JP7343658B2 - 接地インピーダンスおよび不良検出システムおよび方法 - Google Patents
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Description
様々なエネルギー貯蔵システムが、電力供給システムの1つ以上の構成要素に電力を供給するために、バッテリ内に貯蔵された電気エネルギーを使用し得る。エネルギー貯蔵システムでは、地絡が発生する機会が多い場合がある。エネルギー貯蔵装置およびシステムは、より生産性の高いものになってきており、それはより多くの潜在的な故障点を生み出す可能性がある。さらに、エネルギー貯蔵装置は、より安全性が重要な用途(高速での自動運転車など)で使用されており、これらの装置の電圧は増加し続けており、地絡のリスクを増加させている。第2のまたは追加の地絡は、エネルギー貯蔵システムに弊害または惨事をもたらす可能性があるため、できるだけ早く地絡を検出することが望ましい。
一実施形態では、バッテリストリングと負荷とを接続するバスと、負荷間の接地基準と、を有する回路内の地絡の場所および/または大きさを識別する方法が提供される。方法は、回路のバスを接地基準に対して第1の方向にシフトさせることと、バッテリストリングと接地基準との間のバスにおける第1のインピーダンスを判定することと、回路のバスを接地基準に対して第2の方向にシフトさせることと、バッテリストリングと接地基準との間のバスにおける第2のインピーダンスを判定することと、第1のインピーダンスと第2のインピーダンスとの間の関係に基づいて、地絡の場所および/または重大度を識別することと、を含むことができる。
Claims (18)
- バッテリストリングと負荷とを接続するバスと、前記負荷間の接地基準と、を有する回路における地絡の場所を識別する方法であって、
前記回路の前記バスを前記接地基準に対して第1の方向にシフトさせることと、
前記バッテリストリングと前記接地基準との間の前記回路における第1のインピーダンスを判定することと、
前記回路の前記バスを前記接地基準に対して第2の方向にシフトさせることと、
前記バッテリストリングと前記接地基準との間の前記回路における第2のインピーダンスを判定することと、
前記第1のインピーダンスと前記第2のインピーダンスとの間の関係に基づいて、前記地絡の場所および/または重大度を識別することと、を含む、方法。 - 前記バスが、前記バッテリストリングの正極端部と前記負荷との間に配設された正極側スイッチを閉じることによって、前記接地基準に対して前記第1の方向にシフトされる、請求項1に記載の方法。
- 前記バスが、前記バッテリストリングの負極端部と前記負荷との間に配設された負極側スイッチを閉じることによって、前記接地基準に対して前記第2の方向にシフトされる、請求項2に記載の方法。
- 前記インピーダンスが、電圧増幅器、発光ダイオード、またはグリッド抵抗のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
- バッテリセルを識別することが、
測定された前記第1のインピーダンスと前記バッテリセルの電圧との間の第1の関係を識別することと、
判定された前記第2のインピーダンスと前記バッテリセルの前記電圧との間の第2の関係を識別することと、
前記バッテリセルのうちのどれが前記第1の関係および前記第2の関係に関連付けられているかを判定することと、を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の関係および前記第2の関係の各々が、異なる関係の異なるセットに含まれ、前記異なる関係の各々が、前記バッテリセルの異なるセルに関連付けられている、請求項5に記載の方法。
- 前記異なるセットの各々における前記異なる関係が、交差する死角で互いに交差し、前記バスを前記第1の方向または前記第2の方向にシフトすることが、前記交差する死角を変化させる、請求項6に記載の方法。
- 前記バスが、第1のコンタクタによって前記バッテリストリングを充電する電源と、第2のコンタクタによって前記バッテリストリングにより電力供給される負荷と、に結合されており、前記バスを前記第1の方向にシフトさせることと、前記第1のインピーダンスを判定することと、前記バスを前記第2の方向にシフトさせることと、前記第2のインピーダンスを判定することと、が、前記第1のコンタクタおよび前記第2のコンタクタの両方が開いている間に起こる、請求項1に記載の方法。
- 前記バスが、第1のコンタクタによって前記バッテリストリングを充電する電源と、第2のコンタクタによって前記バッテリストリングにより電力供給される負荷と、に結合されており、
前記バッテリストリングの正極端部と前記負荷との間に配設された正極側スイッチと、前記バッテリストリングの負極端部と前記負荷との間に配設された負極側スイッチと、を開くことであって、前記第1のコンタクタおよび前記第2のコンタクタが開いている間に、前記正極側スイッチおよび前記負極側スイッチが開かれる、開くことと、
前記正極側スイッチおよび前記負極側スイッチが開いている間に、前記負荷における第3のインピーダンスを判定することによって、前記バスが前記第1の方向または前記第2の方向にシフトされているかどうかを判定することであって、前記第3のインピーダンスが、前記第1のコンタクタおよび前記第2のコンタクタが開いている間に測定される、判定することと、
前記第3のインピーダンスに基づいて前記バスがシフトされたことを判定することに応答して、前記第1のコンタクタまたは前記第2のコンタクタのいずれかが閉じることを防ぐことと、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記回路が、いくつかの回路のうちの第1の回路であり、前記バスを前記第1の方向にシフトさせることと、前記第1のインピーダンスを判定することと、前記バスを前記第2の方向にシフトさせることと、前記第2のインピーダンスを判定することと、が、前記回路の異なるセットに対して同時に実行され、前記セット内の前記回路のうちのいずれかに前記地絡が存在するかどうかを判定する、請求項9に記載の方法。
- 前記バスが、抵抗器と前記負荷との間の1つ以上のスイッチを閉じることによって、前記接地基準に対して前記第1の方向および前記第2の方向にシフトされる、請求項9に記載の方法。
- オペレータにバッテリセルが前記地絡を有することを通知する、アラートを生成することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記バスが、前記バッテリストリングと結合されたインバータを作動させるか、または前記接地基準を基準とする抵抗器および追加の回路を前記バスに結合するかのうちの1つ以上によって、前記接地基準に対して前記第1の方向および前記第2の方向にシフトされる、請求項1に記載の方法。
- システムであって、
バッテリストリングと負荷とを接続するバスと、前記負荷間の接地基準と、を有する回路における地絡の場所を識別するように構成されたコントローラを備え、前記コントローラが、前記回路の前記バスを前記接地基準に対して第1の方向にシフトさせることと、前記バッテリストリングと前記接地基準との間の前記回路における第1のインピーダンスを判定することと、前記回路の前記バスを前記接地基準に対して第2の方向にシフトさせることと、前記バッテリストリングと前記接地基準との間の前記回路における第2のインピーダンスを判定することと、前記第1のインピーダンスと前記第2のインピーダンスとの間の関係に基づいて、前記バッテリストリング内のいくつかのバッテリセルのうちのバッテリセルを前記地絡を有するものとして識別することと、によって、前記地絡の前記場所を識別するように構成されている、システム。 - 前記コントローラが、前記バッテリストリングの正極端部と前記負荷との間に配設された正極側スイッチを閉じることによって、前記バスを前記接地基準に対して前記第1の方向にシフトさせるように構成されている、請求項14に記載のシステム。
- 前記コントローラが、前記バッテリストリングの負極端部と前記負荷との間に配設された負極側スイッチを閉じることによって、前記バスを前記接地基準に対して前記第2の方向にシフトさせるように構成されている、請求項15に記載のシステム。
- 前記バスが、前記バスがシフトされている間、前記接地基準に対して中心に置かれない、請求項14に記載のシステム。
- 前記地絡を有するバッテリセルを前記負荷から非アクティブ化するまたは切断することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
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