專利名稱：電池組的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池組的控制裝置。
背景技術：
已知對蓄電裝置的異常進行檢測的檢測裝置，該蓄電裝置是通過將至少包含一個蓄電元件的多個蓄電部進行連接而構成的，該蓄電裝置的異常檢測裝置具備:均等化處理部，其多次執(zhí)行使上述多個蓄電部各自的容量或電壓的偏差均等化的處理；均等化處理間隔計算部，其當上述均等化處理部結束了一個均等化處理時，計算這一個均等化處理與在這一個均等化處理之前所執(zhí)行的另一個均等化處理之間的時間間隔；異常發(fā)生警告判斷部，在上述均等化處理間隔計算部計算出的時間間隔比作為應該判斷為上述蓄電裝置處于與異常狀態(tài)接近的狀態(tài)而設定的時間短的情況下，該異常發(fā)生警告判斷部判斷為上述蓄電裝置處于與異常狀態(tài)接近的狀態(tài)；異常判斷值計算部，在上述異常發(fā)生警告判斷部判斷為上述蓄電裝置處于與異常狀態(tài)接近的狀態(tài)的情況下，該異常判斷值計算部使用在該判斷后所測量的上述蓄電裝置的充放電容量，來計算對上述蓄電裝置的充放電電流的絕對值進行積分而得到的異常判斷值；以及異常判斷處理部，在上述異常判斷值計算部計算出的異常判斷值大于等于作為應該判斷為上述蓄電裝置處于異常狀態(tài)而設定的規(guī)定的基準值的情況下，該異常判斷處理部判斷為上述蓄電裝置處于異常狀態(tài)(專利文獻I)。專利文獻1:日本特開2008-134060號公報

發(fā)明內容
_4] 發(fā)明要解決的問題然而，存在以下的問題:在異常檢測裝置休止的休止期間，不能對充放電電流進行積分，無法檢測在該休止期間發(fā)生的電池的異常。本發(fā)明要解決的問題是提供一種電池組的控制裝置，能夠檢測在休止期間中發(fā)生的微短路。
_7] 用于解決問題的方案本發(fā)明通過以下的方式解決上述問題:計算將多個單電池的電壓或充電狀態(tài)調整為目標值為止實際需要的調整時間、使用調整單元實際進行調整的每個單位時間的調整次數(shù)、使用調整單元實際進行調整的調整容量，在控制裝置的休止期間前的計算值的斜率與休止期間后的計算值的斜率的差在規(guī)定的范圍內且休止期間前后的計算值的變化量比表示微短路的閾值大的情況下，判斷為由于電池組內的微短路而發(fā)生了電池組的異常。
_9] 發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過比較休止期間前后的計算值的斜率，能夠掌握休止期間中的由于電池劣化造成的計算值的變化，并且能夠根據(jù)休止期間前后的計算值的變化量來檢測微短路，因此能夠高精度地檢測出因微短路造成的電池組的異常。


圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的包含電池組的控制裝置的電池組系統(tǒng)的結構圖。圖2是圖1的電池控制器的框圖。圖3是表示圖1的電池組中對應于時間的調整時間特性的曲線圖。圖4是表示圖2的電池控制器中的控制步驟的流程圖。圖5是在本發(fā)明的其它的實施方式所涉及的電池組的控制裝置中，電池組中對應于時間的調整時間特性的曲線圖。圖6是在本發(fā)明的其它的實施方式所涉及的電池組的控制裝置中，表示電池控制器的控制步驟的流程圖。圖7是表示本發(fā)明的變形例所涉及的電池組的控制裝置中對應于時間的調整時間特性的曲線圖。附圖標記說明100:電池組；C1 CN、Cp:單電池；102:溫度傳感器；200:負載；300:電流傳感器；400:容量調整電路；401:電阻；402:開關；500:電池控制器；501:電壓檢測部；502:電流檢測部；503:電池溫度檢測部；504:容量調整部；505:控制部；506:異常判斷部；507:存儲部；508:計算部；509:實測部；510:通信部。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。第一實施方式圖1是本實施方式所涉及的包含電池組的控制裝置的電池組系統(tǒng)的結構圖。以下，示例本實施方式所涉及的電池組系統(tǒng)用作混合動力車輛、電動汽車等的車輛用的電池的情況來進行說明。如圖1所示，本實施方式所涉及的電池組系統(tǒng)具備:電池組100，其具備串聯(lián)連接的多個單電池CfCN ;負載200，其電連接在電池組100的兩端；容量調整電路400，其用于對電池組100進行容量調整；以及電池控制器500，其對電池組系統(tǒng)整體進行控制。電池組100是將N個單電池CfCN串聯(lián)連接而構成的。作為各單電池Cf CN，能夠列舉鎳氫電池等堿性蓄電池、鋰離子電池等有機電解質二次電池等，但在本實施方式中，示例使用了鋰離子電池作為單電池CfCN的情況來進行說明。另外，還包含并聯(lián)連接且可測量的端子電壓相同而能夠被視為單電池的狀態(tài)的多個電池作為單電池Cf CN。此外，單電池的個數(shù)N并沒有特別限定，能夠根據(jù)期望而適當?shù)剡M行設定。另外，電池組100具備溫度傳感器102，該溫度傳感器102用于測量構成電池組100的單電池CfCN的溫度。由溫度傳感器102測量得到的電池溫度發(fā)送到電池控制器500。構成電池組100的N個單電池CfCN分別并聯(lián)連接有容量調整電路400。容量調整電路400由電阻401、開關402構成，通過接通開關402，而對單電池進行容量調整放電，能夠對單電池進行容量調整。此外，由電池控制器500控制各開關402的接通和斷開。負載200例如是搭載在混合動力車輛、電動汽車車輛等中的馬達和逆變器,例如，在再生控制時，經(jīng)由馬達和逆變器，逆變換為電能，電池組100能夠進行充電。另外，例如電池組100也能夠通過與未圖示的外部電源相連接而進行充電。圖2是電池控制器500的功能的框圖。如圖2所示，電池控制器500具備電壓檢測部501、電流檢測部502、電池溫度檢測部503、容量調整部504、控制部505、異常判斷部506、存儲部507、計算部508、實測部509、通信部510。
電壓檢測部501經(jīng)由與各單電池Cf CN相連接的多個端子線以規(guī)定的周期按時間序列測量構成電池組100的各單電池CfCN的端子電壓的電壓值從而進行檢測，將測量得到的各單電池的端子電壓從模擬信號轉換為數(shù)字信號，并發(fā)送到控制部505。此外，作為測量各單電池的端子電壓的方法，例如能夠列舉飛跨電容方式等。電流檢測部502以規(guī)定的周期來獲取由電流傳感器300檢測得到的充放電電流，將所獲得的充放電電流從模擬信號轉換為數(shù)字信號，并發(fā)送到控制部505。此外，電流傳感器300例如由電阻元件、電流互感器等構成。電池溫度檢測部503以規(guī)定的周期獲取由電池組100所具備的溫度傳感器102測量得到的各單電池CfCN的溫度，將所獲得的各單電池CfCN的溫度從模擬信號轉換為數(shù)字信號，并發(fā)送到控制部505。在各單電池CfCN中的端子電壓或各單電池CfCN的充電狀態(tài)(SOC =State ofCharge)的偏差為規(guī)定值以上的情況下，容量調整部504根據(jù)來自控制部505的容量調整指令，控制各容量調整電路400所具備的各開關402的接通和斷開，由此對電池組100進行容
量調整。控制部505根據(jù)從電壓檢測部501、電流檢測部502、電池溫度檢測部503接收到的各單電池CfCN的端子電壓、充放電電流、電池溫度的各數(shù)據(jù)，進行用于使容量調整部504進行容量調整的容量調整控制。具體地說，控制部505首先設定目標均等化電壓Vtm，該目標均等化電壓Vto是用于使構成電池組100的各單電池C ΓΟΝ的電壓均等的電壓。此夕卜，作為目標均等化電壓Vto并沒有特別限定，能夠設定為任意值，例如將單電池CfCN的電壓中的最低的電壓設定為目標均等化電壓Vtm。或者，也可以將電池組100的充滿電附近的規(guī)定電壓或預定的規(guī)定電壓(例如充滿電電壓、接近充滿電電壓的規(guī)定電壓)預先設定為目標均等化電壓Vtm。將這樣設定的目標均等化電壓Vto存儲到電池控制器500所具備的存儲器(未圖示)中。另外，控制部505從各單電池C f CN的端子間電壓中求出最大電壓值和最小電壓值，并計算其電壓差。而且，在該電壓差為預先設定的電壓差閾值以上的情況下，生成容量調整指令，并將所生成的容量調整指令發(fā)送到容量調整部504，該容量調整指令用于使容量調整部504進行控制以使得構成電池組100的各單電池Cf CN在目標均等化電壓Vto處成為均等的電壓。在此，電壓差閾值是指以下這樣的閾值:該電壓差閾值與各單電池的偏差的大小相適應，通過減小該閾值使偏差條件變得嚴格，通過增大該閾值使偏差條件變得寬松。在本例中，也可以將電壓差閾值改變?yōu)槿我獾闹?。而且，容量調整部504根據(jù)容量調整指令，在由后述的實測部509計算得到的調整時間中使作為調整對象的單電池CfCN的開關402接通，由此進行容量調整。電壓檢測部501在容量調整中也檢測單電池的電壓。而且，當容量調整中的單電池的檢測電壓成為目標均等化電壓Vta,時，控制部505向容量調整部504發(fā)送表示結束容量調整的指令。容量調整部504根據(jù)該指令使開關402斷開，由此結束容量調整。容量調整部504和控制部505對于其它作為調整對象的電池，也同樣地進行容量調整。由此，容量調整部504通過控制各開關402的接通和斷開，如此進行控制以使得各單電池CfCN的電壓在目標均等化電壓Vtm處成為均等，由此能夠進行容量調整。或者，容量調整部504根據(jù)容量調整指令來控制各開關402的接通和斷開，由此進行容量調整以使得各單電池CfCN分別成為規(guī)定電壓，之后，在電池組100中反復進行充放電，如此進行控制也能夠使各單電池CfCN的電壓在目標均等化電壓Vto處成為均等。異常判斷部506是如下判斷部:使用存儲在存儲部507中的與單電池CfCN的容量調整相關的數(shù)據(jù)來檢測在電池組100內發(fā)生的微短路，并判斷電池組100的異常。此外，在后面說明異常判斷部506中用于判斷電池組100的異常的控制。存儲部507是如下存儲器:將作為由計算部508計算得到的計算值的單電池crcN的容量調整所需的調整時間、調整開始或結束時間等與電池組100的容量調整相關的數(shù)據(jù)以時間序列進行存儲。計算部508計算由容量調整部504將各單電池Cf CN的電壓設為目標均等化電壓Vtar為止的時間，來作為調整時間。在通過放電進行容量調整的情況下，調整容量的調整時間相當于使各開關402接通的時間。由于通過容量調整部504來控制開關402的接通和斷開，因此，在容量調整部504的控制中實測部509測量開關402的接通時間，由此能夠計算實際的容量調整時間。而且，計算部508將計算得到的調整時間與實施容量調整的時刻相關聯(lián)地存儲到存儲部507中。此外，能夠根據(jù)各單電池CfCN的檢測電壓和電阻401的電阻值來計算容量調整時間，因此實測部509也可以通過利用各單電池CfCN的檢測電壓進行計算，由此來計算容量調整時間。另外，在通過充放電進行容量調整的情況下，也可以通過計算從調整開始時起到各單電池CfCN的電壓成為目標均等化電壓Vto為止的時間，來計算容量調整時間。在由異常判斷部506檢測出電池組100的異常的情況下，未圖示的報告部通過使未圖示的警告燈等點亮，來報告電池組100的異常。通信部510是將通過異常判斷部506判斷得到的電池組100的異常判斷的結果向外部通信的通信器。接著，使用圖2和圖3說明電池控制器500中對電池組100的異常判斷的控制。圖3是表示對應于時間的調整時間特性的曲線圖。為了由異常判斷部506來判斷電池組100的異常，計算部508使用存儲在存儲部507中的與電池組100的容量調整相關的數(shù)據(jù)，計算按時間序列排列的調整時間的斜率。另夕卜，計算部508使用該數(shù)據(jù)來計算異常判斷部506不運轉的休止期間前后的調整時間的變化量。休止期間是指異常判斷部506不對電池組100的異常進行監(jiān)控的期間。例如，與連接在電池組100與負載200之間的繼電器開關(未圖示)的接通和斷開聯(lián)動，在異常判斷部506監(jiān)視電池組100的異常的情況下，休止期間相當于該繼電器開關的斷開期間?；蛘撸c車輛的主開關(未圖示)的接通和斷開聯(lián)動，在異常判斷部506監(jiān)視電池組100的異常的情況下，休止期間相當于該主開關的斷開期間。接著，使用圖3說明按時間序列排列的情況下的調整時間的推移。如圖3所示，從起算的時間(O)到時間U1)為止的期間和時間(t2)以后的期間是異常判斷部506運轉的運轉期間，從時間U1)到時間(t2)為止的期間為異常判斷部506不運轉的休止期間。
在運轉期間中，電池組100向負載200供給電力或者通過包含在負載200中的馬達的再生控制而被充電，因此單電池CfCN之間的電壓會發(fā)生偏差。而且，在單電池CfCN之間的電壓差達到電壓差閾值時，通過容量調整部504進行容量調整。單電池CfCN之間的電壓差會伴隨著電池組100隨時間劣化而增大，因此伴隨著時間經(jīng)過，容量調整的調整時間也變長。因此，如圖3所示，在運轉時間中，調整時間與時間經(jīng)過成比例地變長。另外，對應于運轉期間中時間的調整時間的斜率S1(每個單位時間的調整時間)為因電池組100的劣化造成的調整時間的變化比例。另外，在時間U1)時運轉時間結束，單電池CfCN之間的電壓不發(fā)生偏差的情況下，在休止期間匕、2)中，只要電壓沒有偏差，就不進行容量調整，不獲取調整時間的數(shù)據(jù)。在此，假設在休止期間中在電池組100內發(fā)生了微短路。在該情況下，由于在發(fā)生了微短路的單電池中發(fā)生了電壓下降，因此，發(fā)生了微短路的單電池與其它的正常的單電池的電壓的電壓差變大。微短路與單電池CfCN的容量劣化、內部電阻的劣化不同，不是伴隨時間經(jīng)過而發(fā)生的，在單電池CfCN的使用期間短的情況下也有可能短期地發(fā)生。而且，在發(fā)生了微短路的情況下，與因單電池CfCN的劣化造成的電壓下降相比，發(fā)生微短路時的電壓效果大。因此，在時間(t2)時再次成為運轉期間時，時間(t2)的調整時間比時間U1)的調整時間長。而且，在時間(t2)以后的運轉時間中，與到時間U1)為止的運轉時間同樣地，由于電池組100的劣化，調整時間與時間成比例地變長。時間(t2)以后的運轉時間的調整時間的斜率(S2)與時間U1)以前的運轉時間的調整時間的斜率(S1)相同。另外，與本例不同，在僅通過比較運轉期間中調整時間的斜率和閾值來檢測電池組100的異常時，如圖3所示，在休止期間中發(fā)生了微短路的情況下，休止期間前后的斜率(S1和S2)沒有很大的不同，因此，有可能遺漏因休止期間中的微短路造成的電池組100的異常。因此，在本例子中，異常判斷部506如下這樣根據(jù)休止期間前后的調整時間的斜率、休止期間前后的調整時間的變化量，來判斷因電池組100內的微短路造成的電池組100的異常。異常判斷部506在休止期間后的再運轉時，判斷是否發(fā)生了微短路。在檢測微短路時，在異常判斷部506的再運轉后計算部508計算調整時間的斜率(S2)，由此不會錯誤地將因電池組100的劣化造成的異常判斷為因微短路造成的異常。而且，異常判斷部506計算由計算部508計算出的休止期間前的調整時間的斜率(S1)與休止期間后的調整時間的斜率(S2)之間的斜率之差(S2-S1)15也可以是，在計算斜率(S1和S2)時，計算部508將存儲在存儲部507中的調整時間按時間序列進行排列，設X軸為時間，設I軸為調整時間，進行線性回歸計算，根據(jù)回歸直線來近似地計算斜率?；蛘咭部梢允牵鶕?jù)在與時間和時間t2接近的時間計算得到的多個調整時間來進行計算。在異常判斷部506中，預先設定有考慮到電池組100隨時間劣化、調整時間的誤差等而得到的表示調整時間的斜率的變化量的范圍，即容許范圍(-S(TSc)。而且，異常判斷部506判斷該斜率之差(S2-S1)是否處于容許范圍內。在斜率之差(S2-S1)處于容許范圍內的情況下，異常判斷部506判斷調整時間的變化是否是因電池組100隨時間劣化而造成的。另一方面，在斜率之差(S2-S1)處于容許范圍以外的情況下，異常判斷部506判斷為由于電阻401的異常等而發(fā)生了異常。在斜率之差(S2-S1)處于容許范圍內的情況下，為了檢測休止期間中的微短路，計算部508計算緊接休止期間之前的上一個調整時間，來作為休止期間前的調整時間(圖3的與時間A對應的調整時間)。另外，計算部508計算在再運轉后最初進行容量調整時的調整時間，來作為休止期間后的調整時間(圖3的與時間〖2對應的調整時間)。而且，計算部508通過獲取休止時間后的調整時間與休止時間前的調整時間之間的差，來計算休止期間前后的調整時間的變化量(ΛΑ)(參照圖3)。在異常判斷部506中，預先設定有判斷閾值(Ac)來作為表示發(fā)生了微短路的閾值。而且，異常判斷部506將變化量(ΛΑ)與判斷閾值(Ac)進行比較。在變化量(ΛΑ)比判斷閾值(Ac)大的情況下，異常判斷部506判斷為:在休止期間中發(fā)生了微短路，由于微短路而在電池組100內發(fā)生了異常。另一方面，在變化量(ΛΑ)比判斷閾值(Ac)小的情況下，異常判斷部506判斷為電池組100是正常的。接著，使用圖4說明本例的電池控制器500的控制步驟。圖4是表示電池控制器500的控制步驟的流程圖。此外，如果判斷為電池組100是正常的，則反復執(zhí)行圖4所示的控制循環(huán)。在步驟S I中，電壓檢測部501以規(guī)定的周期來檢測單電池Cl CN的端子電壓。在步驟S2中，控制部505從各單電池的檢測電壓中確定最高電壓和最低電壓，獲得最高電壓與最低電壓的差，由此計算電壓差(AV)。在步驟S3中，控制部505將電壓差(AV)與電壓差閾值進行比較。在電壓差(AV)小于電壓差閾值的情況下，判斷為沒有發(fā)生單電池之間的偏差，返回到步驟S I。另一方面，在電壓差(Λν)為電壓差閾值以上的情況下，在步驟S4中，控制部505將容量調整指令發(fā)送到容量調整部504，容量調整部504根據(jù)該指令使開關402接通，實施容量調整。在步驟S5中，容量調整部504根據(jù)電壓檢測部501的檢測電壓，來判斷作為容量調整對象的全部單電池的電壓是否為目標均等化電壓Vtm，由此判斷容量調整是否結束。在容量調整沒有結束的情況下，由容量調整部504繼續(xù)進行容量調整控制。在容量調整結束的情況下，轉移到步驟S 6。在步驟S6中，計算部508計算步驟S4和步驟S 5的容量調整控制中的調整時間，并將其與調整后的時刻相關聯(lián)地存儲到存儲部507中。在步驟S 7中，控制部505判斷是否進行異常判斷部506的異常判斷控制。在本例中，主要進行用于檢測休止期間中的微短路的異常判斷控制，因此控制部505例如在休止期間后，在進行了再驅動的情況下，進行本例的異常判斷控制。此外，控制部505可以根據(jù)來自未圖示的主開關的信號，來檢測是否進行了再驅動。而且，在不進行異常判斷控制的情況下，結束本例的控制。在進行異常判斷控制的情況下，在步驟S71中，計算部508根據(jù)存儲在存儲部507中的數(shù)據(jù)，計算休止期間前后的調整時間的斜率(31和&)。在步驟S 72中，計算部508根據(jù)存儲在存儲部507中的數(shù)據(jù)，計算休止期間前后的調整時間的變化量(ΛΑ)。

在步驟S73中，異常判斷部506判斷休止期間前后的調整時間的斜率之差(S2-S1)是否在容許范圍(_Sc Sc)內，即該差是否大于-Sc并且小于Sc。在斜率之差(S2-S1)在容許范圍(-S(TSc)內的情況下，在步驟S74中，異常判斷部506判斷變化量(ΛΑ)是否大于判斷閾值(Ac)。在變化量(ΛΑ)大于判斷閾值(Ac)的情況下，在步驟S75中，異常判斷部506判斷為:由于電池組100內的微短路而導致電池組100發(fā)生了異常?？刂撇?05根據(jù)由異常判斷部506得到的微短路的異常判斷，來控制報告部和通信部510，報告部報告表示因微短路而發(fā)生了異常的意思，通信部510將表示因微短路而發(fā)生了異常的意思發(fā)送到外部。返回到步驟S73，在斜率之差(S2-S1)在容許范圍(-S(TSc)外的情況下，在步驟S76中，異常判斷部506判斷為:由于休止期間中的微短路之外的其它原因而發(fā)生了異常。返回到步驟S74，在變化量(ΛΑ)為判斷閾值(Ac)以下的情況下，異常判斷部506判斷為電池組100沒有異常，結束本例的控制。如上所述，在本發(fā)明中，在電池組100的控制裝置所包含的異常判斷部506的休止期間前的調整時間的斜率與休止期間后的調整時間的斜率之差在容許范圍內，并且休止期間前后的調整時間的變化量比表示微短路的判斷閾值大的情況下，異常判斷部506判斷為由于電池組100內的微短路而發(fā)生了電池組100的異常。由此，本例通過確認休止期間前后的調整時間的斜率的變化大小的情況，而確認了沒有受到因電池組100的急劇劣化、主觀干擾等造成的影響，進而根據(jù)休止期間前后的調整時間的變化量來判斷微短路的異常，因此能夠高精度地檢測因微短路造成的電池組100的異常。另外，本例能夠高精度地檢測因休止期間中的微短路造成的電池組100的異常。另外，在本例中，報告部報告電池組100的異常。由此，用戶能夠確認電池組100的異常。另外，在發(fā)生了電池組100的異常的情況下，報告部經(jīng)由通信部510向中心等外部報告因電池組100的微短路造成的異常，由此能夠引起對與電池組100相同的電池在今后發(fā)生異常的可能性的注意。此外，在本例中，計算部508計算容量調整的調整時間，異常判斷部506根據(jù)調整時間，來檢測因微短路造成的電池組100的異常。但也可以是，計算部508計算容量調整的每個單位時間的調整次數(shù)，異常判斷部506根據(jù)每個單位時間的調整次數(shù)，來檢測因微短路造成的電池組100的異常。單電池C fCN之間的電壓差會伴隨著電池組100的隨時間劣化而增大，因此伴隨著時間經(jīng)過，容量調整的每個單位時間的調整次數(shù)也增多。而且，當按照進行容量調整的時間序列排列每個單位時間的調整次數(shù)的數(shù)據(jù)，將X軸設為時間，將I軸設為每個單位時間的調整次數(shù)時，與圖3相同地，能夠得到每個單位時間的調整次數(shù)與時間成比例地增多的曲線圖。另外，在發(fā)生了微短路的情況下，在發(fā)生了微短路的單電池中，發(fā)生電壓下降，單電池CfCN之間的電壓差進一步增大，微短路后的每個單位時間的調整次數(shù)進一步增多。而且，在休止期間中發(fā)生了微短路的情況下，對應于時間的每個單位時間的調整次數(shù)的推移呈現(xiàn)出與圖3相同的特性。因此，通過將上述說明的通過電池控制器500進行的電池組100的異常判斷控制中的調整時間替換為每個單位時間的調整次數(shù)，利用每個單位時間的調整次數(shù)也能夠檢測因微短路造成的電池組100的異常。此外，在本例中，控制部505在使用單電池CfCN的SOC判斷容量的偏差的情況下，也可以使用溫度傳感器102的檢測溫度。在單電池的SOC和單電池的檢測電壓之間，具有一定的相關性，但該相關性具有溫度依賴性。而且，基于電池的特性，預先確定電壓-SOC曲線對應于電池溫度如何變化。因此，控制部505根據(jù)單電池的檢測溫度，參照該曲線來計算對應的S0C，通過基于溫度傳感器102進行校正來計算S0C。另外，在本例中，將電阻401的電阻值設為固定值，但也可以將電阻401設為可變電阻。另外，在將電阻401設為可變電阻的情況下，計算部508使用調整單電池CfCN的偏差之前的電池的調整容量(充放電容量)，來代替調整時間和每個單位時間的調整次數(shù)。此夕卜，調整容量相當于容量調整前的電池的容量與容量調整后的電池的容量的差。在由容量調整部504進行容量調整時，控制部505設定電阻401的電阻值。另外，控制部505通過在容量調整中對電流傳感器300的檢測電流進行積分，來計算調整中的充放電電流的積分值。而且，控制部505能夠根據(jù)該積分值和設定得到的電阻值來計算調整容量。而且，伴隨著電池組100隨時間劣化，單電池Cl CN之間的電壓差變大，因此，調整容量也變大。另外，在發(fā)生了微短路的情況下，在發(fā)生了微短路的單電池中發(fā)生電壓下降，單電池CfCN之間的電壓差進一步增大，微短路后的調整容量進一步增大。在與圖3相同的運轉期間和休止期間中，在休止期間中發(fā)生了微短路的情況下，調整次數(shù)對應于時間的推移呈現(xiàn)出與圖3相同的特性。因此，通過將上述說明的通過電池控制器500進行的電池組100的異常判斷控制中的調整時間替換為調整容量，利用調整容量也能夠檢測因微短路造成的電池組100的異
堂
巾O此外，在本例中也可以是，異常判斷部506將休止時間前后的調整時間的變化量作為每個單位時間的變化量，來判斷因微短路造成的電池組100的異常。通過將變化量(ΔΑ)除以休止期間的時間，來計算每個單位時間的變化量。另外，也可以將判斷閾值(Ac)設為與每個單位時間的變化量相對應的閾值。由此，本例能夠檢測休止期間中的每個單位時間的調整時間的變化量，高精度地檢測因微短路造成的電池組100的異常。上述的電壓檢測部501相當于本發(fā)明的“電壓檢測單元”，容量調整部504相當于本發(fā)明的“容量調整部”，存儲部507相當于“存儲單元”，計算部508相當于“計算單元”，異常判斷部506相當于“判斷單元”，報告部相當于“報告單元”，通信部510相當于“通信單元”。第二實施方式圖5是表示本發(fā)明的其它的實施方式的電池組的控制裝置中對應于時間的調整時間特性的曲線圖。在本例中，針對上述的第一實施方式，電池組100的異常判斷的控制的一部分不同。除此以外的結構與上述的第一實施方式相同，因此適當?shù)匾闷溆涊d。異常判斷部506基于休止期間的長度來設定判斷閾值(Ac)，將判斷閾值(Ac)設定為休止期間越長則判斷閾值(Ac)越大。如圖5所示，在休止期間是At1的情況下，休止期間前后的調整時間的變化量是AA1，但在休止期間是At2OAt1)的情況下，休止期間前后的調整時間的變化量為AA2，變化量(AA2)變得比變化量(AA1)長。即，在休止期間長的情況下，因微短路造成的下降電壓增大，因此再運轉時的調整時間變長。因此，本例基于休止期間的長度來設定判斷閾值(Ac)。在休止期間變?yōu)殚L期間的情況下，即使在休止期間中沒有發(fā)生微短路的情況下，由于電池組100劣化，單電池CfCN之間的電壓差也增大。因此，在長期間的休止期間后的再運轉時，調整時間變長，休止期間前后的變化量(ΛΑ)增大。而且，在將判斷閾值(Ac)設為固定值，長期的休止期間前后的變化量(ΛΑ)比判斷閾值(Ac)大的情況下，異常判斷部506有可能將因長期間的劣化造成的調整時間的變化錯誤地判斷為因微短路造成的電池組100的異常。另一方面，在本例中，在長期間的休止期間后的再運轉時，將判斷閾值(Ac)設定為大的值，因此長期間的休止期間前后的變化量(ΛΑ)不會比判斷閾值(Ac)大，異常判斷部506不會錯誤地將因長期間的劣化造成的調整時間的變化判斷為因微短路造成的電池組100的異常。接著，使用圖6說明電池控制器的控制步驟。圖6是表示電池控制器500的控制步驟的流程圖。此外，如果判斷為電池組100是正常的，則反復執(zhí)行圖6所示的控制循環(huán)。圖6的步驟SI 步驟S7的控制內容與圖4的步驟SI 步驟S7的控制內容相同，因此省略說明。另外，圖6的步驟S81、步驟S82、步驟S84 步驟S87的控制內容與圖4的步驟S71 步驟S76的控制內容分別相同，因此省略說明。在步驟S82之后，在步驟S83中，異常判斷部506基于休止期間的長度來設定判斷閾值(Ac)，轉移到步驟S84。如上所述，在本例中，異常判斷部506基于休止期間的長度來設定判斷閾值。由此，能夠高精度地檢測因微短路造成的電池組100的異常。此外，在本例中也可以是，異常判斷部506基于電池組100的使用期間的長度來設定判斷閾值(Ac)，將判斷閾值(Ac)設定為電池組100的使用期間越長則判斷閾值(Ac)越大。在電池組100的使用期間長的情況下，電池組100的劣化程度高，單電池CfCN之間的電壓差的偏差也變大。圖7是表示本發(fā)明的變形例所涉及的電池組的控制裝置中對應于時間的調整時間特性的曲線圖。曲線a表示電池組100的使用期間短的情況下的特性，曲線b表示電池組100的使用期間長的情況下的特性。如圖7所示，即使在休止期間相同的情況下，使用期間長的電池組100的劣化程度也變高，因此，使用期間長的電池組100的變化量(AA2)比使用期間短的電池組100的變化量(AA1)變大。因此，本例通過基于電池組100的使用期間的長度來設定判斷閾值(Ac)，能夠高精度地檢測因微短路造成的電池組100的異常。此外，在本例中，異常判斷部506也可以使用由通信部510接收到的與其它電池組100相關的信息來設定判斷閾值。例如，在其它車輛中，已經(jīng)獲取了與電池組100相關的數(shù)據(jù)，并存儲在對該其它車輛進行管理的中心的數(shù)據(jù)庫中，并且將在其它車輛的電池組100中發(fā)生了微短路的情況下的調整時間的變化量也作為過去數(shù)據(jù)存儲于中心。在本車輛中使用電池組100時，控制部505經(jīng)由通信部510接收與發(fā)生了微短路的情況下的調整時間的變化量相關的信息。而且，異常判斷部506根據(jù)通過通信部510接收到的該信息，設定判斷閾值(Ac)。由此，本例能夠不僅使用本車輛的電池組100的數(shù)據(jù)，還使用其它車輛的電池組100的數(shù)據(jù)來設定判斷閾值，因此能夠高精度地檢測因微短路造成的電池組100的異常。
權利要求
1.一種電池組的控制裝置，其用于對包含多個單電池的電池組進行控制，該電池組的控制裝置的特征在于，具備: 調整單元，其將上述多個單電池的電壓或充電狀態(tài)調整為規(guī)定的目標值； 計算單元，其計算利用上述調整單元將上述多個單電池的電壓或充電狀態(tài)調整為上述目標值為止實際需要的調整時間、或利用上述調整單元實際進行調整的每個單位時間的調整次數(shù)、或利用上述調整單元實際進行調整的調整容量； 存儲單元，其存儲由上述計算單元計算得到的計算值；以及 判斷單元，其利用存儲在上述存儲單元中的上述計算值，根據(jù)按照時間序列排列的上述計算值的斜率和實測值的變化量，來判斷由于上述電池組內的微短路造成的異常， 其中，在上述控制裝置的休止期間前的上述斜率與上述休止期間后的上述斜率的差在規(guī)定的范圍內且上述休止期間前后的上述變化量比表示微短路的閾值大的情況下，上述判斷單元判斷為由于上述電池組內的微短路而發(fā)生了上述電池組的異常。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 上述判斷單元根據(jù)上述休止期間的長度來設定上述閾值。
3.根據(jù)權利要求1所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 上述判斷單元根據(jù)上述電池組的使用期間來設定上述閾值。
4.根據(jù)權利要求1所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 上述判斷單元根據(jù)上述休止期間的長度和上述電池組的使用期間來設定上述閾值。
5.根據(jù)權利要求廣4中的任一項所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 還具備電壓檢測單元，該電壓檢測單元檢測上述多個單電池的電壓值， 上述調整單元具有與上述單電池相連接的容量調整用的電阻和開關， 上述調整單元根據(jù)上述多個單電池之間的上述電壓值的電壓差使上述開關接通，來調整上述單電池的容量。
6.根據(jù)權利要求廣4中的任一項所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 還具備與外部進行通信的通信部， 上述判斷單元利用通過上述通信部接收到的關于上述電池組的信息，來設定上述閾值。
7.根據(jù)權利要求廣4中的任一項所述的電池組的控制裝置，其特征在于， 還具備將上述電池組的異常進行報告的報告單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池組的控制裝置，能夠檢測在休止期間中發(fā)生的微短路。具備包含多個單電池(C1~CN)的電池組(100)，具備調整單元，將多個單電池的電壓或充電狀態(tài)調整為規(guī)定的目標值；計算單元，計算將多個單電池的電壓或充電狀態(tài)調整為目標值為止實際需要的調整時間、實際進行調整的每個單位時間的調整次數(shù)、實際進行調整的調整容量；存儲單元，其存儲由計算單元計算得到的計算值；判斷單元，其利用上述計算值，根據(jù)按照時間序列排列的計算值的斜率和實測值的變化量，判斷因電池組內的微短路造成的異常。在休止期間前后的斜率的差在規(guī)定的范圍內且休止期間前后的變化量比表示微短路的閾值大的情況下，判斷為由于電池組內的微短路而發(fā)生了電池組的異常。
文檔編號H01M10/48GK103138017SQ201210507820
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2011年12月2日
發(fā)明者加藤行成, 宮崎泰仁, 久保田智也, 下井田良雄 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社