DE112012005805T5 - Elektrisches Speichersystem - Google Patents

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Abstract

[PROBLEM] In einem elektrischen Speicherblock, der eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen umfasst, die parallel geschaltet sind und jeweils einen Stromunterbrecher umfassen, wird die Anzahl von in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern (die Anzahl von Unterbrechungen) festgelegt. [LÖSUNGSMITTEL] Ein elektrisches Speichersystem umfasst eine Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken und eine Steuereinheit, die den Zustand von jedem der elektrischen Speicherblöcke bestimmt. Die Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken sind seriell geschaltet, und jeder der elektrischen Speicherblöcke weist eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen auf, die parallel geschaltet sind. Jedes der elektrischen Speicheelemente weist einen Stromunterbrecher auf, der einen Stromweg in dem elektrischen Speicherelement unterbricht. Die Steuereinheit erfasst zumindest einen Parameter eines Innenwiderstands und einer Volladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke, und sie verwendet eine Änderungsrate zwischen dem erfassten Parameter und einem Referenzwert, um die Anzahl von Stromunterbrechern in einem Unterbrechungszustand (die Anzahl von Unterbrechungen) in jedem der elektrischen Speicherblöcke festzulegen. Der Referenzwert bezieht sich auf den Wert des Parameters in dem elektrischen Speicherblock, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Speichersystem, in dem eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen, die jeweils einen Stromunterbrecher aufweisen, in einem elektrischen Speicherblock parallel geschaltet sind und der Betriebszustand des Stromunterbrechers in dem elektrischen Speicherblock bestimmt wird.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Patentdruckschrift 1 hat eine zusammengesetzte Batterie beschrieben, die eine Vielzahl von parallel geschalteten Zellen aufweist, wobei eine Schmelz-/Sicherung mit jeder der parallel geschalteten Zellen verbunden ist. Bei Durchfluss eines übermäßigen Stroms wird die Sicherung geschmolzen, um einen Stromweg zu unterbrechen. Patentdruckschrift 2 hat eine Technik beschrieben, in der die Betätigung eines Stromunterbrechungsmechanismus, der in einer Zelle umfasst ist, auf Grundlage einer Änderung des Innenwiderstands der Zelle erfasst wird.
  • DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTDRUCKSCHRIFTEN
    • Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegung Nr. 05-275116
    • Patentdruckschrift 2: Japanische Patentoffenlegung Nr. 2008-182779
    • Patentdruckschrift 3: Japanische Patentoffenlegung Nr. 2011-135657
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • In der Konfiguration mit der Vielzahl von parallel geschalteten Zellen wird der Wert eines Stroms, der die Zelle durchfließt, in der der Stromunterbrecher nicht betätigt ist, gemäß der Anzahl von betätigten bzw. in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern verändert. Im Speziellen wird, wenn die Anzahl von betätigten bzw. in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern steigt, der Wert eines Stroms erhöht, der die Zelle durchfließt, in der der Stromunterbrecher nicht betätigt ist, so dass eine Strombelastung auf der Zelle hinzukommt.
  • Während die erhöhte Strombelastung auf der Zelle durch Begrenzung von Aufladung und Entladung der Zelle niedergehalten kann, kann die Steuerung von Aufladung und Entladung der Zelle nicht effizient durchgeführt werden, sofern die Anzahl von betätigten bzw. in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern nicht festgelegt ist. Mit anderen Worten kann nur die Erfassung des Betriebszustands des Stromunterbrechers zu einer übermäßigen Begrenzung von Aufladung und Entladung der Zelle führen. Die Anzahl von betätigten bzw. in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern muss herausgefunden werden, um die übermäßige Begrenzung von Aufladung und Entladung der Zelle zu verhindern. Die in Patentdruckschrift 2 beschriebene Technik erlaubt nur die Erfassung des Betriebszustands des Stromunterbrechers und kann die Anzahl von betätigten bzw. in Betrieb befindlichen Stromunterbrechern nicht festlegen.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
  • Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisches Speichersystem bereit, das eine Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken und eine Steuereinheit umfasst, die den Zustand von jedem der elektrischen Speicherblöcke bestimmt. Die Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken sind seriell geschaltet, und jeder der elektrischen Speicherblöcke weist eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen auf, die parallel geschaltet sind. Jedes der elektrischen Speicherelemente weist einen Stromunterbrecher auf, der einen Stromweg in dem elektrischen Speicherelement unterbricht. Die Steuereinheit erfasst zumindest einen Parameter eines Innenwiderstands und einer Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke. Die Steuereinheit verwendet eine Änderungsrate zwischen dem erfassten Parameter und einem Referenzwert, um die Anzahl von Stromunterbrechern in einen Unterbrechungszustand (die Anzahl von Unterbrechungen) in jedem der elektrischen Speicherblöcke festzulegen bzw. zu bestimmen. Der Referenzwert bezieht sich auf den Wert des Parameters in dem elektrischen Speicherblock, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst.
  • Wenn der Stromweg durch den Stromunterbrecher unterbrochen wird, wird die Änderungsrate des Parameters gemäß der Anzahl von Stromunterbrechern in dem Unterbrechungszustand verändert. Zum Beispiel, wenn irgendein Stromunterbrecher betätigt wird, ist der Innenwiderstand des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand umfasst, höher als der Innenwiderstand (der Referenzwert) des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst. Die Änderungsrate des Innenwiderstands wird gemäß der Anzahl der Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand verändert. Wenn irgendein Stromunterbrecher betätigt wird, ist die Vollladungskapazität des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand umfasst, niedriger als die Vollladungskapazität (der Referenzwert) des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst. Die Änderungsrate der Vollladungskapazität wird gemäß der Anzahl der Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand verändert.
  • Sobald die Änderungsrate des Parameters (des Innenwiderstands oder der Vollladungskapazität) berechnet ist, kann die Anzahl von Unterbrechungen aus der Änderungsrate festgelegt werden. Die Festlegung der Anzahl von Unterbrechungen erlaubt die Festlegung des Werts eines das elektrische Speicherelement durchfließenden Stroms in jedem der elektrischen Speicherblöcke, so dass Aufladung und Entladung des elektrischen Speicherblocks derart gesteuert werden können, dass die Strombelastung auf dem elektrischen Speicherelement nicht erhöht wird. Da die Vielzahl von elektrischen Speicherelementen in jedem der elektrischen Speicherblöcke parallel geschaltet sind, wird der Wert des das elektrische Speicherelement durchfließenden Stroms erhöht, wenn die Anzahl von Unterbrechungen steigt. Somit muss die Anzahl von Unterbrechungen erhalten werden, um die Erhöhung der Strombelastung auf dem elektrischen Speicherelement niederzuhalten.
  • Die Anzahl von Unterbrechungen kann durch Verwendung der Änderungsrate zwischen dem aktuellen Parameter und dem vorhergehenden Parameter, der als der Referenzwert dient, festgelegt werden. Der vorhergehende Parameter ist der Parameter des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst. Der Parameter von jedem der elektrischen Speicherblöcke wird über die Zeit bzw. im Zeitverlauf erfasst, und der vorhergehende Parameter und der aktuelle Parameter können verwendet werden, um die Änderungsrate des Parameters zu berechnen.
  • Der Parameter in einem anderen der elektrischen Speicherblöcke kann als der Referenzwert verwendet werden. Die Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken umfassen häufig sowohl den (als ersten elektrischen Speicherblock bezeichneten) elektrischen Speicherblock, der den Stromunterbrecher im Unterbrechungszustand umfasst, als auch den (als zweiten elektrischen Speicherblock bezeichneten) elektrischen Speicherblock, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand nicht umfasst. Die Anzahl von Unterbrechungen kann durch Verwendung der Änderungsrate festgelegt werden, die aus dem Parameter des ersten elektrischen Speicherblocks und dem Parameter des zweiten elektrischen Speicherblocks berechnet wird.
  • Der Parameter, der in Zusammenhang mit einer Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks verändert und vorher festgelegt ist, kann als der Referenzwert verwendet werden. Die Veränderungen des Parameters, die mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks in Zusammenhang stehen, können vorher experimentell festgelegt werden. Der Parameter des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst, weicht von dem Parameter ab, der in Zusammenhang mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks verändert ist. Somit können diese Parameter verwendet werden, um die Änderungsrate zu berechnen, wodurch die Anzahl von Unterbrechungen festgelegt wird.
  • Der Innenwiderstand von jedem der elektrischen Speicherblöcke wird erfasst, und die Anzahl von Unterbrechungen kann festgelegt werden, wenn der erfasste Innenwiderstand höher ist als der mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks in Zusammenhang stehende Innenwiderstand. Da der Innenwiderstand des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand umfasst, höher ist als der mit der Verschlechterung in Zusammenhang stehende Innenwiderstand, wird die Beziehung zwischen diesen Innenwiderständen herausgefunden und kann somit die Anzahl von Unterbrechungen festgelegt werden.
  • Die Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke wird erfasst, und die Anzahl von Unterbrechungen kann festgelegt werden, wenn die erfasste Vollladungskapazität niedriger ist als die mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität. Da die Vollladungskapazität des elektrischen Speicherblocks, der den Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand umfasst, niedriger ist als die mit der Verschlechterung in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität, wird die Beziehung zwischen diesen Vollladungskapazitäten herausgefunden und kann somit die Anzahl von Unterbrechungen festgelegt werden.
  • Der Wert eines Spannungsänderungsbetrags, der sich mit einer Änderung des Innenwiderstands von jedem der elektrischen Speicherblöcke verändert, kann als der Wert des Innenwiderstands verwendet werden. Da die Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken seriell geschaltet sind, sind die Werte von die elektrischen Speicherblöcken durchfließende Ströme gleich zueinander. Somit hat der Innenwiderstand von jedem der elektrischen Speicherblöcke eine proportionale Beziehung zu dem Spannungsänderungsbetrag von jedem der elektrischen Speicherblöcke und kann der Spannungsänderungsbetrag anstelle des Innenwiderstands verwendet werden.
  • Die Anzahl von Unterbrechungen kann festgelegt werden, wenn ein Wert, der durch Multiplikation der Änderungsrate des Innenwiderstands mit der Änderungsrate der Vollladungskapazität berechnet wird, in einen zulässigen Bereich fällt, der 1 als Referenz umfasst. Wenn irgendein Stromunterbrecher betätigt wird, ist die Änderungsrate des Innenwiderstands der Kehrwert der Änderungsrate der Vollladungskapazität, so dass der Wert, der durch Multiplikation der Änderungsrate des Innenwiderstands mit der Änderungsrate der Vollladungskapazität berechnet wird, gleich 1 ist. Das Ergebnis der Multiplikation der Änderungsraten kann mit 1 verglichen werden, um zu bestimmen, ob irgendein Stromunterbrecher betätigt bzw. in Betrieb ist oder nicht. Der zulässige Bereich, der 1 als die Referenz umfasst, kann in Anbetracht von Fehlern der Änderungsraten des Innenwiderstands und der Vollladungskapazität eingestellt werden.
  • Als der Stromunterbrecher kann eine Schmelz-/Sicherung, ein PTC-Element oder ein Stromunterbrechungsventil verwendet werden. Die Sicherung unterbricht den Stromweg durch Schmelzen. Das PTC-Element unterbricht den Stromweg durch einen erhöhten Widerstand, der mit einem Temperaturanstieg in Zusammenhang steht. Das Stromunterbrechungsventil wird in Erwiderung auf einen erhöhten Innendruck des elektrischen Speicherelements deformiert, um den Stromweg zu unterbrechen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen des Zustands einer Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken bereit, die seriell geschaltet sind, wobei jeder der elektrischen Speicherblöcke eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen aufweist, die parallel geschaltet sind. Jedes der elektrischen Speicherelemente weist einen Stromunterbrecher auf, der einen Stromweg in dem elektrischen Speicherelement unterbricht. Zumindest ein Parameter eines Innenwiderstands und einer Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke wird erfasst. Eine Änderungsrate zwischen dem erfassten Parameter und einem Referenzwert wird verwendet, um die Anzahl von Stromunterbrechern in einem Unterbrechungszustand (die Anzahl von Unterbrechungen) in jedem der elektrischen Speicherblöcke festzulegen bzw. zu bestimmen. Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die gleichen Vorteile wie diejenigen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Darstellung, die die Konfiguration eines Batteriesystems zeigt.
  • 2 ist eine Darstellung, die die Konfiguration einer zusammengesetzten Batterie zeigt.
  • 3 ist eine Darstellung, die die Konfiguration einer Zelle zeigt.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung zum Festlegen der Anzahl von Unterbrechungen bei Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
  • 5 ist ein Graph zur Erläuterung, wie der Innenwiderstand eines Batterieblocks berechnet wird.
  • 6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Änderungen eines Innenwiderstands über der Zeit, die mit einer Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks in Zusammenhang stehen, und dem mit der Betätigung eines Stromunterbrechers in Zusammenhang stehenden Innenwiderstand zeigt.
  • 7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Änderungen einer Vollladungskapazität über der Zeit, die mit einer Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks in Zusammenhang stehen, und der mit der Betätigung eines Stromunterbrechers in Zusammenhang stehenden Vollladungskapazität zeigt.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung zum Festlegen der Anzahl von Unterbrechungen bei Ausführungsbeispiel 2 zeigt.
  • ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden hierin Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein (einem elektrischen Speichersystem entsprechendes) Batteriesystem beschrieben, das Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 ist eine Darstellung, die die Konfiguration des Batteriesystems zeigt. Das Batteriesystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist an/auf einem Fahrzeug installiert.
  • Beispiele des Fahrzeugs umfassen ein Hybridfahrzeug und eine Elektrofahrzeug. Das Hybridfahrzeug umfasst eine Maschine oder Brennstoffzelle zusätzlich zu einer zusammengesetzten Batterie, die nachstehend beschrieben wird, als die Kraftquelle zum Fahren des Fahrzeugs. Das Elektrofahrzeug umfasst nur die zusammengesetzte Batterie, die nachstehend beschrieben wird, als die Kraftquelle zum Fahren des Fahrzeugs.
  • Ein Systemhauptrelais SMR-B ist auf einer Leitung einer positiven Elektrode (PL) bereitgestellt, die mit einem positiven Elektrodenanschluss der zusammengesetzten Batterie 10 verbunden ist. Das Systemhauptrelais SMR-B wird in Erwiderung auf ein Steuersignal von einer Steuereinheit 40 zwischen EIN und AUS umgeschaltet. Ein Systemhauptrelais SMR-G ist auf einer Leitung einer negativen Elektrode (NL) bereitgestellt, die mit einem negativen Elektrodenanschluss der zusammengesetzten Batterie 10 verbunden ist. Das Systemhauptrelais SMR-G wird in Erwiderung auf ein Steuersignal von der Steuereinheit 40 zwischen EIN und AUS umgeschaltet.
  • Das Systemhauptrelais SMR-G ist parallel zu einem Systemhauptrelais SMR-P und einem Strombegrenzungswiderstand R geschaltet. Das Systemhauptrelais SMR-P und der Strombegrenzungswiderstand R sind seriell geschaltet. Das Systemhauptrelais SMR-P wird in Erwiderung auf ein Steuersignal von der Steuereinheit 40 zwischen EIN und AUS umgeschaltet. Der Strombegrenzungswiderstand R wird verwendet, um zu verhindern, dass beim Verbinden der zusammengesetzten Batterie 10 mit einer Last (im Speziellen einer Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32, die nachstehend beschrieben wird) ein Einschalt- bzw. Anlaufstrom fließt.
  • Beim Verbinden der zusammengesetzten Batterie 10 mit der Last schaltet die Steuereinheit 40 zunächst die Systemhauptrelais SMR-B und SMR-P von AUS auf EIN um. Dies kann bewirken, dass ein Strom durch den Strombegrenzungswiderstand R fließt, so dass verhindert wird, dass der ein Einschalt- bzw. Anlaufstrom fließt.
  • Als Nächstes schaltet die Steuereinheit 40 das Systemhauptrelais SMR-G von AUS auf EIN um, und schaltet sie dann das Systemhauptrelais SMR-P von EIN auf AUS um. Dies komplettiert die Verbindung zwischen der zusammengesetzten Batterie 10 und der Last, um das in 1 gezeigte Batteriesystem betriebsfähig (”Ready-On”) zu machen. Andererseits, beim Unterbrechen der Verbindung zwischen der zusammengesetzten Batterie 10 und der Last, schaltet die Steuereinheit 40 die Systemhauptrelais SMR-B und SMR-G von EIN auf AUS um. Dies beendet den Betrieb des in 1 gezeigten Batteriesystems.
  • Die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 erhöht eine Ausgangsspannung von der zusammengesetzten Batterie 10 und gibt die elektrische Energie nach Erhöhung der Spannung an einen Inverter bzw. Wechselrichter 33 aus. Die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 verringert auch eine Ausgangsspannung von dem Inverter bzw. Wechselrichter 33 und gibt die elektrische Energie nach Reduzierung der Spannung an die zusammengesetzte Batterie 10 aus. Die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 arbeitet in Erwiderung auf ein Steuersignal von der Steuereinheit 40. Während die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 in dem Batteriesystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet wird, kann die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 weggelassen werden.
  • Der Inverter bzw. Wechselrichter 33 wandelt eine von der Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 ausgegebene Gleichstromenergie in eine Wechselstromenergie und gibt die Wechselstromenergie an einen Motorgenerator 34 aus. Der Inverter bzw. Wechselrichter 33 wandelt eine durch den Motorgenerator 34 erzeugte Wechselstromenergie in eine Gleichstromenergie und gibt die Gleichstromenergie an die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 aus. Ein dreiphasiger Wechselstrommotor kann zum Beispiel als der Motorgenerator 34 verwendet werden.
  • Der Motorgenerator 34 nimmt die Wechselstromenergie von dem Inverter bzw. Wechselrichter 33 auf, um so eine kinetische Energie zum Fahren des Fahrzeugs zu erzeugen. Bei Verwendung der ausgegebenen elektrischen Energie von der zusammengesetzten Batterie 10 zum Fahren des Fahrzeugs wird die durch den Motorgenerator 34 erzeugte kinetische Energie an Räder übertragen.
  • Zum Abbremsen oder Anhalten des Fahrzeugs wandelt der Motorgenerator 34 eine kinetische Energie, die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugt wird, in eine eklektische Energie (Wechselstromenergie). Der Inverter bzw. Wechselrichter 33 wandelt die durch den Motorgenerator 34 erzeugte Wechselstromenergie in eine Gleichstromenergie und gibt die Gleichstromenergie an die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 aus. Die Verstärkungs- bzw. Hochsetzschaltung 32 gibt die elektrische Energie von dem Inverter bzw. Wechselrichter 33 an die zusammengesetzte Batterie 10 aus. Somit kann die regenerative bzw. rückgewonnene elektrische Energie in der zusammengesetzten Batterie 10 gespeichert werden.
  • 2 zeigt die Konfiguration der zusammengesetzten Batterie 10. Die zusammengesetzte Batterie 10 weist eine Vielzahl von (elektrischen Speicherblöcken entsprechenden) Batterieblöcken 11 auf, die seriell geschaltet sind. Die Serienschaltung der Vielzahl von Batterieblöcken 11 kann die Ausgangsspannung der zusammengesetzten Batterie 10 sicherstellen. Die Anzahl der Batterieblöcke 11 kann eingestellt werden, wie es angemessen bzw. erforderlich ist, indem die von der zusammengesetzten Batterie 10 geforderte Spannung berücksichtigt wird.
  • Jeder der Batterieblöcke 11 weist eine Vielzahl von (elektrischen Speicherelementen entsprechenden) Zellen 12 auf, die parallel geschaltet sind. Die Parallelschaltung der Vielzahl von Zellen 12 kann die Vollladungskapazität bzw. volle Ladungskapazität des Batterieblocks 11 (der zusammengesetzten Batterie 10) erhöhen, so dass die Fahrstrecke des Fahrzeugs mit der Ausgabe von der zusammengesetzten Batterie 10 verlängert wird. Die Anzahl der Zellen 12, die jeden der Batterieblöcke 11 bilden, kann eingestellt werden, wie es angemessen bzw. erforderlich ist, indem die von der zusammengesetzten Batterie 10 geforderte Vollladungskapazität berücksichtigt wird.
  • Da die Vielzahl von Batterieblöcken 11 seriell geschaltet sind, fließt der gleiche Strom durch jeden der Batterieblöcke 11. Da die Vielzahl von Zellen 12 in jedem der Batterieblöcke 11 parallel geschaltet sind, wird der Wert eines durch jede der Zellen 12 fließenden Stroms berechnet, indem der Wert des durch den Batterieblock 11 fließenden Stroms durch die Anzahl (Gesamtzahl) der Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, dividiert wird. Im Speziellen wird unter der Annahme, dass die Gesamtzahl der Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, gleich N ist und der Wert des durch den Batterieblock 11 fließenden Stroms gleich Is ist, der Wert des durch jede der Zellen 12 fließenden Stroms aus Is/N berechnet. Es wird hierin angenommen, dass zwischen der Vielzahl von Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, keine Abweichungen bzw. Schwankungen des Innenwiderstands auftreten.
  • Eine Sekundär- bzw. Akkumulatorzelle wie etwa eine Nickelmetallhydridzelle und eine Lithiumionenzelle können als die Zelle 12 verwendet werden. Ein elektrischer Doppelschichtkondensator kann anstelle der Sekundär- bzw. Akkumulatorzelle verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Zelle vom 18650-Typ als die Zelle 12 verwendet werden. Die Zelle vom 18650-Typ ist von sogenannter zylindrischer Bauart mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Länge von 65,0 mm. Die zylindrische Zelle weist ein Zellgehäuse von zylindrischer Form und ein in dem Zellgehäuse untergebrachtes Energieerzeugungselement auf, das Aufladung und Entladung durchführt. Die Konfiguration des Energieerzeugungselements wird nachstehend beschrieben.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Zelle 12 ein Energieerzeugungselement 12a und einen Stromunterbrecher 12b auf. Das Energieerzeugungselement 12a und der Stromunterbrecher 12b sind in einem Zellgehäuse untergebracht, das die Außenseite bzw. -begrenzung der Zelle 12 bereitstellt. Das Energieerzeugungselement 12a ist ein Element, das Aufladung und Entladung durchführt und eine positive Elektrodenplatte, eine negative Elektrodenplatte und ein zwischen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte platziertes Trennelement aufweist. Die positive Elektrodenplatte weist eine Kollektorplatte und eine Aktivmaterialschicht positiver Elektrode auf, die auf einer Oberfläche der Kollektorplatte ausgebildet ist. Die negative Elektrodenplatte weist eine Kollektorplatte und eine Aktivmaterialschicht negativer Elektrode auf, die auf einer Oberfläche der Kollektorplatte ausgebildet ist. Die Aktivmaterialschicht positiver Elektrode umfasst ein aktives Material für die positive Elektrode, ein leitfähiges Mittel und dergleichen, und die Aktivmaterialschicht negativer Elektrode umfasst ein aktives Material für die negative Elektrode, ein leitfähiges Mittel und dergleichen.
  • Wenn die Lithiumionen-Sekundär- bzw. Akkumulatorzelle als die Zelle 12 verwendet wird, kann zum Beispiel die Kollektorplatte der positiven Elektrodenplatte aus Aluminium bestehen und die Kollektorplatte der negativen Elektrodenplatte aus Kupfer bestehen. Beispielsweise kann LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 als das aktive Material für die positive Elektrode verwendet werden und Kohlenstoff als das aktive Material für die negative Elektrode verwendet werden. Das Trennelement, die Aktivmaterialschicht positiver Elektrode und die Aktivmaterialschicht negativer Elektrode sind mit einer Elektrolytlösung imprägniert. Anstelle der Verwendung der Elektrolytlösung kann eine feste Elektrolytschicht zwischen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte platziert werden.
  • Der Stromunterbrecher bzw. -trenner 12b wird verwendet, um einen Stromweg in der Zelle 12 zu unterbrechen bzw. trennen. Somit kann der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. betrieben werden, um den Stromweg in der Zelle 12 zu unterbrechen bzw. trennen. Zum Beispiel kann eine Schemlz-/Sicherung, ein PTC-Element (PTC: ”Positive Temperature Coefficient” bzw. positiver Temperaturkoeffizient) oder ein Stromunterbrechungsventil als der Stromunterbrecher 12 verwendet werden. Die Stromunterbrecher 12b können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
  • Die Sicherung, die als der Stromunterbrecher 12b dient, kann abhängig von dem die Sicherung durchfließenden Strom geschmolzen werden. Die geschmolzene Sicherung kann den Stromweg in der Zelle 12 mechanisch unterbrechen. Dies kann verhindern, dass ein übermäßiger Strom durch das Energieerzeugungselement 12a fließt, um so die Zelle 12 (das Energieerzeugungselement 12a) zu schützen. Die Sicherung, die als der Stromunterbrecher 12b dient, kann in dem Zellgehäuse untergebracht werden oder außerhalb des Zellgehäuses bereitgestellt werden. Selbst wenn die Sicherung außerhalb des Zellgehäuses bereitgestellt wird, wird die Sicherung für jede der Zellen 12 bereitgestellt und in Serie zu jeder der Zellen 12 geschaltet.
  • Das PTC-Element, das als der Stromunterbrecher 12b dient, ist auf dem Stromweg in der Zelle 12 platziert und erhöht den Widerstand, wenn die Temperatur des PTC-Elements ansteigt. Wenn der durch das PTC-Element fließende Strom ansteigt, steigt die Temperatur des PTC-Elements mit der Joule-Wärme. In Erwiderung auf den Temperaturanstieg des PTC-Elements wird der Widerstand des PTC-Elements erhöht, wodurch ermöglicht wird, dass der Strom in dem PTC-Element unterbrochen wird. Dies kann verhindern, dass ein übermäßiger Strom durch das Energieerzeugungselement 12a fließt, um so die Zelle 12 (das Energieerzeugungselement 12a) zu schützen.
  • Das Stromunterbrechungsventil, das als der Stromunterbrecher 12b dient, kann auf Erhöhung eines Innendrucks der Zelle 12 hin deformiert werden, um so die mechanische Verbindung zu dem Energieerzeugungselement 12a zu unterbrechen, wodurch der Stromweg in der Zelle 12 unterbrochen wird. Die Zelle 12 ist hermetisch versiegelt, und der Innendruck der Zelle 12 wird erhöht, wenn infolge einer Überladung oder dergleichen Gas von dem Energieerzeugungselement 12a erzeugt wird. Die Zelle 12 (das Energieerzeugungselement 12a) befindet sich während der Erzeugung des Gases von dem Energieerzeugungselement 12a in einem anormalen Zustand. In Erwiderung auf den erhöhten Innendruck der Zelle 12 kann das Stromunterbrechungsventil deformiert werden, um so die mechanische Verbindung zu dem Energieerzeugungselement 12a zu unterbrechen. Dies kann verhindern, dass ein Aufladungs- und Entladungsstrom durch das anormale Energieerzeugungselement 12a fließt, um so die Zelle 12 (das Energieerzeugungselement 12a) zu schützen.
  • Eine in 1 gezeigte Überwachungs- bzw. Kontrolleinheit 20 detektiert die Spannung von jedem der Batterieblöcke 11 und gibt das Detektionsergebnis an die Steuereinheit 40 aus. Ein Stromsensor 31 detektiert den Wert eines durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließenden Stroms und gibt das Detektionsergebnis an die Steuereinheit 40 aus. Zum Beispiel kann bei Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 ein positiver Wert als der durch den Stromsensor 31 detektierte Stromwert verwendet werden. Bei Aufladung der zusammengesetzten Batterie 10 kann ein negativer Wert als der durch den Stromsensor 31 detektierte Stromwert verwendet werden. Der Stromsensor 31 ist nur erforderlich, um den Wert des durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließenden Stroms zu detektieren und kann auf der Leitung der negativen Elektrode NL anstelle der Leitung der positiven Elektrode PL bereitgestellt sein. Es kann eine Vielzahl von Stromsensoren 31 verwendet werden. In Anbetracht der Kosten und der Größe ist der einzelne Stromsensor 31 bevorzugt für die einzelne zusammengesetzte Batterie 10 bereitgestellt, wie es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist.
  • Die Steuereinheit 40 enthält einen Speicher 41, der ein Programm zum Betreiben der Steuereinheit 40 und bestimmte Informationen speichert. Der Speicher 41 kann außerhalb der Steuereinheit 40 bereitgestellt sein.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm, das in 4 gezeigt ist, ein Teil einer Verarbeitung beschrieben, die in dem Batteriesystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels durchgeführt wird. Die in 4 gezeigte Verarbeitung wird durch die Steuereinheit 40 in vorbestimmten Intervallen durchgeführt. Die in 4 gezeigte Verarbeitung wird für jeden der Batterieblöcke 11 durchgeführt.
  • In Schritt S101 erfasst die Steuereinheit 40 den Innenwiderstand oder die Vollladungskapazität für jeden der Batterieblöcke 11. Informationen über den erfassten Innenwiderstand oder die erfasste Vollladungskapazität werden in dem Speicher 41 gespeichert. Als das Verfahren zum Erfassen des Innenwiderstands oder der Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 kann ein bekanntes Verfahren auf geeignete Weise verwendet werden.
  • Das Verfahren zum Erfassen des Innenwiderstands des Batterieblocks 11 wird nun (beispielhaft) beschrieben.
  • Zunächst werden eine Vielzahl von Beziehungen zwischen dem Stromwert und dem Spannungswert des Batterieblocks 11 erfasst. Die Steuereinheit 40 kann den Stromwert des Batterieblocks 11 basierend auf der Ausgabe von dem Stromsensor 31 erfassen. Die Steuereinheit 40 kann den Spannungswert des Batterieblocks 11 basierend auf der Ausgabe von der Überwachungs- bzw. Kontrolleinheit 20 erfassen. Wie es in 5 gezeigt ist, wird die Beziehung zwischen dem erfassten Stromwert und dem erfassten Spannungswert in einem Koordinatensystem aufgetragen bzw. eingezeichnet, in dem die horizontale Achse den Stromwert darstellt und die vertikale Achse den Spannungswert darstellt. Eine angenäherte Gerade L wird auf Grundlage der Vielzahl von aufgetragenen bzw. eingezeichneten Punkten berechnet. Die Neigung bzw. Steigung der angenäherten Geraden L entspricht dem Innenwiderstand des Batterieblocks 11.
  • Vorzugsweise ist der SOC (SOC: ”State of Charge” bzw. Ladungszustand) des Batterieblocks 11 beim Erfassen des Stromwerts und des Spannungswerts des Batterieblocks 11 im Allgemeinen konstant. Der SOC bezieht sich auf den Anteil bzw. das Verhältnis der aktuellen Ladungskapazität zu der vollen Ladungskapazität des Batterieblocks 11. Wenn der SOC des Batterieblocks 11 im Allgemeinen konstant ist, ist die Beziehung zwischen dem Stromwert und dem Spannungswert eine lineare Beziehung, wie es in 5 gezeigt ist. Wenn der SOC des Batterieblocks 11 während der Erfassung des Stromwerts und des Spannungswerts verändert wird, ist die Beziehung zwischen dem Stromwert und dem Spannungswert nicht die lineare Beziehung und ist es schwierig, die Neigung bzw. Steigung der Geraden L, das heißt den Innenwiderstand des Batterieblocks 11, festzulegen.
  • Als Nächstes wird das Verfahren zum Erfassen der Volladungskapazität des Batterieblocks 11 (beispielhaft) beschrieben.
  • Zunächst wird der SOC des Batterieblocks 11 zu unterschiedlichen Zeitvorgaben bzw. Timings berechnet (geschätzt). Der zu der früheren Zeitvorgabe berechnete SOC wird als ein Start-SOC bezeichnet, und der zu der späteren Zeitvorgabe berechnete SOC wird als ein End-SOC bezeichnet. Als das Verfahren zum Berechnen des SOC kann ein bekanntes Verfahren auf geeignete Weise verwendet werden. Beispielsweise weisen der SOC und die OCV (OCV: ”Open Circuit Voltage” bzw. Leerlaufspannung) eine Entsprechung auf und ist diese Entsprechung vorher festgelegt, so dass der SOC aus der OCV festgelegt werden kann.
  • Als das Verfahren zum Berechnen der OCV kann ein bekanntes Verfahren auf geeignete Weise verwendet werden. Zum Beispiel kann, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 stehen gelassen wird, das heißt, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 nicht aufgeladen und entladen wird, die Polarisierung der Zelle 12 aufgehoben werden. Die Spannung des Batterieblocks 11 mit der aufgehobenen Polarisierung wird erfasst, und dieser erfasste Spannungswert kann als die OCV betrachtet werden. Im Speziellen wird bei der Inbetriebnahme des Batteriesystems, nachdem die zusammengesetzte Batterie 10 stehen gelassen ist, die Spannung des Batterieblocks 11 durch die Überwachungs- bzw. Kontrolleinheit 20 unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Batteriesystems detektiert und kann die durch die Überwachungs- bzw. Kontrolleinheit 20 detektierte Spannung als die OCV des Batterieblocks 11 betrachtet werden.
  • Die Werte des durch den Batterieblock 11 fließenden Stroms werden in einer Periode summiert, in der der SOC des Batterieblocks 11 von dem Start-SOC in den End-SOC verändert wird, wodurch ein integrierter Wert Ie berechnet wird. Der Wert des durch den Batterieblock 11 fließenden Stroms kann durch den Stromsensor 31 erfasst werden. Die Steuereinheit 40 kann die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 basierend auf dem folgenden Ausdruck (1) berechnen. Smax = Ie/|SOC (1) – SOC (2)| × 100 (1)
  • In dem Ausdruck (1) stellt Smax die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 dar und stellt Ie den integrierten Stromwert dar. SOC (1) stellt den Start-SOC dar und SOC (2) stellt den End-SOC dar.
  • In Schritt S102 berechnet die Steuereinheit 40 eine Widerstandsänderungsrate basierend auf den Innenwiderständen zu Zeiten t1 und t2, die in Schritt S101 erfasst werden. Die Widerstandsänderungsrate kann auf Grundlage des folgenden Ausdrucks (2) berechnet werden. Wahlweise berechnet die Steuereinheit 40 eine Kapazitätsänderungsrate basierend auf den Vollladungskapazitäten zu den Zeiten t1 und t2, die in Schritt S101 erfasst werden. Die Kapazitätsänderungsrate kann auf Grundlage des folgenden Ausdrucks (3) berechnet werden. Rr = R2/R1 (2) Sr = S2/S1 (3)
  • In dem Ausdruck in (2) stellt Rr die Widerstandsänderungsrate dar. R1 stellt den zur Zeit t1 erfassten Innenwiderstand dar und R2 stellt den zur Zeit t2 erfassten Innenwiderstand dar. In dem Ausdruck (3) stellt Sr die Kapazitätsänderungsrate dar. S1 stellt die zur Zeit t1 erfasste Vollladungskapazität dar und S2 stellt die zur Zeit T2 erfasste Vollladungskapazität dar.
  • Die Zeiten t1 und t2 stellen unterschiedliche Zeitvorgaben bzw. Timings dar. Die Zeit t2 kann auf die aktuelle Zeitvorgabe eingestellt werden, zu der der Innenwiderstand oder die Vollladungskapazität erfasst wird. Die Zeit t1 kann auf die vorhergehende Zeitvorgabe eingestellt werden, zu der der Innenwiderstand oder die Vollladungskapazität erfasst wurde. Mit anderen Worten ist die Zeit t1 die Zeitvorgabe vor der Zeit t2.
  • Die Zeit t1 kann die Zeitvorgabe unmittelbar vor der Zeit t2 oder früher sein. Es ist nur erforderlich, dass die Zeit t1 die Zeitvorgabe vor der Zeit t2 ist, und sie kann eingestellt werden, wie es angemessen bzw. erforderlich ist. Informationen über den Innenwiderstand oder die Vollladungskapazität, der oder die zu einer Zeitvorgabe vor der Zeit t1 erfasst ist, können aus dem Speicher 41 entfernt werden. Die Entfernung der unnötigen Informationen kann die Kapazität des Speichers 41 bewahren.
  • In Schritt S103 bestimmt die Steuereinheit 40, ob das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 gleich oder kürzer einer vorbestimmten Periode T ist oder nicht.
  • Die vorbestimmte Periode T kann auf Grundlage der Rate bzw. der Geschwindigkeit bestimmt werden, mit der die Verschlechterung bzw. Alterung des Batterieblocks 11 voranschreitet. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Bestimmen der vorbestimmten Periode T beschrieben.
  • Änderungen des Innenwiderstands und Änderungen der Vollladungskapazität, die mit der Verschlechterung des Batterieblocks 11 (der Zelle 12) in Zusammenhang stehen, können vorher experimentell erfasst werden. Eine Verschlechterung infolge von Abnutzung bzw. Verschleiß kann als die Verschlechterung des Batterieblocks 11 betrachtet werden. Die Abnutzungs- bzw. Verschleißverschlechterung bezieht sich auf eine Verschlechterung infolge von Abnutzung bzw. Verschleiß von Teilen (besonders dem Energieerzeugungselement 12a), die den Batterieblock 11 (die Zelle 12) bilden.
  • Die Änderungen des Innenwiderstands über der Zeit bzw. im Zeitverlauf können vorher erfasst werden, indem ein Experiment oder dergleichen durchgeführt wird, in dem eine vorbestimmte Aufladung und Entladung in dem Batterieblock 11 wiederholt wird. Die Änderungen des Innenwiderstands über der Zeit können in Form einer in 6 gezeigten Kurve C1 erfasst werden. Wie es in 6 gezeigt ist, wird der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 erhöht, wenn die Zeit verstreicht, mit anderen Worten, wenn die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 voranschreitet.
  • Die Änderungen der Vollladungskapazität über der Zeit bzw. im Zeitverlauf können vorher erfasst werden, indem ein Experiment oder dergleichen durchgeführt wird, in dem eine vorbestimmte Aufladung und Entladung in dem Batterieblock 11 wiederholt wird. Die Änderungen der Vollladungskapazität über der Zeit können in Form einer in 7 gezeigten Kurve C2 erfasst werden. Wie es in 7 gezeigt ist, wird die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 reduziert, wenn die Zeit verstreicht, mit anderen Worten, wenn die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 voranschreitet.
  • Wenn nur die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 (der Zelle 12) auftritt, befinden sich die zu den Zeiten t1 und t2 erfassten Innenwiderstände auf der Kurve C1 von 6, die die Änderungen des Innenwiderstands über der Zeit zeigt. Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird, fließt kein Strom durch die Zelle 12, die den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungszustand umfasst, so dass der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 erhöht wird, unmittelbar nachdem der Stromunterbrecher 12b betätigt wird. Mit anderen Worten ist der Innenwiderstand des Batterieblocks 11, wenn der Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, höher als der mit der Abnutzungsverschlechterung in Zusammenhang stehende Innenwiderstand.
  • Die in 6 gezeigte Kurve C1 kann verwendet werden, um eine Periode im Vorhinein festzulegen, in der die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 den Innenwiderstand ausgehend von dem Innenwiderstand zur Zeit t1 um einen vorbestimmten Betrag erhöht. Wenn der Innenwiderstand zur Zeit t2 ausgehend von dem Innenwiderstand zur Zeit t1 in einer Periode, die kürzer ist als diese Periode, um den vorbestimmten Betrag erhöht wird, kann bestimmt werden, dass der Batterieblock 11 nicht nur die Erhöhung des Innenwiderstands infolge der Abnutzungsverschlechterung erfährt, sondern auch die Erhöhung des Innenwiderstands, die sich aus der Betätigung des Stromunterbrechers 12b ergibt.
  • Die Abnutzungsverschlechterung erhöht den Innenwiderstand des Batterieblocks 11 allmählich, wohingegen die Betätigung des Stromunterbrechers 12b den Innenwiderstand des Batterieblocks 11 abrupt erhöht. Wenn der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 in einer Periode, die ausreichend kürzer ist als die Periode, in der die Abnutzungsverschlechterung den Innenwiderstand des Batterieblocks 11 um den vorbestimmten Betrag erhöht, um den vorbestimmten Betrag erhöht wird, kann bestimmt werden, dass der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist. Die Zeitperiode kann überwacht werden, um zu bestimmen, ob der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist oder nicht.
  • Zum Beispiel wird basierend auf der in 6 gezeigten Kurve angenommen, dass der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 nach Verstreichen von sechs Monaten auf das 1,1-fache des Innenwiderstands zur Zeit t1 erhöht ist, wenn nur die Abnutzungsverschlechterung voranschreitet. Wenn der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 in der Periode von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2, die in 6 gezeigt sind, selbst dann auf das 1,1-fache erhöht ist, wenn diese Periode gleich oder kürzer einem Monat ist, kann bestimmt werden, dass der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist.
  • Wenn nur die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 (der Zelle 12) auftritt, befinden sich die zu den Zeiten t1 und t2 erfassten Vollladungskapazitäten auf der Kurve C2 von 7, die die Änderungen der Vollladungskapazität über der Zeit zeigt. Da die Vielzahl von Zellen 12 in dem Batterieblock 11 parallel geschaltet sind, ist die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 gleich der Gesamtsumme der Vollladungskapazitäten der Vielzahl von Zellen 12.
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird, fließt kein Strom durch die Zelle 12, die den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst, so dass die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 um die Kapazität der Zelle 12, in der kein Strom fließt, reduziert wird. Mit anderen Worten ist die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11, wenn der Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, niedriger als die mit der Abnutzungsverschlechterung in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität.
  • Wenn die Anzahl von Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, kleiner ist, ist der Anteil bzw. das Verhältnis der Vollladungskapazität von jeder Zelle 12 zu der Vollladungskapazitat des Batterieblocks 11 höher. Somit wird, wenn die Anzahl der Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, kleiner ist, der Reduzierungsbetrag der Vollladungskapazitat, der mit der Betätigung des Stromunterbrechers 12b in Zusammenhang steht, in dem Batterieblock 11 erhöht.
  • Die in 7 gezeigte Kurve C2 kann verwendet werden, um eine Periode im Vorhinein festzulegen, in der die Abnutzungsverschlechterung des Batterieblocks 11 die Vollladungskapazität ausgehend von der Vollladungskapazitat zur Zeit t1 um einen vorbestimmten Betrag reduziert. Wenn die Vollladungskapazitat zur Zeit t2 ausgehend von der Vollladungskapazität zur Zeit t1 in einer Periode, die kürzer ist als diese Periode, um den vorbestimmten Betrag reduziert wird, kann bestimmt werden, dass der Batterieblock 11 nicht nur die Reduzierung der Vollladungskapazität infolge der Abnutzungsverschlechterung erfährt, sondern auch die Reduzierung der Vollladungskapazität, die mit der Betätigung des Stromunterbrechers 12b in Zusammenhang steht.
  • Die Abnutzungsverschlechterung reduziert die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 allmählich, wohingegen die Betätigung des Stromunterbrechers 12b die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 abrupt reduziert. Wenn die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 in einer Periode, die ausreichend kürzer ist als die Periode, in der die Abnutzungsverschlechterung die volle Ladungskapazität des Batterieblocks 11 um den vorbestimmten Betrag reduziert, um den vorbestimmten Betrag reduziert wird, kann bestimmt werden, dass der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist. Die Zeitperiode kann überwacht werden, um zu bestimmen, ob der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist oder nicht
  • Zum Beispiel wird basierend auf der in 7 gezeigten Kurve C2 angenommen, dass die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 nach dem Verstreichen von sechs Monaten auf das 0,9-fache der Vollladungskapazität zur Zeit t1 reduziert ist, wenn nur die Abnutzungsverschlechterung voranschreitet. Wenn die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 in der Periode von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2, die in 7 gezeigt sind, selbst dann auf das 0,9-fache reduziert ist, wenn diese Periode gleich oder kürzer einem Monat ist, kann bestimmt werden, dass der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist.
  • In Schritt S103 wird die in 4 gezeigte Verarbeitung beendet, wenn das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 länger ist als die vorbestimmte Periode T. Die vorbestimmte Periode T bezieht sich auf die Periode, in der die Widerstandsänderungsrate oder die Kapazitätsänderungsrate, die in Schritt S102 erfasst wird, nur von der Abnutzungsverschlechterung hervorgerufen wird. Im Speziellen bezieht sich die vorbestimmte Periode T auf die Periode, in der die Innenwiderstandserhöhungsrate, die in der Periode von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2 zu finden ist (Widerstandsänderungsrate, die in Schritt S102 erfasst wird), hervorgerufen wird und aus der in 6 gezeigten Kurve C1 festgelegt wird. Die vorbestimmte Periode T bezieht sich auf die Periode, in der die Vollladungskapazitätsreduzierungsrate, die in der Periode von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2 zu finden ist (Kapazitätsänderungsrate, die in Schritt S102 erfasst wird), hervorgerufen wird und aus der in 7 gezeigten Kurve C2 festgelegt wird.
  • Wenn das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 länger ist als die vorbestimmte Periode T, bestimmt die Steuereinheit 40, dass kein Stromunterbrecher 12b in dem Batterieblock 11 betätigt bzw. in Betrieb ist. Anderseits, wenn das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 gleich oder kürzer der vorbestimmten Periode T ist, schreitet die Steuereinheit 40 zu einer Verarbeitung in Schritt S104 voran. Mit anderen Worten bestimmt die Steuereinheit 40, dass ein Stromunterbrecher 12b in dem Batterieblock 11 betätigt bzw. in Betrieb ist, wenn das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 gleich oder kürzer der vorbestimmten Periode T ist.
  • In Schritt S104 legt die Steuereinheit 40 die Anzahl der Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand (was als die Anzahl von Unterbrechungen bezeichnet wird) basierend auf der Widerstandsänderungsrate Rr oder der Kapazitätsänderungsrate Sr fest, die in Schritt S102 berechnet wird.
  • Unter der Annahme, dass Ra den Innenwiderstand des Batterieblocks 11 vor der Betätigung des Stromunterbrechers 12b darstellt, und dass Rb den Innenwiderstand des Batterieblocks 11 nach der Betätigung des Stromunterbrechers 12b darstellt, haben die Innenwiderstände Ra und Rb die Beziehung, die in dem folgenden Ausdruck (4) gezeigt ist. Unter der Annahme, dass Sa die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 vor der Betätigung des Stromunterbrechers 12b darstellt, und dass Sb die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 nach der Betätigung des Stromunterbrechers 12b darstellt, haben die Vollladungskapazitäten Sa und Sb die Beziehung, die in dem folgenden Ausdruck (5) gezeigt ist. Ra = Ra × N/(N – m) (4) Sb = Sa × (N – m)/N (5)
  • In dem Ausdruck (4) und dem Ausdruck (5) stellt N die Anzahl der Zellen 12 dar, die jeden der Batterieblöcke 11 bilden, nämlich die Anzahl der Zellen 12, die parallel geschaltet sind, und stellt m die Gesamtzahl der Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand (die Anzahl von Unterbrechungen) in jedem der Batterieblöcke 11 dar. Da der Stromunterbrecher 12b für jede der Zellen 12 bereitgestellt ist, entspricht die Anzahl von Unterbrechungen m der Gesamtzahl der Zellen 12, die die in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindlichen Stromunterbrecher 12b aufweisen. Wenn keiner der Stromunterbrecher 12b in dem Batterieblock 11 betätigt bzw. in Betrieb ist, ist die Anzahl von Unterbrechungen m gleich 0.
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, wird der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 gemäß der Anzahl der Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand erhöht. Im Speziellen, wie es in dem Ausdruck (4) gezeigt ist, ist der Innenwiderstand Rb des Batterieblocks 11 nach der Betätigung des Stromunterbrechers 12b N/(N – m)-mal der Innenwiderstand Ra des Batterieblocks 11 vor der Betätigung des Stromunterbrechers 12b. Da der Wert N/(N – m) größer ist als 1, ist der Innenwiderstand Rb höher als der Innenwiderstand Ra.
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, wird die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 gemäß der Anzahl der Stromunterbrecher 12b in den Betätigungs- bzw. Betriebszustand reduziert. Im Speziellen, wie es in dem Ausdruck (5) gezeigt ist, ist die Vollladungskapazität Sb des Batterieblocks 11 nach der Betätigung des Stromunterbrechers 12b (N – m)/N-mal die Vollladungskapazität Sa des Batterieblocks 11 vor der Betätigung des Stromunterbrechers 12b. Da der Wert (N – m)/N kleiner ist als 1, ist die Vollladungskapazität Sb niedriger als die Vollladungskapazität Sa.
  • Der Ausdruck (4) und der Ausdruck (5) können in einen Ausdruck (6) beziehungsweise einen Ausdruck (7) umgewandelt werden. Rb/Ra = N/(N – m) (6) Sb/Sa = (N – m)/N (7)
  • Der Wert Rb/Ra, der in dem Ausdruck (6) gezeigt ist, entspricht dem Wert Rr (= R1/R2), der in dem Ausdruck (2) gezeigt ist. Mit anderen Worten ist die in Schritt S102 berechnete Widerstandsänderungsrate Rr gleich dem Wert N/(N – m). Somit kann die Anzahl von Unterbrechungen m auf Grundlage der Widerstandsänderungsrate Rr und der Zahl (dem voreingestellten Wert) N berechnet werden.
  • Wenn die Widerstandsänderungsrate Rr einen Fehler aufweist, ist es möglich, im Vorhinein einen Bereich zu definieren, in dem der Fehler zulässig ist (Toleranz α1), so dass die Anzahl von Unterbrechungen m in Anbetracht der Toleranz α1 berechnet werden kann. Im Speziellen wird der Wert N/(N – m) berechnet, während die Zahl m variiert wird, und wird dann bestimmt, ob die Widerstandsänderungsrate Rr in den zulässigen Bereich fällt oder nicht. Der durch Addition der Toleranz α1 zu dem berechneten Wert N/(N – m) berechnete Wert kann als der obere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden, und der durch Subtraktion der Toleranz α1 von dem berechneten Wert N/(N – m) berechnete Wert kann als der untere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden.
  • Wenn die Widerstandsänderungsrate Rr in den zulässigen Bereich fällt, kann die Zahl m in diesem Fall als die Gesamtzahl der Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand bestimmt werden. Die Toleranz α1 kann gemäß der Zahl N verändert werden. Im Speziellen kann die Toleranz α1 reduziert werden, wenn die Zahl N erhöht wird. Mit anderen Worten kann die Toleranz α1 erhöht werden, wenn die Zahl N reduziert wird.
  • Da die Zahl N in der Anordnung bzw. Ausgestaltung der zusammengesetzten Batterie 10 im Vorhinein festgelegt ist, kann die Toleranz α1 auf Grundlage der Zahl N im Vorhinein bestimmt werden.
  • Der Wert Cb/Ca, der in dem Ausdruck (7) gezeigt ist, entspricht dem Wert Sr (= S1/S2), der in dem Ausdruck (3) gezeigt ist. Mit anderen Worten ist die in Schritt S102 berechnete Kapazitätsänderungsrate Sr gleich dem Wert (N – m)/N. Somit kann die Anzahl von Unterbrechungen m auf Grundlage der Kapazitätsänderungsrate Sr und der Zahl (dem voreingestellten Wert) N berechnet werden.
  • Wenn die Kapazitätsänderungsrate Sr einen Fehler aufweist, ist es möglich, im Vorhinein einen Bereich zu definieren, in dem der Fehler zulässig ist (Toleranz α2), so dass die Anzahl von Unterbrechungen m in Anbetracht der Toleranz α2 berechnet werden kann. Im Speziellen wird der Wert (N – m)/N berechnet, während die Zahl m variiert wird, und wird dann bestimmt, ob die Kapazitätsänderungsrate Sr in den zulässigen Bereich fällt oder nicht. Der durch Addition der Toleranz α2 zu dem berechneten Wert (N – m)/N berechnete Wert kann als der obere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden, und der durch Subtraktion der Toleranz α2 von dem berechneten Wert (N – m)/N berechnete Wert kann als der untere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden.
  • Wenn die Kapazitätsänderungsrate Sr in den zulässigen Bereich fällt, kann die Zahl m in diesem Fall als die Gesamtzahl der Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand bestimmt werden. Die Toleranz α2 kann gemäß der Zahl N verändert werden. Im Speziellen kann die Toleranz α2 reduziert werden, wenn die Zahl N erhöht wird. Mit anderen Worten kann die Toleranz α2 erhöht werden, wenn die Zahl N reduziert wird.
  • Da die Zahl N in der Anordnung bzw. Ausgestaltung der zusammengesetzten Batterie 10 im Vorhinein festgelegt ist, kann die Toleranz α2 auf Grundlage der Zahl N im Vorhinein bestimmt werden.
  • In der in 4 gezeigten Verarbeitung kann eine der Widerstandsänderungsrate Rr und der Kapazitätsänderungsrate Sr berücksichtigt werden, oder können sowohl die Widerstandsänderungsrate Rr als auch die Kapazitätsänderungsrate Sr berücksichtigt werden.
  • Während bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Widerstandsänderungsrate Rr aus den Innenwiderständen R1 und R2 berechnet wird, die zu den Zeiten t1 und t2 erfasst werden, und die Anzahl von Unterbrechungen m aus der Widerstandsänderungsrate Rr berechnet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • Zum Beispiel kann die Widerstandsänderungsrate Rr aus dem Innenwiderstand des Batterieblocks 11, der zu einer vorbestimmten Zeit erfasst wird, und dem Innenwiderstand zu der vorbestimmten Zeit, der aus den Änderungen des Innenwiderstands über der Zeit festgelegt wird, die im Vorhinein bestimmt sind (Kurve C1 von 6), berechnet werden. Im Speziellen umfasst die Verarbeitung in Schritt S101 ein Erfassen des Innenwiderstands des Batterieblocks 11 und ein Festlegen des Innenwiderstands zu der gleichen Zeit, wie die Verarbeitung in Schritt S101, aus der Kurve C1 von 6.
  • Bei der Berechnung der Widerstandsänderungsrate Rr kann der aus der Kurve C1 von 6 festgelegte Innenwiderstand als Parameter R1 verwendet werden, der in dem Ausdruck (2) gezeigt ist. Der in der Verarbeitung in Schritt S101 erfasste Innenwiderstand kann als Parameter R2 verwendet werden, der in dem Ausdruck (2) gezeigt ist. Sobald die Widerstandsänderungsrate Rr berechnet werden kann, kann die Anzahl von Unterbrechungen m mit dem bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren berechnet werden.
  • Während bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kapazitätsänderungsrate Sr aus den Vollladungskapazitäten S1 und S2 berechnet wird, die zu den Zeiten t1 und t2 erfasst werden, und die Anzahl von Unterbrechungen m aus der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • Zum Beispiel kann die Kapazitätsänderungsrate Sr aus der Vollladungskapazität des Batterieblocks 11, die zu einer vorbestimmten Zeit erfasst wird, und der Vollladungskapazität zu der vorbestimmten Zeit, die aus den Änderungen der Vollladungskapazität über der Zeit festgelegt wird, die im Vorhinein bestimmt sind (Kurve C2 von 7), berechnet werden. Im Speziellen umfasst die Verarbeitung in Schritt S101 ein Erfassen der Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 und ein Festlegen der Vollladungskapazität zu der gleichen Zeit, wie die Verarbeitung in Schritt S101, aus der Kurve C2 von 7.
  • Bei der Berechnung der Kapazitätsänderungsrate Sr kann die aus der Kurve C2 von 7 festgelegte Vollladungskapazität als Parameter S1 verwendet werden, der in dem Ausdruck (3) gezeigt ist. Die in der Verarbeitung in Schritt S101 erfasste Vollladungskapazität kann als Parameter S2 verwendet werden, der in dem Ausdruck (3) gezeigt ist. Sobald die Kapazitätsänderungsrate Sr berechnet werden kann, kann die Anzahl von Unterbrechungen mit dem bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren berechnet werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bestimmt, oder Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist, indem bestimmt wird, ob das Intervall zwischen den Zeiten t1 und t2 gleich oder kürzer der vorbestimmten Periode T ist oder nicht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Zum Beispiel wird der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 erfasst und, wenn der erfasste Innenwiderstand höher ist als der mit der Abnutzungs- bzw. Verschleißverschlechterung des Batterieblocks 11 in Zusammenhang stehende Innenwiderstand, kann bestimmt werden, dass sich irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindet. Mit anderen Worten kann bestimmt werden, dass sich irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindet, wenn der erfasste Innenwiderstand gegenüber der Kurve, die den mit der Abnutzungs- bzw. Verschleißverschlechterung in Zusammenhang stehenden Innenwiderstand darstellt (Kurve C1, die in 6 gezeigt ist), auf ein höheres Niveau abgewichen ist.
  • Zum Beispiel wird die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 erfasst und, wenn die erfasste Vollladungskapazität niedriger ist als die mit der Abnutzungs- bzw. Verschleißverschlechterung des Batterieblocks 11 in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität, kann bestimmt werden, dass sich irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindet. Mit anderen Worten kann bestimmt werden, dass sich irgendein Stromunterbrecher in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindet, wenn die erfasste Vollladungskapazität gegenüber der Kurve, die die mit der Abnutzungs- bzw. Verschleißverschlechterung in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität darstellt (Kurve C2, die in 7 gezeigt ist), auf ein niedrigeres Niveau abgewichen ist.
  • Nach der Festlegung der Anzahl von Unterbrechungen m kann die Steuereinheit 40 Aufladung und Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 basierend auf der Anzahl von Unterbrechungen m steuern.
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Batterieblock 11 betätigt wird/ist, fließt kein Strom durch die Zelle 12, die den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand aufweist. Ein Strom, der durch die Zelle 12 fließen würde, die den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand aufweist, fließt durch die andere Zelle 12, die parallel zu dieser Zelle geschaltet ist, die den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand aufweist. Wenn der Wert des Stroms Is, der durch die zusammengesetzte Batterie 10 (den Batterieblock 11) fließt, nicht begrenzt ist/wird, ist der Wert des durch die andere Zelle 12 fließenden Stroms gleich Is/(N – m). Das der Wert (N – m) kleiner ist als die Zahl N, ist der Wert des durch die andere Zelle 12 fließenden Stroms erhöht.
  • Wenn der Wert des durch die Zelle 12 fließenden Stroms erhöht wird, das heißt, wenn die Strombelastung auf der Zelle 12 erhöht wird, kann leicht eine hochratige Verschlechterung auftreten. Die hochratige Verschlechterung bezieht sich auf eine Verschlechterung, die dadurch verursacht wird, dass eine Salzkonzentration in der Elektrolytlösung der Zelle 12 auf eine Seite (positive Elektrodenseite oder negative Elektrodenseite) hin unausgeglichen/-gewogen ist, was aus einer mit einer hohen Rate durchgeführten Aufladung oder Entladung resultiert. Da die auf eine Seite hin unausgeglichene/-gewogene Salzkonzentration die Bewegungen von Ionen zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode dämpft bzw. unterdrückt, wird die Eingang/Ausgang-Leistung bzw. -Leistungsfähigkeit der Zelle 12 reduziert, wodurch die Zelle 12 verschlechtert wird.
  • Wenn die Lithiumionen-Sekundär- bzw. Akkumulatorzelle als die Zelle 12 verwendet wird, kann Lithium leicht ausgelöst bzw. abgeschieden werden. Die Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium reduziert die sich zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode bewegenden Lithiumionen, wodurch die Vollladungskapazität der Zelle 12 reduziert wird. Zusätzlich kann der erhöhte Wert des durch die Zelle 12 fließenden Stroms den Stromunterbrecher 12b leicht betätigen bzw. auslösen.
  • Sobald die Anzahl von Unterbrechungen m festgelegt ist, kann die Steuereinheit 40 einen Strombefehlswert, der Aufladung und Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 steuert, basierend auf der Anzahl von Unterbrechungen m bestimmen. Im Speziellen kann die Steuereinheit 40 den Strombefehlswert verwenden, um den Aufladungs- oder Entladungsstrom der zusammengesetzten Batterie 10 in Erwiderung auf eine Erhöhung der Anzahl von Unterbrechungen m zu reduzieren. Die Steuereinheit 40 kann den Strombefehlswert basierend auf dem folgenden Ausdruck (8) einstellen. Is(2) = Is(1) × (N – m)/N (8)
  • In dem Ausdruck (8) stellt Is(1) den Strombefehlswert dar, bevor der Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, und stellt Is(2) den Strombefehlswert dar, nachdem der Stromunterbrecher 12b betätigt ist. Wie es aus dem Ausdruck (8) ersichtlich ist, ist der Strombefehlswert Is(2) niedriger als der Strombefehlswert Is(1), da der Wert (N – m)/N kleiner ist als 1.
  • Die Steuereinheit 40 kann die Aufladung und Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 basierend auf dem Strombefehlswert Is(2) steuern. Im Speziellen reduziert die Steuereinheit 40 die Obergrenze der elektrischen Energie, bis zu der die Aufladung der zusammengesetzten Batterie 10 zulässig ist, oder reduziert sie die Obergrenze der elektrischen Energie, bis zu der die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 zulässig ist, auf Grundlage des Strombefehlswerts Is(2). Beim Reduzieren der Obergrenze der elektrischen Energie, kann die Obergrenze der elektrischen Energie vor der Reduzierung mit dem Wert (N – m)/N multipliziert werden. Die Reduzierung der Obergrenze der elektrischen Energien, bis zu denen die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 zulässig sind, kann den Wert des durch die zusammengesetzte Batterie 10 (die Zelle 12) fließenden Stroms begrenzen.
  • Wenn die Anzahl von Unterbrechungen m gleich N ist, sind die Stromunterbrecher 12b in allen Zellen 12, die den Batterieblock 11 bilden, betätigt bzw. in Betrieb, wodurch verhindert wird, dass irgendein Strom durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließt. Somit kann die Steuereinheit 40 die Aufladung und Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 verhindern, wenn die Anzahl von Unterbrechungen m gleich N ist. Im Speziellen kann die Steuereinheit 40 0 kW für/als die Obergrenze der elektrischen Energien einstellen, bist zu denen die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 zulässig sind. Zusätzlich kann die Steuereinheit 40 die Systemhauptrelais SMR-B, SMR-G und SMR-P ausschalten.
  • Wenn die Anzahl von Unterbrechungen m sich N nähert, können die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 verhindert werden. Die Anzahl von Unterbrechungen m, bei der die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 verhindert werden, kann eingestellt werden, wie es aus Sicht der Gewährleistung des Fahrens des Fahrzeugs und dergleichen angemessen bzw. erforderlich ist.
  • Die Aufladungs- und Entladungssteuerung für die zusammengesetzte Batterie 10 kann nicht nur während des Betriebs des in 1 gezeigten Batteriesystems durchgeführt werden, sondern auch während einer Zuführung der elektrischen Energie einer externen Energiequelle an die zusammengesetzte Batterie 10 oder während einer Zuführung der elektrischen Energie der zusammengesetzte Batterie 10 an eine externe Vorrichtung. Die externe Energiequelle bezieht sich auf eine Energiequelle, die außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt ist und zum Beispiel durch Verwendung einer kommerziellen Energiequelle bzw. Netzstromversorgung bereitgestellt werden kann. Die externe Vorrichtung bezieht sich auf ein elektronische Vorrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs platziert ist und mit der elektrischen Energie betrieben werden kann, die von der zusammengesetzten Batterie 10 empfangen wird. Zum Beispiel kann ein elektrisches Haushaltsgerät als die externe Vorrichtung verwendet werden.
  • Beim Zuführen der elektrischen Energie der externen Energiequelle an die zusammengesetzte Batterie 10 kann ein Ladegerät verwendet werden. Das Ladegerät kann eine Wechselstromenergie von der externen Energiequelle in eine Gleichstromenergie wandeln und die Gleichstromenergie an die zusammengesetzte Batterie 10 zuführen. Das Ladegerät kann an/auf dem Fahrzeug installiert sein oder außerhalb des Fahrzeugs unabhängig von dem Fahrzeug bereitgestellt sein. In Anbetracht der Spannung der externen Energiequelle und der Spannung der zusammengesetzten Batterie 10 kann das Ladegerät den Spannungswert wandeln. Die Steuereinheit 40 kann den Betrieb des Ladegeräts steuern, um den Stromwert (Aufladungsstrom) der zusammengesetzten Batterie 10 zu reduzieren.
  • Beim Zuführen der elektrischen Energie der zusammengesetzten Batterie 10 an die externe Vorrichtung kann eine Einspeisungsvorrichtung verwendet werden. Die Einspeisungsvorrichtung kann eine Gleichstromenergie von der zusammengesetzten Batterie 10 in eine Wechselstromenergie wandeln und die Wechselstromenergie an die externe Vorrichtung zuführen. In Anbetracht der Spannung der zusammengesetzten Batterie 10 und der Betriebsspannung der externen Vorrichtung kann die Einspeisungsvorrichtung den Spannungswert wandeln. Die Steuereinheit 40 kann den Betrieb der Einspeisungsvorrichtung steuern, um den Stromwert (Entladungsstrom) der zusammengesetzten Batterie 10 zu reduzieren.
  • Die Begrenzung des Werts des durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließenden Stroms gemäß der Anzahl von Unterbrechungen m kann eine Erhöhung der Strombelastung auf der Zelle 12 verhindern. Zusätzlich kann der Wert des Stroms begrenzt werden, der durch den nicht betätigten bzw. nicht in Betrieb befindlichen Stromunterbrecher 12b fließt, um zu verhindern, dass der Stromunterbrecher 12b leicht betätigt bzw. ausgelöst wird.
  • Da die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Anzahl von Unterbrechungen m gesteuert werden können, kann die Aufladungs- und Entladungssteuerung für die zusammengesetzte Batterie 10 effizient durchgeführt werden. Nur die Erfassung des Betriebszustands des Stromunterbrechers 12b kann die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 übermäßig begrenzen. Im Gegensatz dazu wird die Anzahl von Unterbrechungen m bestimmt und können die Aufladung und die Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 gemäß der Anzahl von Unterbrechungen m begrenzt werden, so dass die übermäßige Begrenzung der Aufladung und der Entladung der zusammengesetzten Batterie 10 unterbunden werden kann.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Es wird ein Batteriesystem beschrieben, das Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung darstellt. Teile mit den gleichen Funktionen wie denjenigen der bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung von diesen wird ausgelassen. Die folgende Beschreibung ist hauptsächlich auf Unterschiede gegenüber Ausführungsbeispiel 1 gerichtet.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung zum Festlegen der Anzahl von Stromunterbrechern 12b in einem Betätigungs- bzw. Betriebszustand zeigt. Die in 8 gezeigte Verarbeitung wird durch eine Steuereinheit 40 in vorbestimmten Intervallen durchgeführt. Die in 8 gezeigte Verarbeitung wird für jeden von Batterieblöcken 11 durchgeführt.
  • In 8 ist die gleiche Verarbeitung wie diejenige, die bei Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist (4), mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Schritt S101 von 8 erfasst die Steuereinheit 40 den Innenwiderstand und die Vollladungskapazität von jedem der Batterieblöcke 11. In Schritt S102 berechnet die Steuereinheit 40 eine Widerstandsänderungsrate Rr basierend auf dem in Schritt S101 erfassten Innenwiderstand, und berechnet sie eine Kapazitätsänderungsrate Sr basierend auf der in Schritt S101 erfassten Vollladungskapazität. Die Widerstandsänderungsrate Rr und die Kapazitätsänderungsrate Sr können mit dem bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren berechnet werden.
  • Nachdem die Verarbeitung in Schritt S102 durchgeführt ist, führt die Steuereinheit 40 eine Verarbeitung in Schritt S105 durch. In Schritt S105 multipliziert die Steuereinheit 40 die Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr, und bestimmt sie, ob das Ergebnis der Multiplikation gleich 1 ist oder nicht.
  • Wie es bei Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, ist die Widerstandsänderungsrate Rr gleich dem Wert N/(N – m) und ist die Kapazitätsänderungsrate Sr gleich dem Wert (N – m)/N, wenn irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Batterieblock 11 betätigt wird/ist. Die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr entspricht der Multiplikation von N/(N – m) mit (N – m)/N, und das Ergebnis der Multiplikation ist 1.
  • In Anbetracht von Fehlern kann ein Bereich eingestellt werden, in dem Fehler der Widerstandsänderungsrate Rr und der Kapazitätsänderungsrate Sr zulässig sind (Toleranz β). Die Steuereinheit 40 kann bestimmen, ob der Wert, der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnet wird, in den zulässigen Bereich fällt oder nicht. Der durch Addition der Toleranz β zu 1 berechnete Wert kann als der obere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden, und der durch Subtraktion der Toleranz β von 1 berechnete Wert kann als der untere Grenzwert des zulässigen Bereichs eingestellt werden.
  • Wenn der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert in den zulässigen Bereich fällt, schreitet die Steuereinheit 40 zu einer Verarbeitung in Schritt S103 voran. Wenn der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert aus dem zulässigen Bereich heraus fällt, beendet die Steuereinheit 40 die in 8 gezeigte Verarbeitung. Die in Schritten S103 und S104 gezeigten Verarbeitungsvorgänge sind ähnlich zu den bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verarbeitungsvorgängen (Schritten S103 und S104 von 4).
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, ist die Widerstandsänderungsrate Rr gleich dem Wert N/(N – m) und ist zusätzlich die Kapazitätsänderungsrate Sr gleich dem Wert (N – m)/N. Somit kann die Beziehung zwischen der Widerstandsänderungsrate Rr und der Kapazitätsänderungsrate Sr überprüft werden, um zu bestimmen, ob irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist oder nicht. Die Berücksichtigung sowohl der Widerstandsänderungsrate Rr als auch der Kapazitätsänderungsrate Cr kann die Genauigkeit bei einer Bestimmung des Betriebszustands des Stromunterbrechers 12b im Vergleich zu dem Fall verbessern, in dem nur eine der Widerstandsänderungsrate Rr und der Kapazitätsänderungsrate Cr berücksichtigt wird.
  • Die Verschlechterung des Batterieblocks 11 umfasst nicht nur die Abnutzungsverschlechterung, sondern auch die vorstehend erwähnte hochratige Verschlechterung. Wenn die Lithiumionen-Sekundär- bzw. Akkumulatorzelle als eine Zelle 12 verwendet wird, kann die Verschlechterung des Batterieblocks 11 eine Verschlechterung infolge der Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium umfassen.
  • Wenn die hochratige Verschlechterung auftritt, wird der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 auf ein Niveau erhöht, das höher ist als der mit der Abnutzungsverschlechterung in Zusammenhang stehende Innenwiderstand (Kurve C1, die in 6 gezeigt ist). Wenn Lithium ausgelöst bzw. abgeschieden wird, wird die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 auf ein Niveau reduziert, das niedriger ist als die mit der Abnutzungsverschlechterung in Zusammenhang stehende Vollladungskapazität (Kurve C2, die in 7 gezeigt ist). Da bei Ausführungsbeispiel 1 nur die Abnutzungsverschlechterung betrachtet wird, kann ein Auftreten der hochratigen Verschlechterung verursachen, dass der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 von der in 6 gezeigten Kurve C1 abweicht. Die Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium kann verursachen, dass die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 von der in 7 gezeigten Kurve C2 abweicht. In diesen Fällen kann eine fehlerhafte Bestimmung des Betriebszustands des Stromunterbrechers 12b vorgenommen werden.
  • Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt wird, ob der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert in den zulässigen Bereich fällt oder nicht, kann der Betriebszustand des Stromunterbrechers 12b bestimmt werden, wobei der Einfluss der hochratigen Verschlechterung und der Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium beseitigt ist. Eine Zeitkonstante, wann die hochratige Verschlechterung auftritt, tendiert üblicherweise dazu, sich von einer Zeitkonstante zu unterscheiden, wann die Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium auftritt. Mit anderen Worten tendieren die hochratige Verschlechterung und die Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium nicht dazu, zu der gleichen Zeit bzw. mit dem gleichen Timing aufzutreten.
  • Wenn nur die hochratige Verschlechterung auftritt, wird nur der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 (die Widerstandsänderungsrate Rr) verändert, was bewirkt, dass der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert aus dem zulässigen Bereich heraus fällt. Wenn nur die Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium auftritt, wird nur die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 (die Kapazitätsänderungsrate Sr) verändert, was bewirkt, dass der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert aus dem zulässigen Bereich heraus fällt. Andererseits, wenn irgendein Stromunterbrecher 12b betätigt wird/ist, werden sowohl der Innenwiderstand als auch die Vollladungskapazität des Batterieblocks 11 verändert, was bewirkt, dass der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert in den zulässigen Bereich fällt. Als Folge hiervon kann die Bestimmung dahingehend, ob der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert in den zulässigen Bereich fällt oder nicht, nur den Betriebszustand des Stromunterbrechers 12b bestimmt, wobei der Einfluss der hochratigen Verschlechterung und der Auslösung bzw. Abscheidung von Lithium beseitigt ist.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Es wird ein Batteriesystem beschrieben, das Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung darstellt. Teile mit den gleichen Funktionen wie denjenigen der bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung von diesen wird ausgelassen. Die folgende Beschreibung ist hauptsächlich auf Unterschiede gegenüber Ausführungsbeispiel 1 gerichtet.
  • Bei Ausführungsbeispielen 1 und 2 wird die Widerstandsänderungsrate Rr aus den Innenwiderständen berechnet, die zu den Zeiten t1 und t2 erfasst werden, und wird die Anzahl von Unterbrechungen m aus der Widerstandsänderungsrate Rr berechnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Innenwiderstände einer Vielzahl von Batterieblöcken 11 verglichen, um die Anzahl von Unterbrechungen m zu berechnen. Dies wird nun im Speziellen beschrieben.
  • Wenn irgendein Stromunterbrecher 12b in irgendeinem der Vielzahl von Batterieblöcken 11, die eine zusammengesetzte Batterie 10 bilden, betätigt ist/wird, ist der Innenwiderstand des Batterieblocks 11, der den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst, höher als der Innenwiderstand des Batterieblocks 11, in dem keiner der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist. Es wird in diesem Fall angenommen, dass alle Zellen 12, die die zusammengesetzte Batterie 10 bilden, einen gleichen Innenwiderstand aufweisen. Mit anderen Worten weisen alle Batterieblöcke 11, die die zusammengesetzte Batterie 10 bilden, einen gleichen Innenwiderstand auf.
  • Die Stromunterbrecher 12b in allen Batterieblöcken 11 werden selten zu der gleichen Zeit betätigt. Die zusammengesetzte Batterie 10 hat sowohl den Batterieblock 11, der den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst, als auch den Batterieblock 11, in dem keiner der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist.
  • Somit können die Innenwiderstände von beliebigen zwei der Batterieblöcke 11 verglichen werden, um den Batterieblock 11 mit dem höheren Innenwiderstand festzulegen. Mit anderen Worten wird der Innenwiderstand des Batterieblocks 11, in dem keiner der Stromunterbrecher 12b betätigt bzw. in Betrieb ist, mit dem Innenwiderstand des Batterieblocks 11 verglichen, der den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst, um die Festlegung des Batterieblocks 11 zu ermöglichen, der den Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand umfasst. Der Innenwiderstand von jedem der Batterieblöcke 11 kann mit dem bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren erfasst werden.
  • Der Vergleich des Innenwiderstands von einem der Batterieblöcke 11 mit dem Innenwiderstand von einem anderen der Batterieblöcke 11 ermöglichen die Berechnung der Anzahl von Unterbrechungen m. Im Speziellen wird die Widerstandsänderungsrate Rr auf Grundlage des Innenwiderstands von einem der Batterieblöcke 11 und dem Innenwiderstand von einem anderen der Batterieblöcke 11 berechnet. Während bei Ausführungsbeispiel 1 die Widerstandsänderungsrate Rr aus den Innenwiderständen zu den Zeiten t1 und t2 berechnet wird, werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Innenwiderstände der zwei Batterieblöcke 11 anstelle der Innenwiderständen zu den Zeiten t1 und t2 verwendet.
  • Das Verfahren zum Berechnen der Widerstandsänderungsrate Rr ist ähnlich zu dem bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren. Im Speziellen kann die Widerstandsänderungsrate Rr durch Verwendung des bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Ausdrucks (2) berechnet werden. In dem Ausdruck (2) kann der Innenwiderstand von einem Batterieblock 11 als der Innenwiderstand R1 verwendet werden, und kann der Innenwiderstand von dem anderen Batterieblock 11 als der Innenwiderstand R2 verwendet werden. Die Widerstandsänderungsrate Rr kann aus den Innenwiderständen der zwei Batterieblöcke 11 berechnet werden, und die Anzahl von Unterbrechungen m kann aus der Widerstandsänderungsrate Rr berechnet werden, ähnlich zu Ausführungsbeispiel 1.
  • Zusätzlich kann die Anzahl von Unterbrechungen m auf Grundlage der Vollladungskapazitäten der Vielzahl von Batterieblöcken 11 berechnet werden. Im Speziellen wird die Vollladungskapazität von jedem der Batterieblöcke 11 erfasst, und wird die Kapazitätsänderungsrate Sr auf Grundlage der Vollladungskapazität von einem der Batterieblöcke 11 und der Vollladungskapazität von einem anderen der Batterieblöcke 11 berechnet. Während bei Ausführungsbeispiel 1 die Kapazitätsänderungsrate Sr aus den Vollladungskapazitäten zu den Zeiten t1 und t2 berechnet wird, werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vollladungskapazitäten der zwei Batterieblöcke 11 anstelle der Vollladungskapazitäten zu den Zeiten t1 und t2 verwendet.
  • Das Verfahren zum Berechnen der Kapazitätsänderungsrate Sr ist ähnlich zu dem bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren. Im Speziellen kann die Kapazitätsänderungsrate Sr durch Verwendung des bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Ausdrucks (3) berechnet werden. In dem Ausdruck (3) kann die Vollladungskapazität von einem Batterieblock 11 als die Vollladungskapazität 51 verwendet werden, und kann die Vollladungskapazität von dem anderen Batterieblock 11 als die Vollladungskapazität S2 verwendet werden. Die Kapazitätsänderungsrate Sr kann aus den Vollladungskapazitäten der zwei Batterieblöcke 11 berechnet werden, und die Anzahl von Unterbrechungen m kann aus der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnet werden, ähnlich zu Ausführungsbeispiel 1.
  • Wie es bei Ausführungsbeispiel 2 beschrieben ist, kann der durch die Multiplikation der Widerstandsänderungsrate Rr mit der Kapazitätsänderungsrate Sr berechnete Wert mit 1 verglichen werden, um zu überprüfen, ob sich irgendein Stromunterbrecher 12b in dem Betätigungs- bzw. Betriebszustand befindet oder nicht.
  • Wahlweise kann die Anzahl von Unterbrechung auf Grundlage eines Spannungsänderungsbetrags ΔV von jedem der Batterieblöcke 11 anstelle der Innenwiderstände von jedem der Batterieblöcke 11 berechnet werden. Der Spannungsänderungsbetrag ΔV von jedem der Batterieblöcke 11 kann auf Grundlage des folgenden Ausdrucks (9) berechnet werden. ΔV = I × R (9)
  • In dem Ausdruck (9) stellt I den Wert eines durch jeden der Batterieblöcke 11 fließenden Stroms dar und stellt R den Innenwiderstand von jedem der Batterieblöcke 11 dar.
  • Da die zusammengesetzte Batterie 10 die Vielzahl von Batterieblöcken 11 umfasst, die seriell geschaltet sind, sind die Werte von Strömen I, die durch die Batterieblöcke 11 fließen, gleich zueinander. Wenn der Innenwiderstand von jedem der Batterieblöcke 11 verändert wird, wird auch der Spannungsänderungsbetrag ΔV von jedem der Batterieblöcke 11 gemäß der Änderung des Innenwiderstands verändert. Somit kann, anstelle des Verhältnisses des Innenwiderstands zwischen den zwei Batterieblöcken 11 (der Widerstandsänderungsrate Rr), das Verhältnis des Spannungsänderungsbetrags ΔV zwischen den zwei Batterieblöcken 11 verwendet werden, um die Anzahl von Unterbrechungen m zu berechnen.
  • Der Innenwiderstand des Batterieblocks 11 hängt von der Temperatur und dem SOC des Batterieblocks 11 ab. Aus diesem Grund weisen die Vielzahl von Batterieblöcken bei der Berechnung der Anzahl von Unterbrechungen m mit dem Spannungsänderungsbetrag ΔV vorzugsweise eine gleiche Temperatur und einen gleichen SOC auf.
  • Es kann eine Ausgleichsverarbeitung in der Vielzahl von Batterieblöcken 11 durchgeführt werden, um die SOCs zwischen der Vielzahl von Batterieblöcken 11 auszugleichen bzw. gleichzusetzen. Die Ausgleichsverarbeitung umfasst ein Erfassen der Spannung von jedem der Batterieblöcke 11 und ein Entladen des Batterieblocks 11 mit einer höheren Spannung, um den Ausgleich der Spannungen zwischen der Vielzahl von Batterieblöcken 11 zu ermöglichen. Der Ausgleich der Spannungen zwischen der Vielzahl von Batterieblöcken 11 kann die SOCs ausgleichen.
  • Die Temperaturen der Vielzahl von Batterieblöcken 11 können ausgeglichen bzw. gleichgesetzt werden, indem ein Wärmetauschmedium an jeden der Batterieblöcke 11 zugeführt bzw. bereitgestellt wird, um die Temperatur von jedem der Batterieblöcken 11 anzupassen. Es können eine Vielzahl von Temperatursensoren für die Vielzahl von Batterieblöcken 11 platziert werden/sein, um ausgehend von den Detektionsergebnissen der Vielzahl von Temperatursensoren zu überprüfen, ob die Temperaturen der Vielzahl von Batterieblöcken 11 ausgeglichen sind oder nicht.
  • Der Spannungsänderungsbetrag ΔV ist der Betrag, der durch Subtraktion der OCV von jedem der Batterieblöcke 11 von der Spannung (CCV: ”Closed Circuit Voltage” bzw. Entladespannung) von jedem der Batterieblöcke 11, die durch die Überwachungs- bzw. Kontrolleinheit 20 erfasst wird, berechnet wird. Das Verfahren zum Erfassen der OCV des Batterieblocks 11 ist ähnlich zu dem bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Verfahren.
  • Da die Anzahl von Unterbrechungen m auf Grundlage des Spannungsänderungsbetrags ΔV berechnet wird, der aus der CCV und OCV des Batterieblocks 11 berechnet wird, kann die Berechnung der Anzahl von Unterbrechungen m ohne Verwendung des Werts durchgeführt werden, der durch den Stromsensor 31 detektiert wird. Somit kann der Detektionsfehler des Stromsensors 31 ignoriert werden.
  • Da die Innenwiderstände (oder die Spannungsänderungsbeträge) oder die Vollladungskapazitäten der zwei Batterieblöcke 11 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur verglichen werden, ist es nicht notwendig, die Informationen über den vorhergehenden Innenwiderstand oder die vorhergehende Vollladungskapazität in dem Speicher 41 zu speichern, wie es bei Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist. Dies kann die in dem Speicher 41 gespeicherte Informationsmenge reduzieren.

Claims (10)

  1. Elektrisches Speichersystem mit: einer Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken, die seriell geschaltet sind, wobei jeder der elektrischen Speicherblöcke eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen aufweist, die parallel geschaltet sind; und einer Steuereinheit, die einen Zustand von jedem der elektrischen Speicherblöcke bestimmt, wobei jedes der elektrischen Speicherelemente einen Stromunterbrecher aufweist, der einen Stromweg in dem elektrischen Speicherelement unterbricht, und die Steuereinheit zumindest einen Parameter eines Innenwiderstands und einer Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke erfasst, und die Steuereinheit eine Änderungsrate zwischen dem erfassten Parameter und einem Referenzwert des Parameters in dem elektrischen Speicherblock verwendet, der den Stromunterbrecher in einem Unterbrechungszustand nicht umfasst, um die Anzahl von Unterbrechungen festzulegen, die die Anzahl der Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand in jedem der elektrischen Speicherblöcke darstellt.
  2. Elektrisches Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Änderungsrate zwischen dem aktuellen Parameter und dem vorhergehenden Parameter, der als der Referenzwert dient, verwendet, um die Anzahl von Unterbrechungen festzulegen.
  3. Elektrisches Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei der Referenzwert der Parameter in einem anderen der elektrischen Speicherblöcke ist.
  4. Elektrisches Speichersystem gemäß Anspruch 1, wobei der Referenzwert der Parameter ist, der in Zusammenhang mit einer Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks verändert und vorher festgelegt ist.
  5. Elektrisches Speichersystem gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit den Innenwiderstand von jedem der elektrischen Speicherblöcke erfasst, und die Steuereinheit die Anzahl der Unterbrechungen festlegt, wenn der erfasste Innenwiderstand höher ist als ein Innenwiderstand, der mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks in Zusammenhang steht.
  6. Elektrisches Speichersystem gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit die Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke erfasst, und die Steuereinheit die Anzahl der Unterbrechungen festlegt, wenn die erfasste Vollladungskapazität niedriger ist als eine Vollladungskapazität, die mit der Verschlechterung des elektrischen Speicherblocks in Zusammenhang steht.
  7. Elektrisches Speichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit, als einen Wert des Innenwiderstands, einen Wert eines Spannungsänderungsbetrags verwendet, der sich mit einer Änderung des Innenwiderstands von jedem der elektrischen Speicherblöcke verändert.
  8. Elektrisches Speichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinheit die Anzahl der Unterbrechungen festlegt, wenn ein Wert, der durch Multiplikation der Änderungsrate des Innenwiderstands mit der Änderungsrate der Vollladungskapazität berechnet wird, in einen zulässigen Bereich fällt, der 1 als Referenz umfasst.
  9. Elektrisches Speichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Stromunterbrecher ist: eine Sicherung, die den Stromweg durch Schmelzen unterbricht, ein PTC-Element, das den Stromweg durch einen erhöhten Widerstand unterbricht, der mit einem Temperaturanstieg in Zusammenhang steht, oder ein Stromunterbrechungsventil, das in Erwiderung auf einen erhöhten Innendruck des elektrischen Speicherelements deformiert wird, um den Stromweg zu unterbrechen.
  10. Verfahren zum Bestimmen eines Zustands einer Vielzahl von elektrischen Speicherblöcken, die seriell geschaltet sind, wobei jeder der elektrischen Speicherblöcke eine Vielzahl von elektrischen Speicherelementen aufweist, die parallel geschaltet sind, wobei jedes der elektrischen Speicherelemente einen Stromunterbrecher aufweist, der einen Stromweg in dem elektrischen Speicherelement unterbricht, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen von zumindest einem Parameter eines Innenwiderstands und einer Vollladungskapazität von jedem der elektrischen Speicherblöcke, und Verwenden einer Änderungsrate zwischen dem erfassten Parameter und einem Referenzwert des Parameters in dem elektrischen Speicherblock, der den Stromunterbrecher in einem Unterbrechungszustand nicht umfasst, um die Anzahl von Unterbrechungen festzulegen, die die Anzahl der Stromunterbrecher in dem Unterbrechungszustand in jedem der elektrischen Speicherblöcke darstellt.
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