[發明專利]蓄電池系統、具備它的車輛及蓄電池系統的內部短路檢測方法

無效

• 申請號: 201010602930.6
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102104180A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 橫谷和展
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;G01R31/02;G01R31/36;B60L11/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉建

技術領域

本發明主要涉及適合向使車輛行駛的電動機供給電力的車輛用的電源裝置的蓄電池系統、具備它的車輛及蓄電池系統的內部短路檢測方法，尤其涉及并聯及串聯連接多個電池元件以增大輸出及電池容量(容量)的蓄電池系統、具備它的車輛及蓄電池系統的內部短路檢測方法。

背景技術

蓄電池系統串聯連接電池元件來提高輸出電壓，另外并聯連接電池元件能提高輸出總電流及充電容量。因此，向使車輛行駛的電動機供給電力這樣的要求大輸出、高容量的蓄電池系統，串聯及并聯連接多個蓄電池元件。該蓄電池系統在由電動機使車輛加速或者行駛的狀態下被放電，向電動機供給電力，另外在剩余容量變少的狀態下用發電機或外部的充電器進行充電。另外，在車輛的再生制動的情況下，也用發電機進行充電。在并聯連接了多個電池元件具有大電流、高容量特性的蓄電池系統，電流均勻地在并聯連接的各個電池元件中流動并在相同的狀態下進行使用這點是重要的。其原因在于，電池元件的不平衡成為使特定的電池元件惡化的原因。

為了防止該不足，開發了一種用于將并聯連接的電池的電流均等化的蓄電池系統(參照專利文獻1)。

【專利文獻1】日本特開2006-345660號公報

專利文獻1所述的蓄電池系統對串聯連接多個電池元件形成的串聯電池單元進行并聯連接。該蓄電池系統為使電流均勻地在各個串聯電池單元中流動，而連接了恒流電路。該蓄電池系統能在串聯電池單元中流動相等的電流。

但是，蓄電池系統由于使用多個電池元件，從而由特定的電池元件引起內部短路的概率變高了。電池元件的內部短路在各種狀態下都會發生。例如，在電池元件的殼體內混入金屬片引起的極端的內部短路，由于短路電流變大，故能比較容易地檢測出來。其原因在于，由于極端的內部短路而電壓顯著降低或者發熱。

但是，電池元件通過反復充放電，會引起微弱的內部短路。微弱的內部短路有時例如通過反復充放電在正極或負極的表面析出的堆積物沖破隔板(separator)而產生。由于該內部短路是由極其微細的析出物產生的，故會由自體的短路電流引起的發熱而被熔斷，從而不會連續地處于短路狀態。由于該微弱的內部短路不連續發生且短路電流也小，故極難進行該判定。

此外，在并聯連接了多個電池元件的蓄電池系統中，特定電池元件的內部短路的檢測變得更難。其原因在于，即使一個電池元件發生內部短路而電壓降低，但是因電流從與該電池元件并聯連接的電池元件流入，故使電壓均等化。

電池元件通過反復或持續著微弱的內部短路，最終會處于極端的內部短路狀態，且伴隨著發熱，蓄電池系統也會處于危險的狀態。另外，如果并聯連接電池元件，則電流流入發生了微弱的內部短路的電池元件，增長了發熱，進而增加了其危險性。

因此，如果在并聯連接了多個電池元件的蓄電池系統中能檢測電池元件的內部短路，則在蓄電池系統處于危險狀態之前能停止蓄電池系統的使用，通過只容許由蓄電池系統所產生的發動機的起動，而停止由蓄電池系統所產生的行駛即放電及充電，向驅動器顯示“蓄電池異常”或“進入服務工廠”等，從而能夠更安全地利用。

但是，在專利文獻1的蓄電池系統中，不足在于：不能將構成串聯電池單元的電池元件的電流均等化，不能檢測任意一個電池元件引起內部短路的狀態，不能保證由電池元件的內部短路引起的安全的充放電。

發明內容

本發明是為了解決這種問題而提出的。本發明的主要目的在于提供一種通過并聯連接多個電池元件以增大輸出電流及電池容量的同時能可靠地檢測并聯連接的電池元件的內部短路，從而能保證更高的安全性的蓄電池系統、具備它的車輛及蓄電池系統的內部短路檢測方法。

為了解決上述課題，根據第1側面所涉及的蓄電池系統，具有串聯連接了并聯電池單元而構成的組電池，該并聯電池單元并聯連接了多個電池元件而構成，該蓄電池系統能具有：檢測部，檢測各個并聯電池單元的電壓和電流，并且計算各個并聯電池單元的電流的累計值；存儲部，存儲了與由所述檢測部計算出的并聯電池單元的電流的累計值相對應的基準電壓；以及判定部，從所述存儲部中讀取與由所述檢測部所檢測的累計值相對應的基準電壓，對該基準電壓和由所述檢測部所檢測的所述并聯電池單元的檢測電壓進行比較，在檢測電壓和基準電壓之差比設定值大的狀態下判定所述電池元件的內部短路。由此，能夠有效地檢測以往困難的被并聯連接后的電池元件的內部短路。