JP2020043763A - Power storage state adjustment device, battery pack, load system, and power storage state adjustment method - Google Patents

Power storage state adjustment device, battery pack, load system, and power storage state adjustment method Download PDF

Info

Publication number
JP2020043763A
JP2020043763A JP2019231649A JP2019231649A JP2020043763A JP 2020043763 A JP2020043763 A JP 2020043763A JP 2019231649 A JP2019231649 A JP 2019231649A JP 2019231649 A JP2019231649 A JP 2019231649A JP 2020043763 A JP2020043763 A JP 2020043763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery pack
target value
storage batteries
current
time
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
Application number
JP2019231649A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6919701B2 (en
Inventor
正巳 高井
Masami Takai
正巳 高井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015238455A external-priority patent/JP6641665B2/en
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2019231649A priority Critical patent/JP6919701B2/en
Publication of JP2020043763A publication Critical patent/JP2020043763A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6919701B2 publication Critical patent/JP6919701B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

To provide a power storage state adjustment device capable of improving charge/discharge efficiency.SOLUTION: A power storage state adjustment device is configured to adjust a power storage state of a battery pack 100 in which a plurality (e.g., four) of storage batteries BAT1-BAT4 are connected in series. The power storage state adjustment device comprises: a primary-side coil that is connected in series with the plurality of storage batteries; a plurality of secondary-side coils which are connected respectively in parallel with the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary-side coil is transferred; and a cell balance control system for setting a target value (balance time target value) of balance time that is time from charge start or discharge start of the battery pack 100 to balancing voltage of the plurality of storage batteries when not charging or discharging the battery pack, and adjusting the quantity of total energy to be stored in the primary-side coil on the basis of the target value.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、蓄電状態調整装置、電池パック、負荷システム及び蓄電状態調整方法に関する。   The present invention relates to a storage state adjustment device, a battery pack, a load system, and a storage state adjustment method.

近年、複数の蓄電池が直列に接続された組電池を充放電する技術の開発が盛んに行われている。   2. Description of the Related Art In recent years, techniques for charging and discharging a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series have been actively developed.

例えば特許文献1には、組電池の充放電時に各蓄電池の電池電圧を同一にするために充電電流や放電電流を調整する技術が開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a technique of adjusting a charging current and a discharging current to equalize the battery voltage of each storage battery when charging and discharging the assembled battery.

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、充放電効率の向上に関して改良の余地があった。   However, the technique disclosed in Patent Literature 1 has room for improvement with respect to improvement of charging and discharging efficiency.

本発明は、複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、前記制御系は、前記組電池の充放電時以外のときに、前記目標値を設定し該目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定する蓄電状態調整装置である。   The present invention is a storage state adjustment device that adjusts the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series, and controls a current for balancing voltages of the plurality of storage batteries during charging and discharging of the battery pack. A current supply circuit for supplying the battery pack, and set a target value of a balance time that is a time period from the start of charging or the start of discharging of the battery pack until the voltages of the plurality of storage batteries are balanced, based on the target value. A control system for controlling the current supply circuit, wherein the current supply circuit is connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and the primary side is connected to each of the plurality of storage batteries in parallel. A plurality of secondary-side coils to which energy stored in the coil is transmitted, and the control system sets the target value and sets the target value based on the target value other than during charging and discharging of the battery pack. The primary side A state of charge adjustment device for setting the total amount of energy accumulated in the file.

本発明によれば、充放電効率の向上を図ることができる。   According to the present invention, the charge / discharge efficiency can be improved.

セルバランス方式を導入していない場合のセル電圧(電池電圧)の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the cell voltage (battery voltage) when the cell balance method is not introduced. 図2(A)及び図2(B)は、それぞれ比較例の電池パック1´、2´(セルバランス電流が固定)ついて説明する図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the battery packs 1 ′ and 2 ′ (fixed cell balance current) of the comparative example, respectively. 図3(A)及び図3(B)は、それぞれ第1及び第2実施形態の電池パック1、2(セルバランス電流が可変)ついて説明する図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating the battery packs 1 and 2 (variable cell balance current) of the first and second embodiments, respectively. 第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system of Example 1 of the first embodiment. 一次側コイルに接続された可変定電流回路の構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a variable constant current circuit connected to a primary coil. 充電時間に対して比較的短時間にセルバランスさせた場合のセル電圧の時間変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change over time of a cell voltage when a cell is balanced in a relatively short time with respect to a charging time. 充電時間間際でセルバランスさせた場合のセル電圧の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the cell voltage at the time of carrying out cell balance just before a charging time. プレセルバランス処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a pre-cell balance process. 実施例1の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for describing a power storage state adjustment process according to the first embodiment. 第1実施形態の実施例2のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a second example of the first embodiment. 実施例2の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for describing a storage state adjustment process according to the second embodiment. 第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a third example of the first embodiment. 実施例3の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a power storage state adjustment process according to a third embodiment. 第1実施形態の実施例4のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a fourth example of the first embodiment. 第1実施形態の実施例5のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a fifth example of the first embodiment. 第2実施形態の実施例1のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a first example of the second embodiment. 第2実施形態の実施例2のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system of Example 2 of the second embodiment. 第2実施形態の実施例3のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a third example of the second embodiment. 第2実施形態の実施例4のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to Example 4 of the second embodiment. 第2実施形態の実施例5のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a cell balance control system according to a fifth example of the second embodiment.

以下に、本発明の第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置について図面を参照して説明する。   Hereinafter, the power storage state adjusting devices according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置は、複数の畜電池(二次電池やバッテリーとも呼ぶ)が直列に接続された組電池の充放電時の蓄電状態を調整する装置である。   The power storage state adjusting devices of the first and second embodiments are devices that adjust the power storage state during charging and discharging of a battery pack in which a plurality of storage batteries (also referred to as secondary batteries or batteries) are connected in series.

図1には、組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧(セル電圧)がバランスしていない場合が示されている。   FIG. 1 shows a case where the battery voltage (cell voltage) is not balanced between storage batteries during charging and discharging of the assembled battery.

このように組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧のバランスがとれていないと、蓄電池間の容量のばらつきにより、同じ電力を充放電しても、過充電/過放電となる蓄電池が出てくる。蓄電池は過充電状態、過放電状態になると、電力損失や寿命劣化や安全上の問題が起こる。   If the battery voltage is not balanced between the storage batteries at the time of charging / discharging the assembled battery as described above, due to variation in the capacity between the storage batteries, even if the same power is charged / discharged, some storage batteries will be overcharged / overdischarged. come. When the storage battery is in an overcharged state or an overdischarged state, power loss, life degradation, and safety problems occur.

そこで、近年、組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧のバランスをとるためのセルバランス方式の開発が盛んに行われている。そして、セルバランス方式の中で、とりわけ、高効率かつ短時間でセルバランスを実現できるアクティブセルバランス方式が注目されている。   Therefore, in recent years, the development of a cell balance method for balancing the battery voltage between the storage batteries at the time of charging and discharging the assembled battery has been actively performed. Among the cell balance methods, an active cell balance method, which can achieve high efficiency and a short cell balance in a short time, has attracted attention.

図2(A)及び図2(B)には、それぞれアクティブセルバランス方式が導入された比較例1、2の電池パック1´、2´が示されている。以下では、比較例1、2で同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。   FIGS. 2A and 2B show battery packs 1 ′ and 2 ′ of Comparative Examples 1 and 2, respectively, in which the active cell balance method is introduced. Hereinafter, the same components in Comparative Examples 1 and 2 are given the same reference numerals and described.

比較例1の電池パック1´は、図2(A)に示されるように、組電池100、フライバックトランス、蓄電状態調整回路、P+端子、P−端子などを備えている。   As shown in FIG. 2A, the battery pack 1 'of Comparative Example 1 includes an assembled battery 100, a flyback transformer, a storage state adjustment circuit, a P + terminal, a P- terminal, and the like.

蓄電状態調整回路は、組電池100に含まれる複数の蓄電池(二次電池)の電池電圧の均一化を図り、各畜電池における、電気の蓄積状態(すなわち蓄電状態)を調整する。   The storage state adjustment circuit equalizes the battery voltage of the plurality of storage batteries (secondary batteries) included in the assembled battery 100 and adjusts the state of accumulation of electricity (that is, the state of storage) in each storage battery.

蓄電状態調整回路は、一次側駆動部、二次側分配放出部を有する。   The storage state adjustment circuit has a primary side drive unit and a secondary side distribution / discharge unit.

一次側駆動部は、セルバランスコントローラCBC1´、駆動スイッチ素子SWを有し、一次側であるエネルギ蓄積元となる。駆動スイッチ素子SWは、例えばMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)、接合型FET、バイポーラトランジスタ等の半導体スイッチ素子等である。   The primary side drive unit has a cell balance controller CBC1 'and a drive switch element SW, and serves as a primary side energy storage source. The driving switch element SW is, for example, a semiconductor switch element such as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), a junction FET, a bipolar transistor, or the like.

二次側分配放出部は、ダイオードD1、D2、D3、D4を有し、各畜電池に電力(エネルギー)を放電し、再配分する。   The secondary-side distribution / discharge unit includes diodes D1, D2, D3, and D4, and discharges power (energy) to the storage batteries and redistributes them.

電池パック1´において、蓄電状態調整装置回路に接続された組電池100は、複数(n個)の充放電可能な蓄電池(電池セル、二次電池、蓄電手段とも言う)BAT1〜BATn(ここでは4つの畜電池BAT1、BAT2、BAT3、BAT4)を含む。   In the battery pack 1 ′, the assembled battery 100 connected to the storage state adjusting device circuit includes a plurality of (n) chargeable / dischargeable storage batteries (also referred to as battery cells, secondary batteries, and power storage means) BAT1 to BATn (here, BAT1 to BATn). Four storage batteries BAT1, BAT2, BAT3, and BAT4).

フライバックトランスにおいて、一次側コイルLPは一次側のインダクタ、二次側コイルL1、L2、L3、L4は二次側のインダクタである。   In the flyback transformer, the primary coil LP is a primary inductor, and the secondary coils L1, L2, L3, and L4 are secondary inductors.

蓄電状態調整回路は、フライバックコンバータ回路を構成している。一次側駆動部では、組電池100の正極からエネルギが供給され、セルバランスコントローラCBC1´が駆動スイッチ素子SWを制御して、駆動スイッチ素子SWのON期間にセルバランスコントローラCBC1´で設定されたエネルギを一次側コイルLPに蓄積する。   The storage state adjustment circuit constitutes a flyback converter circuit. In the primary side driving unit, energy is supplied from the positive electrode of the battery pack 100, the cell balance controller CBC1 'controls the drive switch element SW, and the energy set by the cell balance controller CBC1' during the ON period of the drive switch element SW. Is stored in the primary coil LP.

一次側コイルLPは組電池100の正極に接続されているため、充電時は充電器及び組電池100全体からエネルギの供給を受ける。この一次側コイルLPに供給されたエネルギは駆動スイッチ素子SWがOFFに切り替わると、二次側コイルL1〜L4に再分配(出力)され、二次側コイルL1〜L4が再分配された充電器および電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。   Since the primary coil LP is connected to the positive electrode of the battery pack 100, energy is supplied from the charger and the whole battery pack 100 during charging. When the drive switch element SW is turned off, the energy supplied to the primary coil LP is redistributed (output) to the secondary coils L1 to L4, and the charger in which the secondary coils L1 to L4 are redistributed. And the energy comprising the battery voltage is supplied to the storage battery having a low battery voltage.

また、一次側コイルLPは負荷接続時、組電池100全体からエネルギ供給を受ける。この一次側コイルLPに供給されたエネルギは、駆動スイッチ素子SWがOFFしている際、二次側コイルL1〜L4に再分配され、二次側コイルL1〜L4が再分配された電池電圧からなるエネルギーを電池電圧の低い畜電池に供給する。   The primary coil LP receives energy supply from the entire battery pack 100 when a load is connected. The energy supplied to the primary coil LP is redistributed to the secondary coils L1 to L4 when the drive switch element SW is OFF, and the energy is supplied from the battery voltage to which the secondary coils L1 to L4 are redistributed. Energy is supplied to a storage battery with a low battery voltage.

二次側分配放出部は、放電・再分配部であり、駆動スイッチ素子SWがOFFの時に、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギーをダイオードD1、D2、D3、D4を通して対応する蓄電池BAT1〜BAT4に放電供給する。   The secondary-side distribution / discharge unit is a discharge / redistribution unit. When the drive switch element SW is turned off, the energy stored in the primary-side coil LP is stored in the corresponding storage batteries BAT1 to BAT4 through the diodes D1, D2, D3, and D4. To discharge.

フライバックトランスは、駆動スイッチ素子SWのON期間中に一次側コイルLPにエネルギーを蓄える。そして、フライバックトランスは、駆動スイッチ素子SWがOFFに切り替わると、一次側コイルLPの逆起エネルギを利用して蓄えられていたエネルギを一気に二次側コイルL1、L2、L3、L4に出力する。   The flyback transformer stores energy in the primary coil LP during the ON period of the drive switch element SW. Then, when the drive switch element SW is turned off, the flyback transformer outputs the energy stored using the back electromotive energy of the primary coil LP to the secondary coils L1, L2, L3, L4 at a stretch. .

比較例1では、蓄電状態調整回路とフライバックトランスを含む装置を「蓄電状態調整装置」と呼ぶ(後述する比較例2、第1及び第2実施形態でも同様)。電池パック1´のP+端子は充電器又は負荷の正極と接続され、P−端子は充電器又は負荷の負極と接続されている。   In Comparative Example 1, a device including a storage state adjustment circuit and a flyback transformer is referred to as a “storage state adjustment device” (the same applies to Comparative Examples 2, 1 and 2 described below). The P + terminal of the battery pack 1 'is connected to the positive electrode of the charger or load, and the P- terminal is connected to the negative electrode of the charger or load.

組電池100において、蓄電池BAT1、BAT2、BAT3及びBAT4は直列に接続されており、畜電池BAT4の正極はP+端子と接続され、畜電池BAT1の負極がP−端子と接続されている。   In the assembled battery 100, the storage batteries BAT1, BAT2, BAT3, and BAT4 are connected in series, the positive electrode of the storage battery BAT4 is connected to the P + terminal, and the negative electrode of the storage battery BAT1 is connected to the P- terminal.

組電池100の蓄電池BAT4の正極は一次側コイルLPの一端と接続されており、一次側コイルLPの他端は駆動スイッチ素子SWの一端と接続されている。駆動スイッチ素子SWの他端は抵抗Rを介して畜電池BAT1の負極と接続されている。   The positive electrode of the storage battery BAT4 of the battery pack 100 is connected to one end of the primary coil LP, and the other end of the primary coil LP is connected to one end of the drive switch element SW. The other end of the drive switch element SW is connected via a resistor R to the negative electrode of the storage battery BAT1.

二次側コイルL1は、一端が畜電池BAT1の負極と接続されており、他端がダイオードD1を介して畜電池BAT1の正極と接続されている。ダイオードD1は一端が二次側コイルL1の他端と接続され、他端が畜電池BAT1の正極と接続されている。   One end of the secondary coil L1 is connected to the negative electrode of the storage battery BAT1, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT1 via the diode D1. One end of the diode D1 is connected to the other end of the secondary coil L1, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT1.

二次側コイルL2は、一端が畜電池BAT1の正極と畜電池BAT2の負極に接続されており、他端がダイオードD2を介して畜電池BAT2の正極と接続されている。ダイオードD2は、一端が二次側コイルL2の他端と接続され、他端が畜電池BAT2の正極と接続されている。   One end of the secondary coil L2 is connected to the positive electrode of the storage battery BAT1 and the negative electrode of the storage battery BAT2, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT2 via the diode D2. One end of the diode D2 is connected to the other end of the secondary coil L2, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT2.

二次側コイルL3は、一端が畜電池BAT2の正極と畜電池BAT3の負極に接続されており、他端がダイオードD3を介して畜電池BAT3の正極に接続されている。ダイオードD3は、一端が二次側コイルL3の他端と接続され、他端が畜電池BAT3の正極と接続されている。   One end of the secondary coil L3 is connected to the positive electrode of the storage battery BAT2 and the negative electrode of the storage battery BAT3, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT3 via the diode D3. One end of the diode D3 is connected to the other end of the secondary coil L3, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT3.

二次側コイルL4は、一端が畜電池BAT3の正極と畜電池BAT4の負極に接続されており、他端がダイオードD4を介して畜電池BAT4の正極とP+端子に接続されている。ダイオードD4は、一端が二次側コイルL4の他端と接続され、他端が畜電池BAT4の正極とP+端子に接続されている。   One end of the secondary coil L4 is connected to the positive electrode of the storage battery BAT3 and the negative electrode of the storage battery BAT4, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT4 and the P + terminal via the diode D4. One end of the diode D4 is connected to the other end of the secondary coil L4, and the other end is connected to the positive electrode and the P + terminal of the storage battery BAT4.

セルバランスコントローラCBC1´は、駆動スイッチ素子SWのON/OFFを制御するスイッチ素子制御信号Sconを生成し出力する。具体的には、スイッチ素子制御信号Sconは、例えば駆動スイッチ素子SWを所定のタイミングでONさせる矩形パルス信号等である。   The cell balance controller CBC1 'generates and outputs a switch element control signal Scon for controlling ON / OFF of the drive switch element SW. Specifically, the switch element control signal Scon is, for example, a rectangular pulse signal for turning on the drive switch element SW at a predetermined timing.

抵抗Rの一端はセルバランスコントローラCBC1´および駆動スイッチ素子SWに接続されている。抵抗Rの他端はP−端子と接続されている。   One end of the resistor R is connected to the cell balance controller CBC1 'and the drive switch element SW. The other end of the resistor R is connected to the P- terminal.

比較例2の電池パック2´では、一次側コイルLP1、LP2、LP3、LP4はそれぞれフライバックトランス1〜4の一次側のインダクタ、二次側コイルL1、L2、L3、L4はそれぞれフライバックトランス1〜4の二次側のインダクタである。また、フライバックトランス1〜4に対応して、抵抗R1〜R4が設けられている。   In the battery pack 2 'of Comparative Example 2, the primary coils LP1, LP2, LP3, and LP4 are primary inductors of the flyback transformers 1 to 4, respectively, and the secondary coils L1, L2, L3, and L4 are flyback transformers. These are the secondary side inductors 1 to 4. Further, resistors R1 to R4 are provided corresponding to the flyback transformers 1 to 4, respectively.

比較例2の蓄電状態調整回路は、フライバックコンバータ回路を構成している。一次側駆動部では、充電器及び組電池100全体からエネルギが供給され、セルバランスコントローラCBC2´が、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの駆動スイッチ素子SW1〜SW4を個別に制御して、少なくとも1つの駆動スイッチ素子のON期間にセルバランスコントローラCBC2´で設定されたエネルギを対応する一次側コイルに蓄積する。   The storage state adjusting circuit of Comparative Example 2 forms a flyback converter circuit. In the primary drive unit, energy is supplied from the charger and the entire battery pack 100, and the cell balance controller CBC2 'individually controls the four drive switch elements SW1 to SW4 corresponding to the four primary coils LP1 to LP4. Then, the energy set by the cell balance controller CBC2 'is stored in the corresponding primary coil during the ON period of at least one drive switch element.

比較例2では、4つの蓄電池BAT1〜BAT4それぞれの電池電圧を計測する電圧センサVS1〜VS4の計測値がセルバランスコントローラCBC2´に送られ、例えば4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧の平均値よりも低い電池電圧の蓄電池に対応する駆動スイッチ素子をONとし、対応する一次側コイルにエネルギを蓄積させる。   In Comparative Example 2, the measurement values of the voltage sensors VS1 to VS4 that measure the battery voltages of the four storage batteries BAT1 to BAT4 are sent to the cell balance controller CBC2 ′. The drive switch element corresponding to the storage battery having the lower battery voltage is turned ON, and energy is stored in the corresponding primary coil.

各一次側コイルは組電池100の正極及びP+端子に接続されているため、少なくとも1つの一次側コイルは充電時に組電池100全体及び充電器からエネルギの供給を受ける。少なくとも1つの一次側コイルに供給されたエネルギは、対応する駆動スイッチ素子がOFFに切り替わると、対応する二次側コイルに再分配(出力)され、該二次側コイルが再分配された充電器および電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。   Since each primary coil is connected to the positive electrode and the P + terminal of the battery pack 100, at least one primary coil receives energy supply from the entire battery pack 100 and the charger during charging. The energy supplied to the at least one primary coil is redistributed (output) to the corresponding secondary coil when the corresponding drive switch element is turned off, and the secondary coil is re-distributed. And the energy comprising the battery voltage is supplied to the storage battery having a low battery voltage.

また、少なくとも1つの一次側コイルは負荷接続時に組電池100全体からエネルギ供給を受ける。少なくとも1つの一次側コイルに供給されたエネルギは、対応する駆動スイッチ素子SWがOFFしている際、二次側コイルL1〜L4に再分配され、二次側コイルL1〜L4が再分配された電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。   Also, at least one primary coil receives energy supply from the entire battery pack 100 when a load is connected. The energy supplied to at least one primary coil is redistributed to the secondary coils L1 to L4 when the corresponding drive switch element SW is OFF, and the secondary coils L1 to L4 are redistributed. Energy consisting of the battery voltage is supplied to a storage battery having a low battery voltage.

以上説明した比較例1、2の蓄電状態調整装置によれば、少なくとも1つの一次側コイルを介して二次側コイルL1〜L4に選択的に一定の電流(セルバランス電流)を供給することができ、セルバランスをとることが可能となる。   According to the power storage state adjusting devices of Comparative Examples 1 and 2 described above, a constant current (cell balance current) can be selectively supplied to the secondary coils L1 to L4 via at least one primary coil. And cell balance can be achieved.

ところで、蓄電池の重要なニーズとして1回の充電で機器(負荷)の駆動時間を出来る限り長時間活用できることが望まれる。また、数分でガソリンを充電できるような自動車などにとって、蓄電池で駆動させる電気自動車などを普及するためには、充電時間が通常1時間以上の長時間に及んでしまうことが問題となっている。   Meanwhile, as an important need for a storage battery, it is desired that the driving time of a device (load) can be utilized as long as possible by one charge. In addition, for an automobile that can charge gasoline in a few minutes, in order to spread an electric automobile driven by a storage battery, there is a problem that the charging time is usually longer than one hour. .

この問題の対策として、比較例1、2の電池パック1´、2´の組電池の蓄電池へのセルバランス電流を増大させることが考えられるが、回路の大型化や電力損失の増大を招くことが懸念される。   As a countermeasure against this problem, it is conceivable to increase the cell balance current to the storage batteries of the assembled batteries of the battery packs 1 ′ and 2 ′ of Comparative Examples 1 and 2. However, this leads to an increase in the size of the circuit and an increase in power loss. Is concerned.

詳述すると、高速充放電時には通常より大きな電流を流す必要がある。例えば5分間で蓄電池を満充電させるには、1時間かけて蓄電池を充電させる場合の12倍の速度で充放電させる必要がある。電流値では12倍の電流を流す必要があり、急速にセルバランスを完了させるためには、セルバランス電流も増大させる必要がある。蓄電池のエネルギ損失は、回路および蓄電池の内部抵抗に流れる電流の2乗に、回路抵抗と内部抵抗の和を乗じた値となる。   More specifically, it is necessary to flow a larger current than usual during high-speed charging and discharging. For example, to fully charge a storage battery in five minutes, it is necessary to charge and discharge at a rate 12 times as fast as charging the storage battery in one hour. It is necessary to flow a current 12 times as large as the current value, and it is necessary to increase the cell balance current in order to complete the cell balance rapidly. The energy loss of the storage battery is a value obtained by multiplying the square of the current flowing through the internal resistance of the circuit and the storage battery by the sum of the circuit resistance and the internal resistance.

しかし、確実に高速充電するために大きなセルバランス電流を流すと、エネルギ損失(電力損失)が大きくなってしまう。例えばセルバランス電流IをN倍したときのエネルギ損失(NI)×R×t=NI×NIRtとなり、セルバランス電流Iの場合のエネルギ損失I×R×Nt=NIRtのNI倍となる。 However, when a large cell balance current is passed to ensure high-speed charging, energy loss (power loss) increases. For example, the energy loss (NI) 2 × R × t = NI × NIRt when the cell balance current I is multiplied by N is obtained, and the energy loss when the cell balance current I is I × R × Nt = NIR is NI times.

そこで、発明者は、大型化や電力損失の増大を抑制できる高速充電対応の電池パックとして、図3(A)及び図3(B)にそれぞれ示される第1及び第2実施形態の電池パック1、2を開発した。以下の第1及び第2実施形態の説明では、比較例1、2と同一の構成要素には同一の符号を付している。   Therefore, the inventor has proposed a battery pack 1 according to the first and second embodiments shown in FIGS. 3A and 3B, respectively, as a battery pack for high-speed charging capable of suppressing an increase in size and an increase in power loss. 2 has been developed. In the following description of the first and second embodiments, the same components as those in Comparative Examples 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

第1及び第2実施形態の電池パック1、2は、それぞれ比較例1、2の電池パック1´、2´をベースに改良を加えたものである。   The battery packs 1 and 2 of the first and second embodiments are obtained by improving the battery packs 1 ′ and 2 ′ of Comparative Examples 1 and 2, respectively.

すなわち、第1実施形態の電池パック1は、図3(A)から分かるように駆動スイッチ素子SWに代えて可変定電流回路400が設けられている点と、第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系を示す図4から分かるように、セルバランスコントローラCBC1が電圧監視部500、バランス時間目標値設定部600、コイル電流制御部700、記憶部800、タイマ900を含む点と、4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧をそれぞれ計測する4つの電圧センサVS1〜VS4が設けられている点が比較例1の電池パック1´と異なる。   That is, the battery pack 1 of the first embodiment is provided with a variable constant current circuit 400 instead of the drive switch element SW as can be seen from FIG. As can be seen from FIG. 4 showing the cell balance control system, the cell balance controller CBC1 includes a voltage monitoring unit 500, a balance time target value setting unit 600, a coil current control unit 700, a storage unit 800, and a timer 900. It differs from the battery pack 1 'of Comparative Example 1 in that four voltage sensors VS1 to VS4 for respectively measuring the battery voltages of the storage batteries BAT1 to BAT4 are provided.

可変定電流回路400は、一次側コイルLPに流れる電流を調整する電流調整部、すなわち一次側コイルLPに蓄積されるエネルギを調整するエネルギ調整部として機能する。   The variable constant current circuit 400 functions as a current adjustment unit that adjusts a current flowing through the primary coil LP, that is, an energy adjustment unit that adjusts energy stored in the primary coil LP.

可変定電流回路400は、図5に示されるように、可変電流源400aと、2つのMOSFET400b、400cを有するカレントミラー回路とを含む。なお、MOSFETに代えて、接合型FETやバイポーラトランジスタを用いても良い。   As shown in FIG. 5, variable constant current circuit 400 includes a variable current source 400a and a current mirror circuit having two MOSFETs 400b and 400c. Note that a junction FET or a bipolar transistor may be used instead of the MOSFET.

2つのMOSFET400b、400cは、ゲート同士が接続され、かつドレイン同士が接続されている。   The two MOSFETs 400b and 400c have their gates connected to each other and their drains connected to each other.

MOSFET400bでは、ソースとゲートが接続され(短絡され)、ソースが可変電流源400aの正極に接続されている。可変電流源400aからの電流がFET400bのソース−ドレイン間に参照電流Irefとして流れると、FET400cのソース−ドレイン間に参照電流Irefをコピーした出力電流Ioutが流れる。出力電流Ioutは、一次側コイルLPに供給される。セルバランスコントローラCBC1のコイル電流制御部700から可変電流源400aに送られるコイル電流設定値により、参照電流Irefひいては出力電流Ioutの大きさが決まる。   In the MOSFET 400b, the source and the gate are connected (short-circuited), and the source is connected to the positive electrode of the variable current source 400a. When the current from the variable current source 400a flows as the reference current Iref between the source and the drain of the FET 400b, the output current Iout obtained by copying the reference current Iref flows between the source and the drain of the FET 400c. The output current Iout is supplied to the primary coil LP. The magnitude of the reference current Iref and thus the output current Iout is determined by the coil current set value sent from the coil current controller 700 of the cell balance controller CBC1 to the variable current source 400a.

電圧監視部500は、4つの電圧センサVS1〜VS4の計測値を監視(モニタ)し、随時、複数の蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧(セル電圧)の差分をとり、バランス時間目標値設定部600に出力する。   The voltage monitoring unit 500 monitors (monitors) the measurement values of the four voltage sensors VS1 to VS4, and obtains a difference between the battery voltages (cell voltages) of the plurality of storage batteries BAT1 to BAT4 as needed, and obtains a balance time target value setting unit 600. Output to

ここで、複数の蓄電池の電池電圧の差分は、電池電圧が最高又最低の蓄電池とその他の蓄電池の電池電圧の差分であっても良いし、各蓄電池とその他の蓄電池の電池電圧の差分であっても良い。また、複数の蓄電池の電池電圧の差分に代えて、例えば各蓄電池の電池電圧と複数の蓄電池の電池電圧の平均値の差分を用いても良い。   Here, the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries may be the difference between the battery voltages of the storage battery with the highest or lowest battery voltage and the other storage batteries, or the difference between the battery voltage of each storage battery and the other storage batteries. May be. Further, instead of the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries, for example, a difference between the battery voltage of each storage battery and the average value of the battery voltage of the plurality of storage batteries may be used.

バランス時間目標値設定部600は、組電池100の充電開始又は放電開始から複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間BTの目標値であるバランス時間目標値BTtを設定する。   The balance time target value setting section 600 sets a balance time target value BTt which is a target value of the balance time BT which is a time from the start of charging or discharging of the battery pack 100 to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced.

詳述すると、バランス時間目標値設定部600は、電池パック1に充電器及び負荷が未接続状態のときの電圧監視部500からの複数の電池電圧の差分と、記憶部800に保存された電流上限値Imax、充電時間CT、放電時間DCTに基づいて、充電時及び放電時のバランス時間目標値BTt−C,BTt−DCを算出し、記憶部800に保存する。なお、記憶部800としては、例えばメモリやハードディスクが挙げられる。   More specifically, the balance time target value setting unit 600 determines the difference between a plurality of battery voltages from the voltage monitoring unit 500 when the charger and the load are not connected to the battery pack 1 and the current stored in the storage unit 800. Based on upper limit value Imax, charging time CT, and discharging time DCT, balance time target values BTt-C and BTt-DC during charging and discharging are calculated and stored in storage section 800. The storage unit 800 includes, for example, a memory and a hard disk.

具体的には、充電時のバランス時間目標値BTt−Cは、充電時間CT(例えば64ms)以下の時間であって、充電初期(例えば充電開始時)から電流上限値Imax(例えば44A)以下のコイル電流を一次側コイルLPに供給することで4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧をバランスさせることができる時間として算出、設定することができる(図6、図7参照)。   Specifically, the balance time target value BTt-C at the time of charging is a time equal to or less than the charging time CT (eg, 64 ms), and is equal to or less than the current upper limit value Imax (eg, 44 A) from the beginning of charging (eg, at the start of charging). By supplying the coil current to the primary coil LP, the time can be calculated and set as the time during which the battery voltages of the four storage batteries BAT1 to BAT4 can be balanced (see FIGS. 6 and 7).

図6には、充電時間CT(約64ms)に対して比較的短時間にセルバランスさせる例が示されており、ここでは、バランス時間目標値BTt−Cは、約56msに算出、設定されている。   FIG. 6 shows an example in which the cell balance is performed in a relatively short time with respect to the charging time CT (about 64 ms). Here, the balance time target value BTt-C is calculated and set to about 56 ms. I have.

図7には、充電時間CT(約64ms)とほぼ同じ時間でセルバランスさせる例が示されており、ここでは、バランス時間目標値BTt−Cは、約64msに算出、設定されている。   FIG. 7 shows an example in which cell balancing is performed at substantially the same time as the charging time CT (about 64 ms). Here, the balance time target value BTt-C is calculated and set to about 64 ms.

なお、放電時のバランス時間目標値BTt−DCに関しても、充電時と同様に、放電時間を基準に算出、設定することができる。図6、図7では、複数の蓄電池の電池電圧がバランスする(略一致する)電圧は、3.3V〜3.6Vとなっている。   Note that the balance time target value BTt-DC at the time of discharging can also be calculated and set based on the discharging time as in the case of charging. 6 and 7, the voltage at which the battery voltages of the plurality of storage batteries are balanced (substantially coincide with each other) is 3.3 V to 3.6 V.

ここで、各バランス時間目標値は、充電開始又は放電開始から該バランス時間目標値までの一次側コイルLPにおけるエネルギ総蓄積量(W=∫1/2LI2,但しLは自己インダクタンス、Iは電流)が、充電開始時から充電時間CTもしくは放電時間DCTまでの任意の時間をバランス時間目標値としたときのエネルギ総蓄積量の最大値と最小値の中間値以下となるように設定されるのが好ましく、該最小値となるように設定されるのが最も好ましい。 Here, each balance time target value is a total energy storage amount (W = ∫1 / 2LI 2 , where L is a self-inductance, and I is a current) from a charge start or a discharge start to the balance time target value. ) Is set to be equal to or less than the intermediate value between the maximum value and the minimum value of the total energy storage amount when an arbitrary time from the start of charging to the charging time CT or the discharging time DCT is set as the balance time target value. Is most preferable, and is most preferably set to be the minimum value.

コイル電流制御部700は、電池パック1に充電器及び負荷が未接続状態のときの電圧監視部500からの電池電圧(セル電圧)の差分と、記憶部800に保存された電流上限値Imax、充電時間CT、放電時間DCT、バランス時間目標値BTt−C、BTt−DCに基づいて、充電時及び放電時に一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量(コイル電流値×供給時間)を算出、設定し、充電時及び放電時のコイル電流量の設定値を記憶部800に保存する。   The coil current control unit 700 determines the difference between the battery voltage (cell voltage) from the voltage monitoring unit 500 when the charger and the load are not connected to the battery pack 1, the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800, A coil current amount (coil current value × supply time) to be supplied to the primary coil LP at the time of charging and discharging is calculated based on the charging time CT, the discharging time DCT, the balance time target value BTt-C, BTt-DC, Then, the set value of the coil current amount during charging and discharging is stored in the storage unit 800.

また、コイル電流制御部700は、電池パック1が充電器に接続された充電時又は電池パック1が負荷(機器)に接続された放電時に記憶部800から対応するコイル電流量の設定値を読み出し、該設定値に応じた駆動信号(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とする所定周期のパルス信号)を可変定電流回路400に送る。可変定電流回路400は、設定されたコイル電流量を一次側コイルLPに供給する。   Further, the coil current control unit 700 reads the corresponding set value of the coil current amount from the storage unit 800 at the time of charging when the battery pack 1 is connected to the charger or at the time of discharging when the battery pack 1 is connected to the load (device). Then, a drive signal (a pulse signal of a predetermined cycle in which the coil current value is pulse amplitude and the supply time is pulse width) according to the set value is sent to the variable constant current circuit 400. The variable constant current circuit 400 supplies the set coil current amount to the primary coil LP.

なお、コイル電流制御部700には、充電器/負荷接続検知部960からの検知信号又は非検知信号が送信されるようになっている。充電器/負荷接続検知部960は、P+端子とP-端子との間の電圧の変化によって、電池パック1に対する充電器や負荷の接続の有無を検知する。すなわち、P+端子とP-端子との間の電圧の変化が大きい場合には充電器の接続の有無を検知でき、小さい場合には負荷の接続の有無を検知できる。   Note that a detection signal or a non-detection signal from the charger / load connection detection unit 960 is transmitted to the coil current control unit 700. The charger / load connection detection unit 960 detects whether a charger or a load is connected to the battery pack 1 based on a change in voltage between the P + terminal and the P− terminal. That is, when the change in the voltage between the P + terminal and the P- terminal is large, the presence or absence of the connection of the charger can be detected, and when the change is small, the presence or absence of the connection of the load can be detected.

以下に、第1実施形態の電池パック1の実施例1のセルバランス制御系によるプレセルバランス処理について図8のフローチャートを参照して説明する。このプレセルバランス処理は、電池パック1が充電器にも負荷にも接続されていない状態、すなわち充放電時以外のときに繰り返し行われる。つまり、プレセルバランス処理は、前回行われたときから例えば数分〜数時間経過後、充放電時以外のときに行われる。   Hereinafter, the pre-cell balance processing by the cell balance control system of Example 1 of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This pre-cell balance processing is repeatedly performed in a state where the battery pack 1 is not connected to the charger or the load, that is, other than during charging and discharging. That is, the pre-cell balance processing is performed at a time other than the time of charging and discharging, for example, after a lapse of several minutes to several hours from the previous time.

最初のステップS1では、電圧監視部500が、複数の電圧センサV1〜V4の計測値から複数の蓄電池の電池電圧の差分を算出し、バランス時間目標値設定部600に出力する。   In the first step S <b> 1, the voltage monitoring unit 500 calculates a difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries from the measured values of the plurality of voltage sensors V <b> 1 to V <b> 4, and outputs the difference to the balance time target value setting unit 600.

次のステップS2では、バランス時間目標値設定部600が、複数の蓄電池の電池電圧の差、充電時間CT及び放電時間DCT、電流上限値Imaxに基づいて、充電時、放電時のバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCを算出する。   In the next step S2, the balance time target value setting unit 600 sets the balance time target values during charging and discharging based on the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries, the charging time CT and the discharging time DCT, and the current upper limit value Imax. BTt-C and BTt-DC are calculated.

次のステップS3では、バランス時間目標値設定部600が、算出したバランス時間目標値BTt−C、BAT−DCを記憶部800に保存する。   In the next step S3, the balance time target value setting section 600 stores the calculated balance time target values BTt-C and BAT-DC in the storage section 800.

次のステップS4では、コイル電流制御部700が、電流上限値Imax及びバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCに基づいて、充電開始、放電開始からバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCまでに複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための、一次側コイルLPに供給すべきコイル電流を算出、設定する。   In the next step S4, based on the current upper limit value Imax and the balance time target values BTt-C, BTt-DC, the coil current control unit 700 causes the balance time target values BTt-C, BTt-DC from the start of charge and the start of discharge. By this time, a coil current to be supplied to the primary coil LP for balancing the voltages of the plurality of storage batteries is calculated and set.

次のステップS5では、コイル電流制御部700が、充電時及び放電時のコイル電流の設定値を記憶部800に保存する。ステップS5が実行されると、フローは終了する。   In the next step S5, the coil current control unit 700 stores the set values of the coil current during charging and during discharging in the storage unit 800. When step S5 is executed, the flow ends.

以上のようにして行われるプレセルバランス処理により、理論上、電池パック1は充放電前に充放電時のセルバランスがとれた状態となる。   By the pre-cell balance process performed as described above, the battery pack 1 is theoretically in a state where the cell balance at the time of charge / discharge is obtained before the charge / discharge.

次に、実施例1のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理(セルバランス処理とも呼ぶ、以下同様)について図9のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときや接続が解除されたときに、それを通知する信号(充電器接続信号、充電器接続解除信号、負荷接続信号、負荷接続解除信号)が充電器/負荷接続検知部960からコイル電流制御部700に送信されるようになっている。   Next, a power storage state adjustment process (also referred to as a cell balance process, hereinafter the same) by the cell balance control system of the first embodiment will be described with reference to a flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed when the battery pack 1 is charged and discharged after the pre-cell balance process. Specifically, the process is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to a charger or a load. At this time, time measurement by the timer 900 is started. In addition, when the battery pack 1 is connected to the charger or the load or when the connection is released, a signal notifying the notification (a charger connection signal, a charger connection release signal, a load connection signal, a load connection release signal). Is transmitted from the charger / load connection detection unit 960 to the coil current control unit 700.

最初のステップS11では、コイル電流制御部700が、充電器に接続されているか否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS12に移行し、否定されるとステップS13に移行する。   In the first step S11, the coil current control section 700 determines whether or not it is connected to a charger. If the determination here is affirmed, the process proceeds to step S12, and if denied, the process proceeds to step S13.

ステップS12では、コイル電流の供給を行う。具体的には、コイル電流制御部700が、充電時のコイル電流量の設定値(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とするパルス信号)を可変定電流回路400に所定の時間間隔で(所定のパルス周期で)送る。このとき、可変定電流回路400から一次側コイルLPに設定値のコイル電流量が所定の時間間隔で供給される。コイル電流量の供給が終わる毎に、逆起エネルギにより、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギが少なくとも1つの蓄電池に対応する二次側コイルに伝達され、蓄電池間の電圧差が低減される。ステップS12が実行されると、ステップS14に移行する。   In step S12, a coil current is supplied. More specifically, the coil current control unit 700 sends a set value of the coil current amount during charging (a pulse signal having a pulse amplitude of the coil current value and a pulse width of the supply time) to the variable constant current circuit 400 at a predetermined time interval. (With a predetermined pulse period). At this time, the coil current amount of the set value is supplied from the variable constant current circuit 400 to the primary coil LP at predetermined time intervals. Each time the supply of the coil current is completed, the energy stored in the primary coil LP is transmitted to the secondary coil corresponding to at least one storage battery by the back electromotive energy, and the voltage difference between the storage batteries is reduced. When step S12 is performed, the process proceeds to step S14.

ステップS13では、コイル電流制御部700が、放電時のコイル電流量の設定値(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とするパルス信号)を可変定電流回路400に所定の時間間隔で(所定のパルス周期で)送る。このとき、可変定電流回路400から一次側コイルLPに設定値のコイル電流量が供給される。コイル電流量の供給が終わると、逆起エネルギにより、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギが少なくとも1つの蓄電池に対応する二次側コイルに伝達され、蓄電池間の電圧差が低減される。ステップS13が実行されると、ステップS15に移行する。   In step S13, the coil current control unit 700 sends a set value of the coil current amount at the time of discharging (a pulse signal having a coil current value as a pulse amplitude and a supply time as a pulse width) to the variable constant current circuit 400 at predetermined time intervals. (With a predetermined pulse period). At this time, the coil current amount of the set value is supplied from the variable constant current circuit 400 to the primary coil LP. When the supply of the coil current is completed, the energy stored in the primary coil LP is transmitted to the secondary coil corresponding to at least one storage battery by the back electromotive energy, and the voltage difference between the storage batteries is reduced. When step S13 is performed, the process proceeds to step S15.

ステップS14では、コイル電流制御部700が、充電時のバランス時間目標値BTt−Cが経過したか否かをタイマ900の計時によって判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS12に戻る。   In step S <b> 14, the coil current control unit 700 determines whether or not the balance time target value BTt-C during charging has elapsed by measuring the time of the timer 900. If the determination here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S12.

ステップS15では、コイル電流制御部700が、放電時のバランス時間目標値BTt−DCが経過したか否かをタイマ900の計時によって判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS13に戻る。   In step S15, the coil current control unit 700 determines whether or not the balance time target value BTt-DC at the time of discharging has elapsed by measuring the time of the timer 900. If the determination here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S13.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例2のセルバランス制御系について図10を参照して説明する。   Next, a cell balance control system of Example 2 of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

ところで、バランス時間目標値は、プレセルバランス処理によって繰り返し更新されるが、その更新直後に蓄電状態調整処理が実施されるとは限らず、その場合には、組電池100の蓄電状態(複数の蓄電池の残量)が変化し、電力損失を抑制しつつセルバランスをとるために一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量の総量が変化してしまう。   By the way, the balance time target value is repeatedly updated by the pre-cell balance process. However, immediately after the update, the power storage state adjustment process is not necessarily performed. The remaining amount of the storage battery changes, and the total amount of coil current to be supplied to the primary coil LP changes in order to balance the cells while suppressing power loss.

そこで、実施例2のセルバランス制御系には、図10に示されるように、バランス時間目標値補正部650が設けられている。   Therefore, in the cell balance control system according to the second embodiment, as shown in FIG. 10, a balance time target value correction unit 650 is provided.

バランス時間目標値補正部650は、充放電中(好ましくは充電初期)に電圧監視部500からの複数の蓄電池の電池電圧の差ΔV1〜ΔV3を取得し、バランス時間目標値の補正値であるバランス時間目標値補正値BTt´を算出し、記憶部800に保存する。   The balance time target value correction unit 650 acquires the differences ΔV1 to ΔV3 of the battery voltages of the plurality of storage batteries from the voltage monitoring unit 500 during charging / discharging (preferably at the beginning of charging), and obtains a balance value that is a correction value of the balance time target value. The time target value correction value BTt ′ is calculated and stored in the storage unit 800.

ここでは、バランス時間目標値設定部600は、プレセルバランス処理時に、バランス時間目標値BTtに加えて複数の蓄電池の電池電圧の差ΔV1〜ΔV3を記憶部800に保存する。すなわち、プルセルバランス処理毎に、バランス時間目標値BTtとΔV1〜ΔV3が更新される。   Here, the balance time target value setting unit 600 stores the differences ΔV1 to ΔV3 of the battery voltages of the plurality of storage batteries in the storage unit 800 in addition to the balance time target value BTt during the pre-cell balance processing. That is, the balance time target value BTt and ΔV1 to ΔV3 are updated for each pull cell balance process.

そして、バランス時間目標値補正部650は、充電時、放電時のバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCを、充放電開始時のΔV1〜ΔV3の総和(前者)が記憶部800に保存されたプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和(後者)に対して大きい場合には前者と後者の比率分だけ増加させ、小さい場合には前者と後者の比率分だけ減少させ、得られた充電時、放電時のバランス時間目標値補正値を記憶部800に保存する。なお、前者と後者が略一致する場合(例えば両者の差が両者の平均の3%未満である場合)にはバランス時間目標値を補正しない。   Then, the balance time target value correction unit 650 stores the balance time target values BTt-C and BTt-DC at the time of charging and discharging, and the sum (the former) of ΔV1 to ΔV3 at the start of charging and discharging in the storage unit 800. If the sum is larger (the latter) of ΔV1 to ΔV3 during the pre-cell balance process, the charge is increased by the ratio of the former and the latter, and if smaller, it is decreased by the ratio of the former and the latter. At this time, the correction value of the balance time target value at the time of discharging is stored in the storage unit 800. When the former and the latter substantially match (for example, when the difference between them is less than 3% of the average of both), the balance time target value is not corrected.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例2のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理について図11のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電開始時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、以下では、便宜上、充放電時における蓄電状態調整処理を区別することなく一括して説明する。   Next, a power storage state adjustment process performed by the cell balance control system of Example 2 of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed at the start of charging and discharging of the battery pack 1 after the pre-cell balance process. Specifically, the process is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to a charger or a load. At this time, time measurement by the timer 900 is started. In the following, for the sake of convenience, the power storage state adjustment processing during charging and discharging will be described collectively without distinction.

最初のステップS21では、バランス時間目標値補正部650が、充放電中(好ましくは充電初期)におけるΔV1〜ΔV3の総和と、記憶部800に保存されたプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和を比較する。   In the first step S <b> 21, the balance time target value correction unit 650 calculates the sum of ΔV1 to ΔV3 during charging / discharging (preferably at the beginning of charging) and the sum of ΔV1 to ΔV3 during precell balance processing stored in the storage unit 800. Compare.

次のステップS22では、バランス時間目標値補正部650が、上述のようにしてバランス時間目標値の補正が必要か否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS23に移行し、否定されるとステップS24に移行する。   In the next step S22, the balance time target value correction unit 650 determines whether the correction of the balance time target value is necessary as described above. If the determination here is affirmative, the process proceeds to step S23, and if negative, the process proceeds to step S24.

ステップS23では、バランス時間目標値補正部650が、充電中におけるΔV1〜ΔV3の総和とプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和の比と、コイル電流量設定値に基づいてバランス時間目標値を補正する。   In step S23, the balance time target value correction unit 650 calculates the balance time target value based on the ratio of the sum of ΔV1 to ΔV3 during charging to the sum of ΔV1 to ΔV3 during precell balance processing, and the coil current amount set value. to correct.

ステップS24では、コイル電流制御部700が、設定値のコイル電流量を供給する。   In step S24, the coil current control section 700 supplies the coil current amount of the set value.

ステップS25では、バランス時間目標値が経過したか否かをタイマ900の計時により判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS24に戻る。   In step S25, it is determined whether or not the balance time target value has elapsed by measuring the time of the timer 900. If the determination here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S24.

次に、第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系について図12を参照して説明する。   Next, a cell balance control system according to a third embodiment of the first embodiment will be described with reference to FIG.

ところで、バランス時間目標値及びコイル電流量設定値は、プレセルバランス処理によって繰り返し更新されるが、その更新直後に蓄電状態調整処理が実施されない場合には、その更新時から組電池100の蓄電状態(複数の蓄電池の残量)が変化し、電力損失を抑制しつつセルバランスをとるために一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量の総量が変化してしまう。   By the way, the balance time target value and the coil current amount set value are repeatedly updated by the pre-cell balance processing. However, if the storage state adjustment processing is not performed immediately after the update, the storage state of the battery pack 100 from the time of the update. (The remaining amount of the plurality of storage batteries) changes, and the total amount of coil current to be supplied to the primary coil LP changes in order to balance the cells while suppressing power loss.

そこで、実施例3のセルバランス制御系には、図12に示されるように、電流センサISと電流監視部950が設けられている。   Therefore, the cell balance control system according to the third embodiment includes a current sensor IS and a current monitoring unit 950, as shown in FIG.

電流センサISは、一次側コイルLPに直列に接続され、該一次側コイルLPに流れる電流(コイル電流)を計測する。   The current sensor IS is connected in series to the primary coil LP, and measures a current (coil current) flowing through the primary coil LP.

電流センサISの計測値は電流監視部950に送られる。電流監視部950は、プレセルバランス処理時に記憶部800に保存されたコイル電流量設定値の電流値と、充放電中(好ましくは充電初期)における電流センサISの計測値の差ΔIをとり、記憶部800に保存する。   The measurement value of the current sensor IS is sent to the current monitoring unit 950. The current monitoring unit 950 calculates a difference ΔI between the current value of the coil current amount set value stored in the storage unit 800 during the pre-cell balance process and the measurement value of the current sensor IS during charging / discharging (preferably at the beginning of charging), It is stored in the storage unit 800.

コイル電流制御部700は、記憶部800に保存された電流上限値Imax、バランス時間目標値BTt、コイル電流量設定値に基づいて、コイル電流量補正値を算出し、記憶部800に保存する。コイル電流量設定値を補正するには、コイル電流量設定値(パルス信号)の電流値であるコイル電流設定値(パルス振幅)、電流供給時間(パルス幅)、供給時間間隔(パルス周期)の少なくとも1つを変更すれば良い。   The coil current control unit 700 calculates a coil current amount correction value based on the current upper limit value Imax, the balance time target value BTt, and the coil current amount set value stored in the storage unit 800, and stores the same in the storage unit 800. To correct the coil current amount setting value, the coil current setting value (pulse amplitude), the current supply time (pulse width), and the supply time interval (pulse cycle) At least one may be changed.

具体的には、コイル電流制御部700は、コイル電流量設定値を、充放電中のコイル電流量(前者)が、プレセルバランス処理時のコイル電流量設定値(後者)に対して大きい場合には前者と後者の比率分だけ減少させ、小さい場合には前者と後者の比率分だけ増加させ、得られた充電時、放電時のコイル電流量補正値を記憶部800に保存する。なお、前者と後者が略一致する場合(例えば両者の差が両者の平均の3%未満である場合)にはコイル電流量設定値を補正しない。   Specifically, the coil current control unit 700 sets the coil current amount setting value to a value when the coil current amount during charging / discharging (the former) is larger than the coil current amount setting value during the pre-cell balance process (the latter). , The former is decreased by the ratio of the former, and the latter is increased by the ratio of the former and the latter, and the obtained coil current correction values at the time of charging and discharging are stored in the storage unit 800. When the former and the latter substantially match (for example, when the difference between them is less than 3% of the average of both), the coil current amount set value is not corrected.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例3のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理について図13のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電開始時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、以下では、便宜上、充放電時における蓄電状態調整処理を区別することなく一括して説明する。   Next, the storage state adjustment processing by the cell balance control system of Example 3 of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed at the start of charging and discharging of the battery pack 1 after the pre-cell balance process. Specifically, the process is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to a charger or a load. At this time, time measurement by the timer 900 is started. In the following, for the sake of convenience, the power storage state adjustment processing during charging and discharging will be described collectively without distinction.

最初のステップS31では、コイル電流制御部700が、設定されたコイル電流量を供給する。   In the first step S31, the coil current control section 700 supplies the set coil current amount.

次のステップS32では、電流監視部950が、電流センサISの計測値を取得する。   In the next step S32, the current monitoring unit 950 acquires the measurement value of the current sensor IS.

次のステップS33では、コイル電流制御部700が、上述のようにしてコイル電流設定値の補正が必要か否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS34に移行し、否定されるとステップS36に移行する。   In the next step S33, the coil current control section 700 determines whether or not the coil current set value needs to be corrected as described above. If the determination here is affirmed, the process proceeds to step S34, and if negative, the process proceeds to step S36.

ステップS34では、コイル電流制御部700が、プレセルバランス処理時のコイル電流設定値と充放電中の電流センサISの計測値の差ΔIに基づいて、コイル電流量設定値を補正し、得られたコイル電流量補正値を記憶部800に保存する。   In step S34, the coil current control unit 700 corrects the coil current amount set value based on the difference ΔI between the coil current set value during the pre-cell balance process and the measurement value of the current sensor IS during charging / discharging, and is obtained. The stored coil current correction value is stored in the storage unit 800.

次のステップS35では、コイル電流制御部700が、補正後の設定値のコイル電流量を供給する。   In the next step S35, the coil current control unit 700 supplies the coil current amount of the set value after the correction.

ステップS36では、バランス時間目標値が経過したか否かをタイマ900の計時により判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されると同じ判断を再び行う。   In step S36, it is determined whether or not the balance time target value has elapsed by measuring the time of the timer 900. If the determination here is affirmed, the flow ends, and if the determination is denied, the same determination is performed again.

なお、上記実施例3のセルバランス制御系では、電流センサISの計測値に基づいてコイル電流量を補正しているが、図14に示される実施例4のセルバランス制御系のように、プレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和と充放電中のΔV1〜ΔV3の総和の比に基づいて、コイル電流量設定値を補正しても良い。   In the cell balance control system of the third embodiment, the coil current amount is corrected based on the measurement value of the current sensor IS. However, as in the cell balance control system of the fourth embodiment shown in FIG. The set value of the coil current may be corrected based on the ratio of the sum of ΔV1 to ΔV3 during the cell balance process and the sum of ΔV1 to ΔV3 during charge and discharge.

また、上記実施例2のセルバランス制御系では、4つの電圧センサの計測値に基づいて、バランス時間目標値を補正しているが、図15に示される実施例5のセルバランス制御系のように、充放電中の電流センサISの計測値(前者)からプレセルバランス処理時のコイル電流設定値(後者)を引いた値ΔIに基づいて、バランス時間目標値を補正しても良い。具体的には、ΔIが正で大きい場合にはバランス時間目標値を減少させ、ΔIが負で大きい場合にはバランス時間目標値を増加させ、ΔIが略0の場合(例えばΔIの絶対値が前者と後者の平均の3%未満である場合)には補正しない。   Further, in the cell balance control system according to the second embodiment, the balance time target value is corrected based on the measured values of the four voltage sensors. However, as in the cell balance control system according to the fifth embodiment illustrated in FIG. Alternatively, the balance time target value may be corrected based on the value ΔI obtained by subtracting the coil current set value (the latter) during pre-cell balance processing from the measurement value (the former) of the current sensor IS during charging / discharging. Specifically, when ΔI is positive and large, the balance time target value is decreased, and when ΔI is negative and large, the balance time target value is increased. When ΔI is approximately 0 (for example, when the absolute value of ΔI is If it is less than 3% of the average of the former and the latter), no correction is made.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例1のセルバランス制御系について図16を参照して説明する。   Hereinafter, the cell balance control system of Example 1 of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例1のセルバランス制御系には、図16に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系と異なる。   As shown in FIG. 16, the cell balance control system of Example 1 of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coils LP1 to LP4. However, this is different from the cell balance control system of Example 1 of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、プレセルバランス処理において電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに対して、可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値BTtを経過するまで供給される。   Then, based on ΔV1 to ΔV3, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800 in the pre-cell balance process, the coil current control unit 700 determines at least one of the four variable constant current circuits 400A to 400D. A coil current amount to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging / discharging, the coil current amount set by the variable constant current circuit for the primary coil corresponding to the storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries in the pre-cell balance process is It is supplied until the balance time target value BTt has elapsed.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例2のセルバランス制御系について図17を参照して説明する。   Hereinafter, a cell balance control system of Example 2 of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例2のセルバランス制御系には、図17に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例2のセルバランス制御系と異なる。   As shown in FIG. 17, the cell balance control system of Example 2 of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coils LP1 to LP4. However, this is different from the cell balance control system of Example 2 of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例2と同様に必要に応じてバランス時間目標値BTtが補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。   Then, based on ΔV1 to ΔV3, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800 in the pre-cell balance process, the coil current control unit 700 determines at least one of the four variable constant current circuits 400A to 400D. A coil current amount to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging and discharging, the balance time target value BTt is corrected as necessary, as in Example 2 of the first embodiment, and corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The primary coil is supplied from the variable constant current circuit until the set coil current amount exceeds the balance time target value.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例3のセルバランス制御系について図18を参照して説明する。   Hereinafter, a cell balance control system of Example 3 of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例3のセルバランス制御系には、図18に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dと4つの電流センサIS1〜IS4が設けられている点が、第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系と異なる。   As shown in FIG. 18, the cell balance control system of Example 3 of the second embodiment includes four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to four primary coils LP1 to LP4 and four current sensors IS1. IS4 is different from the cell balance control system of Example 3 of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例3と同様に必要に応じてバランス時間目標値BTtが補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。   Then, based on ΔV1 to ΔV3, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800 in the pre-cell balance process, the coil current control unit 700 determines at least one of the four variable constant current circuits 400A to 400D. A coil current amount to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charge / discharge, the balance time target value BTt is corrected as needed, as in Example 3 of the first embodiment, and the battery voltage corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The primary coil is supplied from the variable constant current circuit until the set coil current amount exceeds the balance time target value.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例4のセルバランス制御系について図19を参照して説明する。   Hereinafter, a cell balance control system of Example 4 of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例4のセルバランス制御系には、図19に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例4のセルバランス制御系と異なる。   As shown in FIG. 19, the cell balance control system of Example 4 of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coils LP1 to LP4. However, this is different from the cell balance control system of Example 4 of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例4と同様に必要に応じてコイル電流量設定値が補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。   Then, based on ΔV1 to ΔV3, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800 in the pre-cell balance process, the coil current control unit 700 determines at least one of the four variable constant current circuits 400A to 400D. A coil current amount to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging and discharging, the set value of the coil current amount is corrected as necessary in the same manner as in Example 4 of the first embodiment, and the battery voltage corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The primary coil is supplied from the variable constant current circuit until the set coil current amount exceeds the balance time target value.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例5のセルバランス制御系について図20を参照して説明する。   Hereinafter, a cell balance control system of Example 5 of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例5のセルバランス制御系には、図20に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dと4つの電流センサIS1〜IS4が設けられている点が、第1実施形態の実施例5のセルバランス制御系と異なる。   As shown in FIG. 20, the cell balance control system of Example 5 of the second embodiment includes four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to four primary coils LP1 to LP4 and four current sensors IS1. IS4 is different from the cell balance control system of Example 5 of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例5と同様に必要に応じてバランス時間目標値が補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。   Then, based on ΔV1 to ΔV3, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800 in the pre-cell balance process, the coil current control unit 700 determines at least one of the four variable constant current circuits 400A to 400D. A coil current amount to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging and discharging, the balance time target value is corrected as necessary, as in Example 5 of the first embodiment, and the primary voltage corresponding to the storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries is corrected. The coil current amount set from the variable constant current circuit is supplied to the side coil until the balance time target value has passed.

以上説明した第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置は、複数(例えば4つ)の蓄電池BAT1〜BAT4が直列に接続された組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、複数の蓄電池と直列に接続された一次側コイルと、複数の蓄電池それぞれと並列に接続され、一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、組電池100の充電開始又は放電開始から複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値(バランス時間目標値)を設定し、該目標値に基づいて、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整するセルバランス制御系と、を備えている。   The storage state adjustment devices of the first and second embodiments described above are storage state adjustment devices that adjust the storage state of a battery pack 100 in which a plurality (for example, four) of storage batteries BAT1 to BAT4 are connected in series. A primary coil connected in series with the plurality of storage batteries, a plurality of secondary coils connected in parallel with each of the plurality of storage batteries, and to which energy stored in the primary coil is transmitted, and charging the battery pack 100 A target value of a balance time (balance time target value), which is a time from the start or the start of discharge until the voltages of a plurality of storage batteries are balanced, is set, and based on the target value, the total energy amount stored in the primary coil And a cell balance control system that adjusts

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することで、充放電時にセルバランスするために一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を小さくする(好ましくは極小にする)ことができる。   In this case, by setting the balance time target value to an appropriate value, it is possible to reduce (preferably minimize) the total amount of energy stored in the primary coil for cell balancing during charging and discharging.

この結果、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量から、実際にセルバランスするのに消費されるエネルギ量を差し引いた値であるエネルギ損失量(電力損失量)の増大を抑制することができる。   As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of energy loss (the amount of power loss), which is a value obtained by subtracting the amount of energy actually consumed for cell balancing from the total amount of energy stored in the primary coil.

結果として、充放電時の電力損失(エネルギ損失)の増大を抑制できる。   As a result, an increase in power loss (energy loss) during charging and discharging can be suppressed.

要するに、第1及び第2実施形態において、バランス時間目標値を設定することは、セルバランスをとるための一次側コイルに蓄積される総エネルギ量(コイル電流量×供給回数(パルス数))ひいてはエネルギ損失量を設定することに他ならない。つまり、バランス時間目標値の設定次第でエネルギ損失量が変わるため、バランス時間目標値を適切に設定することは非常に重要である。   In short, in the first and second embodiments, setting the balance time target value is equivalent to the total energy amount (coil current amount × the number of supply times (number of pulses)) accumulated in the primary side coil for cell balancing. It is nothing but setting the amount of energy loss. That is, since the amount of energy loss changes depending on the setting of the balance time target value, it is very important to appropriately set the balance time target value.

すなわち、充電時間又は放電時間が同一の条件下では、バランス時間目標値を適切に設定することで、充放電時の電力損失を極力小さくすることができる。   That is, under the same condition of the charging time or the discharging time, by appropriately setting the balance time target value, it is possible to minimize the power loss at the time of charging and discharging.

また、一次側コイルに蓄積されるエネルギ量を徒に大きくするための回路構成をとらなくても良いため、装置の大型化を抑制できる。   In addition, since it is not necessary to take a circuit configuration for increasing the amount of energy stored in the primary coil, it is possible to suppress an increase in the size of the device.

また、セルバランス制御系は、組電池100に対して予め設定された充電時間CT又は放電時間DCTの範囲内で、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量が所定値以下となるようにバランス時間目標値を設定し、該総エネルギ量を所定値以下となるように調整することが好ましい。   Further, the cell balance control system controls the balance time so that the total amount of energy stored in the primary coil is equal to or less than a predetermined value within a range of a preset charging time CT or discharging time DCT for the battery pack 100. It is preferable to set a target value and adjust the total energy amount to be equal to or less than a predetermined value.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することができる。   In this case, the balance time target value can be set to an appropriate value.

また、セルバランス制御系は、組電池100の充放電時以外のときに、バランス時間目標値を設定し該バランス時間目標値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定することが好ましい。   In addition, the cell balance control system may set a balance time target value and set the total energy amount stored in the primary coil based on the balance time target value at times other than charging and discharging of the battery pack 100. preferable.

この場合、事前にセルバランスをとることができる。この結果、充放電時には、充電開始時又は放電開始時から設定されたバランス時間目標値までに、設定された総エネルギ量を一次側コイルに供給すれば良いため、充放電時の制御を簡略化できる。   In this case, a cell balance can be obtained in advance. As a result, at the time of charge / discharge, the set total energy amount may be supplied to the primary coil from the start of charge or the start of discharge to the set balance time target value, so that control during charge / discharge is simplified. it can.

また、蓄電状態調整装置は、複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数(例えば4つ)の電圧センサVS1〜VS4を更に備え、セルバランス制御系は、バランス時間目標値及び複数の電圧センサの出力に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整することが好ましい。   In addition, the power storage state adjusting device further includes a plurality of (for example, four) voltage sensors VS1 to VS4 for measuring the voltages of the plurality of storage batteries, and the cell balance control system includes a balance time target value and outputs of the plurality of voltage sensors. It is preferable to adjust the total amount of energy stored in the primary coil based on the following equation.

この場合、バランス時間目標値及び充放電時の複数の蓄電池の電圧の差に応じて総エネルギ量を調整できるため、精度良くセルバランスさせることができる。   In this case, the total energy amount can be adjusted according to the difference between the balance time target value and the voltages of the plurality of storage batteries at the time of charging and discharging, so that the cell balance can be accurately performed.

また、セルバランス制御系は、複数の電圧センサの計測値に応じてバランス時間目標値の設定を変更可能であることが好ましい。   Further, it is preferable that the cell balance control system can change the setting of the balance time target value according to the measurement values of the plurality of voltage sensors.

この場合、蓄電池の蓄電状態に応じてバランス時間目標値の設定を変更できるので、バランス時間目標値が設定された後に蓄電池の蓄電状態が変化しても、その変化に対応した総エネルギ量を一次側コイルに供給できる。   In this case, since the setting of the balance time target value can be changed in accordance with the storage state of the storage battery, even if the storage state of the storage battery changes after the balance time target value is set, the total energy amount corresponding to the change is primarily calculated. Can be supplied to the side coil.

また、蓄電状態調整装置は、一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサを更に備え、セルバランス制御系は、バランス時間目標値及び電流センサの計測値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整することが好ましい。   Further, the power storage state adjusting device further includes a current sensor for measuring a current supplied to the primary coil, and the cell balance control system is stored in the primary coil based on a balance time target value and a measurement value of the current sensor. It is preferable to adjust the total energy amount.

この場合、バランス時間目標値及び充放電時に一次側コイルに供給される電流に応じて総エネルギ量を調整できるため、精度良くセルバランスさせることができる。   In this case, since the total energy amount can be adjusted according to the balance time target value and the current supplied to the primary side coil at the time of charging / discharging, the cell balance can be accurately performed.

また、第2実施形態では、一次側コイルは、複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、電流センサは、複数の一次側コイルに対応して複数設けられている。   In the second embodiment, a plurality of primary coils are provided corresponding to the plurality of secondary coils, and a plurality of current sensors are provided corresponding to the plurality of primary coils.

この場合、複数の一次側コイルに供給される電流を個別に計測できるため、複数の一次側コイルに供給される電流を計測値に応じて個別に調整することができる。   In this case, since the current supplied to the plurality of primary coils can be individually measured, the current supplied to the plurality of primary coils can be individually adjusted according to the measured value.

また、セルバランス制御系は、電流センサの計測値に応じてバランス時間目標値の設定を変更可能であることが好ましい。   Further, it is preferable that the cell balance control system can change the setting of the balance time target value according to the measurement value of the current sensor.

この場合、蓄電池の蓄電状態に応じてバランス時間目標値の設定を変更できるので、バランス時間目標値が設定された後に蓄電池の蓄電状態が変化しても、その変化に対応した総エネルギ量を一次側コイルに供給できる。   In this case, since the setting of the balance time target value can be changed in accordance with the storage state of the storage battery, even if the storage state of the storage battery changes after the balance time target value is set, the total energy amount corresponding to the change is primarily calculated. Can be supplied to the side coil.

また、セルバランス制御系は、一次側コイルに接続された可変定電流回路を含むことが好ましい。   Preferably, the cell balance control system includes a variable constant current circuit connected to the primary coil.

この場合、一次側コイルに電流を安定して供給でき、かつ該電流の電流値を随時変更することができる。   In this case, the current can be stably supplied to the primary coil, and the current value of the current can be changed as needed.

また、第2実施形態では、一次側コイルは、複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、可変定電流回路は、複数の一次側コイルに対応して複数設けられている。   In the second embodiment, a plurality of primary coils are provided corresponding to the plurality of secondary coils, and a plurality of variable constant current circuits are provided corresponding to the plurality of primary coils.

この場合、複数の一次側コイルに電流を個別に安定して供給でき、かつ該電流の電流値を随時変更することができる。   In this case, the current can be individually and stably supplied to the plurality of primary-side coils, and the current value of the current can be changed as needed.

また、第1及び第2実施形態の電池パック1、2は、複数の蓄電池が直列に接続された組電池100と、該組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置と、を備えている。   The battery packs 1 and 2 of the first and second embodiments each include an assembled battery 100 in which a plurality of storage batteries are connected in series, and a storage state adjustment device that adjusts the storage state of the assembled battery 100. I have.

この場合、充放電効率に優れた電池パックを提供できる。   In this case, a battery pack having excellent charge / discharge efficiency can be provided.

また、第1又は第2実施形態の電池パックと、該電池パックに接続される充電器と、該電池パックに接続される負荷と、を備える負荷システムによれば、システム全体のエネルギ効率を向上することができる。   According to the load system including the battery pack of the first or second embodiment, the charger connected to the battery pack, and the load connected to the battery pack, the energy efficiency of the entire system is improved. can do.

また、第1及び第2実施形態の蓄電状態調整方法は、複数(例えば4つ)の蓄電池BAT1〜BAT4が直列に接続された組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、複数の蓄電池に対して一次側コイルが直列に接続され、複数の蓄電池それぞれに対して、一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルが並列に接続され、組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値(バランス時間目標値)を設定する工程と、目標値に基づいて、一次側コイルに蓄積されるエネルギ量を調整する工程と、を含む。   The power storage state adjustment methods of the first and second embodiments are power storage state adjustment methods for adjusting the power storage state of a battery pack 100 in which a plurality (for example, four) of storage batteries BAT1 to BAT4 are connected in series. A primary coil is connected in series to a plurality of storage batteries, and a plurality of secondary coils to which energy stored in the primary coil is transmitted are connected in parallel to each of the plurality of storage batteries. Setting a target value (balance time target value) of a balance time which is a time from the start of charging or the start of discharging to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced; and storing the target value in the primary coil based on the target value. Adjusting the amount of energy.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することで、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を小さくできる。   In this case, by setting the target balance time to an appropriate value, the total amount of energy stored in the primary coil can be reduced.

この結果、充放電時の電力損失(エネルギ損失)の増大を抑制できる。   As a result, an increase in power loss (energy loss) during charging and discharging can be suppressed.

また、設定する工程では、組電池100に対して予め設定された充電時間CT又は放電時間DCTの範囲内で、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量が所定値以下となるようにバランス時間目標値を設定し、調整する工程では、該エネルギ量を所定値以下となるように調整することが好ましい。   Further, in the setting step, the balance time target is set so that the total amount of energy stored in the primary coil is equal to or less than a predetermined value within the range of the charging time CT or the discharging time DCT preset for the battery pack 100. In the step of setting and adjusting the value, it is preferable to adjust the energy amount to be equal to or less than a predetermined value.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することができる。   In this case, the balance time target value can be set to an appropriate value.

また、設定する工程では、組電池100の充放電時以外のときにバランス時間目標値を設定し、調整する工程では、組電池100の充放電時以外のときにバランス時間目標値に基づいて総エネルギ量を設定することが好ましい。   In the setting step, the balance time target value is set when the battery pack 100 is not charged and discharged, and in the adjusting step, the total time is set based on the balance time target value when the battery pack 100 is not charged and discharged. It is preferable to set the amount of energy.

この場合、事前にセルバランスをとることができる。この結果、充放電時には、充電開始時又は放電開始時から設定されたバランス時間目標値までに、設定された総エネルギ量を一次側コイルに供給すれば良いため、充放電時の制御を簡略化できる。   In this case, a cell balance can be obtained in advance. As a result, at the time of charge / discharge, the set total energy amount may be supplied to the primary coil from the start of charge or the start of discharge to the set balance time target value, so that control during charge / discharge is simplified. it can.

なお、上記各実施形態では、コイル電流を調整するための調整部として、可変定電流回路が設けられているが、これに限らず、例えば、定電流源と、抵抗値を切り替え可能な抵抗回路や可変抵抗とを含む回路を設けても良いし、一次側コイルと組電池の接続と遮断を繰り返すスイッチング用のトランジスタを設けても良い。   In each of the above embodiments, a variable constant current circuit is provided as an adjustment unit for adjusting the coil current. However, the present invention is not limited to this. For example, a constant current source and a resistance circuit that can switch the resistance value are provided. Or a circuit including a variable resistor, or a switching transistor for repeating connection and disconnection between the primary coil and the assembled battery may be provided.

また、可変定電流回路の構成は、可変定電流回路400、400A〜400Dの構成に限らず、適宜変更可能である。   Further, the configuration of the variable constant current circuit is not limited to the configuration of the variable constant current circuits 400 and 400A to 400D, and can be appropriately changed.

また、上記実施形態では、電流供給回路として、フライバックトランスが用いられているが、これに限らず、他の電流加算器を用いても良い。この場合も、バランス時間目標値に基づいて、セルバランス制御系により電流供給回路としての電流加算器を制御することが好ましい。   In the above-described embodiment, a flyback transformer is used as the current supply circuit. However, the present invention is not limited to this, and another current adder may be used. Also in this case, it is preferable that the cell balance control system controls the current adder as the current supply circuit based on the balance time target value.

また、上記実施形態において、組電池を構成する蓄電池、一次側コイル、二次側コイル、電圧センサ、電流センサの個数は、適宜変更可能である。   Further, in the above embodiment, the numbers of storage batteries, primary coils, secondary coils, voltage sensors, and current sensors constituting the battery pack can be changed as appropriate.

また、上記実施形態では、バランス時間目標値を、プレセルバランス処理時に設定しているが、これに代えて又は加えて、例えば充放電中に設定又は必要に応じて再設定しても良い。   Further, in the above embodiment, the balance time target value is set at the time of the pre-cell balance processing. However, instead of or in addition to this, the balance time target value may be set, for example, during charging / discharging or reset as needed.

また、上記実施形態では、バランス時間目標値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量=コイル電流値(パルス振幅)×供給時間(パルス幅)×供給回数(パルス数)を制御しているが、これに限らず、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を一定にして、コイル電流値やコイル電流量(コイル電流値×供給時間)や供給回数を制御しても良い。この場合も、充電開始時又は放電開始時からバランス時間目標値までのコイル電流値やコイル電流量や供給回数を閾値未満に抑えることで電力損失の増大を抑制することができる。すなわち、電流値や電流量や供給時間を時間分散させることで電流値や電流量を小さく(好ましくは最小限)に制御でき、エネルギ損失の増大及び装置の大型化を抑制できる。   Further, in the above embodiment, the total amount of energy stored in the primary coil based on the balance time target value = the coil current value (pulse amplitude) × the supply time (pulse width) × the number of supply times (the number of pulses) is controlled. However, the present invention is not limited to this, and the coil current value, the coil current amount (coil current value × supply time) and the number of times of supply may be controlled while keeping the total energy amount stored in the primary coil constant. Also in this case, an increase in power loss can be suppressed by suppressing the coil current value, the coil current amount, and the number of times of supply from the start of charging or the start of discharging to the target value of the balance time below the threshold. That is, by dispersing the current value, the current amount, and the supply time with time, the current value and the current amount can be controlled to be small (preferably minimum), and an increase in energy loss and an increase in size of the device can be suppressed.

また、上記実施形態の説明で用いた具体的な数値、形状等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Further, specific numerical values, shapes, and the like used in the description of the above embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

以下に、発明者が上記実施形態を発案するに至った思考プロセスを説明する。   Hereinafter, a thinking process that led the inventor to devise the above-described embodiment will be described.

特許文献1には、蓄電モジュールにおいて直列に接続された複数の蓄電池のセル電圧を、充電時に同一電圧にする目的で、充電電流を調整するセルバランス方式が開示されている。   Patent Literature 1 discloses a cell balancing method in which a charging current is adjusted in order to make cell voltages of a plurality of storage batteries connected in series in a power storage module the same during charging.

しかし、高速充放電時に、電力損失の増大やモジュールの大型化を招く。   However, at the time of high-speed charge / discharge, power loss increases and the module becomes large.

そこで、発明者は、複数の蓄電池を高速充放電する際のセルバランス時のエネルギ損失の増大や装置の大型化を抑制するために上記実施形態を発案した。   Therefore, the inventor has devised the above-described embodiment in order to suppress an increase in energy loss and an increase in the size of the device during cell balancing when a plurality of storage batteries are charged and discharged at high speed.

1、2…電池パック、100…組電池、400…可変定電流回路、600…バランス時間目標値設定部、700…コイル電流制御部、800…記憶部、V1〜V4…電圧センサ、IS、IS1〜IS4…電流センサ。   1, 2 battery pack, 100 battery pack, 400 variable constant current circuit, 600 balance time target value setting section, 700 coil current control section, 800 storage section, V1 to V4 voltage sensors, IS, IS1 ~ IS4 ... current sensor.

特開2015−154606号公報JP 2015-154606 A

Claims (14)

複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記制御系は、前記組電池の充放電時以外のときに、前記目標値を設定し該目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定する蓄電状態調整装置。
A storage state adjustment device that adjusts the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the battery pack during charging and discharging of the battery pack,
A control system that sets a target value of a balance time that is a time period from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced, and controls the current supply circuit based on the target value. ,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
The power storage state adjusting device, wherein the control system sets the target value and sets the total amount of energy stored in the primary coil based on the target value when the battery pack is not charged or discharged.
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致することを特徴とする請求項1に記載の蓄電状態調整装置。   The power storage condition adjusting device according to claim 1, wherein the target value substantially matches a charging time or a discharging time preset for the battery pack. 複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、
前記複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数の電圧センサと、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記制御系は、前記目標値及び前記複数の電圧センサの計測値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能である蓄電状態調整装置。
A storage state adjustment device that adjusts the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the battery pack during charging and discharging of the battery pack,
A control system that sets a target value of a balance time that is a time period from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced, and controls the current supply circuit based on the target value. ,
A plurality of voltage sensors for measuring the voltage of each of the plurality of storage batteries,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
The power storage state adjustment device, wherein the control system is capable of adjusting a total amount of energy stored in the primary coil based on the target value and the measurement values of the plurality of voltage sensors.
前記制御系は、前記複数の電圧センサの計測値に応じて前記目標値の設定を変更可能であることを特徴とする請求項3に記載の蓄電状態調整装置。   4. The power storage state adjustment device according to claim 3, wherein the control system is capable of changing a setting of the target value according to a measurement value of the plurality of voltage sensors. 5. 複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサを更に備え、
前記制御系は、前記目標値及び前記電流センサの計測値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能である蓄電状態調整装置。
A storage state adjustment device that adjusts the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the battery pack during charging and discharging of the battery pack,
A control system that sets a target value of a balance time that is a time period from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced, and controls the current supply circuit based on the target value. ,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
Further comprising a current sensor that measures a current supplied to the primary side coil,
The power storage state adjustment device, wherein the control system is capable of adjusting a total amount of energy stored in the primary coil based on the target value and a measurement value of the current sensor.
前記一次側コイルは、前記複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、
前記電流センサは、前記複数の一次側コイルに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項5に記載の蓄電状態調整装置。
The primary coil is provided in plurality corresponding to the plurality of secondary coils,
The storage state adjusting device according to claim 5, wherein a plurality of the current sensors are provided corresponding to the plurality of primary coils.
前記制御系は、前記電流センサの計測値に応じて前記目標値の設定を変更可能であることを特徴とする請求項5又は6に記載の蓄電状態調整装置。   The power storage state adjusting device according to claim 5, wherein the control system is capable of changing a setting of the target value according to a measurement value of the current sensor. 前記制御系は、前記一次側コイルに接続された可変定電流回路を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の蓄電状態調整装置。   The power storage state adjustment device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control system includes a variable constant current circuit connected to the primary coil. 前記可変定電流回路は、前記複数の一次側コイルに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項8に記載の蓄電状態調整装置。   The power storage state adjusting device according to claim 8, wherein a plurality of the variable constant current circuits are provided corresponding to the plurality of primary coils. 複数の蓄電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池の蓄電状態を調整する請求項1〜9のいずれか一項に記載の蓄電状態調整装置と、を備える電池パック。
An assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series;
A battery pack comprising: the power storage state adjusting device according to claim 1, wherein the power storage state of the battery pack is adjusted.
請求項10に記載の電池パックと、
前記電池パックに接続される充電器と、
前記電池パックに接続される負荷と、を備える負荷システム。
A battery pack according to claim 10,
A charger connected to the battery pack;
A load connected to the battery pack.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記設定する工程では、前記組電池の充放電時以外のときに前記目標値を設定し、
前記制御する工程では、前記組電池の充放電時以外のときに前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定する蓄電状態調整方法。
A storage state adjustment method for adjusting the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
Current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries during charging and discharging of the battery pack is supplied to the battery pack from a current supply circuit,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
A step of setting a target value of a balance time that is a time from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced,
Controlling the current supply circuit based on the target value,
In the setting step, the target value is set at times other than at the time of charging and discharging the battery pack,
In the controlling step, a power storage state adjusting method for setting a total amount of energy stored in the primary coil based on the target value except when the battery pack is charged or discharged.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記制御する工程では、前記複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数の電圧センサの計測値及び前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能である蓄電状態調整方法。
A storage state adjustment method for adjusting the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
Current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries during charging and discharging of the battery pack is supplied to the battery pack from a current supply circuit,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
A step of setting a target value of a balance time that is a time from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced,
Controlling the current supply circuit based on the target value,
In the controlling step, a storage state adjustment method capable of adjusting a total amount of energy stored in the primary coil based on measurement values of a plurality of voltage sensors for measuring voltages of the plurality of storage batteries and the target value. .
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記制御する工程では、前記一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサの計測値及び前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能である蓄電状態調整方法。
A storage state adjustment method for adjusting the storage state of a battery pack in which a plurality of storage batteries are connected in series,
Current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries during charging and discharging of the battery pack is supplied to the battery pack from a current supply circuit,
The current supply circuit includes a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries, and a plurality of secondary sides connected in parallel to each of the plurality of storage batteries and to which energy stored in the primary coil is transmitted. And a coil,
A step of setting a target value of a balance time that is a time from the start of charging or the start of discharging of the battery pack to the time when the voltages of the plurality of storage batteries are balanced,
Controlling the current supply circuit based on the target value,
In the controlling step, a power storage state adjustment method capable of adjusting a total energy amount stored in the primary coil based on a measurement value of a current sensor that measures a current supplied to the primary coil and the target value. .
JP2019231649A 2015-12-07 2019-12-23 Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method Active JP6919701B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019231649A JP6919701B2 (en) 2015-12-07 2019-12-23 Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015238455A JP6641665B2 (en) 2015-12-07 2015-12-07 Power storage state adjustment device, battery pack, load system, and power storage state adjustment method
JP2019231649A JP6919701B2 (en) 2015-12-07 2019-12-23 Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015238455A Division JP6641665B2 (en) 2015-12-07 2015-12-07 Power storage state adjustment device, battery pack, load system, and power storage state adjustment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020043763A true JP2020043763A (en) 2020-03-19
JP6919701B2 JP6919701B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=69798920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019231649A Active JP6919701B2 (en) 2015-12-07 2019-12-23 Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6919701B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115395118A (en) * 2022-08-18 2022-11-25 珠海冠宇电源有限公司 Battery pack charge balance control method, device, battery management system and medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3267221B2 (en) * 1997-12-16 2002-03-18 エフ・ディ−・ケイ株式会社 Battery pack
JP2011101572A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 O2 Micro Inc Charging system with cell balancing function
JP2013102592A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 Toyota Industries Corp Battery equalization device and method
JP2015208169A (en) * 2014-04-23 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 Cell balance control device and cell balance control method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3267221B2 (en) * 1997-12-16 2002-03-18 エフ・ディ−・ケイ株式会社 Battery pack
JP2011101572A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 O2 Micro Inc Charging system with cell balancing function
JP2013102592A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 Toyota Industries Corp Battery equalization device and method
JP2015208169A (en) * 2014-04-23 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 Cell balance control device and cell balance control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115395118A (en) * 2022-08-18 2022-11-25 珠海冠宇电源有限公司 Battery pack charge balance control method, device, battery management system and medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP6919701B2 (en) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI418112B (en) Power converter, charging method and charging system
KR101124800B1 (en) Charge Equalization Apparatus
EP2592714B1 (en) Apparatus and method for battery equalization
US8193778B2 (en) Method of charging a battery array
US10559963B2 (en) Balance correction apparatus and electric storage system
TWI762522B (en) Control device, balance correction device, and power storage system
US20110187327A1 (en) Charge equalization apparatus
US9755439B2 (en) Battery state control circuit, battery state control device, and battery pack
KR100762086B1 (en) Apparatus and method for bucking battery
JP2008210694A (en) Charging method of battery pack
JP6641665B2 (en) Power storage state adjustment device, battery pack, load system, and power storage state adjustment method
US20130057218A1 (en) Device and method for controlling charge of assembled battery
US9472960B2 (en) Regulating device, battery assembly device and regulating method
US20160105045A1 (en) Power supply device
JP6919701B2 (en) Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method
KR101969301B1 (en) Apparatus for controlling charging and discharging of batterry for dc grid
JP2015119614A (en) Power storage state adjustment circuit, power storage state adjustment apparatus, and battery pack
JP2013169031A (en) Battery equalization device and method
JP2008054415A (en) Voltage compensator, voltage compensation system and method
JP2015029390A (en) Charger
KR20140111242A (en) Battery charging circuit
JP2014158346A (en) Voltage monitoring apparatus for battery pack
JP2020145771A (en) Charge/discharge controller and storage battery with charge/discharge controller
JP2015136209A (en) Power storage voltage comparison and detection circuit, power storage voltage adjustment circuit, and battery pack
JP2015154607A (en) Power storage state regulating circuit, power storage state regulating device, and battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191223

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200701

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210120

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: 20210622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210705

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6919701

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151