JP2016096694A - Battery monitoring method and battery monitoring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery monitoring method and a battery monitoring device that can shorten the time required for cell balance of a battery pack.SOLUTION: A battery monitoring method comprises a first step of setting N=0 when the number of battery cells 13 is set to M and the number N of the battery cells 13 is set from 0 to M-1 in the in-series connection order of the battery cells 13 in a process of extracting battery cells 13 having a voltage higher than a reference voltage Vref and directly non-connected to one another from plural battery cells 13 which are connected in series; a second step of determining whether the voltage of the battery cell 13 having the cell number N is higher than the reference voltage value Vref, setting the battery cell 13 having the cell number N as a battery cell to be discharged and setting N=N+1 when the voltage is determined to be higher than the reference voltage value Vref, and setting N=N+2 when the voltage is determined not to be higher than the reference voltage value Vref; and a third step of determining whether N is larger than M-1, and going to the second step when N is not larger than M-1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明の実施形態は、電池監視方法および電池監視装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a battery monitoring method and a battery monitoring apparatus.

直列接続された複数の充電可能な電池セルを有する組電池は、充放電を繰り返すうちに各電池セルの電圧にばらつきが生じる。従って、組電池の充電容量を最大にするには、充電開始前に各電池セルの電圧を所定の基準電圧に揃えることが必要である。   In a battery pack having a plurality of rechargeable battery cells connected in series, the voltage of each battery cell varies as charging and discharging are repeated. Therefore, in order to maximize the charging capacity of the assembled battery, it is necessary to align the voltage of each battery cell to a predetermined reference voltage before starting charging.

各電池セルの電圧を所定の基準電圧に揃えるには、基準電圧より高い電圧を有する電池セルに放電回路を接続し、所定の基準電圧になるまで放電させればよい。しかし、この放電回路を電池セル毎に用意すると、放電回路が大掛かりになる。   In order to align the voltage of each battery cell to a predetermined reference voltage, a discharge circuit may be connected to the battery cell having a voltage higher than the reference voltage and discharged until the predetermined reference voltage is reached. However, if this discharge circuit is prepared for each battery cell, the discharge circuit becomes large.

直列接続された複数の電池セルのうち、互いに直接接続されている電池セル同士は同時に放電できないという制約を設けると、放電回路が簡略化される。   A discharge circuit is simplified by providing a restriction that battery cells directly connected to each other among a plurality of battery cells connected in series cannot be discharged simultaneously.

然しながら、基準電圧より高い電圧を有する複数の電池セルをどのような手順で基準電圧まで放電させればセルバランスに要する時間を短縮できるかを示す最適な手法は知られていない。   However, there is no known optimal method for indicating in what procedure a plurality of battery cells having a voltage higher than the reference voltage can be discharged to the reference voltage to reduce the time required for cell balance.

特開2008−48496号公報JP 2008-48496 A

組電池のセルバランスに要する時間を短縮できる電池監視方法および電池監視装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a battery monitoring method and a battery monitoring apparatus that can reduce the time required for cell balance of an assembled battery.

一つの実施形態によれば、電池監視方法は、直列接続された複数の電池セルから、基準電圧より高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない前記電池セルを抽出するに際し、前記電池セルの数をM、前記電池セルの番号Nを直列接続されている順に0からM−1としたとき、N=0とする第1ステップと、セル番号Nを有する前記電池セルの電圧が基準電圧より高いか否かを判定し、高ければセル番号Nを有する前記電池セルを抽出し且つN=N+2とし、高くなければN=N+1とする第2ステップと、NがM−1より大きいか否かを判定し、大きくなければ前記第2ステップに行く第3ステップと、を具備している。   According to one embodiment, the battery monitoring method extracts the battery cells having a voltage higher than a reference voltage and not directly connected to each other from a plurality of battery cells connected in series. The first step of setting N = 0, and the voltage of the battery cell having the cell number N is a reference voltage, where M is the number of the battery cells and the battery cell number N is 0 to M-1 in the order of series connection. A second step of extracting the battery cell having cell number N and setting N = N + 2 if not higher, and N = N + 1 if not higher, and whether N is greater than M−1 And if it is not larger, a third step going to the second step is provided.

別の実施形態によれば、電池監視装置は、直列接続された複数の電池セルのそれぞれの電圧を取得する電圧取得部と、前記複数の電池セルのそれぞれの電圧を揃えるための基準電圧を設定する基準電圧設定部と、前記複数の電池セルから、前記基準電圧より高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない前記電池セルを抽出する電池セル抽出部と、互いに直接接続されている電池セル同士は同時に放電できない放電回路を有し、抽出された前記電池セルを放電させる放電部と、放電中の前記電池セルの電圧が前記基準電圧以下であるか否かを判定する電圧監視部と、を具備し、前記電池セル抽出部は、前記電池セルの数をM、前記電池セルの番号Nを直列接続されている順に0からM−1としたとき、N=0とする第1ステップと、セル番号Nを有する前記電池セルの電圧が前記基準電圧値より高いか否かを判定し、高ければセル番号Nを有する前記電池セルを放電させる電池セルとし且つN=N+2とし、高くなければN=N+1とする第2ステップと、NがM−1より大きいか否かを判定し、大きくなければ前記第2ステップに行く第3ステップと、を含んでいる。   According to another embodiment, the battery monitoring device sets a voltage acquisition unit that acquires voltages of a plurality of battery cells connected in series, and a reference voltage for aligning the voltages of the plurality of battery cells. A battery that is directly connected to each other, a battery cell extraction unit that extracts, from the plurality of battery cells, a battery cell that has a voltage higher than the reference voltage and that is not directly connected to each other. A discharge circuit that discharges the extracted battery cells; a voltage monitoring unit that determines whether or not the voltage of the battery cells being discharged is equal to or lower than the reference voltage; And the battery cell extraction unit sets N = 0 when the number of the battery cells is M and the number N of the battery cells is 0 to M-1 in the order of series connection. And the cell It is determined whether or not the voltage of the battery cell having the symbol N is higher than the reference voltage value. If it is higher, the battery cell having the cell number N is discharged and N = N + 2, otherwise N = It includes a second step of setting N + 1 and a third step of determining whether or not N is larger than M−1 and going to the second step if N is not larger.

実施形態1に係る電池監視装置を有する電池監視システムを示すブロック図。1 is a block diagram showing a battery monitoring system having a battery monitoring device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る電池監視装置の放電部を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a discharge unit of the battery monitoring device according to the first embodiment. 実施形態1に係る組電池の電圧分布の一例を示す図。The figure which shows an example of the voltage distribution of the assembled battery which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る電池監視方法を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating a battery monitoring method according to the first embodiment. 実施形態1に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係る電池監視方法の進行状態を示す図。The figure which shows the progress state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るセ電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the progress state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係る比較例の電池監視方法を示す図。The figure which shows the battery monitoring method of the comparative example which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る電池監視方法を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a battery monitoring method according to the second embodiment. 実施形態2に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 2 in order. 実施形態2に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 2 in order. 実施形態2に係る組電池の別の電圧分布の一例を示す図。The figure which shows an example of another voltage distribution of the assembled battery which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る電池監視方法の別の進行状態を示す図。The figure which shows another progress state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る電池監視方法の論理演算の骨子を示す図。The figure which shows the outline | summary of the logical operation of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施形態3に係る電池監視方法の要部を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a main part of a battery monitoring method according to Embodiment 3. 実施形態3に係る電池監視方法の進行状態を順に示す図。The figure which shows the advancing state of the battery monitoring method which concerns on Embodiment 3 in order.

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
本実施形態に係る電池監視装置について図1乃至図3を用いて説明する。図1は本実施形態の電池監視装置を有する電池監視システムを示すブロック図、図2は電池監視装置の放電部を示す回路図、図3は組電池の電圧分布の一例を示す図である。
(Embodiment 1)
A battery monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a battery monitoring system having a battery monitoring device of the present embodiment, FIG. 2 is a circuit diagram showing a discharging unit of the battery monitoring device, and FIG. 3 is a diagram showing an example of a voltage distribution of an assembled battery.

図1に示すように、本実施形態の電池監視システム10は、組電池11と組電池11の電圧を監視する電池監視装置12とを有している。   As shown in FIG. 1, the battery monitoring system 10 of this embodiment includes an assembled battery 11 and a battery monitoring device 12 that monitors the voltage of the assembled battery 11.

組電池11は、直列接続された複数の電池セル13を有している。電池セル13は、充電可能な2次電池、例えばリチウムイオン電池である。本実施形態では、6個の電池セル13が直列接続されている場合について説明するが、直列接続される電池セル13の数は特に制限されない。また、組電池11のコンテナに収納される各電池セル13の配置は特に制限はない。   The assembled battery 11 has a plurality of battery cells 13 connected in series. The battery cell 13 is a rechargeable secondary battery, for example, a lithium ion battery. Although this embodiment demonstrates the case where the six battery cells 13 are connected in series, the number of the battery cells 13 connected in series is not restrict | limited in particular. Further, the arrangement of the battery cells 13 stored in the container of the assembled battery 11 is not particularly limited.

組電池11は、負荷21、例えばモータを駆動するための主電源バッテリーとして用いられる。電池監視装置12は、補助電源バッテリー22により駆動される。補助電源バッテリー22は、容量が主電源バッテリーよりはるかに少ないので、電池監視装置12は省電力であることが求められる。   The assembled battery 11 is used as a main power supply battery for driving a load 21, for example, a motor. The battery monitoring device 12 is driven by an auxiliary power battery 22. Since the auxiliary power battery 22 has a much smaller capacity than the main power battery, the battery monitoring device 12 is required to save power.

組電池11は、負荷21に接続され、負荷21に電力を供給するために放電する。組電池11は、残容量が少なくなると、負荷21から切り離され外部電源(図示せず)により充電される。組電池11は、電池セル13毎に充放電のスピードが若干異なるために、充放電を繰り返すうちに各電池セル13の電圧にばらつきが生じる。   The assembled battery 11 is connected to the load 21 and is discharged to supply power to the load 21. When the remaining capacity decreases, the assembled battery 11 is disconnected from the load 21 and charged by an external power source (not shown). Since the battery pack 13 has slightly different charge / discharge speeds for each battery cell 13, the voltage of each battery cell 13 varies as charge / discharge is repeated.

組電池11は、充放電にあたって電池セル13の耐久性や安全性を考慮して、最も高い電圧を有する電池セル13の電圧が上限値に到達した時点で充電を禁止し、最も低い電圧を有する電池セル13の電圧が下限値に到達した時点で放電を禁止する必要がある。   In consideration of durability and safety of the battery cell 13 in charging and discharging, the assembled battery 11 prohibits charging when the voltage of the battery cell 13 having the highest voltage reaches the upper limit value, and has the lowest voltage. It is necessary to inhibit discharge when the voltage of the battery cell 13 reaches the lower limit value.

従って、組電池11の充電容量を最大にするには、組電池11の充電開始前に各電池セル13の電圧を基準電圧Vrefに揃えておくことが必要である。各電池セル13の電圧を基準電圧Vrefに揃えることを、セルバランスをとるとも言う。   Therefore, in order to maximize the charging capacity of the assembled battery 11, it is necessary to make the voltage of each battery cell 13 equal to the reference voltage Vref before the charging of the assembled battery 11 is started. Making the voltage of each battery cell 13 equal to the reference voltage Vref is also referred to as cell balancing.

電池監視装置12は、各電池セル13の電圧を取得する電圧取得部14と、セルバランスをとる際に、基準電圧Vrefを設定する基準電圧設定部15と、複数の電池セル13から基準電圧Vrefより高い電圧を有する電池セル13を抽出する電池セル抽出部16と、抽出された電池セル13を放電させる放電部17と、放電中の電池セル13の電圧が基準電圧Vref以下か否かを判定する電圧監視部18とを有している。   The battery monitoring device 12 includes a voltage acquisition unit 14 that acquires the voltage of each battery cell 13, a reference voltage setting unit 15 that sets a reference voltage Vref when balancing cells, and a reference voltage Vref from a plurality of battery cells 13. A battery cell extraction unit 16 that extracts a battery cell 13 having a higher voltage, a discharge unit 17 that discharges the extracted battery cell 13, and determines whether or not the voltage of the battery cell 13 being discharged is equal to or lower than a reference voltage Vref And a voltage monitoring unit 18.

本実施形態において、電池監視装置12は、半導体基板に設けられた集積回路により実現される。   In the present embodiment, the battery monitoring device 12 is realized by an integrated circuit provided on a semiconductor substrate.

電池監視装置12を集積化するにあたって、放電部17は、放電回路を簡略化するために、直列接続されている複数の電池セル13のうち、互いに直接接続されている電池セル13同士は同時に放電できないように構成されている。   In integrating the battery monitoring device 12, the discharge unit 17 simultaneously discharges the battery cells 13 directly connected to each other among the plurality of battery cells 13 connected in series in order to simplify the discharge circuit. It is configured not to be able to.

それに対応して、電池セル抽出部16は、直列接続されている複数の電池セル13から基準電圧Vrefより高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない電池セル13を抽出するように構成されている。   Correspondingly, the battery cell extraction unit 16 is configured to extract battery cells 13 having a voltage higher than the reference voltage Vref and not directly connected to each other from the plurality of battery cells 13 connected in series. ing.

ここで、互いに直接接続されている電池セル同士とは、直列接続された複数の電池セルにおいて、第1の電池セルの正極端子と第2の電池セルの負極端子が第3の電池セルを介すことなく、配線等で直接接続されている電池セル同士のことである。   Here, the battery cells directly connected to each other are a plurality of battery cells connected in series, in which the positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell are connected via the third battery cell. It is a battery cell directly connected by wiring etc., without doing.

即ち、直列接続された複数の電池セルの幾何学的な配置は種々あり得る。複数の電池セルがライン状、L字状およびリング状等に配置されている場合は、互いに直接接続されている電池セルは互いに隣接している。   That is, there can be various geometrical arrangements of a plurality of battery cells connected in series. When the plurality of battery cells are arranged in a line shape, an L shape, a ring shape, or the like, the battery cells directly connected to each other are adjacent to each other.

一方、複数の電池セルがコ字状、九十九折状および千鳥状等に配置されている場合は、互いに隣接する電池セルは複数組ありうる。しかし、互いに直接接続されている電池セルはそのうちの一組に限られる。   On the other hand, when the plurality of battery cells are arranged in a U-shape, a 99-fold shape, a staggered shape, or the like, there can be a plurality of battery cells adjacent to each other. However, the battery cells directly connected to each other are limited to one set.

電圧取得部14は、各電池セル13の電圧を測定し、測定結果を基準電圧設定部15、電池セル抽出部16および電圧監視部18に出力する。電圧取得部14は、例えばADコンバータ(アナログ/デジタルコンバータ)とスキャナーを有している。スキャナーは、電圧を測定する電池セル13を選択する。ADコンバータは、選択された電池セル13の電圧をデジタル値に変換する。   The voltage acquisition unit 14 measures the voltage of each battery cell 13 and outputs the measurement result to the reference voltage setting unit 15, the battery cell extraction unit 16, and the voltage monitoring unit 18. The voltage acquisition unit 14 includes, for example, an AD converter (analog / digital converter) and a scanner. The scanner selects the battery cell 13 whose voltage is to be measured. The AD converter converts the voltage of the selected battery cell 13 into a digital value.

基準電圧設定部15は、セルバランスを行う際に、各電池セル13の電圧のうち一番低い電圧を基準電圧Vrefに設定する。基準電圧Vrefは電池セル抽出部16および電圧監視部18に通知される。   The reference voltage setting unit 15 sets the lowest voltage among the voltages of the battery cells 13 to the reference voltage Vref when performing cell balancing. The reference voltage Vref is notified to the battery cell extraction unit 16 and the voltage monitoring unit 18.

電圧監視部18は、放電中の電池セル13の電圧をモニターし、その電圧が基準電圧Vref以下か否かを判定する。判定結果は電池セル抽出部16に通知される。   The voltage monitoring unit 18 monitors the voltage of the battery cell 13 that is being discharged, and determines whether the voltage is equal to or lower than the reference voltage Vref. The determination result is notified to the battery cell extraction unit 16.

図2は放電部17の放電回路の原理を示している。ここで、組電池11において、直列接続されている電池セル13の数をM=6とし、各電池セル13に直列接続されている順に0からM−1=5までのセル番号を付与する。各電池セル13は、それぞれ電池セルE0乃至E5と表わされる。   FIG. 2 shows the principle of the discharge circuit of the discharge unit 17. Here, in the assembled battery 11, the number of battery cells 13 connected in series is M = 6, and cell numbers from 0 to M−1 = 5 are assigned in the order of being connected in series to each battery cell 13. Each battery cell 13 is represented as battery cells E0 to E5, respectively.

図2に示すように、放電回路は、直列接続されている電池セル13の数M=6と同じく、6個のスイッチ素子S0乃至S5と7個の抵抗Rとを有している。各スイッチ素子S0乃至S5は、例えばMOSトランジスタである。   As shown in FIG. 2, the discharge circuit has six switch elements S0 to S5 and seven resistors R, similarly to the number M = 6 of battery cells 13 connected in series. Each switch element S0 to S5 is, for example, a MOS transistor.

6個のスイッチ素子S0乃至S5は直列接続されている。5個の抵抗Rはそれぞれ一端が互いに直接接続されている電池セル同士の接続ノードに接続され、他端が互いに直接接続されているスイッチ素子同士の接続ノードに接続されている。   The six switch elements S0 to S5 are connected in series. Each of the five resistors R is connected to a connection node between battery cells whose one ends are directly connected to each other, and is connected to a connection node between switch elements whose other ends are directly connected to each other.

残りの2個の抵抗Rのうち一方は電池セルE0とスイッチ素子S0に接続され、他方は電池セルE5とスイッチ素子S5に接続されている。即ち、電池セルE0乃至E5、スイッチ素子S0乃至S5、抵抗Rは、所謂梯子状に接続されている。   One of the remaining two resistors R is connected to the battery cell E0 and the switch element S0, and the other is connected to the battery cell E5 and the switch element S5. That is, the battery cells E0 to E5, the switch elements S0 to S5, and the resistor R are connected in a so-called ladder shape.

放電部17は、例えば電池セルE2を放電する場合、スイッチ素子S2をオンにし、スイッチ素子S1、S3をオフにする。このとき、スイッチ素子S2には放電電流I1=V2/2Rが流れる。スイッチ素子S0乃至S5のMOSトランジスタは、放電電流I1に対する耐電流、耐圧を有していればよい。   For example, when discharging the battery cell E2, the discharge unit 17 turns on the switch element S2 and turns off the switch elements S1 and S3. At this time, the discharge current I1 = V2 / 2R flows through the switch element S2. The MOS transistors of the switch elements S0 to S5 only need to have a withstand current and a withstand voltage with respect to the discharge current I1.

仮に、スイッチ素子S2、S3を同時にオンにし、スイッチ素子S1をオフにすると、互いに直接接続されている電池セルE2、E3が同時に放電する。このとき、スイッチ素子S2、S3には放電電流I2=(V2+V3)/2Rが流れる。放電電流I2は放電電流I1より大きいので、スイッチ素子S0乃至S5のMOSトランジスタには、放電電流I2に対するより高い耐電流、耐圧が要求される。   If the switch elements S2 and S3 are simultaneously turned on and the switch element S1 is turned off, the battery cells E2 and E3 that are directly connected to each other are simultaneously discharged. At this time, the discharge current I2 = (V2 + V3) / 2R flows through the switch elements S2 and S3. Since the discharge current I2 is larger than the discharge current I1, the MOS transistors of the switch elements S0 to S5 are required to have higher current resistance and breakdown voltage with respect to the discharge current I2.

即ち、互いに直接接続されている電池セル13同士が同時に放電できないように構成された放電部17では、スイッチ素子S0乃至S5のMOSトランジスタの耐電流、耐圧を低く設定することができる。従って、MOSトランジスタが小型になる。電池監視装置12が設けられる半導体チップの面積が縮小し、製造コストが削減される。   That is, in the discharge unit 17 configured so that the battery cells 13 directly connected to each other cannot be discharged at the same time, the current resistance and breakdown voltage of the MOS transistors of the switch elements S0 to S5 can be set low. Therefore, the MOS transistor becomes small. The area of the semiconductor chip provided with the battery monitoring device 12 is reduced, and the manufacturing cost is reduced.

図3は組電池11の電池セル13の電圧分布の一例を示す図である。電池セルE0乃至E5の電圧分布がV3>V0>V5>V2>V1=V4であるとする。基準電圧VrefはVref=V1=V4である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the voltage distribution of the battery cells 13 of the assembled battery 11. Assume that the voltage distribution of the battery cells E0 to E5 is V3> V0> V5> V2> V1 = V4. The reference voltage Vref is Vref = V1 = V4.

即ち、セルバランスにおいて、基準電圧Vrefより大きい電圧を有し放電させる電池セルは、電池セルE0、E2、E3、E5の4つである。ここで、電池セルE0、E5は基準電圧Vrefより大きい電圧を有し、且つ互いに直接接続された電池セルはないので、同時に放電させることができる。一方、電池セルE2、E3は、基準電圧Vrefより大きい電圧を有し且つ互いに直接接続された電池セル同士なので、同時に放電させることはできない。   That is, in the cell balance, there are four battery cells E0, E2, E3, and E5 that are discharged with a voltage higher than the reference voltage Vref. Here, since the battery cells E0 and E5 have a voltage higher than the reference voltage Vref and no battery cells are directly connected to each other, they can be discharged simultaneously. On the other hand, since the battery cells E2 and E3 have battery voltages higher than the reference voltage Vref and are directly connected to each other, they cannot be discharged at the same time.

このような状況で、セルバランスに要する時間を最小にするために、どのような手順で電池セルE0、E2、E3、E5を放電させればよいかを以下に説明する。   In such a situation, in order to minimize the time required for the cell balance, the procedure for discharging the battery cells E0, E2, E3, E5 will be described below.

図4は電池監視方法、即ちセルバランスをとる手順を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing a battery monitoring method, that is, a procedure for achieving cell balance.

図4に示すように、初めに、初期設定が行われる。電池セルEの数Mが設定され、各電池セルEのセル電圧Vの初期値か取得され、基準電圧Vrefが設定される(ステップS10)。   As shown in FIG. 4, initial setting is performed first. The number M of battery cells E is set, the initial value of the cell voltage V of each battery cell E is acquired, and the reference voltage Vref is set (step S10).

次に、セル番号Nが初期化され、N=0となる(ステップS11)。ステップS11が第1ステップである。   Next, the cell number N is initialized and N = 0 (step S11). Step S11 is the first step.

次に、電池セルE(N)のセル電圧V(N)が基準電圧Vrefより高いか否かが判定される(ステップS12)。セル電圧V(N)が基準電圧Vrefより高ければ(ステップS12のYES)、電池セルE(N)が放電させる電池セルとして抽出され(放電許可)、電池セルE(N)の放電が開始され、且つセル番号Nに2が加算されてセル番号N=N+2となる(ステップS13)。   Next, it is determined whether or not the cell voltage V (N) of the battery cell E (N) is higher than the reference voltage Vref (step S12). If cell voltage V (N) is higher than reference voltage Vref (YES in step S12), battery cell E (N) is extracted as a battery cell to be discharged (discharge permitted), and discharge of battery cell E (N) is started. In addition, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = N + 2 is obtained (step S13).

一方、セル電圧V(N)が基準電圧Vrefより高くなければ(ステップS12のNO)、電池セルE(N)は放電させる電池セルではないので(放電対象外)、セル番号Nに1が加算されてセル番号N=N+1となる(ステップS14)。ステップS12からステップS14までが第2ステップである。   On the other hand, if the cell voltage V (N) is not higher than the reference voltage Vref (NO in step S12), the battery cell E (N) is not a battery cell to be discharged (not subject to discharge), so 1 is added to the cell number N. Thus, the cell number N = N + 1 is obtained (step S14). Steps S12 to S14 are the second step.

次に、セル番号NがM−1より大きいか否かが判定される(ステップS15)。セル番号NがM−1より大きくなければ(ステップS15のNO)、ステップS12に行く。ステップS15が第3ステップである。   Next, it is determined whether or not the cell number N is greater than M-1 (step S15). If the cell number N is not greater than M-1 (NO in step S15), the process goes to step S12. Step S15 is the third step.

ここで、Nに2を加算するのは、放電が許可された電池セルE(N)の次の電池セルE(N+1)は放電が許可されないので、セル電圧V(N+1)のチェックをパスするためである。Nに1を加算するのは、放電対象外の電池セルE(N)の次の電池セルE(N+1)は放電が許可可能なので、セル電圧V(N+1)をチェックするためである。   Here, the addition of 2 to N passes the check of the cell voltage V (N + 1) because the battery cell E (N + 1) next to the battery cell E (N) that is allowed to discharge is not allowed to discharge. Because. The reason for adding 1 to N is to check the cell voltage V (N + 1) because the battery cell E (N + 1) next to the battery cell E (N) that is not to be discharged can be discharged.

ステップS12からステップS15は、セル番号NがM−1より大きくなるまで繰り返される。セル番号NがM−1より大きくなると(ステップS15のYES)、ステップS16に行く。   Steps S12 to S15 are repeated until the cell number N becomes larger than M-1. When the cell number N becomes larger than M-1 (YES in step S15), the process goes to step S16.

すべての電池セルEのセル電圧Vの現在値が取得され(ステップS16)、放電中のいずれかの電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下か否かが判定される(ステップS17)。   The current values of the cell voltages V of all the battery cells E are acquired (step S16), and it is determined whether or not the cell voltage V of any battery cell E being discharged is equal to or lower than the reference voltage Vref (step S17).

放電中のいずれの電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下でなければ(ステップS17のNO)、ステップ16に行く。放電中のいずれかの電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下であれば(ステップS16のYES)、ステップS18に行く。   If the cell voltage V of any battery cell E being discharged is not less than the reference voltage Vref (NO in step S17), the process goes to step 16. If the cell voltage V of any battery cell E being discharged is equal to or lower than the reference voltage Vref (YES in step S16), the process goes to step S18.

ステップS16、17は、放電中のいずれかの電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vrefに達するまで待機するステップである。   Steps S16 and S17 are steps for waiting until the cell voltage V of any of the battery cells E being discharged reaches the reference voltage Vref.

次に、すべての電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下か否かが判定される(ステップS18)。すべての電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下でなければ(ステップS18のNO)、ステップS11に行く。すべての電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下であれば(ステップS18のYES)、セルバランスがとれたことになり、終了する。   Next, it is determined whether or not the cell voltages V of all the battery cells E are equal to or lower than the reference voltage Vref (step S18). If the cell voltages V of all the battery cells E are not lower than the reference voltage Vref (NO in step S18), the process goes to step S11. If the cell voltages V of all the battery cells E are equal to or lower than the reference voltage Vref (YES in step S18), the cell balance is achieved and the process ends.

次に、図5乃至図9を用いて、電池監視方法の進行状態、即ちセルバランスの進行状態を具体的に説明する。ここで、電池セルE0乃至E5の放電スピードは等しいとする。   Next, the progress of the battery monitoring method, that is, the progress of cell balance will be described in detail with reference to FIGS. Here, it is assumed that the discharge speeds of the battery cells E0 to E5 are equal.

図5(a)に示すように、初めは、セル番号N=0なので、セル電圧V0が基準電圧Vrefより高いか否かが判定される。セル電圧V0は基準電圧Vrefより高いので、電池セルE0が放電させる電池セルして抽出される(放電許可)。この段階で、電池セルE0の放電が開始される。さらに、セル番号Nに2を加えて、セル番号N=2とする。   As shown in FIG. 5A, initially, since the cell number N = 0, it is determined whether or not the cell voltage V0 is higher than the reference voltage Vref. Since the cell voltage V0 is higher than the reference voltage Vref, the battery cell E0 is extracted as a battery cell to be discharged (discharge permission). At this stage, discharge of the battery cell E0 is started. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 2.

図5(b)に示すように、セル番号N=2なので、セル電圧V2が基準電圧Vrefより高いか否か判定される。セル電圧V2は基準電圧Vrefより高いので、電池セルE2が放電させる電池セルして抽出される(放電許可)。この段階で、電池セルE2の放電が開始される。電池セルE0は放電中である。さらに、セル番号Nに2を加えて、セル番号N=4とする。   As shown in FIG. 5B, since the cell number N = 2, it is determined whether or not the cell voltage V2 is higher than the reference voltage Vref. Since the cell voltage V2 is higher than the reference voltage Vref, the battery cell E2 is extracted as a battery cell to be discharged (discharge permission). At this stage, discharging of the battery cell E2 is started. Battery cell E0 is being discharged. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 4.

図6(a)に示すように、セル番号N=4なので、セル電圧V4が基準電圧Vrefより高いか否か判定される。セル電圧V4は基準電圧Vrefより高くないので、電池セルE2は放電させる電池セルして抽出されない(放電対象外)。電池セルE0、E2は放電中である。さらに、セル番号Nに1を加えて、セル番号N=5とする。   As shown in FIG. 6A, since the cell number N = 4, it is determined whether or not the cell voltage V4 is higher than the reference voltage Vref. Since the cell voltage V4 is not higher than the reference voltage Vref, the battery cell E2 is not extracted as a battery cell to be discharged (not subject to discharge). Battery cells E0 and E2 are being discharged. Further, 1 is added to the cell number N, so that the cell number N = 5.

図6(b)に示すように、セル番号N=5なので、セル電圧V5が基準電圧Vrefより高いか否か判定される。セル電圧V5は基準電圧Vrefより高いので、電池セルE5が放電させる電池セルして抽出される(放電許可)。この段階で、電池セルE5の放電が開始される。電池セルE0、E2は放電中である。さらに、セル番号Nに2を加えて、セル番号N=7とする。   As shown in FIG. 6B, since the cell number N = 5, it is determined whether or not the cell voltage V5 is higher than the reference voltage Vref. Since the cell voltage V5 is higher than the reference voltage Vref, the battery cell E5 is extracted as a battery cell to be discharged (discharge permission). At this stage, discharging of the battery cell E5 is started. Battery cells E0 and E2 are being discharged. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 7.

図7(a)に示すように、セル番号N=7なので、セル番号NはM−1=5より大きい。セル電圧V0、V2、V5のいずれかが基準電圧Vref以下になるまで待機する。   As shown in FIG. 7A, since the cell number N = 7, the cell number N is larger than M−1 = 5. Wait until any one of the cell voltages V0, V2, and V5 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref.

図7(b)に示すように、最初にセル電圧V2が基準電圧Vref以下になると、電池セルE2の放電が停止する。さらに、セル番号Nを0として、図4に示すステップS12からステップS15が実行される。   As shown in FIG. 7B, when the cell voltage V2 first becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the discharge of the battery cell E2 is stopped. Further, the cell number N is set to 0, and steps S12 to S15 shown in FIG. 4 are executed.

電池セルE0は放電中である。セル電圧V0はまだ基準電圧Vrefより高いので、電池セルE0が放電させる電池セルとして再び抽出されるが、すでに放電中なので影響は受けない。さらに、セル番号Nに2を加えて、セル番号N=2とする。   Battery cell E0 is being discharged. Since the cell voltage V0 is still higher than the reference voltage Vref, the battery cell E0 is extracted again as a battery cell to be discharged, but is not affected because it is already discharged. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 2.

電池セルE2はすでに放電を停止している。セル電圧V2は基準電圧Vref以下なので、電池セルE2は放電させる電池セルとして抽出されることはなく、影響は受けない。さらに、セル番号Nに1が加算され、セル番号N=3となる。   The battery cell E2 has already stopped discharging. Since the cell voltage V2 is equal to or lower than the reference voltage Vref, the battery cell E2 is not extracted as a battery cell to be discharged and is not affected. Further, 1 is added to the cell number N, so that the cell number N = 3.

図8(a)に示すように、セル番号N=3なので、セル電圧V3が基準電圧Vrefより高いか否か判定される。セル電圧V3は基準電圧Vrefより高いので、電池セルE3が放電させる電池セルして抽出される(放電許可)。この時点で、電池セルE3の放電が開始される。電池セルE0、E5は放電中である。さらに、セル番号Nに2が加算され、セル番号N=5となる。   As shown in FIG. 8A, since the cell number N = 3, it is determined whether or not the cell voltage V3 is higher than the reference voltage Vref. Since the cell voltage V3 is higher than the reference voltage Vref, the battery cell E3 is extracted as a battery cell to be discharged (discharge permission). At this time, discharging of the battery cell E3 is started. Battery cells E0 and E5 are being discharged. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 5.

電池セルE5は放電中である。セル電圧V5は基準電圧Vrefより高いので、電池セルE5が放電させる電池セルとして再び抽出されるが、すでに放電中なので影響は受けない。さらに、セル番号Nに2を加えて、セル番号N=7とする。   Battery cell E5 is being discharged. Since the cell voltage V5 is higher than the reference voltage Vref, the battery cell E5 is extracted again as a battery cell to be discharged, but is not affected because it is already discharged. Further, 2 is added to the cell number N, so that the cell number N = 7.

図8(b)に示すように、N=7なので、NはM−1=5より大きい。セル電圧V0、V3、V5のいずれかが基準電圧Vref以下になるまで待機する。   As shown in FIG. 8B, since N = 7, N is larger than M-1 = 5. Wait until any one of the cell voltages V0, V3, V5 is equal to or lower than the reference voltage Vref.

セル電圧V5が基準電圧Vref以下になると、電池セルE5の放電が停止する。さらに、セル番号Nを0として、図4に示すステップS12からステップS15が実行される。   When the cell voltage V5 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the discharge of the battery cell E5 is stopped. Further, the cell number N is set to 0, and steps S12 to S15 shown in FIG. 4 are executed.

図9(a)に示すように、N=7なので、NはM−1=5より大きい。セル電圧V0、V3のいずれかが基準電圧Vref以下になるまで待機する。   As shown in FIG. 9A, since N = 7, N is larger than M-1 = 5. Wait until one of the cell voltages V0 and V3 falls below the reference voltage Vref.

セル電圧V0が基準電圧Vref以下になると、電池セルE0の放電が停止する。電池セルE3は放電中である。さらに、セル番号Nを0として、図4に示すステップS12からステップS15が実行される。   When the cell voltage V0 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the discharge of the battery cell E0 is stopped. Battery cell E3 is being discharged. Further, the cell number N is set to 0, and steps S12 to S15 shown in FIG. 4 are executed.

図9(b)に示すように、N=7なので、NはM−1=5より大きい。セル電圧V3が基準電圧Vref以下になるまで待機する。   As shown in FIG. 9B, since N = 7, N is larger than M−1 = 5. Wait until the cell voltage V3 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref.

セル電圧V3が基準電圧Vref以下になると、電池セルE3の放電が停止する。この段階で、すべてのセル電圧Vが基準電圧Vref以下になる。これにより、セルバランスが完了する。   When the cell voltage V3 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the discharge of the battery cell E3 is stopped. At this stage, all the cell voltages V become equal to or lower than the reference voltage Vref. Thereby, cell balance is completed.

次に、本実施形態の電池監視方法の効果を、比較例と対比して説明する。   Next, the effect of the battery monitoring method of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.

図10は、比較例のセルバランスをとる手順を示す図である。比較例とは、セル番号Nが偶数の電池セルを先に放電させ、セル番号Nが偶数の電池セルの放電が停止してから、セル番号Nが奇数の電池セルを放電させる方法である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a procedure for achieving cell balance in the comparative example. The comparative example is a method in which battery cells with an even cell number N are discharged first, and discharge of battery cells with an even cell number N is stopped, and then battery cells with an odd cell number N are discharged.

セル番号Nが偶数か奇数かで複数の電池セルを2つのグループに分けているので、互いに直接接続されている電池セル同士が同時に放電することはない。ここで、各電池セルの放電のスピードは等しいとする。電池セルの放電に要する時間は、セル電圧に比例する。   Since the plurality of battery cells are divided into two groups depending on whether the cell number N is even or odd, the battery cells directly connected to each other do not discharge at the same time. Here, it is assumed that the discharge speed of each battery cell is equal. The time required for discharging the battery cell is proportional to the cell voltage.

図10(a)に示す比較例の第1のケースでは、セル電圧V0乃至V5は、V3>V0>V4>V5>V2>V1=Vrefの関係にある。電池セルE0、E2、E3、E4、E5が放電させる電池セルである。   In the first case of the comparative example shown in FIG. 10A, the cell voltages V0 to V5 have a relationship of V3> V0> V4> V5> V2> V1 = Vref. Battery cells E0, E2, E3, E4, and E5 are battery cells to be discharged.

始めにセル番号Nが偶数の電池セルE0、E2、E4の放電を同時に開始する。電池セルE2、電池セルE4、電池セルE0の順に放電が停止する。次にセル番号Nが奇数の電池セルE3、E5の放電を同時に開始する。電池セルE5、電池セルE3の順に放電が停止し、セルバランスが完了する。   First, discharge of battery cells E0, E2, and E4 having an even cell number N is started simultaneously. Discharging stops in the order of battery cell E2, battery cell E4, and battery cell E0. Next, discharge of the battery cells E3 and E5 having an odd cell number N is started simultaneously. Discharge stops in the order of battery cell E5 and battery cell E3, and cell balance is completed.

第1のケースでは、セルバランスに要する時間Tは、電池セルE0の放電時間T0と電池セルE3の放電時間T3との和T0+T3である。   In the first case, the time T required for cell balance is the sum T0 + T3 of the discharge time T0 of the battery cell E0 and the discharge time T3 of the battery cell E3.

一方、本実施形態では、電池セルE4の放電が停止した時点で電池セルE3、E5の放電を同時に開始することができる。電池セルE0の放電が停止するまで待つ必要はない。従って、セルバランスに要する時間がT0−T4だけ短縮される。   On the other hand, in the present embodiment, the discharge of the battery cells E3 and E5 can be started simultaneously when the discharge of the battery cell E4 is stopped. There is no need to wait until the discharge of the battery cell E0 stops. Therefore, the time required for cell balance is shortened by T0-T4.

図11(b)に示す比較例第2のケースでは、セル電圧V0乃至V5は、V0>V5>V1=V2=V3=V4=Vrefの関係にある。電池セルE0、E5が放電させる電池セルである。   In the second case of the comparative example shown in FIG. 11B, the cell voltages V0 to V5 have a relationship of V0> V5> V1 = V2 = V3 = V4 = Vref. Battery cells E0 and E5 are battery cells to be discharged.

始めにセル番号Nが偶数の電池セルE0の放電を開始する。電池セルE0の放電が停止すると、次にセル番号Nが奇数の電池セルE5の放電を開始する。電池セルE5の放電が停止し、セルバランスが完了する。   First, discharge of the battery cell E0 having an even cell number N is started. When the discharge of the battery cell E0 is stopped, the discharge of the battery cell E5 having the odd cell number N is started. The discharge of the battery cell E5 is stopped, and the cell balance is completed.

第2のケースでは、セルバランスに要する時間Tは、電池セルE0の放電時間T0と電池セルE5の放電時間T5との和T0+T5である。   In the second case, the time T required for cell balance is the sum T0 + T5 of the discharge time T0 of the battery cell E0 and the discharge time T5 of the battery cell E5.

一方、本実施形態では、電池セルE0、E5は互いに直接接続されていないので、電池セルE0、E5を同時に放電させることができる。電池セルE0の放電が停止するまで待つ必要はない。従って、セルバランスに要する時間がT5だけ短縮される。   On the other hand, in this embodiment, since the battery cells E0 and E5 are not directly connected to each other, the battery cells E0 and E5 can be discharged simultaneously. There is no need to wait until the discharge of the battery cell E0 stops. Therefore, the time required for cell balance is shortened by T5.

以上説明したように、本実施形態の電池監視装置20では、互いに直接接続されている電池セル13同士は同時に放電できないように構成された放電部17に対応して、基準電圧Vrefより高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない電池セル13を抽出するように構成された電池セル抽出部16を有している。   As described above, in the battery monitoring device 20 of the present embodiment, a voltage higher than the reference voltage Vref is provided corresponding to the discharge unit 17 configured so that the battery cells 13 directly connected to each other cannot be discharged at the same time. The battery cell extraction unit 16 is configured to extract battery cells 13 that are not directly connected to each other.

その結果、各電池セル13の電圧を基準電圧Vrefに揃えるセルバランスをとるときに、抽出された電池セルを、間を開けずに放電させることができる。従って、セルバランスに要する時間を短縮することができる。   As a result, the extracted battery cells can be discharged without leaving a gap when the cell balance is set so that the voltage of each battery cell 13 is equal to the reference voltage Vref. Therefore, the time required for cell balance can be shortened.

セルバランスに要する時間が短いと、電池監視装置12が無駄な電力を消費することがないので、補助電源バッテリー22を長持ちさせることができる。   If the time required for the cell balance is short, the battery monitoring device 12 does not consume useless power, so that the auxiliary power battery 22 can be extended.

本実施形態では、図4に示すステップS13において放電させる電池セルとして抽出された電池セルEは、抽出された時点で個々に放電を開始させる場合について説明したが、ステップS15が終了した時点でまとめて放電を開始させてもよい。   In the present embodiment, the case where the battery cells E extracted as the battery cells to be discharged in step S13 shown in FIG. 4 are started to discharge individually at the time of extraction has been described. The discharge may be started.

電池監装置12において、電圧取得部14、基準電圧設定部15、電池セル抽出部16、放電部17および電圧監視部18はハードウェアで実行することができる。基準電圧設定部15、電池セル抽出部16よび電圧監視部18はおもに比較器を用いて実現することができる。   In the battery monitoring device 12, the voltage acquisition unit 14, the reference voltage setting unit 15, the battery cell extraction unit 16, the discharge unit 17, and the voltage monitoring unit 18 can be executed by hardware. The reference voltage setting unit 15, the battery cell extraction unit 16, and the voltage monitoring unit 18 can be realized mainly using a comparator.

または、電圧取得部14および放電部17をハードウェアで実行し、基準電圧設定部15、電池セル抽出部16および電圧監視部18は、マイクロコンピュータを用いてソウトウェアで実行させることができる。   Alternatively, the voltage acquisition unit 14 and the discharge unit 17 can be executed by hardware, and the reference voltage setting unit 15, the battery cell extraction unit 16 and the voltage monitoring unit 18 can be executed by software using a microcomputer.

(実施形態2)
本実施形態に係る電池監視装置について図11乃至図13を用いて説明する。図11は電池監視方法を示すフローチャートである。図12および図13は電池監視方法の進行状態のうち、放電させる電池セルを抽出する手順を示す図である。
(Embodiment 2)
A battery monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing a battery monitoring method. FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams showing a procedure for extracting battery cells to be discharged in the progress state of the battery monitoring method.

本実施形態において、上記実施形態1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、電池セル抽出部は、第1乃至第3ステップを第1の論理演算により実行するようにしたことにある。   In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that the battery cell extraction unit executes the first to third steps by the first logical operation.

本実施形態の電池監視方法、即ちセルバランスをとる手順について説明する。   A battery monitoring method according to this embodiment, that is, a procedure for achieving cell balance will be described.

図11に示すように、始めに初期設定として図4に示したステップS10が実行される。   As shown in FIG. 11, first, step S10 shown in FIG. 4 is executed as an initial setting.

次に、本実施形態の特徴である第1の論理演算により放電させる電池セルを抽出する(ステップS21)。ステップS21は、図4に示したステップ11からステップ15(第1ステップから第3ステップ)に相当する。   Next, battery cells to be discharged are extracted by the first logical operation that is a feature of the present embodiment (step S21). Step S21 corresponds to step 11 to step 15 (first step to third step) shown in FIG.

次に、抽出された電池セルの放電を開始する(ステップS22)。   Next, discharging of the extracted battery cell is started (step S22).

次に、図4に示したステップS16からステップ18が実行される。ステップS18において、すべての電池セルEのセル電圧Vが基準電圧Vref以下でなければ(ステップS18のNO)ステップS21に行き、以下であれば(ステップS18のYES)、セルバランスが終了する。   Next, step S16 to step 18 shown in FIG. 4 are executed. In step S18, if the cell voltages V of all the battery cells E are not equal to or lower than the reference voltage Vref (NO in step S18), the process goes to step S21, and if not (YES in step S18), the cell balance ends.

次に、図12を用いて、放電させる電池セルを抽出するための第1の論理演算について説明する。組電池11の電圧分布は図3に示した組電池11の電圧分布と同じとする。即ち、V3>V0>V5>V2>V1=V4=Vrefであり、電池セルE0、E2、E3、E5が電放すべき電池セルである。   Next, a first logical operation for extracting battery cells to be discharged will be described with reference to FIG. The voltage distribution of the assembled battery 11 is the same as the voltage distribution of the assembled battery 11 shown in FIG. That is, V3> V0> V5> V2> V1 = V4 = Vref, and the battery cells E0, E2, E3, E5 are battery cells to be discharged.

図12に示すように、電池セル13の数Mと同じMビットの配列Aを定義する。セル番号Nを順に配列Aのビットに対応付ける。即ち、セル番号N=0乃至5が、配列Aの1ビット乃至5ビットにそれぞれ対応する。   As shown in FIG. 12, an M-bit array A that is the same as the number M of battery cells 13 is defined. The cell number N is sequentially associated with the bits of the array A. That is, cell numbers N = 0 to 5 correspond to 1 to 5 bits of the array A, respectively.

配列Aに対して、基準電圧Vrefより高いセル電圧を有する電池セルのセル番号Nに対応するビットを論理値1(以後、単に1と記す)にセットし、基準電圧Vref以下のセル電圧を有する電池セルのセル番号に対応するビットを論理値0(以後、単に0と記す)にセットする。配列A=(101101)となる(ステップ1)。   For the array A, a bit corresponding to the cell number N of a battery cell having a cell voltage higher than the reference voltage Vref is set to a logical value 1 (hereinafter simply referred to as 1), and the cell voltage is equal to or lower than the reference voltage Vref. A bit corresponding to the cell number of the battery cell is set to a logical value 0 (hereinafter simply referred to as 0). Array A = (101101) (step 1).

配列Aを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Bを求める。配列B=(010110)となる(ステップ2)。   An array B is obtained by shifting the array A by 1 bit in the upper bit direction. Array B = (010110) (step 2).

配列Aと配列BのAND演算を行い、演算結果を配列Cとする。配列C=(000100)となる(ステップ3)。このステップで、互いに直接接続された電池セルE3があることがわかる。   An AND operation is performed on the array A and the array B, and the operation result is an array C. Array C = (000100) (step 3). In this step, it can be seen that there are battery cells E3 directly connected to each other.

配列Cと偶数ビットが全て1の配列(010101)のAND演算を行い、演算結果を配列Dとする。配列D=(000100)となる(ステップ4)。   An AND operation is performed on the array C and an array (010101) in which all even bits are 1, and the operation result is an array D. Array D = (000100) (step 4).

このステップで、同時に放電できない電池セルE3が見つかる。   In this step, a battery cell E3 that cannot be discharged at the same time is found.

配列Aと配列DのXOR演算を行い、演算結果を配列Eとする。配列E=(101001)となる(ステップ5)。   An XOR operation is performed on the array A and the array D, and the operation result is an array E. Array E = (101001) (Step 5).

このステップで、電池セルE0、E2、E5が同時に放電してよい電池セルの候補であることがわかる。さらに、論理演算を続ける。   In this step, it is understood that the battery cells E0, E2, and E5 are battery cell candidates that may be discharged at the same time. Furthermore, the logical operation is continued.

配列Eを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Fを得る。配列F=(010100)となる(ステップ6)。   An array F obtained by shifting the array E by 1 bit in the upper bit direction is obtained. The array F becomes (010100) (step 6).

配列Eと配列FのAND演算を行い、演算結果を配列Gとする。配列G=(000000)となる(ステップ7)。   An AND operation is performed on the array E and the array F, and the operation result is defined as an array G. The array G becomes (000000) (step 7).

配列Gを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列G1と配列DにAND演算を施し、演算結果を配列Hとし、配列Eと配列HのOR演算を行い、演算結果を配列Iとする。配列I=(101001)となる(ステップ8)。   An AND operation is performed on the array G1 and the array D obtained by shifting the array G by 1 bit in the upper bit direction, the operation result is the array H, the OR operation of the array E and the array H is performed, and the operation result is the array I. Array I = (101001) (step 8).

このステップは、無効なビット(1が連続するビット)を復帰させるステップである。この例では、無効なビットはないことがわかる。   This step is a step of restoring invalid bits (bits with consecutive 1s). In this example, it can be seen that there are no invalid bits.

配列Iを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Jを求める。配列J=(010100)となる(ステップ9)。   An array J obtained by shifting the array I by 1 bit in the upper bit direction is obtained. Array J = (010100) (step 9).

配列Iと配列JのAND演算を行い、演算結果を配列Kとする。配列K=(000000)となる(ステップ10)。   An AND operation is performed on the array I and the array J, and the operation result is an array K. The array K becomes (000000) (step 10).

配列Kと奇数ビットが全て1の配列(101010)のAND演算を行い、演算結果を配列Lとする。配列L=(000000)となる(ステップ11)。   An AND operation is performed on the array K and an array (101010) in which all odd bits are 1, and the operation result is an array L. Array L = (000000) (step 11).

配列Lと配列IのXOR演算を行い、演算結果を配列Mとする。配列M=(101001)となる(ステップ12)。   An XOR operation is performed on the array L and the array I, and the operation result is an array M. Array M = (101001) (step 12).

このステップで、ステップ5の配列Eとステップ12の配列Mが等しいので、電池セルE0、E2、E5が同時に放電してよい電池セルであることが確認される。   In this step, since the array E in step 5 and the array M in step 12 are equal, it is confirmed that the battery cells E0, E2, and E5 are battery cells that can be discharged simultaneously.

図11に示したステップS22、S16、S17、S18に従って、電池セルE0、E2、E5の放電を同時に開始する。電池セルE2の放電が停止まで待機する。電池セルE2の放電が停止すると、ステップ21に行き、上記の第1の論理演算を繰り返す。電池セルE0、E5は放電を継続している。   According to steps S22, S16, S17, and S18 shown in FIG. 11, discharge of the battery cells E0, E2, and E5 is started simultaneously. Wait until the discharge of the battery cell E2 stops. When the discharge of the battery cell E2 stops, the process goes to step 21 to repeat the first logical operation. Battery cells E0 and E5 continue to discharge.

図13は、ステップ21で2回目に行われる第1の論理演算の経過を示す図である。図13に示すように、セル電圧V2は基準電圧Vref以下になったので、セル電圧Vが基準電圧Vrefより大きい電池セルは、電池セルE0、E3、E5である。従って、配列A=(100101)となる(ステップ1)。   FIG. 13 is a diagram illustrating the progress of the first logical operation performed at step 21 for the second time. As shown in FIG. 13, since the cell voltage V2 is equal to or lower than the reference voltage Vref, the battery cells whose cell voltage V is higher than the reference voltage Vref are battery cells E0, E3, and E5. Therefore, the array A = (100101) is obtained (step 1).

以後、図12と同様に第1の論理演算が進行する。具体的には、ステップ3で、基準電圧Vrefより大きいセル電圧を有し、且つ直接接続された電池セルEはないことが確認される。ステップ4で、放電してはいけない電池セルEがないことが確認される。ステップ5で、電池セルE0、E3、E5が放電させる電池セル候補であることが確認される。ステップ12で、電池セルE0、E3、E5が放電させる電池セルであることが確認される。   Thereafter, the first logical operation proceeds as in FIG. Specifically, in step 3, it is confirmed that there is no battery cell E that has a cell voltage higher than the reference voltage Vref and is directly connected. In step 4, it is confirmed that there are no battery cells E that should not be discharged. In step 5, it is confirmed that the battery cells E0, E3, E5 are battery cell candidates to be discharged. In step 12, it is confirmed that the battery cells E0, E3, E5 are battery cells to be discharged.

本実施形態の電池セル抽出部16は、AND回路、OR回路、XOR回路等の論理回路およびシフトレジスタ等を組み合わせることにより容易に実施することができるので、集積回路に組み込むのに適している。また、放電させる電池セルを抽出するステップは、電池セルの個数に依存しないため、電池セルの個数が多い場合は、実施例1よりも高速に実行することができる。本実施形態の電池セル抽出部16は、電池セルの個数が多い場合に適している。   The battery cell extraction unit 16 of the present embodiment can be easily implemented by combining a logic circuit such as an AND circuit, an OR circuit, and an XOR circuit, a shift register, and the like, and is therefore suitable for incorporation into an integrated circuit. Moreover, since the step of extracting the battery cells to be discharged does not depend on the number of battery cells, it can be executed faster than the first embodiment when the number of battery cells is large. The battery cell extraction unit 16 of the present embodiment is suitable when the number of battery cells is large.

次に、組電池11が図3に示した電圧分布とは異なる電圧分布を持つ場合について説明する。図14は組電池11の電圧分布を示す図である。図15は第1の論理演算の進行状態を示す図である。   Next, the case where the assembled battery 11 has a voltage distribution different from the voltage distribution shown in FIG. 3 will be described. FIG. 14 is a diagram showing the voltage distribution of the assembled battery 11. FIG. 15 is a diagram illustrating a progress state of the first logical operation.

図14に示すように、組電池11はセル電圧V0、V3、V4が基準電圧Vrefより高い電圧分布を有している。即ち、V3>V0>V4=V1=V2=V5=Vrefであり、電池セルE0、E3、E4が電放すべき電池セルである。   As shown in FIG. 14, the assembled battery 11 has a voltage distribution in which the cell voltages V0, V3, and V4 are higher than the reference voltage Vref. That is, V3> V0> V4 = V1 = V2 = V5 = Vref, and the battery cells E0, E3, E4 are battery cells to be discharged.

図15に示すように、配列Aは(100110)にセットされる(ステップ1)。   As shown in FIG. 15, the array A is set to (100110) (step 1).

ステップ3で、配列C=(000010)となり、互いに直接接続されている電池セルE4があることがわかる。   In step 3, it can be seen that there is a battery cell E4 that is array C = (000010) and is directly connected to each other.

ステップ4で、配列D=(000000)となり、放電してはいけない電池セルは無い結果がられたが、ステップ3の結果と矛盾している。   In step 4, array D = (000000) is obtained, and there is no battery cell that should not be discharged, which is inconsistent with the result of step 3.

ステップ5で、配列E=(100110)となり、放電してよい電池セル候補として、電池セルE0、E3、E4が得られた。配列Eの4ビットと5ビットに1が連続している。これも、ステップ3の結果と矛盾していることがわかる。   In step 5, the array E = (100110), and battery cells E0, E3, and E4 were obtained as battery cell candidates that may be discharged. 1 is continued in 4 bits and 5 bits of the array E. This is also inconsistent with the result of step 3.

1が連続するビットが得られた場合は、配列Eは無効である。1が連続する無効なビットを復帰させるために、ステップ6からステップ11の論理演算が実行される。   The array E is invalid if 1 consecutive bits are obtained. In order to restore invalid bits with consecutive 1s, the logical operations from step 6 to step 11 are executed.

ステップ12で、配列E=(100100)となり、放電してよい電池セルとして、電池セルE0、E3が得られた。ステップ3の結果とは矛盾しないことがわかる。電池セルE0、E3が、放電してよい電池セルであることが確認できた。   In step 12, array E = (100100), and battery cells E0 and E3 were obtained as battery cells that could be discharged. It can be seen that there is no contradiction with the result of Step 3. It was confirmed that the battery cells E0 and E3 are battery cells that can be discharged.

組電池11の電圧分布によっては、ステップ5の段階で放電してよい電池セルが確定しない場合があることがわかる。しかし、ステップ12までの論理演算を実行することにより、エラーが生じるのを未然に防止できることがわかる。   It can be seen that depending on the voltage distribution of the assembled battery 11, battery cells that may be discharged in the step 5 may not be determined. However, it can be seen that an error can be prevented by executing the logical operations up to step 12.

以上説明したように、本実施形態では、電池セル抽出部16は、第1ステップから第3ステップを第1の論理演算により実行している。第1の論理演算はAND回路、OR回路、XOR回路等の論理回路およびシフトレジスタ等を組み合わせることにより容易に実行することができる。電池セル抽出部16は、集積回路に組み込むのに適している。また、第1の論理演算はマイクロコンピータを用いてソフトウェアで実行するより場合も高速に実行することができる。   As described above, in the present embodiment, the battery cell extraction unit 16 executes the first step to the third step by the first logical operation. The first logical operation can be easily executed by combining a logic circuit such as an AND circuit, an OR circuit, an XOR circuit, and a shift register. The battery cell extraction unit 16 is suitable for incorporation into an integrated circuit. In addition, the first logical operation can be executed at a speed higher than that executed by software using a microcomputer.

(実施形態3)
本実施形態に係る電池監視装置について図16乃至図18を用いて説明する。図16は電池監視方法の論理演算の骨子を示す図である。図17は電池監視方法の要部を示すフローチャートである。図18は電池監視方法の進行状態のうち、放電させる電池セルを抽出する手順を示す図である。
(Embodiment 3)
A battery monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a diagram showing the outline of the logical operation of the battery monitoring method. FIG. 17 is a flowchart showing a main part of the battery monitoring method. FIG. 18 is a diagram showing a procedure for extracting battery cells to be discharged in the progress state of the battery monitoring method.

本実施形態において、上記実施形態1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、電池セル抽出部は、第1乃至第3ステップを第2の論理演算により実行するようにしたことにある。   In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different portions will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that the battery cell extraction unit executes the first to third steps by the second logical operation.

初めに、本実施形態の特徴である第2の論理演算の骨子について説明する。図16は第2の論理演算の骨子を示す図で、図16(a)は第2の論理演算の骨子の真理値表、図16(b)は第2の論理演算の骨子を実行する論理回路の一例を示す図である。   First, the gist of the second logical operation that is a feature of the present embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram showing the essence of the second logical operation, FIG. 16A is a truth table of the essence of the second logical operation, and FIG. 16B is a logic for executing the essence of the second logical operation. It is a figure which shows an example of a circuit.

図16(a)に示すように、第2の論理演算の骨子は、入力ビットと直前の出力ビットを反転したビットの論理積を求める論理演算である。   As shown in FIG. 16A, the essence of the second logical operation is a logical operation for obtaining a logical product of an input bit and a bit obtained by inverting the previous output bit.

直前の出力ビットが0のとき、直前の出力ビットを反転したビットは1である。従って、入力ビットが0のとき出力ビットは0になり、入力ビットが1のとき出力ビットは1になる。反対に、直前の出力ビットが1のとき、直前の出力ビットを反転したビットは0である。従って、入力ビットが0でも1でも、出力ビットは0になる。   When the immediately preceding output bit is 0, the bit obtained by inverting the immediately preceding output bit is 1. Therefore, when the input bit is 0, the output bit is 0, and when the input bit is 1, the output bit is 1. Conversely, when the immediately preceding output bit is 1, the bit obtained by inverting the immediately preceding output bit is 0. Therefore, the output bit is 0 regardless of whether the input bit is 0 or 1.

即ち、第2の論理演算の骨子は、電池セルE(N−1)のセル電圧V(N−1)が基準電圧Vrefより大きいときは(直前の出力ビットが1に対応)、電池セルE(N)のセル電圧V(N)が基準電圧Vrefより大きくても、電池セルE(N)を放電させる電池セルとして抽出しない(電池セルE(N−1)、電池セルE(N)は同時に放電しない)ことをシミュレートする論理演算である。   That is, the essence of the second logical operation is that when the cell voltage V (N−1) of the battery cell E (N−1) is higher than the reference voltage Vref (the previous output bit corresponds to 1), the battery cell E Even if the cell voltage V (N) of (N) is larger than the reference voltage Vref, the battery cell E (N) is not extracted as a battery cell to be discharged (battery cell E (N-1), battery cell E (N) It is a logical operation that simulates not discharging at the same time.

図16(b)に示すように、第2の論理演算の骨子を実行する論理回路31は、例えばAND回路32とNOT回路33を有している。NOT回路33は、AND回路32の出力端子とAND回路32の一方の入力端子の間に接続されている。   As shown in FIG. 16B, the logic circuit 31 that executes the gist of the second logic operation includes, for example, an AND circuit 32 and a NOT circuit 33. The NOT circuit 33 is connected between the output terminal of the AND circuit 32 and one input terminal of the AND circuit 32.

NOT回路33は、AND回路32の直前の出力ビットを反転したビットを出力する。AND回路32は、入力ビットと直前の出力ビットを反転したビットとの論理積を出力する。出力ビットの初期値は0である。   The NOT circuit 33 outputs a bit obtained by inverting the output bit immediately before the AND circuit 32. The AND circuit 32 outputs a logical product of an input bit and a bit obtained by inverting the previous output bit. The initial value of the output bit is 0.

電池監視方法、即ちセルバランスをとる手順を示すフローチャートは、図11に示すフローチャートと同様である。図11に示すフローチャートにおいて、ステップS21にかえて、上述した第2の論理演算の骨子を実行するステップを設ければよい。   A flowchart showing a battery monitoring method, that is, a procedure for achieving cell balance, is the same as the flowchart shown in FIG. In the flowchart shown in FIG. 11, instead of step S21, a step of executing the above-described second logical operation may be provided.

ここで、組電池11の電圧分布は、図3に示した組電池11の電圧分布と同じとする。即ち、V3>V0>V5>V2>V1=V4=Vrefであり、電池セルE0、E2、E3、E5が電放すべき電池セルである。   Here, the voltage distribution of the assembled battery 11 is the same as the voltage distribution of the assembled battery 11 shown in FIG. That is, V3> V0> V5> V2> V1 = V4 = Vref, and the battery cells E0, E2, E3, E5 are battery cells to be discharged.

図17は、電池監視方法の要部を示すフローチャートである。第2の論理演算を実行するステップS31は、ステップS311乃至S314を有している。   FIG. 17 is a flowchart showing a main part of the battery monitoring method. Step S31 for executing the second logical operation includes steps S311 to S314.

図17に示すように、初期設定として、セル番号N=0、AND回路32の出力ビットを0に設定する。(ステップS311)。   As shown in FIG. 17, the cell number N = 0 and the output bit of the AND circuit 32 are set to 0 as initial settings. (Step S311).

次に、電池セルE(N)に対して、第2の論理演算の骨子を実行する。演算結果が1のとき、電池セルE(N)を放電させる電池セルとして抽出する(ステップS312)、セル番号Nに1を加算し、N=N+1とする(ステップS313)。   Next, the outline of the second logical operation is executed on the battery cell E (N). When the calculation result is 1, the battery cell E (N) is extracted as a battery cell to be discharged (step S312), 1 is added to the cell number N, and N = N + 1 (step S313).

次に、セル番号NがM−1より大きいか否かが判定され(ステップS314)、NがM−1より大きくなければ(ステップS314のNo)、ステップS311に行く。   Next, it is determined whether or not the cell number N is larger than M-1 (step S314). If N is not larger than M-1 (No in step S314), the process goes to step S311.

この段階で、1回目の第2の論理演算の骨子が6回繰り返され、電池セルE0乃至E5から同時に放電してよい電池セルE0、E2、E5が求まる。   At this stage, the outline of the first second logical operation is repeated 6 times, and battery cells E0, E2, and E5 that can be discharged simultaneously from the battery cells E0 to E5 are obtained.

次に、セル番号NがN−1より大きければ(ステップS314のYes)、図11に示すステップS22にいく。電池セルE0、E2、E5の放電が開始される。   Next, if the cell number N is larger than N-1 (Yes in step S314), the process proceeds to step S22 shown in FIG. Discharging of the battery cells E0, E2, and E5 is started.

電池セルE2の放電が停止されると、電放すべき電池セルE3がまだ残っているので、ステップS18のNoからステップS311へいく。   When the discharge of the battery cell E2 is stopped, the battery cell E3 to be discharged still remains, so the process goes from No in step S18 to step S311.

この段階で、2回目の第2の論理演算の骨子が6回繰り返され、電池セルE0乃至E5から同時に放電してよい電池セルE0、E3、E5が求まる。   At this stage, the outline of the second logical operation of the second time is repeated 6 times, and battery cells E0, E3, and E5 that can be discharged simultaneously from the battery cells E0 to E5 are obtained.

図18は第2の論理演算の進行状態を示す図で、図18(a)は1回目の第2の論理演算の進行状態を示す図、図18(b)は2回目の第2の論理演算の進行状態を示す図である。   FIG. 18 is a diagram illustrating a progress state of the second logic operation, FIG. 18A is a diagram illustrating a progress state of the first second logic operation, and FIG. 18B is a second logic operation. It is a figure which shows the progress state of a calculation.

実施形態2と同様にして、電池セル13の数Mと同じMビットの配列Aおよび配列Bを定義する。配列Aは入力ビット列であり、配列Bは出力ビット列である。   In the same manner as in the second embodiment, the same M-bit array A and array B as the number M of battery cells 13 are defined. Array A is an input bit string, and array B is an output bit string.

セル番号Nを順に配列Aおよび配列Bのビットに対応付ける。即ち、セル番号N=0乃至5が、配列Aの1ビット乃至5ビットおよび配列Bの1ビット乃至5ビットにそれぞれ対応する。   The cell number N is sequentially associated with the bits of the array A and the array B. That is, cell numbers N = 0 to 5 correspond to 1 to 5 bits of array A and 1 to 5 bits of array B, respectively.

配列Aに対して、基準電圧Vrefより高いセル電圧を有する電池セルのセル番号Nに対応するビットを1にセットし、基準電圧Vref以下のセル電圧を有する電池セルのセル番号に対応するビットを0にセットする(ステップ1)。入力ビット列A=(101101)となる。   For array A, the bit corresponding to the cell number N of the battery cell having a cell voltage higher than the reference voltage Vref is set to 1, and the bit corresponding to the cell number of the battery cell having a cell voltage equal to or lower than the reference voltage Vref is set. Set to 0 (step 1). Input bit string A = (101101).

図18(a)に示すように、配列Aの1ビットに対して直前の出力ビット(初期値0)とのAND演算が行われる。配列Aの1ビットは1なので、演算結果は1であり、配列Bの1ビットは1となる(ステップ2)。以下、配列Aの2ビット乃至6ビットに対しても、同様にAND演算が行なわれる(ステップ3)。   As shown in FIG. 18A, an AND operation is performed on one bit of the array A with the immediately preceding output bit (initial value 0). Since 1 bit of array A is 1, the operation result is 1, and 1 bit of array B is 1 (step 2). Thereafter, the AND operation is similarly performed on 2 bits to 6 bits of the array A (step 3).

具体的には、配列Aの2ビット=0と配列Bの1ビット(直前の出力ビット)=1とのAND演算が行われ、配列Bの2ビット=0となる。配列Aの3ビット=1と配列Bの2ビット=0とのAND演算が行われ、配列Bの3ビット=1となる。   Specifically, an AND operation is performed on 2 bits of array A = 0 and 1 bit of array B (immediate output bit) = 1, and 2 bits of array B = 0. An AND operation is performed on 3 bits of array A = 1 and 2 bits of array B = 0, so that 3 bits of array B = 1.

続けて、配列Aの4ビット=1と配列Bの3ビット=1とのAND演算が行われ、配列Bの4ビット=0となる。配列Aの5ビット=0と配列Bの4ビット=0とのAND演算が行われ、配列Bの5ビット=0となる。配列Aの6ビット=1と配列Bの5ビット=0とのAND演算が行われ、配列Bの5ビット=1となる。   Subsequently, AND operation of 4 bits = 1 in array A and 3 bits = 1 in array B is performed, and 4 bits in array B = 0. An AND operation of 5 bits of array A = 0 and 4 bits of array B = 0 is performed, and 5 bits of array B = 0. An AND operation is performed on 6 bits of array A = 1 and 5 bits of array B = 0, so that 5 bits of array B = 1.

これにより、出力ビット列B=(101001)となり、電池セルE0乃至E5のうち、同時に放電してよい電池セルE0、E3、E5が求まる。   As a result, the output bit string B = (101001), and the battery cells E0, E3, and E5 that can be discharged at the same time are obtained from the battery cells E0 to E5.

図18(b)に示すように、図18(a)で求まった出力ビット列B=(101001)を新たな入力ビット列Aとして、2回目の第2の論理演算が行われる。2回目の第2の論理演算の進行状態は、図18(a)と同様なのでその説明は省略する。   As shown in FIG. 18B, the second second logical operation is performed with the output bit string B = (101001) obtained in FIG. 18A as the new input bit string A. Since the progress state of the second logical operation of the second time is the same as that in FIG.

これにより、出力ビット列B=(100101)となり、電池セルE0乃至E5のうち、同時に放電してよい電池セルE0、E4、E5が求まる。   As a result, the output bit string B = (100101), and among the battery cells E0 to E5, battery cells E0, E4, and E5 that can be discharged simultaneously are obtained.

以上説明したように、本実施形態では、電池セル抽出部16は、第1ステップから第3ステップを第2の論理演算により実行している。第2の論理演算の骨子を実行する論理回路31は、AND回路32およびNOT回路33を有している。   As described above, in the present embodiment, the battery cell extraction unit 16 executes the first step to the third step by the second logical operation. The logic circuit 31 that executes the second logic operation has an AND circuit 32 and a NOT circuit 33.

従って、第2の論理演算は、実施形態2に示す第1の論理演算より少ない回路数で実現することができる利点がある。電池セル抽出部16は、集積回路に組み込むのに適している。   Therefore, the second logical operation has an advantage that it can be realized with a smaller number of circuits than the first logical operation shown in the second embodiment. The battery cell extraction unit 16 is suitable for incorporation into an integrated circuit.

論理回路31は、AND回路およびNOT回路に限定されず、さまざまな論理回路を用いて実現可能である。   The logic circuit 31 is not limited to the AND circuit and the NOT circuit, and can be realized using various logic circuits.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

なお、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 前記放電部は、前記第2ステップにおいて放電させる前記電池セルが抽出されるたびに抽出された前記電池セルの放電を開始する請求項3に記載の電池監視装置。
Note that the configurations described in the following supplementary notes are conceivable.
(Additional remark 1) The said discharge part is a battery monitoring apparatus of Claim 3 which starts discharge of the said battery cell extracted whenever the said battery cell made to discharge in the said 2nd step is extracted.

(付記2) 前記放電部は、前記第3ステップの終了後に前記第2ステップで抽出された前記電池セルの放電をまとめて開始する請求項3に記載の電池監視装置。 (Supplementary note 2) The battery monitoring device according to claim 3, wherein the discharge unit collectively starts discharging the battery cells extracted in the second step after the end of the third step.

10 電池監視システム
11 組電池
12 電池監視装置
13 電池セル
14 電圧取得部
15 基準電圧設定部
16 電池セル抽出部
17 放電部
18 電圧監視部
21 モータ
22 補助バッテリー
31 論理回路
32 AND回路
33 NOT回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery monitoring system 11 Battery assembly 12 Battery monitoring apparatus 13 Battery cell 14 Voltage acquisition part 15 Reference voltage setting part 16 Battery cell extraction part 17 Discharge part 18 Voltage monitoring part 21 Motor 22 Auxiliary battery 31 Logic circuit 32 AND circuit 33 NOT circuit

Claims (9)

直列接続された複数の電池セルから、基準電圧より高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない前記電池セルを抽出するに際し、
前記電池セルの数をM、前記電池セルの番号Nを直列接続されている順に0からM−1としたとき、
N=0とする第1ステップと、
セル番号Nを有する前記電池セルの電圧が基準電圧より高いか否かを判定し、高ければセル番号Nを有する前記電池セルを抽出し且つN=N+2とし、高くなければN=N+1とする第2ステップと、
NがM−1より大きいか否かを判定し、大きくなければ前記第2ステップに行く第3ステップと、
を具備することを特徴とする電池監視方法。
In extracting the battery cells having a voltage higher than a reference voltage and not directly connected to each other from the plurality of battery cells connected in series,
When the number of the battery cells is M, and the number N of the battery cells is 0 to M-1 in the order of series connection,
A first step with N = 0;
It is determined whether or not the voltage of the battery cell having the cell number N is higher than a reference voltage. If the voltage is higher, the battery cell having the cell number N is extracted and N = N + 2, and if not higher, N = N + 1. Two steps,
Determining whether N is greater than M-1, if not, a third step going to the second step;
A battery monitoring method comprising:
前記基準電圧は、前記各電池セルの電圧のうち一番低い電圧であることを特徴とする請求項1に記載の電池監視方法。   The battery monitoring method according to claim 1, wherein the reference voltage is the lowest voltage among the voltages of the battery cells. 直列接続された複数の電池セルのそれぞれの電圧を取得する電圧取得部と、
前記複数の電池セルのそれぞれの電圧を揃えるための基準電圧を設定する基準電圧設定部と、
前記複数の電池セルから、前記基準電圧より高い電圧を有し、且つ互いに直接接続されていない前記電池セルを抽出する電池セル抽出部と、
互いに直接接続されている電池セル同士は同時に放電できない放電回路を有し、抽出された前記電池セルを放電させる放電部と、
放電中の前記電池セルの電圧が前記基準電圧以下であるか否かを判定する電圧監視部と、
を具備し、
前記電池セル抽出部は、
前記電池セルの数をM、前記電池セルの番号Nを直列接続されている順に0からM−1としたとき、
N=0とする第1ステップと、
セル番号Nを有する前記電池セルの電圧が前記基準電圧値より高いか否かを判定し、高ければセル番号Nを有する前記電池セルを放電させる電池セルとし且つN=N+2とし、高くなければN=N+1とする第2ステップと、
NがM−1より大きいか否かを判定し、大きくなければ前記第2ステップに行く第3ステップと、
を含むことを特徴とする電池監視装置。
A voltage acquisition unit for acquiring voltages of a plurality of battery cells connected in series;
A reference voltage setting unit for setting a reference voltage for aligning the voltages of the plurality of battery cells;
A battery cell extraction unit for extracting the battery cells having a voltage higher than the reference voltage and not directly connected to each other from the plurality of battery cells;
The battery cells directly connected to each other have a discharge circuit that cannot discharge at the same time, and a discharge unit that discharges the extracted battery cells,
A voltage monitoring unit for determining whether the voltage of the battery cell during discharge is equal to or lower than the reference voltage;
Comprising
The battery cell extraction unit includes:
When the number of the battery cells is M, and the number N of the battery cells is 0 to M-1 in the order of series connection,
A first step with N = 0;
It is determined whether or not the voltage of the battery cell having the cell number N is higher than the reference voltage value. If it is higher, the battery cell having the cell number N is discharged and N = N + 2. A second step of setting = N + 1;
Determining whether N is greater than M-1, if not, a third step going to the second step;
A battery monitoring device comprising:
前記基準電圧設定部は、前記各電池セルの電圧のうち一番低い電圧を前記基準電圧とすることを特徴とする請求項3に記載の電池監視装置。   The battery monitoring apparatus according to claim 3, wherein the reference voltage setting unit sets the lowest voltage among the voltages of the battery cells as the reference voltage. 前記電圧監視部は、放電中のいずれかの前記電池セルの電圧が前記基準電圧以下になると、全ての前記電池セルの電圧が前記基準電圧以下になるまで前記第1ステップに行く第4ステップを具備することを特徴とする請求項3に記載の電池監視装置。   When the voltage of any of the battery cells being discharged is equal to or lower than the reference voltage, the voltage monitoring unit performs a fourth step of going to the first step until the voltages of all the battery cells are equal to or lower than the reference voltage. The battery monitoring device according to claim 3, wherein the battery monitoring device is provided. 前記電池セル抽出部は、前記第1乃至第3ステップを、比較演算により実行することを特徴とする請求項3に記載の電池監視装置。   The battery monitoring apparatus according to claim 3, wherein the battery cell extraction unit executes the first to third steps by a comparison operation. 前記電池セル抽出部は、前記第1乃至第3ステップを、論理演算により実行することを特徴とする請求項3に記載の電池監視装置。   The battery monitoring apparatus according to claim 3, wherein the battery cell extraction unit executes the first to third steps by a logical operation. 前記論理演算は、
Mビットの配列Aに対して、前記基準電圧より高い電圧を有する前記電池セルの番号に対応するビットを論理値1、前記基準電圧以下の電圧を有する電池セルの番号に対応するビットを論理値0にセットするステップ1と、
前記配列Aを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Bを求めるステップ2と、
前記配列Aと前記配列BのAND演算を行い、演算結果を配列Cとするステップ3と、
前記配列Cと偶数ビットが全て論理値1の配列のAND演算を行い、演算結果を配列Dとするステップ4と、
前記配列Aと前記配列DのXOR演算を行い、演算結果を配列Eとするステップ5と、
前記配列Eを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Fを得るステップ6と、
前記配列Eと前記配列FのAND演算を行い、演算結果を配列Gとするステップ7と、
前記配列Gを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列と前記配列DにAND演算をおこない、演算結果を配列Hとし、前記配列Eと前記配列HのOR演算を行い、演算結果を配列Iとするステップ8と、
前記配列Iを1ビットだけ上位ビット方向にシフトした配列Jを求めるステップ9と、
前記配列Iと前記配列JのAND演算を行い、演算結果を配列Kとするステップ10と、
前記配列Kと奇数ビットが全て論理値1の配列のAND演算を行い、演算結果を配列Lとするステップ11と、
前記配列Lと前記配列IのXOR演算を行い、演算結果を配列Mとするステップ12と、
を具備することを特徴とする請求項7に記載の電池監視装置。
The logical operation is
For the M-bit array A, the bit corresponding to the number of the battery cell having a voltage higher than the reference voltage is a logical value 1, and the bit corresponding to the number of the battery cell having a voltage lower than the reference voltage is a logical value. Step 1 to set to 0,
Step 2 for obtaining an array B obtained by shifting the array A by 1 bit in the upper bit direction;
Performing an AND operation on the array A and the array B and setting the operation result as an array C;
Performing an AND operation on the array C and an array in which even bits are all logical values 1, and setting the operation result as an array D;
Performing an XOR operation on the array A and the array D and setting the operation result as an array E;
Obtaining an array F obtained by shifting the array E by 1 bit in the upper bit direction; and
Performing an AND operation on the array E and the array F and setting the operation result as an array G;
An AND operation is performed on the array G obtained by shifting the array G by 1 bit in the upper bit direction and the array D, the operation result is set as an array H, the OR operation of the array E and the array H is performed, and the operation result is expressed as an array I. Step 8 to
Obtaining an array J obtained by shifting the array I by 1 bit in the upper bit direction; and
Performing an AND operation on the array I and the array J and setting the operation result as an array K;
Performing an AND operation on the array K and an array in which all odd bits are logical values 1, and setting the operation result to an array L;
Performing an XOR operation on the array L and the array I, and setting the operation result as an array M;
The battery monitoring device according to claim 7, comprising:
前記論理演算は、
Mビットの配列Aに対して、前記基準電圧より高い電圧を有する前記電池セルの番号に対応するビットを論理値1、前記基準電圧以下の電圧を有する電池セルの番号に対応するビットを論理値0にセットするステップ1と、
前記配列Aのnビットに対して、
直前の出力ビットが論理値0ならば、入力ビットが論理値0のとき出力ビットを論理値0とし、前記入力ビットが論理値1のとき前記出力ビットを論理値1とし、
直前の前記出力ビットが論理値1ならば、前記入力ビットの論理値にかかわらず前記出力ビットを論理値0とする論理値表(但し、n=1のときは直前の出力ビットは論理値0とする)に従う論理演算を行い、演算結果を配列Bとするステップ2とを、
具備することを特徴とする請求項7に記載の電池監視装置。
The logical operation is
For the M-bit array A, the bit corresponding to the number of the battery cell having a voltage higher than the reference voltage is a logical value 1, and the bit corresponding to the number of the battery cell having a voltage lower than the reference voltage is a logical value. Step 1 to set to 0,
For n bits of the array A,
If the immediately preceding output bit is a logical value 0, the output bit is a logical value 0 when the input bit is a logical value 0, and the output bit is a logical value 1 when the input bit is a logical value 1,
If the previous output bit is a logical value 1, the logical value table in which the output bit is a logical value 0 regardless of the logical value of the input bit (however, when n = 1, the previous output bit is a logical value 0 And step 2 in which the operation result is array B.
The battery monitoring device according to claim 7, further comprising:
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