JP2022042807A - Battery control system and computer program - Google Patents

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Abstract

To increase the freedom of choice of a battery.SOLUTION: A battery control system (1) according to an embodiment includes a plurality of connecting devices (3) to which a plurality of battery packs (10) are connected, and a control device (30) that controls the operation of the plurality of battery packs (10). The control device (30) acquires the first upper limit output of each of the plurality of battery packs (10), and uses the first upper limit output of the plurality of battery packs (10) to calculate a second upper limit output of a battery unit (20) including the plurality of battery packs (10). The control device (30) controls the operation of the plurality of battery packs (10) on the basis of the calculated second upper limit output of the battery unit (20).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、複数のバッテリパックを組み合わせて放電させるバッテリ制御システムに関する。 The present invention relates to a battery control system that combines and discharges a plurality of battery packs.

バッテリから供給される電力により動作する機械として、例えば電動車両および電動補助車両等がある。一般に、これらの車両にはバッテリが搭載され、バッテリから供給される電力により電動モータは回転し、車両は走行することができる。バッテリは充電可能であり、充電することで繰り返し使用することができる。 Machines that operate on the electric power supplied from the battery include, for example, electric vehicles and electric auxiliary vehicles. Generally, these vehicles are equipped with a battery, and the electric motor is rotated by the electric power supplied from the battery, and the vehicle can run. The battery is rechargeable and can be used repeatedly by charging.

近年、上記のような車両等で使用された中古のバッテリを用いて、定置用蓄電システムを構成することが提案されている。定置用蓄電システムは、例えば、太陽光発電設備などの再生可能エネルギーを利用する発電設備で用いられ得る。 In recent years, it has been proposed to configure a stationary power storage system using a used battery used in a vehicle or the like as described above. The stationary power storage system can be used in a power generation facility that utilizes renewable energy, such as a photovoltaic power generation facility.

特許文献1は、複数のバッテリを制御するバッテリ制御装置を開示している。特許文献1では、温度およびSOC等から各バッテリの劣化度を判定し、劣化度に基づいて複数のバッテリ間の出力比率を調節している。これにより、複数のバッテリそれぞれの充放電量を適切に制御することができる。 Patent Document 1 discloses a battery control device that controls a plurality of batteries. In Patent Document 1, the degree of deterioration of each battery is determined from the temperature, SOC, and the like, and the output ratio between the plurality of batteries is adjusted based on the degree of deterioration. This makes it possible to appropriately control the charge / discharge amount of each of the plurality of batteries.

特許文献2は、バッテリの内部抵抗から劣化度を判定し、劣化度が小さいバッテリから優先的に放電させるバッテリ制御装置を開示している。劣化度が小さいバッテリを優先的に使用することで、複数のバッテリ間で劣化度を均一化させ、システム全体の長寿命化を図っている。 Patent Document 2 discloses a battery control device that determines the degree of deterioration from the internal resistance of the battery and preferentially discharges the battery having the smaller degree of deterioration. By preferentially using batteries with a low degree of deterioration, the degree of deterioration is made uniform among a plurality of batteries, and the life of the entire system is extended.

特開2019-041550号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-041550 特許第4572850号公報Japanese Patent No. 4572850

特許文献1および2が開示するバッテリ制御装置は、いずれも同一仕様の複数のバッテリを用いることを前提としている。同一仕様であることにより、複数のバッテリ間で内部抵抗などの測定値に差が発生した場合に、測定値と劣化度との関係を示すテーブルまたはマップを用いて、複数のバッテリ間における劣化度の大小関係を把握することができる。 The battery control device disclosed in Patent Documents 1 and 2 is premised on using a plurality of batteries having the same specifications. When there is a difference in measured values such as internal resistance between multiple batteries due to the same specifications, the degree of deterioration among multiple batteries is used using a table or map showing the relationship between the measured values and the degree of deterioration. It is possible to grasp the magnitude relationship of.

しかし、例えば中古のバッテリをリユースする場合においては、同一仕様のバッテリを組み合わせた使用のみならず、互いに仕様が異なるバッテリを組み合わせて使用することが求められる可能性がある。この場合、各バッテリの温度、SOCおよび内部抵抗等を同一の尺度で評価することは困難であり、各バッテリの相対的な劣化度を判断することは困難である。特許文献1および2が開示する制御方法を、互いに仕様が異なるバッテリの組み合わせに適用することは困難であり、バッテリの選択の自由度は低い。 However, for example, when reusing a used battery, it may be required not only to use a combination of batteries having the same specifications but also to use a combination of batteries having different specifications from each other. In this case, it is difficult to evaluate the temperature, SOC, internal resistance, etc. of each battery on the same scale, and it is difficult to judge the relative deterioration degree of each battery. It is difficult to apply the control methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 to a combination of batteries having different specifications from each other, and the degree of freedom in selecting a battery is low.

本発明は、バッテリの選択の自由度を向上させたバッテリ制御システムを提供する。 The present invention provides a battery control system with increased flexibility in battery selection.

本発明のある実施形態に係るバッテリ制御システムは、複数のバッテリパックが接続される複数の接続装置と、前記複数のバッテリパックの動作を制御する制御装置と、を備えたバッテリ制御システムであって、前記制御装置は、前記複数のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を取得し、前記複数のバッテリパックの第1上限出力を用いて、前記複数のバッテリパックを含むバッテリユニットの第2上限出力を演算し、演算した前記バッテリユニットの第2上限出力に基づいて、前記複数のバッテリパックの動作を制御する。 The battery control system according to an embodiment of the present invention is a battery control system including a plurality of connection devices to which a plurality of battery packs are connected and a control device for controlling the operation of the plurality of battery packs. The control device acquires the first upper limit output of each of the plurality of battery packs, and uses the first upper limit output of the plurality of battery packs to obtain the second upper limit output of the battery unit including the plurality of battery packs. The operation of the plurality of battery packs is controlled based on the calculation and the calculated second upper limit output of the battery unit.

本発明では、複数のバッテリパックの第1上限出力を用いてバッテリユニットの第2上限出力を演算し、その演算したバッテリユニットの第2上限出力に基づいて複数のバッテリパックを制御する。 In the present invention, the second upper limit output of the battery unit is calculated using the first upper limit output of the plurality of battery packs, and the plurality of battery packs are controlled based on the calculated second upper limit output of the battery unit.

複数のバッテリパックの仕様が互いに同じ場合および互いに異なる場合に関わらず、上限出力はバッテリパック毎に取得可能であり、この上限出力に基づいて複数のバッテリパックを組み合わせた放電を制御する。複数のバッテリパックの間で仕様が互いに異なっていても、上限出力はそれらバッテリパック間で共通の物理量となる。このため、上限出力を用いて各バッテリパックを評価することにより、複数のバッテリパックの間で仕様が互いに異なっていても、バッテリパック同士を組み合わせることができる。これにより、バッテリパックの選択の自由度を向上させることができる。 The upper limit output can be obtained for each battery pack regardless of whether the specifications of the plurality of battery packs are the same or different from each other, and the discharge of the combination of the plurality of battery packs is controlled based on this upper limit output. Even if the specifications differ between multiple battery packs, the upper limit output is a common physical quantity among those battery packs. Therefore, by evaluating each battery pack using the upper limit output, the battery packs can be combined even if the specifications differ between the plurality of battery packs. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack.

ある実施形態において、前記複数のバッテリパックのうちの少なくとも一つの放電を制限しても、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記バッテリユニットの第2上限出力の方が大きい場合、前記制御装置は、前記少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限する制御を行ってもよい。 In one embodiment, even if the discharge of at least one of the plurality of battery packs is restricted, the second upper limit output of the battery unit is larger than the power consumption of the load connected to the battery control system. , The control device may perform control to limit the discharge of the at least one battery pack.

少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限しても、負荷の消費電力よりも大きい上限出力が得られる場合は、その少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限することにより、複数のバッテリパックを効率的に使用することができる。例えば、その放電を制限するバッテリパックの劣化を抑制することができる。 If limiting the discharge of at least one battery pack yields an upper limit output that is greater than the power consumption of the load, limit the discharge of at least one battery pack to efficiently distribute multiple battery packs. Can be used. For example, deterioration of the battery pack that limits the discharge can be suppressed.

ある実施形態において、前記複数のバッテリパックは3個以上のバッテリパックであり、前記制御装置は、前記複数のバッテリパックのうちの2個以上を組み合わせて得られる複数のグループそれぞれの第3上限出力を演算し、前記複数のグループの第3上限出力の中で最大となる第3上限出力を前記バッテリユニットの第2上限出力に設定してもよい。 In one embodiment, the plurality of battery packs are three or more battery packs, and the control device is a third upper limit output of each of the plurality of groups obtained by combining two or more of the plurality of battery packs. May be calculated and the third upper limit output, which is the maximum among the third upper limit outputs of the plurality of groups, may be set as the second upper limit output of the battery unit.

複数のバッテリパックの状態によっては、組み合わせたバッテリパックの数が多いほど上限出力が大きくなるとは限らない。バッテリパックの組み合わせ方が互いに異なる複数のグループそれぞれの第3上限出力を演算し、その中で最大となる上限出力をバッテリユニットの第2上限出力に設定する。複数のバッテリパックの組み合わせから得られる最大の上限出力を採用することにより、複数のバッテリパックの能力を最大限に活かした放電が可能となる。 Depending on the state of a plurality of battery packs, the upper limit output does not always increase as the number of combined battery packs increases. The third upper limit output of each of a plurality of groups having different combinations of battery packs is calculated, and the maximum upper limit output among them is set as the second upper limit output of the battery unit. By adopting the maximum output that can be obtained from the combination of multiple battery packs, it is possible to discharge by making the best use of the capacity of multiple battery packs.

ある実施形態において、前記複数のグループのうちの一つである第1グループは、第1バッテリパックを含み、前記制御装置は、前記第1グループに含まれるバッテリパックの中で電圧が最も低いバッテリパックが前記第1バッテリパックである場合、前記第1バッテリパックの電圧を基準電圧に設定し、前記第1グループに含まれる他のバッテリパックの電圧のそれぞれと、前記基準電圧との比を演算し、前記演算した比に基づいて、前記他のバッテリパックのそれぞれに適用するデューティー比を演算し、前記演算したデューティー比を適用した場合の前記他のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を演算し、前記演算した他のバッテリパックの第1上限出力と前記第1バッテリパックの第1上限出力とを足した値を、前記第1グループの第3上限出力として取得してもよい。 In one embodiment, the first group, which is one of the plurality of groups, includes a first battery pack, and the control device is a battery having the lowest voltage among the battery packs included in the first group. When the pack is the first battery pack, the voltage of the first battery pack is set as the reference voltage, and the ratio of each of the voltages of the other battery packs included in the first group to the reference voltage is calculated. Then, based on the calculated ratio, the duty ratio applied to each of the other battery packs is calculated, and the first upper limit output of each of the other battery packs when the calculated duty ratio is applied is calculated. , The value obtained by adding the first upper limit output of the other battery pack calculated and the first upper limit output of the first battery pack may be acquired as the third upper limit output of the first group.

第1グループに含まれるバッテリパックそれぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することができ、第1グループに含まれるバッテリパックを並列接続して放電させることができる。また、第1グループに含まれるバッテリパックを並列接続して放電させる形態における、第1グループの第3上限出力を取得することができる。 The voltages output from each of the battery packs included in the first group can be adjusted to the same magnitude, and the battery packs included in the first group can be connected in parallel and discharged. Further, it is possible to acquire the third upper limit output of the first group in a form in which the battery packs included in the first group are connected in parallel and discharged.

上記演算を複数のグループそれぞれに対して行うことにより、複数のグループそれぞれの第3上限出力を取得することができる。 By performing the above operation for each of the plurality of groups, the third upper limit output of each of the plurality of groups can be acquired.

ある実施形態において、前記複数のグループの中で前記第3上限出力が最大となるグループに含まれるバッテリパックのうちの少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限しても、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記バッテリユニットの第2上限出力の方が大きい場合、前記制御装置は、前記少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限する制御を行ってもよい。 In certain embodiments, even if the discharge of at least one of the battery packs included in the group having the maximum third upper limit output among the plurality of groups is restricted, the battery pack is connected to the battery control system. When the second upper limit output of the battery unit is larger than the power consumption of the load, the control device may perform control to limit the discharge of the at least one battery pack.

少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限しても、負荷の消費電力よりも大きい上限出力が得られる場合は、その少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限することにより、複数のバッテリパックを効率的に使用することができる。例えば、その放電を制限するバッテリパックの劣化を抑制することができる。 If limiting the discharge of at least one battery pack yields an upper limit output that is greater than the power consumption of the load, limit the discharge of at least one battery pack to efficiently distribute multiple battery packs. Can be used. For example, deterioration of the battery pack that limits the discharge can be suppressed.

ある実施形態において、前記制御装置は、前記複数のグループの中から、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行ってもよい。 In one embodiment, the control device selects one group from the plurality of groups whose third upper limit output is larger than the power consumption of the load connected to the battery control system, and the selected group. You may control to discharge the battery pack contained in.

これにより、負荷に必要な電力を供給することができる。 This makes it possible to supply the power required for the load.

ある実施形態において、前記複数のグループの中に、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループが2個以上存在する場合、前記制御装置は、前記複数のグループの中で前記第3上限出力が最大となるグループ以外の、前記消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行ってもよい。 In a certain embodiment, when there are two or more groups in the plurality of groups whose third upper limit output is larger than the power consumption of the load connected to the battery control system, the control device is the plurality of groups. Control to select one group having a larger third upper limit output than the power consumption other than the group having the maximum third upper limit output, and to discharge the battery pack included in the selected group. May be done.

第3上限出力が最大となるグループ以外のグループを選択することにより、複数のバッテリパックを効率的に使用することができる。例えば、複数のバッテリパックのうちの1個以上を使用しないグループを選択することで、その使用しないバッテリパックの劣化を抑制することができる。 By selecting a group other than the group that maximizes the third upper limit output, a plurality of battery packs can be used efficiently. For example, by selecting a group that does not use one or more of the plurality of battery packs, deterioration of the unused battery packs can be suppressed.

ある実施形態において、前記制御装置は、前記複数のグループの中から一つのグループを選択する場合、前記複数のバッテリパックのうちの前記第1上限出力が最小のバッテリパックが含まれないグループを選択し、前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行ってもよい。 In one embodiment, when the control device selects one group from the plurality of groups, the control device selects the group among the plurality of battery packs that does not include the battery pack having the minimum first upper limit output. Then, control may be performed to discharge the battery pack included in the selected group.

第1上限出力が小さいバッテリパックは、残容量が小さいか、または劣化が進んでいることが考えられる。第1上限出力が小さいバッテリパックを放電用に使用しないことにより、安定した放電を行うことができる。また、残容量が小さいバッテリパックについては放電よりも充電を優先させることができる。また、その使用しないバッテリパックの劣化を抑制することができる。 It is considered that the battery pack having a small first upper limit output has a small remaining capacity or is deteriorated. By not using the battery pack having a small first upper limit output for discharging, stable discharging can be performed. Further, for a battery pack having a small remaining capacity, charging can be prioritized over discharging. In addition, deterioration of the unused battery pack can be suppressed.

ある実施形態において、前記制御装置は、前記複数のグループの中から一つのグループを選択する場合、前記複数のバッテリパックのうちの前記第1上限出力が最大のバッテリパックが含まれないグループを選択し、前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行ってもよい。 In one embodiment, when the control device selects one group from the plurality of groups, the control device selects the group among the plurality of battery packs that does not include the battery pack having the maximum first upper limit output. Then, control may be performed to discharge the battery pack included in the selected group.

第1上限出力が大きいバッテリパックは、残容量が大きいか、または劣化が進んでいないことが考えられる。バッテリ制御システムを例えば電動車両の充電ステーションとして用いる場合、電動車両に搭載中の空のバッテリパックと差し替えるバッテリパックの残容量は大きい方が望ましい。また、劣化が進んでいないバッテリパックが電動車両に搭載されることが望ましい。 It is considered that the battery pack having a large first upper limit output has a large remaining capacity or has not deteriorated. When the battery control system is used, for example, as a charging station for an electric vehicle, it is desirable that the remaining capacity of the battery pack to be replaced with the empty battery pack mounted on the electric vehicle is large. Further, it is desirable that a battery pack that has not been deteriorated is mounted on the electric vehicle.

第1上限出力が大きいバッテリパックをバッテリ制御システムでの放電用に使用しないことにより、そのバッテリパックを電動車両に搭載させることができる。また、電動車両に搭載させるために、その上限出力が大きいバッテリパックをバッテリ制御システムから取り外した場合でも、バッテリ制御システムの放電動作を継続することができる。 By not using the battery pack having a large first upper limit output for discharging in the battery control system, the battery pack can be mounted on the electric vehicle. Further, even when the battery pack having a large upper limit output is removed from the battery control system for mounting on an electric vehicle, the discharge operation of the battery control system can be continued.

ある実施形態において、前記複数のグループの中から選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる場合、前記制御装置は、前記選択したグループに含まれるバッテリパックの中で電圧が最も低いバッテリパックの電圧を基準電圧に設定し、前記選択したグループに含まれる他のバッテリパックから出力された電圧のそれぞれを、前記基準電圧に調整する制御を行ってもよい。 In one embodiment, when discharging a battery pack included in a group selected from the plurality of groups, the controller controls the voltage of the battery pack having the lowest voltage among the battery packs included in the selected group. May be set to the reference voltage, and control may be performed to adjust each of the voltages output from the other battery packs included in the selected group to the reference voltage.

放電用に選択したグループに含まれるバッテリパックそれぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することで、そのグループに含まれるバッテリパックを並列接続して放電させることができる。 By adjusting the voltages output from each of the battery packs included in the group selected for discharging to the same magnitude, the battery packs included in the group can be connected in parallel and discharged.

ある実施形態において、前記制御装置は、PWM(Pulse Width Modulation)制御により、前記他のバッテリパックから出力された電圧のそれぞれを前記基準電圧に調整してもよい。 In certain embodiments, the control device may adjust each of the voltages output from the other battery packs to the reference voltage by PWM (Pulse Width Modulation) control.

PWM制御により、バッテリパックそれぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することができる。 By PWM control, the voltages output from each battery pack can be adjusted to the same magnitude.

ある実施形態において、前記選択したグループに含まれるバッテリパックは互いに並列接続された状態で放電し、前記選択したグループに含まれないバッテリパックのうち、出力電圧が前記基準電圧よりも低いバッテリパックの正極端子は、ダイオードを介して前記並列接続のノードに接続されてもよい。 In one embodiment, the battery packs included in the selected group are discharged in a state of being connected in parallel to each other, and among the battery packs not included in the selected group, the battery pack having an output voltage lower than the reference voltage is used. The positive electrode terminal may be connected to the parallel connection node via a diode.

負荷の大きさが急激に変化すると、バッテリ制御システムの出力電圧が急激に低下する場合がある。バッテリ制御システムの出力電圧が、ダイオードを介して接続される非選択のバッテリパックの出力電圧よりも低くなると、その非選択のバッテリパックからも負荷に電力が供給されるようになる。これにより、バッテリ制御システムがダウンすることを抑制できる。 If the magnitude of the load changes abruptly, the output voltage of the battery control system may drop abruptly. When the output voltage of the battery control system becomes lower than the output voltage of the non-selective battery pack connected via the diode, the non-selective battery pack also supplies power to the load. This can prevent the battery control system from going down.

ある実施形態において、前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる過程において、前記複数のグループの第3上限出力の大小関係が変化した場合、前記制御装置は、放電させるグループを変更してもよい。 In a certain embodiment, when the magnitude relationship of the third upper limit output of the plurality of groups changes in the process of discharging the battery pack included in the selected group, the control device may change the group to be discharged. good.

放電によりバッテリパックの残容量が減少することに伴い、複数のグループの第3上限出力の大小関係は変化する。この場合、放電させるグループを変更することで、より適切なグループで放電させることができる。 As the remaining capacity of the battery pack decreases due to discharge, the magnitude relationship of the third upper limit output of the plurality of groups changes. In this case, by changing the discharge group, it is possible to discharge in a more appropriate group.

ある実施形態において、前記制御装置は、前記バッテリパックの電圧の検出値と、前記電圧の検出値に対応する前記バッテリパックの上限電流とに基づいて、前記バッテリパックの第1上限出力を演算してもよい。 In one embodiment, the control device calculates a first upper limit output of the battery pack based on the detected value of the voltage of the battery pack and the upper limit current of the battery pack corresponding to the detected value of the voltage. You may.

演算したバッテリパックの第1上限出力を用いて、複数のバッテリパックを含むバッテリユニットの第2上限出力を演算することができる。 The calculated first upper limit output of the battery pack can be used to calculate the second upper limit output of the battery unit including the plurality of battery packs.

ある実施形態において、前記複数のバッテリパックのうちの少なくとも一つは、他のバッテリパックと仕様が異なっていてもよい。 In one embodiment, at least one of the plurality of battery packs may differ from the other battery packs in specifications.

上限出力を用いてバッテリパック同士を組み合わせることにより、仕様が異なるバッテリパックを組み合わせることができる。これにより、バッテリパックの選択の自由度を向上させることができる。 By combining battery packs with each other using the upper limit output, it is possible to combine battery packs with different specifications. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack.

本発明のある実施形態に係るコンピュータプログラムは、複数のバッテリパックの動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記複数のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を取得すること、前記複数のバッテリパックの第1上限出力を用いて、前記複数のバッテリパックを含むバッテリユニットの第2上限出力を演算すること、演算した前記バッテリユニットの第2上限出力に基づいて、前記複数のバッテリパックの動作を制御することを前記コンピュータに実行させる。 A computer program according to an embodiment of the present invention is a computer program that causes a computer to control the operation of a plurality of battery packs, and the computer program acquires a first upper limit output of each of the plurality of battery packs. That, the second upper limit output of the battery unit including the plurality of battery packs is calculated by using the first upper limit output of the plurality of battery packs, and the second upper limit output of the battery unit is calculated based on the calculated second upper limit output. Have the computer perform control over the operation of multiple battery packs.

本発明のある実施形態に係るバッテリ制御システムによれば、複数のバッテリパックの第1上限出力を用いてバッテリユニットの第2上限出力を演算し、その演算したバッテリユニットの第2上限出力に基づいて複数のバッテリパックの動作を制御する。複数のバッテリパックの仕様が互いに同じ場合および互いに異なる場合に関わらず、上限出力はバッテリパック毎に取得可能であり、この上限出力に基づいて複数のバッテリパックを組み合わせた放電を制御する。複数のバッテリパックの間で仕様が互いに異なっていても、上限出力はそれらバッテリパック間で共通の物理量となる。このため、上限出力を用いて各バッテリパックを評価することにより、複数のバッテリパックの間で仕様が互いに異なっていても、バッテリパック同士を組み合わせることができる。これにより、バッテリパックの選択の自由度を向上させることができる。 According to the battery control system according to an embodiment of the present invention, the second upper limit output of the battery unit is calculated using the first upper limit output of a plurality of battery packs, and the calculated second upper limit output of the battery unit is calculated. Control the operation of multiple battery packs. The upper limit output can be obtained for each battery pack regardless of whether the specifications of the plurality of battery packs are the same or different from each other, and the discharge of the combination of the plurality of battery packs is controlled based on this upper limit output. Even if the specifications differ between multiple battery packs, the upper limit output is a common physical quantity among those battery packs. Therefore, by evaluating each battery pack using the upper limit output, the battery packs can be combined even if the specifications differ between the plurality of battery packs. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack.

本発明の実施形態に係るバッテリ制御システム1を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery control system 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリ制御システム1におけるバッテリパック10の着脱の様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state of attachment / detachment of the battery pack 10 in the battery control system 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリ制御システム1およびバッテリパック10を示す図である。It is a figure which shows the battery control system 1 and the battery pack 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリ制御システム1の放電動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discharge operation of the battery control system 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリユニット20の第2上限出力を演算する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates the 2nd upper limit output of the battery unit 20 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリユニット20の第2上限出力の演算の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation of the 2nd upper limit output of the battery unit 20 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッテリユニット20の第2上限出力の演算の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the calculation of the 2nd upper limit output of the battery unit 20 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る複数のバッテリパック10から得られる複数のグループを示す図である。It is a figure which shows the plurality of groups obtained from the plurality of battery packs 10 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る複数のグループ間の第3上限出力の大小関係が変化した場合に、放電させるグループを変更する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of changing the group to be discharged when the magnitude relation of the 3rd upper limit output among a plurality of groups which concerns on embodiment of this invention changes. 本発明の実施形態に係るバッテリユニット20の第2上限出力と負荷71の消費電力との大小関係に応じて、放電させるグループを変更する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of changing the group to be discharged according to the magnitude relation between the 2nd upper limit output of the battery unit 20 and the power consumption of a load 71 which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るバッテリ制御システムを説明する。実施形態の説明においては、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the battery control system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, similar components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted if they are duplicated. The following embodiments are examples, and the present invention is not limited to the following embodiments.

図1は、本発明の実施形態に係るバッテリ制御システム1を示す斜視図である。バッテリ制御システム1は、複数のバッテリパック10を組み合わせて充放電を行う。バッテリ制御システム1は、例えば定置用蓄電システムとして用いられる。定置用蓄電システムは、例えば、太陽光発電設備および風力発電設備等の再生可能エネルギーを利用する発電設備で用いられ得る。また、定置用蓄電システムは、災害時等の非常用電源としても用いられ得る。 FIG. 1 is a perspective view showing a battery control system 1 according to an embodiment of the present invention. The battery control system 1 charges and discharges by combining a plurality of battery packs 10. The battery control system 1 is used, for example, as a stationary power storage system. The stationary power storage system can be used in power generation equipment that utilizes renewable energy, such as solar power generation equipment and wind power generation equipment. The stationary power storage system can also be used as an emergency power source in the event of a disaster or the like.

バッテリ制御システム1は、筐体2と、筐体2に設けられた複数のコネクタ(接続装置)3とを備える。コネクタ3の個数は2個以上の任意の個数である。複数のコネクタ3のそれぞれにはバッテリパック10が接続される。複数のバッテリパック10のうちの1個以上のバッテリパック10からバッテリユニット20が構成され、バッテリ制御システム1はバッテリユニット20を一つの単位として放電を行う。 The battery control system 1 includes a housing 2 and a plurality of connectors (connecting devices) 3 provided in the housing 2. The number of connectors 3 is any number of 2 or more. A battery pack 10 is connected to each of the plurality of connectors 3. The battery unit 20 is composed of one or more battery packs 10 out of a plurality of battery packs 10, and the battery control system 1 discharges the battery unit 20 as one unit.

バッテリ制御システム1の筐体2には、充電用コネクタ4、放電用コネクタ5および6が設けられている。充電用コネクタ4は例えば太陽光発電装置および風力発電装置等の発電装置に接続され、発電装置が発電した電力によりバッテリパック10を充電することができる。また、例えば、充電用コネクタ4が家庭用電源等の任意の電源に接続されることにより、バッテリパック10を充電してもよい。 The housing 2 of the battery control system 1 is provided with a charging connector 4, a discharging connector 5, and 6. The charging connector 4 is connected to a power generation device such as a solar power generation device and a wind power generation device, and the battery pack 10 can be charged by the power generated by the power generation device. Further, for example, the battery pack 10 may be charged by connecting the charging connector 4 to an arbitrary power source such as a household power source.

放電用コネクタ5および6は、例えば負荷(外部装置)に接続される。放電用コネクタ5および6からは、バッテリユニット20を構成するバッテリパック10から出力された電力が出力される。放電用コネクタ5からは直流の電力が出力される。放電用コネクタ6からは交流の電力が出力される。バッテリ制御システム1の用途に応じて、バッテリ制御システム1は放電用コネクタ5および6の一方のみを備えていてもよい。 The discharge connectors 5 and 6 are connected to, for example, a load (external device). The electric power output from the battery pack 10 constituting the battery unit 20 is output from the discharge connectors 5 and 6. DC power is output from the discharge connector 5. AC power is output from the discharge connector 6. Depending on the application of the battery control system 1, the battery control system 1 may include only one of the discharge connectors 5 and 6.

バッテリパック10のそれぞれは、バッテリ制御システム1に対して着脱可能である。図2は、バッテリ制御システム1における1個のバッテリパック10の着脱の様子を示す斜視図である。バッテリ制御システム1は、コネクタ3に接続されたバッテリパック10を充電する。充電されたバッテリパック10は、例えば、バッテリ制御システム1から取り外して、電動車両および電動補助車両等の機械に装着して、電源として用いることができる。バッテリパック10が装着された車両では、バッテリパック10から供給される電力により電動モータは回転し、車両は走行することができる。 Each of the battery packs 10 is removable with respect to the battery control system 1. FIG. 2 is a perspective view showing a state of attachment / detachment of one battery pack 10 in the battery control system 1. The battery control system 1 charges the battery pack 10 connected to the connector 3. The charged battery pack 10 can be, for example, removed from the battery control system 1 and attached to machines such as an electric vehicle and an electric auxiliary vehicle to be used as a power source. In a vehicle equipped with the battery pack 10, the electric motor is rotated by the electric power supplied from the battery pack 10, and the vehicle can run.

車両で使用されて残容量が少なくなったバッテリパック10は車両から取り外し、バッテリ制御システム1のコネクタ3に接続することで充電することができる。そして、バッテリ制御システム1から充電済みの別のバッテリパック10を取り外して車両に装着することで、車両は再び走行することができる。このように、バッテリ制御システム1は、車両に搭載中の空のバッテリパック10と充電済みのバッテリパック10とを差し替える充電ステーションとして用いることができる。 The battery pack 10 that has been used in the vehicle and has a low remaining capacity can be charged by removing it from the vehicle and connecting it to the connector 3 of the battery control system 1. Then, by removing another charged battery pack 10 from the battery control system 1 and attaching it to the vehicle, the vehicle can run again. As described above, the battery control system 1 can be used as a charging station for replacing the empty battery pack 10 mounted on the vehicle with the charged battery pack 10.

図3は、バッテリ制御システム1およびバッテリパック10を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a battery control system 1 and a battery pack 10.

本発明の実施形態を分かりやすく説明するために、以降の説明では3個のバッテリパック10がバッテリ制御システム1に接続された形態について主に説明するが、本発明の実施形態はそれに限定されない。バッテリ制御システム1に接続されるバッテリパック10の個数は任意であり、2個でもよいし4個以上でもよく、それらの形態にも本発明は適用可能である。図3に示す例では、バッテリパック10として3個のバッテリパック10a、10b、10cがバッテリ制御システム1に接続されている。 In order to explain the embodiment of the present invention in an easy-to-understand manner, the following description mainly describes an embodiment in which three battery packs 10 are connected to the battery control system 1, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. The number of battery packs 10 connected to the battery control system 1 is arbitrary, and may be two or four or more, and the present invention can be applied to those forms. In the example shown in FIG. 3, three battery packs 10a, 10b, and 10c are connected to the battery control system 1 as the battery pack 10.

バッテリパック10は、複数の単電池(セル)11と、バッテリマネージメントシステム(BMS)12と、コネクタ13とを備える。BMS12は、バッテリパック10の充放電等の各種動作を制御するとともに、バッテリパック10の各種状態を監視する。BMS12は、バッテリパック10の電圧、電流、温度、SOC(State of Charge)、SOH(State of Health)等を監視する。バッテリパック10のコネクタ13がバッテリ制御システム1のコネクタ3に接続されることにより、バッテリパック10はバッテリ制御システム1に接続される。複数の単電池11から出力された電流は、BMS12およびコネクタ13を介してバッテリ制御システム1に供給される。 The battery pack 10 includes a plurality of cell cells (cells) 11, a battery management system (BMS) 12, and a connector 13. The BMS 12 controls various operations such as charging and discharging of the battery pack 10, and monitors various states of the battery pack 10. The BMS 12 monitors the voltage, current, temperature, SOC (State of Charge), SOH (State of Health), and the like of the battery pack 10. The battery pack 10 is connected to the battery control system 1 by connecting the connector 13 of the battery pack 10 to the connector 3 of the battery control system 1. The current output from the plurality of cell cells 11 is supplied to the battery control system 1 via the BMS 12 and the connector 13.

バッテリ制御システム1において、複数のバッテリパック10a、10b、10cは互いに並列接続される。バッテリパック10aは、PWM(Pulse Width Modulation)用のスイッチング素子51、ダイオード61、放電用のスイッチング素子54を介してコンバータ41およびインバータ42に接続される。バッテリパック10bは、PWM用のスイッチング素子52、ダイオード62、放電用のスイッチング素子54を介してコンバータ41およびインバータ42に接続される。バッテリパック10cは、PWM用のスイッチング素子53、ダイオード63、放電用のスイッチング素子54を介してコンバータ41およびインバータ42に接続される。 In the battery control system 1, a plurality of battery packs 10a, 10b, and 10c are connected in parallel to each other. The battery pack 10a is connected to the converter 41 and the inverter 42 via a switching element 51 for PWM (Pulse Width Modulation), a diode 61, and a switching element 54 for discharging. The battery pack 10b is connected to the converter 41 and the inverter 42 via a switching element 52 for PWM, a diode 62, and a switching element 54 for discharging. The battery pack 10c is connected to the converter 41 and the inverter 42 via a switching element 53 for PWM, a diode 63, and a switching element 54 for discharging.

放電用コネクタ6に負荷(外部装置)71が接続されている場合、インバータ42は、入力された直流電圧を交流電圧に変換し、負荷71に出力する。放電用コネクタ5に負荷71が接続されている場合、コンバータ41は、入力された直流電圧の大きさを調整し、負荷71に出力する。バッテリ制御システム1の用途に応じて、バッテリ制御システム1はコンバータ41およびインバータ42の一方のみを備えていてもよい。 When the load (external device) 71 is connected to the discharge connector 6, the inverter 42 converts the input DC voltage into an AC voltage and outputs it to the load 71. When the load 71 is connected to the discharge connector 5, the converter 41 adjusts the magnitude of the input DC voltage and outputs the load 71 to the load 71. Depending on the application of the battery control system 1, the battery control system 1 may include only one of the converter 41 and the inverter 42.

充電用コネクタ4に発電装置73が接続されている場合、発電装置73から出力された電力は、充電用コネクタ4、充電用のスイッチング素子55を介して充電器43に入力される。充電器43は、電圧および電流の大きさを調整し、バッテリパック10に出力する。バッテリパック10aを充電する場合、充電器43から出力された電流は、ダイオード64およびコネクタ3を介してバッテリパック10aに供給される。バッテリパック10bを充電する場合、充電器43から出力された電流は、ダイオード65およびコネクタ3を介してバッテリパック10bに供給される。バッテリパック10cを充電する場合、充電器43から出力された電流は、ダイオード66およびコネクタ3を介してバッテリパック10cに供給される。 When the power generation device 73 is connected to the charging connector 4, the electric power output from the power generation device 73 is input to the charger 43 via the charging connector 4 and the charging switching element 55. The charger 43 adjusts the magnitudes of the voltage and the current, and outputs the voltage and the current to the battery pack 10. When charging the battery pack 10a, the current output from the charger 43 is supplied to the battery pack 10a via the diode 64 and the connector 3. When charging the battery pack 10b, the current output from the charger 43 is supplied to the battery pack 10b via the diode 65 and the connector 3. When charging the battery pack 10c, the current output from the charger 43 is supplied to the battery pack 10c via the diode 66 and the connector 3.

スイッチング素子51、52、53、54、55は、例えば電界効果トランジスタ(FET)であるが、それらのスイッチング素子は電界効果トランジスタに限定されず、任意のスイッチング素子が用いられ得る。 The switching elements 51, 52, 53, 54, 55 are, for example, field effect transistors (FETs), but the switching elements are not limited to field effect transistors, and any switching element can be used.

制御装置30は、バッテリ制御システム1の動作を制御する。制御装置30は、プロセッサ31と、メモリ32と、通信回路33とを備える。プロセッサ31は、バッテリ制御システム1の動作を制御する信号処理回路(コンピュータ)である。典型的にはプロセッサ31は半導体集積回路である。 The control device 30 controls the operation of the battery control system 1. The control device 30 includes a processor 31, a memory 32, and a communication circuit 33. The processor 31 is a signal processing circuit (computer) that controls the operation of the battery control system 1. Typically, the processor 31 is a semiconductor integrated circuit.

メモリ32は、バッテリ制御システム1の動作の制御をプロセッサ31に実行させるためのコンピュータプログラムを記憶している。そのようなコンピュータプログラムは、それが記録された記録媒体(半導体メモリ、光ディスク等)からバッテリ制御システム1へインストールしてもよいし、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードしてもよい。また、無線通信を介してそのようなコンピュータプログラムをバッテリ制御システム1へインストールしてもよい。このようなコンピュータプログラムは、パッケージソフトウェアとして販売され得る。プロセッサ31は、メモリ32に記憶されたコンピュータプログラムを実行してバッテリ制御システム1の動作を制御する。 The memory 32 stores a computer program for causing the processor 31 to control the operation of the battery control system 1. Such a computer program may be installed in the battery control system 1 from a recording medium (semiconductor memory, optical disk, etc.) on which it is recorded, or may be downloaded via a telecommunications line such as the Internet. Further, such a computer program may be installed in the battery control system 1 via wireless communication. Such computer programs may be sold as packaged software. The processor 31 executes a computer program stored in the memory 32 to control the operation of the battery control system 1.

プロセッサ31は、通信回路33を介してバッテリパック10のBMS12と通信を行う。プロセッサ31は、バッテリパック10を充放電するときにBMS12との間で必要な情報の送受信を行う。また、プロセッサ31は、バッテリパック10の電圧、電流、温度等の情報をBMS12から受け取る。 The processor 31 communicates with the BMS 12 of the battery pack 10 via the communication circuit 33. The processor 31 transmits / receives necessary information to / from the BMS 12 when charging / discharging the battery pack 10. Further, the processor 31 receives information such as voltage, current, and temperature of the battery pack 10 from the BMS 12.

プロセッサ31は、コンバータ41、インバータ42、充電器43、スイッチング素子51、52、53、54、55の動作を制御する。バッテリ制御システム1の放電動作時は、プロセッサ31は、スイッチング素子54をオンにする。プロセッサ31は、スイッチング素子51、52、53のオンとオフを繰り返し切り替えることでPWM制御を実行する。PWM制御により変調された直流電圧は、コンバータ41またはインバータ42に入力される。バッテリパック10の充電動作時は、プロセッサ31は、スイッチング素子55をオンにするとともに、充電器43の動作を制御して、充電を行うバッテリパック10に電力を供給する。 The processor 31 controls the operations of the converter 41, the inverter 42, the charger 43, and the switching elements 51, 52, 53, 54, 55. During the discharge operation of the battery control system 1, the processor 31 turns on the switching element 54. The processor 31 executes PWM control by repeatedly switching the switching elements 51, 52, and 53 on and off. The DC voltage modulated by the PWM control is input to the converter 41 or the inverter 42. During the charging operation of the battery pack 10, the processor 31 turns on the switching element 55 and controls the operation of the charger 43 to supply electric power to the battery pack 10 for charging.

充電を行う場合、スイッチング素子51、52、53のうちの充電の対象となるバッテリパック10に対応するスイッチング素子はオフにしてもよい。例えば、バッテリパック10a、10b、10cの中でバッテリパック10cの電圧が最も低く、バッテリパック10cの充電を行うとする。バッテリパック10cの充電時は、スイッチング素子53をオフにすることで、充電用の電流が回路の放電側に流れることを防止できる。これにより、バッテリパック10aおよび10bを放電させながら、バッテリパック10cの充電を行うことができる。このようにバッテリ制御システム1では、充電と放電とを並行して行うことができる。充電対象のバッテリパック10cの電圧と、放電させるバッテリパック10aおよび10bの電圧との乖離を解消させることができ、バッテリパック10cが所望のレベルまで充電された後は、バッテリパック10cをバッテリパック10aおよび10bとともに放電させることができる。 When charging, the switching element corresponding to the battery pack 10 to be charged among the switching elements 51, 52, and 53 may be turned off. For example, it is assumed that the voltage of the battery pack 10c is the lowest among the battery packs 10a, 10b, and 10c, and the battery pack 10c is charged. When charging the battery pack 10c, by turning off the switching element 53, it is possible to prevent the charging current from flowing to the discharge side of the circuit. As a result, the battery pack 10c can be charged while discharging the battery packs 10a and 10b. As described above, in the battery control system 1, charging and discharging can be performed in parallel. It is possible to eliminate the discrepancy between the voltage of the battery pack 10c to be charged and the voltages of the battery packs 10a and 10b to be discharged, and after the battery pack 10c is charged to a desired level, the battery pack 10c is replaced with the battery pack 10a. And can be discharged with 10b.

また、充電を行う場合、スイッチング素子51、52、53のうちの充電の対象となるバッテリパック10に対応するスイッチング素子をオンにしてもよい。例えば、バッテリパック10cを充電する場合、スイッチング素子53をオンにする。この場合、充電用の電流の一部は、回路の放電側に流れる。すなわち、充電器43から出力された電力の一部は、放電用の電力として用いられる。充電対象のバッテリパック10cから出力される電流が減少するため、バッテリパック10cの電圧と、バッテリパック10aおよび10bの電圧との乖離を小さくすることができる。 Further, when charging, the switching element corresponding to the battery pack 10 to be charged among the switching elements 51, 52, and 53 may be turned on. For example, when charging the battery pack 10c, the switching element 53 is turned on. In this case, a part of the charging current flows to the discharge side of the circuit. That is, a part of the electric power output from the charger 43 is used as electric power for discharging. Since the current output from the battery pack 10c to be charged is reduced, the difference between the voltage of the battery pack 10c and the voltages of the battery packs 10a and 10b can be reduced.

次に、バッテリ制御システム1の放電動作をより詳細に説明する。 Next, the discharge operation of the battery control system 1 will be described in more detail.

図4は、バッテリ制御システム1の放電動作を示すフローチャートである。上述したように、バッテリ制御システム1では、複数のバッテリパック10のうちの1個以上のバッテリパック10を含むバッテリユニット20を構成し、バッテリユニット20を一つの単位として放電を行う。 FIG. 4 is a flowchart showing the discharge operation of the battery control system 1. As described above, in the battery control system 1, a battery unit 20 including one or more battery packs 10 out of a plurality of battery packs 10 is configured, and the battery unit 20 is used as one unit for discharging.

まず、プロセッサ31(図3)は、バッテリ制御システム1に接続された複数のバッテリパック10それぞれの上限出力を取得する(ステップS10)。バッテリパック10の上限出力は、バッテリパック10が出力可能な電力の上限値である。上限出力は、バッテリパック10の現在の状態に応じて変化する。例えば、上限出力は、SOCおよび温度等に応じて変化する。以降の説明では、バッテリパック10の上限出力を“第1上限出力”と表現する。 First, the processor 31 (FIG. 3) acquires the upper limit output of each of the plurality of battery packs 10 connected to the battery control system 1 (step S10). The upper limit output of the battery pack 10 is an upper limit value of the electric power that can be output by the battery pack 10. The upper limit output varies depending on the current state of the battery pack 10. For example, the upper limit output changes depending on the SOC, temperature, and the like. In the following description, the upper limit output of the battery pack 10 is expressed as "first upper limit output".

バッテリパック10のBMS12は、バッテリパック10の電圧を検出する。BMS12は、電圧の検出値に対応するバッテリパック10の上限電流を取得する。上限電流は、バッテリパック10の電圧が検出された大きさである場合に、そのときのバッテリパック10が出力可能な電流の上限値である。例えば、BMS12は、電圧と上限電流との関係を示すマップを予め記憶している。BMS12は、そのようなマップを用いて電圧の検出値から上限電流を取得することができる。BMS12は、電圧の検出値および上限電流の値をプロセッサ31に出力する。プロセッサ31は、電圧の検出値と上限電流の値とを乗算することで、バッテリパック10の第1上限出力を取得する。なお、BMS12が電圧の検出値と上限電流の値とを乗算することで第1上限出力を取得し、取得した第1上限出力の値をプロセッサ31に出力してもよい。 The BMS 12 of the battery pack 10 detects the voltage of the battery pack 10. The BMS 12 acquires the upper limit current of the battery pack 10 corresponding to the detected value of the voltage. The upper limit current is an upper limit value of the current that can be output by the battery pack 10 at that time when the voltage of the battery pack 10 is the detected magnitude. For example, the BMS 12 stores in advance a map showing the relationship between the voltage and the upper limit current. The BMS 12 can obtain the upper limit current from the detected value of the voltage using such a map. The BMS 12 outputs the voltage detection value and the upper limit current value to the processor 31. The processor 31 acquires the first upper limit output of the battery pack 10 by multiplying the detected value of the voltage and the value of the upper limit current. The BMS 12 may acquire the first upper limit output by multiplying the voltage detection value and the upper limit current value, and may output the acquired first upper limit output value to the processor 31.

プロセッサ31は、複数のバッテリパック10のうちの1個以上のバッテリパック10を含むバッテリユニット20を構成する。プロセッサ31は、そのバッテリユニット20の上限出力を演算する(ステップS11)。バッテリユニット20の上限出力は、バッテリユニット20が出力可能な電力の上限値である。以降の説明では、バッテリユニット20の上限出力を“第2上限出力”と表現する。プロセッサ31は、例えば、バッテリユニット20に含まれるバッテリパック10それぞれの第1上限出力を用いて、バッテリユニット20の上限出力を演算する。 The processor 31 constitutes a battery unit 20 including one or more battery packs 10 out of a plurality of battery packs 10. The processor 31 calculates the upper limit output of the battery unit 20 (step S11). The upper limit output of the battery unit 20 is an upper limit value of the electric power that can be output by the battery unit 20. In the following description, the upper limit output of the battery unit 20 is expressed as "second upper limit output". The processor 31 calculates the upper limit output of the battery unit 20 by using, for example, the first upper limit output of each of the battery packs 10 included in the battery unit 20.

図5は、バッテリユニット20の第2上限出力を演算する処理を示すフローチャートである。図6は、バッテリユニット20の第2上限出力の演算の一例を示す図である。図7は、バッテリユニット20の第2上限出力の演算の別の例を示す図である。図8は、複数のバッテリパック10のうちの1個以上のバッテリパック10を含む複数のグループを示す図である。 FIG. 5 is a flowchart showing a process of calculating the second upper limit output of the battery unit 20. FIG. 6 is a diagram showing an example of calculation of the second upper limit output of the battery unit 20. FIG. 7 is a diagram showing another example of the calculation of the second upper limit output of the battery unit 20. FIG. 8 is a diagram showing a plurality of groups including one or more battery packs 10 among a plurality of battery packs 10.

図8を参照して、バッテリパック10の個数が3個のとき、1個以上のバッテリパック10を含むグループの数は7個になる。図8は、それら7個のグループ80i、80j、80k、80l、80m、80n、80oを示している。プロセッサ31は、複数のグループ80i、80j、80k、80l、80m、80n、80oそれぞれの上限出力を演算する。グループの上限出力は、そのグループが出力可能な電力の上限値である。以降の説明では、グループの上限出力を“第3上限出力”と表現する。 With reference to FIG. 8, when the number of battery packs 10 is 3, the number of groups including one or more battery packs 10 is 7. FIG. 8 shows these seven groups 80i, 80j, 80k, 80l, 80m, 80n, 80o. The processor 31 calculates the upper limit output of each of the plurality of groups 80i, 80j, 80k, 80l, 80m, 80n, and 80o. The upper limit output of a group is the upper limit of the power that the group can output. In the following description, the upper limit output of the group is expressed as "third upper limit output".

プロセッサ31は、各バッテリパック10のBMS12から、電圧の検出値および上限電流の値を受け取る。図6は、バッテリパック10a、10b、10cの電圧および上限電流の例を示している。各バッテリパック10の第1上限出力は、電圧と上限電流とを乗算することで得られる。 The processor 31 receives a voltage detection value and an upper limit current value from the BMS 12 of each battery pack 10. FIG. 6 shows an example of the voltage and the upper limit current of the battery packs 10a, 10b, and 10c. The first upper limit output of each battery pack 10 is obtained by multiplying the voltage by the upper limit current.

図5を参照して、プロセッサ31は、複数のグループのうちの一つのグループに属するバッテリパック10を特定する(ステップS20)。例えば、グループ80iに属するバッテリパックはバッテリパック10a、10b、10cであることを特定する。 With reference to FIG. 5, the processor 31 identifies a battery pack 10 that belongs to one of a plurality of groups (step S20). For example, it is specified that the battery packs belonging to the group 80i are the battery packs 10a, 10b, and 10c.

プロセッサ31は、グループ80iに属するバッテリパック10a、10b、10cの中から最も電圧が低いバッテリパックを特定する(ステップS21)。図6に示す例では、最も電圧が低いバッテリパックとして、バッテリパック10aを特定する。プロセッサ31は、最も電圧が低いバッテリパック10aの電圧21.0(V)を基準電圧に設定する。 The processor 31 identifies the battery pack having the lowest voltage from the battery packs 10a, 10b, and 10c belonging to the group 80i (step S21). In the example shown in FIG. 6, the battery pack 10a is specified as the battery pack having the lowest voltage. The processor 31 sets the voltage 21.0 (V) of the battery pack 10a, which has the lowest voltage, as the reference voltage.

プロセッサ31は、グループ80iに属する他のバッテリパック10b、10cそれぞれの電圧と、基準電圧との比を演算する。図6に示す例では、バッテリパック10bの電圧比は0.84、バッテリパック10cの電圧比は0.71である。 The processor 31 calculates the ratio of the voltage of each of the other battery packs 10b and 10c belonging to the group 80i to the reference voltage. In the example shown in FIG. 6, the voltage ratio of the battery pack 10b is 0.84, and the voltage ratio of the battery pack 10c is 0.71.

プロセッサ31は、バッテリパック10a、10b、10cそれぞれのPWM制御に適用するデューティー比(DT比)を演算する(ステップS22)。デューティー比は、電圧比を二乗することで得られる。 The processor 31 calculates a duty ratio (DT ratio) applied to the PWM control of each of the battery packs 10a, 10b, and 10c (step S22). The duty ratio is obtained by squared the voltage ratio.

プロセッサ31は、演算したデューティー比を適用した場合のバッテリパック10a、10b、10cそれぞれの第1上限出力を演算する(ステップS23)。図6に示す例では、バッテリパック10aの第1上限出力は210(W)、バッテリパック10bの第1上限出力は266(W)、バッテリパック10cの第1上限出力は300(W)となる。 The processor 31 calculates the first upper limit output of each of the battery packs 10a, 10b, and 10c when the calculated duty ratio is applied (step S23). In the example shown in FIG. 6, the first upper limit output of the battery pack 10a is 210 (W), the first upper limit output of the battery pack 10b is 266 (W), and the first upper limit output of the battery pack 10c is 300 (W). ..

プロセッサ31は、これらデューティー比を適用したときの第1上限出力を足し合わせて、グループの第3上限出力を取得する(ステップS24)。図6に示す例では、グループ80iの第3上限出力として776(W)を取得する。 The processor 31 adds the first upper limit outputs when these duty ratios are applied to acquire the third upper limit output of the group (step S24). In the example shown in FIG. 6, 776 (W) is acquired as the third upper limit output of the group 80i.

ステップS25において、プロセッサ31は、全てのグループの第3上限出力を演算したか判定する。全てのグループの第3上限出力の演算が完了していない場合、ステップS20の処理に戻り、演算が未だのグループについて処理を行う。 In step S25, the processor 31 determines whether or not the third upper limit output of all groups has been calculated. If the calculation of the third upper limit output of all the groups is not completed, the process returns to the process of step S20, and the process is performed for the group for which the calculation has not yet been completed.

図6に示す例では、プロセッサ31は、グループ80jに属するバッテリパック10b、10cの中から最も電圧が低いバッテリパック10bを特定する。プロセッサ31は、最も電圧が低いバッテリパック10bの電圧25.0(V)を基準電圧に設定する。そして、上述と同様の処理を行い、グループ80jの第3上限出力として798(W)を取得する。 In the example shown in FIG. 6, the processor 31 identifies the battery pack 10b having the lowest voltage among the battery packs 10b and 10c belonging to the group 80j. The processor 31 sets the voltage 25.0 (V) of the battery pack 10b, which has the lowest voltage, as the reference voltage. Then, the same processing as described above is performed, and 798 (W) is acquired as the third upper limit output of the group 80j.

また、プロセッサ31は、グループ80kに属するバッテリパック10a、10cの中から最も電圧が低いバッテリパック10aを特定する。プロセッサ31は、最も電圧が低いバッテリパック10aの電圧21.0(V)を基準電圧に設定する。そして、上述と同様の処理を行い、グループ80kの第3上限出力として510(W)を取得する。同様に、プロセッサ31は、グループ80lの第3上限出力を演算する。図6では、グループ80lの第3上限出力の演算の例は省略している。また、図8に示すグループ80m、80n、80oのように、グループに属するバッテリパック10が1個である場合、そのグループの第3上限出力は、そのグループに属するバッテリパック10の第1上限出力となる。 Further, the processor 31 identifies the battery pack 10a having the lowest voltage from the battery packs 10a and 10c belonging to the group 80k. The processor 31 sets the voltage 21.0 (V) of the battery pack 10a, which has the lowest voltage, as the reference voltage. Then, the same processing as described above is performed, and 510 (W) is acquired as the third upper limit output of the group 80k. Similarly, the processor 31 calculates the third upper limit output of the group 80l. In FIG. 6, an example of calculation of the third upper limit output of the group 80l is omitted. Further, when there is one battery pack 10 belonging to a group as in the groups 80m, 80n, and 80o shown in FIG. 8, the third upper limit output of the group is the first upper limit output of the battery pack 10 belonging to the group. Will be.

全てのグループの第3上限出力の演算が完了すると、ステップS26(図5)の処理に進む。ステップS26において、プロセッサ31は、全てのグループの第3上限出力の中で最大となる第3上限出力を選択する。プロセッサ31は、その選択した第3上限出力をバッテリユニット20の第2上限出力として設定する。図6に示す例では、グループ80jの第3上限出力798(W)が最大値となる。プロセッサ31は、その798(W)をバッテリユニット20の第2上限出力として設定する。 When the calculation of the third upper limit output of all the groups is completed, the process proceeds to step S26 (FIG. 5). In step S26, the processor 31 selects the third upper limit output, which is the largest among the third upper limit outputs of all the groups. The processor 31 sets the selected third upper limit output as the second upper limit output of the battery unit 20. In the example shown in FIG. 6, the third upper limit output 798 (W) of the group 80j is the maximum value. The processor 31 sets its 798 (W) as the second upper limit output of the battery unit 20.

図7は、バッテリユニット20の第2上限出力の演算の別の例を示している。図7に示すバッテリパック10a、10b、10cの状態は図6とは異なっている。図7に示す状態のバッテリパック10a、10b、10cに対して、上記と同様の処理を行う。プロセッサ31は、全てのグループの第3上限出力の中で最大となる第3上限出力を選択する。図7に示す例では、グループ80iの第3上限出力705(W)が最大値となる。プロセッサ31は、その705(W)をバッテリユニット20の第2上限出力として設定する。 FIG. 7 shows another example of the calculation of the second upper limit output of the battery unit 20. The states of the battery packs 10a, 10b, and 10c shown in FIG. 7 are different from those in FIG. The same processing as described above is performed on the battery packs 10a, 10b, and 10c in the state shown in FIG. 7. The processor 31 selects the third upper limit output, which is the largest among the third upper limit outputs of all groups. In the example shown in FIG. 7, the third upper limit output 705 (W) of the group 80i is the maximum value. The processor 31 sets its 705 (W) as the second upper limit output of the battery unit 20.

図4を参照して、プロセッサ31は、演算したバッテリユニット20の第2上限出力に基づいて、各バッテリパック10の放電を制御する(ステップS12)。図6に示すグループ80jの第3上限出力798(W)をバッテリユニット20の第2上限出力として設定した場合、バッテリユニット20は、グループ80jに属するバッテリパック10bおよび10cで構成される。プロセッサ31は、バッテリユニット20を構成するバッテリパック10bおよび10cを放電させる。 With reference to FIG. 4, the processor 31 controls the discharge of each battery pack 10 based on the calculated second upper limit output of the battery unit 20 (step S12). When the third upper limit output 798 (W) of the group 80j shown in FIG. 6 is set as the second upper limit output of the battery unit 20, the battery unit 20 is composed of the battery packs 10b and 10c belonging to the group 80j. The processor 31 discharges the battery packs 10b and 10c constituting the battery unit 20.

プロセッサ31は、バッテリパック10bおよび10cの中で電圧が最も低いバッテリパック10bの電圧25.0(V)を基準電圧に設定する。プロセッサ31は、PWM制御により、他のバッテリパック10cから出力された電圧29.4(V)を基準電圧25.0(V)に調整する。放電用に選択したグループ80jに属するバッテリパック10bおよび10cのそれぞれから出力された電圧が互いに同じ大きさになるよう調整することで、そのグループ80jに属するバッテリパック10bおよび10cを並列接続して放電させることができる。 The processor 31 sets the voltage 25.0 (V) of the battery pack 10b, which has the lowest voltage among the battery packs 10b and 10c, as the reference voltage. The processor 31 adjusts the voltage 29.4 (V) output from the other battery pack 10c to the reference voltage 25.0 (V) by PWM control. By adjusting the voltages output from each of the battery packs 10b and 10c belonging to the group 80j selected for discharging to have the same magnitude, the battery packs 10b and 10c belonging to the group 80j are connected in parallel and discharged. Can be made to.

図7に示すグループ80iの第3上限出力705(W)をバッテリユニット20の第2上限出力として設定した場合、バッテリユニット20は、グループ80iに属するバッテリパック10a、10b、10cで構成される。プロセッサ31は、バッテリユニット20を構成するバッテリパック10a、10b、10cを放電させる。 When the third upper limit output 705 (W) of the group 80i shown in FIG. 7 is set as the second upper limit output of the battery unit 20, the battery unit 20 is composed of the battery packs 10a, 10b, and 10c belonging to the group 80i. The processor 31 discharges the battery packs 10a, 10b, and 10c constituting the battery unit 20.

プロセッサ31は、バッテリパック10a、10b、10cの中で電圧が最も低いバッテリパック10aの電圧21.0(V)を基準電圧に設定する。プロセッサ31は、PWM制御により、他のバッテリパック10b、10cから出力された電圧を基準電圧21.0(V)に調整する。放電用に選択したグループ80iに属するバッテリパック10a、10b、10cのそれぞれから出力された電圧が互いに同じ大きさになるよう調整することで、そのグループ80iに属するバッテリパック10a、10b、10cを並列接続して放電させることができる。 The processor 31 sets the voltage 21.0 (V) of the battery pack 10a, which has the lowest voltage among the battery packs 10a, 10b, and 10c, as the reference voltage. The processor 31 adjusts the voltage output from the other battery packs 10b and 10c to the reference voltage 21.0 (V) by PWM control. By adjusting the voltages output from each of the battery packs 10a, 10b, and 10c belonging to the group 80i selected for discharging to have the same magnitude, the battery packs 10a, 10b, and 10c belonging to the group 80i are arranged in parallel. Can be connected and discharged.

バッテリ制御システム1が出力した電力は負荷71に供給される。負荷71が動作を停止するなど、放電を終了する場合は、プロセッサ31は、放電の制御を終了する(ステップS13)。 The electric power output by the battery control system 1 is supplied to the load 71. When the discharge is terminated, such as when the load 71 stops operating, the processor 31 terminates the discharge control (step S13).

上述したように、本実施形態のバッテリ制御システム1では、複数のバッテリパック10の第1上限出力を用いてバッテリユニット20の第2上限出力を演算し、その演算したバッテリユニット20の第2上限出力に基づいて複数のバッテリパック10の放電を制御する。 As described above, in the battery control system 1 of the present embodiment, the second upper limit output of the battery unit 20 is calculated using the first upper limit output of the plurality of battery packs 10, and the calculated second upper limit of the battery unit 20 is calculated. The discharge of a plurality of battery packs 10 is controlled based on the output.

本実施形態では、バッテリ制御システム1に接続される複数のバッテリパック10のうちの少なくとも一つは、他のバッテリパック10と仕様が異なっていてもよい。複数のバッテリパック10の間で仕様が互いに異なっていてもよい。 In the present embodiment, at least one of the plurality of battery packs 10 connected to the battery control system 1 may have different specifications from the other battery packs 10. The specifications may differ from each other among the plurality of battery packs 10.

複数のバッテリパック10の仕様が互いに同じ場合および互いに異なる場合に関わらず、上限出力はバッテリパック10毎に取得可能であり、この上限出力に基づいて複数のバッテリパック10を組み合わせた放電を制御する。複数のバッテリパック10の間で仕様が互いに異なっていても、上限出力はそれらバッテリパック10の間で共通の物理量となる。このため、上限出力を用いて各バッテリパック10を評価することにより、複数のバッテリパック10の間で仕様が互いに異なっていても、バッテリパック10同士を組み合わせることができる。これにより、バッテリパック10の選択の自由度を向上させることができる。 The upper limit output can be obtained for each battery pack 10 regardless of whether the specifications of the plurality of battery packs 10 are the same or different from each other, and the discharge of the combination of the plurality of battery packs 10 is controlled based on the upper limit output. .. Even if the specifications differ among the plurality of battery packs 10, the upper limit output is a common physical quantity among the battery packs 10. Therefore, by evaluating each battery pack 10 using the upper limit output, the battery packs 10 can be combined with each other even if the specifications of the plurality of battery packs 10 are different from each other. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack 10.

また、複数のバッテリパック10の状態によっては、組み合わせたバッテリパック10の数が多いほど第3上限出力が大きくなるとは限らない。例えば、図6に示すバッテリパック10a、10b、10cの状態では、2個のバッテリパック10bおよび10cを組み合わせたときの第3上限出力が最大となっている。バッテリパック10の組み合わせ方が互いに異なる複数のグループそれぞれの第3上限出力を演算し、その中で最大となる第3上限出力をバッテリユニット20の第2上限出力に設定する。複数のバッテリパック10の組み合わせから得られる最大の第3上限出力を採用することにより、複数のバッテリパック10の能力を最大限に活かした放電が可能となる。 Further, depending on the state of the plurality of battery packs 10, the third upper limit output does not necessarily increase as the number of combined battery packs 10 increases. For example, in the state of the battery packs 10a, 10b, and 10c shown in FIG. 6, the third upper limit output when the two battery packs 10b and 10c are combined is the maximum. The third upper limit output of each of a plurality of groups having different combinations of the battery packs 10 is calculated, and the maximum third upper limit output is set as the second upper limit output of the battery unit 20. By adopting the maximum third upper limit output obtained from the combination of the plurality of battery packs 10, it is possible to discharge by making the best use of the capacity of the plurality of battery packs 10.

次に、複数のグループ間の第3上限出力の大小関係が変化した場合に、放電させるグループを変更する処理を説明する。 Next, a process of changing the group to be discharged when the magnitude relationship of the third upper limit output between the plurality of groups changes will be described.

例えば、放電開始時のバッテリパック10a、10b、10cの状態は図6に示す状態であり、グループ80jに属するバッテリパック10bおよび10cを放電させるとする。放電を継続する過程でバッテリパック10bおよび10cの電圧は徐々に低下し、図7に示す状態になったとする。図7に示す状態では、グループ80jの第3上限出力595(W)よりも、グループ80iの第3上限出力705(W)の方が大きくなる。この場合は、放電させるグループをグループ80jからグループ80iに変更してもよい。 For example, the states of the battery packs 10a, 10b, and 10c at the start of discharging are the states shown in FIG. 6, and it is assumed that the battery packs 10b and 10c belonging to the group 80j are discharged. It is assumed that the voltages of the battery packs 10b and 10c gradually decrease in the process of continuing the discharge, and the state shown in FIG. 7 is reached. In the state shown in FIG. 7, the third upper limit output 705 (W) of the group 80i is larger than the third upper limit output 595 (W) of the group 80j. In this case, the group to be discharged may be changed from the group 80j to the group 80i.

図9は、複数のグループ間の第3上限出力の大小関係が変化した場合に、放電させるグループを変更する処理を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing a process of changing the group to be discharged when the magnitude relationship of the third upper limit output between the plurality of groups changes.

プロセッサ31は、バッテリユニット20を構成するバッテリパック10を放電させながら、定期的に複数のグループそれぞれの第3上限出力を演算する(ステップS30)。第3上限出力の演算方法は上述したとおりである。 The processor 31 periodically calculates the third upper limit output of each of the plurality of groups while discharging the battery pack 10 constituting the battery unit 20 (step S30). The calculation method of the third upper limit output is as described above.

プロセッサ31は、複数のグループ間の第3上限出力の大小関係が変化したか判定する(ステップS31)。例えば、バッテリパック10a、10b、10cが図6に示す状態から図7に示す状態に変化した場合、複数のグループ間の第3上限出力の大小関係は変化する。 The processor 31 determines whether or not the magnitude relationship of the third upper limit output between the plurality of groups has changed (step S31). For example, when the battery packs 10a, 10b, and 10c change from the state shown in FIG. 6 to the state shown in FIG. 7, the magnitude relationship of the third upper limit output between the plurality of groups changes.

第3上限出力の大小関係は変化していないと判定した場合、プロセッサ31は、複数のグループそれぞれの第3上限出力の演算を定期的に繰り返す。 When it is determined that the magnitude relationship of the third upper limit output has not changed, the processor 31 periodically repeats the calculation of the third upper limit output of each of the plurality of groups.

第3上限出力の大小関係が変化したと判定した場合、プロセッサ31は、負荷が必要とする電力(消費電力)よりも第3上限出力が大きいグループを特定する(ステップS32)。負荷の消費電力については、負荷(外部装置)から消費電力に関する情報をプロセッサ31が受け取ってもよいし、バッテリ制御システム1から出力される電圧および電流から推定してもよい。例えば、バッテリパック10a、10b、10cが図7に示す状態にあり、負荷の消費電力が500(W)である場合、プロセッサ31は、グループ80iおよび80jを特定する。 When it is determined that the magnitude relationship of the third upper limit output has changed, the processor 31 identifies a group in which the third upper limit output is larger than the power (power consumption) required by the load (step S32). Regarding the power consumption of the load, the processor 31 may receive information on the power consumption from the load (external device), or may be estimated from the voltage and current output from the battery control system 1. For example, when the battery packs 10a, 10b, and 10c are in the state shown in FIG. 7, and the power consumption of the load is 500 (W), the processor 31 identifies the groups 80i and 80j.

プロセッサ31は、グループ80iおよび80jの中から放電させるグループを選択する(ステップS33)。例えば、余裕のある放電を優先する場合は、第3上限出力が最も大きいグループ80iを放電させるグループとして選択する。すなわち、放電させるグループをグループ80jからグループ80iに変更する。例えば、バッテリパック10aの放電を制限してバッテリパック10aの劣化を抑制することを優先する場合は、グループ80jの放電を維持する。 The processor 31 selects a group to be discharged from the groups 80i and 80j (step S33). For example, when giving priority to discharge with a margin, the group 80i having the largest third upper limit output is selected as the group to be discharged. That is, the group to be discharged is changed from the group 80j to the group 80i. For example, when the priority is given to limiting the discharge of the battery pack 10a and suppressing the deterioration of the battery pack 10a, the discharge of the group 80j is maintained.

なお、第3上限出力の大小関係が変化した場合は、放電させるグループを第3上限出力が最も大きいグループに常に変更するようにしてもよい。これにより、複数のバッテリパック10の能力を最大限に活かした放電を行うことができる。 When the magnitude relationship of the third upper limit output changes, the group to be discharged may always be changed to the group having the largest third upper limit output. As a result, it is possible to perform discharging by making the best use of the capacity of the plurality of battery packs 10.

負荷71が動作を停止するなど、放電を終了する場合は、プロセッサ31は、放電の制御を終了する(ステップS34)。 When the discharge is terminated, such as when the load 71 stops operating, the processor 31 terminates the discharge control (step S34).

次に、バッテリユニット20の第2上限出力と負荷71の消費電力との大小関係に応じて、放電させるグループを変更する処理を説明する。 Next, a process of changing the discharge group according to the magnitude relationship between the second upper limit output of the battery unit 20 and the power consumption of the load 71 will be described.

図10は、バッテリユニット20の第2上限出力と負荷71の消費電力との大小関係に応じて、放電させるグループを変更する処理を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing a process of changing the discharge group according to the magnitude relationship between the second upper limit output of the battery unit 20 and the power consumption of the load 71.

プロセッサ31は、バッテリユニット20の第2上限出力は負荷71の消費電力よりも大きいか判定する(ステップS40)。第2上限出力が消費電力よりも大きいと判定した場合、プロセッサ31は、放電させるグループを第3上限出力が小さいグループに変更可能か判定する(ステップS41)。 The processor 31 determines whether the second upper limit output of the battery unit 20 is larger than the power consumption of the load 71 (step S40). When it is determined that the second upper limit output is larger than the power consumption, the processor 31 determines whether the group to be discharged can be changed to the group having a smaller third upper limit output (step S41).

例えば、バッテリパック10a、10b、10cが図7に示す状態にあり、放電させるグループとしてグループ80iを選択中であるとする。負荷の消費電力が500(W)である場合は、グループ80jを選択しても負荷からの要求に答えることが可能である。この場合、プロセッサ31は、放電させるグループをグループ80iからグループ80jに変更する(ステップS43)。 For example, assume that the battery packs 10a, 10b, and 10c are in the state shown in FIG. 7, and the group 80i is being selected as the group to be discharged. When the power consumption of the load is 500 (W), it is possible to respond to the request from the load even if the group 80j is selected. In this case, the processor 31 changes the group to be discharged from the group 80i to the group 80j (step S43).

グループ80iからグループ80jへの変更は、グループ80iに含まれるバッテリパック10aの放電を制限することと同義である。第3上限出力が最大のグループに含まれるバッテリパック10のうちの少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限しても、負荷71の消費電力よりもバッテリユニット20の第2上限出力の方が大きくなる場合、プロセッサ31は、少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限する制御を行ってもよい。これにより、その放電を制限するバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 The change from the group 80i to the group 80j is synonymous with limiting the discharge of the battery pack 10a included in the group 80i. Even if the discharge of at least one of the battery packs 10 included in the group having the third upper limit output is limited, the second upper limit output of the battery unit 20 is larger than the power consumption of the load 71. If so, the processor 31 may control to limit the discharge of at least one battery pack 10. As a result, deterioration of the battery pack 10 that limits the discharge can be suppressed.

なお、余裕のある放電を優先する場合は、ステップS43において、第3上限出力が最も大きいグループ80iの選択を維持してもよい。 If priority is given to discharge with a margin, the selection of the group 80i having the largest third upper limit output may be maintained in step S43.

負荷71が動作を停止するなど、放電を終了する場合は、プロセッサ31は、放電の制御を終了する(ステップS44)。 When the discharge is terminated, such as when the load 71 stops operating, the processor 31 terminates the discharge control (step S44).

ステップS40において、バッテリユニット20の第2上限出力は負荷71の消費電力以下であると判定した場合、プロセッサ31は、第3上限出力が消費電力よりも大きいグループが存在するか判定する。存在すると判定した場合、プロセッサ31は、放電させるグループをその第3上限出力が消費電力よりも大きいグループに変更する(ステップS43)。第3上限出力が消費電力よりも大きいグループは存在しないと判定した場合、放電の制御を終了する。 When it is determined in step S40 that the second upper limit output of the battery unit 20 is equal to or less than the power consumption of the load 71, the processor 31 determines whether there is a group in which the third upper limit output is larger than the power consumption. If it is determined that the processor 31 exists, the processor 31 changes the group to be discharged to a group whose third upper limit output is larger than the power consumption (step S43). When it is determined that there is no group whose third upper limit output is larger than the power consumption, the discharge control is terminated.

図10に示す処理では、負荷71の消費電力よりも第3上限出力が大きいグループが2個以上存在する場合、第3上限出力が最大のグループ以外のグループを選択し得る。上記の例では、グループ80iおよび80jの第3上限出力が負荷71の消費電力よりも大きい。この場合、プロセッサ31は、第3上限出力が最大のグループ80i以外のグループ80jを選択し得る。複数のバッテリパック10のうちの1個以上を使用しないグループを選択することで、その使用しないバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 In the process shown in FIG. 10, when there are two or more groups having a third upper limit output larger than the power consumption of the load 71, a group other than the group having the maximum third upper limit output can be selected. In the above example, the third upper limit output of the groups 80i and 80j is larger than the power consumption of the load 71. In this case, the processor 31 may select a group 80j other than the group 80i having the maximum third upper limit output. By selecting a group that does not use one or more of the plurality of battery packs 10, deterioration of the unused battery pack 10 can be suppressed.

複数のグループの中から放電させるグループを選択する場合、複数のバッテリパック10のうちの第1上限出力が最小のバッテリパック10が含まれないグループを選択するようにしてもよい。第1上限出力が小さいバッテリパック10は、残容量が小さいか、または劣化が進んでいることが考えられる。第1上限出力が小さいバッテリパック10を放電用に使用しないことにより、安定した放電を行うことができる。また、残容量が小さいバッテリパック10については放電よりも充電を優先させることができる。また、その使用しないバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 When selecting a group to be discharged from a plurality of groups, a group that does not include the battery pack 10 having the minimum first upper limit output among the plurality of battery packs 10 may be selected. It is considered that the battery pack 10 having a small first upper limit output has a small remaining capacity or is deteriorated. By not using the battery pack 10 having a small first upper limit output for discharging, stable discharging can be performed. Further, for the battery pack 10 having a small remaining capacity, charging can be prioritized over discharging. In addition, deterioration of the unused battery pack 10 can be suppressed.

また、複数のグループの中から放電させるグループを選択する場合、複数のバッテリパック10のうちの第1上限出力が最大のバッテリパック10が含まれないグループ80を選択するようにしてもよい。第1上限出力が大きいバッテリパック10は、残容量が大きいか、または劣化が進んでいないことが考えられる。バッテリ制御システム1を例えば電動車両の充電ステーションとして用いる場合、電動車両に搭載中の空のバッテリパック10と差し替えるバッテリパック10の残容量は大きい方が望ましい。また、劣化が進んでいないバッテリパック10が電動車両に搭載されることが望ましい。第1上限出力が大きいバッテリパック10をバッテリ制御システム1での放電用に使用しないことにより、そのバッテリパック10を電動車両に搭載させることができる。また、電動車両に搭載させるために、その上限出力が大きいバッテリパック10をバッテリ制御システム1から取り外した場合でも、バッテリ制御システム1の放電動作を継続することができる。 Further, when selecting a group to be discharged from a plurality of groups, the group 80 which does not include the battery pack 10 having the maximum first upper limit output among the plurality of battery packs 10 may be selected. It is considered that the battery pack 10 having a large first upper limit output has a large remaining capacity or has not been deteriorated. When the battery control system 1 is used, for example, as a charging station for an electric vehicle, it is desirable that the remaining capacity of the battery pack 10 to be replaced with the empty battery pack 10 mounted on the electric vehicle is large. Further, it is desirable that the battery pack 10 which has not been deteriorated is mounted on the electric vehicle. By not using the battery pack 10 having a large first upper limit output for discharging in the battery control system 1, the battery pack 10 can be mounted on the electric vehicle. Further, even when the battery pack 10 having a large upper limit output is removed from the battery control system 1 for mounting on an electric vehicle, the discharge operation of the battery control system 1 can be continued.

図3を参照しながら説明したように、複数のバッテリパック10は、ダイオード61、62、63を介してコンバータ41およびインバータ42に接続される。放電用に選択したグループに含まれるバッテリパック10は互いに並列接続された状態で放電する。例えば、グループ80jが選択されている場合、バッテリパック10bおよび10cは互いに並列接続された状態で放電する。このとき、グループ80jに含まれないバッテリパック10aの正極端子は、ダイオード61を介して並列接続のノード68に接続されている。スイッチング素子51はオンにしておく。バッテリパック10aの電圧は、グループ80jの基準電圧よりも低いため、バッテリパック10aからは電流は流れない。 As described with reference to FIG. 3, the plurality of battery packs 10 are connected to the converter 41 and the inverter 42 via the diodes 61, 62, 63. The battery packs 10 included in the group selected for discharging are discharged in a state of being connected in parallel with each other. For example, when group 80j is selected, the battery packs 10b and 10c are discharged in parallel with each other. At this time, the positive electrode terminal of the battery pack 10a not included in the group 80j is connected to the node 68 connected in parallel via the diode 61. The switching element 51 is turned on. Since the voltage of the battery pack 10a is lower than the reference voltage of the group 80j, no current flows from the battery pack 10a.

放電中に負荷71の消費電力が急激に大きくなった場合、バッテリ制御システム1の出力電圧は急激に低下し得る。ノード68の電圧がバッテリパック10aの電圧よりも低くなると、ダイオード61を介して電流が流れ、バッテリパック10aからも負荷71に電力が供給されるようになる。このように、ダイオードを介して非選択のバッテリパック10を並列接続のノード68に接続しておくことにより、負荷71の消費電力が急激に大きくなった場合でもバッテリ制御システム1がダウンすることを抑制できる。 If the power consumption of the load 71 suddenly increases during discharging, the output voltage of the battery control system 1 may drop sharply. When the voltage of the node 68 becomes lower than the voltage of the battery pack 10a, a current flows through the diode 61, and the battery pack 10a also supplies electric power to the load 71. By connecting the non-selective battery pack 10 to the node 68 connected in parallel via the diode in this way, the battery control system 1 can be brought down even if the power consumption of the load 71 suddenly increases. Can be suppressed.

上記の説明では、グループに含まれるバッテリパック10の中で電圧が最も低いバッテリパック10の電圧を基準電圧に設定したが、本発明はそれに限定されない。電圧が最も低いバッテリパック10以外のバッテリパック10の電圧を基準電圧に設定してもよい。この場合、基準電圧よりも低い電圧のバッテリパック10については、その電圧を昇圧することにより、同じグループに含まれるバッテリパック10のそれぞれから出力された電圧が互いに同じ大きさになるよう調整してもよい。 In the above description, the voltage of the battery pack 10 having the lowest voltage among the battery packs 10 included in the group is set as the reference voltage, but the present invention is not limited thereto. The voltage of the battery pack 10 other than the battery pack 10 having the lowest voltage may be set as the reference voltage. In this case, for the battery pack 10 having a voltage lower than the reference voltage, by boosting the voltage, the voltage output from each of the battery packs 10 included in the same group is adjusted to be the same magnitude as each other. May be good.

以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。 The exemplary embodiments of the present invention have been described above.

本発明のある実施形態に係るバッテリ制御システム1は、複数のバッテリパック10が接続される複数の接続装置3と、複数のバッテリパック10の動作を制御する制御装置30と、を備える。制御装置30は、複数のバッテリパック10それぞれの第1上限出力を取得し、複数のバッテリパック10の第1上限出力を用いて、複数のバッテリパック10を含むバッテリユニット20の第2上限出力を演算し、演算したバッテリユニット20の第2上限出力に基づいて、複数のバッテリパック10の動作を制御する。 The battery control system 1 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of connection devices 3 to which a plurality of battery packs 10 are connected, and a control device 30 for controlling the operation of the plurality of battery packs 10. The control device 30 acquires the first upper limit output of each of the plurality of battery packs 10, and uses the first upper limit output of the plurality of battery packs 10 to obtain the second upper limit output of the battery unit 20 including the plurality of battery packs 10. Calculation is performed, and the operation of the plurality of battery packs 10 is controlled based on the calculated second upper limit output of the battery unit 20.

本発明の実施形態では、複数のバッテリパック10の第1上限出力を用いてバッテリユニット20の第2上限出力を演算し、その演算したバッテリユニット20の第2上限出力に基づいて複数のバッテリパック10を制御する。 In the embodiment of the present invention, the second upper limit output of the battery unit 20 is calculated using the first upper limit output of the plurality of battery packs 10, and the plurality of battery packs are calculated based on the calculated second upper limit output of the battery unit 20. 10 is controlled.

複数のバッテリパック10の仕様が互いに同じ場合および互いに異なる場合に関わらず、上限出力はバッテリパック10毎に取得可能であり、この上限出力に基づいて複数のバッテリパック10を組み合わせた放電を制御する。複数のバッテリパック10の間で仕様が互いに異なっていても、上限出力はそれらバッテリパック10間で共通の物理量となる。このため、上限出力を用いて各バッテリパック10を評価することにより、複数のバッテリパック10の間で仕様が互いに異なっていても、バッテリパック10同士を組み合わせることができる。これにより、バッテリパック10の選択の自由度を向上させることができる。 The upper limit output can be obtained for each battery pack 10 regardless of whether the specifications of the plurality of battery packs 10 are the same or different from each other, and the discharge of the combination of the plurality of battery packs 10 is controlled based on the upper limit output. .. Even if the specifications differ among the plurality of battery packs 10, the upper limit output is a common physical quantity among the battery packs 10. Therefore, by evaluating each battery pack 10 using the upper limit output, the battery packs 10 can be combined with each other even if the specifications of the plurality of battery packs 10 are different from each other. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack 10.

ある実施形態において、複数のバッテリパック10のうちの少なくとも一つの放電を制限しても、バッテリ制御システム1に接続される負荷71の消費電力よりもバッテリユニット20の第2上限出力の方が大きい場合、制御装置30は、少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限する制御を行ってもよい。 In one embodiment, even if the discharge of at least one of the plurality of battery packs 10 is restricted, the second upper limit output of the battery unit 20 is larger than the power consumption of the load 71 connected to the battery control system 1. In this case, the control device 30 may perform control to limit the discharge of at least one battery pack 10.

少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限しても、負荷71の消費電力よりも大きい上限出力が得られる場合は、その少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限することにより、複数のバッテリパック10を効率的に使用することができる。例えば、その放電を制限するバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 If the upper limit output larger than the power consumption of the load 71 can be obtained even if the discharge of at least one battery pack 10 is limited, the discharge of at least one battery pack 10 is limited to limit the discharge of the plurality of battery packs 10. Can be used efficiently. For example, deterioration of the battery pack 10 that limits the discharge can be suppressed.

ある実施形態において、複数のバッテリパック10は3個以上のバッテリパック10であり、制御装置30は、複数のバッテリパック10のうちの2個以上を組み合わせて得られる複数のグループ80それぞれの第3上限出力を演算し、複数のグループ80の第3上限出力の中で最大となる第3上限出力をバッテリユニット20の第2上限出力に設定してもよい。 In one embodiment, the plurality of battery packs 10 are three or more battery packs 10, and the control device 30 is a third of each of the plurality of groups 80 obtained by combining two or more of the plurality of battery packs 10. The upper limit output may be calculated, and the third upper limit output, which is the maximum among the third upper limit outputs of the plurality of groups 80, may be set as the second upper limit output of the battery unit 20.

複数のバッテリパック10の状態によっては、組み合わせたバッテリパック10の数が多いほど上限出力が大きくなるとは限らない。バッテリパック10の組み合わせ方が互いに異なる複数のグループ80それぞれの第3上限出力を演算し、その中で最大となる上限出力をバッテリユニット20の第2上限出力に設定する。複数のバッテリパック10の組み合わせから得られる最大の上限出力を採用することにより、複数のバッテリパック10の能力を最大限に活かした放電が可能となる。 Depending on the state of the plurality of battery packs 10, the upper limit output does not always increase as the number of combined battery packs 10 increases. The third upper limit output of each of the plurality of groups 80 having different combinations of the battery packs 10 is calculated, and the maximum upper limit output among them is set as the second upper limit output of the battery unit 20. By adopting the maximum upper limit output obtained from the combination of the plurality of battery packs 10, it is possible to discharge by making the best use of the capacity of the plurality of battery packs 10.

ある実施形態において、複数のグループ80のうちの一つである第1グループは、第1バッテリパック10aを含み、制御装置30は、第1グループに含まれるバッテリパック10の中で電圧が最も低いバッテリパック10が第1バッテリパック10aである場合、第1バッテリパック10aの電圧を基準電圧に設定し、第1グループに含まれる他のバッテリパック10の電圧のそれぞれと、基準電圧との比を演算し、演算した比に基づいて、他のバッテリパック10のそれぞれに適用するデューティー比を演算し、演算したデューティー比を適用した場合の他のバッテリパック10それぞれの第1上限出力を演算し、演算した他のバッテリパック10の第1上限出力と第1バッテリパック10aの第1上限出力とを足した値を、第1グループの第3上限出力として取得してもよい。 In one embodiment, the first group, which is one of the plurality of groups 80, includes the first battery pack 10a, and the control device 30 has the lowest voltage among the battery packs 10 included in the first group. When the battery pack 10 is the first battery pack 10a, the voltage of the first battery pack 10a is set as the reference voltage, and the ratio of each of the voltages of the other battery packs 10 included in the first group to the reference voltage is set. Based on the calculated ratio, the duty ratio applied to each of the other battery packs 10 is calculated, and the first upper limit output of each of the other battery packs 10 when the calculated duty ratio is applied is calculated. The value obtained by adding the calculated first upper limit output of the other battery pack 10 and the first upper limit output of the first battery pack 10a may be acquired as the third upper limit output of the first group.

第1グループに含まれるバッテリパック10それぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することができ、第1グループに含まれるバッテリパック10を並列接続して放電させることができる。また、第1グループに含まれるバッテリパック10を並列接続して放電させる形態における、第1グループの第3上限出力を取得することができる。 The voltages output from each of the battery packs 10 included in the first group can be adjusted to have the same magnitude, and the battery packs 10 included in the first group can be connected in parallel and discharged. Further, it is possible to acquire the third upper limit output of the first group in a form in which the battery packs 10 included in the first group are connected in parallel and discharged.

上記演算を複数のグループ80それぞれに対して行うことにより、複数のグループ80それぞれの第3上限出力を取得することができる。 By performing the above operation for each of the plurality of groups 80, it is possible to acquire the third upper limit output of each of the plurality of groups 80.

ある実施形態において、複数のグループ80の中で第3上限出力が最大となるグループに含まれるバッテリパック10のうちの少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限しても、バッテリ制御システム1に接続される負荷71の消費電力よりもバッテリユニット20の第2上限出力の方が大きい場合、制御装置30は、少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限する制御を行ってもよい。 In one embodiment, even if the discharge of at least one of the battery packs 10 included in the group having the maximum third upper limit output among the plurality of groups 80 is restricted, the battery control system 1 is connected. When the second upper limit output of the battery unit 20 is larger than the power consumption of the load 71, the control device 30 may perform control to limit the discharge of at least one battery pack 10.

少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限しても、負荷71の消費電力よりも大きい上限出力が得られる場合は、その少なくとも一つのバッテリパック10の放電を制限することにより、複数のバッテリパック10を効率的に使用することができる。例えば、その放電を制限するバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 If the upper limit output larger than the power consumption of the load 71 can be obtained even if the discharge of at least one battery pack 10 is limited, the discharge of at least one battery pack 10 is limited to limit the discharge of the plurality of battery packs 10. Can be used efficiently. For example, deterioration of the battery pack 10 that limits the discharge can be suppressed.

ある実施形態において、制御装置30は、複数のグループ80の中から、バッテリ制御システム1に接続される負荷71の消費電力よりも第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、選択したグループに含まれるバッテリパック10を放電させる制御を行ってもよい。これにより、負荷71に必要な電力を供給することができる。 In a certain embodiment, the control device 30 selects one group from a plurality of groups 80 having a third upper limit output larger than the power consumption of the load 71 connected to the battery control system 1, and sets the selected group. Control may be performed to discharge the included battery pack 10. As a result, the required electric power can be supplied to the load 71.

ある実施形態において、複数のグループ80の中に、バッテリ制御システム1に接続される負荷71の消費電力よりも第3上限出力が大きいグループが2個以上存在する場合、制御装置30は、複数のグループ80の中で第3上限出力が最大となるグループ以外の、消費電力よりも第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、選択したグループに含まれるバッテリパック10を放電させる制御を行ってもよい。 In a certain embodiment, when there are two or more groups in the plurality of groups 80 having a third upper limit output larger than the power consumption of the load 71 connected to the battery control system 1, the control device 30 has a plurality of groups. Among the groups 80, one group other than the group having the maximum third upper limit output and having a third upper limit output larger than the power consumption is selected, and the battery pack 10 included in the selected group is controlled to be discharged. May be good.

第3上限出力が最大となるグループ以外のグループを選択することにより、複数のバッテリパック10を効率的に使用することができる。例えば、複数のバッテリパック10のうちの1個以上を使用しないグループを選択することで、その使用しないバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 By selecting a group other than the group that maximizes the third upper limit output, the plurality of battery packs 10 can be used efficiently. For example, by selecting a group that does not use one or more of the plurality of battery packs 10, deterioration of the unused battery pack 10 can be suppressed.

ある実施形態において、制御装置30は、複数のグループ80の中から一つのグループを選択する場合、複数のバッテリパック10のうちの第1上限出力が最小のバッテリパック10が含まれないグループを選択し、選択したグループに含まれるバッテリパック10を放電させる制御を行ってもよい。 In one embodiment, when the control device 30 selects one group from the plurality of groups 80, the control device 30 selects the group among the plurality of battery packs 10 that does not include the battery pack 10 having the minimum first upper limit output. Then, control may be performed to discharge the battery pack 10 included in the selected group.

第1上限出力が小さいバッテリパック10は、残容量が小さいか、または劣化が進んでいることが考えられる。第1上限出力が小さいバッテリパック10を放電用に使用しないことにより、安定した放電を行うことができる。また、残容量が小さいバッテリパック10については放電よりも充電を優先させることができる。また、その使用しないバッテリパック10の劣化を抑制することができる。 It is considered that the battery pack 10 having a small first upper limit output has a small remaining capacity or is deteriorated. By not using the battery pack 10 having a small first upper limit output for discharging, stable discharging can be performed. Further, for the battery pack 10 having a small remaining capacity, charging can be prioritized over discharging. In addition, deterioration of the unused battery pack 10 can be suppressed.

ある実施形態において、制御装置30は、複数のグループ80の中から一つのグループを選択する場合、複数のバッテリパック10のうちの第1上限出力が最大のバッテリパック10が含まれないグループを選択し、選択したグループに含まれるバッテリパック10を放電させる制御を行ってもよい。 In one embodiment, when the control device 30 selects one group from the plurality of groups 80, the control device 30 selects the group among the plurality of battery packs 10 that does not include the battery pack 10 having the maximum first upper limit output. Then, control may be performed to discharge the battery pack 10 included in the selected group.

第1上限出力が大きいバッテリパック10は、残容量が大きいか、または劣化が進んでいないことが考えられる。バッテリ制御システム1を例えば電動車両の充電ステーションとして用いる場合、電動車両に搭載中の空のバッテリパック10と差し替えるバッテリパック10の残容量は大きい方が望ましい。また、劣化が進んでいないバッテリパック10が電動車両に搭載されることが望ましい。 It is considered that the battery pack 10 having a large first upper limit output has a large remaining capacity or has not been deteriorated. When the battery control system 1 is used, for example, as a charging station for an electric vehicle, it is desirable that the remaining capacity of the battery pack 10 to be replaced with the empty battery pack 10 mounted on the electric vehicle is large. Further, it is desirable that the battery pack 10 which has not been deteriorated is mounted on the electric vehicle.

第1上限出力が大きいバッテリパック10をバッテリ制御システム1での放電用に使用しないことにより、そのバッテリパック10を電動車両に搭載させることができる。また、電動車両に搭載させるために、その上限出力が大きいバッテリパック10をバッテリ制御システム1から取り外した場合でも、バッテリ制御システム1の放電動作を継続することができる。 By not using the battery pack 10 having a large first upper limit output for discharging in the battery control system 1, the battery pack 10 can be mounted on the electric vehicle. Further, even when the battery pack 10 having a large upper limit output is removed from the battery control system 1 for mounting on an electric vehicle, the discharge operation of the battery control system 1 can be continued.

ある実施形態において、複数のグループ80の中から選択したグループに含まれるバッテリパック10を放電させる場合、制御装置30は、選択したグループに含まれるバッテリパック10の中で電圧が最も低いバッテリパック10の電圧を基準電圧に設定し、選択したグループに含まれる他のバッテリパック10から出力された電圧のそれぞれを、基準電圧に調整する制御を行ってもよい。 In one embodiment, when discharging the battery pack 10 included in a group selected from a plurality of groups 80, the control device 30 has the lowest voltage among the battery packs 10 included in the selected group. The voltage may be set to the reference voltage, and control may be performed to adjust each of the voltages output from the other battery packs 10 included in the selected group to the reference voltage.

放電用に選択したグループに含まれるバッテリパック10それぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することで、そのグループに含まれるバッテリパック10を並列接続して放電させることができる。 By adjusting the voltages output from each of the battery packs 10 included in the group selected for discharging to the same magnitude, the battery packs 10 included in the group can be connected in parallel and discharged.

ある実施形態において、制御装置30は、PWM(Pulse Width Modulation)制御により、他のバッテリパック10から出力された電圧のそれぞれを基準電圧に調整してもよい。PWM制御により、バッテリパック10それぞれから出力された電圧を互いに同じ大きさに調整することができる。 In one embodiment, the control device 30 may adjust each of the voltages output from the other battery pack 10 to a reference voltage by PWM (Pulse Width Modulation) control. By PWM control, the voltages output from each of the battery packs 10 can be adjusted to the same magnitude.

ある実施形態において、選択したグループ80に含まれるバッテリパック10は互いに並列接続された状態で放電し、選択したグループ80に含まれないバッテリパック10のうち、出力電圧が基準電圧よりも低いバッテリパック10の正極端子は、ダイオード61、62または63を介して並列接続のノード68に接続されてもよい。 In one embodiment, the battery packs 10 included in the selected group 80 are discharged in parallel with each other, and among the battery packs 10 not included in the selected group 80, the battery packs having an output voltage lower than the reference voltage are used. The positive electrode terminal of 10 may be connected to the node 68 connected in parallel via the diode 61, 62 or 63.

負荷71の大きさが急激に変化すると、バッテリ制御システム1の出力電圧が急激に低下する場合がある。バッテリ制御システム1の出力電圧が、ダイオード61、62または63を介して接続される非選択のバッテリパック10の出力電圧よりも低くなると、その非選択のバッテリパック10からも負荷71に電力が供給されるようになる。これにより、バッテリ制御システム1がダウンすることを抑制できる。 If the magnitude of the load 71 changes abruptly, the output voltage of the battery control system 1 may drop abruptly. When the output voltage of the battery control system 1 becomes lower than the output voltage of the non-selective battery pack 10 connected via the diode 61, 62 or 63, the non-selective battery pack 10 also supplies power to the load 71. Will be done. As a result, it is possible to prevent the battery control system 1 from going down.

ある実施形態において、選択したグループ80に含まれるバッテリパック10を放電させる過程において、複数のグループ80の第3上限出力の大小関係が変化した場合、制御装置30は、放電させるグループを変更してもよい。 In one embodiment, when the magnitude relationship of the third upper limit output of the plurality of groups 80 changes in the process of discharging the battery pack 10 included in the selected group 80, the control device 30 changes the group to be discharged. May be good.

放電によりバッテリパック10の残容量が減少することに伴い、複数のグループ80の第3上限出力の大小関係は変化する。この場合、放電させるグループ80を変更することで、より適切なグループ80で放電させることができる。 As the remaining capacity of the battery pack 10 decreases due to the discharge, the magnitude relationship of the third upper limit output of the plurality of groups 80 changes. In this case, by changing the group 80 to be discharged, it is possible to discharge in a more appropriate group 80.

ある実施形態において、制御装置30は、バッテリパック10の電圧の検出値と、電圧の検出値に対応するバッテリパック10の上限電流とに基づいて、バッテリパック10の第1上限出力を演算してもよい。演算したバッテリパック10の第1上限出力を用いて、複数のバッテリパック10を含むバッテリユニット20の第2上限出力を演算することができる。 In one embodiment, the control device 30 calculates a first upper limit output of the battery pack 10 based on the voltage detection value of the battery pack 10 and the upper limit current of the battery pack 10 corresponding to the voltage detection value. May be good. The calculated first upper limit output of the battery pack 10 can be used to calculate the second upper limit output of the battery unit 20 including the plurality of battery packs 10.

ある実施形態において、複数のバッテリパック10のうちの少なくとも一つは、他のバッテリパック10と仕様が異なっていてもよい。 In one embodiment, at least one of the plurality of battery packs 10 may differ from the other battery packs 10 in specifications.

上限出力を用いてバッテリパック10同士を組み合わせることにより、仕様が異なるバッテリパック10を組み合わせることができる。これにより、バッテリパック10の選択の自由度を向上させることができる。 By combining the battery packs 10 with each other using the upper limit output, the battery packs 10 having different specifications can be combined. This makes it possible to improve the degree of freedom in selecting the battery pack 10.

本発明のある実施形態に係るコンピュータプログラムは、複数のバッテリパック10の動作の制御をコンピュータに実行させる。コンピュータプログラムは、複数のバッテリパック10それぞれの第1上限出力を取得すること、複数のバッテリパック10の第1上限出力を用いて、複数のバッテリパック10を含むバッテリユニット20の第2上限出力を演算すること、演算したバッテリユニット20の第2上限出力に基づいて、複数のバッテリパック10の動作を制御することをコンピュータに実行させる。 A computer program according to an embodiment of the present invention causes a computer to control the operation of a plurality of battery packs 10. The computer program obtains the first upper limit output of each of the plurality of battery packs 10, and uses the first upper limit output of the plurality of battery packs 10 to obtain the second upper limit output of the battery unit 20 including the plurality of battery packs 10. The computer is made to perform the calculation and control the operation of the plurality of battery packs 10 based on the calculated second upper limit output of the battery unit 20.

本発明は、複数のバッテリパックを組み合わせて放電させる技術分野において特に有用である。 The present invention is particularly useful in the technical field of combining and discharging a plurality of battery packs.

1:バッテリ制御システム、2:筐体、3:コネクタ(接続装置)、4:充電用コネクタ、5:放電用コネクタ、6:放電用コネクタ、10:バッテリパック、11:セル(単電池)、12:バッテリマネージメントシステム(BMS)、13:コネクタ、20:バッテリユニット、30:制御装置、31:プロセッサ、32:メモリ、33:通信回路、41:コンバータ、42:インバータ、43:充電器、51、52、53:PWM用スイッチング素子、54:放電用スイッチング素子、55:充電用スイッチング素子、61、62、63、64、65、66:ダイオード、68:ノード、71:負荷(外部装置)、73:発電装置、80:グループ 1: Battery control system, 2: Housing, 3: Connector (connecting device), 4: Charging connector, 5: Discharging connector, 6: Discharging connector, 10: Battery pack, 11: Cell (single battery), 12: Battery management system (BMS), 13: Connector, 20: Battery unit, 30: Control device, 31: Processor, 32: Memory, 33: Communication circuit, 41: Converter, 42: Inverter, 43: Charger, 51 52, 53: PWM switching element, 54: discharge switching element, 55: charging switching element, 61, 62, 63, 64, 65, 66: diode, 68: node, 71: load (external device), 73: Power generator, 80: Group

Claims (16)

複数のバッテリパックが接続される複数の接続装置と、
前記複数のバッテリパックの動作を制御する制御装置と、
を備えたバッテリ制御システムであって、
前記制御装置は、
前記複数のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を取得し、
前記複数のバッテリパックの第1上限出力を用いて、前記複数のバッテリパックを含むバッテリユニットの第2上限出力を演算し、
演算した前記バッテリユニットの第2上限出力に基づいて、前記複数のバッテリパックの動作を制御する、バッテリ制御システム。
With multiple connecting devices to which multiple battery packs are connected,
A control device that controls the operation of the plurality of battery packs,
It is a battery control system equipped with
The control device is
Obtain the first upper limit output of each of the plurality of battery packs,
Using the first upper limit output of the plurality of battery packs, the second upper limit output of the battery unit including the plurality of battery packs is calculated.
A battery control system that controls the operation of the plurality of battery packs based on the calculated second upper limit output of the battery unit.
前記複数のバッテリパックのうちの少なくとも一つの放電を制限しても、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記バッテリユニットの第2上限出力の方が大きい場合、前記制御装置は、前記少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限する制御を行う、請求項1に記載のバッテリ制御システム。 If even if the discharge of at least one of the plurality of battery packs is restricted, the second upper limit output of the battery unit is larger than the power consumption of the load connected to the battery control system, the control device is used. The battery control system according to claim 1, wherein the control is performed to limit the discharge of at least one battery pack. 前記複数のバッテリパックは3個以上のバッテリパックであり、
前記制御装置は、
前記複数のバッテリパックのうちの2個以上を組み合わせて得られる複数のグループそれぞれの第3上限出力を演算し、
前記複数のグループの第3上限出力の中で最大となる第3上限出力を前記バッテリユニットの第2上限出力に設定する、請求項1または2に記載のバッテリ制御システム。
The plurality of battery packs are three or more battery packs, and the plurality of battery packs are three or more battery packs.
The control device is
The third upper limit output of each of the plurality of groups obtained by combining two or more of the plurality of battery packs is calculated.
The battery control system according to claim 1 or 2, wherein the third upper limit output, which is the maximum among the third upper limit outputs of the plurality of groups, is set as the second upper limit output of the battery unit.
前記複数のグループのうちの一つである第1グループは、第1バッテリパックを含み、
前記制御装置は、
前記第1グループに含まれるバッテリパックの中で電圧が最も低いバッテリパックが前記第1バッテリパックである場合、前記第1バッテリパックの電圧を基準電圧に設定し、
前記第1グループに含まれる他のバッテリパックの電圧のそれぞれと、前記基準電圧との比を演算し、
前記演算した比に基づいて、前記他のバッテリパックのそれぞれに適用するデューティー比を演算し、
前記演算したデューティー比を適用した場合の前記他のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を演算し、
前記演算した他のバッテリパックの第1上限出力と前記第1バッテリパックの第1上限出力とを足した値を、前記第1グループの第3上限出力として取得する、請求項3に記載のバッテリ制御システム。
The first group, which is one of the plurality of groups, includes the first battery pack.
The control device is
When the battery pack having the lowest voltage among the battery packs included in the first group is the first battery pack, the voltage of the first battery pack is set as the reference voltage.
The ratio of each of the voltages of the other battery packs included in the first group to the reference voltage is calculated.
Based on the calculated ratio, the duty ratio applied to each of the other battery packs is calculated.
The first upper limit output of each of the other battery packs when the calculated duty ratio is applied is calculated.
The battery according to claim 3, wherein the value obtained by adding the first upper limit output of the other battery pack calculated and the first upper limit output of the first battery pack is acquired as the third upper limit output of the first group. Control system.
前記複数のグループの中で前記第3上限出力が最大となるグループに含まれるバッテリパックのうちの少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限しても、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記バッテリユニットの第2上限出力の方が大きい場合、前記制御装置は、前記少なくとも一つのバッテリパックの放電を制限する制御を行う、請求項3または4に記載のバッテリ制御システム。 Even if the discharge of at least one of the battery packs included in the group having the maximum third upper limit output among the plurality of groups is restricted, the power consumption of the load connected to the battery control system is limited. The battery control system according to claim 3 or 4, wherein the control device controls to limit the discharge of the at least one battery pack when the second upper limit output of the battery unit is larger than that of the battery unit. 前記制御装置は、
前記複数のグループの中から、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、
前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行う、請求項3から5のいずれかに記載のバッテリ制御システム。
The control device is
From the plurality of groups, one group having the third upper limit output larger than the power consumption of the load connected to the battery control system is selected.
The battery control system according to any one of claims 3 to 5, which controls the discharge of the battery pack included in the selected group.
前記複数のグループの中に、前記バッテリ制御システムに接続される負荷の消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループが2個以上存在する場合、前記制御装置は、
前記複数のグループの中で前記第3上限出力が最大となるグループ以外の、前記消費電力よりも前記第3上限出力が大きいグループを一つ選択し、
前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行う、請求項3から6のいずれかに記載のバッテリ制御システム。
When there are two or more groups in the plurality of groups whose third upper limit output is larger than the power consumption of the load connected to the battery control system, the control device determines.
Among the plurality of groups, one group having a larger third upper limit output than the power consumption other than the group having the maximum third upper limit output is selected.
The battery control system according to any one of claims 3 to 6, wherein the battery pack included in the selected group is controlled to be discharged.
前記制御装置は、前記複数のグループの中から一つのグループを選択する場合、前記複数のバッテリパックのうちの前記第1上限出力が最小のバッテリパックが含まれないグループを選択し、
前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行う、請求項3から7のいずれかに記載のバッテリ制御システム。
When the control device selects one group from the plurality of groups, the control device selects a group among the plurality of battery packs that does not include the battery pack having the minimum first upper limit output.
The battery control system according to any one of claims 3 to 7, wherein the battery pack included in the selected group is controlled to be discharged.
前記制御装置は、前記複数のグループの中から一つのグループを選択する場合、前記複数のバッテリパックのうちの前記第1上限出力が最大のバッテリパックが含まれないグループを選択し、
前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる制御を行う、請求項3から7のいずれかに記載のバッテリ制御システム。
When the control device selects one group from the plurality of groups, the control device selects the group among the plurality of battery packs that does not include the battery pack having the maximum first upper limit output.
The battery control system according to any one of claims 3 to 7, wherein the battery pack included in the selected group is controlled to be discharged.
前記複数のグループの中から選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる場合、
前記制御装置は、
前記選択したグループに含まれるバッテリパックの中で電圧が最も低いバッテリパックの電圧を基準電圧に設定し、
前記選択したグループに含まれる他のバッテリパックから出力された電圧のそれぞれを、前記基準電圧に調整する制御を行う、請求項3から9のいずれかに記載のバッテリ制御システム。
When discharging the battery pack included in the group selected from the plurality of groups,
The control device is
The voltage of the battery pack with the lowest voltage among the battery packs included in the selected group is set as the reference voltage.
The battery control system according to any one of claims 3 to 9, wherein the control is performed to adjust each of the voltages output from the other battery packs included in the selected group to the reference voltage.
前記制御装置は、PWM(Pulse Width Modulation)制御により、前記他のバッテリパックから出力された電圧のそれぞれを前記基準電圧に調整する、請求項10に記載のバッテリ制御システム。 The battery control system according to claim 10, wherein the control device adjusts each of the voltages output from the other battery packs to the reference voltage by PWM (Pulse Width Modulation) control. 前記選択したグループに含まれるバッテリパックは互いに並列接続された状態で放電し、
前記選択したグループに含まれないバッテリパックのうち、出力電圧が前記基準電圧よりも低いバッテリパックの正極端子は、ダイオードを介して前記並列接続のノードに接続される、請求項10または11に記載のバッテリ制御システム。
The battery packs included in the selected group are discharged in parallel with each other and discharged.
13. Battery control system.
前記選択したグループに含まれるバッテリパックを放電させる過程において、前記複数のグループの第3上限出力の大小関係が変化した場合、前記制御装置は、放電させるグループを変更する、請求項6から12のいずれかに記載のバッテリ制御システム。 The control device changes the group to be discharged when the magnitude relation of the third upper limit output of the plurality of groups changes in the process of discharging the battery pack included in the selected group, according to claims 6 to 12. The battery control system described in either. 前記制御装置は、前記バッテリパックの電圧の検出値と、前記電圧の検出値に対応する前記バッテリパックの上限電流とに基づいて、前記バッテリパックの第1上限出力を演算する、請求項1から13のいずれかに記載のバッテリ制御システム。 The control device calculates the first upper limit output of the battery pack based on the detected value of the voltage of the battery pack and the upper limit current of the battery pack corresponding to the detected value of the voltage, according to claim 1. 13. The battery control system according to any one of 13. 前記複数のバッテリパックのうちの少なくとも一つは、他のバッテリパックと仕様が異なる、請求項1から14のいずれかに記載のバッテリ制御システム。 The battery control system according to any one of claims 1 to 14, wherein at least one of the plurality of battery packs has different specifications from the other battery packs. 複数のバッテリパックの動作の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、
前記複数のバッテリパックそれぞれの第1上限出力を取得すること、
前記複数のバッテリパックの第1上限出力を用いて、前記複数のバッテリパックを含むバッテリユニットの第2上限出力を演算すること、
演算した前記バッテリユニットの第2上限出力に基づいて、前記複数のバッテリパックの動作を制御すること
を前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。
A computer program that allows a computer to control the operation of multiple battery packs.
The computer program is
Obtaining the first upper limit output of each of the plurality of battery packs,
Using the first upper limit output of the plurality of battery packs to calculate the second upper limit output of the battery unit including the plurality of battery packs.
A computer program that causes the computer to control the operation of the plurality of battery packs based on the calculated second upper limit output of the battery unit.
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