蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置与流程

1.本发明涉及蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置，特别是，涉及通过测定在充放电停止时产生的循环电流来判定蓄电池系统的劣化的、蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装置。


背景技术：

2.在蓄电池的使用中，为了获得所希望的电压、电容，有时会在将蓄电池串联地连接来构成蓄电池列、将各蓄电池列并联地连接来作为组电池的蓄电池系统的状态下进行使用。在蓄电池系统之中，若在一部分的蓄电池产生内部短路、内部液体接界等异常，则包括产生了异常的蓄电池的蓄电池列与其他蓄电池列相比，内部电阻增加或者减少，成为过放电状态、过充电状态，有时劣化会加速。特别是在蓄电池为双极型铅蓄电池的情况下，由于是将电极层叠的构造，故中心部的温度容易上升，对每个蓄电池来说温度不同，因此每个蓄电池的劣化的进展状况也不同，产生温度劣化、劣化进展引起的内部短路、内部液体接界等，劣化可能加速。因此，在将双极型铅蓄电池作为蓄电池系统来使用的情况下，需要判定构成蓄电池系统的蓄电池的劣化的有无，在异常产生前预先更换已劣化的蓄电池等。
3.因而，提出测定各蓄电池列的充电电流(ic)，基于所测定的各蓄电池列的充电电流(ic)的相对比较、或者使用初期的充电电流(ic)与使用经过后的充电电流(ic)之差，来判定特定的蓄电池列的内部短路、内部液体接界等的劣化(专利文献1)。
4.但是，在组电池产生温度分布的情况下，有时在各个蓄电池列中产生温度差。蓄电池处于以下倾向：充电特性根据充电时的温度状态而不同，在温度高的条件下被充电的蓄电池与在温度低的条件下被充电的蓄电池相比，充电特性提高。因此，在专利文献1中，在组电池产生温度分布的情况下，由于在温度相对高的条件下被充电的蓄电池列的充电电流值(icc)比在温度相对低的条件下被充电的蓄电池列的充电电流值(icc)大，故在对蓄电池列的劣化进行判定时，有可能造成误判定。
5.关于现有的蓄电池系统的劣化判定装置的上述问题的细节，使用附图来说明。另外，图8是现有的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。图9是将现有的蓄电池系统的劣化判定装置中的两个蓄电池列设置于相同的蓄电池架的状态的概要结构图。图10表示将现有的蓄电池系统的劣化判定装置中的两个蓄电池列设置于相同的蓄电池架而对蓄电池进行了充电时的充电电流(ic)的时间变化的图表。
6.如图8所示那样，在现有的蓄电池系统的劣化判定装置110中，将多个(在图8中为8个)蓄电池100串联连接来构成蓄电池列200，将多个(在图8中，为第一蓄电池列200-1、第二蓄电池列200-2、第三蓄电池列200-3、第四蓄电池列200-4这四个)蓄电池列200并联连接来构成组电池600。组电池600连接于交直流转换装置(pcs：power conditioning system)500。将在各个蓄电池列200测定充放电电流的电流传感器400设置于蓄电池列200和交直流
转换装置500之间，将电流传感器400的测定信息输入至蓄电池监视装置(bmu：battery management unit)300。若交直流转换装置500开始向组电池600的充电，则蓄电池监视装置300进行蓄电池列200相互间的充电电流(ic)与从设置在各个蓄电池列200的电流传感器400输入的充电电流(ic)的值的偏差的程度、设置了蓄电池系统的初期的各个蓄电池列200的充电电流(ic)和经过使用后的各个蓄电池列200的充电电流(ic)的比较，根据该差分来判定各个蓄电池列200内的蓄电池100是否产生内部短路、内部液体接界等异常引起的劣化。因此，在现有的蓄电池系统的劣化判定装置110中，在组电池600的充电时，判定蓄电池100是否产生内部短路、内部液体接界等异常引起的劣化。
7.如图9所示那样，例如，将第一蓄电池列200-1和第二蓄电池列200-2设置于相同的蓄电池架700，以使得第一蓄电池列200-1为下级，第二蓄电池列200-2为上级，在该情况下，在蓄电池架700主要产生源自组电池600的充电的温度分布。即，处于设置在蓄电池架700的上级的第二蓄电池列200-2的蓄电池100的温度高于设置在蓄电池架700的下级的第一蓄电池列200-1的蓄电池100的温度的倾向。因此，在蓄电池100的充电时，处于第二蓄电池列200-2的充电电流(ic)大于第一蓄电池列200-1的充电电流的倾向。
8.图10是示出在对蓄电池100进行了充电时的第一蓄电池列200-1的充电电流(ic)和第二蓄电池列200-2的充电电流(ic)的时间变化的图表，其中成为图9所示的第一蓄电池列200-1和第二蓄电池列200-2的配置即第一蓄电池列200-1为下级、第二蓄电池列200-2为上级地设置于相同的蓄电池架700。另外，实施对蓄电池100的充电中的平均气温，处于第二蓄电池列200-2比第一蓄电池列200-1高约2℃的状态。
9.如图10所示那样，在对蓄电池100的充电开始紧跟其后的区域a和充电结束前的区域b中，第二蓄电池列200-2的充电电流(ic)比第一蓄电池列200-1的充电电流(ic)大。另一方面，在对蓄电池100的充电结束之前的区域c中，第一蓄电池列200-1的充电电流(ic)比第二蓄电池列200-2的充电电流(ic)大。这样，在构成组电池600的蓄电池系统的蓄电池列200之间产生了温度分布的状态下，若根据充电电流(ic)来判定蓄电池系统的蓄电池100的劣化产生的有无，则无论在构成组电池600的蓄电池系统的蓄电池100是否产生内部短路、内部液体接界等异常引起的劣化，有时也会进行误解为劣化产生的判定，或者无论在构成组电池600的蓄电池系统的蓄电池100是否产生内部短路、内部液体接界等异常引起的劣化，也有时会进行误解为劣化未产生的判定。
10.此外，若蓄电池列200内的蓄电池100的串联数量多，则原本由于蓄电池列200的内部电阻增大，故在蓄电池100产生内部短路、内部液体接界等异常前，有时难以判定在蓄电池100产生了由上述异常引起那样的劣化。
11.在先技术文献
12.专利文献
13.专利文献1：日本特开2012-88097号公报


技术实现要素：

[0014]-发明所要解决的课题-[0015]
根据上述情况，本发明的目的在于，提供一种提高了蓄电池系统的劣化判定精度的蓄电池系统的劣化判定装置、蓄电池系统的劣化判定方法、蓄电池系统及蓄电池监视装
置。
[0016]-用于解决课题的手段-[0017]
在本发明中，将多个蓄电池被串联地连接的蓄电池列分割为多个蓄电池列块，在构成蓄电池系统的蓄电池的充电停止时或者放电停止时，针对各个蓄电池列块来测定在蓄电池列之间产生的循环电流，由此判定蓄电池系统的劣化的有无。在蓄电池列之间产生的循环电流是因各个蓄电池列所具有的充电特性之差引起的电压差等而产生的。
[0018]
本发明的结构的主旨如下所述。
[0019]
[1]一种蓄电池系统的劣化判定装置，所述蓄电池系统将蓄电池列多列地并联连接，该蓄电池列将多个蓄电池串联地连接，其中，
[0020]
所述蓄电池为双极型铅蓄电池，
[0021]
多列所述蓄电池列相互地通过位于所述蓄电池列的端部的所述蓄电池及位于所述蓄电池列的中途的所述蓄电池而被并联连接，由此所述蓄电池系统被分割为多个蓄电池列块，
[0022]
所述蓄电池系统的劣化判定装置具备：
[0023]
电流传感器，在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时，测定在各个所述蓄电池列块中的所述蓄电池列之间产生的循环电流；
[0024]
测量控制部，收集所述电流传感器测定出的循环电流的值；以及
[0025]
蓄电池状态判定部，根据收集到的循环电流的值来判定所述蓄电池列块内的所述蓄电池的劣化产生的有无。
[0026]
[2]根据[1]所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0027]
所述蓄电池列块和其他所述蓄电池列块通过一个连接部而被串联地连接。
[0028]
[3]根据[1]或者[2]所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0029]
各个蓄电池列块具备多个所述电流传感器。
[0030]
[4]根据[3]所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0031]
在所述蓄电池列块中的相互邻接的所述蓄电池列之间，分别具备所述电流传感器。
[0032]
[5]根据[1]或者[2]所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0033]
在各个蓄电池列块各具备一个所述电流传感器。
[0034]
[6]根据[1]乃至[5]中任一项所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0035]
在交直流转换装置与所述蓄电池系统之间设置开关单元，该开关单元在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时使所述交直流转换装置与所述蓄电池系统之间为切断状态。
[0036]
[7]一种蓄电池系统的劣化判定方法，所述蓄电池系统将多列蓄电池列并联连接，该蓄电池列将多个蓄电池串联地连接，
[0037]
所述蓄电池为双极型铅蓄电池，
[0038]
多列所述蓄电池列相互地通过位于所述蓄电池列的端部的所述蓄电池及位于所述蓄电池列的中途的所述蓄电池而被并联连接，由此所述蓄电池系统被分割为多个蓄电池列块，
[0039]
所述蓄电池系统的劣化判定方法包括：
[0040]
在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时，测定在各个所述蓄电池列块中的所述蓄电池列之间产生的循环电流的步骤；
[0041]
收集测定出的循环电流的值的步骤；以及
[0042]
根据收集到的循环电流的值，来判定所述蓄电池列块内的所述蓄电池的劣化产生的有无的步骤。
[0043]
[8]一种蓄电池系统的劣化判定装置，判定具有多个组电池并将多个所述组电池并联地连接的蓄电池系统的所述蓄电池的劣化，所述组电池将多个蓄电池块串联地连接，该蓄电池块将多列蓄电池列并联连接，该蓄电池列将多个蓄电池串联地连接，
[0044]
所述蓄电池是双极型铅蓄电池，
[0045]
所述蓄电池系统的劣化判定装置具备：
[0046]
测量控制部，收集电流传感器测定出的循环电流的值，该电流传感器按每个所述组电池来设置且被并联地连接，在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时对在所述组电池之间产生的所述循环电流进行测定；以及
[0047]
蓄电池状态判定部，根据收集到的所述循环电流的值来判定所述蓄电池的劣化。
[0048]
[9]根据[8]所述的蓄电池系统的劣化判定装置，其中，
[0049]
所述蓄电池状态判定部在由所述电流传感器测定出的循环电流之和为预先确定的第一阈值以下、且由所述电流传感器测定出的循环电流各自的绝对值为预先确定的第二阈值以上的情况下，判定为所述蓄电池有劣化。
[0050]
[10]一种蓄电池监视装置，对具有多个组电池并将多个所述组电池并联地连接的蓄电池系统进行监视，所述组电池将多个蓄电池块串联地连接，该蓄电池块将多列蓄电池列并联连接，该蓄电池列将多个蓄电池串联地连接，
[0051]
所述蓄电池为双极型铅蓄电池，
[0052]
所述蓄电池监视装置具备：
[0053]
测量控制部，收集电流传感器测定出的循环电流的值，该电流传感器按每个所述组电池来设置且被并联地连接，在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时对在所述组电池之间产生的所述循环电流进行测定；以及
[0054]
蓄电池状态判定部，根据收集到的所述循环电流的值来判定所述蓄电池的劣化。
[0055]
[11]根据[10]所述的蓄电池监视装置，其中，
[0056]
在由所述电流传感器测定出的循环电流之和为预先确定的第一阈值以下、且由所述电流传感器测定出的循环电流各自的绝对值为预先确定的第二阈值以上的情况下，所述蓄电池状态判定部判定为所述蓄电池有劣化。
[0057]
[12]一种蓄电池系统，具有：
[0058]
[8]或者[9]所述的蓄电池系统的劣化判定装置、或者[10]或者[11]所述的蓄电池监视装置；
[0059]
将多个蓄电池串联地连接的蓄电池列，
[0060]
多个所述组电池被并联地连接，
[0061]
电流传感器按每个所述组电池来设置并被并联地连接，所述电流传感器在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时对在所述组电池之间产生的循环电流进行测定。
[0062]
[13]一种蓄电池系统的劣化判定方法，对具有多个组电池并将多个所述组电池并
联地连接的蓄电池系统的所述蓄电池的劣化进行判定，所述组电池将多个蓄电池块串联地连接，该蓄电池块将多列蓄电池列并联连接，该蓄电池列将多个蓄电池串联地连接，
[0063]
所述蓄电池系统的劣化判定方法包括：
[0064]
收集电流传感器测定出的循环电流的值的步骤，所述电流传感器按每个所述组电池来设置且被并联地连接，在所述蓄电池的充电停止时或者放电停止时对在所述组电池之间产生的所述循环电流进行测定；以及
[0065]
根据收集到的所述循环电流的值来判定所述蓄电池的劣化的步骤。
[0066]-发明效果-[0067]
根据本发明的方式，通过在蓄电池的充电停止时或者放电停止时对因蓄电池列之间的电压差等而产生的循环电流进行测定，从而能防止蓄电池系统受到温度分布的影响，因此蓄电池系统的劣化判定精度提高。此外，根据本发明的方式，因为将多个蓄电池被串联地连接的蓄电池列分割为多个蓄电池列块，所以能防止蓄电池列的内部电阻的增大，因此循环电流变得容易流动，循环电流的测定精度提高，在蓄电池产生内部短路、内部液体接界等异常之前就对蓄电池已产生劣化进行判定的精度提高。
[0068]
根据本发明的方式，蓄电池列块和其他蓄电池列块通过一个连接部被串联地连接，由此能高精度测定每个蓄电池列块产生的循环电流，因此蓄电池系统的劣化判定精度进一步提高。
[0069]
根据本发明的方式，通过在蓄电池列块中的相互邻接的蓄电池列之间分别具备电流传感器，从而能够高精度进行蓄电池列块的每个蓄电池列的劣化判定。
[0070]
根据本发明的方式，通过各个蓄电池列块各具备一个电流传感器，从而能按每个蓄电池列块进行蓄电池系统的劣化判定，因此在按每个蓄电池列块进行蓄电池的更换等的情况下，通过简易的构造提高蓄电池系统的劣化判定精度。
[0071]
根据本发明的方式，在交直流转换装置与蓄电池系统之间设置有开关单元，该开关单元在蓄电池的充放电停止时使交直流转换装置与蓄电池系统之间为切断状态，由此能够在防止了交直流转换装置的影响的状态下对循环电流进行测定，因此蓄电池系统的劣化判定精度进一步提高。
附图说明
[0072]
图1是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0073]
图2是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置所具备的蓄电池监视装置的功能块的结构图。
[0074]
图3是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置中的劣化判定的流程图。
[0075]
图4是表示在蓄电池列之间产生的循环电流和蓄电池列块的劣化程度的关系的图表。
[0076]
图5是作为本发明的第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0077]
图6是作为本发明的第三实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0078]
图7是作为本发明的第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0079]
图8是现有的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0080]
图9是将现有的蓄电池系统的劣化判定装置中的两个蓄电池列设置于一个蓄电池架的状态的概要结构图。
[0081]
图10是表示将现有的蓄电池系统的劣化判定装置中的两个蓄电池列设置于一个蓄电池架而对蓄电池进行了充电时的充电电流的时间变化的图表。
[0082]
图11是作为本发明的第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0083]
图12是作为本发明的第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置中的劣化判定的流程图。
[0084]
图13是作为本发明的第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0085]
图14是本发明的第五实施例的变形例的概要结构图。
具体实施方式
[0086]
《第一实施例》
[0087]
对作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置1进行说明。另外，图1是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。图2是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置所具备的蓄电池监视装置的功能块的结构图。图3是作为本发明的第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置中的劣化判定的流程图。图4是表示在蓄电池列之间产生的循环电流和蓄电池列块的劣化程度的关系的图表。
[0088]
如图1所示那样，作为第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置1是对将多个蓄电池10、10、10
···
被串联地连接的蓄电池列20多列并联连接的组电池即蓄电池系统11的劣化进行判定的装置。在图1中，为了方便说明，8个蓄电池10被串联地连接而形成1列蓄电池列20。此外，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，为了方便说明，在蓄电池系统11依次并联地连接有四列蓄电池列20，即第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3、第四蓄电池列20-4。
[0089]
此外，蓄电池系统11与交直流转换装置(pcs)50连接。蓄电池系统11经由交直流转换装置(pcs)50而与外部的电力系统(未图示)连接。
[0090]
蓄电池系统的劣化判定装置1通过利用位于蓄电池列20的端部的蓄电池10(10a)及位于蓄电池列20的中途的蓄电池10(10b)，将多列蓄电池列20相互并联地连接，从而将蓄电池系统11分割为多个蓄电池列块12。在图1中，为了方便说明，设为从交直流转换装置(pcs)50侧起第四个蓄电池10(10b)和第五个蓄电池10(10b)之间，多列蓄电池列20被相互并联地连接的方式。此外，位于蓄电池列20的中途的蓄电池10(10b)通过作为连接线缆的导通棒70而相互并联地连接。在蓄电池系统的劣化判定装置1中，关于各个蓄电池列20，利用位于蓄电池列20的中途的多个蓄电池10(10b)之中的给定的一个蓄电池10(10b)，将多列蓄电池列20、20、20
···
相互并联地连接。因此，蓄电池系统11通过一个导通棒70而被分割为蓄电池列块12a和蓄电池列块12b这两个。
[0091]
此外，位于蓄电池列块12a的多列蓄电池列20、20、20
···
即第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3、第四蓄电池列20-4通过上述的一个导通棒70，与位于蓄电池列块12b的多列蓄电池列20、20、20
···
即第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3、第四蓄电池列20-4连接。即，蓄电池列块12a和蓄电池列块12b共享一个导通棒70。
[0092]
此外，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，具备电流传感器40、80。电流传感器40、80是测定电流值与电流的流动的方向的传感器。电流传感器40连接于蓄电池列20和交直流转换装置(pcs)50之间。电流传感器40针对各个蓄电池列20而连接在位于蓄电池列20的交直流转换装置(pcs)50侧的端部的蓄电池10(10a)。因此，在第一蓄电池列20-1与第二蓄电池列20-2之间、第二蓄电池列20-2与第三蓄电池列20-3之间、第三蓄电池列20-3与第四蓄电池列20-4之间分别具备电流传感器40。根据上述，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，在蓄电池列块12a具备多个(在图1中为四个)电流传感器40。
[0093]
如图1所示那样，例如在位于蓄电池列块12a的第一蓄电池列20-1的蓄电池10中劣化进展的情况下，蓄电池10的充放电停止时的第一蓄电池列20-1的电压相比位于蓄电池列块12a的第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4的电压而有所降低。由此，产生从第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4向第一蓄电池列20-1的充电电流ic即循环电流(以下，有时将循环电流也表示为ic。)。即，在蓄电池10的充放电停止时，从不具有劣化进展的蓄电池10的蓄电池列20向具有劣化进展的蓄电池10的蓄电池列20，产生循环电流ic。电流传感器40在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时，测定在位于蓄电池列块12a的第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4之间产生的循环电流ic及其方向。
[0094]
电流传感器80设置于导通棒70。具体地说，在位于蓄电池列块12b的第一蓄电池列20-1与第二蓄电池列20-2之间、第二蓄电池列20-2与第三蓄电池列20-3之间、第三蓄电池列20-3与第四蓄电池列20-4之间分别各具备一个电流传感器80。根据上述，在蓄电池列块12b具备多个(在图1中为三个)电流传感器80。
[0095]
例如，在位于蓄电池列块12b的第一蓄电池列20-1的蓄电池10中劣化进展的情况下，蓄电池10的充放电停止时的第一蓄电池列20-1的电压相比位于蓄电池列块12b的第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4的电压而有所降低。由此，产生从第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4向第一蓄电池列20-1的循环电流(未图示)。电流传感器80在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时，测定在位于蓄电池列块12b的第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4之间产生的循环电流及其方向。
[0096]
另外，如图1所示那样，在各个电流传感器40、80连接蓄电池监视装置(bmu：battery management unit)30。各个电流传感器40、80测定出的循环电流的测定信息被输入至蓄电池监视装置30。
[0097]
此外，蓄电池监视装置30连接于交直流转换装置50。蓄电池监视装置30在停止从交直流转换装置50向蓄电池系统11的充电的定时或者停止从蓄电池系统11向外部的电力系统的放电的定时，根据源自电流传感器40、80的充电电流值(icc)和充电电流(ic)的方向的信息，进行第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3及第四蓄电池列20-4相互间的充电电流ic的偏差的程度、充电电流值(icc)的比较的分析。基于上述分析的结果，来判定在第一蓄电池列20-1的蓄电池10、第二蓄电池列20-2的蓄电池10、第三蓄电池列20-3的蓄电池10、第四蓄电池列20-4的蓄电池10是否产生内部短路、内部液体接界等异常引起的劣化。
[0098]
如图2所示那样，蓄电池监视装置30通过以下部件构成：设定部31，设定蓄电池10
的劣化判定条件等；测量控制部32，收集源自电流传感器40、80的循环电流的测定信息；蓄电池状态判定部33，基于测量控制部32收集起来的测量信息，判定蓄电池10的状态；存储部34，存储上述的测量信息、设定的信息及判定的信息；和通信部35，将判定的信息显示于上位系统、画面。
[0099]
蓄电池状态判定部33基于从电流传感器40收集的循环电流(ic)的测定信息，判定位于蓄电池列块12a的第一蓄电池列20-1的蓄电池10、第二蓄电池列20-2的蓄电池10、第三蓄电池列20-3的蓄电池10、第四蓄电池列20-4的蓄电池10有无产生劣化。此外，蓄电池状态判定部33基于从电流传感器80收集的循环电流的测定信息，判定位于蓄电池列块12b的第一蓄电池列20-1的蓄电池10、第二蓄电池列20-2的蓄电池10、第三蓄电池列20-3的蓄电池10、第四蓄电池列20-4的蓄电池10有无产生劣化。
[0100]
接下来，参照图3的流程图60来说明本发明所涉及的蓄电池系统的劣化判定方法的实施例即蓄电池系统的劣化判定装置1的动作。在给定期间内，反复进行从外部的电力系统向蓄电池系统11的充电和从蓄电池系统11向负载的放电，以使蓄电池系统11工作，由此在蓄电池监视装置(bmu)30的设定部31所设定的判定蓄电池系统11的劣化的有无的定时，开始蓄电池系统11的劣化判定处理过程(步骤61)。接下来，蓄电池监视装置30根据源自电流传感器40或者交直流转换装置(pcs)50的信息，判定蓄电池系统11的充放电是否已被停止(步骤62)。在蓄电池监视装置30判定为蓄电池系统11的充放电已停止的情况下，蓄电池监视装置30的测量控制部32测定源自电流传感器40、80的循环电流值(icc)和循环电流(ic)的方向，并收集测定信息(步骤63)。
[0101]
接下来，蓄电池状态判定部33判定循环电流值(icc)是否为阈值a以上(步骤64)。预先通过设定部31设定循环电流值(icc)的阈值a。
[0102]
接下来，在蓄电池状态判定部33判定为循环电流值(icc)在阈值a以上的情况下，蓄电池状态判定部33判定为在蓄电池系统11的某一蓄电池10中产生了劣化(步骤65)。此外，蓄电池监视装置30根据需要，在上位系统、蓄电池监视装置(bmu)30的通信部35即控制画面显示劣化的产生。接下来，蓄电池状态判定部33基于源自电流传感器40、80的循环电流(ic)的测定信息，判定具有产生了劣化的蓄电池10的蓄电池列块12和蓄电池列20(步骤66)。接下来，蓄电池状态判定部33根据循环电流值icc的值，判定具有产生了劣化的蓄电池10的蓄电池列20的劣化程度(soh：state of health)(步骤67)。
[0103]
如图4所示那样，蓄电池列20的劣化程度(soh)的确定方法，例如能采用根据循环电流值(icc)和劣化程度(soh)的一次函数进行计算的方法。另外，在图4中意味着：soh越小、则劣化的程度越大，soh越大，则劣化的程度越小。此外，也可以根据需要，在循环电流ic的测定时实施各蓄电池列块12的温度测定，根据温度分布对劣化程度(soh)进行修正。
[0104]
另一方面，蓄电池监视装置30在步骤62中判定为蓄电池系统11的充放电未被停止的情况下，再次判定蓄电池系统11的充放电是否已被停止(步骤62)。此外，蓄电池状态判定部33在步骤64中判定为循环电流值(icc)小于阈值a的情况下，返回步骤62，蓄电池监视装置30判定蓄电池系统11的充放电是否已被停止。
[0105]
作为蓄电池10，例如可列举双极型铅蓄电池。双极型铅蓄电池将在正极与负极之间夹有电解层的电池单体构件和树脂制的基板交替地层叠多个，并且在对置的基板之间配设将电池单体包围的树脂制的边框形的框架，电池单体构件彼此被串联地电连接。正极具
有铅或者铅合金制的正极用铅层和设置在正极用铅层上的含有活性物质的正极用活性物质层。负极具有铅或者铅合金制的负极用铅层和设置在负极用铅层上的含有活性物质的负极用活性物质层。介于正极与负极之间的电场层，例如是被浸入了硫酸等电解液的玻璃纤维垫等。树脂制的基板是具有耐硫酸性的热塑性树脂(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸树脂)、丙烯酸腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、聚酰胺(尼龙)、聚碳酸酯等)制，是形成为四方状的平板形的框架板。电流传感器40、80测定在各个蓄电池列20中流动的充放电电流，判定蓄电池10的充电状态(soc：state of charge)，因此优选温度特性优异、测定误差少且精度高的电流传感器。
[0106]
这样，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，因为在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时测定因蓄电池列20之间的电压差等而产生的循环电流ic，所以能防止蓄电池系统11受到温度分布的影响，因此蓄电池系统11的劣化判定的精度提高。此外，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，因为在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时测定循环电流ic，所以循环电流ic的电流值本身的测定能实现容易化、高精度化，因此蓄电池系统11的劣化判定的精度提高。此外，在电池系统的劣化判定装置1中，因为将蓄电池10多个串联地连接起来的蓄电池列20被分割为多个蓄电池列块12，所以能防止蓄电池列20的内部电阻的增大，因此循环电流ic变得容易流动，循环电流ic的测定精度提高，在蓄电池10产生内部短路、内部液体接界等异常之前对在蓄电池10中产生了劣化的状况进行判定的精度得以提高。
[0107]
此外，在蓄电池系统的劣化判定装置1中，通过蓄电池列块12中的、相互邻接的蓄电池列20之间分别具备电流传感器40、80，从而能够高精度地进行蓄电池列块12的每个蓄电池列20的劣化判定。
[0108]
《第二实施例》
[0109]
接下来，对作为本发明的第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置进行说明。另外，作为第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置和作为第一实施例的蓄电池系统的劣化判定装置共用主要的构成要素，因此对与第一实施例相同的构成要素使用相同的附图标记来说明。图5是作为本发明的第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置2的概要结构图。
[0110]
在蓄电池系统的劣化判定装置1中，蓄电池系统11通过一个导通棒70而被分割为蓄电池列块12a和蓄电池列块12b这两个。取代此，如图5所示那样，在蓄电池系统的劣化判定装置2中，位于蓄电池列块12a的第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3、第四蓄电池列20-4通过第一导通棒70-1而被并联地连接，位于蓄电池列块12b的第一蓄电池列20-1、第二蓄电池列20-2、第三蓄电池列20-3、第四蓄电池列20-4通过与第一导通棒70-1不同的第二导通棒70-2而被并联地连接。在蓄电池系统的劣化判定装置2中，蓄电池系统11通过不同的导通棒70而被分割为蓄电池列块12a和蓄电池列块12b这两个。
[0111]
第一导通棒70-1和第二导通棒70-2通过一个蓄电池列块连接棒90来连接。因此，蓄电池列块12a和蓄电池列块12b通过一个连接部(蓄电池列块连接棒90)而被串联地连接。
[0112]
在蓄电池系统的劣化判定装置2中，测定在位于蓄电池列块12a的蓄电池列20之间产生的循环电流ic的电流传感器40，针对各个蓄电池列20，连接至位于蓄电池列20的交直流转换装置(pcs)50侧的端部的蓄电池10(10a)。在第一蓄电池列20-1与第二蓄电池列20-2之间、第二蓄电池列20-2与第三蓄电池列20-3之间、第三蓄电池列20-3与第四蓄电池列20-4之间分别各具备一个测定在位于蓄电池列块12b的蓄电池列20之间产生的循环电流ic的
电流传感器80。电流传感器80设置于第二导通棒70-2。
[0113]
在蓄电池系统的劣化判定装置2中，蓄电池列块12a与蓄电池列块12b通过一个连接部而被串联地连接，由此能按每个蓄电池列块12高精度测定在每个蓄电池列块12产生的循环电流ic，因此蓄电池系统11的劣化判定精度进一步提高。即，在蓄电池系统的劣化判定装置2中，例如在位于蓄电池列块12a的蓄电池10产生劣化而在位于蓄电池列块12b的蓄电池10未产生劣化的情况下，循环电流ic仅在蓄电池列块12a中更容易流动，源自蓄电池列块12a的循环电流ic在蓄电池列块12b中更难以流动。
[0114]
《第三实施例》
[0115]
接下来，对作为本发明的第三实施例的蓄电池系统的劣化判定装置进行说明。另外，作为第三实施例的蓄电池系统的劣化判定装置和作为第一实施例及第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置共用主要的构成要素，因此针对与第一实施例及第二实施例相同的构成要素使用相同的附图标记来说明。图6是作为本发明的第三实施例的蓄电池系统的劣化判定装置2的概要结构图。
[0116]
在作为第二实施例的蓄电池系统的劣化判定装置2中，测定在位于蓄电池列块12a的蓄电池列20之间产生的循环电流ic的电流传感器40与各个蓄电池列20连接，在第一蓄电池列20-1与第二蓄电池列20-2之间、第二蓄电池列20-2与第三蓄电池列20-3之间、第三蓄电池列20-3与第四蓄电池列20-4之间分别各具备一个测定在位于蓄电池列块12b的蓄电池列20之间产生的循环电流ic的电流传感器80。取代此，如图6所示那样，在蓄电池系统的劣化判定装置3中，在各个蓄电池列块12各具备一个电流传感器。
[0117]
如图6所示那样，在蓄电池列块12a的位置被并联地连接的多列蓄电池列20、20、20
···
之间具备一个电流传感器40，在蓄电池列块12b的位置被并联地连接的多列蓄电池列20、20、20
···
之间具备一个电流传感器80。根据上述，在蓄电池系统的劣化判定装置3中，成为一个电流传感器40、80测定多列蓄电池列20的循环电流的方式。另外，在蓄电池系统的劣化判定装置3中，电流传感器40和电流传感器80均在第三蓄电池列20-3与第四蓄电池列20-4之间具备一个。此外，在蓄电池系统的劣化判定装置3中，在蓄电池列块12a和交直流转换装置(pcs)50之间具备测定蓄电池系统11和交直流转换装置(pcs)50之间的充放电电流的电流传感器41。
[0118]
在蓄电池系统的劣化判定装置3中，在各个蓄电池列块12各具备一个电流传感器，由此能按每个蓄电池列块12进行蓄电池系统11的劣化判定，因此在按每个蓄电池列块12进行蓄电池10的更换等的情况下，通过简易的构造提高蓄电池系统11的劣化判定精度。
[0119]
《第四实施例》
[0120]
接下来，对作为本发明的第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置进行说明。另外，作为第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置和作为第一实施例～第三实施例的蓄电池系统的劣化判定装置共用主要的构成要素，因此针对与第一实施例～第三实施例相同的构成要素使用相同的附图标记来说明。图7是作为本发明的第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。
[0121]
如图7所示那样，在作为第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置4中，在蓄电池系统的劣化判定装置3的交直流转换装置(pcs)50与电流传感器41之间还设置有开关单元42，其在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时将交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统
11之间设为切断状态。根据开关单元42的接通/断开，能够将交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间设为电连接/切断状态。在图7中，通过开关单元42，交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间变成被电气地切断的状态。
[0122]
通过在交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间设置开关单元42，从而在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时对蓄电池系统11的劣化进行判定时，能够使交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间为切断状态。因此，由于能够在防止了交直流转换装置(pcs)50的影响的状态下测定循环电流，故蓄电池系统11的劣化判定精度进一步提高。
[0123]
接下来，针对本发明的蓄电池系统的劣化判定装置来说明其他实施方式。在上述各实施例中，蓄电池列是将8个蓄电池串联地连接起来的构造，根据蓄电池系统的使用条件等，蓄电池列可以是将9个以上的蓄电池串联地连接的方式，蓄电池列也可以是将7个以下的蓄电池串联地连接的方式。此外，在上述各实施例中，蓄电池系统被分割为两个蓄电池列块，但取代此，也可以分割为三个或者四个以上的蓄电池列块。
[0124]
《第五实施例》
[0125]
接下来，对作为本发明的第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置进行说明。另外，作为第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置和作为第一实施例～第四实施例的蓄电池系统的劣化判定装置共用主要的构成要素，因此针对与第一实施例～第四实施例相同的构成要素，使用相同的附图标记来说明。
[0126]
图11是作为本发明的第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置的概要结构图。如图11所示那样，作为第五实施例的蓄电池系统的劣化判定装置5的蓄电池系统11具有多个蓄电池10。多个蓄电池10被串联地连接而形成蓄电池列l11～l14、l21～l24。在图11中，作为蓄电池列l11～l14、l21～l24的示例而表示将四个蓄电池10串联地连接起来的示例，但形成一个蓄电池列的蓄电池10的数量未被限定于四个，只要为两个以上的数量即可。
[0127]
蓄电池列l11～l14、l21～l24被并联连接而形成蓄电池块b11、b12、b21、b22。具体地说，相邻的蓄电池列l11与蓄电池列l12被并联连接而形成蓄电池块b11，相邻的蓄电池列l13与蓄电池列l14被并联连接而形成蓄电池块b12。此外，相邻的蓄电池列l21与蓄电池列l22被并联连接而形成蓄电池块b21，相邻的蓄电池列l23与蓄电池列l24被并联连接而形成蓄电池块b22。在图11中，作为蓄电池块b11、b12、b21、b22的示例，表示将两个蓄电池列并联起来的示例，但形成一个蓄电池块的蓄电池列的数量未被限定于两个，也可以是三个以上。
[0128]
蓄电池块b11、b12、b21、b22被串联地连接而形成组电池bp1、bp2。具体地说，蓄电池块b11与蓄电池块b21被串联地连接而形成组电池bp1，蓄电池块b12与蓄电池块b22被串联地连接而形成组电池bp2。在图11中，作为组电池的示例，表示将两个蓄电池块串联起来的示例，但形成一个组电池的蓄电池块的数量未被限定于两个，也可以将三个以上的蓄电池块串联地连接来形成一个组电池。此外，在蓄电池系统11中，组电池的数量未被限定于两个，也可以是三个以上。
[0129]
在组电池bp1、bp2分别串联地连接着电流传感器40。串联地连接于组电池bp1的电流传感器40和串联地连接于组电池bp2的电流传感器40被并联地连接，两个电流传感器40的连接点与交直流转换装置50连接。此外，串联地连接于组电池bp1的电流传感器40和串联地连接于组电池bp2的电流传感器40分别与蓄电池监视装置30连接。
[0130]
在图11所示的蓄电池系统11中，在蓄电池10的劣化进展的情况下，在蓄电池系统
11中充放电停止时产生循环电流。蓄电池系统的劣化判定装置5测定该循环电流，并基于测定结果来判定蓄电池10的劣化。
[0131]
图12是表示在实施例5中判定蓄电池10的劣化的处理流程的流程图。此外，图13是表示在组电池bp1中有劣化进展的蓄电池10的情况下的循环电流的流动的一例的图，以阴影来表示劣化进展的蓄电池10。使用图12、13来说明实施例5中的蓄电池10的劣化的判定的动作。
[0132]
蓄电池监视装置30在给定期间内反复进行从外部的电力系统向蓄电池系统11的充电和从蓄电池系统11向负载的放电，以使蓄电池系统11工作，由此成为在设定部31中设定过的判定蓄电池系统11的劣化的有无的定时，在该情况下，开始图12所示的蓄电池系统11的劣化判定处理。
[0133]
首先，蓄电池监视装置30根据源自电流传感器40或者交直流转换装置50的信息，判定蓄电池系统11的充放电是否已被停止(步骤s101)。蓄电池监视装置30在判定为充放电未被停止的情况下(在步骤s101中，否)，反复执行步骤s101的处理。蓄电池监视装置30在判定为蓄电池系统11的充放电已停止的情况下(在步骤s101中，是)，利用测量控制部32取得由电流传感器40测定出的循环电流值和循环电流的方向(步骤s102)。
[0134]
例如，如图13所示那样，在组电池bp1中以阴影示出的蓄电池10的劣化进展的情况下，在充放电时在蓄电池系统11中产生电流分布，其结果是，在停止了充放电时，在包括已劣化的蓄电池10的组电池bp1的蓄电池块b11中，在蓄电池列l11和蓄电池列l12产生电压差。为了消除该电压差，在蓄电池块b11中，在图12所示的从蓄电池列l12到蓄电池列l11的箭头的方向上产生循环电流i11。
[0135]
此外，在蓄电池块b11中产生循环电流的情况下，在组电池bp1和组电池bp2中产生电压差。为了消除该组电池bp1和组电池bp2的电压差，在蓄电池系统11中，产生从组电池bp1向组电池bp2流动的循环电流。与组电池bp1连接的电流传感器40测定从组电池bp2流入组电池bp1的循环电流i1，与组电池bp2连接的电流传感器40测定从组电池bp2向组电池bp1流出的循环电流i2，即从蓄电池列l13流出的循环电流i21和从蓄电池列l14流出的循环电流i22之和。
[0136]
蓄电池监视装置30利用测量控制部32取得通过与组电池bp1连接的电流传感器40测定出的循环电流i1的电流值和方向、及通过与组电池bp2连接的电流传感器40测定出的循环电流i2的电流值和方向(步骤s102)。
[0137]
接下来，蓄电池监视装置30基于所取得的循环电流i1的电流值及方向和所取得的循环电流i2的电流值及方向，利用蓄电池状态判定部33来判定蓄电池10的劣化。具体地说，蓄电池监视装置30首先判定循环电流i1的电流值和循环电流i2的电流值之和是否在预先确定的第一阈值以下(步骤s103)。预先通过设定部31设定第一阈值。
[0138]
在蓄电池10劣化而在组电池bp1与组电池bp2之间产生循环电流的情况下，循环电流i1和循环电流i2的值相等且极性相反，因此循环电流i1与循环电流i2之和为0，蓄电池监视装置30判定为是第一阈值以下(在步骤s103中，是)。另外，蓄电池监视装置30在步骤s103中判定为否的情况下，使处理的流程返回步骤s101。
[0139]
蓄电池监视装置30在循环电流i1的电流值与循环电流i2的电流值之和为预先确定的第一阈值以下的情况下，基于循环电流i1的电流值的绝对值和循环电流i2的电流值的
绝对值，来判定蓄电池10的劣化(步骤s104)。具体地说，蓄电池监视装置30判定循环电流i1的电流值的绝对值和循环电流i2的电流值的绝对值是否均为预先确定的第二阈值以上。预先通过设定部31设定第二阈值。蓄电池监视装置30在循环电流i1的电流值的绝对值和循环电流i2的电流值的绝对值均为预先确定的第二阈值以上的情况下(在步骤s104中，是)，判定为蓄电池10劣化(步骤s105)。另外，蓄电池监视装置30在步骤s104中判定为否的情况下，使处理的流程返回步骤s101。
[0140]
根据本实施例，即便在串联的蓄电池列l11～l14、l21～l24未分别设置电流传感器40，也能够检测蓄电池10的劣化的产生。
[0141]
另外，在实施例5中，如图14所示那样，也可以在交直流转换装置(pcs)50与电流传感器40之间还设置开关单元42，其在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时，使交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间为切断状态。通过开关单元42的接通/断开，能够将交直流转换装置(pcs)50和蓄电池系统11之间设为电连接/切断状态。在图14中，通过开关单元42，交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间成为被电气地切断的状态。
[0142]
通过在交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间设置开关单元42，从而在蓄电池10的充电停止时或者放电停止时对蓄电池系统11的劣化进行判定时，能够使交直流转换装置(pcs)50与蓄电池系统11之间为切断状态。因此，由于能够在防止了交直流转换装置(pcs)50的影响的状态下测定循环电流，故蓄电池系统11的劣化判定精度进一步提高。另外，开关单元42可以是机械式的开关，也可以是半导体开关。
[0143]-产业上的可利用性-[0144]
本发明能够使用于蓄电池的劣化判定。
[0145]-符号说明-[0146]
1、2、3、4
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蓄电池系统的劣化判定装置
[0147]
10
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蓄电池
[0148]
11
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蓄电池系统
[0149]
12
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蓄电池列块
[0150]
20
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蓄电池列
[0151]
30
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蓄电池监视装置
[0152]
32
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测量控制部
[0153]
33
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蓄电池状态判定部
[0154]
40
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电流传感器
[0155]
80
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电流传感器。