组电池的异常判定方法和组电池技术

本发明专利技术提供一种组电池的异常判定方法和组电池，能够在并联连接多个二次电池而形成的组电池中可靠地判定二次电池是否异常。在二次电池的充电中，每10分钟反复进行使插入充放电路径的充放电用的FET截止250ms期间(时刻T1至时刻T2、以及时刻T3至时刻T4)之后返回至导通，基于在截止之前和导通之前检测出的二次电池的电池电压的差值(ΔV(1)和ΔV(2))、截止之前检测出的充电电流，每10分钟计算二次电池的内部电阻并存储在RAM中。在此，在新计算出的内部电阻与过去计算并存储在RAM中的内部电阻的差值大于第1阈值的情况下，通过对新计算出的FCC(充满电容量)和过去计算并存储在RAM中的FCC之间的差值与第2阈值进行比较，由此判定二次电池是否异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在具备并联连接的多个二次电池的组电池中判定二次电池是否异常的组电池的异常判定方法、以及执行该异常判定方法的组电池。
技术介绍
对于二次电池而言，多数情况下会组合多个标准容量的二次电池(电池)而被用作电池组(组电池)。例如，对多个电池进行串联、并联连接可提高端子电压、电池容量，或者通过按照串并联地方式连接多个电池可提高端子电压以及电池容量双方。在这样组合多个电池而连接的组电池中，施加于各电池的充电电压以及各电池中流过的充放电电流值不均衡从而打破了电池平衡的情况下，组电池变得过热从而有可能引起着火、破裂等的事故。作为电池平衡被打破的原因之一，考虑有连接各电池的接头脱落、或者被称为CID(Current Interrupt Device)的电流限制元件切断了电池内部的电路。此外，电池内部的电极间的短路(内部短路)也可能成为原因之一。这样，谋求即便在电池平衡被打破的情况下也能可靠地检测二次电池的异常以确保组电池的安全性。相对于此，专利文献I中公开了如下技术:并联连接多个电池单体而形成并联电池块，使串联连接多个并联电池块的二次电池块以特定的电流进行放电，根据在通电(放电)前后所计算出的各并联电池块的电压变化量来计算各并联电池块的内部电阻，在计算出的内部电阻的最大值相对于最小值的比例超过设定值时，判定为电池存在异常。另外，专利文献2中公开了如下技术:并联连接多个二次电池(电池单体)而形成并联单元，在对并联单元进行串联连接而形成的组电池中，在充放电电流小于设定值时，基于依次检测出的各并联单元的电压的电压变化`(例如，经过三分钟之后的电压变化是否为50mV以上，并且是否为其他并联单元的电压变化的2倍以上)，来判定并联单元的异常。再有，专利文献3中公开了如下的技术:在由多个并联电池单体构成的电池块被串联连接I个或多个而形成的电池组中，基于针对充放电期间和非充放电期间分别检测出的电池块的电压的差值和充放电电流来计算内部电阻值，在计算出的内部电池之或内部电阻值的偏差为规定值以上时，判定为并联电池单体的一部分脱落。专利文献专利文献IJP特许第4606846号公报专利文献2JP特开2007-240234号公报专利文献3JP特开2008-27658号公报但是，专利文献1、2所公开的技术仅能够适用于串联连接多个并联电池块的情况，存在无法适用于仅并联连接多个二次电池而形成的组电池的问题。此外，专利文献3所公开的技术尽管也能适用于单一的并联电池块，但是其根据并联电池块的内部电阻或该内部电阻的偏差等来进行判定，有可能因电池的特性差、温度变化、经年老化等的变动因素而进行误判定。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供一种能够在并联连接多个二次电池而形成的组电池中可靠地判定二次电池是否异常的组电池的异常判定方法以及组电池。本专利技术所涉及的组电池的异常判定方法，在具备并联连接的多个二次电池和在该二次电池的充放电路径中插入的开关、计算并存储所述二次电池的充满电容量的组电池中判定所述二次电池是否异常，其特征在于:在所述二次电池的充电中按时间序列使所述开关导通和截止；在进行截止之前或者进行导通之后检测所述二次电池的充电电流；在进行截止之前和进行导通之前检测所述二次电池的电压；基于所检测出的电压的差值和充电电流，按时间序列计算并存储所述二次电池的内部电阻；在每次计算内部电阻时计算与已存储的内部电阻的差值；判定计算出的内部电阻的差值是否大于第I阈值；在大于第I阈值的情况下，计算充满电容量；计算与已存储的充满电容量之间的差值；将计算出的充满电容量的差值与第2阈值进行比较，来判定所述二次电池是否异常。本专利技术涉及的组电池的异常判定方法的特征在于:在计算出的充满电容量的差值大于第2阈值的情况下，判定为所述二次电池的至少一个没有被并联连接。本专利技术涉及的组电池的异常判定方法的特征在于:从外部对所述二次电池进行充电；检测所述二次电池的充放电电流；在检测出的充放电电流小于规定电流的情况下，按时间序列检测并存储所述二次电池的电压；在每次对电压进行检测时计算与已存储的电压之间的差值；在计算出的电压的差值大于第3阈值的情况下，以规定的充电电流进行充电；在充电中对规定时间进行计时；对计时的开始时间点和结束时间点的所述二次电池的电压进行检测；计算所检测出的电压的上升量；通过将计算出的电压的上升量与第4阈值进行比较，来判定所述二次电池是否异常。本专利技术涉及的组电池的异常判定方法的特征在于:在计算出的电压的上升量小于第4阈值的情况下，判定为所述二次电池的至少一个在内部出现短路。本专利技术涉及的组电池具备并联连接的多个二次电池、在该二次电池的充放电路径中插入的开关，计算并存储所述二次电池的充满电容量，所述组电池的特征在于，具备:切换单元，其在所述二次电池的充电中按时间序列使所述开关进行截止和导通；检测单元，其在该切换单元进行截止之前或进行导通之后检测所述二次电池的充电电流；在所述切换单元进行截止之前和进行导通之前检测所述二次电池的电压的单元；基于该单元检测出的电压的差值和所述检测单元检测出的充电电流按时间序列来计算并存储所述二次电池的内部电阻的单元；在每次该单元计算内部电阻时计算与已存储的内部电阻之间的差值的单元；判定该单元计算出的内部电阻的差值是否大于第I阈值的单元；在该单元判定为大于第I阈值的情况下计算充满电容量并计算与已存储的充满电容量之间的差值的单元；和比较单元，其将该单元计算出的充满电容量的差值与第2阈值进行比较。本专利技术涉及的组电池的特征在于，还具备:检测所述二次电池的充放电电流的单元；在该单元检测出的充放电电流小于规定电流的情况下按时间序列检测并存储所述二次电池的电压的单元；在每次该单元对电压进行检测时计算与已存储的电压之间的差值的单元；在该单元计算出的电压的差值大于第3阈值的情况下以规定的充电电流从外部进行充电的单元；在该单元进行充电的情况下进行规定时间的计时的单元；对该单元进行的计时的开始时间点和结束时间点的所述二次电池的电压进行检测的单元；对该单元检测出的电压的上升量进行计算的单元；和第2比较单元，其将该单元计算出的电压的上升量与第4阈值进行比较。本专利技术涉及的组电池的特征在于:还具备非恢复开关，该非恢复开关插入于所述二次电池的充放电路径用于切断该充放电路径，基于所述比较单元或第2比较单元的比较结果，所述非恢复开关进行切断。在本专利技术中，在二次电池的充电中，基于按时间序列(反复地)反复进行使充放电路径中插入的开关暂时截止之后返回至导通、并在截止之前以及导通之前检测出的二次电池的电压的差值(AV)、和在截止之前或导通之后检测出的充电电流，按时间序列计算并存储二次电池的内部电阻。优选在使开关截止之前检测充电电流。在此，在新计算出的内部电阻和过去计算并存储的内部电阻之间的差值大于第I阈值时，将新计算出的充满电容量(FCC =Full Charge Capacity,以下称为FCC)和过去计算并存储的FCC之间的差值与第2阈值进行比较，来判定二次电池是否异常。FCC例如既可以作为从检测到充满电时至检测放电结束时为止的放电容量来计算，也可以作为从检测到放电结束至检测充满电时为止的充电容量来计算。过去存储的FCC既可以是前一次计算并存储的FCC，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组电池的异常判定方法，在具备并联连接的多个二次电池和在该二次电池的充放电路径中插入的开关的组电池中判定所述二次电池是否异常，该组电池计算并存储所述二次电池的充满电容量，其中，在所述二次电池的充电中按时间序列使所述开关导通和截止，在进行截止之前或者进行导通之后检测所述二次电池的充电电流，在进行截止之前和进行导通之前检测所述二次电池的电压，基于所检测出的电压的差值和充电电流，按时间序列计算并存储所述二次电池的内部电阻，在每次计算内部电阻时计算与已存储的内部电阻的差值，判定计算出的内部电阻的差值是否大于第1阈值，在大于第1阈值的情况下，计算充满电容量，并计算与已存储的充满电容量之间的差值，将计算出的充满电容量的差值与第2阈值进行比较，来判定所述二次电池是否异常。

【技术特征摘要】
2011.10.28 JP 2011-2377341.一种组电池的异常判定方法，在具备并联连接的多个二次电池和在该二次电池的充放电路径中插入的开关的组电池中判定所述二次电池是否异常，该组电池计算并存储所述二次电池的充满电容量，其中， 在所述二次电池的充电中按时间序列使所述开关导通和截止， 在进行截止之前或者进行导通之后检测所述二次电池的充电电流， 在进行截止之前和进行导通之前检测所述二次电池的电压， 基于所检测出的电压的差值和充电电流，按时间序列计算并存储所述二次电池的内部电阻， 在每次计算内部电阻时计算与已存储的内部电阻的差值， 判定计算出的内部电阻的差值是否大于第I阈值， 在大于第I阈值的情况下，计算充满电容量，并计算与已存储的充满电容量之间的差值， 将计算出的充满电容量的差值与第2阈值进行比较，来判定所述二次电池是否异常。2.根据权利要求1所述的组电池的异常判定方法，其特征在于， 在计算出的充满电容量的差值大于第2阈值的情况下，判定为所述二次电池的至少一个没有被并联连接。3.根据权利要求1或2所述的组电池的异常判定方法，其特征在于， 从外部对所述二次电池进行充电， 检测所述二次电池的充放电电流， 在检测出的充放电电流小于规定电流的情况下，按时间序列检测并存储所述二次电池的电压， 在每次对电压进行检测时计算与已存储的电压之间的差值， 在计算出的电压的差值大于第3阈值的情况下，以规定的充电电流进行充电， 在充电中对规定时间进行计时， 对计时的开始时间点和结束时间点的所述二次电池的电压进行检测， 计算所检测出的电压的上升量， 通过将计算出的电压的上升量与第4阈值进行比较，来判定所述二次电池是否异常。4.根据权利要求3所述的组电池的异常判定方法，其特征在于， 在计算出的电压的上升量小于第4阈值的情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈让治，川角笃史，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：