可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法
阅读：1051发布：2020-06-02
专利汇可以提供可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且预测可充电 电池 的内部的 短路 的产生。在预测可充电电池(14)的短路的可充电电池短路预测装置中具有与对可充电电池的充电 电流 进行检测的电流 传感器 连接的1个或多个处理器(CPU 10a)，针对1个或多个处理器进行编程以执行如下处理，1个或多个所述处理器在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电流传感器(12)接收示出所述充电电流的电流 信号 ，检测由电流信号示出的充电电流随时间的变化，在充电电流随时间而增加的情况下，判断为可充电电池有可能发生了短路，输出示出判断结果的数据。，下面是可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法专利的具体信息内容。
1.一种可充电电池短路预测装置，其预测可充电电池的短路，其特征在于，该可充电电池短路预测装置具有1个或多个处理器，该1个或多个处理器与对所述可充电电池的充电电流进行检测的电流传感器连接，
1个或多个所述处理器被编程为执行如下处理，
1个或多个所述处理器在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的电流信号，检测由所述电流信号示出的所述充电电流随时间的变化，在所述充电电流随时间增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能发生了短路，输出示出判断结果的数据。
2.根据权利要求1所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，
在所述可充电电池正通过恒定的电压被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的所述电流信号。
3.根据权利要求2所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，
在所述可充电电池正通过恒定的电压被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的所述电流信号，
在与所述电流信号对应的所述充电电流的随时间增加的增加率伴随着时间的经过而增大的情况下，判断为所述可充电电池有可能发生了短路。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，
1个或多个所述处理器与对所述可充电电池的充电电压进行检测的电压传感器连接，在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电压传感器接收示出所述充电电压的电压信号，检测由所述电压信号示出的所述充电电压的随时间的变化，在所述充电电压随着时间减少的情况下，判断为所述可充电电池发生了短路。
5.根据权利要求4所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，
在所述可充电电池正通过恒定电流被充电的情况下，从所述电压传感器接收示出所述充电电压的所述电压信号。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，在判断为所述可充电电池有可能发生了短路或者发生了短路的情况下，发出警告。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，在判断为所述可充电电池有可能发生了短路或者发生了短路的情况下，限制或停止所述可充电电池的充电。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，将所述充电电流的过去的随时间的变化与所述充电电流的当前时刻的随时间的变化进行比较，在所述充电电流从随时间减少转变为随时间增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能发生了短路。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的可充电电池短路预测装置，其特征在于，该可充电电池短路预测装置具有：
1个或多个所述处理器；
所述电流传感器，其检测所述可充电电池的所述充电电流；以及
所述电压传感器，其检测所述可充电电池的所述充电电压。
10.一种可充电电池短路预测方法，该可充电电池短路预测方法由1个或多个处理器来执行，对可充电电池的短路进行预测，该1个或多个处理器与对所述可充电电池的充电电流进行检测的电流传感器连接，且能够编程，所述可充电电池短路预测方法的特征在于，在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的电流信号，
检测由所述电流信号示出的所述充电电流随时间的变化，
在所述充电电流随时间增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能短路，输出示出判断结果的数据。
可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法。
背景技术
[0003] 对于将这样的多个电池组合在一起而构成的可充电电池而言，因重复进行充放电，在各电池会产生各种变化，其结果为，有时在可充电电池的内部会产生短路。
[0004] 当在可充电电池的内部产生短路的情况下，输出电压会从原本的约12V降低至约10V，可充电电池变得不能正常使用。
[0005] 当以与正常的可充电电池相同的条件对在内部产生了短路的可充电电池进行充电的情况下，施加于1个电池的电压比通常情况高，因此成为过度充电状态，存在温度上升以及产生氢气的问题。
[0007] 在专利文献1中公开有如下技术：预先存储相对于电流累计值的基准电压，并与当前的检测电压进行比较，在比基准电压小的情况下，判断为电池单元的内部短路。
[0008] 在专利文献2中公开有如下技术：使用与充放电中的端子间电压的基准电压进行的比较和劣化度这两个值来对电池短路进行判断，该劣化度是使用充放电停止的经过时间、稳定OCV、缓和函数F(t)而得的。
[0009] 在专利文献3中公开有如下技术：使流动的电流为规定值以下时的电压与从成为规定值以下开始经过规定时间后的电压进行比较，在它们的差为规定值以上的情况下，判断为短路。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1：日本特开2011-135656号公报
[0013] 专利文献2：日本特开2011-112453号公报
[0014] 专利文献3：日本特开2009-170397号公报
发明内容
[0015] 发明要解决的课题
[0016] 但是，虽然在前述的专利文献1～3所公开的技术中能够检测在可充电电池的内部产生短路的情况，但存在不能预测这样的短路的产生的问题。
[0017] 本发明就是鉴于像以上那样的状况而完成的，其目的在于，提供能够预测可充电电池的内部的短路的产生的可充电电池短路预测装置和可充电电池短路预测方法。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 为了解决上述课题，本发明是可充电电池短路预测装置，其预测可充电电池的短路，其特征在于，该可充电电池短路预测装置具有1个或多个处理器，该1个或多个处理器与对所述可充电电池的充电电流进行检测的电流传感器连接，针对1个或多个所述处理器进行编程以执行如下处理，1个或多个所述处理器在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的电流信号，检测由所述电流信号示出的所述充电电流随时间的变化，在所述充电电流随时间而增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能短路，输出示出判断结果的数据。
[0020] 根据像这样的结构，能够预测可充电电池的内部的短路的产生。
[0021] 另外，本发明的特征在于，在所述可充电电池正通过恒定的电压被充电的情况下，该可充电电池短路预测装置从所述电流传感器接收示出所述充电电流的所述电流信号。
[0022] 根据像这样的结构，能够更可靠地预测可充电电池的内部的短路产生的可能性。
[0023] 另外，本发明的特征在于，在所述可充电电池正通过恒定的电压被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的所述电流信号，在与所述电流信号对应的所述充电电流的随时间增加的增加率伴随着时间的经过而增大的情况下，判断为所述可充电电池有可能处于短路。
[0024] 根据这样的结构，能够根据充电电流的随时间增加的增加率更可靠地检测可能发生短路的情况。
[0025] 另外，本发明的特征在于，1个或多个所述处理器与对所述可充电电池的充电电压进行检测的电压传感器连接，1个或多个所述处理器在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电压传感器接收示出所述充电电压的电压信号，检测由所述电压信号示出的所述充电电压的随时间的变化，在所述充电电压随着时间而减少的情况下，判断为所述可充电电池短路。
[0026] 根据这样的结构，能够预测可充电电池的内部的短路的产生，并且能够判断出已经发生了短路的情况。
[0027] 另外，本发明的特征在于，在所述可充电电池正通过恒定电流被充电的情况下，该可充电电池短路预测装置从所述电压传感器接收示出所述充电电压的所述电压信号。
[0028] 根据这样的结构，能够更可靠地判断可充电电池的内部的短路的产生。
[0029] 另外，本发明的特征在于，在判断为所述可充电电池有可能发生了短路或者发生了短路的情况下，发出警告。
[0030] 根据像这样的结构，能够对用户通知可能产生短路的情况和产生短路的情况。
[0031] 另外，本发明的特征在于，在判断为所述可充电电池有可能发生了短路或者发生了短路的情况下，限制或停止所述可充电电池的充电。
[0032] 根据像这样的结构，通过限制或停止充电，能够抑制短路的进行。
[0033] 另外，本发明的特征在于，将所述充电电流的过去的随时间的变化与所述充电电流的当前时刻的随时间的变化进行比较，在所述充电电流从随时间减少转变为随时间增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能发生了短路。
[0034] 根据像这样的结构，通过与过去的测定值的比较，能够更正确地预测短路的产生的可能性。
[0035] 另外，本发明的特征在于，该可充电电池短路预测装置具有：1个或多个所述处理器；所述电流传感器，其检测所述可充电电池的所述充电电流；以及所述电压传感器，其检测所述可充电电池的所述充电电压。
[0036] 根据这样的结构，能够预测可充电电池的内部的短路的产生。
[0037] 另外，本发明是可充电电池短路预测方法，该可充电电池短路预测方法由1个或多个处理器来执行，对该所述可充电电池的短路进行预测，该1个或多个处理器与对可充电电池的充电电流进行检测的电流传感器连接，能够进行编程，其特征在于，在所述可充电电池正在被充电的情况下，从所述电流传感器接收示出所述充电电流的电流信号，检测由所述电流信号示出的所述充电电流随时间的变化，在所述充电电流随时间增加的情况下，判断为所述可充电电池有可能短路，输出示出判断结果的数据。
[0038] 根据像这样的结构，能够预测可充电电池的内部的短路的产生。
[0039] 发明效果
[0041] 图1是示出本发明的实施方式的可充电电池短路预测装置的结构例的图。
[0042] 图2是示出图1的控制部的详细的结构例的框图。
[0043] 图3是示出对正常的可充电电池进行恒定电流充电的情况下的电压和电流的随时间变化的图。
[0044] 图4是示出对正常的可充电电池进行恒定电压充电的情况下的电压和电流随时间变化的图。
[0045] 图5是示出对短路正在进展的可充电电池进行恒定电流充电的情况下的电压和电流的随时间变化的图。
[0046] 图6是示出对已经产生了短路的可充电电池进行恒定电压充电的情况下的电压和电流的随时间变化的图。
[0047] 图7是用于对本发明的实施方式的动作进行说明的流程图。
[0048] 图8是用于对图7所示的电流的斜率A的计算处理进行详细说明的流程图。
[0049] 图9是用于对图7所示的电压的斜率B的计算处理进行详细说明的流程图。
具体实施方式
[0050] 接下来，对本发明的实施方式进行说明。
[0051] (A)本发明的实施方式的结构的说明
[0052] 图1是示出具有本发明的实施方式的可充电电池短路预测装置的车辆的电源处系统的图。在该图中，可充电电池短路预测装置1将控制部10、电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13作为主要的结构要素，对可充电电池14的内部的短路的产生进行预测。另外，也可以为，将电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的至少一部分分体构成，并输入来自它们的检测信号。
[0053] 这里，控制部10参照来自电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的输出，对可充电电池14的状态进行检测，并且通过对发电机15的发电电压进行控制来对可充电电池14的充电状态进行控制。电压传感器11对可充电电池14的端子电压进行检测，并以电压信号的形式向控制部10通知该端子电压。电流传感器12对在可充电电池14中流动的电流进行检测，并以电流信号的形式向控制部10通知该电流。温度传感器13对可充电电池14的电解液或周围的环境温度进行检测，并以温度信号的形式向控制部10进行通知。另外，也可以不由控制部10通过对发电机15的发电电压进行控制而对可充电电池14的充电状态进行控制，例如可以由未图示的ECU(Electric Control Unit：电控电池)对充电状态进行控制。
[0054] 可充电电池14由具有电解液的可充电电池构成，例如铅蓄电池、镍镉电池或镍氢电池等，该可充电电池14通过发电机15而被充电，驱动起动马达17使发动机启动，并且向负载18提供电力。发电机15被发动机16驱动，产生交流电力，通过整流电路转换为直流电力，对可充电电池14进行充电。发电机15通过控制部10而被控制，能够对发电电压进行调整。
[0055] 发动机16例如由汽油发动机和柴油发动机等往复式发动机或旋转式发动机等构成，通过起动马达17而被启动，经由变速器对驱动轮进行驱动，对车辆赋予推进力，并且对发电机15进行驱动而产生电力。起动马达17例如由直流电动机构成，通过从可充电电池14提供的电力产生旋转力，使发动机16启动。负载18例如由电动转向马达、除雾器、座椅加热器、点火线圈、汽车音响以及汽车导航等构成，利用来自可充电电池14的电力工作。
[0056] 图2是示出图1所示的控制部10的详细的结构例的图。如该图所示，控制部10具有CPU(Central Processing Unit：中央处理电池)10a、ROM(Read Only Memory：只读存储器)10b、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)10c、通信部10d、I/F(Interface：接口)
10e。这里，CPU 10a根据存储于ROM 10b的程序10ba对各部进行控制。ROM 10b由半导体存储器等构成，存储程序10ba等。RAM 10c由半导体存储器等构成，存储在执行程序10ba时生成的数据和后述的表格等参数10ca。通信部10d与作为上位的装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制电池)等进行通信，将检测到的信息或控制信息向上位装置进行通知。I/F10e将从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13提供的信号转换为数字信号并取入，并且向发电机15和起动马达17等提供驱动电流而对它们进行控制。另外，在图2的例子中，作为处理器，采用了具有CPU 10a的结构，但也可以是具有DSP(Digital Signal Processor)或FPGA(Field Programmable Gate Array)的结构。另外，也可以不仅具有1个处理器，而是具有多个这样的处理器。
10e。这里，CPU 10a根据存储于ROM 10b的程序10ba对各部进行控制。ROM 10b由半导体存储器等构成，存储程序10ba等。RAM 10c由半导体存储器等构成，存储在执行程序10ba时生成的数据和后述的表格等参数10ca。通信部10d与作为上位的装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制电池)等进行通信，将检测到的信息或控制信息向上位装置进行通知。I/F10e将从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13提供的信号转换为数字信号并取入，并且向发电机15和起动马达17等提供驱动电流而对它们进行控制。另外，在图2的例子中，作为处理器，采用了具有CPU 10a的结构，但也可以是具有DSP(Digital Signal Processor)或FPGA(Field Programmable Gate Array)的结构。另外，也可以不仅具有1个处理器，而是具有多个这样的处理器。
[0057] (B)本发明的实施方式的动作的说明
[0058] 接下来，对本发明的实施方式的动作进行说明。另外，以下，在对本发明的实施方式的动作原理进行说明之后，对详细的动作进行说明。
[0059] 首先，对本发明的实施方式的动作原理进行说明。在对可充电电池14进行充电的情况下，当可充电电池14的SOC(State of Charge：荷电状态)的值较小时(例如，小于90％时)，发电机15以恒定的电流对可充电电池14进行充电(恒定电流充电)。另外，作为此时的充电电流，例如考虑为数十A～数百A左右。当然，也可以是该数值以上或以下。
[0060] 图3是示出可充电电池14正常的情况(未产生短路的情况)的恒定电流(CC：Constant Current)充电时的电压和电流的随时间变化的图。更详细而言，图3的(A)示出在恒定电流充电时可充电电池14的端子电压随时间的变化，图3的(B)示出在恒定电流充电时向可充电电池14流动的电流的随时间的变化。如图3的(B)所示，在恒定电流充电时，向可充电电池14流动的电流是恒定的。另一方面，如图3的(A)所示，可充电电池14的端子电压随着时间的经过而增加。
[0061] 而且，在可充电电池14的SOC的值变大的情况下(例如，90％以上的情况)，切换为恒定电压(CV：Constant Voltage)充电。图4示出在这样的恒定电压充电时电压和电流的变化。更详细而言，图4的(A)示出恒定电压充电时的可充电电池14的端子电压的随时间的变化，图4的(B)示出恒定电压充电时的向可充电电池14流动的电流的随时间的变化。如图4的(A)所示，在恒定电压充电时，可充电电池14的端子电压是恒定的。另一方面，如图4的(B)所示，向可充电电池14流动的电流对应着随着时间的经过增加的SOC而减少。而且，在SOC为100％时，电流成为接近0的值。另外，作为一例，在发电机15的输出电压是14.4V的情况下，向构成可充电电池14的6个电池均等地施加电压，因此向每1个电池施加2.4V(＝14.4V/6)的电压。
[0062] 图5是示出当对可充电电池14进行恒定电压充电时在可充电电池14的内部产生短路的情况下的电压和电流的变化的图。更详细而言，图5的(A)示出恒定电压充电时的可充电电池14的端子电压的随时间的变化，图5的(B)示出恒定电压充电时的向可充电电池14流动的电流的随时间的变化。另外，在图5中，从时刻t3，t4的附近起，短路情况快速地进行。如图5的(A)所示，在恒定电压充电时，可充电电池14的端子电压是恒定的。但是，如图4的(B)所示，虽然在正常的情况下向可充电电池14流动的电流随着时间的经过减少，但在图5的(B)的例子中，是随着时间的经过而增加，在时刻t3，t4以后，电流急剧增加。另外，在图5中，I1是约0.5～0.6A左右，I4是约1.2A左右。另外，时刻t1～t4的间隔为20小时～30小时，时刻t2～t3的间隔为约几个小时，时刻t3～t4的间隔为约30分钟～1小时左右。当然，以上所例示的时间间隔根据可充电电池14的种类和短路的进行状况而不同。
[0063] 这里，如果在可充电电池14中的某一个电池中产生了短路，则该电池的输出电压接近于0V，因此其结果为，向除该电池以外的电池施加的电压增加。因此，如图5的(B)所示，充电电流急剧增加。假如在发电机15等具有在电流超过规定的值时进行限制的功能的情况下(或在存在电流提供能力的上限的情况下)，来自发电机15的电流会变成恒定，因此实质上会变成恒定电流充电。
[0064] 图6是示出在短路产生之后变成恒定电流充电时的电压和电流的随时间变化的图。更详细而言，图6的(A)示出短路产生之后的电压随时间变化，图6的(B)示出短路产生之后的电流的随时间的变化。如图6的(B)所示，在转变为恒定电流充电时，向可充电电池14流动的电流是恒定的。另外，如图6的(A)所示，在产生了短路的情况下，如果转变成恒定电流充电，则在短路刚产生之后的可充电电池14的电压急剧降低之后，随着充电的进行电压微增，逐渐接近规定的电压。
[0065] 更详细而言，例如，当在可充电电池14所具有的6个电池中的1个电池产生短路的情况下，伴随着因电池减少所导致的内部电阻的减少，电流会增加。在发电机15等具有对电流进行限制的功能的情况下(或存在电流提供能力的上限的情况下)，如果电流超过规定的值，则电流被限制为恒定，因此在实质上会变成恒定电流充电。在变成恒定电流充电时，随着电解液所包含的硫酸的扩散，电压会上升。然后，如果极板所包含的硫酸铅变少，则在因氢、氧过电压使电压急剧上升之后，引起水的电解，电压变得大致恒定(例如，每1个电池为2.75V)。
[0066] 因此，当将可充电电池14的1个电池的量的电压设为Vc，将短路的电池数设为n，将构成可充电电池14的电池数设为N的情况下，在恒定电流充电时，在端子电压V为接近V＝(N-n)×Vc的电压或稍高于此的电压的情况下，能够判断为短路。例如，在汽车中，在以14.4V对电池数N＝6的可充电电池14进行充电的情况下，Vc＝2.4V，因此1个电池短路的情况的端子电压成为V＝(6-1)×2.4＝12.0V或者稍高于此的电压(例如，13.6V左右)。即，在汽车的情况下，当从恒定电压充电变成恒定电流充电，端子电压成为V＝12.0V或稍高于此的电压的情况下，能够判断为产生1个电池的短路。另外，在图6中，V1是6电池正常动作的电压，因此2.4V×6＝14.4V左右，在产生1个电池的短路时，如上所述，在计算上成为2.4V×5＝12.0V，但如图5的(B)所示，短路的现象使电流变大，因此该影响使电压稍大于12.0V(如上所述，例如，13.6V左右)。接下来，在随着充电的进行极板的硫酸铅减少时，通过电解而产生氧气和氢气，作为电解液的硫酸扩散，因此电压逐渐上升。而且，在接近充满电时，氢、氧过电压使1个电池的量的电压Vc接近2.75V。因此，如图6的(A)所示，在1个电池短路的情况下，端子电压V随着时间的经过逐渐接近V4(＝2.75V×5＝13.75V)。
[0067] 在本实施方式中，通过检测短路产生时的图5所示的电流的增加来预测短路的产生，并且通过检测图6所示的电压的减少来检测短路的产生。
[0069] ＜充电＞
[0070] 正极：硫酸铅(PbSO 4)→二氧化铅(PbO 2)
[0071] 负极：硫酸铅(PbSO 4)→铅(Pb)
[0072] ＜放电＞
[0073] 正极：二氧化铅(PbO 2)→硫酸铅(PbSO 4)
[0074] 负极：铅(Pb)→硫酸铅(PbSO 4)
[0075] 但是，硫酸铅的导电性较低，难溶于水，另外，体积比铅和二氧化铅大(比重小)。这样的硫酸铅在放电时产生，会堆积于正负极板，但有时会因车辆行驶时的振动等脱落，使正极与负极之间连接。或者，可充电电池14的使用状态(例如，在过放电的情况或放电状态的累积时间较长的情况下)会产生硫酸铅的结晶，这样的硫酸铅的结晶有时会使使正极与负极之间连接。
[0076] 这样，在硫酸铅使正极与负极之间连接的情况下，如上所述，硫酸铅导电性较低，因此不会立刻产生短路等。但是，当在这样的状态下进行充电时，硫酸铅会逐渐变化成为具有传导性的二氧化铅或铅，因此，如图5的(B)所示，考虑从短路产生之前开始，电流会逐渐增加，在短路产生时通过较大的电流。另外，由于难以对在可充电电池14的内部实际产生的现象进行观察，因此以上是假设，但已经通过实际测定确认了在短路产生时会产生像图5所示的那样的电流的变化。
[0077] 接下来，对关于本发明的实施方式的更详细的动作进行说明。控制部10在可充电电池14的SOC例如小于90％的情况下，对发电机15进行控制，执行恒定电流充电。其结果为，随着充电的进行，如图3的(A)所示，电压增加。
[0078] 在可充电电池14的SOC例如为90％以上时，控制部10对发电机15进行控制，转变成恒定电压充电。在执行恒定电压充电的情况下，控制部10利用电流传感器12检测向可充电电池14流动的电流(充电电流)，并检测电流的随时间的变化。即，设在某个时刻所检测到的充电电流为I1，设在经过规定的时间ΔT之后检测到的充电电流为I2的情况下，计算出作为电流相对于时间的斜率A的A＝(I2-I1)/ΔT。
[0079] 然后，在计算出的A为负的值的情况下，如图4的(B)所示，相当于电流减少的情况，因此能够判断为可充电电池14是正常的。
[0080] 另一方面，在计算出的A为正的值的情况下，如图5的(B)所示，相当于电流增加的情况，因此能够判断为有可能在可充电电池14中产生了短路。另外，为了使得不会因测定误差等导致错误判断，也可以根据多次的测定结果进行判断，或根据多次的测定的平均值进行判断。
[0081] 在计算出的A为正的值的情况下，判断为在可充电电池14的内部有可能产生短路(短路的产生正在进行中的可能性较高)，例如向车辆的用户通知该情况。
[0082] 而且，在从该时刻起经过了规定时间之后，与前述情况相同，检测向可充电电池14流动的电流，根据检测结果计算电流的斜率A。然后，在计算出的电流的斜率A的值依然为正的值的情况下，或者在电流的斜率A的值增加的情况下，判断为将要产生短路，将该情况向用户进行通知，并且为了抑制短路的产生，例如，针对可充电电池14的充电进行限制。例如，在恒定电压充电的情况下，对发电机15进行控制，将充电电压设定为比通常低。
[0083] 如果在进行了这样的控制的情况下依然产生了短路，如图5的(B)所示，电流会急剧增加，到达发电机15的最大电流，实质上转变成恒定电流充电。在该情况下，如图6的(A)所示，端子电压减少，因此控制部10在检测到这样的充电电压的减少时，判断为发生了短路，停止充电。更详细而言，图6的(A)所示的时刻t5～t6的间隔为几分钟左右，时刻t6～t7的间隔为1天左右，因此考虑这样的时间来检测短路的产生。由此，能够防止可充电电池14的发热和损伤。
[0084] 像以上说明的那样，根据本发明的实施方式，根据恒定电压充电时的电流随时间的变化来推测可充电电池14的内部的短路，因此能够事先推测出短路而向用户进行通知，或限制充电。
[0085] 另外，在本发明的实施方式中，在短路产生的情况下，根据电压随时间的变化检测短路的产生，并向用户进行通知，通过对充电进行限制，能够防止可充电电池14的进一步损坏。
[0086] 接下来，参照图7～图9，对在本发明的实施方式中执行的处理进行详细说明。
[0087] 图7是用于对在本发明的实施方式中执行的处理的一例进行说明的流程图。在开始图7所示的流程时，执行以下步骤。
[0088] 在步骤S10中，控制部10的CPU 10a判断是否转变成恒定电压充电，在判断为转变成恒定电压充电的情况下(步骤S10：是)，进入步骤S11，在除此以外的情况下，重复相同的处理。例如，CPU 10a在可充电电池14的SOC为90％以上的情况下，判断为转变成恒定电压充电，并进入步骤S11。
[0089] 在步骤S11中，CPU 10a执行对从发电机15向可充电电池14流动的电流相对于时间的斜率A进行计算的处理。另外，后面参照图8对该处理的详细情况进行叙述。
[0090] 在步骤S12中，CPU 10a判断在步骤S11中计算的斜率A是否比规定的阈值Th1大，在A＞Th1(Th1≧0)的情况下(步骤S12：是)进入步骤S13，在除此以外的情况下(步骤S12：否)，结束处理。另外，对于Th1的值，例如可根据可充电电池14的种类和ΔT的长短而设定成适当的值。
[0091] 在步骤S13中，CPU 10a经由通信部10d将短路产生的可能性向用户进行通知。更详细而言，经由通信部10d，通过向上位的装置进行通知，能够通过音声或文字等对用户警告在可充电电池14中有可能产生短路。
[0092] 在步骤S14中，CPU 10a判断是否经过了规定的时间，在判断为经过了规定的时间的情况下(步骤S14：是)，进入步骤S15，在除此以外的情况下(步骤S14：否)，重复同样的处理。例如，当从在步骤S12中判断为是起、经过了几个小时的情况下，判断为是并进入步骤S15。另外，对于该时间，能够根据可充电电池14的种类等而设定为适当的值。
[0093] 在步骤S15中，CPU 10a执行对从发电机15向可充电电池14流动的电流相对于时间的斜率A进行计算的处理。另外，后面参照图8对该处理的详细情况进行叙述。
[0094] 在步骤S16中，CPU 10a判断在步骤S15中计算出的斜率A是否大于规定的阈值Th2(Th2＞Th1)，在A＞Th2的情况下(步骤S16：是)，进入步骤S17，在除此以外的情况下(步骤S16：否)返回步骤S14，并重复与前述情况同样的处理。另外，对于Th2的值，例如可根据可充电电池14的种类和ΔT的长短设定为适当的值。
[0095] 在步骤S17中，CPU 10a经由通信部10d向用户通知将要产生短路的情况。更详细而言，经由通信部10d向上位的装置进行通知，从而能够通过文字或音声等对用户提示在可充电电池14中即将产生短路。
[0096] 在步骤S18中，CPU 10a对发电机15进行控制而对充电进行限制。更详细而言，CPU 10a对发电机15进行控制，通过使发电电压降低来对充电进行限制。由此，能够抑制硫酸铅变化为二氧化铅或铅，因此能够抑制短路的产生的进一步的进行。
[0097] 在步骤S19中，CPU 10a判断是否转移为恒定电流充电，在判断为已经转变成恒定电流充电的情况下(步骤S19：是)，进入步骤S20，在除此以外的情况下，重复同样的处理。例如，在因短路而导致在可充电电池14中通过过大的电流的情况下，CPU10a判断为转变成了恒定电流充电，并进入步骤S20。
[0098] 在步骤S20中，CPU 10a执行对从发电机15向可充电电池14施加的电压相对于时间的斜率B进行计算的处理。另外，后面参照图9对该处理的详细情况进行叙述。
[0099] 在步骤S21中，CPU 10a判断在步骤S20中计算的斜率B是否小于规定的阈值Th3，在B＜Th3(Th3≦0)的情况下(步骤S21：是)，进入步骤S22，在除此以外的情况下(步骤S21：否)，重复同样的处理。另外，对于Th3的值，例如可根据可充电电池14的种类或ΔT的长短设定为适当的值。
[0100] 在步骤S22中，CPU 10a经由通信部10d向用户通知产生了短路的情况。更详细而言，通过经由通信部10d向上位的装置进行通知，从而能够通过文字或音声等对用户提示在可充电电池14中产生了短路的情况。
[0101] 在步骤S23中，CPU 10a对发电机15进行控制而停止充电。更详细而言，CPU 10a对发电机15进行控制而使发电停止，从而停止充电。由此，能够抑制可充电电池14发热和损坏。
[0102] 接下来，参照图8，对图7的步骤S11和骤S15所示的处理进行详细说明。在图8所示的处理开始时，执行以下的步骤。
[0103] 在步骤S30中，CPU 10a参照电流传感器12的输出，测定在当前时刻向可充电电池14流动的电流I1。
[0104] 在步骤S31中，CPU 10a判断是否经过了规定的时间ΔT，在判断为经过了规定的时间ΔT的情况下(步骤S31：是)，进入步骤S32，在除此以外的情况下(步骤S31：否)，重复同样的处理。例如，在作为时间ΔT而经过了1小时或几个小时的情况下，判断为是并进入步骤S32。另外，可以根据电流传感器12的精度和观测时的误差等，使该时间ΔT比前述的情况长或短。
[0105] 在步骤S32中，CPU 10a参照电流传感器12的输出，对在当前时刻在可充电电池14中流动的电流I2进行测定。
[0106] 在步骤S33中，CPU 10a根据在步骤S30中测定的电流I1和在步骤S32中测定的电流I2，按照ΔI＝I2-I1计算出电流的差分值ΔI。
[0107] 在步骤S34中，CPU 10a根据在步骤S33中计算出的电流的差分值ΔI和步骤S31中的ΔT，按照A＝ΔI/ΔT计算电流的斜率A。然后，回归(返回)原来的处理。
[0108] 接下来，参照图9，对图7的步骤S20所示的处理进行详细说明。在开始图9所示的处理时，执行以下的步骤。
[0109] 在步骤S50中，CPU 10a参照电压传感器11的输出，针对可充电电池14测定当前时刻的端子电压V1。
[0110] 在步骤S51中，CPU 10a判断是否经过了规定的时间ΔT，在判断为经过了规定的时间ΔT的情况下(步骤S51：是)，进入步骤S52，在除此以外的情况下(步骤S51：否)，重复同样的处理。例如，在作为时间ΔT而经过了几分钟或几小时的情况下，判断为是，进入步骤S52。另外，也可以为，根据在图6的(A)的哪一个时刻进行检测，使该时间ΔT比前述的情况长或短。
[0111] 在步骤S52中，CPU 10a参照电压传感器11的输出，针对可充电电池14对当前时刻的端子电压V2进行测定。
[0112] 在步骤S53中，CPU 10a根据在步骤S50中测定的电压V1和在步骤S52中测定的电压V2，利用ΔV＝V2-V1计算出电压的差分值ΔV。
[0113] 在步骤S54中，CPU 10a根据在步骤S53中计算出的电压的差分值ΔV和步骤S51中的ΔT，利用B＝ΔV/ΔT计算出电压的斜率B。然后，回归(返回)原来的处理。
[0114] 根据以上的处理，能够实现前述的动作。
[0115] (C)变形实施方式的说明
[0116] 以上的实施方式是一个例子，本发明当然不限定于像上述那样的情况。例如，在以上的实施方式中，在SOC为90％以上的情况下，转变成恒定电压充电，根据恒定电压充电时的电流随时间的变化预测短路的产生，但也可以在SOC更低的情况下转变成恒定电压充电，执行前述的处理。
[0117] 另外，在恒定电流充电的情况下，为了预测短路，可以暂时转变成恒定电压充电，根据此时的电流随时间的变化，预测短路的产生。
[0118] 另外，在以上的实施方式中，根据在不同的2个时刻测定出的电流I1、I2或电压V1、V2来预测或判断短路的产生，但例如也可以为，测定不同的3个以上的时刻的电流或电压，将测定的该电流或该电压应用于近似公式，而求出斜率。
[0119] 另外，也可以在可充电电池14是新品的情况下，将恒定电压充电时的电流的变化作为参数10ca而例如存储于RAM 10c，以该新品时的电流的变化为基准，预测或判断短路的产生。具体而言，例如，将可充电电池14为新品时的电流的斜率作为A0(通常为负的值)而存储，求出与当前时刻的A之间的差分值(A-A0)，在该差分值为接近0的值的情况下判断为正常，在为规定的阈值(例如，正的规定的值)以上的情况下，能够预测短路的产生。另外，如图4的(B)所示，电流的斜率会根据可充电电池14的SOC的值而变化，因此也可以按照每个SOC预先求出斜率并存储，取得与当前时刻的SOC对应的斜率，执行前述的处理。
[0120] 另外，在以上的实施方式中，在预测短路的产生的情况下，通知该内容，在短路即将产生的情况下，通知该情况并且限制充电，在短路产生的情况下，通知该情况并且停止充电，但这样的处理是一个例子，在各个阶段也可以执行除此以外的处理。例如，在短路产生之后，不能重新启动发动机16的可能性较高，因此也可以停止执行怠速熄火并敦促在发动机16的停止之前前往修配厂、经销商或加油站等。
[0121] 另外，在以上的实施方式中，没有考虑可充电电池14的电解液的温度，但也可以通过温度传感器13估计电解液的温度，并基于估计出的温度转变为标准状态的值。例如，在温度传感器13所估计出的电解液的温度为30℃的情况下，将测定出的电流或电压的至少一方例如使用转换表格等标准化为作为标准状态的25℃时的值。
[0122] 另外，在以上的实施方式中，以发电机15等具有对电流进行限制的功能为前提进行了说明，但在不具有对电流进行限制的功能的情况下，在图6的(B)中，电流例如根据发动机16的转速等而变化。其结果为，在图6的(A)中，随着电流的变化，电压会变化。在这样的情况下，设想图6的(A)所示的电压的斜率发生变化的情况或作为电压所收敛的值的V4发生变化的情况。因此，优选为，对于图7的步骤S21中的与电压的斜率B进行比较的阈值Th3，也要考虑这样的电压的变动来设定。
[0123] 另外，如图5所示，也可以是，在可充电电池14以恒定电压被进行充电的情况下(图5的(A)所示的情况)，参照来自电流传感器12的输出信号，在充电电流的随着时间增加的增加率伴随时间的经过而增大时(像图5的(B)所示的那样时)，判断为可充电电池14有可能短路。即，也可以在恒定电压充电时的充电电流的时间微分值随着时间的经过而增大的情况下(例如，超过规定的阈值的情况)，判断为可充电电池14有可能短路。
[0124] 另外，图7～图9所示的流程图是一个例子，本发明不仅限定于这些流程图的处理。
[0125] 标号说明
[0126] 1：可充电电池短路预测装置；10：控制部；10a：CPU(判断构件)；10b：ROM；10c：RAM；10d：通信部(提示构件)；10e：I/F；11：电压传感器(电压测定构件)；12：电流传感器(电流测定构件)；13：温度传感器；14：可充电电池；15：发电机；16：发动机；17：起动马达；18：负载。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 辐射源 | 2020-05-11 | 497 |
| 无线通信的方法、终端设备和网络设备 | 2020-05-13 | 1034 |
| 包括电磁干扰滤波器的感应灶具 | 2020-05-11 | 267 |
| 蜂窝双重连接的建立 | 2020-05-11 | 51 |
| 非连续接收的方法、终端设备和网络设备 | 2020-05-13 | 765 |
| 在支持免许可频带的无线通信系统中由基站发送下行链路信号的方法以及支持该方法的装置 | 2020-05-11 | 210 |
| 无线通信系统中终端选择资源并发送信号的方法和设备 | 2020-05-12 | 34 |
| 用于新无线电的多传输接收点操作中的上行链路控制信令的装置和方法以及解调参考信号设计 | 2020-05-12 | 767 |
| 基于装置移动性状态连接到无线网络 | 2020-05-13 | 661 |
| 用于蒸气产生装置的可感应加热烟弹 | 2020-05-11 | 752 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈