确定二次电池系统的异常发生部位的装置、方法和程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及确定二次电池系统的异常发生部位的装置、方法和程序，该二次电池系统具有两个以上的模块，该模块在框体中收纳有一个以上的组块，该组块由两个以上的二次电池的单电池连接而成。
【背景技术】
[0002]—般地，通过系统内的多个发电机、蓄电池等，实施电力系统的频率调整、电力系统的用电功率和供给功率的调整。另外，在很多情况下，都是通过多个发电机、蓄电池等，调整来自天然能源发电装置的发电功率与计划输出功率之间的差，或实现来自天然能源发电装置的发电功率的变动减缓。与一般的发电机相比，蓄电池可高速改变输出功率，并且对调整电力系统的频率、调整来自天然能源发电装置的发电功率与计划输出功率之间的差、调整电力系统的用电功率与供给功率是有效的。
[0003]而且，作为与电力系统连接的高温操作型蓄电池，例如可以列举出钠硫电池(以下记作NaS电池)。该NaS电池为具有通过固体电解质管隔离收纳活性物质即金属钠及硫的结构的高温二次电池。若NaS电池被加热至大约300°C的高温时，通过熔融后的两种活性物质的电化学反应而产生规定的能量。而且，通常NaS电池以如下形式使用，即采用将多个单电池集合起来，并且形成相互连接的模块的形式。即，模块具有以下结构:将多个单电池串联形成的电路(电路串(string))并联而构成组块(block)，再将至少两个以上该组块串联，收纳在绝热容器中。
[0004]作为通报这样的模块的异常的发生的方法，公开有一种通过对各组块的放电深度进行比较来检测并通报电池的异常的方法(例如参照日本特开平3-158781号公报)。该方法对构成模块的每个组块进行异常的有无的判断。因此，与对构成组块的每一个NaS单电池分别进行异常检测的方法相比较，不会使装置复杂化，另外，也可降低制造成本，在这方面，该方法是优选的。
【发明内容】
[0005]可以想到，单电池发生故障甚至模块发生故障的主要原因为，单电池内部的短路或外部短路。
[0006]对单电池的外部短路而言，能够列举由于单电池内的活性物质的泄漏而导致形成外部短路回路。对单电池的内部短路而言，能够列举因β管的破损等而导致的短路。
[0007]如上述的日本特开平3-158781号公报所示，这些单电池的外部短路和内部短路能够通过掌握每个组块的放电深度而进行检测。但是，由于放电深度的变化并不是急剧的，而是经过较长的时间缓慢进行地。因此，难以判别在哪个模块(或者哪个组块)中发生了异常，存在异常发生时初期行动延迟的可能性。
[0008]本发明是考虑这样的课题而完成的，其目的在于提供一种确定二次电池系统的异常发生部位的装置、方法和程序，在发生了异常的情况下，能够尽早确定该发生源即模块(或者组块)，并且能够尽早实施异常发生时的初期行动。
[0009][1]第一方案涉及的装置为一种确定二次电池系统的异常发生部位的装置，该二次电池系统具有多个模块，该多个模块在框体中收纳有一个以上的组块，该组块由两个以上的二次电池的单电池连接而成，上述装置的特征在于，具有:电压测量部，该电压测量部以组块为单位检测上述二次电池的电压并作为组块电压输出；信息获得部，该信息获得部获得上述多个模块中收纳有上述组块电压与其一阶滞后的组块电压之差超过预先设定的电压阈值而发生变化的组块的模块的信息(模块信息)；通报接收部，该通报接收部接收上述二次电池的异常发生的通报；和模块确定部，该模块确定部在上述通报接收部接收上述通报时，将与上述模块信息对应的模块确定为发生了异常的模块。
[0010]若某一个单电池发生外部短路或者内部短路，包含发生短路的单电池的组块的组块电压急剧地降低，但之后在经过某段时间的阶段，存在恢复到短路前的电压的情况。因此，为了从组块电压的变化捕捉到由短路导致的电压下降，需要提高组块电压的检测精度。因此，在本方案中，获得多个模块中收纳有组块电压与其一阶滞后的组块电压之差超过预先设定的电压阈值而发生变化的组块的模块的信息(模块信息)。由此，能够以良好的精度检测组块电压是否下降，从而能够检测到由短路导致的异常的发生。
[0011]因此，在本方案中，能够确定异常发生源的模块，向现场使用者、现场管理者等进行通报。另外，能够尽早以所确定的异常的发生源为中心采取对应的措施，从而能够抑制损失的扩大。
[0012][2]在第一方案中，也可以根据由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的动作来选择上述一阶滞后的时间常数。例如也可以考虑由一个单电池的短路而导致组块电压下降的期间(从开始下降的时刻到开始上升的时刻的期间)来选择。由此，能够提高由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的组块的检测精度。
[0013][3]在第一方案中，作为上述电压阈值，也可以选择由于至少一个上述单电池的短路而导致上述组块电压暂时下降的电压值。由此，能够提高由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的组块的检测精度。
[0014][4]在第一方案中，还可以具有测量上述多个模块串联连接而成的模块列的电流的电流测量部，上述信息获得部获得如下信息:以上述模块列的本次的电流测量值与前一次的电流测量值之差超过预先设定的电流阈值的时刻为中心，在其前后预先设定的时间内，在上述模块列中包含的上述多个模块中收纳有上述组块电压与上述一阶滞后的组块电压之差超过上述电压阈值而发生变化的组块的模块的信息(模块信息)。
[0015]由此，能够进一步提高由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的组块的检测精度。
[0016][5]在此情况下，作为上述电流阈值，也可以选择在由于至少一个上述单电池的短路而导致上述组块电压下降的情况下发生的电流的变动的幅值。
[0017]由此，能够进一步提高由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的组块的检测精度。
[0018][6]在第一方案中，也可以具有接收来自上述信息获得部的上述模块信息，并将该模块信息与警告信息一并输出的警告信息输出部。通过将模块信息与警告信息一起向监控器、打印机输出，能够一目了然地识别所确定的模块的位置等，因而是优选的。
[0019][7]第二方案涉及的方法为一种确定二次电池系统的异常发生部位的方法，该二次电池系统具有多个模块，该多个模块在框体中收纳有一个以上的组块，该组块由两个以上的二次电池的单电池连接而成，该方法的特征在于，具有:以组块为单位检测上述二次电池的电压并作为组块电压输出的电压测量步骤；获得多个上述模块中收纳有上述组块电压与其一阶滞后的组块电压之差超过预先设定的电压阈值而发生变化的组块的模块的信息(模块信息)的信息获得步骤；接收上述二次电池的异常发生通报的通报接收步骤；和在上述通报接收步骤中接收上述通报时，将与上述模块信息对应的模块确定为发生了异常的模块的模块确定步骤。
[0020][8]在第二方案中，也可以根据由于至少一个上述单电池的短路而导致组块电压暂时下降的动作来选择上述一阶滞后的时间常数。
[0021][9]在第二方案中，作为上述电压阈值，也可以选择由于至少一个上述单电池的短路而导致上述组块电压暂时下降的电压值。
[0022][10]在第二方案中，还可以具有测量上述多个模块串联连接而成的模块列的电流的电流测量步骤，上述信息获得步骤获得如下信息:以上述模块列的本次的电流测量值与前一次的电流测量值之差超过了预先设定的电流阈值的时刻为中心，在其前后预先设定的时间内，在上述模块列中包含的上述多个模块中收纳有上述组块电压与上述一阶滞后的组块电压之差超过上述电压阈值而发生变化的组块的模块的信息(模块信息)。
[0023][11]在此情况下，作为上述电流阈值，也可以选择在由于至少一个上述单电池的短路而导致上述组块电压下降的情况下发生的电流的变动的幅值。
[0024][12]在第二方案中，也可以具有将通过上述信息获得步骤获得上述模块信息与警告信息一并输出的警告信息输出步骤。
[0025][13]第三方案涉及的程序为用于使二次电池系统作为信息获得单元、通报接收单元和模块确定单元发挥功能的程序，该二次电池系统具有多个模块和电压测量部，该多个模块在框体中收纳有一个以上的组块，该组