JP3649092B2 - Battery pack abnormality detection device - Google Patents

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車等に搭載される駆動用組電池の異常を検出する組電池異常検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気自動車等に搭載される走行駆動用電池には、複数の単セルを直列に接続して構成される組電池が用いられている。組電池を構成するこれらの単セルは、少数の単セルからなるモジュールに纏められ、各モジュール毎に設けられたコントローラ(以下では、セルコントローラと呼ぶ)によってモジュールを構成する単セルの管理が行われる。そして、モジュールに含まれる単セルに不具合が生じた場合、例えば、セル電圧が他の単セルと比べて極端に低いものが有った場合には、その単セルを含むモジュールを交換するようにしている。
【0003】
車両側には組電池全体を管理するバッテリーコントローラが設けられており、各モジュールを管理するセルコントローラとの間でシリアル通信により相互にデータが送受信される。車両起動時および充電開始時に、バッテリーコントローラは各セルコントローラに対して全ての単セルの無負荷電圧を測定するように指示を出し、セル電圧のバラツキ状況を監視している。バッテリーコントローラはセルコントローラから送信されたセル電圧に基づいてセル平均電圧および標準偏差を算出し、各セルコントローラへと転送する。そして、これらのデータに基づいて容量調整セルの選択や、異常セルの検出が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したセル電圧のバラツキは単セルの劣化等により生じるが、セルコントローラは異常単セルの検出を行ってセル電圧が許容下限値を超えないように監視している。従来の異常セル検出においては、例えば、次式(1)のような算出式が用いられており、セル電圧が式(1)を満足する場合には異常であると判断する。
【数1】
(各セル電圧)−(セル平均電圧)≧20σ …(1)
ただし、σは集約された全セル電圧から算出される標準偏差であり、最小値としては、σmin=10(mV)程度の値が用いられている。
【0005】
しかしながら、上述したような異常セル判定方法では、異常と判定される場合のセル電圧とセル平均電圧との差の最小値が200mVであるため、異常検知度が低いという課題があった。すなわち、異常無しと判定された場合であっても、実際に各単セルのセル電圧を調査してみると、異常セルが検出される場合があった。なお、異常検知度を上げようとσminを小さくすると、正常な範囲のバラツキでも異常と判定されるという不都合が生じるため、このような方法での異常検知度向上は困難であった
【0006】
また、組電池のSOC(state of chrage)が低い領域においては、セル容量誤差が拡大するとともに、標準偏差σも拡大するという傾向がある。そのため、標準偏差σとセル電圧バラツキとの間の相関が小さくなり、異常セル検知を適切に行うことが困難となるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、組電池のセル電圧異常を確実に検出することができる組電池異常検出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図1に対応付けて説明する。
(1)請求項1の発明は、複数の単セルC1〜C96から構成されるモジュールM1〜M12を有する組電池1と、組電池1全体を制御する第1の制御装置B/Cと、複数のモジュールM1〜M12毎に設けられて、対応するモジュールM1〜M12を制御する第2の制御装置C/C1〜C/C12とを備え、第1の制御装置B/Cと第2の制御装置C/C1〜C/C12との間で相互にデータを送受信して組電池1の異常を検出する組電池異常検出装置に適用され、モジュールM1〜M12内の単セルC1〜C96のセル電圧に基づくモジュール内標準偏差を複数のモジュールM1〜M12毎に算出する算出手段C/C1〜C/C12と、判定対象モジュールのモジュール内標準偏差と複数のモジュール M1 M12 のモジュール内標準偏差の平均値とに基づいて、判定対象モジュールが異常単セルを有するモジュールか否か判定する判定手段B/Cとを備えて上述の目的を達成する。
(2)請求項2の発明は、請求項1に記載の組電池異常検出装置において、第1の制御装置B/Cを判定手段とし、第2の制御装置C/C1〜C/C12を算出手段としたものである。
【0009】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【0010】
【発明の効果】
請求項1および請求項2の発明によれば、モジュール内標準偏差はモジュール内のセル電圧に基づいて算出されるので、セル電圧の異常な単セルがあると大きく変化する。そのため、モジュール内標準偏差同士の相関関係を調べることによって、組電池のSOCによらず異常単セルを含むモジュールか否かを確実に判定することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明による組電池異常検出装置を説明するための図であり、装置のブロック図である。図1に示した組電池1は、96個の単セルC1〜C96が直列に接続されたものであり、単セルC1〜C96は8個ずつまとめられてモジュールM1,…,M12を構成している。なお、組電池および各モジュールを構成する単セルの個数は上述の個数に限定されるものではない。各モジュールM1,…,M12に設けられたセルコントローラC/C1,C/C2,…,C/C12はモジュール単位に単セルを管理するものであり、それぞれ各モジュールM1〜M12から電力が供給される。
【0012】
セルコントローラC/C1〜C/C12は各単セルの電圧,温度を検出するとともに、モジュール電圧等の電池状態の演算や、センサ異常,セルコントローラC/C1〜C/C12自体の異常を診断する等の機能を有しており、それらのデータはRAM11(後述する)に記憶される。セルコントローラC/C1〜C/C12は後述するバッテリーコントローラB/Cからの起動信号がオンされることにより起動し、起動信号がオフしたらモジュールM1〜M12からの電力もオフとなる。
【0013】
B/Cは各セルコントローラC/C1〜C/C12を制御して組電池1全体を管理するバッテリーコントローラである。このバッテリーコントローラB/Cは車両側に搭載され、各セルコントローラC/C1〜C/C12がインタフェースI/F6を介してシリアル接続されている。バッテリーコントローラB/CはCPU3,RAM4,ROM5および送信端子SD,受信端子RDを備えており、シリアル通信により各セルコントローラC/C1〜C/C12を制御するとともに各セルコントローラC/C1〜C/C12からのデータを受信する。
【0014】
なお、本実施の形態では、送信データ量を低減するために、各セルコントローラC/C1〜C/C12からバッテリーコントローラB/Cへと送信されるセル電圧情報は、各単セルの個々のセル電圧Vcではなく、モジュール内のセル電圧Vcを平均して得られるモジュール電圧Vmとした。後述するように、各モジュールM1〜M12の異常診断は、このモジュール電圧Vmおよび各セルコントローラC/C1〜C/C12で算出されるモジュール毎の標準偏差σmに基づいて行われる。
【0015】
各セルコントローラC/C1〜C/C12から送信されたデータはバッテリーコントローラB/CのRAM4(バックアップRAM)に記憶され、バッテリーコントローラB/Cは、これらのデータに基づいてセルコントローラC/C1〜C/C12の制御や電池残存容量の演算やバッテリ異常の診断等を行う。車両には残存容量やバッテリ異常を表示するための表示装置8が設けられており、インタフェースI/F7を介してバッテリーコントローラB/CのCPU3に接続されている。なお、バッテリーコントローラB/Cは補助電池2を電源としており、車両のイグニッションスイッチおよび組電池1の充電のオン・オフに連動してオン・オフされる。
【0016】
図2はセルコントローラC/C1の構成を示す図であり、CPU10,RAM11,ROM12,A/Dコンバータ13,インタフェースI/F14を備えている。なお、説明は省略するが、他のセルコントローラC/C2〜C/C12も同様の構成となっている。A/Dコンバータ13は、各単セルC1〜C8の端子電圧をデジタル信号に変換してCPU10へ送る。このセル電圧データは一旦RAM11に記憶され、これらのデータに基づいて上述した演算や診断を行う。演算や診断の結果はRAM11に記憶され、バッテリーコントローラB/Cの指示を待ってシリアル通信によりバッテリーコントローラB/Cに送信される。
【0017】
《異常電圧セル検出方法の説明》
次に、図3に示すフローチャートを用いて異常電圧セル検出方法について説明する。図3は、セルコントローラC/CとバッテリーコントローラB/Cの異常診断動作を示すフローチャートである。例えば、車両が起動されると、バッテリーコントローラB/CおよびセルコントローラC/Cは図3に示す動作を開始する。
【0018】
ステップS1において、バッテリーコントローラB/Cはセル電圧測定の指示信号を各セルコントローラC/C1〜C/C12へと送信する。各セルコントローラC/C1〜C/C12は、バッテリーコントローラB/Cからの指示信号を受信したならば、ステップS11において各単セルのセル電圧Vcを測定する。続くステップS12では、セル電圧Vcに基づいてモジュール電圧Vmおよびモジュール内のセル電圧の標準偏差であるモジュール内標準偏差σmが算出される。ステップS13では、算出されたモジュール電圧Vmおよびモジュール内標準偏差σmが各セルコントローラC/C1〜C/C12からバッテリーコントローラB/Cへと送信される。
【0019】
バッテリーコントローラB/Cは、各セルコントローラC/C1〜C/C12からのモジュール電圧Vmおよびモジュール内標準偏差σmを受信すると、ステップS2において、モジュール電圧Vmに基づいて組電池全体に関する標準偏差σtotalを算出する。ステップS3は、モジュール内標準偏差σmが、標準偏差σmの平均σmaveおよび組電池全体の標準偏差σtotalに対して次式(2)を満たしているか否かを判定するステップである。
【数2】
σm≧χ{σmave−σtotal} …(2)
なお、式(2)において、σtotalはモジュール電圧Vmを用いて算出される標準偏差である。また、係数χはモジュールM1〜M12に含まれる電池の個数や、電池の種類によって定められる定数である。
【0020】
ステップS3においてσmが式(2)を満足している判断されると、ステップS4へ進み、モジュールに異常セルが含まれていることを示すフラグをたてる。一方、ステップS3においてσmが式(2)を満足していないと判断されると、ステップS5へ進んでモジュールは正常であることを示すフラグをたてる。ステップS6は全てのモジュールM1〜M12について異常判断が終了したか否かを判断するステップであり、終了していないと判断されるとステップS3へ戻り、終了したと判断されると一連の処理を終了する。
【0021】
上述した説明では、車両起動時に図3に示す異常診断処理が行われるとしたが、この異常診断処理は車両停止状態および走行状態のいずれにおいても実行可能である。しかし、異常判断を正確に行うためには、車両起動時や充電開始時の無負荷時に実行したり、定常負荷走行時に実行したりするのが良い。
【0022】
図4は、各モジュールM1〜M12に含まれる単セルのセル電圧Vcの実例を示したものである。モジュールM1に含まれる6番目の単セルのセル電圧Vcは、組電池に含まれる他の単セルと比べて10%程度電圧が低くなっており、一般的には、この単セルは異常と見なされる。しかしながら、式(1)を用いた従来の診断方法によると、(3)式のような不等式が成り立ち、この場合にはセル異常判断が成されない。
【数3】
セル電圧の最大値(V) :4.15
セル電圧の最小値(V) :3.6
セル電圧の平均値(V) :4.098688
平均値−最小値(mV) :498.6875←(1)式左辺
標準偏差σ(mV) :54.42738
異常判定値20σ(mV):1088.548←(1)式右辺
{(1)式左辺}<{(1)式右辺} …(3)
【0023】
一方、本実施の形態のようにモジュール内標準偏差σmに基づいて異常判断を行う場合、各モジュールM1〜M12のモジュール内標準偏差σm1〜σm12は図4に示すような値となり、それらの分布をグラフに表すと図5のようになる。セル電圧Vc=3.6(V)の異常な単セルを含むモジュールM1のモジュール内標準偏差σm1は、他のモジュールM2〜M12のモジュール内標準偏差σm2〜σm12に比べて著しく大きくなっている。図6は参考データであり、モジュールM1の6番目の単セルのセル電圧が、3.9(V)、4(V)、4.03(V)であった場合のモジュール内標準偏差σm1の値を示したものである。
【0024】
図4および図6から分かるように、セル電圧Vcが平均値から離れるに従いモジュール内標準偏差σmは著しく変化することが分かる。このように、本実施の形態では、各モジュール毎に算出されたモジュール内標準偏差σm同士で相関関係を見るとともに、組電池全体の標準偏差σtotalとの比較を行うことによって、正常なモジュールと異常単セルを含む異常モジュールとを確実に判別することができ、従来のようにセル電圧異常を見逃すようなことが無い。
【0025】
また、セル容量誤差が拡大するSOCの低い領域でもσm同士や、σmとσtotalとの間には相関があるので、SOCが低い領域であっても異常モジュールを検出することができる。
【0026】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、バッテリーコントローラB/Cは第1の制御装置および判定手段を、セルコントローラC/C1〜C/C12は第2の制御装置および算出手段をそれぞれ構成する。
【0027】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による組電池異常検出装置のブロック図である。
【図2】セルコントローラC/C1の構成を示す図である。
【図3】異常診断の手順を説明するためのフローチャートである。
【図4】各モジュールM1〜M12に含まれる単セルのセル電圧Vcの実例を示す図である。
【図5】モジュール内標準偏差σmの分布をグラフ化して示した図である。
【図6】モジュールM1のセル電圧の変化に対するモジュール内標準偏差σmの変化を説明する図。
【符号の説明】
1 組電池
B/C バッテリーコントローラ
C1〜C96 単セル
C/C1〜C/C12 セルコントローラ
M1〜M12 モジュール
σm,σm1〜σm12 モジュール内標準偏差
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembled battery abnormality detection device for detecting an abnormality of a driving assembled battery mounted on an electric vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
An assembled battery configured by connecting a plurality of single cells in series is used as a driving battery mounted in an electric vehicle or the like. These single cells constituting an assembled battery are grouped into a module composed of a small number of single cells, and a single cell constituting the module is managed by a controller (hereinafter referred to as a cell controller) provided for each module. Is called. If a failure occurs in a single cell included in the module, for example, if the cell voltage is extremely low compared to other single cells, the module including the single cell should be replaced. ing.
[0003]
A battery controller that manages the entire assembled battery is provided on the vehicle side, and data is transmitted / received to / from each other by serial communication with a cell controller that manages each module. At the start of the vehicle and at the start of charging, the battery controller instructs each cell controller to measure the no-load voltage of all the single cells, and monitors the variation state of the cell voltage. The battery controller calculates the cell average voltage and the standard deviation based on the cell voltage transmitted from the cell controller, and transfers it to each cell controller. Based on these data, capacity adjustment cells are selected and abnormal cells are detected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described variation in cell voltage occurs due to deterioration of a single cell or the like, but the cell controller detects an abnormal single cell and monitors the cell voltage so as not to exceed the allowable lower limit value. In the conventional abnormal cell detection, for example, a calculation formula such as the following formula (1) is used, and when the cell voltage satisfies the formula (1), it is determined that there is an abnormality.
[Expression 1]
(Each cell voltage) − (cell average voltage) ≧ 20σ (1)
However, σ is a standard deviation calculated from the aggregated all cell voltages, and a value of about σmin = 10 (mV) is used as the minimum value.
[0005]
However, the above-described abnormal cell determination method has a problem that the degree of abnormality detection is low because the minimum value of the difference between the cell voltage and the cell average voltage when determined to be abnormal is 200 mV. In other words, even when it is determined that there is no abnormality, an abnormal cell may be detected when the cell voltage of each single cell is actually investigated. Note that if σmin is decreased to increase the degree of abnormality detection, it is difficult to improve the degree of abnormality detection by such a method because it causes an inconvenience that an abnormality is determined even if there is a variation in the normal range.
Further, in a region where the SOC (state of chrage) of the assembled battery is low, the cell capacity error tends to increase and the standard deviation σ also increases. Therefore, there is a problem that the correlation between the standard deviation σ and the cell voltage variation is reduced, and it is difficult to appropriately detect the abnormal cell.
[0007]
The objective of this invention is providing the assembled battery abnormality detection apparatus which can detect the cell voltage abnormality of an assembled battery reliably.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The embodiment of the invention will be described in association with FIG.
(1) The invention of claim 1 includes an assembled battery 1 having modules M1 to M12 composed of a plurality of single cells C1 to C96, a first control device B / C that controls the entire assembled battery 1, and a plurality of Are provided for each of the modules M1 to M12, and include second control devices C / C1 to C / C12 for controlling the corresponding modules M1 to M12, and the first control device B / C and the second control device. This is applied to an assembled battery abnormality detecting device for detecting an abnormality of the assembled battery 1 by transmitting / receiving data to / from C / C1 to C / C12, and to the cell voltages of the single cells C1 to C96 in the modules M1 to M12. Based on the calculation means C / C1 to C / C12 for calculating the standard deviation within the module for each of the plurality of modules M1 to M12 , the average value of the standard deviation within the module of the determination target module and the standard deviation within the module of the plurality of modules M1 to M12 based on the bets, determining means B to determine the module whether the determination target module has an abnormal unit cell To achieve the above objective.
(2) The invention of claim 2 is the battery pack abnormality detection device according to claim 1, wherein the first control device B / C is used as the determination means, and the second control devices C / C1 to C / C12 are calculated. It is a means.
[0009]
In the section of the means for solving the above-described problems for explaining the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the invention are used for easy understanding of the present invention. The form is not limited.
[0010]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, the standard deviation in the module is calculated based on the cell voltage in the module, so that if there is a single cell having an abnormal cell voltage, the standard deviation varies greatly. Therefore, by examining the correlation between the standard deviations in the module, it is possible to reliably determine whether or not the module includes an abnormal single cell regardless of the SOC of the assembled battery .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining an assembled battery abnormality detection device according to the present invention, and is a block diagram of the device. The assembled battery 1 shown in FIG. 1 includes 96 single cells C1 to C96 connected in series, and the eight single cells C1 to C96 are grouped to form modules M1,..., M12. Yes. In addition, the number of unit cells which comprise an assembled battery and each module is not limited to the above-mentioned number. The cell controllers C / C1, C / C2,..., C / C12 provided in each module M1,..., M12 manage single cells on a module basis, and power is supplied from each module M1 to M12. The
[0012]
Cell controllers C / C1 to C / C12 detect the voltage and temperature of each single cell, as well as calculate battery status such as module voltage, sensor abnormalities, and cell controllers C / C1 to C / C12 themselves These data are stored in the RAM 11 (described later). The cell controllers C / C1 to C / C12 are activated when an activation signal from a battery controller B / C, which will be described later, is turned on. When the activation signal is turned off, the power from the modules M1 to M12 is also turned off.
[0013]
B / C is a battery controller that controls each cell controller C / C1 to C / C12 to manage the entire assembled battery 1. The battery controller B / C is mounted on the vehicle side, and the cell controllers C / C1 to C / C12 are serially connected via the interface I / F6. Battery controller B / C has CPU3, RAM4, ROM5, transmission terminal SD, and reception terminal RD, and controls each cell controller C / C1-C / C12 by serial communication and each cell controller C / C1-C / Receive data from C12.
[0014]
In the present embodiment, cell voltage information transmitted from each cell controller C / C1 to C / C12 to the battery controller B / C in order to reduce the amount of transmission data is the individual cell of each single cell. The module voltage Vm obtained by averaging the cell voltage Vc in the module instead of the voltage Vc was used. As will be described later, the abnormality diagnosis of each of the modules M1 to M12 is performed based on the module voltage Vm and the standard deviation σm for each module calculated by the cell controllers C / C1 to C / C12.
[0015]
The data transmitted from each of the cell controllers C / C1 to C / C12 is stored in the RAM 4 (backup RAM) of the battery controller B / C, and the battery controller B / C is based on these data. Controls C / C12, calculates remaining battery capacity, diagnoses battery abnormality, etc. The vehicle is provided with a display device 8 for displaying the remaining capacity and battery abnormality, and is connected to the CPU 3 of the battery controller B / C via the interface I / F 7. The battery controller B / C uses the auxiliary battery 2 as a power source, and is turned on / off in conjunction with turning on / off the ignition switch of the vehicle and charging of the assembled battery 1.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the cell controller C / C1, and includes a CPU 10, a RAM 11, a ROM 12, an A / D converter 13, and an interface I / F 14. Although not described, the other cell controllers C / C2 to C / C12 have the same configuration. The A / D converter 13 converts the terminal voltages of the single cells C1 to C8 into digital signals and sends them to the CPU 10. The cell voltage data is temporarily stored in the RAM 11, and the above-described calculation and diagnosis are performed based on these data. The calculation and diagnosis results are stored in the RAM 11 and sent to the battery controller B / C by serial communication after an instruction from the battery controller B / C.
[0017]
<Description of abnormal voltage cell detection method>
Next, an abnormal voltage cell detection method will be described using the flowchart shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an abnormality diagnosis operation of the cell controller C / C and the battery controller B / C. For example, when the vehicle is activated, the battery controller B / C and the cell controller C / C start the operation shown in FIG.
[0018]
In step S1, the battery controller B / C transmits a cell voltage measurement instruction signal to each of the cell controllers C / C1 to C / C12. When each cell controller C / C1 to C / C12 receives the instruction signal from the battery controller B / C, it measures the cell voltage Vc of each single cell in step S11. In the subsequent step S12, the module standard deviation σm, which is the standard deviation of the module voltage Vm and the cell voltage in the module, is calculated based on the cell voltage Vc. In step S13, the calculated module voltage Vm and the in-module standard deviation σm are transmitted from each of the cell controllers C / C1 to C / C12 to the battery controller B / C.
[0019]
When the battery controller B / C receives the module voltage Vm and the in-module standard deviation σm from each of the cell controllers C / C1 to C / C12, in step S2, the battery controller B / C calculates the standard deviation σtotal for the entire assembled battery based on the module voltage Vm. calculate. Step S3 is a step of determining whether or not the in-module standard deviation σm satisfies the following expression (2) with respect to the average σmave of the standard deviation σm and the standard deviation σtotal of the entire assembled battery.
[Expression 2]
σm ≧ χ {σmave−σtotal} (2)
In equation (2), σtotal is a standard deviation calculated using the module voltage Vm. The coefficient χ is a constant determined by the number of batteries included in the modules M1 to M12 and the type of battery.
[0020]
If it is determined in step S3 that σm satisfies the expression (2), the process proceeds to step S4, and a flag indicating that the module includes an abnormal cell is set. On the other hand, if it is determined in step S3 that σm does not satisfy the expression (2), the process proceeds to step S5 to set a flag indicating that the module is normal. Step S6 is a step for determining whether or not the abnormality determination has been completed for all the modules M1 to M12. If it is determined that the determination has not been completed, the process returns to step S3. finish.
[0021]
In the above description, the abnormality diagnosis process shown in FIG. 3 is performed when the vehicle is started. However, this abnormality diagnosis process can be executed in both the vehicle stop state and the traveling state. However, in order to accurately determine the abnormality, it is preferable to execute it at the time of no-load when starting the vehicle or charging, or at the time of steady load traveling.
[0022]
FIG. 4 shows an example of the cell voltage Vc of a single cell included in each of the modules M1 to M12. The cell voltage Vc of the sixth single cell included in the module M1 is about 10% lower than that of other single cells included in the assembled battery. In general, this single cell is regarded as abnormal. It is. However, according to the conventional diagnosis method using equation (1), an inequality such as equation (3) holds, and in this case, cell abnormality determination is not made.
[Equation 3]
Maximum cell voltage (V): 4.15
Minimum cell voltage (V): 3.6
Average cell voltage (V): 4.098688
Average value−minimum value (mV): 498.8755 ← (1) left side standard deviation σ (mV): 54.42738
Abnormality judgment value 20σ (mV): 1088.548 ← right side of equation (1) {left side of equation (1)} <{right side of equation (1)} (3)
[0023]
On the other hand, when the abnormality determination is performed based on the standard deviation σm within the module as in the present embodiment, the standard deviations σm1 to σm12 within the modules M1 to M12 have values as shown in FIG. This is shown in the graph in FIG. The in-module standard deviation σm1 of the module M1 including an abnormal single cell with the cell voltage Vc = 3.6 (V) is significantly larger than the in-module standard deviations σm2 to σm12 of the other modules M2 to M12. FIG. 6 shows reference data. The standard deviation σm1 in the module when the cell voltage of the sixth single cell of the module M1 is 3.9 (V), 4 (V), 4.03 (V). The value is shown.
[0024]
As can be seen from FIGS. 4 and 6, the in-module standard deviation σm changes significantly as the cell voltage Vc departs from the average value. As described above, in the present embodiment, the correlation between the standard deviations σm calculated in each module and the standard deviation σtotal of the entire assembled battery is observed, and a normal module and an abnormality are detected. An abnormal module including a single cell can be reliably discriminated, and a cell voltage abnormality is not overlooked as in the prior art.
[0025]
Further, since there is a correlation between σm and σm and σtotal even in a low SOC region where the cell capacity error increases, an abnormal module can be detected even in a low SOC region.
[0026]
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the battery controller B / C is the first control device and the determination means, and the cell controllers C / C1 to C / C12 are the second control device and Each calculation means is configured.
[0027]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an assembled battery abnormality detection device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cell controller C / C1.
FIG. 3 is a flowchart for explaining an abnormality diagnosis procedure;
FIG. 4 is a diagram showing an example of a cell voltage Vc of a single cell included in each module M1 to M12.
FIG. 5 is a graph showing the distribution of an in-module standard deviation σm.
FIG. 6 is a diagram for explaining a change in an in-module standard deviation σm with respect to a change in a cell voltage of the module M1.
[Explanation of symbols]
1 battery pack
B / C battery controller
C1-C96 single cell
C / C1 to C / C12 cell controller
M1 to M12 Module σm, σm1 to σm12 Standard deviation in module

Claims (2)

複数の単セルから構成されるモジュールを複数有する組電池と、前記組電池全体を制御する第1の制御装置と、前記複数のモジュール毎に設けられて、対応するモジュールを制御する第2の制御装置とを備え、前記第1の制御装置と前記第2の制御装置との間で相互にデータを送受信して前記組電池の異常を検出する組電池異常検出装置において、
前記モジュール内の単セルのセル電圧に基づくモジュール内標準偏差を前記複数のモジュール毎に算出する算出手段と、
判定対象モジュールの前記モジュール内標準偏差と前記複数のモジュールの前記モジュール内標準偏差の平均値とに基づいて、前記判定対象モジュールが異常単セルを有するモジュールか否か判定する判定手段とを備えることを特徴とする組電池異常検出装置。
An assembled battery having a plurality of modules each composed of a plurality of single cells, a first control device that controls the entire assembled battery, and a second control that is provided for each of the plurality of modules and controls a corresponding module An assembled battery abnormality detection device that detects an abnormality of the assembled battery by transmitting and receiving data to and from each other between the first control device and the second control device.
A calculation means for calculating a standard deviation in a module based on a cell voltage of a single cell in the module for each of the plurality of modules;
Based on the average value of the module within the standard deviation of the standard deviation and the plurality of modules in the module of the determination target module, and a determining means for determining whether the module whether or not the determination target module has an abnormal unit cell An assembled battery abnormality detection device characterized by that.
請求項1に記載の組電池異常検出装置において、
前記判定手段は前記第1の制御装置であって、前記算出手段は前記第2の制御装置であることを特徴とする組電池異常検出装置。
In the assembled battery abnormality detection device according to claim 1,
The assembled battery abnormality detection device, wherein the determination means is the first control device, and the calculation means is the second control device.
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