JP5692047B2 - Power storage system - Google Patents

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Description

本発明は、電流遮断器をそれぞれ有する複数の蓄電素子が並列に接続された蓄電ブロックにおいて、電流遮断器の作動状態を判別する蓄電システムに関する。   The present invention relates to a power storage system that determines an operating state of a current breaker in a power storage block in which a plurality of power storage elements each having a current breaker are connected in parallel.

特許文献1に記載の集合電池では、複数の電池を並列に接続した構成において、並列に接続された各単電池に対してヒューズを接続している。ヒューズは、過大な電流が流れたときに溶断することにより、電流経路を遮断する。また、特許文献2に記載の技術では、電池の内部抵抗の変化に基づいて、電池に含まれる電流遮断機構の作動を検出している。   In the assembled battery described in Patent Document 1, in a configuration in which a plurality of batteries are connected in parallel, a fuse is connected to each of the single cells connected in parallel. The fuse cuts off the current path by fusing when an excessive current flows. In the technique described in Patent Document 2, the operation of a current interrupt mechanism included in the battery is detected based on a change in the internal resistance of the battery.

特開平05−275116号公報JP 05-275116 A 特開2008−182779号公報JP 2008-182779 A 特開2011−135657号公報JP 2011-135657 A

複数の電池が並列に接続された構成では、電流遮断器の作動数に応じて、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が変化する。具体的には、電流遮断器の作動数が増加すると、電流遮断器が作動していない電池に流れる電流値が上昇するので、電流遮断器が作動していない電池に対する電流負荷が増加してしまう。このため、電池の充放電を制御するうえでは、電流遮断器の作動を検出する必要があるが、特許文献2の技術では、電池の電圧挙動を監視して事前に測定した基準電圧と比較するので、電流遮断器の作動を精度よく検出することができない課題がある。   In a configuration in which a plurality of batteries are connected in parallel, the value of the current flowing through the battery in which the current breaker is not operating varies depending on the number of activations of the current breaker. Specifically, when the number of operation of the current breaker increases, the value of the current flowing through the battery where the current breaker is not operating increases, so the current load on the battery where the current breaker is not operating increases. . For this reason, in order to control charging / discharging of the battery, it is necessary to detect the operation of the current breaker. However, in the technique of Patent Document 2, the voltage behavior of the battery is monitored and compared with a reference voltage measured in advance. Therefore, there is a problem that the operation of the current breaker cannot be accurately detected.

また、電池特性は、環境温度、製造時のバラツキや電池の劣化等によって異なる。このため、電流遮断器が作動した場合の電圧挙動と、電池の特性変化による電圧挙動とを適切に識別することができず、電流遮断器の作動を精度よく検出することができない。   The battery characteristics vary depending on the environmental temperature, manufacturing variations, battery deterioration, and the like. For this reason, the voltage behavior when the current breaker is activated and the voltage behavior due to the change in battery characteristics cannot be properly identified, and the operation of the current breaker cannot be accurately detected.

一方で、電流遮断器の作動を検出した場合、電池の充放電を制限すれば、電池に対する電流負荷が増加するのを抑制することができるが、電流遮断器の作動数を特定しなければ、電池の充放電制御を効率良く行うことができない。すなわち、電流遮断器の作動状態を検出するだけでは、電池の充放電を過度に制限してしまうことがある。したがって、電池の充放電が過度に制限されるのを防止するためには、電流遮断器の作動数を把握する必要がある。特許文献2に記載の技術では、電流遮断器の作動状態を検出するだけであり、電流遮断器の作動数を特定することはできない。   On the other hand, if the operation of the current breaker is detected, if the charging / discharging of the battery is restricted, it is possible to suppress an increase in the current load on the battery, but if the number of operation of the current breaker is not specified, Battery charge / discharge control cannot be performed efficiently. That is, only detecting the operating state of the current breaker may limit the charging / discharging of the battery excessively. Therefore, in order to prevent the charging / discharging of the battery from being excessively limited, it is necessary to know the number of operating current breakers. In the technique described in Patent Document 2, only the operating state of the current breaker is detected, and the number of operating current breakers cannot be specified.

本願第1の発明である蓄電システムは、並列に接続された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、直列に接続された複数の蓄電ブロックと、蓄電ブロックの温度及び蓄電素子の周辺温度を検出する温度センサと、周辺温度と蓄電ブロックの検出温度との温度差に応じた蓄電素子の温度変化量を用いて、各蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有する。各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有する。コントローラは、全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない蓄電ブロックの蓄電素子に流れる電流値に対し、電流遮断器が遮断状態にある蓄電素子に並列に接続される残りの蓄電素子に流れる電流値が電流遮断器の遮断数に応じて増加する関係に基づいて、蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の第1温度変化量が、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の第2温度変化量と相違し、第1温度変化量が遮断数が1以上となる第2温度変化量に対する温度変化量の上昇率を有する場合、蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の電流遮断器が遮断状態にあると検出する。
The power storage system according to the first invention of the present application includes a plurality of power storage elements connected in parallel, and a plurality of power storage blocks connected in series, a temperature at which the temperature of the power storage block and the ambient temperature of the power storage element are detected. A sensor, and a controller that determines a state of each power storage block using a temperature change amount of the power storage element according to a temperature difference between the ambient temperature and the detected temperature of the power storage block . Each power storage element has a current breaker that blocks a current path inside the power storage element. The controller sets the remaining power storage elements connected in parallel to the power storage elements in which the current circuit breakers are in the cut-off state with respect to the current value flowing through the power storage elements in the power storage block in which the current circuit breakers of all the power storage elements are not in the cut-off state. Based on the relationship in which the value of the flowing current increases in accordance with the number of breaks of the current breaker , the first temperature change amount of the storage element according to the current flowing through the storage block is the current of all the storage elements connected in parallel. Unlike the second temperature change amount of the power storage element according to the current flowing through the power storage block in which the circuit breaker is not in the cutoff state, the temperature change amount with respect to the second temperature change amount at which the first temperature change amount is 1 or more If you have a rate of increase, circuit breakers of the power storage device included in the power storage block is detected to be in a cutoff state.

本願第1の発明によれば、蓄電素子の温度変化によって電流遮断器の作動有無を検出することができる。すなわち、並列に接続される蓄電素子の電流遮断器が作動すると、電流遮断器が作動していない残りの蓄電素子に電流が集中し、電流遮断器が作動していない残りの蓄電素子に流れる電流値が大きくなる。このため、電流遮断器が作動していない蓄電素子に流れる電流値が大きくなることに伴って蓄電素子の発熱量が増加し、蓄電素子の電流遮断器が作動した状態の蓄電ブロックにおける蓄電素子と、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が作動していない蓄電ブロックの蓄電素子との間の温度変化量は、相違することになる。このため、電流遮断器が作動してない蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の温度変化量を基準として、温度センサによって検出される検出温度に基づく蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の温度変化量が相違する場合に、電流遮断器の作動状態を検出することができる。   According to the first invention of the present application, it is possible to detect whether or not the current breaker is activated based on a temperature change of the storage element. That is, when the current breaker of the power storage elements connected in parallel is activated, the current concentrates on the remaining power storage elements where the current breaker is not activated, and the current flowing through the remaining power storage elements where the current breaker is not activated The value increases. For this reason, the amount of heat generated by the storage element increases as the value of the current flowing through the storage element in which the current breaker is not operating increases, and the storage element in the storage block in which the current breaker of the storage element is activated The amount of temperature change between the storage elements of the storage blocks in which the current breakers of all of the storage elements connected in parallel are not operating is different. Therefore, with reference to the temperature change amount of the storage element corresponding to the current flowing through the storage block in which the current breaker is not activated, the storage element according to the current flowing through the storage block based on the detected temperature detected by the temperature sensor is used. When the temperature change amount is different, the operating state of the current breaker can be detected.

コントローラは、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない蓄電ブロックに流れる電流値に応じた蓄電素子の温度変化量を予め規定した電流−温度変化マップから、電流センサによって検出される蓄電ブロックを流れる検出電流に対応する温度変化量を第2温度変化量として算出し、第1温度変化量と電流−温度変化マップに基づく第2温度変化量を比較することで、電流遮断器の作動有無を検出するように構成することができる。   The controller uses a current sensor from a current-temperature change map that preliminarily defines a temperature change amount of the power storage element according to a current value flowing through a power storage block in which each current breaker of all power storage elements connected in parallel is not in a cutoff state. By calculating the temperature change amount corresponding to the detected current flowing through the power storage block detected by the second temperature change amount, and comparing the first temperature change amount and the second temperature change amount based on the current-temperature change map, It can be configured to detect whether or not the current breaker is activated.

コントローラは、第1温度変化量に対応する第1蓄電ブロックとは異なる第2蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の温度変化量を、第2温度変化量として取得し、異なる蓄電ブロック間それぞれの各蓄電素子の温度変化量を比較することで、電流遮断器の作動有無を検出するように構成することができる。
The controller acquires, as the second temperature change amount, the temperature change amount of the power storage element corresponding to the current flowing in the second power storage block different from the first power storage block corresponding to the first temperature change amount. By comparing the temperature change amounts of the respective storage elements, it is possible to detect whether or not the current breaker is activated.

コントローラは、蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の温度変化量を時系列で取得し、現在の温度変化量を第1温度変化量、過去の温度変化量を第2温度変化量として、同じ蓄電ブロックの蓄電素子の現在の温度変化量および過去の温度変化量を比較することで、電流遮断器の作動有無を検出するように構成することができる。
The controller obtains the temperature change amount of the electricity storage element according to the current flowing through the electricity storage block in time series, and uses the current temperature change amount as the first temperature change amount and the past temperature change amount as the second temperature change amount. By comparing the current temperature change amount and the past temperature change amount of the power storage element of the power storage block, it can be configured to detect whether or not the current breaker is activated.

コントローラは、過去の温度変化量に対応する第1時刻における電流センサの第1検出電流及び過去の温度変化量を用いて、第1時刻の蓄電素子の第1内部抵抗を算出するとともに、現在の温度変化量に対応する第1時刻から一定時間経過した後の第2時刻における電流センサの第2検出電流及び現在の温度変化量を用いて、第2時刻の蓄電素子の第2内部抵抗を算出し、第1時刻および第2時刻での蓄電素子の各温度変化量に対応する第1内部抵抗と第2内部抵抗とが相違する場合に、蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の電流遮断器が遮断状態にあると検出するように構成することができる。   The controller calculates the first internal resistance of the power storage element at the first time by using the first detected current of the current sensor at the first time corresponding to the past temperature change amount and the past temperature change amount, The second internal resistance of the storage element at the second time is calculated using the second detected current of the current sensor at the second time after a fixed time has elapsed from the first time corresponding to the temperature change and the current temperature change. When the first internal resistance and the second internal resistance corresponding to each temperature change amount of the power storage element at the first time and the second time are different, the current breaker of the power storage element included in the power storage block is cut off. It can be configured to detect that it is in a state.

コントローラは、第1温度変化量と第2温度変化量との間の、第2温度変化量に対する第1温度変化量の上昇率を用いて、蓄電ブロックに含まれる電流遮断器が遮断状態にある蓄電素子の数を特定することができる
The controller uses a rate of increase of the first temperature change amount with respect to the second temperature change amount between the first temperature change amount and the second temperature change amount, and the current breaker included in the power storage block is in a cut-off state. The number of power storage elements can be specified .

電流遮断器は、溶断によって電流経路を遮断するヒューズ、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって電流経路を遮断するPTC素子又は、蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、電流経路を遮断する電流遮断弁を用いることができる。   The current breaker is a fuse that cuts off the current path by fusing, a PTC element that cuts off the current path due to an increase in resistance due to a temperature rise, or a deformed according to an increase in internal pressure of the storage element, and cuts off the current path A current cutoff valve can be used.

本願第2の発明は、電流経路を遮断する電流遮断器を有する蓄電素子が複数並列に接続される蓄電ブロックを、複数直列に接続して構成された蓄電システムにおける蓄電ブロックの状態判別方法であり、蓄電ブロックの温度及び蓄電素子の周辺温度を温度センサで検出し、周辺温度と蓄電ブロックの検出温度との温度差に応じた蓄電素子の温度変化量を算出する。そして、全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない蓄電ブロックの蓄電素子に流れる電流値に対し、電流遮断器が遮断状態にある蓄電素子に並列に接続される残りの蓄電素子に流れる電流値が電流遮断器の遮断数に応じて増加する関係に基づいて、蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の第1温度変化量が、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない蓄電ブロックに流れる電流に応じた蓄電素子の第2温度変化量と相違し、前記第1温度変化量が前記遮断数が1以上となる前記第2温度変化量に対する温度変化量の上昇率を有する場合、蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の電流遮断器が遮断状態にあると検出する。本願第2の発明においても、本願第1の発明と同様の効果を得ることができる。
A second invention of the present application is a method for determining a state of a storage block in a storage system configured by connecting a plurality of storage blocks connected in parallel with a plurality of storage elements each having a current breaker that cuts off a current path. Then, the temperature of the electricity storage block and the ambient temperature of the electricity storage element are detected by a temperature sensor, and the temperature change amount of the electricity storage element according to the temperature difference between the ambient temperature and the detected temperature of the electricity storage block is calculated. The current breaker flows to the remaining power storage elements connected in parallel to the power storage elements in the interrupted state with respect to the current value flowing to the power storage elements of the power storage blocks in which the current circuit breakers of all the power storage elements are not in the disconnected state. Based on the relationship in which the current value increases according to the number of interruptions of the current breaker , the first temperature change amount of the electricity storage element according to the current flowing through the electricity storage block is the current interruption of all the electricity storage elements connected in parallel. The temperature change with respect to the second temperature change amount that is different from the second temperature change amount of the power storage element according to the current flowing through the power storage block that is not in the shut-off state, and the first temperature change amount is the cut-off number of 1 or more. If you have a rate of increase in quantity, the current breaker of the power storage device included in the power storage block is detected to be in a cutoff state. Also in the second invention of the present application, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained.

電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a battery system. 組電池の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an assembled battery. 単電池の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a cell. 単電池に流れる電流と温度変化の関係を示す一例である。It is an example which shows the relationship between the electric current which flows into a single battery, and a temperature change. 実施例1の電流遮断器作動検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric circuit breaker action | operation detection process of Example 1. FIG. 実施例1の電流遮断器作動検出処理の変形例である。It is a modification of the electric circuit breaker action | operation detection process of Example 1. FIG. 実施例1の電流遮断器の作動検出後の充放電制御の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the charge / discharge control after the action | operation detection of the current circuit breaker of Example 1 is detected. 実施例2の電流遮断器作動検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric circuit breaker action | operation detection process of Example 2. FIG. 実施例3の電流遮断器作動検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric circuit breaker action | operation detection process of Example 3.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
本発明の実施例1である電池システム(蓄電システムに相当する)について、図1を用いて説明する。図1は、電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載されている。
Example 1
A battery system (corresponding to a power storage system) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system. The battery system of this embodiment is mounted on a vehicle.

車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池だけを備えている。   Vehicles include hybrid cars and electric cars. The hybrid vehicle includes an engine or a fuel cell as a power source for running the vehicle in addition to the assembled battery described later. The electric vehicle includes only an assembled battery described later as a power source for running the vehicle.

組電池10の正極端子と接続された正極ラインPLには、システムメインリレーSMR−Bが設けられている。システムメインリレーSMR−Bは、コントローラ40からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。組電池10の負極端子と接続された負極ラインNLには、システムメインリレーSMR−Gが設けられている。システムメインリレーSMR−Gは、コントローラ40からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。   A system main relay SMR-B is provided on the positive line PL connected to the positive terminal of the battery pack 10. System main relay SMR-B is switched between ON and OFF by receiving a control signal from controller 40. A system main relay SMR-G is provided on the negative electrode line NL connected to the negative electrode terminal of the assembled battery 10. System main relay SMR-G is switched between on and off by receiving a control signal from controller 40.

システムメインリレーSMR−Gには、システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rが並列に接続されている。システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rは、直列に接続されている。システムメインリレーSMR−Pは、コントローラ40からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Rは、組電池10を負荷(具体的には、後述する昇圧回路32)と接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。   A system main relay SMR-P and a current limiting resistor R are connected in parallel to the system main relay SMR-G. System main relay SMR-P and current limiting resistor R are connected in series. System main relay SMR-P is switched between on and off by receiving a control signal from controller 40. The current limiting resistor R is used to suppress an inrush current from flowing when the assembled battery 10 is connected to a load (specifically, a booster circuit 32 described later).

組電池10を負荷と接続するとき、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Pをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Rに電流を流すことができ、突入電流が流れるのを抑制することができる。   When connecting the assembled battery 10 to a load, the controller 40 switches the system main relays SMR-B and SMR-P from off to on. As a result, a current can flow through the current limiting resistor R, and an inrush current can be suppressed.

次に、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−Gをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーSMR−Pをオンからオフに切り替える。これにより、組電池10および負荷の接続が完了し、図1に示す電池システムは、起動状態(Ready-On)となる。一方、組電池10および負荷の接続を遮断するとき、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオンからオフに切り替える。これにより、図1に示す電池システムの動作は停止する。   Next, the controller 40 switches the system main relay SMR-P from on to off after switching the system main relay SMR-G from off to on. Thereby, connection of the assembled battery 10 and load is completed, and the battery system shown in FIG. 1 will be in a starting state (Ready-On). On the other hand, when cutting off the connection between the assembled battery 10 and the load, the controller 40 switches the system main relays SMR-B and SMR-G from on to off. Thereby, the operation of the battery system shown in FIG. 1 is stopped.

昇圧回路32は、組電池10の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ33に出力する。また、昇圧回路32は、インバータ33の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池10に出力することができる。昇圧回路32は、コントローラ40からの制御信号を受けて動作する。本実施例の電池システムでは、昇圧回路32を用いているが、昇圧回路32を省略することもできる。   The booster circuit 32 boosts the output voltage of the assembled battery 10 and outputs the boosted power to the inverter 33. Further, the booster circuit 32 can step down the output voltage of the inverter 33 and output the lowered power to the assembled battery 10. The booster circuit 32 operates in response to a control signal from the controller 40. In the battery system of this embodiment, the booster circuit 32 is used, but the booster circuit 32 may be omitted.

インバータ33は、昇圧回路32から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ34に出力する。また、インバータ33は、モータ・ジェネレータ34が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路32に出力する。モータ・ジェネレータ34としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。   The inverter 33 converts the DC power output from the booster circuit 32 into AC power, and outputs the AC power to the motor / generator 34. The inverter 33 converts AC power generated by the motor / generator 34 into DC power and outputs the DC power to the booster circuit 32. As the motor generator 34, for example, a three-phase AC motor can be used.

モータ・ジェネレータ34は、インバータ33からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。組電池10の出力電力を用いて車両を走行させるとき、モータ・ジェネレータ34によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。   Motor generator 34 receives AC power from inverter 33 and generates kinetic energy for running the vehicle. When the vehicle is driven using the output power of the assembled battery 10, the kinetic energy generated by the motor / generator 34 is transmitted to the wheels.

車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ34は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ(交流電力)に変換する。インバータ33は、モータ・ジェネレータ34が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路32に出力する。昇圧回路32は、インバータ33からの電力を組電池10に出力する。これにより、回生電力を組電池10に蓄えることができる。   When the vehicle is decelerated or stopped, the motor generator 34 converts kinetic energy generated during braking of the vehicle into electrical energy (AC power). The inverter 33 converts AC power generated by the motor / generator 34 into DC power and outputs the DC power to the booster circuit 32. The booster circuit 32 outputs the electric power from the inverter 33 to the assembled battery 10. Thereby, regenerative electric power can be stored in the assembled battery 10.

図2は、組電池10の構成を示す。組電池10は、直列に接続された複数の電池ブロック(蓄電ブロックに相当する)11を有する。複数の電池ブロック11を直列に接続することにより、組電池10の出力電圧を確保することができる。ここで、電池ブロック11の数は、組電池10に対して要求される電圧を考慮して、適宜設定することができる。   FIG. 2 shows the configuration of the assembled battery 10. The assembled battery 10 has a plurality of battery blocks (corresponding to power storage blocks) 11 connected in series. By connecting a plurality of battery blocks 11 in series, the output voltage of the assembled battery 10 can be secured. Here, the number of battery blocks 11 can be appropriately set in consideration of the voltage required for the assembled battery 10.

各電池ブロック11は、並列に接続された複数の単電池(蓄電素子に相当する)12を有する。複数の単電池12を並列に接続することにより、電池ブロック11(組電池10)の満充電容量を増やすことができ、組電池10の出力を用いて車両を走行させるときの距離を延ばすことができる。各電池ブロック11を構成する単電池12の数は、組電池10に要求される満充電容量を考慮して、適宜設定することができる。   Each battery block 11 has a plurality of single cells (corresponding to power storage elements) 12 connected in parallel. By connecting a plurality of single cells 12 in parallel, the full charge capacity of the battery block 11 (the assembled battery 10) can be increased, and the distance when the vehicle is driven using the output of the assembled battery 10 can be increased. it can. The number of single cells 12 constituting each battery block 11 can be appropriately set in consideration of the full charge capacity required for the assembled battery 10.

複数の電池ブロック11は、直列に接続されているため、各電池ブロック11には、等しい電流が流れる。各電池ブロック11では、複数の単電池12が並列に接続されているため、各単電池12に流れる電流値は、電池ブロック11に流れる電流値を、電池ブロック11を構成する単電池12の数(総数)で除算した電流値となる。具体的には、電池ブロック11を構成する単電池12の総数がN個であり、電池ブロック11に流れる電流値がIsであるとき、各単電池12に流れる電流値は、Is/Nとなる。なお、本実施例では、電池ブロック11を構成する複数の単電池12において、内部抵抗のバラツキが発生していないものとしている。   Since the plurality of battery blocks 11 are connected in series, an equal current flows through each battery block 11. In each battery block 11, a plurality of unit cells 12 are connected in parallel, so that the current value flowing through each unit cell 12 is the current value flowing through the battery block 11 by the number of unit cells 12 constituting the battery block 11. The current value is divided by (total). Specifically, when the total number of single cells 12 constituting the battery block 11 is N and the current value flowing through the battery block 11 is Is, the current value flowing through each single cell 12 is Is / N. . In this embodiment, it is assumed that the internal resistance does not vary among the plurality of single cells 12 constituting the battery block 11.

単電池12としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることができる。例えば、単電池12としては、18650型の電池を用いることができる。18650型の電池は、いわゆる円筒型の電池であり、直径が18[mm]であり、長さが65.0[mm]である。円筒型の電池とは、電池ケースが円筒状に形成されており、電池ケースの内部には、充放電を行う発電要素が収容されている。発電要素の構成については、後述する。   As the unit cell 12, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. An electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery. For example, as the single battery 12, a 18650 type battery can be used. The 18650 type battery is a so-called cylindrical battery, which has a diameter of 18 [mm] and a length of 65.0 [mm]. In a cylindrical battery, a battery case is formed in a cylindrical shape, and a power generation element for charging and discharging is accommodated in the battery case. The configuration of the power generation element will be described later.

単電池12は、図3に示すように、発電要素12aおよび電流遮断器12bを有する。発電要素12aおよび電流遮断器12bは、単電池12の外装を構成する電池ケースに収容されている。発電要素12aは、充放電を行う要素であり、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されるセパレータとを有する。正極板は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極板は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。正極活物質層は、正極活物質や導電剤などを含んでおり、負極活物質層は、負極活物質や導電剤などを含んでいる。   As shown in FIG. 3, the unit cell 12 includes a power generation element 12 a and a current breaker 12 b. The power generation element 12 a and the current breaker 12 b are accommodated in a battery case that constitutes the exterior of the unit cell 12. The power generation element 12a is an element that performs charging and discharging, and includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate. The positive electrode plate includes a current collector plate and a positive electrode active material layer formed on the surface of the current collector plate. The negative electrode plate has a current collector plate and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector plate. The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and a conductive agent, and the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and a conductive agent.

単電池12としてリチウムイオン二次電池を用いるときには、例えば、正極板の集電板をアルミニウムで形成し、負極板の集電板を銅で形成することができる。また、正極活物質としては、例えば、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2を用い、負極活物質としては、例えば、カーボンを用いることができる。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみ込んでいる。電解液を用いる代わりに、正極板および負極板の間に、固体電解質層を配置することもできる。   When a lithium ion secondary battery is used as the single battery 12, for example, the current collector plate of the positive electrode plate can be made of aluminum, and the current collector plate of the negative electrode plate can be made of copper. As the positive electrode active material, for example, LiCo1 / 3Ni1 / 3Mn1 / 3O2 can be used, and as the negative electrode active material, for example, carbon can be used. An electrolyte solution is infiltrated into the separator, the positive electrode active material layer, and the negative electrode active material layer. Instead of using the electrolytic solution, a solid electrolyte layer may be disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate.

電流遮断器12bは、単電池12の内部における電流経路を遮断するために用いられる。すなわち、電流遮断器12bが作動することにより、単電池12の内部における電流経路が遮断される。電流遮断器12bとしては、例えば、ヒューズ、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子又は、電流遮断弁を用いることができる。これらの電流遮断器12bは、個別に用いることもできるし、併用することもできる。   The current breaker 12b is used to cut off the current path inside the unit cell 12. That is, when the current breaker 12b operates, the current path inside the unit cell 12 is cut off. For example, a fuse, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, or a current cutoff valve can be used as the current breaker 12b. These current breakers 12b can be used individually or in combination.

電流遮断器12bとしてのヒューズは、ヒューズに流れる電流に応じて溶断する。ヒューズを溶断させることにより、単電池12の内部における電流経路を機械的に遮断することができる。これにより、発電要素12aに過大な電流が流れるのを防止して、単電池12(発電要素12a)を保護することができる。電流遮断器12bとしてのヒューズは、電池ケースに収容されていてもよいし、電池ケースの外部に配置されていてもよい。電池ケースの外部にヒューズを配置する場合であっても、ヒューズは、各単電池12に対して設けられる。   The fuse as the current breaker 12b is blown according to the current flowing through the fuse. By blowing the fuse, the current path inside the unit cell 12 can be mechanically interrupted. Thereby, it can prevent that an excessive electric current flows into the electric power generation element 12a, and can protect the cell 12 (electric power generation element 12a). The fuse as the current breaker 12b may be accommodated in the battery case or may be arranged outside the battery case. Even when a fuse is disposed outside the battery case, the fuse is provided for each unit cell 12.

電流遮断器12bとしてのPTC素子は、単電池12の電流経路に配置されており、PTC素子の温度上昇に応じて抵抗を増加させる。PTC素子に流れる電流が増加すると、ジュール熱によってPTC素子の温度が上昇する。PTC素子の温度上昇に応じて、PTC素子の抵抗が増加することにより、PTC素子において、電流を遮断することができる。これにより、発電要素12aに過大な電流が流れるのを防止して、単電池12(発電要素12a)を保護することができる。   The PTC element as the current breaker 12b is arranged in the current path of the unit cell 12, and increases the resistance according to the temperature rise of the PTC element. When the current flowing through the PTC element increases, the temperature of the PTC element rises due to Joule heat. As the resistance of the PTC element increases as the temperature of the PTC element rises, current can be cut off in the PTC element. Thereby, it can prevent that an excessive electric current flows into the electric power generation element 12a, and can protect the cell 12 (electric power generation element 12a).

電流遮断器12bとしての電流遮断弁は、単電池12の内圧上昇に応じて変形し、発電要素12aとの機械的な接続を断つことにより、単電池12の内部における電流経路を遮断することができる。単電池12の内部は、密閉状態となっており、過充電などによって発電要素12aからガスが発生すると、単電池12の内圧が上昇する。発電要素12aからガスが発生しているときには、単電池12(発電要素12a)は異常状態となる。単電池12の内圧が上昇することに応じて、電流遮断弁を変形させることにより、発電要素12aとの機械的な接続を断つことができる。これにより、異常状態にある発電要素12aに充放電電流が流れるのを阻止し、単電池12(発電要素12a)を保護することができる。   The current cut-off valve as the current breaker 12b is deformed in accordance with the increase in the internal pressure of the unit cell 12, and can cut off the current path inside the unit cell 12 by breaking the mechanical connection with the power generation element 12a. it can. The inside of the unit cell 12 is in a sealed state, and when gas is generated from the power generation element 12a due to overcharging or the like, the internal pressure of the unit cell 12 increases. When gas is generated from the power generation element 12a, the unit cell 12 (power generation element 12a) is in an abnormal state. The mechanical connection with the power generation element 12a can be broken by deforming the current cutoff valve in response to the increase in the internal pressure of the unit cell 12. Thereby, it can block | prevent that charging / discharging electric current flows into the electric power generation element 12a in an abnormal state, and can protect the cell 12 (electric power generation element 12a).

図1に示す監視ユニット20は、各電池ブロック11の電圧を検出し、検出結果をコントローラ40に出力する。電流センサ31は、組電池10に流れる電流値を検出し、検出結果をコントローラ40に出力する。例えば、組電池10を放電しているときには、電流センサ31によって検出された電流値として、正の値を用いることができる。また、組電池10を充電しているときには、電流センサ31によって検出された電流値として、負の値を用いることができる。電流センサ31は、組電池10に流れる電流値を検出できればよく、正極ラインPLではなく、負極ラインNLに設けることもできる。また、複数の電流センサ31を用いることもできる。   The monitoring unit 20 shown in FIG. 1 detects the voltage of each battery block 11 and outputs the detection result to the controller 40. The current sensor 31 detects the value of the current flowing through the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 40. For example, when the assembled battery 10 is being discharged, a positive value can be used as the current value detected by the current sensor 31. Further, when the battery pack 10 is being charged, a negative value can be used as the current value detected by the current sensor 31. The current sensor 31 only needs to be able to detect the value of the current flowing through the assembled battery 10 and can be provided not on the positive electrode line PL but on the negative electrode line NL. A plurality of current sensors 31 can also be used.

温度センサ21は、各電池ブロック11に設けられ、電池ブロック11の温度と、複数の電池ブロック11全体の環境温度を検出し、検出結果それぞれをコントローラ40に出力する。環境温度は、例えば、図2に示すように、吸気ダクト13及び排気ダクト14を含む組電池10を冷却する冷却構造において、外気等の冷却風が組電池10に流入する吸気側の温度とすることができ、電池ブロック11(単電池12)の周辺温度である。本実施例では、吸気ダクト13と組電池10との間の流入経路上の温度を環境温度として温度センサ21で検出している。なお、個別に温度センサを設けて、電池ブロック11の温度及び環境温度を別々の温度センサで検出してもよい。   The temperature sensor 21 is provided in each battery block 11, detects the temperature of the battery block 11 and the environmental temperature of the entire plurality of battery blocks 11, and outputs each detection result to the controller 40. For example, as shown in FIG. 2, the ambient temperature is the temperature on the intake side where cooling air such as outside air flows into the assembled battery 10 in the cooling structure that cools the assembled battery 10 including the intake duct 13 and the exhaust duct 14. The ambient temperature of the battery block 11 (unit cell 12). In this embodiment, the temperature sensor 21 detects the temperature on the inflow path between the intake duct 13 and the assembled battery 10 as the environmental temperature. In addition, you may provide a temperature sensor separately and may detect the temperature of the battery block 11 and environmental temperature with a separate temperature sensor.

コントローラ40は、メモリ41を内蔵しており、メモリ41は、コントローラ40を動作させるためのプログラムや、特定の情報を記憶している。メモリ41は、コントローラ40の外部に設けることもできる。   The controller 40 has a built-in memory 41, and the memory 41 stores a program for operating the controller 40 and specific information. The memory 41 can also be provided outside the controller 40.

本実施例の電池システムにおける処理について説明する。本実施例は、並列に接続された電流遮断器12bを備える複数の単電池12で構成された電池ブロック11それぞれの電流遮断器12bの作動を検出するとともに、1つの電池ブロック11に含まれる複数の単電池12のうちで電流遮断器12bが作動している単電池12の数、すなわち、電流遮断器12bの作動数を特定(推定)する。特定された電流遮断器12bの作動数は、充放電制御に用いられる。   Processing in the battery system of the present embodiment will be described. In the present embodiment, the operation of each current breaker 12b of each of the battery blocks 11 including a plurality of single cells 12 including current breakers 12b connected in parallel is detected, and a plurality of batteries included in one battery block 11 are included. The number of the unit cells 12 in which the current breaker 12b is operating, that is, the number of operations of the current breaker 12b is specified (estimated). The specified number of activations of the current breaker 12b is used for charge / discharge control.

本実施例では、電池ブロック11内の単電池12の温度情報を用いて、電流遮断器12bの作動有無を検出する。上述したように、電池ブロック11を構成する単電池12の総数がN個あり、電池ブロック11に流れる電流値がIsであるとき、各単電池12に流れる電流値は、Is/Nとなるので、電流遮断器12bが作動していると、電流が流れる単電池12の個数が電流遮断器12bが作動している単電池12の個数分少なくなる。このため、電流遮断器12bが作動していない単電池12に電流が集中し、流れる電流値が大きくなる。   In the present embodiment, using the temperature information of the single cells 12 in the battery block 11, the presence or absence of the operation of the current breaker 12b is detected. As described above, when the total number of the unit cells 12 constituting the battery block 11 is N and the current value flowing through the battery block 11 is Is, the current value flowing through each unit cell 12 is Is / N. When the current breaker 12b is activated, the number of the single cells 12 through which the current flows is reduced by the number of the single cells 12 in which the current breaker 12b is activated. For this reason, a current concentrates on the unit cell 12 in which the current breaker 12b is not activated, and a flowing current value increases.

電池ブロック11内の電流遮断器12bが作動していない単電池12に流れる電流値が大きくなると単電池12の発熱量が増加するので、並列に接続された複数の単電池12全ての電流遮断器12bが作動していない各単電池12と、少なくとも1つ以上の単電池12の電流遮断器12bが作動した単電池12に並列に接続された電流遮断器12bが作動していない残りの各単電池12とでは、発熱量の相違に応じた温度差が生じることになる。   Since the calorific value of the single cell 12 increases when the value of the current flowing through the single cell 12 in which the current breaker 12b in the battery block 11 is not activated increases, the current breakers of all the plural single cells 12 connected in parallel Each of the single cells 12 in which 12b is not activated and the remaining single cells 12b connected in parallel to the single cell 12 in which the current breaker 12b of at least one or more single cells 12 is activated are not activated. A difference in temperature is generated between the battery 12 and the heat generation amount.

例えば、1つの電池ブロック11の単電池12の総数がN個、各単電池12の内部抵抗R、電池ブロック11に流れる電流値をI(Is)とすると、単電池12の発熱量は、下記の式1で算出することができる。
(式1)Q=(I/N)×R
そして、単電池12から外部への熱抵抗θとすると、式1の発熱量に対する単電池12の温度変化量ΔTは、
(式2)ΔT=Q×θ=(I/N)×R×θ
となる。
For example, assuming that the total number of the single cells 12 in one battery block 11 is N, the internal resistance R of each single cell 12 and the current value flowing through the battery block 11 is I (Is), the calorific value of the single cell 12 is as follows: It can be calculated by the following formula 1.
(Formula 1) Q = (I / N) 2 × R
If the thermal resistance θ from the unit cell 12 to the outside is given, the temperature change amount ΔT of the unit cell 12 with respect to the calorific value of Equation 1 is
(Formula 2) ΔT = Q × θ = (I / N) 2 × R × θ
It becomes.

単電池12に電流が流れることによる温度変化量ΔTは、電池ブロック11の周囲の環境温度に対して式1の発熱量に起因する温度上昇値である。なお、熱抵抗θは、単位時間当たりの発熱量に対する温度変化(上昇)量である。各単電池12の内部抵抗R及び熱抵抗θは同じ値とすることができる。   The temperature change amount ΔT due to the current flowing through the unit cell 12 is a temperature increase value resulting from the heat generation amount of Equation 1 with respect to the environmental temperature around the battery block 11. Note that the thermal resistance θ is a temperature change (rise) amount with respect to a heat generation amount per unit time. The internal resistance R and the thermal resistance θ of each unit cell 12 can be the same value.

ここで、1つの電池ブロック11のN個の単電池12のうち、電流遮断器12bが作動した単電池12の個数をx個とすると、残りの電流遮断器12bが作動していない単電池12に流れる電流値は、I/(N−x)となるので、電流遮断器12bが作動していない残りの単電池12の環境温度に対する温度変化量ΔT´は、
(式3)ΔT´=(I/(N―x))×R×θ
となり、式3から把握できるように、電流遮断器12bが作動している単電池12に並列に接続される残りの各単電池12の発熱量が電流遮断器12bの作動数をxに応じて増加する。残りの各単電池12に対してI/(N−x)の電流が流れた場合、単電池12の温度変化量はΔT´となり、1つの電池ブロック11のN個の単電池12のうち電流遮断器12bが作動すると、電流遮断器12bが作動した個数に応じて残りの単電池12の温度が上昇し、電流遮断器12bが1つも作動していない電池ブロックの単電池12よりも高い温度上昇を示すことになる(ΔT´>ΔT)。
Here, out of the N unit cells 12 of one battery block 11, when the number of the unit cells 12 in which the current breaker 12b is activated is x, the remaining unit cells 12 in which the current breaker 12b is not activated. Since the value of the current flowing in the current cell is I / (N−x), the temperature change ΔT ′ with respect to the environmental temperature of the remaining unit cell 12 where the current breaker 12b is not operating is
(Formula 3) ΔT ′ = (I / (N−x)) 2 × R × θ
As can be understood from Equation 3, the amount of heat generated by the remaining single cells 12 connected in parallel to the single cell 12 in which the current breaker 12b is operating depends on the number of operations of the current breaker 12b according to x. To increase. When a current of I / (N−x) flows to each remaining unit cell 12, the temperature change amount of the unit cell 12 becomes ΔT ′, and the current out of the N unit cells 12 of one battery block 11. When the circuit breaker 12b is activated, the temperature of the remaining unit cells 12 increases according to the number of activated current breakers 12b, and is higher than the unit cell 12 of the battery block in which no current breaker 12b is activated. An increase will be indicated (ΔT ′> ΔT).

図4は、単電池12に流れる電流と温度上昇の関係を示す図(電流−温度上昇マップ)である。縦軸が温度変化量ΔT、横軸が電流Iである。図4の例では、上記式2、3に示した関係から横軸を、電流Iの二乗で表している。 FIG. 4 is a diagram (current-temperature rise map) showing the relationship between the current flowing through the cell 12 and the temperature rise. The vertical axis is temperature change amount [Delta] T, the horizontal axis represents the current I 2. In the example of FIG. 4, the horizontal axis is represented by the square of the current I from the relationship shown in the above formulas 2 and 3.

図4において、実線は、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔTを示しており、点線は、電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11の残りの電流遮断器12bが作動していない単電池12の温度変化量ΔT´を示している。図4に示すように、ΔTとΔT´の関係は、上記式2、式3の関係から以下のように表すことができる。
(式4)ΔT´=(I/(N―x))2×R×θ=(N/(N−x)2×(I/N)2×R×θ
=(N/(N−x)2ΔT
In FIG. 4, the solid line indicates the temperature change ΔT of the unit cell 12 of the battery block 11 in which the current breaker 12b is not operated, and the dotted line is the remaining battery block 11 in the state in which the current breaker 12b is activated. The temperature change amount ΔT ′ of the unit cell 12 in which the current breaker 12b is not activated is shown. As shown in FIG. 4, the relationship between ΔT and ΔT ′ can be expressed as follows from the relationship of Equations 2 and 3 above.
(Formula 4) ΔT ′ = (I / (N−x)) 2 × R × θ = (N / (N−x) ) 2 × (I / N) 2 × R × θ
= (N / (N−x) ) 2 ΔT

式4から把握できるように、温度変化量ΔT´は、温度変化量ΔTの(N/(N−x)2倍となる。このため、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の温度変化量と電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11の残りの電流遮断器12bが作動していない単電池12の温度変化量との間には、下記の式5に示す電流遮断器12bの作動数xに応じた(N/(N−x)2に基づく上昇率(変化率)の関係を有する。
(式5)ΔT´/ΔT=(N/(N−x)2
As can be understood from Equation 4, the temperature change amount ΔT ′ is (N / (N−x) ) 2 times the temperature change amount ΔT. For this reason, the amount of temperature change of the single battery 12 of the battery block 11 in which the current breaker 12b is not activated and the remaining current breaker 12b of the battery block 11 in the state in which the current breaker 12b is activated are not activated. 12 has a rate of increase (rate of change) based on (N / (N−x) ) 2 corresponding to the number of actuations x of the current breaker 12b shown in the following formula 5. .
(Formula 5) ΔT ′ / ΔT = (N / (N−x) ) 2

さらに式5を作動数xで展開すると、
(式6)
となる。式5、式6によれば、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の温度変化量に対する電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11の電流遮断器12bが作動していない残りの単電池12の温度変化量の上昇率から、作動数xを算出することができる。電流遮断器12bが作動した単電池12に並列接続される電流遮断器12bが作動していない残りの単電池12に流れる電流が、作動数xに応じて増加することに起因して電流遮断器12bが作動していない残りの単電池12の発熱量が増加し、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の基準温度変化量ΔTに対する電池ブロック11の温度変化量ΔT´の上昇率は、作動数xに応じて高くなる。
Furthermore, when Formula 5 is expanded with the operating number x,
(Formula 6)
It becomes. According to Equations 5 and 6, the current breaker 12b of the battery block 11 in the state where the current breaker 12b is activated with respect to the temperature change amount of the unit cell 12 of the battery block 11 where the current breaker 12b is not activated is activated. The operating number x can be calculated from the rate of increase in the temperature change amount of the remaining single cells 12. The current breaker is caused by the fact that the current flowing through the remaining cells 12 that are not connected to the current breaker 12b that is connected in parallel to the cells 12 in which the current breaker 12b is activated increases according to the number of operations x. The amount of heat generated by the remaining cells 12 that are not operating 12b increases, and the temperature change amount ΔT ′ of the battery block 11 relative to the reference temperature change amount ΔT of the cells 12 of the battery block 11 that is not operating the current breaker 12b. The rate of increase of increases with the number of operations x.

このように、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔTに対し、電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11の電流遮断器12bが作動していない残りの単電池12の温度変化量ΔT´は、作動数に応じた所定の上昇率を示すことになるので、電流遮断器12bが作動していなければ、温度センサ21によって検出される検出温度に基づく電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化量は、全ての単電池12の各電流遮断器12bが作動状態にない電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の基準温度変化量と同じになるはずである。   Thus, the current breaker 12b of the battery block 11 in the state in which the current breaker 12b is activated is not activated with respect to the temperature change amount ΔT of the single cell 12 of the battery block 11 in which the current breaker 12b is not activated. The temperature change amount ΔT ′ of the remaining single cells 12 indicates a predetermined rate of increase according to the number of operations. Therefore, if the current breaker 12b is not activated, the detected temperature detected by the temperature sensor 21 is used. The temperature change amount of the unit cell 12 according to the current flowing through the battery block 11 is based on the reference temperature of the unit cell 12 according to the current flowing through the battery block 11 in which the current breakers 12b of all the unit cells 12 are not in operation. Should be the same as the amount of change.

したがって、温度センサ21によって検出される検出温度に基づく電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化を監視し、基準となる温度上昇値と相違すれば、単電池12の電流遮断器12bが作動していることになるので、温度センサ21によって検出される単電池12の温度変化量と基準温度変化量とを比較すれば、単電池12の電流遮断器12bが作動している電池ブロック11、すなわち、電池ブロック11の単電池12の電流遮断器12の作動状態を検出することができる。   Therefore, if the temperature change of the cell 12 according to the electric current which flows into the battery block 11 based on the detected temperature detected by the temperature sensor 21 is monitored and is different from the reference temperature increase value, the current breaker of the cell 12 12b is in operation, the battery in which the current breaker 12b of the battery cell 12 is in operation is compared with the temperature change amount of the battery cell 12 detected by the temperature sensor 21 and the reference temperature change amount. The operating state of the current breaker 12 of the block 11, that is, the unit cell 12 of the battery block 11 can be detected.

そして、監視される単電池12の温度変化量と基準温度変化量との間の作動数xに応じた上昇率から、単電池12の電流遮断器12bが作動している電池ブロック11における電流遮断器12bの作動数xを算出することができる。   Then, the current interruption in the battery block 11 in which the current breaker 12b of the single battery 12 is operated is determined from the rate of increase corresponding to the number of operations x between the temperature change amount of the single battery 12 and the reference temperature change amount. The number of actuations x of the vessel 12b can be calculated.

ここで、温度センサ21によって検出される検出温度に基づく電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化量と基準温度変化量との相違は、式5又は式6に基づけば、電流遮断器12bの作動数xで表すことができる。   Here, the difference between the temperature change amount of the unit cell 12 and the reference temperature change amount according to the current flowing in the battery block 11 based on the detected temperature detected by the temperature sensor 21 is based on the equation 5 or the equation 6. It can be represented by the number of actuations x of the circuit breaker 12b.

例えば、基準温度変化量に対する単電池12の温度変化量の上昇率と作動数xとの関係を、電流遮断器12bの作動状態の検出の観点から見ると、式6においてx≧1を満たす上昇率の関係を有する場合、少なくとも1つ以上の単電池12の電流遮断器12bが作動した電池ブロック11において電流遮断器12bが作動していない残りの各単電池12に流れる電流値に応じた発熱量に基づく温度上昇値は、基準温度変化量に対して相違していることになり、電池ブロック11において単電池12の電流遮断器12bが作動していると検出できる。   For example, from the viewpoint of detecting the operating state of the current breaker 12b, the relationship between the rate of increase in the temperature change amount of the unit cell 12 with respect to the reference temperature change amount and the operation number x is an increase that satisfies x ≧ 1 in Expression 6. When there is a rate relationship, in the battery block 11 in which the current breaker 12b of at least one unit cell 12 is activated, heat is generated according to the current value flowing in each remaining unit cell 12 in which the current breaker 12b is not activated. The temperature rise value based on the amount is different from the reference temperature change amount, and it can be detected that the current breaker 12b of the unit cell 12 is operating in the battery block 11.

つまり、基準温度変化量に対する単電池12の温度変化量の上昇率が、電池ブロック11における作動数xが1以上を満たす上昇率であるか否かを判別することで、言い換えれば、基準温度変化量に対する単電池12の温度変化量の上昇率から算出される作動数xが1以上であるか否かを判別することで、温度センサ21によって検出される検出温度に基づく電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化量と基準温度変化量とが相違しているものと判別することができ、電池ブロック11において単電池12の電流遮断器12bが作動していると検出することができる。   That is, by determining whether the rate of increase in the temperature change amount of the single battery 12 with respect to the reference temperature change amount is an increase rate at which the operation number x in the battery block 11 satisfies 1 or more, in other words, the reference temperature change The current flowing through the battery block 11 based on the detected temperature detected by the temperature sensor 21 is determined by determining whether or not the operation number x calculated from the rate of increase in the temperature change amount of the single battery 12 with respect to the amount is 1 or more. Accordingly, it can be determined that the temperature change amount of the single battery 12 and the reference temperature change amount according to the difference are different, and the battery block 11 detects that the current breaker 12b of the single battery 12 is operating. Can do.

したがって、電池ブロック11の単電池12の温度変化を監視し、全ての電流遮断器12bが作動していない単電池12の基準温度変化量ΔTと温度センサ21によって検出される検出温度に基づく単電池12の温度変化量ΔT´とから、式5、式6に示した電流遮断器12bが作動したことによる上昇率に基づく作動数xの算出手法を用いて、基準温度変化量ΔTと温度変化量ΔT´との相違を検出し、電池ブロック11において単電池12の電流遮断器12bが作動しているか否かを検出すると同時に、作動数xを算出することができる。   Accordingly, the temperature change of the single cells 12 of the battery block 11 is monitored, and the single cells based on the reference temperature change amount ΔT of the single cells 12 in which all the current breakers 12 b are not operating and the detected temperature detected by the temperature sensor 21. From the temperature change amount ΔT ′ of 12, the reference temperature change amount ΔT and the temperature change amount are calculated using the method of calculating the operation number x based on the rate of increase due to the operation of the current breaker 12 b shown in Equations 5 and 6. The difference from ΔT ′ is detected, and at the same time as detecting whether or not the current breaker 12b of the unit cell 12 is operating in the battery block 11, the operating number x can be calculated.

なお、作動数x毎に上昇率を数値情報(数値範囲情報を含む)として予め作成し、例えば、式5において基準温度変化量と作動数との関係から、作動数が1つ、2つ、3つ、・・・での各上昇率を予め算出しておき、基準温度変化量に対する単電池12の温度変化量の上昇率と各数値情報をマッチングし、電池ブロック11おける単電池12の電流遮断器12bの作動状態とその作動数xを算出するようにしてもよい。   Note that the rate of increase is created in advance as numerical information (including numerical range information) for each operating number x, and, for example, in Equation 5, the operating number is 1 or 2 based on the relationship between the reference temperature change amount and the operating number. The rate of increase in each of the three,... Is calculated in advance, the rate of increase in the temperature change of the cell 12 with respect to the reference temperature change is matched with each numerical value information, and the current of the cell 12 in the battery block 11 is matched. You may make it calculate the operating state of the circuit breaker 12b, and its operation | movement number x.

本実施例の電流遮断器作動検出処理では、電流遮断器12bを備えるN個の単電池12が互いに並列に接続された電池ブロック11において、図4の実線で示した電流遮断器12bが作動していない状態の電池ブロック11における単電池12の電流−温度上昇マップを予め作成し、温度センサ21で取得される電池ブロック11の検出温度T1と環境温度Taの差分である温度変化量ΔT1と、電流センサ31によって検出された電流値に対応した電流−温度上昇マップから取得される基準温度変化量ΔTとを比較し、作動数xに応じた上昇率に基づく温度変化量の差分(相違)が発生している場合、電池ブロック11において単電池12の電流遮断器12bが作動していると検出する。   In the current breaker operation detection process of the present embodiment, the current breaker 12b indicated by the solid line in FIG. 4 is activated in the battery block 11 in which the N unit cells 12 including the current breaker 12b are connected in parallel to each other. A current-temperature rise map of the unit cell 12 in the battery block 11 in a state where the battery block 11 is not in advance is created in advance, and a temperature change amount ΔT1 which is a difference between the detected temperature T1 of the battery block 11 and the environmental temperature Ta acquired by the temperature sensor 21; A reference temperature change amount ΔT acquired from a current-temperature increase map corresponding to the current value detected by the current sensor 31 is compared, and a difference (difference) in the temperature change amount based on the increase rate according to the operation number x is obtained. When it has occurred, it is detected in the battery block 11 that the current breaker 12b of the cell 12 is operating.

なお、本実施例では、温度センサ21によって検出される電池ブロック11の検出温度を用いて、各電池ブロック11の単電池12の温度を監視することができる。つまり、並列に接続された各単電池12の発熱量は同じになるので、温度センサ21は、電池ブロック11の検出温度を当該電池ブロック11に流れる電流値に応じた単電池12の温度として検出することができる。このため、温度センサ21によって検出される単電池12(電池ブロック11)の周辺の温度(環境温度)と電池ブロック11の検出温度とから、単電池12の温度上昇値である温度変化量を取得することができる。   In the present embodiment, the temperature of the unit cell 12 of each battery block 11 can be monitored using the detected temperature of the battery block 11 detected by the temperature sensor 21. That is, since the calorific values of the single cells 12 connected in parallel are the same, the temperature sensor 21 detects the detected temperature of the battery block 11 as the temperature of the single cell 12 according to the current value flowing through the battery block 11. can do. Therefore, a temperature change amount that is a temperature rise value of the single cell 12 is acquired from the temperature (environment temperature) around the single cell 12 (battery block 11) detected by the temperature sensor 21 and the detected temperature of the battery block 11. can do.

また、図4に示した電流−温度上昇マップは、環境温度毎に異なるマップを保持するように構成することができる。単電池12の内部抵抗Rは、電池ブロック11の周囲の温度、すなわち、環境温度Taに応じて変動するので、環境温度Ta毎に複数の電流−上昇変化マップを作成して保持しておき、温度センサ21によって検出される環境温度Taに対応する電流−温度上昇マップを適宜選択して、電流センサ31の検出値に対応する基準温度変化値ΔTを取得することができる。各電流−温度上昇マップは、メモリ41に記憶しておくことができる。   Further, the current-temperature rise map shown in FIG. 4 can be configured to hold a different map for each environmental temperature. Since the internal resistance R of the unit cell 12 varies depending on the ambient temperature of the battery block 11, that is, the environmental temperature Ta, a plurality of current-rise change maps are created and held for each environmental temperature Ta. A current-temperature increase map corresponding to the environmental temperature Ta detected by the temperature sensor 21 is appropriately selected, and a reference temperature change value ΔT corresponding to the detection value of the current sensor 31 can be acquired. Each current-temperature rise map can be stored in the memory 41.

図5は、電流遮断器作動検出処理のフローチャートである。図5に示す処理は、所定の周期で行われ、コントローラ40によって実行される。図5に示す処理は、各電池ブロック11に対して行われる。   FIG. 5 is a flowchart of the current breaker operation detection process. The process shown in FIG. 5 is performed at a predetermined cycle and executed by the controller 40. The process shown in FIG. 5 is performed on each battery block 11.

ステップS101において、コントローラ40は、各電池ブロック11の単電池12の検出温度T1及び環境温度Taと、電流センサ31によって検出される組電池10に流れる電流値I(各電池ブロック11に流れる電流値)を取得する。取得した検出温度T1、環境温度Ta、電流値Iに関する情報は、メモリ41に記憶される。   In step S <b> 101, the controller 40 detects the detected temperature T <b> 1 and the environmental temperature Ta of the single battery 12 of each battery block 11, and the current value I (current value flowing through each battery block 11) flowing through the assembled battery 10 detected by the current sensor 31. ) To get. Information about the acquired detected temperature T1, environmental temperature Ta, and current value I is stored in the memory 41.

ステップS102において、コントローラ40は、単電池12の温度変化量ΔT1を算出する。ΔT1は、検出温度T1から環境温度Taを差し引くことにより求めることができる。   In step S102, the controller 40 calculates the temperature change amount ΔT1 of the single battery 12. ΔT1 can be obtained by subtracting the environmental temperature Ta from the detected temperature T1.

ステップS103において、コントローラ40は、温度センサ21によって検出された環境温度Taに対応する電流−温度上昇マップから、取得された電流値Iに対応する基準温度変化量ΔTを取得する。図4の例のように取得された電流値Iの二乗に対応する温度変化値ΔTを、基準温度変化値として算出することができる。   In step S <b> 103, the controller 40 acquires the reference temperature change amount ΔT corresponding to the acquired current value I from the current-temperature increase map corresponding to the environmental temperature Ta detected by the temperature sensor 21. The temperature change value ΔT corresponding to the square of the current value I acquired as in the example of FIG. 4 can be calculated as the reference temperature change value.

なお、電流値Iが、負荷(例えば、モータ・ジェネレータ34)に応じて変動することを考慮すると、電流−温度上昇マップから基準温度変化量ΔTを取得するために、例えば、温度センサ21によって電池ブロック11の電池温度Tを検出した際の所定時点における検出電流値ではなく、電池温度Tが検出される時点を基準にして過去の一定期間に所得される電流値Iの二乗の移動平均を用いることができる。   In consideration of the fact that the current value I varies depending on the load (for example, the motor / generator 34), for example, the temperature sensor 21 uses a battery to obtain the reference temperature change ΔT from the current-temperature rise map. Instead of the detection current value at a predetermined time point when the battery temperature T of the block 11 is detected, a moving average of the squares of the current value I obtained in a past fixed period based on the time point at which the battery temperature T is detected is used. be able to.

コントローラ40は、ステップS104において、検出温度T1に基づく単電池12の温度変化量ΔT1と電流−温度上昇マップから取得された基準温度変化量ΔTとを比較し、ΔT1=ΔTである場合、ステップS107に進み、該当の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動していないと検出する。   In step S104, the controller 40 compares the temperature change amount ΔT1 of the single cell 12 based on the detected temperature T1 with the reference temperature change amount ΔT acquired from the current-temperature rise map. If ΔT1 = ΔT, the controller 40 performs step S107. Then, it is detected that the current breaker 12b of the unit cell 12 included in the corresponding battery block 11 is not activated.

一方、ステップS104においてΔT1=ΔTでないと判別された場合、すなわち、ΔT1>ΔTと判別された場合、コントローラ40は、ステップS105に進み、該当の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動している状態であることを検出する。   On the other hand, if it is determined that ΔT1 = ΔT is not satisfied in step S104, that is, if it is determined that ΔT1> ΔT, the controller 40 proceeds to step S105, and the current breaker of the unit cell 12 included in the corresponding battery block 11 is determined. It is detected that 12b is operating.

コントローラ40は、ステップS105での電流遮断器12bの作動有りの検出結果に対して、さらに、電池ブロック11内の電流遮断器12bの作動数xを特定する。コントローラ40は、ステップS106において、ΔT1、ΔTを用いて上記式6から電流遮断器12bの作動数xを算出し、電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)を特定する。   The controller 40 further specifies the operation number x of the current breaker 12b in the battery block 11 with respect to the detection result indicating that the current breaker 12b is activated in step S105. In step S106, the controller 40 calculates the operation number x of the current breaker 12b from the above equation 6 using ΔT1 and ΔT, and specifies the number m (= x) of the unit cells 12 whose current path is interrupted. To do.

図6は、電流遮断器作動検出処理の変形例であり、基準温度変化量ΔTと検出温度T1に基づく温度変化量ΔT1とから、電流遮断器12bが作動したことによる上昇率(変化率)に基づく作動数xの算出手法を用い、電流遮断器12bの作動検出を行う処理例である。なお、図6において図5と同じ処理について、同符号を付して説明を省略し、図5と異なる点を中心に説明する。   FIG. 6 is a modified example of the current breaker operation detection process. From the reference temperature change amount ΔT and the temperature change amount ΔT1 based on the detected temperature T1, an increase rate (change rate) due to the operation of the current breaker 12b is obtained. This is an example of processing for detecting the operation of the current breaker 12b by using the calculation method of the number of operations x based on the above. In FIG. 6, the same processes as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences from FIG. 5 will be mainly described.

コントローラ40は、ステップS1104において、ステップS101からS103を経て取得した検出温度T1に基づく温度変化量ΔT1および基準温度変化量ΔTを用いて、基準温度変化量ΔTに対する温度変化量ΔT1の上昇率を算出し、電流遮断器12bが作動したことによる上昇率に基づく作動数xを算出する(式6)。   In step S1104, the controller 40 calculates the rate of increase of the temperature change amount ΔT1 with respect to the reference temperature change amount ΔT using the temperature change amount ΔT1 and the reference temperature change amount ΔT based on the detected temperature T1 acquired through steps S101 to S103. Then, the operation number x based on the rate of increase due to the operation of the current breaker 12b is calculated (Formula 6).

ステップS1105において、コントローラ40は、算出された作動数xが1以上であるか否か(作動数xが1以上を満たす上昇率であるか否か)を判別する。判別の結果、算出された作動数xが1以上であると判別された場合、コントローラ40は、ステップS1106に進み、該当の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動している状態であることを検出するとともに、算出された作動数xを、電流遮断器12bの作動状態が検出された電池ブロック11において電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)として特定する。   In step S1105, the controller 40 determines whether or not the calculated operation number x is 1 or more (whether or not the operation number x is an increase rate that satisfies 1 or more). As a result of the determination, if it is determined that the calculated operation number x is 1 or more, the controller 40 proceeds to step S1106, and the current breaker 12b of the unit cell 12 included in the corresponding battery block 11 is operated. Is detected, and the calculated number of actuations x is used as the number of interruptions m (= x) of the unit cells 12 whose current path is interrupted in the battery block 11 in which the operation state of the current breaker 12b is detected. ).

一方、ステップS1105において算出された作動数xが1未満であると判別された場合、コントローラ40は、ステップS107に進み、該当の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動していないと検出する。   On the other hand, when it is determined that the operation number x calculated in step S1105 is less than 1, the controller 40 proceeds to step S107, and the current breaker 12b of the unit cell 12 included in the corresponding battery block 11 is activated. Detect if not.

図7は、図5及び図6に示した電流遮断器作動検出処理後の充放電制御の処理を示すフローチャートである。図7に示す充放電制御処理は、コントローラ40によって実行される。   FIG. 7 is a flowchart showing the charge / discharge control process after the current breaker operation detection process shown in FIGS. 5 and 6. The charge / discharge control process shown in FIG. 7 is executed by the controller 40.

遮断数mを特定した後において、コントローラ40は、遮断数mに基づいて、組電池10の充放電を制御することができる。   After specifying the cutoff number m, the controller 40 can control charging / discharging of the assembled battery 10 based on the cutoff number m.

上述したように電池ブロック11において、電流遮断器12bが作動すると、作動状態にある電流遮断器12bを有する単電池12には、電流が流れないことになる。また、作動状態にある電流遮断器12bを有する単電池12と並列に接続された残りの単電池12には、作動状態にある電流遮断器12bを有する単電池12に流れる予定である電流が余分に流れてしまう。ここで、組電池10(電池ブロック11)に流れる電流値Isを制限しないときには、残りの単電池12に流れる電流値は、Is/(N−m)となる。「N−m」の値は、「N」の値よりも小さいため、残りの単電池12に流れる電流値は上昇してしまう。   As described above, in the battery block 11, when the current breaker 12b is activated, no current flows through the unit cell 12 having the current breaker 12b in the activated state. Further, the remaining unit cells 12 connected in parallel with the unit cells 12 having the current circuit breaker 12b in the operating state have extra current that is scheduled to flow to the unit cells 12 having the current circuit breaker 12b in the operating state. Will flow. Here, when the current value Is flowing through the assembled battery 10 (battery block 11) is not limited, the current value flowing through the remaining single cells 12 is Is / (N−m). Since the value of “N−m” is smaller than the value of “N”, the value of the current flowing through the remaining unit cells 12 increases.

単電池12に流れる電流値が上昇すると、言い換えれば、単電池12に対する電流負荷が増加すると、ハイレート劣化が発生してしまうおそれがある。また、単電池12として、リチウムイオン二次電池を用いたときには、リチウムが析出してしまうおそれがある。さらに、単電池12に流れる電流値が上昇すると、電流遮断器12bが作動しやすくなってしまう。   When the value of the current flowing through the unit cell 12 increases, in other words, when the current load on the unit cell 12 increases, high-rate deterioration may occur. Further, when a lithium ion secondary battery is used as the single battery 12, lithium may be deposited. Furthermore, when the value of the current flowing through the unit cell 12 increases, the current breaker 12b is likely to operate.

コントローラ40は、ステップS301において、図5、図6に示した電流遮断器作動検出において電流遮断器12bの作動が検出されて遮断数mが特定されると、ステップS302に進み、この遮断数mに基づいて、組電池10の充放電を制御する電流指令値を決定することができる。具体的には、コントローラ40は、電流指令値として、遮断数mが増加することに応じて、組電池10の充放電電流を低下させることができる。コントローラ40は、下記式(7)に基づいて、電流指令値を設定することができる。   In step S301, the controller 40 proceeds to step S302 when the operation of the current breaker 12b is detected in the current breaker operation detection shown in FIG. 5 and FIG. The current command value for controlling charging / discharging of the battery pack 10 can be determined based on the above. Specifically, the controller 40 can reduce the charge / discharge current of the assembled battery 10 as the current command value increases as the number of interruptions m increases. The controller 40 can set the current command value based on the following formula (7).

(式7)Is(2)=Is(1)×(N−m)/N (Expression 7) Is (2) = Is (1) × (N−m) / N

式7において、Is(1)は、電流遮断器12bが作動する前の電流指令値であり、Is(2)は、電流遮断器12bが作動した後の電流指令値である。式7から分かるように、「(N−m)/N」の値は、1よりも小さい値であるため、電流指令値Is(2)は、電流指令値Is(1)よりも小さくなる。   In Expression 7, Is (1) is a current command value before the current breaker 12b is activated, and Is (2) is a current command value after the current breaker 12b is activated. As can be seen from Expression 7, since the value of “(N−m) / N” is a value smaller than 1, the current command value Is (2) is smaller than the current command value Is (1).

コントローラ40は、ステップS303において、電流指令値Is(2)に基づいて、組電池10の充放電を制御することができる。具体的には、コントローラ40は、電流指令値Is(2)に基づいて、組電池10の充電を許容する上限電力を低下させたり、組電池10の放電を許容する上限電力を低下させたりする。上限電力を低下させるときには、低下させる前の上限電力に対して、「(N−m)/N」の値を乗算することができる。組電池10の充放電を許容する上限電力を低下させることにより、組電池10(単電池12)に流れる電流値を制限することができる。   In step S303, the controller 40 can control charging / discharging of the assembled battery 10 based on the current command value Is (2). Specifically, the controller 40 reduces the upper limit power that allows charging of the assembled battery 10 or decreases the upper limit power that allows discharging of the assembled battery 10 based on the current command value Is (2). . When lowering the upper limit power, the upper limit power before being lowered can be multiplied by a value of “(N−m) / N”. By reducing the upper limit power that allows charging / discharging of the assembled battery 10, the value of the current flowing through the assembled battery 10 (unit cell 12) can be limited.

遮断数mが「N」であるときには、電池ブロック11を構成するすべての単電池12において、電流遮断器12bが作動していることになり、組電池10に電流を流すことができなくなる。このため、遮断数mが「N」であるとき、コントローラ40は、組電池10の充放電を行わせないようにすることができる。具体的には、コントローラ40は、組電池10の充放電を許容する上限電力を0[kW]に設定することができる。また、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pをオフにすることができる。   When the interruption number m is “N”, the current breaker 12b is in operation in all the unit cells 12 constituting the battery block 11, so that no current can flow through the battery pack 10. For this reason, when the shut-off number m is “N”, the controller 40 can prevent the assembled battery 10 from being charged / discharged. Specifically, the controller 40 can set the upper limit power that allows charging and discharging of the assembled battery 10 to 0 [kW]. Further, the controller 40 can turn off the system main relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P.

組電池10の充放電制御は、図1に示す電池システムが起動しているときだけでなく、外部電源の電力を組電池10に供給しているときや、組電池10の電力を外部機器に供給しているときにも行うことができる。外部電源とは、車両の外部に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。外部機器とは、車両の外部に配置された電子機器であって、組電池10からの電力を受けて動作する電子機器である。外部機器としては、例えば、家電製品を用いることができる。   The charge / discharge control of the assembled battery 10 is performed not only when the battery system shown in FIG. 1 is activated, but also when the power of the external power source is supplied to the assembled battery 10 or when the power of the assembled battery 10 is supplied to an external device. It can also be done while feeding. The external power source is a power source provided outside the vehicle, and for example, a commercial power source can be used as the external power source. The external device is an electronic device arranged outside the vehicle, and is an electronic device that operates by receiving electric power from the assembled battery 10. As the external device, for example, a home appliance can be used.

外部電源の電力を組電池10に供給するときには、充電器を用いることができる。充電器は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池10に供給することができる。充電器は、車両に搭載することもできるし、車両の外部において、車両とは別に設けることもできる。また、外部電源の電圧および組電池10の電圧を考慮して、充電器は、電圧値を変換することができる。コントローラ40は、充電器の動作を制御することにより、組電池10の電流値(充電電流)を低下させることができる。   When supplying power from the external power source to the assembled battery 10, a charger can be used. The charger can convert AC power from an external power source into DC power and supply the DC power to the assembled battery 10. The charger can be mounted on the vehicle or can be provided outside the vehicle separately from the vehicle. Further, the charger can convert the voltage value in consideration of the voltage of the external power supply and the voltage of the assembled battery 10. The controller 40 can reduce the current value (charging current) of the assembled battery 10 by controlling the operation of the charger.

組電池10の電力を外部機器に供給するときには、給電装置を用いることができる。給電装置は、組電池10からの直流電力を交流電力に変換し、交流電力を外部機器に供給することができる。また、組電池10の電圧および外部機器の動作電圧を考慮して、給電装置は、電圧値を変換することができる。コントローラ40は、給電装置の動作を制御することにより、組電池10の電流値(放電電流)を低下させることができる。   When supplying the electric power of the assembled battery 10 to an external device, a power feeding device can be used. The power feeding device can convert DC power from the assembled battery 10 into AC power and supply the AC power to an external device. Further, the power supply device can convert the voltage value in consideration of the voltage of the assembled battery 10 and the operating voltage of the external device. The controller 40 can reduce the current value (discharge current) of the assembled battery 10 by controlling the operation of the power supply apparatus.

遮断数mに応じて、組電池10に流れる電流値を制限することにより、単電池12に対する電流負荷が上昇してしまうのを抑制することができる。また、作動していない電流遮断器12bに流れる電流値も制限することができ、電流遮断器12bが作動しやすくなってしまうのを抑制することができる。   By limiting the value of the current flowing through the assembled battery 10 according to the number of cut-offs m, it is possible to suppress an increase in the current load on the unit cell 12. Moreover, the electric current value which flows into the electric current breaker 12b which is not act | operating can also be restrict | limited, and it can suppress that the electric current breaker 12b becomes easy to operate | move.

本実施例では、電池ブロック11の単電池12の温度を監視し、全ての電流遮断器12bが作動してない電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化量を基準として、温度センサ21によって検出される検出温度に基づく電池ブロック11に流れる電流に応じた単電池12の温度変化量が相違する場合に、電流遮断器12bの作動状態を検出することができる。   In this embodiment, the temperature of the single cells 12 of the battery block 11 is monitored, and the temperature is changed with reference to the temperature change amount of the single cells 12 according to the current flowing through the battery block 11 in which all the current breakers 12b are not operated. When the temperature change amount of the unit cell 12 according to the current flowing through the battery block 11 based on the detected temperature detected by the sensor 21 is different, the operating state of the current breaker 12b can be detected.

さらに、電流遮断器12bの作動状態の検出に伴って、基準温度変化量に対する単電池12の温度変化量の上昇率から、電流遮断器12bの作動数xを算出することができる。   Furthermore, with the detection of the operating state of the current breaker 12b, the number of actuations x of the current breaker 12b can be calculated from the rate of increase of the temperature change amount of the unit cell 12 with respect to the reference temperature change amount.

このため、遮断数mに応じて、組電池10の充放電を制御することができるため、組電池10の充放電制御を効率良く行うことができる。電流遮断器12bの作動状態を検出するだけでは、組電池10の充放電が過度に制限されてしまうことがあるが、本実施例では、単電池12の温度変化量に基づいて遮断数mを把握することができ、遮断数mに応じて組電池10の充放電を適切に制限することができる。   For this reason, since charging / discharging of the assembled battery 10 can be controlled according to the number m of interruption | blocking, charging / discharging control of the assembled battery 10 can be performed efficiently. Only detecting the operating state of the current breaker 12b may limit the charging / discharging of the battery pack 10 excessively. In this embodiment, the number of breaks m is set based on the amount of change in temperature of the unit cell 12. The charge / discharge of the assembled battery 10 can be appropriately limited according to the number of interruptions m.

また、環境温度Taに対する単電池12の温度変化量を用いて電流遮断器12bの作動状態を検出しているので、環境温度Taに依存する単電池12の内部抵抗R(電池ブロック11の内部抵抗)の特性変動の影響を抑制することができ、精度よく電流遮断器12bの作動を検出することができる。   Further, since the operating state of the current breaker 12b is detected by using the temperature change amount of the single battery 12 with respect to the environmental temperature Ta, the internal resistance R of the single battery 12 depending on the environmental temperature Ta (the internal resistance of the battery block 11). ) Can be suppressed, and the operation of the current breaker 12b can be accurately detected.

(実施例2)
本発明の実施例2である電池システムについて説明する。実施例1では、予め作成された電流−温度上昇マップに基づく単電池12の温度変化量を基準として、検出温度に基づく単電池12の温度変化量を比較し、電流遮断器作動有無を検出しているが、本実施例では、組電池10を構成する直列に複数接続された電池ブロック11間で、それぞれの各単電池12の検出温度に基づく温度変化量を比較して、電流遮断器作動有無を検出する。なお、以下、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様の構成及び処理の詳細な説明については、省略する。
(Example 2)
A battery system that is Embodiment 2 of the present invention will be described. In the first embodiment, the temperature change amount of the unit cell 12 based on the detected temperature is compared with the temperature change amount of the unit cell 12 based on the current-temperature rise map created in advance, and the presence or absence of the current breaker is detected. However, in the present embodiment, the current breaker operation is performed by comparing the temperature change amount based on the detected temperature of each unit cell 12 between the battery blocks 11 connected in series constituting the assembled battery 10 in series. Detect the presence or absence. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and detailed description of the same configuration and processing will be omitted.

図8は、本実施例の電流遮断器作動検出処理のフローチャートである。図8に示す処理は、任意の2つの電池ブロック11間それぞれの検出温度T1,T2と環境温度Taとから、一方の電池ブロック11の単電池12の温度変化値ΔT1と他方の電池ブロック11の単電池12の温度変化値ΔT2を算出する。そして、異なる電池ブロック間で単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2を比較して、電池ブロック11内の単電池12に設けられる電流遮断器12bの作動有無を検出する。   FIG. 8 is a flowchart of the current breaker operation detection process of the present embodiment. The processing shown in FIG. 8 is based on the detected temperatures T1 and T2 between the two arbitrary battery blocks 11 and the environmental temperature Ta, and the temperature change value ΔT1 of the single battery 12 of one battery block 11 and the other battery block 11 A temperature change value ΔT2 of the unit cell 12 is calculated. And the temperature change amount (DELTA) T1, (DELTA) T2 of the cell 12 is compared between different battery blocks, and the presence or absence of the action | operation of the current circuit breaker 12b provided in the cell 12 in the battery block 11 is detected.

ステップS501において、コントローラ40は、組電池10を構成する複数の電池ブロック11のうち、任意の2つの電池ブロック11を選択し、選択した2つの第1電池ブロック11及び第2電池ブロック11それぞれの電池温度T1,T2及び環境温度Taを取得する。取得した電池温度T1,T2、環境温度Taに関する情報は、メモリ41に記憶される。   In step S501, the controller 40 selects any two battery blocks 11 from among the plurality of battery blocks 11 constituting the assembled battery 10, and each of the selected two first battery blocks 11 and second battery blocks 11 is selected. Battery temperature T1, T2 and environmental temperature Ta are acquired. Information about the acquired battery temperatures T1 and T2 and the environmental temperature Ta is stored in the memory 41.

ステップS502において、コントローラ40は、第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1を算出する。ΔT1は、検出温度T1から環境温度Taを差し引くことにより求めることができる(ΔT1=T1−Ta)。同様にコントローラ40は、第2電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT2を算出する(ΔT2=T2−Ta)。これらΔT1,ΔT2は、同じ検出タイミング(同じ検出時刻)での異なる電池ブロック11それぞれの単電池12の温度変化量である。   In step S502, the controller 40 calculates the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12 of the first battery block 11. ΔT1 can be obtained by subtracting the environmental temperature Ta from the detected temperature T1 (ΔT1 = T1-Ta). Similarly, the controller 40 calculates the temperature change amount ΔT2 of the single battery 12 of the second battery block 11 (ΔT2 = T2-Ta). These ΔT1 and ΔT2 are the temperature change amounts of the single cells 12 of the different battery blocks 11 at the same detection timing (same detection time).

ステップS503において、コントローラ40は、算出された第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1と第2電池ブロックの単電池12のΔT2とを比較し、ΔT1=ΔT2である場合、ステップS506に進み、2つの各電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動していないと検出する。   In step S503, the controller 40 compares the calculated temperature change amount ΔT1 of the single battery 12 of the first battery block 11 with ΔT2 of the single battery 12 of the second battery block 11. If ΔT1 = ΔT2, the controller 40 performs step S506. Proceed to, and detect that the current breaker 12b of the unit cell 12 included in each of the two battery blocks 11 is not operating.

実施例1で述べたように、電流遮断器12bが作動した状態における電池ブロック11の単電池12の温度変化量は、電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の単電池12の温度変化量の(N/(N−x)2倍となる。このため、同じ時点で検出される組電池10を構成する単電池12間の温度変化量が相違する場合、一方の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動している状態と判別することができる。このとき、電流遮断器12bが作動した状態における電池ブロック11の単電池12の温度変化量は、(N/(N−x)2倍の上昇率を有するので、単電池12の電流遮断器12bが作動している電池ブロック11を特定することができる。
As described in the first embodiment, the temperature change amount of the single cell 12 of the battery block 11 in the state where the current breaker 12b is activated is the temperature change of the single cell 12 of the battery block 11 where the current breaker 12b is not activated. (N / (N−x) ) 2 times the amount. For this reason, when the temperature change amount between the single cells 12 constituting the assembled battery 10 detected at the same time is different, the current breaker 12b of the single cell 12 included in the one battery block 11 is operating. Can be determined. At this time, the temperature change amount of the single cell 12 of the battery block 11 in the state where the current breaker 12b is activated has a rate of increase of (N / (N−x) ) 2, so the current breaker of the single cell 12 The battery block 11 in which 12b is operating can be specified.

ステップS503においてΔT1=ΔT2でないと判別された場合、例えば、ΔT2>ΔT1と判別された場合、コントローラ40は、ステップS504に進み、温度変化量の高い方の単電池12を含む電池ブロック11を、電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11として特定することができる。   If it is determined that ΔT1 = ΔT2 is not satisfied in step S503, for example, if it is determined that ΔT2> ΔT1, the controller 40 proceeds to step S504, and the battery block 11 including the unit cell 12 having the higher temperature change amount is changed. It can be specified as the battery block 11 in a state where the current breaker 12b is activated.

コントローラ40は、ステップS504での電流遮断器12bの作動有りの検出結果に対して、さらに、電池ブロック11内の電流遮断器12bの作動数を特定する。コントローラ40は、ステップS505において、ΔT1、ΔT2を用いて電流遮断器12bの作動数xを算出し、電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)を特定する。   The controller 40 further specifies the number of operations of the current breaker 12b in the battery block 11 with respect to the detection result indicating that the current breaker 12b is activated in step S504. In step S505, the controller 40 calculates the number of actuations x of the current breaker 12b using ΔT1 and ΔT2, and identifies the number of breaks m (= x) of the unit cells 12 whose current path is cut off.

例えば、第2電池ブロック11が電流遮断器12bが作動した状態であると検出された場合、実施例1の式5に示すように、電流遮断器12bが作動した状態の第2電池ブロック11における単電池12の温度変化量ΔT2は、電流遮断器12bが作動していない第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1の(N/(N−x)2倍となるので、実施例1の式6をΔT1とΔT2を用いて表すと、下記の式8となる。
(式8)
For example, when it is detected that the second battery block 11 is in a state in which the current breaker 12b is activated, the second battery block 11 in the state in which the current breaker 12b is activated as shown in Equation 5 of the first embodiment. The temperature change amount ΔT2 of the unit cell 12 is (N / (N−x) ) 2 times the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12 of the first battery block 11 in which the current breaker 12b is not operated. When Expression 6 in Example 1 is expressed using ΔT1 and ΔT2, Expression 8 below is obtained.
(Formula 8)

このとき、コントローラ40は、ステップS504において温度変化量の低い方の第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1を用い、実施例1の電流遮断器作動検出に基づいて温度上昇値の低い方の第1電池ブロック11が、単電池12の電流遮断器12bが作動していない電池ブロックであることを特定した後に、式8に基づいて電流遮断器12bが作動した状態の第2電池ブロック11における電流遮断器12bの作動数xを算出するように構成することができる。   At this time, the controller 40 uses the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12 of the first battery block 11 with the lower temperature change amount in step S504, and calculates the temperature increase value based on the current breaker operation detection of the first embodiment. After specifying that the lower first battery block 11 is a battery block in which the current breaker 12b of the unit cell 12 is not activated, the second battery in a state in which the current breaker 12b is activated based on Equation 8 The number of actuations x of the current breaker 12b in the block 11 can be calculated.

また、温度変化量の低い方の第1電池ブロック11の単電池12の電流遮断器12bが作動していないことが確認できない場合(又は第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量が、予め作成された電流−温度上昇マップに基づく基準温度変化量との間で相違する場合)、予め作成された電流−温度上昇マップに基づく基準温度変化量を用いて、電流遮断器12bが作動した状態の第2電池ブロック11における電流遮断器12bの作動数xを算出するようにしてもよい。   Further, when it cannot be confirmed that the current breaker 12b of the single battery 12 of the first battery block 11 having the lower temperature change amount is not operating (or the temperature change amount of the single battery 12 of the first battery block 11 is The current circuit breaker 12b is activated using the reference temperature change amount based on the current-temperature increase map prepared in advance, when there is a difference between the reference temperature change amount based on the current-temperature increase map prepared in advance. The operation number x of the current breaker 12b in the second battery block 11 in the state may be calculated.

すなわち、本実施例では、組電池10を構成する異なる電池ブロック11間の各単電池12の温度変化量に基づいて電流遮断器12bの作動状態を検出するが、電流遮断器12bの作動が検出された電池ブロック11に対する電流遮断器12bの作動数の算出は、温度変化量の低い方の電池ブロック11の単電池12の温度変化量(実施例1の基準温度変化量に相当する)又は予め作成された電流−温度上昇マップに基づく基準温度変化量を用いて、行うことができる。   That is, in this embodiment, the operating state of the current breaker 12b is detected based on the temperature change amount of each unit cell 12 between different battery blocks 11 constituting the assembled battery 10, but the operation of the current breaker 12b is detected. The calculation of the number of activations of the current breaker 12b for the battery block 11 that has been performed is based on the temperature change amount of the unit cell 12 of the battery block 11 with the lower temperature change amount (corresponding to the reference temperature change amount of the first embodiment) This can be performed using the reference temperature change amount based on the created current-temperature rise map.

本実施例では、同じ時点で検出される組電池10を構成する異なる電池ブロック11間の各単電池12の温度変化量に基づいて、電流遮断器12bの作動を検出するので、各電池ブロックを流れる電流値のバラツキや環境温度のバラツキの影響を抑制することができ、さらに精度よく電流遮断器12bの作動有無を検出することができる。   In the present embodiment, since the operation of the current breaker 12b is detected based on the temperature change amount of each unit cell 12 between different battery blocks 11 constituting the assembled battery 10 detected at the same time, each battery block is It is possible to suppress the influence of the fluctuation of the flowing current value and the fluctuation of the environmental temperature, and it is possible to detect the operation of the current breaker 12b with higher accuracy.

なお、図7の例において、任意の2つの電池ブロック11間の各単電池12の温度変化量を比べて電流遮断器12bの作動有無を検出しているが、例えば、組電池10を構成する直列に接続された複数の電池ブロック11のうち、実施例1の電流遮断器作動検出によって電流遮断器12bが作動していない電池ブロックを予め特定し、特定された電流遮断器12bが作動していない電池ブロックの単電池12の温度変化量と、他の任意の電池ブロックの温度変化量とを算出して比較することで、電流遮断器12bの作動状態及び作動数を検出するように構成してもよい。   In the example of FIG. 7, whether or not the current breaker 12 b is operated is detected by comparing the temperature change amount of each unit cell 12 between any two battery blocks 11. For example, the assembled battery 10 is configured. Among the plurality of battery blocks 11 connected in series, the battery block in which the current breaker 12b is not activated is detected in advance by the current breaker activation detection of the first embodiment, and the identified current breaker 12b is activated. It is configured to detect the operation state and the number of operations of the current breaker 12b by calculating and comparing the temperature change amount of the single battery 12 of the non-battery block and the temperature change amount of any other battery block. May be.

また、1つの電池ブロックに対して2つ以上の電池ブロック11それぞれと単電池12の温度変化量を比較して、電流遮断器12bの作動状態を検出するようにしてもよい。例えば、第1電池ブロック11と第2電池ブロック11と間で各単電池12の温度変化量を比較した後に、さらに第1電池ブロック11と第3電池ブロック11との間で各単電池12の温度変化量を比較し、第1電池ブロック11に対する電流遮断器12bの作動状態を検出するように構成してもよい。   Further, the operating state of the current breaker 12b may be detected by comparing the temperature change amount of each of the two or more battery blocks 11 and the unit cell 12 with respect to one battery block. For example, after comparing the temperature change amount of each single battery 12 between the first battery block 11 and the second battery block 11, each of the single batteries 12 is further changed between the first battery block 11 and the third battery block 11. You may comprise so that the operating state of the current circuit breaker 12b with respect to the 1st battery block 11 may be detected by comparing a temperature change amount.

また、本実施例においても、図6に示した変形例同様に、コントローラ40は、ステップS501、S502を経て取得した第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1、第2電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT2を用いて、電流遮断器12bが作動したことによる上昇率に基づく作動数xの算出処理(式8)を用いて電流遮断器12bの作動検出を行うことができる。   Also in this embodiment, similarly to the modification shown in FIG. 6, the controller 40 detects the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12 of the first battery block 11 and the second battery block 11 acquired through steps S501 and S502. It is possible to detect the operation of the current breaker 12b by using the calculation process (Equation 8) of the number of actuations x based on the rate of increase due to the activation of the current breaker 12b using the temperature change amount ΔT2 of the single cell 12 of it can.

コントローラ40は、ステップS501、S502を経て取得した第1電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1、第2電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT2を用いて、温度変化量ΔT1(電流遮断器12bが1つも作動していない電池ブロックの単電池12の温度変化量)に対する温度変化量ΔT2の上昇率を算出し、電流遮断器12bが作動したことによる上昇率に基づく作動数xを算出することで(式8)、算出された作動数xが1以上であるか否か(作動数xが1以上を満たす上昇率であるか否か)を判別し、電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動している状態であることを検出するとともに、算出された作動数xを、電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)として特定することができる。   The controller 40 uses the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12 of the first battery block 11 and the temperature change amount ΔT2 of the unit cell 12 of the second battery block 11 obtained through steps S501 and S502, to obtain a temperature change amount ΔT1 ( The rate of increase of the temperature change amount ΔT2 with respect to the temperature change amount of the unit cell 12 of the battery block in which no current breaker 12b is operating is calculated, and the number of operations x based on the rate of increase due to the operation of the current breaker 12b Is calculated (Equation 8), and it is determined whether or not the calculated operation number x is 1 or more (whether or not the operation number x is an increase rate that satisfies 1 or more), and is included in the battery block 11. It is detected that the current breaker 12b of the unit cell 12 is in operation, and the calculated number of operations x is defined as the number m (= x) of unit cells 12 whose current path is blocked. It can be constant.

(実施例3)
本発明の実施例3である電池システムについて説明する。本実施例では、1つの電池ブロック11の単電池12の温度変化を時系列で監視し、時系列で把握される同じ電池ブロック11における単電池12の過去の温度変化履歴に基づいて、電流遮断器作動有無を検出する。なお、以下、実施例1、2と異なる点を中心に説明し、同様の構成及び処理の詳細な説明については、省略する。
(Example 3)
A battery system that is Embodiment 3 of the present invention will be described. In this embodiment, the temperature change of the single cells 12 of one battery block 11 is monitored in time series, and the current interruption is based on the past temperature change history of the single cells 12 in the same battery block 11 grasped in time series. Detects the presence or absence of device operation. In the following description, differences from the first and second embodiments will be mainly described, and a detailed description of the same configuration and processing will be omitted.

図9は、本実施例の電流遮断器作動検出処理のフローチャートである。図9に示す処理は、組電池10を構成する直列に接続された複数の電池ブロック11それぞれに対して行われ、1つの電池ブロック11における単電池12の温度変化を所定のタイミング毎に監視し、各タイミング(時刻t1、t2)で取得される単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2が相違する場合、電流遮断器作動有無を検出する。時刻t2は、時刻t1から一定時間(Δt)経過後の時刻であり、各電池ブロック11それぞれで一定時間毎に単電池12の温度変化を監視して電流遮断器作動検出処理を遂行することができる。   FIG. 9 is a flowchart of the current breaker operation detection process of the present embodiment. The process shown in FIG. 9 is performed for each of a plurality of battery blocks 11 connected in series constituting the assembled battery 10, and the temperature change of the unit cells 12 in one battery block 11 is monitored at each predetermined timing. When the temperature change amounts ΔT1, ΔT2 of the unit cells 12 acquired at the respective timings (time t1, t2) are different, the presence or absence of the current breaker operation is detected. The time t2 is a time after a certain time (Δt) has elapsed from the time t1, and each battery block 11 can perform a current breaker operation detection process by monitoring the temperature change of the unit cell 12 every certain time. it can.

ステップS701において、コントローラ40は、電流遮断器作動検出処理の開始時又は開始後の時刻t1において、電池ブロック11の検出温度T1,環境温度Ta1、及び電流値I1を取得する。コントローラ40は、ステップS702において、単電池12の温度変化量ΔT1を算出する。ΔT1は、検出温度T1から環境温度Ta1を差し引くことにより求めることができる(ΔT1=T1−Ta1)。   In step S701, the controller 40 acquires the detected temperature T1, the environmental temperature Ta1, and the current value I1 of the battery block 11 at the time t1 when the current circuit breaker operation detection process starts or after the start. In step S702, the controller 40 calculates the temperature change amount ΔT1 of the unit cell 12. ΔT1 can be obtained by subtracting the environmental temperature Ta1 from the detected temperature T1 (ΔT1 = T1−Ta1).

コントローラ40は、取得した検出温度T1,環境温度Ta1、電流値I1に関する情報及び、算出された温度変化量ΔT1を、電池ブロック11の時刻t1における温度上昇履歴として、メモリ41に記憶する。   The controller 40 stores the acquired information about the detected temperature T1, the environmental temperature Ta1, the current value I1, and the calculated temperature change ΔT1 in the memory 41 as the temperature rise history of the battery block 11 at time t1.

続いて、コントローラ40は、ステップS703において、時刻t1から一定時間経過後の時刻t2での同じ電池ブロック11の検出温度T2,環境温度Ta2、及び電流値I2を取得する。コントローラ40は、ステップS704において、時刻t2における同じ電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT2を算出する。ΔT2も同様に、時刻t2における検出温度T2から環境温度Ta2を差し引くことにより求めることができる(ΔT2=T2−Ta2)。   Subsequently, in step S703, the controller 40 obtains the detected temperature T2, the environmental temperature Ta2, and the current value I2 of the same battery block 11 at time t2 after a predetermined time has elapsed from time t1. In step S704, the controller 40 calculates the temperature change amount ΔT2 of the unit cells 12 of the same battery block 11 at time t2. Similarly, ΔT2 can be obtained by subtracting the environmental temperature Ta2 from the detected temperature T2 at time t2 (ΔT2 = T2−Ta2).

コントローラ40は、取得した検出温度T2,環境温度Ta2、電流値I2に関する情報及び、算出された温度変化量ΔT2を、電池ブロック11の時刻t2における温度上昇履歴として、メモリ41に記憶する。   The controller 40 stores the acquired information about the detected temperature T2, the environmental temperature Ta2, the current value I2, and the calculated temperature change ΔT2 in the memory 41 as the temperature rise history of the battery block 11 at time t2.

ここで、上述したように単電池12の内部抵抗Rは、電池ブロック11の周囲の温度、すなわち、環境温度Taによって変動するので、時刻t1,t2それぞれで算出される温度変化量(温度上昇値)ΔT1,ΔT2とその時点での単電池12の内部抵抗R1、R2は、上記式2の関係から以下のようになる。
(式9) R1=(N/I1)×(ΔT1/θ)
(式10)R2=(N/I2)×(ΔT2/θ)
内部抵抗R1は、時刻t1における環境温度Ta1での内部抵抗であり、電流値I1は時刻t1での電池ブロック11に流れた電流値である。同様に、内部抵抗R2は時刻t2における環境温度Ta2での内部抵抗であり、電流値I2は時刻t2での電池ブロック11に流れた電流値である。
Here, as described above, the internal resistance R of the unit cell 12 varies depending on the ambient temperature of the battery block 11, that is, the environmental temperature Ta. Therefore, the temperature change amount calculated at each of the times t 1 and t 2 (temperature increase value). ) ΔT1 and ΔT2 and the internal resistances R1 and R2 of the unit cell 12 at that time are as follows from the relationship of the above equation 2.
(Formula 9) R1 = (N / I1) 2 × (ΔT1 / θ)
(Formula 10) R2 = (N / I2) 2 × (ΔT2 / θ)
The internal resistance R1 is an internal resistance at the environmental temperature Ta1 at time t1, and the current value I1 is a current value that has flowed through the battery block 11 at time t1. Similarly, the internal resistance R2 is the internal resistance at the environmental temperature Ta2 at time t2, and the current value I2 is the current value that flows through the battery block 11 at time t2.

したがって、電流遮断器12bが作動していなければ、時刻t1,t2に対する経年変化による電池劣化に伴う内部抵抗の上昇が極めて小さいとすると、環境温度Ta1と環境温度Ta2が同じであれば、時刻t1,t2で温度変化量ΔT1,ΔT2から算出される単電池12の内部抵抗R1,R2は、同じとなるはずである。すなわち、温度変化量ΔT1,ΔT2から算出される単電池12の内部抵抗R1,R2が同じにならない場合、温度変化量ΔT1,ΔT2の間に相違があることになる。   Therefore, if the current breaker 12b is not activated, assuming that the increase in internal resistance due to battery deterioration due to aging with respect to the times t1 and t2 is extremely small, if the environmental temperature Ta1 and the environmental temperature Ta2 are the same, the time t1 , T2 and the internal resistances R1 and R2 of the unit cell 12 calculated from the temperature changes ΔT1 and ΔT2 should be the same. That is, when the internal resistances R1 and R2 of the unit cell 12 calculated from the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 are not the same, there is a difference between the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2.

そこで、本実施例では、同じ電池ブロック11の各時刻t1,t2での単電池12の温度変化量ΔT1(過去の温度変化量に相当する),ΔT2(現在の温度変化量に相当する)から、各時刻t1,t2の内部抵抗R1,R2の変化を捉えて温度変化量ΔT1,ΔT2の相違を識別し、電流遮断器作動有無を検出する。   Therefore, in this embodiment, from the temperature change amount ΔT1 (corresponding to the past temperature change amount) and ΔT2 (corresponding to the current temperature change amount) of the unit cell 12 at each time t1, t2 of the same battery block 11. The change in the internal resistances R1 and R2 at each time t1 and t2 is captured, the difference between the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 is identified, and the presence or absence of the current breaker operation is detected.

言い換えれば、時刻t1,t2それぞれの単電池12の温度変化値ΔT1,ΔT2を単純に比較すると、各時刻t1,t2で異なる環境温度Ta1,Ta2の影響により、精度よく電流遮断器作動有無を検出することができないので、時系列で電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2を監視し、温度変化量ΔT1,ΔT2の相違を時刻t1,t2それぞれでの内部抵抗R1,R2の変化で評価し、電流遮断器作動有無を検出する。   In other words, when the temperature change values ΔT1 and ΔT2 of the single cells 12 at the times t1 and t2 are simply compared, the presence or absence of the current breaker operation is accurately detected due to the influence of the environmental temperatures Ta1 and Ta2 that are different at the times t1 and t2. Therefore, the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 of the single cells 12 of the battery block 11 are monitored in time series, and the difference between the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 is changed in the internal resistances R1 and R2 at the times t1 and t2. The current breaker is activated or not.

ここで、時刻t1,t2における内部抵抗R1,R2を比較するにあたり、各時刻での環境温度が異なるので、内部抵抗R1、R2を所定の基準環境温度Trefで規格化(正規化)した後に、規格化された内部抵抗R1´、R2´を比較することで、温度変化量ΔT1,ΔT2の相違を検出する。   Here, when comparing the internal resistances R1 and R2 at the times t1 and t2, the environmental temperatures at the respective times are different. Therefore, after normalizing (normalizing) the internal resistances R1 and R2 with a predetermined reference environmental temperature Tref, By comparing the standardized internal resistances R1 ′ and R2 ′, a difference between the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 is detected.

例えば、所定の基準環境温度Trefでの基準内部抵抗Rrefを用い、基準環境温度Trefに対する規格化された内部抵抗R1´,R2´を算出することができる。

For example, the standardized internal resistances R1 ′ and R2 ′ with respect to the reference environment temperature Tref can be calculated using the reference internal resistance Rref at a predetermined reference environment temperature Tref.

具体的には、基準となる環境温度Tref(例えば25℃)での基準内部抵抗Rrefとした場合、時刻tでの内部抵抗R(t)は、以下のような関係を有する。
(式12)R(t)=Rref+a(T(t)−Tref)
ここで、T(t)は、時刻tにおける環境温度である。T(t)−Trefは、基準環境温度Trefに対する温度変化量である。aは、補正係数である。補正係数aは、例えば、基準環境温度Trefと基準内部抵抗Rrefとの対応関係(例えば、単位温度当たりの内部抵抗の上昇率)から予め算出することができる。
Specifically, when the reference internal resistance Rref at the reference environmental temperature Tref (for example, 25 ° C.) is used, the internal resistance R (t) at time t has the following relationship.
(Expression 12) R (t) = Rref + a (T (t) −Tref)
Here, T (t) is the environmental temperature at time t. T (t) −Tref is a temperature change amount with respect to the reference environment temperature Tref. a is a correction coefficient. The correction coefficient a can be calculated in advance from, for example, the correspondence relationship between the reference environment temperature Tref and the reference internal resistance Rref (for example, the rate of increase in internal resistance per unit temperature).

式12に基づいて基準環境温度Trefで規格化されたR2´がR1´よりも大きい場合、温度変化量ΔT1,ΔT2は相違し、例えば、環境温度Ta1で温度変化量ΔT2を規格化した場合、ΔT2がΔT1よりも発熱量に基づいて温度上昇値が高いことになる。   When R2 ′ normalized by the reference environment temperature Tref based on Expression 12 is larger than R1 ′, the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 are different. For example, when the temperature change amount ΔT2 is normalized by the environment temperature Ta1, ΔT2 has a higher temperature rise value than ΔT1 based on the heat generation amount.

一方、同じ電池ブロック11のN個の単電池12のうち、時刻t1において電流遮断器12bが作動した単電池12が0個、時刻t2において電流遮断器12bが作動した単電池12の個数をx個とした場合、時刻t1における電池ブロック11の温度変化量は、
(式13)ΔT1=Q1×θ=(I1/N)×R1×θ
と算出でき、時刻t2における電池ブロック11の温度変化量は、
(式14)ΔT2=Q2×θ=(I2/(N−x))×R2×θ
となる。
On the other hand, among the N unit cells 12 of the same battery block 11, the number of the unit cells 12 in which the current breaker 12b is activated at time t1 is zero, and the number of the unit cells 12 in which the current breaker 12b is activated at time t2 is x. In the case of the number of pieces, the temperature change amount of the battery block 11 at time t1 is
(Formula 13) ΔT1 = Q1 × θ = (I1 / N) 2 × R1 × θ
The amount of change in temperature of the battery block 11 at time t2 is
(Expression 14) ΔT2 = Q2 × θ = (I2 / (N−x)) 2 × R2 × θ
It becomes.

式14をさらに変形すると式15を導くことができる。
(式15)ΔT2=(I2/(N−x))×R2×θ
=(N/(N−x))×(I2/I1)×(R2/R1)×ΔT1
時刻t2における電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11の単電池12の温度変化量ΔT2は、時刻t1における電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11の温度変化量ΔT1の(N/(N−x))×(I2/I1)×(R2/R1)倍となる。
If Formula 14 is further modified, Formula 15 can be derived.
(Formula 15) ΔT2 = (I2 / (N−x)) 2 × R2 × θ
= (N / (N−x)) 2 × (I2 / I1) 2 × (R2 / R1) × ΔT1
The temperature change ΔT2 of the unit cell 12 of the battery block 11 in the state where the current breaker 12b is activated at time t2 is equal to the temperature change ΔT1 of the battery block 11 where the current breaker 12b is not activated at time t1 (N / (N−x)) 2 × (I2 / I1) 2 × (R2 / R1) times.

そして、上記式15を変形すると、
(式16)ΔT2/ΔT1=(N/(N−x))×(I2/I1)×(R2/R1)
となり、作動数xで式16を展開すると、
(式17)
となる。式16及び式17によれば、時刻t1の電流遮断器12bが作動していない電池ブロック11における単電池12の温度変化量ΔT1に対する時刻t2の電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11における単電池12の温度変化量T2の上昇率は、時刻t1,t2それぞれで検出される電流値I1,I2と温度変化量ΔT1,ΔT2から算出される内部抵抗R1,R2が、パラメータとして付加され、このパラメータをAとすると、式16、式17は、以下の式18、式19として表すことができる。
(式18)ΔT2/ΔT1=(N/(N−x))×A
(式19)
但し、
パラメータAは、時刻t1に対する時刻t2での各環境温度によって変動する内部抵抗及び検出電流の変化率に対する発熱量であり、時刻t1の温度変化量ΔT1に対する時刻t2の温度変化量ΔT2の上昇率を、時刻t1に対する時刻t2での内部抵抗及び検出電流の変化率で補正することにより、時刻t2における電池ブロック11の単電池12の温度変化量に対する電流遮断器12bの作動数を精度よく特定することができる。
And when the above equation 15 is transformed,
(Expression 16) ΔT2 / ΔT1 = (N / (N−x)) 2 × (I2 / I1) 2 × (R2 / R1)
Then, when Equation 16 is expanded with the operation number x,
(Formula 17)
It becomes. According to Expression 16 and Expression 17, in the battery block 11 in the state where the current breaker 12b at time t2 is activated with respect to the temperature change ΔT1 of the single cell 12 in the battery block 11 where the current breaker 12b is not activated at time t1. The rate of increase of the temperature change amount T2 of the unit cell 12 includes current values I1, I2 detected at times t1, t2 and internal resistances R1, R2 calculated from the temperature change amounts ΔT1, ΔT2 as parameters. When this parameter is A, Expression 16 and Expression 17 can be expressed as Expression 18 and Expression 19 below.
(Expression 18) ΔT2 / ΔT1 = (N / (N−x)) 2 × A
(Formula 19)
However,
The parameter A is the amount of heat generated with respect to the rate of change of the internal resistance and the detected current that fluctuate according to each environmental temperature at time t2 with respect to time t1. By accurately correcting the change rate of the internal resistance and the detected current at time t2 with respect to time t1, the number of operations of the current breaker 12b with respect to the temperature change amount of the unit cell 12 of the battery block 11 at time t2 can be accurately specified. Can do.

図9の説明に戻り、ステップS705において、コントローラ40は、時刻t1,t2それぞれでの単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2と、電流センサ31によって検出された各電流値I1,I2とを用い、式9、式10から、時刻t1の電池ブロック11に内部抵抗R1、時刻t2の電池ブロック11に内部抵抗R2をそれぞれ算出する。このとき、上述したように、式12に基づいてさらに基準環境温度Trefで規格化して、R1´,R2´を算出する。   Returning to the description of FIG. 9, in step S705, the controller 40 uses the temperature changes ΔT1 and ΔT2 of the unit cell 12 at the times t1 and t2, and the current values I1 and I2 detected by the current sensor 31, respectively. From Equations 9 and 10, internal resistance R1 is calculated for battery block 11 at time t1, and internal resistance R2 is calculated for battery block 11 at time t2. At this time, as described above, R1 ′ and R2 ′ are calculated by further normalizing with the reference environment temperature Tref based on Expression 12.

ステップS706において、コントローラ40は、時刻t1の規格化された内部抵抗R1´と時刻t2の規格化された内部抵抗R2´とを比較し、R1´=R2´である場合、ステップS707に進み、処理対象の電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動していないと検出する。   In step S706, the controller 40 compares the standardized internal resistance R1 ′ at time t1 with the standardized internal resistance R2 ′ at time t2, and if R1 ′ = R2 ′, the process proceeds to step S707. It is detected that the current breaker 12b of the unit cell 12 included in the battery block 11 to be processed is not activated.

一方、ステップS706においてR1´=R2´でないと判別された場合、すなわち、R2´>R1´と判別された場合、コントローラ40は、ステップS707に進み、該当の電池ブロック11を、電流遮断器12bが作動している単電池12を含む電池ブロック11として検出する。   On the other hand, if it is determined in step S706 that R1 ′ = R2 ′ is not satisfied, that is, if it is determined that R2 ′> R1 ′, the controller 40 proceeds to step S707, and the battery block 11 is connected to the current breaker 12b. Is detected as a battery block 11 including a single battery 12 in which is operated.

コントローラ40は、ステップS707での電流遮断器12bの作動有りの検出結果に対して、さらに、電池ブロック11内の電流遮断器12bの作動数を特定する。コントローラ40は、ステップS708において、時刻t1,t2での単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2、電流値I1,I2値及びステップS705で算出された時刻t1,t2での内部抵抗R1,R2を用いて、電流遮断器12bの作動数xを算出し(式17)、電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)を特定する。   The controller 40 further specifies the number of operations of the current breaker 12b in the battery block 11 with respect to the detection result indicating that the current breaker 12b is activated in step S707. In step S708, the controller 40 calculates the temperature changes ΔT1, ΔT2, the current values I1, I2 of the unit cell 12 at times t1, t2, and the internal resistances R1, R2 at times t1, t2 calculated in step S705. Using this, the number of operations x of the current breaker 12b is calculated (Equation 17), and the number of breaks m (= x) of the unit cells 12 whose current path is cut off is specified.

なお、コントローラ40は、ステップS703において時刻t1の温度変化量ΔT1を用い、実施例1の電流遮断器作動検出に基づいて時刻t1における電池ブロック11が、単電池12の電流遮断器12bが作動していない電池ブロックであることを特定(確認)した後に、時刻t2の温度変化量値ΔT2と過去の時刻t1の温度変化量ΔT1とを比較した電流遮断器12bの作動検出を行うとともに、式17に基づく時刻t2での電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11における電流遮断器12bの作動数xを算出するように構成することができる。   The controller 40 uses the temperature change amount ΔT1 at time t1 in step S703, and the battery block 11 at time t1 is activated and the current breaker 12b of the unit cell 12 is activated based on the current breaker activation detection of the first embodiment. After identifying (confirming) that the battery block is not, the operation of the current breaker 12b is detected by comparing the temperature change value ΔT2 at time t2 with the temperature change value ΔT1 at the past time t1, and the equation 17 The operation number x of the current breaker 12b in the battery block 11 in the state where the current breaker 12b is activated at time t2 based on the above can be calculated.

また、時刻t1における電池ブロック11が、単電池12の電流遮断器12bが作動していない電池ブロックであることが確認できない場合、予め作成された電流−温度上昇マップに基づく時刻t1の基準温度変化量を用いて、式17に基づく時刻t2での電流遮断器12bが作動した状態の電池ブロック11における電流遮断器12bの作動数xを算出するようにしてもよい。   In addition, when it cannot be confirmed that the battery block 11 at time t1 is a battery block in which the current breaker 12b of the unit cell 12 is not activated, the reference temperature change at time t1 based on a current-temperature rise map created in advance. The amount x may be used to calculate the number of actuations x of the current breaker 12b in the battery block 11 in a state where the current breaker 12b is activated at time t2 based on Equation 17.

すなわち、本実施例においても、組電池10を構成する同一の電池ブロック11の単電池12の温度変化を時系列で監視し、時系列で把握される単電池12の過去の温度変化履歴に基づいて、電流遮断器作動有無を検出するが、電流遮断器12bの作動が検出された電池ブロック11に対する電流遮断器12bの作動数の算出は、時刻t1の単電池12の温度変化量又は予め作成された電流−上昇変化マップに基づく時刻t1の基準温度変化量を用いて、行うことができる。   That is, also in the present embodiment, the temperature change of the single cells 12 of the same battery block 11 constituting the assembled battery 10 is monitored in time series, and based on the past temperature change history of the single cells 12 grasped in time series. Whether or not the current breaker is activated is detected, but the number of activations of the current breaker 12b for the battery block 11 in which the activation of the current breaker 12b is detected is calculated based on the temperature change amount of the unit cell 12 at time t1 or in advance. This can be done using the reference temperature change amount at time t1 based on the current-rise change map.

本実施例では、同一の電池ブロック11の単電池12の異なる時刻における温度変化を監視し、時系列で把握される単電池12の過去の温度変化履歴に基づいて、電流遮断器作動有無を検出するので、電池ブロック11を構成する単電池12の製造時のバラツキによる内部抵抗のバラツキの影響を抑制することができるとともに、電池劣化に伴う内部抵抗の上昇の経年変化(数か月、数年)に対して監視周期の時刻t1,t2が極めて小さい(例えば、数分〜数日)ので、電池劣化による内部抵抗の上昇の影響を抑制することができ、さらに精度よく電流遮断器12bの作動有無を検出することができる。   In this embodiment, temperature changes at different times of the single cells 12 of the same battery block 11 are monitored, and whether or not the current breaker is activated is detected based on the past temperature change history of the single cells 12 grasped in time series. Therefore, it is possible to suppress the influence of the variation of the internal resistance due to the variation at the time of manufacture of the unit cell 12 constituting the battery block 11, and the secular change (several months, years) of the increase in the internal resistance due to the battery deterioration. ) Of the monitoring cycle is extremely small (for example, several minutes to several days), so that the influence of the increase in internal resistance due to battery deterioration can be suppressed, and the operation of the current breaker 12b can be performed more accurately. The presence or absence can be detected.

また、本実施例においても、図6に示した変形例同様に、コントローラ40は、ステップS701からS704を経て取得した時刻t1,t2での単電池12の温度変化量ΔT1,ΔT2から、電流値I1,I2及び内部抵抗R1,R2をパラメータ(パラメータA)として電流遮断器12bが作動したことによる温度上量率に基づく作動数xの算出処理(式17又は式19)により、電流遮断器12bの作動検出を行うことができる。   Also in this embodiment, similarly to the modification shown in FIG. 6, the controller 40 calculates the current value from the temperature change amounts ΔT1 and ΔT2 of the unit cell 12 at the times t1 and t2 acquired through steps S701 to S704. The current breaker 12b is calculated by calculating the number of operations x based on the rate of increase in temperature (Equation 17 or Equation 19) when the current breaker 12b is activated using I1, I2 and the internal resistances R1, R2 as parameters (parameter A). Can be detected.

コントローラ40は、時刻t1の単電池12の温度変化量ΔT1(電流遮断器12bが動作していない時刻t1での単電池12の温度変化量)に対する時刻t2の単電池12の温度変化量ΔT2の上昇率を算出し、電流遮断器12bが作動したことによる温度上場率に基づく作動数xを算出することで、算出された作動数xが1以上であるか否か(作動数xが1以上を満たす上昇率であるか否か)を判別し、時刻t2における電池ブロック11に含まれる単電池12の電流遮断器12bが作動している状態であることを検出するとともに、算出された作動数xを、電流経路が遮断されている単電池12の遮断数m(=x)として特定することができる。   The controller 40 sets the temperature change amount ΔT2 of the single cell 12 at time t2 with respect to the temperature change amount ΔT1 of the single cell 12 at time t1 (temperature change amount of the single cell 12 at time t1 when the current breaker 12b is not operating). Whether the calculated operation number x is 1 or more by calculating the rate of increase and calculating the operation number x based on the temperature listing rate due to the operation of the current breaker 12b (the operation number x is 1 or more) Whether the current breaker 12b of the unit cell 12 included in the battery block 11 at time t2 is in operation, and the calculated number of operations. x can be specified as the number of interruptions m (= x) of the unit cells 12 whose current path is interrupted.

なお、上記実施例1から3において、電流遮断器作動検出処理は、組電池10を構成する複数の電池ブロック11それぞれに対して行われる。このとき、少なくとも2つ以上の電池ブロック11に電流遮断器12bの作動が検出された場合、図7に示した電流遮断器作動検出処理後の充放電制御の処理において、コントローラ40は、電流遮断器12bの作動が検出された各電池ブロック11の中から最大の遮断数m(作動数x)を特定し、特定された最大遮断数に基づいて電流指令値を設定するように充放電制御を行うことができる。   In the first to third embodiments, the current breaker operation detection process is performed for each of the plurality of battery blocks 11 constituting the assembled battery 10. At this time, when the operation of the current breaker 12b is detected in at least two or more battery blocks 11, in the charge / discharge control process after the current breaker operation detection process shown in FIG. Charge / discharge control is performed so that the maximum number of interruptions m (operation number x) is specified from each battery block 11 in which the operation of the battery 12b is detected, and the current command value is set based on the specified maximum interruption number. It can be carried out.

10:組電池
11:電池ブロック
12:単電池
12b:電流遮断器
20:監視ユニット
21:温度センサ
31:電流センサ
32:昇圧回路
33:インバータ
34:モータ・ジェネレータ
40:コントローラ
41:メモリ
10: assembled battery 11: battery block 12: single battery 12b: current breaker 20: monitoring unit 21: temperature sensor 31: current sensor 32: booster circuit 33: inverter 34: motor generator 40: controller 41: memory

Claims (8)

並列に接続された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、直列に接続された複数の蓄電ブロックと、
前記蓄電ブロックの温度及び前記蓄電素子の周辺温度を検出する温度センサと、
前記周辺温度と前記蓄電ブロックの検出温度との温度差に応じた前記蓄電素子の温度変化量を用いて、前記各蓄電ブロックの状態を判別するコントローラと、を有し、
前記各蓄電素子は、前記蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を有しており、
前記コントローラは、全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない前記蓄電ブロックの前記蓄電素子に流れる電流値に対し、前記電流遮断器が遮断状態にある前記蓄電素子に並列に接続される残りの前記蓄電素子に流れる電流値が前記電流遮断器の遮断数に応じて増加する関係に基づいて前記蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の第1温度変化量が、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない前記蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の第2温度変化量と相違し、前記第1温度変化量が前記遮断数が1以上となる前記第2温度変化量に対する温度変化量の上昇率を有する場合、前記蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の前記電流遮断器が遮断状態にあると検出することを特徴とする蓄電システム。
Each having a plurality of power storage elements connected in parallel, a plurality of power storage blocks connected in series,
A temperature sensor for detecting the temperature of the power storage block and the ambient temperature of the power storage element;
A controller that determines a state of each power storage block using a temperature change amount of the power storage element according to a temperature difference between the ambient temperature and a detected temperature of the power storage block;
Each of the electricity storage elements has a current breaker that interrupts a current path inside the electricity storage element,
The controller is connected in parallel to the power storage element in which the current breaker is in a cut-off state with respect to a current value flowing through the power storage element of the power storage block in which each current breaker of all the power storage elements is not in a cut-off state. based on the relationship value of the current flowing through the rest of the storage element is increased in accordance with the cut-off number of the circuit breakers, the first temperature change amount of the electric storage device in accordance with the current flowing in the power storage block, connected in parallel Different from the second temperature change amount of the electricity storage element according to the current flowing through the electricity storage block in which each current breaker of all the electricity storage elements is not in the interruption state, the first temperature change amount is the number of interruptions of 1 power storage sheet, characterized by detecting a case of have a rate of increase in temperature variation, the circuit breaker of the power storage device included in the power storage block is cutoff state to the second temperature change amount equal to or larger than Temu.
前記コントローラは、
並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない前記蓄電ブロックに流れる電流値に応じた前記蓄電素子の温度変化量を予め規定した電流−温度変化マップから、電流センサによって検出される前記蓄電ブロックを流れる検出電流に対応する温度変化量を前記第2温度変化量として算出し、
前記第1温度変化量と、前記電流−温度変化マップに基づく前記第2温度変化量を比較することを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
The controller is
From the current-temperature change map that predetermines the temperature change amount of the electricity storage element according to the current value flowing through the electricity storage block in which each current breaker of all electricity storage elements connected in parallel is not in the cut-off state, by the current sensor A temperature change amount corresponding to the detected current flowing through the power storage block to be detected is calculated as the second temperature change amount;
2. The power storage system according to claim 1 , wherein the first temperature change amount is compared with the second temperature change amount based on the current-temperature change map.
前記コントローラは、
前記第1温度変化量に対応する第1蓄電ブロックとは異なる第2蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の温度変化量を、前記第2温度変化量として取得し、
異なる前記蓄電ブロック間それぞれの各蓄電素子の温度変化量を比較することを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
The controller is
Obtaining a temperature change amount of the electricity storage element according to a current flowing in a second electricity storage block different from the first electricity storage block corresponding to the first temperature change amount as the second temperature change amount;
The power storage system according to claim 1 , wherein a temperature change amount of each power storage element between the different power storage blocks is compared.
前記コントローラは、
前記蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の温度変化量を時系列で取得し、
現在の温度変化量を前記第1温度変化量、過去の温度変化量を前記第2温度変化量として、同じ蓄電ブロックの前記蓄電素子の現在の温度変化量および過去の温度変化量を比較することを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
The controller is
Acquired in chronological temperature variation of the electric storage device in accordance with the current flowing in the power storage block,
Comparing the current temperature change amount and the past temperature change amount of the power storage elements of the same power storage block, where the current temperature change amount is the first temperature change amount and the past temperature change amount is the second temperature change amount. The power storage system according to claim 1 .
前記コントローラは、
前記過去の温度変化量に対応する第1時刻における電流センサの第1検出電流及び前記過去の温度変化量を用いて、前記第1時刻の前記蓄電素子の第1内部抵抗を算出するとともに、前記現在の温度変化量に対応する前記第1時刻から一定時間経過した後の第2時刻における電流センサの第2検出電流及び前記現在の温度変化量を用いて、前記第2時刻の前記蓄電素子の第2内部抵抗を算出し、
前記第1時刻および第2時刻での前記蓄電素子の各温度変化量に対する前記第1内部抵抗と第2内部抵抗とが相違する場合、前記蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の前記電流遮断器が遮断状態にあると検出することを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
The controller is
Using the first detected current of the current sensor at the first time corresponding to the past temperature change amount and the past temperature change amount, the first internal resistance of the power storage element at the first time is calculated, and Using the second detected current of the current sensor at a second time after a certain time has elapsed from the first time corresponding to the current temperature change amount and the current temperature change amount, Calculate the second internal resistance,
When the first internal resistance and the second internal resistance differ from each temperature change amount of the power storage element at the first time and the second time, the current breaker of the power storage element included in the power storage block is cut off The power storage system according to claim 4 , wherein the power storage system is detected as being in a state.
前記コントローラは、前記第1温度変化量と前記第2温度変化量との間の、前記第2温度変化量に対する前記第1温度変化量の上昇率を用いて、前記蓄電ブロックに含まれる前記電流遮断器が遮断状態にある蓄電素子の数を特定することを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の蓄電システム。 The controller uses the rate of increase of the first temperature change amount with respect to the second temperature change amount between the first temperature change amount and the second temperature change amount, and the current included in the power storage block. power storage system according to claim 1, any one of 5 breaker and identifies the number of storage elements in the blocking state. 前記電流遮断器は、溶断によって前記電流経路を遮断するヒューズ、温度上昇に伴う抵抗の上昇によって前記電流経路を遮断するPTC素子又は、前記蓄電素子の内圧が上昇することに応じて変形し、前記電流経路を遮断する電流遮断弁であることを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の蓄電システム。 The current breaker is a fuse that cuts off the current path by fusing, a PTC element that cuts off the current path due to an increase in resistance due to a temperature rise, or a deformation in response to an increase in internal pressure of the power storage element, power storage system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the current cutoff valve for cutting off the current path. 電流経路を遮断する電流遮断器を有する蓄電素子が複数並列に接続される蓄電ブロックを、複数直列に接続して構成された蓄電システムの前記蓄電ブロックの状態判別方法であって、
前記蓄電ブロックの温度及び前記蓄電素子の周辺温度を温度センサで検出し、前記周辺温度と前記蓄電ブロックの検出温度との温度差に応じた前記蓄電素子の温度変化量を算出するとともに、
全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない前記蓄電ブロックの前記蓄電素子に流れる電流値に対し、前記電流遮断器が遮断状態にある前記蓄電素子に並列に接続される残りの前記蓄電素子に流れる電流値が前記電流遮断器の遮断数に応じて増加する関係に基づいて、前記蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の第1温度変化量が、並列に接続される全ての蓄電素子の各電流遮断器が遮断状態にない前記蓄電ブロックに流れる電流に応じた前記蓄電素子の第2温度変化量と相違し、前記第1温度変化量が前記遮断数が1以上となる前記第2温度変化量に対する温度変化量の上昇率を有する場合、前記蓄電ブロックに含まれる蓄電素子の前記電流遮断器が遮断状態にあると検出することを特徴とする判別方法。
A method for determining the state of the power storage block of a power storage system configured by connecting a plurality of power storage blocks connected in parallel with a plurality of power storage elements having a current breaker that cuts off a current path,
The temperature of the power storage block and the ambient temperature of the power storage element are detected by a temperature sensor, and the temperature change amount of the power storage element according to the temperature difference between the ambient temperature and the detected temperature of the power storage block is calculated.
The remaining power storages connected in parallel to the power storage elements in which the current breaker is in a cut-off state with respect to the current value flowing through the power storage elements in the power storage block in which the current breakers of all the power storage elements are not in the cut-off state Based on the relationship in which the current value flowing through the element increases according to the number of interruptions of the current breaker , the first temperature change amount of the electricity storage element according to the current flowing through the electricity storage block is all connected in parallel. Unlike the second temperature change amount of the electricity storage element according to the current flowing through the electricity storage block in which each current breaker of the electricity storage element is not in an interrupted state, the first temperature change amount is such that the number of interruptions is 1 or more. discriminating method characterized by detecting a case of have a rate of increase in temperature variation with respect to the second temperature change amount, the current breaker of the power storage device included in the power storage block is turned off.
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