CN110832725B - 蓄电装置、车辆、自动二轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明的蓄电装置(20)具有：蓄电元件(31)；与所述蓄电元件(31)连接的外部端子(22P，22N)；位于将所述蓄电元件(31)和外部端子间连接的通电线路的电流切断装置(37)；将所述蓄电元件(31)或者其他电路作为电源，对所述外部端子(22P)施加电压的电压施加电路(60)；以及管理装置(50)，所述管理装置(50)进行：通过将所述电流切断装置(37)切换为开启，切断所述蓄电元件(31)的电流的电流切断处理；在所述电流切断处理进行的电流的切断中，检测通过所述电压施加电路(60)被施加了电压的所述外部端子(22P)的电压的检测处理；以及基于在所述检测处理中检测到的所述外部端子(22P)的电压，判断有无将所述外部端子间短路的短路物(80)的判断处理，仅限于在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，进行将所述电流切断装置(37)切换为关闭的切换处理。

Description

蓄电装置、车辆、自动二轮车
技术领域
本发明涉及抑制在将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)时，在蓄电装置中流过大电流的技术。
背景技术
汽车用的发动机启动用电池，有可能在对车辆的安装作业时等由于作业者的不注意而将端子间短路，流过大电流。考虑近年来，比起以往被广泛使用的铅电池，将内部电阻低的锂离子二次电池作为启动用电池使用的情况增加，短路时的电流值变大。
锂离子二次电池如下述专利文献1所公开那样，具有如继电器或FET这样的电流切断装置，在发生了外部短路时，切断电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017－5985号公报
发明内容
发明要解决的课题
蓄电装置在外部端子短路时通过将电流切断装置开启(OPEN)，能够将电流切断。因外部端子的短路而切断了电流的蓄电装置，有之后再使用的情况。为了再使用蓄电装置，在将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)时，如果是保持了外部端子短路的状态，则有流过大电流的情况。蓄电装置除了外部端子的短路以外，还有根据上位***的状况而切断电流的情况。例如，电动汽车用的高压电池在非行驶时，将电流切断装置进行开启(OPEN)，切断电流。在行驶中，解除电流切断，将蓄电装置连接到驱动电动机而提供电流。在电动汽车的行驶开始时等解除电流切断而将蓄电装置连接到上位***时、或在蓄电装置的再使用时，若外部端子处于短路，则有流过大电流的情况。因此，优选在检测到外部端子不处于短路的情况之后，将电流切断装置进行关闭(CLOSE)。
本发明基于上述的状况而完成，其目的在于，在将电流切断装置从开启(OPEN)切换到关闭(CLOSE)时，抑制在蓄电装置中流过大电流。
用于解决课题的手段
一种蓄电装置，具有：蓄电元件；与所述蓄电元件连接的外部端子；位于将所述蓄电元件和所述外部端子连接的通电线路的电流切断装置；将所述蓄电元件或者其他电路作为电源，对所述外部端子施加电压的电压施加电路；以及管理装置，所述管理装置进行：通过将所述电流切断装置开启(OPEN)，切断所述蓄电元件的电流的电流切断处理；在所述电流切断处理进行的电流的切断中，检测通过所述电压施加电路被施加了电压的所述外部端子的电压的检测处理；以及基于在所述检测处理中检测到的所述外部端子的电压，判断有无将所述外部端子间短路的短路物的判断处理，仅限于在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，进行将所述电流切断装置切换为关闭(CLOSE)的切换处理。
发明的效果
蓄电装置具有电压施加电路，即使电流切断装置开启(OPEN)，也能够对外部端子施加电压。通过电压施加电路对外部端子施加电压，通过检测外部端子的电压，能够判断在电流的切断中，外部端子间是否因短路物而处于短路。仅限于在外部端子不处于短路的情况下，将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，从而能够抑制在将电流切断装置切换为关闭(CLOSE)时，在蓄电装置中流过大电流。
附图说明
图1是实施方式1中的汽车的侧面图。
图2是电池的斜视图。
图3是电池的分解斜视图。
图4是表示电池的电气结构的方框图。
图5是表示电流切断装置的切断控制的流程的流程图。
图6是表示电流切断装置的恢复控制的流程的流程图。
图7是关于有无短路物，汇总了A点的电压的图表。
图8是表示实施方式2中的电池的电气结构的方框图。
图9是关于有无短路物，汇总了C点的电压的图表。
图10是表示实施方式3中的电池的电气结构的方框图。
图11是表示实施方式4中的负载连接时的电池的电气结构的方框图。
图12是关于有无短路物，汇总了A点的电压的图表。
图13是表示实施方式5中的电池的电气结构的方框图。
图14是实施方式6中的恢复控制的流程图。
图15是SOC－OCV相关曲线图。
图16是实施方式7中的电源***的方框图。
图17是实施方式8中的电动汽车的方框图。
图18是表示驱动用的高压电池的电气结构的方框图。
图19是表示其他的实施方式中的电池的电气结构的方框图。
图20是表示其他的实施方式中的电池的电气结构的方框图。
图21是表示其他的实施方式中的电池的电气结构的方框图。
图22是其他的实施方式中的自动二轮车的侧面图。
图23是表示电池的电气结构的方框图。
具体实施方式
蓄电装置具有：蓄电元件；与所述蓄电元件连接的外部端子；位于将所述蓄电元件和所述外部端子连接的通电线路的电流切断装置；将所述蓄电元件或者其他电路作为电源而对所述外部端子施加电压的电压施加电路；以及管理装置，所述管理装置进行：通过将所述电流切断装置设为开启(OPEN)，切断所述蓄电元件的电流的电流切断处理；在所述电流切断处理进行的电流的切断中，检测通过所述电压施加电路被施加了电压的所述外部端子的电压的检测处理；以及基于由所述检测处理中检测的所述外部端子的电压，判断有无将所述外部端子间短路的短路物的判断处理，仅限于在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，进行将所述电流切断装置切换为关闭(CLOSE)的切换处理。
蓄电装置具有电压施加电路，即使电流切断装置开启(OPEN)，也能够对外部端子施加电压。通过电压施加电路对外部端子施加电压，通过检测外部端子的电压，能够判断在电流的切断中，有无将外部端子间短路的短路物。仅限于在判断为无短路物的情况下，管理装置将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，因此能够抑制在将电流切断装置切换为关闭(CLOSE)时，在蓄电装置中流过大电流。
所述电压施加电路是将所述电源和所述外部端子连接的电路，可以包含电流限制元件、和相对于所述电流限制电阻串联连接的开关。在该结构中，能够通过电流限制元件限制电流，能够抑制在电压施加电路中流过大电流。若将开关断开(OFF)，则能够将电压施加电路设为非通电，因此能够降低蓄电装置的功耗。
所述电压施加电路是将所述电源和所述外部端子连接的电路，可以包括电容器、和相对于所述电容器串联连接的开关。在该结构中，除了对电容器进行充电以外，还能够限制电流，并能够抑制在电压施加电路中流过大电流。若将开关断开(OFF)，则能够将电压施加电路设为非通电，因此能够降低蓄电装置的功耗。
所述管理装置也可以在所述外部端子短路时进行所述电流切断处理。通过在外部端子短路时切断电流，能够抑制蓄电装置的损坏，安全性高。
所述管理装置在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，也可以基于与所述蓄电元件的充电状态有关的信息，决定是否执行所述切换处理。在充电状态不适合使用的情况下，能够限制蓄电装置的使用。
所述蓄电元件可以是锂离子二次电池。锂离子二次电池由于与铅蓄电池相比内部电阻更小，因此在外部端子短路时流过更大的电流。通过将本技术应用于锂离子二次电池，能够抑制在将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)时，在锂离子二次电池中流过大电流，安全性提高。
本技术能够适用于电流切断装置的控制方法或控制程序。
＜实施方式1＞
1.电池的说明
图1是汽车的侧面图，图2是电池的斜视图，图3是电池的分解斜视图，图4是表示电池的电气结构的方框图。汽车1是具有发动机作为驱动装置的自动四轮车。
如图1所示，汽车1具有电池(相当于“蓄电装置”)20。如图2所示，电池20具有块状的电池盒21，在电池盒21内，容纳由多个二次电池31构成的组电池30、控制基板28。在以下的说明中，在参照图2以及图3的情况下，将电池盒21相对于设置面不倾斜地沿水平放置时的电池盒21的上下方向设为Y方向，将沿电池盒21的长边方向的方向设为X方向，将电池盒21的深度方向设为Z方向进行说明。
如图3所示，电池盒21具有在上方开口的箱型的盒主体23、将多个二次电池31定位的定位部件24、安装在盒主体23的上部的中盖25、上盖26而构成。在盒主体23内，沿X方向并排设置单独地容纳各二次电池31的多个电池室23A。
如图3所示，定位部件24其上面配置多个汇流排(busbar)27，定位部件24被配置在盒主体23内所配置的多个二次电池31的上部，从而多个二次电池31被定位的同时，通过多个汇流排27被串联连接。
中盖25俯视呈大致矩形状。在中盖25的X方向两端部，设置一对外部端子22P、22N。一对外部端子22P、22N例如由铅合金等金属构成，22P是正极侧的外部端子，22N是负极侧的外部端子。在电池20中，能够经由外部端子22P、22N，连接电池马达等的负载。
在中盖25的上面设置容纳部25A。控制基板28被容纳在中盖25的容纳部25A的内部，中盖25被安装在盒主体23，从而二次电池31和控制基板28被连接。上盖26被安装在中盖25的上部，将容纳了控制基板28的容纳部25A的上面封闭。
参照图4，说明电池20的电气结构。电池20具有：组电池30、电流切断装置37、电流传感器41、电压检测部45、电压施加电路60、管理组电池30的管理装置50。
组电池30由串联连接的多个二次电池(例如，4个锂离子二次电池)31构成。锂离子二次电池31是“蓄电元件”的一例。正极侧的外部端子22P通过正极侧的通电线路35P，连接到组电池30的正极。负极侧的外部端子22N通过负极侧的通电线路35N，连接到组电池30的负极。电流切断装置37被配置在正极侧的通电线路35P。电流传感器41被配置在负极侧的通电线路35N。组电池30、电流传感器41、电流切断装置37经由通电线路35P、35N而被串联连接。
锂离子二次电池31的电池电压约为3.5[V]，组电池30的总电压Ev约为14V，电池20的电压等级为12V。电池20用于将汽车1的发动机启动的电池马达的驱动(发动机启动用)。
电流传感器41被设置在电池盒21的内部，检测组电池30中流过的电流。电流传感器41通过信号线电连接到管理装置50，电流传感器41的输出被取入至管理装置50。
电压检测部45被设置在电池盒21的内部，检测各二次电池31的电压V以及组电池30的总电压Ev。组电池20的总电压Ev是4个二次电池31的合计电压(总电压)。电压检测部45通过信号线被电连接到管理装置50，电压检测部45的输出被取入至管理装置50。
电流切断装置37能够由继电器等的有接点开关(机械式)、或者FET或晶体管等的半导体开关构成。电流切断装置37被配置在组电池30的正极侧的通电线路35P，将组电池30的正极侧的通电线路35P进行开闭。
电压施加电路60是将组电池30作为电源，对正极侧的外部端子22P施加电压的电路。电压施加电路60具有电流限制电阻61、开关63。电流限制电阻61和开关63被串联连接。电压施加电路60将位于正极侧的外部端子22P和电流切断装置37之间的A点、和位于电流切断装置37和组电池30的正极之间的B点之间连接。电压施加电路60，相对于电流切断装置37并联连接。电流限制电阻61是“电流限制元件”的一例。
若将开关63接通(ON)，则电压施加电路60成为通电状态，即使是电流切断装置37的开启(OPEN)中，也能够将组电池30作为电源，对正极侧端子部22P施加电压。
电流限制电阻61的电阻值，作为一例为100kΩ。优选电阻值至少为1kΩ以上。由此，在两个外部端子22P、22N的短路中，在将开关63接通(ON)时，能够将从组电池30流至电压施加电路60的电流抑制为10mA左右。
开关63能够通过FET或晶体管等的半导体开关构成。开关63除了通过管理装置50在图6所示的电流切断装置37的恢复控制中检测A点的电压的情况，总是被控制为断开。
管理装置50包括：具有运算功能的CPU51、存储了各种信息的存储器53、通信部55等，被设置在控制基板28上。通信部55用于与在汽车1上安装的车辆ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)之间的通信。在对车辆安装后，通信部55通过信号线而与车辆ECU连接，管理装置50能够从车辆ECU接收发动机的动作状态等与汽车1有关的信息。
管理装置50基于电流传感器41的输出，监视组电池30的电流。基于电压检测部45的输出，监视各二次电池31的电池电压或组电池30的总电压Ev。管理装置50经由信号线67而连接到A点，能够检测A点的电压(正极侧端子部22P的电压)。而且，管理装置50进行以下说明的电流切断装置37的切断控制和恢复控制。
2.电流切断装置37的切断控制和恢复控制
图5是电流切断装置37的切断控制的流程图。图6是电流切断装置37的恢复控制的流程图。
说明电流切断装置37的切断控制和恢复控制。
如图5所示，电流切断装置37的切断控制由S10～S30构成。电流切断装置37通常处于关闭(CLOSE)。管理装置50在S10中，从电流传感器41检测电池20的电流值I。
接着，管理装置50在S20中将电流值I与切断阈值进行比较。切断阈值被设定为在外部端子短路时和非短路时分别流过电池20的电流的中间值。
在电流值I为切断阈值以下的情况下(S20：“否”)，管理装置50将电流切断装置37维持为关闭(CLOSE)。
在电流值I大于切断阈值的情况下(S20：“是”)，管理装置50对电流切断装置37发送开启(OPEN)指令。由此，电流切断装置37进行开启(OPEN)。S20相当于“电流切断处理”。
管理装置50在电池20为非车载且为单体的状态的情况下，以规定周期反复执行切断控制。因此，在进行将单体的电池20车载于汽车1的作业时，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因工具等的短路物80而发生了短路的情况下，电流切断装置37进行开启(OPEN)，电流被切断。通过电流的切断，能够抑制电池20的损坏，安全性被确保。
根据通过通信部55，与车辆ECU之间是否通信完毕，能够判断电池20为非车载还是车载中的哪个状态。从电池20的电流值，能够判断负载是否为未连接。
接着，说明电流切断装置37的恢复控制。电流切断装置37的恢复控制，在电流切断装置37处于开启(OPEN)的期间被执行。
如图6所示，电流切断装置37的恢复控制由S100～S150构成，管理装置50在S100中，将电压施加电路60的开关63接通(ON)。由此，成为如下状态：正极侧的外部端子22P上，将组电池30作为电源，通过电压施加电路60被施加了电压。
接着，管理装置50在S110中检测A点的电压，在S120中将开关63断开(OFF)。开关63除了检测A点的电压的情况，总是被控制为断开。S110相当于“检测处理”。
之后，在S130中，管理装置50基于A点的电压，判断短路物80的有无。具体地说，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因短路物80而处于短路的情况下，A点的电压成为0V。另一方面，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间不处于短路的情况下，A点的电压成为组电池30的总电压Ev(在本例中为14V)。
管理装置50将A点的电压与阈值(作为一例，Ev/2＝7V)进行比较，在A点的电压大于阈值的情况下，判断为无短路物(S130：“是”)。
在判断为无短路物的情况下，管理装置50在S140中对电流切断装置37发送指令，将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。S130相当于“判断处理”，S140相当于“切换处理”。
另一方面，在A点的电压为阈值以下的情况下，管理装置50判断为有短路物(S130：“否”)。在判断为有短路物的情况下，电流切断装置37被维持为开启(OPEN)状态(S150)。通过将电流切断装置37维持为开启(OPEN)状态，能够抑制在电池20中流过大电流。
由S100～S150构成的电流切断装置37的恢复控制，在电流切断装置37处于开启(OPEN)的期间，以规定周期反复被执行。
因此，在进行将电池20车载于汽车1的作业时，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因工具等的短路物80而短路，电流切断装置37进行了开启(OPEN)之后，若作业者将短路物80去除，则电流切断装置37自动地恢复为关闭(CLOSE)。因此，作业者即使不进行使电流切断装置37恢复为关闭(CLOSE)的特别的作业，也能够使电池20的再使用成为可能。
4.效果说明
电池20与其他的电源相比，平均每单位体积的能量密度大。在能量密度高的情况下，若正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N短路，则由于会流过大电流，所以电流切断装置37是必须的。在进行将电池20车载的作业时，若正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因工具等的短路物80而短路，则管理装置50将电流切断装置37进行开启(OPEN)。因此，能够抑制电池20的损坏，并确保安全性。特别地，由于锂离子二次电池31与铅蓄电池相比，内部电阻更小，因此在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N短路时流过更大的电流。通过将本技术应用于锂离子二次电池31，能够切断在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N发生了短路时流过的电流，安全性提高。
电池20具有电压施加电路60。即使是电流切断装置37正在开启(OPEN)中，电池20也能够对正极侧的外部端子22P施加电压。对正极侧的外部端子22P施加电压，通过检测正极侧的外部端子22P的电压，能够判断在电流的切断中，有无将两个外部端子22P、22N短路的短路物。仅限于在判断为无短路物的情况下，管理装置50通过将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，能够抑制在将电流切断装置37切换为关闭(CLOSE)时，在电池20中流过大电流。
电压施加电路60具有电流限制电阻61和开关63。通过设置电流限制电阻61，在外部端子22P、22N处于短路的状态下，将开关63进行了接通(ON)时，能够抑制在电压施加电路60中流过大电流。具体地说，将电流限制电阻61的电阻值设为100kΩ，能够将在电压施加电路60中流过的电流抑制为1mA以下。管理装置50除了检测A点的电压的情况(S110)，总是将开关63控制为断开(OFF)。因此，除了检测A点的电压的期间，由于电压施加电路60成为非通电，因此能够降低电池20的功耗。
＜实施方式2＞
如图8所示，相对于实施方式1的电池20，实施方式2的电池120的不同点在于：将电流传感器41配置在正极侧的通电线路35P、和将电流切断装置37配置在负极侧的通电线路35N。电压施加电路60相对于电流切断装置37并联连接，并将负极侧的外部端子22N和组电池30的负极之间连接。将位于负极侧的外部端子22N和电流切断装置37之间的C点、和位于电流切断装置37和组电池30的负极之间的D点之间连接。在图8所示的电池120中，通过将电压施加装置60的开关63接通(ON)，能够将组电池30作为电源，对负极侧的外部端子22N施加电压。
与实施方式1同样，管理装置50在使电流切断装置37处于开启(OPEN)的期间，进行电流切断装置37的恢复控制。管理装置50在电流切断装置37的恢复控制中，通过将电压施加装置60的开关63接通(ON)，将组电池30作为电源，对负极侧的外部端子22N施加电压。检测C点的电压(负极侧的外部端子22N的电压)，基于检测到的C点的电压(负极侧的外部端子22N的电压)，判断短路物80的有无。具体地说，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因短路物80而处于短路的情况下(有短路物)，C点的电压成为组电池30的总电压Ev(在本例中为14V)。另一方面，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间不处于短路的情况下(无短路物)，C点的电压成为0V。
管理装置50将C点的电压与阈值(作为一例，Ev/2＝7V)进行比较，在C点的电压大于阈值的情况下，判断为有短路物。在C点的电压为阈值以下的情况下，判断为无短路物。
管理装置50在判断为无短路物的情况下，与实施方式1同样，对电流切断装置37发送指令，将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。因此，若短路物80被去除，则之后能够进行电池120的再使用。
＜实施方式3＞
如图10所示，实施方式3的电池220相对于实施方式1的电池20，电压施加电路160不同。电压施加电路160相对电流切断装置37并联连接，具有电容器161、开关163、放电电阻165。
电容器161和开关163串联连接，电容器连接到A点，开关163连接到B点。将放电电阻165的一端连接到电容器161和开关163的中间连接点E，将另一端连接到地(ground)。放电电阻165在外部端子部因短路物而处于短路时，通过将开关163接通(ON)，起到在断开了开关163时将对电容器161所充电的电荷进行放电的作用。
在图10所示的电池220中，通过将电压施加装置160的开关163接通(ON)，将组电池30作为电源，能够对正极侧的外部端子22P施加电压。
管理装置50与实施方式1同样，在将电流切断装置37进行了关闭(CLOSE)的期间，进行电流切断装置的恢复控制。管理装置50在恢复控制中，通过将电压施加装置160的开关163接通(ON)，将组电池30作为电源，对正极侧的外部端子22P施加电压。然后，检测A点的电压(正极侧的外部端子22P的电压)，基于检测到的A点的电压(正极侧的外部端子22P的电压)，判断短路物80的有无。具体地说，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间因短路物80而处于短路的情况下(有短路物)，A点的电压成为0V。另一方面，在正极侧的外部端子22P和负极侧的外部端子22N之间不处于短路的情况下(无短路物)，A点的电压成为组电池30的总电压Ev(在本例中为14V)。
管理装置50将A点的电压与阈值(作为一例，Ev/2＝7V)进行比较，在A点的电压大于阈值的情况下，判断为无短路物。而且，在A点的电压为阈值以下的情况下，判断为有短路物。
管理装置50在判断为无短路物的情况下，与实施方式1同样，对电流切断装置37发送指令，将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。因此，若短路物80被去除，则之后可进行电池220的再使用。
＜实施方式4＞
在实施方式1中，以电池20为非车载、且负载未连接的情况为例，执行了电流切断装置37的切断控制。如图11所示，电流切断装置37的切断控制也可以在电池20被车载，且负载90被连接了的状态下进行。只要是在电流切断装置37的开启(OPEN)中，就可以在电池20被车载、且负载被连接了的状态下进行电流切断装置37的恢复控制。在电池20被车载、且负载90被连接了的状态下，在电流切断装置37的开启(OPEN)中，若将电压施加电路60的开关61接通(ON)，如图12所示，在有短路物80的情况下，A点的电压成为0V。另一方面，在没有短路物80的情况下，A点的电压成为对组电池30的总电压Ev乘以了分压比K得到的电压。因此，例如将阈值设为(Ev×K)/2，在A点的电压大于阈值的情况下，能够判断为无短路物，在A点的电压为阈值以下的情况下，能够判断为有短路物。分压比K是连接到电池20的负载90和电压施加电路60的电阻61的电阻比。
＜实施方式5＞
在实施方式1中，例示了将A点和管理装置50之间通过信号线67连接、将A点的电压直接输入到管理装置50的结构。也可以如图13所示的电池320那样，在信号线67设置二极管68，将A点的电压以二极管68降压后得到的电压输入到管理装置50。通过降低输入电压，对管理装置50的保护成为有效。
＜实施方式6＞
在实施方式1中，在两个外部端子22P、22N发生了短路时，将电流切断装置37进行开启(OPEN)，切断了电流。管理装置50基于电流传感器41或电流检测部45的输出，监视电池20的状态，在对电池20检测到了异常的情况下，将电流切断装置37进行开启(OPEN)，切断电流。在电池20的异常中，包含过放电或过充电等。图14是实施方式6的恢复控制的流程图。实施方式6的恢复控制相对于实施方式1的恢复控制(图6的S100～S150)，追加了S133和S135的两个步骤。在S100～S130中，与实施方式1同样，管理装置50使用电压施加电路60，对正极侧的外部端子22P施加电压，检测A点的电压。管理装置50通过将A点的电压与阈值进行比较，判断两个外部端子22P、22N是否因短路物80而处于短路。在判断为两个外部端子22P、22N不因短路物80而处于短路的情况下(S130：“是”)，管理装置50从二次电池31的OCV来计算SOC(S133)。
SOC(state of charge：充电状态)是二次电池31的剩余容量相对于满充电容量的比率，以下述的(1)式表示。
SOC＝Cr/Co×100··········(1)
Co为二次电池的满充电容量，Cr为二次电池的剩余容量。
图15是将二次电池31的SOC设为横轴、将OCV设为纵轴的SOC－OCV相关曲线图。OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)是无电流或者可视为无电流的状态下的二次电池31的电压V。可视为无电流的状态是电流值为阈值以下的状态。如图15所示，OCV和SOC具有相关性。OCV－SOC的相关曲线图具有OCV的变化量不同的多个区域。SOC为30～95％的范围，是相对于SOC的变化量的OCV的变化量比规定的基准值小的平坦的低变化区域F1。SOC为95％以上和SOC为30％以下的范围，是相对于SOC的变化量的OCV的变化量高于基准值的高变化区域F2。
管理装置50将通过电压检测部45计测到的OCV与图15的相关曲线图进行参照，计算二次电池31的SOC。
若计算二次电池31的SOC，则管理装置50将算出的SOC与规定值进行比较(S135)。规定值是用于判断电池20是否过放电的值，作为一例为20％。
管理装置50在二次电池31的SOC为规定值以上的情况下(S135：“是”)，判断为电池20不是过放电，将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)(S140)。另一方面，管理装置50在二次电池31的SOC低于规定值的情况下(S135：“否”)，判断为电池20过放电，将电流切断装置37维持为开启(OPEN)(S150)。
管理装置50在判断为电池20过放电的情况下，将电流切断装置37维持为开启(OPEN)。因此，能够抑制过放电状态的电池20被再使用。
＜实施方式7＞
图16是电源***700的方框图。电源***700具有主电池710、副电池720。主电池710具有正极侧的外部端子712P、和负极侧的外部端子712N。主电池710上，经由正极侧的外部端子712P和负极侧的外部端子712N，连接了负载800。
副电池720具有正极侧的外部端子722P和负极侧的外部端子722N。正极侧的外部端子722P和负极侧的外部端子722N分别被连接到主电池710的正极侧的外部端子712P和负极侧的外部端子712N，副电池720相对于主电池710并联连接。通过对主电池710并联连接副电池720，即使是在从主电池710对负载800无法供给电力的情况下，也能够从副电池720进行电力的供给，冗余性高。
副电池720与实施方式1的电池20同样，具有组电池30、电流切断装置37、电流传感器41、电压检测部45、电压施加电路60、和管理组电池30的管理装置50。
管理装置50在两个外部端子722P、722N短路时，将电流切断装置37进行开启(OPEN)，切断电流。管理装置50在电流切断装置37的开启(OPEN)中，执行图6所示的恢复控制，如果短路物被除去，则将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。因此，在短路物除去后，副电池720变为可再使用，由于不可使用期间变短，因此能够提高电源***700的冗余性。
＜实施方式8＞
图17是电动汽车的方框图。电动汽车1000具有：将车轮1003固定在两侧的车轴1005、驱动电动机1100、逆变器1200、驱动用的高压电池1300、能够从商用电源充电的车载普通充电器1400、连接到快速充电器(图略)的连接器1450。
驱动用的高压电池1300能够通过快速充电器或车载普通充电器1400充电。驱动用的高压电池1300经由逆变器1200，连接到驱动电动机1100。逆变器1200将从驱动用的高压电池1300的电力从直流变换为交流，提供给驱动电动机1100。电动汽车1000通过驱动电动机1100的驱动而行驶。逆变器1200上并联连接了电容器1250(参照图18)。电容器1250在急加速时等需要瞬时的输出时进行放电，补偿高压电池1300的输出。
电动汽车1000具有低压电池1500、DC/DC转换器1600。低压电池1500是车载的辅机类的电源。
图18是驱动用的高压电池1300的方框图。驱动用的高压电池1300具有：正极侧的外部端子1322P、负极侧的外部端子1322N、组电池1330、电流传感器1341、保险丝1343、第1继电器RL1、第2继电器RL2、第3继电器RL3、电阻1344。
正极侧的外部端子1322P通过正极侧的通电线路1335P，连接到组电池1330的正极。而且，负极侧的外部端子1322N通过负极侧的通电线路1335N，连接到组电池1330的负极。第1继电器RL1和电流传感器1341被设置在正极侧的通电线路1335P。第2继电器RL2和保险丝1343被设置在负极的通电线路1335N。第3继电器RL3与第1继电器RL1并联连接。电阻1344与第3继电器RL3串联连接。第3继电器RL3是对电容器1250充电时的充电路径，电阻1344被设置用于限制电容器1250的充电电流。
驱动用的高压电池1300具有电压检测部1345、电压施加电路1360、管理组电池1330的管理装置1350。电压检测部1345检测组电池1330的各二次电池31的电压V和组电池1330的总电压Ev。
电压施加电路1360与电压施加电路60同样，是将组电池1330作为电源，对正极侧的外部端子1322P施加电压的电路。电压施加电路1360具有电流限制电阻1361、和开关1363。电压施加电路1360将位于正极侧的外部端子1322P和第1继电器RL1之间的A点、和位于电流传感器1341和组电池30的正极之间的B点之间连接。
管理装置1350包括：具有运算功能的CPU1351、存储了各种信息的存储器1353、通信部1355等。通信部1355被设置用于与电动汽车1000中安装的车辆ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)1700之间的通信。管理装置1350经由信号线1367连接到A点，能够检测A点的电压(正极侧的外部端子1322P的电压)。信号线1367上也可以配置二极管1368。通过二极管1368，能够将A点的电压降压，输入到管理装置1350。
管理装置1350利用来自车辆ECU1700的通信，能够得到与电动汽车100的状态有关的信息。与电动汽车1000的状态有关的信息是泊车中、行驶开始、行驶中、行驶停止等。
管理装置1350对第1继电器RL1、第2继电器RL2、第3继电器RL3发送控制信号，从而根据电动汽车1000的状态，将各继电器RL1、RL2、RL3控制为开启(OPEN)或者关闭(CLOSE)。
管理装置1350在电动汽车1000为泊车中的情况下，将第1继电器RL1、第2继电器RL2、第3继电器RL3全部进行开启(OPEN)。由此，除了充电中以外，在泊车中，驱动用的高压电池1300相对于逆变器1200或电容器1250成为非连接状态，电流被切断。管理装置1350若从车辆ECU1700接受到行驶开始的信息，则进行图6所示的恢复控制。在恢复控制中，管理装置1350将电压施加电路1360的开关1363接通(ON)，对正极侧的外部端子1322P施加电压。管理装置1350在电压施加后，检测A点的电压(S110)。管理装置1350将检测到的A点的电压与阈值进行比较，判断有无将正极侧的外部端子1322P和负极侧的外部端子1322N短路的短路物(S130)。
在判断为没有短路物的情况下(S130：“是”)，管理装置1350对第3继电器RL3和第2继电器RL2发送控制信号，将第3继电器RL3和第2继电器RL2从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)(S140)。
通过第3继电器RL3、第2继电器RL2的切换，驱动用的高压电池1300被连接至逆变器1200以及电容器1250连接。在继电器的切换后，从驱动用的高压电池130，通过第3继电器RL3、电阻1344流过电流，对电容器1250进行充电。
若电容器1250的充电完成，则管理装置1350对第3继电器RL3和第1继电器RL1发送控制信号，将第3继电器RL3从关闭(CLOSE)切换为开启(OPEN)，将第1继电器RL1从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。
通过继电器的切换，在电容器1250的充电后，能够从驱动用的高压电池130以第1继电器RL1的路径对逆变器1200流过电流，能够对驱动电动机1100进行驱动。
另一方面，在判断为有短路物的情况下(S130：“否”)，管理装置1350将第1继电器RL1、第2继电器RL2、第3继电器RL3全部维持为开启(OPEN)(S150)。通过将第1继电器RL1、第2继电器RL2、第3继电器RL3维持为开启(OPEN)，能够抑制在电池20中流过大电流。
管理装置1350仅限于在判断为无短路物的情况下，将第3继电器RL3和第2继电器RL2从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，因此能够抑制在将第3继电器RL3和第2继电器RL2切换为关闭(CLOSE)时，在驱动用的高压电池1300中流过大电流。
＜其他实施方式＞
本发明并不限于通过上述记述以及附图说明的实施方式，例如以下这样的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
(1)在实施方式1～8中，在蓄电元件的一例中例示了锂离子二次电池。蓄电元件也可以是其他的二次电池，另外也可以是电气双层电容器等。电池20，120，220，320，720，1300的用途并不限于车辆，也可以是UPS(无停电电源装置)、或太阳光发电***的电池等其他的用途。而且，浮动充电或涓流充电的电池由于总是被维持在接近满充电的状态，因此在两个外部端子发生了短路的状态下，若将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，存在流过大电流这样的课题。关于浮动充电或涓流充电的电池，通过应用本技术，能够解决在两个外部端子发生了短路的状态下，若将电流切断装置从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)，则容易流过大电流这样的课题。浮动充电的电池，例如是车辆的辅机类用的电池。涓流充电的电池例如为UPS用的电池。
(2)在实施方式1，2，4，5中，作为电流限制元件的一例，例示了电阻值为固定的电阻。除此以外，例如还可以使用具有正的温度系数、温度越高、电阻值越大的可变电阻。在使用了上述的可变电阻的情况下，若外部端子间处于短路，则在将开关断开(OFF)时，在可变电阻中流过电流。于是，由于可变电阻发热，电阻值变大，因此能够限制在电压施加电路60中流过的电流。
(3)在实施方式1中，例示了将正极侧的外部端子22P侧的A点、和组电池30的正极侧的B点之间用电压施加电路60连接，将组电池30作为电源，对正极侧的外部端子22P施加电压的结构。电压施加电路60的电源未必需要是组电池30，也可以如图19所示的电池420那样，是构成组电池30的一部分的二次电池31A。而且，也可以如图20所示的电池520那样，是与组电池30另行设置的电源电路70。在电池520中，是将电源电路70作为电源，经由电压施加电路60对正极侧的外部端子22P施加电压的结构。而且，也可以如图21所示的电池620那样，将管理装置150作为电源，从管理装置150的输出端口157经由作为电压施加电路的电流限制电阻61，对正极侧的外部端子22P施加电压。输出端口157是输出规定电平的电压的端口。管理装置150除了检测A点的电压的情况，可以通过内部开关将输出端口157设为非输出。再有，图20所示的电源电路70、图21所示的管理装置150相当于本发明的“其他电路”。
(4)在实施方式6中，管理装置50在恢复控制中，判断为电池20的外部端子22P、22N未处于短路的情况下，将SOC与规定值进行比较，决定是否将电流切断装置37从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)(图14：S135)。关于是否执行切换处理的决定，不仅能够基于SOC，还能够基于与SOC具有相关性的信息进行。例如，二次电池31的电压V或电池20的充放电时间T与SOC具有相关性。因此，也可以将二次电池31的电压V或电池20的充放电时间T与规定值进行比较，决定是否执行切换处理。
(5)在实施方式1中，示出了对汽车1应用了本技术的例子。本技术也可以应用于自动二轮车(车辆的一例)。图22是安装了电池2100的自动二轮车2000的侧面图。图23是表示电池2100的电气结构的方框图。电池2100具有正极侧的外部端子2122P、和负极侧的外部端子2122N。电池2100上经由外部端子2122P、2122N，连接了负载2600。负载2600是用于驱动自动二轮车2000的发动机2500的电池马达或辅机类等。电池2100具有组电池2130、电流切断装置2137、电流传感器2141。组电池2130的正极通过正极侧的通电线路2135P，连接到正极的外部端子2122P。组电池2130的负极通过负极侧的通电线路2135N，连接到负极的外部端子2122N。电流传感器2141和电流切断装置2137被配置在负极的通电线路2135N。电池2100还具有：电压检测部2145、电压检测部2147、电压施加电路2160、管理组电池2130的管理装置2150、显示部2170。电压检测部2145检测各二次电池31的电压V和组电池20的总电压Ev。电压检测部2147检测两个外部端子2122P、2122N的电压差。电压施加电路2160具有电流限制电阻2161、开关2163。电压施加电路2160将位于负极侧的外部端子2122N和电流切断装置2137之间的C点、和位于电流传感器2141和组电池2130的负极之间的D点之间连接。
管理装置2150具有CPU2151、和存储器2153。管理装置2150如果检测到两个外部端子2122P、2122N的短路，则将电流切断装置2137进行开启(OPEN)，切断电流。通过电流的切断，能够抑制电池2100的损坏。而且，管理装置2150在电流切断装置2137的开启(OPEN)中，使用电压施加电路2160，对负极侧的外部端子2122P施加电压。管理装置2150检测负极侧的外部端子2122N的电压(C点的电压)，通过将检测到的电压与阈值进行比较，判断有无将两个外部端子2122P、2122N短路的短路物。管理装置1350在判断为无短路物的情况下，将电流切断装置2137从开启(OPEN)切换为关闭(CLOSE)。由此，电池2100成为可再使用。
自动二轮车2000与自动四轮车相比，电池2100的配置空间小，有从设备脱离的电缆或布线将两个外部端子2122P、2122N短路的顾虑。考虑在自动二轮车2000在行驶中翻倒时，与汽车比较，覆盖布线等部件少，因此因布线等损伤，容易引起短路。通过对自动二轮车2000应用本技术，即使两个外部端子2122P、2122N短路，也能够抑制电池2100的损坏。而且，如果短路物被除去，则由于管理装置1350将电流切断装置2137从关闭(CLOSE)切换为开启(OPEN)，因此即使用户不进行特别的作业或操作，电池2100也可再使用。
(6)在实施方式8中，示出了对电动汽车1000应用了本技术的例子，但是也可以应用于具有驱动电动机和发动机的混合车辆中。
标号说明
20...电池(“蓄电装置”的一例)
22P，22N...正极侧的外部端子、负极侧的外部端子
30...组电池
31...二次电池(“蓄电元件”的一例)
35P、35N...通电线路
37...电流切断装置
41...电流传感器
50...管理装置
60...电压施加电路
61...电流限制电阻(“电流限制元件”的一例)
63...开关

Claims (6)

1.一种蓄电装置，具有：
主体；
蓄电元件，被收容在所述主体中；
与所述蓄电元件连接的外部端子被设置在所述主体上；
位于将所述蓄电元件和所述外部端子连接的通电线路的电流切断装置；
被设置在所述主体中，将所述蓄电元件或者其他电路作为电源，对所述外部端子施加电压的电压施加电路；以及
管理装置，
所述蓄电元件是锂离子二次电池，
其中，所述电压施加电路将所述电源和所述外部端子连接，所述电压施加电路包括串联连接的电流限流元件或电容器、和开关，
所述管理装置进行
通过将所述电流切断装置开启，切断所述蓄电元件的电流的电流切断处理；
在所述电流切断处理进行的电流的切断中，检测通过所述电压施加电路被施加了电压的所述外部端子的电压的检测处理；以及
基于在所述检测处理中检测到的所述外部端子的电压，确定在所述外部端子与所述蓄电元件的另一外部端子之间引起短路的短路物的存在或不存在的判断处理，
仅限于在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，进行将所述电流切断装置切换为关闭的切换处理。
2.如权利要求1所述的蓄电装置，
所述管理装置在所述外部端子短路时进行所述电流切断处理。
3.如权利要求1所述的蓄电装置，
在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，所述管理装置基于与所述蓄电元件的充电状态有关的信息，决定是否执行所述切换处理。
4.如权利要求2所述的蓄电装置，
在所述判断处理中判断为无短路物的情况下，所述管理装置基于与所述蓄电元件的充电状态有关的信息，决定是否执行所述切换处理。
5.一种车辆，具有：
驱动车轴的驱动电动机；以及
对所述驱动电动机供给电力的权利要求1～权利要求4的任一项记载的蓄电装置。
6.一种自动二轮车，具有权利要求1～权利要求4的任一项记载的蓄电装置。
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