蓄电管理装置、蓄电装置以及蓄电部的管理方法与流程

1.本发明涉及蓄电管理装置、蓄电装置以及蓄电部的管理方法。


背景技术：

2.以往，已知有具备蓄电部(例如电池组)和电流检测部的蓄电装置(例如电池包)。电流检测部与蓄电部串联连接，检测流过蓄电部的电流。由电流检测部检测的电流例如用于掌握蓄电部的充放电状态等。在此，电流检测部例如会由于电流检测部所具备的内部电路的短路、断路、部件的故障等，有时无法正常地检测流过蓄电部的电流。
3.因此，以往存在具备判断电流检测部是正常还是异常的功能的蓄电装置。在该以往的蓄电装置中，具备相互串联连接的分压电阻和继电器，这些分压电阻和继电器与蓄电部及电流检测部并联连接。当继电器成为接通状态时，在蓄电部和分压电阻这两方会流过电流。基于此时的分压电阻的分压电压和电流检测部的检测结果来判断电流检测部有无异常(参照下述专利文献1)。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2019-29236号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.在上述以往的蓄电装置中，为了高精度地检测继电器从断开状态转变为接通状态时的电流变化，需要将分压电阻的电阻值设定为一定程度上较小的值从而增大在蓄电部及电流检测部中流过的电流。但是，流过蓄电部以及电流检测部的电流越被设定为大的值，则分压电阻引起的功率损失越增大，其结果，蓄电装置的剩余容量降低。
9.本发明的目的在于提供一种能够解决上述课题的蓄电管理装置、蓄电装置以及蓄电部的管理方法。
10.用于解决课题的手段
11.为了实现上述目的，本发明的蓄电管理装置用于管理由多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部，其中，所述蓄电管理装置包括：电压检测部，其检测所述多个蓄电元件各自的电压；电流检测部，其与所述蓄电部串联连接，检测流过所述蓄电部的电流；电压均等化电路，其包括多个变压器和多个开关部，所述多个变压器与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与各所述蓄电元件并联连接的第一绕组以及与所述蓄电部和所述电流检测部并联连接的第二绕组，所述多个开关部与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与所述第一绕组串联连接的第一开关和与所述第二绕组串联连接的第二开关中的至少一方，所述电压均等化电路减小所述多个蓄电元件之间的电压差；接通/断开控制部，其从所述多个蓄电元件中选择一部分蓄电元件作为对象蓄电元件，使与所述对象蓄电元件对应的所述开关部进行接通/断开动作；以及第一异常时处理部，在满足第一异常判断条件的情况下，
该第一异常时处理部进行与所述电流检测部的异常检测对应的处理，所述第一异常判断条件包含在所述开关部的接通/断开动作时所述电流检测部的检测结果为正常电流范围外的情况作为必要条件，该正常电流范围是与基于所述电压检测部的检测结果的所述对象蓄电元件的电压和所述蓄电部的电压对应的电流范围。
12.在本蓄电管理装置中，当构成电压均等化电路的一部分开关部进行接通/断开动作时，进行与该开关部对应的对象蓄电元件与蓄电部之间的电流的流入流出。其结果，流过蓄电部的电流发生变化。此时，如果电流检测部正常，则电流检测部的检测结果成为与基于电压检测部的检测结果的对象蓄电元件的电压和蓄电部的电压对应的正常电流范围内，如果电流检测部异常，则电流检测部的检测结果成为正常电流范围外。本发明人新发现，可通过着眼于伴随这样的电压均等化电路的接通/断开动作的对象蓄电元件的电压变化和电流检测部的检测结果来判断电流检测部有无异常。由此，根据本蓄电管理装置，无需另外设置用于判断电流检测部有无异常的专用的电流路径，能够利用电压均等化电路来判断电流检测部有无异常。
13.在上述蓄电管理装置中，也可以构成为，所述第一异常判断条件包含如下条件作为必要条件，该条件是，伴随着所述开关部的接通/断开动作所述对象蓄电元件的电压存在变化且所述电流检测部的检测结果为所述正常电流范围外。根据本蓄电管理装置，能够抑制在电压均等化电路异常的情况下错误地将电流检测部判断为异常的情况。
14.在上述蓄电管理装置中，也可以构成为，还具备第二异常时处理部，在满足第二异常判断条件的情况下，该第二异常时处理部进行与所述电压均等化电路的异常检测对应的处理，所述第二异常判断条件包含所述对象蓄电元件的伴随于所述开关部的接通/断开动作的电压变化量为正常电压范围外的情况作为必要条件。根据本蓄电管理装置，除了电流检测部的异常检测之外，还能够进行电压均等化电路的异常检测。
15.在上述蓄电管理装置中，也可以构成为，所述接通/断开控制部选择所述多个蓄电元件中的电压为基准电压范围外的所述蓄电元件作为所述对象蓄电元件，所述基准电压范围包括所述蓄电部的电压除以所述蓄电元件的数量而得到的平均电压值。在本蓄电管理装置中，使与电压处于基准电压范围外而需要电压均等化处理的蓄电元件对应的开关部进行接通/断开动作，判断电流检测部有无异常。由此，根据本蓄电管理装置，与无论电压是否为基准电压范围内都选择为对象蓄电元件的结构相比，能够在抑制电压均等化处理中本来不需要的开关部的接通/断开动作的同时，利用电压均等化电路来判断电流检测部有无异常。
16.在上述蓄电管理装置中，所述蓄电管理装置还可以具备第三异常时处理部，所述第三异常时处理部在满足第三异常判断条件的情况下，进行与所述电压均等化电路的异常检测对应的处理，所述第三异常判断条件包含如下条件中的至少一方作为必要条件，这些条件是，在使所述多个开关部中的相同的开关部进行多次接通/断开动作时所述电流检测部的异常检测结果不同，以及在使至少两个以上的开关部依次进行接通/断开动作时所述电流检测部的异常检测结果不同。根据本蓄电管理装置，除了电流检测部的异常检测之外，还能够进行电压均等化电路的异常检测。
17.在上述蓄电管理装置中，在所述对象蓄电元件包括彼此相邻的第一蓄电元件和第二蓄电元件的情况下，所述接通/断开控制部可以在不同的时期进行与所述第一蓄电元件对应的所述开关部的接通/断开动作和与所述第二蓄电元件对应的所述开关部的接通/断
开动作。例如，当在相同时期进行与彼此相邻的蓄电元件对应的开关部的接通/断开动作时，则共同路径中的电压降相互抵消，从而无法高精度地测定各蓄电元件的电压，其结果是，有可能无法高精度地判断电流检测部有无异常。与此相对，根据本蓄电管理装置，在不同的时期进行与彼此相邻的蓄电元件(第一蓄电元件、第二蓄电元件)对应的开关部的接通/断开动作，因此能够抑制电流检测部有无异常的判断的精度降低。
18.在本发明的蓄电装置中，是具备由多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部和上述的任一种蓄电管理装置的结构。根据本蓄电装置，能够利用电压均等化电路来判断电流检测部有无异常。
19.本发明是蓄电部的管理方法：所述蓄电部具有：由多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部；电压检测部，其检测所述多个蓄电元件各自的电压；电流检测部，其与所述蓄电部串联连接，检测流过所述蓄电部的电流；以及电压均等化电路，其包括多个变压器和多个开关部，所述多个变压器与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与各所述蓄电元件并联连接的第一绕组以及与所述蓄电部和所述电流检测部并联连接的第二绕组，所述多个开关部与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与所述第一绕组串联连接的第一开关和与所述第二绕组串联连接的第二开关中的至少一方，所述电压均等化电路减小所述多个蓄电元件之间的电压差，所述蓄电部的管理方法包含如下工序：从所述多个蓄电元件中选择一部分蓄电元件作为对象蓄电元件，使与所述对象蓄电元件对应的所述开关部进行接通/断开动作；以及在满足第一异常判断条件的情况下，进行与所述电流检测部的异常检测对应的处理，所述第一异常判断条件包含在所述开关部的接通/断开动作时所述电流检测部的检测结果为正常电流范围外的情况作为必要条件，该正常电流范围是与基于所述电压检测部的检测结果的所述对象蓄电元件的电压和所述蓄电部的电压对应的电流范围。根据本蓄电部的管理方法，能够利用电压均等化电路来判断电流检测部有无异常。
20.此外，本说明书所公开的技术能够以各种方式实现，例如能够以蓄电管理装置、具备蓄电管理装置和蓄电部的蓄电装置、它们的管理方法、实现这些方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式实现。
附图说明
21.图1是概略地表示实施方式中的电池装置100的结构的说明图。
22.图2是概略地表示将多个蓄电池12中的一个蓄电池12a作为对象蓄电池12x的情况下的恒流控制的动作的说明图。
23.图3是表示正常电流范围表t1的一例的说明图。
24.图4是表示在实施方式的电池装置100中执行的异常判断处理的流程图。
25.图5是表示在实施方式的电池装置100中执行的接通/断开控制处理的流程图。
具体实施方式
26.a.实施方式：
27.a-1.电池装置100的结构：
28.图1是概略地表示本实施方式中的电池装置100的结构的说明图。电池装置100具备电池组10和蓄电管理装置20。
29.电池组10具有多个蓄电池12串联连接而成的结构。在本实施方式中，电池组10由4个蓄电池12(12a、12b、12c、12d)构成。作为蓄电池12，例如可举出磷酸铁系的锂离子电池。电池组10经由正端子42和负端子44与未图示的负载和外部电源连接。电池组10是蓄电部的一例，蓄电池12是蓄电元件的一例。
30.蓄电管理装置20是用于管理包括电池组10的电池装置100的装置。蓄电管理装置20具备电压检测部22、电流检测部24、监视部28、电压均等化电路30、线路开关40、控制部60、记录部72、历史部74及接口(i/f)部76。电池装置100是蓄电装置的一例。
31.针对各蓄电池12设置有一个电压检测部22。各电压检测部22与各蓄电池12并联连接，检测各蓄电池12的电压，将表示电压检测值的信号向监视部28输出。电流检测部24与电池组10串联连接。电流检测部24检测流过电池组10的电流，并向监视部28输出表示电流检测值的信号。监视部28基于从电压检测部22和电流检测部24接收到的信号，向控制部60输出表示各蓄电池12的电压和流过电池组10的电流的信号。
32.电压均等化电路30是通过使电荷在构成电池组10的多个蓄电池12之间移动来执行恒流控制的电路，该恒流控制用于减小多个蓄电池12之间的电压之差。即，电压均等化电路30是用于以主动方式来执行电压均等化的电路。电压均等化电路30构成为不限于彼此相邻的两个蓄电池12的组，能够对任意的蓄电池12的组执行电压均等化。
33.即，电压均等化电路30具备针对各蓄电池12设置有一个的变压器39。各变压器39具有第一绕组39i和第二绕组39j。各变压器39的第一绕组39i与对应的蓄电池12并联连接。另外，各变压器39的第二绕组39j与电池组10及电流检测部24并联连接。另外，电压均等化电路30具备针对各蓄电池12而设置有一个的第一开关37以及第二开关38。各第一开关37与针对各蓄电池12设置的变压器39的第一绕组39i串联连接，各第二开关38与针对各蓄电池12设置的变压器39的第二绕组39j串联连接。控制部60通过规定的调制方法(例如，脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm))控制各第一开关37以及各第二开关38的接通/断开动作以进行恒流控制，由此电荷通过变压器39在各蓄电池12与电池组10之间移动。作为第一开关37以及第二开关38，例如使用mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)、继电器。以下，有时将第一开关37以及第二开关38统称为“开关部”。
34.此外，在本实施方式中，各蓄电池12与电压均等化电路30经由导线36连接。具体而言，各电压检测部22的一端与各变压器39的第一绕组39i连接，其连接点经由导线36与蓄电池12的正极连接。另外，各电压检测部22的另一端与第一开关37连接，其连接点经由导线36与蓄电池12的负极连接。在彼此相邻的蓄电池12的电荷的移动中利用了共同的导线36，电流相互抵消。
35.根据这样的结构的电压均等化电路30，通过使电荷在多个蓄电池12之间移动，能够对各蓄电池12单独地执行恒流控制，该恒流控制用于减小多个蓄电池12各自的电压之差。即，能够将多个蓄电池12中的、电压检测部22检测出的多个蓄电池12各自的电压与多个蓄电池12的平均电压vave之差为规定值以上的至少一个蓄电池12确定为对象蓄电池12x，将对象蓄电池12x作为对象，执行使对象蓄电池12x的电压接近平均电压vave的恒流控制。
36.图2是概略地表示将多个蓄电池12中的一个蓄电池12a作为对象蓄电池12x的情况下的恒流控制的动作的说明图。在图2的a栏中，示出了作为对象蓄电池12x的蓄电池12a的电压va比各蓄电池12的平均电压vave高，使第一开关37进行接通/断开动作而使电荷从对
象蓄电池12x向其他蓄电池12移动，由此进行电压均等化的状态。另外，在图2的b栏中，示出了作为对象蓄电池12x的蓄电池12a的电压va比各蓄电池12的平均电压vave低，使第二开关38进行接通/断开动作而使电荷从其他蓄电池12向对象蓄电池12x移动，由此进行电压均等化的状态。
37.线路开关40(图1)设置在电流检测部24与负端子44之间。线路开关40通过控制部60被进行接通/断开控制，由此针对电池组10与负载及外部电源之间的连接进行闭合和断开。
38.控制部60例如使用cpu、多核cpu、可编程设备(field programmable gate array(fpga：现场可编程门阵列)、programmable logic device(pld：可编程逻辑器件)等)构成，控制蓄电管理装置20的动作。控制部60具有作为接通/断开控制部62、电流检测部异常时处理部64、均等化电路异常时处理部66的功能。关于这些各部的功能，结合后述的异常判断处理的说明进行说明。电流检测部异常时处理部64是第一异常时处理部的一例，均等化电路异常时处理部66是第二异常时处理部及第三异常时处理部的一例。
39.记录部72例如由rom、ram、硬盘驱动器(hdd)等构成，存储各种程序、数据，或者用作执行各种处理时的作业区域、数据的存储区域。例如，在记录部72中保存有用于执行后述的异常判断处理的计算机程序。该计算机程序例如以保存于cd-rom、dvd-rom、usb存储器等计算机可读取的记录介质(未图示)的状态来提供，通过安装于电池装置100而保存于记录部72。
40.另外，在记录部72中存储有正常电流范围表t1。正常电流范围表t1是用于基于蓄电池12与电池组10的电压关系来确定流过电池组10的电流值的正常范围的表。图3是表示正常电流范围表t1的一例的说明图。正常电流范围表t1是将蓄电池12的端子电压(单元电压)、电池组10的电压(电池组电压)与正常电流范围建立关联的表。正常电流范围是由电流检测部24以及电压均等化电路30能够正常动作的状态下的蓄电池12的端子电压与电池组10的电压的对应关系决定的、电池组10中流动的电流值的数值范围。另外，在图3中，将正常电流范围表示为l1、l2、
···
等，但在正常电流范围表t1中，实际上规定了流过电池组10的电流的数值范围。
41.历史部74例如由rom、ram、硬盘驱动器(hdd)等构成，记录与电池装置100相关的各种历史。作为这样的历史，例如可举出电流检测部异常时处理部64以及均等化电路异常时处理部66中的各异常检测结果。接口部76通过有线或无线进行与其他装置的通信。例如，通过经由接口部76与其他装置的通信，记录于历史部74的历史被更新。
42.a-2.异常判断处理：
43.接着，对在本实施方式的电池装置100中由蓄电管理装置20执行的异常判断处理进行说明。图4是表示在本实施方式的电池装置100中执行的异常判断处理的流程图，图5是表示在本实施方式的电池装置100中执行的接通/断开控制处理的流程图。异常判断处理是用于判断电流检测部24以及电压均等化电路30是正常还是异常，并执行与该判断结果对应的异常时处理的处理。接通/断开控制处理是为了判断电流检测部24和电压均等化电路30是正常还是异常，使与所选择的对象蓄电池12y对应的开关部(第一开关37、第二开关38)进行接通/断开动作的处理。异常判断处理例如在电池装置100启动时自动地或者根据来自管理者的指示而开始。
44.当异常判断处理(图4)开始时，蓄电管理装置20的接通/断开控制部62(图1)选择多个蓄电池12中的与进行接通/断开动作的开关部对应的对象蓄电池12y(s110)。例如，接通/断开控制部62所选择的对象蓄电池12y是上述的对象蓄电池12x。即，接通/断开控制部62选择多个蓄电池12中的电压为基准电压范围外的蓄电池12作为对象蓄电池12y，所述基准电压范围包括电池组10的电压除以蓄电池12的总数而得到的平均电压值(平均电压vave)。
45.接着，蓄电管理装置20的接通/断开控制部62对对象蓄电池12y执行接通/断开控制处理(图5)(s120)。在此，在存在多个对象蓄电池12y的情况下，对多个对象蓄电池12y中的相互相邻的对象蓄电池12y在不同的时期进行接通/断开控制处理，对相互不相邻的对象蓄电池12y在相同的时期进行接通/断开控制处理。具体而言，在图1所示的4个蓄电池12全部为对象蓄电池12y的情况下，例如，对蓄电池12a和蓄电池12c在相同时期进行接通/断开控制处理，之后，对蓄电池12b和蓄电池12d在相同时期进行接通/断开控制处理。
46.当接通/断开控制处理开始时，如图5所示，蓄电管理装置20的控制部60(图1)判断在电池组10中是否流过了电流(s210)。在此，如上所述，在线路开关40为断开状态的启动时执行本异常判断处理。因此，如果电流检测部24正常，则在电流检测部24中应该检测不到电流。相反，在电流检测部24中检测到电流的情况下，电流检测部24处于异常状态(例如内部电路的短路、开路、部件的故障)，有可能无法进行高精度的电流检测。此外，控制部60基于从监视部28输入的信号，检测在电池组10中流过的电流，若该电流检测值为规定的下限值(大致零)以下，则判断为在电池组10中没有电流流过，若电流检测值大于规定的下限值，则判断为在电池组10中流过了电流。
47.控制部60在判断为电流流过电池组10的情况下(s210：否)，判断为电流检测部24处于异常状态(s230)，不开始开关部的接通/断开动作，结束本接通/断开控制处理，进入图4的s130。此外，在s230中，控制部60例如也可以经由接口部76向外部通知检测到电流检测部24的异常状态的情况(以下，称为“异常检测”)。由此，抑制尽管已经检测到电流检测部24的异常仍然执行与对象蓄电池12y对应的开关部的接通/断开动作的情况。
48.在控制部60判断为在电池组10中未流过电流的情况下(s210：是)，接通/断开控制部62使与对象蓄电池12y对应的开关部执行接通/断开动作(s220)。在本实施方式中，接通/断开控制部62控制第一开关37或者第二开关38的接通/断开动作，执行使对象蓄电池12x的电压接近平均电压vave的恒流控制。
49.接着，电流检测部异常时处理部64判断伴随着上述开关部的接通/断开动作、对象蓄电池12y的电压变化量是否在正常电压范围外(s240)。该判断是为了根据对象蓄电池12y的伴随于开关部的接通/断开动作的电压变化量来检测电压均等化电路30的异常而进行的。例如当电压均等化电路30成为异常状态(例如内部电路的短路、开路、部件的故障)时，开关部的接通/断开动作的开始前后的对象蓄电池12y的电压变化量会成为正常电压范围外。
50.具体而言，均等化电路异常时处理部66计算开关部的接通/断开动作开始前的对象蓄电池12y的电压与开关部的接通/断开动作开始后(接通/断开动作过程中)的对象蓄电池12y的电压之差，并判断该电压差是否在正常电压范围外。正常电压范围是设想在电压均等化电路30为正常状态的情况下，开关部的接通/断开动作的开始前后对象蓄电池12y的电
压变化量。正常电压范围例如是包含如下压降值的电压范围(例如该压降值
±
规定值的数值范围)，该压降值是根据对象蓄电池12y的内部电阻值、导线36的电阻值以及电压均等化电路30的恒定电流值而设想的压降值。此外，s240的判断条件是第二异常判断条件的一例。
51.在判断为开关部的接通/断开动作的开始前后的对象蓄电池12y的电压变化量为正常电压范围外的情况下(s240：是)，均等化电路异常时处理部66执行与电压均等化电路30的异常检测对应的处理(s260)，结束本接通/断开控制处理。与电压均等化电路30的异常检测对应的处理例如是将电压均等化电路30的异常检测经由接口部76向外部通知的处理、禁止使负端子44成为闭合状态的处理或禁止电压均等化处理的执行的处理等。在该情况下，不执行后述的用于检测电流检测部24的异常的处理(s270～s290)，使与对象蓄电池12y对应的开关部停止接通/断开动作(s300)。这是因为，在电压均等化电路30为异常状态的情况下，无法准确地进行电流检测部24的异常判断。
52.另一方面，在判断为电压均等化电路30正常的情况下(s240：否)，例如控制部60将表示电压均等化电路30正常的标志记录于历史部74(s250)。接着，电流检测部异常时处理部64判断在与对象蓄电池12y对应的开关部的接通/断开动作时流过电池组10的电流值是否在正常电流范围外(s270)。该判断是为了根据在开关部的接通/断开动作时流过电池组10的电流的电流检测值来检测电流检测部24的异常而进行的。例如当电流检测部24成为异常状态时，在开关部的接通/断开动作时流过电池组10的电流的电流检测值会成为正常电流范围外。
53.具体而言，电流检测部异常时处理部64参照正常电流范围表t1(图3)，提取在开关部的接通/断开动作时检测到的、与对象蓄电池12y的电压值和电池组10的电压值对应的正常电流范围。接着，电流检测部异常时处理部64判断在开关部的接通/断开动作时来自电流检测部24的电流检测值是否在该提取出的正常电流范围外。此外，s270的判断条件是第一异常判断条件的一例。另外，电池组10的电压值例如能够通过将全部的蓄电池12的电压检测值相加而计算出。
54.在判断为在开关部的接通/断开动作时来自电流检测部24的电流检测值在正常电流范围外的情况下(s270：是)，判断为电流检测部24异常，例如控制部60将表示电流检测部24异常的标志记录于历史部74(s290)，进入s300的处理，结束本接通/断开控制处理。另一方面，在判断为在开关部的接通/断开动作时来自电流检测部24的电流检测值不是正常电流范围外的情况下(s270：否)，判断为电流检测部24正常，例如控制部60将表示电流检测部24正常的标志记录于历史部74(s280)，进入s300的处理，结束本接通/断开控制处理。
55.当结束本接通/断开控制处理时，如图4所示，控制部60判断是否已对所选择的全部对象蓄电池12y执行了接通/断开控制处理(s130)。在判断为没有对全部的对象蓄电池12y执行接通/断开控制处理的情况下(s130：否)，控制部60对剩余的对象蓄电池12y反复执行接通/断开控制处理(s120)。
56.另一方面，在判断为已对全部的对象蓄电池12y执行了接通/断开控制处理的情况下(s130：是)，均等化电路异常时处理部66判断在相互不同的时期执行的多次接通/断开控制处理(图4)中的电流检测部24的异常判断结果(以下，称为“电流异常判断结果”)是否一致(s140)。如果电压均等化电路30正常，则全部电流异常判断结果应该是一致的。另一方面，例如设在电压均等化电路30内，与蓄电池12a对应的变压器39以及开关部的结构电路正
常，与此相对，与蓄电池12b对应的变压器39以及开关部的结构电路异常(例如断线、短路)。而且，蓄电池12a、12b在s110中被选择为对象蓄电池12y，在相互不同的时刻被执行了接通/断开控制处理(图5)。于是，在针对蓄电池12a的接通/断开控制处理中判断为电流异常判断结果正常，在针对蓄电池12b的接通/断开控制处理中判断为电流异常判断结果异常，其结果，电流异常判断结果变得不一致。此外，均等化电路异常时处理部66能够基于记录于历史部74的表示电流检测部24的异常的标志(s280、s290)进行判断。此外，在异常判断处理中，在接通/断开控制处理(图5)只进行过一次的情况下，在s140中可以判断为“是”。此外，s140的判断条件是第三异常判断条件的一例。
57.在判断为在多次的电流异常判断结果中包含与其他结果不同的电流异常判断结果的情况下(s140：否)，均等化电路异常时处理部66执行与电压均等化电路30的异常检测对应的处理(s160)，结束本异常判断处理。与电压均等化电路30的异常检测对应的处理例如是经由接口部76向外部通知电压均等化电路30的异常检测的处理。
58.另一方面，在判断为每次电流异常判断结果均一致的情况下(s140：是)，判断电流异常判断结果是否异常(s150)。在判断为电流异常判断结果是异常的情况下(s150：是)，电流检测部异常时处理部64执行与电流检测部24的异常检测对应的处理(s170)，结束本异常判断处理。与电流检测部24的异常检测对应的处理例如是将电流检测部24的异常检测经由接口部76向外部通知的处理、禁止电池组10的充放电的处理。另一方面，在判断为电流异常判断结果为正常的情况下(s150：否)，控制部60例如将确定电流检测部24为正常状态的标志记录于记录部72(s180)，结束本异常判断处理。由此，例如能够执行电压均等化处理等。
59.a-3.本实施方式的效果：
60.如以上说明的那样，在本实施方式的蓄电管理装置20中，如图1所示，各变压器39的第二绕组39j不仅与电池组10并联连接，还与电流检测部24并联连接。在这样的结构中，当构成电压均等化电路30的一部分开关部进行接通/断开动作时，在与该开关部对应的对象蓄电池12y与电池组10之间会进行电流的流出流入。其结果，对象蓄电池12y的电压会发生变化。此时，若电流检测部24正常，则电流检测部24的检测结果会成为正常电流范围内(图5的s270：否)，该正常电流范围是与基于电压检测部22的检测结果的对象蓄电池12y的电压和电池组10的电压对应的电流范围，若电流检测部24为异常状态，则电流检测部24的检测结果会成为正常电流范围外(图5的s270：是)。
61.本发明人新发现，能够通过着眼于这样的伴随于电压均等化电路30的接通/断开动作的对象蓄电池12y的电压变化和电流检测部24的检测结果，来判断电流检测部24有无异常。由此，根据本实施方式，无需另外设置专门用于判断电流检测部24有无异常的电流路径，能够利用电压均匀化电路30来判断电流检测部24有无异常。
62.在本实施方式中，在接通/断开控制处理(图5)中，以存在对象蓄电池12y的伴随于开关部的接通/断开动作的电压变化(s240：否)、且电流检测部24的检测结果在正常电流范围外(s 270：是)为必要条件，来判断电流检测部24处于异常状态(s290)。由此，根据本实施方式，能够抑制在电压均等化电路30为异常状态的情况下错误地判断电流检测部24为异常状态的情况。
63.在本实施方式中，在接通/断开控制处理(图5)中，在判断为开关部的接通/断开动作的开始前后的对象蓄电池12y的电压变化量为正常电压范围外的情况下(s240：是)，均等
化电路异常时处理部66执行与电压均等化电路30的异常检测对应的处理(s260)。由此，根据本实施方式，除了电流检测部24的异常检测之外，还能够进行电压均等化电路30的异常检测。
64.在本实施方式中，在异常判断处理(图4)中，接通/断开控制部62选择多个蓄电池12中的电压为基准电压范围外的蓄电池12作为对象蓄电池12y(s110)。即，使与需要进行电压均等化处理的蓄电池12对应的开关部进行接通/断开动作，判断电流检测部24有无异常。由此，根据本实施方式，与无论电压是否在基准电压范围内都选择为对象蓄电池12y的结构相比，能够在抑制了电压均等化处理中本来不需要的开关部的接通/断开动作的同时，利用电压均等化电路30来判断电流检测部24有无异常。
65.在本实施方式中，在异常判断处理(图4)中，在判断为在多次的电流异常判断结果中包含与其他结果不同的电流异常判断结果的情况下(s140：否)，均等化电路异常时处理部66执行与电压均等化电路30的异常检测对应的处理(s160)。根据本实施方式，除了电流检测部24的异常检测之外，还能够进行电压均等化电路30的异常检测。
66.如上述那样，在本实施方式的电池装置100中，当相互相邻的蓄电池12所对应的开关部在相同时期进行接通/断开动作时，则存在于共同路径的导线36(电阻成分)中的压降会相互抵消，从而无法高精度地测定各蓄电池12的电压，其结果，有可能无法高精度地判断电流检测部24有无异常。与此相对，在本实施方式中，在异常判断处理(图4)中，在存在多个对象蓄电池12y的情况下，对多个对象蓄电池12y中的相互相邻的对象蓄电池12y在相互不同的时期进行接通/断开控制处理。由此，能够抑制电流检测部24的异常的有无判断的精度降低。
67.b.变形例：
68.本说明书中公开的技术不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内变形为各种方式，例如也能够进行如下的变形。
69.上述各实施方式中的电池装置100的结构只不过是一例，能够进行各种变形。例如，在上述各实施方式中，构成电池组10的蓄电池12的个数能够任意地变更。另外，在上述各实施方式中，作为蓄电元件例示了蓄电池12，但例如也可以是电容器。另外，在上述各实施方式中，作为蓄电部例示了电池组10，但例如也可以是多个电容器串联连接而成的电容器组。另外，在上述实施方式中，电压均等化电路30也可以是不具备第一开关37及第二开关38中的任一方的结构。
70.另外，在上述各实施方式中，正常电流范围表t1的内容只不过是一例，能够进行各种变形。另外，不一定需要在记录部72中记录正常电流范围表t1。另外，在上述各实施方式中，也可以省略控制部60所具有的各功能部中的至少一个。
71.上述各实施方式中的异常判断处理的内容只不过是一例，能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，也可以是不进行电压均等化电路30的异常检测的结构。另外，在上述实施方式中，异常判断处理例如可以与电压均等化处理并行地执行，也可以在与电压均等化处理不同的时刻另外执行，该电压均等化处理在检测到构成电池组10的多个蓄电池12之间的电压之差大于规定的阈值的情况下执行。另外，为了高精度地进行电流检测部24的异常检测，以线路开关40为断开状态为条件来执行异常判断处理，但也可以在线路开关40为闭合状态时执行异常判断处理。
72.在上述实施方式中，在异常判断处理的s110中，接通/断开控制部62例如也可以与电压的高低无关地从多个蓄电池12中选择任意的蓄电池12作为对象蓄电池12y。另外，在s120中，接通/断开控制部62也可以对多个对象蓄电池12y中的相互相邻的对象蓄电池12y在相同时期进行接通/断开控制处理。
73.在上述实施方式中，在接通/断开控制处理的s240中，作为对象蓄电池12y的伴随于开关部的接通/断开动作的电压变化量，判断了开关部的接通/断开动作开始前后的对象蓄电池12y的电压变化量是否在正常电压范围外，但并不局限于此，例如，也可以判断在开关部的接通/断开动作开始前和该接通/断开动作结束后对象蓄电池12y的电压变化量是否在正常电压范围外。
74.在上述实施方式中，在s140中，判断了针对相互不同的对象蓄电池12y在相互不同的时期分别执行的接通/断开控制处理中的电流异常判断结果是否一致，但例如也可以判断针对相同的对象蓄电池12y在相互不同的时期分别执行的接通/断开控制处理中的电流异常判断结果是否一致。
75.标号说明
76.10：电池组；12：蓄电池；12x、12y：对象蓄电池；20：蓄电管理装置；22：电压检测部；24：电流检测部；28：监视部；30：电压均等化电路；36：导线；37：第一开关；38：第二开关；39：变压器；39i：第一绕组；39j：第二绕组；40：线路开关；42：正端子；44：负端子；60：控制部；62：接通/断开控制部；64：电流检测部异常时处理部；66：均等化电路异常时处理部；72：记录部；74：历史部；76：接口部；100：电池装置；t1：正常电流范围表。

技术特征：
1.一种蓄电管理装置，其用于管理由多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部，其中，所述蓄电管理装置包括：电压检测部，其检测所述多个蓄电元件各自的电压；电流检测部，其与所述蓄电部串联连接，检测流过所述蓄电部的电流；电压均等化电路，其包括多个变压器和多个开关部，所述多个变压器与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与各所述蓄电元件并联连接的第一绕组以及与所述蓄电部和所述电流检测部并联连接的第二绕组，所述多个开关部与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与所述第一绕组串联连接的第一开关和与所述第二绕组串联连接的第二开关中的至少一方，所述电压均等化电路减小所述多个蓄电元件之间的电压差；接通/断开控制部，其从所述多个蓄电元件中选择一部分蓄电元件作为对象蓄电元件，使与所述对象蓄电元件对应的所述开关部进行接通/断开动作；以及第一异常时处理部，在满足第一异常判断条件的情况下，该第一异常时处理部进行与所述电流检测部的异常检测对应的处理，所述第一异常判断条件包含在所述开关部的接通/断开动作时所述电流检测部的检测结果为正常电流范围外的情况作为必要条件，该正常电流范围是与基于所述电压检测部的检测结果的所述对象蓄电元件的电压和所述蓄电部的电压对应的电流范围。2.根据权利要求1所述的蓄电管理装置，其中，所述第一异常判断条件包含如下条件作为必要条件，该条件是，伴随着所述开关部的接通/断开动作所述对象蓄电元件的电压存在变化且所述电流检测部的检测结果为所述正常电流范围外。3.根据权利要求1或2所述的蓄电管理装置，其中，所述蓄电管理装置还具备第二异常时处理部，在满足第二异常判断条件的情况下，该第二异常时处理部进行与所述电压均等化电路的异常检测对应的处理，所述第二异常判断条件包含所述对象蓄电元件的伴随于所述开关部的接通/断开动作的电压变化量为正常电压范围外的情况作为必要条件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电管理装置，其中，所述接通/断开控制部选择所述多个蓄电元件中的电压为基准电压范围外的所述蓄电元件作为所述对象蓄电元件，所述基准电压范围包括所述蓄电部的电压除以所述蓄电元件的数量而得到的平均电压值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电管理装置，其中，所述蓄电管理装置还具备第三异常时处理部，所述第三异常时处理部在满足第三异常判断条件的情况下，进行与所述电压均等化电路的异常检测对应的处理，所述第三异常判断条件包含如下条件中的至少一方作为必要条件，这些条件是，在使所述多个开关部中的相同的开关部进行多次接通/断开动作时所述电流检测部的异常检测结果不同，以及在使至少两个以上的开关部依次进行接通/断开动作时所述电流检测部的异常检测结果不同。6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电管理装置，其中，在所述对象蓄电元件包括彼此相邻的第一蓄电元件和第二蓄电元件的情况下，所述接通/断开控制部在不同的时期进行与所述第一蓄电元件对应的所述开关部的接通/断开动作和与所述第二蓄电元件对应的所述开关部的接通/断开动作。
7.一种蓄电装置，其具备：多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部；以及权利要求1至6中任一项所述的蓄电管理装置。8.一种蓄电部的管理方法，其中，所述蓄电部具有：由多个蓄电元件串联连接而成的蓄电部；电压检测部，其检测所述多个蓄电元件各自的电压；电流检测部，其与所述蓄电部串联连接，检测流过所述蓄电部的电流；以及电压均等化电路，其包括多个变压器和多个开关部，所述多个变压器与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与各所述蓄电元件并联连接的第一绕组以及与所述蓄电部和所述电流检测部并联连接的第二绕组，所述多个开关部与所述多个蓄电元件分别对应地设置，分别具有与所述第一绕组串联连接的第一开关和与所述第二绕组串联连接的第二开关中的至少一方，所述电压均等化电路减小所述多个蓄电元件之间的电压差，所述蓄电部的管理方法包含如下工序：从所述多个蓄电元件中选择一部分蓄电元件作为对象蓄电元件，使与所述对象蓄电元件对应的所述开关部进行接通/断开动作；以及在满足第一异常判断条件的情况下，进行与所述电流检测部的异常检测对应的处理，所述第一异常判断条件包含在所述开关部的接通/断开动作时所述电流检测部的检测结果为正常电流范围外的情况作为必要条件，该正常电流范围是与基于所述电压检测部的检测结果的所述对象蓄电元件的电压和所述蓄电部的电压对应的电流范围。

技术总结
利用电压均等化电路来判断电流检测部有无异常。蓄电管理装置包括：电压检测部；电流检测部；以及电压均等化电路，所述电压均等化电路包括多个变压器和多个开关部，所述多个变压器包括与各蓄电元件并联连接的第一绕组和与蓄电部以及电流检测部并联连接的第二绕组，所述多个开关部包括与第一绕组串联连接的第一开关和与第二绕组串联连接的第二开关中的至少一方，并且所述电压均等化电路减小所述多个蓄电元件之间的电压差。在满足第一异常判断条件的情况下，进行与所述电流检测部的异常检测对应的处理，所述第一异常判断条件包含在与所选择的对象蓄电元件对应的所述开关部的接通/断开动作时所述电流检测部的检测结果为正常电流范围外的情况作为必要条件。电流范围外的情况作为必要条件。电流范围外的情况作为必要条件。


技术研发人员：滨田健志
受保护的技术使用者：武藏精密工业株式会社
技术研发日：2021.02.08
技术公布日：2023/9/13