JP2012174487A - Battery pack, electronic apparatus, power system and electric vehicle - Google Patents

Battery pack, electronic apparatus, power system and electric vehicle Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an irregular product such as an altered battery pack, and to detect abnormality of the battery pack itself such as leakage of electrolyte.SOLUTION: The battery pack 30 has a weight measurement unit 12 which measures the weight of a battery 1 in the battery pack 30. First weight of the battery 1 measured during manufacture and shipment is stored, along with the identification information, in a nonvolatile memory 4. Second weight corresponding to the current weight of the battery 1 is measured, at a constant time interval, by the weight measurement unit 12. Absolute value of the difference of first and second weights is compared with a preset threshold. When the absolute value of the difference is larger than the threshold, the battery pack is determined as an irregular product and brought into charge/discharge prohibition state or unusable state.

Description

本開示は、例えば二次電池の電池パックと、電池パックを使用する電子機器、電力システムおよび電動車両に関する。   The present disclosure relates to, for example, a battery pack of a secondary battery, an electronic device using the battery pack, a power system, and an electric vehicle.

リチウムイオン二次電池等の電池を含む電池パックは、モバイル電子機器、電動車両、バックアップ電源等として広く使用されている。電池パックは、１または複数の二次電池と、電池の電圧、電流、温度を検出する検出部を含む保護回路とがラミネートフィルム、合成樹脂ケース等によって一体化されている構成と定義される。電池パックは、後述する認証回路を有する場合もある。   Battery packs including batteries such as lithium ion secondary batteries are widely used as mobile electronic devices, electric vehicles, backup power supplies and the like. The battery pack is defined as a configuration in which one or a plurality of secondary batteries and a protection circuit including a detection unit that detects battery voltage, current, and temperature are integrated by a laminate film, a synthetic resin case, and the like. The battery pack may have an authentication circuit described later.

電池パックに関して、正規製造者以外による模倣品が流通したり、不正な改造が行われる問題がある。これの模倣品や不正改造品（以下、非正規品と総称する）は、粗悪な電池素子を使用したり、保護回路部品または回路に不備がある可能性がある。その結果、正規の電池パックに比較すると、非正規品は、安全性の点で問題があることが多い。したがって、特許文献１に記載されているように、電池パックと電子機器とのそれぞれに認証用のＩＣ(Integrated Circuit)を搭載し、相互認証が成立した場合にのみ、当該電池パックを正規と判定して使用することが提案されている。   Regarding battery packs, there are problems in that counterfeit goods other than authorized manufacturers are distributed or illegal modification is performed. This counterfeit product or illegally modified product (hereinafter collectively referred to as non-genuine product) may use a bad battery element or have a defect in a protection circuit component or circuit. As a result, compared to a regular battery pack, non-genuine products often have problems in terms of safety. Therefore, as described in Patent Document 1, an authentication IC (Integrated Circuit) is mounted on each of the battery pack and the electronic device, and the battery pack is determined to be valid only when mutual authentication is established. And has been proposed to use.

特開２００９−１５１９５３号公報JP 2009-151953 A

従来の認証により正規の電池パックか否かを判定する方法は、正規な電池パック自身の異常、例えば電解液の流出が生じていることを検出することは、不可能であった。さらに、認証ソフトウェアが解析され、認証ＩＣが再利用され、電池のみを交換した改造電池パックを検出することができない問題がある。   In the conventional method for determining whether or not the battery pack is a regular battery pack, it is impossible to detect an abnormality of the regular battery pack itself, for example, the outflow of the electrolyte. Further, there is a problem that the authentication software is analyzed, the authentication IC is reused, and the modified battery pack in which only the battery is replaced cannot be detected.

したがって、本開示は、上述したような認証ＩＣを搭載した場合の問題点を解消することができる電池パック、電子機器、電力システムおよび電動車両を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a battery pack, an electronic device, an electric power system, and an electric vehicle that can solve the problems when the authentication IC as described above is mounted.

本開示の装置は、１または複数の電池と、
電池の充放電を制御する充放電制御部と、
電池の重量を測定する重量測定部と、
重量測定部により初期状態で測定された電池の重量に対応する第１の重量を記憶するメモリと、
メモリから読み出された第１の重量と、重量測定部により測定された電池の現在の重量に対応する第２の重量とを比較し、
第１および第２の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、電池が正規でないと判定する制御部とを備える電池パックである。 An apparatus of the present disclosure includes one or more batteries,
A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the battery;
A weight measuring unit for measuring the weight of the battery;
A memory for storing a first weight corresponding to the weight of the battery measured in the initial state by the weight measuring unit;
Comparing the first weight read from the memory with a second weight corresponding to the current weight of the battery measured by the weight measuring unit;
The battery pack includes a control unit that determines that the battery is not normal when the absolute value of the difference between the first and second weights is greater than a preset threshold value.

本開示の装置は、１または複数の電池と、電池の充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも識別情報が記憶されるメモリとを備える電池パックを電源として使用する電子機器であって、
電池パックの識別情報と関連付けて電池パックの初期状態で測定された重量に対応する第３の重量が記憶されるメモリと、
電池パックの重量を測定する重量測定部と、
装着された電池パックから識別情報を受け取り、受け取った識別情報に対応する電池パックの第３の重量をメモリから読み出し、
読み出された第３の重量と、重量測定部により測定された電池の現在の重量に対応する第４の重量とを比較し、
第３および第４の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、電池パックが正規でないと判定する制御部とを備える電子機器である。 The apparatus of the present disclosure is an electronic device that uses, as a power source, a battery pack that includes one or more batteries, a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of the battery, and a memory that stores at least identification information.
A memory storing a third weight corresponding to the weight measured in the initial state of the battery pack in association with the identification information of the battery pack;
A weight measuring unit for measuring the weight of the battery pack;
Receiving identification information from the attached battery pack, reading out a third weight of the battery pack corresponding to the received identification information from the memory;
Comparing the read third weight with a fourth weight corresponding to the current weight of the battery measured by the weight measuring unit;
The electronic apparatus includes a control unit that determines that the battery pack is not normal when the absolute value of the difference between the third and fourth weights is greater than a preset threshold value.

本開示の装置は、上述した電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示の装置は、上述した電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示の装置は、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示の装置は、上述した電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示の装置は、上述した電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。 The device of the present disclosure is a power system in which the above-described battery pack is charged by a power generation device that generates power from renewable energy.
An apparatus according to the present disclosure includes a conversion device that receives electric power from the battery pack and converts it into driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery pack. It is.
The apparatus of the present disclosure includes a power information transmission / reception unit that transmits and receives signals to and from other devices via a network.
It is an electric power system which performs charging / discharging control of the battery pack mentioned above based on the information which the transmission / reception part received.
The device of the present disclosure is a power system that receives power from the battery pack described above and supplies power to the battery pack from the power generation device or the power network.
The device of the present disclosure is an electric power system that includes the above-described electronic device and is charged by a power generation device that generates power from renewable energy.
An apparatus according to the present disclosure includes the above-described electronic device, a conversion device that receives electric power supplied from a battery pack and converts it into driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information about the battery pack It is an electric vehicle which has.
An apparatus of the present disclosure includes the above-described electronic device and a power information transmission / reception unit that transmits / receives a signal to / from another device via a network
The power system performs charge / discharge control of the battery pack based on information received by the power information transmitting / receiving unit.
An apparatus of the present disclosure is an electric power system that includes the electronic device described above, receives electric power from a battery pack, and supplies electric power to the battery pack from a power generation apparatus or an electric power network.

実施の形態によれば、たとえ正規の電池パックであっても、電解液が漏れているような異常が発生している電池パックを検出することができる。さらに、認証ＩＣを備えるものと比較して、電池のみが交換されるような改造がされた非正規品を検出することができる。   According to the embodiment, even if it is a regular battery pack, it is possible to detect a battery pack in which an abnormality such as leakage of the electrolyte has occurred. Furthermore, it is possible to detect a non-genuine product that has been modified such that only the battery is replaced, as compared with a device having an authentication IC.

本開示の電池パックの一実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of a battery pack of the present disclosure. 電池パックの一実施の形態の説明に用いる略線図である。It is a basic diagram used for description of one embodiment of a battery pack. 電池パックの概略的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a battery pack. 初期状態における電池の重量を測定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which measures the weight of the battery in an initial state. 一実施の形態の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description of one embodiment. 本開示の電池パックの他の実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of other embodiments of a battery pack of this indication. 電池パックの他の実施の形態の説明に用いる略線図である。It is a basic diagram used for description of other embodiment of a battery pack. 他の実施の形態の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description of other embodiment. 電池の実際の重量の例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of the actual weight of a battery. 電池パックの応用例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the application example of a battery pack. 電池パックの応用例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the application example of a battery pack.

以下、実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．一実施の形態における電池パックの構成＞
＜２．重量測定部＞
＜３．第１の重量の測定＞
＜４．第２の重量の測定＞
＜５．他の実施の形態における電池パックの構成＞
＜６．第４の重量の測定＞
＜７．実際の電池の重量例＞
＜８．応用例＞
＜９．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。 Hereinafter, embodiments will be described. The description will be given in the following order.
<1. Configuration of Battery Pack in One Embodiment>
<2. Weight measuring section>
<3. First weight measurement>
<4. Second weight measurement>
<5. Configuration of Battery Pack in Other Embodiment>
<6. Fourth weight measurement>
<7. Example of actual battery weight>
<8. Application example>
<9. Modification>
The embodiment described below is a preferable specific example, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.

＜１．一実施の形態における電池パックの構成＞
図１は、本開示の一実施の形態における電池パックの回路構成例を示すブロック図である。破線が囲んで示す電池パック３０は、リチウムイオン二次電池等の電池（単位電池、セルとも呼ばれる）１を有する。電池１は、１個または複数の電池が直列または並列に接続されたものである。例えば６つの電池が２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）のように、接続されている。電池パック３０の正極端子および負極端子がそれぞれ電子機器（以下本体機器と称する）２の正極端子および負極端子と接続される。本体機器２は、携帯電話、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等である。さらに、後述するように、携帯機器以外に電動車両、家庭内電力システムと接続される場合もある。 <1. Configuration of Battery Pack in One Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration example of a battery pack according to an embodiment of the present disclosure. A battery pack 30 surrounded by a broken line includes a battery (also referred to as a unit battery or a cell) 1 such as a lithium ion secondary battery. The battery 1 is one in which one or a plurality of batteries are connected in series or in parallel. For example, six batteries are connected like 2 parallel 3 series (2P3S). A positive electrode terminal and a negative electrode terminal of battery pack 30 are connected to a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of electronic device (hereinafter referred to as main device) 2, respectively. The main device 2 is a mobile phone, a notebook PC (personal computer), or the like. Furthermore, as will be described later, there are cases in which it is connected to an electric vehicle or an in-home power system in addition to the portable device.

制御部３によって電池パック３０の動作が制御される。制御部３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成されるマイクロコンピュータである。制御部３に対して不揮発性メモリ（図では、ＮＶＭと表記する）４が接続されている。不揮発性メモリ４は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）である。   The operation of the battery pack 30 is controlled by the control unit 3. The control unit 3 is a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. A non-volatile memory (indicated as NVM in the figure) 4 is connected to the control unit 3. The nonvolatile memory 4 is, for example, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) or an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory).

不揮発性メモリ４には、電池パックの製造者情報、電池パックの種類、電池パックの製造番号等の識別情報が工場出荷時に記憶される。さらに、制御部３で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各電池の初期状態における重量、電池の内部抵抗値などが工場出荷時に記憶される。さらに、電池１の満充電容量を記憶させておくことで、制御部３とともに残容量を算出することができる。   The nonvolatile memory 4 stores identification information such as battery pack manufacturer information, battery pack type, and battery pack production number at the time of factory shipment. Furthermore, the numerical value calculated by the control unit 3, the weight of each battery in the initial state measured in the manufacturing process, the internal resistance value of the battery, and the like are stored at the time of factory shipment. Furthermore, the remaining capacity can be calculated together with the control unit 3 by storing the full charge capacity of the battery 1.

電池パック３０を流れる電流（充電または放電電流）が電流検出部５および検出抵抗６によって検出される。検出された電流値が制御部３に供給される。電池１の電圧が電圧検出部７によって検出され、検出された電圧値が制御部３に供給される。複数の電池が設けられている組電池の場合では、組電池全体の電圧および各電池の電圧の両方が検出される。   A current (charging or discharging current) flowing through the battery pack 30 is detected by the current detection unit 5 and the detection resistor 6. The detected current value is supplied to the control unit 3. The voltage of the battery 1 is detected by the voltage detection unit 7, and the detected voltage value is supplied to the control unit 3. In the case of an assembled battery provided with a plurality of batteries, both the voltage of the entire assembled battery and the voltage of each battery are detected.

制御部３が充放電制御部８を制御する。充放電制御部８は、電流路に挿入されている充放電制御スイッチ９を制御する。充放電制御スイッチ９は、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチを有する。スイッチとしては、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ（Field Effect Transistor））およびそのソース・ドレイン間に挿入されるダイオードが使用
される。さらに、電池１の温度を検出する温度検出素子（例えばサーミスタ）が電池１に設けられている。温度検出部１０が温度検出素子の出力信号を受け取る。温度検出部１０が電池１の温度に対応する検出信号を制御部３に供給する。制御部３が温度情報を使用して異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。 The control unit 3 controls the charge / discharge control unit 8. The charge / discharge control unit 8 controls the charge / discharge control switch 9 inserted in the current path. The charge / discharge control switch 9 includes a charge control switch and a discharge control switch. As the switch, for example, a field effect transistor (FET) and a diode inserted between its source and drain are used. Furthermore, a temperature detection element (for example, a thermistor) that detects the temperature of the battery 1 is provided in the battery 1. The temperature detection unit 10 receives the output signal of the temperature detection element. The temperature detection unit 10 supplies a detection signal corresponding to the temperature of the battery 1 to the control unit 3. The control unit 3 uses the temperature information to perform charge / discharge control during abnormal heat generation, or to correct the remaining capacity.

制御部３は、本体機器２と入出力部１１を介して接続されている。入出力部１１によって、制御部３と本体機器２の制御部との間で有線または無線で双方向通信がなされる。通信によって、電池パック３０から本体機器２に対して、種々の情報が伝送される。なお、充電時には、電池パック３０の正極端子および負極端子がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。   The control unit 3 is connected to the main device 2 via the input / output unit 11. The input / output unit 11 performs two-way communication between the control unit 3 and the control unit of the main device 2 by wire or wireless. Various information is transmitted from the battery pack 30 to the main device 2 by communication. At the time of charging, the positive terminal and the negative terminal of the battery pack 30 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the charger, respectively, and charging is performed.

上述した電池パック３０において、電池電圧が過充電検出電圧となったことが検出されると、充放電制御部８によって充放電制御スイッチ９の充電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に充電電流が流れないように制御される。充電制御スイッチのオフ後は、ダイオードを介することによって放電のみが可能となる。さらに、充電時に大電流が流れた場合に、充放電制御部８によって充電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御される。   When the battery pack 30 detects that the battery voltage has become the overcharge detection voltage, the charge / discharge control unit 8 turns off the charge switch of the charge / discharge control switch 9 and charges the current path of the battery 1. It is controlled so that no current flows. After the charge control switch is turned off, only discharging is possible through the diode. Further, when a large current flows during charging, the charging switch is turned off by the charge / discharge control unit 8 and the charging current flowing in the current path of the battery 1 is controlled to be cut off.

充放電制御スイッチ９の放電制御スイッチは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にオフとされ、電池１の電流経路に放電電流が流れないように充放電制御部８によって制御される。放電制御スイッチのオフ後は、ダイオードを介することによって充電のみが可能となる。さらに、放電時に大電流が流れた場合に、充放電制御部８によって放電スイッチがオフとされ、電池１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御される。ここで、リチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。   The discharge control switch of the charge / discharge control switch 9 is turned off when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage, and is controlled by the charge / discharge control unit 8 so that the discharge current does not flow in the current path of the battery 1. After the discharge control switch is turned off, only charging is possible through a diode. Further, when a large current flows at the time of discharging, the discharge switch is turned off by the charge / discharge control unit 8 and the discharge current flowing in the current path of the battery 1 is controlled to be cut off. Here, in the case of a lithium ion secondary battery, the overcharge detection voltage is determined to be, for example, 4.20V ± 0.05V, and the overdischarge detection voltage is determined to be, for example, 2.4V ± 0.1V.

＜２．重量測定部＞
電池パック３０は、工場出荷時の電池パック自身の電池１の重量を示す重量データ（以下、第１の重量と称する）を測定する重量測定部１２を備える。重量測定部１２は、工場出荷時に電池パック３０内の電池１の重量を測定し、測定結果の第１の重量を制御部３によって不揮発性メモリ４に記憶する。 <2. Weight measuring section>
The battery pack 30 includes a weight measurement unit 12 that measures weight data (hereinafter referred to as a first weight) indicating the weight of the battery 1 of the battery pack itself at the time of factory shipment. The weight measuring unit 12 measures the weight of the battery 1 in the battery pack 30 at the time of factory shipment, and stores the first weight of the measurement result in the nonvolatile memory 4 by the control unit 3.

図２に示すように、電池パック３０は、例えば２個の電池（１ａ，１ｂ）（１ｃ，１ｄ）（１ｅ，１ｆ）が並列接続され、３個の並列接続が直列接続された（２Ｐ３Ｓ）の電池を有する。電池の正極側および負極側がコネクタ１５を介して接続端子として導出される。図２の例では、並列接続された２個の電池毎に重量を測定する重量センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。各重量センサーの出力（重量データ）が制御部３に供給される。   As shown in FIG. 2, the battery pack 30 includes, for example, two batteries (1a, 1b) (1c, 1d) (1e, 1f) connected in parallel, and three parallel connections connected in series (2P3S). Battery. The positive electrode side and the negative electrode side of the battery are led out as connection terminals via the connector 15. In the example of FIG. 2, weight sensors 12a, 12b, and 12c that measure the weight for each of two batteries connected in parallel are provided. The output (weight data) of each weight sensor is supplied to the control unit 3.

制御部３は、重量センサー１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれが測定した重量を加算して電池１ａ〜１ｆの重量を計算する。製造出荷時に測定された電池１ａ〜１ｆの第１の重量が制御部３と関連して設けられた不揮発性メモリ４に記憶される。制御部３、不揮発性メモリ４およびコネクタ１５がプリント配線基板１６上に取り付けられている。なお、図２においては、電池パック３０内の他の回路部分については、簡単のため、省略されている。   The control unit 3 calculates the weights of the batteries 1a to 1f by adding the weights measured by the weight sensors 12a, 12b, and 12c. The first weights of the batteries 1 a to 1 f measured at the time of manufacture and shipment are stored in a nonvolatile memory 4 provided in association with the control unit 3. The control unit 3, the nonvolatile memory 4, and the connector 15 are attached on the printed wiring board 16. In FIG. 2, other circuit portions in the battery pack 30 are omitted for simplicity.

図３は、電池パック３０内の接続を概略的に示している。一例として、電池パック３０を固い平面上に置くと、電池１ａ〜１ｆからなる電池（組セル）の重量が重量センサー１２ａ〜１２ｃによって測定される。重量センサー１２ａ〜１２ｃとしては、既知の構成のものを使用できる。すなわち、重量センサー１２ａ〜１２ｃは、ロードセル、ピエゾフィルムを使用したセンサー等を使用したものである。ロードセルとして、磁歪式ロードセル、静電容量型ロードセル、ひずみゲージ式ロードセル等を使用できる。   FIG. 3 schematically shows connections in the battery pack 30. As an example, when the battery pack 30 is placed on a hard flat surface, the weights of the batteries (assembled cells) including the batteries 1a to 1f are measured by the weight sensors 12a to 12c. As the weight sensors 12a to 12c, those having a known configuration can be used. That is, the weight sensors 12a to 12c use a load cell, a sensor using a piezo film, or the like. As the load cell, a magnetostrictive load cell, a capacitance load cell, a strain gauge load cell, or the like can be used.

例えばロードセルの場合では、ロードセルに力が加わると、ロードセルおよびひずみゲージが変形し、ひずみゲージの電気抵抗が変化する。この電気抵抗の変化が電圧変化として取り出され、電圧検出部１７に供給される。電圧検出部１７は、電圧を検出すると共に、電圧値をデジタル値に変換する。デジタル信号に変換された重量が制御部３に供給される。   For example, in the case of a load cell, when a force is applied to the load cell, the load cell and the strain gauge are deformed, and the electrical resistance of the strain gauge changes. This change in electrical resistance is taken out as a voltage change and supplied to the voltage detector 17. The voltage detector 17 detects a voltage and converts the voltage value into a digital value. The weight converted into the digital signal is supplied to the control unit 3.

＜３．第１の重量の測定＞
一実施の形態では、初期状態において、電池パック３０内の電池（組電池）１の第１の重量が重量測定部１２（重量測定センサー１２ａ〜１２ｃ）によって測定される。第１の重量の測定処理の一例について図４のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として電池パック３０内の制御部３の制御によってなされる。 <3. First weight measurement>
In one embodiment, in the initial state, the first weight of the battery (assembled battery) 1 in the battery pack 30 is measured by the weight measurement unit 12 (weight measurement sensors 12a to 12c). An example of the first weight measurement process will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing shown in this flowchart is mainly performed under the control of the control unit 3 in the battery pack 30.

電池パック３０の製造が開始され、ステップＳ１において、部品組み立てがなされる。すなわち、電池１、プリント配線基板１６が共通の外装ケース内に収納される。ステップＳ２において、製造メーカー、製造番号、電池パックの種類等の製造情報が電池パック３０の不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。   Production of the battery pack 30 is started, and parts are assembled in step S1. That is, the battery 1 and the printed wiring board 16 are housed in a common exterior case. In step S <b> 2, manufacturing information such as a manufacturer, a manufacturing number, and a battery pack type is written into the nonvolatile memory 4 of the battery pack 30.

ステップＳ３において、電池パックの組み立て検査がなされる。そして、ステップＳ４において、製造出荷時の電池１の重量と対応する第１の重量Ｗｒが測定され、測定された第１の重量Ｗｒが不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。そして、電池パックが出荷されることで、処理が終了する。   In step S3, the battery pack is assembled and inspected. In step S <b> 4, the first weight Wr corresponding to the weight of the battery 1 at the time of manufacture and shipment is measured, and the measured first weight Wr is written into the nonvolatile memory 4. And a battery pack is shipped and a process is complete | finished.

＜４．第２の重量の測定＞
本開示では、一定の時間間隔でもって、電池パック３０内の電池（組電池）１の現在の重量と対応する第２の重量が重量測定部１２（重量測定センサー１２ａ〜１２ｃ）によって測定される。第２の重量の測定と、測定された第２の重量を使用する処理の一例について図５のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として電池パック３０内の制御部３の制御によってなされる。 <4. Second weight measurement>
In the present disclosure, the second weight corresponding to the current weight of the battery (assembled battery) 1 in the battery pack 30 is measured by the weight measurement unit 12 (weight measurement sensors 12a to 12c) at a constant time interval. . An example of the process of measuring the second weight and using the measured second weight will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing shown in this flowchart is mainly performed under the control of the control unit 3 in the battery pack 30.

ステップＳ１１において、電池パック３０の電流検出部５、電圧検出部７、温度検出部１０がそれぞれ現在の電圧、電流、温度を測定する。ステップＳ１２において、測定されたこれらの電圧、電流、温度によって、既存の電池パックと同様の充放電の制御等の処理がなされる。   In step S11, the current detection unit 5, the voltage detection unit 7, and the temperature detection unit 10 of the battery pack 30 measure the current voltage, current, and temperature, respectively. In step S12, processing such as charge / discharge control similar to that of the existing battery pack is performed according to the measured voltage, current, and temperature.

ステップＳ１３において、現在の電池パック３０の重量（第２の重量）Ｗｔが重量測定部１２によって測定される。ステップＳ１４において、不揮発性メモリ４から第１の重量Ｗｒが読み出される。不揮発性メモリ４から読み出された第１の重量Ｗｒと重量測定部１２によって測定された電池の現在の重量と対応する第２の重量とがステップＳ１５において、比較される。   In step S <b> 13, the current weight (second weight) Wt of the battery pack 30 is measured by the weight measuring unit 12. In step S14, the first weight Wr is read from the nonvolatile memory 4. In step S15, the first weight Wr read from the nonvolatile memory 4 and the current weight of the battery measured by the weight measuring unit 12 and the corresponding second weight are compared.

ステップＳ１５において、第１および第２の重量の差（Ｗｔ−Ｗｒ）の絶対値が計算され、計算された差の絶対値が予め設定されたしきい値Ｔｈより大か否かが判定される。差の絶対値がしきい値Ｔｈより大でない場合には、処理がステップＳ１１に戻る。そして、上述したのと同様の処理がなされる。但し、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の処理は、所定の時間後の判定時までなされない。   In step S15, the absolute value of the difference between the first and second weights (Wt−Wr) is calculated, and it is determined whether or not the calculated absolute value of the difference is greater than a preset threshold value Th. . If the absolute value of the difference is not greater than the threshold value Th, the process returns to step S11. Then, the same processing as described above is performed. However, the processes in steps S13, S14, and S15 are not performed until the determination after a predetermined time.

ステップＳ１５において、差の絶対値がしきい値Ｔｈより大の場合には、処理がステップＳ１６に移り、アラームが本体機器２に対して送信される。本体機器２は、アラームを受け取ると、表示部にエラーメッセージを表示したり、音声での警告を発生し、装着されている電池パックが非正規品であることがユーザに対して通知される。   If the absolute value of the difference is larger than the threshold value Th in step S15, the process proceeds to step S16, and an alarm is transmitted to the main device 2. When the main device 2 receives the alarm, the main device 2 displays an error message on the display unit or generates an audio warning, and notifies the user that the installed battery pack is non-genuine.

そして、ステップＳ１７において、電池パック３０が充放電禁止モード、または永久故障モードに移行する。充放電禁止モードは、充放電制御スイッチ９の充電制御スイッチおよび放電制御スイッチの両者をオフとし、充放電を禁止する状態である。永久故障モードは、電池パック３０内のヒューズ（図示しない）を溶断する動作である。   In step S17, the battery pack 30 shifts to the charge / discharge inhibition mode or the permanent failure mode. The charge / discharge inhibition mode is a state in which both the charge control switch and the discharge control switch of the charge / discharge control switch 9 are turned off to inhibit charge / discharge. The permanent failure mode is an operation for blowing a fuse (not shown) in the battery pack 30.

上述した本開示による電池パックは、以下のような利点を有する。
１．充放電を行わなくても、瞬時に非正規品か否かを判別することができる。
２．電解液の漏れが発生し、流出した電解液が電池パックの微小な隙間から揮発すると、電池の重量が減少する。非正規品でないが、このような電池の異常を検出することができる。
３．ポリマーリチウムイオン二次電池の場合、劣化等で膨張して応力が増大する。応力が重量測定部１２に対して加わり、重量の増大として検出される。したがって、本開示によれば、ポリマーリチウムイオン二次電池の劣化による膨張を検出することができる。
４．製造後に、認証ＩＣ、保護回路等の部品が再使用され、電池のみが交換されるような改造を検出することができる。
５．電池パックにおいて処理が完結するので、本体機器に対して負担を増えることがない。 The battery pack according to the present disclosure described above has the following advantages.
1. Even if charging / discharging is not performed, it is possible to immediately determine whether or not the product is non-genuine.
2. When the electrolyte solution leaks and the discharged electrolyte solution volatilizes from a minute gap in the battery pack, the weight of the battery is reduced. Although it is not a non-genuine product, such a battery abnormality can be detected.
3. In the case of a polymer lithium ion secondary battery, the stress increases due to expansion due to deterioration or the like. Stress is applied to the weight measuring unit 12 and detected as an increase in weight. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to detect expansion due to deterioration of the polymer lithium ion secondary battery.
4). After manufacture, it is possible to detect modifications such that parts such as an authentication IC and a protection circuit are reused and only the battery is replaced.
5. Since the processing is completed in the battery pack, the burden on the main device is not increased.

＜５．他の実施の形態における電池パックの構成＞
図６は、本開示の他の実施の形態における電池パック３１の回路構成例を示すブロック図である。破線が囲んで示す電池パック３１は、上述した電池パック３０と同様の構成を有する。すなわち、１個または複数の電池例えばリチウムイオン二次電池が直列または並列に接続された電池１を有し、制御部３によって電池パック３１の動作が制御される。制御部３に対して不揮発性メモリ４が接続されている。 <5. Configuration of Battery Pack in Other Embodiment>
FIG. 6 is a block diagram illustrating a circuit configuration example of the battery pack 31 according to another embodiment of the present disclosure. A battery pack 31 surrounded by a broken line has the same configuration as the battery pack 30 described above. In other words, one or a plurality of batteries, for example, lithium ion secondary batteries are connected to each other in series or in parallel, and the operation of the battery pack 31 is controlled by the control unit 3. A nonvolatile memory 4 is connected to the control unit 3.

電池パック３０と同様に、電流検出部５、検出抵抗６、電圧検出部７、充放電制御部８、充放電制御スイッチ９および温度検出部１０を備えている。そして、電池パック３０と同様の充放電制御が行われる。さらに、制御部３は、本体機器２１と入出力部１１を介して接続されている。入出力部１１によって、制御部３と本体機器２１の制御部との間で有線または無線で双方向通信がなされる。通信によって、電池パック３０から本体機器２１に対して、種々の情報が伝送される。本体機器２１は、携帯電話、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の携帯機器、電動車両、家庭内電力システム等である。   Similar to the battery pack 30, the battery pack 30 includes a current detection unit 5, a detection resistor 6, a voltage detection unit 7, a charge / discharge control unit 8, a charge / discharge control switch 9, and a temperature detection unit 10. Then, charge / discharge control similar to that of the battery pack 30 is performed. Further, the control unit 3 is connected to the main device 21 via the input / output unit 11. The input / output unit 11 performs two-way communication between the control unit 3 and the control unit of the main device 21 by wire or wireless. Various information is transmitted from the battery pack 30 to the main device 21 by communication. The main body device 21 is a mobile device such as a mobile phone or a notebook PC (personal computer), an electric vehicle, a home power system, or the like.

上述した電池パック３０と異なり、電池パック３１は、重量測定部を有しない。電池パック３１の不揮発性メモリ４に対して、工場出荷時の電池パック自身の重量を示す重量データ（以下、第３の重量と称する）が書き込まれる。第３の重量は、電池パック３１の外部の重量測定装置によって測定される。すなわち、上述した一実施の形態では、電池パック３０内の電池１の重量が重量測定部１２によって測定されるのに対して、他の実施の形態では、電池パック３１全体の重量が測定される。   Unlike the battery pack 30 described above, the battery pack 31 does not have a weight measuring unit. Weight data (hereinafter referred to as third weight) indicating the weight of the battery pack itself at the time of factory shipment is written into the nonvolatile memory 4 of the battery pack 31. The third weight is measured by a weight measuring device outside the battery pack 31. That is, in the above-described embodiment, the weight of the battery 1 in the battery pack 30 is measured by the weight measuring unit 12, while in the other embodiments, the weight of the entire battery pack 31 is measured. .

第３の重量の測定は、上述した第１の重量の測定と同様に、工場出荷時になされる。測定された初期状態の電池パック３１の第３の重量が製造メーカー、製造番号、電池パックの種類等の製造情報、すなわち、識別情報と共に不揮発性メモリ４に対して書き込まれる。すなわち、第３の重量が識別情報と関連付けされて記憶される。   The measurement of the third weight is performed at the time of factory shipment, similarly to the measurement of the first weight described above. The measured third weight of the battery pack 31 in the initial state is written in the nonvolatile memory 4 together with manufacturing information such as the manufacturer, serial number, and type of battery pack, that is, identification information. That is, the third weight is stored in association with the identification information.

不揮発性メモリ４に書き込まれている製造情報と第３の重量とが入出力部１１を通じて本体機器２１の制御部に対して伝送される。本体機器２１は、重量測定部２２を備えている。重量測定部２２によって装着された電池パック３１の重量が測定される。重量測定部２２としては、既知の構成のものを使用できる。重量測定部２２は、ロードセル、ピエゾフィルムを使用したセンサー等を使用したものである。   The manufacturing information and the third weight written in the nonvolatile memory 4 are transmitted to the control unit of the main device 21 through the input / output unit 11. The main device 21 includes a weight measuring unit 22. The weight of the battery pack 31 attached by the weight measuring unit 22 is measured. As the weight measuring unit 22, a known configuration can be used. The weight measuring unit 22 uses a load cell, a sensor using a piezo film, or the like.

図７は、電池パック３１と本体機器２１との接続を概略的に示している。一例として、電池パック３１を本体機器２１の電池装着部に装着すると、電池パック３１の重量が重量測定部２２によって測定される。重量測定部２２からは、重量に比例する電圧が発生し、この電圧が電圧検出部２７に供給される。電圧検出部２７は、電圧を検出すると共に、電圧値をデジタル値に変換する。デジタル信号に変換された重量が本体機器２１の制御部２３に供給される。制御部２３と不揮発性メモリ２４とが接続されている。   FIG. 7 schematically shows the connection between the battery pack 31 and the main device 21. As an example, when the battery pack 31 is mounted on the battery mounting portion of the main device 21, the weight of the battery pack 31 is measured by the weight measuring unit 22. A voltage proportional to the weight is generated from the weight measurement unit 22, and this voltage is supplied to the voltage detection unit 27. The voltage detector 27 detects a voltage and converts the voltage value into a digital value. The weight converted into the digital signal is supplied to the control unit 23 of the main device 21. The control unit 23 and the nonvolatile memory 24 are connected.

＜６．第４の重量の測定＞
本開示では、現在の電池パック３１の重量（第４の重量と称する）が重量測定部２２によって測定される。第３の重量と測定された第４の重量とを使用する処理の一例について図８のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートで示す処理は、主として本体機器２１の制御部２３の制御によってなされる。 <6. Fourth weight measurement>
In the present disclosure, the current weight (referred to as a fourth weight) of the battery pack 31 is measured by the weight measuring unit 22. An example of a process using the third weight and the measured fourth weight will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing shown in this flowchart is mainly performed under the control of the control unit 23 of the main device 21.

ステップＳ２１において、初めて電池パック３１が装着されたか否かが判定される。初めて装着されたと判定されると、ステップＳ２２において、電池パック３１から製造情報および第３の重量の情報を受信し、不揮発性メモリ２３にこれらの情報を記憶する。不揮発性メモリ２３には、製造者情報、すなわち、電池パック３１の識別情報と第３の重量の関係を示すデータが記憶される。このデータを参照することによって、ステップＳ２１の判定が行われる。   In step S21, it is determined whether or not the battery pack 31 is attached for the first time. If it is determined that it is attached for the first time, the manufacturing information and the third weight information are received from the battery pack 31 in step S22, and these pieces of information are stored in the nonvolatile memory 23. The nonvolatile memory 23 stores manufacturer information, that is, data indicating the relationship between the identification information of the battery pack 31 and the third weight. The determination in step S21 is performed by referring to this data.

一般的に、本体機器２１に対して電池パックを装着する場合、正規の電池パックが装着されることが少なくとも１回はあることを前提としている。若し、非正規の電池パックが装着されると、電池パックから受信される情報中に重量の情報がないこと、または識別情報から想定しているメーカーの電池パックではないことが分かる。この場合、不揮発性メモリ２４に非正規の電池パックの情報が登録されることが防止される。特定の製造者の電池パック以外の電池パックは、非正規と扱っても良く、予め同じ判定処理を行う仕様を採用する複数の製造者の電池パックを正規と扱うようにしても良い。なお、電池パックの識別情報と第３の重量との関係を示すデータは、インターネット上の電池パックの製造者のサイトにアクセスして取得することを可能としても良い。   Generally, when a battery pack is attached to the main device 21, it is assumed that a regular battery pack is attached at least once. If an unauthorized battery pack is attached, it can be seen that there is no weight information in the information received from the battery pack, or that the battery pack is not the manufacturer that is assumed from the identification information. In this case, information on the unauthorized battery pack is prevented from being registered in the nonvolatile memory 24. Battery packs other than the battery packs of a specific manufacturer may be treated as non-regular, and battery packs of a plurality of manufacturers that adopt specifications for performing the same determination process in advance may be treated as regular. The data indicating the relationship between the battery pack identification information and the third weight may be obtained by accessing the battery pack manufacturer's site on the Internet.

ステップＳ２１の判定結果が初めての電池パック３１の装着でない場合、またはステップＳ２２の後に、ステップＳ２３において、現在の電池パック３１の重量（第４の重量）Ｗｔが重量測定部２２によって測定される。   If the determination result in step S21 is not the first battery pack 31 being mounted, or after step S22, the current weight (fourth weight) Wt of the battery pack 31 is measured by the weight measuring unit 22 in step S23.

ステップＳ２４において、電池パック３１から識別情報を受信する。ステップＳ２５において、受信した識別情報に関連付けられた第３の重量Ｗｒが不揮発性メモリ２４から読み出される。受信された識別情報に対応する第３の重量のデータが不揮発性メモリ２４に登録されていない場合は、装着された電池パックを非正規であると判定するようにしても良い。   In step S24, identification information is received from the battery pack 31. In step S <b> 25, the third weight Wr associated with the received identification information is read from the nonvolatile memory 24. If the third weight data corresponding to the received identification information is not registered in the nonvolatile memory 24, the attached battery pack may be determined to be unauthorized.

ステップＳ２６において、読み出された第３の重量Ｗｒと重量測定部２２によって測定された電池の現在の重量と対応する第４の重量Ｗｔとが比較される。ステップＳ２６において、第３および第４の重量の差（Ｗｔ−Ｗｒ）の絶対値が計算され、計算された差の絶対値が予め設定されたしきい値Ｔｈより大か否かが判定される。差の絶対値がしきい値Ｔｈより大でない場合には、処理がステップＳ２３に戻る。そして、上述したのと同様の処理がなされる。但し、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６の処理は、電池パックが装着された時、または所定の時間後の次の判定時までなされない。なお、上述した第１および第２の重量のそれぞれに対する参照符号と、第３および第４の重量のそれぞれに対する参照符号と、しきい値に対する参照符号とを共通にしているのは、便宜上の理由である。   In step S26, the read third weight Wr is compared with the current weight of the battery measured by the weight measuring unit 22 and the corresponding fourth weight Wt. In step S26, the absolute value of the difference between the third and fourth weights (Wt−Wr) is calculated, and it is determined whether the calculated absolute value of the difference is greater than a preset threshold value Th. . If the absolute value of the difference is not greater than the threshold value Th, the process returns to step S23. Then, the same processing as described above is performed. However, the processes of steps S23, S24, S25, and S26 are not performed until the battery pack is mounted or until the next determination after a predetermined time. The reference numerals for the first and second weights described above, the reference numerals for the third and fourth weights, and the reference numerals for the threshold values are common, for the sake of convenience. It is.

ステップＳ２６において、差の絶対値がしきい値Ｔｈより大の場合には、処理がステップＳ２７に移り、アラームを本体機器２１が発生する。本体機器２１は、表示部にエラーメッセージを表示したり、音声での警告を発生し、装着されている電池パックが非正規品であることがユーザに対して通知される。   If the absolute value of the difference is larger than the threshold value Th in step S26, the process proceeds to step S27, and the main device 21 generates an alarm. The main device 21 displays an error message on the display unit or generates an audio warning, and notifies the user that the battery pack that is installed is an unauthorized product.

そして、ステップＳ２８において、電池パック３１に対して充放電禁止モード、または永久故障モードへの移行が指示される。充放電禁止モードは、充放電制御スイッチ９の充電制御スイッチおよび放電制御スイッチの両者をオフとし、充放電を禁止する状態である。永久故障モードは、電池パック３１内のヒューズ（図示しない）を溶断する動作である。   In step S28, the battery pack 31 is instructed to shift to the charge / discharge inhibition mode or the permanent failure mode. The charge / discharge inhibition mode is a state in which both the charge control switch and the discharge control switch of the charge / discharge control switch 9 are turned off to inhibit charge / discharge. The permanent failure mode is an operation for blowing a fuse (not shown) in the battery pack 31.

上述した本開示による電池パックは、上述した一実施の形態と比較して、本体機器の処理が増えるが、電池パック自身が重量測定部を持つ必要がなく、電池パックのコストを低くすることができる利点を有する。   The battery pack according to the present disclosure described above requires more processing of the main device than the one embodiment described above, but the battery pack itself does not need to have a weight measuring unit, and the cost of the battery pack can be reduced. Has the advantage of being able to.

＜７．実際の電池の重量例＞
図９に実際の電池例えば１８６５０タイプ（直径１８mm、高さ６５mm）の円筒型リチウムイオン二次電池の重量の値を示す。電池タイプは、容量の違いを表している。図９には、１個の電池、６個の電池からなる組セル（２Ｐ３Ｓ）、９個の電池からなる組セル（３Ｐ３Ｓ）のそれぞれの重量の値が示されている。なお、各電池に組み込まれているＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient ：熱抵抗素子）の重量は、０．１ｇである。この発
明は、他の種類の電池に対しても適用できる。 <7. Example of actual battery weight>
FIG. 9 shows the weight value of an actual battery, for example, a 18650 type (18 mm diameter, 65 mm height) cylindrical lithium ion secondary battery. The battery type represents a difference in capacity. FIG. 9 shows the weight values of one battery, an assembled cell composed of 6 batteries (2P3S), and an assembled cell composed of 9 batteries (3P3S). The weight of PTC (Positive Temperature Coefficient) incorporated in each battery is 0.1 g. The present invention can also be applied to other types of batteries.

＜８．応用例＞
本開示は、上述した電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示は、上述した電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示は、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示は、上述した電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
本開示の装置は、上述した電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システムである。
本開示は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。
本開示は、上述した電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システムである。
本開示は、上述した電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から電池パックに電力を供給する電力システムである。
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。 <8. Application example>
The present disclosure is a power system in which the above-described battery pack is charged by a power generation device that generates power from renewable energy.
The present disclosure is an electric vehicle including a conversion device that receives electric power from the battery pack and converts the power into a driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery pack. .
The present disclosure is a power system that includes a power information transmission / reception unit that transmits / receives a signal to / from another device via a network, and performs charge / discharge control of the battery pack described above based on information received by the transmission / reception unit.
The present disclosure is an electric power system that receives electric power from the above-described battery pack and supplies electric power to the battery pack from a power generation device or an electric power network.
The device of the present disclosure is an electric power system that includes the above-described electronic device and is charged by a power generation device that generates power from renewable energy.
The present disclosure includes an electronic device described above, a conversion device that receives power supplied from a battery pack and converts it into driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery pack. It is an electric vehicle having.
The present disclosure includes the above-described electronic device and a power information transmission / reception unit that transmits and receives signals to and from other devices via a network.
The power system performs charge / discharge control of the battery pack based on information received by the power information transmitting / receiving unit.
The present disclosure is a power system that includes the above-described electronic device, receives power from a battery pack, and supplies power to the battery pack from a power generation device or a power network.
"Storage system in a house as an application example"
An example in which the present disclosure is applied to a residential power storage system will be described with reference to FIG. For example, in the power storage system 100 for the house 101, electric power is stored from the centralized power system 102 such as the thermal power generation 102a, the nuclear power generation 102b, and the hydroelectric power generation 102c through the power network 109, the information network 112, the smart meter 107, the power hub 108, and the like. Supplied to the device 103. At the same time, power is supplied to the power storage device 103 from an independent power source such as the home power generation device 104. The electric power supplied to the power storage device 103 is stored. Electric power used in the house 101 is fed using the power storage device 103. The same power storage system can be used not only for the house 101 but also for buildings.

住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサー１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。   The house 101 is provided with a power generation device 104, a power consumption device 105, a power storage device 103, a control device 110 that controls each device, a smart meter 107, and a sensor 111 that acquires various types of information. Each device is connected by a power network 109 and an information network 112. As the power generation device 104, a solar cell, a fuel cell, or the like is used, and the generated power is supplied to the power consumption device 105 and / or the power storage device 103. The power consuming device 105 is a refrigerator 105a, an air conditioner 105b, a television receiver 105c, a bath 105d, and the like. Furthermore, the electric power consumption device 105 includes an electric vehicle 106. The electric vehicle 106 is an electric vehicle 106a, a hybrid car 106b, and an electric motorcycle 106c.

蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。蓄電装置１０３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。   The battery pack of the present disclosure described above is applied to the power storage device 103. The power storage device 103 is composed of a secondary battery or a capacitor. For example, a lithium ion battery is used. The lithium ion battery may be a stationary type or used in the electric vehicle 106. The smart meter 107 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company. The power network 109 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.

各種のセンサー１１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサー１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。   The various sensors 111 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by the various sensors 111 is transmitted to the control device 110. Based on the information from the sensor 111, the weather condition, the human condition, etc. can be grasped, and the power consumption device 105 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 110 can transmit information regarding the house 101 to an external power company or the like via the Internet.

パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Tranceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。   The power hub 108 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion. Communication methods of the information network 112 connected to the control device 110 include a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Tranceiver), wireless communication such as Bluetooth, ZigBee, and Wi-Fi. There is a method of using a sensor network according to the standard. The Bluetooth method is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication. ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4. IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.

制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表
示されても良い。 The control device 110 is connected to an external server 113. The server 113 may be managed by any one of the house 101, the power company, and the service provider. The information transmitted and received by the server 113 is, for example, information related to power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device (for example, a television receiver) in the home, or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, such as a television receiver, a mobile phone, or a PDA (Personal Digital Assistants).

各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサー１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。   A control device 110 that controls each unit includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 103 in this example. The control device 110 is connected to the power storage device 103, the home power generation device 104, the power consumption device 105, various sensors 111, the server 113 and the information network 112, for example, a function of adjusting the amount of commercial power used and the amount of power generation have. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.

以上のように、電力が火力１０２ａ、原子力１０２ｂ、水力１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。   As described above, the electric power can be stored not only in the centralized power system 102 such as the thermal power 102a, the nuclear power 102b, and the hydraulic power 102c but also in the power generation device 104 (solar power generation, wind power generation) in the power storage device 103. it can. Therefore, even if the generated power of the home power generation device 104 fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power to be sent to the outside is constant or discharge is performed as necessary. For example, the electric power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 103, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 103 at night, and the power stored by the power storage device 103 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.

なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。   In this example, the control device 110 is stored in the power storage device 103. However, the control device 110 may be stored in the smart meter 107, or may be configured independently. Furthermore, the power storage system 100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.

「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。図１１に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。 "Vehicle power storage system as an application example"
An example in which the present disclosure is applied to a power storage system for a vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 11 schematically illustrates an example of a configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present disclosure is applied. A series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.

このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本開示の電池パックが適用される。   The hybrid vehicle 200 includes an engine 201, a generator 202, a power driving force conversion device 203, driving wheels 204a, driving wheels 204b, wheels 205a, wheels 205b, a battery 208, a vehicle control device 209, various sensors 210, and a charging port 211. Is installed. The battery pack of the present disclosure described above is applied to the battery 208.

ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。   The hybrid vehicle 200 runs using the power driving force conversion device 203 as a power source. An example of the power driving force conversion device 203 is a motor. The electric power / driving force converter 203 is operated by the electric power of the battery 208, and the rotational force of the electric power / driving force converter 203 is transmitted to the driving wheels 204a and 204b. In addition, by using a direct current-alternating current (DC-AC) or reverse conversion (AC-DC conversion) where necessary, the power driving force conversion device 203 can be applied to either an alternating current motor or a direct current motor. The various sensors 210 control the engine speed via the vehicle control device 209 and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown). The various sensors 210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.

エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。   The rotational force of the engine 201 is transmitted to the generator 202, and the electric power generated by the generator 202 by the rotational force can be stored in the battery 208.

図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。   When the hybrid vehicle decelerates by a braking mechanism (not shown), the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 203, and the regenerative power generated by the power driving force conversion device 203 by this rotational force is applied to the battery 208. Accumulated.

バッテリー２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。   The battery 208 is connected to a power source outside the hybrid vehicle, so that it can receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.

図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。   Although not shown, an information processing device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided. As such an information processing apparatus, for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.

なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。   In the above description, a series hybrid vehicle running with a motor using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery has been described as an example. However, the present disclosure is also effective for a parallel hybrid vehicle that uses both the engine and motor outputs as the drive source, and switches between the three modes of running with the engine alone, running with the motor alone, and engine and motor running as appropriate. Applicable. Furthermore, the present disclosure can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.

＜９．変形例＞
以上、本願の実施形態について具体的に説明したが、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。 <9. Modification>
As mentioned above, although embodiment of this application was described concretely, it is not limited to each above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this indication is possible.

１・・・電池
２・・・本体機器
３・・・制御部
４・・・不揮発性メモリ
８・・・充放電制御部
１１・・・入出力部
１２・・・重量測定部
１６・・・プリント配線基板
２１・・・本体機器
２２・・・重量測定部
２３・・・制御部
２４・・・不揮発性メモリ
３０・・・電池パック
３１・・・電池パック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery 2 ... Main body apparatus 3 ... Control part 4 ... Nonvolatile memory 8 ... Charge / discharge control part 11 ... Input / output part 12 ... Weight measurement part 16 ... Printed circuit board 21 ... Main unit 22 ... Weight measuring unit 23 ... Control unit 24 ... Non-volatile memory 30 ... Battery pack 31 ... Battery pack

Claims (18)

１または複数の電池と、
前記電池の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電池の重量を測定する重量測定部と、
前記重量測定部により初期状態で測定された前記電池の重量に対応する第１の重量を記憶するメモリと、
前記メモリから読み出された前記第１の重量と、前記重量測定部により測定された前記電池の現在の重量に対応する第２の重量とを比較し、
前記第１および第２の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、前記電池が正規でないと判定する制御部とを備える電池パック。 One or more batteries;
A charge / discharge control unit for controlling charge / discharge of the battery;
A weight measuring unit for measuring the weight of the battery;
A memory for storing a first weight corresponding to the weight of the battery measured in an initial state by the weight measuring unit;
Comparing the first weight read from the memory with a second weight corresponding to the current weight of the battery measured by the weight measurement unit;
A battery pack comprising: a controller that determines that the battery is not normal when the absolute value of the difference between the first and second weights is greater than a preset threshold value. 前記制御部によって、前記電池が正規でないと判定される時に、充放電を強制的に停止する請求項１に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein charging and discharging are forcibly stopped when the control unit determines that the battery is not regular. 前記第１の重量が出荷時に測定される請求項１に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the first weight is measured at the time of shipment. 前記第２の重量が一定の時間間隔で測定される請求項１に記載の電池パック。   The battery pack according to claim 1, wherein the second weight is measured at regular time intervals. １または複数の電池と、前記電池の充放電を制御する充放電制御部と、少なくとも識別情報が記憶されるメモリとを備える電池パックを電源として使用する電子機器であって、
前記電池パックの識別情報と関連付けて前記電池パックの初期状態で測定された重量に対応する第３の重量が記憶されるメモリと、
前記電池パックの重量を測定する重量測定部と、
装着された前記電池パックから前記識別情報を受け取り、受け取った前記識別情報に対応する電池パックの前記第３の重量を前記メモリから読み出し、
読み出された前記第３の重量と、前記重量測定部により測定された前記電池の現在の重量に対応する第４の重量とを比較し、
前記第３および第４の重量の差の絶対値が予め設定したしきい値より大の場合に、前記電池パックが正規でないと判定する制御部とを備える電子機器。 An electronic device that uses, as a power source, a battery pack that includes one or more batteries, a charge / discharge control unit that controls charge / discharge of the battery, and a memory that stores at least identification information,
A memory storing a third weight corresponding to the weight measured in the initial state of the battery pack in association with the identification information of the battery pack;
A weight measuring unit for measuring the weight of the battery pack;
Receiving the identification information from the attached battery pack, reading the third weight of the battery pack corresponding to the received identification information from the memory;
Comparing the read third weight with a fourth weight corresponding to the current weight of the battery measured by the weight measuring unit;
An electronic device comprising: a control unit that determines that the battery pack is not normal when an absolute value of a difference between the third and fourth weights is greater than a preset threshold value. 前記電池パックには、初期状態で測定された該電池パックの重量に対応する前記第３の重量が記憶され、
装着された前記電池パックから前記識別情報および前記第３の重量を受け取り、受け取った前記第３の重量を前記メモリに記憶する請求項５に記載の電子機器。 The battery pack stores the third weight corresponding to the weight of the battery pack measured in the initial state,
The electronic device according to claim 5, wherein the identification information and the third weight are received from the attached battery pack, and the received third weight is stored in the memory. 前記制御部によって、前記電池が正規でないと判定される時に、充放電を強制的に停止する請求項５に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 5, wherein charging and discharging are forcibly stopped when the control unit determines that the battery is not regular. 前記第３の重量が出荷時に測定される請求項５に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 5, wherein the third weight is measured at the time of shipment. 前記第４の重量が電池パックの装着時に測定される請求項５に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 5, wherein the fourth weight is measured when the battery pack is attached. 前記第４の重量が一定の時間間隔で測定される請求項５に記載の電子機器。   The electronic apparatus according to claim 5, wherein the fourth weight is measured at a constant time interval. 請求項１〜４の何れかに記載の電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システム。   The electric power system with which the battery pack in any one of Claims 1-4 is charged by the electric power generating apparatus which produces electric power from renewable energy. 請求項１〜４の何れかに記載の電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両。   A conversion device that receives supply of electric power from the battery pack according to any one of claims 1 to 4 and converts it into a driving force of a vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery pack An electric vehicle. 他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、請求項１〜４の何れかに記載の電池パックの充放電制御を行う電力システム。 A power information transmission / reception unit that transmits / receives signals to / from other devices via a network,
The electric power system which performs charging / discharging control of the battery pack in any one of Claims 1-4 based on the information which the said electric power information transmission / reception part received. 請求項１〜４の何れかに記載の電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。   The electric power system which receives supply of electric power from the battery pack in any one of Claims 1-4, and supplies electric power to the said battery pack from an electric power generating apparatus or an electric power network. 請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックが再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって充電される電力システム。   An electric power system comprising the electronic device according to claim 5, wherein the battery pack is charged by a power generation device that generates electric power from renewable energy. 請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、前記電池パックに関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両。   A conversion device comprising the electronic device according to any one of claims 5 to 10 and receiving power supplied from a battery pack to convert it into a driving force of the vehicle, and information processing relating to vehicle control based on information relating to the battery pack An electric vehicle having a control device for performing the operation. 請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器と、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部を備え、
前記電力情報送受信部が受信した情報に基づき、電池パックの充放電制御を行う電力システム。 An electronic device according to any one of claims 5 to 10 and a power information transmitting / receiving unit that transmits and receives signals to and from other devices via a network,
A power system that performs charge / discharge control of a battery pack based on information received by the power information transmitting / receiving unit. 請求項５〜１０の何れかに記載の電子機器を備え、電池パックから、電力の供給を受け、発電装置または電力網から前記電池パックに電力を供給する電力システム。   An electric power system comprising the electronic device according to claim 5, receiving electric power from a battery pack, and supplying electric power from a power generation device or an electric power network to the battery pack.
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