電池系統技術方案

本發明專利技術的電池系統具有二次電池(Ca～Ch)、測量二次電池(Ca～Ch)的溫度并將測量到的溫度作為溫度信息輸出的溫度傳感器(Ta～Th)、測量二次電池(Ca～Ch)的電流并將測量到的電流作為電流信息輸出的電流傳感器(Ia，Ib)、測量二次電池(Ca～Ch)的電壓并將測量到的電壓作為電壓信息輸出的電壓傳感器(Va～Vh)、和輸入溫度信息、電流信息及電壓信息的控制裝置(102)，控制裝置(102)使用電流信息和電壓信息運算二次電池(Ca～Ch)的充放電功率效率，使用溫度信息、電流信息和電壓信息運算二次電池(Ca～Ch)的充電率，通過使用電流信息判斷二次電池(Ca～Ch)放電的電荷量與充電的電荷量是否實質上相同，判斷為相同時，比較與充電率對應設定的閾值和充放電功率效率來判斷二次電池(Ca～Ch)的劣化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及電池系統，尤其涉及判斷二次電池的劣化狀態的電池系統。本申請針對2010年9月27日在日本申請的特愿2010-214865號主張優先權，并且在此援引其內容。
技術介紹
判斷鋰電池等二次電池的劣化狀態，并且進行向二次電池的管理條件的反映、狀態顯示，對于二次電池的安全使用、用戶識別二次電池的更換時期是有用的。因此，根據這種觀點，報告了各種用于推斷二次電池的劣化狀態的技術(參照專利文獻I至專利文獻3)。 現有技術文獻專利文獻專利文獻I JP特開2010-060408號公報專利文獻2 JP特開2010-093875號公報專利文獻3 JP特開2004-014403號公報
技術實現思路
(專利技術要解決的課題)但是，這些技術不僅包含為了判斷二次電池的劣化而成為復雜的結構以及復雜的處理動作等機構上以及動作上的問題，而且在準確性的觀點上也不足夠。因此，本專利技術的目的是提供一種能夠用簡單的結構準確地判斷二次電池的劣化狀態的電池系統。(用于解決課題的手段)本專利技術的電池系統具有二次電池；溫度傳感器，其測量所述二次電池的溫度，并且將所測量到的溫度作為溫度信息輸出；電流傳感器，其測量所述二次電池的電流，并且將所測量到的電流作為電流信息輸出；電壓傳感器，其測量所述二次電池的電壓，并且將所測量到的電壓作為電壓信息輸出；和控制裝置，其輸入所述溫度信息、所述電流信息以及所述電壓信息，所述控制裝置使用所述電流信息和所述電壓信息運算所述二次電池的充放電功率效率，并且使用所述溫度信息、所述電流信息和所述電壓信息運算所述二次電池的充電率，通過使用所述電流信息來判斷所述二次電池放電的電荷量和充電的電荷量是否實質上相同，在判斷為是所述相同的情況下，比較與所述充電率對應地設定的閾值和所述充放電功率效率，來判斷所述二次電池的劣化。因此，因為在二次電池放電的電荷量和充電的電荷量實質上相同的情況下使用充放電功率效率來進行劣化判斷，所以能夠準確地進行劣化判斷，此外，能夠利用進行閾值和充放電功率效率的比較這樣的簡單的結構來進行劣化判斷。(專利技術效果)根據本專利技術的電池系統，能夠利用簡單的結構準確地判斷多個二次電池的劣化狀態。附圖說明圖I是本專利技術的第I實施方式的電池系統概要圖。圖2是本專利技術的第I實施方式的電池系統中的BMS內 的部分構成圖。圖3是用于說明本專利技術的第I實施方式的電池系統中的二次電池的劣化判斷的實測電流例。圖4是本專利技術的第I實施方式的電池系統中所使用的二次電池的概要圖。圖5是本專利技術的第I實施方式的電池系統中的SOC運算部I的詳細圖。圖6是用于說明本專利技術的第I實施方式的電池系統中的SOC運算部I的輸出值的第I圖。圖7是用于說明本專利技術的第I實施方式的電池系統中的SOC運算部I的輸出值的第2圖。圖8是本專利技術的第2實施方式的電池系統中的BMS內的部分構成圖。圖9是表示二次電池的充放電特性的一般圖。具體實施例方式本專利技術的第I實施方式所涉及的電池系統根據二次電池的充放電功率效率的變化來進行該二次電池的劣化狀態的判斷。以下，參照附圖來進行詳細敘述。(第I實施方式)以下，對于本專利技術的第I實施方式的電池系統，參照附圖來進行說明。圖I是表示第I實施方式的電池系統100的結構的圖。電池系統100具備電池模塊101、上位控制裝置102、顯示裝置103、功率負載104、BMS (Battery Management System,電池管理系統)105。包括由二次電池Ca Ch構成的組電池和作為該組電池的監視控制裝置的BMS105的電池模塊101，從電池系統100的外部嵌入電池系統100的內部并且被固定。通過作為模塊，從而從電池系統100的外部能夠容易地進行更換。另外，功率負載104、上位控制裝置102以及顯示裝置103預先被組裝在電池系統100內。此外，有時將上位控制裝置102以及BMS105 一起簡單地稱為控制裝置。這里，本專利技術的電池系統100例如可以是將車輪連接于功率負載104即電動機的叉車等的產業車輛、電車或者電動汽車等移動體，也可以是將推進器或者螺旋槳連接于功率負載104即電動機的飛機或者船等移動體。而且，電池系統100還可以是例如家庭用的電力存儲系統、與風車或太陽光這樣的自然能源發電進行組合的并網協調蓄電系統等的固定位置用的系統。即，電池系統100是利用構成組電池的多個二次電池進行的電力的充放電的系統。電池模塊101內的組電池用于向電池系統100的功率負載104提供電力，由串聯連接的二次電池Ca Cd構成的臂和由串聯連接的二次電池Ce Ch構成的臂并聯連接。在構成組電池的二次電池Ca Ch中，用于測量二次電池的溫度的溫度傳感器Ta Th以及用于測量二次電池的電池電壓的電壓傳感器Va Vh與各個二次電池對應地各配置了一個。此外，對于各臂，各配置了一個對應的電流傳感器Ia以及Ib，能夠測量流過各臂的電流。通過這些各種傳感器進行測量并且輸出的測量信息輸入到后面詳細敘述的BMS105中。另外，這里設是如下結構串聯連接4個二次電池形成一個臂，并且并聯連接共計2個臂。但是，各臂中所連接的二次電池的個數、以及臂的個數既可以分別是一個也可以分別是多個，怎樣進行設計都可以。上位控制裝置102按照用戶的指示(例如，用戶執行的加速踏板的踩踏量)控制功率負載104，并且接收從BMS105發送的組電池的關聯信息(與上述測量信息關聯的信息，包括由BMS105運算的各二次電池的充電率(SOC))，控制顯示裝置103，從而適當地使顯示裝置103顯示該關聯信息。此外，上位控制裝置102在判斷為上述關聯信息是異常值的情況下，使顯示裝置103中內置的異常燈點亮等，并且使顯示裝置103中內置的蜂鳴器等的音響裝置工作從而鳴響警報，通過光和聲音刺激視覺以及聽覺來促使用戶注意。 顯示裝置103例如是具備上述音響裝置的液晶面板等的監視器，能夠基于來自上位控制裝置102的控制，進行構成組電池的各二次電池Ca Ch的上述關聯信息的顯示等。功率負載104例如是與電動汽車的車輪連接的電動機、逆變器等的功率變換器。功率負載104也可以是驅動刮水器等的電動機。接下來，對BMS105進行簡單概述之后，詳細敘述其動作等。如圖I所示，電池系統100的BMS105構成為包括2個CMU(CellMonitor Unit,電池監控單兀)即CMUl以及CMU2、和BMU (BatteryManagement Unit,電池管理單兀)。這里，CMUl以及CMU2具備未圖示的ADC (Analog DigitalConverter,模擬數字轉換器)，將上述各種傳感器探測并且輸出的上述測量信息分別作為模擬信號進行接收，并且通過ADC將這些模擬信號變換為各自對應的數字信號后，作為用于對上述關聯信息進行計算等的多個參數而輸出到BMU。而且，在本實施方式中，如圖所示，各CMU分別通過總線或者信號線與4個二次電池進行連接。此外，BMU根據從2個CMU輸入的各二次電池Ca Ch各自的上述參數，進行后述的各二次電池的劣化判斷處理，并且將該判斷結果輸出到上位控制裝置102。另外，被變換為數字信號的上述多個參數的值中，將作為各溫度傳感器Ta Th測量到的值的模擬信號變換后的數字信號分別稱為對應的各二次電池的實測溫度，將作為各電壓傳感器Va Vh測量本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：西田健彥，
申請(專利權)人：三菱重工業株式會社，
類型：
國別省市：