JP2016144285A - Storage battery device, control method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、蓄電池装置、制御方法およびプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a storage battery device, a control method, and a program.
複数の電池セルが直列または並列に接続された組電池を有する組電池モジュールを備えた蓄電池システムにおいて、組電池を監視・制御する基板に設けられかつ組電池内の電池セル間を接続するバスバー、電池セルの端子等に温度計測器を設け、その温度計測器による温度の計測結果に基づいて、電池セルのセル温度を推定(計測)する方法(以下、セル温度推定方法という)がある。 In a storage battery system including an assembled battery module having an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series or in parallel, a bus bar provided on a substrate for monitoring and controlling the assembled battery and connecting the battery cells in the assembled battery; There is a method (hereinafter referred to as a cell temperature estimation method) in which a temperature measuring device is provided at a terminal of a battery cell and the cell temperature of the battery cell is estimated (measured) based on a temperature measurement result by the temperature measuring device.
蓄電池システムでは、電池セルのセル温度を細かく推定できるセル温度推定方法の利点を活かして、蓄電池システムをより安全に制御することが期待されるが、温度計測器による計測結果を、単に、基板から上位装置へ通知すると、通信量が増大し、上位の制御装置側の処理負荷が増加する。 In the storage battery system, it is expected that the storage battery system can be controlled more safely by taking advantage of the cell temperature estimation method that can estimate the cell temperature of the battery cell in detail. When the notification is sent to the host device, the communication amount increases and the processing load on the host control device side increases.
実施形態の蓄電池装置は、組電池モジュールと、制御装置と、を備える。組電池モジュールは、複数の電池セルを有する組電池を備える。制御装置は、組電池モジュールを制御する。また、組電池モジュールは、複数の電池セルそれぞれのセル温度を計測し、計測した各電池セルのセル温度のうち少なくとも最も高いセル温度に関する第1情報を制御装置に送信し、かつ全ての電池セルのセル温度に関する情報の制御装置への送信を禁止する制御部と、を有する。 The storage battery device of the embodiment includes an assembled battery module and a control device. The assembled battery module includes an assembled battery having a plurality of battery cells. The control device controls the assembled battery module. The assembled battery module measures cell temperatures of each of the plurality of battery cells, transmits first information on at least the highest cell temperature among the measured cell temperatures to the control device, and all the battery cells And a control unit that prohibits transmission of information related to the cell temperature to the control device.
以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる蓄電池装置、制御方法およびプログラムを適用した蓄電池システムについて説明する。 Hereinafter, a storage battery system to which a storage battery device, a control method, and a program according to the present embodiment are applied will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる蓄電池システム全体の構成の一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態では、蓄電池システムは、複数の電池盤1と、当該複数の電池盤1からの主回路配線Wが並列接続された電池端子盤300と、パワーコンディショナ(PCS)400と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of the entire storage battery system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the storage battery system includes a plurality of
パワーコンディショナ400は、図示しない電力系統と電池盤1との間に設けられ、電池盤1が有する組電池Bの充電および放電を行う双方向直流変換機能を有する。また、パワーコンディショナ400は、電池端子盤300へ制御電源を供給する無停電電源装置(UPS:Uninterruptible Power Supply)401を備えている。無停電電源装置401は、例えば、交流100Vの電圧を、電池端子盤300に印加することにより、電池端子盤300に対して制御電源を供給する。
The
電池端子盤300は、複数の電池盤1とパワーコンディショナ400との間に接続されている。電池端子盤300は、複数の電池盤1の主回路配線Wとパワーコンディショナ400との接続を個々に切り替える切替部301を備えている。そして、電池端子盤300は、電池盤1からの通信線またはパワーコンディショナ400からの制御通信線を介して受信した制御情報に基づいて、切替部301の動作を制御して、パワーコンディショナ400と電池盤1との接続を切り替える。電池端子盤300は、電池盤1との間では、イーサネット(登録商標)規格等に基づいて通信を行う。
The
電池盤1は、複数の電池ユニットBUと、関門制御装置11と、直流電源装置12と、BMU100と、を備えている。
The
関門制御装置11(ゲートウェイ)は、イーサネット(登録商標)規格等に基づいて電池端子盤300と通信し、かつCAN(Control Area Network)規格やLIN(Local Interconnect Network)規格等に基づいて複数の電池盤1と通信する。関門制御装置11は、電池端子盤300から受信した各種信号を、CAN規格或いはLIN規格等に対応した信号に変換して、電池盤1に配信する。また、関門制御装置11は、電池盤1(BMU100)から受信した各種信号を、他の電池盤1および電池端子盤300に配信する。その際、関門制御装置11は、BMU100から受信した各種信号の識別子等を変換する。これにより、関門制御装置11は、他の電池盤1および電池端子盤300に配信する各種信号を、イーサネット(登録商標)規格、CAN規格、またはLIN規格に対応した信号に変換する。
The gateway control device 11 (gateway) communicates with the
直流電源装置12は、電池端子盤300を介してパワーコンディショナ400から供給される交流100Vの制御電源を直流電源に変換して電池ユニットBUに供給する。電池ユニットBUには、直流電源装置12から12Vの直流電源が供給される。
The DC
電池ユニットBU(蓄電池装置の一例)は、複数の蓄電池モジュールMDLと、BMU(Battery Management Unit)100と、電流センサ101と、開閉装置102と、サービスプラグSPと、を備えている。
The battery unit BU (an example of a storage battery device) includes a plurality of storage battery modules MDL, a BMU (Battery Management Unit) 100, a
蓄電池モジュールMDL(組電池モジュールの一例)は、複数の電池セルC(図2参照)を有する組電池Bと、当該組電池Bが有する電池セルCの電池電圧(以下、セル電圧という)や温度(以下、セル温度という)等を検出するCMU200とを有している。組電池Bは、例えば20Ahの電池セルC(図2参照)を12個直列接続し、さらにこれら12個の電池セルCを2つ並列接続した24個の電池セルCを含む。本実施形態では、電池ユニットBUには、直列接続した22個の蓄電池モジュールMDLが搭載されている。 The storage battery module MDL (an example of an assembled battery module) includes an assembled battery B having a plurality of battery cells C (see FIG. 2), a battery voltage (hereinafter referred to as a cell voltage) and a temperature of the battery cell C of the assembled battery B. (Hereinafter referred to as cell temperature) and the like. The assembled battery B includes, for example, 24 battery cells C in which 12 battery cells C (see FIG. 2) of 20 Ah are connected in series, and two of these 12 battery cells C are connected in parallel. In the present embodiment, 22 storage battery modules MDL connected in series are mounted on the battery unit BU.
電流センサ101は、複数の蓄電池モジュールMDLの高電位側に直列接続され、電流センサ101は、蓄電池モジュールMDLに流れる電流を測定する。
The
サービスプラグSPは、例えばヒューズ等により構成され、直列接続された複数の蓄電池モジュールMDL間に設けられ、直列接続された複数の蓄電池モジュールMDLの電気的な接続を切断する。 The service plug SP is composed of, for example, a fuse and is provided between the plurality of storage battery modules MDL connected in series, and disconnects the electrical connection of the plurality of storage battery modules MDL connected in series.
開閉装置102は、例えばコンタクタ等により構成され、直列接続された複数の蓄電池モジュールMDLの高電位側に接続される。開閉装置102は、BMU100により制御され、電池盤1毎に電池端子盤300との接続を切り替える。
The
BMU100(制御装置の一例)は、関門制御装置11を介して電池端子盤300と通信するとともに、各蓄電池モジュールMDLのCMU200との通信を行う。また、BMU100は、直流電源装置12から供給される12Vの直流電源を蓄電池モジュールMDLのCMU200に供給する。BMU100は、電流センサ101から取得した電流の値やCMU200から受信した電池セルCのセル電圧や電池セルCのセル温度等を用いて、複数の電池セルC(図2参照)の容量を均等化するとともに、電池セルCの過充電や過放電を検出する。
The BMU 100 (an example of a control device) communicates with the
次に、図2および図3を用いて、本実施形態にかかる電池ユニットBUの構成について説明する。図2は、第1の実施形態にかかる電池ユニットの構成の一例を示す図である。図3は、第1の実施形態にかかる蓄電池モジュールの組電池内に設けられた温度計測器の位置を説明するための図である。 Next, the configuration of the battery unit BU according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the battery unit according to the first embodiment. Drawing 3 is a figure for explaining the position of the temperature measuring device provided in the battery pack of the storage battery module concerning a 1st embodiment.
図2に示すように、電池ユニットBUは、直列接続された複数の蓄電池モジュールMDLと、当該複数の蓄電池モジュールMDLと通信可能でありかつ当該複数の蓄電池モジュールMDLを制御するBMU100と、を有する。
As illustrated in FIG. 2, the battery unit BU includes a plurality of storage battery modules MDL connected in series, and a
BMU100は、CAN(Control Area Network)通信等によって蓄電池モジュールMDLと通信するCAN通信部101aと、複数の蓄電池モジュールMDLを制御するMPU(Micro Processing Unit)102aと、を有する。
The BMU 100 includes a
蓄電池モジュールMDLは、直列接続された12個の電池セルC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12(以下、電池セルC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12を区別する必要がない場合には、単に、電池セルCと記載する)を有する組電池Bを有する。本実施形態では、組電池Bが、12個の電池セルCを有する例について説明するが、複数の電池セルCを有するものであれば、これに限定するものではなく、例えば、組電池Bは、11個以下の電池セルCを有するものであっても良いし、13個以上の電池セルCを有するものであっても良い。 The storage battery module MDL includes 12 battery cells C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12 (hereinafter referred to as battery cells C1, C2, C3, C4) connected in series. When it is not necessary to distinguish between C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, and C12, the battery pack B is simply included as a battery cell C). In the present embodiment, an example in which the assembled battery B includes 12 battery cells C will be described. However, the present invention is not limited to this as long as the assembled battery B includes a plurality of battery cells C. , 11 or less battery cells C may be included, or 13 or more battery cells C may be included.
また、蓄電池モジュールMDLは、図3に示すように、電池セルC1のセル温度TH1を計測する温度計測器T1、電池セルC2のセル温度TH2を計測する温度計測器T2、電池セルC3のセル温度TH3を計測する温度計測器T3、電池セルC4のセル温度TH4を計測する温度計測器T4、電池セルC5のセル温度TH5を計測する温度計測器T5、電池セルC6のセル温度TH6を計測する温度計測器T6、電池セルC7のセル温度TH7を計測する温度計測器T7、電池セルC8のセル温度TH8を計測する温度計測器T8、電池セルC9のセル温度TH9を計測する温度計測器T9、電池セルC10のセル温度TH10を計測する温度計測器T10、電池セルC11のセル温度TH11を計測する温度計測器T11、および電池セルC12のセル温度TH12を計測する温度計測器T12も有している(以下、温度計測器T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,T10,T11,T12を区別する必要が無い場合には、単に、温度計測器Tと記載する。また、セル温度TH1,TH2,TH3,TH4,TH5,TH6,TH7,TH8,TH9,TH10,TH11,TH12を区別する必要が無い場合には、単に、セル温度THと記載する。)。 Further, as shown in FIG. 3, the storage battery module MDL includes a temperature measuring device T1 that measures the cell temperature TH1 of the battery cell C1, a temperature measuring device T2 that measures the cell temperature TH2 of the battery cell C2, and a cell temperature of the battery cell C3. Temperature measuring device T3 for measuring TH3, temperature measuring device T4 for measuring cell temperature TH4 of battery cell C4, temperature measuring device T5 for measuring cell temperature TH5 of battery cell C5, temperature for measuring cell temperature TH6 of battery cell C6 Measuring instrument T6, temperature measuring instrument T7 for measuring cell temperature TH7 of battery cell C7, temperature measuring instrument T8 for measuring cell temperature TH8 of battery cell C8, temperature measuring instrument T9 for measuring cell temperature TH9 of battery cell C9, battery Temperature measuring instrument T10 that measures cell temperature TH10 of cell C10, temperature measuring instrument T11 that measures cell temperature TH11 of battery cell C11, and battery The temperature measuring device T12 for measuring the cell temperature TH12 of the battery C12 is also included (hereinafter, temperature measuring devices T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12 are distinguished). When there is no need, it is simply described as a temperature measuring device T. Further, there is no need to distinguish cell temperatures TH1, TH2, TH3, TH4, TH5, TH6, TH7, TH8, TH9, TH10, TH11, TH12. In this case, the cell temperature is simply described as TH).
すなわち、蓄電池モジュールMDLは、組電池Bが有する電池セルC毎に設けられた複数の温度計測器Tを有する。本実施形態では、温度計測器Tは、サーミスタ等により構成され、組電池B内において、複数の電池セルC間を接続するバスバーおよび電池セルCの端子TA等に設けられる。 That is, the storage battery module MDL includes a plurality of temperature measuring devices T provided for each battery cell C included in the assembled battery B. In the present embodiment, the temperature measuring device T is configured by a thermistor or the like, and is provided in the assembled battery B at a bus bar that connects a plurality of battery cells C, terminals TA of the battery cells C, and the like.
また、蓄電池モジュールMDLは、組電池Bが有する電池セルCのセル電圧、セル温度THの取得等を行うCMU200を有する。CMU200は、蓄電池モジュールMDL全体を制御するMPU(Micro Processing Unit)201と、CAN通信等によってBMU100と通信を行うCAN通信部202(通信部の一例)と、温度計測器T等とMPU201とを接続するアナログ回路であるAFE(Analog Front End)−IC203と、を有する。
In addition, the storage battery module MDL includes a
本実施形態では、MPU201は、AFE−IC203を介して、温度計測器Tにより計測された電池セルCのセル温度(RAWデータ)を取得する。本実施形態では、MPU201は、取得した各電池セルCのセル温度THに基づいて、0.1℃単位の各電池セルCのセル温度THを算出する。さらに、MPU201は、各電池セルCの電池電圧に基づいて、セル電池Cを放電させて組電池B内のセル電池Cの電池電圧を均等化するバランス放電を行うか否かを判断する。
In this embodiment, MPU201 acquires the cell temperature (RAW data) of the battery cell C measured by the temperature measuring device T via AFE-IC203. In the present embodiment, the
そして、MPU201は、算出した各電池セルCのセル温度THのうち少なくとも最も高いセル温度TH(以下、最大セル温度と言う)を示す温度情報(第1情報の一例)を、CAN通信部202を介して、BMU100に送信する。その際、MPU201は、全ての電池セルCのセル温度THを示す温度情報のBMU100への送信を禁止する。すなわち、MPU201は、算出した各電池セルCのセル温度THのうち最大セル温度を含む一部のセル温度THを示す温度情報を、CAN通信部202を介して、BMU100に送信する。これにより、複数の蓄電池モジュールMDLからBMU100に対して温度情報等の通知情報が送信される場合に、当該通知情報の送信による通信量を抑制することができるので、BMU100の処理負荷を軽減することができる。本実施形態では、温度計測器TおよびMPU201が、複数の電池セルCそれぞれのセル温度THを計測し、計測した各電池セルCのセル温度THのうち少なくとも最大セル温度に関する温度情報をCAN通信部202を介してBMU100に送信し、かつ全ての電池セルCのセル温度THに関する情報のBMU100への送信を禁止する制御部の一例として機能する。
Then, the
本実施形態では、MPU201は、電池セルCのセル温度THを示す温度情報をBMU100に送信しているが、電池セルCのセル温度THに関する温度情報をBMU100に送信するものであれば、これに限定するものではない。例えば、MPU201は、電池セルCのセル温度THが、予め設定されたセル温度より高いか否か若しくは当該予め設定されたセル温度との差を示す情報、温度計測器Tがサーミスタである場合には当該サーミスタに印加された電圧を示す情報を温度情報としてBMU100に送信しても良い。また、本実施形態では、MPU201は、取得した各電池セルCの0.1℃単位のセル温度THに関する温度情報をBMU100へ送信しているが、温度計測器Tにより計測された電池セルCのセル温度THのRAWデータに関する情報を温度情報としてBMU100に送信しても良い。
In the present embodiment, the
図4は、第1の実施形態にかかる蓄電池モジュールがBMUに送信する通知情報のフォーマットの一例を示す図である。図4に示すように、本実施形態では、MPU201は、セル電圧情報I1、温度情報I2、およびバランス情報I3を含む通知情報をBMU100へ送信する。ここで、セル電圧情報I1は、組電池Bが有する複数の電池セルCそれぞれの電池電圧であるセル電圧を示す情報である。また、温度情報I2は、検出した各電池セルCのセル温度THのうち最大セル温度および当該最大セル温度となった電池セルCの組電池B内における位置を示すセル位置情報を含む情報である。また、バランス情報I3は、組電池B内の電池セルCのバランス放電を行っているか否かを示す情報であり、バランス放電を行っている場合にはバランス放電ON、バランス放電を行っていない場合にはバランス放電OFFを示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a format of notification information that the storage battery module according to the first embodiment transmits to the BMU. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
このように、第1の実施形態の電池ユニットBUによれば、組電池Bが有する全ての電池セルCのセル温度THがBMU100に送信されることを防止できるので、BMU100の処理負荷を軽減することができる。
As described above, according to the battery unit BU of the first embodiment, it is possible to prevent the cell temperatures TH of all the battery cells C included in the assembled battery B from being transmitted to the
(第2の実施形態)
本実施形態は、蓄電池システムの起動時において、組電池が有する電池セルのうち所定の電池セルのセル温度のみを計測し、所定の電池セルのセル温度に関する情報を温度情報としてBMUに送信する例である。以下の説明では、説明の簡単化のため、組電池が6つの電池セルを有する例について説明する。また、以下の説明では、第1の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, when the storage battery system is activated, only the cell temperature of a predetermined battery cell among the battery cells included in the assembled battery is measured, and information related to the cell temperature of the predetermined battery cell is transmitted to the BMU as temperature information. It is. In the following description, an example in which the assembled battery has six battery cells will be described for the sake of simplicity. Moreover, in the following description, description is abbreviate | omitted about the location similar to 1st Embodiment.
図5は、第2の実施形態にかかる蓄電池モジュールの組電池内に設けられた温度計測器の位置を説明するための図である。本実施形態では、蓄電池モジュールMDLは、直列接続された6個の電池セルC1,C2,C3,C4,C5,C6を有する組電池Bを有する。そして、蓄電池モジュールMDLは、図5に示すように、電池セルC1のセル温度TH1を計測する温度計測器T1、電池セルC2のセル温度TH2を計測する温度計測器T2、電池セルC3のセル温度TH3を計測する温度計測器T3、電池セルC4のセル温度TH4を計測する温度計測器T4、電池セルC5のセル温度TH5を計測する温度計測器T5、および電池セルC6のセル温度TH6を計測する温度計測器T6を有している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the position of the temperature measuring device provided in the assembled battery of the storage battery module according to the second embodiment. In the present embodiment, the storage battery module MDL includes an assembled battery B having six battery cells C1, C2, C3, C4, C5, and C6 connected in series. As shown in FIG. 5, the storage battery module MDL includes a temperature measuring device T1 that measures the cell temperature TH1 of the battery cell C1, a temperature measuring device T2 that measures the cell temperature TH2 of the battery cell C2, and a cell temperature of the battery cell C3. The temperature measuring device T3 that measures TH3, the temperature measuring device T4 that measures the cell temperature TH4 of the battery cell C4, the temperature measuring device T5 that measures the cell temperature TH5 of the battery cell C5, and the cell temperature TH6 of the battery cell C6 are measured. It has a temperature measuring instrument T6.
本実施形態では、MPU201は、蓄電池システムの起動時において、温度計測器Tによって所定の電池セルCのセル温度THのみを検出(計測)する。そして、MPU201は、計測した所定の電池セルCのセル温度THを示す情報を温度情報として、CAN通信部202を介してBMU100に送信する。
In the present embodiment, the
図6は、第2の実施形態にかかる蓄電池モジュールがBMUに送信する通知情報のフォーマットの一例を示す図である。図7は、第2の実施形態にかかる蓄電池モジュールの組電池が有する電池セルのセル温度が属するグループを説明するための図である。本実施形態では、セル温度TH1,TH2,TH3,TH4,TH5,TH6は、4つのグループA,B,C,Dに分割されている。そして、グループAには、セル温度TH1,TH2,TH4,TH5が属する。グループBには、セル温度TH2,TH3,TH4が属する。グループCには、セル温度TH4が属する。グループDには、セル温度TH4,TH5,TH6が属する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a format of notification information that the storage battery module according to the second embodiment transmits to the BMU. FIG. 7 is a diagram for explaining a group to which the cell temperature of the battery cell included in the assembled battery of the storage battery module according to the second embodiment belongs. In the present embodiment, the cell temperatures TH1, TH2, TH3, TH4, TH5, TH6 are divided into four groups A, B, C, D. Then, the cell temperatures TH1, TH2, TH4, TH5 belong to the group A. Cell temperature TH2, TH3, TH4 belongs to group B. The cell temperature TH4 belongs to the group C. Cell temperature TH4, TH5, TH6 belongs to group D.
MPU201は、蓄電池システムの起動時において、温度計測器Tによって、グループAに属する一部のセル温度THである組電池温度th1(例えば、セル温度TH1)、グループBに属する一部のセル温度THである組電池温度th2(例えば、セル温度TH3)、グループCに属する一部のセル温度THである組電池温度th3(例えば、セル温度TH4)、およびグループDに属する一部のセル温度THである組電池温度th4(例えば、セル温度TH6)のみを計測する。
When the storage battery system is activated, the
すなわち、MPU201は、蓄電池システムの起動時においては、セル温度THの計測に用いる温度計測器Tを、全ての温度計測器Tのうち一部の温度計測器Tに限定して、所定の電池セルCのセル温度TH(例えば、組電池温度th1,th2,th3,th4)のみを計測する。これにより、蓄電池システムの起動時においては、一部の電池セルCのセル温度のみの計測が行われるので、蓄電池システムの起動時において、セル温度THの計測に要するMPU201にかかる処理負荷を軽減できる。また、蓄電池システムの起動直後から、セル温度THの計測結果をBMU100に通知することができるので、セル温度THの計測結果が得られていないと判断してBMU100が蓄電池システムを起動できないという問題を回避することができる。
That is, the
そして、MPU201は、図6に示すように、蓄電池システムの起動時においては、セル電圧情報I1に加えて、組電池温度th1,th2,th3,th4を示す情報を温度情報I2として含む通知情報を、CAN通信部202を介してBMU100に送信する。
Then, as shown in FIG. 6, the
また、MPU201は、蓄電池システムの起動後、組電池Bが有する電池セルCの電池電圧が過充電電圧または過放電電圧から所定値以上離れている場合など、電池システムにおいて電池セルCの充電および放電を制御する保護動作を行う必要がない場合にも、図7に示すように、所定の電池セルCのセル温度TH(例えば、組電池温度th1,th2,th3,th4)のみを計測し、当該計測したセル温度THを示す情報を温度情報I2として含む通知情報を、CAN通信部202を介してBMU100に送信しても良い。
In addition, the
本実施形態では、組電池温度th1,th2,th3,th4を示す情報を温度情報としてBMU100に送信しているが、これに限定するものではなく、例えば、組電池温度th1,th2,th3,th4の平均値を、最大セル温度とし、当該最大セル温度に関する情報を温度情報としてBMU100に送信しても良い。
In the present embodiment, information indicating the assembled battery temperatures th1, th2, th3, th4 is transmitted to the
このように、第2の実施形態の電池ユニットBUによれば、蓄電池システムの起動時において、全ての電池セルCのセル温度THの計測が行われることを防止できるので、蓄電池システムの起動時における、セル温度THの計測に要するMPU201にかかる処理負荷を軽減できる。
As described above, according to the battery unit BU of the second embodiment, since the measurement of the cell temperatures TH of all the battery cells C can be prevented at the time of starting the storage battery system, at the time of starting the storage battery system. The processing load on the
(第3の実施形態)
本実施形態は、組電池の性能評価を行う場合など、所定の条件下において、全ての電池セルのセル温度に関する情報を温度情報としてBMUに送信する例である。以下の説明では、上述の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
(Third embodiment)
The present embodiment is an example in which information regarding the cell temperature of all the battery cells is transmitted to the BMU as temperature information under a predetermined condition such as when evaluating the performance of the assembled battery. In the following description, description of the same configuration as that of the above-described embodiment is omitted.
一般に、電池セルCの改良等が行われた組電池Bの性能評価を行う場合、各電池セルCに熱電対を設置して、各電池セルCの詳細なセル温度THを取得している。これに対して、本実施形態では、MPU201は、組電池Bの性能評価を目的としてセル温度THを計測してBMU100に送信する場合、予め設定されたタイミングまたはBMU100等の上位装置から指示があった場合など、所定の条件下において、組電池Bが有する全ての電池セルCのセル温度THを計測し、当該全ての電池セルCのセル温度THを示す温度情報を、CAN通信部202を介してBMU100に送信する。これにより、蓄電池モジュールMDLからBMU100への通信量が増大するものの、性能評価におけるデータ解析に資する温度情報を収集することができる。
In general, when the performance evaluation of the assembled battery B in which the battery cell C is improved or the like is performed, a thermocouple is installed in each battery cell C, and the detailed cell temperature TH of each battery cell C is acquired. On the other hand, in the present embodiment, when the
図8は、第3の実施形態にかかる蓄電池モジュールがBMUに送信する通知情報のフォーマットの一例を示す図である。本実施形態では、MPU201は、セル電圧情報I1に加えて、全ての電池セルCのセル温度TH(0.1℃単位のセル温度TH)を示す情報、および全ての温度計測器Tから取得したセル温度THのRAWデータを温度情報I2として含む通知情報を、CAN通信部202を介してBMU100に送信する。本実施形態では、組電池Bの性能評価を行う場合、全ての蓄電池モジュールMDLからBMU100に温度情報が送信されるが、蓄電池モジュールMDLとBMU100間の通信量が所定量より多い場合には、BMU100からの指示に応じて、一部の蓄電池モジュールMDLの組電池Bに含まれる電池セルCのセル温度THに関する温度情報を送信するようにしても良い。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a format of notification information that the storage battery module according to the third embodiment transmits to the BMU. In the present embodiment, the
本実施形態では、MPU201は、組電池Bの性能評価を行う場合や上位装置から指示があった場合に、組電池Bが有する全ての電池セルCのセル温度THの計測を行いかつ当該全ての電池セルCのセル温度THを示す温度情報をBMU100に送信する送信処理を実行しているが、これに限定するものではなく、例えば、電池ユニットBUが有する蓄電池モジュールMDLの接続数が少ない場合やセル温度THを計測する電池セルCの数を減らした場合等の所定の条件下においても、上記の送信処理を実行することも可能である。
In the present embodiment, the
このように、第3の実施形態にかかる電池ユニットBUによれば、性能評価におけるデータ解析に資するに十分な温度情報を収集することができる。 As described above, according to the battery unit BU according to the third embodiment, it is possible to collect temperature information sufficient for data analysis in performance evaluation.
(第4の実施形態)
本実施形態は、蓄電池システムが通常動作状態になった場合、セル温度を計測する電池セルの数を増やす例である。以下の説明では、第2の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
(Fourth embodiment)
This embodiment is an example which increases the number of the battery cells which measure cell temperature, when a storage battery system will be in a normal operation state. In the following description, description of the same configuration as that of the second embodiment is omitted.
図9および図10は、第4の実施形態にかかる蓄電池モジュールによる温度情報の通知処理を説明するための図である。蓄電池システムの起動時(または起動直後)と、蓄電池システムが通常動作状態とでは、MPU201にかかる処理負荷が異なる。
9 and 10 are diagrams for explaining temperature information notification processing by the storage battery module according to the fourth embodiment. The processing load applied to the
そのため、本実施形態では、MPU201は、蓄電池システムの起動時においては、第2の実施形態と同様にして、図9に示すように、温度計測器Tによって、所定の電池セルC(例えば、4つの電池セルC)のセル温度TH(例えば、セル温度TH1,TH3,TH8,TH6)を計測する。また、MPU201は、蓄電池システムの起動時において、電池セルCのセル電圧を取得する。さらに、MPU201は、計測した所定の電池セルCのセル温度THに基づいて、0.1℃単位の所定の電池セルCのセル温度THを算出する。そして、MPU201は、取得したセル電圧を示すセル電圧情報と、算出した所定の電池セルCの0.1℃単位のセル温度THを示す温度情報を含む通知情報をBMU100へ通知する。その際、MPU201は、MPU201の制御周期(例えば、120ms)と同一の通知周期で、通知情報をBMU100へ通知する。
Therefore, in the present embodiment, the
一方、MPU201は、蓄電池システムが通常動作状態においては、図10に示すように、蓄電池システムの起動時よりもセル温度THの計測対象の電池セルCを増やす。例えば、MPU201は、温度計測器Tによって、8個の電池セルCのセル温度TH1,TH2,TH3,TH4,TH5,TH6,TH7,TH8を計測する。また、MPU201は、蓄電池システムが通常動作状態において、電池セルCのセル電圧を取得する。さらに、MPU201は、計測した電池セルCのセル温度THに基づいて、各電池セルCの0.1℃単位のセル温度THを算出する。そして、MPU201は、MPU201の制御周期(例えば、120ms、200msなど)より長い通知周期(例えば、240ms、200ms)で、取得したセル電圧を示すセル電圧情報と、算出した電池セルCの0.1℃単位のセル温度THを示す温度情報と、を含む通知情報をBMU100へ通知する。
On the other hand, when the storage battery system is in a normal operation state, the
このように、第4の実施形態にかかる電池ユニットBUによれば、BMU100のCAN通信部101aによる通知情報の受信制御を変更することなく、蓄電池システムが起動時か若しくは通常動作状態かに応じて、BMU100に送信する通知情報を変更することができるので、蓄電池システムが起動時か若しくは通常動作状態かに応じて、BMU100に送信する通知情報を変更する方法を、従来の蓄電池システムに対して容易に組み込むことができる。
Thus, according to the battery unit BU according to the fourth embodiment, the storage battery system is activated or is in a normal operation state without changing the reception control of the notification information by the
(第5の実施形態)
本実施形態は、蓄電池システムの起動時において、少なくとも1つの電池セルのセル温度と所定の動作保証温度との差が所定値以下となった場合若しくは所定の単位時間当たりの少なくとも1つの電池セルのセル温度の変化量が所定のセル温度許容変化量を超えた場合、最大セル温度を示す温度情報をBMUに送信する例である。以下の説明では、上述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, at the time of starting the storage battery system, when the difference between the cell temperature of at least one battery cell and a predetermined operation guarantee temperature is equal to or less than a predetermined value or at least one battery cell per predetermined unit time This is an example of transmitting temperature information indicating the maximum cell temperature to the BMU when the change amount of the cell temperature exceeds the predetermined allowable cell temperature change amount. In the following description, description of the same parts as those in the above-described embodiment will be omitted.
本実施形態では、第2の実施形態と同様にして温度情報をBMU100に送信している状態において、少なくとも1つの電池セルCのセル温度THと所定の動作保証温度との差が所定値以下となった場合若しくは単位時間当たりの少なくとも1つの電池セルCのセル温度THの変化量が所定のセル温度許容変化量を超えた場合、MPU201は、第1の実施形態と同様にして、温度情報をBMU100に送信する。すなわち、MPU201は、組電池Bが有する全ての電池セルCのセル温度THを取得し、当該取得したセル温度THのうち最大セル温度を示す温度情報を、CAN通信部202を介してBMU100へ送信する。その際、MPU201は、全ての電池セルCのセル温度THを示す温度情報のBMU100への送信を禁止する。ここで、所定の動作保証温度は、電池セルCが正常に動作することが保証される温度範囲の上限である。また、所定のセル温度許容変化量は、電池セルCが正常に動作することが保証される単位時間当たりのセル温度の変化量である。
In the present embodiment, in a state where temperature information is transmitted to the
このように、第5の実施形態にかかる電池ユニットBUによれば、蓄電池システムの起動時において、少なくとも1つの電池セルCのセル温度THと所定の動作保証温度との差が所定値以下となった場合若しくは単位時間当たりの少なくとも1つの電池セルCのセル温度THの変化量が所定のセル温度許容変化量を超えた場合に、最大セル温度に基づいて、セル電池Cの充放電を制御することができるので、蓄電池システムの起動時において電池セルCに異常が生じた場合に、セル電池Cの過充電および過放電等をBMU100側で精度高く防止することができる。
Thus, according to the battery unit BU according to the fifth embodiment, when the storage battery system is started, the difference between the cell temperature TH of the at least one battery cell C and the predetermined guaranteed operating temperature is equal to or less than a predetermined value. Or when the change amount of the cell temperature TH of at least one battery cell C per unit time exceeds a predetermined allowable cell temperature change amount, the charging / discharging of the cell battery C is controlled based on the maximum cell temperature. Therefore, when abnormality occurs in the battery cell C at the time of starting the storage battery system, overcharge and overdischarge of the cell battery C can be prevented with high accuracy on the
以上説明したとおり、第1から第5の実施形態によれば、BMU100の処理負荷を軽減することができる。特に、電池セルCの数よりも温度計測器Tを多く設置する場合など、取得し処理する情報量が多くなる実施形態において、より好適である。
As described above, according to the first to fifth embodiments, the processing load of the
なお、本実施形態のCMU200で実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)等に予め組み込まれて提供される。また、本実施形態のCMU200で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
The program executed by the
さらに、本実施形態のCMU200で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のCMU200で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
Furthermore, the program executed by the
本発明の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 several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example 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.
1 電池盤
11 関門制御装置
12 直流電源装置
100 BMU
101 電流センサ
102 開閉装置
SP サービスプラグ
200 CMU
201 MPU
202 CAN通信部
203 AFE−IC
BU 電池ユニット
MDL 蓄電池モジュール
B 組電池
C 電池セル
DESCRIPTION OF
101
201 MPU
202
BU battery unit MDL storage battery module B battery pack C battery cell
Claims (8)
前記組電池モジュールを制御する制御装置と、を備え、
前記組電池モジュールは、前記複数の電池セルそれぞれのセル温度を計測し、計測した前記各電池セルのセル温度のうち少なくとも最も高いセル温度に関する第1情報を前記制御装置に送信し、かつ全ての前記電池セルのセル温度に関する情報の前記制御装置への送信を禁止する制御部と、を有する蓄電池装置。 An assembled battery module including an assembled battery having a plurality of battery cells;
A control device for controlling the assembled battery module,
The assembled battery module measures the cell temperature of each of the plurality of battery cells, transmits first information on at least the highest cell temperature among the measured cell temperatures of the battery cells to the control device, and all And a control unit that prohibits transmission of information related to the cell temperature of the battery cell to the control device.
前記所定の電池セルのセル温度は、前記各グループに属する一部の前記電池セルのセル温度である請求項2に記載の蓄電池装置。 The cell temperatures of the plurality of battery cells are divided into a plurality of groups,
The storage battery device according to claim 2, wherein the cell temperature of the predetermined battery cell is a cell temperature of a part of the battery cells belonging to each group.
組電池モジュールの組電池に含まれる複数の電池セルそれぞれのセル温度を計測し、
計測した前記各電池セルのセル温度のうち少なくとも最も高いセル温度に関する第1情報を、前記組電池モジュールを制御する制御装置に送信し、
全ての前記電池セルのセル温度に関する情報の前記制御装置への送信を禁止する、
ことを含む制御方法。 A control method,
Measure the cell temperature of each of the plurality of battery cells included in the assembled battery of the assembled battery module,
First information on at least the highest cell temperature among the measured cell temperatures of each battery cell is transmitted to a control device that controls the assembled battery module,
Prohibiting transmission of information on cell temperature of all the battery cells to the control device,
A control method comprising:
組電池モジュールの組電池に含まれる複数の電池セルそれぞれのセル温度を計測し、計測した前記各電池セルのセル温度のうち少なくとも最も高いセル温度に関する第1情報を、前記組電池モジュールを制御する制御装置に送信し、かつ全ての前記電池セルのセル温度に関する情報の前記制御装置への送信を禁止する制御部、
として機能させるためのプログラム。 Computer
The cell temperature of each of the plurality of battery cells included in the assembled battery of the assembled battery module is measured, and the assembled battery module is controlled with first information relating to at least the highest cell temperature among the measured cell temperatures of the respective battery cells. A control unit that transmits to the control device and prohibits transmission of information on the cell temperature of all the battery cells to the control device;
Program to function as.
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