蓄电池装置、车辆、电池管理程序及蓄电池装置管理方法与流程

文档序号:11622140阅读:173来源:国知局
蓄电池装置、车辆、电池管理程序及蓄电池装置管理方法与流程

由本说明书公开的技术涉及蓄电池装置、车辆、电池管理程序以及蓄电池装置的管理方法。



背景技术:

例如,作为被搭载在车辆中的具有开关部件的电池单元,已知(日本)特开平5-205781号公报(下述专利文献1)中记载的电池单元。该电池单元在车辆的负载增加而电池的电压降低持续了规定时间时打开开关部件,将车辆的负载从电池分离从而防止电池的过放电。

此外,一般来说在这样的电池单元上,对电池进行充电的车辆用发电机与负载并联连接,通过打开开关部件,从而防止电池成为过充电状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开平5-205781号公报



技术实现要素:

然而,在这样的电池单元的情况下,若假设开关部件故障,则不能防止电池的过放电、过充电等异常状态,所以需要检测开关部件的故障。因此,研究了通过将压降元件与开关部件并联连接,在电流切断装置中切断电流且检测基于压降元件的压降,从而进行电流切断装置的故障诊断。

但是,在电流切断装置中电流正切断时,若超过压降元件的最大允许电流的大电流流过压降元件,则压降元件损坏。若只是因为这样就使用最大允许电流大的压降元件,则压降元件的搭载空间变大且制造成本变高。

在本说明书中,公开即使不使用最大允许电流大的压降元件,也防止压降元件因大电流而损坏的技术。

由本说明书公开的蓄电池装置(蓄电装置)设为以下结构:具备:蓄电元件,向负载供应电力;电流切断部,将所述蓄电元件和所述负载之间切换为通电状态以及切断状态;并联电路,与所述电流切断部并联连接,具有流过电流从而产生压降的压降元件;以及控制部,所述控制部执行在通过超过所述压降元件的最大允许电流的供电而工作的高负载不动作时,将所述电流切断部切换为切断状态的切断处理。

根据由本说明书公开的技术,即使不使用最大允许电流大的压降元件,也能够防止压降元件因大电流而损坏。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的车辆的图。

图2是蓄电池装置的立体图。

图3是蓄电池装置的分解立体图。

图4是蓄电池装置的框图。

图5是表示电流切断电路的图。

图6是电池保护处理的流程图。

图7是故障诊断处理的流程图。

图8是禁止处理的流程图。

图9是表示实施方式2所涉及的电流切断电路的图。

图10是表示辅助电流切断装置的变形例的图。

图11是电池保护处理的流程图。

图12是实施方式3所涉及的禁止处理的流程图。

图13是故障诊断处理的流程图。

标号说明

10:车辆

12:车辆负载(“负载”的一例)

12a:高负载

13:车辆侧电子控制装置(“负载系统”的一例)

14:车辆发电机(“充电装置”的一例)

20:蓄电池装置

30:二次电池

60:控制部

70:电压检测电路(“电压检测部”的一例)

81:电流切断装置

82:二极管(“压降元件”的一例)

83、183:并联电路

184、284:辅助电流切断装置

具体实施方式

(本实施方式的概要)

首先,说明在本实施方式中公开的蓄电池装置、电池管理程序以及蓄电池装置的管理方法的概要。

在本实施方式中公开的蓄电池装置设为以下结构:具备:二次电池,向负载供应电力;电流切断部,将所述二次电池和所述负载之间切换为通电状态以及切断状态;并联电路,与所述电流切断部并联连接,具有流过电流从而产生压降的压降元件;以及控制部,所述控制部执行在通过超过所述压降元件的最大允许电流的供电而工作的高负载不动作时,将所述电流切断部切换为切断状态的切断处理。

此外,在本实施方式中公开的车辆设为以下结构:具有:所述蓄电池装置、所述负载、以及进行所述负载的动作控制的负载系统。

此外,在本实施方式中公开的车辆具有所述蓄电池装置、所述负载、以及所述负载系统,设为以下结构:所述负载系统被输入所述禁止指示,从而禁止所述高负载动作。

此外,在本实施方式中公开的电池管理程序设为以下结构:其中,蓄电池装置具备:二次电池,向负载供应电力;电流切断部,将所述二次电池和所述负载之间切换为通电状态以及切断状态;以及并联电路,与所述电流切断部并联连接,具有流过电流从而产生压降的压降元件,该电池管理程序使该蓄电池装置的控制部执行以下处理:切断处理,在通过超过所述压降元件的最大允许电流的供电而工作的高负载不动作时将所述电流切断部切换为切断状态。

此外,在本实施方式中公开的蓄电池装置的管理方法设为以下结构:其中,该蓄电池装置具备:二次电池,向负载供应电力;电流切断装置,将所述二次电池和所述负载之间切换为通电状态以及切断状态;以及并联电路,与所述电流切断装置并联连接,具有流过电流从而产生压降的压降元件,该管理方法执行以下处理:切断处理,在接受超过所述压降元件的最大允许电流的供电而工作的高负载不动作时,将所述电流切断装置切换为切断状态。

根据这样的蓄电池装置、电池管理程序以及蓄电池装置的管理方法,在高负载不动作时,通过切断处理而电流切断部成为切断状态。换言之,在电流切断部为切断状态时,高负载不动作,因此能够防止超过压降元件的最大允许电流的电流流过压降元件。由此,即使不使用最大允许电流大的压降元件,也能够防止压降元件因大电流而损坏。

由本说明书公开的蓄电池装置以及车辆也可以设为以下的结构。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:具备检测所述电流切断部的两端电压的电压检测部,所述控制部执行以下处理:第一电压检测处理,将所述电流切断部切换为通电状态并检测电压;第二电压检测处理,执行所述切断处理并检测电压;以及故障诊断处理,基于所述第一电压检测处理的电压和所述第二电压检测处理的电压来诊断所述电流切断部是否故障。

根据这样的结构的蓄电池装置,在故障诊断的第二电压检测处理中电流切断部成为切断状态时,通过并联电路而防止负载和二次电池之间成为切断状态,且能够基于第一电压检测处理的电压和第二电压检测处理的电压来判断电流切断部是否是故障状态。

也就是说,能够防止用于使电流切断部的通电状态和切断状态之间产生电压差从而使得故障诊断变得容易的压降元件大型化,且防止压降元件因大电流而损坏。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:所述故障诊断处理以与用于使所述高负载启动的启动时间相比更短时间来实施。

根据这样的结构,故障诊断处理例如以与用于使起动电机等高负载启动的启动时间相比更短的数百毫秒左右来实施,因此不会在高负载的启动时产生不协调感,能够实施故障诊断处理。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:对所述二次电池进行充电的充电装置经由所述电流切断部与所述二次电池连接,所述压降元件是使电流从所述二次电池向所述负载流过的二极管。

根据这样的结构,在电流切断部成为切断状态时压降值成为一定,因此与压降可变相比能够更容易地判断电流切断部的状态。此外,在电流切断部为切断状态的期间,能够仅允许从二次电池对负载进行放电,能够防止二次电池被充电从而成为过充电状态。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:所述并联电路具有与所述压降元件串联连接,切换为通电状态以及切断状态的辅助电流切断部。

根据这样的结构,能够在二次电池成为过放电前通过辅助电流切断部切断放电,因此能够防止二次电池达到过放电状态。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:所述控制部在执行所述切断处理前,对进行所述负载的动作控制的负载系统进行在所述切断处理中使所述高负载不动作的禁止指示。

根据这样的结构,通过从蓄电池装置对负载系统进行禁止指示,从而禁止高负载动作,能够实施切断处理,因此能够防止超过压降元件的最大允许电流的电流流过压降元件,能够防止压降元件损坏。

作为由本说明书公开的蓄电池装置的一实施方式,也可以设为以下结构:所述控制部被输入进行所述负载的动作控制的负载系统在禁止了所述高负载的动作后输出的所述电流切断部的切断许可指示,从而进行所述切断处理。

根据这样的结构,通过基于负载系统禁止了高负载的动作的情况而输出的切断许可指示,控制部实施切断处理,因此能够防止超过压降元件的最大允许电流的电流流过压降元件,能够防止压降元件损坏。

作为由本说明书公开的车辆的一实施方式,也可以设为以下结构:所述控制部被输入在通过所述禁止指示而所述负载系统禁止了所述高负载的动作后输出的切断许可指示,从而执行所述切断处理。

根据这样的结构,通过来自控制部的禁止指示而负载系统禁止高负载的动作,基于在其后输出的切断许可指示而控制部将电流切断装置设为切断状态,因此能够防止压降元件因大电流而损坏。

<实施方式1>

参照图1至图8说明将在本说明书中公开的技术应用于汽车等车辆10的实施方式1。

本实施方式的车辆10如图1所示那样具备被设置在引擎舱11的引擎启动用的起动电机、电子组件等车辆负载(“负载”的一例)12、与车辆负载12连接的蓄电池装置20、与车辆负载12以及蓄电池装置20连接的发电机等车辆发电机(“充电装置”的一例)14、以及对车辆负载12的动作进行控制的车辆侧电子控制装置(以下,称为“车辆ecu”)13等而构成。另外,车辆侧电子控制装置是负载系统的一例。

车辆负载12从蓄电池装置20以及车辆发电机14被供电从而进行动作,在来自车辆发电机14的供电量少的情况下从蓄电池装置20接受供电从而进行动作。

车辆发电机14伴随车辆10的引擎的驱动而旋转从而进行发电,向车辆负载12以及蓄电池装置20进行供电。

车辆ecu13与车辆负载12、车辆发电机14、蓄电池装置20等通过通信线w以能够通信的方式连接,基于车辆10的状态、蓄电池装置20的状态等进行引擎、车辆负载12的动作控制。另外,在图1中,为了易于理解图,省略一部分通信线w。此外,车辆ecu13和蓄电池装置20的通信方式例如能够使用lin通信等。

蓄电池装置20如图2所示,具有块状的电池盒21,在电池盒21内如图3以及图4所示那样容纳有串联连接的多个二次电池30、对这些二次电池30进行管理的电池管理装置(以下,称为“bmu”)50、检测流过二次电池30的电流的电流传感器40、以及电流切断电路80等。

另外,在图3中,为了易于理解电池盒21的结构,将电流传感器40以及电流切断电路80图示省略且将内部构造图示简略化。此外,在以下的说明中,在参照图2以及图3的情况下,将电池盒21相对于设置面不倾斜地水平放置时的电池盒21的上下方向设为y方向,将沿着电池盒21的长边方向的方向设为z方向,将电池盒21的纵深方向设为y方向而进行说明。

电池盒21是合成树脂制,电池盒21的上表面壁21a如图2以及图3所示那样形成俯视大致矩形状,被设为在y方向上赋予高低差的形状。在上表面壁21a上较低的部分的x方向两端部上以被埋设在上表面壁21a的状态设置有连接未图示的线束端子的一对端子部22。一对端子部22例如由铅合金等金属构成,一对端子部22之中,一方被设为正极侧端子部22p,另一方被设为负极侧端子部22n。

此外,电池盒21如图3所示那样具备在上方开口的箱型的盒主体23、对多个二次电池30进行定位的定位构件24、被安装在盒主体23的上部的中盖25、被安装在中盖25的上部的上盖26而构成。

在盒主体23内,如图3所示,单独容纳多个二次电池30的多个单元室23a在x方向上并排设置。

定位构件24如图3所示,多个母线27被配置在其上面,定位构件24被配置于被配置在盒主体23内的多个二次电池30的上部,从而多个二次电池30被定位且通过多个母线27串联连接。

中盖25如图3所示,被设为能够在内部容纳bmu50,中盖25被安装在盒主体23上,从而二次电池30和bmu50被连接。

二次电池30例如是使用了石墨类材料的负极活性物质、和lifepo4等磷酸铁类的正极活性物质的锂离子电池,串联连接的多个二次电池30如图4所示,以相对于二次电池30而电流传感器40成为负极侧,电流切断电路80成为正极侧的方式,与电流传感器40以及电流切断电路80串联连接。并且,关于串联连接的多个二次电池30,电流传感器40与负极侧端子部22n连接,电流切断电路80与正极侧端子部22p连接,从而经由电流传感器40以及电流切断电路80与一对端子部22连接。

bmu50如图4所示那样具备控制部60、电压检测电路(“电压检测部”的一例)70而构成。

电压检测电路70经由电压探测线与电流切断电路80的两端以及各二次电池30的两端分别连接。并且,电压检测电路70响应于来自控制部60的指示,对电流切断电路80的两端电压cv1、各二次电池30的电压以及串联连接的多个二次电池30中的总电压v进行测量。

控制部60具有中央处理装置(以下,称为“cpu”)61、存储器63、通信部65、电流检测部67,电流检测部67经由电流传感器40测量流过二次电池30的电流。

在存储器63中,存储有用于控制bmu50的动作的各种程序、各种程序的执行所需的数据、例如、二次电池30的单独以及总过放电电压阈值、二次电池30的单独以及总过充电电压阈值等。此外,在存储器63中,存储由控制部60、电压检测电路70测量的电压、电流。

通信部65与车辆ecu13以能够通信的方式连接,将由车辆ecu13产生的指令从车辆ecu13侧发送至控制部60,且将由控制部60的cpu61产生的指令从控制部60侧发送至车辆ecu13。

cpu61基于由电压检测电路70以及电流检测部67测量的电压以及电流、从存储器63读出的各种程序、数据,进行蓄电池装置20的各部的控制,保护二次电池30。

于是,电流切断电路80如图5所示那样具备电流切断装置81、与电流切断装置81并联连接的并联电路83。

电流切断装置81例如是有触点继电器(机械式开关),一方的端部与二次电池30连接,另一方的端部与正极侧端子部24p连接,被配设在二次电池30和正极侧端子部24p之间。此外,电流切断装置81响应于来自bmu50的cpu61的指令而进行工作,将二次电池30和正极侧端子部24p之间切换为通电状态以及切断状态。另外,在本实施方式中,电流切断装置81由有触点继电器构成,但例如也可以由fet等半导体开关构成。

并联电路83具有二极管(“压降元件”的一例)82,二极管82在从二次电池30侧向正极侧端子部24p侧、也就是说从二次电池30侧向车辆负载12侧的电流方向成为正向的朝向上被配置。并且,在二极管82中,若电流切断装置81成为切断状态,则流过正向的电流,二极管82的两端间产生正向电压vf的压降。另外,正向电压vf大致为一定值,预先被存储至存储器63。

另一方面,cpu61为了实现二次电池30的保护,基于由电压检测电路70以及电流检测部67测量的电压以及电流、和在存储器63中存储的各种程序,执行进行电流切断装置81的切换的电池保护处理、电流切断装置81的故障诊断处理等。

以下,参照图6说明电池保护处理。

在电池保护处理中,cpu61在电压检测电路70中,对各二次电池30的单独电压v1以及串联连接的多个二次电池30的总电压v2进行检测(s11),将单独电压v1以及总电压v2、和在存储器63中存储的单独过充电电压阈值以及总过充电电压阈值进行比较(s12)。

另外,单独过充电电压阈值是与二次电池30的一个成为过充电状态时的电压值相比稍微小的值,总过充电电压阈值是与串联连接的多个二次电池30成为过充电状态时的电压值相比稍微小的值。

cpu61在判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个为单独过充电电压阈值以上、或者判断为总电压v2为总过充电电压阈值以上的情况下(s12:是),设为存在二次电池30达到过充电状态的顾虑,向电流切断装置81发送切换为切断状态的切断切换指令。并且,将电流切断装置81切换为切断状态(s13),将二次电池30和车辆发电机14之间的电流切断从而抑制二次电池30达到过充电状态。并且,结束电池保护处理。

另一方面,cpu61在判断为全部单独电压v1比单独过充电电压阈值小,且判断为总电压v2比总过充电电压阈值小的情况下(s12:否),将各单独电压v1以及总电压v2、和在存储器63中存储的单独过放电电压阈值以及总过放电电压阈值进行比较(s14)。另外,单独过放电电压阈值是与二次电池30的一个成为过放电状态时的电压值相比稍微大的值,总过放电电压阈值是与串联连接的多个二次电池30成为过放电状态时的电压值相比稍微大的值。

cpu61在判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个比单独过充电电压阈值小,且判断为总电压v2比总过充电电压阈值小,并且判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个为单独过放电电压阈值以下、或者判断为总电压v2为总过放电电压阈值以下的情况下(s12:否,且s14:是),设为存在二次电池30达到过放电状态的顾虑,向电流切断装置81发送切断切换指令。并且,将电流切断装置81切换为切断状态(s15),将二次电池30和车辆发电机14之间的电流切断从而抑制二次电池30达到过放电状态。并且,结束电池保护处理。

另一方面,cpu61在判断为全部单独电压v1比单独过充电电压阈值小,且判断为总电压v2比总过充电电压阈值小,并且判断为全部单独电压v1比单独过放电电压阈值大,且判断为总电压v比总过放电电压阈值大的情况下(s12:否,且s14:否),结束电池保护处理。

并且,始终或定期地反复进行该电池保护处理,从而防止二次电池30成为过充电状态或过放电状态。

接着,参照图7说明电流切断装置81的故障诊断处理。

电流切断装置81的故障诊断例如在从上次的故障诊断处理的执行时起经过规定的时间,且电流检测部67测量的放电电流小于规定值的情况下执行。换言之,电流切断装置81的故障诊断处理在规定的时间车辆10没有运动而成为停车状态的情况下执行。另外,电流切断装置81的故障存在由于电流切断装置81的驱动用的磁线圈的故障等,即使cpu61进行通电切换指示,电流切断装置81也仍成为切断状态的开路故障,以及例如由于电流切断装置81的触点的熔敷等,即使cpu61进行切断切换指示,电流切断装置81也成为通电状态的闭路故障。

在电流切断装置81的故障诊断中,cpu61将电流切断装置81切换为通电状态、切断状态,从而判断电流切断装置81是否故障。并且,在判断为故障的情况下,判断故障是开路故障和闭路故障中的哪个故障。

然而,例如,在故障诊断处理中电流切断装置81正在切断状态时,被供应给车辆负载12之中低于二极管82的最大允许电流的低负载的电流或暗电流经由二极管82从二次电池30侧向车辆负载12侧流过。但是,在电流切断装置81正在切断状态时,若车辆10启动,则例如从二次电池30对起动电机等的车辆负载12流过大电流。在此,在假设大电流超过二极管82的最大允许电流的情况下,即若为了使车辆负载12之中通过超过二极管82的最大允许电流的供电而工作的高负载12a工作而从二次电池30流过大电流,则导致二极管82损坏。只是因为这样就在使用最大允许电流大的二极管的情况下,伴随二极管的大型化而二极管的搭载空间变大,且制造成本变高。

因此,在本实施方式中的故障诊断中,cpu61在执行将电流切断装置81从通电状态切换为切断状态的切断处理前,对车辆ecu13进行使高负载12a不动作的禁止指示。

详细而言,若开始故障诊断,则cpu61通过电压检测电路70对电流切断电路80的两端电压cv1进行测量(s22)。

在此,电流切断装置81通常成为通电状态,所以两端电压cv1作为电流切断装置81为通电状态的情况下的闭电压cv1而被测量。另外,s21和s22的处理相当于“第一电压检测处理”。

接着,cpu61通过电压检测电路70对电流切断电路80的电流切断装置81为切断状态的情况下的开电压cv2进行测量,计算闭电压cv1和开电压cv2的电压差δcv,但cpu61在对电流切断装置81进行切断切换指示前,经由通信部65向车辆ecu13进行使高负载12a不动作的禁止指示(s23)。在此,禁止指示例如通过lin通信标准而发送规定的特定宽度的脉冲信号(wakeup信号)。

并且,cpu61开始是否从车辆ecu13输出切断许可通知的监视(s24)。并且,在探测到从车辆ecu13输出了切断许可通知时(s24:是),cpu61对电流切断装置81发送切断切换指令(s25),通过电压检测电路70对电流切断电路80的电流切断装置81为切断状态的情况下的开电压cv2进行测量(s26)。另外,s25和s26的处理相当于“第二电压检测处理”。

并且,cpu61计算闭电压cv1和开电压cv2的差的绝对值(|cv1-cv2|)作为电压差δcv,将电压差δcv和在存储器63中存储的正向电压vf进行比较(s27)。

在比较的结果,电压差δcv与正向电压vf大致相同的情况下(s27:是),电流切断装置81从通电状态成为切断状态而在二极管82中流过正向的电流,判断为在二极管82的两端间产生了正向电压vf的压降。也就是说,电流切断装置81被诊断为没有故障(s28),结束故障诊断处理。

另一方面,在电压差δcv大致为零的情况下(s27:否),进而,将电流切断电路80的两端电压cv1和正向电压vf进行比较(s29)。

在电流切断电路80的两端电压cv1和正向电压vf大致相同的情况下(s29:是),判断为在二极管82中流过正向的电流从而在二极管82的两端间产生了正向电压vf的压降,电流切断装置81被诊断为开路故障(s29-1)。

另一方面,在电流切断电路80的两端电压cv1大致为零的情况下(两端电压cv1和正向电压vf大致不相同的情况下)(s29:否),判断为通过电流切断装置81流过了电流,被诊断为闭路故障(s29-2)。

接着,参照图8说明基于从cpu61输出的禁止指示的车辆ecu13的禁止处理。

车辆ecu13监视是否从蓄电池装置20的bmu50中的控制部60输出了禁止指示(s31),在被输入禁止指示的情况下(s31:是),判断是否能够禁止车辆负载12之中高负载12a的动作(s32)。

在不能禁止高负载12a的动作的情况下(s32:否),直至能够判断为即使禁止高负载12a的动作也没问题为止,监视高负载12a。

另一方面,在判断为即使禁止高负载12a的动作也没问题的情况下(s32:是),车辆ecu13在规定的期间间,禁止高负载12a进行动作(s33)。另外,车辆负载12之中不是高负载12a的车辆负载12能够工作,能够维持车辆10的控制等。

并且,车辆ecu13在禁止了高负载12a的动作时,对蓄电池装置20的控制部60输出切断许可通知(s34),结束禁止处理。

以上那样,根据本实施方式,将二极管82与电流切断装置81并联连接,在故障诊断处理中,在将电流切断装置81设为通电状态的情况下的闭电压cv1、和将电流切断装置81设为切断状态的情况下的开电压cv2之间,产生与正向电压vf相同的大小的电压差δcv,因此能够容易地进行电流切断装置81的故障诊断。

并且,在故障诊断处理中,对电流切断装置81进行切断切换指令前,对车辆ecu13进行禁止超过二极管82的最大允许电流的高负载12a工作的禁止指示,基于通过车辆ecu13输出了切断许可通知(通过车辆ecu13在规定的期间间禁止了高负载12a的动作)的情况,对电流切断装置81进行切断切换指令,因此能够防止在二极管82中流过超过了最大允许电流的电流。

即,根据本实施方式,能够防止在电流切断装置81中通电状态和切断状态之间产生电压差从而使得故障诊断变得容易的二极管82大型化,且能够防止二极管82因大电流而损坏。

此外,根据本实施方式,与电流切断装置81并联连接有压降大致成为一定值的二极管82,因此仅通过比较电流切断电路80的两端电压cv1和正向电压vf,就能够容易地诊断电流切断装置81的故障是开路故障和闭路故障中的哪个故障。

进而,根据本实施方式,采用二极管82作为与电流切断装置81并联连接的压降元件,以流过二极管82的电流方向为从二次电池30向车辆负载12成为正向的方式被配置,因此例如能够防止在车辆10的控制中不能从车辆负载12向二次电池30供电,且防止二次电池30被车辆发电机14过充电。

此外,根据本实施方式,故障诊断处理例如能够以与用于使起动电机等车辆负载12启动的启动时间相比更短的数百毫秒左右来实施,所以能够实施而不会在车辆10的启动时产生不协调感。

<实施方式2>

接着,参照图9至图11说明实施方式2。

实施方式2的电流切断电路180是变更了实施方式1中的电流切断电路80的并联电路83的结构后的电流切断电路,关于与实施方式1共通的结构、作用、以及效果由于重复而省略其说明。此外,关于与实施方式1相同的结构,设为使用同一标号。

实施方式2的电流切断电路180中的并联电路183除了二极管82之外,具有与二极管82串联连接的辅助电流切断装置184。

辅助电流切断装置184例如是有触点继电器(机械式开关),一方的端部与二次电池30连接,另一方的端部与二极管82连接,被配设在二次电池30和二极管82之间。此外,辅助电流切断装置184响应于来自bmu50的cpu61的指令而工作,将二次电池30和二极管82之间切换为通电状态以及切断状态。

另外,在本实施方式中,由有触点继电器构成辅助电流切断装置184,但例如也可以如图10所示那样由fet开关构成辅助电流切断装置284。在该情况下,例如,fet开关例如是p沟道的mosfet,fet开关的源极与二次电池30连接,栅极与bmu50连接,漏极与二极管82连接。

以下,参照图11说明本实施方式中的电池保护处理。

在本实施方式的电池保护处理中,进行与实施方式1的电池保护处理同样的处理,但其后进行追加的处理。

详细而言,cpu61在电池保护处理中,判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个比单独过充电电压阈值小,且判断为总电压v2比总过充电电压阈值以下小,并且判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个为单独过放电电压阈值以下、或者判断为总电压v2为总过放电电压阈值以下的情况下(s12:否,且s14:是),设为存在二次电池30达到过放电状态的顾虑,向电流切断装置81发送切断切换指令,将电流切断装置81切换为切断状态(s15)。

并且,cpu61在将电流切断装置81切换为切断状态后,进而判断是否各二次电池30的单独电压v1的其中一个为单独过放电电压最终阈值以下、或者总电压v2为总过放电电压最终阈值以下(s116)。

在此,单独过放电电压最终阈值是与二次电池30的一个成为过放电状态时的电压值相比稍微大的值,且是与单独过放电电压阈值相比稍微小的值,总过放电电压最终阈值是与串联连接的多个二次电池30成为过放电状态时的电压值相比稍微大的值,且是与总过放电电压阈值相比稍微小的值。

并且,在判断为各二次电池30的单独电压v1的其中一个为单独过放电电压最终阈值以下,或者判断为总电压v2为总过放电电压最终阈值以下的情况下(s116:是),向并联电路183中的辅助电流切断装置184发送切断切换指示,切换为切断状态(s117),将二次电池30和车辆发电机14之间的电流完全切断。由此,能够防止通过被搭载在车辆10中的车辆负载12(电子组件)等的暗电流等而二次电池30达到过放电状态。

另外,在本实施方式中的电流切断装置81的故障诊断处理中,通过与实施方式1同样的操作进行诊断。此外,此时,以辅助电流切断装置184为正常作为前提。这是因为辅助电流切断装置184不用于向高负载12a供应电力,与电流切断装置81相比,产生故障的概率非常低。

以上那样,根据本实施方式,当存在即使在电流切断装置81成为切断状态而能够从并联电路183通过二极管82进行放电时,也由于暗电流等而二次电池30达到过放电状态的顾虑的情况下,能够可靠地防止通过辅助电流切断装置184而二次电池30成为过放电。

<实施方式3>

接着,参照图12以及图13说明实施方式3。

关于实施方式3的故障诊断处理,通过bmu50的控制部60中的cpu61接受来自车辆ecu13的指示,从而bmu50执行故障诊断处理,关于与实施方式1共通的结构、作用、以及效果由于重复而省略其说明。此外,设关于与实施方式1相同的结构,使用同一标号。

也就是说,车辆ecu13判断故障诊断的必要性,在判断为必要的情况下,在执行了禁止处理后,在bmu50中执行故障诊断。

以下,参照图12说明车辆ecu13判断为需要故障诊断的情况下的禁止处理。

车辆ecu13确认是否能够禁止车辆负载12之中高负载12a的动作(s132),在不能禁止高负载12a的动作的情况下(s132:否),直至能够确认为即使禁止高负载12a的动作也没问题为止,监视高负载12a。

车辆ecu13在能够确认为即使禁止高负载12a的动作也没问题的情况下(s132:是),禁止高负载12a在规定的期间间进行动作(s133)。另外,车辆负载12之中不是高负载12a的车辆负载12能够工作,能够维持车辆10的控制等。

并且,在禁止了高负载12a的动作时,对蓄电池装置20的控制部60输出切断许可通知(s134),结束禁止处理。

接着,参照图13说明bmu50中的故障诊断处理。

实施方式3的故障诊断处理如图13所示,cpu61监视是否从车辆ecu13输出切断许可通知(s221),在探测到从车辆ecu13输出了切断许可通知时,cpu61向电流切断装置81发送切换为通电状态的通电切换指令(s222),通过电压检测电路70对电流切断电路80的两端电压cv1进行测量(s223)。另外,s222和s223的处理相当于“第一电压检测处理”。

接着,cpu61对电流切断装置81发送切断切换指令(s224),通过电压检测电路70对电流切断装置81为切断状态的情况下的开电压cv2进行测量(s225)。另外,s224和s225的处理相当于“第二电压检测处理”。

并且,cpu61计算闭电压cv1和开电压cv2的差的绝对值(|cv1-cv2|)作为电压差δcv,将电压差δcv和在存储器63中存储的正向电压vf进行比较(s226)。

比较的结果,在电压差δcv与正向电压vf大致相同的情况下(s226:是),电流切断装置81从通电状态成为切断状态而在二极管82中流过正向的电流,判断为在二极管82的两端间产生了正向电压vf的压降。也就是说,电流切断装置81诊断为没有故障(s227),结束故障诊断处理。

另一方面,在电压差δcv大致为零的情况下(s226:否),进而,比较电流切断电路80的两端电压cv1和正向电压vf(s228)。

在电流切断电路80的两端电压cv1和正向电压vf大致相同的情况下(s228:是),判断为在二极管82中流过正向的电流从而在二极管82的两端间产生了正向电压vf的压降,电流切断装置81被诊断为开路故障(s228-1)。

另一方面,在电流切断电路80的两端电压cv1大致为零的情况下(s228:否),判断为通过电流切断电路80的电流切断装置81流过电流,被诊断为闭路故障(s228-2)。

也就是说,根据本实施方式,在车辆ecu13判断为需要故障诊断,并执行了禁止处理后,在bmu50中执行故障诊断,因此能够防止在二极管82中流过超过了最大允许电流的电流。

由此,能够防止在电流切断装置81中通电状态和切断状态之间产生电压差从而使得故障诊断变得容易的二极管82大型化,且防止二极管82因大电流而损坏。

<其他实施方式>

在本说明书中公开的技术并非限定于通过上述记述以及附图而说明的实施方式,例如还包含如下的各种方式。

(1)在上述实施方式中,电池管理装置50由一个cpu61构成。但是,不限于此,电池管理装置也可以是具备多个cpu的结构、asic(专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit))等的硬电路,也可以是微机、fpga、mpu、或将它们组合后的结构。

(2)在上述实施方式中,设为使用了二极管82作为压降元件的结构。但是,不限于此,也可以使用电阻元件作为压降元件。

(3)在上述实施方式中,设为将车辆ecu13和蓄电池装置20的通信方式设为lin通信的结构。但是,不限于此,车辆ecu和蓄电池装置的通信方式也可以是can通信,也可以由其他通信方式构成。

(4)在上述实施方式中,设为在故障诊断处理中将电流切断装置81设为切断状态前输出禁止指示的结构。但是,不限于此,也可以设为与故障诊断无关,在将电流切断装置设为切断状态前输出禁止指示的结构。

(5)在上述实施方式中,设为从cpu61向车辆ecu13输出禁止指示,从车辆ecu13输出了切断许可通知,从而cpu61对电流切断装置81发送切断切换指令的结构。但是,不限于此,也可以设为基于从cpu向车辆ecu输出禁止指示的情况,cpu对电流切断装置发送切断切换指令的结构。

(6)在上述实施方式中,设为辅助电流切断装置184为正常而执行电流切断装置81的故障诊断处理的结构。但是,不限于此,不仅是电流切断装置,也可以诊断辅助电流切断装置的故障。

(7)在上述实施方式中,设为在电压检测电路70中对电流切断电路80的两端电压cv1进行测量的结构。但是,不限于此,也可以通过取得电流切断装置和正极侧端子部的电压(蓄电池装置的端子电压)、与电流切断装置和二次电池侧的电压(各二次电池的电压的合计值或串联连接的多个二次电池的总电压)的差分,从而间接地取得电流切断电路的两端电压。

(8)在上述实施方式中,作为蓄电元件,例示了锂离子电池,但电池的种类并非限定于锂离子电池,例如也可以是镍氧电池、铅蓄电池等其他二次电池。蓄电元件也可以是伴随电化学现象的电容器等电化学单元。

(9)在上述实施方式中,对搭载在汽车中的蓄电池装置应用了本发明所涉及的技术。代替地,也可以对搭载在自行车、铁道车辆、无停电电源装置、再生电力接受装置、自然能量发电用蓄电装置等中的蓄电装置应用本发明。关于控制部,也可以是其一部分或全部功能被配置在远程地,与蓄电装置网络连接。控制部也可以作为网络上的服务器而被安装。

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