JP2020124041A - Battery pack unit and cell balance adjustment method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: To provide a battery pack unit and a cell balance adjustment method capable of performing maintenance suppressing a reduction of battery life.CONSTITUTION: A battery pack unit according to the present invention has a battery pack including a battery cell group made of first to n-th (n is an integer equal to or more than 2) battery cells connected in series, a discharge processing portion outputting a discharge control signal which is a signal instructing to discharge the battery cell group until total voltage becomes lower than balance voltage when the total voltage which is cell voltage synthesized that is each voltage of the first to the n-th battery cells of the battery cell group is larger than predetermined balance voltage, and a charge processing portion outputting a charge control signal which is a signal instructing to charge by applying the balance voltage to the battery pack until a difference between the cell voltages of the first to the n-th battery cells becomes smaller than an allowable difference after the total voltage becomes lower than the balance voltage by discharge of the battery cell group by the discharge processing portion.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、複数の電池セルを含む電池パックユニット、及び電池セル各々の電圧を均一化するセルバランス調整方法に関する。 The present invention relates to a battery pack unit including a plurality of battery cells and a cell balance adjusting method for equalizing the voltages of the battery cells.

現在、電気自動車、ハイブリッド自動車、又は電動アシスト自転車等に搭載されているモータ用の電源として、直列に接続されている複数の電池パックを含む電池パックユニットが製品化されている。各電池パックは、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池が直列に接続された構造を有する。 Currently, a battery pack unit including a plurality of battery packs connected in series has been commercialized as a power source for a motor mounted in an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electrically assisted bicycle, or the like. Each battery pack has a structure in which rechargeable secondary batteries such as a lead storage battery, a nickel hydrogen battery, and a lithium ion battery are connected in series.

ところで、二次電池は、長時間の使用や放置によって性能が劣化することが知られており、その劣化の進行度合いも均一にはならない。それ故、長期間の使用により直列に接続されている複数の電池パックの劣化状態が不均一となる。よって、このような状態にある複数の電池パックに対して充電を施すと、一部の電池パックは満充電の状態、他の電池パックは過放電又は過充電の状態となり、使用不可になるおそれがあった。また、1つの電池パックに対して充電を施す際、当該電池パック内において、一部のセルが満充電の状態、他のセルは過放電又は過充電の状態となり、当該電池パックが使用不可になるおそれがあった。 By the way, it is known that the performance of a secondary battery deteriorates when it is used for a long time or left as it is, and the progress of the deterioration is not uniform. Therefore, the deterioration state of a plurality of battery packs connected in series becomes non-uniform after long-term use. Therefore, if a plurality of battery packs in such a state are charged, some battery packs may be fully charged and other battery packs may be over-discharged or over-charged, resulting in being unusable. was there. In addition, when charging one battery pack, some cells in the battery pack are in a fully charged state and other cells are in an overdischarged or overcharged state, and the battery pack becomes unusable. There was a risk of becoming.

そこで、このような状態にある複数の電池モジュール(電池パックに相当)を、出荷時の状態に復元させる再生処理方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a reproduction processing method has been proposed in which a plurality of battery modules (corresponding to a battery pack) in such a state are restored to the states at the time of shipping (for example, refer to Patent Document 1).

当該再生処理では、複数の電池モジュールを夫々の放電電圧が所定の放電完了電圧値以下になるまで強制的に放電させることで各電池モジュールの放電電圧を一旦、当該放電完了電圧値以下に揃え、その後、充電することによって満充電状態に到らせている。 In the regeneration process, the discharge voltage of each battery module is temporarily adjusted to be equal to or lower than the discharge completion voltage value by forcibly discharging the plurality of battery modules until the respective discharge voltages become equal to or lower than a predetermined discharge completion voltage value. After that, the battery is fully charged by charging.

再表2017/046900号Re-table 2017/046900

ところで、上記したような再生処理による電池のメンテナンスでは、複数の電池モジュールを放電させることで、一旦、電池モジュール各々の電圧を所定の電圧値以下の状態に揃えることができる。しかしながら、当該放電を実施する直前の各電池モジュールの電圧に大きなバラツキがある場合には、かかる放電終了後の各電池モジュールの電圧にも大幅な差が生じる。したがって、当該放電終了後に、満充電状態に到らせる為の充電を各電池モジュールに施すと、一部の電池モジュールが過充電又は過放電となる虞があり、電池寿命の低下を招く可能性があった。 By the way, in the maintenance of the battery by the above-described regeneration process, the voltage of each battery module can be temporarily adjusted to a predetermined voltage value or less by discharging the plurality of battery modules. However, when there is a large variation in the voltage of each battery module immediately before performing the discharge, a great difference also occurs in the voltage of each battery module after the end of the discharge. Therefore, if each battery module is charged to reach the fully charged state after the end of the discharge, some battery modules may be overcharged or overdischarged, which may lead to a decrease in battery life. was there.

そこで、本発明は、例えば電池寿命の低下を抑えたメンテナンスを施すことが可能な電池パックユニット及びセルバランス調整方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a battery pack unit and a cell balance adjusting method capable of performing maintenance while suppressing a decrease in battery life, for example.

本発明に係る電池パックユニットは、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、前記電池セル群の第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第1〜第nの電池セルの前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を含む。 A battery pack unit according to the present invention includes a battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series, and first to first battery cell groups. Instructing to discharge the battery cell group until the total voltage falls below the balance voltage when the total voltage obtained by combining the cell voltages that are the respective voltages of the nth battery cells is larger than a predetermined balance voltage. A discharge processing unit that outputs a discharge control signal that is a signal to perform, and after the total voltage falls below the balance voltage due to discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, the first to nth battery cells A charging processing unit that outputs a charging control signal that is a signal instructing to charge the battery pack by applying the balance voltage until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance.

また、本発明に係るセルバランス調整方法は、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、前記電池セル群の前記第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、を有する。 Moreover, the cell balance adjusting method according to the present invention is directed to each of the battery cells of the battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series. A cell balance adjusting method for adjusting a voltage, wherein the total cell voltage that is a voltage of each of the first to nth battery cells of the battery cell group is combined until the total voltage falls below the balance voltage. And a discharging step of discharging the total voltage below the balance voltage, and a charging step of charging the battery pack by applying the balance voltage until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance. With.

要するに、上記した電池パックユニット及びセルバランス調整方法では、電池パックユニットのメンテナンスとして以下の放電処理及び充電処理を順に施すことで、複数の電池セルからなる電池セル群の各電池セルのセル電圧を均一化するセルバランス調整を行う。 In short, in the above-described battery pack unit and cell balance adjusting method, the following discharge processing and charging processing are sequentially performed as the maintenance of the battery pack unit, so that the cell voltage of each battery cell of the battery cell group composed of a plurality of battery cells is calculated. Adjust the cell balance to make it uniform.

つまり、先ず、複数の電池セル各々のセル電圧を合成した総電圧が所定のバランス電圧を下回るまで当該電池セル群を強制的に放電させる(放電処理)。そして、引き続きこの電池セル群に含まれる各電池セルのセル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、電池セル群を上記したバランス電圧で充電する(充電処理)。 That is, first, the battery cell group is forcibly discharged until the total voltage obtained by combining the cell voltages of the plurality of battery cells falls below a predetermined balance voltage (discharge processing). Then, the battery cell group is continuously charged with the above-described balance voltage until the difference between the cell voltages of the battery cells included in the battery cell group becomes smaller than the tolerance (charging process).

よって、上記した電池パックユニット及びセルバランス調整によれば、電池パックに施す放電処理のみで当該電池パックに含まれる複数の電池セル各々のセル電圧の均一化を図る場合に比べて、セル電圧同士の差を小さくすることができる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。 Therefore, according to the battery pack unit and the cell balance adjustment described above, the cell voltages are compared with each other as compared with the case where the cell voltage of each of the plurality of battery cells included in the battery pack is equalized only by the discharge process performed on the battery pack. The difference between can be reduced. This reduces the number of battery cells that are in an overcharged state and the duration of the overcharged state at the time of charging to reach the fully charged state of the battery pack, which is performed after the cell balance adjustment is completed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in battery life.

また、本発明に係る電池パックユニットは、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、前記電池セル群の第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った場合に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有する。 Further, the battery pack unit according to the present invention includes a battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series, and a first battery cell group of the battery cell group. Discharging for discharging the battery cell group until the total voltage becomes lower than the balance voltage when the total voltage obtained by combining the cell voltages of the first to nth battery cells is larger than a predetermined balance voltage. When the total voltage becomes lower than the balance voltage due to the processing unit and the discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, the balance of the battery pack is maintained until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance. And a charge processing unit that outputs a charge control signal that is a signal instructing to apply a voltage to charge the battery.

かかる電池パックユニットによれば、前述した放電処理及び充電処理を順に実施するにあたり、この放電処理では、自身に含まれている放電処理部で電子セル群を放電させている。よって、電池パックユニットのメンテナンス作業時に、当該電子セル群の放電を実施する電子負荷装置等を用いる必要がなくなるので、安価なシステム構成でメンテナンスを行うことが可能となる。 According to such a battery pack unit, when the above-described discharge process and charge process are sequentially performed, in this discharge process, the discharge processing unit included in itself discharges the electronic cell group. Therefore, it is not necessary to use an electronic load device or the like for discharging the electronic cell group at the time of maintenance work of the battery pack unit, so that maintenance can be performed with an inexpensive system configuration.

また、本発明に係る更に他の電池パックユニットは、夫々が、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む第1〜第r(rは2以上の整数)の電池パックと、前記第1〜第rの電池パックの各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧として出力すると共に、前記第1〜第rの電池パックを充電する電圧を受けるための外部電源端子と、前記総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記第1〜第rの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第1〜第rの電池パックに含まれる全ての前記電池セルにおける前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記外部電源端子に前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有する。 Further, still another battery pack unit according to the present invention includes first to first battery cell groups each including a first to nth (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series. The voltage generated by each of the r (where r is an integer of 2 or more) battery pack and the first to rth battery packs is output as a total voltage, and the first to rth batteries are also output. An external power supply terminal for receiving a voltage for charging the pack, and if the total voltage is higher than a predetermined balance voltage, the first to rth battery packs are included until the total voltage falls below the balance voltage. After a discharge processing unit that outputs a discharge control signal that is a signal instructing to discharge all the battery cell groups, the total voltage is below the balance voltage due to discharge of the battery cell groups by the discharge processing unit. , Until the difference between the cell voltages in all the battery cells included in the first to r-th battery packs becomes smaller than a tolerance, charging the balance voltage by applying the balance voltage to the external power supply terminals. And a charge processing unit that outputs a charge control signal that is an instruction signal.

要するに、かかる電池パックユニットでは、自身のメンテナンス時において、以下の放電処理及び充電処理を順に施すことで、複数の電池パックに含まれている各電池セルのセル電圧を均一化するセルバランス調整を行う。 In short, in such a battery pack unit, at the time of maintenance of itself, by performing the following discharge process and charge process in order, cell balance adjustment for equalizing the cell voltage of each battery cell included in a plurality of battery packs is performed. To do.

つまり、先ず、複数の電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧を合成した総電圧が所定のバランス電圧を下回るまで当該複数の電池パックを強制的に放電させる(放電処理)。そして、引き続き複数の電池パックに含まれる各電池セルのセル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、外部電源端子を介して複数の電池パックを上記したバランス電圧で充電する(充電処理)。 That is, first, the plurality of battery packs are forcibly discharged until the total voltage obtained by combining the cell voltages of the battery cells included in the plurality of battery packs falls below a predetermined balance voltage (discharge processing). Then, continuously, the plurality of battery packs are charged with the above-described balance voltage via the external power supply terminal until the difference between the cell voltages of the battery cells included in the plurality of battery packs becomes smaller than the tolerance (charging process). ..

この電池パックユニットによれば、複数の電池パックに施す放電処理のみで電池パック単位で電圧の均一化を図る場合に比べて、各電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、各電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。 According to this battery pack unit, it is possible to reduce the difference in cell voltage between the battery cells included in each battery pack, as compared with the case where the voltage is made uniform for each battery pack only by the discharging process performed on the plurality of battery packs. .. As a result, the number of battery cells that are in an overcharged state and the period during which the overcharged state continues during charging to reach the fully charged state for each battery pack, which is performed after the cell balance adjustment is completed. Since it can be reduced, it is possible to suppress a decrease in battery life.

本発明に係る電池パックユニット100の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a configuration of a battery pack unit 100 according to the present invention. セルコントローラCU1〜CUrのうちからCU1を抜粋して、その内部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which extracts CU1 out of cell controllers CU1 to CUr and shows its internal configuration. 電池パックユニット100のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の一例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an example of a system configuration constructed when performing maintenance on the battery pack unit 100. FIG. CPU20が実施するメンテナンス処理の手順を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the procedure of the maintenance processing which CPU20 performs. セルバランス調整処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the procedure of cell balance adjustment processing. 電池セルの放電特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the discharge characteristic of a battery cell. バランス調整処理の実施直前での各電池パックに含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the state of each cell voltage of battery cells B1-Bn contained in each battery pack just before implementation of balance adjustment processing. 放電終了直後での各電池パックに含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the state of each cell voltage of battery cells B1-Bn contained in each battery pack immediately after the end of discharge. VmaxとVminとの差がVALより小となった場合の各電池パックに含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the state of each cell voltage of battery cells B1-Bn contained in each battery pack when the difference of Vmax and Vmin becomes smaller than VAL. 電池パックユニット100のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の他の一例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing another example of a system configuration constructed when performing maintenance of the battery pack unit 100. セルバランス調整処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of the procedure of a cell balance adjustment process.

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る電池パックユニット100の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a battery pack unit 100 according to the present invention.

電池パックユニット100は、直列に接続されている電池パックBC1〜BCr(rは2以上の整数)、外部電源端子T0及びT1、セルコントローラCU1〜CUr、及びバッテリ保護部BMUを含む。 The battery pack unit 100 includes battery packs BC1 to BCr (r is an integer of 2 or more) connected in series, external power supply terminals T0 and T1, cell controllers CU1 to CUr, and a battery protection unit BMU.

電池パックBC1〜BCrの各々には、夫々が直流の電圧(以下、セル電圧と称する)を生成し、互いに直列に接続されている電池セルB1〜Bn(nは2以上の整数)が含まれている。電池セルB1〜Bnは、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素電池、又はリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池である。 Each of the battery packs BC1 to BCr includes battery cells B1 to Bn (n is an integer of 2 or more) that generate DC voltage (hereinafter, referred to as cell voltage) and are connected in series. ing. The battery cells B1 to Bn are rechargeable secondary batteries such as lead storage batteries, nickel hydrogen batteries, or lithium ion batteries.

電池パックBC1〜BCrの各々では、自身に含まれている電池セルB1の正極端子が正極側の電源端子、電池セルBnの負極端子が負極側の電源端子である。各電池パックは、自身に含まれている電池セルB1〜Bnの各々で生成された電圧を合成した電圧を電池パック電圧として、自身の正極側の電源端子及び負極側の電源端子を介して出力する。 In each of the battery packs BC1 to BCr, the positive electrode terminal of the battery cell B1 included therein is a positive power supply terminal, and the negative electrode terminal of the battery cell Bn is a negative power supply terminal. Each battery pack outputs a voltage obtained by combining the voltages generated by the battery cells B1 to Bn included in the battery pack as a battery pack voltage via the power supply terminal on the positive electrode side and the power supply terminal on the negative electrode side. To do.

また、図1に示すように、電池パックBC1〜BCrのうちのBC1の正極側の電源端子が外部電源端子T0に接続されており、BC1rの負極側の電源端子が外部電源端子T1に接続されている。 Further, as shown in FIG. 1, the power source terminal on the positive side of BC1 of the battery packs BC1 to BCr is connected to the external power source terminal T0, and the power source terminal on the negative side of BC1r is connected to the external power source terminal T1. ing.

上記した構成により、電池パックユニット100は、電池パックBC1〜BCrの各々で生成された電池パック電圧を合成した電圧を、電池電圧として外部電源端子T0及びT1を介して出力する。電池パックユニット100は、例えば、この電池電圧の電圧値が規定の定格電圧値となるように充電された状態で出荷される。 With the above configuration, the battery pack unit 100 outputs a voltage obtained by combining the battery pack voltages generated by the battery packs BC1 to BCr as the battery voltage via the external power supply terminals T0 and T1. The battery pack unit 100 is shipped, for example, in a charged state such that the voltage value of the battery voltage becomes a specified rated voltage value.

図1に示すように、電池パックBC1〜BCrには、セルコントローラCU1〜CUrが夫々対応付けして接続されている。例えば、電池パックBC1に含まれている電池セルB1〜Bn各々の正極端子及び負極端子がセルコントローラCU1に接続されており、電池パックBC2に含まれている電池セルB1〜Bn各々の正極端子及び負極端子がセルコントローラCU2に接続されている。すなわち、セルコントローラCU(k)(kは1〜rの整数)が、電池パックBC(k)に含まれている電池セルB1〜Bn各々の正極端子及び負極端子に接続されているのである。 As shown in FIG. 1, cell controllers CU1 to CUr are associated with and connected to the battery packs BC1 to BCr, respectively. For example, the positive and negative terminals of the battery cells B1 to Bn included in the battery pack BC1 are connected to the cell controller CU1, and the positive and negative terminals of the battery cells B1 to Bn included in the battery pack BC2 and The negative electrode terminal is connected to the cell controller CU2. That is, the cell controller CU(k) (k is an integer of 1 to r) is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of each of the battery cells B1 to Bn included in the battery pack BC(k).

セルコントローラCU1〜CUrは、電池パックBC1〜BCrの各々に含まれている電池セルB1〜Bn各々の電圧(セル電圧と称する)、夫々に流れる電流、電池パックBC(k)の温度等を個別に測定し、その測定結果を示す測定情報を生成する。更に、セルコントローラCU1〜CUrは、バッテリ保護部BMUからの各種制御信号に応じて、上記した測定情報のバッテリ保護部BMUへの供給、或いは電池セルB1〜Bnのうちの任意の電池セルを強制的に放電させる放電処理を行う。 The cell controllers CU1 to CUr individually determine the voltage (referred to as cell voltage) of each of the battery cells B1 to Bn included in each of the battery packs BC1 to BCr, the current flowing through each, the temperature of the battery pack BC(k), and the like. Measurement is performed, and measurement information indicating the measurement result is generated. Further, the cell controllers CU1 to CUr supply the above-mentioned measurement information to the battery protection unit BMU or force any battery cell among the battery cells B1 to Bn according to various control signals from the battery protection unit BMU. Discharge processing is performed to electrically discharge.

図2は、セルコントローラCU1〜CUrのうちからCU1を抜粋して、その内部構成の一部を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a part of the internal configuration of CU1 extracted from the cell controllers CU1 to CUr.

図2において、電圧センサCS1〜CSnは、電池セルB1〜Bnの各々で生成されたセル電圧を個別に測定し、測定したセル電圧を電池セル毎に表すセル電圧信号V1〜Vnを、バッテリ保護部BMUに供給する。 In FIG. 2, the voltage sensors CS1 to CSn individually measure the cell voltages generated in the battery cells B1 to Bn, and output cell voltage signals V1 to Vn representing the measured cell voltage for each battery cell to the battery protection. Supply to department BMU.

放電スイッチSW1〜SWn及び抵抗R1〜Rnは、バッテリ保護部BMUから供給された放電制御信号P1〜Pnに応じて、電池セルB1〜Bnの各々を選択的に放電させる放電回路である。放電スイッチSW1〜Wnは、例えばMOS(Metal Oxide Semiconductor) 型又はバイポーラ型のトランジスタ等からなるスイッチ素子である。 The discharge switches SW1 to SWn and the resistors R1 to Rn are discharge circuits that selectively discharge each of the battery cells B1 to Bn according to the discharge control signals P1 to Pn supplied from the battery protection unit BMU. The discharge switches SW1 to Wn are switch elements including, for example, MOS (Metal Oxide Semiconductor) type or bipolar type transistors.

つまり、放電スイッチSW(t)(tは1〜nの整数)は、放電制御信号P(t)が放電停止を指示する例えば論理レベル0を示す場合にはオフ状態となり、放電制御信号P(t)が放電実行を指示する例えば論理レベル1を示す場合にはオン状態となる。放電スイッチSW(t)がオン状態になると、抵抗R(t)を介して電池セルB(t)の正極端子及び負極端子間が電気的に接続され、電池セルB(t)が放電する。この際、放電電流が抵抗R(t)に流れ込んで消費されることで、電池セルB(t)の電池容量が低下する。一方、放電スイッチSW(t)がオフ状態にある間は、抵抗R(t)の一端が開放されるので、上記したような放電は生起されない。 That is, the discharge switch SW(t) (t is an integer of 1 to n) is turned off when the discharge control signal P(t) indicates, for example, a logic level 0 indicating the discharge stop, and the discharge control signal P( When t) indicates, for example, a logic level 1 that instructs execution of discharge, the state is ON. When the discharge switch SW(t) is turned on, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery cell B(t) are electrically connected via the resistor R(t), and the battery cell B(t) is discharged. At this time, the discharge current flows into the resistor R(t) and is consumed, so that the battery capacity of the battery cell B(t) is reduced. On the other hand, while the discharge switch SW(t) is in the off state, one end of the resistor R(t) is opened, so that the above-mentioned discharge does not occur.

バッテリ保護部BMUは、電池パックBC1〜BCrを過充電又は過放電の状態から回避させるバッテリ保護処理を行う。すなわち、バッテリ保護部BMUは、セルコントローラCU1〜CUrから取得した上記測定情報に基づき、電池パックBC1〜BCrの過充電又は過放電の状態を監視する。そして、バッテリ保護部BMUは、当該監視結果に基づき、電池パックBC1〜BCrを過充電又は過放電の状態から回避させるための各種制御をセルコントローラCU1〜CUrに施す。 The battery protection unit BMU performs a battery protection process for avoiding the battery packs BC1 to BCr from being overcharged or overdischarged. That is, the battery protection unit BMU monitors the state of overcharge or overdischarge of the battery packs BC1 to BCr based on the above measurement information acquired from the cell controllers CU1 to CUr. Then, the battery protection unit BMU performs various controls on the cell controllers CU1 to CUr based on the monitoring result to prevent the battery packs BC1 to BCr from being overcharged or overdischarged.

更に、バッテリ保護部BMUは、バッテリのメンテナンス処理を促すメンテナンス実行信号MEXを受けた場合に、以下に説明するメンテナンス処理を行い、その処理過程で充電制御信号CGS又は放電制御信号DCSを出力する。 Further, when the battery protection unit BMU receives the maintenance execution signal MEX urging the battery maintenance process, the battery protection unit BMU performs the maintenance process described below and outputs the charge control signal CGS or the discharge control signal DCS in the process.

バッテリ保護部BMUは、上記したバッテリ保護処理及びメンテナンス処理の手順を表すプログラムが格納されているROM(Read Only Memory)10と、ROM10に格納されているプログラムを実行するCPU20と、を含む。 The battery protection unit BMU includes a ROM (Read Only Memory) 10 in which a program representing the procedure of the battery protection processing and the maintenance processing described above is stored, and a CPU 20 that executes the program stored in the ROM 10.

以下に、例えば電池パックユニット100の累積使用期間が推奨期間に近づいた、或いは電池持続時間が短くなった場合に、電池パックユニット100のメンテナンスを請け負う工場等で行う電池パックユニット100のメンテナンス動作について説明する。 The maintenance operation of the battery pack unit 100 performed in a factory or the like that undertakes maintenance of the battery pack unit 100 when, for example, the cumulative usage period of the battery pack unit 100 approaches the recommended period or the battery duration becomes short explain.

図3は、電池パックユニット100をメンテナンスするために構築するシステム構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration constructed to maintain the battery pack unit 100.

図3に示すように、メンテナンス対象となる電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1には、電子負荷装置200及び電源装置300が接続される。 As shown in FIG. 3, the electronic load device 200 and the power supply device 300 are connected to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100 to be maintained.

電子負荷装置200は、電池パックユニット100から出力された放電制御信号DCSを受けた場合に、電池パックユニット100に含まれている電池パックBC1〜BCrを外部電源端子T0及びT1を介して強制的に放電させる。 When receiving the discharge control signal DCS output from the battery pack unit 100, the electronic load device 200 forces the battery packs BC1 to BCr included in the battery pack unit 100 via the external power supply terminals T0 and T1. To discharge.

電源装置300は、電池パックユニット100から出力された充電制御信号CDSを受けた場合に、当該充電制御信号CDSにて示される充電電圧を電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1に印加することで電池パックBC1〜BCrを充電する。 When receiving the charge control signal CDS output from the battery pack unit 100, the power supply device 300 applies the charging voltage indicated by the charge control signal CDS to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100. Then, the battery packs BC1 to BCr are charged.

図3に示すシステム構成において、電池パックユニット100がメンテナンス実行信号MEXを受けると、CPU20が、ROM10に格納されているプログラムに従って図4に示すメンテナンス処理を実行する。 In the system configuration shown in FIG. 3, when battery pack unit 100 receives maintenance execution signal MEX, CPU 20 executes the maintenance process shown in FIG. 4 according to the program stored in ROM 10.

すなわち、先ず、CPU20は、電池パックBC1〜BCrに夫々含まれている電池セルB1〜Bm各々のセル電圧を均一化するセルバランス調整処理を実行する(ステップS100)。 That is, first, the CPU 20 executes a cell balance adjustment process for equalizing the cell voltages of the battery cells B1 to Bm included in the battery packs BC1 to BCr, respectively (step S100).

図5は、セルバランス調整処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the cell balance adjustment processing.

図5において、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrに含まれている全ての放電スイッチSW1〜SWnをオフ状態に設定するように指示する放電制御信号P1〜Pnを、セルコントローラCU1〜CUrに供給する(ステップS11)。 In FIG. 5, the CPU 20 supplies to the cell controllers CU1 to CUr the discharge control signals P1 to Pn instructing to set all the discharge switches SW1 to SWn included in the cell controllers CU1 to CUr to the off state. (Step S11).

次に、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrからセル電圧信号V1〜Vnを取り込む(ステップS12)。 Next, the CPU 20 takes in the cell voltage signals V1 to Vn from the cell controllers CU1 to CUr (step S12).

次に、CPU20は、各セルコントローラCU1〜CUrから取り込んだセル電圧信号V1〜Vnに基づき、電池パックBC1〜BCrに含まれている電池セル各々のセル電圧を合成した電圧を総電圧Vsumとして算出する(ステップS13)。尚、総電圧Vsumは、前述した電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1から出力される電池電圧に相当する。 Next, the CPU 20 calculates, as the total voltage Vsum, a voltage obtained by combining the cell voltages of the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr based on the cell voltage signals V1 to Vn fetched from the cell controllers CU1 to CUr. Yes (step S13). The total voltage Vsum corresponds to the battery voltage output from the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100 described above.

次に、CPU20は、総電圧Vsumが以下に説明するバランス電圧BVよりも低いか否かを判定する(ステップS14)。 Next, the CPU 20 determines whether the total voltage Vsum is lower than the balance voltage BV described below (step S14).

バランス電圧BVは、全電池セルのセル電圧を均一化する際のターゲットとなる固定電圧であり、電池セルの電池容量に対する放電電圧の推移を表す例えば図6に示すような放電特性に基づき、以下のように求める。 The balance voltage BV is a fixed voltage that is a target when equalizing the cell voltages of all the battery cells, and represents the transition of the discharge voltage with respect to the battery capacity of the battery cells, for example, based on the discharge characteristics as shown in FIG. Ask like.

すなわち、先ず、当該放電特性に基づき、電池容量の低下につれて低下する放電電圧の低下率が大きく変化する変化点での電池容量に対応した放電電圧より低い電圧、いわゆる放電末期の電圧を、電池セル1つあたりの基本バランス電圧FVとする。 That is, first, based on the discharge characteristics, a voltage lower than the discharge voltage corresponding to the battery capacity at a change point at which the rate of decrease of the discharge voltage that decreases as the battery capacity decreases greatly, that is, a so-called end-of-discharge voltage, The basic balance voltage FV per unit is set.

例えば、図6に示すような、電池セルがリチウムイオン電池である場合の放電特性によると、満充電時の約10%の電池容量を境として、電池容量の低下に対する放電電圧の低下率が急激に増加している。そこで、図6に示す一例では、電池容量が満充電時の10%での放電電圧V0よりも低い電圧である放電末期の放電電圧を、電池セル1つあたりの基本バランス電圧FVとして決定する。そして、基本バランス電圧FVを電池パックBC1〜BCrによる電池セルの直列段数である(n・r)倍した電圧を、バランス電圧BVとする。 For example, according to the discharge characteristics when the battery cell is a lithium-ion battery as shown in FIG. 6, when the battery capacity is about 10% at the time of full charge, the decrease rate of the discharge voltage with respect to the decrease of the battery capacity is sharp. Is increasing. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the discharge voltage at the end of discharge, which is a voltage at which the battery capacity is lower than the discharge voltage V0 at 10% when fully charged, is determined as the basic balance voltage FV per battery cell. Then, a voltage obtained by multiplying the basic balance voltage FV by (n·r), which is the number of series stages of battery cells of the battery packs BC1 to BCr, is set as the balance voltage BV.

ステップS14において総電圧Vsumがバランス電圧BVよりも低くないと判定した場合、CPU20は、電池パックBC1〜BCrを強制的に放電させる放電制御信号DCSを電子負荷装置200に供給する(ステップS15)。この際、電子負荷装置200は、当該放電制御信号DCSに応じて、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルを放電させる。 When it is determined in step S14 that the total voltage Vsum is not lower than the balance voltage BV, the CPU 20 supplies the electronic load device 200 with the discharge control signal DCS for forcibly discharging the battery packs BC1 to BCr (step S15). At this time, the electronic load device 200 discharges all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr according to the discharge control signal DCS.

ステップS15の実行後、CPU20は、上記したステップS14の実行に戻り、前述した動作を再び実行する。 After execution of step S15, the CPU 20 returns to the execution of step S14 described above, and executes the above-described operation again.

この間、ステップS14において総電圧Vsumがバランス電圧BVよりも低いと判定した場合、CPU20は、放電の停止を指示する放電制御信号DCSを電子負荷装置200に供給する(ステップS16)。これにより、電子負荷装置200は、電池パックBC1〜BCrに含まれている全電池セルに対する強制放電を停止させる。 During this time, when it is determined in step S14 that the total voltage Vsum is lower than the balance voltage BV, the CPU 20 supplies the electronic load device 200 with the discharge control signal DCS instructing to stop the discharge (step S16). As a result, the electronic load device 200 stops the forced discharge of all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr.

上記ステップS14〜S16の実行により、CPU20は、総電圧Vsumがバランス電圧BVを下回るまで電池パックBC1〜BCrに含まれている全電池セルを放電させることを指示する放電制御信号DCSを出力する。すると、電子負荷装置200が、当該放電制御信号DCSに応じて、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルを強制的に放電させる。これにより、各電池セルのセル電圧が時間経過につれて徐々に低下し、それに伴い総電圧Vsumも低下してその電圧値がバランス電圧BVを下回る。 By executing steps S14 to S16, CPU 20 outputs discharge control signal DCS instructing to discharge all the battery cells included in battery packs BC1 to BCr until total voltage Vsum falls below balance voltage BV. Then, the electronic load device 200 forcibly discharges all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr according to the discharge control signal DCS. As a result, the cell voltage of each battery cell gradually decreases as time passes, and the total voltage Vsum also decreases accordingly, and the voltage value falls below the balance voltage BV.

ステップS16の実行後、CPU20は、バランス電圧BVで電池パックBC1〜BCrを充電させることを指示する充電制御信号CGSを電源装置300に供給する(ステップS17)。電源装置300は、当該充電制御信号CGSに応じてバランス電圧BVを生成し、当該バランス電圧BVを電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1に印加することで、電池パックBC1〜BCrを充電する。 After execution of step S16, the CPU 20 supplies the power supply device 300 with the charge control signal CGS instructing to charge the battery packs BC1 to BCr with the balanced voltage BV (step S17). The power supply device 300 generates the balance voltage BV according to the charge control signal CGS and applies the balance voltage BV to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100 to charge the battery packs BC1 to BCr. ..

次に、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrの各々からセル電圧信号V1〜Vnを取り込む(ステップS18)。そして、取り込んだセル電圧信号群に基づき、CPU20は、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルのセル電圧のうちから、最大のセル電圧をセル電圧Vmax、最小のセル電圧をセル電圧Vminとして検出する(ステップS19)。 Next, the CPU 20 takes in the cell voltage signals V1 to Vn from each of the cell controllers CU1 to CUr (step S18). Then, based on the acquired cell voltage signal group, the CPU 20 sets the maximum cell voltage to the cell voltage Vmax and the minimum cell voltage to the cell voltage among the cell voltages of all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr. The voltage Vmin is detected (step S19).

次に、CPU20は、セル電圧Vmaxとセル電圧Vminとの差が所定の許容電圧差VALより小さいか否かを判定する(ステップS20)。つまり、ステップS20の実行により、CPU20は、全ての電池セル各々のセル電圧のうちの最大のセル電圧Vmaxと最小のセル電圧Vminとの差が許容電圧差VALより小さくなる程度に、各セル電圧の電圧値が均一化したか否かを判定する。 Next, the CPU 20 determines whether or not the difference between the cell voltage Vmax and the cell voltage Vmin is smaller than a predetermined allowable voltage difference VAL (step S20). That is, by executing step S20, the CPU 20 causes each cell voltage to the extent that the difference between the maximum cell voltage Vmax and the minimum cell voltage Vmin among the cell voltages of all the battery cells becomes smaller than the allowable voltage difference VAL. It is determined whether or not the voltage values of are uniform.

ステップS20にてセル電圧Vmaxとセル電圧Vminとの差がVALよりも小ではないと判定した場合、CPU20は、セル電圧Vminを生成した電池セル以外の電池セルの各々に対応した放電スイッチを全てオン状態にするように指示する放電制御信号P1〜PnをセルコントローラCU1〜CUrに供給する(ステップS21)。これにより、各セルコントローラに含まれる放電スイッチSW1〜SWnのうちで、放電制御信号P1〜Pnによってオン状態に指定された放電スイッチがオン状態となり、その放電スイッチに接続されている電池セルが強制的に放電される。 When it is determined in step S20 that the difference between the cell voltage Vmax and the cell voltage Vmin is not smaller than VAL, the CPU 20 sets all discharge switches corresponding to each of the battery cells other than the battery cell that generated the cell voltage Vmin. Discharge control signals P1 to Pn instructing to turn on are supplied to the cell controllers CU1 to CUr (step S21). As a result, among the discharge switches SW1 to SWn included in each cell controller, the discharge switch designated by the discharge control signals P1 to Pn to be turned on is turned on, and the battery cell connected to the discharge switch is forced. Be discharged.

ステップS21の実行後、CPU20は、上記ステップS18の実行に戻り、前述したステップS18〜S21の動作を再び実行する。 After execution of step S21, the CPU 20 returns to the execution of step S18, and executes the operations of steps S18 to S21 described above again.

上記したステップS17〜S21の実行により、CPU20は、前述した放電処理(S14〜S16)によって総電圧Vsumがバランス電圧BVを下回った後に、以下の処理を行う。 By executing steps S17 to S21 described above, the CPU 20 performs the following process after the total voltage Vsum falls below the balance voltage BV by the above-described discharge process (S14 to S16).

すなわち、CPU20は、VmaxとVminとの差、つまり全電池セルのセル電圧同士の差が許容電圧差VALより小さくなるまで、電池パックBC1〜BCrにバランス電圧BVを印加して充電させることを指示する充電制御信号CGSを出力する。当該充電制御信号CGSに応じて、電源装置300は、バランス電圧BVを生成し、これを外部電源端子T0及びT1を介して電池パックBC1〜BCrに印加することで、電池パックBC1〜BCrを充電する。 That is, the CPU 20 instructs to charge the battery packs BC1 to BCr by applying the balance voltage BV until the difference between Vmax and Vmin, that is, the difference between the cell voltages of all the battery cells becomes smaller than the allowable voltage difference VAL. The charging control signal CGS is output. In response to the charge control signal CGS, the power supply device 300 generates the balance voltage BV and applies it to the battery packs BC1 to BCr via the external power supply terminals T0 and T1 to charge the battery packs BC1 to BCr. To do.

この間、ステップS20にてセル電圧Vmaxとセル電圧Vminとの差分が許容電圧差VALよりも小であると判定した場合、CPU20は、セルバランス調整処理S100を抜け、次の充電処理(ステップS200)の実行に移行する。 During this time, when it is determined in step S20 that the difference between the cell voltage Vmax and the cell voltage Vmin is smaller than the allowable voltage difference VAL, the CPU 20 exits the cell balance adjustment processing S100 and performs the next charging processing (step S200). To execute.

当該充電処理において、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrの各々からセル電圧信号V1〜Vnを取り込み、取り込んだセル電圧信号群に基づき、上記ステップS13と同様に総電圧Vsumを算出する。そして、CPU20は、当該総電圧Vsumの電圧値が、電池パックユニット100の定格電圧値と等しくなるまで、電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1に充電電圧を印加させることを指示する充電制御信号CGSを電源装置200に供給する。 In the charging process, the CPU 20 takes in the cell voltage signals V1 to Vn from each of the cell controllers CU1 to CUr, and calculates the total voltage Vsum based on the taken-in cell voltage signal group as in step S13. Then, the CPU 20 performs charge control that instructs to apply the charge voltage to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100 until the voltage value of the total voltage Vsum becomes equal to the rated voltage value of the battery pack unit 100. The signal CGS is supplied to the power supply device 200.

ここで、総電圧Vsumの電圧値が定格電圧値と等しくなった場合に、COU20は、電池パックBC1〜BCrが満充電状態になったと判断して、図4に示すメンテナンス処理を終了する。 Here, when the voltage value of the total voltage Vsum becomes equal to the rated voltage value, the COU 20 determines that the battery packs BC1 to BCr are in a fully charged state, and ends the maintenance process shown in FIG.

以下に、図3に示すシステム構成において、図5に示すセルバランス調整処理を実行することで達成されるセル電圧の均一化について説明する。 Below, in the system configuration shown in FIG. 3, the cell voltage equalization achieved by executing the cell balance adjustment processing shown in FIG. 5 will be described.

図7は、当該バランス調整処理の実施直前での、電池パックBC1〜BCr各々に含まれている電池セルB1〜Bnのセル電圧の状態の一例を表す図である。図7に示す一例では、電池セル各々のセル電圧にはバラツキが生じており、且つ電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルのセル電圧を合成した総電圧Vsumは、バランス電圧BV(=FV・n・r)よりも大であるとする。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the states of the cell voltages of the battery cells B1 to Bn included in the battery packs BC1 to BCr just before the execution of the balance adjustment process. In the example shown in FIG. 7, the cell voltages of the battery cells vary, and the total voltage Vsum obtained by combining the cell voltages of all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr is the balance voltage BV. It is assumed that it is larger than (=FV·n·r).

よって、電池パックユニット100がメンテナンス実行信号MEXを受けると、先ず、総電圧Vsumがバランス電圧BVより小さくなるまで、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルが強制的に放電される(S14、S15)。そして、総電圧Vsumがバランス電圧BVより小さくなったときに、この放電が停止する(S16)。 Therefore, when the battery pack unit 100 receives the maintenance execution signal MEX, first, all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr are forcibly discharged until the total voltage Vsum becomes lower than the balance voltage BV. (S14, S15). Then, when the total voltage Vsum becomes smaller than the balance voltage BV, this discharge is stopped (S16).

図8は、当該放電停止直後での、電池パックBC1〜BCrの各々に含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the states of the cell voltages of the battery cells B1 to Bn included in the battery packs BC1 to BCr just after the discharge is stopped.

つまり、上記した強制放電(S14、S15)により、図8に示すように、各電池パックBCに含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧が基本バランス電圧FV近傍まで低下する。 That is, due to the above-described forced discharge (S14, S15), as shown in FIG. 8, the cell voltage of each of the battery cells B1 to Bn included in each battery pack BC is reduced to near the basic balance voltage FV.

そして、この強制放電を停止(S16)した後で、バランス電圧BVが電池パックユニットの外部電源端子T0及びT1に印加され、当該バランス電圧BVによって電池パックBC1〜BCrに対する充電が行われる(S17)。 Then, after the forced discharge is stopped (S16), the balance voltage BV is applied to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit, and the battery packs BC1 to BCr are charged by the balance voltage BV (S17). ..

更に、当該充電中において、電池パックBC1〜BCrに含まれている全電池セルのセル電圧のうちで最大のセル電圧Vmaxと最小のセル電圧Vminとの差が許容電圧差VALより小となるまで、最小のセル電圧Vminを生成している電池セル以外の電池セルを強制的に放電させる(S20〜S21)。 Further, during the charging, until the difference between the maximum cell voltage Vmax and the minimum cell voltage Vmin among the cell voltages of all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr becomes smaller than the allowable voltage difference VAL. , The battery cells other than the battery cell generating the minimum cell voltage Vmin are forcibly discharged (S20 to S21).

例えば、図8に示す一例では、電池パックBC1に含まれている電池セルB2、及び電池パックBCrに含まれている電池セルB1のセル電圧が最小である。よって、電池パックBC1に含まれている電池セルB2及び電池パックBCrに含まれている電池セルB1は充電され、夫々のセル電圧が徐々に上昇する。一方、これら電池パックBC1に含まれている電池セルB2、及び電池パックBCrに含まれている電池セルB1以外の他の放電セルは、夫々に接続されている放電回路(SW1〜SWn、R1〜Rn)によって個別に放電し、各セル電圧が徐々に下降して行く。 For example, in the example shown in FIG. 8, the cell voltages of the battery cell B2 included in the battery pack BC1 and the battery cell B1 included in the battery pack BCr are the minimum. Therefore, the battery cell B2 included in the battery pack BC1 and the battery cell B1 included in the battery pack BCr are charged, and the respective cell voltages gradually increase. On the other hand, the battery cells B2 included in the battery pack BC1 and the discharge cells other than the battery cell B1 included in the battery pack BCr are connected to the discharge circuits (SW1 to SWn, R1 to R1) respectively connected thereto. Rn) causes individual discharge and each cell voltage gradually decreases.

その結果、セル電圧Vmaxとセル電圧Vminとの差が小さくなり、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルのセル電圧が均一化する。 As a result, the difference between the cell voltage Vmax and the cell voltage Vmin becomes small, and the cell voltages of all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr are made uniform.

図9は、セル電圧Vmaxとセル電圧Vminとの差が許容電圧差VALより小となった場合での、電池パックBC1〜BCrの各々に含まれる電池セルB1〜Bn各々のセル電圧の状態の一例を表す図である。 FIG. 9 shows the state of the cell voltage of each of the battery cells B1 to Bn included in each of the battery packs BC1 to BCr when the difference between the cell voltage Vmax and the cell voltage Vmin becomes smaller than the allowable voltage difference VAL. It is a figure showing an example.

このように、図5に示すセルバランス調整によると、各電池パックの電池パック電圧同士に比較的大きな電圧差があっても、各電池パックに含まれている電池セル各々のセル電圧が、セル電圧同士の差が許容電圧差より小さくなる程度に均一化される。 Thus, according to the cell balance adjustment shown in FIG. 5, even if there is a relatively large voltage difference between the battery pack voltages of the battery packs, the cell voltage of each battery cell included in each battery pack is The voltage is equalized so that the difference between the voltages becomes smaller than the allowable voltage difference.

よって、当該セルバランス調整を電池パックユニット100に施すことにより、複数の電池パックに施す放電処理のみで、電池パック単位で電圧の均一化を図る場合に比べて、各電池パックに含まれる電池セル各々のセル電圧の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、各電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。 Therefore, by performing the cell balance adjustment on the battery pack unit 100, the battery cells included in each battery pack can be compared with the case where the voltage is made uniform for each battery pack only by the discharging process performed on the plurality of battery packs. The difference between the cell voltages can be reduced. As a result, the number of battery cells that are in an overcharged state and the period during which the overcharged state continues during charging to reach the fully charged state for each battery pack, which is performed after the cell balance adjustment is completed. Since it can be reduced, it is possible to suppress a decrease in battery life.

尚、図1に示す実施例では、電池パックユニット100に含まれるセルコントローラCU1〜CUr及びバッテリ保護部BMUが、図5に示すステップS11〜S16による放電処理と、ステップS17〜S20による充電処理と、を実施している。 In the embodiment shown in FIG. 1, the cell controllers CU1 to CUr and the battery protection unit BMU included in the battery pack unit 100 perform the discharging process in steps S11 to S16 and the charging process in steps S17 to S20 shown in FIG. , Are being implemented.

要するに、電池パックユニット100としては、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セル(B1〜Bn)からなる電池セル群を夫々が含む第1〜第r(rは2以上の整数)の電池パック(BC1〜BCr)の他に、以下の外部電源端子、放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。 In short, the battery pack unit 100 includes first to r-th battery cells each including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells (B1 to Bn) connected in series. In addition to the battery pack (BC1 to BCr) (r is an integer of 2 or more), the following external power supply terminals, a discharge processing unit, and a charging processing unit may be included.

つまり、外部電源端子(T0、T1)は、第1〜第rの電池パック(BC1〜BCr)の各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧(Vsum)として出力すると共に、第1〜第rの電池パックを充電する電圧を受けるために設けられている。 That is, the external power supply terminals (T0, T1) output the combined voltage of the voltages generated by the first to r-th battery packs (BC1 to BCr) as the total voltage (Vsum), and the first to first It is provided to receive a voltage for charging the rth battery pack.

放電処理部(CS1〜CSn、BMU)は、総電圧(Vsum)が予め定められたバランス電圧(BV)より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで第1〜第rの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する放電制御信号(DCS)を出力する。 When the total voltage (Vsum) is higher than a predetermined balance voltage (BV), the discharge processing units (CS1 to CSn, BMU) store the first to rth battery packs until the total voltage falls below the balance voltage. It outputs a discharge control signal (DCS) instructing to discharge all the included battery cell groups.

充電処理部(CS1〜CSn、BMU)は、放電処理部による電池セル群の放電によって総電圧がバランス電圧を下回った後に、第1〜第rの電池パックに含まれる全電池セルのセル電圧同士の差が許容差(VAL)より小さくなるまで、外部電源端子(T0、T1)にバランス電圧を印加して充電せしめることを指示する充電制御信号(CGS)を出力する。 The charge processing units (CS1 to CSn, BMU) are arranged so that the total voltage drops below the balance voltage due to the discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, and then the cell voltages of all the battery cells included in the first to r-th battery packs are different from each other. Until the difference between the two becomes smaller than the allowable difference (VAL), a charge control signal (CGS) is output to instruct to apply the balance voltage to the external power supply terminals (T0, T1) for charging.

また、上記実施例では、電池パックユニット100として、複数の電池パック(BC1〜BCr)を含むものを例にとってその構成を説明したが、少なくとも1つの電池パックが含まれていれば良い。 Further, in the above embodiment, the battery pack unit 100 has been described by taking the one including a plurality of battery packs (BC1 to BCr) as an example, but at least one battery pack may be included.

要するに、電池パックユニット100としては、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群(B1〜Bn)を含む電池パック(BC)の他に、以下の放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。 In short, the battery pack unit 100 includes a battery pack (BC) including a battery cell group (B1 to Bn) including first to nth (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series. In addition, it may include any of the following discharge processing unit and charge processing unit.

つまり、放電処理部(CS1〜CSn、BMU)は、第1〜第nの電池セル各々の電圧であるセル電圧(V1〜Vn)を合成した総電圧(Vsum)が予め定められたバランス電圧(BV)より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで電池セル群(B1〜Bn)を放電せしめることを指示する放電制御信号(DCS)を出力する。 That is, the discharge processing units (CS1 to CSn, BMU) have a predetermined total balance voltage (Vsum) obtained by combining the cell voltages (V1 to Vn) that are the voltages of the first to nth battery cells. When it is larger than BV), a discharge control signal (DCS) that instructs to discharge the battery cell group (B1 to Bn) until the total voltage falls below the balance voltage is output.

充電処理部(CS1〜CSn、BMU)は、上記した放電処理部による電池セル群(B1〜Bn)の放電によって総電圧(Vsum)がバランス電圧(BV)を下回った後に、以下のように充電制御信号(CGS)を出力する。つまり、当該充電処理部は、第1〜第nの電池セル(B1〜Bn)のセル電圧同士の差が許容差(VAL)より小さくなるまで、電池パックにバランス電圧(BV)を印加して充電せしめることを指示する信号を、充電制御信号(CGS)として出力する。 The charge processing units (CS1 to CSn, BMU) are charged as follows after the total voltage (Vsum) falls below the balance voltage (BV) due to the discharge of the battery cell group (B1 to Bn) by the above-described discharge processing unit. The control signal (CGS) is output. That is, the charge processing unit applies the balance voltage (BV) to the battery pack until the difference between the cell voltages of the first to nth battery cells (B1 to Bn) becomes smaller than the tolerance (VAL). A signal for instructing charging is output as a charge control signal (CGS).

よって、当該電池パックユニット100に図5に示すセルバランス調整を施すことにより、電池パックに施す放電処理のみで当該電池パックに含まれる複数の電池セル各々のセル電圧の均一化を図る場合に比べて、セル電圧同士の差を小さくできる。これにより、セルバランス調整の終了後に実施する、電池パックを満充電の状態に至らせるための充電時において、過充電の状態となる電池セルの数、及び過充電の状態が継続する期間を減らすことができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。 Therefore, compared with the case where the cell voltage of each of the plurality of battery cells included in the battery pack is equalized only by the discharge process performed on the battery pack by performing the cell balance adjustment shown in FIG. 5 on the battery pack unit 100. Thus, the difference between cell voltages can be reduced. This reduces the number of battery cells that are in an overcharged state and the duration of the overcharged state at the time of charging to reach the fully charged state of the battery pack, which is performed after the cell balance adjustment is completed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in battery life.

また、図5に示すセルバランス調整では、図8及び図9に示すように、電池セルの放電末期の電圧である基本バランス電圧FVをターゲットとして、各電池パックに含まれる電池セルB1〜Bn各々のセル電圧を揃えている。ここで、電池セルの電池容量が約10%以下となる放電末期では、その電池容量が約10%を超えている場合に比べて、図6に示すように、電池容量の低下に対する放電電圧の低下量が大きい。これにより、放電末期では放電末期以前に比べて、電池セル同士の電池容量の差に対応した放電電圧の差が大きくなる。 In addition, in the cell balance adjustment shown in FIG. 5, as shown in FIGS. 8 and 9, each of the battery cells B1 to Bn included in each battery pack is targeted with the basic balance voltage FV that is a voltage at the end of discharge of the battery cell as a target. The cell voltages of are aligned. Here, in the final stage of discharge when the battery capacity of the battery cell is about 10% or less, as compared with the case where the battery capacity exceeds about 10%, as shown in FIG. The amount of decrease is large. As a result, in the final stage of discharge, the difference in discharge voltage corresponding to the difference in battery capacity between the battery cells becomes larger than that before the final stage of discharge.

よって、放電末期の電圧である基本バランス電圧FVを、セル電圧を揃えるためのターゲット電圧とすることで、各電池パックに含まれる電池セルB1〜Bn各々のセル電圧を、精度良く均一化することが可能となる。 Therefore, by using the basic balance voltage FV, which is the voltage at the end of discharge, as the target voltage for aligning the cell voltages, the cell voltages of the battery cells B1 to Bn included in the battery packs can be accurately equalized. Is possible.

尚、上記実施例では、図3に示すように、メンテナンス対象となる電池パックユニット100に電子負荷装置200を接続し、当該電子負荷装置200により、電池パックBC1〜BCrに含まれる全電池セルを一斉に放電(S15)させている。 In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the electronic load device 200 is connected to the battery pack unit 100 to be maintained, and all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr are connected by the electronic load device 200. They are discharged all at once (S15).

しかしながら、かかる全電池セルの一斉放電を電子負荷装置200ではなく、セルコントローラCU1〜CUrの各々に含まれる放電回路(R1〜Rn、SW1〜SWn)で行うようにしても良い。 However, the simultaneous discharge of all the battery cells may be performed not by the electronic load device 200 but by the discharge circuits (R1 to Rn, SW1 to SWn) included in each of the cell controllers CU1 to CUr.

図10は、かかる点に鑑みて為された、電池パックユニット100のメンテナンスを行う際に構築されるシステム構成の他の一例を示すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram showing another example of the system configuration constructed when the battery pack unit 100 is maintained in view of the above point.

図10に示すシステム構成では、電子負荷装置200は用いられず、充電用の電源装置300だけが電池パックユニット100の外部電源端子T0及びT1に接続されている。 In the system configuration shown in FIG. 10, the electronic load device 200 is not used, and only the power supply device 300 for charging is connected to the external power supply terminals T0 and T1 of the battery pack unit 100.

図11は、電池パックユニット100のメンテナンスを行うにあたり、図10に示すシステム構成を採用した場合に、図4に示すステップS100で実施されるセルバランス調整処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flow chart showing the procedure of the cell balance adjustment processing executed in step S100 shown in FIG. 4 when the system configuration shown in FIG. 10 is adopted for the maintenance of the battery pack unit 100.

尚、図11に示すフローチャートでは、図5に示されるステップS15及びS16に代えてステップS150及びS160を採用した点を除く他のステップS11〜S14、S17〜S21の動作については、図5に示すものと同一である。よって、以下に、ステップS150及びS160の動作のみ説明する。 Note that in the flowchart shown in FIG. 11, the operations of other steps S11 to S14 and S17 to S21 are shown in FIG. 5 except that steps S150 and S160 are adopted instead of steps S15 and S16 shown in FIG. It is the same as the one. Therefore, only the operations of steps S150 and S160 will be described below.

ステップS150は、図11に示すステップS14にてCPU20が総電圧Vsumよりもバランス電圧BVが高くないと判定した場合に実行される。ステップS150では、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrに含まれている放電スイッチSW1〜SWnを全てオン状態に設定する放電制御信号P1〜PrをセルコントローラCU1〜CUrに供給する。かかるステップS150の実行後、CPU20は、ステップS14の実行に戻り、前述した動作を再び実行する。 Step S150 is executed when CPU 20 determines in step S14 shown in FIG. 11 that balance voltage BV is not higher than total voltage Vsum. In step S150, the CPU 20 supplies the discharge control signals P1 to Pr for setting all the discharge switches SW1 to SWn included in the cell controllers CU1 to CUr to the ON state to the cell controllers CU1 to CUr. After the execution of step S150, the CPU 20 returns to the execution of step S14 and executes the above-described operation again.

この間、ステップS14において総電圧Vsumよりもバランス電圧BVが高いと判定した場合、CPU20は、ステップS160を実行する。ステップS160では、CPU20は、セルコントローラCU1〜CUrに含まれている放電スイッチSW1〜SWnを全てオフ状態に設定する放電制御信号P1〜PrをセルコントローラCU1〜CUrに供給する。かかるステップS160の実行後、CPU20は、前述したステップS17の実行に移行する。 During this time, when it is determined in step S14 that the balance voltage BV is higher than the total voltage Vsum, the CPU 20 executes step S160. In step S160, the CPU 20 supplies the discharge control signals P1 to Pr for setting all the discharge switches SW1 to SWn included in the cell controllers CU1 to CUr to the off state to the cell controllers CU1 to CUr. After executing step S160, the CPU 20 moves to execution of step S17 described above.

すなわち、ステップS14、S150及びS160の実行により、CPU20は、総電圧Vsumがバランス電圧BVより大きい場合に、当該VsumがBVを下回るまで電池パックBC1〜BCrに含まれている全電池セルを放電せしめる。つまり、この際、セルコントローラCU1〜CUrの各々に含まれている放電回路(R1〜Rn、SW1〜SWn)が、電池パックBC1〜BCrに含まれている全ての電池セルを強制的に放電させる。 That is, by executing steps S14, S150, and S160, when the total voltage Vsum is higher than the balance voltage BV, the CPU 20 discharges all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr until the Vsum becomes lower than BV. .. That is, at this time, the discharge circuits (R1 to Rn, SW1 to SWn) included in each of the cell controllers CU1 to CUr forcibly discharge all the battery cells included in the battery packs BC1 to BCr. ..

要するに、図11に示すようなセルバランス調整処理を行う場合、電池パックユニット100としては、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群(B1〜Bn)を含む電池パック(BC)の他に、以下の放電処理部及び充電処理部を含むものであれば良い。 In short, when performing the cell balance adjustment process as shown in FIG. 11, the battery pack unit 100 includes a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series. In addition to the battery pack (BC) including (B1 to Bn), the following discharge processing unit and charge processing unit may be included.

すなわち、放電処理部(CS1〜CSn、SW1〜SWn、R1〜Rn、BMU)は、第1〜第nの電池セル各々の電圧であるセル電圧(V1〜Vn)を合成した総電圧(Vsum)が予め定められたバランス電圧(BV)より大きい場合に、この総電圧がバランス電圧を下回るまで電池セル群(B1〜Bn)を放電せしめる。 That is, the discharge processing unit (CS1 to CSn, SW1 to SWn, R1 to Rn, BMU) is a total voltage (Vsum) obtained by combining the cell voltages (V1 to Vn) that are the voltages of the first to nth battery cells. Is greater than a predetermined balance voltage (BV), the battery cell groups (B1 to Bn) are discharged until the total voltage falls below the balance voltage.

充電処理部(CS1〜CSn、BMU)は、この放電処理部による電池セル群(B1〜Bn)の放電によって総電圧(Vsum)がバランス電圧(BV)を下回った場合に、セル電圧同士の差が許容差(VAL)より小さくなるまで、電池パックにバランス電圧(BV)を印加して充電せしめることを指示する充電制御信号(CGS)を出力する。 When the total voltage (Vsum) is lower than the balance voltage (BV) due to the discharge of the battery cell group (B1 to Bn) by the discharge processing unit, the charge processing unit (CS1 to CSn, BMU) determines the difference between the cell voltages. Until the difference becomes smaller than the tolerance (VAL), the charging control signal (CGS) is output to instruct to apply the balance voltage (BV) to the battery pack for charging.

かかる構成によれば、セルバランス調整を実施するにあたり、電子負荷装置200を用いることなく、図8に示すように各電池パックBCに含まれている電池セルB1〜Bn各々のセル電圧を基本バランス電圧FV近傍まで低下させることが可能となる。 According to such a configuration, when the cell balance adjustment is performed, the cell voltage of each of the battery cells B1 to Bn included in each battery pack BC is basically balanced without using the electronic load device 200, as shown in FIG. It is possible to reduce the voltage to the vicinity of the voltage FV.

100 電池パックユニット
200 電子負荷装置
300 電源装置
B1〜Bn 電池セル
BC1〜BCr 電池パック
BMU バッテリ保護部
CU1〜CUr セルコントローラ
SW1〜SWn 放電スイッチ
100 battery pack unit 200 electronic load device 300 power supply device B1 to Bn battery cells BC1 to BCr battery pack BMU battery protection unit CU1 to CUr cell controller
SW1 to SWn discharge switch

また、本発明に係るセルバランス調整方法は、直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、前記電池セル群の前記第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、を有する。 Moreover, the cell balance adjusting method according to the present invention is directed to each of the battery cells of the battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series. A cell balance adjusting method for adjusting a voltage, wherein the total voltage obtained by combining cell voltages, which are voltages of the first to nth battery cells of the battery cell group, falls below a predetermined balance voltage. A discharging step of discharging the battery cell group, and after the total voltage falls below the balance voltage, the battery pack is charged by applying the balance voltage until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance. And a charging step.

Claims (9)

直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第1〜第nの電池セルの前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、を有することを特徴とする電池パックユニット。
A battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series;
When the total voltage obtained by combining the cell voltages that are the voltages of the first to nth battery cells of the battery cell group is greater than a predetermined balance voltage, the battery until the total voltage falls below the balance voltage. A discharge processing unit that outputs a discharge control signal that is a signal instructing to discharge the cell group,
After the total voltage falls below the balance voltage due to the discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, until the difference between the cell voltages of the first to nth battery cells becomes smaller than a tolerance, A battery pack unit, comprising: a charge processing unit that outputs a charge control signal that is a signal instructing to charge the battery pack by applying the balance voltage.
前記放電処理部は、
前記第1〜第nの電池セルを個別に放電させることができる放電回路によって、前記総電圧が前記バランス電圧を下回った時点から、前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容電圧差より小さくなるまでの間に亘り、前記第1〜第nの電池セルのうちで前記最小のセル電圧を生成する電池セル以外の各電池セルを放電させることを特徴とする請求項1または2に記載の電池パックユニット。
The discharge processing unit,
By the discharge circuit capable of individually discharging the first to nth battery cells, the difference between the maximum cell voltage and the minimum cell voltage is from the time when the total voltage is lower than the balance voltage. The battery cells other than the battery cell that generates the minimum cell voltage among the first to nth battery cells are discharged until the difference becomes smaller than the allowable voltage difference. Alternatively, the battery pack unit described in 2.
前記充電処理部は、
前記最大のセル電圧と前記最小のセル電圧との差が前記許容差より小さくなった場合に、前記総電圧の電圧値が定格電圧値と等しくなるまで前記電池パックを充電させることを指示する信号を前記充電制御信号として出力することを特徴とする請求項2に記載の電池パックユニット。
The charge processing unit,
A signal instructing to charge the battery pack until the voltage value of the total voltage becomes equal to the rated voltage value when the difference between the maximum cell voltage and the minimum cell voltage becomes smaller than the tolerance. The battery pack unit according to claim 2, wherein is output as the charge control signal.
前記バランス電圧は、前記電池セルにおける電池容量に対する放電電圧の推移を表す放電特性において、前記電池容量の低下につれて低下する前記放電電圧の低下率が変化する変化点での電池容量に対応した放電電圧よりも低い所定の電圧をn倍した電圧値を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の電池パックユニット。 The balance voltage is a discharge voltage corresponding to the battery capacity at a change point where the rate of decrease of the discharge voltage that decreases as the battery capacity decreases in the discharge characteristics that represents the transition of the discharge voltage with respect to the battery capacity in the battery cell. The battery pack unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery pack unit has a voltage value obtained by multiplying a predetermined lower voltage by n times. 前記所定の電圧は、前記電池セルの放電末期における前記電池セルの放電電圧であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の電池パックユニット。 The battery pack unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined voltage is a discharge voltage of the battery cell at a final stage of discharge of the battery cell. 前記電池セルはリチウムイオン電池であり、
前記所定の電圧は、前記電池セルの満充電時の容量の10%以下の電池容量に対応した放電電圧であることを特徴とする請求項4に記載の電池パックユニット。
The battery cell is a lithium-ion battery,
The battery pack unit according to claim 4, wherein the predetermined voltage is a discharge voltage corresponding to a battery capacity of 10% or less of a fully charged capacity of the battery cell.
直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックの前記電池セルの各々の電圧を調整するセルバランス調整方法であって、
前記電池セル群の前記第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電ステップと、
前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめる充電ステップと、
を有することを特徴とするセルバランス調整方法。
A cell balance adjusting method for adjusting a voltage of each of the battery cells of a battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series,
A discharging step of discharging the battery cell group until the total voltage obtained by combining the cell voltages that are the respective voltages of the first to nth battery cells of the battery cell group falls below the balance voltage;
After the total voltage is below the balance voltage, a charging step of applying the balance voltage to the battery pack for charging until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance,
A method of adjusting cell balance, comprising:
直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を含む電池パックと、
前記電池セル群の第1〜第nの電池セルの各々の電圧であるセル電圧を合成した総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記電池セル群を放電せしめる放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った場合に、前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記電池パックに前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
A battery pack including a battery cell group including first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series;
When the total voltage obtained by combining the cell voltages that are the voltages of the first to nth battery cells of the battery cell group is greater than a predetermined balance voltage, the battery until the total voltage falls below the balance voltage. A discharge processing unit for discharging the cell group,
When the total voltage is lower than the balance voltage due to the discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, the balance voltage is applied to the battery pack until the difference between the cell voltages becomes smaller than a tolerance. And a charging processing unit that outputs a charging control signal that is a signal instructing to charge the battery,
A battery pack unit comprising:
直列に接続されている第1〜第n(nは2以上の整数)の電池セルからなる電池セル群を夫々が含む第1〜第r(rは2以上の整数)の電池パックと、
前記第1〜第rの電池パックの各々で生成された電圧を合成した電圧を総電圧として出力すると共に、前記第1〜第rの電池パックを充電する電圧を受けるための外部電源端子と、
前記総電圧が予め定められたバランス電圧より大きい場合に、前記総電圧が前記バランス電圧を下回るまで前記第1〜第rの電池パックに含まれる全ての電池セル群を放電せしめることを指示する信号である放電制御信号を出力する放電処理部と、
前記放電処理部による前記電池セル群の放電によって前記総電圧が前記バランス電圧を下回った後に、前記第1〜第rの電池パックに含まれる全ての前記電池セルにおける前記セル電圧同士の差が許容差よりも小さくなるまで、前記外部電源端子に前記バランス電圧を印加して充電せしめることを指示する信号である充電制御信号を出力する充電処理部と、
を有することを特徴とする電池パックユニット。
First to r-th (r is an integer of 2 or more) battery packs each including a battery cell group consisting of first to n-th (n is an integer of 2 or more) battery cells connected in series;
An external power supply terminal for receiving a voltage for charging the first to r-th battery packs, as well as outputting a voltage obtained by combining the voltages generated by the first to r-th battery packs as a total voltage,
When the total voltage is higher than a predetermined balance voltage, a signal instructing to discharge all the battery cell groups included in the first to rth battery packs until the total voltage falls below the balance voltage. A discharge processing unit that outputs a discharge control signal that is
After the total voltage has dropped below the balance voltage due to the discharge of the battery cell group by the discharge processing unit, the difference between the cell voltages in all the battery cells included in the first to rth battery packs is allowed. A charging processing unit that outputs a charging control signal that is a signal instructing charging by applying the balance voltage to the external power supply terminal until it becomes smaller than a difference,
A battery pack unit comprising:
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