JP2016153731A - Battery monitoring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more accurately evaluate a contact resistance in a battery system.SOLUTION: A battery monitoring device for monitoring the state of a battery system in which the battery unit terminal and power transmission member of a battery are bolt-connected, and power is supplied via the power transmission member to the outside includes: voltage measurement means for successively measuring the voltage of the battery system; current measurement means for successively measuring currents flowing through the battery system; and contact resistance calculation means for calculating the contact resistance of a bolt connection part between the battery unit terminal and the power transmission member by using the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means calculated by excluding the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means in a period when currents smaller than a current threshold are measured.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電池監視装置に関する。   The present invention relates to a battery monitoring device.

下記特許文献1には、複数の二次電池からなる組電池と負荷とをバスバーとボルトとで接続する電池システムにおいて、ボルトによる締め付けの緩み(連結緩み)を早期に判定する技術が記載されている。この電池システムは、複数の電圧計が取得した各二次電池の端子間電圧と単一の電流計が取得した負荷電流とをパラメータ検出部に入力してデジタル信号化し、当該デジタル信号である各端子間電圧パラメータ及び電流パラメータをBMU(Battery Management Unit)に供給し、当該BMUにおいて各端子間電圧パラメータ及び電流パラメータに基づいて各ボルト接続部における接触抵抗を演算することにより結線緩みの発生を判定している。   Patent Document 1 listed below describes a technique for early determination of tightening loosening (coupling loosening) by bolts in a battery system in which an assembled battery composed of a plurality of secondary batteries and a load are connected by bus bars and bolts. Yes. In this battery system, the voltage between the terminals of each secondary battery acquired by a plurality of voltmeters and the load current acquired by a single ammeter are input to a parameter detection unit to form a digital signal, and each digital signal is Inter-terminal voltage and current parameters are supplied to a BMU (Battery Management Unit), and the BMU calculates contact resistance at each bolt connection based on the inter-terminal voltage and current parameters to determine the occurrence of loose connection. doing.

特開2012−19577号公報JP 2012-19577 A

ところで、上記接触抵抗を正確に評価することは結線緩みの発生を正確に判定するために必要不可欠な事項である。しかしながら、上記従来技術では、複数の電圧計からBMUまでの電圧信号伝送時間と電流計からBMUまでの電流信号伝送時間のずれを考慮していないため、接触抵抗を正確に評価することができない。   By the way, accurately evaluating the contact resistance is an indispensable matter for accurately determining the occurrence of loose connection. However, in the above prior art, the contact resistance cannot be accurately evaluated because the difference between the voltage signal transmission time from the plurality of voltmeters to the BMU and the current signal transmission time from the ammeter to the BMU is not considered.

すなわち、電圧信号伝送時間と電流信号伝送時間とが所定時間ずれていた場合、BMUは異なる時間に計測された端子間電圧と負荷電流とに基づいて接触抵抗を演算することになるが、所定時間において端子間電圧あるいは負荷電流が変動した場合には、正確な接触抵抗を演算することができない。   That is, when the voltage signal transmission time and the current signal transmission time are different from each other by a predetermined time, the BMU calculates the contact resistance based on the voltage between the terminals and the load current measured at different times. When the voltage between terminals or the load current fluctuates in FIG. 2, it is impossible to calculate an accurate contact resistance.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電池システムにおける接触抵抗を従来よりも正確に評価することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to more accurately evaluate the contact resistance in a battery system than in the past.

上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、電池ユニット端子と電力伝送部材とがボルト接続され、電力伝送部材を介して外部に電力を供給する電池システムの状態を監視する電池監視装置であって、電池システムの電圧を順次計測する電圧計測手段と、電池システムに流れる電流を順次計測する電流計測手段と、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を除外した電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を用いて電池ユニット端子と電力伝送部材とのボルト接続部の接触抵抗を演算する接触抵抗演算手段とを具備する、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solution, a battery unit terminal and a power transmission member are bolt-connected, and the state of a battery system that supplies power to the outside via the power transmission member is monitored. A voltage monitoring means for sequentially measuring the voltage of the battery system, a current measuring means for sequentially measuring a current flowing through the battery system, and a voltage during a period in which a current smaller than the current threshold is measured Contact that calculates the contact resistance of the bolt connection between the battery unit terminal and the power transmission member using the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means excluding the measured value of the measuring means and the measured value of the current measuring means A means for providing a resistance calculating means is employed.

本発明では、第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、接触抵抗演算手段は、変化率しきい値よりも大きい変化率の電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を除外した電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を用いて電池ユニット端子と電力伝送部材との接触抵抗を演算する、という手段を採用する。   In the present invention, as the second solving means, in the first solving means, the contact resistance calculating means includes a measured value of the voltage measuring means in a period in which a current having a change rate larger than the change rate threshold is measured, and A means is used in which the contact resistance between the battery unit terminal and the power transmission member is calculated using the measurement value of the voltage measurement means excluding the measurement value of the current measurement means and the measurement value of the current measurement means.

本発明では、第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、接触抵抗演算手段は、電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値に基づいて電圧及び電流に関する回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きに基づいて接触抵抗を求める、という手段を採用する。   In the present invention, as a third solving means, in the first or second solving means, the contact resistance calculating means is a regression line relating to voltage and current based on the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means. And the contact resistance is determined based on the slope of the regression line.

本発明では、第4の解決手段として、上記第3の解決手段において、接触抵抗演算手段は、予め電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値に基づいて基準データとして回帰直線を求め、基準データとの比較に基づいてボルト接続部の緩みを判断する、という手段を採用する。   In the present invention, as the fourth solving means, in the third solving means, the contact resistance calculating means obtains a regression line as reference data based on the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means in advance, A means of determining looseness of the bolt connection portion based on comparison with the reference data is adopted.

本発明では、第5の解決手段として、上記第4の解決手段において、接触抵抗演算手段は、電流計測手段の計測値及び基準データに基づいて求めた電圧値と、電圧計測手段の計測値とを比較し、比較結果に基づいてボルト接続部の緩みを判断する、という手段を採用する。   In the present invention, as the fifth solving means, in the fourth solving means, the contact resistance calculating means includes a voltage value obtained based on a measured value of the current measuring means and reference data, a measured value of the voltage measuring means, Are used, and a method of determining looseness of the bolt connection portion based on the comparison result is employed.

本発明では、第6の解決手段として、上記第4の解決手段において、接触抵抗演算手段は、電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値に基づいて回帰直線を求め、該回帰直線と、基準データとの傾きを比較し、比較結果に基づいてボルト接続部の緩みを判断する、という手段を採用する。   In the present invention, as a sixth solving means, in the fourth solving means, the contact resistance calculating means obtains a regression line based on the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means, Then, a means of comparing the inclination with the reference data and determining looseness of the bolt connection portion based on the comparison result is adopted.

本発明では、第7の解決手段として、上記第2の解決手段において、接触抵抗演算手段は、電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値をローパスフィルタ処理することにより、電流しきい値よりも小さく、かつ、変化率しきい値よりも大きい変化率の電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を除外する、という手段を採用する。   In the present invention, as a seventh solving means, in the second solving means, the contact resistance calculating means performs a low-pass filter process on the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means. A measure that excludes the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means during a period in which a current having a change rate smaller than the change rate threshold is measured is employed.

本発明では、第8の解決手段として、上記第1〜第7のいずれかの解決手段において、電池が複数の二次電池ユニットの電池ユニット端子を電力伝送部材を介してボルト接続したものである場合、電圧計測手段は、電池ユニット端子によるボルト接続部に対して設けられると共に、電池ユニット端子によるボルト接続部に対して設けられる、という手段を採用する。   In the present invention, as an eighth solving means, in any one of the first to seventh solving means, the battery is formed by bolting battery unit terminals of a plurality of secondary battery units via a power transmission member. In this case, the voltage measuring means is provided with respect to the bolt connection portion by the battery unit terminal and is also provided with respect to the bolt connection portion by the battery unit terminal.

本発明では、第9の解決手段として、上記第1〜第8のいずれかの解決手段において、電圧計測手段は、電力伝送部材による各々のボルト接続部に対して設けられ、接触抵抗演算手段は、ボルト接続部の各々について接触抵抗を演算する、という手段を採用する。   In the present invention, as a ninth solving means, in any one of the first to eighth solving means, the voltage measuring means is provided for each bolt connection portion by the power transmission member, and the contact resistance calculating means is The means for calculating the contact resistance for each of the bolt connection portions is employed.

本発明によれば、接触抵抗演算手段は、電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値のうち、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値を除外してボルト接続部の接触抵抗を演算するので、電池システムにおける接触抵抗を従来よりも正確に評価することが可能である。すなわち、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値は各々に値が小さいため、電圧計測手段から接触抵抗演算手段までの計測値の伝送時間と電流計測手段から接触抵抗演算手段までの計測値の伝送時間との間にずれが生じた場合に、接触抵抗の判定に与える影響が電流が上記電流しきい値よりも大きい場合よりも大きい。また、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧計測手段の計測値及び電流計測手段の計測値は各々に値が小さいため、計測誤差の影響も大きい。したがって、本発明によれば、電流の大小に依らず全ての計測値を用いて接触抵抗を演算する従来技術に比較して、電池システムにおける接触抵抗を正確に評価することが可能である。   According to the present invention, the contact resistance calculation means includes the measurement value and current of the voltage measurement means during a period in which a current smaller than the current threshold is measured among the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means. Since the contact resistance of the bolt connection portion is calculated excluding the measurement value of the measuring means, it is possible to evaluate the contact resistance in the battery system more accurately than in the past. That is, since the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the current measuring means in the period in which the current smaller than the current threshold is measured are small, the measured values from the voltage measuring means to the contact resistance calculating means When there is a discrepancy between the transmission time and the transmission time of the measured value from the current measurement means to the contact resistance calculation means, the influence on the contact resistance determination is greater than when the current is greater than the current threshold value. large. In addition, the measurement value of the voltage measurement unit and the measurement value of the current measurement unit during a period in which a current smaller than the current threshold is measured have a small value, so that the influence of the measurement error is large. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately evaluate the contact resistance in the battery system as compared with the conventional technique in which the contact resistance is calculated using all measured values regardless of the magnitude of the current.

本発明の一実施形態における電池システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the battery system in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における充電時の電流全体値を示す波形(a)及び線形回帰直線(b)を示す図である。It is a figure which shows the waveform (a) which shows the whole electric current value at the time of charge in one Embodiment of this invention, and a linear regression line (b). 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電池監視装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the battery monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における電池システムの構成の変形例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the modification of the structure of the battery system in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における電池システムの構成の変形例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the modification of the structure of the battery system in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態における電池システムAは、例えば、船舶に搭載され、電力変換器Dcを介して船舶に搭載される各種負荷Ldへの放電処理や、図示しない発電機や充電器から供給される電力の充電処理を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The battery system A in the present embodiment is mounted on a ship, for example, discharge processing to various loads Ld mounted on the ship via the power converter Dc, and power supplied from a generator or a charger (not shown). Perform the charging process.

電池システムAは、図1に示すように、電池モジュールM1,M2,M3、電流センサY(電流計測手段)、電圧センサD(電圧計測手段)、バスバーBs1〜Bs4及びデータ処理部Ksを備える。なお、バスバーBs1及びバスバーBs4は、本実施形態における電力伝送部材である。また、バスバーBs2及びバスバーBs3は、本実施形態における第2電力伝送部材である。   As shown in FIG. 1, the battery system A includes battery modules M1, M2, and M3, a current sensor Y (current measurement means), a voltage sensor D (voltage measurement means), bus bars Bs1 to Bs4, and a data processing unit Ks. The bus bar Bs1 and the bus bar Bs4 are power transmission members in the present embodiment. Bus bar Bs2 and bus bar Bs3 are the 2nd electric power transmission members in this embodiment.

電池モジュールM1,M2,M3は、二次電池ユニットU1,U2,U3を構成する電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33各々の電圧を検出し、該電圧を示すセル電圧データを出力する。なお、電池モジュールM1,M2,M3は同じ構成であるので、詳細な説明は電池モジュールM1について行い、電池モジュールM2,M3については省略する。   The battery modules M1, M2, and M3 detect the voltages of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, and b31 to b33 constituting the secondary battery units U1, U2, and U3, and output cell voltage data indicating the voltages. To do. Since the battery modules M1, M2, and M3 have the same configuration, the detailed description is given for the battery module M1, and the battery modules M2 and M3 are omitted.

電池モジュールM1は、一対の電池ユニット端子T11,T12、二次電池ユニットU1、セル電圧計測部Sk1(電圧計測手段)及び通信処理部Ts1備える。一対の電池ユニット端子T11,T12は、電池セルb11〜b13の電力を二次電池ユニットU1の外部に出力するための端子である。電池ユニット端子T11は、バスバーBs1を介して、電力変換器Dcの電池端子DT1に接続されている。一方、電池ユニット端子T12は、バスバーBs2を介して、電池モジュールM2の電池ユニット端子T21に接続されている。   The battery module M1 includes a pair of battery unit terminals T11 and T12, a secondary battery unit U1, a cell voltage measurement unit Sk1 (voltage measurement unit), and a communication processing unit Ts1. The pair of battery unit terminals T11 and T12 are terminals for outputting the power of the battery cells b11 to b13 to the outside of the secondary battery unit U1. Battery unit terminal T11 is connected to battery terminal DT1 of power converter Dc via bus bar Bs1. On the other hand, the battery unit terminal T12 is connected to the battery unit terminal T21 of the battery module M2 via the bus bar Bs2.

二次電池ユニットU1は、リチウムイオン電池や鉛蓄池等の二次電池である3個の電池セルb11,b12,b13からなり、電池セルb11,b12,b13が直列に接続されるユニットである。セル電圧計測部Sk1は、電池セルb11〜b13それぞれの電圧を検出し、検出結果をデジタル変換し、電池セルb11〜b13それぞれの電圧を示すセル電圧データを通信処理部Ts1に出力する。通信処理部Ts1は、電池モジュールM2に設けられる通信処理部Ts2に接続され、セル電圧計測部Sk1から入力されるセル電圧データを通信処理部Ts2に出力する。なお、本実施形態では、電池セルb11〜b13個々の電圧を検出するセル電圧計測部Sk1を使用しているが、セル電圧計測部Sk1に代わって二次電池ユニットU1の電圧を検出するユニット電圧計測部を使用してもよい。   The secondary battery unit U1 includes three battery cells b11, b12, and b13 that are secondary batteries such as a lithium ion battery and a lead storage battery, and the battery cells b11, b12, and b13 are connected in series. . The cell voltage measurement unit Sk1 detects the voltage of each of the battery cells b11 to b13, converts the detection result to digital, and outputs cell voltage data indicating the voltage of each of the battery cells b11 to b13 to the communication processing unit Ts1. The communication processing unit Ts1 is connected to the communication processing unit Ts2 provided in the battery module M2, and outputs the cell voltage data input from the cell voltage measurement unit Sk1 to the communication processing unit Ts2. In the present embodiment, the cell voltage measurement unit Sk1 that detects individual voltages of the battery cells b11 to b13 is used. However, the unit voltage that detects the voltage of the secondary battery unit U1 instead of the cell voltage measurement unit Sk1. A measuring unit may be used.

また、電池モジュールM2において、通信処理部Ts2は、通信処理部Ts1から入力されるセル電圧データと、電池モジュールM2に設けられるセル電圧計測部Sk2から入力されると共に二次電池ユニットU2の電池セルb21〜b23それぞれの電圧を示すセル電圧データとを、電池モジュールM3に設けられる通信処理部Ts3に出力する。   In the battery module M2, the communication processing unit Ts2 receives the cell voltage data input from the communication processing unit Ts1 and the cell voltage measurement unit Sk2 provided in the battery module M2 and the battery cell of the secondary battery unit U2. The cell voltage data indicating the respective voltages b21 to b23 is output to the communication processing unit Ts3 provided in the battery module M3.

また、電池モジュールM3において、通信処理部Ts3は、通信処理部Ts2から入力されるセル電圧データと、電池モジュールM3に設けられるセル電圧計測部Sk3から入力される二次電池ユニットU3の電池セルb31〜b33それぞれの電圧を示すセル電圧データとを、データ処理部Ksに出力する。つまり、通信処理部Ts3は、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33各々の電圧を示すセル電圧データを、データ処理部Ksに順次出力する。また、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33は、直列に接続されている。   In the battery module M3, the communication processing unit Ts3 includes the cell voltage data input from the communication processing unit Ts2 and the battery cell b31 of the secondary battery unit U3 input from the cell voltage measurement unit Sk3 provided in the battery module M3. The cell voltage data indicating each voltage of .about.b33 is output to the data processing unit Ks. That is, the communication processing unit Ts3 sequentially outputs cell voltage data indicating the voltages of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, and b31 to b33 to the data processing unit Ks. Moreover, battery cell b11-b13, b21-b23, b31-b33 are connected in series.

また、電池モジュールM2において、一対の電池ユニット端子T21,T22のうち、電池ユニット端子T21は、バスバーBs2を介して、電池モジュールM1の電池ユニット端子T12に接続されている。一方、電池ユニット端子T22は、バスバーBs3を介して、電池モジュールM3の電池ユニット端子31に接続されている。また、電池モジュールM3において、一対の電池ユニット端子T31,T32のうち、電池ユニット端子T31は、上述したように、バスバーBs3を介して、電池モジュールM2の電池ユニット端子T22に接続されている。一方、電池ユニット端子T32は、バスバーBs4を介して、電力変換器Dcの一対の電池端子DT1,DT2のうち、電池端子DT2に接続されている。   Further, in the battery module M2, of the pair of battery unit terminals T21 and T22, the battery unit terminal T21 is connected to the battery unit terminal T12 of the battery module M1 via the bus bar Bs2. On the other hand, the battery unit terminal T22 is connected to the battery unit terminal 31 of the battery module M3 via the bus bar Bs3. Further, in the battery module M3, of the pair of battery unit terminals T31 and T32, the battery unit terminal T31 is connected to the battery unit terminal T22 of the battery module M2 via the bus bar Bs3 as described above. On the other hand, the battery unit terminal T32 is connected to the battery terminal DT2 of the pair of battery terminals DT1 and DT2 of the power converter Dc via the bus bar Bs4.

バスバーBs1(電力伝送部材)は、一端が電池モジュールM1の電池ユニット端子T11に接続され、他端が電力変換器Dcの電池端子DT1に接続される。バスバーBs2(第2電力伝送部材)は、一端が電池モジュールM1の電池ユニット端子T12に接続され、他端が電池モジュールM2の電池ユニット端子T21に接続されている。バスバーBs3(第2電力伝送部材)は、一端が電池モジュールM2の電池ユニット端子T22に接続され、他端が電池モジュールM3の電池ユニット端子T31に接続されている。バスバーBs4(電力伝送部材)は、一端が電池モジュールM3の電池ユニット端子T32に接続され、他端が電力変換器Dcの電池端子DT2に接続されている。上述した電池ユニット端子T11,T12、電池ユニット端子T21,T22、電池ユニット端子T31,T32及び電池端子DT1,DT2と、バスバーBs1〜Bs4とは、ボルトによって接続されている。   One end of the bus bar Bs1 (power transmission member) is connected to the battery unit terminal T11 of the battery module M1, and the other end is connected to the battery terminal DT1 of the power converter Dc. One end of the bus bar Bs2 (second power transmission member) is connected to the battery unit terminal T12 of the battery module M1, and the other end is connected to the battery unit terminal T21 of the battery module M2. One end of the bus bar Bs3 (second power transmission member) is connected to the battery unit terminal T22 of the battery module M2, and the other end is connected to the battery unit terminal T31 of the battery module M3. One end of the bus bar Bs4 (power transmission member) is connected to the battery unit terminal T32 of the battery module M3, and the other end is connected to the battery terminal DT2 of the power converter Dc. The battery unit terminals T11 and T12, the battery unit terminals T21 and T22, the battery unit terminals T31 and T32, the battery terminals DT1 and DT2, and the bus bars Bs1 to Bs4 are connected by bolts.

電流センサYは、電池端子DT1,DT2を介して電力変換器Dcに入力される電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33の電流をタイムインターバルをあけて順次検出し、検出した電流を示す電流検出信号をデータ処理部Ksに出力する。電圧センサDは、電池端子DT1,DT2を介して電力変換器Dcに入力される電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33の電圧をタイムインターバルをあけて順次検出し、検出した電圧を示す電圧検出信号をデータ処理部Ksに出力する。   The current sensor Y sequentially detects the currents of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, and b31 to b33 input to the power converter Dc via the battery terminals DT1 and DT2, with a time interval, and detects the detected current. The current detection signal shown is output to the data processing unit Ks. The voltage sensor D sequentially detects the voltages of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, and b31 to b33 inputted to the power converter Dc via the battery terminals DT1 and DT2, with a time interval, and detects the detected voltage. The voltage detection signal shown is output to the data processing unit Ks.

データ処理部Ksは、アナログ入力部Ak、デジタル入力部Dk、デジタル出力部Ds及び演算処理部Mc(接触抵抗演算手段)を備える。アナログ入力部Akは、電流センサYから入力される電流検出信号及び電圧センサDから入力される電圧検出信号を、デジタル変換して、演算処理部Mcに出力する。デジタル入力部Dkは、通信処理部Ts3から入力されるセル電圧データを受信し、演算処理部Mcに出力する。デジタル出力部Dsは、演算処理部Mcから入力される演算結果データを外部の監視装置やデータ記憶装置等に出力する。   The data processing unit Ks includes an analog input unit Ak, a digital input unit Dk, a digital output unit Ds, and a calculation processing unit Mc (contact resistance calculation means). The analog input unit Ak digitally converts the current detection signal input from the current sensor Y and the voltage detection signal input from the voltage sensor D, and outputs the result to the arithmetic processing unit Mc. The digital input unit Dk receives cell voltage data input from the communication processing unit Ts3 and outputs the cell voltage data to the arithmetic processing unit Mc. The digital output unit Ds outputs the calculation result data input from the calculation processing unit Mc to an external monitoring device, a data storage device, or the like.

演算処理部Mcは、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びインターフェイス回路等から構成されている。なお、上記インターフェイス回路は、アナログ入力部Ak、デジタル入力部Dk、デジタル出力部Dsと電気的に接続されている。この演算処理部Mcは、アナログ入力部Akから入力される電流検出信号及び電圧検出信号や、デジタル入力部Dkから入力されるセル電圧データに基づいて所定の演算処理を実行し、演算処理によって得られる演算結果データをデジタル出力部Dsに出力する。なお、本実施形態に係る電池監視装置は、上述したセル電圧計測部Sk1,Sk2,Sk3、電流センサY、電圧センサD、データ処理部Ks及び通信処理部Ts1,Ts2,Ts3を備える。   The arithmetic processing unit Mc includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an interface circuit, and the like. The interface circuit is electrically connected to the analog input section Ak, the digital input section Dk, and the digital output section Ds. The arithmetic processing unit Mc executes predetermined arithmetic processing based on the current detection signal and voltage detection signal input from the analog input unit Ak and the cell voltage data input from the digital input unit Dk, and is obtained by the arithmetic processing. The calculated operation result data is output to the digital output unit Ds. The battery monitoring device according to the present embodiment includes the above-described cell voltage measuring units Sk1, Sk2, Sk3, current sensor Y, voltage sensor D, data processing unit Ks, and communication processing units Ts1, Ts2, Ts3.

次に、このように構成されたデータ処理部Ksの動作について図2〜図8を参照して説明する。
データ処理部Ksは、上述した電池ユニット端子T11,T12、電池ユニット端子T21,T22、電池ユニット端子T31,T32及び電池端子DT1,DT2と、バスバーBs1〜Bs4との結線緩みを検出するために、以下の各種動作を実行する。
Next, the operation of the data processing unit Ks configured as described above will be described with reference to FIGS.
The data processing unit Ks detects the loose connection between the battery unit terminals T11 and T12, the battery unit terminals T21 and T22, the battery unit terminals T31 and T32, the battery terminals DT1 and DT2, and the bus bars Bs1 to Bs4. The following various operations are executed.

例えば、データ処理部Ksは、電池システムAの製造時に、結線緩みを検出するための基準データを取得する第1採取動作を実行する。つまり、データ処理部Ksにおいて、演算処理部Mcは、二次電池ユニットU1,U2,U3の充電率のパターンと充電電流及び放電電流のパターンとの組み合わせ毎にデータ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)を取得する。   For example, when the battery system A is manufactured, the data processing unit Ks performs a first sampling operation for acquiring reference data for detecting loose connection. That is, in the data processing unit Ks, the arithmetic processing unit Mc performs data (total voltage value, total voltage value) for each combination of the charging rate pattern and the charging current and discharging current pattern of the secondary battery units U1, U2, and U3. And the total current value).

なお、上記電圧全体値は、電池システムAのシステム全体の出力電圧、すなわち、電圧検出信号によって示される電圧である。また、上記電圧合計値とは、セル電圧データによって示される電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33各々の電圧値を合計した値である。また、上記電流全体値は、電池システムAのシステム全体の出力電流、つまり電流検出信号によって示される電流である。なお、電圧合計値は、セル電圧データに基づいて演算処理部Mcにより算出される。   In addition, the said voltage whole value is a voltage shown by the output voltage of the whole system of the battery system A, ie, a voltage detection signal. Moreover, the said voltage total value is the value which totaled each voltage value of battery cell b11-b13, b21-b23, b31-b33 shown by cell voltage data. The total current value is an output current of the entire battery system A, that is, a current indicated by a current detection signal. The total voltage value is calculated by the arithmetic processing unit Mc based on the cell voltage data.

例えば、作業者は、上述した充電率のパターンとして、二次電池ユニットU1,U2,U3の充電率を調整して95%、50%及び5%の3パターンに切り替えると共に、充電率のパターン毎に、放電電流のパターンとして、最大放電電流の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%の10パターンに切り替えて放電させる。つまり、作業者は、各パターンを組み合わせた30通りの二次電池ユニットU1,U2,U3の動作状態を、各種操作によって作り出す。   For example, the worker adjusts the charging rates of the secondary battery units U1, U2, and U3 as the above-described charging rate patterns and switches them to three patterns of 95%, 50%, and 5%, and for each charging rate pattern. In addition, the discharge current pattern is switched to 10 patterns of 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, and 100% of the maximum discharge current. That is, the operator creates the operation states of 30 types of secondary battery units U1, U2, U3 that combine the patterns by various operations.

また、作業者は、充電率を調整して95%、50%及び5%の3パターンに切り替えると共に、充電率のパターン毎に、充電電流として最大充電電流の10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%の10パターンに切り替えて充電させる。つまり、作業者は、さらに30通りの二次電池ユニットU1,U2,U3の動作状態を、各種操作によって作り出す(ステップS1)。   In addition, the operator adjusts the charging rate to switch to three patterns of 95%, 50%, and 5%, and for each charging rate pattern, the charging current is 10%, 20%, 30%, Charging is performed by switching to 10 patterns of 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, and 100%. That is, the operator creates 30 operation states of the secondary battery units U1, U2, U3 by various operations (step S1).

演算処理部Mcは、上述した合計60通りの組み合わせ毎に、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する。ここで、演算処理部Mcは、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する際に、電流検出信号によって示される電流全体値を監視する。そして、演算処理部Mcは、電流全体値が安定した状態になってから、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する。例えば、演算処理部Mcは、充電時、図3(a)に示すように電流全体値が変化し、図3(a)に示す安定状態となってから電流全体値を取得する(ステップS2)。   The arithmetic processing unit Mc acquires the total voltage value, the total voltage value, and the total current value for each of the 60 combinations in total. Here, the arithmetic processing unit Mc monitors the total current value indicated by the current detection signal when acquiring the total voltage value, the total voltage value, and the total current value. The arithmetic processing unit Mc acquires the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value after the overall current value becomes stable. For example, at the time of charging, the arithmetic processing unit Mc changes the overall current value as shown in FIG. 3A, and acquires the overall current value after reaching the stable state shown in FIG. 3A (step S2). .

演算処理部Mcは、電流全体値の変化率が変化率しきい値よりも小さくなる、あるいは電流全体値の電流値が電流しきい値よりも高くなった場合に、電流全体値が安定状態になったと判断する。なお、演算処理部Mcは、電流全体値の変化率と電流全体値の電流値との両方の条件が満たされた場合に、電流全体値が安定状態になったと判断するようにしてもよい。そして、演算処理部Mcは、電流全体値が安定状態になると、その後、電流全体値に加え、電圧全体値及び電圧合計値を取得する。   When the rate of change of the overall current value is smaller than the change rate threshold value or the current value of the overall current value is higher than the current threshold value, the arithmetic processing unit Mc sets the overall current value to a stable state. Judge that it became. Note that the arithmetic processing unit Mc may determine that the overall current value is in a stable state when both conditions of the change rate of the overall current value and the current value of the overall current value are satisfied. Then, when the overall current value becomes stable, the arithmetic processing unit Mc then acquires the overall voltage value and the total voltage value in addition to the overall current value.

また、演算処理部Mcは、作業者からの取得指示に基づいて電流全体値が安定状態になったとして、電流全体値、電圧全体値及び電圧合計値を取得するようにしてもよい。例えば、充電時、電流全体値は、放電開始から約1秒程度で安定状態となる。作業者は、電流全体値が安定状態になると、演算処理部Mcに取得指示を入力する。演算処理部Mcは、取得指示が入力されると、電流全体値、電圧全体値及び電圧合計値を取得する。なお、作業者からの取得指示は、所定の操作部あるいは、通信を介して演算処理部Mcに入力するようにすればよい。これにより、演算処理部Mcは、電流全体値の変化率が変化率しきい値よりも大きい、あるいは電流全体値の電流値が電流しきい値よりも小さい期間における電流全体値、電圧全体値及び電圧合計値を取得できる。   Further, the arithmetic processing unit Mc may acquire the entire current value, the entire voltage value, and the total voltage value on the assumption that the entire current value is in a stable state based on an acquisition instruction from the operator. For example, during charging, the entire current value becomes stable in about 1 second from the start of discharging. When the entire current value becomes stable, the worker inputs an acquisition instruction to the arithmetic processing unit Mc. When the acquisition instruction is input, the arithmetic processing unit Mc acquires the entire current value, the entire voltage value, and the total voltage value. The acquisition instruction from the worker may be input to the arithmetic processing unit Mc via a predetermined operation unit or communication. As a result, the arithmetic processing unit Mc allows the overall current value, the overall voltage value, The total voltage value can be acquired.

そして、演算処理部Mcは、上述した合計60通りの組み合わせに応じて取得した電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値に基づいて線形回帰直線「y=αx+β」(図3(b)参照)を求める(ステップS3)。この線形回帰直線「y=αx+β」の「x」は「電流全体値」である。また、「y」は、「電圧合計値−電圧全体値」である。また、「α」(傾き)は、結線緩み等によって生じる接触抵抗や、バスバーBs1〜Bs4の線路抵抗を示す値である。また、「β」(切片)は、電圧センサDやセル電圧計測部Sk1による測定誤差を示す値である。演算処理部Mcは、上記線形回帰直線「y=αx+β」を基準データとして記憶する。演算処理部Mcは、上記ステップS1〜S3の処理を実行して、第1採取動作を完了する。   Then, the arithmetic processing unit Mc performs a linear regression line “y = αx + β” based on the total voltage value, the total voltage value, and the total current value acquired in accordance with the total of 60 combinations described above (see FIG. 3B). Is obtained (step S3). In this linear regression line “y = αx + β”, “x” is the “total current value”. “Y” is “total voltage value−total voltage value”. Further, “α” (inclination) is a value indicating the contact resistance caused by loose connection or the line resistance of the bus bars Bs1 to Bs4. “Β” (intercept) is a value indicating a measurement error by the voltage sensor D or the cell voltage measurement unit Sk1. The arithmetic processing unit Mc stores the linear regression line “y = αx + β” as reference data. The arithmetic processing unit Mc completes the first sampling operation by executing the processes of steps S1 to S3.

また、データ処理部Ksは、実際に運航される船舶に電池システムAが搭載され、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33の取り替え等によって、ボルトの取り外し及び締め直しを行った後に、基準データを取り直す第2採取動作を実行する。つまり、演算処理部Mcは、船舶の運航時に、所定の操作部に第2データ採取指示が入力されると、所定回数、データ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)を取得する。なお、船舶の運航時には、動作に応じて二次電池ユニットU1,U2,U3の放電及び充電が行われている。   In addition, after the battery system A is mounted on the ship that is actually operated and the data processing unit Ks removes and retightens the bolts by replacing the battery cells b11 to b13, b21 to b23, b31 to b33, etc. Then, the second sampling operation for re-acquiring the reference data is executed. That is, when the second data collection instruction is input to the predetermined operation unit during the operation of the ship, the arithmetic processing unit Mc acquires the data (total voltage value, total voltage value, and total current value) a predetermined number of times. Note that, during the operation of the ship, the secondary battery units U1, U2, and U3 are discharged and charged in accordance with the operation.

また、演算処理部Mcは、上記所定回数のうち、半分を、二次電池ユニットU1,U2,U3の放電時にデータを取得し(ステップS11)、一方残り半分を、充電時にデータを取得する(ステップS12)。したがって、上記所定回数は、偶数であることが望ましい。演算処理部Mcは、例えば、所定回数が100回である場合、放電時に50回データを取得し、一方、充電時に50回データを取得する。   In addition, the arithmetic processing unit Mc acquires data when the secondary battery units U1, U2, and U3 are discharged in the predetermined number of times (step S11), while acquiring data for the remaining half during charging (step S11). Step S12). Therefore, it is desirable that the predetermined number of times is an even number. For example, when the predetermined number of times is 100, the arithmetic processing unit Mc acquires data 50 times during discharging, and acquires data 50 times during charging.

ここで、演算処理部Mcは、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する際に、第1採取動作のステップS2の処理同様、電流検出信号によって示される電流全体値を監視する。つまり、演算処理部Mcは、第1採取動作同様、電流全体値が安定した状態になってから、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する。   Here, when acquiring the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value, the arithmetic processing unit Mc monitors the overall current value indicated by the current detection signal as in the process of step S2 of the first sampling operation. That is, the arithmetic processing unit Mc acquires the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value after the overall current value becomes stable as in the first sampling operation.

そして、演算処理部Mcは、所定回数、データを取得すると、第1採取動作同様、取得したデータである電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値に基づいて線形回帰直線「y=αx+β」を求める(ステップS13)。演算処理部Mcは、上記線形回帰直線「y=αx+β」を基準データとして記憶する。演算処理部Mcは、上記ステップS11〜S13の処理を実行して、第2採取動作を完了する。   Then, after acquiring the data a predetermined number of times, the arithmetic processing unit Mc generates a linear regression line “y = αx + β” based on the acquired voltage overall value, voltage total value, and current overall value, as in the first sampling operation. Obtained (step S13). The arithmetic processing unit Mc stores the linear regression line “y = αx + β” as reference data. The arithmetic processing unit Mc completes the second sampling operation by executing the processes of steps S11 to S13.

また、データ処理部Ksは、上記基準データを使用して、結線緩みを判定する第1緩み判定動作を実行する。例えば、演算処理部Mcは、船舶の運航時に、定期的に、上記第1緩み判定動作を実行する。まず、演算処理部Mcは、充電時、所定回数、結線緩みを判定するためのデータ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)を取得する(ステップS21)。ここで、演算処理部Mcは、1回の充電動作の間に、所定回数、データ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)を取得する。したがって、取得された電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値各々は、近似した値となる。そのため、データによって示されるポイントは、図6(a)に示すように、かたまっている。   Further, the data processing unit Ks uses the reference data to execute a first looseness determination operation for determining connection looseness. For example, the arithmetic processing unit Mc periodically performs the first looseness determination operation during the operation of the ship. First, the arithmetic processing unit Mc acquires data (total voltage value, total voltage value, and total current value) for determining loose connection for a predetermined number of times during charging (step S21). Here, the arithmetic processing unit Mc acquires data (total voltage value, total voltage value, and total current value) a predetermined number of times during one charging operation. Therefore, each of the acquired total voltage value, total voltage value, and total current value is an approximate value. Therefore, the points indicated by the data are clustered as shown in FIG.

また、演算処理部Mcは、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する際に、第1採取動作同様、電流検出信号によって示される電流全体値を監視する。つまり、演算処理部Mcは、第1採取動作同様、電流全体値が安定した状態になってから、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する。   Further, when acquiring the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value, the arithmetic processing unit Mc monitors the overall current value indicated by the current detection signal as in the first sampling operation. That is, the arithmetic processing unit Mc acquires the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value after the overall current value becomes stable as in the first sampling operation.

続いて、演算処理部Mcは、所定回数、データの取得が完了すると、下記式(1)に基づいて各取得データの「電圧合計値−電圧全体値」を標本とする標本平均Vavgを算出する(ステップS22)。なお、下記式(1)の値「n」は、データの個数、つまり、上記所定回数と同じ値になる。
Vavg = Σ(電圧合計値−電圧全体値)/n (1)
そして、演算処理部Mcは、下記式(2)に上記標本平均Vavgを代入して不偏分散S^2を算出する(ステップS23)。
S^2=Σ{(電圧合計値−電圧全体値)−Vavg)}^2/(n−1) (2)
Subsequently, when the data acquisition is completed a predetermined number of times, the arithmetic processing unit Mc calculates a sample average Vavg using “total voltage value−total voltage value” of each acquired data as a sample based on the following equation (1). (Step S22). Note that the value “n” in the following equation (1) is the same as the number of data, that is, the predetermined number of times.
Vavg = Σ (total voltage value−total voltage value) / n (1)
Then, the arithmetic processing unit Mc calculates the unbiased variance S ^ 2 by substituting the sample average Vavg into the following formula (2) (step S23).
S ^ 2 = Σ {(total voltage value−total voltage value) −Vavg)} ^ 2 / (n−1) (2)

そして、演算処理部Mcは、標本平均Vavg及び不偏分散S^2に基づいて下記式(3)に示す信頼区間、つまり上記標本を含む母集団の母平均の信頼区間を求める。(ステップS24)。
Vavg−k×S^2/√n≦母平均≦Vavg+k×S^2/√n (3)
なお、第1緩み判定動作では、標本の数が少ない、つまり、取得したデータの数が少ないため、上記変数「k」を信頼度(95%や99%等)に基づいてt分布から決定する。
Then, the arithmetic processing unit Mc obtains a confidence interval shown in the following equation (3) based on the sample average Vavg and the unbiased variance S ^ 2, that is, a population average confidence interval of the population including the sample. (Step S24).
Vavg−k × S ^ 2 / √n ≦ population mean ≦ Vavg + k × S ^ 2 / √n (3)
In the first looseness determination operation, since the number of samples is small, that is, the number of acquired data is small, the variable “k” is determined from the t distribution based on the reliability (95%, 99%, etc.). .

続いて、演算処理部Mcは、基準データ「y=αx+β」の「x」に、上記ステップS21の処理で取得した電流全体値の平均値を代入して「y」の値である基準電圧値を取得する。そして、演算処理部Mcは、基準電圧値が上記信頼区間に含まれるか否か判断する(ステップS25)。演算処理部Mcは、基準電圧値が信頼区間に含まれる場合(YESの場合)、結線緩み無しと判断する(ステップS26)。一方、演算処理部Mcは、基準電圧値が信頼区間に含まれない場合(NOの場合)、基準電圧値に対して信頼区間が負側に存在するか否か判定する(ステップS27)。   Subsequently, the arithmetic processing unit Mc substitutes the average value of the entire current value acquired in the process of step S21 for “x” of the reference data “y = αx + β”, and thereby the reference voltage value that is the value of “y”. To get. Then, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the reference voltage value is included in the confidence interval (step S25). When the reference voltage value is included in the confidence interval (in the case of YES), the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection (step S26). On the other hand, when the reference voltage value is not included in the confidence interval (in the case of NO), the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the confidence interval exists on the negative side with respect to the reference voltage value (step S27).

基準電圧値に対して信頼区間が負側に存在する(図6(b)参照)ということは、結線緩み等による接触抵抗が増加して、電圧全体値が大きくなっていることを示している。つまり、演算処理部Mcは、電圧全体値が結線緩み等によって大きくなることで、基準電圧値に対して信頼区間が負側に存在するか否か判定している。演算処理部Mcは、基準電圧値に対して信頼区間が負側に存在する場合(YESの場合)、結線緩みが有ると判断する(ステップS28)。   The fact that the confidence interval exists on the negative side with respect to the reference voltage value (see FIG. 6B) indicates that the contact resistance due to loose connection is increased and the overall voltage value is increased. . That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the confidence interval exists on the negative side with respect to the reference voltage value by increasing the overall voltage value due to loose connection or the like. If the confidence interval exists on the negative side with respect to the reference voltage value (in the case of YES), the arithmetic processing unit Mc determines that there is a loose connection (step S28).

一方、演算処理部Mcは、基準電圧値に対して信頼区間が負側に存在しない場合(NOの場合)、上記ステップS26の処理において、結線緩み無しと判断する。そして、演算処理部Mcは、結線緩みの有りあるいは無しの判断結果を、外部の監視装置やデータ記憶装置等に出力する。演算処理部Mcは、上記ステップS21〜S28の処理を実行して、第1緩み判定動作を完了する。   On the other hand, when the confidence interval does not exist on the negative side with respect to the reference voltage value (in the case of NO), the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection in the process of step S26. Then, the arithmetic processing unit Mc outputs the determination result of the presence or absence of the loose connection to an external monitoring device or data storage device. The arithmetic processing unit Mc executes the processes of steps S21 to S28 to complete the first looseness determination operation.

また、上記第1緩み判定動作では、上記ステップS21の処理において、充電時にデータを取得しているが、充電時ではなく、放電時に、データを取得するようにしてもよい。その場合、演算処理部Mcは、上記ステップS27の処理において、基準電圧値に対して信頼区間が正側に存在するか否か判定し、基準電圧値に対して信頼区間が正側に存在する場合(図6(c)参照)、上記ステップS28の処理において、結線緩みが有ると判断する。   In the first looseness determination operation, data is acquired at the time of charging in the processing of step S21. However, data may be acquired at the time of discharging instead of at the time of charging. In this case, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the confidence interval exists on the positive side with respect to the reference voltage value in the processing of step S27, and the confidence interval exists on the positive side with respect to the reference voltage value. In the case (see FIG. 6C), it is determined that there is loose connection in the process of step S28.

また、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33の取り替え等によって、ボルトの取り外し及び締め直しを行った後に、基準データを取り直す第2採取動作を実行する前に、例えば、上記第1緩み判定動作を行うことで、ボルトの締め直し判定を行うようにしてもよい。その際、結線緩み等があったとしても発火のおそれのない低い電流を充電あるいは放電して、上記第1緩み判定動作を行うことで、結線緩みを判断するようにしてもよい。   Further, after the bolts are removed and retightened by replacement of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, b31 to b33, etc., before the second sampling operation for reacquiring the reference data, for example, the first A bolt retightening determination may be performed by performing a looseness determination operation. At that time, even if the connection is loosened, the connection looseness may be determined by charging or discharging a low current that is unlikely to ignite and performing the first looseness determination operation.

さらに、上記第1緩み判定動作では、基準電圧に対して信頼区間が負側に存在するか否かに基づいて結線緩みの有り無しを判定しているが、他の方法によって判断するようにしてもよい。例えば、演算処理部Mcは、下記式(11)に基づいて結線緩みの有り無しを判定するようにしてもよい。
Vavg≦基準電圧値−Verror (11)
Further, in the first looseness determination operation, the presence / absence of connection looseness is determined based on whether or not the confidence interval exists on the negative side with respect to the reference voltage. Also good. For example, the arithmetic processing unit Mc may determine whether or not there is a loose connection based on the following equation (11).
Vavg ≦ reference voltage value−Verror (11)

上記Verrorは、予め実施された試験等に基づいて求められた値である。つまり、演算処理部Mcは、「Vavg(標本平均)」が「基準電圧値−Verror」以下であるか否か判定する。「Vavg」が「基準電圧値−Verror」以下である(図7参照)ということは、結線緩み等による接触抵抗が増加して、電圧全体値が大きくなっていることを示している。つまり、演算処理部Mcは、電圧全体値が、結線緩み等によって大きくなることで、「Vavg」が「基準電圧値−Verror」以下となっているか否か判定している。演算処理部Mcは、「Vavg」が「基準電圧値−Verror」以下である場合、結線緩みが有ると判断する。一方、演算処理部Mcは、「Vavg」が「基準電圧値−Verror」以下でない場合、結線緩みが無いと判断する。また、充電時ではなく、放電時に、データを取得する場合、下記式(12)に基づいて結線緩みの有り無しを判定するようにしてもよい。
Vavg≧基準電圧値+Verror (12)
つまり、演算処理部Mcは、「Vavg」が「基準電圧値+Verror」以上である場合、結線緩みが有ると判断する。
The Verror is a value obtained based on a test or the like that has been performed in advance. That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether “Vavg (sample average)” is equal to or less than “reference voltage value−Verror”. The fact that “Vavg” is equal to or less than “reference voltage value−Verror” (see FIG. 7) indicates that the contact resistance due to loose connection or the like increases and the overall voltage value increases. That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not “Vavg” is equal to or less than “reference voltage value−Verror” because the overall voltage value increases due to loose connection or the like. The arithmetic processing unit Mc determines that the connection is loose when “Vavg” is equal to or less than “reference voltage value−Verror”. On the other hand, if “Vavg” is not equal to or less than “reference voltage value−Verror”, the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection. Further, when data is acquired not at the time of charging but at the time of discharging, the presence or absence of loose connection may be determined based on the following equation (12).
Vavg ≧ reference voltage value + Verror (12)
That is, the arithmetic processing unit Mc determines that there is loose connection when “Vavg” is equal to or greater than “reference voltage value + Verror”.

また、データ処理部Ksは、第1緩み判定動作に代わって、第1緩み判定動作と異なる第2緩み判定動作を実行するようにしてもよい。例えば、演算処理部Mcは、船舶の運航時に、定期的に、上記第2緩み判定動作を実行する。   In addition, the data processing unit Ks may execute a second looseness determination operation different from the first looseness determination operation instead of the first looseness determination operation. For example, the arithmetic processing unit Mc periodically performs the second looseness determination operation during the operation of the ship.

まず、演算処理部Mcは、船舶の運航時に、所定回数、結線緩みを判定するためのデータ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)を取得する。なお、船舶の運航時には、動作に応じて二次電池ユニットU1,U2,U3の放電及び充電が行われている。   First, the arithmetic processing unit Mc acquires data (total voltage value, total voltage value, and total current value) for determining connection loosening a predetermined number of times during the operation of the ship. Note that, during the operation of the ship, the secondary battery units U1, U2, and U3 are discharged and charged in accordance with the operation.

また、演算処理部Mcは、上記所定回数のうち、半分を、二次電池ユニットU1,U2,U3の放電時にデータを取得し(ステップS31)、一方残り半分を、充電時にデータを取得する(ステップS32)。したがって、上記所定回数は、偶数であることが望ましい。演算処理部Mcは、例えば、所定回数が100回である場合、放電時に50回データを取得し、一方、充電時に50回データを取得する。   In addition, the arithmetic processing unit Mc acquires data when the secondary battery units U1, U2, and U3 are discharged in the predetermined number of times (step S31), and acquires data for the remaining half during charging (step S31). Step S32). Therefore, it is desirable that the predetermined number of times is an even number. For example, when the predetermined number of times is 100, the arithmetic processing unit Mc acquires data 50 times during discharging, and acquires data 50 times during charging.

ここで、演算処理部Mcは、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する際に、第1採取動作のステップS2の処理同様、電流検出信号によって示される電流全体値を監視する。つまり、演算処理部Mcは、第1採取動作同様、電流全体値が安定した状態になってから、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得する。そして、演算処理部Mcは、上記ステップS31及びステップS32の処理を所定の複数回繰り返す(ステップS33)。つまり、演算処理部Mcは、上記ステップS31〜S33の処理によって、所定回数、データを取得する動作を、所定の複数回繰り返す。   Here, when acquiring the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value, the arithmetic processing unit Mc monitors the overall current value indicated by the current detection signal as in the process of step S2 of the first sampling operation. That is, the arithmetic processing unit Mc acquires the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value after the overall current value becomes stable as in the first sampling operation. And the arithmetic processing part Mc repeats the process of said step S31 and step S32 predetermined predetermined times (step S33). That is, the arithmetic processing unit Mc repeats the operation of acquiring data a predetermined number of times by the processes in steps S31 to S33.

続いて、演算処理部Mcは、上記ステップS31及びステップS32の処理を所定の複数回繰り返してデータの取得が完了すると、下記式(21)に基づいて各取得データから線形回帰直線「y=Cx+E」を求め、該線形回帰直線からボルトの緩み等が原因の接触抵抗を示す傾き「C」を取得する(ステップS34)。つまり、上記線形回帰直線「y=Cx+E」は、上記ステップS31及びステップS32の処理を繰り返した回数分だけ線形回帰直線「y=Cx+E」を取得するので、回数分の傾き「C」を取得できる。
そして、演算処理部Mcは、下記式(21)に基づいて「C」を標本とする標本平均Cavgを算出する(ステップS35)。なお、下記式(21)の値「m」は、データの個数、つまり、上記所定回数と同じ値になる。
Cavg = ΣC/m (21)
そして、演算処理部Mcは、下記式(22)に上記標本平均Cavgを代入して不偏分散S^2を算出する(ステップS36)。
S^2=Σ{(C−Cavg)}^2/(m−1) (22)
Subsequently, when the calculation processing unit Mc repeats the processes of step S31 and step S32 a predetermined number of times to complete the data acquisition, the linear regression line “y = Cx + E” is obtained from each acquired data based on the following equation (21). ”Is obtained, and the inclination“ C ”indicating the contact resistance caused by the loosening of the bolt or the like is obtained from the linear regression line (step S34). That is, since the linear regression line “y = Cx + E” acquires the linear regression line “y = Cx + E” as many times as the number of times that the processes in steps S31 and S32 are repeated, the slope “C” corresponding to the number of times can be acquired. .
Then, the arithmetic processing unit Mc calculates a sample average Cavg using “C” as a sample based on the following equation (21) (step S35). Note that the value “m” in the following equation (21) is the same as the number of data, that is, the predetermined number of times.
Cavg = ΣC / m (21)
Then, the arithmetic processing unit Mc calculates the unbiased variance S ^ 2 by substituting the sample average Cavg into the following equation (22) (step S36).
S ^ 2 = Σ {(C−Cavg)} ^ 2 / (m−1) (22)

そして、演算処理部Mcは、標本平均Cavg及び不偏分散S^2に基づいて下記式(23)に示す上記標本を含む母集団の母平均の信頼区間を求める。(ステップS37)。
Cavg−k×S^2/√m≦母平均≦Cavg+k×S^2/√m (22)
なお、第2緩み判定動作では、標本の数が少ない、つまり、取得したデータの数が少ないため、上記変数「k」を信頼度(95%や99%等)に基づいてt分布から決定する。
Then, the arithmetic processing unit Mc calculates a confidence interval for the population average of the population including the sample shown in the following equation (23) based on the sample average Cavg and the unbiased variance S ^ 2. (Step S37).
Cavg−k × S ^ 2 / √m ≦ population average ≦ Cavg + k × S ^ 2 / √m (22)
In the second looseness determination operation, since the number of samples is small, that is, the number of acquired data is small, the variable “k” is determined from the t distribution based on the reliability (95%, 99%, etc.). .

続いて、演算処理部Mcは、基準データ「y=αx+β」の傾き「α」(すなわち基準データの接触抵抗)が上記信頼区間に含まれるか否か判断する(ステップS38)。演算処理部Mcは、傾き「α」が信頼区間に含まれる場合(YESの場合)、結線緩み無しと判断する(ステップS39)。一方、演算処理部Mcは、傾き「α」が信頼区間に含まれない場合(NOの場合)、傾き「α」に対して信頼区間が大きい側に存在するか否か判定する(ステップS40)。   Subsequently, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the slope “α” of the reference data “y = αx + β” (that is, the contact resistance of the reference data) is included in the confidence interval (step S38). When the slope “α” is included in the confidence interval (in the case of YES), the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection (step S39). On the other hand, when the slope “α” is not included in the confidence interval (in the case of NO), the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the confidence interval is present on the larger side of the slope “α” (step S40). .

傾き「α」に対して信頼区間が大きい側に存在するということは、結線緩み等による接触抵抗が増加していることを示している。つまり、演算処理部Mcは、接触抵抗が増加することで、傾き「α」に対して信頼区間が大きい側に存在するか否か判定する。演算処理部Mcは、傾き「α」に対して信頼区間が大きい側に存在する場合には、結線緩み有りと判断する(ステップS41)。   The fact that the confidence interval is on the larger side with respect to the slope “α” indicates that the contact resistance due to loose connection is increased. That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether or not the confidence interval exists on the side where the confidence interval is larger with respect to the inclination “α” by increasing the contact resistance. The arithmetic processing unit Mc determines that the connection is loose when the confidence interval is on the larger side with respect to the inclination “α” (step S41).

一方、演算処理部Mcは、「α」に対して信頼区間が大きい側に存在しない場合には、結線緩み無しと判断する。そして、演算処理部Mcは、結線緩みの有りあるいは無しの判断結果を、外部の監視装置やデータ記憶装置等に出力する。演算処理部Mcは、上記ステップS31〜S41の処理を実行して、第2緩み判定動作を完了する。   On the other hand, the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection when the confidence interval does not exist on the side where “α” is large. Then, the arithmetic processing unit Mc outputs the determination result of the presence or absence of the loose connection to an external monitoring device or data storage device. The arithmetic processing unit Mc completes the second looseness determination operation by executing the processes of steps S31 to S41.

また、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33の取り替え等によって、ボルトの取り外し及び締め直しを行った後に、基準データを取り直す第2採取動作を実行する前に、例えば、上記第2緩み判定動作を行うことで、ボルトの締め直し判定を行うようにしてもよい。その際、結線緩み等があったとしても発火のおそれのない低い電流を充電あるいは放電して、上記第2緩み判定動作を行うことで、結線緩みを判断するようにしてもよい。   Further, after the bolts are removed and retightened by replacement of the battery cells b11 to b13, b21 to b23, b31 to b33, etc., before the second sampling operation for reacquiring the reference data, for example, the second A bolt retightening determination may be performed by performing a looseness determination operation. At that time, even if the connection is loosened, the connection looseness may be determined by charging or discharging a low current that is unlikely to ignite and performing the second looseness determination operation.

さらに、上記第2緩み判定動作では、傾き「α」に対して信頼区間が大きい側に存在するか否かに基づいて結線緩みの有り無しを判定しているが、他の方法によって判断するようにしてもよい。例えば、演算処理部Mcは、下記式(31)に基づいて結線緩みの有り無しを判定するようにしてもよい。
Cavg≧Cerror (31)
Further, in the second looseness determination operation, the presence / absence of looseness of connection is determined based on whether or not the confidence interval is present on the larger side with respect to the slope “α”, but may be determined by other methods. It may be. For example, the arithmetic processing unit Mc may determine whether or not there is a loose connection based on the following equation (31).
Cavg ≧ Cerror (31)

上記Cerrorは、予め実施された試験等に基づいて求められた値である。つまり、演算処理部Mcは、「Cavg(標本平均)」が「Cerror」以上であるか否か判定する。「Cavg」が「Cerror」以上であるということは、結線緩み等による接触抵抗が増加していることを示している。つまり、演算処理部Mcは、結線緩み等によって接触抵抗が大きくなることで、「Cavg」が「Cerror」以上となっているか否か判定している。   The Cerror is a value obtained based on a test or the like performed in advance. That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether “Cavg (sample average)” is equal to or greater than “Cerror”. “Cavg” equal to or higher than “Cerror” indicates that the contact resistance due to loose connection is increased. That is, the arithmetic processing unit Mc determines whether “Cavg” is equal to or higher than “Cerror” because the contact resistance increases due to loose connection or the like.

演算処理部Mcは、「Cavg」が「Cerror」以上である場合、結線緩みが有ると判断する。一方、演算処理部Mcは、「Cavg」が「Cerror」以下でない場合、結線緩みが無いと判断する。また、所定の複数回、ステップS31,S32の処理を繰り返してデータを取得し、このデータに基づいて「Cavg(標本平均)」を求めているが、1回の上記ステップS31及びステップS32の処理で得られるデータの線形回帰直線「y=Cx+E」の傾き「C」と「Cerror」とを比較して、結線緩みの有り無しを判断するようにしてもよい。   The arithmetic processing unit Mc determines that the connection is loose when “Cavg” is equal to or greater than “Cerror”. On the other hand, if “Cavg” is not equal to or less than “Cerror”, the arithmetic processing unit Mc determines that there is no loose connection. In addition, data is acquired by repeating the processes of steps S31 and S32 a predetermined number of times, and “Cavg (sample average)” is obtained based on this data. However, the processes of steps S31 and S32 are performed once. The linear regression line “y = Cx + E” of the data obtained in step (C) may be compared with the slope “C” and “Cerror” to determine whether the connection is loose.

このような本実施形態によれば、演算処理部Mcは、電圧センサD、電流センサY及びセル電圧計測部Sk1,Sk2,Sk3の計測値(電圧全体値、電流全体値及びセル電圧)のうち、所定の電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧全体値、電流全体値及びセル電圧を除外する、つまり、電流全体値が安定した状態になってから、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を取得し、線形回帰直線を求める(つまり接触抵抗を求める)ので、電池システムAにおける接触抵抗を従来よりも正確に評価することが可能である。   According to the present embodiment, the arithmetic processing unit Mc includes the voltage sensor D, the current sensor Y, and the measured values of the cell voltage measuring units Sk1, Sk2, and Sk3 (the total voltage value, the total current value, and the cell voltage). The total voltage value, the total current value, and the cell voltage during the period when the current smaller than the predetermined current threshold is measured are excluded, that is, after the total current value becomes stable, the total voltage value and voltage Since the total value and the entire current value are obtained and a linear regression line is obtained (that is, contact resistance is obtained), it is possible to evaluate the contact resistance in the battery system A more accurately than in the past.

すなわち、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧全体値、電流全体値及びセル電圧は各々に値が小さいため、セル電圧計測部Sk1,Sk2,Sk3から演算処理部Mcまでのデータの伝送時間と、電圧センサD及び電流センサYら演算処理部Mcまでの伝送時間との間にずれが生じた場合に、接触抵抗の判定に与える影響が電流が上記電流しきい値よりも大きい場合よりも大きい。また、電流しきい値よりも小さい電流が計測される期間における電圧全体値、電流全体値及びセル電圧は各々に値が小さいため、計測誤差の影響も大きい。   That is, since the overall voltage value, the overall current value, and the cell voltage during a period in which a current smaller than the current threshold is measured are small, the cell voltage measuring units Sk1, Sk2, Sk3 to the arithmetic processing unit Mc When a deviation occurs between the transmission time of the data and the transmission time from the voltage sensor D and the current sensor Y to the arithmetic processing unit Mc, the influence on the determination of the contact resistance is greater than the current threshold value. Bigger than bigger. In addition, since the voltage overall value, the current overall value, and the cell voltage during a period in which a current smaller than the current threshold is measured have small values, the influence of measurement errors is also large.

したがって、本実施形態によれば、電流の大小に依らず全ての計測値を用いて接触抵抗を演算する従来技術に比較して、電池システムAにおける接触抵抗を正確に評価することが可能である。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to accurately evaluate the contact resistance in the battery system A as compared with the conventional technique in which the contact resistance is calculated using all measured values regardless of the magnitude of the current. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記実施形態は、図1に示す構成となっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図9に示すように、線路電圧計測部Rk1,Rk2,Rk3,Rk4を備えるようにしてもよい。線路電圧計測部Rk1,Rk2,Rk3,Rk4は、バスバーBs1〜Bs4各々のボルト接続部に対して設けられ、電池ユニット端子T11,T12,T21,T22,T31,T32及び電池端子DT1,DT2を介して、バスバーBs1〜Bs4を流れる電力の電圧(つまりバスバーBs1〜Bs4の両端電圧)を検出し、検出結果をデジタル変換し、線路電圧データを通信処理部Ts1,Ts2,Ts3に出力する。通信処理部Ts1,Ts2,Ts3に出力される線路電圧データは、セル電圧データと同様、通信処理部Ts1,Ts2,Ts3を介して、演算処理部Mcに出力される。演算処理部Mcは、ボルト接続部各々における接触抵抗を求め、結線緩みが発生している場所を特定できる。また、図10のように、線路電圧計測部Rk1,Rk2,Rk3,Rk4に代わって、アナログである線路電圧検出信号を出力する線路電圧センサsd1,sd2,sd3,sd4を備えることも考えられる。線路電圧センサsd1,sd2,sd3,sd4は、線路電圧検出信号をアナログ入力部Akに出力する。アナログ入力部Akは、線路電圧検出信号をデジタル変換して、演算処理部Mcに出力する。演算処理部Mcは、ボルト接続部各々における接触抵抗を求め、結線緩みが発生している場所を特定できる。また、上記実施形態では、演算処理部Mcが、電圧検出信号、電流検出信号及びセル電圧データに基づいて上述した第1採取動作、第2採取動作、第1緩み判定動作及び第2緩み判定動作を行っているが、上述した動作を行わず、外部の監視装置やデータ記憶装置等に電圧検出信号、電流検出信号及びセル電圧データを出力し、外部に上述した動作を実行させるようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) Although the said embodiment becomes a structure shown in FIG. 1, this invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, line voltage measuring units Rk1, Rk2, Rk3, Rk4 may be provided. The line voltage measuring units Rk1, Rk2, Rk3, and Rk4 are provided for the bolt connection portions of the bus bars Bs1 to Bs4, and are connected to the battery unit terminals T11, T12, T21, T22, T31, T32 and the battery terminals DT1, DT2. Then, the voltage of the power flowing through the bus bars Bs1 to Bs4 (that is, the voltage between both ends of the bus bars Bs1 to Bs4) is detected, the detection result is digitally converted, and the line voltage data is output to the communication processing units Ts1, Ts2, and Ts3. The line voltage data output to the communication processing units Ts1, Ts2, and Ts3 is output to the arithmetic processing unit Mc via the communication processing units Ts1, Ts2, and Ts3, similarly to the cell voltage data. The arithmetic processing unit Mc obtains the contact resistance in each bolt connection part and can identify the place where the connection is loosened. Further, as shown in FIG. 10, it may be possible to provide line voltage sensors sd1, sd2, sd3, and sd4 that output analog line voltage detection signals instead of the line voltage measurement units Rk1, Rk2, Rk3, and Rk4. The line voltage sensors sd1, sd2, sd3, and sd4 output a line voltage detection signal to the analog input unit Ak. The analog input unit Ak digitally converts the line voltage detection signal and outputs it to the arithmetic processing unit Mc. The arithmetic processing unit Mc obtains the contact resistance in each bolt connection part and can identify the place where the connection is loosened. In the above embodiment, the arithmetic processing unit Mc performs the above-described first sampling operation, second sampling operation, first slackness determination operation, and second slackness determination operation based on the voltage detection signal, current detection signal, and cell voltage data. However, the above-described operation is not performed, and the voltage detection signal, the current detection signal, and the cell voltage data are output to an external monitoring device, a data storage device, etc., and the above-described operation is executed externally. Good.

(2)上記実施形態では、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33から構成される二次電池ユニットU1,U2,U3がバスバーBs2,バスバーBs3を介して接続されることで1つの電池を構成し、電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33各々がセル電圧計測部Sk1,Sk2,Sk3によって電圧が計測される構成となっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、電力変換器Dcに接続される1つの電池に対して、セル電圧計測部Sk1,Sk2,Sk3を設けない。一方、演算処理部Mcは、電圧センサDからの電圧検出信号によって示される電圧全体値と、電流センサYからの電流検出信号によって示される電圧全体値とに基づいてバスバーBs1やバスバーBs4のボルトの接続部の接触抵抗を算出するようにしてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the secondary battery units U1, U2, and U3 configured by the battery cells b11 to b13, b21 to b23, and b31 to b33 are connected to each other through the bus bar Bs2 and the bus bar Bs3. Although a battery is comprised and a battery cell b11-b13, b21-b23, b31-b33 each becomes a structure by which voltage is measured by cell voltage measurement part Sk1, Sk2, Sk3, this invention is not limited to this. For example, the cell voltage measurement units Sk1, Sk2, and Sk3 are not provided for one battery connected to the power converter Dc. On the other hand, the arithmetic processing unit Mc determines the voltage of the bus bar Bs1 or bus bar Bs4 based on the overall voltage value indicated by the voltage detection signal from the voltage sensor D and the overall voltage value indicated by the current detection signal from the current sensor Y. You may make it calculate the contact resistance of a connection part.

(3)上記実施形態では、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値に基づいて線形回帰直線を求めているが、これは得られるデータ(電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値)にばらつきがあるためである。例えば、演算処理部Mcは、電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を、ローパスフィルタ処理することにより、電流しきい値よりも小さく、かつ、変化率しきい値よりも大きい変化率の電流全体値が計測される期間における電圧全体値、電圧合計値及び電流全体値を除外するようにしてもよい。ローパスフィルタ処理によってデータのばらつきが低減されるため、ローパスフィルタ処理を施されたデータをそのまま使用して接触抵抗を求めた場合でも、誤差を小さくすことができる。 (3) In the above embodiment, the linear regression line is obtained based on the total voltage value, the total voltage value, and the total current value. This is obtained from the obtained data (total voltage value, total voltage value, and total current value). This is because there is variation. For example, the arithmetic processing unit Mc performs low-pass filtering on the overall voltage value, the total voltage value, and the overall current value, so that the current having a change rate that is smaller than the current threshold value and greater than the change rate threshold value. You may make it exclude the voltage whole value, voltage total value, and current whole value in the period when a whole value is measured. Since the variation in data is reduced by the low-pass filter processing, even when the contact resistance is obtained using the data subjected to the low-pass filter processing as it is, the error can be reduced.

(4)上記実施形態では、3個の電池モジュールM1〜M3の各々に対して3個の電池セルb11〜b13,b21〜b23,b31〜b33を備える例を挙げたが、電池モジュールや電池セルの個数が限定されることはない。 (4) In the above embodiment, an example in which three battery cells b11 to b13, b21 to b23, b31 to b33 are provided for each of the three battery modules M1 to M3 has been described. The number of is not limited.

A 電池システム
Ak アナログ入力部
b11〜b13 電池セル
b21〜b23 電池セル
b31〜b33 電池セル
Bs1〜Bs4 バスバー(電力伝送部材、第2電力伝送部材)
D 電圧センサ(電圧計測手段)
Dc 電力変換器
Dk デジタル入力部
Ds デジタル出力部
DT1,DT2 電池端子
Ks データ処理部
Ld 負荷
M1,M2,M3 電池モジュール
Mc 演算処理部(接触抵抗演算手段)
Rk1,Rk2,Rk3,Rk4 線路電圧計測部(電圧計測手段)
sd1,sd2,sd3,sd4 線路電圧センサ(電圧計測手段)
Sk1,Sk2,Sk3 セル電圧計測部(電圧計測手段)
T11,T12 電池ユニット端子
T21,T22 電池ユニット端子
T31,T32 電池ユニット端子
Ts1,Ts2,Ts3 通信処理部
U1,U2,U3 二次電池ユニット
Y 電流センサ(電流計測手段)
A battery system Ak analog input unit b11 to b13 battery cell b21 to b23 battery cell b31 to b33 battery cell Bs1 to Bs4 bus bar (power transmission member, second power transmission member)
D Voltage sensor (voltage measurement means)
Dc power converter Dk digital input unit Ds digital output unit DT1, DT2 battery terminal Ks data processing unit Ld load M1, M2, M3 battery module Mc calculation processing unit (contact resistance calculation means)
Rk1, Rk2, Rk3, Rk4 Line voltage measuring unit (voltage measuring means)
sd1, sd2, sd3, sd4 Line voltage sensor (voltage measuring means)
Sk1, Sk2, Sk3 Cell voltage measuring unit (voltage measuring means)
T11, T12 Battery unit terminal T21, T22 Battery unit terminal T31, T32 Battery unit terminal Ts1, Ts2, Ts3 Communication processing unit U1, U2, U3 Secondary battery unit Y Current sensor (current measuring means)

Claims (9)

電池ユニット端子と電力伝送部材とがボルト接続され、前記電力伝送部材を介して外部に電力を供給する電池システムの状態を監視する電池監視装置であって、
前記電池システムの電圧を順次計測する電圧計測手段と、
前記電池システムに流れる電流を順次計測する電流計測手段と、
電流しきい値よりも小さい前記電流が計測される期間における前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値を除外した前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値を用いて前記電池ユニット端子と前記電力伝送部材とのボルト接続部の接触抵抗を演算する接触抵抗演算手段と
を具備することを特徴とする電池監視装置。
A battery monitoring device for monitoring a state of a battery system in which a battery unit terminal and a power transmission member are bolt-connected and power is supplied to the outside through the power transmission member,
Voltage measuring means for sequentially measuring the voltage of the battery system;
Current measuring means for sequentially measuring the current flowing through the battery system;
Using the measured value of the voltage measuring means and the measured value of the voltage measuring means excluding the measured value of the current measuring means and the measured value of the current measuring means in a period in which the current smaller than the current threshold is measured And a contact resistance calculating means for calculating a contact resistance of a bolt connection portion between the battery unit terminal and the power transmission member.
前記接触抵抗演算手段は、変化率しきい値よりも大きい変化率の前記電流が計測される期間における前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値を除外した前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値を用いて前記電池ユニット端子と前記電力伝送部材との接触抵抗を演算することを特徴とする請求項1記載の電池監視装置。   The contact resistance calculating means measures the voltage measurement means excluding the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means during a period in which the current having a change rate larger than a change rate threshold is measured. The battery monitoring device according to claim 1, wherein a contact resistance between the battery unit terminal and the power transmission member is calculated using a value and a measured value of the current measuring unit. 前記接触抵抗演算手段は、前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値に基づいて前記電圧及び前記電流に関する回帰直線を求め、当該回帰直線の傾きに基づいて接触抵抗を求めることを特徴とする請求項1または2に記載の電池監視装置。   The contact resistance calculation means obtains a regression line related to the voltage and the current based on the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means, and obtains the contact resistance based on the slope of the regression line. The battery monitoring apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記接触抵抗演算手段は、予め前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値に基づいて基準データとして前記回帰直線を求め、前記基準データとの比較に基づいてボルト接続部の緩みを判断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 contact resistance calculation means obtains the regression line as reference data based on the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means in advance, and loosens the bolt connection portion based on the comparison with the reference data. The battery monitoring device according to claim 3, wherein the battery monitoring device is determined. 前記接触抵抗演算手段は、前記電流計測手段の計測値及び前記基準データに基づいて求めた電圧値と、前記電圧計測手段の計測値とを比較し、比較結果に基づいてボルト接続部の緩みを判断することを特徴とする請求項4に記載の電池監視装置。   The contact resistance calculation means compares the voltage value obtained based on the measurement value of the current measurement means and the reference data with the measurement value of the voltage measurement means, and loosens the bolt connection portion based on the comparison result. The battery monitoring device according to claim 4, wherein the battery monitoring device is determined. 前記接触抵抗演算手段は、前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値に基づいて回帰直線を求め、該回帰直線と、前記基準データとの傾きを比較し、比較結果に基づいてボルト接続部の緩みを判断することを特徴とする請求項4に記載の電池監視装置。   The contact resistance calculation means obtains a regression line based on the measurement value of the voltage measurement means and the measurement value of the current measurement means, compares the slope of the regression line and the reference data, and based on the comparison result The battery monitoring device according to claim 4, wherein looseness of the bolt connection portion is determined. 前記接触抵抗演算手段は、前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値をローパスフィルタ処理することにより、前記電流しきい値よりも小さく、かつ、前記変化率しきい値よりも大きい変化率の前記電流が計測される期間における前記電圧計測手段の計測値及び前記電流計測手段の計測値を除外することを特徴とする請求項2に記載の電池監視装置。   The contact resistance calculation unit is smaller than the current threshold and larger than the change rate threshold by low-pass filtering the measurement value of the voltage measurement unit and the measurement value of the current measurement unit. The battery monitoring device according to claim 2, wherein the measurement value of the voltage measurement unit and the measurement value of the current measurement unit in a period during which the current of the change rate is measured are excluded. 前記電池システムが複数の二次電池ユニットの電池ユニット端子を電力伝送部材を介してボルト接続したものである場合、
前記電圧計測手段は、前記電池ユニット端子によるボルト接続部に対して設けられると共に、前記電池ユニット端子によるボルト接続部に対して設けられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電池監視装置。
When the battery system is a battery unit terminal of a plurality of secondary battery units that are bolt-connected through a power transmission member,
The voltage measuring means is provided with respect to a bolt connection portion by the battery unit terminal and is also provided with respect to a bolt connection portion by the battery unit terminal. The battery monitoring device described.
前記電圧計測手段は、前記電力伝送部材による各々のボルト接続部に対して設けられ、
前記接触抵抗演算手段は、前記ボルト接続部の各々について接触抵抗を演算することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電池監視装置。
The voltage measuring means is provided for each bolt connection portion by the power transmission member,
The battery monitoring device according to claim 1, wherein the contact resistance calculation unit calculates a contact resistance for each of the bolt connection portions.
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