JP2021157926A - Secondary battery device and secondary battery system - Google Patents

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Abstract

To provide a secondary battery device and a secondary battery system that can more reliably control a secondary battery.SOLUTION: A secondary battery device includes a secondary battery, a detection unit for detecting the voltage, current, and temperature of the secondary battery, and a state calculation unit for calculating a battery state based on a detection result of the detection unit. The state calculation unit has a storage device and a processing device. The storage device has a first storage region for storing calculation information for calculating the battery state, and a second storage region for storing update information for updating the calculation information. The processing device executes processing P7 for calculating a current battery state by using the calculation information, processing P8 for calculating a new battery state by using the update information, and processing P11 for storing the update information in the first storage region and updating the calculation information when the amount of change between the current battery state and the new battery state is within a specified range.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本開示は、二次電池装置および二次電池システムに関する。 The present disclosure relates to a secondary battery device and a secondary battery system.

従来から、小規模で安価であって、システム運転状態の中でも電池の劣化算出を容易に実施することができる電池劣化算出装置に関する発明が知られている(下記特許文献1を参照)。特許文献1に記載された電池劣化算出装置は、二次電池装置と通信可能に接続する(同文献、要約、請求項1、第0007段落等を参照)。 Conventionally, there have been known inventions relating to a battery deterioration calculation device that is small in scale, inexpensive, and capable of easily performing battery deterioration calculation even in a system operating state (see Patent Document 1 below). The battery deterioration calculation device described in Patent Document 1 is communicably connected to the secondary battery device (see the same document, abstract, claim 1, paragraph 0007, etc.).

二次電池装置は、不揮発性メモリを有する制御部を含む。不揮発性メモリは、所定時間単位で二次電池の電池容量の平均を示す平均電池容量データ、二次電池の電池温度の平均を示す平均温度データ、および、二次電池の充電または放電のサイクル数のデータを電池使用履歴データとして蓄積する。 The secondary battery device includes a control unit having a non-volatile memory. The non-volatile memory has average battery capacity data indicating the average battery capacity of the secondary battery, average temperature data indicating the average battery temperature of the secondary battery, and the number of cycles of charging or discharging the secondary battery in a predetermined time unit. Data is stored as battery usage history data.

電池劣化算出装置は、メモリと、受信部と、電池劣化算出部と、を有する。メモリは、予め電池容量と温度をパラメータとして算出されている電池劣化傾向データを格納する。受信部は、制御部から電池使用履歴データを受信する。電池劣化算出部は、電池劣化傾向データと電池使用履歴データとを組み合わせて、電池劣化に応じた電池容量を計算する。 The battery deterioration calculation device includes a memory, a receiving unit, and a battery deterioration calculation unit. The memory stores battery deterioration tendency data calculated in advance with the battery capacity and temperature as parameters. The receiving unit receives the battery usage history data from the control unit. The battery deterioration calculation unit combines the battery deterioration tendency data and the battery usage history data to calculate the battery capacity according to the battery deterioration.

特開2015‐007616号公報JP-A-2015-007616

前記従来の電池劣化算出装置は、二次電池装置の制御部の不揮発メモリに蓄積された電池の使用履歴データを受信部によって受信し、電池劣化算出部が予め電池容量と温度をパラメータとして算出されている電池劣化傾向データと組み合わせることで、電池劣化に応じた電池容量を算出する。ここで、この従来の電池劣化算出装置は、電池容量算出アルゴリズムなどを時間の制約なく自由に更新できるという特徴がある。このようなアルゴリズムなどの更新において、更新する情報が適正な情報か否かの判断を行う機能があれば、制御をより確実に行うことが可能な二次電池装置を実現できると考える。 In the conventional battery deterioration calculation device, the battery usage history data stored in the non-volatile memory of the control unit of the secondary battery device is received by the receiving unit, and the battery deterioration calculation unit calculates in advance the battery capacity and temperature as parameters. By combining with the battery deterioration tendency data, the battery capacity according to the battery deterioration is calculated. Here, this conventional battery deterioration calculation device is characterized in that the battery capacity calculation algorithm and the like can be freely updated without time constraints. In updating such an algorithm, if there is a function to determine whether the updated information is appropriate information, it is considered that a secondary battery device capable of more reliable control can be realized.

本開示は、二次電池の制御をより確実に行うことが可能な二次電池装置および二次電池システムを提供する。 The present disclosure provides a secondary battery device and a secondary battery system capable of more reliably controlling a secondary battery.

本開示の一態様は、二次電池と、前記二次電池の電圧、電流、および温度を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて電池状態を演算する状態演算部と、を備えた二次電池装置であって、前記状態演算部は、記憶装置と処理装置とを有し、前記記憶装置は、前記電池状態を演算するための演算情報を記憶する第1記憶領域と、前記演算情報を更新するための更新情報を記憶する第2記憶領域と、を有し、前記処理装置は、前記演算情報を用いて現状の前記電池状態を演算する状態検知処理と、前記更新情報を用いて新規の前記電池状態を演算する更新検証処理と、前記現状の前記電池状態と前記新規の前記電池状態との間の状態変化量が規定された範囲内である場合に前記更新情報を前記第1記憶領域に記憶させて前記演算情報を更新する更新処理と、を実行することを特徴とする二次電池装置である。 One aspect of the present disclosure includes a secondary battery, a detection unit that detects the voltage, current, and temperature of the secondary battery, and a state calculation unit that calculates the battery state based on the detection result of the detection unit. A secondary battery device including a state calculation unit having a storage device and a processing device, and the storage device includes a first storage area for storing calculation information for calculating the battery state. The processing device has a second storage area for storing update information for updating the calculation information, and the processing device includes a state detection process for calculating the current battery state using the calculation information and the update information. The update verification process for calculating the new battery state using the above, and the update information when the amount of state change between the current battery state and the new battery state is within a specified range. It is a secondary battery device characterized by executing an update process of storing in the first storage area and updating the calculation information.

本開示によれば、二次電池の制御をより確実に行うことが可能な二次電池装置および二次電池システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a secondary battery device and a secondary battery system capable of more reliably controlling a secondary battery.

本開示の二次電池システムの一実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows one Embodiment of the secondary battery system of this disclosure. 図1の二次電池システムを構成する二次電池装置の概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a secondary battery device constituting the secondary battery system of FIG. 図2の二次電池装置の状態演算部の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of a state calculation unit of the secondary battery device of FIG. 図2の二次電池装置の単電池の開回路電圧とSOCとの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the open circuit voltage of the cell of the secondary battery apparatus of FIG. 2 and SOC. 図2の二次電池装置の単電池群を構成する単電池の等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a cell cell constituting the cell cell group of the secondary battery device of FIG. 電池に流れる電流と電池の電圧の時間変化の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the time change of the current flowing through a battery and the voltage of a battery. 電池の電圧の時間変化を示すグラフ。A graph showing the time change of battery voltage. 電池の抵抗増加率と容量維持率との関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between the resistance increase rate of a battery and the capacity maintenance rate. 図2の二次電池装置の単電池群の履歴情報の一例を示すヒストグラム。The histogram which shows an example of the history information of the cell group of the secondary battery apparatus of FIG. 図1の二次電池システムを構成する管理装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the management apparatus constituting the secondary battery system of FIG. 図9の管理装置の処理の流れの一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the processing flow of the management apparatus of FIG. 図9の管理装置の演算機能の機能ブロック図。FIG. 9 is a functional block diagram of a calculation function of the management device of FIG. 図11の演算機能が算出する状態変化量の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the state change amount calculated by the calculation function of FIG. 図3の状態演算部の処理の流れの一例を示すフロー図。The flow chart which shows an example of the processing flow of the state calculation part of FIG. 図3の状態演算部の処理の流れの変形例を示すフロー図。The flow chart which shows the modification of the processing flow of the state calculation part of FIG. 図9の管理装置の変形例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the modification of the management apparatus of FIG.

以下、図面を参照して本開示の二次電池装置および二次電池システムの一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the secondary battery device and the secondary battery system of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図1は、本開示の二次電池システムの一実施形態を示すブロック図である。図1に示す例において、本実施形態の二次電池システム1は、たとえば、太陽光発電システムPGSの一部を構成している。太陽光発電システムPGSは、たとえば、二次電池システム1に加えて、太陽光発電パネル2と、電力系統3と、パワーコンディショナー(PCS)4,5と、制御装置6と、を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the secondary battery system of the present disclosure. In the example shown in FIG. 1, the secondary battery system 1 of the present embodiment constitutes, for example, a part of the photovoltaic power generation system PGS. The photovoltaic power generation system PGS includes, for example, a photovoltaic power generation panel 2, a power system 3, power conditioners (PCS) 4 and 5, and a control device 6 in addition to the secondary battery system 1.

二次電池システム1は、たとえば、電力配線を介してPCS5に接続される。太陽光発電パネル2は、たとえば、電力配線を介してPCS4に接続される。電力系統3は、たとえば、電力配線を介してPCS4およびPCS5に接続される。制御装置6は、たとえば、情報通信回線を介して、二次電池システム1、PCS4、およびPCS5に接続されている。制御装置6は、情報通信回線を介して二次電池システム1、PCS4、およびPCS5と情報通信を行うことで、これらを制御するコンピュータシステムである。 The secondary battery system 1 is connected to the PCS 5 via, for example, power wiring. The photovoltaic power generation panel 2 is connected to the PCS 4 via, for example, power wiring. The power system 3 is connected to the PCS 4 and PCS 5 via, for example, power wiring. The control device 6 is connected to the secondary battery system 1, PCS4, and PCS5 via, for example, an information communication line. The control device 6 is a computer system that controls the secondary battery systems 1, PCS4, and PCS5 by performing information communication with them via an information communication line.

太陽光発電システムPGSは、制御装置6の制御の下、たとえば、以下のように動作する。太陽光発電パネル2は、太陽光を受けて直流電力を発電する。PCS4は、太陽光発電パネル2から出力された直流電力を交流電力に変換して電力系統3へ供給する。PCS5は、PCS4から出力されて電力系統3へ供給される交流電力の一部または全部を、状況に応じて直流電力に変換し、二次電池システム1へ供給する。 The photovoltaic power generation system PGS operates under the control of the control device 6, for example, as follows. The photovoltaic power generation panel 2 receives sunlight to generate DC power. The PCS 4 converts the DC power output from the photovoltaic power generation panel 2 into AC power and supplies it to the power system 3. The PCS 5 converts a part or all of the AC power output from the PCS 4 and supplied to the power system 3 into DC power according to the situation, and supplies the AC power to the secondary battery system 1.

二次電池システム1は、PCS5から供給された直流電力によって充電され、電気エネルギーを蓄積する。二次電池システム1は、蓄積した電気エネルギーを、状況に応じて直流電力として出力する。PCS5は、二次電池システム1から出力された直流電力を交流電力に変換して電力系統3へ供給する。このように、太陽光発電システムPGSは、天候によって変動する太陽光発電パネル2の発電電力を、二次電池システム1の出力によって補償することができ、電力系統3に対する出力を平滑化することができる。二次電池システム1は、たとえば、二次電池装置11と管理装置12とを備えている。 The secondary battery system 1 is charged by the DC power supplied from the PCS 5 and stores electrical energy. The secondary battery system 1 outputs the stored electric energy as DC power depending on the situation. The PCS 5 converts the DC power output from the secondary battery system 1 into AC power and supplies it to the power system 3. In this way, the photovoltaic power generation system PGS can compensate the generated power of the photovoltaic power generation panel 2 that fluctuates depending on the weather by the output of the secondary battery system 1, and can smooth the output to the power system 3. can. The secondary battery system 1 includes, for example, a secondary battery device 11 and a management device 12.

図2は、図1の二次電池システム1を構成する二次電池装置11の概略構成図である。二次電池装置11は、たとえば、単電池群111と、一対の外部端子112と、電流センサ113と、温度センサ114と、電池管理部115と、状態演算部116と、情報入力端子117と、情報出力端子118と、を備えている。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a secondary battery device 11 constituting the secondary battery system 1 of FIG. The secondary battery device 11 includes, for example, a cell group 111, a pair of external terminals 112, a current sensor 113, a temperature sensor 114, a battery management unit 115, a state calculation unit 116, an information input terminal 117, and the like. It is equipped with an information output terminal 118.

単電池群111は、たとえば、直列に接続された複数の単電池によって構成されている。単電池は、特に限定はされないが、たとえば、角形のリチウムイオン二次電池である。なお、図示を省略するが、二次電池装置11は、たとえば、複数の単電池群111を備えてもよい。複数の単電池群111は、たとえば、直列または並列に接続される。また、直列に接続された複数の単電池群111を、並列に接続してもよい。 The cell group 111 is composed of, for example, a plurality of cell cells connected in series. The cell is not particularly limited, but is, for example, a square lithium ion secondary battery. Although not shown, the secondary battery device 11 may include, for example, a plurality of cell groups 111. The plurality of cell groups 111 are connected in series or in parallel, for example. Further, a plurality of cell groups 111 connected in series may be connected in parallel.

一対の外部端子112は、一方の外部端子112が電力配線を介して単電池群111の負極端子に接続され、他方の外部端子112が電力配線を介して単電池群111の正極端子に接続されている。また、一対の外部端子112は、たとえば、電力配線を介して、図1に示すPCS5に接続されている。 In the pair of external terminals 112, one external terminal 112 is connected to the negative electrode terminal of the cell group 111 via the power wiring, and the other external terminal 112 is connected to the positive electrode terminal of the cell group 111 via the power wiring. ing. Further, the pair of external terminals 112 are connected to the PCS 5 shown in FIG. 1 via, for example, power wiring.

電流センサ113は、たとえば、単電池群111と外部端子112との間の電力配線に接続され、単電池群111に流れる電流を測定する。温度センサ114は、たとえば、単電池群111を構成する複数の単電池のうちの少なくとも一つに取り付けられ、単電池群111の温度を測定する。 The current sensor 113 is connected to, for example, the power wiring between the cell group 111 and the external terminal 112, and measures the current flowing through the cell group 111. The temperature sensor 114 is attached to at least one of a plurality of cells constituting the cell group 111, and measures the temperature of the cell group 111, for example.

電池管理部115および状態演算部116は、たとえば、CPUなどの処理装置、RAMやROMなどの記憶装置、タイマー、および信号入出力部などを備えたマイクロコントローラまたはファームウェアである。電池管理部115および状態演算部116は、たとえば、記憶装置に記憶されたプログラムを処理装置によって実行することで、以下に説明する様々な機能を実現する。 The battery management unit 115 and the state calculation unit 116 are, for example, a microcontroller or firmware including a processing device such as a CPU, a storage device such as a RAM or ROM, a timer, and a signal input / output unit. The battery management unit 115 and the state calculation unit 116, for example, realize various functions described below by executing a program stored in the storage device by the processing device.

電池管理部115は、たとえば、単電池群111を構成する個々の単電池の電圧を測定する電圧センサとしての機能と、個々の単電池の間の電圧を均一化する機能と、を有している。状態演算部116は、たとえば、信号入出力部を介して、電流センサ113、温度センサ114、および電池管理部115に接続されている。状態演算部116は、たとえば、単電池群111の状態である電池状態を演算する機能を有している。 The battery management unit 115 has, for example, a function as a voltage sensor for measuring the voltage of each cell constituting the cell group 111 and a function of equalizing the voltage between the individual cells. There is. The state calculation unit 116 is connected to the current sensor 113, the temperature sensor 114, and the battery management unit 115 via, for example, a signal input / output unit. The state calculation unit 116 has, for example, a function of calculating the battery state, which is the state of the cell group 111.

状態演算部116が演算する単電池群111の電池状態は、たとえば、単電池群111の充電状態(SOC)、劣化状態(SOH)、入出力可能な最大電力または最大電流、異常の有無、特性パラメータ、履歴情報などを含む。また、状態演算部116は、たとえば、電流センサ113から取得した電流値と、電池管理部115から取得した個々の単電池の電圧とを乗じることで、単電池群111の出力電力および入力電力を算出する機能を有する。 The battery state of the cell group 111 calculated by the state calculation unit 116 is, for example, the charge state (SOC), the deterioration state (SOH), the maximum power or current that can be input / output, the presence / absence of abnormality, and the characteristics of the cell group 111. Includes parameters, history information, etc. Further, the state calculation unit 116 multiplies, for example, the current value acquired from the current sensor 113 and the voltage of each cell acquired from the battery management unit 115 to obtain the output power and the input power of the cell group 111. It has a function to calculate.

状態演算部116は、たとえば、算出した単電池群111の電池状態を含む情報を、情報出力端子118を介して、図1に示す二次電池システム1の管理装置12や、太陽光発電システムPGSの制御装置6へ出力する。また、状態演算部116は、たとえば、各種の演算に用いる情報を、情報入力端子117を介して管理装置12から取得する。 The state calculation unit 116, for example, transmits the calculated information including the battery state of the cell group 111 via the information output terminal 118 to the management device 12 of the secondary battery system 1 shown in FIG. 1 or the photovoltaic power generation system PGS. Is output to the control device 6. Further, the state calculation unit 116 acquires, for example, information used for various calculations from the management device 12 via the information input terminal 117.

図3は、図2に示す状態演算部116の機能ブロック図である。状態演算部116は、たとえば、データの受信機能F1と、特性パラメータの記憶機能F2と、更新パラメータの記憶機能F3と、演算アルゴリズムの記憶機能F4と、更新アルゴリズムの記憶機能F5と、電池状態の演算機能F6とを有している。また、状態演算部116は、たとえば、履歴の管理機能F7と、電池状態の判定機能F8と、データの送信機能F9とを有している。 FIG. 3 is a functional block diagram of the state calculation unit 116 shown in FIG. The state calculation unit 116 includes, for example, a data reception function F1, a characteristic parameter storage function F2, an update parameter storage function F3, a calculation algorithm storage function F4, an update algorithm storage function F5, and a battery state. It has a calculation function F6. Further, the state calculation unit 116 has, for example, a history management function F7, a battery state determination function F8, and a data transmission function F9.

受信機能F1は、たとえば、図1に示す二次電池システム1の管理装置12から二次電池装置11の情報入力端子117に入力された情報を受信する。また、受信機能F1は、受信した情報を、たとえば、記憶機能F2、記憶機能F3、記憶機能F4、記憶機能F5、判定機能F8などの各機能へ出力する。また、受信機能F1は、判定機能F8から判定結果を受信する。 The reception function F1 receives, for example, the information input from the management device 12 of the secondary battery system 1 shown in FIG. 1 to the information input terminal 117 of the secondary battery device 11. Further, the receiving function F1 outputs the received information to, for example, each function such as the storage function F2, the storage function F3, the storage function F4, the storage function F5, and the determination function F8. Further, the reception function F1 receives the determination result from the determination function F8.

記憶機能F2は、たとえば、単電池群111の電池状態を演算するための演算情報に含まれる特性パラメータを、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶する機能である。記憶機能F3は、たとえば、演算情報を更新するための更新情報に含まれる更新パラメータを、状態演算部116の記憶装置の第2記憶領域に記憶する機能である。 The storage function F2 is, for example, a function of storing characteristic parameters included in the calculation information for calculating the battery state of the cell group 111 in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116. The storage function F3 is, for example, a function of storing update parameters included in the update information for updating the calculation information in the second storage area of the storage device of the state calculation unit 116.

記憶機能F4は、たとえば、単電池群111の電池状態を演算するための演算情報に含まれる演算アルゴリズムを、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶する機能である。記憶機能F5は、たとえば、演算情報を更新するための更新情報に含まれる更新アルゴリズムを、状態演算部116の記憶装置の第2記憶領域に記憶する機能である。 The storage function F4 is, for example, a function of storing the calculation algorithm included in the calculation information for calculating the battery state of the cell group 111 in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116. The storage function F5 is, for example, a function of storing the update algorithm included in the update information for updating the calculation information in the second storage area of the storage device of the state calculation unit 116.

演算機能F6は、たとえば、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域記憶に記憶された演算情報を用い、更新情報によって演算情報を更新する前の現状の単電池群111の電池状態を演算する機能である。また、演算機能F6は、たとえば、状態演算部116の記憶装置の第2記憶領域記憶に記憶された更新情報を用いて、演算情報が更新情報によって更新された場合の新規の単電池群111の電池状態を演算する機能である。 The calculation function F6 uses, for example, the calculation information stored in the first storage area storage of the storage device of the state calculation unit 116 to calculate the current battery state of the unit cell group 111 before the calculation information is updated by the update information. It is a function to do. Further, the calculation function F6 uses, for example, the update information stored in the second storage area storage of the storage device of the state calculation unit 116, and the calculation function F6 of the new cell group 111 when the calculation information is updated by the update information. It is a function to calculate the battery status.

なお、前述のように、単電池群111の電池状態を演算するための演算情報は、たとえば、特性パラメータと、演算アルゴリズムと、を含む。また、演算情報を更新するための更新情報は、たとえば、更新パラメータと、更新アルゴリズムと、を含む。 As described above, the calculation information for calculating the battery state of the cell group 111 includes, for example, a characteristic parameter and a calculation algorithm. Further, the update information for updating the calculation information includes, for example, an update parameter and an update algorithm.

管理機能F7は、たとえば、電流センサ113、温度センサ114、および電池管理部115から、電流値I、温度Tおよび電圧値Vを含む単電池群111の情報が入力され、演算機能F6から、現状の単電池群111の電池状態が入力される。管理機能F7は、たとえば、後述する単電池群111の履歴情報を算出して、状態演算部116の記憶装置に記憶させ、必要に応じて送信機能F9へ出力するなど、履歴情報を管理する機能である。 In the management function F7, for example, information of the cell group 111 including the current value I, the temperature T, and the voltage value V is input from the current sensor 113, the temperature sensor 114, and the battery management unit 115, and the current state from the calculation function F6. The battery status of the cell group 111 of is input. The management function F7 is a function of managing the history information, for example, calculating the history information of the cell group 111, which will be described later, storing it in the storage device of the state calculation unit 116, and outputting it to the transmission function F9 as needed. Is.

判定機能F8は、たとえば、演算機能F6から入力された単電池群111の現状の電池状態および新規の電池状態との間の状態変化量が、規定された範囲内であるか否かを判定する機能である。判定機能F8は、たとえば、判定結果を受信機能F1へ出力する。送信機能F9は、たとえば、演算機能F6および管理機能F7から入力された情報を、二次電池装置11の情報出力端子118を介して、図1に示す二次電池システム1の管理装置12や、太陽光発電システムPGSの制御装置6へ出力する。 The determination function F8 determines, for example, whether or not the amount of state change between the current battery state and the new battery state of the cell group 111 input from the calculation function F6 is within the specified range. It is a function. The determination function F8 outputs the determination result to the reception function F1, for example. For example, the transmission function F9 transmits the information input from the calculation function F6 and the management function F7 to the management device 12 of the secondary battery system 1 shown in FIG. 1 via the information output terminal 118 of the secondary battery device 11. It is output to the control device 6 of the solar power generation system PGS.

以下、演算機能F6によって算出される単電池群111の電池状態について説明する。前述のように、単電池群111の電池状態は、たとえば、単電池群111のSOC、SOH、入出力可能な最大電力または最大電流、異常の有無、および履歴情報などを含む。 Hereinafter, the battery state of the cell group 111 calculated by the calculation function F6 will be described. As described above, the battery state of the cell group 111 includes, for example, the SOC and SOH of the cell group 111, the maximum power or current that can be input / output, the presence / absence of abnormality, and history information.

図4は、単電池群111を構成する単電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係の一例を示すグラフである。単電池群111のSOCは、たとえば、電圧基準によって算出することができる。この場合、図4に示すように、単電池群111を構成する個々の単電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係をあらかじめ特定して、状態演算部116の記憶装置に記憶させておく。これにより、単電池の開回路電圧OCVを算出することで、図4に示す単電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係から、単電池のSOCを推定することができる。単電池の開回路電圧OCVは、たとえば、以下のように算出することができる。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the open circuit voltage OCV and SOC of the cells constituting the cell group 111. The SOC of the cell group 111 can be calculated, for example, by a voltage reference. In this case, as shown in FIG. 4, the relationship between the open circuit voltage OCV and the SOC of the individual cells constituting the cell group 111 is specified in advance and stored in the storage device of the state calculation unit 116. Thereby, by calculating the open circuit voltage OCV of the cell, the SOC of the cell can be estimated from the relationship between the open circuit voltage OCV of the cell and the SOC shown in FIG. The open circuit voltage OCV of the cell can be calculated as follows, for example.

図5は、単電池群111を構成する単電池の等価回路図の一例である。図5は、単電池の開回路電圧OCVと内部抵抗Rとが直列に接続され、さらに、並列に接続された分極抵抗成分Rpとキャパシタンス成分Cとが、開回路電圧OCVと内部抵抗Rとに直列に接続された状態を表している。この単電池に電流Iが流れると、単電池の端子間の電圧CCVは、開回路電圧OCV、内部抵抗R、分極電圧Vpを用いて、以下の式(1)で表される。なお、分極電圧Vpは、並列に接続された分極抵抗成分とキャパシタンス成分の両端の電圧である。 FIG. 5 is an example of an equivalent circuit diagram of the cells constituting the cell group 111. In FIG. 5, the open circuit voltage OCV and the internal resistance R of the cell are connected in series, and the polarization resistance component Rp and the capacitance component C connected in parallel are combined with the open circuit voltage OCV and the internal resistance R. It represents the state of being connected in series. When the current I flows through the cell, the voltage CCV between the terminals of the cell is expressed by the following equation (1) using the open circuit voltage OCV, the internal resistance R, and the polarization voltage Vp. The polarization voltage Vp is the voltage across the polarization resistance component and the capacitance component connected in parallel.

CCV=OCV+I・R+Vp ・・・(1) CCV = OCV + IR + Vp ・ ・ ・ (1)

単電池が充電され、または放電している場合、単電池の開回路電圧OCVは、直接、測定することはできない。しかし、この場合、以下の式(2)のように、単電池の端子間の電圧CCVから、内部抵抗による電圧降下I・Rと分極電圧Vpとを減算することで、単電池の開回路電圧OCVを算出することができる。 When the cell is charged or discharged, the open circuit voltage OCV of the cell cannot be measured directly. However, in this case, as shown in the following equation (2), the open circuit voltage of the cell is obtained by subtracting the voltage drop I / R due to the internal resistance and the polarization voltage Vp from the voltage CCV between the terminals of the cell. OCV can be calculated.

OCV=CCV−I・R−Vp ・・・(2) OCV = CCV-I ・ R-Vp ・ ・ ・ (2)

詳細については後述するが、図1に示す管理装置12は、図示を省略するCPUなどの処理装置と、ROMやRAMなどの記憶装置を備えている。単電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係や内部抵抗R、分極抵抗成分Rpとキャパシタンス成分Cは、たとえば、管理装置12の処理装置によって算出され、管理装置12の記憶装置に演算情報である特性パラメータとして蓄積される。管理装置12の記憶装置に演算情報として記憶された単電池の特性パラメータは二次電池装置11に配信され、二次電池装置11で取得された単電池の端子間の電圧CCVと電流Iの時系列情報とを用いて、前述したような演算処理は実現される。 Although details will be described later, the management device 12 shown in FIG. 1 includes a processing device such as a CPU (not shown) and a storage device such as a ROM or RAM. The relationship between the open circuit voltage OCV and SOC of the cell, the internal resistance R, the polarization resistance component Rp and the capacitance component C are calculated by, for example, the processing device of the management device 12, and are arithmetic information in the storage device of the management device 12. Accumulated as a characteristic parameter. The characteristic parameters of the cell cells stored as calculation information in the storage device of the management device 12 are distributed to the secondary battery device 11, and when the voltage CCV and the current I between the terminals of the cell cells acquired by the secondary battery device 11 are obtained. The above-mentioned arithmetic processing is realized by using the series information.

なお、単電池の特性パラメータは、SOCの推定精度を向上させるために、あらかじめ単電池のSOCや温度ごとに特定し、状態演算部116の記憶装置に記憶させることが好ましい。しかし、単電池を構成する材料が異なると開回路電圧OCVとSOCとの関係などが異なってくる。そのため、この電圧基準のSOCの推定方法では、単電池の特性に応じて、SOCの推定精度に差が生じる場合がある。 It is preferable that the characteristic parameters of the cell are specified in advance for each SOC and temperature of the cell and stored in the storage device of the state calculation unit 116 in order to improve the estimation accuracy of the SOC. However, if the materials constituting the cell are different, the relationship between the open circuit voltage OCV and the SOC will be different. Therefore, in this voltage-based SOC estimation method, the SOC estimation accuracy may differ depending on the characteristics of the cell.

また、電池のSOCは、たとえば、電流値の積算によって算出することも可能である。この場合、電池に入力された電流値と電池から出力された電流値とを測定し、それらの電流値を積分してSOCを算出する。具体的には、最初に前述の電圧基準でSOCを推定する。そして、その電圧基準のSOCを初期値SOCvとして用い、さらに、電流センサ113で測定した電流Iと、電池の満充電容量Qmaxとを用いて、以下の式(3)により電流値の積算によるSOCであるSOCiを算出する。 Further, the SOC of the battery can be calculated, for example, by integrating the current values. In this case, the current value input to the battery and the current value output from the battery are measured, and the current values are integrated to calculate the SOC. Specifically, the SOC is first estimated based on the voltage reference described above. Then, the SOC of the voltage reference is used as the initial value SOCv, and further, the current I measured by the current sensor 113 and the full charge capacity Qmax of the battery are used, and the SOC by integrating the current values by the following equation (3). SOCi is calculated.

SOCi=SOCv+100×∫Idt/Qmax ・・・(3) SOCi = SOCv + 100 × ∫Idt / Qmax ・ ・ ・ (3)

この電流値の積算によるSOCの推定方法では、電流Iの測定値に含まれる測定誤差も積分してしまうため、時間の経過と共にSOCの誤差が拡大する可能性がある。そのため、所定の時間にわたって電流値を積分した後に、SOCの誤差を補正するなどの対策が求められる。以上のように、電圧基準または電流値の積算によるSOCの推定方法には、それぞれの長所と短所がある。そのため、単電池の特性、センサの性能、および周囲の環境などの条件に応じて、SOCの推定方法を適切に選定して、SOCの推定精度を確保する。 In the method of estimating SOC by integrating the current values, the measurement error included in the measured value of the current I is also integrated, so that the SOC error may increase with the passage of time. Therefore, after integrating the current values over a predetermined time, measures such as correcting the SOC error are required. As described above, each method of estimating SOC by voltage reference or integration of current value has advantages and disadvantages. Therefore, the SOC estimation method is appropriately selected according to the conditions such as the characteristics of the cell cell, the sensor performance, and the surrounding environment, and the SOC estimation accuracy is ensured.

また、電圧基準よるSOCの推定と電流値の積算によるSOCの推定を組み合わせて、より高精度にSOCを推定してもよい。この場合、電圧基準によって推定したSOCであるSOCvと、電流値の積算によって推定したSOCであるSOCiとを組み合わせるための係数Wを適切に設定する。これにより、電圧基準と電流値の積算との組み合せによるSOCであるSOCcを、以下の式(4)により算出することができる。 Further, the SOC may be estimated with higher accuracy by combining the estimation of the SOC based on the voltage reference and the estimation of the SOC by integrating the current value. In this case, the coefficient W for combining the SOCv, which is the SOC estimated by the voltage reference, and the SOCi, which is the SOC estimated by integrating the current values, is appropriately set. As a result, the SOCc, which is the SOC based on the combination of the voltage reference and the integration of the current value, can be calculated by the following equation (4).

SOCc=W×SOCv+(1−W)×SOCi ・・・(4) SOCc = W x SOCv + (1-W) x SOCi ... (4)

以上のように、SOCの算出に必要な単電池の特性パラメータは、推定方法によって異なる。電池の特性パラメータは、たとえば、図4に示すような電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係、図5に示すような、電池の内部抵抗R、分極抵抗成分RpおよびキャパシタンスCなどを含む。また、特性パラメータは、たとえば、電池の満充電容量Qmaxを含む。これらの特性パラメータは、電池の劣化にともなって変化する。したがって、SOCの推定精度を向上させるためには、電池の劣化にともなう特性パラメータの変化を把握する必要がある。さらに、SOCの算出方法についても適切な選定が必要である。 As described above, the characteristic parameters of the cell cell required for the calculation of SOC differ depending on the estimation method. The characteristic parameters of the battery include, for example, the relationship between the open circuit voltage OCV and SOC of the battery as shown in FIG. 4, the internal resistance R of the battery, the polarization resistance component Rp and the capacitance C as shown in FIG. Further, the characteristic parameter includes, for example, the full charge capacity Qmax of the battery. These characteristic parameters change as the battery deteriorates. Therefore, in order to improve the SOC estimation accuracy, it is necessary to grasp the changes in the characteristic parameters due to the deterioration of the battery. Furthermore, it is necessary to appropriately select the SOC calculation method.

また、SOC以外にも、電池状態に含まれる他の情報、たとえば、充電および放電が可能な最大電流および最大電力、供給可能な電力量などを算出する場合にも、前述の様々な特性パラメータを把握する必要がある。具体的には、電池の充電が可能な最大電流Ic_maxと、電池が放電可能な最大電流Id_maxとは、たとえば、以下の式(5)、(6)によって表される。 In addition to the SOC, other information contained in the battery state, such as the maximum current and maximum power that can be charged and discharged, and the amount of power that can be supplied, is also used to calculate the various characteristic parameters described above. You need to figure it out. Specifically, the maximum current Ic_max at which the battery can be charged and the maximum current Id_max at which the battery can be discharged are represented by, for example, the following equations (5) and (6).

Ic_max=(電池上限電圧−OCV)/Rt ・・・(5)
Id_max=(OCV−電池下限電圧)/Rt ・・・(6)
Ic_max = (Battery upper limit voltage-OCV) / Rt ... (5)
Id_max = (OCV-lower limit voltage of battery) / Rt ... (6)

上記の式(5)、(6)において、内部抵抗Rtは、電池の内部抵抗R、分極抵抗成分Rp、およびキャパシタンス成分Cのすべてを考慮し、充放継続時間に基づいて決定する。したがって、電池の内部抵抗R、分極抵抗成分Rp、およびキャパシタンス成分Cの劣化に伴う影響を把握することで、最大電流Ic_max,Id_maxを高精度に推定することができる。また、推定した最大電流Ic_max,Id_maxに電圧を乗じることで、充電と放電が可能な最大電力を高精度に推定することができる。 In the above equations (5) and (6), the internal resistance Rt is determined based on the charge duration in consideration of all of the internal resistance R, the polarization resistance component Rp, and the capacitance component C of the battery. Therefore, the maximum currents Ic_max and Id_max can be estimated with high accuracy by grasping the effects of the deterioration of the internal resistance R, the polarization resistance component Rp, and the capacitance component C of the battery. Further, by multiplying the estimated maximum currents Ic_max and Id_max by a voltage, the maximum power that can be charged and discharged can be estimated with high accuracy.

以上のように、演算情報である電池の特性パラメータを正確に把握すること、算出方法についても適切に選定することで、二次電池装置11を構成する状態演算部116の演算機能F6によって、電池状態を正確に算出することができる。以下では、電池状態を算出するための演算情報の例として、劣化を示す指標である内部抵抗とSOHの算出方法を説明する。 As described above, by accurately grasping the characteristic parameters of the battery, which is the calculation information, and appropriately selecting the calculation method, the calculation function F6 of the state calculation unit 116 constituting the secondary battery device 11 enables the battery. The state can be calculated accurately. In the following, as an example of the calculation information for calculating the battery state, a method of calculating the internal resistance and SOH, which are indicators of deterioration, will be described.

電池が劣化すると、図5に示す等価回路の構成要素のパラメータが変化する。具体的には、たとえば、電池の内部抵抗が増加して、前記式(3)における電池の満充電容量Qmaxも減少する。電池のSOHは、たとえば、電池の内部抵抗の増加率としての抵抗増加率SOHRと、電池の満充電容量の維持率としての容量維持率SOHQとを含む。以下では、まず、図6を参照して、抵抗増加率SOHRの算出方法を説明する。この抵抗増加率SOHRは、たとえば、二次電池装置11を構成する状態演算部116の演算機能F6によって算出される。 When the battery deteriorates, the parameters of the components of the equivalent circuit shown in FIG. 5 change. Specifically, for example, the internal resistance of the battery increases, and the full charge capacity Qmax of the battery in the above formula (3) also decreases. The SOH of the battery includes, for example, a resistance increase rate SOHR as an increase rate of the internal resistance of the battery and a capacity retention rate SOHQ as a maintenance rate of the fully charged capacity of the battery. In the following, first, a method of calculating the resistance increase rate SOHR will be described with reference to FIG. This resistance increase rate SOHR is calculated, for example, by the calculation function F6 of the state calculation unit 116 constituting the secondary battery device 11.

図6は、電池に流れる電流と、電池の電圧の時間変化の一例を示すグラフである。時刻t0から時刻t1までの間は、電池を流れる電流が0の休止状態である。時刻t1において、電池の放電が開始され、時刻t2まで放電を継続する。このとき、電池に電流Iが流れ、電池の電圧が電流Iと内部抵抗Rの積だけ降下する。各時刻の電圧をCCV(t)とし、各時刻の電流をI(t)とし、電圧および電流の測定間隔をΔtとすると、内部抵抗Rは、以下の式(7)によって表される。図6の例では、以下の式を用いることで、電流の変化が発生する時刻t1と時刻t2の2点でRを求めることができる。 FIG. 6 is a graph showing an example of the time change of the current flowing through the battery and the voltage of the battery. From time t0 to time t1, the current flowing through the battery is in a dormant state of zero. At time t1, the battery starts to be discharged and continues to be discharged until time t2. At this time, the current I flows through the battery, and the voltage of the battery drops by the product of the current I and the internal resistance R. Assuming that the voltage at each time is CCV (t), the current at each time is I (t), and the voltage and current measurement intervals are Δt, the internal resistance R is expressed by the following equation (7). In the example of FIG. 6, by using the following equation, R can be obtained at two points, time t1 and time t2, where the change in current occurs.

R={CCV(t)−CCV(t−Δt)}/{I(t)−I(t−Δt)}
・・・(7)
R = {CCV (t) -CCV (t-Δt)} / {I (t) -I (t-Δt)}
... (7)

なお、内部抵抗Rの算出方法は、上記の方法に限定されない。次に、以下の式(8)のように、電池の使用開始時または初期の内部抵抗Roに対する、上記式(7)で求めた電池の現在の内部抵抗Rの100分率を算出することで、電池の抵抗増加率SOHRを推定することができる。 The method for calculating the internal resistance R is not limited to the above method. Next, as shown in the following formula (8), the 100% ratio of the current internal resistance R of the battery obtained by the above formula (7) to the internal resistance Ro at the start of use or the initial use of the battery is calculated. , Battery resistance increase rate SOHR can be estimated.

SOHR=100×(R/Ro) ・・・(8) SOHR = 100 × (R / Ro) ・ ・ ・ (8)

内部抵抗Rは、たとえば、上記の式(7)、(8)を、二次電池装置11を構成する状態演算部116の記憶機能F4によって、状態演算部116の記憶装置に記憶させ、状態演算部116の演算機能F6により式(7)、(8)を用いて算出することができる。次に、図7Aおよび図7Bを参照して、電池の容量維持率SOHQの算出方法を説明する。 For the internal resistance R, for example, the above equations (7) and (8) are stored in the storage device of the state calculation unit 116 by the storage function F4 of the state calculation unit 116 constituting the secondary battery device 11, and the state calculation is performed. It can be calculated using the equations (7) and (8) by the calculation function F6 of the unit 116. Next, a method of calculating the capacity retention rate SOHQ of the battery will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

図7Aは、電池の電圧の時間変化を示すグラフである。電池の満充電容量Qmaxは、たとえば、以下のように算出することができる。図7Aに示す例では、図6に示す例と同様に、時刻t0から時刻t1までの間は、電池が休止状態である。その後、時刻t1で電池の放電が開始され、時刻t1から時刻t2まで放電を継続し、時刻t2以降は放電を休止している。 FIG. 7A is a graph showing the time change of the battery voltage. The full charge capacity Qmax of the battery can be calculated, for example, as follows. In the example shown in FIG. 7A, the battery is in a dormant state from the time t0 to the time t1 as in the example shown in FIG. After that, the battery discharge is started at time t1, the discharge is continued from time t1 to time t2, and the discharge is stopped after time t2.

この場合、図4に示すような電池の開回路電圧OCVとSOCとの間の関係に基づいて、時刻t1より前の放電開始前の電池のSOC(SOC1)を推定する。同様に、時刻t2以降の放電休止後に十分に時間が経過して電圧が安定した時刻t3における電池のSOC(SOC2)を推定する。これらの電池の放電前後の休止状態におけるSOCであるSOC1とSOC2を用いて、以下の式(9)により、電池の満充電容量Qmaxを算出することができる。 In this case, the SOC (SOC1) of the battery before the start of discharge before the time t1 is estimated based on the relationship between the open circuit voltage OCV of the battery and the SOC as shown in FIG. Similarly, the SOC (SOC2) of the battery at the time t3 when the voltage becomes stable after a sufficient time has passed after the discharge is stopped after the time t2 is estimated. Using SOC1 and SOC2, which are SOCs in the hibernation state before and after discharging these batteries, the full charge capacity Qmax of the batteries can be calculated by the following equation (9).

Qmax=100×∫Idt/(SOC2−SOC1) ・・・(9) Qmax = 100 × ∫Idt / (SOC2-SOC1) ・ ・ ・ (9)

また、式(9)により、電池の使用開始時または初期の満充電容量Qmax_oと、電池の現在の満充電容量Qmaxとを求める。そして、以下の式(10)のように、電池の初期の満充電容量Qmax_oに対する現在の満充電容量Qmaxの百分率を算出することで、電池の容量維持率SOHQを推定することができる。 Further, the full charge capacity Qmax_o at the start or initial use of the battery and the current full charge capacity Qmax of the battery are obtained by the equation (9). Then, the capacity retention rate SOHQ of the battery can be estimated by calculating the percentage of the current full charge capacity Qmax with respect to the initial full charge capacity Qmax_o of the battery as in the following equation (10).

SOHQ=100×(Qmax/Qmax_o) ・・・(10) SOHQ = 100 × (Qmax / Qmax_o) ・ ・ ・ (10)

この電池の容量維持率SOHQの推定方法では、前記式(9)のように電流Iの測定値に含まれる測定誤差も積分してしまうため、時間の経過と共に電池の満充電容量Qmaxの誤差が拡大する可能性がある。そのため、たとえば、短時間で充放電前の電池のSOC(SOC1)と充放電後の電池のSOC(SOC2)との差が大きくなるような充放電パターンを選定して前記式(9)の演算を行うことで、誤差を抑制することが可能になる。 In this method of estimating the capacity retention rate SOHQ of the battery, the measurement error included in the measured value of the current I is also integrated as in the above equation (9), so that the error of the full charge capacity Qmax of the battery increases with the passage of time. May expand. Therefore, for example, a charge / discharge pattern is selected so that the difference between the SOC (SOC1) of the battery before charging / discharging and the SOC (SOC2) of the battery after charging / discharging becomes large in a short time, and the calculation of the above equation (9) is performed. By performing the above, it becomes possible to suppress the error.

図7Bは、電池の抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係の一例を示すグラフである。以下では、前述の推定方法とは異なる容量維持率SOHQの推定方法を説明する。この推定方法では、図7Bに示すように、あらかじめ抵抗増加率SOHRと、容量維持率SOHQとの関係を特定して、状態演算部116の記憶装置に記憶させておく。 FIG. 7B is a graph showing an example of the relationship between the resistance increase rate SOHR of the battery and the capacity retention rate SOHQ. Hereinafter, a method for estimating the capacity retention rate SOHQ, which is different from the above-mentioned estimation method, will be described. In this estimation method, as shown in FIG. 7B, the relationship between the resistance increase rate SOHR and the capacitance maintenance rate SOHRQ is specified in advance and stored in the storage device of the state calculation unit 116.

これにより、前記式(8)によって抵抗増加率SOHRを算出することで、図7Bに示すように、抵抗増加率SOHRに基づいて、容量維持率SOHQを推定することができる。また、この方法によって推定した容量維持率SOHQと、電池の初期の満充電容量Qmax_oとを用い、式(10)に基づいて、電池の現在の満充電容量Qmaxを推定することができる。 Thereby, by calculating the resistance increase rate SOHR by the above formula (8), as shown in FIG. 7B, the capacity retention rate SOHR can be estimated based on the resistance increase rate SOHR. Further, using the capacity retention rate SOHQ estimated by this method and the initial full charge capacity Qmax_o of the battery, the current full charge capacity Qmax of the battery can be estimated based on the equation (10).

この方法では、前記式(9)のように電流Iの積分を行わないため、測定値に含まれる測定誤差が累積することがない。しかし、図7Bに示すような抵抗増加率SOHRと、容量維持率SOHQとの関係は、電池の使用条件を含む履歴情報に応じて変化することがある。そのため、電池の容量維持率SOHQを高精度に推定するためには、電池を様々な履歴情報で劣化させる試験を行って、履歴情報ごとに図7Bに示すような抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係を特定する。 In this method, since the current I is not integrated as in the above equation (9), the measurement error included in the measured value does not accumulate. However, the relationship between the resistance increase rate SOHR and the capacity retention rate SOHQ as shown in FIG. 7B may change depending on the historical information including the battery usage conditions. Therefore, in order to estimate the capacity retention rate SOHRQ of the battery with high accuracy, a test for deteriorating the battery with various historical information is performed, and the resistance increase rate SOHR and the capacity retention rate as shown in FIG. 7B are performed for each history information. Identify the relationship with SOHQ.

このような試験によって得られた、様々な履歴情報ごとの電池の抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係は、たとえば、管理装置12の記憶装置に、電池の演算情報である特性パラメータとして記憶される。管理装置12の処理装置は、たとえば、二次電池装置11から取得した単電池群111の使用履歴を含む履歴情報に応じて、管理装置12の記憶装置に記憶された特性パラメータ、たとえば、電池の抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係を選定する。 The relationship between the battery resistance increase rate SOHR and the capacity maintenance rate SOHQ for each of the various historical information obtained by such a test is, for example, as a characteristic parameter which is the calculation information of the battery in the storage device of the management device 12. Be remembered. The processing device of the management device 12 has characteristic parameters stored in the storage device of the management device 12, for example, according to the history information including the usage history of the cell group 111 acquired from the secondary battery device 11, for example, the battery. Select the relationship between the resistance increase rate SOHR and the capacity retention rate SOHQ.

図8は、二次電池装置11の単電池群111の履歴情報の一例を示すヒストグラムである。図8は、電池の滞在SOC、電池の滞在温度、および電池の充放電電流のそれぞれの発生頻度を示している。二次電池装置11の状態演算部116において、図3に示す履歴の管理機能F7は、たとえば、記憶装置に記憶されたSOC、温度、および充放電電流の時系列データから、単電池群111の履歴情報を、図8に示すようなヒストグラム形式で抽出する機能を有する。さらに、状態演算部116の送信機能F9は、管理機能F7によって抽出された単電池群111の履歴情報を、情報出力端子118を介して管理装置12へ出力する機能を有する。 FIG. 8 is a histogram showing an example of the history information of the cell group 111 of the secondary battery device 11. FIG. 8 shows the frequency of occurrence of the battery stay SOC, the battery stay temperature, and the battery charge / discharge current. In the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11, the history management function F7 shown in FIG. 3 is, for example, based on the time series data of the SOC, temperature, and charge / discharge current stored in the storage device, of the unit battery group 111. It has a function of extracting history information in a histogram format as shown in FIG. Further, the transmission function F9 of the state calculation unit 116 has a function of outputting the history information of the cell group 111 extracted by the management function F7 to the management device 12 via the information output terminal 118.

図9は、図1に示す管理装置12の機能ブロック図である。管理装置12は、たとえば、CPUなどの処理装置、RAMやROMなどの記憶装置、タイマー、および信号の入出力部121などを備えたマイクロコントローラまたはファームウェアである。管理装置12は、たとえば、図2に示す二次電池装置11の情報入力端子117および情報出力端子118に対し、入出力部121を介して通信可能に接続されている。 FIG. 9 is a functional block diagram of the management device 12 shown in FIG. The management device 12 is, for example, a microcontroller or firmware including a processing device such as a CPU, a storage device such as a RAM or ROM, a timer, and a signal input / output unit 121. The management device 12 is communicably connected to, for example, the information input terminal 117 and the information output terminal 118 of the secondary battery device 11 shown in FIG. 2 via the input / output unit 121.

管理装置12は、たとえば、記憶装置に記憶されたプログラムを処理装置によって実行することで、以下に説明する様々な機能を実現する。管理装置12は、たとえば、電池状態を演算するための演算情報の探索機能F10と、演算情報の記憶機能F11と、規定範囲の演算機能F12と、を有している。 The management device 12 realizes various functions described below by, for example, executing a program stored in the storage device by the processing device. The management device 12 has, for example, a calculation information search function F10 for calculating the battery state, a calculation information storage function F11, and a calculation function F12 in a specified range.

探索機能F10は、二次電池装置11から出力された単電池群111の履歴情報および電池状態を、入出力部121を介して取得する機能を有する。電池状態は、前述のように、たとえば、電池のSOCやSOH、電池が充電可能な最大電流または最大電力、電池が放電可能な最大電流および最大電力、電池の異常の有無、電池の特性情報、電池の履歴情報などを含む。 The search function F10 has a function of acquiring the history information and the battery status of the cell group 111 output from the secondary battery device 11 via the input / output unit 121. As described above, the battery status includes, for example, the SOC and SOH of the battery, the maximum current or the maximum power that the battery can be charged, the maximum current and the maximum power that the battery can be discharged, the presence / absence of an abnormality in the battery, and the characteristic information of the battery. Includes battery history information and more.

また、探索機能F10は、履歴情報や電池の種類などを含む電池情報に基づいて、記憶機能F11によって管理装置12の記憶装置に記憶された演算情報を探索して選択する機能を有する。また、探索機能F10は、選択した演算情報を、演算機能F12へ出力するとともに、入出力部121を介して二次電池装置11へ出力する機能を有する。探索機能F10から二次電池装置11へ出力される演算情報は、たとえば、二次電池装置11の状態演算部116によって電池状態を演算するための電池の特性パラメータと演算アルゴリズムの少なくとも一方を含む。 Further, the search function F10 has a function of searching and selecting the calculation information stored in the storage device of the management device 12 by the storage function F11 based on the battery information including the history information and the type of the battery. Further, the search function F10 has a function of outputting the selected calculation information to the calculation function F12 and outputting the selected calculation information to the secondary battery device 11 via the input / output unit 121. The calculation information output from the search function F10 to the secondary battery device 11 includes, for example, at least one of a battery characteristic parameter and a calculation algorithm for calculating the battery state by the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11.

記憶機能F11は、たとえば、電池を様々な履歴情報で劣化させる充放電試験を含む電池試験によって得られた電池の履歴情報ごとの特性パラメータを含む演算情報を、管理装置12の記憶装置にデータベースとして記憶させる機能を有する。電池試験は、たとえば、図6に示すような放電パターンを用いることができる。 The storage function F11 stores, for example, arithmetic information including characteristic parameters for each battery history information obtained by a battery test including a charge / discharge test in which the battery is deteriorated by various history information as a database in the storage device of the management device 12. It has a function to memorize. For the battery test, for example, a discharge pattern as shown in FIG. 6 can be used.

より具体的には、電池試験は、たとえば、二次電池装置11の単電池群111と同様の構成の電池を満充電状態まで充電し、図6に示すような放電パターンで電池の電圧が下限電圧に到達するまで放電する。なお、電池の放電時の電流は、電流値が小さくなるようにする。この電池試験において、電池の放電時の電流値を測定し、測定した電流値を時間積分することで、電池の満充電容量Qmaxを算出することができる。 More specifically, in the battery test, for example, a battery having the same configuration as the cell group 111 of the secondary battery device 11 is charged to a fully charged state, and the voltage of the battery is the lower limit in the discharge pattern as shown in FIG. Discharge until the voltage is reached. The current value at the time of discharging the battery should be small. In this battery test, the full charge capacity Qmax of the battery can be calculated by measuring the current value at the time of discharging the battery and integrating the measured current value over time.

また、電池試験は、たとえば、二次電池装置11の単電池群111と同様の構成の電池を満充電状態まで充電し、図6に示すような放電パターンで、電池が所定のSOCになるまで放電する。この所定のSOCと、放電試験後に十分な時間が経過した後の電池の開回路電圧OCVとの関係を、放電試験を繰り返し実施して記録する。これにより、図4に示すような電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係が得られる。 Further, in the battery test, for example, a battery having the same configuration as the cell group 111 of the secondary battery device 11 is charged to a fully charged state, and the discharge pattern as shown in FIG. 6 is used until the battery reaches a predetermined SOC. Discharge. The relationship between this predetermined SOC and the open circuit voltage OCV of the battery after a sufficient time has elapsed after the discharge test is recorded by repeatedly performing the discharge test. As a result, the relationship between the open circuit voltage OCV of the battery and the SOC as shown in FIG. 4 can be obtained.

また、電池試験を図6に示すような放電パターンで行って、放電開始直前や放電開始直後、又は放電終了直前や放電終了直後の電池の電圧の変動から電池の内部抵抗Rを抽出し、放電終了後の休止中の電圧変化を測定して解析する。これにより、分極抵抗RpとキャパシタンスCを特定することが可能である。 Further, the battery test is performed in the discharge pattern as shown in FIG. 6, and the internal resistance R of the battery is extracted from the fluctuation of the battery voltage immediately before the start of discharge, immediately after the start of discharge, or immediately before the end of discharge or immediately after the end of discharge, and the battery is discharged. Measure and analyze the voltage change during hibernation after the end. Thereby, it is possible to specify the polarization resistance Rp and the capacitance C.

充放電試験によって得られた、電池の履歴情報ごとの特性パラメータは、上記の満充電容量Qmax、開回路電圧OCV、分極抵抗RpおよびキャパシタンスCのように、二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な特性パラメータを含む。 The characteristic parameters for each battery history information obtained by the charge / discharge test are real-time during use of the secondary battery device 11, such as the above-mentioned full charge capacity Qmax, open circuit voltage OCV, polarization resistance Rp and capacitance C. Includes characteristic parameters for which it is difficult to determine the current value.

二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な特性パラメータは、たとえば、図4に示す電池の開回路電圧OCVとSOCとの関係、図5に示す電池の分極抵抗Rp、およびキャパシタンスC、図7Bに示す電池の抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係、ならびに、満充電容量Qmaxおよび容量維持率SOHQを含む。また、記憶機能F11は、たとえば、管理装置12の記憶装置に、電池の様々な履歴情報ごとに、特性パラメータを記憶させる。また記憶機能F11は、特性パラメータとして、電池の内部抵抗Rを記憶させてもよい。 The characteristic parameters for which it is difficult to obtain the current value in real time while using the secondary battery device 11 are, for example, the relationship between the open circuit voltage OCV and SOC of the battery shown in FIG. 4, and the polarization resistance Rp of the battery shown in FIG. , And the capacitance C, the relationship between the battery resistance increase rate SOHR and the capacity retention rate SOHQ shown in FIG. 7B, and the full charge capacity Qmax and the capacity retention rate SOHQ. Further, the storage function F11 stores, for example, a characteristic parameter in the storage device of the management device 12 for each of various historical information of the battery. Further, the storage function F11 may store the internal resistance R of the battery as a characteristic parameter.

演算機能F12は、二次電池装置11の電池状態を演算するための演算情報を、二次電池装置11から入出力部121を介して取得する機能を有する。また、演算機能F12は、二次電池装置11から取得した現状の演算情報と、探索機能F10によって選択された新規の演算情報とを用い、現状の電池状態と、新規の電池状態と、を算出する機能を有する。また、演算機能F12は、現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量を算出する機能を有する。また、演算機能F12は、算出した状態変化量に基づいて、状態変化量の範囲を規定する機能を有する。 The calculation function F12 has a function of acquiring calculation information for calculating the battery state of the secondary battery device 11 from the secondary battery device 11 via the input / output unit 121. Further, the calculation function F12 calculates the current battery state and the new battery state by using the current calculation information acquired from the secondary battery device 11 and the new calculation information selected by the search function F10. Has the function of Further, the calculation function F12 has a function of calculating the amount of state change between the current battery state and the new battery state. Further, the calculation function F12 has a function of defining a range of the state change amount based on the calculated state change amount.

以下、図10から図14を参照して、本実施形態の二次電池装置11および二次電池システム1の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the secondary battery device 11 and the secondary battery system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 14.

図10は、二次電池システム1の処理の流れの一例を示すフロー図である。図1に示す二次電池システム1が処理を開始すると、二次電池システム1の管理装置12は、二次電池装置11から電池状態と演算情報を受信する処理P1を実行する。 FIG. 10 is a flow chart showing an example of the processing flow of the secondary battery system 1. When the secondary battery system 1 shown in FIG. 1 starts the process, the management device 12 of the secondary battery system 1 executes the process P1 for receiving the battery status and the calculation information from the secondary battery device 11.

具体的には、処理P1では、図2に示すように、二次電池装置11の状態演算部116は、処理装置により、記憶装置に記憶された演算情報を用いて単電池群111の電池状態を算出し、算出した電池状態を情報出力端子118を介して管理装置12へ出力する。管理装置12は、処理装置により、二次電池装置11から出力された電池状態と電池の履歴情報を、図9に示す入出力部121を介して受信する。 Specifically, in the process P1, as shown in FIG. 2, the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11 uses the calculation information stored in the storage device by the processing device to use the battery state of the cell group 111. Is calculated, and the calculated battery state is output to the management device 12 via the information output terminal 118. The management device 12 receives the battery status and battery history information output from the secondary battery device 11 by the processing device via the input / output unit 121 shown in FIG.

より詳細には、二次電池装置11の状態演算部116は、図3に示す演算機能F6により、演算情報を用いて電池状態を演算する。演算機能F6は、演算情報として、たとえば、記憶機能F2と記憶機能F4によって状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶された電池の特性パラメータと演算アルゴリズムを用いて、電池状態を算出する。演算機能F6が算出する電池状態は、電池のSOC、内部抵抗R、および抵抗増加率SOHRを含む。この電池状態は、演算に用いた演算情報とともに、図3に示す送信機能F9によって情報出力端子118を介して管理装置12へ出力され、図9に示す入出力部121を介して管理装置12の探索機能F10によって受信される。 More specifically, the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11 calculates the battery state using the calculation information by the calculation function F6 shown in FIG. The calculation function F6 calculates the battery state as calculation information using, for example, the characteristic parameters of the battery and the calculation algorithm stored in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116 by the storage function F2 and the storage function F4. do. The battery state calculated by the calculation function F6 includes the SOC of the battery, the internal resistance R, and the resistance increase rate SOHR. This battery state is output to the management device 12 via the information output terminal 118 by the transmission function F9 shown in FIG. 3 together with the calculation information used for the calculation, and is output to the management device 12 via the input / output unit 121 shown in FIG. Received by the search function F10.

また、二次電池装置11の状態演算部116は、図3に示す管理機能F7により、電池状態として、たとえば、図8に示すような電池の履歴情報を算出して状態演算部116の記憶装置に記憶させる。状態演算部116の記憶装置に記憶された電池の履歴情報は、図3に示す送信機能F9によって情報出力端子118を介して管理装置12へ出力され、図9に示す入出力部121を介して管理装置12の探索機能F10によって受信される。以上により、図10に示す処理P1が終了する。 Further, the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11 calculates the battery history information as the battery state, for example, as shown in FIG. 8, by the management function F7 shown in FIG. 3, and stores the state calculation unit 116. To memorize. The battery history information stored in the storage device of the state calculation unit 116 is output to the management device 12 via the information output terminal 118 by the transmission function F9 shown in FIG. 3, and is output to the management device 12 via the input / output unit 121 shown in FIG. It is received by the search function F10 of the management device 12. As a result, the process P1 shown in FIG. 10 is completed.

次に、管理装置12の探索機能F10は、二次電池装置11から受信した電池状態に対応する演算情報を、記憶機能F11によって管理装置12の記憶装置に記憶されたデータベースに含まれる複数の演算情報の中から選択して取得する。この管理装置12の記憶装置に記憶されたデータベースは、たとえば、前述の電池試験によって得られた、電池の様々な履歴情報に対応する複数の演算情報を含む。この演算情報は、二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な特性パラメータを含む。 Next, the search function F10 of the management device 12 stores the calculation information corresponding to the battery state received from the secondary battery device 11 in the database stored in the storage device of the management device 12 by the storage function F11. Select from the information and get it. The database stored in the storage device of the management device 12 includes, for example, a plurality of arithmetic information corresponding to various historical information of the battery obtained by the battery test described above. This calculation information includes characteristic parameters for which it is difficult to obtain the current value in real time while the secondary battery device 11 is in use.

探索機能F10は、二次電池装置11から受信した履歴情報を基準として、前述のような様々な履歴情報に対応する複数の演算情報の中から、類似する履歴情報に対応する新規の演算情報を選択して取得する。以上により、図10に示す処理P2が終了する。以下では、探索機能F10が二次電池装置11から受信した演算情報を「現状の演算情報」といい、探索機能F10が管理装置12の記憶装置に記憶されたデータベースから取得した新規の演算情報を「更新情報」という。処理P2の終了後、管理装置12の演算機能F12は、たとえば、状態変化量の範囲を規定する処理P4で使用する、電池の仮想的な充放電パターンを設定する処理P3を実行する。 The search function F10 uses the history information received from the secondary battery device 11 as a reference to obtain new calculation information corresponding to similar history information from a plurality of calculation information corresponding to various history information as described above. Select and get. As a result, the process P2 shown in FIG. 10 is completed. In the following, the calculation information received by the search function F10 from the secondary battery device 11 is referred to as "current calculation information", and the new calculation information acquired by the search function F10 from the database stored in the storage device of the management device 12 is referred to as "current calculation information". It is called "update information". After the end of the process P2, the arithmetic function F12 of the management device 12 executes, for example, a process P3 for setting a virtual charge / discharge pattern of the battery, which is used in the process P4 for defining the range of the state change amount.

図11は、図9に示す演算機能F12の機能ブロック図である。演算機能F12は、たとえば、充放電パターンの設定機能F121と、現状の電池状態の演算機能F122と、新規の電池状態の演算機能F123と、状態変化量の演算機能F124とを有している。 FIG. 11 is a functional block diagram of the calculation function F12 shown in FIG. The calculation function F12 has, for example, a charge / discharge pattern setting function F121, a current battery state calculation function F122, a new battery state calculation function F123, and a state change amount calculation function F124.

処理P3において、設定機能F121は、たとえば、探索機能F10が二次電池装置11から取得した電池の履歴情報D1に含まれる充放電電流の発生頻度を抽出する。さらに、設定機能F121は、管理装置12の記憶装置に記憶された複数の充放電パターンの中から、抽出した充放電電流の発生頻度に類似する充放電パターンを選択して設定する。なお、一例として前述の充放電パターンの選択方法について説明したが、履歴情報の中に二次電池装置11を活用している用途(UPSや自動車など)を識別可能な情報を記録しておき、設定機能F121はこれを参照して管理装置12の記憶装置に記憶された用途に応じた充放電パターンの中から、同じ用途の充放電パターンを選択して設定しても良い。以上により、図10に示す処理P3が終了する。 In the process P3, the setting function F121 extracts, for example, the frequency of occurrence of the charge / discharge current included in the battery history information D1 acquired from the secondary battery device 11 by the search function F10. Further, the setting function F121 selects and sets a charge / discharge pattern similar to the generated frequency of the extracted charge / discharge current from the plurality of charge / discharge patterns stored in the storage device of the management device 12. As an example, the above-mentioned charging / discharging pattern selection method has been described, but information that can identify the application (UPS, automobile, etc.) in which the secondary battery device 11 is used is recorded in the history information. With reference to this, the setting function F121 may select and set a charge / discharge pattern for the same purpose from the charge / discharge patterns stored in the storage device of the management device 12 according to the use. As a result, the process P3 shown in FIG. 10 is completed.

次に、管理装置12の演算機能F12は、たとえば、状態変化量の範囲を設定する処理P4を実行する。具体的には、図11に示すように、演算機能F122と、演算機能F123とは、それぞれ、設定機能F121に設定された充放電パターンD2を取得する。また、演算機能F122と、演算機能F123とは、探索機能F10から、それぞれ、現状の演算情報D3と、新規の演算情報D4とを取得して、設定された充放電パターンD2を用いて電池状態を演算するシミュレーションを行う。なお、電池状態は、前述のように、たとえば、SOC、最大電流および最大電力を含む。 Next, the calculation function F12 of the management device 12 executes, for example, the process P4 for setting the range of the state change amount. Specifically, as shown in FIG. 11, the calculation function F122 and the calculation function F123 each acquire the charge / discharge pattern D2 set in the setting function F121. Further, the calculation function F122 and the calculation function F123 acquire the current calculation information D3 and the new calculation information D4 from the search function F10, respectively, and use the set charge / discharge pattern D2 to perform the battery state. Perform a simulation to calculate. The battery state includes, for example, SOC, maximum current, and maximum power, as described above.

ここで、演算機能F122は、探索機能F10によって二次電池装置11から受信した現状の演算情報D3を用いて、現状の電池状態D5を算出する。具体的には、演算機能F122は、たとえば、現状の演算情報D3に含まれる現状の演算アルゴリズムD31と現状の特性パラメータD32とを用いて、現状の電池状態D5を算出する。 Here, the calculation function F122 calculates the current battery state D5 using the current calculation information D3 received from the secondary battery device 11 by the search function F10. Specifically, the calculation function F122 calculates the current battery state D5 by using, for example, the current calculation algorithm D31 included in the current calculation information D3 and the current characteristic parameter D32.

また、演算機能F123は、新規の演算情報D4を用いて、新規の電池状態D6を算出する。具体的には、演算機能F12は、たとえば、現状の演算情報D3に含まれる現状の演算アルゴリズムD31と、新規の演算情報D4に含まれる新規の特性パラメータD42と、を用いて、新規の電池状態D6を算出する。 Further, the calculation function F123 calculates a new battery state D6 by using the new calculation information D4. Specifically, the calculation function F12 uses, for example, the current calculation algorithm D31 included in the current calculation information D3 and the new characteristic parameter D42 included in the new calculation information D4 to obtain a new battery state. Calculate D6.

なお、新規の電池状態D6は、たとえば、新規の演算情報D4に含まれる新規の演算アルゴリズムD41と、新規の特性パラメータD42とを用いて算出してもよい。また、新規の電池状態D6は、たとえば、新規の演算情報D4に含まれる新規の演算アルゴリズムD41と、現状の演算情報D3に含まれる現状の特性パラメータD32と、を用いて算出してもよい。 The new battery state D6 may be calculated by using, for example, a new calculation algorithm D41 included in the new calculation information D4 and a new characteristic parameter D42. Further, the new battery state D6 may be calculated by using, for example, the new calculation algorithm D41 included in the new calculation information D4 and the current characteristic parameter D32 included in the current calculation information D3.

図12は、電池状態の変化量である状態変化量の一例を示すグラフである。演算機能F124は、たとえば、演算機能F122が算出した現状の電池状態D5と、演算機能F123が算出した新規の電池状態D6との差である状態変化量を算出する。より具体的には、状態変化量は、たとえば、図12に示す現状のSOC(a)と、新規のSOC(b)との差であるSOCの変化量ΔSOCを含む。 FIG. 12 is a graph showing an example of the state change amount, which is the change amount of the battery state. The calculation function F124 calculates, for example, the amount of state change, which is the difference between the current battery state D5 calculated by the calculation function F122 and the new battery state D6 calculated by the calculation function F123. More specifically, the state change amount includes, for example, the SOC change amount ΔSOC, which is the difference between the current SOC (a) shown in FIG. 12 and the new SOC (b).

また、状態変化量は、たとえば、最大電流の変化量、および最大電力の変化量などを含む。演算機能F124は、たとえば、想定される状態変化量の変動幅に基づいて、状態変化量の範囲D7を規定する。演算機能F124は、規定した状態変化量の範囲D7を、たとえば、入出力部121を介して二次電池装置11へ出力する。また、演算機能F12は、たとえば、演算機能F123で使用した新規の演算情報D4を、更新情報として、状態変化量の範囲D7とともに、入出力部121を介して二次電池装置11へ出力する。以上により、図10に示す処理P4が終了する。 Further, the state change amount includes, for example, a change amount of the maximum current, a change amount of the maximum power, and the like. The calculation function F124 defines, for example, the range D7 of the state change amount based on the fluctuation range of the assumed state change amount. The calculation function F124 outputs the defined state change amount range D7 to the secondary battery device 11 via, for example, the input / output unit 121. Further, the calculation function F12 outputs, for example, the new calculation information D4 used in the calculation function F123 to the secondary battery device 11 via the input / output unit 121 together with the state change amount range D7 as update information. As a result, the process P4 shown in FIG. 10 is completed.

図13は、二次電池装置11の状態演算部116の処理の流れの一例を説明するフロー図である。状態演算部116は、図13に示す処理を開始すると、まず、管理装置12から更新情報を受信したか否かを判定する処理P5を実行する。具体的には、処理P5において、状態演算部116は、たとえば、図3に示す受信機能F1によって管理装置12から更新情報を受信したか否かを判定する。受信機能F1は、処理P5において、更新情報を受信していない(NO)と判定すると、たとえば、図13に示す処理を終了する。 FIG. 13 is a flow chart illustrating an example of the processing flow of the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11. When the state calculation unit 116 starts the process shown in FIG. 13, first, the state calculation unit 116 executes the process P5 for determining whether or not the update information has been received from the management device 12. Specifically, in the process P5, the state calculation unit 116 determines, for example, whether or not the update information has been received from the management device 12 by the reception function F1 shown in FIG. When the reception function F1 determines in the process P5 that the update information has not been received (NO), for example, the process shown in FIG. 13 ends.

一方、処理P5において、受信機能F1が更新情報を受信した(YES)と判定すると、状態演算部116は、たとえば、更新情報を記録する処理P6を実行する。この処理P6において、記憶機能F3またはF5は、受信機能F1によって受信した更新情報を、状態演算部116の記憶装置の第2記憶領域に記憶させる。この第2記憶領域は、演算機能F6が演算に使用している現状の演算情報が記憶された状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域とは異なる記憶領域である。以上により、処理P6が終了する。 On the other hand, if it is determined in the process P5 that the reception function F1 has received the update information (YES), the state calculation unit 116 executes, for example, the process P6 for recording the update information. In this process P6, the storage function F3 or F5 stores the update information received by the reception function F1 in the second storage area of the storage device of the state calculation unit 116. This second storage area is a storage area different from the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116 in which the current calculation information used by the calculation function F6 for the calculation is stored. With the above, the process P6 is completed.

次に、状態演算部116は、たとえば、現状の電池状態を算出する処理P7を実行する。この処理P7において、状態演算部116は、たとえば、記憶機能F2および記憶機能F4によって記憶装置の第1記憶領域に記憶された現状の演算情報を使用して、演算機能F6によって現状の電池状態を算出する。ここで算出された現状の電池状態は、たとえば、図2に示す電池管理部115へ出力されて単電池群111の制御に用いられるとともに、情報出力端子118を介して図1に示す制御装置6および管理装置12へ出力される。以上により、処理P7が終了する。 Next, the state calculation unit 116 executes, for example, the process P7 for calculating the current battery state. In this process P7, the state calculation unit 116 uses, for example, the current calculation information stored in the first storage area of the storage device by the storage function F2 and the storage function F4 to obtain the current battery state by the calculation function F6. calculate. The current battery state calculated here is output to, for example, the battery management unit 115 shown in FIG. 2 and used for controlling the cell group 111, and the control device 6 shown in FIG. 1 via the information output terminal 118. And output to the management device 12. As a result, the process P7 is completed.

また、状態演算部116は、たとえば、処理P7と並行して、新規の電池状態を算出する処理P8を実行する。この処理P8において、状態演算部116は、たとえば、記憶機能F3および記憶機能F5によって記憶装置の第2記憶領域に記憶された新規の演算情報である更新情報を使用して、演算機能F6によって新規の電池状態を算出する。以上により、処理P8が終了する。 Further, the state calculation unit 116 executes, for example, the process P8 for calculating a new battery state in parallel with the process P7. In this process P8, the state calculation unit 116 is newly operated by the calculation function F6, for example, by using the update information which is the new calculation information stored in the second storage area of the storage device by the storage function F3 and the storage function F5. Calculate the battery status of. With the above, the process P8 is completed.

次に、状態演算部116は、たとえば、状態変化量を算出する処理P9を実行する。この処理P9において、状態演算部116は、たとえば、電池状態の判定機能F8によって、演算機能F6から現状の電池状態と新規の電池状態とを取得し、現状の電池状態と新規の電池状態との差である状態変化量を算出する。以上により処理P9が終了する。 Next, the state calculation unit 116 executes, for example, the process P9 for calculating the amount of change in the state. In this process P9, the state calculation unit 116 acquires the current battery state and the new battery state from the calculation function F6 by, for example, the battery state determination function F8, and sets the current battery state and the new battery state. The amount of state change, which is the difference, is calculated. Processing P9 is completed by the above.

次に、状態演算部116は、たとえば、状態変化量が規定された範囲内であるか否かを判定する処理P10を実行する。この処理P10において、状態演算部116は、たとえば、判定機能F8により、受信機能F1が管理装置12から更新情報とともに受信した状態変化量の規定の範囲を取得する。さらに、判定機能F8は、処理P9で算出した状態変化量が、受信機能F1から取得した規定の範囲内であるか否かを判定する。 Next, the state calculation unit 116 executes, for example, the process P10 for determining whether or not the amount of state change is within the specified range. In this process P10, the state calculation unit 116 acquires, for example, a predetermined range of the state change amount received by the reception function F1 together with the update information from the management device 12 by the determination function F8. Further, the determination function F8 determines whether or not the amount of state change calculated by the process P9 is within the specified range acquired from the reception function F1.

この処理P10において、判定機能F8が、処理P9で算出した状態変化量は規定された範囲内ではない(NO)と判定すると、状態演算部116は、図13に示す処理を終了する。一方、処理P10において、判定機能F8が、処理P9で算出した状態変化量は規定された範囲内である(YES)と判定すると、状態演算部116は、演算情報を更新する処理P11を実行する。 When the determination function F8 determines in the process P10 that the amount of state change calculated in the process P9 is not within the specified range (NO), the state calculation unit 116 ends the process shown in FIG. On the other hand, in the process P10, when the determination function F8 determines that the state change amount calculated in the process P9 is within the specified range (YES), the state calculation unit 116 executes the process P11 for updating the calculation information. ..

この処理P11において、状態演算部116は、たとえば、判定機能F8によって判定結果を受信機能F1に通知する。受信機能F1は、判定機能F8から判定結果が通知されると、管理装置12から受信した更新情報を、記憶機能F2または記憶機能F4へ出力する。記憶機能F2または記憶機能F4は、受信機能F1から入力された更新情報を、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶させ、演算情報を上書きして更新する。以上により、図13に示す処理が終了する。 In this process P11, the state calculation unit 116 notifies the reception function F1 of the determination result by, for example, the determination function F8. When the determination result is notified from the determination function F8, the reception function F1 outputs the update information received from the management device 12 to the storage function F2 or the storage function F4. The storage function F2 or the storage function F4 stores the update information input from the reception function F1 in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116, overwrites the calculation information, and updates the information. As a result, the process shown in FIG. 13 is completed.

このように、図13に示す処理によって、状態演算部116の記憶装置の第1領域に記憶された演算情報が更新された後は、この新しい演算情報が演算機能F6によって使用され、より正確な新規の電池状態が算出される。なお、処理P11では、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶された演算情報を上書きして更新しなくてもよい。 As described above, after the calculation information stored in the first area of the storage device of the state calculation unit 116 is updated by the process shown in FIG. 13, this new calculation information is used by the calculation function F6 to be more accurate. The new battery status is calculated. In the process P11, it is not necessary to overwrite and update the calculation information stored in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116.

たとえば、処理P11では、記憶装置の第1記憶領域に記憶された演算情報はそのままで、記憶装置の第2記憶領域に記憶された更新情報を演算情報として使用するように設定することで、演算情報を更新してもよい。このような処理P11を採用する場合の一例を、図14を参照して説明する。 For example, in the process P11, the calculation information stored in the first storage area of the storage device remains as it is, and the update information stored in the second storage area of the storage device is set to be used as the calculation information. Information may be updated. An example of the case where such processing P11 is adopted will be described with reference to FIG.

図14は、図3の状態演算部116の処理の流れの変形例を示すフロー図である。図14において、図13に示す処理と同一の処理は、同一の符号を付して説明を省略する。図14に示す例では、処理P11において、状態演算部116は、たとえば演算機能F6により、記憶機能F3および記憶機能F5によって記憶装置の第2記憶領域に記憶された更新情報を、演算情報として使用するように設定して、演算情報を更新する。 FIG. 14 is a flow chart showing a modified example of the processing flow of the state calculation unit 116 of FIG. In FIG. 14, the same processing as that shown in FIG. 13 is designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the example shown in FIG. 14, in the process P11, the state calculation unit 116 uses, for example, the update information stored in the second storage area of the storage device by the storage function F3 and the storage function F5 by the calculation function F6 as the calculation information. Set to update the calculation information.

次に、状態演算部116は、たとえば、判定機能F8により、単電池群111に過充電、過放電、過剰な高温などの異常や警告が発生したか否かを、所定の時間にわたって判定する処理P12を実行する。 Next, the state calculation unit 116 determines, for example, whether or not an abnormality or warning such as overcharge, overdischarge, or excessive high temperature has occurred in the cell group 111 by the determination function F8 over a predetermined time. Execute P12.

この処理P12において、判定機能F8が異常や警告が発生した(YES)と判定すると、状態演算部116は、更新前の演算情報を使用する処理P13を実行する。この処理P13において、状態演算部116は、たとえば、演算機能F6により、記憶装置の第1記憶領域に記憶された更新前の演算情報を、再度、電池状態を算出するための演算情報に設定して、図14に示す処理を終了する。 When the determination function F8 determines in the process P12 that an abnormality or a warning has occurred (YES), the state calculation unit 116 executes the process P13 using the calculation information before the update. In this process P13, the state calculation unit 116 sets, for example, the calculation information before the update stored in the first storage area of the storage device as the calculation information for calculating the battery state again by the calculation function F6. Then, the process shown in FIG. 14 is terminated.

一方、処理P12において、判定機能F8が異常や警告が発生しなかった(NO)と判定すると、状態演算部116は、たとえば、演算情報を上書き更新する処理P14を実行する。この処理P14において、状態演算部116の記憶機能F2および記憶機能F4は、受信機能F1から入力された更新情報を、状態演算部116の記憶装置の第1記憶領域に記憶させることで、演算情報を上書きして更新する。以上により、図14に示す処理が終了する。 On the other hand, if the determination function F8 determines in the process P12 that no abnormality or warning has occurred (NO), the state calculation unit 116 executes, for example, the process P14 for overwriting and updating the calculation information. In this process P14, the storage function F2 and the storage function F4 of the state calculation unit 116 store the update information input from the reception function F1 in the first storage area of the storage device of the state calculation unit 116, thereby performing the calculation information. Overwrite and update. As a result, the process shown in FIG. 14 is completed.

以下、本実施形態の二次電池装置11および二次電池システム1の作用を説明する。 Hereinafter, the operations of the secondary battery device 11 and the secondary battery system 1 of the present embodiment will be described.

現在、地球環境問題が注目されている。地球温暖化を防止するために、ハイブリッド電気自動車や電気自動車などの環境対応車が普及している。このような環境対応車では、二次電池に蓄えた電気エネルギーによって駆動されるモーターの動力により、従来のエンジンの動力の一部または全部が代替される。 Currently, global environmental problems are attracting attention. In order to prevent global warming, environment-friendly vehicles such as hybrid electric vehicles and electric vehicles have become widespread. In such eco-friendly vehicles, the power of a motor driven by the electric energy stored in a secondary battery replaces part or all of the power of a conventional engine.

また、電力分野では、温室効果ガスを排出しない太陽光発電などの再生可能エネルギーが注目され、導入が進んでいる。太陽光発電による発電出力は天候による変動が大きいため、電力系統の電圧変動や周波数変動を引き起こすおそれがある。そのため、図1に示すように、太陽光発電システムPGSに、電圧等の変動抑制を抑制する二次電池システム1を併設し、二次電池システム1を充放電させることで、電力系統3への出力を平滑化している。 In the electric power field, renewable energies such as photovoltaic power generation, which does not emit greenhouse gases, are attracting attention and are being introduced. Since the output of photovoltaic power generation fluctuates greatly depending on the weather, it may cause voltage fluctuations and frequency fluctuations in the power system. Therefore, as shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system PGS is provided with a secondary battery system 1 that suppresses fluctuation suppression of voltage and the like, and the secondary battery system 1 is charged and discharged to supply the power system 3. The output is smoothed.

このように、環境温暖化の防止を可能にするシステムには、頻繁に二次電池が活用されており、今後は益々、二次電池の適用範囲が拡大していくと予想される。二次電池を適用したシステムでは、そのシステムにおける二次電池の要求性能を満足できなくなった場合、または、規定の使用年数が経過した場合、二次電池の寿命が尽きたと判定され、新しい電池に交換される。今後は、たとえば、環境対応車から取り外された使用済みの二次電池が別の用途に転用されるなど、二次電池のリユースが加速していくことが予想される。 In this way, secondary batteries are frequently used in systems that enable the prevention of environmental warming, and it is expected that the scope of application of secondary batteries will continue to expand in the future. In a system to which a secondary battery is applied, if the required performance of the secondary battery in the system cannot be satisfied, or if the specified number of years of use has passed, it is determined that the life of the secondary battery has expired, and a new battery is used. Will be exchanged. In the future, it is expected that the reuse of secondary batteries will accelerate, for example, the used secondary batteries removed from eco-friendly vehicles will be diverted to other uses.

二次電池には、たとえば、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン二次電池など、様々な種類がある。その中でも、リチウムイオン二次電池は、特に、出力とエネルギー性能に優れるため、適用範囲が拡大している。リチウムイオン二次電池は、動作を保証するための仕様として、たとえば、使用可能な温度範囲、電圧範囲および充電状態の範囲、ならびに充放電可能な最大電流などが規定されている。 There are various types of secondary batteries, such as lead batteries, nickel-metal hydride batteries, and lithium-ion secondary batteries. Among them, the lithium ion secondary battery is particularly excellent in output and energy performance, so its application range is expanding. As specifications for guaranteeing the operation of the lithium ion secondary battery, for example, a usable temperature range, a voltage range and a charge state range, and a maximum charge / discharge current are specified.

このような仕様として規定された範囲を逸脱して電池を使用すると、電池が著しく劣化し、最悪の場合は電池を故障させる原因にもなる。そのため、二次電池システム1を構成する二次電池装置11は、電池状態を演算するための状態演算部116を有している。状態演算部116は、二次電池のSOCやSOH、最大に充放電可能な電流や電力、異常の有無、特性情報などを検知する。 If the battery is used outside the range specified as such a specification, the battery is significantly deteriorated, and in the worst case, the battery may be damaged. Therefore, the secondary battery device 11 constituting the secondary battery system 1 has a state calculation unit 116 for calculating the battery state. The state calculation unit 116 detects the SOC and SOH of the secondary battery, the current and power that can be charged and discharged to the maximum, the presence or absence of an abnormality, and characteristic information.

前記特許文献1に記載された従来の電池劣化算出装置は、二次電池装置の制御部の不揮発メモリに蓄積された電池の使用履歴データを受信部によって受信し、電池劣化算出部が予め電池容量と温度をパラメータとして算出されている電池劣化傾向データと組み合わせることで、電池劣化に応じた電池容量を算出する。ここで、この従来の電池劣化算出装置は、電池容量算出アルゴリズムなどを時間の制約なく自由に更新できるという特徴がある。このようなアルゴリズムなどの更新において、更新する情報が適正な情報か否かの判断を行う機能があれば、制御をより確実に行うことが可能な二次電池装置を実現できると考える。 In the conventional battery deterioration calculation device described in Patent Document 1, the battery usage history data stored in the non-volatile memory of the control unit of the secondary battery device is received by the receiving unit, and the battery deterioration calculation unit receives the battery capacity in advance. And the battery capacity is calculated according to the battery deterioration by combining with the battery deterioration tendency data calculated by using the temperature as a parameter. Here, this conventional battery deterioration calculation device is characterized in that the battery capacity calculation algorithm and the like can be freely updated without time constraints. In updating such an algorithm, if there is a function to determine whether the updated information is appropriate information, it is considered that a secondary battery device capable of more reliable control can be realized.

これに対し、本実施形態の二次電池装置11は、前述のように、二次電池である単電池群111と、二次電池の電圧と電流と温度を検知する検知部としての電流センサ113、温度センサ114、および電池管理部115と、を備えている。また、二次電池装置11は、検知部の検知結果に基づいて電池状態を演算する状態演算部116を備えている。また、状態演算部116は、記憶装置と処理装置とを有している。状態演算部116の記憶装置は、電池状態を演算するための演算情報を記憶する第1記憶領域と、演算情報を更新するための更新情報を記憶する第2記憶領域と、を有している。また、状態演算部116の処理装置は、状態検知処理と、更新検証処理と、更新処理と、を実行する。状態検知処理は、演算情報を用いて現状の電池状態を演算する処理P7である。更新検証処理は、更新情報を用いて新規の電池状態を演算する処理P8と現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量を算出するP9である。更新処理は、現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量が規定された範囲内である場合に更新情報を第1記憶領域に記憶させて演算情報を更新する処理P11である。 On the other hand, in the secondary battery device 11 of the present embodiment, as described above, the cell group 111 which is a secondary battery and the current sensor 113 as a detection unit which detects the voltage, current and temperature of the secondary battery , A temperature sensor 114, and a battery management unit 115. Further, the secondary battery device 11 includes a state calculation unit 116 that calculates the battery state based on the detection result of the detection unit. Further, the state calculation unit 116 has a storage device and a processing device. The storage device of the state calculation unit 116 has a first storage area for storing calculation information for calculating the battery state and a second storage area for storing update information for updating the calculation information. .. Further, the processing device of the state calculation unit 116 executes the state detection process, the update verification process, and the update process. The state detection process is a process P7 that calculates the current battery state using the calculation information. The update verification process is P8 for calculating a new battery state using update information and P9 for calculating a state change amount between the current battery state and the new battery state. The update process is process P11 for storing the update information in the first storage area and updating the calculation information when the amount of state change between the current battery state and the new battery state is within the specified range. ..

このような構成により、本実施形態の二次電池装置11は、単電池群111を構成する二次電池の状態に応じた制御をより確実に行うことが可能になる。具体的には、二次電池装置11の状態演算部116は、記憶装置の第1記憶領域に、二次電池の電池状態を算出するための演算情報が記憶されている。演算情報は、たとえば、二次電池の特性パラメータと、その特性パラメータを用いて電池状態を算出するための演算アルゴリズムを含む。電池状態は、前述のように、たとえばSOC、SOH、入出力可能な最大電力または最大電流、異常の有無などを含む。そして、状態演算部116は、たとえば、二次電池の劣化に応じて、管理装置12から演算情報を更新するための更新情報を取得して、記憶装置の第2記憶領域に記憶することができる。そして、状態演算部116は、状態検知処理により現状の演算情報を用いて現状の電池状態を算出し、更新検証処理により更新情報を用いて新規の電池状態を算出し、現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量を算出する。さらに、状態演算部116は、更新処理により、現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量が規定された範囲内である場合に限り、更新情報を第1記憶領域に記憶させて演算情報を更新する。したがって、本実施形態の二次電池装置11によれば、問題がある更新情報によって演算情報が上書きされるのを防止して、二次電池の状態に応じた制御をより確実に行うことが可能になる。 With such a configuration, the secondary battery device 11 of the present embodiment can more reliably perform control according to the state of the secondary batteries constituting the cell group 111. Specifically, the state calculation unit 116 of the secondary battery device 11 stores calculation information for calculating the battery state of the secondary battery in the first storage area of the storage device. The calculation information includes, for example, a characteristic parameter of the secondary battery and a calculation algorithm for calculating the battery state using the characteristic parameter. As described above, the battery state includes, for example, SOC, SOH, maximum power or current that can be input / output, presence / absence of abnormality, and the like. Then, the state calculation unit 116 can acquire the update information for updating the calculation information from the management device 12 and store it in the second storage area of the storage device, for example, according to the deterioration of the secondary battery. .. Then, the state calculation unit 116 calculates the current battery state using the current calculation information by the state detection process, calculates a new battery state using the update information by the update verification process, and calculates the current battery state and the new battery state. Calculate the amount of change in state with the battery state of. Further, the state calculation unit 116 stores the update information in the first storage area only when the amount of state change between the current battery state and the new battery state is within the specified range by the update process. Update the calculation information. Therefore, according to the secondary battery device 11 of the present embodiment, it is possible to prevent the calculation information from being overwritten by the update information having a problem, and to more reliably perform the control according to the state of the secondary battery. become.

また、本実施形態の二次電池装置11において、状態演算部116の処理装置による更新処理は、変化量判定処理と、仮更新処理と、異常判定処理と、実更新処理と、を含んでもよい。図14に示すように、変化量判定処理は、状態変化量が規定された範囲内であるか否かを判定する処理P10である。また、仮更新処理は、状態変化量が規定された範囲内である場合に更新した電池状態を所定期間にわたって状態演算部の出力に設定する処理P11である。異常判定処理は、所定期間にわたって異常の有無を判定する処理P12である。実更新処理は、異常判定処理において異常なしと判定された場合に更新情報を記憶装置の第1記憶領域に記憶させて演算情報を更新する処理P14である。 Further, in the secondary battery device 11 of the present embodiment, the update process by the processing device of the state calculation unit 116 may include a change amount determination process, a temporary update process, an abnormality determination process, and an actual update process. .. As shown in FIG. 14, the change amount determination process is the process P10 for determining whether or not the state change amount is within the specified range. Further, the temporary update process is a process P11 for setting the updated battery state in the output of the state calculation unit over a predetermined period when the amount of state change is within the specified range. The abnormality determination process is the process P12 for determining the presence or absence of an abnormality over a predetermined period. The actual update process is the process P14 of storing the update information in the first storage area of the storage device and updating the calculation information when it is determined in the abnormality determination process that there is no abnormality.

このような構成により、二次電池装置11は、前述の効果に加えて、更新情報を期間を限定して演算情報として使用し、異常がない場合に演算情報を更新情報によって上書きすることができる。したがって、この二次電池装置11によれば、単電池群111を構成する二次電池の状態に応じた制御をより確実に行うことが可能になる。 With such a configuration, in addition to the above-mentioned effects, the secondary battery device 11 can use the update information as the calculation information for a limited period of time, and if there is no abnormality, the calculation information can be overwritten by the update information. .. Therefore, according to the secondary battery device 11, it is possible to more reliably perform control according to the state of the secondary batteries constituting the cell group 111.

また、本実施形態の二次電池装置11において、演算情報は、二次電池の特性パラメータを含む。このような構成により、状態演算部116は、更新情報として新規の特性パラメータを管理装置12から取得して記憶装置の第2記憶領域に記憶させ、記憶装置の第1記憶装置に記憶された現状の特性パラメータを、新規の特性パラメータによって更新することができる。 Further, in the secondary battery device 11 of the present embodiment, the calculation information includes the characteristic parameters of the secondary battery. With such a configuration, the state calculation unit 116 acquires new characteristic parameters as update information from the management device 12, stores them in the second storage area of the storage device, and stores them in the first storage device of the storage device. Characteristic parameters can be updated with new characteristic parameters.

また、本実施形態の二次電池装置11において、特性パラメータは、二次電池を構成する単電池の内部抵抗R、開回路電圧OCV、分極抵抗Rpとコンデンサの容量であるキャパシタンスC、および満充電容量Qmaxを含む。このような構成により、本実施形態の二次電池装置11によれば、使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な特性パラメータを、更新情報として管理装置12から取得して、特性パラメータを更新することができる。なお、上記は特性パラメータの更新について述べたが、演算アルゴリズムについても同様に更新処理を適用する。 Further, in the secondary battery device 11 of the present embodiment, the characteristic parameters are the internal resistance R of the single battery constituting the secondary battery, the open circuit voltage OCV, the polarization resistance Rp and the capacitance C which is the capacitance of the capacitor, and the full charge. Includes capacitance Qmax. With such a configuration, according to the secondary battery device 11 of the present embodiment, characteristic parameters for which it is difficult to obtain the current value in real time during use are acquired from the management device 12 as update information, and the characteristic parameters are obtained. Can be updated. Although the update of the characteristic parameter has been described above, the update process is also applied to the calculation algorithm.

また、本実施形態の二次電池システム1は、前述の二次電池装置11と、その二次電池装置11に対して通信可能に接続された管理装置12と、を備えている。管理装置12は、記憶装置と処理装置とを備えている。この管理装置12の記憶装置は、前述のように、複数の演算情報が記憶されている。また、管理装置12の処理装置は、二次電池装置11から取得した情報に基づいて、管理装置12の記憶装置に記憶された複数の演算情報の中から一の演算情報を選択して更新情報として二次電池装置11へ出力する。また、管理装置12の処理装置は、二次電池装置11における現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量の範囲を規定して、二次電池装置11へ出力する。 Further, the secondary battery system 1 of the present embodiment includes the above-mentioned secondary battery device 11 and a management device 12 communicatively connected to the secondary battery device 11. The management device 12 includes a storage device and a processing device. As described above, the storage device of the management device 12 stores a plurality of calculation information. Further, the processing device of the management device 12 selects one calculation information from a plurality of calculation information stored in the storage device of the management device 12 based on the information acquired from the secondary battery device 11, and updates the information. Is output to the secondary battery device 11. Further, the processing device of the management device 12 defines the range of the state change amount between the current battery state and the new battery state of the secondary battery device 11, and outputs the output to the secondary battery device 11.

このような構成により、管理装置12の記憶装置は、複数の演算情報として、たとえば、電池の様々な履歴情報ごとに、複数の特性パラメータを記憶することができる。ここで、特性パラメータには、前述のように、二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な電池の特性パラメータを含む。二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難な電池の特性パラメータは、たとえば、満充電容量Qmax、開回路電圧OCVとSOCとの関係、分極抵抗RpおよびキャパシタンスC、電池の抵抗増加率SOHRと容量維持率SOHQとの関係などを含む。 With such a configuration, the storage device of the management device 12 can store a plurality of characteristic parameters as a plurality of calculation information, for example, for various historical information of the battery. Here, as described above, the characteristic parameters include the characteristic parameters of the battery for which it is difficult to obtain the current value in real time while the secondary battery device 11 is in use. The characteristic parameters of the battery for which it is difficult to obtain the current value in real time while using the secondary battery device 11 are, for example, the full charge capacity Qmax, the relationship between the open circuit voltage OCV and SOC, the polarization resistance Rp and the capacitance C, and the battery. Includes the relationship between the resistance increase rate SOHR and the capacitance maintenance rate SOHQ.

すなわち、二次電池システム1の運用開始後に、並行して前述の電池試験を実施し、様々な条件で電池を劣化させて電池の特性パラメータを含む演算情報を特定し、その複数の演算情報を管理装置12の記憶装置に記憶させておくことができる。これにより、二次電池システム1の運用に要する準備期間を大幅に削減することが可能である。さらに、前述の電池試験において、実際の電池の運用よりも劣化が加速する電池試験を実施することで、実際の二次電池システム1の状態を先取りした電池の劣化特性を管理装置12の記憶装置に記憶させることが可能である。すなわち、二次電池システム1の運用開始までの準備期間を短縮させながら、二次電池システム1の運用後に生じる電池の劣化に伴う特性変化を、管理装置12の記憶装置に記憶させた演算情報によって二次電池装置11の制御に反映させることができる。 That is, after the operation of the secondary battery system 1 is started, the above-mentioned battery test is carried out in parallel, the battery is deteriorated under various conditions, the calculation information including the characteristic parameters of the battery is specified, and the plurality of calculation information is obtained. It can be stored in the storage device of the management device 12. As a result, the preparation period required for the operation of the secondary battery system 1 can be significantly reduced. Further, in the above-mentioned battery test, by carrying out a battery test in which deterioration is accelerated compared to the actual operation of the battery, the storage device of the management device 12 stores the deterioration characteristics of the battery in anticipation of the actual state of the secondary battery system 1. It is possible to memorize it. That is, while shortening the preparation period until the start of operation of the secondary battery system 1, the calculation information stored in the storage device of the management device 12 is used to store the characteristic change due to the deterioration of the battery that occurs after the operation of the secondary battery system 1. It can be reflected in the control of the secondary battery device 11.

また、管理装置12の処理装置は、二次電池装置11から電池の履歴情報を含む情報を取得し、その履歴情報に応じて、管理装置12の記憶装置に記憶された複数の演算情報の中から一の演算情報を選択し、それを更新情報として二次電池装置11へ出力することができる。これにより、二次電池装置11は、管理装置12から、二次電池装置11の使用中にリアルタイムに現在値を求めることが困難なパラメータを、電池の履歴情報に応じて、随時、取得することができる。さらに、管理装置12の処理装置は、二次電池装置11における現状の電池状態と新規の電池状態との間の状態変化量の範囲を規定して、二次電池装置11へ出力する。これにより、二次電池装置11の処理装置は、管理装置12から取得した状態変化量の規定の範囲を用いて、前述の更新処理を実行することができる。 Further, the processing device of the management device 12 acquires information including the history information of the battery from the secondary battery device 11, and in accordance with the history information, among a plurality of calculation information stored in the storage device of the management device 12. It is possible to select one calculation information from the above and output it as update information to the secondary battery device 11. As a result, the secondary battery device 11 obtains parameters from the management device 12 from the management device 12 at any time according to the history information of the battery, which is difficult to obtain the current value in real time while the secondary battery device 11 is in use. Can be done. Further, the processing device of the management device 12 defines the range of the state change amount between the current battery state and the new battery state of the secondary battery device 11, and outputs the output to the secondary battery device 11. As a result, the processing device of the secondary battery device 11 can execute the above-mentioned update process using the specified range of the state change amount acquired from the management device 12.

以上説明したように、本実施形態によれば、二次電池の制御をより確実に行うことが可能な二次電池装置11および二次電池システム1を提供することができる。なお、本開示に係る二次電池装置11および二次電池システム1は、前述の実施形態に限定されない。以下、図15を参照して、前述の実施形態の二次電池システム1の変形例を説明する。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the secondary battery device 11 and the secondary battery system 1 capable of more reliably controlling the secondary battery. The secondary battery device 11 and the secondary battery system 1 according to the present disclosure are not limited to the above-described embodiments. Hereinafter, a modified example of the secondary battery system 1 of the above-described embodiment will be described with reference to FIG.

図15は、図9に示す管理装置12の変形例を示す機能ブロック図である。本変形例に係る二次電池システムは、管理装置12の構成が前述の実施形態に係る二次電池システム1と異なっている。本変形例に係る二次電池システムのその他の点は、前述の実施形態に係る二次電池システムと同様であるため、同様の部分には同様の符号を付して説明を省略する。 FIG. 15 is a functional block diagram showing a modified example of the management device 12 shown in FIG. In the secondary battery system according to this modification, the configuration of the management device 12 is different from that of the secondary battery system 1 according to the above-described embodiment. Since the other points of the secondary battery system according to this modification are the same as those of the secondary battery system according to the above-described embodiment, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

本変形例の二次電池システムにおいて、管理装置12は、前述の各機能に加えて、二次電池装置11の転用先種別を選択する機能F13を有している。また、本変形例において、管理装置12の演算情報を記憶する機能F11は、管理装置12の記憶装置に二次電池の複数の履歴情報と、複数の二次電池システム1の適用先種別とを関連付けた転用データベースを記憶させる機能を有する。二次電池装置11の転用先種別を選択する機能F13は、二次電池システム1から取得した二次電池の履歴情報と、転用データベースの履歴情報との類似性を判定し、その類似性に基づいて転用データベースの適用先種別を選択する。 In the secondary battery system of this modification, the management device 12 has a function F13 for selecting a diversion destination type of the secondary battery device 11 in addition to the above-mentioned functions. Further, in the present modification, the function F11 for storing the calculation information of the management device 12 stores a plurality of history information of the secondary battery and the application destination type of the plurality of secondary battery systems 1 in the storage device of the management device 12. It has a function to store the associated diversion database. The function F13 for selecting the diversion destination type of the secondary battery device 11 determines the similarity between the history information of the secondary battery acquired from the secondary battery system 1 and the history information of the diversion database, and is based on the similarity. Select the application type of the diversion database.

以上のように、本変形例に係る二次電池システムにおいて、管理装置12の記憶装置は、二次電池の複数の履歴情報と、複数の二次電池システム1の適用先種別とを関連付けた転用データベースが記憶されている。そして、管理装置12の処理装置は、二次電池装置から取得した二次電池の履歴情報と、転用データベースの履歴情報との類似性を判定し、その類似性に基づいて転用データベースの適用先種別を選択する。この構成により、単電池群111の履歴情報と劣化情報を踏まえて、それぞれの二次電池装置11に最も適した転用先を判定することができる。 As described above, in the secondary battery system according to the present modification, the storage device of the management device 12 is diverted by associating a plurality of history information of the secondary battery with the application destination type of the plurality of secondary battery systems 1. The database is stored. Then, the processing device of the management device 12 determines the similarity between the history information of the secondary battery acquired from the secondary battery device and the history information of the diversion database, and based on the similarity, the application destination type of the diversion database. Select. With this configuration, it is possible to determine the most suitable diversion destination for each secondary battery device 11 based on the history information and deterioration information of the cell group 111.

以上、図面を用いて本開示に係る二次電池装置および二次電池システムの実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。 Although the embodiments of the secondary battery device and the secondary battery system according to the present disclosure have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the gist of the present disclosure is described. Any design changes, etc. that do not deviate are included in this disclosure.

1 二次電池システム
11 二次電池装置
111 単電池群(二次電池)
113 電流センサ(検知部)
114 温度センサ(検知部)
115 電池管理部(検知部)
116 状態演算部
12 管理装置
P7 状態検知処理
P8 更新検証処理
P11 更新処理
P10 変化量判定処理
P11 仮更新処理
P12 異常判定処理
P13 実更新処理
1 Secondary battery system 11 Secondary battery device 111 Single battery group (secondary battery)
113 Current sensor (detector)
114 Temperature sensor (detector)
115 Battery management unit (detection unit)
116 Status calculation unit 12 Management device P7 Status detection processing P8 Update verification processing P11 Update processing P10 Change amount judgment processing P11 Temporary update processing P12 Abnormality judgment processing P13 Actual update processing

Claims (6)

二次電池と、前記二次電池の電圧と電流と温度を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて電池状態を演算する状態演算部と、を備えた二次電池装置であって、
前記状態演算部は、記憶装置と処理装置とを有し、
前記記憶装置は、前記電池状態を演算するための演算情報を記憶する第1記憶領域と、前記演算情報を更新するための更新情報を記憶する第2記憶領域と、を有し、
前記処理装置は、前記演算情報を用いて現状の前記電池状態を演算する状態検知処理と、前記更新情報を用いて新規の前記電池状態を演算する更新検証処理と、前記現状の前記電池状態と前記新規の前記電池状態との間の状態変化量が規定された範囲内である場合に前記更新情報を前記第1記憶領域に記憶させて前記演算情報を更新する更新処理と、を実行することを特徴とする二次電池装置。
It is a secondary battery device including a secondary battery, a detection unit that detects the voltage, current, and temperature of the secondary battery, and a state calculation unit that calculates the battery state based on the detection result of the detection unit. hand,
The state calculation unit has a storage device and a processing device, and has a storage device and a processing device.
The storage device has a first storage area for storing calculation information for calculating the battery state, and a second storage area for storing update information for updating the calculation information.
The processing device includes a state detection process for calculating the current battery state using the calculation information, an update verification process for calculating a new battery state using the update information, and the current battery state. When the amount of state change with the new battery state is within the specified range, the update process of storing the update information in the first storage area and updating the calculation information is executed. A secondary battery device characterized by.
前記更新処理は、前記状態変化量が前記範囲内であるか否かを判定する変化量判定処理と、前記状態変化量が前記範囲内である場合に前記更新した前記電池状態を所定期間にわたって前記状態演算部の出力に設定する仮更新処理と、前記所定期間にわたって異常の有無を判定する異常判定処理と、前記異常判定処理において異常なしと判定された場合に前記更新情報を前記第1記憶領域に記憶させて前記演算情報を更新する実更新処理と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の二次電池装置。 The update process includes a change amount determination process for determining whether or not the state change amount is within the range, and the updated battery state when the state change amount is within the range for a predetermined period. Temporary update processing set in the output of the state calculation unit, abnormality determination processing for determining the presence or absence of an abnormality over the predetermined period, and when it is determined that there is no abnormality in the abnormality determination processing, the update information is stored in the first storage area. The secondary battery device according to claim 1, further comprising an actual update process of storing the calculation information in the battery and updating the calculation information. 前記演算情報は、前記二次電池の特性パラメータまたは演算処理内容であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池装置。 The secondary battery device according to claim 1, wherein the calculation information is a characteristic parameter of the secondary battery or a calculation processing content. 前記特性パラメータは、前記二次電池を構成する単電池の内部抵抗、開回路電圧、等価回路における抵抗とコンデンサの並列接続部分の抵抗値とコンデンサの容量、および満充電容量を含むことを特徴とする請求項3に記載の二次電池装置。 The characteristic parameters include the internal resistance of the cell constituting the secondary battery, the open circuit voltage, the resistance value of the parallel connection portion of the resistance and the capacitor in the equivalent circuit, the capacity of the capacitor, and the full charge capacity. The secondary battery device according to claim 3. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池装置と、前記二次電池装置に対して通信可能に接続された管理装置と、を備えた二次電池システムであって、
前記管理装置は、記憶装置と処理装置とを備え、
前記管理装置の前記記憶装置は、複数の前記演算情報が記憶され、
前記管理装置の前記処理装置は、前記二次電池装置から取得した情報に基づいて、複数の前記演算情報の中から一の前記演算情報を選択して前記更新情報として前記二次電池装置へ出力するとともに、前記状態変化量の前記範囲を規定して前記二次電池装置へ出力することを特徴とする二次電池システム。
A secondary battery system comprising the secondary battery device according to any one of claims 1 to 4 and a management device communicatively connected to the secondary battery device.
The management device includes a storage device and a processing device, and includes a storage device and a processing device.
The storage device of the management device stores a plurality of the calculation information.
The processing device of the management device selects one of the calculation information from the plurality of calculation information based on the information acquired from the secondary battery device and outputs the update information to the secondary battery device. A secondary battery system, wherein the range of the state change amount is defined and output to the secondary battery device.
前記管理装置の前記記憶装置は、前記二次電池の複数の履歴情報と、複数の前記二次電池システムの適用先種別とを関連付けた転用データベースが記憶され、
前記管理装置の前記処理装置は、前記二次電池装置から取得した前記二次電池の履歴情報と、前記転用データベースの前記履歴情報との類似性を判定し、前記類似性に基づいて前記転用データベースの前記適用先種別を選択することを特徴とする請求項5に記載の二次電池システム。
The storage device of the management device stores a diversion database in which a plurality of historical information of the secondary battery and a plurality of application destination types of the secondary battery system are associated with each other.
The processing device of the management device determines the similarity between the history information of the secondary battery acquired from the secondary battery device and the history information of the diversion database, and based on the similarity, the diversion database. The secondary battery system according to claim 5, wherein the application type of the above is selected.
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