电池状态通知单元、汇流条模块和电池状态监视系统技术方案

本发明专利技术提供能够减少连到监视电池状态的单元的电线的数目以及降低施加到电线的信号电压的电池状态通知单元、汇流条模块、电池组和电池状态监视系统。电池电源系统1设置有与每个电池组10对应的电池状态通知单元40，其中，电池状态通知单元40产生包括指示电池单元21的电极电压和温度的信息的数字信号的电池状态信息，并且将电池状态发送到电池状态监视单元60，该信息基于与从电池组10的端子配件33输出的电极电压对应的电池电压信号，并且电池温度信号对应于从温度传感器34输出的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于监视例如安装在混合电动车辆或电动车辆内的电池组的状态的电池状态通知单元、具有电池状态通知单元的汇流条模块和电池组、以及具有电池状态通知单元的电池状态监视系统。
技术介绍
近来，已经盛行联合使用引擎和电机的混合电动车辆(下文称作HEV)或仅仅依靠电机行进的电动车辆。例如，设置有两种类型的电池，其中一种类型是用于引擎起动器和汽车电动装置的大约12伏的低压电池，另一种类型是用于驱动电机的高压电池。诸如镍氢电池或锂电池的二次电池作为单位电池即电池单元进行串联以构成电池组，从而上述的高压电池获得高压(见例如PTLl )。 上述的高压电池引起每一个电池单元的电极电压即重复充放电的荷电状态(SOC)的变化。当对高压电池进行充放电时，鉴于每个电池单元的容限和安全性，当具有最高电极电压的单元电池到达预定的上限电压时进一步充电被禁止，当具有最低电极电压的单元电池到达预定的下限电压时进一步放电被禁止。因此，在引发每个电池单元的SOC的变化的这种异常状态下，可用电池容量明显下降。所要求的是，除了经由上述的电机驱动以外在上述的高压电池中的具有最高电极电压的单元电池由此进行放电,从而每个电池单元的SOC被平均并且返回正常状态。还需要监视每个单元电池的电极电压以对这些单元电池的SOC进行平均。上述的高压电池还在驱动上述的电机时通过高电流的放电产生相当数量的热，并且如果某些单元电池具有缺陷，则由此变成处于关于超过上限温度的这种异常状态，由此过热。因此，为了通过在处于这种高温异常状态之前停止放电防止异常状态，需要监视高压电池的温度。另外，由于上述的电极电压随电池温度变化而变化，所以响应于温度上述电极电压也被补偿。在图21中示出了常规电池状态监视系统的高压电池系统。图21中的标号801所示的这个高压电池系统具有作为多个电池组的高压电池810和监视高压电池810的状态的电池状态监视装置850。高压电池810具有包括在一个方向上进行排列的多个电池单元的电池模块820、排列堆叠在电池模块820上的汇流条模块830、包括连接器插头841和多个电线842的束线840。汇流条模块830设置有多个汇流条831。通过连接彼此相邻的正电极与负电极，多个汇流条831全部连接多个电池单元821。汇流条模块830还设置有在一个方向(即多个电池单元821的方向)上的中间和两端的多个温度传感器832，输出根据检测的温度的电压。束线840的多个电线842的每一端连接到连接器插头841中的未示出的端子，并且另一端连接到多个端子配件833和温度传感器832的每一个，这多个端子配件833连接到诸如堆叠在多个汇流条831上的电池单元821的电极。电池状态监视装置850例如设置有盒状壳851和位于壳851内的由微计算机组成的控制器(未示出)。壳851设置有从壳851暴露并且与束线840的连接器插头841进行接合的连接器插座(未示出)。通过将连接器插座与连接器插头841进行接合，控制器和束线840即上述的端子配件833和温度传感器832进行连接。 控制器由此根据经由多个端子配件833和温度传感器832输出的电压检测多个电池单元的电极电压的温度和电池单元的温度，并且监视每个高压电池810是否处于正常状态。日本专利申请公开No. 2011-76936
技术实现思路
技术问题然而，上述的高压电池系统801的缺点在于由于束线840的多个电线842的数目需要适应电池单元的数目，并且由于从电池单元821拽出多个电线842以通向电池状态监视装置850，所以需要更多的用于安排束线840的空间，这导致用于布线的设计或可实用性有难度。尽管电池单元821的电极电压经由束线840进入电池状态监视装置850，但是电池单元821的该电极电压可以通过与基准(例如，车身)不同的电势变成高压(例如，几百伏)，由此鉴于这种高压的电池状态监视装置850和用于控制的低压的可能组合需要针对例如绝缘容限和噪声容限的安全性和可靠性的设计，从而导致这些装置的电力设计困难。因此，本专利技术的目的在于解决上述的缺点。即，本专利技术意图提供能够减少通向监视电池状态的单元的电线的数目并且降低通过电线的信号电压的电池状态通知单元、汇流条模块、电池组和电池状态监视系统。问题的解决方案为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种电池状态监视系统，包括(a)至少一个电池组，具有多个电池单元和多个电池状态输出装置，每个电池状态输出装置输出与所述多个电池单元的每一个的状态对应的模拟信号数据，所述至少一个电池组的每一个具有电池状态通知单元，电池状态通知单元包括(i)信息产生器以及(ii)信息发送器，信息产生器响应于经由电池状态输出装置输出的模拟信号数据产生数字信号电池状态数据，数字信号电池状态数据包括指示所述多个电池单元的每一个的状态的信息；以及(b)电池状态监视单元，监视所述多个电池单元的每一个的状态，其中，信息发送器将由信息产生器产生的数字信号电池状态数据发送到电池状态监视单元。根据本专利技术的第一方面，信息发送器可以被构造为通过串行通信向电池状态监视单元发送数字信号电池状态数据。本专利技术的第一方面还可以包括公共信号线，与电池状态监视单元和安置在所述至少一个电池组内的电池状态通知单元连接，其中，信息发送器的通信协议是经由公共信号线的复用通信协议。根据本专利技术的第一方面，至少一个电池组设置有具有将多个电池单元的电极进行彼此连接的多个汇流条的汇流条模块，并且电池状态通知单元安置在汇流条模块内。根据本专利技术的第一方面，电池状态监视单元可以附连到至少一个电池组。为了实现上述目标，本专利技术的第二方面提供了一种电池状态通知单元，安置在具有多个电池单元和多个电池状态输出装置的电池组内，多个电池状态输出装置的每一个输出与多个电池单元的每一个的状态对应的模拟信号数据，包括信息产生器，产生数字信号电池状态数据，数字信号电池状态数据包括指示与经由所述多个电池状态输出装置的每一个输出的模拟信号数据对应的所述多个电池单元的每一个的状态的信息；和信息发送器，将由信息产生器产生的数字信号电池状态数据发送到电池组外。本专利技术的第二方面可以提供一种汇流条模块，安置在具有多个电池单元的电池组内，包括多个汇流条，将多个电池单元的电极进行彼此连接； 多个电池状态输出装置，每个电池状态输出装置输出与多个电池单元的每一个的状态对应的模拟信号数据；和在本专利技术的第二方面中所述的电池状态通知单元。本专利技术的第二方面可以提供一种电池组，包括多个电池单元；多个电池状态输出装置，每个电池状态输出装置输出与多个电池单元的每一个的状态对应的模拟信号数据；以及在本专利技术的第二方面中所述的电池状态通知单元。本专利技术的有益效果根据本专利技术的第一方面，由于每个电池状态通知单元安置在电池组内，电池状态通知单元基于根据电池单元的状态由电池组的电池状态输出装置输出的模拟数据，产生由电池单元的状态组成的数字信号电池状态数据，并且将电池状态数据发送到电池状态监视单元，所以可以在电池状态监视单元中根据由电池组的电池状态通知单元发送的电池状态数据监视电池组的状态，并且由此可以将适于连接电池状态通知单元与电池状态监视单元的多个束线的数目减少到用于发送上述的数字信号的电池状态数据所需的数目。因此，可以减少束线的多个电线的数目，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池状态监视系统，包括：（a）至少一个电池组，具有多个电池单元和多个电池状态输出装置，每个电池状态输出装置输出与所述多个电池单元的每一个的状态对应的模拟信号数据，所述至少一个电池组的每一个具有电池状态通知单元，所述电池状态通知单元包括：（i）信息产生器，响应于经由电池状态输出装置输出的模拟信号数据产生数字信号电池状态数据，该数字信号电池状态数据包括指示所述多个电池单元的每一个的状态的信息，以及（ii）信息发送器；以及（b）电池状态监视单元，监视所述多个电池单元的每一个的状态，其中，信息发送器将由信息产生器产生的数字信号电池状态数据发送到电池状态监视单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西乡勉，金泽昭义，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：