[发明专利]蓄电池系统、具备它的车辆及蓄电池系统的内部短路检测方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及适合向使车辆行驶的电动机供给电力的车辆用的电源装置的蓄电池系统、具备它的车辆及蓄电池系统的内部短路检测方法，尤其涉及并联及串联连接多个电池元件以增大输出及电池容量(容量)的蓄电池系统、具备它的车辆及蓄电池系统的内部短路检测方法。

背景技术

蓄电池系统串联连接电池元件来提高输出电压，另外并联连接电池元件能提高输出总电流及充电容量。因此，向使车辆行驶的电动机供给电力这样的要求大输出、高容量的蓄电池系统，串联及并联连接多个蓄电池元件。该蓄电池系统在由电动机使车辆加速或者行驶的状态下被放电，向电动机供给电力，另外在剩余容量变少的状态下用发电机或外部的充电器进行充电。另外，在车辆的再生制动的情况下，也用发电机进行充电。在并联连接了多个电池元件具有大电流、高容量特性的蓄电池系统，电流均匀地在并联连接的各个电池元件中流动并在相同的状态下进行使用这点是重要的。其原因在于，电池元件的不平衡成为使特定的电池元件恶化的原因。

为了防止该不足，开发了一种用于将并联连接的电池的电流均等化的蓄电池系统(参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2006-345660号公报

专利文献1所述的蓄电池系统对串联连接多个电池元件形成的串联电池单元进行并联连接。该蓄电池系统为使电流均匀地在各个串联电池单元中流动，而连接了恒流电路。该蓄电池系统能在串联电池单元中流动相等的电流。

但是，蓄电池系统由于使用多个电池元件，从而由特定的电池元件引起内部短路的概率变高了。电池元件的内部短路在各种状态下都会发生。例如，在电池元件的壳体内混入金属片引起的极端的内部短路，由于短路电流变大，故能比较容易地检测出来。其原因在于，由于极端的内部短路而电压显著降低或者发热。

但是，电池元件通过反复充放电，会引起微弱的内部短路。微弱的内部短路有时例如通过反复充放电在正极或负极的表面析出的堆积物冲破隔板(separator)而产生。由于该内部短路是由极其微细的析出物产生的，故会由自体的短路电流引起的发热而被熔断，从而不会连续地处于短路状态。由于该微弱的内部短路不连续发生且短路电流也小，故极难进行该判定。

此外，在并联连接了多个电池元件的蓄电池系统中，特定电池元件的内部短路的检测变得更难。其原因在于，即使一个电池元件发生内部短路而电压降低，但是因电流从与该电池元件并联连接的电池元件流入，故使电压均等化。

电池元件通过反复或持续着微弱的内部短路，最终会处于极端的内部短路状态，且伴随着发热，蓄电池系统也会处于危险的状态。另外，如果并联连接电池元件，则电流流入发生了微弱的内部短路的电池元件，增长了发热，进而增加了其危险性。

因此，如果在并联连接了多个电池元件的蓄电池系统中能检测电池元件的内部短路，则在蓄电池系统处于危险状态之前能停止蓄电池系统的使用，通过只容许由蓄电池系统所产生的发动机的起动，而停止由蓄电池系统所产生的行驶即放电及充电，向驱动器显示“蓄电池异常”或“进入服务工厂”等，从而能够更安全地利用。

但是，在专利文献1的蓄电池系统中，不足在于：不能将构成串联电池单元的电池元件的电流均等化，不能检测任意一个电池元件引起内部短路的状态，不能保证由电池元件的内部短路引起的安全的充放电。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而提出的。本发明的主要目的在于提供一种通过并联连接多个电池元件以增大输出电流及电池容量的同时能可靠地检测并联连接的电池元件的内部短路，从而能保证更高的安全性的蓄电池系统、具备它的车辆及蓄电池系统的内部短路检测方法。

为了解决上述课题，根据第1侧面所涉及的蓄电池系统，具有串联连接了并联电池单元而构成的组电池，该并联电池单元并联连接了多个电池元件而构成，该蓄电池系统能具有：检测部，检测各个并联电池单元的电压和电流，并且计算各个并联电池单元的电流的累计值；存储部，存储了与由所述检测部计算出的并联电池单元的电流的累计值相对应的基准电压；以及判定部，从所述存储部中读取与由所述检测部所检测的累计值相对应的基准电压，对该基准电压和由所述检测部所检测的所述并联电池单元的检测电压进行比较，在检测电压和基准电压之差比设定值大的状态下判定所述电池元件的内部短路。由此，能够有效地检测以往困难的被并联连接后的电池元件的内部短路。