JPWO2018083802A1 - 短絡検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る短絡検出装置100の概略構成を示す図である。本実施形態の短絡検出装置100は、負荷300に対して放電している二次電池200に生じる内部短絡を検出する。二次電池200は、たとえば、リチウムイオン二次電池である。負荷300は、たとえば、二次電池200から電力の供給を受けて動作するモータまたは各種の電子機器である。
次に、図4および図5を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、二次電池200のセル電圧の単位時間当たりの変化量を算出して内部短絡を検出する実施形態である。
なお、上述した実施形態では、第2閾値として固定値が用いられた。しかしながら、第2閾値は可変値であってもよい。この場合、制御部150には、二次電池200の電流値と第2閾値との関係を示す変換テーブルが予め登録され、第2閾値は、二次電池200から負荷300に流れる電流の大きさに応じて変更される。このような構成によれば、二次電池200の内部短絡をより精度よく検出できる。
次に、図6および図7を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、時間の経過に伴ってセル電圧が変動する挙動を示す内部短絡を検出する実施形態である。
110 電圧センサ、
120 電流センサ、
130 外部抵抗、
140,140a,140b スイッチ、
150 制御部(第1判断部、第2判断部、負荷調整部、認識部、変化量算出部、第1周波数算出部、第2周波数算出部、判断部、第3判断部、第2認識部)、
200 二次電池、
300 負荷。
。
[0007]
リチウムイオン二次電池の内部抵抗の変化は、定常的な放電であれば、精度よく推定される。しかしながら、電気自動車のように非定常的な放電が行われる系では、リチウムイオン二次電池の内部抵抗の変化を精度よく推定することは困難である。このため、上記の技術では、非定常的な放電が行われる系にリチウムイオン二次電池が使用された場合、開回路電圧が精度よく算出されず、内部短絡を精度よく検出できないという問題がある。
[0008]
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、二次電池の使用態様に関わらず、放電中の二次電池の内部短絡をリアルタイムに精度よく検出できる短絡検出装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0009]
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
[0010]
本発明の短絡検出装置は、負荷に対して放電している二次電池の電圧を電圧センサにより検出して得られる第1電圧値が閾値未満であるか否かを判断し、第1電圧値が閾値未満である場合、負荷を調整して、二次電池から負荷に流れる電流を減少させる。そして、本発明の短絡検出装置は、負荷調整後の二次電池の電圧を電圧センサにより検出して得られる第2電圧値が第1電圧値未満であるか否かを判断し、第2電圧値が第1電圧値未満である場合、二次電池の内部短絡を認識する。
[0011]
[0012]
本発明の短絡検出装置は、負荷に対して放電している二次電池の電圧を電圧センサにより検出して電圧の変動周波数を算出し、二次電池から負荷に流
Claims (6)
- 二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
負荷に対して放電している前記二次電池の電圧を前記電圧センサにより検出して得られる第1電圧値が閾値未満であるか否かを判断する第1判断部と、
前記第1電圧値が前記閾値未満であると判断される場合、前記負荷を調整して、前記二次電池から前記負荷に流れる電流を減少させる負荷調整部と、
負荷調整後の前記二次電池の電圧を前記電圧センサにより検出して得られる第2電圧値が前記第1電圧値未満であるか否かを判断する第2判断部と、
前記第2電圧値が前記第1電圧値未満であると判断される場合、前記二次電池の内部短絡を認識する認識部と、
を有する短絡検出装置。 - 二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
負荷に対して放電している前記二次電池の電圧を前記電圧センサにより検出して得られる電圧値が第1閾値未満であるか否かを判断する第1判断部と、
前記電圧値が前記第1閾値未満であると判断される場合、前記二次電池の電圧の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量が第2閾値よりも大きいか否かを判断する第2判断部と、
前記変化量が前記第2閾値よりも大きいと判断される場合、前記二次電池の内部短絡を認識する認識部と、
を有する短絡検出装置。 - 前記負荷に対して放電している前記二次電池の電圧を前記電圧センサにより検出して、前記電圧の変動周波数を算出する第1周波数算出部と、
前記二次電池から前記負荷に流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流を前記電流センサにより検出して、前記電流の変動周波数を算出する第2周波数算出部と、
前記電圧の変動周波数が前記電流の変動周波数よりも高いか否かを判断する第3判断部と、
前記電圧の変動周波数が前記電流の変動周波数よりも高いと判断される場合、前記二次電池の内部短絡を認識する第2認識部と、
をさらに有する、請求項1または2に記載の短絡検出装置。 - 前記二次電池に接続され、前記二次電池の電力を放電する外部抵抗と、
前記二次電池の内部短絡が認識された場合、前記二次電池を前記負荷から切り離し、前記外部抵抗に接続するスイッチと、
をさらに有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の短絡検出装置。 - 前記二次電池は、集電体の一方の面に正極活物質層が形成され他方の面に負極活物質層が形成された双極型電極と電解質層とが積層されて構成される発電要素を有する双極型二次電池である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の短絡検出装置。
- 二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
負荷に対して放電している前記二次電池の電圧を前記電圧センサにより検出して、前記電圧の変動周波数を算出する第1周波数算出部と、
前記二次電池から前記負荷に流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流を前記電流センサにより検出して、前記電流の変動周波数を算出する第2周波数算出部と、
前記電圧の変動周波数が前記電流の変動周波数よりも高いか否かを判断する判断部と、
前記電圧の変動周波数が前記電流の変動周波数よりも高いと判断される場合、前記二次電池の内部短絡を認識する認識部と、
を有する短絡検出装置。
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