CN106532162B - 蓄电系统的故障形态判定装置 - Google Patents

蓄电系统的故障形态判定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106532162B
CN106532162B CN201610806614.8A CN201610806614A CN106532162B CN 106532162 B CN106532162 B CN 106532162B CN 201610806614 A CN201610806614 A CN 201610806614A CN 106532162 B CN106532162 B CN 106532162B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
monomer
failure
equalization
voltage
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
Application number
CN201610806614.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106532162A (zh
Inventor
坂本尚子
坪仓英裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN106532162A publication Critical patent/CN106532162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106532162B publication Critical patent/CN106532162B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • 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
    • 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
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够判定蓄电池或者用于检测蓄电池的劣化(故障)的传感器的故障的有无的蓄电系统的故障形态判定装置。蓄电系统的故障形态判定装置具备：蓄电机构；检测蓄电机构的状态的状态检测机构；蓄积由状态检测机构取得的数据的蓄积机构；以及基于从蓄积机构得到的蓄积数据，来判定蓄电机构或状态检测机构的故障的有无的判定机构。

Description

蓄电系统的故障形态判定装置
技术领域
本发明涉及具备多个蓄电模块的蓄电系统的故障形态判定装置，该蓄电模块具有多个单体。
背景技术
一直以来，记载有基于与蓄电池连接的电流传感器、电压传感器的值来检测电池的劣化(故障)的技术。具体地说，使用电流传感器、电压传感器来检测蓄电池的充电状态。在检测出的蓄电池的充电状态为第一阈值以上时，测定蓄电池的内部电阻，并测定多个内部电阻的偏差。在偏差为第二阈值以上时，判定为蓄电池劣化，并进行蓄电池的劣化的检测(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2008-8703号公报
发明要解决的课题
但是，在电流传感器、电压传感器本身发生故障的情况下，尽管蓄电池没有劣化，有时也错误地判定为蓄电池发生劣化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够判定蓄电池或者用于检测蓄电池的劣化(故障)的传感器的故障的有无的蓄电系统的故障形态判定装置。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，本发明提供一种蓄电系统的故障形态判定装置，其具备：蓄电机构(例如，后述的蓄电池封装体11、蓄电模块111、单体112)；检测所述蓄电机构的状态的状态检测机构(例如，后述的单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115)；蓄积由所述状态检测机构取得的数据的蓄积机构(例如，后述的记录器部29)；以及基于从所述蓄积机构得到的蓄积数据，来判定所述蓄电机构或所述状态检测机构有无故障的判定机构(例如，后述的故障判定部28)。
根据本发明，由于基于蓄积的、由状态检测机构取得的蓄积数据来进行判定，因此能够判定蓄电机构或状态检测机构有无故障。
在虽然是状态检测机构发生故障但判定为蓄电机构发生故障的情况下，虽然原本仅更换状态检测机构即可，但也更换了蓄电机构。但是，在本发明中，由于能够利用蓄积的数据的特征点来掌握故障形态，因此能够判别故障形态。因而，能够仅更换故障部位(蓄电机构或状态检测机构中的任一方)，从而能够大幅削减产品保修费用。
另外，由于能够判别故障形态，因此若在用于故障车辆的修理的入库前，将包括故障形态在内的蓄积数据向修理工厂侧发送，则能够预先掌握故障形态，能够实现故障部件的尽早准备。由此，在故障车辆入库时，能够马上更换故障部位，其结果是，能够尽早解决该故障。
另外，优选的是，所述蓄电机构包括多个蓄电单体，所述状态检测机构检测为了使所述蓄电单体的蓄电容量均等化所需要的均等化时间，所述蓄积机构检测所述均等化时间的累计值，所述判定机构基于所述累计值，来判定所述蓄电机构和所述状态检测机构中的任一方是否发生故障。
根据本发明，检测为了使蓄电单体的蓄电容量均等化所需要的均等化时间，并检测均等化时间的累计值，且使用蓄积于蓄积机构的累计值，因此即便是难以由蓄电单体的电压传感器检测的蓄电单体的故障，也能够进行检测，从而能够作出是蓄电单体的故障的意旨的判定。
另外，优选的是，所述状态检测机构测定所述蓄电机构的电压，所述蓄积机构蓄积从所述蓄电机构得到的第一电压值与比所述第一电压值后得到的第二电压值的差量值，所述判定机构基于蓄积的所述差量值，来判定所述蓄电机构和所述状态检测机构中的任一方是否发生故障。
根据本发明，检测蓄电机构的电压，并蓄积从蓄电机构得到的第一电压值与比第一电压值后得到的第二电压值的差量值，因此基于该蓄积的差量值，能够判定蓄电机构、状态检测机构中的任一方是否发生故障。因此，无需新设置用于判定蓄电机构、状态检测机构中的任一方是否发生故障的结构即可，能够容易进行该判定。
发明效果
根据本发明，能够提供一种可判定蓄电池或用于检测蓄电池的劣化(故障)的传感器的故障的有无的蓄电系统的故障形态判定装置。
附图说明
图1是表示具备本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置的车辆1的框图。
图2是表示本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图3是表示在本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测电压传感器的故障的情况的图。
图4是表示在本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测蓄电池封装体11的单体112的故障的情况的图。
图5是表示本发明的第二实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图6是表示本发明的第三实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图7是表示本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图8是表示在本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测因微短路(micro short)引起的单体112的故障的情况的图。
图9是表示在本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测因电阻上升引起的单体112的故障的情况的图。
图10是表示本发明的第五实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图11是表示本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图12是表示在本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中取得的、行驶中的蓄电池封装体11的温度的频率分布的图。
图13是表示在本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中取得的、向电池导入的吸气温度的频率分布的图。
图14是表示本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
图15是表示在本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测蓄电池封装体11的单体112的故障的情况的图。
图16是表示在本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测电流传感器13的故障的情况的图。
符号说明：
11 蓄电池封装体(蓄电机构)
12 单体电压传感器(状态检测机构)
13 电流传感器(状态检测机构)
15 IPU吸气温度传感器(状态检测机构)
27 均等化部
28 故障判定部(判定机构)
29 记录器部(蓄积机构)
111 蓄电模块(蓄电机构)
112 单体(蓄电机构)
115 温度传感器(状态检测机构)
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图，对本发明的第一实施方式进行详细说明。需要说明的是，在第二实施方式之后的说明中，对于与第一实施方式共用的结构，标注与第一实施方式相同的符号，并省略其说明。
图1是表示具备本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置的车辆1的框图。图2是表示本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。图3是表示在本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测电压传感器的故障的情况的图。图4是表示在本发明的第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测蓄电池封装体11的单体112的故障的情况的图。
第一实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在电动机动车、混合动力车等、通过从构成蓄电系统的蓄电池封装体11供给的电来驱动的车辆1中配备。如图1所示，在车辆1上设置的蓄电系统具有由电池组构成的蓄电池封装体11。蓄电池封装体11具有多个蓄电模块111。蓄电模块111具有例如由锂离子蓄电池构成的作为充电电池的多个单体(蓄电单体)112。多个单体112被层叠且串联地电连接。蓄电池封装体11构成高电压蓄电池，且被作为电动机动车、混合动力车的蓄电池使用。
在作为蓄电机构的蓄电池封装体11上设有温度传感器115。温度传感器115检测蓄电池封装体11中的全部的单体112的温度。另外，在全部的单体112上电连接有电压传感器(以下称作“单体电压传感器12”)。单体电压传感器12设置于各蓄电模块111，对蓄电池封装体11中的全部的单体112的开路电压、关于全部的单体112的单体电压的最大值及单体电压的最小值进行检测。另外，设有能够检测从蓄电池封装体11输出的电流的电流传感器13。
另外，设有能够检测为了冷却在IPU(蓄电池盒)中设置的蓄电池封装体11而供给的制冷剂的温度的IPU吸气温度传感器15。IPU吸气温度传感器15配置在一侧向车辆1的车内开口且另一侧朝向电池组开口的吸气通道内，能够检测向蓄电池封装体11的吸气的温度。另外，设有能够检测车辆1的车外的温度的外部空气温度传感器16。外部空气温度传感器16设置在车辆1的车外。单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、外部空气温度传感器16、温度传感器115经由导线、基板上的配线等而与ECU20电连接。单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115构成检测蓄电机构的状态的状态检测机构。
另外，将来自ECU20的输出向车的外部输出的发送部18与ECU20电连接。具体地说，发送部18具有DSP(Digital Signal Processor)等，通过以3G、LTE等移动电话网为代表的无线通信网而进行无线通信，从而能够与服务器进行无线通信。发送部18能够将单体电压传感器12发生故障的意旨的信息、单体112发生故障的意旨的信息、发生故障的单体电压传感器12或单体112的ID的信息向服务器发送，并且能够将识别车辆1的识别编号(以下，称作“车辆ID”)、密码、车辆的当前位置信息、以及设施信息的分发要求等向服务器发送。
ECU20具备输入电路、中央运算处理单元(以下称作“CPU”)、对由CPU执行的各种运算程序、各种映射、后述的第一阈值A～第八阈值L等进行存储的存储电路、以及输出控制信号的输出电路等，其中，向输入电路输入来自单体电压传感器12等的输入信号波形。由此，在ECU20中，构成电压管理部21、电流管理部22、输出管理部23、温度管理部24、SOC运算部25、容量运算部26、均等化部27、故障判定部28、记录器部29、时间戳部30。
向电压管理部21输入由单体电压传感器12检测出的、全部的单体112的开路电压。另外，向电压管理部21输入由单体电压传感器12检测出的、关于全部的单体112的单体电压的最大值及单体电压的最小值，且电压管理部21对单体电压的最大值与单体电压的最小值之差(以下称作“电压差”)进行计算。另外，电压管理部21将全部的单体112的开路电压的数据和电压差的数据向输出管理部23、SOC运算部25、容量运算部26、均等化部27、故障判定部28及时间戳部30输出。
向电流管理部22输入由电流传感器13检测出的、从蓄电池封装体11输出的电流。另外，电流管理部22将由电流传感器13检测出的、从蓄电池封装体11输出的电流的数据向输出管理部23、SOC运算部25、容量运算部26、均等化部27、故障判定部28及时间戳部30输出。
输出管理部23基于来自电压管理部21的开路电压的数据、来自电流管理部22的电流的数据、来自SOC运算部25的全部的单体112的SOC，来管理从蓄电池封装体11输出的电流的指示值。
向温度管理部24输入来自外部空气温度传感器16的温度的数据，且温度管理部24将发动机冷却水的温度管理为大致恒定温度。另外，温度管理部24将来自IPU吸气温度传感器15及外部空气温度传感器16的温度的数据向故障判定部28及时间戳部30输出。
SOC运算部25基于由单体电压传感器12得到的全部的单体112的电压值、单体112的SOC(State ofCharge)特性图，计算全部的单体112的SOC，并向输出管理部23及容量运算部26输出。
容量运算部26基于由SOC运算部25得到的全部的单体112的当前的SOC，来计算各单体112的容量。另外，容量运算部26对由SOC运算部25得到的各单体112的当前的SOC与各单体112的使用下限SOC之差乘以各单体112的容量的积进行计算，由此对全部的单体112计算可放电容量。另外，容量运算部26对单体112的使用上限SOC与由SOC运算部25得到的全部的单体112的当前的SOC之差乘以各单体112的容量的积进行计算，由此对全部的单体112计算可充电容量。容量运算部26将计算出的各单体112的容量、可放电容量及可充电容量向输出管理部23及均等化部27输出。
均等化部27具有均等化电路。均等化部27基于来自容量运算部26的各单体112的容量、可放电容量及可充电容量，对均等化电路进行控制，以便进行与各单体112的可放电容量对应的放电而在全部单体112中进行蓄电容量的均等化。另外，均等化部27针对各单体112计测并检测从开始均等化的控制到结束为止的、均等化所需要的时间，并读出在记录器部29中存储的关于各单体112的均等化所需要的时间的至此为止的累计值，在该累计值上加上本次计测的、均等化所需要的时间来作为新的累计值的数据并向时间戳部30输出。
时间戳部30对来自电压管理部21的开路电压的数据、电压差的数据、来自电流管理部22的电流的数据、来自输出管理部23的电流的指示值的数据、来自均等化部27的均等化所需要的时间的累计值的数据、来自温度传感器115的蓄电池封装体11的温度的数据、来自IPU吸气温度传感器15的为了冷却蓄电池封装体11而供给的制冷剂的温度的数据等附加包含日期、时间的时间戳，并向记录器部29输出。
作为蓄积机构的记录器部29蓄积由状态检测机构取得的数据。
具体地说，记录器部29将从时间戳部30输出的、来自电压管理部21的开路电压的数据、电压差的数据、来自电流管理部22的电流的数据、来自输出管理部23的电流的指示值的数据、来自均等化部27的均等化所需要的时间的累计值的数据、来自温度传感器115的蓄电池封装体11的温度的数据、来自IPU吸气温度传感器15的为了冷却蓄电池封装体11而供给的制冷剂的温度的数据等存储于存储电路。另外，记录器部29检测过去存储并蓄积于记录器部29的数据，具体地说，检测开路电压的值的数据、电压差的数据、单体112的均等化所花费的均等化时间、均等化时间的累计值的数据即在全部单体112中在规定的期间内进行多次的均等化所花费的均等化时间的累计(以下，称作“均等化电路工作累计时间”)的数据、蓄电池封装体11的温度的数据、向蓄电池封装体11的吸气的温度的数据、蓄电池封装体11的电流的数据等，并向故障判定部28输出。
作为判定机构的故障判定部28基于从作为蓄积机构的记录器部29得到的蓄积数据，来判定蓄电机构(蓄电池封装体11、单体112)或状态检测机构(单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115)的故障的有无。具体地说，故障判定部28基于存储于记录器部29的、来自电压管理部21的开路电压的数据、电压值的数据、来自电流管理部22的电流的数据、来自输出管理部23的电流的指示值的数据、来自均等化部27的均等化所需要的时间的累计值的数据、来自温度传感器115的蓄电池封装体11的温度的数据、来自IPU吸气温度传感器15的为了冷却蓄电池封装体11而供给的制冷剂的温度的数据等，来判定是单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115等发生了故障，还是蓄电池封装体11、单体112发生了故障。
关于基于上述结构的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。
首先，如图2所示，在车辆1中使点火开关成为接通时，在S11中，单体电压传感器12(参照图1)对蓄电装置的蓄电池封装体11中的全部的单体112的电压差进行检测，并向时间戳部30输出，其中，该蓄电装置的蓄电池封装体11具备多个蓄电模块111，该蓄电模块111具有多个单体112。然后，向时间戳部30输入由单体电压传感器12检测出的全部的单体112的电压差的数据，且时间戳部30对电压差的数据附加包含测定该电压差的日子的日期及时间的时间戳，并向记录器部29输出。记录器部29对附加了该时间戳的电压差的数据进行存储。然后，ECU20的控制向S12转移。
在S12中，单体电压传感器12对蓄电池封装体11中的、全部的单体112的开路电压进行检测，并向时间戳部30输出。然后，向时间戳部30输入由单体电压传感器12检测出的全部的单体112的开路电压的值的数据，且时间戳部30对该值的数据附加包含测定该值的日子的日期及时间的时间戳，并向记录器部29输出。记录器部29对附加有该时间戳的开路电压的值的数据进行存储。然后，ECU20的控制向S13转移。
在S13中，故障判定部28由记录器部29输入本次计算出的电压差和上次计算出的电压差，基于此，计算电压差的增加量相对于经过时间的图中的斜率的值(dx/dt)，并向时间戳部30输出。然后，向时间戳部30输入来自故障判定部28的斜率的值的数据，且时间戳部30对该斜率的值的数据附加包含测定该斜率的值的日子的日期及时间的时间戳，并向记录器部29输出。记录器部29对附加有该时间戳的斜率的值的数据进行存储。然后，故障判定部28判定计算出的斜率的值的绝对值是否超过第一阈值A。
单体112如在图4中实线的曲线图所示那样，伴随着持续使用，电位差逐渐变大，与此相伴，电位差的斜率(增加率)变大。因此，在电位差的斜率(增加率)逐渐变大而变得比规定的第一阈值A大的情况下，能够判定为单体112发生劣化(故障)。与此相对，如在图3中实线的曲线图所示那样，在电位差的斜率(增加率)突然变大而超过规定的第一阈值A的情况下，难以认为是单体112发生劣化(故障)，而认为是单体电压传感器12的故障。
因此，在计算出的斜率的值的绝对值超过第一阈值A的情况(是)下，ECU20的控制向S14转移。在计算出的斜率的值的绝对值为第一阈值A以下的情况(否)下，ECU20的控制向S11返回。
在S14中，故障判定部28由记录器部29输入上次计算出的斜率的值及上上次计算出的斜率的值。然后，判断上次计算出的斜率的值、或者上上次计算出的斜率的值是否为大致等于0的值。在上次计算出的斜率的值或者上上次计算出的斜率的值为大致等于0的值的情况(是)下，ECU20的控制向S15转移。在上次计算出的斜率的值或者上上次计算出的斜率的值不为大致等于0的值的情况(否)下，ECU20的控制向S17转移。
在S15中，故障判定部28进行单体电压传感器12发生故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后ECU20的控制向S16转移。
在S16中，故障判定部28在S11中检测出的电压差最大时，确定将在S12中检测出的全部单体电压中斜率的值的绝对值超过第一阈值A的单体112的电压检测出的单体电压传感器12的ID，并将该ID向发送部18输出。然后ECU20的控制向S11返回。
在S17中，故障判定部28进行单体112发生故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后ECU20的控制S18向转移。
在S18中，故障判定部28确定在S12中检测出的全部的单体112的开路电压中电压值不包含于第二阈值区域B且电压值极端大或极端小的单体112的ID，并将该ID向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S11返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，蓄电系统的故障形态判定装置具备：作为蓄电机构的蓄电池封装体11；检测蓄电池封装体11的状态的状态检测机构(单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115)；对由状态检测机构取得的数据进行蓄积的作为蓄积机构的记录器部29；以及基于从记录器部29得到的蓄积数据，来判定蓄电机构或状态检测机构的故障的有无的作为判定机构的故障判定部28。
由此，通过利用电压差的过去的蓄积数据，能够判别是单体电压传感器12的故障，还是单体112的劣化(故障)，能够可靠地检测构成蓄电池封装体11的单体112的劣化的有无。因此，能够判定蓄电机构、状态检测机构中的任一方是否发生故障。
在虽然是单体电压传感器12发生故障但判定为蓄电池封装体11的单体112发生故障的情况下，虽然原本仅更换单体电压传感器12即可，但也更换了蓄电池封装体11。但是，在本实施方式中，由于能够利用所蓄积的数据的特征点来掌握故障形态，因此能够判别故障形态。因而，能够仅更换故障部位(单体电压传感器12或蓄电池封装体11中的任一方)，从而能够大幅削减产品保修费用。
另外，由于能够判别故障形态，因此在用于故障车辆的修理的入库前，从发送部18将包括故障形态在内的蓄积数据向修理工厂侧发送，由此能够预先掌握故障形态，能够实现故障部件的尽早准备。由此，在故障车辆入库后，能够马上更换故障部位，其结果是，能够尽早解决该故障。
另外，状态检测机构对作为蓄电机构的单体112的电压进行测定。蓄积机构对作为从蓄电机构得到的第一电压值与比第一电压值后得到的第二电压值的差量值的电压差进行蓄积。判定机构基于蓄积的作为差量值的电压差，来判定蓄电机构和状态检测机构中的任一方是否发生故障。
由此，对作为蓄电机构的单体112的电压进行检测，并蓄积利用电压值的差量即电压差，因此能够判定蓄电机构和状态检测机构中的任一方是否发生故障。因此，无需新设置用于判定蓄电机构、状态检测机构中的任一方是否发生故障的结构即可，能够容易地进行该判定。
(第二实施方式)
以下，参照图5，对本发明的第二实施方式进行说明。图5是表示本发明的第二实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置主要在如下这一点上与第一实施方式不同，即，使用使各单体112的充电量均等化时的、均等化电路的动作累计时间来进行故障形态的判定。
关于第二实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。作为进行第二实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制的前提，以规定的时间间隔进行单体112的均等化。
在单体112的均等化中，在单体112的充电量产生偏差且规定的单体112的充电量相对于其他的单体112的充电量极端多或者极端少的情况下，均等化部27使均等化电路工作，来进行单体112的充电量的均等化。然后，均等化部27将进行均等化的时间、即均等化电路工作的时间的数据(以下称作“均等化时间数据”)向时间戳部30输出。然后，向时间戳部30输入均等化时间数据，时间戳部30对均等化时间数据附加包含进行均等化的日子的日期及时间的时间戳，并向记录器部29输出。记录器部29对附加有该时间戳的均等化时间数据进行存储。
首先，在S111中，向故障判定部28输入在规定的期间内进行多次均等化而得到的均等化时间数据、即在记录器部29中蓄积的附加有时间戳的均等化时间数据。然后，使用输入的均等化时间数据，在全部单体112中，计算均等化电路工作累计时间。然后，ECU20的控制向S112转移。
在S112中，故障判定部28使用在S111中从记录器部29输入的均等化时间数据，对全部单体112来计算至本次为止的均等化所花费的累计时间与上次的均等化所花费的累计时间之差(以下，称作“均等化电路工作累计时间差”)。然后，ECU20的控制向S113转移。
在S113中，故障判定部28对在S111中计算出的均等化电路工作累计时间比第三阈值小的单体112的有无进行判定。在具有均等化电路工作累计时间比第三阈值C小的单体112的情况(是)下，ECU20的控制向S115转移。在不具有均等化电路工作累计时间比第三阈值C小的单体112的情况(否)下，ECU20的控制向S114转移。
在S114中，当具有故障判定部28在S112中计算出的均等化电路工作累计时间差比第四阈值D小的单体112的情况(是)下，ECU20的控制向S115转移。在不具有均等化电路工作累计时间差比第四阈值D小的单体112的情况(否)下，ECU20的控制向S111返回。
在S115中，故障判定部28进行单体112发生故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S111返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，作为蓄电机构的蓄电池封装体11由多个作为蓄电单体的单体112构成。作为状态检测机构的均等化部27对为了使单体112的蓄电容量均等化所需要的均等化时间进行检测。作为蓄积机构的记录器部29对均等化时间的累计值进行检测。作为判定机构的故障判定部28具备判定机构，该判定机构基于记录器部29的累计值，来判定蓄电机构和状态检测机构中的任一方是否发生故障。
由此，即便是难以通过单体电压传感器12检测的单体112的故障，也能够进行检测，能够作出是单体112的故障的意旨的判定。
(第三实施方式)
以下，参照图6，对本发明的第三实施方式进行说明。图6是表示本发明的第三实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在如下这一点上与第二实施方式不同，即，在进行单体112的故障的判定的情况下，针对任一个单体112是否发生了故障，确定单体112的ID。关于除此以外的第三实施方式中的结构，与第二实施方式的结构同样，因此对相同的构件、处理标注相同的符号，并省略说明。
关于第三实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。第三实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制的S111～S114与第二实施方式中的ECU20的控制的S111～S114相同。在S115中，故障判定部28进行单体112发生故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S116转移。
在S116中，向故障判定部28输入在记录器部29中存储的均等化电路工作累计时间的数据、均等化电路工作累计时间差的数据。然后，故障判定部28确定在S111中计算出的均等化电路工作累计时间比第三阈值C小的单体ID、或者在S114中计算出的均等化电路工作累计时间差比第四阈值D小的单体ID，并将该ID向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S111返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，能够确定被判定为是单体112的故障的该单体112的ID。由此，在更换单体112时，能够掌握是哪一个单体112发生了故障，因此能够高效地进行单体112的更换作业等。
(第四实施方式)
以下，参照图7～图9，对本发明的第四实施方式进行说明。
图7是表示本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。图8是表示在本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测因微短路引起的单体112的故障的情况的图。图9是表示在本发明的第四实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测因电阻上升引起的单体112的故障的情况的图。
本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在如下这一点上与第二实施方式不同，即，在进行单体112的故障的判定的情况下，确定该单体112为怎样的故障形态。关于除此以外的第四实施方式中的结构，与第二实施方式的结构相同，因此对相同的构件、处理标注相同的符号，并省略说明。
关于第四实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。第四实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制的S111～S114与第二实施方式中的ECU20的控制的S111～S114相同。
在S115中，故障判定部28进行单体112发生故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S216转移。
在S216中，故障判定部28对在S112中计算出的均等化电路工作累计时间差增减的单体112的有无进行判定。
具体地说，如图9中单点划线所包围的第48个单体112所示那样，判定包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差是否减少且包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差是否增加。在图8及图9中，实线的曲线图表示包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差，虚线的曲线图表示包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差。
如图9所示，在均等化电路工作累计时间差存在减少及增加的情况下，在单体112中电阻上升，由此认为单体112发生故障。因此，在包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差减少且包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差增加的情况(是)下，ECU20的控制向S217转移。
另外，例如，在单体112中发生微短路的情况下，在图8中单点划线所包围的第48个单体112所示那样，认为包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差和包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差这两者减少。因此，在包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差减少且包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差不增加的情况下，例如在包含有本次的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差和包含有到上次为止的均等化所花费的时间的均等化电路工作累计时间差这两者急剧减少的情况(否)下，ECU20的控制向S218转移。
在S217中，故障判定部28进行是发生电阻上升引起的单体112的故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S111返回。在S218中，故障判定部28进行是发生微短路引起的单体112的故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S111返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，例如，能够确定产生电阻上升引起的单体112的故障、发生微短路引起的单体112的故障等故障的形态。因此，能够掌握在使用单体112的蓄电池封装体11中容易产生的故障的形态。
(第五实施方式)
以下，参照图10，对本发明的第五实施方式进行说明。图10是表示本发明的第五实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。
本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在如下这一点上与第二实施方式不同，即，判定单体电压传感器12是否发生故障。关于除此以外的第五实施方式中的结构，与第二实施方式的结构同样，因此对相同的构件、处理标注相同的符号，并省略说明。
关于第五实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。
首先，在S111中，对故障判定部28输入在规定的期间内进行多次均等化而得到的均等化时间数据、即在记录器部29中蓄积的附加有时间戳的均等化时间数据。然后，使用输入的均等化时间数据，在全部单体112中，对均等化电路工作累计时间进行计算。然后，ECU20的控制向S312转移。
在S312中，故障判定部28对仅由具有在S111中计算出的均等化电路工作累计时间中的、比第五阈值E小的均等化电路工作累计时间的单体112构成的蓄电模块111的有无进行判定。第五阈值E考虑其他的蓄电模块111所包含的单体112的均等化电路工作累计时间而由故障判定部28设定为适当的值。在存在仅由具有比第五阈值E小的均等化电路工作累计时间的单体112构成的蓄电模块111的情况(是)下，ECU20的控制向S314转移。在不存在仅由具有比第五阈值E小的均等化电路工作累计时间的单体112构成的蓄电模块111的情况(否)下，ECU20的控制向S313转移。
在S313中，故障判定部28基于在S111中计算出的均等化电路工作累计时间，来计算每个蓄电模块111的均等化电路工作累计时间σ(以下称作“模块均等化电路工作累计时间σ”)。然后，对具有比第六阈值F大的模块均等化电路工作累计时间σ的蓄电模块111的有无进行判定。第六阈值F考虑其他的蓄电模块111的模块均等化电路工作累计时间σ而由故障判定部28设定为适当的值。在存在具有比第六阈值F大的模块均等化电路工作累计时间σ的蓄电模块111的情况(是)下，ECU20的控制向S314转移。在不存在具有比第六阈值F大的模块均等化电路工作累计时间σ的蓄电模块111的情况(否)下，ECU20的控制向S111返回。
在S314中，故障判定部28进行是单体电压传感器12的故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S111返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，针对蓄电模块111单位的均等化电路工作累计时间(模块均等化电路工作累计时间σ)来判定相对于阈值的大小。由此，利用在每个蓄电模块111中设置的单体电压传感器12发生故障的情况下的均等化电路工作累计时间的特征点，能够进行单体电压传感器12是否发生故障的判定。
(第六实施方式)
以下，参照图11～图13，对本发明的第六实施方式进行说明。
图11是表示本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。图12是表示在本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中取得的、行驶中的蓄电池封装体11的温度的频率分布的图。图13是表示在本发明的第六实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中取得的、向电池导入的吸气温度的频率分布的图。
本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在如下这一点上与第一实施方式不同，即，基于由蓄电池封装体11的温度传感器115检测出的蓄电池封装体11的温度和由IPU吸气温度传感器15检测出的向蓄电池封装体11导入的吸气温度，来判定温度传感器115的故障的有无。
关于第六实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。
首先，在S411中，故障判定部28由记录器部29输入通过蓄电池封装体11的温度传感器115检测且附加有时间戳而蓄积保存于记录器部29的蓄电池封装体11的温度的数据。然后，ECU20的控制向S412转移。
在S412中，故障判定部28由记录器部29输入通过IPU吸气温度传感器15检测且附加有时间戳而蓄积保存于记录器部29的、向蓄电池封装体11的吸气的温度的数据。然后，ECU20的控制向S413转移。
在S413中，故障判定部28根据在规定的期间内检测并蓄积的蓄电池封装体11的温度的数据，制作成图12所示那样的蓄电池封装体11的温度分布。另外，同样，故障判定部28根据在规定的期间内检测并蓄积的向蓄电池封装体11的吸气的温度的数据，制作成图13所示那样的吸气温度分布。然后，故障判定部28对蓄电池封装体11的温度分布和吸气温度分布进行比较，判定蓄电池封装体11的温度分布的温度范围与吸气温度分布的温度范围是否大致一致。
具体地说，在图12所示那样的蓄电池封装体11的温度分布的温度范围G与图13所示那样的吸气温度分布的温度范围H差异较大的情况下，温度传感器115发生故障的可能性高。因此，判定蓄电池封装体11的温度分布的温度范围G是否以第七阈值J的比例包含于作为吸气温度分布的温度范围的0℃～40℃的范围H内。在蓄电池封装体11的温度分布的温度范围G以第七阈值以上的比例包含于吸气温度分布的温度范围H内的情况(是)下，ECU20的控制向S411返回。在蓄电池封装体11的温度分布以小于第七阈值的比例包含于吸气温度分布的温度范围内的情况(否)下，ECU20的控制向S414转移。
在S414中，故障判定部28进行是温度传感器115的故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S411返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，使用蓄电池封装体11的温度分布和吸气温度分布，能够容易地判定温度传感器115是否发生故障。
(第七实施方式)
以下，参照图14～图16，对本发明的第七实施方式进行说明。
图14是表示本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中的故障形态判定处理的流程图。图15是表示在本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测蓄电池封装体11的单体112的故障的情况的图。图16是表示在本发明的第七实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置中检测电流传感器13的故障的情况的图。
本实施方式的蓄电系统的故障形态判定装置在如下这一点上与第一实施方式不同，即，使用由电流传感器13检测出的蓄电池封装体11的电流值来进行故障形态的判定。
关于第七实施方式的车辆1的蓄电系统的故障形态判定装置中的ECU20的控制，如以下这样。
首先，在S511中，故障判定部28由记录器部29输入在规定的期间内由电流传感器13检测且附加有时间戳而蓄积保存于记录器部29的蓄电池封装体11的电流的数据。同样，从记录器部29输入附加有时间戳而蓄积保存于记录器部29的、规定的期间内的来自电流管理部22的电流的指示值的数据。然后，如图15、图16所示，故障判定部28计算该规定期间内的、从记录器部29输入的电流的数据的电流值相对于来自电流管理部22的电流的指示值的比例(比率)。然后，ECU20的控制向S512转移。
通过持续使用蓄电池封装体11，如图15所示，电流的数据的电流值的比例(比率)的绝对值逐渐减少，其斜率(dx/dt)的绝对值增加。因此，在该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值变得比规定的第八阈值L大时，能够判定为是蓄电池封装体的劣化(故障)。另一方面，如图16所示，该比例(比率)相对于经过时间的斜率(dx/dt)的绝对值在突然变得比规定的阈值大时，难以认为是蓄电池封装体的劣化(故障)，是电流传感器13发生故障的可能性高。
因此，在S512中，故障判定部28判定该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值是否比第八阈值L大。在该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值比第八阈值L大的情况(是)下，ECU20的控制向S513转移。在该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值不比第八阈值L大的情况(否)下，ECU20的控制向S511返回。
在S513中，故障判定部28判定基于上次的电流值以及上次的电流的指示值的、该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值是否为大致等于0的值。在该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值为大致等于0的值的情况(是)下，ECU20的控制向S514转移。在该比例(比率)相对于时间的斜率(dx/dt)的绝对值不为大致等于0的值的情况(否)下，ECU20的控制向S515转移。
在S514中，故障判定部28进行是电流传感器13的故障的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S511返回。在S515中，故障判定部28进行是蓄电池封装体11的劣化(故障)的意旨的判定，并将该意旨向发送部18输出。然后，ECU20的控制向S511返回。
根据本实施方式，起到以下的效果。
在本实施方式中，使用由电流传感器13检测出的电流值相对于电流的指示值的比例(比率)，能够判定是电流传感器13发生故障，还是蓄电池封装体11发生故障。
需要说明的是，本发明并未限定为上述实施方式，能够实现本发明目的范围内的变形、改良等也包含于本发明。
例如，在第四实施方式中，虽然对由微短路引起的单体122的故障、由电阻上升引起的单体122的故障进行了判定，但没有限定于此。另外，在本实施方式中，虽然状态检测机构由单体电压传感器12、电流传感器13、IPU吸气温度传感器15、温度传感器115构成，但没有限定于该结构。另外，在蓄电系统的故障形态判定装置中，例如，也可以进行基于Telematics(注册商标)的服务器判定、机载诊断中的任一者。
另外，在本实施方式中，虽然单体电压传感器12检测单体112的开路电压，但没有限定于此。单体电压传感器也可以检测闭路电压来代替开路电压。

Claims (4)

1.一种蓄电系统的故障形态判定装置，其中，
所述蓄电系统的故障形态判定装置具备：
蓄电机构；
状态检测机构，其检测所述蓄电机构的状态；
蓄积机构，其蓄积由所述状态检测机构取得的数据；以及
判定机构，其基于从所述蓄积机构得到的蓄积数据，来判定所述蓄电机构或所述状态检测机构有无故障，
所述状态检测机构测定所述蓄电机构的电压，
所述蓄积机构蓄积从所述蓄电机构得到的第一电压值与比所述第一电压值后得到的第二电压值的差量值，
所述判定机构基于蓄积的所述差量值，在所述第一电压值与所述第二电压值的电压差的增加量的斜率的值的绝对值超过第一阈值的情况下，判定出所述蓄电机构或所述状态检测机构中的某一方发生故障。
2.根据权利要求1所述的蓄电系统的故障形态判定装置，其中，
基于所述斜率的值的绝对值来判定所述蓄电机构和所述状态检测机构中的任一方是否发生故障。
3.根据权利要求2所述的蓄电系统的故障形态判定装置，其中，
在所述斜率的值的绝对值突然变大的情况下，判定为所述状态检测机构发生故障，在所述斜率的值的绝对值逐渐变大的情况下，判定为所述蓄电机构发生故障。
4.根据权利要求1所述的蓄电系统的故障形态判定装置，其中，
所述蓄电机构包括多个蓄电单体，
所述状态检测机构检测为了使所述蓄电单体的蓄电容量均等化所需要的均等化时间，
所述蓄积机构检测所述均等化时间的累计值，
所述判定机构基于所述累计值，来判定所述蓄电机构和所述状态检测机构中的任一方是否发生故障。
CN201610806614.8A 2015-09-15 2016-09-06 蓄电系统的故障形态判定装置 Active CN106532162B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-182068 2015-09-15
JP2015182068A JP6419046B2 (ja) 2015-09-15 2015-09-15 蓄電システムの故障形態判定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106532162A CN106532162A (zh) 2017-03-22
CN106532162B true CN106532162B (zh) 2019-04-12

Family

ID=58257392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610806614.8A Active CN106532162B (zh) 2015-09-15 2016-09-06 蓄电系统的故障形态判定装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10479204B2 (zh)
JP (1) JP6419046B2 (zh)
CN (1) CN106532162B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107250822B (zh) * 2015-12-03 2020-09-01 深圳市大疆创新科技有限公司 用于确定电池的运行状态的系统和方法
JP6220904B2 (ja) * 2016-01-14 2017-10-25 本田技研工業株式会社 蓄電装置
CN107870301B (zh) * 2016-09-27 2020-09-04 华为技术有限公司 一种电池微短路的检测方法及装置
DE102017202204A1 (de) * 2017-02-13 2018-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Umrichteranordnung
FR3069180B1 (fr) * 2017-07-19 2019-08-02 Renault S.A.S Procede de detection d'un defaut d'autodecharge dans une cellule de batterie
US10627451B2 (en) * 2017-07-28 2020-04-21 Northstar Battery Company, Llc Systems and methods for detecting battery theft
KR102029230B1 (ko) * 2017-10-18 2019-11-08 울산과학기술원 배터리 건전성 판단 장치 및 방법
CN108016315A (zh) * 2017-12-05 2018-05-11 广州魔动新能源科技有限公司 一种充换电站的安全防护方法、系统及终端设备
US10677849B2 (en) * 2017-12-19 2020-06-09 GM Global Technology Operations LLC Methods for determining and characterizing soft shorts in electrochemical cells
CN111492555B (zh) * 2017-12-22 2023-09-15 三洋电机株式会社 管理装置和电源系统
JP6958439B2 (ja) * 2018-03-08 2021-11-02 トヨタ自動車株式会社 電動車両及び電動車両の制御方法
JP7067139B2 (ja) * 2018-03-08 2022-05-16 いすゞ自動車株式会社 セルバランス制御装置およびセルバランス制御システム
CN109031132B (zh) * 2018-06-04 2020-08-21 中国石油天然气集团有限公司 一种蓄电池异常数据采集记录电路和记录仪
JP2020053176A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 株式会社デンソー 電池監視システム
WO2021053976A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 住友電気工業株式会社 電池監視システム、電池モジュール、電池管理装置、管理方法、及び車両
EP3822645B1 (en) * 2019-11-18 2022-10-26 Volvo Car Corporation System and method for detecting failures in a battery management system for a vehicle battery
JP7380411B2 (ja) * 2020-05-08 2023-11-15 株式会社デンソー 電池監視装置
JP2022179015A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 株式会社日立製作所 蓄電池システム、それを備えた鉄道車両、及び異常電池検知方法
CN114274777B (zh) * 2021-12-15 2023-06-02 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电池异常监控方法、系统及车辆
CN114290907B (zh) * 2022-01-26 2024-03-29 重庆金康动力新能源有限公司 车辆电池温度异常处理方法和装置
JP7492546B2 (ja) 2022-03-18 2024-05-29 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池システム、および検出方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020336A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Nissan Motor Co Ltd 電池異常検出回路の故障検出装置
CN102608446A (zh) * 2010-12-17 2012-07-25 通用电气公司 识别发电系统内故障传感器的系统和方法
WO2014167644A1 (ja) * 2013-04-09 2014-10-16 三菱電機株式会社 電圧センサの故障検出装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008703A (ja) 2006-06-28 2008-01-17 Yazaki Corp バッテリ劣化検出装置及びバッテリ劣化検出方法
JP5431235B2 (ja) * 2009-08-28 2014-03-05 株式会社日立製作所 設備状態監視方法およびその装置
WO2011142026A1 (ja) * 2010-05-14 2011-11-17 株式会社日立製作所 時系列データ管理装置、システム、方法、およびプログラム
JP5723611B2 (ja) * 2011-01-27 2015-05-27 株式会社日立製作所 太陽光発電システム、異常検出方法、及び異常検出システム
JP5668136B2 (ja) * 2011-04-18 2015-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電装置
JP6030066B2 (ja) * 2011-10-27 2016-11-24 三洋電機株式会社 電池ユニット、電動車両、移動体、電源装置及び電池制御装置
JP5724959B2 (ja) * 2012-07-09 2015-05-27 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
JP2015075821A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 横河電機株式会社 状態診断方法および状態診断装置
KR20150102778A (ko) * 2013-11-13 2015-09-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 장치, 및 배터리 팩의 관리 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007020336A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Nissan Motor Co Ltd 電池異常検出回路の故障検出装置
CN102608446A (zh) * 2010-12-17 2012-07-25 通用电气公司 识别发电系统内故障传感器的系统和方法
WO2014167644A1 (ja) * 2013-04-09 2014-10-16 三菱電機株式会社 電圧センサの故障検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017059358A (ja) 2017-03-23
US10479204B2 (en) 2019-11-19
US20170072803A1 (en) 2017-03-16
CN106532162A (zh) 2017-03-22
JP6419046B2 (ja) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106532162B (zh) 蓄电系统的故障形态判定装置
CN104237795B (zh) 通过相同电压传感器测量多个电池单元的失衡探测
JP5614456B2 (ja) 蓄電装置の診断装置、診断方法、および蓄電装置
CN103636030B (zh) 用于识别安全装置的触发的方法
CN103941210B (zh) 一种bms的验证监控系统及其方法
CN102638079B (zh) 电池系统以及集成电路
KR101547006B1 (ko) 배터리 잔존 용량 추정 장치 및 방법
CN105051552B (zh) 电压传感器的故障检测装置
CN104391252B (zh) 一种汽车铅酸蓄电池健康状态检测方法
CN104297691A (zh) 电池组健康状态诊断系统和方法
CN106463789A (zh) 电池状况确定
CN107797070A (zh) 动力电池健康状态的评估方法及评估装置
CN103884991A (zh) 一种单体电池直流内阻的测试方法
KR101687869B1 (ko) 컨택터 수명 도달 판단 장치 및 방법
CN103308860A (zh) 电池故障检测方法、电池故障检测装置及电池管理系统
CN109031138B (zh) 一种动力电池的安全评估方法和装置
CN105259458B (zh) 验证电池包管理系统绝缘监测精度与漏电保护的装置与方法
CN105247758A (zh) 电池状态检测装置
CN113253138A (zh) 对电池分类的方法、电池、电池回收利用系统和机动车
CN103490108A (zh) 一种新型电动汽车动力电池组安全管理方法及装置
CN114204626A (zh) 充电控制方法及相关设备
CN105244553A (zh) 电池充放电电流控制方法和使用其建立bms模型的方法
CN107064818B (zh) 电池组soh估算方法和系统
CN106602626A (zh) 电池数据处理方法及系统
US20230391224A1 (en) System and method for battery diagnosis according to altitude using atmospheric pressure sensor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant