CN102667513B - 电池组的异常检测装置 - Google Patents
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Abstract
各检测单元（20（i））构成为执行对应的电池单元（CL（i））的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较。多个检测单元（20）对开始触发（TRG）进行响应而依次工作，并依次传递反映了电压比较的结果的信号（OD），从而对电池组（10）的单元电压降低异常进行检测。异常监视装置（30）在通过从传输电路（25）接受的判定信号（FV）示出了电池组放电时多个电池单元（CL）中任一个的输出电压比判定电压低的情况下，在电流检测值（Ib）的大小比判定电流小时，检测为发生内部电阻异常，所述判定电流相当于电池单元的开路电压与判定电压的电压差除以内部电阻的上限值得到的电流值。
Description
技术领域
本发明涉及电池组的异常检测装置，尤其涉及对具有串联连接的多个电池单元的电池组中的电池单元的内部电阻异常进行检测的技术。
背景技术
一般使用串联连接有许多电池单元（电池模块）的电池组。例如，在混合动力汽车、电动汽车等中，将这样的电池组作为电动机驱动用的电源来使用。
日本特开2004－134287号公报（专利文献1）公开了这样的电池组的异常检测装置。该异常检测装置是对串联连接有多个电池单元得到的电池组、或将多组并联连接有多个电池单元的单元并联电路进行串联连接得到的电池组的过充电状态或过放电状态进行检测的电池组的异常检测装置，在该异常检测装置中，推定电池组的内部电阻，根据内部电阻推定值来变更过充电阈值和过放电阈值。并且，在电池单元或单元并联电路的两端电压超过过充电阈值时，输出过充电检测信号，在电池单元或单元并联电路的两端电压低于过放电阈值时，输出过放电检测信号。
根据该异常检测装置，推定电池组的内部电阻，并根据该推定值来变更过充电阈值和过放电阈值，因此，能够提前切实地检测出电池组的异常（参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2004－134287号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在日本特开2004－134287号公报所记载的异常检测装置中，由于对每个电池单元检测过充电或过放电，并向控制电路发送每个电池单元的检测结果，所以电路规模变大，成本变高。另外，在上述的异常检测装置中，推定电池组的内部电阻，并根据该推定值来变更过充电阈值和过放电阈值，但是针对内部电阻的推定精度和异常检测精度，并没有特别进行研究。
因此，本发明是为了解决相关问题而完成的，其目的在于，提供一种能够兼顾低成本和提高内部电阻的异常检测精度的电池组的异常检测装置。
用于解决问题的手段
根据本发明，电池组的异常检测装置是具有串联连接的多个电池单元的电池组的异常检测装置，该异常检测装置具有多个检测单元、电流检测器和异常监视装置。多个检测单元与多个电池单元分别对应地设置，各检测单元构成为执行对应的电池单元的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较。电流检测器被设置来用于检测多个电池单元的电流。在此，多个检测单元构成为：通过对开始触发进行响应而依次工作，并依次传递反映了电压比较的结果的信号，从而在电池组放电时，输出表示是否多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比判定电压低的异常检测信号。异常监视装置基于异常检测信号和电流检测器的电流检测值，监视是否在多个电池单元中的任一电池单元中发生了内部电阻比上限值高的内部电阻异常。并且，在由异常检测信号示出了在电池组放电时多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比判定电压低的情况下，在电流检测值的大小比判定电流小时，异常监视装置检测为发生内部电阻异常，所述判定电流相当于电池单元的开路电压与判定电压的电压差除以内部电阻的上限值而得到的电流值。
优选，在从开始电池组放电到经过预先确定的时间的期间，异常监视装置监视是否发生了内部电阻异常。
更优选，预先确定的时间基于由于与电池组放电相伴的极化而发生的电压降来确定。
另外，根据本发明，电池组的异常检测装置是具有串联连接的多个电池单元的异常检测装置，该异常检测装置具有多个检测单元、电流检测器和异常监视装置。多个检测单元与多个电池单元分别对应地设置，构成为分别执行对应的电池单元的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较。电流检测器被设置来用于检测多个电池单元的电流。在此，多个检测单元构成为：通过对开始触发进行响应而依次工作，并依次传递反映了电压比较的结果的信号，从而在电池组充电时，输出表示是否多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比判定电压高的异常检测信号。异常监视装置基于异常检测信号和电流检测器的电流检测值，监视是否在多个电池单元中的任一电池单元中发生了内部电阻比上限值高的内部电阻异常。并且，在由异常检测信号示出了在电池组充电时多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比判定电压高的情况下，在电流检测值的大小比判定电流小时，异常监视装置检测为发生内部电阻异常，所述判定电流相当于判定电压与电池单元的开路电压的电压差除以内部电阻的上限值而得到的电流值。
优选，在从开始电池组充电到经过预先确定的时间的期间，异常监视装置监视是否发生了内部电阻异常。
更优选，预先确定的时间基于由于与电池组充电相伴的极化而发生的电压升来确定。
优选，异常监视装置按预先确定的周期对多个检测单元提供开始触发，对检测到发生内部电阻异常的次数进行计数，当该计数值超过预先确定的值时，确定为内部电阻异常。
优选，多个检测单元包括从第1个到第n个检测单元，n为2以上的整数。第1个检测单元对开始触发进行响应而工作，并向第2个检测单元传递表示第1个电池单元的输出电压是否比判定电压低的信号。第i个检测单元具有电压比较器和逻辑运算电路。电压比较器被设置来用于输出第i个电池单元的输出电压和判定电压的电压比较结果。逻辑运算电路构成为基于从第（i－1）个检测单元传递来的信号和电压比较器的输出信号，输出表示从第1个电池单元到第i个电池单元中的任一电池单元的输出电压是否比判定电压低的信号，其中i为2～n的整数。并且，异常检测装置还具有信号传输电路。信号传输电路从第n个检测单元接受信号，并向异常监视装置输出基于该信号的异常检测信号。
发明的效果
根据本发明，能够实现兼顾了低成本和提高内部电阻的异常检测精度的电池组的异常检测装置。
附图说明
图1是概略表示本发明的实施方式1的电池组的异常检测装置和应用该装置的电气系统的结构的框图。
图2是表示第i个检测单元的结构例的框图。
图3是说明由异常监视装置检测内部电阻异常的检测手法的概念图。
图4是用于说明通过图1所示的异常监视装置执行的内部电阻异常的检测顺序的流程的流程图。
图5是表示电池电流和电池单元的输出电压随着时间的变化的图。
图6是表示电池电流和电池单元的输出电压的关系的图。
图7是主要信号的时间图。
图8是表示实施方式2的第i个检测单元的结构例的框图。
图9是说明电池组充电时的内部电阻异常的检测手法的概念图。
图10是用于说明通过实施方式2的异常监视装置执行的内部电阻异常的检测顺序的流程的流程图。
图11是用于说明变形例的内部电阻异常的确定方法的时间图。
图12是表示应用电池组的异常检测装置的电池组的其他结构例的框图。
标号说明
10电池组、12负载、15电流传感器、20（1）～20（n）检测单元、21电压比较器、22逻辑门、25传输电路、30异常监视装置、100异常检测装置、200电气系统、CL（1）～CL（n）电池单元、B0～B7电池块。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标记相同标号并省略其说明。
［实施方式1］
图1是概略地表示本发明的实施方式1的电池组的异常检测装置和应用该装置的电气系统的结构的框图。
参照图1，电气系统200搭载在例如混合动力汽车、电动汽车等具有能够通过电力产生车辆驱动力的机构的车辆上。电气系统200具有电池组10、电池组10的异常检测装置100和负载12。
电池组10是能够再充电的二次电池，代表性地由锂离子电池构成。电池组10包括串联连接的多个电池单元CL（1）～CL（n）（n是2以上的整数）。电池组10向负载12供给直流电力。另外，电池组10通过从负载12供给的直流电力来充电。
负载12包括马达和驱动该马达的变换器（都未图示）。该马达构成为：通过牵引（力行）动作来产生车轮的驱动力，或通过借助车轮的驱动力而旋转、从而通过再生制动来产生交流电力。此外，也可以将上述马达用作启动搭载在混合动力汽车上的发动机的马达或为了给电池组10充电而发电的马达。另外，未图示的变换器将来自电池组10的直流电力变换为交流电力并向马达供给，或将通过马达生成的交流电力变换为直流电力并供给至电池组10。
异常检测装置100包括分别与电池单元CL（1）～CL（n）对应设置的检测单元20（1）～20（n）、传输电路25、异常监视装置30和电流传感器15。
检测单元20（1）～20（n）分别接受电池单元CL（1）～CL（n）各自的输出电压Vc（1）～Vc（n）。检测单元20（1）对从异常监视装置30提供的开始触发TRG进行响应而工作，并比较电池单元CL（1）的输出电压Vc（1）和预先确定的判定电压Vx。然后，检测单元20（1）按照该电压比较结果来输出检测信号OD（1）。具体地说，检测单元20（1）在输出电压Vc（1）比判定电压Vx低（Vc（1）＜Vx）时，输出逻辑高电平（以下，也简记为“H电平”。）的检测信号OD（1）。另一方面，检测单元20（1）在输出电压Vc（1）不低于判定电压Vx时（Vc（1）≧Vx），输出逻辑低电平（以下，也简记为“L电平”。）的检测信号OD（1）。
检测单元20（2）对从上个检测单元20（1）输出的检测信号OD（1）进行响应而工作，并比较电池单元CL（2）的输出电压Vc（2）和判定电压Vx。然后，检测单元20（2）以取检测单元20（1）中的电压比较结果和检测单元20（2）自身中的电压比较结果的逻辑或的方式输出检测信号OD（2）。
即，在检测信号OD（1）为H电平时，即使Vc（2）≧Vx，检测单元20（2）也输出H电平的检测信号OD（2）。与此相对，在检测信号OD（1）为L电平时，检测单元20（2）按照Vc（2）和判定电压Vx的比较结果，即在Vc（2）＜Vx时输出H电平的检测信号OD（2），另一方面，在Vc（2）≧Vx时输出L电平的检测信号OD（2）。
图2是表示第i个检测单元20（i）的结构例的框图。图2中示出了i＝2～n的检测单元20（i）的结构。
参照图2，检测单元20（i）具有电压比较器21和逻辑门22。电压比较器21对与检测单元20（i）对应的电池单元CL（i）的输出电压Vc（i）和预先确定的判定电压Vx进行比较，在Vc（i）＜Vx时将输出电压设定为H电平，另一方面，在Vc（i）≧Vx时将输出电压设定为L电平。
逻辑门22将电压比较器21的输出信号和来自上个检测单元20（i－1）的检测信号OD（i－1）的逻辑或（OR）运算结果作为检测单元20（i）的检测信号OD（i）来输出。
再次参照图1，各检测单元20（汇总地表示检测单元20（1）～20（n）的检测单元。以下相同。）中的电压比较结果所反映的检测信号OD（汇总地表示检测信号OD（1）～OD（n）。以下相同。），在进行逻辑或运算的同时依次向下个检测单元20传输。其结果，检测单元20（1）～20（n）对开始触发TRG进行响应而依次工作。
由于各检测单元20的工作时间相同，所以结果是，以一定周期对电池单元CL（1）～CL（n）的输出电压Vc（1）～Vc（n）与判定电压Vx依次进行比较。并且，最终个检测单元20（n）输出的检测信号OD（n），表示在响应开始触发TRG而进行的电池单元CL（1）～CL（n）的输出电压和判定电压Vx的一连串的电压比较中、是否存在输出电压比判定电压Vx低的电池单元的信号，其由例如1位数字信号构成。
传输电路25在通过光耦合器等对从最终个检测单元20（n）输出的检测信号OD（n）进行绝缘之后，生成最终的判定信号FV。即，判定信号FV是对开始触发TRG进行响应而生成的，并向异常监视装置30输入。如上述那样，判定信号FV表示是否发生了电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压比判定电压Vx低的异常（以下，也称为“单元电压降低异常”。）。具体地说，在电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压比判定电压Vx低时，将判定信号FV设为H电平。另一方面，在电池单元CL（1）～CL（n）中所有电池单元的输出电压都不低于判定电压Vx时，将判定信号FV设为L电平。
电流传感器15检测电池组10的通过电流即电池电流Ib。由于电池单元CL（1）～CL（n）为串联连接，所以电池电流Ib对电池单元CL（1）～CL（n）是共同的。能够通过电流传感器15求出电池电流Ib的电流值。另一方面，在异常检测装置100中，针对电池单元CL（1）～CL（n）的输出电压Vc（1）～Vc（n），未配置用于检测电压值的电压传感器，而仅处理与判定电压Vx的电压比较结果。即，可理解成异常检测装置100构成为对每个电池单元的电压监视而言并不配置检测许多电池单元CL（1）～CL（n）的电压值（模拟值）的电压传感器。此外，作为一例，电流传感器15将电池组10放电时流经的电流检测成正值，将电池组10充电时流经的电流检测成负值。
异常监视装置30对从上位ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）接受的开始指示信号STR进行响应，执行电池单元CL（1）～CL（n）的异常检测工作。即，异常监视装置30响应开始指示信号STR来生成向检测单元20（1）提供的开始触发TRG。
然后，异常监视装置30基于响应开始触发TRG而返送的判定信号FV和通过电流传感器15检测到的电流检测值，通过后述的方法，在发生上述单元电压降低异常时，判定是否发生了内部电阻的过上升（以下，也简称为“内部电阻异常”。）。
异常监视装置30以预先确定的周期产生上述的开始触发TRG。即，异常监视装置30按每个预先确定的周期判定是否发生了内部电阻异常。进而，异常监视装置30对检测到发生内部电阻异常的次数进行计数，若该计数值超过预先确定的值，则确定为内部电阻异常。
然后，异常监视装置30将表示电池单元CL（1）～CL（n）的异常检测结果（至少包括关于单元电压降低异常和内部电阻异常的检测结果。）的信号RSL向上位ECU输出。
接着，针对通过异常监视装置30来检测内部电阻异常进行详细说明。此外，异常监视装置30能够通过集成电路（IC）等的微型计算机构成，构成为通过执行预先存储的程序的软件处理和／或预先制作的专用的电子电路（未图示）的硬件处理来执行以下说明的异常检测工作。
图3是说明通过异常监视装置30检测内部电阻异常的检测手法的概念图。
参照图3，电池单元的内部电阻能够通过因电池电流Ib产生的从开路电压Vo起的电压降来检测。即，电池单元的输出电压Vc根据相当于内部电阻的斜率，随着电池电流Ib的增大而降低。
若电池单元的内部电阻上升，则图3所示的Ib－Vc直线的斜率（负值）变陡，与同一电池电流Ib对应的输出电压Vc降低。并且，通过确定与检测内部电阻异常的阈值相当的内部电阻的边界值，能够求出内部电阻在该边界值下输出电压成为Vc=Vx时的电流Ix。具体地说，通过将开路电压Vo和判定电压Vx的电压差除以内部电阻的边界值（上限值），能够计算出内部电阻在该边界值下输出电压成为Vc=Vx时的电流Ix。
这样求出的电流Ix，通过与在电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压低于判定电压Vx时的电池电流Ib进行比较，能够作为内部电阻异常检测的判定电流。即，在检测单元电压降低异常时，在电池电流Ib＜Ix时检测为内部电阻异常，另一方面，在Ib≧Ix时不检测为内部电阻异常，从而通过未配置用于取得各电池单元的输出电压值的电压传感器的结构的异常检测装置100，也能够在异常检测工作中判定有无发生内部电阻异常。
此外，在通过比较电池电流Ib和判定电流Ix来判定有无内部电阻异常时，需要将发生单元电压降低异常的定时的电池电流Ib与判定电流Ix作比较，例如，在接受电流传感器15的输出值的异常监视装置30中，在接收到来自传输电路25的判定信号FV的定时，对与判定电流Ix作比较的电池电流Ib进行采样。
此外，图3所示的电流In（＞Ix）是用于判定为内部电阻正常的判定电流，当电池电流Ib比电流In大时，判定为内部电阻正常。此外，假设In＞Ix是为了防止当电池电流Ib在电流Ix附近时判定结果颤动（chattering）。
图4是用于说明通过图1所示的异常监视装置30执行的内部电阻异常的检测顺序的流程的流程图。此外，按每个预先确定的周期执行该流程图所示的一连串的处理。
参照图4，异常监视装置30产生向检测单元20（1）提供的开始触发TRG（步骤S10）。如图1说明的那样，检测单元20（1）～20（n）对该开始触发TRG进行响应而依次工作。然后，执行各电池单元CL（1）～CL（n）的输出电压和判定电压Vx的电压比较，在检测单元20（n）的电压比较结束之后，判定信号FV经由传输电路25到达异常监视装置30。
在开始触发产生之后，异常监视装置30判定是否从传输电路25接收到判定信号FV（步骤S20）。然后，若判定为接收到判定信号FV（步骤S20中是），则异常监视装置30对电流传感器15的输出值进行采样来检测电池电流Ib（步骤S30）。
接着，异常监视装置30判定接收到的判定信号FV是否为H电平（步骤S40）。若判定为判定信号FV是H电平（步骤S40中是），则异常监视装置30判定是否处于从电池组10开始放电起预先确定的时间以内（步骤S50）。在判定为从开始放电起经过了预先确定的时间的情况下（步骤S50中否），异常监视装置30不进行内部电阻异常的判定，向步骤S120转移处理。
在从电池组10开始放电起经过了预先确定的时间的情况下不实施内部电阻异常的判定，是因为可能会由于电池组10的极化的影响而导致对内部电阻异常的误判定。下面，针对由极化的影响导致的内部电阻异常的误判定进行简单说明。
图5是表示电池电流Ib和电池单元CL的输出电压Vc随时间的变化的图。参照图5，从时刻t1至t3，设为流过一定值I1的电池电流Ib。在时刻t1，输出电压Vc从开路电压Vo下降至电压V1。该电压降量通过电池单元CL的内部电阻和电流Ib的大小（I1）来确定。然而，尽管电池电流Ib是一定的，但是输出电压Vc由于电池单元CL的极化的影响而从V1逐渐下降，在放电结束时的时刻t3下降至V2。
图6是表示电池电流Ib和电池单元CL的输出电压Vc的关系的图。参照图6，图中的电压V1、V2和电流I1与图5的电压V1、V2和电流I1相对应。正确的内部电阻由连接开路电压Vo和电池电流Ib为I1时的电压V1的直线k1的斜率来表示，但由于极化的影响，会将内部电阻误推定为直线k2的斜率。即，由于极化的影响导致过大地推定内部电阻，其结果，尽管内部电阻在正常范围内也可能会误判定为内部电阻异常。
因此，在该实施方式1中，仅在能够无视由于与电池组10放电相伴的极化而发生的电压降的影响的期间，进行内部电阻异常的判定，在从电池组10开始放电起经过了预先确定的时间（例如1秒）的情况下（例如，在图5的时刻t2以后），不进行内部电阻异常的判定。
再次参照图4，若在步骤S50中判定为处于从开始放电起预先确定的时间以内（步骤S50中是），异常监视装置30判定在步骤S30中所采样的电流检测值是否比判定电流Ix小（步骤S60）。然后，若判定为电流检测值比判定电流Ix小（步骤S60中是），则异常监视装置30使异常检测计数器递增计数（步骤S70）。另一方面，若判定为电流检测值在判定电流Ix以上（步骤S60中否），则异常监视装置30向步骤S80转移处理。
接着，异常监视装置30判定异常检测计数器是否在预先确定的值以上（步骤S80）。然后，若判定为异常检测计数器在预先确定的值以上（步骤S80中是），则异常监视装置30确定为内部电阻异常（步骤S90）。
另一方面，若在步骤S40中判定为从传输电路25接收到的判定信号FV不是H电平（即是L电平）（步骤S40中否），则异常监视装置30判定在步骤S30中采样的电流检测值是否比判定电流In大（步骤S100）。然后，若判定为电流检测值比判定电流In大（步骤S100中是），则判定为内部电阻正常，异常监视装置30将异常检测计数器清零（步骤S110）。
图7是主要信号的时间图。参照图7，按每个预先确定的周期产生开始触发TRG（时刻t1～t10）。在时刻t1，由于表示发生单元电压降低异常的判定信号FV为L电平，所以虽然电池电流Ib比判定电流Ix低，也不使异常检测计数器递增计数。
在时刻t2，由于判定信号FV为H电平、且电池电流Ib比判定电流Ix低，所以使异常检测计数器递增计数。在时刻t3，由于判定信号FV为L电平，所以不使异常检测计数器递增计数，异常检测计数器维持上次值（1）。
在时刻t4，由于电池电流Ib超过了用于判定为内部电阻正常的判定电流In，所以将异常检测计数器清零。在时刻t6，由于判定信号FV为H电平且电池电流Ib比判定电流Ix低，所以再次使异常检测计数器递增计数。同样地，在时刻t7，进一步使异常检测计数器递增计数。
在时刻t8，虽然判定信号FV为H电平且电池电流Ib比判定电流Ix低，但是由于从电池组10开始放电起经过了预先确定的时间（例如1秒），所以不使异常检测计数器递增计数，检测计数器维持上次值（2）。
在时刻t9，由于判定信号FV为H电平且电池电流Ib比判定电流Ix低，所以再次使异常检测计数器递增计数，同样地，在时刻t10，也进一步使异常检测计数器递增计数。并且，在该时刻t10，判定为异常检测计数器在预先确定的值以上，并在此时确定为内部电阻异常。
如以上那样，在该实施方式1中，无需对每个电池单元设置电压传感器，另外，由于也没有从除最终个检测单元以外的各检测单元向异常监视装置30传输信号，所以能够减小电路规模。另外，由于在检测到单元电压降低异常时，使用电池电流Ib和判定电流Ix来检测内部电阻异常的发生，所以能够高精度地检测内部电阻异常的发生。因此，根据该实施方式1，能够实现兼顾了低成本和提高内部电阻的异常检测精度的电池组的异常检测装置。
另外，在该实施方式1中，考虑与电池组10放电相伴的极化的影响，只有在从电池组10开始放电到经过预先确定的时间的期间，才监视是否发生了内部电阻异常。因此，根据该实施方式1，能够消除极化的影响而进一步高精度地检测内部电阻异常的发生。
进而，在该实施方式1中，按每个预先确定的周期生成开始触发TRG。并且，利用异常检测计数器来对检测到发生内部电阻异常的次数进行计数，若该计数值超过预先确定的值，则确定为内部电阻异常。因此，根据该实施方式1，能够防止内部电阻异常的误判定。
［实施方式2］
在实施方式1中，通过检测单元20来检测电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压比判定电压Vx低的单元电压降低异常。即，在实施方式1中，在电池组10放电时进行内部电阻异常的检测，而在该实施方式2中，示出了在电池组10充电时进行内部电阻异常检测的手法。
再次参照图1，实施方式2的电池组的异常检测装置和应用该装置的电气系统的整体结构，与图1所示的实施方式1的结构相同。并且，在该实施方式2中，检测单元20（1）在输出电压Vc（1）超过判定电压Vx（Vc（1）＞Vx）时，输出H电平的检测信号OD（1）。另一方面，检测单元20（1）在输出电压Vc（1）不大于判定电压Vx（Vc（1）≦Vx）时，输出L电平的检测信号OD（1）。
在检测信号OD（1）为H电平时，即使Vc（2）≦Vx，检测单元20（2）也输出H电平的检测信号OD（2）。与此相对，在检测信号OD（1）为L电平时，检测单元20（2）按照Vc（2）和判定电压Vx的比较结果，即，在Vc（2）Vx时输出H电平的检测信号OD（2），另一方面，在Vc（2）≦Vx时输出L电平的检测信号OD（2）。
图8是表示实施方式2的第i个检测单元20（i）的结构例的框图。图8示出了i＝2～n的检测单元20（i）的结构。
参照图8，在实施方式2中，电压比较器21对预先确定的判定电压Vx和与检测单元20（i）相对应的电池单元CL（i）的输出电压Vc（i）进行比较，在Vx＜Vc（i）时将输出电压设定为H电平，另一方面，在Vx≧Vc（i）时将输出电压设定为L电平。
并且，逻辑门22将电压比较器21的输出信号和来自上个检测单元20（i－1）的检测信号OD（i－1）的逻辑或（OR）运算结果作为检测单元20（i）的检测信号OD（i）来输出。
再次参照图1，如上述那样，反映了各检测单元20中的电压比较结果的检测信号OD，在进行逻辑或运算的同时依次向下个检测单元20传输。其结果，检测单元20（1）～20（n）对开始触发TRG进行响应而依次工作。并且，最终个检测单元20（n）输出的检测信号OD（n）表示在响应开始触发TRG而进行的电池单元CL（1）～CL（n）和判定电压Vx的一连串的电压比较中、是否存在输出电压比判定电压Vx高的电池单元的信号。
基于从该最终个检测单元20（n）输出的检测信号OD（n），通过传输电路25生成判定信号FV。该判定信号FV表示是否发生了电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压比判定电压Vx高的异常（以下，也简称为“单元电压上升异常”。）。具体地说，在电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压比判定电压Vx高时，将判定信号FV设定为H电平。另一方面，当电池单元CL（1）～CL（n）中所有电池单元的输出电压都不高于判定电压Vx时，将判定信号FV设为L电平。
然后，异常监视装置30基于响应开始触发TRG而返送的判定信号FV和通过电流传感器15检测到的电流检测值，通过后述的方法，在发生上述单元电压上升异常时，判定是否发生了内部电阻异常。
图9是说明电池组10充电时的内部电阻异常的检测手法的概念图。
参照图9，在电池组10充电时，电池单元的内部电阻能够通过因电池电流Ib（电池组10充电时为负值。）产生的从开路电压Vo起的电压升来检测。即，电池单元的输出电压Vc根据相当于内部电阻的斜率，随着电池电流Ib的增大（向负方向的增加）而上升。并且，也如在图3中已说明的那样，通过确定与检测内部电阻异常的阈值相当的内部电阻的边界值，能够求出内部电阻在该边界值下输出电压成为Vc＝Vx时的电流Ix。具体地说，通过将开路电压Vo和判定电压Vx的电压差（负值）除以内部电阻的边界值（上限值），能够计算出内部电阻在该边界值下输出电压成为Vc＝Vx时的电流Ix（负值）。
并且，这样求出的电流Ix，通过与在电池单元CL（1）～CL（n）中任一电池单元的输出电压高于判定电压Vx时的电池电流Ib作比较，能够作为内部电阻异常检测的判定电流。即，在检测单元电压上升异常时，在电池电流Ib＞Ix（Ib，Ix都为负值）时，检测为内部电阻异常，另一方面，在电池电流Ib≦Ix时，不检测为内部电阻异常，从而能够判定有无发生内部电阻异常。
此外，图3所示的电流In（该In也为负值，且In＜Ix。）是用于判定为内部电阻正常的判定电流，在电池电流Ib比电流In小时（即，电池电流Ib的大小（绝对值）大于电流In的大小。），判定为内部电阻正常。此外，假设In＜Ix是为了防止当电池电流Ib在电流Ix的附近时判定结果颤动。
图10是用于说明通过实施方式2的异常监视装置30执行的内部电阻异常的检测顺序的流程的流程图。此外，也按每个预先确定的周期执行该流程图所示的一连串的处理。
参照图10，该流程图包括步骤S55、S65、S105来分别代替在图4所示的流程图中的步骤S50、S60、S100。即，若在步骤S40中判定为判定信号FV是H电平（步骤S40中是），则异常监视装置30判定是否处于从电池组10开始充电起预先确定的时间以内（步骤S55）。在判定为从开始充电起经过了预先确定的时间的情况下（步骤S55中否），异常监视装置30不进行内部电阻异常的判定而向步骤S120转移处理。
若在步骤S55中判定为处于从开始充电起预先确定的时间以内（步骤S55中是），则异常监视装置30判定在步骤S30中采样的电流检测值（负值）是否比判定电流Ix（负值）大（步骤S65）。然后，若判定为电流检测值比判定电流Ix大（步骤S65中是），则向步骤S70转移处理，使异常检测计数器递增计数。
另外，若在步骤S40中判定为从传输电路25接收到的判定信号FV不是H电平（即L电平）（步骤S40中否），则异常监视装置30判定在步骤S30中采样的电流检测值（负值）是否比判定电流In（负值）小（步骤S105）。然后，若判定为电流检测值比判定电流In小（步骤S105中是），则判定为内部电阻正常，向步骤S110转移处理，将异常检测计数器清零。
此外，如上述那样，在该实施方式2中，为了防止由于电池组10的极化的影响导致内部电阻异常的误判定，在电池组10开始充电起经过了预先确定的时间的情况下，也不实施内部电阻异常的判定。即，在电池组10充电时，会发生极化引起的电压上升，因此在该实施方式2中，仅在能够无视由于与电池组10充电相伴的极化而发生的电压上升的影响的期间，进行内部电阻异常的判定，在从电池组10开始充电起经过了预先确定的时间（例如1秒）的情况下，不进行内部电阻异常的判定。
如以上那样，在该实施方式2中，也能够得到与实施方式1同样的效果。此外，当然也能够组合实施方式1、2来检测在电池组10放电时和充电时这双方时的内部电阻异常的发生。
[变形例]
在该变形例中，虽然电池组10的内部电阻异常的检测方法本身与上述的实施方式1、2相同，但是使用了异常检测计数器的内部电阻异常的确定方法与上述的实施方式1、2不同。具体地说，在该变形例中，累计在预先确定的期间中的异常检测次数（后述的异常检测计数器1），并在该累计值超过预先确定的值的情况下使异常检测计数器（后述的异常检测计数器2）递增计数。然后，若异常检测计数器达到预先确定的值，则确定为内部电阻异常。
图11是用于说明该变形例中的内部电阻异常的确定方法的时间图。参照图11，在该变形例中，也通过与上述的实施方式1、2同样的方法来判定有无发生内部电阻异常。并且，在发生了放电时的单元电压降低异常或充电时的单元电压上升异常的情况下，在电流检测值的大小小于判定电流Ix的大小时，使异常检测计数器1递增计数。
然后，在用于确定处理定时的检测时间计数器达到预先确定的值时，若异常检测计数器1超过预先确定的值，则使异常检测计数器2递增计数。另一方面，在异常检测计数器1比预先确定的值小的情况下，维持异常检测计数器2。之后，将检测时间计数器和异常检测计数器1清零，再次开始进行检测时间计数器的递增计数。
检测时间计数器每达到预先确定的值都执行这样的处理，若异常检测计数器2达到预先确定的值，则确定为内部电阻异常。
在该图11中，在时刻t1～t2期间检测到内部电阻异常，使异常检测计数器1递增计数。然后，在检测时间计数器达到了预先确定的值的时刻t2的定时，由于异常检测计数器1超过了预先确定的值，所以使异常检测计数器2递增计数。
在从时刻t2到下次的处理定时即时刻t3之间，异常检测次数减少，在时刻t3，由于异常检测计数器1未超过预先确定的值，所以异常检测计数器2维持上次值。在之后的处理定时即时刻t4、t5、t6，由于异常检测计数器1超过了预先确定的值，所以使异常检测计数器2依次递增计数，例如，若在时刻t6判定为异常检测计数器2达到了预先确定的值，则确定为内部电阻异常。
这样，在该变形例中，设置有2级异常检测计数器，从而可切实地防止对确定内部电阻异常的误判定。
此外，如图12所示，将图1所示的电池组10作为1个电池块，通过将这样的电池块组合多个（B0～B7），也可以构成电池组10。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
Claims (8)
1.一种电池组(10)的异常检测装置，所述电池组具有串联连接的多个电池单元(CL)，所述异常检测装置具有：
多个检测单元(20)，与所述多个电池单元分别对应地设置，构成为分别执行对应的电池单元的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较；和
电流检测器(15)，用于检测所述多个电池单元的电流，
所述多个检测单元构成为：通过对开始触发进行响应而依次工作，并依次传递反映了所述电压比较的结果的信号，从而在所述电池组放电时，输出表示是否所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压低的异常检测信号，
所述异常检测装置还具有异常监视装置(30)，该异常监视装置基于所述异常检测信号和所述电流检测器的电流检测值，监视是否在所述多个电池单元中的任一电池单元中发生了内部电阻比上限值高的内部电阻异常，
在由所述异常检测信号示出了在所述电池组放电时所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压低的情况下，在所述电流检测值的大小比判定电流小时，所述异常监视装置检测为发生所述内部电阻异常，所述判定电流相当于所述电池单元的开路电压与所述判定电压的电压差除以所述内部电阻的所述上限值而得到的电流值，
所述异常监视装置按预先确定的周期对所述多个检测单元提供所述开始触发，对检测到发生所述内部电阻异常的次数进行计数，当该计数值超过预先确定的值时，确定为所述内部电阻异常。
2.一种电池组(10)的异常检测装置，所述电池组具有串联连接的多个电池单元(CL)，所述异常检测装置具有：
多个检测单元(20)，与所述多个电池单元分别对应地设置，构成为分别执行对应的电池单元的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较；和
电流检测器(15)，用于检测所述多个电池单元的电流，
所述多个检测单元构成为：通过对开始触发进行响应而依次工作，并依次传递反映了所述电压比较的结果的信号，从而在所述电池组放电时，输出表示是否所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压低的异常检测信号，
所述异常检测装置还具有异常监视装置(30)，该异常监视装置基于所述异常检测信号和所述电流检测器的电流检测值，监视是否在所述多个电池单元中的任一电池单元中发生了内部电阻比上限值高的内部电阻异常，
在由所述异常检测信号示出了在所述电池组放电时所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压低的情况下，在所述电流检测值的大小比判定电流小时，所述异常监视装置检测为发生所述内部电阻异常，所述判定电流相当于所述电池单元的开路电压与所述判定电压的电压差除以所述内部电阻的所述上限值而得到的电流值，
在从开始所述电池组放电到经过预先确定的时间的期间，所述异常监视装置监视是否发生了所述内部电阻异常。
3.如权利要求2所述的电池组的异常检测装置，其中，
所述预先确定的时间基于由于与所述电池组放电相伴的极化而发生的电压降来确定。
4.一种电池组(10)的异常检测装置，所述电池组具有串联连接的多个电池单元(CL)，所述异常检测装置具有：
多个检测单元(20)，与所述多个电池单元分别对应地设置，构成为分别执行对应的电池单元的输出电压和预先确定的判定电压的电压比较；和
电流检测器(15)，用于检测所述多个电池单元的电流，
所述多个检测单元构成为：通过对开始触发进行响应而依次工作，并依次传递反映了所述电压比较的结果的信号，从而在所述电池组充电时，输出表示是否所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压高的异常检测信号，
所述异常检测装置还具有异常监视装置(30)，该异常监视装置基于所述异常检测信号和所述电流检测器的电流检测值，监视是否在所述多个电池单元中的任一电池单元中发生了内部电阻比上限值高的内部电阻异常，
在由所述异常检测信号示出了在所述电池组充电时所述多个电池单元中的任一电池单元的输出电压比所述判定电压高的情况下，在所述电流检测值的大小比判定电流小时，所述异常监视装置检测为发生所述内部电阻异常，所述判定电流相当于所述判定电压与所述电池单元的开路电压的电压差除以所述内部电阻的所述上限值而得到的电流值。
5.如权利要求4所述的电池组的异常检测装置，其中，
在从开始所述电池组充电到经过预先确定的时间的期间，所述异常监视装置监视是否发生了所述内部电阻异常。
6.如权利要求5所述的电池组的异常检测装置，其中，
所述预先确定的时间基于由于与所述电池组充电相伴的极化而发生的电压升来确定。
7.如权利要求2至6中任一项所述的电池组的异常检测装置，其中，
所述异常监视装置按预先确定的周期对所述多个检测单元提供所述开始触发，对检测到发生所述内部电阻异常的次数进行计数，当该计数值超过预先确定的值时，确定为所述内部电阻异常。
8.如权利要求2至6中任一项所述的电池组的异常检测装置，其中，
所述多个检测单元包括从第1个到第n个检测单元(20)，n为2以上的整数，
所述第1个检测单元(20(1))对所述开始触发进行响应而工作，并向第2个检测单元(20(2))传递表示第1个电池单元(CL(1))的输出电压是否比所述判定电压低的信号，
第i个检测单元(20(i))具有：
电压比较器(21)，其用于输出第i个电池单元(CL(i))的输出电压和所述判定电压的电压比较结果；和
逻辑运算电路(22)，其构成为基于从第(i－1)个检测单元(20(i－1))传递来的所述信号和所述电压比较器的输出信号，输出表示从第1个电池单元到第i个电池单元中的任一电池单元的输出电压是否比所述判定电压低的所述信号，
其中i为2～n的整数，
所述异常检测装置还具有信号传输电路(25)，该信号传输电路用于从所述第n个检测单元(20(n))接受所述信号，并向所述异常监视装置输出基于该信号的所述异常检测信号。
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