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CN107431252A - 蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法 - Google Patents

蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法 Download PDF

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CN107431252A CN201680011478.1A CN201680011478A CN107431252A CN 107431252 A CN107431252 A CN 107431252A CN 201680011478 A CN201680011478 A CN 201680011478A CN 107431252 A CN107431252 A CN 107431252A
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Abstract

本发明提供一种蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法。配备于移动体并经由开关而与移动体的负载电连接的蓄电元件的监视装置(130)具备从蓄电元件供给电力的监视部，监视部执行如下的监视动作：以蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下为条件，使开关从闭合状态变为打开状态，以在开关为打开状态时蓄电元件满足了给定的放电恢复条件为条件，使开关从打开状态变为闭合状态，并且，监视部在开关为打开状态的期间内，在负载为停止中的情况下，较之于负载为动作中的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。

Description

蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法
技术领域
由本说明书公开的技术涉及蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法。
背景技术
存在经由开关而与负载电连接的蓄电元件(二次电池)的监视装置(例如参照专利文献1)。该监视装置从二次电池供给电力，由此获取二次电池的电压，反复执行如下的监视动作：在获取到的二次电池的电压值低于了预先规定的下限电压值的情况下，使开关从闭合状态(闭状态)变为打开状态(开状态)，然后，在二次电池的电压值超过了下限电压值的情况下，使开关从打开状态变为闭合状态。此外，该监视装置使得如果二次电池的电压值接近于下限电压值，则缩短监视动作的执行间隔，从而能够早期地检测二次电池的状态成为了过放电状态，使开关变为打开状态来保护二次电池。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-176940号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述以往的蓄电元件的监视装置中，关于开关成为了打开状态之后使监视动作的执行间隔如何变化却未充分研讨，因此存在有可能导致蓄电元件的电压下降的课题。
在本说明书中，为了解决上述课题，公开了一种能够抑制蓄电元件的电压下降的蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在由本说明书公开的蓄电元件的监视装置中，所述蓄电元件配备于移动体，并经由开关而与所述移动体的负载电连接，所述蓄电元件的监视装置具备从所述蓄电元件供给电力的监视部，所述监视部执行如下的监视动作：以所述蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的放电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，并且，所述监视部在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述负载为停止中的情况下，较之于所述负载为动作中的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。
另外，本说明书所公开的技术能够通过各种形态来实现，例如，能够通过蓄电元件的监视装置或者方法、具备该装置和蓄电元件的蓄电装置、用于实现该装置或者方法的功能的计算机程序、集成电路、记录了该计算机程序的CD-ROM等非易失性记录介质以及因特网等传输介质等形态来实现。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的电池包的构成的说明图。
图2是表示实施方式所涉及的二次电池的监视处理的流程的流程图。
图3是表示实施方式所涉及的打开时处理的流程的流程图。
具体实施方式
在上述以往的监视装置中，关于开关成为了打开状态之后使监视动作的执行间隔如何变化却未充分研讨。假设在开关成为了打开状态之后仍缩短监视动作的执行间隔，则在二次电池的状态变为不是过放电状态的情况下，能够迅速地使开关变为闭合状态而恢复至从二次电池向负载供给电力的状态。但是，另一方面，为了缩短监视动作的执行间隔，至少监视装置的消耗电力量会增大对应于需要每隔该缩短的执行间隔将来自二次电池的电力供给至监视装置的量。于是，二次电池的电压进一步下降，例如有时会低于监视装置的最低动作电压，其结果，监视装置变得无法动作。此外，有时二次电池的电压会持续下降从而变得无法再利用二次电池。另外，这种问题并不限于二次电池，在蓄电器等其他蓄电元件的监视装置中也同样会发生。
在本说明书中，公开了一种能够解决上述课题的至少一部分的技术。
(1)在本说明书所公开的蓄电元件的监视装置中，所述蓄电元件配备于移动体，并经由开关而与所述移动体的负载电连接，所述蓄电元件的监视装置具备从所述蓄电元件供给电力的监视部，所述监视部执行如下的监视动作：以所述蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的放电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，并且，所述监视部在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述负载为停止中的情况下，较之于所述负载为动作中的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。在开关为打开状态的期间内，在负载为动作中的情况下，使得向负载的电力供给早期地重新开始的必要性高。但是，在负载为停止中的情况下，较之于负载为动作中的情况，使得向负载的电力供给早期地重新开始的必要性不高。因此，根据该蓄电元件的监视装置，在开关为打开状态的期间内，在负载为停止中的情况下，较之于负载为动作中的情况，以执行间隔长且来自所述蓄电元件的电力的消耗量少的状态来执行监视动作。由此，在开关为打开状态的期间内，在负载为动作中的情况下，能够抑制在蓄电元件满足了放电恢复条件时向负载供给电力的电力供给状态的重新开始变迟，不仅如此，在向负载的电力供给的重新开始的必要性比较低的负载的停止中，还能够抑制监视部的电力消耗所引起的蓄电元件的电压下降。
(2)在上述蓄电元件的监视装置中，也可以构成为，所述蓄电元件还经由所述开关而与由所述移动体的发动机发电的充电器电连接，在所述监视动作中还包含如下的动作：以所述蓄电元件的电压成为了比所述放电电压阈值大的充电电压阈值以上为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的充电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，并且，所述监视部在所述负载为停止中的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了所述充电电压阈值以上从而所述开关成为了所述打开状态的情况下，较之于所述蓄电元件的电压成为了所述放电电压阈值以下从而所述开关成为了所述打开状态的情况，通过缩短所述监视动作的执行间隔来增多消耗电力。在蓄电元件的电压成为了充电电压阈值以上从而开关成为了打开状态的情况下，最好使蓄电元件放电以使电压下降。因此，根据该蓄电元件的监视装置，在负载为停止中的期间内，在蓄电元件的电压成为了充电电压阈值以上从而开关成为了所述打开状态的情况下，较之于蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下从而开关成为了打开状态的情况，以执行间隔短且来自蓄电元件的电力的消耗量多的状态来执行监视动作。由此，在负载为停止中的期间内，在蓄电元件的电压成为了充电电压阈值以上从而开关成为了打开状态的情况下，能够早期地使蓄电元件的电压下降来消除蓄电元件的电压成为了充电电压阈值以上的状态。
(3)在上述蓄电元件的监视装置中，也可以构成为，在所述负载为停止中的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了所述充电电压阈值以上从而所述开关成为了所述打开状态的情况下，较之于所述开关为所述闭合状态的情况，通过缩短所述监视动作的执行间隔来增多消耗电力。根据该蓄电元件的监视装置，在负载为停止中的期间内，在蓄电元件的电压成为了充电电压阈值以上从而开关成为了打开状态的情况下，能够在负载的动作的开始时使得向负载的电力供给早期地重新开始。
(4)在上述蓄电元件的监视装置中，也可以构成为，所述监视部还在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了比所述放电电压阈值低的低电压阈值以下的情况下，较之于所述蓄电元件的电压比所述低电压阈值大的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。根据该蓄电元件的监视装置，例如在开关为打开状态的期间较长的情况下，能够抑制蓄电元件的电压进一步下降。
以下，参照附图来说明本实施方式所涉及的蓄电元件的监视装置。另外，以下所说明的实施方式均表示本发明的优选的一具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、方法中的步骤、步骤的顺序等只是一例，并非是限定本发明的主旨。此外，关于以下的实施方式中的构成要素之中表示最上位概念的独立技术方案中未记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。此外，所添加的附图中的各图只是示意图，未必是严格意义上的图示的图。
A.实施方式：
A-1.电池包的构成：
图1是概略性地表示本实施方式的电池包100的构成的说明图。电池包100是配备于例如混合动力汽车(HV)等如作为驱动源搭载有发动机(未图示)的汽车的车辆等移动体、且用于起动其发动机的起动器400用的电池。此外，电池包100通过例如由交流发电机等移动体的发动机进行驱动(发电)的发电机200来充电。进而，电池包100向汽车的电气部件等负载500供给电力。即，该移动体除了具有电池包100之外，还具有发动机、发电机200、起动器400以及负载500。电池包100是蓄电装置的一例，发电机200是充电器的一例。另外，作为上述移动体，除了包含汽车之外，还包含两轮摩托车、带原动机的自行车、电动自行车或者铁道车辆等能够移动的各种移动体。即，上述负载是搭乘者等用户为了使用移动体而在移动体中被消耗的电力负载。
电池包100具备：二次电池112、监视装置130、电流传感器140、温度传感器150以及继电器160
二次电池112经由继电器160而与发电机200、用于起动发动机的起动器400以及移动体的负载500电连接。因而，在继电器160为闭合状态的情况下，成为有可能从二次电池112向起动器400、负载500供给电力、且有可能由发电机200对二次电池112进行充电的能充放电状态。另一方面，在继电器160为打开状态的情况下，成为无法从二次电池112向起动器400、负载500供给电力、且无法由发电机200对二次电池112进行充电的不能充放电状态。继电器160是开关的一例。
二次电池112具有被串联连接的多个单电池(未图示)。各单电池例如是锂离子二次电池。二次电池112在预先规定的上限电压值VT1与下限电压值VT2之间的电压范围内能够使用。二次电池112是蓄电元件的一例。
电流传感器140输出与由发电机200对二次电池112充电的充电电流、或者从二次电池112向负载500放电的放电电流(以下总称为“充放电电流”)相应的检测信号。温度传感器150例如由热敏电阻构成，输出与二次电池112的温度相应的检测信号。
监视装置130经由信号线而与二次电池112电连接，从二次电池112供给电力从而成为能动作状态。监视装置130具备：电压传感器122、CPU132、存储器134和通信接口(I/F)136。
电压传感器122输出与二次电池112的端子电压值V1和二次电池112以及继电器160的合计电压V2相应的检测信号。存储器134例如由RAM、ROM构成，存储各种程序等。CPU132根据从存储器134读出的程序，边参照来自各传感器的信息边控制电池包100的各部分的动作。例如，CPU132通过对继电器160赋予打开指令信号从而使继电器160变为打开状态，通过赋予闭合指令信号从而使继电器160变为闭合状态。
此外，CPU132基于来自电压传感器122的检测信号而获取二次电池112的端子电压值V1(或者V2)，基于来自电流传感器140的检测信号而获取充放电电流的电流量，基于来自温度传感器150的检测信号而获取二次电池112的温度。另外，监视装置130能够动作的最低动作电压值VT4设为比二次电池112的上述下限电压值VT2低。通信接口136是用于与发动机控制单元(以下称作ECU)600等外部装置进行通信的装置。CPU132是监视部的一例。
发电机200具备未图示的AC/DC转换器、DC/DC转换器，输出用于对电池包100进行充电的电力。
A-2.二次电池112的监视处理：
监视装置130以从二次电池112供给了上述最低动作电压值VT4以上的电力为条件，执行二次电池112的监视处理。图2是表示二次电池的监视处理的流程的流程图。该监视处理是用于监视二次电池112的状态来抑制二次电池112的状态成为异常状态的处理。另外，监视处理的执行最初设继电器160为闭合状态。
首先，监视装置130的CPU132判断负载500是否为动作中(S110)。CPU132从ECU600接收例如表示点火器的状态的信号，基于该接收到的信号，如果点火器为接通状态，则判断出负载500为动作中，如果点火器为断开状态，则判断出负载500为停止中。另外，关于负载500为动作中，能够换言之为，向移动体所具有的负载500供给电力中、或者通过该电力的供给而移动体为动作中。此外，关于负载500为停止中，能够换言之为，向移动体所具有的负载500供给电力的停止中、或者通过该电力的供给停止而移动体为停止中。
另外，在本电池包100搭载于怠速停止车的情况下，CPU132从ECU600接收表示点火器的状态的信号和表示发动机是否为动作中的信号。而且，CPU132基于该接收到的信号，以点火器为接通状态且发动机为停止中为条件，判断出为怠速停止中、即负载500为动作中。此外，在本实施方式中，CPU132在移动体(车辆)为停车中的情况下，也与怠速停止中同样，由于已经处于能够行驶的状态，因此判断出负载500为动作中。
即，负载500为动作中是指车辆等移动体为行驶中、高速行驶中、怠速停止中或者停车中。此外，负载500为停止中是指车辆等移动体为泊车中或者长期泊车中。
CPU132在判断出负载500为动作中的情况下(S110：是)，执行第1基准动作处理(S120～S150)，在判断出负载500不是动作中、即为停止中的情况下(S110：否)，执行第1低消耗电力处理(S160～S190)。
A-2-1.第1基准动作处理：
第1基准动作处理是如下的处理：在继电器160为闭合状态的期间内，例如监视装置130的CPU132始终为启动状态，从二次电池112消耗电力，以基准周期ΔT1(例如几十msec～几百msec)来反复执行二次电池112的监视动作(S130～S150)。在发动机、负载500的动作中等为了频繁地进行二次电池112的充放电而频繁地执行二次电池112的监视动作的必要性比较高的情况下，执行该第1基准动作处理。基准周期ΔT1是监视动作的执行间隔的一例。
具体而言，CPU132判断从上次的监视动作的执行时起是否经过了基准周期ΔT1(S120)。另外，在监视处理的开始最初，判断从监视处理的开始时起是否经过了相当于基准周期ΔT1的时间。
CPU132在判断出从上次的监视动作的执行时起未经过基准周期ΔT1的情况下(S120：否)进行待机，在判断出从上次的监视动作的执行时起经过了基准周期ΔT1的情况下(S120：是)，执行监视动作。具体而言，CPU132获取二次电池112的端子电压值V、充放电电流的电流量和温度(S130)，基于这些获取结果来判断二次电池112的状态是否成为了异常状态(S140)。
在本实施方式中，判断二次电池112的状态是否成为过放电状态、过充电状态、过电流状态、温度异常状态的任一种异常状态。过放电状态是二次电池112的端子电压值V为上述下限电压值VT2以下的状态，过充电状态是二次电池112的端子电压值V为上述上限电压值VT1以上的状态。过电流状态是二次电池112的每单位时间的充放电电流的电流量为规定量以上的状态，温度异常状态是二次电池112的温度为规定温度以上的状态。此时，下限电压值VT2为放电电压阈值的一例，上限电压值VT1为充电电压阈值的一例。
CPU132在判断出二次电池112的状态成为了异常状态的情况下(S140：是)，使继电器160从闭合状态变为打开状态(S150)。由此，二次电池112成为不能充放电状态，能够抑制向起动器400、负载500的放电所引起的二次电池112的电压下降。换言之，可抑制二次电池112的状态成为异常状态、或异常状态进一步发展，从而可保护二次电池112。但是，通过从二次电池112向监视装置130的电力供给，可产生二次电池112的电压下降。CPU132使继电器160变为打开状态之后，返回至S110。
另一方面，CPU132在判断出二次电池112的状态未成为异常状态的情况下(S140：否)，使继电器160维持为闭合状态不变，返回至S110。即，在第1基准动作处理中，与继电器160是打开状态还是闭合状态无关地，以基准周期ΔT1来执行二次电池112的监视动作。由此，例如，即便是继电器160为打开状态的情况，也能够在发电机200的输出变高时早期地开始二次电池112的充电，能够使车辆的电源系统反复至正常的状态。另外，如上所述，即便是怠速停止中、停车中，也可在S110中判断出负载500为动作中(S110：是)，因此执行第1基准动作处理。其原因在于，在怠速停止中、停车中，虽然发动机停止，但驾驶员乘坐于驾驶席，可以预想会注意到二次电池112成为了过放电，从而在比较短的时间内实施充电作业。
A-2-2.第1低消耗电力处理：
第1低消耗电力处理是如下的处理：在继电器160为闭合状态的期间内，监视装置130的CPU132以比基准周期ΔT1长的第1低电力周期ΔT2(＞ΔT1，例如十几sec)来反复执行下述动作，即，从停止状态暂时成为启动状态消耗来自二次电池112的电力以进行二次电池112的监视动作(S170～S190)。如后所述在负载500停止且车辆为泊车中等由于二次电池112的放电电流量为暗电流量程度因此频繁地进行二次电池112的监视动作的必要性比较低的情况下，执行该第1低消耗电力处理。即，监视装置130的CPU132通过加长监视动作的执行间隔来减少消耗电力。第1低电力周期ΔT2是监视动作的执行间隔的一例。
具体而言，CPU132判断从上次的监视动作的执行时起是否经过了第1低电力周期ΔT2(S160)。另外，在监视处理的开始最初，判断从监视处理的开始时起是否经过了相当于第1低电力周期ΔT2的时间。
CPU132在判断出从上次的监视动作的执行时起未经过第1低电力周期ΔT2的情况下(S160：否)进行待机，在判断出从上次的监视动作的执行时起经过了第1低电力周期ΔT2的情况下(S160：是)执行监视动作。具体而言，CPU132获取二次电池112的端子电压值V、充放电电流的电流量和温度(S170)，基于这些获取结果来判断二次电池112的状态是否成为了异常状态(S180)。另外，该异常状态与上述S140的处理相同。不过，异常状态至少包含过放电状态即可，其他的异常状态可以与S140的处理不同。
CPU132在判断出二次电池112的状态未成为异常状态的情况下(S180：否)，使继电器160维持为闭合状态不变，返回至S110。另一方面，CPU132在判断出二次电池112的状态成为了异常状态的情况下(S180：是)，使继电器160从闭合状态变为打开状态(S190)，执行图3所示的打开时处理(S200)。
A-2-3.打开时处理：
打开时处理是与继电器160成为了打开状态时的二次电池112的监视动作有关的处理。CPU132判断二次电池112的状态是否为过放电状态(S320)。另外，在该S320的处理中，CPU132也可以判断通过图2的180的处理而判断出的异常状态是否为过放电状态。在二次电池112的状态为过充电状态等过放电状态以外的异常状态的情况下，CPU132判断出二次电池112的状态不是过放电状态(S320：否)，执行第2基准动作处理(S380～S410)。相对于此，在二次电池112的状态为过放电状态的情况下，CPU132判断出二次电池112的状态为过放电状态(S320：是)，执行第2低消耗电力动作处理(S330～S350、S410)。
A-2-4.第2基准动作处理：
第2基准动作处理是如下的处理：在继电器160为打开状态的期间内，例如监视装置130的CPU132始终为启动状态，从二次电池112消耗电力，以上述基准周期ΔT1来反复执行二次电池112的监视动作(S390～S410)。具体而言，CPU132判断从上次的监视动作(包含S130～S150、S170～S190)的执行时起是否经过了基准周期ΔT1(S380)。CPU132在判断出从上次的监视动作的执行时起未经过基准周期ΔT1的情况下(S380：否)进行待机，在判断出从上次的监视动作的执行时起经过了基准周期ΔT1的情况下(S380：是)执行监视动作。具体而言，CPU132获取二次电池112的端子电压值V、充放电电流的电流量和温度(S390)，基于这些获取结果来判断是否消除了二次电池112的异常状态，换言之，判断二次电池112的状态是否为未成为上述的异常状态的任何异常状态的正常状态(S400)。另外，在本实施方式中，以对二次电池112未施加当前的二次电池112的电压以上的电压、且二次电池112的端子电压成为了比上述的上限电压值VT1小的充电恢复电压(比上述的下限电压值VT2大)以下为条件，判断出二次电池112的过充电状态已被消除。该条件是给定的充电恢复条件的一例。
CPU132在判断出二次电池112的异常状态已被消除的情况下(S400：是)，使继电器160从打开状态变为闭合状态(S410)，返回至图2的S110。另一方面，CPU132在判断出二次电池112的异常状态未被消除的情况下(S400：否)，使继电器160为打开状态不变，返回至S320。
通过第2基准动作处理的执行，能够获得如下的效果。如上述，在继电器160为打开状态的情况下，由于成为不能充放电状态，因此即便实施了点火器的接通操作，也不会从二次电池112向发动机的起动器400、负载500供给电力，因而无法启动起动器400、负载500。在此，假设在继电器160为打开状态的情况下，若以比较长的动作周期来执行上述监视动作，则即便二次电池112的状态成为正常状态，直至继电器160成为闭合状态也需要耗费时间。
相对于此，在上述第2基准动作处理中，以比较短的动作周期来执行二次电池112的监视动作。因而，在二次电池112成为了正常状态的情况下，继电器160迅速地恢复为闭合状态从而成为能充放电状态。因此，针对点火器的接通操作等用于启动起动器400、负载500的指令，能够迅速地应对。即，在继电器160为打开状态的期间内，在二次电池112的状态例如为过充电状态的情况下，以比较短的基准周期ΔT1来进行监视动作，从而能够实现针对起动器400、负载500的启动指令的迅速应对。但是，动作周期越短则监视装置130的消耗电力越多，因此与之相应地，二次电池112的端子电压值V会下降。但是，尤其在二次电池112为过充电状态的情况下，动作周期越短则越能够早期地消除过充电状态。如此，监视装置130的CPU132通过缩短监视动作的执行间隔来增多消耗电力。
A-2-5.第2低消耗电力处理：
第2低消耗电力处理是如下的处理：在继电器160为打开状态的期间内，监视装置130的CPU132以比上述基准周期ΔT1长的第1低电力周期ΔT2来反复执行如下动作，即，从停止状态暂时成为启动状态消耗来自二次电池112的电力以进行二次电池112的监视动作(S340～350、S410)。具体而言，CPU132判断从上次的监视动作(包含S130～S150、S170～S190)的执行时起是否经过了第1低电力周期ΔT2(S330)。
CPU132在判断出从上次的监视动作的执行时起未经过第1低电力周期ΔT2的情况下(S330：否)进行待机，在判断出从上次的监视动作的执行时起经过了第1低电力周期ΔT2的情况下(S330：是)执行监视动作。具体而言，CPU132获取二次电池112的端子电压值V(S340)，基于该获取结果来判断是否消除了二次电池112的过放电状态(S350)。另外，在本实施方式中，以对二次电池112施加了给定电压以上的电压、或者二次电池112的端子电压成为了比上述的下限电压值VT2大的放电恢复电压(低于上述的上限电压值VT1)以上为条件，CPU132判断出二次电池112的过放电状态已被消除。该条件是给定的放电恢复条件的一例。
通过第2低消耗电力动作处理的执行，能够获得如下的效果。如上述，在继电器160为打开状态的情况下，由于成为不能充放电状态，因此能够抑制向起动器400、负载500的放电所引起的二次电池112的电压下降。但是，由于监视装置130的电力消耗，二次电池112的端子电压值V下降，有可能导致过放电状态进一步恶化。相对于此，在第2低消耗电力动作处理中，以比第2基准动作处理长的动作周期来执行二次电池112的监视动作。因而，能够抑制因监视装置130的电力消耗所引起的二次电池112的电压下降。总而言之，在由于过放电状态而继电器160成为了打开状态的情况下，与针对起动器400、负载500的启动指令的迅速应对相比，优先针对过放电的二次电池112的保护，由此能够抑制例如二次电池112的端子电压值V低于监视装置130的最低动作电压值VT4而监视装置130变得不能动作、或者二次电池112变得不能再利用。
CPU132在判断出二次电池112的过放电状态已被消除的情况下(S3500：是)，使继电器160从打开状态变为闭合状态(S410)，返回至图2的S110。另一方面，CPU132在判断出二次电池112的过放电状态未被消除的情况下(S350：否)，使继电器160为打开状态不变，基于上述S340的获取结果来判断二次电池112的端子电压值V是否为低电压阈值VT3以下(S360)。低电压阈值VT3是比下限电压值VT2低且比最低动作电压值VT4高的值。
CPU132在判断出二次电池112的端子电压值V不是低电压阈值VT3以下的情况下(S360：否)，二次电池112的端子电压值V成为最低动作电压值VT4以下的可能性仍低，因此使动作周期保持第1低电力周期ΔT2不变，返回至S320。另一方面，CPU132在判断出二次电池112的端子电压值V为低电压阈值VT3以下的情况下(S360：是)，二次电池112的端子电压值V成为最低动作电压值VT4以下的可能性高，因此将动作周期从第1低电力周期ΔT2变更为比其更长的第2低电力周期ΔT3，返回至S320。即，监视装置130的CPU132通过加长监视动作的执行间隔来减少消耗电力。由此，之后以更长的动作周期来执行二次电池112的监视动作，因此能够更有效地抑制因监视装置130的电力消耗所引起的二次电池112的电压下降。
A-3.本实施方式的效果：
在继电器160为打开状态的期间内，在负载500为动作中(即，车辆等移动体为行驶中、高速行驶中、怠速停止中或者停车中)的情况下，使得向负载500的电力供给早期地重新开始的必要性高。其原因在于，例如在车辆为行驶中或者高速行驶中的情况下，交流发电机等发电机200为动作中，为了避免因电源丧失所引起的车辆的不可控制，想要返回至能充电状态来即时恢复继电器160。此外，其原因在于，在车辆为怠速停止中或者停车中的情况下，处于虽然交流发电机等发电机200停止但搭乘者搭乘于车辆的状况，能够注意到过放电来实现充电作业(或者能够在几个小时以内进行充电作业)，因此监视装置130不会放电至不能动作状态。
但是，在负载500为停止中(即，车辆等移动体为泊车中或者长期泊车中)的情况下，与负载500为动作中的情况相比，使得向负载500的电力供给早期地重新开始的必要性不高。其原因在于，例如在车辆为泊车中的情况下，由于泊车于泊车场等安全场所，因此无需在继电器160打开后即时恢复，想要尽量设为低消耗电力来延长能放置期间。此外，其原因在于，在车辆为长期泊车中的情况下，长期不使用车辆，想要尽量延长直至二次电池112下降至不能再使用的电压为止的期间。另外，关于车辆长期间未被使用，能够根据在继电器160打开后低于给定的电压这一情况来检测。
因此，根据本实施方式，在继电器160为打开状态的期间内，在负载500为停止中的情况下，较之于负载500为动作中的情况，以执行间隔长且来自二次电池112的电力的每单位时间的消耗量少的状态来执行监视动作。
具体而言，在图3的打开时处理中的第2低消耗电力处理(S330～S350、S410)之中，与通过图2的S150的执行而继电器160成为了打开状态之后的第1基准动作处理(S120～S150)相比，执行间隔长且来自二次电池112的电力的每单位时间的消耗量少。即，监视装置130的CPU132通过加长监视动作的执行间隔来减少消耗电力。由此，在继电器160为打开状态的期间内，在负载500为动作中的情况下，能够抑制二次电池112的状态变得不是过放电状态时向负载500供给电力的电力供给状态的重新开始变迟，不仅如此，通过加长向负载500的电力供给的重新开始的必要性比较低的负载500为停止中的监视动作的执行间隔，从而还能够抑制二次电池112的电压下降。
在二次电池112成为了过充电状态从而继电器160成为了打开状态的情况下，最好使二次电池112放电以使电压下降。即，在过充电时，想要使二次电池112尽快地恢复为正常的电压范围内，因此期望促使放电。因此，根据本实施方式，在负载500为停止中的期间内，在二次电池112成为了过充电状态从而继电器160成为了打开状态的情况下(图3的S320：否)，较之于二次电池112成为了过放电状态从而继电器160成为了打开状态的情况(S320：是)，以执行间隔短且来自二次电池112的电力的每单位时间的消耗量多的状态来执行监视动作。即，监视装置130的CPU132通过缩短监视动作的执行间隔来增多消耗电力。由此，在负载500为停止中的期间内，较之于将二次电池112成为了过充电状态从而继电器160成为了打开状态的情况下的监视动作的执行间隔设为与二次电池112成为了过放电状态的情况相同的情况，能够早期地使二次电池112的端子电压值V下降来消除二次电池112的过充电状态。
根据本实施方式，在负载500为停止中的期间内，二次电池112成为了过充电状态从而继电器160成为了打开状态的情况下的监视动作的执行间隔(参照图3的S380～S410)，比继电器160为闭合状态的情况下的监视动作的执行间隔(参照图2的S160～S190)短。即，监视装置130的CPU132通过缩短监视动作的执行间隔来增多消耗电力。由此，较之于二次电池112成为了过充电状态从而继电器160成为了打开状态的情况下的监视动作的执行间隔在继电器160为闭合状态的情况下的监视动作的执行间隔以上的情形，在负载500的动作的开始时能够使得向负载500的电力供给早期地重新开始。
B.变形例：
由本说明书公开的技术并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，例如能够实现如下的变形。
例如，在上述实施方式中，虽然监视装置130是具有一个CPU132的构成，但监视装置130的构成并不限于此，也可以是具备多个CPU的构成、具备ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)等硬件电路的构成、具备硬件电路以及CPU双方的构成。
此外，在上述实施方式中，虽然电池包100具备一个监视装置130，但也可以具备多个监视装置130。
负载并不限于电气部件，例如也可以是驱动电动汽车(EV)的电机、其他的电气设备、工业机械的驱动源(电机等)。充电器并不限于交流发电机，也可以是设定在汽车的外部的充电台的充电器。
在上述实施方式中，作为开关的一例，以继电器160为例进行了列举，但并不限于机械式，也可以是半导体开关等。此外，开关并不限于内置于电池包100的开关，也可以是设置在电池包100的外部的开关。进而，开关还可以是相互并联连接的多个继电器等。
在上述实施方式中，作为蓄电元件的一例，以锂离子二次电池为例进行了列举，但并不限于此，可以是其他的二次电池，进而也可以是一次电池、蓄电器。此外，蓄电元件并不限于具有多个单电池的电池组，还可以是具有一个单电池的单个电池。
由图2的S140判断的异常状态至少包含过放电状态即可。异常状态并不限于过充电状态、过电流状态、温度异常状态，例如可以是与蓄电元件的内部电阻、OCV(OpenCircuit Voltage：开路电压)、SOC有关的异常状态。此外，在S140的处理中，也可以判断二次电池112的状态是否有可能成为异常状态。例如，CPU132可以判断二次电池112的端子电压值V是否为比上述下限电压值VT2稍高的放电电压阈值以下。CPU132也可以判断二次电池112的端子电压值V是否为比上述上限电压值VT1稍低的充电电压阈值以上。
在打开时处理中，CPU132也可以不进行S320的处理，对于异常状态而与种类无关地执行第2低消耗电力处理(S330～S350、S410)。此外，在打开时处理中，CPU132判断出过放电状态未被消除的情况下(S350：否)，也可以不执行S360、S370的处理，返回至S320。
此外，在打开时处理中，CPU132在二次电池112的状态为除了过放电状态以外的例如过电流状态、温度异常状态的情况下，也可以执行第2低消耗电力动作处理。其原因在于，在车辆为泊车中、长期泊车中的情况下，由于泊车于泊车场等安全场所或者车辆长期未被使用，因此无需在继电器160的打开后即时恢复，想要尽量延长直至二次电池112下降至不能再使用的电压为止的期间。
在第1基准动作处理和第2基准动作处理中，监视动作的动作周期、电力消耗量可以不同。此外，在第1低消耗电力动作处理和第2低消耗电力动作处理中，监视动作的动作周期、电力消耗量可以不同。
也可以定义在车辆等移动体为怠速停止中或者停车中的情况下，负载500为停止中。即，可以在移动体为行驶中或者高速行驶中的情况下，视作负载500为动作中，在移动体为怠速停止中、停车中、泊车中或者长期泊车中的情况下，视作负载500为停止中。
CPU132也可以执行监视处理，使得移动体泊车的期间越长则监视动作的执行间隔(第1低电力周期ΔT2或者第2低电力周期ΔT3)越长。即，CPU132可以在移动体为长期泊车中的情况下执行监视处理，使得较之于移动体为短期泊车中的情况，监视动作的执行间隔变长。
在此，在以下的表1中归纳示出如上述说明过的电压值以及监视动作的执行间隔的关系。在此，VT1为预先规定的上限的电压值，VT2为预先规定的下限的电压值，VT4为监视装置130能够动作的最低动作电压值，VT3为比VT2低且比VT4高的低电压阈值，满足VT1＞VT2＞VT3＞VT4的关系。此外，ΔT1为基准周期，ΔT2为第1低电力周期，ΔT3为第2低电力周期，满足ΔT1＜ΔT2＜ΔT3的关系。
[表1]
另外，可以在V＝VT1的情况下，将监视动作的执行间隔设为ΔT2，也可以在V＝VT3的情况下，将该执行间隔设为ΔT2。此外，在V为VT4以下的情况下，由于监视装置130不能动作，因此从表1中排除。
符号说明
100：电池包
112：二次电池
122：电压传感器
130：监视装置
132：CPU
134：存储器
136：通信接口
140：电流传感器
150：温度传感器
160：继电器
200：发电机
400：起动器
500：负载
600：ECU
ΔT1：基准周期
ΔT2：第1低电力周期
ΔT3：第2低电力周期
V：端子电压值
VT1：上限电压值
VT2：下限电压值
VT3：低电压阈值
VT4：最低动作电压值

Claims (7)

1.一种蓄电元件的监视装置，所述蓄电元件配备于移动体，并经由开关而与所述移动体的负载电连接，其中，
所述蓄电元件的监视装置具备：监视部，从所述蓄电元件供给电力，
所述监视部执行如下的监视动作：以所述蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的放电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，
所述监视部在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述负载为停止中的情况下，较之于所述负载为动作中的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件的监视装置，其中，
所述蓄电元件还经由所述开关而与由所述移动体的发动机发电的充电器电连接，
在所述监视动作中还包含如下的动作：以所述蓄电元件的电压成为了比所述放电电压阈值大的充电电压阈值以上为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的充电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，
所述监视部在所述负载为停止中的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了所述充电电压阈值以上从而所述开关成为了所述打开状态的情况下，较之于所述蓄电元件的电压成为了所述放电电压阈值以下从而所述开关成为了所述打开状态的情况，通过缩短所述监视动作的执行间隔来增多消耗电力。
3.根据权利要求2所述的蓄电元件的监视装置，其中，
在所述负载为停止中的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了所述充电电压阈值以上从而所述开关成为了所述打开状态的情况下，较之于所述开关为所述闭合状态的情况，通过缩短所述监视动作的执行间隔来增多消耗电力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件的监视装置，其中，
所述监视部还在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述蓄电元件的电压成为了比所述放电电压阈值低的低电压阈值以下的情况下，较之于所述蓄电元件的电压比所述低电压阈值大的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。
5.一种蓄电装置，具备：
蓄电元件；和
权利要求1至4中任一项所述的蓄电元件的监视装置。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电装置还具备：开关，配置在移动体的负载与所述蓄电元件之间。
7.一种蓄电元件的监视方法，由蓄电元件的监视装置执行，所述蓄电元件配备于移动体，并经由开关而与所述移动体的负载电连接，其中，
执行如下的监视动作：以所述蓄电元件的电压成为了放电电压阈值以下为条件，使所述开关从闭合状态变为打开状态，以在所述开关为所述打开状态时所述蓄电元件满足了给定的放电恢复条件为条件，使所述开关从所述打开状态变为所述闭合状态，
在所述开关为所述打开状态的期间内，在所述负载为停止中的情况下，较之于所述负载为动作中的情况，通过加长所述监视动作的执行间隔来减少消耗电力。
CN201680011478.1A 2015-03-25 2016-03-09 蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法 Active CN107431252B (zh)

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