(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池システム（ｂａｔｔｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）であって、
第１電池セル（ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｅｌｌ）、第１セルバランシング回路（ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、第２電池セル、及び第２セルバランシング回路を備えた電池モジュール（ｂａｔｔｅｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）と；並びに、
第１電気センシングライン（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｅｎｓｅ  ｌｉｎｅ）、第２電気センシングライン及び第３電気センシングライン、並びに第１トランジスタ（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及び第２トランジスタに電気的に連結されているコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とを備えてなり、
前記第１電池セルは、第１電気端子（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び第２電気端子を備えてなり、前記第１電池セルの第１電気端子は、前記第１電気端子と前記第１電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆａｕｌｔ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）でない場合に第１電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第１電池セルの第２電気端子は、前記第２電気端子と前記第２電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合に第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第１セルバランシング回路は、第１電気センシングライン及び第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第１トランジスタを内部に備えてなり；
前記第２電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、前記第２電池セルの第１電気端子は、前記第１電気端子と前記第２電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合に第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、前記第２電池セルの第２電気端子は、前記第２電気端子と前記第３電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合に第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第２セルバランシング回路は、第２電気センシングライン及び第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２トランジスタを内部に備えてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動しない（ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタを作動させる（ｔｕｒｎ  ｏｎ）第１制御信号（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌ）を生成するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動する間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、記憶装置（ｍｅｍｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ）に保存されたテーブル（ｔａｂｌｅ）から第１抵抗値（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｖａｌｕｅ）を読み出すようにさらにプログラムされてなり、前記第１抵抗値は、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｐａｔｈ）の既測定された抵抗レベル（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｌｅｖｅｌ）に対応し；
前記コンピュータは、第１電圧及び第２電圧、及び第１抵抗値に基づいて第１セルバランシング回路を通じて流れる第１セルバランシング電流（ｃｅｌｌ  ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を決定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第１臨界電流（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ）より大きい場合に、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、電池システム。
【請求項２】
前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第２臨界電流より小さく、前記第２臨界電流が第１臨界電流より小さい場合、第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｆａｉｌｕｒｅ）を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記コンピュータは、
第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を示す第１欠陥値（ｆａｕｌｔ  ｖａｌｕｅ）を記憶装置に保存するようにさらにプログラムされてなり；
第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗を示す第２欠陥値を記憶装置に保存するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記第１導電経路は、第１電池セルの第１電気端子と第１セルバランシング回路の間に連結されてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、第１電池セルの第１電気端子と第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路、又は第１電池セルの第２電気端子と第１セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路で第１開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の電池システム。
【請求項５】
前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動しない間、第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第３電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタを作動させる第２制御信号を発生するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動する間、第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第４電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、記憶装置に保存されたテーブルから第２抵抗値を読み出すようにさらにプログラムされてなり、前記第２抵抗値は、第２電池セルと第２セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路の既測定された抵抗レベルに対応し；
前記コンピュータは、第３電圧及び第４電圧、及び第２抵抗値に基づいて第２セルバランシング回路を通じて流れる第２セルバランシング電流を決定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、第２電池セルと第２セルバランシング回路の間に第２開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の電池システム。
【請求項６】
前記コンピュータは、第２セルバランシング電流が第２臨界電流より小さい場合、第２セルバランシング回路で第２トランジスタの動作失敗を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、請求項５に記載の電池システム。
【請求項７】
電池モジュールにおける開放回路欠陥状態を決定する方法であって、
第１電池セル及び第２電池セル、及び第１セルバランシング回路及び第２セルバランシング回路を備えた電池モジュールとコンピュータを提供する段階；
前記コンピュータは、第１電気センシングライン、第２電気センシングライン及び第３電気センシングライン、並びに第１トランジスタ及び第２トランジスタに電気的に連結されたものであり；
前記第１電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、
前記第１電池セルの前記第１電気端子は、当該第１電気端子と前記第１電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合、前記第１電気センシングラインに電気的に連結されてなり、
前記第２電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、
前記第２電池セルの前記第２電気端子は、当該第２電気端子と前記第２電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合、前記第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第１セルバランシング回路は、前記第１電気センシングライン及び前記第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、前記第１トランジスタを内部に含んでおり；
前記第２電池セルの前記第１電気端子は、当該第１電気端子と前記第２電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合、前記第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、
前記第２電池セルの前記第２電気端子は、当該第２電気端子と前記第３電気センシングラインとの間が開放回路欠陥状態でない場合、前記第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第２セルバランシング回路は、前記第２電気センシングライン及び前記第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２トランジスタを内部に備えてなり；
前記第１セルバランシング回路の前記第１トランジスタが作動しない間、前記コンピュータを利用して前記第２電気センシングラインと前記第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して前記第１セルバランシング回路の前記第１トランジスタを作動させる第１制御信号を生成する段階；
前記第１セルバランシング回路の前記第１トランジスタが作動する間、前記コンピュータを利用して前記第２電気センシングラインと前記第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して記憶装置に保存されたテーブルから前記第１電池セルと前記第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する第１抵抗値を読み出す段階；
前記コンピュータを利用して前記第１電圧及び前記第２電圧、及び前記第１抵抗値に基づいて前記第１セルバランシング回路を通じて流れる前記第１セルバランシング電流を決定する段階；及び
前記第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、前記コンピュータを利用して前記第１電池セルと前記第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定する段階；を含んでなることを特徴とする、開放回路欠陥状態を決定する方法。
【請求項８】
前記コンピュータを利用して前記第１電池セルと前記第１セルバランシング回路の間に前記第１開放回路欠陥状態を示す第１欠陥値を前記記憶装置に保存する段階をさらに含んでなることを特徴とする、請求項７に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【請求項９】
前記第１セルバランシング電流が第２臨界電流より小さく、前記第２臨界電流が前記第１臨界電流より小さい場合、前記コンピュータを利用して前記第１セルバランシング回路で前記第１トランジスタの動作失敗を決定する段階をさらに含んでなることを特徴とする、請求項７又は８に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【請求項１０】
前記コンピュータを利用して、前記第１セルバランシング回路で前記第１トランジスタの動作失敗を示す第２欠陥値を前記記憶装置に保存する段階をさらに含んでなることを特徴とする、請求項７〜９の何れか一項に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【請求項１１】
前記第２セルバランシング回路の前記第２トランジスタが作動しない間、前記コンピュータを利用して、前記第３電気センシングラインと前記第２電気センシングラインの間の第３電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して前記第２セルバランシング回路の前記第２トランジスタを作動させる第２制御信号を生成する段階；
前記第２セルバランシング回路の前記第２トランジスタが作動する間、前記コンピュータを利用して前記第３電気センシングラインと前記第２電気センシングラインの間の第４電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して前記記憶装置に保存されたテーブルから前記第２電池セルと前記第２セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する第２抵抗値を読み出す段階；
前記コンピュータを利用して前記第３電圧及び前記第４電圧、並びに前記第２抵抗値に基づいて前記第２セルバランシング回路を通じて流れる前記第２セルバランシング電流を決定する段階；及び
前記第２セルバランシング電流が前記第１臨界電流より大きい場合、前記コンピュータを利用して前記第２電池セルと前記第２セルバランシング回路の間の第２開放回路欠陥状態を決定する段階；をさらに含んでなることを特徴とする、請求項７〜１０の何れか一項に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【請求項１２】
前記第２セルバランシング電流が前記第２臨界電流より小さい場合、前記コンピュータを利用して前記第２セルバランシング回路の前記第２トランジスタの動作失敗を決定する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年０３月１５日付米国特許出願第１５／０７０，８３４号に基づいた優先権の利益を主張し、当該米国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
【０００２】
本発明は、電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための電池システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の電池モジュールが複数個の電池セルおよびセルバランシング回路を含む時、電池内部の導電経路が損傷したりまたは損傷した後に必要に応じて電流が流れることができない場合に発生する開放回路欠陥状態を容易に検出することができる電池システムがないという問題点があった。
【０００４】
本出願の発明者らは、電池モジュール内の電池セルとセルバランシング回路の間の開放回路欠陥状態を検出する改善された電池システムに対する必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の問題点と過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【０００６】
本出願の発明者らは、深い研究と多様な実験を重ねた結果、第１電池セルと第１バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第１電池セルと電池モジュールの第１バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、第２電池セルと第２バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第２電池セルと第２バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、第１バランシング回路のトランジスタの動作失敗および第２バランシング回路のトランジスタの動作失敗を決定するように構成することによって、電池セルとセルバランシング回路の間の開放回路欠陥状態を検出することができる電池システムが改善されることを確認した上で、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔１〕  電池システム（ｂａｔｔｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）であって、
第１電池セル（ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｅｌｌ）、第１セルバランシング回路（ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、第２電池セル、及び第２セルバランシング回路を備えた電池モジュール（ｂａｔｔｅｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）と；並びに、
第１電気センシングライン（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｅｎｓｅ  ｌｉｎｅ）、第２電気センシングライン及び第３電気センシングライン、並びに第１トランジスタ（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及び第２トランジスタに電気的に連結されているコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とを備えてなり、
前記第１電池セルは、第１電気端子（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び第２電気端子を備えてなり、前記第１電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆａｕｌｔ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）でない場合に第１電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第１電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合に第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第１セルバランシング回路は、第１電気センシングライン及び第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第１トランジスタを内部に備えてなり；
前記第２電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、前記第２電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合に第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、前記第２電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合に第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第２セルバランシング回路は、第２電気センシングライン及び第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２トランジスタを内部に備えてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動しない（ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタを作動させる（ｔｕｒｎ  ｏｎ）第１制御信号（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｉｇｎａｌ）を生成するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動する間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、記憶装置（ｍｅｍｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ）に保存されたテーブル（ｔａｂｌｅ）から第１抵抗値（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｖａｌｕｅ）を読み出すようにさらにプログラムされてなり、前記第１抵抗値は、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｐａｔｈ）の既測定された抵抗レベル（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｌｅｖｅｌ）に対応し；
前記コンピュータは、第１電圧及び第２電圧、及び第１抵抗値に基づいて第１セルバランシング回路を通じて流れる第１セルバランシング電流（ｃｅｌｌ  ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を決定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第１臨界電流（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ）より大きい場合に、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、電池システム。
〔２〕  前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第２臨界電流より小さく、前記第２臨界電流が第１臨界電流より小さい場合、第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｆａｉｌｕｒｅ）を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、〔１〕に記載の電池システム。
〔３〕  前記コンピュータは、
第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を示す第１欠陥値（ｆａｕｌｔ  ｖａｌｕｅ）を記憶装置に保存するようにさらにプログラムされてなり；
第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗を示す第２欠陥値を記憶装置に保存するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、〔２〕に記載の電池システム。
〔４〕  前記第１導電経路は、第１電池セルの第１電気端子と第１セルバランシング回路の間に連結されてなり；
前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、第１電池セルの第１電気端子と第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路、又は第１電池セルの第２電気端子と第１セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路で第１開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の電池システム。
〔５〕  前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動しない間、第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第３電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタを作動させる第２制御信号を発生するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動する間、第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第４電圧を測定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、記憶装置に保存されたテーブルから第２抵抗値を読み出すようにさらにプログラムされてなり、前記第２抵抗値は、第２電池セルと第２セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路の既測定された抵抗レベルに対応し；
前記コンピュータは、第３電圧及び第４電圧、及び第２抵抗値に基づいて第２セルバランシング回路を通じて流れる第２セルバランシング電流を決定するようにさらにプログラムされてなり；
前記コンピュータは、第２セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、第２電池セルと第２セルバランシング回路の間に第２開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の電池システム。
〔６〕  前記コンピュータは、第２セルバランシング電流が第２臨界電流より小さい場合、第２セルバランシング回路で第２トランジスタの動作失敗を決定するようにさらにプログラムされていることを特徴とする、〔５〕に記載の電池システム。
〔７〕  電池モジュールにおける開放回路欠陥状態を決定する方法であって、
第１電池セル及び第２電池セル、及び第１セルバランシング回路及び第２セルバランシング回路を備えた電池モジュールとコンピュータを提供する段階；
前記第１電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、前記第１電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合、第１電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合、第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第１バランシング回路は、第１電気センシングライン及び第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第１トランジスタを内部に含んでおり；
前記第２電池セルは、第１電気端子及び第２電気端子を備えてなり、第２電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合、第２電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合、第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり；
前記第２セルバランシング回路は、第２電気センシングライン及び第３電気センシングラインに電気的に連結されてなり、第２トランジスタを内部に備えてなり；
前記コンピュータは、第１電気センシングライン、第２電気センシングライン及び第３電気センシングライン、並びに第１トランジスタ及び第２トランジスタに電気的に連結されたものであり；
前記第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動しない間、前記コンピュータを利用して第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して第１セルバランシング回路の第１トランジスタを作動させる第１制御信号を生成する段階；
前記第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動する間、前記コンピュータを利用して第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して記憶装置に保存されたテーブルから第１電池セルと第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する第１抵抗値を読み出す段階；
前記コンピュータを利用して第１及び第２電圧、及び第１抵抗値に基づいて第１セルバランシング回路を通じて流れる第１セルバランシング電流を決定する段階；及び
前記第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、コンピュータを利用して第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定する段階；を含んでなることを特徴とする、開放回路欠陥状態を決定する方法。
〔８〕  前記コンピュータを利用して第１電池セルと第１セルバランシング回路の間に第１開放回路欠陥状態を示す第１欠陥値を記憶装置に保存する段階をさらに含んでなることを特徴とする、〔７〕に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
〔９〕  前記第１セルバランシング電流が第２臨界電流より小さく、第２臨界電流が第１臨界電流より小さい場合、コンピュータを利用して第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗を決定する段階をさらに含んでなることを特徴とする、〔７〕又は〔８〕に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
〔１０〕  前記コンピュータを利用して、第１セルバランシング回路で第１トランジスタの動作失敗を示す第２欠陥値を記憶装置に保存する段階をさらに含んでなることを特徴とする、〔７〕〜〔９〕の何れか一項に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
〔１１〕  前記第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動しない間、コンピュータを利用して、第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第３電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して第２セルバランシング回路の第２トランジスタを作動させる第２制御信号を生成する段階；
前記第２セルバランシング回路の第２トランジスタが作動する間、コンピュータを利用して第３電気センシングラインと第２電気センシングラインの間の第４電圧を測定する段階；
前記コンピュータを利用して記憶装置に保存されたテーブルから第２電池セルと第２セルバランシング回路の間を連結する第２導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する第２抵抗値を読み出す段階；
前記コンピュータを利用して第３電圧及び第４電圧、及び第２抵抗値に基づいて第２セルバランシング回路を通じて流れる第２セルバランシング電流を決定する段階；及び
前記第２セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合、コンピュータを利用して第２電池セルと第２セルバランシング回路の間の第２開放回路欠陥状態を決定する段階；をさらに含んでなることを特徴とする、〔７〕〜〔１０〕の何れか一項に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
〔１２〕  前記第２セルバランシング電流が第２臨界電流より小さい場合、コンピュータを利用して第２セルバランシング回路の第２トランジスタの動作失敗を決定する段階をさらに含むことを特徴とする、〔１１〕に記載の開放回路欠陥状態を決定する方法。
【０００８】
本発明の一つの例示的な実施例による電池システムが提供される。電池システムは、第１電池セル、第１バランシング回路、第２電池セル、および第２バランシング回路を有する電池モジュールを含む。第１電池セルは、第１および第２電気端子を備える。第１電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第１電気センシングラインに電気的に連結される。第１電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第２電気センシングラインに電気的に連結される。第１セルバランシング回路は、第１および第２電気センシングラインに電気的に結合する。第１セルバランシング回路は、その内部に第１トランジスタを備える。第２電池セルは、第１および第２電気端子を備える。第２電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第２電気センシングラインに電気的に結合する。第２電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第３電気センシングラインに電気的に連結される。第２セルバランシング回路は、第２および第３電気センシングラインに電気的に連結される。第２セルバランシング回路は、その内部に第２トランジスタを備える。電池システムは、第１、第２および第３電気センシングライン、および第１および第２トランジスタに電気的に連結されるコンピュータをさらに含む。前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動しない間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定するようにプログラムされている。前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタを作動させる第１制御信号を生成するようにさらにプログラムされている。前記コンピュータは、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動する間、第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定するようにさらにプログラムされている。前記コンピュータは、記憶装置に保存されたテーブルから第１抵抗値を読み出すようにさらにプログラムされている。前記第１抵抗値は、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する。前記コンピュータは、第１および第２電圧、および第１抵抗値に基づいて第１セルバランシング回路を通じて流れる第１セルバランシング電流を決定するようにさらにプログラムされている。前記コンピュータは、第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合には第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定するようにさらにプログラムされている。
【０００９】
本発明の他の実施例による電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための方法が提供される。前記方法は、電池モジュールおよびコンピュータを提供する段階を含み、前記電池モジュールは、第１および第２電池セル、および第１および第２セルバランシング回路を備える。第１電池セルは、第１および第２電気端子を備える。第１電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第１電気センシングラインに電気的に結合する。第１電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第２電気センシングラインに電気的に結合する。第１セルバランシング回路は、第１および第２電気センシングラインに電気的に連結される。第１セルバランシング回路は、その内部に第１トランジスタを備える。第２電池セルは、第１および第２電気端子を備える。第２電池セルの第１電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第２電気センシングラインに電気的に連結される。第２電池セルの第２電気端子は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には第３電気センシングラインに電気的に結合する。第２セルバランシング回路は、第２および第３電気センシングラインに電気的に連結される。第２セルバランシング回路は、その内部に第２トランジスタを備える。前記コンピュータは、第１、第２および第３電気センシングライン、および第１および第２トランジスタに電気的に連結される。前記方法は、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動しない間、前記コンピュータを利用して第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第１電圧を測定する段階を含む。前記方法は、コンピュータを利用して第１セルバランシング回路の第１トランジスタを作動させる第１制御信号を生成する段階をさらに含む。前記方法は、第１セルバランシング回路の第１トランジスタが作動する間、前記コンピュータを利用して第２電気センシングラインと第１電気センシングラインの間の第２電圧を測定する段階をさらに含む。前記方法は、コンピュータを利用して記憶装置に保存されたテーブルから第１抵抗値を読み出す段階をさらに含む。前記第１抵抗値は、第１電池セルと第１セルバランシング回路の間を連結する第１導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する。前記方法は、コンピュータを利用して第１および第２電圧、および第１抵抗値に基づいて第１セルバランシング回路を通じて流れる第１セルバランシング電流を決定する段階をさらに含む。前記方法は、第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合には第１電池セルと第１セルバランシング回路の間の第１開放回路欠陥状態を決定する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電池システムおよび方法によると、第１電池セルと第１バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第１電池セルと電池モジュールの第１バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、 第２電池セルと第２バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第２電池セルと第２バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、第１バランシング回路のトランジスタの動作失敗および第２バランシング回路のトランジスタの動作失敗を決定するように構成することによって、電池セルとセルバランシング回路の間の開放回路欠陥状態を検出することができる電池システムが改善される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一つの実施例による電池システムの概略図である。
【図２】図１の電池システムにより利用される例示的なテーブルの概略図である。
【図３】図１の電池システムで電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための方法のフローチャートである。
【図４】図１の電池システムで電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための方法のフローチャートである。
【図５】図１の電池システムで電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための方法のフローチャートである。
【図６】図１の電池システムで電池モジュールの開放回路欠陥状態を決定するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、本発明の一つの実施例による電池システム１０が提供される。前記電池システム１０は、電池モジュール１２およびコンピュータ１４を含む。前記電池モジュール１２は、電池セル２０、２２およびモニタリング回路３０を含む。前記電池モジュール１２の長所は、コンピュータ１４が第１電池セル２０と第１セルバランシング回路９０の間の開放回路欠陥状態および第２電池セル２２と第２バランシング回路９２の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっていることにある。また、前記コンピュータ１４は、第１バランシング回路９０のトランジスタの動作失敗（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｆａｉｌｕｒｅ）および第２バランシング回路９２のトランジスタの動作失敗を決定することに適合する。
【００１３】
開放回路欠陥状態は、正常に導電経路が損傷したりまたは損傷した後に必要に応じて電流が流れることができない場合に発生する。
【００１４】
前記第１電池セル２０は、第１電気端子４１および第２電気端子４２を含む。一つの実施例において、第１電池セル２０は、パウチ型リチウムイオン電池セルである。他の実施例において、第１電池セル２０は、当業者に知られた他のタイプの電池セルである。第１電池セル２０は、以下でより詳しく説明されるように、モニタリング回路３０の第１バランシング回路９０に電気的に連結されるようになっている。
【００１５】
第２電池セル２２は、第１電気端子５１および第２電気端子５２を含む。一つの実施例において、第２電池セル２２は、パウチ型リチウムイオン電池セルである。他の実施例において、第２電池セル２２は当業者に知られた他のタイプの電池セルである。第２電池セル２２は、以下でより詳しく説明されるように、モニタリング回路３０の第２バランシング回路９２に電気的に連結されるようになっている。
【００１６】
前記モニタリング回路３０は、電池セル２０、２２の充電状態を電気的に調節し、電池セル２０、２２をモニターするために提供される。前記モニタリング回路３０は、回路基板８０、電気コネクタ８２、第１バランシング回路９０、第２バランシング回路９２および電気センシングライン１０１、１０２、１０３を含む。
【００１７】
前記回路基板８０は、電気コネクタ８２、第１バランシング回路９０、第２バランシング回路９２、および電気センシングライン１０１、１０２、１０３をその上に維持するために提供される。
【００１８】
前記電気コネクタ８２は、電池セル２０、２２をモニタリング回路３０に電気的に連結するために提供される。前記電気コネクタ８２は、ハウジング１１０およびコネクタ連結部１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０を含む。
【００１９】
前記コネクタ連結部１２０、１２２は、第１電池セル２０（および導体４００）の第１電気端子４１を第１バランシング回路９０に電気的に連結するために互いに分離可能に結合するように構成される。
【００２０】
前記コネクタ連結部１２４、１２６は、第１電池セル２０（および導体４０１）の第２電気端子４２を第１バランシング回路９０に電気的に連結し、第２電池セル２２の第１電気端子５１を第２バランシング回路９２に電気的に連結するために互いに分離可能に結合するように構成される。
【００２１】
前記コネクタ連結部１２８、１３０は、第２電池セル２２の第２電気端子５２を第２バランシング回路９２に電気的に連結するために互いに分離可能に結合するように構成される。
【００２２】
前記第１バランシング回路９０は、開放回路欠陥状態が第１電池セル２０と第１バランシング回路９０の間に存在しなければ、第１電池セル２０から電流を選択的に放電するようになっている。第１バランシング回路９０は、レジスタ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、トランジスタ１９０、キャパシター１９４、ツェナーダイオード１９８、電気ライン部２１０および電気ノード２４０、２４２、２４４、２４６、２４８を含む。
【００２３】
前記トランジスタ１９０は、第１電池セル２０からのバランシング電流（ｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を制御するようになっている。前記トランジスタ１９０は、ゲート端子Ｇ１、ドレイン端子Ｄ１、ソース端子Ｓ１および内部ダイオードＤＩ１を含む。
【００２４】
前記電気ライン部２１０は、電気コネクタ８８のコネクタ連結部１２６と第１バランシング回路９０の電気ノード２４０の間に連結されて延長される。前記レジスタ１７０は、電気ノード２４０とトランジスタ１９０のドレイン端子Ｄ１の間に連結されて延長される。前記ソース端子Ｓ１は、電気ノード２４６に連結される。前記電気ノード２４６は、コネクタ連結部１２２に追加的に連結された電気ライン部２２２に連結される。前記ゲート端子Ｇ１は、電気ノード２４４に連結される。前記レジスタ１７４は、電気ノード２４４と電気ノード２４６の間に連結され、ゲート端子Ｇ１とレジスタ１９０のソース端子Ｓ１の間に並列に電気的に連結される。前記レジスタ１７６は、電気ノード２４４とコンピュータ１４の間で導体２２８を通じて連結される。前記レジスタ１７８は、電気ノード２４６と電気ノード２４８の間に連結される。前記電気ノード２４８はまた、センシングライン１０を通じてコンピュータ１４に電気的に連結される。前記レジスタ１７２は、電気ノード２４０と電気ノード２４２の間に電気的に連結される。前記電気ノード２４２はまた、センシングライン１０２を通じてコンピュータ１４に電気的に連結される。前記キャパシタ１９４は、電気ノード２４２と接地部の間に連結される。また、前記ツェナーダイオード１９８は、電気ノード２４２と電気ノード２４８の間に連結され、電気センシングライン１０１、１０２の間に電気的に連結される。
【００２５】
前記コンピュータ１４は、ここで説明された算術および論理機能を行うようにプログラムされている。第１実施例において、前記コンピュータは、回路基板８０に連結されており、電気センシングライン１０１、１０２、１０３および電気センシングライン２２８、３２８に電気的に連結されている第１演算ユニット（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））と、回路基板８０の外部に配置された第２演算ユニット（例えば、マイクロコントローラー）のような一つ以上の演算ユニットから構成される。前記第１演算ユニット（例えば、ＡＳＩＣ）は、すべての測定された電圧レベルを含む通信バスデータを通じて第２演算ユニット（例えば、マイクロコントローラー）に対して動作可能なように通信される。マイクロコントローラーは、マイクロプロセッサとメモリ装置を含む。第１実施例において、前記マイクロコントローラーおよびＡＳＩＣは共同で本願のコンピュータで解釈され得る。また、第１実施例において、図３乃至図６に記載されている、電圧を測定し、トランジスタを制御するための制御信号を発生させることと関連した段階はＡＳＩＣにより行われてもよく、抵抗値を読み出すこと、セルバランシング電流を決定すること、開放回路欠陥状態を決定すること、トランジスタの動作失敗を決定することおよび欠陥値を保存することと関連した段階はマイクロコントローラーにより行われてもよい。第２実施例において、前記コンピュータ１４は回路基板８０に配置されている単一演算ユニットである。
【００２６】
作動中に前記第１電池セル２０と第１バランシング回路９０の間に開放回路欠陥状態が存在しない場合には、前記コンピュータ１４は、トランジスタ１９０を作動させる制御信号を生成するようにプログラムされており、これに応答してバランシング電流は第１電池セル２０から流れ始めて電気コネクタ８２のコネクタ連結部１２４、１２６を通じて、またレジスタ１７０およびトランジスタ１９０を通じて、またコネクタ連結部１２０、１２２を通じて再び第１電池セル２０に流れ込む。前記コンピュータ１４は、トランジスタ１９０をターンオフ（ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）させる制御信号を生成することを止めるようにさらにプログラムされている。
【００２７】
前記第２バランシング回路９２は、第２電池セル２２と第２バランシング回路９２の間に開放回路欠陥状態が存在しない場合には、第２電池セル２２から電流を選択的に放電するようになっている。第２バランシング回路９２は、レジスタ２７０、２７２、２７４、２７６、トランジスタ２９０、キャパシター２９４、ツェナーダイオード２９８、電気ライン部３１０、３２３および電気ノード３４０、３４２、３４４、３４６を含む。
【００２８】
前記トランジスタ２９０は、第２電池セル２２からのバランシング電流を制御するようになっている。前記トランジスタ２９０は、ゲート端子Ｇ２、ドレイン端子Ｄ２、ソース端子Ｓ２および内部ダイオードＤＩ２を含む。
【００２９】
前記電気ライン部３１０は、電気コネクタ８２のコネクタ連結部１３０と第２バランシング回路９２の電気ノード３４０の間に連結されて延長される。前記レジスタ２７０は、電気ノード３４０とトランジスタ２９０のドレイン端子Ｄ２の間に連結されて延長される。前記ソース端子Ｓ２は、電気ノード３４６に連結される。前記電気ライン部３２３は、電気ノード３４６と電気ノード２４０の間に連結される。前記ゲート端子Ｇ２は、電気ノード３４４に連結される。前記レジスタ２７４は、電気ノード３４４と電気ノード３４６の間に連結され、ゲート端子Ｇ２とトランジスタ２９０のソース端子Ｓ２の間に並列に電気的に連結される。前記レジスタ２７６は、電気ノード３４４とコンピュータ１４の間で導体３２８を通じて連結される。前記レジスタ２７２は、電気ノード３４０と電気ノード３４２の間に電気的に連結される。前記電気ノード３４２はまた、センシングライン１０３を通じてコンピュータ１４に電気的に連結される。前記キャパシタ２９４は、電気ノード３４２と接地部の間に連結される。また、前記ツェナーダイオード２９８は、電気ノード３４２と電気ノード２４２の間に連結され、電気センシングライン１０３、１０２の間に電気的に連結される。
【００３０】
作動中に前記第２電池セル２２と第２バランシング回路９２の間に開放回路欠陥状態が存在しない場合には、前記コンピュータ１４は、トランジスタ２９０を作動させる制御信号を生成するようにプログラムされており、これに応答してバランシング電流は第２電池セル２２から流れ始めて電気コネクタ８２のコネクタ連結部１２８、１３０を通じて、またレジスタ２７０およびトランジスタ２９０を通じて、またコネクタ連結部１２６、１２４を通じて第２電池セル２２に流れ込む。前記コンピュータ１４は、トランジスタ２９０をターンオフ（ｔｕｒｎ  ｏｆｆ）させる制御信号を生成することを止めるようにさらにプログラムされている。
【００３１】
第１電池セル２０および第１バランシング回路９０と関連した開放回路欠陥状態を決定するための方法論に対する概要が次に説明される。類似する方法論は、第２電池セル２２および第２バランシング回路９２と関連した開放回路欠陥状態を決定することに利用される。前記方法は、第１電池セル２０の第２端子４２と第１バランシング回路９０の電気ノード２４０の間の導電経路の抵抗は、第１電池セル２０の第１端子４１と第１バランシング回路９０の電気ノード２４６の間の導電経路の抵抗と実質的に同一であると仮定する。
【００３２】
第１電池セル２０の第２端子４２と電気ノード２４０の間の抵抗は、第２端子４２とコネクタ連結部１２４の間に連結されている電気導体４０１の抵抗、コネクタ連結部１２４、１２６の抵抗および電気ライン部２１０の抵抗を含む。第１電池セル２０の第１端子４１と電気ノード２４６の間の線路抵抗は、第１端子４１とコネクタ連結部１２０の間に連結されている電気導体４００の抵抗、コネクタ連結部１２０、１２２の抵抗および電気ライン部２２２の抵抗を含む。
【００３３】
また、本出願人は、第１バランシング回路９０を通じて流れるセルバランシング電流が第１臨界電流より大きい場合に、第１電池セル２０の第２端子４２と電気ノード２４０の間、または第１電池セル２０の第１端子４１と電気ノード２４６の間に開放回路欠陥状態が存在すると決定する。また、本出願人は、第１バランシング回路９０を通じて流れるセルバランシング電流が第２臨界電流（第２臨界電流は第１臨界電流より小さい）より小さい場合に、トランジスタ９０の動作失敗が発生したと決定する。
【００３４】
流れバランシング回路９１のセルバランシング電流は、電気センシングライン１００、１０２の電圧および第１電池セル２０の第２端子４２と電気ノード２４０の間の既測定された抵抗、または第１電池セル２０の第１端子４１と電気ノード２４６の間の既測定された抵抗を基盤として決定される。
【００３５】
図５を参照すると、第１および第２バランシング回路９０、９２のバランシング電流を決定するためにコンピュータにより利用された既測定された抵抗値を有する例示的なテーブル４５０が示されている。前記テーブル４５０は、記憶装置１０７に保存されており、記録４５２、４５４を含む。前記記録４５２は、第１電池セル２０の第２端子４２と電気ノード２４０の間の平均抵抗値を含み、平均抵抗値は第１バランシング回路９０のセルバランシング電流を決定するためにコンピュータにより利用される。また、前記記録４５４は、第２電池セル２２の第２端子５２と電気ノード３４０の間の平均抵抗値を含み、平均抵抗値は第２バランシング回路９２のセルバランシング電流を決定するためにコンピュータにより利用される。
【００３６】
図１および図３乃至図６を参照して、本発明の他の実施例による電池モジュール１２の開放回路欠陥状態を決定するための方法のフローチャートが説明される。
【００３７】
段階５００において、使用者は電池モジュール１２およびコンピュータ１４を提供する。前記電池モジュール１２は、第１および第２電池セル２０、２２、第１および第２セルバランシング回路９０、９２を含む。第１電池セル２０は、第１および第２電気端子４１、４２を備える。第１電池セル２０の第１電気端子４１は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には、第１電気センシングライン１０１に電気的に連結される。第１電池セル２０の第２電気端子４２は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には、第２電気センシングライン１０２に電気的に連結される。第１セルバランシング回路９０は、第１および第２電気センシングライン１０１、１０２に電気的に連結される。第１セルバランシング回路９０は、その内部にトランジスタ１９０を備える。第２電池セル２２は、第１および第２電気端子５１、５２を備える。第２電池セル２２の第１電気端子５１は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には、第２電気センシングライン１０２に電気的に連結される。第２電池セル２２の第２電気端子５２は、それらの間が開放回路欠陥状態でない場合には、第３電気センシングライン１０３に電気的に連結される。第２セルバランシング回路９２は、第２および第３電気センシングライン１０２、１０３に電気的に連結される。第２セルバランシング回路９２は、その内部にトランジスタ２９０を有する。前記コンピュータ１４は、第１、第２および第３電気センシングライン１０１、１０２、１０３、および第１および第２トランジスタ１９０、２９０に電気的に連結される。段階５００以降に、方法は段階５０２へ進む。
【００３８】
段階５０２において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路９０のトランジスタ１９０が作動しない（ｔｕｒｎｅｄ  ｏｆｆ）間、第２電気センシングライン１０２と第１電気センシングライン１０１の間の第１電圧を測定する。
【００３９】
段階５０４において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路９０の第１トランジスタ１９０を作動させるための第１制御信号を生成する。段階５０４以降に、方法は段階５０６へ進む。
【００４０】
段階５０６において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路９０のトランジスタ１９０が作動する間、第２電気センシングライン１０２と第１電気センシングライン１０１の間の第２電圧を測定する。段階５０６以降に、方法は段階５２０へ進む。
【００４１】
段階５２０において、前記コンピュータ１４は、記憶装置１０７に保存されたテーブル４５０（図２に示されている）から第１抵抗値を読み出す。第１抵抗値は、第１電池セル２０と第１セルバランシング回路９２の間を連結する第１導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する。段階５２０以降に、方法は段階５２２へ進む。
【００４２】
段階５２２において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路９０を通じて流れる第１セルバランシング電流を次の式を用いて決定する：第１セルバランシング電流＝（第１電圧−第２電圧）／（２×第１抵抗値）。段階５２２以降に、方法は段階５２４へ進む。
【００４３】
段階５２４において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング電流が第１臨界電流より大きいか否かを判定する。段階５２４の値が「はい」であれば、方法は段階５２６へ進む。そうでなければ、方法は段階５２８へ進む。
【００４４】
段階５２６において、前記コンピュータ１４は、第１電池セル２０と第１セルバランシング回路９０の間に開放回路欠陥状態が存在すると決定し、第１開放回路欠陥状態を示す第１欠陥値を記憶装置１０７に保存する。段階５２６以降に、方法は段階５４０へ進む。
【００４５】
再び段階５２４を参照すると、段階５２４の値が「いいえ」であれば、方法は段階５２８へ進む。段階５２８において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路が第２臨界電流より小さいか否かを判定する。前記第２臨界電流は第１臨界電流より小さい。段階５２８の値が「はい」であれば、方法は段階５３０へ進む。そうでなければ、方法は段階５４０へ進む。
【００４６】
段階５３０において、前記コンピュータ１４は、第１セルバランシング回路９０のトランジスタ１９０の動作失敗を決定し、トランジスタ１９０の動作失敗を示す第２欠陥値を記憶装置１０７に保存する。段階５３０以降に、方法は段階５４０へ進む。
【００４７】
段階５４０において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング回路９２のトランジスタ２９０が作動しない間、第３電気センシングライン１０３と第２電気センシングライン１０２の間の第３電圧を測定する。段階５４０以降に、方法は段階５４２へ進む。
【００４８】
段階５４２において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング回路９２のトランジスタ２９０を作動させるための第２制御信号を生成する。段階５４２以降に、方法は段階５４４へ進む。
【００４９】
段階５４４において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング回路９２のトランジスタ２９０が作動する間、第３電気センシングライン１０３と第２電気センシングライン１０２の間の第４電圧を測定する。段階５４４以降に、方法は段階５４６へ進む。
【００５０】
段階５４６において、前記コンピュータ１４は、記憶装置１０７に保存されたテーブル４５０から第２抵抗値を読み出す。第２抵抗値は、第２電池セル２２と第２セルバランシング回路９２の間を連結する第２導電経路の既測定された抵抗レベルに対応する。段階５４６以降に、方法は段階５４８へ進む。
【００５１】
段階５４８において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング回路を通じて流れる第２セルバランシング電流を次の式を用いて決定する：第２セルバランシング電流＝（第３電圧−第４電圧）／（２×第２抵抗値）。段階５４８以降に、方法は段階５５０へ進む。
【００５２】
段階５５０において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング電流が第１臨界電流より大きいか否かを判定する。段階５５０の値が「はい」であれば、方法は段階５５２へ進む。そうでなければ、方法は段階５６０へ進む。
【００５３】
段階５５２において、前記コンピュータ１４は、第２電池セル２２と第２セルバランシング回路９２の間の第２開放回路欠陥状態を決定し、記憶装置１０７に第２開放回路欠陥状態を示す第３欠陥値を保存する。段階５５２以降に、方法は段階５０２に戻る。
【００５４】
再び段階５５０を参照すると、段階５５０の値が「いいえ」であれば、方法は段階５６０へ進む。段階５６０において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング電流が第２臨界電流より小さいか否かを判定する。段階５６０の値が「はい」であれば、方法は段階５６２へ進む。そうでなければ、方法は段階５０２に戻る。
【００５５】
段階５６２において、前記コンピュータ１４は、第２セルバランシング回路９２のトランジスタ２９０の動作失敗を決定し、トランジスタ２９０の動作失敗を示す第４欠陥値を記憶装置１０７に保存する。段階５６２以降に、方法は段階５０２に戻る。
【００５６】
前述した方法は少なくとも部分的に一つ以上の記憶装置、または方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ読取可能媒体の形態で具現され得る。前記記憶装置は、ハードドライブ、ラムメモリ、フラッシュメモリ、および当業者に公知されたコンピュータ読取可能媒体のうちの一つ以上を含むことができる。コンピュータ実行可能命令が一つ以上のコンピュータまたはコンピュータによりローディングされて実行される時、一つ以上のコンピュータまたはコンピュータは、本方法の関連段階を行うようにプログラムされた装置となる。
【００５７】
本明細書に記載された電池システムおよび方法は、他の電池システムおよび方法に比べて実質的な利点を提供する。特に、電池システムの長所は、電池システムが、第１電池セルと第１バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第１電池セルと電池モジュールの第１バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっているということと、第２電池セルと第２バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第２電池セルと第２バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっているということである。また、電池システムは、第１バランシング回路のトランジスタの動作失敗および第２バランシング回路のトランジスタの動作失敗を決定するようになっている。
【００５８】
たとえ本発明は単に制限された数の例示だけに係って具体的に記述されているが、本発明が前記に表現された例示だけに限定されるのではないという点を認識しなければならない。また、本発明は、変形、変更、交替またはここに表現されたものだけでなく、本発明の意図と範疇に適合するように相応する組み合わせでいくらでも符合するように修正され得る。なお、たとえ本発明の多様な例示が表現されているが、本発明の様相は、単に表現された例示の一部だけを含むことができるという点を認識しなければならない。したがって、本発明は以上の説明により限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明による電池システムおよび方法は、第１電池セルと第１バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第１電池セルと電池モジュールの第１バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、 第２電池セルと第２バランシング回路の間の導電経路の抵抗を基盤として第２電池セルと第２バランシング回路の間の開放回路欠陥状態を決定するようになっており、第１バランシング回路のトランジスタの動作失敗および第２バランシング回路のトランジスタの動作失敗を決定するように構成することによって、電池セルとセルバランシング回路の間の開放回路欠陥状態を検出することができる電池システムが改善される効果がある。
【符号の説明】
【００６０】
１０…電池システム
１２…電池モジュール
１４…コンピュータ
２０、２２…第１、第２電池セル
３０…モニタリング回路
４１、５１、４２、５２…第１、第２電気端子
８０…回路基板
８２…電気コネクタ
９０、９２…第１、第２セルバランシング回路
１０１、１０２、１０３…電気センシングライン
１０７…記憶装置
１１０…ハウジング
１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０…コネクタ連結部
１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、２７０、２７２、２７４、２７６…レジスタ
１９０、２９０…トランジスタ
１９４、２９４…キャパシター
１９８、２９８…ツェナーダイオード
２１０、２２２、３１０、３２３…電気ライン部
２４０、２４２、２４４、２４６、２４８、３４０、３４２、３４４、３４６…電気ノード
４００、４０１、４０２、２２８、３２８…導体
Ｄ１、Ｄ２…ドレイン端子
ＤＩ１、ＤＩ２…内部ダイオード
Ｇ１、Ｇ２…ゲート端子
Ｓ１、Ｓ２…ソース端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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