電池組模塊以及斷線檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明能夠精度優(yōu)良地檢測斷線。根據(jù)一實施方式，電池組模塊具備被串聯(lián)連接的多個電池單元、多個電阻、多路選擇器、電壓測量部、多個故障檢測開關(guān)、以及控制部。多個電阻分別具有與對應的電池單元的正極或者負極連接的一端、以及與對應節(jié)點連接的另一端。多個故障檢測開關(guān)分別連接在與對應的電池單元的正極以及負極對應的2個節(jié)點間。控制部基于將與任意的節(jié)點共同地連接的2個故障檢測開關(guān)之中的一方的故障檢測開關(guān)從接通切換至斷開時的與一方或者另一方的故障檢測開關(guān)連接的2個節(jié)點間的第1電壓、以及將另一方的故障檢測開關(guān)從接通切換至斷開時的上述的測量到第1電壓的2個節(jié)點間的第2電壓，對斷線進行檢測。
【專利說明】電池組模塊以及斷線檢測方法
[0001]相關(guān)申請的引用:本申請享受以日本專利申請2013 — 192127號(申請日:2013年9月17日)為基礎申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部的內(nèi)容。

【技術(shù)領域】
[0002]本發(fā)明的實施方式涉及電池組模塊以及斷線檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0003]使用由被串聯(lián)連接的多個電池單元構(gòu)成的電池組(多節(jié)串聯(lián)電池單元)作為電動車、家電產(chǎn)品等的電源。電池組模塊具備該電池組以及為了使電池組安全地動作而對各電池單元的電壓進行監(jiān)視的電壓監(jiān)視電路。電壓監(jiān)視電路具備:能夠從多個電池單元選擇任意的電池單元的多路選擇器(multiplexer);對選擇出的電池單元的兩端的電壓進行測量的電壓測量部；以及進行單元平衡的單元平衡部，該單元平衡為通過從任意的電池單元向電阻流動電流來對各電池單元的能量進行均衡。
[0004]進行單元平衡的電流路徑是與電壓測量的路徑不同的。因此，能夠?qū)δ畴姵貑卧贿呥M行單元平衡一邊測量電壓。
[0005]在這樣的電池組模塊中，需要對將各電池單元與多路選擇器進行連接的配線斷線后的情況進行檢測。但是，即使在配線斷線后的情況下，多路選擇器仍被供給有由從斷線部分到多路選擇器之間的配線的寄生電容等規(guī)定的電壓。因此，在多路選擇器選擇了與斷線后的配線對應的電池單元時,會檢測到某種程度的電壓。此時檢測到的電壓可能與其他的正常的電池單元的電壓沒有較大的差別。因此，僅通過對各電池單元的電壓進行檢測，是不能精度優(yōu)良地檢測斷線的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的課題是提供一種能夠精度優(yōu)良地檢測斷線的電池組模塊以及斷線檢測方法。
[0007]一實施方式的電池組模塊包括:串聯(lián)連接的多個電池單元；多個電阻，每個電阻連接在對應的電池單元的正極或負極與用于該正極或負極的對應節(jié)點之間；多路選擇器，選擇與其中任一個電池單元的所述正極和所述負極對應的兩個節(jié)點；電壓測量單元，測量由所述多路選擇器選擇的所述兩個節(jié)點之間的電壓；多個故障檢測開關(guān)，每個故障檢測開關(guān)連接在與其中一個電池單元的所述正極和所述負極對應的兩個節(jié)點之間，對所述兩個節(jié)點之間的接通或斷開進行切換；控制單元，基于第一電壓和第二電壓檢測其中一個電池單元的正極或負極與用于該正極或負極的對應節(jié)點之間的斷線，所述第一電壓和第二電壓在所述對應節(jié)點與第一節(jié)點或第二節(jié)點之間測量，第一節(jié)點通過第一故障檢測開關(guān)連接到所述對應節(jié)點，第二節(jié)點通過第二故障檢測開關(guān)連接到所述對應節(jié)點，所述第一電壓是在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的，所述第二電壓是在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的。
[0008]另一實施方式的電池組模塊包括:多個電池單元，包括串聯(lián)連接的第一電池單元和第二電池單元，使第一電池單元的正極連接到第二電池單元的負極；第一電阻，連接在第一電池單元的負極和第一節(jié)點之間；第二電阻，連接在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間；第三電阻，連接在第二電池單元的正極和第三節(jié)點之間；電壓測量單元，測量第一節(jié)點和第二節(jié)點之間以及第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的電壓；第一故障檢測開關(guān)，連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間；第二故障檢測開關(guān)，連接在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間；以及控制單元，基于在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間測量的第一電壓和第二電壓檢測在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間的斷線，所述第一電壓是在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的，所述第二電壓的在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的。
[0009]又一實施方式的電池組模塊中的斷線檢測方法中，該電池組模塊包括:多個電池單元，包括串聯(lián)連接的第一電池單元和第二電池單元，使第一電池單元的正極連接到第二電池單元的負極；第一電阻，連接在第一電池單元的負極和第一節(jié)點之間；第二電阻，連接在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間；第三電阻，連接在第二電池單元的正極和第三節(jié)點之間；電壓測量單元，測量第一節(jié)點和第二節(jié)點之間以及第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的電壓；第一故障檢測開關(guān)，連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間；以及第二故障檢測開關(guān)，連接在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間，該斷線檢測方法檢測在所述第二電池單元的負極和所述第二節(jié)點之間的斷線，包括如下步驟:在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時，測量在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間的第一電壓；在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時，測量在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間的第二電壓；和基于所述第一電壓和第二電壓檢測所述斷線。
[0010]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電池組模塊以及斷線檢測方法，能夠精度優(yōu)良地檢測斷線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為表示第一實施方式涉及的電池組模塊的示意結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖2為表示用于對第一實施方式涉及的斷線檢測方法進行說明的電池組模塊的一部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3為表示在正常的情況下執(zhí)行了第一實施方式涉及的斷線檢測方法時測量到的電壓的圖。
[0014]圖4為表示在發(fā)生斷線了的情況下執(zhí)行了第一實施方式涉及的斷線檢測方法時測量到的電壓的圖。
[0015]圖5為表示在電池單元為0V的情況下執(zhí)行了第一實施方式涉及的斷線檢測方法時測量到的電壓的圖。
[0016]符號說明
[0017]BT1?BTn電池單元
[0018]R1?R (n + 1)單元平衡電阻
[0019]RA1 ?RA (n + 1)電阻
[0020]C1?Cn電容器
[0021]SW1?SWn單元平衡開關(guān)
[0022]SWA0?SWA (n + 1)故障檢測開關(guān)
[0023]10電壓監(jiān)視電路
[0024]11多路選擇器
[0025]12電壓測量部
[0026]13序列發(fā)生器
[0027]14 接口
[0028]21控制部

【具體實施方式】
[0029]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。這些實施方式并不限定本發(fā)明。
[0030](第一實施方式)
[0031]圖1為表示第一實施方式涉及的電池組模塊的示意結(jié)構(gòu)的圖。電池組模塊具備η(η是2以上的整數(shù))個電池單元ΒΤ1?BTn、η + 1個單元平衡電阻R1?R (η + l)、n +1個電阻RA1?RA (η + 1)、η個電容器Cl?Cn、電池監(jiān)視電路10以及控制部21。
[0032]電池單元BT1?BTn被串聯(lián)連接并構(gòu)成電池組(多節(jié)串聯(lián)電池單元)22。電池單元BT1?BTn為例如鋰離子電池等二次電池。最下級的電池單元BT1的負極、最上級的電池單元BTn的正極與未圖示的負載等連接。
[0033]電阻RA1?RA (n + 1)分別具有與對應的電池單元的正極或者負極連接的一端、以及與對應的電壓監(jiān)視電路10的第1輸入端子ΤΑ1?TA (n + 1)連接的另一端。例如，電阻RA1具有與電池單元ΒΤ1的負極連接的一端、以及與對應的第1輸入端子ΤΑ1連接的另一端。電阻RA2具有與電池單元ΒΤ2的負極連接的一端、以及與第1輸入端子ΤΑ2連接的另一端。電阻Ran具有與電池單元BTn的負極連接的一端、以及與第1輸入端子TAn連接的另一端。電阻RA (n + 1)具有與電池單元BTn的正極連接的一端、以及與第1輸入端子ΤΑ (η+ 1)連接的另一端。電阻RA1?RA (n + 1)的電阻值為任意的值。
[0034]電容器C1連接于電阻RA1的另一端與電阻RA2的另一端之間，電容器Cn連接于電阻RAn的另一端與電阻RA (η + 1)的另一端之間。
[0035]這些電阻RA1?RA (n + 1)與電容器C1?Cn構(gòu)成RC濾波器，消除電壓測量所不需要的噪聲成分。
[0036]單元平衡電阻R1?R(n + 1)分別具有與對應的電池單元的正極或者負極連接的一端、以及與對應的電壓監(jiān)視電路10的第2輸入端子T1?Τ (η+ 1)連接的另一端。單元平衡電阻R1具有與對應的電池單元ΒΤ1的負極連接的一端、以及與第2輸入端子Τ1連接的另一端。單元平衡電阻R (n + 1)具有與對應的電池單元BTn的正極連接的一端、以及與第2輸入端子Τ (η+ 1)連接的另一端。單元平衡電阻R1?R (η+ 1)的電阻值為任意的值。
[0037]電壓監(jiān)視電路10具備η個單元平衡開關(guān)SW1?SWn、n + 2個故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (η + 1)、多路選擇器11、電壓測量部12、序列發(fā)生器13以及接口 14。電壓監(jiān)視電路10為例如半導體集成電路。另外，電壓監(jiān)視電路10也可以包括控制部21。在這種情況下，電壓監(jiān)視電路10也可以不包括接口 14。
[0038]故障檢測開關(guān)SWA1?SWAn分別連接于與對應的電池單元的正極以及負極對應的2個第1輸入端子間。故障檢測開關(guān)SWA0的一端與接地電位以及電池單元BT1的負極的電壓連接，另一端與輸入端子TA1連接。另外，故障檢測開關(guān)SWA (n + 1)的一端與輸入端子TA (n + 1)連接，另一端與電池單元BTn的正極的電壓連接。故障檢測開關(guān)SWAO?SWA(n+1)由控制部21控制，能夠?qū)油?斷開進行切換。
[0039]單元平衡開關(guān)SW1?SWn分別連接于與對應的電池單元的正極以及負極對應的2個第2輸入端子間。單元平衡開關(guān)SW1?SWn由控制部21控制，能夠?qū)油?斷開進行切換。
[0040]單元平衡電阻R1?R (n+1)與單元平衡開關(guān)SW1?SWn作為單元平衡部而發(fā)揮作用。單元平衡部通過任意的單元平衡開關(guān)接通而從任意的電池單元向?qū)?個單元平衡電阻流動電流，由此進行對各電池單元的能量進行均衡的單元平衡。
[0041]多路選擇器11連接有故障檢測開關(guān)SWA1?SWAn的兩端(節(jié)點NA1?ΝΑ (η +1))。多路選擇器11根據(jù)序列發(fā)生器13的控制，從節(jié)點ΝΑΙ?ΝΑ (n + 1)之中，選擇2個節(jié)點。
[0042]電壓測量部12對多路選擇器11選擇出的2個節(jié)點間的電壓進行測量，將測量結(jié)果輸出到接口 14。
[0043]序列發(fā)生器13對多路選擇器11進行控制，以便按照預先規(guī)定的順序選擇2個節(jié)點。
[0044]控制部21對單元平衡開關(guān)SW1?SWn、故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (n + 1)以及多路選擇器11進行控制。另外，控制部21接受電壓測量部12中的測量結(jié)果，基于該測量結(jié)果對外部的充電電路等(沒有圖示)進行控制，并進行斷線檢測。
[0045]在本實施方式中，通過將進行單元平衡的電流路徑與電壓測量的路徑進行分離，因此，即使對單元平衡開關(guān)SW1?SWn的接通/斷開進行切換，也不會對電壓測量帶來影響。即，能夠無關(guān)于單元平衡開關(guān)SW1?SWn的接通或者斷開地進行電壓測量。
[0046](斷線檢測方法)
[0047]隨后，參照圖2?圖5，對電池組模塊的斷線檢測方法進行說明。所謂斷線，是指將電池單元間的連接節(jié)點與輸入端子TA連結(jié)的配線發(fā)生斷線。圖2為用于對第一實施方式涉及的電池組模塊的斷線檢測方法進行說明的圖。具體地講，對配線Wk (k是2至η之間的任意整數(shù))的斷線檢測方法進行說明。圖2示出了相鄰2個電池單元BT (k — l)、BTk、以及與上述2個電池單元相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0048]控制部21對于與任意的輸入端子TAk共同地連接的2個故障檢測開關(guān)SWA (k —1)(一方)、SWAk (另一方)，將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk維持為斷開，測量將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k - 1)切換至接通以及斷開時的節(jié)點NA (k - l)、NAk間以及節(jié)點NAk、NA(k+1)間的電壓。另外，控制部21將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k — 1)維持為斷開，測量將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk切換至接通以及斷開時的節(jié)點NA (k - l)、NAk間以及節(jié)點NAk、NA (k + 1)間的電壓。在下面的說明中，將節(jié)點NA (k - l)、NAk間以及在節(jié)點NAk、NA (k+ 1)間的、將故障檢測開關(guān)SWA (k — 1)從接通切換至斷開時的電壓作為第1電壓、將故障檢測開關(guān)SWAk從接通切換至斷開時的電壓作為第2電壓。
[0049]另外，控制部21在將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k - 1)從接通切換至斷開的前后將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk保持為斷開，在將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk從接通切換至斷開的前后將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k — 1)保持為斷開。
[0050]另外，控制部21在故障檢測時，將單元平衡開關(guān)SW1?SWn斷開，并且將故障檢測開關(guān)SWA (k - 2)以及SWA (k+Ι)(沒有圖示)斷開。
[0051]圖3為表示在正常的情況下測量到的電壓的圖。圖4為表示在發(fā)生斷線了的情況下測量到的電壓的圖。圖5為表示在電池單元BT (k - 1)為0V的情況下測量到的電壓的圖。
[0052](步驟1)
[0053]將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k - 1)接通，將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk斷開。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，按照電池單元BT(k — 1)、電阻RAk、輸入端子TAk、故障檢測開關(guān)SWA仏一1)、輸入端子了八(k—l)以及電阻RA (k— 1)的路徑1流動電流。
[0054]若將故障檢測開關(guān)SWA (k - 1)的接通電阻忽略，則節(jié)點NA (k — 1)、NAk的電壓相等，若將電池單元BT (k — 1)的負極側(cè)的電位作為基準，則如圖3所示，節(jié)點NA (k —1 )、NAk間的電壓成為0V，節(jié)點NAk、NA (k + 1)間的電壓成為電池單元BTk的電壓與電池單元BT (k — 1)的一半電壓之和。
[0055]與此相對，在配線Wk發(fā)生了斷線的狀態(tài)下，電流不流動。因此，在發(fā)生了斷線的情況下，如圖4所示，節(jié)點NA (k— l)、NAk間的電壓成為0V，節(jié)點NAk、NA (k + 1)間的電壓成為電池單元BT (k - 1)的電壓與電池單元BTk的電壓之和。
[0056](步驟2)
[0057]隨后，將故障檢測開關(guān)SWA (k — 1)、SWAk都斷開。
[0058]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點NA (k — 1)、NAk間的電壓成為電池單元BT(k - 1)的電壓，節(jié)點NAk、NA (k+1)間的電壓成為電池單元BTk的電壓。
[0059]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，節(jié)點NAk成為高阻態(tài)，通過周邊所連接的零件、配線等的寄生電容，緊前狀態(tài)(剛要斷線時)的電壓被維持。也就是說，將電池單元BT(k - 1)的負極側(cè)的電位作為基準，節(jié)點NAk的電壓維持0V，節(jié)點NA (k - 1)、NAk間的電壓成為0V。另一方面，節(jié)點NAk、NA (k + 1)間的電壓成為電池單元BT (k—l)與電池單元BTk的電壓之和。因此，在節(jié)點NA (k - l)、NAk間的電壓為0V時能夠判斷為有異常。
[0060]但是，在該狀態(tài)下，不能辨別出是沒有斷線而在電池單元自身有異常還是已斷線。如圖5所示，這是因為即使在沒有斷線而電池單元BT (k — 1)自身的電壓為0V的情況下，作為節(jié)點NA (k - l)、NAk間的第1電壓也測量到0V。因此，為了對此進行辨別，進一步地繼續(xù)進行隨后的操作。
[0061](步驟3)
[0062]隨后，將一方的故障檢測開關(guān)SWA (k—l)斷開，將另一方的故障檢測開關(guān)SWAk接通。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，按照電池單元BTk、電阻RA(k+ 1)、輸入端子TA (k + 1)、故障檢測開關(guān)SWAk、輸入端子TAk以及電阻RAk的路徑2流動電流。
[0063]若將故障檢測開關(guān)SWAk的接通電阻忽略，則2個節(jié)點NAk、NA (k + 1)的電壓相等，若將電池單元BT (k - 1)的負極側(cè)的電位作為基準，則如圖3所示，節(jié)點NA (k - 1)、NAk間的電壓成為電池單元BT (k - 1)的電壓與電池單元BTk的電壓的一半電壓之和，節(jié)點NAk、NA (k+1)間的電壓成為0V。
[0064]與此相對，在配線Wk發(fā)生了斷線的狀態(tài)下，電流不流動。因此，在發(fā)生了斷線的情況下，如圖4所示，節(jié)點NAk、NA (k + 1)間的電壓成為0V，節(jié)點NA (k 一 l)、NAk間的電壓成為電池單元BT (k—l)的電壓與電池單元BTk的電壓之和。
[0065](步驟4)
[0066]最后，將故障檢測開關(guān)SWA (k—l)、SWAk斷開。
[0067]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點NA (k—l)、NAk間的電壓成為電池單元BT(k— 1)的電壓，節(jié)點NAk、NA (k+ 1)間的電壓成為電池單元BTk的電壓。S卩，這些電壓與步驟2中得到的電壓相等。
[0068]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，節(jié)點NAk成為高阻態(tài)，通過周邊所連接的零件、配線等的寄生電容，緊前狀態(tài)(剛要斷線時)的電壓被維持。也就是說，將電池單元BT(k—l)的負極側(cè)的電位作為基準，節(jié)點NAk的電壓維持電池單元BT (k—l)與電池單元BTk的電壓之和。因此，在該狀態(tài)下進行了電壓測量的情況下，節(jié)點NA (k - 1)、NAk間的電壓成為電池單元BT (k — 1)的電壓與電池單元BTk的電壓之和，節(jié)點NAk、NA (k+1)間的電壓成為0V。
[0069]因此，在發(fā)生了斷線的情況下，在步驟4中能夠得到與步驟2不同的測量結(jié)果。另一方面，在沒有發(fā)生斷線、即正常的情況和電池單元自身異常的情況下，步驟2和以步驟4所得的測量結(jié)果是相同的。因此，在本實施方式中，能夠判斷出是電池單元自身的異常還是斷線故障。
[0070]S卩，控制部21在第1電壓與第2電壓不同的情況下，判斷為連接在與故障檢測開關(guān)SWA (k - 1)、SWAk連接的節(jié)點NAk與電池單元BT (k — 1 )、BTk之間的配線Wk發(fā)生了斷線。
[0071]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓相同的情況下，判斷為連接在節(jié)點NAk與電池單元BT (k - 1)、BTk之間的配線Wk沒有發(fā)生斷線。
[0072]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓為零的情況下，判斷為電池單元發(fā)生了故障。
[0073]在此，對配線W1、W (η + 1)的斷線檢測方法進行說明。
[0074]在進行配線W1的斷線檢測時，控制部21對于與輸入端子TA1共同地連接的2個故障檢測開關(guān)SWA0 (—方)、SWA1 (另一方)，將另一方的故障檢測開關(guān)SWA1維持為斷開，測量將一方的故障檢測開關(guān)SWA0切換至接通以及斷開時的節(jié)點NA1、NA2間的電壓。另外，控制部21將一方的故障檢測開關(guān)SWA0維持為斷開，測量將另一方的故障檢測開關(guān)SWA1切換至接通以及斷開時的節(jié)點NA1、NA2間的電壓。在下面的說明中，將節(jié)點NA1、NA2間的、將故障檢測開關(guān)SWA0從接通切換至斷開時的電壓作為第1電壓，將故障檢測開關(guān)SWA1從接通切換至斷開時的電壓作為第2電壓。
[0075](步驟1)
[0076]將故障檢測開關(guān)SWA0接通，將故障檢測開關(guān)SWA1斷開。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)以及發(fā)生了斷線的情況下，節(jié)點NA1的電壓成為電池單元BT1的負極的電壓(接地電壓)，所以，節(jié)點NA1、NA2間的電壓成為電池單元BT1的電壓。
[0077](步驟2)
[0078]隨后，將故障檢測開關(guān)SWAO、SWA1都斷開。
[0079]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點ΝΑΙ、NA2間的第1電壓成為電池單元BT1的電壓。
[0080]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，步驟1之后，高阻的節(jié)點NA1的電壓變成與電池單元BT1的負極的電壓相等，所以，節(jié)點ΝΑΙ、NA2間的第1電壓成為電池單元BT1的電壓。
[0081](步驟3)
[0082]隨后，將故障檢測開關(guān)SWA0斷開，將故障檢測開關(guān)SWA1接通。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)以及發(fā)生了斷線的情況下，處于接通的節(jié)點NA1、NA2間的電壓成為0V。
[0083](步驟4)
[0084]最后，將故障檢測開關(guān)SWAO、SWA1斷開。
[0085]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點ΝΑΙ、NA2間的第2電壓成為電池單元BT1的電壓。即，第2電壓與步驟2中得到的第1電壓相等。
[0086]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，步驟3之后，高阻的節(jié)點NA1的電壓變成與節(jié)點NA2的電壓相等，所以，節(jié)點NA1、NA2間的第2電壓成為0V。S卩，第2電壓與步驟2中得到的第1電壓不同。
[0087]因此，控制部21在第1電壓與第2電壓不同的情況下，判斷為連接在節(jié)點NA1與電池單元BT1的負極之間的配線W1發(fā)生了斷線。
[0088]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓相同的情況下，判斷為連接在節(jié)點NA1與電池單元BT1的負極之間的配線W1沒有發(fā)生斷線。
[0089]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓為零的情況下，判斷為電池單元BT1發(fā)生了故障。
[0090]另一方面，在進行配線W (n + 1)的斷線檢測時，控制部21對于與輸入端子ΤΑ(n + 1)共同地連接的故障檢測開關(guān)SWAn (—方)、SWA (n + 1)(另一方)，將另一方的故障檢測開關(guān)SWAn維持為斷開，測量將一方的故障檢測開關(guān)SWA (n + 1)切換至接通以及斷開時的節(jié)點NAn、NA (n+1)間的電壓。另外，控制部21將一方的故障檢測開關(guān)SWA (η +1)維持為斷開，測量將另一方的故障檢測開關(guān)SWAn切換至接通以及斷開時的節(jié)點ΝΑη、ΝΑ(η + 1)間的電壓。在下面的說明中，將節(jié)點ΝΑη、ΝΑ (η + 1)間的、將故障檢測開關(guān)SWA(n + 1)從接通切換至斷開時的電壓作為第1電壓，將故障檢測開關(guān)SWAn從接通切換至斷開時的電壓作為第2電壓。
[0091](步驟1)
[0092]將故障檢測開關(guān)SWA (n + 1)接通，將故障檢測開關(guān)SWAn斷開。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)以及發(fā)生了斷線的情況下，節(jié)點ΝΑ (n+ 1)的電壓成為電池單元BTn的正極的電壓(電源電壓)，所以，節(jié)點ΝΑη、ΝΑ (η + 1)間的電壓成為電池單元BTn的電壓。
[0093](步驟2)
[0094]隨后，將故障檢測開關(guān)SWAn、SWA (η + 1)都斷開。
[0095]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點ΝΑη、ΝΑ (η + 1)間的第1電壓成為電池單元BTn的電壓。
[0096]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，步驟1之后，高阻的節(jié)點NA (n + 1)的電壓變成與電池單元BTn的正極的電壓相等，所以，節(jié)點ΝΑη、NA (n+1)間的第1電壓成為電池單元BTn的電壓。
[0097](步驟3)
[0098]隨后，將故障檢測開關(guān)SWA (n+ 1)斷開，將故障檢測開關(guān)SWAn接通。此時，在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)以及發(fā)生了斷線的情況下，處于接通的節(jié)點NAn、NA (n + 1)間的電壓成為0V。
[0099](步驟4)
[0100]最后，將故障檢測開關(guān)SWAn、SWA (n+1)斷開。
[0101]在沒有發(fā)生斷線的正常狀態(tài)下，節(jié)點ΝΑη、ΝΑ (η + 1)間的第2電壓成為電池單元BTn的電壓。即，第2電壓與步驟2中得到的第1電壓相等。
[0102]與此相對，在發(fā)生了斷線的情況下，步驟3之后，高阻的節(jié)點ΝΑ (n + 1)的電壓變成與節(jié)點ΝΑη的電壓相等，所以，節(jié)點ΝΑη、ΝΑ (η + 1)間的第2電壓成為0V。S卩，第2電壓與步驟2中得到的第1電壓不同。
[0103]因此，控制部21在第1電壓與第2電壓不同的情況下，判斷為連接在節(jié)點NA(n +1)與電池單元BTn的正極之間的配線W (n + 1)發(fā)生了斷線。
[0104]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓相同的情況下，判斷為連接在節(jié)點ΝΑη與電池單元BTn的正極之間的配線W (n + 1)沒有發(fā)生斷線。
[0105]另外，控制部21在第1電壓與第2電壓為零的情況下，判斷為電池單元BTn發(fā)生了故障。
[0106]另外，通過對與配線W連接的2個故障檢測開關(guān)SWA執(zhí)行步驟1?步驟4，能夠?qū)ε渚€W進行斷線檢測。另外，也可以變更步驟次序，即按照步驟3、4、1、2的順序來執(zhí)行也能夠相同地進行斷線檢測。
[0107]另外，斷線檢測既可以在電源接通時執(zhí)行，也可以定期地執(zhí)行。另外，也可以在某電池單元的電壓被測量為0V時執(zhí)行斷線檢測，為了確定是發(fā)生了斷線還是該電池單元的電壓為0V而執(zhí)行該斷線檢測。
[0108]如上所述，根據(jù)本實施方式，設置故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (η + 1)，基于控制與節(jié)點NAk共同地連接的故障檢測開關(guān)SWA (k—l)、SWAk的接通/斷開而測量到的第1電壓以及第2電壓，對斷線進行檢測。
[0109]因此，通過在第1電壓與第2電壓不同的情況下判斷為發(fā)生了斷線，因此，能夠無關(guān)于電池單元BT (k — l)、BTk是否正常地精度優(yōu)良地檢測斷線。
[0110]另外，控制部21也可以對未圖示的充電電路等進行控制，以便在檢測出斷線的情況下停止之后的電池單元BT1?BTn的充電。由此，能夠防止由于斷線而不能測量電壓的電池單元被過充電。
[0111](第一實施方式的變形例)
[0112]也可以是，對于與1個節(jié)點共同地連接的2個故障檢測開關(guān)的多組，在各組中并行地執(zhí)行步驟1?步驟4。此時，也可以在與某節(jié)點共同地連接的相鄰2個故障檢測開關(guān)和與其他節(jié)點共同地連接的相鄰2個故障檢測開關(guān)之間介有在步驟1?步驟4中保持斷開的至少1個故障檢測開關(guān)。
[0113]另外，也可以是，對于與1個節(jié)點共同地連接的2個故障檢測開關(guān)的多組，在各組中并行地執(zhí)行步驟1?步驟4，使得在步驟1以及步驟3的各自中故障檢測開關(guān)SWA0?SWA(n + 1)交替地接通。也就是說，在步驟1以及步驟3中，故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (η +1)之中與同一節(jié)點連接的2個不會同時接通。例如，η設為偶數(shù)，在步驟1中，將故障檢測開關(guān)SWAO以及第偶數(shù)個故障檢測開關(guān)SWA2、SWA4、……、SWA (η — 2)、SWAn接通，將其他的第奇數(shù)個故障檢測開關(guān)SWA1、SWA3、……、SWA (n— 1)、SWA (η + 1)斷開，對相鄰節(jié)點間的各電壓進行測量。隨后，在步驟2中，將所有的故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (n + 1)斷開，對相鄰節(jié)點間的各電壓進行測量。隨后，在步驟3中，將故障檢測開關(guān)SWA0以及第偶數(shù)個故障檢測開關(guān)SWA2、SWA4、……、SWA (η 一 2)、SWAn斷開，將其他的第奇數(shù)個故障檢測開關(guān)SWA1、SWA3、……、SWA (η — 1)、SWA (n + 1)接通，對相鄰節(jié)點間的各電壓進行測量。最后，在步驟4中，將所有的故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (n + 1)斷開，對相鄰節(jié)點間的各電壓進行測量。
[0114]通過該變形例也能得到與第一實施方式相同的效果。根據(jù)以上說明的至少1個實施方式，通過具備故障檢測開關(guān)SWA0?SWA (η + 1)，能夠精度優(yōu)良地檢測斷線。
[0115]對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并沒有意圖限定發(fā)明的范圍。這些實施方式能夠以其他各種方式進行實施，在不超出發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種省略、置換以及變更。這些實施方式及其變形包括在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，同樣也包括在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組模塊，其中，包括: 串聯(lián)連接的多個電池單元； 多個電阻，每個電阻連接在對應的電池單元的正極或負極與用于該正極或負極的對應節(jié)點之間； 多路選擇器，選擇與其中任一個電池單元的所述正極和所述負極對應的兩個節(jié)點； 電壓測量單元，測量由所述多路選擇器選擇的所述兩個節(jié)點之間的電壓； 多個故障檢測開關(guān)，每個故障檢測開關(guān)連接在與其中一個電池單元的所述正極和所述負極對應的兩個節(jié)點之間，對所述兩個節(jié)點之間的接通或斷開進行切換； 控制單元，基于第一電壓和第二電壓檢測其中一個電池單元的正極或負極與用于該正極或負極的對應節(jié)點之間的斷線，所述第一電壓和第二電壓在所述對應節(jié)點與第一節(jié)點或第二節(jié)點之間測量，第一節(jié)點通過第一故障檢測開關(guān)連接到所述對應節(jié)點，第二節(jié)點通過第二故障檢測開關(guān)連接到所述對應節(jié)點，所述第一電壓是在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的，所述第二電壓是在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組模塊,其中， 在第一電壓和第二電壓不同的情況下，檢測出所述斷線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組模塊,其中， 在第一電壓和第二電壓相同的情況下，不檢測出所述斷線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組模塊,其中， 在第一電壓在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同、或者第二電壓在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同的情況下，在正極通過其中一個所述電阻連接到所述對應節(jié)點的電池單元中檢測出異常狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組模塊,其中 在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述控制單元維持第一故障檢測開關(guān)斷開，并且在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述控制單元維持第二故障檢測開關(guān)斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組模塊,其中， 所述多個電池單元包括第一電池單元和第二電池單元，第一電池單元具有通過第一電阻連接到第一節(jié)點的負極和通過第二電阻連接到第二節(jié)點的正極，第二電池單元具有與第一電池單元的正極和第二節(jié)點連接的負極以及通過第三電阻連接到第三節(jié)點的正極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組模塊,其中， 所述第二節(jié)點是所述對應節(jié)點。
8.—種電池組模塊,包括: 多個電池單元，包括串聯(lián)連接的第一電池單元和第二電池單元，使第一電池單元的正極連接到第二電池單元的負極； 第一電阻，連接在第一電池單元的負極和第一節(jié)點之間； 第二電阻，連接在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間； 第三電阻，連接在第二電池單元的正極和第三節(jié)點之間； 電壓測量單元，測量第一節(jié)點和第二節(jié)點之間以及第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的電壓； 第一故障檢測開關(guān)，連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間； 第二故障檢測開關(guān)，連接在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間；以及 控制單元，基于在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間測量的第一電壓和第二電壓檢測在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間的斷線，所述第一電壓是在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的，所述第二電壓是在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時測量的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組模塊,其中， 所述另一節(jié)點是所述第一節(jié)點。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組模塊,其中， 所述另一節(jié)點是所述第三節(jié)點。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組模塊，其中， 在第一電壓和第二電壓不同的情況下，檢測為所述斷線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池組模塊，其中， 在第一電壓和第二電壓相同的情況下，不檢測為所述斷線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池組模塊，其中， 在第一電壓在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同、或者第二電壓在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同的情況下，在第二電池單元中檢測出異常狀況。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組模塊,其中， 在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述控制單元維持第一故障檢測開關(guān)斷開，并且在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述控制單元維持第二故障檢測開關(guān)斷開。
15.一種電池組模塊中的斷線檢測方法，該電池組模塊包括: 多個電池單元，包括串聯(lián)連接的第一電池單元和第二電池單元，使第一電池單元的正極連接到第二電池單元的負極； 第一電阻，連接在第一電池單元的負極和第一節(jié)點之間； 第二電阻，連接在第二電池單元的負極和第二節(jié)點之間； 第三電阻，連接在第二電池單元的正極和第三節(jié)點之間； 電壓測量單元，測量第一節(jié)點和第二節(jié)點之間以及第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的電壓； 第一故障檢測開關(guān)，連接在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間；以及 第二故障檢測開關(guān)，連接在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間， 該斷線檢測方法檢測在所述第二電池單元的負極和所述第二節(jié)點之間的斷線，包括如下步驟: 在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時，測量在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間的第一電壓； 在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開時，測量在第二節(jié)點和另一節(jié)點之間的第二電壓；和 基于所述第一電壓和第二電壓檢測所述斷線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷線檢測方法，其中， 在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述第一故障檢測開關(guān)被維持斷開，并且在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后，所述第二故障檢測開關(guān)被維持斷開。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷線檢測方法，其中， 在第一電壓和第二電壓不同的情況下，檢測為所述斷線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的斷線檢測方法，其中， 在第一電壓和第二電壓相同的情況下，不檢測為所述斷線。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷線檢測方法，還包括: 在第一電壓在第二故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同、或者第二電壓在第一故障檢測開關(guān)從接通切換到斷開之前和之后相同的情況下，在第二電池單元中檢測出異常狀況。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷線檢測方法，其中，所述另一節(jié)點是所述第一節(jié)點和第三節(jié)點中的某個。
【文檔編號】G01R31/02GK104466287SQ201410085694
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】鈴木敦久 申請人:株式會社東芝