电池系统监视装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监视电池系统的装置。
【背景技术】
[0002]在混合动力汽车(HEV)或电动汽车(EV)等中，为了确保所期望的高电压，通常使用有将多个二次电池型单体电池单元串联而构成的电池组(电池系统)。以往，在这种电池组中，在规定数量的每一单体电池单元上连接有使用集成电路等的电池监视电路。通过利用该电池监视电路进行各单体电池单元的端子间电压(单元电压)的测定、或者用以使各单体电池单元的剩余容量均等化的平衡放电等，来监视及管理各单体电池单元的状态。在平衡过程中，根据剩余容量对各单体电池单元进行放电，放电电流经由设置在各单体电池单元与电池监视电路之间的电压检测线而流至平衡电阻。此时，在电压检测线中会产生与其阻抗的大小相应的压降。
[0003]近年来，相对于剩余容量的变化的电压变动小于以往的单体电池单元已得以实用化。在使用这种单体电池单元的情况下，为了测定单元电压而准确推断剩余容量，要求高于以往的测定精度。因此，在平衡过程中的单元电压的测定中，已无法忽视上述那样的电压检测线中的压降的影响。因此，提出了通过修正电压检测线中的压降量来准确测定单元电压的方法(参考专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2011-75504号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]在普通电池组中，为了抑制因噪声或电压变动等而产生的混叠误差，在单体电池单元与电池监视电路之间插入有RC滤波器。因而，当开始或停止平衡时，伴随于此，在单元电压中会产生与RC滤波器的时间常数相应的瞬态响应。但在专利文献I中所记载的方法中，虽然可准确测定在开始平衡并经过瞬态响应之后成为稳定状态时的单元电压，但无法准确测定瞬态响应期间内的单元电压。
[0009]解决问题的技术手段
[0010]本发明的电池系统监视装置用以监视及控制包括多个将多个单体电池单元串联而成的单元组的电池系统，该电池系统监视装置包括:针对每个所述单元组而设置的多个电池监视电路；以及平衡电阻，其用以使对应于电池监视电路的单元组的各单体电池单元放电。在该电池系统监视装置中，电池监视电路包括:单元电压测定部，其在每个规定的时机测定所对应的单元组的各单体电池单元的单元电压；放电开关，其对自所对应的单元组的各单体电池单元流经平衡电阻的放电电流的状态进行切换；以及平衡控制部，其控制放电开关。在单元电压测定部与各单体电池单元之间分别连接有滤波电路，单元电压测定部判定在与滤波电路的时间常数相应的瞬态响应期间内是否测定过单元电压，并使用与其判定结果相应的修正值来修正单元电压的测定值。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明，可提供一种即便在瞬态响应期间内也能准确测定单元电压的电池系统监视装置。
【附图说明】
[0013]图1为示出本发明的一实施方式的电池系统监视装置的构成的图。
[0014]图2为示出单元组与电池监视电路之间的连接电路的详情的图。
[0015]图3为示出单元电压的测定时机和平衡电流及单元电压的变化情况的一例的图。
[0016]图4为示出单元电压的修正结果的例子的图。
[0017]图5为示出单元电压测定处理的步骤的流程图。
[0018]图6为示出检测线电阻测定处理的步骤的流程图。
[0019]图7为用以说明电压检测线所具有的电阻成分的电阻值的算出方法的图。
【具体实施方式】
[0020]下面，参考附图，对本发明的一实施方式进行说明。在以下的实施方式中，对如下情况的例子进行说明:对监视用于混合动力汽车(HEV)等的电池系统的电池系统监视装置应用本发明。再者，本发明的电池系统监视装置的应用范围并不限于对搭载在HEV上的电池系统进行监视的装置。例如，也可广泛应用于对搭载在插电式混合动力汽车(PHEV)或者电动汽车(EV)、轨道车辆等上的电池系统进行监视的装置。
[0021]在以下的实施方式中，作为成为本发明的电池系统监视装置所控制及监视的对象的电池系统的最小单位，假设是具有规定的输出电压范围例如3.0?4.2V (平均输出电压:3.6V)的输出电压范围的锂离子电池。但本发明的电池系统监视装置也可将使用锂离子电池以外的蓄电-放电装置而构成的电池系统作为控制及监视的对象。即，只要在SOC (StateOf Charge)过高的情况(过充电)或者过低的情况(过放电)下必须限制其使用，则可使用任意蓄电-放电装置来构成电池系统。在以下的说明中，将作为这种电池系统的构成要素的蓄电-放电装置统称为单体电池单元。
[0022]在以下所说明的实施方式中，将使多个(大致数个至十几个)单体电池单元串联而成的构件称为单元组，将使多个该单元组串联而成的构件称为电池系统。此外，有时也将这些构件统称为电池组。
[0023]图1为示出本发明的一实施方式的电池系统监视装置10的构成的图。电池系统监视装置10包括:电池控制器200 ;以及多个电池监视电路100，所述多个电池监视电路100按照规定的通信顺序相互连接。电池系统监视装置10与车辆控制器400、马达控制器300、电池系统130、换流器340、马达350等一起搭载在电动汽车或混合动力汽车等电动车辆上。
[0024]电池系统130是将多个单元组120串联而成。各单元组120是将多个单体电池单元110 (下面，也简称为单元)串联而构成。各单元110例如使用锂离子电池等二次电池。
[0025]在电池系统监视装置10中，在电池控制器200与各电池监视电路100之间设置有回路状的通信电路。电池控制器200经由绝缘元件201对通信顺序上在最上位的电池监视电路100发送通信信号。接收到该通信信号的最上位的电池监视电路100向通信顺序上在下一位的电池监视电路100传送通信信号。通过在各电池监视电路100中依序进行这种动作，通信信号得以串接地从最上位的电池监视电路100依序传送至最下位的电池监视电路100为止。通信顺序上在最下位的电池监视电路100经由绝缘元件202向电池控制器200发送通信信号。以如此方式在电池控制器200与各电池监视电路100之间进行经由回路状的通信电路的通信信号的授受。
[0026]车辆控制器400根据来自电动车辆的驾驶员所操作的加速踏板、制动踏板或变速杆等车辆驾驶操作装置(未图示)的操作信号，对车辆的行驶速度或制驱动力等进行控制。马达控制器300根据来自车辆控制器400的速度指令或制驱动力指令对电池控制器200及换流器340进行控制，从而控制马达350的转速及扭矩。
[0027]电池控制器200根据利用电压传感器210、电流传感器220及温度传感器230分别检测到的电池系统130的电压、电流及温度，对电池系统130的充放电及SOC (StateOfCharge)进行控制。电池控制器200通过在与各电池监视电路100之间以前述的方式进行通信信号的授受来控制各电池监视电路100的动作，从而推定在电池系统130中构成各单元组120的多个单元110的S0C。根据该推定结果来进行用以修正各单元110间的SOC的偏差的放电(下面，称为平衡放电)，以免各单元110的SOC变得不均衡。电池系统监视装置10以如此方式监视及控制电池系统130。
[0028]在以上述方式在与各电池监视电路100之间进行通信信号的授受的情况下，电池控制器200在信号授受之前对各电池监视电路100输出未图示的启动信号，由此来启动各电池监视电路100。该启动信号的输出是经由不同于通信信号的信号路径来进行的。继而，若确认各电池监视电路100已启动，则开始发送通信信号。
[0029]再者，在图1中，作为电池系统130，例示了将多个串联有4个单元110的单元组120串联而成的电池组。但构成单元组120的单元110的数量并不限于此，也可为不到4个或者4个以上。在电动汽车或混合动力汽车等电动车辆中，通常使用将大量单元或单元组串并联，且其两端电压为数百V左右的高压、高容量的电池模块。本发明也可应用于这种高压、高容量的电池模块。
[0030]电池监视电路100针对每一单元组120进行设置，各单元组120是按每规定个数(图1中为4个)将构成电池系统130的多个单元110分组而成。例如，在电池系统130中串联有100个单元110，并且按每4个单元110进行分组的情况下，在电池系统130内设置有