JP5907050B2 - Battery system - Google Patents
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Description
本発明は、直列接続される複数の単位電池を有する組電池について、単位電池それぞれの出力電圧を検出するようにした電池システムに関する。 The present invention relates to a battery system in which an output voltage of each unit battery is detected for an assembled battery having a plurality of unit batteries connected in series.
例えば、車載用電源として、複数の電池セルを直列接続することで、高い電圧を出力する組電池が用いられている。組電池を構成する複数の電池セルについて、充放電時におけるそれぞれの出力電圧を電圧検出手段によって検出する。そして、その検出した出力電圧に基づいて電池セルにおける充放電を制御することで、電池セルの過充電及び過放電を抑制することができる。 For example, as an in-vehicle power source, an assembled battery that outputs a high voltage by connecting a plurality of battery cells in series is used. With respect to the plurality of battery cells constituting the assembled battery, each output voltage at the time of charging / discharging is detected by the voltage detecting means. And the overcharge and overdischarge of a battery cell can be suppressed by controlling charging / discharging in a battery cell based on the detected output voltage.
例えば下記特許文献1には、組電池を構成する各電池セルの両出力端子を、電圧検出手段の一対の入力端子に選択的に接続することで、これら各電池セルの電圧を順次検出する電圧検出装置が記載されている。
For example, in
ここで、組電池は、隣接する複数の電池セルの出力端子同士を接続する導電部材(配線やバスバー)を備える。電池セルの出力電圧を検出する方法として、電池セルの両出力端子に対して電圧検出手段をそれぞれ接続する方法に代えて、電池セルの出力端子同士を接続する導電部材と電圧検出手段とを接続する方法が用いられている。 Here, the assembled battery includes a conductive member (wiring or bus bar) that connects output terminals of a plurality of adjacent battery cells. As a method of detecting the output voltage of the battery cell, instead of connecting the voltage detection means to both output terminals of the battery cell, the conductive member for connecting the output terminals of the battery cells and the voltage detection means are connected. Method is used.
電圧検出手段の入力端子を導電部材に接続し、その電圧を検出することで、導電部材に接続されている複数の電池セルの出力端子の電圧を検出することができる。これにより、組電池と電圧検出装置とを接続する配線数を減少させることができる。 By connecting the input terminal of the voltage detection means to the conductive member and detecting the voltage, it is possible to detect the voltage at the output terminals of the plurality of battery cells connected to the conductive member. Thereby, the number of wiring which connects an assembled battery and a voltage detection apparatus can be reduced.
ここで、導電部材は抵抗成分を有する。このため、蓄電池同士を接続する導電部材と、電圧検出手段の入力端子とを接続した場合、実際の電池セルの出力電圧に、その導電部材の抵抗成分に伴う電圧降下量だけ減少または増加した電圧が電池セルの出力電圧として検出されてしまう。 Here, the conductive member has a resistance component. For this reason, when the conductive member that connects the storage batteries and the input terminal of the voltage detection means are connected, the voltage that is decreased or increased by the amount of voltage drop due to the resistance component of the conductive member to the actual output voltage of the battery cell. Is detected as the output voltage of the battery cell.
本発明は上記課題に鑑みたものであり、組電池を構成する複数個の単位電池それぞれの出力電圧を精度よく検出することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to accurately detect the output voltage of each of a plurality of unit batteries constituting an assembled battery.
第1の構成は、複数の単位電池(13,43)を備え、それら単位電池が互いに隣り合わせで配置されるとともに、それら各単位電池の正極側及び負極側には導電部材(14,15)が接続され、その導電部材により前記隣り合わせの各単位電池の電極同士が電気的に接続されることで前記単位電池が直列接続されている組電池(10,40)と、前記単位電池の正極側及び負極側の前記導電部材の間の電圧差により前記単位電池ごとの出力電圧を検出する電圧検出手段(21)と、前記単位電池ごとに前記導電部材の抵抗分による電圧降下量を算出する電圧降下量算出手段(26)と、前記電圧検出手段により検出した前記単位電池の出力電圧を、前記電圧降下量算出手段により算出した電圧降下
量により補正する補正手段(27)と、を備えることを特徴とする電池システムである。
The first configuration includes a plurality of unit cells ( 13, 43), the unit cells are arranged next to each other, and conductive members (14, 15) are provided on the positive electrode side and the negative electrode side of each unit cell. An assembled battery (10, 40) in which the unit cells are connected in series by electrically connecting the electrodes of the adjacent unit cells by the conductive member, and the positive side of the unit cell; Voltage detection means (21) for detecting an output voltage for each unit battery based on a voltage difference between the conductive members on the negative electrode side, and a voltage drop for calculating a voltage drop amount due to a resistance component of the conductive member for each unit battery Amount calculating means (26), and correcting means (27) for correcting the output voltage of the unit battery detected by the voltage detecting means with the voltage drop amount calculated by the voltage drop amount calculating means. A battery system characterized by obtaining.
上記構成によれば、導電部材による電圧降下量を用いて、単位電池の出力電圧をそれぞれ補正することで、単位電池の出力電圧を精度よく検出することができる。これにより、単位電池の充放電制御を好適に行うことができ、ひいては、組電池の充放電制御を好適に行うことができる。 According to the above configuration, the output voltage of the unit battery can be accurately detected by correcting the output voltage of the unit battery using the voltage drop amount due to the conductive member. Thereby, charging / discharging control of a unit battery can be performed suitably, and eventually charging / discharging control of an assembled battery can be performed suitably.
以下、車載電源システムとしての一実施形態を説明する。はじめに、電源としての組電池の構成を説明する。組電池は、単位電池を構成する電池セルを複数有し、それらが互いに直列接続されてなる直列接続体がケース部材に収容されることで構成されている。そして、電池セルごとに出力電圧が検出されるとともに、その検出された出力電圧に基づいて、各電池セルの充電状態(SOC)等が算出されるようになっている。 Hereinafter, an embodiment as an in-vehicle power supply system will be described. First, the configuration of the assembled battery as a power source will be described. The assembled battery includes a plurality of battery cells constituting a unit battery, and a series connection body formed by connecting them in series is accommodated in a case member. An output voltage is detected for each battery cell, and a state of charge (SOC) of each battery cell is calculated based on the detected output voltage.
組電池において各電池セルは図1のように配置されている。本実施形態の組電池10は、2つの電池モジュール11,12を有し、それら各電池モジュール11,12は、それぞれ12個の電池セル13から構成されている。電池セル13は、リチウムイオン蓄電池よりなり、それぞれ直方体状をなしている。以下、2つの電池モジュール11,12を、第1電池モジュール11、第2電池モジュール12とも言う。説明の便宜上、各電池セル13にC1,C2,C3・・・等のセル番号を付しており、例えばセル番号C1の電池セル13を「電池セルC1」、セル番号C2の電池セル13を「電池セルC2」とも言う。なお、電池モジュールの数や、各電池モジュールにおけるセル数は任意でよい。
In the assembled battery, each battery cell is arranged as shown in FIG. The assembled
各電池モジュール11,12では、電池セル13が6個ずつ列状に並べられてセル列が構成され、そのセル列が2列に設けられている。そして、それら各電池セル13の正極側及び負極側には導電部材としてのバスバー14が接続され、そのバスバー14により、隣り合う電池セル13同士の各電極が電気的に接続されている。
In each of the
具体的には、図の上下に並ぶ各電池セル13は正極と負極とが互い違いになるように配置されており、隣り合う電池セル13のうち一方の電池セル13の正極と他方の電池セル13の負極とに架け渡すようにしてバスバー14が設けられ、そのバスバー14によりセル間の電気的な接続がなされている。なお、各電池セル13は直方体状以外でもよく、円柱状や角柱状をなすものであってもよい。
Specifically, the
第1電池モジュール11において電池セルC1の正極側は組電池10における正側出力端子となっており、第2電池モジュール12において電池セルC24の負極側は組電池10における負側出力端子となっている。また、2つの電池モジュール11,12は、電気配線15を介して接続されている。具体的には、第1電池モジュール11において電池セルC12の負極に接続されたバスバー14と、第2電池モジュール12において電池セルC13の正極に接続されたバスバー14とが導電部材としての電気配線15を介して接続されている。
In the first battery module 11, the positive electrode side of the battery cell C <b> 1 is a positive output terminal in the assembled
ここで、各電池セル13の正極側及び負極側に接続されたバスバー14は、どの電池セル13に設けられるのかに応じて形状や寸法が異なっており、それは以下のように、
(1)同一電池モジュールの同じセル列において隣り合う電池セル同士を接続するバスバー(図の14a)
(2)同一電池モジュールにおいてセル列同士を接続するバスバー(図の14b)
(3)第1電池モジュール11において組電池10の正側出力端子となるバスバー(図の14c)
(4)第2電池モジュール12において組電池10の負側出力端子となるバスバー(図の14d)
として大別できる。
Here, the
(1) A bus bar for connecting adjacent battery cells in the same cell row of the same battery module (14a in the figure)
(2) Bus bar for connecting cell rows in the same battery module (14b in the figure)
(3) A bus bar (14c in the figure) serving as a positive output terminal of the assembled
(4) A bus bar (14d in the figure) serving as the negative output terminal of the
Can be broadly divided.
これら各バスバー14は、接続するもの同士の距離すなわち、電極間の距離や、他部材との干渉等の種々の要因に応じて形状や寸法が相違している。
Each of these
ところで、組電池10においては、図2に示すように各電池セル13が個別に電圧検出手段21に接続され、電池セル13ごとに出力電圧が検出されるようになっている。この場合、電池セル13の各電極に接続されたバスバー14に対してセル電圧検出線22が接続され、電圧検出手段21では、バスバー14同士の間の電圧差が各電池セル13の出力電圧として検出されるようになっている。図1においては、「P」で示す位置がバスバー14におけるセル電圧検出線22の接続位置となっている。
By the way, in the assembled
このようにして電圧検出手段21が電池セル13の出力電圧を検出すると、その電池セル13の正極及び負極に接続されるバスバー14の接続位置Pと、電池セル13の正極及び負極との間における抵抗分によって、電池セル13の出力電圧の検出精度が低下することが懸念される。より詳しくは、図3に示すように、電池セル13の出力電圧の検出値と実際値との差は、電池セル13に流れる電流値に比例する。充電時においては電池セル13の出力電圧の実際値より検出値が高くなり、放電時においては電池セル13の出力電圧の実際値より検出値が低くなることが懸念される。
When the voltage detection means 21 detects the output voltage of the
図3において、電池セル13の出力電圧が所定の電圧値(過充電閾値)に達すると、電池セル13が過充電とならないように、電池セル13に対する充電が禁止される。電池セル13の充電時、すなわち充放電電流の電流値が正である時間において、バスバー14及び電気配線15の抵抗分において正の逆起電力が生じる。この正の逆起電力によって電池セル13の出力電圧の検出値が実際値より高くなると、電池セル13の出力電圧の実際値が過充電閾値に達していないにも関わらず、電池セル13に対する充電が禁止されてしまう。
In FIG. 3, when the output voltage of the
また、電池セル13の出力電圧が所定の電圧値(過放電閾値)に達すると、電池セル13が過放電とならないように、電池セル13における放電が禁止される。電池セル13の放電時、すなわち充放電電流の電流値が負である時間において、バスバー14及び電気配線15の抵抗分において負の逆起電力が生じる。この負の逆起電力によって電池セル13の出力電圧の検出値が実際値よりも低くなると、電池セル13の出力電圧の実際値が過放電閾値に達していないにも関わらず、電池セル13における放電が禁止されてしまう。
Further, when the output voltage of the
このように、電池セル13の内部抵抗が、バスバー14の抵抗分増加して検出されてしまうことで、電池セル13の充放電が許可される電圧の領域が狭くなってしまうという不都合が生じる。組電池10は、組電池10を構成する電池セル13のいずれか一つでも過放電閾値に達すると組電池10全体の放電を禁止し、又、電池セル13のいずれか一つでも過充電閾値に達すると組電池10全体の充電を禁止する。このため、バスバー14及び電気配線15のうちいずれか一つでも抵抗値が高いと、組電池10全体において充放電を許可される出力電圧の領域が狭められてしまう。
As described above, since the internal resistance of the
また、上記のとおり組電池10では、バスバー14に形状や寸法の異なるものが含まれており、それに起因してバスバー14ごとに内部抵抗の値が相違することが考えられる。この場合、電池セル13ごとに、検出電圧におけるバスバー14の内部抵抗分(誤差分)が相違し、その内部抵抗分の違いを図4に示す。図4では、電池セル13のセル番号(便宜上「C」を取って示している)ごとに内部抵抗の値を示している。
Further, as described above, in the
図4において、例えば第1電池モジュール11に含まれる電池セルC1〜C12について見ると、電池セルC1〜C5,C7〜C11の内部抵抗は略同じになっている。これら各セルにおける内部抵抗値の若干の相違は、バスバー14におけるセル電圧検出線22の接続位置P(図1参照)や、実際の構成での諸事情を加味したものである。なお、電池セルC7の正極側には、列間接続用のバスバー14b(長めのバスバー)が用いられているが、セル電圧検出線22の接続位置Pが電池セルC7の正極寄りになっているため、内部抵抗の差が少ないものとなっている(図1参照)。
In FIG. 4, for example, when the battery cells C1 to C12 included in the first battery module 11 are viewed, the internal resistances of the battery cells C1 to C5 and C7 to C11 are substantially the same. The slight difference in the internal resistance value in each cell takes into account the connection position P (see FIG. 1) of the cell
これに対し、電池セルC6では、負極側に列間接続用のバスバー14b(長めのバスバー)が用いられているため、内部抵抗として検出される抵抗の値が大きくなっている。また、電池セルC12では、負極側のバスバー14に電気配線15が接続されているため、その分、内部抵抗として検出される抵抗値が大きくなっている。
On the other hand, in the battery cell C6, the
第2電池モジュール12についても同様であり、電池セルC13〜C17,C19〜C24の内部抵抗は略同じであるのに対し、列間接続用のバスバー14bの抵抗が内部抵抗として検出されるC18の内部抵抗は大きくなっている。
The same applies to the
組電池10の設計段階において、バスバー14及び電気配線15による抵抗の増加及び抵抗のばらつきを抑制することも可能である。しかしながら、これらの抵抗による影響を完全に除くことは困難である。また、これらの抵抗値を減少させるためには、組電池10の製造コストの上昇が懸念される。具体的には、抵抗の増加を抑制する方法として、バスバー14の断面積を増加させることや、バスバー14について導電性のよい材料を選定することが考えられる。また、抵抗ばらつきを抑制する方法として、抵抗が相対的に小さいバスバーを意図的に細くするなどして、相対的に抵抗が高いバスバーに合わせることも考えられるが、設計が複雑になりコストアップが懸念される。
In the design stage of the
そこで本実施形態は、電池セル13の出力電圧の検出において、バスバー14の抵抗による電圧降下の影響を抑制する。具体的には、各バスバー14及びバスバー14同士を接続する電気配線15の抵抗値と、組電池10に流れる放電電流の電流値Iとを用いて、各バスバー14における電圧降下量を算出し、その算出された電圧降下量を用いて各電池セル13の出力電圧を補正する。
Therefore, the present embodiment suppresses the influence of the voltage drop due to the resistance of the
次に、本実施形態の電源システムの構成について図5を用いて説明する。電池システムが備える電圧検出装置20は、電圧検出手段21、電流検出手段23、温度検出手段24、記憶手段25,電圧降下量算出手段26、補正手段27を備える。
Next, the configuration of the power supply system of this embodiment will be described with reference to FIG. The
電圧検出手段21は、分圧用抵抗及び増幅器を備える電圧計とマルチプレクサ(MPX)とを有しており、各電池セル13の電圧を検出し、その検出値を信号として出力する回路である。電圧検出手段21は、セル電圧検出線22を介して、バスバー14と接続位置Pにおいて接続されている。そして、電圧検出手段21は、隣り合う接続位置P間における電圧差を両接続位置Pに挟まれた電池セル13の出力電圧として検出する。
The voltage detection means 21 is a circuit that has a voltmeter including a voltage dividing resistor and an amplifier and a multiplexer (MPX), detects the voltage of each
電流検出手段23は、例えば、ホール素子からの出力信号により、組電池10に流れる充放電電流の電流値を検出し、検出信号Saとして出力する。温度検出手段24は、サーミスタT1及びT2からの出力信号により、電池モジュール11及び12の温度を検出し、検出信号Stとして出力する。
The current detection means 23 detects the current value of the charge / discharge current flowing through the assembled
記憶手段25は、例えば、ROMよりなり、記憶手段25には、各電池セル13のセル番号と、電池セル13の抵抗値として検出されるバスバー14及び電気配線15との組み合わせがマップとして記憶されている。具体的には、図6(a)に示すように、セル番号C1〜5,C7〜11,C13〜17,C19〜23に、同セル列内のセル接続用のバスバー14aが対応する。また、セル番号C6,C18に、列間接続用のバスバー14bが対応する。また、セル番号C12に、電池モジュール11の負極用のバスバー14d、電池モジュール12の正極用のバスバー14c及び電気配線15の直列接続体が対応する。また、セル番号C24に、電池モジュール12の負極用のバスバー14dが対応する。
The storage means 25 is composed of, for example, a ROM, and the storage means 25 stores a combination of the cell number of each
また、記憶手段25には、電池セル13の正極側及び負極側に接続された両バスバー14の接続位置P間における両バスバー14及び電気配線15の抵抗分に関して、基準温度におけるその抵抗値が記憶されている。具体的には、バスバー14aの抵抗値Ra、バスバー14bの抵抗値Rb、バスバー14cとバスバー14dと電気配線15の直列接続体の抵抗値Rc、負極用のバスバー14dの抵抗値Rd(本実施形態では、Rd=0)が図6(b)に示すマップとして記憶されている。ここで、負極用のバスバー14dの抵抗値Rdが0となるのは、電池セル13の負極とバスバー14dにおける接続位置Pとが、バスバー14dによる抵抗値が無視できる程度に近接しているからである。
Further, the storage means 25 stores the resistance value at the reference temperature for the resistance of both
電圧降下量算出手段26は、各電池セル13に対応する電池セル13の抵抗値として検出されるバスバー14及び電気配線15の種類を記憶手段25から読み出す。更に、電圧降下量算出手段26はそのバスバー14及び電気配線15に対応する抵抗値を記憶手段25から読み出す。次に、温度検出手段24から検出信号Stを受信することで電池モジュール11又は12の温度Tを取得する。そして、温度Tにおけるバスバー14及び電気配線15の抵抗値R(T)を、各抵抗の比熱係数をαとして、R(T)=R(T0)×{1+α×(T−T0)}として算出する。
The voltage drop amount calculation means 26 reads out from the storage means 25 the types of the
さらに、電圧降下量算出手段26は、電流検出手段23から組電池10に流れる充放電電流の電流値Iを取得する。そして、電池セル13に対応する抵抗値R(T)とその電流値Iとの積として抵抗における電圧降下量を算出する(R(T)×I)。
Further, the voltage drop amount calculation means 26 acquires the current value I of the charge / discharge current flowing through the assembled
補正手段27は、接続位置P間の電圧差として検出された電池セル13の出力電圧を電圧検出手段21から取得し、さらに、バスバー14及び電気配線15における電圧降下量を電圧降下量算出手段26から取得する。そして、出力電圧の検出値に対して電圧降下量を加算することで、出力電圧の検出値を補正し、その結果を検出信号Svとして出力する。
The
制御手段30は、検出信号Sv、Sa、Stを受信して、組電池10を構成する各電池セル13の出力電圧の電圧値、充放電電流の電流値、温度を取得して、取得した電圧値、電流値、温度に基づき組電池10の充放電を制御する。
The control means 30 receives the detection signals Sv, Sa, St, acquires the voltage value of the output voltage of each
図7に、電池セル13の出力電圧を検出する電圧検出処理のフロー図を示す。この電圧検出処理は、電圧検出装置20によって所定周期で行われる。
FIG. 7 shows a flowchart of voltage detection processing for detecting the output voltage of the
ステップS10において、出力電圧の検出対象となる電池セル13を選択する。ステップS11において、選択された電池セル13の出力電圧を検出する。
In step S <b> 10, the
ステップS12において、ステップS11において選択された電池セル13に対応するバスバー14及び電気配線15の種類を記憶手段25から読み込む。例えば、ステップS11において選択された電池セル13が電池セルC1であるとすると、その電池セルC1に対応するバスバー14及び電気配線15の種類は同セル列内のセル接続用のバスバー14aである。ステップS13において、読み込まれた抵抗の種類に対応する抵抗値を記憶手段25から読み込む。ステップS14において、サーミスタT1及びT2の出力信号により電池セル13の温度を取得する。ステップS15において、基準温度における抵抗値及び電池セル13の温度に基づいて、現在の温度における抵抗値を算出する。
In step S12, the types of the
ステップS16において、ホール素子からの出力信号により組電池10に流れる充放電電流の電流値を取得する。ステップS17において、ステップS15において算出された抵抗値とステップS16において検出された電流値との積として電圧降下量を算出する。ステップS18において、電池セル13の出力電圧に電圧降下量を加算することで電池セル13の出力電圧を補正して、処理を終了する。
In step S16, the current value of the charge / discharge current flowing through the assembled
以下本実施形態の奏する効果を述べる。 The effects achieved by this embodiment will be described below.
バスバー14及び電気配線15による電圧降下量を用いて、電池セル13の出力電圧をそれぞれ補正することで、電池セル13の出力電圧を精度よく算出することができる。これにより、電池セル13の充放電制御を好適に行うことができ、ひいては、組電池10の充放電制御を好適に行うことができる。
The output voltage of the
バスバー14、電気配線15等の導電部材は、その形状、寸法及び材質の少なくともいずれかが相違する複数の形態を有する。導電部材は、その形態が同一の場合、同一の抵抗値となる。そこで、記憶手段25には、バスバー14及び電気配線15の形態ごとに抵抗値が記憶されている。これにより、記憶手段25に記憶される抵抗値の数を低減することができる。
The conductive members such as the
バスバー14及び電気配線15の抵抗値は温度によって変化する。そこで、電池セル13の温度を検出し、その温度を用いて、バスバー14及び電気配線15の抵抗値を算出することで、バスバー14及び電気配線15の抵抗による電圧降下量を精度よく算出することができる。
The resistance values of the
(他の実施形態)
・電池システムの備える組電池において、各単位電池は複数の電池セルにより構成されていてもよい。その構成を図8に示す。図8に示す組電池40は、2つの電池モジュール41,42を有し、それら各電池モジュール41,42は、それぞれ12個の電池セル44から構成されている。電池モジュール41が備える電池セルCa1〜Ca3と、Cb1〜Cb3と、Cc1〜Cc3と、Cd1〜Cd3とは、3つの電池セル44がそれぞれバスバー14により並列接続されて単位電池43を構成している。そして、その単位電池43がバスバー14により直列接続されている。
(Other embodiments)
-In the assembled battery with which a battery system is provided, each unit battery may be comprised by the some battery cell. The configuration is shown in FIG. The assembled
電池システムの備える組電池が、図8に示す組電池40である場合においても、単位電池43の端子とバスバー14の備える接続位置Pとの間の抵抗値を用いることで、その抵抗値による電圧降下量を算出し、単位電池43の出力電圧を補正することができる。
Even when the assembled battery included in the battery system is the assembled
・上記実施形態では、バスバー14に電圧検出手段21を接続する接続位置Pを電池セル13の正極寄りの位置としたが、例えば、バスバー14の中央に接続位置Pを設けてもよい。
In the above embodiment, the connection position P for connecting the voltage detection means 21 to the
・サーミスタT1、T2による電池モジュール11,12の温度検出に代えて、組電池10に流れる充放電電流の電流値Iに基づいて組電池10の温度を取得してもよい。具体的には、組電池10に流れる充放電電流の電流値Iと、電池セル13の内部抵抗、バスバー14及び電気配線15の抵抗値とに基づいて電池セル13、バスバー14及び電気配線15において生じるジュール熱を算出し、そのジュール熱に基づいて組電池10の温度を取得してもよい。
Instead of detecting the temperature of the
・電池モジュール11と12との接続は、電気配線15による接続に代えて、バスバー14同士を直接接合してもよい。
-Connection with the
・記憶手段25に記憶される抵抗値は以下の方法により算出してもよい。各電池セル13の内部抵抗値を予め取得しておく。そして、電池セル13、バスバー14及び電気配線15を組み合わせて組電池10として完成させた後に、接続位置P間における抵抗値を検出する。検出された接続位置P間における抵抗値から、電池セル13の内部抵抗値を引くことで、バスバー14及び電気配線15の抵抗値を算出することができる。この方法でバスバー14及び電気配線15の抵抗値を算出することで、バスバー14及び電気配線15と電池セル13との接触やバスバー14及び電気配線15の個体差による抵抗値の変動を加味して電圧降下量を算出することが可能になり、より正確に電池セル13の出力電圧を算出することが可能になる。
The resistance value stored in the
10,40…組電池、13…電池セル(単位電池)、43…単位電池、14…バスバー(導電部材)、15…電気配線(導電部材)、21…電圧検出手段、26…電圧降下量算出手段、27…補正手段。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記単位電池の正極側及び負極側の前記導電部材の間の電圧差により前記単位電池ごとの出力電圧を検出する電圧検出手段(21)と、
前記単位電池ごとに前記導電部材の抵抗分による電圧降下量を算出する電圧降下量算出手段(26)と、
前記電圧検出手段により検出した前記単位電池の出力電圧を、前記電圧降下量算出手段により算出した電圧降下量により補正する補正手段(27)と、
前記組電池の温度を取得する温度取得手段(24)と、
を備え、
前記電圧降下量算出手段は、前記温度取得手段により取得された前記組電池の温度に基づいて、前記単位電池ごとに前記導電部材の抵抗分による電圧降下量を算出することを特徴とする電池システム。 A plurality of unit cells (13, 43) are provided, the unit cells are arranged next to each other, and a conductive member (14, 15) is connected to the positive electrode side and the negative electrode side of each unit cell. An assembled battery (10, 40) in which the unit cells are connected in series by electrically connecting the electrodes of the adjacent unit cells by
Voltage detection means (21) for detecting an output voltage for each unit cell based on a voltage difference between the conductive member on the positive electrode side and the negative electrode side of the unit cell;
Voltage drop amount calculating means (26) for calculating a voltage drop amount due to the resistance of the conductive member for each unit battery;
Correction means (27) for correcting the output voltage of the unit battery detected by the voltage detection means by the voltage drop amount calculated by the voltage drop amount calculation means;
Temperature acquisition means (24) for acquiring the temperature of the assembled battery;
With
The voltage drop amount calculating means calculates a voltage drop amount due to a resistance component of the conductive member for each unit battery based on the temperature of the assembled battery acquired by the temperature acquisition means. .
前記電圧降下量算出手段は、前記単位電池ごとに前記導電部材の抵抗分の抵抗値を前記記憶手段から読み出し、その抵抗値に基づいて前記導電部材の抵抗分による電圧降下量を算出することを特徴とする請求項1に記載の電池システム。 A storage means (25) for storing the resistance value of each unit battery with respect to the resistance of the conductive member between the positive electrode side and the negative electrode side connection position (P) to which the voltage detection means is connected,
The voltage drop amount calculating means reads a resistance value of the resistance of the conductive member for each unit cell from the storage means, and calculates a voltage drop amount due to the resistance of the conductive member based on the resistance value. The battery system according to claim 1, characterized in that:
前記記憶手段には、前記導電部材の形態ごとに抵抗値が記憶されており、
前記電圧降下量算出手段は、前記単位電池ごとに、該当する前記導電部材の抵抗値を前記記憶手段から読み出し、該読み出した抵抗値により単位電池ごとに前記電圧降下量を算出することを特徴とする請求項2に記載の電池システム。 The conductive member is provided in a plurality in the assembled battery, and has a plurality of forms in which at least one of shape, size and material is different,
The storage means stores a resistance value for each form of the conductive member,
The voltage drop amount calculation means reads the resistance value of the corresponding conductive member for each unit battery from the storage means, and calculates the voltage drop amount for each unit battery based on the read resistance value. The battery system according to claim 2.
前記導電部材として、前記電池モジュール内の各単位電池同士を電気的に接続する部位に用いられる第1導電部材(14a)と、前記電池モジュールにおける正極出力端子となる第2導電部材(14c)と、前記電池モジュールにおける負極出力端子となる第3導電部材(14d)と、前記正極出力端子と前記負極出力端子とにより前記電池モジュール同士を電気的に接続する第4導電部材(15)と、を有しており、
前記記憶手段には、前記第1〜第4の各導電部材の抵抗値が記憶されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電池システム。 The assembled battery includes a plurality of battery modules (11, 12) including a plurality of the unit batteries, and each unit battery of the plurality of battery modules is electrically connected to each other by the conductive member. ,
As the conductive member, a first conductive member (14a) used in a part for electrically connecting the unit cells in the battery module, and a second conductive member (14c) serving as a positive electrode output terminal in the battery module, A third conductive member (14d) serving as a negative electrode output terminal in the battery module, and a fourth conductive member (15) electrically connecting the battery modules by the positive electrode output terminal and the negative electrode output terminal. Have
4. The battery system according to claim 2, wherein a resistance value of each of the first to fourth conductive members is stored in the storage unit. 5.
前記温度取得手段は、前記電流検出手段により検出される前記組電池の充放電電流の電流値に基づいて前記組電池における発熱量を算出し、その発熱量に基づいて前記組電池の温度を取得することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電池システム。 Current detection means (23) for detecting a current value of a charge / discharge current flowing in the assembled battery;
The temperature acquisition means calculates the amount of heat generated in the assembled battery based on the current value of the charge / discharge current of the assembled battery detected by the current detection means, and acquires the temperature of the assembled battery based on the amount of generated heat. The battery system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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