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电池管理装置、蓄电装置、电池管理方法以及计算机程序与流程

2021-10-30 03:04:00 来源:中国专利 TAG:装置 电池 管理 计算机 程序


1.本发明涉及电池管理装置、蓄电装置、电池管理方法以及计算机程序。


背景技术:

2.在锂离子电池等蓄电装置,设置有用于防止过充电/过放电等的电池管理装置(bmu:battery management unit)。电池管理装置具有电流测量部,电流测量部对流过蓄电装置所包括的蓄电元件的电流进行测量。电流测量部对流过与蓄电元件连接的分流电阻器的电流进行测量。电池管理装置测量蓄电元件的电压、电流以及温度,在检测到异常的情况下切断流过蓄电元件的电流,由此防止蓄电元件成为异常的状态。电池管理装置通过测量蓄电元件的充放电电流并对电流值进行累计,从而能够估计蓄电元件的soc(state of charge,充电状态)。专利文献1公开了电池管理装置的例子。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2018

31778号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.在蓄电装置中,由于分流电阻器与电路变为非连接或为了测量电流而与分流电阻器连接的信号线断线等故障,有时不能正常进行电流测量。在不能正常进行电流测量的情况下,电池管理装置不能适当地管理蓄电元件。因此,需要用于容易地判定这些有无故障的技术。
8.本发明的目的在于,提供能够容易地判定有无成为不能正常进行电流测量的原因的故障的电池管理装置、蓄电装置、电池管理方法以及计算机程序。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的一个方式涉及的电池管理装置对连接有分流电阻器的蓄电元件进行管理。电池管理装置具备:电流测量部,使用与所述分流电阻器的两端连接的一对信号线,测量流过所述分流电阻器的电流;连接线,经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接;和判定部,基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障。
11.本发明的另一方式涉及的蓄电装置具备:蓄电元件;分流电阻器,与所述蓄电元件连接;和电池管理装置,管理所述蓄电元件。所述电池管理装置具有:电流测量部,使用与所述分流电阻器的两端连接的一对信号线,测量流过所述分流电阻器的电流;连接线,经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接;和判定部,基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障。
12.本发明的另一方式涉及的电池管理方法对连接有分流电阻器的蓄电元件进行管
理。电池管理方法使用电流测量部和连接线,并基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障,所述电流测量部使用与所述分流电阻器的两端连接的一对信号线来测量流过所述分流电阻器的电流,所述连接线经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接。
13.本发明的另一方式涉及的计算机程序使用电流测量部和连接线,使计算机执行用于管理所述蓄电元件的处理,所述电流测量部使用与连接在蓄电元件的分流电阻器的两端连接的一对信号线来测量流过所述分流电阻器的电流,所述连接线经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接。计算机程序使所述计算机执行包括以下步骤的处理:使所述开闭开关开闭的步骤;和基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障的步骤。
14.发明效果
15.根据上述结构,电池管理装置能够对蓄电装置容易地判定有无成为不能正常进行电流测量的原因的故障。
附图说明
16.图1是示出蓄电装置的配置例的概念图。
17.图2是示出蓄电装置的外观的例子的示意性立体图。
18.图3是示出蓄电装置的结构例的示意性的分解立体图。
19.图4是示出实施方式1涉及的蓄电装置的电气结构例的框图。
20.图5是示出电池管理装置所进行的判定有无故障的处理的一个例子的步骤的流程图。
21.图6是示意性地示出由电流测量部测量的电流值的变化的曲线图。
22.图7是示出电池管理装置所进行的判定有无故障的处理的另一例子的步骤的流程图。
23.图8是示出实施方式2涉及的蓄电装置的电气结构例的框图。
具体实施方式
24.管理连接有分流电阻器的蓄电元件的电池管理装置具备:电流测量部,使用与所述分流电阻器的两端连接的一对信号线,测量流过所述分流电阻器的电流;连接线,经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接;和判定部,基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障。在有经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态和无经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下,开闭开关开闭时的电流的变化不同。电池管理装置能够基于开闭开关开闭时的电流的变化来判定有无故障。
25.以往,电池管理装置测量流过分流电阻器的电流,基于电流值来进行用于管理蓄电元件的处理。在发生了分流电阻器与电池管理装置成为非连接等经由分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障的情况下,电池管理装置不能进行基于电流值的适当的处理。在本实施方式中,开闭开关开闭时的电流的变化根据有无故障而明显不同,因而与根据电流的时间变化来判定有无故障的情况相比,电池管理装置能够在短时间内判定有
无故障。由于能够在短时间内判定有无故障,因而电池管理装置能够在短时间内停止基于由故障引起的不正确的电流值的处理,从而能够减小测量到不正确的电流值导致的影响。
26.电池管理装置也可以还具备:第1开闭部,使所述开闭开关定期地开闭。通过定期地判定有无信号线的连接不良,电池管理装置3能够对故障的发生进行判定。
27.电池管理装置也可以还具备:第2开闭部,在所述电流测量部测量的电流的值包含于给定范围的情况下,使所述开闭开关开闭。在有经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下,电流值成为高于无故障的情况的值。因此,在电流值包含于作为比通常高的值的给定范围的情况下,发生了故障的可能性较高。电池管理装置在电流值包含于作为比通常高的值的给定范围的情况下进行判定。电池管理装置在发生了故障的可能性较高时进行判定,因而能够高准确率地对故障的发生进行判定。
28.所述基准电位源可以是接地,所述电流测量部可以测定所述一对信号线之间的电压,基于所述电压来测量电流,一对所述连接线经由电阻高于所述分流电阻器的电阻器与所述一对信号线连接,在与所述开闭开关断开的状态下所述电流测量部测量的电流相比,所述开闭开关闭合的状态下所述电流测量部测量的电流更接近零的情况下,所述判定部判定为发生了所述故障。在未发生故障的状态下,在开闭开关闭合的情况下,信号线几乎不受经由电阻器而连接的接地的影响。电流测量部测量的电流值在开闭开关断开的情况下和闭合的情况下大致相同。在发生了故障的状态下,在开闭开关断开的情况下,信号线成为高阻抗状态,电流测量部测量到较高的电流值。在开闭开关闭合的情况下,信号线与接地连接,电流测量部测量到大致为零的电流值。因此,电池管理装置能够在以与开闭开关断开时的电流值相比开闭开关闭合时的电流值更接近零的方式变化的情况下,判定为发生了故障。
29.也可以是,电池管理装置还具备:过电流检测部,检测流过所述分流电阻器的过电流;和切断处理部,在检测到所述过电流的情况下,进行用于切断流过所述分流电阻器的电流的处理,所述判定部在所述切断处理部进行所述处理之前判定有无所述故障。在本实施方式中,开闭开关开闭时的电流的变化根据有无故障而明显不同,因而与检测由故障导致的流过分流电阻器的电流向过电流的变化的情况相比,电池管理装置能够在短时间内判定有无故障。因此,电池管理装置能够在根据检测出过电流而切断电流之前判定有无故障。电池管理装置能够在切断电流之前停止基于由故障引起的不正确的电流值的处理,从而能够减少测量到不正确的电流值导致的影响。
30.蓄电装置具备:蓄电元件;分流电阻器,与所述蓄电元件连接;和电池管理装置,管理所述蓄电元件。所述电池管理装置具有:电流测量部,使用与所述分流电阻器的两端连接的一对信号线,测量流过所述分流电阻器的电流;连接线,经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接;和判定部,基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障。在有经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态和无经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下,开闭开关开闭时的电流的变化不同。电池管理装置能够基于开闭开关开闭时的电流的变化来判定有无故障。
31.所述蓄电元件也可以是在电极中包含磷酸铁锂的锂离子电池。在铁系锂离子电池中,为了获得soc,需要进行基于电流值的soc的计算。电池管理装置在由于故障而测量到不正确的电流值的情况下,在短时间内对故障的发生进行判定,能够及早停止使用不正确的
电流值的soc的计算。因此,电池管理装置能够更正确地执行基于电流值的蓄电元件的soc的计算。即便蓄电元件是铁系锂离子电池的电池单元,也可获得正确的soc。
32.所述蓄电元件也可以供给用于起动移动体的发动机的电流。用于起动发动机的蓄电装置能够供给大电流。为了利用电池管理装置测量大电流,需要使用低电阻的分流电阻器。有时低电阻的分流电阻器大且重。在蓄电装置设置在移动体且向蓄电装置所包括的较重的分流电阻器施加了振动的情况下,施加于固定分流电阻器的部分的应力较大,有时分流电阻器变为非连接。电池管理装置能够对分流电阻器的非连接进行判定,因而能够针对分流电阻器可能变为非连接的蓄电装置而适当地诊断故障。
33.所述移动体也可以是四轮汽车。为了起动四轮汽车的发动机,需要较多的电力,蓄电装置需要供给大电流。为了利用电池管理装置来测量大电流,有时分流电阻器大且重。在向设置在四轮汽车的电池管理装置施加了振动的情况下,施加于固定分流电阻器的部分的应力较大,有时分流电阻器变为非连接。电池管理装置能够通过对分流电阻器的非连接进行判定,从而适当地诊断蓄电装置的故障。
34.在管理连接有分流电阻器的蓄电元件的电池管理方法中,使用电流测量部和连接线,基于在开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障,所述电流测量部使用与所述分流电阻器的两端连接的所述一对信号线来测量流过所述分流电阻器的电流,所述连接线经由所述开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接。在有经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下和无经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下,开闭开关开闭时的电流的变化不同。能够基于开闭开关开闭时的电流的变化来进行有无故障的判定。
35.计算机程序利用电流测量部和连接线使计算机执行用于管理蓄电元件的处理,所述电流测量部使用与连接于所述蓄电元件的分流电阻器的两端连接的一对信号线来测量流过所述分流电阻器的电流,所述连接线经由开闭开关而将所述信号线与基准电位源连接,所述计算机程序使所述计算机执行包括以下步骤的处理:使所述开闭开关开闭的步骤;和基于在所述开闭开关开闭时所述电流测量部测量的电流的变化,判定有无经由所述分流电阻器的所述一对信号线之间的连接成为不良的故障的步骤。在有经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下和无经由分流电阻器的一对信号线之间的连接成为不良的故障的状态下,开闭开关开闭时的电流的变化不同。能够基于开闭开关开闭时的电流的变化,进行有无故障的判定。
36.以下,基于示出本发明的实施方式的附图来对本发明具体地进行说明。
37.<实施方式1>
38.图1是示出蓄电装置1的配置例的概念图。蓄电装置1被设置在移动体100内。蓄电装置1与移动体100具备的发动机10连接。移动体100是四轮汽车。蓄电装置1供给用于起动发动机10的电流。
39.图2是示出蓄电装置1的外观的例子的示意性立体图。蓄电装置1具有长方体状的壳体21和将壳体21的开口部封闭的盖部22。图3是示出蓄电装置1的结构例的示意性的分解立体图。在壳体21收纳包括多个蓄电元件271的电池部27。蓄电元件271例如是铁系锂离子电池的电池单元。铁系锂离子电池在电极中包含磷酸铁锂。蓄电元件271还可以是铁系锂离
子电池以外的锂离子电池的电池单元,也可以是锂离子电池以外的电池的电池单元。
40.在壳体21内设置有隔板211。在各个隔板211之间插入有蓄电元件271。在盖部22与蓄电元件271之间配置有中盖26。在中盖26载置有多个金属制的汇流条261。在设置有蓄电元件271的端子的端子面配置有中盖26,相邻的蓄电元件271的相邻的端子通过汇流条261而被连接,蓄电元件271被串联连接。
41.在盖部22上设置有收纳部23,罩盖24覆盖收纳部23。收纳部23呈箱状,在一个长侧面的中央部具有向外侧角型地突出的突出部231。在盖部22的突出部231的两侧设置有铅合金等金属制且极性不同的一对外部端子221、221。外部端子221、221是用于与蓄电装置1的外部连接的端子。在收纳部23内收纳有控制基板25以及分流电阻器28。控制基板25包括管理蓄电元件271的电池管理装置。在收纳部23收纳控制基板25以及分流电阻器28,通过罩盖24来覆盖收纳部23,由此将电池部27和控制基板25以及分流电阻器28连接。
42.图4是示出实施方式1涉及的蓄电装置1的电气结构例的框图。在控制基板25包括电池管理装置3以及电流切断部4。电池管理装置3执行电池管理方法。在一对外部端子221、221之间,串联连接有电流切断部4、电池部27以及分流电阻器28。电池部27包括多个蓄电元件271。蓄电元件271的数量不限于四个。通过各个蓄电元件271放电,从而从外部端子221、221输出电力。此外,通过在外部端子221、221之间从外部施加电压,从而对多个蓄电元件271进行充电。蓄电元件271进行充放电时的电流流过分流电阻器28。电流切断部4根据需要而切断电流,使蓄电元件271的充放电停止。电流切断部4例如构成为包括继电器。
43.电池管理装置3具备控制部31。控制部31使用处理器以及存储器而构成。例如,控制部31使用cpu(central processing unit,中央处理单元)而构成。控制部31控制电池管理装置3的各部分。在控制部31连接有非易失性的存储器32。存储器32存储有计算机程序321。控制部31是根据计算机程序321而执行需要的处理的计算机。控制部31与电流切断部4连接,控制电流切断部4的动作。
44.电池管理装置3具备电压测量部33。电压测量部33与电池部27连接,测量各个蓄电元件271的电压。电压测量部33与控制部31连接,向控制部31输入测量到的各个蓄电元件271的电压的值。控制部31基于电压值来判定各个蓄电元件271的状态。例如,控制部31在判定蓄电元件271为异常的情况下,使电流切断部4切断电流。
45.电池管理装置3具备电流测量部34。电流测量部34与分流电阻器28的两端连接。电流测量部34通过与分流电阻器28的两端连接的一对信号线341、341而与分流电阻器28连接。电流测量部34具有差动ad(analog

to

digital,模数)变换部342以及343。差动ad变换部342以及343连接有一对信号线341、341,将一对信号线341、341之间的电压向数字信号变换。由此,电流测量部34获取分流电阻器28的两端的电压的值。
46.电流测量部34基于分流电阻器28的两端的电压,计算流过分流电阻器28的电流的值。例如,电流测量部34预先存储有分流电阻器28的电阻值,通过将电压值除以电阻值来计算电流值。如此,电压测量部33测量流过分流电阻器28的电流的值。电流测量部34使用差动ad变换部342以及343各自变换得到的电压的数字信号,分别计算电流值。即,电流测量部34计算多个电流值。电压测量部33与控制部31连接,向控制部31输入测量到的电流值。
47.控制部31基于电流值,判定蓄电元件271的状态。例如,控制部31在判定蓄电元件271为异常的情况下,使电流切断部4切断电流。进一步地,控制部31对电流值进行累计。控
制部31也可以基于电流的累计值来计算蓄电元件271的soc。控制部31也可以使存储器32存储电流值、电流的累计值或soc。电池管理装置3也可以具备向外部输出电流值或soc等表示蓄电元件271的状态的信息的输出部。
48.电流测量部34也可以向控制部31输入测量到的多个电流值。控制部31对多个电流值进行比较来判定电流测量部34的状态。例如,在多个电流值之差超过了给定值的情况下,控制部31判定电流测量部34为异常。代替性地,电流测量部34也可以对多个电流值进行比较来对电流测量部34的状态进行自诊断。
49.电池管理装置3具备温度测量部36。温度测量部36测量电池部27内的温度。例如,温度测量部36使用热电偶或热敏电阻来测量温度。温度测量部36与控制部31连接,向控制部31输入测量到的温度的值。控制部31基于温度值来判定蓄电元件271的状态,在判定蓄电元件271为异常的情况下,使电流切断部4切断电流。
50.电池管理装置3具备电位差检测部35。电位差检测部35具有差动放大电路351。在差动放大电路351的输入端连接有与分流电阻器28的两端连接的一对输入信号线354、354。差动放大电路351的基准电压是使用电压源355以及放大部353而从接地电位上升的电位。在差动放大电路351的输出端连接有比较器352。比较器352与控制部31连接。
51.差动放大电路351将一对输入信号线354、354的电位之差放大并输出,即将分流电阻器28的两端的电位之差放大并输出。比较器352对从差动放大电路351输出的电位差的值和给定阈值进行比较。如此,电位差检测部35检测分流电阻器28的两端的电位差。比较器352在电位差的值超过了阈值的情况下,向控制部31输入电流的切断指示。控制部31在从比较器352输入了电流的切断指示的情况下,使电流切断部4切断电流。与来自比较器352的电流的切断指示相应的处理作为中断处理而被执行。另外,比较器352也可以在电位差的值为阈值以上的情况下向控制部31输入电流的切断指示。
52.在分流电阻器28的两端的电位差较大情况下,在分流电阻器28的两端之间流动过电流。例如,由于来自蓄电装置1的外部的短路而产生过电流。即,电位差检测部35检测到过电流的产生而使得切断电流。电位差检测部35与过电流检测部对应。在检测到了过电流的情况下控制部31使电流切断部4切断电流的处理与切断处理部对应。
53.在本实施方式中,在与电流测量部34所包括的一个差动ad变换部343连接的一对信号线341、341连接有一对连接线347、347。各个连接线347经由电阻器344以及开闭开关345而将信号线341和接地346连接。接地346对应于基准电位源。在开闭开关345闭合的状态下,差动ad变换部343经由电阻器344而与接地346连接。在开闭开关345断开的状态下,差动ad变换部343不与接地346连接。开闭开关345的断开状态为常态。电流测量部34能够将开闭开关345开闭。电阻器344的电阻高于分流电阻器28,使得由电阻器344引起的电压下降与由分流电阻器28引起的电压下降相比小到能够忽略的程度。
54.在蓄电装置1为正常的状态下,一对信号线341、341经由分流电阻器28而相互连接。在蓄电装置1中,有时发生经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障。例如,在外部端子221、221之间的电路与分流电阻器28成为非连接的情况下,经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良。例如,在一对信号线341、341的至少一者断线的情况下或在分流电阻器28断裂的情况下,经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良。在经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成
为不良的状态下,电流测量部34不能正常测量流过分流电阻器28的电流。因此,电池管理装置3不能适当地管理蓄电元件271。例如,电池管理装置3不能正确地计算蓄电元件271的soc。
55.电池管理装置3进行判定有无经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的处理。图5是示出电池管理装置3进行的判定有无故障的处理的一个例子的步骤的流程图。以下,将步骤简写为s。在开闭开关345断开的状态下,电流测量部34测量电流(s11)。在s11中,差动ad变换部343在开闭开关345断开的状态下将一对信号线341、341之间的电压向数字信号变换。电流测量部34使用差动ad变换部343变换得到的电压的数字信号来计算电流值。电流测量部34向控制部31输入电流值。
56.接下来,电流测量部34将开闭开关345设为闭合状态(s12)。在开闭开关345闭合的状态下,电流测量部34测量电流(s13)。在s13中,差动ad变换部343在开闭开关345闭合的状态下将一对信号线341、341之间的电压向数字信号变换。电流测量部34使用差动ad变换部343变换得到的电压的数字信号来计算电流值。电流测量部34向控制部31输入电流值。控制部31对在开闭开关345断开的状态下电流测量部34测量到的电流值和在开闭开关345闭合的状态下电流测量部34测量到的电流值进行比较,判定电流值是否根据开闭开关345的开闭而发生了变化(s14)。
57.在未发生经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的状态下,在开闭开关345断开的情况下,分流电阻器28的两端间的电压向差动ad变换部343输入。在开闭开关345闭合的情况下,电阻器344与分流电阻器28相比为高电阻,因而信号线341几乎不受经由电阻器344而连接的接地346的影响。向差动ad变换部343输入与开闭开关345断开的情况大致相等的电压。在该状态下,电流测量部34测量到的电流值在开闭开关345断开的情况下和闭合的情况下大致相同。
58.在发生了故障的状态下,在开闭开关345断开的情况下,一对信号线341、341相互不连接而成为高阻抗状态。向差动ad变换部343输入较高的电压,电流测量部34测量到较高的电流值。在开闭开关345闭合的情况下,信号线341通过连接线347而与接地346连接。一对信号线341、341之间的电压大致为零,向差动ad变换部343输入大致为零的电压。电流测量部34测量到大致为零的电流值。在该状态下,电流测量部34测量到的电流值在开闭开关345断开的情况下和闭合的情况下大幅变化。
59.图6是示意性地示出由电流测量部34测量到的电流值的变化的曲线图。图中的横轴表示时间,纵轴表示电流值。在图中,利用箭头表示将开闭开关345从断开的状态闭合的时间点。利用虚线来表示未发生故障的状态下的电流值,利用实线来表示发生了故障的状态下的电流值。在未发生故障的状态下,在开闭开关345闭合前后,电流值相同或电流值的变化较小。在发生了故障的状态下,在开闭开关345断开时电流值较高,在开闭开关345闭合时电流值接近于零。在开闭开关345闭合前后,电流值大幅变化。具体地,与开闭开关345断开时的电流值相比,开闭开关345闭合时的电流值变为接近零。如此,根据是否发生了故障,开闭开关345开闭时的电流的变化不同。因此,电池管理装置3能够根据开闭开关345开闭时的电流的变化的差异,判定是否发生了故障。
60.在s14中,控制部31在开闭开关345断开的状态下的电流值与开闭开关345闭合的状态下的电流值之差的绝对值超过了给定阈值的情况下,判定为电流值发生了变化。代替
性地,控制部31也可以在电流值之差的绝对值为阈值以上的情况下判定为电流值发生了变化。代替性地,控制部31也可以在电流值之差的绝对值超过阈值或为阈值以上、且电流值的变化是接近于零的变化的情况下,判定为电流值发生了变化。代替性地,控制部31也可以在电流值的变化是接近于零的变化、且开闭开关345闭合的状态下的电流的绝对值为给定上限值以下的情况下,判定为电流值发生了变化。
61.在电流值发生了变化的情况下(s14:是),控制部31判定为发生了故障(s15)。s14以及s15的处理对应于判定部。在s15结束之后或在没有电流值的变化的情况下(s14:否),电流测量部34将开闭开关345设为断开的状态(s16),电池管理装置3结束判定有无故障的处理。
62.控制部31也可以在没有电流值的变化的情况下判定为未发生故障。控制部31也可以在判定为发生了故障的情况下,使电流切断部4切断电流,也可以停止基于电流值来管理蓄电元件271的处理。例如,控制部31停止基于电流值来计算蓄电元件271的soc的处理。例如,控制部31进行由于故障而成为不正确的值的电流值或者soc的记录的停止或记录的删除。在电池管理装置3具备输出部的方式中,控制部31也可以在判定为发生了故障的情况下,使输出部输出表示故障的发生的信息。例如,也可以是,移动体100具备显示部,电池管理装置3从输出部向移动体100的显示部输出表示故障的发生的信息,显示部对表示故障的发生的图像进行显示。此外,例如,电池管理装置3也可以从输出部或通过与输出部连接的移动体100内的通信部,向智能手机等蓄电装置1的外部或移动体100的外部的设备输出表示故障的发生的信息。
63.电池管理装置3定期地执行s11~s16的处理。此时,电流测量部34对应于第1开闭部。例如,电池管理装置3每分钟执行s11~s16的处理一次。通过定期地判定有无故障,从而电池管理装置3能够可靠地对故障的发生进行判定。控制部31根据计算机程序321来执行s14以及s15的处理。控制部31也可以根据计算机程序321并通过控制电流测量部34来执行s11~s13以及s16的处理。
64.图7是示出电池管理装置3进行的判定有无故障的处理的另一例子的步骤的流程图。在开闭开关345断开的状态下,电流测量部34测量电流(s21)。电流测量部34向控制部31输入电流值。控制部31判定电流值是否包含于作为比通常高的值的给定范围(s22)。例如,将给定下限值以上的值设为包含于给定范围的值。例如,控制部31在电流值为50a以上的情况下判定为电流值包含于给定范围。在电流值未包含于给定范围的情况下(s22:否),控制部31结束判定有无故障的处理。
65.在电流值包含于给定范围的情况下(s22:是),控制部31向电流测量部34指示将开闭开关345闭合,电流测量部34将开闭开关345设为闭合的状态(s23)。在开闭开关345闭合的状态下,电流测量部34测量电流(s24)。控制部31判定电流值是否根据开闭开关345的开闭而发生了变化(s25)。在电流值发生了变化的情况下(s25:是),控制部31判定为发生了故障(s26)。s25以及s26的处理对应于判定部。在s26结束之后或在没有电流值的变化的情况下(s25:否),电流测量部34将开闭开关345没为断开的状态(s27),电池管理装置3结束判定有无故障的处理。控制部31也可以在判定为发生了故障的情况下,进行使输出部输出表示故障的发生的信息等特定的处理。
66.控制部31也可以在没有电流值的变化的情况下判定为未发生故障。电池管理装置
3定期地执行s21~s27的处理。例如,电池管理装置3每分钟执行s21~s27的处理一次。控制部31根据计算机程序321来执行s22、s25以及s26的处理。控制部31也可以根据计算机程序321,通过控制电流测量部34,执行s21、s23、s24以及s27的处理。电池管理装置3执行s21~s27的处理时,电流测量部34对应于第2开闭部。
67.如前述那样,在发生了故障的状态下,电流测量部34测量到较高的电流值。在s21~s27的处理中,电池管理装置3在电流值包含于作为比通常高的值的给定范围而发生了故障的可能性较高的情况下进行判定。电池管理装置3在发生了故障的可能性较高时进行判定,从而能够高准确度地对故障的发生进行判定。
68.如以上详述的那样,在本实施方式中,电池管理装置3经由开闭开关345将接地346与信号线341连接。在有经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的状态和无经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的状态下,开闭开关345开闭时的电流的变化不同。电池管理装置3能够基于开闭开关345开闭时的电流的变化来判定有无故障。开闭开关345开闭时的电流的变化根据有无故障而明显不同,因而与根据电流的时间变化来判定有无故障的情况相比,电池管理装置3能够在短时间内判定有无故障。在发生了经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的情况下,不能通过电流测量部34来正确地测量流过分流电阻器28的电流。即,电池管理装置3能容易地且在短时间内判定有无成为不能正常进行电流测量的原因的故障。例如,即便在发生了电池管理装置3和分流电阻器28成为非连接的故障的情况下,电池管理装置3也能够容易地对故障的发生进行判定。
69.电池管理装置3能够在短时间内停止基于由故障引起的不正确的电流值的处理,从而能够减小测量到不正确的电流值导致的影响。电池管理装置3与以往的电池管理装置相比,追加了连接线347、电阻器344以及开闭开关345。追加的部件较少,与以往的电池管理装置相比的成本的上升较小。
70.电池管理装置3通过在短时间判定有无故障,从而在使用电位差检测部35检测到过电流而切断电流的处理之前进行有无故障的判定。
71.开闭开关345开闭时的电流的变化根据有无故障而明显不同,因而与检测由故障引起的流过分流电阻器28的电流向过电流的变化的情况相比,电池管理装置3能够在短时间内判定有无故障。因此,电池管理装置3能够在根据检测出过电流而切断电流之前,停止基于由故障引起的不正确的电流值的处理。例如,电池管理装置3在切断电流之前进行停止基于电流值的蓄电元件271的soc的计算的处理。
72.基于电流值的soc的计算对电流值进行累计而进行,因而为了正确地计算soc,希望不使用不正确的电流值。电池管理装置3在由于故障而测量到不正确的电流值的情况下,能够在短时间内判定故障的发生,尽早地停止使用不正确的电流值的soc的计算。因此,电池管理装置3能够更正确地执行基于电流值的蓄电元件271的soc的计算。
73.一般,在蓄电元件的soc与开路电压之间存在相关关系,能够根据开路电压来估计soc。然而,在铁系锂离子电池中,与soc的许多值对应的开路电压大致恒定,难以根据开路电压来估计soc。因此,在铁系锂离子电池中,为了获得soc,需要进行基于电流值的soc的计算。电池管理装置3能够正确地执行基于电流值的蓄电元件271的soc的计算,因而即便蓄电元件271是铁系锂离子电池的电池单元,也可获得正确的soc。
74.在本实施方式中,为了起动发动机10而在移动体100中具备蓄电装置1。蓄电装置1为了起动发动机10而能够供给大电流。移动体100是四轮汽车,为了起动四轮汽车的发动机10而需要大电流。为了通过电池管理装置3来测量大电流,需要使用低电阻的分流电阻器28。有时低电阻的分流电阻器28大且重。在随着移动体100的移动而向蓄电装置1施加振动,从而向较重的分流电阻器28施加了振动的情况下,施加于固定分流电阻器28的部分的应力变大,有时分流电阻器28与电池管理装置3成为非连接。电池管理装置3在分流电阻器28变为非连接的情况下,能够对分流电阻器28的非连接进行判定,从而能够适当地诊断蓄电装置1的故障。尤其是,对于四轮汽车所具备的蓄电装置1,电池管理装置3能够可靠地判定分流电阻器28的非连接,适当地对故障进行诊断。
75.<实施方式2>
76.图8是示出实施方式2涉及的蓄电装置1的电气结构例的框图。电流测量部34通过与分流电阻器28的两端连接的一对信号线341、341而与分流电阻器28连接。电流测量部34包括将一对信号线341、341之间的电压向数字信号变换的差动ad变换部,获取分流电阻器28的两端的电压的值,计算流过分流电阻器28的电流的值。
77.在电流测量部34的外部,在一对信号线341、341连接有一对连接线374、374。各个连接线374经由电阻器371以及开闭开关372而将信号线341和接地373连接。接地373对应于基准电位源。在开闭开关372闭合的状态下,电流测量部34经由电阻器371而与接地373连接。在开闭开关372断开的状态下,电流测量部34不与接地373连接。开闭开关372由控制部31控制开闭。开闭开关372断开的状态为常态。电阻器371电阻高于分流电阻器28,使得由电阻器371引起的电压下降与由分流电阻器28引起的电压下降相比小到能够忽略的程度。电池管理装置3的其他部分的结构与实施方式1同样。此外,蓄电装置1以及移动体100的电池管理装置3以外的部分的结构与实施方式1同样。
78.在实施方式2中,电池管理装置3也进行判定有无经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的处理。电池管理装置3通过与图5的流程图所示的处理同样的处理,判定有无故障。在开闭开关372断开的状态下,电流测量部34测量电流(s11)。接下来,控制部31将开闭开关372设为闭合的状态(s12)。在开闭开关372闭合的状态下,电流测量部34测量电流(s13)。控制部31对在开闭开关372断开的状态下电流测量部34测量到的电流值和在开闭开关372闭合的状态下电流测量部34测量到的电流值进行比较,判定电流值是否根据开闭开关372的开闭而发生了变化(s14)。
79.在未发生经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障的状态下,在开闭开关372闭合的情况下,电阻器371为高电阻,信号线341几乎不受接地373的影响。电流测量部34测量到的电流值在开闭开关372断开的情况下和闭合的情况下大致相同。在发生了故障的状态下,在开闭开关372闭合的情况下,信号线341通过连接线374而与接地373连接,电流测量部34测量到大致为零的电流值。电流测量部34测量到的电流值在开闭开关372断开的情况下和闭合的情况下大幅变化。
80.在电流值发生了变化的情况下(s14:是),控制部31判定为发生了故障(s15)。在s15结束之后或在没有电流值的变化的情况下(s14:否),控制部31将开闭开关372设为断开的状态(s16),结束判定有无故障的处理。控制部31也可以在判定为发生了故障的情况下,进行使输出部输出表示故障的发生的信息等特定的处理。电池管理装置3定期地执行s11~
s16的处理。控制部31根据计算机程序321来执行s12、s14~s16的处理。此时,控制部31对应于第1开闭部。控制部31也可以根据计算机程序321,通过控制电流测量部34来执行s11以及s13的处理。
81.代替性地,电池管理装置3也可以通过与图7的流程图所示的处理同样的处理,判定有无故障。在开闭开关372断开的状态下,电流测量部34测量电流(s21)。控制部31判定电流值是否包含于作为比通常高的值的给定范围(s22)。在电流值未包含于给定范围的情况下(s22:否),控制部31结束判定有无故障的处理。
82.在电流值包含于给定范围的情况下(s22:是),控制部31将开闭开关372设为闭合的状态(s23)。在开闭开关372闭合的状态下,电流测量部34测量电流(s24)。控制部31判定电流值是否根据开闭开关372的开闭而发生了变化(s25)。在电流值发生了变化的情况下(s25:是),控制部31判定为发生了故障(s26)。在s26结束之后或在没有电流值的变化的情况下(s25:否),控制部31将开闭开关372设为断开的状态(s27),结束判定有无故障的处理。控制部31也可以在判定为发生了故障的情况下,进行使输出部输出表示故障的发生的信息等特定的处理。
83.电池管理装置3定期地执行s21~s27的处理。控制部31根据计算机程序321来执行s22、s23、s25~s27的处理。控制部31也可以根据计算机程序321,通过控制电流测量部34来执行s21以及s24的处理。电池管理装置3执行s21~s27的处理时,控制部31对应于第2开闭部。
84.在本实施方式中,电池管理装置3也能够基于开闭开关372开闭时的电流的变化,判定有无经由分流电阻器28的一对信号线341、341之间的连接成为不良的故障。即,电池管理装置3能够容易地且在短时间内判定有无成为不能正常进行电流测量的原因的故障。电池管理装置3与以往的电池管理装置相比,追加了连接线374、电阻器371以及开闭开关372。追加的部件较少,与以往的电池管理装置相比的成本的上升较小。
85.在实施方式1以及2中,示出了基准电位源为接地的例子。代替性地,基准电位源也可以为接地以外。在实施方式1以及2中,示出了电流切断部4存在于电池管理装置3的外部的方式。代替性地,电池管理装置3也可以在内部具备电流切断部4。在实施方式1以及2中,示出了分流电阻器28存在于电池管理装置3的外部的方式。代替性地,电池管理装置3也可以在内部具备分流电阻器28。在实施方式1以及2中,示出了移动体100为四轮汽车且蓄电装置1为了起动发动机10而被使用的例子。代替性地,蓄电装置1也可以使用于供给用于驱动移动体100内的各种设备的电力等发动机10的起动以外的用途。也可以在四轮汽车以外的移动体中具备蓄电装置1。蓄电装置1也可以使用于移动体以外的用途。
86.本发明不限定于上述的实施方式的内容,能够在请求的范围所示的范围内进行各种变更。即,对在请求的范围所示的范围内适当变更了的技术手段进行组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。
87.符号说明
[0088]1ꢀꢀ
蓄电装置;
[0089]
10
ꢀꢀ
发动机;
[0090]
100 移动体;
[0091]
221 外部端子;
[0092]
25
ꢀꢀ
控制基板;
[0093]
27
ꢀꢀ
电池部;
[0094]
271 蓄电元件;
[0095]
28
ꢀꢀ
分流电阻器;
[0096]3ꢀꢀ
电池管理装置;
[0097]
31
ꢀꢀ
控制部;
[0098]
32
ꢀꢀ
存储器;
[0099]
321 计算机程序;
[0100]
34
ꢀꢀ
电流测量部;
[0101]
341 信号线;
[0102]
342、343 差动ad变换部;
[0103]
344、371 电阻器;
[0104]
345、372 开闭开关;
[0105]
346、373 接地;
[0106]
347、374 连接线;
[0107]
35 电位差检测部;
[0108]
4 电流切断部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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