專利名稱：電池裝置、裝有該裝置的車輛及電池裝置的異常判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池裝置、搭栽有該電池裝置的車輛以及電池裝置的異常 判定方法，特別涉及包括多個電池單元的電池裝置、搭載有該電池裝置的 車輛以及電池裝置的異常判定方法，所述電池單元具有分別依存于溫度而 變化的內(nèi)部電阻。
背景技術(shù)：
以往以來，作為包含串聯(lián)連接的多個電池塊(battery block)的電池裝 置，已知基于電池塊的電壓和電池電流求得各電池塊的內(nèi)部電阻、并基于
(單電池、單格電池，battery cell)的異常升溫的電池裝置(例如，參照專 利文獻(xiàn)1)。另外，作為這種電池裝置，已知根據(jù)從電池電壓減去基于電 池的殘余容量等計算出的電池開放電壓而得到的值、與電池電流求得電池 的內(nèi)部電阻、并將所求得的內(nèi)部電阻與基于電池的溫度的電池初始電阻相 比較而判定電池的劣化狀態(tài)的電池裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)l:特開2001-196102號7>才艮
專利文獻(xiàn)2:特開2004-271410號7>才艮

發(fā)明內(nèi)容
但是，在構(gòu)成電池裝置的電池單元(單位電池)中，內(nèi)部電阻比較小 并且較大程度地依存于單元溫度而變化，在這種電池單元中，例如低溫時 的正常單元的內(nèi)部電阻與常溫時的異常單元的內(nèi)部電阻的差較小。因此， 在包括多個這樣的內(nèi)部電阻的溫度依存度較高的電池單元的電池裝置中，的內(nèi)部電阻也不能高精度地判定電池單元的異常的危險。另一方面，如果 在各電池單元上設(shè)置溫度傳感器，則具有成本、可靠性、搭載空間等方面 有問題。
因此，本發(fā)明中的電池裝置、搭載有該電池裝置的車輛以及電池裝置
的異常判定方法的目的之一在于在包括多個電池單元的電池裝置中使用 更少的溫度檢測單元高精度地判定電池單元的異常，所述電池單元具有分 別依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻。另外，本發(fā)明中的電池裝置、搭載有該 電池裝置的車輛以及電池裝置的異常判定方法的目的之一在于進(jìn)一步提高 電池單元的異常判定精度。
為了達(dá)成上述目的中的至少之一，本發(fā)明中的車輛及其控制方法采用 下面的技術(shù)方案。
本發(fā)明中的第一電池裝置，是具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述電池裝置 包括
多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓 按照每個電池塊進(jìn)行檢測；
電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流； 檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲取檢測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電 壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元，其對于根據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一 個所述電池單元與所述溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū) 域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部 電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和
異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)
部電阻來判定所述電池單元的異常。
在該第一電池裝置中，對至少由一個電池單元構(gòu)成的多個電池塊中的每個獲取基于檢測電壓和檢測電流的電池塊的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻， 并且對于才艮據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一個電池單元與溫度檢測單元 的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，基于由各區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單 元檢測出的溫度來獲取基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元的內(nèi)部電阻即標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)部電阻，基于所獲取的檢測內(nèi)部電阻與所獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定 電池單元的異常。這樣，將由各區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度 設(shè)為該區(qū)域內(nèi)的電池單元的代表溫度，并對基于該代表溫度而獲取的標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)部電阻與基于檢測電壓以及檢測電流的檢測內(nèi)部電阻進(jìn)4亍比較，由此不 必對所有的電池單元設(shè)置溫度檢測單元，能夠使用更少的溫度檢測單元更
高精度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異常。
另外，在本發(fā)明的第一電池裝置中，所述預(yù)定的制約也可以是基于所 述多個電池單元中的溫度分布的制約，用于以在一個所述區(qū)域內(nèi)包含處于
使用這樣的制約將多個電池單元劃分為多個區(qū)域，能夠?qū)⒁粋€區(qū)域內(nèi)的各 電池單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻視為大致相同，所以能夠?qū)⒒谟筛鲄^(qū)域內(nèi)的任 意溫度檢測單元檢測出的溫度(代表溫度)而獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻設(shè)為更 適合的值，進(jìn)一步提高電池單元的異常判定精度。另外，這里所說的"等 溫區(qū)域"，是根據(jù)電池單元的內(nèi)部電阻的溫度依存度而確定的，如果一個 區(qū)域內(nèi)的各電池單元的內(nèi)部電阻大致相同，則即使是具有某種程度寬度的 溫度范圍也沒問題。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第一電池裝置中，也可以進(jìn)而包括溫度分布圖形 保持單元，其與所述電池裝置的工作環(huán)境相對應(yīng)，保持多個所述多個電池 單元中的溫度分布圖形，作為所述預(yù)定的制約；和環(huán)境信息獲取單元，其 獲取與所述工作環(huán)境相關(guān)的環(huán)境信息；所述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元也可以 基于由所述溫度分布圖形保持單元保持的所述溫度分布圖形中的至少與所 述獲取的環(huán)境信息相對應(yīng)的溫度分布圖形，確定所述電池單元的異常判定 所使用的多個溫度檢測單元和與該多個溫度檢測單元中的每個相對應(yīng)的區(qū) 域所含的所述電池塊，對于所述多個區(qū)域中的每個獲取所述電池塊的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻。即，多個電池單元中的溫度分布根據(jù)電池裝置的工作環(huán)境而變 化。因此，如果預(yù)先與電池裝置的工作環(huán)境相對應(yīng)地保持多個溫度分布圖 形，基于與電池裝置的工作環(huán)境相對應(yīng)的溫度分布圖形而將多個電池單元 劃分為多個區(qū)域，則能夠?qū)⒒谟筛鲄^(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的 溫度(代表溫度)而獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻總是設(shè)為更適合的值，更高精度 地判定電池單元的異常。另外，在與電池裝置的工作環(huán)境相關(guān)聯(lián)的環(huán)境信 息中，包含例如電池裝置周圍的溫度、電池裝置的冷卻單元的冷卻狀態(tài)等。
另外，本發(fā)明的第一電池裝置也可以進(jìn)而包括電池代表溫度檢測單 元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和對由各個所述溫度檢測單元檢測
個所述溫度檢測單元的異常的單元。
進(jìn)而，本發(fā)明的第一電池裝置也可以進(jìn)而包括溫度分布推定單元， 其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電池單元中的溫度分布；和
定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。由此，能夠更高精度地判定各溫 度檢測單元的異常，所以能夠提高溫度檢測單元的檢測值的可靠性以及電 池單元的異常判定的可靠性。
另外，在本發(fā)明的第一電池裝置中，所述電池單元也可以分別構(gòu)成為 鋰二次電池或者鎳氬電池。
本發(fā)明的第一車輛，是搭載有具有多個電池單元的電池裝置的車輛， 所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述車 輛包括
多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓
按照每個電池塊進(jìn)行檢測；
電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流；
檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲W^r測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電
壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元，其對于根據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一 個所述電池單元與所述溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū) 域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部
電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和
異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)
部電阻來判定所述電池單元的異常。
在該第一車輛中作為電源而搭載的電池裝置能夠使用更少的溫度檢測
單元更高精度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異
常，所以在該車輛中，能夠一邊更適當(dāng)?shù)乇O(jiān)^L作為電源的電池裝置一邊實
現(xiàn)穩(wěn)定的行駛。
本發(fā)明中的第二電池裝置，是具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述電池裝置 包括
多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓
按照每個電池塊進(jìn)行檢測；
電流檢測單元，其檢測在所述電池塊的各個中流動的電流；
檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲取檢測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電
壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻推定單元，其基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫
度來推定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部
電阻；和
電池;元的異常的異^判定i元。一 '、、" 、 、
在該第二電池裝置中，對至少由一個電池單元構(gòu)成的多個電池塊中的 每個獲取基于檢測電壓和檢測電流的電池塊的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻， 并且基于由多個溫度檢測單元檢測出的溫度來推定基于與溫度的相關(guān)關(guān)系 的電池單元的內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，基于所獲取的檢測內(nèi)部電阻與標(biāo)
13準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定電池單元的異常。這樣，基于由多個溫度檢測單元檢測 出的溫度推定電池單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并對所推定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻與基 于檢測電壓以及檢測電流的檢測內(nèi)部電阻進(jìn)行比較，由此不必對所有的電 池單元設(shè)置溫度檢測單元，能夠使用更少的溫度檢測單元更高精度地判定 具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異常。
另外，在本發(fā)明的第二電池裝置中，也可以設(shè)為所述電池塊包括串 聯(lián)連接的多個所述電池單元；所述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻取得單元基于由所述多個 溫度檢測單元檢測出的溫度來推定所述電池單元的各自的溫度，并且基于 所述推定出的溫度獲取所述電池單元的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并基于所獲 取的所述電池單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻計算所述電池塊的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電 阻；所述異常判定單元基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述計算出的所述
常。這樣，通過基于由多個溫度檢測單元檢測出的溫度推定各電池單元的 溫度，然后根據(jù)基于所推定的溫度的各電池單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻計算各電 池塊的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，能夠?qū)惓Ｅ卸ㄋ褂玫臉?biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻設(shè)為更適合 的值，能夠進(jìn)一步提高電池單元的異常判定的精度。
進(jìn)而，本發(fā)明的第二電池裝置也可以進(jìn)而包括電池代表溫度檢測單 元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和對由各個所述溫度檢測單元檢測
個所述溫度檢測單元的異常的單元。
另外，本發(fā)明的第二電池裝置也可以進(jìn)而包括溫度分布推定單元， 其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電池單元中的溫度分布；和
定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第二電池裝置中，所述電池單元也可以分別構(gòu)成為 鋰二次電池或者鎳氬電池。
本發(fā)明的第二車輛，是搭載有具有多個電池單元的電池裝置的車輛， 所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該車輛
14包括
多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓
按照每個電池塊進(jìn)行檢測；
電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流；
檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲W^測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電
壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻推定單元，其基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫
度來推定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部
電阻；和
電池;元的異常的異^判定:元。—' ； ' 、
在該第二車輛中作為電源而搭載的電池裝置能夠使用更少的溫度檢測
單元更高精度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異 常，所以在該車輛中，能夠一邊更適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視作為電源的電池裝置一邊實
現(xiàn)穩(wěn)定的行駛。
本發(fā)明中的第三電池裝置，是具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該電池裝置包 括
電壓檢測單元，其對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電 壓按照每個電池塊進(jìn)行檢測；和
異常判定單元，其在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對所
述檢測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。
該第三電池裝置在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對檢測 電壓進(jìn)行比較來判定電池單元的異常。即，在包含于被視為處于等溫區(qū)域 的至少兩個電池塊的電池單元之間，基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元的 內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻基本上可以^f見為大致相同，所以如果利用這一點 而在被視為處于等溫區(qū)域的至少兩個電池塊之間對電壓彼此進(jìn)行比較，即使不特別使用溫度檢測單元，也能夠更高精度地判定電池單元的異常即電 池塊中的異常單元的有無。
另外，在本發(fā)明的第三電池裝置中，也可以設(shè)為所述異常判定單元， 對于以分別包含4皮視為處于等溫區(qū)域的至少2個所述電池塊的方式劃分的 多個區(qū)域中的每個，在所述至少2個電池塊之間對所述檢測出的電壓進(jìn)行 比較來判定所述電池單元的異常。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第三電池裝置中，也可以進(jìn)而包括電池代表溫度 檢測單元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和對由各個所述溫度檢測單
判定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。
另外，在本發(fā)明的第三電池裝置中，也可以進(jìn)而包括溫度分布推定 單元，其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電池單元中的溫度分
布來判定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第三電池裝置中，所述電池單元也可以分別構(gòu)成為 鋰二次電池或者鎳氫電池。
本發(fā)明的第三車輛，是搭載有具有多個電池單元的電池裝置的車輛， 所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該車輛 包括
電壓檢測單元，其對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電 壓按照每個電池塊進(jìn)行檢測；和
異常判定單元，其在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對所 述檢測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。
在該第三車輛中作為電源而搭載的電池裝置能夠使用更少的溫度檢測 單元更高精度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異 常，所以在該車輛中，能夠一邊更適當(dāng)?shù)乇O(jiān);f見作為電源的電池裝置一邊實 現(xiàn)穩(wěn)定的行駛。
對于本發(fā)明的第一電池裝置的異常判定方法，所述電池裝置具備多個電池單元和相對于所述多個電池單元而配設(shè)的多個溫度檢測單元，所迷多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻，其中，該第一電池裝
置的異常判定方法包含
(a )獲取基于至少包含一個所述電池單元的電池塊的電壓與在該電池 塊中流動的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻的步驟；
(b )對于根據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一個所述電池單元與所述 溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的 任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相 關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；和
(c)基于在步驟(a)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)中獲取的 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述電池單元的異常的步驟。
如該第一方法那樣，將由各區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度 設(shè)為該區(qū)域內(nèi)的電池單元的代表溫度，并對基于該代表溫度而獲取的標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)部電阻與基于檢測電壓以及檢測電流的檢測內(nèi)部電阻進(jìn)4亍比較，由此不 必對所有的電池單元設(shè)置溫度檢測單元，能夠使用更少的溫度檢測單元更 高精度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異常。另夕卜， 步驟(a)以及(b)的執(zhí)行順序并不局限于該順序，也可以交換。
另外，在本發(fā)明的第一電池裝置的異常判定方法中，所述預(yù)定的制約 也可以是基于所述多個電池單元中的溫度分布的制約，用于以在一個所述
區(qū)域劃分。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第一電池裝置的異常判定方法中，所述電池裝置也 可以進(jìn)而包括溫度分布圖形保持單元，其與所述電池裝置的工作環(huán)境相 對應(yīng)，保持多個所述多個電池單元中的溫度分布圖形，作為所述預(yù)定的制 約；和環(huán)境信息獲取單元，其獲取與所述工作環(huán)境相關(guān)的環(huán)境信息；步驟 (b )也可以基于由所述溫度分布圖形保持單元保持的所述溫度分布圖形中 的與所述獲取的環(huán)境信息相對應(yīng)的溫度分布圖形，確定所述電池單元的異 常判定所4吏用的多個溫度檢測單元和與該多個溫度檢測單元中的每個相對應(yīng)的區(qū)域所含的所述電池塊，對于所述多個區(qū)域中的每個獲取所述電池塊 的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻。
對于本發(fā)明的第二電池裝置的異常判定方法，該電池裝置具備多個電 池單元和相對于所述多個電池單元而配設(shè)的多個溫度檢測單元，所述多個 電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻，其中，該第二電池裝置
的異常判定方法包含
(a)獲W^r測內(nèi)部電阻即基于至少包括一個所述電池單元的電池塊的 電壓與在該電池塊中流動的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻的步驟；
(b )基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；和
(c)基于在步驟(a)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)中獲取的
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述電池單元的異常的步驟。
如該第二方法那樣，基于由多個溫度檢測單元檢測出的溫度推定電池
單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并對所推定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻與基于檢測電壓以及檢 測電流的檢測內(nèi)部電阻進(jìn)行比較，由此不必對所有的電池單元設(shè)置溫度檢 測單元，能夠使用更少的溫度檢測單元更高精度地判定具有依存于溫度而 變化的內(nèi)部電阻的電池單元的異常。另外，步驟(a)以及(b)的執(zhí)行順 序并不局限于該順序，也可以交換。
另外，在本發(fā)明的第二電池裝置的異常判定方法中，也可以設(shè)為所 述電池塊包括串聯(lián)連接的多個所述電池單元；步驟(b)基于由所述多個溫 度檢測單元檢測出的溫度來推定所述電池單元的各自的溫度，并且基于所 述推定出的溫度獲取所述電池單元的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并基于所獲取
步驟(c)基于在步驟(a)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)計算出的常。
本發(fā)明的第三電池裝置的異常判定方法，是具有多個電池單元的電池 裝置的異常判定方法，所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻，其中，所述電池裝置的異常判定方法包含
(a) 對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電壓按照每個電 池塊進(jìn)行檢測的步驟；和
(b) 在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對由步驟(a)檢 測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常的步驟。
如該第三方法那樣，在包含于被視為處于等溫區(qū)域的至少兩個電池塊 的電池單元之間，基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元的內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 部電阻基本上可以視為大致相同，所以如果利用這一點而在被視為處于等 溫區(qū)域的至少兩個電池塊之間對電壓彼此進(jìn)行比較，即使不特別使用溫度 檢測單元，也能夠更高精度地判定電池單元的異常即電池塊中的異常單元 的有無。
另外，在本發(fā)明的第三電池裝置的異常判定方法中，也可以設(shè)為步 驟(b )對于以分別包含被視為處于等溫區(qū)域的至少2個所述電池塊的方式 劃分的多個區(qū)域中的每個，在所述至少2個電池塊之間對所述檢測出的電 壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。


圖1是搭載有作為本發(fā)明的第一實施例所涉及的電池裝置的高壓電池
單元400的混合動力汽車20的概略結(jié)構(gòu)圖2是表示高壓電池單元400的一例的概略結(jié)構(gòu)圖3是表示由第一實施例的電池ECU50執(zhí)行的單元異常判定例程的
一例的流程圖4A是例示溫度分布圖形的說明圖4B是例示溫度分布圖形的說明圖4C是例示溫度分布圖形的說明圖5是表示標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖的一例的說明圖6是表示由第一實施例的電池ECU50執(zhí)行的溫度傳感器異常判定
例程的一例的流禾呈圖；圖7是表示由第一實施例的電池ECU50執(zhí)行的溫度傳感器異常判定 例程的其他的例子的流程圖8是表示由第二實施例的電池ECU50執(zhí)行的單元異常判定例程的 一例的流程圖9是表示由第三實施例的電池ECU50執(zhí)行的單元異常判定例程的 一例的流程圖10是例示各電池單元450的單元溫度Tcel (z)的分布圖形的說明圖。
具體實施例方式
接下來，使用實施例對用于實施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。 圖1是搭載有作為本發(fā)明的第一實施例所涉及的電池裝置的高壓電池 單元400的混合動力汽車20的概略結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的混合動力汽車20， 作為動力輸出裝置，包括發(fā)動機22,其由未圖示的發(fā)動機用電子控制單 元控制；動力分配綜合機構(gòu)30，其經(jīng)由未圖示的減震器連接在作為發(fā)動機 22的輸出軸的曲軸24上并且經(jīng)由齒輪組26連接在車橋28 (車軸)上；電 機MG1，其^皮連接在動力分配綜合機構(gòu)30上；電機MG2，其能夠相對于 車橋28輸入輸出動力；和未圖示的混合動力用電子控制單元，其控制動力 輸出裝置的整體。動力分配綜合機構(gòu)30包含行星齒輪，在該行星齒輪的行 星架上連接有電才幾MG1的旋轉(zhuǎn)軸，并且在該行星齒輪的齒圏上連接有齒 輪組26。另外，電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由未圖示的減速機構(gòu)等連接在所述 齒圏上。從而，從發(fā)動機22、電機MG1、 MG2向齒圏輸出的動力經(jīng)由齒 輪組26最終向驅(qū)動輪29a、 29b輸出。
電機MG1以及電機MG2，都是能夠作為發(fā)電機而工作并且能夠作為 電動機而工作的眾所周知的同步發(fā)電電動機構(gòu)成，經(jīng)由由未圖示的電機用 電子控制單元控制的逆變器40 (變換器，inverter )與高壓電池單元400進(jìn) 行電力的交換。對于高壓電池單元400,具備用于冷卻該高壓電池單元400 的冷卻風(fēng)扇42。冷卻風(fēng)扇42由電機等驅(qū)動，將經(jīng)由形成在車室內(nèi)或者車室外的未圖示的空氣獲取口吸入的空氣向高壓電池單元400送出而冷卻該 高壓電池單元400。與高壓電池單元400的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行熱交換后的空氣 經(jīng)由未圖示的排出口向車外排出。另外，在高壓電池單元400上，經(jīng)由 DC/DC轉(zhuǎn)換器44連接有低壓電池單元46，從該低壓電池單元46向冷卻 風(fēng)扇42、其他的輔機48供給電力。而且，這些高壓電池單元400、冷卻風(fēng) 扇42、低壓電池單元46由電池用電子控制單元(以下稱作"電池ECU，，) 50管理、控制。
搭載在如上所述的混合動力汽車20上的高壓電池單元400如圖2所 示，包括配置在電池組410 (battery pack)內(nèi)并且串聯(lián)連接的X個(例
如10~400個)電池模塊401、 402..... 40x、…、40X，能夠檢測每個電
^M莫塊40x的電壓V (1) 、 V (2).....V (x).....V (X)的電壓傳
感器420 ，檢測高壓電池單元400的充放電時的電流值I的電流傳感器430 ，
和多個(K個)溫度傳感器441、 442、…、44k.....44K。各電池模塊
401 ~ 40X具有串聯(lián)連接的Y個(例如2 ~ 10個辨為單位電池(unit battery) 的電池單元450、用于使各電池單元450的電壓均等化的未圖示的均等化 電路等。另外，各電池模塊40x中所含的電池單元450的數(shù)目并不一定需 要為相同數(shù)目，在各電池模塊40x之間也可以不同。各電池單元450在本 實施例中，構(gòu)成為內(nèi)部電阻本身比較小并且內(nèi)部電阻的溫度依存度比較高 的例如鋰二次電池。另夕卜，溫度傳感器441 44K如從圖2可知，以一個 傳感器44k相對于多個電池才莫塊40x相對應(yīng)的方式配i殳在電池組內(nèi)的適當(dāng)
的場所，分別檢測配置場所周邊的溫度T (1) 、 T (2).....T (k).....
T (K)。而且，在電池組410上，形成有導(dǎo)入來自上述的冷卻風(fēng)扇42的 空氣的空氣導(dǎo)入口、與各電池模塊410~40X等進(jìn)行熱交換后的空氣的排 出口。在空氣導(dǎo)入口的附近，配置有檢測來自冷卻風(fēng)扇42的空氣(冷卻介 質(zhì))的溫度的溫度傳感器(制冷劑溫度傳感器)461，在排出口的附近，配 置有用于檢測與各電池模塊410~40X等進(jìn)行熱交換后的空氣即冷卻高壓 電池單元400后的空氣的溫度(下面稱作"制冷劑溫度，，)Tc的制冷劑溫 度傳感器460。管理這才羊的高壓電池單元400的電池ECU50如圖2所示，由以CPU52 為中心的微型計算機構(gòu)成，除了 CPU52之外，還包括儲存處理程序等的 ROM54、暫時儲存各種數(shù)據(jù)等的RAM56、根據(jù)計時指令執(zhí)行計時的定時 器、未圖示的輸入輸出端口以及通信端口等。對于該電池ECU50，經(jīng)由輸 入端口輸入有來自上述的電壓傳感器420的電壓V (1) V(X)、來自 電流傳感器430的電流值I、來自各溫度傳感器441 ~ 44K的溫度T (1) ~ T(K)、來自制冷劑溫度傳感器460的制冷劑溫度Tc、來自外部氣體溫 度傳感器60的外部氣體溫度To等，電池ECU50基于這些數(shù)據(jù)管理高壓 電池單元400。例如，作為高壓電池單元400的管理的一環(huán)，電池ECU50 基于由電流傳感器430檢測出的電流值的累計值計算殘余容量SOC，并根 據(jù)需要通過通信向包括混合動力用電子控制單元的其他的電子控制單元輸 出與這樣的高壓電池單元400等的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，從電池ECU50 經(jīng)由輸出端口輸出有給冷卻風(fēng)扇42的驅(qū)動信號。
接下來，對于在如上所述那樣構(gòu)成的第一實施例所涉及的高壓電池單 元400中判定電池單元450的異常的順序進(jìn)行說明。圖3是表示由第一實 施例的電池ECU50執(zhí)行的單元異常判定例程的一例的流程圖。該例程在 例如高壓電池單元400的放電中所預(yù)定的定時進(jìn)行。
在圖3的單元異常判定例程的開始時，電池ECU50的CPU52執(zhí)行來 自電壓傳感器420的電壓V (X)、來自電流傳感器430的電流值I、來自 各溫度傳感器441 ~ 44K的溫度T (K)、來自外部氣體溫度傳感器60的 外部氣體溫度To、來自制冷劑溫度傳感器460的制冷劑溫度Tc、從冷卻 風(fēng)扇42向電池組410內(nèi)送入的空氣的風(fēng)量即制冷劑風(fēng)量Va、冷卻風(fēng)扇42 的驅(qū)動時間即風(fēng)扇驅(qū)動時間tf、從高壓電池單元400的放電開始算起的經(jīng) 過時間即起動后經(jīng)過時間tl等異常判定所需要的數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟 SIOO)。另夕卜，制冷劑風(fēng)量Va輸入的是電池ECU50基于相對于冷卻風(fēng)扇 42的電機的指令值等而另外計算出并儲存在預(yù)定的存儲區(qū)域的值。另外， 風(fēng)扇驅(qū)動時間tf輸入的是在冷卻風(fēng)扇42起動時開始計時的定時器的計時 值，起動后經(jīng)過時間tl輸入的是在充放電開始時開始計時的定時器的計時值。
在步驟S100的數(shù)據(jù)處理后，基于與高壓電池單元400的工作環(huán)境有關(guān) 的信息即外部氣體溫度To、制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時 間tf以;SJ^動后經(jīng)過時間tl而設(shè)定電池組410內(nèi)的多個電池單元450中的 溫度分布圖形(步驟SllO)。在這里，在高壓電池單元400，在多個電池 單元450中產(chǎn)生溫度分布，但該溫度分布才艮據(jù)高壓電池單元400的工作環(huán) 境而變化，所述高壓電池單元400的工作環(huán)境是根據(jù)外部氣體溫度To、制 冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf以^5_動后經(jīng)過時間tl等 參數(shù)而設(shè)定的?？紤]這一點，在本實施例中，在ROM54中儲存有多個與 高壓電池單元400的工作環(huán)境相對應(yīng)的多個溫度分布圖形。從而，在步驟 S110中，從ROM54導(dǎo)出設(shè)定根據(jù)外部氣體溫度To、制冷劑溫度Tc、制 冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf以M動后經(jīng)過時間tl而設(shè)定的與高壓電 池單元400的工作環(huán)境相對應(yīng)的溫度分布圖形。在圖4A、圖4B以及圖4C 中例示溫度分布圖形。各溫度分布圖形如圖4A 圖4C所例示，是用于以 在一個區(qū)域An內(nèi)含有處于等溫區(qū)域的電池單元450(在本實施例中，為電 池^f莫塊40x單位)的方式將多個電池單元450 (電池^f莫塊40x)劃分為多個
區(qū)域Al.....An.....AN (下面"n"表示區(qū)域編號)的制約，通過實
驗、解析而對于每個高壓電池單元400的代表性的工作環(huán)境預(yù)先準(zhǔn)備。而 且，各溫度分布圖形分別規(guī)定區(qū)域數(shù)N、作為各區(qū)域An所含的電池塊的 電池模塊40x以及代表該區(qū)域An的溫度傳感器44k、以及各區(qū)域An所含 的電池才莫塊的個數(shù)M (n)。在使用這樣的多個溫度分布圖形時，每當(dāng)溫 度分布圖形變更，各區(qū)域An的范圍也變化。因此，在本實施例中，多個 溫度傳感器44k的個數(shù)K與配置場所這樣設(shè)定個數(shù)K為最小值，并且 即使溫度分布圖形變更，在各區(qū)域An中也含有最低一個的溫度傳感器 44k。另外，這里所說的"等溫區(qū)域，，，是根據(jù)電池單元450的內(nèi)部電阻的 溫度依存度而設(shè)定的，只要一個區(qū)域An內(nèi)的各電池單元450的內(nèi)部電阻 大致相等，即使是具有某種程度寬度的溫度范圍也沒問題。另外，圖4A 圖4C中的電池才莫塊40x、溫度傳感器44k等的個數(shù)只是用于使說明容易理解的例示性的個數(shù)。
在設(shè)定完與高壓電池單元400的工作環(huán)境相對應(yīng)的溫度分布圖形后， 基于所設(shè)定的溫度分布圖形，設(shè)定區(qū)域數(shù)N、異常判定所使用的區(qū)域代表 溫度Ta U)、各區(qū)域An所含的電池模塊40x的個數(shù)即區(qū)域內(nèi)模塊數(shù)M (n)、模塊電壓Vnm (步驟S120 )。例如當(dāng)在步驟SllO中設(shè)定圖4A所 示的溫度分布圖形時，區(qū)域數(shù) =3，由溫度傳感器441檢測出的溫度T(1) 被設(shè)定為區(qū)域Al的區(qū)域代表溫度Ta (1)，由溫度傳感器443檢測出的 溫度T ( 3 )被設(shè)定為區(qū)域A2的區(qū)域代表溫度Ta ( 2 ),由溫度傳感器445 檢測出的溫度T ( 5 )被設(shè)定為區(qū)域A3的區(qū)域代表溫度Ta ( 3 )，區(qū)域內(nèi) 電池塊數(shù)M (n)對于區(qū)域A1為M (1) =2，對于區(qū)域A2為M (2) =6， 對于區(qū)域A3為M (3) =2。另外，模塊電壓Vnm表示區(qū)域An中的第m 號電池模塊40x的電壓，例如當(dāng)在步驟SllO中設(shè)定圖4A所示的溫度分布 圖形時，i殳定為Vll-V (1) 、 V12=V ( 2 ) 、 V21=V ( 3 ) 、 V22=V ( 4 )、 V23=V ( 5 ) 、 V24=V ( 6 ) 、 V25=V ( 7 ) 、 V26=V ( 8 ) 、 V31-V ( 9 )、 V32=V(10)。另夕卜，對于圖4A所示的溫度分布圖形中的區(qū)域A2那樣含 有兩個以上的溫度傳感器44k的區(qū)域An，選擇由任意溫度傳感器T (k) 檢測出的溫度T ( k)作為該區(qū)域An的區(qū)域代表溫度Ta U )都沒有問題， 但在本實施例中，對于這樣的區(qū)域An，通過溫度分布圖形設(shè)定視為最適當(dāng) 的溫度傳感器T (k)。
接下來，將表示區(qū)域編號的變量n (初始值=0)增加l (步驟S130), 然后，對于與變量n相對應(yīng)的區(qū)域An(最初為區(qū)域Al)，基于在步驟S120 中設(shè)定的區(qū)域代表溫度Ta (n)獲取基于與單元溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單 元450的內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)(步驟S140 )。在本實施例 中，區(qū)域代表溫度Ta (n)與電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)的關(guān) 系4皮預(yù)先確定并作為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖儲存在ROM54內(nèi)，作為標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)部電阻Rrc(n)，從該圖中導(dǎo)出與所給出的區(qū)域代表溫度Ta (n)相對 應(yīng)的值。在圖5中表示標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖的一例。在這樣獲取區(qū)域An 中的電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)之后，在所獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)上乘以各電池模塊40x所含的電池單元450的個數(shù)Y，計算出 區(qū)域An中所含的電池模塊40x的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm (n)(步驟S150 )。 接下來，將表示各區(qū)域An中的電池模塊編號的變量m (初始值=0) 增加l (步驟S160)，然后，對于區(qū)域An中的第m個電池模塊40x，根 據(jù)下式(1)計算基于所檢測出的電壓即模塊電壓Vrnn與檢測電流值I的 該電池模塊40x的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻Rdm (m)(步驟S170 )。另 外，式(1)中的"E"表示各電池^f莫塊40x的額定電壓。進(jìn)而，根據(jù)下式 (2)計算在步驟S150中計算的區(qū)域An中的各電池才莫塊40x的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部 電阻Rrm (n)與在步驟S170中設(shè)定的區(qū)域An中的第m個電池模塊40x 的檢測內(nèi)部電阻Rdm (m)的偏離程度即電阻偏離度dR (resistance difference)(步驟S180 )。接下來，判定電阻偏離度dR是否為預(yù)先設(shè)定 的閾值dRref以下(步驟S190 ),在電阻偏離度dR為閾值dRref以下時， 視為在區(qū)域An中的第m個電池模塊40x中不含有異常單元(步驟S200)， 另一方面，在電阻偏離度dR超過閾值dRref時，視為在區(qū)域An中的第m 個電池模塊40x中含有異常單元，在未圖示的儀表板上顯示表示在該電池 模塊40x中含有異常單元的警告(步驟S210 )。在步驟S200或者S210之 后，判定變量m是否與區(qū)域Aii中的模塊數(shù)M (n) —致(步驟S220 )， 在變量m與模塊數(shù)M (n)不一致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S160 S200 或者S210的處理直到兩者一致。另外，在變量m與模塊數(shù)M (n) —致 時，判定變量n是否與區(qū)域數(shù)N—致(步驟S230),在變量n與區(qū)域數(shù)N 不一致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S130 S220的處理直到兩者一致。由此， 能夠?qū)λ械碾姵啬K40x判定異常單元的有無。然后，在變量n與區(qū)域 數(shù)N—致的時刻結(jié)束本例程。
Rdm (m) = ( E-Vnm ) /1……(1) dr= (|Rrm ( n ) -Rdm ( m ) |) / Rrm ( n )……(2 ) 如上面所說明，在作為第 一 實施例所涉及的電池裝置的高壓電池單元 400中，對于根據(jù)在步驟S110中設(shè)定的溫度分布圖形而劃分的多個區(qū)域 A1 AN中的每個，基于由各區(qū)域An內(nèi)的任意溫度傳感器44k檢測出的區(qū)域代表溫度Ta (n)獲取基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元450的內(nèi)部 電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)(步驟S140)，并且對于作為由Y個電池 單元450構(gòu)成的電池塊的電池模塊40x中的每個獲取基于檢測電壓V (x) 與檢測電流值I的電池模塊40x的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻Rdm (m)， 基于所獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc ( n )計算的電池^^塊40x的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 Rrm (n)與檢測內(nèi)部電阻Rdm (m)來判定電池單元450的異常的有無， 即各電池模塊40x中的異常單元的有無(步驟S180 S210)。這樣，將由 各區(qū)域An內(nèi)的任意溫度傳感器44k檢測出的溫度T (k)設(shè)為該區(qū)域An 內(nèi)的電池單元450的代表溫度即區(qū)域代表溫度Ta (n)，并對基于該區(qū)域 代表溫度Ta ( n )獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc ( n )與基于檢測電壓V ( x ) 以及檢測電流值I的檢測內(nèi)部電阻Rdm ( m )進(jìn)行比較，由此不必對所有 的電池單元450設(shè)置溫度傳感器，能夠使用更少的溫度傳感器44k更高精 度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元450的異常。
另外，如本實施例所示，如果使用用于以在一個區(qū)域An內(nèi)含有處于 等溫區(qū)域的電池才莫塊40x(電池單元450)的方式將多個電池單元450劃分 為多個區(qū)域的溫度分布圖形，能夠?qū)⒁粋€區(qū)域An內(nèi)的各電池單元450的 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻視為大致相同，所以能夠?qū)⒒谟筛鲄^(qū)域An內(nèi)的任意溫度 傳感器44k檢測出的溫度T (k)即區(qū)域代表溫度Ta (n)獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部 電阻Rrc( n )設(shè)為更適合的值，進(jìn)一步提高電池單元450的異常判定精度。 進(jìn)而，多個電池單元450中的溫度分布才艮據(jù)高壓電池單元400的工作環(huán)境 而變化，所以如果能夠與高壓電池單元400的工作環(huán)境相對應(yīng)地保持多個 溫度分布圖形，基于與作為與工作環(huán)境相關(guān)聯(lián)的信息的外部氣體溫度To 等相對應(yīng)的溫度分布圖形而將多個電池模塊40x (電池單元450 )劃分為多 個區(qū)域，則能夠?qū)⒒谟筛鲄^(qū)域An內(nèi)的任意溫度傳感器44k檢測出的區(qū) 域代表溫度Ta (n)獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (n)總是設(shè)為更適合的值， 更高精度地判定電池單元450的異常。
另外，上述笫一實施例以電池才莫塊40x單位進(jìn)行基于溫度分布的區(qū)域 劃分，但并不局限于此，也可以以由比電池才莫塊40x中所含的電池單元450的個數(shù)少的電池單元450構(gòu)成的電池塊單位進(jìn)行基于溫度分布的區(qū)域劃 分，此時，電池單元數(shù)根據(jù)電池塊而不同。進(jìn)而，特別是在電池單元450 的個數(shù)較少的情況下，也可以對每個電池單元450檢測電壓，并對每個電 池單元450比較標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻和檢測內(nèi)部電阻，由此能夠直接確定異常單 元。另外，在上述第一實施例中，作為制冷劑溫度Tc使用由制冷劑溫度 傳感器460檢測的冷卻高壓電池單元400后的空氣的溫度(排氣側(cè)溫度)， 但并不局限于此。即，在電池組410內(nèi)的多個電池單元450中的溫度分布 圖形的設(shè)定(推定)時，也可以使用由溫度傳感器461檢測出的來自冷卻 風(fēng)扇42的空氣的溫度(進(jìn)氣側(cè)溫度)，也可以使用制冷劑溫度傳感器460 與溫度傳感器461雙方的檢測溫度。
接下來， 一邊參照圖6以及圖7 —邊對判定第一實施例所涉及的高壓 電池單元400中的溫度傳感器441 ~ 44K的異常的順序進(jìn)行說明。
圖6是表示由本實施例的電池ECU50執(zhí)行的溫度傳感器異常判定例 程的一例的流程圖。該例程在例如混合動力汽車20的剛起動之后這樣的預(yù) 定的定時執(zhí)行，此時在高壓電池單元400中比較難以產(chǎn)生與工作環(huán)境相對 應(yīng)的溫度分布。
在圖6的溫度傳感器異常判定例程的開始時，電池ECU50的CPU52 首先使冷卻風(fēng)扇42起動(步驟S300 ),判定冷卻風(fēng)扇42的起動后是否經(jīng) 過了預(yù)定時間(步驟S310)。然后，在冷卻風(fēng)扇42的起動后，將從電池 組410的排出口排出的作為制冷劑的空氣的溫度視為高壓電池單元400的 代表溫度，而且在經(jīng)過了充分的預(yù)定時間的階段，執(zhí)行來自各溫度傳感器 441 -44K的溫度T (k)、來自制冷劑溫度傳感器460的制冷劑溫度Tc 等異常判定所需要的數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟S320)。接下來，使冷卻風(fēng)扇 42停止(步驟S330)，并且使表示溫度傳感器441 44K的編號的變量k (初始值=0)增加l (步驟S340)，然后對于第k個溫度傳感器44k，計 算從在步驟S320中輸入的制冷劑溫度Tc減去由溫度傳感器44k檢測出的 溫度T (k)而得到的偏差的絕對值即溫度偏差A(yù)T (步驟S350)。然后， 判定溫度偏差A(yù)T是否為預(yù)先設(shè)定的閾值A(chǔ)TO以下(步驟S360)，在溫度偏差A(yù)T為閾值A(chǔ)TO以下時，視為該第k個溫度傳感器44k為正常(步 驟S370)，另一方面，在溫度偏差A(yù)T超過閾值A(chǔ)T0時，視為在該第k 個溫度傳感器44k產(chǎn)生異常，在未圖示的儀表板上顯示表示該溫度傳感器 44k的異常的警告(步驟S380)。在步驟S370或者S380之后，判定變量 k是否與溫度傳感器44k的個數(shù)K 一致(步驟S390 )，在變量k與值K 不一致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S340 ~ S370或者S380的處理直到兩者一 致。另外，在變量k與值K一致時，結(jié)束本例程。這樣，通過對能夠視為 高壓電池單元400的代表溫度的由制冷劑溫度傳感器460檢測出的制冷劑 溫度Tc與由各溫度傳感器441 ~ 44K檢測出的溫度T ( k)進(jìn)行比較，能 夠高精度地判定各溫度傳感器441 -44K的異常，所以能夠提高溫度傳感 器441 ~ 44K的檢測值的可靠性以及電池單元450的異常判定的可靠性。
另外，圖7是表示由本實施例的電池ECU50執(zhí)行的溫度傳感器異常 判定例程的其他的例子的流程圖。該例程在例如高壓電池單元400的放電 中在預(yù)先確定的定時執(zhí)行。
在圖7的溫度傳感器異常判定例程的開始時，電池ECU50的CPU52 首先執(zhí)行來自電壓傳感器420的電壓V (X)、來自電流傳感器430的電 流值I、來自各溫度傳感器441 44K的溫度T (K)、來自外部氣體溫度 傳感器60的外部氣體溫度To、來自制冷劑溫度傳感器460的制冷劑溫度 Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf、起動后經(jīng)過時間tl等異常判定所 需要的數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟S400)。在這樣的步驟S400的數(shù)據(jù)輸入處 理后，基于在步驟S400中輸入的電壓V (X)、電流值I、起動后經(jīng)過時 間tl等計算高壓電池單元400整體的發(fā)熱量Qh (步驟S410)。在本實施 例中，電壓V(X)、電流值I、起動后經(jīng)過時間tl等與高壓電池單元400 整體的發(fā)熱量Qh的關(guān)系被預(yù)先設(shè)定并作為未圖示的發(fā)熱量導(dǎo)出用圖儲存 在ROM54內(nèi)，作為發(fā)熱量Qh從該圖中導(dǎo)出與所給出的電壓V (X)、電 流值I、起動后經(jīng)過時間tl等相對應(yīng)的值。接下來，基于在步驟S400中輸 入的外部氣體溫度To、制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf 等，計算由于冷卻風(fēng)扇42的冷卻、輻射、對流冷卻而從高壓電池單元400除去的除熱量Qd ( heat extraction rate )(步驟S420 )。在本實施例中， 外部氣體溫度To、制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf等與 除熱量Qd的關(guān)系被預(yù)先設(shè)定并作為未圖示的除熱量導(dǎo)出用圖儲存在 ROM54內(nèi)，作為除熱量Qd從該圖中導(dǎo)出與所給出的外部氣體溫度To、 制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf等相對應(yīng)的值。進(jìn)而， 基于在步驟S410中計算的發(fā)熱量Qh、在步驟S420中計算的除熱量Qd 等，計算各溫度傳感器441 ~ 44K周邊的溫度的推定值即推定溫度Te( 1) ~ Te (K)(步驟S430)。在本實施例中，發(fā)熱量Qh、除熱量Qd等與各 溫度傳感器441~44K周邊的溫度的關(guān)系被預(yù)先設(shè)定并作為未圖示的溫度 推定用圖儲存在ROM54內(nèi)，推定溫度Te (1) ~ Te ( K )使用發(fā)熱量Qh、 除熱量Qd等與溫度推定用圖而計算。
接下來，使表示溫度傳感器441~44K的編號的變量k (初始值=0) 增加1 (步驟S440 ),然后對于第k個溫度傳感器44k，計算從在步驟S430 中輸入的所計算的推定溫度Te ( k )減去由溫度傳感器44k檢測出的溫度 T (k)而得到的偏差的絕對值即溫度偏差A(yù)T (步驟S450)。然后，判定 溫度偏差A(yù)T是否為預(yù)先設(shè)定的閾值A(chǔ)T1以下(步驟S460)，在溫度偏 差A(yù)T為閾值A(chǔ)T1以下時，視為該第k個溫度傳感器44k為正常(步驟 S470)，另一方面，在溫度偏差A(yù)T超過閾值A(chǔ)T1時，視為在該第k個溫 度傳感器44k產(chǎn)生異常，在未圖示的儀表板上顯示表示該溫度傳感器44k 的異常的警告(步驟S480 )。在步驟S470或者S480之后，判定變量k是 否與溫度傳感器44k的個數(shù)K 一致(步驟S490 )，在變量k與值K不一 致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S440 ~ S470或者S480的處理直到兩者一致。 另外，在變量k與值K一致時，結(jié)束本例程。這樣，即佳羞于高壓電池單 元400的工作狀態(tài)計算作為多個電池單元450中的溫度分布的、溫度傳感 器441 ~ 44K周邊的溫度的推定值即推定溫度Te ( 1 ) ~ Te ( K )，并對由 各溫度傳感器441~44K實際測量的溫度T (1) ~T (K)與推定的推定 溫度Te (1) ~ Te ( K)進(jìn)行比較，也能夠高精度地判定各溫度傳感器441 ~ 44K的異常。由此，如果執(zhí)行圖7的溫度傳感器異常判定例程，能夠提高溫度傳感器441 ~44K的檢測值的可靠性以及電池單元450的異常判定的 可靠性。
接下來，對本發(fā)明的第二實施例所涉及的電池裝置進(jìn)行說明。作為第 二實施例所涉及的電池裝置的高壓電池單元400B具有與第一實施例的高 壓電池單元400基本相同的硬件結(jié)構(gòu)。因此，下面為了避免重復(fù)的說明， 對于第二實施例的高壓電池單元400B,使用與第一實施例的高壓電池單元 400相同的符號，將詳細(xì)的說明省略。在第二實施例中，控制高壓電池單 元400B的電池ECU50執(zhí)行圖8的單元異常判定例程，以代替圖3的單元 異常判定例程。該單元異常判定例程也在例如高壓電池單元400B的放電 中所預(yù)定的定時進(jìn)行。
在圖8的單元異常判定例程的開始時，電池ECU50的CPU52執(zhí)行來 自電壓傳感器420的電壓V (X)、來自電流傳感器430的電流值I、來自 外部氣體溫度傳感器60的外部氣體溫度To、來自制冷劑溫度傳感器460 的制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間仏起動后經(jīng)過時間tl 等異常判定所需要的數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟S500 )。在步驟S500的數(shù)據(jù) 處理后，與圖3的單元異常判定例程的步驟S110同樣，基于與高壓電池單 元400的工作環(huán)境有關(guān)的信息即外部氣體溫度To、制冷劑溫度Tc、制冷 劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf以;SJ^動后經(jīng)過時間tl而i殳定電池組410內(nèi) 的多個電池單元450中的溫度分布圖形(步驟S510)。然后，在設(shè)定完與 高壓電池單元400的工作環(huán)境相對應(yīng)的溫度分布圖形后，與圖3的單元異 常判定例程的步驟S120同樣，基于所設(shè)定的溫度分布圖形，設(shè)定區(qū)域數(shù)N、 各區(qū)域An所含的電池塊的個數(shù)即區(qū)域內(nèi)電池塊數(shù)M ( n )、模塊電壓Vnm (步驟S520 )。
接下來，將表示區(qū)域編號的變量n (初始值=0 )增加1 (步驟S530 )， 并且將表示各區(qū)域An中的電池模塊編號的變量m (初始值=0 )增加1 (步 驟S540)，然后，從區(qū)域An中的第m+l個電池才莫塊40x+l的模塊電壓 Vnm+1減去笫m個電池模塊40x的模塊電壓Vnm而計算電壓偏差A(yù)V(步 驟S550)。接下來，判定電壓偏差A(yù)V是否為預(yù)先設(shè)定的閾值A(chǔ)Vref (正值)以下(步驟S560),在電壓偏差A(yù)V為閾值A(chǔ)Vref以下時，進(jìn)而判定 電壓偏差A(yù)V是否為閾值-AVref以上(步驟S570)。當(dāng)在步驟S570得到 肯定判斷時，即電壓偏差A(yù)V為-AVref以上并且為AVref以下時，浮見為 在第m+l個以及第m個電池模塊40x+l以及40x中都不含有異常單元(步 驟S580)。另一方面，當(dāng)在步驟S560中判斷為電壓偏差A(yù)V超過閾值A(chǔ) Vref時，視為在第m+l個電池模塊40x+l中含有異常單元，在未圖示的 儀表板上顯示表示在該電池模塊40x+l中含有異常單元的警告(步驟 S5卯)。另外，當(dāng)在步驟S570中判斷為電壓偏差A(yù)V低于閾值A(chǔ)Vref時， 視為在第m個電池模塊40x中含有異常單元，在未圖示的儀表板上顯示表 示在該電池才莫塊40x中含有異常單元的警告(步驟S600)。在這樣的步驟 S580~S600的處理之后，判定變量m是否與從區(qū)域An中的模塊數(shù)M(n) 中減去l后的值一致(步驟S610)，在得到否定判斷時，反復(fù)執(zhí)行上述的 步驟S540 ~ S580或者S5卯或者S600的處理直到兩者一致。另外，在變 量m與值M( n )-l —致時，判定變量n是否與區(qū)域數(shù)N —致(步驟S620 )， 在變量n與區(qū)域數(shù)N不一致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S630 ~ S610的處理 直到兩者一致。由此，能夠?qū)λ械碾姵啬K40x判定異常單元的有無。 然后，在變量n與區(qū)域數(shù)N—致的時刻結(jié)束本例程。
如上面所說明，在作為第二實施例所涉及的電池裝置的高壓電池單元
池模塊40x的方式劃分的多個區(qū)域An中的每個，在該至少兩個電池模塊 40x之間對所檢測出的電壓V( x )進(jìn)行比較而判定電池單元450的異常(步 驟S540 S610)。即，在分別包含#^見為處于等溫區(qū)域的至少兩個電池才莫 塊40x的各區(qū)域An，基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元450的內(nèi)部電阻即 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻基本上可以視為大致相同，所以如果利用這一點而在各區(qū)域 An內(nèi)的至少兩個電池模塊40x之間對檢測電壓V (x)彼此進(jìn)行比較，能 夠更高精度地判定電池單元450的異常即電池模塊40x中的異常單元的有 無。
另外，在上述第二實施例中，在一個區(qū)域An中對互相相鄰的電池模塊40x彼此之間對檢測電壓V (x)進(jìn)行比較而判定電池單元450的異常， 但并不局限于此。即，也可以對一個區(qū)域An內(nèi)的所有的電池模塊40x彼 此之間對檢測電壓V (x)進(jìn)行比較，然后抽出包含異常單元的電池模塊 40x。另夕卜，也可以對一個區(qū)域An內(nèi)的所有的電池模塊40x求得檢測電壓 V (x)的平均值，并對求出的平均值與該區(qū)域An內(nèi)的電池模塊40x的檢 測電壓V(x)進(jìn)行比較而判定電池單元450的異常。進(jìn)而，在本實施例中， 并不一定要對于基于溫度分布圖形而劃分的多個區(qū)域An中的每個進(jìn)行電 池模塊40x之間的電壓的比較。即，也可以抽出被視為處于等溫區(qū)域的至 少兩個電池模塊40x，然后在這至少兩個電池模塊40x之間對所檢測出的 電壓進(jìn)行比較而判定電池單元450的異常。另外，在本實施例中，也可以 以由比電池才莫塊40x所含的電池單元450的個數(shù)少的電池單元450構(gòu)成的 電池塊單位執(zhí)行電壓的比較。進(jìn)而，不用說明，與第一實施例相關(guān)說明的
溫度傳感器異常判定例程也能夠應(yīng)用于第二實施例的高壓電池單元400B。 接下來，對本發(fā)明的第三實施例所涉及的電池裝置進(jìn)行說明。作為第 三實施例所涉及的電池裝置的高壓電池單元400C ，也具有與第 一 實施例的 高壓電池單元400基本相同的硬件結(jié)構(gòu)。因此，下面為了避免重復(fù)的說明， 對于第三實施例的高壓電池單元400C,也使用與第一實施例的高壓電池單 元400相同的符號，將詳細(xì)的說明省略。在第三實施例中，控制高壓電池 單元400C的電池ECU50執(zhí)行圖9的單元異常判定例程，以代替圖3、圖 8的單元異常判定例程。該單元異常判定例程也在例如高壓電池單元400C 的放電中所預(yù)定的定時進(jìn)行。
在圖9的單元異常判定例程的開始時，電池ECU50的CPU52執(zhí)行來 自電壓傳感器420的電壓V (X)、來自電流傳感器430的電流值I、來自 各溫度傳感器441 44K的溫度T (k)等異常判定所需要的數(shù)據(jù)的輸入處 理(步驟S700)。在步驟S700的數(shù)據(jù)處理后，基于所輸入的來自各溫度 傳感器441 ~ 44K的溫度T (1) ~ T ( K)推定電池組410內(nèi)的所有(設(shè) 為總共Z個)的電池單元450的溫度即單元溫度Tcel (z)(這里，z=l ~ Z)(步驟S710)。在本實施例中，立足于溫度傳感器441 44K、電池模塊40x的排列等，將用于從由溫度傳感器441 ~ 44K檢測出的溫度T( 1) ~ T ( K)推定所有電池單元450的單元溫度Tcd ( z )的單元溫度推定用圖 儲存在ROM54中，在步驟S710中，使用該單元溫度推定用圖與所輸入的 溫度T (1) ~T (K)導(dǎo)出各電池單元450的單元溫度Tcel (z)。在圖 10中例示這樣推定的各電池單元450的單元溫度Tcel (z)的分布圖形。 然后，在推定各電池單元450的溫度Tcel ( z )之后，基于所推定的單元溫 度Tcel(1) ~ Tcd ( Z)求得各電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻(步驟S720 )。 在本實施例中，單元溫度Tcel (z)與電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc
(z )的關(guān)系被預(yù)先設(shè)定并作為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖儲存在ROM54內(nèi)， 作為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (z)，從該圖中導(dǎo)出與所給出的單元溫度Tcel (z) 相對應(yīng)的值。另外，在步驟S720中使用的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖與在第一 實施例中使用的圖5的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻導(dǎo)出用圖相同。
接下來，將表示電池組410內(nèi)的電池模塊40x的號碼的變量x增加1
(步驟S730)，然后，對于電池組410內(nèi)的第x個電池模塊40x，獲取在 步驟S720中獲取的該電池才莫塊40x中所含的電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 Rrc(z)的總合，由此計算標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm (x)(步驟S740)。進(jìn)而， 對于該第x個電池模塊40x,計算基于檢測電壓V ( x)與檢測電流值I的 該電池模塊40x的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)(步驟S750 )。步 驟S750中的檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)的計算與使用上式(1)的圖3的步 驟S170的處理同樣進(jìn)行。在這樣對第x個電池^^塊40x求得標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 Rrm (x)與檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)之后，計算標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm (x) 與檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)的偏程度即電阻偏離度dR (步驟S760 )。步 驟S760中的電阻偏離度dR的計算與使用上式(2)的圖3的步驟S180的 處理同樣進(jìn)行。然后，判定電阻偏離度dR是否為預(yù)先設(shè)定的閾值dRref 以下(步驟S770)，在電阻偏離度dR為閾值dRref以下時，視為在電池 組410內(nèi)的第x個電池^^塊40x中不含有異常單元(步驟S780),另一方 面，在電阻偏離度dR超過閾值dRref時，視為在該第x個電池模塊40x 中含有異常單元，在未圖示的儀表板上顯示表示在該電池模塊40x中含有異常單元的警告(步驟S7卯)。在步驟S780或者S7卯之后，判定變量x 是否與電池組410內(nèi)的模塊數(shù)X —致(步驟S800 )，在變量x與模塊數(shù)X 不一致時，反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S730 ~ S780或者S790的處理直到兩者一 致。由此，能夠?qū)λ械碾姵啬K40x判定異常單元的有無。然后，在變 量x與模塊數(shù)X —致的時刻結(jié)束本例程。
如上面所說明，在作為第三實施例所涉及的電池裝置的高壓電池單元 400C中，基于由溫度傳感器441 44K檢測出的溫度T (1) T(K)推 定基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元450的內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc
(z)(步驟S720 )，并且對于每個電池模塊40x獲取基于檢測電壓V ( x ) 與檢測電流值I的內(nèi)部電阻即檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)(步驟S750)，基 于所獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (z)與檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)判定電池單 元450的異常即各電池模塊40x中的異常單元的有無(步驟S760 ~ S780 )。 這樣，基于由多個溫度傳感器441~44K檢測出的溫度T (1) ~T(K) 4侏定電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (z),并對所推定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 Rrc (z)與檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)進(jìn)行比較，由此不必在所有的電池單 元450上設(shè)置溫度傳感器，能夠使用更少的溫度傳感器441 ~ 44K更高精 度地判定具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻的電池單元450的異常。另外， 如本實施例所示，通過基于由多個溫度傳感器441 ~44K檢測出的溫度T
(1) ~ T ( K )推定各電池單元450的單元溫度Tcel ( z )，然后根據(jù)基于 所推定的單元溫度Tcd (z)的各電池單元450的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc (z)， 計算出各電池模塊40x的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm (x)，由此能夠?qū)惓Ｅ卸?所使用的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻設(shè)為更適合的值，能夠進(jìn)一步提高電池單元450的 異常判定的精度。
另外，在上述第三實施例中，以電池模塊40x單位計算標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻 Rrm (x)、檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)，但并不局限于此，也可以以由比電 池才莫塊40x中所含的電池單元450的個數(shù)少的電池單元450構(gòu)成的電池塊 單位計算標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm (x)、檢測內(nèi)部電阻Rdm (x)而對每個該 電池塊判定異常單元的有無。另外，在上述第三實施例中，對每個電池單元450推定單元溫度Tcel ( z)，但并不局限于此，也可以對每個電池才莫塊 40x (電池塊)推定溫度，并基于所推定的溫度求得電池模塊40x (電池塊) 的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻。進(jìn)而，在進(jìn)行電池單元450等的溫度的推定時，也可以 進(jìn)一步考慮作為與高壓電池單元400的工作環(huán)境有關(guān)的信息的外部氣體溫 度To、制冷劑溫度Tc、制冷劑風(fēng)量Va、風(fēng)扇驅(qū)動時間tf以及起動后經(jīng)過 時間tl等。另外，不用說明，與第一實施例相關(guān)說明的溫度傳感器異常判 定例程也能夠應(yīng)用于第三實施例的高壓電池單元400C。
上面，使用實施例對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但不用說明，本 發(fā)明并不局限于上述各實施例的任何一個，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍 內(nèi)，能夠進(jìn)行各種各樣的變更。
即，也可以將電池單元450構(gòu)成為鎳氫電池等其他的電池，而不是鋰 二次電池。另外，高壓電池單元400 400C并不局限于將所有的電池單元 450串聯(lián)連接的類型，也可以是含有并聯(lián)連接的電池單元450或者電池模 塊40x的類型，也可以是并聯(lián)連接多個串聯(lián)連接的電池^^塊40x的類型。
而且，上述各實施例的高壓電池單元400 ~ 400C被搭載在混合動力汽 車20上，但也可以搭載在混合動力汽車20以外的通常的汽車、這些汽車 以外的車輛、船舶、飛機等移動體上。另外，高壓電池單元400 400C也 可以組裝在建筑設(shè)備等固定設(shè)備上。
權(quán)利要求
1. 一種電池裝置，該電池裝置具有多個電池單元，所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述電池裝置包括多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)；電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓按照每個電池塊進(jìn)行檢測；電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流；檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲取檢測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元，其對于根據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一個所述電池單元與所述溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述電池單元的異常。
2. 如權(quán)利要求l所述的電池裝置，其中所述預(yù)定的制約是基于所 述多個電池單元中的溫度分布的制約，用于以在一個所述區(qū)域內(nèi)包含處于 等溫區(qū)域的所述電池單元的方式對所述多個電池單元進(jìn)行區(qū)域劃分。
3. 如權(quán)利要求l所述的電池裝置，其中進(jìn)而包括溫度分布圖形保持單元，其與所述電池裝置的工作環(huán)境相 對應(yīng)，保持多個所述多個電池單元中的溫度分布圖形，作為所述預(yù)定的制 約；和環(huán)境信息獲取單元，其獲取與所述工作環(huán)境相關(guān)的環(huán)境信息； 所述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元，基于由所述溫度分布圖形保持單元保持 的所述溫度分布圖形中的與所述獲取的環(huán)境信息相對應(yīng)的溫度分布圖形， 確定所述電池單元的異常判定所使用的多個溫度檢測單元和與該多個溫度 檢測單元中的每個相對應(yīng)的區(qū)域所含的所述電池塊，對于所述多個區(qū)域中的每個獲取所述電池塊的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻。
4.如權(quán)利要求l所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括:電池代表溫度檢測單元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和
5.如權(quán)利要求l所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括:溫度分布推定單元，其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電 池單元中的溫度分布；和基于由各個所述溫度檢測單元檢測出的溫度與所述推定出的溫度分布 來判定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。
6. 如權(quán)利要求l所述的電池裝置，其中所述電池單元分別構(gòu)成為 鋰二次電池或者鎳氬電池。
7. —種車輛，該車輛搭載有具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述車輛包括多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓 按照每個電池塊進(jìn)行檢測；電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流； 檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲:^測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電 壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻獲取單元，其對于4艮據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一 個所述電池單元與所述溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū) 域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部 電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述獲取的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 部電阻來判定所述電池單元的異常。
8. —種電池裝置，該電池裝置具有多個電池單元，所述多個電池單 元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，所述電池裝置包括多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓按照每個電池塊進(jìn)行檢測；電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流；檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲W^測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻推定單元，其基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫度來推定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述推定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 部電阻來判定所述電池單元的異常。
9.如權(quán)利要求8所述的電池裝置，其中所述電池塊包括串聯(lián)連接的多個所述電池單元；所述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻推定單元，基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的 溫度來推定所述電池單元的各自的溫度，并且基于所述推定出的溫度獲取 所述電池單元的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并基于所獲取的所述電池單元的標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)部電阻計算所述電池塊的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻；
10.如權(quán)利要求8所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括 電池代表溫度檢測單元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和
11.如權(quán)利要求8所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括 溫度分布推定單元，其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電池單元中的溫度分布；和基于由各個所述溫度檢測單元檢測出的溫度與所述推定出的溫度分布來判定各個所述溫度檢測單元的異常的單元。
12. 如權(quán)利要求8所述的電池裝置，其中所述電池單元分別構(gòu)成為 鋰二次電池或者鎳氬電池。
13. —種車輛，該車輛搭載有具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該車輛包括多個溫度檢測單元，其相對于所述多個電池單元而配設(shè)； 電壓檢測單元，其對至少包括一個所述電池單元的多個電池塊的電壓按照每個電池塊進(jìn)行檢測；電流檢測單元，其檢測在各個所述電池塊中流動的電流；檢測內(nèi)部電阻獲取單元，其獲^r測內(nèi)部電阻即基于所述檢測出的電壓和所述檢測出的電流的所述電池塊的內(nèi)部電阻；標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻推定單元，其基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫度來推定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻；和異常判定單元，其基于所述獲取的檢測內(nèi)部電阻與所述推定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 部電阻來判定所述電池單元的異常。
14. 一種電池裝置，該電池裝置具有多個電池單元，所述多個電池單 元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該電池裝置包括電壓檢測單元，其對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電 壓按照每個該電池塊進(jìn)行檢測；和異常判定單元，其在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對所 述檢測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。
15. 如權(quán)利要求14所述的電池裝置，其中所述異常判定單元，對 于以分別包含#皮一見為處于等溫區(qū)域的至少2個所述電池塊的方式劃分的多 個區(qū)域中的每個，在所述至少2個電池塊之間對所述檢測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。
16. 如權(quán)利要求14所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括 電池代表溫度檢測單元，其檢測所述電池裝置的代表溫度；和單元檢測出的溫度進(jìn)行比較來判定各個所述溫度檢測單元的異常的單元
17.如權(quán)利要求14所述的電池裝置，其中，進(jìn)而包括溫度分布推定單元，其基于所述電池裝置的工作狀態(tài)推定所述多個電 池單元中的溫度分布；和
18.如權(quán)利要求14所述的電池裝置，其中所述電池單元分別構(gòu)成 為鋰二次電池或者鎳氫電池。
19. 一種車輛，該車輛搭載有具有多個電池單元的電池裝置，所述多 個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻；其中，該車輛包括電壓檢測單元，其對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電 壓按照每個該電池塊進(jìn)行檢測；和異常判定單元，其在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對所 述檢測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常。
20. —種電池裝置的異常判定方法，所述電池裝置具備多個電池單元 和相對于所述多個電池單元而配設(shè)的多個溫度檢測單元，所述多個電池單 元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻，其中，包含(a )獲W^r測內(nèi)部電阻的步驟，該檢測內(nèi)部電阻^&于至少包含一個 所述電池單元的電池塊的電壓與在該電池塊中流動的電流的所述電池塊的 內(nèi)部電阻；(b )對于才艮據(jù)預(yù)定的制約而以分別含有至少一個所述電池單元與所述 溫度檢測單元的方式劃分的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，基于由所述區(qū)域內(nèi)的 任意溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，即基于與溫度的相 關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；和(c)基于在步驟U)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)中獲取的 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述電池單元的異常的步驟。
21. 如權(quán)利要求20所述的電池裝置的異常判定方法，其中所述預(yù) 定的制約是基于所述多個電池單元中的溫度分布的制約，用于以在一個所述區(qū)域內(nèi)包含處于等溫區(qū)域的所述電池單元的方式對所述多個電池單元進(jìn) 行區(qū)域劃分。
22. 如^5L利要求20所述的電池裝置的異常判定方法，其中 所述電池裝置進(jìn)而包括溫度分布圖形保持單元，其與所述電池裝置的工作環(huán)境相對應(yīng)，保持多個所述多個電池單元中的溫度分布圖形，作為 所述預(yù)定的制約；和環(huán)境信息獲取單元，其獲取與所述工作環(huán)境相關(guān)的環(huán) 境信息；步驟(b)，基于由所述溫度分布圖形保持單元保持的所述溫度分布圖 形中的與所述獲取的環(huán)境信息相對應(yīng)的溫度分布圖形，確定所述電池單元 的異常判定所使用的多個溫度檢測單元和與該多個溫度檢測單元的各個相 對應(yīng)的區(qū)域所含的所述電池塊，對于所述多個區(qū)域中的每個獲取所述電池 塊的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻。
23. —種電池裝置的異常判定方法，該電池裝置具備多個電池單元和 相對于所述多個電池單元而配設(shè)的多個溫度檢測單元，所述多個電池單元 分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電阻，其中，包含(a )獲W^測內(nèi)部電阻的步驟，該檢測內(nèi)部電阻A^于至少包括一個 所述電池單元的電池塊的電壓與在該電池塊中流動的電流的所述電池塊的 內(nèi)部電阻；(b) 基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫度來獲取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電 阻，即基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的所述電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；和(c) 基于在步驟(a)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)中獲取的 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻來判定所述電池單元的異常的步驟。
24. 如權(quán)利要求23所述的電池裝置的異常判定方法，其中 所述電池塊包括串聯(lián)連接的多個所述電池單元；步驟(b )，基于由所述多個溫度檢測單元檢測出的溫度來推定所述電 池單元的各自的溫度，并且基于所述推定出的溫度獲取所述電池單元的各 自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻，并基于所獲取的所述電池單元的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻計算所 述電池塊的各自的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻；步驟(c)基于在步驟(a)中獲取的檢測內(nèi)部電阻與在步驟(b)計算無異常。
25. —種電池裝置的異常判定方法，是具有多個電池單元的電池裝置 的異常判定方法，所述多個電池單元分別具有依存于溫度而變化的內(nèi)部電 阻，其中，所述電池裝置的異常判定方法包含(a )對包括相同數(shù)目的所述電池單元的多個電池塊的電壓按照每個該 電池塊進(jìn)行檢測的步驟；和(b)在被視為處于等溫區(qū)域的至少2個電池塊之間對由步驟(a)檢 測出的電壓進(jìn)行比較來判定所述電池單元的異常的步驟。
26. 如權(quán)利要求25所述的電池裝置的異常判定方法，其中步驟(b) 對于以分別包含^^見為處于等溫區(qū)域的至少2個所述電池塊的方式劃分的 多個區(qū)域中的每個，在所述至少2個電池塊之間對所述檢測出的電壓進(jìn)行 比較來判定所述電池單元的異常。
全文摘要
在高壓電池單元(400)中，對于根據(jù)在步驟(S110)中設(shè)定的溫度分布圖形而劃分的多個區(qū)域(A1～AN)中的每個，基于由各區(qū)域(An)內(nèi)的任意一個溫度傳感器(44k)檢測出的區(qū)域代表溫度Ta(n)獲取基于與溫度的相關(guān)關(guān)系的電池單元(450)的內(nèi)部電阻即標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc(n)(步驟S140)，對于電池模塊(40x)中的每個獲取基于檢測電壓V(x)與檢測電流值I的檢測內(nèi)部電阻Rdm(m)，基于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrc(n)的電池模塊(40x)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電阻Rrm(n)與檢測內(nèi)部電阻Rdm(m)來判定各電池模塊(40x)中的異常單元的有無(步驟S180～S210)。
文檔編號G01R31/36GK101443673SQ20078001736
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者海田啟司, 石下晃生 申請人:豐田自動車株式會社