CN104584316A - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

在具备单电池(101)以及与单电池(101)相连接的传感器的电池模组(20)中，具备：运算单元，其根据传感器的测量值来运算表示单电池(101)的状态的值；存储单元，其记录由运算单元运算得到的运算值；判断单元，其判断电池模组(20)的不正当使用；以及控制单元，其控制运算单元、存储单元以及判断单元，其中，在由判断单元判断出存在不正当使用的情况下，控制单元删除记录于存储单元的运算值，并且禁止将运算值记录于存储单元。

Description

电池模组
技术领域
本发明涉及一种电池模组。
本申请基于2012年8月13日申请的日本专利申请的特愿2012-179463要求优先权，针对文献参照中引用的指定国，将上述申请记载的内容作为参照引用到本申请中，并作为本申请的记载的一部分。
背景技术
已知一种电源装置，具备：电池组，其将多个分割部件串联地连接；多个电池状态检测电路，其与构成电池组的各分割部件相连接；电池电流检测电路，其检测流过电池组的电流；以及电池ECU，其经由外部通信总线与各电池状态检测电路相连接，其中，电池电流检测电路经由外部通信总线将检测出的电流发送到电池状态检测电路，各电池状态检测电路对来自电池电流检测电路的电流信号进行转换来运算分割部件的剩余容量，将剩余容量传送至电池ECU(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003-47111号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述电源装置中，在构成分割部件的电池模组和电池状态检测电路被不正当地从电池组取出并装入其它电池组的情况下，存在无法确保该电池模组和该电池状态检测电路的可靠性的问题。
本发明要解决的课题是提供一种确保作为正规品的可靠性的电池模组。
用于解决问题的方案
在本发明中，在由判断单元判断出电池模组存在不正当使用的情况下，删除记录于存储单元的运算值，并且禁止将运算值记录于存储单元，由此解决上述课题。
发明的效果
根据本发明，在不正当地将电池模组取出并装入外部装置的情况下，无法通过该外部装置获取表示单电池的状态的值，并且无法根据来自外部装置的控制在电池模组内记录单电池的状态，因此起到能够确保电池模组的可靠性的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的电源装置的框图。
图2是图1的单电池的俯视图。
图3是层叠图2的单电池得到的电池构造体的立体图。
图4是包括图2的单电池的电池模组的分解立体图。
图5是图4的电池模组和盖体的立体图。
图6是表示图1的单元控制器的控制过程的流程图。
图7是表示图1的单元控制器的控制过程的流程图。
图8是表示本发明的其它实施方式所涉及的电池模组的单元控制器的控制过程的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
图1是本发明的实施方式所涉及的电源装置1的框图。本例的电源装置1具备电池控制器10和多个电池模组20。本例的电源装置1是搭载于固定用的电源装置、车辆用的电源装置并对负载提供电力的电力源。此外，在图1中，方便起见，将多个单电池统称并记载为单电池101。使用图2～图5说明单电池101的构造以及层叠多个单电池101得到的层叠体的构造。
电池控制器10是对多个电池模组20从外部进行控制的控制器，经由通信线30与各电池模组20相连接。如后文中所述，在各电池模组20装入有控制模组内的电池的单元控制器40。而且，单元控制器40是从电池模组20的内部控制模组内的电池的控制器，电池控制器10是从电池模组20的外部控制模组内的电池的控制器。
电池控制器10具备传感器部11、电池控制部12以及通信部13。传感器部11是用于检测电源装置1中包含的电池的电压、电流以及温度的检测部，该传感器部11具有电池总电压测量部11a、电流测量部11b、温度测量部11c以及模拟/数字转换部11d。
电池总电压测量部11a是检测电源装置1中包含的电池的总电压的传感器。如后文中所述，电源装置1中包含的多个电池串联地连接，电池总电压测量部11a通过测量多个电池的最高电位来测量该多个电池的电压、即电源装置1的输出电压。
电流测量部11b与多个电池的+侧相连接，检测该多个电池的输入输出电流。电池控制器10将由电流测量部11b检测出的电流发送到各电池模组20的单元控制器40，由此各单元控制器40能够分别掌握成为控制对象的各单电池101的电流。由此，也可以不在各电池模组20中分别设置电流传感器，能够减少电流传感器的数量。
温度测量部11c是检测电池的温度的温度传感器。电池特性具有温度依赖性，因此在本例中根据检测温度来管理单电池101的状态。由电池总电压测量部11a、电流测量部11b以及温度测量部11c检测出的测量值被模拟数字转换部11d转换为数字值，并被发送到电池控制部12。
电池控制部12是用于控制电源装置1中包含的电池的控制器，具有电池状态管理部12a、容量调整控制部12b以及通信控制部12c。电池状态管理部12a根据从传感器部11发送的总电压、电流和电池温度的电池信息以及从各单元控制器40发送的电池信息来管理各电池的电池状态。电池状态由电池的充电状态(SOC)、电池的满充电容量、电池的剩余容量、电池的劣化度、电池的开路电压等指标来表示。各单电池101由于制造上的偏差、使用过程中施加于各电池的负载的偏差而电池的状态产生偏差。因此，电池状态管理部12a通过运算电池状态来管理各电池的偏差。
另外，电池控制部12a还使用由电池总电压测量部11a测量出的总电压来管理电池整体的电池状态。
容量调整控制部12b是用于通过根据电池控制部12所管理的各单电池101的电池状态测量各单电池的剩余容量偏差并使剩余容量大的单电池101放电来抑制剩余容量偏差的控制器。
作为调整剩余容量偏差的方法，例如存在如下方法：容量调整控制部12b根据由电池总电压测量部11a测量出的总电压来运算各单电池101的平均电压，并分别运算从各单元控制器40发送的各单电池的电压与该平均电压的电压差。容量调整控制部12b将运算得到的各电压差与预先设定的阈值(用于判断剩余容量偏差的阈值)进行比较，将电压差大于阈值的单电池101确定为剩余容量偏差大的电池。而且，容量调整控制部12b根据电压差来对所确定的单电池101设定由容量调整部12b产生的调整时间。而且，将包括调整时间在内的表示进行容量调整的意思的信号(容量调整指令信号)发送到控制所确定的单电池101的单元控制器40。由此，容量调整控制部12b控制单电池101以抑制电池模组20之间的电池的剩余容量的偏差。
通信控制部12c是控制通信部13的控制器。如后文中所述，通过加密通信来进行电池控制器10与各单元控制器40之间的通信。在本例中，在将单元控制器40装入电池模组20时，为了防止电池模组20的不正当使用，对各电池模组20预先设定了识别信息(ID信息)和认证密钥(或者密码)。而且，通信控制部12c至少掌握了认证密钥。
通信控制部12c在与各单元控制器40进行通信时，在将通信链路建立成能够使用该认证密钥进行加密通信的状态之后进行通信。另外，通信控制部12c在向各单元控制器40发送由电池控制部12管理的信息时，在根据该认证密钥将信息加密之后进行发送。
例如，在电池模组20被更换为不是正规的模组的非正规模组的情况下，通信控制部12b未管理该非正规模组的信息，与非正规的电池模组20的控制器之间无法取得认证密钥的匹配，因此不会认证与非正规模组之间的通信。由此，本例的电源装置1抑制了电池模组20的不正当使用。
通信部13是发送和接收器，经由通信线30与各单元控制器40的通信部46相连接。
电池模组20具备单元控制器(ADC：Autonomous Decentralized CellController)40以及多个单电池101。单电池101由二次电池构成。单元控制器40具有传感器部41、电源电路42、容量调整部43、存储器44以及单电池控制部45，该单元控制器40由电子部件构成，被收容在后述的盖体400内。
首先，使用图2～图6说明单电池101以及盖体400的构造。使用图2说明设置于本例的电池模组20的扁平型的单电池101。图2示出了单电池101的俯视图。单电池101是锂离子系、平板状、层叠式的层压型二次电池(薄型电池)，由正极板、隔板、负极板、正极端子111(正极端子)、负极端子112(负极端子)、上部外壳构件113、下部外壳构件114以及未特别地图示的电解质构成。此外，正极板、隔板以及负极板各自不限于一个，也可以由多个构成。
正极板、隔板、负极板以及电解质构成发电元件115，另外，正极板以及负极板构成电极板，上部外壳构件113以及下部外壳构件114构成一对外壳构件。
构成发电元件115的正极板具有延伸至正极端子111的正极侧集电体以及分别形成于正极侧集电体的两个主面的一部分的正极层。此外，正极板的正极层并非遍及正极侧集电体的两个主面整面地形成，在将正极板、隔板以及负极板层叠来构成发电元件115时，仅在正极板上的与隔板实质重叠的部分形成有正极层。
构成发电元件115的负极板具有延伸至负极端子112的负极侧集电体以及分别形成于该负极侧集电体的两个主面的一部分的负极层。此外，负极板的负极层也并非遍及负极侧集电体的两个主面整面地形成，在构成发电元件115时，仅在负极板上的与隔板实质重叠的部分形成有负极层。
发电元件115的隔板用于防止上述正极板与负极板的短路，该隔板还可以具备保持电解质的功能。
上述发电元件115是将正极板与负极板隔着隔板进行层叠而形成的。而且，正极板经由正极侧集电体与金属箔制的正极端子111分别相连接，另一方面，负极板同样经由负极侧集电体与金属箔制的负极端子112分别相连接。
上述发电元件115被收容于上部外壳构件113以及下部外壳构件114并被密封。未特别地进行图示，但是本例的上部外壳构件113以及下部外壳构件114均形成为从单电池101的内侧朝向外侧具有由耐电解液性和热熔粘合性良好的树脂薄膜构成的内侧层、由金属箔构成的中间层以及由电绝缘性良好的树脂薄膜构成的外侧层的三层构造。
利用这些外壳构件113、114将上述发电元件115、电极端子111的一部分以及电极端子112的一部分包入在内，一边向由该外壳构件113、114形成的内部空间注入液体电解质一边对由外壳构件113、114形成的空间进行抽吸使其成为真空状态，之后通过热压对外壳构件113、114的外周缘进行热熔接而密封。
接着，使用图3说明层叠图1的单电池101得到的电池构造体。图3是单电池101和单电池201的立体图。此外，图3所示的单电池101、201表示使两个图2所示的单电池101层叠之前的状态的电池。而且，在图2中，为了方便起见，将层叠方向上的下侧的电池记载为单电池101，将层叠方向上的上侧的单电池记载为201。
图3所示的单电池101在端部具有板状的电极端子111，在与电极端子111方向相反的端部朝向电池的外侧地分别设置有板状的电极端子112。电极端子111具有阳极，电极端子112具有阴极的极性。此外，图3的电极端子111、112可以通过对图2的电极端子111、112的前端部分进行加工而形成，也可以通过使另外的电极与图2的电极端子111、112相连接而形成。
间隔件121与间隔件122夹持电极端子111，间隔件123与间隔件124夹持电极端子112。间隔件具有绝缘性，保持单电极101与所层叠的单电池201之间的绝缘性。输出端子131与电极端子111电连接，成为图4所示的电池模组的输出端子131。
单电池201层叠于单电池101的上表面。间隔件221是从上下夹持单电池201的电极端子211的间隔件，对间隔件221示出了下侧的间隔件。间隔件223是从上下夹持单电池201的电极端子212的间隔件，同样对间隔件223示出了下侧的间隔件。电极端子211具有阴极的极性，电极端子212具有阳极的极性。在层叠单电池101与单电池201时，阳极的电极端子111与阴极的电极端子211电连接。由此，单电池101与单电池201串联地连接并层叠。因此，在设置有间隔件122、221的部分，在单电池101与201的层叠方向上设置间隙。
此外，图3仅示出了层叠两个单电池101、201的状态，但在层叠三个以上的单电池的情况下，其它单电池层叠于单电池的上表面，其它单电池的正极的电极端子与电极端子212相连接。由此，三个单电池串联连接地层叠。
图4是表示本实施方式所涉及的电池模组20的分解立体图。图5是电池模组20和盖体400的立体图。该电池模组20的单电池层叠体301是层叠多个图3所示的单电池101、201而得到的。
在单电池层叠体301的一端连接阳极、阴极各自的输出端子131、132。绝缘罩302安装于连接有输出端子131和132的单电池层叠体301的端面侧，覆盖电极端子，保持电极端子与单电池外部之间的绝缘性。同样地，绝缘罩303安装于与输出端子131、132的连接面相反的一侧。间隔件304、305通过层叠图2的间隔件121～124而形成，配置于单电池101之间，将单电池101固定于规定的位置。
壳体360具有上壳体361和下壳体362，如图所示，在下壳体362中放入单电池层叠体301等组件，通过对上壳体361的开口部与下壳体362进行凿紧加工来收容单电池层叠体301和间隔件304、305等。壳体360由薄钢板形成。
插入口307设置于绝缘罩302的中央部分，与后述的盖体400嵌合。当盖体400与插入口307嵌合时，单电池层叠体301与收容于盖体400的单元控制器40电连接。此外，在图5中未进行图示，但是收容于盖体400的单元控制器40连接有通信线30，将通信线30从电池模组20导出以与其它电池模组20或者电池控制器10连接。
返回到图1，说明单元控制器40的结构。单元控制器40具有传感器部41、电源电路42、容量调整部43、存储器44、单电池控制部45以及通信部46。
传感器部41与单电池101相连接，是检测电池模组20中包含的单电池101的电压和温度的传感器。电压测量部41a是测量串联连接的单电池101的电压的传感器。电池温度测量部41b是测量单电池101的温度的传感器。通过模拟数字转换部41c对由电压测量部41a和电池温度测量部41b检测出的测量值进行转换并发送到单电池控制部45。
电源电路42是用于将单电池101设为传感器部41等的驱动电源的调整电路，并且是用于对传感器部41、容量调整部43、存储器44以及单电池控制部45提供电力的电路。由此，即使在从电源装置1卸下了电池模组20的情况下，传感器部41等也会经由电源电路42与单电池101相连接，因此成为可动作的状态。
容量调整部43是调整各单电池101的容量的电路，由放电用的放电电阻和开关等构成。容量调整部43通过根据来自单电池控制部45的控制信号使该开关接通来使单电池101与放电电阻之间导通，使单电池101放电，由此调整单电池101的容量。
存储器44是用于记录由单电池控制部45管理的单电池101的电池状态的记录介质。在存储器44中，作为表示单电池101的电池状态的信息，至少保存有与单电池101的劣化有关的信息(劣化信息)。
单电池控制部45是通过管理单电池101的电池状态并且控制传感器部41、容量调整部43、存储器44以及通信部46来控制单电池101的控制器。单电池控制部45具有电池状态运算部45a、容量调整部45b、不正当使用判断部45c以及通信控制部45d。
电池状态运算部45a根据由电压测量部41a测量出的电压来测量单电池101的SOC，由此运算表示单电池101的状态的值。另外，电池状态运算部45a至少使用电压测量部41a的测量电压来运算单电池101的劣化度，由此运算单电池101的电池状态。例如根据单电池101的内部电阻、单电池101的满充电时的充电容量等来运算单电池101的劣化度。
电池状态运算部45a在根据单电池101的内部电阻来运算单电池101的劣化度的情况下，使用电压测量部41a的测量电压以及由电流测量部11b测量出的电流来运算内部电阻。此外，此时单电池101的内部电阻具有温度依赖性，因此也可以使用由电池温度测量部41b测量出的电池温度来校正内部电阻。
单电池101具有当劣化加剧时单电池101的内部电阻变大的倾向，电池状态运算部45具有表示该倾向的表等。而且，电池状态运算部45参照该表根据运算出的内部电阻来运算单电池101的劣化度。此外，单电池101的劣化度的运算方法并不限定于基于内部电阻的运算方法，也可以是其它运算方法。
在此，说明单电池101的劣化信息。单电池101与使用经过相应地劣化，单电池101的最大容量减少。当假设从搭载有本例的电源装置1的车辆、房屋的蓄电系统中取出电池模组20并将其再利用于其它车辆等的情况时，为了再利用而流通的电池的市场价值例如依赖于单电池101的劣化度。因此，单元控制器40将单电池101的劣化度作为表示单电池101的劣化状态的值来管理，由此确保电池模组20在流通市场中的可靠性。
而且，电池状态运算部45将由运算得到的SOC或者劣化度表示的单电池101的状态的值记录于存储器44。
不正当使用判断部45c判断电池模组20的不正当使用。在后文中说明由不正当使用判断部45c进行的不正当使用的判断控制。通信控制部45d是控制通信部46的控制器，控制通信部13与通信部46之间的加密通信。
其它电池模组20也具有与上述结构相同的结构。而且，通过母线(未图示)等将多个电池模组20的端子之间连接，由此将多个电池模组20串联连接。
接着，说明本例的电池模组20的单元控制器40的控制。首先，单元控制器40当由于电池模组20的再利用等而被装入电源装置1时，确认与电池控制器10之间的连接状态。即，单元控制器40确认是否经由通信线30将通信部46与通信部13之间连接。
当确认了通信部46与通信部13之间连接时，单电池控制部45控制通信控制部45d来对通信部46与电池控制器10中包含的通信部13之间的通信进行认证。如上所述，在本例中，为了防止电池模组20的不正当使用，对电池模组20预先设定了认证密钥，对电池控制器10也设定了同样的认证密钥。因此，不正当使用判断部45c将记录于存储器44的认证密钥发送到电池控制器10，由此与电池控制器10之间进行基于认证密钥的认证，在认证成功的情况下，判断为电池模组20被正规地使用。然后，单电池控制部45在正规使用模式下控制单电池101。
另一方面，在从控制器40发送来的认证密钥未被电池控制器10认证并从电池控制器10发送表示无法认证的意思的信号的情况下，或者，在未从电池控制器10发送任何信号的情况下，认证失败，因此不正当使用判断部45c判断为电池模组20存在不正当使用。另外，记录于存储器44的认证密钥由于电池模组20的不正当使用而被清除或者篡改等，在存储器44中认证密钥被清除的情况下，无法通过认证密钥进行通信认证，因此单元控制器40判断为电池模组20存在不正当使用。
另外，在由不正当使用判断部45c判断为电池模组20存在不正当使用的情况下，单电池控制部45删除记录于存储器44的表示单电池101的状态的值的数据并且禁止电池状态运算部45对电池状态的运算控制。由此，在判断为电池模组20存在不正当使用的情况下，禁止在存储器44中重新记录表示电池的状态的信息。然后，单电池控制部45在不正当使用模式下控制单电池101。
在存储器44中保存有至少包含单电池101的劣化信息的表示电池的状态的信息。因此，单电池控制部45通过从存储器44中删除表示电池的状态的值来抹除确保电池模组20的可靠性的单电池101的劣化信息。不具有劣化信息的电池模组20没有被确保市场价值，即使被再利用也无法作为正规的电池流通。其结果，能够抑制电池模组20的不正当使用并且确保电池模组20的可靠性。此外，在此，劣化信息是指表示单电池101的劣化度的信息，例如是指内部电阻的相对于新品时的增加率、随着劣化加剧而降低的满充电容量等与劣化度有关的信息，以下也记载为劣化度。
另外，当判断为存在不正当使用时，电池状态运算部45a对电池的状态(电池状态)的运算控制被禁止，因此即使不正当使用的电池模组20在市场中流通，也不会重新运算单电池101的劣化度。因而，即使不正当使用的电池模组20在市场中流通，也不会在存储器44中重新存储单电池101的劣化度。因此，不正当使用的电池模组20成为不具有市场价值的电池，无法作为正规的电池流通。其结果，能够抑制电池模组20的不正当使用并且确保电池模组20的可靠性。
另外，当判断为存在不正当使用时，单电池控制部45将表示存在不正当使用的信息作为不正当使用的历史记录而记录于存储器44。由此，在存储器44中留下不正当使用的历史记录，因此单元控制器40能够根据记录于存储器的使用历史记录来确定电池模组20的不正当使用。而且，单元控制器40确认记录于存储器44的使用历史记录，在记录有不正当使用的历史记录的情况下，转变为不正当使用模式。
在正规使用模式下，单电池控制部45控制通信控制部45d来与电池控制器10建立加密通信。而且，当电源装置1被驱动时，电池控制器10利用电流测量部11b来测量电池模组20的充电电流或者放电电流，利用通信控制部12c对包含测量得到的电流的电池信息加密，并经由通信线30发送到各单元控制器40。
各单元控制器40通过通信控制部45d对电池信息解密来获取单电池101的电流。而且，单元控制器40通过电压测量部41a来测量单电池101的电压，根据获取到的单电池101的电流以及测量出的单电池101的电压，通过电池状态运算部45a来运算单电池101的内部电阻，运算单电池101的劣化度。另外，电池状态运算部45a还根据测量出的单电池101的电压来运算单电池101的SOC。
单元控制器40将由电池状态运算部45a运算得到的SOC和劣化度作为表示单电池101的状态的值记录于存储器44，并且通过通信控制部45d对包含该值的电池信息加密，经由通信线30发送到电池控制器10。由此，电池控制器10通过从各单元控制器40获取运算值来分别管理各电池模组20中包含的单电池101的状态。
电池控制器10的电池控制部12由于所管理的单电池的数量多，因此使用运算处理能力比单电池控制部45的运算处理能力高的控制器。因此，电池控制器10的电池控制部12能够通过比单电池控制部45的运算处理复杂的运算处理来运算电池状态，与单电池控制部45相比，能够提高电池状态的运算精度。
电池控制器10将包含由电池控制部12运算得到的运算值的电池信息分别发送到对应的单元控制器40。单元控制器40接收从电池控制器10发送来的电池信息，将电池状态管理部12a的运算值记录于存储器44。
单元控制器40当通过电池状态运算部45a来运算单电池101的SOC、劣化度等电池状态时，将其运算值与由电池控制器10发送来的电池状态管理部12a的运算值进行比较。而且，在这些运算值的差大于预先设定的阈值的情况下，电池状态运算部45a根据电池状态管理部12a的运算值来校正电池状态运算部45a的运算值。单元控制器40将校正运算后的运算值记录于存储器44并且发送到电池控制器10。
另外，在正规使用模式下，单元控制器40除了进行上述控制以外，还根据从电池控制器10发送的容量调整指令信号和容量调整时间来进行单电池101的容量调整控制等。
在不正当使用模式下，单电池控制部45仅进行用于使用电池的最低限度的控制，并且禁止通信控制部45d的加密通信，进行非加密通信(明文通信)。由此，在本例中，单元控制器40(单电池控制部45)仅能够通过非加密通信从电池控制器10接收容量调整指令信号和容量调整时间并进行单电池101的容量调整控制，成为能够最小限度地发挥作为电池的功能那样的状态。另外，单元控制器40进行控制，使得在一旦转变为不正当使用模式的情况下不再向正规使用模式转变。由此，在本例中，确保了电池模组20的可靠性。
接着，使用图6说明单元控制器40的控制过程。图6是表示单元控制器40的控制过程的流程图。
在步骤S1中，单电池控制部45确认记录于存储器44的数据。在步骤S2中，单电池控制部45判断在存储器44的记录数据中是否记录有不正当使用的历史记录。在存在不正当使用的历史记录的情况下，转移到步骤S8。
在不存在不正当使用的历史记录的情况下，在步骤S3中，单电池控制部45进行用于使不正当使用判断部45c进行不正当使用的判断的控制。如上所述，在不正当使用的判断方法中，将记录于存储器44的认证密钥发送到电池控制器10，进行通信的认证。而且，在认证成功的情况下，不正当使用判断部45c判断为电池模组20不存在不正当使用(步骤S4)。另一方面，在认证失败或者存储器44中未记录有认证密钥的情况下，不正当使用判断部45c判断为电池模组20存在不正当使用(步骤S4)。
在存在不正当使用的情况下，在步骤S5中，单电池控制部45删除记录于存储器44的数据。在步骤S6中，单电池控制部45禁止电池状态运算部45a对电池状态的运算以及校正运算的运算控制。即，还禁止电池状态运算部45a中的电池状态的运算、与由单元控制器40发送来的电池状态管理部12a的运算值之间的比较以及校正运算中的任一种运算。由此，禁止从电池状态运算部45a输出运算值，禁止在存储器44中重新记录包含劣化度的电池状态的信息。
在步骤S7中，单电池控制部45将不正当使用的历史记录记录于存储器44。而且，在步骤S8中，将单电池控制部45设定为不正当使用模式，结束控制。
返回至步骤S4，在不存在不正当使用的情况下，单电池控制部45设定为正规使用模式(步骤S9)，结束控制。
接着，使用图7说明图6的步骤S9中记载的正规使用模式下的单元控制器40的控制。图7是表示正规使用模式下的单元控制器40的控制过程的流程图。
在步骤S11中，单电池控制部45控制通信控制部45d来建立与电池控制器10之间的加密通信。在步骤S12中，单电池控制部45从电池控制器10接收由电池状态管理部12a管理的电池信息。在步骤S13中，传感器部41通过电压测量部41a来测量单电池101的电压。
在步骤S14中，电池状态运算部45a使用电压测量部41a的测量电压以及在S12中接收到的电池信息中包含的电流测量部11b的测量电流来运算单电池101的内部电阻。在步骤S15中，电池状态运算部45a根据运算得到的内部电阻来运算单电池101的劣化度。
在步骤S16中，电池状态运算部45a根据电压测量部41a的测量电压来运算单电池101的SOC。
在步骤S17中，电池状态运算部45a将在步骤S16、S17中运算得到的运算值与在步骤S12中接收到的电池信息中包含的运算值进行比较，来判断是否校正运算值。在电池状态运算部45a的运算值与由电池控制器10管理的运算值之差大而判断为校正运算值的情况下，电池状态运算部45a校正电池状态运算部45a的运算值(步骤S18)。另一方面，在判断为不校正运算值的情况下，转移到步骤S19。
在步骤S19中，电池状态运算部45a将包含运算值的电池信息记录于存储器44。在步骤S20中，单电池控制部45a将记录于存储器44的电池信息发送到电池控制器10，结束控制。
如上所述，在本例中，在由不正当使用判断部45c判断为电池模组20存在不正当使用的情况下，禁止电池状态运算部45a进行运算，由此禁止将电池状态的信息重新记录于存储器，并且删除记录于存储器44的数据。由此，能够实现确保了作为正规品的可靠性的电池模组。另外，不使确保电池的可靠性所需的信息从存储器44读出，因此能够提高电池模组20的可靠性。
另外，在本例中，在判断为存在不正当使用的情况下，禁止电池状态运算部45a进行劣化度的运算，由此禁止将电池状态的信息重新记录于存储器，并且至少删除记录于存储器44的劣化度的数据。由此，在不正当使用的电池模组20在市场中流通的情况下，该电池模组20不具有表示电池的价值的信息，因此能够容易地识别进行了不正当使用的电池。另外，在不正当使用之后无法对电池模组20重新赋予劣化信息，因此无法进行电池的劣化度的篡改等。其结果，能够提供可靠性高的电池模组。
另外，在本例中，根据通信部46与电池控制器10之间的通信的认证结果来判断电池的不正当使用。由此，在进行了不正当使用的电池模组20被装入电源装置1的情况下，能够判断出不正当使用。
另外，在本例中，在通信部46与电池控制器10之间进行加密通信和非加密通信，在判断为存在不正当使用的情况下，禁止加密通信，仅进行非加密通信。由此，能够通过单元控制器40与电池控制器10的非加密通信来进行通信，能够在电池控制器10的控制下以发挥电池的最低限度的功能的状态使用单电池101。另外，通过将能够与通信部46通信的装置扩展为本例的电池控制器10以外的装置，能够确保外部控制装置的通用性。
另外，在本例中，使用记录于存储器44的认证密钥来进行通信部46与电池控制器10之间的通信的认证。由此，在进行了不正当使用的电池模组20被装入电源装置1的情况下，能够判断出不正当使用。
上述电池状态运算部45a相当于本发明的“运算单元”，存储器44相当于本发明的“记录单元”，不正当使用判断部45c相当于“判断单元”，单电池控制部45相当于“控制单元”，通信部46相当于“通信单元”，电池控制器10相当于“外部控制装置”。
<第二实施方式>
说明本发明的其它实施方式所涉及的电流控制装置。在本例中，不正当使用的判断控制与上述第一实施方式不同。除此以外的结构与上述第一实施方式相同，因此适当地引用其记载。
电压测量部41a以规定的周期测量单电池101的电压。因此，在本例中，根据由电压测量部41a测量出的电压来检测单电池101的电压变化，根据该电压变化来判断不正当使用。
首先，说明电池模组20与电池控制器10相连接的情况下的不正当使用的判断控制。首先，单电池控制部45从电池控制器10获取包含单电池101的电压的电池信息。如第一实施方式所记载那样，单电池控制部45将电压测量部41a的测量值和电池状态运算部45a的运算值发送到电池控制器10。因此，单电池控制部45能够通过从电池控制器10获取单电池101的电池信息来掌握单电池101的最新状态。
不正当使用判断部45d根据获取到的电池信息中包含的单电池101的电压来估计由自然放电引起的电压下降之后的电池电压。从二次电池的性质来看，由于自然放电而单电池101的电压下降。而且，由自然放电引起的电压下降是由单电池101的特性预先决定的，因此不正当使用判断部45d预先存储表示该特性的表，参照该表根据单电池101的电压来估计由自然放电引起的电压下降之后的估计电压。
接着，电压测量部41a测量单电池101的电压。不正当使用判断部45d通过运算由自然放电引起的电压下降之后的估计电压与电压测量部41a的测量电压的电压差(ΔV)来检测电压差(ΔV)。在不正当使用判断部45d中设定有用于判断单电池101的电压变化是否为由自然放电引起的电压变化的判断阈值(Vc)。而且，不正当使用判断部45d将运算得到的电压差(ΔV)与判断阈值(Vc)进行比较。
如果根据单电池101的最新状态可知电池模组20未被不正当使用而仍然搭载于电源装置1，则单电池101的测量电压比测量前的单电池101的电压(由电池控制器10管理的单电池101的电压)仅降低由自然放电引起的电压下降量。因此，如果不存在不正当使用，则运算得到的电压差(ΔV)成为接近零的值，至少低于判断阈值(Vc)。
另一方面，在电池模组20被不正当使用的情况下，由于单电池101的电力消耗，单电池101的测量电压与测量前的单电池101的电压的电压差(ΔV)大于判断阈值(Vc)。即，例如进行了将电源装置1中的电池模组20与从其它电源装置1卸下的电池模组20交换这种不正当使用的情况下，电压差(ΔV)通常大于判断阈值(Vc)。另外，在将从电源装置1卸下并用作它用的电池模组20再次安装于电源装置1的情况下，电压差(ΔV)也同样会大于判断阈值(Vc)。
因此，在运算得到的电压差(ΔV)大于判断阈值(Vc)的情况下，单电池101的电压变化量大于由自然放电引起的电压变化量，不正当使用判断部45d判断为电池模组20存在不正当使用。另一方面，在运算得到的电压差(ΔV)为判断阈值(Vc)以下的情况下，不正当使用判断部45d判断为电池模组20不存在不正当使用。
接着，说明电池模组20未与电池控制器10相连接的情况。本例的电池模组20具备电源电路42，因此即使在将电池模组20从电源装置1卸下之后也能够检测单电池101的电压变化。
电压测量部41a以规定的周期测量单电池101的电压，记录于存储器44。不正当使用判断部45d根据记录于存储器44的单电池101的测量电压来估计由自然放电引起的电压下降之后的电池电压。电压测量部41a在从记录于存储器44的测量电压的测量时起经过规定的周期之后检测单电池101的电压。
不正当使用判断部45d通过运算由自然放电引起的电压下降之后的估计电压与电压测量部41a的测量电压的电压差(ΔV)来检测电压差(ΔV)。不正当使用判断部45d将运算得到的电压差(ΔV)与判断阈值(Vc)进行比较。
而且，不正当使用判断部45d在运算得到的电压差(ΔV)大于判断阈值(Vc)的情况下判断为电池模组20存在不正当使用，在运算得到的电压差(ΔV)为判断阈值(Vc)以下的情况下判断为电池模组20不存在不正当使用。
接着，使用图8说明本例的单元控制器40的控制过程。图8是表示本例的单元控制器40的控制过程的流程图。
在步骤S21中，单电池控制部45确认与电池控制器10之间的连接状态。在步骤S22中，单电池控制部45判断是否与电池控制器10以能够通信的状态相连接。在与电池控制器10相连接的情况下，在步骤S23中，单电池控制部45从电池控制器10获取电池信息。在未与电池控制器10相连接的情况下，在步骤S24中，单电池控制部45提取记录于存储器44的电池信息。
在步骤S25中，不正当使用判断部45d根据步骤S23或者步骤S24的电池信息中包含的单电池101的电压来估计由自然放电引起的电压下降之后的电池电压。在步骤S26中，电压测量部41a检测单电池101的电压。
在步骤S27中，不正当使用判断部45d运算步骤S25的估计电压与步骤S26的测量电压的电压差(ΔV)。在步骤S28中，不正当使用判断部45d将电压差(ΔV)与判断阈值(Vc)进行比较。
在电压差(ΔV)大于判断阈值(Vc)的情况下，在步骤S29中，不正当使用判断部45d判断为存在不正当使用，单电池控制部45设定为不正当使用模式。在电压差(ΔV)为判断阈值(Vc)以下的情况下，在步骤S30中，不正当使用判断部45d判断为不存在不正当使用，单电池控制部45设定为正规使用模式。
如上所述，在本例中，使用电压测量部41a的测量电压来检测单电池的状态变化，根据其检测结果来判断电池模组20的不正当使用。由此，能够在将进行了不正当使用的电池模组20装入电源装置1、或者不正当地将电池模组20从电源装置1取出并使用的情况下判断出不正当使用。
另外，在本例中，在电压测量部41a的测量电压的变化量大于规定的变化量阈值(相当于判断阈值Vc)的情况下，判断为存在不正当使用。由此，能够在不正当地将电池模组20从电源装置1取出并使用的情况下判断出不正当使用。
另外，在本例中，通过将从电池控制器10发送的单电池101的电池状态与基于电压测量部41a的检测值的单电池101的电池状态进行比较，来检测单电池101的状态变化，根据其检测结果来判断电池模组20的不正当使用。由此，也能够在将进行了不正当使用的电池模组20安装于电源装置1的状态下判断出不正当使用。
此外，在本例中，为了检测单电池101的状态变化，使用单电池101的电压进行了检测，但是也可以使用单电池101的SOC、充电容量进行检测。
附图标记说明
1：电源装置；10：电池控制器；11：传感器部；11a：电池总电压测量部；11b：电流测量部；11c：温度测量部；12：电池控制部；12a：电池状态管理部；12b：容量调整控制部；12c：通信控制部；13：通信部；20：电池模组；30：通信线；40：单元控制器；41：传感器部；41a：电压测量部；41b：电池温度测量部；41c：模拟/数字转换部；42：电源电路；43：容量调整部；44：存储器；45：单电池控制部；45a：电池状态运算部；45b：容量调整控制部；45c：不正当使用判断部；45d：通信控制部；46：通信部；101、201：单电池；111、112、211、212、311、312：电极端子；113：上部外壳构件；114：下部外壳构件；115：发电元件；120～124、221、223：间隔件；131、132：输出端子；301：单电池层叠体；302、303：绝缘罩；304、305：间隔件；307：插入口；360：壳体；361：上壳体；362：下壳体；400：盖体。

Claims (9)

1.一种电池模组，具备单电池以及与上述单电池相连接的传感器，该电池模组的特征在于，具备：
运算单元，其根据上述传感器的测量值来运算表示上述单电池的状态的值；
存储单元，其记录由上述运算单元运算得到的运算值；
判断单元，其判断是否存在上述电池模组的不正当使用；以及
控制单元，其控制上述运算单元、上述存储单元以及上述判断单元，
其中，在由上述判断单元判断为存在上述不正当使用的情况下，上述控制单元删除记录于上述存储单元的上述运算值，并且禁止将上述运算值记录于上述存储单元。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
在由上述判断单元判断为存在上述不正当使用的情况下，上述控制单元通过禁止上述运算单元进行运算，来禁止将上述运算值记录于上述存储单元。
3.根据权利要求1或者2所述的电池模组，其特征在于，
上述运算单元运算上述单电池的劣化度来作为表示上述单电池的状态的值，
在由上述判断单元判断为存在上述不正当使用的情况下，上述控制单元禁止上述运算单元进行上述劣化度的运算，并至少删除记录于上述存储单元的上述劣化度。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电池模组，其特征在于，
还具备通信单元，该通信单元与从外部控制上述电池模组的外部控制装置之间进行通信，
上述判断单元根据上述通信单元与上述外部控制装置之间的通信的认证结果来判断是否存在上述不正当使用。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，
上述通信部与上述外部控制装置之间进行加密通信和非加密通信，
在由上述判断单元判断为存在上述不正当使用的情况下，上述通信部禁止上述加密通信，仅进行上述非加密通信。
6.根据权利要求4或者5所述的电池模组，其特征在于，
上述判断单元使用记录于上述存储单元的认证密钥来进行上述通信单元与上述外部控制装置之间的通信的认证。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电池模组，其特征在于，
上述判断单元使用上述传感器的测量值来检测上述单电池的状态的变化，根据该检测的结果来判断是否存在上述不正当使用。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，
上述传感器测量上述单电池的电压，
在由上述传感器测量出的上述单电池的电压的变化量大于规定的变化量阈值的情况下，上述判断单元判断为存在上述不正当使用。
9.根据权利要求7或者8所述的电池模组，其特征在于，
还具备通信单元，该通信单元与从外部控制上述电池模组的外部控制装置之间进行通信，
上述判断单元通过将从上述外部控制装置发送的上述单电池的电池状态与基于上述传感器的测量值的上述单电池的电池状态进行比较，来检测上述单电池的状态的变化。
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