蓄电装置制造方法及图纸

技术编号:6354498 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种蓄电装置,具有如下结构:直流阻断用电容器(11)和电阻器(13) 串联连接到蓄电部(1)的两端,接通断开电路(17)与电阻器(13)并 联连接,电压峰值保持电路(19)与接通断开电路(17)并联连接,此外 电流检测部(15)与蓄电部(1)串联连接,电流峰值保持电路(16)连 接到电流检测部(15)的输出;其中,在以从蓄电部(1)的正极流向负 极的电流为正时,电流若为负则控制使接通断开电路(17)接通,若为正 则控制使之断开,根据由此得到的电压峰值保持电路(19)的峰值保持电 压值和电流峰值保持电路(16)的峰值保持电流值计算蓄电部(1)的内 部电阻值,由此进行劣化判断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用由蓄电元件构成的蓄电部的蓄电装置
技术介绍
近年来,由于对环境的考虑和耗油量的增加,市场上销售具备在停车时停止引擎驱动的无空转(idling stop)功能和用于减轻引擎负载的电动助 力转向系统(electric power steering)的汽车。此外,预计用于积极补偿引 擎驱动的混合系统(hybrid system)和电动涡轮系统等今后会逐渐普及。 此外,关于车辆的制动,也提出了从以前的机械油压控制到电气油压控制 的各种系统。如上所述,今后汽车所需的电力具有极度增大的倾向。但是,如果仅 使用作为以前的电力提供源的电池,则存在瞬时的大电力供应比较困难因 而无法充分提供电力,或者在电池出现异常时系统变得不工作等的可能 性。对此,例如专利文献l中提出了作为在包括电池异常时在内的情况下 均能充分供应电力的辅助电源的蓄电装置。另外,专利文献l在蓄电装置 中,特别是作为在电池异常时向系统的电子控制部供应电力的电源备用部 件(backupunit)进行了指示。图14是以前的蓄电装置的模块电路图。在图14中,积蓄电力的蓄电 元件使用例如大容量的双电层电容器(electric double layer capacitor),将 其连接多个以构成作为蓄电部的电容器部件101。在电容器部件101上连 接控制其充放电的充电电路103以及放电电路105。充电电路103和放电 电路105由微计算机(Microcomputer) 107控制。用于检测电池异常的电 压检测部109连接于微计算机107,在异常时供应电容器部件101的电力 的FET开关111连接于电压检测部109。以此方式构成的作为电源备用部件的蓄电装置113连接在电池115和作为负载的电子控制部117之间,由点火开关(ignition switch) 119以起 动、停止的方式进行控制。若电子控制部117例如是电气车辆制动系统,则必须持续驱动电子控 制部117,以便在电池115出现异常时也能进行制动。对此,若电压检测 部109检测到电池115的异常,则接通FET开关111以将电容器部件101 的电力供应给电子控制部117,从而应对电池115的异常。基本上,电容器部件101通过上述的结构和动作作为辅助电源起作用。 但是,构成电容器部件101的双电层电容器会逐渐经时劣化,因此对于蓄 电装置,为了总是能够驱动电子控制部117,要求具有监视电容器部件101 的劣化状态,如果劣化则对驾驶员发出警告等用于确保高可靠性的功能。 对此,在以前的蓄电装置中,监视随着电容器部件101的劣化而变化的内 部电阻值R和电容值C。内部电阻值R和电容值C在电容器部件101的充电时取得,因此首先 对电容器部件101的充电方法进行说明。图15是以前的蓄电装置充电时电容器部件电压的经时变化特性图。 横轴表示时间t,纵轴表示电容器部件101的电压V。在图15中,时间t0 时利用充电电路103使用于从电池115向电容器部件101充电的恒定的电 流I流过。这样,在这一瞬间,产生与电容器部件101的内部电阻值R成 比例的电压上升。随后,如图15所示,由于定电流充电,电压V呈直线 状上升。在该充电过程的一部分(例如时间tl)处,充电电路103中断充电。 据此,时间tl时的电压V如图15所示产生与内部电阻值R成比例的电压 下降。但是,由于电容器部件101中已经蓄积了电荷,所以除了由内部电 阻值R引起的之外,电压V不再下降,成为恒定值。随后,在时间t2时重新开始充电,与时间t0时同样产生与电容器部 件101的内部电阻值R成比例的电压上升后,随着继续充电,电压V呈 直线状上升。不久,在时间t3时到达满充电电压,停止充电。其结果是, 电压V成为恒定值。以上述方式进行电容器部件101的充电,此时取得电容器部件101的5内部电阻值R和电容值C。首先,通过测定时间t0、时间t2时的电压上 升,或者时间tl时的电压下降来取得内部电阻值R。电压上升或电压下降 使用充电电路103内置的电压检测部取得。具体而言,首先,因为上述的电压上升幅度或电压下降幅度(以下, 将二者总称为电压变化幅度AV)与电容器部件101的内部电阻值R成比 例,所以使用电压检测部取得时间tO、 tl、 t2中的任一个电压变化幅度A V。接着,由于对电容器部件101充电的电流I为已知的恒定值,所以内 部电阻值R利用AV二RXI取得。另夕卜,电压变化幅度AV虽然可以是时 间t0、 tl、 t2中任一个的值,但时间tO是刚刚起动之后,因此存在电压变 化幅度AV的测定误差变大的可能性。因此,较为理想的是,使用在充电 过程的中间中断充电而取得的时间tl或时间t2时的电压变化幅度AV接着取得电容值C。电容值C根据时间tO tl,或者时间t2 t3中图 15的曲线的斜率V/t取得。g卩,电容器部件101的电荷量Q用Q=CXV 表示,另一方面,由于Q^Xt,所以可以得出C=IX(t/V)。因此,通过将 曲线的斜率V/t的倒数乘以电流I,可以取得电容值C。另外,在此说明了 电容器部件101充电时的计算方法,在定电流的放电过程中也可以同样进 行计算。通过将以此方式取得的内部电阻值R、电容值C与预先取得的劣化阈 值进行比较,能够判断电容器部件101的劣化,得到高可靠性的蓄电装置。根据上述以前的蓄电装置,能够确切地判断电容器部件101的劣化, 因此能够获得高可靠性,但是在上述以前的方法中,仅在稳定的定电流充 电时或定电流放电时取得内部电阻值R、电容值C。因此,若与蓄电装置 连接的负载例如是混合系统的发动机等,则对电容器部件101在短时间内反复进行不稳定的大电流的充放电,因此以前的方法中特别是内部电阻值 R的计算方法无法适用。特开2005—28908号公报
技术实现思路
本专利技术提供一种即使在短时间内电流不稳定地大幅变化也能正确取 得蓄电部的内部电阻值的高可靠性的蓄电装置。本专利技术的蓄电装置包括电流检测部,检测蓄电部的电流;直流阻断 用电容器,连接到蓄电部的正极侧;电阻器,与直流阻断用电容器串联连 接并连接到蓄电部的负极侧;接通断开电路,与电阻器并联连接;电压峰 值保持电路;电流峰值保持电路,连接到电流检测部;以及控制部,控制 电压峰值保持电路、电流峰值保持电路以及电流检测部。并且,在将从蓄 电部的正极流向负极的电流方向设为正的情况下,若电流方向为负或者直 流阻断用电容器与电阻器的连接点的电压为负,则控制使接通断开电路变 为接通,若电流方向为正或者直流阻断用电容器与电阻器的连接点的电压 为正,则控制使上述接通断开电路变为断开,基于利用该控制得到的电压 峰值保持电路的峰值保持电压值与电流峰值保持电路的峰值保持电流值, 取得蓄电部的内部电阻值。根据本结构,通过在电流方向为负或者直流阻断用电容器与电阻器的 连接点的电压为负的情况下使接通断开电路变为接通,电压成为0伏特或 恒定值的基准电压,在此状态下,通过在电流方向为正或者直流阻断用电 容器与电阻器的连接点的电压为正的情况下使接通断开电路变为断开,能 够正确地取得相对于基准电压的电压变化幅度。根据本专利技术的蓄电装置,即使在短时间内电流不稳定地大幅变化也能 正确取得相对于基准电压的电压变化幅度,因此能够正确取得蓄电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蓄电装置,其特征在于,具备: 蓄电部,积蓄电力; 电流检测部,检测所述蓄电部的电流; 直流阻断用电容器,连接到所述蓄电部的正极侧; 电阻器,与所述直流阻断用电容器串联连接并连接到所述蓄电部的负极侧; 接通断开电路,与所述电阻器并联连接; 电压峰值保持电路; 电流峰值保持电路,连接到所述电流检测部;以及 控制部,控制所述电压峰值保持电路、所述电流峰值保持电路以及所述电流检测部;其中, 在将从所述蓄电部的正极流向负极的电流的方向设为正的情况下, 若所述电流的方向为负,或者所述直流阻断用电容器与所述电阻器的连接点的电压为负,则控制使所述接通断开电路变为接通, 若所述电流的方向为正,或者所述直流阻断用电容器与所述电阻器的连接点的电压为正,则控制使所述接通断开电路变为断开, 基于利用该控制得到的所述电压峰值保持电路的峰值保持电压值和所述电流峰值保持电路的峰值保持电流值,求出所述蓄电部的内部电阻值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:森田一树小田岛义光
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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