JP7031301B2 - Power storage element management device and management method - Google Patents
Power storage element management device and management method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7031301B2 JP7031301B2 JP2017251526A JP2017251526A JP7031301B2 JP 7031301 B2 JP7031301 B2 JP 7031301B2 JP 2017251526 A JP2017251526 A JP 2017251526A JP 2017251526 A JP2017251526 A JP 2017251526A JP 7031301 B2 JP7031301 B2 JP 7031301B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage element
- power storage
- mode
- management device
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
本明細書で開示する技術は、蓄電素子の管理装置、及び、管理方法に関する。 The technique disclosed in the present specification relates to a management device for a power storage element and a management method.
従来、車両のエンジン始動及び車載機器への電力供給に用いられる車載用の蓄電素子を管理する管理装置において、エンジン動作中は通常モードで動作し、エンジンが停止されると通常モードより消費電力が少ない省電力モードに移行するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、特許文献1に記載の電池管理装置(BMS)は、エンジン動作中は通常モードで動作し、エンジンが停止されると通常モードより消費電力が少ないスリープモード(省電力モードに相当)に移行する。そして、当該電池管理装置は、スリープモード中に車両のECUからエンジン始動信号を受信した後にイグニションオン信号を受信すると、エンジンが動作中であると判断して通常モードに切り替える。すなわち、当該電池管理装置はスリープモード中にエンジンが動作すると通常モードに移行するものである。
Conventionally, in a management device that manages an in-vehicle power storage element used for starting a vehicle engine and supplying electric power to an in-vehicle device, it operates in the normal mode while the engine is operating, and consumes more power than the normal mode when the engine is stopped. It is known that the mode shifts to less power saving mode (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, the battery management device (BMS) described in
省電力モードでは蓄電素子から車載機器に電力が供給されるので、車載機器の電力使用状況によっては省電力モード中に蓄電素子の状態が短時間に大きく変化する。しかしながら、従来は省電力モード中に蓄電素子の状態が短時間に大きく変化することについて十分に検討されておらず、蓄電素子を適切に管理する上で改善の余地があった。 Since power is supplied from the power storage element to the in-vehicle device in the power saving mode, the state of the power storage element changes significantly in a short time during the power saving mode depending on the power usage status of the in-vehicle device. However, conventionally, it has not been sufficiently studied that the state of the power storage element changes significantly in a short time during the power saving mode, and there is room for improvement in properly managing the power storage element.
本明細書では、蓄電素子の電力消費を抑制しつつ蓄電素子を適切に管理できる技術を開示する。 This specification discloses a technique capable of appropriately managing a power storage element while suppressing power consumption of the power storage element.
本明細書によって開示される蓄電素子の管理装置は、動力源の始動及び機器への電力供給に用いられる蓄電素子の管理装置であって、前記蓄電素子の状態に関する物理量を計測する計測部と、前記蓄電素子を管理する管理部と、を備え、当該管理装置は、前記計測部によって所定の周期で前記物理量を計測する第1のモードと、前記所定の周期より長い周期で前記物理量を計測する第2のモードとを有し、前記管理部は、前記動力源に関する第1の所定条件が成立すると当該管理装置を前記第2のモードで動作させ、前記第2のモード中に前記蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は前記第1の所定条件が成立していても当該管理装置を前記第1のモードに移行させる。 The power storage element management device disclosed in the present specification is a power storage element management device used for starting a power source and supplying electric power to a device, and includes a measuring unit for measuring a physical quantity related to the state of the power storage element. The management unit includes a management unit that manages the power storage element, and the management device measures the physical quantity in a first mode in which the measurement unit measures the physical quantity in a predetermined cycle and a cycle longer than the predetermined cycle. It has a second mode, and when the first predetermined condition regarding the power source is satisfied, the management unit operates the management device in the second mode, and the storage element is related to the power storage element during the second mode. When the second predetermined condition is satisfied, the management device is shifted to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied.
上記の管理装置によると、蓄電素子の電力消費を抑制しつつ蓄電素子を適切に管理できる。 According to the above management device, the power storage element can be appropriately managed while suppressing the power consumption of the power storage element.
(本実施形態の概要)
本明細書によって開示される蓄電素子の管理装置は、動力源の始動及び機器への電力供給に用いられる蓄電素子の管理装置であって、前記蓄電素子の状態に関する物理量を計測する計測部と、前記蓄電素子を管理する管理部と、を備え、当該管理装置は、前記計測部によって所定の周期で前記物理量を計測する第1のモードと、前記所定の周期より長い周期で前記物理量を計測する第2のモードとを有し、前記管理部は、前記動力源に関する第1の所定条件が成立すると当該管理装置を前記第2のモードで動作させ、前記第2のモード中に前記蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は前記第1の所定条件が成立していても当該管理装置を前記第1のモードに移行させる。
(Outline of this embodiment)
The power storage element management device disclosed in the present specification is a power storage element management device used for starting a power source and supplying electric power to a device, and includes a measuring unit for measuring a physical quantity related to the state of the power storage element. The management unit includes a management unit that manages the power storage element, and the management device measures the physical quantity in a first mode in which the measurement unit measures the physical quantity in a predetermined cycle and a cycle longer than the predetermined cycle. It has a second mode, and when the first predetermined condition regarding the power source is satisfied, the management unit operates the management device in the second mode, and the storage element is related to the power storage element during the second mode. When the second predetermined condition is satisfied, the management device is shifted to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied.
上述した物理量から推定される蓄電素子の状態が短時間に大きく変化している場合は、物理量を計測する周期が長いと、今回計測したときは蓄電素子の状態に異常がなくても次回計測したときには既に蓄電素子が異常な状態になっているということが起こり得る。このため、第2のモード中に蓄電素子の状態が短時間に大きく変化している場合は蓄電素子を適切に管理するために、第1の所定条件が成立していても第1のモードに移行して物理量を短い周期で計測することが望ましい。
また、上述した物理量に基づいて蓄電素子の異常が検出された場合、異常を一度検出しただけで直ちに異常と判断すると判断を誤る可能性があるので、異常が複数回検出された場合に異常と判断することが望ましい。その場合、物理量を計測する周期が長いと異常が複数回検出されるまでに時間を要し、異常に対する対応が遅れる虞がある。このため、第2のモード中に蓄電素子の異常が検出された場合は、異常であるか否かを早い時点で確定するために、言い換えると蓄電素子を適切に管理するために、第1の所定条件が成立していても第1のモードに移行して物理量を短い周期で計測することが望ましい。
このように、第1の所定条件が成立していても、蓄電素子を適切に管理するために管理装置を第1のモードに移行させることが望ましい場合がある。
上記の管理装置によると、第1の所定条件が成立すると第2のモードで動作するので、蓄電素子の電力消費を抑制できる。そして、第2のモード中に蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は第1の所定条件が成立していても第1のモードに移行するので、蓄電素子を適切に管理できる。よって上記の管理装置によると、蓄電素子の電力消費を抑制しつつ蓄電素子を適切に管理できる。
If the state of the power storage element estimated from the above-mentioned physical quantity changes significantly in a short time, if the cycle for measuring the physical quantity is long, the next measurement was performed even if there is no abnormality in the state of the power storage element at the time of this measurement. Occasionally, it may happen that the power storage element is already in an abnormal state. Therefore, when the state of the power storage element changes significantly in a short time during the second mode, in order to properly manage the power storage element, even if the first predetermined condition is satisfied, the first mode is selected. It is desirable to make the transition and measure the physical quantity in a short cycle.
In addition, if an abnormality in the power storage element is detected based on the above-mentioned physical quantity, it may be misjudged if the abnormality is detected once and then immediately determined to be an abnormality. It is desirable to judge. In that case, if the cycle for measuring the physical quantity is long, it takes time for the abnormality to be detected a plurality of times, and there is a possibility that the response to the abnormality is delayed. Therefore, when an abnormality of the power storage element is detected during the second mode, in order to determine at an early stage whether or not the power storage element is abnormal, in other words, in order to properly manage the power storage element, the first method is used. Even if the predetermined conditions are satisfied, it is desirable to shift to the first mode and measure the physical quantity in a short cycle.
As described above, even if the first predetermined condition is satisfied, it may be desirable to shift the management device to the first mode in order to appropriately manage the power storage element.
According to the above management device, when the first predetermined condition is satisfied, the operation is performed in the second mode, so that the power consumption of the power storage element can be suppressed. Then, when the second predetermined condition regarding the power storage element is satisfied during the second mode, the mode shifts to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied, so that the power storage element can be appropriately managed. Therefore, according to the above management device, the power storage element can be appropriately managed while suppressing the power consumption of the power storage element.
前記第1の所定条件は、前記動力源が停止していることであってもよい。 The first predetermined condition may be that the power source is stopped.
動力源が停止すると蓄電素子が充電されなくなるので、物理量を短い周期で計測すると蓄電素子の電力が早く消費されてしまう。上記の管理装置によると、動力源が停止すると第2のモードで動作するので、蓄電素子の電力消費を抑制できる。 When the power source is stopped, the power storage element is not charged, so if the physical quantity is measured in a short cycle, the power of the power storage element is consumed quickly. According to the above management device, when the power source is stopped, the operation is performed in the second mode, so that the power consumption of the power storage element can be suppressed.
前記第2の所定条件は、前記計測部によって第1の基準値以上の前記物理量が計測されたこと、及び、第2の基準値以下の前記物理量が計測されたことの少なくとも一方であってもよい。 The second predetermined condition is at least one of the measurement of the physical quantity equal to or higher than the first reference value by the measuring unit and the measurement of the physical quantity equal to or lower than the second reference value. good.
蓄電素子の状態に関する物理量の中には、蓄電素子の状態の単位時間当たりの変化量と比例するものがある。例えば電流値がその例である。そのような物理量の場合は、第1の基準値以上の物理量が計測された場合は蓄電素子の状態が短時間に大きく変化しているとして物理量を短い周期で計測することが望ましい。
また、蓄電素子の状態の単位時間当たりの変化量と比例しない物理量の場合は、第1の基準値以上の物理量が計測された場合や、第2の基準値以下の物理量が計測された場合は蓄電素子の異常が予見されるとして物理量を短い周期で計測することが望ましい場合がある。例えば電圧値や温度がその例である。
上記の管理装置によると、蓄電素子の状態の単位時間当たりの変化量と比例する物理量の場合は、第1の基準値以上の物理量が計測された場合は蓄電素子の状態が短時間に大きく変化しているとして第1のモードに移行することにより、蓄電素子を適切に管理できる。また、蓄電素子の状態の単位時間当たりの変化量と比例しない物理量の場合は、第1の基準値以上の物理量が計測された場合や第2の基準値以下の物理量が計測された場合は異常が予見されるとして第1のモードに移行することにより、蓄電素子を適切に管理できる。
Some physical quantities related to the state of the power storage element are proportional to the amount of change in the state of the power storage element per unit time. For example, the current value is an example. In the case of such a physical quantity, when a physical quantity equal to or higher than the first reference value is measured, it is desirable to measure the physical quantity in a short cycle, assuming that the state of the power storage element changes significantly in a short time.
In the case of a physical quantity that is not proportional to the amount of change in the state of the power storage element per unit time, when a physical quantity equal to or higher than the first reference value is measured or when a physical quantity equal to or lower than the second reference value is measured. It may be desirable to measure the physical quantity in a short cycle because an abnormality in the power storage element is foreseen. For example, voltage value and temperature are examples.
According to the above management device, in the case of a physical quantity proportional to the amount of change in the state of the power storage element per unit time, the state of the power storage element changes significantly in a short time when a physical quantity equal to or higher than the first reference value is measured. By shifting to the first mode, the power storage element can be appropriately managed. In the case of a physical quantity that is not proportional to the amount of change in the state of the power storage element per unit time, it is abnormal if a physical quantity equal to or higher than the first reference value is measured or a physical quantity equal to or lower than the second reference value is measured. By shifting to the first mode on the assumption that is foreseen, the power storage element can be appropriately managed.
前記管理部は前記物理量に基づいて前記蓄電素子の状態を推定し、前記第2の所定条件は、前記状態の単位時間当たりの変化量が第3の基準値以上であることであってもよい。 The management unit estimates the state of the power storage element based on the physical quantity, and the second predetermined condition may be that the amount of change in the state per unit time is equal to or greater than the third reference value. ..
上記の管理装置によると、蓄電素子の状態の単位時間当たりの変化量が第3の基準値より大きい場合は蓄電素子の状態が短時間に大きく変化しているとして第1のモードに移行することにより、蓄電素子を適切に管理できる。 According to the above management device, when the amount of change in the state of the power storage element per unit time is larger than the third reference value, it is assumed that the state of the power storage element has changed significantly in a short time, and the mode shifts to the first mode. Therefore, the power storage element can be appropriately managed.
前記管理部は前記物理量に基づいて前記蓄電素子の異常を検出し、前記第2の所定条件は、前記異常が検出されたことであってもよい。 The management unit may detect an abnormality in the power storage element based on the physical quantity, and the second predetermined condition may be that the abnormality is detected.
上記の管理装置によると、異常が検出された場合は第1の所定条件が成立していても第1のモードに移行するので、早い時点で次の物理量を計測できる。このため異常であるか否かを早い時点で確定でき、早期に異常に対応できる。 According to the above management device, when an abnormality is detected, the mode shifts to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied, so that the next physical quantity can be measured at an early stage. Therefore, it can be determined at an early stage whether or not it is abnormal, and the abnormality can be dealt with at an early stage.
前記物理量は前記蓄電素子に流れる電流の電流値であり、前記第2の所定条件は、前記計測部によって前記第1の基準値以上の電流値が計測されたことであってもよい。 The physical quantity is a current value of a current flowing through the power storage element, and the second predetermined condition may be that a current value equal to or higher than the first reference value is measured by the measuring unit.
電流値は蓄電素子の充電状態の推定に用いられるなど蓄電素子の状態との関連性が高いので、物理量として電流値を用いると蓄電素子を適切に管理できる。 Since the current value is highly related to the state of the power storage element, such as being used for estimating the charge state of the power storage element, the power storage element can be appropriately managed by using the current value as a physical quantity.
当該管理装置は前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器を備え、前記遮断器を開いて電流を遮断する第3のモードを有し、前記物理量は、前記蓄電素子に流れる電流の電流値、及び、前記蓄電素子の電圧値であり、前記管理部は、前記第2のモード中に前記計測部によって第4の基準値以下の電圧値が計測された場合は当該管理装置を前記第3のモードに移行させてもよい。 The management device includes a circuit breaker connected in series with the power storage element, has a third mode of opening the circuit breaker to cut off the current, and the physical quantity is the current value of the current flowing through the power storage element. , And the voltage value of the power storage element, and when the control unit measures a voltage value equal to or less than the fourth reference value by the measurement unit during the second mode, the management unit uses the management device as the third. You may shift to the mode of.
上記の管理装置によると、第2のモードから第1のモードに移行するときと第2のモードから第3のモードに移行するときとで移行の判断に用いる物理量が異なるので、モードを移行させるか否かを移行先のモードに応じて適切に判断できる。 According to the above management device, the physical quantity used for determining the transition differs between when the second mode is changed to the first mode and when the second mode is changed to the third mode, so the mode is changed. Whether or not it can be appropriately determined according to the mode of the migration destination.
前記管理部は、前記第3のモード中に前記蓄電素子に充電器が接続されると当該管理装置を前記第1のモードに移行させてもよい。 The management unit may shift the management device to the first mode when the charger is connected to the power storage element during the third mode.
管理装置が第3のモードに移行しているときは遮断器が開いているので動力源を始動できない。その場合、例えば管理装置にスイッチを備え、動力源の運転者がスイッチを操作して管理装置を第1のモードに移行させることも考えられる。しかしながら、スイッチを操作すればよいことを必ずしも全ての運転者が知っているとは限らず、そのことを知らない運転者は動力源を始動させることができずに混乱する虞がある。これに対し、バッテリ上がりのときは充電器を接続すればよいことは多くの運転者が知っているので、スイッチを操作する場合に比べて動力源を始動できる可能性が高くなる。 When the management device is in the third mode, the circuit breaker is open and the power source cannot be started. In that case, for example, it is conceivable that the management device is provided with a switch and the driver of the power source operates the switch to shift the management device to the first mode. However, not all drivers know that the switch should be operated, and a driver who does not know this may not be able to start the power source and may be confused. On the other hand, since many drivers know that a charger should be connected when the battery is dead, it is more likely that the power source can be started than when operating a switch.
本明細書によって開示される蓄電素子の管理方法は、動力源の始動及び機器への電力供給に用いられる蓄電素子の管理装置を用いた蓄電素子の管理方法であって、前記管理装置は、前記蓄電素子の状態に関する物理量を所定の周期で計測する第1のモードと、前記所定の周期より長い周期で前記物理量を計測する第2のモードとを有し、当該管理方法は、前記動力源に関する第1の所定条件が成立すると前記管理装置を前記第2のモードで動作させる第1の工程と、前記第2のモード中に前記蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は前記第1の所定条件が成立していても当該管理装置を前記第1のモードに移行させる第2の工程と、を含む。 The method of managing a power storage element disclosed in the present specification is a method of managing a power storage element using a power storage element management device used for starting a power source and supplying electric power to an apparatus, and the management device is the above-mentioned management device. It has a first mode for measuring a physical quantity related to a state of a power storage element in a predetermined cycle and a second mode for measuring the physical quantity in a cycle longer than the predetermined cycle, and the management method relates to the power source. When the first predetermined condition is satisfied, the first step of operating the management device in the second mode, and when the second predetermined condition regarding the power storage element is satisfied during the second mode, the first. The present invention includes a second step of shifting the management device to the first mode even if the predetermined condition of the above is satisfied.
上記の管理方法によると、蓄電素子の電力消費を抑制しつつ蓄電素子を適切に管理できる。 According to the above management method, the power storage element can be appropriately managed while suppressing the power consumption of the power storage element.
本明細書によって開示される発明は、制御装置、制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。 The invention disclosed herein can be realized in various aspects such as a control device, a control method, a computer program for realizing the functions of these methods or devices, a recording medium on which the computer program is recorded, and the like. ..
<実施形態1>
実施形態1を図1ないし図7によって説明する。以降の説明において、図2及び図3を参照する場合、電池ケース11が設置面に対して傾きなく水平に置かれた状態の電池ケース11の上下方向をY方向とし、電池ケース11の長辺方向に沿う方向をX方向とし、電池ケース11の奥行き方向をZ方向として説明する。
<
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In the following description, when referring to FIGS. 2 and 3, the vertical direction of the
(1)バッテリの構成
図1において車両2はガソリンエンジンやディーゼルエンジンを有するエンジン自動車である。バッテリ1は車両2に搭載されるものであり、車両2のエンジン(動力源の一例)を動力源とする発電機(オルタネータ)によって充電され、エンジンを始動させるスタータや車載機器(ヘッドライトやオーディオ、エアコン等)に電力を供給する。車載機器は機器の一例である。
(1) Battery Configuration In FIG. 1,
図2に示すように、バッテリ1はブロック状の電池ケース11を備えている。電池ケース11は上方に開口する箱型のケース本体13、ケース本体13の上部に装着される中蓋15、及び、中蓋15の上部に装着される上蓋16を有している。図3に示すように、電池ケース11には複数の電池セル21(蓄電素子の一例)が直列接続された電池モジュール20、複数の電池セル21を位置決めする位置決め部材14、後述する管理部31(図4参照)が実装されている制御基板18などが収容されている
As shown in FIG. 2, the
ケース本体13内には各電池セル21が個別に収容される複数のセル室13AがX方向に並んで設けられている。位置決め部材14の上面には複数のバスバー17が配置されており、セル室13Aに収容された複数の電池セル21の上部に位置決め部材14が配置されることで複数の電池セル21が位置決めされると共に、複数の電池セル21が複数のバスバー17によって直列に接続される。
In the case
中蓋15は平面視略矩形状をなしており、Y方向に高低差が付けられている。中蓋15のX方向両端部には図示しないハーネス端子が接続される正極外部端子12P及び負極外部端子12Nが設けられている。制御基板18は中蓋15の内部に収容されており、中蓋15がケース本体13に装着されることで電池モジュール20と制御基板18とが接続される。
The
(2)バッテリの電気的構成
図4を参照して、バッテリ1の電気的構成について説明する。バッテリ1は電池モジュール20、及び、電池モジュール20を管理する電池管理装置30(BMS:Battery Management System)を備えている。以降の説明では電池管理装置30のことをBMS30という。BMS30は蓄電素子の管理装置の一例である。
(2) Electrical Configuration of Battery The electrical configuration of the
前述したように電池モジュール20は複数の電池セル21が直列接続されたものである。各電池セル21は繰り返し充電可能な二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン電池である。電池モジュール20は複数の電池セル21が並列に接続されたものであってもよいし、直列と並列とを組み合わせて接続されたものであってもよい。複数の電池セル21の接続形態は適宜に決定できる。
As described above, the
BMS30は電池セル21から供給される電力によって動作するものであり、管理部31、電流センサ32(計測部の一例)、電圧センサ33、温度センサ34、及び、リレー35(遮断器の一例)を備えている。
管理部31はCPU31A、ROM31B、RAM31C、通信部31D、割り込み回路31Eなどを備えている。ROM31Bには各種のプログラムやデータが記憶されている。CPU31AはROM31Bに記憶されているプログラムを実行することによってバッテリ1の各部を制御する。
The
The
通信部31Dは車両2に搭載されているECUと通信するためのものである。管理部31がECUから受信する信号には、車両2のイグニションスイッチがイグニションオン位置にあるときに送信されるイグニションオン信号、エンジン始動位置にあるときに送信されるエンジン始動信号、アクセサリ位置にあるときに送信されるアクセサリ信号、ロック位置にあるときに送信されるロック信号などが含まれる。
The
割り込み回路31Eはバッテリ1に外部の充電器が接続された場合にCPU31Aに起動電圧を印加する回路である。図5に示すように割り込み回路31Eは一端が電流経路36に接続されており、他端が接地されている。割り込み回路31Eは直列に接続されたリレー41、分圧抵抗42及び分圧抵抗43を有しており、二つの分圧抵抗42,43の間から分岐する信号線44がCPU31Aの所定の入力ポートに接続されている。
The interrupt
リレー41は電力供給が停止されても切り替えられた状態を維持するラッチ型であり、CPU31Aによって開閉される。詳しくは後述するが、BMS30の動作モードにはディープスリープモードがある。ディープスリープモードではCPU31Aは動作を停止する。CPU31Aはディープスリープモードに移行するときにリレー41を閉じ、ディープスリープモード中に入力ポートに起動電圧が印加されると動作を再開してリレー41を開く。
The
図4に示すように、電流センサ32は電池モジュール20と直列に設けられている。電流センサ32は充電時にオルタネータから電池モジュール20に流れる充電電流の電流値I[A]、及び、放電時に電池モジュール20から車両2のスタータや車載機器に流れる放電電流の電流値I[A]を計測して管理部31に出力する。以降の説明では充電電流と放電電流とを区別しない場合は充放電電流という。電流値は物理量の一例である。
As shown in FIG. 4, the
電圧センサ33は各電池セル21の両端に並列に接続されている。電圧センサ33は各電池セル21の端子電圧である電圧値V[V]を計測して管理部31に出力する。
温度センサ34はいずれか一つの電池セル21に設けられており、その電池セル21の温度[℃]を計測して管理部31に出力する。温度センサ34は二以上の電池セル21にそれぞれ設けられていてもよい。また、一つの電池セル21に複数の温度センサ34が設けられてもよい。
The
The
リレー35は電池モジュール20と直列に設けられている。リレー35は電池セル21の過充電や過放電が予見される場合や後述するディープスリープモードに移行した場合に電流経路36を遮断するためのものである。リレー35はラッチ型であり、管理部31によって開閉される。
The relay 35 is provided in series with the
(3)電池セルの管理
電池セル21の管理には電池の保護や異常に対する対応などの種々の管理があるが、ここでは電池の保護について説明する。
管理部31は電池セル21の充電状態(SOC:State Of Charge)を推定し、過充電や過放電が予見される場合はリレー35を開いて電池セル21を過充電や過放電から保護する。ここではSOCを推定する手法として電流積算法を例に説明する。
(3) Management of battery cell There are various types of management of the
The
電流積算法は電池セル21の充放電電流を常時計測することで電池セル21に出入りする電力量を計測し、これを初期容量から加減することでSOCを推定する手法である。電流積算法は電池セル21の使用中でもSOCを推定できるという利点がある反面、常に電流を計測して充放電電力量を積算するので電流センサ32の計測誤差が累積して次第に不正確になる虞がある。
The current integration method is a method of measuring the amount of electric power flowing in and out of the
このため、管理部31は、電流値が基準値以下のときの電池セル21の両端電圧(OCV:Open Circuit Voltage)とSOCとの間に比較的精度の良い相関関係があることを利用し、電流積算法によって推定したSOCを電池セル21の両端電圧に基づいてリセットする。
具体的には、管理部31は電池セル21のOCVを計測し、予め記憶しておいたOCVとSOCとの相関関係を参照して当該計測したOCVに対応するSOCを特定する。そして、管理部31は電流積算法によって推定されているSOCを当該特定したSOCでリセットする。SOCをリセットすると電流積算法における誤差の累積が断ち切られるので、SOCの推定精度を高めることができる。
Therefore, the
Specifically, the
上述した両端電圧は電流値が基準値以下のときの両端電圧に限定されるものではなく、電流値が基準値以下のときの電池モジュール20の単位時間当たりの電圧変化量が所定の規定量以下であるという条件を満たしているときの電池モジュール20の両端電圧であってもよい。
The voltage across the above-mentioned voltage is not limited to the voltage across the voltage when the current value is equal to or less than the reference value, and the amount of voltage change per unit time of the
(4)BMSの動作モード、及び、動作モードの切り替え
次に、図6を参照して、BMS30の動作モード、及び、動作モードの切り替えについて説明する。図6において実線45は電池セル21の電圧の変化を示している。再利用不可電圧値(例えば0.5V)はそれ以上電圧が低下すると電池セル21の再利用が禁止される電圧である。
(4) BMS operation mode and switching of operation mode Next, with reference to FIG. 6, the operation mode of the
図6に示すように、BMS30の動作モードには通常モード(第1のモードの一例)、スリープモード(第2のモードの一例)、及び、ディープスリープモード(第3のモードの一例)がある。管理部31は、電池セル21の電圧の低下(言い換えると電池セル21の電力消費)を抑制しつつ電池セル21を適切に管理するために、エンジンの状態や電池セル21に流れる電流の電流値などに応じてこれらのモードを切り替える。以下、具体的に説明する。
As shown in FIG. 6, the operation modes of the
通常モードはBMS30を所定のクロック周波数で動作させることによって電流値を短い周期(例えば数100msec~数秒周期)で計測するモードである。短い周期は所定の周期の一例である。通常モードでは電流値が短い周期で計測されるのでSOCを精度よく推定できる。これにより電池セル21を適切に管理できる。
The normal mode is a mode in which the current value is measured in a short cycle (for example, a cycle of several hundred msec to several seconds) by operating the
スリープモードはBMS30のクロック周波数を通常モードより低くすることによって電池セル21の電圧の低下を抑制するモードである。スリープモードではBMS30のクロック周波数が低くなるので電流値を計測する周期が通常モードより長くなる(例えば数十秒周期)。このためBMS30による電池セル21の電力消費が抑制される。言い換えると電池セル21の電圧の低下が抑制される。
The sleep mode is a mode in which the voltage drop of the
ディープスリープモードは、リレー35をオフにしてバッテリ1から車両2への電流の流れを遮断するとともに、BMS30を停止させることによってスリープモードよりも更に電力消費を抑制するモードである。
The deep sleep mode is a mode in which the relay 35 is turned off to cut off the current flow from the
車両2のエンジンが動作中のときはオルタネータによってバッテリ1が充電されるので、BMS30によって消費される電力は問題とはならない。このため、管理部31は、車両2のエンジンが動作中のときは電池セル21を適切に管理するためにBMS30を通常モードで動作させる。
Since the
車両2のエンジンが停止すると電池セル21が充電されなくなるので、管理部31は車両2のエンジンが停止すると(第1の所定条件の一例)、BMS30による電力消費を抑制するためにBMS30をスリープモードに移行させる。言い換えると管理部31はBMS30をスリープモードで動作させる。具体的には例えば、管理部31は通常モード中に車両2のECUからロック信号を受信するとエンジンが停止していると判断してBMS30をスリープモードに移行させる。
When the engine of the
管理部31はスリープモードに移行すると電流値に加えて電圧値も計測する。そして、管理部31は再利用不可電圧値より高い所定の電圧値(例えば2.5V)以下の電圧値が計測されると、再利用不可電圧値に達するまでの期間を延ばすためにBMS30をディープスリープモードに移行させる。所定の電圧値は第4の基準値の一例である。
When the
図6において点線46は、ディープスリープモードにおいてリレー35を開く一方、BMS30については停止させない場合の電圧の変化を比較例として示している。本実施形態ではディープスリープモード中はBMS30も停止させるので、比較例に比べて再利用不可電圧値に達するまでの期間を延ばすことができる。
In FIG. 6, the dotted
ただし、本実施形態においても電池セル21の電圧の低下を完全に抑制することはできず、比較例に比べて緩やかではあるが電圧が低下する。このため車両2が長い期間駐車されると電池セル21が再利用不可電圧値まで低下し、エンジンを始動できなくなることもある。
However, even in this embodiment, the voltage drop of the
図7を参照して、スリープモードから通常モードへの移行、及び、ディープスリープモードから通常モードへの移行について説明する。
先ず、スリープモードから通常モードへの移行について説明する。スリープモードから通常モードに移行する契機には複数の契機があるが、ここでは以下の2つの契機について説明する。
The transition from the sleep mode to the normal mode and the transition from the deep sleep mode to the normal mode will be described with reference to FIG. 7.
First, the transition from the sleep mode to the normal mode will be described. There are multiple triggers for shifting from the sleep mode to the normal mode, but here, the following two triggers will be described.
一つ目の契機は、管理部31が通信部31Dを介して車両2のECUからエンジン始動信号を受信した場合である。車両2のECUは、エンジンを始動するとき、エンジンの始動を開始する前にバッテリ1にエンジン始動信号を送信する。管理部31はエンジン始動信号を受信するとBMS30を直ちに通常モードに移行させる。すなわち、一つ目の契機はエンジンの始動が確定した場合である。
The first opportunity is when the
管理部31はエンジン始動信号を受信すると直ちにBMS30を通常モードに移行させるので、BMS30はエンジンを始動させるときにバッテリ1からスタータに流れる電流の電流値を短い周期で計測できる。これにより、エンジンを始動させるときに流れる電流の電流値をSOCに精度よく反映できる。
Since the
二つ目の契機は、スリープモード中にSOCが短時間に大きく変化している場合である。エンジン停止中(言い換えるとスリープモード中)はバッテリ1から車載機器に電力が供給されるので、車載機器の電力使用状況によっては電池セル21のSOCが短時間に大きく変化する。SOCが短時間に大きく変化している場合は、電流値を計測する周期が長いと、今回計測したときはSOCに異常(例えば過放電)がなくても、次回計測したときには既にSOCが異常な状態になっているということが起こり得る。
The second trigger is when the SOC changes significantly in a short time during the sleep mode. Since power is supplied from the
このため、管理部31は、スリープモード中にSOCが短時間に大きく変化している場合は、電池セル21を適切に管理するために、エンジン停止中であってもBMS30を通常モードに移行させる。すなわち、二つ目の契機は、エンジンの始動が確定していなくてもSOCが短時間に大きく変化している場合である。
Therefore, when the SOC changes significantly in a short time during the sleep mode, the
SOCが短時間に大きく変化しているか否かは、電流センサ32によって計測された電流値から判断することができる。具体的には、SOCは電流値の積算値から推定されるので、ある時点で計測された電流値はその時点におけるSOCの単位時間当たりの変化量(以下、SOC変化量という)に比例する。
このため、管理部31は、スリープモード中に所定の電流値(第1の基準値の一例)以上の電流値が計測された場合(第2の所定条件の一例)はSOCが短時間に大きく変化していると判断してBMS30を通常モードに移行させる。所定の電流値は例えば100mAである。エンジンを始動するときにバッテリ1からスタータに流れる電流の電流値は例えば300Aであり、100mAはエンジンを始動するときに流れる電流の電流値より小さい値である。
Whether or not the SOC changes significantly in a short time can be determined from the current value measured by the
Therefore, when the
SOCが短時間に大きく変化しているか否かは、SOCから直接判断することもできる。例えば、前回電流値を計測したときに推定したSOCと今回電流値を計測したときに推定したSOCとの差の絶対値|ΔSOC|を計測周期で除算することによって単位時間当たりのSOC変化量(状態の単位時間当たりの変化量の一例)を算出し、算出したSOC変化量が所定の基準値(第3の基準値の一例)以上の場合(第2の所定条件の一例)はSOCが短時間に大きく変化していると判断してもよい。 Whether or not the SOC changes significantly in a short period of time can be directly determined from the SOC. For example, the amount of SOC change per unit time (SOC change amount per unit time) by dividing the absolute value | ΔSOC | of the difference between the SOC estimated when the previous current value was measured and the SOC estimated when the current value was measured this time by the measurement cycle. An example of the amount of change in the state per unit time) is calculated, and when the calculated amount of change in SOC is greater than or equal to a predetermined reference value (an example of a third reference value) (an example of a second predetermined condition), the SOC is short. It may be judged that the time has changed significantly.
ディープスリープモードから通常モードへの移行について説明する。前述したようにディープスリープモードではBMS30が停止するので、管理部31は通常モードに移行するタイミングを自身で判断できない。このため、管理部31は車両2の運転者(あるいは整備士)がバッテリ1に充電器を接続したときにBMS30を通常モードに移行させる。
The transition from the deep sleep mode to the normal mode will be described. As described above, since the
具体的には、BMS30がディープスリープモードに移行しているときはリレー35が開いているので、運転者がエンジンを始動させようとしても車両2のスタータが回転しない。このため運転者はバッテリ上がりと判断してバッテリ1に外部の充電器を接続する。バッテリ1に充電器が接続されると割り込み回路31EからCPU31Aに起動電圧が印加され、管理部31が起動して動作を再開する。
Specifically, since the relay 35 is open when the
管理部31は動作を再開するとBMS30を通常モードに移行させる。ただし、前述したように車両2の駐車期間が長いと電池セル21の電圧が再利用不可電圧値未満まで低下していることがある。電圧が再利用不可電圧値未満まで低下している状態でリレー35を閉じることは望ましくないため、管理部31はこの時点では未だリレー35を閉じない。
When the operation is resumed, the
管理部31は通常モードに移行すると電圧センサ33によって電圧値を計測する。そして、管理部31は計測した電圧値が再利用不可電圧値以上であるか否かを判断し、再利用不可電圧値以上の場合はリレー35を閉じる。これに対し、再利用不可電圧値未満の場合は、管理部31はリレー35を閉じない。これによりバッテリ1の再利用が防止される。
When the
(5)実施形態の効果
実施形態1に係るBMS30によると、第1の所定条件が成立するとスリープモードで動作するので、BMS30による電池セル21の電力消費を抑制できる。そして、スリープモード中に第2の所定条件が成立した場合は第1の所定条件が成立していても通常モードに移行するので、電池セル21を適切に管理できる。よってBMS30によると、電池セル21の電力消費を抑制しつつ電池セル21を適切に管理できる。
(5) Effect of the Embodiment According to the
BMS30によると、第1の所定条件は、車両のエンジンが停止していることである。すなわち、BMS30によると、車両のエンジンが停止するとスリープモードに移行するので、電池セル21の電力消費を抑制できる。
According to the
BMS30によると、物理量は電流値であり、第2の所定条件は、電流センサ32によって第1の基準値以上の電流値が計測されたことである。当該第2の所定条件が成立した場合はSOCが短時間に大きく変化していると判断して通常モードに移行することにより、電池セル21を適切に管理できる。電流値は電池セル21のSOCの推定に用いられるなど電池セル21の状態との関連性が高いので、物理量として電流値を用いると電池セル21を適切に管理できる。
According to the
BMS30によると、第2の所定条件は、単位時間当たりのSOC変化量が第3の基準値以上であることである。当該第2の所定条件が成立した場合はSOCが短時間に大きく変化していると判断して通常モードに移行することにより、電池セル21を適切に管理できる。
According to the
BMS30によると、スリープモードから通常モードへの移行は電流値によって判断し、スリープモードからディープスリープモードへの移行は電圧値によって判断する。すなわち、スリープモードから通常モードに移行するときとディープスリープモードに移行するときとで判断に用いる物理量が異なる。これにより、動作モードを移行させるか否かを移行先の動作モードに応じて適切に判断できる。
According to the
BMS30によると、ディープスリープモード中にバッテリ1に充電器が接続されると通常モードに移行する。BMS30がディープスリープモードに移行しているときはリレー35が開いているのでエンジンを始動できない。その場合、例えばBMS30にリレー35を閉じるためのスイッチを備え、運転者がスイッチを操作してリレー35を閉じることも考えられる。しかしながら、スイッチを操作すればよいことを必ずしも全ての運転者が知っているとは限らず、そのことを知らない運転者はエンジンを始動させることができずに混乱する虞がある。これに対し、バッテリ上がりのときは充電器を接続すればよいことは多くの運転者が知っているので、スイッチを操作する場合に比べてエンジンを始動できる可能性が高くなる。
According to the
<実施形態2>
前述した実施形態1では、第2の所定条件として、電流センサ32によって基準値以上の電流値が計測されたことや、単位時間当たりのSOC変化量が基準値以上であることを例に説明した。これに対し、第2の所定条件は電池セル21の異常が検出されたことであってもよい。
<
In the first embodiment described above, as the second predetermined condition, it has been described as an example that the current value equal to or higher than the reference value is measured by the
ここでは異常としてバッテリ1の温度異常を例に説明する。前述したようにバッテリ1には電池セル21の温度を計測する温度センサ34が設けられている。BMS30は温度センサ34によって通常モードやスリープモードに応じた周期で温度を計測し、所定の基準温度以上の温度が計測された場合は温度異常と判断する。これにより温度異常が検出される。
ただし、温度センサ34には計測誤差もあるので、基準温度以上の温度を一度検出しただけで直ちに温度異常と判断すると判断を誤る可能性がある。このため、基準温度以上の温度が複数回検出された場合に温度異常と判断することが望ましい。
Here, a temperature abnormality of the
However, since the
しかしながら、スリープモードでは通常モードに比べて温度を計測する周期が長いので、温度が複数回計測されるまでに時間を要し、実際に温度異常であった場合に対応が遅れる虞がある。このため、スリープモード中に基準温度以上の温度が計測された場合は、早く次の温度を計測するために通常モードに移行することが望ましい。 However, since the cycle for measuring the temperature is longer in the sleep mode than in the normal mode, it takes time for the temperature to be measured a plurality of times, and there is a possibility that the response will be delayed if the temperature is actually abnormal. Therefore, when a temperature higher than the reference temperature is measured during the sleep mode, it is desirable to shift to the normal mode in order to measure the next temperature as soon as possible.
そこで、実施形態2に係る管理部31は、スリープモード中に基準温度以上の温度が計測された場合は、エンジンが停止中であってもBMS30を通常モードに移行させる。このため早い時点で次の温度を計測でき、温度異常であるか否かを早い時点で確定できる。これにより早期に温度異常に対応できる。
Therefore, when the temperature equal to or higher than the reference temperature is measured during the sleep mode, the
<実施形態3>
前述した実施形態1及び2ではエンジン自動車に搭載されてエンジンの始動や車載機器への電力供給に用いられるバッテリを例に説明した。これに対し、実施形態3に係るバッテリはハイブリッド自動車に搭載される駆動用バッテリの始動や車載機器(ここでは補機という)への電力供給に用いられる補機用のバッテリである。
<Embodiment 3>
In the above-described first and second embodiments, a battery mounted on an engine vehicle and used for starting an engine and supplying electric power to an in-vehicle device has been described as an example. On the other hand, the battery according to the third embodiment is a battery for an auxiliary machine used for starting a drive battery mounted on a hybrid vehicle and supplying electric power to an in-vehicle device (here, referred to as an auxiliary machine).
一般にハイブリッド自動車には車両駆動力を発する電気モータに電力を供給する駆動用バッテリと補機用バッテリとが搭載される。駆動用バッテリは補機用バッテリから供給される電力によって始動し、始動した駆動用バッテリによって電気モータに電力が供給される。 Generally, a hybrid vehicle is equipped with a drive battery and an auxiliary battery that supply electric power to an electric motor that generates vehicle driving force. The drive battery is started by the electric power supplied from the auxiliary battery, and the electric motor is supplied with the electric power by the started drive battery.
補機用バッテリが備えるBMS30の管理部31は、ハイブリッド自動車のエンジンが停止しているとき(第1の所定条件の一例)はBMS30をスリープモードで動作させる。ハイブリッド自動車は電気モータによって走行する場合があるので、実施形態3に係る管理部31は車両が走行中であってもエンジンが停止していればBMS30をスリープモードで動作させる。
The
そして、管理部31は、スリープモード中に第2の所定条件が成立した場合は、エンジンが停止していてもBMS30を通常モードに移行させる。第2の所定条件は実施形態1や実施形態2と同様であるので説明は省略する。
Then, when the second predetermined condition is satisfied during the sleep mode, the
実施形態3に係るBMS30によると、補機用バッテリが備える電池セル21の電力消費を抑制しつつ電池セル21を適切に管理できる。
According to the
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The techniques disclosed herein are not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope disclosed herein.
(1)上記実施形態1では物理量として電流値を例に説明したが、物理量は電流値に限られない。
例えば、物理量は電池セル21の電圧値であってもよい。具体的には例えば、電圧値が所定の下限電圧値以下であれば過放電(異常の一例)であるとする。この場合、下限電圧値より高い所定の電圧値(第2の基準値の一例)まで低下すると、まだ過放電には至っていなくても、過放電が予見されるとして通常モードに移行してもよい。
(1) Although the current value has been described as an example of the physical quantity in the first embodiment, the physical quantity is not limited to the current value.
For example, the physical quantity may be the voltage value of the
物理量は電池セル21の温度であってもよい。例えば、温度が所定の基準温度(第1の基準値の一例)以上であれば温度異常であるとする。この場合、基準温度より低い所定の温度まで上昇すると、まだ温度異常には至っていなくても、温度異常が予見されるとして通常モードに移行してもよい。
The physical quantity may be the temperature of the
(2)上記実施形態1では単位時間当たりのSOC変化量が基準値以上であれば通常モードに移行する場合を例に説明したが、通常モードに移行するか否かをSOCそのものから判断してもよい。例えば、SOCが所定の下限値未満であれば過放電であるとする。この場合、下限値より高い所定のSOCまで低下すると、まだ過放電には至っていなくても、過放電が予見されるとして通常モードに移行してもよい。 (2) In the first embodiment, if the amount of change in SOC per unit time is equal to or greater than the reference value, the case of shifting to the normal mode has been described as an example, but whether or not to shift to the normal mode is determined from the SOC itself. May be good. For example, if the SOC is less than a predetermined lower limit value, it is assumed to be over-discharged. In this case, if the SOC drops to a predetermined SOC higher than the lower limit, the mode may be shifted to the normal mode assuming that the overdischarge is foreseen even if the overdischarge has not yet been reached.
(3)上記実施形態1では電池セル21の状態としてSOCを例に説明したが、電池セル21の状態はこれに限られない。
例えば、電池セル21の状態は電圧であってもよい。具体的には例えば、管理部31は前回計測した電圧値と今回計測した電圧値との差の絶対値を計測周期で除算することによってその間の単位時間当たりの電圧変化量を算出し、算出した電圧変化量が基準値以上であれば電池セル21の状態が短時間に大きく変化していると判断してもよい。
(3) Although SOC has been described as an example of the state of the
For example, the state of the
また、電池セル21の状態は温度であってもよい。具体的には例えば、管理部31は前回計測した温度と今回計測した温度との差の絶対値を計測周期で除算することによってその間の単位時間当たりの温度変化量を算出し、算出した温度変化量が基準値以上であれば状態が短時間に大きく変化していると判断してもよい。
Further, the state of the
電池セル21の状態は温度センサ34によって計測される局所的な温度から推定されるバッテリ1全体の温度であってもよい。具体的には例えば、温度センサ34によって計測される局所的な温度とバッテリ1全体の温度との関係を表すデータをROM31Bに記憶させておき、管理部31は局所的な温度に対応するバッテリ1全体の温度を当該データから特定することによってバッテリ1全体の温度を推定してもよい。そして、管理部31はスリープモード中にバッテリ1全体の温度の単位時間当たりの変化量を判断し、変化量が基準値以上であれば電池セル21の状態が短時間に大きく変化していると判断してもよい。
The state of the
電池セル21の状態はSOH(State Of Charge)であってもよい。SOHは二つの意味で用いられることがある。一つは容量維持率である。容量維持率は電池セル21の初期の充電容量に対するある時点における充電容量の割合を示すものであり、電池セル21の劣化に伴って小さくなる。このため、スリープモード中に容量維持率が短時間に大きく低下した場合は通常モードに移行してもよい。もう一つは抵抗上昇率である。抵抗上昇率は電池セル21の初期の抵抗値に対するある時点における抵抗値の割合を示すものであり、電池セル21の劣化に伴って大きくなる。このため、スリープモード中に抵抗上昇率が短時間に大きく上昇した場合は通常モードに移行してもよい。
The state of the
(4)上記実施形態2では電池セル21の異常として温度異常を例に説明したが、異常は異常温度に限られない。例えば、異常は電池セル21の過放電であってもよい。具体的には例えば、所定の下限電圧値以下の電圧値が計測された場合は過放電と判断して通常モードに移行してもよい。あるいは、電流値や電圧値から推定されるSOCが所定の下限値以下になった場合は過放電と判断して通常モードに移行してもよい。
(4) In the second embodiment, the temperature abnormality is described as an example of the abnormality of the
(5)上記実施形態ではエンジン自動車に搭載されるエンジン始動用のバッテリやハイブリッド自動車に搭載される補機用のバッテリを例に説明したが、バッテリはこれらの車両2に搭載されるバックアップ用のバッテリであってもよい。
(5) In the above embodiment, the battery for starting the engine mounted on the engine vehicle and the battery for the auxiliary machine mounted on the hybrid vehicle have been described as an example, but the battery is used as a backup battery mounted on these
(6)上記実施形態ではエンジン自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載されるバッテリを例に説明したが、バッテリは動力源を備える装置であれば車両以外の装置に用いられるものであってもよい。
例えば、バッテリは建設機械に用いられるものであってもよい。バッテリは家庭や事業所などに設置される固定型の蓄電システムに用いられるものであってもよい。具体的には、固定型の蓄電システムには電池セル21を充電するためのエンジンを備えているものもある。バッテリはそのような蓄電システムに用いられるものであってもよい。
(6) In the above embodiment, a battery mounted on a vehicle such as an engine vehicle or a hybrid vehicle has been described as an example, but the battery may be used for a device other than the vehicle as long as it is a device having a power source. ..
For example, the battery may be one used in construction machinery. The battery may be used in a fixed power storage system installed in a home or business. Specifically, some fixed power storage systems are equipped with an engine for charging the
(7)上記実施形態では管理部31が1つのCPUを有している場合を例に説明したが、管理部31は複数のCPUを備える構成や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハード回路を備える構成や、ハード回路及びCPUの両方を備える構成でもよい。
(7) In the above embodiment, the case where the
21…電池セル(蓄電素子の一例)、30…電池管理装置(管理装置の一例)、31…管理部、31E…割り込み回路(電圧印加部の一例)、32…電流センサ(計測部の一例)、33…電圧センサ(計測部の一例)、34…温度センサ(計測部の一例) 21 ... Battery cell (example of power storage element), 30 ... Battery management device (example of management device), 31 ... Management unit, 31E ... Interrupt circuit (example of voltage application unit), 32 ... Current sensor (example of measurement unit) , 33 ... Voltage sensor (example of measurement unit), 34 ... Temperature sensor (example of measurement unit)
Claims (7)
前記蓄電素子の状態に関する物理量を計測する計測部と、
前記蓄電素子を管理する管理部と、
を備え、
当該管理装置は、前記計測部によって所定の周期で前記物理量を計測する第1のモードと、前記所定の周期より長い周期で前記物理量を計測する第2のモードとを有し、
前記管理部は、前記動力源に関する第1の所定条件が成立すると当該管理装置を前記第2のモードで動作させ、前記第2のモード中に前記蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は前記第1の所定条件が成立していても当該管理装置を前記第1のモードに移行させ、
前記第2の所定条件は、前記蓄電素子の過放電が予見されたことである、蓄電素子の管理装置。 It is a management device for power storage elements used for starting a power source and supplying electric power to equipment.
A measuring unit that measures physical quantities related to the state of the power storage element, and
A management unit that manages the power storage element and
Equipped with
The management device has a first mode in which the physical quantity is measured by the measuring unit in a predetermined cycle, and a second mode in which the physical quantity is measured in a cycle longer than the predetermined cycle.
When the first predetermined condition regarding the power source is satisfied, the management unit operates the management device in the second mode, and when the second predetermined condition regarding the power storage element is satisfied during the second mode. Moves the management device to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied.
The second predetermined condition is a management device for a power storage element, in which an overdischarge of the power storage element is foreseen .
前記第1の所定条件は、前記動力源が停止していることである、蓄電素子の管理装置。 The management device for a power storage element according to claim 1.
The first predetermined condition is that the power source is stopped, which is a management device for a power storage element.
前記物理量は前記蓄電素子の電圧値を含み、
前記管理部は、前記第2のモード中に前記蓄電素子の電圧が所定の下限電圧値より高い所定の電圧値まで低下すると、前記蓄電素子の過放電が予見されたと判断する、蓄電素子の管理装置。 The management device for a power storage element according to claim 1 or 2.
The physical quantity includes the voltage value of the power storage element, and includes the voltage value.
When the voltage of the power storage element drops to a predetermined voltage value higher than the predetermined lower limit voltage value during the second mode, the management unit determines that over-discharge of the power storage element is predicted, and manages the power storage element. Device.
前記物理量は前記蓄電素子に流れる電流の電流値を含み、The physical quantity includes the current value of the current flowing through the power storage element.
前記管理部は、前記計測部によって計測される電流値に基づいて前記蓄電素子の充電状態を推定し、前記第2のモード中に充電状態が所定の下限値より高い所定の充電状態まで低下すると、前記蓄電素子の過放電が予見されたと判断する、蓄電素子の管理装置。The management unit estimates the charging state of the power storage element based on the current value measured by the measuring unit, and when the charging state drops to a predetermined charging state higher than a predetermined lower limit value during the second mode. , A management device for a power storage element that determines that an overdischarge of the power storage element has been foreseen.
当該管理装置は前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器を備え、前記遮断器を開いて電流を遮断する第3のモードを有し、
前記物理量は前記蓄電素子の電圧値を含み、
前記管理部は、前記第2のモード中に前記計測部によって第4の基準値以下の電圧値が計測された場合は当該管理装置を前記第3のモードに移行させる、蓄電素子の管理装置。 The management device for a power storage element according to any one of claims 1 to 4 .
The management device includes a circuit breaker connected in series with the power storage element, and has a third mode in which the circuit breaker is opened to cut off the current.
The physical quantity includes the voltage value of the power storage element, and includes the voltage value .
The management unit is a storage element management device that shifts the management device to the third mode when a voltage value equal to or lower than the fourth reference value is measured by the measurement unit during the second mode.
前記管理部は、前記第3のモード中に前記蓄電素子に充電器が接続されると当該管理装置を前記第1のモードに移行させる、蓄電素子の管理装置。 The management device for a power storage element according to claim 5 .
The management unit is a storage element management device that shifts the management device to the first mode when a charger is connected to the power storage element during the third mode.
前記管理装置は、前記蓄電素子の状態に関する物理量を所定の周期で計測する第1のモードと、前記所定の周期より長い周期で前記物理量を計測する第2のモードとを有し、
当該管理方法は、
前記動力源に関する第1の所定条件が成立すると前記管理装置を前記第2のモードで動作させる第1の工程と、
前記第2のモード中に前記蓄電素子に関する第2の所定条件が成立した場合は前記第1の所定条件が成立していても当該管理装置を前記第1のモードに移行させる第2の工程と、
を含み、
前記第2の所定条件は、前記蓄電素子の過放電が予見されたことである、蓄電素子の管理方法。 It is a method of managing a power storage element using a power storage element management device used for starting a power source and supplying electric power to a device.
The management device has a first mode for measuring a physical quantity related to the state of the power storage element in a predetermined cycle, and a second mode for measuring the physical quantity in a cycle longer than the predetermined cycle.
The management method is
The first step of operating the management device in the second mode when the first predetermined condition regarding the power source is satisfied, and
When the second predetermined condition regarding the power storage element is satisfied during the second mode, the second step of shifting the management device to the first mode even if the first predetermined condition is satisfied. ,
Including
The second predetermined condition is a method for managing a power storage element, wherein an overdischarge of the power storage element is foreseen .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017251526A JP7031301B2 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Power storage element management device and management method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017251526A JP7031301B2 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Power storage element management device and management method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019118204A JP2019118204A (en) | 2019-07-18 |
JP7031301B2 true JP7031301B2 (en) | 2022-03-08 |
Family
ID=67305475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017251526A Active JP7031301B2 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Power storage element management device and management method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7031301B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021086816A (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Battery information management device, battery information management method, and battery information management system |
JP7380535B2 (en) * | 2020-11-19 | 2023-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | Battery monitoring device, method, program, and vehicle |
KR20220167117A (en) | 2021-06-11 | 2022-12-20 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Apparatus and method for preventing over discharge |
KR20230055503A (en) | 2021-10-19 | 2023-04-26 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Apparatus for controlling power consumption and battery management system including the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000134705A (en) | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Honda Motor Co Ltd | Method for detecting remaining capacity of battery |
JP2001313081A (en) | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Nec Mobile Energy Kk | Cell battery pack |
JP2007216838A (en) | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Fujitsu Ten Ltd | System and method for monitoring vehicular battery |
JP2015514382A (en) | 2012-03-21 | 2015-05-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Power storage device for electrical energy and housing device for at least one power storage device for electrically drivable vehicles |
JP2017216879A (en) | 2012-10-11 | 2017-12-07 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device |
-
2017
- 2017-12-27 JP JP2017251526A patent/JP7031301B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000134705A (en) | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Honda Motor Co Ltd | Method for detecting remaining capacity of battery |
JP2001313081A (en) | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Nec Mobile Energy Kk | Cell battery pack |
JP2007216838A (en) | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Fujitsu Ten Ltd | System and method for monitoring vehicular battery |
JP2015514382A (en) | 2012-03-21 | 2015-05-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | Power storage device for electrical energy and housing device for at least one power storage device for electrically drivable vehicles |
JP2017216879A (en) | 2012-10-11 | 2017-12-07 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019118204A (en) | 2019-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7443139B2 (en) | Battery state-of-charge estimator | |
JP4597501B2 (en) | Method and apparatus for estimating remaining capacity of secondary battery | |
EP2720309B1 (en) | Electric storage apparatus | |
US9272635B2 (en) | Power storage system and method of calculating full charge capacity | |
JP7031301B2 (en) | Power storage element management device and management method | |
US10371754B2 (en) | Systems and methods for real-time estimation of capacity of a rechargeable battery | |
US9770997B2 (en) | Detection of imbalance across multiple battery cells measured by the same voltage sensor | |
JP4866187B2 (en) | Battery control device, electric vehicle, and program for causing computer to execute processing for estimating charge state of secondary battery | |
EP1801947B1 (en) | Method for compensating state of charge of battery and battery management system using the same | |
EP2574948B1 (en) | Electric storage device monitor | |
US10367235B2 (en) | Systems and methods for real-time parameter estimation of a rechargeable battery | |
KR101073277B1 (en) | Method and apparatus of balancing cell in battery pack of hev | |
US10971766B2 (en) | Management system, battery, and management method for energy storage device | |
US11128155B2 (en) | Protective apparatus for energy storage device | |
JP5313215B2 (en) | Battery charge rate estimation device | |
JP7207817B2 (en) | Battery management method, battery device, and vehicle containing battery | |
US8779725B2 (en) | System and method for improved battery protection cutoff | |
JP4844044B2 (en) | Battery state detection system and automobile equipped with the same | |
JP2021141722A (en) | Battery control device and battery control method | |
KR20080014207A (en) | Soc, ocv estimation method and apparatus for battery pack | |
JP5908903B2 (en) | How to determine the state of charge of a battery | |
WO2019088264A1 (en) | Management device, power storage device, cause analysis method, engine driven vehicle, and electric automobile | |
CN108698548B (en) | Charge rate monitoring device for vehicle-mounted power supply and vehicle-mounted power supply system | |
CN105264396A (en) | Secondary battery status detection device and secondary battery status detection method | |
JP7380535B2 (en) | Battery monitoring device, method, program, and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211202 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7031301 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |