JP3237229B2 - Secondary battery system - Google Patents

Secondary battery system

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JP3237229B2
JP3237229B2 JP24035692A JP24035692A JP3237229B2 JP 3237229 B2 JP3237229 B2 JP 3237229B2 JP 24035692 A JP24035692 A JP 24035692A JP 24035692 A JP24035692 A JP 24035692A JP 3237229 B2 JP3237229 B2 JP 3237229B2
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secondary battery
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ金属を負極活
物資とする二次電池システムに係り、特に二次電池の残
存する充放電サイクル寿命の表示装置を備えた二次電池
システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery system using an alkali metal as an active material for a negative electrode, and more particularly to a secondary battery system provided with a display device for a remaining charge / discharge cycle life of a secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】二次電池では充放電を繰り返して電池寿
命が尽きると電池交換が必要となる。交換時期の指示が
予告期間を置かず現われた場合には、予備電池への自動
切替え等の機能を持たない場合には負荷側への電力供給
が停止する。電池が大型化すれば、予備電池の併設には
大きな負担が伴い、負荷側への電力供給が停止した場合
の影響も甚大である。このため、残存サイクル寿命を予
測すること、すなわちあらかじめ一定の予告期間を置い
て電池の交換時期を知ることは、負荷側への電力供給停
止を避け、電池交換に対して計画的に対処できるため大
きな意味を持つ。従来、使用中の電池において使用可能
な残りの時間のめやす、残存容量を示すことは、一次電
池においては電池交換の時期を、二次電池においては充
電の時期を知る必要から技術開発が進められてきた。例
えばその時点までに放電した電気量を積算して初期容量
との差を計算するか、あるいは特開昭59−75581 号に記
載されているように、電池電圧を測定して基準電圧と比
較する方法等により残存容量表示は可能である。
2. Description of the Related Art In a secondary battery, when the battery life is exhausted by repeating charge and discharge, the battery needs to be replaced. If the replacement time instruction appears without a notice period, the power supply to the load side is stopped if it does not have a function such as automatic switching to a spare battery. When the size of the battery is increased, a large burden is imposed on the provision of the spare battery, and the effect when the power supply to the load is stopped is enormous. For this reason, predicting the remaining cycle life, that is, knowing the battery replacement time after a certain notice period in advance can prevent the power supply to the load side from being stopped and deal with the battery replacement systematically. It has a big meaning. Conventionally, to indicate the remaining time that can be used and the remaining capacity of a used battery, it is necessary to know the time of battery replacement for a primary battery and the time of charging for a secondary battery. Have been. For example, the amount of electricity discharged up to that point is integrated to calculate the difference from the initial capacity, or the battery voltage is measured and compared with a reference voltage as described in JP-A-59-75581. The remaining capacity can be indicated by a method or the like.

【0003】これに対して、繰返し充放電があと何回可
能であるかという残存サイクル寿命の予測に関しては、
技術的な困難さのためほとんど行われていない。開放型
の鉛蓄電池に関しては電池交換時期を指示するための手
法として、電解液の比重あるいは電解液の液面の位置を
検知する方法が良く知られている。この方法は電池容器
内に遊離の電解液が多量に充填されている開放型の鉛蓄
電池においてのみ可能である。一方密閉型の鉛蓄電池の
寿命表示に関しては、例えば特開昭60−30067号に記載
されているように、格子集電体の膨張を検出する方法が
提案されている。しかしこれらの方法は鉛蓄電池に特有
の方法である。
[0003] On the other hand, regarding the prediction of the remaining cycle life as to how many times repetitive charge / discharge is possible,
Little done due to technical difficulties. Regarding the open type lead storage battery, a method of detecting the specific gravity of the electrolytic solution or the position of the liquid surface of the electrolytic solution is well known as a method for instructing the battery replacement time. This method is possible only in an open-type lead-acid battery in which a large amount of free electrolyte is filled in a battery container. On the other hand, as for the display of the life of a sealed type lead-acid battery, a method of detecting the expansion of a grid current collector has been proposed, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-30067. However, these methods are specific to lead-acid batteries.

【0004】他の電池系においては寿命予測が困難なた
め、例えば特開平4−87159号あるいは特開平4−98769号
に記載されているように充電回数を計測して、公称サイ
クル寿命との差から残存サイクル寿命を推定する方法が
提案されている。
Since it is difficult to predict the life of other battery systems, the number of charging times is measured as described in, for example, JP-A-4-87159 or JP-A-4-98769, and the difference from the nominal cycle life is measured. A method has been proposed for estimating the remaining cycle life from the data.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明では二次電池シ
ステムにおいて、寿命が尽きる時期を予測して二次電池
の計画的運用に資するため、集合二次電池群の使用中の
運転データ及び開回路状態のデータを採取して、その時
点における残存サイクル寿命を推算し、これに基づき電
池交換までの充電回数あるいは電池交換の日時をあらか
じめ告知する表示部を備えた電池システムを提供するこ
とを目的とした。併せて電池の異常を事前に検知して事
故を未然に防止するためのシステムを提供することを目
的とした。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a secondary battery system, in order to predict the end of the life and contribute to the planned operation of the secondary battery, the operating data during use of the secondary battery group and the open It is an object of the present invention to provide a battery system having a display unit that collects circuit state data, estimates the remaining cycle life at that time, and notifies the number of times of charging until battery replacement or the date and time of battery replacement in advance based on the data. And Another object of the present invention is to provide a system for detecting a battery abnormality in advance and preventing an accident from occurring.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】二次電池の寿命を、使用
不能に至る前に一定の猶予期間を置いて予告するために
は電池が寿命となる原因を検出可能な指標を用いて定量
化し、これにより寿命劣化に至るまでの期間あるいは充
放電回数を推算することが必要である。二次電池が寿命
となる原因は大別すると、電極活物質の劣化により充電
あるいは放電反応が進まなくなる場合と、電解液の枯渇
により電池の内部抵抗が増大して、内部抵抗による電圧
低下が大きくなり充放電不能になる場合とがある。
In order to foresee the life of a secondary battery with a certain grace period before it becomes unusable, it is quantified using an index capable of detecting the cause of the battery life. Accordingly, it is necessary to estimate the period until the life is degraded or the number of times of charge and discharge. The causes of the life of a secondary battery can be roughly classified into two types: the case where the charging or discharging reaction does not proceed due to the deterioration of the electrode active material, and the case where the internal resistance of the battery increases due to the exhaustion of the electrolyte, and the voltage drop due to the internal resistance is large. In some cases, charging and discharging become impossible.

【0007】電極活物質の劣化に関しては、二次電池の
放電容量の変化率及び電池の交流インピーダンスから得
られる指標の変化率が指標として利用できる。すなわち
放電容量の変化率は充電から次の充電までの間に放電さ
れた電気量を積算して放電容量として、この放電容量の
サイクル毎の変化率を外挿して電池システムで保証する
下限の放電容量まで低下する回数を推算し、残存サイク
ル寿命として表示する。もし二次電池システムを放電量
一定の条件で運転する場合には、放電容量の変化は原理
的には検出されないため、別の指標として、特にリチウ
ム二次電池の場合に特に有効であるが、放電終了時の電
圧あるいは放電終了後の開回路電圧を用いて残存サイク
ル寿命を外挿することができる。放電終了時の電圧とし
ては、電池の内部抵抗による電圧低下分を差し引いた値
を使用するのが望ましい。以下放電容量の変化を利用す
る残存サイクル寿命の予測法を主体に述べるが、放電終
了電圧による予測法も同様の手法により実施することが
できる。
For the deterioration of the electrode active material, the rate of change of the discharge capacity of the secondary battery and the rate of change of the index obtained from the AC impedance of the battery can be used as the index. That is, the rate of change of the discharge capacity is the lower limit of the discharge guaranteed by the battery system by extrapolating the rate of change of each cycle of the discharge capacity by integrating the amount of electricity discharged between the charge and the next charge and calculating the discharge capacity. Estimate the number of times the capacity is reduced and display it as the remaining cycle life. If the secondary battery system is operated under a constant discharge amount condition, a change in the discharge capacity is not detected in principle, so it is particularly effective as another index, particularly in the case of a lithium secondary battery. The remaining cycle life can be extrapolated using the voltage at the end of discharge or the open circuit voltage after the end of discharge. As the voltage at the end of discharging, it is desirable to use a value obtained by subtracting the voltage drop due to the internal resistance of the battery. Hereinafter, a method of predicting the remaining cycle life using a change in the discharge capacity will be mainly described. However, a method of predicting the discharge end voltage can be implemented by a similar method.

【0008】寿命予測の精度を高めるために、放電容量
の外挿と併せて充電終了後あるいは放電終了後に、開回
路状態において電池の交流インピーダンスを測定し、こ
れを指標として加えることは効果がある。交流インピー
ダンスの測定は、上述した二次電池の劣化原因のうち、
電解液の枯渇及び電極活物質の劣化の双方の評価に関し
て有効である。電解液の枯渇に関する指標は比較的周波
数の高い領域で交流インピーダンスを測定することによ
り得られる。一方電極活物質の劣化に関しては比較的周
波数の低い領域で交流インピーダンスを測定し、複素数
表示して虚数部と実数部の比を求めることにより指標が
得られる。電池の種類,大きさ,形状等によりそれぞれ
最も適した測定周波数領域が異なるため、あらかじめ対
象となる電池システムに対してそれぞれ最適な2つの測
定周波数領域を決める必要がある。低周波数領域として
は例えば1Hz以下の周波数が利用できる。測定された
交流インピーダンスを複素数表示して、その虚数成分
(容量成分)と実数成分(抵抗成分)の比を計算しこれ
を一つの指標として用いる。高周波数領域としては例え
ば1kHz 程度の周波数で交流インピーダンスを測定
し、抵抗成分の値を一つの指標として用いる。
In order to improve the accuracy of life prediction, it is effective to measure the AC impedance of the battery in an open circuit state after charging or discharging, in addition to extrapolation of the discharge capacity, and to add this as an index. . The measurement of the AC impedance is one of the causes of deterioration of the secondary battery described above.
This is effective for evaluating both the depletion of the electrolyte and the deterioration of the electrode active material. An index relating to electrolyte depletion can be obtained by measuring the AC impedance in a relatively high frequency region. On the other hand, regarding the deterioration of the electrode active material, an index can be obtained by measuring the AC impedance in a relatively low frequency region, expressing the complex number, and calculating the ratio between the imaginary part and the real part. Since the most suitable measurement frequency range differs depending on the type, size, shape, and the like of the battery, it is necessary to determine two optimum measurement frequency ranges for the target battery system in advance. As the low frequency region, for example, a frequency of 1 Hz or less can be used. The measured AC impedance is displayed as a complex number, and the ratio between the imaginary component (capacitive component) and the real component (resistance component) is calculated and used as one index. In the high frequency region, for example, the AC impedance is measured at a frequency of about 1 kHz, and the value of the resistance component is used as one index.

【0009】通常小型の電池パックでは数本の電池が使
用され、大型の電池になればさらに多数の電池を直列に
接続して、100Vあるいは200Vの電圧が得られる
ようにする。電池を直列に接続した場合、電池群を構成
する個々の電池間の特性の不均等が拡大して電池群の特
性を低下させるおそれがある。例えば、容量の低い電池
が先に放電を完了して電池群の放電電圧を低下させ容量
低下を引き起こす。さらには、アルカリ金属を負極活物
質とする電池においては、先に放電が完了した電池が他
の電池に引きずられて放電が継続されて過放電から転極
に至った場合、正極上へ負極活物質であるアルカリ金属
が析出し(逆充電反応)、重大な事故に至る危険性が生
じる。これを避けるため、集合電池内の特定の電池にお
いて放電電圧が0Vにまで低下する事態が発生した場合
には使用を中止することが必要である。
Usually, several batteries are used in a small battery pack, and in the case of a large battery, more batteries are connected in series so that a voltage of 100 V or 200 V can be obtained. When the batteries are connected in series, the unevenness of the characteristics between the individual batteries constituting the battery group may be increased and the characteristics of the battery group may be degraded. For example, a battery having a low capacity completes discharging first, lowering the discharge voltage of the battery group, and causing a reduction in capacity. Furthermore, in a battery using an alkali metal as a negative electrode active material, when a battery which has been discharged first is dragged by another battery and discharge is continued to cause over-discharge to inversion, the negative electrode active material is placed on the positive electrode. The substance alkali metal precipitates (reverse charging reaction), which may cause a serious accident. In order to avoid this, it is necessary to stop using the battery when the discharge voltage drops to 0 V in a specific battery in the battery pack.

【0010】電池を数本直列に接続する電池パックの場
合はすべての電池の電圧を測定することは可能である。
しかし100Vあるいは200V程度の電圧を発生させ
る大型電池の場合には、リチウム二次電池の場合で30
本から70本の電池を直列に接続する必要がある。この
場合、すべての電池について電圧を測定することも原理
的には可能であるが、数本単位で素電池を直列に接続し
た電池群(モジュール)毎に電圧を測定する方が簡便であ
る。この場合には異常が発生した場合にはモジュール単
位で交換が可能であり、電池交換作業が簡略化できる。
モジュールごとに電圧を測定する場合、例えば図5に示
すように5本直列に接続した電池モジュールのうち1本
の電池の容量が他に比べて半分である場合、放電中のモ
ジュール電圧変化に段差が生じる。これをモジュール電
圧の放電電気量に対する微分値の異常として検出するこ
とができる。この検出法においては放電中の微小な電圧
変化による誤差を避けるために、モジュールとして直列
接続する電池の数を少なくすることが望ましい。例えば
リチウム二次電池の場合、1本の電池で過放電反応に対
応する2V付近から0Vまでの電圧変化が起これば、5
本直列では2V/15V=0.133の変化として、1
0本直列では2V/30V=0.0667の変化とな
り、5本直列の場合の方が検出が容易である。
In the case of a battery pack in which several batteries are connected in series, it is possible to measure the voltages of all the batteries.
However, in the case of a large battery that generates a voltage of about 100 V or 200 V, 30
From 70 to 70 batteries need to be connected in series. In this case, it is possible in principle to measure the voltage for all batteries, but it is simpler to measure the voltage for each battery group (module) in which unit cells are connected in series in several units. In this case, if an abnormality occurs, the module can be replaced in module units, and the battery replacement operation can be simplified.
When the voltage is measured for each module, for example, as shown in FIG. 5, when the capacity of one of the five battery modules connected in series is half of that of the other battery module, there is a step difference in the module voltage change during discharging. Occurs. This can be detected as an abnormality in the differential value of the module voltage with respect to the amount of discharged electricity. In this detection method, it is desirable to reduce the number of batteries connected in series as a module in order to avoid an error due to a small voltage change during discharging. For example, in the case of a lithium secondary battery, if a voltage change from around 2 V to 0 V corresponding to an overdischarge reaction occurs in one battery, 5
In this series, 2V / 15V = 0.133 change, 1
In the case of 0 series, the change becomes 2V / 30V = 0.0667, and the detection is easier in the case of 5 series.

【0011】大型電池群の場合、電池の交流インピーダ
ンス測定も各モジュール毎に実施し、交流インピーダン
ス及び放電電圧変化により検知されるモジュールの異常
警報を電池システムの寿命予測に優先させ、電圧及び交
流インピーダンスに異常の発生したモジュールを交換す
るよう指示を出す。これにより通常のサイクル寿命劣化
原因以外の突発的に発生する異常事態に対処できる。
In the case of a large battery group, the AC impedance of the battery is also measured for each module, and the abnormality alarm of the module detected by the change in the AC impedance and the discharge voltage is prioritized for estimating the life of the battery system. Is instructed to replace the failed module. Thus, it is possible to cope with an abnormal situation that occurs suddenly other than the normal cause of cycle life deterioration.

【0012】[0012]

【作用】本発明の対象とする二次電池システムの運用を
開始すると、該電池群に直列に設置した電流検出装置に
より放電期間中における放電容量を積算して記憶装置に
貯える。各サイクル毎の放電容量をサイクル数の関数と
して係数を決め、対象となる二次電池システムの最低保
証放電容量に至るまでのサイクル数を外挿により計算す
ることにより寿命予測は基本的には為される。
When the operation of the secondary battery system to which the present invention is applied is started, the discharge capacity during the discharge period is integrated by a current detection device installed in series with the battery group and stored in a storage device. The service life is basically estimated by determining the coefficient of the discharge capacity for each cycle as a function of the number of cycles, and extrapolating the number of cycles to reach the minimum guaranteed discharge capacity of the target secondary battery system. Is done.

【0013】この時二次電池の放電容量の繰返し充放電
サイクル毎の変化の様子には図6に示すように2つのパ
ターンがあることに留意する必要がある。第一のパター
ンはサイクル末期まで一定の放電容量で経過した後、急
激に放電容量が低下する場合(タイプI)である。第二
のパターンは充放電サイクルが進むにつれてほぼ直線的
に放電容量が低下する場合(タイプII)である。これら
両者の違いは電池系の違い、例えばニッケル−カドミウ
ム電池はタイプIのような挙動を示し、リチウム二次電
池はタイプIIのような挙動を示す例が多い。もちろん、
同じ電池系においても電池の設計あるいは使用条件によ
り異なった挙動を示す。例えば設計容量に対して浅い放
電条件で放電を繰り返せば、深い放電条件では本来タイ
プIIの挙動を示すリチウム二次電池においてもタイプI
の挙動を示す場合もある。
At this time, it should be noted that there are two patterns in the manner of change in the discharge capacity of the secondary battery for each repeated charge / discharge cycle, as shown in FIG. The first pattern is a case where the discharge capacity rapidly decreases after a certain discharge capacity has elapsed until the end of the cycle (Type I). The second pattern is a case where the discharge capacity decreases almost linearly as the charge / discharge cycle proceeds (Type II). The difference between these two is that the battery system is different, for example, a nickel-cadmium battery behaves like type I, and a lithium secondary battery behaves like type II in many cases. of course,
Even the same battery system behaves differently depending on the battery design or operating conditions. For example, if the discharge is repeated under a shallow discharge condition with respect to the design capacity, a lithium secondary battery which originally exhibits a type II behavior under a deep discharge condition will also have a type I capacity.
In some cases.

【0014】この点を踏まえて、二次電池の公称サイク
ル寿命,放電容量,放電電圧及び交流インピーダンス
(低周波数と高周波数の2点)の数値を組み合わせて残
存サイクル寿命を予測する手法について種々検討した結
果、図6に示す放電容量の充放電サイクルの進行に伴う
変化のパターンと寿命予測時点までの使用状況に応じ
て、上記各パラメータ間に優先順位を付けることによ
り、残存サイクル寿命予測の精度を上げることができこ
とがわかった。タイプII電池では放電容量のサイクル毎
の変化から残存サイクル寿命を予測できる。より正確な
残存サイクル寿命を予測するため、外挿と基礎となる式
の係数を一定間隔毎に、例えば直前の100サイクルの
放電容量のデータを用いて更新し、残存サイクル寿命の
予測を修正することが望ましい。前者の場合には放電容
量が一定である期間中は寿命を意識することは少ない。
Based on this point, various studies have been made on a method of predicting the remaining cycle life by combining the values of the nominal cycle life, discharge capacity, discharge voltage, and AC impedance (two points of low frequency and high frequency) of the secondary battery. As a result, according to the pattern of change of the discharge capacity with the progress of the charge / discharge cycle shown in FIG. I found that I could raise. For type II batteries, the remaining cycle life can be predicted from the change in discharge capacity for each cycle. In order to more accurately predict the remaining cycle life, the extrapolation and the coefficients of the underlying equation are updated at regular intervals, for example, using the discharge capacity data of the last 100 cycles, and the prediction of the remaining cycle life is corrected. It is desirable. In the former case, the life is rarely conscious during the period when the discharge capacity is constant.

【0015】これに対してタイプI電池では、各サイク
ル毎の放電容量を比較することにより現在フェーズIの
領域にあることが確認できれば、公称サイクル寿命から
それまでの充放電サイクル数を差し引くか、あるいはリ
チウム二次電池においては、F.O.M.の考え方を用
いて残存サイクル寿命を概算するか、放電終了時の電圧
の値を外挿して寿命を予測することができる。各放電サ
イクル毎の放電容量を比較して放電容量に減少傾向が検
出されるようになると、フェーズIIの領域に移ったと判
断し、放電容量のサイクル毎の変化を外挿して残存サイ
クル寿命を推算する。タイプI電池のフェーズII以降
は、タイプII電池と同様の方法により寿命を予測する。
一定間隔での放電容量の変化に基づく寿命予測の修正と
併せて、使用休止中には各電池モジュール毎の交流イン
ピーダンスを2つの周波数で測定し、放電中には各モジ
ュールの電圧変化を計測する。交流インピーダンスに関
しては低周波数側及び高周波数側のそれぞれの値につい
てモジュール間の偏差をとり、交流インピーダンスが大
きく変化したモジュールが発生すれば、フェーズIIIと
して点検あるいはモジュール交換の警報を出す。放電時
の電圧変化に関しては各モジュール毎に放電量に対する
微分値を計算して、設定値を超えた場合にモジュール交
換の警報を出す。
On the other hand, in the case of the type I battery, if it is confirmed that the battery is presently in the phase I area by comparing the discharge capacity of each cycle, the charge / discharge cycle number up to that point is subtracted from the nominal cycle life, or Alternatively, in a lithium secondary battery, F.I. O. M. Estimate the remaining cycle life using the above concept or extrapolate the voltage value at the end of discharge to predict the life. When the discharge capacity of each discharge cycle is compared and a decrease tendency is detected in the discharge capacity, it is determined that the phase has shifted to the phase II area, and the remaining cycle life is estimated by extrapolating the change of the discharge capacity for each cycle. I do. After the phase II of the type I battery, the life is predicted by the same method as the type II battery.
Along with the correction of the life expectancy based on the change in the discharge capacity at regular intervals, the AC impedance of each battery module is measured at two frequencies during the suspension of use, and the voltage change of each module is measured during the discharge. . Regarding the AC impedance, a deviation between modules is taken for each value on the low frequency side and the high frequency side. If a module having a significantly changed AC impedance is generated, an inspection or warning of module replacement is issued as phase III. With respect to the voltage change at the time of discharge, a differential value with respect to the discharge amount is calculated for each module, and when the set value is exceeded, an alarm for module replacement is issued.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の実施例について図に従って説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】−実施例1− 図1に本発明になる二次電池システムを電力貯蔵設備に
適用した場合の概要を示す。交流母線1からスイッチ4
及びインバータ/整流器5を介して負荷2と集合電池3
を並列に接続する。この集合電池3は電圧測定装置7に
より電圧を測定し、放電時においては一定の下限電圧ま
で放電させるように条件を設定しておく。スイッチ4に
はタイマ6を取付け充電時間を設定する。充電時間は例
えば夜間の午後11時から翌朝の7時までの8時間に設
定する。集合電池3に直列に電流検出器11を接続す
る。電流検出器11は電流の方向も検出可能なように構
成する。これにより電流の方向の変化を検出して充電及
び放電を検知し、充電から次の充電までの間に放電方向
に流れた電流を積算器13により積算する。併せて放電
状態から充電状態へ電流の方向が変わったときにカウン
タ12にパルスを送り、サイクル数の増加として積算す
る。積算された電気量及びサイクル数を記憶部14に貯
え、演算部51において放電された電気量の積算値をサ
イクル数の関数として係数を決め、外挿によりあらかじ
め決められた下限放電容量に達するまでの寿命を推算
し、その結果を表示部52に表示する。寿命の表示法は
次のようにして行う。記憶部14に貯えられた直前20
回分の放電容量を演算部51において比較し、変化が認
められない間は寿命は表示しない。直前20回分の放電
容量に低下が認められるようになってくると、演算部5
1において計算された寿命値を内蔵のカレンダーにより
換算して電池交換時期として月単位で表示する。100サ
イクル経過ごとに最新の放電容量のデータを用いて推算
を繰り返す。残存サイクル寿命が200サイクルを割り
込むと、電池交換時期を10日単位で表示する。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an outline of a case where a secondary battery system according to the present invention is applied to a power storage facility. AC bus 1 to switch 4
And load 2 and battery 3 via inverter / rectifier 5
Are connected in parallel. The voltage of the assembled battery 3 is measured by a voltage measuring device 7, and conditions are set so that the battery is discharged to a certain lower limit voltage during discharging. A timer 6 is attached to the switch 4 to set a charging time. The charging time is set, for example, to 8 hours from 11:00 pm in the night to 7:00 in the next morning. The current detector 11 is connected to the battery pack 3 in series. The current detector 11 is configured to detect the direction of the current. As a result, the change in the direction of the current is detected to detect charging and discharging, and the current flowing in the discharging direction from charging to the next charging is integrated by the integrator 13. At the same time, a pulse is sent to the counter 12 when the direction of the current changes from the discharging state to the charging state, and the pulse is integrated as the number of cycles increases. The integrated amount of electricity and the number of cycles are stored in the storage unit 14, and the integrated value of the amount of electricity discharged in the arithmetic unit 51 is determined as a function of the number of cycles, and a coefficient is determined. Is estimated, and the result is displayed on the display unit 52. The service life is indicated as follows. Immediately before 20 stored in the storage unit 14
The calculation unit 51 compares the discharge capacities of the batches, and the life is not displayed as long as no change is recognized. When a decrease in the discharge capacity for the last 20 times is observed, the calculation unit 5
The life value calculated in 1 is converted by a built-in calendar and displayed on a monthly basis as a battery replacement time. The estimation is repeated using the latest discharge capacity data every 100 cycles. When the remaining cycle life falls below 200 cycles, the battery replacement time is displayed in units of 10 days.

【0018】集合電池3は図2に示すように、所定の電
圧を得るために必要な個数の素電池を、まず5本程度直
列に接続した電池モジュール21とし、これをさらに直
列に接続して電池群を構成する。
As shown in FIG. 2, the assembled battery 3 is a battery module 21 in which about five unit cells required to obtain a predetermined voltage are connected in series, and these are further connected in series. Construct a battery group.

【0019】発振周波数が1kHzと0.05Hz の交
流電源17及び信号解析部18を設け、配線24,接点
切り替え装置22及びスイッチ25を介して集合電池の
電池モジュール21に接続する。放電及び充電が終了し
た後、スイッチ23により負荷及び計測部から開放した
後、切り替えスイッチ25により交流電源17及び信号
解析部18に接続して、二つの周波数で交流インピーダ
ンスを測定する。測定された交流インピーダンスはそれ
ぞれ記憶部/演算部53に送り、モジュール間で交流イ
ンピーダンスを比較し偏差を計算する。偏差が設定値を
超えれば警報部55に該当モジュール交換の警報を出
す。
An alternating current power supply 17 having an oscillation frequency of 1 kHz and 0.05 Hz and a signal analyzing unit 18 are provided, and are connected to a battery module 21 of an assembled battery via a wiring 24, a contact switching device 22 and a switch 25. After the discharge and charging are completed, the switch 23 is released from the load and the measurement unit, and then connected to the AC power supply 17 and the signal analysis unit 18 by the changeover switch 25 to measure the AC impedance at two frequencies. The measured AC impedance is sent to the storage / operation unit 53, and the AC impedance is compared between modules to calculate a deviation. If the deviation exceeds the set value, an alarm is issued to the alarm unit 55 to replace the module.

【0020】同じくモジュールから配線24,接点切り
替え装置22及びスイッチ25を介して電圧計測部16
に接続する。放電運転中の各モジュールの電圧は接点切
り替え装置22で順次入力を切り替えて電圧計測部16
に送られ各モジュールの電圧を計測する。モジュール電
圧は演算部54にて放電電気量により微分し、微分値が
設定値より大きければ、警報部55に該当モジュール交
換の警報を出す。
Similarly, the voltage measuring unit 16 is connected to the module via a wiring 24, a contact switching unit 22 and a switch 25.
Connect to The input of the voltage of each module during the discharging operation is sequentially switched by the contact switching device 22 and the voltage measurement unit 16 is switched.
To measure the voltage of each module. The module voltage is differentiated by the amount of discharged electricity in the arithmetic unit 54, and if the differentiated value is larger than the set value, an alarm is issued to the alarm unit 55 to replace the module.

【0021】−実施例2− 図3に本発明になる二次電池システムを電力貯蔵設備に
適用した場合の概要を示す。交流母線1からスイッチ4
及びインバータ/整流器5を介して負荷2及び集合電池
3を並列に接続する。この集合電池は放電時には積算器
13により一定の電気量が放電された場合には放電を停
止するように設定しておく。スイッチ4にはタイマ6を
取付け充電時間を設定する。充電時間は例えば夜間の午
後11時から翌朝の7時までの8時間に設定する。集合
電池3に直列に電流検出器11を接続する。電流検出器
11は電流の方向も検出可能なように構成する。これに
より電流の方向の変化を検出して充電,放電及び開回路
状態を検知する。放電から開回路状態に移行する直前の
電圧を電圧測定装置7により計測し、抵抗損失分を差し
引いて記憶部14に貯え、放電から開回路状態に移行す
るたびにデータを更新する。開回路状態から次の充電に
移行する時点で記憶部14に残っているデータを放電終
了電圧として記憶させる。併せて放電状態から充電状態
へ電流の方向が変わったときにカウンタ12にパルスを
送り、サイクル数の増加として積算し、サイクル数とし
て記憶部14に貯える。演算部51において放電終了電
圧をサイクル数の関数として係数を決め、外挿によりあ
らかじめ決められた下限放電終了電圧に達するまでの寿
命を推算し、その結果を表示部52に表示する。寿命の
表示法は次のようにして行う。記憶部14に貯えられた
直前20回分の放電終了電圧を演算部51において比較
し、変化が認められない間は表示しない。直前20回分
の放電終了電圧に低下が認められるようになってくる
と、演算部51において計算された寿命値を内蔵のカレ
ンダーにより換算して電池交換時期として月単位で表示
する。100サイクル経過ごとに最新の放電終了電圧容
量のデータを用いて推算を繰り返す。残存サイクル寿命
が200サイクルを割り込むと、電池交換時期を10日
単位で表示する。異常時の警報表示に関しては実施例1
に示すのと同じ方法により実施する。
Embodiment 2 FIG. 3 shows an outline of a case where the secondary battery system according to the present invention is applied to a power storage facility. AC bus 1 to switch 4
And the load 2 and the battery pack 3 are connected in parallel via the inverter / rectifier 5. This battery pack is set to stop discharging when a certain amount of electricity is discharged by the integrator 13 during discharging. A timer 6 is attached to the switch 4 to set a charging time. The charging time is set, for example, to 8 hours from 11:00 pm in the night to 7:00 in the next morning. The current detector 11 is connected to the battery pack 3 in series. The current detector 11 is configured to detect the direction of the current. As a result, a change in the direction of the current is detected to detect charging, discharging, and an open circuit state. The voltage immediately before the transition from the discharge to the open circuit state is measured by the voltage measuring device 7, the resistance loss is subtracted and stored in the storage unit 14, and the data is updated each time the transition from the discharge to the open circuit state. The data remaining in the storage unit 14 at the time of transition from the open circuit state to the next charge is stored as the discharge end voltage. At the same time, when the direction of the current changes from the discharging state to the charging state, a pulse is sent to the counter 12, the pulse is accumulated as the number of cycles increases, and stored in the storage unit 14 as the number of cycles. The calculation unit 51 determines a coefficient of the discharge end voltage as a function of the number of cycles, estimates the life until the discharge end voltage reaches a predetermined lower limit discharge end voltage by extrapolation, and displays the result on the display unit 52. The service life is indicated as follows. The calculation unit 51 compares the last 20 discharge end voltages stored in the storage unit 14, and does not display until no change is recognized. When a drop in the discharge end voltage for the last 20 times has been observed, the life value calculated by the arithmetic unit 51 is converted by a built-in calendar and displayed as a battery replacement time on a monthly basis. The estimation is repeated using the latest discharge end voltage capacity data every 100 cycles. When the remaining cycle life falls below 200 cycles, the battery replacement time is displayed in units of 10 days. Example 1 for alarm display at the time of abnormality
The procedure is performed in the same manner as described above.

【0022】−実施例3− 図4に本発明になる二次電池システムをリチウム二次電
池パックに適用した場合の概要を示す。5本直列に接続
した電池群15に直列に電流検出装置11を接続し、そ
れぞれの電池の両極端子から電圧検出用の配線26を引
き出す。電流検出装置11には電流の方向の反転により
パルスを発生させるような機能を持たせておく。充電方
向から放電方向に電流が反転した場合のパルスにより電
流検出装置11からの出力の積算を開始し、放電方向か
ら充電方向に電流が反転するまで積算器13により積算
を継続する。積算結果は記憶部14に貯えられる。同時
に放電方向から充電方向に電流が反転したときのパルス
によりカウンター12を一つ進め、サイクル数として記
憶部14に貯える。演算部51において積算されたサイ
クルごとの放電容量をサイクル数の関数として係数を決
め、あらかじめ設定された下限容量に至るまでのサイク
ル数を推算して、表示部52に残存するサイクル数とし
て表示する。
Embodiment 3 FIG. 4 shows an outline of a case where the secondary battery system according to the present invention is applied to a lithium secondary battery pack. The current detection device 11 is connected in series to the five battery groups 15 connected in series, and the wiring 26 for voltage detection is drawn out from the bipolar terminals of each battery. The current detecting device 11 has a function of generating a pulse by reversing the direction of the current. The integration of the output from the current detection device 11 is started by a pulse when the current is inverted from the charging direction to the discharging direction, and the integration is continued by the integrator 13 until the current is inverted from the discharging direction to the charging direction. The integration result is stored in the storage unit 14. At the same time, the counter 12 is advanced by one pulse when the current is reversed from the discharging direction to the charging direction, and is stored in the storage unit 14 as the number of cycles. A coefficient is determined as a function of the number of cycles for the discharge capacity for each cycle integrated in the arithmetic unit 51, the number of cycles up to a preset lower limit capacity is estimated, and is displayed on the display unit 52 as the number of remaining cycles. .

【0023】5本の電池の電圧は電圧検出装置16によ
り測定する。このとき電圧検出装置は図4に示すように
接点切り替え装置22を介して1つだけ設置してもよい
し、それぞれの電池に電圧検出装置を設置することもで
きる。接点切り替え装置を介して1つの電圧検出装置を
使用する場合は一定間隔で電池からの入力を切り替え
る。放電中の各電池の電圧を順次測定し、比較回路15
において設定値と比較して、設定値を下回った場合には
使用中止の警報を表示部55に出す。
The voltages of the five batteries are measured by the voltage detector 16. At this time, as shown in FIG. 4, only one voltage detection device may be provided via the contact switching device 22, or a voltage detection device may be provided for each battery. When one voltage detection device is used via the contact switching device, the input from the battery is switched at regular intervals. The voltage of each battery being discharged is sequentially measured, and the
When the value is lower than the set value as compared with the set value, a warning to stop use is issued on the display unit 55.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明により二次電池システムの寿命を
予測してあらかじめ電池交換の時期を知ることができる
ため、二次電池システムを計画的に運用することがで
き、二次電池を使用する負荷側との協調を高めることが
できる。また本発明により二次電池システム内の異常を
事前に検知することができ、二次電池システムにおける
事故の発生を防止することができる。
According to the present invention, since the life of the secondary battery system can be predicted and the time for battery replacement can be known in advance, the secondary battery system can be operated systematically and secondary batteries can be used. Coordination with the load side can be enhanced. Further, according to the present invention, an abnormality in the secondary battery system can be detected in advance, and occurrence of an accident in the secondary battery system can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になる二次電池システムを電力貯蔵設備
に適用した場合の構成を表わす。
FIG. 1 shows a configuration in which a secondary battery system according to the present invention is applied to a power storage facility.

【図2】本発明になる二次電池システムにおける電池群
の構成を表わす。
FIG. 2 shows a configuration of a battery group in the secondary battery system according to the present invention.

【図3】本発明になる二次電池システムを電力貯蔵設備
に適用した場合の構成を表わす。
FIG. 3 shows a configuration in a case where the secondary battery system according to the present invention is applied to a power storage facility.

【図4】本発明になる二次電池システムをリチウム二次
電池パックに適用した場合の構成を表わす。
FIG. 4 shows a configuration when the secondary battery system according to the present invention is applied to a lithium secondary battery pack.

【図5】5直列リチウム二次電池における放電電圧変化
の様子を表わす。
FIG. 5 shows a state of a discharge voltage change in a 5-series lithium secondary battery.

【図6】二次電池の放電容量のサイクル変化の様子を表
わす。
FIG. 6 shows a state of a cycle change of a discharge capacity of a secondary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流母線、2…負荷、3…集合電池、4,23,2
5…スイッチ、5…インバータ/整流器、6…タイマ、
7…電圧測定装置、11…電流検出器、12…カウン
タ、13…積算器、14…記憶部、15…電池群、16
…電圧計測部、17…交流電源、18…信号解析部、2
1…電池モジュール、22…接点切り替え装置、24…
配線、51,54…演算部、52…表示部、53…記憶
部/演算部、55…警報部、71…正常な電池を接続し
た場合の電圧変化、72…1本の電池の容量が半分に低
下した場合の電圧変化、81…繰返し充放電に伴うタイ
プI電池の放電容量の変化、82…繰返し充放電に伴う
タイプII電池の放電容量の変化。
1 ... AC bus, 2 ... load, 3 ... assembled battery, 4, 23, 2
5 switch, 5 inverter / rectifier, 6 timer
7: voltage measuring device, 11: current detector, 12: counter, 13: accumulator, 14: storage unit, 15: battery group, 16
... voltage measuring section, 17 ... AC power supply, 18 ... signal analysis section, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module, 22 ... Contact switching device, 24 ...
Wiring, 51, 54 arithmetic unit, 52 display unit, 53 storage unit / arithmetic unit, 55 alarm unit, 71 voltage change when a normal battery is connected, 72 half capacity of one battery , A change in the discharge capacity of the type I battery due to repeated charge / discharge, and a change in the discharge capacity of the type II battery due to repeated charge / discharge.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 勝憲 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 堀場 達雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平4−98769(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/42 - 10/48 G01R 31/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsunori Nishimura 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Tatsuo Horiba 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research, Ltd. (56) References JP-A-4-98769 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 10/42-10/48 G01R 31/36

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数個の二次電池を直列に接続してなる集
合型二次電池群において、経時的に充放電を繰り返して
使用する過程で、 (1)各放電サイクル毎の放電容量、あるいは (2)各放電サイクル毎の放電終了時の電圧 を外挿して、その時点から寿命に至るまでに充放電可能
な回数を推算し、これを表示する機能を備えたことを特
徴とする二次電池システム。
1. A collection comprising a plurality of secondary batteries connected in series.
Repeated charging and discharging over time in the combined secondary battery group
In the process of use, (1) extrapolate the discharge capacity at each discharge cycle or (2) extrapolate the voltage at the end of discharge at each discharge cycle, and charge and discharge from that point to the end of life
It is specially equipped with a function to estimate
Rechargeable battery system.
【請求項2】複数個の二次電池を直列に接続してなる集
合型二次電池群において、該電池群を複数個の電池モジ
ュールに分割し、該電池モジュールの交流インピーダン
スを開回路状態で測定し、各電池モジュール間の測定結
果を比較し、偏差が設定値を超えた場合に電池モジュー
ル交換の警報を出すことを特徴とする請求項1に記載の
二次電池システム。
2. A collection comprising a plurality of secondary batteries connected in series.
In the combined secondary battery group, the battery group is divided into a plurality of battery modules.
Module and the AC impedance of the battery module
Measurement in the open circuit state, and the measurement connection between each battery module.
Battery module when the deviation exceeds the set value.
2. An alarm for exchanging files is issued.
Secondary battery system.
【請求項3】複数個の二次電池を直列に接続してなる集
合型二次電池群において、該電池群を複数個の電池モジ
ュールに分割し、該電池モジュールの放電電圧を検出
し、放電電圧を放電電気量に対して微分した値が設定値
を超えた場合に、該当する電池モジュール交換の警報を
出すことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の二
次電池システム。
3. A collection comprising a plurality of secondary batteries connected in series.
In the combined secondary battery group, the battery group is divided into a plurality of battery modules.
Module and detects the discharge voltage of the battery module
The value obtained by differentiating the discharge voltage with respect to the amount of discharge electricity is the set value.
Alarm when the battery module is replaced.
3. The method according to claim 1 or 2, wherein
Next battery system.
【請求項4】少なくとも1つ以上の二次電池を有し、上
記二次電池の充電サイクル又は放電サイクルにおいて放
電容量、または、放電終了時の電圧を外挿して、その時
点から寿命に至るまでに充放電可能な回数を推算し、上
記充電可能な回数を表示することを特徴とする二次電池
システム。
4. At least one or more secondary batteries are provided.
Release during the charge cycle or discharge cycle of the secondary battery
Extrapolating the capacitance or the voltage at the end of discharge
Estimate the number of times charge / discharge is possible from the point
Rechargeable battery displaying the number of times the battery can be charged
system.
【請求項5】請求項4に記載の二次電池システムにおい
て、複数個の上記二次電池からなる二次電池群を有し、
上記二次電池群は複数個の電池モジュールに分割され、
上記電池モジュールの交流インピーダンスを開回路状態
で測定し、各電池モジュール 間の交流インピーダンスを
比較し、偏差が予め定めた設定値を超えた場合に電池モ
ジュール交換の表示又は警報を出すことを特徴とする二
次電池システム
5. The secondary battery system according to claim 4, wherein
A secondary battery group including a plurality of the secondary batteries,
The secondary battery group is divided into a plurality of battery modules,
Open circuit state of the AC impedance of the above battery module
And measure the AC impedance between each battery module.
If the deviation exceeds a preset value, the battery
A display or warning of a joule replacement.
Next battery system .
【請求項6】請求項4又は5に記載の二次電池システム
において、複数個の上記二次電池からなる二次電池群を
有し、上記二次電池群は複数個の電池モジュールに分割
され、上記電池モジュールの放電電圧を検出し、上記検
出された放電電圧を放電電気量に対して微分した微分値
が予め定められた設定値を超えた場合に電池モジュール
交換の表示又は警報を出すことを特徴とする二次電池シ
ステム。
6. The secondary battery system according to claim 4, wherein
In, the secondary battery group consisting of a plurality of the secondary batteries
The above secondary battery group is divided into a plurality of battery modules
The discharge voltage of the battery module is detected, and the
Differentiated value obtained by differentiating the discharged discharge voltage with respect to the amount of discharged electricity
Battery module when exceeds the preset value
Replacement battery system characterized by display of replacement or warning
Stem.
【請求項7】請求項4において、上記放電容量、あるい
は、放電終了時の電圧は、それぞれの上記2次電池毎に
外挿することを特徴とする2次電池システム。
7. The discharge capacity according to claim 4,
Means that the voltage at the end of discharge is
A secondary battery system characterized by extrapolation.
【請求項8】請求項4において、上記放電容量、あるい
は、放電終了時の電圧は、複数個の上記二次電池からな
る二次電池群を複数個に分割した電池モジュール毎に外
挿することを特徴とする2次電池システム。
8. The discharge capacity according to claim 4,
Means that the voltage at the end of discharging is
Externally for each battery module obtained by dividing the secondary battery group into
A secondary battery system characterized by being inserted.
【請求項9】請求項4乃至8のいずれか1項において、
いずれかの上記電池又は電池モジュールに接続され、上
記電池又は電池モジュールからの電流又は上記電池又は
電池モジュールへの電流を検出する電流検出器と、上記
電流検出器に接続され、上記電流検出器で検出された電
流の積算値を算出する積算器と、上記積算器により積算
された積算値を格納する記憶部とを有し、上記積算値を
用いて上記放電容量を算出することを特徴とする二次電
池システム。
9. The method according to claim 4, wherein
Connected to any of the above batteries or battery modules
The current from the battery or battery module or the battery or
A current detector for detecting a current to the battery module;
Connected to the current detector and detects the current detected by the current detector.
Integrator that calculates the integrated value of the flow
And a storage unit for storing the calculated integrated value,
Using the secondary battery to calculate the discharge capacity.
Pond system.
【請求項10】請求項4乃至8のいずれか1項におい
て、いずれかの上記電池又は電池モジュールに接続さ
れ、上記電池又は電池モジュールからの電流又は上記電
池又は電池モジュールへの電流と電流の方向を検出する
電流検出器と、上記電流検出器に接続され、上記電流検
出器で検出された電流の積算値である電気量を算出する
積算器と、上記電流検出器に接続され、上記電流の方向
が変化するとサイクル数をカウントするカウンタと、上
記積算器により積算された電流の積算値である電気量
上記カウンタにより積算されたサイクル数とを格納する
記憶部とを有し、上記電気量の積算値と上記サイクル数
とから算出される関数を用いて放電容量に達するまでの
寿命を推算することを特徴とする二次電池システム。
10. The method according to claim 4, wherein :
Connected to any of the above batteries or battery modules.
The current from the battery or battery module or the
Detects current and direction of current to battery or battery module
A current detector and the current detector connected to the current detector.
Calculate the quantity of electricity that is the integrated value of the current detected by the output unit
Connected to the integrator and the current detector, the direction of the current
When the counter changes, a counter that counts the number of cycles
The amount of electricity, which is the integrated value of the current integrated by the integrator ,
Stores the number of cycles accumulated by the above counter
A storage unit, and the integrated value of the electric quantity and the number of cycles
Using the function calculated from
A secondary battery system characterized by estimating the life.
【請求項11】請求項10において、上記算出された関
数は、上記電気量の積算値をサイクル数とする関数であ
って、上記関数の係数が演算され、上記電気量の積算値
を上記関数に外挿して予め決められた下限放電容量に達
するまでの寿命を推算することを特徴とする2次電池シ
ステム。
11. The method according to claim 10, wherein the calculated relation is
The number is a function using the integrated value of the electric quantity as the number of cycles.
The coefficient of the above function is calculated, and the integrated value of the quantity of electricity is calculated.
Is extrapolated to the above function to reach the predetermined lower limit discharge capacity
Rechargeable battery characterized by estimating the life before
Stem.
【請求項12】請求項10又は11において、上記算出
された関数は、所定のサイクル数の範囲で少なくとも1
つ以上の1次関数に近似した関数で表わされる関数であ
ることを特徴とする2次電池システム。
12. The method according to claim 10 or 11, wherein
The function performed is at least one over a predetermined number of cycles.
A function represented by a function approximating one or more linear functions
A secondary battery system characterized in that:
【請求項13】請求項4乃至12のいずれか1項におい
て、算出又は推算した結果を表示する表示部を有し、上
記表示部は、算出された放電容量が既に算出され保持さ
れている放電容量と比較し変化があるまで表示を更新し
ないことを特徴とする2次電池システム。
13. The method according to claim 4, wherein :
Display unit that displays the result of calculation or estimation.
The display section indicates that the calculated discharge capacity has already been calculated and held.
The display is updated until there is a change compared to the discharge capacity
A secondary battery system characterized by not having a battery.
【請求項14】請求項4乃至12のいずれか1項におい
て、算出又は推算した結果を表示する表示部を有し、上
記表示部は、算出された放電容量が既に算出され保持さ
れている放電容量と比較し変化があれば算出された寿命
を電池交換時期として表示することを特徴とする2次電
池システム。
14. The method according to claim 4, wherein :
Display unit that displays the result of calculation or estimation.
The display section indicates that the calculated discharge capacity has already been calculated and held.
Calculated life if there is a change compared to the discharge capacity
Is displayed as the battery replacement time.
Pond system.
【請求項15】請求項4乃至8のいずれか1項におい
て、いずれかの上記電池又は電池モジュールに接続さ
れ、上記電池又は電池モジュールからの放電電流又は上
記電池又は電池モジュールへの充電電流又は開回路状態
を検出する電流検出器と、上記電流検出器に接続され、
上記電流検出器で検出された電流の積算値を算出する積
算器と、放電から開回路状態になる前での電圧を計測す
る電圧測定装置と、上記積算器により積算された積算値
と上記電圧測定装置による測定された電圧を格納する
憶部とを有し、上記電圧を用いて上記放電終了時の電圧
を算出することを特徴とする二次電池システム。
15. The method according to claim 4, wherein :
Connected to any of the above batteries or battery modules.
The discharge current from the battery or battery module or
Battery or battery module charging current or open circuit status
And a current detector for detecting the
The product for calculating the integrated value of the current detected by the current detector
And measure the voltage before discharging to open circuit.
Voltage measurement device and the integrated value integrated by the integrator
And storing the measured voltage by the voltage measuring device serial
And a voltage at the end of the discharge using the voltage.
A secondary battery system characterized by calculating:
【請求項16】請求項4乃至8において、いずれかの上
記電池又は電池モジュールに接続され、上記電池又は電
池モジュールからの放電電流又は上記電池又は電池モジ
ュールへの充電電流又は開回路状態を検出する電流検出
器と、上記電流検出器に接続され、上記電流検出器で検
出された電流の積算値を算出する積算器と、上記電流検
出器に接続され、上記電流の方向が変化するとサイクル
数をカウントするカウンタと、放電から開回路状態にな
る前での放電終了電圧を計測する電圧測定装置と、上記
積算値と上記放電終了電圧と上記サイクル数とを格納す
る記憶部とを有し、上記放電終了電圧と上記サイクル数
とから算出される関数を用いてあらかじめ定めた下限放
電終了電圧に達するまでの寿命を推算することを特徴と
する二次電池システム。
16. The method according to claim 4, wherein
Connected to the battery or battery module, and
Discharge current from the battery module or the battery or battery module
Current detection to detect charging current to the module or open circuit status
Connected to the current detector and the current detector.
An integrator for calculating the integrated value of the output current;
Output device, and when the direction of the current changes, the cycle
A counter that counts the number of
Voltage measurement device for measuring the discharge end voltage before
Store the integrated value, the discharge end voltage, and the number of cycles.
A discharge section and the number of cycles.
Lower limit predetermined using the function calculated from
It is characterized by estimating the life until it reaches the voltage
Rechargeable battery system.
【請求項17】請求項16において、上記算出された関
数は、上記放電終了電圧をサイクル数とする関数であっ
て、上記関数の係数が演算され、上記放電終了電圧を上
記関数に外挿して予め決められた下限放電電圧に達する
までの寿命を推算することを特徴とする2次電池システ
ム。
17. The method according to claim 16, wherein the calculated relation is
The number is a function of the discharge end voltage as the number of cycles.
Then, the coefficient of the function is calculated, and the discharge end voltage is increased.
Extrapolates to the above function to reach a predetermined lower limit discharge voltage
Battery system characterized by estimating the life of the battery
M
【請求項18】請求項16又は17において、上記算出
された関数は、所定のサイクル数の範囲で少なくとも1
つ以上の1次関数に近似した関数で表わされる関数であ
ることを特徴とする2次電池システム。
18. The method according to claim 16, wherein
The function performed is at least one over a predetermined number of cycles.
A function represented by a function approximating one or more linear functions
A secondary battery system characterized in that:
【請求項19】請求項4乃至8又は15乃至18のいず
れか1項において、算出又は推算した結果を表示する表
示部を有し、上記表示部は、算出された放電電圧が既に
算出され保持されている放電電圧と比較し変化があるま
で表示を更新しないことを特徴とする2次電池システ
ム。
19. The method according to claim 4, wherein
Table showing the result of calculation or estimation in item 1.
Display unit, and the display unit indicates that the calculated discharge voltage is already
Compared to the calculated and held discharge voltage,
Battery system characterized by not updating the display
M
【請求項20】請求項4乃至8又は15乃至18のいず
れか1項において、算出又は推算した 結果を表示する表
示部を有し、上記表示部は、算出された放電電圧が既に
算出され保持されている放電電圧と比較し変化があれば
算出された寿命を電池交換時期として表示することを特
徴とする2次電池システム。
20. Any of claims 4 to 8 or 15 to 18
Table showing the result of calculation or estimation in item 1.
Display unit, and the display unit indicates that the calculated discharge voltage is already
If there is a change compared with the calculated and held discharge voltage,
Displaying the calculated life as battery replacement time
Secondary battery system.
【請求項21】請求項5において、少なくとも2つの発
振周波数の交流信号を発生する交流電源部と交流インピ
ーダンスを測定し複素数で表わし実数部と虚数部に解析
する信号解析部とを有し、上記それぞれの電池モジュー
ル毎に開回路状態で少なくとも2つの周波数での交流イ
ンピーダンスを測定し、各モジュール間の交流インピー
ダンスを比較することを特徴とする2次電池システム。
21. The method according to claim 5, wherein at least two
AC power supply that generates an AC signal with
Measure the dance, express it as a complex number and analyze it to the real and imaginary parts
And a signal analysis unit for performing
AC input at at least two frequencies in open circuit
Impedance and measure the AC impedance between each module.
A secondary battery system characterized by comparing dances.
【請求項22】請求項6において、放電運転中の各電池
モジュールの電圧を測定する電圧測定部を有し、上記各
電池モジュール毎の電圧を測定し、上記放電電気量によ
り微分することを特徴とする2次電池システム。
22. The battery according to claim 6, wherein each battery is in a discharging operation.
It has a voltage measuring unit for measuring the voltage of the module,
Measure the voltage of each battery module and calculate the
A secondary battery system characterized by differentiating.
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