本發(fā)明涉及電池的電壓測(cè)定方法。
背景技術(shù):
日本特開2010-78572中公開了一種所謂加速電容器方式的電池單體的電壓測(cè)定方法。在該電壓測(cè)定方法中,在測(cè)定到的電壓小于規(guī)定值時(shí),以延長(zhǎng)電容器的充電時(shí)間的方式進(jìn)行變更并再次測(cè)定電池單體的電壓,由此分開判斷電池單體的異常和接觸電阻的增大等連接電路的異常。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
但是,在以延長(zhǎng)充電時(shí)間的方式進(jìn)行變更并再次測(cè)定電壓的情況下,存在全部的電池單體的測(cè)定時(shí)間也變長(zhǎng)且變更了全部的電池單體的計(jì)測(cè)周期這樣的問題。這樣的問題并不限于對(duì)各個(gè)電池單體的電壓進(jìn)行測(cè)定的情況,在將一個(gè)以上的電池單體作為一個(gè)通道并對(duì)各個(gè)通道的電壓進(jìn)行測(cè)定的情況下也是共通的問題。
本發(fā)明提供以下的電壓測(cè)定方法。
(1)本發(fā)明的方式為一種電壓測(cè)定方法,將m組通道經(jīng)由連接電路依次連接于電容器,對(duì)每個(gè)所述通道的通道電壓進(jìn)行測(cè)定,所述m組通道是對(duì)將n個(gè)電池單體串聯(lián)連接而成的電池單體單元中的所述n個(gè)電池單體進(jìn)行劃分而成的,n是2以上的整數(shù),m是n以下的整數(shù)。將進(jìn)行了測(cè)定的通道電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的偏差與偏差允許值進(jìn)行比較,對(duì)于測(cè)定到的通道電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的偏差大于偏差允許值的非正常通道,延長(zhǎng)向所述電容器的充電時(shí)間而進(jìn)行測(cè)定,并且對(duì)于所述偏差為所述偏差允許值以下的正常通道,縮短向所述電容器的充電時(shí)間而進(jìn)行測(cè)定,以使進(jìn)行全部通道的測(cè)定的計(jì)測(cè)周期維持一定。根據(jù)本發(fā)明的方式,對(duì)于測(cè)定到的通道電壓的偏差大于偏差允許值的非正常通道,延長(zhǎng)充電時(shí)間并進(jìn)行下一個(gè)測(cè)定,并且縮短正常通道的充電時(shí)間,因此能夠?qū)⒂?jì)測(cè)周期維持一定,并能夠在接觸電阻增大的情況下再次測(cè)定該通道電壓。
在上述方式中,可以的是,在某計(jì)測(cè)周期中進(jìn)行了測(cè)定的通道中存在所述非正常通道的情況下,在下一計(jì)測(cè)周期中,延長(zhǎng)所述非正常通道的測(cè)定時(shí)的所述充電時(shí)間,并且縮短所述正常通道的測(cè)定時(shí)的所述充電時(shí)間。根據(jù)該方式,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期,進(jìn)行全部通道的測(cè)定,同時(shí)對(duì)于非正常通道,在下一個(gè)充電周期中延長(zhǎng)充電時(shí)間,并且縮短正常通道的充電時(shí)間,因此能夠?qū)⒂?jì)測(cè)周期維持一定,并能夠在接觸電阻增大的情況再次測(cè)定該通道電壓。
在上述方式中,可以的是,在某計(jì)測(cè)周期中進(jìn)行了測(cè)定的通道為所述非正常通道的情況下,在同一計(jì)測(cè)周期中延長(zhǎng)所述非正常通道的充電時(shí)間并再次執(zhí)行所述非正常通道的測(cè)定,并且縮短在所述非正常通道之后執(zhí)行測(cè)定的正常通道的充電時(shí)間。根據(jù)該方式,對(duì)于為非正常通道的通道,在同一計(jì)測(cè)周期中延長(zhǎng)充電時(shí)間,并且縮短之后執(zhí)行測(cè)定的正常通道的充電時(shí)間,因此能夠?qū)⒂?jì)測(cè)周期維持一定,并能夠在接觸電阻增大的情況下再次測(cè)定該通道電壓。
在上述方式中,可以的是,所述計(jì)測(cè)周期被劃分成執(zhí)行所述m組通道的測(cè)定的計(jì)測(cè)期間和接著所述計(jì)測(cè)期間的非計(jì)測(cè)期間這兩個(gè)期間,所述計(jì)測(cè)期間維持一定。根據(jù)該方式,將實(shí)際執(zhí)行全部通道的測(cè)定的計(jì)測(cè)期間維持一定,由此能夠?qū)⒂?jì)測(cè)周期維持一定,并且該控制變得更容易。
在上述方式中,可以的是,所述基準(zhǔn)電壓是從多個(gè)通道進(jìn)行了測(cè)定的通道電壓的平均電壓。
在上述方式中,可以的是,在縮短所述正常通道的充電時(shí)間時(shí),均等地縮短所述多個(gè)正常通道的充電時(shí)間。
在上述方式中,可以的是,從某計(jì)測(cè)周期起開始下一計(jì)測(cè)周期的電壓測(cè)定時(shí),將全部通道的充電時(shí)間設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間。
在上述方式中,可以的是,將在所述非正常通道中延長(zhǎng)的充電時(shí)間與規(guī)定的上限充電時(shí)間進(jìn)行比較,在延長(zhǎng)的充電時(shí)間超過所述上限充電時(shí)間的情況下,將所述非正常通道判定為異常通道。
本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn),例如能夠以電壓測(cè)定方法、電壓測(cè)定裝置、電壓測(cè)定裝置的控制方法等方式實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
本發(fā)明的實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)及工業(yè)意義通過參照附圖如下來描述,其中相同的數(shù)字表示相同的元件,其中,
圖1是表示執(zhí)行第一實(shí)施方式的電壓測(cè)定方法的電壓測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖2是表示基于電壓測(cè)定裝置進(jìn)行的通道單位的測(cè)定的基本性動(dòng)作的時(shí)間圖。
圖3是表示通過基本性電壓控制動(dòng)作而測(cè)定的通道電壓的說明圖。
圖4是表示第一實(shí)施方式中的電壓測(cè)定控制處理的步驟的流程圖。
圖5是表示在圖4中說明的電壓測(cè)定控制處理的詳細(xì)步驟的一例的流程圖。
圖6是表示基于圖5中示出的電壓測(cè)定控制處理的各通道的通道周期的變動(dòng)的一例的時(shí)間圖。
圖7是表示第二實(shí)施方式中的電壓測(cè)定控制處理的步驟的流程圖。
圖8是表示在圖7中說明的電壓測(cè)定控制處理的詳細(xì)步驟的一例的流程圖。
圖9是表示基于圖8中示出的電壓測(cè)定控制處理的各通道的通道周期的變動(dòng)的一例的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
a.第一實(shí)施方式:
圖1是表示執(zhí)行本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電壓測(cè)定方法的電壓測(cè)定裝置20的結(jié)構(gòu)的說明圖。電壓測(cè)定裝置20的測(cè)定對(duì)象的電池單體單元10為將n個(gè)(n為2以上的整數(shù))電池單體cl串聯(lián)連接而構(gòu)成的電池,例如二次電池或燃料電池等。電壓測(cè)定裝置20是將n個(gè)電池單體cl劃分成m組(m為n以下的整數(shù))通道ch并以劃分的通道ch單位來測(cè)定電壓的電壓測(cè)定裝置。一個(gè)通道ch由k個(gè)(k為由n/m表示的整數(shù))電池單體cl構(gòu)成。不過,在n=m的情況下,k=1,一個(gè)通道ch與一個(gè)電池單體等價(jià)。需要說明的是,以下,在將通道ch區(qū)別的情況下,按照將串聯(lián)連接的一端側(cè)(圖1的上側(cè))作為第一個(gè)來排列的順序如“ch1”、“ch2”、“ch3”、…“chm”那樣標(biāo)注編號(hào)作為下標(biāo),在不區(qū)別通道ch的情況下,簡(jiǎn)稱為“ch”。
電壓測(cè)定裝置20具備第一開關(guān)電路22、電容器cf、第二開關(guān)電路24、電壓測(cè)定部26和電壓測(cè)定控制部28。
第一開關(guān)電路22切換通道ch1~chm中的測(cè)定對(duì)象的通道ch與作為加速電容器的電容器cf之間的連接(接通)和切斷(斷開),是作為對(duì)測(cè)定對(duì)象的通道ch的通道電壓進(jìn)行取樣的取樣開關(guān)起作用的電路。
第一開關(guān)電路22具有奇數(shù)側(cè)通道線lh1、lh3、…和奇數(shù)側(cè)共通線lhc1,所述奇數(shù)側(cè)通道線lh1、lh3、…的一端連接于第奇數(shù)個(gè)通道ch1、ch3、…的正極(或第偶數(shù)個(gè)通道ch2、ch4、…的負(fù)極)的端子,所述奇數(shù)側(cè)共通線lhc1供奇數(shù)側(cè)通道線lh1、lh3、…的另一端連接并且連接于電容器cf的一端。并且,第一開關(guān)電路22具有偶數(shù)側(cè)通道線lh2、lh4、…和偶數(shù)側(cè)共通線lhc2,所述偶數(shù)側(cè)通道線lh2、lh4、…的一端連接于第偶數(shù)個(gè)通道ch2、ch4、…的正極(或第奇數(shù)個(gè)通道ch1、ch3、…的負(fù)極)的端子,所述偶數(shù)側(cè)共通線lhc2供偶數(shù)側(cè)通道線lh2、lh4、…的另一端連接并且連接于電容器cf的另一端。而且,第一開關(guān)電路22具有在通道線lh1、lh2、lh3、lh4、…上分別設(shè)置的通道開關(guān)swh1、swh2、swh3、swh4、…。在此,接著通道線的“l(fā)h”及通道開關(guān)的“swh”的下標(biāo)與供正極連接的通道ch的下標(biāo)對(duì)應(yīng)。需要說明的是,在第m個(gè)通道chm的負(fù)極上連接有第m+1個(gè)通道線lhm+1,在該通道線lhm+1上設(shè)有第m+1個(gè)通道開關(guān)swhm+1。因此,相對(duì)于m個(gè)通道ch1~chm,設(shè)有m+1個(gè)通道線lh及通道開關(guān)swh。需要說明的是,在圖1中,m為奇數(shù),第m個(gè)通道線lhm作為奇數(shù)側(cè)通道線連接于奇數(shù)側(cè)共通線lhc1,第m+1個(gè)通道線lhm+1連接于偶數(shù)側(cè)共通線lhc2。不過,也可以使m為偶數(shù),第m個(gè)通道線lhm作為偶數(shù)側(cè)通道線連接于偶數(shù)側(cè)共通線lhc2,第m+1個(gè)通道線lhm+1連接于奇數(shù)側(cè)共通線lhc1。
第一開關(guān)電路22通過切換通道開關(guān)swh1~swhm+1的接通和斷開而從通道ch1~chm中將作為測(cè)定對(duì)象的通道ch并聯(lián)地連接于電容器cf。例如,在以第一個(gè)通道ch1為測(cè)定對(duì)象的情況下,使第一個(gè)及第二個(gè)通道開關(guān)swh1、swh2接通,使其他的通道開關(guān)swh3~swhm+1斷開。并且,在以第二個(gè)通道ch2為測(cè)定對(duì)象的情況下,使第二個(gè)及第三個(gè)通道開關(guān)swh2、swh3接通,使其他的通道開關(guān)swh1、swh4~swhm+1斷開。需要說明的是,將第偶數(shù)個(gè)通道ch2、ch4、…連接于電容器cf的情況下的電容器cf的兩端子的正負(fù)與將第奇數(shù)個(gè)通道ch1、ch3、…連接于電容器cf的情況反轉(zhuǎn)。
第二開關(guān)電路24切換電容器cf的兩端子與電壓測(cè)定部26的兩個(gè)輸入端子之間的連接(接通)及切斷(斷開),是作為將電容器cf的兩端子間的電壓向電壓測(cè)定部26傳遞的傳遞開關(guān)起作用的電路。
第二開關(guān)電路24具有第一傳遞線ls1和第一傳遞開關(guān)sws1,所述第一傳遞線ls1將電容器cf的與奇數(shù)側(cè)共通線lhc1連接的一端子與電壓測(cè)定部26的一輸入端子連接,所述第一傳遞開關(guān)sws1設(shè)于第一傳遞線ls1。并且,第二開關(guān)電路24具有第二傳遞線ls2和第二傳遞開關(guān)sws2,所述第二傳遞線ls2將電容器cf的與偶數(shù)側(cè)共通線lhc2連接的另一端子與電壓測(cè)定部26的另一輸入端子連接,所述第二傳遞開關(guān)sws2設(shè)于第二傳遞線ls2。第二開關(guān)電路24通過使第一及第二傳遞開關(guān)sws1、sws2接通而將電容器cf與電壓測(cè)定部26連接,通過使第一及第二傳遞開關(guān)sws1、sws2斷開而切斷電容器cf與電壓測(cè)定部26的連接。
電壓測(cè)定部26測(cè)定電容器cf的兩端子間的電壓,作為測(cè)定對(duì)象的通道ch的通道電壓的電壓值向電壓測(cè)定控制部28輸出。作為電壓測(cè)定部26,例如可以使用通過放大器使電容器cf的電壓放大并通過ad轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)值而輸出的電壓測(cè)定電路等各種通常的電壓測(cè)定電路。
電壓測(cè)定控制部28控制第一開關(guān)電路22、第二開關(guān)電路24及電壓測(cè)定部26的動(dòng)作并按照一定的控制周期(以下也稱為“計(jì)測(cè)周期”)反復(fù)執(zhí)行各通道ch1~chm的通道電壓的測(cè)定,將測(cè)定結(jié)果向上位的控制裝置輸出。電壓測(cè)定控制部28由具有未圖示的cpu、rom、ram、接口等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成,通過執(zhí)行預(yù)先存儲(chǔ)于rom的控制程序來執(zhí)行上述控制。
電壓測(cè)定裝置20以通道ch單位來測(cè)定電池單體單元10的電壓,以通道ch單位來監(jiān)視異常的有無。需要說明的是,包含于一個(gè)通道ch的電池單體cl的個(gè)數(shù)優(yōu)選為2以上。其理由是,在進(jìn)行電池單體cl的單位下的電壓測(cè)定的情況下,向作為加速電容器的電容器cf的連接線及連接開關(guān)的個(gè)數(shù)需要許多而裝置大型化,并且根據(jù)電池單體cl的數(shù)目而全部電池單體cl的一次測(cè)定所需要的時(shí)間變長(zhǎng)。因此,通過進(jìn)行包括多個(gè)電池單體cl的通道ch單位下的電壓測(cè)定,由于連接線及連接開關(guān)的個(gè)數(shù)的減少而實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,并且能夠?qū)崿F(xiàn)全部電池單體cl的一次測(cè)定所需要的時(shí)間的縮短化。
圖2是表示基于電壓測(cè)定裝置20進(jìn)行的通道ch單位的測(cè)定的基本性的動(dòng)作的時(shí)間圖。通道ch1~chm的測(cè)定按照每個(gè)一定的計(jì)測(cè)周期tp來執(zhí)行。計(jì)測(cè)周期tp被劃分成計(jì)測(cè)期間te和非計(jì)測(cè)期間tue,所述計(jì)測(cè)期間te為從第一個(gè)通道ch1至第m個(gè)通道chm為止的測(cè)定依次執(zhí)行的期間,所述非計(jì)測(cè)期間tue為到此后的下一計(jì)測(cè)周期tp之前且不執(zhí)行測(cè)定的期間。不過,非計(jì)測(cè)期間tue能夠省略。計(jì)測(cè)期間te中的各通道的測(cè)定從第一個(gè)通道周期tc1至第m個(gè)通道周期tcm依次執(zhí)行。在基本動(dòng)作中,各通道周期tc1~tcm設(shè)為將計(jì)測(cè)期間te以通道數(shù)m等分的基準(zhǔn)通道周期tcr。各通道周期tc1~tcm被劃分成各通道的充電時(shí)間tj1~tjm和各通道中共通的測(cè)定時(shí)間ts。如以下說明的那樣,各充電時(shí)間tj1~tjm是通過將與各自對(duì)應(yīng)的通道ch1~chm的輸出電壓(以下也稱為“通道電壓”)對(duì)應(yīng)的電荷向電容器cf(圖1)充電而對(duì)該通道電壓進(jìn)行取樣的期間。各測(cè)定時(shí)間ts是將各充電時(shí)間tj1~tjm中取樣的通道電壓向電壓測(cè)定部26(圖1)傳遞并進(jìn)行測(cè)定的期間。
圖2的開關(guān)時(shí)間波形sch1~schm示出了各通道ch1~chm與電容器cf連接(接通)的充電時(shí)間tj1~tjm。具體而言,第一個(gè)開關(guān)時(shí)間波形sch1的接通的期間為通道開關(guān)swh1、swh2(圖1)接通的期間,第二個(gè)開關(guān)時(shí)間波形sch2接通的期間為通道開關(guān)swh2、swh3接通的期間,第三個(gè)開關(guān)時(shí)間波形sch3接通的期間為通道開關(guān)swh3、swh4接通的期間,第m個(gè)開關(guān)時(shí)間波形schm接通的期間為通道開關(guān)swhm、swhm+1接通的期間。充電時(shí)間tj是為了對(duì)連接于電容器cf的通道ch的通道電壓進(jìn)行取樣而將與通道電壓相當(dāng)?shù)碾姾上螂娙萜鱟f充電所需要的充電時(shí)間。充電時(shí)間tj通常設(shè)定為與充電所需時(shí)間(例如3rc)相比充分長(zhǎng)的時(shí)間,所述充電所需時(shí)間基于與電阻(以下也簡(jiǎn)稱為“接觸電阻”)的標(biāo)準(zhǔn)值r和電容器cf的容量值c對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)rc來決定,所述電阻包括通道ch的端子與通道線lh之間的接觸電阻、通道線lh的配線電阻及通道開關(guān)swh的接通電阻等。需要說明的是,在本例中,在基本動(dòng)作中,各充電時(shí)間tj1~tjm設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr。
圖2的電壓波形vcf示出了電容器cf(圖1)的端子間電壓。圖2的開關(guān)時(shí)間波形ssws示出了在測(cè)定時(shí)間ts中傳遞開關(guān)sws1、sws2(圖1)被接通而電容器cf的端子間電壓vcf向電壓測(cè)定部26傳遞的傳遞期間tt。傳遞期間tt設(shè)定為電容器cf的端子間電壓vcf向電壓測(cè)定部26傳遞而電壓測(cè)定部26能夠執(zhí)行端子間電壓vcf的測(cè)定的時(shí)間。因此,傳遞期間tt依賴于傳遞開關(guān)sws的響應(yīng)時(shí)間和構(gòu)成電壓測(cè)定部26的電路的動(dòng)作速度。并且,測(cè)定時(shí)間ts中的傳遞期間tt經(jīng)過后的期間為考慮了傳遞開關(guān)sws的切斷的響應(yīng)時(shí)間的過渡期間。需要說明的是,傳遞期間tt及測(cè)定時(shí)間ts通常為與充電時(shí)間tj相比充分短的時(shí)間,但是為了便于圖示而夸張地示出。在以下的圖中也一樣。
在第一個(gè)通道周期tc1中,在從通道周期的開始時(shí)間t11開始的第一個(gè)充電時(shí)間tj1中,第一個(gè)通道ch1向電容器cf的連接被接通,執(zhí)行與從第一個(gè)通道ch1向電容器cf的通道電壓相當(dāng)?shù)碾姾傻某潆?。其結(jié)果是,電容器cf的端子間電壓vcf沿正方向(圖1中,將奇數(shù)側(cè)共通線lhc1側(cè)為+且偶數(shù)側(cè)共通線lhc2為-的朝向設(shè)為正)增加,產(chǎn)生第一個(gè)通道ch1的通道電壓。
在第一個(gè)充電時(shí)間tj1的結(jié)束時(shí)間t12中,第一個(gè)通道ch1向電容器cf的連接被斷開,電容器cf保持第一個(gè)通道ch1的通道電壓。并且,如開關(guān)時(shí)間波形ssws所示,在該結(jié)束時(shí)間t12,通過使傳遞開關(guān)sws接通,在傳遞期間tt中傳遞電容器cf中保持的第一個(gè)通道ch1的通道電壓,執(zhí)行通道電壓的測(cè)定。
在第二個(gè)通道周期tc2中,如第二個(gè)開關(guān)時(shí)間波形sch2所示,在從通道周期的開始時(shí)刻t21開始的第二個(gè)取樣周期tj2中,第二個(gè)通道ch2向電容器cf的連接被接通,與第一個(gè)通道ch1一樣,執(zhí)行第二個(gè)通道ch2的通道電壓的測(cè)定。不過,如上述那樣,第二個(gè)通道ch2以與第一個(gè)通道ch1正負(fù)相反的朝向連接于電容器cf,因此與第二個(gè)通道ch2對(duì)應(yīng)的端子間電壓vcf與第一個(gè)通道ch1的情況正負(fù)相反。
在之后的第三個(gè)通道周期tc3~第m個(gè)通道周期tcm中,在第奇數(shù)個(gè)通道周期tc3、tc5、…中,與第一個(gè)通道周期tc1一樣,執(zhí)行對(duì)應(yīng)的通道ch3、ch5、…的通道電壓的測(cè)定,在第偶數(shù)個(gè)通道周期tc4、tc6、…中,與第二個(gè)通道周期tc2一樣,執(zhí)行對(duì)應(yīng)的通道ch4、ch6、…的通道電壓的測(cè)定。
圖3是表示通過基本性的電壓控制動(dòng)作而測(cè)定的通道電壓的說明圖。圖3利用以橫軸為時(shí)間t且以縱軸為電容器cf的端子間電壓vcf的坐標(biāo)圖來示出通道電壓。不過,端子間電壓vcf在第奇數(shù)個(gè)通道ch1、ch3、…或第偶數(shù)個(gè)通道ch2、ch4、…中正負(fù)反轉(zhuǎn),因此表示為無視符號(hào)的絕對(duì)值。
在標(biāo)準(zhǔn)性的基準(zhǔn)充電時(shí)間tj(=tjr)的經(jīng)過時(shí),通道ch正常的情況下的端子間電壓vcf成為正常的電壓范圍vw內(nèi)的電壓。相對(duì)于此,通道ch自身異常的異常通道的情況下的端子間電壓vcf最初成為比電壓范圍vw的下限低的電壓。需要說明的是,通道ch異常的狀態(tài)為包含于通道ch的至少一個(gè)電池單體cl異常的狀態(tài)。并且,有時(shí)雖然通道ch正常,但是接觸電阻增大的接觸電阻增大通道的情況下的端子間電壓vcf也成為比正常的電壓范圍vw的下限低的電壓。這是因?yàn)?,根?jù)接觸電阻的增大量而向電容器cf的充電的響應(yīng)變慢,在基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr的經(jīng)過時(shí),通道電壓有時(shí)不會(huì)達(dá)到正常的電壓范圍vw的下限的電壓。需要說明的是,電池單體cl的正常的電壓依賴與其充電狀態(tài)和溫度而變化。因此,通道ch的正常的電壓范圍vw例如根據(jù)多個(gè)通道ch1~chm的平均電壓vav來決定。在該情況下,正常的電壓范圍vw的下限設(shè)定為從多個(gè)通道ch1~chm的平均電壓vav減去預(yù)先設(shè)定的偏差允許值vst而得到的值vav-vst。
在基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr的經(jīng)過時(shí)端子間電壓vcf比正常的電壓范圍vw的下限低的情況包含通道ch自身異常的異常通道的情況和接觸電阻增大的接觸電阻增大通道的情況,在該情況下無法將通道ch自身的異常分開。作為將這樣的通道ch自身的異常分開的方法,考慮使充電時(shí)間tj延長(zhǎng)為比基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr長(zhǎng)的時(shí)間。通過使充電時(shí)間tj延長(zhǎng),能夠消除由充電時(shí)間的不足引起的端子間電壓vcf的下降,因此在接觸電阻增大通道的情況下,能夠?qū)⒍俗娱g電壓vcf作為正常的電壓范圍vw內(nèi)的電壓進(jìn)行測(cè)定。并且,在即便使充電時(shí)間tj延長(zhǎng)而端子間電壓vcf也未成為正常的電壓范圍vw內(nèi)的電壓的情況下,可認(rèn)為是通道ch自身異常的異常通道。即,通過使充電時(shí)間tj延長(zhǎng)為比基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr長(zhǎng)的時(shí)間并進(jìn)行測(cè)定,能夠?qū)⑼ǖ纁h的異常分開。因此,以下,說明包括異常檢測(cè)控制的電壓測(cè)定控制動(dòng)作,所述異常檢測(cè)控制利用了使充電時(shí)間tj延長(zhǎng)的方法。
圖4是表示第一實(shí)施方式中的電壓測(cè)定控制處理的步驟的流程圖。在此,將基準(zhǔn)電壓vref與測(cè)定到的通道電壓vch的偏差(vref-vch)為偏差允許值vst以下的通道設(shè)為正常通道,將大于偏差允許值vst的通道設(shè)為非正常通道。這相當(dāng)于在圖3中將正常的電壓范圍vw的下限設(shè)為(vref-vst)的情況。需要說明的是,作為基準(zhǔn)電壓vref,可以使用多個(gè)通道或全部通道的平均電壓vav,或者也可以使用除平均電壓vav以外的基準(zhǔn)電壓,例如與電池單體單元10的soc(剩余充電容量)及溫度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)性的通道電壓。在后者的情況下,優(yōu)選將電池單體單元10的soc及溫度與標(biāo)準(zhǔn)性的通道電壓之間的關(guān)系預(yù)先以映射或查表的形式存儲(chǔ)于電壓測(cè)定裝置20內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器。
電壓測(cè)定控制部28在步驟t110中利用設(shè)定的充電時(shí)間tj來執(zhí)行全部通道ch的電壓測(cè)定,在步驟t120中判斷是否存在vref-vch>vst的非正常通道。此時(shí),在沒有非正常通道的情況下,返回步驟t110,在下一計(jì)測(cè)周期tp(圖2)中執(zhí)行全部通道ch的電壓測(cè)定。另一方面,在存在非正常通道的情況下,在步驟t130中延長(zhǎng)非正常通道的充電時(shí)間tj并縮短正常通道的充電時(shí)間tj的基礎(chǔ)上,返回步驟t110,在下一計(jì)測(cè)周期tp中執(zhí)行全部通道ch的電壓測(cè)定。即,電壓測(cè)定控制部28在存在非正常通道的期間,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp反復(fù)進(jìn)行非正常通道的充電時(shí)間tj的延長(zhǎng)及正常通道的充電時(shí)間tj的縮短(步驟t130)和全部通道ch的電壓測(cè)定(步驟t110)。相對(duì)于此,在沒有非正常通道的情況下,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp反復(fù)進(jìn)行全部通道ch的電壓測(cè)定(步驟t110)。不過,在從步驟t120返回步驟t110的情況下,在緊前的計(jì)測(cè)周期tp中對(duì)于一個(gè)以上的通道進(jìn)行了延長(zhǎng)充電時(shí)間tj的電壓測(cè)定的情況下,在下一計(jì)測(cè)周期tp中,可以將充電時(shí)間tj恢復(fù)成原來的基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr,也可以維持延長(zhǎng)了充電時(shí)間tj的狀態(tài)。需要說明的是,如上述那樣,基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr設(shè)定為與標(biāo)準(zhǔn)的充電所需時(shí)間相比充分長(zhǎng)的時(shí)間,因此對(duì)于正常通道,即使將充電時(shí)間tj由基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr縮短,只要為所需充電時(shí)間以上就基本也能夠進(jìn)行測(cè)定。
需要說明的是,在該電壓測(cè)定控制處理中,進(jìn)行全部通道ch的電壓測(cè)定的計(jì)測(cè)期間te(圖2)的長(zhǎng)度也可以變更,但是反復(fù)進(jìn)行全部通道ch的電壓測(cè)定的計(jì)測(cè)周期tp維持一定。不過,若將計(jì)測(cè)期間te維持一定,則控制動(dòng)作更容易,在這點(diǎn)上優(yōu)選。
圖5是表示在圖4中說明的電壓測(cè)定控制處理的詳細(xì)步驟的一例的流程圖。電壓測(cè)定控制部28首先在步驟s102中將全部通道ch的充電時(shí)間tj設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr,在步驟s104中測(cè)定各通道ch1~chm的通道電壓vch1~vchm,在步驟s106中將測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置輸出。各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定如圖2所示的那樣在計(jì)測(cè)周期tp的計(jì)測(cè)期間te以各通道周期tc1~tcm依次執(zhí)行。
接著,電壓測(cè)定控制部28在步驟s108中算出測(cè)定完的全部通道ch的通道電壓vch的平均值vav。該平均值vav作為圖4的基準(zhǔn)電壓vref來使用。在步驟s110中,電壓測(cè)定控制部28針對(duì)各通道ch的通道電壓vch分別算出相對(duì)于平均值vav的偏差vd(=vav-vch)。然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s112中將各偏差vd與偏差允許值vst進(jìn)行比較。此時(shí),在沒有偏差vd大于偏差允許值vst的通道ch即全部通道ch為正常通道(以下也稱為“ok通道”)的情況下,返回步驟s102。另一方面,在存在偏差vd大于偏差允許值vst的通道ch的情況下,進(jìn)入步驟s114。該情況下的通道ch相當(dāng)于有可能為通道自身異常的異常通道和接觸電阻增大的通道中的某一個(gè)的非正常通道(以下也將它們稱為“ng通道”)。
在從步驟s112返回步驟s102的情況下,電壓測(cè)定控制部28在下一計(jì)測(cè)周期tp中,再次進(jìn)行步驟s102~步驟s110的處理。即,電壓測(cè)定控制部28在全部通道ch為正常通道的期間,通過圖2所示的基本性的電壓測(cè)定控制動(dòng)作,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp,反復(fù)執(zhí)行各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定。
在第v個(gè)計(jì)測(cè)周期tp(v)中的測(cè)定的結(jié)果是從步驟s112進(jìn)入步驟s114的情況下,電壓測(cè)定控制部28為了接下來的第v+1個(gè)計(jì)測(cè)周期tp(v+1),在第v個(gè)計(jì)測(cè)周期tp(v)中使偏差vd大于偏差允許值vst的ng通道ch(ng)的充電時(shí)間tj(v+1)按照下式(1)延長(zhǎng)。并且,使偏差vd為偏差允許值vst以下的ok通道的充電時(shí)間tj(v+1)按照下式(2)或下式(3)設(shè)定。即,在ok通道中的目前為止的v次計(jì)測(cè)周期tp的期間從ng通道變化成ok通道的通道ch(ng→ok)的情況下,如下式(2)所示的那樣進(jìn)行維持變化成ok通道的時(shí)刻的充電時(shí)間tj(ok)的設(shè)定。并且,在遍及v次計(jì)測(cè)周期tp都為ok通道的通道ch(ok)的情況下,如下式(3)所示的那樣進(jìn)行將充電時(shí)間tj(v+1)如下式(3)所示的那樣縮短的設(shè)定。
ch(ng):tj(v+1)=tj(v)+te…(1)
ch(ng→ok):tj(v+1)=tj(ok)…(2)
ch(ok):tj(v+1)=tj(v)-q·te/(m-q)…(3)
在此,te為單位延長(zhǎng)時(shí)間,q為ng通道的數(shù)目,m為通道ch的總數(shù)。即,[q·te]表示根據(jù)ng通道的數(shù)目q在下一計(jì)測(cè)周期tp中設(shè)定的總延長(zhǎng)時(shí)間,[q·te/(m-q)]表示以將下一計(jì)測(cè)周期tp的計(jì)測(cè)期間te(圖2)維持一定的方式為了消除總延長(zhǎng)時(shí)間[q·te]而在各ok通道的測(cè)定中縮短充電時(shí)間tj的縮短時(shí)間。
然后,在步驟s116中,電壓測(cè)定控制部28判斷是否存在比上限充電時(shí)間tu大的充電時(shí)間tj的通道ch。上限充電時(shí)間tu是將異常通道分開的閾值(相當(dāng)于“異常判定閾值”),考慮正常通道的能夠縮短的充電時(shí)間和根據(jù)接觸電阻的增大量而設(shè)想的最大的延長(zhǎng)時(shí)間來設(shè)定。
在步驟s116中沒有tj>tu的通道ch的情況下,電壓測(cè)定控制部28在步驟s118中,在下一計(jì)測(cè)周期tp中執(zhí)行各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定。其中,各通道ch的測(cè)定中使用的充電時(shí)間tj為在步驟s114中設(shè)定的充電時(shí)間。然后,電壓測(cè)定控制部28依次執(zhí)行步驟s118中的各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定、步驟s120中的測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置的輸出、步驟s122中的平均值vav的算出、步驟s124中的偏差vd的算出以及步驟s126中的各偏差vd與偏差允許值vst的比較。在步驟s126中沒有vd>vst的通道ch而全部通道為ok通道的情況下,返回步驟s102。另一方面,在存在vd>vst的通道ch而存在ng通道的情況下,返回步驟s114。
在返回步驟s114的情況下,電壓測(cè)定控制部28在產(chǎn)生tj>tu的通道ch(步驟s116)或vd>vst的通道ch消失(步驟s126)之前,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp,進(jìn)行各通道ch的充電時(shí)間tj的延長(zhǎng)、維持及縮短的設(shè)定的處理(步驟s114),反復(fù)執(zhí)行各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定(步驟s118)。需要說明的是,在步驟s114中,將從ng通道變換成ok通道的通道ch(ng→ok)的充電時(shí)間tj維持為變成ok通道時(shí)的充電時(shí)間tj(ok)是為了延長(zhǎng)剩余的ng通道的充電時(shí)間tj。
在上述反復(fù)的執(zhí)行中,在步驟s112中判斷為沒有vd>vst的通道ch的情況下,全部通道ch被測(cè)定為正常通道,因此電壓測(cè)定控制部28返回步驟s102,將充電時(shí)間tj恢復(fù)為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr,從最初開始反復(fù)進(jìn)行各通道ch的測(cè)定。
在此,在延長(zhǎng)充電時(shí)間tj并進(jìn)行測(cè)定時(shí),進(jìn)行了測(cè)定的通道ch的通道電壓vch成為正常的范圍可認(rèn)為是通過延長(zhǎng)時(shí)間而能夠利用與接觸電阻的增大對(duì)應(yīng)的充電時(shí)間來進(jìn)行測(cè)定的情況和接觸電阻的增大被消除的情況。接觸電阻的增大被消除的情況可在以下的情況下發(fā)生。即,在電池單體cl的端子與通道線lh的連接的穩(wěn)定性較低而接觸電阻容易變動(dòng)的情況下,在發(fā)生接觸電阻的增大之后,可能發(fā)生接觸電阻的增大被消除。這在例如電池單體單元10搭載于移動(dòng)體等的情況下頻繁發(fā)生。如此,在接觸電阻容易變動(dòng)的情況下,可以在對(duì)ng通道延長(zhǎng)充電時(shí)間tj并進(jìn)行測(cè)定之后發(fā)現(xiàn)在全部通道電壓成為正常的電壓時(shí),在下一計(jì)測(cè)周期tp中將全部通道ch的充電時(shí)間tj恢復(fù)為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr。需要說明的是,也存在接觸電阻的變動(dòng)較少而作為接觸電阻的增大僅考慮由劣化引起的增大即可的情況。在設(shè)想這樣的情況時(shí),在正在進(jìn)行上述反復(fù)的時(shí)候在步驟s126中判斷為沒有vd>vst的通道ch的情況下,可以不返回步驟s102將充電時(shí)間tj恢復(fù)為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr,而維持設(shè)定的各通道ch的充電時(shí)間tj。
在步驟s116中判斷為存在tj>tu的通道ch的情況下,將該通道ch判斷為異常通道,電壓測(cè)定控制部28在步驟s128中向上位控制裝置輸出異常標(biāo)志。接受到異常標(biāo)志的上位控制裝置能夠?qū)邮艿降漠惓?biāo)志的通道ch為異常通道的情況進(jìn)行檢測(cè)。然后,電壓測(cè)定控制部28返回步驟s102,從最初開始進(jìn)行各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定,直至從上位控制裝置存在基于中斷進(jìn)行的停止的指示為止。需要說明的是,也可以在輸出異常標(biāo)志的時(shí)刻使處理停止。
圖6是表示基于圖5中示出的電壓測(cè)定控制處理的各通道ch的通道周期tc的變動(dòng)的一例的時(shí)間圖。需要說明的是,在tp、te、tc、tj的下劃線之后標(biāo)注的編號(hào)是表示計(jì)測(cè)周期tp的順序的編號(hào),下標(biāo)表示與測(cè)定對(duì)象的通道ch對(duì)應(yīng)的編號(hào)。并且,開關(guān)時(shí)間波形sch1~schm表示各通道ch1~chm與電容器cf接通的充電時(shí)間tj1~tjm。
圖6的圖表a與圖2一樣表示在第一個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_1的計(jì)測(cè)期間te_1將各通道ch的充電時(shí)間tj_1設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr并將通道周期tc_1設(shè)定為基準(zhǔn)通道周期tcr的基本動(dòng)作的狀態(tài)。
在圖6的圖表a的狀態(tài)下進(jìn)行了各通道ch的測(cè)定后,設(shè)為結(jié)果為第二個(gè)通道ch2為ng通道。在該情況下,如圖6的圖表b所示的那樣,在第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_2的計(jì)測(cè)期間te_2,第二個(gè)通道ch2的充電時(shí)間tj2_2及通道周期tc2_2被延長(zhǎng)單位延長(zhǎng)時(shí)間te。并且,其他(m-1)個(gè)通道ch的充電時(shí)間tj_2及通道周期tc_2分別被縮短了縮短時(shí)間[te/(m-1)]。不過,整體的計(jì)測(cè)期間te_2及計(jì)測(cè)周期tp_2維持成與第一個(gè)計(jì)測(cè)期間te_1及計(jì)測(cè)周期tp_1相同。
在第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_2的測(cè)定中第二個(gè)通道ch2仍為ng通道的情況下,如圖6的圖表c所示的那樣,在第三個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_3的計(jì)測(cè)期間te_3,第二個(gè)通道ch2的充電時(shí)間tj2_3及通道周期tc2_3又被延長(zhǎng)單位延長(zhǎng)時(shí)間te。即,第二個(gè)通道ch2的充電時(shí)間tj2_3及通道周期tc2_3相對(duì)于第一個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_1中的充電時(shí)間tj2_1及通道周期tc2_1延長(zhǎng)單位延長(zhǎng)時(shí)間te的兩倍量。并且,其他(m-1)個(gè)通道ch的充電時(shí)間tj_3及通道周期tc_3分別又被縮短了縮短時(shí)間[te/(m-1)]。即,其他(m-1)個(gè)通道ch的充電時(shí)間tj_3及通道周期tc_3分別相對(duì)于第一個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_1中的充電時(shí)間tj_1及通道周期tc_1縮短了縮短時(shí)間[te/(m-1)]的兩倍量。不過,整體的計(jì)測(cè)期間te_3及計(jì)測(cè)周期tp_3維持成與第一個(gè)計(jì)測(cè)期間te_1及計(jì)測(cè)周期tp_1相同。
如圖6的圖表b、圖表c所示,在存在ng通道的情況下,針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp,利用單位延長(zhǎng)時(shí)間te使ng通道的充電時(shí)間tj慢慢地延長(zhǎng)并進(jìn)行測(cè)定,由此能夠確認(rèn)接觸電阻的增大成為主要原因而變成ng通道的通道ch的電池單體cl正常。并且,在延長(zhǎng)的充電時(shí)間tj超過上限充電時(shí)間tu的情況下,判斷為通道自身異常的異常通道并向上位控制裝置進(jìn)行通知,由此能夠在上位控制裝置中檢測(cè)異常通道的產(chǎn)生。由此,能夠分開ng通道的主要原因是接觸電阻的增大還是電池單體cl自身的異常,能夠使測(cè)定精度提高。并且,通過利用單位延長(zhǎng)時(shí)間te慢慢地延長(zhǎng)充電時(shí)間tj,能夠防止過度地延長(zhǎng)充電時(shí)間。
并且,通過縮短除ng通道以外的ok通道的充電時(shí)間tj及通道周期tc,能夠?qū)⑷客ǖ纁h的測(cè)定的計(jì)測(cè)期間te維持一定,將計(jì)測(cè)周期tp維持一定,因此與根據(jù)計(jì)測(cè)期間te的變動(dòng)而計(jì)測(cè)周期tp發(fā)生變動(dòng)的情況相比,電壓測(cè)定控制變得容易。
需要說明的是,圖6所示的動(dòng)作例以僅第二個(gè)通道ch2為ng通道的情況為例進(jìn)行了說明,但在多個(gè)通道ch為ng通道的情況下,只要使ng通道的全部的充電時(shí)間tj分別延長(zhǎng)并以將計(jì)測(cè)期間te及計(jì)測(cè)周期tp維持一定的方式使ok通道的充電時(shí)間tj縮短即可。并且,只要對(duì)于多個(gè)ng的通道中的從ng變化成ok的ok通道,維持該充電時(shí)間tj,對(duì)于ng通道,進(jìn)行充電時(shí)間tj的延長(zhǎng),僅對(duì)于從最初開始一直ok的ok通道,進(jìn)行充電時(shí)間tj的縮短即可。
b.第二實(shí)施方式:
圖7是表示第二實(shí)施方式中的電壓測(cè)定控制處理的步驟的流程圖。需要說明的是,該電壓測(cè)定控制與第一實(shí)施方式一樣通過電壓測(cè)定裝置20(圖1)的電壓測(cè)定控制部28來執(zhí)行。并且,與圖4的說明一樣,將偏差(vref-vch)為偏差允許值vst以下的通道設(shè)為正常通道,將大于偏差允許值vst的通道設(shè)為非正常通道。
電壓測(cè)定控制部28在步驟t210中利用設(shè)定的充電時(shí)間tj來執(zhí)行選擇的一個(gè)通道ch的電壓測(cè)定,在步驟t220中判斷進(jìn)行了測(cè)定的通道ch是否為vref-vch>vst的非正常通道。此時(shí),在為非正常通道的情況下,在步驟t230中,在延長(zhǎng)了充電時(shí)間tj的基礎(chǔ)上,在同一計(jì)測(cè)周期tp(圖2)內(nèi)再次執(zhí)行該通道ch的電壓測(cè)定。需要說明的是,在進(jìn)行該再次測(cè)定的情況下,縮短該通道ch的接下來以后的充電時(shí)間。另一方面,在為正常通道的情況下,在步驟t240中選擇下一個(gè)通道ch,返回步驟t210,執(zhí)行選擇的通道ch的電壓測(cè)定。需要說明的是,此時(shí),在通過步驟t230的處理而縮短了充電時(shí)間tj的情況下,步驟t110中的電壓測(cè)定利用縮短的充電時(shí)間tj來執(zhí)行。即,電壓測(cè)定控制部28在進(jìn)行了測(cè)定的通道ch為正常通道的期間,針對(duì)每一個(gè)通道ch來執(zhí)行選擇的一個(gè)通道ch的電壓測(cè)定(步驟t210)。相對(duì)于此,在進(jìn)行了測(cè)定的通道ch為非正常通道的情況下,延長(zhǎng)充電時(shí)間tj并反復(fù)進(jìn)行該通道ch的再次測(cè)定(步驟t230)。并且,對(duì)于非正常通道變成正常通道之后的通道ch,針對(duì)每一個(gè)通道,利用縮短的充電時(shí)間tj來反復(fù)進(jìn)行選擇的一個(gè)通道ch的電壓測(cè)定(步驟t210)。
需要說明的是,在該電壓測(cè)定控制處理中,進(jìn)行全部通道ch的電壓測(cè)定的計(jì)測(cè)期間te(圖2)的長(zhǎng)度也可以變更,但是反復(fù)進(jìn)行全部通道ch的電壓測(cè)定的計(jì)測(cè)周期tp維持一定。不過,若將計(jì)測(cè)期間te維持一定,則控制動(dòng)作更容易,在這點(diǎn)上優(yōu)選。
圖8是表示在圖7中說明的電壓測(cè)定控制處理的詳細(xì)步驟的一例的流程圖。與第一實(shí)施方式的步驟s102~s106(圖4)一樣,電壓測(cè)定控制部28將各通道ch的充電時(shí)間tj設(shè)為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr(步驟s202),在第一個(gè)計(jì)測(cè)周期tp中執(zhí)行各通道ch的通道電壓vch的測(cè)定(步驟s204)及測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置的輸出(步驟s206)。
接著,電壓測(cè)定控制部28在第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp中,執(zhí)行以下說明的處理,執(zhí)行各通道ch的測(cè)定。
首先,電壓測(cè)定控制部28在步驟s208中將表示測(cè)定對(duì)象的通道ch的參數(shù)i設(shè)定為“0”,將表示延長(zhǎng)時(shí)間的總和的總延長(zhǎng)時(shí)間sm設(shè)定為初始值“0”。然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s210中將參數(shù)i加上“1”。
接著,電壓測(cè)定控制部28在步驟s212中將第i個(gè)通道chi的充電時(shí)間tji設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr,在步驟s214中測(cè)定該通道chi的通道電壓vchi,在步驟s216中將測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置輸出。然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s218中算出全部通道ch的通道電壓vch的平均值vav,在步驟s220中算出第i個(gè)通道chi的通道電壓vchi的偏差vdi(=vav-vchi)。需要說明的是,在平均值vav的算出中,對(duì)于第i個(gè)通道chi,使用步驟s214中的測(cè)定結(jié)果,對(duì)于除此以外的通道,使用目前為止獲得的最新的測(cè)定結(jié)果。然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s222中將偏差vdi與偏差允許值vst進(jìn)行比較。
在步驟s222中vdi≤vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi為正常通道(ok通道)的情況下,電壓測(cè)定控制部28進(jìn)入步驟s224,反復(fù)執(zhí)行步驟s210~s224的處理,直至成為i=m為止。并且,在成為i=m而到第m個(gè)通道chm為止的測(cè)定結(jié)束的情況下,第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp中的全部通道ch的通道電壓vch作為正常通道進(jìn)行測(cè)定,因此電壓測(cè)定控制部28返回步驟s202,從最初開始反復(fù)進(jìn)行各通道ch的測(cè)定。
另一方面,在vdi>vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi為非正常通道(ng通道)的情況下,電壓測(cè)定控制部28進(jìn)入步驟s230,如以下說明的那樣延長(zhǎng)第i個(gè)通道chi的充電時(shí)間tji并進(jìn)行再次測(cè)定。
首先,在步驟s230中,電壓測(cè)定控制部28將作為ng通道的第i個(gè)通道chi的充電時(shí)間tji如下式(4)所示的那樣延長(zhǎng)。
tji=tji+te…(4)
并且,基于利用(4)式獲得的充電時(shí)間tji使總延長(zhǎng)時(shí)間sm如下式(5)所示的那樣增加。
sm=sm+tji+ts…(5)
在此,ts為測(cè)定期間。
然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s232中判斷步驟s230中延長(zhǎng)的充電時(shí)間tji是否超過上限充電時(shí)間tuu。上限充電時(shí)間tuu與第一實(shí)施方式的上限充電時(shí)間tu一樣,是將異常通道分開的閾值(異常判定閾值),考慮正常通道的能夠縮短的充電時(shí)間和根據(jù)接觸電阻的增大量而設(shè)想的最大的延長(zhǎng)時(shí)間來設(shè)定。
在步驟s232中tji≤tuu的情況下,電壓測(cè)定控制部28在步驟s234中利用步驟s230中延長(zhǎng)的充電時(shí)間tji來再次測(cè)定第i個(gè)通道chi的通道電壓vchi,在步驟s236中將測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置輸出。然后,與步驟s218~s222一樣,電壓測(cè)定控制部28在步驟s238中測(cè)定平均值vav,在步驟s240中算出偏差vdi,在步驟s242中將偏差vdi與偏差允許值vst進(jìn)行比較。
在步驟s242中vdi>vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi仍為ng通道的情況下,電壓測(cè)定控制部28返回步驟s230,反復(fù)執(zhí)行第i個(gè)通道chi的再次測(cè)定,直至成為tji>tuu(步驟s232)或成為vdi≤vst(步驟s242)為止。
另一方面,在vdi≤vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi從ng通道變成ok通道的情況下,電壓測(cè)定控制部28在步驟s244中將參數(shù)i加上“1”,將測(cè)定對(duì)象變更為下一個(gè)通道chi。
然后,電壓測(cè)定控制部28在步驟s246中使接著成為測(cè)定對(duì)象的第i個(gè)通道chi的充電時(shí)間tji如下式(6)所示的那樣縮短,使總延長(zhǎng)時(shí)間sm如下式(7)所示的那樣減少。
tji=tjr-sm/(m-i+1)…(6)
sm=sm-sm/(m-i+1)…(7)
在此,[sm/(m-i+1)]表示假定接著成為測(cè)定對(duì)象的第i個(gè)通道chi以后的全部通道ch為ok通道,為了消除總延長(zhǎng)時(shí)間sm而各ok通道中單獨(dú)縮短的縮短時(shí)間。
接著,電壓測(cè)定控制部28在步驟s248中利用步驟s246中縮短的充電時(shí)間tji來測(cè)定第i個(gè)通道chi的通道電壓vchi,在步驟s250中將測(cè)定結(jié)果向上位控制裝置輸出。然后,與步驟s218~s222一樣,電壓測(cè)定控制部28在步驟s252中算出平均值vav,在步驟s254中算出偏差vdi,在步驟s256中將偏差vdi與偏差允許值vst進(jìn)行比較。
在步驟s256中vdi≤vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi為正常通道(ok通道)的情況下,電壓測(cè)定控制部28進(jìn)入步驟s258,反復(fù)執(zhí)行步驟s244~s258的處理,直至成為i=m為止。并且,在成為i=m而到第m個(gè)通道chm為止的測(cè)定結(jié)束的情況下,第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp中的全部通道ch的通道電壓vch作為正常通道進(jìn)行測(cè)定,因此電壓測(cè)定控制部28返回步驟s202,從最初開始反復(fù)進(jìn)行各通道ch的測(cè)定。需要說明的是,也可以返回步驟s208。
另一方面,在vdi>vst的情況下,即在第i個(gè)通道chi變化成ng通道的情況下,電壓測(cè)定控制部28返回步驟s230,反復(fù)執(zhí)行第i個(gè)通道chi的再次測(cè)定,直至成為tji>tuu(步驟s232)或成為vdi≤vst(步驟s242)為止。
在步驟s232中判斷為tji>tuu的情況下,該通道chi可能為異常通道,因此電壓測(cè)定控制部28在步驟s260中向上位控制裝置輸出異常標(biāo)志。接受到異常標(biāo)志的上位控制裝置能夠判斷接收到的異常標(biāo)志的通道chi為異常通道。然后,電壓測(cè)定控制部28返回步驟s244,繼續(xù)以下一個(gè)通道ch為對(duì)象的處理,直至從上位控制裝置存在基于中斷進(jìn)行的停止的指示。需要說明的是,也可以在輸出異常標(biāo)志的時(shí)刻使處理停止。
圖9是表示基于圖8中示出的電壓測(cè)定控制處理的各通道ch的通道周期tc的變動(dòng)的一例的時(shí)間圖。圖9與圖6一樣,例示了第二個(gè)通道ch2為ng通道的情況。并且,與圖6一樣,在tp、te、tc、tj的下劃線之后標(biāo)注的編號(hào)為表示計(jì)測(cè)周期tp的順序的編號(hào),下標(biāo)表示與測(cè)定對(duì)象的通道ch對(duì)應(yīng)的編號(hào)。并且,開關(guān)時(shí)間波形sch1~schm表示各通道ch1~chm與電容器cf接通的充電時(shí)間tj1~tjm。
首先,在第一個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_1的計(jì)測(cè)期間te_1,如圖9的圖表a的開關(guān)時(shí)間波形sch1~schm所示的那樣,在由充電時(shí)間tj1_1~tjm_1及測(cè)定時(shí)間ts構(gòu)成的通道周期tc1_1~tcm_1中,依次執(zhí)行各通道ch1~chm的測(cè)定。需要說明的是,充電時(shí)間tj1_1~tjm_1設(shè)定為基準(zhǔn)充電時(shí)間tjr。
接著,在第二個(gè)計(jì)測(cè)周期tp_2的計(jì)測(cè)期間te_2,如以下說明的那樣,依次執(zhí)行各通道ch1~chm的測(cè)定。首先,如圖9的圖表b的開關(guān)時(shí)間波形sch1所示的那樣,在充電時(shí)間tj1_2=tjr的通道周期tc1_2=tjr+ts中,執(zhí)行第一個(gè)通道ch1的測(cè)定。第一個(gè)通道ch1為ok通道,因此執(zhí)行接下來的第二個(gè)通道ch2的測(cè)定。
第二個(gè)通道ch2也如圖9的圖表c的開關(guān)時(shí)間波形sch2所示的那樣,在充電時(shí)間tj2_2=tjr的通道周期tc2_2=tjr+ts中執(zhí)行測(cè)定。第二個(gè)通道ch2為ng通道,因此執(zhí)行第二個(gè)通道ch2的再次測(cè)定。
第二個(gè)通道ch2的再次測(cè)定如圖9的圖表d的開關(guān)時(shí)間波形sch2所示的那樣,將充電時(shí)間tj2_2延長(zhǎng)為[tjr+te]并將通道周期tc2_2延長(zhǎng)為[tjr+te+ts]來執(zhí)行。根據(jù)該再次測(cè)定,在第二個(gè)通道ch2仍為ng通道的情況下,再次延長(zhǎng)充電時(shí)間tj2_2及通道周期tc2_2,執(zhí)行再次測(cè)定。并且,該再次測(cè)定如在圖8的步驟s232中說明的那樣反復(fù)執(zhí)行,直至充電時(shí)間tj2超過上限充電時(shí)間tuu為止,在超過的情況下,將異常標(biāo)志向上位控制裝置輸出。在此,該再次測(cè)定的結(jié)果是第二個(gè)通道ch2為ok通道,執(zhí)行接下來的第三個(gè)通道ch3的測(cè)定。
第三個(gè)通道ch3的測(cè)定如圖9的圖表e的開關(guān)時(shí)間波形sch3所示的那樣,將充電時(shí)間tj3_2縮短為[tjr-sm/(m-2)]并將通道周期tc3_2縮短為[tjr-sm/(m-2)+ts]來執(zhí)行。在該測(cè)定的結(jié)果為ng通道的情況下,與上述的第二個(gè)通道ch2一樣,延長(zhǎng)充電時(shí)間tj3_2及通道周期tc3_2,執(zhí)行第三個(gè)通道ch3的再次測(cè)定。在此,第三個(gè)通道ch3為ok通道,因此執(zhí)行接下來的第四個(gè)通道ch4的測(cè)定。
并且,第四個(gè)~第m個(gè)通道ch4~chm也為ok通道,因此與第三個(gè)通道ch3一樣,縮短充電時(shí)間tj4_2~tjm_2及通道周期tc4_2~tcm_2,依次執(zhí)行第四個(gè)~第m個(gè)通道ch4~chm的測(cè)定。需要說明的是,圖9的圖表f所示的開關(guān)時(shí)間波形schm示出了將第m個(gè)通道chm中的充電時(shí)間tcm_2縮短為[tjr-sm/(m-2)]并將通道周期tcm_2縮短為[tjr-sm/(m-2)+ts]的狀態(tài)。不過,在測(cè)定的結(jié)果為ng通道的情況下,第四個(gè)~第m個(gè)通道ch4~chm同樣也延長(zhǎng)充電時(shí)間tj4_2~tjm_2及通道周期tc4_2~tcm_2并執(zhí)行再次測(cè)定。
如圖9的圖表e、圖表f所示,在作為ok通道的第三個(gè)~第m個(gè)通道ch3~chm的測(cè)定中,以消除因第二個(gè)通道ch2的再次測(cè)定而延長(zhǎng)的總延長(zhǎng)時(shí)間sm的方式將充電時(shí)間tj3_2~tjm_2縮短了縮短時(shí)間[sm/(m-2)]量,該縮短時(shí)間[sm/(m-2)]量是將總延長(zhǎng)時(shí)間sm進(jìn)行(m-2)等分而成。由此,第二個(gè)計(jì)測(cè)期間te_2及計(jì)測(cè)周期tp_2維持與第一個(gè)計(jì)測(cè)期間te_1及計(jì)測(cè)周期tp_1相同。
如圖9的圖表d所示,在測(cè)定通道ch為ng通道的情況下,利用單位延長(zhǎng)時(shí)間te使充電時(shí)間tj慢慢地延長(zhǎng)并反復(fù)進(jìn)行再次測(cè)定,由此能夠確認(rèn)接觸電阻的增大成為主要原因而變成ng通道的通道ch的電壓。并且,在延長(zhǎng)的充電時(shí)間tj超過上限充電時(shí)間tuu的情況下,判斷為通道ch自身異常的異常通道并向上位控制裝置進(jìn)行通知,由此能夠在上位控制裝置中檢測(cè)異常通道的產(chǎn)生。由此,能夠分開ng通道的主要原因是接觸電阻的增大還是電池單體cl自身的異常,能夠使測(cè)定精度提高。并且,通過利用單位延長(zhǎng)時(shí)間te慢慢地延長(zhǎng)充電時(shí)間tj,能夠防止過度地延長(zhǎng)充電時(shí)間。并且,通過進(jìn)行變成ng通道的通道的再次測(cè)定,能夠優(yōu)先執(zhí)行作為ng通道的通道是由電池單體cl自身的異常引起的還是由接觸電阻的增大等連接電路的異常引起的分開。
并且,通過縮短比利用延長(zhǎng)的充電時(shí)間tj進(jìn)行測(cè)定的通道靠后的正常通道的充電時(shí)間tj,能夠?qū)⑷客ǖ纁h的測(cè)定的計(jì)測(cè)期間te維持一定,將計(jì)測(cè)周期tp維持一定,因此與根據(jù)計(jì)測(cè)期間te的變動(dòng)而計(jì)測(cè)周期tp發(fā)生變動(dòng)的情況相比,電壓測(cè)定控制變得容易。
需要說明的是,圖9所示的動(dòng)作例以僅第二個(gè)通道ch2為ng通道的情況為例進(jìn)行了說明,但在多個(gè)通道ch為ng通道的情況下,只要使ng通道的全部的充電時(shí)間tj分別延長(zhǎng)并以將計(jì)測(cè)期間te及計(jì)測(cè)周期tp維持一定的方式使ng通道之后的ok通道的充電時(shí)間tj縮短即可。
c.變形例:
(1)變形例1
上述第一實(shí)施方式的電壓測(cè)定控制的步驟(圖4、圖5)是一例,并不限定于該步驟。不過,優(yōu)選針對(duì)每個(gè)計(jì)測(cè)周期tp,對(duì)于ng通道延長(zhǎng)充電時(shí)間,對(duì)于ok通道縮短充電時(shí)間,以將全部通道的計(jì)測(cè)周期tp維持一定的方式進(jìn)行控制并進(jìn)行全部通道的測(cè)定。并且,第二實(shí)施方式的電壓測(cè)定控制的步驟(圖7、圖8)也是一例,并不限定于該步驟。不過,優(yōu)選在某計(jì)測(cè)周期tp中,對(duì)于ng通道延長(zhǎng)充電時(shí)間并進(jìn)行再次測(cè)定,對(duì)于之后的ok通道縮短充電時(shí)間,以將全部通道的計(jì)測(cè)周期tp維持一定的方式進(jìn)行控制并進(jìn)行全部通道的測(cè)定。
(2)變形例2
在第一及第二實(shí)施方式中,使ok通道的充電時(shí)間縮短,但是也可以使一部分的ok通道的充電時(shí)間一定。不過,在該情況下,也優(yōu)選以使ng通道的充電時(shí)間的延長(zhǎng)量與ok通道的充電時(shí)間的縮短量的合計(jì)成為非計(jì)測(cè)期間tue(圖2)以下的方式進(jìn)行設(shè)定。若這樣,則計(jì)測(cè)期間te發(fā)生變動(dòng),但是計(jì)測(cè)周期tp能夠維持一定。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例,在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)能夠以各種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如,發(fā)明內(nèi)容一欄所記載的各方式中的技術(shù)性特征所對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例中的技術(shù)性特征為了解決上述的課題的一部分或全部,或者為了達(dá)成上述的效果的一部分或全部,能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行替換、組合。并且,若該技術(shù)性特征在本說明書中不是作為必須的內(nèi)容來說明的,則能夠適當(dāng)刪除。