[發(fā)明專利]開(kāi)關(guān)故障診斷裝置、電池組以及開(kāi)關(guān)故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310059853.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103296715B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白石剛之;板垣勇志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社杰士湯淺國(guó)際
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;G01R31/327;H01M10/48
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 樊建中

技術(shù)領(lǐng)域

通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的發(fā)明涉及與用于切斷充電電流或放電電流的開(kāi)關(guān)元件的故障診斷相關(guān)的技術(shù)。

背景技術(shù)

鋰離子電池等的蓄電元件有可能會(huì)由于構(gòu)成該蓄電元件的單元間的容量偏差、或充電器、負(fù)載等的周邊裝置的故障等而成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)。為此，現(xiàn)有技術(shù)中，存在具有用于防止成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)的保護(hù)功能的電池組。該電池組具備：設(shè)于充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑中的FET等的開(kāi)關(guān)元件、和測(cè)定蓄電元件的端子電壓的監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置在例如蓄電元件的充電中蓄電元件的端子電壓達(dá)到規(guī)定電壓的情況下，使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)來(lái)切斷充電電流，防止蓄電元件成為過(guò)充電狀態(tài)。

另外，在現(xiàn)有的具有保護(hù)功能的電池組中具有如下構(gòu)成(參照專利文獻(xiàn)1)，在充電中，在開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、換言之電壓降異常較大的情況下，判定為是開(kāi)關(guān)元件例如故障等而使得接通電阻變得非常大的異常狀態(tài)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件來(lái)禁止電池的使用。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開(kāi)2010-251104號(hào)公報(bào)

但是，在例如發(fā)生了開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間短路等的不能斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障的情況下，上述保護(hù)功能不工作，不能抑制蓄電元件成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)。另外，在上述現(xiàn)有的電池組中，就算能檢測(cè)出開(kāi)關(guān)元件的上述異常狀態(tài)，由于不能斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件，因此也不能禁止電池的使用。

因此，考慮通過(guò)嘗試進(jìn)行開(kāi)關(guān)的從接通到斷開(kāi)來(lái)預(yù)先診斷無(wú)法斷開(kāi)故障。但是，若對(duì)放電切斷用的開(kāi)關(guān)元件在放電中進(jìn)行無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷，則存在會(huì)停止對(duì)負(fù)載的電力供給這樣的問(wèn)題。或者，若對(duì)充電切斷用的開(kāi)關(guān)元件在充電中進(jìn)行無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷，則存在會(huì)停止對(duì)蓄電元件的電力供給這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

在本說(shuō)明書(shū)中，公開(kāi)了能在繼續(xù)充電或放電的同時(shí)診斷開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障的技術(shù)。

通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的開(kāi)關(guān)故障診斷裝置具備：開(kāi)關(guān)元件，其設(shè)于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑；整流元件，其與所述開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述開(kāi)關(guān)元件，以所述放電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎颍婚_(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓；和控制部，所述控制部具有執(zhí)行如下處理的構(gòu)成：狀態(tài)判斷處理，判斷所述蓄電元件是否處于放電狀態(tài)；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理，在所述狀態(tài)判斷處理中判斷出是處于所述放電狀態(tài)的情況下，對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào)；和開(kāi)關(guān)故障診斷處理，在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下，診斷為是不能使所述開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障。

根據(jù)該構(gòu)成，在蓄電元件處于放電狀態(tài)時(shí)，對(duì)上述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào)，在此時(shí)檢測(cè)出的開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下，診斷為發(fā)生了無(wú)法斷開(kāi)故障。在此，即使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)，來(lái)自蓄電元件的放電電流也能經(jīng)由整流元件流向負(fù)載側(cè)。因此，能在繼續(xù)對(duì)負(fù)載的供電的同時(shí)診斷在過(guò)充電抑制等中利用的開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障。

另外，通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的開(kāi)關(guān)故障診斷裝置具備：開(kāi)關(guān)元件，其設(shè)于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑；整流元件，其與所述開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述開(kāi)關(guān)元件，以所述充電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎颍婚_(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓；和控制部，所述控制部具有執(zhí)行如下處理的構(gòu)成：狀態(tài)判斷處理，判斷所述蓄電元件是否處于充電狀態(tài)；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理，在所述狀態(tài)判斷處理中判斷出是處于所述充電狀態(tài)的情況下，對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào)；和開(kāi)關(guān)故障診斷處理，在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予了所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下，診斷為是不能使所述開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障。

根據(jù)該構(gòu)成，在蓄電元件處于充電狀態(tài)時(shí)，對(duì)上述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào)，在此時(shí)檢測(cè)出的開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下，診斷為發(fā)生了無(wú)法斷開(kāi)故障。在此，即使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)，來(lái)自充電器的充電電流也能經(jīng)由整流元件而流向蓄電元件側(cè)。因此，能在繼續(xù)充電器進(jìn)行的充電的同時(shí)診斷在過(guò)放電抑制等中利用的開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障。