JP5329894B2 - Battery pack - Google Patents

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Description

本発明は、充電可能な二次電池セル（以下、単に「電池セル」という）を備えた電池パックに関し、特に正確な電池容量を求める技術に関する。   The present invention relates to a battery pack including a rechargeable secondary battery cell (hereinafter simply referred to as “battery cell”), and more particularly to a technique for obtaining an accurate battery capacity.

二次電池においては、残容量や使用可能時間の表示の正確性が求められている。これらを算出する場合、電池容量（満充電容量ともいう）を正確に推定できることが必要である。また、二次電池の経年劣化などに対する指標として、電池容量の減少があげられる場合がある。この場合も、現在の電池容量の正確な推定が必要となる。   Secondary batteries are required to have accurate display of remaining capacity and usable time. When calculating these, it is necessary to be able to accurately estimate the battery capacity (also referred to as full charge capacity). In addition, there is a case where the battery capacity is decreased as an index for the deterioration of the secondary battery over time. In this case as well, an accurate estimation of the current battery capacity is required.

電池容量を検出する方法として、例えば特許文献１は、劣化状態に応じて、自動的に満充電容量を検出する電池パックおよび満充電容量検出方法を開示している。この特許文献１に開示された技術では、図１０に示すように、二次電池の電圧、温度および外部に接続された放電負荷を所定時間毎に検出する。   As a method for detecting the battery capacity, for example, Patent Document 1 discloses a battery pack and a full charge capacity detection method that automatically detect the full charge capacity in accordance with the deterioration state. In the technique disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 10, the voltage and temperature of the secondary battery and the discharge load connected to the outside are detected every predetermined time.

そして、所定量放電した際に、検出された二次電池の電圧に基づき、予め記憶部に記憶された初期の電池容量に対する現時点の電池容量の割合を示す容量保持率を、所定の線形近似式を用いて算出する。また、算出された容量保持率と初期の電池容量とに基づき二次電池における充電可能な最大電池容量を示す満充電容量を算出する。算出された満充電容量は、記憶部に記憶される。   Then, when a predetermined amount is discharged, based on the detected voltage of the secondary battery, a capacity retention ratio indicating a ratio of the current battery capacity to the initial battery capacity stored in advance in the storage unit is expressed by a predetermined linear approximation formula Calculate using. Further, based on the calculated capacity retention rate and the initial battery capacity, a full charge capacity indicating the maximum battery capacity that can be charged in the secondary battery is calculated. The calculated full charge capacity is stored in the storage unit.

また、特許文献２は、負荷機器などでの残量表示の基となる二次電池の実容量の更新（学習）を行うにあたって、そのための充放電を行わないようにした電池容量判定装置および方法ならびにそれを用いる電池パックを開示している。   Patent Document 2 discloses a battery capacity determination apparatus and method in which charging / discharging is not performed when updating (learning) the actual capacity of a secondary battery that is a basis for displaying a remaining amount in a load device or the like. In addition, a battery pack using the same is disclosed.

この特許文献２に開示された技術では、図１１に示すように、二次電池の放電に伴い、積算部４２１が、放電開始から電流検出抵抗で検出された放電電荷量を減算し、残量演算部４２３が、その積算値を放電開始時点での残量から減算して実際の残量を求め、さらにその実際の残量を実容量演算部４２２ａに格納されている実容量の１００分比を求めることで、前記負荷機器などで表示する残量％を求める。   In the technique disclosed in Patent Document 2, as shown in FIG. 11, the accumulating unit 421 subtracts the discharge charge amount detected by the current detection resistor from the start of discharge as the secondary battery is discharged, The calculation unit 423 subtracts the integrated value from the remaining amount at the start of discharge to obtain an actual remaining amount, and further, the actual remaining amount is compared with the 100% ratio of the actual capacity stored in the actual capacity calculating unit 422a. The remaining amount% displayed on the load device or the like is obtained.

この際、充放電量演算部４２４ａは、前回更新（学習）時から、演算部４２１によって積算された総充電量または総放電量が定格容量の所定倍に達した後の充電時に前記更新（学習）を行うようにし、それまでの実容量から所定の容量だけ減少した値を、新たな実容量に更新（学習）する。したがって、実容量の更新のために充放電を行う必要はない。
特開２００７−３２２３９８号公報 特開２００７−３２２３５３号公報 At this time, the charge / discharge amount calculation unit 424a performs the update (learning) at the time of charging after the total charge amount or the total discharge amount accumulated by the calculation unit 421 reaches a predetermined multiple of the rated capacity since the previous update (learning). ), And a value obtained by reducing a predetermined capacity from the previous actual capacity is updated (learned) to a new actual capacity. Therefore, it is not necessary to charge / discharge for updating the actual capacity.
JP 2007-322398 A JP 2007-322353 A

上述した特許文献１に開示された技術では、電圧、温度および放電負荷を検出することにより、所定量の放電の後、電池電圧から容量保持率（電池容量に対するパーセンテージ）を求め、容量保持率と初期の電池容量から満充電容量が算出されるが、この方法では、充電に関する要素が考慮されておらず、充放電が繰り返される負荷には適さない。   In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, the capacity retention rate (percentage of the battery capacity) is obtained from the battery voltage after a predetermined amount of discharge by detecting the voltage, temperature, and discharge load. Although the full charge capacity is calculated from the initial battery capacity, this method does not take charge-related factors into consideration and is not suitable for a load in which charge and discharge are repeated.

また、上述した特許文献２に開示された技術では、容量推定のために充放電電流を積算する必要はないが、総充電量または総放電量が所定の値に達した後に電池容量の更新が行われ、所定倍に達した後、それまでの電池容量から所定量を減算したものが実容量として更新される。しかしながら、電池容量の更新に関して具体的な技術内容は開示されていない。   In the technique disclosed in Patent Document 2 described above, it is not necessary to integrate the charge / discharge current for capacity estimation, but the battery capacity is updated after the total charge amount or the total discharge amount reaches a predetermined value. After the predetermined amount is reached, the actual capacity is updated by subtracting the predetermined amount from the battery capacity so far. However, no specific technical contents regarding battery capacity update are disclosed.

本発明の課題は、精度の高い電池容量を推定できる電池パックを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a battery pack capable of estimating a battery capacity with high accuracy.

上記課題を解決するために、第１の発明は、充放電可能な複数の電池セルが直列に接続された電池アームが正極端子と負極端子との間に設けられた電池パックであって、正極端子と負極端子との間に流れる電流を検出するパック電流検出部と、パック電流検出部で検出された電流を積算するパック電流積算部と、電池アームを構成する複数の電池セルのセル電圧を検出するセル電圧検出部と、電池アームの温度を検出する温度検出部と、パック電流検出部で検出された電流がゼロまたはゼロに近い値である場合に、開回路である旨を判定する開回路測定判定部と、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、セル電圧検出部で検出されたセル電圧と温度検出部で検出された温度とに基づき残容量パーセンテージを算出する残容量パーセンテージ算出部と、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回にパック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージと前回に残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を算出し、該算出した電池容量と、前回に算出した電池容量とに基づき新電池容量を算出する電池容量補正部を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the first invention is a battery pack in which a battery arm in which a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in series is provided between a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. A pack current detection unit that detects a current flowing between the terminal and the negative electrode terminal, a pack current integration unit that integrates the current detected by the pack current detection unit, and cell voltages of a plurality of battery cells constituting the battery arm. The cell voltage detection unit to detect, the temperature detection unit to detect the temperature of the battery arm, and the current detected by the pack current detection unit is zero or close to zero. When the circuit measurement determination unit and the open circuit measurement determination unit determine that the circuit is open, the remaining capacity percentage is calculated based on the cell voltage detected by the cell voltage detection unit and the temperature detected by the temperature detection unit. Calculate remaining capacity -The pack current integration value integrated by the pack current integration unit and the pack current integration value previously integrated by the pack current integration unit when it is determined that the open circuit measurement determination unit and the open circuit measurement determination unit are open circuits. And calculating the battery capacity based on the difference between the remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculating section and the remaining capacity percentage previously calculated by the remaining capacity percentage calculating section. A battery capacity correction unit that calculates a new battery capacity based on the previously calculated battery capacity is provided.

また、第２の発明は、第１の発明において、残容量パーセンテージ算出部は、セル電圧検出部で検出されたセル電圧のうちの最小電圧を選択してセル電圧最小値として出力する最小電圧選択部と、最小電圧選択部から送られてくるセル電圧最小値を、温度検出部で検出された温度を用いて補正してセル電圧補正最小値として出力する温度補正部と、開回路電圧と残容量パーセンテージとの相関を規定したデータベースと、温度補正部から送られてくるセル電圧補正最小値を開回路電圧としてデータベースを参照することにより残容量パーセンテージを算出する演算部を備えたことを特徴とする。   Further, according to a second aspect, in the first aspect, the remaining capacity percentage calculation unit selects a minimum voltage among the cell voltages detected by the cell voltage detection unit and outputs the minimum voltage as a cell voltage minimum value. A temperature correction unit that corrects the cell voltage minimum value sent from the minimum voltage selection unit using the temperature detected by the temperature detection unit and outputs the corrected value as the cell voltage correction minimum value, and the open circuit voltage and residual It is provided with a database that defines the correlation with the capacity percentage, and a calculation unit that calculates the remaining capacity percentage by referring to the database with the cell voltage correction minimum value sent from the temperature correction unit as an open circuit voltage. To do.

また、第３の発明は、第１の発明において、正極端子と負極端子との間に設けられた電池アームは、並列に接続された複数の電池アームから成り、セル電圧検出部は、複数の電池アームのセル電圧をそれぞれ検出し、温度検出部は、複数の電池アームの温度をそれぞれ検出し、残容量パーセンテージ算出部は、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、セル電圧検出部で検出された複数のセル電圧と温度検出部で検出された複数の温度とに基づき残容量パーセンテージを電池アーム毎に算出し、電池容量補正部は、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回にパック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージと前回に残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を電池アーム毎に算出し、該算出した電池アーム毎の電池容量を加算した全体電池容量と、前回に算出した全体電池容量とに基づき新電池容量を算出することを特徴とする。   In a third aspect based on the first aspect, the battery arm provided between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is composed of a plurality of battery arms connected in parallel. Each of the battery arm cell voltages is detected, the temperature detection unit detects the temperature of each of the plurality of battery arms, and the remaining capacity percentage calculation unit is determined to be open circuit by the open circuit measurement determination unit. The remaining capacity percentage is calculated for each battery arm based on the plurality of cell voltages detected by the cell voltage detection unit and the plurality of temperatures detected by the temperature detection unit, and the battery capacity correction unit is an open circuit measurement determination unit. When it is determined that the circuit is an open circuit, the difference between the pack current integrated value integrated by the pack current integrating unit and the pack current integrated value previously integrated by the pack current integrating unit and the remaining capacity percentage calculating unit Calculation Battery capacity is calculated for each battery arm based on the difference between the remaining capacity percentage for each battery arm and the remaining capacity percentage for each battery arm previously calculated by the remaining capacity percentage calculator. The new battery capacity is calculated on the basis of the total battery capacity obtained by adding the battery capacities and the total battery capacity calculated last time.

また、第４の発明は、第１乃至第３のいずれかにおいて、開回路測定判定部は、起動時またはパック電流検出部で検出された電流の絶対値が所定値以下である状態を所定時間継続したときに開回路である旨を判定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 open circuit measurement determination unit determines that a state in which the absolute value of the current detected at start-up or the pack current detection unit is equal to or less than a predetermined value is a predetermined time. When it continues, it is determined that the circuit is open.

また、第５の発明は、第１の発明において、電池アームは、充放電可能な複数の電池セルが直列に接続されたモジュールが複数個直列に接続されて成り、セル電圧検出部は、複数のモジュールのセル電圧をそれぞれ検出し、温度検出部は、複数のモジュールの温度をそれぞれ検出し、残容量パーセンテージ算出部は、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、セル電圧検出部で検出された複数のセル電圧と温度検出部で検出された複数の温度とに基づき残容量パーセンテージを電池アーム毎に算出し、電池容量補正部は、開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回にパック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージと前回に残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を電池アーム毎に算出し、該算出した電池アーム毎の電池容量を加算した全体電池容量と、前回に算出した全体電池容量とに基づき新電池容量を算出することを特徴とする。   In a fifth aspect based on the first aspect, the battery arm comprises a plurality of modules in which a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in series, and a plurality of cell voltage detection units. When the cell voltage of each module is detected, the temperature detection unit detects the temperature of each of the plurality of modules, and the remaining capacity percentage calculation unit determines that the open circuit measurement determination unit determines that it is an open circuit, The remaining capacity percentage is calculated for each battery arm based on the plurality of cell voltages detected by the cell voltage detection unit and the plurality of temperatures detected by the temperature detection unit, and the battery capacity correction unit is opened by the open circuit measurement determination unit. When it is determined that the circuit is a circuit, the difference between the pack current integrated value integrated by the pack current integrating unit and the pack current integrated value previously integrated by the pack current integrating unit, and the remaining capacity percentage calculating unit The battery capacity is calculated for each battery arm based on the difference between the calculated remaining capacity percentage for each battery arm and the remaining capacity percentage for each battery arm previously calculated by the remaining capacity percentage calculation unit, and the calculated battery arm The new battery capacity is calculated based on the total battery capacity obtained by adding the battery capacities for each and the total battery capacity calculated last time.

本発明によれば、開回路である旨の判定がなされた場合に、パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回にパック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージと前回に残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を算出し、該算出した電池容量と、前回に算出した電池容量とに基づき新電池容量を算出するので、より精度の高い残エネルギー容量を推定できる電池パックを提供することができる。   According to the present invention, when it is determined that the circuit is an open circuit, the difference between the pack current integrated value integrated by the pack current integrating unit and the pack current integrated value previously integrated by the pack current integrating unit is The battery capacity is calculated based on the difference between the remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculation unit and the remaining capacity percentage previously calculated by the remaining capacity percentage calculation unit, and the calculated battery capacity and the previous calculation Since the new battery capacity is calculated based on the battery capacity, the battery pack capable of estimating the remaining energy capacity with higher accuracy can be provided.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１に係る電池パックの構成を示すブロック図である。この電池バックは、正極端子Ａと負極端子Ｂとの間に並列に接続された複数の電池アーム１１〜１ｗ（ｗは正の整数）、電池アーム１１〜１ｗにそれぞれ接続された複数のセル電圧検出部２１〜２ｗ、電流センサ３、パック電流検出部４、パック電流積算部５、温度センサ６、温度検出部７、開回路測定判定部８、残容量パーセンテージ算出部９、電池容量補正部１０および記憶部１１を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a battery pack according to Embodiment 1 of the present invention. The battery back is connected to a plurality of battery arms 1 1 to 1 w (w is a positive integer) and battery arms 1 1 to 1 w connected in parallel between the positive electrode terminal A and the negative electrode terminal B, respectively. A plurality of cell voltage detection units 2 1 to 2 w , current sensor 3, pack current detection unit 4, pack current integration unit 5, temperature sensor 6, temperature detection unit 7, open circuit measurement determination unit 8, remaining capacity percentage calculation unit 9 The battery capacity correction unit 10 and the storage unit 11 are provided.

複数の電池アーム１〜１ｗの各々は、直列に接続された複数の電池セルから構成されている。複数のセル電圧検出部２１〜２ｗは、複数の電池アーム１〜１ｗの電圧（複数の電池セルの電圧の合計）をそれぞれ検出し、セル電圧として残容量パーセンテージ算出部９に送る。 Each of the plurality of battery arms 1 to 1 w includes a plurality of battery cells connected in series. The plurality of cell voltage detection units 2 1 to 2 w detect the voltages (total voltages of the plurality of battery cells) of the plurality of battery arms 1 to 1 w , respectively, and send them to the remaining capacity percentage calculation unit 9 as cell voltages.

電流センサ３は、例えば抵抗から構成されており、正極端子Ａから図示しない負荷を経由して負極端子Ｂに向かう電流経路に設けられている。電流センサ３は、複数の電池アーム１１〜１ｗに流れる充放電電流を電圧に変換し、電圧信号としてパック電流検出部４に送る。 The current sensor 3 is composed of, for example, a resistor, and is provided in a current path from the positive terminal A to the negative terminal B via a load (not shown). The current sensor 3 converts charge / discharge currents flowing through the plurality of battery arms 1 1 to 1 w into a voltage and sends the voltage to the pack current detection unit 4 as a voltage signal.

パック電流検出部４は、電流センサ３から送られてくる電圧信号に基づき、複数の電池アーム１１〜１ｗに流れる充放電電流を検出し、パック電流として開回路測定判定部８およびパック電流積算部５に送る。 The pack current detection unit 4 detects charge / discharge currents flowing through the plurality of battery arms 1 1 to 1 w based on the voltage signal sent from the current sensor 3, and the open circuit measurement determination unit 8 and the pack current are detected as the pack current. Send to the accumulating unit 5.

パック電流積算部５は、パック電流検出部４から送られてくるパック電流を積算する。パック電流積算部５で積算されたパック電流は、パック電流積算値として電池容量補正部１０に送られる。   The pack current integration unit 5 integrates the pack current sent from the pack current detection unit 4. The pack current integrated by the pack current integration unit 5 is sent to the battery capacity correction unit 10 as a pack current integration value.

温度センサ６は、複数の電池アーム１１〜１ｗの全体の温度を検知し、温度信号として温度検出部７に送る。温度検出部７は、温度センサ６から送られてくる温度信号に基づき温度を検出し、残容量パーセンテージ算出部９に送る。 The temperature sensor 6 detects the entire temperature of the plurality of battery arms 1 1 to 1 w and sends the temperature to the temperature detection unit 7 as a temperature signal. The temperature detector 7 detects the temperature based on the temperature signal sent from the temperature sensor 6 and sends it to the remaining capacity percentage calculator 9.

開回路測定判定部８は、パック電流検出部４から送られてくるパック電流がゼロまたはゼロに近い値の時に、開回路である旨を判定する。この開回路測定判定部８における判定結果は、残容量パーセンテージ算出部９および電池容量補正部１０に送られる。   The open circuit measurement determination unit 8 determines that the circuit is an open circuit when the pack current sent from the pack current detection unit 4 is zero or a value close to zero. The determination result in the open circuit measurement determination unit 8 is sent to the remaining capacity percentage calculation unit 9 and the battery capacity correction unit 10.

残容量パーセンテージ算出部９は、開回路測定判定部８から開回路である旨の判定結果が送られてきた場合に、複数のセル電圧検出部２１〜２ｗから送られてくるセル電圧（開回路電圧）および温度検出部７から送られてくる温度に基づき、電池パックの残容量パーセンテージを算出する。開回路電圧と電池容量に対する残容量のパーセンテージは一義的に定まる。 When the remaining capacity percentage calculation unit 9 receives a determination result indicating that the circuit is an open circuit from the open circuit measurement determination unit 8, the cell voltage (from the plurality of cell voltage detection units 2 1 to 2 w ) ( The remaining capacity percentage of the battery pack is calculated based on the open circuit voltage) and the temperature sent from the temperature detector 7. The percentage of remaining capacity with respect to open circuit voltage and battery capacity is uniquely determined.

図２は、開回路電圧と残容量パーセンテージとの相関を示す図であり、この相関は、残容量パーセンテージ算出部９の内部のデータベース（図４参照）に格納されている。残容量パーセンテージ算出部９は、このデータベースを参照して残容量パーセンテージを算出する。残容量パーセンテージ算出部９において算出された残容量パーセンテージは、電池容量補正部１０に送られる。   FIG. 2 is a diagram showing the correlation between the open circuit voltage and the remaining capacity percentage, and this correlation is stored in the internal database (see FIG. 4) of the remaining capacity percentage calculation unit 9. The remaining capacity percentage calculation unit 9 refers to this database to calculate the remaining capacity percentage. The remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculating unit 9 is sent to the battery capacity correcting unit 10.

電池容量補正部１０は、開回路測定判定部８から開回路である旨の判定結果が送られてきた場合に、パック電流積算部５から送られてくるパック電流積算値および残容量パーセンテージ算出部９から送られてくる残容量パーセンテージに基づき、電池パックの電池容量を補正する。電池容量補正部１０で補正することにより得られた電池容量は、新電池容量として記憶部１１に送られる。記憶部１１は、電池容量補正部１０から送られてくる新電池容量を記憶する。   The battery capacity correction unit 10 receives the pack current integration value and the remaining capacity percentage calculation unit sent from the pack current integration unit 5 when a determination result indicating that the circuit is open circuit is sent from the open circuit measurement determination unit 8. Based on the remaining capacity percentage sent from 9, the battery capacity of the battery pack is corrected. The battery capacity obtained by the correction by the battery capacity correction unit 10 is sent to the storage unit 11 as a new battery capacity. The storage unit 11 stores the new battery capacity sent from the battery capacity correction unit 10.

次に、本発明の実施例１に係る電池パックの動作を、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the operation of the battery pack according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、システム起動状態であるかどうかが調べられる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、システム起動状態であることが判断されると、算出フラグが「０」に初期化される（ステップＳ１２）。一方、ステップＳ１１において、システム起動状態でないことが判断されると、ステップＳ１２の処理はスキップされる。   First, it is checked whether or not the system is in an activated state (step S11). If it is determined in step S11 that the system is activated, the calculation flag is initialized to “0” (step S12). On the other hand, if it is determined in step S11 that the system is not activated, the process in step S12 is skipped.

次いで、開回路が使用可能であるかどうかが調べられる（ステップＳ１３）。すなわち、開回路測定判定部８は、パック電流検出部４から送られてくるパック電流がゼロまたはゼロに近い値であるかどうかを判定し、ゼロまたはゼロに近い値であれば開回路が使用可能であると判定し、ゼロまたはゼロに近い値でなければ開回路が使用不可能であると判定する。開回路測定判定部８における判定結果は、残容量パーセンテージ算出部９および電池容量補正部１０に送られる。ステップＳ１３において、開回路が使用可能でないことが判断されると、処理は終了する。   Next, it is checked whether the open circuit is usable (step S13). That is, the open circuit measurement determination unit 8 determines whether or not the pack current sent from the pack current detection unit 4 is zero or a value close to zero. It is determined that the open circuit is not usable unless the value is zero or a value close to zero. The determination result in the open circuit measurement determination unit 8 is sent to the remaining capacity percentage calculation unit 9 and the battery capacity correction unit 10. If it is determined in step S13 that the open circuit is not usable, the process ends.

一方、ステップＳ１３において、開回路が使用可能であることが判断されると、次いで、算出フラグが「０」であるかどうかが調べられる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、算出フラグが「０」であることが判断されると、システム起動状態になってから最初の処理であることが認識され、算出フラグが「１」にセットされる（ステップＳ１５）。   On the other hand, if it is determined in step S13 that the open circuit is usable, it is then checked whether the calculation flag is “0” (step S14). If it is determined in step S14 that the calculation flag is “0”, it is recognized that this is the first processing after the system is activated, and the calculation flag is set to “1” (step S15). .

次いで、残容量パーセンテージＳＯＣｐ１［％］が算出される（ステップＳ１６）。すなわち、残容量パーセンテージ算出部９は、開回路測定判定部８から送られてきた判定結果が開回路である旨を示している場合に、データベースを参照して、複数のセル電圧検出部２１〜２ｗから送られてくるセル電圧（開回路電圧）および温度検出部７から送られてくる温度に基づき残容量パーセンテージを算出し、電池容量補正部１０に送る。 Next, the remaining capacity percentage SOC p1 [%] is calculated (step S16). That is, when the determination result sent from the open circuit measurement determination unit 8 indicates that the remaining capacity percentage is an open circuit, the remaining capacity percentage calculation unit 9 refers to the database and refers to the plurality of cell voltage detection units 2 1. The remaining capacity percentage is calculated based on the cell voltage (open circuit voltage) sent from ˜2 w and the temperature sent from the temperature detection unit 7, and sent to the battery capacity correction unit 10.

次いで、パック電流積算値が取得され、ＳＯＣ１［Ａｈ］とされる（ステップＳ１７）。すなわち、電池容量補正部１０は、パック電流積算部５からパック電流積算値を取得し、これをＳＯＣ１とする。以上により、システム起動状態になってから最初の処理は終了する。   Next, the pack current integrated value is acquired and set to SOC1 [Ah] (step S17). That is, the battery capacity correction unit 10 acquires the pack current integrated value from the pack current integration unit 5 and uses this as SOC1. Thus, the first process ends after the system is activated.

ステップＳ１４において、算出フラグが「０」でない、つまり「１」であることが判断されると、システム起動状態になってから２回目以降の処理であることが認識され、次いで、残容量パーセンテージＳＯＣｐ２［％］が算出される（ステップＳ１８）。すなわち、残容量パーセンテージ算出部９は、開回路測定判定部８から送られてきた判定結果が開回路である旨を示している場合に、データベースを参照して、複数のセル電圧検出部２１〜２ｗから送られてくるセル電圧（開回路電圧）および温度検出部７から送られてくる温度に基づき残容量パーセンテージを算出し、電池容量補正部１０に送る。 If it is determined in step S14 that the calculation flag is not “0”, that is, “1”, it is recognized that the process is the second and subsequent processes after the system is activated, and then the remaining capacity percentage SOC. p2 [%] is calculated (step S18). That is, when the determination result sent from the open circuit measurement determination unit 8 indicates that the remaining capacity percentage is an open circuit, the remaining capacity percentage calculation unit 9 refers to the database and refers to the plurality of cell voltage detection units 2 1. The remaining capacity percentage is calculated based on the cell voltage (open circuit voltage) sent from ˜2 w and the temperature sent from the temperature detection unit 7, and sent to the battery capacity correction unit 10.

次いで、パック電流積算値が取得され、ＳＯＣ２［Ａｈ］とされる（ステップＳ１９）。すなわち、電池容量補正部１０は、パック電流積算部５からパック電流積算値を取得し、これをＳＯＣ２とする。   Next, the pack current integrated value is acquired and set to SOC2 [Ah] (step S19). That is, the battery capacity correction unit 10 acquires the pack current integrated value from the pack current integration unit 5 and uses this as SOC2.

次いで、新電池容量ＢＥｎが算出される（ステップＳ２０）。すなわち、電池容量補正部１０は、新電池容量ＢＥｎを、下記（１）式にしたがって算出する。   Next, a new battery capacity BEn is calculated (step S20). That is, the battery capacity correction unit 10 calculates the new battery capacity BEn according to the following equation (1).

ＢＥｎ＝（ＳＯＣ２−ＳＯＣ１）／（ＳＯＣｐ２−ＳＯＣｐ１）…（１）
次いで、ＳＯＣ２がＳＯＣ１とされ、ＳＯＣｐ２がＳＯＣｐ１とされる（ステップＳ２１）。すなわち、電池容量補正部１０は、ステップＳ１９で算出したＳＯＣ２を新たなＳＯＣ１とし、ステップＳ１８で算出したＳＯＣｐ２を新たなＳＯＣｐ１として次回の処理に備える。 BEn = (SOC2-SOC1) / (SOC p2 -SOC p1) ... (1)
Next, SOC2 is set to SOC1, and SOC p2 is set to SOC p1 (step S21). That is, the battery capacity correction unit 10 prepares the SOC2 calculated in step S19 as a new SOC1, and sets the SOC p2 calculated in step S18 as a new SOC p1 for the next processing.

次いで、新電池容量が補正される（ステップＳ２２）。すなわち、電池容量補正部１０は、ステップＳ２０で算出した新電池容量ＢＥｎを、下記（２）式にしたがって補正し、新たな新電池容量とする。   Next, the new battery capacity is corrected (step S22). That is, the battery capacity correction unit 10 corrects the new battery capacity BEn calculated in step S20 according to the following equation (2) to obtain a new new battery capacity.

新電池容量＝ＢＥ＊（１−Ｋ）＋ＢＥｎ＊Ｋ…（２）
ここで、ＢＥは現在の電池容量であり、Ｋは任意の係数である。 New battery capacity = BE * (1-K) + BEn * K (2)
Here, BE is the current battery capacity, and K is an arbitrary coefficient.

ステップＳ２２で計算された新電池容量は、記憶部１１に送られて保存される。   The new battery capacity calculated in step S22 is sent to the storage unit 11 and stored.

以上説明した本発明の実施例１に係る電池パックによれば、開回路測定判定部８で開回路である旨の判定がなされた場合に、パック電流積算部５で積算されたパック電流積算値と前回にパック電流積算部５で積算されたパック電流積算値との差と、残容量パーセンテージ算出部９で算出された残容量パーセンテージと前回に残容量パーセンテージ算出部９で算出された残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を算出し、該算出した電池容量と、前回に算出した電池容量とに基づき新電池容量を算出するので、より精度の高い残エネルギー容量を推定することができる。   According to the battery pack according to the first embodiment of the present invention described above, the pack current integrated value integrated by the pack current integrating unit 5 when the open circuit measurement determining unit 8 determines that the circuit is an open circuit. And the difference between the pack current integration value integrated by the pack current integration unit 5 last time, the remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculation unit 9, and the remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculation unit 9 last time The battery capacity is calculated based on the difference between and the new battery capacity is calculated based on the calculated battery capacity and the previously calculated battery capacity, so that it is possible to estimate the remaining energy capacity with higher accuracy.

本発明の実施例２に係る電池パックは、残容量パーセンテージ算出部９をさらに具体化したものである。図４は、実施例２に係る電池パックで使用される残容量パーセンテージ算出部９の構成を示すブロック図である。   The battery pack according to Example 2 of the present invention is a more specific example of the remaining capacity percentage calculation unit 9. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the remaining capacity percentage calculation unit 9 used in the battery pack according to the second embodiment.

残容量パーセンテージ算出部９は、最小電圧選択部２１、温度補正部２２、データベース２３および演算部２４を備えている。   The remaining capacity percentage calculation unit 9 includes a minimum voltage selection unit 21, a temperature correction unit 22, a database 23, and a calculation unit 24.

最小電圧選択部２１は、複数のセル電圧検出部２１〜２ｗで検出されたセル電圧のうちの最小電圧を選択してセル電圧最小値として温度補正部２２に送る。 The minimum voltage selection unit 21 selects the minimum voltage among the cell voltages detected by the plurality of cell voltage detection units 2 1 to 2 w and sends it to the temperature correction unit 22 as the cell voltage minimum value.

温度補正部２２は、最小電圧選択部２１から送られてくるセル電圧最小値を、温度検出部７で検出された温度を用いて補正する。この補正は、例えば、セル電圧と温度との関係を示したテーブルを予め記憶しておき、このテーブルを参照することにより行うことができる。温度補正部２２で補正されたセル電圧最小値は、セル電圧補正最小値として演算部２４に送られる。   The temperature correction unit 22 corrects the cell voltage minimum value sent from the minimum voltage selection unit 21 using the temperature detected by the temperature detection unit 7. This correction can be performed, for example, by previously storing a table showing the relationship between the cell voltage and the temperature and referring to this table. The cell voltage minimum value corrected by the temperature correction unit 22 is sent to the calculation unit 24 as the cell voltage correction minimum value.

データベース２３は、図２に示すような、開回路電圧と残容量パーセンテージとの相関を格納している。データベース２３は、演算部２４によって参照される。   The database 23 stores the correlation between the open circuit voltage and the remaining capacity percentage as shown in FIG. The database 23 is referred to by the calculation unit 24.

演算部２４は、温度補正部２２から送られてくるセル電圧補正最小値を開回路電圧として、データベース２３を参照することにより残容量パーセンテージを算出する。演算部で算出された残容量パーセンテージは、電池容量補正部１０に送られる。   The calculation unit 24 calculates the remaining capacity percentage by referring to the database 23 with the cell voltage correction minimum value sent from the temperature correction unit 22 as an open circuit voltage. The remaining capacity percentage calculated by the calculation unit is sent to the battery capacity correction unit 10.

以上説明したように、本発明の実施例２に係る電池パックによれば、残容量パーセンテージ算出部９は、複数のセル電圧検出部２１〜２ｗで検出されたセル電圧のうちの最小電圧を用いて残容量パーセンテージを算出するので、エネルギーが最も小さい電池アームが処理対象となり、使用可能なエネルギー量としての確度が向上する。 As described above, according to the battery pack of the second embodiment of the present invention, the remaining capacity percentage calculation unit 9 is the minimum voltage among the cell voltages detected by the plurality of cell voltage detection units 2 1 to 2 w. Since the remaining capacity percentage is calculated using the battery arm, the battery arm with the smallest energy becomes the processing target, and the accuracy as the amount of usable energy is improved.

本発明の実施例３に係る電池パックは、残容量パーセンテージを電池アーム毎に算出して電池容量を算出するものである。   The battery pack according to Example 3 of the present invention calculates the battery capacity by calculating the remaining capacity percentage for each battery arm.

図５は、実施例３に係る電池パックの構成を示すブロック図である。この電池パックでは、実施例１に係る電池パックでは全体として１つの温度センサ６が設けられているのに対し、複数の電池アーム１１〜１ｗに対して複数の温度センサ６１〜６ｗがそれぞれ設けられている。また、実施例１に係る電池パックの温度検出部７が温度検出部７ａに変更され、残容量パーセンテージ算出部９が残容量パーセンテージ算出部９ａに変更され、さらに、電池容量補正部１０が電池容量補正部１０ａに変更されて構成されている。以下においては、実施例１に係る電池パックと同一の構成部分には、実施例１で使用した符号と同じ符号を付して説明を省略または簡略化する。 FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the battery pack according to the third embodiment. In this battery pack, while one temperature sensor 6 is provided as a whole in the battery pack according to Example 1, a plurality of battery arms 1 1 to 1 more temperatures for w sensor 6 1 to 6 w Are provided. Further, the temperature detecting unit 7 of the battery pack according to the first embodiment is changed to the temperature detecting unit 7a, the remaining capacity percentage calculating unit 9 is changed to the remaining capacity percentage calculating unit 9a, and the battery capacity correcting unit 10 is further changed to the battery capacity. The correction unit 10a is changed to be configured. In the following, the same components as those of the battery pack according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and the description thereof is omitted or simplified.

温度センサ６１〜６ｗは、複数の電池アーム１１〜１ｗの温度をそれぞれ検知し、温度信号として温度検出部７ａに送る。温度検出部７ａは、温度センサ６１〜６ｗから送られてくる温度信号に基づき複数の電池アーム１１〜１ｗの温度をそれぞれ検出し、温度値として残容量パーセンテージ算出部９ａに送る。 The temperature sensors 6 1 to 6 w detect the temperatures of the plurality of battery arms 1 1 to 1 w , respectively, and send them to the temperature detector 7a as temperature signals. The temperature detection unit 7a detects the temperatures of the plurality of battery arms 1 1 to 1 w based on the temperature signals sent from the temperature sensors 6 1 to 6 w, and sends the detected temperatures to the remaining capacity percentage calculation unit 9a as temperature values.

図６は、残容量パーセンテージ算出部９ａおよび電池容量補正部１０ａの詳細な構成を示すブロック図である。残容量パーセンテージ算出部９ａは、複数の電池アーム１１〜１ｗにそれぞれ対応した複数の残容量パーセンテージ算出ユニット９ａ１〜９ａｗから構成されている。各残容量パーセンテージ算出ユニットの構成および動作は、図４に示した実施例２に係る残容量パーセンテージ算出部９と同じである。複数の残容量パーセンテージ算出ユニット９ａ１〜９ａｗで算出された残容量パーセンテージは、電池容量補正部１０ａに送られる。 FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the remaining capacity percentage calculation unit 9a and the battery capacity correction unit 10a. Residual capacity percentage calculation unit 9a is composed of a plurality of remaining capacity percentage calculation unit 9a 1 ~9a w respectively corresponding to the plurality of battery arms 1 1 to 1 w. The configuration and operation of each remaining capacity percentage calculation unit are the same as those of the remaining capacity percentage calculation unit 9 according to the second embodiment shown in FIG. The remaining capacity percentages calculated by the plurality of remaining capacity percentage calculating units 9a 1 to 9a w are sent to the battery capacity correcting unit 10a.

電池容量補正部１０ａは、アーム電池容量補正部３１と加算部３２から構成されている。アーム電池容量補正部３１は、ｗ個の電池容量補正部（各々は実施例１に係る電池パックの電池容量補正部１０と同じもの）から構成されている。各電池容量補正部は、開回路測定判定部８から送られてくる判定結果に応じて、パック電流積算部５から送られてくるパック電流積算値および残容量パーセンテージ算出部９ａから送られてくる残容量パーセンテージに基づき、電池アームの電池容量を算出して加算部３２に送る。   The battery capacity correction unit 10 a includes an arm battery capacity correction unit 31 and an addition unit 32. The arm battery capacity correction unit 31 includes w battery capacity correction units (each of which is the same as the battery capacity correction unit 10 of the battery pack according to the first embodiment). Each battery capacity correction unit is sent from the pack current integration value and remaining capacity percentage calculation unit 9a sent from the pack current integration unit 5 according to the determination result sent from the open circuit measurement determination unit 8. Based on the remaining capacity percentage, the battery capacity of the battery arm is calculated and sent to the adding unit 32.

加算部３２は、アーム電池容量補正部３１から送られてくるｗ個の電池容量を加算し、新電池容量として記憶部１１に送る。   The adding unit 32 adds the w battery capacities sent from the arm battery capacity correcting unit 31 and sends them to the storage unit 11 as a new battery capacity.

次に、本発明の実施例３に係る電池パックの動作を、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図３のフローチャートに示した実施例１に係る電池パックと同じ処理を実行するステップには、図３で使用した符号と同じ符号を付して説明を簡略化する。   Next, the operation of the battery pack according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, the same code | symbol as the code | symbol used in FIG. 3 is attached | subjected to the step which performs the same process as the battery pack which concerns on Example 1 shown in the flowchart of FIG. 3, and description is simplified.

まず、システム起動状態であるかどうかが調べられる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、システム起動状態であることが判断されると、算出フラグが「０」に初期化される（ステップＳ１２）。一方、ステップＳ１１において、システム起動状態でないことが判断されると、ステップＳ１２の処理はスキップされる。   First, it is checked whether or not the system is in an activated state (step S11). If it is determined in step S11 that the system is activated, the calculation flag is initialized to “0” (step S12). On the other hand, if it is determined in step S11 that the system is not activated, the process in step S12 is skipped.

次いで、開回路が使用可能であるかどうかが調べられる（ステップＳ１３）。すなわち、開回路測定判定部８は、パック電流検出部４から送られてくるパック電流がゼロまたはゼロに近い値であるかどうかを判定し、判定結果を残容量パーセンテージ算出部９ａおよび電池容量補正部１０ａに送る。ステップＳ１３において、開回路が使用可能でないことが判断されると、処理は終了する。   Next, it is checked whether the open circuit is usable (step S13). That is, the open circuit measurement determination unit 8 determines whether or not the pack current sent from the pack current detection unit 4 is zero or a value close to zero, and the determination result is used as the remaining capacity percentage calculation unit 9a and the battery capacity correction. Send to part 10a. If it is determined in step S13 that the open circuit is not usable, the process ends.

一方、ステップＳ１３において、開回路が使用可能であることが判断されると、次いで、算出フラグが「０」であるかどうかが調べられる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、算出フラグが「０」であることが判断されると、システム起動状態になってから最初の処理であることが認識され、算出フラグが「１」にセットされる（ステップＳ１５）。   On the other hand, if it is determined in step S13 that the open circuit is usable, it is then checked whether the calculation flag is “0” (step S14). If it is determined in step S14 that the calculation flag is “0”, it is recognized that this is the first processing after the system is activated, and the calculation flag is set to “1” (step S15). .

次いで、残容量パーセンテージＳＯＣｐ１［％］が算出される（ステップＳ１６）。すなわち、残容量パーセンテージ算出部９ａは、開回路測定判定部８から送られてきた判定結果が開回路である旨を示している場合に、複数の残容量パーセンテージ算出ユニット９ａ１〜９ａｗの各々について、残容量パーセンテージを算出し、電池容量補正部１０ａに送る。 Next, the remaining capacity percentage SOC p1 [%] is calculated (step S16). That is, when the determination result sent from the open circuit measurement determination unit 8 indicates that the remaining capacity percentage calculation unit 9a is an open circuit, each of the plurality of remaining capacity percentage calculation units 9a 1 to 9a w Is calculated and sent to the battery capacity correction unit 10a.

次いで、パック電流積算値が取得され、ＳＯＣ１［Ａｈ］とされる（ステップＳ３１）。すなわち、電池容量補正部１０ａは、パック電流積算部５からのパック電流積算値を取得してｗで除算し、この結果をＳＯＣ１とする。以上により、システム起動状態になってから処理は終了する。   Next, the pack current integrated value is acquired and set to SOC1 [Ah] (step S31). That is, the battery capacity correction unit 10a acquires the pack current integrated value from the pack current integration unit 5, divides it by w, and sets this result as SOC1. Thus, the process ends after the system is activated.

ステップＳ１４において、算出フラグが「０」でない、つまり「１」であることが判断されると、システム起動状態になってから２回目以降の処理であることが認識され、次いで、残容量パーセンテージＳＯＣｐ２［％］が算出される（ステップＳ１８）。すなわち、残容量パーセンテージ算出部９ａは、開回路測定判定部８から送られてきた判定結果が開回路である旨を示している場合に、複数の残容量パーセンテージ算出ユニット９ａ１〜９ａｗの各々について、残容量パーセンテージを算出し、電池容量補正部１０ａに送る。 If it is determined in step S14 that the calculation flag is not “0”, that is, “1”, it is recognized that the process is the second and subsequent processes after the system is activated, and then the remaining capacity percentage SOC. p2 [%] is calculated (step S18). That is, when the determination result sent from the open circuit measurement determination unit 8 indicates that the remaining capacity percentage calculation unit 9a is an open circuit, each of the plurality of remaining capacity percentage calculation units 9a 1 to 9a w Is calculated and sent to the battery capacity correction unit 10a.

次いで、パック電流積算値が取得され、ＳＯＣ２［Ａｈ］とされる（ステップＳ３２）。すなわち、電池容量補正部１０ａは、パック電流積算部５からのパック電流積算値を取得してｗで除算し、この結果をＳＯＣ２とする。   Next, the pack current integrated value is acquired and set to SOC2 [Ah] (step S32). That is, the battery capacity correction unit 10a acquires the pack current integrated value from the pack current integration unit 5, divides it by w, and sets the result as SOC2.

次いで、新電池容量ＢＥｎが算出される（ステップＳ２０）。すなわち、電池容量補正部１０は、新電池容量ＢＥｎを、上述した（１）式にしたがって算出する。次いで、ＳＯＣ２がＳＯＣ１とされ、ＳＯＣｐ２がＳＯＣｐ１とされる（ステップＳ２１）。 Next, a new battery capacity BEn is calculated (step S20). That is, the battery capacity correction unit 10 calculates the new battery capacity BEn according to the above-described equation (1). Next, SOC2 is set to SOC1, and SOC p2 is set to SOC p1 (step S21).

次いで、新電池容量が補正される（ステップＳ２２）。すなわち、電池容量補正部１０は、ステップＳ２０で算出した新電池容量ＢＥｎを、上述した（２）式にしたがって補正し、新たな新電池容量とする。ステップＳ２２で計算された新電池容量は、記憶部１１に送られて保存される。   Next, the new battery capacity is corrected (step S22). That is, the battery capacity correction unit 10 corrects the new battery capacity BEn calculated in step S20 according to the above-described equation (2) to obtain a new new battery capacity. The new battery capacity calculated in step S22 is sent to the storage unit 11 and stored.

以上説明したように、本発明の実施例３に係る電池パックによれば、電池アーム毎に電池容量を求めるので、電池容量の算出精度を向上させることができる。   As described above, according to the battery pack according to the third embodiment of the present invention, the battery capacity is obtained for each battery arm, so that the calculation accuracy of the battery capacity can be improved.

本発明の実施例４に係る電池パックは、開回路測定判定部８における処理内容を具体化したものである。実施例４に係る電池パックの構成は、図１に示した実施例１に係る電池パックの構成、または、図５に示した実施例３に係る電池パックの構成と同じである。   The battery pack according to the fourth embodiment of the present invention is obtained by embodying the processing contents in the open circuit measurement determination unit 8. The configuration of the battery pack according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the battery pack according to the first embodiment shown in FIG. 1 or the configuration of the battery pack according to the third embodiment shown in FIG.

図８は、開回路測定判定部８において行われる処理を示すフローチャートである。開回路測定判定部８では、まず、システム起動状態であるかどうかが調べられる（ステップＳ４１）。ステップＳ４１において、システム起動状態であることが判断されると、開回路が使用可能である旨が判定される。   FIG. 8 is a flowchart showing processing performed in the open circuit measurement determination unit 8. The open circuit measurement determination unit 8 first checks whether or not the system is in an activated state (step S41). If it is determined in step S41 that the system is in the activated state, it is determined that the open circuit is usable.

一方、ステップＳ４１において、システム起動状態でないことが判断されると、次いで、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さいかどうかが調べられる（ステップＳ４２）。すなわち、電池容量補正部１０または１０ａは、パック電流積算部５から送られてくるパック電流積算値が、所定値Ｉ［Ａ］より小さいかどうかを調べる。ここで、所定値Ｉは、ゼロまたはゼロに近い値とすることができる。なお、パック電流の絶対値を比較対象としたのは、パック電流積算値が充電時には正、放電時には負の値をとる場合に対処するためである。   On the other hand, if it is determined in step S41 that the system is not in the activated state, it is then checked whether the absolute value of the pack current is smaller than a predetermined value I [A] (step S42). That is, the battery capacity correction unit 10 or 10a checks whether the pack current integrated value sent from the pack current integrating unit 5 is smaller than the predetermined value I [A]. Here, the predetermined value I can be zero or a value close to zero. The reason why the absolute value of the pack current is set as a comparison target is to cope with the case where the pack current integrated value is positive when charging and negative when discharging.

ステップＳ４２において、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さくないことが判断されると、開回路が使用不可能である旨が判定される。一方、ステップＳ４２において、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さいことが判断されると、次いで、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さい状態が所定時間Ｔ［秒］以上継続したかどうかが調べられる（ステップＳ４３）。すなわち、電池容量補正部１０または１０ａは、パック電流積算部５から送られてくるパック電流積算値が所定値Ｉ［Ａ］より小さい状態が所定時間Ｔ［秒］以上継続したかどうかを調べる。   If it is determined in step S42 that the absolute value of the pack current is not smaller than the predetermined value I [A], it is determined that the open circuit is not usable. On the other hand, if it is determined in step S42 that the absolute value of the pack current is smaller than the predetermined value I [A], then the state where the absolute value of the pack current is smaller than the predetermined value I [A] is the predetermined time T [seconds]. It is checked whether or not it has continued (step S43). That is, the battery capacity correction unit 10 or 10a checks whether or not the state where the pack current integrated value sent from the pack current integration unit 5 is smaller than the predetermined value I [A] continues for a predetermined time T [seconds] or longer.

ステップＳ４３において、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さい状態が所定時間Ｔ［秒］以上継続したことが判断されると、開回路が使用可能である旨が判定される。一方、ステップＳ４３において、パック電流の絶対値が所定値Ｉ［Ａ］より小さい状態が所定時間Ｔ［秒］以上継続していないことが判断されると、開回路が使用不可能である旨が判定される。   If it is determined in step S43 that the state where the absolute value of the pack current is smaller than the predetermined value I [A] has continued for the predetermined time T [seconds], it is determined that the open circuit is usable. On the other hand, if it is determined in step S43 that the state where the absolute value of the pack current is smaller than the predetermined value I [A] has not continued for the predetermined time T [seconds] or more, it means that the open circuit cannot be used. Determined.

本発明の実施例５に係る電池パックは、電池アームをさらに複数のモジュールに分けてモジュール単位で残容量パーセンテージを算出するものである。   In the battery pack according to the fifth embodiment of the present invention, the battery arm is further divided into a plurality of modules, and the remaining capacity percentage is calculated in units of modules.

図９は、実施例５に係る電池パックの構成を示すブロック図である。実施例５に係る電池パックは、実施例３に係る電池パックの複数の電池アーム１１〜１ｗの各々をＮ個（Ｎは２以上の整数）のモジュールに分割し、各モジュールに対して温度センサ６11〜６wNが設けられている。また、実施例３に係る電池パックの温度検出部７ａが温度検出部７ｂに変更され、残容量パーセンテージ算出部９ａが残容量パーセンテージ算出部９ｂに変更され、さらに、電池容量補正部１０ａが電池容量補正部１０ｂに変更されて構成されている。以下においては、実施例３に係る電池パックと同一の構成部分には、実施例３で使用した符号と同じ符号を付して説明を省略または簡略化する。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the battery pack according to the fifth embodiment. In the battery pack according to the fifth embodiment, each of the plurality of battery arms 1 1 to 1 w of the battery pack according to the third embodiment is divided into N modules (N is an integer of 2 or more). Temperature sensors 6 11 to 6 wN are provided. Further, changes to the temperature detector 7 a temperature detection section 7b of the battery pack according to Example 3, the remaining capacity percentage calculation unit 9 a is changed to the remaining capacity percentage calculator 9b, further, the battery capacity correction unit 10 a Is changed to the battery capacity correction unit 10b. In the following, the same components and the battery pack according to the third embodiment will be omitted or simplified denoted by the same reference numerals as used in Example 3.

温度センサ６11〜６wNは、複数のモジュール１11〜１wNの温度をそれぞれ検知し、温度信号として温度検出部７ｂに送る。温度検出部７ｂは、温度センサ温度センサ６11〜６wNから送られてくる温度信号に基づき複数のモジュール１11〜１wNの温度をそれぞれ検出し、各モジュールの温度値として残容量パーセンテージ算出部９に送る。 The temperature sensors 6 11 to 6 wN detect the temperatures of the plurality of modules 11 1 to 1 wN , respectively, and send them to the temperature detection unit 7b as temperature signals. The temperature detector 7b detects the temperatures of the plurality of modules 11 1 to 1 wN based on the temperature signals sent from the temperature sensors 6 11 to 6 wN, and calculates the remaining capacity percentage as a temperature value of each module. Send to 9.

残容量パーセンテージ算出部９ｂの構成は、電池アームの温度の代わりに残容量パーセンテージ算出ユニットのモジュールの温度が入力され、電池アームのセル電圧が入力される代わりに残容量パーセンテージ算出ユニットのモジュールのセル電圧が入力される。 The configuration of the remaining capacity percentage calculation unit 9b is such that the temperature of the module of the remaining capacity percentage calculation unit is input instead of the temperature of the battery arm, and the cell of the module of the remaining capacity percentage calculation unit is input instead of the cell voltage of the battery arm. A voltage is input.

また、電池容量補正部１０ｂの構成は、残容量パーセンテージ算出部９ｂから残容量パーセンテージ算出ユニット毎の残容量パーセンテージが入力される。 The configuration of the battery capacity correction section 10b, the remaining capacity percentage for each remaining capacity percentage calculation unit from the residual capacity percentage calculator 9b is are entered.

このように構成される実施例５に係る電池パックの動作は、以下の点を除き、図７のフローチャートに示した実施例３に係る電池パックの動作と同じである。すなわち、図７のステップＳ３１において、電池容量補正部１０ｂは、パック電流積算部５からのパック電流積算値を取得してｗ×Ｎで除算し、この結果をＳＯＣ１とする。また、ステップＳ３２において、電池容量補正部１０ｂは、パック電流積算部５からのパック電流積算値を取得してｗ×Ｎで除算し、この結果をＳＯＣ２とする。   The operation of the battery pack according to the fifth embodiment configured as described above is the same as the operation of the battery pack according to the third embodiment shown in the flowchart of FIG. 7 except for the following points. That is, in step S31 of FIG. 7, the battery capacity correction unit 10b acquires the pack current integrated value from the pack current integration unit 5, divides by w × N, and sets this result as SOC1. In step S32, the battery capacity correcting unit 10b acquires the pack current integrated value from the pack current integrating unit 5, divides it by w × N, and sets the result as SOC2.

以上説明したように、本発明の実施例５に係る電池パックによれば、電池アームを複数に分割した残容量パーセンテージ算出ユニット毎に電池容量を求めるので、電池容量の算出精度を、さらに向上させることができる。   As described above, according to the battery pack according to the fifth embodiment of the present invention, the battery capacity is obtained for each remaining capacity percentage calculation unit obtained by dividing the battery arm into a plurality of parts, so that the calculation accuracy of the battery capacity is further improved. be able to.

本発明は、正確な電池容量が求められる電池パックに利用可能である。   The present invention is applicable to battery packs that require accurate battery capacity.

本発明の実施例１に係る電池パックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係る電池パックの残容量パーセンテージ算出部のデータベースに格納される開回路電圧と残容量パーセンテージとの相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation with the open circuit voltage stored in the database of the remaining capacity percentage calculation part of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention, and remaining capacity percentage. 本発明の実施例１に係る電池パックの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例２に係る電池パックで使用される残容量パーセンテージ算出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the remaining capacity percentage calculation part used with the battery pack which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る電池パックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery pack which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例２に係る電池パックで使用される残容量パーセンテージ算出部および電池容量補正部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the remaining capacity percentage calculation part and battery capacity correction | amendment part which are used with the battery pack which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る電池パックの動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of a battery pack according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施例４に係る電池パックの開回路測定判定部で行われる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed in the open circuit measurement determination part of the battery pack which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例５に係る電池パックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery pack which concerns on Example 5 of this invention. 従来の電池パックを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional battery pack. 従来の他の電池パックを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other conventional battery pack.

符号の説明Explanation of symbols

１１〜１ｗ 電池アーム
１11〜１wN モジュール
２１〜２ｗ、２11〜２wN セル電圧検出部
３ 電流センサ
４ パック電流検出部、
５ パック電流積算部
６、６１〜６ｗ、６11〜６ｗN 温度センサ
７、７ａ、７ｂ 温度検出部
８ 開回路測定判定部
９、９ａ、９ｂ 残容量パーセンテージ算出部
９ａ１〜９ａｗ 残容量パーセンテージ算出ユニット
１０、１０ａ、１０ｂ 電池容量補正部
１１ 記憶部
２１ 最小電圧選択部
２２ 温度補正部
２３ データベース
２４ 演算部
３１ アーム電池容量補正部
３２ 加算部 1 1 to 1 w battery arm 1 11 to 1 wN module 2 1 ~2 w, 2 11 ~2 wN cell voltage detecting unit 3 current sensor 4 pack current detection unit,
5 pack current integration unit 6,6 1 ~6 w, 6 11 ~6 wN temperature sensor 7, 7a, 7b temperature detecting unit 8 open circuit measurement determination unit 9, 9a, 9b residual capacity percentage calculation unit 9a 1 ~9a w residual Capacity percentage calculation unit 10, 10a, 10b Battery capacity correction unit 11 Storage unit 21 Minimum voltage selection unit 22 Temperature correction unit 23 Database 24 Calculation unit 31 Arm battery capacity correction unit 32 Addition unit

Claims (5)

充放電可能な複数の電池セルが直列に接続された電池アームが正極端子と負極端子との間に設けられた電池パックであって、
前記正極端子と負極端子との間に流れる電流を検出するパック電流検出部と、
前記パック電流検出部で検出された電流を積算するパック電流積算部と、
前記電池アームを構成する複数の電池セルのセル電圧を検出するセル電圧検出部と、
前記電池アームの温度を検出する温度検出部と、
前記パック電流検出部で検出された電流がゼロまたはゼロに近い値である場合に、開回路である旨を判定する開回路測定判定部と、
前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記セル電圧検出部で検出されたセル電圧と前記温度検出部で検出された温度とに基づき残容量パーセンテージを算出する残容量パーセンテージ算出部と、
前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回に前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、前記残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージと前回に前記残容量パーセンテージ算出部で算出された残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を算出し、該算出した電池容量と、前回に算出した電池容量とに基づき新電池容量を算出する電池容量補正部と、
を備えたことを特徴とする電池パック。 A battery arm in which a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in series is provided between a positive electrode terminal and a negative electrode terminal,
A pack current detector for detecting a current flowing between the positive terminal and the negative terminal;
A pack current integrating unit that integrates the current detected by the pack current detecting unit;
A cell voltage detector for detecting a cell voltage of a plurality of battery cells constituting the battery arm;
A temperature detector for detecting the temperature of the battery arm;
When the current detected by the pack current detection unit is zero or a value close to zero, an open circuit measurement determination unit that determines that the current is an open circuit;
When the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open, the remaining capacity percentage is calculated based on the cell voltage detected by the cell voltage detection unit and the temperature detected by the temperature detection unit. A capacity percentage calculator,
When the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is an open circuit, the pack current integration value integrated by the pack current integration unit and the pack current integration value previously integrated by the pack current integration unit Battery capacity is calculated based on the difference and the difference between the remaining capacity percentage calculated by the remaining capacity percentage calculating section and the remaining capacity percentage previously calculated by the remaining capacity percentage calculating section; and the calculated battery capacity and A battery capacity correction unit that calculates a new battery capacity based on the previously calculated battery capacity;
A battery pack comprising: 前記残容量パーセンテージ算出部は、
前記セル電圧検出部で検出されたセル電圧のうちの最小電圧を選択してセル電圧最小値として出力する最小電圧選択部と、
前記最小電圧選択部から送られてくるセル電圧最小値を、前記温度検出部で検出された温度を用いて補正してセル電圧補正最小値として出力する温度補正部と、
開回路電圧と残容量パーセンテージとの相関を規定したデータベースと、
前記温度補正部から送られてくるセル電圧補正最小値を開回路電圧として前記データベースを参照することにより残容量パーセンテージを算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。 The remaining capacity percentage calculation unit
A minimum voltage selection unit that selects a minimum voltage of the cell voltages detected by the cell voltage detection unit and outputs it as a cell voltage minimum value;
A temperature correction unit that corrects the cell voltage minimum value sent from the minimum voltage selection unit using the temperature detected by the temperature detection unit and outputs it as a cell voltage correction minimum value;
A database defining the correlation between open circuit voltage and remaining capacity percentage;
A calculation unit that calculates a remaining capacity percentage by referring to the database with the cell voltage correction minimum value sent from the temperature correction unit as an open circuit voltage;
The battery pack according to claim 1, further comprising: 前記正極端子と負極端子との間に設けられた電池アームは、並列に接続された複数の電池アームから成り、
前記セル電圧検出部は、複数の電池アームのセル電圧をそれぞれ検出し、
前記温度検出部は、複数の電池アームの温度をそれぞれ検出し、
前記残容量パーセンテージ算出部は、前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記セル電圧検出部で検出された複数のセル電圧と前記温度検出部で検出された複数の温度とに基づき残容量パーセンテージを電池アーム毎に算出し、
前記電池容量補正部は、前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回に前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、前記残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージと前回に前記残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を電池アーム毎に算出し、該算出した電池アーム毎の電池容量を加算した全体電池容量と、前回に算出した全体電池容量とに基づき新電池容量を算出することを特徴とする請求項１記載の電池パック。 The battery arm provided between the positive terminal and the negative terminal comprises a plurality of battery arms connected in parallel,
The cell voltage detection unit detects cell voltages of a plurality of battery arms,
The temperature detector detects the temperature of each of the battery arms,
The remaining capacity percentage calculation unit is configured to detect a plurality of cell voltages detected by the cell voltage detection unit and a plurality of detections detected by the temperature detection unit when the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open circuit. The remaining capacity percentage is calculated for each battery arm based on the temperature of
The battery capacity correction unit integrates the pack current integration value integrated by the pack current integration unit and the pack current integration unit last time when the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open circuit. And the difference between the remaining capacity percentage for each battery arm calculated by the remaining capacity percentage calculation unit and the remaining capacity percentage for each battery arm previously calculated by the remaining capacity percentage calculation unit. Based on the above, the battery capacity is calculated for each battery arm, and the new battery capacity is calculated based on the total battery capacity obtained by adding the calculated battery capacity for each battery arm and the previously calculated total battery capacity. The battery pack according to claim 1. 前記開回路測定判定部は、起動時または前記パック電流検出部で検出された電流の絶対値が所定値以下である状態を所定時間継続したときに開回路である旨を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電池パック。   The open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open when starting or when a state where the absolute value of the current detected by the pack current detection unit is below a predetermined value is continued for a predetermined time. The battery pack according to any one of claims 1 to 3. 前記電池アームは、充放電可能な複数の電池セルが直列に接続されたモジュールが複数個直列に接続されて成り、
前記セル電圧検出部は、複数のモジュールのセル電圧をそれぞれ検出し、
前記温度検出部は、複数のモジュールの温度をそれぞれ検出し、
前記残容量パーセンテージ算出部は、前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記セル電圧検出部で検出された複数のセル電圧と前記温度検出部で検出された複数の温度とに基づき残容量パーセンテージを電池アーム毎に算出し、
前記電池容量補正部は、前記開回路測定判定部で開回路である旨が判定された場合に、前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値と前回に前記パック電流積算部で積算されたパック電流積算値との差と、前記残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージと前回に前記残容量パーセンテージ算出部で算出された電池アーム毎の残容量パーセンテージとの差とに基づき電池容量を電池アーム毎に算出し、該算出した電池アーム毎の電池容量を加算した全体電池容量と、前回に算出した全体電池容量とに基づき新電池容量を算出することを特徴とする請求項１記載の電池パック。 The battery arm is formed by connecting a plurality of modules in which a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in series,
The cell voltage detector detects the cell voltages of a plurality of modules,
The temperature detection unit detects the temperature of each of the plurality of modules,
The remaining capacity percentage calculation unit is configured to detect a plurality of cell voltages detected by the cell voltage detection unit and a plurality of detections detected by the temperature detection unit when the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open circuit. The remaining capacity percentage is calculated for each battery arm based on the temperature of
The battery capacity correction unit integrates the pack current integration value integrated by the pack current integration unit and the pack current integration unit last time when the open circuit measurement determination unit determines that the circuit is open circuit. And the difference between the remaining capacity percentage for each battery arm calculated by the remaining capacity percentage calculation unit and the remaining capacity percentage for each battery arm previously calculated by the remaining capacity percentage calculation unit. Based on the above, the battery capacity is calculated for each battery arm, and the new battery capacity is calculated based on the total battery capacity obtained by adding the calculated battery capacity for each battery arm and the previously calculated total battery capacity. The battery pack according to claim 1.
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