CN114194071B - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电源装置。电源装置包括第1电池、安装于第1电池的多个第1温度传感器、与第1电池相邻地配置的第2电池以及安装于第2电池的多个第2温度传感器。并且，当利用第1异常诊断方法基于来自多个第1温度传感器的温度在第1电池中检测出高温异常时，利用与第1异常诊断方法不同的第2异常诊断方法基于来自多个第2温度传感器的温度，诊断第2电池的高温异常。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及一种电源装置，详细而言涉及一种具备第1电池和第2电池的电源装置。
背景技术
以往，作为这种电源装置，提出了如下这样的电源装置，该电源装置包括：第1电源装置，具有第1电池、控制第1电池的充放电的第1控制部、监视第1电池的第1监视部；以及第2电源装置，具有第2电池、控制第2电池的充放电的第2控制部、监视第2电池的第2监视部(例如，参照日本特开2019-92335)。在该装置中，在利用第2电源装置的第2监视部在第2电池中检测到异常时，第1电源装置的第1监视部从第2电源装置的第2监视部获取第2电池的状态，基于第1电池的状态和第2电池的状态生成表示可否利用第2电池的可否利用信息。第2电源装置的第2控制部获取第1电源装置所生成的可否利用信息，基于该信息控制第2电池的充放电。
发明内容
在具有第1电池和第2电池的电源装置中，大多根据安装于第1电池的多个温度传感器中的任一者的温度是否为阈值以上，来诊断第1电池的高温异常，根据安装于第2电池的多个温度传感器中的任一者的温度是否为阈值以上，来诊断第2电池的高温异常。在将第1电池和第2电池相邻地配置的电源装置中，当在第1电池中检测到高温异常时，即使在第2电池中不发生高温异常时，若来自安装于第2电池的多个温度传感器中的安装于最靠近第1电池的位置的温度传感器的温度伴随着第1电池的高温超过阈值，则也会产生诊断为在第2电池中发生了高温异常的情况。
本发明的电源装置的主要目的在于，对于将第1电池和第2电池相邻地配置的电源装置而言，当在第1电池中诊断出高温异常时，更适当地诊断第2电池的高温异常。
本发明的电源装置为了实现上述主要目的，采取以下的手段。
本发明的电源装置的特征在于，包括：
第1电池；
多个第1温度传感器，被安装于所述第1电池；
第2电池，与所述第1电池相邻地配置；
多个第2温度传感器，被安装于所述第2电池；以及
控制装置，管理所述第1电池和所述第2电池，
其中，所述控制装置当利用第1异常诊断方法基于来自所述多个第1温度传感器的温度在所述第1电池中检测出高温异常时，利用与所述第1异常诊断方法不同的第2异常诊断方法，基于来自所述多个第2温度传感器的温度诊断所述第2电池的高温异常。
在本发明的电源装置中，在利用第1异常诊断方法基于来自安装于第1电池的多个第1温度传感器的温度在第1电池中检测出高温异常时，利用与第1异常诊断方法不同的第2异常诊断方法基于来自安装于第2电池的多个第2温度传感器的温度诊断第2电池的高温异常。由此，能够当在第1电池中诊断出高温异常时，更适当地诊断第2电池的高温异常。
在本发明的电源装置中，也可以是所述第1异常诊断方法是在来自所述多个第1温度传感器中的任一温度传感器的温度为第1阈值以上时诊断为在所述第1电池中发生了高温异常的方法，所述第2异常诊断方法是在来自所述多个第2温度传感器的所有温度传感器的温度都为第2阈值以上时，诊断为在所述第2电池中发生了高温异常的方法。如此一来，即使仅来自多个第2温度传感器中的配置于最靠近第1电池的位置的温度传感器的温度为第2阈值以上，也不会诊断出第2电池的高温异常，因此当在第1电池中诊断出高温异常时，能够更适当地进行第2电池的高温异常。在此，第2阈值既可以是与第1阈值相同的值，也可以是不同的值。需要说明的是，第1阈值使用比第1电池发生变形等异常的温度低的温度，第2阈值使用比第2电池发生变形等异常的温度低的温度。
在本发明的电源装置中，也可以是所述控制装置当在所述第1电池中检测出高温异常的状态下，利用所述第2异常诊断方法没有诊断出在所述第2电池中发生高温异常时，在来自所述多个第2温度传感器中的除配置在最靠近所述第1电池的位置的温度传感器之外的任一温度传感器的每预定时间的温度变化量为预定变化量以上时，限制向所述第2电池的充电。作为向第2电池充电的限制，包括禁止向第2电池充电。如此一来，能够抑制第2电池的温度上升，能够抑制当在第1电池中检测出高温异常时同时在第2电池中检测出高温异常的情况。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是表示搭载作为本发明的一实施例的电源装置的混合动力汽车20的结构概略的结构图。
图2是表示由HVECU70执行的异常诊断处理的一例的流程图。
具体实施方式
接下来，使用实施例说明用于实施本发明的方式。
图1是表示搭载作为本发明的一实施例的电源装置的混合动力汽车20的结构概略的结构图。如图所示，实施例的混合动力汽车20包括发动机22、电动机30、逆变器32、离合器36、自动变速装置40、高电压电池60、低电压电池67、DC/DC转换器68、混合动力用电子控制单元(以下，称为“HVECU”)70。
发动机22构成为多缸(4缸、6缸等)的内燃机，该内燃机使用从燃料罐经由燃料供给系统供给的汽油、轻油等作为燃料，通过进气、压缩、膨胀(爆发燃烧)、排气的各冲程输出动力。发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽未图示，但发动机ECU24被构成为以CPU为中心的微处理器，除CPU之外，还包括存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口输入到发动机ECU24，用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号经由输出端口从发动机ECU24输出。
用于起动发动机22的起动电动机25与作为发动机22的输出轴的曲轴23连接。另外，作为扭转元件的减振器28的输入侧也被连接于发动机22的曲轴23。
电动机30例如构成为同步发电电动机。逆变器32用于电动机30的驱动，并且与高电压侧电力线61连接。通过利用HVECU70对逆变器32的多个开关元件进行切换控制从而电动机30被旋转驱动。离合器36例如构成为液压驱动的摩擦离合器，进行减振器28的输出侧与电动机30的旋转轴的连接和连接解除。
自动变速装置40具备变矩器43、6级变速的自动变速器45、未图示的液压回路。变矩器43构成为通常的流体式的传导装置，将与电动机30的旋转轴连接的输入轴41的动力放大转矩并传递至作为自动变速器45的输入轴的中间旋转轴44，或者不放大转矩而直接传递。自动变速器45与中间旋转轴44连接，并且与连接至驱动轴46的输出轴42连接，具有多个行星齿轮、液压驱动的多个摩擦卡合元件(离合器、制动器)。需要说明的是，驱动轴46经由车轴56和后差速器齿轮57而与后轮55a、55b连结。该自动变速器45例如通过多个摩擦卡合元件的卡合脱离形成从第1档到第6档的前进档、后退档并在中间旋转轴44与输出轴42之间传递动力。
高电压电池60例如构成为锂离子二次电池，与逆变器32一起连接于高电压侧电力线61。对高电压电池60安装有多个温度传感器60a～60c。低电压电池67构成为额定电压比高电压电池60低的例如铅蓄电池，连接于与起动电动机25等辅机连接的低电压侧电力线66。对低电压电池安装有多个温度传感器67a～67c。高电压电池60和低电压电池67在配置台62相邻配置。DC/DC转换器68与高电压侧电力线61和低电压侧电力线66连接。该DC/DC转换器68由HVECU70控制，从而伴随着电压的降压而将高电压侧电力线61的电力供给至低电压侧电力线66。
虽未图示，但HVECU70被构成为以CPU为中心的微处理器，除CPU之外，还包括存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口、通信端口。来自各种传感器的信号经由输入端口向HVECU70输入。作为向HVECU70输入的信号，例如能够列举出来自用于检测电动机30的转子的旋转位置的旋转位置传感器(例如旋转变压器)30a的电动机30的转子的旋转位置φm、来自安装于驱动轴46的转速传感器46a的驱动轴46的转速Np等。另外，还能够列举出来自安装于高电压电池60的端子之间的电压传感器的高电压电池60的电压Vh、来自安装于高电压电池60的输出端子的电流传感器的高电压电池60的电流Ih、来自安装于低电压电池67的端子之间的电压传感器的低电压电池67的电压Vb。而且，还能够列举出来自安装于高电压电池60的多个温度传感器60a～60c的温度、来自安装于低电压电池67的多个温度传感器67a～67c的温度。此外，还能够列举出来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自检测制动器踏板85的踩下量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V。
各种控制信号从HVECU70经由输出端口输出。作为从HVECU70输出的信号，例如也能够列举出向起动电动机25的控制信号、向逆变器32的控制信号、向离合器36的控制信号、向自动变速装置40的控制信号、向DC/DC转换器68的控制信号。HVECU70经由通信端口而与发动机ECU24连接。
需要说明的是，高电压电池60、低电压电池67、多个温度传感器60a～60c、67a～67c、HVECU70等相当于电源装置。
接下来，对这样构成的实施例的混合动力汽车20所搭载的电源装置的动作、特别是当在高电压电池60中诊断出高温异常时诊断低电压电池67的高温异常之际的动作进行说明。高电压电池60的高温异常例如在来自安装于高电压电池60的多个温度传感器60a～60c中的任一温度传感器的温度达到第1阈值Tref1以上时被诊断。需要说明的是，第1阈值Tref1预先设定为比高电压电池60的电池单元发生变形等异常发生的温度低的温度，例如能够使用65℃、70℃、75℃等。图2是表示在诊断低电压电池67的高温异常时由HVECU70执行的异常诊断处理的一例的流程图。该异常诊断处理每隔预定时间(例如每隔几十msec)重复执行。
当执行异常诊断处理时，HVECU70首先执行输入由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c检测的温度TLa～TLc的处理(步骤S100)。接下来，判定是否在高电压电池60中诊断出高温异常(发生高温异常)(步骤S110)。关于高电压电池60的高温异常的诊断，如上所述。在判定为在高电压电池60中未诊断出高温异常(未发生高温异常)时，通过通常的诊断方法诊断低电压电池67的高温异常(步骤S120)，结束本处理。作为通常的诊断方法，与高电压电池60的高温异常的诊断方法同样地，能够使用在由温度传感器67a～67c检测到的温度TLa～TLc中的任一者为第2阈值Tref2以上时诊断为在低电压电池67中产生了高温以上的方法。第2阈值Tref2预先设定为比在低电压电池67中产生变形等异常发生的温度低的温度，例如能够使用65℃、70℃、75℃等。需要说明的是，第2阈值Tref2既可以是与第1阈值Tref1相同的温度，也可以是不同的温度。
当在步骤S110中判定为在高电压电池60中诊断出高温异常(发生高温异常)时，判定由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c检测到的温度TLa～TLc是否全部为第2阈值Tref2以上(步骤S130)。在判定为温度TLa～TLc全部为第2阈值Tref2以上时，诊断为在低电压电池67中发生了高温异常(步骤S140)，禁止低电压电池67的充放电(步骤S150)，结束本处理。在该情况下的低电压电池67的高温异常的诊断方法是与在步骤S120中说明的通常时的低电压电池67的高温异常的诊断方法(与高电压电池60的高温异常的诊断方法相同的方法)不同的诊断方法。需要说明的是，在低电压电池67中诊断出高温异常时禁止低电压电池67的充放电是为了抑制低电压电池67的破损等。
当在步骤S130中判定为温度TLa～TLc中的任一者小于第2阈值Tref2(在低电压电池67中未诊断出高温异常)时，计算由安装于低电压电池67的多个温度传感器67a～67c中的除了最靠近高电压电池60的温度传感器67a之外的温度传感器67b、67c检测出的温度TLb、TLc的温度变化量ΔTLb、ΔTLc(步骤S160)。具体而言，从由温度传感器67b、67c检测出的温度TLb、TLc减去上次执行该异常诊断处理时所输入的由温度传感器67b、67c检测到的温度TLb、TLc，从而计算温度变化量ΔTLb、ΔTLc。在该情况下，温度变化量ΔTLb、ΔTLc成为异常诊断处理的每个启动时间间隔的温度变化量。需要说明的是，作为温度变化量ΔTLb、ΔTLc，也可以除以异常诊断处理的启动时间间隔。如此一来成为每单位时间的温度变化量。
接下来，判定温度变化量ΔTLb、ΔTLc中的任一者是否为第3阈值Tref3以上(步骤S170)。第3阈值Tref3能够使用比在低电压电池67中发生高温异常时的异常诊断处理的每个启动时间间隔的温度变化量小的值，能够通过实验等预先确定。在判定为温度变化量ΔTLb、ΔTLc中的任一者为第3阈值Tref3以上时，判断为虽然低电压电池67没有发生高温异常，但有可能发生高温异常，以虽然不限制低电压电池67的放电、但禁止充电的方式限制低电压电池67的充放电(步骤S180)，然后结束本处理。由此，能够抑制低电压电池67的温度上升，能够抑制在高电压电池60中检测出高温异常时同时在低电压电池67中检测出高温异常的情况。
当在步骤S170中判定为温度变化量ΔTLb、ΔTLc都小于第3阈值Tref3时，判断为不会在低电压电池67中发生高温异常，正常使用低电压电池67的充放电(步骤S190)，结束本处理。
在以上说明的实施例的混合动力汽车20所搭载的电源装置中，当判定为在高电压电池60中诊断出高温异常(发生高温异常)时，根据由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c检测到的温度TLa～TLc是否全部为第2阈值Tref2以上(利用与高电压电池60的高温异常的诊断方法不同的诊断方法)，诊断低电压电池67的高温异常。即，与如下这样的情况相比，能够当在高电压电池60中诊断出高温异常时更适当地诊断低电压电池67的高温异常，其中上述提到的情况是指，由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c中的除了最靠近高电压电池60的温度传感器67a之外的温度传感器67b、67c检测出的温度TLb、TLc小于第2阈值Tref2、并且由温度传感器67a检测出的温度TLa为第2阈值Tref2以上，由此诊断出低电压电池67的高温异常。
在实施例的混合动力汽车20所搭载的电源装置中，当在高电压电池60中诊断出高温异常的状态下没有诊断出低电压电池67的高温异常(没有发生高温异常)时，由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c中的除了最靠近高电压电池60的温度传感器67a之外的温度传感器67b、67c检测到的温度TLb、TLc的异常诊断处理的每个启动时间间隔的温度变化量ΔTLb、ΔTLc中的任一者为第3阈值Tref3以上时，以不限制低电压电池67的放电但禁止充电的方式限制低电压电池67的充放电。由此，能够抑制低电压电池67的温度上升，能够抑制当在高电压电池60中检测出高温异常时同时在低电压电池67中检测出高温异常的情况。
在实施例的混合动力汽车20所搭载的电源装置中，当在高电压电池60中诊断出高温异常的状态下没有诊断出低电压电池67的高温异常时，由安装于低电压电池67的温度传感器67a～67c中的除了最靠近高电压电池60温度传感器67a之外的温度传感器67b、67c检测到的温度TLb、TLc的温度变化量ΔTLb、ΔTLc中的任一者为第3阈值Tref3以上时，以不限制低电压电池67的放电但禁止充电的方式限制低电压电池67的充放电。然而，既可以不是禁止而是在一定程度上限制低电压电池67的充电，也可以不仅限制低电压电池67的充电，而且对放电也施加若干限制。
在实施例的搭载于混合动力汽车20的电源装置中，被设为搭载于如下这样的混合动力汽车20的电源装置：起动电动机25与发动机22的曲轴23连接并且电动机30经由离合器36连接于曲轴23。然而，只要电源装置具备向驱动用的电动机供给电力的高电压电池60和向辅机等供给电力的低电压电池67，就可以设为搭载于各种硬件结构的混合动力汽车、电动汽车。另外，电源装置也可以设为搭载于具备向驱动用的电动机供给电力的2个高电压电池的各种硬件结构的混合动力汽车、电动汽车。而且，只要电源装置具备2个电池，该电源装置就可以设为搭载于除汽车之外的车辆、移动体等，也可以设为组装到建筑设施等。
对实施例的主要要素与发明内容部分所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，高电压电池60相当于“第1电池”，多个温度传感器60a～60c相当于“多个第1温度传感器”，低电压电池67相当于“第2电池”，多个温度传感器67a～67c相当于“多个第2温度传感器”，HVECU70相当于“控制装置”。
需要说明的是，实施例是用于具体说明用于实施发明内容部分所记载的发明的方式的一例，因此实施例的主要要素与发明内容部分所记载的发明的主要要素的对应关系并不限定发明内容部分所记载的发明的要素。即，对发明内容部分所记载的发明的解释应基于该部分的记载来进行，实施例只不过是发明内容部分所记载的发明的具体的一例。
以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不限定于这样的实施例，在不脱离本发明的要旨的范围内，当然能够以各种方式来实施。
本发明能够在电源装置的制造产业中利用。

Claims (2)

1.一种电源装置，其特征在于，包括：
第1电池；
多个第1温度传感器，被安装于所述第1电池；
第2电池，与所述第1电池相邻地配置；
多个第2温度传感器，被安装于所述第2电池；以及
控制装置，管理所述第1电池和所述第2电池，
其中，所述控制装置当利用第1异常诊断方法基于来自所述多个第1温度传感器的温度在所述第1电池中检测出高温异常时，利用与所述第1异常诊断方法不同的第2异常诊断方法，基于来自所述多个第2温度传感器的温度诊断所述第2电池的高温异常，
所述第1异常诊断方法是在来自所述多个第1温度传感器中的任一温度传感器的温度为第1阈值以上时诊断为在所述第1电池中发生了高温异常的方法，
所述第2异常诊断方法是在来自所述多个第2温度传感器的所有温度传感器的温度都为第2阈值以上时，诊断为在所述第2电池中发生了高温异常的方法。
2.一种电源装置，其特征在于，包括：
第1电池；
多个第1温度传感器，被安装于所述第1电池；
第2电池，与所述第1电池相邻地配置；
多个第2温度传感器，被安装于所述第2电池；以及
控制装置，管理所述第1电池和所述第2电池，
其中，所述控制装置当利用第1异常诊断方法基于来自所述多个第1温度传感器的温度在所述第1电池中检测出高温异常时，利用与所述第1异常诊断方法不同的第2异常诊断方法，基于来自所述多个第2温度传感器的温度诊断所述第2电池的高温异常，
所述控制装置当在所述第1电池中检测出高温异常的状态下利用所述第2异常诊断方法没有诊断出在所述第2电池中发生高温异常时，在来自所述多个第2温度传感器中的除配置在最靠近所述第1电池的位置的温度传感器之外的任一温度传感器的每预定时间的温度变化量为预定变化量以上时，限制向所述第2电池的充电。
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