[发明专利]电池状态通知单元、汇流条模块、电池组和电池状态监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测适于安装到例如混合动力车辆或电动车辆的电池组的状态的电池状态通知单元、包括所述电池状态通知单元的汇流条模块和电池组、以及包括所述电池状态通知单元的电池状态监测系统。

背景技术

最近，已经流行伴随发动机和电马达运转的混合动力车辆(下文称为HEV)，或仅通过电马达运转的电动车辆。例如，HEV设置有用于起动上述电马达和使车辆中的电气部件致动的约12V的低压电池和用于驱动上述电马达的高压电池。上述高压电池包括作为单位电池(也就是，电池单体)的二次电池，诸如镍氢电池或锂电池，并且使得多个该单位电池串联连接以构成电池组从而获得高压(例如，参见PTL1)。

在重复充电和放电时，上述高压电池具有在各单位电池的电极间电压(即，电荷状态(SOC))中诱发的变化。鉴于各单位电池的公差或安全性，需要高压电池的充电和放电在具有最高的电极间电压的单位电池达到预定的上限电压时禁止充电，以及当具有最低的电极间电压的单位电池达到预定的下限时禁止放电。因此，在各单位电池包括SOC的变化的异常状态下，电池的有效容量基本上减少。由此，在上述高压电池中，必须的是，具有较高的电极间电压的单位电池独立地于上述电马达驱动器放电，并且各单位电池的SOC被均等化以返回到其正常状态。为了使各单位电池的SOC均等化，必须监测各单位电池的电极间电压。

此外，由于上述高压电池通过在驱动电马达时放出大电流而生成很多热量，所以如果单位电池的一部分具有这种缺陷，则电池可能处于超过所允许的上限温度的高温异常状态。由此，为了通过在这种高温异常状态出现之前停止放电而规避该异常状态，必须监测高压电池的温度。此外，电池温度的变化使得上述电极间电压改变，需要为上述电极间电压补偿温度。

图16图示作为传统电池状态监测系统的高压电池系统。

该高压电池系统(由图中的参考符号801示出)设置有作为多个电池组的高压电池810、监测该高压电池810的状态的电池状态监测装置850。

高压电池810设置有：包括布置在一个方向上的多个电池单体821的电池模块820；布置成叠置在电池模块820上的汇流条模块830；包括连接器插头841和多根电缆842的线束840。

汇流条模块830设置有多个汇流条831。多个汇流条831通过连接彼此相邻的电池单体821的正负电极使得该多个电池单体821完全串联联接。汇流条模块830在根据测量的温度输出电压的一个方向(即，多个电池单体821的布置方向)上的中间和两端处还设置有多个温度传感器832。

线束840的多根电缆842使得其一端各自连接到连接器插头841内未示出的端子，并且使得其另一端各自连接到多个端子装配件833和上述温度传感器832，所述多个端子装配件833如通过叠置在多个汇流条831上而连接到电池单体821的电极。

电池状态监测装置850设置有例如箱式壳体851、由收纳在壳体851中的这种微处理器构成的控制器(未示出)。壳体851设置有适于与从壳体851暴露的线束840的连接器插头841相接合的连接器插座(未示出)。上述连接器插头841与连接器插座的结合使得控制器和线束840(也就是，上述端子装配件833和上述温度传感器832)能够连接。

由此，根据从多个端子装配件833和上述温度传感器832输出的电压，控制器检测多个电池单体的电极间电压和电池单体的温度，并且监测各电池单体810是否处于正常状态。

不利地，因为多根电缆842从电池单体821中被拉出并且这样地布设到电池状态监测装置850，所以上述高压电池系统801需要与电池单体821的数量一致的多根电缆842的数量，并且需要扩大的空间用于布线线束840，导致布线设计和布线工作的困难。此外，当电池单体821的电极电压经线束840被输入到电池状态监测装置850时，该电池单体821的该电极电压可能变得与诸如车身的参考电势的电势差达几百伏的高压，考虑到这种高压和用于控制的低压的混合，需要诸如耐绝缘性或耐噪声性的安全／可靠性设计，这使得难以电气地设计这种装置。

由此，作为解决这些问题的构造，已经提出了一种如图17中所示的电池状态监测系统(在图中由参考符号901示出)。

电池状态监测系统901设置有作为多个电池组的电池组910、监测该多个电池组910的状态的电池状态监测单元960、连接该多个电池组910和该电池状态监测单元960的线束970。