DE102017213136A1 - Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung - Google Patents

Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102017213136A1
DE102017213136A1 DE102017213136.5A DE102017213136A DE102017213136A1 DE 102017213136 A1 DE102017213136 A1 DE 102017213136A1 DE 102017213136 A DE102017213136 A DE 102017213136A DE 102017213136 A1 DE102017213136 A1 DE 102017213136A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
storage device
voltage
charging
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017213136.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nakamoto
Daisuke Konishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Publication of DE102017213136A1 publication Critical patent/DE102017213136A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/101—Safety devices for preventing engine starter actuation or engagement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0069—Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/06—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/063—Battery voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

Eine Energiespeichervorrichtung gemäß der Erfindung umfasst: eine zusammengestellte Batterie, die eine Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen aufweist; eine Spannungserfassungsschaltung zum Erfassen einer Zellenspannung jeder der Energiespeichereinrichtungen und einer Batteriespannung der zusammengestellten Batterie; eine Ladeunterbrechungseinrichtung und eine Entladeunterbrechungseinrichtung zum Unterbrechen der Stromversorgung zu der zusammengestellten Batterie von einer äußeren Ladeeinrichtung; eine Wellenformungsschaltung, die parallel zu der Ladeunterbrechungseinrichtung und der Entladeunterbrechungseinrichtung verbunden ist; und eine Batterieverwaltungseinheit. Eine CPU in der Batterieverwaltungseinheit erfasst einen internen Kurzschluss in einem Kurzschlusserfassungsprozess, wenn eine Änderung der Zellenspannung der Energiespeichereinrichtungen von einem Referenzbereich abweicht.

Description

  • ERFINDUNGSFELD
  • Die Technik der vorliegenden Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung, ein Fahrzeug, ein Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und ein Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • Eine an einem Kraftfahrzeug montierte Energiespeichervorrichtung wird zum Beispiel für das Starten eines Verbrennungsmotors, für das Zuführen von Strom zu verschiedenen Lasten im Fahrzeug und für das Laden von Strom von einer Lichtmaschine verwendet. Wenn Energiespeichervorrichtungen dieses Typs eine Lithium-Ionen-Batterie verwenden, die eine Kupferfolie für ein negatives Elektrodensubstrat einer Energiespeichereinrichtung aufweist, verursacht eine Überentladung, dass das für das negative Elektrodensubstrat verwendete Kupfer in eine Elektrolytlösung gelöst wird.
  • Wenn in diesem Zustand ein Laden durchgeführt wird, werden die gelösten Kupferionen zu Kupfer gewandelt, das sich dann an einer Elektrode ablagert. Danach wächst das abgelagerte Kupfer und verursacht das Risiko eines internen Kurzschlusses in der Energiespeichereinrichtung. Deshalb ist die Energiespeichervorrichtung mit einer Stromunterbrechungseinrichtung (einem Unterbrecher) für das Unterbrechen der Stromzufuhr zu einer Fahrzeuglast und einer Batteriesteuereinheit für das Steuern der Stromunterbrechungseinrichtung versehen. Die Batteriesteuereinheit unterbricht einen Strom an der Stromunterbrechungseinrichtung, um eine Überladung oder Überentladung der Energiespeichervorrichtung zu verhindern. Die in JP 2013-201888 A angegebene Batterie verwendet diese Technik.
  • Wenn die Stromunterbrechungseinrichtung einen Strom in der Energiespeichervorrichtung dieses Typs unterbricht, kann die Energiespeichervorrichtung nicht geladen werden, auch wenn ein äußeres Ladegerät oder ähnliches mit der Energiespeichervorrichtung verbunden ist. Mit anderen Worten kann die Energiespeichervorrichtung nicht verwendet werden, obwohl kein interner Kurzschluss an der Energiespeichervorrichtung in der Energiespeichervorrichtung auftritt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung gibt eine Technik für das Erfassen des Auftretens eines internen Kurzschlusses an einer Energiespeichervorrichtung an.
  • Eine Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Energiespeichereinrichtung; eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung der Energiespeichereinrichtung; eine Stromversorgungs-Steuereinheit zum Steuern der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Kurzschluss-Erfassungsprozess zum Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung durchführt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Energiespeichervorrichtung zeigt.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration der Energiespeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Batterieschutzprozess zeigt.
  • 5 ist ein Kurvendiagramm, das schematisch Änderungen der Zellenspannung und des Ladestroms einer Energiespeichereinrichtung über die Zeit zeigt.
  • 6 ist ein Kurvendiagramm, das schematisch eine Ladespannung unter Verwendung einer Wellenformungsschaltung zeigt.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Kurzschluss-Erfassungsprozess zeigt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsänderungs-Vergleichsprozess zeigt.
  • 9 ist eine Ansicht, die die an einem Kraftfahrzeug montierte Energiespeichervorrichtung zeigt.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration einer Energiespeichervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration einer Energiespeichervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Energiespeichereinrichtung; eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung der Energiespeichereinrichtung; eine Stromversorgungs-Steuereinheit zum Steuern der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Kurzschluss-Erfassungsprozess zum Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung durchführt.
  • Bei dieser Konfiguration steuert die Stromversorgungs-Steuereinheit die Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung für das Laden der Energiespeichereinrichtung, wobei ein interner Kurzschluss basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während oder nach dem Laden erfasst werden kann. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob die Energiespeichereinrichtung verwendet werden kann oder nicht.
  • (Zusammenfassung dieser Ausführungsform)
  • Im Folgenden werden zuerst eine Energiespeichervorrichtung, ein Fahrzeug, ein Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und ein Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung gemäß der Erfindung erläutert.
  • Eine Energiespeichervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst: eine Energiespeichereinrichtung; eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung der Energiespeichereinrichtung; eine Stromversorgungs-Steuereinheit zum Steuern der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Kurzschluss-Erfassungsprozess zum Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung durchführt.
  • Die Energiespeichervorrichtung kann als eine Energiespeichervorrichtung für das Starten eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug konfiguriert sein.
  • Außerdem kann ein Fahrzeug unter Verwendung der daran montierten Energiespeichervorrichtung konfiguriert sein.
  • In der Energiespeichervorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration steuert die Stromversorgungs-Steuereinheit die Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung für das Laden der Energiespeichereinrichtung und kann ein interner Kurzschluss basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während oder nach dem Laden erfasst werden. Folglich kann bestimmt werden, ob die Energiespeichereinrichtung verwendet werden kann oder nicht.
  • Die Steuereinheit kann den internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfassen, wenn eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens in dem Kurzschluss-Erfassungsprozess von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht.
  • In einem Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung mit einer Energiespeichereinrichtung wird ein Kurzschluss-Erfassungsprozess durchgeführt, in dem ein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfasst wird, wenn eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht.
  • Bei dieser Konfiguration ermöglicht eine Bestätigung einer Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens das Erfassen des internen Kurzschlusses der Energiespeichereinrichtung.
  • Die Energiespeichereinrichtung kann eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Energiespeichereinrichtungen umfassen, wobei die Steuereinheit Änderungen des Zustands der Energiespeichereinrichtungen nach dem Laden in dem Kurzschluss-Erfassungsprozess vergleichen kann, um einen internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung zu erfassen.
  • Bei dieser Konfiguration ermöglicht eine Bestätigung einer Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung nach dem Laden das Erfassen eines internen Kurzschlusses der Energiespeichereinrichtung.
  • Die Energiespeichereinrichtung kann eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Energiespeichereinrichtungen umfassen, wobei die Steuereinheit bestimmen kann, ob eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens in dem Kurzschluss-Erfassungsprozess von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht, und Änderungen des Zustands der Energiespeichereinrichtungen nach dem Laden in dem Kurzschluss-Erfassungsprozess vergleichen kann, um einen internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung zu erfassen.
  • Bei dieser Konfiguration wird der interne Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung basierend auf den Ergebnissen einer Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens und des Vergleichs zwischen Änderungen des Zustands der Energiespeichereinrichtungen nach dem Laden erfasst, wodurch die Erfassungsgenauigkeit eines internen Kurzschlusses verbessert werden kann.
  • Die Steuereinheit kann den Kurzschluss-Erfassungsprozess mehrmals durchführen.
  • Bei dieser Konfiguration werden der Kurzschluss-Erfassungsprozess für das Laden der Energiespeichereinrichtung und das Erfassen eines Kurzschlusses mehrmals wiederholt, wodurch die Erfassungsgenauigkeit eines internen Kurzschlusses weiter verbessert werden kann.
  • Die Steuereinheit kann den Kurzschluss-Erfassungsprozess nach dem Durchführen eines Unterbrechungsprozesses für das Unterbrechen der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung durchführen, wenn die Spannung der Energiespeichereinrichtung niedriger als eine vorbestimmte Spannung wird, und kann einen Unterbrechungsaufhebungsprozess zum Aufheben der Unterbrechung der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung durchführen, damit die Energiespeichereinrichtung erneut geladen werden kann, wenn kein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung in dem Kurzschluss-Erfassungsprozess erfasst wird.
  • Weiterhin kann ein Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung mit einer Energiespeichereinrichtung umfassen: Unterbrechen der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung, wenn die Spannung der Energiespeichereinrichtung niedriger als eine vorbestimmte Spannung wird; Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung nach dem Unterbrechen; und Aufheben der Unterbrechung der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung, wenn kein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfasst wird, damit die Energiespeichereinrichtung erneut geladen werden kann.
  • Wenn bei dieser Konfiguration die Spannung der Energiespeichereinrichtung niedriger als die vorbestimmte Spannung wird, sodass die Energiespeichereinrichtung wieder zu einem überladenen Zustand versetzt wird, wird die Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung unterbrochen. Wenn dann die Energiespeichereinrichtung geladen wird und kein interner Kurzschluss erfasst wird, wird die Unterbrechung der Energiespeichereinrichtung aufgehoben, damit die Energiespeichervorrichtung verwendet werden kann. Folglich kann die Energiespeichervorrichtung verwendet werden, bis ein interner Kurzschluss an der Energiespeichereinrichtung auftritt, wodurch die Lebensdauer der Energiespeichervorrichtung verlängert wird.
  • Die Energiesteuereinheit kann umfassen: eine Stromunterbrechungseinrichtung zum Unterbrechen des Stromversorgungspfads zu der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen; und eine Wellenformungsschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinheit den Stromversorgungspfad unterbrechen kann und die Stromversorgung der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen zu einer Stromversorgung über die Wellenformungsschaltung schalten kann, um die Energiespeichereinrichtungen zu laden.
  • Wenn bei dieser Konfiguration ein Ladestrom derart geschaltet wird, dass er durch die Wellenformungsschaltung geht, kann der Ladestrom geglättet werden, indem die Wellenform einer von der Ladeeinrichtung angelegten Spannung geformt wird, um das Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung zu vereinfachen.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Technik gemäß der Erfindung mit Bezug auf 1 bis 9 beschrieben.
  • In dieser Ausführungsform zeigt 9 eine Energiespeichereinrichtung 10 zum Starten eines in einem Motorraum montierten Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) in einem Fahrzeug M wie etwa einem Auto. Die Energiespeichervorrichtung 10 führt Strom zu einer elektronischen Steuereinrichtung M1 für ein Fahrzeug zu und ist weiterhin mit einer Ladeeinrichtung M2 auf einer Fahrzeugseite wie etwa einer Lichtmaschine verbunden, um durch die elektronische Steuereinrichtung M1 gesteuert zu werden.
  • Die Energiespeichervorrichtung 10 enthält ein blockartiges Batteriegehäuse 11 wie in 1 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, sind eine zusammengestellte Batterie 20 mit darin einer Vielzahl von (vier in dieser Ausführungsform) in Reihe verbundenen Energiespeichereinrichtungen 21, ein Steuersubstrat 18 und ähnliches in dem Batteriegehäuse 11 aufgenommen.
  • In der folgenden Beschreibung wird die vertikale Richtung von 1 und 2 als eine vertikale Richtung des Batteriegehäuses 11, das horizontal und ohne Neigung auf eine Installationsebene gelegt ist, bezeichnet. Eine Vorne-Hinten-Richtung wird als eine Richtung (nach hinten) entlang der kurzen Seite des Batteriegehäuses 11 bezeichnet, wobei die vordere, linke Seite in den Zeichnungen als die Vorderseite bezeichnet wird. Außerdem wird eine laterale Richtung als eine Richtung entlang der langen Seite des Batteriegehäuses 11 betrachtet und wird eine vordere, rechte Seite als die rechte Seite betrachtet.
  • Das Batteriegehäuse 11 ist aus einem Kunstharz ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Batteriegehäuse 11 einen kastenförmigen Gehäusekörper 13, der sich nach oben öffnet, ein Positionierungsglied 14 zum Positionieren der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen 21, einen inneren Deckel 15, der an dem oberen Teil des Gehäusekörpers 13 angeordnet ist, und einen oberen Deckel 16, der auf den inneren Deckel 15 gesetzt ist.
  • Wie in 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von Zellenkammern 13A, die jeweils die Energiespeichereinrichtungen 21 enthalten, lateral in dem Gehäusekörper 13 angeordnet.
  • Jede der Energiespeichereinrichtungen 21 ist eine Lithium-Ionen-Batterie, die ein negatives, aktives Material aus zum Beispiel einem Graphit-basierten Material und ein Eisenphosphat-basiertes, positives, aktives Material aus zum Beispiel Lithiumeisenphosphat enthält.
  • Wie in 2 gezeigt, sind eine Vielzahl von Sammelschienen 17 an dem Positionierungsglied 14 montiert. Die zusammengestellte Batterie 20 ist derart konfiguriert, dass das Positionierungsglied 14 über der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen 21 in dem Gehäusekörper 13 angeordnet ist, sodass die Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen 21 über die Vielzahl von Sammelschienen 17 positioniert und in Reihe verbunden sind.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der innere Deckel 15 im Wesentlichen rechteckig, von einer Ebene mit einer Differenz in der Höhe in der lateralen Richtung betrachtet, ausgebildet. An beiden lateralen Enden des inneren Deckels 15 sind ein Paar von äußeren Anschlüssen 12 angeordnet, die mit Batterieanschlüssen, nicht gezeigt, an einem Fahrzeug derart verbunden sind, dass sie in dem inneren Deckel 15 eingebettet sind. Das Paar von äußeren Anschlüssen 12 ist aus einem Metall wie etwa einer Bleilegierung ausgebildet. Eines aus dem Paar von äußeren Anschlüssen 12 funktioniert als ein positiver Elektrodenanschluss 12P, während der andere als ein negativer Elektrodenanschluss 12N funktioniert.
  • Wie in 2 gezeigt, kann der innere Deckel 15 das Steuersubstrat 18 enthalten. Wenn der innere Deckel 15 in dem Gehäusekörper 13 angeordnet wird, werden die zusammengestellte Batterie 20 und das Steuersubstrat 18 miteinander verbunden.
  • Im Folgenden wird die elektrische Konfiguration der Energiespeichervorrichtung 10 beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält die Energiespeichervorrichtung 10 die zusammengestellte Batterie 20, eine Batterieverwaltungseinheit (nachfolgend als „BMU” bezeichnet) (ein Beispiel für eine „Steuereinheit”) 30, einen Stromerfassungswiderstand 41, eine Ladeunterbrechungseinrichtung 42, eine Entladeunterbrechungseinrichtung 43 und eine Wellenformungsschaltung 44.
  • Die zusammengestellte Batterie 20, der Stromerfassungswiderstand 41, die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 sind in Reihe über einen Stromversorgungspfad L verbunden. Die zusammengestellte Batterie 20 ist auf der positiven Elektrodenseite mit dem positiven Elektrodenanschluss 12P über die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 verbunden, während sie auf der negativen Elektrodenseite mit dem negativen Elektrodenanschluss 12N über den Stromerfassungswiderstand 41 verbunden ist.
  • Der Stromerfassungswiderstand 41 ist ein Widerstand zum Erfassen des Stroms der zusammengestellten Batterie 20. Indem die Spannungen an beiden Enden des Stromerfassungswiderstands 41 zu der BMU 30 geführt werden, wird der Strom der zusammengestellten Batterie 20 erfasst.
  • Die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 sind zum Beispiel N-Kanal-FETs, die jeweils parasitäre Dioden 42D und 43D aufweisen. Die entsprechenden Drains der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 sind miteinander verbunden. Die Source der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 ist mit dem positiven Elektrodenanschluss 12P verbunden, während die Source der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 mit der zusammengestellten Batterie 20 verbunden ist.
  • Die BMU 30 enthält eine Spannungserfassungsschaltung (ein Beispiel für eine „Spannungserfassungseinheit”) 31, eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. CPU (ein Beispiel für eine „Steuereinheit”) 33 und einen Speicher 34. Diese Komponenten sind an dem Steuersubstrat 18 montiert. Außerdem ist die BMU 30 mit dem Stromversorgungspfad L verbunden, um Strom von der zusammengestellten Batterie 20 zu empfangen.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 31 ist mit beiden Enden jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 über Spannungserfassungsleitungen 12 verbunden, sodass die Zellenspannung V1 jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 und die Batteriespannung (d. h. die Gesamtspannung der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen 21) V2 der zusammengestellten Batterie 20 in Reaktion auf einen Befehl von der CPU 33 erfasst wird.
  • Der Speicher 34 ist zum Beispiel ein Flash-Speicher oder ein nicht-flüchtiger Speicher wie etwa ein EEPROM. Der Speicher 34 speichert verschiedene Programme für das Verwalten jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 oder der zusammengestellten Batterie 20, Daten für das Ausführen der verschiedenen Programme wie etwa den Zellenspannungs-Ladeschwellwert der Energiespeichereinrichtung 21, den Batteriespannungs-Ladeschwellwert der zusammengestellten Batterie 20, den Zellenspannungs-Entladeschwellwert der Energiespeichereinrichtung 21 und den Batteriespannungs-Entladeschwellwert der zusammengestellten Batterie 20.
  • Die CPU 33 ist ausgebildet, um den Strom, die Spannung usw. der Energiespeichereinrichtung 21 basierend auf Ausgaben von dem Stromerfassungswiderstand 41 oder der Spannungserfassungsschaltung 31 zu überwachen. Wenn eine Normalität erfasst wird, führt die CPU 33 einen Batterieschutzprozess für das Aktualisieren der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und der Entladeunterbrechungseinrichtung (Beispiele für die „Stromversorgungs-Steuereinheit” und die „Stromunterbrechungseinrichtung”) 43 durch, um das Auftreten einer Fehlfunktion an der zusammengestellten Batterie 20 zu verhindern.
  • Im Folgenden wird der Batterieschutzprozess mit Bezug auf 4 erläutert.
  • In dem Batterieschutzprozess erfasst zuerst die CPU 33 die Zellenspannung V1 jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 und die Batteriespannung V2 der zusammengestellten Batterie 20 in der Spannungserfassungsschaltung 31 (S11) und vergleicht dann die Zellenspannung V1 und die Batteriespannung V2 mit dem Zellenspannungs-Ladeschwellwert und dem Batteriespannungs-Ladeschwellwert, die in dem Speicher 34 gespeichert wurden (S12).
  • Dabei ist der Zellenspannungs-Ladeschwellwert ein Wert, der etwas kleiner als der Spannungswert einer der Energiespeichereinrichtungen 21 in einem überladenen Zustand ist. Der Batteriespannungs-Ladeschwellwert ist ein Wert, der etwas kleiner als der Spannungswert der zusammengestellten Batterie 20 in einem überladenen Zustand ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass eine der Zellenspannungen V1 gleich oder größer als der Zellenspannungs-Ladeschwellwert ist oder die Batteriespannung V2 gleich oder größer als der Batteriespannungs-Ladeschwellwert ist (S12: JA), bestimmt die CPU 33, dass die zusammengestellte Batterie 20 oder die Energiespeichereinrichtung 21 versehentlich zu dem überladenen Zustand gewechselt hat, und sendet einen Unterbrechungsschaltbefehl für das Unterbrechen des Stroms an der Ladeunterbrechungseinrichtung 42. Danach schaltet die CPU 33 die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 zu einem unterbrochenen Zustand, um die Stromversorgung zwischen der zusammengestellten Batterie 20 und dem positiven Elektrodenanschluss 12P zu unterbrechen und dadurch zu verhindern, dass die zusammengestellte Batterie 20 zu dem überladenen Zustand wechselt (S13).
  • Auch nachdem die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wurde, kann die Entladung über die parasitäre Diode 42D der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 aufrechterhalten werden.
  • Und wenn bestimmt wird, dass alle Zellenspannungen V1 kleiner als der Zellenspannungs-Ladeschwellwert sind und weiterhin die Batteriespannung V2 kleiner als der Batteriespannungs-Ladeschwellwert ist (S12: NEIN), vergleicht die CPU 33 jeder der Zellenspannungen V1 und die Batteriespannung V2 mit dem Zellenspannungs-Entladeschwellwert und dem Batteriespannungs-Entladeschwellwert, die in dem Speicher 34 gespeichert sind (S14). Dabei nimmt der Zellenspannungs-Entladeschwellwert einen etwas größeren Wert an als die Spannung einer der Energiespeichereinrichtungen 21 in einem überentladenen Zustand und ist weiterhin der Batteriespannungs-Entladeschwellwert etwas größer als der Spannungswert der zusammengestellten Batterie 20 in dem überentladenen Zustand.
  • Wenn bestimmt wird, dass eine der Zellenspannungen V1 gleich oder kleiner als der Zellenspannungs-Entladeschwellwert ist oder dass die Batteriespannung V2 gleich oder kleiner als der Batteriespannungs-Entladeschwellwert ist (S14: JA), bestimmt die CPU 33, dass die zusammengestellte Batterie 20 oder die Energiespeichereinrichtung 21 versehentlich zu dem überentladenen Zustand gewechselt ist, und sendet einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Entladeunterbrechungseinrichtung 43.
  • Danach wird die Stromversorgung zwischen der zusammengestellten Batterie 20 und dem positiven Elektrodenanschluss 12P unterbrochen, indem die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wird, damit die zusammengestellte Batterie 20 nicht zu dem überentladenen Zustand wechselt (S15).
  • Übrigens kann auch nach dem Schalten der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 zu dem unterbrochenen Zustand das Laden über die parasitäre Diode 43D der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 aufrechterhalten werden. In dieser Ausführungsform entspricht der Schritt S15 einem Unterbrechungsprozess zum Unterbrechen der Stromversorgung für das Laden jeder der Energiespeichereinrichtungen 21.
  • Und wenn bestimmt wird, dass alle Zellenspannungen V1 größer als der Zellenspannungs-Entladeschwellwert sind und weiterhin die Batteriespannung V2 größer als der Batteriespannungs-Entladeschwellwert ist (S14: NEIN), beendet die CPU 33 den Batterieschutzprozess.
  • Das ständige oder periodische Wiederholen des Batterieschutzprozesses verhindert, dass die zusammengestellte Batterie 20 zu dem überladenen Zustand oder zu dem überentladenen Zustand wechselt.
  • Die Wellenformungsschaltung (ein Beispiel für die „Stromversorgungs-Steuereinheit”) 44 ist zwischen den äußeren Anschlüssen 12 und der zusammengestellten Batterie 20 parallel zu der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 verbunden.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält die Wellenformungsschaltung 44 einen Halbleiterschalter SW, einen Reaktor R, eine Entladeverhinderungsdiode D1 und eine Rückflussdiode D2.
  • Der Halbleiterschalter SW ist ein N-Kanal-Feldeffekttransistor (abgekürzt als FET), wobei ein Drain mit dem positiven Elektrodenanschluss 12P verbunden ist und eine Source mit dem Reaktor R verbunden ist. Der Halbleiterschalter SW ist ausgebildet, um ein Steuersignal von der CPU 33 zu empfangen und einen Strom in Reaktion auf das Steuersignal von der CPU 33 zu unterbrechen.
  • Der Reaktor R ist an einem Ende mit dem Drain des Halbleiterschalters SW verbunden und ist an dem anderen Ende mit dem Stromversorgungspfad L auf der positiven Elektrodenseite der zusammengestellten Batterie 20 über die Entladeverhinderungsdiode D1 verbunden. Die Entladeverhinderungsdiode D1 ist an einer Kathode mit dem Stromversorgungspfad L auf der positiven Elektrodenseite der zusammengestellten Batterie 20 verbunden und an einer Anode mit dem Reaktor R verbunden. Die Rückflussdiode D2 ist an einer Kathode mit einem dazwischen liegenden Verbindungspunkt zwischen dem Halbleiterschalter SW und dem Reaktor R verbunden und ist an einer Anode mit der Erdungsleitung verbunden.
  • Die CPU 33 ist ausgebildet, um steuerbar den Halbleiterschalter SW an der Wellenformungsschaltung 44 in einem vorbestimmten Zyklus zu schalten, um die Ladespannung (eine Ausgabespannung) einer äußeren Ladeeinrichtung CH zu reduzieren.
  • Insbesondere wenn der Halbleiterschalter SW eingeschaltet ist, fließt ein Strom in den Reaktor R, der dann magnetische Energie akkumuliert. Wenn der Halbleiterschalter SW ausgeschaltet ist, gibt der Reaktor R die akkumulierte magnetische Energie über die Rückflussdiode D2 frei. Ein periodisches Wiederholen dieser Operation kann die Spannung reduzieren. Der Halbleiterschalter SW kann also das Ein/Aus-Verhältnis ändern, um die Ausgangsspannung der Wellenformungsschaltung 44 einzustellen.
  • Mit anderen Worten kann der Halbleiterschalter SW das Ein/Aus-Verhältnis schalten, um eine Spannungsreduktionsmenge einzustellen.
  • Insbesondere schaltet die Wellenformungsschaltung den Halbleiterschalter SW steuerbar, um die Ladespannung zu reduzieren und dadurch eine Fluktuation der Ladespannung zu reduzieren. Auf diese Weise kann die Wellenformungsschaltung die Wellenform einer an der zusammengestellten angelegten Spannung Batterie formen, um den Ladestrom zu glätten.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist wie oben beschrieben konfiguriert. Im Folgenden werden die Funktion und der Effekt der Energiespeichervorrichtung 10 erläutert.
  • Für die Energiespeichervorrichtung wie etwa eine Lithium-Ionen-Batterie mit einem Eisenphosphat-basierten, positiven, aktiven Material oder einem negativen Elektrodenplattensubstrat, die aus einer Kupferfolie ausgebildet sind, wird eine Änderung in der Zellenspannung über die Zeit während des Ladens für eine kurze Zeitperiode mit einer konstanten Stromladung (einem Ladestrom I) beschrieben. Die Zellenspannung steigt zur Startzeit Ti des Ladens abrupt und wird dann mit einer konstanten Steigung innerhalb eines vorbestimmten Referenzbereichs Va größer wie zum Beispiel in 5 gezeigt. Danach wird die Zellenspannung schnell innerhalb des Referenzbereichs nach dem Endzeitpunkt Te zum Beenden des Ladens kleiner.
  • Allgemein wird in einer Energiespeichereinrichtung wie etwa einer Lithium-Ionen-Batterie, die ein Eisenphosphat-basiertes, positives, aktives Material oder ein negatives Elektrodenplattenbasismaterial mit einer Kupferfolie aufweist, das in einer Elektrode enthaltene Kupfer in eine Elektrolytlösung in einem überentladenen Zustand gelöst. Wenn danach das Laden in einem Zustand aufrechterhalten wird, in dem das in einer Elektrode enthaltene Kupfer in eine Elektrolytlösung gelöst wird, werden die gelösten Kupferionen zu Kupfer gewandelt, das sich an der Elektrode ablagert. Danach wächst das abgelagerte Kupfer, sodass sich das Risiko eines Brechens eines Trennglieds ergibt, wodurch ein interner Kurzschluss verursacht wird. Wenn ein interner Kurzschluss innerhalb der Energiespeichereinrichtung auftritt, neigt eine Änderung der Zellenspannung der Energiespeichereinrichtung über die Zeit dazu, den in 5 gezeigten Referenzbereich Va zu verlassen.
  • Angesichts dessen führt die CPU 33 einen Kurzschluss-Erfassungsprozess zum Erfassen eines internen Kurzschlusses der Energiespeichereinrichtung 21 basierend auf verschiedenen in dem Speicher 34 gespeicherten Programmen und dem in 5 gezeigten Referenzbereich Va durch. Die CPU 33 führt den Kurzschluss-Erfassungsprozess durch, wenn ein Laden in Verbindung mit der äußeren Ladeeinrichtung CH zu den äußeren Anschlüssen 12 in der Energiespeichervorrichtung 10 durchgeführt wird, nachdem die Stromversorgung an der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 in dem Batterieschutzprozess unterbrochen wurde.
  • Dabei wird der Start des Ladens durch die äußere Ladeeinrichtung CH bestimmt, indem zum Beispiel die Spannung der äußeren Anschlüsse 12 durch die Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst wird oder ein Ladestrom in Reaktion auf eine Ausgabe von dem Stromerfassungswiderstand 41 in der CPU 33 erfasst wird.
  • Im Folgenden wird der Kurzschlusserfassungsprozess mit Bezug auf 7 beschrieben.
  • In dem Kurzschlusserfassungsprozess startet die CPU 33 zuerst die Schaltsteuerung des Halbleiterschalters SW in der Wellenformungsschaltung 44, um die Ladespannung zu reduzieren, sodass mit dem Laden begonnen wird (S21). Gleichzeitig startet die CPU 33 mit dem Zählen von Zeit (S22). Insbesondere wird die Ladespannung in der Wellenformungsschaltung 44 reduziert, sodass die Fluktuation der Ladespannung reduziert wird, und wird das Laden der zusammengestellten Batterie in einem Zustand gestartet, in dem der Ladestrom geglättet ist. Gleichzeitig wird das Zählen der Ladezeit Tc gestartet.
  • Die CPU 33 stoppt die Schaltsteuerung des Halbleiterschalters SW, wenn die Ladezeit Tc eine in dem Speicher 34 gespeicherte Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts überschreitet (S23: JA), und stoppt dann das Laden zu der zusammengestellten Batterie 20 (S24). Mit anderen Worten wird die zusammengestellte Batterie 20 für eine kurze Zeitdauer während einer Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts mit dem durch die Wellenformungsschaltung 44 geglätteten Ladestrom geladen.
  • Weiterhin bestimmt die CPU 33, ob eine Änderung (ein Verhalten) ΔV in der Zellenspannung V1 an jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 von dem Referenzbereich Va während der Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts abweicht (S25).
  • Wenn die Änderung ΔV der Zellenspannung V1 an einer der Energiespeichereinrichtungen 21 von dem Referenzbereich Va wie in 7 gezeigt abweicht (S25: JA), erfasst die CPU 33 einen internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung 21 (S26).
  • Insbesondere startet die CPU 33 das Laden zu der zusammengestellten Batterie 20 durch die Wellenformungsschaltung 44. Das Laden wird für eine kurze Zeitdauer während der Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts von zum Beispiel einigen hundert Millisekunden bis einigen Sekunden durchgeführt. Wenn wie in 5 gezeigt das Verhältnis der Änderung der Zellenspannung V1 an der Energiespeichereinrichtung 21A innerhalb der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen 21 größer ist und von dem Referenzbereich Va abweicht, erfasst die CPU 33, dass ein interner Kurzschluss an der Energiespeichereinrichtung 21 auftritt.
  • Und wenn bestimmt wird, dass die Änderungen ΔV der Zellenspannung V1 an allen Energiespeichereinrichtungen 21 in den Referenzbereich Va fallen und nicht aus dem Referenzbereich Va herausgehen, bestimmt die CPU 33, dass kein interner Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen 21 auftritt. Die CPU 33 führt den Kurzschlusserfassungsprozess wiederholt und zum Beispiel drei- oder viermal mit einem vorbestimmten Intervall durch. Dadurch kann die Erfassungsgenauigkeit eines internen Kurzschlusses an jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 verbessert werden.
  • Der Kurzschlusserfassungsprozess kann wiederholt werden, zum Beispiel jeweils dann, wenn der Ladestand (SOC) der Energiespeichereinrichtung 21 5%, 30% und 90% für die Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts erreicht.
  • Und wenn die CPU 33 bestimmt, dass die Änderung ΔV der Zellenspannung V1 an jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 nicht aus dem Referenzbereich Va herausgeht und der Ladestand (SOC) jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 eine in dem Speicher 34 gespeicherte maximale Kurzschlusserfassungskapazität während der Wiederholung des Kurzschlusserfassungsprozesses überschreitet, führt die CPU 33 einen Spannungsänderungs-Vergleichsprozess zum Vergleichen der Änderungen der Zellspannungen V1 der Energiespeichereinrichtungen durch. Dabei ist die maximale Kurzschlusserfassungskapazität eine Ladekapazität, die ausreicht, um den Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung 21 zu erfassen. Zum Beispiel ist der SOC auf 90% oder mehr gesetzt.
  • In dem Spannungsänderungs-Vergleichsprozess vergleicht die CPU 33 wie in 8 gezeigt die Änderungen ΔV der Spannung der Energiespeichereinrichtungen 21 unter Verwendung der in dem Kurzschlusserfassungsprozess gemessenen Änderungen ΔV der Zellenspannung V1 der Energiespeichereinrichtungen 21 (S31). Wenn die Differenz zwischen den Änderungen ΔV der Spannung gleich oder größer als ein in dem Speicher 34 gespeicherter Referenzwert Vs ist (S31: JA), erfasst die CPU 33, dass ein interner Kurzschluss an einer der Energiespeichereinrichtungen 21 auftritt (S32).
  • Und wenn alle Änderungen ΔV der Spannung kleiner als der Referenzwert Vs sind (S31: NEIN), bestimmt die CPU 33, dass kein interner Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen 21 auftritt (S33).
  • Wenn in dem Spannungsänderungs-Vergleichsprozess kein interner Kurzschluss an einer der Energiespeichereinrichtungen 21 erfasst wird, dann führt die CPU 33 einen Unterbrechungsaufhebungsprozess für das Aufheben der Unterbrechung an der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 durch, um eine Stromversorgung zwischen den äußeren Anschlüssen 12 und der zusammengestellten Batterie 20 vorzusehen. Insbesondere wird in dieser Ausführungsform in dem Kurzschlusserfassungsprozess und in dem Spannungsänderungs-Vergleichsprozess geprüft, ob ein interner Kurzschluss an einer der Energiespeichereinrichtungen 21 auftritt. Wenn kein interner Kurzschluss erfasst wird, wird die Unterbrechung der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 aufgehoben und wird eine Stromversorgung zwischen den äußeren Anschlüssen 12 und der zusammengestellten Batterie 20 vorgesehen, sodass die zusammengestellte Batterie 20 wieder geladen werden kann. Auf diese Weise kann die Energiespeichervorrichtung 10 wieder ohne einen durch einen internen Kurzschluss verursachten Ausfall verwendet werden.
  • Allgemein wird eine Ladeeinrichtung mit einer darin enthaltenen einfachen Steuerschaltung durch die Fluktuation einer Spannung einer 100 V-Netzstromversorgung beeinflusst. Wie durch die unterbrochene Linie α in 6 angegeben, ist die Wellenform einer Ausgangsspannung instabil. Wenn also die Energiespeichervorrichtung 10 durch die oben genannte Ladeeinrichtung geladen wird, wird eine an der zusammengestellten Batterie 20 angelegte Spannung und weiterhin ein Ladestrom instabil, wodurch das Erfassen einer Änderung der Zellenspannung jeder der Energiespeichereinrichtungen erschwert wird.
  • In dieser Ausführungsform ist die Wellenformungsschaltung (ein Beispiel für die „Stromversorgungs-Steuereinheit”) 44 zwischen den äußeren Anschlüssen 12 und der zusammengestellten Batterie 20 parallel zu der Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 verbunden. Die Wellenformungsschaltung formt die Wellenform der von der Ladeeinrichtung angelegten Spannung wie durch die durchgezogene Linie β in 6 angegeben. Wie in 5 gezeigt, kann ein Ladestrom I geglättet werden. Dadurch kann das Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung vereinfacht werden.
  • Wenn wie oben beschrieben in dieser Ausführungsform bestimmt wird, dass die Zellenspannung V1 jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 oder die Batteriespannung V2 der zusammengestellten Batterie 20 auf weniger als jeweils der Zellenspannungs-Ladeschwellwert und der Batteriespanungs-Ladeschwellwert reduziert wurde, wird die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 unterbrochen, wodurch verhindert wird, dass die zusammengestellte Batterie 20 zu dem überentladenen Zustand wechselt.
  • Wenn die äußere Ladeeinrichtung CH mit den äußeren Anschlüssen 12 verbunden wird, nachdem die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 unterbrochen wurde, lädt die CPU 33 der BMU 30 die zusammengestellte Batterie 20 über die Wellenformungsschaltung 44 für eine kurze Zeitdauer und wird der Kurzschlusserfassungsprozess zum Bestimmen, ob eine der Energiespeichereinrichtungen 21 von dem Referenzbereich Va abweicht, mehrmals wiederholt.
  • Wenn in dem mehrmaligen Kurzschlusserfassungsprozess bestimmt wird, dass eine Änderung der Zellenspannung V1 jeder der Energiespeichereinrichtungen 21 nicht aus dem Referenzbereich Va herausgeht und kein interner Kurzschluss auftritt, wird der Spannungsänderungs-Vergleichsprozess durchgeführt. Und wenn der Differenzwert zwischen den Änderungen ΔV der Spannung der Energiespeichereinrichtungen 21 kleiner als der Referenzwert ist, wird bestimmt, dass kein interner Kurzschluss auftritt.
  • Die Erfassungsgenauigkeit für den internen Kurzschluss wird verbessert, indem der Kurzschlusserfassungsprozess mehrmals wiederholt wird. Und nur wenn bestimmt wird, dass kein interner Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen 21 in dem Spannungsänderungs-Vergleichsprozess auftritt, wird die Unterbrechung der Entladeunterbrechungseinrichtung 43 aufgehoben, sodass die zusammengestellte Batterie 20 wieder geladen werden kann. Folglich kann die Energiespeichervorrichtung 10 weiterhin verwendet werden, bis ein interner Kurzschluss an der Energiespeichereinrichtung 21 auftritt, wodurch die Lebensdauer der Energiespeichervorrichtung 10 verlängert wird.
  • Und wenn in dieser Ausführungsform die zusammengestellte Batterie 20 in dem Kurzschlusserfassungsprozess geladen wird, wird die Ladespannung reduziert, um eine Fluktuation der Ladespannung mittels der Wellenformungsschaltung 44 zu reduzieren, sodass die Wellenform der an der Energiespeichereinrichtung 21 angelegten Spannung geformt wird und der Ladestrom geglättet wird. Dadurch wird das Erfassen, ob die Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung 21 von dem Referenzbereich Va abweicht, vereinfacht. Auf diese Weise kann die Erfassungsgenauigkeit eines internen Kurzschlusses in dieser Ausführungsform weiter verbessert werden.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 10 beschrieben.
  • In der Energiespeichervorrichtung 110 der zweiten Ausführungsform ist ein Teil des Kurzschlusserfassungsprozesses modifiziert und ist die Wellenformungsschaltung 44 in der elektrischen Konfiguration der ersten Ausführungsform weggelassen. Konfigurationen, Funktionen und Effekte, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden diese hier nicht erneut beschrieben. Und es werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Komponenten wie in der ersten Ausführungsform verwendet.
  • In dem Kurzschlusserfassungsprozess der ersten Ausführungsform hebt zuerst eine CPU 33 vorübergehend die Unterbrechung der Stromversorgung an einer Entladungsunterbrechungseinrichtung 43 auf, beginnt eine zusammengestellte Batterie 20 mit einer konstanten Spannung oder einem Puls zu laden und stoppt das Laden zu der zusammengestellten Batterie 20, wenn eine Ladezeit Tc eine Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts überschreitet.
  • Die CPU 33 bestimmt, ob eine Änderung (Verhalten) ΔV der Zellenspannung V1 an der Energiespeichereinrichtung 21 von einem Referenzbereich Va während dieser Kurzschlusserfassungs-Ladezeit Ts abweicht, um einen internen Kurzschluss in der Energiespeichereinrichtung 21 zu erfassen.
  • In dieser Ausführungsform wird nur dann, wenn in dem Kurzschlusserfassungsprozess und einem Spannungsänderungs-Vergleichsprozess bestimmt wird, dass kein interner Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen 21 auftritt, die Unterbrechung der Entladungsunterbrechungseinrichtung 43 aufgehoben, sodass das Laden der zusammengestellten Batterie 20 erneut erzielt wird. Auf diese Weise kann die Energiespeichervorrichtung 10 verwendet werden, bis ein interner Kurzschluss an der Energiespeichereinrichtung 21 auftritt, wodurch die Lebensdauer der Energiespeichervorrichtung 10 verlängert wird.
  • Ein pulsierendes Laden in dieser Ausführungsform ist ein Laden, bei dem eine Zuführperiode, während welcher ein Ladestrom zugeführt wird, und eine Stoppperiode, während welcher kein Ladestrom zugeführt wird, alternierend wiederholt werden. Zum Beispiel können die Zuführperiode und die Stoppperiode gleich sein oder kann die Zuführperiode länger als die Stoppperiode sein.
  • Außerdem kann die Form eines Pulses während des Pulsladens rechteckig oder gekrümmt sein. Insbesondere kann die Form eines Pulses allmählich in einer Kurve oder abrupt in einer Kurve erhöht werden. Alternativ dazu kann die Form des Pulses allmählich in einer Kurve oder abrupt in einer Kurve vermindert werden.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Die Techniken der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben. Zum Beispiel können die nachfolgend genannten Modifikationen vorgenommen werden.
    • (1) In den oben beschriebenen Ausführungsformen enthalten die Ladeunterbrechungseinrichtung 42 und die Entladeunterbrechungseinrichtung 43 MOSFETs. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Ladeunterbrechungseinrichtung und die Entladeunterbrechungseinrichtung können Relais enthalten. Weiterhin kann wie in 11 gezeigt nur eine Entladeunterbrechungseinrichtung 243 des Relaistyps installiert sein und kann keine Ladeunterbrechungseinrichtung installiert sein.
    • (2) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Kurzschlusserfassungsprozess mehrmals wiederholt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Kurzschlusserfassungsprozess kann nur einmal wiederholt werden oder der Kurzschlusserfassungsprozess kann zweimal, viermal oder öfters wiederholt werden.
    • (3) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Kurzschlusserfassungsprozess durchgeführt und wird dann der Spannungsänderungs-Vergleichsprozess durchgeführt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann auch nur der Kurzschlusserfassungsprozess oder nur der Spannungsänderungs-Vergleichsprozess durchgeführt werden.
    • (4) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Energiespeichervorrichtung 10 konfiguriert, um einen Verbrennungsmotor in einem vierrädrigen Fahrzeug M wie etwa einem Auto zu starten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Energiespeichervorrichtung kann auch konfiguriert sein, um an einem zweirädrigen Fahrzeug montiert zu werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013-201888 A [0003]

Claims (11)

  1. Energiespeichervorrichtung, die umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, eine Spannungserfassungseinheit zum Erfassen der Spannung der Energiespeichereinrichtung, eine Stromversorgungs-Steuereinheit zum Steuern der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Kurzschlusserfassungsprozess zum Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung durchführt.
  2. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit den internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfasst, wenn eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens in dem Kurzschlusserfassungsprozess von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht.
  3. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Energiespeichereinrichtung eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Energiespeichereinrichtungen umfasst, und die Steuereinheit Änderungen des Zustands der Energiespeichereinrichtungen nach dem Laden in dem Kurzschlusserfassungsprozess vergleicht, um einen internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung zu erfassen.
  4. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Energiespeichereinrichtung eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Energiespeichereinrichtungen umfasst, und die Steuereinheit bestimmt, ob eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens in dem Kurzschlusserfassungsprozess von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht, und Änderungen des Zustands der Energiespeichereinrichtung nach dem Laden in dem Kurzschlusserfassungsprozess vergleicht, um einen internen Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung zu erfassen.
  5. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit den Kurzschlusserfassungsprozess mehrmals durchführt.
  6. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit den Kurzschlusserfassungsprozess nach dem Durchführen eines Unterbrechungsprozesses zum Unterbrechen der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung durchführt, wenn die Spannung der Energiespeichereinrichtung niedriger als eine vorbestimmte Spannung wird, und einen Unterbrechungsaufhebungsprozess zum Aufheben der Unterbrechung der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung durchführt, damit die Energiespeichereinrichtung wieder geladen werden kann, wenn kein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung in dem Kurzschlusserfassungsprozess erfasst wird.
  7. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stromversorgungs-Steuereinheit enthält: eine Stromunterbrechungseinrichtung zum Unterbrechen eines Stromversorgungspfads zu der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen, und eine Wellenformungsschaltung, die parallel zu der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist, und die Steuereinheit den Stromversorgungspfad unterbricht und die Stromversorgung der Vielzahl von Energiespeichereinrichtungen zu einer Stromversorgung über die Wellenformungsschaltung schaltet, um die Energiespeichereinrichtungen zu laden.
  8. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für das Starten eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug.
  9. Fahrzeug, in dem die Energiespeichervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 montiert ist.
  10. Verfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses in einer Energiespeichervorrichtung, die eine Energiespeichereinrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Durchführen eines Kurzschlusserfassungsprozesses, in dem ein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfasst wird, wenn eine Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung während des Ladens von einem vorbestimmten Referenzbereich abweicht.
  11. Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung, die eine Energiespeichereinrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Unterbrechen der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung, wenn die Spannung der Energiespeichereinrichtung niedriger als eine vorbestimmte Spannung wird, Erfassen eines internen Kurzschlusses basierend auf einer Änderung des Zustands der Energiespeichereinrichtung während des Ladens der Energiespeichereinrichtung nach dem Unterbrechen, und Aufheben des Unterbrechens der Stromversorgung der Energiespeichereinrichtung, wenn kein interner Kurzschluss der Energiespeichereinrichtung erfasst wird, um ein erneutes Laden der Energiespeichereinrichtung zu ermöglichen.
DE102017213136.5A 2016-08-05 2017-07-31 Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung Pending DE102017213136A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-154942 2016-08-05
JP2016154942A JP6741211B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 蓄電装置、車両、及び蓄電装置の充電制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017213136A1 true DE102017213136A1 (de) 2018-02-08

Family

ID=60996365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017213136.5A Pending DE102017213136A1 (de) 2016-08-05 2017-07-31 Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10637262B2 (de)
JP (1) JP6741211B2 (de)
CN (1) CN107687387B (de)
DE (1) DE102017213136A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6741211B2 (ja) * 2016-08-05 2020-08-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、車両、及び蓄電装置の充電制御方法
CN110780219B (zh) * 2018-07-30 2022-03-18 广州小鹏汽车科技有限公司 一种电池包内短路检测方法、装置和电动汽车
KR102316486B1 (ko) * 2018-11-27 2021-10-22 주식회사 엘지화학 시동용 배터리의 구동 시스템 및 이를 이용한 외부 시스템 오프 상태 인식 방법
JP7177311B2 (ja) 2018-11-28 2022-11-24 株式会社アーケム 防音材、及び、防音材の製造方法
US11251626B2 (en) * 2019-01-15 2022-02-15 Lithium Power Inc. System for lead-acid battery replacement
KR20210004646A (ko) * 2019-07-05 2021-01-13 주식회사 엘지화학 배터리 셀 진단 장치 및 방법
KR20210039706A (ko) * 2019-10-02 2021-04-12 주식회사 엘지화학 병렬 연결 셀의 연결 고장 검출 방법 및 시스템
CN110888072A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 Oppo广东移动通信有限公司 电池微短路的检测方法及装置、电子设备
CN110927589B (zh) * 2019-12-09 2023-03-21 天津市捷威动力工业有限公司 一种在线监控电池内短路异常的方法
DE112020006016T5 (de) * 2019-12-10 2022-11-10 Gs Yuasa International Ltd. Schutzschaltung und Energiespeichervorrichtung
JP2022179953A (ja) * 2021-05-24 2022-12-06 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、接続状態の判定方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013201888A (ja) 2012-03-23 2013-10-03 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーパック

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755536B2 (ja) * 1992-11-25 1998-05-20 株式会社ピーエフユー バッテリ状態検出機能を持つ装置
JP2007187533A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Sanyo Electric Co Ltd 電池の寿命判定方法
JP4743346B2 (ja) * 2008-09-22 2011-08-10 トヨタ自動車株式会社 車両の異常検出装置および車両
JP5289083B2 (ja) * 2009-02-05 2013-09-11 三洋電機株式会社 二次電池の異常検出装置および二次電池装置
KR101189885B1 (ko) * 2010-10-19 2012-10-10 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이를 사용한 차량 및 축전 장치
US9145132B2 (en) * 2011-03-16 2015-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and deterioration diagnosis method for power storage device
CN103958262B (zh) * 2011-12-09 2015-09-16 本田技研工业株式会社 电动车辆的充电装置
JP5974500B2 (ja) * 2012-01-25 2016-08-23 ミツミ電機株式会社 保護機能付き充電制御装置および電池パック
JP2013160582A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Ntt Facilities Inc 組電池システムおよび組電池システムの管理方法
JP5831760B2 (ja) * 2012-04-05 2015-12-09 株式会社デンソー 電源制御システムの異常診断装置
JP6007826B2 (ja) 2013-02-25 2016-10-12 トヨタ自動車株式会社 車両用電源装置
JP5783197B2 (ja) * 2013-03-04 2015-09-24 株式会社デンソー 組電池の電圧検出装置
JP6305126B2 (ja) * 2014-03-12 2018-04-04 マクセルホールディングス株式会社 予備充放電機能を有する電池パック
US9847658B2 (en) * 2014-12-31 2017-12-19 Meridian Design, Inc. Systems and methods for performing battery management
KR101688921B1 (ko) * 2015-06-22 2017-01-02 주식회사 효성 Ｄｃ 차단기
WO2017144110A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Toyota Motor Europe Control device and method for charging a rechargeable battery
EP3437569A4 (de) * 2016-03-30 2019-11-13 Olympus Corporation Gewindebefestigungswerkzeug
JP6741211B2 (ja) * 2016-08-05 2020-08-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、車両、及び蓄電装置の充電制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013201888A (ja) 2012-03-23 2013-10-03 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーパック

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018022665A (ja) 2018-02-08
US20180041055A1 (en) 2018-02-08
US10637262B2 (en) 2020-04-28
JP6741211B2 (ja) 2020-08-19
CN107687387B (zh) 2021-07-06
CN107687387A (zh) 2018-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017213136A1 (de) Energiespeichervorrichtung, Fahrzeug, Steuerverfahren zum Erfassen eines internen Kurzschlusses für eine Energiespeichervorrichtung und Ladesteuerverfahren für eine Energiespeichervorrichtung
DE102009012908B4 (de) Stromversorgung für Fahrzeuge
DE102017201171A1 (de) Batterievorrichtung, fahrzeug, batterieverwaltungsprogramm und verwaltungsverfahren für eine batterievorrichtung
DE202013012200U1 (de) Schalterausfall-Erfassungsvorrichtung
DE102011054158B4 (de) Steuervorrichtung für ein Batteriesystem mit unterschiedlichen Sekundärbatterietypen
DE102017213380A1 (de) Energiespeichervorrichtung für einen Motorstart, Verfahren zum Steuern dafür sowie Fahrzeug
DE102013209954A1 (de) Ladesteuerung für ein Fahrzeug
DE102011002264A1 (de) Leistungsversorgungseinheit mit einer Vielzahl von Akkumulatoren
DE102009053712A1 (de) Batteriesystem mit Relais
DE102017213451A1 (de) Energiespeichervorrichtung, Verfahren zur Steuerung einer Energiespeichervorrichtung und Fahrzeug
DE112009001641T5 (de) Batterieladungs-/Entladungs-Regelvorrichtung und Hybridfahrzeug, das selbige verwendet
DE112012007192B4 (de) Elektrizitätsspeichersystem
DE202013012142U1 (de) Elektrische Speichereinrichtung
DE102011000490A1 (de) Fahrzeuggestützte Leistungsversorgung mit einem Generator, der zum Erzeugen einer regenerativen Leistung in der Lage ist
DE102017201023A1 (de) Energiespeichervorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Fehlnutzung einer Energiespeichereinrichtung
DE112016001350T5 (de) Überwachungsvorrichtung für eine energiespeichereinrichtung, energiespeichervorrichtung und verfahren zum überwachen einer energiespeichereinrichtung
DE102013108198B4 (de) Verfahren zum Ausführen eines Zellausgleichs eines Batteriesystems basierend auf Kapazitätswerten
DE112018006195T5 (de) Ladesteuervorrichtung, energiespeichervorrichtung und ladeverfahren
DE112017003481T5 (de) Leistungszufuhrsteuerungsvorrichtung und leistungszufuhrsystem
DE202016105015U1 (de) Speichersystem zur Speicherung elektrischer Energie
DE112019004646T5 (de) Steuerverfahren für ein mobiles Stromversorgungssystem und Stromversorgungssystem für einen beweglichen Körper
DE112018002844T5 (de) Schutzvorrichtung für energiespeichervorrichtung
DE102014224608A1 (de) Batteriesteuervorrichtung
EP3079222B1 (de) Energieversorgungsvorrichtung für ein batteriemanagementsystem
EP2684275A1 (de) Speichervorrichtung zum speichern von elektrischer energie und verfahren zum betreiben einer speichervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02H0007180000

Ipc: H02J0007000000