CN109863416A - 短路检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种短路检测装置，无论二次电池的使用方式如何都能够实时且精度良好地检测出放电中的二次电池的内部短路。该短路检测装置判断通过电压传感器检测相对于负载放电的二次电池的电压而得到的第一电压值(Va)是否小于阈值(Vs)，在第一电压值(Va)小于阈值(Vs)的情况下，调节负载而减少从二次电池流向负载的电流，并判断通过电压传感器检测负载调节后的二次电池的电压而得到的第二电压值(Vb)是否小于第一电压值(Va)，在第二电压值(Vb)小于第一电压值(Va)的情况下，识别为二次电池内部短路。

Description

短路检测装置
技术领域
本发明涉及检测二次电池的内部短路的短路检测装置。
背景技术
近年，以环境保护运动的高涨作为背景，正在进行电动汽车(EV)以及混合动力汽车(HEV)的开发。作为它们的电动机驱动用电源，可反复充放电的锂离子二次电池备受瞩目。
例如在从外部对锂离子二次电池施加机械性冲击的情况下，存在锂离子二次电池发生内部短路的情况。锂离子二次电池的内部短路具有降低锂离子二次电池的性能的可能性，因而并不优选。
与此相关联，在下述的专利文献1中，提案有从锂离子二次电池的容量变化的实测值减去容量变化的理论值而得到的值作为因内部短路而消耗的容量，从而判断锂离子二次电池是否发生内部短路的技术。根据该技术，能够实时检测出放电中的锂离子二次电池的内部短路。
专利文献
专利文献1：(日本)特开2016-090399号公报
上述技术中，为了求出锂离子二次电池的容量变化的理论值而需计算锂离子二次电池的开路电压。开路电压通过计测锂离子二次电池的闭路电压并基于闭路电压而计算出。该情况下需要考虑锂离子二次电池的内部电阻的变化。
锂离子二次电池的内部电阻的变化如果是常规放电则可精度良好地推定。但是，在如电动汽车等进行非常规放电的系统中，精度良好地推定锂离子二次电池的内部电阻的变化很困难。因此，在上述技术中，在锂离子二次电池被用于进行非常规的放电的系统的情况下，存在无法精度良好地计算出开路电压，从而无法精度良好地检测出内部短路的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而创立的。因此，本发明的目的在于提供一种无论二次电池的使用方式如何都能够实时且精度良好地检测出放电中的二次电池的内部短路的短路检测装置。
本发明的上述目的通过下述手段实现。
本发明的短路检测装置判断通过电压传感器检测相对于负载放电的二次电池的电压而得到的第一电压值是否小于阈值，在第一电压值小于阈值的情况下，调节负载而减少从二次电池流向负载的电流。而且，本发明的短路检测装置判断通过电压传感器检测负载调节后的二次电池的电压而得到的第二电压值是否小于第一电压值，在第二电压值小于第一电压值的情况下，识别为二次电池内部短路。
本发明的短路检测装置判断通过电压传感器检测相对于负载放电的二次电池的电压而得到的电压值是否小于第一阈值，在电压值小于第一阈值的情况下，计算出二次电池的电压的每单位时间的变化量。而且，本发明的短路检测装置判断每单位时间的变化量是否大于第二阈值，在变化量大于第二阈值的情况下，识别为二次电池内部短路。
本发明的短路检测装置通过电压传感器检测相对于负载放电的二次电池的电压并计算出电压的变动频率，通过电流传感器检测从二次电池流向负载的电流并计算出电流的变动频率。而且，本发明的短路检测装置判断电压的变动频率是否高于电流的变动频率，在电压的变动频率高于电流的变动频率的情况下，识别为二次电池内部短路。
根据本发明，无论二次电池的使用方式如何都能够实时且精度良好地检测出放电中的二次电池的内部短路。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的短路检测装置的概略构成的图；
图2是示意性表示二次电池的基本构成的剖面概略图；
图3是表示通过短路检测装置执行的短路检测处理的顺序的流程图；
图4是表示本发明的第二实施方式的短路检测处理的顺序的流程图；
图5是用于说明本发明的第二实施方式的短路检测处理的图；
图6是表示本发明的第三实施方式的短路检测处理的顺序的流程图；
图7是用于说明本发明的第三实施方式的短路检测处理的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，附图的尺寸比例为便于说明存在夸大的情况，存在与实际的比例不同的情况。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式的短路检测装置100的概略构成的图。本实施方式的短路检测装置100检测相对于负载300放电的二次电池200所发生的内部短路。二次电池200例如为锂离子二次电池。负载300例如为接收来自二次电池200的供电而进行动作的电动机或者各种电子设备。
如图1所示，短路检测装置100具备：电压传感器110、电流传感器120、外部电阻130、开关140、以及控制部150。
电压传感器110相对于二次电池200并联连接，检测二次电池200的电池电压。通过电压传感器110检测二次电池200的电池电压而得到的电压值被发送到控制部150。
电流传感器120设于二次电池200和负载300之间，检测从二次电池200流向负载300的电流。通过电流传感器120检测电流而得到的电流值被发送到控制部150。
外部电阻130相对于二次电池200并联连接，对二次电池200的电力进行放电。外部电阻130例如为通过消耗二次电池200的电力而对二次电池200的电力进行放电的放电电阻电路。
开关140具备设于二次电池200和外部负载130之间的第一开关140a、以及设于二次电池200和负载300之间的第二开关140b。第一开关及第二开关140a、140b例如为电磁开关。通过切换第一开关及第二开关140a、140b的接通/断开状态，来切换二次电池200和负载300连接的第一状态、和二次电池200和外部负载130连接的第二状态。
控制部150控制上述各部件的动作。控制部150具备CPU(Central ProcessingUnit)以及各种存储器，根据程序控制外部电阻130、开关140、以及负载300的动作。
本实施方式的控制部150通过使CPU执行对应的程序而作为第一判断部、负载调节部、第二判断部、以及识别部发挥功能。在此，第一判断部判断通过电压传感器110检测相对于负载300放电的二次电池200的电池电压而得到的第一电压值是否小于阈值。在判断为第一电压值小于阈值的情况下，负载调节部调节负载300而减少从二次电池200流向负载300的电流。第二判断部判断通过电压传感器110检测负载调节后的二次电池200的电池电压而得到的第二电压值是否小于第一电压值。在判断为第二电压值小于第一电压值的情况下，识别部识别为二次电池200内部短路。关于各部分的具体的处理内容后面叙述。
接着，参照图2对利用短路检测装置100检测出内部短路的二次电池200进行说明。图2是示意性地表示二次电池200的基本构成的剖面概略图。本实施方式的二次电池200为双极型二次电池。双极型二次电池200具有使实际进行充放电反应的大致矩形的发电元件210封装于作为电池外包装材料的复合薄膜220内部的构造。
如图2所示，双极型二次电池200的发电元件210具有在集电体211的一面形成正极活性物质层212、在集电体211的另一面形成负极活性物质层213而构成的多个双极型电极215。各双极型电极215经由电解质层216层叠而形成发电元件210。电解质层216具有在作为基材的隔板的面方向中央部保持电解质而形成的结构。该情况下，以一双极型电极215的正极活性物质层212和与该一双极型电极215相邻接的另一双极型电极215的负极活性物质层213经由电解质层216而相向的方式，各双极型电极215以及电解质层216交互地层叠。即，在一双极型电极215的正极活性物质层212和与该一双极型电极215相邻接的另一双极型电极215的负极活性物质层213之间夹持电解质层216而进行配置。
邻接的正极活性物质层212、电解质层216、以及负极活性物质层213构成一个单电池层217。因此，双极型二次电池200也可以说是具有层叠单电池层217而形成的结构。另外，为防止来自电解质层216的电解液的泄漏引起的液体接触的目的，在单电池层217的外周部配置有密封部218。另外，在位于发电元件210的最外层的正极侧的最外层集电体211a上，仅在一个面上形成有正极活性物质层212。另外，在位于发电元件210的最外层的负极侧的最外层集电体211b上，仅在一个面上形成有负极活性物质层213。但是，也可以在正极侧的最外层集电体211a的两个面上形成有正极活性物质层212。同样地，也可以在负极侧的最外层集电体211b的两个面上形成有负极活性物质层213。
进而，双极型二次电池200中，以与正极侧的最外层集电体211a相邻接的方式配置正极集电板221，并使其延长而从复合薄膜220导出。另一方面，以与负极侧的最外层集电体211b相邻接的方式配置负极集电板222，同样地使其延长而从复合薄膜220导出。短路检测装置100的电压传感器110检测从复合薄膜220导出的正极以及负极集电板221、222之间的电压，并作为二次电池200的电池电压。
另外，单电池层217的层叠数对应所期望的电压而进行调节。另外，双极型二次电池200中，如果即使电池的厚度极薄也能够确保充分的输出，则单电池层217的层叠数也可以较少。
在对如上所述的二次电池200从外部施加机械性冲击的情况下，存在二次电池200发生内部短路的情况。本实施方式的短路检测装置100实时地检测相对于负载300放电的二次电池200的内部短路。以下，参照图3对短路检测装置100的动作进行详细的说明。
图3是表示通过短路检测装置100执行的短路检测处理的顺序的流程图。短路检测处理开始时，二次电池200和外部电阻130之间的第一开关140a处于断开状态，二次电池200和负载300之间的第二开关140b处于接通状态。
如图3所示，首先，短路检测装置100检测出放电中的二次电池200的电压值Va(步骤S101)。更具体地，电压传感器110检测出相对于负载300放电的二次电池200的电池电压作为第一电压值Va。通过电压传感器110检测出的第一电压值Va被发送给控制部150。
接着，短路检测装置100判断二次电池200的电压值Va是否小于阈值Vs(步骤S102)。更具体地，控制部150判断在步骤S101所示处理中所检测出的第一电压值Va是否小于规定的阈值Vs。在此，阈值Vs为作为开始判断二次电池200是否发生内部短路的处理时的基准的电压值，可适当地进行设定。在二次电池200为锂离子二次电池的情况下，阈值Vs为相对于充满电状态的单电池层的电池电压4.2V例如相当于2.5V的电压值，对应单电池层的层叠数等而进行设定。
在判断为二次电池200的电压值Va不小于阈值Vs的情况下(步骤S102：否)，短路检测装置100返回到步骤S101的处理。
另一方面，在判断为二次电池200的电压值Va小于阈值Vs的情况下(步骤S102：是)，短路检测装置100调节负载300而限制二次电池200的输出(步骤S103)。更具体地，控制部150例如降低作为负载300的电动机的转数从而减少从二次电池200流向负载300的电流。其结果是，从二次电池200流向负载300的电流的大小由第一电流值la减少至第二电流值lb。
接着，短路检测装置100检测负载调节后的二次电池200的电压值Vb(步骤S104)。更具体地，电压传感器110检测相对于在步骤S103所示处理中调节后的负载300放电的二次电池200的电池电压作为第二电压值Vb。通过电压传感器110检测出的第二电压值Vb被发送给控制部150。
接着，短路检测装置100判断电压值Vb是否小于电压值Va(步骤S105)。更具体地，控制部150判断在步骤S104所示处理中所检测出的第二电压值Vb是否小于在步骤S101所示处理中所检测出的第一电压值Va。
在判断为电压值Vb不小于电压值Va的情况下(步骤S105：否)，短路检测装置100将二次电池200的输出恢复到通常输出(步骤S106)，返回步骤S101的处理。更具体地，控制部150认为二次电池200的电池电压小于阈值Vs的原因是由二次电池200的内部电阻(过电压)的增加而引起，从而判断为二次电池200未发生内部短路。而且，控制部150将在步骤S103所示处理中调节后的负载300恢复到调节前的状态，从而增大从二次电池200流向负载300的电流。其结果是，从二次电池200流向负载300的电流的大小，由第二电流值lb恢复到第一电流值la。
另一方面，在判断为电压值Vb小于电压值Va的情况下(步骤S105：是)，短路检测装置100切断负载300(步骤S107)。更具体地，控制部150认为二次电池200的电池电压小于阈值Vs的原因是由二次电池200的内部短路而引起，从而判断为二次电池200发生内部短路。并且，控制部150控制第二开关140b将二次电池200与负载300电切断。
而且，短路检测装置100开始外部放电(步骤S108)，并结束处理。更具体地，控制部150控制第一开关140a将外部电阻130与二次电池200电连接。如果使外部电阻130与二次电池200相连接，则二次电池200的电力通过外部电阻130消耗，从而使二次电池200的电力通过外部电阻130而进行放电。
如上所述，根据图3所示流程图的处理，在二次电池200的电压值Va小于阈值Vs的情况下，调节负载300而使从二次电池200流向负载300的电流减少。并且，在负载调节后的二次电池200的电压值Vb小于负载调节前的二次电池200的电压值Va的情况下，识别为二次电池200发生内部短路，而进行二次电池200的外部放电。
另外，如上所述，在二次电池200的电池电压小于阈值Vs的原因是由于内部电阻的增加而引起的情况下，如果从二次电池200流向负载300的电流减少，则内部电阻引起的电压损失变小，二次电池200的电池电压上升。另一方面，在二次电池200的电池电压小于阈值Vs的原因是由于内部短路而引起的情况下，即使从二次电池200流向负载300的电流减少，而二次电池200的电池电压也不上升而是下降。本实施方式的短路检测装置100中，利用该现象而检测二次电池200的内部短路。
并且，本实施方式的短路检测装置100中，在二次电池200的内部电阻基本不变化的状态下判断二次电池200是否发生内部短路。因此，根据本实施方式的短路检测装置100，即使在进行非常规放电的系统中，也能够精度良好地检测出二次电池200的内部短路。因此，无论二次电池200的使用方式如何都能够实时且精度良好地检测二次电池200的内部短路。
如上所述，上述说明的本实施方式可实现以下的效果。
(a)由于与二次电池200的内部电阻无关而判断出二次电池200是否发生内部短路，因此，无论二次电池200的使用方式如何都能够实时且精度良好地检测二次电池200的内部短路。另外，由于可区分开是由内部短路而引起的电压下降和由内部电阻的增加而引起的电压下降，因此能够更加精度良好地检测出二次电池200的内部短路。
(b)由于在检测出二次电池200的内部短路的情况下，将二次电池200与负载300切断而进行外部放电，因此，能够进一步提高二次电池200的安全性。
(c)由于能够检测出双极型二次电池200的内部短路，因此，提高利用双极型二次电池200驱动的装置(电动汽车等)的实用性。
(第二实施方式)
接着，参照图4以及图5对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式是计算二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量而检测内部短路的实施方式。
图4是表示本实施方式的短路检测处理的顺序的流程图。另外，除了用于检测内部短路的处理这一点有所不同之外，本实施方式的短路检测装置100的构成本身与第一实施方式相同，因此，省略关于短路检测装置100的构成的说明。
另外，本实施方式的短路检测装置100的控制部150通过CPU执行对应的程序而作为第一判断部、变化量检测部、第二判断部、以及识别部发挥功能。第一判断部判断通过电压传感器110检测相对于负载300放电的二次电池200的电池电压而得到的电压值是否小于第一阈值。在判断为电压值小于第一阈值的情况下，变化量检测部计算二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量。第二判断部判断二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量是否大于第二阈值。在判断为电池电压的每单位时间的变化量大于第二阈值的情况下，识别部识别为二次电池200内部短路。
如图4所示，本实施方式的短路检测处理中，首先，短路检测装置100检测放电中的二次电池200的电压值Va(步骤S201)。更具体地，电压传感器110检测相对于负载300放电的二次电池200的电池电压作为电压值Va。
接着，短路检测装置100判断二次电池200的电压值Va是否小于第一阈值Vs(步骤S202)。更具体地，控制部150判断在步骤S201所示处理中检测出的电压值Va是否小于规定的第一阈值Vs。在此，第一阈值Vs为作为开始判断二次电池200是否发生内部短路的处理时的基准的电压值，可适当地进行设定。在二次电池200为锂离子二次电池的情况下，阈值Vs为相对于充满电状态的单电池层的电池电压4.2V例如相当于2.5V的电压值，对应单电池层的层叠数等而进行设定。
在判断为二次电池200的电压值Va不小于第一阈值Vs的情况下(步骤S202：否)，短路检测装置100返回到步骤S201的处理。
另一方面，在判断为二次电池200的电压值Va小于第一阈值Vs的情况下(步骤S202：是)，短路检测装置100计算每单位时间的电池电压的变化量ΔVb/Δt(步骤S203)。更具体地，控制部150根据通过电压传感器110周期性地检测出的电池电压的值的变化，计算出每单位时间的电池电压的变化量ΔVb/Δt。
接着，短路检测装置100判断每单位时间的电池电压的变化量ΔVb/Δt是否大于第二阈值ΔVu/Δt(步骤S204)。更具体地，控制部150判断在步骤S203所示处理中计算出的每单位时间的电池电压的变化量ΔVb/Δt是否大于规定的第二阈值ΔVu/Δt。在此，第二阈值ΔVu/Δt是用于区分由内部短路而引起的二次电池200的电压下降和二次电池200的通常的电压下降的值，可适当地进行设定。在二次电池200为锂离子二次电池的情况下，第二阈值ΔVu/Δt为相对于充满电状态的单电池层的电池电压4.2V例如相当于2V/秒的值，可对应单电池层的层叠数等而进行设定。
在判断为电池电压的变化量ΔVb/Δt不大于第二阈值ΔVu/Δt的情况下(步骤S204：否)，短路检测装置100认为二次电池200未发生内部短路，而返回到步骤S201的处理。
另一方面，在判断为电池电压的变化量ΔVb/Δt大于第二阈值ΔVu/Δt的情况下(步骤S204：是)，短路检测装置100认为二次电池200发生内部短路，而切断负载300(步骤S205)。步骤S205之后的处理与图3的步骤S107之后的处理相同，因此，省略关于步骤S205之后的处理的说明。
如上所述，根据图4所示流程图的处理，在二次电池200的电压值Va小于第一阈值Vs的情况下，计算二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量ΔVb/Δt。并且，在每单位时间的电池电压的变化量ΔVb/Δt大于第二阈值ΔVu/Δt的情况下，识别为二次电池200发生内部短路，而进行二次电池200的外部放电。
接着，参照图5对本实施方式的短路检测处理进行更详细的说明。
图5是表示放电中的二次电池200的电池电压和时间的关系的一例的图。图5的纵轴为二次电池200的电池电压，横轴为时间。图5的实线表示在特定的电流输出时发生了内部短路的情况下的二次电池200的电池电压的时间曲线。图5的虚线表示在特定的电流输出时的二次电池200的电池电压的通常的时间曲线。
如图5所示，在通常时以及发生内部短路时，相对于放电时间的电压变化存在较大的不同。具体地，通常时的电池电压随着时间的经过而缓慢地下降，而另一方面，发生短路时的电池电压在短时间大幅地下降。另外，在伴随二次电池200的内部电阻的增加而过电压增加的情况下，随着多次重复充放电，虚线所示的电压曲线向下方移动。
本实施方式的短路检测装置100中，利用上述现象通过将二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量ΔVb/Δt与规定的第二阈值ΔVu/Δt进行比较，而检测二次电池200的内部短路。根据上述构成，能够精度良好地检测出二次电池200的内部短路。
(变形例)
另外，在上述的实施方式中，使用固定值作为第二阈值。但是，第二阈值也可以是可变值。该情况下，在控制部150中预先登记表示二次电池200的电流值和第二阈值之间的关系的变换表，第二阈值对应从二次电池200流向负载300的电流的大小而发生变更。根据这样的构成，能够更精度良好地检测出二次电池200的内部短路。
另外，在上述实施方式中，在图4的步骤S202所示处理中判断为二次电池200的电池电压小于第一阈值Vs的情况下，则计算出二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量ΔVb/Δt。但是，也可以省略图4的步骤S201～S202所示的处理。该情况下，周期性地计算出二次电池200的电池电压的每单位时间的变化量ΔVb/Δt，并与规定的第二阈值ΔVu/Δt进行比较。
如上所述，上述说明的本实施方式在第一实施方式的效果的基础上，还可实现以下的效果。
(d)由于基于二次电池200的每单位时间的变化量而检测二次电池200的内部短路，因此，相比较调节负载300检测内部短路的情况，能够在短时间检测出内部短路。
(第三实施方式)
接着，参照图6以及图7对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式是检测表示伴随时间的经过电压发生变动的动作的内部短路的实施方式。
图6是表示本实施方式的短路检测处理的顺序的流程图。另外，除了用于检测内部短路的处理这一点有所不同之外，本实施方式的短路检测装置100的构成本身与第一实施方式相同，因此，省略关于短路检测装置100的构成的说明。
另外，本实施方式的短路检测装置100的控制部150通过CPU执行对应的程序而作为第一频率计算部、第二频率计算部、判断部、以及识别部发挥功能。第一频率计算部计算相对于负载300放电的二次电池200的电池电压的变动频率。第二频率计算部计算从二次电池200流向负载300的电流的变动频率。判断部判断电池电压的变动频率是否高于电流的变动频率。在判断为电池电压的变动频率高于电流的变动频率的情况下，识别部识别为二次电池200内部短路。
如图6所示，本实施方式的短路检测处理中，首先，短路检测装置100计算电池电压的变动频率fa(步骤S301)。更具体地，控制部150进行通过电压传感器110检测出的电池电压的频率解析(例如，高速傅里叶变换)，而计算出二次电池200的电池电压的变动频率fa。
接着，短路检测装置100计算从二次电池200流向负载300的电流的变动频率fs(步骤S302)。更具体地，控制部150进行通过电流传感器120检测出的电流值的频率解析，而计算出从二次电池200流向负载300的电流的变动频率fs。
接着，短路检测装置100判断电池电压的变动频率fa是否高于电流的变动频率fs(步骤S303)。更具体地，控制部150判断在步骤S301所示处理中计算出的电池电压的变动频率fa是否高于在步骤S302所示处理中计算出的电流的变动频率fs。
在判断为电池电压的变动频率fa不高于电流的变动频率fs的情况下(步骤S303：否)，则短路检测装置100认为二次电池200未发生内部短路，而返回到步骤S301的处理。
另一方面，在判断为电池电压的变动频率fa高于电流的变动频率fs的情况下(步骤S303：是)，则短路检测装置100认为二次电池200发生内部短路，而切断负载300(步骤S304)。步骤S304之后的处理与图3的步骤S107之后的处理相同，因此，省略关于步骤S304之后的处理的说明。
如上所述，根据图6所示流程图的处理，将二次电池200的电池电压的变动频率fa与从二次电池200流向负载300的电流的变动频率fs进行比较。另外，在电池电压的变动频率fa高于电流的变动频率fs的情况下，识别为二次电池200内发生了内部短路，而进行二次电池200的外部放电。
接着，参照图7对本实施方式的短路检测处理进行更详细的说明。
图7是表示放电中的二次电池200的电池电压和时间之间的关系的一例的图。图7的纵轴为二次电池200的电池电压，横轴为时间。图7的实线表示发生了伴随着时间的经过电池电压发生变动的动作的内部短路的二次电池200的电池电压的时间曲线。图7的虚线表示发生了通常内部短路的二次电池200的电池电压的时间曲线。
如图7所示，在二次电池200内部短路时，存在电池电压表示为实线所示的动作的情况。该情况下，电池电压在1Hz～2Hz左右的较短周期内变动。此时，从二次电池200流向负载300的电流不追随电池电压的变动，电流的变动频率低于电池电压的变动频率。本实施方式的短路检测装置100中，利用该现象通过将电池电压的变动频率与电流的变动频率相比较，检测出电池电压表示为实线所示动作的内部短路。
另外，不是伴随虚线所示的电池电压的变动的内部短路可通过上述第一或者第二实施方式的短路检测处理检测出。
如上所述，如上说明的本实施方式在第一以及第二实施方式的效果的基础上，还可实现如下的效果。
(e)由于将二次电池200的电池电压的变动频率与电流的变动频率进行比较而检测出二次电池200的内部短路，因此，能够检测出表示电池电压伴随时间的经过发生变动的动作的内部短路。
如上所述，如上说明的第一～第三实施方式中对本发明的短路检测装置100进行了说明。但是本发明还包括在其技术思想的范围内本领域技术人员进行的适当地追加、变形以及可省略的部分。
例如，在上述第一～第三实施方式中，在通过短路检测装置100的控制部150识别到二次电池200发生内部短路的情况下，使二次电池200与负载300切断并进行外部放电。但是，也可以在识别到二次电池200的内部短路之后省略切断负载300并进行外部放电的处理。
另外，在上述第一～第三实施方式中，以通过使控制部150的CPU执行程序而实现各种处理的情况为例进行了说明。但是，短路检测装置100中的各种处理也可以通过专用的硬件电路实现。
另外，上述第一～第三实施方式中，以检测单电池层串联连接的双极型二次电池的内部短路的情况为例进行了说明。但是，本发明也可以适用于单电池层并联连接的一般的二次电池。
另外，上述第三实施方式可与第一或者第二实施方式组合执行。在将第一实施方式和第三实施方式进行组合的情况下，例如图3所示流程图的处理和图6所示流程图的处理交互地执行。同样地，在将第二实施方式和第三实施方式进行组合的情况下，例如图4所示流程图的处理和图6所示流程图的处理交互地执行。
符号说明
100 短路检测装置
110 电压传感器
120 电流传感器
130 外部电阻
140、140a、140b 开关
150 控制部(第一判断部、第二判断部、负载调节部、识别部、变化量计算部、第一频率计算部、第二频率计算部、判断部、第三判断部、第二识别部)
200 二次电池
300 负载

Claims (6)

1.一种短路检测装置，具有：
电压传感器，其检测二次电池的电压；
第一判断部，其判断通过所述电压传感器检测相对于负载放电的所述二次电池的电压而得到的第一电压值是否小于阈值；
负载调节部，其在判断为所述第一电压值小于所述阈值的情况下，调节所述负载而减少从所述二次电池流向所述负载的电流；
第二判断部，其判断通过所述电压传感器检测负载调节后的所述二次电池的电压而得到的第二电压值是否小于所述第一电压值；
识别部，其在判断为所述第二电压值小于所述第一电压值的情况下，识别为所述二次电池内部短路。
2.一种短路检测装置，具有：
电压传感器，其检测二次电池的电压；
第一判断部，其判断通过所述电压传感器检测相对于负载放电的所述二次电池的电压而得到的电压值是否小于第一阈值；
变化量计算部，其在判断为所述电压值小于所述第一阈值的情况下，计算出所述二次电池的电压的每单位时间的变化量；
第二判断部，其判断所述变化量是否大于第二阈值；
识别部，其在判断为所述变化量大于所述第二阈值的情况下，识别为所述二次电池内部短路。
3.如权利要求1或2所述的短路检测装置，其中，还具有：
第一频率计算部，其通过所述电压传感器检测相对于所述负载放电的所述二次电池的电压，并计算出所述电压的变动频率；
电流传感器，其检测从所述二次电池流向所述负载的电流；
第二频率计算部，其通过所述电流传感器检测所述电流，并计算出所述电流的变动频率；
第三判断部，其判断所述电压的变动频率是否高于所述电流的变动频率；
第二识别部，其在判断为所述电压的变动频率高于所述电流的变动频率的情况下，识别为所述二次电池内部短路。
4.如权利要求1～3中任一项所述的短路检测装置，其中，还具有：
外部电阻，其与所述二次电池连接并对所述二次电池的电力进行放电；
开关，其在识别为所述二次电池内部短路的情况下，将所述二次电池与所述负载切断而与所述外部电阻连接。
5.如权利要求1～4中任一项所述的短路检测装置，其中，
所述二次电池为具有发电元件的双极型二次电池，该发电元件通过将在集电体的一面形成正极活性物质层而在另一面形成负极活性物质层的双极型电极和电解质层层叠而构成。
6.一种短路检测装置，具有：
电压传感器，其检测二次电池的电压；
第一频率计算部，其通过所述电压传感器检测相对于负载放电的所述二次电池的电压，并计算出所述电压的变动频率；
电流传感器，其检测从所述二次电池流向所述负载的电流；
第二频率计算部，其通过所述电流传感器检测所述电流，并计算出所述电流的变动频率；
判断部，其判断所述电压的变动频率是否高于所述电流的变动频率；
识别部，其在判断为所述电压的变动频率高于所述电流的变动频率的情况下，识别为所述二次电池内部短路。
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