DE102016119893A1

DE102016119893A1 - Anormalitätsbestimmungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016119893A1
Application number: DE102016119893.5A
Authority: DE
Inventors: Shunichi Kubo
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2017-04-27
Also published as: CN106611885A; JP6558204B2; JP2017078658A; US20170117596A1; CN106611885B; US10490865B2

Abstract

Eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung wird auf einen Batteriepack mit Blöcken, die aus in Reihe verbundenen Batteriezellen aufgebaut sind, und einem Verbindungsteil, das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, angewandt. In den Blöcken und dem Verbindungsteil detektiert eine erste Detektionsschaltung eine Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst. Eine Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit bildet einen geschlossenen Stromkreis, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt. Der geschlossene Stromkreis umfasst das Verbindungsteil, zumindest eine der Batteriezellen und eine mit dem Verbindungsteil parallel verbundene Diode. Wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt, bestimmt eine erste Anormalitätsbestimmungseinheit, ob eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet.

Description

HINTERGRUND
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung, die auf einen Batteriepack angewandt wird, und eine Vielzahl von Blöcken, die aus einer Vielzahl von in Reihe verbundenen Batteriezellen aufgebaut sind, und ein Verbindungsteil, das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, umfasst.
[Verwandte Technik]
Eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung wird in einem Batteriepack verwendet, der eine Vielzahl von Blöcken, die aus einer Vielzahl von in Reihe verbundenen Batteriezellen aufgebaut sind, und ein Verbindungsteil, das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, umfasst. Die Anormalitätsbestimmungsvorrichtung bestimmt das Auftreten einer Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil, bei der eine Leitung zwischen den Blöcken unterbrochen ist ( JP-A-2015-83960 ).
In der Konfiguration, die in der JP-A-2015-83960 offenbart ist, ist es erforderlich, das neue Schaltelemente und Widerstandselemente hinzugefügt werden. Zusätzlich ist auch eine Lade-/Entladesteuerung eines fliegenden Kondensators erforderlich. Daher ist die Konfiguration komplex.
KURZFASSUNG
Es ist daher erwünscht, eine Konfiguration einer Anormalitätsbestimmungsvorrichtung zu vereinfachen, die ein Auftreten einer Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in einem Verbindungsteil bestimmt, bei der eine Leitung zwischen Blöcken, die einen Batteriepack konfigurieren, unterbrochen ist.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung bereit, die auf einen Batteriepack angewandt wird, der eine Vielzahl von Blöcken, wobei jeder Block aus einer Vielzahl von Batteriezellen aufgebaut ist, die in Reihe verbunden sind, und ein Verbindungsteil, das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, umfasst. Die Anormalitätsbestimmungsvorrichtung umfasst eine erste Detektionsschaltung, eine Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit und eine erste Anormalitätsbestimmungseinheit. Die erste Detektionsschaltung detektiert eine Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst, in der Vielzahl von Blöcken und dem Verbindungsteil. Die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit bildet einen geschlossenen Stromkreis, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt. Der geschlossene Stromkreis umfasst das Verbindungsteil, zumindest eine der Batteriezellen und eine Diode, die parallel zu dem Verbindungsteil verbunden ist. In zwei Blöcken der Vielzahl von Blöcken, die mit dem Verbindungsteil verbunden sind, ermöglicht die Diode, dass ein Strom nur in einer Richtung von einer positiven Elektrode von einem der zwei Blöcke auf einer Niederspannungsseite zu einer negativen Elektrode von einem anderen der zwei Blöcke auf eine Hochspannungsseite fließt. Wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt, bestimmt die erste Anormalitätsbestimmungseinheit, ob eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil aufgetreten ist, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration fließt in einem Zustand, in dem der geschlossene Stromkreis gebildet ist, der Strom zu dem Verbindungsteil, wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil nicht aufgetreten ist. Der Strom fließt zu der Diode, wenn eine Offe-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil aufgetreten ist. Als Folge hiervon ist, wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil nicht aufgetreten ist, der Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung ein Gesamtwert der Spannungen der Batteriezellen, die die erste Reihenschaltung konfigurieren. Jedoch ist, wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil aufgetreten ist, der Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung ein Wert, der dadurch erhalten wird, dass ein Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall der Diode von dem Gesamtwert der Spannungen der Batteriezellen, die die erste Reihenschaltung konfigurieren, subtrahiert wird. Demzufolge kann basierend auf dem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem der geschlossene Stromkreis gebildet ist, bestimmt werden, ob eine Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht. Das heißt, dass das Auftreten einer Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil durch eine einfache Konfiguration bestimmt werden kann.
Zusätzlich kann die erste Reihenschaltung so konfiguriert sein, dass sie keine der Batteriezellen umfasst und das Verbindungsteil umfasst. In dieser Konfiguration ist, wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil nicht aufgetreten ist, der Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung ungefähr 0 V. Wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in dem Verbindungsteil aufgetreten ist, ist der Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall (negativer Wert) der Diode.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bei den begleitenden Zeichnungen gilt:
1 ist eine elektrische Konfigurationsdarstellung eines Batteriepacks und einer Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß einem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
2 ist ein Ablaufdiagramm eines Anormalitätsbestimmungsprozesses; und
3 ist eine elektrische Konfigurationsdarstellung des Batteriepacks und der Anormalitätsbestimmungsvorrichtung in einem Abwandlungsbeispiel.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden hierin nachstehend Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung auf ein Hybridfahrzeug angewandt wird.
Das Hybridfahrzeug ist mit einem Batteriepack bzw. -satz versehen. Der Batteriepack bzw. -satz ist eine Hauptmaschinenbatterie, die Energie bzw. Strom an einen Motor liefert. Zusätzlich ist der Motor ein Motorgenerator, der auch als Energie- bzw. Stromerzeuger arbeitet. Der Motorgenerator und der Batteriepack konfigurieren ein Energie- bzw. Stromversorgungssystem des Fahrzeugs. Zwischen dem Motorgenerator und dem Batteriepack ist ein Relaisschalter (Hauptrelais) bereitgestellt.
1 zeigt eine elektrische Konfigurationsdarstellung eines Batteriepacks bzw. -satzes 10 und einer Anormalitätsbestimmungsvorrichtung, die auf den Batteriepack bzw. -satz 10 angewandt ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Anormalitätsbestimmungsvorrichtung umfasst eine Überwachungsschaltung 20 und eine Steuereinheit 30.
Der Batteriepack bzw. -satz 10 ist als ein Reihenschaltungskörper bzw. -aufbau von einer Vielzahl von Batteriezellen B konfiguriert, die in Reihe miteinander verbunden bzw. geschaltet sind. Jede Batteriezelle B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus einer Lithiumionen-Sekundärbatterie aufgebaut.
In dem Batteriepack 10 sind die Vielzahl von Batteriezellen B in eine Vielzahl von Blöcken BL1, BL2 und BL3 aufgeteilt. Hier ist die Batteriezelle B als Batteriezelle Bij (i = 1, 2, 3; j = 1 bis 6) beschrieben. Die Kennziffer i stellt den Block BL1 bis BL3 dar, zu dem die Batteriezelle B gehört. Die Kennziffer j stellt 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 in einer Reihenfolge ausgehend von der Batteriezelle B dar, die sich am Nächsten zu einer positiven Elektrode des Batteriepacks 10 befindet. Batteriezellen B11 bis B16 gehören zu dem Block BL1. Batteriezellen B21 bis B26 gehören zu dem Block BL2. Batteriezellen B31 bis B36 gehören zu dem Block BL3.
Die Batteriezellen B11 bis B16, die den Block BL1 bilden, sind integral bzw. ganzheitlich ausgebildet und konfigurieren einen Batteriestapel. Im Speziellen sind in dem Block BL1 eine positive Elektrode und eine negative Elektrode der Batteriezellen B11 bis B16, die benachbart zueinander sind, durch eine Strom- bzw. Sammelschiene verbunden. Die Strom- bzw. Sammelschiene ist ein stab- bzw. stangenförmiges Verbindungsteil bzw. -element, das aus Metall besteht. Zum Beispiel sind die negative Elektrode der Batteriezelle B11 und die positive Elektrode der Batteriezelle B12 durch die Strom- bzw. Sammelschiene verbunden. In ähnlicher Weise zu den Batteriezellen B11 bis B16 in dem Block BL1 sind auch die Batteriezellen B21 bis B26, die den Block BL2 bilden, und die Batteriezellen B31 bis B36, die den Block BL3 bilden, integral bzw. ganzheitlich ausgebildet, und konfigurieren sie Batteriestapel.
Zusätzlich verbindet eine Leitung bzw. ein Draht W1 eine negative Elektrode des Blocks BL1 (negative Elektrode der Batteriezelle B16) und eine positive Elektrode des Blocks BL2 (positive Elektrode der Batteriezelle B21). Die Leitung bzw. der Draht W1 ist ein Verbindungsteil bzw. -element, das aus Metall besteht. In ähnlicher Weise verbindet eine Leitung bzw. ein Draht W2 eine negative Elektrode des Blocks BL2 (negative Elektrode der Batteriezelle B26) und eine positive Elektrode des Blocks BL3 (positive Elektrode der Batteriezelle B31). Die Leitung bzw. der Draht W2 ist ein Verbindungsteil bzw. -element, das aus Metall besteht. Die Leitungen bzw. Drähte W1 und W2 werden zur Zeit des Einbaus des Batteriepacks 10 in das Fahrzeug verbunden.
Die Überwachungsschaltung 20 überwacht den Zustand des Batteriepacks 10 und ist in einer integrierten Schaltung ausgebildet. Im Speziellen detektiert die Überwachungsschaltung 20 eine Zwischen-Anschluss-Spannung von jeder Batteriezelle B. Die Überwachungsschaltung 20 umfasst Anschlüsse PPij und PNij, die der Batteriezelle Bij entsprechen. Der Anschluss PPij ist mit der positiven Elektrode der Batteriezelle Bij verbunden. Der Anschluss PNij ist mit der negativen Elektrode der Batteriezelle Bij verbunden. Zusätzlich umfasst die Überwachungsschaltung 20 einen Multiplexer 21 (MUX) und einen Analog-Digital-Wandler 22 (ADC). Die Anschlüsse PPij und PNij sind über den MUX 21 mit dem ADC 22 verbunden.
Ein analoger Wert der Spannung zwischen den durch den MUX 21 ausgewählten Anschlüssen (der Spannung der Batteriezelle Bij) wird an den ADC 22 eingegeben.
Die Steuereinheit 30 erfasst den Detektionswert der Zwischen-Anschluss-Spannung von jeder Batteriezelle Bij von dem ADC 22 der Überwachungsschaltung 20. Dann steuert die Steuereinheit 30 einen Energie- bzw. Stromerzeugungsbetrieb und einen Regenerationsbetrieb des Motorgenerators basierend auf einer Laderate (einem Ladezustand [SOC]) von jeder Batteriezelle Bij, die aus der erfassten Zwischen-Anschluss-Spannung von jeder Batteriezelle Bij geschätzt wird. Zusätzlich führt die Steuereinheit 30 basierend auf dem SOC von jeder Batteriezelle B auch eine Ausgleichsentladung durch, sodass der SOC der Batteriezellen B gleich wird.
Außerhalb der Überwachungsschaltung 20 ist eine Zenerdiode DTij zwischen dem Anschluss PPij und dem Anschluss PNij verbunden. Wenn eine Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in der Verbindung zwischen den Batteriezellen B auftritt, unterdrückt die Zenerdiode DTij das Auftreten einer Überspannung. Hier tritt die Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in der Verbindung zwischen den Batteriezellen B zum Beispiel als Folge einer Trennung von der Strom- bzw. Sammelschiene auf.
Zusätzlich ist ein Überbrückungs- bzw. Ableitkondensator Cij zwischen dem Anschluss PPij und dem Anschluss PNij verbunden. Der Überbrückungs- bzw. Ableitkondensator Cij unterdrückt plötzliche Schwankungen der zwischen dem Anschluss PPij und dem Anschluss PNij anliegenden Spannung, die aufgrund von Strahlungsrauschen und dergleichen auftreten. Zusätzlich ist ein Widerstandselement RPij zwischen der positiven Elektrode der Batteriezelle Bij und dem Anschluss PPij verbunden, und ist ein Widerstandselement RNij zwischen der negativen Elektrode der Batteriezelle Bij und dem Anschluss PNij verbunden. Die Widerstandselemente RPij und RNij sowie der Überbrückungs- bzw. Ableitkondensator Cij fungieren als Tiefpassfilter.
Innerhalb der Überwachsschaltung 20 ist ein Entladeschalter SAij zwischen dem Anschluss PPij und dem Anschluss PNij verbunden. Als Folge dessen, dass der Entladeschalter SAij in einen EIN-Zustand gesetzt wird, fließt Strom, in dieser Reihenfolge, von der positiven Elektrode der Batteriezelle Bij zu dem Widerstandselement RPij zu dem Anschluss PPij zu dem Entladeschalter SAij zu dem Anschluss PNij zu dem Widerstandselement RNij zu der negativen Elektrode der Batteriezelle Bij. Als Folge des Setzens des Entladeschalters SAij in den EIN-Zustand kann die Steuereinheit 30 die Batteriezelle Bij entladen und den SOC der Batteriezelle Bij auf einen vorbestimmten Wert reduzieren.
Zusätzlich ist innerhalb der Überwachungsschaltung 20 eine Diode DPij zwischen dem Anschluss PPij und dem Anschluss PNij verbunden. Auch ist eine Diode DNij zwischen dem Anschluss PNij und einem Anschluss PPi(j + 1) verbunden. Jeweilige Anoden der Dioden DPij und DNij sind mit Anschlüssen auf einer Niederspannungsseite verbunden. Jeweilige Kathoden der Dioden DPij und DNij sind mit Anschlüssen auf einer Hochspannungsseite verbunden. Zum Beispiel ist eine Diode DP11 zwischen einem Anschluss PP11 und einem Anschluss PN11 verbunden. Eine Diode DN11 ist zwischen einem Anschluss PN11 und einem Anschluss PN12 verbunden. Wenn eine Überspannung momentan an den Anschlüssen PPij und PNij anliegt, können die Dioden DPij und DNij die Elemente schützen, die die Überwachungsschaltung 20 konfigurieren.
Außerhalb der Überwachungsschaltung 20 sind Zenerdioden DTW1a und DTW1b parallel zu der Leitung bzw. dem Draht W1 verbunden. Eine Anode der Zenerdiode DTW1a ist mit einer Seite des Anschlusses PN16 verbunden. Eine Kathode der Zenerdiode DTW1a ist mit einer Seite des Anschlusses PP21 verbunden. Eine Anode der Zenerdiode DTW1b ist mit der Seite des Anschlusses PP21 verbunden. Eine Kathode der Zenerdiode DTW1b ist mit der Seite des Anschlusses PN16 verbunden. In einer ähnlichen Weise sind außerhalb der Überwachungsschaltung 20 Zenerdioden DTW2a und DTW2b parallel zu der Leitung bzw. dem Draht W2 verbunden. Eine Anode der Zenerdiode DTW2a ist mit einer Seite des Anschlusses PN26 verbunden. Eine Kathode der Zenerdiode DTW2a ist mit einer Seite des Anschlusses PP31 verbunden. Eine Anode der Zenerdiode DTW2b ist mit einer Seite des Anschlusses PP31 verbunden. Eine Kathode der Zenerdiode DTW2b ist mit der Seite des Anschlusses PN26 verbunden. Wenn in den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2 eine Offen-Anormalität auftritt, unterdrücken die Zenerdioden DTW1a, DTW1b, DTW2a und DTW2b das Auftreten einer Überspannung in dem Batteriepack 10.
Zusätzlich sind innerhalb der Überwachungsschaltung 20 Dioden DW1 und DW2 parallel zu den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2 verbunden. Eine Kathode der Diode DW1 ist mit der negativen Elektrode des Blocks BL1 verbunden. Eine Anode der Diode DW1 ist mit der positiven Elektrode des Blocks BL2 verbunden. Außerdem ist eine Kathode der Diode DW2 mit der negativen Elektrode des Blocks BL2 verbunden. Eine Anode der Diode DW2 ist mit der positiven Elektrode des Blocks BL3 verbunden. Wenn eine Überspannung momentan an den Anschlüssen PN26 und PN36 in Begleitung einer Offen-Anormalität in den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2 anliegt, können die Dioden DW1 und DW2 die Elemente schützen, die die Überwachungsschaltung 20 konfigurieren.
Außerdem umfasst die Überwachungsschaltung 20 Anschlüsse PB und PG. Der Anschluss PB ist mit der positiven Elektrode des Blocks BL1 verbunden. Der Anschluss PG ist mit einer negativen Elektrode (Massepotential) des Blocks BL3 verbunden. Die Spannung zwischen dem Anschluss PB und dem Anschluss PG wird durch Widerstandselemente RA1 und RA2 innerhalb der Überwachungsschaltung 20 geteilt und nachfolgend über den MUX 21 an den ADC 22 eingegeben.
Die Steuereinheit 30 erfasst die Spannung zwischen den Anschlüssen PB und PG von dem ADC 22 in der Überwachungsschaltung 20 als einen Detektionswert der Spannung des Gesamtbatteriepacks 10 (zweite Reihenschaltung). Zusätzlich ist ein Schalter SW (Schaltelement) zwischen den Anschlüssen PB und PG in Reihe zu den Widerstandselementen RA1 und RA2 verbunden. Als Folge dessen, dass der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt wird, wird ein geschlossener Stromkreis gebildet, der die Batteriezellen B11 bis B36 und die Leitungen bzw. Drähte W1 und W2 umfasst. Als Folge dessen, dass die Steuereinheit 30 einen Befehl zum Setzen des Schalters SW in den EIN-Zustand an die Überwachungsschaltung 20 ausgibt, kann die Steuereinheit 30 den Detektionswert der Zwischen-Anschluss-Spannung des Gesamtbatteriepacks 10 erfassen. Hier kann als Folge dessen, dass der Schalter SW2 in den AUS-Zustand gesetzt wird, gestoppt werden, dass der Strom von dem Batteriepack 10 zu den Widerstandselementen RA1 und RA2 fließt. Daher kann als Folge dessen, dass der Schalter SW bereitgestellt ist, ein Energie- bzw. Leistungsverlust unterbunden werden.
Die Steuereinheit 30, die als zweite Anormalitätsbestimmungseinheit arbeitet, vergleicht den Detektionswert der Spannung des Gesamtbatteriepacks 10, der durch die als zweite Detektionsschaltung arbeitende Überwachungsschaltung 20 detektiert wird, und eine Summe der Detektionswerte der Spannungen der Batteriezellen B, die durch die als dritte Detektionsschaltung arbeitende Überwachungsschaltung 20 detektiert werden. Wenn basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs bestimmt wird, dass eine Differenz eines vorbestimmten Werts oder mehr vorliegt, bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit in der Detektion der Spannungen der Batteriezellen B aufgetreten ist.
Hierbei besteht eine Besorgnis bzw. ein Belang darin, dass als Folge einer Fehlmontage und dergleichen während eines Einbaus des Batteriepacks 10 in das Fahrzeug eine Offen-Anormalität in den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2 auftreten kann. Zusätzlich besteht auch eine Besorgnis bzw. ein Belang darin, dass als Folge einer Trennung und dergleichen, während das Fahrzeug fährt, eine Offen-Anormalität in den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2 auftreten kann. Daher bestimmt die als erste Anormalitätsbestimmungseinheit arbeitende Steuereinheit 30 das Auftreten einer Offen-Anormalität in den Leitungen bzw. Drähten W1 und W2.
Die durch die Steuereinheit 30 vorgenommene Bestimmung hinsichtlich des Auftretens einer Offen-Anormalität in der Leitung bzw. dem Draht W1 wird nachstehend beschrieben. Die Steuereinheit 30 erfasst eine in der Leitung W1 (ersten Reihenschaltung) erzeugte Spannung V1 von der Überwachungsschaltung 20. Die Steuereinheit 30 bestimmt dann basierend auf dem Spannungswert, ob eine Offen-Anormalität in der Leitung W1 aufgetreten ist oder nicht. Die als erste Detektionsschaltung arbeitende Überwachungsschaltung 20 detektiert die Spannung zwischen dem Anschluss PN16 und dem Anschluss PP21 in einem Zustand, in dem ein Strom zu dem Batteriepack 10 fließt, als die in der Leitung W1 erzeugte Spannung V1.
Wenn keine Offen-Anormalität aufgetreten ist, ist die Spannung V1 ungefähr 0 V, da die Widerstandskomponente der Leitung W1 klein ist. Indessen fließt, wenn eine Offen-Anormalität aufgetreten ist, der Strom nicht zu der Leitung W1, sondern vielmehr zu der Diode DW1. Daher wird in/an der Diode DN16 ein Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf erzeugt, und wird die Spannung V1 gleich –Vf (ungefähr –0,6 V).
Wenn in einem Zustand, in dem eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist, ein Lade-/Entladestrom zu dem Batteriepack 10 fließt, besteht ein Besorgnis bzw. ein Belang darin, dass ein großer Strom an die Überwachungsschaltung 20 (insbesondere die Dioden DW1 und DW2) und die Zenerdioden DTW1a, DTW1b, DTW2a und DTW2b fließen wird, wodurch Schaden bzw. Zerstörung verursacht wird. Daher ermöglicht die Steuereinheit 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass ein Strom, der hinreichend kleiner ist als der zu dem Batteriepack 10 fließende Lade-/Entladestrom, in einem Zustand, in dem der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, an die Leitungen W1 und W2 sowie die Dioden DW1 und DW2 fließt.
Im Speziellen setzt die Steuereinheit 30 in einem Zustand, in dem der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, den als Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit arbeitenden Schalter SW in den EIN-Zustand. Wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, ist ein geschlossener Stromkreis durch den Batteriepack 10, die Widerstandselemente RA1 und RA2 sowie den Schalter SW gebildet. Als Folge der Spannungen der Batteriezellen B, die den Batteriepack 10 konfigurieren, fließt ein Strom zu dem geschlossenen Stromkreis, der aus dem Batteriepack 10, den Widerstandselementen RA1 und RA2 und dem Schalter SW aufgebaut ist. Als Folge dessen fließt ein Strom, der hinreichend kleiner ist als der Lade-/Entladestrom, an die Leitungen W1 und W2 sowie die Dioden DW1 und DW2.
Die Steuereinheit 30 erfasst die Detektionswerte der Spannung V1 zwischen dem Anschluss PN16 und dem Anschluss PP21 und einer Spannung V2 zwischen dem Anschluss PN26 und dem Anschluss PP31 in einem Zustand, in dem der Schalter SW2 in den EIN-Zustand gesetzt ist und der Strom an die Leitungen W1 und W2 sowie die Dioden DW1 und DW2 fließt. Dann bestimmt die Steuereinheit 30 das Auftreten einer Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 basierend auf den Detektionswerten.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Offen-Anormalität-Bestimmungsprozesses für die Leitungen W1 und W2. Die Steuereinheit 30 führt den vorliegenden Prozess in einem vorbestimmten Zyklus durch.
In Schritt S01 bestimmt die Steuereinheit 30, ob das Energie- bzw. Stromversorgungssystem des Fahrzeugs in einem EIN-Zustand ist oder nicht. Im Speziellen bestimmt die Steuereinheit 30, ob das Energie- bzw. Stromversorgungssystem in einem Zündung-EIN-Zustand ist. Wenn bestimmt wird, dass das Energie- bzw. Stromversorgungssystem in dem EIN-Zustand ist (JA in Schritt S01), bestimmt die Steuereinheit 30 als Nächstes in Schritt S02, ob das Hauptrelais in dem AUS-Zustand ist oder nicht. Das Hauptrelais verbindet und trennt den Batteriepack 10 und den Motorgenerator. Wenn das Hauptrelais in dem AUS-Zustand ist, fließt der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10. Wenn bestimmt wird, dass das Energie- bzw. Stromversorgungssystem in den AUS-Zustand gesetzt ist (NEIN in Schritt S01) oder des Hauptrelais in dem EIN-Zustand ist (NEIN in Schritt S02), beendet die Steuereinheit 30 den Prozess.
Wenn bestimmt wird, dass das Hauptrelais in dem AUS-Zustand ist (JA in Schritt S02), setzt die Steuereinheit 30 in Schritt S03 den Schalter SW in den EIN-Zustand. Nach Setzen des Schalters SW in den EIN-Zustand erfasst die Steuereinheit 30 in Schritt S04 die Spannungen V1 und V2. Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S05, ob die Spannung V1 der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf (ungefähr –0,6 V) der Diode DW1 ist oder nicht. Der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf ist ein vorbestimmter Schwellenwert. Wenn bestimmt wird, dass die Spannung V1 im Wesentlichen mit dem Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf der Diode DW1 übereinstimmt (JA in Schritt S05), bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S06, dass eine Offen-Anormalität in der Leitung W1 aufgetreten ist. Indessen, wenn bestimmt wird, dass die Spannung V1 ungefähr 0 V ist (NEIN in Schritt S05), bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S07, dass eine Offen-Anormalität in der Leitung W1 nicht aufgetreten ist (d.h. bestimmt sie, dass die Leitung W1 normal ist).
Nach Schritten S06 und S07 bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S08, ob die Spannung V2 der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf (ungefähr –0,6 V) der Diode DW2 ist oder nicht. Der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf ist ein vorbestimmter Schwellenwert. Wenn bestimmt wird, dass die Spannung V2 im Wesentlichen mit dem Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall –Vf der Diode DW2 übereinstimmt (JA in Schritt S08), bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S09, dass eine Offen-Anormalität in der Leitung W2 aufgetreten ist. Indessen, wenn bestimmt wird, dass die Spannung V2 ungefähr 0 V ist (NEIN in Schritt S08), bestimmt die Steuereinheit 30 in Schritt S10, dass eine Offen-Anormalität in der Leitung W2 nicht aufgetreten ist. Nach Schritten S09 und S10 setzt die Steuereinheit 30 in Schritt S11 den Schalter SW in den AUS-Zustand, und beendet sie den Prozess. Wenn bestimmt wird, dass eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist, benachrichtigt die Steuereinheit 30 einen Benutzer oder dergleichen über die Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit.
Nachstehend werden Wirkungen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration fließt in einem Zustand, in dem der geschlossene Stromkreis gebildet ist, wenn eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 nicht aufgetreten ist, der Strom zu den Leitungen W1 und W2. Wenn eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist, fließt der Strom zu den Dioden DW1 und DW2. Als Folge dessen sind, wenn eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 nicht aufgetreten ist, die Detektionswerte der Spannungen V1 und V2 der Gesamtwert der Spannungen der Batteriezellen Bij, die die erste Reihenschaltung konfigurieren. Außerdem, wenn eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist, sind die Detektionswerte der Spannungen V1 und V2 Werte, die dadurch erhalten werden, dass der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf der Dioden DW1 und DW2 von dem Gesamtwert der Spannungen der Batteriezellen Bij, die die erste Reihenschaltung konfigurieren, subtrahiert wird. Daher kann basierend auf den Detektionswerten der Spannungen V1 und V2 in dem Zustand, in dem der geschlossene Stromkreis gebildet ist, bestimmt werden, ob eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist oder nicht. Das heißt, dass eine Bestimmung hinsichtlich des Auftretens einer Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 mit einer einfachen Konfiguration vorgenommen werden kann.
Außerdem hat gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Reihenschaltung eine solche Konfiguration, dass sie keine der Batteriezellen B umfasst und nur die Leitungen W1 und W2 umfasst. Als Folge dessen, dass die Spannungen V1 und V2 zwischen den mit dem Leitungen W1 und W2 verbundenen Anschlüssen (PN16 und PP21, sowie PN26 und PP31) detektiert werden, sind die Detektionswerte der Spannungen V1 und V2 während eines normalen Betriebs ungefähr 0 V (Normalwert). Die Detektionswerte der Spannungen V1 und V2 während einer Offen-Anormalität sind ungefähr –0,6 V (Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf). Daher ist die Differenz der Detektionswerte zwischen denjenigen während eines Normalbetriebs und denjenigen während einer Offen-Anormalität erheblich. Die Genauigkeit einer Anormalitäts- bzw. Unregelmäßigkeitsbestimmung kann somit verbessert werden. Zusätzlich kann eine Erfassung der Detektionswerte (Normalwerte) der Spannungen V1 und V2 in einem Zustand, in dem der Strom nicht zu den Leitungen W1 und W2 sowie den Dioden DW1 und DW2 fließt, aus-/weggelassen werden, da die Spannung während eines Normalbetriebs ungefähr 0 V ist. Der Prozess kann somit vereinfacht werden.
In der Konfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Überwachungsschaltung 20 mit einer Funktion (entsprechend einer zweiten Detektionsschaltung) zum Detektieren der Spannung des Batteriepacks 10 (entsprechend einer zweiten Reihenschaltung) versehen, der ein Reihenschaltungskörper der Vielzahl von Batterien B11 bis B36 und der Leitungen W1 und W2 ist. Zusätzlich ist die Überwachungsschaltung 20 mit einer Funktion (entsprechend einer dritten Detektionsschaltung) zum Detektieren der jeweiligen Spannungen von allen der Batteriezellen B11 bis B36 versehen, die den Batteriepack 10 konfigurieren. Die Steuereinheit 30, die als die zweite Anormalitätsbestimmungseinheit arbeitet, kann bestimmen, ob eine Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit in der dritten Detektionsschaltung aufgetreten ist, indem sie den Detektionswert von der zweiten Detektionsschaltung und den Gesamtwert der Detektionswerte von der dritten Detektionsschaltung vergleicht. Im Speziellen bestimmt die Steuereinheit 30, dass die dritte Detektionsschaltung normal ist, wenn der Detektionswert von der zweiten Detektionsschaltung mit dem Gesamtwert der Detektionswerte von der dritten Detektionsschaltung übereinstimmt. Wenn bestimmt wird, dass zwischen dem Detektionswert von der zweiten Detektionsschaltung und dem Gesamtwert der Detektionswerte von der dritten Detektionsschaltung eine Differenz eines vorbestimmten Werts oder mehr vorliegt, bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit in der dritten Detektionsschaltung aufgetreten ist.
Da der geschlossene Stromkreis (Schalter SW und Widerstandselemente RA1 und RA2), der zur Spannungsdetektion durch die zweite Detektionsschaltung verwendet wird, auch als der geschlossene Stromkreis verwendet wird, der einen Strom an die Leitungen W1 und W2 schickt, wenn die Bestimmung des Auftretens einer Offen-Anormalität bzw. -Unregelmäßigkeit in den Leitungen W1 und W2 vorgenommen wird, kann hier die Anzahl von Elementen, die in der Überwachungsschaltung 20 verwendet werden, verringert werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration so, dass die Spannung V1 zwischen dem Anschluss PN16 und dem Anschluss PP21, die mit einem jeweiligen Ende der Leitung W1 verbunden sind, detektiert wird, um das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 zu bestimmen. Diese Konfiguration kann jedoch modifiziert werden.
Zum Beispiel kann die Konfiguration derart sein, dass die Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21, die mit beiden Enden des Reihenschaltungskörpers (der ersten Reihenschaltung) der Batteriezellen B16 und B21 verbunden sind, detektiert wird, um das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 zu bestimmen. In dieser Konfiguration erfasst die Steuerschaltung 30 in einem Zustand, in dem der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt und der Schalter SW2 in den AUS-Zustand gesetzt ist, die Summe der Zwischen-Anschluss-Spannungen der Batteriezellen B16 und B21 als den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21.
Zusätzlich erfasst die Steuereinheit 30 in einem Zustand, in dem der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist und eine Offen-Anormalität in der Leitung W1 nicht aufgetreten ist, die Summe der Zwischen-Anschluss-Spannungen der Batteriezellen B16 und B21 als den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21. Außerdem erfasst die Steuereinheit 30 in einem Zustand, in dem der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist und eine Offen-Anormalität in der Leitung W1 aufgetreten ist, einen Wert, der erhalten wird, indem der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf der Diode DW1 von der Summe der Zwischen-Anschluss-Spannungen der Batteriezellen B16 und B21 subtrahiert wird, als den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21.
Wenn der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, erfasst hier die als die erste Anormalitätsbestimmungseinheit dienende Steuereinheit 30 den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21 in einem Zustand, in dem der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist. Außerdem, wenn der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, setzt die Steuereinheit 30 den Schalter SW in den EIN-Zustand, und erfasst sie den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PP16 und PN21 in dem Zustand, in dem der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist.
Die Steuereinheit 30 kann dann das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 basierend auf einem Vergleich zwischen dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist, und dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, bestimmen.
Im Speziellen bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Offen-Anormalität nicht aufgetreten ist, wenn der Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, sich nicht von dem Detektionswert der Spannung ändert bzw. unterscheidet, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in dem AUS-Zustand gesetzt ist. Zusätzlich bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Offen-Anormalität aufgetreten ist, wenn der Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, um den Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf gegenüber dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist, gesunken ist. Auf diese Art und Weise kann die Bestimmung des Auftretens einer Offen-Anormalität basierend auf der Spannung des Reihenschaltungskörpers vorgenommen werden, der die Leitung W1 und die Batteriezellen B umfasst.
Zusätzlich kann zum Beispiel, um zu bestimmen, ob eine Offen-Anormalität in zumindest einer von der Leitung W1 und der Leitung W2 aufgetreten ist, die Konfiguration derart sein, dass der Detektionswert des Gesamtbatteriepacks 10, nämlich die Spannung zwischen dem Anschluss PB und dem Anschluss PG, verwendet wird.
Wenn der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, erfasst die als die erste Anormalitätsbestimmungseinheit dienende Steuereinheit 30 den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PB und PG in einem Zustand, in dem der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist. Zusätzlich, wenn der Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack 10 fließt, setzt die Steuereinheit 30 den Schalter SW in den EIN-Zustand, und erfasst sie den Detektionswert der Spannung zwischen den Anschlüssen PB und PG in dem Zustand, in dem der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist.
Die Steuereinheit 30 kann das Auftreten einer Offen-Anormalität in zumindest einer von der Leitung W1 und der Leitung W2 basierend auf einem Vergleich zwischen dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist, und dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, bestimmen.
Im Speziellen, wenn der Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, sich nicht von dem Detektionswert der Spannung ändert bzw. unterscheidet, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist, bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Offen-Anormalität in beiden Leitungen W1 und W2 nicht aufgetreten ist (d.h. weder die Leitung W1 noch die Leitung W2 eine Offen-Anormalität aufweist). Zusätzlich, wenn der Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, um den Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf gegenüber dem Detektionswert der Spannung, der erfasst wird, wenn der Schalter SW in den AUS-Zustand gesetzt ist, gesunken ist, bestimmt die Steuereinheit 30, dass eine Offen-Anormalität in einer der Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist. Auf diese Art und Weise kann die Bestimmung des Auftretens einer Offen-Anormalität in zumindest einer der Leitungen W1 und W2 basierend auf der Spannung des Gesamtbatteriepacks 10 vorgenommen werden.
Das heißt, dass die erste Reihenschaltung, die die Zwischen-Anschluss-Spannung verwendet, um das Auftreten einer Offen-Anormalität zu bestimmen, so konfiguriert sein kann, dass sie die Vielzahl von Leitungen W1 und W2 umfasst. Als Folge einer solchen Konfiguration kann das Auftreten einer Anormalität bzw. Unregelmäßigkeit in der Vielzahl von Leitungen W1 und W2 durch einen einfachen Prozess bestimmt werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist, um das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 zu bestimmen, die Konfiguration so, dass der Schalter SW, der zum Detektieren der Spannung des Gesamtbatteriepacks 10 verwendet wird, in den EIN-Zustand gesetzt wird. Die Konfiguration kann jedoch modifiziert werden.
Zum Beispiel, wie es in 3 gezeigt ist, kann die Konfiguration derart sein, dass ein Schalter SWB und ein Schalter SWC bereitgestellt sind. Der Schalter SWB ist für die Detektion der Spannung eines Reihenschaltungskörpers bzw. -aufbaus (entsprechend einer zweiten Reihenschaltung) bereitgestellt, der aus den Batteriezellen B11 bis B23 aufgebaut ist. Der Schalter SWC ist für die Detektion der Spannung eines Reihenschaltungskörpers bzw. -aufbaus (einer zweiten Reihenschaltung) bereitgestellt, der aus den Batteriezellen B24 bis B36 aufgebaut ist. Als Folge dessen, dass der Schalter SWB in den EIN-Zustand gesetzt wird, wird die durch Widerstandselemente RB1 und RB2 geteilte Spannung an den MUX 21 eingegeben. Zusätzlich wird als Folge dessen, dass der Schalter SWC in den EIN-Zustand gesetzt wird, die durch die Widerstandselemente RC1 und RC2 geteilte Spannung an den MUX 21 eingegeben.
In diesem Fall wird als Folge dessen, dass der Schalter SWB in den EIN-Zustand gesetzt wird, ein geschlossener Stromkreis gebildet, der die Batteriezellen B11 bis B23, die Leitung W1 und die Diode DW1 umfasst. Als Folge der Spannungen der Batteriezellen B11 bis B23 fließt ein Strom zu der Leitung W1 und der Diode DW1.
Daher kann das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 dadurch bestimmt werden, dass der Schalter SWB in den EIN-Zustand gesetzt wird. In ähnlicher Weise kann das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 dadurch bestimmt werden, dass der Schalter SWC in den EIN-Zustand gesetzt wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist alles, was erforderlich ist, um das Auftreten einer Offen-Anormalität in der Leitung W1 zu bestimmen, dass ein geschlossener Stromkreis gebildet wird, in dem der Strom zu dem Draht W1 und der Diode DW1 fließt. Daher kann zum Beispiel die Konfiguration derart sein, dass ein Schalter bereitgestellt ist, der einen geschlossenen Stromkreis bildet, der die Leitung W1 und die Batteriezelle B16 umfasst. In ähnlicher Weise kann die Konfiguration derart sein, dass ein Schalter bereitgestellt ist, der einen geschlossenen Stromkreis bildet, der die Leitung W2 und die Batteriezelle B26 umfasst.
Als die Batteriezelle kann anstelle der Lithiumionen-Sekundärbatterie eine Nickel-Metallhydrid-Sekundärbatterie oder dergleichen verwendet werden. Außerdem kann eine Brennstoffzelle oder dergleichen anstelle der Sekundärbatterie als die Batteriezelle verwendet werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration derart, dass die Überwachungsschaltung 20 und die Steuereinheit 30 separat bereitgestellt sind. Die Konfiguration kann jedoch derart modifiziert werden, dass die Überwachungsschaltung und die Steuereinheit integral bzw. ganzheitlich bereitgestellt sind. Zum Beispiel kann die Überwachungsschaltung die Steuereinheit umfassen.
Eine Strom- bzw. Sammelschiene, die ein stab- bzw. stangenförmiges Teil bzw. Element bestehend aus Metall, einem Blech bzw. einer Metallplatte oder dergleichen ist, kann als das Verwendungsteil zum gegenseitigen Verbinden der Blöcke in Reihe anstelle der Leitungen W1 und W2 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration derart, dass bestimmt wird, dass eine Offen-Anormalität aufgetreten ist, wenn die Spannungen V1 und V2 zu dem Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf der Dioden DW1 und DW2 identisch sind, welcher einen vorbestimmten Schwellenwert darstellt. Die Konfiguration kann jedoch modifiziert werden. Es kann bestimmt werden, dass eine Offen-Anormalität in den Leitungen W1 und W2 aufgetreten ist, wenn die Differenz zwischen Detektionswerten der Spannungen V1 und V2, wenn der Schalter SW in den EIN-Zustand gesetzt ist, und dem Normalwert (0 V) gleich oder größer einem vorbestimmten Schwellenwert (wie etwa Vf/2) ist, der basierend auf dem Vorwärts- bzw. Durchlassspannungsabfall Vf eingestellt ist.
Eine Anormalitätsbestimmungsvorrichtung wird auf einen Batteriepack mit Blöcken, die aus in Reihe verbundenen Batteriezellen aufgebaut sind, und einem Verbindungsteil, das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, angewandt. In den Blöcken und dem Verbindungsteil detektiert eine erste Detektionsschaltung eine Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst. Eine Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit bildet einen geschlossenen Stromkreis, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt. Der geschlossene Stromkreis umfasst das Verbindungsteil, zumindest eine der Batteriezellen und eine mit dem Verbindungsteil parallel verbundene Diode.
Wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt, bestimmt eine erste Anormalitätsbestimmungseinheit, ob eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-83960 A [0002, 0003]

Claims

Anormalitätsbestimmungsvorrichtung, die auf einen Batteriepack (10) angewandt wird, der eine Vielzahl von Blöcken (BL1, BL2, BL3), die aus einer Vielzahl von Batteriezellen (B11 bis B36) aufgebaut sind, die in Reihe verbunden sind, und ein Verbindungsteil (W1, W2), das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, umfasst, wobei die Anormalitätsbestimmungsvorrichtung aufweist: eine erste Detektionsschaltung (20), die eine Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst, in der Vielzahl von Blöcken und dem Verbindungsteil detektiert; eine Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit (SW), die einen geschlossenen Stromkreis bildet, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt, wobei der geschlossene Stromkreis das Verbindungsteil, zumindest eine der Batteriezellen und eine mit dem Verbindungsteil parallel verbundene Diode (DW1, DW2) umfasst, und wobei die Diode ermöglicht, dass in zwei Blöcken der Vielzahl von Blöcken, die mit dem Verbindungsteil verbunden sind, ein Strom nur in einer Richtung von einer positiven Elektrode von einem der zwei Blöcke auf einer Niederspannungsseite zu einer negativen Elektrode von einem anderen der zwei Blöcke auf einer Hochspannungsseite fließt; und eine erste Anormalitätsbestimmungseinheit (30), die, wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet, bestimmt, ob eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht.
Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die erste Reihenschaltung nicht die Vielzahl von Batteriezellen umfasst und das Verbindungsteil umfasst.
Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die erste Reihenschaltung eine Vielzahl von Verbindungsteilen umfasst.
Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die erste Anormalitätsbestimmungseinheit bestimmt, dass eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist, wenn eine Differenz zwischen dem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung und einem Normalwert ein vorbestimmter Schwellenwert oder größer ist.
Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei: der Schwellenwert basierend auf einem Vorwärtsspannungsabfall der Diode eingestellt ist.
Anormalitätsbestimmungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit ein Widerstandselement (RA1, RA2) und ein Schaltelement (SW) umfasst, die zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode einer zweiten Reihenschaltung verbunden sind, die das Verbindungsteil und die Vielzahl von Batteriezellen umfasst, und den geschlossenen Stromkreis dadurch bildet, dass das Schaltelement in einen EIN-Zustand gesetzt wird; und die Anormalitätsbestimmungsvorrichtung umfasst: eine zweite Detektionsschaltung (20), die eine Spannung der zweiten Reihenschaltung basierend auf einer Spannung detektiert, die in dem Widerstandselement erzeugt wird, wenn das Schaltelement in den EIN-Zustand gesetzt wird, eine dritte Detektionsschaltung (20), die jeweilige Spannungen von allen Batteriezellen detektiert, die die zweite Reihenschaltung konfigurieren, und eine zweite Anormalitätsbestimmungseinheit (30), die bestimmt, ob eine Anormalität in der dritte Detektionsschaltung aufgetreten ist oder nicht, indem der Detektionswert von der zweiten Detektionsschaltung und ein Gesamtwert der Detektionswerte von der dritten Detektionsschaltung verglichen werden.
Batteriepack (10) mit: einer Vielzahl von Blöcken (BL1, BL2, BL3), die aus einer Vielzahl von Batteriezellen (B11 bis B36) aufgebaut sind, die in Reihe verbunden sind; einem Verbindungsteil (W1, W2), das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet; und einer Anormalitätsbestimmungsvorrichtung mit: einer ersten Detektionsschaltung (20), die eine Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst, in der Vielzahl von Blöcken und dem Verbindungsteil detektiert; einer Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit (SW), die einen geschlossenen Stromkreis bildet, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt, wobei der geschlossene Stromkreis das Verbindungsteil, zumindest eine der Batteriezellen und eine mit dem Verbindungsteil parallel verbundene Diode (DW1, DW2) umfasst, und wobei die Diode ermöglicht, dass in zwei Blöcken der Vielzahl von Blöcken, die mit dem Verbindungsteil verbunden sind, ein Strom nur in einer Richtung von einer positiven Elektrode von einem der zwei Blöcke auf einer Niederspannungsseite zu einer negativen Elektrode von einem anderen der zwei Blöcke auf einer Hochspannungsseite fließt; und einer ersten Anormalitätsbestimmungseinheit (30), die, wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet, bestimmt, ob eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht.
Anormalitätsbestimmungsverfahren für einen Batteriepack (10), der eine Vielzahl von Blöcken (BL1, BL2, BL3), die aus einer Vielzahl von Batteriezellen (B11 bis B36) aufgebaut sind, die in Reihe verbunden sind, und ein Verbindungsteil (W1, W2), das die Blöcke in Reihe miteinander verbindet, umfasst, wobei das Anormalitätsbestimmungsverfahren aufweist: Detektieren, durch eine erste Detektionsschaltung (20), von einer Spannung einer ersten Reihenschaltung, die das Verbindungsteil umfasst, in der Vielzahl von Blöcken und dem Verbindungsteil; Bilden, durch eine Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit (SW), von einem geschlossenen Stromkreis, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu dem Verbindungsteil fließt, wobei der geschlossene Stromkreis das Verbindungseil, zumindest eine der Batteriezellen und eine mit dem Verbindungsteil parallel verbundene Diode (DW1, DW2) umfasst, und wobei die Diode ermöglicht, dass in zwei Blöcken der Vielzahl von Blöcken, die mit dem Verbindungsteil verbunden sind, ein Strom nur in einer Richtung von einer positiven Elektrode von einem der zwei Blöcke auf einer Niederspannungsseite zu einer negativen Elektrode von einem anderen der zwei Blöcke auf einer Hochspannungsseite fließt; und Bestimmen, ob eine Offen-Anormalität in dem Verbindungsteil aufgetreten ist oder nicht, basierend auf einem Detektionswert von der ersten Detektionsschaltung in einem Zustand, in dem die Geschlossener-Stromkreis-Bildungseinheit den geschlossenen Stromkreis bildet, wenn ein Lade-/Entladestrom nicht zu dem Batteriepack fließt.