JP2007330069A - Battery management system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack management system which prevents increase in cost required to construct a system, even if the number of units to install a battery pack increases.
SOLUTION: The battery pack management system includes a basic battery pack comprising unit batteries of a quantity of (m) (m is an integer of 2 or more) connected in series; at least one or more extension battery packs which comprise the unit batteries of the quantity of (m) connected in series, and are connected to the basic battery pack in parallel; a connecting means; a voltage measuring means to measure voltages of both ends in the unit batteries of the quantity of (m) of the basic battery pack; and a unit battery control means. The connecting means electrically connects between the n-th unit battery and the (n+1)-th unit battery of the basic battery pack, and between the n-th unit battery and the (n+1)-th unit battery of the extension battery packs, wherein (n) is an integer of one or more but (m-1) or less. The unit battery control means controls the unit batteries of the basic battery pack, and the unit batteries of the extension battery packs, based on the voltages measured by the voltage measuring means.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池管理システム、特に複数の並列に接続された組電池を管理するための電池管理システムに関する。 The present invention relates to a battery management system for managing a battery management system, the battery pack which is particularly connected to a plurality of parallel.

従来から、繰り返して充電を行うことが可能な電池である二次電池が知られている(特許文献1)。 Conventionally, it is known rechargeable battery is a battery that can be charged repeatedly (Patent Document 1). この二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池が知られている。 As the secondary battery, such as lithium-ion secondary battery is known. このリチウムイオン二次電池は高エネルギ密度の電池であり、パソコン、携帯電話等の主要電源として機器の小型化に貢献している。 The lithium ion secondary battery is a battery of high energy density, a personal computer, which contributes to miniaturization of the apparatus as a primary power source such as a mobile phone. このような高エネルギ密度の特徴が着目され、近年、自動車用、据え置き用のバックアップ電源としての用途への適用が検討されている。 This feature of the high energy density is focused in recent years, automotive application to application as a backup power source for stationary has been studied. このような用途では、多数の単位電池が直列に接続された組電池の状態で使用されるが、リチウムイオン電池では、放電及び充電過程における各単位電池の状態を監視する必要がある。 In such applications, although a number of unit cells are used in the state of an assembled battery are connected in series, in the lithium ion battery, it is necessary to monitor the state of each unit cell in the discharge and charge processes.

すなわち、放電時に単位電池の電圧が3V以下まで低下すると、負極の集電体となっている銅が溶出する可能性があり、一方、充電過程における単位電池の電圧の上昇は電解液の分解等に繋がり電池特性が低下する可能性がある。 That is, when the voltage of the unit cell at the time of discharge is reduced to below 3V, may copper has a current collector of the negative electrode is eluted, whereas, an increase in the voltage of the unit battery in the charging process is the decomposition of the electrolyte solution and the like it is likely to deteriorate battery characteristics lead to. 充電時に、さらに電圧が上昇すると単位電池の破損や電解液の燃焼といった電池の安全性の低下にも繋がる恐れがある。 During charging, further voltage which may also lead to the reduction of battery safety such as combustion damage or electrolyte of the unit cell increases.

図17は、従来から知られている組電池管理システム100の構成の一例を示す図である。 Figure 17 is a diagram showing an example of the configuration of an assembled battery management system 100 known from the prior art. この組電池管理システム100では、組電池101に電池監視制御部102が接続されている。 In the assembled battery management system 100, the battery monitor control unit 102 to the battery pack 101 is connected. 組電池101は、直列に接続された複数個の単位電池105からなる。 Battery pack 101, comprising a plurality of unit cells 105 connected in series. 電池監視制御部102は、各単位電池105の両端の電圧を電圧測定用配線106により計測する。 Battery monitoring control unit 102 measures the voltage across the unit cell 105 by the voltage measuring wiring 106. 電池監視制御部102は、充電・放電時の単位電池の状態を監視し、充電時に電圧の上昇を検出した際には充電器を停止させ、放電時に電圧の低下を検出した際には電池監視制御部102からスイッチ開放信号送出用配線104を介して、組電池101の放電用配線開放スイッチ103(スイッチ)を開放することによって組電池101を保護する。 Battery monitoring control unit 102 monitors the state of the unit cells during charging and discharging, is upon detecting a rise in voltage during charging was stopped charger, battery monitoring upon detection of drop in voltage during discharge the control unit 102 via a switch open signal transmitting wires 104 to protect the battery pack 101 by opening the discharge wiring opening switch 103 of the battery pack 101 (the switch). このように従来の組電池管理システム100では、充電と放電に伴う状態監視制御機能を持った電池監視制御部102を用いていた。 In this way conventional assembled battery management system 100, have used a battery monitor control unit 102 having a state monitoring control function with charge and discharge.

図18、図19は、従来から知られている組電池管理システム100の適用例を示す図である。 18, FIG. 19 is a diagram showing an application example of the assembled battery management system 100 known from the prior art. 図18、図19では組電池管理システム100を、浮動充電方式の直流給電電源に組み込んだ場合を示しており、図18は組電池管理システム100を1台設置した場合、図19は組電池管理システム100を2台設置した場合をそれぞれ示している。 18, the assembled battery management system 100 in FIG. 19 shows a case where incorporated into a DC power supply source of the floating charge mode, Fig. 18 is the case of installing one of the assembled battery management system 100, FIG. 19 is assembled battery management a case in which the system 100 is installed two respectively show.
ここでは、交流電源110に整流器111を接続し、整流器111に負荷112を接続している。 Here, connecting the rectifier 111 to the AC power source 110 connects the load 112 to the rectifier 111. また、整流器111と負荷112との間に、組電池管理システム100を接続している。 Between the rectifier 111 and the load 112, and connects the battery pack management system 100. また、制御部113により電池監視制御部102と整流器111を制御している。 Also it controls the rectifier 111 and the battery monitor control unit 102 by the control unit 113.

図20は、従来から知られている組電池管理システム100を電気自動車に適用した例を示す図である。 Figure 20 is a diagram showing an example of applying the assembled battery management system 100 known from the prior art to an electric vehicle. 図20に示すように電気自動車内には、複数台の組電池管理システム100が設置されている。 The electric vehicle as shown in FIG. 20, the battery pack management system 100 of the plurality are installed. これらの組電池管理システム100は、バッテリ管理装置120に接続されている。 These assembled battery management system 100 is connected to the battery management unit 120. バッテリ管理装置120は、車両制御ユニット121、電流センサ122、冷却ファン123、DC/DCコンバータ/充電器124、モータコントローラ125などに接続されている。 The battery management unit 120, vehicle control unit 121, a current sensor 122, a cooling fan 123, DC / DC converter / charger 124 are connected, such as to a motor controller 125. また、モータコントローラ125には、モータ126が接続されている。 In addition, the motor controller 125, motor 126 is connected. また、車両制御ユニット121には、残存容量計127、警報器128、イグニッションスイッチ129、充電器接続スイッチ130などが接続されている(非特許文献1)。 Further, the vehicle control unit 121, the remaining capacity meter 127, alarm 128, an ignition switch 129, such charger connection switch 130 is connected (non-patent document 1).
特開2002−117821号公報 JP 2002-117821 JP

リチウムイオン二次電池の容量は最大でも100Ah程度であり、負荷電流が増加するとこの様な容量の二次電池から構成された組電池101を並列に接続して使用する必要がある。 The capacity of the lithium ion secondary battery is 100Ah about at most, the load current when it is necessary to use a battery pack 101 configured of a secondary battery such capacity connected in parallel increases. この時、従来のリチウムイオン二次電池を直列接続した組電池では、図19に示したように、1つの組電池101に1台の電池監視制御部102を設けることにより組電池管理システム100を構成するので、組電池101の数が増えるに伴い電池監視制御部102の台数が増え、システムの構築に要する費用が増加するという問題があった。 In this case, the conventional lithium ion secondary batteries in the battery pack connected in series, as shown in FIG. 19, the assembled battery management system 100 by providing one of the assembled battery 101 to a single battery monitor control unit 102 since construction, the number of battery monitoring control unit 102 with the increase in the number of the battery pack 101 increases, there is a problem that costs for system construction increases.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組電池を設置する台数が増えても、システムの構築に要する費用の増加を防ぐことができる組電池管理システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is also increasingly number of installing the battery pack, provide an assembled battery management system which can prevent an increase in cost for building the system It lies in the fact.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、直列にm個(mは2以上の整数)接続した単位電池からなる基本組電池と、直列にm個接続した単位電池からなり前記基本組電池に並列に接続される少なくとも1以上の増設組電池と、前記基本組電池のn番目(nは1以上、m−1以下の整数)の単位電池とn+1番目の単位電池間と、前記増設組電池のn番目の単位電池とn+1番目の単位電池間とを電気的に接続する接続手段と、前記基本組電池のm個の単位電池における両端の電圧を計測する電圧計測手段と、前記電圧計測手段が計測した電圧に基づいて前記基本組電池の単位電池と前記増設組電池の単位電池とを制御する単位電池制御手段とを備えることを特徴とする電池管理システムである。 The present invention has been made to solve the above problems, a first aspect of the present invention, m number in series (m is an integer of 2 or more) and the basic battery pack consisting of the connected unit cells in series at least one or more additional battery pack is connected in parallel to the basic battery pack consists of m connected unit cells, n-th of the basic battery pack (n is 1 or more, m-1 an integer) unit cells and the inter-n + 1 th unit cell, and connecting means for electrically connecting the inter n-th unit cell and the (n + 1) th unit cell of the additional battery pack, the both ends in the m unit batteries of the basic battery pack and characterized in that it comprises a voltage measuring means for measuring the voltage, and the unit cell controller by the voltage measuring means for controlling the unit cells of the additional battery pack as a unit cell of the basic battery pack based on the voltage measured a battery management system that.

また、請求項2に記載の発明は、前記単位電池制御手段は、前記電圧計測手段が計測した電圧に基づいて前記基本組電池の単位電池と前記増設組電池の単位電池の電圧調整、過充電制御、過放電制御の少なくとも1以上を行うことを特徴とする請求項1に記載の電池管理システムである。 Further, an invention according to claim 2, wherein the unit battery control means, voltage regulation, overcharging of the unit cell of the unit cells and the additional battery pack of the basic battery pack based on the voltage the voltage measuring means has measured control, a battery management system according to claim 1, characterized in that at least one or more over-discharge control.

また、請求項3に記載の発明は、前記基本組電池の一端に接続されるスイッチと、前記電圧計測手段が計測した電圧が過放電基準電圧値より小さい場合、又は、前記電圧計測手段が計測した電圧が過充電基準電圧値よりも大きい場合、前記スイッチを開放するスイッチ制御手段とを備えることを特徴とする請求項2に記載の電池管理システムである。 The invention according to claim 3, when a switch connected to one end of the basic battery pack, voltage by the voltage measuring means has measured is less than the over-discharge reference voltage value, or the voltage measuring means measures If the voltage is greater than the over-charge reference voltage value, a battery management system according to claim 2, characterized in that it comprises a switch control means for opening said switch.

本発明では、基本組電池のn番目の単位電池とn+1番目の単位電池間と、増設組電池のn番目の単位電池とn+1番目の単位電池間とを接続手段により電気的に接続し、基本組電池のm個の単位電池における両端の電圧を電圧計測手段により計測し、その電圧に基づいて基本組電池の単位電池と増設組電池の単位電池とを単位電池制御手段により制御するようにした。 In the present invention, electrically connected to the inter n-th unit cell and the (n + 1) th unit cell of the base assembled battery, the n-th unit cell and the n + 1-th unit cell and between the connecting means of the extension battery pack, the basic the voltage across is measured by the voltage measuring means in m unit batteries of the battery pack, and a unit cell of the additional battery pack as a unit cell of the base assembled battery based on the voltage to be controlled by the unit cell controller unit .
これにより、基本組電池を構成する単位電池と、増設組電池を構成する単位電池とを、1つの単位電池制御手段によって電圧調整、過充電制御、過放電制御などの制御を行うことができるため、増設組電池を設置する台数が増えても、システムの構築に要する費用の増加を防ぐことができる。 Thus, the unit cells constituting the basic battery pack, and the unit cells constituting the additional battery pack, the voltage adjusted by a unit cell controller, overcharge control, it is possible to perform control such as over-discharge control , even if the number is the number to install the additional battery pack, it is possible to prevent the increase of the cost required to build the system.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施形態による組電池管理システム10の構成図である。 Figure 1 is a configuration diagram of a battery pack management system 10 according to an embodiment of the present invention. この組電池管理システム10は、1つの基本組電池11、複数の増設組電池12、1つの電池監視制御部13(単位電池制御手段、スイッチ制御手段)を備えている。 The assembled battery management system 10 includes one basic battery pack 11, a plurality of additional battery pack 12, one of the battery monitoring control unit 13 (the unit cell controller, the switch control means). 基本組電池11は、直列に接続されたm個(mは2以上の整数)の単位電池14により構成されている。 Basic assembled battery 11, m pieces which are connected in series (m is an integer of 2 or more) are constituted by unit cells 14.
増設組電池12は、増設組電池接続用コネクタ16によって基本組電池11に並列に接続されている。 Expansion assembled battery 12 is connected in parallel to the basic battery pack 11 by expansion assembled battery connector 16. 各増設組電池12は、直列に接続されたm個(mは2以上の整数)の単位電池15により構成されている。 Respective additional battery pack 12, m pieces which are connected in series (m is an integer of 2 or more) are constituted by unit cells 15.
また、基本組電池11のn番目(nは1以上、m−1以下の整数)の単位電池14とn+1番目の単位電池14間と、増設組電池12のn番目の単位電池15とn+1番目の単位電池15間とは、電圧均等用接続線17及び電圧均等用接続線コネクタ18(接続手段)により電気的に接続されている。 Further, n-th basic battery pack 11 (n is 1 or more, m-1 an integer) unit battery 14 and the n + and between the first unit cell 14, n-th unit cell 15 and the n + 1 th additional battery pack 12 and between the unit batteries 15 are electrically connected by a voltage equivalent connecting line 17 and the voltage equivalent connecting wire connector 18 (connection means).

電池監視制御部13は、基本組電池11を構成する各単位電池14の両端の電圧を、電圧測定用配線19(電圧計測手段)を利用して計測し、その電圧値に基づいて、単位電池14及び単位電池15の電圧調整、過充電制御、過放電制御などの制御を行う。 Battery monitoring control unit 13, the voltage across each unit cell 14 constituting the basic battery pack 11, is measured using a voltage measuring wiring 19 (voltage measuring means), on the basis of the voltage value, the unit cell voltage regulation 14 and the unit cell 15, the overcharge control, performs control such as over-discharge control. 電池監視制御部13は、電池監視制御部13が過充電制御又は過放電制御を行う場合には、スイッチ開放信号送出用配線20を介して、放電用配線開放スイッチ21を開放させる。 Battery monitoring control unit 13, battery monitoring controller 13 when performing overcharge control or overdischarge control via a switch open signal transmission wiring 20, to open the discharge wiring open switch 21. これにより、基本組電池11又は増設組電池12が放電して単位電池14又は単位電池15の電圧が放電停止電圧まで低下した際、単位電池14又は単位電池15の過充電又は過放電を防止するために負荷(図示省略)と組電池管理システム10とが、放電用配線開放スイッチ21により電気的に切断される。 Accordingly, when the voltage of the unit battery 14 or unit cell 15 has fallen to the discharge stop voltage to the base of assembled battery 11 or additional battery pack 12 is discharged, to prevent overcharging or overdischarging of the unit battery 14 or unit cell 15 and the assembled battery management system 10 and the load (not shown) in order, are electrically disconnected by discharge line open switch 21.

本実施形態において、基本組電池11のみでは蓄積される電気量が不足する場合、適宜、増設組電池12を増設する。 In this embodiment, only the basic battery pack 11 if the amount of electricity stored is insufficient, as appropriate, to add more additional battery pack 12. 増設組電池12は、基本組電池11を構成する組電池と同一品で良く、充放電線に電気的に接続するための増設組電池接続用コネクタ16を設ける。 Expansion battery pack 12 may be in the same product and the assembled batteries constituting the basic battery pack 11, providing additional battery pack connector 16 for electrically connecting to the charging and discharging line.
また、電圧均等用接続線17及び電圧均等用接続線コネクタ18を用いることにより、基本組電池11を構成する単位電池14と、増設組電池12を構成する単位電池15の各段の電圧を均等にしている。 Also, even by using a voltage equal connection line 17 and the voltage equivalent connecting wire connector 18, the unit cells 14 constituting the basic battery pack 11, the voltage of each stage of the unit cells 15 constituting the additional battery pack 12 I have to.

図2は、本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)を、浮動充電方式の直流給電電源に組み込んだ場合の一例を示す図である。 2, the assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of when incorporated into a DC supply current source floating charging method. 図2では、交流電源31に整流器32を接続し、整流器32に負荷33を接続している。 In Figure 2, connect the rectifier 32 to the AC power source 31, connects the load 33 to the rectifier 32. そして、整流器32と負荷33との間に組電池管理システム10(図1)を接続している。 Then, connect the assembled battery management system 10 (FIG. 1) between the rectifier 32 and the load 33.

制御部34は、整流器32と組電池システム10から構成される電源システム全体の監視を行う。 Control unit 34 performs the monitoring of the entire power supply system constituted by the rectifier 32 and the battery module system 10. また、制御部34は、停電・整流器32に故障が発生した時に、警報信号の遠方の監視センタ(図示省略)への情報送信を行う。 The control unit 34, when a fault in a power failure, the rectifier 32 is generated, performs information transmission to a remote monitoring center of the alarm signal (not shown). さらに必要に応じて電源システムの制御を行う。 Further controls the power system if necessary. また、制御部34は、電池監視制御部13に対し、停電発生・回復情報、整流器32の出力電圧情報等、電池監視制御部13の動作に必要な情報を送信する。 The control unit 34, to the battery monitoring control unit 13 sends a power failure and recovery information, the output voltage information and the like of the rectifier 32, the information necessary for the operation of the battery monitoring control unit 13. また、電池監視制御部13からは、通常の維持充電中に測定される、組電池電圧、単位電池14の電圧、単位電池14におけるバイパス電流、電池温度、等を受信する。 Further, from the battery monitoring control unit 13, are measured during normal maintenance charging, the battery pack voltage, the voltage of the unit cell 14, the bypass current in the unit cell 14, receives the battery temperature, and the like. また、停電や整流器32の故障等における組電池放電時には、組電池電圧、単位電池14の電圧、放電電流、電池温度、単位電池14の放電電気量等の情報を受信する。 Further, when the assembled battery discharge at failure of the power failure or the rectifier 32 receives the battery pack voltage, the voltage of the unit cell 14, the discharge current, battery temperature, information such as a discharge electric quantity of unit cells 14. 停電回復後の充電時にも、上記と同様に、組電池電圧、単位電池14の電圧、単位電池14におけるバイパス電流、電池温度、単位電池14の充電電気量を受信する。 Even when charging after a power failure recovery, in the same manner as described above, receives the voltage of the battery module, the voltage of the unit cell 14, the bypass current in the unit cells 14, the battery temperature, the charging electrical quantity of the unit cell 14. また、受信した組電池に関する情報、さらに電池監視制御部13の正常性・故障状況等の状態把握信号を受信し、適宜これらを遠方の監視センタ(図示省略)へ送信する。 Moreover, information on the battery pack received, further receiving the state grasping signal, such as health or malfunction conditions of the battery monitor control unit 13 transmits appropriately them to the remote monitoring center (not shown).

増設組電池12は、増設組電池接続用コネクタ16を介して相互に接続される。 Expansion assembled battery 12 are connected to each other via the additional battery pack connector 16. また、各組電池の電圧均等用接続線17も、電圧均等用接続線コネクタ18を介して接続される。 The voltage equivalent connection line 17 of the respective cell packs is also connected via a voltage equal connecting wire connector 18. 増設組電池12の設置数は、任意である。 Number of installed expansion battery pack 12 is arbitrary.
この様な接続状況になっているので、組電池管理システム10内の各組電池で接続段数の同じ単位電池14又は単位電池15の電圧は同一になる。 Since now look like this connection state, the voltage of the same unit battery 14 or unit cell 15 of the number of connection stages in each set battery assembled battery management system 10 will be identical. 従って、基本組電池11に接続されている電池監視制御部13の動作によって各段の単位電池14又は単位電池15の電圧を均一に制御することができる。 Therefore, it is possible to uniformly control the voltage of the unit battery 14 or unit cells 15 of each stage by the operation of the battery monitoring controller 13 that is connected to the basic battery pack 11.

図3は、本発明の実施形態による複数の組電池管理システム10(図1)を、浮動充電方式の直流給電電源に組み込んだ場合の一例を示す図である。 3, a plurality of assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of when incorporated into a DC supply current source floating charging method. 図3では、図2において整流器32と負荷33との間に、組電池管理システム10を2つ設置している場合を示している。 In Figure 3, between the rectifier 32 and the load 33 in FIG. 2 shows a case that the assembled battery management system 10 installed two. なお、個々の組電池管理システムの構成については、図2の組電池管理システムの構成と同じであるので、それらの詳細な説明は省略する。 The configuration of the individual assembled battery management system is the same as the assembled battery management system of the configuration of FIG. 2, their detailed description is omitted.

図4は、本実施形態による組電池を収納する電池収納トレイ40の構造を示す斜視図である。 Figure 4 is a perspective view showing a structure of a battery housing tray 40 for accommodating the assembled battery according to the present embodiment. 電池収納トレイ40は、直方体状の容器の形状をしており、増設組電池接続用コネクタ16(図1)である正極コネクタ16a及び負極コネクタ16bが設けられている。 Battery housing tray 40 is in the shape of rectangular parallelepiped container, the positive electrode connectors 16a and the negative connector 16b is provided is expanded assembled battery connector 16 (Fig. 1). また、電池収納トレイ40には、電圧均等用接続線コネクタ18(図1)が設けられている。 Further, in the battery housing tray 40, it is provided a voltage equivalent connecting wire connector 18 (FIG. 1).

図5は、電池収納トレイ40(図4)に単位電池14を収納した状態を示す斜視図である。 Figure 5 is a perspective view showing a state accommodating the unit cells 14 in the battery housing tray 40 (FIG. 4). なお、電池収納トレイ40に増設組電池12の単位電池15を収納する場合については、電池収納トレイ40に基本組電池11の単位電池14を収納する場合と同様であるので説明を省略する。 Incidentally, a case of receiving the unit cells 15 of the additional battery pack 12 in the battery housing tray 40 will be omitted because it is similar to the case for accommodating the unit cells 14 of the basic assembled battery 11 in the battery housing tray 40.
ここでは、電池収納トレイ40に直方体状の単位電池14を12個収納している。 Here, the rectangular parallelepiped unit cells 14 and 12 housed in the battery housing tray 40. それぞれの単位電池14は、電池間接続線41によって直列接続されている。 Each of the unit cells 14 are connected in series by the inter-battery connecting lines 41. 直列接続された単位電池14は基本組電池11を構成し、その基本組電池11の一方の端子は正極コネクタ16aに接続され、他方の端子は負極コネクタ16bに接続されている。 Unit cells 14 connected in series constitutes a basic battery pack 11, the one terminal of the basic battery pack 11 is connected to a positive electrode connector 16a, and the other terminal is connected to the negative electrode connector 16b. また、各単位電池14間に配線されている11本の電池間接続線41には、電圧均等用接続線42が接続されており、それぞれの電圧均等用接続線42は電気的に絶縁された状態で電圧均等用接続線コネクタ18に接続されている。 Further, the inter-battery connecting lines 41 11 pieces of which are wirings between the respective unit cells 14 are connected to a voltage equal connection line 42, and each of the voltage equally connection line 42 are electrically insulated It is connected to a voltage equal connecting wire connector 18 in the state.

図6は、本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)の構成を示す斜視図である。 Figure 6 is a perspective view showing the structure of a assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1). 組電池管理システム10は、直方体状の電池枠50を備えている。 Assembled battery management system 10 is provided with a rectangular parallelepiped battery frame 50. 電池枠50には、蜂の巣状に6つの穴が形成されている。 The battery frame 50, six holes are formed in a honeycomb shape. この穴に電池収納トレイ40(図4)が格納される。 Battery housing tray 40 into the hole (FIG. 4) is stored. ここでは、電池枠50に、基本組電池11を収納した電池収納トレイ40を1つと、増設組電池12を収納した電池収納トレイ40を5つ格納することができる。 Here, the battery frame 50, the battery housing tray 40 accommodating the base assembled battery 11 and one, the battery housing tray 40 accommodating the additional battery pack 12 may be stored five.
電池枠50の上には、電池監視制御部13(図1)が設置されている。 On the battery frame 50, the battery monitor control unit 13 (FIG. 1) is installed. 電池監視制御部13は、図示を省略した配線により、基本組電池11を構成する単位電池14間の電圧を計測する。 Battery monitoring control unit 13, by a wiring which is not shown, to measure the voltage between the unit cells 14 constituting the basic battery pack 11.
電池枠50に基本組電池11及び増設組電池12を収納した電池収納トレイ40を格納した後は、電池枠50の前面に前面扉51aがネジによって取り付けられる。 After storing the battery housing tray 40 accommodating the base assembled battery 11 and the expansion assembled battery 12 in the battery frame 50, the front door 51a on the front of the battery frame 50 is attached by screws. 電池枠50に前面扉51aを取り付けることにより、電池収納トレイ40の防火対策をとることができる。 By attaching the front door 51a in the battery frame 50 can take the fire protection of the battery housing tray 40.

図7は、本発明の実施形態による電池枠50(図6)の背面における配線図である。 Figure 7 is a wiring diagram in the back of the battery frame 50 according to an embodiment of the present invention (FIG. 6). 配線は、電池枠50の後面カバー内に設けられる。 Wiring is provided in a plane rear cover of the battery frame 50. 図7は、電池枠50を背面方向(図6のA方向)から見た状態を示している。 Figure 7 shows a state viewed battery frame 50 from the rear direction (A direction in FIG. 6). 電池枠50に格納されている電池収納トレイ40のそれぞれに設けられている正極コネクタ16aは、正極側配線52により電気的に接続され、正極出力端子53として外部に電力を出力する。 The positive electrode connector 16a provided in the respective battery housing trays 40 stored in the battery frame 50, the positive-side wiring 52 is electrically connected to output power to the outside as the positive output terminal 53. この正極出力端子53は、図1では放電用配線開放スイッチ21に接続される。 The positive output terminal 53 is connected to the discharge line open switch 21 in FIG. 1.
また、電池枠50に格納されている基本組電池11及び増設組電池12のそれぞれに設けられている負極コネクタ16bは、負極側配線54により電気的に接続され、負極出力端子55として外部に電力を出力する。 The negative electrode connector 16b provided on each of the basic battery pack 11 and the expansion battery pack 12 is stored in the battery frame 50 by negative-side wiring 54 is electrically connected, power to the outside as the negative output terminal 55 to output.

また、電池収納トレイ40に収納されている単位電池間から引き出される電圧均等用接続線42は、6つの電池収納トレイ40の対応する電圧均等用接続線42ごとに相互に接続されている。 The voltage equivalent connection line 42 drawn from between the unit battery housed in the battery housing trays 40 are connected to each other for each corresponding voltage equivalent connecting line 42 of the six battery housing trays 40.
電池収納トレイ40を電池枠50に押しこんで取り付けることで各組電池に対応するコネクタとの接続が行われる。 The connection with the connector corresponding to the respective cell packs is carried out by attaching elaborate press battery housing tray 40 in the battery frame 50. なお、増設組電池12の数が5個以下の場合、電池枠50の任意の位置に増設組電池12が収納された電池収納トレイ40を格納することができる。 Incidentally, when the number of the additional battery pack 12 is 5 or less, it is possible to store the battery housing trays 40 additional battery pack 12 in any position of the battery frame 50 is housed. また、電気的な接続がコネクタ方式になっているため、通電状態においても組電池を安全に引き出して取り外すことができる。 Further, since the electrical connection is made using a connector can be removed safely pull the battery pack even in the energized state.

図8は、本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)の他の構成を示す斜視図である。 Figure 8 is a perspective view showing another configuration of the assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1). 図8は、図2と同じ回路構成を有する。 8 has the same circuit configuration as FIG. なお、図8の基本組電池11、増設組電池12、電池枠50、前面扉51aの構成は、図6と同じであるのでそれらの説明を省略する。 The basic assembled battery 11 in FIG. 8, additional battery pack 12, the battery frame 50, the configuration of the front door 51a is, and the description thereof is omitted here are the same as FIG. 図8では、電池枠50の上に、直方体状のケース56が設置されている。 In Figure 8, on the battery frame 50, a rectangular parallelepiped-shaped case 56 is installed. ケース56は、電池監視制御部13及び整流器32を内蔵している。 Case 56 has a built-in battery monitor control unit 13 and the rectifier 32. ケース56の前面には、前面扉51bがネジによって取り付けられる。 The front of the case 56, a front door 51b is attached by a screw. ケース56に前面扉51bを取り付けることにより、整流器32や電池監視制御部13の防火対策をとることができる。 By attaching the front door 51b in case 56, it is possible to take a fire protection of the rectifier 32 and the battery monitoring control unit 13.

図9及び図10は、本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)を、交流電力の供給システムに適用した場合の一例を示す図である。 9 and 10, the assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of applying the delivery system of the AC power.
図9は、基本組電池11及び増設組電池12の電力が、フロート充電方式で維持される電源システムの例を示している。 9, the power of the basic battery pack 11 and the expansion battery pack 12 shows an example of a power supply system is maintained by a float charging method. 図9では、交流電源31に整流器32を接続し、整流器32にインバータ60を接続している。 9, connect the rectifier 32 to an AC power supply 31 connects the inverter 60 to the rectifier 32. また、インバータ60に負荷33を接続している。 Further, connecting the load 33 to the inverter 60. そして、整流器32とインバータ60との間に組電池管理システム10(図1)を接続している。 Then, connect the assembled battery management system 10 (FIG. 1) between the rectifier 32 and the inverter 60. また、制御部34により、整流器32と電池監視制御部13の制御を行っている。 Further, the control unit 34, which performs control of the rectifier 32 and the battery monitoring controller 13.

図10は、基本組電池11及び増設組電池12の電力が、トリクル充電方式で維持される電源システムの例を示している。 10, the power of the basic battery pack 11 and the expansion battery pack 12 shows an example of a power supply system is maintained at a trickle charge mode. 図10では、交流電源31に整流器32を接続し、整流器32にインバータ60を接続している。 In Figure 10, connect the rectifier 32 to an AC power supply 31 connects the inverter 60 to the rectifier 32. また、インバータ60に負荷33を接続している。 Further, connecting the load 33 to the inverter 60. そして、整流器32とインバータ60との間に直流スイッチ61を接続している。 Then, connect the DC switch 61 between the rectifier 32 and the inverter 60. 直流スイッチ61には、組電池管理システム10(図1)を接続している。 The DC switch 61 connects the assembled battery management system 10 (Figure 1). 直流スイッチ61と制御部34との間には、充電器62を接続している。 Between the DC switch 61 and the control unit 34 connects the charger 62. また、制御部34により、整流器32と電池監視制御部13の制御を行っている。 Further, the control unit 34, which performs control of the rectifier 32 and the battery monitoring controller 13. 直流スイッチ61は、停電等で、組電池管理システム10からの放電が必要な場合、閉となる。 DC switch 61, a power outage or the like, when the discharge from the assembled battery management system 10 is necessary, the closed.

上述したように、直流電力を供給するフロート充電方式電源、及び、交流電力を供給する電源システム(フロート充電方式、および、直流スイッチ方式)における電池のいずれの場合においても本発明の実施形態による組電池管理システム10を適用することが可能である。 As described above, we supply the DC power float charge method Power, and power supply system for supplying AC power (float charging method, and the DC switch mode) set according to an embodiment of even the present invention in the case of any of the cells in it is possible to apply a battery management system 10.

図11は、本発明の実施形態による電池監視制御部13(図1)の構成を示すブロック図である。 Figure 11 is a block diagram showing a configuration of a battery monitoring control unit 13 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1). 電池監視制御部13は、電圧調整部70、過充電検出回路71、過放電検出回路72を備えている。 Battery monitoring control unit 13, the voltage adjusting unit 70, the overcharge detecting circuit 71, a over-discharge detection circuit 72. 電圧調整部70は、制御回路73、電圧調整回路74を備えている。 Voltage adjusting unit 70, the control circuit 73, and a voltage adjustment circuit 74.

図12は、本発明の実施形態による電圧調整回路74(図11)の構成を示す回路図である。 Figure 12 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage adjustment circuit 74 according to an embodiment of the present invention (FIG. 11). 本発明の実施形態では、電圧調整回路74として図12に示す回路を使用し、これを基本組電池11内の個々の単位電池14に並列に接続する。 In an embodiment of the present invention, by using the circuit shown in FIG. 12 as a voltage adjusting circuit 74 is connected in parallel to this individual unit cells 14 in the basic battery pack 11. この回路において、充電電流バイパス回路80は、バイパス電流最大値を決定するバイパス電流制限素子81(例えば、抵抗)などと、バイパス電流の電流値を制御するバイパス電流制御素子82(例えば、トランジスタ)などで構成されている。 In this circuit, the charging current bypass circuit 80 bypasses the current limiting device 81 to determine the bypass current maximum value (e.g., resistance) and such, the bypass current control element 82 which controls the current value of the bypass current (e.g., transistors), etc. in is configured. そして、満充電検出の基準電圧と個々の単位電池の電圧の検出値を誤差増幅器83に入力することでバイパス回路のバイパス電流制御素子82を制御する。 Then, to control the bypass current control element 82 of the bypass circuit by inputting the detected value of the reference voltage and the voltage of the individual unit cells of full-charge detection to the error amplifier 83. バイパス電流制御素子82が完全にオンしていればバイパス電流としては、充電時の最大電流が流れる。 The bypass current control element 82 is completely if the ON bypass current, the maximum current flows during charging. また完全にオフしていればバイパス電流は流れない。 The bypass current does not flow if it completely off. さらに、バイパス電流制御素子82を増幅領域(不飽和領域)で使用することで可変抵抗と同じ状態となり、バイパス電流値は連続の値で調整できる。 Further, it becomes the same state as the variable resistor by using a bypass current control element 82 in the amplification region (unsaturated region), the bypass current can be adjusted in a continuous value. バイパス電流制御素子82が連続の値で使用できるので、単位電池が満充電に近づき充電電流が微小な値になっても、このような微小な充電電流もバイパスできる。 Since the bypass current control element 82 can be used in continuous values, even the charge current unit cell approaches full charge becomes small value, such small charging current can be bypassed. このように、個々の単位電池が満充電電圧以上の電圧にならないように、単位電池の電圧値に応じて決定される電流をバイパス回路で連続的にバイパスさせ、単位電池の過充電と電圧上昇を回避する。 Thus, as individual unit cells is not fully charged voltage or higher, continuously bypassing a current determined in accordance with the voltage value of the unit cell in the bypass circuit, overcharge and voltage rise of the unit battery to avoid. なお、電池電圧測定用の誤差増幅器84は、単位電池14の両端の電圧から単位電池の電圧の測定値を出力する。 Incidentally, the error amplifier 84 for the battery voltage measurement outputs a measurement of the voltage of the unit battery from the voltage across the unit cell 14.

このような電圧調整回路74が各単位電池14に並列に接続されていることで、組電池内で個々の単位電池の電圧にばらつきがあった場合でも、単位電池の状態に応じて早く充電が完了した単位電池では充電電流がバイパスされ、充電が完了しない単位電池には充電電流が流入して充電が進行し、全ての単位電池の電圧が所定の値になるまで組電池の充電が進行する。 By such a voltage adjustment circuit 74 are connected in parallel to each unit cell 14, even when there are fluctuations in the voltage of each unit cell in the battery pack, is quickly charged according to the state of the unit cell in completed unit cell charging current is bypassed, the unit cell charging is not completed charging proceeds to flow the charging current, the charging of the assembled battery until the voltage of all the unit cells becomes a predetermined value progresses . これによって、組電池内の各単位電池の電圧が調整され、全ての単位電池は均一な充電電圧で維持されている。 Thus, adjusts the voltage of each unit cell in the battery pack, all the unit cells are maintained at a uniform charge voltage.

図13〜図15は、本発明の実施形態による過放電検出制御回路72(図11)の構成を示す回路図である。 13 to 15 is a circuit diagram showing the construction of the over-discharge detection control circuit 72 (FIG. 11) in accordance with an embodiment of the present invention. 過放電検出制御回路72は、単位電池14の電圧の監視による放電用配線開放スイッチ21の開閉信号を送出する。 Overdischarge detection control circuit 72 sends a closing signal of the discharge line opening switch 21 by monitoring the voltage of the unit cell 14.

図13における過放電検出回路72は、単位電池14の電圧を検出し、過放電電圧まで低下しているか否かを検出する。 Overdischarge detection circuit 72 in FIG. 13 detects the voltage of the unit battery 14, detects whether the lowered to the overdischarge voltage. 単位電池14の電圧が過放電電圧以下になったとき、過放電検出回路72は放電用配線開放スイッチ21に対して制御信号を出力する。 When the voltage of the unit cell 14 is equal to or less than the overdischarge voltage, the overdischarge detection circuit 72 outputs a control signal to the discharge wiring open switch 21. 放電用配線開放スイッチ21は、過放電検出回路72から制御信号を受信した場合、スイッチを開放する。 Discharge line opening switch 21, when receiving the control signal from the over-discharge detection circuit 72, to open the switch.

図13において、C1及びC2は単位電池電圧検出器であり、E1は過放電電圧の基準電圧であり、D1は単位電池の電圧と基準電圧を比較するための比較器である。 In Figure 13, C1 and C2 is a unit cell voltage detector, E1 is the reference voltage of the over-discharge voltage, D1 is a comparator for comparing the voltage with a reference voltage of the unit cell. 単位電池の電圧は、比較器D1の+入力端子に、基準電圧E1は比較器D1の−入力端子に接続されている。 Voltage of the unit cell, the + input terminal of the comparator D1, a reference voltage E1 is the comparator D1 - is connected to the input terminal.
また、比較器D1の駆動電源は、単位電池14から得ている。 The drive power of the comparator D1 is obtained from the unit batteries 14. 単位電池14の電圧が基準電圧E1が設定する基準電圧よりも高いと比較器D1の出力である制御信号は電圧有り(信号H)を出力する。 Control signal voltage which is the output of the comparator D1 is higher than the reference voltage the reference voltage E1 is set in the unit cell 14 outputs a voltage available (signal H).
一方、単位電池14が過放電になり、単位電池14の電圧が基準電圧よりも低くなると比較器D1の出力である制御信号は電圧無し(信号L)となる。 On the other hand, becomes the unit battery 14 is overdischarged, the control signal voltage which is the output of the comparator D1 and becomes lower than the reference voltage of the unit cell 14 becomes no voltage (signal L). そして、放電用配線開放スイッチ21は、制御信号の電圧無し(信号L)を受けると動作してスイッチを開放し、制御信号(電圧有り:信号H)を受けた時には動作せずスイッチが閉じた状態を保つ。 The discharge line opening switch 21 opens the switch operates the receiving voltage without a control signal (signal L), the control signal: the switch does not operate when subjected to (voltage presence signal H) closed keep the state.

なお、万一、過放電が進み、単位電池14の電圧が比較器D1の動作電圧以下になると、比較器D1は動作を停止し、比較器D1の出力である制御信号は電圧無し(信号L)となる。 Incidentally, event proceeds overdischarge, the voltage of the unit battery 14 falls below the operating voltage of the comparator D1, the comparator D1 stops the operation, which is the output control signal of the comparator D1 Without voltage (signal L ) and a. 従って、このような状態では放電用配線開放スイッチ21は開放され組電池の放電を停止させる。 Therefore, discharge wiring opening switch 21 in such a state to stop the discharge of the opened battery pack. このように、単位電池の電圧が基準電圧以上の時のみ、放電用配線開放スイッチ21の制御信号は電圧有り(信号H)となり、放電回路の配線が確保される。 Thus, the voltage of unit cells only when equal to or higher than the reference voltage, the control signal of the discharge line open switch 21 voltage available (signal H), and the wiring of the discharge circuit is ensured. ここで、放電用配線開放スイッチ21にはMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)などの半導体スイッチを用いることもできる。 Here, the discharge line opening switch 21 may be a semiconductor switch such as MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor).

本実施形態では、対象の電池が1個ではなく複数の単位電池が直列に接続された組電池であるので、電池監視制御部13内で、図14のような構成で対応する。 In the present embodiment, a plurality of unit batteries instead of one battery of interest because it is connected to the assembled battery in series, in the battery monitor control unit 13, corresponding in configuration as shown in FIG. 14. すなわち、図13に示した回路を各単位電池14に接続した後、各回路からの制御信号をAND回路F1に集約する。 That is, after connecting the circuit shown in FIG. 13 to the unit batteries 14, aggregating control signals from each circuit to the AND circuit F1. そして、AND回路F1の出力を放電用配線開放スイッチ21に接続する。 Then, to connect the output of the AND circuit F1 to discharge line open switch 21. この様な構成になっているので、AND回路F1は、各単位電池14に接続されている比較器D1からの出力信号のすべてが電圧有り(信号H)である時にのみ信号Hを出力し、これ以外で任意の単位電池に接続された比較器からの信号にLが含まれている場合、L信号を送出する。 Since has become such a configuration, the AND circuit F1 only outputs a signal H when all output signals from the comparator D1 connected to the unit batteries 14 are available voltage (signal H), If the signal from the comparator which is connected to any unit cells at other contains L, it sends an L signal. これによって、直列に接続されたm個(mは2以上の整数)の単位電池14のいずれか1つでも過放電電圧に達したとき、負荷を切り離すためにスイッチ21に送出される信号は電圧無し(信号L)となり、基本組電池11及び増設組電池12は負荷33への放電線から切り離される。 Thus, when it reaches either one, even over-discharge voltage of the unit cell 14 of the m connected in series (m is an integer of 2 or more), the signal sent to the switch 21 to disconnect the load voltage no (signal L), and the basic battery pack 11 and the expansion battery pack 12 is disconnected from the discharge line to the load 33.

図15は、図13における基準電圧E1を実現する回路の構成例である。 Figure 15 is a configuration example of a circuit for realizing the reference voltage E1 in FIG. 具体的には、抵抗C3と定電圧ダイオードG1を加えて構成される構成図である。 Specifically, a resistor C3 is a block diagram constituted by adding a constant voltage diode G1. 定電圧ダイオードG1は一定の電圧Vzを発生する。 Zener diode G1 generates a constant voltage Vz. 例えば、単位電池14の過放電電圧をVaとする。 For example, the over-discharge voltage of the unit cell 14, Va. 分圧器の抵抗C1と抵抗C2の抵抗値(Rc1、Rc2)が等しいとすると定電圧ダイオードの電圧VzがVaの1/2の定電圧ダイオードを選択すればよい。 The resistance value of the resistor C1 and resistor C2 of the voltage divider (Rc1, Rc2) when are equal voltage Vz of the zener diode may be selected half of the constant voltage diode Va. または、Rc2/(Rc1+Rc2)がVz/Vaと等しくなるようにRc1、Rc2を選択する。 Or, Rc2 / (Rc1 + Rc2) selects the way Rc1, Rc2 equal to Vz / Va.

図16は、単位電池14の電圧の上昇から、基本組電池11及び増設組電池12を保護するための過充電防止制御機能を実現する回路の基本構成図である。 16, the increase in the voltage of the unit cell 14 is a basic configuration diagram of a circuit for realizing the overcharge prevention control features to protect the basic assembled battery 11 and the expansion battery pack 12. 図16で、単位電池14の電圧を過充電検出回路71に入力し、過充電検出回路71で過電圧を検出すると、放電用配線開放スイッチ21に開放信号を送り、充電を停止する。 In Figure 16, enter the voltage of the unit cell 14 in the overcharge detecting circuit 71 detects an overvoltage overcharge detection circuit 71 sends an opening signal to the discharge line opening switch 21, to stop the charging.
単位電池14の電圧を比較器D1の−入力端子に、過充電の基準電圧E2を比較器D1の+入力端子に接続する。 The voltage of the unit battery 14 of the comparator D1 - input terminal, connects the reference voltage E2 of the overcharge to the positive input terminal of the comparator D1. これにより、単位電池14の電圧が過充電の基準電圧E2を超えるまでは比較器D1の出力は信号Hに、基準電圧E1を超えると信号Lになる。 Accordingly, the voltage of the unit cell 14 is output to the signal H of the comparator D1 until exceeds the reference voltage E2 of the overcharge, the signal L exceeds the reference voltage E1. よって、過充電検出回路71からの制御信号が信号Lになったら放電用配線開放スイッチ21を開とし、充電を停止するように制御する。 Therefore, the discharge wiring open switch 21 When the control signal from the overcharge detecting circuit 71 becomes the signal L is opened, and controls so as to stop charging.

複数の単位電池14が直列に接続される構成では、図14と同様に各々の単位電池14に接続された比較器の出力をAND回路に入力する。 In the configuration in which a plurality of unit batteries 14 are connected in series, receives the output of the comparator connected to the unit batteries 14 each similar to FIG. 14 to the AND circuit. これによって、単位電池14の比較器の出力がすべて電圧有り(信号H)、すなわち、すべての単位電池14が過充電の基準電圧以下の時、AND回路の出力が電圧有り(信号H)、また、いずれかの単位電池14が過充電のときAND回路の出力が電圧無し(信号L)となる。 Thereby, there output all voltage comparators unit cells 14 (signal H), i.e., when all the unit cells 14 is less than or equal to the reference voltage of the overcharge, the output of the AND circuit is there a voltage (signal H), also , one of the unit cell 14 becomes the output voltage without the aND circuit when the overcharge (signal L). よって、AND回路の出力が電圧無し(信号L)のとき充電回路を停止するように制御することで過充電を防止する。 Therefore, to prevent overcharging in the output of the AND circuit is controlled to stop the charging circuit when there is no voltage (signal L). また、過充電の基準電圧は図15と同様に定電圧ダイオードなどを用いて実現する。 The reference voltage of the overcharge is implemented using a similarly constant voltage diode and FIG.

以上説明したように、本発明の実施形態による組電池管理システム10では、複数の組電池が増設組電池接続用コネクタ16によって充放電線と接続されている。 As described above, in the assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention, a plurality of assembled batteries are connected to a discharge line by expansion assembled battery connector 16. また、各組電池においては段数の等しい単位電池間が電圧均等用接続線17で結線される。 Further, between equal unit cells number it is connected with a voltage equal connection line 17 in the respective cell packs. そして、この中の1個の組電池を電池監視制御部13と接続するような構成している。 Then constitutes so as to connect one of the battery pack in the battery monitor control unit 13.
従って、従来のように1個の組電池に対応して専用の電池監視制御部を準備する必要が無くなり、負荷電流の増減に応じて組電池の設置数を随時、任意に増減することができる。 Therefore, in response to one of the battery pack as in the prior art it is not necessary to prepare a battery monitor control unit dedicated to the installed number of the assembled battery from time to time, it may be arbitrarily increased or decreased depending on the increase or decrease of the load current . さらに、組電池の接続方式はコネクタ方式になっているので、設置・撤去も容易であり、電源システムに通電中にもこの様な作業を行うことも可能となる。 Furthermore, since the connection method of the battery pack is made using a connector, it is easy to install and removal, it is also possible to perform such a task in a power to the power supply system.

なお、以上説明した実施形態において、図1の電池監視制御部13の機能又はこの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより組電池管理システムの制御を行ってもよい。 Incidentally, in the embodiment described above, by recording a program for realizing the functions or part of this function of the battery monitoring control unit 13 of FIG. 1 in a computer-readable recording medium, recorded on the recording medium program read into the computer system may control the assembled battery management system by executing. なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 Here, the "computer system" includes an OS and hardware such as peripheral devices.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention, the specific configuration is not limited to this embodiment also includes designs and the like without departing from the scope of the invention.

本発明の実施形態による組電池管理システム10の構成図である。 It is a configuration diagram of a battery pack management system 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)を、浮動充電方式の直流給電電源に組み込んだ場合の一例を示す図である。 The assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of when incorporated into a DC supply current source floating charging method. 本発明の実施形態による複数の組電池管理システム10(図1)を、浮動充電方式の直流給電電源に組み込んだ場合の一例を示す図である。 A plurality of assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of when incorporated into a DC supply current source floating charging method. 本実施形態による組電池を収納する電池収納トレイ40の構造を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a structure of a battery housing tray 40 for accommodating the assembled battery according to the present embodiment. 電池収納トレイ40(図4)に単位電池14を収納した状態を示す斜視図である。 Battery housing tray 40 is a perspective view showing a state accommodating the unit cells 14 (FIG. 4). 本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)の構成を示す斜視図である。 Is a perspective view showing the structure of a assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1). 本発明の実施形態による電池枠50(図6)の背面における配線図である。 According to embodiments of the present invention is a wiring diagram in the back of the battery frame 50 (FIG. 6). 本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)の他の構成を示す斜視図である。 Assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention is a perspective view showing another configuration (Figure 1). 本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)を、交流電力の供給システムに適用した場合の一例を示す図である。 The assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of applying the delivery system of the AC power. 本発明の実施形態による組電池管理システム10(図1)を、交流電力の供給システムに適用した場合の一例を示す図である。 The assembled battery management system 10 according to an embodiment of the present invention (FIG. 1) is a diagram showing an example of applying the delivery system of the AC power. 本発明の実施形態による電池監視制御部13(図1)の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of a battery monitoring control unit 13 (FIG. 1) in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による電圧調整回路74(図11)の構成を示す回路図である。 Voltage adjusting circuit 74 according to an embodiment of the present invention is a circuit diagram showing the structure of (Figure 11). 本発明の実施形態による過放電検出制御回路72(図11)の構成を示す回路図である。 Is a circuit diagram showing the construction of the over-discharge detection control circuit 72 (FIG. 11) according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による過放電検出制御回路72(図11)の構成を示す回路図である。 Is a circuit diagram showing the construction of the over-discharge detection control circuit 72 (FIG. 11) in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による過放電検出制御回路72(図11)の構成を示す回路図である。 Is a circuit diagram showing the construction of the over-discharge detection control circuit 72 (FIG. 11) in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による過充電検出回路71(図11)の構成を示す回路図である。 It is a circuit diagram showing the configuration of the over-charge detection circuit 71 (FIG. 11) in accordance with an embodiment of the present invention. 従来から知られている組電池管理システム100の構成の一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of the configuration of an assembled battery management system 100 known from the prior art. 従来から知られている組電池管理システム100の適用例を示す図である。 Is a diagram showing an application example of the assembled battery management system 100 known from the prior art. 従来から知られている組電池管理システム100の適用例を示す図である。 Is a diagram showing an application example of the assembled battery management system 100 known from the prior art. 従来から知られている組電池管理システム100を電気自動車に適用した例を示す図である。 The assembled battery management system 100 known from the prior art is a diagram showing an example of application to an electric vehicle.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10・・・組電池管理システム、11・・・基本組電池、12・・・増設組電池、13・・・電池監視制御部、14・・・単位電池、15・・・単位電池、16・・・増設組電池接続用コネクタ、16a・・・正極コネクタ、16b・・・負極コネクタ、17・・・電圧均等用接続線、18・・・電圧均等用接続線コネクタ、19・・・電圧測定用配線20・・・スイッチ開放信号送出用配線、21・・・放電用配線開放スイッチ、31・・・交流電源、32・・・整流器、33・・・負荷、34・・・制御部、40・・・電池収納トレイ、50・・・電池枠、51a、51b・・・前面扉、52・・・正極側配線、53・・・正極出力端子、54・・・負極側配線、55・・・負極出力端子、56・・・ケース、60・・・インバータ、6 10 ... battery pack management system, 11 ... basic battery pack, 12 ... additional battery pack, 13 ... battery monitoring control unit, 14 ... unit cell, 15 ... unit cell, 16 · · expansion assembled battery connector, 16a ... positive electrode connector, 16b ... anode connector, 17 ... voltage equivalent connecting wire, 18 ... voltage equivalent connecting wire connector, 19 ... voltage measuring use wire 20 ... switch open signal transmitting wiring, 21 ... discharge wiring open switch, 31 ... AC power supply, 32 ... rectifier, 33 ... load, 34 ... controller, 40 ... battery housing tray, 50 ... battery frame, 51a, 51b ... front door, 52 ... positive-side wiring, 53 ... positive output terminal, 54 ... negative-side wiring, 55 ... and negative output terminal, 56 ... case, 60 ... inverter, 6 ・・・直流スイッチ、62・・・充電器、70・・・電圧調整部、71・・・過充電検出回路、72・・・過放電検出回路、73・・・制御回路、74・・・電圧調整回路、81・・・バイパス電流制限素子、82・・・バイパス電流制御素子、83・・・誤差増幅器、84・・・誤差増幅器、100・・・組電池管理システム、101・・・組電池、102・・・電池監視制御部、103・・・放電配線開放スイッチ、104・・・スイッチ開放信号送出用配線、105・・・単位電池、106・・・電圧測定用配線、110・・・交流電源、111・・・整流器、112・・・負荷、113・・・制御部、120・・・バッテリ管理装置、121・・・車両制御ユニット、122・・・電流センサ、123・・・冷却ファン、124・ ... DC switch, 62 ... charger, 70 ... voltage adjustment unit, 71 ... overcharge detection circuit, 72 ... overdischarge detecting circuit, 73 ... control circuit, 74 ... voltage adjustment circuit, 81 ... bypass current limiting element, 82 ... bypass current control element 83 ... error amplifier, 84 ... error amplifier, 100 ... battery pack management system, 101 ... sets battery, 102 ... battery monitor control unit, 103 ... discharge lines open switch, 104 ... switch open signal transmitting wiring, 105 ... unit cell, 106 ... voltage measurement wirings, 110 ... - AC power supply, 111 ... rectifier, 112 ... load, 113 ... controller, 120 ... battery management unit, 121 ... vehicle control unit, 122 ... current sensor, 123 ... cooling fan, 124, ・DC/DCコンバータ/充電器、125・・・モータコントローラ、126・・・モータ、127・・・残存容量計、128・・・警報器、129・・・イグニッションスイッチ、130・・・充電器接続スイッチ · DC / DC converter / charger, 125 ... motor controller, 126 ... motor, 127 ... capacity meter, 128 ... alarm, 129 ... ignition switch, 130 ... Charger connection switch

Claims (3)

  1. 直列にm個(mは2以上の整数)接続した単位電池からなる基本組電池と、 m pieces in series (m is an integer of 2 or more) and the basic battery pack consisting of the connected unit cells,
    直列にm個接続した単位電池からなり前記基本組電池に並列に接続される少なくとも1以上の増設組電池と、 At least one or more additional battery pack which is connected in parallel to the basic battery pack consists unit batteries m pieces connected in series,
    前記基本組電池のn番目(nは1以上、m−1以下の整数)の単位電池とn+1番目の単位電池間と、前記増設組電池のn番目の単位電池とn+1番目の単位電池間とを電気的に接続する接続手段と、 Wherein n th basic battery pack (n is 1 or more, m-1 an integer) and between the unit cell and the (n + 1) th unit cell, and between the n-th unit cell and the (n + 1) th unit cell of the additional battery pack and connecting means for electrically connecting the,
    前記基本組電池のm個の単位電池における両端の電圧を計測する電圧計測手段と、 A voltage measuring means for measuring the voltage across the m unit batteries of the basic battery pack,
    前記電圧計測手段が計測した電圧に基づいて前記基本組電池の単位電池と前記増設組電池の単位電池とを制御する単位電池制御手段と、 A unit cell controller by the voltage measuring means for controlling the unit cells of the additional battery pack as a unit cell of the basic battery pack based on the voltage measured,
    を備えることを特徴とする電池管理システム。 Battery management system characterized in that it comprises a.
  2. 前記単位電池制御手段は、前記電圧計測手段が計測した電圧に基づいて前記基本組電池の単位電池と前記増設組電池の単位電池の電圧調整、過充電制御、過放電制御の少なくとも1以上を行うことを特徴とする請求項1に記載の電池管理システム。 The unit cell control means, said voltage regulating unit cell of the basic group the additional battery pack as a unit cell of the battery, the overcharge control, performs at least one or more over-discharge control based on the voltage the voltage measuring means has measured the battery management system of claim 1, wherein the.
  3. 前記基本組電池の一端に接続されるスイッチと、 A switch connected to one end of the basic battery pack,
    前記電圧計測手段が計測した電圧が過放電基準電圧値より小さい場合、又は、前記電圧計測手段が計測した電圧が過充電基準電圧値よりも大きい場合、前記スイッチを開放するスイッチ制御手段と、 If the voltage by the voltage measuring means has measured is less than the over-discharge reference voltage value, or when the voltage the voltage measuring means is measured is greater than the over-charge reference voltage value, a switch control means for opening said switch,
    を備えることを特徴とする請求項2に記載の電池管理システム。 The battery management system of claim 2, characterized in that it comprises a.
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