CN103430033A - 电池系统 - Google Patents
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Abstract
本电池系统具备:电池单元,其具备第1电极端子、第2电极端子以及导电性的电池容器;第1电阻体,其第1端与第1电极端子电连接,并且第2端与电池容器电连接;电压计,其测量第2电极端子与第2端之间的电压;第2电阻体;开关,其能够使第2电阻体电连接在第1电极端子与第2电极端子之间;控制装置,其能够控制开关。控制装置在控制开关由断开到闭合从而使得第2电阻体在第1电极端子与第2电极端子电之间连接的情况下,或者在控制开关由闭合到断开从而使得第2电阻体在第1电极端子与第2电极端子之间不电连接的情况下,通过监视电压的变化,来判定第1电阻体是否与电池容器电连接。
Description
技术领域
本发明涉及在将上拉电阻体或者下拉电阻体与电池容器连接的电池单元中,判定这些电阻的连接状态的电池系统。
本申请基于2010年11月25日在日本提交的特愿2011-256877号申请主张优先权,并且在此援引其内容。
背景技术
电极板(正极板、负极板)和收纳电解液来形成电池单元的容器(以下称为电池容器)是由易成型并且具有强度的材料形成的。并且,为了有效地进行因放电或者充电而发热的电池单元的放热,因而一般情况下由使用了热传导性高的金属(包括合金、例如铝合金)的材料形成。
由这样的金属形成的电池容器,有些情况下因在电池单元的正极板涂敷的正极活物质以及在负极板涂敷的负极活物质的材料而产生腐蚀等,结果会使电池性能降低。
因此,对应于这些材料,为了使电池容器的电位与正极板的电位为相同电位或者与负极板的电位为相同电位,开发了一种配置将正极板与电池容器进行电连接的电阻体(上拉电阻体)或者将负极板与电池容器进行电连接的电阻体(下拉电阻体)的电池(参见专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2008-186591号公报
发明要解决的课题
但是,即使是配置了上拉电阻体或者下拉电阻体的电池,如果在电池系统(例如:电动车)中组装使用这种电池,则因陈年老化或者电池系统振动,从而也会存在这些电阻体在物理上或者电气上偏离规定的配置(以下称为“短路”)的情况。
如果出现这样短路的情况,由于不能实现上拉电阻体或者下拉电阻体的功能,因而产生上述腐蚀等情况,结果不仅电池性能下降,还会担心引起电池系统的故障。
发明内容
因此,本发明的目的是,提供一种能够以简易结构检测上拉电阻体或者下拉电阻体的短路的电池系统。
解决课题的手段
本发明的电池系统的第1技术方案在于,具备:电池单元,其具备第1电极端子、第2电极端子以及导电性的电池容器;第1电阻体,其第1端与所述第1电极端子电连接,并且第2端与所述电池容器电连接;电压计,其测量所述第2电极端子与所述第2端之间的电压;第2电阻体;开关,其能够使所述第2电阻体电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间;和控制装置,其能够控制所述开关,所述控制装置,在将所述开关由断开控制为闭合以使所述第2电阻体电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间的情况下,或者在将所述开关由闭合控制为断开以使所述第2电阻体不电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间的情况下,通过监视所述电压的变化来判定所述第1电阻体是否与所述电池容器电连接。
本发明的电池系统的第2技术方案为,在第1技术方案中,所述控制装置在开合所述开关的情况下,通过测量所述电压计所测量的所述电压的变化来判定所述开关是否发生故障。
本发明的电池系统的第3技术方案为,在第1或者第2技术方案中,所述电池系统还具备被所述控制装置控制的显示装置,所述控制装置进行使所述判定结果显示在所述显示装置的控制。
本发明的电池系统的第4技术方案为,在第1至第3技术方案中的任一种方案中,所述第1电极端子是正极端子;所述第2电极端子是负极端子;所述第1电阻体是上拉电阻体。
本发明的电池系统的第5技术方案为,在第1至第3技术方案中的任一种方案中,所述第1电极端子是负极端子,所述第2电极端子是正极端子,所述第1电阻体是下拉电阻体。
发明效果
根据本电池系统,能够以简易结构检测上拉电阻体或者下拉电阻体的短路。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电池系统的概要图。
图2是表示使用了图1的电池系统中的上拉电阻体的电池单元周边的构造体以及电连接关系的电路详细图
图3A示出在布线与电池容器连接的情况下的图2的电池系统的检测动作的图。
图3B示出在布线与电池容器未连接的情况下的图2的电池系统的检测动作的图。
图4是表示使用了图1的电池系统中的下拉电阻体的电池单元周边的构造体以及电连接关系的电路详细图。
具体实施方式
本发明的实施方式涉及的电池系统的一个特征在于,由在被组入电池系统的电池单元中、根据其内容物而适当地配置的上拉电阻体和下拉电阻体来判定、检测是否已发生“短路”,并进行相应的控制、处理。
下面参照附图进行详细说明。
所谓短路,不仅指电气布线在物理上偏离规定配置的情况,还包含电气布线在电气上偏离导致不能导电的情况。
下面,参照附图对本发明的实施方式的电池系统进行说明。
图1是表示电池系统1的结构的图。
电池系统1中使用的电池单元CE,根据电池系统1的用途,可以使用一次电池或者二次电池的任一电池,另外还可以使用层叠型电池或者卷绕型电池的任一电池。
本实施方式中,作为电池单元CE的一个例子,对能够进行充放电的电池单元,例如,作为蓄电池的锂离子二次电池的电池单元进行说明。具体而言,电池单元CE是,在由铝合金形成的导电性的电池容器中,将以锰酸锂作为正极活性物质的正极板和以碳作为负极活性物质的负极板,通过隔膜(separator)与电解液一起密封的结构。在电池单元CE中,为了防止所述电池容器的腐蚀等,配置了上拉电阻体。
电池系统1具备:电池模块2,电力负载3,上位控制装置4、显示装置5。
电池模块2包含:由多个电池单元CE(CEa~CEh)构成的电池组,和该电池组的监视控制装置即BMS(Battery Management System,电池管理系统)6。电池模块2从电池系统1的外部被嵌入并固定到电池系统1的内部。由于电池模块2是一种模块,因此可以容易地从电池系统1的外部进行交换。
电力负载3,上位控制装置4,以及显示装置5被预先组装到电池系统1中。也有将上位控制装置4以及BMS6合并而简称为“控制装置”的情况。
电池系统1,可以是,例如在作为电力负载3的电机上连接车轮的叉车等工业车辆、电车、或者电动车等移动体,以及在作为电力负载3的电机上连接推进器或者螺旋桨的飞机或者船等移动体。而且,电池系统1也可以是例如家庭用的蓄电系统,或者是与风车、太阳光这样的自然能源发电进行组合的系统协作顺利化的蓄电系统等固定用的系统。也就是说,电池系统1是对构成电池组的多个电池单元的电力中的至少放电进行利用的系统,另外,也可以是利用充放电的系统。
电池模块2中的电池组是向电池系统1的电力负载3供电的部件,由串联连接的电池单元CEa~CEd构成的第一分支(arm),与由串联连接的电池单元CEe~CEh构成的第二分支并联连接。
以下,针对与各电池单元CEa~CEh对应的电压传感器V1、V2,温度传感器T和电路M等各结构,在对应的各结构的说明标号的末尾适当记载a~h,以明示是对应哪个电池单元的结构进行说明的。
构成电池组的多个电池单元CEa~CEh中,用于测量电池容器的温度(以下称为单元温度)的温度传感器Ta~Th、用于测量电池单元的正极端子和负极端子之间的电压(以下称为单元电压)的电压传感器V1a~V1h、以及用于测量电池容器的电压(以下称为容器电压)的电压传感器V2a~V2h被分别一一对应配置
通过将各电池单元CE的正极端子或负极端子中的一个与电池容器CO进行电连接,从而进行后述的上拉或下拉,并且对各电池单元CE进行公知的单元平衡的电路M(Ma~Mh)分别与各个电池单元CE一一对应地被配置。该电路M(Ma~Mh)也可以安装在公知的电路基板上。
各分支中分别配置一个对应的电流传感器,其可以分别测量各分支中流动的电流。具体而言,对第一分支配置了电流传感器Iα,对第二分支配置了电流传感器Iβ。
并且,在各分支中,分别配置一个用于将各分支与电力负载3进行电连接或者未连接的分支用开关。具体而言,对第一分支配置了分支用开关Sα,对第二分支配置了分支用开关Sβ。
通过对所述单元温度、单元电压、容器电压、各分支中流动的电流进行测量的各种传感器所测量并输出的测量信息,被输入到后述的BMS6。
本实施方式中,4个电池单元串联连接形成1个分支,合计2个分支被并联连接。但是,连接在各分支中的电池单元的个数、分支的个数可以分别为1个,也可以分别为多个,可以任意设计。
BMS6由2个CMU(Cell Monitor Unit,单元监视单元)和BMU(BatteryManagement Unit,电池管理单元)构成。2个CMU是CMU1以及CMU2。
CMU1以及CMU2具备未图示的ADC(Analog Digital Converter模拟数字转换器),将所述各种传感器检测并输出的多个所述测量信息分别作为模拟信号进行接收,这些模拟信号通过ADC转换为分别对应的数字信号。并且,CMU1以及CMU2将该数字信号作为用于BMU计算相关信息(二是与所述测量信息相关的信息,包括通过BMU运算的各电池单元的充电率(SOC))的多个参数输出给BMU。
本实施方式中,如图1所示,各CMU通过总线或者信号线分别与所述各种传感器连接。
附图1中,为了方便说明,将电路Ma~Mh,电压传感器V1a~V1h,以及电压传感器V2a~V2h与BMS6分别进行表示。然而实际上在附图1中,这些是BMS6的一部分,尤其在此为各自对应的CMU的一部分。
上位控制装置4根据用户的指示(例如、电池系统1是电动车的情况下,用户的加速踏板的踩踏量)控制电力负载3,并且接收从BMS6发送的电池组的相关信息,控制显示装置5,并将该相关信息恰当地显示在显示装置5中。
而且,上位控制装置4在判定所述相关信息为异常值的情况下,使显示装置5中内置的异常灯点亮的同时,使显示装置5中内置的蜂鸣器等音响装置起动响起警报,通过光和声音刺激视觉以及听觉,提醒用户注意。
显示装置5,例如是具备所述音响装置的液晶面板等显示器,能够基于上位控制装置4的控制,进行构成电池组的多个各电池单元CEa~CEh的所述相关信息的显示。
电力负载3,是例如与电动车的车轮连接的电机、转换器等电力转换器。电力负载3也可以是驱动雨刷器等的电机。
下面,在电池系统1中,利用附图1、附图2、附图3A以及附图3B,对用于进行后述的各电池单元的“电阻体连接判定”的控制的结构、动作进行详细说明。
首先,利用附图2,对图1的电池单元周边的结构的电连接关系进行详细说明。由于任何电池单元CE的周边都是相同的结构,因此代表性地对第1分支的电池单元CEa的周边结构进行说明。
其次,利用附图1、附图2、附图3A以及附图3B,对“电阻体连接判定”的动作进行说明。
利用附图2,对电池单元周边的结构进行说明。
在电池单元CEa的电池容器COa的内部,所述正极板和负极板隔着隔板而层叠,进而与电解液一起被密封起来。因此,电动势为V0a的电池被内置于电池容器COa。在电池容器COa形成正极端子(第1电极端子)和负极端子(第2电极端子),在电池容器COa的内部,分别为正极端子与正极板电连接,负极端子与负极板进行电连接。
任何电路M(Ma~Mh)的结构都是相同的。电路M具备电阻体R1、电阻体R2、以及由晶体管等构成的开关SW。
开关SW被控制为“闭合”(ON)的情况下,电阻体R2的第1端与电池单元CE的正极端子电连接,并且,电阻体R2的第2端与该电池单元CE的负极端子电连接。另外,开关SW被控制为“断开”(OFF)的情况下,第2端与负极端子不进行电连接。
本实施方式中,电池容器CO是实质上与正极端子同电位(上拉)的结构。因此,电阻体R1(例如,在与电池单元CEa对应的电路Ma的情况下,是电阻体R1a)的“第1端”通过电气路径D1(例如,电池单元CEa的情况下是电气路径D1a)电连接该正极端子。电阻体R1的“第2端”通过电气路径D2(例如,电池单元CEa情况下是电气路径D2a)电连接该电池容器CO(例如,电池单元CEa的情况下是电池容器COa)。
电气路径D2是电阻值比电阻体R1小的电气路径,可以是与电阻体R1分开的物体,也可以是从最初开始与电阻体R1一体形成的物体。
电气路径D1可以是与电气路径D2相同的结构,也可以是电气路径中包括与电阻体R1相同的电阻的结构。由此可知,可以更容易进行后述的第2电阻连接判定。
配置连接用于测量单元电压的电压传感器V1(例如,对应电池单元CEa的电压传感器是V1a),使得通过电气路径D1测量电池单元CE的正极端子与负极端子之间的电压。
配置连接用于测量容器电压的电压传感器V2(例如,对应电池单元CEa的电压传感器是V2a),使得通过电气路径D2测量负极端子与电池容器CO之间的电压。
如下所述,BMS6进行开关SW的开闭控制。
附图2中,从连接在相邻的电池单元CE之间的电线延伸出2条电气路径,在被适当控制的情况下,可以将2条电气路径共用为一根。
利用附图1、附图2、附图3A以及附图3B,对电池系统1中的各电池单元CEa~CEh的“电阻体连接判定”处理的动作进行说明。
所谓电阻体连接判定,是指检测、判定分别配置在各电池单元CEa~Ceh中的上拉电阻体或者下拉电阻体与电池容器之间的电连接状态。具体来讲,是检测、判定电气路径D1或者D2与电池容器CO之间有无短路。
本实施方式中,由于电阻体R1是作为上拉电阻体而被配置的,因此“电阻体连接判定”检测、判定上拉电阻体与电池容器之间的电连接状态。
电池系统1中,在电池系统1的启动时,控制装置(上位控制装置4)开始“电阻体连接判定”的处理。
下面,对“电阻体连接判定”按处理顺序进行说明。
电池系统1启动之前,电路Ma~Mh的各个开关SWa~SWh为“断开”(OFF)的状态,分支用开关Sα以及Sβ为“断开”(OFF)的状态。
首先,通过将电池系统1的启动开关接通(例如,电池系统1为电动车的情况下,用户将点火开关设为ON),为了进行各电池单元CE的“电阻体连接判定”,因而通过未图示的小电源供给电力的上位控制装置4向BMS6发送判定开始信号。此时,从该小电源接收电力供给,电压传感器V1a~V1h、V2a~V2h、温度传感器Ta~Th等各种传感器也开始进行测量。
电池模块2的一个电池单元可以作为该小电源使用,也可以作为用于控制装置执行动作的电力供给。这种情况下,此电池单元不仅作为向电力负载3进行电力供给用的电源起作用,也作为用于控制装置执行动作的电源而起作用。
接收了判定开始信号的BMS6利用电压传感器V1a~V1h的测量信息得到各电池单元CEa~CEh各自的单元电压作为所述参数中的一种。并且,BMS6利用电压传感器V2a~V2h的测量信息得到各电池单元CEa~CEh各自的容器电压作为所述参数中的一种。
并且,BMS6进行电气路径D1(下面适当地称为“布线D1”)是否短路(是否电连接)的“第1电阻体连接判定”。
如果布线D1是短路的,则电压传感器V1的测量信息表示的电压值是与对应的电池单元CE的电动势V0的值不同的值。因此,第1电阻体连接判定中,BMS6将电压传感器V1的测量信息表示的电压值与上一次启动开关被断开时的电池单元CE的单元电压值进行比较。上一次启动开关被断开时的电池单元CE的单元电压值被记录在被内置于BMS6内部、且可电重写的、未图示的不挥发性存储器(EEPROM)中。
如果两者实质上相同,则BMS6判定布线D1为未短路状态;如果两者实质上不同,则可以判定布线D1为短路状态。
例如,如果布线D1a为短路状态,则电压传感器V1a的测量信息所指的电压值与电池单元CEa的电动势V0a的值不同。因此,如果上一次启动开关断开时的电池单元CEa的单元电压值与当前的电压传感器V1a的测量信息所指的电压值实质上是指相同值,则BMS6判定布线D1a为未短路状态;如果两者实质上为不同值,则判定布线D1a为短路状态。
通过所述第1电阻体连接判定的处理,BMS6从各电池单元CEa~CEh中确定被判定为对应的布线D1短路从而未电气连接的电池单元CE(下面称为第1异常单元)。然后,BMS6对并非第1异常单元的其他电池单元CE进行电气路径D2(下面为了方便称为“布线D2”)是否短路的“第2电阻体连接判定”处理。
关于第1异常单元由于已经明确存在异常,因此不实施第2电阻体连接判定。换而言之,实施第2电阻体连接判定的电池单元CE,只有作为上拉电阻体而起作用的电阻体R1的所述“第1端”与正极端子电连接的电池单元。
BMS6按照如下方式进行第2电阻体连接判定的处理。
此处理中,以对应的布线D1未短路的电池单元CE为对象。因此,无论布线D2为短路还是非短路的情况下,在稳定状态下,电压传感器V2的测量信息所指的电压值与对应的电压传感器V1的测量信息所指的电压值实质上相同(相当于电动势V0的电压值)。
因此,控制开关SW使之从“断开”到“闭合”,或者从“闭合”到“断开”,BMS6利用该控制时的过渡状态的电压传感器V1以及V2的测量信息,通过检测由后述电容器C的放电、或者电容器C的充电带来的影响,来判定布线D2是否短路。
电容器C表示电池单元特性上产生的寄生电容,并不是将电池单元外部另外准备的电容器配置在电池单元的内部。
首先,BMS6针对对应于各电池单元的电路Ma~Mh,使开关信号成为有效并输出。
输入了有效的开关信号的电路Ma~Mh,将分别所具有的开关SWa~SWh设为“闭合”(0N),各电路Ma~Mh具有的电阻体R2(电阻体R2a~R2h)的第2端与对应的负极端子电连接。从而,由于电池单元CE的正极端子与负极端子通过电阻体R2电连接,因此电压传感器V1的测量值从电动势V0下降了与未图示的电池单元CE的内部电阻或者布线电阻的电阻相应的量,成为值Vα(下面称为下降电压Vα)。
电动势V0与下降电压Vα的值的差一般为10MV~40MV之程度。
但是,如果对布线D2与电池容器CO电连接的情况和没有连接的“未连接”的情况相比较,则电压传感器V2的测量值V的值变成下降电压Vα为止的时间会产生很大的差。
在布线D2与电池容器CO未连接的情况下,如附图3A、附图3B所示,测量值V的值在小于1ms的时间内瞬时变成下降电压Vα。相对地,在布线D2与电池容器CO相连接的情况下,如附图3A所示,测量值V的值以数百MS的单位比较缓慢地变化。
其原因是,布线D2与电池容器CO连接的情况下,由于该电池单元CE的电池容器CO的电位与该电池单元CE的正极端子的电位实质上是相同的值,故而在该电池单元CE的电池容器CO与该电池单元CE的负极端子之间,与该电池单元CE分开准备的电容器,与配置在电池单元CE内部的电容器产生相同的作用。另一方面,布线D2与电池容器CO未连接的情况下,这样的电容器不产生作用。将表示与该电容器相同作用的寄生电容,如上述那样记作电容器C。
因此,通过BMS6测量在BMS6输出了有效的开关信号之后、电压传感器V2的测量值V从V≈V0变化为V≈Vα的时间t。
例如,若在电阻体R1与该电池单元CE的电池容器CO电连接的情况下,将电压传感器V2的测量值V从V≈V0变为V≈Vα的时间设为基准时间TM(足够长的时间,例如约1秒),则在T≈TM的情况下,BMS6判定电阻体R1的所述“第2端”与该电池单元CE的电池容器CO电连接。
另外,在T<<TM的情况下,BMS6判定布线D2短路、从而处于所述“第2端”与电池容器CO未电连接的非连接状态。
如此,在第2电阻体连接判定的处理中,即使不使用电压传感器V1,只监视电压传感器V2的测量值V的值变化,就能够判定布线D2是否短路。
BMS6通过第2电阻体连接判定的处理,从各电池单元CEa~CEh中确定了被判定布线D2与电池容器CO未电连接的电池单元CE(下面称为第2异常单元)之后,使开关信号无效并向与各电池单元对应的电路Ma~Mh输出。由此,被输入了无效的开关信号的电路Ma~Mh将分别所具有的开关SWa~SWh设为“断开”(OFF),各电路Ma~Mh具有的电阻体R2与电池容器CO电气切断,成为未连接状态。因此,如附图3A,附图3B所示,电压传感器V2的测量值V上升到电池CE的电动势V0。
此时,布线D2短路的情况下,开关SW设为“断开”(OFF)后,如附图3B所示,电压传感器V2的测量值V在小于1MS的时间内,测量值V的值瞬时从下降电压Vα变为电动势V0。另一方面,在布线D2未短路的情况下,如附图3A所示,比较缓慢地上升。
因此,与第2电阻体连接判定的处理中所述的相同,BMS6可以利用这个动作对布线D2与电池容器CO之间有无电连接进行判定。
BMS6能够通过第2电阻体连接判定的处理,在电压传感器V2的测量值V未如附图3A、附图3B那样发生变化的情况下,判定对应的开关SW有故障。BMS6能够判定且确定与成为第2电阻体连接判定的处理对象的电池单元CE对应的开关SWa~SWh中的任一开关是否发生故障(例如,是否无法执行“开”“关”动作)。
具体来讲,BMS6在电压传感器V2的测量值V保持在V0的情况下,能够判定存在开关SW不能设为“闭合”(ON)的故障。并且,BMS6在测量值V不是V0的情况下,能够判定存在开关SW不能设为“断开”(OFF)的故障,或者存在开关SW具有某个电阻值而被连接,维持着非“闭合”(ON)也非“断开”(OFF)的状态的故障。
进一步,BMS6,将被判定为第1以及第2异常单元的电池单元CE的信息与前面所述的有故障的开关SW的信息一并作为各电池单元CEa~CEh的相关信息的一部分发送给上位控制装置4,同时将判定结束信号发送给上位控制装置4。
在上位控制装置4接收的各电池单元的相关信息中含有表示第1、第2异常单元的信息或者有故障的开关SW的信息的情况下,上位控制装置4判定相关信息中含有异常值并且点亮显示装置5中内置的异常灯。并且,上位控制装置4将能够判别各电池单元CEa~Ceh中的哪个为第1或者第2异常单元,进一步哪个开关SW发生故障的信息在显示装置5上进行显示。并且,上位控制装置4使显示装置5中内置的蜂鸣器等音响装置启动而响起警报。
由此,不仅能够通过光和声音刺激视觉以及听觉,提醒用户进行适当的修理,而且由于能够确定与上拉电阻体电脱离的是哪个电池单元,同时还能够确定对应的布线D1或者D2中的哪个可能短路,因此修理也变得容易。进一步,对有故障的开关SW的修理也变得容易。
接收到判定结束信号的上位控制装置4,为了能够向电力负载3供给电池组的电力,而使第1分支用开关控制信号有效并向BMS6发送。
接收到有效的第1分支用开关控制信号的BMS6,为了将不包含第1、第2异常单元或者产生了故障的开关Sw在内的分支的分支用开关Sα或者Sβ由“断开”(OFF)设为“闭合”(ON),使不包含该异常单元或者产生了故障的开关Sw在内的分支所对应的第2分支用开关控制信号有效。
将输入了有效的第2分支用开关控制信号的分支用开关Sα或者Sβ由“断开”(OFF)向“闭合”(ON)执行动作。另外,此时,由于包含第1、第2异常单元或者产生了故障的开关SW在内的分支所对应的第2分支用开关控制信号无效,因此对应的分支用开关保持“断开”(OFF),因此,此分支不与电力负载3电连接。
由此,电池模块2的各分支中,除第1、第2异常单元以及产生了故障的开关SW之外的分支与电力负载3电连接。因此,通过电阻体连接判定的处理,在完全没有判定出第1、第2异常单元或者产生了故障的开关Sw的情况下,由于所有分支与电力负载3电连接,因此电池系统1可以运转(例如,在电池系统1为电动车等移动体的情况下可以行使)。
在存在包含第1、第2异常单元或者产生了故障的开关SW在内的分支的情况下,该分支与电力负载3不连接,只有除第1、第2异常单元或者产生了故障的开关SW之外的分支与电力负载3连接。因此,例如,在电池系统1为电动车等移动体的情况下,至少能够自力使之安全地移动到修理工厂。
如果断开启动开关(例如,用户将点火开关设为OFF),则BMS6在所述不挥发性存储器中记录各电池单元CE各自的单元电压的值,进一步,上位控制装置4将所有分支所对应的第1分支用开关控制信号设为无效。因此,接收无效的第1分支用开关控制信号的BMS6,为了将分支用开关Sα以及Sβ由“闭合”设为“断开”,因而将所有分支所对应的第2分支用开关控制信号设为无效。
接收无效的第2分支用开关控制信号的各分支用开关Sα以及Sβ由“闭合”向“断开”执行动作。由此,电池模块2的各分支的电池组与电力负载3被电切断。
并且,切断由所述小电源的电力供给,电压传感器V1a~V1h、V2a~V2h、温度传感器Ta~Th等各种传感器的测量停止,同时BMS6也停止。由此,电池系统1也停止。
以上的说明中,虽然是将电池容器CO的电位设为“上拉”的结构,但不仅限于此。
根据正极活性物质和负极活性物质等的材料,存在电池单元CE的电池容器CO实质上与电池单元CE的负极端子相同电位(“下拉”)的情况。这种情况下,能够照样使用附图2中所示的电路M。但是,如附图4所示,与附图2的电池单元CE连接的电路M在图中上下反过来连接。也就是,附图2中电路M与正极端子连接的位置连接到负极端子(第1电极端子),附图2中电路M与负极端子连接的位置连接到正极端子(第2电极端子)连接。
换言之,电阻体R1的所述“第1端”通过布线D1′与该电池单元CE的负极端子电连接,电阻体R1的所述“第2端”通过布线D2′与电池单元CE的电池容器CO电连接。由此,电阻体R1作为下拉电阻体起作用。配置连接用于测量容器电压的电压传感器V2,使之通过布线D2′测量该电池单元CE的正极端子与该电池单元CE的电池容器CO之间的电压。
如采用这样的结构,则电容器C所对应的寄生电容即电容器C′产生在正极端子与电池容器之间。
这样便能得到下拉电池容器CO的电位的结构。
在上述“上拉”的结构中说明的结构以及动作中,如果将“上拉”替换为“下拉”,“正极端子”替换为“负极端子”,“负极端子”替换为“正极端子”,“电容器C”替换为“电容器C′”,“布线D1”配置为“布线D1′”,“布线D2”配置为“布线D2′”,则变为“下拉”结构中电阻体连接判定的处理的说明。因此,省略下拉电池容器CO的电位的结构的说明。
如上,由于无论在上拉的情况还是在下拉的情况,都可以适当地使用同样结构的电路M,可以实现在量产电池系统1等情况下的成本削减。
本发明不限于上述实施方式,只要没有脱离本发明宗旨,便能够进行各种变形。例如,也可以不将上拉电阻体或者下拉电阻体配置在电路M的电路基板内部,而是分体配置在该电路基板的外部。
(产业上的可利用性)
根据本发明的电池系统,使用简单的结构,能够检测上拉电阻体或者下拉电阻体的短路。
符号说明
1…电池系统
2…电池模块
3…电力负载
4…上位控制装置
5…显示装置
6…BMS
CE…电池单元
C0…电池容器
R1…电阻体(第1电阻体)
R2…电阻体(第2电阻体)
V2…电压计
SW…开关
Claims (5)
1.一种电池系统,具备:
电池单元,其具备第1电极端子、第2电极端子以及导电性的电池容器;
第1电阻体,其第1端与所述第1电极端子电连接,并且第2端与所述电池容器电连接;
电压计,其测量所述第2电极端子与所述第2端之间的电压;
第2电阻体;
开关,其能够使所述第2电阻体电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间;和
控制装置,其能够控制所述开关,
所述控制装置,在将所述开关由断开控制为闭合以使所述第2电阻体电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间的情况下,或者在将所述开关由闭合控制为断开以使所述第2电阻体不电连接在所述第1电极端子与所述第2电极端子之间的情况下,通过监视所述电压的变化来判定所述第1电阻体是否与所述电池容器电连接。
2.根据权利要求1所述的电池系统,其特征在于,
所述控制装置在开合所述开关的情况下,通过测量所述电压计所测量的所述电压的变化来判定所述开关是否发生故障。
3.根据权利要求1或者2所述的电池系统,其特征在于,
所述电池系统还具备被所述控制装置控制的显示装置,
所述控制装置进行使所述判定结果显示在所述显示装置的控制。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池系统,其特征在于,
所述第1电极端子是正极端子;
所述第2电极端子是负极端子;
所述第1电阻体是上拉电阻体。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池系统,其特征在于,
所述第1电极端子是负极端子;
所述第2电极端子是正极端子;
所述第1电阻体是下拉电阻体。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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