JP2022520388A - 低電圧不良バッテリーセルの検出装置及び方法 - Google Patents

低電圧不良バッテリーセルの検出装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明の実施形態に係るバッテリーパックは、バッテリーパックを制御するバッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）を備えてなり、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、バッテリーセルごとの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出モジュールと、前記算出されたバッテリーセルごとの内部抵抗値のうち、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュール及び前記バッテリーセルごとの最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数に基づいて不良バッテリーセルを判断する不良バッテリーセル判断モジュールを備えてなってもよい。

Description

本発明は、低電圧不良バッテリーセルを検出する装置及び方法に関する。
具体的には、低電圧不良バッテリーセルの特性を早期に検出することにより、バッテリーセル間のばらつきによるバッテリーパックの安全事故を予防する装置及び方法に関する。
バッテリーパックは、単一のバッテリーセルを溶接してハウジングに収めてモジュールを組み立てた後、バスバー及びワイヤーでつなぎ合わせる多数の部品が集まってなる組立て品である。かようなバッテリーパックは、バッテリーセルの不良が生じる場合がしばしばある。
バッテリーパックを構成するバッテリーセルのうちのいずれか一つのバッテリーセルにおいて不良が生じると、当該バッテリーセルは、充電又は放電に際して内部抵抗（ＩＲ）の変化が甚だしく生じる。
すなわち、充電状態では、正常のバッテリーセルよりも高い電圧が形成され、放電状態では、正常のバッテリーセルよりも低い電圧が形成される。
一方、低電圧不良バッテリーセルが生じたにも拘わらず、充電又は放電を繰り返し行い続けると、バッテリーパックの全体の出力が低下してしまうという不都合がある。
特に、バッテリーパックが複数接続されて用いられる電力貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）の場合、上述したように、一つのバッテリーセルが不良であることに起因して、前記一つの不良バッテリーセルを含むバッテリーパックの出力が低くなると、電力貯蔵システム（ＥＳＳ）の他のバッテリーパックとのばらつきにより電力貯蔵システム（ＥＳＳ）を効率よく用いることができないという不都合がある。
また、低電圧不良バッテリーセルの充電又は放電を行い続ける場合、不良バッテリーセルにおいてショート（短絡）が生じる虞もあり、ショートが生じる場合、発火及び安全上に問題が生じる虞がある。
この理由から、本発明においては、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出する装置及び方法を提案する。
大韓民国登録特許公報ＫＲ １３６７８６０ Ｂ１
本発明は、バッテリーパックを構成するバッテリーセルのうち、低電圧不良バッテリーセルを検出する装置及び方法を提供する。
また、本発明は、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出することにより、バッテリーパックを安全に用いる方法を提供する。
本発明の実施形態に係る複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックは、バッテリーパックを制御するバッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）を備えてなり、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、バッテリーセルごとの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出モジュールと、前記算出されたバッテリーセルごとの内部抵抗値のうち、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュールと、前記バッテリーセルごとの最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数に基づいて不良バッテリーセルを判断する不良バッテリーセル判断モジュールと、を備えてなってもよい。
前記内部抵抗値算出モジュールは、前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、内部抵抗値を繰り返し算出してもよい。
前記最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュールは、前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後には、バッテリーセルごとに算出された内部抵抗値のうち、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出し、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出された回数を数えてもよい。
前記不良バッテリーセル判断モジュールは、前記不良バッテリーセル判断モジュールは、前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在する場合、前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断してもよい。
前記バッテリーパックは、前記不良バッテリーセル判断モジュールにおいて不良であると判断されるバッテリーセルが存在する場合、外部に報知信号を伝送する報知部をさらに備えてなってもよい。
前記内部抵抗値算出モジュールにおいて算出される内部抵抗値は、直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）手法により算出されるＤＣＩＲ値であってもよい。
本発明の第１の実施形態に係る複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックから不良バッテリーセルを検出する方法は、前記バッテリーパックを所定の時間の間に充電する充電ステップと、前記充電ステップの直後に、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出ステップと、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップと、前記充電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップを所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであって、検出回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップと、を含んでなってもよい。
前記不良バッテリーセル判断ステップは、前記バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断してもよい。
本発明の第２の実施形態に係る複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックから不良バッテリーセルを検出する方法は、前記バッテリーパックを所定の時間の間に放電する放電ステップと、前記放電ステップの直後に、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗値を算出するＤＣＩＲ値算出ステップと、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップと、前記放電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップを所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップと、を含んでなってもよい。
前記不良バッテリーセル判断ステップは、前記バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断してもよい。
一方、前記不良バッテリーセル判断ステップにおいて、前記不良バッテリーセルであると判断されるバッテリーセルがある場合、前記不良バッテリーセルがある旨を報知する報知信号を外部に伝送する不良バッテリーセル報知信号伝送ステップを含んでなってもよい。
前記内部抵抗値算出ステップにおいて算出される内部抵抗値は、直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）手法により算出されるＤＣＩＲ値であってもよい。
本発明によるバッテリーパックは、低電圧不良バッテリーセルを検出する装置であって、バッテリーパックを構成するバッテリーセルのうち、不良バッテリーセルを早期に検出することができる。
また、本発明は、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出することにより、不良バッテリーセルによりバッテリーパックの出力が低くなるという不都合を解消することができる。
さらに、本発明は、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出することにより、電力貯蔵システム（ＥＳＳ）を構成するバッテリーパックのうちのいずれか一つのパックにおいて不良バッテリーセルが生じて、これにより、低電圧不良バッテリーセルを含むバッテリーパックの出力が低くなり、その結果、電力貯蔵システム（ＥＳＳ）を効率よく用いることができないといった状況に陥ることを防ぐことができる。
さらにまた、本発明は、低電圧不良バッテリーセルを早期に見出すことにより、低電圧不良バッテリーセルの充電又は放電を行い続ける場合に生じ得る発火及び安全上の問題を防ぐことができる。
本発明の第１の実施形態に係るバッテリーパックの充電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法を示す手順図である。 本発明の第２の実施形態に係るバッテリーパックの放電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法を示す手順図である。 本発明の実施形態に係るバッテリーパックの構成を示す図である。
以下では、添付図面に基づいて、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施の形態について詳しく説明する。しかしながら、本発明は、種々の異なる形態に具体化可能であり、ここで説明する実施の形態に何ら限定されるものではない。なお、図中、本発明を明確に説明するために、説明とは無関係な部分は省略し、明細書の全般に亘って、類似の部分には類似の図面符号を付している。
「第１の」、「第２の」などのように序数を含む言い回しは、様々な構成要素を説明するうえで使用可能であるが、前記構成要素は、前記言い回しによって何等限定されない。前記言い回しは、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でしか使えない。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲内において第１の構成要素は第２の構成要素と命名されてもよく、同様に、第２の構成要素もまた第１の構成要素と命名されてもよい。本出願において用いた用語は、単に特定の実施の形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。
明細書の全般に亘って、ある部分が他の部分と「連結」されているとか、「接続」されているとか、と言及された場合、これは、前記ある部分が前記他の部分に「直接的に連結されたり接続」されたりする場合だけではなく、これらの間に他の素子を間に挟んで「電気的に連結されたり接続」されたりする場合をも含む。なお、ある部分がある構成要素を「備える」としたとき、これは、特に断りのない限り、他の構成要素を除外するわけではなく、他の構成要素をさらに備えていてもよいことを意味する。本願の明細書の全般に亘って用いられる度合いの言い回しである「～（する）ステップ」又は「～のステップ」は、「～のためのステップ」を意味するものではない。
本発明において用いられる用語としては、本発明における機能を考慮しつつ、できる限り現在汎広く用いられている一般的な用語を選択したが、これは、当分野に携わっている技術者の意図又は判例、新たな技術の出現などによって異なる。なお、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、当該する発明の説明の部分の欄において詳しくその意味を記載する。よって、本発明において用いられる用語は、単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般に亘っての内容を踏まえて定義されるべきである。
１．本発明の第１の実施形態に係る充電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法
使用中に劣化などによる低電圧バッテリーセルの不良を感知する従来の方法としては、バッテリーセルの電圧を測定し、実際に低電圧が検出される場合に限って不良であると判断する方法がある。すなわち、既に低電圧不良バッテリーセルが生じた後に、バッテリーセルにおいて不良が生じたことを感知するのである。
一方、バッテリーセルに劣化などが生じて不良バッテリーセルとなる可能性が高いバッテリーセルは、所定の時間の間に充電を行う場合、充電の直後に測定される内部抵抗値の方が正常のバッテリーセルにおいて測定される内部抵抗値に比べて大きいという特徴がある。したがって、本発明においては、所定の時間の間にバッテリーパックを充電した後、充電の直後にバッテリーセルごとに内部抵抗値を算出し、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する手順を繰り返し行い、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを低電圧不良バッテリーセルと判断して、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバッテリーパックの充電に際して、低電圧不良バッテリーセルを検出する方法を示す手順図である。
以下では、図１に基づいて、本発明の第１の実施形態に係るバッテリーパックの充電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法について説明する。
本発明の第１の実施形態に係るバッテリーパックの充電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法は、前記バッテリーパックを所定の時間の間に充電する充電ステップ（Ｓ１１０）、前記充電ステップ（Ｓ１１０）の直後に、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗を値を算出する内部抵抗値算出ステップ（Ｓ１２０）、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップ（Ｓ１３０）及び前記充電ステップ（Ｓ１１０）、内部抵抗値算出ステップ（Ｓ１２０）、検出回数カウントステップ（Ｓ１３０）を所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後（Ｓ１４０）、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップ（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）を含んでなってもよい。
一方、前記内部抵抗値算出ステップにおいて算出される内部抵抗値は、直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）手法により測定されるＤＣＩＲ値であってもよい。
ＤＣＩＲ値は、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、電圧及び電流の変化量を抵抗値に換算する手法を用いて、バッテリーセルごとに算出してもよい。バッテリーセルごとにＤＣＩＲを算出する技術は、既に公知の手法である。
一方、前記不良バッテリーセル判断ステップ（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）においては、前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断（Ｓ１８０）する。
一方、前記所定の検出回数は、前記充電ステップ（Ｓ１１０）、内部抵抗値算出ステップ（Ｓ１２０）、検出回数カウントステップ（Ｓ１３０）を繰り返し行う所定の繰り返し回数に応じて決定されてもよく、前記所定の繰り返し回数及び所定の検出回数は、バッテリーセルの容量、使用用途などに応じて、互いに異なるように設定可能な値である。
例えば、前記所定の検出回数は、前記充電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップが繰り返し行われる所定の繰り返し回数の８０％以上に相当する回数であってもよい。
具体的な実施形態によれば、第１乃至第５のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックを５回充電する手順において、第１乃至第５のバッテリーセルが最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数がそれぞれ０回、０回、４回、１回、０回である場合、第３のバッテリーセルが最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出される場合が４回であり、これは、繰り返し回数である５回の８０％以上の回数であるため、第３のバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断することができる。
一方、前記低電圧不良バッテリーセルを検出する方法は、前記不良バッテリーセル判断ステップにおいて、不良バッテリーセルが検出される場合、外部に不良バッテリーセルがある旨を報知する報知信号伝送ステップ（Ｓ１７０）をさらに含んでなってもよい。
例えば、前記報知信号伝送ステップにおいては、光信号又は音信号などで外部に不良バッテリーセルがある旨を報知してもよい。
２．本発明の第２の実施形態に係る放電に際して不良バッテリーセルを検出する方法
使用中に劣化などによる低電圧バッテリーセルの不良を感知する従来の方法としては、バッテリーセルの電圧を測定し、実際に低電圧が検出される場合に限って不良であると判断する方法がある。すなわち、既に低電圧不良バッテリーセルが生じた後に、バッテリーセルにおいて不良が生じたことを感知するのである。
一方、バッテリーセルに劣化などが生じて不良バッテリーセルとなる可能性が高いバッテリーセルは、所定の時間の間に放電を行う場合、放電の直後に測定されるＤＣＩＲ値の方が正常のバッテリーセルにおいて測定される内部抵抗値に比べて大きいという特徴がある。したがって、本発明においては、所定の時間の間にバッテリーパックを放電した後、放電の直後にバッテリーセルごとに内部抵抗値を算出し、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する手順を繰り返し行い、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断して、低電圧不良バッテリーセルを早期に検出することができる。
図２は、本発明の第２の実施形態に係るバッテリーパックの放電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法を示す手順図である。
以下では、図２に基づいて、本発明の第２の実施形態に係るバッテリーパックの放電に際して低電圧不良バッテリーセルを検出する方法について説明する。
本発明の第２の実施形態に係るバッテリーパックの放電に際して不良バッテリーセルを検出する方法は、前記バッテリーパックを所定の時間の間に放電する放電ステップ（Ｓ２１０）、前記放電ステップ（Ｓ２１０）の直後に、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出ステップ（Ｓ２２０）、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップ（Ｓ２３０）及び前記放電ステップ（Ｓ２１０）、内部抵抗値算出ステップ（Ｓ２２０）、検出回数カウントステップ（Ｓ２３０）を所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後（Ｓ２４０）、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップ（Ｓ２５０、Ｓ２６０、Ｓ２７０）を含んでなってもよい。
一方、前記内部抵抗値算出ステップ（Ｓ２２０）において算出される内部抵抗値は、直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）手法を用いて算出されるＤＣＩＲ値であってもよい。
ＤＣＩＲ値は、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、電圧及び電流の変化量を抵抗値に換算する手法を用いて、バッテリーセルごとに算出してもよい。バッテリーセルごとにＤＣＩＲを算出する技術は、既に公知の手法である。
一方、前記不良バッテリーセル判断ステップ（Ｓ２５０、Ｓ２６０、Ｓ２７０）においては、前記バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断（Ｓ２８０）する。
一方、前記所定の検出回数は、前記放電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップを繰り返し行う所定の繰り返し回数に応じて決定されてもよく、前記所定の繰り返し回数及び所定の検出回数は、バッテリーセルの容量、使用用途などに応じて、互いに異なるように設定可能な値である。
例えば、前記所定の検出回数は、前記放電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップが繰り返し行われる所定の繰り返し回数の８０％以上に相当する回数であってもよい。
具体的な実施形態によれば、第１乃至第５のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックを５回放電する手順において、第１乃至第５のバッテリーセルが最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数がそれぞれ０回、０回、４回、１回、０回である場合、第３のバッテリーセルが最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出される場合が４回であり、これは、繰り返し回数である５回の８０％以上の回数であるため、第３のバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断することができる。
一方、前記不良バッテリーセル判断ステップにおいて、不良バッテリーセルであると判断されるバッテリーセルが存在する場合、外部に不良バッテリーセルがある旨を報知する報知信号伝送ステップ（Ｓ２７０）をさらに含んでなってもよい。
例えば、前記報知信号伝送ステップにおいては、光信号又は音信号などで外部に不良バッテリーセルがある旨を報知してもよい。
３．本発明の実施形態に係るバッテリーパック
図３は、本発明の実施形態に係るバッテリーパックの構成を示す図である。
以下では、図３に基づいて、本発明の実施形態に係るバッテリーパックについて説明する。
本発明の実施形態に係るバッテリーパック１０は、上述した本発明の実施形態に係る不良バッテリーセルの検出方法及び本発明の実施形態に係る不良バッテリーセルの検出方法が適用されるバッテリーパックであってもよい。
本発明の他の実施形態に係るバッテリーパックは、複数のバッテリーセル及び前記バッテリーパックを制御するバッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）１００を備えてなってもよい。
具体的に、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）１００は、バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、バッテリーセルごとの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出モジュール１１０、前記算出されたバッテリーセルごとの内部抵抗値のうち、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュール１２０及び前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数に基づいて不良バッテリーセルを判断する不良バッテリーセル判断モジュール１３０を備えてなってもよい。
一方、前記内部抵抗値算出モジュール１１０は、前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電の直後に、内部抵抗値を算出する手順をバッテリーパックが充電若しくは放電される度に行っても良い。
換言すれば、前記バッテリーパックが一回充電される場合に内部抵抗値を一回算出し、バッテリーパックが５回充電される場合に内部抵抗値を５回算出してもよい。
一方、最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュール１２０は、前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電若しくは放電された直後には、算出された内部抵抗値のうち、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出し、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出された回数を数えてもよい。
一方、前記不良バッテリーセル判断モジュール１３０は、前記バッテリーパックが充電若しくは放電された直後に、前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在する場合、前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断してもよい。
具体的な実施形態によれば、第１乃至第５のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックを５回充電する手順において、第１乃至第５のバッテリーセルが最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数がそれぞれ０回、０回、４回、１回、０回である場合、第３のバッテリーセルが最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出される場合が４回であり、これは、繰り返し回数である５回の８０％以上の回数であるため、第３のバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断することができる。
一方、前記バッテリーパックは、前記不良バッテリーセル判断モジュール１３０において不良バッテリーセルであると判断されるバッテリーセルがある場合、外部に報知信号を伝送する報知部２００をさらに備えてなってもよい。
例えば、前記報知部は、前記不良バッテリーセル判断モジュールから不良信号が入力される場合に光信号を出力する発光素子、あるいは、前記不良バッテリーセル判断モジュールから不良信号が入力される場合に音信号を出力するスピーカーのうちのどちらか一方以上を備えてなってもよい。
一方、本発明の技術的思想は、前記実施形態に基づいて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということに留意すべきである。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が実施可能であるということが理解できる筈である。
１０ バッテリーパック
１００ バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）
１１０ 内部抵抗値算出モジュール
１２０ 最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュール
１３０ 不良バッテリーセル判断モジュール
２００ 報知部

Claims (11)

  1. 複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックにおいて、
    前記バッテリーパックは、
    前記バッテリーパックを制御するバッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）を備えてなり、
    前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、
    前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、バッテリーセルごとの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出モジュールと、
    前記算出されたバッテリーセルごとの内部抵抗値のうち、最も大きな内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出する最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュールと、
    前記バッテリーセルごとの最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数に基づいて不良バッテリーセルを判断する不良バッテリーセル判断モジュールと、
    を備えてなることを特徴とするバッテリーパック。
  2. 前記内部抵抗値算出モジュールは、
    前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電された直後に、又は所定の時間の間に放電された直後に、内部抵抗値を繰り返し算出し、
    前記最大内部抵抗値バッテリーセル検出モジュールは、
    前記バッテリーパックが所定の時間の間に充電若しくは放電された直後に、バッテリーセルごとに算出された内部抵抗値のうち、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルを検出し、最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出された回数を数えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  3. 前記不良バッテリーセル判断モジュールは、
    前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在する場合、前記最大の内部抵抗値を有するバッテリーセルであると検出される回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
  4. 前記バッテリーパックは、
    前記不良バッテリーセル判断モジュールにおいて不良であると判断されるバッテリーセルが存在する場合、外部に報知信号を伝送する報知部をさらに備えてなることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  5. 前記内部抵抗値は、
    直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の算出手法により算出されるＤＣＩＲ値であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  6. 複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックから不良バッテリーセルを検出する方法において、
    前記バッテリーパックを所定の時間の間に充電する充電ステップと、
    前記充電ステップの直後に、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出ステップと、
    前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップと、
    前記充電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップを所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後、
    前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであって、検出回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップと、
    を含んでなることを特徴とするバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
  7. 前記不良バッテリーセル判断ステップにおいては、
    前記バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の検出回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断することを特徴とする請求項６に記載のバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
  8. 複数のバッテリーセルから構成されるバッテリーパックから不良バッテリーセルを検出する方法において、
    前記バッテリーパックを所定の時間の間に放電する放電ステップと、
    前記放電ステップの直後に、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記複数のバッテリーセルのそれぞれの内部抵抗値を算出するＤＣＩＲ値算出ステップと、
    前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において、前記複数のバッテリーセルのうち、内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルを検出し、バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルとして検出されたバッテリーセルに対して検出回数を数える検出回数カウントステップと、
    前記放電ステップ、内部抵抗値算出ステップ、検出回数カウントステップを所定の時間周期おきに所定の繰り返し回数に見合う分だけ繰り返し行った後、
    前記バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）において前記内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が最も多いバッテリーセルを不良バッテリーセルと判断する不良バッテリーセル判断ステップと、
    を含んでなることを特徴とするバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
  9. 前記不良バッテリーセル判断ステップにおいては、
    前記バッテリーセルごとに内部抵抗値が最も大きなバッテリーセルであると検出された回数が所定の回数以上であるバッテリーセルが存在しない場合、バッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ）は、バッテリーパックのすべてのバッテリーセルが正常状態であると判断することを特徴とする請求項８に記載のバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
  10. 前記不良バッテリーセル判断ステップにおいて、前記不良バッテリーセルであると判断されるバッテリーセルがある場合、
    前記不良バッテリーセルがある旨を報知する報知信号を外部に伝送する不良バッテリーセル報知信号伝送ステップを含んでなることを特徴とする請求項６～９のいずれか一項に記載のバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
  11. 前記内部抵抗値算出ステップにおいて算出される内部抵抗値は、
    直流内部抵抗（ＤＣＩＲ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の算出手法により算出されるＤＣＩＲ値であることを特徴とする請求項６～１０のいずれか一項に記載のバッテリーパックの不良バッテリーセルの検出方法。
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