JP2016208588A - 電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 - Google Patents
電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016208588A JP2016208588A JP2015084546A JP2015084546A JP2016208588A JP 2016208588 A JP2016208588 A JP 2016208588A JP 2015084546 A JP2015084546 A JP 2015084546A JP 2015084546 A JP2015084546 A JP 2015084546A JP 2016208588 A JP2016208588 A JP 2016208588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- battery
- current
- switch
- individual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 24
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 60
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 12
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 206010068065 Burning mouth syndrome Diseases 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000984533 Homo sapiens Ribosome biogenesis protein BMS1 homolog Proteins 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100027057 Ribosome biogenesis protein BMS1 homolog Human genes 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【解決手段】各電池モジュールに流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流の時間微分値を算出する電流微分値算出手段と、組電池と外部負荷又は充電電源との開閉状態を切り替える大元スイッチと、個別スイッチ及び大元スイッチの開閉と組電池に対する充放電を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、個別スイッチのうちの少なくとも2つ以上を閉塞した状態で組電池に対する充放電を行い、充放電を行った後に大元スイッチを開放し、個別スイッチの接続されている電池モジュールで検出される電流値の絶対値のうちの最大の値が所定閾値αth以下で、且つ検出電流値の時間微分値の絶対値のうちの最大の値が所定閾値βth以下となった場合に、個別スイッチを開放する。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明の実施形態に係るスイッチ制御システムの構成を示している。図示のように、スイッチ制御システム10は、各電池パックB1〜Bnにそれぞれ設置された個別スイッチである個別リレー11−1〜11−nを介して相互に電気的に並列に接続してなる組電池12を有している。そして、各電池パックB1〜Bnは、複数の二次電池としての電池セル100を直列接続してなる電池モジュールとして構成されている。なお、電池パック(電池モジュール)を構成する電池セル(単電池)の数やその接続形態には限定されず、電池パックは例えば一つの電池セルで構成されていても良く、また、複数の電池セル100が互いに並列接続あるいは直並列、並直列に接続されていても良い。
以下、本発明に係る第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、本発明に係る第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、充放電終了シーケンスにおいて、各電池パックB1〜Bnの異常診断を行い、異常判定がなされた場合、電流の絶対値の閾値αth及び電流微分値の絶対値の閾値βthの値を変動させる処理を行う。
閾値αth及び閾値βthの値を大きくして電流値の絶対値の最大値|Imax|及び電流微分値の絶対値の最大値|(dI/dt)max|が閾値以下の値をとりやすい状態とする。これにより、電池パックB1〜Bnに異常が認められた場合には、個別リレー11〜1〜11nへの負担よりも異常状態の電池パックB1〜Bn相互に電流が流れる状態を防ぐことを優先して、個別リレー11〜1〜11−nを速やかに開放することができる。
11−1〜11−n 個別リレー
12−1〜12−n 個別BMS(電流微分値算出手段)
13 統合BMS(モジュール間電位差復帰予測判定手段)
14 PCS(制御手段)
16 負荷
18 商用電源
20 メインリレー(大元スイッチ)
24 電流センサ(電流検出手段)
26 電圧センサ
28 SOHセンサ(劣化度検出手段)
30 SOCセンサ(充電率検出手段)
31 温度センサ(温度検出手段)
32 BMS
100 電池セル(二次電池)
B1〜Bn 電池パック(電池モジュール)
Claims (8)
- 複数の電池モジュールを、該各電池モジュールに対応して設置された個別スイッチを介して相互に並列に接続してなる組電池のスイッチ制御システムであって、
各電池モジュールに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流の時間微分値を算出する電流微分値算出手段と、
前記組電池と外部負荷又は充電電源との開閉状態を切り替える大元スイッチと、
前記個別スイッチ及び大元スイッチの開閉と前記組電池に対する充放電を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記個別スイッチのうちの少なくとも2つ以上を閉塞した状態で前記組電池に対する充放電を行い、
前記充放電を行った後に前記大元スイッチを開放し、前記個別スイッチが閉塞されている電池モジュールで検出される電流値の絶対値のうちの最大の値|Imax|が所定閾値αth以下で、且つ検出電流値の時間微分値の絶対値のうちの最大の値|(dI/dt)max|が所定閾値βth以下となった場合に、前記個別スイッチを開放することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項1に記載のスイッチ制御システムであって、
前記電流検出手段による電流の検出値が一度0になった後であっても、前記電池モジュール間に再度、電位差が生じるモジュール間電位差復帰が発生するかどうかを予測判定するモジュール間電位差復帰予測判定手段をさらに備え、
前記モジュール間電位差復帰予測判定手段により、前記モジュール間電位差復帰が発生しないと予測判定された場合には、前記個別スイッチが閉塞されている全ての電池モジュールに流れる電流値の絶対値のうちの最大の値|Imax|が前記閾値αth以下となった際に、前記時間微分値の絶対値の最大値|(dI/dt)max|が所定閾値βthとなったかどうかにかかわらず、前記個別スイッチを開放することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項2に記載のスイッチ制御システムであって、
前記モジュール間電位差復帰予測判定手段は、
前記大元スイッチの開放の所定時間前における各電池モジュールの検出電流値相互の差の最大値が所定値より大きいときには前記モジュール間電位差復帰が生じると予測判定し、前記検出電流値の絶対値が所定値より小さいときには前記モジュール間電位差復帰が生じないと予測判定することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項2に記載のスイッチ制御システムであって、
前記電池モジュールの劣化度を検出する劣化度検出手段をさらに有し、
前記モジュール間電位差復帰予測判定手段は、
前記大元スイッチの開放の所定時間前の各電池モジュール間における劣化度の差の最大値が所定値よりも大きいときには前記モジュール間電位差復帰が生じると予測判定し、前記劣化度の差の最大値が所定値よりも小さいときには、前記モジュール間電位差復帰が生じないと予測判定することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項2に記載のスイッチ制御システムであって、
前記電池モジュールの温度を検出する温度検出手段をさらに有し、
前記モジュール間電位差復帰予測判定手段は、
前記大元スイッチの開放の所定時間前における各電池モジュール間における電池温度の差の最大値が所定値よりも大きいときには前記モジュール間電位差復帰が生じると予測判定し、前記温度の差の最大値が所定値よりも小さいときには、前記モジュール間電位差復帰が生じないと予測判定することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項2に記載のスイッチ制御システムであって、
前記電池モジュールの充電率を検出する充電率検出手段をさらに有し、
前記モジュール間電位差復帰予測判定手段は、
前記大元スイッチの開放の所定時間前における各電池モジュール間における充電率の差の最大値が所定値よりも大きいときには、前記モジュール間電位差復帰が生じると予測判定し、前記充電率の差の最大値が所定値よりも小さいときには前記モジュール間電位差復帰が生じないと予測判定することを特徴とするスイッチ制御システム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のスイッチ制御システムであって、
前記個別スイッチを開放する前において前記電池モジュールのいずれかに異常が発生した場合は、前記所定閾値αth及び前記所定閾値βthの値を大きくすることを特徴とするスイッチ制御システム。 - 複数の電池モジュールを、該各電池モジュールに対応して設置された個別スイッチを介して相互に並列に接続してなる組電池のスイッチ制御方法であって、
前記個別スイッチのうちの少なくとも2つ以上を閉塞した状態で前記組電池に対する充放電を行い、
前記充放電を行った後に、前記組電池と外部負荷又は充電電源との開閉状態を切り替える大元スイッチを開放し、
前記個別スイッチが閉塞されている電池モジュールに流れる電流値の絶対値のうちの最大の値|Imax|が所定閾値αth以下で、且つ前記電流の時間微分値の絶対値のうちの最大の値|(dI/dt)max|が所定閾値βth以下である場合に、前記個別スイッチを開放することを特徴とするスイッチ制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015084546A JP6540187B2 (ja) | 2015-04-16 | 2015-04-16 | 電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015084546A JP6540187B2 (ja) | 2015-04-16 | 2015-04-16 | 電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016208588A true JP2016208588A (ja) | 2016-12-08 |
JP6540187B2 JP6540187B2 (ja) | 2019-07-10 |
Family
ID=57488236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015084546A Expired - Fee Related JP6540187B2 (ja) | 2015-04-16 | 2015-04-16 | 電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6540187B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018056263A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 電源システム |
CN113852146A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-28 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种动力电池充放电机断流保护方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004194428A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池の満充電判定装置、残存容量推定装置、満充電判定方法及び残存容量推定方法 |
WO2012164630A1 (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
JP2013099167A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Toyota Motor Corp | 蓄電システムを搭載した車両の制御装置及び制御方法 |
JP2013226008A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Motor Corp | 車両の電源装置 |
JP2014147201A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Toyota Industries Corp | 電池システム及び電池の状態判定の設定変更方法 |
-
2015
- 2015-04-16 JP JP2015084546A patent/JP6540187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004194428A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池の満充電判定装置、残存容量推定装置、満充電判定方法及び残存容量推定方法 |
WO2012164630A1 (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
JP2013099167A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Toyota Motor Corp | 蓄電システムを搭載した車両の制御装置及び制御方法 |
JP2013226008A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Motor Corp | 車両の電源装置 |
JP2014147201A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Toyota Industries Corp | 電池システム及び電池の状態判定の設定変更方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018056263A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 電源システム |
JPWO2018056263A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-06-24 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 電源システム |
US10608444B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-03-31 | Envision Aesc Japan Ltd. | Power supply system |
CN113852146A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-28 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种动力电池充放电机断流保护方法 |
CN113852146B (zh) * | 2021-08-25 | 2024-05-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种动力电池充放电机断流保护方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6540187B2 (ja) | 2019-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107863789B (zh) | 电源系统 | |
EP3518382B1 (en) | Power supply system | |
US8384351B2 (en) | Battery system using battery unit in which battery arms are connected in parallel | |
EP3772657B1 (en) | Device and method for performing a state of health estimation | |
CN108461696B (zh) | 电压变化减小的电池组 | |
JP5082011B2 (ja) | 電池電源装置、及び電池電源システム | |
EP2418751B1 (en) | Battery charger and battery charging method | |
EP3958006B1 (en) | Battery diagnosis apparatus and method | |
EP2717415A1 (en) | Electricity storage system | |
JP7338126B2 (ja) | 電池管理装置および電池管理方法 | |
JP7389797B2 (ja) | リチウムイオンセルの異常な自己放電を検出するための方法及びバッテリーシステム | |
EP3961233A1 (en) | Battery cell diagnosis device and method | |
JP2022508148A (ja) | バッテリーパックの状態診断装置及び方法 | |
US11815558B2 (en) | Apparatus and method for diagnosing abnormal degradated battery cell | |
EP3982458A1 (en) | Battery control device | |
JP4057193B2 (ja) | 電池並列使用時の異常検出方法 | |
JP6540187B2 (ja) | 電池のスイッチ制御システム及びスイッチ制御方法 | |
KR20220060931A (ko) | 배터리 관리 장치 및 방법 | |
JP7427320B2 (ja) | バッテリー管理装置及び方法 | |
JP7383814B2 (ja) | バッテリーラックの個別放電システム及び方法 | |
KR102343790B1 (ko) | 셀프 에너지 밸런싱을 고려한 배터리 관리 시스템 및 이를 이용한 배터리 관리방법 | |
JP2018050401A (ja) | 電源システムの電池パック接続判定方法および電源システム | |
CN114097159A (zh) | 并联电池继电器诊断装置和方法 | |
WO2017163358A1 (ja) | 蓄電池装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20161205 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190527 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6540187 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |