して、第１変化量算出部５０１によって電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔが算出され、第２変化量算出部５０２によって温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔが算出される（ステップＳ４）。
【００９９】
ステップＳ１〜Ｓ４は、以下の処理と並行して常時実行され、電流値Ｉ、電圧値Ｖ１〜Ｖｎ、温度値Ｔ１〜Ｔｎ、電流変化量ｄＩ／ｄｔ、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ、及び温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、常時最新の値に更新されるようになっている。
【０１００】
次に、予備判定部５０３によって、電流変化量ｄＩ／ｄｔと電流基準値Ｉｒｅｆとが比較される（ステップＳ５）。そして、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに内部短絡が生じたものと予備的に判定し、ステップＳ２１へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ２１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値が、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得される（ステップＳ２１）。
【０１０２】
そして、最終判定部５０４によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ２２）。そして、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ６へ移行する。
【０１０３】
一方、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ２３へ移行する。
【０１０４】
以上、ステップＳ１〜Ｓ２２の処理により、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡は生じていないにもかかわらず、例えば一時的な負荷電流の変動などの影響を受けて予備判定部５０３により二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに内部短絡が生じたものと予備的に判定された場合であっても、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定されるので、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１０５】
また、電池パック２の環境温度が上昇すると、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていなくても、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えるおそれがある。しかしながら、温度の上昇だけで電流の増加がなかった場合には、ステップＳ５において予備判定部５０３により異常が生じていないと判断されるから、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１０６】
次に、ステップＳ２３において、充放電制御部５０５によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が予め設定された温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ２３）。
【０１０７】
温度基準値Ｔｒｅｆ２としては、例えば二次電池Ｂの使用を即座に停止する必要のある完全な内部短絡が生じた場合に生じる単位時間当たりの温度上昇を実験的に求め、この温度上昇から測定誤差やばらつきを考慮したマージンを減算した値が設定されている。
【０１０８】
そして、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ２３でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかで生じている内部短絡は不完全な内部短絡であると考えられる。そこで、充放電制御部５０５は、充電可能電力値Ｐｉｎに０．５を乗じた値と、放電可能電力値Ｐｏｕｔに０．５を乗じた値とを、それぞれ許容電力値である充電可能電力値、放電可能電力値として制御部３７へ送信する（ステップＳ２４）。
【０１０９】
そして、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電流を制限中であることを示す電力制限フラグＦをオンする（ステップＳ２５）。そして、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つで不完全な内部短絡が生じていることを示す情報を制御部３７へ送信し（ステップＳ２６）、ステップＳ６へ移行する。
【０１１０】
そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電力が許容電力値以下に制限される結果、正常時よりも二次電池Ｂの充放電電力が減少されるので、二次電池Ｂが内部短絡により損傷するおそれが低減される。そして、制御部３７によって、二次電池Ｂの不完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常内容を報知することが可能となる。
【０１１１】
ここで、不完全な内部短絡が生じた場合に、もし仮に、直ちに二次電池Ｂの充放電を禁止してしまうと、不都合が生じる場合がある。例えば二次電池Ｂが電気自動車のモータ駆動用電力として用いられている場合、車両が急停止することとなって、安全上好ましくない。また、例えば二次電池Ｂがパーソナルコンピュータの電源として用いられているときは、編集中のデータが消失してユーザに損害を与えるおそれがある。
【０１１２】
そこで、二次電池Ｂが内部短絡を生じた場合であっても、まだある程度の時間、二次電池Ｂの使用を継続することが可能な、程度の軽い内部短絡である場合には、二次電池Ｂの充放電電力を減少させた上で二次電池Ｂの使用を継続することにより、表示部３８に表示されたメッセージを見たユーザが車両を路肩に寄せて停車させたり、パーソナルコンピュータのデータを保存してからシャットダウンさせたり、といった操作を行うことが可能となる。
【０１１３】
一方、ステップＳ２３において、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、二次電池Ｂで生じている内部短絡は完全な内部短絡であると考えられる。そうすると、二次電池Ｂの安全を確保するために、速やかに二次電池Ｂの充放電を禁止する必要がある。そこで、充放電制御部５０５は、例えば充電可能電力量及び放電可能電力量を０Ｗとして制御部３７へ送信する（ステップＳ２７）。そうすると、制御部３７によって、充電部３５から出力される充電電力が０にされ、負荷回路３４の消費電力が０にされて、二次電池Ｂの充放電が禁止される（ステップＳ２７）。
【０１１４】
なお、ステップＳ２７において、充放電制御部５０５は、制御部３７に対して充放電の停止を要求する要求指示を送信してもよく、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフすることで、充放電を禁止するようにしてもよい。
【０１１５】
次に、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂの完全な内部短絡を示す情報を、制御部３７へ送信する（ステップＳ２８）。そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂの完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常内容を報知することが可能となる。
【０１１６】
図２に戻って、ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆ以下のとき（ステップＳ５でＮＯ）、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔの観点からは、二次電池Ｂには内部短絡が生じていないと予備的に判定し、ステップＳ６へ移行する。
【０１１７】
ステップＳ６において、予備判定部５０３によって、電池番号を表す変数ｉに、１が代入される（ステップＳ６）。次に、予備判定部５０３によって、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔと電圧基準値Ｖｒｅｆとが比較される（ステップＳ７）。そして、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたものと予備的に判定し、ステップＳ３１へ移行する。
【０１１８】
ここで、電圧基準値Ｖｒｅｆは、マイナスの値で設定されている。従って、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ることは、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが、電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆの絶対値を超えることを意味する。
【０１１９】
ステップＳ３１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ３１）。そして、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ３１でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ８へ移行する。
【０１２０】
一方、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ３１でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ３２へ移行する。
【０１２１】
以上、ステップＳ６〜Ｓ３１の処理により、二次電池Ｂｉには内部短絡は生じていないにもかかわらず、一時的な負荷電流の変動などの影響を受けて予備判定部５０３により二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたものと予備的に判定された場合であっても、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ３１でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定されるので、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１２２】
また、電池パック２の環境温度が上昇すると、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていなくても、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えるおそれがある。しかしながら、温度の上昇だけで電圧の低下がなかった場合には、ステップＳ７において予備判定部５０３により異常が生じていないと判断されるから、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１２３】
次に、ステップＳ３２において、充放電制御部５０５によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ３２）。そして、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ３２でＹＥＳ）、二次電池Ｂｉで生じている内部短絡は不完全な内部短絡であると考えられる。
【０１２４】
そこで、図３に示すステップＳ２４，Ｓ２５と同様の処理の後、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂｉで不完全な内部短絡が生じていることを示す情報を制御部３７へ送信し（ステップＳ３３）、ステップＳ８へ移行する。
【０１２５】
そして、制御部３７によって、二次電池Ｂｉの不完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常が生じた二次電池を特定する情報、及びその異常内容を報知することが可能となる。
【０１２６】
一方、ステップＳ３２において、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ３２でＮＯ）、二次電池Ｂｉで生じている内部短絡は完全な内部短絡であると考えられる。そこで、図３に示すステップＳ２７と同様の処理の後、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂｉの完全な内部短絡を示す情報を、制御部３７へ送信する（ステップＳ３４）。そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂｉの完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常が生じた二次電池を特定する情報、及びその異常内容を報知することが可能となる。
【０１２７】
図２に戻って、ステップＳ８において、予備判定部５０３によって、電池番号ｉに１が加算されて（ステップＳ８）、電池番号ｉと電池数ｎとが比較される（ステップＳ９）。
【０１２８】
そして、電池番号ｉが電池数ｎを超えていなければ（ステップＳ９でＮＯ）、次の二次電池について予備判定を行うべくステップＳ７へ移行する一方、電池番号ｉが電池数ｎを超えていれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎについて予備判定が終了したことになるから予備判定部５０３はステップＳ１０へ移行する。
【０１２９】
次に、充放電制御部５０５によって、電力制限フラグＦがオンか否かが確認される（ステップＳ１０）。そして、電力制限フラグＦがオンしていなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎは正常と考えられる。そこで、充放電制御部５０５は、充電可能電力値Ｐｉｎ、及び放電可能電力値Ｐｏｕｔを、許容電力値として制御部３７へ送信し（ステップＳ１１）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【０１３０】
そうすると、制御部３７によって、充電部３５により出力される充電電力が充電可能電力値Ｐｉｎ以下の範囲で許容され、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力値Ｐｏｕｔ以下の範囲で許容される。
【０１３１】
一方、電力制限フラグＦがオンしていれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかにおいて不完全な内部短絡が検出されて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電流が制限されている状態にあるから、電流制限を維持したままステップＳ１へ移行する。
【０１３２】
ここで、図５に示すフローチャートにおいて、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定（ステップＳ５）した後、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定（ステップＳ７）している。
【０１３３】
電流値Ｉは、直列接続された二次電池Ｂ１〜Ｂｎに流れるから、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのうち一つでも内部短絡が生じると、電流値Ｉが増加して電流変化量ｄＩ／ｄｔが増大する。従って、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定は、ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔと電流基準値Ｉｒｅｆとを１回比較するだけで、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの内部短絡を判定することができるので、短時間で二次電池Ｂ１〜Ｂｎの内部短絡の有無を検出することができる。
【０１３４】
一方、電圧値Ｖ１〜Ｖｎは、互いに独立しているから、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔは、互いに異なる値となる。そのため、ステップＳ６〜Ｓ９に示すように、例えば二次電池Ｂｎの内部短絡を検出するためにはｎ回、ステップＳ６〜Ｓ９の処理を繰り返さなければならない。従って、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づく予備判定は、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定よりも時間がかかる。
【０１３５】
従って、図５に示すフローチャートで示すように電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定を先に行った方が、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づく予備判定を先に行うよりも、内部短絡が生じてから異常を検出するまでの時間を短縮することができる。
【０１３６】
図５〜図８は、図３、図４に示す最終判定部５０４の動作の変形例を示すフローチャートである。まず、図５に示すフローチャートについて説明する。
【０１３７】
ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、及び、ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図５に示すステップＳ４１へ移行するようにしてもよい。
【０１３８】
ステップＳ４１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値から、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最小値を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ４１）。
【０１３９】
そして、最終判定部５０４によって、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ４２）。そして、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ４２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定される。そして、ステップＳ５からステップＳ４１へ移行してきたときはステップＳ６へ、ステップＳ７からステップＳ４１へ移行してきたときはステップＳ１０へ移行する。
【０１４０】
一方、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ４２でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ４３へ移行する。
【０１４１】
ステップＳ４３において、充放電制御部５０５によって、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ４３）。そして、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ４３でＹＥＳ）、充放電制御部５０５はステップＳ２４へ移行する。また、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ４３でＮＯ）、充放電制御部５０５はステップＳ２７へ移行する。ステップＳ２４〜Ｓ２８についてはその説明を省略する。
【０１４２】
以上、ステップＳ４１〜Ｓ４３の処理によれば、ステップＳ２１〜Ｓ２３やステップＳ３１〜Ｓ３２の処理と同様、異常を誤判定するおそれを低減することができる。さらに、二次電池Ｂの温度は、内部短絡が生じていなくても、上昇する場合がある。
【０１４３】
例えば、二次電池Ｂ１〜Ｂｎが、電気自動車やハイブリッドカー等の駆動用電源として用いられている場合、街乗り走行時のように、車両が整備された路面を走行する場合には、モータ駆動による放電と回生による充電とが切り替わる頻度が低く、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電は少ない。
【０１４４】
一方、悪路走行時のように、車両が悪路を走行する場合には、モータ駆動による放電と回生による充電とが切り替わる頻度が高く、二次電池Ｂ１〜Ｂｎが頻繁に充放電される結果、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度が上昇する。
【０１４５】
第２変化量算出部５０２によって算出される温度変化量ｄＴ／ｄｔには、二次電池Ｂの内部短絡による温度上昇のみならず、このような正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇も含まれている。そのため、最終判定部５０４は、温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）や温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを、温度基準値Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２と比較すると、正常な温度上昇の影響によって、誤って内部短絡が生じていると判定してしまったり、内部短絡の程度の判定を誤ったりするおそれがある。
【０１４６】
一方、ステップＳ４２，Ｓ４３の処理によれば、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）からは、正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇が除かれるから、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が向上する。
【０１４７】
次に、図６に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、及び、ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図６に示すステップＳ５１へ移行するようにしてもよい。
【０１４８】
ステップＳ５１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出される（ステップＳ５１）。
【０１４９】
次に、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値が、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得される（ステップＳ５２）。
【０１５０】
そして、最終判定部５０４によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）から、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ５３）。
【０１５１】
以下、ステップＳ４２，Ｓ４３，Ｓ２４〜Ｓ２８についてはその説明を省略する。二次電池Ｂ１〜Ｂｎには、その配置のされ方によって、周囲からの熱の煽りを受けやすい二次電池と、放熱されやすい二次電池とが生じる場合がある。そのため、正常時においても温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔにばらつきが生じるおそれがある。
【０１５２】
そのため、ステップＳ４１に示すように、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最大値と温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最小値との差分値を、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出し、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）に基づいてステップＳ４２，Ｓ４３の判定を行うと、かえって内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が低下してしまう場合がある。
【０１５３】
そこで、ステップＳ５１〜Ｓ５３によれは、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最小値の代わりに、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値である平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）が用いられるので、正常時において生じる温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのばらつきの影響が低減される結果、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度を向上させることができる。
【０１５４】
次に、図７に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図７に示すステップＳ６１へ移行するようにしてもよい。
【０１５５】
ステップＳ６１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出される（ステップＳ６１）。
【０１５６】
次に、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔから、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ６２）。
【０１５７】
次に、最終判定部５０４によって、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ６３）。そして、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ６３でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ８へ移行する。
【０１５８】
一方、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ６３でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ６４へ移行する。
【０１５９】
ステップＳ６４において、充放電制御部５０５によって、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ６４）。そして、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ６４でＹＥＳ）、充放電制御部５０５はステップＳ２４へ移行する。また、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ６４でＮＯ）、充放電制御部５０５はステップＳ２７へ移行する。
【０１６０】
以下、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ３３，Ｓ２７，Ｓ３４についてはその説明を省略する。以上、ステップＳ６１〜Ｓ６４によれば、ステップＳ３１，Ｓ３２と同様、異常を誤判定するおそれを低減しつつ、かつ内部短絡が生じた二次電池を特定し、その内部短絡の程度に応じた充放電制御を行うことができる。
【０１６１】
さらに、正常な充放電によって生じる二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度上昇の影響、及び温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのばらつきの影響を低減し、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度を向上させることができる。
【０１６２】
次に、図８に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図８に示すステップＳ７１へ移行するようにしてもよい。
【０１６３】
ステップＳ７１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔから温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを除いた残余の温度変化量の平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出され、ステップＳ６２へ移行する。ステップＳ６２以降の動作は図７に示すフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。
【０１６４】
ステップＳ７において、予備判定部５０３によって、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたと予備的に判定されているから、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔは、内部短絡によって生じた異常な温度上昇である可能性が高い。従って、ステップＳ６１に示すように、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを含んだまま温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値を平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出すると、正常時において生じる温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値よりも、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）の値が大きくなってしまう。
【０１６５】
その結果、ステップＳ６２において得られる差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）には、正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇のみならず、内部短絡による温度上昇の成分が含まれてしまうこととなる。
【０１６６】
一方、ステップＳ７１の処理によれば、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔから温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを除いた残余の温度変化量の平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出されるから、ステップＳ６２において得られる差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）から、内部短絡による温度上昇の成分が排除される。その結果、ステップＳ６１〜Ｓ６４よりも、ステップＳ７１〜Ｓ６４の方が、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が向上する。
【０１６７】
また、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じると、電流値Ｉは瞬時に増大し、電圧値Ｖｉは瞬時に低下する。そのため、予備判定部５０３は、内部短絡の発生後、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づき極めて短時間で異常発生の予備判定を行うことができる。その一方、二次電池Ｂに内部短絡が生じても、その後に電流が増大し、この電流の増大により二次電池Ｂの内部で発熱が生じ、さらに二次電池Ｂの内部で生じた熱が、熱伝導により二次電池Ｂの表面まで伝わらなければ温度値Ｔは上昇しない。
【０１６８】
そのため、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づき異常の判定を行うと、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づき異常の判定を行う場合と比べて、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間が長くなる。そのため、もし仮に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく異常の判定を行った後に、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づく異常の判定を行った場合には、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間が長くなる。
【０１６９】
一方、図１に示す異常検出回路５は、内部短絡の発生後、まず先に異常検出に必要な時間が短い電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づく予備判定を行った後に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく最終判定を行う。そのため、内部短絡の発生後、予備判定（ステップＳ５，Ｓ７）の実行時間中に温度値Ｔが上昇し、その後に最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）が実行される結果、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間を、先に温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく判定を行った場合と比べて短縮することができる。
【０１７０】
なお、例えば、二次電池Ｂに内部短絡が生じてから、温度検出部７２によって温度Ｔの上昇が検出されるまでの時間を、例えば実験的に求め、この時間から予備判定（ステップＳ５，Ｓ７）の実行時間を減算した値を待機時間ｔｗとしてＲＯＭに記憶しておく。そして、ステップＳ５の実行後、待機時間ｔｗの経過後にステップＳ２２，Ｓ４２，Ｓ６３を実行し、ステップＳ７の実行後、待機時間ｔｗの経過後にステップＳ３１，Ｓ４２，Ｓ６３を実行するようにしてもよい。
【０１７１】
これにより、内部短絡に起因する温度上昇が、温度検出部７２によって検出された後に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）が実行される確実性が向上する結果、最終判定の判定精度が向上する。
【０１７２】
また、図２において、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５を実行しない構成としてもよい。あるいは、ステップＳ２における電圧値Ｖｉの検出、ステップＳ４における電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔの算出、及びステップＳ６〜Ｓ９を実行しない構成としてもよい。
【０１７３】
また、電池パック２が、二次電池Ｂを一つしか備えない場合、例えば二次電池Ｂ１のみ備える場合、図２において、ステップＳ８、Ｓ９を実行しない構成としてもよい。
【０１７４】
また、充放電制御部５０５を備えず、図３〜図８において、ステップＳ２３〜Ｓ２６、Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ４３，Ｓ６４を実行せず、最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）でＹＥＳの場合、ステップＳ２７へ移行する構成としてもよい。この場合、最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）において、温度基準値Ｔｒｅｆ１の代わりに温度基準値Ｔｒｅｆ２を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明に係る二次電池の異常検出回路、及び電池電源装置は、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池電源システムにおいて、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１ 電池搭載機器
２ 電池パック
３ 機器本体
４ 組電池
５ 異常検出回路
６ 電流検出抵抗
１１，１２，１３，３１，３２，３３ 接続端子
３４ 負荷回路
３５ 充電部
３６，５４ 通信部
３７，５０ 制御部
３８ 表示部
５２ 電流検出部
７１ 電圧検出部
７２ 温度検出部
５０１ 変化量算出部
５０２ 変化量算出部
５０３ 予備判定部
５０４ 最終判定部
５０５ 充放電制御部
Ｂ，Ｂ１〜Ｂｎ 二次電池
Ｆ 電力制限フラグ
Ｉ 電流値
Ｉｒｅｆ 電流基準値
Ｐｉｎ 充電可能電力値
Ｐｏｕｔ 放電可能電力値
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子
Ｔ，Ｔ１〜Ｔｎ 温度値
Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２ 温度基準値
ｔｗ 待機時間
Ｖ，Ｖ１〜Ｖｎ 電圧値
Ｖｒｅｆ 電圧基準値
ｄＩ／ｄｔ 電流変化量
ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔ 温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ），ｄＴ１／ｄｔ（ｄｉｆ）〜ｄＴｎ／ｄｔ（ｄｉｆ） 差分温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ） 最大温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ） 平均温度変化量
ｄＶ／ｄｔ，ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ 電圧変化量
ｉ 電池番号
ｎ 電池数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の異常を検出する異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池搭載装置、システム等、種々の装置、システムにおいて、二次電池が広く用いられている。
【０００３】
このような二次電池に異常が生じると、二次電池の劣化を招いたり、二次電池が発熱したりするおそれがある。そのため、二次電池に流れる電流や、電圧の変化に基づいて、二次電池の異常を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、二次電池に流れる電流や二次電池の端子電圧は、負荷の変動によって瞬時的に変動する。そのため、特許文献１に記載の技術のように、二次電池に流れる電流や、電圧の変化に基づいて、二次電池の異常を判定しようとすると、このような瞬時的な電流、電圧の変化によって、誤判定してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、電流や電圧の変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを低減することができる二次電池の異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る二次電池の異常検出回路は、二次電池の温度を検出する温度検出部と、前記二次電池に流れる電流、及び前記二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出する検出部と、前記検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量を第１変化量として算出する第１変化量算出部と、前記温度検出部によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を、第２変化量として算出する第２変化量算出部と、前記第１変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を予備的に判定する予備判定部と、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を重ねて判定する本判定部とを備える。
【０００８】
この構成によれば、検出部によって、二次電池に流れる電流、二次電池の両端電圧のいずれか、あるいはその両方の値が検出される。そして、第１変化量算出部によって、検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量が第１変化量として算出される。また、温度検出部によって二次電池の温度が検出され、その温度の単位時間当たりの変化量が、第２変化量算出部によって第２変化量として算出される。
【０００９】
ここで、二次電池に内部短絡が生じると、二次電池に流れる電流や二次電池の両端電圧が瞬時に変化し、第１変化量が増大する。そこで、まず先に予備判定部が、第１変化量に基づいて二次電池の異常の有無を予備的に判定することで、異常の発生を速やかに判断することが可能となる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定された後、本判定部によって、第２変化量に基づいて二次電池の異常の有無が重ねて判定されるので、例えば負荷電流が変動したりノイズの影響を受けたりすることによって、二次電池に流れる電流や二次電池の電圧に変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを最終的に低減することができる。
【００１０】
その一方、二次電池が内部短絡しても、短絡電流による発熱が生じて温度が上昇するまでに時間がかかるから、二次電池の異常が第２変化量に反映されるのに時間がかかる。そこで、まず先に予備判定部が、異常が瞬時に反映される第１変化量に基づき予備的に異常の有無を判定し、その後に本判定部が第２変化量に基づいて二次電池の異常の有無を重ねて判定することで、先に第２変化量に基づき異常判定を行う場合よりも、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１１】
また、前記検出部は、少なくとも前記二次電池の両端電圧を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記両端電圧の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、検出部によって二次電池の両端電圧が検出され、第１変化量算出部によって、両端電圧の単位時間当たりの変化量が電圧変化量として算出される。ここで、二次電池に内部短絡が生じると、その両端電圧が急激に低下すると共に、その電圧低下より少し遅れて二次電池の温度が上昇する。そこで、予備判定部は、電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、二次電池に異常が有ると予備的に判定することができる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定され、かつ第２変化量が基準値を超えたとき、本判定部が、二次電池に異常が生じたと重ねて判定することで、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１３】
また、前記検出部は、少なくとも、前記二次電池に流れる電流の電流値を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、検出部によって二次電池に流れる電流の電流値が検出され、第１変化量算出部によって、電流値の単位時間当たりの変化量が電流変化量として算出される。ここで、二次電池に内部短絡が生じると、流れる電流が急激に増加すると共に、その電流増加より少し遅れて二次電池の温度が上昇する。そこで、予備判定部は、電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、二次電池に異常が有ると予備的に判定することができる。そして、予備判定部によって予備的に異常が有ると判定され、かつ第２変化量が基準値を超えたとき、本判定部が、二次電池に異常が生じたと重ねて判定することで、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１５】
また、前記二次電池は複数、直列接続されており、前記温度検出部は、前記各二次電池の温度をそれぞれ検出し、前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流、及び前記複数の二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出し、前記第２変化量算出部は、前記温度検出部によって検出された各二次電池の温度に基づいて、前記第２変化量を、前記各二次電池に対応してそれぞれ算出し、前記予備判定部は、前記第１変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記複数の第２変化量に基づいて、前記複数の二次電池における異常の有無を重ねて判定することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されている場合においても、異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【００１７】
また、前記検出部は、少なくとも、前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されており、各二次電池の両端電圧の単位時間当たりの変化量である電圧変化量が、第１変化量として用いられる。そして、予備判定部は、各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することができる。
【００１９】
また、前記検出部は、少なくとも、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値を検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、前記予備判定部は、少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、二次電池が複数直列接続されており、その複数の二次電池の直列回路に流れる電流の単位時間当たりの変化量である電流変化量が、第１変化量として用いられる。そして、予備判定部は、その電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定することができる。
【００２１】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２２】
二次電池の温度は、内部短絡が生じていなくても、正常な充放電に応じて上昇する場合がある。そのため、各第２変化量には、二次電池の内部短絡による温度上昇のみならず、このような正常な二次電池の充放電による温度上昇も含まれている。また、複数の第２変化量のうちの最大値は、内部短絡が生じた二次電池の温度上昇を示していると考えられる。さらに複数の第２変化量のうちの最小値は、内部短絡が生じていない二次電池の温度上昇、すなわち正常な二次電池の充放電による温度上昇を示していると考えられる。そうすると、複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差は、二次電池の温度上昇から正常な二次電池の充放電による温度上昇を除いたものに相当する。そこで、本判定部は、複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が基準値を超えたとき、複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると判定することで、最終的な異常の有無の判定精度が向上する。
【００２３】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量の最大値と平均値との差が、予め設定されたた基を超えたとき、前記複数の二次電池の少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２４】
複数の二次電池には、その配置のされ方によって、周囲からの熱の煽りを受けやすい二次電池と、放熱されやすい二次電池とが生じる場合がある。そのため、正常時においても各二次電池に対応する第２変化量相互間にばらつきが生じるおそれがある。そのため、上述のように複数の第２変化量の最大値と最小値との差に基づいて、最終的な異常の有無を判定すると、判定精度が低下するおそれがある。そこで、複数の第２変化量の最大値と平均値との差に基づいて、異常の有無を判定することで、第２変化量相互間のばらつきの影響が低減される結果、最終的な異常の有無の判定精度が向上する。
【００２５】
また、前記検出部は、少なくとも前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、前記第１変化量算出部は、少なくとも前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定し、前記本判定部は、前記予備判定部によって前記いずれかの二次電池に異常が有ると予備的に判定され、かつ前記複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定することが好ましい。
【００２６】
複数の二次電池のうち一つで内部短絡が生じると、内部短絡が生じた二次電池の両端電圧が低下する。そこで、この構成によれば、検出部によって、各二次電池の両端電圧がそれぞれ検出される。そして、第１変化量算出部によって、各両端電圧の単位時間当たりの変化量が、それぞれ各二次電池に対応する電圧変化量として算出される。そして、予備判定部は、各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定するから、異常が生じた二次電池を予備的に特定することができる。さらに、本判定部は、予備判定部による異常判定後、複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が基準値を超えたとき、予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定するから、異常が生じた二次電池を最終的に特定することができる。
【００２７】
また、前記本判定部は、前記平均値として、前記複数の第２変化量のうち、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いることが好ましい。
【００２８】
予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量は、内部短絡により生じた異常な温度上昇である可能性が高い。そのため、もし仮に全ての第２変化量を平均すると、その平均値に異常な温度上昇の成分が含まれる結果、当該平均値を用いた異常判定の精度が低下する。そこで、この構成によれば、本判定部は、複数の第２変化量のうち、予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いて、異常の有無を判定するので、異常判定の判定精度が向上する。
【００２９】
また、前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値と、前記各二次電池の各両端電圧とを検出し、前記第１変化量算出部は、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出すると共に、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、前記予備判定部は、前記電流変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定した後、前記各電圧変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することが好ましい。
【００３０】
前記複数の二次電池は直列接続されているから、各二次電池を流れる電流は、いずれも等しい。そうすると、二次電池のうち一つでも内部短絡を生じると、検出部で検出される電流値が急激に増加する。従って、予備判定部は、電流変化量に基づく予備判定を１回実行するだけで、複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することができるので、短時間で複数の二次電池における異常の発生を予備判定することができる。一方、各二次電池の両端電圧は互いに独立しているから、各電圧変化量は、互いに異なる値となる。そのため、複数の二次電池における異常の発生を予備判定するためには、二次電池の個数と同じ回数、電圧変化量に基づく予備判定を繰り返さなければならない。
【００３１】
そこで、この構成によれば、予備判定部は、先に電流変化量に基づいて複数の二次電池における異常の有無を予備的に判定した後、各電圧変化量に基づいて複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定することで、異常を最初に検出するまでの時間を短縮することができる。また、予備判定部が、電流変化量に基づく予備判定と各電圧変化量に基づく予備判定とを行うことで、予備判定の精度を向上することができる。
【００３２】
また、前記本判定部は、前記予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、前記二次電池に内部短絡が生じてから前記温度検出部によって前記温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後に、前記重ねての判定を実行することが好ましい。
【００３３】
上述したように、二次電池が内部短絡しても、短絡電流による発熱が生じて温度が上昇するまでに時間がかかり、二次電池の異常が第２変化量に反映されるのに時間がかかる。そこで、この構成によれば、本判定部は、予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、二次電池に内部短絡が生じてから温度検出部によって温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後、すなわち第２変化量に内部短絡に応じた温度上昇が反映された後に判定を実行するので、最終的な判定の判定精度が向上する。
【００３４】
また、前記本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
二次電池で内部短絡が生じると、内部短絡の程度に応じて温度上昇の程度も異なる。そこで、この構成によれば、本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、充放電制御部によって、第２変化量に基づいて、すなわち内部短絡の程度に応じて、二次電池の充放電が制御されるので、異常が生じた二次電池の劣化が進むおそれを低減したり、安全性が低下するおそれを低減したりすることが可能となる。
【００３６】
また、本発明に係る電池電源装置は、上述の二次電池の異常検出回路と、前記二次電池とを備える。
【００３７】
この構成によれば、二次電池を備えた電池電源装置において、二次電池の異常を誤判定するおそれを最終的に低減しつつ、異常が発生してから最終的に異常の有無を判定するまでの時間を短縮することが容易となる。
【発明の効果】
【００３８】
このような構成の二次電池の異常検出回路、及びこれを用いた電池電源装置は、電流や電圧の変動が生じた場合であっても、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の異常検出回路を備えた、電池パック及び電池搭載機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す異常検出回路の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図３、図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図６】図３、図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【図８】図４に示すフローチャートの変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る二次電池の異常検出回路５を備えた、電池パック２及び電池搭載機器１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す電池搭載機器１は、電池パック２と、機器本体３とが組み合わされて構成されている。この場合、電池搭載機器１、及び電池パック２が、電池電源装置の一例に相当している。
【００４１】
電池搭載機器１は、例えば、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、等の電気機器として構成された、二次電池を電源として用いるシステムである。そして、機器本体３は、例えばこれら電気機器の本体部分であり、負荷回路３４は、これら電気機器において、電池パック２からの電力供給により動作する負荷回路である。
【００４２】
電池パック２は、組電池４、異常検出回路５、電流検出抵抗６、電圧検出部７１、温度検出部７２、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、及び接続端子１１，１２，１３を備えている。また、異常検出回路５は、制御部５０、電流検出部５２、及び通信部５４を備えている。電流検出部５２、及び電圧検出部７１は、それぞれ検出部の一例に相当している。
【００４３】
組電池４は、複数、例えばｎ個の二次電池Ｂ１〜Ｂｎが、直列に接続されて構成されている。
【００４４】
以下、二次電池Ｂ１〜Ｂｎを総称して二次電池Ｂと表記し、二次電池Ｂの番号を電池番号ｉ（ｉは１〜ｎの整数）で表し、電池番号ｉの二次電池Ｂを二次電池Ｂｉと表記する。
【００４５】
二次電池Ｂは、例えば単セルであってもよく、例えば複数のセルが直列接続された組電池であってもよく、例えば複数のセルが並列接続された組電池であってもよく、直列と並列とが組み合わされて複数のセルが接続された組電池であってもよい。また、電池パック２は、組電池４の代わりに、二次電池Ｂを一つ備えていてもよい。
【００４６】
二次電池Ｂとしては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。なお、二次電池Ｂは、リチウムイオン二次電池に限られず、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等、種々の二次電池を用いることができる。
【００４７】
しかしながら、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の水溶液系二次電池の場合には、異常が発生しなくても、充電中に満充電になると温度が急激に上昇し、異常による温度上昇か、正常に満充電になったことによる温度上昇かを判別することが難しい。従って、異常判定の精度を向上させる観点からは、水溶液系二次電池よりもリチウムイオン二次電池の方がより適している。
【００４８】
なお、電池搭載機器１は、必ずしも電池パック２と機器本体３とに分離可能に構成されるものに限られず、電池搭載機器１全体で一つの異常検出回路５が構成されていてもよい。また、異常検出回路５を、電池パック２と機器本体３とで分担して備えるようにしてもよい。また、組電池４は、電池パックにされている必要はない。また、例えば異常検出回路５が、車載用のＥＣＵ（Electric Control Unit）として構成されていてもよい。
【００４９】
機器本体３は、接続端子３１，３２，３３、負荷回路３４、充電部３５、通信部３６、制御部３７、及び表示部３８を備えている。充電部３５は、給電用の接続端子３１，３２に接続され、通信部３６は、接続端子３３に接続されている。
【００５０】
また、電池パック２が、機器本体３に取り付けられると、電池パック２の接続端子１１，１２，１３と、機器本体３の接続端子３１，３２，３３とが、それぞれ接続されるようになっている。
【００５１】
通信部５４，３６は、接続端子１３，３３を介して互いにデータ送受信可能に構成された通信インターフェイス回路である。
【００５２】
充電部３５は、制御部３７からの制御信号に応じた電流、電圧を、接続端子３１，３２を介して電池パック２へ供給する電源回路である。充電部３５は、例えば商用電源電圧から電池パック２の充電電流を生成する電源回路であってもよく、例えば太陽光、風力、あるいは水力といった自然エネルギーに基づき発電する発電装置や、内燃機関等の動力によって発電する発電装置等であってもよい。
【００５３】
表示部３８は、例えば液晶表示器やＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。なお、例えば機器本体３が、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の電子機器である場合、当該電子機器が備える液晶表示器等の表示装置を表示部３８として用いてもよい。
【００５４】
制御部３７は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成された制御回路である。そして、制御部３７は、例えば電池パック２における制御部５０から通信部５４によって送信された要求指示が、通信部３６によって受信されると、制御部３７は、通信部３６によって受信された要求指示に応じて充電部３５を制御することにより、電池パック２から送信された要求指示に応じた電流や電圧を、充電部３５から接続端子１１，１２へ出力させて、組電池４を充電させる。
【００５５】
また、制御部３７は、制御部５０から、組電池４に対して許容可能な最大の充電電力値である充電可能電力値と組電池４に対して許容可能な最大の放電電力値である放電可能電力値とを、許容電力値として通信部３６を介して受信する。そして、制御部３７は、充電部３５から出力される充電電力が、充電可能電力値を超えないように、充電部３５の出力電圧及び電流を制限する。
【００５６】
また、制御部３７は、例えば負荷回路３４がパーソナルコンピュータにおけるマイクロコンピュータであった場合には、例えば当該マイクロコンピュータの動作周波数を低下させたり省電力モードに切り換えたりすることで、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力量を超えないように、制御する。あるいは負荷回路３４が電気自動車における駆動モータであった場合には、制御部３７は、駆動モータの回転数を制限することによって、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力量を超えないように、制御する。
【００５７】
また、制御部３７は、制御部５０から、組電池４で生じた異常内容を示す情報を、通信部３６を介して受信すると、表示部３８によって、当該異常内容を表示させる。
【００５８】
電池パック２では、接続端子１１は、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ１とを介して組電池４の正極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、例えばｐチャネルのＦＥＴ（Field Effect Transistor）が用いられる。
【００５９】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、それぞれ寄生ダイオードを有している。そして、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードは、組電池４の放電電流の流れる方向（組電池４の正極から接続端子１１へ向かう方向）が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Ｑ２は、オフすると組電池４の充電方向（接続端子１１から組電池４の正極へ向かう方向）の電流のみを遮断するようになっている。
【００６０】
また、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードは、組電池４の充電電流の流れる方向が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Ｑ１は、オフすると組電池４の放電方向の電流のみを遮断するようになっている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、通常、オンされており、異常時にオフされて組電池４を保護するようになっている。
【００６１】
また、接続端子１２は、電流検出抵抗６を介して組電池４の負極に接続されている。そして、接続端子１１からスイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ１、組電池４、及び電流検出抵抗６を介して接続端子１２に至る電流経路が構成されている。
【００６２】
なお、接続端子１１，１２，１３，３１，３２，３３は、電池パック２と機器本体３とを電気的に接続するものであればよく、例えば電極やコネクタ、端子台等であってもよく、ランドやパッド等の配線パターンであってもよい。
【００６３】
電流検出抵抗６は、電流検出用の、いわゆるシャント抵抗であり、組電池４の充電電流および放電電流を電圧値に変換する。なお、電流検出抵抗６の代わりに、例えば電流変成器やホール素子等の電流検出素子を用いてもよい。
【００６４】
温度検出部７２は、例えばサーミスタや熱電対等の複数の感熱素子とアナログデジタルコンバータとを用いて構成されている。そして、各感熱素子が、二次電池Ｂ１〜Ｂｎにそれぞれ密着して配設され、あるいは二次電池Ｂ１〜Ｂｎの近傍にそれぞれ配設されている。これにより、各感熱素子によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度を示す電圧信号が出力され、この電圧信号がアナログデジタルコンバータによってデジタル値に変換されて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度値Ｔ１〜Ｔｎを示す信号として制御部５０へ出力される。
【００６５】
電圧検出部７１は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されている。そして、電圧検出部７１は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの両端電圧（端子間電圧）を、電圧値Ｖ１〜Ｖｎとしてそれぞれ検出し、電圧値Ｖ１〜Ｖｎを示す信号を制御部５０へ出力する。
【００６６】
電流検出部５２は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されている。そして、電流検出部５２は、電流検出抵抗６の両端間の電圧Ｖｒを検出し、その電圧Ｖｒを示す信号を、二次電池Ｂに流れる電流値Ｉを示す情報として制御部５０へ出力する。また、電流検出部５２は、電流値Ｉを示す情報（電圧Ｖｒ）について、例えば二次電池Ｂを充電する方向をプラスの値で、二次電池Ｂを放電する方向をマイナスの値で表すようになっている。
【００６７】
制御部５０では、この電圧Ｖｒを電流検出抵抗６の抵抗値Ｒで除算することにより、二次電池Ｂに流れる電流値Ｉを取得する。電流値Ｉは、例えば二次電池Ｂを充電する方向をプラスの値で、二次電池Ｂを放電する方向をマイナスの値で表している。以下、電流検出部５２が電流値Ｉを検出するものとして記載する。
【００６８】
制御部５０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、タイマ回路と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。
【００６９】
そして、制御部５０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、第１変化量算出部５０１、第２変化量算出部５０２、予備判定部５０３、最終判定部５０４（本判定部）、及び充放電制御部５０５として機能する。
【００７０】
また、ＲＯＭには、例えば充電可能電力値Ｐｉｎと放電可能電力値Ｐｏｕｔとが予め記憶されている。充電可能電力値Ｐｉｎ及び放電可能電力値Ｐｏｕｔは、組電池４を、特性劣化を招くことなく安全に充放電できる充電電力、及び放電電力を、例えば実験的に求めて得られた電力値である。
【００７１】
第１変化量算出部５０１は、電圧検出部７１により検出された電圧値Ｖ１〜Ｖｎの、単位時間当たりの変化量を、それぞれ電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔとして算出する。電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔは、プラスの値で電圧値Ｖ１〜Ｖｎが増加することを示し、マイナスの値で電圧値Ｖ１〜Ｖｎが減少することを示している。
【００７２】
また、第１変化量算出部５０１は、電流検出部５２により検出された電流値Ｉの、単位時間当たりの変化量を、電流変化量ｄＩ／ｄｔとして算出する。電流変化量ｄＩ／ｄｔは、プラスの値で電流値Ｉが増加することを示し、マイナスの値で電流値Ｉが減少することを示している。
【００７３】
電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ及び電流変化量ｄＩ／ｄｔは、第１変化量に相当している。
【００７４】
以下、電圧値Ｖ１〜Ｖｎを総称して電圧値Ｖと称し、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔを総称して電圧変化量ｄＶ／ｄｔと称する。また、二次電池Ｂｉに対応する電圧値Ｖを電圧値Ｖｉ、二次電池Ｂｉに対応する電圧変化量ｄＶ／ｄｔを電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔと表記する。
【００７５】
例えば、あるタイミングｔ１において検出された電圧値ＶをＶ（ｔ１）、電流値ＩをＩ（ｔ１）とし、タイミングｔ１から所定の時間ｔｄが経過したタイミングｔ２において検出された電圧値ＶをＶ（ｔ２）、電流値ＩをＩ（ｔ２）とすると、電圧変化量ｄＶ／ｄｔ、電流変化量ｄＩ／ｄｔは、下記の式（１），（２）によって求められる。
【００７６】
電圧変化量ｄＶ／ｄｔ＝｛Ｖ（ｔ２）−Ｖ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（１）
電流変化量ｄＩ／ｄｔ＝｛Ｉ（ｔ２）−Ｉ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（２）
第２変化量算出部５０２は、温度検出部７２によって検出された温度値Ｔ１〜Ｔｎの、単位時間当たりの変化量を、それぞれ温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔとして算出する。温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、プラスの値で温度値Ｔ１〜Ｔｎが増加することを示し、マイナスの値で温度値Ｔ１〜Ｔｎが減少することを示している。
【００７７】
温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、第２変化量に相当している。
【００７８】
以下、温度値Ｔ１〜Ｔｎを総称して温度値Ｔと称し、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔを総称して温度変化量ｄＴ／ｄｔと称する。また、二次電池Ｂｉに対応する温度値Ｔを温度値Ｔｉ、二次電池Ｂｉに対応する温度変化量ｄＴ／ｄｔを温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと表記する。
【００７９】
例えば、あるタイミングｔ１において検出された温度値Ｔを温度値Ｔ（ｔ１）とし、タイミングｔ１から所定の時間ｔｄが経過したタイミングｔ２において検出された温度値Ｔを温度値Ｔ（ｔ２）とすると、温度変化量ｄＴ／ｄｔは、下記の式（３）によって求められる。
【００８０】
温度変化量ｄＴ／ｄｔ＝｛Ｔ（ｔ２）−Ｔ（ｔ１）｝／ｔｄ ・・・（３）
予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに対応する電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが、マイナスの値、すなわち電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が予め設定された電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたとき、二次電池Ｂｉに異常が有ると予備的に判定する。
【００８１】
二次電池Ｂは、内部短絡を生じると、電圧値Ｖが急激に低下する。そこで、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの値であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超え、すなわち電圧値Ｖｉが急激に低下した場合、予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに内部短絡の異常が生じたと予備的に判定することができる。
【００８２】
電圧基準値Ｖｒｅｆとしては、例えば実験的に、二次電池Ｂに内部短絡を生じさせたときの単位時間当たりの電圧値Ｖの低下量の絶対値を求め、このようにして求められた値から、ある程度のマージンを減算した値を設定することができる。
【００８３】
なお、電圧基準値Ｖｒｅｆとしてマイナスの値を設定し、予備判定部５０３は、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの電圧基準値Ｖｒｅｆより小さくなった場合に、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔがマイナスの値であり且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたと判定するようにしてもよい。
【００８４】
また、予備判定部５０３は、必ずしも異常がある二次電池を特定する必要はない。予備判定部５０３は、例えば、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔのうちいずれかが、マイナスの値、すなわち電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆを超えたとき、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔがプラスの値、すなわち電流が増加する方向の変化量であり、且つその絶対値が予め設定された電流基準値Ｉｒｅｆを超えたときにも、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定する。
【００８６】
二次電池Ｂは、内部短絡を生じると、流れる電流値Ｉが急激に増加する。二次電池Ｂ１〜Ｂｎは直列接続されているから、二次電池Ｂ１〜Ｂｎを流れる電流は、いずれも等しく電流値Ｉである。そうすると、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのうち、一つでも内部短絡を生じると、組電池４を流れる電流値Ｉが急激に増加する。
【００８７】
そこで、電流変化量ｄＩ／ｄｔがプラスの値であり、且つその絶対値が電流基準値Ｉｒｅｆを超え、すなわち電流値Ｉが急激に増加した場合、予備判定部５０３は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に内部短絡の異常が生じたと予備的に判定することができる。
【００８８】
電流基準値Ｉｒｅｆとしては、例えば実験的に、二次電池Ｂに内部短絡を生じさせたときの単位時間当たりの電流値Ｉの増加量の絶対値を求め、このようにして求められた値から、ある程度のマージンを減算した値を設定することができる。
【００８９】
最終判定部５０４は、予備判定部５０３によって二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一部に異常が有ると予備的に判定されたとき、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値を、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得する。この場合、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）は、内部短絡が生じた二次電池における温度変化量ｄＴ／ｄｔであると考えられる。
【００９０】
そして、最終判定部５０４は、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えたとき、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つに内部短絡による異常が生じたものと最終的に判定する。
【００９１】
また、最終判定部５０４は、予備判定部５０３によって二次電池Ｂｉに異常が有ると予備的に判定されたとき、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと温度基準値Ｔｒｅｆ１とを比較する。そして、最終判定部５０４は、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えた場合、二次電池Ｂｉに内部短絡による異常が生じたものと最終的に判定する。
【００９２】
温度基準値Ｔｒｅｆ１としては、例えば、二次電池Ｂが所定の抵抗値を有して短絡する不完全な内部短絡が生じた場合に生じる単位時間当たりの温度上昇を実験的に求め、この温度上昇から測定誤差やばらつきを考慮したマージンを減算した値が設定されている。
【００９３】
所定の抵抗値を有して短絡する不完全な内部短絡とは、短絡部が抵抗値を有しているために、まだある程度の時間、二次電池Ｂの使用を継続することが可能な、程度の軽い内部短絡を意味している。
【００９４】
充放電制御部５０５は、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つに異常が生じたと判定されたとき、温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が大きいほど、組電池４の充放電電流を、より大きく減少させる方向に制御する。
【００９５】
また、充放電制御部５０５は、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに異常が生じたと判定されたとき、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが大きいほど、組電池４の充放電電流を、より大きく減少させる方向に制御する。
【００９６】
次に、図１に示す異常検出回路５の動作について説明する。図２、図３、図４は、図１に示す異常検出回路５の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートにおいて、同一の動作には同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９７】
まず、電流検出部５２によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎに流れる電流の電流値Ｉが検出される（ステップＳ１）。次に、二次電池Ｂ１〜Ｂｎと対応して、電圧検出部７１によって電圧値Ｖ１〜Ｖｎが検出され、温度検出部７２によって温度値Ｔ１〜Ｔｎが検出される（ステップＳ２）。
【００９８】
次に、第１変化量算出部５０１によって、電流変化量ｄＩ／ｄｔが算出される（ステップＳ３）。さらに、二次電池Ｂ１〜Ｂｎと対応して、第１変化量算出部５０１によって電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔが算出され、第２変化量算出部５０２によって温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔが算出される（ステップＳ４）。
【００９９】
ステップＳ１〜Ｓ４は、以下の処理と並行して常時実行され、電流値Ｉ、電圧値Ｖ１〜Ｖｎ、温度値Ｔ１〜Ｔｎ、電流変化量ｄＩ／ｄｔ、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ、及び温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔは、常時最新の値に更新されるようになっている。
【０１００】
次に、予備判定部５０３によって、電流変化量ｄＩ／ｄｔと電流基準値Ｉｒｅｆとが比較される（ステップＳ５）。そして、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに内部短絡が生じたものと予備的に判定し、ステップＳ２１へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ２１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値が、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得される（ステップＳ２１）。
【０１０２】
そして、最終判定部５０４によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ２２）。そして、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ６へ移行する。
【０１０３】
一方、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ２３へ移行する。
【０１０４】
以上、ステップＳ１〜Ｓ２２の処理により、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡は生じていないにもかかわらず、例えば一時的な負荷電流の変動などの影響を受けて予備判定部５０３により二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに内部短絡が生じたものと予備的に判定された場合であっても、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定されるので、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１０５】
また、電池パック２の環境温度が上昇すると、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていなくても、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えるおそれがある。しかしながら、温度の上昇だけで電流の増加がなかった場合には、ステップＳ５において予備判定部５０３により異常が生じていないと判断されるから、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１０６】
次に、ステップＳ２３において、充放電制御部５０５によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が予め設定された温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ２３）。
【０１０７】
温度基準値Ｔｒｅｆ２としては、例えば二次電池Ｂの使用を即座に停止する必要のある完全な内部短絡が生じた場合に生じる単位時間当たりの温度上昇を実験的に求め、この温度上昇から測定誤差やばらつきを考慮したマージンを減算した値が設定されている。
【０１０８】
そして、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ２３でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかで生じている内部短絡は不完全な内部短絡であると考えられる。そこで、充放電制御部５０５は、充電可能電力値Ｐｉｎに０．５を乗じた値と、放電可能電力値Ｐｏｕｔに０．５を乗じた値とを、それぞれ許容電力値である充電可能電力値、放電可能電力値として制御部３７へ送信する（ステップＳ２４）。
【０１０９】
そして、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電流を制限中であることを示す電力制限フラグＦをオンする（ステップＳ２５）。そして、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つで不完全な内部短絡が生じていることを示す情報を制御部３７へ送信し（ステップＳ２６）、ステップＳ６へ移行する。
【０１１０】
そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電力が許容電力値以下に制限される結果、正常時よりも二次電池Ｂの充放電電力が減少されるので、二次電池Ｂが内部短絡により損傷するおそれが低減される。そして、制御部３７によって、二次電池Ｂの不完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常内容を報知することが可能となる。
【０１１１】
ここで、不完全な内部短絡が生じた場合に、もし仮に、直ちに二次電池Ｂの充放電を禁止してしまうと、不都合が生じる場合がある。例えば二次電池Ｂが電気自動車のモータ駆動用電力として用いられている場合、車両が急停止することとなって、安全上好ましくない。また、例えば二次電池Ｂがパーソナルコンピュータの電源として用いられているときは、編集中のデータが消失してユーザに損害を与えるおそれがある。
【０１１２】
そこで、二次電池Ｂが内部短絡を生じた場合であっても、まだある程度の時間、二次電池Ｂの使用を継続することが可能な、程度の軽い内部短絡である場合には、二次電池Ｂの充放電電力を減少させた上で二次電池Ｂの使用を継続することにより、表示部３８に表示されたメッセージを見たユーザが車両を路肩に寄せて停車させたり、パーソナルコンピュータのデータを保存してからシャットダウンさせたり、といった操作を行うことが可能となる。
【０１１３】
一方、ステップＳ２３において、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、二次電池Ｂで生じている内部短絡は完全な内部短絡であると考えられる。そうすると、二次電池Ｂの安全を確保するために、速やかに二次電池Ｂの充放電を禁止する必要がある。そこで、充放電制御部５０５は、例えば充電可能電力量及び放電可能電力量を０Ｗとして制御部３７へ送信する（ステップＳ２７）。そうすると、制御部３７によって、充電部３５から出力される充電電力が０にされ、負荷回路３４の消費電力が０にされて、二次電池Ｂの充放電が禁止される（ステップＳ２７）。
【０１１４】
なお、ステップＳ２７において、充放電制御部５０５は、制御部３７に対して充放電の停止を要求する要求指示を送信してもよく、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフすることで、充放電を禁止するようにしてもよい。
【０１１５】
次に、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂの完全な内部短絡を示す情報を、制御部３７へ送信する（ステップＳ２８）。そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂの完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常内容を報知することが可能となる。
【０１１６】
図２に戻って、ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆ以下のとき（ステップＳ５でＮＯ）、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔの観点からは、二次電池Ｂには内部短絡が生じていないと予備的に判定し、ステップＳ６へ移行する。
【０１１７】
ステップＳ６において、予備判定部５０３によって、電池番号を表す変数ｉに、１が代入される（ステップＳ６）。次に、予備判定部５０３によって、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔと電圧基準値Ｖｒｅｆとが比較される（ステップＳ７）。そして、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたものと予備的に判定し、ステップＳ３１へ移行する。
【０１１８】
ここで、電圧基準値Ｖｒｅｆは、マイナスの値で設定されている。従って、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ることは、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが、電圧が低下する方向の変化量であり、且つその絶対値が電圧基準値Ｖｒｅｆの絶対値を超えることを意味する。
【０１１９】
ステップＳ３１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔと温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ３１）。そして、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ３１でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ８へ移行する。
【０１２０】
一方、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ３１でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ３２へ移行する。
【０１２１】
以上、ステップＳ６〜Ｓ３１の処理により、二次電池Ｂｉには内部短絡は生じていないにもかかわらず、一時的な負荷電流の変動などの影響を受けて予備判定部５０３により二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたものと予備的に判定された場合であっても、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ３１でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定されるので、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１２２】
また、電池パック２の環境温度が上昇すると、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていなくても、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えるおそれがある。しかしながら、温度の上昇だけで電圧の低下がなかった場合には、ステップＳ７において予備判定部５０３により異常が生じていないと判断されるから、異常を誤判定するおそれを低減することができる。
【０１２３】
次に、ステップＳ３２において、充放電制御部５０５によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ３２）。そして、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ３２でＹＥＳ）、二次電池Ｂｉで生じている内部短絡は不完全な内部短絡であると考えられる。
【０１２４】
そこで、図３に示すステップＳ２４，Ｓ２５と同様の処理の後、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂｉで不完全な内部短絡が生じていることを示す情報を制御部３７へ送信し（ステップＳ３３）、ステップＳ８へ移行する。
【０１２５】
そして、制御部３７によって、二次電池Ｂｉの不完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常が生じた二次電池を特定する情報、及びその異常内容を報知することが可能となる。
【０１２６】
一方、ステップＳ３２において、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔが温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ３２でＮＯ）、二次電池Ｂｉで生じている内部短絡は完全な内部短絡であると考えられる。そこで、図３に示すステップＳ２７と同様の処理の後、充放電制御部５０５は、二次電池Ｂｉの完全な内部短絡を示す情報を、制御部３７へ送信する（ステップＳ３４）。そうすると、制御部３７によって、二次電池Ｂｉの完全な内部短絡が生じたことを示すメッセージが表示部３８に表示される。これによって、ユーザに異常が生じた二次電池を特定する情報、及びその異常内容を報知することが可能となる。
【０１２７】
図２に戻って、ステップＳ８において、予備判定部５０３によって、電池番号ｉに１が加算されて（ステップＳ８）、電池番号ｉと電池数ｎとが比較される（ステップＳ９）。
【０１２８】
そして、電池番号ｉが電池数ｎを超えていなければ（ステップＳ９でＮＯ）、次の二次電池について予備判定を行うべくステップＳ７へ移行する一方、電池番号ｉが電池数ｎを超えていれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎについて予備判定が終了したことになるから予備判定部５０３はステップＳ１０へ移行する。
【０１２９】
次に、充放電制御部５０５によって、電力制限フラグＦがオンか否かが確認される（ステップＳ１０）。そして、電力制限フラグＦがオンしていなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎは正常と考えられる。そこで、充放電制御部５０５は、充電可能電力値Ｐｉｎ、及び放電可能電力値Ｐｏｕｔを、許容電力値として制御部３７へ送信し（ステップＳ１１）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【０１３０】
そうすると、制御部３７によって、充電部３５により出力される充電電力が充電可能電力値Ｐｉｎ以下の範囲で許容され、負荷回路３４の消費電力が放電可能電力値Ｐｏｕｔ以下の範囲で許容される。
【０１３１】
一方、電力制限フラグＦがオンしていれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかにおいて不完全な内部短絡が検出されて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電電流が制限されている状態にあるから、電流制限を維持したままステップＳ１へ移行する。
【０１３２】
ここで、図５に示すフローチャートにおいて、予備判定部５０３は、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定（ステップＳ５）した後、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づいて、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定（ステップＳ７）している。
【０１３３】
電流値Ｉは、直列接続された二次電池Ｂ１〜Ｂｎに流れるから、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのうち一つでも内部短絡が生じると、電流値Ｉが増加して電流変化量ｄＩ／ｄｔが増大する。従って、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定は、ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔと電流基準値Ｉｒｅｆとを１回比較するだけで、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの内部短絡を判定することができるので、短時間で二次電池Ｂ１〜Ｂｎの内部短絡の有無を検出することができる。
【０１３４】
一方、電圧値Ｖ１〜Ｖｎは、互いに独立しているから、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔは、互いに異なる値となる。そのため、ステップＳ６〜Ｓ９に示すように、例えば二次電池Ｂｎの内部短絡を検出するためにはｎ回、ステップＳ６〜Ｓ９の処理を繰り返さなければならない。従って、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づく予備判定は、電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定よりも時間がかかる。
【０１３５】
従って、図５に示すフローチャートで示すように電流変化量ｄＩ／ｄｔに基づく予備判定を先に行った方が、電圧変化量ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔに基づく予備判定を先に行うよりも、内部短絡が生じてから異常を検出するまでの時間を短縮することができる。
【０１３６】
図５〜図８は、図３、図４に示す最終判定部５０４の動作の変形例を示すフローチャートである。まず、図５に示すフローチャートについて説明する。
【０１３７】
ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、及び、ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図５に示すステップＳ４１へ移行するようにしてもよい。
【０１３８】
ステップＳ４１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値から、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最小値を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ４１）。
【０１３９】
そして、最終判定部５０４によって、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ４２）。そして、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ４２でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎには内部短絡が生じていないと最終的に判定される。そして、ステップＳ５からステップＳ４１へ移行してきたときはステップＳ６へ、ステップＳ７からステップＳ４１へ移行してきたときはステップＳ１０へ移行する。
【０１４０】
一方、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ４２でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれかに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ４３へ移行する。
【０１４１】
ステップＳ４３において、充放電制御部５０５によって、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ４３）。そして、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ４３でＹＥＳ）、充放電制御部５０５はステップＳ２４へ移行する。また、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ４３でＮＯ）、充放電制御部５０５はステップＳ２７へ移行する。ステップＳ２４〜Ｓ２８についてはその説明を省略する。
【０１４２】
以上、ステップＳ４１〜Ｓ４３の処理によれば、ステップＳ２１〜Ｓ２３やステップＳ３１〜Ｓ３２の処理と同様、異常を誤判定するおそれを低減することができる。さらに、二次電池Ｂの温度は、内部短絡が生じていなくても、上昇する場合がある。
【０１４３】
例えば、二次電池Ｂ１〜Ｂｎが、電気自動車やハイブリッドカー等の駆動用電源として用いられている場合、街乗り走行時のように、車両が整備された路面を走行する場合には、モータ駆動による放電と回生による充電とが切り替わる頻度が低く、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電は少ない。
【０１４４】
一方、悪路走行時のように、車両が悪路を走行する場合には、モータ駆動による放電と回生による充電とが切り替わる頻度が高く、二次電池Ｂ１〜Ｂｎが頻繁に充放電される結果、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度が上昇する。
【０１４５】
第２変化量算出部５０２によって算出される温度変化量ｄＴ／ｄｔには、二次電池Ｂの内部短絡による温度上昇のみならず、このような正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇も含まれている。そのため、最終判定部５０４は、温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）や温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを、温度基準値Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２と比較すると、正常な温度上昇の影響によって、誤って内部短絡が生じていると判定してしまったり、内部短絡の程度の判定を誤ったりするおそれがある。
【０１４６】
一方、ステップＳ４２，Ｓ４３の処理によれば、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）からは、正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇が除かれるから、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が向上する。
【０１４７】
次に、図６に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ５において、電流変化量ｄＩ／ｄｔが電流基準値Ｉｒｅｆを超えたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、及び、ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図６に示すステップＳ５１へ移行するようにしてもよい。
【０１４８】
ステップＳ５１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出される（ステップＳ５１）。
【０１４９】
次に、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのうちの最大値が、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）として取得される（ステップＳ５２）。
【０１５０】
そして、最終判定部５０４によって、最大温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ）から、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ５３）。
【０１５１】
以下、ステップＳ４２，Ｓ４３，Ｓ２４〜Ｓ２８についてはその説明を省略する。二次電池Ｂ１〜Ｂｎには、その配置のされ方によって、周囲からの熱の煽りを受けやすい二次電池と、放熱されやすい二次電池とが生じる場合がある。そのため、正常時においても温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔにばらつきが生じるおそれがある。
【０１５２】
そのため、ステップＳ４１に示すように、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最大値と温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最小値との差分値を、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出し、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）に基づいてステップＳ４２，Ｓ４３の判定を行うと、かえって内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が低下してしまう場合がある。
【０１５３】
そこで、ステップＳ５１〜Ｓ５３によれは、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの最小値の代わりに、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値である平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）が用いられるので、正常時において生じる温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのばらつきの影響が低減される結果、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度を向上させることができる。
【０１５４】
次に、図７に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図７に示すステップＳ６１へ移行するようにしてもよい。
【０１５５】
ステップＳ６１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出される（ステップＳ６１）。
【０１５６】
次に、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔから、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）を減算して得られた差分値が、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）として算出される（ステップＳ６２）。
【０１５７】
次に、最終判定部５０４によって、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）と温度基準値Ｔｒｅｆ１とが比較される（ステップＳ６３）。そして、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていなければ（ステップＳ６３でＮＯ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉには内部短絡が生じていないと最終的に判定され、ステップＳ８へ移行する。
【０１５８】
一方、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ１を超えていれば（ステップＳ６３でＹＥＳ）、最終判定部５０４によって、二次電池Ｂｉに何らかの内部短絡が生じていると最終的に判定され、さらに最終判定部５０４は、内部短絡の程度に応じた充放電の制御を行うべくステップＳ６４へ移行する。
【０１５９】
ステップＳ６４において、充放電制御部５０５によって、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２と比較される（ステップＳ６４）。そして、差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２に満たなければ（ステップＳ６４でＹＥＳ）、充放電制御部５０５はステップＳ２４へ移行する。また、差分温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ）が温度基準値Ｔｒｅｆ２以上であれば（ステップＳ６４でＮＯ）、充放電制御部５０５はステップＳ２７へ移行する。
【０１６０】
以下、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ３３，Ｓ２７，Ｓ３４についてはその説明を省略する。以上、ステップＳ６１〜Ｓ６４によれば、ステップＳ３１，Ｓ３２と同様、異常を誤判定するおそれを低減しつつ、かつ内部短絡が生じた二次電池を特定し、その内部短絡の程度に応じた充放電制御を行うことができる。
【０１６１】
さらに、正常な充放電によって生じる二次電池Ｂ１〜Ｂｎの温度上昇の影響、及び温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔのばらつきの影響を低減し、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度を向上させることができる。
【０１６２】
次に、図８に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ７において、電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔが電圧基準値Ｖｒｅｆを下回ったとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、予備判定部５０３は、図８に示すステップＳ７１へ移行するようにしてもよい。
【０１６３】
ステップＳ７１において、最終判定部５０４によって、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔから温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを除いた残余の温度変化量の平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出され、ステップＳ６２へ移行する。ステップＳ６２以降の動作は図７に示すフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。
【０１６４】
ステップＳ７において、予備判定部５０３によって、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じたと予備的に判定されているから、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔは、内部短絡によって生じた異常な温度上昇である可能性が高い。従って、ステップＳ６１に示すように、温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを含んだまま温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値を平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出すると、正常時において生じる温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔの平均値よりも、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）の値が大きくなってしまう。
【０１６５】
その結果、ステップＳ６２において得られる差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）には、正常な二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電による温度上昇のみならず、内部短絡による温度上昇の成分が含まれてしまうこととなる。
【０１６６】
一方、ステップＳ７１の処理によれば、温度変化量ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔから温度変化量ｄＴｉ／ｄｔを除いた残余の温度変化量の平均値が、平均温度変化量ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ）として算出されるから、ステップＳ６２において得られる差分温度変化量ｄＴｉ／ｄｔ（ｄｉｆ）から、内部短絡による温度上昇の成分が排除される。その結果、ステップＳ６１〜Ｓ６４よりも、ステップＳ７１〜Ｓ６４の方が、内部短絡の有無の判定精度、及び内部短絡の程度の判定精度が向上する。
【０１６７】
また、二次電池Ｂｉに内部短絡が生じると、電流値Ｉは瞬時に増大し、電圧値Ｖｉは瞬時に低下する。そのため、予備判定部５０３は、内部短絡の発生後、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づき極めて短時間で異常発生の予備判定を行うことができる。その一方、二次電池Ｂに内部短絡が生じても、その後に電流が増大し、この電流の増大により二次電池Ｂの内部で発熱が生じ、さらに二次電池Ｂの内部で生じた熱が、熱伝導により二次電池Ｂの表面まで伝わらなければ温度値Ｔは上昇しない。
【０１６８】
そのため、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づき異常の判定を行うと、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づき異常の判定を行う場合と比べて、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間が長くなる。そのため、もし仮に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく異常の判定を行った後に、電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づく異常の判定を行った場合には、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間が長くなる。
【０１６９】
一方、図１に示す異常検出回路５は、内部短絡の発生後、まず先に異常検出に必要な時間が短い電流変化量ｄＩ／ｄｔ又は電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔに基づく予備判定を行った後に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく最終判定を行う。そのため、内部短絡の発生後、予備判定（ステップＳ５，Ｓ７）の実行時間中に温度値Ｔが上昇し、その後に最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）が実行される結果、内部短絡の発生後、異常を判定できるまでの時間を、先に温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく判定を行った場合と比べて短縮することができる。
【０１７０】
なお、例えば、二次電池Ｂに内部短絡が生じてから、温度検出部７２によって温度Ｔの上昇が検出されるまでの時間を、例えば実験的に求め、この時間から予備判定（ステップＳ５，Ｓ７）の実行時間を減算した値を待機時間ｔｗとしてＲＯＭに記憶しておく。そして、ステップＳ５の実行後、待機時間ｔｗの経過後にステップＳ２２，Ｓ４２，Ｓ６３を実行し、ステップＳ７の実行後、待機時間ｔｗの経過後にステップＳ３１，Ｓ４２，Ｓ６３を実行するようにしてもよい。
【０１７１】
これにより、内部短絡に起因する温度上昇が、温度検出部７２によって検出された後に、温度変化量ｄＴ／ｄｔに基づく最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）が実行される確実性が向上する結果、最終判定の判定精度が向上する。
【０１７２】
また、図２において、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５を実行しない構成としてもよい。あるいは、ステップＳ２における電圧値Ｖｉの検出、ステップＳ４における電圧変化量ｄＶｉ／ｄｔの算出、及びステップＳ６〜Ｓ９を実行しない構成としてもよい。
【０１７３】
また、電池パック２が、二次電池Ｂを一つしか備えない場合、例えば二次電池Ｂ１のみ備える場合、図２において、ステップＳ８、Ｓ９を実行しない構成としてもよい。
【０１７４】
また、充放電制御部５０５を備えず、図３〜図８において、ステップＳ２３〜Ｓ２６、Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ４３，Ｓ６４を実行せず、最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）でＹＥＳの場合、ステップＳ２７へ移行する構成としてもよい。この場合、最終判定（ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２，Ｓ６３）において、温度基準値Ｔｒｅｆ１の代わりに温度基準値Ｔｒｅｆ２を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明に係る二次電池の異常検出回路、及び電池電源装置は、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池電源システムにおいて、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１ 電池搭載機器
２ 電池パック
３ 機器本体
４ 組電池
５ 異常検出回路
６ 電流検出抵抗
１１，１２，１３，３１，３２，３３ 接続端子
３４ 負荷回路
３５ 充電部
３６，５４ 通信部
３７，５０ 制御部
３８ 表示部
５２ 電流検出部
７１ 電圧検出部
７２ 温度検出部
５０１ 変化量算出部
５０２ 変化量算出部
５０３ 予備判定部
５０４ 最終判定部
５０５ 充放電制御部
Ｂ，Ｂ１〜Ｂｎ 二次電池
Ｆ 電力制限フラグ
Ｉ 電流値
Ｉｒｅｆ 電流基準値
Ｐｉｎ 充電可能電力値
Ｐｏｕｔ 放電可能電力値
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子
Ｔ，Ｔ１〜Ｔｎ 温度値
Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２ 温度基準値
ｔｗ 待機時間
Ｖ，Ｖ１〜Ｖｎ 電圧値
Ｖｒｅｆ 電圧基準値
ｄＩ／ｄｔ 電流変化量
ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ１／ｄｔ〜ｄＴｎ／ｄｔ 温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ｄｉｆ），ｄＴ１／ｄｔ（ｄｉｆ）〜ｄＴｎ／ｄｔ（ｄｉｆ） 差分温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ｍａｘ） 最大温度変化量
ｄＴ／ｄｔ（ａｖｅ） 平均温度変化量
ｄＶ／ｄｔ，ｄＶ１／ｄｔ〜ｄＶｎ／ｄｔ 電圧変化量
ｉ 電池番号
ｎ 電池数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の温度を検出する温度検出部と、
前記二次電池に流れる電流、及び前記二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出する検出部と、
前記検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量を第１変化量として算出する第１変化量算出部と、
前記温度検出部によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を、第２変化量として算出する第２変化量算出部と、
前記第１変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を予備的に判定する予備判定部と、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を重ねて判定する本判定部と
を備える二次電池の異常検出回路。
【請求項２】
前記検出部は、
少なくとも前記二次電池の両端電圧を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記両端電圧の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定する請求項１記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項３】
前記検出部は、
少なくとも、前記二次電池に流れる電流の電流値を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定する請求項１又は２記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項４】
前記二次電池は複数、直列接続されており、
前記温度検出部は、前記各二次電池の温度をそれぞれ検出し、
前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流、及び前記複数の二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出し、
前記第２変化量算出部は、前記温度検出部によって検出された各二次電池の温度に基づいて、前記第２変化量を、前記各二次電池に対応してそれぞれ算出し、
前記予備判定部は、前記第１変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定し、
前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記複数の第２変化量に基づいて、前記複数の二次電池における異常の有無を重ねて判定する請求項１記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項５】
前記検出部は、
少なくとも、前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項６】
前記検出部は、
少なくとも、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定する請求項４又は５記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項７】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定する請求項４〜６のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項８】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量の最大値と平均値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池の少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定する請求項４〜６のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項９】
前記検出部は、
少なくとも前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記いずれかの二次電池に異常が有ると予備的に判定され、かつ前記複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１０】
前記本判定部は、
前記平均値として、前記複数の第２変化量のうち、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いる請求項９記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１１】
前記検出部は、
前記複数の二次電池に流れる電流の電流値と、前記各二次電池の各両端電圧とを検出し、
前記第１変化量算出部は、
前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出すると共に、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
前記電流変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定した後、前記各電圧変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１２】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、前記二次電池に内部短絡が生じてから前記温度検出部によって前記温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後に、前記重ねての判定を実行する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１３】
前記本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路と、
前記二次電池と
を備える電池電源装置。
【請求項１】
二次電池の温度を検出する温度検出部と、
前記二次電池に流れる電流、及び前記二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出する検出部と、
前記検出部により検出された値の単位時間当たりの変化量を第１変化量として算出する第１変化量算出部と、
前記温度検出部によって検出された温度の単位時間当たりの変化量を、第２変化量として算出する第２変化量算出部と、
前記第１変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を予備的に判定する予備判定部と、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の異常の有無を重ねて判定する本判定部と
を備える二次電池の異常検出回路。
【請求項２】
前記検出部は、
少なくとも前記二次電池の両端電圧を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記両端電圧の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電圧変化量が、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定する請求項１記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項３】
前記検出部は、
少なくとも、前記二次電池に流れる電流の電流値を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記第２変化量が予め設定された基準値を超えたとき、前記二次電池に異常が生じたと重ねて判定する請求項１又は２記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項４】
前記二次電池は複数、直列接続されており、
前記温度検出部は、前記各二次電池の温度をそれぞれ検出し、
前記検出部は、前記複数の二次電池に流れる電流、及び前記複数の二次電池の両端電圧のうち少なくとも一方の値を検出し、
前記第２変化量算出部は、前記温度検出部によって検出された各二次電池の温度に基づいて、前記第２変化量を、前記各二次電池に対応してそれぞれ算出し、
前記予備判定部は、前記第１変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定し、
前記本判定部は、前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定された後、前記複数の第２変化量に基づいて、前記複数の二次電池における異常の有無を重ねて判定する請求項１記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項５】
前記検出部は、
少なくとも、前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項６】
前記検出部は、
少なくとも、前記複数の二次電池に流れる電流の電流値を検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも、前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出し、
前記予備判定部は、
少なくとも、前記電流変化量が、増加する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると予備的に判定する請求項４又は５記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項７】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量のうち最大値と最小値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池のうち少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定する請求項４〜６のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項８】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記予備的に異常が有ると判定され、かつ前記複数の第２変化量の最大値と平均値との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記複数の二次電池の少なくとも一つに異常が有ると重ねて判定する請求項４〜６のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項９】
前記検出部は、
少なくとも前記各二次電池の両端電圧をそれぞれ検出し、
前記第１変化量算出部は、
少なくとも前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
前記各電圧変化量のうちいずれかが、電圧が低下する方向の変化量であり且つ予め設定された基準値を超えたとき、当該いずれかの電圧変化量と対応する二次電池に異常が有ると予備的に判定し、
前記本判定部は、
前記予備判定部によって前記いずれかの二次電池に異常が有ると予備的に判定され、かつ前記複数の第２変化量に基づく平均値と、当該異常が有ると予備的に判定された二次電池に対応する第２変化量との差が、予め設定された基準値を超えたとき、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に異常が有ると重ねて判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１０】
前記本判定部は、
前記平均値として、前記複数の第２変化量のうち、前記予備的に異常が有ると判定された二次電池に対応する第２変化量を除く残余の第２変化量の平均値を用いる請求項９記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１１】
前記検出部は、
前記複数の二次電池に流れる電流の電流値と、前記各二次電池の各両端電圧とを検出し、
前記第１変化量算出部は、
前記電流値の単位時間当たりの変化量を前記第１変化量である電流変化量として算出すると共に、前記各両端電圧の単位時間当たりの変化量を、それぞれ各二次電池に対応する前記第１変化量である電圧変化量として算出し、
前記予備判定部は、
前記電流変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定した後、前記各電圧変化量に基づいて、前記複数の二次電池の少なくとも一つにおける異常の有無を予備的に判定する請求項４記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１２】
前記本判定部は、
前記予備判定部によって異常が有ると判定されたときから、前記二次電池に内部短絡が生じてから前記温度検出部によって前記温度の上昇が検出されるまでの時間として予め設定された待機時間の経過後に、前記重ねての判定を実行する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１３】
前記本判定部によって、異常が生じたと判定されたとき、前記第２変化量に基づいて、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備える請求項１〜１２のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の二次電池の異常検出回路と、
前記二次電池と
を備える電池電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５２８５７（Ｐ２０１２−５２８５７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４１９５（Ｐ２０１０−１９４１９５）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]