(57)【要約】  一連の並列分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）を含む電池（１０）のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法であり、それぞれが、直列に配置されたアキュムレータ（１１）を含む過充電検出方法であって、前記方法が、以下の工程：（ｉ）電池の分岐の中を流れる電流の測定値を収集する工程と、（ｉｉ）収集した電流の測定値の関数として、１つの分岐における少なくとも１つの電流変化を、少なくとも１つの他の分岐に対して特定する工程と、（ｉｉｉ）前記分岐の充電状態のレベルを決定する工程と、（ｉｖ）少なくとも１つの特定した前記電流変化と、決定した充電状態のレベルとの関数として、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出する工程とを含むことを特徴とする、過充電検出方法。
2018501613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の並列の分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）を含む電池（１０）のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法であり、各分岐が、直列に配置されたアキュムレータを含む過充電検出方法であって、以下の工程：
−（ｉ）前記電池の前記分岐を通じて流れる電流の測定値を収集する工程と、
−（ｉｉ）収集された前記電流の測定値の関数として、前記一連の分岐の１つの分岐における少なくとも１つの電流変化を、前記一連の分岐の少なくとも１つの他の分岐に対して特定する工程と、
−（ｉｉｉ）前記分岐の充電状態のレベルを決定する工程と、
−（ｉｖ）少なくとも特定された前記電流変化と、決定された前記充電状態のレベルとの関数として、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出する工程と
を含むことを特徴とする、過充電検出方法。
【請求項２】
過充電の検出が、特定された前記電流変化に対する少なくとも１つの条件の検査を含み、特定された前記電流変化に対して検査されるべき前記条件が、決定された前記充電条件のレベルの関数である、請求項１に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項３】
−前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）で測定された電流と、少なくともその他の分岐で測定された電流の関数として決定された参照電流との間の差が計算され、
−前記差が閾値と比較され、及び
−前記比較と、決定された充電レベルとの結果に基づいて、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が検出される、請求項１又は２に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項４】
第１の電流変化が、第１時刻で、電流変化の第１閾値の関数として前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）で特定され、第２の電流変化が、第２時刻で、前記第１の電流変化の閾値と異なる第２の電流変化の閾値の関数として前記分岐で特定され、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が、前記第１の電流変化と、前記第２の電流変化と、決定された前記充電状態のレベルとの関数として検出される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項５】
少なくとも充電状態のレベルの第１範囲（ＺＩ）と、前記第１範囲の次の、充電状態のレベルの第２範囲（ＺＩＩ）とを区別することができ、前記分岐の充電状態のレベルが、前記第２範囲にあると決定された場合であり、前記分岐で特定された電流変化が最初に第１閾値を超えて、次に、第２閾値を超える場合に、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が検出され、かつ、前記第１閾値及び前記第２閾値が反対の符号を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項６】
前記第１閾値が、前記第２閾値の反対符号の値に等しい、請求項５に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項７】
前記第１範囲にあると決定された充電状態のレベルについて、前記分岐で特定された電流変化が前記第１閾値を超えるとすぐに、前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）におけるアキュムレータ（１１）の過充電が検出される、請求項５又は６に記載のアキュムレータの過充電を検出するための過充電検出方法。
【請求項８】
それぞれが直列に配置されたアキュムレータを含む一連の並列の分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）を含む、電池のアキュムレータ（１１）の過充電の検出のためのコンピュータプログラム製品であって、計算手段に基づいて実行される場合に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法の工程を操作的に実行するソフトウェア命令を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項９】
一連の並列の分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）を含む電池（１０）のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）であり、各分岐が、直列に配置されたアキュムレータを含む過充電検出装置（１）であって、前記電池の前記分岐を通じて流れる電流の測定値を収集し、収集された前記電流の測定値の関数として、前記一連の分岐の１つの分岐における少なくとも１つの電流変化を、前記一連の分岐の少なくとも１つの他の分岐に対して特定し、前記分岐の充電状態のレベルを決定し、少なくとも特定された前記電流変化と、決定された前記充電状態のレベルとの関数として、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出するのに適しており、かつ、そうすることができることを特徴とする、過充電検出装置（１）。
【請求項１０】
少なくとも特定された前記電流変化に対する少なくとも１つの条件の検査によって、前記過充電を検出するのに適しており、かつ、検出することができ、特定された前記電流変化に対して検査されるべき前記条件が、決定された前記充電条件のレベルの関数である、請求項９に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【請求項１１】
前記分岐で測定された電流と、少なくともその他の分岐で測定された電流の関数として決定された参照電流との間の差を計算して、前記差を閾値と比較して、前記比較と決定された充電レベルとの結果に基づいて、前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）におけるアキュムレータの過充電を検出するのに適しており、かつ、そうすることができる、請求項９又は１０に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【請求項１２】
第１時刻で、電流変化の第１閾値の関数として、前記分岐における第１の電流変化を特定して、第２時刻で、前記第１の電流変化の閾値と異なる第２の電流変化の閾値の関数として、前記分岐における第２の電流変化を特定して、前記第１の電流変化と、前記第２の電流変化と、決定された前記充電状態のレベルとの関数として、前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）におけるアキュムレータの過充電を検出するのに適しており、かつ、そうすることができる、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【請求項１３】
前記分岐の充電状態のレベルの第１範囲（ＺＩ）と、前記第１範囲の次の、前記分岐の充電状態のレベルの第２範囲（ＺＩＩ）とが規定され、前記分岐の前記充電状態のレベルが前記第２範囲にあり、前記分岐で特定された電流変化が最初に第１閾値を超えて、次に第２閾値を超える場合に、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出するのに適しており、かつ、検出することができ、前記第１閾値及び前記第２閾値が反対の符号を有する、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【請求項１４】
前記第１閾値が、前記第２閾値の反対符号の値に等しい、請求項１３に記載のアキュムレータ（１１）の過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【請求項１５】
前記第１範囲で決定された充電状態のレベルについて、前記分岐で特定された電流変化が前記第１閾値を超えるとすぐに、前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）におけるアキュムレータ（１１）の過充電を検出するのに適しており、かつ、検出することができる、請求項１３又は１４に記載のアキュムレータの過充電を検出するための過充電検出装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一連の並列の分岐を含む電池のアキュムレータの過充電の検出に関し、各分岐は直列に配置されたアキュムレータを含む。
【背景技術】
【０００２】
そのようなアキュムレータを組み込んだ電池を充電するための充電作業は、電池の分岐の端子に充電電圧を印加することで行われる。
【０００３】
幾つかのアキュムレータ、特にリチウムを含有するアキュムレータは、過充電を維持しない。実際に、過充電にさらされるリチウムイオンアキュムレータは、アキュムレータの機械的ケーシング筐体の外側へのガス解放に相当する「放出（ｖｅｎｔｉｎｇ）」と称される現象をもたらし、それは、微細な電解ミストを伴う場合があり、劣化（加熱、加圧、又は破裂）を引き起こす。
【０００４】
したがって、そのようなアキュムレータを組み込んだ電池を充電するための充電作業は、過充電のあらゆる可能性のある状況を検出するために、及び、充電を極めて早く停止するために、電池の監視を伴わなければならない。
【０００５】
伝統的に、アキュムレータの端子に印加された電圧は、アキュムレータの電圧が極めて高くなった場合に、アラーム又は充電の停止を開始することができる、ＢＭＳ（「電池管理システム」の略語）と称される電池を管理するためのシステムによって、監視されるか又は制御される。しかしながら、大量の必須の電気部品が原因で、これらのＢＭＳにおいて誤動作が起こり、したがって、コモンモードの不具合を避けるために、利用可能な様々な異なる監視の解決策を有することが望ましい。
【０００６】
電池において誤動作の発生を防止するための他の解決策は、例えば、欧州特許出願公開第１３００８７３９号明細書（Ａ２）において説明されるように、分岐を通じて流れる電流の測定に基づく。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術におけるこれらの解決策では、現実に、実際に過充電されたアキュムレータが存在しない場合にも、充電の停止又はアラームをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上で述べた目的を進めるために、第１の態様によれば、本発明は、一連の並列の分岐を含む電池のアキュムレータの過充電を検出するための過充電検出方法を提案し、各分岐は、直列に配置されたアキュムレータを含み、前記方法は、以下の工程を含む点で特徴づけられる：
−電池の分岐を通じて流れる電流の測定値を収集する工程；
−収集された電流の測定値の関数として、前記一連の分岐の１つの分岐における少なくとも１つの電流変化を、前記一連の分岐の少なくとも１つの他の分岐に対して特定する工程；
−前記分岐の充電状態のレベルを決定する工程；及び
−少なくとも特定された前記電流変化と、決定された充電状態のレベルとの関数として、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出する工程。
【０００９】
本発明により、従来技術における解決策で明らかにされた、過充電の誤った検出の状況を制限することが可能となる。
【００１０】
特に、本発明により、分岐のアキュムレータの過充電による分岐間の電流変化と、異なる蓄電容量を有する電池の分岐による電流変化と、を区別することが可能となり、したがって、従来技術において直面し、かつ、分岐がいかなる過充電された電池を有しない場合にそのような分岐の不都合な断線に関する問題を防止する。
【００１１】
幾つかの実施形態において、本発明に係る、電池のアキュムレータの過充電を検出するための過充電検出方法はまた、追加的に、以下の特性の特徴のうち１つ又は複数を含む：
−過充電の検出は、特定された電流変化に対する少なくとも１つの条件の検査を含み、特定された電流変化に対して検査されるべき前記条件が、決定された充電状態のレベルの関数である；
−前記分岐（Ｂ１、・・・、ＢＮ）で測定された電流と、少なくともその他の分岐で測定された電流の関数として決定された参照電流との間の差が計算される；
−前記差が閾値と比較される；
−前記比較と、決定された充電のレベルとの結果に基づいて、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が検出される；
−第１の電流変化が、第１時刻で、電流変化の第１閾値の関数として前記分岐で特定され、第２の電流変化が、第２時刻で、第１の電流変化の閾値と異なる第２の電流変化の閾値の関数として前記分岐で特定され、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が、前記第１の電流変化、前記第２の電流変化、及び決定された充電状態のレベルの関数として検出される；
−少なくとも充電状態のレベルの第１範囲と、前記第１範囲の次の、充電状態のレベルの第２範囲とを区別することができ、分岐の充電状態のレベルが第２範囲にあると決定された場合であり、前記分岐で特定された電流変化が最初に第１閾値を超えて、次に、第２閾値を超える場合に、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が検出され、かつ、第１閾値と第２閾値とは反対の符号を有する；
−第１閾値は、第２閾値の反対の符号の値と等しい；
−前記分岐で特定された電流変化が第１閾値を超えるとすぐに、第１範囲にあると決定された充電状態のレベルについて、前記分岐におけるアキュムレータの過充電が検出される。
【００１２】
第２の態様によれば、本発明は、それぞれが直列に配置されたアキュムレータを含む一連の並列の分岐を含む、電池のアキュムレータの過充電の検出のためのコンピュータプログラムを提供し、前記コンピュータプログラムの製品が、計算手段に基づいて実行された場合、本発明の第１の態様に係る方法の工程を操作的に実行する、ソフトウェア命令を含む。
【００１３】
第３の態様によれば、本発明は、それぞれが直列に配置されたアキュムレータを含む一連の並列の分岐を含む、電池のアキュムレータの過充電を検出するための過充電検出装置を提供し、前記装置が、電池の分岐を通じて流れる電流の測定を収集すること；収集された電流の測定値の関数として、前記一連の分岐の１つの分岐における少なくとも１つの電流変化を、前記一連の分岐の少なくとも１つの他の分岐に対して特定すること；前記分岐の充電状態のレベルを決定すること；及び、少なくとも特定された前記電流変化と、決定された充電状態のレベルとの関数として、前記分岐におけるアキュムレータの過充電を検出することに適する点、及びそうすることができる点で特徴づけられる。
【００１４】
本発明のこれらの特性の特徴及び利点は、単純に例として与えられ、添付された図面になされた参照と共に、以下の説明を読むことで、明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施形態における電池システムの図を示す。
【図２】本発明の１つの実施形態における、アキュムレータの充電状態の関数として、電池のアキュムレータの電圧の上昇を示すグラフの図である。
【図３】本発明の１つの実施形態における方法の工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の１つの実施形態における電池１０システムの図である。
【００１７】
電池１０システムは、分岐とも称される、並列に配置されたＮ個の群（ｐａｃｋｓ）Ｂ１、Ｂ２、・・・ＢＮを含む電池を含む。
【００１８】
Ｎは２以上の整数である。
【００１９】
電池の正極端子と負極端子の間の電圧は各分岐の端子の電圧に等しい。
【００２０】
各分岐は、直列に接続されたアキュムレータ１１を含む。
【００２１】
例えば、１つの分岐におけるアキュムレータの数はＭ個に等しく、Ｍは２以上の整数である。
【００２２】
公知の方法において、アキュムレータはエネルギーを蓄積するのに適した基礎エネルギーブロックである。
【００２３】
電池１０システムは、過充電監視装置１を含む。
【００２４】
１つの実施形態において、電池１０はＬｉイオン型電池であり、アキュムレータはＬＦＰ（リン酸鉄リチウム）技術に基づく。
【００２５】
電池１０は、例えば、潜水艦のための電力供給を確実にすることを目的とする。
【００２６】
考えられる実施形態において、電池１０システムは、追加的に、２1、２i・・・２Nで参照される、アキュムレータの電圧を制御するための制御装置を含む。
【００２７】
アキュムレータの電圧を制御するための各制御装置２iは、各々の分岐Ｂｉに関連し、分岐Ｂｉの各アキュムレータ１１の端子での電圧を測定及び制御するために採用され、ｉ＝１〜Ｎである。
【００２８】
例えば、アキュムレータの電圧を制御するための制御装置２iは、分岐Ｂｉのアキュムレータの全てが同期してそれらの充電を終えることを確実にするように、分岐Ｂｉにおいて直列に配列されたアキュムレータの端子で、操作電圧のバランスを保つのに適する。実際に、充電中は、アキュムレータの全ては、アキュムレータの中での固有の特性の差異を理由に、同一の速度で充電されない。したがって、次いで、アキュムレータ電圧を制御するための制御装置２iにより、最大限に充電された分岐Ｂｉのアキュムレータが放電され、それと共に、次第に、分岐Ｂｉにおけるアキュムレータの充電はバランスを取る。
【００２９】
アキュムレータの電圧を制御するための制御装置２iによりまた、追加的に、分岐Ｂｉのアキュムレータの電圧がアキュムレータの上限電圧に達した場合は、例えば、スイッチ（図示せず）の作動により、アキュムレータの分岐Ｂｉの充電の停止が開始される（別の実施形態においては、１つのみのアキュムレータの充電の停止が開始される）。
【００３０】
電池１０システムはまた、追加的に、電流センサＣＣ１、ＣＣ２、・・・、ＣＣＮを含む。
【００３１】
電流センサＣＣｉは、電池システム１０の分岐Ｂｉ中を流れる電流を定期的に測定するために採用され、ｉ＝１〜Ｎである。
【００３２】
図２は、アキュムレータの充電状態Ｅchの関数として、アキュムレータ１１の電圧Ｖの増加曲線を示す。
【００３３】
充電状態は、電池により蓄電することができ、公称操作電圧Ｖ２に相当する最大量に対して蓄電されたエネルギー量を示す（１００％の充電状態とは、不安全作業領域に入るリスクの下で、超えるべきでない製造者により設定されたアキュムレータの最大充電電圧に達したことを指す）。物理的に、この最大電圧に達した場合、ＬＦＰについては、これは、リチウムイオンの全ての挿入部位が充填されたことを意味する。このレベルを超えた場合は、アキュムレータ及びその電極の劣化が引き起こされ始める。
【００３４】
アキュムレータの充電状態は、例えば、パーセンテージで表される。
【００３５】
電池により蓄電された又は蓄電できるエネルギー量は、例えば、ワット−時間（Ｗｈ）で測定され、それは、例えば、アンペア−時間（Ａｈ）で測定される電池の容量と一致する。
【００３６】
値Ｖ１は、アキュムレータの最小操作電圧値を示し、Ｖ２はアキュムレータの最大電圧値を示し、Ｖ３は過充電された際のアキュムレータの飽和電圧値を示す。
【００３７】
ＬＦＰに基づいたＬｉイオンアキュムレータの場合においては、典型的に、Ｖ１＝２．５Ｖ、Ｖ２＝３．６Ｖ、及びＶ３＝５Ｖである。
【００３８】
図２に示される曲線は、充電状態の関数として、電圧の傾きが極めて小さい領域、電圧の平坦域を示し、次いで、電圧は最大充電電圧Ｖ２に達する前に、最後の５％の充電にわたって急激に上昇する。
【００３９】
充電がその点を超えて続いた場合、アキュムレータは、充電速度に依存して、「放出」を開始する前に長時間多少とどまることができる電圧、上限電圧Ｖ３で飽和に達する。この速度が下がるにつれて、「放出」の現象が発生するまでに過充電されたアキュムレータにかかる時間がより長くなる。
【００４０】
分岐Ｂｉ内の直列のアキュムレータ１１上で過充電されるために、このアキュムレータ１１は以下の条件下にあるべきである：
−電圧Ｖ３で飽和する；
−充電電流を受け続ける、すなわち、それと直列に配置されるその他のアキュムレータが、群の並列での配置のため、その他の分岐のアキュムレータの電圧より低い電圧を与える。
【００４１】
分岐Ｂｉにおけるアキュムレータ１１が過充電されている場合、これは、アキュムレータ１１の分岐Ｂｉにおけるアキュムレータ１１の電圧を制御するための電圧制御装置２iが、適切に機能せず、バランス取りを取らず、アキュムレータ１１の電圧が上限電圧Ｖ３に達した場合に充電停止を開始しないことを示す、ことに留意すべきである。
【００４２】
本発明の１つの実施形態において、アキュムレータの区域（Ｖ、Ｅｃｈ）は別の領域にさらに分割される。
【００４３】
各領域は充電相に対応する。
【００４４】
充電相は、充電状態の値の１つ又は複数の各々の範囲によって規定される。
【００４５】
この場合において、３つの領域Ｉ、ＩＩ、及びＩＩＩが考えられ、図２で分かりやすい参照により特定されている：
−［０、Ｅｃｈ1］間に含まれるアキュムレータの充電状態に関連する領域Ｉは、充電の開始に対応する；
−［Ｅｃｈ1、Ｅｃｈ3］間に含まれるアキュムレータの充電状態に関連する領域ＩＩは、充電の終了に対応する；
−Ｅｃｈ3より大きいアキュムレータの充電状態に関連する領域ＩＩＩは、過電圧に対応し、したがって、最終的に、時間が経つと過充電に対応する；図２において、アキュムレータの電圧による電圧飽和Ｖ３の到達に対応する過充電領域は、斜線により示される。
【００４６】
ＬＦＰ技術に基づいたＬｉイオンアキュムレータの場合において、Ｅｃｈ1＝９０％、Ｅｃｈ3＝１００％である。
【００４７】
１つの実施形態において、電池の各分岐の充電状態がまた考慮され、それはアキュムレータを参照して上で本明細書において説明されたものと同様であり、電池の分岐の充電相は、充電状態の値の１つ又は複数の各々の範囲により規定される。
【００４８】
実施形態において、３つの領域ＺＩ、ＺＩＩ及びＺＩＩＩが考えられる：
−［０、Ｅｃｈ1］間に含まれる分岐の充電状態に関連する領域ＺＩは、充電の開始に対応する；
−［Ｅｃｈ1、Ｅｃｈ3］間に含まれる分岐の充電状態に関連する領域ＺＩＩは、充電の終了に対応する；
−Ｅｃｈ3より大きい分岐の充電状態に関連する領域ＺＩＩＩは、過電圧に対応し、したがって、最終的に、時間が経つと過充電に対応する。
【００４９】
考えられる実施形態において、過充電監視装置１は、図３で参照され以下に本明細書で説明される一連の工程１００を操作的に実施するのに適し、実施することができる。
【００５０】
１つの実施形態において、過充電監視装置１は、メモリ保管ユニットと、マイクロプロセッサとを含む。メモリ保管ユニットは、ソフトウェア命令を保存し、それらが過充電監視装置１のマイクロプロセッサにより実行された場合に、一連の工程１００を効率的に実行する。
【００５１】
一連の工程１００は、例えば、電池の充電中、各反復時刻Ｔn＝Ｔ0＋ｎ／Ｆ０で過充電監視装置１により繰り返され、ここでＴ0は電池の充電の開始の時刻である。
【００５２】
工程１０１の間、過充電監視装置１は、分岐Ｂｉの電流の電流センサＣＣｉ（ｉ＝１〜Ｎ）により行われたリアルタイムの測定値を収集するのに適しており、収集することができ、過充電監視装置１はまた、追加的に、電池又は各分岐Ｂｉの充電の電流状態を決定するのに適しており、決定することができる。
【００５３】
工程１０２の間、過充電監視装置１は、工程１０１中に収集された電流の測定値の関数として、１つの分岐における電流変化を、これらの分岐の少なくとも１つの分岐に対して特定するのに適しており、特定することができ、（電池又は各分岐Ｂｉの）特定された電流変化と、決定された充電状態のレベルとの関数として、分岐Ｂｉにおけるアキュムレータの過充電の存在又は非存在を検出するのに適しており、検出することができる。
【００５４】
工程１０３の間、分岐Ｂｉ0が工程１０２の間に過充電されたと検出された場合、過充電監視装置１は、分岐Ｂｉ0における充電の停止を開始するのに適しており、開始することができる。そのような分岐Ｂｉ0における充電の停止は、例えば、アラームを発することにより、又は、電池の充電電圧を印加するための電圧印加端子から分岐Ｂｉ0を外すスイッチ（図示せず）を作動させることにより開始される。
【００５５】
１つの実施形態において、アキュムレータは、それらが、電流センサによって行われる充電状態の評価で、同一かつ既知であるとみなされる充電状態にあるように、充電される前にバランスを取る。例えば、前の工程において、電池を再充電する前に、電池のアキュムレータ１１は、アキュムレータの電圧を制御するための電圧制御装置２iにより、（例えば、電圧レベルＶ１に対応する）固定されたコモンレベルの低い放電にバランスを取る。したがって、１つの実施形態において、過充電監視装置１は、時間Ｔ0以降に収集された電流の測定値に基づいて、電池により蓄電された全体のアンペアを計測することにより計算される、電池の充電状態に等しくすることにより、工程１０１での充電の電流状態を決定するのに適しており、決定することができる。
【００５６】
そのような方法により、実際には存在しない過充電の瞬間を検出するリスクを低減することが可能となる。
【００５７】
１つの実施形態において、以下の操作が、工程１０２の間に、反復時刻Ｔnで過充電監視装置１により行われる。
【００５８】
分岐間での電流の分布の差を特定するために、過充電監視装置１は、Ｎ個の分岐で電流測定された電流の合計を分岐数Ｎで割ったものに等しい、参照電流値Ｉref_nを計算する。
【００５９】
次いで、過充電監視装置１は、工程１００で電流的に収集された、ＩBi_nと称される分岐Ｂｉでの電流の測定値と、参照電流Ｉref_nの間の差ΔＩBi_n（ｉ＝１〜Ｎ）を計算し、それは以下で示される：
【数１】
2018501613.tif 000003
【００６０】
次いで、過充電監視装置１は、ｉ＝１〜Ｎに対して、以下の条件ｃｏｎｄ（Ｉ）及びｃｏｎｄ（ＩＩ）を検査し、したがって、分岐におけるアキュムレータの過充電の存在又は非存在を検出する：
−ｃｏｎｄ（Ｉ）：反復時刻Ｔnの工程１０１で決定された充電状態が、ＺＩに等しく、かつΔＩBi_n＞Δ閾値である場合は、分岐Ｂｉにおける過充電されたアキュムレータ１１が存在する。
−ｃｏｎｄ（ＩＩ）：領域ＺＩＩでの充電の間、閾値Δ閾値を超過して、その後に閾値−Δ閾値未満に落ちたレベルを持つと検出された場合、分岐Ｂｉにおいて過充電されたアキュムレータ１１が存在する；条件ｃｏｎｄ（ＩＩ）の実現は、例えば以下のようである：反復時刻Ｔnの工程１０１で決定された充電状態が、ＺＩＩに等しく、かつΔＩBi_n＜−Δ閾値である場合であり、それが領域ＺＩＩにおける充電の間で、及び、例えば、Ｔｍ（Ｔｍ＜Ｔｎ）と称される前の時刻で、ΔＩBi_m＞Δ閾値であると決定された場合は、分岐Ｂｉでの過充電されたアキュムレータ１１が存在する。
【００６１】
閾値Δ閾値は、実験的に固定された正の値である。
【００６２】
幾つかの実施形態において、条件ｃｏｎｄ（Ｉ）を検査するために、閾値Δ閾値1を使用することができ、条件ｃｏｎｄ（ＩＩ）を検査するために、別々の異なる閾値Δ閾値2を使用することができ、この閾値Δ閾値2及びその逆符号の値−Δ閾値2を超過することに留意すべきである。１つの実施形態において、別々の異なる値は、正の閾値Δ閾値2_1及び負の閾値−Δ閾値2_2について考えられ、その連続した超過が、条件ｃｏｎｄ（ＩＩ）により検出される。
【００６３】
これらの条件ｃｏｎｄ（Ｉ）及びｃｏｎｄ（ＩＩ）の検査が、各ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、過充電監視装置１により過充電の検出をもたらさない場合、過充電監視装置１は、時刻Ｔnで、電池内での過充電の非存在を確認する結論を形成する。
【００６４】
以下の状況シナリオを考える：
状況Ａ：分岐Ｂｉ0におけるアキュムレータ１１が領域ＺＩで過充電状態に入る。
この場合において、過電圧が、分岐Ｂｉ0のレベルで、（例えば、１．５Ｖ超に）過充電されたアキュムレータ１１により引き起こされ、それにより、その他の分岐に、分岐Ｂｉ0がある割合でその他の分岐を超える充電状態を有するという誤解を与える。次いで、必然的に、分岐Ｂｉ0における電流が減少し、その他の分岐が、この分岐Ｂｉ0における電流の減少と完全に等しい追加の電流をそれらの中で分配することになる。したがって、その他の分岐は、分岐Ｂｉ0に対してそれらの「遅れ」を埋め合わせる。
【００６５】
状況Ｂ：分岐Ｂｉ0におけるアキュムレータ１１が、領域ＺＩＩで過充電状態に入る。次いで、誤りを有するアキュムレータの過電圧により、その端子での電圧の増加が、分岐の充電状態の実際の増加と一致しないため、分岐Ｂｉ0はその充電において遅れを取る。このアキュムレータの電圧が飽和電圧に達すると、次いで、分岐Ｂｉ0は、電流の増加を受けたことにより、充電状態の累積した遅れを埋め合わせなければならない。
【００６６】
状況Ｃ：領域ＺＩＩＩにおいて、分岐Ｂｉ0にその他の分岐が最大電圧を課した場合、分岐Ｂｉ0のアキュムレータは、アキュムレータの電圧を制御するための電圧制御装置２ｉ0が適切に機能しない場合に、アキュムレータが５Ｖで飽和することができる電圧を分岐Ｂｉ0が超えるのを防ぐのに十分高い電圧を有する。
【００６７】
したがって、充電状態がＺＩである場合は、閾値Δ閾値のΔＩBi0_nの超過が、状況Ａで説明されたように、分岐Ｂｉ0で過充電されたアキュムレータの存在を特徴付ける。
【００６８】
充電状態がＺＩＩであり、分岐Ｂｉ0での電流の測定値と参照電流Ｉref_nの間の差が、最初はΔ閾値と等しい第１閾値より大きくなり、次いで、−Δ閾値と等しい第２閾値より小さくなる場合は、これは、アキュムレータが適切にバランスを取っていなく、過充電であることを意味する。
【００６９】
第１閾値の後の第２閾値の超過により、少なくとも１つのアキュムレータの電圧測定において誤動作が存在したと決定することが可能となる。過充電の検出が、第１閾値の超過が考えられることを考慮しない場合であり、分岐Ｂｉ0がその他の分岐より全体的に低い場合に、分岐Ｂｉ0におけるアキュムレータの過充電が存在することを示すことなく、過充電が間違った方法で報告される場合がある。
【００７０】
その他の分岐より低い容量を有する１つの分岐を含む電池の場合、実際に、領域ＺＩＩにおいて、Δ閾値の超過は存在するが、−Δ閾値の次の超過は存在しない場合に、本発明はそのような場合での過充電の間違った検出を防止する。
【００７１】
本明細書において上で説明された１つの実施形態において、１つの分岐Ｂｉにおける電流変化に対して検査されるべき条件は、分岐Ｂｉにおける電流の測定値と、異なる分岐を流れる電流の平均に等しい参照電流との間の差の計算と、次いで、この差の閾値との比較とを含む。他の実施形態において、１つの分岐Ｂｉにおける電流変化に対して検査されるべき条件は異なる形態をとり、例えば、参照電流が別の分岐を流れる電流に等しいように選択される。
【００７２】
したがって、本発明は、電池内の過充電に関する問題を検出する、特に、電池のアキュムレータの電圧を制御するための電圧制御装置の誤動作を検出し修正するための解決策を提供する。したがって、１つの実施形態において、本発明により、単に電流の測定に基づいて、そして、アキュムレータの電圧の測定に関係なく、過充電の検出を行うことが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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