管理装置以及蓄电系统制造方法及图纸

技术编号:20881376 阅读:26 留言:0更新日期:2019-04-17 13:02
在对蓄电模块进行管理的管理装置中,电压计测部(11)计测n个蓄电块的n个电压。位次赋予部(143)针对n个蓄电块以计测出的电压值的大小的顺序按从大到小的顺序/从小到大的顺序赋予位次。频数分布信息生成部(144)按照n个蓄电块的每个合计在设定期间内赋予的计测电压的位次,来生成电压位次的频数分布信息。异常判定部(148)在成为与正常时的位次状态不同的位次状态时进行异常探测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理装置以及蓄电系统
本专利技术涉及用于对蓄电模块进行管理的管理装置以及蓄电系统。
技术介绍
近年来,锂离子电池、镍氢电池等二次电池在各种各样的用途中被使用。例如,被使用于以向EV(ElectricVehicle;电动汽车)、HEV(HybridElectricVehicle;混合动力汽车)、PHV(Plug-inHybridVehicle;插电式混合动力汽车)的行驶用电动机供给电力为目的的车载用途、以峰值偏移、备份为目的的蓄电用途、以系统的频率稳定化为目的的FR(FrequencyRegulation;频率调整)用途等。作为被使用于这些用途的蓄电模块,广泛普及的是将并联连接了多个单体的蓄电块以串联的方式连接多个的多并多串的蓄电模块。在多并多串的蓄电模块中,形成蓄电块的一个单体发生了异常的情况下,难以立即检测到异常。例如,即便是由于熔丝熔断等而单体发生了断线的情况,由于与该单体并联连接的其他单体,蓄电块的电压也不会立即急剧下降。此外,在单体发生了微小短路的情况下,蓄电块的电压也不会立即急剧下降。作为异常单体的检测方法,有对多个蓄电块的电压进行监视且对于发生了阈值以上的背离的蓄电块判定为发生了异常单体的方法。此外,也有如下方法,即,在各蓄电块的内部电阻与整体的内部电阻的差异超过了阈值的情况下,判定为在该蓄电块发生了异常单体(例如,参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-195129号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述的判定电压值的差异、内部电阻值的差异是否超过阈值来检测包含异常单体的蓄电块的方法中,为了防止误检测而需要将阈值设定得较大,直到异常检测为止耗费时间。此外,也会发生通过蓄电块间的均等化控制来修正蓄电块间的电压差从而不会达到异常检测的情形。本专利技术正是鉴于这样的状况而完成的,其目的在于,提供一种短时间且高精度地检测包含异常单体的蓄电块的技术。用于解决课题的手段为了解决上述课题,本专利技术的某形态的管理装置对串联连接了n(n为2以上的整数)个蓄电块的蓄电模块进行管理,该蓄电块并联连接了m(m为1以上的整数)个蓄电单体,该管理装置具备:电压计测部,计测所述n个蓄电块的n个电压;位次赋予部,针对所述n个蓄电块以计测出的电压值的大小的顺序按从大到小的顺序/从小到大的顺序赋予位次;和判定部,在成为与正常时的位次状态不同的位次状态时进行异常探测。另外,以上的结构要素的任意组合、本专利技术的表现在方法、装置、系统等之间变换后的形态作为本专利技术的形态也是有效的。专利技术效果根据本专利技术,能够短时间且高精度地检测包含异常单体的蓄电块。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统的结构例的图。图2是表示图1的控制部以及存储部的结构例的图。图3是表示电池块的状态区分的一例的图。图4的(a)、(b)是表示包含异常单体的电池块与正常的电池块各自的SOC与电压的关系的图。图5是表示本专利技术的实施方式所涉及的电池管理装置的动作例的流程图。具体实施方式图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统1的结构例的图。蓄电系统1具备蓄电模块20以及电池管理装置10。蓄电模块20是将n(n为2以上的整数)个电池块(第1电池块B1、第2电池块B2、…、第n电池块Bn)串联连接而构成的。第1电池块B1是将m(m为1以上的整数)个电池单体S11-S1m并联连接而构成的。第2电池块B2以及第n电池块Bn也同样。对于电池单体,能够使用锂离子电池单体、镍氢电池单体、铅电池单体等。以下,在本说明书中,假定使用锂离子电池单体的例子。另外,在图1中,虽然绘制一个蓄电模块20,但也能够将多个蓄电模块进一步串联连接从而使输出电压增加。与多个电池块B1、B2、…、Bn串联连接分流电阻R1来作为电流检测元件。在多个电池块B1、B2、…、Bn各自的附近,作为温度检测元件而设置多个热敏电阻T1、T2、…、Tn。另外,设置的热敏电阻的数量可以比电池块的数量少,例如也可以对两个电池块设置一个热敏电阻。电池管理装置10包括电压计测部11、温度计测部12、电流计测部13、控制部14以及存储部15。电压计测部11以给定的取样周期(例如,1秒周期)计测多个电池块B1、B2、…、Bn的各电压值,并输出至控制部14。电压计测部11例如构成为包括差动放大器、AD变换器。温度计测部12基于多个热敏电阻T1、T2、…、Tn的各输出值来计测多个电池块B1、B2、…、Bn的各温度值,并输出至控制部14。温度计测部12例如构成为包含分压电阻、差动放大器、AD变换器。电流计测部13基于分流电阻R1的两端电压来计测蓄电模块20中流动的电流值,并输出至控制部14。电流计测部13例如构成为包括差动放大器、AD变换器。图2是表示图1的控制部14以及存储部15的结构例的图。控制部14包括SOC(StateOfCharge;充电状态)计算部141、状态区分部142、位次赋予部143、频数(Frequency)分布信息生成部144、暂时保持部145、基准频数分布信息更新部146、比较部147、异常判定部148。控制部14的结构能够通过硬件资源与软件资源的协作来实现,或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源,能够利用微型计算机、DSP、FPGA、ROM、RAM、其他LSI。作为软件资源,能够利用固件等的程序。存储部15包括基准频数分布信息保持部151,能够由非易失性存储器实现。位次赋予部143按照值从大到小的顺序(降序)对由电压计测部11计测出的n个电压值赋予位次。另外,也可以按值从小到大的顺序(升序)赋予位次。在以下的说明中,假定按降序对计测出的n个电压值赋予位次的例子。赋予位次的定时可以与电压计测部11的计测周期同步,也可以与比该计测周期长的周期同步。例如,可以每当电压计测时赋予位次,也可以每隔一次赋予位次。在并联连接了相同数量的相同容量以及相同规格的电池单体的电池块间,由于电池单体的个体差(例如工艺偏差)、设置位置导致的环境的差异(例如温度偏差),电压也会发生小的差异。此外,由于电压计测部11内的差动放大器、AD变换器的元件偏差,电池块间的电压也会发生计测误差。这些偏差作为设备的特征量而对各电池块的电压计测值赋予固有的大小关系,进而在正常时和异常时成为不同的关系性。频数分布信息生成部144按照n个电池块B1、B2、…、Bn的每个,合计在设定期间内由位次赋予部143赋予的计测电压的位次,来生成电压位次的频数分布信息。该设定期间例如被设定为10秒钟、1分钟、10分钟等。SOC计算部141通过OCV(OpenCircuitVoltage;开路电压)法或者电流累积法计算各电池块B1、B2、…、Bn的SOC,并输出至状态区分部142。在锂离子电池中,由于SOC与OCV之间具有稳定的关系,因此能够根据各电池块B1、B2、…、Bn的OCV来推定各电池块B1、B2、…、Bn的SOC。此外,在电流累积法中,也能够推定充放电中的SOC。将充放电开始前的SOC设为初始值,在该初始值相加通过电流累积而增减的SOC的变动量,由此来推定当前的SOC。状态区分部142对电压计测时的各电池块B1、B2、…、Bn的状态进行区分。具体而言,从预先设定的多个区分之中选择相应的区分。多个区分是以电池块的SOC、电池块的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管理装置,对串联连接了n个蓄电块的蓄电模块进行管理,该蓄电块并联连接了m个蓄电单体,m为1以上的整数,n为2以上的整数,所述管理装置具备:电压计测部,计测所述n个蓄电块的n个电压;位次赋予部,针对所述n个蓄电块,以计测出的电压值的大小的顺序,按从大到小的顺序/从小到大的顺序赋予位次;和判定部,在成为与正常时的位次状态不同的位次状态时进行异常探测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.13 JP 2016-1789161.一种管理装置,对串联连接了n个蓄电块的蓄电模块进行管理,该蓄电块并联连接了m个蓄电单体,m为1以上的整数,n为2以上的整数,所述管理装置具备:电压计测部,计测所述n个蓄电块的n个电压;位次赋予部,针对所述n个蓄电块,以计测出的电压值的大小的顺序,按从大到小的顺序/从小到大的顺序赋予位次;和判定部,在成为与正常时的位次状态不同的位次状态时进行异常探测。2.根据权利要求1所述的管理装置,其中,所述位次状态是针对电压值的大小的位次的频数分布、或者与频数分布对应的统计指标值。3.根据权利要求1或2所述的管理装置,其中,所述判定部检验所述位次状态的显著差异。4.根据权利要求1至3中任一项所述的管理装置,其中,所述管理装置还具备:频数分布信息生成部,按照所述n个蓄电块的每个,合计在设定期间内赋予的计测电压的位次,来生成电压位次的频数分布信息;基准频数分布信息保持部,将所述n个蓄电块的正常时的电压位次的频数分布信息作为基准频数分布信息来保持;和比较部,对由所述频数分布信息生成部生成的各蓄电块的频数分布信息、和所述基准频数分布信息保持部中保持的各蓄电块的基准频数分布信息进行比较,所述判定部将比较结果是在判定对象的频数分布信息与基准频数分布信息之间发生了简单差异或者显著差异的蓄电块判定为异常。5.根据权利要求4所述的管理装置,其中,所述位次赋予部针对所述n个蓄电块按值从大到小的顺序赋予位次,当发生了异常的蓄电块的频数分布信息中包含的电压位次在充电中向上升方向变化时,所述判定部推定为发生了该蓄电块的电池容量的减少、或者内部电阻的增加的异常,当发生了异常的蓄电块的频数分布信息中包含的电压位次在充电中向下降方向变化时,所述判定部推定为在该蓄电块的内部或外部形成了短路异常的路径。6.根据权利要求4所述的管理装置,其中,所述位次赋予部针对...

【专利技术属性】
技术研发人员:向野守
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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