管理装置、蓄电装置、原因的解析方法、发动机驱动车、电动汽车与流程

本发明涉及对蓄电元件的电压或者与电压具有相关性的物理量降低的原因进行解析的技术。

背景技术：

锂离子二次电池等蓄电元件在检测到电池的低电压异常的情况下，使用继电器等保护装置切断从电池流过的电流，由此防止电池成为过放电。在保护装置动作后，如果长期间不进行充电，则有时由于电池的自放电、管理装置的暗电流而导致电池达到过放电。在下述的专利文献1中记载了如下内容，即，根据发动机停止中的蓄电池的最小电压来判断过放电，并根据行驶频率、行驶中的蓄电池的平均电压等判断其原因。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利5034859号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1中，根据行驶频率、行驶中的蓄电池的平均电压等来判断过放电的原因。在专利文献1中，能够判断过放电的原因的情况被限制为能够取得车辆行驶时的蓄电池的数据的情况，在车辆长期放置的情况等车辆行驶时的数据无法取得的情况下，难以解析过放电的原因。

本发明的课题在于，即使在车辆长期放置的情况等车辆行驶时的蓄电元件的数据无法取得的情况下，也对蓄电元件降低至给定电压的原因、与电压具有相关性的物理量降低至给定值的原因进行解析。

用于解决课题的手段

蓄电元件的管理装置具备原因解析部，该原因解析部在向所述蓄电元件的电力供给停止后，在所述蓄电元件降低至给定电压的情况或者与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下，基于在电力供给停止后测量出的所述蓄电元件的测量数据，对所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因进行解析。

这些技术能够应用于蓄电元件的电压或者与电压具有相关性的物理量降低的原因的解析方法。能够应用于包含蓄电元件、测量部、电流切断装置和管理装置的蓄电装置、搭载了蓄电装置的车辆。能够以对蓄电元件的电压或者与电压具有相关性的物理量降低的原因进行解析的程序、以及记录了这些程序的记录介质等各种方式来实现。

发明效果

在本结构中，即使在车辆行驶时的蓄电元件的数据无法取得的情况下，也能够对蓄电元件的电压降低至给定电压的原因、与电压具有相关性的物理量降低至给定值的原因进行解析。

附图说明

图1是汽车的侧视图。

图2是蓄电池的立体图。

图3是蓄电池的分解立体图。

图4是表示实施方式1中的蓄电池的电气结构的框图。

图5是表示发动机停止后的锂离子二次电池的电压的变化的图表。

图6是表示发动机停止后的蓄电池的监视处理的过程的流程图。

图7是表示锂离子二次电池的soc-ocv特性的图表。

图8是表示用于解析执行了保护动作的原因的数据处理的图。

图9是表示对执行了保护动作的原因进行解析的解析流程的过程的流程图。

图10是表示实施方式2中的蓄电池的电气结构的框图。

图11是电压测量线的详细图。

图12是表示电压测量线断线时的电流环路的图。

图13是表示电压测量线断线时的电流环路的图。

图14是表示对执行了保护动作的原因进行解析的解析流程的过程的流程图。

图15是表示实施方式3中的电动汽车的电气结构的框图。

具体实施方式

蓄电元件的管理装置具备原因解析部，原因解析部在向所述蓄电元件的电力供给停止后，在所述蓄电元件降低至给定电压的情况或者与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下，基于在电力供给停止后测量出的所述蓄电元件的测量数据，对所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因进行解析。蓄电元件的测量数据是电压、电流等蓄电元件的状态的测量值。状态的测量值也可以包含蓄电元件的温度。蓄电元件的测量数据除了状态的测量值以外，还可以包含蓄电元件的环境温度等蓄电元件的环境的测量值。

在该结构中，通过对向蓄电元件的电力供给停止而充电停止的期间的测量数据进行解析，能够对蓄电元件降低至给定电压的原因、与电压具有相关性的物理量降低至给定值的原因进行解析。在该结构中，具有如下效果：即使在车辆行驶时的蓄电元件的数据无法取得的情况下，也能够对蓄电元件的电压放电至给定电压的原因、与电压具有相关性的物理量降低至给定值的原因进行解析。

所述原因解析部也可以判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为所述蓄电元件的使用方法。蓄电元件的使用方法(使用方式)包括蓄电元件的环境温度等使用环境、蓄电元件的放置时间、负载的大小等负载状况。

在该结构中，在蓄电元件的使用方法是原因的情况下，蓄电装置的供给者能够进行谋求使用方法的改善等对应。

在符合下述情况的任一者的情况下，所述原因解析部可以判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因为所述蓄电元件的使用方法，上述情况包括：在电力供给停止后测量出的所述蓄电元件的电流大于电流阈值的情况；在电力供给停止后测量出的所述蓄电元件的环境温度高于温度阈值的情况；以及在电力供给停止后，所述蓄电元件降低至所述给定电压为止的经过时间或者与电压具有相关性的物理量降低至所述给定值为止的经过时间比基准时间长的情况。

在该结构中，在由于蓄电元件的过负载、高温环境下的使用、超过放置时间等而蓄电元件降低至给定电压的情况下，能够判断其原因在于蓄电元件的使用方法。在与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下也是同样的。

管理装置也可以具备在对所述蓄电元件的电力供给停止后记录所述蓄电元件的测量数据的存储部。

在该结构中，通过对存储于存储部的测量数据进行事后解析，能够对蓄电元件降低至给定电压的原因进行解析。在与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下也是同样的。

电力供给停止后测量的所述蓄电元件的测量数据可以是所述蓄电元件的电压、所述蓄电元件的电流、所述蓄电元件的环境温度、电力供给停止后的经过时间中的包含电压在内的两种以上。

在该结构中，在蓄电元件降低至给定电压的情况下，能够确定与蓄电元件的电流、蓄电元件的环境温度、经过时间中的至少任一个具有相关性的原因。在与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下也是同样的。

所述原因解析部也可以基于在从电力供给停止到所述蓄电元件降低至所述给定电压的期间或者到与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的期间内从所述蓄电元件对负载流动的电流，判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为过负载。

在该结构中，能够判断蓄电元件降低至给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为过负载。因此，在原因是过负载的情况下，蓄电装置的供给者通过进行警告等使得降低负载，由此能够在更换蓄电元件后抑制电压再次降低而产生低电压异常。

所述原因解析部也可以基于所述蓄电元件的电压的数据，计算在从电力供给停止到所述蓄电元件降低至所述给定电压的期间或者到与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的期间内所述蓄电元件放电的第1放电容量，基于所述蓄电元件的电流的数据，计算在从电力供给停止到所述蓄电元件降低至所述给定电压的期间或者到与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的期间内所述蓄电元件对负载放电的第2放电容量，基于计算出的所述第1放电容量与所述第2放电容量之差，判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为所述蓄电元件的内部短路。

在蓄电元件内部短路的情况下，与未发生内部短路的情况相比，第1放电容量变大，与第2放电容量之差扩大。因此，根据两个放电容量差的大小，能够判断蓄电元件降低至给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为蓄电元件的内部短路。在原因是内部短路的情况下，蓄电装置的供给者通过进行催促更换蓄电元件的警告等，能够要求用户进行与原因相应的应对。

串联连接有多个所述蓄电元件，所述原因解析部也可以基于所述蓄电元件降低至所述给定电压的时间点或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的时间点的蓄电元件间的电压差，判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为所述蓄电元件的内部短路。

在该结构中，由于利用了电压差，因此测量误差小，能够高精度地判断蓄电元件降低至给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为蓄电元件的内部短路。

具备对时间进行计时的计时部，所述原因解析部也可以基于从电力供给停止到所述蓄电元件降低至所述给定电压的期间或者到与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的期间，判断所述蓄电元件降低至所述给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为长期放置。

在该结构中，能够判断蓄电元件降低至给定电压的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因是否为长期放置。因此，在原因是长期放置的情况下，蓄电装置的供给者通过对用户进行警告等使得缩短放置期间，由此能够抑制在更换蓄电元件后电压再次降低而产生低电压异常。

所述给定电压也可以设定为电流切断装置切断电流的电压。在该结构中，能够解析电流切断装置切断了电流的原因。

<实施方式1>

1.蓄电池的说明

图1是汽车的侧视图，图2是蓄电池的立体图，图3是蓄电池的分解立体图，图4是表示蓄电池的电气结构的框图。

汽车1是具有用于车轴的驱动的发动机3的发动机驱动车。如图1所示，汽车1具备作为蓄电装置的蓄电池20。如图2所示，蓄电池20具有块状的电池壳体21，在电池壳体21内收容有由多个二次电池b1～b4构成的电池组30、控制基板28。

如图3所示，电池壳体21构成为具备向上方开口的箱型的壳体主体23、对多个二次电池b1～b4进行定位的定位构件24、装配于壳体主体23的上部的中盖25以及上盖26。如图3所示，在壳体主体23内，沿x方向排列设置有分别收容各二次电池b1～b4的多个单电池室23a。

如图3所示，定位构件24在上表面配置有多个汇流条27，通过将定位构件24配置在壳体主体23内配置的多个二次电池b1～b4的上部，多个二次电池b1～b4被定位并且通过多个汇流条27串联连接。

如图2所示，中盖25在俯视时呈大致矩形形状。在中盖25的x方向两端部设置有与未图示的线束端子连接的一对端子部22p、22n。一对端子部22p、22n例如由铅合金等金属构成，22p为正极侧端子部，22n为负极侧端子部。

在中盖25的上表面设置有收容部25a。控制基板28收容于中盖25的收容部25a的内部，通过中盖25装配于壳体主体23，从而将二次电池b与控制基板28连接。上盖26装配于中盖25的上部，将收容有控制基板28的收容部25a的上表面封闭。

参照图4，对蓄电池20的电气结构进行说明。蓄电池20用于发动机起动，具有电池组30、电流切断装置37、电流传感器41、电压检测部45、以及管理电池组30的管理装置50。

电池组30由串联连接的四个锂离子二次电池b1～b4构成。锂离子二次电池b1～b4是本发明的“蓄电元件”的一例。

电池组30、电流传感器41、电流切断装置37经由通电路35p、35n而串联连接。将电流传感器41配置于负极的通电路35n，将电流切断装置37配置于正极的通电路35p，电流传感器41连接于负极侧端子部22n，电流切断装置37连接于正极侧端子部22p。

电流传感器41设置在电池壳体21的内部，检测流过电池组30的电流i。电流传感器41通过信号线与管理装置50电连接，电流传感器41的输出被管理装置50获取。

电压检测部45设置于电池壳体21的内部，检测各锂离子二次电池b1～b4的电池电压v1～v4以及电池组30的总电压ev。电压检测部45通过信号线与管理装置50电连接，电压检测部45的输出被管理装置50获取。电流传感器41、电压检测部45是本发明的“测量部”的一例。

电流切断装置37能够由继电器等有触点开关(机械式)、fet、晶体管等半导体开关构成。电流切断装置37能够通过断开正极的通电路35p来切断电流。

管理装置50具备具有运算功能的cpu51、rom52、对时间进行计时的计时部53、第1存储器54、第2存储器55以及通信部56等，设置在控制基板28上。图4所示的符号58是管理装置50的电源线，管理装置50将电池组作为电源。第1存储器54相当于本发明的“存储部”。

在rom52中存储有用于执行图9所示的原因解析流程(s10～s60)的程序。存储有用于执行原因解析流程的各种数据，例如阈值x1～x5。程序可以存储在cd-rom等记录介质中进行转移等。第1存储器54是易失性的存储器。第2存储器55是非易失性的存储器，用于数据的备份。

cpu51基于电流传感器41的输出来监视电池组30中流动的电流i。基于电压检测部45的输出，监视各锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4以及电池组30的总电压ev。

在发动机停止后执行了基于电流切断装置37的保护动作的情况下，cpu51执行图9所示的原因解析流程来解析执行保护动作的原因。cpu51相当于本发明的“原因解析部”。

通信部56是用于与搭载于汽车1的车辆ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)100通信而设置的。在向车辆搭载后，通信部56通过信号线与车辆ecu100连接，管理装置50能够从车辆ecu100接收发动机3的动作状态(停止、驱动)等与车辆相关的信息。

如图4所示，在蓄电池20上连接有发动机起动用的电池马达130、搭载于汽车1的各电装品等车辆负载150、交流发电机160。交流发电机160是利用发动机3的动力进行发电的车辆发电机。在发动机驱动中，在交流发电机160的发电量比车辆负载150的电力消耗大的情况下，蓄电池20被交流发电机160充电。

在交流发电机160的发电量比车辆负载150的电力消耗小的情况下，蓄电池20为了补充其不足部分而进行放电。在发动机停止中，交流发电机160停止发电。因此，蓄电池20处于电力供给停止的状态(未被充电的状态)，成为仅对车辆负载150进行放电的状态。

蓄电池20除了车载的交流发电机160以外，还能够通过连接外部充电器170来进行充电。

蓄电池20具备锂离子二次电池b1～b4、电流切断装置37、电流传感器41、电压测量部45以及管理装置50，因此相当于本发明的“蓄电装置”。

2.电流切断装置的保护动作

锂离子二次电池b1～b4如果电压达到比放电终止电压vc低的过放电，则负极的铜在电解液中溶出，在下一次充电时，单电池内部析出的铜有时会穿透隔板而产生内部短路。

图5是将横轴设为时间并将纵轴设为电压来示出发动机停止后的锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin的时间的变化的图表。在发动机停止后，来自车辆(交流发电机160)的电力供给停止，蓄电池20成为仅进行放电的状态。具体地说，成为除了向车辆负载150的放电以外，还进行基于管理装置50的消耗电流量的放电、自放电的状态。因此，如图5所示，锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin在发动机停止的时刻ta以后随着时间的经过而降低。

管理装置50的cpu51在发动机停止后，进行监视锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4的处理(图6的s10)。然后，cpu51将锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin与保护电压vb进行比较，判断最小电压vmin是否降低至保护电压vb。具体地说，判断最小电压vmin是否比保护电压vb小(s20)。保护电压vb是本发明的“给定电压”的一例。

在锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin小于保护电压vb的情况下(s20：是)，cpu51立即执行保护动作(s30)。具体地说，向电流切断装置37给予指令，断开通电路35p，由此切断流过锂离子二次电池b1～b4的电流。由此，防止锂离子二次电池b1～b4成为过放电，即低于放电终止电压vc。其中，保护电压vb>放电终止电压vc。

在执行保护动作后(时刻tb以后)，如图5所示，电压的降低变得缓慢，但由于对管理装置50的放电和锂离子二次电池b1～b4的自放电持续，因此锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin在执行保护动作后(时刻tb以后)也随着时间的经过而降低。

因此，管理装置50的cpu51在执行保护动作后也继续进行锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4、电流i的监视，当锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin成为放电终止电压vc时(s40：是)，判断为蓄电池20是过放电(s50)。

3.执行保护动作的原因的解析

如上所述，当锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin达到保护电压vb时，管理装置50的cpu51立即进行切断电流的保护动作。进行这样的保护动作的原因(最小电压vmin降低至保护电压vb的原因)可考虑蓄电池20的内部短路、车辆1的过负载、长期放置等。

内部短路是正极与负极在蓄电池内部短路。过负载是指负载的大小比设定大。例如，是增设车辆负载150而负载比最初(设定)大的情况。长期放置是指在电力供给停止的状态下蓄电池20放置长的时间。在本例中，是在发动机停止后不进行基于外部充电器170的充电的状态下，车辆1长期间放置的情况。

管理装置50的cpu51基于发动机停止后的锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4、电流i、以及第1期间tab、第2期间tbc的数据，确定出进行保护动作的原因是蓄电池20的内部短路、车辆1的过负载、长期放置中的哪一个。

<蓄电池20的内部短路的判断>

管理装置50的cpu51通过以下的判断式1a、判断式1b，判断进行了保护动作的原因是否为蓄电池20的内部短路。

q1ab-q2ab≥x1……(1a)

q1ab是在从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab中蓄电池20放电的第1放电容量。第1放电容量q1ab通过对发动机停止时间点ta的锂离子二次电池b的soc1与执行保护动作的时间点tb的锂离子二次电池b的soc2之差进行容量换算而得到。第1期间tab相当于本发明的“从电力供给停止到所述蓄电元件降低至给定电压为止的期间”。

q1ab＝(soc1-soc2)×cbo/100

cbo是蓄电池20的满充电容量。

soc是剩余容量cs相对于锂离子二次电池b的满充电容量co的比率。

soc＝100×cs/co

cs是锂离子二次电池b的剩余容量，co是满充电容量。

soc能够利用锂离子二次电池b的开路电压与soc的相关性(参照图7)来估计。即，能够根据发动机停止时间点ta的锂离子二次电池b的开路电压va估计soc1，能够根据执行了保护动作的时间点tb的锂离子二次电池b的开路电压vb估计soc2。开路电压va、vb可以使用锂离子二次电池b1～b4的开路电压v1～v4的最低电压。

开路电压(ocv：opencircuitvoltage)优选为无电流状态下的电压v，但也可以是流过电流阈值以下的电流的状态(只流过可视为无电流的等级的电流的状态)下的电压。在发动机停止时间点ta的电流大的情况下，等待低于电流阈值后测量锂离子二次电池b1～b4的开路电压v1～v4为好。

q2ab是在从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab中，蓄电池20向作为负载的车辆1放电的第2放电容量。第2放电容量q2ab通过关于从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab对电流传感器41所检测的电流值进行积分而得到。

在蓄电池20内部短路的情况下，放电容量q1ab变大，与未内部短路的情况相比，与放电容量q2ab之差扩大。因此，根据上述的判断式1a，能够判断执行保护动作的原因是否为蓄电池20的内部短路。x1是用于判断蓄电池20是否发生了内部短路的容量差阈值，单位是安培小时。

vmax_tb-vmin_tb≥x2……(1b)

“vmax_tb”是保护动作的执行时间点tb处的锂离子二次电池b1～b4的最大电压。“vmin_tb”是保护动作的执行时间点tb处的锂离子二次电池b1～b4的最小电压。

内部短路的锂离子二次电池b1～b4的电压降低，因此与未内部短路的情况相比，最大电压vmax与最小电压vmin之差扩大。因此，根据上述的判断式1b，能够判断执行保护动作的原因是否为蓄电池20的内部短路。x2是用于判断蓄电池20是否发生了内部短路的电压差阈值，单位是伏特。

判断式1b由于利用了电压差，因此测量误差小，能够高精度地判断执行保护动作的原因是否为蓄电池20的内部短路。

<车辆的过负载的判断>

管理装置50的cpu51通过以下的判断式2来判断进行了保护动作的原因是否为车辆1的过负载。

iav≥x3……(2)

iav是从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab中的蓄电池20的平均电流值(从蓄电池20流到车辆1的电流的平均值)。蓄电池20的平均电流值iav能够通过将向车辆的放电容量q2ab除以第1期间tab来求出。

在过负载的情况下，从蓄电池20流向车辆1的电流比设想值多。因此，根据上述的判断式2，能够判断执行保护动作的原因是否为车辆过负载。x3是用于判断车辆是否为过负载的电流阈值，例如是在标准装备有负载的车辆中，在发动机停止中从蓄电池20流向车辆1的电流i的大小。

<长期放置的判断>

管理装置50的cpu51通过以下的判断式3a来判断进行了保护动作的原因是否为车辆1的长期放置。根据以下的判断式3b，判断达到过放电的原因是否为车辆的长期放置。

tab≥x4……(3a)

tbc≥x5……(3b)

tab是从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间的实测值。x4是用于判断发动机停止后的车辆放置期间是否妥当的时间阈值。x4例如能够通过将蓄电池20的放电容量q1ab除以设想放电电流iab来求出(x4＝q1ab/iab)。

放电容量q1ab是发动机停止时ta和执行保护动作的时间点tb的蓄电池20的容量差。设想放电电流iab是在从发动机停止到执行保护动作为止的期间内蓄电池20放电的电流的设想值，作为一例，是车辆负载150的暗电流、管理装置50的暗电流、蓄电池20的自放电电流的合计值(预测值)。暗电流是蓄电池20在停车中对车辆负载150、管理装置50放电的电流。

在从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab为阈值x4以上的情况下，能够判断为进行保护动作的原因是车辆的长期放置。

tbc是从保护动作的执行到过放电为止的第2期间的实测值。x5是用于判断执行保护动作后的车辆放置期间是否妥当的时间阈值。x5例如能够通过将蓄电池20的放电容量q1bc除以设想放电电流ibc而求出(x5＝q1bc/ibc)。

蓄电池20的放电容量q1bc是保护动作的执行时间点tb与达到过放电的时间点tc的蓄电池20的容量差。设想放电电流ibc是在从保护动作的执行到过放电为止的期间tbc中蓄电池20放电的电流的设想值，作为一例，是管理装置50的暗电流、蓄电池30的自放电电流的合计值(预测值)。

在从保护动作的执行到过放电为止的第2期间tbc为阈值x5以上的情况下，能够判断为蓄电池20达到过放电的原因是车辆的长期放置。

<原因的解析流程>

图8是为了解析执行保护动作的原因(最小电压vmin降低至保护电压vb的原因)而在发动机停止后由管理装置50的cpu51进行的数据处理的内容。具体地说，在发动机停止后，cpu51使用计时部53开始测量从发动机停止起的经过时间t。使用电流传感器41，开始测量从蓄电池20流向车辆1的电流i。使用电压检测部45检测发动机停止时间点ta的锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4。根据检测出的电压v1～v4，估计锂离子二次电池b的soc1，将其结果存储于第1存储器54。

在执行保护动作后，cpu51将从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab存储于第1存储器54。将从蓄电池20流向车辆1的电流i在第1期间tab中累计的结果存储于第1存储器54。使用电压检测部45检测执行了保护动作的时间点tb的锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4，将该最大电压vmax_tb和最小电压vmin_tb存储于第1存储器54。根据执行了保护动作的时间点tb的锂离子二次电池b1～b4的电压v1～v4估计锂离子二次电池b的soc2，将其结果存储于第1存储器54。

在检测到过放电后，cpu51将从保护动作的执行到检测到过放电为止的第2期间tbc存储于第1存储器54。

在管理装置50检测到交流发电机160、外部充电器170的充电开始的情况下，上述的一个例子的数据处理被复位。在充电结束后，当车辆1的发动机3停止时，从起始处开始数据处理。

图9是用于解析执行保护动作的原因的流程图。如图9所示，原因的解析流程由s10～s150构成，例如，在发动机停止后，在锂离子二次电池b1～b4的最小电压vmin低于放电终止电压vc，检测出过放电的时间点tc，由管理装置50的cpu51执行。

在原因的解析流程中，基于通过上述的数据处理(参照图8)得到的各种数据进行以下的判断。

具体地说，在s100中，管理装置50的cpu51求出第1期间tab中的蓄电池20的第1放电容量q1ab与向车辆1的第2放电容量q2ab之差，将求出的放电容量差(q1ab-q2ab)与阈值x1进行比较(判断式1a)。

在s110中，cpu51求出在执行保护动作的时间点tb处的锂离子二次电池b1～b4的最大电压vmax_tb与最小电压vmin_tb之差，将求出的电压差vmax_tb-vmin_tb与阈值x2进行比较(判断式1b)。

在放电容量差(q1ab-q2ab)为阈值x1以上的情况(s100：是)，或者在电压差(vmax_tb-vmin_tb)为阈值x2以上的情况下(s110：是)，cpu51判断为执行保护动作的原因是蓄电池20的内部短路。

在放电容量差(q1ab-q2ab)小于阈值x1且电压差(vmax_tb-vmin_tb)小于阈值x2的情况下(s100、s110中均为否)，cpu51在s30中，将在从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab中从蓄电池20流向车辆1的平均电流值iav与阈值x3进行比较(判断式2)。

在平均电流值iav为阈值x3以上的情况下(s120：是)，cpu51判断为执行保护动作的原因是过负载。

在平均电流值iav比阈值x3小的情况下(s120：否)，cpu51在s130中将第1期间tab与阈值x4进行比较(判断式3a)。

在第1期间tab为阈值x4以上的情况下(s130：是)，cpu51判断为执行保护动作的原因是长期放置。

在第1期间tab小于阈值x4的情况下(s130：否)，cpu51在s140中判断是否检测到过放电。

在该例子中，由于在过放电的检测后执行原因的解析流程，因此在s140中成为“是”，在s150中，cpu51将第2期间tbc与阈值x5进行比较(判断式3b)。

在第2期间tbc为阈值x5以上的情况下(s150：是)，cpu51判断为过放电的原因是长期放置。在第2期间tbc小于阈值x5的情况下(s150：否)，判断为原因是未定的。

根据以上内容，能够确定在发动机停止后由电流切断装置37执行保护动作的原因是车辆1的过负载、蓄电池20的内部短路、长期放置、原因未定的哪一个。如果确定了原因，则cpu51与所确定的原因一起将为了解析原因而测量出的数据、运算出的数据存储(备份)于非易失性的第2存储器55中。由此，即使管理装置50丧失电源，通过取出第2存储器55的数据，也能够确定在发动机停止后，由电流切断装置37执行保护动作的原因是车辆1的过负载、蓄电池20的内部短路、长期放置、原因未定的哪一个。

在确定了原因的时间点，在能够通过通信部56与车辆ecu100进行通信的情况下，将蓄电池20为过放电以及在发动机停止后执行保护动作的原因通知给车辆为好。

原因的解析流程的执行不限于过放电的检测后，只要是在发动机停止后且保护动作的执行后，则即使在过放电的检测前也能够进行。

例如，在执行保护动作后的时刻td，当外部充电器170与蓄电池20连接时，cpu51根据端子部22p、22n的电压变化来检测外部充电器170的连接，使电流切断装置37从断开恢复至闭合。由此，蓄电池20能够接受外部充电器170的充电。

cpu51在检测到外部充电器170的连接的情况下，从发动机停止至执行保护动作为止能够基于在第1期间tab中测量出的数据来执行原因的解析流程。

在基于第1期间tab中测量出的数据进行原因的解析的情况下，s140中判断为“否”，因此仅执行s100～s130的四个判断。

管理装置50的cpu51在通过外部充电器170进行充电后，在能够通过通信部56与车辆ecu100进行通信的情况下，将在发动机停止后执行保护动作的原因通知给车辆1。在无法通知的情况下，与所确定的原因(解析结果)一起将为了解析原因而测量出的数据存储在非易失性的第2存储器55中。

4.效果说明

在本结构中，能够对在发动机停止后执行保护动作的原因(锂离子二次电池b的最小电压vmin降低至保护电压vb的原因)进行解析。因此，能够促使用户进行与原因相应的应对。

在过负载为原因的情况下，蓄电池20的供给者能够促使用户减少车辆负载150，在内部短路为原因的情况下，能够促使用户进行蓄电池20的更换等，由此促使用户进行与原因相应的适当的应对。在长期放置为原因的情况下，能够进行警告而使得缩短放置期间。

管理装置50基于在发动机停止后测量到的数据来解析执行保护动作的原因。因此，对于锂离子二次电池b1～b4的电流、电压，即使不能取得行驶时的数据，也能够解析在发动机停止后执行保护动作的原因。进而，由于不需要预先存储发动机停止前的数据，因此具有能够减小第1存储器54、第2存储器55的数据容量等优点。

<实施方式2>

图10是表示蓄电池200的电气结构的框图。蓄电池200与实施方式1中说明的蓄电池20同样，为发动机起动用，具有电池组30、电流切断装置37、电流传感器41、电压检测部45、以及管理电池组30的管理装置50。

蓄电池200具有温度传感器43。温度传感器43检测蓄电池200的安装位置的环境温度。蓄电池200设置于汽车1的后备箱(省略图示)。温度传感器43检测后备箱的温度作为蓄电池200的环境温度。

图11是各锂离子二次电池b1～b4的电压测量线的详细图。各锂离子二次电池b1～b4通过电压测量线l1～l5分别与电压检测部45连接。在各测量线之间，齐纳二极管d1～d4和开关sw1～sw4与锂离子二次电池b1～b4并联连接。

管理装置50的cpu51按照预先确定的顺序将开关sw1～sw4从断开切换为接通，在对应的开关sw断开、下一个开关sw接通时，测量各锂离子二次电池b的电压。

在按的顺序将开关sw从断开切换为接通的情况下，如图11所示，在sw4断开、sw3接通时，通过检测两个电压测量线l4、l5的线间电压来测量锂离子二次电池b4的电压v4。

接下来，在sw3断开、sw2接通时，通过检测两个测量线l3、l4的线间电压，测量锂离子二次电池b3的电压v3。通过同样的步骤，也能够测量锂离子二次电池b2的电压v2、锂离子二次电池b1的电压v1。

在上述的电压测量方法中，在任意一个电压测量线l断线的情况下，测量异常值，因此能够检测电压测量线l的断线。

在测量锂离子二次电池b4的电压v4时，sw4断开，sw3接通。如图12所示，在电压测量线l4断线的情况下，两个测量线l4、l5的线间电压成为两个锂离子二次电池b3和b4的合计电压v3+v4，测量出正常值的2倍左右的异常值(约7v)。

在测量锂离子二次电池b3的电压v3时，sw3断开，sw2接通。如图13所示，在电压测量线l4断线的情况下，两个测量线l2、l3的线间电压成为两个齐纳二极管d2的正向电压(约0.7v)，测量出比正常值低的异常值。在图12、图13中，虚线f表示断线时的电流环路。

cpu51通过将由电压检测部45测量的各锂离子二次电池b1～b4的电压测量值作为电压允许范围(2～6v)进行比较来判断是否包含异常值，由此检测电压测量线l1～l5的断线。

<原因的解析流程>

在发动机停止后，cpu51除了监视锂离子二次电池b1～b4的电压、电流等之外，还使用温度传感器43进行环境温度的测量，并将该数据存储于第1存储器54。管理装置50的cpu51在发动机停止后的电压测量时检测到断线的情况下，将该数据存储于第1存储器54。

图14是用于解析执行保护动作的原因的流程图。原因的解析流程相对于实施方式1的原因的解析流程(图9)追加了s115、s125。

s115是在发动机停止后判断是否检测到电压测量线l的断线的处理。管理装置50的cpu51通过访间第1存储器54，能够判断断线的有无。在电压测量线l断线的情况下，存在电压检测部45的测量值成为比正常值低的电压的情况，因此，执行保护动作的原因能够判断为断线。

在发动机停止后执行了保护动作的情况下，cpu51进行s100、s110、s115的判断，在任一个判断为是的情况下，判断为执行保护动作的原因是内部短路、断线等蓄电池200的缺陷。

s125是关于从发动机停止到执行保护动作为止的第1期间tab，判断蓄电池200的环境温度的平均值是否为x6以上的处理。x6是用于判断蓄电池的环境温度是否妥当的温度阈值。在环境温度高的情况下，电池内部的反应速度加快，因此锂离子二次电池的自放电量增加。在环境温度的平均值为阈值x6以上的情况下，能够判断为执行保护动作的原因是高温环境下的使用。

在执行保护动作的原因不是蓄电池200的缺陷的情况下，cpu51进行s120、s125、s130的处理，在某一个中判断为“是”的情况下，判断为执行保护动作的原因是过负载、高温环境下使用、长期放置等蓄电池50的使用方法(使用方式)。

在实施方式2中，能够判断在发动机停止后执行保护动作的原因是蓄电池200的缺陷还是蓄电池200的使用方法。

<实施方式3>

图15是电动汽车300的框图。电动汽车300具备驱动马达310、能够从商用电源充电的车载充电器330、驱动用蓄电池350、逆变器360、dc/dc转换器370以及辅机用蓄电池380。

驱动用蓄电池350为额定100v～400v，能够通过车载充电器200进行充电。驱动用蓄电池350经由逆变器360与作为主负载的驱动马达310连接。逆变器360将驱动用蓄电池350的电力从直流转换为交流而向驱动马达3100供给。驱动马达310用于电动汽车300的驱动，驱动安装有车轮325的车轴320。

辅机用蓄电池380为额定12v，经由dc/dc转换器370与车载充电器330连接。dc/dc转换器3700对车载充电器200的输出电压进行降压后向辅机用蓄电池380供电，由此对辅机用蓄电池380进行充电。

电动汽车300具有电源用连接部400。电源用连接部400分支连接于将逆变器360和驱动马达310连接的电力线365。通过在电源用连接部400插入捅头(省略图示)，能够将驱动用蓄电池350用作灾害时等的紧急用电源。

驱动用蓄电池350有时在紧急用电源等过负载的状态下使用，即使在作为主负载的驱动马达310停止的非行驶中，也存在驱动用蓄电池350的电压降低的情况。

驱动用蓄电池350通过与搭载于电动汽车300的车辆ecu的通信，能够判断作为主负载的驱动马达310的动作状态。驱动用蓄电池350能够根据内置的电流传感器的测量值来判断充电的有无。将本发明应用于驱动用蓄电池350，在充电停止后，以作为主负载的驱动马达310的停止期间为对象，测量驱动用蓄电池350的电压、电流、经过时间、环境温度的数据，在驱动马达310的停止期间内保护装置进行动作的情况下，对测量出的数据进行事后解析，判断其原因。

通过将本发明应用于驱动用蓄电池350，能够判断保护装置动作的原因是否为过负载等驱动用蓄电池350的使用方法。

<其他实施方式>

本发明并不限定于通过上述记述以及附图说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

(1)在实施方式1～3中，作为蓄电元件的一例，例示了锂离子二次电池b。蓄电元件不限于锂离子二次电池b，也可以是其他二次电池。也可以是电容器等。在实施方式1中，例示了将多个锂离子二次电池b串联连接的方式，但也可以是单电池的结构。

(2)在实施方式1、2中，蓄电池20的用途设为发动机启动用，但也可以是辅机用等其他用途。只要是在停止对蓄电池20的电力供给的状态(充电停止状态)下作为电源使用的用途，例如也能够应用于电动工具或计算机的电源等车辆用以外的用途。在作为电动工具、计算机的电源用而使用的情况下，用于解析低电压异常的原因的测量数据只要在充电停止后，则电动工具、计算机也可以工作。

(3)实施方式1、2例示了将电流切断装置37和管理装置50设置在蓄电池20的内部的结构。电流切断装置37和管理装置50不一定需要设置在蓄电池20的内部，在车载的情况下，也可以设置在蓄电池20的外部。即，蓄电池20可以是仅蓄电元件和测量电压、电流的传感器类的结构，设于蓄电池外的电流切断装置37进行保护动作。设置于蓄电池外的管理装置50也可以执行如下处理：对来自传感器的输出进行监视，对执行保护动作的原因进行解析。此外，是否进行保护动作的判断不限于基于蓄电元件b1～b4的最小电压vmin，也可以基于电池组30的总电压ev进行判断。过放电的判断也相同。

(4)实施方式1、2在发动机停止后，在蓄电元件b1～b4的最小电压vmin降低至保护电压vb的情况下，基于在发动机停止后测量出的蓄电元件b1～b4的测量数据，对其原因进行解析。除此以外，也可以在与电压相关性高的物理量(例如，蓄电元件的soc、剩余容量)降低至给定值(与保护电压vb对应的soc值、剩余容量值)的情况下，基于在发动机停止后测量出的蓄电元件b1～b4的测量数据，对其原因进行解析。soc能够通过累计蓄电元件的充放电电流的电流累计法、利用ocv-soc的相关性的ocv法来计算。剩余容量可根据蓄电元件的soc和蓄电元件的满充电容量来计算。

(5)蓄电元件b1～b4的最小电压vmin降低至保护电压vb的情况不限于最小电压vmin比保护电压vb小的情况，也包括与保护电压vb相等的情况或大致相等的情况。在与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下也是同样的。

(6)在实施方式1、2中，由管理装置50的cpu51进行蓄电元件b1～b4的最小电压vmin是否降低至保护电压vb的判断。判断的主体不限于管理装置50。也可以由车辆ecu100等比蓄电池50更上位的控制装置进行上述的判断，将其结果输入至管理装置50，在管理装置50中，解析电压降低的原因或者与电压具有相关性的物理量降低的原因。

例如，由车辆ecu100基于来自设置于蓄电池20的内部的传感器类的输出进行蓄电元件b1～b4的电压v、电流i的监视，在发动机停止后，车辆ecu100判断蓄电元件b1～b4的最小电压vmin是否降低至保护电压vb。管理装置50与车辆ecu100同样地被车载并配置于蓄电池外。车辆ecu100在判断为蓄电元件b1～b4的最小电压vmin降低至保护电压vb的情况下，对管理装置50进行传达所述判断的输入。在有传达所述判断的输入的情况下，在管理装置50中，基于在发动机停止后测量出的蓄电元件b1～b4的测量数据，进行解析其原因的处理。

(7)实施方式1、2对执行了基于电流切断装置37的保护动作的原因、即蓄电元件b1～b4的最小电压vmin降低至保护电压vb的原因进行了解析，但只要在发动机停止后对蓄电元件降低至给定电压的原因进行解析，就能够广泛地应用。例如，也可以对蓄电元件降低至使用范围的下限电压或放电终止电压的原因进行解析。

(8)在实施方式1中，作为执行保护动作的原因，判断了内部短路(s100、s110)、过负载(s120)、长期放置(s130、s140)。在实施方式2中，除了内部短路(s100、s110)、过负载(s120)、长期放置(s130、s140)以外，还判断断线(s115)、环境温度(s125)。作为执行保护动作的原因，不需要对内部短路、过负载、长期放置、断线、环境温度这五个项目进行全部判断，也可以仅判断一部分。在发动机停止后测量的测量数据除了蓄电元件的电压以外，只要包含蓄电元件的电流、蓄电元件的环境温度、经过时间中的至少一个即可。

(9)在实施方式1中，为了判断执行了基于电流切断装置的保护动作的原因是否为蓄电池的内部短路，使用了两个判断式1a、判断式1b，但也可以仅使用任意一方的判断式进行判断。

(10)在实施方式2中，cpu51在发动机停止后执行保护动作的情况下，根据s100、s110、s115的判断结果来判断执行保护动作的原因是否为蓄电池200的缺陷，根据s120、125、130的判断结果来判断是否为蓄电池200的使用方法。s100，s110、s115也可以省略，cpu51在发动机停止后执行保护动作的情况下，仅进行s120、s125、s130的判断，在某一个中成为“是”的情况下，执行保护动作的原因判断为蓄电池200的使用方法，在全部为否判断的情况下，判断为执行保护动作的原因不是蓄电池200的使用方法。s120、s125、s130也可以省略，cpu51在发动机停止后执行保护动作的情况下，仅进行s100、s110、s115的判断，在某一个为“是”的情况下，执行保护动作的原因判断为蓄电池200的缺陷，在全部为否判断的情况下，判断为执行保护动作的原因不是蓄电池200的缺陷。

(11)在实施方式1～3中公开的技术能够以对蓄电元件的电压降低的原因进行解析的解析程序、以及记录了这些程序的记录介质等各种方式来实现。

原因解析程序是蓄电元件的电压降低的原因或者与电压具有相关性的物理量降低的原因的解析程序，在向所述蓄电元件的电力供给停止后，所述蓄电元件降低至给定电压的情况或者与电压具有相关性的物理量降低至给定值的情况下，基于在电力供给停止后测量出的所述蓄电元件的测量数据，使计算机执行对所述蓄电元件的电压降低的原因或者与电压具有相关性的所述物理量降低至所述给定值的原因进行解析的原因解析处理(s100～s150或者s100～s130)。

符号说明

20··蓄电池(相当于本发明的“蓄电系统”)

30··电池组

37··电流切断装置

41··电流传感器(相当于本发明的“测量部”)

43··温度传感器(相当于本发明的“测量部”)

45··电压检测部(相当于本发明的“测量部”)

50··管理装置

51··cpu(相当于本发明的“原因解析部”)

100··车辆ecu

va··发动机停止时的电压

vb··保护电压(本发明的“给定电压”的一例)

vc··放电终止电压

tab··第1期间

tbc··第2期间