CN107430165B - 电池管理装置、电池监视电路、控制系统 - Google Patents

Abstract

在本发明的电池管理装置(10)中，电流源(G11、G12)通过如下的电流的大小来重复进行在电压检测线(L1、L2、L3)中流过电流的通电动作，该电流的大小为在电阻(R11、R12、R13)为正常状态时通过一次通电动作而变化的电容器(C11、C12、C13)的积蓄电荷量在通电动作中的电池单元(21、22)的端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小。微型计算机(130)在当前的电池单元(21)或电池单元(22)的端子电压与过去的电池单元(21)或电池单元(22)的端子电压之间的差大于预定的阈值时，诊断为电阻(R11)、电阻(R12)、或电阻(R13)为开路状态。

Description

电池管理装置、电池监视电路、控制系统

技术领域

本发明涉及一种电池管理装置、电池监视电路以及控制系统。

背景技术

在混合动力汽车(HEV)或电动汽车中，为了确保期望的高电压，一般使用将多个二次电池的电池单元串联连接而构成的电池组(电池系统)。以前，在这样的电池组中，为了计算各电池单元的容量和保护管理，对预定数量的每个电池单元连接使用了集成电路等的电池管理装置。通过该电池管理装置控制各电池单元的充放电状态来进行电池单元的管理。

特别是在电池单元中使用了锂电池等电池组时，由于锂电池具有高能量密度，因此具有电池管理装置不正常地动作而成为过充电状态的危险。因此，为了提高电池管理装置的信赖性和安全性，已知专利文献1的技术。在专利文献1中公开了向用于检测电池单元的电池状态的电池状态检测电路输入虚拟电压信息来诊断电池状态检测电路是否正常地动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-249793号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一般来说，在电池单元与电池管理装置之间连接的电压检测线上连接了RC滤波器来作为用于消除噪声的噪声滤波器。因此，如专利文献1所记载的技术那样，在对电池管理装置输入虚拟电压信息来进行电池管理装置的诊断时，直到在结束了虚拟电压信息的输入后输入电压与单元电压一直为止，需要与RC滤波器的时间常数相对应的等待时间。因此，会有在电池管理装置的诊断结束后，无法立即执行单元电压的测定这样的问题。

解决课题的手段

本发明的电池管理装置，具备：电压检测部，其经由电压检测线与多个电池单元各自的两极电气连接，并检测所述多个电池单元各自的端子电压；滤波电路，其由电阻和电容器构成，并与所述电压检测线电气连接；电流源，其为了使所述电容器的积蓄电荷量变化而重复进行在所述电压检测线中流过电流的通电动作；以及诊断部，其基于所述电压检测部针对所述端子电压的检测结果，诊断所述电阻是正常状态还是开路状态，所述电流源通过如下的电流的大小来进行所述通电动作，该电流的大小为在所述电阻为正常状态时通过一次所述通电动作而变化的所述积蓄电荷量在所述通电动作中的所述端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小，所述诊断部在当前的所述端子电压与过去的所述端子电压之间的差大于预定的阈值时，诊断为所述电阻为开路状态。

本发明的电池监视电路，具备：电压检测部，其经由连接了滤波电路的电压检测线与多个电池单元各自的两极电气连接，并检测所述多个电池单元各自的端子电压，所述滤波电路使用电阻和电容器构成；以及电流源，其为了使所述电容器的积蓄电荷量变化而重复进行在所述电压检测线中流过电流的通电动作，所述电流源通过如下的电流的大小来进行所述通电动作，该电流的大小为在所述电阻为正常状态时通过一次所述通电动作而变化的所述积蓄电荷量在所述通电动作中的所述端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小。

本发明的一个方式的控制系统，具备：上述的电池管理装置；行驶用逆变器，其使用从所述多个电池单元构成的电池组供给的电力来进行用于使装载了所述电池管理装置的车辆行驶的行驶用电动机的驱动控制；以及车辆控制装置，其控制所述行驶用逆变器，所述电池管理装置在诊断为所述多个电池单元中的至少任意一个为异常时，或在诊断为所述电阻为开路状态时，向所述车辆控制装置输出与该异常相关的异常信息，所述车辆控制装置基于所述异常信息，对所述行驶用逆变器进行用于限制来自所述电池组的电力供给的控制，所述车辆控制装置在所述控制中与所述多个电池单元中的至少任意一个为异常的情况相比，在所述电阻为开路状态时，放宽针对来自所述电池组的电力供给的限制。

本发明的另一方式的控制系统，具备：上述电池管理装置；以及控制装置，其进行利用从电池组供给的电力的设备的控制，所述电池组由所述多个电池单元构成，所述控制装置向所述电池管理装置输出与从所述设备向所述电池组输出的噪声相关的噪声信息，所述电池管理装置基于所述噪声信息，使所述诊断部针对所述电阻的诊断以及/或者所述电压检测部针对所述端子电压的检测无效。

本发明的另一个方式的控制系统，具备：上述的电池管理装置；以及控制装置，其进行利用从电池组供给的电力的设备的控制，所述电池组由所述多个电池单元构成，所述控制装置推定从所述设备向所述电池组输出的噪声，并基于该推定结果，使从所述电池管理装置输出的所述电阻的诊断结果以及/或者所述端子电压的检测结果无效。

发明的效果

通过本发明，能够在电池管理装置的诊断结束后，立即执行单元电压的测定。

附图说明

图1表示本发明的第一实施方式的电池管理装置的结构。

图2表示本发明的第一实施方式和比较例中的电压检测线的电压变动的状况。

图3是在本发明的一个实施方式的电池管理装置中执行的诊断处理的流程图。

图4表示本发明的第二实施方式的控制系统的结构。

图5表示本发明的第三实施方式的控制系统的结构。

具体实施方式

—第一实施方式—

图1表示本发明的第一实施方式的电池管理装置10的结构。电池管理装置10管理电池组20的电池单元21、22，其具备电池监视电路100、RC滤波器110以及微型计算机130。此外，为了简化说明，在图1中表示了管理电池组20的电池管理装置10的结构，其中电池组20由两个电池单元21、22构成。但是，构成电池组20的电池单元的数量不限于此。能够通过任意个数的电池单元来构成电池组20，并与该电池单元的个数相匹配地决定电池管理装置10的结构。

电池监视电路100具备多工器101、电压检测部120以及状态机104、电流源G11、G12。电压检测部120经由多工器101以及电压检测线L1、L2、L3与电池单元21、22各自的两极电气连接。电压检测部120具有放大器102以及AD变换器103。

多工器101基于微型计算机130的指示，选择电池单元21、22中的某个作为端子电压的测定对象。并且，在电压检测线L1、L2、L3中，选择与作为测定对象的电池单元的两极相连接的一对电压检测线，向电压检测部120输出各个电压。放大器102生成对通过多工器101选择出的一对电压检测线之间的电位差进行了电平位移后的电压信号，并输出给AD变换器103。AD变换器103通过检测从放大器102输出的电压信号来检测测定对象的电池单元的端子电压(单元电压)。电池监视电路100能够通过对电池单元21、22依次进行如上所述的动作来检测电池单元21、22各自的端子电压。AD变换器103的端子电压的检测结果从模拟值变换为数字值，被微型计算机130读入。

微型计算机130基于从AD变换器103读入的端子电压的检测结果，监视以及管理电池组20。例如，在端子电压表示异常的值时，判断为在电池组20具有异常，并向未图示的上位控制器输出表示该判断结果的信号。

状态机104是进行用于根据微型计算机130的指示切换多工器101的逻辑运算的逻辑电路。多工器101按照状态机104进行的逻辑运算的结果，依次选择电压检测线L1、L2、L3。

RC滤波器110用于消除在电压检测线L1、L2、L3中重叠的噪声，其与电压检测线L1、L2、L3电气连接。RC滤波器110由在电压检测线L1、L2、L3上分别设置的电阻R11、R12、R13以及在电压检测线L1、L2、L3与接地线GND之间分别设置的电容器C11、C12、C13构成。

电流源G11、G12进行用于使从电池组20的最高电位HV施加的电流流过电压检测线L1、L2、L3的通电动作。基于多工器101针对电压检测线L1、L2、L3的选择动作来进行该通电动作。例如，在多工器101选择电压检测线L1、L2与电压检测部120连接时，电流源G11、G12经由多工器101与电压检测线L1、L2分别电气连接。此时，当电流源G11、G12为接通状态时，从电流源G11、G12针对电压检测线L1、L2，从图右侧向左侧的方向分别流动电流。通过这样的通电动作，RC滤波器110的电容器C11、C12的积蓄电荷量分别向增加方向变化。

此后，在多工器101选择其他的电压检测线，或者断开了电流源G11、G12时，针对电压检测线L1、L2的通电动作结束，并且电容器C11、C12的积蓄电荷量的变化停止。于是，经由电阻R11、R12，与通电中相反方向的电流分别流过电压检测线L1、L2。由此，按照RC滤波器110的时间常数，电容器C11、C12的积蓄电荷量分别向减少方向变化。结果，通电中的积蓄电荷量的变化慢慢消除而返回到原来的积蓄电荷量。此外，能够通过微型计算机130单独地控制电流源G11、G12的接通断开。

通过对电压检测线L1、L2、L3依次进行如上所述的通电动作的切换，根据多工器101的选择动作，从电流源G11、G12在各个电压检测线L1、L2、L3中间歇性地流过电流。由此，按照RC滤波器110的时间常数，电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量分别向相同方向重复增减。

此外，在电压检测线L1、L2、L3的通电动作中，如上所述从电流源G11、G12间歇性地施加电流。因此，与始终施加电流的情况相比，即使平均电流相同也能够将电流源G11、G12的输出电流设定得大。因此，能够抑制电流源G11、G12的输出电流的波动。

另外，在电池监视电路100中，基于状态机104的逻辑运算结果进行多工器101的选择动作。此时状态机104能够仅通过从微型计算机130输出的一个命令来执行逻辑运算，来使多工器101进行选择动作。因此，与不使用状态机104，通过来自微型计算机130的指示切换通电动作的情况相比，能够缩短在电压检测线L1、L2、L3中流过电流的时间。因此，能够将电流源G11、G12的输出电流设定得更大来抑制其波动。

如上所述，微型计算机130取得重复进行电压检测线L1、L2、L3的通电状态的切换时的电池单元21、22的端子电压的检测结果。然后，基于取得的端子电压的检测结果来诊断RC滤波器110的电阻R11、R12、R13是正常状态，还是异常的开路状态。由此，进行电池管理装置10是否为正常的诊断。

例如，考虑在从电流源G11、G12分别对电压检测线L1、L2进行通电来使电容器C11、C12的积蓄电荷量进行变化后，结束了电压检测线L1、L2的通电的情况。在该情况下，如果电阻R11、R12均为正常状态，则按照RC滤波器110的时间常数，通电中的电容器C11、C12的积蓄电荷量的变化慢慢消除。因此，从通电结束开始经过了足够的时间后，电压检测线L1、L2的电压分别返回到通电前的原有电压。在此期间，电池单元21的端子电压的测定值不变化。但是，例如在电阻R11由于故障等为开路状态时，即使在电压检测线L1的通电结束后，通电中的电容器C11的积蓄电荷量的变化也不会消除，维持在通电中增加的积蓄电荷量。因此，在每次重复进行电压检测线L1的通电时，电容器C11的积蓄电荷量逐渐增加，与此相应电压检测线L1的电压增大。另一方面，对于电压检测线L2，由于电阻R12为正常状态，因此如上述说明的那样，在通电结束后返回到原有电压。结果，电池单元21的端子电压的测定值增大电压检测线L1的电压增大的量。利用该情况，微型计算机130能够进行电阻R11是正常状态还是开路状态的诊断。

并且，关于分别与电压检测线L2、L3连接的电阻R12、R13，微型计算机130也能够通过同样的方法进行诊断。即，测定使用电流源G11、G12重复进行电压检测线L2、L3的通电时的电池单元21、22的端子电压，并调查该测定值是否从原有的值进行变化，由此能够诊断电阻R12、R13是正常状态还是开路状态。如此，微型计算机130能够诊断RC滤波器110的电阻R11、R12、R13分别是正常状态还是开路状态。

通过进行如上所述的诊断，微型计算机130作为诊断RC滤波器110的导通状态的诊断部发挥功能。结果，在判断为RC滤波器110的导通状态为异常时，微型计算机130向未图示的上位控制器输出表示该判断结果的信号。

如以上说明的那样，电池管理装置10利用切换电压检测线L1、L2、L3的通电状态时的电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量的变化来进行RC滤波器110的导通状态的诊断。此时，电池管理装置10通过限制从电流源G11、G12在电压检测线L1、L2、L3中流过的电流，能够在通电结束后尽快进行电池单元21、22的端子电压的测定。对于这点，在以下进行详细说明。

此外，在以下的说明中，具有与图1的电池管理装置10相同的结构，将没有限制来自电流源G11、G12的电流的电池监视装置用作针对本发明的比较例。即，在比较例的电池监视装置中，从电流源G11、G12输出的电流设定得比图1的电池管理装置10大，使得能够通过一次的通电动作诊断RC滤波器110的电阻R11、R12、R13分别是正常状态还是开路状态。

图2表示本发明的第一实施方式和比较例中的电压检测线的电压变动的状况。图2(a)表示图1所示的本发明的第一实施方式的电池管理装置10中的电压检测线的电压，图2(b)表示比较例的电池管理装置中的电压检测线的电压。此外，在图2(a)、(b)中，作为例子分别表示了在电压检测线L1中流过了电流时的电压变化的状况，在电压检测线L2、L3中分别流过了电流时的电压也与图2(a)、(b)所示的状况同样地进行变化。

在电池管理装置10中，当在时刻t1通过电流源G11开始了电压检测线L1的通电时，由于电容器C11的积蓄电荷量增加，电压检测线L1的电压上升。此时，在电阻R11为正常状态时，如图2(a)中实线所示的线图31那样，电压检测线L1的电压上升。此时的电压变化的速度基于电流源G11的电流的大小以及RC滤波器110的时间常数来决定。在此之后，当在时刻t2结束电压检测线L1的通电时，通过电容器C11的积蓄电荷量减少，电压检测线L1的电压降低并返回到原来。

另一方面，在电阻R11为开路状态时，如图2(a)中虚线所示的线图32那样，电压检测线L1的电压上升。此时的电压变化的速度基于电流源G11的电流的大小以及电容器C11的容量值来决定。在此之后，即使在时刻t2结束了电压检测线L1的通电，由于电容器C11的积蓄电荷量未发生变化，所以电压检测线L1的电压不降低而维持现状。

如上所述，在电池管理装置10中限制了电流源G11在电压检测线L1流过的电流。具体来说，设定了从电流源G11输出的电流的大小，使得在电阻R11为正常状态时，通过针对电压检测线L1的一次通电动作而变化的C11的积蓄电荷量在通电动作中的电池单元21的端子电压的变动幅度所对应的范围内。此外，通电动作中的电池单元21的端子电压的变动幅度相当于在一次的通电动作期间、即从时刻t1至时刻t2的期间内，电池单元21的端子电压测定值进行了变动时的最大变动范围。这由电压检测部120的测定误差、通电动作中的电池单元21的充放电量来决定。

在电池管理装置10中，如上所述限制在通电时从电流源G11在电压检测线L1中流过的电流。由此，如图2(a)所示，一次通电动作中的电压检测线L1的电压变化小对电池单元21的端子电压的测定没有影响。因此，能够在时刻t2结束了通电后，立即进行电池单元21的端子电压测定。

此外，对于上述从电流源G11在电压检测线L1中流过电流的情况进行了说明，但是对于从电流源G11或G12在其他电压检测线L2、L3中流过电流的情况也相同。即，设定了在电池管理装置10中从电流源G11、G12输出的电流的大小，使得在电阻R11、R12、R13为正常状态时，通过对电压检测线L1、L2、L3的一次通电动作而分别进行变化的C11、C12、C13的积蓄电荷量在通电动作中的电池单元21、22的端子电压的变动幅度所对应的范围内。由此，构成为能够在向电压检测线L1、L2、L3的通电结束后，立即测定电池单元21、22的端子电压。

当在时刻t3通过电流源G11开始电压检测线L1的通电时，电压检测线L1的电压再次上升。此时，在电阻R11为正常状态时，因为如上所述电压检测线L1的电压返回到通电前的大小，所以与上次通电时同样地电压检测线L1的电压进行变化。在此之后，当在时刻t4结束电压检测线L1的通电时，电压检测线L1的电压降低返回到原来。另一方面，在电阻R11为开路状态时，电压检测线L1的电压从上次通电时的上升量开始进一步上升，即使在时刻t4结束电压检测线L1的通电也维持现状。重复进行相同的通电动作，最后在从时刻t5到时刻t6的期间进行了通电后，向电压检测线L1的通电结束。

在如上所述多次重复进行通电动作时，在电阻R11为正常状态的情况下，如线图31所示电压检测线L1的电压基本没有变化。另一方面，在电阻R11为开路状态时，如线图32所示电压检测线L1的电压依次上升，与此相应通过电压检测部120检测出的电池单元21的端子电压也上升。因此，将从时刻t2到时刻t6的期间作为诊断时间T，通过由微型计算机130检测出该诊断时间T期间的电池单元21的端子电压的上升为预定的阈值以上的情况，能够诊断为电阻R11为开路状态。

此外，优选将上述的阈值设定为即使考虑电池单元21、22的充放电电量的变动而导致的端子电压的变化、或来自外部的流入噪声等，在电阻R11、R12或R13为开路状态时也能够切实地检测出该情况的值。另外，关于诊断时间T，优选根据在电阻R11、R12或R13为开路状态时，通过在该时间内进行的多次通电动作而进行变化的电容器C11、C12或C13的积蓄电荷量的总和而导致产生的电压检测线L1、L2或L3的电压变化超过阈值为止所需要的时间来设定诊断时间T。

在比较例的电池管理装置中，当在时刻t1通过电流源G11开始电压检测线L1的通电时，电容器C11的积蓄电荷量增加，由此电压检测线L1的电压上升。此时，在电阻R11为正常状态时，如图2(b)中实线所示的线图33那样，电压检测线L1的电压上升。此时的电压变化的速度基于电流源G11的电流的大小、RC滤波器110的时间常数来决定。在此之后，当在时刻t2结束电压检测线L1的通电时，电容器C11的积蓄电荷量减少，由此电压检测线L1的电压降低返回到原来。

另一方面，在电阻R11为开路状态时，如图2(b)中虚线所示的线图34那样，电压检测线L1的电压上升。此时的电压变化的速度基于电流源G11的电流的大小、电容器C11的容量值来决定。在此之后，即使在时刻t2结束电压检测线L1的通电，由于电容器C11的积蓄电荷量未发生变化，因此电压检测线L1的电压不降低而维持现状。

在比较例的电池管理装置中，设定了从电流源G11在电压检测线L1流过的电流，使得能够通过一次的通电动作诊断电阻R11是正常状态还是开路状态。因此，如图2(b)所示，在一次的通电动作中电压检测线L1的电压发生大的变化。由此，在电阻R11为开路状态时，电压检测线L1的电压如线图34所示在通电开始后立即上升，并在通电结束后仍维持。因此，能够根据电池单元21的端子电压的变化，立即诊断电阻R11为开路状态。另一方面，在电阻R11为正常状态时，如线图33所示，在通电结束后到电压检测线L1的电压降低为止需要花费时间。由此，可知在从通电结束时刻t2到电压检测线L1的电压返回到原来的时刻t7为止的期间，无法测定电池单元21的端子电压。

接着，对于在电池管理装置10中进行RC滤波器110的导通状态的诊断时的处理进行说明。图3是在本发明的一个实施方式的电池管理装置10中执行的诊断处理的流程图。

在步骤S10中，电池管理装置10接通电流源G11、G12。在步骤S20中，电池管理装置10使用电池监视电路100的状态机104，通过多工器101依次选择电压检测线L1、L2、L3。由此，依次进行从电流源G11、G12向电压检测线L1、L2、L3的通电，与此相应，如上所述RC滤波器110的电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量分别发生变化。在步骤S30中，电池管理装置10断开电源G11、G12。

此外，当在步骤S20中依次选择电压检测线L1、L2、L3时，多工器101优选使各个电压检测线L1、L2、L3与电压检测部120连接的次数相同。即，当任意一个电压检测线的连接次数少时，与该电压检测线连接的电容器的积蓄电荷量的变化比其他的电容器小。为了避免这样的情况，在步骤S20中优选切换多工器101，以使全部电压检测线L1、L2、L3的选择次数相同。

在步骤S40中，电池管理装置10使用状态机104以及多工器101，将电池单元21、22中的某个选择为端子电压的测定对象。在步骤S50中，电池管理装置10使用电压检测部120的放大器102以及AD变换器103来测定在步骤S40中选择出的电池单元的端子电压。在步骤S60中，电池管理装置10通过微型计算机130取得在步骤S50中测定出的端子电压。

在步骤S70中，电池管理装置10判定是否具有在步骤S40中未选择的电池单元。如果具有作为端子电压的测定对象未选择的电池单元则返回到步骤S40，在步骤S40中选择了其中任意一个电池单元后，重复上述步骤S40以后的处理，由此，测定电池单元21、22的端子电压，并通过微型计算机130取得其测定结果。在步骤70中判定为没有未选择的电池单元时，即在通过微型计算机130已经取得全部电池单元21、22的端子电压时，将处理前进到步骤S80。

在步骤S80中，电池管理装置10判定从最初的通电结束开始是否经过了上述的诊断施时间T。如果最初在步骤S20中依次选择电压检测线后的经过时间不足诊断时间T则返回到步骤S10，并重复上述步骤S10及其以后的处理。由此，直到经过诊断时间T为止重复进行通电动作，通过微型计算机130取得电池单元21、22的端子电压。在判定为从最初的通电结束开始经过了上述的诊断时间T时，即从最初在步骤S20中依次选择电压检测线后的经过时间为诊断时间T异常时，将处理前进到步骤S90。

在步骤S90中，电池管理装置10通过微型计算机130将当前的电池单元21、22的端子电压与在诊断时间T前取得的电池单元21、22的端子电压进行比较。在这里，微型计算机130针对各个电池电源21、22，计算当前即最新的端子电压的测定值与由此开始诊断时间T以上的时间之前的期间内最后取得的电池单元21、22的端子电压的测定值之间的差。

在步骤S100中，电池管理装置10通过微型计算机130，基于步骤S90的比较结果来判定电阻R11、R12、R13是正常状态还是开路状态。在这里，判定在步骤S90中计算出的当前的端子电压与诊断时间T之前的端子电压之间的差是否为上述的阈值以上。结果，如果电池单元21、22两方的端子电压的差都不足阈值，则判断为电阻R11、R12、R13为正常。在这种情况下，电池管理装置10结束图3的流程图所示的诊断处理。另一方面，如果电池单元21、22中的至少任意一方的端子电压的差为阈值以上，则判断为电阻R11、R12或者R13为开路状态。在这种情况下，电池管理装置10将处理前进到步骤S110。此外，为了防止噪声等引起的误检测，也可以具有异常检测计数器，仅在步骤S100中多次判断为异常(开路状态)时前进到步骤S110。此时的异常检测计数器在即使一次检测到正常值时清零。此外，也可以具有正常检测计数器，仅在多次检测到正常值时，将异常检测计数器清零。

当在步骤S100中判定为电阻R11、R12或R13为开路状态时，在步骤S110中电池管理装置10通过微型计算机130输出预定的异常信号。在这里，从微型计算机130向未图示的上位控制器输出表示RC滤波器110的导通状态为异常的异常信号。如果执行了步骤S110，则电池管理装置10结束图3的流程图所示的诊断处理。

通过以下说明的本发明的第一实施方式，能够达到以下的作用效果。

(1)电池管理装置10具备电池监视电路100、RC滤波器110以及微型计算机130，其中电池监视电路100具有多工器101以及电压检测部120。电压检测部120经由电压检测线L1、L2、L3与电池单元21、22各自的两极电气连接，检测电池单元21、22各自的端子电压。RC滤波器110使用电阻R11、R12、R13和电容器C11、C12、C13构成，并与电压检测线L1、L2、L3电气连接。电流源G11、G12为了使电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量变化而重复进行在电压检测线L1、L2、L3中流过电流的通电动作。微型计算机130基于电压检测部120针对电池单元21、22的端子电压的检测结果，诊断电阻R11、R12、R13是正常状态还是开路状态。在该电池管理装置10中，电流源G11、G12通过如下的电流的大小来进行通电动作，该电流的大小为在电阻R11、R12、R13为正常状态时，通过一次的通电动作而变化的电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量在通电动作中的电池单元21、22的端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小。微型计算机130在当前的电池单元21或22的端子电压与过去的电池单元21或22的端子电压之间的差大于预定阈值时，诊断为电阻R11、R12或R13为开路状态。由此，能够在电池管理装置10的诊断结束后，立即执行单元电压的测定。

(2)微型计算机130在当前的电池单元21或22的端子电压与从当前开始预定的诊断时间T之前的电池单元21或22的端子电压之间的差大于阈值时，诊断为电阻R11、R12或R13为开路状态。关于诊断时间T，根据在电阻R11、R12或R13为开路状态时，通过在该时间内进行的多次通电动作而进行变化的电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量的总和而导致产生的电压检测线L1、L2或L3的电压变化直到超过阈值为止所需要的时间来设定诊断时间T。由此，能够在电阻R11、R12或R13为开路状态时，切实地诊断出该情况。

(3)电流源G11、G12进行通电动作，使得电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量的变化成为相同方向。由此，在电阻R11、R12、R13为正常状态时，能够将通电时以及通电结束时的电压检测线L1、L2、L3的电压变化统一为相同方向。因此，能够不对电池单元21、22的端子电压的测定结果造成影响，而诊断电阻R11、R12、R13是正常状态还是开路状态。

(4)电池管理装置10还具备依次选择电压检测线L1、L2、L3来与电压检测部120连接的多工器101。电流源G11、G12经由多工器101与电压检测线L1、L2、L3连接。在向电压检测线L1、L2、L3通电时，基于多工器101的选择动作，从电流源G11、G12在各个电压检测线L1、L2、L3间歇性地流过电流。由此，能够将电流源G11、G12的输出电流设定得大来抑制其波动。

(5)多工器101优选依次选择电压检测线L1、L2、L3，使得各个电压检测线L1、L2、L3与电压检测部120连接的次数成为相同。由此，能够使分别与电压检测线L1、L2、L3连接的电容器C11、C12、C13的积蓄电荷量的变化相等。因此，能够不对电池单元21、22的端子电压的测定结果造成影响，而正确地诊断电阻R11、R12、R13是正常状态还是开路状态。

—第二实施方式—

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，对于利用了在第一实施方式中说明的电池管理装置的控制系统进行说明。

图4表示本发明的第二实施方式的控制系统的结构。图4的控制系统装载在车辆上，具备电池管理装置10、电池组20、车辆控制器30、空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60。电池管理装置10以及电池组20与在第一实施方式中说明的相同。

车辆控制器30与空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60连接，进行包含它们在内的各种车载设备的控制。车辆控制器30与电池管理装置10连接，作为电池管理装置10的上位控制器发挥功能。

空调用逆变器40根据车辆控制器30的控制，将从电池组20供给的直流电力变换为交流电力来输出到空调41。空调41利用从空调用逆变器40输出的交流电力使未图示的压缩机进行动作，由此进行车辆内的空气调节控制。

DC/DC变换器50根据车辆控制器30的控制，将从电池组20供给的直流电力的电压变换为期望的电压后输出到蓄电池51。蓄电池51积蓄从DC/DC变换器50输出的直流电力，并根据需要向车辆的各种电子设备供电。另外，与此相反，也可以将来自蓄电池51的输出电力通过DC/DC变换器50进行电压变换后输出到电池组20。

行驶用逆变器60根据车辆控制器30的控制，将从电池组20供给的直流电力变换为交流电力后输出到行驶用电动机61，由此进行行驶用电动机61的驱动控制。行驶用电动机61利用从行驶用逆变器60输出的交流电力进行驱动，由此向车辆的驱动轮供给驱动力来使车辆行驶。

此外，在电池组20与空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60之间，设置了X电容器Cx以及Y电容器Cy1、Cy2。X电容器Cx主要用于消除常态噪声，Y电容器Cy1、Cy2主要用于消除共模噪声。

在本实施方式的控制系统中，电池管理装置10如第一实施方式所说明的那样进行电池组20的监视以及管理。此时，电池管理装置10分别测定构成电池组20的电池单元21、22的端子电压，并基于该测定结果来诊断电池单元21、22是否为异常，并且诊断RC滤波器110的电阻R11、R12、R13分别是正常状态还是开路状态。结果，在诊断为电池单元21、22中的至少任意一个为异常时，或在诊断为电阻R11、R12、R13中的至少任意一个为开路状态时，将表示该诊断结果的信号作为与该异常相关的异常信息输出到车辆控制器30。

如上所述，车辆控制器30当接收到从电池管理装置10输出的异常信息时，基于该异常信息来变更向行驶用逆变器60输出的转矩指令。由此，对于行驶用逆变器60进行用于限制来自电池组20的电力供给的控制。此时，基于异常信息表示的异常的内容，如下那样切换输出的转矩指令。

当在电池管理装置10中诊断为电池单元21、22中的至少任意一个为异常，并从电池管理装置10接收到表示该诊断结果的异常信息时，车辆控制器30向行驶用逆变器60输出使行驶用电动机61的输出转矩为零的转矩指令。由此，车辆控制器30进行限制使得完全切断从电池组20向行驶用逆变器60的电力供给，并控制行驶用逆变器60使得停止行驶用电动机61的驱动。即，由于此时电池组20中具有异常，当这样继续使车辆行驶时有可能成为危险的状态，因此控制行驶用逆变器60使得立即停止行驶用电动机61。

另一方面，当在电池管理装置10中诊断为电阻R11、R12、R13中的至少任意一个为开路状态，并从电池管理装置10接收了表示该诊断结果的异常信息时，车辆控制器30向行驶用逆变器60输出使行驶用电动机61的输出转矩成为预定的限制值以下的转矩指令。由此，车辆控制器30控制行驶用逆变器60，使得一边限制从电池组20向行驶用逆变器60的电力供给，一边使行驶用电动机61进行驱动使车辆能够以某种程度继续行驶。即，由于此时电池组20中没有异常，因此如上所述与电池组20中具有异常的情况相比，放宽针对从电池组20的电力供给的限制。由此，控制行驶用逆变器60，使得一边将行驶用电动机61的输出缩小到不会达到危险状态的程度，一边使用户能够将车辆自行移动到修理工厂等。

以上说明的本发明第二实施方式的控制系统具备电池管理装置10、使用从电池组20供给的电力来进行用于使车辆行驶的行驶用电动机61的驱动控制的行驶用逆变器60、控制行驶用逆变器60的车辆控制器30。在该控制系统中，电池管理装置10在诊断为电池单元21、22中的至少任意一个为异常时，或在诊断为电阻R11、R12、R13中的至少任意一个为开路状态时，向车辆控制器30输出与该异常相关的异常信息。如此基于从电池管理装置10输出的异常信息，车辆控制器30针对行驶用逆变器60进行用于限制从电池组20的电力供给的控制。在该控制中，与电池单元21、22中的至少任意一个为异常的情况相比，在电阻R11、R12、R13中的至少任意一个为开路状态时，车辆控制器30放宽对于来自电池组20的电力供给的限制。由此，能够利用电池管理装置10来提供安全且容易使用的控制系统。

—第三实施方式—

接着，对于本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，说明在与第三实施方式中说明的控制系统相同的控制系统中考虑耐噪声性来进行控制的例子。

图5表示本发明第三实施方式的控制系统的结构。图5的控制系统与图4所示的第二实施方式的控制系统相同，装载在车辆上，并具备电池管理装置10、电池组20、车辆控制器30、空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60。

在图5中，空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60对电池组20分别输出与各个动作状态相对应的噪声。因此，在从这些设备向电池组20输入的噪声过大时，电池管理装置10即使测定电池单元21、22的端子电压，也无法获得正确的测定值。在这种情况下，如果基于端子电压的测定值来进行上述那样的异常诊断，则有可能导出错误的诊断结果。因此，在本实施方式的控制系统中，基于从车辆控制器30输出的噪声信息，在对电池组20输入了过大的噪声这样的状况下，使电池管理装置10的异常诊断或电池单元21、22的端子电压检测无效。对于这点，在以下进行详细说明。

在本实施方式中，车辆控制器30基于空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60的动作状态，推定各自的输出噪声。例如，在行驶用逆变器60的情况下，在车辆的油门操作量发生了变化时、低温时、逆变器控制中的载波频率的变更时、低速行驶中转矩变动大时等，能够推定为从行驶用逆变器60向电池组20的输出噪声增大。另外，例如在DC/DC变换器50的情况下，在低温时、蓄电池51的充放电电流在0A附近时等，能够推定为从DC/DC变换器50向电池组20的输出噪声增大。除此之外也可以使用各种判断条件来分别推定从空调用逆变器40、DC/DC变换器50、行驶用逆变器60的各设备向电池组20的输出噪声的大小。在这样推定了输出噪声后，车辆控制器30向电池管理装置10输出与该推定结果相关的噪声信息。

电池管理装置10如第一实施方式所说明的那样进行电池组20的监视以及管理。此时，电池管理装置10基于从车辆控制器30输出的噪声信息，使微型计算机130的电阻R11、R12、R13的诊断、电压检测部120的电池单元21、22的端子电压的检测无效。具体来说，在噪声信息表示的噪声大小为预定值以上时、或重叠了来自多个设备的噪声时等，电池管理装置10不进行电阻R11、R12、R13的诊断、或不进行电池单元21、2的端子电压的检测。此外，可以仅使它们中的一方无效，也可以使双方无效。

以上说明的本发明第三实施方式的控制系统具备电池管理装置10、利用从电池组20供给的电力的空调用逆变器40、进行DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60的各设备的控制的车辆控制器30。在该控制系统中，车辆控制器30向电池管理装置10输出与从各设备向电池组20输出的噪声相关的噪声信息。基于该噪声信息，电池管理装置10使微型计算机130针对电阻R11、R12、R13的诊断以及/或者电压检测部120针对电池单元21、22的端子电压的检测无效。由此，能够利用电池管理装置10来提供耐噪声性优异的控制系统。

此外，在以上说明的本发明的第三实施方式中，也可以在车辆控制器30侧进行驶电阻R11、R12、R13的诊断以及/或者电压检测部120针对电池单元21、22的端子电压的检测结果无效的处理。即，车辆控制器30能够推定从空调用逆变器40、DC/DC变换器50以及行驶用逆变器60的各设备向电池组20输出的噪声，并基于该推定结果，使从电池管理装置10输出的电阻R11、R12、R13的诊断结果以及/或者电池单元21、22的端子电压的检测结果无效。如此，也能够达成上述的作用效果。此时，车辆控制器30可以不向电池管理装置10输出噪声信息。

另外，在第二、第三实施方式中分别说明的控制系统也可以适用于车载的控制系统以外。

以上说明的实施方式和变形例只不过是一个例子。在没有损害发明特征的范围内，本发明并不限于这些内容。

符号的说明

10：电池管理装置

20：电池组

21、22：电池单元

30：车辆控制器

40：空调用逆变器

50：DC/DC变换器

60：行驶用逆变器

100：电池监视电路

101：多工器

102：放大器

103：AD变换器

104：状态机

110：RC滤波器

120：电压检测部

130：微型计算机。

Claims (8)

1.一种电池管理装置，其特征在于，具备：

电压检测部，其经由电压检测线与多个电池单元各自的两极电气连接，并检测所述多个电池单元各自的端子电压；

滤波电路，其使用电阻和电容器构成，并与所述电压检测线电气连接；

选择电路，其依次选择多个所述电压检测线来与所述电压检测部连接；

电流源，其为了使所述电容器的积蓄电荷量增加而经由所述选择电路重复进行在所述电压检测线中流过电流的通电动作；以及

诊断部，其基于所述电压检测部针对所述端子电压的检测结果，诊断所述电阻是正常状态还是开路状态，

所述电流源通过如下的电流的大小来进行所述通电动作，该电流的大小为在所述电阻为正常状态时通过一次所述通电动作而增加的所述积蓄电荷量在所述通电动作中的所述端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小，所述诊断部在当前的所述端子电压与过去的所述端子电压之间的差大于预定的阈值时，诊断为所述电阻为开路状态。

2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，

所述诊断部在当前的所述端子电压与从当前开始预定的诊断时间前的所述端子电压之间的差大于所述阈值时，诊断为所述电阻为开路状态，

关于所述诊断时间，根据在所述电阻为开路状态时，通过在该时间内进行的多次所述通电动作而增加的所述积蓄电荷量的总和而导致产生的所述电压检测线的电压变化超过所述阈值为止所需要的时间来进行设定。

3.根据权利要求1或2所述的电池管理装置，其特征在于，

使用分别与多个所述电压检测线中的各个电压检测线电气连接的多个电阻和电容器来构成所述滤波电路，

所述电流源以多个所述电容器的积蓄电荷量的增加为同一方向的方式进行所述通电动作。

4.根据权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，

所述选择电路依次选择多个所述电压检测线，使得多个所述电压检测线各自与所述电压检测部连接的次数相同。

5.一种电池监视电路，其特征在于，具备：

电压检测部，其经由连接了滤波电路的电压检测线与多个电池单元各自的两极电气连接，并检测所述多个电池单元各自的端子电压，所述滤波电路使用电阻和电容器构成；

选择电路，其依次选择多个所述电压检测线来与所述电压检测部连接；以及

电流源，其为了使所述电容器的积蓄电荷量增加而经由所述选择电路重复进行在所述电压检测线中流过电流的通电动作，

所述电流源通过如下的电流的大小来进行所述通电动作，该电流的大小为在所述电阻为正常状态时通过一次所述通电动作而变化的所述积蓄电荷量在所述通电动作中的所述端子电压的变动幅度所对应的范围内的电流大小。

6.一种控制系统，其特征在于，具备：

权利要求1所述的电池管理装置；

行驶用逆变器，其使用从电池组供给的电力来进行用于使装载了所述电池管理装置的车辆进行行驶的行驶用电动机的驱动控制，所述电池组由所述多个电池单元构成；以及

车辆控制装置，其控制所述行驶用逆变器，

所述电池管理装置在诊断为所述多个电池单元中的至少任意一个为异常时，或在诊断为所述电阻为开路状态时，向所述车辆控制装置输出与该异常相关的异常信息，

所述车辆控制装置基于所述异常信息，对所述行驶用逆变器进行用于限制来自所述电池组的电力供给的控制，

所述车辆控制装置在所述控制中与所述多个电池单元中的至少任意一个为异常的情况相比，在所述电阻为开路状态时，放宽针对来自所述电池组的电力供给的限制。

7.一种控制系统，其特征在于，具备：

权利要求1所述的电池管理装置；以及

控制装置，其进行利用从电池组供给的电力的设备的控制，所述电池组由所述多个电池单元构成，

所述控制装置向所述电池管理装置输出与从所述设备向所述电池组输出的噪声相关的噪声信息，

所述电池管理装置基于所述噪声信息，使所述诊断部针对所述电阻的诊断以及/或者所述电压检测部针对所述端子电压的检测无效。

8.一种控制系统，其特征在于，具备：

权利要求1所述的电池管理装置；以及

控制装置，其进行利用从电池组供给的电力的设备的控制，所述电池组由所述多个电池单元构成，

所述控制装置推定从所述设备向所述电池组输出的噪声，并基于该推定结果，使从所述电池管理装置输出的所述电阻的诊断结果以及/或者所述端子电压的检测结果无效。

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