JP4811349B2 - Battery pack and control method - Google Patents

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Description

この発明は、二次電池の電池パックおよび電池セルの容量のバランスを制御する制御方法に関する。   The present invention relates to a control method for controlling the balance between the capacity of a battery pack and battery cells of a secondary battery.

リチウムイオン二次電池などを用いた二次電池の電池パックは、複数の電池セルが直列および/または並列に接続されたものが広く使用されている。このような電池パックでは、充放電の繰り返しや高温環境下での放置などにより、電池セル間の容量のバランス(以下、セルバランスと適宜称する)が崩れてしまうことがある。セルバランスが崩れた状態で充放電を行うと、複数の電池セルのうちいずれかの電池セルが過充電状態や過放電状態となるおそれがあり、電池セルの劣化を促進させてしまう。   As a battery pack of a secondary battery using a lithium ion secondary battery or the like, a battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel is widely used. In such a battery pack, the capacity balance between the battery cells (hereinafter referred to as cell balance as appropriate) may be lost due to repeated charging / discharging or being left in a high temperature environment. If charging / discharging is performed in a state in which the cell balance is lost, any of the plurality of battery cells may be in an overcharged state or an overdischarged state, which promotes deterioration of the battery cell.

そこで、従来から、セルバランスを一致させる方法として、複数の電池セルのうち電圧の高い電池セルを検出し、検出された電池セルを、電池パックに設けられた放電回路で放電させ、他の電池セルとのセルバランスを一致させる方法がある。   Therefore, conventionally, as a method of matching the cell balance, a battery cell having a high voltage among a plurality of battery cells is detected, and the detected battery cell is discharged by a discharge circuit provided in the battery pack, so that other batteries There is a method of matching the cell balance with the cell.

例えば、複数の電池セルが直列に接続された組電池を用いた電池パックの場合における、セルバランスを一致させる処理は、図5のフローチャートに示すように、ステップS101において、各電池セルの電圧が測定される。そして、ステップS102では、ステップS101で測定した各電池セルの電圧に基づき最大電圧となる電池セルを検出し、検出された電池セルを放電回路で放電する。   For example, in the case of a battery pack using an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series, the process of matching the cell balance is performed as shown in the flowchart of FIG. Measured. In step S102, the battery cell having the maximum voltage is detected based on the voltage of each battery cell measured in step S101, and the detected battery cell is discharged by the discharge circuit.

こうすることにより、各電池セルの電圧が略等しくなるため、特定の電池セルの過充電や過放電を防ぎ、電池パックの劣化の促進を防止することができる。   By doing so, the voltage of each battery cell becomes substantially equal, so that overcharge and overdischarge of a specific battery cell can be prevented, and the promotion of deterioration of the battery pack can be prevented.

このように、直列に接続された複数の電池セルの電圧を検出し、いずれかの電池セルが所定電圧以上となった場合に放電回路を用いて放電させることにより、他の電池セルとのセルバランスを一致させる技術が下記の特許文献1に記載されている。   In this way, the voltage of a plurality of battery cells connected in series is detected, and when any of the battery cells becomes a predetermined voltage or higher, the discharge circuit is used to discharge the cell to another battery cell. A technique for matching the balance is described in Patent Document 1 below.

特開2002−58170号公報JP 2002-58170 A

ところで、セルバランスが崩れる要因としては、主に、2つの要因が考えられる。先ず、例えば、各電池セルの自己放電量が異なることによってセルバランスが崩れることが考えられる。電池パックは、例えば長時間放置されることによって電池セルの特性にバラツキが生じ、自己放電量が変化してしまう場合がある。このようにして、各電池セルの自己放電量に差が生じ、セルバランスが崩れてしまう。   By the way, there are mainly two factors that cause the cell balance to collapse. First, for example, it is conceivable that the cell balance is lost due to the self-discharge amount of each battery cell being different. For example, when the battery pack is left for a long time, the characteristics of the battery cells may vary, and the self-discharge amount may change. In this way, a difference occurs in the self-discharge amount of each battery cell, and the cell balance is lost.

図6は、各電池セルの自己放電量が異なる場合において、直列に接続された2個の電池セルの充放電電圧特性を示す。実線で示されるグラフは、自己放電量が少ない電池セルの充放電電圧特性を示す。点線で示されるグラフは、実線のグラフで示された電池セルよりも自己放電量が多い電池セルの充放電電圧特性を示す。   FIG. 6 shows the charge / discharge voltage characteristics of two battery cells connected in series when the self-discharge amount of each battery cell is different. A graph indicated by a solid line shows the charge / discharge voltage characteristics of a battery cell with a small amount of self-discharge. The graph indicated by the dotted line shows the charge / discharge voltage characteristics of the battery cell having a larger amount of self-discharge than the battery cell indicated by the solid line graph.

図6に示すように、自己放電量が多い電池セルは、自己放電量が少ない電池セルに比べて充電開始時のセル電圧が低い。また、自己放電量が多い電池セルと自己放電量が少ない電池セルとでは、充放電特性の傾斜が略等しい。   As shown in FIG. 6, a battery cell with a large amount of self-discharge has a lower cell voltage at the start of charging than a battery cell with a small amount of self-discharge. In addition, the slope of the charge / discharge characteristics is substantially equal between the battery cell having a large self-discharge amount and the battery cell having a small self-discharge amount.

通常、このような電池パックでは、過充電や過放電状態となるのを防止するため、いずれかの電池セルが満充電状態となると充電を停止し、いずれかの電池セルが完放電状態となると、放電を停止するようにされているため、充電の際には、自己放電量が少ない電池セルが先に満充電状態となり、自己放電量が多い電池セルは、満充電状態となる前に充電が停止される。また、放電の際には、自己放電量が多い電池セルが先に完放電状態となり、自己放電量が少ない電池セルは、完放電状態となる前に放電が停止される。   Usually, in such a battery pack, in order to prevent being overcharged or overdischarged, when any battery cell is fully charged, charging is stopped and when any battery cell is fully discharged. When charging, battery cells with a small amount of self-discharge are fully charged first, and battery cells with a large amount of self-discharge are charged before they are fully charged. Is stopped. In addition, when discharging, battery cells with a large amount of self-discharge are fully discharged first, and battery cells with a small amount of self-discharge are stopped before reaching a complete discharge state.

すなわち、自己放電量が異なることによってセルバランスが崩れた場合には、自己放電量が少ない電池セルの電圧が常に高くなると考えられる。   That is, when the cell balance is lost due to the difference in the self-discharge amount, it is considered that the voltage of the battery cell having a small self-discharge amount is always increased.

次に、セルバランスが崩れる別の要因としては、例えば、各電池セルの電池容量が異なることが考えられる。電池パックは、例えば充放電を繰り返すことにより電池セルが劣化し、電池セルの内部インピーダンスが増加することによって、放電の際の電圧降下が大きくなり、電池容量が低下してしまう場合がある。このようにして、各電池セルの電池容量に差が生じ、セルバランスが崩れてしまう。   Next, as another factor that the cell balance is lost, for example, the battery capacity of each battery cell may be different. In the battery pack, for example, the battery cell deteriorates due to repeated charge and discharge, and the internal impedance of the battery cell increases, so that the voltage drop at the time of discharge increases and the battery capacity may decrease. In this way, a difference occurs in the battery capacity of each battery cell, and the cell balance is lost.

図7は、各電池セルの電池容量が異なる場合において、直列に接続された2個の電池セルの充放電特性を示す。実線で示されるグラフは、電池容量の多い電池セルの充放電特性を示す。点線で示されるグラフは、実線のグラフで示された電池セルよりも電池容量が少ない電池セルの充放電電圧特性を示す。   FIG. 7 shows the charge / discharge characteristics of two battery cells connected in series when the battery capacity of each battery cell is different. A graph indicated by a solid line shows the charge / discharge characteristics of a battery cell having a large battery capacity. The graph shown by a dotted line shows the charge / discharge voltage characteristics of a battery cell having a smaller battery capacity than the battery cell shown by the solid line.

図7に示すように、電池容量が少ない電池セルは、電池容量が多い電池セルに比べて充電開始時のセル電圧が低い。また、電池容量が少ない電池セルと電池容量が多いセルとでは、充放電特性の傾斜が異なる。   As shown in FIG. 7, a battery cell with a small battery capacity has a lower cell voltage at the start of charging than a battery cell with a large battery capacity. Further, the slope of the charge / discharge characteristics is different between a battery cell having a small battery capacity and a cell having a large battery capacity.

電池容量が少ない電池セルは、充電開始時のセル電圧が低いが、電池容量が少ないために、電池容量が多い電池セルに比べて先に満充電状態となり、電池容量が多い電池セルは、満充電状態となる前に充電が停止される。また、電池容量が少ない電池セルは、放電開始時のセル電圧が高いが、電池容量が多い電池セルよりも先に完放電状態となり、電池容量が多い電池セルは、完放電状態となる前に放電が停止される。   A battery cell with a low battery capacity has a low cell voltage at the start of charging, but because of a low battery capacity, the battery cell is fully charged earlier than a battery cell with a large battery capacity. Charging is stopped before charging. In addition, a battery cell with a small battery capacity has a high cell voltage at the start of discharge, but a battery cell with a large battery capacity is in a fully discharged state before a battery cell with a large battery capacity is in a fully discharged state. Discharging is stopped.

すなわち、電池容量が異なることによってセルバランスが崩れた場合には、満充電状態においては、電池容量が少ない電池セルの電圧が高くなり、完放電状態においては、電池容量が少ない電池セルの電圧が低くなると考えられる。なお、満充電状態とは、社団法人電池工業会が「ノート型PCにおけるリチウムイオン二次電池の安全利用に関する手引書」に示す上限充電電圧(例えば4.2V)まで充電した状態であり、完放電状態とは、下限放電電圧(例えば2.5V)まで放電した状態を指すものとする。   That is, when cell balance is lost due to different battery capacities, the voltage of a battery cell with a small battery capacity increases in a fully charged state, and the voltage of a battery cell with a small battery capacity in a fully discharged state. It is thought to be lower. The fully charged state is a state in which the Battery Association of Japan has charged up to the upper limit charging voltage (for example, 4.2 V) shown in the “Guide for Safe Use of Lithium Ion Secondary Batteries in Notebook PCs”. The discharge state refers to a state where the battery is discharged to a lower limit discharge voltage (for example, 2.5 V).

ここで、上述の特許文献1に記載された方法を用いてセルバランスを一致させる場合について考える。電池セルの自己放電量が異なることによりセルバランスが崩れた場合、図6に示すように、自己放電量が少ない電池セルは、自己放電量が多い電池セルに比べてセル電圧が常に高いので、自己放電量が少ない電池セルを放電させてセル電圧を低くすることにより、自己放電量が多い電池セルとのセルバランスを一致させることができる。   Here, consider a case where the cell balance is matched using the method described in Patent Document 1 described above. When the cell balance is lost due to the difference in the self-discharge amount of the battery cell, as shown in FIG. 6, the battery cell with a small self-discharge amount always has a higher cell voltage than the battery cell with a large self-discharge amount. By discharging a battery cell with a small amount of self-discharge and lowering the cell voltage, the cell balance with a battery cell with a large amount of self-discharge can be matched.

しかしながら、電池セルが電池容量が異なることによりセルバランスが崩れた場合、図7に示すように、電池容量が少ない電池セルは、充電開始時には、電池容量が多い電池セルに比べてセル電圧が低いが、満充電状態付近においては、電池容量が少ない電池セルの方が、電池容量が多い電池セルに比べてセル電圧が高くなる。そのため、例えば、充電開始付近でセル電圧の高い電池セルを放電させた場合には、電池容量が多い電池セルを放電させることになるが、満充電付近でセル電圧の高い電池セルを放電させてしまうと、電池容量が少ない電池セルを放電させてしまうことになる。   However, when the cell balance is lost due to different battery capacities of the battery cells, as shown in FIG. 7, the battery cell with a small battery capacity has a lower cell voltage than the battery cell with a large battery capacity at the start of charging. However, in the vicinity of the fully charged state, a battery cell with a smaller battery capacity has a higher cell voltage than a battery cell with a larger battery capacity. Therefore, for example, when a battery cell with a high cell voltage is discharged near the start of charging, a battery cell with a large battery capacity is discharged, but a battery cell with a high cell voltage is discharged near a full charge. As a result, a battery cell having a small battery capacity is discharged.

すなわち、放電を行うタイミングによっては、電池容量が少ない電池セルを放電させてしまうことになり、セルバランスをさらに崩してしまうおそれがあるという問題点があった。セルバランスがさらに崩れてしまうと、電池容量が少ない電池セルは、充電時には過充電状態、放電時には過放電状態となるおそれがあり、電池セルの劣化をさらに促進させてしまう場合がある。   That is, depending on the discharge timing, a battery cell having a small battery capacity is discharged, and there is a problem that the cell balance may be further lost. If the cell balance is further disrupted, a battery cell with a small battery capacity may be in an overcharged state during charging and an overdischarged state during discharging, which may further promote deterioration of the battery cell.

また、従来では、単にある時点における各電池セルのセル電圧差に基づきセルバランスの状態を判断しているため、セルバランスが崩れている要因が各電池セルの自己放電量が異なることによるものであるか、または、内部インピーダンスの増加などに基づく電池容量が異なることによるものであるかを判断することができないという問題点があった。   Conventionally, since the cell balance state is simply determined based on the cell voltage difference of each battery cell at a certain point in time, the cause of the cell balance breakdown is that the self-discharge amount of each battery cell is different. There is a problem that it cannot be determined whether there is a difference in battery capacity based on an increase in internal impedance or the like.

したがって、この発明の目的は、電池セル間のセルバランスが崩れる要因を判断し、セルバランスを一致させることができる電池パックおよび制御方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a battery pack and a control method that can determine a factor that breaks the cell balance between battery cells and can match the cell balance.

上述した課題を解決するために、第1の発明は、複数の電池セルを有する二次電池の電池パックであって、充電および放電の際に、複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定する制御部と、測定結果に基づき、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報、および放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報を記憶する記憶部と、制御部による制御に基づき複数の電池セルのうち所定の電池セルを放電させる放電回路とを有し、制御部は、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とを比較し、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とが一致した場合には、複数の電池セルの自己放電量が異なることによって複数の電池セルのセルバランスが崩れていると判断し、第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを放電回路を制御して放電させることを特徴とする電池パックである。 To solve the problems described above, the first invention is a battery pack for a secondary battery having a plurality of battery cell Le, during the charge and discharge control to measure the voltages of the battery cells, respectively First cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during charging, and second cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during discharging based on the measurement result And a discharge circuit for discharging a predetermined battery cell among the plurality of battery cells based on control by the control unit, the control unit includes first cell position information and second cell position information. When the first cell position information and the second cell position information match, the self-discharge amount of the plurality of battery cells is different and the cell balance of the plurality of battery cells is lost. The first cell location information and the first Causing the battery cells corresponding to the cell position information discharged by controlling the discharge circuit that a battery pack characterized by.

また、第2の発明は、複数の電池セルを有する二次電池の電池パックの制御方法であって、充電および放電の際に、複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定し、測定結果に基づき、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報、および放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報を記憶部に記憶し、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とを比較し、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とが一致した場合には、複数の電池セルの自己放電量が異なることによってセルバランスが崩れていると判断し、第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを放電回路により放電させることを特徴とする制御方法である。 The second invention is a control method of a battery pack for a secondary battery having a plurality of battery cell Le, during the charge and discharge, the voltages of the battery cells measured respectively, based on the measurement result Storing in the storage unit first cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during charging, and second cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during discharging; When the first cell position information and the second cell position information are compared, and the first cell position information and the second cell position information match, the self-discharge amounts of the plurality of battery cells are different. The control method is characterized in that the battery balance is determined to be broken by the discharge circuit, and the battery cells corresponding to the first cell position information and the second cell position information are discharged by the discharge circuit.

上述したように、第1および第2の発明では、充電および放電の際に、複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定し、測定結果に基づき、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報、および放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報を記憶部に記憶し、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とを比較し、第1のセル位置情報と第2のセル位置情報とが一致した場合には、複数の電池セルの自己放電量が異なることによってセルバランスが崩れていると判断し、第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを放電回路により放電させるようにしているため、複数の電池セルのセルバランスを一致させることができる。
As described above, in the first and second inventions, the voltage of a plurality of battery cells is measured during charging and discharging, and the position of the battery cell that becomes the maximum voltage during charging is determined based on the measurement result. The first cell position information to be displayed and the second cell position information to indicate the position of the battery cell having the maximum voltage at the time of discharging are stored in the storage unit, and the first cell position information and the second cell position information are If the first cell position information and the second cell position information match, it is determined that the cell balance is lost due to the difference in the self-discharge amount of the plurality of battery cells, Since the battery cells corresponding to the cell position information and the second cell position information are discharged by the discharge circuit, the cell balance of the plurality of battery cells can be matched.

この発明は、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報と、放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報とに基づき、電池セルのセルバランスが崩れた要因を判断し、判断結果に応じて電圧が高い電池セルを放電させるようにしているため、複数の電池セルのセルバランスを一致させることができるという効果がある。   The present invention is based on the first cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during charging and the second cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during discharging. Since the factor that the cell balance of the battery cell is lost is determined and the battery cell having a high voltage is discharged according to the determination result, there is an effect that the cell balance of the plurality of battery cells can be matched.

また、この発明は、電圧が高い電池セルを放電させることによって複数の電池セルのセルバランスを一致させるようにしているため、電池セルが過放電となるのを防ぐことができ、電池パックの劣化の促進を防止することができるという効果がある。さらに、この発明は、制御部によるソフトウェア処理を変更するのみで実現可能であり、従来の電池パックと同様の回路構成が適用可能である。したがって、新たなコストが発生することがない。   In addition, since the present invention makes it possible to match the cell balance of the plurality of battery cells by discharging the battery cells having a high voltage, it is possible to prevent the battery cells from being overdischarged and to deteriorate the battery pack. There is an effect that the promotion of can be prevented. Furthermore, the present invention can be realized only by changing software processing by the control unit, and a circuit configuration similar to that of a conventional battery pack can be applied. Therefore, no new cost is generated.

以下、この発明の実施の一形態について、図面を参照して説明する。この発明の実施の一形態による電池パック1は、図1に示すように、組電池2、制御部としてのMPU(Micro Processing Unit)3、放電回路4aおよび4b(以下、特に区別する必要がない場合には、単に放電回路4と適宜称する)、スイッチ回路5、電流検出抵抗6を備え、正極端子7および負極端子8がそれぞれ外部の電子機器や充電器の正極端子および負極端子に接続され、組電池2に対する充放電が行われる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a battery pack 1 according to an embodiment of the present invention includes an assembled battery 2, an MPU (Micro Processing Unit) 3 as a control unit, discharge circuits 4 a and 4 b (hereinafter, it is not necessary to distinguish between them). In this case, it is simply referred to as a discharge circuit 4), a switch circuit 5 and a current detection resistor 6, and a positive terminal 7 and a negative terminal 8 are respectively connected to a positive terminal and a negative terminal of an external electronic device or charger, Charging / discharging the assembled battery 2 is performed.

組電池2は、リチウムイオン二次電池等の二次電池であり、複数の電池セルを直列および/または並列接続した組電池である。この例では、2個の電池セル11aおよび11b(以下、特に区別する必要がない場合には、単に電池セル11と適宜称する)が直列に接続された場合について説明する。   The assembled battery 2 is a secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and is an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel. In this example, a case will be described in which two battery cells 11a and 11b (hereinafter simply referred to as a battery cell 11 as appropriate unless otherwise distinguished) are connected in series.

MPU3は、図示しないROM(Read Only Memory)に予め格納されたプログラムに従い、図示しないRAM(Random Access Memory)をワークメモリとして各部を制御する。MPU3は、電池セル11aおよび11bの電圧を所定時間毎に測定するとともに、電流検出抵抗6を流れる電流の大きさおよび向きを所定時間毎に測定する。   The MPU 3 controls each unit using a RAM (Random Access Memory) (not shown) as a work memory according to a program stored in advance in a ROM (Read Only Memory) (not shown). The MPU 3 measures the voltage of the battery cells 11a and 11b every predetermined time, and measures the magnitude and direction of the current flowing through the current detection resistor 6 every predetermined time.

そして、MPU3は、測定した電圧値および電流値に基づきスイッチ回路5を制御する。いずれかの電池セルの電圧が過充電検出電圧になったときや、いずれかの電池セルの電圧が過放電検出電圧以下になったときにスイッチ回路5をOFFすることにより、過充電や過放電を防止する。ここで、リチウムイオン電池の場合、電池セル1個につき過充電検出電圧が例えば4.2V±0.05Vと定められ、過放電検出電圧が2.5V±0.1Vと定められる。なお、スイッチ回路5の詳細については後述する。   Then, the MPU 3 controls the switch circuit 5 based on the measured voltage value and current value. When the voltage of any battery cell becomes the overcharge detection voltage, or when the voltage of any battery cell falls below the overdischarge detection voltage, the switch circuit 5 is turned off to overcharge or overdischarge. To prevent. Here, in the case of a lithium ion battery, the overcharge detection voltage per battery cell is determined to be, for example, 4.2 V ± 0.05 V, and the overdischarge detection voltage is determined to be 2.5 V ± 0.1 V. Details of the switch circuit 5 will be described later.

また、MPU3は、その内部に記憶部としての不揮発性メモリEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などのメモリ16を備え、充電時および放電時の、各電池セル11の電圧を所定時間毎に測定した際の最大電圧となる電池セルのセル位置を示す情報(以下、セル位置情報と適宜称する)をメモリ16に記憶する。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましく、放電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   Further, the MPU 3 includes a memory 16 such as a nonvolatile memory EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) as a storage unit therein, and the voltage of each battery cell 11 at the time of charging and discharging at a predetermined time. Information indicating the cell position of the battery cell having the maximum voltage at the time of measurement (hereinafter referred to as cell position information as appropriate) is stored in the memory 16. Note that the cell position information of the maximum voltage at the time of charging is preferably near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example, and the cell position information of the maximum voltage at the time of discharging is, for example, the remaining battery Near the complete discharge where the capacity is determined is preferable.

MPU3は、メモリ16に記憶された充電時および放電時の最大電圧のセル位置情報に基づき、各電池セル11の電圧を調整し、各電池セル11間のセルバランスを一致させるためのバランス処理を行う。MPU3は、各電池セル11間の電圧差が所定量以上となった場合に、セル位置情報に基づき、放電させる電池セルに対応する放電回路4を制御し、所望の電池セル11を放電させて電圧を低下させる。例えば、各電池セル11間の電圧差が100mV程度となった場合に、数mAから数十mA程度の放電電流によりセル電圧が高い電池セルの放電を行う。そして、各電池セル11間の電圧差が0mVから50mV程度となった場合、または、各電池セル11の電圧が一致した場合にバランス処理を終了することにより、セルバランスを一致させることができる。なお、バランス処理の詳細については後述する。   The MPU 3 adjusts the voltage of each battery cell 11 based on the cell position information of the maximum voltage at the time of charging and discharging stored in the memory 16 and performs a balancing process for matching the cell balance between the battery cells 11. Do. When the voltage difference between the battery cells 11 exceeds a predetermined amount, the MPU 3 controls the discharge circuit 4 corresponding to the battery cell to be discharged based on the cell position information, and discharges the desired battery cell 11. Reduce voltage. For example, when the voltage difference between the battery cells 11 is about 100 mV, the battery cell having a high cell voltage is discharged with a discharge current of about several mA to several tens mA. Then, when the voltage difference between the battery cells 11 is about 0 mV to 50 mV, or when the voltages of the battery cells 11 match, the cell balance can be matched by ending the balance process. Details of the balance process will be described later.

セル位置情報は、複数の電池セル11のうち、どの電池セルであるかを示す情報である。セル位置情報としては、例えば、最前段または最後段の電池セルから順に、電池セル毎に所定に割り当てられた番号が用いられる。   The cell position information is information indicating which of the plurality of battery cells 11 is the battery cell. As the cell position information, for example, a number assigned in advance for each battery cell is used in order from the battery cell at the foremost stage or the last stage.

スイッチ回路5は、充電制御FET(Field Effect Transistor)14a、放電制御FET14b、寄生ダイオード15aおよび15bを備え、MPU3によって制御される。充電制御FET14aは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にOFFとなり、組電池2の電流経路に充電電流が流れないように、MPU3によって制御される。なお、充電制御FET14aのOFF後は、寄生ダイオード15aを介することによって放電のみが可能となる。放電制御FET14bは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にOFFとなり、組電池2の電流経路に放電電流が流れないように、MPU3によって制御される。なお、放電制御FET14bのOFF後は、寄生ダイオード15bを介することによって充電のみが可能となる。   The switch circuit 5 includes a charge control FET (Field Effect Transistor) 14a, a discharge control FET 14b, and parasitic diodes 15a and 15b, and is controlled by the MPU 3. The charge control FET 14a is turned off when the battery voltage becomes the overcharge detection voltage, and is controlled by the MPU 3 so that the charge current does not flow in the current path of the assembled battery 2. Note that after the charge control FET 14a is turned off, only discharge is possible via the parasitic diode 15a. The discharge control FET 14 b is turned off when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage, and is controlled by the MPU 3 so that the discharge current does not flow in the current path of the assembled battery 2. Note that after the discharge control FET 14b is turned OFF, only charging is possible via the parasitic diode 15b.

放電回路4は、電池パック1の各電池セル11にそれぞれ対応して設けられており、この例では、2個の電池セル11aおよび11bに対応して放電回路4aおよび4bがそれぞれ設けられている。放電回路4aは、放電負荷12aおよびスイッチ素子13aを備え、MPU3の制御に基づきスイッチ素子13aがONとされ、放電負荷12aによって電池セル11aを放電させて電圧を低下させる。また、放電回路4bは、放電回路4aと同様に、放電負荷12bおよびスイッチ素子13bを備え、MPU3の制御に基づきスイッチ素子13bがONとされ、放電負荷12bによって電池セル11bを放電させて電圧を低下させる。なお、以下の説明において、特定の放電負荷およびスイッチ素子を示す必要がない場合には、単に放電負荷12、スイッチ素子13と適宜称する。   The discharge circuit 4 is provided corresponding to each battery cell 11 of the battery pack 1, and in this example, the discharge circuits 4a and 4b are provided corresponding to the two battery cells 11a and 11b, respectively. . The discharge circuit 4a includes a discharge load 12a and a switch element 13a. The switch element 13a is turned on based on the control of the MPU 3, and the battery cell 11a is discharged by the discharge load 12a to reduce the voltage. Similarly to the discharge circuit 4a, the discharge circuit 4b includes a discharge load 12b and a switch element 13b. The switch element 13b is turned on based on the control of the MPU 3, and the discharge load 12b discharges the battery cell 11b to generate a voltage. Reduce. In the following description, when there is no need to indicate specific discharge loads and switch elements, they are simply referred to as discharge loads 12 and switch elements 13 as appropriate.

この発明の実施の一形態によるバランス処理について、図2に示すフローチャートを参照して説明する。電池パック1の充放電が行われることによって処理が開始され、ステップS11において、充電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。なお、電池パック1の状態が充電中であるか、または放電中であるかは、電流検出抵抗6に流れる電流の向きによって判断される。   The balance process according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Processing is started by charging / discharging of the battery pack 1, and in step S11, the voltage of each battery cell 11 at the time of charging is measured every predetermined time. Whether the state of the battery pack 1 is being charged or discharged is determined by the direction of the current flowing through the current detection resistor 6.

ステップS12では、ステップS11で測定された充電時の各電池セル11のうち、最大電圧となった電池セルのセル位置情報がメモリ16に記憶される。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましい。   In step S12, cell position information of the battery cell having the maximum voltage among the battery cells 11 at the time of charging measured in step S11 is stored in the memory 16. Note that the cell position information of the maximum voltage at the time of charging is preferably stored near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example.

次に、ステップS13において、放電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。ステップS14では、ステップS13で測定された放電時の各電池セル11のうち、最大電圧となった電池セルのセル位置情報がメモリ16に記憶される。なお、放電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   Next, in step S13, the voltage of each battery cell 11 at the time of discharging is measured every predetermined time. In step S14, cell position information of the battery cell having the maximum voltage among the battery cells 11 at the time of discharge measured in step S13 is stored in the memory 16. The cell position information of the maximum voltage at the time of discharge is preferably stored, for example, near the complete discharge where the remaining capacity of the battery is determined.

ステップS15では、メモリ16に記憶された、充電時の最大電圧のセル位置情報と、放電時の最大電圧のセル位置情報とが比較される。充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最大電圧のセル位置情報とが一致する場合には、自己放電量の差によってセルバランスが崩れたと判断し、処理がステップS16に移行する。   In step S15, the cell position information of the maximum voltage during charging stored in the memory 16 is compared with the cell position information of the maximum voltage during discharging. When the cell position information of the maximum voltage at the time of charging and the cell position information of the maximum voltage at the time of discharging coincide with each other, it is determined that the cell balance is lost due to the difference in self-discharge amount, and the process proceeds to step S16.

ステップS16において、各電池セル11間の電圧差が100mV程度など所定量以上となった場合には、最大電圧のセル位置情報に基づき、対応する放電回路4のスイッチ素子13をONとし、放電負荷12によりセル電圧が高い電池セルの放電が行われる。そして、例えば、各電池セル11間の電圧差が0mVから50mV程度などの所定量となった場合、または各電池セル11の電圧が一致した場合に放電が完了し、一連の処理が終了する。   In step S16, when the voltage difference between the battery cells 11 exceeds a predetermined amount such as about 100 mV, the switch element 13 of the corresponding discharge circuit 4 is turned on based on the cell position information of the maximum voltage, and the discharge load 12 discharges the battery cell having a high cell voltage. For example, when the voltage difference between the battery cells 11 reaches a predetermined amount such as about 0 mV to 50 mV, or when the voltages of the battery cells 11 match, the discharge is completed, and the series of processes ends.

一方、ステップS15において、充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最大電圧のセル位置情報とが一致しない場合には、放電回路4による放電を行わずに一連の処理が終了する。   On the other hand, if the cell position information of the maximum voltage at the time of charging and the cell position information of the maximum voltage at the time of discharging do not match in step S15, the series of processing ends without discharging by the discharging circuit 4.

このように、この発明の実施の一形態では、充電時の最大電圧のセル位置と放電時の最大電圧のセル位置とを比較し、セル位置が一致した場合には、自己放電量が異なるためにセルバランスが崩れたものと判断して、セル電圧の高い電池セルを放電するようにしている。こうすることにより、自己放電量の少ない電池セルの電圧を自己放電量の多い電池セルの電圧まで低下させ、それぞれの電池セルのセルバランスを一致させることができる。また、セル電圧の高い電池セルの電圧を放電させるようにしているため、充電時に過充電を防ぎ、セルの劣化の促進を防ぐことができる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the cell position of the maximum voltage at the time of charging is compared with the cell position of the maximum voltage at the time of discharging, and the self-discharge amount is different if the cell positions match. Therefore, it is determined that the cell balance has been lost, and the battery cell having a high cell voltage is discharged. By doing so, the voltage of the battery cell with a small amount of self-discharge can be lowered to the voltage of the battery cell with a large amount of self-discharge, and the cell balance of each battery cell can be matched. In addition, since the voltage of the battery cell having a high cell voltage is discharged, overcharging can be prevented during charging, and cell deterioration can be prevented from being accelerated.

次に、この発明の実施の一形態の第1の変形例について説明する。この実施の一形態の第1の変形例では、充電時および放電時の最大電圧のセル位置情報の比較に加えて、充電時および放電時の最小電圧のセル位置情報とを比較することにより、より正確にセルバランスの状態を判断することができるようにした。   Next, a first modification of the embodiment of the present invention will be described. In the first modification of this embodiment, in addition to comparing the cell position information of the maximum voltage during charging and discharging, by comparing the cell position information of the minimum voltage during charging and discharging, The cell balance status can be judged more accurately.

この発明の実施の一形態の第1の変形例による電池パックは、図1に示す上述の実施の一形態による電池パック1におけるMPU3の動作以外は、同様の構成で実現可能である。したがって、ここでは、この実施の一形態と同様の部分については同一の符号を付し、MPU3による処理の動作以外については、説明を省略する。   The battery pack according to the first modification of the embodiment of the present invention can be realized with the same configuration except for the operation of the MPU 3 in the battery pack 1 according to the above-described embodiment shown in FIG. Therefore, the same parts as those in this embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description other than the processing operation by the MPU 3 is omitted.

MPU3は、充電時の各電池セル11の電圧を所定時間毎に測定した際の、最大電圧となるセル位置情報および最小電圧となるセル位置情報をメモリ16に記憶する。また、MPU3は、放電時の各電池セル11の電圧を所定時間毎に測定した際の、最大電圧となるセル位置情報および最小電圧となるセル位置情報をメモリ16に記憶する。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報および最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましい。また、放電時の最大電圧のセル位置情報および最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   The MPU 3 stores in the memory 16 the cell position information that becomes the maximum voltage and the cell position information that becomes the minimum voltage when the voltage of each battery cell 11 at the time of charging is measured every predetermined time. Further, the MPU 3 stores in the memory 16 the cell position information that becomes the maximum voltage and the cell position information that becomes the minimum voltage when the voltage of each battery cell 11 at the time of discharging is measured every predetermined time. Note that the cell position information of the maximum voltage and the cell position information of the minimum voltage at the time of charging are preferably stored near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example. The maximum voltage cell position information and the minimum voltage cell position information at the time of discharge are preferably stored in the vicinity of complete discharge where the remaining capacity of the battery is determined.

そして、MPU3は、メモリ16に記憶されたセル位置情報に基づき、各電池セル11の電圧を調整し、各電池セル11間のセルバランスを一致させるためのバランス処理を行う。MPU3は、各電池セル11間の電圧差が所定量以上となった場合に、セル位置情報に基づき、放電させる電池セルに対応する放電回路4を制御し、所望の電池セル11を放電させて電圧を低下させる。   Then, the MPU 3 adjusts the voltage of each battery cell 11 based on the cell position information stored in the memory 16 and performs a balance process for matching the cell balance between the battery cells 11. When the voltage difference between the battery cells 11 exceeds a predetermined amount, the MPU 3 controls the discharge circuit 4 corresponding to the battery cell to be discharged based on the cell position information, and discharges the desired battery cell 11. Reduce voltage.

この発明の実施の一形態の第1の変形例によるバランス処理について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。電池パック1の充放電が行われることによって処理が開始され、ステップS21において、充電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。なお、電池パック1の状態が充電中であるか、または放電中であるかは、電流検出抵抗6に流れる電流の向きによって判断される。   The balance process according to the first modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Processing is started by charging / discharging of the battery pack 1, and in step S21, the voltage of each battery cell 11 at the time of charging is measured every predetermined time. Whether the state of the battery pack 1 is being charged or discharged is determined by the direction of the current flowing through the current detection resistor 6.

ステップS22では、ステップS21で測定された充電時の各電池セル11のうち、最大電圧および最小電圧となった電池セルのセル位置情報がそれぞれメモリ16に記憶される。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報および最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましい。   In step S22, cell position information of the battery cell having the maximum voltage and the minimum voltage among the battery cells 11 at the time of charging measured in step S21 is stored in the memory 16, respectively. Note that the cell position information of the maximum voltage and the cell position information of the minimum voltage at the time of charging are preferably stored near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example.

次に、ステップS23において、放電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。ステップS24では、ステップS23で測定された放電時の各電池セル11のうち、最大電圧および最小電圧となった電池セルのセル位置情報がそれぞれメモリ16に記憶される。なお、放電時の最大電圧のセル位置情報および最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   Next, in step S23, the voltage of each battery cell 11 at the time of discharging is measured every predetermined time. In step S24, cell position information of the battery cell having the maximum voltage and the minimum voltage among the battery cells 11 at the time of discharge measured in step S23 is stored in the memory 16, respectively. The maximum voltage cell position information and the minimum voltage cell position information at the time of discharge are preferably stored in the vicinity of complete discharge where the remaining capacity of the battery is determined, for example.

ステップS25では、メモリ16に記憶された、充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最大電圧のセル位置情報とが比較される。充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最大電圧のセル位置情報とが一致すると判断された場合には、処理がステップS26に移行する。   In step S25, the cell position information of the maximum voltage during charging and the cell position information of the maximum voltage during discharging stored in the memory 16 are compared. If it is determined that the cell position information of the maximum voltage at the time of charging and the cell position information of the maximum voltage at the time of discharging match, the process proceeds to step S26.

ステップS26では、メモリ16に記憶された、充電時の最小電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが比較される。充電時の最小電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが一致する場合には、自己放電量の差によってセルバランスが崩れたと判断し、処理がステップS27に移行する。   In step S26, the cell position information of the minimum voltage during charging and the cell position information of the minimum voltage during discharging stored in the memory 16 are compared. If the cell position information of the minimum voltage at the time of charging and the cell position information of the minimum voltage at the time of discharging coincide with each other, it is determined that the cell balance is lost due to the difference in self-discharge amount, and the process proceeds to step S27.

ステップS27において、各電池セル11間の電圧差が100mV程度など所定量以上となった場合には、最大電圧のセル位置情報に基づき、対応する放電回路4のスイッチ素子13をONとし、放電負荷12によりセル電圧が高い電池セルの放電が行われる。そして、例えば、各電池セル11間の電圧差が0mVから50mV程度などの所定量となった場合、または各電池セル11の電圧が一致した場合にと放電が完了し、一連の処理が終了する。   In step S27, when the voltage difference between the battery cells 11 is a predetermined amount or more, such as about 100 mV, the switch element 13 of the corresponding discharge circuit 4 is turned on based on the cell position information of the maximum voltage, and the discharge load 12 discharges the battery cell having a high cell voltage. Then, for example, the discharge is completed when the voltage difference between the battery cells 11 reaches a predetermined amount such as about 0 mV to 50 mV, or when the voltages of the battery cells 11 match, and the series of processes ends. .

一方、ステップS25において、充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最大電圧のセル位置情報とが一致しない場合、および、ステップS26において、充電時の最小電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが一致しない場合には、には、放電回路4による放電を行わずに一連の処理が終了する。   On the other hand, if the cell position information of the maximum voltage at the time of charging does not match the cell position information of the maximum voltage at the time of discharging in step S25, and the cell position information of the minimum voltage at the time of charging and the cell position information at the time of discharging in step S26. If the cell position information of the minimum voltage does not match, the series of processing ends without discharging by the discharge circuit 4.

このように、この発明の実施の一形態の第1の変形例では、充電時の最大電圧のセル位置と放電時の最大電圧のセル位置とを比較するとともに、充電時の最小電圧のセル位置と放電時の最小電圧のセル位置とを比較し、それぞれのセル位置が一致した場合には、自己放電量が異なるためにセルバランスが崩れたものと確定し、セル電圧の高い電池セルを放電するようにしている。こうすることにより、セルバランスが崩れた要因をより確実に検出することができ、誤検出を減らし、より適切にセルバランスを一致させることができる。   Thus, in the first modification of the embodiment of the present invention, the cell position of the maximum voltage during charging is compared with the cell position of the maximum voltage during discharging and the cell position of the minimum voltage during charging. Is compared with the cell position of the minimum voltage at the time of discharge, and if the cell positions match, it is determined that the cell balance has been lost due to the difference in self-discharge, and the battery cell with a high cell voltage is discharged. Like to do. By doing so, it is possible to more reliably detect the factor that has lost the cell balance, reduce false detection, and more appropriately match the cell balance.

次に、この発明の実施の一形態の第2の変形例について説明する。背景技術の項で説明したように、各電池セルの電池容量が異なることによりセルバランスが崩れた場合、電池容量が少ない電池セルのセル電圧は、充電開始時には低く、満充電付近では高くなる。また、放電開始時には高く、完放電付近では低くなる。   Next, a second modification of the embodiment of the present invention will be described. As described in the background art section, when cell balance is lost due to different battery capacities of battery cells, the cell voltage of a battery cell with a small battery capacity is low at the start of charging and is high near full charge. In addition, it is high at the start of discharge and low in the vicinity of complete discharge.

そこで、この発明の実施の一形態の第2の変形例では、充電時の最大電圧のセル位置情報と、放電時の最小電圧のセル位置情報に基づき、セルバランスの状態を判断し、判断結果に基づき、充電時にのみ、セル電圧が高い電池セルを放電するようにした。   Therefore, in the second modification of the embodiment of the present invention, the cell balance state is determined based on the cell position information of the maximum voltage during charging and the cell position information of the minimum voltage during discharging, and the determination result Based on the above, a battery cell having a high cell voltage is discharged only during charging.

この発明の実施の一形態の第2の変形例による電池パックは、図1に示した上述の実施の一形態およびこの実施の一形態の第1の変形例による電池パック1におけるMPU3の動作以外は、同様の構成で実現可能である。したがって、ここでは、この実施の一形態およびこの実施の一形態の第1の変形例と同様の部分については同一の符号を付し、MPU3による処理の動作以外については、説明を省略する。   The battery pack according to the second modification of the embodiment of the present invention is other than the operation of the MPU 3 in the battery pack 1 according to the above-described embodiment shown in FIG. 1 and the first modification of this embodiment. Can be realized with the same configuration. Therefore, here, the same reference numerals are given to the same parts as those of this embodiment and the first modification of this embodiment, and the description is omitted except for the processing operation by the MPU 3.

MPU3は、充電時の各電池セル11の電圧を所定時間毎に測定した際の最大電圧となるセル位置情報と、放電時の各電池セル11の電圧を所定時間毎に測定した際の最小電圧となるセル位置情報とをメモリ16に記憶する。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましく、放電時の最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   The MPU 3 has cell position information that is the maximum voltage when the voltage of each battery cell 11 during charging is measured every predetermined time, and the minimum voltage when the voltage of each battery cell 11 during discharge is measured every predetermined time. Is stored in the memory 16. Note that storing the cell position information of the maximum voltage at the time of charging is preferably near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example, and storing the cell position information of the minimum voltage at the time of discharging is, for example, the remaining battery Near the complete discharge where the capacity is determined is preferable.

そして、MPU3は、メモリ16に記憶されたセル位置情報に基づき、各電池セル11の電圧を調整し、各電池セル11間のセルバランスを一致させるためのバランス処理を行う。MPU3は、各電池セル11間の電圧差が所定量以上となった場合に、セル位置情報に基づき、放電させる電池セルに対応する放電回路4を制御し、所望の電池セル11を放電させて電圧を低下させる。   Then, the MPU 3 adjusts the voltage of each battery cell 11 based on the cell position information stored in the memory 16 and performs a balance process for matching the cell balance between the battery cells 11. When the voltage difference between the battery cells 11 exceeds a predetermined amount, the MPU 3 controls the discharge circuit 4 corresponding to the battery cell to be discharged based on the cell position information, and discharges the desired battery cell 11. Reduce voltage.

この発明の実施の一形態の第2の変形例によるバランス処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。電池パック1の充放電が行われることによって処理が開始され、ステップS31において、充電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。なお、電池パック1の状態が充電中であるか、または放電中であるかは、電流検出抵抗6に流れる電流の向きによって判断される。   The balance process according to the second modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Processing is started by charging / discharging the battery pack 1, and in step S31, the voltage of each battery cell 11 at the time of charging is measured every predetermined time. Whether the state of the battery pack 1 is being charged or discharged is determined by the direction of the current flowing through the current detection resistor 6.

ステップS32では、ステップS31で測定された充電時の各電池セル11のうち、最大電圧となった電池セルのセル位置情報がメモリ16に記憶される。なお、充電時の最大電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池セルの電圧が安定する満充電付近が好ましい。   In step S <b> 32, cell position information of the battery cell having the maximum voltage among the battery cells 11 at the time of charging measured in step S <b> 31 is stored in the memory 16. Note that the cell position information of the maximum voltage at the time of charging is preferably stored near full charge where the voltage of the battery cell is stable, for example.

次に、ステップS33において、放電時の各電池セル11の電圧が所定時間毎に測定される。ステップS34では、ステップS33で測定された放電時の各電池セル11のうち、最小電圧となった電池セルのセル位置情報がメモリ16に記憶される。なお、放電時の最小電圧のセル位置情報を記憶するのは、例えば電池の残存容量が確定する完放電付近が好ましい。   Next, in step S33, the voltage of each battery cell 11 at the time of discharging is measured every predetermined time. In step S <b> 34, cell position information of the battery cell having the minimum voltage among the battery cells 11 at the time of discharging measured in step S <b> 33 is stored in the memory 16. Note that the cell position information of the minimum voltage at the time of discharging is preferably stored, for example, near the complete discharge where the remaining capacity of the battery is determined.

ステップS35では、メモリ16に記憶された、充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが比較される。充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが一致すると判断された場合には、処理がステップS36に移行する。   In step S35, the cell position information of the maximum voltage during charging and the cell position information of the minimum voltage during discharging stored in the memory 16 are compared. If it is determined that the cell position information of the maximum voltage during charging matches the cell position information of the minimum voltage during discharging, the process proceeds to step S36.

ステップS36では、電池パック1が充電中であるか否かが判断される。充電中であるか否かの判断は、電流検出抵抗6に流れる電流の向きによって判断される。充電中であると判断された場合には、処理がステップS37に移行する。   In step S36, it is determined whether or not the battery pack 1 is being charged. Whether the battery is being charged is determined by the direction of the current flowing through the current detection resistor 6. If it is determined that charging is in progress, the process proceeds to step S37.

ステップS37において、各電池セル11間の電圧差が100mV程度など所定量以上となった場合には、最大電圧のセル位置情報に基づき、対応する放電回路4のスイッチ素子13をONとし、放電負荷12によりセル電圧が高い電池セルの放電が行われる。そして、例えば、各電池セル11間の電圧差が0mVから50mV程度などの所定量となった場合、または各電池セル11の電圧が一致した場合に放電が完了し、一連の処理が終了する。   In step S37, when the voltage difference between the battery cells 11 exceeds a predetermined amount such as about 100 mV, the switch element 13 of the corresponding discharge circuit 4 is turned on based on the cell position information of the maximum voltage, and the discharge load 12 discharges the battery cell having a high cell voltage. For example, when the voltage difference between the battery cells 11 reaches a predetermined amount such as about 0 mV to 50 mV, or when the voltages of the battery cells 11 match, the discharge is completed, and the series of processes ends.

一方、ステップS35において、充電時の最大電圧のセル位置情報と放電時の最小電圧のセル位置情報とが一致しない場合、および、ステップS36において、充電中でないと判断された場合には、放電回路4による放電を行わずに一連の処理が終了する。   On the other hand, if it is determined in step S35 that the cell position information of the maximum voltage during charging does not match the cell position information of the minimum voltage during discharging, and if it is determined in step S36 that charging is not in progress, the discharging circuit A series of processes are completed without performing the discharge by 4.

このように、この発明の実施の一形態の第2の変形例では、充電時の最大電圧のセル位置と放電時の最小電圧のセル位置とを比較し、セル位置が一致した場合には、電池容量が異なるためにセルバランスが崩れたものと判断し、充電時にセル電圧の高い電池セルを放電するようにしている。こうすることにより、電池容量が少ない電池セルの電圧が過充電電圧まで上昇するのを防ぎ、電池セルの劣化の促進を防ぐことができる。   Thus, in the second modification of the embodiment of the present invention, the cell position of the maximum voltage at the time of charging is compared with the cell position of the minimum voltage at the time of discharging. It is determined that the cell balance has been lost due to different battery capacities, and the battery cell having a high cell voltage is discharged during charging. By doing so, it is possible to prevent the voltage of the battery cell having a small battery capacity from rising to the overcharge voltage and to prevent the deterioration of the battery cell.

また、放置時および放電時に電池セルを放電することがないので、誤って電池容量が少ない電池セルを放電してしまうことを防ぎ、電池パックの放電時間を最大化することができる。   In addition, since the battery cells are not discharged at the time of leaving and discharging, it is possible to prevent the battery cells having a small battery capacity from being accidentally discharged and to maximize the discharge time of the battery pack.

以上、この発明の実施の一形態、実施の一形態の第1の変形例および第2の変形例について説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施の一形態、実施の一形態の第1の変形例および第2の変形例に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、MPU3に設けられたメモリ16は、MPU3の外部に設けるようにしてもよい。また、例えば、セル位置情報は、RAMなどの揮発性メモリに記憶するようにしてもよい。   The embodiment of the present invention, the first modification of the embodiment, and the second modification have been described above. However, the present invention is an embodiment of the above-described embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the first modification and the second modification, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the memory 16 provided in the MPU 3 may be provided outside the MPU 3. Further, for example, the cell position information may be stored in a volatile memory such as a RAM.

この発明の実施の一形態による電池パックの一例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an example of the battery pack by one Embodiment of this invention. この発明の実施の一形態による電池パックにおける、セルバランスを一致させる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which matches the cell balance in the battery pack by one Embodiment of this invention. この発明の実施の一形態の第1の変形例による電池パックにおける、セルバランスを一致させる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which makes a cell balance correspond in the battery pack by the 1st modification of one Embodiment of this invention. この発明の実施の一形態の第2の変形例による電池パックにおける、セルバランスを一致させる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which makes a cell balance correspond in the battery pack by the 2nd modification of one Embodiment of this invention. 従来の電池パックによるセルバランスを一致させる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which matches the cell balance by the conventional battery pack. 各電池セルの自己放電量が異なる場合の充放電電圧特性を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the charging / discharging voltage characteristic in case the amount of self discharges of each battery cell differs. 各電池セルの電池容量が異なる場合の充放電電圧特性を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the charging / discharging voltage characteristic when the battery capacity of each battery cell differs.

符号の説明Explanation of symbols

1 電池パック
2 組電池
3 MPU
4a、4b 放電回路
5 スイッチ回路
6 電流検出抵抗
11a、11b 電池セル
12a、12b 放電負荷
13a、13b スイッチ素子
16 メモリ
1 battery pack 2 assembled battery 3 MPU
4a, 4b Discharge circuit 5 Switch circuit 6 Current detection resistor 11a, 11b Battery cell 12a, 12b Discharge load 13a, 13b Switch element 16 Memory

Claims (5)

複数の電池セルを有する二次電池の電池パックであって、
充電および放電の際に、上記複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定する制御部と、
上記測定結果に基づき、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報、および放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報を記憶する記憶部と、
上記制御部による制御に基づき上記複数の電池セルのうち所定の電池セルを放電させる放電回路と
を有し、
上記制御部は、
上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とを比較し、上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とが一致した場合には、上記複数の電池セルの自己放電量が異なることによって上記複数の電池セルのセルバランスが崩れていると判断し、
上記第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを上記放電回路を制御して放電させる
ことを特徴とする電池パック。
A battery pack for a secondary battery having a plurality of battery cell Le,
A controller that measures the voltages of the plurality of battery cells during charging and discharging;
Based on the measurement result, the first cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during charging and the second cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during discharging are stored. A storage unit to
A discharge circuit for discharging a predetermined battery cell among the plurality of battery cells based on the control by the control unit;
The control unit
The first cell position information and the second cell position information are compared, and if the first cell position information and the second cell position information match, the plurality of battery cells Judging that the cell balance of the plurality of battery cells is broken due to different discharge amounts,
A battery pack that discharges battery cells corresponding to the first cell position information and the second cell position information by controlling the discharge circuit.
請求項1に記載の電池パックにおいて、
上記記憶部は、
満充電状態付近において測定された上記複数の電池セルの電圧に基づく上記第1のセル位置情報と、完放電状態付近において測定された上記複数の電池セルの電圧に基づく上記第2のセル位置情報とを記憶する
ことを特徴とする電池パック。
The battery pack according to claim 1,
The storage unit
The first cell position information based on the voltages of the plurality of battery cells measured near the fully charged state, and the second cell position information based on the voltages of the plurality of battery cells measured near the fully discharged state. And a battery pack.
請求項1に記載の電池パックにおいて、
上記記憶部は、
上記制御部による測定結果に基づき、充電の際に最小電圧となる電池セルの位置を示す第3のセル位置情報、および放電の際に最小電圧となる電池セルの位置を示す第4のセル位置情報をさらに記憶し、
上記制御部は、
上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とを比較し、上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とが一致した場合には、上記第3のセル位置情報と上記第4のセル位置情報とをさらに比較し、上記第3のセル位置情報と上記第4のセル位置情報とが一致した場合には、上記複数の電池セルの自己放電量が異なることによって上記複数の電池セルのセルバランスが崩れていると判断し、
上記第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを上記放電回路を制御して放電させる
ことを特徴とする電池パック。
The battery pack according to claim 1,
The storage unit
Based on the measurement result by the control unit, the third cell position information indicating the position of the battery cell having the minimum voltage at the time of charging, and the fourth cell position indicating the position of the battery cell having the minimum voltage at the time of discharging. Remember more information,
The control unit
When the first cell position information and the second cell position information are compared with each other, and the first cell position information and the second cell position information match, the third cell position information And the fourth cell position information are further compared, and when the third cell position information and the fourth cell position information match, the self-discharge amounts of the plurality of battery cells are different. Judging that the cell balance of the plurality of battery cells is broken,
A battery pack that discharges battery cells corresponding to the first cell position information and the second cell position information by controlling the discharge circuit.
請求項1に記載の電池パックにおいて、
上記記憶部は、
上記制御部による測定結果に基づき、放電の際に最小電圧となる電池セルの位置を示す第4のセル位置情報をさらに記憶し、
上記制御部は、
上記第1のセル位置情報と上記第4のセル位置情報とを比較し、上記第1のセル位置情報と上記第4のセル位置情報とが一致した場合には、上記複数の電池セルの電池容量が異なることによって上記複数の電池セルのセルバランスが崩れていると判断し、
充電の際に、上記第1のセル位置情報に対応する電池セルを上記放電回路を制御して放電させる
ことを特徴とする電池パック。
The battery pack according to claim 1,
The storage unit
Based on the measurement result by the control unit, further stores the fourth cell position information indicating the position of the battery cell that becomes the minimum voltage during discharge,
The control unit
When the first cell position information and the fourth cell position information are compared, and the first cell position information and the fourth cell position information match, the batteries of the plurality of battery cells It is determined that the cell balance of the plurality of battery cells has been lost due to different capacities,
A battery pack that discharges battery cells corresponding to the first cell position information by controlling the discharge circuit during charging.
複数の電池セルを有する二次電池の電池パックの制御方法であって、
充電および放電の際に、上記複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定し、
上記測定結果に基づき、充電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第1のセル位置情報、および放電の際に最大電圧となる電池セルの位置を示す第2のセル位置情報を記憶部に記憶し、
上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とを比較し、上記第1のセル位置情報と上記第2のセル位置情報とが一致した場合には、上記複数の電池セルの自己放電量が異なることによってセルバランスが崩れていると判断し、
上記第1のセル位置情報および第2のセル位置情報に対応する電池セルを放電回路により放電させる
ことを特徴とする制御方法。
A control method of a battery pack for a secondary battery having a plurality of battery cell Le,
Measure the voltage of each of the plurality of battery cells during charging and discharging,
Based on the measurement result, the first cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during charging and the second cell position information indicating the position of the battery cell having the maximum voltage during discharging are stored. Remember in the department,
The first cell position information and the second cell position information are compared, and if the first cell position information and the second cell position information match, the plurality of battery cells Judge that the cell balance is broken due to different discharge amount,
A control method comprising discharging a battery cell corresponding to the first cell position information and the second cell position information by a discharge circuit.
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