JP2014192124A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池からなる電池モジュールを複数連結させて収容する電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack that accommodates a plurality of battery modules made of secondary batteries connected together.
周知のように、電気自動車やハイブリッド自動車では、動力源もしくは補助動力源として電動モータが用いられている。そして、この電動モータの電力源としては複数の電池モジュールが用いられ、これら電池モジュールが電気的に接続された状態で電池パックに収納されている。 As is well known, an electric motor or a hybrid vehicle uses an electric motor as a power source or an auxiliary power source. And as a power source of this electric motor, a plurality of battery modules are used, and these battery modules are stored in a battery pack in a state of being electrically connected.
ところで、充放電などに伴う温度上昇により性能が低下する電池モジュールは、温度上昇を抑制して性能維持を図るために、空冷等による冷却が施されることが一般的であり、特に多数の電池モジュールが収容される発熱量の大きい電池パックほどより適切な冷却が欠かせない。そして、もしも電池パックの冷却が正常に行われないようなことがあると、電池パックの性能が低下し、ひいては車両の運行に支障を及ぼすおそれもあることから、従来より、例えば特許文献1に記載のような電池パックの冷却が適切に行われているか否かを判断する技術が提案されている。 By the way, battery modules whose performance decreases due to a temperature increase caused by charging / discharging and the like are generally cooled by air cooling or the like in order to suppress the temperature increase and maintain the performance. A battery pack that houses a module and generates a large amount of heat requires more appropriate cooling. If the battery pack is not cooled normally, the performance of the battery pack may be reduced, which may impede the operation of the vehicle. A technique for determining whether or not the battery pack as described above is properly cooled has been proposed.
特許文献1に記載の技術は、車両に搭載されたバッテリを冷却ファンを用いて車室内の空気により冷却するシステムにおいて、その冷却システムの異常を検知する技術である。この冷却システムは、バッテリECU(電子制御装置)と、バッテリの温度を検知するバッテリ温度センサと、バッテリを冷却する空気の温度を検知するバッテリ冷却風温度センサと、車室内の温度を検知する車室内温度センサとを備える。そしてバッテリECUは、バッテリの温度が予め定められた温度よりも高いとき、車室内の温度とバッテリを冷却する空気の温度とに基づいて冷却システムの異常を検知する。 The technique described in Patent Document 1 is a technique for detecting an abnormality of a cooling system in a system that cools a battery mounted on a vehicle with air in a passenger compartment using a cooling fan. This cooling system includes a battery ECU (electronic control unit), a battery temperature sensor that detects the temperature of the battery, a battery cooling air temperature sensor that detects the temperature of air that cools the battery, and a vehicle that detects the temperature in the vehicle interior. And an indoor temperature sensor. When the temperature of the battery is higher than a predetermined temperature, the battery ECU detects an abnormality in the cooling system based on the temperature in the passenger compartment and the temperature of the air that cools the battery.
ところで近年、電池パックは大型化や高容量化にともなって発熱量も増加する傾向にあることから、冷却の重要性がますます高まっているとともに、万一、電池パックの冷却に異常が生じたようなときには、その異常をより詳細に診断できることも重要になってきている。その意味では、特許文献1に記載の電池パック(バッテリ)も含めて、より詳細な異常診断機能を有する電池パックの開発が望まれている。 By the way, in recent years, battery packs tend to increase in calorific value as their size and capacity increase. Therefore, the importance of cooling has increased, and in the unlikely event that battery packs have become abnormal. In such cases, it has become important to be able to diagnose the abnormality in more detail. In that sense, development of a battery pack having a more detailed abnormality diagnosis function including the battery pack (battery) described in Patent Document 1 is desired.
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであって、その目的は、冷却に関する異常についてのより詳細な診断を行うことのできる電池パックを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery pack capable of performing a more detailed diagnosis of abnormality relating to cooling.
上記課題を解決する電池パックは、通風用の間隔を空けて配列された複数の電池モジュールと、前記複数の電池モジュールに沿ってその配列方向に延設されて前記通風用の間隔に気体からなる冷却媒体を供給する供給通路を有する冷却媒体通路と、前記供給通路の基端部に接続されて該供給通路に冷却媒体を送り込むファン部とを備える電池パックであって、前記供給通路の前記ファン部に近い位置に配置されて前記供給通路内の冷却媒体の温度を測定する第1の温度センサと、前記供給通路の前記第1の温度センサが配置された位置よりも前記ファン部から離間した位置に配置されて前記供給通路内の冷却媒体の温度を測定する第2の温度センサと、前記第1及び第2の温度センサによりそれぞれ測定された温度に応じて当該電池パックに生じている異常の内容を診断する診断部とを備えることを要旨とする。 A battery pack that solves the above-described problem is composed of a plurality of battery modules arranged at intervals for ventilation, and a gas extending along the plurality of battery modules in the arrangement direction and made of gas at the intervals for ventilation. A battery pack, comprising: a cooling medium passage having a supply passage for supplying a cooling medium; and a fan portion connected to a base end portion of the supply passage to feed the cooling medium into the supply passage. A first temperature sensor that is disposed at a position close to the portion and measures the temperature of the cooling medium in the supply passage, and is separated from the fan portion than a position at which the first temperature sensor is disposed in the supply passage. A second temperature sensor arranged at a position to measure the temperature of the cooling medium in the supply passage, and the battery pack according to the temperature measured by the first and second temperature sensors, respectively. Flip and summarized in that and a diagnosis unit for diagnosing and has abnormality contents.
このような構成によれば、電池パックに生じている異常の内容を、2つの温度センサによりそれぞれ測定された温度に応じて種々診断することができるようになる。すなわち、2つの温度センサにより測定されたそれぞれの温度に応じて、電池パックの状態として、例えば「正常」、「ファン部の異常」、「冷却媒体通路の詰まり」、「電池モジュールの温度異常」等々、異常の有無に加えて、異常が生じている場合の異常内容まで詳細に診断することができるようになる。 According to such a configuration, the contents of the abnormality occurring in the battery pack can be variously diagnosed according to the temperatures measured by the two temperature sensors. That is, according to the respective temperatures measured by the two temperature sensors, for example, “normal”, “fan part abnormality”, “cooling medium passage clogging”, “battery module temperature abnormality” as the battery pack state In addition to the presence / absence of an abnormality, it becomes possible to make a detailed diagnosis of the abnormality content when an abnormality has occurred.
好ましい構成として、前記診断部には、前記第1及び第2の温度センサによりそれぞれ測定された温度の正常/異常を判断するための閾値がそれぞれ設定されている。
このような構成によれば、第1及び第2の温度センサによりそれぞれ測定された測定温度の正常/異常が、測定温度に対応して設定された閾値以下であるか、又は閾値より高いかによって判断される。これにより、第1及び第2の温度センサによりそれぞれ測定された測定温度の正常/異常の判断が簡単かつ迅速に行われる。なお閾値として、通常では測定されることのない高い温度の値を設定することで、各測定温度を閾値と比較することに基づいて測定温度に異常が生じていることを判断することができる。
As a preferred configuration, threshold values for determining normality / abnormality of temperatures respectively measured by the first and second temperature sensors are set in the diagnosis unit.
According to such a configuration, the normality / abnormality of the measured temperatures measured by the first and second temperature sensors is less than or equal to the threshold set corresponding to the measured temperature, or higher than the threshold. To be judged. As a result, the normality / abnormality of the measured temperatures measured by the first and second temperature sensors can be determined easily and quickly. By setting a high temperature value that is not normally measured as a threshold value, it is possible to determine that an abnormality has occurred in the measured temperature based on comparing each measured temperature with the threshold value.
また、電池パックに生じている異常の内容を、2つの温度センサによりそれぞれ測定された温度の正常/異常の組み合わせに応じて種々診断することができるようにもなる。
好ましい構成として、前記診断部は、前記第1の温度センサによる測定温度が異常と判断されるとき、前記ファン部が異常である旨を診断する。
In addition, the contents of the abnormality occurring in the battery pack can be variously diagnosed according to the combination of normal / abnormal temperatures measured by the two temperature sensors.
As a preferred configuration, the diagnosis unit diagnoses that the fan unit is abnormal when it is determined that the temperature measured by the first temperature sensor is abnormal.
このような構成によれば、ファン部の異常を、ファン部に近い第1の温度センサの測定温度の異常によって診断することができる。これにより、異常の内容が絞り込まれ、迅速な対応も可能となる。 According to such a configuration, an abnormality in the fan unit can be diagnosed by an abnormality in the measured temperature of the first temperature sensor close to the fan unit. As a result, the contents of the abnormality are narrowed down and a quick response is possible.
好ましい構成として、前記診断部は、前記第1の温度センサによる測定温度が正常と判断されてかつ、前記第2の温度センサによる測定温度が異常と判断されるとき、前記冷却媒体通路の詰まり、もしくは前記電池モジュールの温度異常である旨を診断する。 As a preferred configuration, when the temperature measured by the first temperature sensor is determined to be normal and the temperature measured by the second temperature sensor is determined to be abnormal, the diagnosis unit clogs the cooling medium passage, Alternatively, it is diagnosed that the temperature of the battery module is abnormal.
このような構成によれば、冷却媒体通路の詰まり、もしくは電池モジュールの温度異常を、ファン部に近い第1の温度センサの測定温度の正常、及びファン部から離れた第2の温度センサの測定温度の異常によって診断することができる。これにより、異常の原因が絞り込まれ、迅速な対応も可能となる。 According to such a configuration, the clogging of the cooling medium passage or the temperature abnormality of the battery module is detected when the measurement temperature of the first temperature sensor near the fan unit is normal and the measurement of the second temperature sensor away from the fan unit. Diagnosis can be made by temperature abnormality. As a result, the cause of the abnormality is narrowed down and a quick response is possible.
好ましい構成として、前記冷却媒体通路は、前記配列された複数の電池モジュールを挟んで前記供給通路と反対側の側面に延設されて電池モジュールに供給された冷却媒体を排出する排出通路をさらに有し、前記排出通路は、冷却媒体の出口に設けられて排出通路出口での冷却媒体の温度を測定する第3の温度センサを備え、前記診断部は、前記第2の温度センサによる測定温度と前記第3の温度センサによる測定温度との差に基づいて前記冷却媒体通路の詰まり及び前記電池モジュールの温度異常のいずれか一方を特定する。 As a preferred configuration, the cooling medium passage further includes a discharge passage that extends on a side surface opposite to the supply passage across the plurality of arranged battery modules and discharges the cooling medium supplied to the battery module. The discharge passage includes a third temperature sensor that is provided at an outlet of the cooling medium and measures a temperature of the cooling medium at the outlet of the discharge passage, and the diagnosis unit includes a temperature measured by the second temperature sensor and Based on the difference from the temperature measured by the third temperature sensor, one of the clogging of the cooling medium passage and the abnormal temperature of the battery module is specified.
このような構成によれば、冷却媒体通路の詰まり及び電池モジュールの温度異常のいずれか一方を、排出通路に設けられた第3の温度センサによる測定温度に基づいて特定することができるようになる。例えば、第2の温度センサによる測定温度よりも第3の温度センサによる測定温度が大幅に高いとき電池モジュールの温度異常と特定し、そうでないときは冷却媒体通路の詰まりと特定することができる。これにより、異常の内容がより絞り込まれ、異常に対して迅速な対応が可能となる。 According to such a configuration, it becomes possible to identify one of the clogging of the cooling medium passage and the temperature abnormality of the battery module based on the temperature measured by the third temperature sensor provided in the discharge passage. . For example, when the temperature measured by the third temperature sensor is significantly higher than the temperature measured by the second temperature sensor, it is specified that the battery module temperature is abnormal, and otherwise, it is specified that the cooling medium passage is clogged. As a result, the contents of the abnormality are further narrowed down, and it is possible to quickly respond to the abnormality.
好ましい構成として、前記供給通路における前記第1の温度センサと前記第2の温度センサとの中間にあって供給通路内の冷却媒体の温度を測定する第4の温度センサをさらに備え、前記診断部は、前記冷却媒体通路の詰まり及び前記電池モジュールの温度異常の少なくとも一方が、前記配列方向における前記第4の温度センサより前記第1の温度センサ側に生じた異常か、もしくは前記配列方向における前記第4の温度センサより前記第2の温度センサ側に生じた異常かを前記第4の温度センサにより測定された温度の正常/異常に応じて特定する。 As a preferred configuration, the diagnostic section further includes a fourth temperature sensor that is intermediate between the first temperature sensor and the second temperature sensor in the supply passage and measures the temperature of the cooling medium in the supply passage. At least one of the clogging of the cooling medium passage and the temperature abnormality of the battery module is an abnormality that has occurred on the first temperature sensor side with respect to the fourth temperature sensor in the arrangement direction, or the first in the arrangement direction. Whether the abnormality occurs on the second temperature sensor side from the temperature sensor No. 4 is specified according to normality / abnormality of the temperature measured by the fourth temperature sensor.
このような構成によれば、冷却媒体通路の詰りや、電池モジュールの温度異常が、第1の温度センサと第4の温度センサとの間の位置に生じた異常か、又は、第4の温度センサと第2の温度センサとの間の位置に生じた異常かが特定される。これにより、異常の生じた位置がその内容とともに絞り込まれ、異常に対して迅速な対応が可能となる。 According to such a configuration, the clogging of the cooling medium passage or the temperature abnormality of the battery module is an abnormality occurring at a position between the first temperature sensor and the fourth temperature sensor, or the fourth temperature. Whether an abnormality has occurred at a position between the sensor and the second temperature sensor is identified. Thereby, the position where the abnormality has occurred is narrowed down together with the contents thereof, and a quick response to the abnormality becomes possible.
この電池パックによれば、冷却に関する異常についてのより詳細な診断を行うことができるようになる。 According to this battery pack, it becomes possible to perform a more detailed diagnosis about abnormality relating to cooling.
電池パックの一実施形態について、図に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の電池パック10は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車の動力源もしくは補助動力源となる電動モータに電力を供給する電力源(電源)である電力ユニットとして用いられる。電池パック10は、その外装として図示しない収容ケースを備えている。その収容ケースは、金属材料などにより構成され、横長の箱形状に形成されている。収納ケースは、その内部に、電力を充放電する電池スタック20と、電池スタック20を冷却するための装置であるファン部としての冷却ファン30と、電池スタック20の電力の充放電を管理する電池制御装置40と、電池スタック20の冷却に関する各種の異常の診断などを行う診断部50とを備えている。
An embodiment of a battery pack will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
電池制御装置40は、いわゆるECU(電子制御装置)であって、電池スタック20の電力の充放電を管理することにより、電池スタック20の蓄電状態を電池の使用に適した状態に維持する。例えば、電池制御装置40は、電池スタック20の蓄電量(SOC:エスオーシー)を監視し、電池スタック20の蓄電量が所定の範囲に維持されるように電池スタック20の充放電を制御する。また、電池制御装置40は、電池モジュール21に設置された温度センサ(図示略)から検出される温度や診断部50から伝達される各種の異常の診断結果に基づいて、電池スタック20の電力の充放電を制御して、電池スタック20の温度を電池の使用に適した温度に維持させるようになっている。さらに、電池制御装置40は、上記電池モジュール21から検出される温度や上記各種の異常の診断結果に基づいて、冷却ファン30から電池スタック20へ供給される(送り込む)気体からなる冷却媒体としての空気の供給量を調節して、電池スタック20の温度を電池の使用に適した温度に維持させるようにもしている。
The
電池スタック20は、その長さ方向の両端の各ストッパ22の間に二次電池であるニッケル水素蓄電池からなる複数の電池モジュール21が配列されることにより構成されている。つまり、複数の電池モジュール21は、2つのストッパ22の間に挟まれるように配列されている。隣接する2つの電池モジュール21は、相互に対向する側面の間にそれら電池モジュール21を冷却する空気を流通させることのできる通風用の間隔を備えている。つまり2つの電池モジュール21が側面を対向させて配列されることで、それら電池モジュール21の対向する側面の間には、連通している通風用の間隔が形成される。つまり、各電池モジュール21は、その側面に沿う方向である配列方向に直交する方向における一方の端部側から他方の端部側へ連通する通風用の空間を隣接する他の電池モジュール21との間に備える。
The
電池スタック20は、複数の電池モジュール21の配列方向を長さ方向である、その長さ方向へ延びる一側面と、複数の電池モジュール21を挟んで反対側の他側面とを備えている。すなわち長さ方向の一側面は、各電池モジュール21の一方の端部により構成され、長さ方向の他側面は、各電池モジュール21の他方の端部により構成されている。電池スタック20は、長さ方向の一側面に沿って延設される筒状の供給通路を構成する供給ダクト33と、供給ダクト33を冷却ファン30に連通接続させる筒状の供給通路を構成する連絡ダクト32と、長さ方向の他側面に沿って延設される筒状の排出通路としての排出ダクト34とを備えている。つまり、冷却用の空気は、連絡ダクト32、供給ダクト33、及び排出ダクト34を含み構成される冷却媒体通路を介し、電池スタック20に対して供給及び排出が行なわれるようになっている。なお、連絡ダクト32や、供給ダクト33、排出ダクト34は、樹脂材料が成型されたものであるが、供給通路や排出通路を構成できるのであれば、樹脂材料以外の材料から形成されていてもよい。
The
供給ダクト33は、電池スタック20の長さ方向の一側面に沿うことによって、複数の電池モジュール21の一方の端部に沿って延設される。また供給ダクト33は、複数の電池モジュール21の配列方向における両端部のうち基端部が外部と供給ダクト33の内部空間とを連通させるように開放されている一方、先端部は閉鎖されている。さらに供給ダクト33は、複数の電池モジュール21の一方の端部に対向する側、つまり電池スタック20の長さ方向の一側面側が開放されおり、供給ダクト33の内部空間を各電池モジュール21の間の通風用の間隔に連通させている。なお、供給ダクト33は、基端側から先端側に向けて徐々に狭くなるなど、基端部から送り込まれた空気が開放された一側面から略均等に流出されるようになっている。
The
排出ダクト34は、電池スタック20の長さ方向の他側面に沿うことによって、複数の電池モジュール21の他方の端部に沿って延設される。また排出ダクト34は、複数の電池モジュール21の配列方向における両端部のうち基端部が外部と排出ダクト34の内部空間とを連通させるように開放されている一方、先端部は閉鎖されている。さらに排出ダクト34は、複数の電池モジュール21の他方の端部に対向する側、つまり電池スタック20の長さ方向の他側面側が開放されており、排出ダクト34の内部空間を各電池モジュール21の間の通風用の間隔に連通させている。
The
よって、供給ダクト33の内部空間と排出ダクト34の内部空間とが各電池モジュール21の間の通風用の間隔を介して連通される。これにより、供給ダクト33内に供給される冷却用の空気が、供給ダクト33の内部空間から各電池モジュール21の間の通風用の間隔を通過して排出ダクト34内へ排出されるようになる。
Therefore, the internal space of the
供給ダクト33の開放された基端部は、連絡ダクト32を介して冷却ファン30に接続されている。連絡ダクト32は、基端側が冷却ファン30の出口部31の形状に適合する形状に形成されているとともに、先端側が供給ダクト33の基端部の形状に適合する形状に形成されることによって、冷却ファン30と供給ダクト33とを連通接続させている。
The open base end portion of the
冷却ファン30は、電池スタック20に外気を冷却用の空気として供給する。冷却ファン30は、収容ケースに形成された開口部から吸入した外気を排出する出口部31を備えている。つまり冷却ファン30は、出口部31が連絡ダクト32を介して供給ダクト33に連通接続されている。
The cooling
また、冷却ファン30は、外気を強制吸入する電動ファン(図示略)とその電動ファンの回転速度を制御する制御装置(図示略)とを備えている。制御装置は、電池制御装置40から入力される空気の供給量を指示する信号に応じて電動ファンの回転速度を調節する。そして冷却ファン30は、電動ファンの回転速度を調節することによって電池スタック20へ供給する(送り込む)空気の供給量を調節する。こうして冷却ファン30は、収容ケースの開口部から強制吸入した外気を冷却用の空気として出口部31から強制排出する。
The cooling
つまり電池パック10では、冷却ファン30から供給される冷却用の空気によって電池スタック20が冷却される。また、冷却ファン30の回転速度によって冷却用の空気の供給量が調節される。
That is, in the
電池パック10は、冷却用の空気の温度を測定する第1〜第4の温度センサ51〜54を備えている。第1〜第4の温度センサ51〜54はそれぞれ、サーミスタなどの温度測定用の素子を備え、冷却用の空気が流通する各ダクト内に配置された先端を介して各ダクト内を流通する空気の温度を測定する。また、第1〜第4の温度センサ51〜54はそれぞれ、配線51C〜54Cを介して診断部50に電気的に接続されている。第1〜第4の温度センサ51〜54は、サーミスタにより測定された温度を電気信号として配線51C〜54Cを介して診断部50へ出力する。
The
第1の温度センサ51は、連絡ダクト32内の位置である位置Aに設けられている。つまり、第1の温度センサ51は、冷却ファン30に最も近い位置において冷却ファン30から供給されている空気の温度であって、電池スタック20を冷却する前の空気の温度を測定温度TAとして測定する。なお、第1の温度センサ51は、冷却ファン30から供給されている空気の温度を測るためのものであるため、電池モジュール21の温度の影響の小さい位置に設けられることが好ましい。
The first temperature sensor 51 is provided at a position A that is a position in the
第2の温度センサ52は、供給ダクト33の先端部に近い位置である位置Bに設けられている。つまり、第2の温度センサ52は、冷却ファン30から供給された後、供給ダクト33を基端部から先端部近傍まで流通してきた空気の温度を測定することで電池スタック20の長さ方向全体からの温度による影響を受けた空気の温度を測定温度TBとして測定する。
The
第3の温度センサ53は、排出ダクト34の開放された基端部近傍の位置である位置Dに設けられている。つまり、第3の温度センサ53は、供給ダクト33に供給された後、複数の電池モジュール21の間の通風用の間隔を通過することにより電池モジュール21の温度の影響を大きく受けてきた空気の温度を測定する。換言すれば、第3の温度センサ53は、電池スタック20を冷却した後の空気の温度を測定温度TDとして測定する。
The
第4の温度センサ54は、供給ダクト33において電池スタック20の長さ方向の中間付近の位置である位置Cに設けられている。つまり、第4の温度センサ54は、冷却ファン30から供給された後、供給ダクト33を基端部から先端部の方向へ半分程度まで流通してきた空気の温度を測定することで電池スタック20の長さ方向半分からの温度による影響を受けた空気の温度を測定温度TCとして測定する。
The
診断部50は、第1〜第4の温度センサ51〜54により測定された各測定温度TA,TB,TD,TCに対応する電気信号が入力される。また診断部50は、いわゆるECU(電子制御装置)であって、入力された各測定温度TA,TB,TD,TCに基づいて電池スタック20の冷却に関する異常を診断するとともに、この診断結果を電池制御装置40に伝達する。例えば、電池制御装置40は、診断部50から電池スタック20の温度が高い旨の診断結果が伝達されると、冷却ファン30から電池スタック20へ供給される冷却用の空気の供給量を増加させたり、電池スタック20の充放電を抑制させたりする。一方、電池制御装置40は、診断部50から電池スタック20の温度が低い旨の診断結果が伝達されると、冷却ファン30から電池スタック20へ供給される冷却用の空気の供給量を減少させたりする。なお、電池制御装置40は、診断部50から入力された診断結果を、車両の他のECU(電子制御装置)やユーザインターフェースなどに出力することもできる。例えば、電池スタック20の温度が高い旨の診断結果が伝達された車両のECUは電力消費量を抑えたりすることができ、ユーザインターフェースは運転者に異常診断の結果を伝達することができる。
The
診断部50は、第1〜第4の温度センサ51〜54のそれぞれに対応する閾値を保持している。各閾値は、通常であれば、第1〜第4の温度センサ51〜54によって測定されることはない高い温度の値が設定されており、その値は、実験値や経験値、もしくは設計値や理論値などにより定められている。なお、各閾値は、同じ値となることがあってもよいし、異なる値であってもよい。
The
診断部50は、第1の温度センサ51により測定される測定温度TAをその測定温度TAに対応する閾値との比較により正常/異常を判断する。すなわち、測定温度TAは、その値が対応する閾値以下であるとき「正常」であると判断され、その値が対応する閾値より高いとき「異常」であると判断される。同様に、診断部50は、第2の温度センサ52により測定された測定温度TBをその測定温度TBに対応して定められた閾値との比較により正常/異常を判断し、第4の温度センサ54により測定された測定温度TCをその測定温度TCに対応して定められた閾値との比較により正常/異常を判断する。また、診断部50は、第3の温度センサ53により測定された測定温度TDを測定温度TDに対応して定められた閾値との比較により正常/異常を判断する。すなわち、各測定温度TB,TC,TDはそれぞれ、その値が対応する閾値以下であるとき「正常」であると判断され、その値が対応する閾値より高いとき「異常」であると判断される。
The
また、診断部50は、第2の温度センサ52が測定する測定温度TBと第3の温度センサ53が測定する測定温度TDとの差において、正常であると判断する値を保持しているとともに、後述する「ダクトの詰まり(冷却媒体通路の詰まり)」と「電池モジュールの温度異常」とを区別するための一定の値を保持している。これらの正常であると判断する値と、区別するための一定の値とは、実験値や経験値、もしくは設計値や理論値などにより定められている。
The
診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差の値を正常であると判断する値と比較することにより正常/異常を判断する。すなわち、測定温度TBと測定温度TDとの差の値は、正常であると判断する値以下であるとき「正常」であると判断され、正常であると判断する値より高いとき「異常」であると判断される。さらに、診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差の値を区別するための一定の値と比較することにより「ダクトの詰まり」と「電池モジュールの温度異常」とを判断する。すなわち、測定温度TBと測定温度TDとの差の値は、区別するための一定の値以下であるとき「ダクトの詰まり」であると判断され、区別するための一定の値より高いとき「電池モジュールの温度異常」であると判断される。
The
次に、電池パック10の冷却に関する異常について、図2〜図4を参照して説明する。なお、図2〜図4中の矢印付きの実線は、電池パック10内の冷却用の空気の流れを模式的に示している。矢印付きの実線のうち、図2〜図4において下側の横線は供給ダクト33内を流れる空気を示し、上側の横線は排出ダクト34内を流れる空気を示し、下から上に向かう縦線は電池モジュール21間の通風用の間隔を流れる空気を示す。また、図2〜図4の下側の横線において、「A」は位置Aに、「B」は位置Bに、「C」は位置Cにそれぞれ対応するとともに、図2〜図4の上側の横線において、「D」は位置Dに対応する。なお、説明の便宜上、上記縦線の数は、各電池モジュール21の間の通気用の間隔の数とは異なる数、本実施形態では少ない数で示している。
Next, abnormality relating to cooling of the
図2に示すように、通常、冷却ファン30から供給された冷却用の空気は、供給ダクト33から各電池モジュール21の間の各通風用の間隔に分流される。なお、分流される空気の量は略均等な量になるようにされている。つまり電池パック10は、その全電池モジュール21に分流される冷却用の空気によって、その全体の温度が適切な温度になるようになっている。
As shown in FIG. 2, the cooling air supplied from the cooling
一方、図3では、供給ダクト33において、位置Aと位置Cとの間の阻害位置P1にて位置Aから位置C及び位置Bへの空気の流通が阻害されるようになる(つまり、位置Aと位置Cとの間のダクトの詰まりが生じる)。このとき供給ダクト33において冷却用の空気は、阻害位置P1の手前にある各通風用の間隔を流れて排出ダクト34に到達して位置Dに至るようになるとともに、これら通風用の間隔を流れる空気の量が多くなる。これにより、電池パック10としては、位置Aから阻害位置P1までの間の各通風用の間隔を構成する各電池モジュール21の温度は通常の値に維持される。その一方、阻害位置P1の先の位置C及び位置Bまでの間の各通風用の間隔には空気が流れなくなる、又は少なくなる。これにより、阻害位置P1から先端部までの各電池モジュール21は空冷されなくなる、又は空冷が弱くなるため温度が上昇し、温度上昇した電池モジュール21の近くに配置される第2の温度センサ52、及び第4の温度センサ54により測定される測定温度TB,TCが、通常では測定されることのない高い温度まで上昇することになる。
On the other hand, in FIG. 3, in the
また、図4では、供給ダクト33において、位置Cと位置Bとの間の阻害位置P2にて位置Cから位置Bへの空気の流通が阻害されるようになる(つまり、位置Cと位置Bとの間のダクトの詰まりが生じる)。このとき供給ダクト33において冷却用の空気は、阻害位置P2の手前にある各通風用の間隔を流れて排出ダクト34に到達して位置Dに至るようになるとともに、これら通風用の間隔を流れる空気の量が多くなる。これにより、電池パック10としては、位置Aから阻害位置P2までの間の各通風用の間隔を構成する各電池モジュール21の温度は通常の値に維持される。その一方、阻害位置P2の先の位置Bまでの間の各通風用の間隔には空気が流れなくなる、又は少なくなる。これにより、阻害位置P2から先端部までの各電池モジュール21は空冷されなくなる、又は空冷が弱くなるため温度が上昇し、温度上昇した電池モジュール21の近くに配置される第2の温度センサ52により測定される測定温度TBが、通常では測定されることのない高い温度まで上昇することなる。
In FIG. 4, in the
なお上記では、供給ダクト33の詰まりが、位置Aと位置Cとの間、又は位置Cと位置Bとの間に生じた場合についてそれぞれ例示したが、詰まりが排出ダクト34に生じた場合も同様できる。すなわち、排出ダクト34において、電池モジュール21の配列方向(図2〜図4において横方向)における位置Aと位置Cとの間、又は位置Cと位置Bとの間にそれぞれ詰まりが生じた場合、供給ダクト33の空気の流れはそれぞれ、供給ダクト33の位置Aと位置Cとの間、又は位置Cと位置Bとの間に詰まりが生じた場合と同様になる。そのため、第2の温度センサ52や第4の温度センサ54により測定される測定温度TB,TCにも、上述と同様の変化が生じる。なお以下では、説明の便宜上、供給ダクト33の詰まりについて説明し、供給ダクト33の詰まりと同様の温度変化を生じさせる排出ダクト34の詰まりについての説明は割愛する。
In the above description, the case where the clogging of the
続いて、第1〜第4の温度センサ51〜54により測定された測定温度TA,TB,TD,TCに基づいて診断することのできる電池パック10の異常について説明する。
図5に示すように、各測定温度TA,TB,TC,TDのすべてが「正常」と判断されるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「正常」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、すべての判断が「正常」であることに基づいて、電池パック10は「正常」であると診断する。
Next, an abnormality of the
As shown in FIG. 5, the case where all the measured temperatures TA, TB, TC, and TD are determined to be “normal” and the difference between the measured temperature TB and the measured temperature TD is determined to be “normal” will be described. To do. In this case, the
また、測定温度TAが「正常」、各測定温度TB,TCが「異常」、測定温度TDが「正常」又は「異常」と判断されるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「正常」又は「一定の値以下」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、測定温度TAは「正常」であり、かつ各測定温度TB,TCが「異常」であることに基づいて次の判断を行う。すなわち診断部50は、異常が生じている位置を「電池モジュール21の配列方向(図1の横方向)における位置Aから位置Cまでの間」(以下単に、「位置Aから位置Cまでの間」と記す。)と判断するとともに、電池パック10には「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。このとき、測定温度TAは「正常」であり測定温度TCは「異常」であることに基づいて異常が生じている位置が「位置Aから位置Cまでの間」と判断される。また、各測定温度TB,TCが「異常」であることに基づいて、「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断される。各測定温度TB,TCの「異常」は、位置Aと位置Cとの間における前述のダクトの詰まりの影響による各測定温度TB,TCの温度上昇、又は端部が位置Aから位置Cまでの間の供給ダクト33に接している電池モジュールの温度上昇の影響で空気の温度が上昇したことによる各測定温度TB,TCの温度上昇が原因と考えられるからである。続いて、診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差が「正常」又は「一定の値以下」と判断されることに基づいて、電池パック10には「ダクトの詰まり」が生じていると判断する。これは、例えば、阻害位置P1(図3参照)で供給ダクト33が詰まると各測定温度TB,TCが上昇するものの阻害位置P1より先から排出ダクト34へ流れる空気の量は少ない一方、阻害位置P1より手前から排出ダクト34へ流れる空気の量は多い。つまり、排出ダクト34には、阻害位置P1より手前からの空気が多く流れるため、排出ダクト34で測定される測定温度TDは、各測定温度TB,TCが測定する温度上昇された空気の影響よりも、通常の温度である空気の影響の方が大きく、測定温度TDの上昇は一定の値以下に抑えられるためである。これにより、電池パック10には「位置Aから位置Cまでの間にダクトの詰まり」が生じていると診断される。
Further, it is determined that the measurement temperature TA is “normal”, the measurement temperatures TB and TC are “abnormal”, the measurement temperature TD is “normal” or “abnormal”, and the difference between the measurement temperature TB and the measurement temperature TD is “ A case where it is determined as “normal” or “below a certain value” will be described. In this case, the
さらに、各測定温度TA、TCが「正常」、測定温度TBが「異常」、測定温度TDが「正常」又は「異常」と判断されるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「通常」又は「一定の値以下」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、各測定温度TA、TCは「正常」であり、かつ測定温度TBは「異常」であることに基づいて次の判断を行う。すなわち診断部50は、異常が生じている位置を「電池モジュール21の配列方向(図1の横方向)における位置Cから位置Bまでの間」(以下単に、「位置Cから位置Bまでの間」と記す。)と判断するとともに、電池パック10には「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。このとき測定温度TCは「正常」であり測定温度TBは「異常」であることに基づいて異常が生じている位置が「位置Cから位置Bまでの間」と判断される。また、測定温度TBが「異常」であることに基づいて、「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断される。測定温度TCの「正常」かつ測定温度TBの「異常」は、位置Cと位置Bとの間における前述のダクトの詰まりの影響による測定温度TBの温度上昇、又は端部が位置Cから位置Bまでの間の供給ダクト33に接している電池モジュールの温度上昇の影響で空気の温度が上昇したことによる測定温度TBの温度上昇が原因と考えられるからである。続いて、診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差が「通常」又は「一定の値以下」と判断されることに基づいて、電池パック10には「ダクトの詰まり」が生じていると判断する。これは、例えば、阻害位置P2(図4参照)で供給ダクト33が詰まると測定温度TBが上昇するものの阻害位置P2より先から排出ダクト34へ流れる空気の量は少ない一方、阻害位置P2より手前から排出ダクト34へ流れる空気の量は多い。つまり、排出ダクト34には、阻害位置P2より手前からの空気が多く流れるため、排出ダクト34で測定される測定温度TDは、測定温度TBが測定する温度上昇された空気の影響よりも、通常の温度である空気の影響の方が大きく、測定温度TDの上昇は一定の値以下に抑えられるためである。これにより、電池パック10には「位置Cから位置Bまでの間のダクトの詰まり」が生じている診断される。
Furthermore, each measurement temperature TA, TC is determined to be “normal”, the measurement temperature TB is “abnormal”, and the measurement temperature TD is determined to be “normal” or “abnormal”, and the difference between the measurement temperature TB and the measurement temperature TD is “ A case where it is determined that “normal” or “below a certain value” will be described. In this case, the
また、測定温度TAが「正常」、各測定温度TB,TCが「異常」、測定温度TDが「異常」と判断されるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「一定の値より大きい」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、上述と同様に、異常が生じている位置を「位置Aから位置Cまでの間」と判断するとともに、電池パック10には「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。続いて、診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差が「一定の値より大きい」と判断されることに基づいて、電池パック10には「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。これは、例えば、通常通りに空気が流通している状態(図2参照)において一部の電池モジュール21の温度が上昇すると、その温度上昇した当該一部の電池モジュール21を冷却した空気及び、供給ダクト33や排出ダクト34を通り当該一部の電池モジュール21の近傍を通過した空気の温度が上昇する。こうして温度上昇する空気の量も、通常の量である。つまり、排出ダクト34には、温度上昇した一部の電池モジュール21にも通常通り供給された空気が排出されるため、排出ダクト34で測定される測定温度TDは、温度上昇した一部の電池モジュール21による空気の温度上昇の影響が比較的大きく現れ、測定温度TDが一定の値よりも大きい値まで上昇するためである。これにより、電池パック10には「位置Aから位置Cまでの間に電池モジュールの温度異常」が生じていると診断される。
Further, it is determined that the measurement temperature TA is “normal”, the measurement temperatures TB and TC are “abnormal”, and the measurement temperature TD is “abnormal”, and the difference between the measurement temperature TB and the measurement temperature TD is “a certain value”. A case where it is determined that “large” will be described. In this case, as described above, the
さらに、各測定温度TA、TCが「正常」、測定温度TBが「異常」、測定温度TDが「異常」と判断されるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「一定の値より大きい」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、上述と同様に、異常が生じている位置を「位置Cから位置Bまでの間」と判断するとともに、電池パック10には「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。続いて、診断部50は、測定温度TBと測定温度TDとの差が「一定の値より大きい」と判断されることに基づいて、上述した理由と同様に、電池パック10には「電池モジュールの温度異常」が生じていると判断する。これにより、電池パック10には「位置Cから位置Bまでの間に電池モジュールの温度異常」が生じていると診断される。
Further, it is determined that each measurement temperature TA, TC is “normal”, measurement temperature TB is “abnormal”, and measurement temperature TD is “abnormal”, and the difference between measurement temperature TB and measurement temperature TD is “a certain value”. A case where it is determined that “large” will be described. In this case, as described above, the
そして、各測定温度TA,TB,TC,TDのすべてが「異常」と判断される場合について説明する。この場合、診断部50は、測定温度TAが「異常」であることに基づいて、電池パック10における異常は「冷却ファンの異常」と判断する。これは、冷却ファン30の、例えばファンの目詰まりによる空気の供給量の減少が空気の温度上昇を大きくして測定温度TAを上昇させるからである。これにより、電池パック10には「冷却ファンの異常」が生じていると診断される。
A case where all the measured temperatures TA, TB, TC, and TD are determined to be “abnormal” will be described. In this case, the
この電池パック10の異常診断処理の動作についてフローチャートに従って説明する。この異常診断処理は、診断部50にて周期的に実行される。
図6に示すように、異常診断処理が開始されると、診断部50は測定温度TAが正常か否かを判断する(ステップS10)。測定温度TAが正常であると判断された場合(ステップS10でYES)、診断部50は測定温度TCが正常であるか否かを判断する(ステップS20)。そして測定温度TCが正常であると判断された場合(ステップS20でYES)、診断部50は測定温度TBが正常であるか否かを判断する(ステップS30)。そして測定温度TBが正常であると判断された場合(ステップS30でYES)、診断部50は電池パック10には冷却に関する異常は生じていない、つまり電池パック10の冷却は「正常」であると診断するとともに、この診断結果を電池制御装置40に出力するなどの処理を実行してから(ステップS31)、異常診断処理を終了する。
The operation of the abnormality diagnosis process of the
As shown in FIG. 6, when the abnormality diagnosis process is started, the
一方、上記ステップS10の判断において、測定温度TAが正常ではないと判断された場合(ステップS10でNO)、診断部50は電池パック10には「冷却ファンの異常」(ファンの目詰まり)が生じていると診断するとともに、この診断結果を電池制御装置40に出力するなどの処理を実行してから(ステップS11)、異常診断処理を終了する。
On the other hand, when it is determined in step S10 that the measured temperature TA is not normal (NO in step S10), the
また、上記ステップS20の判断において、測定温度TCが正常ではないと判断された場合(ステップS20でNO)、診断部50は測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下であるか否かを判断する(ステップS21)。なお、測定温度TAは「正常」であり、かつ測定温度TCが「異常」であることから、異常の生じている位置が「位置Aから位置Cまでの間」であると判断される。そして、測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下であると判断された場合(ステップS21でYES)、診断部50は「ダクトの詰まり」と判断する(ステップS23)。すなわち、診断部50は、「位置Aから位置Cまでの間にダクトの詰まり」が生じていると診断するとともに、こうした診断結果を電池制御装置40に出力させる処理などを実行してから、異常診断処理を終了する。
If it is determined in step S20 that the measured temperature TC is not normal (NO in step S20), the
他方、測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下ではないと判断された場合(ステップS21でNO)、診断部50は「電池モジュールの温度異常」と判断する(ステップS22)。すなわち、診断部50は、「位置Aから位置Cまでの間に電池モジュールの温度異常」が生じていると診断するとともに、こうした診断結果を電池制御装置40に出力させる処理などを実行してから、異常診断処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the difference between the measured temperature TB and the measured temperature TD is not equal to or less than a certain value (NO in step S21), the
また、上記ステップS30の判断において、測定温度TBが正常ではないと判断された場合(ステップS30でNO)、診断部50は測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下であるか否かを判断する(ステップS32)。なお、測定温度TCは「正常」であり、かつ測定温度TBが「異常」であることから、異常の生じている位置が「位置Cから位置Bまでの間」であると判断される。そして、測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下であると判断された場合(ステップS32でYES)、診断部50は「ダクトの詰まり」と判断する(ステップS34)。すなわち、診断部50は「位置Cから位置Bまでの間にダクトの詰まり」が生じていると診断するとともに、こうした診断結果を電池制御装置40に出力する処理などを実行してから、異常診断処理を終了する。
If it is determined in step S30 that the measured temperature TB is not normal (NO in step S30), the
他方、測定温度TBと測定温度TDとの差が一定の値以下ではないと判断された場合(ステップS32でNO)、診断部50は「電池モジュールの温度異常」と判断する(ステップS33)。すなわち、診断部50は「位置Cから位置Bまでの間に電池モジュールの温度異常」が生じていると診断するとともに、こうした診断結果を電池制御装置40に出力させる処理などを実行してから、異常診断処理を終了する。
On the other hand, if it is determined that the difference between the measured temperature TB and the measured temperature TD is not equal to or less than a certain value (NO in step S32), the
これにより、本実施形態の電池パックは、冷却に関する異常についてのより詳細な診断を行うことができるようになる。
以上説明したように、本実施形態の電池パックによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
Thereby, the battery pack of this embodiment can perform a more detailed diagnosis about abnormality regarding cooling.
As described above, according to the battery pack of this embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1)電池パック10に生じている異常の内容を、4つの温度センサ51〜54によりそれぞれ測定された温度に応じて種々診断することができるようになる。すなわち、4つの温度センサ51〜54による測定温度TA,TB,TD,TCに応じて、電池パック10の状態として、例えば「正常」、「ファン部の異常」、「冷却媒体通路(ダクト)の詰まり」、「電池モジュールの温度異常」等々、異常の有無に加えて、異常が生じている場合の異常内容まで詳細に診断することができるようになる。
(1) The contents of the abnormality occurring in the
(2)各測定温度TA,TB,TD,TCの正常/異常が、その測定温度TA,TB,TD,TCに対応して設定された閾値以下であるか、又は閾値より高いかによって判断される。これにより、各測定温度TA,TB,TD,TCの正常/異常の判断が簡単かつ迅速に行われる。なお閾値として、通常では測定されることのない高い温度の値を設定することで、各測定温度TA,TB,TD,TCを閾値と比較することに基づいて各測定温度TA,TB,TD,TCに異常が生じていることを判断することができる。 (2) Judgment is made based on whether the normality / abnormality of each measured temperature TA, TB, TD, TC is below or higher than the threshold value set corresponding to the measured temperature TA, TB, TD, TC. The As a result, the normality / abnormality of each measured temperature TA, TB, TD, TC can be determined easily and quickly. By setting a high temperature value that is not normally measured as a threshold value, each measured temperature TA, TB, TD, TC is compared with the threshold value based on comparing each measured temperature TA, TB, TD, TC. It can be determined that an abnormality has occurred in TC.
また、電池パック10に生じている異常の内容を、4つの温度センサ51〜54によりそれぞれ測定された測定温度TA,TB,TD,TCの正常/異常の組み合わせに応じて種々診断することができる。
In addition, the contents of the abnormality occurring in the
(3)冷却ファン30の異常(ファンの目詰まり)を、冷却ファン30に近い第1の温度センサ51の測定温度TAの異常によって診断することができる。なお、冷却ファン30から離れた第2の温度センサ52の測定温度TBも異常であれば冷却ファン30の異常を確定することもできる。これにより、異常の内容が絞り込まれ、迅速な対応も可能となる。
(3) The abnormality of the cooling fan 30 (fan clogging) can be diagnosed by the abnormality of the measured temperature TA of the first temperature sensor 51 close to the cooling
(4)冷却媒体通路の詰まり、もしくは電池モジュール21の温度異常を、冷却ファン30に近い第1の温度センサ51の測定温度TAの正常、及び冷却ファン30部から離れた第2の温度センサ52の測定温度TBの異常によって診断することができる。これにより、異常の原因が絞り込まれ、迅速な対応も可能となる。
(4) The cooling medium passage is clogged or the temperature abnormality of the
(5)冷却媒体通路の詰まり及び電池モジュール21の温度異常のいずれか一方を、排出通路(排出ダクト34)に設けられた第3の温度センサ53による測定温度TDに基づいて特定することができるようになる。例えば、第2の温度センサ52による測定温度TBよりも第3の温度センサ53による測定温度TDが大幅に高いとき電池モジュール21の温度異常と特定し、そうでないときは冷却媒体通路の詰まりと特定することができる。これにより、異常の内容がより絞り込まれ、異常に対して迅速な対応が可能となる。
(5) One of the clogging of the cooling medium passage and the temperature abnormality of the
(6)冷却媒体通路の詰りや電池モジュール21の温度異常が、第1の温度センサ51と第4の温度センサ54との間の位置(位置Aから位置Cまでの間)に生じた異常か、又は、第4の温度センサ54と第2の温度センサ52との間の位置(位置Cから位置Bまでの間)に生じた異常かが特定される。これにより、異常の生じた位置がより絞り込まれ、異常に対して迅速な対応が可能となる。
(6) Is the cooling medium passage clogged or the temperature abnormality of the
(その他の実施形態)
なお上記実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記実施形態では、電池制御装置40と診断部50とが別々に設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、各温度センサに基づいて異常をより詳細に診断することができるのであれば、診断部が電池制御装置に含まれるような構成であってもよい。これにより、電池パックの設計や構成の自由度の向上が図られるようになる。
(Other embodiments)
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following aspects.
-In above-mentioned embodiment, the case where the
・上記実施形態では、各温度センサ51〜54にはサーミスタが設けられている場合について例示したが、これに限らず、温度を測定することができれば、各温度センサにはサーミスタ以外の温度検出素子などが設けられていてもよい。これにより電池パックの設計自由度の向上が図られるようになる。 In the above embodiment, the temperature sensors 51 to 54 are illustrated as having a thermistor. However, the present invention is not limited to this, and any temperature detection element other than the thermistor can be used as long as the temperature can be measured. Etc. may be provided. As a result, the design flexibility of the battery pack can be improved.
・上記実施形態では、供給通路が連絡ダクト32及び供給ダクト33から構成される場合について例示した。しかしこれに限らず、供給通路は単一のダクトから構成されていても複数のダクトから構成されていてもよい。これにより、電池パックとしての設計自由度の向上を図ることができるようになる。
In the above embodiment, the case where the supply passage is configured by the
・上記実施形態では、供給ダクト33には3つの温度センサ、つまり第1,第2,第4の温度センサ51,52,54が取り付けられる場合について例示した。しかしこれに限らず、供給ダクトに取り付けられている温度センサの数は2つでもよいし、4つ以上でもよい。温度センサの数が少なくなれば、コスト抑制や制御の簡易化が図られるようになる。温度センサの数が多くなれば、異常の生じた場所をより細かく特定することができるようになる。これにより電池パックの設計の自由度の向上を図ることができるようになる。
In the above embodiment, the case where three temperature sensors, that is, the first, second, and
・上記実施形態では、排出ダクト34には1つの温度センサ、つまり第3の温度センサ53が取り付けられる場合について例示した。しかしこれに限らず、排出ダクトに取り付けられている温度センサの数は2つ以上でもよい。温度センサの数が2つ以上の場合、異常の生じた場所をより細かく特定することができるようになる。これにより電池パックの設計の自由度の向上を図ることができるようになる。
In the above embodiment, the case where one temperature sensor, that is, the
・上記実施形態では、位置A、位置B、位置C及び位置Dにそれぞれ温度センサが設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、温度センサが、位置A、位置B、及び位置Dのみに設けられていてもよい。 In the above embodiment, the case where the temperature sensors are respectively provided at the position A, the position B, the position C, and the position D is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and temperature sensors may be provided only at the position A, the position B, and the position D.
図7に示すように、例えば、各位置A,B,Dにて測定される各測定温度TA,TB,TDと、測定温度TBと測定温度TDとの差に基づいて、電池パック10の冷却に関する異常を詳細に診断することができる。
As shown in FIG. 7, for example, the cooling of the
つまり、各測定温度TA,TB,TDがすべて「正常」のとき、測定温度TAが「正常」であるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「正常」であることに基づいて、電池パック10は「正常」であると診断してもよい。
That is, when each of the measurement temperatures TA, TB, TD is all “normal”, the measurement temperature TA is “normal” and the difference between the measurement temperature TB and the measurement temperature TD is “normal”. The
また、測定温度TAが「正常」、測定温度TBが「異常」、測定温度TDは「正常」又は「異常」のとき、測定温度TBが「異常」であるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「正常」又は「一定の値以下」であることに基づいて、電池パック10には「ダクトの詰まり」が生じていると診断してもよい。
When the measurement temperature TA is “normal”, the measurement temperature TB is “abnormal”, and the measurement temperature TD is “normal” or “abnormal”, the measurement temperature TB is “abnormal”, and the measurement temperature TB and the measurement temperature TD. The
さらに、測定温度TAが「正常」、各測定温度TB,TDが「異常」と判断されるとき、測定温度TB、TDが「異常」であるとともに、測定温度TBと測定温度TDとの差が「一定の値より大きい」と判断されることに基づいて、電池パック10には「電池モジュールの温度異常」が生じていると診断してもよい。
Further, when it is determined that the measurement temperature TA is “normal” and the measurement temperatures TB and TD are “abnormal”, the measurement temperatures TB and TD are “abnormal” and the difference between the measurement temperature TB and the measurement temperature TD is Based on the determination that “larger than a certain value”, the
そして、各測定温度TA,TB,TDのすべてが「異常」のとき、測定温度TAが「異常」であることに基づいて、電池パック10には「ファンの異常」(ファンの目詰まり)が生じていると診断してもよい。
When all the measured temperatures TA, TB, and TD are “abnormal”, the
これによっても、電池パック10の冷却に関する異常を詳細に診断することができる。
・また、これに限らず、温度センサが、位置A、及び位置Bのみに設けられていてもよい。
This also makes it possible to diagnose in detail the abnormality related to cooling of the
-Not only this but a temperature sensor may be provided only in position A and position B.
図8に示すように、例えば、各位置A,Bにて測定される各測定温度TA,TBに基づいて、電池パック10の冷却に関する異常を詳細に診断することができる。
つまり、各測定温度TA,TBがともに「正常」のとき、測定温度TAが「正常」であることに基づいて、電池パック10は「正常」であると診断してもよい。
As shown in FIG. 8, for example, abnormalities related to cooling of the
That is, when the measured temperatures TA and TB are both “normal”, the
また、測定温度TAが「正常」、測定温度TBが「異常」のとき、測定温度TBが「異常」であることに基づいて、電池パック10には「ダクトの詰まり」又は「電池モジュールの温度異常」が生じていると診断してもよい。
Further, when the measurement temperature TA is “normal” and the measurement temperature TB is “abnormal”, the
さらに、各測定温度TA,TBが共に「異常」のとき、測定温度TAが「異常」であることに基づいて、電池パック10には「ファンの異常」が生じていると診断してもよい。
つまり、電池パックに生じている異常の内容を、2つの温度センサによりそれぞれ測定された温度に応じて、例えば温度の正常/異常の組み合わせに応じて種々診断することができるようになる。すなわち、2つの温度センサによるそれぞれの測定温度に応じて、例えば各測定温度の正常/異常の組み合わせにより、電池パックの状態が診断されるようになる。詳述すると、電池パックの状態として、例えば「正常」、「ファンの異常」(ファンの目詰まり)、「ダクトの詰まり」、「電池モジュールの温度異常」等々、異常の有無に加えて、異常が生じている場合の異常内容まで詳細に診断することができるようになる。
Further, when each of the measured temperatures TA and TB is “abnormal”, the
That is, the contents of the abnormality occurring in the battery pack can be variously diagnosed according to the temperatures measured by the two temperature sensors, for example, according to the combination of normal / abnormal temperature. That is, according to the temperature measured by the two temperature sensors, the state of the battery pack is diagnosed by, for example, a combination of normal / abnormal measured temperatures. In more detail, the battery pack status includes, for example, “normal”, “fan abnormal” (clogged fan), “clogged duct”, “temperature abnormal battery module”, etc. It becomes possible to make a detailed diagnosis up to the details of the abnormality in the case where the error occurs.
これによっても、電池パック10の冷却に関する異常を詳細に診断することができる。
・上記実施形態では、電池モジュール21はニッケル水素蓄電池により構成される場合について例示したが、電池モジュールは、ニッケルカドミウム電池や、リチウムイオン電池等の二次電池(蓄電池)であってもよいし、一次電池であってもよい。すなわち、これらの電池モジュールからなる電池パックであっても異常についてのより詳細な診断を行うことができるようになる。
This also makes it possible to diagnose in detail the abnormality related to cooling of the
-In the said embodiment, although illustrated about the case where the
・上記実施形態では、気体からなる冷却媒体は空気である場合について例示したが、これに限らず、気体からなる冷却媒体は電池パックを冷却することのできる気体であれば、空気以外の気体であってもよい。これにより、電池パックの適用範囲の拡大が図れるようになる。 In the above-described embodiment, the case where the cooling medium made of gas is air is exemplified. However, the present invention is not limited thereto, and the cooling medium made of gas is a gas other than air as long as it can cool the battery pack. There may be. Thereby, the application range of a battery pack can be expanded.
・上記実施形態では、電池パックが自動車に用いられる場合について例示した。しかしこれに限らず、電池パックは、電源として必要とされるのであれば、自動車以外の移動体や、固定設置される電源として用いられてもよい。また、モータ以外の電源としてもちいてもよい。これにより、電池パックの適用範囲の拡大が図られるようになる。 In the above embodiment, the case where the battery pack is used in an automobile is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the battery pack may be used as a moving body other than an automobile or a power source fixedly installed as long as it is required as a power source. Moreover, you may use as power supplies other than a motor. Thereby, the application range of a battery pack can be expanded.
10…電池パック、20…電池スタック、21…電池モジュール、22…ストッパ、30…冷却ファン、31…出口部、32…連絡ダクト、33…供給ダクト、34…排出ダクト、40…電池制御装置、50…診断部、51…第1の温度センサ、52…第2の温度センサ、53…第3の温度センサ、54…第4の温度センサ、51C〜54C…配線、A,B,C,D…位置、P1,P2…阻害位置、TA,TB,TC,TD…測定温度。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記供給通路の前記ファン部に近い位置に配置されて前記供給通路内の冷却媒体の温度を測定する第1の温度センサと、
前記供給通路の前記第1の温度センサが配置された位置よりも前記ファン部から離間した位置に配置されて前記供給通路内の冷却媒体の温度を測定する第2の温度センサと、
前記第1及び第2の温度センサによりそれぞれ測定された温度に応じて当該電池パックに生じている異常の内容を診断する診断部とを備える
ことを特徴とする電池パック。 A plurality of battery modules arranged at intervals for ventilation, and a supply passage that extends in the arrangement direction along the plurality of battery modules and supplies a cooling medium made of gas to the ventilation intervals A battery pack comprising a cooling medium passage and a fan portion connected to a base end portion of the supply passage and feeding the cooling medium into the supply passage,
A first temperature sensor disposed at a position near the fan portion of the supply passage to measure the temperature of the cooling medium in the supply passage;
A second temperature sensor that is disposed at a position farther from the fan unit than a position at which the first temperature sensor is disposed in the supply passage and measures the temperature of the cooling medium in the supply passage;
A battery pack comprising: a diagnosis unit that diagnoses the content of an abnormality occurring in the battery pack in accordance with the temperatures measured by the first and second temperature sensors.
請求項1に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 1, wherein threshold values for determining normality / abnormality of temperatures respectively measured by the first and second temperature sensors are set in the diagnosis unit.
請求項2に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 2, wherein the diagnosis unit diagnoses that the fan unit is abnormal when it is determined that the temperature measured by the first temperature sensor is abnormal.
請求項2に記載の電池パック。 When the temperature measured by the first temperature sensor is determined to be normal and the temperature measured by the second temperature sensor is determined to be abnormal, the diagnosis unit clogs the cooling medium passage or the battery module The battery pack according to claim 2, which diagnoses that the temperature is abnormal.
前記排出通路は、冷却媒体の出口に設けられて排出通路出口での冷却媒体の温度を測定する第3の温度センサを備え、
前記診断部は、前記第2の温度センサによる測定温度と前記第3の温度センサによる測定温度との差に基づいて前記冷却媒体通路の詰まり及び前記電池モジュールの温度異常のいずれか一方を特定する
請求項4に記載の電池パック。 The cooling medium passage further includes a discharge passage that extends on a side surface opposite to the supply passage across the plurality of arranged battery modules and discharges the cooling medium supplied to the battery module,
The discharge passage includes a third temperature sensor that is provided at the outlet of the cooling medium and measures the temperature of the cooling medium at the outlet of the discharge passage.
The diagnosis unit identifies one of clogging of the cooling medium passage and abnormal temperature of the battery module based on a difference between a temperature measured by the second temperature sensor and a temperature measured by the third temperature sensor. The battery pack according to claim 4.
前記診断部は、前記冷却媒体通路の詰まり及び前記電池モジュールの温度異常の少なくとも一方が、前記配列方向における前記第4の温度センサより前記第1の温度センサ側に生じた異常か、もしくは前記配列方向における前記第4の温度センサより前記第2の温度センサ側に生じた異常かを前記第4の温度センサにより測定された温度の正常/異常に応じて特定する
請求項4又は5に記載の電池パック。 A fourth temperature sensor that is intermediate between the first temperature sensor and the second temperature sensor in the supply passage and measures the temperature of the cooling medium in the supply passage;
In the diagnosis unit, at least one of the clogging of the cooling medium passage and the temperature abnormality of the battery module is an abnormality that has occurred on the first temperature sensor side from the fourth temperature sensor in the arrangement direction, or the arrangement. The abnormality according to the second temperature sensor side from the fourth temperature sensor in the direction is specified according to normality / abnormality of the temperature measured by the fourth temperature sensor. Battery pack.
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- 2013-03-28 JP JP2013068962A patent/JP2014192124A/en active Pending
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