JP2021129487A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直列接続される複数の電池を備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a plurality of batteries connected in series.
蓄電装置として、直列接続される複数の電池のうちのいずれかの電池の充電率の単位変化量に対する電池の開回路電圧の変化量が所定量よりも小さい場合からその変化量が所定量よりも大きくなる場合に移行すると、充電率と開回路電圧との対応関係を用いて各電池の充電率を均等化するものがある。関連する技術として、特許文献1がある。
As a power storage device, when the amount of change in the open circuit voltage of a battery with respect to the unit change amount of the charge rate of any one of a plurality of batteries connected in series is smaller than a predetermined amount, the amount of change is greater than the predetermined amount. When shifting to a larger case, there is one that equalizes the charge rate of each battery by using the correspondence relationship between the charge rate and the open circuit voltage.
ところで、各電池の充電率が均等化されていない場合、電池全体で使用可能な容量が制限されて、蓄電装置を搭載する車両の走行可能距離が短くなるおそれがある。 By the way, if the charge rates of the batteries are not equalized, the capacity that can be used by the entire battery is limited, and the mileage of the vehicle equipped with the power storage device may be shortened.
そのため、上記蓄電装置では、電池の充電率の単位変化量に対する電池の開回路電圧の変化量が所定量よりも小さい場合など、充電率と開回路電圧との対応関係を用いて推定される電池の充電率の推定精度が良くない場合、各電池の充電率が均等化されず、車両の走行可能距離が短くなるおそれがある。 Therefore, in the above-mentioned power storage device, a battery estimated by using the correspondence relationship between the charge rate and the open circuit voltage, such as when the change amount of the battery open circuit voltage with respect to the unit change amount of the battery charge rate is smaller than a predetermined amount. If the estimation accuracy of the charge rate of the battery is not good, the charge rate of each battery may not be equalized and the mileage of the vehicle may be shortened.
本発明の一側面に係る目的は、直列接続される複数の電池を備える蓄電装置において、充電率と開回路電圧との対応関係を用いて推定される電池の充電率の推定精度が良くない場合であっても、各電池の充電率を均等化することである。 An object according to one aspect of the present invention is a case where the estimation accuracy of the battery charge rate estimated by using the correspondence between the charge rate and the open circuit voltage is not good in a power storage device including a plurality of batteries connected in series. Even so, it is to equalize the charge rate of each battery.
本発明に係る一つの形態である蓄電装置は、直列接続された複数の電池と、各電池をそれぞれ放電するセルバランス回路と、各電池に流れる電流の積算値を用いる電流積算法により各電池の充電率を推定する充電率推定部と、充電率の推定精度が良いか否かを判定する精度判定部と、充電率の推定精度が良いと判定された場合、各電池の充電率が均等化するようにセルバランス回路の動作を制御し、充電率の推定精度が良くないと判定された場合、各電池の充電率を均等化しないセルバランス制御部とを備える。 The power storage device according to the present invention is a power storage device according to a current integration method using a plurality of batteries connected in series, a cell balance circuit for discharging each battery, and an integrated value of the current flowing through each battery. The charge rate estimation unit that estimates the charge rate, the accuracy determination unit that determines whether the charge rate estimation accuracy is good, and the charge rate estimation unit that determines whether the charge rate estimation accuracy is good, equalizes the charge rates of each battery when it is determined that the charge rate estimation accuracy is good. The operation of the cell balance circuit is controlled so as to be performed, and when it is determined that the estimation accuracy of the charge rate is not good, a cell balance control unit that does not equalize the charge rate of each battery is provided.
これにより、充電率と開回路電圧との対応関係を用いて推定される電池の充電率の推定精度が良くない場合であっても、電池に流れる電流の積算値を用いて推定される電池の充電率の推定精度が良い場合、各電池の充電率を均等化することができる。 As a result, even if the estimation accuracy of the battery charge rate estimated using the correspondence between the charge rate and the open circuit voltage is not good, the battery is estimated using the integrated value of the current flowing through the battery. When the estimation accuracy of the charge rate is good, the charge rate of each battery can be equalized.
充電率推定部は、推定タイミングになると、前回の推定タイミングで推定した充電率、前回の推定タイミングから今回の推定タイミングまでの間に各電池に流れる電流の積算値、及び各電池の満充電容量を用いる電流積算法により各電池の充電率を推定し、または、各電池の開回路電圧を用いる電圧法により前記各電池の充電率を推定し、精度判定部は、開回路電圧の検出精度を示す第1の指標、電流の積算値の算出精度を示す第2の指標、及び満充電容量の推定精度を示す第3の指標のうちの少なくとも1つに基づく指標が、閾値よりも高い場合、充電率の推定精度が良いと判定するように構成してもよい。 When the estimation timing comes, the charge rate estimation unit determines the charge rate estimated at the previous estimation timing, the integrated value of the current flowing through each battery between the previous estimation timing and the current estimation timing, and the full charge capacity of each battery. The charge rate of each battery is estimated by the current integration method using, or the charge rate of each battery is estimated by the voltage method using the open circuit voltage of each battery, and the accuracy determination unit determines the detection accuracy of the open circuit voltage. When the index based on at least one of the first index shown, the second index showing the calculation accuracy of the integrated current value, and the third index showing the estimation accuracy of the full charge capacity is higher than the threshold value. It may be configured to determine that the estimation accuracy of the charge rate is good.
これにより、使用する指標の数が多くなるほど、充電率の推定精度が良いか否かを判定する際の判定精度を高くすることができる。また、精度判定部の処理能力に応じて、第1〜第3の指標のうち、使用する指標を選択することができるため、精度判定部の処理能力の自由度を上げることができる。 As a result, as the number of indexes used increases, the determination accuracy when determining whether or not the estimation accuracy of the charge rate is good can be increased. Further, since the index to be used can be selected from the first to third indexes according to the processing capacity of the accuracy determination unit, the degree of freedom of the processing capacity of the accuracy determination unit can be increased.
本発明によれば、直列接続される複数の電池を備える蓄電装置において、充電率と開回路電圧との対応関係を用いて推定される電池の充電率の推定精度が良くない場合であっても、各電池の充電率を均等化することができる。 According to the present invention, in a power storage device including a plurality of batteries connected in series, even if the estimation accuracy of the battery charge rate estimated by using the correspondence between the charge rate and the open circuit voltage is not good. , The charge rate of each battery can be equalized.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
図1は、実施形態の蓄電装置の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a power storage device according to an embodiment.
図1に示す蓄電装置1は、電動フォークリフトなどの産業車両や電気自動車などの車両Veに搭載され、電池B1、B2と、電流計2と、温度計3と、スイッチSW1〜SW3と、監視ECU(Electronic Control Unit)4と、セルバランス回路CVと、電池ECU5とを備える。
The
車両Veは、蓄電装置1の他に、車両Veの走行用のモータMと、モータMを駆動するインバータ回路Invと、インバータ回路Invの動作を制御するとともに車両Veの外部に設けられる充電器Chと通信を行う車両ECU6とを備える。
In addition to the
インバータ回路Invは、スイッチを備え、そのスイッチが繰り返しオン、オフすることにより、電池B1、B2から供給される直流電力を交流電力に変換してモータMに供給する。また、インバータ回路Invは、スイッチが繰り返しオン、オフすることにより、モータMから供給される交流電力(回生電力)を直流電力に変換して電池B1、B2に供給する。 The inverter circuit Inv includes a switch, and when the switch is repeatedly turned on and off, the DC power supplied from the batteries B1 and B2 is converted into AC power and supplied to the motor M. Further, the inverter circuit Inv converts the AC power (regenerative power) supplied from the motor M into DC power by repeatedly turning the switch on and off, and supplies the AC power (regenerative power) to the batteries B1 and B2.
車両ECU6は、プロセッサや記憶部などを備えて構成され、インバータ回路Invのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を変化させることにより、インバータ回路Invから電池B1、B2に供給される電力または電池B1、B2からインバータ回路Invに供給される電力を変化させる。車両ECU6の機能を電池ECU5の機能に含ませて電池ECU5と車両ECU6とを統合し、その統合後の電池ECU5を蓄電装置1または車両Veに設けてもよい。
The vehicle ECU 6 is configured to include a processor, a storage unit, and the like, and is supplied from the inverter circuit Inv to the batteries B1 and B2 by changing the duty ratio of the control signal that controls the on / off of the switch of the inverter circuit Inv. The electric power or the electric power supplied from the batteries B1 and B2 to the inverter circuit Inv is changed. The function of the vehicle ECU 6 may be included in the function of the
電池B1、B2は、それぞれ、1つ以上のリチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池により構成される。電池B1のマイナス端子は電池B2のプラス端子に接続されている。すなわち、電池B1、B2は互いに直列接続されている。電池B1のプラス端子はインバータ回路Invのプラス入力端子に接続されている。電池B2のマイナス端子は、電流計2及びスイッチSW1、SW2を介してインバータ回路Invのマイナス入力端子に接続されている。また、充電器Chが充電ケーブルなどを介して車両Veに接続されているとき、電池B1のプラス端子が充電器Chのプラス端子に接続され、電池B2のマイナス端子が電流計2及びスイッチSW1、SW3を介して充電器Chのマイナス端子に接続される。また、電池B1のプラス端子は監視ECU4の入力端子In1に接続され、電池B1のマイナス端子と電池B2のプラス端子との接続点は監視ECU4の入力端子In2に接続され、電池B2のマイナス端子は監視ECU4の入力端子In3に接続されている。なお、電池B1、B2を特に区別しない場合、単に、電池Bとする。また、互いに直列接続される電池Bの数は3つ以上でもよい。
The batteries B1 and B2 are each composed of one or more secondary batteries such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery. The negative terminal of the battery B1 is connected to the positive terminal of the battery B2. That is, the batteries B1 and B2 are connected in series with each other. The positive terminal of the battery B1 is connected to the positive input terminal of the inverter circuit Inv. The negative terminal of the battery B2 is connected to the negative input terminal of the inverter circuit Inv via the
電流計2は、シャント抵抗などにより構成され、電池B1、B2に流れる電流を検出し、その検出した電流を監視ECU4に送る。
The
温度計3は、サーミスタなどにより構成され、電池B1、B2の温度を検出し、その検出した温度を監視ECU4に送る。
The
監視ECU4は、プロセッサや記憶部などを備えて構成され、電池B1、B2のそれぞれの電圧を検出する。すなわち、監視ECU4は、入力端子In2と入力端子In3との間にかかる電圧を、電池B2の電圧として検出し、入力端子In1と入力端子In3との間にかかる電圧から電池B2の電圧を減算した電圧を、電池B1の電圧として検出する。また、監視ECU4は、CAN(Controller Area Network)通信などを用いて、検出した電圧、電流計2により検出された電流、及び温度計3により検出された温度を電池ECU5に送信する。
The
スイッチSW1〜SW3は、それぞれ、半導体スイッチ(例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))または電磁式リレーなどにより構成される。なお、スイッチSW1〜SW3は、電池B1のプラス端子側に接続されていてもよい。 The switches SW1 to SW3 are each composed of a semiconductor switch (for example, MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)), an electromagnetic relay, or the like. The switches SW1 to SW3 may be connected to the positive terminal side of the battery B1.
スイッチSW1、SW2が導通し、スイッチSW3が遮断すると、インバータ回路Invから電池B1、B2に電力を供給することが可能な状態になるとともに、電池B1、B2からインバータ回路Invに電力を供給することが可能な状態になる。また、充電器Chが車両Veに接続されているとき、スイッチSW1、SW3が導通し、スイッチSW2が遮断すると、充電器Chから電池B1、B2に電力が供給することが可能な状態になる。インバータ回路Invまたは充電器Chから電池B1、B2に電力が供給されると、電池B1、B2が充電され電池B1、B2の充電率(電池Bの満充電容量に対する電池Bの容量の割合)及び電圧が増加し、電池B1、B2からインバータ回路Invに電力が供給されると、電池B1、B2が放電され電池B1、B2の充電率及び電圧が減少する。 When the switches SW1 and SW2 are conductive and the switch SW3 is cut off, it becomes possible to supply electric power from the inverter circuit Inv to the batteries B1 and B2, and to supply electric power from the batteries B1 and B2 to the inverter circuit Inv. Becomes possible. Further, when the charger Ch is connected to the vehicle Ve, the switches SW1 and SW3 are electrically connected, and when the switch SW2 is cut off, the charger Ch can supply electric power to the batteries B1 and B2. When power is supplied to the batteries B1 and B2 from the inverter circuit Inv or the charger Ch, the batteries B1 and B2 are charged, and the charge rates of the batteries B1 and B2 (the ratio of the capacity of the battery B to the full charge capacity of the battery B) and When the voltage increases and power is supplied from the batteries B1 and B2 to the inverter circuit Inv, the batteries B1 and B2 are discharged and the charge rate and voltage of the batteries B1 and B2 decrease.
セルバランス回路CVは、抵抗R1、R2と、スイッチS1、S2とを備える。 The cell balance circuit CV includes resistors R1 and R2 and switches S1 and S2.
抵抗R1及びスイッチS1は、互いに直列接続されているとともに、電池B1に並列接続されている。すなわち、抵抗R1の一方端子が電池B1のプラス端子に接続され、抵抗R1の他方端子がスイッチS1の一方端子に接続され、スイッチS1の他方端子が電池B1のマイナス端子に接続されている。スイッチS1が遮断状態から導通状態に切り替わると、抵抗R1により電池B1が放電して、電池B1の充電率及び電圧が減少する。 The resistor R1 and the switch S1 are connected in series with each other and are connected in parallel with the battery B1. That is, one terminal of the resistor R1 is connected to the positive terminal of the battery B1, the other terminal of the resistor R1 is connected to one terminal of the switch S1, and the other terminal of the switch S1 is connected to the negative terminal of the battery B1. When the switch S1 is switched from the cutoff state to the conductive state, the battery B1 is discharged by the resistor R1, and the charge rate and the voltage of the battery B1 decrease.
抵抗R2及びスイッチS2は、互いに直列接続されているとともに、電池B2に並列接続されている。すなわち、抵抗R2の一方端子が電池B2のプラス端子に接続され、抵抗R2の他方端子がスイッチS2の一方端子に接続され、スイッチS2の他方端子が電池B2のマイナス端子に接続されている。スイッチS2が遮断状態から導通状態に切り替わると、抵抗R2により電池B2が放電して、電池B2の充電率及び電圧が減少する。 The resistor R2 and the switch S2 are connected in series with each other and are connected in parallel with the battery B2. That is, one terminal of the resistor R2 is connected to the positive terminal of the battery B2, the other terminal of the resistor R2 is connected to one terminal of the switch S2, and the other terminal of the switch S2 is connected to the negative terminal of the battery B2. When the switch S2 is switched from the cutoff state to the conductive state, the battery B2 is discharged by the resistor R2, and the charge rate and the voltage of the battery B2 decrease.
なお、抵抗R1、R2を特に区別しない場合、単に、抵抗Rとする。また、スイッチS1、S2を特に区別しない場合、単に、スイッチSとする。また、3つ以上の電池Bを蓄電装置1に備える場合、互いに直列接続される抵抗R及びスイッチSが各電池Bにそれぞれ並列接続され、何れかのスイッチSが遮断状態から導通状態に切り替わることにより各電池Bが選択的に放電する。
When the resistors R1 and R2 are not particularly distinguished, they are simply referred to as resistors R. Further, when the switches S1 and S2 are not particularly distinguished, it is simply referred to as the switch S. Further, when three or more batteries B are provided in the
電池ECU5は、記憶部51と、プロセッサ52とを備える。
The
記憶部51は、RAM(Random Access Memory)またはROM(Read Only Memory)などにより構成される。また、記憶部51は、後述する、分極解消時間と指標P1(第1の指標)との対応関係を示す情報D1、電流積算継続時間と指標P2(第2の指標)との対応関係を示す情報D2、装置製造後経過時間と指標P3(第3の指標)との対応関係を示す情報D3、及び、電池Bの充電率と電池Bの開回路電圧とが対応付けられている情報D4(SOC−OCV特性)などを記憶している。開回路電圧は、電流計2により検出される電流がゼロまたは略ゼロであるときに監視ECU4により検出される電圧とする。
The
なお、指標P1は、開回路電圧の検出精度を示している。後述する電流積算法では、開回路電圧を取得し、該開回路電圧に対応する充電率を基に電池Bに電流が流れた後の充電率推定を行う。電池B1、B2の充電または放電が終了した後の経過時間(分極解消時間)が増加するほど、監視ECU4により検出される開回路電圧が、電池Bの分極が解消された後の真の電池電圧に近づく場合、電池B1、B2の充電または放電が終了した後の経過時間が増加するほど、電流積算法で用いる開回路電圧が真の電池電圧に近づいて検出精度が高くなり、指標P1が高くなるものとする。
The index P1 indicates the detection accuracy of the open circuit voltage. In the current integration method described later, the open circuit voltage is acquired, and the charge rate is estimated after the current flows through the battery B based on the charge rate corresponding to the open circuit voltage. As the elapsed time (polarization elimination time) after the charging or discharging of the batteries B1 and B2 is completed, the open circuit voltage detected by the
また、指標P2は、電池B1、B2に流れる電流の積算値の算出精度を示している。電流計2により検出される電流に誤差が含まれる場合、電流計2により検出される電流を積算し続けている時間(電流積算継続時間)が増加するほど、電流の積算値の算出精度が低くなり、指標P2が低くなるものとする。
Further, the index P2 indicates the calculation accuracy of the integrated value of the currents flowing through the batteries B1 and B2. When the current detected by the
また、指標P3は、満充電容量の推定精度を示している。電池B1、B2の経年劣化に伴って満充電容量が減少する。満充電容量推定が行われない場合において、満充電容量の推定値が実際の満充電容量から離れていくため、蓄電装置1の製造後の経過時間(装置製造後経過時間)が増加するほど、満充電容量の推定精度が低くなり、指標P3が低くなるものとする。満充電容量推定が行われた場合、満充電容量の推定値が実際の満充電容量に近づくため、満充電容量の推定精度が高くなり、指標P3が高くなるものとする。 Further, the index P3 indicates the estimation accuracy of the full charge capacity. The full charge capacity of the batteries B1 and B2 decreases as they deteriorate over time. When the full charge capacity is not estimated, the estimated value of the full charge capacity deviates from the actual full charge capacity. Therefore, as the elapsed time after manufacturing the power storage device 1 (elapsed time after manufacturing the device) increases, the more It is assumed that the estimation accuracy of the full charge capacity becomes low and the index P3 becomes low. When the full charge capacity is estimated, the estimated value of the full charge capacity approaches the actual full charge capacity, so that the estimation accuracy of the full charge capacity is high and the index P3 is high.
図2(a)は、情報D1の一例を示す図である。なお、図2(a)に示す2次元座標の横軸は分極解消時間を示し、縦軸は指標P1を示している。また、図2(a)に示す実線は電池Bの温度が温度T1であるときの情報D1(情報D11)を示し、図2(a)に示す破線は電池Bの温度が温度T1より小さい温度T2であるときの情報D1(情報D12)を示している。 FIG. 2A is a diagram showing an example of information D1. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 2A indicates the polarization elimination time, and the vertical axis indicates the index P1. The solid line shown in FIG. 2A shows the information D1 (information D11) when the temperature of the battery B is the temperature T1, and the broken line shown in FIG. 2A shows the temperature at which the temperature of the battery B is lower than the temperature T1. Information D1 (information D12) when it is T2 is shown.
図2(a)に示す情報D11、D12では、上述したように、分極解消時間が増加するほど、監視ECU4により検出される開回路電圧が真の電池電圧に近づいていくため、分極解消時間が増加するほど、指標P1が最大値P1maxに近づいていく。すなわち、後述する電流積算法において、基となる充電率を開回路電圧から求める際に、該開回路電圧の分極解消時間が長いほど、電流積算法による充電率の推定精度が高くなる。なお、電池B1、B2の分極が解消されると、情報D11、D12の指標P1が最大値P1maxと同じになるものとする。
In the information D11 and D12 shown in FIG. 2A, as described above, as the polarization elimination time increases, the open circuit voltage detected by the monitoring
また、電池B1、B2が充分分極解消されるまでの時間が温度が低いほど長くなる場合、電池B1、B2の充電または放電が終了してから所定時間経過後の時刻tにおける情報D11の指標P1は情報D12の指標P1より大きいものとする。このように、電池B1、B2の温度に応じて指標P1が変化するため、温度計3により検出される温度に応じて情報D11と情報D12を使い分けることで、開回路電圧の検出精度に関する指標P1をより正確にすることができる。
Further, when the time until the batteries B1 and B2 are sufficiently depolarized becomes longer as the temperature is lower, the index P1 of the information D11 at the time t after the lapse of a predetermined time after the charging or discharging of the batteries B1 and B2 is completed. Is larger than the index P1 of the information D12. In this way, since the index P1 changes according to the temperatures of the batteries B1 and B2, the information D11 and the information D12 are used properly according to the temperature detected by the
図2(b)は、情報D2の一例を示す図である。なお、図2(b)に示す2次元座標の横軸は電流積算継続時間を示し、縦軸は指標P2を示している。また、図2(b)に示す実線は情報D2を示している。また、開回路電圧を用いて電池B1、B2の充電率が推定されると、情報D2において、電流積算継続時間がゼロにリセットされ、指標P2が最大値P2maxにリセットされるものとする。 FIG. 2B is a diagram showing an example of information D2. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 2B indicates the current integration duration, and the vertical axis indicates the index P2. The solid line shown in FIG. 2B shows information D2. Further, when the charge rates of the batteries B1 and B2 are estimated using the open circuit voltage, the current integration duration is reset to zero and the index P2 is reset to the maximum value P2max in the information D2.
図2(b)に示す情報D2では、上述したように、電流積算継続時間が増加するほど、電流積算値に含まれる誤差が大きくなるため、電流積算継続時間が増加するほど、指標P2が小さくなるものとする。すなわち、後述する電流積算法において、電流積算継続時間が増加するほど、電流積算値に含まれる誤差が増加するため、電流積算法による充電率の推定精度が低くなる。 In the information D2 shown in FIG. 2B, as described above, as the current integration duration increases, the error included in the current integration value increases. Therefore, as the current integration duration increases, the index P2 becomes smaller. It shall be. That is, in the current integration method described later, as the current integration duration increases, the error included in the current integration value increases, so that the accuracy of estimating the charge rate by the current integration method decreases.
図2(c)は、情報D3の一例を示す図である。なお、図2(c)に示す2次元座標の横軸は製品製造後経過時間を示し、縦軸は指標P3を示している。また、図2(c)に示す実線は情報D3を示している。また、時刻t1、t2において、充電前後の電池B1、B2の充電率と、充電中の電池B1、B2に流れる電流の積算値とを用いて満充電容量が更新されることで情報D3の指標P3が少しだけ上昇しているものとする。 FIG. 2C is a diagram showing an example of information D3. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 2C indicates the elapsed time after product manufacturing, and the vertical axis indicates the index P3. The solid line shown in FIG. 2C shows information D3. Further, at time t1 and t2, the full charge capacity is updated by using the charge rate of the batteries B1 and B2 before and after charging and the integrated value of the current flowing through the batteries B1 and B2 being charged, so that the index of the information D3 It is assumed that P3 has risen slightly.
図2(c)に示す情報D3では、上述したように、満充電容量推定が行われない場合において、満充電容量の推定値が実際の満充電容量から離れるため、装置製造後経過時間が増加するほど、指標P3が小さくなるものとする。すなわち、後述する電流積算法において用いられる満充電容量の誤差が増加するため、電流積算法による充電率の推定精度が低くなる。 In the information D3 shown in FIG. 2C, as described above, when the full charge capacity is not estimated, the estimated value of the full charge capacity deviates from the actual full charge capacity, so that the elapsed time after manufacturing the device increases. It is assumed that the index P3 becomes smaller as the amount is increased. That is, since the error of the full charge capacity used in the current integration method described later increases, the accuracy of estimating the charge rate by the current integration method becomes low.
図3(a)は、情報D4の一例を示す図である。なお、図3(a)に示す2次元座標の横軸は電池Bの充電率[%]を示し、縦軸は電池Bの開回路電圧(真の電池電圧)[V]を示している。また、図3(a)に示す実線は充電率と開回路電圧との対応関係においてフラット領域を有する電池B1、B2(例えば、正極材にリン酸鉄リチウム(LiFePO4)、負極材に黒鉛を用いた電池)を用いた場合の情報D4を示している。なお、電池Bの充電率の全領域(0〜100[%])のうち、充電率の単位変化量に対する開回路電圧の変化量の割合(図3(a)に示す実線の傾き)が所定値以下である場合に対応する領域をフラット領域とし、フラット領域以外の領域を非フラット領域とする。または、電池Bの充電率の全領域のうち、充電率の単位変化量に対する開回路電圧の変化量が監視ECU4の検出誤差より小さい場合に対応する領域をフラット領域とし、フラット領域以外の領域を非フラット領域とする。
FIG. 3A is a diagram showing an example of information D4. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 3A indicates the charge rate [%] of the battery B, and the vertical axis indicates the open circuit voltage (true battery voltage) [V] of the battery B. The solid line shown in FIG. 3A uses batteries B1 and B2 (for example, lithium iron phosphate (LiFePO4) as the positive electrode material and graphite as the negative electrode material) having a flat region in the correspondence between the charge rate and the open circuit voltage. The information D4 when the battery was used is shown. The ratio of the amount of change in the open circuit voltage to the amount of unit change in the charge rate (the slope of the solid line shown in FIG. 3A) is predetermined in the entire range (0 to 100 [%]) of the charge rate of the battery B. When the value is less than or equal to the value, the corresponding area is defined as a flat area, and the area other than the flat area is defined as a non-flat area. Alternatively, of the entire charge rate region of the battery B, the region corresponding to the case where the change amount of the open circuit voltage with respect to the unit change amount of the charge rate is smaller than the detection error of the
フラット領域では、充電率の単位変化量に対する開回路電圧の変化量の割合が比較的小さくなるため、電池Bの充電率がフラット領域に含まれる場合、分極による開回路電圧の誤差などにより、開回路電圧から充電率を一意に求めることが難しくなるおそれがある。そのため、電池Bの充電率がフラット領域に含まれる場合、電池B1、B2の開回路電圧を均等化させても、電池B1、B2の充電率が均等化しないおそれがある。そこで、電池Bの充電率が非フラット領域に含まれる場合、電池B1、B2の開回路電圧を均等化させて、電池Bの充電率がフラット領域に含まれる場合、電池B1、B2の開回路電圧を均等化させないようにすることが考えられるが、電池B1、B2のフラット領域が比較的大きい場合、電池B1、B2の充電率を均等化させる機会が減少するおそれがある。 In the flat region, the ratio of the change in the open circuit voltage to the unit change in the charge rate is relatively small. Therefore, when the charge rate of the battery B is included in the flat region, it is opened due to an error in the open circuit voltage due to polarization or the like. It may be difficult to uniquely obtain the charge rate from the circuit voltage. Therefore, when the charge rate of the battery B is included in the flat region, the charge rates of the batteries B1 and B2 may not be equalized even if the open circuit voltages of the batteries B1 and B2 are equalized. Therefore, when the charge rate of the battery B is included in the non-flat region, the open circuit voltages of the batteries B1 and B2 are equalized, and when the charge rate of the battery B is included in the flat region, the open circuits of the batteries B1 and B2 are equalized. It is conceivable not to equalize the voltage, but if the flat region of the batteries B1 and B2 is relatively large, the chance of equalizing the charge rates of the batteries B1 and B2 may decrease.
また、図3(b)は、充電時における充電率と開回路電圧との対応関係と放電時における充電率と開回路電圧との対応関係とが互いに異なる電池B1、B2(例えば、負極材にシリコン(SiO)を用いた電池)の場合の充電率と開回路電圧との対応関係の一例を示す図である。なお、図3(b)に示す2次元座標の横軸は電池Bの充電率[%]を示し、縦軸は電池Bの開回路電圧[V]を示している。また、図3(b)に示す実線は充電後の電池B1、B2の充電率と開回路電圧との対応関係を示し、図3(b)に示す破線は放電後の電池B1、B2の充電率と開回路電圧との対応関係を示している。 Further, FIG. 3B shows batteries B1 and B2 (for example, for a negative electrode material) in which the correspondence relationship between the charge rate and the open circuit voltage during charging and the correspondence relationship between the charge rate and the open circuit voltage during discharge are different from each other. It is a figure which shows an example of the correspondence relationship between the charge rate and an open circuit voltage in the case of a battery (battery using SiO). The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 3B indicates the charge rate [%] of the battery B, and the vertical axis indicates the open circuit voltage [V] of the battery B. The solid line shown in FIG. 3B shows the correspondence between the charging rate of the batteries B1 and B2 after charging and the open circuit voltage, and the broken line shown in FIG. 3B shows the charging of the batteries B1 and B2 after discharging. The correspondence between the rate and the open circuit voltage is shown.
例えば、実線における開回路電圧OCVに対応する充電率SOC1は、破線における開回路電圧OCVに対応する充電率SOC2より小さい。 For example, the charge rate SOC1 corresponding to the open circuit voltage OCV on the solid line is smaller than the charge rate SOC2 corresponding to the open circuit voltage OCV on the broken line.
そのため、例えば、電池B1に別の電池B1を並列接続するとともに電池B2に別の電池B2を並列接続する場合で、かつ、各電池B1の間に還流電流が流れるとともに各電池B2の間に還流電流が流れる場合、電池B1、B2がそれぞれ充電状態であるか、放電状態であるかが分からず、開回路電圧から充電率を一意に求めることができないおそれがある。このような場合において、電池B1、B2の開回路電圧を均等化させても、電池B1、B2の充電率が均等化しないおそれがある。 Therefore, for example, when another battery B1 is connected in parallel to the battery B1 and another battery B2 is connected in parallel to the battery B2, a recirculation current flows between the batteries B1 and recirculates between the batteries B2. When a current flows, it is not known whether the batteries B1 and B2 are in the charged state or the discharged state, respectively, and there is a possibility that the charge rate cannot be uniquely obtained from the open circuit voltage. In such a case, even if the open circuit voltages of the batteries B1 and B2 are equalized, the charge rates of the batteries B1 and B2 may not be equalized.
そこで、実施形態の蓄電装置1では、後述するように、各電池Bの開回路電圧を均等化させることで各電池Bの充電率を均等化させるのではなく、電池B1、B2に流れる電流の積算値を用いて推定した電池B1、B2の充電率の推定精度が良いと判定した場合に、電池B1、B2の充電率を直接均等化させる。
Therefore, in the
図1に示すプロセッサ52は、充電率推定部521と、精度判定部522と、セルバランス制御部523とを備える。なお、プロセッサ52が記憶部51に記憶されているプログラムを実行することにより、充電率推定部521、精度判定部522、及びセルバランス制御部523が実現される。
The processor 52 shown in FIG. 1 includes a charge
充電率推定部521は、推定タイミングになると、後述する電圧法または電流積算法により、電池B1、B2の充電率を推定する。例えば、充電率推定部521は、車両Veのイグニッションのオフ時や充電器Chによる電池B1、B2の充電終了時など、電池B1、B2に電流が流れなくなったタイミングを推定タイミングとして、電圧法により、電池B1、B2の充電率を推定する。また、充電率推定部521は、車両Veのイグニッションのオン時や充電器Chによる電池B1、B2の充電時など、電池B1、B2に電流が流れているとき、一定時間が繰り返し経過するタイミングを推定タイミングとして、電流積算法により、電池B1、B2の充電率を推定する。
When the estimation timing comes, the charge
<電圧法>
充電率推定部521は、記憶部51に記憶されている情報D4を参照して、監視ECU4から送信される電流がゼロまたは略ゼロであるときに監視ECU4から送信される電圧と同じ開回路電圧に対応する充電率を、今回の推定タイミングにおける電池Bの充電率とする。
<Voltage method>
The charge
<電流積算法>
充電率推定部521は、「充電率[%]=前回の推定タイミングで推定した充電率[%]+(前回の推定タイミングから今回の推定タイミングまでの間に電池Bに流れた電流の積算値[Ah]/電池Bの満充電容量[Ah])×100」の計算結果を、今回の推定タイミングにおける電池Bの充電率とする。
<Current integration method>
The charge
精度判定部522は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いか否かを判定する。すなわち、精度判定部522は、指標P1〜P3のうちの少なくとも1つに基づく指標Pが閾値Pthよりも高い場合、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと判定し、指標Pが閾値Pth以下である場合、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良くないと判定する。例えば、指標P=指標P1+指標P2+指標P3とする。 The accuracy determination unit 522 determines whether or not the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good. That is, when the index P based on at least one of the indexes P1 to P3 is higher than the threshold value Pth, the accuracy determination unit 522 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good, and the index P When is equal to or less than the threshold value Pth, it is determined that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is not good. For example, index P = index P1 + index P2 + index P3.
このように、電流積算法で用いられるパラメータとして、「前回の推定タイミングで推定した充電率」があるため、前回の推定タイミングにおいて電圧法により充電率が推定された場合で、かつ、前回の推定タイミングにおいて指標P1が比較的大きい場合、今回の推定タイミングにおいて、電流積算法により推定される充電率の推定精度が比較的高くなる。 In this way, since the parameter used in the current integration method is the "charge rate estimated at the previous estimation timing", the charge rate is estimated by the voltage method at the previous estimation timing, and the previous estimation. When the index P1 is relatively large in the timing, the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is relatively high in the current estimation timing.
また、電流積算法で用いられるパラメータとして、「前回の推定タイミングから今回の推定タイミングまでの間に電池Bに流れた電流の電流積算値」があるため、指標P2が比較的小さい場合、今回の推定タイミングにおいて、電流積算法により推定される充電率の推定精度が比較的低くなる。 Further, as a parameter used in the current integration method, there is a "current integrated value of the current flowing through the battery B between the previous estimation timing and the current estimation timing". Therefore, when the index P2 is relatively small, this time. At the estimation timing, the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method becomes relatively low.
また、電流積算法で用いられるパラメータとして、「電池Bの満充電容量」があるため、指標P3が比較的小さい場合、今回の推定タイミングにおいて、電流積算法により推定される充電率の推定精度が比較的低くなる。 Further, since there is "full charge capacity of battery B" as a parameter used in the current integration method, when the index P3 is relatively small, the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is high at the current estimation timing. It will be relatively low.
セルバランス制御部523は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと精度判定部522により判定される場合、電流積算法により推定される充電率を均等化するセルバランスを実施し、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良くないと精度判定部522により判定される場合、電流積算法により推定される充電率を均等化するセルバランスを実施しない。 When the accuracy determination unit 522 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good, the cell balance control unit 523 performs cell balance to equalize the charge rate estimated by the current integration method. If the accuracy determination unit 522 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is not good, the cell balance that equalizes the charge rate estimated by the current integration method is not performed.
例えば、セルバランス制御部523は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと判定された場合で、かつ、電流積算法により推定される電池B1の充電率と電池B2の充電率と差の絶対値である充電率差ΔSOCが閾値SOCth以上である場合で、かつ、電池B1の充電率が電池B2の充電率より大きい場合、電池B1の電圧を抵抗R1で除算した電流の積算値を、電池B1の満充電容量で除算することで求められる電池B1の充電率の減少量が、充電率差ΔSOCと同じになるまで、スイッチS1を導通状態にするとともにスイッチS2を遮断状態にする。 For example, the cell balance control unit 523 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good, and the charge rate of the battery B1 and the charge rate of the battery B2 estimated by the current integration method. When the charge rate difference ΔSOC, which is the absolute value of the difference, is equal to or greater than the threshold SOCth, and the charge rate of the battery B1 is larger than the charge rate of the battery B2, the integrated current obtained by dividing the voltage of the battery B1 by the resistor R1. The switch S1 is kept conductive and the switch S2 is shut off until the decrease in the charge rate of the battery B1 obtained by dividing the value by the full charge capacity of the battery B1 becomes the same as the charge rate difference ΔSOC. do.
また、セルバランス制御部523は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと判定された場合で、かつ、充電率差ΔSOCが閾値SOCth以上である場合で、かつ、電池B2の充電率が電池B1の充電率より大きい場合、電池B2の電圧を抵抗R2で除算した電流の積算値を、電池B2の満充電容量で除算することで求められる電池B2の充電率の減少量が、充電率差ΔSOCと同じになるまで、スイッチS2を導通状態にするとともにスイッチS1を遮断状態にする。 Further, the cell balance control unit 523 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good, and the charge rate difference ΔSOC is equal to or greater than the threshold SOCth, and the battery B2. When the charge rate is larger than the charge rate of the battery B1, the amount of decrease in the charge rate of the battery B2 obtained by dividing the integrated value of the current obtained by dividing the voltage of the battery B2 by the resistor R2 by the full charge capacity of the battery B2 is The switch S2 is brought into a conductive state and the switch S1 is put into a cutoff state until the charging rate difference becomes the same as ΔSOC.
なお、セルバランス制御部523は、電池B1、B2の充電率が非フラット領域に含まれる場合、電池B1、B2の開回路電圧を均等化させることにより、電池B1、B2の充電率を均等化させるように構成してもよい。 When the charge rates of the batteries B1 and B2 are included in the non-flat region, the cell balance control unit 523 equalizes the charge rates of the batteries B1 and B2 by equalizing the open circuit voltages of the batteries B1 and B2. It may be configured to allow.
また、充電率推定部521、精度判定部522、及びセルバランス制御部523は、セルバランス処理を実行する。
Further, the charge
図4は、セルバランス処理の一例を示すフローチャートである。なお、車両Veのイグニッションがオンしている状態とする。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of cell balance processing. It is assumed that the ignition of the vehicle Ve is on.
まず、充電率推定部521は、車両Veのイグニッションがオフした旨を車両ECU6から受信すると(ステップS1:Yes)、電池ECU5を通常状態からスリープ状態に切り替える(ステップS2)。なお、電池ECU5が通常状態であるとき、全ての機能(充電率推定部521、精度判定部522、及びセルバランス制御部523など)が動作し、電池ECU5がスリープ状態であるとき、充電率推定部521以外の機能(精度判定部522及びセルバランス制御部523など)が停止する。
First, when the charge
次に、充電率推定部521は、電池ECU5がスリープ状態に切り替わってから一定時間が経過すると(ステップS3:Yes)、電池ECU5を起動することで電池ECU5をスリープ状態から通常状態に切り替え(ステップS4)、電池B1、B2の充電率を補正することが可能であるか否かを判断する(ステップS5)。例えば、充電率推定部521は、電圧法により推定される電池B1、B2の充電率が非フラット領域に含まれる場合で、かつ、電流計2により検出される電流がゼロになり電池B1、B2の分極が解消し始めてから所定時間経過後に監視ECU4により真の電池電圧に近い開回路電圧が検出されるまでの時間(分極解消時間)が閾値Tth以上である場合、充電率を補正することが可能であると判断し、電圧法により推定される電池B1、B2の充電率がフラット領域に含まれる場合、または、分極解消時間が閾値Tthより短い場合、充電率を補正することが可能でないと判断する。なお、閾値Tthは、電流計2により検出される電流がゼロになってから電池B1、B2の分極が充分に解消するまでにかかる時間とする。
Next, when a certain time elapses after the
次に、充電率推定部521は、電池B1、B2の充電率を補正することが可能であると判断すると(ステップS5:Yes)、電圧法により電池B1、B2の充電率を推定することで電池B1、B2の充電率を補正し(ステップS6)、電池B1、B2の充電率を補正することが可能でないと判断すると(ステップS5:No)、電池B1、B2の充電率を補正しない。
Next, when the charge
次に、精度判定部522は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いか否かを判定する(ステップS7)。 Next, the accuracy determination unit 522 determines whether or not the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good (step S7).
次に、セルバランス制御部523は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと判定される場合で(ステップS7:Yes)、かつ、充電率差ΔSOCが閾値SOCth以上である場合(ステップS8:Yes)、電池B1、B2の充電率が均等化するようにセルバランス回路CVの動作を制御する(ステップS9)。なお、閾値SOCthは、充電率差ΔSOCと車両Veの走行可能距離との関係に基づいて求められてもよい。 Next, the cell balance control unit 523 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is good (step S7: Yes), and the charge rate difference ΔSOC is equal to or greater than the threshold value SOCth. (Step S8: Yes), the operation of the cell balance circuit CV is controlled so that the charge rates of the batteries B1 and B2 are equalized (step S9). The threshold value SOCth may be obtained based on the relationship between the charge rate difference ΔSOC and the mileage of the vehicle Ve.
一方、セルバランス制御部523は、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良くないと判定される場合(ステップS7:No)、または、充電率差ΔSOCが閾値SOCthより小さい場合(ステップS8:No)、電池B1、B2の充電率を均等化しない。 On the other hand, the cell balance control unit 523 determines that the estimation accuracy of the charge rate estimated by the current integration method is not good (step S7: No), or the charge rate difference ΔSOC is smaller than the threshold SOCth (step). S8: No), the charge rates of the batteries B1 and B2 are not equalized.
このように、実施形態の蓄電装置1では、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良いと判定された場合、電流積算法により推定される電池B1、B2の充電率を均等化させるセルバランスを実施し、電流積算法による充電率の推定精度が良くないと判定された場合、電流積算法により推定される電池B1、B2の充電率を均等化させるセルバランスを実施しない構成である。これにより、電圧法により推定される充電率の推定精度が良くない場合であっても、電流積算法により推定される充電率の推定精度が良い場合、電流積算法により推定される電池B1、B2の充電率を均等化することができる。
As described above, in the
また、実施形態の蓄電装置1では、開回路電圧の検出精度を示す指標P1、電流の積算値の算出精度を示す指標P2、及び満充電容量の推定精度を示す指標P3のうちの少なくとも1つに基づく指標Pが、閾値Pthよりも高い場合、充電率の推定精度が良いと判定する構成である。これにより、使用する指標の数が多くなるほど、充電率の推定精度が良いか否かを判定する際の判定精度を高くすることができる。また、精度判定部522の処理能力に応じて、指標P1〜P3のうち、使用する指標を選択することができるため、精度判定部522の処理能力の自由度を上げることができる。
Further, in the
<プロセッサ52の他の動作>
図1に示すプロセッサ52は、ユーザによるイグニッションスイッチの操作によりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替わった旨を車両ECU6から受信すると、スイッチSW1、SW2を遮断状態から導通状態に切り替えるとともにスイッチSW3を遮断状態のままにし、電池B1、B2の充電率に応じた入力電力指令値Winまたは出力電力指令値Woutを車両ECU6に送信する。
<Other operations of processor 52>
When the processor 52 shown in FIG. 1 receives from the vehicle ECU 6 that the ignition is switched from the ignition off to the ignition on by the operation of the ignition switch by the user, the switches SW1 and SW2 are switched from the cutoff state to the conduction state, and the switch SW3 is in the cutoff state. The input power command value Win or the output power command value Wout according to the charge rate of the batteries B1 and B2 is transmitted to the vehicle ECU 6.
また、プロセッサ52は、電池B1、B2の充電率のうちの少なくとも1つの充電率が第1の下限閾値以下になると、制限後の出力電力指令値Woutを車両ECU6に送信し、その充電率が第1の上限閾値以上になると、制限後の入力電力指令値Winを車両ECU6に送信する。車両ECU6は、出力電力指令値Woutに応じた電力が電池B1、B2からインバータ回路Invに供給されるようにインバータ回路Invの動作を制御するとともに、入力電力指令値Winに応じた電力がインバータ回路Invから電池B1、B2に供給されるようにインバータ回路Invの動作を制御する。車両ECU6は、出力電力指令値Woutまたは入力電力指令値Winが制限されると、インバータ回路Invのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を小さくすることにより、電池B1、B2からインバータ回路Invに供給される電力またはインバータ回路Invから電池B1、B2に供給される電力を制限する。 Further, when the charge rate of at least one of the charge rates of the batteries B1 and B2 becomes equal to or less than the first lower threshold value, the processor 52 transmits the limited output power command value Wout to the vehicle ECU 6, and the charge rate is changed. When the value exceeds the first upper limit threshold value, the limited input power command value Win is transmitted to the vehicle ECU 6. The vehicle ECU 6 controls the operation of the inverter circuit Inv so that the power corresponding to the output power command value Wout is supplied from the batteries B1 and B2 to the inverter circuit Inv, and the power corresponding to the input power command value Win is supplied to the inverter circuit. The operation of the inverter circuit Inv is controlled so that the Inv supplies the batteries B1 and B2. When the output power command value Wout or the input power command value Win is limited, the vehicle ECU 6 reduces the duty ratio of the control signal for controlling the on / off of the switch of the inverter circuit Inv, thereby causing the inverters from the batteries B1 and B2. The power supplied to the circuit Inv or the power supplied from the inverter circuit Inv to the batteries B1 and B2 is limited.
また、プロセッサ52は、電池B1、B2の充電率のうちの少なくとも1つの充電率が第1の下限閾値より小さい第2の下限閾値以下になると、または、その充電率が第1の上限閾値より大きい第2の上限閾値以上になると、スイッチSW1、SW2、SW3を遮断することにより、電池B1、B2からインバータ回路Invに電力が供給されること、インバータ回路Invから電池B1、B2に電力が供給されること、及び充電器Chから電池B1、B2に電力が供給されることを禁止する。なお、第2の下限閾値は、電池B1、B2が過放電状態になる直前の電池B1、B2の充電率とし、第2の上限閾値は、電池B1、B2が過充電状態になる直前の電池B1、B2の充電率とする。これにより、電池B1、B2が過充電状態または過放電状態になることを防止することができる。 Further, when the charging rate of at least one of the charging rates of the batteries B1 and B2 becomes equal to or less than the second lower limit threshold value smaller than the first lower limit threshold value, or the charging rate thereof is higher than the first upper limit threshold value. When the value exceeds the large second upper limit threshold value, power is supplied from the batteries B1 and B2 to the inverter circuit Inv by shutting off the switches SW1, SW2, and SW3, and power is supplied from the inverter circuit Inv to the batteries B1 and B2. It is prohibited that the battery B1 and B2 are supplied with electric power from the charger Ch. The second lower threshold is the charge rate of the batteries B1 and B2 immediately before the batteries B1 and B2 are in the overcharged state, and the second upper threshold is the battery immediately before the batteries B1 and B2 are in the overcharged state. Let it be the charge rate of B1 and B2. This makes it possible to prevent the batteries B1 and B2 from being in an overcharged state or an overdischarged state.
また、プロセッサ52は、スイッチSW1を導通させているとき、監視ECU4から送信される電圧が過電圧閾値以上になると、または、監視ECU4から送信される電流が過電流閾値以上になると、または、監視EUC4から送信される温度が過温度閾値以上になると、電池B1、B2に異常が発生したと判断し、その旨を車両ECU6に送信する。車両ECU6は、電池B1、B2に異常が発生した旨を受信すると、スイッチSW1、SW2、SW3を遮断することにより、電池B1、B2からインバータ回路Invに電力が供給されること、インバータ回路Invから電池B1、B2に電力が供給されること、及び充電器Chから電池B1、B2に電力が供給されることを禁止する。
Further, when the switch SW1 is conducting the processor 52, when the voltage transmitted from the
また、プロセッサ52は、ユーザによるイグニッションスイッチの操作によりイグニッションオンからイグニッションオフに切り替わった旨を車両ECU6から受信すると、スイッチSW1、SW2を導通状態から遮断状態に切り替えるとともにスイッチSW3を遮断状態のままにする。 Further, when the processor 52 receives from the vehicle ECU 6 that the ignition is switched from the ignition on to the ignition off by the operation of the ignition switch by the user, the switches SW1 and SW2 are switched from the conductive state to the cutoff state, and the switch SW3 is kept in the cutoff state. do.
また、プロセッサ52は、充電器Chと車両Veとが充電ケーブルを介して接続された後、電池B1、B2の充電開始指示を車両ECU6から受信すると、スイッチSW1、SW3を導通させるとともにスイッチSW2を遮断状態にし、電池B1、B2の充電率に応じた電流指令値を車両ECU6に送信する。車両ECU6は、電流指令値に応じた電流が充電器Chから電池B1、B2に供給されるように電流指令値を充電器Chに送信する。 Further, when the processor 52 receives a charging start instruction for the batteries B1 and B2 from the vehicle ECU 6 after the charger Ch and the vehicle Ve are connected via the charging cable, the processor 52 conducts the switches SW1 and SW3 and switches SW2. The cutoff state is set, and the current command value corresponding to the charging rate of the batteries B1 and B2 is transmitted to the vehicle ECU 6. The vehicle ECU 6 transmits the current command value to the charger Ch so that the current corresponding to the current command value is supplied from the charger Ch to the batteries B1 and B2.
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 蓄電装置
2 電流計
3 温度計
4 監視ECU
5 電池ECU
6 車両ECU
51 記憶部
52 プロセッサ
521 充電率推定部
522 充放電制御部
523 精度判定部
524 セルバランス制御部
Ve 車両
Inv インバータ回路
M モータ
Ch 充電器
SW1、SW2、SW3 スイッチ
B1、B2 電池
CV セルバランス回路
1
5 Battery ECU
6 Vehicle ECU
51 Storage unit 52
Claims (2)
前記各電池をそれぞれ放電するセルバランス回路と、
前記各電池に流れる電流の積算値を用いる電流積算法により前記各電池の充電率を推定する充電率推定部と、
前記充電率の推定精度が良いか否かを判定する精度判定部と、
前記充電率の推定精度が良いと判定された場合、前記各電池の充電率が均等化するように前記セルバランス回路の動作を制御し、前記充電率の推定精度が良くないと判定された場合、前記各電池の充電率を均等化しないセルバランス制御部と、
を備える蓄電装置。 With multiple batteries connected in series,
A cell balance circuit that discharges each battery and
A charge rate estimation unit that estimates the charge rate of each battery by a current integration method that uses the integrated value of the current flowing through each battery.
An accuracy determination unit that determines whether or not the estimation accuracy of the charge rate is good,
When it is determined that the estimation accuracy of the charge rate is good, the operation of the cell balance circuit is controlled so that the charge rates of the batteries are equalized, and it is determined that the estimation accuracy of the charge rate is not good. , The cell balance control unit that does not equalize the charge rate of each battery,
A power storage device equipped with.
前記充電率推定部は、推定タイミングになると、前回の推定タイミングで推定した充電率、前回の推定タイミングから今回の推定タイミングまでの間に前記各電池に流れる電流の積算値、及び前記各電池の満充電容量を用いる前記電流積算法により前記各電池の充電率を推定し、または、前記各電池の開回路電圧を用いる電圧法により前記各電池の充電率を推定し、
前記精度判定部は、前記開回路電圧の検出精度を示す第1の指標、前記電流の積算値の算出精度を示す第2の指標、及び前記満充電容量の推定精度を示す第3の指標のうちの少なくとも1つに基づく指標が、閾値よりも高い場合、前記充電率の推定精度が良いと判定する
ことを特徴とする蓄電装置。
The power storage device according to claim 1.
When the estimation timing comes, the charge rate estimation unit includes the charge rate estimated at the previous estimation timing, the integrated value of the current flowing through each battery between the previous estimation timing and the current estimation timing, and the charge rate estimation unit of each battery. The charge rate of each battery is estimated by the current integration method using the full charge capacity, or the charge rate of each battery is estimated by the voltage method using the open circuit voltage of each battery.
The accuracy determination unit includes a first index indicating the detection accuracy of the open circuit voltage, a second index indicating the calculation accuracy of the integrated value of the current, and a third index indicating the estimation accuracy of the full charge capacity. A power storage device characterized in that when an index based on at least one of them is higher than a threshold value, it is determined that the estimation accuracy of the charge rate is good.
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JP2020024745A JP2021129487A (en) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | Power storage device |
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