CN105393402B - 二次电池异常通报系统 - Google Patents
二次电池异常通报系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105393402B CN105393402B CN201480041025.4A CN201480041025A CN105393402B CN 105393402 B CN105393402 B CN 105393402B CN 201480041025 A CN201480041025 A CN 201480041025A CN 105393402 B CN105393402 B CN 105393402B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- detection
- detection unit
- comparator
- secondary cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明涉及二次电池异常通报系统。具有:模块列(24),所述模块列(24)沿垂直方向装载有容纳有多个二次电池的两个以上的模块(22);导管(66),所述导管(66)从模块列(24)的上部配管到下部;检测单元(68),所述检测单元(68)设置在模块列(24)的下部,并且吸入导管(66)内的被测定气体并对该被测定气体中所含的活性物质的浓度进行检测;通报部(16),所述通报部(16)至少基于检测单元(68)的输出来检测异常的发生并通报异常的发生。
Description
技术领域
本发明涉及至少通报由从二次电池发生的活性物质的泄漏而引起的异常的发生的二次电池异常通报系统。
背景技术
一般地,通过系统内的多个发电机、蓄电池等,实施电力系统的频率调整、电力系统的用电功率和供给功率的调整。另外,在很多情况下,都是通过多个发电机、蓄电池等,调整来自天然能源发电装置的发电功率与计划输出功率之间的差,或实现来自天然能源发电装置的发电功率的变动减缓。与一般的发电机相比,蓄电池可高速改变输出功率,并且对调整电力系统的频率、调整来自天然能源发电装置的发电功率与计划输出功率之间的差、调整电力系统的用电功率与供给功率是有效的。
而且,作为与电力系统连接的高温操作型蓄电池,例如可以列举出钠硫电池(以下记作NaS电池)。该NaS电池为具有通过固体电解质管隔离收纳活性物质即金属钠及硫的结构的高温二次电池。若NaS电池被加热至大约300℃的高温时,通过熔融后的两种活性物质的电化学反应而产生规定的能量。而且,通常NaS电池以如下形式使用,即采用将多个单电池集合起来,并且形成相互连接的模块的形式。即,模块具有以下结构:将多个单电池串联形成的电路(电路串(string))并联而构成组块(block),再将至少两个以上该组块串联,收纳在绝热容器中。
作为通报这样的模块的异常的发生的方法,公开有一种通过对各组块的放电深度进行比较来检测并通报电池的异常的方法(例如参照日本特开平3-158781号公报)。该方法对构成模块的每个组块进行有无异常的的判断。因此,与对构成组块的每一个NaS电池分别进行异常检测的方法相比较,不会使装置复杂化,另外,也可降低制造成本,在这方面,该方法是优选的。
发明内容
但是,可以想到,单电池的故障甚至模块的故障的主要原因为单电池的内部短路或者外部短路。
对单电池的外部短路而言,能够列举由于单电池内的活性物质泄漏而导致形成外部短路回路。对单电池的内部短路而言,能够列举由β管的破损等而导致的短路。
这些单电池的外部短路和内部短路能够通过掌握每个上述组块的电压变化来进行检测,但是由于短路导致的电压变化并不是急剧的,而是经过较长时间缓慢进行的,因此如果检测精度低,在存在故障发生时的初始运行行为发生延迟的风险。因此,虽然可以考虑提高电压变化的检测精度,但仍期望提出一种与检测电压变化的方法不同的故障检测方法。
本发明是考虑这样的课题而完成的,其目的在于提供一种二次电池异常通报系统,该二次电池异常通报系统通过引入装载有两个以上的模块的模块列的上部的气体(气氛)来检测该气体所含的活性物质的浓度,由此能够尽早地实施异常的发生的检测、通报。
[1]本发明涉及的二次电池异常通报系统的特征在于,具有:模块列,上述模块列沿垂直方向装载有两个以上的模块,上述模块收纳有多个二次电池的单电池;导管,上述导管从上述模块列的上部配管到下部;检测单元,上述检测单元设置在上述模块列的下部,并且引入上述导管内的被测定气体,检测该被测定气体中所含的活性物质的浓度;和通报部,上述通报部至少基于上述检测单元的输出来检测异常的发生并通报异常的发生。
由模块的正常工作中产生的热量而被加温的空气向上方移动,并向模块列的上部流动。即,由于热量而产生了的上升气流。因此,含有从二次电池泄漏的活性物质的气体(被测定气体)通过该上升气流而向模块列的上部移动。被测定气体通过导管被引导至设置于模块列的下部的检测单元。而且,在模块列中发生火灾时或者火灾即将发生时,含有泄漏的大量的活性物质的被测定气体通过由热量产生的上升气流而向模块列的上部流动。因此,含有高浓度的活性物质的被测定气体进入导管中,从而被引导至检测单元。其结果是,利用检测单元能够容易地检测异常的发生,从而能够尽早通报异常的发生。尤其是使得上升至模块列的上部的被测定气体通过导管引入模块列的下部并引导至检测单元,所以不会将检测单元暴露在高温的气氛中,能够避免由热量导致的误动作或破损。
[2]在本发明中,上述模块列被收纳在箱状的框体内,上述框体具有设置在正面的吸气开口部和设置在上部的排气开口部,上述导管可以从上述排气开口部配管到上述框体的下部。
[3]在本发明中,上述检测单元具有:腔室;泵,上述泵将上述导管内的气体引入上述腔室中并进行排气;气体传感器,上述气体传感器对上述腔室内的上述被测定气体中含有的活性物质的浓度进行检测;和第一比较器,上述第一比较器将通过上述气体传感器检测到的浓度与预先设定的浓度上限值进行比较,将上述第一比较器的比较结果向上述通报部输出。
[4]在这种情况下,可以使第一检测用电路与检测用电源相连,上述检测单元具有根据上述第一比较器的输出将与上述第一检测用电路的连接部分开路或者短路的触点,上述通报部基于与上述检测单元的连接部分的开路或者短路相对应的上述第一检测用电路的电压变化而对气体浓度的异常的发生进行通报。
[5]而且,还可以具有与上述第一检测用电路的末端并联的第一端接电阻,上述通报部基于伴随上述第一检测用电路的断路的电压变化而对上述第一检测用电路的断路的发生进行通报。
[6]在[4]或者[5]中,进一步,还可以具有连接上述检测单元的第二检测用电路,上述检测单元还具有:将上述气体传感器的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器;和根据上述第二比较器的比较结果将与上述第二检测用电路的连接部分开路或者短路的第二触点,上述通报部基于与上述检测单元的连接部分的开路或者短路相对应的上述第二检测用电路的电压变化而对传感器异常的发生进行通报。
[7]在[4]或者[5]中,还具有连接上述检测单元的第二检测用电路,上述检测单元还具有将上述泵的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器;和根据上述第三比较器的比较结果将与上述第二检测用电路的连接部分开路或者短路的第二触点,上述通报部可以基于与上述检测单元的连接部分的开路或者短路相对应的上述第二检测用电路的电压变化而对泵异常的发生进行通报。
[8]在[4]或者[5]中,还具有连接上述检测单元的第二检测用电路,上述检测单元还具有:将上述气体传感器的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器;将上述泵的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器;和根据上述第二比较器与上述第三比较器的比较结果将与上述第二检测用电路的连接部分开路或者短路的第二触点,上述通报部可以基于与上述检测单元的连接部分的开路或者短路相对应的上述第二检测用电路的电压变化而对异常的发生进行通报。
[9]在[6]~[8]中,还可以具有与上述第二检测用电路的末端并联的第二端接电阻,上述通报部基于伴随上述第二检测用电路的断路的电压变化而对上述第二检测用电路的断路的发生进行通报。
[10]在本发明中,还可以具有控制上述二次电池的运转的电池控制装置,上述通报部在对上述异常的发生进行通报时,对上述电池控制装置输出运转停止信号,上述电池控制装置根据来自上述通报部的上述运转停止信号的输入,将上述二次电池的运转停止。
如上所述,根据本发明涉及的二次电池异常通报系统,通过引入装载有两个以上的模块的模块列的上部的气体(气氛)而对该气体中含有的活性物质的浓度进行检测,能够尽早实施异常的发生的检测、通报。
附图说明
图1为表示本实施方式涉及的二次电池异常通报系统的结构图。
图2A为表示模块的结构的剖面图,图2B为表示切断模块结构的一部分得到的俯视图。
图3为表示放大图2A所示的模块的一部分而得到的剖面图。
图4为表示模块所含有的电池构成体的等效电路图。
图5A为表示将检测单元设置在框体内的示例的说明图,图5B为表示将检测单元设置在框体外的一个示例的说明图。
图6为表示检测部的结构的电路图。
图7为表示检测单元的结构的框图。
具体实施方式
以下,参照图1~图7对将本发明涉及的二次电池异常通报系统、例如适用于NaS电池的实施方式例进行说明。
如图1所示,本实施方式涉及的二次电池异常通报系统10具有构成二次电池存放部的封装体12、检测部14和通报部16。
封装体12具有多个箱状的框体18横向排列的结构。在图1的示例中,表示的是将四个框体18(第一框体18A~第四框体18D)横向排列的示例。封装体12还具有控制二次电池的运转的电池控制装置20。
各框体18在内部收纳有沿垂直方向装载有两个以上的模块22的模块列24。在图1的示例中,表示的是装载五个模块22从而构成一个模块列24的示例。另外,在框体18的门板26等的侧面设置有与外部相通的多个吸气开口部28,在框体18的上部设置有与外部相通的排气开口部30和使排气开口部30的开口率可以调节的排气开口率调节机构32。此外,在图1中,关于两个框体18(第一框体18A和第二框体18B),示出的是卸掉门板26的状态,以能够分别看得到模块列24。
而且,在封装体12中,随着运转,在框体18的内部发散的热量被传播至空气,并随着从框体18的排气开口部30排出的气体(空气)向外部排出。取而代之,从吸气开口部28新的气体(空气)从外部进入,进行自然换气。此时,通过利用排气开口率调节机构32调节排气开口部30的开口率来调整框体18内部的热量。而且,作为排气开口率调节机构32,可优选采用例如日本特开2004-55373号公报中例如图3及图4中记载的机构。
在此,参照图2A及图2B对模块22的结构、尤其是外壳34的结构进行说明。
外壳34为绝热容器,其由上表面开口的箱体36和下表面开口的盖体38构成。
箱体36,例如由不锈钢形成的板材构成,并形成为本身具有中空部的箱状。中空部是气密密封的密闭空间,其具有中空部与外部空间可通过未图示的真空阀来连通的结构。在中空部中,装填用粘合剂使玻璃纤维固化为板状的多孔真空绝热板40,由此使箱体36形成为真空绝热结构。
盖体38与箱体36同样例如由不锈钢形成的板材构成。在其内表面侧(下表面侧)配置有用于得到所需最低限度的绝热性的绝热材料层42(参照图3)。在中空部44层叠填充有至少两个以上可装卸的绝热板46。通过这些结构,可仅使盖体38(上表面)形成为大气绝热结构,并且,可以控制外壳34的上表面的散热量。
此外,如图3所示,在箱体36的内部底面,层叠铺设有缓冲材料48、加热器50、加强板52及电绝缘用的云母片54。加热器50还设置于箱体36的一个侧面。
在外壳34中,在由箱体36与盖体38形成的内部空间56中,以竖起状态收纳有由多个单电池58(二次电池)形成的一个电池构成体60。为了能够应对单电池58的破损、异常加热或者活性物质的泄漏等,虽未图示,但是将硅砂作为消防砂填充于箱体36与电池构成体60之间的间隙。
如图4所示,电池构成体60由两个以上的组块62串联构成,各组块62由两个以上的电路(电路串64)并联而构成,该电路串联两个以上的单电池58。例如,可以八个单电池58而构成一个电路串64,再将十二个电路串64并联构成一个组块62,最后将四个组块62串联而构成一个电池构成体60等。
另一方面,如图1所示,检测部14具有导管66和检测单元68。针对各框体18,导管66从对应的模块列24的上部配管到下部。检测单元68设置在模块列24的下部,并引入导管66内的被测定气体,检测该被测定气体中含有的活性物质的浓度。即,对应于第一框体18A~第四框体18D设置第一检测单元68A~第四检测单元68D。
具体而言,导管66从排气开口部30配管到框体18的下部。在该情况下,既可以在框体18的内部设置检测单元68,也可以在框体18的外部设置检测单元68。在将检测单元68设置在框体18的内部的情况下,如图5A所示,导管66从框体18的内部的排气开口部30附近的位置通过框体18的内部而配管到检测单元68。在将检测单元68设置在框体18的外部的情况下,如图5B所示,导管66从框体18的内部的排气开口部30附近的位置经排气开口部30并通过框体18的外部(上表面和侧面)配管到检测单元68。
另外,导管66为例如通过将金属制的管与树脂制的管相连而构成。在此情况下,例如与直线部分相对应地配置金属制的管,与曲折部分(或者为弯曲部分)相对应地配置树脂制的管。作为金属制的管,可列举例如铜、铜合金或者由不锈钢做的管,作为树脂制的管,可列举例如氟树脂制的管、例如特氟隆(Teflon)(注册商标)制的管。
而且,如图1所示,检测部14具有第一检测用电路70A及第二检测用电路70B、检测第一检测用电路70A的断路的第一断路检测部72A和检测第二检测用电路70B的断路的第二断路检测部72B。
具体而言,如图6所示,第一检测用电路70A具有四个第一触点Tm1、第一端接电阻Re1。四个第一触点Tm1分别相连到检测用电源74与接地,并且与第一框体18A~第四框体18D对应地分别并联连接。第一端接电阻Re1在尾端与第一触点Tm1并联连接。
在第一检测用电路70A的两端(一个端子76a和另一个端子76b)连接有延伸至通报部16的第一线缆78A。使得第一检测用电路70A的两端电压V1经由该第一线缆78A传递至通报部16。
同样地,第二检测用电路70B具有四个第二触点Tm2、第二端接电阻Re2。四个第二触点Tm2分别相连到检测用电源74与接地,并且与第一框体18A~第四框体18D对应地分别并联连接。第二端接电阻Re2在尾端与第二触点Tm2并联连接。
另外,在第二检测用电路70B的两端(一个端子80a和另一个端子80b)连接有延伸至通报部16的第二线缆78B。使得第二检测用电路70B的两端电压V2经由该第二线缆78B传递至通报部16。
第一断路检测部72A具有在第一检测用电路70A的另一个端子76b与接地之间连接的断路检测用的第一电阻R1、以及检测该第一电阻R1的两端电压Vr1的第一电压检测器82A。作为第一电压检测器82A,例如可优选采用在第一电阻R1的两端电压Vr1低于正常范围的情况下输出表示异常的信号的电路。
其中,第一端接电阻Re1和第一电阻R1的各电阻值如以下设定。即,在第一检测用电路70A未断路的情况下,通过第一端接电阻Re1与第一电阻R1的电阻分压,第一电阻R1的两端电压Vr1被设定为第一电压检测器82A的正常范围,例如被设定为2V。此外,在第一检测用电路70A断路的情况下,第一电阻R1的两端电压Vr1为低于第一电压检测器82A的正常范围的电压,例如为0V。在此情况下,从第一电压检测器82A输出表示断路的第一异常信号Sc1,并输入通报部16。
第二断路检测部72B具有在第二检测用电路70B的另一个端子80b与接地之间连接的断路检测用的第二电阻R2、以及检测该第二电阻R2的两端电压Vr2的第二电压检测器82B。第二端接电阻Re2和第二电阻R2的各电阻值的设定、第二电压检测器82B的工作与上述第一断路检测部72A相同,因此省略重复的说明。此外,在第二检测用电路70B断路的情况下,从第二电压检测器82B输出表示断路的第二异常信号Sc2,并输入通报部16。
另一方面,如图7所示,检测单元68具有用于检测气体浓度异常的第一检测装置84A和用于检测传感器异常或者泵流量异常的第二检测装置84B。
第一检测装置84A具有:腔室86;将导管66内的被测定气体引入腔室86并进行排气的泵88;和检测腔室86内的被测定气体含有的活性物质的浓度的气体传感器90。另外,第一检测装置84A具有:将气体传感器90的输出(检测电流Ii)转换为输出电压Vi的第一电流/电压转换器92A(I/V);和将气体传感器90的输出电压Vi与预先设定的浓度上限值(电压Vx)进行比较的第一比较器94A。第一检测装置84A还具有根据该第一比较器94A的输出来使与第一检测用电路70A的连接部分开路或者短路的上述第一触点Tm1。通过使每单位长度的容量大于导管66,腔室86具有使腔室86内的被测定气体的流量为一定的功能。由此,能够实现利用气体传感器90对活性物质浓度进行高精度检测。
而且,例如在正常运转下,由于被测定气体中含有微量的干扰气体成分,因此气体传感器90的输出(浓度)不会超过浓度上限值。因此,从第一比较器94A输出例如低电平的信号,第一触点Tm1使与第一检测用电路70A的连接部分保持开路状态。若与第一框体18A~第四框体18D对应的所有的第一触点Tm1为开路状态,则第一检测用电路70A的两端电压V1成为第一端接电阻Re1的两端电压。该电压经由第一线缆78A传递至通报部16。
而且,在某框体18中发生火灾时或者即将发生火灾时,含有泄漏的大量的活性物质的被测定气体通过由热量产生的上升气流而流向排气开口部30。因此,含有高浓度的活性物质的被测定气体进入导管66中,从而被引导至对应的检测单元68。其结果是,气体传感器90的输出(浓度)超过浓度上限值,从第一比较器94A输出例如高电平的信号。由此,第一触点Tm1使与第一检测用电路70A的连接部分成为短路状态。在与第一检测用电路70A连接的四个第一触点Tm1中,若即使一个第一触点Tm1成为短路状态,则第一检测用电路70A的两端电压V1成为大致0V。该电压经由第一线缆78A传递至通报部16。
因此,通过监控第一检测用电路70A的两端电压V1,能够容易地检测出是否为正常运转状态、或者第一框体18A~第四框体18D中的任意一个以上的框体18上发生了火灾、或者是即将发生火灾的情况。
第二检测装置84B具有将气体传感器90的输出电压Vi与预先设定的输出下限值(电压Vy)进行比较的第二比较器94B、以及测量泵88的排气流量的流量计96。另外,第二检测装置84B具有将流量计96的输出(检测电流Ij)转换为输出电压Vj的第二电流/电压转换器92B(I/V)、以及将流量计96的输出电压Vj与预先设定的下限流量值(电压Vz)进行比较的第三比较器94C。第二检测装置84B还具有输出第二比较器94B的输出与从第三比较器94C的输出的逻辑和的OR电路98、以及根据该OR电路98的输出使与第二检测用电路70B的连接部分开路或者短路的上述第二触点Tm2。
例如相对于活性物质的浓度0~150ppm,在气体传感器90的输出(检测电流)为4~20mA(直流)的情况下,如果气体传感器90的输出不足4mA,则可得知气体传感器90为异常(故障)状态。因此,在该示例中,如果将输出下限值(Vy)设定为与4mA对应的电压,则当气体传感器90为正常状态时,由于气体传感器90的输出为4mA以上,因此从第二比较器94B输出例如低电平的信号。
而且,由于例如经时变化等,在某检测单元68的气体传感器90发生故障等情况下,如上所述,无论活性物质的浓度为多少,由于气体传感器90的输出不足4mA,因此从第二比较器94B输出例如高电平的信号。
同样地,尽管采用通过泵88使气体以一定流量(例如3公升/min)进行排气的设计,但若流量计96的值为例如不足2.5公升/min,则可得知泵88的排气流量下降,即,泵流量发生异常。因此,在该示例中,若将下限流量值(Vz)设定为例如与2.5公升/min对应的电压,则在泵88为正常状态时,由于泵88的输出为2.5公升/min以上,因此从第三比较器94C输出例如低电平的信号。
而且,由于例如经时变化等,在某检测单元68的泵88的排气流量下降的情况下,如上所述,由于流量计96的值不足2.5公升/min,因此从第三比较器94C输出例如高电平的信号。
若从第二比较器94B及第三比较器94C分别输出低电平的信号,则第二触点Tm2使与第二检测用电路70B的连接部分保持开路状态。若与第一框体18A~第四框体18D对应的所有的第二触点Tm2为开路状态,则第二检测用电路70B的两端电压V2成为第二端接电阻Re2的两端电压,该电压经由第二线缆78B被传递至通报部16。
相反地,若从第二比较器94B或第三比较器94C输出高电平的信号、或者,从第二比较器94B及第三比较器94C输出高电平的信号,则第二触点Tm2使与第二检测用电路70B的连接部分成为短路状态。在与第二检测用电路70B连接的四个第二触点Tm2中,若即使一个第二触点Tm2成为短路状态,则第二检测用电路70B的两端电压V2成为大致0V,该电压经由第二线缆78B被传递至通报部16。
因此,通过监控第二检测用电路70B的两端电压V2,能够容易地检测出传感器是否正常、或者第一框体18A~第四框体18D中的任意一个以上的框体18的传感器发生异常的情况。
另一方面,如图6所示,通报部16具有气体浓度异常通报部100、传感器异常通报部102、第一断路异常通报部104A和第二断路异常通报部104B。
气体浓度异常通报部100基于经由第一线缆78A所传递的第一检测用电路70A的两端电压V1来判别封装体12上有无气体浓度异常的情况,在该示例中,在两端电压V1为大致0V的情况下,通报气体浓度异常的发生。例如气体浓度异常通报部100至少将封装体12的识别编号和表示气体浓度异常的识别代码存储在发送文件中,并且将该发送文件向监控中心等发送,进行气体浓度异常的通报。在此情况下,也可以经由互联网等公众通信网络或手机电话网络发送。另外,除监控中心以外,也可以对现场使用者、现场管理者等进行通报。另外,除通过数据通信进行通报之外,还可通过电话进行通报,从而能够尽早对气体浓度异常采取初期行动。
在监控中心,从接收到的发送文件中存储的内容来确定封装体12。而且,在监控中心,基于在与所确定的封装体12对应的数据库中以模块为单位或者以组块为单位存储的二次电池的电压数据,确定气体浓度异常的发生源的模块22。然后,监控中心向现场使用者、现场管理者等通报所确定的封装体及模块。由此,能够尽早以所确定的气体浓度异常的发生源为中心采取对应的措施,从而能够抑制损失的扩大。
接着,传感器异常通报部102基于经由第二线缆78B所传递的第二检测用电路70B的两端电压V2,判别封装体12上有无传感器异常。在该示例中,在两端电压为大致0V的情况下,通报传感器异常的发生。例如传感器异常通报部102至少将封装体12的识别编号和表示传感器异常的识别代码存储在发送文件中,并且将该发送文件向监控中心等发送,进行传感器异常的通报。
第一断路异常通报部104A根据来自第一断路检测部72A(第一电压检测器82A)的第一异常信号Sc1的输入,对第一检测用电路70A的断路异常进行通报。例如第一断路异常通报部104A至少将封装体12的识别编号和表示第一检测用电路70A的断路异常的识别代码存储在发送文件中,并且将该发送文件向监控中心等发送,进行第一检测用电路70A的断路异常的通报。
同样地,第二断路异常通报部104B基于来自第二断路检测部72B(第二电压检测器82B)的第二异常信号Sc2的输入,对第二检测用电路70B的断路异常进行通报。例如第二断路异常通报部104B至少将封装体12的识别编号和表示第二检测用电路70B的断路异常的识别代码存储在发送文件中,并将该发送文件向监控中心等发送,进行第二检测用电路70B的断路异常的通报。
另外,在发生气体浓度异常、传感器异常、断路异常的情况下进行上述通报的基础上,如图1所示,通报部16对电池控制装置20输出运转停止信号Sa。电池控制装置20基于运转停止信号Sa的输入,按照预先设定的用于运转停止的序列,使二次电池的运转停止。
在传感器异常、断路异常时也使二次电池停止运转的理由如下:由于在发生传感器异常、断路异常的任意一种以上的异常期间,处于无法检测气体浓度异常的状态,因此存在发生气体浓度异常的情况下初始行动会延迟的可能性。因此,通过在传感器异常、断路异常时也使二次电池停止运转,能够进一步提高安全性。
这样,在本实施方式涉及的二次电池异常通报系统10中,由于实现了通过引入在装载有两个以上的模块22的模块列24的上部的被测定气体来检测该被测定气体中含有的活性物质的浓度,因此能够尽早地实施气体浓度异常的发生的检测、通报。尤其是由于实现了将上升至模块列24的上部的被测定气体通过导管66引入模块列24的下部并引导至检测单元68,因此不会将检测单元68暴露在高温的气氛中,从而能够避免由热导致的误动作或破损。
另外,由于还实现了检测通报各检测单元68内的传感器异常、以及第一检测用电路70A和第二检测用电路70B的断路异常,因此能够避免尽管从检测单元68输出了气体浓度没有异常的检测结果,但是实际发生了气体浓度异常的状况,从而能够提高安全性。
在上述的示例中,以在一个封装体12中设置四个框体18的示例为主体进行了说明,但除此之外,也可适用于在一个封装体12中设置一个框体18、两个框体18、三个框体18的情况,当然,还可适用于设置五个以上的框体18的情况。另外,示出了装载五个模块22而构成一个模块列24的示例,但除此之外,也可适用于装载两个以上的模块22、六个以上的模块22而构成模块列24的情况。
此外,本发明涉及的二次电池异常通报系统不限于上述的实施方式,理所当然地,只要不脱离本发明的主旨的情况下,当然能够采用各种结构。
Claims (13)
1.一种二次电池异常通报系统,其特征在于,具有:
模块列(24),所述模块列(24)沿垂直方向装载有两个以上的模块(22),所述模块(22)收纳有多个二次电池的单电池(58);
导管(66),所述导管(66)从所述模块列(24)的上部配管到下部;
检测单元(68),所述检测单元(68)设置在所述模块列(24)的下部,并且引入所述导管(66)内的被测定气体,检测该被测定气体中所含的活性物质的浓度;和
通报部(16),所述通报部(16)至少基于所述检测单元(68)的输出来检测异常的发生并通报异常的发生,
所述检测单元(68)具有:
腔室(86);
泵(88),所述泵(88)将所述导管(66)内的气体引入所述腔室(86)中并进行排气;
气体传感器(90),所述气体传感器(90)对所述腔室(86)内的所述被测定气体中所含的活性物质的浓度进行检测;和
第一比较器(94A),所述第一比较器(94A)将由所述气体传感器(90)检测到的浓度与预先设定的浓度上限值进行比较,
将所述第一比较器(94A)的比较结果向所述通报部(16)输出。
2.根据权利要求1所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
所述模块列(24)被收纳在箱状的框体(18)内,
所述框体(18)具有设置在正面的吸气开口部(28)和设置在上部的排气开口部(30),
所述导管(66)从所述排气开口部(30)配管到所述框体(18)的下部。
3.根据权利要求1所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
第一检测用电路(70A)与检测用电源(74)相连,
所述检测单元(68)具有根据所述第一比较器(94A)的输出将与所述第一检测用电路(70A)的连接部分开路或者短路的第一触点(Tm1),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第一检测用电路(70A)的电压变化,而对气体浓度的异常的发生进行通报。
4.根据权利要求3所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
具有与所述第一检测用电路(70A)的末端并联的第一端接电阻(Re1),
所述通报部(16)基于伴随所述第一检测用电路(70A)的断路的电压变化而对所述第一检测用电路(70A)的断路的发生进行通报。
5.根据权利要求3所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有:将所述气体传感器(90)的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器(94B);以及,根据所述第二比较器(94B)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化,而对传感器异常的发生进行通报。
6.根据权利要求4所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有:将所述气体传感器(90)的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器(94B);以及,根据所述第二比较器(94B)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化,而对传感器异常的发生进行通报。
7.根据权利要求3所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有将所述泵(88)的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器(94C);以及,根据所述第三比较器(94C)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化而对泵异常的发生进行通报。
8.根据权利要求4所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有将所述泵(88)的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器(94C);以及,根据所述第三比较器(94C)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化而对泵异常的发生进行通报。
9.根据权利要求3所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有:将所述气体传感器(90)的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器(94B);将所述泵(88)的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器(94C);以及,根据所述第二比较器(94B)与所述第三比较器(94C)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化而对异常的发生进行通报。
10.根据权利要求4所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有连接所述检测单元(68)的第二检测用电路(70B),
所述检测单元(68)还具有:将所述气体传感器(90)的输出与预先设定的输出下限值进行比较的第二比较器(94B);将所述泵(88)的排气流量与预先设定的下限流量值进行比较的第三比较器(94C);以及,根据所述第二比较器(94B)与所述第三比较器(94C)的比较结果将与所述第二检测用电路(70B)的连接部分开路或者短路的第二触点(Tm2),
所述通报部(16)基于与所述检测单元(68)的连接部分的开路或者短路相对应的所述第二检测用电路(70B)的电压变化而对异常的发生进行通报。
11.根据权利要求5~10中任一项所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
具有与所述第二检测用电路(70B)的末端并联的第二端接电阻(Re2),
所述通报部(16)基于伴随所述第二检测用电路(70B)的断路的电压变化而对所述第二检测用电路(70B)的断路的发生进行通报。
12.根据权利要求1~10中任一项所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有控制所述二次电池的运转的电池控制装置(20),
所述通报部(16)在对所述异常的发生进行通报时,对所述电池控制装置(20)输出运转停止信号,
所述电池控制装置(20)根据来自所述通报部(16)的所述运转停止信号的输入,将所述二次电池的运转停止。
13.根据权利要求11所述的二次电池异常通报系统,其特征在于,
还具有控制所述二次电池的运转的电池控制装置(20),
所述通报部(16)在对所述异常的发生进行通报时,对所述电池控制装置(20)输出运转停止信号,
所述电池控制装置(20)根据来自所述通报部(16)的所述运转停止信号的输入,将所述二次电池的运转停止。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013150299 | 2013-07-19 | ||
JP2013-150299 | 2013-07-19 | ||
PCT/JP2014/068830 WO2015008762A1 (ja) | 2013-07-19 | 2014-07-15 | 二次電池異常通報システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105393402A CN105393402A (zh) | 2016-03-09 |
CN105393402B true CN105393402B (zh) | 2018-01-05 |
Family
ID=52346213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480041025.4A Active CN105393402B (zh) | 2013-07-19 | 2014-07-15 | 二次电池异常通报系统 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9768477B2 (zh) |
EP (1) | EP3024085B1 (zh) |
JP (1) | JP6122498B2 (zh) |
CN (1) | CN105393402B (zh) |
WO (1) | WO2015008762A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6730056B2 (ja) * | 2016-03-29 | 2020-07-29 | 株式会社コベルコ科研 | 蓄電デバイスの発生ガス分析方法及び装置 |
CN106532146A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-03-22 | 浙江超威创元实业有限公司 | 电动汽车动力电池箱漏液检测系统及其检测方法 |
KR20180080938A (ko) | 2017-01-05 | 2018-07-13 | 삼성전자주식회사 | 배터리 팩으로부터 출력된 전력을 제어하는 회로 및 배터리 팩 |
US20180212284A1 (en) * | 2017-01-25 | 2018-07-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery system |
US10293747B2 (en) | 2017-09-22 | 2019-05-21 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for vehicle battery leak detection and mitigation |
TWI666848B (zh) * | 2018-09-12 | 2019-07-21 | 財團法人工業技術研究院 | 蓄電系統消防裝置及其運作方法 |
KR102090404B1 (ko) * | 2018-11-21 | 2020-03-18 | (주)알씨디에이치 | 누액 및 가스 검출을 기능을 갖는 대용량 리튬폴리머 배터리 장치 |
KR102051809B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2019-12-04 | 인셀(주) | 가스 센서를 이용한 배터리 보호 장치 및 방법 |
KR102051810B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2019-12-04 | 인셀(주) | 통합 환경 감시 장치를 이용한 배터리 보호 방법 및 장치 |
KR102299116B1 (ko) * | 2019-09-06 | 2021-09-07 | 인셀(주) | 통합 환경 감시 장치를 이용한 배터리 보호 장치 |
KR20210042485A (ko) * | 2019-10-10 | 2021-04-20 | 주식회사 엘지화학 | 미 산란을 이용한 가스 발생 감지장치를 포함하는 배터리 팩 및 이를이용한 가스 검출 방법 |
CN112838323A (zh) * | 2019-11-01 | 2021-05-25 | 奥迪股份公司 | 用于车辆的电池系统和车辆 |
DE102019217122A1 (de) * | 2019-11-06 | 2021-05-06 | Robert Bosch Gmbh | Batterie mit Propagationsschutz |
US20210362893A1 (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Protocol Lab, LLC | Systems and methods for oxygen free packaging |
US11688895B1 (en) | 2022-03-10 | 2023-06-27 | Lyten, Inc. | Battery safety system for detecting analytes |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2597208B2 (ja) | 1989-11-15 | 1997-04-02 | 株式会社日立製作所 | ナトリウム―硫黄電池の残存容量推定方法 |
JP2566074B2 (ja) * | 1991-08-01 | 1996-12-25 | 日本碍子株式会社 | ナトリウム−硫黄電池における火災の検出装置 |
JP2000188135A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Keihin Rika Kogyo:Kk | 電池のエージング装置 |
JP2004055373A (ja) | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Ngk Insulators Ltd | ナトリウム−硫黄電池及び温度調節方法 |
EP1841002B1 (en) * | 2006-03-31 | 2009-05-20 | Sony Deutschland Gmbh | Battery leakage detection system |
JP2009104808A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Toshiba Corp | 鉛蓄電池装置 |
WO2010025761A1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-11 | Abb Research Ltd | System and method for fire protection |
US20100160947A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | IMDS, Inc. | Systems and methods for dilation and dissection of tissues |
JP5358251B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-12-04 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 蓄電モジュールおよび蓄電装置 |
JP6263127B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2018-01-17 | エオス エナジー ストレージ, エルエルシー | 電気的に再充電可能な金属アノードセルおよびバッテリシステムならびに方法 |
-
2014
- 2014-07-15 WO PCT/JP2014/068830 patent/WO2015008762A1/ja active Application Filing
- 2014-07-15 JP JP2015527307A patent/JP6122498B2/ja active Active
- 2014-07-15 EP EP14826475.7A patent/EP3024085B1/en active Active
- 2014-07-15 CN CN201480041025.4A patent/CN105393402B/zh active Active
-
2016
- 2016-01-14 US US14/995,610 patent/US9768477B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015008762A1 (ja) | 2017-03-02 |
EP3024085A1 (en) | 2016-05-25 |
JP6122498B2 (ja) | 2017-04-26 |
CN105393402A (zh) | 2016-03-09 |
US20160133996A1 (en) | 2016-05-12 |
EP3024085A4 (en) | 2016-12-21 |
WO2015008762A1 (ja) | 2015-01-22 |
US9768477B2 (en) | 2017-09-19 |
EP3024085B1 (en) | 2019-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105393402B (zh) | 二次电池异常通报系统 | |
CN104700506B (zh) | 安全切断型远控智能质量流量燃气表及其管理系统 | |
CN208109933U (zh) | 一种绝缘电阻检测电路 | |
CN104704672B (zh) | 用于组合电池的绝热容器、控制装置及故障检测方法 | |
CN107942257A (zh) | 一种蓄电池在线监测系统及方法 | |
CN104833456B (zh) | 一种阀冷系统压力传感器现场检测装置和方法 | |
CN110009874A (zh) | 一种可燃气体报警器、可燃气体报警方法及系统 | |
WO2013083872A1 (en) | Method and arrangement for indicating solid oxide cell operating conditions | |
CN102742022A (zh) | 太阳能光伏发电系统 | |
CN208110015U (zh) | 一种车辆电池管理系统的绝缘电阻检测电路 | |
CN109683103A (zh) | 一种硬件在环式的多通道燃料电池阻抗测试系统 | |
BR112013007827B1 (pt) | aparelho e método para controle de forma variável da desconexão de conexões físicas entre unidades de montagem de bateria, e montagem de bateria | |
CN215771229U (zh) | 一种燃料电池氢气喷射器的检测系统 | |
CN106707216A (zh) | 一种配电自动化终端用电池管理的测试系统 | |
CN104681892B (zh) | 电池微短路的识别方法 | |
CN109186883A (zh) | 一种方形锂离子电池气密检测系统和方法 | |
CN106468788A (zh) | 电池负压检测系统 | |
WO2013083873A1 (en) | Method and arrangement for diagnosis of solid oxide cells operating conditions | |
CN113098084A (zh) | 电池物联网系统 | |
CN106526357A (zh) | 一种超级电容模组内的电容器均衡检测系统 | |
CN107870016A (zh) | 车辆水位检测装置、方法及车辆 | |
CN106468728A (zh) | 一种带温度监测的直流分压器 | |
CN114705251A (zh) | 一种制氢电解槽状态监测装置及方法 | |
CN107091953A (zh) | 一种智能电能计量装置 | |
CN107290268A (zh) | 一种换流站电接触连接处的电力复合脂老化的预测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |