JP2001136669A - Storage device - Google Patents
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電装置に係り、
より詳細には複数の蓄電池を直列に接続した蓄電装置の
各蓄電池間の充電状態を均等化することの可能な蓄電装
置に関する。The present invention relates to a power storage device,
More specifically, the present invention relates to a power storage device in which a plurality of storage batteries are connected in series and in which the state of charge between the storage batteries can be equalized.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年技術開発が進められている電気自動
車の電源としては、複数の蓄電池を直列に接続した蓄電
装置(組電池)が使用されている。このように、多数の
蓄電池を直列に接続した蓄電装置の場合、出力は最も低
い電圧の電池に依存するため、各電池の充電状態にばら
つきがあると各電池を均等に使用することができず、各
電池の能力を最大限に発揮することができないといった
不都合がある。2. Description of the Related Art As a power source of an electric vehicle whose technical development has been advanced in recent years, a power storage device (assembled battery) in which a plurality of storage batteries are connected in series is used. As described above, in the case of a power storage device in which a number of storage batteries are connected in series, the output depends on the battery with the lowest voltage. However, there is an inconvenience that the performance of each battery cannot be maximized.
【0003】そこで、従来より各電池の充電状態を均一
にすべく種々の電圧均衡化回路が提案されている。例え
ば、特開平10−322925号公報に開示されている
ものでは、単電池毎に放電回路を設け、各単電池の開放
電圧を検出し、この開放電圧に基いて放電回路により各
単電池の電気量を放電して各単電池の充電率が均一にな
るように調整する。また、特開平11−103534号
公報に開示されているものでは、各単電池に並列接続可
能な蓄電器を設け、各単電池の開放電圧を検出した後に
蓄電器に充電する電池と蓄電器から放電を受ける電池を
選択する。そして、まず充電する側の電池と蓄電器を接
続して蓄電器に充電を行い、次に放電を受ける側の電池
と蓄電器を接続して該電池の充電を行う。この処理サイ
クルを所定回数(指定サイクル数)行うことによって各
単電池間の充電率を調整していた。Therefore, various voltage balancing circuits have been proposed in order to make the state of charge of each battery uniform. For example, in the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-322925, a discharge circuit is provided for each cell, the open circuit voltage of each cell is detected, and the electric circuit of each cell is detected by the discharge circuit based on the open circuit voltage. The amount is discharged and adjusted so that the charging rate of each cell becomes uniform. In the device disclosed in JP-A-11-103534, a battery that can be connected in parallel to each unit cell is provided, and after detecting the open voltage of each unit cell, a battery that charges the capacitor and receives a discharge from the capacitor. Select a battery. Then, the battery to be charged is connected to the battery to charge the battery, and then the battery to be discharged is connected to the battery to charge the battery. By performing this processing cycle a predetermined number of times (specified number of cycles), the charging rate between the cells was adjusted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平10−322925号公報に開示されている先行
技術では、放電電気量は放電回路に電流を流す時間に比
例することを前提にしているため、放電による電池電圧
の低下とともに放電回路に流れる電流も低下することが
考慮されていない。したがって、放電すべき電気量に応
じた正確な時間分だけ電池から電気量を放電することが
できなかった。また、放電回路の抵抗値と電池内部の抵
抗値の関係について考慮されていないため、放電回路の
抵抗値と電池内部の抵抗値との比が小さい場合に、主回
路を電流が流れた場合には(以下「主電流」という)、
主電流が流れていない場合と比較して放電回路に大量の
電流が流れて、目標とした放電電気量よりも多量の電気
量を放電するという不都合があった。However, the prior art disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-322925 is based on the premise that the amount of discharge electricity is proportional to the time during which current flows through the discharge circuit. However, no consideration is given to the fact that the current flowing in the discharge circuit decreases as the battery voltage decreases due to the discharge. Therefore, it was not possible to discharge the amount of electricity from the battery for an exact time corresponding to the amount of electricity to be discharged. In addition, since the relationship between the resistance value of the discharge circuit and the resistance value inside the battery is not considered, when the ratio between the resistance value of the discharge circuit and the resistance value inside the battery is small, when the current flows through the main circuit, (Hereinafter referred to as "main current")
As compared with the case where the main current is not flowing, a large amount of current flows in the discharge circuit, and there is a disadvantage that a larger amount of electricity is discharged than a target amount of discharged electricity.
【0005】また、特開平11−103534号公報に
開示されている先行技術では、蓄電器に充電する電池と
蓄電器から放電を受ける電池とを選択するための各電池
電圧を、主電流が流れているか否かにかかわらず電圧均
等化処理の指定サイクル数毎に検出している。主電流が
流れている状態と流れていない状態とでは電池電圧が変
動するため各電池の正確な開放電圧が測定できず、蓄電
器に充電する電池と蓄電器から放電を受ける電池とを正
確に選択することができなかった。そこで、主電流が流
れていないときに電圧を測定して電圧均等化処理をする
ことも考えられるが、電圧均等化処理の指定サイクル数
は比較的短く、そのため頻繁に電池電圧を検出して蓄電
器に充電する電池と蓄電器から放電を受ける電池とを選
択しなければならず、実際には長時間主電流が流れてい
ないとき、すなわち車両停止時に電圧均等化処理をする
ことになる。これでは電圧均等化処理が車両停止時にし
か行えないことなり、電圧均等化処理の効果を十分に発
揮することができなかった。In the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-103534, each battery voltage for selecting a battery to be charged in a battery and a battery to be discharged from the battery is determined by whether a main current is flowing. Regardless of whether or not the voltage is equalized, it is detected every designated number of cycles of the voltage equalization process. Since the battery voltage fluctuates between the state where the main current is flowing and the state where the main current is not flowing, it is impossible to accurately measure the open-circuit voltage of each battery, and the battery to be charged to the battery and the battery to be discharged from the battery are accurately selected. I couldn't do that. Therefore, it is conceivable to measure the voltage when the main current is not flowing and perform the voltage equalization process.However, the designated number of cycles of the voltage equalization process is relatively short, so that the battery voltage is frequently detected and the battery is detected. The battery to be charged to the battery and the battery to be discharged from the battery must be selected. In practice, when the main current is not flowing for a long time, that is, when the vehicle is stopped, the voltage equalization process is performed. In this case, the voltage equalization processing can be performed only when the vehicle is stopped, and the effect of the voltage equalization processing cannot be sufficiently exhibited.
【0006】本発明は、上記事実に鑑みてなされたもの
であり、各蓄電手段の電圧均等化処理をより正確に行う
ことの可能な蓄電装置を提供することを目的とするThe present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a power storage device capable of more accurately performing voltage equalization processing of each power storage means.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る蓄電装置は、直列に接続された複数の
蓄電手段と、前記蓄電手段の各々の電圧を検出する電圧
検出手段と、前記蓄電手段から電流が流れているか否か
を検知する検知手段と、前記検知手段により電流が流れ
ていないと検知されたときの前記電圧検出手段により検
出された前記蓄電手段の各々の電圧に基いて、前記複数
の蓄電手段の蓄電量を均等化する均等化手段と、を含ん
で構成される。To achieve the above object, a power storage device according to the present invention comprises a plurality of power storage means connected in series, and a voltage detection means for detecting a voltage of each of the power storage means. Detecting means for detecting whether or not current is flowing from the power storage means; and detecting the current not flowing by the detection means, the voltage of each of the power storage means detected by the voltage detection means when it is detected that the current is not flowing And an equalizing means for equalizing the amount of power stored in the plurality of power storage means.
【0008】本発明に依れば、前記蓄電手段から電流が
流れていないときに検出された前記蓄電手段の各々の電
圧、すなわち、前記蓄電手段がその内部抵抗等により影
響を受けていない状態での正確な電圧に基いて前記蓄電
手段を均等化するので、正確に適切な均等化を行うこと
ができる。According to the present invention, each voltage of the power storage means detected when no current flows from the power storage means, that is, in a state where the power storage means is not affected by its internal resistance or the like. Since the power storage means is equalized based on the accurate voltage, accurate and appropriate equalization can be performed.
【0009】ここで均等化とは、前記蓄電手段の充電状
態のばらつきを減少させることをいい、より好ましくは
前記蓄電手段の充電状態が均一になることをいう。Here, the term “equalization” refers to reducing the variation in the state of charge of the power storage means, and more preferably to equalizing the state of charge of the power storage means.
【0010】本発明は請求項2のように、前記均等化手
段は、前記蓄電手段の各々と接続可能な蓄電器と、少な
くとも1つの前記蓄電手段から前記蓄電器を介して少な
くとも1つの他の前記蓄電手段に電荷を移動させる移動
手段と、前記蓄電手段の各々の電圧に基いて、前記複数
の蓄電手段の蓄電量が均等になるための、電荷を放出す
る放出蓄電手段および放出された電荷を受取る受取り蓄
電手段と、該放出蓄電手段から該受取り蓄電手段への電
荷移動量とを決定する決定手段と、前記決定手段により
決定された電荷移動量が前記放出蓄電手段から前記受取
り蓄電手段へ移動するように前記移動手段を制御する制
御手段と、を備えて構成することもできる。According to a second aspect of the present invention, the equalizing means includes a capacitor connectable to each of the power storage means, and at least one other power storage from the at least one power storage means via the power storage. A discharging means for transferring charges to the means, and a discharging means for discharging the charges and receiving the discharged charges for equalizing the amounts of charge of the plurality of power storing means based on respective voltages of the storing means. Receiving and storing means; determining means for determining an amount of charge transfer from the releasing and storing means to the receiving and storing means; and a charge moving amount determined by the determining means moving from the discharging and storing means to the receiving and storing means. The control means for controlling the moving means may be provided.
【0011】本発明に依れば、前記決定手段により決定
された電荷移動量に基いて前記蓄電手段間の電荷を移動
させるので、均等化処理のスケジュール化が図られ、何
度も前記蓄電手段の電圧を検出する必要がなくなる。According to the present invention, the charge between the power storage means is moved based on the charge transfer amount determined by the determination means, so that the equalization processing is scheduled, and the power storage means is repeated many times. There is no need to detect the voltage of
【0012】また、本発明は請求項3のように、 前記
決定手段は、前記放出蓄電手段の数をN、前記放出蓄電
手段の第n番目の電圧をVns、均等化後の前記放出蓄
電手段の第n番目の目標電圧をVn(t)、前記受取り
蓄電手段の第m番目の電圧をVrms、均等化後の前記
受取り蓄電手段の第m番目の目標電圧をVrm(t)、
前記蓄電手段の電気容量をCb、前記蓄電器の電気容量
をCc、前記蓄電器を介して前記放出蓄電手段から前記
受取り蓄電手段に電荷の移動が行われる周期をTi、前
記放出蓄電手段から前記蓄電器へ電荷を移動させる際の
電荷損失分を考慮した係数をη、前記蓄電器から前記受
取り蓄電手段へ電荷を移動させる際の電荷損失分を考慮
した係数をλ、として次の2式から算出した時間tn、
tmの内のいずれか短い時間の間前記移動手段により電
荷の移動を行うことにより移動する電荷を前記電荷移動
量として決定することを特徴とすることもできる。According to a third aspect of the present invention, the deciding means sets the number of the discharging and storing means to N, the n-th voltage of the discharging and storing means to Vns, and the discharged and storing means after equalization. Vn (t), the mth voltage of the receiving and storing means is Vrms, the mth target voltage of the receiving and storing means after equalization is Vrm (t),
The electric capacity of the electric storage means is Cb, the electric capacity of the electric storage means is Cc, the period at which electric charge is transferred from the emission electric storage means to the receiving electric storage means via the electric storage means is Ti, and the discharge electric storage means from the electric storage means to the electric storage means. A time tn calculated from the following two equations, where η is a coefficient that takes into account the amount of charge loss when moving charges, and λ is a coefficient that takes into account the amount of charge loss when moving charges from the battery to the receiving and storing means. ,
The movement of the charge by the moving means for any shorter time of tm may be determined as the charge transfer amount.
【0013】[0013]
【数5】 (Equation 5)
【0014】ただし、However,
【0015】[0015]
【数6】 (Equation 6)
【0016】本発明に依れば、前記の式により算出した
時間tn、tmの内のいずれか短い時間の間前記移動手
段により電荷の移動を行うことにより移動する電荷を前
記電荷移動量として決定するので、より正確に電気量を
移動することができる。According to the present invention, the electric charge which is moved by moving the electric charge by the moving means for the shorter one of the times tn and tm calculated by the above equation is determined as the electric charge transfer amount. Therefore, the amount of electricity can be moved more accurately.
【0017】また、本発明は請求項4のように、前記均
等化手段は、前記蓄電手段から電気量を放電する放電手
段と、前記蓄電手段の各々の電圧に基いて、前記複数の
蓄電手段の蓄電量が均等になるための電気量を放電する
放電蓄電手段と、該放電蓄電手段から放電する電荷放電
量と、を決定する決定手段と、前記決定手段により決定
された電気量が前記放電蓄電手段から放電されるように
前記放電手段を制御する制御手段と、を備えて構成する
こともできる。According to a fourth aspect of the present invention, the equalizing means includes a discharging means for discharging an amount of electricity from the power storage means, and the plurality of power storage means based on respective voltages of the power storage means. Discharge storage means for discharging an amount of electricity for equalizing the amount of stored electricity, determining means for determining the amount of charge discharged from the discharge storage means, and the amount of electricity determined by the determination means Control means for controlling the discharging means so as to be discharged from the power storage means.
【0018】本発明に依れば、前記決定手段により決定
した電気量に基いて前記放電蓄電手段から電気量を放電
するので、均等化処理のスケジュール化が図られ、何度
も前記蓄電手段の電圧を検出する必要がなくなる。According to the present invention, since the electric energy is discharged from the discharge power storage means based on the electric energy determined by the determination means, the equalization process is scheduled, and the power storage means is repeatedly used. There is no need to detect the voltage.
【0019】また、本発明は請求項5のように、前記放
電手段は、前記蓄電手段からの電荷を消費するための抵
抗値が、前記蓄電手段内部の抵抗値の100倍以上の抵
抗値を備えたことを特徴とすることもできる。本発明に
依れば、前記蓄電手段からの電荷を消費するための抵抗
値が、前記蓄電手段内部の抵抗値の100倍以上である
ので、前記蓄電手段に電流が流れた場合でも放電手段内
に流れ込む電流を少量に抑えることができ、前記蓄電手
段に電流が流れた場合でも均等化処理を正確に行うこと
ができる。According to a fifth aspect of the present invention, the discharging means has a resistance value for consuming electric charge from the power storage means being 100 times or more the resistance value inside the power storage means. It can also be characterized by having. According to the present invention, the resistance value for consuming the electric charge from the power storage means is 100 times or more the resistance value inside the power storage means. Current flowing into the power storage means can be suppressed to a small amount, and even when a current flows through the power storage means, the equalization processing can be accurately performed.
【0020】さらに、請求項6のように、前記決定手段
は、均等化後の目標電圧をVr、前記蓄電手段の電気容
量をCb、前記蓄電手段の電圧をVS前記抵抗器の抵抗
値をRBP、として次の2式から算出した時間tr1また
はtr2の内のいずれか一方の時間の間放電する電荷放
電量を前記放電蓄電手段から放電する電荷放電量として
決定することを特徴とすることもできる。Furthermore, as in claim 6, wherein the determining means, Vr target voltage after equalization, the capacitance Cb of the accumulator unit, the resistance value of the voltage V S said resistor of said storage means R BP , wherein the amount of charge discharged during one of the times tr1 and tr2 calculated from the following two equations is determined as the amount of charge discharged from the discharge storage means. Can also.
【0021】[0021]
【数7】 (Equation 7)
【0022】[0022]
【数8】 (Equation 8)
【0023】ただし、α=1/(Cb・RBP) 本発明に依れば、前記の式により算出した時間tr1ま
たはtr2の内のいずれか一方の時間の間放電する電荷
放電量を、前記放電蓄電手段から放電する電荷放電量と
して決定するので、より正確な電気量を放電することが
できる。However, according to the present invention, α = 1 / (Cb · R BP ) According to the present invention, the amount of charge discharged during one of the times tr1 and tr2 calculated by the above equation is calculated as follows. Since it is determined as the amount of charge discharged from the discharge storage means, a more accurate amount of electricity can be discharged.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0025】[第1の実施の形態]図1に示すように、
本実施の形態に係る蓄電装置10は、複数の蓄電手段と
してのリチウムイオン二次電池(以下「バッテリセル」
という)16A、16B、16C、16Nが多数個直列
に接続された組電池16として構成されている。なお、
図1には、図面の都合上4個のバッテリセルのみを示し
ているが、実際には図示しない多数のバッテリセルがさ
らに接続されており、全部で数十個のバッテリセル(本
実施の形態ではN個とする)が直列に接続されている。
組電池16の一端には、蓄電装置10からの電流供給が
行われているか、すなわち、回路12に主電流が流れて
いるかどうかを監視するための監視手段としての電流計
14が設置されている。バッテリセル16A、16B、
16C、…16Nのプラス端子26A、26C、26
E、26Mには、チャージポンプコンデンサ24の一端
28Aと接続可能な切換スイッチが接続されており、バ
ッテリセル16A、16B、16C、…16Nのマイナ
ス端子26B、26D、26F、26Nには、チャージ
ポンプコンデンサ24の他端28Bとの接続が可能な切
換スイッチが接続されていて、切換え接続部22を構成
している。切換え接続部22は、チャージポンプコンデ
ンサ24と各バッテリセルとの切換えを制御する制御回
路20と接続されている。なお、切換え接続部22のス
イッチとしては、電界効果トランジスタ(FET)やリ
レースイッチなどを使用できる。また、バッテリセル1
6A、16B、16C、…16Nには、各バッテリセル
の電圧を測定するための電圧測定装置18A、18B、
18C、‥‥18Nが接続されており、電圧測定装置1
8A、18B、18C、‥‥18Nは、制御回路20に
接続されている。[First Embodiment] As shown in FIG.
Power storage device 10 according to the present embodiment includes a plurality of lithium ion secondary batteries (hereinafter referred to as “battery cells”) as power storage means.
16A, 16B, 16C, and 16N are configured as an assembled battery 16 in which a large number are connected in series. In addition,
Although only four battery cells are shown in FIG. 1 for the sake of illustration, a large number of battery cells (not shown) are actually connected, and a total of several tens of battery cells (this embodiment Are connected in series).
At one end of the assembled battery 16, an ammeter 14 is installed as monitoring means for monitoring whether current is supplied from the power storage device 10, that is, whether a main current is flowing through the circuit 12. . Battery cells 16A, 16B,
16C,... 16N plus terminals 26A, 26C, 26
A changeover switch connectable to one end 28A of the charge pump capacitor 24 is connected to E and 26M, and the negative terminals 26B, 26D, 26F and 26N of the battery cells 16A, 16B, 16C,. A changeover switch that can be connected to the other end 28 </ b> B of the capacitor 24 is connected, and forms a changeover connection section 22. The switching connection unit 22 is connected to a control circuit 20 that controls switching between the charge pump capacitor 24 and each battery cell. As a switch of the switching connection unit 22, a field effect transistor (FET), a relay switch, or the like can be used. Also, battery cell 1
6A, 16B, 16C,... 16N have voltage measuring devices 18A, 18B for measuring the voltage of each battery cell.
18C and # 18N are connected, and the voltage measuring device 1
8A, 18B, 18C and # 18N are connected to the control circuit 20.
【0026】次に本実施の形態における作用について、
図面を参照しながら説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
This will be described with reference to the drawings.
【0027】本実施の形態では、充電状態の高いバッテ
リセルから充電状態の低いバッテリセルへチャージポン
プコンデンサ24を介して電気を移動させることにより
各バッテリセル間の充電状態を均等化する。すなわち、
充電状態の高いバッテリセルまたはバッテリセル群(以
下「持出しセル群」という)から電気を移動させてチャ
ージポンプコンデンサ24に充電し、充電された電気を
充電状態の低いバッテリセルまたはバッテリセル群(以
下「受取りセル群」という)に放電するという動作を繰
り返す。この充電状態均等化処理を、図2に示すフロー
チャートにしたがって説明する。In the present embodiment, the state of charge between the battery cells is equalized by transferring electricity from the battery cells having a higher state of charge to the battery cells having a lower state of charge through the charge pump capacitor 24. That is,
Electricity is transferred from a battery cell or a battery cell group having a high state of charge (hereinafter referred to as a "take-out cell group") to charge the charge pump capacitor 24, and the charged electricity is charged to a battery cell or a group of battery cells having a low state of charge (hereinafter referred to as a battery cell group). The operation of discharging to the “receiving cell group” is repeated. This charge state equalization process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0028】まず、ステップ30で、電流計14により
回路12に主電流が流れていないかどうかを判断する。
主電流が流れていない場合には、ステップ32で電圧測
定計18A、18B、18C、‥‥18Nで計測された
各バッテリセル16A、16B、16C、‥‥16Nの
電圧を読み込んで、制御回路20内の図示しない電圧テ
ーブルに登録する。ここで、各バッテリセルの電圧を測
定するのは、バッテリセル内の電気量と電圧とはほぼ比
例するので、この電圧値がバッテリセル内の電気量、す
なわちバッテリセルの充電状態を示すと考えられるから
である。主電流が流れている場合には、前記電圧の測定
は行わずに主電流が流れなくなるまで待機する。主電流
の流れていないときを見計らって電圧の測定を行う必要
があるのは、主電流が流れると各バッテリセルの内部抵
抗のために正確な開放電圧が測定できないからである。First, at step 30, it is determined by the ammeter 14 whether a main current is flowing through the circuit 12.
When the main current is not flowing, the voltage of each of the battery cells 16A, 16B, 16C, and # 16N measured by the voltage meters 18A, 18B, 18C, and # 18N is read in step 32, and the control circuit 20 In the voltage table (not shown). Here, when measuring the voltage of each battery cell, the amount of electricity in the battery cell is substantially proportional to the voltage. Therefore, it is considered that this voltage value indicates the amount of electricity in the battery cell, that is, the state of charge of the battery cell. Because it can be done. If the main current is flowing, the measurement of the voltage is not performed, and the process waits until the main current stops flowing. The reason why the voltage needs to be measured when the main current does not flow is that when the main current flows, an accurate open-circuit voltage cannot be measured due to the internal resistance of each battery cell.
【0029】ステップ34で、各バッテリセルの電圧測
定値に基いて各バッテリセルの電圧が均等化された場合
に到達べき目標到達電圧を設定する。この設定は具体的
には以下のように行われる。In step 34, a target voltage to be reached when the voltage of each battery cell is equalized is set based on the measured voltage value of each battery cell. This setting is specifically performed as follows.
【0030】ある時点で測定した各バッテリセルの電圧
(Vn)が、図8に示すように分布しているとする。バ
ッテリセルの均等化は、充電状態の高いバッテリセルか
ら充電状態の低いバッテリセルに電気を移動させること
により行うので、最小電圧(Vmin)以上の部分の電気
量を移動させることにより行われることになる。このと
き電気の移動効率が100%(損失することなしに)で
行われれば、均等化後の理想平均電圧(Vimg avg)は、
各バッテリセルの最小電圧(Vmin)以上部分の平均電
圧に、最小電圧(Vmin)を加えたものに等しくなると
考えられるので、以下の式(1−1)により算出する。It is assumed that the voltage (Vn) of each battery cell measured at a certain time is distributed as shown in FIG. Since the equalization of the battery cells is performed by moving the electricity from the high-charged battery cells to the low-charged battery cells, the equalization of the battery cells is performed by moving the amount of electricity in the portion equal to or higher than the minimum voltage (Vmin). Become. At this time, if the electricity transfer efficiency is 100% (without loss), the idealized average voltage (V img avg ) after equalization is:
Since it is considered to be equal to the sum of the minimum voltage (Vmin) and the average voltage of a portion equal to or higher than the minimum voltage (Vmin) of each battery cell, it is calculated by the following equation (1-1).
【0031】[0031]
【数9】 (Equation 9)
【0032】ここで、回路中の損失により、チャージポ
ンプコンデンサ24から流れ出す電気量よりも持出しセ
ル群から流れ出す電気量の方が多いものと考えられる
が、このとき持出しセル群から流れ出す電気量はチャー
ジポンプコンデンサ24から流れ出す電気量に増分係数
λ(>1)を乗じたものとして表わす。また、受取りセ
ル群も所定の効率η(<1)でしかチャージポンプコン
デンサ24から電気を受け取れないものとする。そこ
で、移動効率100%の場合を考慮して算出した(1−
1)に修正を加え、以下の式(1−2)で均等化後の予
想平均電圧(Vre al avg)を算出する。なお、ここで使用
するλ、ηについては、実験により計測しておいて、あ
らかじめ設定しておく。Here, it is considered that due to a loss in the circuit, the amount of electricity flowing out of the taken-out cell group is larger than the amount of electricity flowing out of the charge pump capacitor 24. At this time, the amount of electricity flowing out of the taken-out cell group is charged. It is expressed as the quantity of electricity flowing out of the pump condenser 24 multiplied by the increment coefficient λ (> 1). It is also assumed that the receiving cell group can receive electricity from the charge pump capacitor 24 only at a predetermined efficiency η (<1). Therefore, the calculation is performed in consideration of the case where the moving efficiency is 100% (1-
1) modifications to the added, to calculate the expected average voltage after equalization (V re al avg) by the following equation (1-2). Note that λ and η used here are measured by experiments and set in advance.
【0033】[0033]
【数10】 (Equation 10)
【0034】こうして算出された予想平均電圧(Vreal
avg)を目標到達電圧とする。The expected average voltage (V real ) thus calculated
avg ) is the target attained voltage.
【0035】なお、前述の例では、予想平均電圧(V
real avg)を目標到達電圧としたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、全バッテリセル電圧の平
均値(Vavg)を求めて、これを目標到達電圧とするこ
とも可能である。In the above example, the expected average voltage (V
real avg ) is set as the target attainment voltage, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to obtain an average value (Vavg) of all battery cell voltages and set this as the target attainment voltage. is there.
【0036】ステップ36で、持出しセル群を選択す
る。ここで選択されるバッテリセルの個数は2であり、
隣接する2個のバッテリセルの電圧の和が最大となるも
のをものを持出しセル群として選択する。At step 36, a cell group to be taken out is selected. The number of battery cells selected here is two,
The battery cell in which the sum of the voltages of the two adjacent battery cells is the largest is selected as a cell group to be taken out.
【0037】ステップ38で、受取りセル群を選択す
る。ここで選択されるバッテリセルの個数は1であり、
バッテリセルの電圧が最小となるものをものを受取りセ
ル群として選択する。At step 38, a receiving cell group is selected. The number of battery cells selected here is one,
The battery cell with the minimum voltage is received and selected as a cell group.
【0038】なお、持出しセル群および受取りセル群の
選択個数は、前述したものに限定されるものではなく、
任意の個数とすることができる。また、持出しセル群お
よび受取りセル群の選択方法も、前述した方法に限定さ
れるものではなく、例えば、最大または最小電圧のバッ
テリセルを含む隣接したセル群中で、電圧の和が最大ま
たは最小のものをそれぞれ持出しセル群および受取りセ
ル群として選択することもできる。また、持出しセル群
としては、最大電圧のバッテリセルを含む隣接したセル
群の中の最小電圧セル比較して、該セルのうち電圧の最
も高いものを含んだセル群を選択し、受取りセル群とし
ては、最小電圧のバッテリセルを含む隣接したセル群の
中の最大電圧セル比較して、該セルのうち電圧の最も低
いものを含んだセル群を選択することもできる。The number of cells to be taken out and the number of cells to be received are not limited to those described above.
Any number can be used. In addition, the method of selecting the export cell group and the reception cell group is not limited to the above-described method.For example, in the adjacent cell group including the battery cell having the maximum or minimum voltage, the sum of the voltages is maximum or minimum. Can be selected as the export cell group and the reception cell group, respectively. Further, as the carry-out cell group, a minimum voltage cell among adjacent cell groups including the battery cell having the maximum voltage is compared, and a cell group including the highest voltage among the cells is selected, and a receiving cell group is selected. Alternatively, the maximum voltage cell among the adjacent cell groups including the battery cell with the minimum voltage may be compared, and the cell group including the lowest voltage cell among the cells may be selected.
【0039】ステップ40で、持出しセル群からチャー
ジポンプコンデンサ24を介して受取りセル群に充電し
た際に、目標到達電圧へ達するまでの時間としての到達
予想時間T0を設定する。この到達予想時間T0は、以
下にのべる考え方に基いて算出する。In step 40, when the receiving cell group is charged from the taken-out cell group via the charge pump capacitor 24, an expected arrival time T0 as a time until the target reaching voltage is reached is set. The expected arrival time T0 is calculated based on the following concept.
【0040】まず、持出しセル群の個数が2で該当する
バッテリセルが16A、16B、受取りセル群の個数が
1で該当するバッテリセルが16Nの場合で考える。持
出しセル群と受取りセル群の間での均等化動作は、まず
持出しセル群とチャージポンプコンデンサ24とを並列
に接続してチャージポンプコンデンサ24に充電し、次
にチャージポンプコンデンサ24との接続を受取りセル
群との並列接続に切換えて、チャージポンプコンデンサ
24から受取りセル群に充電する。この均等化動作を繰
り返すことで持出しセル群と受取りセル群との電圧を均
等化していく。この均等化動作時に、チャージポンプコ
ンデンサ24により移動する電気量をΔQとし、バッテ
リセルが16AからΔQ1、バッテリセルが16Bから
ΔQ2の量の電気量が流れ出すとすれば、 ΔQ=ΔQ1+ΔQ2 (2−1) となる。ここで、 ΔV1:バッテリセル16Aの電圧変化量(単位:V) ΔV2:バッテリセル16Bの電圧変化量(単位:V) C1 :バッテリセル16Aの電気容量(単位:F) C2 :バッテリセル16Bの電気容量(単位:F)
とすると、 ΔQ=C1・ΔV1+C2・ΔV2 (2−2) となる。ここで使用するバッテリセルは同一規格のもの
であり、通常、電気容量や内部抵抗などの特性にそれほ
ど差はないので、C1=C2=Cb、ΔV1=ΔV2
とする。First, consider a case where the number of taken-out cell groups is 2, the corresponding battery cells are 16A and 16B, and the number of receiving cell groups is 1 and the corresponding battery cells are 16N. The equalizing operation between the take-out cell group and the receiving cell group is performed by first connecting the take-out cell group and the charge pump capacitor 24 in parallel to charge the charge pump capacitor 24, and then connecting the charge pump capacitor 24 to the charge pump capacitor 24. The receiving cell group is charged from the charge pump capacitor 24 by switching to the parallel connection with the receiving cell group. By repeating this equalizing operation, the voltages of the brought-out cell group and the receiving cell group are equalized. In this equalizing operation, if the amount of electricity moved by the charge pump capacitor 24 is assumed to be ΔQ, and an amount of electricity of ΔQ1 flows from the battery cell 16A and ΔQ2 from the battery cell 16B, then ΔQ = ΔQ1 + ΔQ2 (2-1) ). Here, ΔV1: voltage change amount of battery cell 16A (unit: V) ΔV2: voltage change amount of battery cell 16B (unit: V) C1: electric capacity of battery cell 16A (unit: F) C2: battery cell 16B Electric capacity (unit: F)
Then, ΔQ = C1 · ΔV1 + C2 · ΔV2 (2-2) The battery cells used here are of the same standard, and since there are usually no significant differences in characteristics such as electric capacity and internal resistance, C1 = C2 = Cb and ΔV1 = ΔV2
And
【0041】よって、 ΔQ=Cb・ΔV1+Cb・ΔV1 (2−3) ΔV1=ΔV2=ΔQ/2・Cb (2−4) となる。Therefore, ΔQ = Cb · ΔV1 + Cb · ΔV1 (2-3) ΔV1 = ΔV2 = ΔQ / 2 · Cb (2-4)
【0042】次に、各セルの電圧変化を数式化する。こ
こで、 V1(t): バッテリセル16Aの時間tでの電圧(単
位:V) V2(t): バッテリセル16Bの時間tでの電圧(単
位:V) Vr(t): バッテリセル16Nの時間tでの電圧(単
位:V) V1s: バッテリセル16Aの初期電圧(単位:V) V2s: バッテリセル16Bの初期電圧(単位:V) Vrs: バッテリセル16Nの初期電圧(単位:V) Cc: チャージポンプコンデンサ24の電気容量(単
位:F) Ti: 充放電サイクルの周期(単位:sec)
とすると、Next, the voltage change of each cell is expressed by a mathematical formula. Here, V1 (t): voltage of battery cell 16A at time t (unit: V) V2 (t): voltage of battery cell 16B at time t (unit: V) Vr (t): voltage of battery cell 16N Voltage at time t (unit: V) V1s: Initial voltage of battery cell 16A (unit: V) V2s: Initial voltage of battery cell 16B (unit: V) Vrs: Initial voltage of battery cell 16N (unit: V) Cc : Electric capacity of charge pump capacitor 24 (unit: F) Ti: Period of charge / discharge cycle (unit: sec)
Then
【0043】[0043]
【数11】 [Equation 11]
【0044】となる。Is as follows.
【0045】また、受取りセルであるバッテリセル16
Nの電気容量Crも前記Cbに等しく、 Cr=Cb
とする。The battery cell 16 which is a receiving cell
The electric capacity Cr of N is also equal to the above Cb, and Cr = Cb
And
【0046】ここで、実際は回路中の損失によって、持
出しセル群からチャージポンプコンデンサ24に流れ出
す電気量は、チャージポンプコンデンサ24に充電され
る電気量よりも多いため、チャージポンプコンデンサ2
4に充電される電気量に増分係数λ(>1)をかけて表
わす。一方、受取りセル群も一定の効率でしか電気を受
け取れず、受取りセル群がチャージポンプコンデンサ2
4から充電される電気量はチャージポンプコンデンサ2
4から流れ出す電気量よりも小さいので、チャージポン
プコンデンサ24から流れ出す電気量に減少係数η(<
1)をかけて表わす。In this case, the amount of electricity flowing out from the cell group to the charge pump capacitor 24 is actually larger than the amount of electricity charged in the charge pump capacitor 24 due to the loss in the circuit.
4 is multiplied by an increment coefficient λ (> 1). On the other hand, the receiving cell group can receive electricity only with a certain efficiency, and the receiving cell group is charged with the charge pump capacitor 2
The amount of electricity charged from 4 is the charge pump capacitor 2
4 is smaller than the amount of electricity flowing out of the charge pump capacitor 24,
Represented by multiplying by 1).
【0047】以上の、増分係数λ、減少係数ηを考慮し
た場合の各バッテリセル電圧の変化は、The change of each battery cell voltage in consideration of the increment coefficient λ and the decrease coefficient η is as follows.
【0048】[0048]
【数12】 (Equation 12)
【0049】となる。Is as follows.
【0050】この式を、ブロック図で表すと図9のよう
になる。FIG. 9 is a block diagram showing this equation.
【0051】ここで、バッテリセル16の電気容量Cb
や、チャージポンプコンデンサ24の電気容量Ccなど
は経過時間によらず、ほぼ一定なので、(2−6)、
(2−7)、(2−8)式を解くことで、V1(t)、
V2(t)、Vr(t)の時間変化が計算できる。Here, the electric capacity Cb of the battery cell 16
Also, since the electric capacitance Cc of the charge pump capacitor 24 is almost constant regardless of the elapsed time, (2-6)
By solving equations (2-7) and (2-8), V1 (t),
The time change of V2 (t) and Vr (t) can be calculated.
【0052】ラプラス変換などを使って解き、また、積
分初期値を0として、Solve using Laplace transform or the like.
【0053】[0053]
【数13】 (Equation 13)
【0054】とおくと、In other words,
【0055】[0055]
【数14】 [Equation 14]
【0056】となる。Is as follows.
【0057】(2−10)から(2−12)式のままでは目
標電圧V1(t)等が与えられた時に、それに到達する時
刻tを求めることは困難であるので、これを解きやすい
ように以下の方法で線形化し近似する。With the equations (2-10) to (2-12), it is difficult to find the time t at which the target voltage V1 (t) is reached when the target voltage V1 (t) or the like is given. Is linearized and approximated by the following method.
【0058】ここでは、 f(t)=e-at≒1−a・t (2−13) のように近似する。この近似方法に依れば、図10に示
すように、atの値が小さい時ほど近似度が高く、ま
た、実際の変化より大き目に見積もることになるので、
変化の予想としては安全側に見積もることになる。ま
た、実際には電圧が最終的に収束するところまで使われ
ず、atが小さい領域だけを使うことになるので実用上
は問題ないと思われる。Here, the approximation is made as follows: f (t) = e −at ≒ 1− at (2-13) According to this approximation method, as shown in FIG. 10, the smaller the value of at, the higher the degree of approximation, and it is estimated to be larger than the actual change.
The change is expected to be on the safe side. Further, in practice, the voltage is not used until the voltage finally converges, and only the region where at is small is used, so it seems that there is no problem in practical use.
【0059】なお、この近似は図9のブロック図におい
て、積分の代わりに、時間tに比例とすると置き換えた
と見ることもできる。It can be seen that this approximation has been replaced in the block diagram of FIG. 9 by making it proportional to time t instead of integration.
【0060】式(2−13)を使って(2−10)から(2
−12)式を近似すると、Using the equation (2-13), (2-10)
-12)
【0061】[0061]
【数15】 (Equation 15)
【0062】と簡略化される。This can be simplified as follows.
【0063】ここで、V1(t)、V2(t)、Vr(t)な
どが与えられた時に、それに達する時刻はt1、t2、
trは、Here, when V1 (t), V2 (t), Vr (t), etc. are given, the times at which they are reached are t1, t2,
tr is
【0064】[0064]
【数16】 (Equation 16)
【0065】のように求められる。Is obtained as follows.
【0066】なお、上述の例では、持ち出しセル数が2
個、受け取りセル数が1個の場合で考えたが、持ち出し
セル数がN個、受け取りセル数がM個の場合には、式
(2−14)、(2−16)および(2−17)、(2−19)
式は以下のように表わすことができる。In the above example, the number of cells taken out is two.
And the number of received cells is one, but when the number of cells taken out is N and the number of received cells is M,
(2-14), (2-16) and (2-17), (2-19)
The equation can be expressed as:
【0067】[0067]
【数17】 [Equation 17]
【0068】[0068]
【数18】 (Equation 18)
【0069】よって、本ステップ40では、到達予想時
間T0として(2−22)、(2−23)のいずれか短
い方を設定する。Therefore, in this step 40, the shorter of (2-22) and (2-23) is set as the estimated arrival time T0.
【0070】ステップ42で、図3に示す均等化動作を
行う。具体的には、ステップ52で、電圧の和が最大と
なるバッテリセル16A、16Bの持出しセル群とチャ
ージポンプコンデンサ24とを並列に接続すべく、バッ
テリセルの端子26Aとチャージポンプコンデンサ24
の端子28A、バッテリセルの端子26Dとチャージポ
ンプコンデンサ24の端子28Bとが接続されるように
切換え接続部22を制御する。すると、持出しセル群か
らチャージポンプコンデンサ24に充電が行われるが、
ステップ54で、チャージポンプコンデンサ24に容量
分の電気量が蓄えられたかどうかを判断する。チャージ
ポンプコンデンサ24に容量分の電気量が蓄えられる
と、持出しセル群とチャージポンプコンデンサ24との
接続が解除されて、ステップ56で、受取りセル群とチ
ャージポンプコンデンサ24とが並列に接続される。こ
こでは、バッテリセルの端子26Mとチャージポンプコ
ンデンサ24の端子28Aとが、バッテリセルの端子2
6Nとチャージポンプコンデンサ24の端子28Bとが
接続されるように切換え接続部22を制御する。する
と、チャージポンプコンデンサ24から、受取りセル群
であるバッテリセル16Nに充電が行われる。ステップ
58で受取りセル群への充電が終了したかどうかを判断
し、受取りセル群への充電が終了した場合には、図2の
ステップ44へ進む。ここで、図3に示す1回の均等化
動作が充放電の1サイクルであり、この1サイクルに要
する時間が、前述の1充放電サイクルの周期Tiに該当
する。In step 42, the equalizing operation shown in FIG. 3 is performed. More specifically, in step 52, the terminal 26A of the battery cell and the charge pump capacitor 24 are connected in parallel so that the cell group of the battery cells 16A and 16B having the maximum voltage sum is connected in parallel with the charge pump capacitor 24.
Of the battery cell, and the terminal 28B of the charge pump capacitor 24. Then, the charge pump capacitor 24 is charged from the taken-out cell group,
At step 54, it is determined whether or not the amount of electricity corresponding to the capacity is stored in the charge pump capacitor 24. When the amount of electricity corresponding to the capacity is stored in the charge pump capacitor 24, the connection between the take-out cell group and the charge pump capacitor 24 is released, and in step 56, the receiving cell group and the charge pump capacitor 24 are connected in parallel. . Here, the terminal 26M of the battery cell and the terminal 28A of the charge pump capacitor 24 are connected to the terminal 2 of the battery cell.
The switching connection unit 22 is controlled so that 6N is connected to the terminal 28B of the charge pump capacitor 24. Then, charging is performed from the charge pump capacitor 24 to the battery cells 16 </ b> N as the receiving cell group. In step 58, it is determined whether or not the charging of the receiving cell group has been completed. If the charging of the receiving cell group has been completed, the process proceeds to step 44 in FIG. Here, one equalizing operation shown in FIG. 3 is one cycle of charge and discharge, and the time required for this one cycle corresponds to the cycle Ti of one charge and discharge cycle described above.
【0071】図2のステップ44で到達予想時間T0に
達したかどうかを判断する。到達予想時間T0に達して
いない場合には、持出しセル群、受取りセル群ともに、
設定された目標電圧に到達していないため、ステップ4
2の均等化動作を繰り返す。到達予想時間T0に達した
場合には、ステップ46で到達予想時間T0に基づいて
持出しセル群であったバッテリセル16A、16B、受
取りセル群であったバッテリセル16Nの均等化動作後
の電圧値を算出し、ステップ48で前記電圧テーブルの
電圧値を入れ換える。ここで、電圧値が、目標電圧に達
したバッテリセルの電圧は、前記電圧テーブルから削除
していく。ステップ50で、次のセル群の均等化を行う
かどうかを判断する。ここで、次のセル群の均等化を行
うかどうかは、次のようにして判断する。すなわち、電
圧テーブルから順次目標電圧に到達したバッテリセルが
削除されていくので、持出しセル群または受取りセル群
のどちらか一方のバッテリセルのすべてが削除された場
合には、次のセル群の均等化は行わず、本処理を終了す
る。電圧テーブルに持出しセル群および受取りセル群の
双方が残っている場合には、次の均等化処理を行うため
に、ステップ36にもどり、以下の処理を繰り返す。At step 44 in FIG. 2, it is determined whether or not the expected arrival time T0 has been reached. If the expected arrival time T0 has not been reached, both the cell group taken out and the cell group received
Since the set target voltage has not been reached, step 4
2 is repeated. If the estimated arrival time T0 has been reached, the voltage values after the equalization operation of the battery cells 16A and 16B, which were the cell groups taken out, and the battery cell 16N, which was the reception cell group, based on the estimated arrival time T0 in step 46. Is calculated, and in step 48, the voltage values in the voltage table are replaced. Here, the voltage of the battery cell whose voltage value has reached the target voltage is deleted from the voltage table. In step 50, it is determined whether or not the next cell group should be equalized. Here, whether to equalize the next cell group is determined as follows. That is, since the battery cells that have reached the target voltage are sequentially deleted from the voltage table, if all of the battery cells in either the carry-out cell group or the reception cell group are deleted, the next cell group will be evenly distributed. This processing is terminated without performing the conversion. If both the export cell group and the reception cell group remain in the voltage table, the process returns to step 36 and the following processing is repeated to perform the next equalization processing.
【0072】本実施の形態に依れば、主電流が流れてい
ないときにバッテリセルの電圧を測定するので、バッテ
リセルのより正確な開放電圧を測定することができる。
したがって、この正確な開放電圧に基づいてより適切な
持出しセル群および受取りセル群を選択することができ
る。According to the present embodiment, the voltage of the battery cell is measured when the main current is not flowing, so that a more accurate open-circuit voltage of the battery cell can be measured.
Therefore, a more appropriate take-out cell group and a receiving cell group can be selected based on the accurate open-circuit voltage.
【0073】また、前述のように、主電流の流れていな
いときにバッテリセルの電圧を測定し、この電圧に基づ
いて目標電圧、到達予想時間、電圧均等化後のバッテリ
セル電圧を算出して均等化処理をスケジュール化するの
で、1均等化サイクル毎にバッテリセル電圧を測定する
必要がなく、主電流が流れているか否かを問わず、必要
なときにバッテリセル電圧の均等化を行うことができ
る。さらに、到達予想時間の算出は、電圧均等化動作中
のバッテリセル電圧の電圧変化を考慮した後に近似させ
る方法を用いて行っているので、より正確な電圧均等化
処理を行うことができる。As described above, when the main current is not flowing, the voltage of the battery cell is measured, and based on this voltage, the target voltage, the expected arrival time, and the battery cell voltage after voltage equalization are calculated. Since the equalization process is scheduled, it is not necessary to measure the battery cell voltage every one equalization cycle, and the battery cell voltage is equalized when necessary regardless of whether the main current is flowing. Can be. Furthermore, since the calculation of the estimated arrival time is performed using a method of approximating the voltage change of the battery cell voltage during the voltage equalization operation, the voltage equalization process can be performed more accurately.
【0074】[第2の実施の形態]第2の実施の形態に
ついては、第1の実施の形態と同様の部分に付いては、
説明を省略する。[Second Embodiment] In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment will be described.
Description is omitted.
【0075】本実施の形態に係る作用を、図4、図5を
参照しながら説明する。The operation according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
【0076】図5に示すセル電圧読込みルーチンは、一
定時間(例えば10分毎)にスタートする。ステップ3
0、ステップ32では、第1の実施の形態と同様にして
各バッテリセルの電圧を電圧テーブルに保存する。ステ
ップ70で、前記電圧テーブルが更新されたことを示す
電圧データフラグをセットし、本セル電圧読込みルーチ
ンは終了する。ここで保存された各バッテリセル電圧デ
ータに基づいて、図4に示す電圧均等化処理を行う。The cell voltage reading routine shown in FIG. 5 starts at a fixed time (for example, every 10 minutes). Step 3
0, in step 32, the voltage of each battery cell is stored in the voltage table as in the first embodiment. In step 70, a voltage data flag indicating that the voltage table has been updated is set, and the cell voltage reading routine ends. The voltage equalization process shown in FIG. 4 is performed based on the stored battery cell voltage data.
【0077】ステップ60で、前記電圧テーブルに保存
されている電圧データを読み込む。ステップ62で、セ
ット済みの電圧データフラグをリセットする。ステップ
34からステップ48までは、第1の実施の形態と同様
に行う。ステップ64で、電圧データフラグがセットさ
れているかどうかを判断する。ここで、電圧データフラ
グがセットされている場合には、均等化動作中に新たに
セル電圧が読み取られている。すべてのセル電圧の均等
化処理が終了するまでには、かなりの時間がかかること
もあり、その間の温度分布の変化などにより、各バッテ
リセル電圧は当初測定した時とは入れ替わっていること
がある。そこで、一定時間毎に更新される電圧データに
基づいて均等化処理を継続すべく、電圧データフラグが
セットされている場合には、ステップ60へもどり、再
び電圧テーブルの読込みを行って、以下の処理を繰り返
す。電圧データフラグがセットされていない場合には、
電圧テーブルのデータが更新されていないので、第1の
実施の形態と同様にしてステップ36にもどり、以下の
処理を繰り返す。At step 60, the voltage data stored in the voltage table is read. In step 62, the set voltage data flag is reset. Steps 34 to 48 are performed in the same manner as in the first embodiment. At step 64, it is determined whether the voltage data flag is set. Here, when the voltage data flag is set, a new cell voltage is read during the equalization operation. It may take a considerable time before the equalization process for all cell voltages is completed, and each battery cell voltage may be replaced from the time when it was initially measured due to changes in the temperature distribution during that time. . Therefore, if the voltage data flag is set to continue the equalization process based on the voltage data updated at regular intervals, the process returns to step 60 and the voltage table is read again, and the following is performed. Repeat the process. If the voltage data flag is not set,
Since the data in the voltage table has not been updated, the process returns to step 36 as in the first embodiment, and the following processing is repeated.
【0078】本実施の形態に依れば、均等化処理中の一
定時間毎に各バッテリセル電圧を測定して電圧データを
更新し、電圧均等化処理のスケジュール化を図るので、
より正確な電圧均等化処理を行うことができる。According to the present embodiment, each battery cell voltage is measured at regular time intervals during the equalization process to update the voltage data, thereby scheduling the voltage equalization process.
More accurate voltage equalization processing can be performed.
【0079】[第3の実施の形態]第2の実施の形態に
ついても、第1、第2の実施の形態と同様の部分に付い
ては、説明を省略する。[Third Embodiment] In the second embodiment, the description of the same parts as in the first and second embodiments will be omitted.
【0080】本実施の形態に係る作用を、図6、図7を
参照しながら説明する。The operation according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
【0081】図6に示す電圧均等化処理の、ステップ3
0からステップ34は、前述の第1の実施の形態と同様
にして行う。ステップ80で、図7に示す持出し・受取
りセル選択処理を行う。Step 3 of the voltage equalization process shown in FIG.
Steps 0 to 34 are performed in the same manner as in the first embodiment. In step 80, a carry-out / receive cell selection process shown in FIG. 7 is performed.
【0082】ステップ82で、目標電圧Vobjより高い
電圧のバッテリセルを選択し、電圧の大きいセルから順
にVp1 k 、Vp2 l‥‥と 順位づけする。ステップ84
で、目標電圧Vobjより低い電圧のバッテリセルを選択
し、電圧の小さいセルから順にVN1 i 、VN2 j‥‥と順位
づけする。ここで、k、l、‥‥i、jは、バッテリセ
ルの位置に基づいて端から順に付けたセル番号のいずれ
かであり、一端に位置するセル1から順にバッテリセル
はN個設けられ、他端にはセルNが位置している。ステ
ップ86で、最もセル電圧の高いバッテリセルVp1が、
端に位置するセルかどうか、すなわち、k=1もしくは
k=Nかどうかを判断する。バッテリセルVp1が、端に
位置するセルでない場合には、該セルの両端のセルの電
圧Vk+1 およびVk-1が、目標電圧Vobjよりも大きいか
どうかを判断する。セルk+1 およびk−1の電圧Vk+1 お
よびVk-1が、目標電圧Vobjよりも大きい場合には、ス
テップ90で、Vk+1 >Vk-1かどうかを判断する。V
k+1 >Vk-1の場合には、k+1と kとのセル群の電圧の和
Vk+1+Vkが、kとk−1とのセル群の電圧の和Vk-1+V
kよりも大きいので、ステップ98で、持出しセルとし
て、k+1および kを選択する。Vk+1 >Vk-1でない場合
には、k−1と kとのセル群の電圧の和Vk-1+V kが、k
+1とkとのセル群の電圧の和Vk+1+Vkよりも大きいの
で、ステップ100で、持出しセルとして、k−1および
kを選択する。ステップ88で、セルk+1 およびk−1の
電圧Vk+1 およびVk-1の少なくとも一方が、目標電圧
Vobjよりも小さい場合には、ステップ94で、セルk+1
の電圧Vk+1が目標電圧Vobjよりも大きいかどうかを判
断する。セルk+1の電圧Vk+1が目標電圧Vobjよりも大
きい場合には、前述のステップ98で持出しセルとし
て、k+1および kを選択する。セルk+1の電圧Vk+1が目
標電圧Vobjよりも小さい場合には、ステップ96で、
セルk−1の電圧Vk-1が目標電圧Vobjよりも大きいかど
うかを判断する。セルk−1の電圧Vk-1が目標電圧Vobj
よりも大きい場合には、前述のステップ100で、持出
しセルとして、k−1および kを選択する。セルk−1の電
圧Vk-1が目標電圧Vobjよりも小さい場合には、セルk+
1 およびk−1の電圧Vk+1 およびVk-1の双方が目標電
圧Vobjよりも小さいので、持出しセルとしては選択せ
ず、ステップ102でセルkのみを持出しセルとして選
択する。また、ステップ86で、最高電圧のセルVp1が
組蓄電池の一端に位置する場合、すなわち、k=1または
k=Nと判断した場合には、ステップ92で、セルkが k
=1の位置にあるかどうかを判断する。セルkが k=1で
あった場合には、k= k−1のセルは存在しないので、前
述したステップ94へ進み以下の処理を行う。セルkが
k=1でない場合には、k=Nであり、k= k+1のセルは存
在しないので、前述したステップ96へ進み以下の処理
を行う。前述のようにして持出しセル群を決定した後
に、ステップ104で、セル電圧の最も低いバッテリセ
ルを受取セルとして選択する。ステップ44以下は第1
の実施の形態と同様に処理を行い、本処理を終了する。At step 82, higher than target voltage Vobj
Select a battery cell with a higher voltage, and
To Vp1 k, Vp2 lRank ‥‥. Step 84
Select a battery cell with a voltage lower than the target voltage Vobj
And V in order from the cell with the lowest voltage.N1 i, VN2 j‥‥ and ranking
Attach. Here, k, l, ‥‥ i, j are the battery cells.
One of the cell numbers sequentially assigned from the end based on the position of the cell
And battery cells in order from cell 1 located at one end.
Are provided, and a cell N is located at the other end. Stay
In step 86, the battery cell V having the highest cell voltagep1But,
Whether the cell is located at the edge, ie, k = 1 or
It is determined whether k = N. Battery cell Vp1But at the end
If the cell is not located, the cells at both ends of the cell are charged.
Pressure Vk + 1And Vk-1Is greater than the target voltage Vobj
Judge whether or not. Cell k + 1 And the voltage V of k-1k + 1You
And Vk-1Is larger than the target voltage Vobj,
In Step 90, Vk + 1> Vk-1Determine whether or not. V
k + 1> Vk-1In the case of, the sum of the voltages of the cell group of k + 1 and k
Vk + 1+ VkIs the sum V of the voltages of the cell group of k and k−1k-1+ V
kIn step 98, the cell is taken out.
And select k + 1 and k. Vk + 1> Vk-1If not
Is the sum V of the voltages of the cell group of k−1 and kk-1+ V kIs k
Sum V of the voltage of the cell group of +1 and kk + 1+ VkGreater than
In step 100, k−1 and
Select k. At step 88, cell k + 1 And k−1
Voltage Vk + 1And Vk-1At least one of the target voltage
If it is smaller than Vobj, at step 94 the cell k + 1
Voltage Vk + 1Is greater than the target voltage Vobj.
Refuse. Voltage V of cell k + 1k + 1Is larger than the target voltage Vobj
If it is, the cell is taken out in step 98 described above.
And select k + 1 and k. Voltage V of cell k + 1k + 1Eyes
If it is smaller than the standard voltage Vobj, at step 96,
Voltage V of cell k-1k-1Is greater than the target voltage Vobj
To determine Voltage V of cell k-1k-1Is the target voltage Vobj
If it is greater than
Then, k−1 and k are selected as cells. Cell k−1
Pressure Vk-1Is smaller than the target voltage Vobj, the cell k +
1 And the voltage V of k-1k + 1And Vk-1Both target power
Since it is smaller than the pressure Vobj, select
In step 102, only cell k is selected as the cell to be taken out.
Select. In step 86, the cell V having the highest voltagep1But
When located at one end of the battery pack, that is, k = 1 or
If it is determined that k = N, at step 92, the cell k becomes k
It is determined whether it is at the position of = 1. Cell k is k = 1
If there is, there is no cell with k = k−1,
Proceeding to step 94 described above, the following processing is performed. Cell k is
If k = 1, k = N, and there is no cell with k = k + 1.
Since there is not, the process proceeds to step 96 described above, and the following processing is performed.
I do. After determining the export cell group as described above
Next, at step 104, the battery cell having the lowest cell voltage is set.
File as the receiving cell. Step 44 and below are the first
The processing is performed in the same manner as in the above embodiment, and this processing ends.
【0083】本実施の形態に依れば、持出しセルの選択
の際に、目標電圧Vobjよりも電圧の低いバッテリセル
は選択しないようにするので、より適切に高い電圧の持
出しセル群を構成することができ、その結果持出しセル
群と受取りセル群との電圧差も大きくなり、より迅速に
電圧の均等化処理を行うことができる。According to the present embodiment, when selecting a cell to be taken out, a battery cell having a voltage lower than the target voltage Vobj is not selected, so that a group of cells to be taken out having a higher voltage is constituted. As a result, the voltage difference between the brought-out cell group and the receiving cell group increases, and the voltage equalization process can be performed more quickly.
【0084】[第4の実施の形態]第4の実施の形態に
ついても、前述の実施の形態と同様の部分に付いては、
同様の記号を付して説明を省略する。[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, the same parts as those in the above-described embodiment will be described.
The same symbols are given and the description is omitted.
【0085】図11に示すように、バッテリセル16
A、16B、16C‥‥16Nには、それぞれ抵抗器7
8とスイッチ76とが直列に接続された回路(以下「放
電回路」という)が、並列に接続されている。この放電
回路74は、スイッチ76をオンし、各バッテリセルの
充電電荷を抵抗器78を介して放電させることにより各
バッテリセルの充電状態の均等化を行うものである。制
御回路20は、スイッチ76A、76B、76C‥‥7
6Nと接続されており、各スイッチのオン・オフを制御
する。前述の実施の形態に係る蓄電装置に設置されたチ
ャージポンプコンデンサ24および切換え接続部22は
備えていない。As shown in FIG. 11, the battery cells 16
A, 16B, 16C ‥‥ 16N each have a resistor 7
8 and a switch 76 are connected in series (hereinafter referred to as a “discharge circuit”). The discharge circuit 74 turns on the switch 76 and discharges the charge of each battery cell through the resistor 78 to equalize the charge state of each battery cell. The control circuit 20 includes switches 76A, 76B, 76C # 7
6N, and controls ON / OFF of each switch. The charge pump capacitor 24 and the switching connection unit 22 provided in the power storage device according to the above-described embodiment are not provided.
【0086】図12(A)は、1つのバッテリセル16
Aに接続されたに放電回路74を示す。スイッチ76A
のオン時には、放電回路74にW方向に電流が流れる
(この電流を以下「バイパス電流」)という。バッテリ
セル16Aの内部には内部抵抗Rinが存在し、バッテリ
セル16Aの内部は図12(B)のように示すことがで
きる。FIG. 12A shows one battery cell 16.
A discharge circuit 74 connected to A is shown. Switch 76A
Is turned on, a current flows in the discharge circuit 74 in the W direction (this current is hereinafter referred to as a “bypass current”). The internal resistance Rin exists inside the battery cell 16A, and the inside of the battery cell 16A can be shown as in FIG.
【0087】ここで、各放電回路74に設置された抵抗
器78A、78B、78C‥‥78Nの抵抗値は、バッ
テリセル16A、16B、16C、‥‥16Nの内部抵
抗と比較して十分大きい値とする。通常1000〜10
000倍程度とするのが望ましいが、最低でも100倍
程度とする必要がある。Here, the resistance values of the resistors 78A, 78B, 78C ‥‥ 78N provided in each discharge circuit 74 are sufficiently larger than the internal resistances of the battery cells 16A, 16B, 16C, # 16N. And Usually 1000-10
It is desirable to make it about 000 times, but it is necessary to make it at least about 100 times.
【0088】次に本実施の形態における作用について図
14に示すフローチャートにしたがって説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0089】ステップ30からステップ34は、前述の
実施の形態と同様に処理を行う。ステップ110で、各
セル毎に目標電圧への到達予想時間tr〜tnを設定す
る。具体的には、以下の考え方に基づいて算出する。Steps 30 to 34 perform the same processing as in the above-described embodiment. In step 110, the estimated time to reach the target voltage tr to tn is set for each cell. Specifically, it is calculated based on the following concept.
【0090】まず、図12(A)に示す放電回路74に
おいて、スイッチ76Aがオンされているときのバイパ
ス電流IBPは、時間tでのバッテリセル電圧をVb
(t)、放電回路抵抗値をRBPとして、First, in the discharge circuit 74 shown in FIG. 12A, when the switch 76A is turned on, the bypass current I BP changes the battery cell voltage at time t to Vb.
(t), the discharge circuit resistance value is R BP ,
【0091】[0091]
【数19】 [Equation 19]
【0092】となる。Is obtained.
【0093】バイパス電流IBPによるバッテリセル16
Aの電気量(Qb)の初期容量(Qs)からの変化分(Δ
Q)は、Battery cell 16 by bypass current I BP
The amount of change (Δ) from the initial capacity (Qs) of the quantity of electricity (Qb) of A
Q) is
【0094】[0094]
【数20】 (Equation 20)
【0095】となる。Is obtained.
【0096】また、バッテリセル16Aの容量Cbは、
バッテリセル電圧Vbおよびバッテリセル16Aの初期
電圧Vsの変化によらず一定として考えられ、バッテリ
セル電圧Vbの変化によりバッテリセル16Aの電気量
変化分ΔQは ΔQ=Cb・(Vs−Vb(t)) (3−3)
となる。The capacity Cb of the battery cell 16A is
It is considered to be constant regardless of changes in the battery cell voltage Vb and the initial voltage Vs of the battery cell 16A. The change in the amount of electricity ΔQ of the battery cell 16A due to the change in the battery cell voltage Vb is ΔQ = Cb · (Vs−Vb (t) ) (3-3)
Becomes
【0097】通常、バッテリセルの電気量Qとバッテリ
セル電圧 (解放電圧)Vとは、リチウムイオン電池の場
合、図13のように変化するが、狭い範囲の間(図13
のΔV1、ΔV2)でならば、その関係はほぼ比例する
と見て良い。また、Cbの値は、VあるいはQの領域に
よりいくつか用意してもよい。Normally, the quantity of electricity Q of the battery cell and the battery cell voltage (release voltage) V change as shown in FIG. 13 in the case of a lithium ion battery, but change over a narrow range (FIG. 13).
ΔV1, ΔV2), it can be seen that the relationship is almost proportional. Some values of Cb may be prepared depending on the region of V or Q.
【0098】(3−1)、(3−2)、(3−3)より、From (3-1), (3-2) and (3-3),
【0099】[0099]
【数21】 (Equation 21)
【0100】1/(Cb・RBP)=αとおいて、式(3−
4)をラプラス変換、ただし、積分初期値は0とする
と、Assuming that 1 / (Cb · R BP ) = α, the expression (3-
4) is Laplace transformed, provided that the initial value of the integral is 0,
【0101】[0101]
【数22】 (Equation 22)
【0102】(3−5)式より、またVs=Vs/sとお
くと(単位ステップ入力Vs倍)、From equation (3-5), if Vs = Vs / s (unit step input Vs times),
【0103】[0103]
【数23】 (Equation 23)
【0104】を得る。式(3−6)を逆ラプラス変換し
て、 Vb(t)=Vs・e-α・t (3−7) が得られ、このようにして、t時間後のバッテリセル電
圧の変化が予測できる。Is obtained. And inverse Laplace transform of equation (3-6), Vb (t) = Vs · e -α · t (3-7) is obtained, this way, the change of the battery cell voltage after t time prediction it can.
【0105】目標電圧Vrが与えられた時に、それに到
達するに要する時間trは(3−7)式より、When a target voltage Vr is given, the time tr required to reach the target voltage Vr is given by the following equation (3-7).
【0106】[0106]
【数24】 (Equation 24)
【0107】として得られる。Is obtained.
【0108】ここで、(3−7)においてe-α・t=1−
α・tの近似を行うと、目標電圧Vbrが与えられた
時、そこに達するのに要する時間trは、Here, in (3-7), e −α · t = 1−
By approximating α · t, when a target voltage Vbr is given, the time tr required to reach the target voltage Vbr is:
【0109】[0109]
【数25】 (Equation 25)
【0110】で与えられ、対数を用いない簡単な式で予
測可能である。この時間だけ放電回路をオンすれば、当
初、目標とした所定の電圧に持っていくことができる。And can be predicted by a simple formula not using logarithm. If the discharge circuit is turned on for this time, it can be brought to the initially set target voltage.
【0111】ここで、αが小さい(Cbが大、78Aが
大)、あるいはtが小さければ、近似度としては高いこ
とになるので、近似を行う場合には注意する必要があ
る。Here, if α is small (Cb is large and 78A is large) or t is small, the degree of approximation is high, so care must be taken when approximating.
【0112】以上のようにして式(3−9)により目標電
圧Vrに到達時間するために要する各バッテリセル毎の
時間(到達予想時間)tr1〜trnを設定することが
できる。なお、近似を行う前の式(3−8)により算出
される時間を到達予想時間tr1〜trnとすることも
できる。As described above, the time (expected arrival time) tr1 to trn for each battery cell required to reach the target voltage Vr can be set by the equation (3-9). It should be noted that the time calculated by Expression (3-8) before approximation may be used as the estimated arrival times tr1 to trn.
【0113】ステップ112で、各バッテリセルの放電
回路74に設けられたスイッチ76A、76B、76C
‥‥76Nを前述のようにして算出した到達予想時間だ
けオンする。放電回路のスイッチをオンすると、放電回
路にバイバス電流が流れて、抵抗器78A、78B、7
8C‥‥78Nから放電が開始される。この放電を前記
到達予想時間だけ行うことにより、各バッテリセルの電
圧は、目標電圧になり均等化される。In step 112, switches 76A, 76B, 76C provided in the discharge circuit 74 of each battery cell
$ 76N is turned on for the expected arrival time calculated as described above. When the switch of the discharge circuit is turned on, a bypass current flows through the discharge circuit, and the resistors 78A, 78B, 7
Discharge starts from 8C ‥‥ 78N. By performing this discharge for the expected arrival time, the voltage of each battery cell becomes equal to the target voltage.
【0114】ここで、主電流が流れる場合には、主電流
が流れることによってバッテリセル電圧が変動するの
で、その影響を考慮しておく。Here, when the main current flows, the main cell flows and the battery cell voltage fluctuates. Therefore, the influence thereof is taken into consideration.
【0115】図12(B)に示すように、電池内部抵抗
をRIN、主電流をIMとすると、この時、主電流IMのう
ち放電回路74に流れる電流分IMBPはAs shown in FIG. 12 (B), assuming that the internal resistance of the battery is R IN and the main current is I M , at this time, the current I MBP of the main current I M flowing through the discharge circuit 74 is
【0116】[0116]
【数26】 (Equation 26)
【0117】となる。そこで、電池内部抵抗RINが十分
小さいか、または抵抗器78Aの抵抗値RBPが十分大き
ければ、放電回路74に流れる電流分IMBPは十分小さ
く、主電流IMが流れても、バイパス電流IBPに影響を
与えないことになる。Is obtained. Therefore, if the battery internal resistance R IN is sufficiently small or the resistance value R BP of the resistor 78A is sufficiently large, the current I MBP flowing through the discharge circuit 74 is sufficiently small, and even if the main current I M flows, the bypass current is reduced. IBP will not be affected.
【0118】通常電池内部抵抗RINは3〜5mΩ程度な
ので、抵抗器78Aの抵抗値RBPを30〜50Ω程度に
選べば、主電流IMが50Aの時、放電回路74に流れ
る電流分IMBPは5mA程度(IMの1/1000)となる
が、もともとバイパス電流I BPは電池電圧3.6Vで1
20〜72mAなので、放電回路74に流れる電流分I
MBPの5mAは7%程度となる。また、主電流IMは、特
に、ハイブリッド車の場合、常に同一方向に流れている
わけではなく、平均的にはプラス、マイナス同じ程度と
考えられるので、実際上、放電回路74に流れる電流分
IMBPへの影響もプラスマイナス両方に働き、さらに小
さいものと考えられる。よってこの場合でも、主電流が
流れたことによる変動分は考慮しなくてもよいことが分
かる。なお、抵抗器78の抵抗値RBPは、最低でも電池
内部抵抗RINの100倍程度とする必要があり、通常1
000〜10000倍程度とするのが望ましい。Normal battery internal resistance RINIs about 3-5mΩ
Therefore, the resistance value R of the resistor 78ABPTo about 30-50Ω
If you choose, the main current IMFlows to the discharge circuit 74 when
Current IMBPIs about 5 mA (IM1/1000)
Is originally the bypass current I BPIs 1 at battery voltage 3.6V
20 to 72 mA, the current I
MBPIs about 7%. The main current IMIs special
In the case of a hybrid car, it always flows in the same direction
Not necessarily, on average, plus and minus
Because it is considered, the current component flowing through the discharge circuit 74 is actually
IMBPImpact both positive and negative, and
It is considered to be a storm. Therefore, even in this case, the main current is
It is not necessary to consider the fluctuation due to the flow.
Call Note that the resistance value R of the resistor 78 isBPIs at least a battery
Internal resistance RINShould be about 100 times the
It is desirable to make it about 000 to 10000 times.
【0119】ステップ114で、すべてのバッテリセル
について到達予想時間が経過したかどうかを判断する。
すべてのバッテリセルについて到達予想時間が経過して
いない場合には、該到達予想時間が経過するまで待機
し、到達予想時間が経過した場合には、本処理を終了す
る。At step 114, it is determined whether or not the estimated arrival time has elapsed for all the battery cells.
If the estimated arrival times have not elapsed for all the battery cells, the process waits until the estimated arrival times have elapsed. If the estimated arrival times have elapsed, the process ends.
【0120】本実施の形態に依れば、より簡素な回路
(放電回路)とすることができ、低コストで電圧の均等
化を行うことができる。また、放電回路の抵抗器の抵抗
値を、バッテリセル内部の抵抗値と比較して十分大きい
値としたので、主電流が流れても放電回路中に流れる電
流値に及ぼす影響は少なく、主電流が流れているか否か
にかかわらず電圧均等化処理を行うことができるととも
に、放電回路中を流れる電流の絶対値も小さくなり、発
熱対策が不要になるという効果も得ることができる。さ
らに、本実施の形態に依れば、目標電圧への到達予想時
間すなわち抵抗器から放電する時間の算出を、放電中に
バッテリセル電圧が変化しバイパス電流値も変化するこ
とが考慮されて行うので、より正確な量の放電を行うこ
とができ、より適切に放電を行うことができる。According to the present embodiment, a simpler circuit (discharge circuit) can be provided, and voltage equalization can be performed at low cost. In addition, since the resistance value of the resistor in the discharge circuit is set to a sufficiently large value compared to the resistance value inside the battery cell, even if the main current flows, the influence on the current value flowing in the discharge circuit is small, and Irrespective of whether or not the current flows, the absolute value of the current flowing in the discharge circuit also becomes small, and the effect of eliminating the need for heat generation can be obtained. Furthermore, according to the present embodiment, the calculation of the expected time to reach the target voltage, that is, the time to discharge from the resistor, is performed in consideration of the fact that the battery cell voltage changes during discharge and the bypass current value also changes. Therefore, more accurate discharge can be performed, and discharge can be performed more appropriately.
【0121】[0121]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記蓄電手段から電流が流れていないときに検出された前
記蓄電手段の各々の電圧、すなわち、前記蓄電手段がそ
の内部抵抗等により影響を受けていない状態での正確な
電圧に基いて前記蓄電手段を均等化するので、正確に適
切な均等化を行うことができる、という有利な効果を有
する。As described above, according to the present invention, each voltage of the power storage means detected when no current flows from the power storage means, that is, the power storage means is influenced by its internal resistance and the like. Since the power storage means is equalized based on an accurate voltage in a state where the power storage means is not received, there is an advantageous effect that accurate and appropriate equalization can be performed.
【図1】 第1、第2、第3の実施の形態における蓄電
装置の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a power storage device according to first, second, and third embodiments.
【図2】 第1の実施の形態に係る電圧均等化処理を示
すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a voltage equalization process according to the first embodiment.
【図3】 第1の実施の形態に係る電圧均等化処理の一
部示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a part of a voltage equalization process according to the first embodiment.
【図4】 第2の実施の形態に係る電圧均等化処理を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a voltage equalization process according to a second embodiment.
【図5】 第2の実施の形態に係るセル電圧読込み処理
を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a cell voltage reading process according to a second embodiment.
【図6】 第3の実施の形態に係る電圧均等化処理を示
すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a voltage equalization process according to a third embodiment.
【図7】 第3の実施の形態に係る電圧均等化処理の一
部示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating part of a voltage equalization process according to a third embodiment.
【図8】 セル電圧の分布と電圧均等化後の平均電圧と
の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a cell voltage distribution and an average voltage after voltage equalization.
【図9】 均等化動作中のセル電圧変化を示すブロック
図である。FIG. 9 is a block diagram showing a cell voltage change during an equalizing operation.
【図10】 f(t)=e-atと f(t)=1−at との関
係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a relationship between f (t) = e −at and f (t) = 1−at.
【図11】 第4の実施の形態に係る蓄電装置の回路図
である。FIG. 11 is a circuit diagram of a power storage device according to a fourth embodiment.
【図12】 第4の実施の形態に係る1バッテリセルの
放電回路図である。FIG. 12 is a discharge circuit diagram of one battery cell according to a fourth embodiment.
【図13】 第4の実施の形態における電池電圧と電池
容量よの関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing a relationship between a battery voltage and a battery capacity in the fourth embodiment.
【図14】 第4の実施の形態に係る電圧均等化処理を
示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating a voltage equalization process according to a fourth embodiment.
10 蓄電装置 14 電流計(検知手段) 16A、16B、16C‥‥16N バッテリセル(蓄
電手段) 18A、18B、18C‥‥18N 電圧測定器(電圧
検出手段) 20 制御回路(制御手段) 22 切換え接続部 24 蓄電器 76A、76B、76C‥‥76N スイッチ 78A、78B、78C‥‥78N 抵抗器(放電手
段)REFERENCE SIGNS LIST 10 power storage device 14 ammeter (detection means) 16A, 16B, 16C セ ル 16N battery cell (power storage means) 18A, 18B, 18C ‥‥ 18N voltage measuring instrument (voltage detection means) 20 control circuit (control means) 22 switching connection Unit 24 Battery 76A, 76B, 76C @ 76N Switch 78A, 78B, 78C @ 78N Resistor (discharge means)
Claims (6)
知手段と、 前記検知手段により電流が流れていないと検知されたと
きの前記電圧検出手段により検出された前記蓄電手段の
各々の電圧に基いて、前記複数の蓄電手段の蓄電量を均
等化する均等化手段と、 を備えた蓄電装置。A plurality of power storage means connected in series; a voltage detection means for detecting a voltage of each of the power storage means; a detection means for detecting whether or not a current flows from the power storage means; Based on each voltage of the power storage means detected by the voltage detection means when it is detected that no current is flowing by the detection means, equalization means for equalizing the amount of power stored in the plurality of power storage means, Power storage device provided with.
少なくとも1つの他の前記蓄電手段に電荷を移動させる
移動手段と、 前記蓄電手段の各々の電圧に基いて、前記複数の蓄電手
段の蓄電量が均等になるための、電荷を放出する放出蓄
電手段および放出された電荷を受取る受取り蓄電手段
と、該放出蓄電手段から該受取り蓄電手段への電荷移動
量とを決定する決定手段と、 前記決定手段により決定された電荷移動量が前記放出蓄
電手段から前記受取り蓄電手段へ移動するように前記移
動手段を制御する制御手段と、 を備えた請求項1記載の蓄電装置。2. The equalizing means, comprising: a power storage device connectable to each of the power storage means; and a moving means for moving a charge from at least one power storage means to at least one other power storage means via the power storage device. Based on the voltage of each of the power storage means, for equalizing the amount of power stored in the plurality of power storage means, a discharge power storage means for discharging electric charge, a receiving power storage means for receiving the discharged electric charge, and Determining means for determining the amount of charge transfer from the means to the receiving and storing means; and controlling the moving means such that the amount of charge transfer determined by the determining means moves from the discharging and storing means to the receiving and storing means. The power storage device according to claim 1, further comprising: control means.
目の電圧をVns、均等化後の前記放出蓄電手段の第n
番目の目標電圧をVn(t)、前記受取り蓄電手段の第
m番目の電圧をVrms、均等化後の前記受取り蓄電手
段の第m番目の目標電圧をVrm(t)、前記蓄電手段
の電気容量をCb、前記蓄電器の電気容量をCc、前記
蓄電器を介して前記放出蓄電手段から前記受取り蓄電手
段に電荷の移動が行われる周期をTi、前記放出蓄電手
段から前記蓄電器へ電荷を移動させる際の電荷損失分を
考慮した係数をη、前記蓄電器から前記受取り蓄電手段
へ電荷を移動させる際の電荷損失分を考慮した係数を
λ、として次の2式から算出した時間tn、tmの内の
いずれか短い時間の間前記移動手段により電荷の移動を
行うことにより移動する電荷を前記電荷移動量として決
定することを特徴とする請求項2記載の蓄電装置。 【数1】 ただし、 【数2】 3. The method according to claim 2, wherein the number of the discharged power storage means is N, the n-th voltage of the discharged power storage means is Vns, and the n-th voltage of the discharged power storage means after equalization is equal to n.
Vn (t), the mth voltage of the receiving and storing means is Vrms, the mth target voltage of the receiving and storing means after equalization is Vrm (t), and the electric capacity of the storing means. Is Cb, the electric capacity of the capacitor is Cc, the cycle in which the charge is transferred from the release storage unit to the reception storage unit via the storage unit is Ti, and the period when the charge is transferred from the release storage unit to the storage unit is Ti. Η is a coefficient in consideration of the charge loss, and λ is a coefficient in consideration of the charge loss when the charge is transferred from the battery to the receiving and storing means. The power storage device according to claim 2, wherein a charge that moves by moving the charge by the moving unit for a short time is determined as the charge transfer amount. (Equation 1) Where:
段の蓄電量が均等になるための電気量を放電する放電蓄
電手段と、該放電蓄電手段から放電する電荷放電量とを
決定する決定手段と、 前記決定手段により決定された電荷放電量が前記放電蓄
電手段から放電されるように前記放電手段を制御する制
御手段と、 を備えた請求項1記載の蓄電装置。4. The equalizing unit includes: a discharging unit configured to discharge an amount of electricity from the power storage unit; and an electric power unit configured to equalize the storage amounts of the plurality of power storage units based on respective voltages of the power storage unit. Discharge storage means for discharging an amount, determining means for determining a charge discharge amount discharged from the discharge storage means, and the discharging so that the charge discharge amount determined by the determining means is discharged from the discharge storage means. The power storage device according to claim 1, further comprising control means for controlling the means.
荷を消費するための、抵抗値が、前記蓄電手段内部の抵
抗値の100倍以上の抵抗値を備えたことを特徴とする
請求項4記載の蓄電装置。5. The discharge means has a resistance value for consuming electric charge from the power storage means, the resistance being 100 times or more the resistance value inside the power storage means. 4. The power storage device according to 4.
Cb、前記蓄電手段の電圧をVS前記抵抗器の抵抗値を
RBP、として次の2式から算出した時間tr1またはt
r2の内のいずれか一方の時間の間放電する電気量を前
記放電手段で放電する電荷放電量として決定することを
特徴とする請求項5記載の蓄電装置。 【数3】 【数4】 ただし、α=1/(Cb・RBP)Wherein said determining means, Vr target voltage after equalization, the capacitance of the accumulator unit Cb, the next a voltage of the storage means the resistance value of V S the resistor R BP, as 2 Time tr1 or t calculated from the formula
The power storage device according to claim 5, wherein the amount of electricity discharged during any one of r2 is determined as the amount of charge discharged by the discharging unit. (Equation 3) (Equation 4) Where α = 1 / (Cb · R BP )
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