JP7351494B2 - バッテリー装置、バッテリー管理システムおよび連結状態診断方法 - Google Patents

バッテリー装置、バッテリー管理システムおよび連結状態診断方法 Download PDF

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Description

関連出願との相互引用
本出願は２０２０年１０月１２日付大韓民国特許出願第１０－２０２０－０１３１０９２に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
以下に記載された技術は、バッテリー装置、バッテリー管理システムおよび連結状態診断方法に関するものである。
電気自動車またはハイブリッド自動車は主にバッテリーを電源として用いてモータを駆動することによって動力を得る車両であって、内燃自動車の公害およびエネルギー問題を解決することができる代案という点から研究が活発に行われている。また、充電の可能なバッテリーは、車両以外に多様な外部装置で使用されている。
最近、高い出力と大きな充電容量を有するバッテリーが要求されるにつれて複数のバッテリーモジュールが直列に連結されているバッテリーパックが使用されている。バッテリーパックにおいて、隣接した二つのバッテリーモジュールはバスバー（ｂｕｓ－ｂａｒ）を通じて連結される。また、バッテリーパックの出力端子はバッテリーパックの電流供給を制御するスイッチに配線を通じて連結される。
したがって、バスバーの連結に問題が発生するかバッテリーパックと外部装置を連結するための配線に問題が発生する場合、バッテリーパックを通じて電力を供給することができない。
一実施形態は、バッテリー装置の連結状態と関連した問題を診断することができるバッテリー装置、バッテリー管理システムおよび連結状態診断方法を提供することができる。
一実施形態によれば、バッテリーパックと、スイッチと、配線と、電圧測定回路と、セッサーとを含むバッテリー装置を提供することができる。前記バッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーを含むことができる。前記スイッチは前記バッテリーパックの電流供給を制御し、前記配線は前記バッテリーパックと前記スイッチを連結することができる。前記電圧測定回路は、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧を測定することができる。前記プロセッサーは、前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記バスバーの連結状態および前記配線の連結状態を診断することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記バスバーの電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記バスバーの抵抗を計算し、前記バスバーの抵抗に基づいて前記バスバーの連結状態を診断することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記バスバーの抵抗が臨界値より大きい場合、前記バスバーの連結状態にエラーが発生したと診断することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記バスバーが前記二つのバッテリーモジュールのうちの一つのバッテリーモジュールと連結されるノードおよび前記バスバーが前記二つのバッテリーモジュールのうちの他のバッテリーモジュールと連結されるノードの間の電圧に基づいて前記バスバーの電圧を測定することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記配線の電圧を決定し、前記配線の電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記配線の抵抗を計算し、前記配線の抵抗に基づいて前記配線の連結状態を診断することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記配線の抵抗が臨界値より大きい場合、前記配線の連結状態にエラーが発生したと診断することができる。
一実施形態で、前記スイッチは第１スイッチおよび第２スイッチを含み、前記配線は前記バッテリーパックの正極端子と前記第１スイッチを連結する第１配線および前記バッテリーパックの負極端子と前記第２スイッチを連結する第２配線を含むことができる。この場合、前記配線の電圧は、前記第１配線の電圧と前記第２配線の電圧を含むことができる。
一実施形態で、前記電圧測定回路は、前記第１配線と前記第１スイッチが連結される第１ノードと前記第２配線と前記第２スイッチが連結される第２ノードの間の電圧で前記バッテリーパックの電圧を測定することができる。
一実施形態で、前記プロセッサーは、前記バッテリーパックの電圧から前記複数のバッテリーモジュールの電圧の合計と前記バスバーの電圧を引いた値に基づいて前記配線の電圧を決定することができる。
一実施形態で、前記バスバーは複数のバスバーを含み、各バスバーは前記複数のバッテリーモジュールのうちの対応する二つのバッテリーモジュールを連結することができる。この場合、前記プロセッサーは、前記バッテリーパックの電圧から前記複数のバッテリーモジュールの電圧の合計と前記複数のバスバーの電圧の合計を引いた値に基づいて前記配線の電圧を決定することができる。
他の実施形態によれば、複数のバッテリーモジュールを含むバッテリー装置の連結状態診断方法を提供することができる。前記連結状態診断方法は、前記バッテリーパックの電流を測定する段階と、前記バッテリーパックの電圧を測定する段階と、各バッテリーモジュールの電圧を測定する段階と、前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーの電圧を測定する段階と、前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて、前記バスバーの連結状態および前記バッテリーパックに連結された配線の連結状態を診断する段階とを含むことができる。
一実施形態で、前記連結状態を診断する段階は、前記バスバーの電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記バスバーの抵抗を計算する段階と、前記バスバーの抵抗に基づいて前記バスバーの連結状態を診断する段階とを含むことができる。
一実施形態で、前記連結状態を診断する段階は、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記配線の電圧を決定する段階と、前記配線の電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記配線の抵抗を計算する段階と、前記配線の抵抗に基づいて前記配線の連結状態を診断する段階とを含むことができる。
一実施形態で、前記配線は、前記バッテリーパックの正極端子と前記バッテリーパックの電流供給を制御する第１スイッチを連結する第１配線、および前記バッテリーパックの負極端子と前記バッテリーパックの電流供給を制御する第２スイッチを連結する第２配線を含むことができる。この場合、前記バッテリーパックの電圧を測定する段階は、前記第１配線と前記第１スイッチが連結される第１ノードと前記第２配線と前記第２スイッチが連結される第２ノードの間の電圧で前記バッテリーパックの電圧を測定する段階を含むことができる。
また他の実施形態によれば、複数のバッテリーモジュールおよび前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーを含むバッテリーパックと、前記バッテリーパックの電流供給を制御するスイッチと、前記バッテリーパックと前記スイッチを連結する配線とを含むバッテリー装置のバッテリー管理システムを提供することができる。前記バッテリー管理システムは、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧を測定する電圧測定回路と、前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記バスバーの連結状態および前記配線の連結状態を診断するプロセッサーとを含むことができる。
一実施形態によれば、バッテリー装置において、バスバーおよび配線の連結状態を診断することができる。
一実施形態によるバッテリー装置を示す図である。 一実施形態によるバッテリー装置の電圧測定を説明するための図である。 一実施形態によるバッテリー装置におけるバスバーの一例を示す図である。 一実施形態によるバッテリー装置における連結状態診断方法を示すフローチャートである。 他の実施形態によるバッテリー装置における連結状態診断方法を示すフローチャートである。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。
ある構成要素が他の構成要素に"連結されて"いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならない。反面、ある構成要素が他の構成要素に"直接連結されて"いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないと理解されなければならない。
以下の説明で単数として記載された表現は"一つ"または"単一"などの明示的な表現を使用しない以上、単数または複数に解釈できる。
図面を参照して説明したフローチャートにおいて、動作順序は変更可能であり、様々な動作が併合されるか、ある動作が分割されてもよく、特定動作は行われなくてもよい。
図１は、一実施形態によるバッテリー装置を示す図である。
図１を参照すれば、バッテリー装置１００は、正極連結端子ＤＣ（＋）と負極連結端子ＤＣ（－）を通じて外部装置に電気的に連結可能な構造を有する。一実施形態で、バッテリー装置１００は、正極連結端子ＤＣ（＋）と負極連結端子ＤＣ（－）を通じて外部装置１０に連結できる。外部装置が負荷である場合、バッテリー装置１００は負荷に電力を供給する電源として動作して放電される。負荷として動作する外部装置は例えば、電子装置、移動手段またはエネルギー貯蔵システム（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ、ＥＳＳ）であってもよく、移動手段は例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車またはスマートモビリティー（ｓｍａｒｔ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）などの車両であってもよい。
バッテリー装置１００は、バッテリーパック１１０、メイン正極スイッチ１２１、メイン負極スイッチ１２２、電圧測定回路１３０、電流センサー１４０およびプロセッサー１５０を含む。
バッテリーパック１１０は、正極端子ＰＶ（＋）と負極端子ＰＶ（－）を有する。バッテリーパックは正極端子ＰＶ（＋）と負極端子ＰＶ（－）の間に直列に連結されている複数のバッテリーモジュール（図示せず）を含み、各バッテリーモジュールは直列に連結されている複数のバッテリーセル（図示せず）を含み、一実施形態で、バッテリーセルは充電可能な二次電池であってもよい。このように、バッテリーパック１１０において、複数のバッテリーモジュールが連結されて所望の電力を供給することができる。
メイン正極スイッチ１２１は、バッテリーパック１１０の正極端子ＰＶ（＋）とバッテリー装置１００の正極連結端子ＤＣ（＋）の間に連結されている。メイン負極スイッチ１２２は、バッテリーパック１１０の負極端子ＰＶ（－）とバッテリー装置１００の負極連結端子ＤＣ（－）の間に連結されている。スイッチ１２１、１２２は、プロセッサー１５０によって制御され、バッテリーパック１１０と外部装置の間の電気的連結を制御することができる。即ち、スイッチ１２１、１２２は、バッテリーパック１１０の電流供給を制御することができる。一実施形態で、スイッチ１２１、１２２はそれぞれ、リレーに形成されるコンタクタ（ｃｏｎｔａｃｔｏｒ）であってもよい。他の実施形態で、スイッチ１２１、１２２はそれぞれ、トランジスターなどの電気的スイッチであってもよい。一実施形態で、バッテリー装置１００は、スイッチ１２１、１２２をそれぞれ制御する駆動回路（図示せず）をさらに含んでもよい。
電圧測定回路１３０は、バッテリー装置１００において所定地点の電圧を測定する。電流センサー１４０は、バッテリーパック１１０の電流を測定する。一実施形態で、電流センサー１４０は、バッテリーパック１１０の放電電流（例えば、バッテリーパック１１０の正極端子ＰＶ（＋）から正極連結端子ＤＣ（＋）に流れる電流）またはバッテリーパック１１０の充電電流（例えば、正極連結端子ＤＣ（＋）からバッテリーパック１１０の正極端子ＰＶ（＋）に流れる電流）を測定する。図１では電流センサー１４０がバッテリーパックの正極端子ＰＶ（＋）と正極連結端子ＤＣ（＋）の間に連結されるものと示したが、電流センサー１４０の位置はこれに限定されない。例えば、電流センサー１４０は、バッテリーパックの負極端子ＰＶ（－）と負極連結端子ＤＣ（－）の間に連結できる。一実施形態で、電流センサー１４０は、バッテリーパック１１０に含まれてもよい。
プロセッサー１５０は、電圧測定回路１３０で測定した電圧および電流センサー１４０で測定した電流に基づいてバッテリー装置１００の連結状態を診断する。一実施形態で、プロセッサー１５０はスイッチ１２１、１２２の動作を制御することができる。プロセッサー１５０は例えば、マイクロ制御装置（ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）であってもよい。
プロセッサー１５０は、バッテリー管理システムを形成することができる。一実施形態で、バッテリー管理システムは、電圧測定回路１３０または電流センサー１４０をさらに含んでもよい。
図２は一実施形態によるバッテリー装置の電圧測定を説明するための図であり、図３は一実施形態によるバッテリー装置におけるバスバーの一例を示す図である。
図２を参照すれば、バッテリーパック２１０において複数のバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４が直列に連結されている。図２では説明の便宜上四つのバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４を示したが、バッテリーモジュールの個数はこれに限定されない。
隣接した二つのバッテリーモジュールは、バスバー（ｂｕｓ－ｂａｒ）を通じて連結されている。バスバー２２１はバッテリーモジュール２１１とバッテリーモジュール２１２を連結し、バスバー２２２はバッテリーモジュール２１２とバッテリーモジュール２１３を連結し、バスバー２２３はバッテリーモジュール２１３とバッテリーモジュール２１４を連結する。バスバー２２１の第１端はバッテリーモジュール２１１の負極端子に該当するノードＢＢＰ１に連結され、バスバー２２１の第２端はバッテリーモジュール２１２の正極端子に該当するノードＢＢＮ１に連結できる。また、バスバー２２２の第１端はバッテリーモジュール２１２の負極端子に該当するノードＢＢＰ２に連結され、バスバー２２２の第２端はバッテリーモジュール２１３の正極端子に該当するノードＢＢＮ２に連結できる。同様に、バスバー２２３の第１端はバッテリーモジュール２１３の負極端子に該当するノードＢＢＰ３に連結され、バスバー２２３の第２端はバッテリーモジュール２１４の正極端子に該当するノードＢＢＮ３に連結できる。一実施形態で、各バッテリーモジュールの正極端子は当該バッテリーモジュールに含まれている直列に連結された複数のバッテリーセルのうちの最初のバッテリーセルの正極に連結され、各バッテリーモジュールの負極端子は当該バッテリーモジュールに含まれている直列に連結された複数のバッテリーセルのうちの最後のバッテリーセルの負極に連結できる。
一実施形態で、バスバー２２１、２２２、２２３は電気伝導性を有する材質から形成できる。バスバー２２１、２２２、２２３は、バッテリーパック２１０やバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４の構造によって多様な形態に形成できる。例えば、図３に示したように、バスバー２２１は、一つのバッテリーモジュール２１１の一つの電極端子２１１ａと他のバッテリーモジュール２１２の一つの電極端子２１２ａにそれぞれ締結されて両バッテリーモジュール２１１、２１２を連結することができる。バッテリーモジュール２１１の電極端子２１１ａはバッテリーモジュール２１１の負極端子であり、バッテリーモジュール２１２の電極端子２１２ａはバッテリーモジュール２１２の正極端子であってもよい。このように、バスバー２２１は二つのバッテリーモジュールを締結する用途として使用されるので、バスバーの締結状態に不良が発生して締結が切れる場合、バッテリー装置で供給される電流が遮断されることがある。
バッテリーパック２１０の正極端子ＰＶ（＋）は配線２３１を通じて正極メインスイッチ２４１に連結されており、バッテリーパック２１０の負極端子ＰＶ（－）は配線２３２を通じて負極メインスイッチ２４２に連結されている。この場合、配線２３１がノードＷ１で正極メインスイッチ２４１と連結され、配線２３２がノードＷ２で負極メインスイッチ２４２と連結できる。一実施形態で、バッテリーパック２１０の正極端子ＰＶ（＋）はバッテリーパック２１０に含まれている複数のバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４のうちの最初のバッテリーモジュール２１１の正極に該当し、バッテリーパック２１０の負極端子ＰＶ（－）はバッテリーパック２１０に含まれている複数のバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４のうちの最後のバッテリーモジュール２１４の負極に該当することになる。一実施形態で、配線２３１、２３２はワイヤーハーネス（ｗｉｒｅ ｈａｒｎｅｓｓ）で提供できる。
正極メインスイッチ２４１と負極メインスイッチ２４２が閉められると、バッテリーパック２１０を通じて電流（Ｉｐａｃｋ）が流れる。即ち、複数のバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４を通じて電流（Ｉｐａｃｋ）が流れる。この場合、電圧測定回路２５０はバスバー２２１、２２２、２２３の電圧を測定する。また、電圧測定回路２５０は、各バスバーの第１端と第２端の間の電圧を当該バスバーの電圧として測定することができる。即ち、電圧測定回路２５０は、バスバー２２１の両端の間の電圧、即ち、二つのノードＢＢＰ１、ＢＢＮ１の間の電圧をバスバー２２１の電圧として測定し、バスバー２２２の両端の間の電圧、即ち、二つのノードＢＢＰ２、ＢＢＮ２の間の電圧をバスバー２２２の電圧として測定し、バスバー２２３の両端の間の電圧、即ち、二つのノードＢＢＰ３、ＢＢＮ３の間の電圧をバスバー２２３の電圧として測定することができる。
一実施形態で、電圧測定回路２５０はセル電圧センシング集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）を含むことができる。一実施形態で、複数のバッテリーモジュールにそれぞれ対応する複数のセル電圧センシングＩＣが提供できる。一実施形態で、一つのセル電圧センシングＩＣが複数のバッテリーモジュールのうちの少なくとも二つのバッテリーモジュールに対応できる。一実施形態で、複数のバッテリーモジュールのうちの一つのバッテリーモジュールは二つのセル電圧センシングＩＣに対応できる。この場合、一つのセル電圧センシングＩＣは当該バッテリーモジュールの一部バッテリーセルに対応し、他のセル電圧センシングＩＣは当該バッテリーのモジュールの残りバッテリーセルに対応できる。
一実施形態で、セル電圧センシングＩＣは、バッテリーモジュールの複数のバッテリーセルにそれぞれ連結される複数のピンとバスバーの両端にそれぞれ連結される二つのピンを含むことができる。この場合、セル電圧センシングＩＣは、バスバーの両端にそれぞれ連結される二つのピンを通じてバスバーの電圧を測定することができる。また、セル電圧センシングＩＣはバッテリーセルの正極と負極に連結されるピンを通じてバッテリーセルの電圧を測定することができる。
プロセッサー（例えば、図１の１５０）は、電圧測定回路２５０で測定した電圧に基づいてバスバー２２１、２２２、２２３の連結状態を診断することができる。
以下、多様な実施形態によるバッテリー装置で連結状態を診断する方法について図４および図５を参照して説明する。
図４は、一実施形態によるバッテリー装置で連結状態診断方法を示すフローチャートである。
図４を参照すれば、バッテリー管理システムのプロセッサー（例えば、図１の１５０）はメイン正極スイッチ（例えば、図２の１４１）とメイン負極スイッチ（例えば、図２の１４２）を閉じる。そうすると、バッテリーパック（例えば、図２の２１０）を通じて電流が流れる。これにより、プロセッサー１５０は電流センサーが測定したバッテリーパックの電流を受信する（Ｓ４１０）。
また、電圧測定回路２５０は隣接するバッテリーモジュールを連結するバスバー（例えば、図２の２２１、２２２、２２３）の電圧を測定する（Ｓ４２０）。一実施形態で、電圧測定回路２５０はバスバー２２１、２２２、２２３の両端の間の電圧をバスバー２２１、２２２、２２３の電圧として測定することができる。プロセッサー１５０は電圧測定回路２５０からバスバー２２１、２２２、２２３の電圧を受信する（Ｓ４２０）。
その次に、プロセッサー１５０は、バッテリーパック２１０の電流と各バスバー２２１、２２２、２２３の電圧に基づいて各バスバー２２１、２２２、２２３の抵抗を計算する（Ｓ４３０）。一実施形態で、図２に示したように、バッテリーパック２１０の電流がバスバー２２１、２２２、２２３を通じて流れるので、電圧測定回路２５０は数式１のように各バスバー２２１、２２２、２２３の電圧をバッテリーパック２１０の電流で割った値を各バスバー２２１、２２２、２２３の抵抗と決定することができる。
Figure 0007351494000001
 数式１中、Ｒｂｕｓｂａｒはバスバーの抵抗であり、Ｖｂｕｓｂａｒはバスバーの電圧であり、Ｉｐａｃｋはバッテリーパックの電流である。
プロセッサー１５０は、各バスバーの抵抗と配線の抵抗に基づいてバッテリー装置の連結状態を診断する（Ｓ４４０）。一実施形態で、プロセッサー１５０は各バスバーの抵抗が臨界値より大きいかを判断し、抵抗が臨界値より大きいバスバーが存在する場合、当該バスバーの連結状態にエラーが発生したと診断することができる。一実施形態で、プロセッサー１５０は、バスバーの連結状態にエラーが発生したと診断した場合、外部装置（例えば、車両）にエラー信号を伝送することができる。これにより、外部装置の使用者（例えば、運転者）がエラーを確認し、これによる措置をとることができる。
一方、図２に示したように、バッテリーパック２１０ではバスバーの連結だけでなく、バッテリーパック２１０とメインスイッチ２４１、２４２を連結する配線２３１、２３２の連結状態でもエラーが発生することがある。したがって、バスバーの連結状態を診断することのみではバッテリー装置の連結状態を正確に診断できないことがある。
図５は、他の実施形態によるバッテリー装置における連結状態診断方法を示すフローチャートである。
図５を参照すれば、バッテリー管理システムのプロセッサー（例えば、図１の１５０）はメイン正極スイッチ（例えば、図２の１４１）とメイン負極スイッチ（例えば、図２の１４２）を閉じる。そうすると、バッテリーパック（例えば、図２の２１０）を通じて電流が流れる。これにより、プロセッサー１５０は、電流センサーが測定したバッテリーパックの電流を受信する（Ｓ５１０）。
また、電圧測定回路（例えば、図２の２５０）は、隣接するバッテリーモジュールを連結するバスバー（例えば、図２の２２１、２２２、２２３）の電圧を測定する。一実施形態で、電圧測定回路２５０は、バスバー２２１、２２２、２２３の両端の間の電圧をバスバー２２１、２２２、２２３の電圧として測定することができる。プロセッサー１５０は、電圧測定回路２５０からバスバー２２１、２２２、２２３の電圧を受信する（Ｓ５２０）。
また、電圧測定回路２５０は、バッテリーパック２１０の電圧とバッテリーモジュール（例えば、図２の２１１、２１２、２１３、２１４）の電圧を測定する（Ｓ５２０）。一実施形態で、電圧測定回路２５０は、バッテリーパック２１０の配線（例えば、図２の２３１、２３２）とメインスイッチ（例えば、図２の２４１、２４２）が連結されるノードの電圧を測定してバッテリーパック２１０の電圧を測定することができる。一実施形態で、電圧測定回路２５０は、各バッテリーモジュールの正極端子と負極端子の間の電圧を当該バッテリーモジュールの電圧として測定することができる。一実施形態で、電圧測定回路２５０は、各バッテリーモジュールに含まれる複数のバッテリーセルの電圧の合計で当該バッテリーモジュールの電圧を測定することができる。プロセッサー１５０は、電圧測定回路２５０からバッテリーパック２１０の電圧およびバッテリーモジュールの電圧を受信する（Ｓ５２０）。
プロセッサー１５０は、バッテリーパック２１０の電流と各バスバー２２１、２２２、２２３の電圧に基づいて各バスバー２２１、２２２、２２３の抵抗を計算する（Ｓ５３０）。一実施形態で、図４のＳ４３０を参照して説明したように、プロセッサー１５０は各バスバー２２１、２２２、２２３の抵抗を計算することができる。
また、プロセッサー１５０は、バッテリーパック２１０の電流、バッテリーパック２１０の電圧およびバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４の電圧に基づいて配線２３１、２３２の電圧を計算する（Ｓ５４０）。一実施形態で、電圧測定回路２５０は、配線２３１が正極メインスイッチ２４１に連結されるノード（例えば、図２のＷ１）と配線２３２が負極メインスイッチ２４２に連結されるノード（例えば、図２のＷ２）の電圧をそれぞれ測定してバッテリーパック２１０の電圧を測定することができる。即ち、電圧測定回路２５０は、二つのノードＷ１、Ｗ２の間の電圧をバッテリーパック２１０の電圧として測定することができる。一実施形態で、図２に示したように、バッテリーパック２１０の電圧、即ち、二つのノードＷ１、Ｗ２の間の電圧は配線２３１、２３２の電圧、バッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４の電圧およびバスバー２２１、２２２、２２３の電圧からなるので、プロセッサー１５０は数式２のようにバッテリーパック２１０の電圧からバッテリーモジュール２１１、２１２、２１３、２１４の電圧とバスバー２２１、２２２、２２３の電圧を引いた値を二つの配線２３１、２３２の電圧と決定することができる。
Figure 0007351494000002
 数式２中、Ｖｗｉｒｅは二つの配線の電圧であり、Ｖｐａｃｋはバッテリーパックの電圧であり、Ｖｍｏｄｕｌｅ（ｉ）はｉ番目バッテリーモジュールの電圧であり、Ｎはバッテリーパックに含まれているバッテリーモジュールの個数であり、Ｖｂｕｓｂａｒ（ｉ）はｉ番目バスバーの電圧であり、Ｍはバッテリーパックに含まれているバスバーの個数である。一実施形態で、Ｍは（Ｎ－１）であってもよい。
また、プロセッサー１５０は、バッテリーパック２１０の電流と配線２３１、２３２の電圧に基づいて配線２３１、２３２の抵抗を計算する（Ｓ５５０）。一実施形態で、図２に示したように、バッテリーパック２１０の電流が配線２３１、２３２を通じて流れるので、電圧測定回路２５０は数式３のように配線２３１、２３２の電圧をバッテリーパック２１０の電流で割った値を二つの配線２３１、２３２の抵抗と決定することができる。
Figure 0007351494000003
 数式３中、Ｒｗｉｒｅは二つの配線の抵抗であり、Ｖｗｉｒｅは二つの配線の電圧であり、Ｉｐａｃｋはバッテリーパックの電流である。
プロセッサー１５０は、各バスバーの抵抗と配線の抵抗に基づいてバッテリー装置の連結状態を診断する（Ｓ５６０）。一実施形態で、プロセッサー１５０は、各バスバーの抵抗が臨界値より大きいかを判断し、抵抗が臨界値より大きいバスバーが存在する場合、当該バスバーの連結状態にエラーが発生したと診断することができる。また、プロセッサー１５０は、配線の抵抗が臨界値より大きいかを判断し、配線の抵抗が臨界値より大きい場合、配線の連結状態にエラーが発生したと診断することができる。一実施形態で、プロセッサー１５０は、バスバーまたは配線の連結状態にエラーが発生したと診断した場合、外部装置（例えば、車両）にエラー信号を伝送することができる。これにより、外部装置の使用者（例えば、運転者）がエラーを確認し、これによる措置をとることができる。
以上で説明した実施形態によれば、バスバーの連結状態だけでなくバッテリーパックをメインスイッチに連結する配線の連結状態も診断することができるので、バッテリー装置の連結状態を正確に診断することができる。
以上で本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

Claims (15)

  1. 複数のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーを含むバッテリーパックと、
    前記バッテリーパックの電流供給を制御するスイッチと、
    前記バッテリーパックと前記スイッチを連結する配線と、
    前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧、および前記複数のバッテリーモジュールの電圧を測定する電圧測定回路と、
    前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧、および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記バスバーの連結状態および前記配線の連結状態を診断するプロセッサーと
    を含むバッテリー装置。
  2. 前記プロセッサーは、前記バスバーの電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記バスバーの抵抗を計算し、前記バスバーの抵抗に基づいて前記バスバーの連結状態を診断する、請求項１に記載のバッテリー装置。
  3. 前記プロセッサーは、前記バスバーの抵抗が臨界値より大きい場合、前記バスバーの連結状態にエラーが発生したと診断する、請求項２に記載のバッテリー装置。
  4. 前記プロセッサーは、前記バスバーが前記二つのバッテリーモジュールのうちの一つのバッテリーモジュールと連結されるノードおよび前記バスバーが前記二つのバッテリーモジュールのうちの他のバッテリーモジュールと連結するノードの間の電圧に基づいて前記バスバーの電圧を測定する、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー装置。
  5. 前記プロセッサーは、
    前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧、および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記配線の電圧を決定し、
    前記配線の電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記配線の抵抗を計算し、
    前記配線の抵抗に基づいて前記配線の連結状態を診断する、
    請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー装置。
  6. 前記プロセッサーは、前記配線の抵抗が臨界値より大きい場合、前記配線の連結状態にエラーが発生したと診断する、請求項５に記載のバッテリー装置。
  7. 前記スイッチは、第１スイッチおよび第２スイッチを含み、
    前記配線は、前記バッテリーパックの正極端子と前記第１スイッチを連結する第１配線、および前記バッテリーパックの負極端子と前記第２スイッチを連結する第２配線を含み、
    前記配線の電圧は、前記第１配線の電圧と前記第２配線の電圧を含む
    請求項５または６に記載のバッテリー装置。
  8. 前記電圧測定回路は、前記第１配線と前記第１スイッチが連結される第１ノードと前記第２配線と前記第２スイッチが連結される第２ノードの間の電圧で前記バッテリーパックの電圧を測定する、請求項７に記載のバッテリー装置。
  9. 前記プロセッサーは、前記バッテリーパックの電圧から前記複数のバッテリーモジュールの電圧の合計と前記バスバーの電圧を引いた値に基づいて前記配線の電圧を決定する、請求項５から８のいずれか一項に記載のバッテリー装置。
  10. 前記バスバーは複数のバスバーを含み、
    各バスバーは前記複数のバッテリーモジュールのうちの対応する二つのバッテリーモジュールを連結し、
    前記プロセッサーは前記バッテリーパックの電圧から前記複数のバッテリーモジュールの電圧の合計と前記複数のバスバーの電圧の合計を引いた値に基づいて前記配線の電圧を決定する
    請求項９に記載のバッテリー装置。
  11. 複数のバッテリーモジュールを含むバッテリー装置の連結状態診断方法であって、
    バッテリーパックの電流を測定する段階と、
    前記バッテリーパックの電圧を測定する段階と、
    各バッテリーモジュールの電圧を測定する段階と、
    前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーの電圧を測定する段階と、
    前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて、前記バスバーの連結状態および前記バッテリーパックに連結された配線の連結状態を診断する段階と
    を含む連結状態診断方法。
  12. 前記連結状態を診断する段階は、
    前記バスバーの電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記バスバーの抵抗を計算する段階と、
    前記バスバーの抵抗に基づいて前記バスバーの連結状態を診断する段階と
    を含む、請求項１１に記載の連結状態診断方法。
  13. 前記連結状態を診断する段階は、
    前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記配線の電圧を決定する段階と、
    前記配線の電圧と前記バッテリーパックの電流に基づいて前記配線の抵抗を計算する段階と、
    前記配線の抵抗に基づいて前記配線の連結状態を診断する段階と
    を含む、請求項１１または１２に記載の連結状態診断方法。
  14. 前記配線は前記バッテリーパックの正極端子と前記バッテリーパックの電流供給を制御する第１スイッチを連結する第１配線および前記バッテリーパックの負極端子と前記バッテリーパックの電流供給を制御する第２スイッチを連結する第２配線を含み、
    前記バッテリーパックの電圧を測定する段階は、前記第１配線と前記第１スイッチが連結される第１ノードと前記第２配線と前記第２スイッチが連結される第２ノードの間の電圧で前記バッテリーパックの電圧を測定する段階を含む
    請求項１１から１３のいずれか一項に記載の連結状態診断方法。
  15. 複数のバッテリーモジュールおよび前記複数のバッテリーモジュールのうちの二つのバッテリーモジュールを連結するバスバーを含むバッテリーパックと、前記バッテリーパックの電流供給を制御するスイッチと、前記バッテリーパックと前記スイッチを連結する配線とを含むバッテリー装置のバッテリー管理システムであって、
    前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧を測定する電圧測定回路と、
    前記バッテリーパックの電流、前記バスバーの電圧、前記バッテリーパックの電圧および前記複数のバッテリーモジュールの電圧に基づいて前記バスバーの連結状態および前記配線の連結状態を診断するプロセッサーと
    を含むバッテリー管理システム。
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