JP2012207989A - Dischargeable capacity correction system and power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パック内の記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量を修正する技術に関する。 The present invention relates to a technique for correcting a dischargeable capacity of a battery pack stored in a storage unit in the battery pack.
少なくとも一つの蓄電池セルと、前記少なくとも一つの蓄電池セルの放電可能容量(電池パックの放電可能容量)を算出する放電可能容量算出部と、前記放電可能容量算出部によって算出された放電可能容量を記憶する記憶部とを備える電池パックが従来より普及している。一般的に、前記放電可能容量検出部は、電流センサを有しており、前記電流センサによって検出される前記少なくとも一つの蓄電池セルの放電電流(電池パックの放電電流)に基づいて電池パックの放電可能容量を算出する。 At least one storage battery cell, a dischargeable capacity calculation unit for calculating a dischargeable capacity of the at least one storage battery cell (dischargeable capacity of the battery pack), and a dischargeable capacity calculated by the dischargeable capacity calculation unit are stored. A battery pack provided with a storage unit is widely used. In general, the dischargeable capacity detection unit includes a current sensor, and the battery pack discharges based on a discharge current (discharge current of the battery pack) of the at least one storage battery cell detected by the current sensor. Calculate the possible capacity.
船便で上記の電池パックを海外に輸送する場合や上記の電池パックを長時間使用しない場合などには、蓄電池セルの自然放電や放電可能容量算出部などを構成するマイクロコンピュータの待機電力などで電池パックの放電可能容量が徐々に減少することがある。 When transporting the above battery pack overseas by sea or when not using the above battery pack for a long time, the battery is powered by the standby power of the microcomputer that constitutes the spontaneous discharge of the storage battery cell and the dischargeable capacity calculation unit, etc. The dischargeable capacity of the pack may decrease gradually.
しかしながら、蓄電池セルの自然放電や放電可能容量算出部などを構成するマイクロコンピュータの待機電力などで電池パックの放電可能容量が徐々に減少する場合には、電池パックの放電電流は微少であり、電池パックに設けられる比較的低感度な電流センサでは検知できないため、電池パックの記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量に大きな誤差が含まれることになる。 However, when the dischargeable capacity of the battery pack gradually decreases due to the spontaneous discharge of the storage battery cells or the standby power of the microcomputer constituting the dischargeable capacity calculation unit, etc., the discharge current of the battery pack is very small. Since it cannot be detected by a relatively low-sensitivity current sensor provided in the pack, a large error is included in the dischargeable capacity of the battery pack stored in the storage unit of the battery pack.
尚、特許文献1で開示されている技術は、充放電を繰り返したバッテリの総実力容量(満充電容量)を求める技術であり、電池パックの記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量に含まれ得る大きな誤差を解消する技術ではない。 The technique disclosed in Patent Document 1 is a technique for obtaining the total capacity (full charge capacity) of a battery that has been repeatedly charged and discharged, and the dischargeable capacity of the battery pack stored in the storage unit of the battery pack. It is not a technology that eliminates large errors that can be included in
本発明は、上記の状況に鑑み、電池パック内の記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量を適切に修正することができる放電可能容量修正システム及びそれを備えた電力供給システムを提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention provides a dischargeable capacity correction system capable of appropriately correcting the dischargeable capacity of a battery pack stored in a storage unit in the battery pack, and a power supply system including the dischargeable capacity correction system. The purpose is to do.
上記目的を達成するために本発明に係る放電可能容量修正システムは、電池パックと、前記電池パックを管理する電池パック管理装置とを備える放電可能容量修正システムであって、前記電池パックが、前記電池パックの放電可能容量を記憶する記憶部を有し、前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記電池パックの放電可能容量を算出するために必要な情報を予め記憶する情報記憶部を有し、前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記情報記憶部によって予め記憶されている前記電池パックの放電可能容量を算出するために必要な情報を用いて前記電池パックの放電可能容量を算出する算出部を有し、前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部を有し、前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記判定部によって前記所定の条件が満たされていると判定された場合に、前記算出部によって算出された前記電池パックの放電可能容量を前記記憶部に上書きさせる上書き制御部を有する構成(第1の構成)とする。 In order to achieve the above object, a dischargeable capacity correction system according to the present invention is a dischargeable capacity correction system comprising a battery pack and a battery pack management device that manages the battery pack, wherein the battery pack includes the battery pack An information storage having a storage unit for storing the dischargeable capacity of the battery pack, and storing in advance information necessary for calculating either the battery pack or the battery pack management device to calculate the dischargeable capacity of the battery pack The battery pack using information necessary to calculate the dischargeable capacity of the battery pack stored in advance by the information storage unit by either the battery pack or the battery pack management device. Whether or not any of the battery pack and the battery pack management device satisfies a predetermined condition. A determination unit that determines whether the battery pack or the battery pack management device is determined by the determination unit to determine that the predetermined condition is satisfied. A configuration (first configuration) is provided that includes an overwrite control unit that overwrites the dischargeable capacity of the battery pack in the storage unit.
また、上記第1の構成の放電可能容量修正システムにおいて、前記所定の条件は、現日時と前記電池パックの最終使用日時との比較結果、及び、前記記憶部に記憶されている前記電池パックの放電可能容量と前記算出部によって算出された前記電池パックの放電可能容量との比較結果の少なくも一方に関する条件を含んでいる構成(第2の構成)としてもよい。尚、前記電池パックの最終使用日時に関しては、例えば、前記電池パックの充放電完了日時、あるいは、前記電池パック内に設けられている電池状態を検出するための電流センサが一定期間以上電流を検知した後、電流を検知しなくなった日時、あるいは、前記電池パックの容量学習完了日時を、前記電池パックの最終使用日時とすればよい。 Further, in the dischargeable capacity correction system of the first configuration, the predetermined condition includes a comparison result between a current date and time and a last use date and time of the battery pack, and the battery pack stored in the storage unit. It is good also as a structure (2nd structure) including the conditions regarding at least one of the comparison result of the dischargeable capacity | capacitance and the dischargeable capacity | capacitance of the said battery pack calculated by the said calculation part. Regarding the last use date and time of the battery pack, for example, the current sensor for detecting the charge and discharge completion date of the battery pack or the battery state provided in the battery pack detects the current for a certain period or more. After that, the date and time when the current is no longer detected or the capacity learning completion date and time of the battery pack may be set as the last use date and time of the battery pack.
また、放電可能容量の不要な修正を抑える観点から、上記第2の構成の放電可能容量修正システムにおいて、前記判定部は、現日時と前記電池パックの最終使用日時とに所定期間以上の差があること、及び、前記記憶部に記憶されている前記電池パックの放電可能容量と前記算出部によって算出された前記電池パックの放電可能容量とに閾値以上の差があることの両方又はいずれか一方が満たされた場合に、前記所定の条件が満たされたと判定する構成(第3の構成)としてもよい。 In addition, from the viewpoint of suppressing unnecessary correction of the dischargeable capacity, in the dischargeable capacity correction system of the second configuration, the determination unit has a difference of a predetermined period or more between the current date and time and the last use date and time of the battery pack. And / or a difference between the dischargeable capacity of the battery pack stored in the storage unit and the dischargeable capacity of the battery pack calculated by the calculation unit is greater than or equal to a threshold value. It is good also as a structure (3rd structure) which determines with satisfy | filling the said predetermined conditions when is satisfy | filled.
また、上記第1〜3のいずれかの構成の放電可能容量修正システムにおいて、前記電池パックの放電可能容量を算出するために必要な情報は、前記電池パックの開放電圧と前記電池パックの充電状態との関係に関する情報である構成(第4の構成)としてもよい。 Further, in the dischargeable capacity correction system having any one of the first to third configurations, the information necessary for calculating the dischargeable capacity of the battery pack includes the open voltage of the battery pack and the state of charge of the battery pack. It is good also as a structure (4th structure) which is the information regarding the relationship between.
また、電池パックの低コスト化及び低消費電力化の観点から、上記第1〜4のいずれかの構成の放電可能容量修正システムにおいて、前記電池パック管理装置が、前記情報記憶部、前記算出部、前記判定部、及び前記上書き制御部を有する構成(第5の構成)としてもよい。 In addition, from the viewpoint of cost reduction and power consumption reduction of the battery pack, in the dischargeable capacity correction system having any one of the first to fourth configurations, the battery pack management device includes the information storage unit and the calculation unit. In addition, a configuration (fifth configuration) including the determination unit and the overwrite control unit may be employed.
上記目的を達成するために本発明に係る電力供給システムは、電力変換器と、前記電力変換器を制御する電力変換器制御部と、蓄電池と、前記電力変換器と前記蓄電池との電気的接続をON/OFFするスイッチと、前記スイッチを制御するスイッチ制御部とを有する系列を複数備え、各系列同士が接続されている電力供給システムであって、前記蓄電池が電池パックを有し、前記スイッチ制御部が電池パック管理装置を有し、前記電池パック及び前記電池パック管理装置が、上記第1〜5のいずれかの構成の電力供給システムが備える電池パック及び電池パック管理装置である構成とする。 In order to achieve the above object, a power supply system according to the present invention includes a power converter, a power converter control unit that controls the power converter, a storage battery, and an electrical connection between the power converter and the storage battery. A power supply system including a plurality of lines each having a switch for turning on / off the switch and a switch control unit for controlling the switch, wherein the lines are connected to each other, wherein the storage battery includes a battery pack, and the switch The control unit includes a battery pack management device, and the battery pack and the battery pack management device are a battery pack and a battery pack management device provided in the power supply system having any one of the first to fifth configurations. .
本発明によると、電池パック内の記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量を適切に修正することができる。したがって、船便で電池パックを海外に輸送する場合や電池パックを長時間使用しない場合などでも、電池パックの記憶部に記憶されている電池パックの放電可能容量に大きな誤差が含まれなくなる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dischargeable capacity | capacitance of the battery pack memorize | stored in the memory | storage part in a battery pack can be corrected appropriately. Therefore, even when the battery pack is transported overseas by sea or when the battery pack is not used for a long time, a large error is not included in the dischargeable capacity of the battery pack stored in the storage unit of the battery pack.
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<<放電可能容量修正システム>>
本発明の一実施形態に係る放電可能容量修正システムの概略構成を図1に示す。図1に示す本発明の一実施形態に係る放電可能容量修正システムは、電池パック1と、電池パック1を管理する電池パック管理装置2とを備えている。
<< Dischargeable capacity correction system >>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a dischargeable capacity correction system according to an embodiment of the present invention. A dischargeable capacity correction system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a battery pack 1 and a battery pack management device 2 that manages the battery pack 1.
電池パック1は、複数の蓄電池セル11と、電池状態検出部12と、制御部13と、記憶部14と、通信部15とを有している。記憶部14が請求項に記載の「記憶部」の一例に相当する。
The battery pack 1 includes a plurality of storage battery cells 11, a battery state detection unit 12, a control unit 13, a
本実施形態では、複数の蓄電池セル11は図1に示す通り並列及び直列に接続されているが、並列接続のみの接続構成や直列接続のみの接続構成であってもよい。また、電池パック1に複数の蓄電池セル11を設けず、単一の蓄電池セル11を設けるようにしてもよい。 In the present embodiment, the plurality of storage battery cells 11 are connected in parallel and in series as shown in FIG. 1, but a connection configuration only in parallel connection or a connection configuration only in series connection may be used. In addition, a single storage battery cell 11 may be provided in the battery pack 1 without providing a plurality of storage battery cells 11.
電池状態検出部12は、電池パック1の電流、電池パック1の開放電圧、電池パック1の満充電容量、及び電池パック1の放電可能容量を検出する。尚、電池状態検出部12は、一定期間毎に容量学習を実施することで、あるいは容量学習を実施する機会があればそのときに実施することで、電池パック1の満充電容量を検出している。また、電池状態検出部12は、電池パック1の電流(放電電流)に基づいて電池パック1の放電可能容量を算出することで、電池パック1の放電可能容量を検出している。 The battery state detection unit 12 detects the current of the battery pack 1, the open voltage of the battery pack 1, the full charge capacity of the battery pack 1, and the dischargeable capacity of the battery pack 1. The battery state detection unit 12 detects the full charge capacity of the battery pack 1 by performing capacity learning at regular intervals, or if there is an opportunity to perform capacity learning at that time. Yes. In addition, the battery state detection unit 12 detects the dischargeable capacity of the battery pack 1 by calculating the dischargeable capacity of the battery pack 1 based on the current (discharge current) of the battery pack 1.
制御部13は、電池状態検出部12によって検出された電池パック1の満充電容量及び電池パック1の放電可能容量を記憶部14に記憶させる。また、制御部13は、必要に応じて、電池状態検出部12によって検出された電池パック1の電流及び電池パック1の開放電圧、並びに、電池状態検出部12によって検出され記憶部14に記憶されている電池パック1の満充電容量及び電池パック1の放電可能容量の一部又は全部を、通信部15を介して電池パック管理装置2に送信する。さらに、制御部13は、通信部15を介して電池パック管理装置2から書き込み指令を受信すると、記憶部14に対してその書き込み指令に従った書き込みを行う。
The control unit 13 causes the
電池パック管理装置2は、記憶部21と、制御部22と、通信部23とを有している。記憶部21が請求項に記載の「情報記憶部」の一例に相当し、制御部22が、請求項に記載の「算出部」、「判定部」、及び「上書き制御部」の一例に相当する。
The battery pack management device 2 includes a
記憶部21は、電池パック1の放電可能容量を算出するために必要な情報を予め記憶している。
The
制御部22は、所定の条件が満たされていると判定した場合に、記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の放電可能容量を算出するために必要な情報を用いて算出した電池パック1の放電可能容量を記憶部14に上書きするように命じる書き込み指令を、通信部23を介して電池パック1に送信する。尚、上記所定の条件は、現日時と電池パック1の最終使用日時との比較結果、及び、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量と記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の放電可能容量を算出するために必要な情報を用いて算出した電池パック1の放電可能容量との比較結果の少なくも一方に関する条件を含んでいることが望ましい。電池パック1の最終使用日時に関しては、例えば、電池パック1の充放電完了日時、あるいは、電池パック1内の電池状態検出部12に設けられている電流センサが一定期間以上電流を検知した後、電流を検知しなくなった日時、あるいは、電池パック1の容量学習完了日時を、電池パック1の最終使用日時とすればよい。また、上記所定の条件が、現日時と電池パック1の最終使用日時との比較結果に関する条件を含んでいる場合は、例えば、制御部22が、現日時を把握できる機能(いわゆるカレンダ機能)を有し、さらに、制御部22が、電池パック1の最終使用日時を記憶部14に書き込むように命じる書き込み指令を、通信部23を介して電池パック1に送信し、制御部13が、当該書き込み指令に従って、電池パック1の最終使用日時を記憶部14に書き込むようにすればよい。
When the
上述した図1に示す本発明の一実施形態に係る放電可能容量修正システムは、所定の条件が満たされると、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量を修正するので、船便で電池パックを海外に輸送する場合や電池パックを長時間使用しない場合などでも、電池パック1の記憶部14に記憶されている放電可能容量に大きな誤差が含まれないようにすることが可能となる。
The above-described dischargeable capacity correction system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 indicates the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
<第1動作例>
上述した図1に示す本発明の一実施形態に係る放電可能容量修正システムの第1動作例を図2及び図3に示すフローチャートを参照して説明する。図2は、電池パック1内の記憶部14への電池パック1の最終使用日時の書き込みに関する動作を示すフローチャートである。また、図3は、電池パック管理装置2の書き込み指令に基づく、電池パック1内の記憶部14への電池パック1の放電可能容量の上書きに関する動作を示すフローチャートである。
<First operation example>
A first operation example of the dischargeable capacity correction system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing an operation related to writing of the last use date and time of the battery pack 1 to the
図2に示すように、電池パック管理装置2の制御部22は、(1)電池パック1の充放電が完了したか否か、(2)電池パック1内の電池状態検出部12に設けられている電流センサが一定期間以上電流を検知した後、電流を検知しなくなったか否か、(3)容量学習が完了したか否か、を判定している(ステップS10)。負荷と電池パック1との電気的接続をON/OFFするスイッチを制御する機能を電池パック管理装置2に持たせ、電池パック管理装置2が電池パック1の充放電制御及び電池パック1の容量学習制御を行うようにした場合、上記(1)及び(3)の判定は電池パック1と通信せずとも実行することができる。これに対して、上記(2)の判定の実行には電池パック1との通信が不可欠である。
As shown in FIG. 2, the
上記(1)〜(3)の判定の結果が全て否である場合(ステップS10のNO)、ステップS10に戻り、再び上記(1)〜(3)の判定を行う。 When the results of the determinations (1) to (3) are all negative (NO in step S10), the process returns to step S10, and the determinations (1) to (3) are performed again.
一方、上記(1)〜(3)の判定の結果が少なくとも一つ否でない場合(ステップS10のYES)、電池パック管理装置2の制御部22は、電池パック1の充放電完了日時、あるいは、電池パック1内の電池状態検出部12に設けられている電流センサが一定期間以上電流を検知した後、電流を検知しなくなった日時、あるいは、電池パック1の容量学習完了日時を、電池パック1の最終使用日時とし、その電池パック1の最終使用日時を記憶部14に書き込むように命じる書き込み指令を、通信部23を介して電池パック1に送信する(ステップS20)。電池パック1の制御部13は、当該書き込み指令に従って、電池パック1の最終使用日時を記憶部14に書き込む(ステップS20)。尚、N(Nは2以上の自然数)回目の書き込みは、電池パック1の最終使用日時の上書きになる。ステップS20の完了後、ステップS10に戻り、再び上記(1)〜(3)の判定を行う。
On the other hand, when the determination results of (1) to (3) are not at least one (YES in step S10), the
本動作例では、上記(2)の判定において、電流センサが一定期間以上電流を検知したことを判定条件に加えている。これにより、ノイズによって瞬間的な電流が流れた際に電池パック1が使用されたと制御部13が誤判定することを防止することができる。 In this operation example, in the determination of (2) above, it is added to the determination condition that the current sensor detects a current for a certain period or longer. This can prevent the control unit 13 from erroneously determining that the battery pack 1 has been used when an instantaneous current flows due to noise.
電池パック管理装置2の制御部22は、図2に示す動作フローとともに、図3に示す動作フローも行っている。
The
図3に示すように、電池パック管理装置2の制御部22は、[1]電池パック管理装置2の起動時か否か、[2]前回のステップS110の判定から或る一定周期が経過したか否か、を判定する(ステップS110)。
As shown in FIG. 3, the
上記[1]及び[2]の判定の結果が全て否である場合(ステップS110のNO)、ステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。 When the determination results of [1] and [2] are all negative (NO in step S110), the process returns to step S110, and the determinations of [1] and [2] again (the determination of [1] is omitted). May do).
一方、上記[1]及び[2]の判定のいずれかの結果が否でない場合(ステップS110のYES)、電池パック1の電流が或る一定期間流れていない定常状態であるか否かを判定する(ステップS120)。 On the other hand, if the result of any of the determinations [1] and [2] is not negative (YES in step S110), it is determined whether or not the battery pack 1 is in a steady state in which the current does not flow for a certain period. (Step S120).
定常状態でなければ(ステップS120のNO)、電池パック1の開放電圧が安定しないため、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量を修正することなくステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
If the battery pack 1 is not in a steady state (NO in step S120), the open voltage of the battery pack 1 is not stable. Therefore, step S110 is performed without correcting the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
一方、定常状態であれば(ステップS120のYES)、電池パック管理装置2の制御部22は、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の最終使用日時を電池パック1との通信によって取得し、現日時とその取得した電池パック1の最終使用日時とに所定期間以上の差が有るか否かを判定する(ステップS130)。
On the other hand, if it is a steady state (YES in step S120), the
現日時とその取得した電池パック1の最終使用日時とに所定期間以上の差が無ければ(ステップS130のNO)、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量に大きな誤差が含まれている可能性が低いため、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量を修正することなくステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
If there is no difference between the current date and time and the obtained last use date and time of the battery pack 1 for a predetermined period or longer (NO in step S130), the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
一方、現日時とその取得した電池パック1の最終使用日時とに所定期間以上の差が有れば(ステップS130のYES)、電池パック管理装置2の制御部22は、電池パック1の開放電圧及び電池パック1の満充電容量を電池パック1との通信によって取得し、記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の開放電圧と電池パック1の充電状態(state of charge:SOC)との関係に関する情報を用いて、上記取得した電池パック1の開放電圧から電池パック1のSOCを求め、その求めた電池パック1のSOCに上記取得した電池パック1の満充電容量を乗算して電池パック1の放電可能容量を算出する(ステップS140)。電池パック管理装置2の制御部22は、上記算出した電池パック1の放電可能容量と、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量とに閾値以上の差が有るか否かを判定する(ステップS140)。尚、本動作例では、上記「記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係」が、「記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の放電可能容量を算出するために必要な情報」に相当する。電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係は、特性式の形式で記憶部21に予め記憶されていてもよく、データテーブルの形式で記憶部21に予め記憶されていてもよく、特性式とデータテーブルを組み合わせた形式(例えば、電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの相関が高い範囲(SOCが20%〜80%)では特性式を用い、それ以外の範囲ではデータテーブルを用いる形式)で記憶部21に予め記憶されていてもよい。
On the other hand, if there is a difference of a predetermined period or more between the current date and time and the last use date and time of the acquired battery pack 1 (YES in step S130), the
上記算出した電池パック1の放電可能容量と、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量とに閾値以上の差が無ければ(ステップS140のNO)、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量に大きな誤差が含まれていないため、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量を修正することなくステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
If the calculated dischargeable capacity of the battery pack 1 and the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
一方、上記算出した電池パック1の放電可能容量と、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量とに閾値以上の差が有れば(ステップS140のYES)、上記算出した電池パック1の放電可能容量を記憶部14に上書きするように命じる書き込み指令を、通信部23を介して電池パック1に送信する(ステップS150)。電池パック1の制御部13は、当該書き込み指令に従って、電池パック1の放電可能容量を記憶部14に上書きする(ステップS150)。ステップS150の完了後、ステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
On the other hand, if the calculated dischargeable capacity of the battery pack 1 and the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
今回のステップS150が実行されてから次回のステップS150が実行されるまでの間は、電池状態検出部12によって検出された電池パック1の放電可能容量が記憶部14に上書きされる。
During the period from the execution of the current step S150 to the execution of the next step S150, the dischargeable capacity of the battery pack 1 detected by the battery state detection unit 12 is overwritten in the
尚、電池パック1内の記憶部14が、電池パック1の満充電容量及び電池パック1の放電可能容量に加えて、電池パック1のSOCも記憶している実施形態も考えられる。当該実施形態の場合は、ステップS150において、上記算出した電池パック1の放電可能容量だけでなく、上記求めた電池パック1のSOCも記憶部14での上書き対象にするとよい。
An embodiment in which the
また、ステップS130及びステップS140の少なくとも一方を廃止することが可能である。尚、ステップS140を廃止する場合には、ステップS150において、電池パック管理装置2の制御部22が、電池パック1の開放電圧及び電池パック1の満充電容量を電池パック1との通信によって取得し、記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係に関する情報を用いて、上記取得した電池パック1の開放電圧から電池パック1のSOCを求め、その求めた電池パック1のSOCに上記取得した電池パック1の満充電容量を乗算して電池パック1の放電可能容量を算出するようにすればよい。
Moreover, it is possible to abolish at least one of step S130 and step S140. When step S140 is abolished, in step S150, the
また、電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの相関が高い範囲(例えばSOCが20%〜80%)であるか否かを電池パック1の開放電圧の値に基づいて判定し、電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの相関が高い範囲であると判定した場合にのみステップS150に移行するステップをステップS150より前に設けてもよい。 Further, it is determined based on the value of the open voltage of the battery pack 1 whether or not the correlation between the open voltage of the battery pack 1 and the SOC of the battery pack 1 is high (for example, SOC is 20% to 80%), Only when it is determined that the correlation between the open-circuit voltage of the battery pack 1 and the SOC of the battery pack 1 is in a high range, a step of shifting to step S150 may be provided before step S150.
また、電池パック1のSOCは温度依存性があるため、記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係に関する情報を、温度を考慮した情報(例えば、所定の温度毎に特性式やデータテーブルを設定した情報)にしてもよい。
Further, since the SOC of the battery pack 1 is temperature-dependent, information regarding the relationship between the open-circuit voltage of the battery pack 1 and the SOC of the battery pack 1 that is stored in advance by the
また、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量に大きな誤差が含まれない状況下(例えば、電池パック1の連続使用の開始前に電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量の修正を行った場合での電池パック1の連続使用の終了時点など)において、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量と、記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係に関する情報を用いて算出された電池パック1の放電可能容量とのずれに基づいて、電池パック管理装置2の制御部22が、電池パック1の満充電容量を推定し、その推定した電池パック1の満充電容量を電池パック1内の記憶部14に上書きするようにしてもよい。これにより、容量学習の頻度を減らしたり、容量学習を廃止したりすることが可能となる。したがって、電池パック1の使用形態の制約上、電池パック1を満充電にすることやSOCを小さい状態にすることが困難あるいは不可能な場合に、特に有用である。
In addition, the battery pack 1 has a discharge capacity that is stored in the
また、電池パック管理装置2の本発明に関連する機能(例えば、カレンダ機能や電池パック1の開放電圧と電池パック1のSOCとの関係に関する情報を用いて電池パック1の放電可能容量を算出する機能など)の一部を電池パック1が担うようにしてもよい。 Further, the battery pack management device 2 calculates the dischargeable capacity of the battery pack 1 using information related to the function related to the present invention (for example, the calendar function and information on the relationship between the open voltage of the battery pack 1 and the SOC of the battery pack 1). The battery pack 1 may be responsible for some of the functions.
<第2動作例>
上述した図1に示す本発明の一実施形態に係る放電可能容量修正システムの第2動作例を図4に示すフローチャートを参照して説明する。図4は、電池パック管理装置2の書き込み指令に基づく、電池パック1内の記憶部14への電池パック1の放電可能容量の上書きに関する他の動作を示すフローチャートである。
<Second operation example>
A second operation example of the dischargeable capacity correction system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 4 is a flowchart showing another operation related to overwriting of the dischargeable capacity of the battery pack 1 to the
電池パック1内の記憶部14への電池パック1の最終使用日時の書き込みに関する動作は、上述した第1動作例の場合(図2参照)と同様であるため説明を省略する。
Since the operation related to the writing of the last use date and time of the battery pack 1 to the
本動作例において、電池パック管理装置2の制御部22は、図2に示す動作フローとともに、図4に示す動作フローも行っている。
In this operation example, the
図4に示す動作フローにおけるステップS110〜ステップS130の処理は、上述した第1動作例の場合(図2参照)と同様であるため説明を省略する。 The processing in steps S110 to S130 in the operation flow shown in FIG. 4 is the same as in the case of the first operation example described above (see FIG. 2), and thus the description thereof is omitted.
現日時とその取得した電池パック1の最終使用日時とに所定期間以上の差が有れば(ステップS130のYES)、電池パック管理装置2の制御部22は、現日時と電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の最終使用日時との差である経過時間に、単位時間当たりの消費電力(電池パック1が使用されていない状態での電池パック1の消費電力)を乗算して求めた放電可能容量減少分が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS160)。上記「単位時間当たりの消費電力」は、測定やカタログ値等から求められ、電池パック管理装置2の記憶部21に予め記憶されており、本動作例において「記憶部21によって予め記憶されている電池パック1の放電可能容量を算出するために必要な情報」に相当する。
If there is a difference of not less than a predetermined period between the current date and time and the last use date and time of the acquired battery pack 1 (YES in step S130), the
上記求めた放電可能容量減少分が閾値以上でなければ(ステップS160のNO)、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量に大きな誤差が含まれていないため、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量を修正することなくステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
If the calculated dischargeable capacity decrease is not equal to or greater than the threshold (NO in step S160), the dischargeable capacity of the battery pack 1 stored in the
一方、上記求めた放電可能容量減少分が閾値以上であれば(ステップS170のYES)、電池パック管理装置2の制御部22は、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量から上記求めた放電可能容量減少分を減算し、その結果を電池パック1の放電可能容量として記憶部14に上書きするように命じる書き込み指令を、通信部23を介して電池パック1に送信する(ステップS170)。電池パック1の制御部13は、当該書き込み指令に従って、電池パック1の放電可能容量を記憶部14に上書きする(ステップS170)。ステップS170の完了後、ステップS110に戻り、再び上記[1]及び[2]の判定(上記[1]の判定は省略してもよい)を行う。
On the other hand, if the calculated decrease in the dischargeable capacity is equal to or greater than the threshold value (YES in step S170), the
今回のステップS170が実行されてから次回のステップS170が実行されるまでの間は、電池状態検出部12によって検出された電池パック1の放電可能容量が記憶部14に上書きされる。
During the period from the execution of step S170 this time to the execution of next step S170, the dischargeable capacity of the battery pack 1 detected by the battery state detection unit 12 is overwritten in the
尚、電池パック1内の記憶部14が、電池パック1の満充電容量及び電池パック1の放電可能容量に加えて、電池パック1のSOCも記憶している実施形態も考えられる。当該実施形態の場合は、ステップS170において、上記減算結果により得られる電池パック1の放電可能容量だけでなく、電池パック1の満充電容量と上記減算結果により得られる電池パック1の放電可能容量とから求めることができる電池パック1のSOCも記憶部14での上書き対象にするとよい。
An embodiment in which the
また、ステップS130及びステップS160の少なくとも一方を廃止することが可能である。尚、ステップS160を廃止する場合には、ステップS170において、電池パック管理装置2の制御部22が、現日時と電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の最終使用日時との差である経過時間に、単位時間当たりの消費電力(電池パック1が使用されていない状態での電池パック1の消費電力)を乗算して放電可能容量減少分を求めるようにすればよい。
Moreover, it is possible to abolish at least one of step S130 and step S160. When step S160 is abolished, in step S170, the
また、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量に大きな誤差が含まれない状況下(例えば、電池パック1の連続使用の開始前に電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量の修正を行った場合での電池パック1の連続使用の終了時点など)において、電池パック1内の記憶部14に記憶されている電池パック1の放電可能容量と、記憶部21によって予め記憶されている単位時間当たりの消費電力を用いて算出された電池パック1の放電可能容量とのずれに基づいて、電池パック管理装置2の制御部22が、電池パック1の満充電容量を推定し、その推定した電池パック1の満充電容量を電池パック1内の記憶部14に上書きするようにしてもよい。これにより、容量学習の頻度を減らしたり、容量学習を廃止したりすることが可能となる。したがって、電池パック1の使用形態の制約上、電池パック1を満充電にすることやSOCを小さい状態にすることが困難あるいは不可能な場合に、特に有用である。
In addition, the battery pack 1 has a discharge capacity that is stored in the
また、電池パック管理装置2の本発明に関連する機能(例えば、カレンダ機能や単位時間当たりの消費電力を用いて電池パック1の放電可能容量を算出する機能など)の一部を電池パック1が担うようにしてもよい。 In addition, the battery pack 1 has some of the functions of the battery pack management device 2 related to the present invention (for example, a calendar function or a function of calculating the dischargeable capacity of the battery pack 1 using power consumption per unit time). You may make it bear.
<<電力供給システム>>
本発明の一実施形態に係る電力供給システムの構成を図5に示す。図5に示す本発明の一実施形態に係る電力供給システムは、マスタコントローラ31と、PCS(Power Conditioning System)32と、PCS管理制御部33と、BSU(Battery Switching Unit)34と、BMU(Battery Management Unit)35と、マスタBMU36と、蓄電池37とを備えている。図5に示す本発明の一実施形態に係る電力供給システムでは、PCS32、PCS管理制御部33、BSU34、BMU35、及び蓄電池37によって構成される系列が複数設けられており、各系列の蓄電池37が並列に接続されるようにマスタコントローラ31に各系列が接続されている。
<< Power supply system >>
FIG. 5 shows a configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention. A power supply system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 5 includes a
<マスタコントローラの概要>
マスタコントローラ31は、外部の負荷100及び電力系統200に接続されている。負荷100はAC電源入力端子を有する負荷であり、電力系統200はAC電力を供給する電力系統である。マスタコントローラ31は、各系列のPCS管理制御部33を統合的に監視・制御する。すなわち、マスタコントローラ31は、通常時には系列毎に充放電量を決定しその決定に応じた充放電制御指令を各系列のPCS管理制御部33にそれぞれ送信し、異常時には異常が発生した系列のPCS管理制御部33に対してPCS32の停止指令、PCS32の待機指令、又はPCS32側に設置されているブレーカ(不図示)の遮断指令を送信する。
<Outline of master controller>
The
<PCSの概要>
PCS32は、双方向AC/DC電力変換器であり、充電時に電力系統200からマスタコントローラ31を経由して供給されるAC電力をDC電力に変換し、放電時に同一系列に属する蓄電池37から同一系列に属するBSU34を経由して供給されるDC電力をAC電力に変換する。尚、本実施形態とは異なり、マスタコントローラ31が外部のDC負荷(DC電源入力端子を有する負荷)及びDC電源(例えば太陽電池)に接続される場合には、PCS32を双方向DC/DC電力変換器に変更すればよい。
<Outline of PCS>
The
<PCS管理制御部の概要>
PCS管理制御部33は、マスタコントローラ31から送られてくる充放電制御指令に基づいて同一系列に属するPCS32の動作を制御するとともに、同一系列に属するPCS32の状態を監視している。また、PCS管理制御部33は、異常時には同一系列に属するPCS32の停止、同一系列に属するPCS32の待機、又は同一系列に属するPCS32側に設置されているブレーカ(不図示)の遮断を実行する。
<Outline of PCS management control unit>
The PCS
<BSUの概要>
BSU34は、同一系列に属するPSC32と同一系列に属する蓄電池37との電気的接続をON/OFFするスイッチであり、同一系列に属するBMU35によって制御される。
<Outline of BSU>
The
<BMUの概要>
BMU35は、同一系列に属するBSU34を制御するとともに、同一系列に属するBSU34の状態及び同一系列に属する蓄電池37の状態を監視している。
<Outline of BMU>
The
また、BMU35は、異常時にはBSU34をOFFにする指令を同一系列に属するBSU34に送信する。
Further, the
さらに、BMU35は、電池パック管理装置2(図5において不図示)を含んでいる。
Further, the
<マスタBMUの概要>
マスタBMU36は、各系列の蓄電池37、BSU34、及びBMU35を統合的に監視・制御する。すなわち、マスタBMU36は、各系列のBMU35から送られてくる蓄電池37の状態、BSU34の状態、及びBMU35の状態などに関するログ情報を収集して保存するとともに、必要に応じて任意のBMU35に向けて、その任意のBMU35と同一系列に属するBSU34をOFFにする指令を送信する。
<Outline of Master BMU>
The
<蓄電池の概要>
蓄電池37は、単一の電池パック1(図5において不図示)であってもよく、複数の電池パック1(図5において不図示)を複数接続したものであってもよい。蓄電池37の電圧を高くする場合には、電池パック1(図5において不図示)を複数直列接続した形態にするとよい。尚、蓄電池37が複数の電池パック1を備えている場合、BMU35に含まれる電池パック管理装置2(図5において不図示)を、複数の電池パック1を管理することができる仕様にすればよい。
<Outline of storage battery>
The
1 電池パック
2 電池パック管理装置
11 蓄電池セル
12 電池状態検出部
13、22 制御部
14、21 記憶部
15、23 通信部
31 マスタコントローラ
32 PCS
33 PCS管理制御部
34 BSU
35 BMU
36 マスタBMU
37 蓄電池
100 負荷
200 電力系統
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Battery pack management apparatus 11 Storage battery cell 12 Battery
33 PCS
35 BMU
36 Master BMU
37
Claims (6)
前記電池パックを管理する電池パック管理装置とを備える放電可能容量修正システムであって、
前記電池パックが、前記電池パックの放電可能容量を記憶する記憶部を有し、
前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記電池パックの放電可能容量を算出するために必要な情報を予め記憶する情報記憶部を有し、
前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記情報記憶部によって予め記憶されている前記電池パックの放電可能容量を算出するために必要な情報を用いて前記電池パックの放電可能容量を算出する算出部を有し、
前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定部を有し、
前記電池パック及び前記電池パック管理装置のいずれかが、前記判定部によって前記所定の条件が満たされていると判定された場合に、前記算出部によって算出された前記電池パックの放電可能容量を前記記憶部に上書きさせる上書き制御部を有することを特徴とすることを特徴する放電可能容量修正システム。 A battery pack;
Dischargeable capacity correction system comprising a battery pack management device for managing the battery pack,
The battery pack has a storage unit that stores a dischargeable capacity of the battery pack,
Either the battery pack or the battery pack management device has an information storage unit that stores in advance information necessary for calculating the dischargeable capacity of the battery pack,
Either the battery pack or the battery pack management device calculates the dischargeable capacity of the battery pack using information necessary for calculating the dischargeable capacity of the battery pack stored in advance by the information storage unit. A calculation unit for calculating,
Either of the battery pack and the battery pack management device has a determination unit that determines whether or not a predetermined condition is satisfied,
When either of the battery pack and the battery pack management device determines that the predetermined condition is satisfied by the determination unit, the dischargeable capacity of the battery pack calculated by the calculation unit is A dischargeable capacity correction system comprising an overwriting control unit for overwriting a storage unit.
前記蓄電池が電池パックを有し、前記スイッチ制御部が電池パック管理装置を有し、
前記電池パック及び前記電池パック管理装置が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力供給システムが備える電池パック及び電池パック管理装置であることを特徴とする電力供給システム。 A power converter, a power converter control unit that controls the power converter, a storage battery, a switch that turns on / off electrical connection between the power converter and the storage battery, and a switch control unit that controls the switch A power supply system including a plurality of systems having
The storage battery has a battery pack, the switch control unit has a battery pack management device,
The said battery pack and the said battery pack management apparatus are a battery pack and a battery pack management apparatus with which the power supply system of any one of Claims 1-5 is provided, The power supply system characterized by the above-mentioned.
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2011
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CN106716162A (en) * | 2015-02-13 | 2017-05-24 | 松下知识产权经营株式会社 | Cell status estimation device and power supply device |
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