JP2021019457A - Monitoring device and monitoring method - Google Patents
Monitoring device and monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021019457A JP2021019457A JP2019134645A JP2019134645A JP2021019457A JP 2021019457 A JP2021019457 A JP 2021019457A JP 2019134645 A JP2019134645 A JP 2019134645A JP 2019134645 A JP2019134645 A JP 2019134645A JP 2021019457 A JP2021019457 A JP 2021019457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- monitoring device
- current measurement
- value
- offset value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
開示の実施形態は、監視装置および監視方法に関する。 The disclosed embodiments relate to monitoring devices and monitoring methods.
従来、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やEV(Electric Vehicle)等にたとえば補機用バッテリとして搭載されるリチウムイオン二次電池(LiB:Lithium-Ion rechargeable Battery)の状態を監視する監視装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a monitoring device for monitoring the state of a lithium ion secondary battery (LiB: Lithium-Ion rechargeable battery) mounted on an HEV (Hybrid Electric Vehicle), an EV (Electric Vehicle), etc. as an auxiliary battery, for example, has been known. (See, for example, Patent Document 1).
このような監視装置では、LiB内のセル電圧や電流値の測定、セル間のエネルギー容量の均等化(いわゆるセルバランシング)等が行われる。 In such a monitoring device, measurement of cell voltage and current value in LiB, equalization of energy capacity between cells (so-called cell balancing), and the like are performed.
しかしながら、上述した従来技術には、熱起電力による電圧誤差の影響を低減するうえで、さらなる改善の余地がある。 However, there is room for further improvement in the above-mentioned prior art in reducing the influence of the voltage error due to the thermoelectromotive force.
具体的には、監視装置では、LiBの状態取得のための各種センサのコネクタ等がはんだ接合されて基板に実装されるが、異種金属接合であるため、はんだ接合された部分(以下、「はんだ部」という)には、熱起電力による微小な電位差が存在して温度により変化する。 Specifically, in the monitoring device, the connectors of various sensors for acquiring the LiB state are solder-bonded and mounted on the board, but since they are dissimilar metal joints, the solder-bonded parts (hereinafter, "solder"). There is a small potential difference due to thermoelectromotive force in the part), which changes with temperature.
そして、セルバランシング時には、セルバランスIC(Integrated Circuit)の放電抵抗が発熱し、熱伝導で基板各部の温度にバラツキを生じさせる。ここで、かかるバラツキにより、たとえばコネクタのランド間に温度差があると、熱起電力の差で入力電圧に微小な誤差を生じさせる。 Then, during cell balancing, the discharge resistance of the cell balance IC (Integrated Circuit) generates heat, and heat conduction causes variations in the temperature of each part of the substrate. Here, if there is a temperature difference between the lands of the connector due to such a variation, a minute error is caused in the input voltage due to the difference in thermoelectromotive force.
なお、LiBの電流値を測定する電流センサがたとえば磁気式である場合、前述の熱起電力による入力電圧の誤差があっても、電圧の誤差に対するセンサの分解能が低いため、電流センサの電流測定値に影響は出にくい。しかしながら、電流センサがたとえばシャント抵抗式である場合、磁気式に比べて電圧の誤差に対するセンサの分解能が高いため、前述の入力電圧の誤差は、電流測定値にオフセット誤差を生じさせてしまう。 When the current sensor for measuring the current value of LiB is, for example, a magnetic type, even if there is an input voltage error due to the above-mentioned thermoelectromotive force, the sensor's resolution with respect to the voltage error is low, so the current sensor current measurement The value is unlikely to be affected. However, when the current sensor is, for example, a shunt resistance type, the resolution of the sensor with respect to the voltage error is higher than that of the magnetic type, so that the above-mentioned input voltage error causes an offset error in the current measured value.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、熱起電力による電圧誤差の影響を低減することができる監視装置および監視方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a monitoring device and a monitoring method capable of reducing the influence of a voltage error due to thermoelectromotive force.
実施形態の一態様に係る監視装置は、電流センサと、補正部とを備える。前記電流センサは、二次電池からなるバッテリの電流センサである。前記補正部は、前記バッテリのセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時において、予め生成された電流測定値のオフセット値とセル電圧との相関テーブルに基づき、前記実行区間の直前のセル電圧に応じた前記オフセット値で前記電流測定値を補正する。 The monitoring device according to one aspect of the embodiment includes a current sensor and a correction unit. The current sensor is a battery current sensor composed of a secondary battery. The correction unit is based on a correlation table between an offset value of a pre-generated current measurement value and a cell voltage at the time of current measurement within a predetermined time range based on an execution section of cell balancing of the battery. The current measurement value is corrected by the offset value corresponding to the cell voltage immediately before the execution section.
実施形態の一態様によれば、熱起電力による電圧誤差の影響を低減することができる。 According to one aspect of the embodiment, the influence of the voltage error due to the thermoelectromotive force can be reduced.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する監視装置および監視方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the monitoring device and the monitoring method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below.
また、以下では、実施形態に係る監視方法を適用した監視装置10が、車両に搭載されるLiB2の状態を監視する監視装置である場合を例に挙げて説明する。
Further, in the following, a case where the
まず、実施形態に係る監視方法の説明に先立って、ランド間に温度差が生じるメカニズム、および、電流センサにおける入力電圧と検出値の相関について、図1および図2を用いて説明する。図1は、ランドL1,L2間に温度差が生じるメカニズムの説明図である。また、図2は、電流センサにおける入力電圧と検出値の相関図である。 First, prior to the description of the monitoring method according to the embodiment, the mechanism of the temperature difference between the lands and the correlation between the input voltage and the detected value in the current sensor will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory diagram of a mechanism in which a temperature difference occurs between lands L1 and L2. Further, FIG. 2 is a correlation diagram between the input voltage and the detected value in the current sensor.
図1に示すように、監視装置10が有する基板Sがあるものとする。また、基板Sには、電流センサへ接続されるコネクタCが実装されており、かかるコネクタCのはんだ付け用銅箔であるランドL1,L2があるものとする。また、図示は略しているが、基板SにはセルバランスICが実装されているものとする。
As shown in FIG. 1, it is assumed that there is a substrate S included in the
ランドL1,L2には、コネクタCがはんだ接合、すなわち異種金属接合されるため、はんだ部には熱起電力による微小な電位差が存在し、温度により変化することとなる。 Since the connectors C are solder-bonded to the lands L1 and L2, that is, dissimilar metals are bonded, a minute potential difference due to thermoelectromotive force exists in the solder portion and changes depending on the temperature.
ここで、図1に示す発熱部は、たとえばセルバランスICの放電抵抗である。かかる場合、発熱部は、セルバランシング時に発熱することとなるが、かかる発熱部からの距離が異なれば、基板Sの各部において熱伝導による温度のバラツキが生じる。図1に示すように、たとえば距離d1<距離d2であるならば、セルバランシング時においてランドL2よりもランドL1の方が温度が高くなる。 Here, the heat generating portion shown in FIG. 1 is, for example, the discharge resistance of the cell balance IC. In such a case, the heat generating portion generates heat during cell balancing, but if the distance from the heat generating portion is different, the temperature varies due to heat conduction in each portion of the substrate S. As shown in FIG. 1, for example, if the distance d1 <distance d2, the temperature of the land L1 is higher than that of the land L2 at the time of cell balancing.
このようにランドL1,L2に温度差が生じるとなると、図2に示すように、たとえばセルバランシング時とそれ以外の時である通常時とで、コネクタCを介した電流センサへの入力電圧に微小な誤差pdが生じてしまう。 When a temperature difference occurs between the lands L1 and L2 in this way, as shown in FIG. 2, for example, the input voltage to the current sensor via the connector C becomes the input voltage between the cell balancing and the normal time other than that. A minute error pd will occur.
ここで、電流センサが磁気式であるならば、入力電圧を区切る区間の幅が大きい、すなわち電圧の誤差に対するセンサの分解能が低いため、図2に示すように、電流測定値に熱起電力による電圧誤差の影響は出にくい(図中の検出値I1参照)。 Here, if the current sensor is of the magnetic type, the width of the section dividing the input voltage is large, that is, the resolution of the sensor with respect to the voltage error is low. Therefore, as shown in FIG. 2, the current measurement value is based on the thermoelectromotive force. The effect of voltage error is unlikely to appear (see the detected value I1 in the figure).
これに対し、電流センサがシャント抵抗式であるならば、入力電圧を区切る区間の幅が小さい、すなわち電圧の誤差に対するセンサの分解能が高いため、図2に示すように、電流測定値に熱起電力による電圧誤差の影響により、電流測定値にオフセット誤差が生じてしまう(図中の検出値I2,I3参照)。 On the other hand, if the current sensor is of the shunt resistance type, the width of the section dividing the input voltage is small, that is, the sensor's resolution with respect to the voltage error is high, so that the current measurement value is heated as shown in FIG. Due to the influence of the voltage error due to the electric force, an offset error occurs in the measured current value (see the detected values I2 and I3 in the figure).
そこで、実施形態に係る監視方法では、LiB2のセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時において、異なるセル電圧ごとの実測値に基づいて予め生成された電流測定値のオフセット値およびセル電圧の相関テーブルに基づき、上記実行区間の直前のセル電圧に応じた上記オフセット値で電流測定値を補正することとした。 Therefore, in the monitoring method according to the embodiment, when the current is measured within a predetermined time range based on the cell balancing execution section of LiB2, the current measurement value generated in advance based on the measured value for each different cell voltage is obtained. Based on the correlation table of the offset value and the cell voltage of, the current measurement value is corrected by the offset value according to the cell voltage immediately before the execution section.
図3および図4は、実施形態に係る監視方法の概要説明図(その1)および(その2)である。上述したように、発熱部は、たとえばセルバランスICの放電抵抗であるので、発熱量は、放電時間と放電時のセル電圧に比例する。また、熱伝導は、ランドL1,L2をはじめとする基板Sにおける各部品の配置関係に依存する。 3 and 4 are schematic explanatory views (No. 1) and (No. 2) of the monitoring method according to the embodiment. As described above, since the heat generating portion is, for example, the discharge resistance of the cell balance IC, the amount of heat generated is proportional to the discharge time and the cell voltage at the time of discharge. Further, the heat conduction depends on the arrangement relationship of each component on the substrate S including the lands L1 and L2.
そこで、実施形態に係る監視方法では、まず監視装置10の実機を用い、通常動作において使用可能な電圧範囲内の異なるセル電圧それぞれにおける電流測定値のオフセット値を実測し、実測結果に基づいて、図3に示すように、セル電圧およびオフセット値の相関を線形補間した相関テーブルを予め生成する。
Therefore, in the monitoring method according to the embodiment, first, the actual machine of the
かかる相関テーブルは、はんだ部を介して入力されるセル電圧に基づいて実測された上記オフセット値に基づいて生成される。 Such a correlation table is generated based on the offset value actually measured based on the cell voltage input through the solder portion.
これにより、熱起電力による電圧誤差が生じる場合に限定した電流測定値の補正が可能となる。 This makes it possible to correct the current measurement value only when a voltage error due to thermoelectromotive force occurs.
また、かかる相関テーブルは、はんだ部が存在する基板S上のセルバランスICの電力から推定される発熱量に応じたセル電圧を入力することによって、上記オフセット値およびセル電圧の相関を、はんだ部の温度変化および上記発熱量との相関と見なして生成される。 Further, in the correlation table, the correlation between the offset value and the cell voltage is obtained by inputting the cell voltage according to the amount of heat generated from the power of the cell balance IC on the substrate S in which the solder portion is present. It is generated by considering it as a correlation with the temperature change of the above and the calorific value.
これにより、熱起電力による電圧誤差に基づく電流測定値の補正を、温度に関するパラメータを用いることなく行うことが可能となる。 This makes it possible to correct the current measurement value based on the voltage error due to the thermoelectromotive force without using parameters related to temperature.
そして、実施形態に係る監視方法では、監視装置10の実運用中において、セルバランシングが実行されて、熱起電力による電圧誤差が影響するタイミングでの電流測定時には、前述の相関テーブルに基づき、セルバランシングが実行される直前のセル電圧に応じたオフセット値で、電流センサによる電流測定値を補正する。
Then, in the monitoring method according to the embodiment, cell balancing is executed during the actual operation of the
より具体的に、図4に示すように、たとえば時間t3〜t4にセルバランシングが実行され、かかる実行区間の直後、すなわち熱起電力による電圧誤差が影響するタイミングである時間t5〜t6のM2部において電流センサにより電流が測定される場合を考える。 More specifically, as shown in FIG. 4, for example, cell balancing is executed at times t3 to t4, and immediately after such an execution section, that is, the M2 portion at times t5 to t6, which is the timing at which the voltage error due to thermoelectromotive force affects. Consider the case where the current is measured by the current sensor.
かかる場合、実施形態に係る監視方法では、M2部、言い換えるなら、セルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時には、セルバランシング直前の時間t1〜t2のM1部におけるセル電圧に応じた相関テーブルのオフセット値で、電流センサによる電流測定値を補正する(図中の「補正後電流値=電流測定値−オフセット値@セル電圧」参照)。 In such a case, in the monitoring method according to the embodiment, when the current is measured within a predetermined time range based on the M2 part, in other words, the cell balancing execution section, the cell in the M1 part at the time t1 to t2 immediately before the cell balancing The current measured value by the current sensor is corrected by the offset value of the correlation table according to the voltage (see "corrected current value = current measured value-offset value @ cell voltage" in the figure).
すなわち、実施形態に係る監視方法では、熱起電力による電圧誤差が影響して電流センサによる電流測定値に誤差が含まれると想定されるタイミングでの電流測定値については、前述の電圧誤差が生じていないタイミング、すなわちセルバランシング直前のM1部で測定されたセル電圧を使用し、かかるセル電圧に応じたオフセット値で電流センサによる電流測定値を補正する。 That is, in the monitoring method according to the embodiment, the above-mentioned voltage error occurs with respect to the current measurement value at the timing when it is assumed that the current measurement value by the current sensor includes an error due to the influence of the voltage error due to the thermoelectromotive force. The cell voltage measured in the M1 section immediately before the cell balancing is used, that is, the current measurement value by the current sensor is corrected by the offset value corresponding to the cell voltage.
これにより、実施形態に係る監視方法によれば、熱起電力による電圧誤差の影響を低減することができる。 As a result, according to the monitoring method according to the embodiment, the influence of the voltage error due to the thermoelectromotive force can be reduced.
なお、熱起電力による電圧誤差の影響は、セルバランシングのセル放電時以外は無視できる程度に小さいので、上述した電流測定値の補正は必要時(たとえば、前述のM2部のタイミング)にのみ行われればよく、常時行われる必要はない。 Since the effect of the voltage error due to the thermoelectromotive force is so small that it can be ignored except when the cell is discharged in cell balancing, the above-mentioned correction of the current measurement value is performed only when necessary (for example, the timing of the above-mentioned M2 part). It doesn't have to be done all the time.
また、実施形態に係る監視方法では、上述した相関テーブルが示すように、電流測定値のオフセット値をセル電圧との相関から推定、言い換えるなら、熱起電力をセル放電の発熱量との相関から推定している。したがって、実施形態に係る監視方法によれば、簡便に電流測定値の補正手段を実装することができ、わざわざ補正用の回路を新たに設ける必要はなく、たとえばソフトウェアにより実装することが可能である。 Further, in the monitoring method according to the embodiment, as shown in the correlation table described above, the offset value of the current measurement value is estimated from the correlation with the cell voltage, in other words, the thermoelectromotive force is estimated from the correlation with the calorific value of the cell discharge. I'm estimating. Therefore, according to the monitoring method according to the embodiment, it is possible to easily implement the correction means for the current measurement value, and it is not necessary to newly provide a circuit for correction, and it is possible to implement it by software, for example. ..
以下、上述した実施形態に係る監視方法を適用した監視システム1の構成例について、さらに具体的に説明する。
Hereinafter, a configuration example of the
図5は、実施形態に係る監視システム1のブロック図である。なお、図5では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
FIG. 5 is a block diagram of the
換言すれば、図5に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in FIG. 5 is a functional concept and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution / integration of each functional block is not limited to the one shown in the figure, and all or part of the functional blocks are functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. -It is possible to integrate and configure.
図5に示すように、監視システム1は、LiB2と、監視装置10と、上位ECU20とを含む。LiB2は、リチウムイオン二次電池であって、車両に搭載され、たとえば補機用バッテリとして用いられる。
As shown in FIG. 5, the
上位ECU20は、監視装置10の上位のECUであり、車両に搭載された各種センサ等から車両状態を随時取得するとともに、監視装置10からLiB2の状態を随時取得して、取得した各状態に応じて車両の電力系を制御する。
The higher-
監視装置10は、電圧センサ11と、電流センサ12と、セルバランスIC13と、記憶部14と、制御部15とを備える。
The
電圧センサ11は、LiB2と制御部15との間に接続され、LiB2から入力されるセル電圧を測定して制御部15へ出力する。電流センサ12は、LiB2と直列に接続され、LiB2に流れる電流値に応じた電圧を制御部15へ出力する。
The voltage sensor 11 is connected between the LiB2 and the
セルバランスIC13は、制御部15からの指示に基づいて、LiB2内に直列に接続された複数のセルのエネルギー容量を均等化するセルバランシングを実行する。
The
記憶部14は、たとえば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図5の例では、相関テーブル14aを記憶する。相関テーブル14aは、図3を用いて説明した相関テーブルに対応する。 The storage unit 14 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory (Flash Memory), or a storage device such as a hard disk or an optical disk, and in the example of FIG. 5, the correlation table 14a is stored. To do. The correlation table 14a corresponds to the correlation table described with reference to FIG.
また、図5に示すように、制御部15は、コントローラ(controller)であり、たとえば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等によって、たとえば記憶部14に記憶されている各種プログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部15は、たとえば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
制御部15は、取得部15aと、補正部15bと、均等化制御部15cとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。
The
取得部15aは、LiB2の状態を取得して、上位ECU20へ出力する。たとえば、取得部15aは、電圧センサ11によって測定されたセル電圧、および、電流センサ12によって測定された電流測定値を取得して、上位ECU20へ出力する。また、取得部15aは、LiB2のセルバランシングの実行状態を取得し、補正部15bへ通知する。
The
補正部15bは、通知されたセルバランシングの実行状態に基づき、セルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内であるか否か(すなわち、上述のM2部であるか否か)を判定する。
The
また、補正部15bは、かかる時間範囲内である場合に、かかる時間範囲内において取得部15aが取得した電流センサ12からの電流測定値を、上述のM1部において取得部15aが取得したセル電圧に対応する相関テーブル14aのオフセット値で補正する。
Further, when the
なお、補正部15bは、かかる時間範囲内でない場合は、取得部15aが取得した電流センサ12からの電流測定値を補正しない。
The
均等化制御部15cは、たとえば制御部15で実行されるプログラムの指示に基づき、セルバランスIC13にLiB2のセルバランシングを実行させる。
The equalization control unit 15c causes the
次に、複数のセルがセルバランシングされる場合の動作について、図6を用いて具体的に説明する。図6は、複数のセルがセルバランシングされる場合の動作説明図である。 Next, the operation when a plurality of cells are cell-balanced will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is an operation explanatory diagram when a plurality of cells are cell-balanced.
図6に示すように、セルバランスIC13は、CH#1,#2,#3…の各チャンネルを介してLiB2内の各セル#1,#2,#3…のセルバランシングを実行する。ここで、図中に太枠で示したセル#1とセル#3とにおいてセルバランシングが実行されたものとする。
As shown in FIG. 6, the
このとき、補正部15bは、図示略の電圧センサ11、電流センサ12および取得部15aを介し、セル電圧VCH#1,CH#3および電流測定値Iを取得する。
At this time, the
ここで、相関テーブル14aは、図6に示すように、各CH#1,#2,#3…(すなわち、各セル#1,#2,#3…)にそれぞれ対応するCH#1テーブル、CH#2テーブル、CH#3テーブル…を有している。各テーブルはそれぞれ、図3を用いて説明した相関テーブルに対応する。
Here, as shown in FIG. 6, the correlation table 14a is a
したがって、図6の例の場合、補正部15bは、これらテーブルのうちからCH#1テーブルおよびCH#3テーブルを参照し、セル電圧VCH#1,CH#3に基づいてオフセット値OffCH#1,CH#3を取得する。
Therefore, in the case of the example of FIG. 6, the
そして、補正部15bは、取得したオフセット値OffCH#1,CH#3の合算値にて電流測定値Iを補正する。このように、補正部15bは、各セル#1,#2,#3…について予め生成された電流測定値Iのオフセット値Offおよびセル電圧Vの相関を示す各テーブルに基づき、実際にセルバランシングが実行された各セル#1,#2,#3…のオフセット値Offの合算値にて電流測定値Iを補正することができる。これにより、実際のセルバランシングの状況に応じた精度のよい補正を行うことができる。
Then, the
次に、実施形態に係る監視装置10が実行する処理手順について、図7を用いて説明する。図7は、実施形態に係る監視装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
Next, the processing procedure executed by the
図7に示すように、取得部15aが、電圧センサ11からセル電圧Vを取得する(ステップS101)。また、取得部15aは、電流センサ12から電流測定値Iを取得する(ステップS102)。
As shown in FIG. 7, the
そして、補正部15bが、セルバランシング直後であるか否か、すなわちセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内であるか否かを判定する(ステップS103)。
Then, the
ここで、セルバランシング直後である場合(ステップS103,Yes)、補正部15bは、セルバランシング直前のセル電圧Vに対応する相関テーブル14aのオフセット値Offで電流測定値Iを補正する(ステップS104)。そして、ステップS101からの処理を繰り返す。
Here, in the case immediately after cell balancing (step S103, Yes), the
また、セルバランシング直後でない場合も(ステップS103,No)、ステップS101からの処理を繰り返すこととなる。 Further, even if it is not immediately after cell balancing (steps S103 and No), the processing from step S101 is repeated.
上述してきたように、実施形態に係る監視装置10は、電流センサ12と、補正部15bとを備える。電流センサ12は、LiB2(「二次電池からなるバッテリ」の一例に相当)の電流センサである。補正部15bは、LiB2のセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時において、予め生成された電流測定値Iのオフセット値Offとセル電圧Vとの相関テーブル14aに基づき、上記実行区間の直前のセル電圧Vに応じた上記オフセット値Offで上記電流測定値Iを補正する。
As described above, the
したがって、実施形態に係る監視装置10によれば、熱起電力による電圧誤差の影響を低減することができる。
Therefore, according to the
また、相関テーブル14aは、異なるセル電圧Vそれぞれについて実測された上記オフセット値Offに基づいて、かかるオフセット値Offとセル電圧Vとの相関が線形補間された情報である。 Further, the correlation table 14a is information in which the correlation between the offset value Off and the cell voltage V is linearly interpolated based on the offset value Off actually measured for each of the different cell voltages V.
したがって、実施形態に係る監視装置10によれば、仮にサンプリング数が少なくとも、実機ごとのバラツキに応じながら、計算量は少なく、また、単調性を保持しての電流測定値Iの補正が可能となる。
Therefore, according to the
また、相関テーブル14aは、はんだ部(「異種金属接合部」の一例に相当)を介して入力される電流センサ12の出力電圧において実測された上記オフセット値Offに基づいて生成される。
Further, the correlation table 14a is generated based on the offset value Off actually measured at the output voltage of the
したがって、実施形態に係る監視装置10によれば、熱起電力による電圧誤差が生じる場合に限定した電流測定値Iの補正が可能となる。
Therefore, according to the
また、相関テーブル14aは、はんだ部が存在する基板S上のセルバランスIC13(「放電回路」の一例に相当)の電力から推定される発熱量に応じたセル電圧Vを入力することによって、上記オフセット値Offおよびセル電圧Vの相関を、はんだ部の温度変化および上記発熱量との相関と見なして生成される。 Further, the correlation table 14a is described by inputting the cell voltage V according to the amount of heat generated estimated from the electric power of the cell balance IC 13 (corresponding to an example of the “discharge circuit”) on the substrate S in which the solder portion is present. It is generated by regarding the correlation between the offset value Off and the cell voltage V as the correlation between the temperature change of the solder portion and the calorific value.
したがって、実施形態に係る監視装置10によれば、熱起電力による電圧誤差に基づく電流測定値Iの補正を、温度に関するパラメータを用いることなく行うことが可能となる。
Therefore, according to the
また、相関テーブル14aは、LiB2のセルごとに設けられており、補正部15bは、セルバランシングが実行されたセルのそれぞれに対応するオフセット値Offを相関テーブル14aから取得し、かかるオフセット値Offの合算値によって電流測定値Iを補正する。
Further, the correlation table 14a is provided for each cell of LiB2, and the
したがって、実施形態に係る監視装置10によれば、実際のセルバランシングの状況に応じた精度のよい補正を行うことができる。
Therefore, according to the
なお、上述した実施形態では、たとえば図4に示したように、LiB2のセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時を1つのM2部で表したが、オフセット値Offによる電流測定値Iの補正を、セルバランシング直後の1回に限るものではない。 In the above-described embodiment, for example, as shown in FIG. 4, the time of current measurement within a predetermined time range based on the execution section of cell balancing of LiB2 is represented by one M2 part, but the offset value. The correction of the current measurement value I by Off is not limited to once immediately after cell balancing.
したがって、セルバランシングによる熱伝導の影響が残り、ランドL1,L2の温度が通常時までは下がっていないと見込まれる間を、LiB2のセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内と見なして、かかる間の電流測定のたびに補正を行ってもよい。 Therefore, the period during which the influence of heat conduction due to cell balancing remains and the temperatures of lands L1 and L2 are not expected to drop until the normal time is regarded as within a predetermined time range based on the cell balancing execution section of LiB2. Therefore, the correction may be performed each time the current is measured during this period.
また、上述した実施形態では、図5に示したように、監視装置10がLiB2と別体に構成される例を挙げたが、この限りではなく、たとえば1つの電池パックとして、監視装置10とLiB2とを一体に構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, an example in which the
また、監視装置10は、上位ECU20と一体に構成されて、たとえば車両の電力系を制御する制御装置の機能の一部として構成されてもよい。
Further, the
また、上述した実施形態では、監視装置10が、車両に搭載されるLiB2の状態を監視する監視装置である場合を例に挙げたが、この限りではなく、LiB2の搭載先を問うものではない。したがって、車両以外にLiB2が搭載される場合にも適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
1 監視システム
10 監視装置
11 電圧センサ
12 電流センサ
13 セルバランスIC
14 記憶部
14a 相関テーブル
15 制御部
15a 取得部
15b 補正部
15c 均等化制御部
20 上位ECU
C コネクタ
L1,L2 ランド
S 基板
1 Monitoring
14 Storage unit 14a Correlation table 15
C connector L1, L2 land S board
Claims (6)
前記バッテリのセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時において、予め生成された電流測定値のオフセット値とセル電圧との相関テーブルに基づき、前記実行区間の直前のセル電圧に応じた前記オフセット値で前記電流測定値を補正する補正部と
を備えることを特徴とする監視装置。 A battery current sensor consisting of a secondary battery and
At the time of current measurement within a predetermined time range based on the cell balancing execution section of the battery, immediately before the execution section based on the correlation table between the offset value of the current measurement value generated in advance and the cell voltage. A monitoring device including a correction unit that corrects the current measurement value with the offset value according to the cell voltage.
異なるセル電圧それぞれについて実測された前記オフセット値に基づいて、該オフセット値とセル電圧との相関が線形補間された情報である
ことを特徴とする請求項1に記載の監視装置。 The correlation table is
The monitoring device according to claim 1, wherein the correlation between the offset value and the cell voltage is linearly interpolated information based on the offset value actually measured for each of the different cell voltages.
異種金属接合部を介して入力される前記電流センサの出力電圧において実測された前記オフセット値に基づいて生成される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の監視装置。 The correlation table is
The monitoring device according to claim 1 or 2, wherein the monitoring device is generated based on the offset value actually measured at the output voltage of the current sensor input through the dissimilar metal joint.
前記異種金属接合部が存在する基板上の放電回路の電力から推定される発熱量に応じたセル電圧を入力することによって、前記オフセット値およびセル電圧の相関を、前記異種金属接合部の温度変化および前記発熱量との相関と見なして生成される
ことを特徴とする請求項3に記載の監視装置。 The correlation table is
By inputting the cell voltage according to the calorific value estimated from the electric power of the discharge circuit on the substrate on which the dissimilar metal joint exists, the correlation between the offset value and the cell voltage is changed by the temperature of the dissimilar metal joint. The monitoring device according to claim 3, wherein the monitoring device is generated in consideration of a correlation with the calorific value.
前記バッテリのセルごとに設けられており、
前記補正部は、
セルバランシングが実行された前記セルのそれぞれに対応する前記オフセット値を前記相関テーブルから取得し、該オフセット値の合算値によって前記電流測定値を補正する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の監視装置。 The correlation table is
It is provided for each cell of the battery.
The correction unit
Any of claims 1 to 4, wherein the offset value corresponding to each of the cells for which cell balancing has been executed is acquired from the correlation table, and the current measurement value is corrected by the total value of the offset values. The monitoring device described in one.
前記バッテリのセルバランシングの実行区間を基準とする所定の時間範囲内での電流測定時において、予め生成された電流測定値のオフセット値とセル電圧との相関テーブルに基づき、前記実行区間の直前のセル電圧に応じた前記オフセット値で前記電流測定値を補正する補正工程
を含むことを特徴とする監視方法。 It is a monitoring method using a monitoring device equipped with a battery current sensor consisting of a secondary battery.
At the time of current measurement within a predetermined time range based on the cell balancing execution section of the battery, immediately before the execution section based on the correlation table between the offset value of the current measurement value generated in advance and the cell voltage. A monitoring method comprising a correction step of correcting the current measurement value with the offset value according to the cell voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019134645A JP7449050B2 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Monitoring device and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019134645A JP7449050B2 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Monitoring device and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021019457A true JP2021019457A (en) | 2021-02-15 |
JP7449050B2 JP7449050B2 (en) | 2024-03-13 |
Family
ID=74566182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019134645A Active JP7449050B2 (en) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | Monitoring device and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7449050B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57120195A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-27 | Yokogawa Electric Works Ltd | Multi-spot voltage measuring apparatus |
JPH04216472A (en) * | 1990-03-01 | 1992-08-06 | Merlin Gerin | Current sensor for electronic tripping device of circuit breaker |
JP2011047721A (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Shunt resistor, power supply device for vehicle equipped with the same, and the vehicle |
JP2012217276A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply and vehicle having the same |
US20120327973A1 (en) * | 2010-03-02 | 2012-12-27 | Isabellenhuette Heusler Gmbh & Co. Kg | Electronic component, in particular current sensor |
DE102016008415A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | lsabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG | Resistance and manufacturing process for it |
WO2018033380A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg | Measuring arrangement for measuring an electric current in the high-current range |
JP2019138706A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 三洋電機株式会社 | Battery current detector, and electric vehicle and power storage device equipped with current detector |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6310961B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-10-30 | Hearing Components, Inc. | Disposable sleeve assembly for sound control device and container therefor |
-
2019
- 2019-07-22 JP JP2019134645A patent/JP7449050B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57120195A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-27 | Yokogawa Electric Works Ltd | Multi-spot voltage measuring apparatus |
JPH04216472A (en) * | 1990-03-01 | 1992-08-06 | Merlin Gerin | Current sensor for electronic tripping device of circuit breaker |
JP2011047721A (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Shunt resistor, power supply device for vehicle equipped with the same, and the vehicle |
US20120327973A1 (en) * | 2010-03-02 | 2012-12-27 | Isabellenhuette Heusler Gmbh & Co. Kg | Electronic component, in particular current sensor |
JP2012217276A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply and vehicle having the same |
DE102016008415A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | lsabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG | Resistance and manufacturing process for it |
WO2018033380A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg | Measuring arrangement for measuring an electric current in the high-current range |
JP2019138706A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 三洋電機株式会社 | Battery current detector, and electric vehicle and power storage device equipped with current detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7449050B2 (en) | 2024-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10101401B2 (en) | Energy storage device management apparatus, energy storage device management method, energy storage device module, energy storage device management program, and movable body | |
JP6634854B2 (en) | Storage element management device, storage element management method, storage element module, storage element management program, and moving object | |
KR102347014B1 (en) | Remaining battery estimating device, storage battery remaining estimating method, and program | |
JP2016539319A (en) | Energy storage device | |
JP2015038444A (en) | Secondary battery remaining capacity estimation method and secondary battery remaining capacity estimation apparatus | |
JP2007033320A (en) | Voltage detection device for battery pack | |
JP2019070621A (en) | Secondary battery system | |
WO2015141580A1 (en) | Secondary battery internal temperature estimation device and secondary battery internal temperature estimation method | |
JP6330605B2 (en) | Estimation program, estimation method, and estimation apparatus | |
JP2015224975A (en) | Battery charge/discharge current detection device | |
US20150369876A1 (en) | Deterioration determination method, manufacturing method of electric storage device, deterioration determination device, and storage medium | |
US10634715B2 (en) | Method for estimating an operating profile of an integrated circuit of a system-on-a-chip, and corresponding system-on-a-chip | |
TW201803246A (en) | Battery cell balancing method and system | |
JP6298616B2 (en) | Semiconductor device, battery pack and portable terminal | |
JP5029416B2 (en) | Secondary battery charging rate estimation device and charging rate estimation method | |
JP2018054371A (en) | Battery device and method of setting parameter | |
WO2018025350A1 (en) | Estimation device, estimation program, and charging control device | |
JP5168927B2 (en) | Semiconductor device and trimming method thereof | |
KR102037149B1 (en) | Current Measurement Apparatus and The Method of Using Temperature Dependent Resistance | |
JP2016211923A (en) | Charging amount estimation method and charging amount estimation device | |
JP2018084559A (en) | Battery monitoring circuit | |
JP2010203935A (en) | Device of estimating inputtable/outputtable power of secondary battery | |
JP7449050B2 (en) | Monitoring device and method | |
JP6459914B2 (en) | Battery characteristics learning device | |
TWI611196B (en) | Method for detecting deterioration degree of lead battery and charging control method for lead battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20190802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190802 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230105 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7449050 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |