用于电池组的控制系统以及判定电池组的再利用的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于电池组的控制系统以及判定电池组的再利用的方法。一种用于由多个电池（11A、11B、11C、11N）构成的电池组（2）的控制系统，通过使用每一个所述电池（11A、11B、11C、11N）的开路电压、内部电阻和满充电容量的检测值作为评价参数，判定该电池组（2）是否能被再利用。

Control system for battery pack and method for judging reuse of battery pack

The present invention relates to a control system for a battery pack and a method of determining the reuse of a battery pack. For a plurality of cells (11A, 11B, 11C, 11N) battery composed of (2) of the control system, through the use of each of the cell (11A, 11B, 11C, 11N) of the open circuit voltage, internal resistance and full charge capacity detection value as evaluation parameters, determine the battery group (2) can be reused.

【技术实现步骤摘要】
用于电池组的控制系统以及判定电池组的再利用的方法
本专利技术涉及用于具有多个电池的电池组（batteryassembly）的控制系统以及判定电池组的再利用（reuse）的方法。
技术介绍
向用于使车辆行驶的电动机供给电力的电池被安装在电动车辆或者混合动力车辆上。所述电池由于反复充电和放电而劣化。根据在例如日本专利申请公开No.2003-007348(JP2003-007348A)中公开的技术，用户仅为新电池支付保证金并且从经销商购买处于满充电状态的电池。于是，如果用户将已经使用了的电池带到经销商处，则在经销商处基于已使用的电池的剩余容量计算使用了的电量。用户为计算出的使用了的电量付款。然后，检查从车辆回收的已使用的电池的劣化水平。如果有可能继续使用该电池，则该电池被再充电并在经销商处被再次出售。如果不可能继续使用该电池，则该电池被从经销商发送到制造商，在制造商处该电池被再造（recycled）。经销商判定电池的劣化水平，由此防止由于其劣化而具有缩短的可用寿命的电池被不期望地错误地销售给用户。在JP2003-007348A中，公开了充电次数、满充电容量值以及电池已使用的年数作为用于评价电池的劣化水平的评价参数。
技术实现思路
然而，基于上述评价参数可能会不准确地检测电池的劣化水平。因此，本专利技术提供了一种能够准确判定电池组的劣化水平的控制系统以及判定电池组的再利用的方法。根据本专利技术的一方面的控制系统是一种用于具有多个电池的电池组的控制系统，并且包括：检测器，其被配置为检测每一个所述电池的开路电压值；以及电池组诊断单元。所述电池组诊断单元被配置为通过使用每一个所述电池的所述开路电压值、内部电阻值以及满充电容量值作为评价参数，判定所述电池组是否能被再利用。在如上所述的控制系统中，所述电池组诊断单元可以被配置为基于将所述评价参数与满足所述评价参数的标准的所述电池的数目相关联的评价条件，判定所述电池组是否能被再利用。使用如此配置的电池组诊断单元，能够以提高的准确度判定电池组是否能被再利用。在如上所述的控制系统中，所述电池组诊断单元可以被配置为基于所述评价参数将所述电池分成多个类。使用如此配置的诊断单元，可以连续进行关于电池是否能被再利用的判定以及对各个电池的评价。在如上所述的控制系统中，所述电池组可以为这样的电池：该电池存储将要向用于使车辆行驶的电动机供应的电力，并且在所述车辆中使用之后被回收。在这种情况下，可以正确地判定已经安装在车辆上的电池能否被再利用。在如上所述的控制系统中，所述电池组可以按照原样被再利用。在如上所述的控制系统中，在用新电池更换所述电池组的所述电池中的至少一个之后，所述电池组可以被再利用。根据本专利技术的另一方面的判定具有多个电池的电池组是否能被再利用的方法包括以下步骤：获得每一个所述电池的开路电压值；获得每一个所述电池的内部电阻值；获得每一个所述电池的满充电容量值；以及当满足如下条件i）到iv）时，判定所述电池组能被再利用。条件i）是满足关于所述开路电压值的第一标准的电池的数目等于或大于第一预定数目，并且条件ii）是满足关于所述内部电阻值的第二标准的电池的数目等于或大于第二预定数目。条件iii）是满足关于所述满充电容量值的第三标准的电池的数目等于或大于第三预定数目，并且条件iv）是满足所有所述第一、第二和第三标准的电池的数目等于或大于第四预定数目。根据本专利技术，可以准确地判定电池组的劣化水平。附图说明在下文中将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，且在附图中：图1是控制系统的框图；图2是示出当测量电池模块11A的内部电阻值时的电路配置的图；图3是示出当测量电池模块11B的内部电阻值时的电路配置的图；图4是示出当仅电池模块11A被充电时的电路配置的图；图5是示例出测量开路电压值的方法的流程图；图6是示例出测量内部电阻值的方法的流程图；图7是示出在放电期间获得的电池模块11的电流值和电压值的示意图；图8是示例出测量放电容量的方法的流程图；以及图9是示例出判定电池组是否将被翻新（rebuilt）或再利用的方法的流程图。具体实施方式将参考图1描述用于判定电池组是否能被再利用的控制系统。图1是示出作为本专利技术的一个实施例的控制系统的框图。该实施例的控制系统1判定使用了的电池2是否能被再利用，该电池2已被用作存储要供应到使车辆行驶的电动机的电力的电池。控制系统1包括电池组2以及电池组诊断系统4。电池组2包括多个电池模块（对应于电池）11A–11N。电池模块11A–11N中的每一个包括多个电池单体（cell）111。电池模块11A–11N可以串联连接。包含在电池模块11A–11N的每一个中的电池单体111的数目可以相等。电池单体111可以是二次电池单体，例如锂离子电池单体或镍-金属-氢化物电池单体或电容器。电池模块11A–11N分别被设置有电压传感器21A–21N。电压传感器21A–21N中的每一个获得关于电池模块11A–11N中对应的一个的电压值的信息。电流传感器22获得关于代表从电池组2传递的电流的电流值的信息。在电池模块11A与电池组诊断单元4之间设置端开关（endswitch）SWA1。在电池模块11A–11N的相邻模块之间设置模块间开关SWB1–SWN1。电池模块11A–11N分别设有旁路电路A-N。旁路电路A-N中的每一个可操作为将对应的电池模块11A–11N从连接电路断开，所述连接电路连接电池组2与电池组诊断单元4。分别在旁路电路A-N中设置旁路开关SWA2–SWN2。电池组诊断单元4包括控制器41、充电/放电装置42和存储装置43。电池组2和充电/放电装置42通过连接电路T连接。在连接电路T中设置继电器SWX1、SWX2。控制器41控制端开关SWA1、模块间开关SWB1–SWN1、旁路开关SWA2–SWN2以及继电器SWX1、SWX2的开关操作。当端开关SWA1关断并且旁路开关SWA2接通时，电池模块11A从连接电池组2和电池组诊断单元4的连接电路断开，并且旁路电路A被并入（incorporate）到所述连接电路中。当端开关SWA1接通并且旁路开关SWA2关断时，旁路电路A从所述连接电路断开，并且电池模块11A被并入到所述连接电路中。关于其他电池模块11B–11N，也可以通过控制模块间开关SWB1–SWN1和旁路开关SWB2–SWN2的开关操作来改变电流流过的路径。当继电器SWX1、SWX2接通时，允许电池组2与充电/放电装置42之间的充电和放电。即，允许将电流从电池组2放电到负载，并且允许电池组2被从充电/放电装置42供应的电流充电。当继电器SWX1、SWX2关断时，禁止电池组2与充电/放电装置42之间的充电和放电。控制器41获得电池模块11A-11N中的每一个的开路电压值、内部电阻值和满充电容量值，作为用于判定电池组2是否能被再利用的评价参数。控制器41可以是CPU或MPU，或者可以包括执行由CPU执行的操作的至少一部分的ASIC电路等等。将描述测量电池模块11A-11N中的每一个的开路电压值的方法。电池模块11A-11N的开路电压值分别由电压传感器21A-21N测量。当测量开路电压值时，需要执行禁止每个电池模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有多个电池（11A、11B、11C、11N）的电池组（2）的控制系统（1），包括：检测器（21A、21B、21C、21N），其被配置为检测每一个所述电池的开路电压值；以及电池组诊断单元（4），其被配置为通过使用每一个所述电池的所述开路电压值、内部电阻值以及满充电容量值作为评价参数，判定所述电池组（2）是否能被再利用。

【技术特征摘要】
2012.07.13 JP 157357/20121.一种用于具有多个电池模块(11A、11B、11C、11N)的电池组(2)的控制系统(1)，包括：充电/放电装置，其被配置为对所述电池组进行充电或放电，所述充电/放电装置和所述电池组通过连接电路而连接；旁路电路，其被配置为将每一个所述电池模块选择性地从所述连接电路断开；电压传感器，其被配置为获得关于所述电池模块中对应的一个的电压值的信息；电流传感器，其被配置为获得关于代表从所述电池组传递的电流的电流值的信息；以及电池组诊断单元(4)，其包括控制器，所述控制器被配置为通过使用每一个所述电池模块的开路电压值、内部电阻值以及满充电容量值作为评价参数，判定所述电池组(2)是否能被再利用，其中，所述电池组通过所述控制器而被充电，当任何所述电池模块的电压值达到充电截止电压时对所述电池组的充电通过所述控制器而被停止，并且所述电池模块的开路电压值通过所述控制器而被测量；其中，所述电池组通过所述控制器而被放电，当任何所述电池模块的电压值降低到放电截止电压时对所述电池组的放电通过所述控制器而被停止，并且所述电池模块中的每一个的内部电阻值通过所述控制器而被计算；并且其中，通过使用所述旁路电路中的一个，所述电池模块中的一个电池模块通过所述控制器而被充电到充电截止电压且所述电池模块中的该一个电池模块通过所述控制器而被放电到放电截止电压，并且通过对所述电池模块中的该一个电池模块的从充电截止电压到放电截止电压的放电期间的电流值进行积分，所述满充电容量值通过所述控制器而被测量。2.根据权利要求1的控制系统(1)，其中，所述电池组诊断单元(4)被配置为基于将所述评价参数与满足所述评价参数的标准的所述电池模块(11A、11B、11C、11N)的数目相关联的评价条件，判定所述电池组(2)是否能被再利用。3.根据权利要求1或2的控制系统(1)，其中，所述电池组诊断单元(4)被配置为基于所述评价参数将所述电池模块(11A、11B、11C、11N)分成多个类。4.根据权利要求1或2的控制系统(1)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田昌利，高桥泰博，市川公一，三井正彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：