[發明專利]開關故障診斷裝置、電池組、電力系統以及故障診斷方法

有效

• 申請號: 201710511195.X
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN107240944B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 白石剛之;板垣勇志
• 申請（專利權）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R31/327
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 樊建中

本發明提供一種開關故障診斷裝置、電池組、電力系統以及故障診斷方法，能在繼續充電或放電的同時對開關元件的無法斷開故障進行診斷。電池保護裝置(3)具備：設于二次電池(2)的充電電流以及放電電流流動的電流路徑上的充電切斷用FET(31)；和與其并聯連接、且以放電電流流動的方向為正向的寄生二極管(D1)，該電源保護裝置(3)具有如下構成：在判斷為二次電池(2)處于放電狀態的情況下，對充電切斷用FET(31)賦予斷開指令信號，在此時檢測出的充電切斷用FET(31)的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應的電壓小于第1基準值的情況下，診斷為是無法斷開故障。

本申請是申請日為2013年02月26日、申請號為201310059853.8、發明名稱為“開關故障診斷裝置、電池組以及開關故障診斷程序、開關故障診斷方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

通過本說明書公開的發明涉及與用于切斷充電電流或放電電流的開關元件的故障診斷相關的技術。

背景技術

鋰離子電池等的蓄電元件有可能會由于構成該蓄電元件的單元間的容量偏差、或充電器、負載等的周邊裝置的故障等而成為過充電狀態、過放電狀態。為此，現有技術中，存在具有用于防止成為過充電狀態、過放電狀態的保護功能的電池組。該電池組具備：設于充電電流以及放電電流流動的電流路徑中的FET等的開關元件、和測定蓄電元件的端子電壓的監視裝置，監視裝置在例如蓄電元件的充電中蓄電元件的端子電壓達到規定電壓的情況下，使開關元件斷開來切斷充電電流，防止蓄電元件成為過充電狀態。

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

專利文獻

專利文獻1：JP特開2010-251104號公報

但是，在例如發生了開關元件的輸入輸出間短路等的不能斷開開關元件的無法斷開故障的情況下，上述保護功能不工作，不能抑制蓄電元件成為過充電狀態、過放電狀態。另外，在上述現有的電池組中，就算能檢測出開關元件的上述異常狀態，由于不能斷開開關元件，因此也不能禁止電池的使用。

因此，考慮通過嘗試進行開關的從接通到斷開來預先診斷無法斷開故障。但是，若對放電切斷用的開關元件在放電中進行無法斷開故障的診斷，則存在會停止對負載的電力供給這樣的問題。或者，若對充電切斷用的開關元件在充電中進行無法斷開故障的診斷，則存在會停止對蓄電元件的電力供給這樣的問題。

發明內容

在本說明書中，公開了能在繼續充電或放電的同時診斷開關元件的無法斷開故障的技術。

通過本說明書公開的開關故障診斷裝置具備：開關元件，其設于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動的電流路徑；整流元件，其與所述開關元件并聯連接、或寄生于所述開關元件，以所述放電電流流動的方向為正向；開關電壓檢測部，其檢測所述開關元件的輸入輸出間電壓；和控制部，所述控制部具有執行如下處理的構成：狀態判斷處理，判斷所述蓄電元件是否處于放電狀態；開關斷開處理，在所述狀態判斷處理中判斷出是處于所述放電狀態的情況下，對所述開關元件賦予斷開指令信號；和開關故障診斷處理，在通過所述開關斷開處理對所述開關元件賦予所述斷開指令信號時而由所述開關電壓檢測部檢測出的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應的電壓小于第1基準值的情況下，診斷為是不能使所述開關元件斷開的無法斷開故障。

根據該構成，在蓄電元件處于放電狀態時，對上述開關元件賦予斷開指令信號，在此時檢測出的開關元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應的電壓小于第1基準值的情況下，診斷為發生了無法斷開故障。在此，即使開關元件斷開，來自蓄電元件的放電電流也能經由整流元件流向負載側。因此，能在繼續對負載的供電的同時診斷在過充電抑制等中利用的開關元件的無法斷開故障。