本发明专利技术提供一种蓄电池系统，其串联连接多个蓄电池模块，不产生绝缘破坏就能够更换劣化的蓄电池模块。具有串联连接的多个蓄电池模块(510～530)的蓄电池系统具有如下的机构(521、522)：在要拆下蓄电池模块(520)的情况下，在断开与蓄电池模块(520)相连接的通信线之后，断开与蓄电池模块(520)相连接的电源线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种蓄电池模块以及由多个蓄电池模块构成的蓄电池系统。
技术介绍
本专利技术将串联连接的多个单电池(例如Li离子电池单元)设为电池模块。研究出这样ー种蓄电池系统，其通过以该蓄电池模块为ー个单位，井串联连接多个，而用于高电压化并获得闻输出电カ。然而，在由于随着时间经过等而在各个蓄电池模块的电压、充放电电容中产生偏 差的情况下，这些蓄电池模块所负担的充放电电容变得不均匀，从而使系统整体的性能下降。原因是由于蓄电池模块串联连接，因此若其中的蓄电池模块间的充放电电容偏差变大，则在放电时放电能力受到电容较少的模块限制，在充电时，剰余电カ大的模块先被充满，从而无法再继续进行充电，由此系统整体的充放电能力下降。因此，公开了ー种在各个蓄电池模块中配置模块控制装置、对蓄电池模块的状态进行监视或控制来抑制偏差的技术(专利文献I)。各个模块控制装置通过监视下的单电池进行串联连接，因此在进行信号传递时将模块控制装置间连接成串级链状来进行信息传递。专利文献I :日本特开2008-289234号公报
技术实现思路
近年来，从使全球变暖的气体減少、节省资源消耗的观点出发，一直关注着HEV (Hybrid Electric Vehicle :混合动カ车辆)、EV (ElectricVehicle 电动车辆)之类的电动汽车。这些车载用的直流电源需要较高的输出电力，从而将单电池串联连接多个来进行使用。尤其是从其能量密度的高度出发，关注着ー种使用锂离子二次电池的蓄电池系统。另ー方面，像这样小型且能够获得高输出的电池从对于安全性的考虑出发，必须以较高的精确度控制各单电池的充放电状态。另外，如上所述的蓄电池系统假设在各种环境下长时间使用，因此必须维持较高的可靠性。另外，在这些蓄电池模块中，随着系统的运行，电池确实在逐渐劣化，因此在蓄电池系统长期运行时，对劣化模块的处理成为重要的课题。在本专利技术中，为了能够维持系统的性能来长时间运行，而提供一种用于安全地更换劣化的蓄电池模块而不产生绝缘破坏的蓄电池模块和蓄电池系统。为了解决本专利技术的问题，在具有串联连接的多个蓄电池模块的蓄电池系统中，设有电源线，其将多个蓄电池模块的电源端子间进行连接；通信线，其将多个蓄电池模块的通信端子间进行连接；以及断开机构，其在从多个蓄电池模块拆下第一蓄电池模块的情况下，在断开与第一蓄电池模块相连接的通信线之后，断开与第一蓄电池模块相连接的电源线。根据本专利技术，能够安全地更换劣化的蓄电池模块而不产生绝缘破坏。附图说明图I是表示电池系统的图。图2是用于说明本专利技术的课题的图。图3是实施例I所涉及的蓄电池模块的框图。图4是表示蓄电池模块的更换流程的图。图5是表示图3的更换流程中的步骤S08的情形的图。 图6是表示图3的更换流程中的步骤S14的情形的图。图7是图3的更换流程的变形例。图8是实施例I所涉及的蓄电池模块的变形图。图9是实施例2所涉及的蓄电池模块的外观。图10是实施例2所涉及的蓄电池模块的截面图。图11是表示实施例2所涉及的蓄电池模块在电池架上连接的状态的图。附图标记的说明100蓄电池系统SCON控制装置101 :正极102 负极103蓄电池模块104通信线具体实施例方式图I是本专利技术的蓄电池系统。蓄电池模块103是蓄电池的最小更换单位。其内部结构使用图3等详细记述。蓄电池系统100由多个蓄电池模块构成，在图I的例子中，将蓄电池模块列103a i进行了串联连接。端子101 (正扱)、端子102 (负极)是蓄电池系统的输出端子，由蓄电池系统驱动的负载连接在这些端子之间。控制装置SCON是用于监视蓄电池系统100输出的电流、或者与输出电流量等相应地控制各蓄电池模块的状态的控制装置。因此，控制装置SCON具有将用于与各模块进行通信的蓄电池模块连接成串级链状的通信线。在本专利技术中，控制装置SCON还进行用于更换蓄电池模块的控制。在图I的例子中，在通信端子Dl(+)与Dl㈠之间设置有通信线104，控制装置SCON与蓄电池模块103a i的通信通过被连接成串级链状的通信线104而进行。此外，通信线104可以构成为从正极侧通信端子D(+)向负极侧通信端子D(_)的单向通信(或者从负极侧通信端子D(-)向正极侧通信端子D(+)的单向通信)，或者也可以构成为在正极侧通信端子D (+)与负极侧通信端子D (-)之间进行双向通信。稍后记述开关105的作用。在图I的蓄电池系统中，专利技术人注意到，如果想要更换ー个劣化的蓄电池模块，则有可能更换时产生的高电压导致绝缘破坏而破坏构成蓄电池模块的元件。利用由普通结构的蓄电池模块210构成蓄电池系统的图2的例子来说明本专利技术的课题。图2的例子是额定电压为302.4V的蓄电池系统。将每ー个为3.6V的单电池(用电池符号标记)串联连接四个而成的蓄电池模块串联连接了 21个。另外，如图I所说明的那样，串联连接而成的蓄电池模块将用于与控制装置200进行通信的通信线连接成串级链状。在此，在要将蓄电池模块210b拆下时，首先将模块210a的电源端子Tbll、Tbl2与模块210b的电源端子Tu21、Tu22以及模块210c的电源端子Tu31、Tu32与模块210b的电源端子Tb21、Tb22进行电分离，另一方面，取为模块210a的通信端子CTbl、模块210b的通信端子CTu2和CTb2、模块210c的通信端子CTu3保持连接成串级链的状态不变。图2示出了该状态。电源端子被分离，通过负载RL进行放电，由此正极201的电位变为0V。因而，模块210a的模块控制器MCONl的电源电位VCCl变为0V，该电位出现在通信端子CTbl中。通信端子CTbl与模块210b的通信端子CTu2进行电连接，因此通信端子CTu2的电位也变为0V。另ー方面，由于在比模块210c更靠负极的ー侧连接有18个模块、即连接有串联连接而成的 72个单电池，因此模块210c的电源端子Tb32和模块控制器MC0N3的局部基准电位GNDL3变为259. 2V( = 72X3. 6V)。因此，当忽略由于模块控制器MC0N3的元件产生的电压下降部分时，在模块210b的通信端子CTb2中出现259. 2V的电位。其结果，模块210b的模块控制器MC0N2的局部基准电位GNDL2通过正向电流流过接收电路RX2的齐纳ニ极管，而向通信端子CTu2放电，变为大约0V。其结果，对电容器212的一方端子施加从259. 2V下降了三个串联的单电池相应的电压(10. 8V)得到的248. 4V的电位，对另一方端子施加大约OV的电位。同样地，对发送电路TX2的ニ极管施加大约259. 2V的逆向电压。元件的耐压通常只具有模块的数倍程度的耐压，因此施加这样的大电压有可能产生元件的绝缘破坏。[实施例I]说明第一实施例。在第一实施例中，由内置有开关的蓄电池模块构成蓄电池系统。图3是表示蓄电池模块300的主要结构的框图。作为图I的蓄电池系统的蓄电池模块使用。蓄电池模块具有串联连接的单电池列301、模块控制器MC0N、将模块的外部端子与内部元件的连接断开的开关SW。单电池列301例如是锂离子电池单元那样的二次电池。模块控制器MCON获取单电池的电压、电流、温度等的信息，通过与其它模块进行串级链连接的通信线302、通信线303来与控制装置SC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.28 JP 2011-0410921.一种蓄电池系统，其具有串联连接的多个蓄电池模块，该蓄电池系统具有 电源线，其将上述多个蓄电池模块的电源端子间进行连接； 通信线，其将上述多个蓄电池模块的通信端子间进行连接；以及断开机构，其在从上述多个蓄电池模块拆下第一蓄电池模块的情况下，在断开与上述第一蓄电池模块相连接的通信线之后，断开与上述第一蓄电池模块相连接的电源线。2.根据权利要求I所述的蓄电池系统，其特征在于，具有如下结构 在将被拆下的上述第一蓄电池模块更换为第二蓄电池模块的情况下，在将电源线连接到上述第二蓄电池模块之后，将通信线连接到上述第二蓄电池模块。3.根据权利要求I所述的蓄电池系统，其特征在干， 上述蓄电池模块在上述通信线与发送电路或者与接收电路之间具有通信线开关， 在拆下上述第一蓄电池模块的情况下，断开上述通信线开关。4.根据权利要求3所述的蓄电池系统，其特征在干， 上述蓄电池模块在上述电源线与单电池之间具有电源线开关， 在拆下上述第一蓄电池模块的情况下，断开上述通信线开关之后，断开上述电源线开关。5.根据权利要求2所述的蓄电池系统，其特征在干， 上述蓄电池模块在上述通信线与发送电路或者与接收电路之间具有通信线开关， 在更换为上述第二蓄电池模块的情况下，在上述通信线开关被断开的状态下将电源线连接到上述蓄电池模块上。6.根据权利要求5所述的蓄电池系统，其特征在干， 上...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹内隆，寺田崇秀，长田健一，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：
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