JP5949147B2 - Battery state determination method, battery control device, and battery pack - Google Patents
Battery state determination method, battery control device, and battery pack Download PDFInfo
- Publication number
- JP5949147B2 JP5949147B2 JP2012116497A JP2012116497A JP5949147B2 JP 5949147 B2 JP5949147 B2 JP 5949147B2 JP 2012116497 A JP2012116497 A JP 2012116497A JP 2012116497 A JP2012116497 A JP 2012116497A JP 5949147 B2 JP5949147 B2 JP 5949147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- current
- value
- voltage value
- battery cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
本発明は、電流遮断機構を搭載した電池(電池セル)を用いるための技術に関する。 The present invention relates to a technique for using a battery (battery cell) equipped with a current interruption mechanism.
充電可能な電池(二次電池)は現在、広く用いられている。1つの電池の端子間に得られる電圧は、比較的に小さいのが実情である。このため、より高い電圧を発生させる必要のある電池では、構成要素となる電池である電池セルを複数、直列に接続した構成が採用される。 Currently, rechargeable batteries (secondary batteries) are widely used. Actually, the voltage obtained between the terminals of one battery is relatively small. For this reason, in the battery which needs to generate a higher voltage, the structure which connected the several battery cell which is a battery used as a component in series is employ | adopted.
二次電池では、過放電、過充電により特性の劣化が大きくなる。電池セル間の電池容量のアンバランス化は、電池全体の電池容量の低下を招く。このこともあり、電池セルを直列に接続した構成の電池を用いる装置では、電池セル毎に、電圧監視を行い、監視結果を放電、及び充電の各制御に反映させることにより、過放電、或いは過充電による特性の劣化を抑えるようになっている。 In the secondary battery, the deterioration of characteristics increases due to overdischarge and overcharge. Unbalanced battery capacity between battery cells leads to a decrease in battery capacity of the entire battery. In this case, in an apparatus using a battery having a configuration in which battery cells are connected in series, voltage monitoring is performed for each battery cell, and the monitoring result is reflected in each control of discharging and charging. The characteristic deterioration due to overcharge is suppressed.
電圧監視による放電、及び充電の制御を行っても、何らかの理由によってその制御を適切に行えない可能性が考えられる。このことから、電池セルには、電流遮断機構(CID:Current Interrupt Device)が搭載されることが多くなっている。 Even if discharging and charging are controlled by voltage monitoring, there is a possibility that the control cannot be performed properly for some reason. For this reason, battery cells are often equipped with a current interrupt device (CID: Current Interrupt Device).
電流遮断機構は、例えば、電池セル内部の圧力上昇等によって作動する安全装置であり、内圧上昇等によって電流を遮断する。そのため、内圧が上昇する高温時、例えば過充電時、或いは過電流発生時には、電流遮断機構により、電池セルへの電流の供給、及び電池セルからの電流の供給を遮断することができる。それにより、電流遮断機構を搭載した電池セルを用いた場合、より高い安全性を確保することができる。 The current interruption mechanism is, for example, a safety device that operates due to an increase in pressure inside the battery cell, and interrupts the current due to an increase in internal pressure. Therefore, at a high temperature at which the internal pressure increases, for example, at the time of overcharging or when an overcurrent is generated, the supply of current to the battery cell and the supply of current from the battery cell can be blocked by the current blocking mechanism. Thereby, when a battery cell equipped with a current interruption mechanism is used, higher safety can be ensured.
電圧監視による充電制御は、電流遮断機構が作動しないように、つまり電流が遮断されないように行われるのが普通である。このため、電流遮断機能の作動には、充電制御が適切に行えない状態となっている可能性が考えられる。それにより、電池を搭載した装置では、電流遮断機構が作動した場合、電池からの放電、及び電池への充電に用いられる経路の接続を切断するようにしているのが普通である。
作動した電流遮断機構は、例えば、内圧の下降等により、自動的に作動解除する。その作動解除により、電池は電流が流れることが可能な状態に復帰し、使用可能となる。電池を搭載した装置では、電流遮断機構の作動による制限(例えば装置を使用できないようにするといった制限)を解除が可能となる。このことから、電流遮断機構の作動解除を高精度に検出することが重要と思われる。
The charge control by voltage monitoring is usually performed so that the current interrupt mechanism does not operate, that is, the current is not interrupted. For this reason, there is a possibility that charge control cannot be performed properly in the operation of the current interrupt function. Accordingly, in a device equipped with a battery, when a current interrupting mechanism is activated, it is common to disconnect the path used for discharging from the battery and charging the battery.
The activated current interrupting mechanism is automatically deactivated, for example, when the internal pressure is lowered. By releasing the operation, the battery returns to a state in which a current can flow and can be used. In a device equipped with a battery, it is possible to remove a restriction (for example, a restriction that the device cannot be used) due to the operation of the current interrupt mechanism. From this, it seems important to detect the release of the operation of the current interruption mechanism with high accuracy.
本発明は、電池セルに搭載された電流遮断機構の作動解除を高精度に検出(判定)するための技術を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the technique for detecting (determining) the operation | movement cancellation | release of the electric current interruption mechanism mounted in the battery cell with high precision.
本発明の1態様は、充放電が行われる電池の状態をコンピュータにより判定するための方法であり、コンピュータは、前記電池の端子間の電圧値を検出し、該検出した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算し、該演算により得られた時間微分値を基に、前記電池の状態として、該電池に搭載された電流遮断機構が作動解除したか否かを判定する。 One aspect of the present invention is a method for determining a state of a battery in which charging / discharging is performed by a computer, the computer detects a voltage value between terminals of the battery, and uses the detected voltage value, A time differential value of the voltage value is calculated, and based on the time differential value obtained by the calculation, it is determined as a state of the battery whether or not a current interrupting mechanism mounted on the battery has been deactivated.
本発明の他の1態様は、充放電される電池セルが複数、接続された電池を制御する電池制御装置であり、電流遮断機構を備えた電池セルである第1の電池セル毎に、該第1の電池セルの端子間の電圧値を取得する電圧値取得手段と、前記電圧値取得手段が取得した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した時間微分値に基づいて、前記第1の電池セルの前記電流遮断機構が作動解除したか否かを判定する状態判定手段と、を具備する。 Another aspect of the present invention is a battery control apparatus that controls a plurality of battery cells to be charged / discharged, and each battery cell having a current interrupting mechanism is provided for each first battery cell. Voltage value acquisition means for acquiring a voltage value between terminals of the first battery cell; calculation means for calculating a time differential value of the voltage value using the voltage value acquired by the voltage value acquisition means; and the calculation State determining means for determining whether or not the current interrupting mechanism of the first battery cell has been deactivated based on the time differential value calculated by the means.
本発明の更に他の1態様は、充放電される電池セルが複数、接続された電池を備えた電池パックであり、電流遮断機構を備えた電池セルである第1の電池セル毎に、該第1の電池セルの端子間の電圧値を検出する電圧値検出手段と、前記電圧値検出手段が検出した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した時間微分値に基づいて、前記第1の電池セルの前記電流遮断機構が作動解除したか否かを判定する状態判定手段と、を具備する。 Yet another embodiment of the present invention is a battery pack including a plurality of connected battery cells to be charged / discharged, and for each first battery cell that is a battery cell including a current interrupting mechanism, A voltage value detecting means for detecting a voltage value between terminals of the first battery cell; a calculating means for calculating a time differential value of the voltage value using the voltage value detected by the voltage value detecting means; State determining means for determining whether or not the current interrupting mechanism of the first battery cell has been deactivated based on the time differential value calculated by the means.
本発明では、電池、或いは電池セルに搭載された電流遮断機構の作動解除を高精度に検出(判定)することができる。 In the present invention, it is possible to detect (determine) the operation release of the current interrupt mechanism mounted on the battery or the battery cell with high accuracy.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態による電池パックの構成例を説明する図である。
この電池パック1は、例えば電気自動車(EV)、或いはプラグインハイブリッド自動車(PHV)等の車両に搭載されることを想定したものである。図1に示すように、電池パック1は、電池制御ECU(Electronic Control Unit)11、電池セル120が複数、直列に接続された電池12、SMR(System Main Relay)13、電流センサ14、及び温度センサ15を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the battery pack according to the present embodiment.
The
電池パック1が搭載される車両には、車両システム全体を制御するECU(図1中「HV/PHV ECU」と表記。ここでは以降「車両ECU」と呼ぶことにする)2が備えられている。電池パック1が車両に搭載された場合、その電池パック1の電池制御ECU11は車両ECU2と通信可能な状態となり、その電池制御ECU11には、例えば車両本体の電源3から電力が供給される。その電力供給によって、電池制御ECU11は動作可能となり、車両ECU2からの指示に従った動作を行う。なお、電池制御ECU11への電力供給は、電源3以外の1つ以上のものから行えるようになっていても良い。電池制御ECU11に電力を供給する電源の種類やその数は特に限定されない。
A vehicle on which the
上記電池制御ECU11は、例えばCPU(Central Processing Unit)、メモリ、CPUが実行するプログラム(ファームウェア)が格納された記録媒体、及び複数のインターフェースを備えたコンピュータ(データ処理装置)である。本実施形態による電池制御装置は、この電池制御ECU11に搭載される形で実現されている。本実施形態による電池状態判定方法も、この電池制御ECU11によって実行される。
The
電池12を構成する各電池セル120は、図1に表すように、電池セル本体121と、電流遮断機構(CID)122とを備える。電流遮断機構122は、例えば、電池セル本体121の内圧上昇により、電気的な接続を強制的に切断する安全装置である。内圧は、温度の上昇に伴い上昇する。温度は、発熱体からの熱伝達による加熱、過充電、過放電、或いは過電流発生(例えば短絡)等が原因となって上昇する。電流遮断機構122は、そのような原因による安全性の低下を抑える。
As shown in FIG. 1, each
各電池セル120には、その端子間の電圧値を検出するための電圧センサ16が設けられている。この電圧センサ16は、各電池セル120の端子間の電圧値を検出するための電圧値検出手段であり、電流遮断機構122の作動解除の判定の他に、過放電、及び過充電の防止、更には電池セル120間における電池容量のバランス化といった用途にも用いられる。
Each
なお、本実施形態では、電池12は、電流遮断機構122を備えた電池セル120を複数、直列に接続した構成となっているが、それとは異なる構成であっても良い。つまり電池12は、例えば電流遮断機構122を備えた電池セル120を複数、直列に接続した電池モジュールを複数、並列に接続した構成であっても良い。特性の劣化がし難い電池セル120の配置等が予め判明しているような場合、電池セル120として、電流遮断機構122を備えていない電池セル120を用いても良い。このようなことから、電池パック1に搭載させる電池12は、図1に表すようなものに限定されない。
In the present embodiment, the
電池12は、不図示のモータへの電力供給に用いられる。電池12の定格電圧は、そのモータの定格電圧よりも低い。このことから、電池12からの放電による電力は、SMR13を介して、不図示の昇圧コンバータに供給されるようになっている。
The
モータは、充電時には電力を発生する発電機となる。そのモータが発生した電力は、例えば昇圧コンバータにより降圧され、SMR13を介して電池12に充電用に供給される。それにより、SMR13は、電池12からの放電、及び電池12への充電のための経路上に設けられた電流のオン/オフを行うことが可能なリレー手段として機能する。電池制御ECU11は、必要に応じてSMR13における電流のオン/オフの切り換えを行う制御手段として機能する。
The motor becomes a generator that generates electric power during charging. The electric power generated by the motor is stepped down by, for example, a step-up converter and supplied to the
電流センサ14は、電池12に供給される電流値、或いは電池12から供給される電流値を検出するための電流値検出手段である。温度センサ15は、電池パック1内の温度を検出するための温度検出手段である。電流センサ14が検出した電流値、温度センサ15が検出した温度は、各電池セル120の電圧センサ16が検出した電圧値と同様に、電池制御ECU11に入力され、処理される。それにより、電池制御ECU11は、電流センサ14が検出した電流値を取得する電流値取得手段、及び各電圧センサ16が検出した電圧値を取得する電圧値取得手段として機能する。
The
電池12に流れる電流の向きは、放電時と充電時とで異なる。それにより、電流センサ14が検出する電流値の符号は、その電流の向きによって変化する。電流遮断機構122の作動時は、電池12に電流は流れなくなることから、電流センサ14によって検出される電流値は0か、或いは0近傍の値となる。電流遮断機構122を作動させる電池セル本体121の内圧の上昇は、何らかの発熱体からの熱伝達による加熱でない限り、その電池セル本体121に流れる電流によって生じるのが普通である。電池制御ECU11は、車両ECU2からの通知、或いは指示により、電池12に電流が流れる状況を認識することができる。このことから、電池制御ECU11は、電池12に電流が流れる状況時に、電流センサ14が検出する電流値が0、或いは0近傍の値となった場合に、電流遮断機構122が作動したと判定し、SMR13をオフ、つまりSMR13による接続を遮断させ、その判定結果を車両ECU2に通知する。
The direction of the current flowing through the
SMR13をオフさせた場合、電流遮断機構122が作動解除しても電池12に電流は流れない。また、電流遮断機構122の作動を通知された車両ECU2は、電池12に電流が流れないように制御を行うことが可能である。このようなことから、本実施形態では、電池セル120毎に設けられた電圧センサ16が検出する電圧値を用いて、電流遮断機構122の作動解除の判定を行うようにしている。それにより、電池制御ECU11は、電池12(電池セル120)の電流遮断機構122の作動解除を判定する状態判定手段として機能する。電流遮断機構122の作動解除の判定方法について、図2を参照して具体的に説明する。
When the
図2は、電流遮断機構の作動、及び作動解除に伴う電圧値、及び電流値の時間変化を説明する図である。図2(a)は、電流遮断機構(CID)122が作動した電池セル120の電圧センサ16によって検出された電圧値の時間変化の例を表し、図2(b)は、電流センサ14によって検出された電流値の時間変化の例を表している。電流遮断機構122が作動したのは時刻t1であり、作動解除したのは時刻t2である。電流遮断機構122の作動解除は「CID再導通」と表記している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the time change of the voltage value and the current value accompanying the operation of the current interrupting mechanism and the cancellation of the operation. FIG. 2A shows an example of the time change of the voltage value detected by the
電圧センサ16によって検出される電圧値は、電流遮断機構122の作動に伴う電流の流れの停止に伴い、時刻t1以降、不定となる。つまり信頼できない値となる。一方、電流センサ14によって検出される電流値は、電流遮断機構122の作動に伴う電流の流れの停止に伴い、それまでの値から0に急激に低下する。
The voltage value detected by the
電流遮断機構122の作動が外部からの熱伝達により発生していない場合、電流の遮断によってジュール熱の発生は停止し、電流遮断機構122が作動した電池セル本体121の内圧は下降する。それにより、作動した電流遮断機構122は、時刻t2に作動解除する。
When the operation of the current interrupting
電流遮断機構122が作動解除しても、SMR13はオフされていることから、電流センサ14が検出する電流値は0を維持する。しかし、電圧センサ16が検出する電圧値は、電流遮断機構122の作動解除に伴い、電池セル120の端子間に電圧が発生するため、その端子間の電圧を表す値となる。このため、電流遮断機構122の作動に伴う電流の流れの停止によって電圧センサ16の検出する電圧値がそれまで信頼できない値であったとしても、電流遮断機構122の作動解除の直前に電圧センサ16の検出する電圧値が適切な値でない限り、電流遮断機構122の作動解除の前後に電圧センサ16が検出する電圧値には比較的に大きな差が発生することになる。本実施形態は、このことに着目し、電流遮断機構122の作動解除を判定する。
Even if the current interrupting
電池制御ECU11は、電流遮断機構122の作動解除を判定するために、電圧センサ16が検出した電圧値の時間微分値、例えば電圧センサ16が前回、検出した電圧値と今回、検出した電圧値の差分値を計算する。それにより、電池制御ECU11は、時間微分値を計算する演算手段として機能する。
The
電池制御ECU11は、計算した差分値の絶対値を予め定めた閾値と比較し、その絶対値がその閾値より大きい場合、電流遮断機構122が作動解除した可能性があると見なす。絶対値を閾値と比較するのは、電流遮断機構122の作動に伴い電流の流れが停止した場合、電圧センサ16によって検出される電圧値は不定となるからである。図2(a)では、電圧値が不定の部分を実線から破線に変えて表しているが、その破線で表す電圧値の変化は1例であり、不定となっている期間、検出される電圧値が下降傾向にあるとは限らない。それにより、差分値の符号は正負の何れも有り得ることになる。差分値(時間微分値)は以降「電圧変化値」と表記する。
The
電流遮断機構122が作動した電池セル120の温度センサ16が検出する電圧値は不定となることに着目し、電流遮断機構122が作動した電池セル120を特定することができる。その特定は、電圧センサ16が検出する電圧値が不自然に変化する電池セル120を抽出することで行うことができる。これは、電池12に電流が流れていない状況では、電流遮断機構122が作動している電池セル120以外に、検出される電圧値が比較的に大きく変化するとは考え難いからである。このことから、電流遮断機構122の作動解除の判定は、特定した電池セル120、つまり電流遮断機構122が作動している可能性が考えられる電池セル120のみを対象に行えば良い。このように電流遮断機構122が作動している可能性が考えられる電池セル120を特定できることから、電流遮断機構122の作動解除の判定を行うべき電池セル120は判明していると想定する。
Focusing on the fact that the voltage value detected by the
本実施形態では、電流遮断機構122の作動解除をより高精度に判定するために、電圧変化値の絶対値が上記閾値より大きい場合、検出された電圧値が所定の範囲内か否かの確認を行うようにしている。この範囲とは、例えば電池セル120の放電を停止させる電圧値(以降「正常下限閾値」と表記)から電池セル120の定格電圧値(以降「正常上限閾値」と表記)までの範囲である。それにより、電流遮断機構122の作動解除の判定は、電圧変化値の絶対値が上記閾値より大きく、且つ、検出された電圧値がその範囲内であった場合に行われる。
In the present embodiment, in order to determine the cancellation of the operation of the current interrupt
このようにして本実施形態では、2段階の比較を通して、電流遮断機構122の作動解除の判定を行う。それにより、電圧センサ16が検出する電圧値が一時的に比較的に大きく変動したとしても、電流遮断機構122が作動解除したと誤って判定するのを抑えることができる。このため、電流遮断機構122の作動解除はより高精度に判定することができる。電流遮断機構122の作動解除判定に電圧変化値を用いているため、その判定も迅速に行うことができる。
In this way, in this embodiment, it is determined whether or not the current interrupting
電流遮断機構122の作動解除を高精度に判定(検出)することで、安全性を確保しつつ、使用可能な状態となった電池12の使用をタイムリに再開させることができる。電池制御ECU11は、SMR13をオフからオンに切り換えることにより、電池12からの放電、或いは電池12への充電を行える状態に移行させることができる。車両ECU2は、電池制御ECU11からの電流遮断機構122の作動の通知により警告、或いは速度制限等を行っていた場合、電池制御ECU11からの電流遮断機構122の作動解除の通知により、それらを解除させることができる。このようなことから、ユーザにとっては、安全性が確保されつつ、車両をより快適に利用できることとなる。
By determining (detecting) the release of the operation of the current interrupt
なお、電流遮断機構122の作動解除の判定には、検出された電圧値を必ず用いる必要はない。例えば電池12に電流が流れていない状況では、電流遮断機構122が作動した電池セル120の電圧値は、温度センサ15が検出する温度が上昇していない限り、その電流遮断機構122の作動解除時に上昇しているとは考えにくい。これは、温度センサ15が検出する温度が上昇していないのであれば、電池セル本体121の内圧は温度低下により下降したと考えられるからである。温度が低下していれば、電池セル120の端子間の電圧値も小さくなっているのが普通である。また、電流の遮断時に電圧センサ16が検出する電圧値も、不定であっても上昇する方向に急激に変化することは起こりにくい。このようなことから、電圧センサ16が検出する電圧値が変化する方向、及びその変化量を考慮し、その電圧値が上昇する方向に比較的に大きく変化した場合、電流遮断機構122の作動解除と判定しても良い。つまり2つの閾値を用意し、電圧変化値が大きい方の閾値よりも大きいことが確認できた時点で電流遮断機構122が作動解除と判定しても良い。電圧変化値が大きい方の閾値以下であり、且つ小さい方の閾値より大きければ、検出された電圧値を用いて更に電流遮断機構122が作動解除しているか否かを判定するようにすれば良い。
It is not always necessary to use the detected voltage value to determine whether to release the operation of the current interrupt
図3は、CID作動解除判定処理のフローチャートである。この判定処理は、電池制御ECU11が、電池セル120で作動した電流遮断機構122の作動解除を検出するための処理であり、例えば電圧センサ16が電圧値をサンプリングするサンプリング時間から定められた一定時間が経過する度に実行される。次に図3を参照し、上記のように電流遮断機構122の作動解除を判定するために電池制御ECU11が実行する処理について、詳細に説明する。
FIG. 3 is a flowchart of the CID operation release determination process. This determination process is a process for the
上記のように、電流遮断機構122の作動解除の判定を行うべき電池セル120は予め特定することができる。特定される電池セル120の数は1つであるとは限らない。しかし、図3では便宜的に、特定される電池セル120の数は1つのみと想定し、処理の流れを表している。
As described above, the
先ず、S1では、電池制御ECU11は、何れかの電池セル120の電流遮断機構122が作動しているか否か判定する。電池制御ECU11は、電流遮断機構122が作動したと判定した場合、そのことを履歴として不図示のメモリに保存すると共に、電流遮断機構122が作動している可能性が考えられる電池セル120を特定して、特定した電池セル120を表す識別情報をそのメモリに保存する。電流遮断機構122が作動解除した旨のメモリへの記録は、保存された識別情報が表す電池セル120の全てで電流遮断機構122の作動解除が確認された場合に行われる。このことから、直前に保存された電流遮断機構122の作動した旨の記録の後、電流遮断機構122の作動解除した旨の記録が行われていない場合、S1の判定はY(Yes)となってS2に移行する。その電流遮断機構122の作動解除した旨の記録が行われていた場合、S1の判定はN(No)となる。その場合、電流遮断機構122の作動解除の判定を行う必要はないことから、ここでCID作動解除判定処理が終了する。
First, in S1, the
S2では、電池制御ECU11は、各電圧センサ16から電圧値を取り込み、識別番号が保存された電池セル120毎に、電圧変化値を算出する。この電圧変化値の算出は、今回、取り込んだ電圧値から、前回、取り込んだ電圧値を減算することで行われる。図3では、電圧変化値の算出式として「電圧変化値=d(電圧値)dt」と表記している。
In S2, the
S2に続くS3では、電池制御ECU11は、電圧変化値の絶対値が閾値(図3中「CID再導通閾値」と表記)より大きいか否か判定する。電圧変化値がその閾値より大きい場合、S3の判定はYとなってS4に移行する。電圧変化値がその閾値以下であった場合、S3の判定はNとなり、ここでCID作動解除判定処理が終了する。
In S3 following S2, the
S4では、電池制御ECU11は、今回、取り込んだ電圧値が、正常下限閾値と正常上限閾値とによって制限される範囲内か否か判定する。取り込んだ電圧値が、正常下限閾値以下、或いは正常上限閾値以上であった場合、S4の判定はNとなり、ここでCID作動解除判定処理が終了する。一方、取り込んだ電圧値が、正常下限閾値より大きく、且つ正常上限閾値未満であった場合、S4の判定はYとなり、S5に移行する。
In S4, the
S5では、電池制御ECU11は、作動していた電流遮断機構122が作動解除したとして、その旨を履歴としてメモリに記録すると共に、その判定結果の車両ECU2への通知等を行う。その後、CID作動解除判定処理を終了する。
In S <b> 5, the
上記のように、車両ECU2は、電池制御ECU11からの電流遮断機構122の作動の通知により警告、或いは速度制限等を行っていた場合、電池制御ECU11からの電流遮断機構122の作動解除の通知により、それらを解除させる。それにより、ユーザにとっては、安全性が確保されつつ、車両をより快適に利用することができる。
As described above, when the
なお、本実施形態では、電池パック1内の電池制御ECU11に電池制御装置を搭載させているが、その電池制御装置は、電池パック1外のデータ処理装置上に搭載させても良い。電池パック1は、車両に搭載されることを想定しているが、電池パック1は車両以外の装置に搭載されるものであっても良い。このようなこともあり、様々な変形を行うことができる。
In the present embodiment, the battery control device is mounted on the
1 電池パック
11 電池制御ECU
12 電池
13 SMR
14 電流センサ
15 温度センサ
16 電圧センサ
120 電池セル
121 電池セル本体
122 電流遮断機構(CID)
1
12
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電池の端子間の電圧値を検出し、
該検出した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算し、
該演算により得られた時間微分値の絶対値が予め定めた閾値より大きい場合、前記電池の状態として、該電池に搭載された電流遮断機構が作動解除したと判定する、
ことを特徴とする電池状態判定方法。 A method for determining by a computer the state of a battery that is charged and discharged,
Detecting a voltage value between terminals of the battery;
Using the detected voltage value, the time differential value of the voltage value is calculated,
When the absolute value of the time differential value obtained by the calculation is greater than a predetermined threshold, it is determined that the current interruption mechanism mounted on the battery has been deactivated as the state of the battery.
The battery state determination method characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態判定方法。 The determination as to whether or not the current interrupt mechanism has been released is performed using the detected voltage value in addition to the time differential value.
The battery state determination method according to claim 1.
電流遮断機構を備えた電池セルである第1の電池セル毎に、該第1の電池セルの端子間の電圧値を取得する電圧値取得手段と、
前記電圧値取得手段が取得した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算する演算手段と、
前記演算手段が演算した時間微分値の絶対値が予め定めた閾値より大きい場合、前記第1の電池セルの前記電流遮断機構が作動解除したと判定する状態判定手段と、
を具備することを特徴とする電池制御装置。 In a battery control apparatus that controls a plurality of battery cells to be charged / discharged,
Voltage value acquisition means for acquiring a voltage value between terminals of the first battery cell for each first battery cell that is a battery cell provided with a current interruption mechanism;
Using the voltage value acquired by the voltage value acquisition means, a calculation means for calculating a time differential value of the voltage value;
When the absolute value of the time differential value calculated by the calculation means is larger than a predetermined threshold value, the state determination means for determining that the current interruption mechanism of the first battery cell has been deactivated,
A battery control device comprising:
ことを特徴とする請求項3記載の電池制御装置。 The state determination means determines whether or not the current interrupting mechanism has been deactivated using the time differential value and the voltage value acquired by the voltage value acquisition means.
The battery control device according to claim 3.
電流遮断機構を備えた電池セルである第1の電池セル毎に、該第1の電池セルの端子間の電圧値を検出する電圧値検出手段と、
前記電圧値検出手段が検出した電圧値を用いて、該電圧値の時間微分値を演算する演算手段と、
前記演算手段が演算した時間微分値の絶対値が予め定めた閾値より大きい場合、前記第1の電池セルの前記電流遮断機構が作動解除したと判定する状態判定手段と、
を具備することを特徴とする電池パック。 In a battery pack comprising a plurality of battery cells to be charged / discharged and connected,
Voltage value detecting means for detecting a voltage value between terminals of the first battery cell for each first battery cell that is a battery cell having a current interrupting mechanism;
Using the voltage value detected by the voltage value detection means, a calculation means for calculating a time differential value of the voltage value;
When the absolute value of the time differential value calculated by the calculation means is larger than a predetermined threshold value, the state determination means for determining that the current interruption mechanism of the first battery cell has been deactivated,
A battery pack comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012116497A JP5949147B2 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Battery state determination method, battery control device, and battery pack |
PCT/JP2013/063951 WO2013176085A1 (en) | 2012-05-22 | 2013-05-20 | Battery-state determination method, battery control device, and battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012116497A JP5949147B2 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Battery state determination method, battery control device, and battery pack |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013243881A JP2013243881A (en) | 2013-12-05 |
JP5949147B2 true JP5949147B2 (en) | 2016-07-06 |
Family
ID=49623775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012116497A Expired - Fee Related JP5949147B2 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Battery state determination method, battery control device, and battery pack |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5949147B2 (en) |
WO (1) | WO2013176085A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101757969B1 (en) * | 2015-01-28 | 2017-07-14 | 주식회사 엘지화학 | Device and method for detecting opening of current interrupt device of battery unit |
JP6309479B2 (en) * | 2015-03-31 | 2018-04-11 | プライムアースEvエナジー株式会社 | Charge control device and charge control method |
JP2017136901A (en) | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 株式会社Gsユアサ | Battery device, vehicle, automatic vehicle |
US20190267605A1 (en) * | 2016-11-15 | 2019-08-29 | Keihin Corporation | Power supply device |
KR20210039706A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-12 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for detecting connection failure in parallel connection cell |
CN113131028B (en) * | 2021-04-20 | 2022-11-01 | 上海理工大学 | Method for detecting over-discharge of lithium ion battery based on mechanical pressure |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007245776A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | Power output device, vehicle therewith, and method for controlling power output device |
JP2011135657A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery system and vehicle with the same, and method for detecting current limit state of the battery system |
-
2012
- 2012-05-22 JP JP2012116497A patent/JP5949147B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-05-20 WO PCT/JP2013/063951 patent/WO2013176085A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013176085A1 (en) | 2013-11-28 |
JP2013243881A (en) | 2013-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5949147B2 (en) | Battery state determination method, battery control device, and battery pack | |
CN100401614C (en) | Accumulating system and method for processing abnormality of accumulating system | |
JP4831171B2 (en) | Battery pack and control method | |
JP4840154B2 (en) | Power supply equipment | |
TWI431893B (en) | Battery pack, information processing apparatus, charge control system, charge control method by battery pack, and charge control method by charge control system | |
JP2011135657A (en) | Battery system and vehicle with the same, and method for detecting current limit state of the battery system | |
JP2010108750A (en) | Input and output control device of battery pack | |
US20160043583A1 (en) | Battery pack, mobile body, and control method thereof | |
JP2012052857A (en) | Abnormality detection circuit for secondary battery and battery power supply device | |
JP4618024B2 (en) | Failure detection device for battery abnormality detection circuit | |
JPWO2015072510A1 (en) | Storage battery, storage battery control method and program | |
JP2011155774A (en) | Control device of power storage element | |
JP5949146B2 (en) | Battery state determination method, battery control device, and battery pack | |
WO2016143296A1 (en) | Electricity storage control system and charge/discharge control method | |
JP2012034425A (en) | Charging/discharging control circuit of secondary battery, battery pack, and battery power supply system | |
JP5626190B2 (en) | Power storage system | |
CN105322509A (en) | Battery thermal acceleration mechanism | |
JP5626195B2 (en) | Power storage system | |
JP2015061505A (en) | Power storage system | |
JP6733581B2 (en) | Battery pack | |
JP5472472B2 (en) | Power storage system and method for determining state of power storage block | |
JP5696028B2 (en) | Battery control device and power storage device | |
JP2009261246A (en) | Battery system | |
JP6717123B2 (en) | Battery pack abnormality detection device | |
JP5870907B2 (en) | Power storage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160523 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5949147 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |