JP2021163650A - Battery module and battery module system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリモジュール及びバッテリモジュールシステムに関するものである。 The present invention relates to a battery module and a battery module system.
電気自動車等には、例えば特許文献1に示されているような電池パックが搭載されている。電池パックは、複数の電池セルが直列接続されてモジュール化されたバッテリモジュールや、これらのバッテリモジュールを制御及び管理するためのバッテリマネジメントユニットを備えている。一般的に、単一の電池パックには、複数のバッテリモジュールが搭載されており、これらのバッテリモジュールが単一のバッテリマネジメントユニットによって制御及び管理されている。 An electric vehicle or the like is equipped with a battery pack as shown in Patent Document 1, for example. The battery pack includes a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series and modularized, and a battery management unit for controlling and managing these battery modules. Generally, a single battery pack contains a plurality of battery modules, which are controlled and managed by a single battery management unit.
近年、電気自動車等の電池パックを搭載する車両が増加し、電池パックに含まれるバッテリモジュールのリサイクル及びリユースの様々な方法が提案されている。バッテリモジュールをリユースする場合には、例えばバッテリモジュールごと他の機器等に搭載されて用いられることとなる。一方で、バッテリモジュールをリサイクルする場合には、バッテリモジュールを電池セル等に分解し、さらに電池セルを分解し、他の製品の原材料等に利用することとなる。電池セルの劣化度が小さいバッテリモジュールは一般的にリユースされ、劣化度が大きな電池セルを含むバッテリモジュールは一般的にリサイクルされる。 In recent years, the number of vehicles equipped with a battery pack such as an electric vehicle has increased, and various methods for recycling and reusing the battery module included in the battery pack have been proposed. When the battery module is reused, for example, the battery module is mounted on another device or the like and used. On the other hand, when the battery module is recycled, the battery module is disassembled into battery cells and the like, and the battery cells are further disassembled and used as raw materials for other products. A battery module having a low degree of deterioration of a battery cell is generally reused, and a battery module including a battery cell having a high degree of deterioration is generally recycled.
ところが、特許文献1に開示された電池パックでは、各々のバッテリモジュールの電池セルの状態を示す情報が全てバッテリマネジメントユニットに記憶されている。このため、電池パックを分解し、バッテリモジュールをバッテリマネジメントユニットから取り外すと、電池セルの劣化度を示す情報を取り出すことができない。したがって、分解後にバッテリモジュールに含まれる電池セルの劣化度を求めるためには、充放電装置によってバッテリモジュールに対して充放電を行う必要がある。周知のように、多くの対象を同時に充放電可能な充放電装置は大型のものとなる。このため、今後、大量に発生すると想定される廃棄電池パックのバッテリモジュールの状態を全て充放電装置によって確認することは効率的なバッテリモジュールの再利用の妨げとなる。 However, in the battery pack disclosed in Patent Document 1, all the information indicating the state of the battery cell of each battery module is stored in the battery management unit. Therefore, when the battery pack is disassembled and the battery module is removed from the battery management unit, information indicating the degree of deterioration of the battery cell cannot be extracted. Therefore, in order to determine the degree of deterioration of the battery cells contained in the battery module after disassembly, it is necessary to charge / discharge the battery module with a charging / discharging device. As is well known, a charging / discharging device capable of charging / discharging many objects at the same time becomes a large one. Therefore, checking the state of all the battery modules of the waste battery pack, which is expected to be generated in large quantities in the future, with the charging / discharging device hinders efficient reuse of the battery modules.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、電池パックの分解後に発生するバッテリモジュールに対して充放電を行うことなく電池セルの劣化度を把握可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to make it possible to grasp the degree of deterioration of a battery cell without charging / discharging the battery module generated after disassembling the battery pack.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configuration as a means for solving the above problems.
第1の発明は、複数の電池セルと、各々の上記電池セルの電圧を測定する電圧測定部とを備えるバッテリモジュールであって、上記電圧測定部の測定結果に基づいて、各々の電池セルの劣化度を算出する劣化推定部と、上記劣化推定部により算出された上記劣化度を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された上記劣化度を外部に送信可能な送信部とを備えるという構成を採用する。 The first invention is a battery module including a plurality of battery cells and a voltage measuring unit for measuring the voltage of each of the battery cells, and based on the measurement result of the voltage measuring unit, the battery cells of each battery cell. It is said that it includes a deterioration estimation unit that calculates the degree of deterioration, a storage unit that stores the deterioration degree calculated by the deterioration estimation unit, and a transmission unit that can transmit the deterioration degree stored in the storage unit to the outside. Adopt the configuration.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記記憶部が、上記劣化度に加え、上記電池セルの経時的変化を示す履歴情報を記憶し、上記送信部が、上記劣化度に加え、上記履歴情報を送信可能であるという構成を採用する。 In the second invention, in the first invention, the storage unit stores history information indicating a change with time of the battery cell in addition to the deterioration degree, and the transmission unit adds the deterioration degree to the deterioration degree. A configuration is adopted in which the above history information can be transmitted.
第3の発明は、上記第第2の発明において、上記履歴情報が、上記電池セルの経時的な温度変化を示す温度履歴情報、上記電池セルの経時的な電圧変化を示す電圧履歴情報、上記電池セルの経時的な電流変化を示す電流履歴情報の少なくともいずれかであるという構成を採用する。 In the third invention, in the second invention, the history information includes temperature history information indicating a time-dependent temperature change of the battery cell, voltage history information indicating a time-dependent voltage change of the battery cell, and the above. A configuration is adopted in which at least one of the current history information indicating the change in current of the battery cell with time is used.
第4の発明は、上記第2または第3の発明において、上記劣化推定部が、上記記憶部に記憶された履歴情報によって上記劣化度を補正するという構成を採用する。 In the fourth invention, in the second or third invention, the deterioration estimation unit adopts a configuration in which the deterioration degree is corrected by the history information stored in the storage unit.
第5の発明は、上記第1〜第4いずれかの発明において、上記電池セルの異常を検出する異常検出部を備え、上記記憶部が、上記劣化度に加えて、上記異常検出部で検出された異常を示す異常情報を記憶し、上記送信部が、上記劣化度に加えて、上記異常情報を送信可能であるという構成を採用する。 In the fifth aspect of the invention, in any one of the first to fourth inventions, the abnormality detecting unit for detecting the abnormality of the battery cell is provided, and the storage unit detects the abnormality in addition to the degree of deterioration. A configuration is adopted in which the abnormality information indicating the abnormality is stored, and the transmission unit can transmit the abnormality information in addition to the deterioration degree.
第6の発明は、バッテリモジュールシステムであって、上記第1〜第5いずれかの発明である上記バッテリモジュールと、上記バッテリモジュールの上記送信部から送信された信号を受信可能な受信部を有する携帯端末とを備え、上記携帯端末は、上記受信部で受信した上記信号に基づいて表示を行う表示部を有するという構成を採用する。 The sixth invention is a battery module system, which includes the battery module according to any one of the first to fifth inventions and a receiving unit capable of receiving a signal transmitted from the transmitting unit of the battery module. A mobile terminal is provided, and the mobile terminal adopts a configuration having a display unit that displays based on the signal received by the receiving unit.
本発明においては、バッテリモジュールが、電池セルの劣化度を記憶し、この劣化度を外部に送信可能とされている。このため、本発明においては、電池パックを分解してバッテリモジュールとバッテリマネジメントユニットとを切り離した場合であっても、電池セルの劣化度をバッテリモジュールから取り出すことが可能である。したがって、大型の充放電装置を用いなくともに、電池パックから取り出されたバッテリモジュールに含まれる電池セルの劣化度を知ることができる。よって、本発明によれば、電池パックの分解後に発生するバッテリモジュールに対して充放電を行うことなく電池セルの劣化度を把握することが可能となる。 In the present invention, the battery module stores the degree of deterioration of the battery cell, and the degree of deterioration can be transmitted to the outside. Therefore, in the present invention, even when the battery pack is disassembled and the battery module and the battery management unit are separated, the degree of deterioration of the battery cell can be taken out from the battery module. Therefore, it is possible to know the degree of deterioration of the battery cell contained in the battery module taken out from the battery pack without using a large charging / discharging device. Therefore, according to the present invention, it is possible to grasp the degree of deterioration of the battery cell without charging / discharging the battery module generated after disassembling the battery pack.
以下、図面を参照して、本発明に係るバッテリモジュール及びバッテリモジュールシステムの一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the battery module and the battery module system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態のバッテリモジュール1を備える電池パックPの概略構成を模式的に示すブロック図である。図1に示すように、電池パックPは、電気自動車等の車両に搭載され、複数のバッテリモジュール1と、接続ライン2と、バッテリマネジメントユニット3と、電流センサ4と、コンタクタ5とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a battery pack P including the battery module 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the battery pack P is mounted on a vehicle such as an electric vehicle, and includes a plurality of battery modules 1, a
バッテリモジュール1は、複数の電池セルcが直列的に接続されてなる組電池1aと、温度センサ1bと、電池監視装置1cとを備えている。バッテリモジュール1は、不図示の筐体によって、組電池1a、温度センサ1b、電池監視装置1c等が一体的にパッケージングされたモジュールであり、電池パックPが備える不図示のケースに収容されている。
The battery module 1 includes an assembled
組電池1aは、上述のように複数の電池セルcが直列接続されており、最もプラス側の端に配置された電池セルcのプラス端子が組電池1aのプラス端子とされ、最もマイナス側の端に配置された電池セルcのマイナス端子が組電池1aのマイナス端子とされている。各々の電池セルcのプラス端子及びマイナス端子は伝送線路を介して電池監視装置1cと接続されている。温度センサ1bは、組電池1aの近くに配置され、組電池1aの温度(すなわち電池セルcの温度)を示す信号を出力する。
In the assembled
電池監視装置1cは、均等化回路1dと、制御処理部1eとを備えている。均等化回路1dは、各々の電池セルcごとに設けられると共に電池セルcのプラス端子とマイナス端子とを接続している。各々の均等化回路1dは、各々の電池セルcに対して並列接続されており、放電抵抗とスイッチング素子との直列回路とされている。これらの均等化回路1dは、組電池1aに含まれる電池セルcの電圧を均等化するための回路であり、制御処理部1eの制御の下にスイッチング素子がオンオフ制御される。スイッチング素子がオン制御されることによって、電池セルcの電流が放電抵抗で熱に変換され、電池セルcの電圧が降下する。
The
制御処理部1eは、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、A/D変換回路、入出力インターフェイス等のハードウェアを備え、これらハードウェアによって具現化される機能部を有している。本実施形態において制御処理部1eは、機能部として、電圧測定部10と、温度測定部11と、電池情報処理部12(劣化推定部、異常検出部)と、記憶部13と、送信部14と、受信部15と、均等化処理部16とを備えている。
The
電圧測定部10は、電池セルcから伝送線路を介して入力される電池セルcの電圧(セル電圧)を示す信号が入力され、そのサンプル値を電池情報処理部12で処理可能な測定値(セル電圧データ)として出力する。この電圧測定部10は、組電池1aに含まれる複数の電池セルcの各々のセル電圧データを取得して出力する。温度測定部11は、温度センサ1bから入力される電池セルcの温度を示す信号が入力され、そのサンプル値を電池情報処理部12で処理可能な測定値(温度データ)として出力する。
The
電池情報処理部12は、電圧測定部10から入力されるセル電圧データに基づいて、各々の電池セルcの劣化度を算出する。ここでは、電池情報処理部12は、電池セルcの劣化度として、SOH(States Of Health)を算出する。なお、SOHは、初期の満充電容量に対する劣化時の満充電容量の割合を示す指標である。このため、例えば、電池情報処理部12は、セル電圧データに基づいて現在(劣化時)の満充電容量を算出し、先に記憶された初期の満充電容量と比較することで、電池セルcごとにSOHを求める。このように、電池情報処理部12は、電圧測定部10の測定結果に基づいて、各々の電池セルcの劣化度を算出する。
The battery
なお、電池情報処理部12における劣化度の算出方法は、満充電容量によるものに限られない。例えば、セル電圧と、電池セルcの電流値とから電池セルcの内部抵抗値を推定し、この内部抵抗値の増加度合から、SOHを算出することもできる。このため、電池情報処理部12は、電流センサ4からバッテリマネジメントユニット3を介して入力される後述の電流データと、セル電圧データとから各々の電池セルcの内部抵抗値を算出し、この内部抵抗値の初期値からの増加割合に基づいてSOHを算出するようにしても良い。
The method of calculating the degree of deterioration in the battery
なお、電池セルcの内部抵抗値は、さらに電池セルcの温度を用いることによって、より正確に推定することができる。このため、電池情報処理部12は、温度センサ1bから入力される温度データをセル電圧データと電流データとにさらに加えて、電池セルcの内部抵抗値を求めるようにしても良い。
The internal resistance value of the battery cell c can be estimated more accurately by using the temperature of the battery cell c. Therefore, the battery
また、SOHは、電池セルcの経時的な温度変化、経時的なセル電圧変化及び経時的な電流変化によって変化する。このため、電池情報処理部12は、温度データの経時的な変化を示す温度履歴情報、セル電圧データの経時的な変化を示す電圧履歴情報、及び、電流データの経時的な変化を示す電流履歴情報に基づいて、上述のように算出したSOHを補正するようにしても良い。なお、後述するように、本実施形態のバッテリモジュール1においては、記憶部13に温度履歴情報、電圧履歴情報及び電流履歴情報が記憶されている。このため、電池情報処理部12は、記憶部13に記憶された温度履歴情報、電圧履歴情報及び電流履歴情報を用いてSOHを補正する。
Further, the SOH changes due to a change in temperature of the battery cell c over time, a change in cell voltage over time, and a change in current over time. Therefore, the battery
また、本実施形態のバッテリモジュール1においては、電池情報処理部12は、電池セルcの異常を検出し、異常が検出された場合には、電池セルcに異常が生じたことを示す異常検出データを出力する。例えば、いずれかの電池セルcに過充電が生じて不図示の保護回路等が作動した場合には、その電池セルcを含むバッテリモジュール1は、その後分解することなく使用することはできない。このため、電池セルcに異常が生じたバッテリモジュール1は、リユースされることなくリサイクルすることとなる。したがって、本実施形態においては、電池情報処理部12は、電池セルcに異常が生じたことを示す異常検出データを出力する。つまり、電池情報処理部12は、電池セルcの異常を検出する異常検出部として機能する。このような異常検出データは、記憶部13に記憶されることとなる。
Further, in the battery module 1 of the present embodiment, the battery
記憶部13は、本実施形態のバッテリモジュール1においては、電池セルcの劣化度として電池セルcごとのSOHを記憶している。これらのSOHは、電池情報処理部12によって算出され、記憶部13に入力される。なお、SOHは経時的に変化する。このため、電池情報処理部12では、一定時間ごとにSOHを算出し、記憶部13に入力する。記憶部13は、電池情報処理部12から新たに算出したSOHが入力されると、SOHを蓄積あるいは先のSOHを更新することで記憶する。
In the battery module 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態において記憶部13は、電池セルcの経時的変化を示す温度データの経時的な変化を示す温度履歴情報、セル電圧データの経時的な変化を示す電圧履歴情報、及び、電流データの経時的な変化を示す電流履歴情報も記憶している。記憶部13には、所定のサンプリングタイミングにて、電池セルcの温度データ、セル電圧データ及び電流データが入力される。記憶部13は、これらの入力された温度データ、セル電圧データ及び電流データを蓄積し、温度履歴情報、電圧履歴情報及び電流履歴情報を常時更新して記憶している。
Further, in the present embodiment, the
また、記憶部13は、電池情報処理部12で電池セルcの異常が検出されると共に電池情報処理部12から異常検出データが入力されると、この異常検出データを記憶する。つまり、本実施形態においては、電池セルcに異常が検出されると、その異常を示すデータが記憶部13に記憶される。
Further, when the battery
このように本実施形態において記憶部13は、SOH、温度履歴情報、電圧履歴情報、電圧履歴情報、電流履歴情報及び異常検出データを電池情報として記憶する。このような記憶部13に記憶された電池情報は、送信部14を介して外部に送信可能とされている。
As described above, in the present embodiment, the
送信部14は、バッテリモジュール1の外部に対して、記憶部13に記憶された電池情報を送信する。また、送信部14は、電圧測定部10や温度測定部11から入力される電圧データや温度データを外部に対して送信する。本実施形態において送信部14は、無線通信によって外部に電池情報を送信する。なお、送信部14からの送信は無線通信に限られるものではなく、有線によって電池情報を送信するようにしても良い。
The
このような送信部14は、電池パックPにおいては、バッテリマネジメントユニット3に対して無線接続されており、バッテリマネジメントユニット3の指示に基づいて、必要な電池情報を出力する。また、後述するように、送信部14は、携帯端末20(図2参照)と無線接続することも可能である。つまり、本実施形態においては、記憶部13に記憶された電池情報が送信部を介して、携帯端末20に送信可能とされている。
Such a
受信部15は、本実施形態においては、無線通信によってバッテリマネジメントユニット3に対して接続されている。なお、受信部15の受信は無線通信に限られるものではなく、有線によって受信するようにしても良い。このような受信部15は、バッテリマネジメントユニット3から入力される電流データを受信して、電池情報処理部12や記憶部13に送る。
In the present embodiment, the receiving
また、本実施形態において受信部15は、バッテリマネジメントユニット3から出力された均等化指示信号を受信し、均等化処理部16に送る。また、後述するように、受信部15は、携帯端末20(図2参照)と無線接続することも可能である。本実施形態において受信部15は、携帯端末20から均等化指示信号を受信した場合も均等化処理部16に送る。
Further, in the present embodiment, the receiving
均等化処理部16は、受信部15を介して入力される均等化指示信号に基づいて、均等化回路1dのスイッチング素子をオン制御し、均等化回路1dに並列接続された電池セルcを放電させる。このように電池セルcが個別に放電されることによって、組電池1aに含まれる複数の電池セルcの電圧が均等化される。
The
接続ライン2は、組電池1aとバッテリモジュール1の外部とを接続する導電ラインである。接続ライン2は2本設けられており、一方が最もプラス側に配置された組電池1aのプラス端子と接続されており、他方が最もマイナス側に配置された組電池1aのマイナス端子と接続されている。
The
バッテリマネジメントユニット3は、全てのバッテリモジュール1と接続されており、バッテリモジュール1の管理及び制御を行う。バッテリマネジメントユニット3は、CPU、メモリ、A/D変換回路、入出力インターフェイス等のハードウェアを備え、これらハードウェアによって具現化される機能部を有している。
The
本実施形態においてバッテリマネジメントユニット3は、処理部3aと、電流測定部3bと、記憶部3cと、送信部3dと、受信部3eとを備えている。処理部3aは、より上位の制御系から入力される信号、バッテリモジュール1を介して入力される信号、及び電流測定部3bから入力される信号等に基づいた各種処理を行う。
In the present embodiment, the
例えば、本実施形態において処理部3aは、バッテリモジュール1を介して入力される信号に基づいて、均等化処理の必要性を判断し、均等化処理を要する電池セルcに接続された均等化処理部16への指示信号を生成する。また、本実施形態において処理部3aは、外部から入力されるイグニッションのオンオフ信号に基づいて、コンタクタ5の開閉制御を行う。
For example, in the present embodiment, the processing unit 3a determines the necessity of equalization processing based on the signal input via the battery module 1, and equalization processing connected to the battery cell c requiring equalization processing. An instruction signal to the
記憶部3cは、処理部3aで生成された信号や、電流測定部3bから入力される電流データを記憶する。電流測定部3bは、電流センサ4から電池セルcの電流を示す信号が入力され、そのサンプル値を処理部3aで処理可能な測定値(電流データ)として出力する。送信部3dは、処理部3aで生成された信号や記憶部3cに記憶された情報をバッテリマネジメントユニット3の外部に送信する。本実施形態において送信部3dは、無線通信によってバッテリモジュール1の受信部15と接続されている。受信部3eは、本実施形態においては、無線通信によってバッテリモジュール1の送信部14と接続されている。
The storage unit 3c stores the signal generated by the processing unit 3a and the current data input from the
電流センサ4は、最もマイナス側に配置された組電池1aのマイナス端子と接続された接続ライン2の途中部位に設けられたセンサであり、接続ライン2を流れる電流を示す信号を出力する。この電流センサ4は、バッテリマネジメントユニット3と接続されている。コンタクタ5は、各々の接続ライン2の途中部位に設けられた、バッテリマネジメントユニット3の制御の下に、接続ライン2の開閉を行うスイッチである。
The
このような構成の本実施形態の電池パックPは、車両に搭載され、上位の制御系の制御の下に、組電池1aからの給電あるいは組電池1aへの充電を行う。その後、車両のメンテナンスや廃棄時に電池パックPは車両から取り出されて分解される。このように電池パックPが分解されることによって、各々のバッテリモジュール1はバッテリマネジメントユニット3から切り離される。切り離されたバッテリモジュール1は、リユースすべきかリサイクルすべきかの選別がなされる。
The battery pack P of the present embodiment having such a configuration is mounted on a vehicle and supplies power from the assembled
図2は、バッテリモジュール1をリユースするかリサイクルするかの判断を行う場合に構築されるバッテリモジュールシステムSの概略構成を模式的に示すブロック図である。この図に示すように、バッテリモジュールシステムSは、バッテリモジュール1と、バッテリモジュール1に接続された携帯端末20とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of a battery module system S constructed when determining whether to reuse or recycle the battery module 1. As shown in this figure, the battery module system S includes a battery module 1 and a
携帯端末20は、バッテリモジュール1をリユースするかリサイクルするかの判断を行う作業者が用いる携帯タブレット端末等であり、表示部21と、操作部22と、受信部23と、送信部24とを備えている。このような携帯端末20は、操作部22で入力された指令を送信部24によってバッテリモジュール1に無線送信し、受信部23を介してバッテリモジュール1から入力された情報を表示部21に表示する。
The
本実施形態においては、携帯端末20は、バッテリモジュール1に記憶された電池情報を受信すると共に表示部21で表示し、また必要に応じて均等化処理の指令をバッテリモジュール1に送信する。
In the present embodiment, the
図3は、バッテリモジュールシステムSにおけるバッテリモジュール1の動作を説明するためのフローチャートである。この図に示すように、バッテリモジュール1は、携帯端末20から電池情報の出力指令が入力されたか否かの判定を行う(ステップS1)。バッテリモジュール1は、携帯端末20から電池情報の出力指令が入力された場合には記憶部13に記憶された電池情報を携帯端末20に送信する(ステップS2)。このように携帯端末20に電池情報が送信されることで表示部21に電池情報が表示され、この電池情報に基づいて作業者がバッテリモジュール1をリユースするかリサイクルするかを判断することができる。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the battery module 1 in the battery module system S. As shown in this figure, the battery module 1 determines whether or not an output command for battery information has been input from the mobile terminal 20 (step S1). When the output command of the battery information is input from the
ステップS2が完了すると、バッテリモジュール1は、携帯端末20から均等化処理の指令信号が入力されたか否かの判定を行う(ステップS3)。また、バッテリモジュール1は、携帯端末20から電池情報の出力指令が入力されていない場合にはステップS3に移行する。バッテリモジュール1は、携帯端末20から均等化処理の指令信号が入力された場合には、均等化処理を実行する(ステップS4)。ここでは、バッテリモジュール1は、指令信号で指定された均等化回路1dのスイッチング素子をオン制御し、均等化回路1dに並列接続された電池セルcを放電させる(ステップS4)。
When step S2 is completed, the battery module 1 determines whether or not a command signal for equalization processing has been input from the mobile terminal 20 (step S3). Further, the battery module 1 proceeds to step S3 when the output command of the battery information is not input from the
ステップS4が完了した場合、あるいは、ステップS3にて携帯端末20から均等化処理の指令信号が入力されていない場合には、バッテリモジュール1は、処理を終了する。このように、本実施形態のバッテリモジュール1によれば、電池パックPから取り外された後であっても、携帯端末20を操作することで、セル電圧を均等化する均等化処理を行うことができる。なお、図2においては、携帯端末20にバッテリモジュール1が1つのみ接続されている。しかしながら、携帯端末20に対して複数のバッテリモジュール1を同時接続し、複数のバッテリモジュール1に対して一度にリユースするかリサイクルするかを判断することも可能である。
When step S4 is completed, or when the command signal for equalization processing is not input from the
以上のような本実施形態のバッテリモジュール1は、複数の電池セルcと、各々の電池セルcの電圧を測定する電圧測定部10とを備えている。また、本実施形態のバッテリモジュール1は、電圧測定部10の測定結果に基づいて、各々の電池セルcの劣化度を算出する電池情報処理部12と、電池情報処理部12により算出された劣化度を記憶する記憶部13と、記憶部13に記憶された劣化度を外部に送信可能な送信部14とを備えている。
The battery module 1 of the present embodiment as described above includes a plurality of battery cells c and a
このように本実施形態のバッテリモジュール1においては、バッテリモジュール1が、電池セルcの劣化度を記憶し、この劣化度を外部に送信可能とされている。このため、本実施形態のバッテリモジュール1においては、電池パックPを分解してバッテリモジュール1とバッテリマネジメントユニット3とを切り離した場合であっても、電池セルcの劣化度をバッテリモジュール1から取り出すことが可能である。したがって、大型の充放電装置を用いなくともに、電池パックPから取り出されたバッテリモジュール1に含まれる電池セルcの劣化度を知ることができる。よって、本実施形態のバッテリモジュール1によれば、電池パックPの分解後に発生するバッテリモジュール1に対して充放電を行うことなく電池セルcの劣化度を把握することが可能となる。
As described above, in the battery module 1 of the present embodiment, the battery module 1 stores the degree of deterioration of the battery cell c, and the degree of deterioration can be transmitted to the outside. Therefore, in the battery module 1 of the present embodiment, even when the battery pack P is disassembled and the battery module 1 and the
また、本実施形態のバッテリモジュール1においては、記憶部13が、劣化度に加え、電池セルcの経時的変化を示す履歴情報を記憶し、送信部14が、劣化度に加え、履歴情報を送信可能とされている。このため、作業者が履歴情報を参考にバッテリモジュール1をリユースするかリサイクルするかを判断することができる。
Further, in the battery module 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のバッテリモジュール1においては、履歴情報が、電池セルcの経時的な温度変化を示す温度履歴情報、電池セルcの経時的な電圧変化を示す電圧履歴情報、電池セルcの経時的な電流変化を示す電流履歴情報を含む。このため、作業者は、電池セルcの劣化に影響を与える可能性のある履歴情報を確認の上で、バッテリモジュール1をリユースするかリサイクルするかを判断することができる。 Further, in the battery module 1 of the present embodiment, the history information includes temperature history information indicating a time-dependent temperature change of the battery cell c, voltage history information indicating a time-dependent voltage change of the battery cell c, and battery cell c. Includes current history information indicating changes in current over time. Therefore, the operator can determine whether to reuse or recycle the battery module 1 after confirming the history information that may affect the deterioration of the battery cell c.
また、本実施形態のバッテリモジュール1においては、電池情報処理部12が、記憶部13に記憶された履歴情報によって劣化度を補正しても良い。このように劣化度を補正することによって、より正確に電池セルcの状態を把握することが可能となる。
Further, in the battery module 1 of the present embodiment, the battery
また、本実施形態のバッテリモジュール1においては、電池セルcの異常を検出する電池情報処理部12を備え、記憶部13が、劣化度に加えて、電池情報処理部12で検出された異常を示す異常情報を記憶し、送信部14が、劣化度に加えて、異常情報を送信可能とされている。例えば、バッテリモジュール1から異常情報を取得可能とすることで、異常が生じたバッテリモジュール1を迅速に判断することが可能となる。
Further, the battery module 1 of the present embodiment includes a battery
また、バッテリモジュールシステムSは、バッテリモジュール1と、バッテリモジュール1の送信部14から送信された信号を受信可能な受信部23を有する携帯端末20とを備え、携帯端末20が、受信部23で受信した信号に基づいて表示を行う表示部21を有している。このため、作業者は、携帯端末20によって容易にバッテリモジュール1の電池情報を把握することが可能となる。
Further, the battery module system S includes a battery module 1 and a
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiment are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、劣化度としてSOHを記憶部13に記憶する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。電池セルcの劣化度を示す他の指標を劣化度として記憶部13に記憶する構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, a configuration in which SOH is stored in the
また、上記実施形態においては、記憶部13に履歴情報が記憶される構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、記憶部13に劣化度が記憶され、履歴情報が記憶されない構成を採用することも可能である。
Further, in the above embodiment, the configuration in which the history information is stored in the
1……バッテリモジュール、1a……組電池、1b……温度センサ、1c……電池監視装置、1d……均等化回路、1e……制御処理部、2……接続ライン、3……バッテリマネジメントユニット、3a……処理部、3b……電流測定部、3c……記憶部、3d……送信部、3e……受信部、4……電流センサ、5……コンタクタ、10……電圧測定部、11……温度測定部、12……電池情報処理部(劣化推定部、異常検出部)、13……記憶部、14……送信部、15……受信部、16……均等化処理部、20……携帯端末、21……表示部、22……操作部、23……受信部、24……送信部、c……電池セル、P……電池パック、S……バッテリモジュールシステム
1 ... Battery module, 1a ... Batteries, 1b ... Temperature sensor, 1c ... Battery monitoring device, 1d ... Equalization circuit, 1e ... Control processing unit, 2 ... Connection line, 3 ... Battery management Unit, 3a ... Processing unit, 3b ... Current measurement unit, 3c ... Storage unit, 3d ... Transmission unit, 3e ... Receiver unit, 4 ... Current sensor, 5 ... Contactor, 10 ... Voltage measurement unit , 11 ... Temperature measurement unit, 12 ... Battery information processing unit (deterioration estimation unit, abnormality detection unit), 13 ... Storage unit, 14 ... Transmission unit, 15 ... Reception unit, 16 ... Equalization processing unit , 20 ... Mobile terminal, 21 ... Display unit, 22 ... Operation unit, 23 ... Receiver unit, 24 ... Transmitter unit, c ... Battery cell, P ... Battery pack, S ... Battery module system
Claims (6)
前記電圧測定部の測定結果に基づいて、各々の電池セルの劣化度を算出する劣化推定部と、
前記劣化推定部により算出された前記劣化度を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記劣化度を外部に送信可能な送信部と
を備えることを特徴とするバッテリモジュール。 A battery module including a plurality of battery cells and a voltage measuring unit for measuring the voltage of each of the battery cells.
A deterioration estimation unit that calculates the degree of deterioration of each battery cell based on the measurement results of the voltage measurement unit, and
A storage unit that stores the degree of deterioration calculated by the deterioration estimation unit, and a storage unit that stores the degree of deterioration.
A battery module including a transmission unit capable of transmitting the degree of deterioration stored in the storage unit to the outside.
前記送信部は、前記劣化度に加え、前記履歴情報を送信可能である
ことを特徴とする請求項1記載のバッテリモジュール。 In addition to the degree of deterioration, the storage unit stores historical information indicating changes over time in the battery cell.
The battery module according to claim 1, wherein the transmission unit can transmit the history information in addition to the deterioration degree.
前記記憶部は、前記劣化度に加えて、前記異常検出部で検出された異常を示す異常情報を記憶し、
前記送信部は、前記劣化度に加えて、前記異常情報を送信可能である
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか一項に記載のバッテリモジュール。 It is provided with an abnormality detection unit that detects an abnormality in the battery cell.
In addition to the degree of deterioration, the storage unit stores abnormality information indicating an abnormality detected by the abnormality detection unit.
The battery module according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmitting unit can transmit the abnormal information in addition to the degree of deterioration.
前記携帯端末は、前記受信部で受信した前記信号に基づいて表示を行う表示部を有する
ことを特徴とするバッテリモジュールシステム。 The battery module according to any one of claims 1 to 5, and a mobile terminal having a receiving unit capable of receiving a signal transmitted from the transmitting unit of the battery module.
The mobile terminal is a battery module system characterized by having a display unit that displays based on the signal received by the reception unit.
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2009186235A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ntt Docomo Inc | Mobile equipment and method for displaying battery information |
JP2011142036A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery control method and electronic equipment |
JP2013140055A (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-18 | Toyota Central R&D Labs Inc | Battery monitoring system |
WO2014027509A1 (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 日産自動車株式会社 | Cell module |
JP2015026478A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | トヨタ自動車株式会社 | Control device and control method |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009186235A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Ntt Docomo Inc | Mobile equipment and method for displaying battery information |
JP2011142036A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery control method and electronic equipment |
JP2013140055A (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-18 | Toyota Central R&D Labs Inc | Battery monitoring system |
WO2014027509A1 (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 日産自動車株式会社 | Cell module |
JP2015026478A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | トヨタ自動車株式会社 | Control device and control method |
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