JP4571908B2 - Cell voltage monitoring system - Google Patents

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Description

本発明は、セル電圧モニタシステムの改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a cell voltage monitoring system.

特許文献１には、電気化学セルの内部抵抗に基づいて電池初期容量を個々に判定する自己診断システムが開示されている。   Patent Document 1 discloses a self-diagnosis system that individually determines the initial battery capacity based on the internal resistance of an electrochemical cell.

特許文献２には、キャパシタセル群の電圧データを収集し、解析するシステムが開示されている。
特表２００４−５３２４１６号公報 特開２００２−２７２００９号公報 Patent Document 2 discloses a system that collects and analyzes voltage data of a capacitor cell group.
JP-T-2004-532416 JP 2002-272009 A

しかしながら、このような従来のシステムにあっては、各セルの電圧をリアルタイムで表示する機能を持たず、セルの異常を視認することができないという問題点があった。   However, such a conventional system has a problem that it does not have a function of displaying the voltage of each cell in real time, and the abnormality of the cell cannot be visually recognized.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、セルの異常を視認できるセル電圧モニタシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a cell voltage monitoring system capable of visually recognizing a cell abnormality.

本発明では、複数のセルが直列に接続された複数のキャパシタモジュールの作動状態を表示するセル電圧モニタシステムにおいて、各セルのセル電圧を検出するセル電圧検出回路と、この各セルのセル電圧のデータを送信するキャパシタモジュール基板と、このキャパシタモジュール基板から送信されるセル電圧のデータ取得してグラフィック表示するモニタとを備え、このモニタは、横軸に各キャパシタモジュールにおけるセルの番号がとられるとともに縦軸に各キャパシタモジュールの番号がとられて各セル毎にセル電圧が異なる色によって表示される全セル電圧モニタと、指定されたキャパシタモジュールの各セル電圧をグラフにして表示する指定モジュールセル電圧モニタと、全てのキャパシタモジュールの電圧をグラフにして表示する全モジュール電圧モニタとを備える。 According to the present invention, in a cell voltage monitoring system for displaying an operating state of a plurality of capacitor modules in which a plurality of cells are connected in series, a cell voltage detection circuit for detecting a cell voltage of each cell, and a cell voltage of each cell A capacitor module board for transmitting data, and a monitor for acquiring and graphically displaying cell voltage data transmitted from the capacitor module board . The monitor has a cell number in each capacitor module on the horizontal axis. The number of each capacitor module is taken on the vertical axis, and the cell voltage monitor for each cell is displayed in a different color, and the specified module cell voltage that displays each cell voltage of the specified capacitor module as a graph Monitor and display the voltage of all capacitor modules as a graph That Ru and a total module voltage monitor.

本発明によると、モニタに各セルのセル電圧をグラフィック表示することにより、セルの異常を容易に視認できる。   According to the present invention, the cell abnormality of each cell can be easily visually recognized by displaying the cell voltage of each cell on the monitor.

本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は電力貯蔵装置１のシステム図である。電力貯蔵装置１はキャパシタモジュール群５を備え、このキャパシタモジュール群５はＦ個のキャパシタモジュール６を備える。各キャパシタモジュール６はｎ個の電気二重層キャパシタセル（以下セルと呼ぶ）ｃが直列に接続された２本のセル回路７が並列に設けられており、電力貯蔵装置１はｍ本のセル回路７を備える。   FIG. 1 is a system diagram of the power storage device 1. The power storage device 1 includes a capacitor module group 5, and the capacitor module group 5 includes F capacitor modules 6. Each capacitor module 6 is provided with two cell circuits 7 in which n electric double layer capacitor cells (hereinafter referred to as cells) c are connected in series, and the power storage device 1 includes m cell circuits. 7 is provided.

キャパシタモジュール６は、図示しないが、各セルｃの端子電圧（以下セル電圧と呼ぶ）を検出するセル電圧検出回路を備えるとともに、各キャパシタモジュール６の温度を検出する温度センサを備える。   Although not shown, the capacitor module 6 includes a cell voltage detection circuit that detects a terminal voltage (hereinafter referred to as a cell voltage) of each cell c and a temperature sensor that detects the temperature of each capacitor module 6.

キャパシタモジュール６は、各セルｃのセル電圧及び各キャパシタモジュール６の温度等のデータを送信するキャパシタモジュール基板（図示せず）を備える。キャパシタコントローラ２は、キャパシタモジュール基板から送信されるデータをＬＡＮ（通信回線）４を介して受信し、各セルＣのセル電圧を均等化するように各セルＣのバイパス回路（図示せず）の断続（充電電流のバイパス）を制御する。   The capacitor module 6 includes a capacitor module substrate (not shown) that transmits data such as the cell voltage of each cell c and the temperature of each capacitor module 6. The capacitor controller 2 receives data transmitted from the capacitor module board via a LAN (communication line) 4 and outputs a bypass circuit (not shown) of each cell C so as to equalize the cell voltage of each cell C. Controls intermittent (charge current bypass).

キャパシタコントローラ２は、各セルｃのセル電圧に基づいて各セルｃのセル電圧を均等化するように各セルｃのバイパス回路（図示せず）の断続（充電電流のバイパス）を制御する。   The capacitor controller 2 controls the on / off of the bypass circuit (not shown) of each cell c so as to equalize the cell voltage of each cell c based on the cell voltage of each cell c.

モニタ３はキャパシタモジュール６とキャパシタコントローラ２とが接続されたＬＡＮ４に追加接続される。モニタ３はキャパシタモジュール基板から送信されるデータを受信し、各セルＣのセル電圧を色を変えて並べるグラフィック表示をする。   The monitor 3 is additionally connected to a LAN 4 to which the capacitor module 6 and the capacitor controller 2 are connected. The monitor 3 receives data transmitted from the capacitor module substrate and performs a graphic display in which the cell voltages of the cells C are arranged in different colors.

図２はモニタ３におけるデータ処理の概要を示す構成図である。これは、セル電圧のデータをパケットの形で受信するデータセット部１１と、このデータを保存するセル電圧データ部１２と、このデータを取得してグラフィック表示するグラフ描画部１３とを備える。これにより、パケットを受信したときに後述するデータをセットするルーチンと、データをグラフィック表示するルーチンが１００ｍｓ周期毎に実行される。   FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of data processing in the monitor 3. This includes a data set unit 11 that receives cell voltage data in the form of a packet, a cell voltage data unit 12 that stores this data, and a graph drawing unit 13 that acquires this data and displays it graphically. As a result, a routine for setting data to be described later when a packet is received and a routine for graphic display of data are executed every 100 ms.

図３はモニタ３における表示例を示す図である。これは、一つの表示部２０を区分けして、指定されたキャパシタモジュール６の各セル電圧をグラフにして表示する指定モジュールセル電圧モニタ２１と、全てのキャパシタモジュール６の電圧をグラフにして表示する全モジュール電圧モニタ２２と、全てのセルｃのセル電圧を異なる色でグラフィック表示する全セル電圧モニタ２３等を備える。   FIG. 3 is a diagram showing a display example on the monitor 3. This divides one display unit 20 and displays a specified module cell voltage monitor 21 that displays each cell voltage of the specified capacitor module 6 in a graph, and displays the voltages of all the capacitor modules 6 in a graph. An all-module voltage monitor 22 and an all-cell voltage monitor 23 that graphically displays the cell voltages of all the cells c in different colors are provided.

図４は上記全セル電圧モニタ２３を示す図である。これは、横軸に各キャパシタモジュール６におけるセルｃの番号１〜ｎがとられ、縦軸に各キャパシタモジュール６の番号１〜ｍがとられ、各セルｃ毎にセル電圧が異なる色によって表示される。セル電圧が高い値は例えば赤色、低い値は例えば青色と、色相を変えるとともに、その彩度をセル電圧に応じて変えるようになっている。   FIG. 4 is a diagram showing the all-cell voltage monitor 23. The horizontal axis represents the numbers 1 to n of the cells c in each capacitor module 6, the vertical axis represents the numbers 1 to m of each capacitor module 6, and the cell voltage is displayed in a different color for each cell c. Is done. The value of the cell voltage is high, for example, red, and the value of low is, for example, blue. The hue is changed and the saturation is changed according to the cell voltage.

このようにして、全セル電圧モニタ２３は全てのセルｃのセル電圧をリアルタイムで表示し、セル電圧が平均値より大幅に低い異常のあるセルｃが存在する場合、ほとんどのセルｃが赤色となる中で、異常のあるセルｃは青色となる。このため、特異なセルｃを容易に識別できる。   In this way, the all cell voltage monitor 23 displays the cell voltages of all the cells c in real time, and when there is an abnormal cell c whose cell voltage is significantly lower than the average value, most of the cells c are red. As a result, the abnormal cell c becomes blue. For this reason, the peculiar cell c can be identified easily.

次に、モニタ３で実行されるデータをセットするルーチンを図５のフローチャートにしたがって説明する。このルーチンによって受信したパケットを解析し、メモリの内容が更新される。   Next, a routine for setting data executed by the monitor 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. The received packet is analyzed by this routine, and the contents of the memory are updated.

まず、ステップ１にて、受信したデータのパケットＩＤのモジュール６の番号を判定し、続くステップ２群にて判定された番号毎に変数ｉにモジュール６の番号をセットする。認識されないものには変数ｉに０をセットする。この変数ｉが全セル電圧モニタ２３の縦軸の変数となる。   First, in step 1, the module 6 number of the packet ID of the received data is determined, and the module 6 number is set to the variable i for each number determined in the subsequent step 2 group. The variable i is set to 0 for those that are not recognized. This variable i becomes a variable on the vertical axis of the all-cell voltage monitor 23.

続くステップ３にて、変数ｉが０でないことを判定した場合、ステップ４に進んで受信したデータのパケットＩＤのセル電圧セルｃの番号を判定し、続くステップ５群にて判定された番号毎に変数Ｊにセルｃの番号をセットする。この変数Ｊが全セル電圧モニタ２３の横軸の変数となる。   If it is determined in step 3 that the variable i is not 0, the process proceeds to step 4 to determine the number of the cell voltage cell c in the packet ID of the received data, and for each number determined in the subsequent step 5 group. Set the number of cell c to variable J. This variable J becomes a variable on the horizontal axis of the all-cell voltage monitor 23.

続くステップ６に進んで、セットされた変数ｉ，Ｊの場所に受信データを格納する。   Proceeding to the next step 6, the received data is stored in the location of the set variables i and J.

次に、モニタ３で実行されるデータをグラフィック表示するルーチンを図６のフローチャートにしたがって説明する。   Next, a routine for graphically displaying data executed on the monitor 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まずステップ１１にて、セル塗りつぶしブラシｂｒｕｓｈ０１〜１２にセル電圧の高低に応じてＲＧＢの値を設定する。   First, in step 11, RGB values are set in the cell paint brushes brush01 to 12 according to the level of the cell voltage.

続くステップ１２にて、変数ｉ，Ｊをｉ＝１、Ｊ＝１とセットする。   In the following step 12, variables i and J are set to i = 1 and J = 1.

続くステップ１３群にて、セル電圧の値を判定し、続くステップ１４にてこのセル電圧の値に応じたセル塗りつぶしブラシをｂｒｕｓｈ０１〜１２の中から選択する。   In the subsequent step 13 group, the value of the cell voltage is determined, and in the subsequent step 14, a cell painting brush corresponding to the value of the cell voltage is selected from brush 01 to 12.

続くステップ１５に進んで、対応したセルを選択したブラシで塗りつぶす。   Proceeding to step 15, the corresponding cell is filled with the selected brush.

ステップ１６に進んで、変数ＪをＪ＋１とし、続くステップ１７に進んでＪが全モジュール数に達するまで、前述したステップ１３〜１５に進んで対応したセルをブラシで塗りつぶす。   Proceeding to step 16, variable J is set to J + 1, and then proceeding to step 17, the process proceeds to steps 13-15 described above until J reaches the total number of modules, and the corresponding cells are painted with a brush.

続くステップ１７に進んでＪが全モジュール数に達したことが判定された場合、変数ｉをｉ＋１とし、続くステップ１９に進んでｉが全セル数に達するまで、前述したステップ１３〜１５に進んで対応したセルをブラシで塗りつぶす。   When it proceeds to the next step 17 and it is determined that J has reached the total number of modules, the variable i is set to i + 1, and the process proceeds to the subsequent step 19 and proceeds to the above-described steps 13 to 15 until i reaches the total number of cells. Fill the corresponding cell with a brush.

ステップ１９に進んでｉが全セル数に達すると、続くステップ２０に進んで、目盛線、モジュール番号、セル番号を描画する。   Proceeding to step 19, when i reaches the total number of cells, the routine proceeds to the following step 20, where scale lines, module numbers, and cell numbers are drawn.

以上の動作を繰り返して行うことにより、モニタ３にデータをリアルタイムでグラフィック表示することができる。   By repeating the above operation, the data can be graphically displayed on the monitor 3 in real time.

以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect will be described.

複数のセルｃが直列に接続された複数のキャパシタモジュール６の作動状態を表示するセル電圧モニタシステムにおいて、各セルｃのセル電圧を検出するセル電圧検出回路と、この各セルｃのセル電圧のデータを送信するキャパシタモジュール基板と、このキャパシタモジュール基板から送信されるセル電圧のデータ取得してグラフィック表示するモニタ３とを備えたため、モニタ３に各セルｃのセル電圧をグラフィック表示することにより、セルｃの異常を容易に視認できる。   In the cell voltage monitoring system for displaying the operating state of a plurality of capacitor modules 6 in which a plurality of cells c are connected in series, a cell voltage detection circuit for detecting the cell voltage of each cell c, and the cell voltage of each cell c Since the capacitor module board for transmitting data and the monitor 3 for obtaining and displaying the graphic data of the cell voltage transmitted from the capacitor module board are provided, by displaying the cell voltage of each cell c on the monitor 3, The abnormality of the cell c can be easily visually confirmed.

モニタ３に全てのセルｃのセル電圧を異なる色でグラフィック表示する全セル電圧モニタ２３を備えたため、異常のあるセルｃを色を見て容易に識別できる。   Since the monitor 3 includes the all-cell voltage monitor 23 that graphically displays the cell voltages of all the cells c in different colors, the abnormal cell c can be easily identified by looking at the color.

モニタ３はキャパシタコントローラ２と独立して設けられるため、モニタ３を追加することに伴ってキャパシタコントローラ２の変更が不要になる。   Since the monitor 3 is provided independently of the capacitor controller 2, it is not necessary to change the capacitor controller 2 with the addition of the monitor 3.

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本発明の実施形態を示す電力貯蔵装置のシステム図。The system diagram of the electric power storage apparatus which shows embodiment of this invention. 同じくデータ処理の概要を示す構成図。The block diagram which similarly shows the outline | summary of data processing. 同じくモニタにおける表示例を示す図。The figure which similarly shows the example of a display in a monitor. 同じく全セル電圧モニタを示す図。The figure which similarly shows all the cell voltage monitors. 同じくデータをセットするルーチンを示すフローチャート。The flowchart which similarly shows the routine which sets data. 同じくデータをグラフィック表示するルーチンを示すフローチャート。The flowchart which similarly shows the routine which displays data graphically.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電力貯蔵装置
２ キャパシタコントローラ
３ モニタ
４ ＬＡＮ
５ キャパシタモジュール群
６ キャパシタモジュール
２１ 指定モジュールセル電圧モニタ
２２ 全モジュール電圧モニタ
２３ 全セル電圧モニタ
ｃ セル 1 Power storage device 2 Capacitor controller 3 Monitor 4 LAN
5 Capacitor Module Group 6 Capacitor Module 21 Designated Module Cell Voltage Monitor 22 All Module Voltage Monitor 23 All Cell Voltage Monitor c cell

Claims (1)

複数のセルが直列に接続された複数のキャパシタモジュールの作動状態を表示するセル電圧モニタシステムにおいて、
前記各セルのセル電圧を検出するセル電圧検出回路と、
この前記各セルのセル電圧のデータを送信するキャパシタモジュール基板と、
このキャパシタモジュール基板から送信されるセル電圧のデータ取得してグラフィック表示するモニタとを備え、
このモニタは、横軸に前記各キャパシタモジュールにおける前記セルの番号がとられるとともに縦軸に前記各キャパシタモジュールの番号がとられて前記各セル毎にセル電圧が異なる色によって表示される全セル電圧モニタと、
指定された前記キャパシタモジュールの前記各セル電圧をグラフにして表示する指定モジュールセル電圧モニタと、
全ての前記キャパシタモジュールの電圧をグラフにして表示する全モジュール電圧モニタとを備えたことを特徴とするセル電圧モニタシステム。 In a cell voltage monitor system for displaying an operating state of a plurality of capacitor modules in which a plurality of cells are connected in series,
A cell voltage detection circuit for detecting a cell voltage of each cell;
A capacitor module substrate that transmits data of the cell voltage of the each cell,
A monitor for obtaining and displaying graphic data of the cell voltage transmitted from the capacitor module substrate ,
In this monitor, the number of the cell in each capacitor module is taken on the horizontal axis, and the number of each capacitor module is taken on the vertical axis so that the cell voltage is displayed in a different color for each cell. A monitor,
A designated module cell voltage monitor for displaying each cell voltage of the designated capacitor module in a graph;
A cell voltage monitor system , comprising: an all module voltage monitor that displays the voltages of all the capacitor modules in a graph .
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