蓄电系统技术方案

在并联连接有多个蓄电元件的蓄电块中，确定各蓄电元件所包含的电流切断器的工作数(切断数)。蓄电系统具有多个蓄电块和判别各蓄电块的状态的控制器。多个蓄电块串联连接，各蓄电块具有并联连接的多个蓄电元件。各蓄电元件具有将蓄电元件的内部的电流路径切断的电流切断器。控制器取得各蓄电块的内部电阻和满充电容量的至少一方的参数，使用取得的参数与基准值之间的变化率，在各蓄电块中确定处于切断状态的电流切断器的数量(切断数)。基准值是指不包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的参数的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电系统
本专利技术涉及在并联连接有分别具有电流切断器的多个蓄电元件的蓄电块中对电流切断器的工作状态进行判别的蓄电系统。
技术介绍
在专利文献1所记载的集合电池中，在将多个电池并联连接而成的结构中，将熔断器(fuse)与并联连接的各单电池连接。熔断器在流过了过大的电流时熔断，从而切断电流路径。另外，在专利文献2所记载的技术中，基于电池的内部电阻的变化来检测电池所包含的电流切断机构的工作。现有技术文献专利文献1：日本特开平05-275116号公报专利文献2：日本特开2008-182779号公报专利文献3：日本特开2011-135657号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在多个电池并联连接而成的结构中，在电流切断器未工作的电池中流动的电流值根据电流切断器的工作数而变化。具体而言，若电流切断器的工作数增加，则在电流切断器未工作的电池流动的电流值会上升，相对于电池的电流负载会增加。虽然限制电池的充放电即可抑制相对于电池的电流负载增加，但若不确定电流切断器的工作数，则无法高效地进行电池的充放电控制。即，若仅检测电流切断器的工作状态，则有时会过度地限制电池的充放电。因此，为了防止电池的充放电被过度地制限，需要掌握电流切断器的工作数。在专利文献2所记载的技术中，仅检测电流切断器的工作状态，无法确定电流切断器的工作数。用于解决问题的方法作为本申请第1专利技术的蓄电系统，具有多个蓄电块以及对各蓄电块的状态进行判别的控制器。多个蓄电块串联连接，各蓄电块具有并联连接的多个蓄电元件。各蓄电元件具有切断蓄电元件的内部的电流路径的电流切断器。控制器取得各蓄电块的内部电阻和满充电容量中的至少一方的参数。控制器使用取得的参数与基准值之间的变化率，在各蓄电块中，确定处于切断状态的电流切断器的数(切断数)。基准值是，不包括处于切断状态的电流切断器的、蓄电块中的参数的值。若通过电流切断器切断电流路径，则与处于切断状态的电流切断器的数量相应地，参数的变化率变化。例如，当电流切断器工作时，包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的内部电阻高于不包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的内部电阻(基准值)。并且，内部电阻的变化率与处于切断状态的电流切断器的数量相应地变化。另外，当电流切断器工作时，包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的满充电容量低于不包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的满充电容量(基准值)。并且，满充电容量的变化率与处于切断状态的电流切断器的数量相应地变化。因而，如果算出参数(内部电阻和/或满充电容量)的变化率，则能够根据变化率确定切断数。通过确定切断数，能够确定在各蓄电块的蓄电元件流动的电流值，能够对蓄电块的充放电进行控制，以使对蓄电元件的电流负载不会增加。在各蓄电块中，多个蓄电元件并联连接，所以切断数越增加，在蓄电元件流动的电流值越上升。因而，为了抑制对蓄电元件的电流负载的增加，需要把握切断数。使用当前的参数与作为基准值的过去的参数之间的变化率，能够确定切断数。过去的参数是，不包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的参数。随着时间的经过，持续取得各蓄电块的参数，使用过去和当前的参数，能够算出参数的变化率。作为基准值，可以使用其他的蓄电块中的参数。多数情况下，在多个蓄电块中，混有包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块(称为第1蓄电块)、和不包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块(称为第2蓄电块)。因而，通过使用根据第1蓄电块的参数与第2蓄电块的参数算出的变化率，能够确定切断数。作为基准值，可以使用与蓄电块的劣化相应地变化的、预先确定的参数。伴随蓄电块的劣化的参数的变化能够通过实验预先确定。包括处于工作状态的电流切断器的蓄电块的参数偏离与蓄电块的劣化相应地变化的参数。因而，通过使用这些参数而算出变化率，能够确定切断数取得各蓄电块的内部电阻，在取得的内部电阻高于伴随蓄电块的劣化的内部电阻时，能够确定切断数。包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的内部电阻高于伴随劣化的内部电阻，因此在确认了这些内部电阻的关系的基础上，能够确定切断数。另外，取得各蓄电块的满充电容量，在取得的满充电容量低于伴随蓄电块的劣化的满充电容量时，能够确定切断数。包括处于切断状态的电流切断器的蓄电块的满充电容量低于伴随劣化的满充电容量，因此在确认了这些满充电容量的关系的基础上，能够确定切断数。作为内部电阻的值，可以使用与各蓄电块的内部电阻的变化相应地变化的电压变化量的值。多个蓄电块串联连接，因此在各蓄电块流动的电流值相等。因而，各蓄电块的内部电阻与各蓄电块的电压变化量成比例关系，能够代替内部电阻而使用电压变化量。在与内部电阻相关的变化率和与满充电容量相关的变化率相乘得到的值包含于以1为基准的容许范围内时，能够确定切断数。在电流切断器工作时，与内部电阻相关的变化率和与满充电容量相关的变化率成倒数的关系，因此若将与内部电阻和满充电容量相关的变化率相乘，则为1。因而，通过将变化率相乘后得到的值与1进行比较，能够对电流切断器是否在工作进行判别。在此，考虑与内部电阻和满充电容量相关的变化率的误差，能够设定以1为基准的容许范围。作为电流切断器，可以使用熔断器、PTC元件、或电流切断阀。熔断器通过熔断来切断电流路径。PTC元件通过伴随温度上升的电阻的上升来切断电流路径。电流切断阀与蓄电元件的内压的上升相应地变形，并切断电流路径。本申请第2专利技术是，对串联连接的多个蓄电块的状态进行判别的方法，该多个蓄电块分别具有并联连接的多个蓄电元件。各蓄电元件具有切断蓄电元件的内部的电流路径的电流切断器。取得各蓄电块的内部电阻和满充电容量中的至少一方的参数。然后，使用取得的参数与基准值之间的变化率，在各蓄电块中，确定处于切断状态的电流切断器的数(切断数)。在本申请第2专利技术中，也能够获得与本申请第1专利技术相同的效果。附图说明图1是表示电池系统的结构的图。图2是表示电池组的结构的图。图3是表示单电池的结构的图。图4是表示在实施例1中确定切断数的处理的流程图。图5是对算出电池块的内部电阻的方法进行说明的图。图6是表示伴随电池块的损耗劣化的内部电阻的历时变化与伴随电流切断器的工作的内部电阻的关系的图。图7是表示伴随电池块的损耗劣化的满充电容量的历时变化与伴随电流切断器的工作的满充电容量的关系的图。图8是表示在实施例2中确定切断数的处理的流程图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施例进行说明。实施例1使用图1，对作为本专利技术实施例1的电池系统(相当于蓄电系统)进行说明。图1是表示电池系统的结构的图。本实施例的电池系统搭载于车辆。作为车辆，存在混合动力汽车和/或电动汽车。混合动力汽车除了后述的电池组之外还具备发动机或燃料电池作为使车辆行驶的动力源。电动汽车仅具备后述的电池组作为使车辆行驶的动力源。在与电池组10的正极端子连接的正极线PL上设置有系统主继电器SMR-B。系统主继电器SMR-B通过接收来自控制器40的控制信号而在接通与断开之间切换。在与电池组10的负极端子连接的负极线NL上设置有系统主继电器SMR-G。系统主继电器SMR-G通过接收来自控制器40的控制信号而在接通与断开之间切换。系统主继电器SMR-G并联连接有系统主继电器SMR-P和电流制限电阻R。系统主继电器SMR-P与电流制限电阻R串联连接。系统主继电器S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电系统，其特征在于，具有：串联连接的多个蓄电块，其分别具有并联连接的多个蓄电元件；和控制器，其判别所述各蓄电块的状态，所述各蓄电元件具有将所述蓄电元件的内部的电流路径切断的电流切断器，所述控制器，取得所述各蓄电块的内部电阻和满充电容量的至少一方的参数，使用取得的所述参数与不包括处于切断状态的所述电流切断器的所述蓄电块的所述参数的基准值之间的变化率，在所述各蓄电块中确定处于切断状态的所述电流切断器的数量即切断数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蓄电系统，其特征在于，具有：串联连接的多个蓄电块，其分别具有并联连接的多个蓄电元件；和控制器，其判别所述各蓄电块的状态，所述各蓄电元件具有将所述蓄电元件的内部的电流路径切断的电流切断器，所述控制器，取得所述各蓄电块的内部电阻和满充电容量的双方的参数，使用取得的所述参数与不包括处于切断状态的所述电流切断器的所述蓄电块的所述参数的基准值之间的变化率，在将与所述内部电阻相关的所述变化率和与所述满充电容量相关的所述变化率相乘而得到的值处于以1为基准的容许范围内时，基于与所述参数的至少一方相关的所述变化率，算出在所述各蓄电块中处于切断状态的所述电流切断器的数量即切断数。2.根据权利要求1所述的蓄电系统，其特征在于，所述控制器，在判别所述相乘而得到的值是否处于所述容许范围内时，使用当前的所述参数与作为所述基准值的过去的所述参数之间的变化率。3.根据权利要求1所述的蓄电系统，其特征在于，所述基准值是不包括处于切断状态的所述电流切断器的所述蓄电块的所述参数。4.根据权利要求1所述的蓄电系统，其特征在于，所述基准值是根据所述蓄电块的劣化而变化、且预先确定的所述参数。5.根据权利要求4所述的蓄电系统，其特征在于，在计算与所述内部电阻相关的所述变化率时，所述预先确定的所述参数为伴随所述蓄电块的劣化的内部电阻。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥贤司，西勇二，海谷裕之，木村健治，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP