CN102934318B - 电池并联连接电路的控制*** - Google Patents

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Abstract

在通过检测和比较多个并联连接的二次电池包的状态进行异常检测的电池并联连接电路的控制***中，用于检测电流或温度的状态检测电路设置在该二次电池包中，并且控制电路对状态检测电路检测到的电流进行比较或者对状态检测电路检测到的温度进行比较，根据由比较得到的其中任意一个的偏差与预定的判断值之间的偏差的大小进行电流限制。控制电路还根据由状态检测电路检测到的电流来计算电流比，并且通过比较由状态检测电路检测到的温度来计算温度偏差，并且根据计算出的电流比与计算出的温度偏差确定的该电流比的判断值来进行电流限制。这能够防止过充电和过放电，并且还能够精确判断包括劣化和内部短路的异常。

Description

电池并联连接电路的控制***
技术领域
本发明涉及电池并联连接电路的控制***。更具体来说，本发明涉及电池作为驱动能源的电力供能的车辆，如电动车辆(也称为“EV”)、混合动力车辆(也称为“HEV”)或者插电式混合动力车辆(也称为“PHEV”)。本发明还涉及用于检测电池异常的方法和进行该方法的控制电路。 
背景技术
传统上，电动车辆、混合动力车辆或者插电式混合动力车辆具有电池、作为用于检测该电池的状态的电路的状态检测电路、逆变器、驱动电动机和作为用于控制这些装置的功率和驱动力的EV控制器的控制电路。该控制电路根据由该状态检测电路传输并输出给该控制电路的电流限制值，针对电池来限制由逆变器和驱动电动机消耗的电流并且/或者针对电池来限制由逆变器和驱动电动机产生的电流，从而进行控制以防止电池的过充电和过放电。 
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利4057193号 
发明内容
发明要解决的问题
另外，传统上，电池是一种串联连接类型的，并且很少使用多个并联电池作为该电池。 
近年来，小电池元(battery cell)正在普及，并且在通过将小电池元的组装电流包组合在一起并且将多个并联连接来确保容量的同时，在用于安装的结构中电池单元的设计灵活性增大。 
然而，存在如下缺点：所述并联连接的多个电池包的异常检测，如内部短路、劣化、过放电和过充电受环境温度影响，并且可靠的异常判断是很难的。 
例如，在上述专利文献1中公开的技术中，尽管通过比较电池温度判断过充电和过放电，但是难以判断内部短路和劣化的异常。 
本发明的目的是防止过充电和过放电，并且进一步精确判断包括劣化和内部短路的异常。 
用于解决问题的方案
因此，在本发明中，为了消除上述缺点，提供一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态进行异常检测，所述控制***包括：状态检测电路，其检测电流或温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及所述控制***的控制电路，其进行电流限制，使得对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流进行比较或者对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度进行比较，由比较得到的其中任意一个的偏差与预定的判断值之间的偏差的大小越大，限制幅度越大。 
此外，提供一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态来进行异常检测，所述控制***包括：状态检测电路，其检测电流和温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及所述控制***的控制电路，其根据由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流来计算电流比，并且通过比较由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度来计算温度偏差，并且通过比较计算出的电流比与根据计算出的温度偏差确定的电流比的判断值来进行电流限制，使得所述计算出的电流比被连续判断为大于所述判断值的次数越多，限制幅度越大。 
发明效果
如上文详细描述的，根据本发明，一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态来进行异常检测，所述控制***包括：状态检测电路，其检测电流或温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及控制电路，其对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流进行比较或者对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度进行比较，根据由比较得到的其中任意一个的偏差与预定的判断值之间的偏差的大小，来进行电流限制。 
因此，可以根据所述二次电池包的温度差和/或电流差来检测异常，从而防止过放电和过充电。 
此外，提供一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态来进行异常检测，所述控制***包括：状态检测电路，其检测电流和温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及控制电路，其根据由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流来计算电流比，并且通过比较由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度来计算温度偏差，并且根据计算出的电流比与计算出的温度偏差而确定的电流比的判断值来进行电流限制。 
因此，可以根据温度差和电流比来检测异常，从而防止过放电和过充电。 
此外，可以检测到与所述二次电池包的过放电、过充电、劣化和内部短路有关的异常的存在，并且可以识别异常的二次电池包。 
附图说明
图1是示出第一实施方式的电池并联连接电路的控制***的控制流程图(实施方式1)。 
图2是该电池并联连接电路的控制***的***结构图(实施方式1)。 
图3是示出第二实施方式的电池并联连接电路的控制***的控制流程图(实施方式2)。 
图4是示出第三实施方式的电池并联连接电路的控制***的控制流程图(实施方式3)。 
图5是示出电池温度和电池内部电阻之间关系的图(实施方式3)。 
图6是并联电池的示意性电路图(实施方式3)。 
图7是示出电池温度差和电流比的判断标准的图(实施方式3)。 
具体实施方式
下面基于附图详细描述本发明的实施方式。 
实施方式1
图1和图2是示出本发明第一实施方式的图。 
在图2中，附图标记1表示车辆，附图标记2表示安装在车辆1中的电池并联连接电路的控制***。 
该电池并联连接电路的控制***2将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个，例如两个，第一和第二二次电池包3、4并联连接，，并且该控制***2通过检测和比较第一和第二二次电池包3、4的状态来进行异常检测。 
特别地，如图2中所示，小电池(也称为“小电池元”)组合并串联连接在一起以提供这两个第一和第二二次电池包3、4，并且该第一和第二二次电池包3、4并联连接以形成电池单元5。 
此时，第一二次电池包3设置有用于检测电流或温度(在此第一实施方式中是电流)的第一状态检测电路6和第一继电器7。 
此外，第二二次电池包4设置有用于检测电流或温度(在此第一实施方式中是电流)的第二状态检测电路8和第二继电器9。 
也就是说，在该电池并联连接电路的控制***2的电池单元5中，所述小电池串联连接，并且安装有第一和第二状态检测电路6、8和第一和第二继电器7、9以分别形成第一和第二二次电池包3、4。 
这两个第一和第二二次电池包3、4、冷却扇(未示出)等总称为“电池单元5”。 
然后，该电池并联连接电路的控制***2包括电池单元5、用于检测第一和第二二次电池包3、4的电流的第一和第二状态检测电路6、8、逆变器10、驱动电动机11和用于控制这些装置的功率和驱动 力的控制电路(也称为“EV控制器”)12。 
在此，如图2中所示，电池单元5设置在车辆1的后轮1b、1b之间。此外，在该电池单元5的车辆前侧上，布置有分别地连接到电池单元5的逆变器10和控制电路12。此外，在车辆1的前轮1a、1a之间布置有连接到逆变器10的驱动电动机11。 
此外，控制电路12具有基于由第一和第二状态检测电路6、8检测到的对应于第一和第二二次电池包3、4的电流的比较的偏差与预定的判断值之间的偏差大小来进行电流限制的结构。 
更具体来说，控制电路12针对电池单元5来限制由逆变器10和驱动电动机11消耗的电流。 
然后，控制电路12针对电池单元5来限制由逆变器10和驱动电动机11产生的电流。 
因此，控制电路12根据第一和第二二次电池包3、4彼此的电流差来检测异常，以防止过放电和过充电。 
此外，该电池并联连接电路的控制***2设置有进气扇13，用于冷却第一和第二二次电池包3、4。控制电路12随着偏差大小的判断来驱动进气扇13。 
也就是说，进气扇13主要从外部来冷却第一和第二二次电池包3、4中的多个小电池。 
此时，尽管没有详细示出，但是第一和第二二次电池包3、4共用一个进气扇13，从而第一和第二二次电池包3、4可以被管道风机(未示出)分布和合流的气流均匀冷却。 
因此，在该电池并联连接电路的控制***2中，容易随着第一和第二二次电池包3、4的安装结构、配置等而改变的环境温度的影响被减小，从而能够防止过放电和过充电。 
此外，对电流限制设定状态水平，并且控制电路12根据电流限制的状态水平改变进气扇13的驱动水平。 
此时，当状态水平的数字增大(换句话说，“其深度增大”)时，表明该状态正在变坏，因此状态水平“0”表示通常正常范围内的状态，状态水平“1”表示弱异常状态，状态水平“2”表示强异常 状态。 
然后，该电流限制还根据状态水平的数字改变，并且当该数字增大时限制幅度也增大。 
因此，根据状态的深度可以逐渐提高精度。 
注意，其被构造为当异常检测的状态水平增大时电流限制的限制幅度逐渐增大，因此在受到电流限制时允许行驶一段时间，从而能够撤回行驶(跛行行驶回家)，同时可以与电池单元5的保护一起实现。 
另外，控制电路12在行驶期间接收由第一和第二二次电池包3、4的第一和第二状态检测电路6、8检测到的电流。 
然后，控制电路12计算第一和第二二次电池包3、4的电流差，并且当该电流差超过预定的判断值时，按照下面的[表1]中所示的行驶期间电池电流差的逆变器电流限制映射，将限制逆变器10的驱动电流的状态递增，并且控制电路12根据该限制来限制逆变器10的电流。 
[表1] 
行驶期间电池电流差的逆变器电流限制映射 
在该表中，a＜b＜c成立。 
例如，a＝50(A)，b＝75(A)，并且c＝100(A)等。表1中描述的“根据电池1电流限制和电池2电流限制”意思是设定由控制电路12预先设定的预定的限制值。 
此外，控制电路12接收来自第一和第二二次电池包3、4的第一和第二状态检测电路6、8的错误信息。然后，当判断为所述二次电池包之一故障时，控制电路12接通正常的二次电池包的继电器以允许跛行行驶回家。 
也就是说，在开始电流限制之后，该电池并联连接电路的控制***2立即开始测量第一和第二二次电池包3、4的电流，并且在状 态水平“0”将逆变器电流限制设定为初始值(最大)(见表1)。 
然后，该电池并联连接电路的控制***2计算测得的电流之间的差，并且进行比较以获知该电流差是否超过预定的判断值，例如阈值a。 
当在该比较中该电流差不超过该阈值a时，该电池并联连接电路的控制***2将状态水平保持为“0”，或者当该电流差超过该阈值a时，以驱动水平“1”(弱)来驱动进气扇13。 
该电池并联连接电路的控制***2再次比较该电流差与阈值a，并且当该电流差超过阈值a时，将状态水平设定为“1”，使逆变器电流限制为初始值的一半。 
之后，该电池并联连接电路的控制***2计算由第一和第二二次电池包3、4测得的电流之间的差，并且进行比较以获知该电流差是否超过阈值b。 
当在该比较中该电流差不超过阈值b时，该电池并联连接电路的控制***2将状态水平返回到“0”，或者当该电流差超过阈值b时，以驱动水平“2”(强)来驱动进气扇13。 
该电池并联连接电路的控制***2再次比较该电流差与阈值b，并且当该电流差超过阈值b时，将状态水平设定为“2”，从而完全限制该电流(0A)。 
接下来，将沿着图1的该电池并联连接电路的控制***2的控制流程图描述操作。 
首先，该电池并联连接电路的控制***2的控制电路12执行控制程序以开始该控制流程图(101)，从而开始电流限制。 
首先，控制电路12通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一二次电池包3的电流并且开始检测第二二次电池包4的电流(102)。 
接下来，控制电路12将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(103)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制设定为初始值(104)。 
接下来，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的电流差是否超过预定的判断值，例如阈值a(105)。 
当该确定(105)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(103)，并且将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(103)。 
另一方面，当确定(105)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“1”(106)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“1”的处理(106)之后，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的电流差是否超过预定的判断值，例如阈值a(107)。 
当该确定(107)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(103)，并且将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(103)。 
另一方面，当该确定(107)是“是(YES)”时，控制电路12将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(108)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制减小一半(109)。 
接下来，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的电流差是否超过预定的判断值，例如阈值b(110)。 
当该确定(110)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(102)，并且通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一和第二二次电池包3、4的电流(102)。 
另一方面，当该确定(110)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“2”(111)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“2”的处理(111)之后，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的电流差是否超过预定的判断值，例如阈值b(112)。 
当该确定(112)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(108)，并且将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(108)。 
另一方面，当该确定(112)是“是(YES)”时，控制电路12 将根据电流差的逆变器电流限制的状态水平设定为“2”(113)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制设定为“0A”(114)。 
实施方式2
图3示出本发明的第二实施方式。 
在此第二实施方式中，具有与上述第一实施方式相同功能的部件用相同的附图标记来表示和描述。 
第二实施方式特征在于控制电路12基于由第一和第二状态检测电路6、8检测到的对应于第一和第二二次电池包3、4的温度的比较的偏差与预定的判断值之间的偏差大小来进行电流限制的结构。 
特别地，在行驶期间控制电路12接收由第一和第二二次电池包3、4的第一和第二状态检测电路6、8检测到的温度。 
控制电路12计算第一和第二二次电池包3、4的温度差，并且当该温度差超过预定的判断值时，按照[表2]中所示的行驶期间电池温度差的逆变器电流限制映射，来递增限制逆变器10的驱动电流的状态，并且控制电路12根据该限制来限制逆变器10的电流。 
[表2] 
行驶期间电池温度差的逆变器电流限制映射 
在该表中，a’＜b’＜c’成立。 
例如，a’＝10(℃)，b’＝15(℃)，c’＝20(℃)等。表2中描述的“根据电池1电流限制和电池2电流限制”意思是设定由控制电路12预先设定的预定的限制值。 
因此，控制电路12根据第一和第二二次电池包3、4的温度差来检测异常，以防止过放电和过充电。 
注意，为了不受环境温度影响，通过一定量的冷却剂冷却电池 (3、4)的结构也是可行的。 
在第二实施方式中，与上述第一实施方式类似，在该电池并联连接电路的控制***2中设置有用于冷却第一和第二二次电池包3、4的进气扇13。控制电路12根据偏差大小的判断来驱动进气扇13。 
因此，在该电池并联连接电路的控制***2中，容易随着第一和第二二次电池包3、4的安装结构、配置等而改变的环境温度的影响被减小，从而能够防止过放电和过充电。 
此外，在第二实施方式中，与上述第一实施方式类似，对电流限制设定状态水平，并且控制电路12根据电流限制的状态水平来改变进气扇13的驱动水平。 
因此，控制电路12可以根据状态的深度逐渐提高精度。 
也就是说，在开始电流限制之后，该电池并联连接电路的控制***2立即开始测量第一和第二二次电池包3、4的温度，并且在状态水平“0”将逆变器电流限制设定为初始值(最大)(见表2)。 
然后，该电池并联连接电路的控制***2计算测得的温度之间的差，并且进行比较以获知该温度差是否超过预定的判断值，例如阈值a’。 
当在该比较中该温度差不超过阈值a’时，该电池并联连接电路的控制***2将状态水平保持为“0”，或者当该温度差超过该阈值a’时，以驱动水平“1”(弱)驱动进气扇13。 
该电池并联连接电路的控制***2再次比较该温度差与阈值a’，并且当该温度差超过阈值a’时，将状态水平设定为“1”，使逆变器电流限制为初始值的一半。 
之后，该电池并联连接电路的控制***2计算在测得的温度之间的差，并且进行比较以获知该温度差是否超过阈值b’。 
当在该比较中该温度差不超过阈值b’时，该电池并联连接电路的控制***2将状态水平返回到“0”，或者当该温度差超过阈值b’时，以驱动水平“2”(强)驱动进气扇13。 
该电池并联连接电路的控制***2再次比较该温度差与阈值b’，并且当该电流差超过阈值b’时，将状态水平设定为“2”，从而 完全限制该电流(0A)。 
接下来，将沿着图3的该电池并联连接电路的控制***2的控制流程图来描述操作。 
首先，该电池并联连接电路的控制***2的控制电路12执行控制程序以开始该控制流程图(201)，从而开始电流限制。 
首先，控制电路12通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一二次电池包3的温度并且开始检测第二二次电池包4的温度(202)。 
接下来，控制电路12将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(203)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制设定为初始值(204)。 
接下来，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的温度差是否超过预定的判断值，例如阈值a’(205)。 
当该确定(205)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(203)并且将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(203)。 
另一方面，当确定(205)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“1”(206)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“1”的处理(206)之后，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的温度差是否超过预定的判断值，例如阈值a’(207)。 
当该确定(207)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(203)，并且将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(203)。 
另一方面，当该确定(207)是“是(YES)”时，控制电路12将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(208)。 
接下来，控制电路12将逆变器的电流限制减小一半(209)。 
接下来，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的温度差是否超过预定的判断值，例如阈值b’(210)。 
当该确定(210)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(202)，并且通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一和第二二次电池包3、4的温度(202)。 
另一方面，当该确定(210)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“2”(211)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“2”的处理(211)之后，控制电路12确定第一和第二二次电池包3、4的温度差是否超过预定的判断值，例如阈值b’(212)。 
当该确定(212)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(208)，并且将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(208)。 
另一方面，当该确定(212)是“是(YES)”时，控制电路12将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“2”(213)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制设定为“0A”(214)。 
实施方式3
图4至图7示出本发明的第三实施方式。 
此第三实施方式特征在于根据由第一和第二状态检测电路6、8从第一和第二二次电池包3、4检测到的电流和温度进行电流限制的结构。 
特别地，在该电池并联连接电路的控制***2中，控制电路12根据由第一和第二状态检测电路6、8检测到的对应于第二电池包3、4的电流来计算电流比，并且根据由第一和第二状态检测电路6、8检测到的对应于第二电池包3、4的温度的比较来计算温度偏差，并且通过比较计算出的电流比与根据计算出的温度偏差而确定的电流比的判断值来进行电流限制。 
因此，控制电路12根据该温度差和电流比来检测异常，以防止过放电和过充电。此外，控制电路12可以检测与所述二次电池包的过放电、过充电、劣化和内部短路有关的异常的存在，并且可以识别异常的二次电池包。也就是说，控制电路12可以对应于诸如归因于二次电池包异常的因素和归因于二次电池包接收来自外部的热 的环境因素等的复杂因素。 
此外，在第三实施方式中，与第一和第二实施方式类似，在该电池并联连接电路的控制***2中设置有用于冷却二次电池包3、4的进气扇13。控制电路12当判断偏差大小时驱动进气扇13。 
然后，当控制电路12驱动进气扇13时，第一和第二二次电池包3、4的温度差变小，并且稍后描述的图7中所示的横轴上的温度差向左移位。第一和第二二次电池包3、4本身的温度影响可被减小，并且在抑制状态水平的数目的同时可确保精度。 
因此，在该电池并联连接电路的控制***2中，容易随第一和第二二次电池包3、4的安装结构、配置等而改变的环境温度的影响被减小，并因此可提高精度。 
此外，在第三实施方式中，与第一和第二实施方式类似，对电流限制设定状态水平，并且控制电路12根据电流限制的状态水平来改变进气扇13的驱动水平。 
因此，控制电路12可以根据状态的深度逐渐提高精度。 
另外，一般来说，第一和第二二次电池包3、4的温度变低时，它们的内部电阻变高，并且具有图5中所示的特征。图5是示出电池温度和电池内部电阻之间关系的图。 
在此，内部电阻R可以由下面的等式1来表达。 
[等式1] 
R＝10^(A×1/(T+273)-B)  ……等式1 
R：电池内部电阻，T：电池温度，A、B：常数 
图6中公开了并联电池，即第一和第二二次电池包3、4的示意性电路图供参考。 
在图6中， 
I：逆变器电流， 
I1：第一电池电流， 
I2：第二电池电流， 
R1：第一电池内部电阻， 
R2：第二电池内部电阻， 
T1：第一电池温度，以及 
T2：第二电池温度。 
在此，电流的关系：I＝I1+I2， 
电流和内部电阻的关系：I1/I2＝R2/R1。 
在图6的示意性电路图中，流过第一和第二二次电池包3、4的电流与内部电阻成反比。利用此特点，控制电路12基于从电池的温度差(T1-T2)获得的电流比(I1/I2)的判断标准来判断异常。 
图7中公开了作为电池温度差和电流比的判断标准的在这一时点的温度的判断线。在图7中，横轴代表温度差，纵轴代表电流比，并且示出了多个判断线。该判断线是对应于第一和第二二次电池包3、4的较低温度而设定的。 
接下来，将沿着图4的该电池并联连接电路的控制***2的控制流程图描述操作。 
首先，该电池并联连接电路的控制***2的控制电路12执行控制程序以开始该控制流程图(301)，从而开始电流限制。 
首先，控制电路12通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一二次电池包3的电流和温度并且开始检测第二二次电池包4的电流和温度(302)。 
接下来，控制电路12将逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(303)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制设定为初始值(304)。 
接下来，控制电路12计算温度差和电流比(305)。 
接下来，控制电路12确定该电流比是否超过图7中公开的判断线(306)。 
当该确定(306)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(303)，并且将逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(303)。 
另一方面，当该确定(306)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“1”(307)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“1”的处理(307)之后，控 制电路12再次计算温度差和电流比(308)，并且确定该电流比是否超过图7中公开的判断线(309)。 
当该确定(309)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(303)，并且将逆变器电流限制的状态水平设定为“0”(303)。 
另一方面，当该确定(309)是“是(YES)”时，控制电路12将逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(310)。 
接下来，控制电路12将逆变器10的电流限制减小一半(311)。 
接下来，控制电路12再次计算温度差和电流比(312)，并且确定该电流比是否超过图7中公开的判断线(313)。 
当该确定(313)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(302)并且通过第一和第二状态检测电路6、8开始检测第一和第二二次电池包3、4的电流和温度(302)。 
另一方面，当该确定(313)是“是(YES)”时，控制电路12将进气扇13的驱动水平设定为“2”(314)。 
在将进气扇13的驱动水平设定为“2”的处理(314)之后，控制电路12再次计算温度差和电流比(315)，并且确定该电流比是否超过图7中公开的判断线(316)。 
当该确定(316)是“否(NO)”时，控制电路12返回到上述处理(310)并且将逆变器电流限制的状态水平设定为“1”(310)。 
另一方面，当该确定(316)是“是(YES)”时，控制电路12将根据温度差的逆变器电流限制的状态水平设定为“2”(317)。 
接下来，控制电路12将该逆变器的电流限制设定为“0A”(318)。 
注意，本发明不局限于上述第一至第三实施方式，并且可以进行各种应用和修改。 
例如，本发明的第一实施方式被构造为使得控制电路12计算第一和第二二次电池包3、4的电流差，并且当该电流差超过预定的判断值时，根据[表1]的电流限制映射来使限制逆变器10的驱动电流的状态递增，并且根据该限制来限制逆变器10的电流。此外，第二实施方式被构造为使得控制电路12计算第一和第二二次电池包3、4的温度差，并且当该温度差超过预定的判断值时，根据[表2]的电 流限制映射来使限制逆变器10的驱动电流的状态递增，并且根据该限制来限制该逆变器的电流。不局限于上述实施方式，还可以采用控制电路12考虑第一和第二二次电池包3、4的电压差的特殊结构。 
特别地，当在点火启动之前第一和第二二次电池包3、4的电压出现差异时，控制电路12按照下面的[表3]中示出的点火启动之前电池电压差的逆变器电流限制映射来控制继电器。例如，当第一和第二二次电池包3、4的温度差低于或等于30(℃)时，控制电路12照常启动继电器7、9。此外，当该温度差超过30(℃)并且低于或等于50(℃)时，控制电路12不启动继电器7、9。注意，控制电路12可以仅启动对应于电压较小的第一和第二二次电池包3、4的继电器7、9。 
[表3] 
点火启动(IG-ON)之前的电池电压差的逆变器电流限制映射 
  状态   0   1
  ΔT(℃)   30或更小   30至50
  电流限制   正常启动继电器   不启动继电器
此外，对于使用第一实施方式的[表1]的电流限制和使用第二实施方式的[表2]的电流限制，存在预先设定的预定的限制值，并且当状态的水平改变时，关于该预定电流限制进行比率改变。 
例如，在状态“0”，预定的限制值成为电流限制而不改变，在状态“1”，该预定的限制值的一半成为电流限制。 
停止意味着将电流限制设定为“0”。 
此外，进气扇13可被分别设置给所述多个二次电池包3、4的每一个，并且当它被分别设置时，可以进行驱动控制，使得所述多个二次电池包可被均匀冷却。 
此外，在本发明的第一至第三实施方式中，尽管逆变器电流限制的状态水平被设置为三个阶段“0”至“2”，但是还可以采用精细划分该状态水平以增大水平数目的特殊结构。 
通过增大水平的数目，能够以精细划分的状态水平精细地进行逆变器电流限制，这可有助于提高电流限制精度。 
此外，在本发明的第一实施方式中，描述了状态检测电路6、8和继电器7、9容纳在二次电池包3、4中的结构，但是还可以采用该 状态检测电路和该继电器被分开设置的结构。 
注意，尽管省略了详细描述，但是还可以采用状态检测电路和继电器容纳在与所述电池单元一起设置的DC/DC转换器、接线盒等之中的结构。 
此外，在本发明中，使用电流差的第一实施方式和使用温度差的第二实施方式被描述为分别的实施方式，但是使用电流差的第一实施方式和使用温度差的第二实施方式可以被一起使用，并且可以增加变化，如将它们中的任一个组合优先级，从而构成新的实施方式。 
工业上的可利用性
本发明可用于电池作为驱动能源的电力供能的车辆，如电动车辆(也称为“EV”)、混合动力车辆(也称为“HEV”)或者插电式混合动力车辆(也称为“PHEV”)。 

Claims (6)

1.一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态来进行异常检测，所述控制***包括：
状态检测电路，其检测电流或温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及
控制电路，其进行电流限制，使得对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流进行比较或者对所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度进行比较，由比较得到的其中任意一个的偏差与预定的判断值之间的偏差的大小越大，限制幅度越大。
2.根据权利要求1所述的电池并联连接电路的控制***，进一步包括用于冷却所述二次电池包的进气扇，
其中所述控制电路驱动所述进气扇，使得所述偏差的大小越大，所述进气扇的驱动水平越高。
3.根据权利要求2所述的电池并联连接电路的控制***，
其中所述控制电路对所述电流限制设定状态水平，并且根据所述电流限制的状态水平来改变所述进气扇的所述驱动水平。
4.一种电池并联连接电路的控制***，该控制***将由小电池组合而成的特性彼此相当的多个二次电池包并联连接，并且该控制***通过检测和比较所述二次电池包的状态来进行异常检测，所述控制***包括：
状态检测电路，其检测电流和温度，并且分别设置在所述二次电池包中；以及
控制电路，其根据由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的电流来计算电流比，并且通过比较由所述状态检测电路检测到的对应于所述二次电池包的温度来计算温度偏差，并且通过比较计算出的电流比与根据计算出的温度偏差确定的该电流比的判断值来进行电流限制，使得所述计算出的电流比被连续判断为大于所述判断值的次数越多，限制幅度越大。
5.根据权利要求4所述的电池并联连接电路的控制***，进一步包括用于冷却所述二次电池包的进气扇，
其中所述控制电路驱动所述进气扇，使得所述计算出的电流比被连续判断为大于所述判断值的次数越多，驱动水平越高。
6.根据权利要求5所述的电池并联连接电路的控制***，
其中所述控制电路对所述电流限制设定状态水平，并且根据所述电流限制的状态水平来改变所述进气扇的所述驱动水平。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5626195B2 (ja) * 2011-12-16 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
JP2013183524A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Toyota Motor Corp 電動車両およびその制御方法
FR2992928B1 (fr) * 2012-07-06 2014-08-29 Renault Sa Dispositif de gestion de batterie modulaire.
US9318901B2 (en) 2012-11-30 2016-04-19 Tesla Motors, Inc. Response to detection of an overdischarge event in a series connected battery element
US9153990B2 (en) * 2012-11-30 2015-10-06 Tesla Motors, Inc. Steady state detection of an exceptional charge event in a series connected battery element
US9343911B2 (en) 2012-11-30 2016-05-17 Tesla Motors, Inc. Response to detection of an overcharge event in a series connected battery element
MX353626B (es) * 2013-08-09 2018-01-09 Hitachi Automotive Systems Ltd Sistema de control de batería y sistema de control de vehículo.
US9287726B2 (en) * 2013-11-06 2016-03-15 The Boeing Company Virtual cell for battery thermal management
US10116158B2 (en) * 2013-12-23 2018-10-30 Cameron International Corporation Power management system with selective source depletion
FR3029639B1 (fr) * 2014-12-08 2018-11-30 Dcns Procede et dispositif de detection d'une surcharge d'un accumulateur d'une batterie
DE102015200406A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh Prognose interner Kurzschlüsse eines Batteriemoduls
CN104681892B (zh) * 2015-02-09 2017-01-18 清华大学 电池微短路的识别方法
DE102015110183A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Messanordnung zum Erkennen einer Fehlfunktion in einer Energiespeicheranordnung
CN105207290B (zh) * 2015-09-15 2017-08-22 浙江超威创元实业有限公司 并联电池的控制装置及控制方法
WO2017113334A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Method and system for managing battery assembly
KR102523045B1 (ko) * 2016-01-12 2023-04-17 삼성전자주식회사 고장 셀 검출 장치 및 방법
CN106114249A (zh) * 2016-05-19 2016-11-16 杭州伯坦科技工程有限公司 电动汽车并联电池箱上下电控制***及控制方法
KR102044598B1 (ko) 2016-09-09 2019-11-13 주식회사 엘지화학 배터리 팩 고장 검출 장치 및 방법
JP6565940B2 (ja) 2017-01-17 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両
DE102017204065A1 (de) * 2017-03-13 2018-09-13 Robert Bosch Gmbh Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems
US10992144B2 (en) * 2017-05-17 2021-04-27 Galley Power LLC Battery balancing and current control with bypass circuit for load switch
JP6546617B2 (ja) * 2017-05-18 2019-07-17 矢崎総業株式会社 電力分配システム
CN107799848B (zh) * 2017-11-13 2023-11-21 河南森源电气股份有限公司 一种电池储能设备及其热管理***
DE102018200145A1 (de) * 2018-01-08 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung eines internen Kurzschlusses in einer ersten elektrischen Energiespeichereinheit eines elektrischen Energiespeichers
JP6962826B2 (ja) * 2018-01-16 2021-11-05 トヨタ自動車株式会社 電池システム
KR102606004B1 (ko) * 2018-07-26 2023-11-27 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 배터리 관리 방법
KR20200094926A (ko) 2019-01-31 2020-08-10 삼성전자주식회사 복수의 배터리들의 충전을 제어하는 방법 및 그 방법을 적용한 전자 장치
JP7120062B2 (ja) * 2019-02-07 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 組電池の充放電制御装置および組電池の充放電制御方法
CN113655396B (zh) * 2020-05-12 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 诊断电池包动力回路连接状态的方法和***及管理***
JP2022045569A (ja) * 2020-09-09 2022-03-22 ヤマハ発動機株式会社 船舶推進システムおよび舶用電源システム
FR3131779B1 (fr) * 2022-01-13 2023-12-29 Psa Automobiles Sa Surveillance de l’isolement électrique d’une ligne de recharge d’une batterie principale d’un véhicule

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609101A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965830A (en) * 1956-12-17 1960-12-20 Thomas G Isel Temperature responsive control for battery charging circuit
JP2756611B2 (ja) 1990-06-26 1998-05-25 松下電工 株式会社 ワイヤレス防犯システム
US5266792A (en) * 1991-10-28 1993-11-30 Simmonds Precision Products, Inc. Temperature compensated optical detector
US5263050A (en) * 1992-09-09 1993-11-16 Echelon Corporation Adaptive threshold in a spread spectrum communications system
JP3331529B2 (ja) * 1993-01-29 2002-10-07 キヤノン株式会社 蓄電装置及び電力システム
JPH08140206A (ja) * 1994-11-09 1996-05-31 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車のバッテリ管理方法
JP2704133B2 (ja) * 1995-05-22 1998-01-26 日本電気テレコムシステム株式会社 レーザダイオード駆動回路
JP3378189B2 (ja) * 1998-02-28 2003-02-17 株式会社マキタ 充電装置及び充電方法
JP2001185228A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Sanyo Electric Co Ltd 電池を備える電源装置
JP4053289B2 (ja) * 2001-12-12 2008-02-27 本田技研工業株式会社 蓄電池の温度制御装置、及びそれを用いた車両装置
WO2006005175A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-19 Hydrogenics Corporation Adaptive current controller for a fuel-cell system
TWI238039B (en) * 2004-09-10 2005-08-11 Compal Electronics Inc The method for controlling the fan speed by detecting different power sources of the mobile electronics device
JP4254783B2 (ja) * 2006-01-27 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド制御装置
KR100814884B1 (ko) * 2006-10-16 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
JP4542536B2 (ja) * 2006-11-06 2010-09-15 株式会社日立製作所 電源制御装置
WO2008095313A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Advanced Lithium Power Inc. Battery thermal management system
US7746613B1 (en) * 2007-02-28 2010-06-29 Maxim Integrated Products, Inc. Method and apparatus for providing an adaptive current limiter
US20090153100A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Fujitsu Limited Charging control apparatus controlling charging current and control method therefore
WO2011100686A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 A123 Systems, Inc Temperature controlled parallel balancing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609101A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system

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Publication number Publication date
JP5477778B2 (ja) 2014-04-23
JP2011250622A (ja) 2011-12-08
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CN102934318A (zh) 2013-02-13
US20130140886A1 (en) 2013-06-06

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