一種電池組，包括：相互并聯(lián)連接的多個(gè)電池組件，每個(gè)電池組件具有由一個(gè)或兩個(gè)以上的二次電池單體串聯(lián)連接得到的單電池群、和與該單電池群串聯(lián)連接的第一電流控制元件；控制每個(gè)電池組件具有的第一電流控制元件的動(dòng)作，針對(duì)每個(gè)電池組件控制充放電電流的第一控制單元；測(cè)定每個(gè)電池組件具有的單電池群或各單電池的電壓的電壓測(cè)定單元；以及基于由電壓測(cè)定單元測(cè)定的單電池群或各單電池的電壓，診斷各電池組件的劣化度或故障的診斷單元。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及由多個(gè)二次電池單體(cell，也稱(chēng)“單電池”或“單體電池，，)構(gòu)成的電池組及其控制裝置。
技術(shù)介紹
作為在電動(dòng)汽車(chē)用、鐵路用、電力系統(tǒng)蓄電系統(tǒng)用等必需大容量的二次電池系統(tǒng)中使用的電池組，迄今已知在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的那樣的電池組。該電池組通過(guò)把多個(gè)二次電池單體串聯(lián)連接而構(gòu)成串聯(lián)單電池群，并進(jìn)而把多個(gè)該串聯(lián)單電池群并聯(lián)連接而構(gòu)成。另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了，在把由多個(gè)二次電池單體并聯(lián)連接而構(gòu)成的并聯(lián)塊以多個(gè)塊串聯(lián)連接而得到的電池組中，檢測(cè)充放電前后的各并聯(lián)塊的電壓變化量， 基于其檢測(cè)結(jié)果判斷有沒(méi)有異常單電池。<專(zhuān)利文獻(xiàn)1>日本特開(kāi)2004-312863號(hào)公報(bào)<專(zhuān)利文獻(xiàn)2>日本專(zhuān)利第4019815號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(專(zhuān)利技術(shù)要解決的問(wèn)題)在像上述那樣的現(xiàn)有的電池組中，在對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行充放電的期間，難以準(zhǔn)確地診斷各單電池群的劣化度和故障。即，為了以單電池群為單位準(zhǔn)確地診斷劣化度和故障，必須切斷該單電池群的充放電電流，但是在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的電池組中，由于把多個(gè)二次電池單體串聯(lián)連接而構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)單電池群，所以如果對(duì)該單電池群切斷充放電電流，則整個(gè)電池組的充放電能力會(huì)大幅度降低。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的電池組中，由于把與單電池群相當(dāng)?shù)母鞑⒙?lián)塊串聯(lián)連接，所以不能以單電池群為單位切斷充放電電流。因此，在對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行充放電的期間，不能準(zhǔn)確地診斷各單電池群的劣化度和故障。本專(zhuān)利技術(shù)正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供能夠?qū)φ麄€(gè)電池組進(jìn)行充放電、且能夠診斷各電池組件的劣化度和故障的電池組。(用來(lái)解決問(wèn)題的手段)根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第I方式的電池組,包括相互并聯(lián)連接的多個(gè)電池組件,每個(gè)電池組件具有由一個(gè)或兩個(gè)以上的二次電池單體串聯(lián)連接得到的單電池群、和與該單電池群串聯(lián)連接的第一電流控制元件；控制每個(gè)電池組件具有的第一電流控制元件的動(dòng)作，針對(duì)每個(gè)電池組件控制充放電電流的第一控制單元；測(cè)定每個(gè)電池組件具有的單電池群或各單電池的電壓的電壓測(cè)定單元；以及基于由電壓測(cè)定單元測(cè)定的單電池群或各單電池的電壓，診斷各電池組件的劣化度或故障的診斷單元。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第2方式，在第I方式的電池組中，診斷單元，可以基于在第一控制單元使第一電流控制元件導(dǎo)通而通過(guò)了充放電電流時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓、和在第一控制單元使第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓，計(jì)算出各電池組件的直流內(nèi)部電阻值，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電池組件的劣化度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第3方式，在第2方式的電池組中，優(yōu)選地，第一控制單元從多個(gè)電池組件中選擇一部分電池組件，在使除被選擇的電池組件以外的各電池組件中通過(guò)了充放電電流的狀態(tài)下，使被選擇的電池組件中通過(guò)和切斷充放電電流；診斷單元針對(duì)由第一控制單元選擇的電池組件，診斷劣化度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第4方式，在第2或第3方式的電池組中，診斷單元可以基于由第一控制單元導(dǎo)通了的第一電流控制元件的兩端電壓計(jì)算出充放電電流，用其計(jì)算結(jié)果計(jì)算出各電池組件的直流內(nèi)部電阻值。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第5方式，在第I方式的電池組中，每個(gè)電池組件還具有分別與單電池群并聯(lián)連接的強(qiáng)制放電用的第二電流控制元件和放電用電阻，電池組還具有控制每個(gè)電池組件具有的第二電流控制元件的動(dòng)作的第二控制單元；診斷單元可以基于在第一控 制單元使第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流的狀態(tài)下，在第二控制單元使第二電流控制元件截止時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的開(kāi)路電壓、在第二控制單元使第二電流控制元件導(dǎo)通了時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群的負(fù)載時(shí)電壓、和放電用電阻的電阻值，計(jì)算出各電池組件的直流內(nèi)部電阻值，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電池組件的劣化度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第6方式，在第I飛方式中任一方式的電池組中，第一控制單元也可以基于由診斷單元得到的劣化度的診斷結(jié)果，調(diào)整各電池組件間的充放電電流。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第7方式，在第I方式的電池組中，診斷單元可以基于在第一控制單元使全部的第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流由電壓測(cè)定單元多次測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓，計(jì)算出各電池組件的開(kāi)路電壓的下降量，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電池組件的故障。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第8方式，在第廣7方式中任一方式的電池組中，優(yōu)選地，第一控制單元針對(duì)由診斷單元診斷的劣化度為預(yù)定閾值以上的電池組件或由診斷單元診斷為故障的電池組件，使第一電流控制元件截止，從充放電對(duì)象切離。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第9方式，第8方式的電池組還包括與多個(gè)電池組件并聯(lián)連接且具有單電池群和第一電流控制元件的預(yù)備電池組件。在該電池組中，優(yōu)選地，第一控制單元通過(guò)使預(yù)備電池組件中的第一電流控制元件導(dǎo)通，取代從充放電對(duì)象切離的電池組件而把預(yù)備電池組件并入充放電對(duì)象。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第10方式，在第I、方式中任一方式的電池組中，第一控制單元可以分別控制各電池組件中的第一電流控制元件，使各電池組件間的充放電電流均勻化。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第11方式，在第10方式的電池組中，優(yōu)選地，第一控制單元用PWM控制，分別控制使各電池組件中的第一電流控制元件接通的時(shí)間的比例。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第12方式，在第f 11方式中任一方式的電池組中，優(yōu)選地，第一電流控制元件用具有恒流特性的MOSFET構(gòu)成，利用恒流特性限制電池組件中的充放電電流。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第13方式的電池組的控制裝置，該電池組包括相互并聯(lián)連接的多個(gè)電池組件,每個(gè)電池組件具有由一個(gè)或兩個(gè)以上的二次電池單體串聯(lián)連接得到的單電池群、和與該單電池群串聯(lián)連接的第一電流控制元件，該控制裝置包括控制每個(gè)電池組件具有的第一電流控制元件的動(dòng)作，針對(duì)每個(gè)電池組件控制充放電電流的第一控制單元；測(cè)定每個(gè)電池組件具有的單電池群或各單電池的電壓的電壓測(cè)定單元；以及基于由電壓測(cè)定單元測(cè)定的單電池群或各單電池的電壓，診斷各電池組件的劣化度或故障的診斷單元。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第14方式，在第13方式的的電池組的控制裝置中，診斷單元可以基于在第一控制單元使第一電流控制元件導(dǎo)通而通過(guò)了充放電電流時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓、和在第一控制單元使第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓，計(jì)算出各電池組件的直流內(nèi)部電阻值，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電池組件的劣化度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第15方式，在第13方式的電池組的控制裝置中，每個(gè)電池組件還具有分別與單電池群并聯(lián)連接的強(qiáng)制放電用的第二電流控制元件和放電用電阻，控制裝置還具有控制每個(gè)電池組件具有的第二電流控制元件的動(dòng)作的第二控制單元；診斷單元可以基于在第一控制單元使第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流的狀態(tài)下，在第二控制單元使第二電流控制元件截止時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群或各單電池的開(kāi)路電 壓、在第二控制單元使第二電流控制元件導(dǎo)通了時(shí)由電壓測(cè)定單元測(cè)得的單電池群的負(fù)載時(shí)電壓、和放電用電阻的電阻值，計(jì)算出各電池組件的直流內(nèi)部電阻值，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電池組件的劣化度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第16方式，在第13方式的電池組的控制裝置中，診斷單元可以基于在第一控制單元使第一電流控制元件截止而切斷了充放電電流時(shí)由電壓測(cè)定單元多次測(cè)得的單電池群或各單電池的電壓，計(jì)算出各電池組件的開(kāi)路電壓的下降量，基于其計(jì)算結(jié)果診斷各電本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：巖澤寬，江守昭彥，小林裕，高橋宏，葉田玲彥，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：株式會(huì)社日立制作所，
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國(guó)別省市：
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