CN111492555A - 管理装置和电源系统 - Google Patents

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Abstract

一种管理装置(30)，为了在多并多串的蓄电模块中以短时间且高精度地检测出异常的并联单体组，对将多个并联单体组串联连接而构成的蓄电模块(10)进行管理，各个并联单体组是将多个单体并联连接而构成的，在管理装置(30)中，电压检测电路(31)检测串联连接的多个并联单体组各自的电压。多个均等化电路与多个并联单体组分别并联连接。控制电路(32)基于由电压检测电路(31)检测出的电压，来控制多个均等化电路，以执行均等化处理。控制电路(32)基于向均等化电路放电的期间或者从均等化电路充电的期间的并联单体组的电压变化，来判定在该并联单体组中是否包含异常单体。

Description

管理装置和电源系统
技术领域
本发明涉及一种对蓄电模块的状态进行管理的管理装置和电源系统。
背景技术
近年、混合动力车(HV)、插电式混合动力车(PHV)、电动汽车(EV)正在普及。在这些车中，搭载有二次电池作为关键设备。作为车载用二次电池，主要是镍氢电池和锂离子电池正在普及。预计今后能量密度高的锂离子电池的普及会加速。
作为同时实现高电压和高容量的电源系统，有时使用多并多串的蓄电模块(例如，参照专利文献1)。多并多串的蓄电模块是将多个并联单体组串联连接而构成的，各个并联单体组是将多个单体并联连接而构成的。在多并多串的蓄电模块中，有时因CID(CurrentInterrupt Device：电流中断设备)伴随着单体的内压上升而进行的工作、单体的输入输出布线的断线、单体的输入输出端子(例如，母线)的脱离等，在并联单体组的一部分单体中产生开路故障。在该情况下，并联单体组的容量急剧降低。
作为检测多并多串的蓄电模块中的单体的开路故障的方法，考虑以下两个方法。第1方法是如下方法：测定串联连接的多个并联单体组的OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)或CCV(Closed Circuit Voltage：闭路电压)，基于多个并联单体组间的电压偏差，来检测异常的并联单体组。此外，OCV是在蓄电模块中没有电流流动的状态下测定出的电压，CCV(＝I·R+OCV)是在蓄电模块中有电流流动的状态下测定出的电压。
第2方法是如下方法：根据基于并联单体组中流过的累积电流值的电力量与根据并联单体组的OCV推定出的电力量之差，来检测异常的并联单体组。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-135656号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述第1方法中，即使在并联单体组的一部分单体中产生开路故障，由于并联单体组的电阻变动小，因此直到检测出异常为止也要耗费时间。在上述第2方法中，需要在蓄电模块中流过电流，在车载用途中，基本上需要是车辆行驶的过程中。在行驶过程中，电流偏差大，还易于产生相位偏移。因而，检测精度变低。另外，由于只能在行驶时检测并联单体组的异常，因此检测时机容易发生延迟，存在在开始行驶后因电池异常而车辆紧急停止的风险。因而，优选尽可能在行驶之前检测出并联单体组的异常。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种在多并多串的蓄电模块中以短时间且高精度地检测出异常的并联单体组的技术。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的某个方式的管理装置对将多个并联单体组串联连接而构成的蓄电模块进行管理，各个所述并联单体组是将多个单体并联连接而构成的，所述管理装置具备：电压检测电路，其检测串联连接的多个并联单体组各自的电压；与所述多个并联单体组分别并联连接的多个均等化电路；以及控制电路，其基于由所述电压检测电路检测出的电压，来控制所述多个均等化电路，以执行均等化处理。所述控制电路基于向所述均等化电路放电的期间或者从所述均等化电路充电的期间的并联单体组的电压变化，来判定在该并联单体组中是否包含异常单体。
此外，以上的构成要素的任意的组合、将本发明的表现方式在方法、装置、系统等之间进行变换所得到的表现方式也作为本发明的方式是有效的。
发明的效果
根据本发明，在多并多串的蓄电模块中，能够以短时间且高精度地检测出异常的并联单体组。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统的图。
图2是示出2并4串的蓄电模块的结构的图。
图3的(a)、(b)是示出图2的2并4串的蓄电模块的容量偏差的一例的图。
图4的(a)、(b)是示出均等化处理的一例的图。
图5的(a)、(b)是示出均等化处理的另一例的图。
图6是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统的动作例1的流程图。
图7是示出正常的并联单体组的SOC-OCV曲线(实线)和包含发生了开路故障的单体的异常的并联单体组的SOC-OCV曲线(虚线)的一例的图。
图8是示出放电时间与SOC偏差(ΔSOC)之间的关系的图。
图9是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统的动作例2的流程图。
图10的(a)-(c)是用于说明动作例2所涉及的均等化处理的一例的图。
图11是用于说明搭载了本发明的实施方式所涉及的电源系统的车辆的图。
图12的(a)、(b)是示出外部充电时的容量的一例的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统1的图。电源系统1具备蓄电模块10和管理装置30。蓄电模块10是将多个并联单体组串联连接而构成的，各个并联单体组是将多个单体并联连接而构成的。在图1中，示出2并8串的蓄电模块的例子。关于单体，能够使用锂离子电池单体、镍氢电池单体、铅电池单体、双电层电容器单体、锂离子电容器单体等。以下，在本说明书中，假定使用锂离子电池单体(公称电压：3.6-3.7V)的例子。
管理装置30包含均等化电路、输入滤波器、电压检测电路31以及控制电路32，它们被安装于印刷布线基板上。电压检测电路31通过多个电压检测线L1-L9而与串联连接的多个并联单体组E1～E8的各节点连接，检测邻接的2根电压检测线之间的电压，从而检测各并联单体组E1-E8的电压。电压检测电路31例如由专用的常规IC即ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)构成。电压检测电路31将检测出的各并联单体组E1-E8的电压发送到控制电路32。电压检测电路31相对于控制电路32而言电压高，因此电压检测电路31与控制电路32之间在绝缘的状态下通过通信线连接。
在蓄电模块10的多个并联单体组E1-E8的各节点连接有线束，各线束的顶端的连接器被安装于在印刷布线基板上安装的管理装置30的各连接器。即，蓄电模块10与管理装置30之间经由电线束连接器20电连接。
在多个电压检测线L1-L9中分别插入有电阻Rf1-Rf9，在邻接的2根电压检测线之间分别连接有电容器C1-C8。电阻Rf1-Rf9和电容器C1-C8构成输入滤波器(低通滤波器)，具有使向电压检测电路31输入的电压稳定化的作用。
管理装置30的各连接器与电压检测电路31的各检测端子之间通过多个电压检测线L1-L9连接。在邻接的2根电压检测线之间分别连接有均等化电路。在图1示出的例子中，均等化电路是由放电电阻Rd1-Rd8与放电开关Q1-Q8的串联电路构成的。放电开关Q1-Q8例如由晶体管构成。
此外，虽然未在图1中示出，但还设置有用于检测在多个并联单体组E1-E8中流过的电流的值的电流传感器。在电流传感器中，例如能够使用霍尔元件或分流电阻。另外，至少设置一个用于检测多个并联单体组E1-E8的温度的温度传感器。在温度传感器中，例如能够使用热敏电阻。电流传感器和温度传感器的检测值被输出到控制电路32。
控制电路32基于从电压检测电路31获取到的多个并联单体组E1-E8的电压值、从电流传感器获取到的多个并联单体组E1-E8的电流值以及从温度传感器获取到的多个并联单体组E1-E8的温度值，来管理多个并联单体组E1-E8。控制电路32推定多个并联单体组E1-E8的SOC(State Of Charge：荷电状态)、SOH(State Of Health：健康状态)。SOC例如能够通过OCV法或电流累积法进行推定。
SOH是由当前的满充电容量与初始的满充电容量的比率规定的，数值越低(越接近0％)，则表示劣化越加剧。SOH能够基于与内部电阻的相关关系来推定。能够通过将在电池中持续规定时间流过规定的电流时产生的压降除以该电流来推定内部电阻。内部电阻处于温度越高则内部电阻越低的关系，并且处于电池的劣化越加剧则内部电阻越大的关系。电池的劣化随着充放电次数增加而加剧。另外，电池的劣化还依赖于个体差异、使用环境。因而，随着使用期间变长，基本上多个并联单体组E1-E8的容量的偏差变大。
多个并联单体组E1-E8的容量不仅因经时劣化而产生偏差，还因当前的使用环境而产生偏差。例如，在由于多个并联单体组E1-E8的设置位置而在多个并联单体组E1-E8之间产生温度的差异的情况下，容量产生偏差。对此，控制电路32执行多个并联单体组E1-E8间的均等化处理。在通过放电的均等化处理中，使多个并联单体组E1-E8中的容量最少的并联单体组与其它并联单体组的容量一致的控制成为基本。
如上所述，均等化电路针对并联单体组E1-E8中的每个并联单体组，具备用于释放所蓄积的电力的放电电阻Rd1-Rd8。控制电路32为了使容量最少的并联单体组与其它多个并联单体组的容量一致而决定其它多个并联单体组的各放电时间。控制电路32根据基于各并联单体组的当前的容量与应作为均等化的目标的容量之差的放电容量、放电电阻的电阻值来决定各放电时间。此外，多个放电电阻Rd1-Rd8的电阻值设为相同的值。
控制电路32基于所决定的各放电时间，来控制其它多个并联单体组的各放电开关的接通/断开。具体地说，控制电路32将用于规定放电开关Q1-Q8的接通/断开时机的控制信号发送到电压检测电路31，电压检测电路31基于所接收到的控制信号，来控制放电开关Q1-Q8的接通/断开。在放电开关为接通状态的均等化电路中，电流从并联单体组流向放电电阻，从而并联单体组的容量降低。
在本实施方式中，利用该均等化处理，来检测包含发生了开路故障的单体的并联单体组。具体地说，在均等化处理中，使并联单体组放电规定时间，计算放电前的电压与放电后的电压之间的偏差，基于该偏差来判定在该并联单体组中是否发生了异常。在包含发生了开路故障的单体的并联单体组中，容量大幅降低。例如，在4并联单体组中包含的一个单体发生了开路故障的情况下，该并联单体组的容量降低25％，达到应为目标的容量为止的放电时间相比于正常的情况而言缩短25％。在3并联单体组中包含的一个单体发生了开路故障的情况下，该并联单体组的容量降低约33％，达到应为目标的容量为止的放电时间相比于正常的情况而言缩短约33％。在2并联单体组中包含的一个单体发生了开路故障的情况下，该并联单体组的容量降低50％，达到应为目标的容量为止的放电时间相比于正常的情况而言缩短50％。
以下，举出具体例来说明利用均等化处理检测异常的蓄电单体组的检测方法。在以下的具体例中，为了简化，以2并4串的蓄电模块为例进行说明。
图2是示出2并4串的蓄电模块10的结构的图。图2示出的第1并联单体组E1由第1-1并联单体E1a与第1-2并联单体E1b的并联电路构成，在第1-1并联单体E1a中存在第1-1内部电阻R1a，在第1-2并联单体E1b中存在第1-2内部电阻R1b。
第1并联单体组E1的合成电阻R0通过下述(式1)计算。
RO＝R1a×R1b/(R1a+R1b)…(式1)
例如，在R1a为0.001[Ω]、R1b为0.001[Ω]的情况下，第1并联单体组E1的合成电阻R0为0.0005[Ω]。在此，在由于CID的工作而在第1-2并联单体E1b中发生了开路故障的情况下，能够从第1并联单体组E1的两端观察到的第1-2并联单体E1b的内部电阻R1b急剧上升。例如，在R1b上升到1000000[Ω]的情况下，第1并联单体组E1的合成电阻R0变为0.001[Ω]。
如以上所示，即使是在并联单体组中包含的一个单体发生了开路故障的情况下，合成电阻R0的变动也小，在通过电压检测合成电阻R0的变动的情况下，需要长时间流过电流。
此外，在由于母线断线而在第1-2并联单体E1b中发生了开路故障的情况下，能够从第1并联单体组E1的两端观察到的第1-2并联单体E1b的布线电阻急剧上升。即使在这种因接触不良而电阻上升的情况下，合成电阻R0的变动也小。针对第2并联单体组E2-第4并联单体组E4，也与第1并联单体组E1同样地适用以上的考察。
图3的(a)、(b)是示出图2的2并4串的蓄电模块10的容量偏差的一例的图。各柱的长度表示各并联单体组的当前的满充电容量(劣化度)。图3的(a)、(b)的第1电压V11表示第1并联单体组E1的OCV，第2电压V12表示第2并联单体组E2的OCV，第3电压V13表示第3并联单体组E3的OCV，第4电压V14表示第4并联单体组E4的OCV。
控制电路32例如在OCV最低的并联单体组(在图3的(a)中为第2并联单体组E2)与OCV最高的并联单体组(在图3的(a)中为第3并联单体组E3)的电压差ΔV扩大了规定值以上时，执行均等化处理。图3的(a)示出不存在发生了开路故障的并联单体组的正常的状态，图3的(b)示出存在发生了开路故障的并联单体组的异常的状态。在图3的(b)中，在第1并联单体组E1中包含的第1-2并联单体E1b中发生了开路故障。
图4的(a)、(b)是示出均等化处理的一例的图。图4的(a)示出均等化处理前的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量，图4的(b)示出均等化处理后的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。在图4的(a)中，第1并联单体组E1-第4并联单体组E4中的OCV最低的并联单体组是第2并联单体组E2。控制电路32将第2并联单体组E2的OCV设定为均等化处理的OCV的目标值。在该情况下，在第1并联单体组E1、第3并联单体组E3以及第4并联单体组E4中流过放电电流。
如图4的(a)、(b)所示，在OCV最低的第2并联单体组E2中包含发生了开路故障的单体的情况下，在第2并联单体组E2中不流过放电电流，因此在第2并联单体组E2中不产生有意义的电压变化，无法根据第2并联单体组E2的OCV来检测出第2并联单体组E2的异常。
此外，在上述的例子中，作为均等化处理，说明了使多个并联单体组E1-E4的OCV一致的OCV一致方式，但也可以使用SOC一致方式、可充电量一致方式、可放电量一致方式。在可充电量一致方式和可放电量一致方式中，由于目标值是通过实际容量[Ah]计算的，因此能够降低多个并联单体组间的当前的满充电容量的偏差的影响。
图5的(a)、(b)是示出均等化处理的另一例的图。图5的(a)示出均等化处理前的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量，图5的(b)示出均等化处理后的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。控制电路32将比OCV最低的第2并联单体组E2的OCV低规定值以上的值设定为均等化处理的OCV的目标值。在该情况下，在第2并联单体组E2中也流过放电电流。
此外，该规定值被设定为能够确保如下放电时间的值，该放电时间是能够流过使并联单体组中产生有意义的电压变化的放电电流的时间。该规定值是依赖于并联单体组中包含的并联单体的数量、放电电阻的电阻值而决定的。并联单体的数量越少和/或放电电阻的电阻值越大，则能够将该规定值设定得越小。将该规定值设定得越小，则能够使由于均等化处理产生的容量的损失越少。
在图5的(a)、(b)示出的例子中，即使在第2并联单体组E2中包含发生了开路故障的单体的情况下，在第2并联单体组E2中也流过放电电流，因此能够基于流过放电电流时的第2并联单体组E2的电压变化来检测出第2并联单体组E2的异常。
图6是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统1的动作例1的流程图。在车辆处于停止的状态下执行动作例1所涉及的均等化处理。电压检测电路31测定多个并联单体组的各OCV，将所测定出的各OCV发送到控制电路32。控制电路32根据所测定出的各OCV的初始当前值(OCV1)，基于SOC-OCV曲线，来推定各并联单体组的SOC的初始当前值(SOC1)(S10)。
图7是示出正常的并联单体组的SOC-OCV曲线(实线)和包含发生了开路故障的单体的异常的并联单体组的SOC-OCV曲线(虚线)的一例的图。此外，在图7中，为了简化，用直线描绘出SOC-OCV曲线。
返回图6的流程图。控制电路32基于所测定出的多个并联单体组的各OCV，来推定多个并联单体组的各SOC。控制电路32基于多个并联单体组的各SOC，来决定多个并联单体组的SOC的均等化目标值(SOC2)。例如，控制电路32将推定出的SOC中的最低的SOC决定为SOC的均等化目标值。控制电路32在各并联单体组中，从SOC的初始当前值(SOC1)减去SOC的均等化目标值(SOC2)来计算SOC偏差(ΔSOC_a)(S11)。
控制电路32推定与SOC的均等化目标值(SOC2)相对应的OCV的均等化目标值(OCV2)，基于下述(式2)来计算各并联单体组的放电时间(S12)。
放电时间[sec]＝与SOC偏差相应量的电流量[Ah]/(OCV2[V]×Rd[Ω])
与SOC偏差相应量的电流量[Ah]＝额定容量[Ah]×通常SOC偏差(ΔSOC)[％]...(式2)
Rd表示放电电阻的电阻值。通常SOC偏差(ΔSOC)表示假定并联单体组中没有发生异常的情况下的SOC偏差。
图8是示出放电时间与SOC偏差(ΔSOC)之间的关系的图。SOC偏差(ΔSOC)越大，则需要越长的放电时间。
返回图6的流程图。控制电路32开始进行多个并联单体组的均等化处理(S13)。电压检测电路31定期(例如，每隔1小时)测定多个并联单体组的各OCV，将所测定出的各OCV发送到控制电路32。控制电路32根据测定出的各OCV的当前值(OCVt)，基于SOC-OCV曲线，来推定各并联单体组的SOC的当前值(SOCt)。控制电路32在各并联单体组中，从SOC的当前值(SOCt)减去SOC的均等化目标值(SOC2)，来计算当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)(S14)。
控制电路32从基于初始测定出的SOC偏差(ΔSOC_a)和到当前为止的放电时间推定出的当前的预测SOC偏差(ΔSOC_a)减去当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)，来计算差X(＝(ΔSOC_a)-(ΔSOC_t)(S15)。控制电路32将差X与设定值进行比较(S16)。设定值是用于判别是否包含发生了开路故障的单体的设定值，是根据并联单体组中包含的单体数量设定的。例如，在并联单体组中包含的单体数量为4的情况下设定为25％，在并联单体组中包含的单体数量为3的情况下设定为33％，在并联单体组中包含的单体数量为2的情况下设定为50％。
在发生了差X为设定值以上的并联单体组的情况下(S16中“是”)，控制电路32将该并联单体组判定为发生了异常的并联单体组(S17)。控制电路32将该并联单体组的异常通知给未图示的上级系统(例如，车辆侧的ECU)。
在没有发生差X为设定值以上的并联单体组的情况下(S16中“否”)，控制电路32针对每个并联单体组，判定当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)是否达到了零(S18)。控制电路32针对当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)达到了零的并联单体组(S18中“是”)，结束均等化处理(S19)。针对当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)未达到零的并联单体组(S18中“否”)，进入步骤S14，继续进行均等化处理。
如通过图4的(a)、(b)所说明的那样，在均等化处理中，一般将多个并联单体组的OCV/SOC中的最低的OCV/SOC的并联单体组的OCV/SOC设定为均等化的目标值。在该情况下，不会从OCV/SOC最低的并联单体组流出放电电流，无法检测出该并联单体组的异常。因此，在图5的(a)、(b)中，说明了通过将均等化目标值设定得比最低的OCV/SOC更低来进行应对的例子。以下，说明其它方法。
图9是示出本发明的实施方式所涉及的电源系统1的动作例2的流程图。动作例2所涉及的均等化处理也是在车辆处于停止的状态下执行。电压检测电路31测定多个并联单体组的各OCV，将所测定出的各OCV发送到控制电路32。控制电路32确定所测定出的OCV中的最低的OCV的并联单体组(S20)。控制电路32使所确定的并联单体组放电规定时间(S21)。
该规定时间被设定为能够使并联单体组中产生有意义的电压变化的时间。该规定时间是依赖于并联单体组中包含的并联单体的数量、放电电阻的电阻值而决定的。并联单体的数量越少和/或放电电阻的电阻值越大，则能够将该规定时间设定得越短。将该规定值设定得越小，则能够使由于该放电而产生的容量的损失越少。
电压检测电路31测定经过该规定时间后的该并联单体组的OCV，将所测定出的OCV发送到控制电路32。控制电路32计算该并联单体组的放电前的OCV与放电后的OCV之差ΔOCV(S22)。控制电路32将计算出的差ΔOCV与规定值进行比较(S23)。该规定值是依赖于并联单体组中包含的并联单体的数量、放电电阻的电阻值、上述放电时间而决定的。
在差ΔOCV为规定值以上的情况下(S23中“是”)，控制电路32将该并联单体组判定为发生了异常的并联单体组(S24)。控制电路32将该并联单体组的异常通知给未图示的上级系统。在差ΔOCV小于规定值的情况下(S23中“否”)，控制电路32执行多个并联单体组间的均等化处理(S25)。均等化的目标值被设定为OCV最低的并联单体组的放电后的OCV/SOC。
图10的(a)-(c)是用于说明动作例2所涉及的均等化处理的一例的图。图10的(a)示出均等化处理前的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。首先，仅使OCV最低的第1并联单体组E1放电规定时间。图10的(b)、(c)示出第1并联单体组E1放电后的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。图10的(b)示出在第1并联单体组E1中包含发生了开路故障的单体的情况，图10的(c)示出在第1并联单体组E1中不包含发生了开路故障的单体的情况。
如图10的(b)所示，在第1并联单体组E1中包含发生了开路故障的单体的情况下，第1并联单体组E1的OCV急剧降低。由此，控制电路32能够检测出第1并联单体组E1的异常。
如图10的(c)所示，在第1并联单体组E1中不包含发生了开路故障的单体的情况下，第1并联单体组E1的OCV的降低缓慢，控制电路32判定为第1并联单体组E1正常。控制电路32将第1并联单体组E1的OCV/SOC作为均等化的目标值，来执行第2并联单体组E2-第4并联单体组E4的均等化处理。图10的(c)示出在第2并联单体组E2中包含发生了开路故障的单体的情况，在该均等化处理的过程中，控制电路32能够检测出第2并联单体组E2的异常。
图11是用于说明搭载了本发明的实施方式所涉及的电源系统1的车辆2的图。在本实施方式中，作为车辆2，假定能够从商用电力系统(以下，简称为系统3)充电的电动汽车(EV)。
车辆2具备电源系统1、逆变器40、马达50、充电部60、第1继电器RY1以及第2继电器RY2。电源系统1如上述那样具备蓄电模块10、电线束连接器20以及管理装置30。
逆变器40在动力运转时，将从蓄电模块10供给的直流电力变换成交流电力后供给到马达50。在再生时，将从马达50供给的交流电力转换成直流电力后供给到蓄电模块10。马达50在动力运转时，根据从逆变器40供给的交流电力进行旋转。在再生时，将减速产生的旋转能量变换成交流电力后供给到逆变器40。
在将蓄电模块10与逆变器40连接的布线间插入第1继电器RY1。管理装置30在行驶时将第1继电器RY1控制成接通状态(闭合状态)，从而将蓄电模块10与动力系统电连接。管理装置30在非行驶时，原则上将第1继电器RY1控制成断开状态(开路状态)，从而将蓄电模块10与动力系统电切断。
蓄电模块10能够从设置于车辆2外的充电装置4进行充电。充电装置4与车辆2通过充电线缆5而连接。在车辆2内，与充电线缆5连接的供电线被连接于充电部60。充电部60经由第2继电器RY2连接于蓄电模块10，从而将从充电装置4供给的电力充到蓄电模块10中。管理装置30当检测到蓄电模块10的过电压、过小电压、过电流或者温度异常时，将第1继电器RY1和第2继电器RY2断开，以保护蓄电模块10。
充电装置4被设置于家庭、汽车经销商、服务区、商业设施、公共设施等。充电装置4连接于系统3，经由充电线缆5向车辆2供给AC100/200V的单相交流电力。若是一般的蓄电模块10，如果以15A以上的电流进行充电，则能够在数小时以内将蓄电模块10充电到满充电。在以7A以下的电流进行充电的情况下，到满充电为止花费12小时以上。此外，在用AC100V以低电流充电的情况下，也可以不设置充电装置4，而直接将充电线缆5的插头插进家庭用的插座。
在存在发生了开路故障的并联单体组的情况下，通过从充电装置4进行的充电，该并联单体组最快达到满充电容量。控制电路32通过监视充电中的多个并联单体组的SOC的偏差，能够检测出包含发生了开路故障的单体的并联单体组。在充电时，包含发生了开路故障的单体的并联单体组的SOC相对于其它正常的并联单体组的SOC而言发生偏差。控制电路32例如将变为相对于充电中的多个并联单体组的平均SOC而言的偏差为规定值以上的SOC的并联单体组判定为异常的并联单体组。
图12的(a)、(b)是示出外部充电时的容量的一例的图。图12的(a)示出不存在异常的并联单体组的情况下的外部充电时结束后的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。与此相对，在存在异常的并联单体组的情况下，在第1并联单体组E1-第4并联单体组E4达到满充电容量之前，异常的并联单体组的SOC与其它并联单体组的SOC之间的偏差变大，从而检测出异常的并联单体组。
然而，在从第1并联单体组E1-第4并联单体组E4接近于满充电容量的位置进行充电的情况下，有时在SOC的偏差变大之前异常的并联单体组就达到满充电容量。以下，说明用于应对此情况的控制例。
当在外部充电时多个并联单体组中的一个并联单体组达到满充电容量时，控制电路32开始进行多个并联单体组的均等化处理。均等化的目标值使用在此时间点OCV/SOC最低的并联单体组的OCV/SOC。
图12的(b)示出在第1-2并联单体E1b中发生了开路故障的情况下的第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量。在此例中，第1并联单体组E1最先达到满充电容量。当第1并联单体组E1达到满充电容量时，控制电路32开始进行均等化处理。由此，能够检测出第1并联单体组E1的异常。此外，在不存在异常的并联单体组的情况下，第1并联单体组E1-第4并联单体组E4的容量的位置为大致相同的水准，因此由于均等化处理产生的损失微小。
如上述说明的那样，根据本实施方式，使用包含固定电阻的均等化电路，仅通过放电时间和电压测定来推定各并联单体组的SOC。无需电流值。因而，能够在车辆驻车时检测出单体的开路故障，能够降低在行驶时因电源系统1的异常而导致车辆强制停止的风险。另外，由于不使用电流累积值，因此不存在电流偏差或相位偏移等的影响，能够进行高精度的检测。另外，由于与均等化处理同时并行地执行故障检测处理，因此能够高效地进行故障检测。另外，通过在均等化电路的放电电阻中流过电流，能够加快电压变化，能够以短时间检测出单体的异常。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。实施方式是例示，在这些各构成要素、各处理过程的组合中能够存在各种变形例，并且这样的变形例也包含在本发明的范围内，这是本领域技术人员能够理解的。
在上述的实施方式中，说明了基于当前的预测SOC偏差(ΔSOC_a)与当前的实测SOC偏差(ΔSOC_t)之差来判定在并联单体组中是否发生了异常。关于这一点，也可以基于放电中的并联单体组的OCV/SOC达到目标值为止的时间，来判定在并联单体组中是否发生了异常。
在上述的实施方式中，说明了使用放电电路的均等化电路(被动方式)。关于这一点，还存在使用充电电路的均等化电路(主动方式)。在该情况下，上述的实施方式中的“放电时间”被替换成“充电时间”。充电的情况也与放电的情况同样，异常的并联单体组的电压变化相比于正常的并联单体组的电压变化而言较大。
此外，实施方式也可以通过以下项目来确定。
[项目1]
一种管理装置(30)，对将多个并联单体组串联连接而构成的蓄电模块(10)进行管理，各个并联单体组是将多个单体并联连接而构成的，管理装置(30)的特征在于，具备：
电压检测电路(31)，其检测串联连接的多个并联单体组(E1-E8)各自的电压；
与所述多个并联单体组(E1-E8)分别并联连接的多个均等化电路；以及
控制电路(32)，其基于由所述电压检测电路(31)检测出的电压，来控制所述多个均等化电路，以执行均等化处理，
其中，所述控制电路(32)基于向所述均等化电路放电的期间或者从所述均等化电路充电的期间的并联单体组的电压变化，来判定在该并联单体组中是否包含异常单体。
由此，能够不使用电流值而以短时间且高精度地检测出异常的并联单体组。
[项目2]
根据项目1所记载的管理装置(30)，其特征在于，
所述控制电路(32)基于所述多个并联单体组(E1-E8)间的均等化处理中的各并联单体组(E1-E8)的电压变化，来检测包含异常单体的并联单体组。
由此，能够与均等化处理同时并行地进行并联单体组的异常检测处理。
[项目3]
根据项目1或2所记载的管理装置(30)，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻(Rd1-Rd8)，
所述控制电路(32)将比所述多个并联单体组(E1-E8)中的SOC(State Of Charge：荷电状态)或OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)最低的并联单体组的SOC或OCV更低的SOC或OCV作为目标值，来执行所述均等化处理。
由此，即使在SOC或OCV最低的并联单体组中存在异常的情况下，也能够检测出该并联单体组的异常。
[项目4]
根据项目1或2所记载的管理装置(30)，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻(Rd1-Rd8)，
所述控制电路(32)使得从所述多个并联单体组(E1-E8)中的SOC或OCV最低的并联单体组向与该并联单体组并联连接的均等化电路放电规定时间，基于该并联单体组的电压变化来判定在该并联单体组中是否包含异常单体，在该并联单体组中不包含异常单体的情况下，所述控制电路(32)开始进行所述多个并联单体组(E1-E8)间的均等化处理。
由此，即使在SOC或OCV最低的并联单体组中存在异常的情况下，也能够检测出该并联单体组的异常。
[项目5]
根据项目1～4中的任一项所记载的管理装置(30)，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻(Rd1-Rd8)，
在向所述放电电阻(Rd1-Rd8)放电的期间的并联单体组的每规定时间的SOC偏差比预测值大设定值以上的情况下，所述控制电路(32)判定为在该并联单体组中包含异常单体。
由此，能够在达到均等化的目标值之前检测出并联单体组的异常。
[项目6]
一种电源系统(1)，其特征在于，具备：
将多个并联单体组(E1-E8)串联连接而构成的蓄电模块(10)，各个所述并联单体组是将多个单体并联连接而构成的，
根据项目1～5中的任一项所记载的管理装置(30)，其管理所述蓄电模块(10)。
由此，能够不使用电流值而以短时间且高精度地检测出异常的并联单体组。
附图标记说明
1：电源系统；10：蓄电模块；E1-E8：并联单体组；R1-R8：内部电阻；L1-L9：电压检测线；20：电线束连接器；30：管理装置；Rd1-Rd8：放电电阻；Q1-Q8：放电开关；C1-C8：电容器；Rf1-Rf9：电阻；31：电压检测电路；32：控制电路；2：车辆；RY1：第1继电器；3：系统；RY2：第2继电器；4：充电装置；5：充电线缆；40：逆变器；50：马达；60：充电部。

Claims (6)

1.一种管理装置，用于对将多个并联单体组串联连接而构成的蓄电模块进行管理，各个所述并联单体组是将多个单体并联连接而构成的，所述管理装置的特征在于，具备：
电压检测电路，其检测串联连接的多个并联单体组各自的电压；
与所述多个并联单体组分别并联连接的多个均等化电路；以及
控制电路，其基于由所述电压检测电路检测出的电压，来控制所述多个均等化电路，以执行均等化处理，
其中，所述控制电路基于向所述均等化电路放电的期间或者从所述均等化电路充电的期间的并联单体组的电压变化，来判定在该并联单体组中是否包含异常单体。
2.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
所述控制电路基于所述多个并联单体组间的均等化处理中的各并联单体组的电压变化，来检测包含异常单体的并联单体组。
3.根据权利要求1或2所述的管理装置，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻，
所述控制电路将比所述多个并联单体组中的、SOC即荷电状态或OCV即开路电压最低的并联单体组的SOC或OCV更低的SOC或OCV作为目标值，来执行所述均等化处理。
4.根据权利要求1或2所述的管理装置，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻，
所述控制电路使得从所述多个并联单体组中的SOC或OCV最低的并联单体组向与该并联单体组并联连接的均等化电路放电规定时间，基于该并联单体组的电压变化来判定在该并联单体组中是否包含异常单体，在该并联单体组中不包含异常单体的情况下，所述控制电路开始进行所述多个并联单体组间的均等化处理。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的管理装置，其特征在于，
所述均等化电路包含放电电阻，
在向所述放电电阻放电的期间的并联单体组的每规定时间的SOC偏差比预测值大设定值以上的情况下，所述控制电路判定为在该并联单体组中包含异常单体。
6.一种电源系统，其特征在于，具备：
将多个并联单体组串联连接而构成的蓄电模块，各个所述并联单体组是将多个单体并联连接而构成的；以及
根据权利要求1～5中的任一项所述的管理装置，其管理所述蓄电模块。
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