电池组、电池监视设备和车辆制造技术

本发明专利技术涉及电池组、电池监视设备和车辆。一种电池组(100)，其由串联连接的多个电池块(102‑1至102‑N)构成，每个电池块包括多个电芯。分别对应于电池块(102‑1至102‑N)来设置SBM(110‑1至110‑N)。SBM(110‑1至110‑N)中的每个被配置以监视包括在相应的电池块中的每个电芯的电压和相应的电池块的电压中的至少一方。总电压监视电路(216)被配置成与SBM(110‑1至110‑N)分离地监视组电池(100)的总电压。

Battery pack, battery monitoring equipment and vehicle

【技术实现步骤摘要】
电池组、电池监视设备和车辆本非临时申请基于2018年11月22日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-219271，其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及电池组、电池监视设备和车辆，尤其涉及用于监视电池的技术。
技术介绍
日本专利特开No.2018-61303描述一种电池监视系统以监视车载电池。在此电池监视系统中，为包括多个电芯(cell)的每个块提供电池监视设备。每个电池监视设备的监视结果经由无线通信被发送到电池电子控制单元(ECU)。在上述电池监视系统中，如果在电池监视设备中发生故障(例如，与电池ECU的通信失败)，则无法监视与该电池监视设备相对应的块并且无法监视块中的电芯。结果，不能确定电池的状态。为了应对这种故障，例如，可以将每个电池监视设备设计为冗余系统，或者可以将每个电池监视设备与电池ECU之间的通信路径设计为冗余系统。然而，为多个电池监视设备中的每一个构建冗余系统可能涉及相当大的成本和复杂的系统。
技术实现思路
已经做出本公开以解决这样的问题。本公开的目的在于提供一种电池组、电池监视设备和车辆，即使在无法监视块的情况下，也能够提供具有简单配置的备份。根据本公开，电池组包括组电池(assembledbattery)、多个监视模块和总电压监视设备。组电池包括串联连接的多个电池块，多个电池块中的每个包括多个电芯。对应于多个电池块而设置有多个监视模块，并且每个监视模块监视包括在对应的电池块中的每个电芯的电压和对应的电池块的电压中的至少一方。总电压监视设备与多个监视模块分开监视电池组的总电压。在此电池组中，组电池包括多个电池块，并且对应于多个电池块设置的多个监视模块监视相应的电池块。在这样的电池组中，如果为多个监视模块中的每一个构建冗余系统，则成本可能增加并且系统可能变得复杂。在本公开的电池组中，即使监视模块发生故障并且不可能监视与该监视模块相对应的电池块的电压并且不能监视该电池块中包括的每个电芯的电压，可以基于由总电压监视设备监视的组电池的总电压和由正常监视模块监视的电压，来计算与故障监视模块相对应的电池块的电压。因此，电池组可以提供具有简单配置的备份，而无需在为监视模块中的故障做准备中为每个监视模块构建冗余系统。电池组可以进一步包括控制设备。控制设备接收由每个监视模块获得的电压监视结果，并且接收由总电压监视设备获得的总电压的监视结果。当多个监视模块中的任何一个发生故障时，控制设备基于由剩余的监视模块中的每一个获得的电压监视结果和总电压的监视结果来计算与故障监视模块相对应的电池块的电压。在此电池组中，控制设备计算与故障监视模块相对应的电池块的电压。因此，电池组可以提供具有简单配置的备份，而无需在为监视模块中的故障做准备中为每个监视模块构建冗余系统。每个监视模块可以包括将电压监视结果发送到控制设备的发送设备，控制设备可以包括从每个监视模块接收电压监视结果的接收设备，并且发送设备和接收设备可以彼此无线地通信。如上所述，该电池组包括多个监视模块。如果多个监视模块中的每个通过电线连接至控制设备，则可能需要多个电线。相比之下，根据该电池组，发送设备和接收设备彼此无线地通信，从而显着减少电线数量。多个监视模块可以构成执行双向通信的菊花链。在这种情况下，每个监视模块将电压监视结果发送到相邻的监视模块。多个监视模块中位于菊花链末端处的两个监视模块与控制设备通信。此配置能够减少多个监视模块与控制设备之间的电线数量。每个监视模块可以包括电芯监视设备、块监视设备和发送设备。电芯监视设备监视相应的电池块中包括的每个电芯的电压。块监视设备监视相应电池块的电压。发送设备将由电芯监视设备获得的监视结果和由块监视设备获得的监视结果发送给控制设备。根据此电池组，即使电芯监视设备发生故障，也可以通过块监视设备监视对应的电池块的电压。另外，即使块监视设备发生故障，也可以通过将由电芯监视设备监视的电芯的电压相加来计算对应的电池块的电压。根据本公开，车辆包括上述电池组和电动机，该电动机通过从电池组接收电力来产生行驶的驱动力。根据本公开，电池监视设备监视由串联连接的多个电池块构成的组电池，该多个电池块中的每个包括多个电芯。电池监视设备包括多个监视模块、电压传感器和控制设备。对应于多个电池块而设置有多个监视模块，并且每个监视模块监视包括在对应的电池块中的每个电芯的电压和对应的电池块的电压中的至少一方。电压传感器监视从组电池接收电力的电气设备中的组电池的电压。控制设备接收由每个监视模块获得的电压监视结果，并且接收由电压传感器获得的组电池的电压的监视结果。当多个监视模块中的任何一个发生故障时，控制设备基于剩余的监视模块中的每个所获得的电压监视结果以及组电池的电压的监视结果来计算与故障监视模块相对应的电池块的电压。在此电池监视设备中，使用设置在从组电池接收电力的电气设备中的电压传感器来监视组电池的电压(总电压)。因此，可以通过控制设备来计算与故障监视模块相对应的电池块的电压，而无需在电池组中另外提供总电压监视设备。因此，电池监视设备可以提供具有简单配置的备份，而无需在为监视模块中的故障做准备中为每个监视模块构建冗余系统。根据本公开，车辆包括一种组电池，该组电池包括串联连接的多个电池块，多个电池块中的每个包括多个电芯；上述电池监视设备；以及电动机，该电动机通过接收来自组电池的电力而产生行驶的驱动力。当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。附图说明图1是示意性示出根据实施例1的其上具有电池组的车辆的配置的图。图2是图1所示的电池组的详细配置图。图3是示出具有电芯监视IC和块监视IC的电池块的电压监视电路的示例配置的图。图4是示出由电池ECU的微机执行的示例处理的流程图。图5是根据实施例2的电池监视设备可适用的电池系统的配置图。图6是示出实施例2中的由电池ECU的微机执行的示例处理的流程图。图7是根据实施例3的电池组的配置图。图8是根据实施例4的电池监视设备可适用的电池系统的配置图。图9是根据实施例5的电池组的配置图。图10是根据实施例6的电池监视设备可适用的电池系统的配置图。具体实施方式在下文中，参考附图详细描述本公开的实施例。在附图中，相同或相应的部分由相同的附图标记表示，并且不再重复冗余的描述。尽管以下实施例描述车载电池组，但是根据本公开的电池组也可应用于车辆以外的目的。[实施例1]<车辆的一般配置>图1是示意性地示出根据实施例1的其上具有电池组的车辆1的配置的图。参考图1，车辆1包括电池组10、电力控制单元(以下称为“PCU”)20、电动发电机(以下称为“MG”)30、动力传动齿轮35、驱动轮40和车辆ECU50。电池组10作为车辆1的动力源(驱动电源)安装在车辆1上。即，车辆1是使用存储在电池组10中的电力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组，包括：/n组电池，所述组电池包括串联连接的多个电池块，所述多个电池块中的每一个电池块包括多个电芯；/n多个监视模块，所述多个监视模块被设置为对应于所述多个电池块，所述多个监视模块中的每一个监视模块监视对应电池块中包括的每一个电芯的电压和所述对应电池块的电压中的至少一方；以及/n总电压监视设备，所述总电压监视设备分离于所述多个监视模块的地来监视所述组电池的总电压。/n

【技术特征摘要】
20181122 JP 2018-2192711.一种电池组，包括：
组电池，所述组电池包括串联连接的多个电池块，所述多个电池块中的每一个电池块包括多个电芯；
多个监视模块，所述多个监视模块被设置为对应于所述多个电池块，所述多个监视模块中的每一个监视模块监视对应电池块中包括的每一个电芯的电压和所述对应电池块的电压中的至少一方；以及
总电压监视设备，所述总电压监视设备分离于所述多个监视模块的地来监视所述组电池的总电压。


2.根据权利要求1所述的电池组，还包括：
控制设备，所述控制设备接收由所述多个监视模块中的每一个监视模块获得的电压监视结果，并且接收由所述总电压监视设备获得的所述总电压的监视结果，
其中，
当所述多个监视模块中的任何一个监视模块发生故障时，所述控制设备基于剩余的监视模块中的每一个监视模块获得的所述电压监视结果和所述总电压的所述监视结果，来计算与发生故障的所述监视模块相对应的电池块的所述电压。


3.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述多个监视模块中的每一个监视模块包括发送设备，所述发送设备将所述电压监视结果发送到所述控制设备，
所述控制设备包括接收设备，所述接收设备从所述多个监视模块中的每一个监视模块接收所述电压监视结果，以及
所述发送设备和所述接收设备彼此无线地通信。


4.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述多个监视模块构成菊花链，所述菊花链执行双向通信，
所述多个监视模块中的每一个监视模块将所述电压监视结果发送到相邻的监视模块，以及
在所述多个监视模块当中的在所述菊花链的末端处的两个监视模块与所述控制设备通信。


5.根据权利要求2所述的电池组...

【专利技术属性】
技术研发人员：村濑将哉，田中宏昌，
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