JP5195375B2 - Battery pack capacity adjustment device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電池セルの直列接続体としての組電池を構成する1又は隣接する複数個の電池セルである単位電池の容量を均等化する組電池の容量調整装置に関する。 The present invention relates to an assembled battery capacity adjusting device for equalizing the capacity of unit batteries which are one or a plurality of adjacent battery cells constituting an assembled battery as a series connection body of a plurality of battery cells.
この種の容量調整装置としては、例えば下記特許文献1に記載されているものがある。ここでは、組電池を構成する複数の電池セル毎にグループ化して各別のブロックとし、ブロック内の電池セルの電圧ばらつきについては、これらの大小比較に基づき電圧の高いセルを放電させる専用の放電回路を備える。また、ブロック同士の電圧ばらつきを低減すべく、ブロックの電圧を検出し、この検出結果に基づき電圧の高いブロックを放電させる処理を行う。
An example of this type of capacity adjustment device is described in
ここで、上記電圧ばらつきの低減処理において、図15に示すように、ブロック電圧同士のばらつき低減処理の後にブロック内の電池セルの電圧ばらつきの低減処理を行う場合には、電池セルの過剰な放電がなされるおそれがある。図15では、4つの電池セルを備えて構成されるブロックを2つ備えて組電池が構成されるものとし、各電池セルの電圧を棒グラフにて示すとともにブロック内の電池セルの平均電圧を1点鎖線にて示している。図示されるように、この場合、電池セルのうちの最低電圧のものが、ブロック同士の電圧のばらつき低減処理によって更に放電される事態が生じ得る。 Here, in the voltage variation reducing process, as shown in FIG. 15, when the voltage variation reducing process of the battery cells in the block is performed after the block voltage variation reducing process, excessive discharge of the battery cells is performed. May be made. In FIG. 15, it is assumed that an assembled battery is configured by including two blocks each including four battery cells, and the voltage of each battery cell is shown by a bar graph and the average voltage of the battery cells in the block is 1 This is indicated by a dotted line. As shown in the figure, in this case, there may occur a situation where the battery cell having the lowest voltage is further discharged by the process for reducing the voltage variation between the blocks.
そこで従来、例えば下記特許文献2に見られるように、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を、ブロック内の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理の後に行うことも提案されている。これにより、上記過剰な放電が生じることを回避することが可能となる。
ところで、上記特許文献2記載の技術では、ブロック内の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理の完了を、この低減処理の時間によって判断している。すなわち、ブロック内の電池セル同士の電圧を十分に均等化することができると想定される時間の間待機し、その後、ブロック同士の電圧のばらつきを低減する処理を行う。この場合、ブロック内の電圧ばらつきが実際には低減されていない状態でブロック同士の電圧ばらつきの低減処理が開始されると、電池セルの過剰な放電がなされる上述した問題が生じ得る。このため、上記待機時間は、マージンを有して設定することが望まれることとなる。ただし、この場合には、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を行うに先立ち、必要以上の時間待機することとなるおそれがあり、これにより組電池の電池セルの電圧ばらつきの低減処理に要する時間が長期化するおそれがある。
By the way, in the technique of the said
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の電池セルの直列接続体としての組電池を構成する1又は隣接する複数個の電池セルである単位電池の電圧ばらつきをより迅速に低減することのできる組電池の容量調整装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a unit battery which is one or a plurality of adjacent battery cells constituting an assembled battery as a series connection body of a plurality of battery cells. An object of the present invention is to provide a battery pack capacity adjustment device that can reduce voltage variation more quickly.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
第1の発明は、複数の電池セルの直列接続体としての組電池を構成する1又は隣接する複数個の電池セルである単位電池の容量を均等化する組電池の容量調整装置において、隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段とを備えることを特徴とする。 1st invention is the capacity adjustment apparatus of the assembled battery which equalizes the capacity | capacitance of the unit battery which is one or several adjacent battery cells which comprise the assembled battery as a series connection body of several battery cells, and adjoins. and block equalizing means for reducing the voltage variation by discharging the ones for each plurality of the unit batteries having high voltages of the unit cells in the block that are grouped as respective separate block, the block Determining means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the in-block equalizing means has been completed based on at least one of the electric potential and current of the electric path connected to the unit battery, and the determining means When it is determined that the voltage variation reduction process by the block equalization means has been completed, the high voltage of the blocks constituting the assembled battery is discharged. Characterized in that it comprises a block-to-block equalization means for performing processing to reduce the voltage variation between.
ブロック内均等化手段による放電処理がなされる場合には、単位電池同士の電圧にばらつきが生じており、単位電池のうちの少なくとも1つを放電電流が流れている。上記発明では、この点に鑑み、単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方を参照することで、ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを迅速且つ確実に判断することができる。このため、ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が実際に完了した後、ブロック間均等化手段による電圧ばらつきの低減処理に迅速に移行することができる。 When the discharge process is performed by the in-block equalizing means, the voltage between the unit cells varies, and the discharge current flows through at least one of the unit cells. In the above invention, in view of this point, by referring to at least one of the electric potential and current of the electric path connected to the unit battery, it is possible to quickly determine whether or not the voltage variation reducing process by the in-block equalizing means has been completed. Judgment can be made with certainty. For this reason, after the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means is actually completed, it is possible to quickly shift to the voltage variation reducing process by the inter-block equalizing means.
第2の発明は、第1の発明において、前記判断手段は、前記ブロックの両端の電位を入力として、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断することを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect , the determination means determines whether or not the voltage variation reduction processing by the intra-block equalization means has been completed with the potentials at both ends of the block as inputs. Features.
なお、前記判断手段は、前記ブロックの両端に接続される電気経路を入力ラインとして、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断することを特徴としてもよい。 The determination means may determine whether or not the voltage variation reduction processing by the intra-block equalization means has been completed using an electrical path connected to both ends of the block as an input line.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記判断手段は、前記ブロック内均等化手段によって均等化対象となるブロック内の前記単位電池の電圧の変化に基づき前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断することを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the determining means is based on a change in voltage of the unit cell in the block to be equalized by the intra-block equalizing means. It is characterized in that it is determined whether or not the process for reducing voltage variation by means of is completed.
ブロック内均等化手段によって電圧ばらつきの低減処理が実際になされている場合、少なくとも1つの単位電池が放電状態となり、その電圧が低下する。これに対し、電圧ばらつきの低減処理が完了する場合には、いずれの単位電池も放電せず、その電圧が維持されると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、ブロック内の単位電池の電圧の変化の有無に基づき、ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを適切に判断することができる。 When voltage variation reduction processing is actually performed by the in-block equalizing means, at least one unit battery is discharged, and the voltage decreases. On the other hand, when the voltage variation reduction process is completed, none of the unit cells is discharged, and the voltage is considered to be maintained. In the above invention, in view of this point, it is possible to appropriately determine whether or not the voltage variation reduction processing by the block equalization means has been completed based on whether or not the voltage of the unit cells in the block has changed.
第4の発明は、第1〜第3のいずれかの発明において、前記判断手段は、前記ブロック内均等化手段によって均等化対象となるブロックの電圧の検出値の変化が所定以下となることに基づき前記低減処理が完了したと判断することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the determination unit is configured such that a change in a detected voltage value of a block to be equalized by the intra-block equalization unit is equal to or less than a predetermined value. Based on this, it is determined that the reduction process has been completed.
ブロック内均等化手段によって電圧ばらつきの低減処理が実際になされている場合、少なくとも1つの単位電池が放電状態となり、その電圧が低下する。このため、ブロックの電圧も低下することとなる。これに対し、電圧ばらつきの低減処理が完了する場合には、いずれの単位電池も放電せず、その電圧が維持されるため、ブロック電圧も変化しないと考えられる。上記発明では、この点に鑑み、ブロック電圧の変化の有無に基づき、ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを適切に判断することができる。 When voltage variation reduction processing is actually performed by the in-block equalizing means, at least one unit battery is discharged, and the voltage decreases. For this reason, the voltage of a block will also fall. On the other hand, when the voltage variation reduction process is completed, none of the unit batteries are discharged and the voltage is maintained, so that the block voltage is considered not to change. In the above invention, in view of this point, it is possible to appropriately determine whether or not the voltage variation reduction processing by the intra-block equalizing means has been completed based on whether or not the block voltage has changed.
第5の発明は、第1又は第2の発明において、前記ブロック内均等化手段は、対象とするブロック内の単位電池の両端に接続される電気経路を入力ラインとして、電圧の高い単位電池を放電させる手段であり、前記判断手段は、前記ブロック内均等化手段による放電処理の実行の有無を判断する手段であることを特徴とする。 According to a fifth invention, in the first or second invention, the in-block equalizing means is configured to use a unit cell having a high voltage by using an electrical path connected to both ends of the unit cell in the target block as an input line. It is a means to discharge, The said judgment means is a means to judge the presence or absence of execution of the discharge process by the said block equalization means, It is characterized by the above-mentioned.
上記発明では、ブロック内均等化手段が電圧の高い単位電池を放電させるものであることに着目し、放電処理の実行の有無に基づきブロック内の単位電池の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断することができる。 In the above invention, paying attention to the fact that the equalizing means in the block discharges the unit battery having a high voltage, whether or not the process for reducing the voltage variation of the unit cells in the block has been completed based on the presence or absence of the discharge process. Can be determined.
第6の発明は、第1、第2又は第5の発明において、前記ブロック内均等化手段は、前記各単位電池に並列接続された放電回路と、前記単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する出力手段とを備え、前記判断手段は、判断対象とするブロック内の全ての単位電池について、該単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路が開ループ化されている旨の信号が前記出力手段から出力されることに基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断することを特徴とする。 In a sixth aspect based on the first , second or fifth aspect , the intra-block equalizing means includes a discharge circuit connected in parallel to each unit cell, the unit cell and the corresponding discharge circuit. Output means for outputting a signal according to the open / close state of the loop circuit, and the determination means includes, for all unit batteries in the block to be determined, a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit. Based on the fact that the output means outputs a signal indicating that an open loop has been established, it is determined that the voltage variation reduction processing by the intra-block equalization means has been completed.
ブロック内の単位電池の電圧ばらつきの低減処理が完了する場合、放電回路を用いた放電処理がなされないことから、上記ループ回路の全てが開ループ化されると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを適切に判断することができる。 When the process for reducing the voltage variation of the unit cells in the block is completed, the discharge process using the discharge circuit is not performed. Therefore, it is considered that all the loop circuits are opened. In the above invention, in view of this point, it is possible to appropriately determine whether or not the voltage variation reduction processing by the block equalization means has been completed.
第7の発明は、第1〜第6のいずれかの発明において、前記ブロック間均等化手段は、前記組電池を構成する全てのブロックについて、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に前記組電池を構成するブロック同士の電圧のばらつきを低減する処理を行うことを特徴とする。 In a seventh invention according to any one of the first to sixth inventions, the inter-block equalization means performs a process of reducing voltage variation by the intra-block equalization means for all the blocks constituting the assembled battery. When the process is completed, a process for reducing variations in voltage between blocks constituting the assembled battery is performed.
第8の発明は、第1〜第6のいずれかの発明において、前記ブロック間均等化手段は、前記組電池を構成する全ブロック数よりも小さい所定の複数個以上のブロックについて前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、該低減処理が完了したブロック間に限ってこれらの間の電圧のばらつきを低減する処理を行うことを特徴とする。 According to an eighth invention, in any one of the first to sixth inventions, the inter-block equalizing means is configured to equalize within a block with respect to a predetermined plurality of blocks smaller than the total number of blocks constituting the assembled battery. When the voltage variation reducing process by the conversion unit is completed, the process for reducing the voltage variation between these blocks is performed only between the blocks for which the reduction process has been completed.
一部のブロックについて、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した時点における最低ブロック電圧は、組電池を構成する単位電池の全てについて電圧ばらつきの低減処理が完了した場合の最低ブロック電圧以上となる。このため、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が複数個のブロックにおいて完了した場合、これら同士の間でブロック電圧のばらつきの低減処理をしても、単位電池を過剰に放電させることにはならない。上記発明では、この点に着目することで、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができ、ひいては組電池を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理に要する時間をいっそう短縮することができる。 For some blocks, the minimum block voltage at the time when the voltage variation reducing process in the block is completed is equal to or higher than the minimum block voltage when the voltage variation reducing process is completed for all the unit cells constituting the assembled battery. . For this reason, when the voltage variation reduction process in the block is completed in a plurality of blocks, the unit cell is not excessively discharged even if the block voltage variation reduction process is performed between them. In the above invention, by paying attention to this point, it is possible to quickly start the process of reducing the voltage variation between the blocks, and further reduce the time required for the process of reducing the voltage dispersion of the unit cells constituting the assembled battery. be able to.
第9の発明は、第1〜第6のいずれかの発明において、前記ブロック間均等化手段は、前記組電池を構成する全ブロック数よりも小さい所定個数以上のブロックについて前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、前記低減処理が完了したブロックの電圧を前記組電池を構成するブロックの電圧の最小値から定まる目標値まで放電させることを特徴とする。 According to a ninth invention, in any one of the first to sixth inventions, the inter-block equalizing means includes the intra-block equalizing means for a predetermined number of blocks smaller than the total number of blocks constituting the assembled battery. When the voltage variation reduction process is completed, the voltage of the block for which the reduction process has been completed is discharged to the target value determined from the minimum value of the voltage of the blocks constituting the assembled battery.
組電池を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理が完了した時点におけるブロック電圧の最低値は、現在のブロックの電圧の最低値以下となる。このため、ブロック内均等化手段によって電圧ばらつきの低減処理が完了したブロックの電圧は、組電池を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理が完了する時点までに現在のブロック電圧の最低値以下まで放電されると考えられる。上記発明では、この点に着目することで、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができ、ひいては組電池を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理に要する時間をいっそう短縮することができる。 The minimum value of the block voltage at the time when the voltage variation reduction processing of the unit batteries constituting the assembled battery is completed is equal to or less than the minimum value of the current block voltage. For this reason, the voltage of the block for which the voltage variation reduction processing has been completed by the block equalization means is equal to or lower than the current block voltage minimum value by the time when the voltage variation reduction processing of the unit battery constituting the assembled battery is completed. It is thought to be discharged. In the above invention, by paying attention to this point, it is possible to quickly start the process of reducing the voltage variation between the blocks, and further reduce the time required for the process of reducing the voltage dispersion of the unit cells constituting the assembled battery. be able to.
第10の発明は、第1〜第9のいずれかの発明において、前記ブロックの電圧を検出する検出手段を更に備え、前記ブロック間均等化手段によるブロック電圧のばらつきの低減処理の実行指令中において前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化しない場合、ブロック間均等化手段及び前記検出手段の少なくとも一方に異常が生じている旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects of the present invention, the apparatus further comprises detection means for detecting the voltage of the block, and the execution of the block voltage variation reduction processing by the inter-block equalization means When the block voltage detected by the detecting means does not change, the apparatus further comprises an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in at least one of the inter-block equalizing means and the detecting means.
ブロック電圧のばらつきの低減処理の実行指令中には、ブロックの電荷が放電されることから、ブロック電圧が低下すると考えられる。このため、ブロック電圧が低下しない場合には、ブロック間均等化手段に異常が生じていると判断することができる。 It is considered that the block voltage is lowered during the execution command of the block voltage variation reduction process because the block charge is discharged. For this reason, when the block voltage does not decrease, it can be determined that an abnormality has occurred in the inter-block equalizing means.
第11の発明は、第1〜第10のいずれかの発明において、前記ブロックの電圧を検出する検出手段を更に備え、前記ブロック内均等化手段は、前記各単位電池に並列接続された放電回路と、前記単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する出力手段とを備え、前記出力手段により少なくとも1つのループ回路が閉状態とされている旨の信号が出力されているにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化しない場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも1つに異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする。 An eleventh invention according to any one of the first to tenth inventions, further comprising a detecting means for detecting the voltage of the block, wherein the equalizing means in the block is a discharge circuit connected in parallel to the unit cells. And a signal indicating that at least one loop circuit is closed by the output means. The output means outputs a signal corresponding to the open / closed state of a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit. If the block voltage detected by the detection means does not change despite the fact that the output is output, the abnormality determination determines that there is an abnormality in at least one of the intra-block equalization means, the output means, and the detection means The apparatus further comprises means.
上記ループ回路が閉状態とされる場合、このループ回路を構成する単位電池が放電されるため、この単位電池の電圧が低下し、ひいてはこれを備えるブロック電圧が低下すると考えられる。これに対し、上記閉状態とされているにもかかわらず、ブロック電圧が変化しないなら、ブロック内均等化手段や出力手段、検出手段に異常が生じていると考えられる。 When the loop circuit is in a closed state, the unit battery constituting the loop circuit is discharged, so that the voltage of the unit battery is lowered, and thus the block voltage including the unit battery is considered to be lowered. On the other hand, if the block voltage does not change in spite of the closed state, it is considered that an abnormality has occurred in the block equalization means, the output means, and the detection means.
第12の発明は、第1〜第11のいずれかの発明において、前記ブロックの電圧を検出する検出手段を更に備え、前記ブロック内均等化手段は、前記各単位電池に並列接続された放電回路と、前記単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する出力手段とを備え、前記出力手段により前記ループ回路の全てが開状態とされている旨の信号が出力されて且つ前記ブロック間均等化手段によるブロック電圧ばらつきの低減処理の実行中でないにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化する場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも一方に異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする。 A twelfth invention according to any one of the first to eleventh inventions, further comprising detecting means for detecting the voltage of the block, wherein the in-block equalizing means is a discharge circuit connected in parallel to the unit cells. And an output means for outputting a signal corresponding to an open / closed state of a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit, and a signal to the effect that all of the loop circuit is opened by the output means Is output and the block voltage detected by the detecting means changes even though the block voltage variation reducing process by the inter-block equalizing means is not being executed, the intra-block equalizing means and the output means And an abnormality determination means for determining that at least one of the detection means is abnormal.
ループ回路の全てが開状態とされて且つブロック間均等化手段によるブロック電圧ばらつきの低減処理の実行中でない場合には、単位電池の放電処理がなされないことから、単位電池の電圧が低下せず、ブロック電圧が変化しないと考えられる。このため、こうした状況下、ブロック電圧が変化するなら、ブロック電圧の検出手段や出力手段、ブロック内均等化手段に異常があると考えられる。 When all of the loop circuits are in the open state and the process of reducing the block voltage variation by the inter-block equalizing means is not being executed, the discharge process of the unit battery is not performed, so the voltage of the unit battery does not decrease. It is considered that the block voltage does not change. For this reason, if the block voltage changes under these circumstances, it is considered that there is an abnormality in the block voltage detection means, output means, and in-block equalization means.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる組電池の容量調整装置をハイブリッド車に搭載される組電池の容量調整装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which an assembled battery capacity adjusting device according to the present invention is applied to an assembled battery capacity adjusting device mounted on a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。 FIG. 1 shows a system configuration according to the present embodiment.
組電池10は、複数(ここではm×n個)のリチウム2次電池(電池セルC11〜Cnm)の直列接続体として構成されている。組電池10は、車載動力発生装置に対する給電手段である。組電池10は、メインリレー12,14を介して、車載動力発生装置としての車載電動機に接続される電力変換回路や、組電池10の電圧を降圧して低圧バッテリ20に出力するための電力変換回路に接続可能とされている。
The assembled
一方、本実施形態にかかる容量調整装置は、「m(≧2)」個ずつの電池セルC11〜C1m,…,Cn1〜Cnmを1つのブロックとして、これら各ブロックの両端の電圧を選択的に検出するための電圧検出器16を備えている。電圧検出器16としては、例えばフライングキャパシタと、各ブロックの電池セルCi1〜Cim(i=1〜n)の両端をフライングキャパシタに選択的に接続するマルチプレクサと、フライングキャパシタの両端の電圧を検出する差動増幅回路とを備えて構成されるものとすればよい。
On the other hand, the capacity adjustment apparatus according to the present embodiment uses “m (≧ 2)” battery cells C11 to C1m,..., Cn1 to Cnm as one block, and selectively selects voltages at both ends of each block. A
電圧検出器16にて検出されるブロック電圧は、マイクロコンピュータ(マイコン18)に入力される。マイコン18は、起動スイッチ22を介して低圧バッテリ20から電力を供給されることで駆動されるものであり、組電池10の状態を監視したり制御したりする機能を有する。
The block voltage detected by the
上記容量調整装置は、更に、ブロック内の電圧ばらつきを低減する均等化ユニットU1〜Unを備えている。これら各均等化ユニットUi(i=1〜n)は、端子T1〜T3を備えている。ここで、高電位側の均等化ユニットUiの端子T3と低電位側の均等化ユニットU(i+1)の端子T1とは互いに接続されており、また、最高電位の均等化ユニットU1の端子T1は電源に接続され、最低電位の均等化ユニットUnの端子T3はNPN型バイポーラトランジスタ(スイッチング素子24)のコレクタ及びエミッタを介して接地されている。そして、マイコン18によってスイッチング素子24がオン操作されることで、均等化ユニットU1〜Unによるブロック内の均等化処理が禁止される。一方、均等化ユニットU1〜Unの各端子T2には、マイコン18から放電信号が入力されるようになっており、これにより、ブロック内の全セルの放電が指示される。
The capacity adjustment device further includes equalization units U1 to Un that reduce voltage variations in the block. Each of these equalization units Ui (i = 1 to n) includes terminals T1 to T3. Here, the terminal T3 of the equalizing unit Ui on the high potential side and the terminal T1 of the equalizing unit U (i + 1) on the low potential side are connected to each other, and the terminal T1 of the equalizing unit U1 having the highest potential is Connected to the power supply, the terminal T3 of the equalizing unit Un having the lowest potential is grounded via the collector and emitter of an NPN bipolar transistor (switching element 24). Then, when the switching
図2(a)に、上記均等化ユニットUiの回路構成を示す。この図では、各ブロック内の電池セル数が「4」である例を示している。 FIG. 2A shows a circuit configuration of the equalization unit Ui. This figure shows an example in which the number of battery cells in each block is “4”.
図示されるように、ブロックを構成する各電池セルCi1〜Ci4のそれぞれには、抵抗体R1〜R4及びNPN型バイポーラトランジスタ(放電スイッチSW1〜SW4)の直列接続体が並列接続されている。そして、放電スイッチSW1〜SW4の導通制御端子(ベース)には、論理和回路OR1〜OR4の出力が印加されている。これにより、論理和回路OR1〜OR4が論理「H」の信号を出力することで、放電スイッチSW1〜SW4がオン状態となり、抵抗体R1〜R4及び放電スイッチSW1〜SW4を備える放電回路を介して電池セルCi1〜Ci4が放電される。 As shown in the figure, series connection bodies of resistors R1 to R4 and NPN bipolar transistors (discharge switches SW1 to SW4) are connected in parallel to the battery cells Ci1 to Ci4 constituting the block. The outputs of the OR circuits OR1 to OR4 are applied to the conduction control terminals (bases) of the discharge switches SW1 to SW4. As a result, the logical sum circuits OR1 to OR4 output a logic “H” signal, so that the discharge switches SW1 to SW4 are turned on, via the discharge circuit including the resistors R1 to R4 and the discharge switches SW1 to SW4. Battery cells Ci1-Ci4 are discharged.
上記論理和回路OR1〜OR4は、いずれも2入力の回路であり、その一方の端子には、上記端子T2が接続されている。これにより、端子T2を介して論理「H」の信号が入力されることで、全放電スイッチSW1〜SW4がオンとなり、ブロック内の全電池セルCi1〜Ci4が放電される。これに対し、論理和回路OR1〜OR4の他方の端子には、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧のばらつきを低減すべく、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4のうち電圧の高い電池セルを放電するための信号が入力される。これは、以下に説明する回路によって実現される。 Each of the OR circuits OR1 to OR4 is a two-input circuit, and the terminal T2 is connected to one terminal thereof. As a result, by inputting a logic “H” signal via the terminal T2, all the discharge switches SW1 to SW4 are turned on, and all the battery cells Ci1 to Ci4 in the block are discharged. On the other hand, a battery cell having a higher voltage among the battery cells Ci1 to Ci4 in the block is connected to the other terminals of the OR circuits OR1 to OR4 in order to reduce variations in voltage of the battery cells Ci1 to Ci4 in the block. A signal for discharging is input. This is realized by a circuit described below.
ブロックの両端(電池セルCi1〜Ci4の直列接続体の両端)には、ブロックを構成する電池セル数に等しい数の抵抗体31〜34の直列接続体が並列接続されている。これら抵抗体31〜34は、互いにその抵抗値が等しく設定されている。このため、抵抗体31〜34の接続点の電位は、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧が等しい場合に想定されるブロック内の電池セル同士の接続点電位(電池セルCi2,Ci3,Ci4の正極電位)となる。
At both ends of the block (both ends of the series connection body of battery cells Ci1 to Ci4), a series connection body of
ブロック内の電池セル同士の接続点電位(電池セルCi2,Ci3,Ci4の正極電位)と、対応する抵抗体31〜34の接続点の電位とは、それぞれ比較回路CMPのセル端子C及び分圧端子Rに入力される。比較回路CMPは、出力端子として高電圧端子Hと低電圧端子Lとを備えている。そして、図2(b)に示すように、セル端子Cの電位の方が分圧端子Rの電位よりも所定値Δ以上高い場合に、高電圧端子Hが論理「H」となり、セル端子Cの電位の方が分圧端子Rの電位よりも所定値Δ以上低い場合に、低電圧端子Lが論理「L」となる。 The connection point potential between the battery cells in the block (the positive potential of the battery cells Ci2, Ci3, Ci4) and the potential at the connection point of the corresponding resistors 31-34 are respectively the cell terminal C of the comparison circuit CMP and the divided voltage. Input to terminal R. The comparison circuit CMP includes a high voltage terminal H and a low voltage terminal L as output terminals. Then, as shown in FIG. 2B, when the potential of the cell terminal C is higher than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined value Δ or more, the high voltage terminal H becomes logic “H”, and the cell terminal C Is lower than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined value Δ or more, the low voltage terminal L becomes logic “L”.
上記比較回路CMPのうち最高電位のものの低電圧端子Lの出力電圧が、最高電位の論理和回路OR1に印加され、また、最低電位のものの高電圧端子Hの出力電圧が、最低電位の論理和回路OR4に印加される。また、中間の論理和回路OR2,OR3には、論理回路LCの出力電圧が印加される。 The output voltage of the low voltage terminal L having the highest potential in the comparison circuit CMP is applied to the OR circuit OR1 having the highest potential, and the output voltage of the high voltage terminal H having the lowest potential is the logical sum of the lowest potential. Applied to circuit OR4. Further, the output voltage of the logic circuit LC is applied to the intermediate OR circuits OR2 and OR3.
上記論理回路LCは、隣接する一対の比較回路CMPの各信号を入力とし、出力信号を生成するものである。図2(c)に、論理回路LCの回路構成を示す。図示されるように、論理回路LCは、高電位側の比較回路CMPの低電圧端子Lの出力信号を論理反転させる論理反転回路40と、低電位側の比較回路CMPの低電圧端子Lの出力信号と論理反転回路40の出力電圧との論理積信号を生成する論理積回路42とを備える。また、低電位側の比較回路CMPの高電圧端子Lの出力信号を論理反転させる論理反転回路44と、高電位側の比較回路CMPの高電圧端子Hの出力信号と論理反転回路44の出力電圧との論理積信号を生成する論理積回路46とを備える。更に、これら論理積回路42,46の出力信号の論理和信号を生成する論理和回路48を備える。
The logic circuit LC receives the signals of a pair of adjacent comparison circuits CMP as inputs and generates an output signal. FIG. 2C shows a circuit configuration of the logic circuit LC. As illustrated, the logic circuit LC includes a
こうした構成によれば、論理回路LCは、低電位側の比較回路CMPのセル端子Cの電位が分圧端子Rの電位よりも所定値高く且つ高電位側の比較回路CMPのセル端子Cの電位が分圧端子Rの電位よりも所定以上高くない場合に論理「H」となる。また、論理回路LCは、低電位側の比較回路CMPのセル端子Cの電位が分圧端子Rの電位よりも所定値以上低くなくて且つ高電位側の比較回路CMPのセル端子Cの電位が分圧端子Rの電位よりも所定以上低い場合に論理「H」となる。 According to such a configuration, the logic circuit LC has the potential of the cell terminal C of the comparison circuit CMP on the low potential side higher than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined value and the potential of the cell terminal C of the comparison circuit CMP on the high potential side. Becomes “H” when the voltage is not higher than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined value or more. Further, the logic circuit LC is configured such that the potential of the cell terminal C of the comparison circuit CMP on the low potential side is not lower than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined value or more, and the potential of the cell terminal C of the comparison circuit CMP on the high potential side is When the potential is lower than the potential of the voltage dividing terminal R by a predetermined level, the logic level is “H”.
こうした構成を有する均等化ユニットUiによれば、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧の絶対値を検出することなく、抵抗体31〜34による分圧値と対応する正極電位との比較に基づき、電圧の高いセルを選択的に放電することができる。
According to the equalization unit Ui having such a configuration, based on the comparison between the divided voltage value by the
上記ブロック内の電圧ばらつきを低減するための放電指令を入力する論理和回路OR1〜OR4の端子は、それぞれダイオードD1〜D4及びフォトカプラPCのフォトトランジスタを介してブロックの負極側に接続されている。フォトカプラPCは、端子T1及び端子T3間にフォトダイオードが接続されるものである。このため、先の図1に示したスイッチング素子24がオンとなることで、論理和回路OR1〜OR4の上記端子の電位は強制的に論理「L」とされることとなり、ブロック内の均等化処理が禁止される。
The terminals of the OR circuits OR1 to OR4 for inputting discharge commands for reducing the voltage variation in the block are connected to the negative side of the block through the diodes D1 to D4 and the phototransistor of the photocoupler PC, respectively. . In the photocoupler PC, a photodiode is connected between the terminal T1 and the terminal T3. Therefore, when the switching
上記均等化ユニットUiを用いることで、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧ばらつきの低減のみならず、電圧の高いブロックに対応する均等化ユニットUiの端子T2に指令信号を出力することでブロック間の電圧のばらつきを低減することもできる。この際、ブロック電圧のばらつきを低減した後、ブロック内の電池セルの電圧ばらつきを低減する場合には、先の図15に示したような問題が生じる。そこで本実施形態では、ブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧ばらつきの低減処理が完了した後、ブロック間の電圧ばらつきを低減する処理を行う。 By using the equalization unit Ui, the block not only reduces the voltage variation of the battery cells Ci1 to Ci4 in the block but also outputs a command signal to the terminal T2 of the equalization unit Ui corresponding to the high voltage block. It is also possible to reduce the voltage variation between them. At this time, when reducing the voltage variation of the battery cells in the block after reducing the variation of the block voltage, the problem as shown in FIG. 15 occurs. Therefore, in the present embodiment, after the voltage variation reducing process of the battery cells Ci1 to Ci4 in the block is completed, a process for reducing the voltage variation between the blocks is performed.
図3に、本実施形態にかかるブロック内の電圧ばらつきの低減処理の完了の有無の判定処理の手順を示す。この処理は、マイコン18によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 3 shows a procedure for determining whether or not the voltage variation reducing process in the block according to the present embodiment has been completed. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS10において、ブロック番号を「1」とする。ここで、ブロック番号とは、高電位側のブロックから順に小さい番号を付すことで定義すればよい。ステップS12においては、先の図1に示した電圧検出器16によって検出された前回のブロック電圧Biをブロック電圧Bi0とする。続くステップS14においては、前回のブロック電圧Bi0と今回のブロック電圧Biとが等しい状態が所定期間継続したか否かを判断する。この処理は、i番目のブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断するためのものである。すなわち、均等化ユニットUiによってブロック内の電池セルCi1〜Ci4の電圧ばらつきの低減処理がなされる場合、少なくとも1つの電池セルが放電されるため、ブロック電圧も低下すると考えられる。このため、ブロック電圧が変化しないなら、いずれの電池セルの放電もなされておらず、ブロック内の電池セルの電圧の均等化処理が完了したと考えられる。
In this series of processing, first, in step S10, the block number is set to “1”. Here, the block number may be defined by attaching a smaller number in order from the block on the high potential side. In step S12, the previous block voltage Bi detected by the
上記ステップS14において肯定判断される場合、ステップS16においてブロック内均等化完了フラグFiを「1」とし、否定判断される場合、ステップS18においてブロック内均等化完了フラグFiを「0」とする。ステップS16,S18の処理が完了する場合、ステップS20において、ブロック番号を「1」だけ大きくする。そして、ステップS22においては、ブロック番号「i」がブロック総数nよりも大きいか否かを判断する。この処理は、全ブロックについて均等化処理が完了したか否かの判断を完了したか否かを判断するためのものである。そしてブロック総数n以下であると判断される場合、ステップS12に戻る。これに対し、総数nよりも大きいと判断される場合、この一連の処理を一旦終了する。 If an affirmative determination is made in step S14, the intra-block equalization completion flag Fi is set to “1” in step S16, and if a negative determination is made, the intra-block equalization completion flag Fi is set to “0” in step S18. When the processes of steps S16 and S18 are completed, the block number is increased by “1” in step S20. In step S22, it is determined whether or not the block number “i” is larger than the total number n of blocks. This process is for determining whether or not the equalization process has been completed for all blocks. If it is determined that the total number of blocks is less than n, the process returns to step S12. On the other hand, when it is determined that the total number is larger than n, the series of processes is temporarily terminated.
図4に、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理の完了の判断態様を例示する。図4では、便宜上、ブロック数を「3」とし、また、ブロック内の電池セル数を「4」としている。図4(b)及び図4(c)に示されるように、ブロック3の電圧が変化しないため、ブロック3内の電池セルの電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断することができる。
FIG. 4 exemplifies a determination mode of completion of the process for reducing the voltage variation in the block. In FIG. 4, for convenience, the number of blocks is “3”, and the number of battery cells in the blocks is “4”. As shown in FIGS. 4B and 4C, since the voltage of the
図5に、本実施形態にかかる組電池10の各電池セルC11〜Cnmの電圧ばらつきの低減処理の手順を示す。この処理は、マイコン18により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。
FIG. 5 shows a procedure for the process of reducing the voltage variation of each of the battery cells C11 to Cnm of the assembled
この一連の処理では、まずステップS30において、均等化実行条件が成立しているか否かを判断する。ここでは、組電池10を流れる電流が、内部抵抗に起因する電圧ばらつきを顕著とすることのない上限値以下となると想定される状況下か否かを判断する。具体的には、例えば以下の条件の少なくとも1つが成立するか否かの判断とすればよい。
a.車載制御装置(マイコン18)の起動スイッチ22がオフとなるとの条件:この場合、これ以降組電池10の充放電電流が微少量又はゼロとなると考えられるため、この条件を採用してもよい。
b.メインリレー12,14オフ:メインリレー12,14がオフされる場合、組電池10と電力変換回路との間の電力の授受がなされないため、これを条件として採用してもよい。
c.組電池10を流れる電流の検出値が閾値以下となるとの条件:ここでは、閾値を、内部抵抗に起因する電圧ばらつきを顕著とすることのない上限値以下に設定することが望ましい。
In this series of processing, first, in step S30, it is determined whether or not the equalization execution condition is satisfied. Here, it is determined whether or not the current flowing through the assembled
a. Condition that the
b. Main relays 12 and 14 off: When the
c. Condition that the detected value of the current flowing through the assembled
上記ステップS30において実行条件が成立していると判断される場合、ステップS32において、ブロック内の電池セルの電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する。この処理は、先の図3に示す処理において、ブロック内均等化完了フラグF1〜Fnの全てが「1」とされたか否かを判断する処理となる。そして、ステップS32において否定判断される場合、ステップS34において、均等化ユニットU1〜Unによってブロック内の電圧ばらつきの低減処理を行わせる。 If it is determined in step S30 that the execution condition is satisfied, it is determined in step S32 whether or not the process for reducing the voltage variation of the battery cells in the block has been completed. This process is a process for determining whether or not all of the intra-block equalization completion flags F1 to Fn are set to “1” in the process shown in FIG. If a negative determination is made in step S32, in step S34, the equalization units U1 to Un cause the voltage variation in the block to be reduced.
一方、ステップS32において肯定判断される場合、ステップS36において、ブロック均等化処理が完了したか否かを判断する。この処理は、電圧検出器16によって検出されるブロック電圧のばらつきが所定以下となったか否かの判断となる。そして、ステップS36において否定判断される場合、ステップS38において、ブロック均等化処理を実施する。この処理は、電圧検出器16の検出結果に基づき、電圧の高いブロックに対応する均等化ユニットUiの端子T2に全セル放電の指令信号を出力することで行うことができる。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S32, it is determined in step S36 whether or not the block equalization processing has been completed. This process determines whether or not the variation in the block voltage detected by the
なお、ステップS34,S38の処理が完了する場合や、ステップS30において否定判断される場合、更にはステップS36において肯定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。 When the processes of steps S34 and S38 are completed, when a negative determination is made at step S30, and when an affirmative determination is made at step S36, the series of processes is temporarily ended.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かをブロック内の電池セルに接続される電気経路の電位に基づき判断し、完了したと判断される場合、ブロック間の電圧ばらつきを低減する処理を行った。このように、ブロック内の電池セルに接続される電気経路の電位を利用することで、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを迅速且つ確実に判断することができる。このため、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が実際に完了した後、ブロック間の電圧ばらつきの低減処理に迅速に移行することができる。 (1) It is determined whether or not the process for reducing the voltage variation in the block has been completed based on the potential of the electrical path connected to the battery cell in the block. Reduction processing was performed. Thus, by using the potential of the electrical path connected to the battery cells in the block, it is possible to quickly and reliably determine whether or not the process for reducing the voltage variation in the block has been completed. For this reason, after the voltage variation reducing process in the block is actually completed, it is possible to quickly shift to the voltage variation reducing process between the blocks.
(2)ブロックの電圧の検出値の変化が所定以下となることに基づきブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断した。これにより、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを適切に判断することができる。 (2) Based on the change in the detected voltage value of the block being equal to or less than a predetermined value, it is determined that the process for reducing the voltage variation in the block has been completed. Thereby, it is possible to appropriately determine whether or not the process for reducing the voltage variation in the block is completed.
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図6に、本実施形態にかかる均等化ユニットUiの回路構成を示す。なお、図6において、先の図2に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。 FIG. 6 shows a circuit configuration of the equalization unit Ui according to the present embodiment. In FIG. 6, members corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.
図示されるように、本実施形態では、論理和回路OR1〜OR4のうちブロック内の電圧ばらつきの低減のための放電指令信号が入力される方の端子の電圧を入力とし、これらの論理和信号を生成する論理和回路50を備える。そして、この論理和回路50の出力信号をブロック内放電信号BDSとする。このブロック内放電信号は、ブロック内の電圧ばらつきを低減すべく電圧の高い電池セルの放電がなされる場合に論理「H」となる一方、ブロック内の電圧ばらつきの低減のための放電がどの電池セルについてもなされない場合に論理「L」となる。
As shown in the figure, in this embodiment, among the OR circuits OR1 to OR4, the voltage of the terminal to which the discharge command signal for reducing the voltage variation in the block is input is input, and these OR signals are input. Is provided. The output signal of the
図7に、本実施形態にかかるブロック内の電圧ばらつきの低減処理の完了の有無の判定処理の手順を示す。この処理は、マイコン18によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図7において、先の図3に示した処理に対応する処理については便宜上同一のステップ番号を付している。
FIG. 7 shows a procedure for determining whether or not the voltage variation reducing process in the block according to the present embodiment has been completed. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、先の図3に示したステップS14に代えて、ステップS14aにおいて、i番目のブロックに対応する均等化ユニットUiから出力されるブロック内放電信号BDSが論理「L」となることに基づき、ブロック内均等化完了フラグFiの値を決定する。 In this series of processing, instead of step S14 shown in FIG. 3, the in-block discharge signal BDS output from the equalization unit Ui corresponding to the i-th block becomes logic “L” in step S14a. Based on this, the value of the in-block equalization completion flag Fi is determined.
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。 According to the present embodiment described above, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.
(3)ブロック内放電信号BDSを利用することで、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを適切に判断することができる。 (3) By using the in-block discharge signal BDS, it is possible to appropriately determine whether or not the processing for reducing the voltage variation in the block has been completed.
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図8に、本実施形態にかかる組電池10の各電池セルC11〜Cnmの電圧ばらつきの低減処理の手順を示す。この処理は、マイコン18により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。
FIG. 8 shows a procedure for the process of reducing the voltage variation of each of the battery cells C11 to Cnm of the assembled
この一連の処理では、まずステップS40において、電圧ばらつきの低減処理の実行条件が成立しているか否かを判断する。この実行条件は、先の図5のステップS30における条件と同様である。そして、実行条件が成立していると判断される場合、ステップS42において、ブロック番号「i」を「1」とするとともに、ブロック電圧の最小値Bminを、ブロック電圧として想定される最大値MAXに設定する。続くステップS44においては、i番目のブロックのブロック内均等化完了フラグFiが「1」であるか否かを判断する。そしてステップS44において肯定判断される場合、ステップS46において、i番目のブロックをブロック同士の電圧ばらつきの低減処理対象(均等化対象ブロック)に追加する。 In this series of processing, first, in step S40, it is determined whether or not the execution condition of the voltage variation reduction processing is satisfied. This execution condition is the same as the condition in step S30 of FIG. If it is determined that the execution condition is satisfied, the block number “i” is set to “1” in step S42, and the minimum value Bmin of the block voltage is set to the maximum value MAX assumed as the block voltage. Set. In a succeeding step S44, it is determined whether or not the intra-block equalization completion flag Fi of the i-th block is “1”. If an affirmative determination is made in step S44, in step S46, the i-th block is added to the voltage variation reduction processing target (equalization target block) between the blocks.
続くステップS48においては、i番目のブロック電圧Biが上記最小値Bminよりも小さいか否かを判断する。そして、ステップS48において肯定判断される場合、ステップS50において、最小値Bminをブロック電圧Biとする。この処理は、均等化対象ブロックのうちの最小電圧を特定するためのものである。ステップS50の処理が完了する場合や、ステップS44,S48において否定判断される場合、ステップS52に移行する。ステップS52においては、ブロック番号「i」がブロックの総数n以上であるか否かを判断する。そして、否定判断される場合、ステップS54においてブロック番号「i」を「1」だけ大きくした後、ステップS44に戻る。 In a succeeding step S48, it is determined whether or not the i-th block voltage Bi is smaller than the minimum value Bmin. If a positive determination is made in step S48, the minimum value Bmin is set as the block voltage Bi in step S50. This process is for specifying the minimum voltage of the equalization target blocks. When the process of step S50 is completed or when a negative determination is made in steps S44 and S48, the process proceeds to step S52. In step S52, it is determined whether or not the block number “i” is equal to or greater than the total number n of blocks. If a negative determination is made, the block number “i” is increased by “1” in step S54, and then the process returns to step S44.
これに対し、ステップS52において肯定判断される場合、ステップS56において、均等化対象ブロック数が「2」以上であるか否かを判断する。この処理は、均等化対象ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を開始するか否かを判断するためのものである。ステップS56において肯定判断される場合、ステップS58において、均等化対象ブロックの電圧を上記最小値Bminに制御する。この処理は、均等化対象ブロックについての電圧検出器16による電圧検出結果に基づき、電圧が最小値Bminよりも大きいものについて、均等化ユニットUiを利用してその全セルを放電させる処理とすればよい。
On the other hand, when an affirmative determination is made in step S52, it is determined in step S56 whether the number of equalization target blocks is “2” or more. This process is for determining whether or not to start a process for reducing voltage variations between equalization target blocks. If a positive determination is made in step S56, the voltage of the equalization target block is controlled to the minimum value Bmin in step S58. This process is based on the voltage detection result by the
なお、ステップS58の処理が完了する場合や、ステップS40,S56において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。 When the process of step S58 is completed or when a negative determination is made in steps S40 and S56, this series of processes is temporarily terminated.
図9に、本実施形態にかかる電圧ばらつきの低減処理態様を例示する。この図9においても、ブロック数を「3」とし、ブロック内の電池セル数を「4」としている。 FIG. 9 illustrates a voltage variation reduction processing mode according to this embodiment. Also in FIG. 9, the number of blocks is “3”, and the number of battery cells in the block is “4”.
図9(a)に示されるように、ブロック2、3についてその内部の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理が完了している場合、ブロック1については未だその内部の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理が完了していなくても、ブロック2及びブロック3同士の電圧ばらつきの低減処理を実行する。その後、図9(b)に示されるように、ブロック1についてもその内部の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理が完了すると、ブロック1〜3の電圧ばらつきの低減処理が開始される。ここで、均等化完了後の最終的なブロック電圧は、2つ以上のブロックについてその内部の電池セル同士の電圧ばらつきの低減処理が完了した際のこれらブロックの最小電圧以下となる。このため、上記処理によれば、過剰な放電を行うことなく、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができる。
As shown in FIG. 9A, when the process of reducing the voltage variation between the battery cells inside the
図10に、本実施形態にかかる均等化処理と上記特許文献2記載の均等化処理とのシミュレーション結果を対比して示す。図10では、ブロック数を「3」とし、ブロック内の電池セル数を「2」としている。このシミュレーションでは、1ステップの間放電がなされることで電圧が「0.1V」低下するとしている。
In FIG. 10, the simulation result of the equalization process concerning this embodiment and the equalization process of the said
図示されるように、従来手法のようにブロック内の電圧ばらつきの低減処理を一定時間実行した後ブロック電圧のばらつきを低減する場合には、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができず均等化が長期化する。これに対し、本実施形態によれば、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができ、ひいては、均等化処理を迅速に完了させることができる。 As shown in the figure, when the process of reducing the voltage variation within the block is performed for a certain period of time as in the conventional method, the process of reducing the voltage dispersion between the blocks is started promptly when the voltage variation of the block is reduced. Can not be done, and equalization will be prolonged. On the other hand, according to this embodiment, the process for reducing the voltage variation between the blocks can be started quickly, and the equalization process can be completed quickly.
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(4)2個以上のブロックについてブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、この低減処理が完了したブロック間に限ってこれらの間の電圧のばらつきを低減する処理を行った。これにより、ブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を迅速に開始することができ、ひいては組電池を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理に要する時間をいっそう短縮することができる。 (4) When the process for reducing the voltage variation in the block is completed for two or more blocks, the process for reducing the voltage variation between these blocks is performed only between the blocks for which the reduction process is completed. Thereby, the process for reducing the voltage variation between the blocks can be quickly started, and as a result, the time required for the process for reducing the voltage variation of the unit batteries constituting the assembled battery can be further shortened.
(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図11に、本実施形態にかかる組電池10の各電池セルC11〜Cnmの電圧ばらつきの低減処理の手順を示す。この処理は、マイコン18により、例えば所定周期で繰り替えし実行される。なお、図11において、先の図8に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
FIG. 11 shows the procedure of the process for reducing the voltage variation of each of the battery cells C11 to Cnm of the assembled
この一連の処理では、ステップS44において否定判断される場合にステップS48に移行することで、組電池10を構成するブロック全ての最低電圧を最小値Bminとして特定する。そして、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したブロック(均等化対象化ブロック)が1つでもある場合、これを最小値Bminに制御する(ステップS58a)。
In this series of processing, when a negative determination is made in step S44, the process proceeds to step S48 to specify the minimum voltage of all the blocks constituting the assembled
図12に、本実施形態にかかる電圧ばらつきの低減処理態様を示す。図12に示されるように、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したブロック(ここでは、ブロック1,3)から、ブロック電圧の最小値Bminを目標値としてブロック内の全電池セルの放電処理を行う。ここで、組電池10の電圧ばらつきの低減処理が完了する際の各ブロックの電圧は、この最小値Bmin以下となるはずである。このため、こうした処理を行っても、過剰な放電を回避することができる。
FIG. 12 shows a voltage variation reduction processing mode according to this embodiment. As shown in FIG. 12, the discharge processing of all the battery cells in the block from the block (here, blocks 1 and 3) in which the voltage variation reduction processing in the block has been completed using the minimum value Bmin of the block voltage as a target value. I do. Here, the voltage of each block when the voltage variation reducing process of the assembled
図13に、本実施形態にかかる均等化処理と先の第3の実施形態にかかる均等化処理と上記特許文献2記載の均等化処理とのシミュレーション結果を対比して示す。図13でも、ブロック数を「3」とし、ブロック内の電池セル数を「2」としている。このシミュレーションでも、1ステップの間放電がなされることで電圧が「0.1V」低下するとしている。
FIG. 13 shows a comparison between simulation results of the equalization process according to the present embodiment, the equalization process according to the third embodiment, and the equalization process described in
図示されるように、本実施形態では、ブロック単位の放電処理を先の第4の実施形態よりも迅速に開始することができるため、均等化処理に要する時間を更に短縮することができる。 As shown in the figure, in the present embodiment, the discharge process in units of blocks can be started more quickly than in the previous fourth embodiment, so that the time required for the equalization process can be further shortened.
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(5)ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了したブロックから、組電池10を構成するブロックの電圧の最小値Bminへの放電制御を実施した。これにより、組電池10を構成する単位電池の電圧ばらつきの低減処理に要する時間をいっそう短縮することができる。
(5) The discharge control from the block in which the voltage variation reduction process in the block was completed to the minimum value Bmin of the voltage of the block constituting the assembled
(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.
本実施形態では、容量調整装置の異常の有無の診断処理をも行う。 In the present embodiment, a diagnosis process for the presence / absence of an abnormality in the capacity adjusting device is also performed.
図14に本実施形態にかかる異常診断原理を示す。 FIG. 14 shows the principle of abnormality diagnosis according to this embodiment.
図示されるように、本実施形態では、マイコン18から均等化ユニットU1〜Unの端子T2に出力されるブロック間放電信号と、ブロック内放電信号BDSと、電圧検出器16によるブロック電圧の検出値とに基づき、異常の有無を判断する。
As shown in the figure, in the present embodiment, the interblock discharge signal output from the
具体的には、ブロック間放電信号がオフであって且つブロック内放電信号BDSがオンであるにもかかわらず、ブロック電圧が変化しない場合には、放電スイッチSW1〜SW4及び抵抗体R1〜R4を備える放電回路の断線、電圧検出器16の異常、ブロック内放電信号の出力異常(スイッチング素子24による均等化放電処理の禁止信号の出力異常)、放電スイッチSW1〜SW4が常時開状態となる異常(開固着異常)の少なくとも1つが生じていると判断する。すなわち、ブロック内放電信号BDSがオンである場合には、少なくとも1つの電池セルCijの放電がなされているはずであるから、これを含むブロック電圧が低下するはずである。それにもかかわらずブロック電圧が低下しないのは、ブロック電圧の検出系に異常があるか放電処理系統に異常があるかの少なくとも1つが生じていると考えられる。
Specifically, when the block voltage does not change even though the inter-block discharge signal is off and the intra-block discharge signal BDS is on, the discharge switches SW1 to SW4 and the resistors R1 to R4 are turned on. Disconnection of the discharge circuit provided, abnormality of the
これに対し、ブロック間放電信号がオフであって且つブロック内放電信号BDSがオンであるときにブロック電圧が変化する場合や、ブロック間放電信号がオフであって且つブロック内放電信号BDSがオフであるときにブロック電圧が変化しない場合には、正常である旨判断する。 In contrast, when the block voltage changes when the inter-block discharge signal is off and the intra-block discharge signal BDS is on, or when the inter-block discharge signal is off and the intra-block discharge signal BDS is off If the block voltage does not change when it is, it is determined that it is normal.
また、ブロック間放電信号がオフであって且つブロック内放電信号BDSがオフであるにもかかわらず、ブロック電圧が変化する場合には、電圧検出器16の異常、ブロック内放電信号BDSの出力異常、放電スイッチSW1〜SW4が常時閉状態となる異常(閉固着異常)の少なくとも1つが生じていると判断する。すなわち、上記双方ともオフである場合には、電池セルCijの全てについて放電がなされていないはずであるから、ブロック電圧が変化しないはずである。それにもかかわらずブロック電圧が変化するのは、ブロック電圧の検出系に異常があるか放電処理系統に異常があるかの少なくとも1つが生じていると考えられる。
If the block voltage changes even though the inter-block discharge signal is off and the intra-block discharge signal BDS is off, the
更に、ブロック間放電信号がオンであって且つブロック内放電信号BDSがオフであるにもかかわらず、ブロック電圧が変化しない場合には、放電スイッチSW1〜SW4及び抵抗体R1〜R4を備える放電回路の断線、電圧検出器16の異常、放電スイッチSW1〜SW4が常時開状態となる異常(開固着異常)、及びブロック間放電信号の出力異常の少なくとも1つが生じていると判断する。すなわち、ブロック間放電信号がオンである場合には、そのブロックの放電がなされているはずであるから、このブロック電圧が低下するはずである。それにもかかわらずブロック電圧が低下しないのは、ブロック電圧の検出系に異常があるか放電処理系統に異常があるかの少なくとも1つが生じていると考えられる。
Further, when the block voltage does not change even though the inter-block discharge signal is on and the intra-block discharge signal BDS is off, the discharge circuit includes the discharge switches SW1 to SW4 and the resistors R1 to R4. It is determined that at least one of the disconnection, the abnormality of the
これに対し、ブロック間放電信号がオンであって且つブロック内放電信号BDSがオフであるときにブロック電圧が変化する場合には、正常である旨判断する。 On the other hand, when the block voltage changes when the inter-block discharge signal is on and the intra-block discharge signal BDS is off, it is determined that it is normal.
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・上記第1の実施形態に対する第2の実施形態の変更点によって、先の第3、4の実施形態を変更してもよい。 The previous third and fourth embodiments may be modified according to the modification of the second embodiment with respect to the first embodiment.
・先の第3の実施形態においては、2つ以上のブロックについて、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、これらについてブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を行ったがこれに限らない。例えば、3つ以上のブロックについて、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、これらについてブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を行ってもよい。 In the previous third embodiment, when the voltage variation reduction processing within a block is completed for two or more blocks, the voltage variation reduction processing between the blocks is performed for these blocks, but this is not restrictive. . For example, when the voltage variation reducing process in the block is completed for three or more blocks, the voltage variation reducing process between the blocks may be performed on these blocks.
・先の第4の実施形態においては、1つ以上のブロックについて、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、これらについてブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を行ったがこれに限らない。例えば、2つ以上のブロックについて、ブロック内の電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、これらについてブロック同士の電圧ばらつきの低減処理を行ってもよい。 In the previous fourth embodiment, when the voltage variation reduction processing within one block is completed for one or more blocks, the voltage variation reduction processing between the blocks is performed for these, but this is not restrictive. . For example, when the voltage variation reducing process in the block is completed for two or more blocks, the voltage variation reducing process between the blocks may be performed on these blocks.
・上記第5の実施形態において、例えば特定のブロック又はその内部の電池セルの放電処理についてはブロック電圧が低下することで電圧検出器16に異常が生じていないと判断される場合、別のブロックについての放電処理中において異常がある旨判断される場合であっても、電圧検出器16の異常の可能性についてはこれを排除してもよい。
In the fifth embodiment, for example, for the discharge processing of a specific block or a battery cell in the specific block, when it is determined that the
・ブロック内の電池セルの電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、各電池セルの電圧を検出する手段を備え、これら各電池セルの電圧の検出値から定量化されるばらつき度合いに基づき上記判断をする手段であってもよい。また例えば、各電池セルの電圧の変化量を検出する手段を備え、これら各変化量の検出値に基づき上記判断をする手段であってもよい。 The determination means for determining whether or not the process for reducing the voltage variation of the battery cells in the block has been completed is not limited to those exemplified in the above embodiments. For example, there may be provided means for detecting the voltage of each battery cell, and means for making the above determination based on the degree of variation quantified from the detected value of the voltage of each battery cell. Further, for example, there may be provided means for detecting the change amount of the voltage of each battery cell, and means for making the above determination based on the detected value of each change amount.
・電池セルCijに並列接続される放電回路と電池セルCijとを備えて構成されるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する手段としては、先の図6に示したものに限らない。例えば、論理和回路OR1〜OR4の出力信号の論理和信号を出力する手段であってもよい。 The means for outputting a signal corresponding to the open / close state of a loop circuit configured to include a discharge circuit connected in parallel to the battery cell Cij and the battery cell Cij is not limited to that shown in FIG. For example, it may be a means for outputting a logical sum signal of the output signals of the logical sum circuits OR1 to OR4.
・均等化ユニットUiによる放電処理の実行の有無を判断する手段としては、先の図6に示したものに限らない。例えば、放電用抵抗体R1〜R4や放電スイッチSW1〜SW4を流れる電流の検出値に基づき上記判断をする手段であってもよい。ここで、電流の検出値がゼロでない場合には、この電圧が高いという情報を取得することができ、ひいては、ブロック内の電圧のばらつき低減処理が未だ未完了であると判断することができる。 The means for determining whether or not the discharge process is performed by the equalization unit Ui is not limited to that shown in FIG. For example, it may be a means for making the above determination based on the detected value of the current flowing through the discharge resistors R1 to R4 and the discharge switches SW1 to SW4. Here, when the detected current value is not zero, it is possible to obtain information that the voltage is high, and as a result, it is possible to determine that the voltage variation reducing process in the block is not yet completed.
・ブロック同士の電圧ばらつきを低減するブロック間均等化手段としては、上記各実施形態にて例示したものに限らない。例えば、上記特許文献1に記載されているものであってもよい。また例えば、ブロック内の均等化を行う回路同様、上記比較回路CMPや論理回路LC、放電用抵抗体R1〜R4、放電スイッチSW1〜SW4等を備えてブロック間均等化手段を構成してもよい。
-The block equalization means for reducing the voltage variation between the blocks is not limited to those exemplified in the above embodiments. For example, what is described in the said
・上記各実施形態では、ブロック内の均等化処理やブロック間の均等化処理の実行を指令する手段(マイコン18)を、車載高圧システムと絶縁された車載低圧システム内に備えたが、これに限らない。 In each of the above embodiments, the means (microcomputer 18) for instructing the execution of the equalization processing within the blocks and the equalization processing between the blocks is provided in the in-vehicle low-voltage system insulated from the in-vehicle high-voltage system. Not exclusively.
・ブロックを構成する電池セルCijの数は、4つに限らず、2個以上の任意の数でよい。 The number of battery cells Cij constituting the block is not limited to four, and may be any number of two or more.
・上記各実施形態では、組電池10を構成する電池セルCijの電圧を均等化するために本発明を適用したがこれに限らない。例えば、隣接する複数個の電池セルを単位電池とし、これら各単位電池の電圧を均等化するために本発明を適用してもよい。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to equalize the voltages of the battery cells Cij constituting the assembled
・電池セルとしては、リチウム2次電池に限らず、例えばニッケル水素2次電池であってもよい。 The battery cell is not limited to a lithium secondary battery but may be a nickel hydride secondary battery, for example.
・上記各実施形態では、ハイブリッド車に搭載される組電池に本発明を適用したがこれに限らず、例えば電気自動車に搭載されるものに適用してもよい。 In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to the assembled battery mounted on the hybrid vehicle. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to, for example, a battery mounted on an electric vehicle.
10…組電池、18…マイコン、U1〜Un…均等化ユニット、C11〜Cnm…電池セル。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、
前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段と、
前記ブロックの電圧を検出する検出手段と、
前記ブロック間均等化手段によるブロック電圧のばらつきの低減処理の実行指令中において前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化しない場合、ブロック間均等化手段及び前記検出手段の少なくとも一方に異常が生じている旨判断する異常判断手段と、
を備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。 In an assembled battery capacity adjusting device for equalizing the capacity of unit batteries which are one or a plurality of adjacent battery cells constituting an assembled battery as a series connection body of a plurality of battery cells,
And block equalizing means for reducing the voltage variation by discharging the ones for each plurality of the unit batteries adjacent high voltage among the unit cells in the block that are grouped as respective separate blocks,
A determination means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the equalization means in the block is completed based on at least one of a potential and a current of an electrical path connected to the unit battery in the block;
When it is determined by the determining means that the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means has been completed, the voltage variation is reduced by discharging the high voltage block among the blocks constituting the assembled battery. Means for equalizing between blocks ,
Detecting means for detecting the voltage of the block;
If the block voltage detected by the detection unit does not change during the execution command of the block voltage variation reduction process by the inter-block equalization unit, an abnormality has occurred in at least one of the inter-block equalization unit and the detection unit. An abnormality judging means for judging that there is,
A capacity adjustment device for a battery pack, comprising:
前記出力手段により少なくとも1つのループ回路が閉状態とされている旨の信号が出力されているにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化しない場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも1つに異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の組電池の容量調整装置。 Before Symbol block equalizing means comprises said a discharge circuit connected in parallel to each unit cell, and output means for outputting a signal corresponding to the opening and closing state of the loop circuit including the discharge circuit, wherein the unit batteries and the corresponding ,
If the block voltage detected by the detection means does not change despite the output means outputting a signal indicating that at least one loop circuit is closed, the intra-block equalization means, output means and a battery pack capacity adjusting device according to claim 1, further comprising an abnormality determining means for determining that at least one is wrong the detecting means.
隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、In-block equalization means for reducing voltage variation by discharging high voltage among unit cells in a block grouped as separate blocks for each of a plurality of adjacent unit cells,
前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、A determination means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the equalization means in the block is completed based on at least one of a potential and a current of an electrical path connected to the unit battery in the block;
該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段と、When it is determined by the determining means that the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means has been completed, the voltage variation is reduced by discharging the high voltage block among the blocks constituting the assembled battery. Means for equalizing between blocks,
前記ブロックの電圧を検出する検出手段と、を備え、Detecting means for detecting the voltage of the block,
前記ブロック内均等化手段は、前記各単位電池に並列接続された放電回路と、前記単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する出力手段とを備え、The in-block equalization means includes a discharge circuit connected in parallel to each unit battery, and an output means for outputting a signal corresponding to the open / close state of a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit,
前記出力手段により少なくとも1つのループ回路が閉状態とされている旨の信号が出力されているにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化しない場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも1つに異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。If the block voltage detected by the detection means does not change despite the output means outputting a signal indicating that at least one loop circuit is closed, the intra-block equalization means, An assembled battery capacity adjusting apparatus, further comprising: an abnormality determining means for determining that at least one of the output means and the detecting means is abnormal.
前記出力手段により前記ループ回路の全てが開状態とされている旨の信号が出力されて且つ前記ブロック間均等化手段によるブロック電圧ばらつきの低減処理の実行中でないにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化する場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも一方に異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の組電池の容量調整装置。 Before Symbol block equalizing means comprises said a discharge circuit connected in parallel to each unit cell, and output means for outputting a signal corresponding to the opening and closing state of the loop circuit including the discharge circuit, wherein the unit batteries and the corresponding ,
Detected by the detecting means even though the output means outputs a signal indicating that all of the loop circuit is in an open state and the block voltage variation reducing process is not being executed by the inter-block equalizing means. when the block voltages change to be, the block equalizing means, according to claim 1 to 3, characterized by further comprising an abnormality judging means for judging that there is abnormality in at least one of said output means and said detecting means The capacity adjustment apparatus of the assembled battery of any one of Claims.
隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、In-block equalization means for reducing voltage variation by discharging high voltage among unit cells in a block grouped as separate blocks for each of a plurality of adjacent unit cells,
前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、A determination means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the equalization means in the block is completed based on at least one of a potential and a current of an electrical path connected to the unit battery in the block;
該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段と、When it is determined by the determining means that the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means has been completed, the voltage variation is reduced by discharging the high voltage block among the blocks constituting the assembled battery. Means for equalizing between blocks,
前記ブロックの電圧を検出する検出手段と、を備え、Detecting means for detecting the voltage of the block,
前記ブロック内均等化手段は、前記各単位電池に並列接続された放電回路と、前記単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路の開閉状態に応じた信号を出力する出力手段とを備え、The in-block equalization means includes a discharge circuit connected in parallel to each unit battery, and an output means for outputting a signal corresponding to the open / close state of a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit,
前記出力手段により前記ループ回路の全てが開状態とされている旨の信号が出力されて且つ前記ブロック間均等化手段によるブロック電圧ばらつきの低減処理の実行中でないにもかかわらず前記検出手段によって検出されるブロック電圧が変化する場合、前記ブロック内均等化手段、前記出力手段及び前記検出手段の少なくとも一方に異常がある旨判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。Detected by the detecting means even though the output means outputs a signal indicating that all of the loop circuit is in an open state and the block voltage variation reducing process is not being executed by the inter-block equalizing means. The battery pack capacity adjustment device further comprising: an abnormality determination unit that determines that at least one of the intra-block equalization unit, the output unit, and the detection unit is abnormal when the block voltage to be changed changes .
隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、In-block equalization means for reducing voltage variation by discharging high voltage among unit cells in a block grouped as separate blocks for each of a plurality of adjacent unit cells,
前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、A determination means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the equalization means in the block is completed based on at least one of a potential and a current of an electrical path connected to the unit battery in the block;
該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段と、を備え、When it is determined by the determining means that the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means has been completed, the voltage variation is reduced by discharging the high voltage block among the blocks constituting the assembled battery. And a block equalizing means for performing
前記ブロック間均等化手段は、前記組電池を構成する全ブロック数よりも小さい所定の複数個以上のブロックについて前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、該低減処理が完了したブロック間に限ってこれらの間の電圧のばらつきを低減する処理を行うことを特徴とする組電池の容量調整装置。The inter-block equalization means performs the reduction process when the voltage variation reduction process by the intra-block equalization means is completed for a predetermined plurality of blocks smaller than the total number of blocks constituting the assembled battery. A battery pack capacity adjustment device that performs a process of reducing variations in voltage between these blocks only between completed blocks.
隣接する複数個の前記単位電池毎に各別のブロックとしてグループ化されたブロック内の単位電池のうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減するブロック内均等化手段と、In-block equalization means for reducing voltage variation by discharging high voltage among unit cells in a block grouped as separate blocks for each of a plurality of adjacent unit cells,
前記ブロック内の前記単位電池に接続される電気経路の電位及び電流の少なくとも一方に基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したか否かを判断する判断手段と、A determination means for determining whether or not the process for reducing voltage variation by the equalization means in the block is completed based on at least one of a potential and a current of an electrical path connected to the unit battery in the block;
該判断手段により前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断される場合、前記組電池を構成するブロックのうちの電圧の高いものを放電させることで電圧ばらつきを低減する処理を行うブロック間均等化手段と、を備え、When it is determined by the determining means that the voltage variation reducing process by the intra-block equalizing means has been completed, the voltage variation is reduced by discharging the high voltage block among the blocks constituting the assembled battery. And a block equalizing means for performing
前記ブロック間均等化手段は、前記組電池を構成する全ブロック数よりも小さい所定個数以上のブロックについて前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了した場合に、前記低減処理が完了したブロックの電圧を前記組電池を構成するブロックの電圧の最小値から定まる目標値まで放電させることを特徴とする組電池の容量調整装置。The inter-block equalization means completes the reduction process when the voltage variation reduction process by the intra-block equalization means is completed for a predetermined number of blocks smaller than the total number of blocks constituting the assembled battery. An assembled battery capacity adjusting device, wherein the block voltage is discharged to a target value determined from a minimum voltage value of the blocks constituting the assembled battery.
前記判断手段は、前記ブロック内均等化手段による放電処理の実行の有無を判断する手段であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の組電池の容量調整装置。 The in-block equalizing means is means for discharging a unit battery having a high voltage using an electric path connected to both ends of the unit battery in the target block as an input line,
The assembled battery capacity adjustment apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the determination unit is a unit that determines whether or not the discharge process is performed by the intra-block equalization unit.
前記判断手段は、判断対象とするブロック内の全ての単位電池について、該単位電池及び対応する前記放電回路を備えるループ回路が開ループ化されている旨の信号が前記出力手段から出力されることに基づき、前記ブロック内均等化手段による電圧ばらつきの低減処理が完了したと判断することを特徴とする請求項1〜11、14のいずれか1項に記載の組電池の容量調整装置。 The in-block equalization means includes a discharge circuit connected in parallel to each unit battery, and an output means for outputting a signal corresponding to the open / close state of a loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit,
The determination means outputs, from the output means, a signal indicating that the loop circuit including the unit battery and the corresponding discharge circuit has been opened for all the unit batteries in the block to be determined. 15. The battery pack capacity adjustment device according to claim 1, wherein it is determined that the voltage variation reduction processing by the intra-block equalizing means has been completed based on the above.
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