CN104752640B

CN104752640B - 电源控制装置和组电池

Info

Publication number: CN104752640B
Application number: CN201410768375.2A
Authority: CN
Inventors: 铃木浩恭; 斋藤润
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2018-02-06
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: CN104752640A

Abstract

本发明提供电源控制装置和组电池。在电池单元故障时适当控制向组电池的负载。组电池(10030)包括：串联连接的多个电池单元(Cn)；及与各电池单元(Cn)并联连接的多个整流元件(Dn)。检测到任意电池单元(Cn)故障时，基于整流元件(Dn)的最大容许电流来确定组电池(10030)的最大输出功率，控制从组电池(10030)接受电力的供给并运转的设备的输出。最大输出功率被确定为整流元件(Dn)的最大容许电流、与除了故障的电池单元(Cn)的组电池(10030)的输出电压之积。

Description

电源控制装置和组电池

技术领域

本发明涉及对包括串联连接的多个电池单元的组电池进行控制的电源控制装置。

另外，本发明涉及包括串联连接的多个电池单元的组电池。

背景技术

以往，在使用电力行驶的电动车中搭载有组电池，该组电池被构成为将多个电池单元串联连接以得到高电压。此处，在组电池内的一部分的电池单元故障的情况下，由于组电池整体的电流流路被断开，因此有的情况下电动车不能行驶。为了避免这一现象，通过相对于各电池单元并联连接整流元件(二极管、更详细而言为肖特基势垒二极管等)，并在电池单元故障时使电流绕行至整流元件侧，从而能进行限定的移动行动(自我保护(limp-home))(例如参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-162597号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

上述的现有技术以移动电话用等低电压的电池为对象，与之相对，搭载在电动车上的电池是300V等高电压电池。因此，难以对在电动车上搭载的电池原样适用上述的现有技术。特别是，在电池单元故障而利用自我保护模式进行行驶时，在对组电池施加与通常时(非故障时)同样的负载时，有可能整流元件有可能损坏而不能使用组电池。在该情况下，难以将电动车移动至安全的位置(例如修理工厂等)。

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而完成的，其目的在于提供一种电源控制装置，在电池单元故障时适当控制向组电池的负载。

另外，在使电流绕行至整流元件侧时，由于在整流元件中流过正向电流，整流元件会根据电流的大小而发热，因此需要实现整流元件的散热。

因此，以往需要对每个整流元件设置散热器等专用的部件，在抑制成本的方面不利。

本发明的其他目的在于提供一种电池单元，其高效地进行整流元件的散热，并且在实现抑制成本的方面有利。

用于解决问题的方案

为解决上述的问题，为达到目的，技术方案1的发明所涉及的电源控制装置控制组电池，所述组电池包括：串联连接的多个电池单元；及与各所述电池单元并联连接的多个整流元件，所述电源控制装置的特征在于，包括：故障检测部，所述故障检测部检测所述电池单元的故障；最大输出确定部，在利用所述故障检测部检测到任意所述电池单元故障的情况下，基于所述整流元件的最大容许电流来确定所述组电池的最大输出功率；及设备输出控制部，基于利用所述最大输出确定部确定的最大输出功率，控制从所述组电池接受电力的供给并运转的设备的输出。

技术方案2所涉及的电源控制装置的特征在于，所述最大输出确定部将所述最大输出功率确定为：所述整流元件的最大容许电流、与除了故障的所述电池单元的所述组电池的输出电压之积。

技术方案3所涉及的电源控制装置的特征在于，所述组电池搭载在使用电力来驱动马达而行驶的电动车上，从所述组电池接受电力的供给并运转的设备包含所述马达，所述设备输出控制部使所述马达的输出力矩为限制输出力矩和要求力矩之中较小的一方，所述限制输出力矩为对将所述最大输出功率除以所述马达的转速后的值乘以将向所述马达的供给功率转换为所述马达的输出力矩的系数而算出的限制输出力矩，所述要求力矩为来自所述电动车的驾驶者的要求力矩。

技术方案4所涉及的电源控制装置的特征在于，从所述组电池接受电力的供给并运转的设备还包含所述电动车内的空调装置，所述设备输出控制部使向所述空调装置的供给功率为如下值：从所述最大输出功率减去对所述马达的输出力矩乘以将所述马达的输出力矩转换为向所述马达的供给功率的系数、和所述马达的转速、和所述马达的效率系数后的值。

技术方案5所涉及的电源控制装置，其特征在于，所述电动车包括向所述组电池供给电力的充电机构，所述电源控制装置还包括充电禁止部，所述充电禁止部在利用所述故障检测部检测到任意所述电池单元的故障的情况下，禁止从所述充电机构向所述组电池供给电力。

为了达成上述目的技术方案6所述的组电池包括：串联连接的多个电池单元；分别配置在各多个电池单元上的正极端子和负极端子；及与各多个电池单元分别并联连接地配置的多个整流元件，所述组电池的特征在于，所述整流元件具有由于流过电流而发热的主体，所述整流元件的主体被配置为与所述正极端子或者所述负极端子接触而所述主体的热量传导至所述正极端子或者所述负极端子。

技术方案7所述的组电池的特征在于，所述多个电池单元通过相邻的所述电池单元的所述正极端子与所述负极端子经由汇流条电连接而串联连接，所述主体的热量经由所述正极端子或者所述负极端子向所述汇流条传导。

技术方案8所述的组电池的特征在于，所述正极端子和所述负极端子具有用于安装检测基板的螺纹孔，所述检测基板构成检测所述各电池单元的电压或者温度的检测部，所述主体具备螺钉插通孔，插通所述螺钉插通孔的螺钉拧合在所述螺纹孔中，从而所述主体与所述检测基板一起安装在所述正极端子或者所述负极端子上，所述主体的热量经由所述螺钉向所述正极端子或者所述负极端子传导。

技术方案9所述的组电池，其特征在于，所述整流元件具有设置在所述主体上的阳极端子和阴极端子，所述阳极端子经由第1布线与所述负极端子电气连接，所述阴极端子经由第2布线与所述正极端子电气连接。

技术方案10所述的组电池，其特征在于，所述整流元件具有散热板，所述散热板对设置在所述主体上的阳极端子和阴极端子、以及所述主体的热量进行散热，所述散热板由与所述阴极端子电气连接的金属板形成，所述阳极端子经由布线与所述负极端子电气连接，所述阴极端子经由所述散热板与所述正极端子电气连接。

发明的效果

根据技术方案1的发明，由于在组电池内的单元电池故障时，基于整流元件的最大容许电流来确定组电池的最大输出功率，控制从组电池接受电力的供给并运转的设备的输出，因此，能够防止整流元件由于施加高电压而损坏，使设备更可靠地继续运转。

根据技术方案2的发明，由于使整流元件的最大容许电流与组电池的输出电压之积为最大输出功率，因此在故障时能够得到容许的最大输出。

根据技术方案3的发明，由于使电动车的马达的输出力矩为能使用所有最大输出功率来输出的力矩、或者来自电动车的驾驶者的要求力矩的任一个力矩，因此，能够迅速且可靠地进行组电池故障时的电动车的移动。

根据技术方案4的发明，由于使向空调装置的供给功率为从最大输出功率减去向马达的供给功率后的功率，因此能够使电动车的行驶优先，在停车时、能低速行驶时等允许情况下使空调装置运转。

根据技术方案5的发明，能够避免电池单元故障时的组电池的充电，提高故障时的安全性。

根据技术方案6的发明，由于主体的热量传导至正极端子或者负极端子，因此主体的热量从正极端子或者负极端子向热容大的电池单元高效地散热。

因此，由于能够高效地进行整流元件的散热，并且不需要对每个整流元件设置散热器等专用的部件，因此在抑制成本的方面有利。

根据技术方案7的发明，由于主体的热量经由正极端子或者负极端子向汇流条传导，因此在高效地进行整流元件的散热的方面更有利。

根据技术方案8的发明，不需要用于将整流元件安装在电池单元上的加工、专用的安装部件，在抑制成本的方面更有利。另外，由于螺钉传导热量，因此在高效地进行整流元件的散热的方面更有利。

根据技术方案9的发明，能够容易利用目视确认整流元件与正极端子及负极端子的布线是否可靠，在提高作业性的方面有利。

根据技术方案10的发明，由于能够省略将阴极端子与正极端子连接的布线，因此在抑制成本的方面更有利。

附图说明

图1是示出搭载有本发明的第1实施方式所涉及的电源控制装置10010的电动车10020的构成的说明图。

图2是示出电源控制装置10010的功能构成的说明图。

图3是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

图4是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

图5是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

图6是示出电源控制装置10010的处理的流程图。

图7是示出搭载有电源控制装置10010的电动车10020的其他构成的说明图。

图8是示意性示出适用有本发明的第2实施方式的组电池的构成的电路图。

图9是示出第2实施方式所涉及的组电池的构成的立体图。

图10(A)是示出在正极端子之上重叠有检测基板并在检测基板之上重叠有整流元件的构成的剖视图，图10(B)是示出在正极端子之上重叠有整流元件并在整流元件之上重叠有检测基板的构成的剖视图。

图11是示出第3实施方式所涉及的组电池的构成的立体图。

附图标记说明

10010 电源控制装置

10020 电动车

10030 组电池

10102 故障检测部

10104 最大输出确定部

10106 设备输出控制部

10108 充电禁止部

10202 马达

10204 加速踏板

10206 制动踏板

10208 空调装置

10210 车速传感器

10212 监视器

10220 充电连接器

10222 车载充电器

11022 电压表

11024 温度计

11026 电流表

Cn 电池单元

Dn 整流元件

Sn 切换部。

20010 组电池

20012 电池单元

20014 汇流条

20016 检测基板

21602 螺钉插通孔

20018 整流元件

21802 主体

21802A 封装件

21802B 散热板

21804 阳极端子

21806 阴极端子

21810 螺钉插通孔

20022A 正极端子

20022B 负极端子

22206 螺纹孔

20028 第1布线(布线)

20030 第2布线

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明所涉及的电源控制装置的优选实施方式。

图1是示出搭载有第1实施方式所涉及的电源控制装置10010的电动车10020的构成的说明图。

电源控制装置10010对搭载在电动车10020的组电池10030进行控制，该电动车10020使用电力来驱动马达10202而进行行驶。组电池10030作为对电动车10020的行驶用电力进行蓄电的行驶用电池使用。

具体而言，电源控制装置10010包括：进行组电池10030的控制的BMU(BatteryManagement Unit，电池管理单元)10102；及进行电动车10020整体的控制的EV-ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)10104。BMU10102和EV-ECU10104被构成为包含：CPU；容纳、储存控制程序等的ROM；作为控制程序的工作区域的RAM；将各种数据可改写地保持的EEPROM；及作为与外围电路等的接口的接口部等。

组电池10030包括：串联连接的多个电池单元Cn(n＝1～m)；及与各电池单元Cn并联连接的多个整流元件Dn(n＝1～m)。即，在各电池单元Cn上并联连接有在故障时作为电流的绕行路径使用的二极管等整流元件。在通常时(非故障时)，由于利用二极管抑制电流的绕进，因此电流流过电池单元Cn侧。在任意电池单元Cn故障的情况下，由于该电池单元Cn的电阻增加，因此并联设置的整流元件Dn这一方的电阻值变低，电流流过整流元件Dn侧。

此外，如图7所示，也可以包括切换部Sn(n＝1～m)，在任意电池单元Cn故障的情况下，将电流的流路从该故障的电池单元Cn切换为整流元件Dn。在该情况下，在通常时(非故障时)使切换部Sn为断开，电流流过电池单元Cn侧。另外，在检测到任意电池单元Cn故障的情况下，使与该电池单元Cn并联设置的切换部Sn为接通，使电流流过整流元件Dn侧。此外，在图7中，切换部Sn以外的构成与图1同样，省略详细的说明。

返回图1的说明，在各电池单元Cn上设置有电压表11022和温度计11024，测定各电池单元Cn的单元电压VCn和单元温度TCn。此外，电压表11022和温度计11024也可以对每个由预定的单位个数的电池单元Cn构成的单元组设置。电压表11022和温度计11024的测定值被输入至BMU10102。

另外，在从组电池10030和组电池10030接受电力的供给并运转的设备(本实施方式中为马达10202和空调装置10208)之间设置有电流表11026，测定来自组电池10030的输出电流。电流表11026的测定值被输入至BMU10102。

组电池10030通过从设置在电动车10020的车身上的充电连接器10220接受外部电源的供给而被充电。更详细而言，将供给外部电源的充电装置的供电用连接器(未图示)与充电连接器10220连接，进行充电直到组电池10030为充满电状态(或者任意的充电量)。此时，利用车载充电器20222将外部电源从交流转换为直流。此外，在外部电源以直流供给的情况下，也可以不设置车载充电器20222。

马达10202使用由组电池10030蓄电的电力并产生旋转力(力矩)，使电动车10020的轮胎旋转。马达10202基于电动车10020的驾驶者所进行的加速踏板10204、制动踏板10206、换挡杆(未图示)等的操作、由车速传感器10210计测的车速，控制输出力矩。马达10202的输出力矩的控制由EV-ECU10104进行。更详细而言，对加速踏板10204、制动踏板10206的操作状态、车速传感器10210的计测值被输入至EV-ECU10104，EV-ECU10104基于该操作状态算出驾驶者的要求力矩TD，输出对马达10202进行控制的控制信号。

在马达10202上设置有逆变器(未图示)，将从组电池10030供给的电力从直流转换为交流。

另外，马达10202使用减速所导致的再生力进行发电，向组电池10030供给电力。即，马达10202具有在再生时对组电池10030充电的充电器的功能。

空调装置10208进行电动车10020内的空气调节。空调装置10208也使用组电池10030所蓄电的功率来运转。空调装置10208基于对设置在车内的空调调整部(操作按钮、拨盘等)的设定来运转，使得车内的空气成为所设定的温度等。空调装置10208的运转状态由EV-ECU10104控制。更详细而言，对空调调整部的操作状态被输入至EV-ECU10104，EV-ECU10104基于该操作状态输出对空调装置10208进行控制的控制信号。

监视器10212在电池单元Cn故障时告知这一情况，用字符、图标等视觉信息向驾驶者告知电动车10020处于自我保护模式。监视器10212例如设置在仪表板附近等驾驶者容易目视确认的位置。在电池单元Cn没有故障的情况下，在监视器10212中可以告知电池单元Cn正常这一情况，也可以不特别进行告知而仅在故障时进行告知。另外，也可以代替监视器10212，或者与监视器10212一起设置用声音进行同样的告知的扬声器。

图2是示出电源控制装置10010的功能构成的说明图。

下述的各功能部通过利用BMU10102和EV-ECU10104的所述CPU执行所述控制程序来实现。

此外，在本实施方式中，将各功能部分开设置在BMU10102和EV-ECU10104，但也可以在BMU10102和EV-ECU10104均设置各功能部，另外也可以在任一BMU10102或者EV-ECU10104(或者具有其他功能的处理部)设置各功能部。

电源控制装置10010功能上包括：故障检测部10102、最大输出确定部10104、设备输出控制部10106、及充电禁止部10108。

故障检测部10102设置在BMU10102，检测电池单元Cn的故障。

电池单元Cn的故障检测能够使用现有技术的各种方法。具体而言，例如故障检测部10102测定各电池单元Cn的单元电压，在单元电压不到预定电压的情况下，检测为该电池单元故障。

图3是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

在图3的流程图中，故障检测部10102获取设置在各电池单元Cn上的电压表11022的测定值，判断任意电池单元Cn的单元电压V_Cn是否不到故障判定的阈值电压V_F(步骤S300)。在单元电压V_Cn并非不到阈值电压V_F的情况下(步骤S300：否)，认为各电池单元Cn为正常(步骤S302)，结束本流程图所进行的处理。

另一方面，在单元电压V_Cn不到故障判定的阈值电压V_F的情况下(步骤S300：是)，判断为该电池单元Cn故障(步骤S304)，进行对于该电池单元Cn的电流限制要求(步骤S306)。具体而言，由于该电池单元Cn的内部电阻增加，最终绝缘，因此电流流过与该电池单元Cn并联设置的整流元件Dn侧。

此外，在图7的构成的情况下，使与该电池单元Cn并联设置的切换部Sn为接通，使电流流过整流元件Dn侧。

其结果是，将故障的电池单元Cn从电源电路分开，单元电压V_Cn成为0V(步骤S308)，结束本流程图所进行的处理。

另外，故障检测部10102也可以测定各电池单元Cn的单元温度，在单元温度为预定温度以上的情况下检测为该电池单元Cn故障。

图4是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

在图4的流程图中，故障检测部10102获取设置在各电池单元Cn上的温度计11024的测定值，判断任意的电池单元Cn的单元温度T_Cn是否超过故障判定的阈值温度T_F(步骤S400)。在单元温度T_Cn没有超过阈值温度T_F的情况下(步骤S400：否)，认为各电池单元Cn为正常(步骤S402)，结束本流程图所进行的处理。

另一方面，在单元温度T_Cn超过故障判定的阈值温度T_F的情况下(步骤S400：是)，判断为该电池单元Cn故障(步骤S404)，进行对于该电池单元Cn的电流限制要求(步骤S406)。具体而言，由于该电池单元Cn的内部电阻增加，最终绝缘，因此电流流过与该电池单元Cn并联设置的整流元件Dn侧。

其结果是，将故障的电池单元Cn从电源电路分开，单元电压V_Cn成为0V(步骤S408)，结束本流程图所进行的处理。

另外，故障检测部10102也可以设组电池10030的输出电流不到第1预定电流时的各电池单元Cn的单元电压为基准电压，设组电池10030的输出电流超过大于第1预定电流的第2预定电流时的各电池单元Cn的单元电压为比较电压，在有比较电压与基准电流之差为预定电压以下的电池单元Cn的情况下，检测为该电池单元Cn故障。

图5是示出电池单元Cn的故障检测方法的一个例子的流程图。

在图5的流程图中，故障检测部10102从电流表11026获取组电池10030的输出电流I_B，判断输出电流的绝对值|I_B|是否不到第1预定电流I_L(步骤S500)。在输出电流的绝对值|I_B|不到第1预定电流I_L的情况下(步骤S500：是)，将此时的各电池单元Cn的单元电压V_Cn记录作为基准电压V_Mn(步骤S502)，认为各电池单元Cn为正常(步骤S508)，结束本流程图所进行的处理。

另一方面，在输出电流的绝对值|I_B|并非不到第1预定电流I_L的情况下(步骤S500：否)，判断输出电流的绝对值|I_B|是否超过大于第1预定电流I_L的第2预定电流I_H(步骤S504)。在输出电流的绝对值|I_B|没有超过第2预定电流I_H的情况下(步骤S504：否)，认为各电池单元Cn为正常(步骤S508)，结束本流程图所进行的处理。

另一方面，在输出电流的绝对值|I_B|超过第2预定电流I_H的情况下(步骤S504：是)，设此时的各电池单元Cn的单元电压V_Cn为比较电压，判断比较电压V_Cn与基准电压V_Mn之差是否不到故障判定电压差V_DF(步骤S506)，在比较电压V_Cn与基准电压V_Mn之差不到故障判定电压差V_DF的情况下(步骤S506)，由于在施加高电流时与施加低电压时电池单元Cn的状态不会变化，因此判断为该电池单元Cn故障(步骤S510)，进行对于该电池单元Cn的电流限制要求(步骤S512)。具体而言，由于该电池单元Cn的内部电阻增加，最终绝缘，因此电流流过与该电池单元Cn并联设置的整流元件Dn侧。

其结果是，将故障的电池单元Cn从电源电路分开，单元电压V_Cn成为0V(步骤S514)，结束本流程图所进行的处理。

另一方面，在比较电压V_Cn与基准电压V_Mn之差在故障判定电压差V_DF以上的情况下(步骤S506)，认为各电池单元Cn为正常(步骤S508)，结束本流程图所进行的处理。

返回图2的说明，最大输出确定部10104在利用故障检测部10102检测到任意电池单元Cn故障的情况下，基于整流元件Dn的最大容许电流I_BFH确定组电池10030的最大输出功率P_BMX。更详细而言，最大输出确定部10104将整流元件Dn的最大容许电流I_BFH、与除了故障的电池单元Cn的组电池10030的输出电压V_B之积确定为最大输出功率P_BMX。即，最大输出确定部10104将组电池10030的最大输出功率P_BMX设为下式(1)。由此，能够防止整流元件Dn的损坏，另外，设定减去了故障的电池单元Cn的输出量的适当的输出功率。

P_BMX＝I_BFH×V_B···(1)

设备输出控制部10106基于由最大输出确定部10104确定的最大输出功率P_BMX，控制从组电池10030接受电力的供给并运转的设备的输出。在本实施方式中，从组电池10030接受电力的供给并运转的设备是马达10202和空调装置10208。

设备输出控制部10108对将最大输出功率P_BMX除以马达10202的转速N_M的后值乘以将向马达10202的供给功率转换为马达的输出力矩的系数K_TP而算出的限制输出力矩、与来自电动车10020的驾驶者的要求力矩T_D中较小的力矩作为马达的输出力矩T_M。即，设备输出控制部10108将马达10202的输出力矩T_M设为下式(2)。

T_M＝Min(TD,(P_BMX/N_M)×K_TP)···(2)

即，在向马达10202的要求力矩T_D为能够以最大输出功率P_BMX输出的最大力矩以下的情况下，能输出要求力矩T_D；在向马达10202的要求力矩T_D超过能够以最大输出功率P_BMX输出的最大力矩的情况下，将该最大力矩设为输出力矩T_M。

另外，设备输出控制部10108从最大输出功率PBMX的值减去对马达10202的输出力矩T_M乘以将马达10202的输出力矩转换为向马达10202的供给功率的系数K_PT、马达10202的转速N_M、及马达10202的效率系数K_MEF后的值，将相减后的值作为向空调装置10208的供给功率。即，设备输出控制部10108将向空调装置10208的供给功率P_AH设为下式(3)。

P_AH＝P_BMX-T_M×N_M×K_PT×K_MEF···(3)

即，将从最大输出功率P_BMX减去向马达10202的供给功率后的剩余功率作为向空调装置10208的供给功率。此外，在向马达10202的供给功率为最大输出功率P_BMX的情况下(要求力矩T_D超过能够以最大输出功率P_BMX输出的最大力矩的情况)，不能向空调装置10208供给电力，空调装置10208停止。另外，在电动车10020停车的情况下等向马达10202的供给功率小的情况下，供给至空调装置10208的功率增大，空调装置10208的效力变强。

充电禁止部10108在利用故障检测部10102检测到任意电池单元Cn故障的情况下，禁止从充电机构向组电池10030供给电力。在本实施方式中，向组电池供给电力的充电机构是车载充电器20222和再生时的马达10202。充电禁止部10108例如对于车载充电器20222输出禁止组电池10030的充电的控制信号。另外，例如也可以对于充电连接器10220施加锁定来禁止供电连接器的连接。另外，充电禁止部10108对于马达10202输出禁止再生时的发电动作的控制信号。

图6是示出电源控制装置10010的处理的流程图。

在图6的流程图中，电源控制装置10010首先判断组电池10030的任意电池单元Cn是否故障(步骤S600)。电池单元Cn的故障的检测方法与使用图3～图5说明的一样。在没有故障的电池单元Cn的情况下(步骤S600：否)，使从组电池10030输出的电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH为最大输出电流I_BMX(步骤S602)，在监视器10212上告知当前的模式是正常时模式这一情况(步骤S604)。

更详细而言，使从组电池10030输出的电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH为最大输出电流I_BMX，使最小值I_LIML为最小输出电流I_BMN。

另一方面，在有故障的电池单元Cn的情况下(步骤S600：是)，使从组电池10030输出的电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH为整流元件Dn的最大容许电流I_BFH(步骤S606)，在监视器10212上告知当前的模式是故障时的自我保护模式这一情况(步骤S608)。然后，利用充电禁止部10108禁止向组电池10030充电(使用了在使用外部电源的充电和使用了再生时所发电的电力的充电)(步骤S610)。

更详细而言，使从组电池10030输出的电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH为整流元件Dn的最大容许电流I_BFH，使最小值I_LIML为整流元件Dn的最小容许电流I_BFL，即0A。

接下来，最大输出确定部10104将组电池10030的最大输出功率P_BMX确定为电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH与组电池10030的输出电压V_B之积，即下式(4)(步骤S612)。

P_BMX＝I_LIMH×V_B···(4)

在电池单元Cn故障的情况下，电流控制值I_LIM的最大值I_LIMH为整流元件Dn的最大容许电流I_BFH，输出电压V_B为除了故障的电池单元Cn的组电池10030的输出电压(参照上式(1))。

接着，设备输出控制部10108基于上式(2)确定马达10202的输出力矩T_M(步骤S614)。另外，设备输出控制部10108基于上式(3)确定向空调装置10208的供给功率P_AH(步骤S616)。然后，设备输出控制部10108基于所确定的输出来控制各设备(马达10202和空调装置10208)(步骤S618)，结束本流程图所进行的处理。

如以上说明的那样，由于实施方式所涉及的电源控制装置10010在组电池10030内的单元电池Cn故障时基于整流元件Dn的最大容许电流确定组电池10030的最大输出功率，控制从组电池10030接受电力的供给并运转的设备(马达10202和空调装置10208)的输出，因此，能够防止整流元件Dn由于施加高电压而损坏，使设备更可靠地继续运转。

另外，由于电源控制装置10010将整流元件Dn的最大容许电流与组电池10030的输出电压之积作为最大输出功率，因此能够在故障时得到容许的最大输出。

另外，由于电源控制装置10010使电动车10020的马达10202的输出力矩为能使用所有最大输出功率输出的力矩、或者来自电动车10020的驾驶者的要求力矩的任一个，因此，能够迅速且可靠地进行组电池10030故障时的电动车10020的移动。

另外，由于电源控制装置10010使向空调装置10208的供给功率为从最大输出功率减去向马达10202的供给功率后的功率，因此能够使电动车10020的行驶优先，在停车时、低速行驶时等允许的情况下使空调装置10208运转。

另外，能够避免电源控制装置10010在电池单元Cn故障时对组电池10030充电，提高电池故障时的安全性。

(第2实施方式)

下面，参照附图说明本发明的第2实施方式。

本实施方式所涉及的组电池搭载在使用电力来驱动马达而行驶的电动车上，被用作对电动车的行驶用电力进行蓄电的行驶用电池。

首先，说明一般的组电池的电气构成。

如图8所示，组电池20010包括串联连接的多个电池单元20012；及分别与各多个电池单元20012并联连接的多个整流元件20018，向负载R(马达)供给电力。

在多个电池单元20012中，在任意电池单元20012故障的情况下，电流通过与该电池单元20012连接的整流元件20018而绕行流过，从而能够维持从组电池20010对负载R的电力供给，进行限定的移动行动(自我保护)。

接下来，详细说明本实施方式的组电池20010的构成。

如图9所示，组电池20010被构成为包含多个电池单元20012、多个汇流条20014、检测基板20016、及多个整流元件20018。

各电池单元20012被构成为包含：单元主体20020；分别配置在单元主体20020(电池单元20012)上的正极端子20022A；及负极端子20022B。

单元主体20020呈长方体状。

单元主体20020包括：长方形的底面壁22002；从底面壁22002的一对长边起立的2个侧面壁22004；从底面壁22002的一对短边起立的2个端面壁22006；及将这些侧面壁22004和端面壁22006的上缘连接的上表面壁22008。

正极端子20022A和负极端子20022B是为了从电池单元20012取出电力，并且对电池单元20012充电电力而使用的。

正极端子20022A和负极端子20022B设置在上表面壁22008的长度方向的靠两侧的部位。

在本实施方式中，正极端子20022A和负极端子20022B具有：分别呈矩形板状的板部22202；从板部22202向上方突出设置的外螺纹部22204；及设置在板部22202中的上表面壁22008的长度方向的靠内侧的部位的螺纹孔22206。

外螺纹部22204用于连接后述的汇流条20014，螺纹孔22206用于安装后述的检测基板20016。

各电池单元20012被排列为相邻的电池单元20012的侧面壁22004互相对置，各电池单元20012被配置为在电池单元20012排列的方向上正极端子20022A与负极端子20022B交替布置。

多个汇流条20014由铜等导电材料构成，呈带板状，在其两端形成有能使外螺纹部22204插通的插通孔。

各汇流条20014通过在它们的插通孔中插通有相邻的电池单元20012的正极端子20022A的外螺纹部22204和负极端子20022B的外螺纹部22204的状态下，在各外螺纹部22204拧合螺母20024，从而将正极端子20022A和负极端子20022B电气连接。

所以，多个电池单元20012通过相邻的电池单元20012的正极端子20022A与负极端子20022B经由汇流条20014电连接而串联连接。

检测基板20016检测各电池单元20012的电压或者温度，并且构成将检测的各电池单元20012的电压、温度的数据供给至上位的控制装置的检测电路。

检测基板20016是通过在印制电路布线基板上安装电子元器件而构成的。

在本实施方式中，检测基板20016呈矩形板状，该矩形板状覆盖各电池单元20012的正极端子20022A和负极端子20022B中除了由汇流条20014连接的部位的部分。

如图10(A)、(B)所示，检测基板20016在正极端子20022A和负极端子20022B的螺纹孔22206所对应的部位形成有螺钉插通孔21602。

检测基板20016与正极端子20022A及负极端子20022B的电气连接是经由拧合在正极端子20022A和负极端子20022B的螺纹孔22206中的螺钉20002进行的。螺钉20002为金属制，具有热传导性。

如图9、图10(A)、(B)所示，整流元件20018包括：主体21802；阳极端子21804和阴极端子21806。

整流元件20018由进行整流动作的二极管构成，在该整流动作中，从阳极端子21804向阴极端子21806流过电流，另一方面，从阴极端子21806向阳极端子21804几乎不流过电流。作为这样的二极管，例如能够使用肖特基势垒二极管等以往已知的各种二极管。

主体21802由于从阳极端子21804向阴极端子21806流过电流(正向电流)而发热。

在本实施方式中，主体21802具有封装件21802A、及散热板21802B。

封装件21802A呈矩形板状，轴状的阳极端子21804和阴极端子21806从其一侧互相隔开间隔地突出设置且平行延伸。

散热板21802B呈厚度比封装件21802A的厚度小的矩形板状，散热板21802B从封装件21802A的另一侧向阳极端子21804和阴极端子21806的相反方向突出设置。

散热板21802B是金属制，具有热传导性，形成有安装用的螺钉插通孔21810。

使整流元件20018和检测基板20016向电池单元20012的安装如下。

如图10(A)所示，在各正极端子20022A和各负极端子20022B之上(板部22202之上)叠加检测基板20016，整流元件20018夹着检测基板20016重叠在正极端子20022A之上。

在该状态下，螺钉20002插通散热板21802B的螺钉插通孔21810、检测基板20016的螺钉插通孔21602并拧合在各正极端子20022A的螺纹孔22206中，并且螺钉20002插通检测基板20016的螺钉插通孔21610并拧合在各负极端子20022B的螺纹孔22206中，从而将整流元件20018和检测基板20016安装在电池单元20012上。

即，在图10(A)的情况下，实现为：通过将整流元件20018的主体21802与检测基板20016一起结合在正极端子20022A上，从而主体21802的热量经由具有热传导性的部件即螺钉20002传导至正极端子20022A。

换言之，整流元件20018的主体21802被配置为与正极端子20022A接触而主体21802的热量传导至正极端子20022A。

另外，也可以使整流元件20018和检测基板20016向电池单元20012的安装也可以如下。

如图10(B)所示，在各正极端子20022A(板部22202)之上叠加整流元件20018，检测基板20016夹着整流元件20018重叠在正极端子20022A和负极端子20022B之上。此外，图中的附图标记20026示出配置在散热板21802B与基板的间隙的圆筒状的间隔物。

在该状态下，螺钉20002插通检测基板20016的螺钉插通孔21602、间隔物20026的孔、散热板21802B的螺钉插通孔21810并拧合在各正极端子20022A上，并且螺钉20002拧合在检测基板20016的螺钉插通孔21602、负极端子20022B的螺纹孔22206中，从而将整流元件20018和检测基板20016安装在电池单元20012。

即，在图10(B)的情况下，实现为：通过将整流元件20018的主体21802与检测基板20016一起结合在正极端子20022A上，从而整流元件20018的主体21802直接接触正极端子20022A，主体21802的热量传导至正极端子20022A。

另外，如图9所示，整流元件20018的阳极端子21804经由第1布线20028与负极端子20022B电气连接，阴极端子21806经由第2布线20030与正极端子20022A电气连接。

更详细而言，第1布线20028的一端与阳极端子21804连接，第1布线20028的另一端被夹持在拧合在负极端子20022B的螺纹孔22206中的螺钉20002的头部与检测基板20016之间，从而与负极端子20022B连接。

另外，第2布线20030的一端与阴极端子21806连接，第2布线20030的另一端被夹持在拧合在正极端子20022A的螺纹孔22206中的螺钉20002的头部与散热板21802B之间，从而与正极端子20022A连接。或者，第2布线20030的另一端被夹持在螺钉20002的头部与检测基板20016之间，从而与负极端子20022B连接。

这样，由于阳极端子21804经由第1布线20028与负极端子20022B电气连接，阴极端子21806经由第2布线20030与正极端子20022A电气连接，因此能够容易利用目视来确认整流元件20018与正极端子20022A及负极端子20022B的布线是否可靠地进行，在实现作业性的提高的方面有利。

接下来，说明在整流元件20018中流过电流的情况下的动作。

当由于构成组电池20010的多个电池单元20012中的一个故障，从而在该电池单元20012的整流元件20018中流过电流时，主体21802会发热。

例如，如图10(A)所示，在整流元件20018重叠在检测基板20016上的情况下，从主体21802产生的热量从散热板21802B经由螺钉20002传导至正极端子20022A。

传导至正极端子20022A的热量在正极端子20022A散热，并且在热容大的电池单元20012内部高效地散热。

另外，传导至正极端子20022A的热量传导至与正极端子20022A连接的汇流条20014，进而，传导至汇流条20014的热量在汇流条20014散热，并且从汇流条20014传递至其他电池单元20012的负极端子20022B，在负极端子20022B散热，并且在其他电池单元20012内部高效地散热。

另外，如图10(B)所示，在整流元件20018重叠在正极端子20022A之上的情况下，从主体21802产生的热量从散热板21802B传递至正极端子20022A。

传递至正极端子20022A的热量在正极端子20022A散热，并且在热容大的电池单元20012内部高效地散热。

另外，传递至正极端子20022A的热量在汇流条20014散热，并且经由汇流条20014向其他电池单元20012高效地散热，这与上述同样。

所以，根据本实施方式，主体21802的热量传导至正极端子20022A，主体21802的热量从正极端子20022A向热容大的电池单元20012高效地散热。

因此，由于能够高效地进行整流元件20018的散热，并且不需要对每个整流元件20018设置散热器等专用的部件，因此在抑制成本的方面有利。

另外，在本实施方式中，多个电池单元20012由于相邻的电池单元20012的正极端子20022A与负极端子20022B经由汇流条20014电气连接而串联连接。

所以，由于主体21802的热量经由正极端子20022A传导至汇流条20014，因此在高效地进行整流元件20018的散热的方面更有利。

另外，在本实施方式中，由于正极端子20022A具有用于安装检测基板20016的螺纹孔22206，且插通主体21802的螺钉插通孔21810的螺钉20002拧合在螺纹孔22206中，从而将主体21802安装在正极端子20022A上，因此不需要用于将整流元件20018安装在电池单元20012上的加工、专用的安装部件，在抑制成本的方面更有利。

(第3实施方式)

接下来，参照图11说明第3实施方式。

此外，在以下的实施方式中，对于与第2实施方式同样的部分、部件标注同一附图标记并省略其说明。

第3实施方式中，整流元件20018与正极端子20022A及负极端子20022B的布线构造不同于第2实施方式，其他点与第2实施方式同样。

如图11所示，整流元件20018具有设置在主体21802上的阳极端子21804和阴极端子21806，主体21802具有对主体21802的热量进行散热的散热板21802B，阳极端子21804经由第2布线20028(布线)与负极端子20022B电连接，这点与第2实施方式同样。

在第3实施方式中，散热板21802B由与阴极端子21806电气连接的金属板形成。因此，省略将阴极端子21806与正极端子20022A连接的第3布线20030，阴极端子21806经由散热板21802B与正极端子20022A电气连接。

即，如图10(A)所示，在整流元件20018重叠在检测基板20016上的情况下，由于插通散热板21802B的螺钉20002拧合在正极端子20022A的螺纹孔22206中，从而阴极端子21806经由散热板21802B及螺钉20002与正极端子20022A电气连接。

另外，如图10(B)所示，在整流元件20018重叠在正极端子20022A之上的情况下，由于散热板21802B抵接在正极端子20022A(板部22202)，从而阴极端子21806经由散热板21802B与正极端子20022A电气连接。

在这样的第3实施方式中，当然也能取得与第2实施方式同样的效果，由于与第2实施方式比较能够省略将阴极端子21806与正极端子20022A连接的布线，因此在抑制成本的方面更有利。

此外，在上述实施方式中，说明了整流元件20018的主体21802的热量在正极端子20022A散热的情况，但整流元件20018的主体21802的热量当然也可以在负极端子20022B散热。

另外，在上述实施方式中，说明了利用为了安装检测基板20016而在正极端子20022A上形成的螺纹孔22206将整流元件20018安装在电池单元20012上的情况，但作为将整流元件20018安装在电池单元20012上的构造，能够使用以往已知的各种安装构造。

Claims

1.一种电源控制装置，其控制组电池，所述组电池包括：串联连接的多个电池单元；及与各所述电池单元并联连接的多个整流元件，所述电源控制装置的特征在于，包括：

故障检测部，所述故障检测部检测所述电池单元的故障；

最大输出确定部，在利用所述故障检测部检测到任意所述电池单元故障的情况下，基于所述整流元件的最大容许电流来确定所述组电池的最大输出功率；及

设备输出控制部，基于利用所述最大输出确定部确定的最大输出功率，控制从所述组电池接受电力的供给并运转的设备的输出，

所述组电池搭载在使用电力来驱动马达而行驶的电动车上，

从所述组电池接受电力的供给并运转的设备包含所述马达，

所述设备输出控制部使所述马达的输出力矩为限制输出力矩和要求力矩之中较小的一方，所述限制输出力矩为对将所述最大输出功率除以所述马达的转速后的值乘以将向所述马达的供给功率转换为所述马达的输出力矩的系数而算出的限制输出力矩，所述要求力矩为来自所述电动车的驾驶者的要求力矩。

2.如权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，

所述最大输出确定部将所述最大输出功率确定为：所述整流元件的最大容许电流、与除了故障的所述电池单元的所述组电池的输出电压之积。

3.如权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，

从所述组电池接受电力的供给并运转的设备还包含所述电动车内的空调装置，

所述设备输出控制部使向所述空调装置的供给功率为如下值：从所述最大输出功率减去对所述马达的输出力矩乘以将所述马达的输出力矩转换为向所述马达的供给功率的系数、和所述马达的转速、和所述马达的效率系数后的值。

4.如权利要求1至3的任一项所述的电源控制装置，其特征在于，

所述电动车包括向所述组电池供给电力的充电机构，

所述电源控制装置还包括充电禁止部，所述充电禁止部在利用所述故障检测部检测到任意所述电池单元的故障的情况下，禁止从所述充电机构向所述组电池供给电力。

5.一种组电池，包括：串联连接的多个电池单元；分别配置在各多个电池单元上的正极端子和负极端子；及与各多个电池单元分别并联连接地配置的多个整流元件，所述组电池的特征在于，

所述整流元件具有由于流过电流而发热的主体、阳极端子、及阴极端子，

所述整流元件的主体被配置为与所述正极端子或者所述负极端子接触而所述主体的热量传导至所述正极端子或者所述负极端子，

所述正极端子和所述负极端子具有用于安装检测基板的螺纹孔，所述检测基板构成检测所述各电池单元的电压或者温度的检测部，

所述主体具备螺钉插通孔，

插通所述螺钉插通孔的螺钉拧合在所述螺纹孔中，从而所述主体与所述检测基板一起安装在所述正极端子或者所述负极端子上，

所述主体的热量经由所述螺钉向所述正极端子或者所述负极端子传导。

6.如权利要求5所述的组电池，其特征在于，

所述多个电池单元通过相邻的所述电池单元的所述正极端子与所述负极端子经由汇流条电连接而串联连接，

所述主体的热量经由所述正极端子或者所述负极端子向所述汇流条传导。

7.如权利要求5或6所述的组电池，其特征在于，

所述整流元件的阳极端子和阴极端子设置在所述主体上，

所述阳极端子经由第1布线与所述负极端子电气连接，

所述阴极端子经由第2布线与所述正极端子电气连接。

8.如权利要求5或6所述的组电池，其特征在于，

所述整流元件的阳极端子和阴极端子设置在所述主体上，所述整流元件具有对所述主体的热量进行散热的散热板，

所述散热板由与所述阴极端子电气连接的金属板形成，

所述阳极端子经由布线与所述负极端子电气连接，

所述阴极端子经由所述散热板与所述正极端子电气连接。