DE102017201023A1 - Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung - Google Patents

Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102017201023A1
DE102017201023A1 DE102017201023.1A DE102017201023A DE102017201023A1 DE 102017201023 A1 DE102017201023 A1 DE 102017201023A1 DE 102017201023 A DE102017201023 A DE 102017201023A DE 102017201023 A1 DE102017201023 A1 DE 102017201023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
storage device
vehicle
state
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017201023.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeyuki Shiraishi
Takeshi Nakamoto
Masashi Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Publication of DE102017201023A1 publication Critical patent/DE102017201023A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Eine in einem Fahrzeug montierte Energiespeichervorrichtung, wobei die Energiespeichervorrichtung aufweist: eine Energiespeichereinrichtung, die geladen und mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden werden kann, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugverbraucher sowie die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugleistungsgenerator in einem miteinander verbundenen Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand sind; eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst; und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit führt aus: einen Umschaltbefehlsvorgang, in welchem, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die elektrische Speichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit einen Unterbrechungsschaltbefehl zum Umschalten in den unterbrochenen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt; und einen Unterbrechungsbeibehaltungsprozess, in welchem, wenn die Häufigkeit des Umschaltbefehlsvorganges in einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Wert übersteigt, die Steuereinheit einen Befehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt.

Description

  • GEBIET
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technik betrifft eine Energiespeichervorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der falschen Verwendung bzw. der Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung.
  • HINTERGRUND
  • JP 2014-225942 A offenbart ein Energiespeichersystem zum Starten eines Motors eines Fahrzeugs. Dieses Energiespeichersystem verwendet anstelle einer Bleisäurebatterie eine Energiespeichereinrichtung (Sekundärbatterie), etwa eine Nickel-Wasserstoff-Batterie oder eine Lithiumionenbatterie, die eine geringere Ladespannung als eine Bleisäurebatterie hat.
  • Das Energiespeichersystem dieser Art verwendet ein Steuerungsverfahren, das sich von demjenigen einer Bleisäurebatterie unterscheidet. Da dieses Energiespeichersystem in einem Fahrzeug montiert ist, ist seine größere Form oder die Form eines Verbindungssteckers davon ähnlich zu jenem der Bleisäurebatterie. Wenn die Energiespeichereinrichtung (Sekundärbatterie) mit einer geringeren Ladespannung als eine Bleisäurebatterie fälschlicherweise in einem Fahrzeug mit Bleisäurebatterie montiert wird, wird diese Energiespeichereinrichtung in ähnlicher Weise wie die Bleisäurebatterie geladen. Die Energiespeichereinrichtung wird dann überladen, wodurch Problems hervorgerufen werden.
  • ÜBERBLICK
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die das Auftreten von Problemen in Verbindung mit einer Energiespeichereinrichtung verhindert.
  • Eine Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Fahrzeug montiert und umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden ist, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugverbraucher sowie die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugleistungsgenerator in einem leitenden bzw. miteinander verbundenen Zustand oder einem unterbrochenen Zustand sind; eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst; und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit führt aus: einen Anweisungsvorgang zum Umschalten bzw. Umschaltbefehlsvorgang, wobei, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die elektrische Speichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung zum Umschalten auf den unterbrochenen Zustand ausgibt; und einen Unterbrechungsbeibehaltungsprozess, wobei, wenn die Häufigkeit des Vorgangs zum Anweisen des Umschaltens bzw. des Umschaltbefehlsvorgangs einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, die Steuereinheit bestimmt, dass die Energiespeichereinrichtung falsch genutzt wird, und sie gibt einen Befehl an die Stromunterbrechungseinrichtung aus, den unterbrochenen Zustand beizubehalten.
  • Ein Verfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung in einer Energiespeichervorrichtung umfasst die Ausführung: eines Prozesses zur Anweisung des Umschaltens bzw. eines Umschaltbefehlsvorgangs, wobei ein Unterbrechungsumschaltbefehl zum Umschalten in den unterbrochenen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat; und eines Ermittlungsprozesses, in welchem ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch genutzt wird, wenn die Häufigkeit der Ausführung des Umschaltbefehls zum Umschalten einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise ausgeschnittene Schnittansicht eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichervorrichtung.
  • 3 ist eine perspektivische Aufrissansicht der Energiespeichervorrichtung.
  • 4 ist eine Blockansicht der Energiespeichervorrichtung.
  • 5 ist eine Ansicht, die eine Stromunterbrechungsschaltung darstellt.
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Schützen der Batterie.
  • 7 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Verhinderung der Benutzung.
  • 8 ist eine Ansicht, die eine Modifizierung der Stromunterbrechungsschaltung darstellt.
  • 9 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein Wartungswerkzeug mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Verhinderung der Nutzung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Fahrzeug montiert und umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden ist, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugverbraucher sowie die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugleistungsgenerator in einem miteinander verbundenen Zustand bzw. leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand sind; eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst; und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit führt aus: einen Prozess bzw. Vorgang zum Anweisen des Umschaltens bzw. einen Umschaltbefehlvorgang, wobei, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit an die Stromunterbrechungseinrichtung einen Unterbrechungsschaltbefehl zum Umschalten in den unterbrochenen Zustand ausgibt; und einen Unterbrechungsbeibehaltungsvorgang, in welchem die Steuereinheit ermittelt, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird, wenn die Häufigkeit des Ausführens des Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, und wobei die Steuereinheit einen Befehl an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt, den unterbrochenen Zustand beizubehalten.
  • Gemäß diesem Aufbau kann das Auftreten von Problemen in der Energiespeichereinrichtung in der in dem Fahrzeug montierten Energiespeichervorrichtung verhindert werden.
  • (Überblick über die vorliegende Erfindung)
  • Zunächst wird ein Überblick über die Energiespeichervorrichtung und das Verfahren zur Ermittlung einer falschen Nutzung bzw. Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung, die in der vorliegenden Ausführungsform offenbart sind, angegeben.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Energiespeichervorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, bereitgestellt, wobei die Energiespeichervorrichtung aufweist: eine Energiespeichereinrichtung, die mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden ist, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugverbraucher sowie die Energiespeichereinrichtung der Fahrzeugleistungsgenerator in einem miteinander verbundenen Zustand bzw. leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand sind; eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst; und einen Steuereinheit, wobei die Steuereinheit ausführt: einen Vorgang zur Anweisung des Umschaltens, wobei, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die elektrische Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt, um in den unterbrochenen Zustand umzuschalten; und einen Unterbrechungsbeibehaltungsvorgang, wobei, wenn die Häufigkeit des Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, die Steuereinheit bestimmt, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird, und sie einen Befehl an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt, den unterbrochenen Zustand beizubehalten. Das Fahrzeug schließt ein manuell gesteuertes Fahrzeug und ein unbemanntes Fahrzeug (beispielsweise ein automatisch geführtes Fahrzeug (AGV) mit ein). Das Fahrzeug schließt ferner vierrädrige Fahrzeuge, dreirädrige Fahrzeuge, zweirädrige Fahrzeuge und dergleichen mit ein. Insbesondere schließt das Fahrzeug ein Auto, ein Motorrad, ein Sportfahrzeug, einen Gabelstapler und dergleichen mit ein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung der Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung in einer Energiespeichervorrichtung bereitgestellt, die aufweist: eine Energiespeichereinrichtung, die mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden ist, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass der Strom zwischen der Energiespeichereinrichtung dem Fahrzeugverbraucher sowie der Strom zwischen der Energiespeichereinrichtung dem Fahrzeugleistungsgenerator fließt oder unterbrochen ist, und eine Spannungserfassungseinheit, die die Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst, wobei in dem Verfahren ausgeführt werden: ein Vorgang zur Anweisung eines Umschaltens, wobei an die Stromunterbrechungseinrichtung ein Unterbrechungsschaltbefehl zum Umschalten in den unterbrochenen Zustand ausgegeben wird, wenn auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird; und ein Ermittlungsvorgang, wobei, wenn die Häufigkeit des Auftretens des Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird.
  • Gemäß diesem Aufbau wird, wenn die Häufigkeit des Auftretens des Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, ermittelt, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird, und die Verwendung der Energiespeichereinrichtung wird verhindert. Somit kann das Auftreten von Schwierigkeiten in der Energiespeichereinrichtung verhindert werden.
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Energiespeichervorrichtung kann den nachfolgend beschriebenen Aufbau haben.
  • Als ein Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Energiespeichervorrichtung kann diese eine Entladeschaltung aufweisen, die parallel zu der Stromunterbrechungseinrichtung geschaltet ist und eine Diode aufweist, die einen Stromfluss von der Energiespeichereinrichtung zu dem Fahrzeugverbraucher ermöglicht.
  • Wenn gemäß diesem Aufbau die Stromunterbrechungseinrichtung in einem unterbrochenen Zustand ist, kann nur ein Entladen von der Energiespeichereinrichtung in den Fahrzeugverbraucher über die Entladeschaltung fortgesetzt werden, wodurch der Fahrzeugverbraucher ununterbrochen gespeist werden kann, während verhindert wird, dass die Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreicht.
  • Als ein Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Energiespeichervorrichtung kann die Entladeschaltung eine Hilfsstromunterbrechungsschaltung aufweisen, die mit der Diode in Reihe geschaltet ist, und die Steuereinheit kann sowohl den Unterbrechungsbeibehaltungsvorgang als auch einen Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsvorgang ausführen, in welchem ein Befehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, wenn ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird, wenn die Häufigkeit des Auftretens des Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, und wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug einen Parkzustand einnimmt.
  • Wenn beispielsweise der unterbrochene Zustand nur durch die Stromunterbrechungseinrichtung in dem Falle beibehalten wird, in welchem ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet wird, kann ein hoher Strom über die Diode auf Grund der Einkupplung eines Anlassermotors zum Starten eines Motors beim nächsten Motoranlassen fließen, wodurch die Diode Wärme erzeugt und zerstört werden kann.
  • Wenn jedoch gemäß diesem Aufbau ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet und ermittelt wird, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt, bleiben sowohl die Stromunterbrechungseinrichtung als auch die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung in dem unterbrochenen Zustand, um den Strom zwischen dem Fahrzeugverbraucher und der Energiespeichereinrichtung zu unterbrechen, und die weitere Verwendung der Energiespeichereinrichtung wird verhindert. Daher kann dieser Aufbau das Auftreten von Schwierigkeiten in der Energiespeichereinrichtung verhindern, während auch verhindert wird, dass anschließend ein hoher Strom durch die Diode fließt.
  • Als ein Aspekt der Energiespeichervorrichtung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, kann die Entladeschaltung eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung aufweisen, die mit der Diode in Reihe geschaltet ist, und die Steuereinheit kann den Unterbrechungsbeibehaltungsvorgang ausführen, wenn ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist, da die Häufigkeit des Auftretens des Vorgangs zur Anweisung der Umschaltung bzw. des Umschaltbefehlsvorgangs einen vorbestimmten Wert in einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, und sie kann einen Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsvorgang ausführen, in welchem ein Befehl an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, sodass der unterbrochene Zustand beibehalten wird, wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt.
  • Wenn gemäß diesem Aufbau ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist, wird die Stromunterbrechungseinrichtung in den unterbrochenen Zustand geschaltet, um zu verhindern, dass die Energiespeichereinrichtung überladen wird, und wenn danach ermittelt wird, dass das Fahrzeug in einem geparkten Zustand ist, wird der Strom zwischen dem Fahrzeugverbraucher und der Energiespeichereinrichtung vollständig unterbrochen und die Verwendung der Energiespeichereinrichtung wird verhindert. Gemäß dieser stufenweise erfolgenden Stromunterbrechung kann die Energiespeichereinrichtung geschützt werden, während dennoch die Sicherheit des Fahrzeugs gewährleistet ist.
  • Als ein Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Energiespeichervorrichtung kann diese eine Stromerfassungseinheit aufweisen, die einen Strom zwischen dem Fahrzeugverbraucher und der Energiespeichereinrichtung erfasst, und die Steuereinheit kann ermitteln, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand erreicht hat, wenn ermittelt wird, dass der von der Stromerfassungseinheit erfasste Strom über eine vorbestimmte Zeitspanne hinweg ständig kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
  • Gemäß diesem Aufbau kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt, wobei dies auf der Grundlage des von der Stromerfassungseinheit erfassten Stroms erfolgt, und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung kann in den unterbrochenen Zustand geschaltet werden.
  • Als ein Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Energiespeichervorrichtung kann die Steuereinheit zur Kommunikation mit einer fahrzeugseitigen elektronischen Steuereinrichtung ausgebildet sein, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist, und sie kann ermitteln, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt, wobei dies auf der Grundlage davon erfolgt, ob eine Kommunikation mit der fahrzeugseitigen elektronischen Steuereinrichtung vorliegt oder nicht.
  • Wenn gemäß diesem Aufbau die Kommunikation mit der fahrzeugseitigen elektronischen Steuereinrichtung unterbrochen ist und beispielsweise keine Kommunikation über eine vorbestimmte Zeitspanne hinweg stattfindet, wird ermittelt bzw. bestimmt, dass das Fahrzeug in dem geparkten Zustand ist und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung kann in den unterbrochenem Zustand geschaltet werden.
  • Als ein Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Energiespeichervorrichtung kann die Steuereinheit mit einer externen Einrichtung verbunden werden, und der unterbrochene Zustand der Stromunterbrechungseinrichtung und der Hilfsstromunterbrechungseinrichtung kann auf der Grundlage des Kommunikationsereignisses aus der angeschlossenen externen Einrichtung aufgehoben werden.
  • Entsprechend diesem Aufbau kann die Energiespeichervorrichtung, die vor einer falschen Nutzung geschützt ist, aus dem Fahrzeug entfernt werden, und der Zustand der Benutzungsverhinderung kann durch die externe Einrichtung aufgehoben werden. Daher kann die Energiespeichereinrichtung wieder verwendet werden.
  • Als ein Aspekt in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Energiespeichervorrichtung kann die Energiespeichereinrichtung eine Lithiumionen-Sekundärbatterie sein.
  • Im Allgemeinen ist ein Ladespannungsbereich eines Fahrzeugs, in welchem eine Bleisäurebatterie montiert ist, für eine Bleisäurebatterie höher als eine Ladespannung einer Lithiumionenbatterie, und wenn daher die Lithiumionenbatterie in ähnlicher Weise wie die Bleisäurebatterie geladen wird, kann die Lithiumionenbatterie überladen werden. Gemäß dem zuvor beschriebenen Aufbau wird andererseits ermittelt, dass die Sekundärbatterie falsch verwendet ist und die weitere Verwendung der Sekundärbatterie wird verhindert. Daher ist dieser Aufbau äußerst effektiv für den Fall, in welchem eine Lithiumionen-Sekundärbatterie fälschlicherweise in einem Fahrzeug für Bleisäurebatterie montiert wird.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Mit Verweis auf 1 bis 8 wird nun eine erste Ausführungsform beschrieben, in der die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technik auf ein Fahrzeug 10, etwa ein Automobil, angewendet wird.
  • Eine Energiespeichereinrichtung ist in keiner besonderen Weise beschränkt, sofern sie eine Energiespeichereinrichtung ist, die geladen werden kann. Die Energiespeichereinrichtung kann beispielsweise eine Sekundärbatterie bzw. Akkumulator oder ein Kondensator sein. Wenn eine Sekundärbatterie als die Energiespeichereinrichtung verwendet wird, ist die Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Batterievorrichtung. Es wird nun eine Batterievorrichtung unter Verwendung einer Sekundärbatterie als die Speichereinrichtung beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt ist, weist das Fahrzeug 10 auf: einen Fahrzeugverbraucher 12, etwa elektrische Komponenten und einen Anlassermotor zum Starten eines Motors, die in einem Motorraum 11 installiert sind; eine Batterievorrichtung 20, die mit dem Fahrzeugverbraucher 12 verbunden ist; einen Fahrzeugleistungsgenerator 14, etwa eine Lichtmaschine, die mit dem Fahrzeugverbraucher 12 und der Batterievorrichtung 20 verbunden ist; und eine fahrzeugseitige elektronische Steuereinheit (im Weiteren als eine „Fahrzeug-ECU” bezeichnet) 13, die die Funktion des Fahrzeugverbrauchers 12 steuert.
  • Der Fahrzeugverbraucher 12 wird durch Leistungsversorgung aus der Batterievorrichtung 20 und dem Fahrzeugleistungsgenerator 14 aktiviert. Wenn der Versorgungsanteil mit Leistung aus dem Fahrzeugleistungsgenerator 14 gering ist, erhält der Fahrzeugverbraucher 12 zu seiner Aktivierung Leistung aus der Batterievorrichtung 20.
  • Der Fahrzeugleistungsgenerator 14 dreht sich entsprechend der Drehzahl des Motors in dem Fahrzeug 10, um Leistung zu erzeugen, und liefert die erzeugte Leistung an den Fahrzeugverbraucher 12 und die Batterievorrichtung 20.
  • Wie in 1 und 4 dargestellt ist, ist die Fahrzeug-ECU 13 kommunizierend mit dem Fahrzeugverbraucher 12, dem Fahrzeugleistungsgenerator 14, der Batterievorrichtung 20 und dergleichen über Kommunikationsleitungen W verbunden, um die Funktion des Motors und des Fahrzeugverbrauchers 12 auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs 10 oder des Zustands der Batterievorrichtung 20 zu steuern. Zu beachten ist, dass 1 nicht alle Kommunikationsleitungen W darstellt, um die Zeichnung einfacher verstehen zu können.
  • Wie in 2 dargestellt ist, hat die Batterievorrichtung 20 ein behälterförmiges Batteriegehäuse 21. Wie in 3 und 4 dargestellt ist, sind mehrere Sekundärbatterien 30, die in Reihe geschaltet sind, eine Batterieüberwachungseinheit (im Weiteren als „BMU” bezeichnet) 50, die die Sekundärbatterien 30 überwacht, ein Stromsensor 40, der einen durch die Sekundärbatterien 30 fließenden Strom erfasst, eine Stromunterbrechungsschaltung 80 und dergleichen in dem Batteriegehäuse 21 untergebracht.
  • Zu beachten ist, dass in 3 der Stromsensor 40 und die Stromunterbrechungsschaltung 80 nicht dargestellt sind und dass der innere Aufbau zum besseren Verständnis des Aufbaus des Batteriegehäuses 201 vereinfacht ist. Ferner wird nachfolgend beschrieben, dass, wenn auf 2 und 3 verwiesen wird, die Auf-Ab-Richtung des Batteriegehäuses 21 als eine Z-Richtung festgelegt ist, die Richtung entlang der Längsseite des Batteriegehäuses 21 als eine X-Richtung definiert ist und die Richtung entlang der Tiefe des Batteriegehäuses 21 als eine Y-Richtung festgelegt ist, wobei dies für den Zustand gilt, in welchem das Batteriegehäuse 21 so positioniert ist, dass es keinerlei Neigung in Bezug auf die Montageebene hat.
  • Das Batteriegehäuse 21 ist aus Kunstharz hergestellt. Eine obere Wand 21A des Batteriegehäuses 21 hat im Wesentlichen eine rechteckige Form in der Draufsicht, wobei ein Höhenunterschied in der Y-Richtung vorliegt, wie in 2 und 3 dargestellt ist. Ein Paar aus Anschlussbereichen 22, mit denen nicht dargestellte Kabelbaumanschlüsse verbunden sind, ist an beiden Enden in der X-Richtung eines unteren Teils der oberen Wand 21A so vorgesehen, dass es in der oberen Wand 21A eingebettet ist. Das Paar aus Anschlussbereichen 22 ist aus Metall hergestellt, etwa beispielsweise einer Bleilegierung, und ein Bereich der beiden Anschlussbereiche 22 ist ein positiver Elektrodenanschluss 22P und der andere ist ein negativer Elektrodenanschluss 22N.
  • Wie in 3 gezeigt ist, weist das Batteriegehäuse 21 einen schachtelförmigen Gehäusekörper 23, der an der Oberseite offen ist, ein Positionierelement 24 zur Positionierung der Sekundärbatterien 30, einen Innendeckel 25, der an der Oberseite des Gehäusekörpers 23 angebracht ist, und einen oberen Deckel 26 auf, der an der Oberseite des Innendeckels 25 angebracht ist.
  • Wie in 3 dargestellt ist, sind mehrere Zellenkammern 23A zur individuellen Aufnahme der Sekundärbatterien 30 in der X-Richtung in dem Gehäusekörper 23 angeordnet.
  • Wie in 3 dargestellt ist, weist das Positionierelement 24 mehrere Stromschienen 27 auf, die an seiner oberen Fläche angeordnet sind. Auf Grund des Positionierelements 24, das über den Sekundärbatterien 30 in dem Gehäusekörper 23 angeordnet ist, werden die Sekundärbatterien 30 durch die Stromschienen 27 positioniert und in Reihe miteinander verbunden.
  • Wie in 3 dargestellt ist, ist der Innendeckel 25 in der Lage, darin die BMU 50 aufzunehmen. Wenn der Innendeckel 25 an dem Gehäusekörper 23 montiert ist, sind die Sekundärbatterien 30 und die BMU 50 miteinander verbunden.
  • Die Sekundärbatterien 30 sind Lithiumionenbatterien unter Anwendung negativer aktiver Materialien aus Graphitmaterialien und positiver aktiver Materialien aus Eisenphosphat, etwa beispielsweise LiFePO4. Wie in 4 dargestellt ist, sind die Sekundärbatterien 30 mit dem Stromsensor 40 und der Stromunterbrechungsschaltung 80 so in Reihe geschaltet, dass der Stromsensor 40 auf Seite der negativen Elektrode und die Stromunterbrechungsschaltung 80 auf Seite der positiven Elektrode angeordnet ist. Da der Stromsensor 40 mit dem negativen Elektrodenanschluss 22N verbunden ist und die Stromunterbrechungsschaltung 80 mit dem positiven Elektrodenanschluss 22P verbunden ist, sind die Sekundärbatterien 30 mit den beiden Anschlussbereichen 22 über den Stromsensor 40 und die Stromunterbrechungsschaltung 80 in Reihe geschaltet.
  • Wie in 4 dargestellt ist, ist die BMU 50 so angeschlossen, dass sie in der Lage ist, Leistung aus den Sekundärbatterien 30 aufzunehmen, und sie weist eine Steuereinheit 60 und eine Spannungserfassungsschaltung (ein Beispiel einer „Spannungserfassungseinheit”) 70 auf.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 70 ist mit beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und mit beiden Enden jeder der Sekundärbatterien 30 über Spannungserfassungsleitungen verbunden und erfasst jeweils eine individuelle Spannung V1 jeder der Sekundärbatterien 30 und eine Gesamtspannung V2 der Sekundärbatterien 30, die in Reihe geschaltet sind, wobei dies in Reaktion auf einen Befehl aus der Steuereinheit 60 erfolgt.
  • Die Steuereinheit 60 umfasst eine zentrale Recheneinheit (im Weiteren als eine „CPU” bezeichnet 61), einen Speicher 63, eine Kommunikationseinheit 65 und eine Stromerfassungseinheit 67. Die Stromerfassungseinheit 67 erfasst über den Stromsensor 40 den Strom, der durch die Sekundärbatterien 30 fließt.
  • Der Speicher 63 speichert: diverse Programme einschließlich eines Steuerungsprogramms zur Steuerung der Funktion der BMU 50, ein Schutzprozessprogramm zur Überwachung der Sekundärbatterien 30 und ein Fehlnutzungsermittlungsprogramm zur Verhinderung der Nutzung der Sekundärbatterien 30; und Daten, die für die Ausführung der diversen Programme erforderlich sind, etwa Spannungsschwellenwerte für die individuelle oder gesamte Überladung der Sekundärbatterien 30, Spannungsschwellenwerte für die einzelnen Sekundärbatterien 30 oder deren Gesamtheit, die maximale Häufigkeit eines Vorgangs zur Anweisung des Umschaltens (im Weiteren als ein „Umschaltmaximalwert” bezeichnet), in welchem ein Unterbrechungsschaltbefehl pro vorbestimmter Zeit zu einer Stromunterbrechungseinrichtung 81 übertragen wird, und die untere Grenze des Stromverbrauchs des Fahrzeugs 10. Der Speicher 63 speichert ferner Spannungen und Ströme, die von der Steuereinheit 60 und der Spannungserfassungsschaltung 70 erfasst werden.
  • Die Kommunikationseinheit 65 ist mit der Fahrzeug-ECU 13 über einen Stecker 65A verbunden, so dass sie über LIN-Kommunikation oder dergleichen kommunizieren können. Insbesondere übermittelt die Kommunikationseinheit 65 einen Befehl, der aus der Fahrzeug-ECU 13 an die Steuereinheit 60 ausgegeben wird, und überträgt ein Signal in Reaktion auf die Anforderung der Fahrzeug-ECU 13 von der Steuereinheit 60 an die Fahrzeug-ECU 13.
  • Die CPU 61 steuert die Einheiten in der Batterievorrichtung 20, um die Sekundärbatterien 30 zu schützen, wobei dies auf der Grundlage der Spannung und des Stroms, die von der Spannungserfassungsschaltung 70 und der Stromerfassungseinheit 67 erfasst werden, und den diversen Programmen und Daten, die aus dem Speicher 63 ausgelesen werden, erfolgt.
  • Wie in 5 dargestellt ist, umfasst die Stromunterbrechungsschaltung 80 die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und eine Entladeschaltung 82, die parallel zu der Stromunterbrechungseinrichtung 81 geschaltet ist.
  • Die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ist beispielsweise ein Kontaktrelais (mechanischer Schalter) und ist zwischen den Sekundärbatterien 30 und dem positiven Elektrodenanschluss 22P so angeordnet, dass ein Ende davon mit den Sekundärbatterien 30 und sein anderes Ende mit dem positiven Elektrodenanschluss 22P verbunden ist. Die Stromunterbrechungseinrichtung 81 wird in Reaktion auf dem Befehl aus der CPU 61 in der BMU 50 aktiviert, um zu veranlassen, dass die Sekundärbatterien 30 und der positive Elektrodenanschluss 22P in einem leitenden Zustand bzw. miteinander verbundenen Zustand oder einem unterbrochenen Zustand sind. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ein Kontaktrelais ist, kann es auch ein Halbleiterschalter, etwa ein FET, sein.
  • Die Entladeschaltung 82 weist eine Diode 83 und eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84, die mit der Diode 83 in Reihe geschaltet ist, auf.
  • Die Diode 83 ist so angeordnet, dass die Richtung des Stromflusses von den Sekundärbatterien 30 zu dem positiven Elektrodenanschluss 22P, d. h., von den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12, die Vorwärtsrichtung ist. Anders ausgedrückt, wenn die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand ist, fließt Strom in der Vorwärtsrichtung durch die Diode 83.
  • Die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 ist beispielsweise ein Kontaktrelais (mechanischer Schalter) und ist zwischen den Sekundärbatterien 30 und der Diode 83 derart angeordnet, dass ein Ende davon mit den Sekundärbatterien 30 und ihr anderes Ende mit der Diode 83 verbunden ist. Die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 wird in Reaktion auf den Befehl aus der CPU 61 in der BMU 50 aktiviert, um damit zu bewirken, dass die Sekundärbatterien 30 und die Diode 83 in einem miteinander verbundenen Zustand bzw. leitenden Zustand oder unterbrochenen Zustand sind.
  • Obwohl in dem zuvor beschriebenen Aufbau die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 ein Kontaktrelais ist, kann auch ein FET-Schalter für eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 verwendet werden, wie dies in 8 dargestellt ist. In diesem Falle ist der FET-Schalter beispielsweise ein P-Kanal-MOSFET, und der FET-Schalter ist so angeordnet, dass ein Sourceanschluss S mit den Sekundärbatterien 30 verbunden ist, ein Gateanschluss G mit der BMU 50 verbunden ist, ein Gateanschluss G mit der BMU 50 verbunden ist und ein Drainanschluss D mit der Diode 83 verbunden ist.
  • Wenn insbesondere die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in dem leitenden Zustand sind, kann dem Fahrzeugverbraucher 12 in dem Fahrzeug 10 Leistung aus den Sekundärbatterien 30 (die Sekundärbatterien 30 können entladen werden) zugeführt werden und die Sekundärbatterien 30 können durch den Fahrzeugleistungsgenerator 14 über die Stromunterbrechungseinrichtung 81 geladen werden. Wenn die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand ist, wobei die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 weiterhin im leitenden Zustand ist, ist die Leistungszufuhr aus den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 über die Entladeschaltung (Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 und die Diode 83) 82 möglich, aber das Laden der Sekundärbatterien 30 durch den Fahrzeugleistungsgenerator 14 wird durch die Diode 83 verhindert. Wenn sowohl die Stromunterbrechungseinrichtung 81 als auch die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in den unterbrochenen Zustand geschaltet werdenö, sind die Sekundärbatterien 30 vollständig von dem Fahrzeugverbraucher 12 und dem Fahrzeugleistungsgenerator 14 getrennt, sodass eine Leistungszufuhr aus den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 (die Entladung der Sekundärbatterien 10) ebenfalls nicht möglich ist.
  • Die CPU 61 führt den Batterieschutzprozess zur Ausgabe eines Unterbrechungsschaltbefehls an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 auf der Grundlage der Spannung und des Stroms, die von der Spannungserfassungsschaltung 70 und der Stromerfassungseinheit 67 erfasst werden, und auf der Grundlage des Schutzprozessprogramms, das in dem Speicher 63 gespeichert ist, aus. Die CPU 61 führt ferner den Vorgang zur Verhinderung der Verwendung bzw. Nutzung der Sekundärbatterien 30 auf der Grundlage des Fehlnutzungsermittlungsprogramms und dergleichen aus, um die Sekundärbatterien 30 zu schützen.
  • Der Batterieschutzprozess wird nachfolgend mit Bezug zu 6 beschrieben.
  • In dem Batterieschutzprozess erfasst die CPU 61 die individuelle Spannung V1 jeweils der Sekundärbatterien 30 und die Gesamtspannung V2 der Sekundärbatterien 30, die in Reihe geschaltet sind, mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S11) und vergleicht die individuelle Spannung V1 und die Gesamtspannung V2 mit dem individuellen Überladungsspannungsschwellenwert und dem Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert, die in dem Speicher 63 gespeichert sind (S12).
  • Der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert in der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wert, der geringfügig größer ist als der Spannungswert, wenn eine der Sekundärbatterien 30 in dem überladenen Zustand ist, und der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert ist ein Wert, der geringfügig größer ist als der Spannungswert, wenn die in Reihe geschalteten Sekundärbatterien 30 in dem überladenen Zustand sind. Jedoch kann zum Beispiel der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert auf den Spannungswert festgelegt werden, bei welchem eine der Sekundärbatterien 30 in dem überladenen Zustand ist, und der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert kann auf den Spannungswert festgelegt werden, bei welchem die in Reihe geschalteten Sekundärbatterien 30 in dem überladenen Zustand sind.
  • Wenn ermittelt wird, dass die individuelle Spannung V1 irgendeiner der Sekundärbatterien 30 gleich oder größer ist als der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert, oder dass die Gesamtspannung V2 gleich oder größer als der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert ist (S12:JA), dann bestimmt bzw. ermittelt die CPU 61, dass die Sekundärbatterien 30 mit hoher Wahrscheinlichkeit den überladenen Zustand erreichen, und sie führt den UmUmschaltbefehlsvorgang bzw. den Prozess bzw. Vorgang zur Anweisung des Umschaltens auf, wonach der Unterbrechungsschaltbefehl zum Umschalten der Stromunterbrechungseinrichtung 81 in den unterbrochenen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 übertragen wird (S13). Gemäß diesem Vorgang wird die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in den unterbrochenen Zustand geschaltet, um den Strom zwischen den Sekundärbatterien 30 und dem Fahrzeugleistungsgenerator 14 zu unterbrechen, wodurch verhindert werden kann, dass die Sekundärbatterien 30 den überladenen Zustand erreichen. Daraufhin wird der Batterieschutzprozess beendet.
  • Wenn ermittelt wird, dass alle individuellen Spannungen V1 kleiner sind als der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert und dass die Gesamtspannung V2 kleiner ist als der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert (S12:NEIN), dann vergleicht die CPU 61 jede individuelle Spannung V1 und die Gesamtspannung V2 entsprechend mit dem individuellen Überladungsspannungsschwellenwert und dem Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert, die in dem Speicher 63 gespeichert sind (S14).
  • Der individuelle Unterentladungsspannungsschwellenwert ist ein Wert, der geringfügig größer ist als der Spannungswert, bei welchem eine der Sekundärbatterien 30 in dem unterentladenen Zustand ist, und der Gesamtunterentladungsspannungsschwellenwert ist ein Wert, der geringfügig größer ist als der Spannungswert, bei welchem die in Reihe geschalteten Sekundärbatterien 30 in dem unterentladenen bzw. zu stark entladenen Zustand sind.
  • Wenn ermittelt wird, dass alle individuellen Spannungen V1 kleiner sind als der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert und dass die Gesamtspannung V2 kleiner ist als der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert und dass alle individuellen Spannungen V1 gleich oder größer sind als der individuelle Unterentladungsspannungsschwellenwert und die Gesamtspannung V2 gleich oder größer ist als der Gesamtunterentladungsspannungsschwellenwert (S12:NEIN und S14:NEIN), dann beendet die CPU 61 den Batterieschutzprozess.
  • Wenn ermittelt wird, dass die individuelle Spannung V1 einer beliebigen Batterie der Sekundärbatterien 30 kleiner ist als der individuelle Überladungsspannungsschwellenwert und dass die Gesamtspannung V2 kleiner ist als der Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert und wenn ermittelt wird, dass die individuelle Spannung V1 jeder Sekundärbatterie 30 kleiner ist als der individuelle Unterentladungsspannungsschwellenwert oder dass die Gesamtspannung V2 kleiner ist als der Gesamtunterentladungsspannungsschwellenwert (S12:NEIN und S14:JA), dann ermittelt die CPU 61, dass die Sekundärbatterien 30 mit hoher Wahrscheinlichkeit den unterentladenen Zustand erreichen. Sodann führt die CPU 61 den Umschaltbefehlsvorgang aus, um den Unterbrechungsschaltbefehl sowohl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 als auch an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 zu senden (S15). Somit werden die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in den unterbrochenen Zustand geschaltet, und anschließend wird der Batterieschutzprozess beendet.
  • Wenn die Möglichkeit, dass die Sekundärbatterien 30 den überladenen Zustand erreichen, nicht mehr besteht, sendet die CPU 61 einen Befehl zur Umschaltung in den leitenden Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung 81. Wenn die Möglichkeit, dass die Sekundärbatterien 30 den zu stark entladenen bzw. unterentladenen Zustand erreichen, nicht mehr besteht, sendet die CPU 61 einen Befehl zum Umschalten in den leitenden Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84, um beide Einrichtungen in den leitenden Zustand zu schalten.
  • Auf diese Weise wird der Batterieschutzprozess stets oder regelmäßig wiederholt, um zu verhindern, dass die Sekundärbatterien 30 in dem überladenen Zustand oder den übermäßig entladenen bzw. unterentladenen Zustand sind.
  • Als nächstes wird mit Verweis 7 der Vorgang zur Verhinderung der Nutzung der Sekundärbatterien 30 beschrieben. Obwohl dies nicht detailliert beschrieben ist, werden die Erfassung der Spannung der Sekundärbatterien 30 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 und die Erfassung des Stroms mittels der Stromerfassungseinheit 67 stets oder periodisch in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt.
  • in dem Vorgang zur Verhinderung der Nutzung führt die CPU 61 zunächst einen Ermittlungsvorgang aus, um die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorgangs zu zählen, in welchem der Unterbrechungsschaltbefehl auf Grund der Überladung an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in einer vorbestimmten Zeitspanne übertragen wird (S21). Als Zweites vergleicht die die CPU 61 zur Ermittlung, ob die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind oder nicht, die gezählte Häufigkeit N und den Schaltmaximalwert, der in dem Speicher 63 gespeichert ist (S22).
  • Wenn die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges den Schaltmaximalwert nicht übersteigt (S22:NEIN), dann ermittelt bzw. bestimmt die CPU 61, dass die Batterien 30 in korrekter Weise verwendet werden, und fährt mit der Überwachung fort, ob die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges auf Grund einer Überladung den Schaltmaximalwert übersteigt oder nicht.
  • Wenn die Häufigkeit N des Prozesses zur Ausgabe eines Schaltbefehls bzw. des Umschaltbefehlsvorganges aufgrund von Überladung den Schaltmaximalwert übersteigt (S22:JA), dann ermittelt die CPU 61, dass die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind (S23), und ermittelt dann, ob das Fahrzeug 10 in einem geparkten Zustand ist oder nicht. Zu beachten ist, dass der geparkte Zustand bedeutet, dass „keine Bewegung des Fahrzeugs 10 für eine vorbestimmte Zeitdauer vorliegt”.
  • Insbesondere ermittelt die CPU 61, ob das Fahrzeug 10 in einem geparkten Zustand ist oder nicht, indem ermittelt wird, ob der Strom I der Sekundärbatterien 30, der von der Stromerfassungseinheit 67 erfasst wird, für eine vorbestimmte Zeitspanne ununterbrochen kleiner gewesen ist als eine untere Grenze der Stromaufnahme, die in dem Speicher 63 gespeichert ist (S25). In der vorliegenden Ausführungsform ermittelt die CPU 61 dann, ob das Fahrzeug 10 in einem geparkten Zustand ist, indem ermittelt wird, ob der Strom I ununterbrochen während einer vorbestimmten Zeitspanne kleiner ist als die untere Grenze der Stromaufnahme. Jedoch kann die CPU 61 bestimmen, ob das Fahrzeug in einem geparkten Zustand ist oder nicht, indem ermittelt wird, ob der von der Stromerfassungseinheit erfasste Strom für eine vorbestimmte Zeitspanne ununterbrochen gleich oder kleiner als die untere Grenze der Stromaufnahme gewesen ist oder nicht.
  • Wenn der Strom I gleich oder höher als die untere Grenze der Stromaufnahme ist (S25:NEIN), dann ermittelt bzw. bestimmt die CPU 61, dass das Fahrzeug 10 nicht in dem geparkten Zustand ist und fährt mit der Überwachung fort, ob der Strom I für eine vorbestimmte Zeitdauer ununterbrochen kleiner als die untere Grenze der Stromaufnahme ist oder nicht.
  • Wenn der Strom I für eine vorbestimmte Zeitspanne ununterbrochen kleiner ist als die untere Grenze der Stromaufnahme (S25:JA), dann bestimmt die CPU 61, dass das Fahrzeug 10 in dem geparkten Zustand ist. Anschließend führt die CPU 61 einen Unterbrechungsbeibehaltungsprozess aus, in welchem ein Unterbrechungsbeibehaltungsbefehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 gesendet wird, und sie führt einen Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsprozess aus, in welchem ein Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsbefehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 gesendet wird (S26). Wenn dann die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in den unterbrochenen Zustand geschaltet sind, beendet die CPU 61 den Prozess zur Verhinderung der Nutzung.
  • In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Ermittlung, ob das Fahrzeug 10 in dem geparkten Zustand ist oder nicht, auf der Grundlage des Stroms I der Sekundärbatterien 30, der von der Stromerfassungseinheit 67 erfasst wird. Jedoch kann die Ermittlung, ob das Fahrzeug 10 in dem geparkten Zustand ist oder nicht, dadurch erfolgen, dass erfasst wird, ob es für eine vorbestimmte Zeitspanne eine Kommunikation auf Grund der Unterbrechung der Kommunikation mit der Fahrzeug-ECU 13 erfolgt ist.
  • Insbesondere kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die falsche Ermittlung der Sekundärbatterien 30 durch den Ermittlungsprozess erkannt werden, in welchem die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges zur Übertragung des Unterbrechungsschaltbefehls an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 auf Grund einer Überladung ermittelt wird und die ermittelte Häufigkeit N und der Schaltmaximalwert verglichen werden.
  • In dem Vorgang zur Verhinderung der Verwendung wird die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges ständig ermittelt, um zu verhindern, dass die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet werden.
  • Ferner wird die Batterieeinrichtung 20, deren Verwendung auf Grund einer falschen Nutzung verhindert wird, beispielsweise auf dem Fahrzeug 10 entfernt, und es wird ein spezielles Wartungswerkzeug (ein Beispiel einer „externen Einrichtung”) T mit dem Stecker 65A verbunden, um eine Kommunikation mit der CPU 61 in der Steuereinheit 60 herzustellen, wie in 9 gezeigt ist, wodurch der Zustand der Nutzungsverhinderung aufgehoben werden kann.
  • Wenn, wie zuvor beschrieben ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Batterieeinrichtung 20 in einem Fahrzeug montiert wird, das darin eine Bleisäurebatterie mit einer Ladespannung montiert hat, die höher ist als diejenige der Batterieeinrichtung 20, dann ermittelt die CPU 61, dass der überladene Zustand erreicht ist und sendet während des Batterieschutzprozesses häufig den Unterbrechungsschaltbefehl an die Unterbrechungseinrichtung 81.
  • Ferner werden die Sekundärbatterien 30 als falsch genutzt bzw. falsch verwendet ermittelt. Wenn dann ermittelt wird, dass das Fahrzeug 10 den geparkten Zustand erreicht, wobei dies auf der Grundlage des Zustands des von der Stromerfassungseinheit 67 erfassten Stroms I erfolgt, und es somit in Ordnung geht, die Sekundärbatterien 30 vollständig von dem Fahrzeugverbraucher 12 abzutrennen, dann wird der unterbrochene Zustand durch die Stromunterbrechungseinrichtung 81 und die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 beibehalten.
  • Insbesondere kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fehlnutzung, durch die die Sekundärbatterien 30 häufig in dem überladenen Zustand sind, verhindert werden, wodurch die Probleme im Hinblick auf die Sekundärbatterien 30, die durch den überladenen Zustand hervorgerufen werden, verhindert werden können.
  • Wenn ferner in der vorliegenden Ausführungsform in dem Batterieschutzprozess die Stromunterbrechung 81 in dem unterbrochenen Zustand ist, kann dennoch Leistung von Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 über die Entladeschaltung 82 zugeführt werden, aber das Laden der Sekundärbatterien 30 durch den Fahrzeugleistungsgenerator 14 ist unterbrochen. Daher kann dieser Aufbau verhindern, dass die Sekundärbatterien 30 in den überladenen Zustand gelangen, wenn weiterhin die Leistungszufuhr aus den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 erfolgt, wenn sich das Fahrzeug 10 in Bewegung befindet, Wenn dann ermittelt wird, dass die Sekundärbatterien 30 mit hoher Wahrscheinlichkeit den überladenen Zustand erreichen und dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand erreicht, sind sowohl die Stromunterbrechungseinrichtung 81 als auch die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in dem unterbrochenen Zustand, wodurch die falsche Nutzung der Sekundärbatterien 30 verhindert werden kann.
  • Ferner wird nur gegebenenfalls die Stromunterbrechungseinrichtung in dem unterbrochenen Zustand in dem Falle gehalten wird, in welchem die Sekundärbatterien als falsch verwendet ermittelt werden, und es kann ein hoher Strom durch die Diode auf Grund des Einkuppelns des Anlassermotors zum Starten des Motors beim nächsten Motorstart auftreten, wodurch die Diode Wärme erzeugen und geschädigt werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden, nachdem die Sekundärbatterien als falsch verwendet ermittelt sind und ermittelt ist, dass das Fahrzeug 10 den geparkten Zustand erreicht hat, sowohl die Stromunterbrechungseinrichtung 81 als auch die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in dem unterbrochenen Zustand gehalten, die Sekundärbatterien 30 und der Fahrzeugverbraucher 12 werden in dem Zustand gehalten, in welchem sie vollständig voneinander getrennt sind, und es wird die Verwendung der Sekundärbatterien 30 verhindert. Daher kann ein hoher Stromfluss durch die Diode 83 im Anschluss daran verhindert werden, wodurch verhindert werden kann, dass die Diode auf Grund der Wärmeerzeugung geschädigt wird.
  • D. h., wenn eine Möglichkeit besteht, dass eine Batterieeinrichtung unter Verwendung einer Lithiumionenbatterie in einem Fahrzeug montiert wird, in welchem eine Bleisäurebatterie mit einer Ladespanndung montiert war, die höher ist als die Ladespannung der Lithiumionenbatterie, wird eine Sekundärbatterie als falsch verwendet ermittelt, und die Nutzung der Sekundärbatterie wird verhindert. Daher ist die Ermittlung der Fehlnutzung der Sekundärbatterie in der vorliegenden Ausführungsform in diesem Falle äußerst wirksam.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird mit Verweis auf 10 eine zweite Ausführungsform beschrieben.
  • In der zweiten Ausführungsform ist der Aufbau für den Prozess zur Verhinderung der Nutzung gemäß der ersten Ausführungsform modifiziert und die wiederholte Beschreibung der Komponenten, Vorgänge und Wirkungen, die gleich sind zu denjenigen der ersten Ausführungsform, ist weggelassen. Ferner sind Strukturen, die ähnlich zu der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • In dem Vorgang zur Verhinderung der Nutzung in der zweiten Ausführungsform sind die Zeitdauer, in welcher die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in den unterbrochenen Zustand geschaltet wird, und die Zeitdauer, in der die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 in den unterbrochenen Zustand geschaltet wird, unabhängig voneinander.
  • Im Weiteren wird mit Verweis auf 10 der Vorgang zur Verhinderung der Nutzung der Sekundärbatterien 30 in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zu beachten ist, dass, wie in der ersten Ausführungsform, die Erfassung der Spannung der Sekundärbatterien 30 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 und die Erfassung des Stroms mittels der Stromerfassungseinheit 61 ständig oder periodisch in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt werden.
  • In dem Vorgang zur Verhinderung der Nutzung gemäß der zweiten Ausführungsform führt die CPU 61 zunächst einen Ermittlungsprozess zur Bestimmung der Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges aus, in welchem der Unterbrechungsschaltbefehl auf Grund einer Überladung in einer vorbestimmten Zeitspanne an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 übertragen wird (S31), und zur Ermittlung, ob die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind oder nicht, indem die ermittelte Häufigkeit N und der Schaltmaximalwert, der in dem Speicher 63 gespeichert ist, miteinander verglichen werden (S32).
  • Wenn die Häufigkeit N des auf Grund von Überladung ausgeführten Vorgangs zur Ausgabe des Befehls zur Umschaltung bzw. des Umschaltbefehlsvorganges den Schaltmaximalwert nicht übersteigt (S32:NEIN), dann ermittelt die CPU 61, dass die Sekundärbatterien 30 in korrekter Weise verwendet werden, und fährt mit der Überwachung fort, ob die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges auf Grund von Überladung den Schaltmaximalwert übersteigt oder nicht.
  • Wenn die Häufigkeit N des auf Grund von Überladung ausgeführten Umschaltbefehlsvorganges den Schaltmaximalwert übersteigt (S32:JA), dann ermittelt die CPU 61, dass die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind (S33) und führt dann einen Unterbrechungsbeibehaltungsprozess aus, in welchem ein Unterbrechungsbeibehaltungsbefehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 gesendet wird (S34). Daher wird die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in den unterbrochenen Zustand geschaltet, sodass die Leistungszufuhr aus den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 über die Entladeschaltung (Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 und die Diode 83) 82 aktiviert wird, aber das Aufladen der Sekundärbatterien 30 durch den Fahrzeugleistungsgenerator 14 durch die Diode 83 verhindert wird.
  • Anschließend ermittelt die CPU 61, ob das Fahrzeug 10 in einem geparkten Zustand ist oder nicht, indem ermittelt wird, ob der Strom I der Sekundärbatterien 30, der von der Stromerfassungseinheit 67 erfasst wird, während einer vorbestimmten Zeitspannung ununterbrochen kleiner als eine untere Grenze der Stromaufnahme gewesen ist oder nicht, die in dem Speicher 63 gespeichert ist (S36). Zu beachten ist, dass die Ermittlung des geparkten Zustands auf der Grundlage davon ausgeführt werden kann, ob es eine Kommunikation mit der Fahrzeug-ECU 13 gibt oder nicht, wie dies in der ersten Ausführungsform der Fall ist.
  • Wenn der Strom I gleich oder höher als die untere Grenze der Stromaufnahme ist (S36:NEIN), dann ermittelt die CPU 61, dass das Fahrzeug 10 nicht in dem geparkten Zustand ist und fährt mit der Überwachung fort, ob der Stromfluss I während einer vorbestimmten Zeitspanne ununterbrochen kleiner als die untere Grenze der Stromaufnahme gewesen ist oder nicht.
  • Wenn der Strom I während einer vorbestimmten Zeitspanne ununterbrochen kleiner als die untere Grenze der Stromaufnahme gewesen ist (S36:JA), dann ermittelt die CPU 61, dass das Fahrzeug 61 in dem geparkten Zustand ist, und sie führt den Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsprozess an, in welchem der Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsbefehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 84 gesendet wird (S37). Damit sind die Sekundärbatterien 30 vollständig von dem Fahrzeugverbraucher 12 und dem Fahrzeugleistungsgenerator 14 abgetrennt, sodass die Leistungszufuhr aus den Sekundärbatterien 30 zu dem Fahrzeugverbraucher 12 unterbrochen ist. Anschließend wird der Vorgang zur Verhinderung der Nutzung beendet.
  • Wie zuvor beschrieben ist, wird gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn ermittelt wird, dass die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind, die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zuerst in den unterbrochenen Zustand geschaltet, wodurch die Entladung der Sekundärbatterien 30 über die Entladeschaltung 82 möglich ist, jedoch das Laden der Sekundärbatterien 30 unterbrochen ist, um zu verhindern, dass die Sekundärbatterien 30 überladen werden.
  • Nachdem ermittelt ist, dass das Fahrzeug 10 in einem geparkten Zustand ist, wird der Strom zwischen den Sekundärbatterien 30 und dem Fahrzeugverbraucher 12 vollständig unterbrochen, und die weitere Nutzung der Sekundärbatterien 30 wird verhindert. Daher können die Sekundärbatterien 30 in einer abgestuften Weise geschützt werden.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Technik ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die zuvor mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben sind, und sie schließt diverse andere Ausführungsformen mit ein, die beispielsweise nachfolgend beschrieben sind.
    • (1) In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Batterieüberwachungseinheit 50 aus einer einzigen CPU 61 aufgebaut. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Batterieüberwachungseinheit kann mehrere CPUs aufweisen, sie kann eine verdrahtete Schaltung, etwa eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder ein Mikrocomputer, ein FPGA, eine MPU oder eine Kombination davon sein.
    • (2) In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist das Kommunikationssystem zwischen der Fahrzeug-ECU 13 und der Batterieeinrichtung 20 eine LIN-Kommunikation. Jedoch ist dies keine Beschränkung. Das Kommunikationssystem zwischen der Fahrzeug-ECU und der Batterieeinrichtung kann eine CAN-Kommunikation oder ein anderes Kommunikationssystem sein.
    • (3) In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Entladeschaltung 82 parallel zu der Stromunterbrechungseinrichtung 81 in der Stromunterbrechungsschaltung 80 vorgesehen. Jedoch ist dies keine Beschränkung. Die Entladeschaltung ist ggf. nicht in der Stromunterbrechungsschaltung vorgesehen.
    • (4) In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird die Häufigkeit N des Umschaltbefehlsvorganges, in welchem der Unterbrechungsschaltbefehl auf Grund einer Überladung an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in einer vorbestimmten Zeitspanne gesendet wird, ermittelt (S31), und es wird ermittelt, ob die Sekundärbatterien 30 falsch verwendet sind, indem die ermittelte Häufigkeit N und der in dem Speicher 63 gespeicherte Schaltmaximalwert verglichen werden. Jedoch besteht keine Beschränkung darauf. Es kann ermittelt werden, dass die Sekundärbatterien falsch verwendet sind, indem erfasst wird, dass die Sekundärbatterien mit einer Spannung geladen sind, die höher ist als eine vorbestimmte Ladespannung und dass die Gesamtspannung der Sekundärbatterien, die von der Spannungserfassungsschaltung erfasst wird, den Gesamtüberladungsspannungsschwellenwert übersteigt.
    • (5) In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird, wenn der Strom I der Sekundärbatterien 30 während einer vorbestimmten Zeitspanne ständig kleiner ist als die untere Grenze der Stromaufnahme, ermittelt bzw. bestimmt, dass das Fahrzeug 10 in dem geparkten Zustand ist. Jedoch besteht keine Beschränkung in dieser Hinsicht. Wenn der Strom I der Sekundärbatterien 30 ununterbrochen kleiner oder nicht größer als eine obere Grenze des minimalen Stromflusses des deaktivierten Fahrzeuges gewesen ist, kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug in dem geparkten Zustand ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014-225942 A [0002]

Claims (9)

  1. Eine Energiespeichervorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, wobei die Energiespeichervorrichtung umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die ausgebildet ist, geladen zu werden und mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden zu werden, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugverbraucher sowie die Energiespeichereinrichtung und der Fahrzeugleistungsgenerator in einem miteinander verbundenen Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand sind; eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit ausführt: einen Umschaltbefehlsvorgang, in welchen, wenn auf der Grundlage der Spannung, die von der Spannungserfassungseinheit erfasst wird, ermittelt wird, dass die elektrische Speichereinrichtung einen überladenen Zustand erreichen wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, die Steuereinheit einen Unterbrechungsschaltbefehl zum Umschalten in den unterbrochen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt; und einen Unterbrechungsbeibehaltungsprozess, in welchem, wenn die Häufigkeit des Umschaltbefehlsvorganges einen vorbestimmten Wert während einer vorbestimmten Zeitspanne übersteigt, die Steuereinheit ermittelt, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist, und einen Befehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgibt.
  2. Die Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, die eine Entladeschaltung aufweist, die parallel zu der Stromunterbrechungseinrichtung geschaltet ist und eine Diode aufweist, die einen Stromfluss aus der Energiespeichereinrichtung zu dem Fahrzeugverbraucher ermöglicht.
  3. Die Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei, die Entladeschaltung eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung, die in Reihe mit der Diode geschaltet ist, aufweist, die Steuereinheit sowohl den Unterbrechungsbeibehaltungsprozess als auch einen Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsprozess ausführt, in welchem ein Befehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, wenn ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist, da die Häufigkeit des Umschaltbefehlsvorganges in einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Wert übersteigt, und wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt.
  4. Die Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Entladeschaltung eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung, die in Reihe mit der Diode geschaltet ist, aufweist, und die Steuereinheit den Unterbrechungsbeibehaltungsprozess ausführt, wenn ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist, da die Häufigkeit des Umschaltbefehlsvorganges in einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Wert übersteigt, und die Steuereinheit einen Hilfsunterbrechungsbeibehaltungsprozess ausführt, in welchem ein Befehl zur Beibehaltung des unterbrochenen Zustands an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt.
  5. Die Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, die eine Stromerfassungseinheit aufweist, die einen Strom zwischen dem Fahrzeugverbraucher und der Energiespeichereinrichtung erfasst, wobei die Steuereinheit ermittelt, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt, wenn bestimmt wird, dass der von der Stromerfassungseinheit erfasste Strom für eine vorbestimmte Zeitspanne ununterbrochen kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
  6. Die Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit mit einer fahrzeugseitigen elektronischen Steuerungseinrichtung, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist, kommunizieren kann und ermittelt, dass das Fahrzeug einen geparkten Zustand einnimmt auf der Grundlage davon, ob es eine Kommunikation mit der fahrzeugseitigen elektronischen Steuerungseinrichtung gibt oder nicht.
  7. Die Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Steuereinheit mit einer externen Einrichtung verbindbar ist und den unterbrochenen Zustand der Stromunterbrechungseinrichtung und der Hilfsstromunterbrechungseinrichtung auf der Grundlage der Kommunikation aus der angeschlossenen externen Einrichtung aufhebt.
  8. Die Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Energiespeichereinrichtung eine Lithiumionen-Sekundärbatterie ist.
  9. Ein Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung in einer Energiespeichervorrichtung, die umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die geladen und mit einem Fahrzeugverbraucher und einem Fahrzeugleistungsgenerator verbunden werden kann, die in dem Fahrzeug montiert sind; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die bewirkt, dass ein Strom zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Fahrzeugverbraucher sowie ein Strom zwischen der Energiespeichereinrichtung und dem Fahrzeugleistungsgenerator fließt oder unterbrochen ist; und eine Spanungserfassungseinheit, die eine Spannung der Energiespeichereinrichtung erfasst, wobei das Verfahren die Ausführung umfasst: eines Umschaltbefehlsvorganges, in welchem ein Unterbrechungsschaltbefehl zur Umschaltung in den unterbrochenen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung ausgegeben wird, wenn ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung einen überladenen Zustand erreicht wird oder einen überladenen Zustand erreicht hat, wobei dies auf der Grundlage der von der Spannungserfassungseinheit erfassten Spannung erfolgt; und eines Ermittlungsprozesses, in welchem, wenn die Häufigkeit des Umschaltbefehlsvorganges in einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Wert übersteigt, ermittelt wird, dass die Energiespeichereinrichtung falsch verwendet ist.
DE102017201023.1A 2016-01-22 2017-01-23 Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung Pending DE102017201023A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016010731A JP6665551B2 (ja) 2016-01-22 2016-01-22 バッテリ装置および二次電池の不正使用判断方法
JP2016-010731 2016-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017201023A1 true DE102017201023A1 (de) 2017-07-27

Family

ID=59295684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017201023.1A Pending DE102017201023A1 (de) 2016-01-22 2017-01-23 Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10661737B2 (de)
JP (1) JP6665551B2 (de)
CN (1) CN106998085B (de)
DE (1) DE102017201023A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102085344B1 (ko) * 2016-10-24 2020-04-23 주식회사 엘지화학 차량용 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
JP7145391B2 (ja) * 2018-11-28 2022-10-03 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP7183797B2 (ja) * 2019-01-08 2022-12-06 株式会社デンソー 電力変換装置
JP7136041B2 (ja) * 2019-08-06 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 車両管理装置、車両および車両管理方法
WO2021033510A1 (ja) * 2019-08-20 2021-02-25 住友電気工業株式会社 電池管理システム、電池装置、電池管理方法、及びコンピュータプログラム
JP7380535B2 (ja) * 2020-11-19 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 バッテリー監視装置、方法、プログラム、及び車両
CN113954770B (zh) * 2021-10-20 2024-04-30 浙江吉利控股集团有限公司 车辆的核心控制系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014225942A (ja) 2013-05-15 2014-12-04 三洋電機株式会社 蓄電システム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3327790B2 (ja) * 1996-10-29 2002-09-24 エヌイーシートーキン栃木株式会社 二次電池の保護装置
JP2004342377A (ja) 2003-05-13 2004-12-02 Toyota Motor Corp 車両用電源装置
JP2006344447A (ja) 2005-06-08 2006-12-21 Kokusan Denki Co Ltd 車載用バッテリ・電気ユニット組合せ構造体
JP2007218666A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk バッテリ状態管理装置
FR2926934B1 (fr) 2008-01-29 2010-09-17 Saft Groupe Sa Systeme electronique pour batterie
US8798832B2 (en) * 2009-03-27 2014-08-05 Hitachi, Ltd. Electric storage device
CN201457272U (zh) * 2009-05-31 2010-05-12 比亚迪股份有限公司 一种车辆启动装置
US20100328828A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Jian Xu System and method for protecting a circuit
JP5275176B2 (ja) * 2009-08-31 2013-08-28 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 電池パックおよびその機能停止方法
JP2011055647A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Nec Saitama Ltd 電池パック、電池パック監視装置、電池パック監視システム、および、電池パック監視方法
DE102009046501A1 (de) * 2009-11-06 2011-05-12 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Batteriesystem mit DC/DC-Umsetzern
JP2011217428A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd 電動移動体用の蓄電池システム、および電気自動車
JP5549479B2 (ja) 2010-08-27 2014-07-16 株式会社デンソー 電池管理装置
JP2012049030A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Denso Corp 電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法
KR101342602B1 (ko) 2012-03-23 2013-12-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5748724B2 (ja) 2012-10-16 2015-07-15 本田技研工業株式会社 充電制御装置
JP2014082135A (ja) 2012-10-17 2014-05-08 Omron Automotive Electronics Co Ltd 電池電力制御システム、電子制御装置、電池モジュール
WO2014068918A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 車両用電源装置
KR101428262B1 (ko) * 2012-12-10 2014-08-07 현대자동차주식회사 차량 배터리 전원 제어 장치
JP6028630B2 (ja) * 2013-03-12 2016-11-16 ソニー株式会社 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
JP2014203719A (ja) 2013-04-08 2014-10-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載バッテリー管理システム
JP6260106B2 (ja) * 2013-04-25 2018-01-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2014225955A (ja) 2013-05-15 2014-12-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 車輌用充電制御装置
US20160336793A1 (en) * 2014-05-18 2016-11-17 Black & Decker Inc. On-Board Battery Charging and Regenerative Braking
DE102014219133A1 (de) * 2014-09-23 2016-03-24 Robert Bosch Gmbh Bordnetz
JP6465632B2 (ja) * 2014-12-01 2019-02-06 フクダ電子株式会社 電気機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014225942A (ja) 2013-05-15 2014-12-04 三洋電機株式会社 蓄電システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN106998085B (zh) 2021-09-07
JP6665551B2 (ja) 2020-03-13
CN106998085A (zh) 2017-08-01
US10661737B2 (en) 2020-05-26
JP2017131080A (ja) 2017-07-27
US20170210311A1 (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017201023A1 (de) Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung
EP0568655B1 (de) Vorrichtung zur spannungsversorgung in einem kraftfahrzeug
EP2953227B1 (de) Bordnetz für ein kraftfahrzeug
EP2798695B1 (de) Verfahren zur temperaturregelung von mindestens einem batterieelement, batterie sowie kraftfahrzeug mit einer solchen batterie
DE102017201171A1 (de) Batterievorrichtung, fahrzeug, batterieverwaltungsprogramm und verwaltungsverfahren für eine batterievorrichtung
DE102017213136A1 (de) Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung
DE102013200763A1 (de) System und verfahren für das fahrzeugenergiemanagement
DE112017000289T5 (de) Relaisvorrichtung und stromversorgungsvorrichtung
DE102012222208A1 (de) Verfahren zum gesteuerten Verbinden mehrerer Bordnetzzweige eines Fahrzeugs, Steuereinheit zur Ausführung des Verfahrens sowie Bordnetz
DE102017205529A1 (de) Verwaltungseinrichtung für Energiespeichereinrichtungen, Energiespeichervorrichtung und Energiespeichersystem
DE102011004545A1 (de) Leerlaufanhaltevorrichtung, Stromsteuerverfahren, Verschleissmeldeverfahren und Batterieladeverfahren
DE102011012316A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Niedervoltbatterie in einem elektrischen Antriebssystem
DE112018006195T5 (de) Ladesteuervorrichtung, energiespeichervorrichtung und ladeverfahren
DE112016001580T5 (de) Ladespannungsregler für eine Energiespeichervorrichtung, Energiespeichervorrichtung, Batterieladegerät für eine Energiespeichervorrichtung und Ladeverfahren für eine Energiespeichervorrichtung
DE102016107305B4 (de) Verfahren zur steuerung einer leistungsversorgungsvorrichtung
DE102017206967A1 (de) System zur verwaltung elektrischer energie, verwaltungs- einrichtung für energiespeicherungs-einrichtung, energiespeicherungsvorrichtung und verfahren zur verwaltung elektrischer energie für fahrzeug
DE112018002844T5 (de) Schutzvorrichtung für energiespeichervorrichtung
DE102013220609A1 (de) Energieversorgungssystem für ein Bordnetz eines Fahrzeugs
DE102016222702A1 (de) Energiespeichersystem, Überwachungseinheit für eine Energiespeichervorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Energiespeichervorrichtung
WO2012146365A1 (de) Verfahren zum abgleichen wenigstens zweier elektrischer energiespeicherzellen und abgleichvorrichtung
WO2011045188A2 (de) Energiespeicher-system zur elektrischen energieversorgung von verbrauchern in einem fahrzeug
EP3571088A1 (de) Batteriesystem, ladesystem und verfahren zur aufladung für ein fahrzeug
EP3079222B1 (de) Energieversorgungsvorrichtung für ein batteriemanagementsystem
EP3977584A1 (de) Verfahren zum betreiben eines elektrischen energiespeichers, elektrischer energiespeicher und vorrichtung
EP3676933B1 (de) Vorrichtung zum elektropolieren eines zumindest eine lithium-ionen-zelle aufweisenden energiespeichers, ladegerät, verfahren zum betreiben des ladegeräts

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R012 Request for examination validly filed