JP6148561B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電源装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a power supply apparatus.
二次電池をエネルギー源とする電源装置においては、接続される負荷装置や充電装置等の各種外部装置で扱う電力に適応させるため、例えば、単位セルとなる二次電池セルを多直列もしくは多並列、または多直列かつ多並列に組み合わせた、多数の二次電池セルから構成された二次電池群が内蔵される。そして、各二次電池セルの状態監視、その結果に基づく電池保護等の制御や外部への通知等、二次電池群全体を管理するための機能を備えた電池管理装置を含み、電源装置として一体化される。 In a power supply device using a secondary battery as an energy source, in order to adapt to the power handled by various external devices such as connected load devices and charging devices, for example, secondary battery cells that are unit cells are multi-series or multi-parallel. Or, a secondary battery group composed of a large number of secondary battery cells combined in multiple series and in parallel is incorporated. And it includes a battery management device with functions for managing the entire secondary battery group, such as monitoring of the state of each secondary battery cell, control of battery protection based on the result, notification to the outside, etc. Integrated.
この種の電池管理装置では、一般的な産業向けの管理装置等に見られるように、例えば制御用のプロセッサを用いて構成され、制御周期という、管理装置に固有の制御時間を持って、その１周期内で所要の管理機能を完了させている。 This type of battery management device is configured using, for example, a control processor, as seen in general industrial management devices, and has a control time specific to the management device called a control cycle. The required management function is completed within one cycle.
上記したように、電池管理装置では、二次電池群に対する管理機能として、各二次電池セルの状態を示す電池ステータス情報を読みとり、その結果に基づいて各二次電池セルの状態判定、保護動作、外部への通知といった一連の処理動作を、１制御周期毎に完結させながら繰り返し遂行する。 As described above, in the battery management device, as a management function for the secondary battery group, the battery status information indicating the state of each secondary battery cell is read, and the state determination and protection operation of each secondary battery cell is performed based on the result. A series of processing operations such as notification to the outside are repeatedly performed while completing every control cycle.
しかしながら、群内の二次電池セル数が大量になった場合に、同一の制御周期でこれら一連の処理動作を行うと、例えば、各二次電池セルの電池ステータス情報を読みとる際の通信トラフィックが増大するなどして読みとりが完結せず、取りこぼしを生ずるおそれがあった。そして、取りこぼしが発生すると、各二次電池の状態判定ができず、電源装置としての安全性に重大な影響を及ぼすおそれがあった。一方、群内の二次電池セル数が少ない場合には、上記した一連の処理動作に必要な計算リソースも少なくて済むため、電池管理装置が備える計算リソースが十分に活用されないことがあった。 However, when the number of secondary battery cells in the group becomes large, if these series of processing operations are performed in the same control cycle, for example, communication traffic when reading battery status information of each secondary battery cell is increased. There was a risk that reading would not be completed due to an increase in the number of data, resulting in missing data. Then, if a failure occurs, the state of each secondary battery cannot be determined, which may seriously affect the safety of the power supply device. On the other hand, when the number of secondary battery cells in the group is small, the calculation resources necessary for the above-described series of processing operations may be small, and thus the calculation resources provided in the battery management apparatus may not be sufficiently utilized.
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、二次電池の状態を確実に把握して、安定かつ適切な管理を実施できる電源装置を提供することを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a power supply device that can reliably grasp the state of a secondary battery and perform stable and appropriate management. .
上記目的を達成するために、実施形態の電源装置は、複数の二次電池セルが組み合わされた電池モジュールを、その電圧及び温度を含む電池ステータス情報を出力する電池監視装置とともに多直列多並列に接続した二次電池群と、通信ラインを経由して前記各電池監視装置から電池ステータス情報を受信し、これらの電池ステータス情報に基づき前記二次電池群の電力ラインの接断を制御する制御手段を所定の周期で繰り返し実施する電池管理装置とを備え、前記電池管理装置は、前記所定の周期を前記二次電池群内の各直列接続群における電池モジュールの接続個数に応じて設定するとともに、この所定の１周期中に、前記二次電池群内の複数の直列接続群の中から選択したひとつの直列接続群を対象に前記制御手段を実施することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power supply device according to an embodiment includes a battery module in which a plurality of secondary battery cells are combined in a multi-series multi-parallel manner together with a battery monitoring device that outputs battery status information including the voltage and temperature. Control means for receiving battery status information from each battery monitoring device via the connected secondary battery group and the communication line, and controlling connection / disconnection of the power line of the secondary battery group based on the battery status information A battery management device that repeatedly performs the predetermined cycle according to the number of battery modules connected in each series connection group in the secondary battery group, the battery management device, The control means is implemented for one series connection group selected from a plurality of series connection groups in the secondary battery group during the predetermined one cycle. To.
以下に、本実施形態に係る電源装置を実施するための最良の形態について、図１〜図９を参照して説明する。 The best mode for carrying out the power supply device according to this embodiment will be described below with reference to FIGS.
図１は、本実施形態に係る電源装置の第１の実施例の構成を示すブロック図である。図１に例示したように、この電源装置１は、多直列多並列に接続された複数の電池モジュール１１と各電池モジュールに対応して設けられた電池監視装置１２からなる二次電池群１０、複数のコンタクタ１３（＃１）〜１３（＃ｎ）、通信ライン１４及び１５、ならびに電池管理装置１６から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first example of the power supply device according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the
二次電池群１０は、多直列多並列に接続された複数の電池モジュール１１（＃１１）〜１１（＃ｎｍ）を備えており、その電力ラインは、外部機器等との接続用の接続端子１７Ｈ及び１７Ｌに接続されている。本実施例においては、電池モジュールの直列接続数をｍ、並列接続数をｎとした場合を例示している。すなわち、電池モジュール１１をｍ個直列に接続してひとつの直列接続群を構成するとともに、この直列接続群をｎ群並列に接続し、全体としてｍ直列ｎ並列に構成している。各電池モジュール１１は、その内部に複数の二次電池セル（図示せず）を有しており、これらを組み合わせることによって、ひとつの電池モジュールとして所望する電力容量を得ている。
The
また、各電池モジュール１１には、それぞれに電池監視装置１２が設けられている。電池監視装置１２は、対応する電池モジュールの状態を監視して、その電圧及び温度を含む電池ステータス情報を取得するとともに、取得した電池ステータス情報を後述の通信ライン１４を経由して電池管理装置１６に送出する。
Each
複数のコンタクタ１３（＃１）〜１３（＃ｎ）は、二次電池群１０の各直列接続群に対応してｎ個設けられており、それぞれにこれら二次電池群１０の各直列接続群にさらに直列に接続されて、後述の電池管理装置１６からの制御信号により、二次電池群１０の各直列接続群と電力ラインとを接続または切断する。通信ライン１４は、すべての電池監視装置１２、及び電池管理装置１６を含む装置内の各機器を接続し、これら機器間で各種の通信データを授受する。本実施例においては、この通信ライン１４は、例えばバス型に構成されているものとしている。あわせて、電池管理装置１６と上位装置等の外部機器との通信用に、通信ライン１５も備えている。
A plurality of contactors 13 (# 1) to 13 (#n) are provided corresponding to each series connection group of the
電池管理装置１６は、各電池監視装置１２からの電池モジュール１１の電池ステータス情報を含む装置内の各種情報を通信ライン１４経由で受信するとともに、これらの情報に基づいて、二次電池群１０の電力ラインへの接続制御を含む監視制御、及び装置全体の制御を、二次電池群１０内の電池モジュール１１の個数に応じた所定の制御周期で繰り返し実施する。また、本実施例においては、電池管理装置１６内に不揮発性記憶装置１６１を備えている。この不揮発性記憶装置１６１には、上記した電池モジュール１１の個数情報があらかじめ記憶されている。
The
この電池管理装置１６は、本実施例では、例えば制御用のプロセッサを用いて構成されており、上記した制御周期の設定、及びその１周期内で実施する各種の制御については、このプロセッサに制御用のプログラムとしてインプリメントされ、実行されるものとしている。以下に、本実施例における制御周期の設定、及び１周期内に制御処理として実行される制御の内容について説明する。
In this embodiment, the
まず、制御周期については、電池モジュールの個数に基づいて、あらかじめ電池管理装置１６内に保持された制御周期テーブルを参照することにより設定している。すなわち、電池管理装置１６内には、制御周期と二次電池群１０内の電池モジュール１１の個数情報とを対応づけたテーブルである、制御周期テーブルが、あらかじめ設定されている。この制御周期テーブルには、計算リソースを十分に活用しつつ、ｍ×ｎ個の全電池モジュール１１の電池ステータス情報を確実に読み取った上で後述する制御処理を完結できる周期と、電池モジュール１１の個数情報とが、あらかじめ対応づけられて設定されている。
First, the control cycle is set by referring to a control cycle table held in advance in the
制御周期テーブルの一例を図２に示す。この図２に示した事例では、電池モジュール１１の個数情報として、二次電池群１０内での直列接続数ｍ及び並列接続数ｎが用いられており、これらと、制御周期とが対応付けられている。
An example of the control cycle table is shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the number m of series connections and the number n of parallel connections in the
そして、例えばこの電源装置１あるいは電池管理装置１６の動作開始直後等、制御処理動作の開始に先立って、電池管理装置１６は、不揮発性記憶装置１６１に記憶されている電池モジュール１１の個数情報を読み取り、この読み取った個数情報に基づき上記した制御周期テーブルを参照して、所定の周期を設定する。なお、上記した説明においては、電池モジュール１１の個数情報を不揮発性記憶装置１６１から取得したが、これに代えて、不揮発性記憶装置１６１を備えずに、通信ライン１４経由で各電池監視装置１２と通信することによって、電池モジュール１１の個数情報を取得することもできる。
Prior to the start of the control processing operation, for example, immediately after the operation of the
次に、１周期内で実行される制御処理の内容について、図３を参照して説明する。図３は、１周期内で実行される制御処理の内容とその実行順序をモデル化して例示した説明図である。この事例では、電池ステータス情報受信処理、電池状態推定処理、電池保護判定処理、電池保護処理、及び上位装置への送信処理の一連の処理が順次実行される。なお、アイドル時間は、次回の周期開始までの待ち時間である。 Next, the contents of the control process executed within one cycle will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the contents of the control processing executed in one cycle and the execution order as a model. In this case, a series of processes including a battery status information reception process, a battery state estimation process, a battery protection determination process, a battery protection process, and a transmission process to a host device are sequentially executed. The idle time is a waiting time until the next cycle starts.
電池ステータス情報受信処理は、ｍ×ｎ個の全電池モジュール１１の電池ステータス情報を、それぞれの電池監視装置１２から通信ライン１４経由で読み取る。この処理に要する時間は、電池モジュール１１の個数に加え、通信ライン１４のトラフィック等によっても影響を受け易いことから、特に電池ステータス情報の取りこぼし等が発生しないよう、前述の制御周期テーブルには、あらかじめこれらの影響要因も十分に考慮された、適切な値が保持されている。
In the battery status information reception process, the battery status information of all the m × n
電池状態推定処理は、受信した電池ステータス情報から、各電池モジュール１１の電池残量等の状態推定を行う。電池保護判定処理は、推定した各電池モジュール１１の状態から、過充電や過放電といった、安定状態ではない状態、あるいは危険状態にある電池モジュールの存在を検出する。電池保護処理は、安定状態ではない電池モジュールを検出した場合に、その電池モジュールの充放電を禁止して保護するため、該当する電池モジュールを含む二次電池群１０の直列接続群に挿入されているコンタクタ１３を開状態にする制御信号を生成して該当のコンタクタ１３に送出し、電力ラインから切り離す。上位装置への送信処理は、各電池モジュール１１の状態や故障情報等の自装置の状態を、通信ライン１５を経由して上位装置等に通知する。
In the battery state estimation process, the state of the battery remaining amount of each
次に、前出の図１〜図３、ならびに図４のフローチャート及び図５の説明図を参照して、上述のように構成された本実施例の電源装置１の動作について、電池管理装置１６の動作を中心に説明する。図４は、この電源装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, with reference to the above-described FIGS. 1 to 3, the flowchart of FIG. 4, and the explanatory diagram of FIG. 5, the
まず、図４（ａ）において、電源装置１の動作開始後、電池管理装置１６は、不揮発性記憶装置１６１にあらかじめ記憶されている、二次電池群１０を構成する電池モジュール１１の個数情報を読み取る（ＳＴ４１）。次いで、この読み取った個数情報を用いて制御周期テーブルを参照し、制御処理の実行周期である制御周期を設定する（ＳＴ４２）。なお、これら２つの動作ステップは、制御処理の開始に先立って実行される、他の各種の初期設定処理（ＳＴ４０）に含めることができる。
First, in FIG. 4A, after the operation of the
次いで、この設定された周期毎に制御処理を繰り返し実行するため、電池管理装置１６は、この制御周期に基づいて、制御処理を起動するタイミングに達したか否かを判定する（ＳＴ４３）。そして、起動タイミングになると（ＳＴ４３のＹ）、制御処理を実行する。
Next, in order to repeatedly execute the control process for each set cycle, the
図４（ｂ）は、制御処理の動作を説明するためのフローチャートである。本実施例での制御処理の内容については、すでに図３を参照して説明した通り、電池ステータス情報受信処理（ＳＴ４４１）、電池状態推定処理（ＳＴ４４２）、電池保護判定処理（ＳＴ４４３）、電池保護処理（ＳＴ４４４）、及び上位装置への送信処理（ＳＴ４４５）の一連の処理が順次実行される。これによって、二次電池群１０の中で安定状態にない電池モジュール１１の保護や、外部への自装置状態の通報等が行われる（ＳＴ４４）。そして、この後は、動作終了が指示されるまで、所定の制御周期毎に制御処理を繰り返し実行する（ＳＴ４５）。
FIG. 4B is a flowchart for explaining the operation of the control process. Regarding the contents of the control process in this embodiment, as already described with reference to FIG. 3, the battery status information reception process (ST441), the battery state estimation process (ST442), the battery protection determination process (ST443), and the battery protection A series of processes of the process (ST444) and the transmission process (ST445) to the host device are sequentially executed. Thereby, protection of the
図５は、二次電池群１０内の電池モジュール１１の個数が異なる場合の動作の差異をモデル化して例示した説明図である。図５（ａ）は、電池モジュール１１の個数が多い場合、また図５（ｂ）は少ない場合を、それぞれ例示している。いずれの場合も、初期設定の動作ステップ（ＳＴ４０）において、電池モジュールの個数に応じた制御周期Ｔａ、またはＴｂが設定された後、この所定の制御周期に基づいた起動タイミングで制御処理が起動され（ＳＴ４３のＹ）、制御処理の動作ステップ（ＳＴ４４）が実行される。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating and modeling the difference in operation when the number of
ここで、制御処理を完結するのに必要な時間は、例えば、電池ステータス情報受信処理に要する時間等が電池モジュールの数に応じて変わることから、電池モジュールの個数が多い場合の制御周期Ｔａはより長く、一方、個数が少ない場合の制御周期Ｔｂはより短くし、Ｔａ＞Ｔｂに設定している。このようにして、電池モジュールの個数に応じて設定する制御周期を変化させ、制御処理を確実に完結させている。 Here, the time required to complete the control process is, for example, the time required for the battery status information reception process varies depending on the number of battery modules, so the control cycle Ta when the number of battery modules is large is On the other hand, when the number is small, the control period Tb is set shorter and Ta> Tb is set. In this way, the control cycle set in accordance with the number of battery modules is changed, and the control process is reliably completed.
以上説明したように、本実施例においては、複数の電池モジュールからなる二次電池群１０をエネルギー源とする電源装置１において二次電池群１０を監視する際に、この二次電池群１０を構成している複数の電池モジュール１１の個数に応じて、監視のために周期的に起動される制御処理の実行周期である制御周期を変化させている。これにより、周期内の計算リソースを十分に活用しつつ、監視に必要な全電池モジュール１１の電池ステータス情報を確実に読み取った上で、各電池モジュールの状態判定や電力ラインとの接断を含む制御処理を、１制御周期内で完結することができるので、二次電池群の状態を確実に把握して、安定かつ適切な電池管理を遂行することのできる電源装置を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, when the
（変形例１）
図６は、上述した本実施形態の第１の実施例の電源装置に対する変形例の構成を示すブロック図である。この変形例の電源装置２では、電池管理装置１６が電池モジュール１１の個数情報を取得する（図４のＳＴ４１の動作ステップに該当）際の手法が、上述の第１の実施例と異なる。
(Modification 1)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the power supply device of the first example of the present embodiment described above. In the
すなわち、電池管理装置１６内に、電池モジュール１１の個数情報があらかじめ記憶された不揮発性記憶装置１６１を備えておらず、これに代えて、ｍ×ｎ個の電池監視装置１２がデイジーチェイン接続されて電池管理装置１６に接続された、第２の通信ライン１８を備えている。そして、図４のＳＴ４１の動作ステップに該当する動作として、電池管理装置１６は、この第２の通信ライン１８を経由して、各電池監視装置１２からの通信応答を受け取ることによって、電池モジュールの個数情報を取得している。なお、上記以外の構成及び動作については、第１の実施例と同様である。
That is, the
このように、この変形例の電源装置２においては、第１の実施例と同様の効果を奏するとともに、電池監視装置１２がデイジーチェイン接続された第２の通信ライン１８を用いて電池モジュール１１の個数情報を取得することによって、通信ライン１４を用いる場合よりも通信負荷を低減させ、動作の高速化が可能となる。
As described above, the
図７は、本実施形態に係る電源装置の第２の実施例の構成を示すブロック図である。この第２の実施例について、図１〜図５に示した第１の実施例の各部と同一の部分は同一の符号または名称で示し、その詳細な説明は省略する。この第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、所定の制御周期を設定する際に、第１の実施例においては、二次電池群内のすべての電池モジュールの個数に応じて設定したのに対し、第２の実施例においては、電池モジュールが多直列多並列に接続された二次電池群内において、電池モジュールが直列接続された直列接続群に着目し、これら直列接続群内の電池モジュールの接続個数に応じて制御周期を設定している点であり、また、こうして設定した制御周期毎に繰り返し実施される制御処理の対象は、複数の直列接続群の中から選択した１つの直列接続群としている点である。以下、前出の図１〜図５、ならびに図７のブロック図、図８のフローチャート、及び図９の説明図を参照して、その相違点を中心に説明する。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second example of the power supply device according to the present embodiment. About this 2nd Example, the part same as each part of the 1st Example shown in FIGS. 1-5 is shown with the same code | symbol or a name, The detailed description is abbreviate | omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that when the predetermined control period is set, according to the first embodiment, according to the number of all battery modules in the secondary battery group. On the other hand, in the second embodiment, in the secondary battery group in which the battery modules are connected in multi-series and multi-parallel, attention is paid to the series connection group in which the battery modules are connected in series. The control cycle is set according to the number of battery modules connected, and the target of the control process that is repeatedly performed for each control cycle set in this way is selected from a plurality of series connection groups. One series connection group is used. Hereinafter, the differences will be mainly described with reference to FIGS. 1 to 5, the block diagram of FIG. 7, the flowchart of FIG. 8, and the explanatory diagram of FIG. 9.
図７に例示したように、この電源装置３は、図１に示した第１の実施例と同様に、複数の電池モジュール１１と各電池モジュールに対応して設けられた電池監視装置１２からなる二次電池群１０、複数のコンタクタ１３（＃１）〜１３（＃３）、通信ライン１４及び１５、ならびに電池管理装置１６ａから構成されている。
As illustrated in FIG. 7, the
ただし、後段での説明の簡単化のため、二次電池群１０内の電池モジュール１１の接続を、２直列３並列（ｍ＝２、ｎ＝３）とした場合を示している。すなわち、１群あたり２つの電池モジュール１１が直列接続された、３つの直列接続群である第１直列接続群１０１、第２直列接続群１０２、及び第３直列接続群１０３が、並列に接続されているものとしている。また、これに伴って、コンタクタ１３の個数も、その並列接続数である３としている。
However, in order to simplify the description in the subsequent stage, the case where the connection of the
各電池モジュール１１、各電池監視装置１２、コンタクタ１３、通信ライン１４及び１５は、第１の実施例と同じであり、その説明を省略する。
Each
電池管理装置１６ａは、各電池監視装置１２からの電池モジュール１１の電池ステータス情報を含む、装置内の各種情報を通信ライン１４経由で受信するとともに、これらの情報に基づいて、二次電池群１０の電力ラインへの接続制御を含む監視制御、及び装置全体の制御を、所定の制御周期で繰り返し実施する。また、電池管理装置１６ａは、第１の実施例と同様に制御用のプロセッサを用いて構成されており、これらの各種制御は、このプロセッサに制御用のプログラムとしてインプリメントされ、実行される。
The
この第２の実施例での制御周期の設定では、二次電池群１０内において、電池モジュール１１が直列接続された直列接続群に着目し、これら直列接続群内の電池モジュール１１の接続個数に応じて制御周期を設定している。このため、電池管理装置１６ａ内で参照される制御周期テーブルには、あらかじめ、制御周期と二次電池群１０の直列接続群内の電池モジュール１１の接続個数とが対応づけられて設定されている。また、不揮発性記憶装置１６１ａには、各直列接続群１０１、１０２、及び１０３内における電池モジュール１１の接続個数、及びこれら直列接続群の並列接続数を含む、二次電池群１０内の電池モジュー１１の接続情報が記憶されている。
In the setting of the control cycle in the second embodiment, attention is paid to the series connection group in which the
そして、制御周期を設定する際には、電池管理装置１６ａは、不揮発性記憶装置１６１ａに記憶されている電池モジュール１１の接続情報を読み取り、この読み取った接続情報から、上記した制御周期テーブルを参照して、所定の制御周期を設定する。なお、二次電池群１０内の電池モジュー１１の接続情報は、不揮発性記憶装置１６１ａから取得するのではなく、通信ライン１４経由で各電池監視装置１２と通信することによって取得することもできる。
When setting the control cycle, the
また、１周期内で実行される制御処理の内容についても、第１の実施例で図３に例示したものと同様であるが、この第２の実施例では、上述したように二次電池群１０内の直列接続群に着目しているので、１制御周期内で実行される制御処理の対象は、複数の直列接続群の中から選択した１つの直列接続群としている。従って、１制御周期では、管理対象となる電池モジュールは、選択された直列接続群内の電池モジュールである。 Further, the contents of the control processing executed within one cycle are the same as those illustrated in FIG. 3 in the first embodiment. However, in the second embodiment, as described above, the secondary battery group. Since attention is paid to the series connection group in 10, the target of the control process executed in one control cycle is one series connection group selected from a plurality of series connection groups. Therefore, in one control cycle, the battery module to be managed is a battery module in the selected series connection group.
さらに、制御処理の対象とする１つの直列接続群を選択する際に、複数の直列接続群の間で優先度に差を付けることなく、順次均等に選択することができるのはもちろんであるが、各電池モジュール１１から取得した電池ステータス情報に基づき、例えば過充電や過放電状態等、安定状態でない電池モジュールが検出された場合には、この電池管理装置１６ａは、その電池モジュールを含む直列接続群に対して優先度を高めて選択することもできる。なお、この優先度付けによる動作の差異については後述する。このように、二次電池群内の直列接続群に着目して管理することによって、二次電池群１０内で不安定な状態にある電池モジュール１１をより迅速に検出し、その状態を綿密に監視しながら適切に保護することができる。
Furthermore, when selecting one series connection group to be subjected to control processing, it is of course possible to select evenly one by one without giving a difference in priority among a plurality of series connection groups. When a battery module that is not in a stable state, such as an overcharge or overdischarge state, is detected based on the battery status information acquired from each
次に、図８のフローチャート、及び図９の説明図を参照して、上述のように構成された本実施例の電源装置３の動作について、電池管理装置１６ａの動作を中心に説明する。図８は、この電源システム３の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 8 and the explanatory diagram of FIG. 9, the operation of the
装置の動作開始後、まず電源管理装置１６ａは、不揮発性記憶装置１６１ａにあらかじめ記憶されている、二次電池群１０内の電池モジュール１１の直列接続数及び並列接続数を含む接続情報を読み取る（ＳＴ８１）。次いで、この接続情報を用いて制御周期テーブルを参照し、制御周期を設定する（ＳＴ８２）。
After starting the operation of the device, first, the
次いで、電源管理装置１６ａは、各制御周期で後続の制御処理の対象とする、二次電池群１０内の直列接続群の選択順序を指定する。この選択順序の指定は、１制御周期ごとに毎回指定するのではなく、本実施例では、二次電池群１０が３つの直列接続群１０１、１０２、及び１０３で構成されていることから、例えば３制御周期毎に見直し・再指定を実行するものとしている。すなわち、見直し・再指定のタイミングか否かを判定し（ＳＴ８３）、そのタイミングに到達していれば（ＳＴ８３のＹ）、優先度付け等を考慮しつつ、制御処理の対象とする直列接続群の選択順序を指定する（ＳＴ８４）。なお、例えば直列接続群のそれぞれに優先度を付けて選択順序を指定する場合には、ＳＴ８３の動作ステップでの見直しタイミングは、その状況に応じた適切な複数制御周期毎とすればよい。
Next, the
次いで、電池管理装置１６ａは、設定された周期毎に制御処理を繰り返し実行するため、制御周期に基づいて、制御処理を起動するタイミングに達したか否かを判定し（ＳＴ８５）、達していると（ＳＴ８５のＹ）、ＳＴ８４の動作ステップで指定された直列接続群に対して制御処理を実行する（ＳＴ４４）。なお、その内容は、第１の実施例における図３および図４（ｂ）と同一であるので、説明を省略する。そして、この後は、動作終了が指示されるまで、ＳＴ８３の動作ステップからの動作を繰り返し実行する（ＳＴ８６）。
Next, since the
図９は、直列接続群の選択順序の優先度付け指定による動作の差異をモデル化して例示した説明図である。図９（ａ）では、３制御周期毎に直列接続群の選択順序の見直し・再指定を行い、その際に、３つの直列接続群を順次均等に選択するように指定している場合を例示している。すなわち、上記したＳＴ８４の動作ステップに対応する直列接続群の選択順序指定は、動作開始時に起動された後は、ｔ３及びｔ６から始まる制御周期において、それぞれ図中にａ３及びａ６の符号で示したように、制御処理の終了後に実行され、その中では、第１、第２、及び第３直列接続群を順次選択するように、繰り返し指定している。 FIG. 9 is an explanatory diagram exemplifying a difference in operation by specifying the priority in the selection order of the series connection group. FIG. 9A illustrates a case where the selection order of the series connection groups is reviewed and redesignated every three control cycles, and at that time, the three series connection groups are designated to be selected sequentially and evenly. doing. That is, the selection order of the series connection group corresponding to the operation step of ST84 described above is indicated by the symbols a3 and a6 in the figure in the control period starting from t3 and t6, respectively, after being activated at the start of the operation. As described above, it is executed after the end of the control process, in which the first, second, and third series connection groups are repeatedly specified so as to be sequentially selected.
一方、図９（ｂ）では、途中から第１直列接続群を優先して選択するように指定した場合を例示している。すなわち、ｔ３から始まる制御周期で実行された選択順序指定ｂ３において、直後の制御周期（ｔ４）からの選択順序を、第１→第２→第１→第３直列接続群として再指定し、第１直列接続群に対する選択回数を増やすことによってその優先度を高めるとともに、次の直列接続群の選択順序指定ｂ７は、ｔ７から始まる制御周期の中で実行している。 On the other hand, FIG. 9B illustrates a case where the first series connection group is designated to be selected with priority from the middle. That is, in the selection order designation b3 executed in the control cycle starting from t3, the selection order from the immediately subsequent control cycle (t4) is redesignated as the first series → second → first → third series connection group, The priority is increased by increasing the number of times of selection for one series connection group, and the selection order designation b7 of the next series connection group is executed in the control cycle starting from t7.
以上説明したように、本実施例においては、電源装置３において二次電池群１０を監視する際に、この二次電池群１０において電池モジュール１１が直列接続された直列接続群に着目し、これら直列接続群内の電池モジュール１１の接続個数に応じて、制御処理の実行周期である制御周期を設定するとともに、設定した制御周期毎に繰り返し実施される制御処理の対象は、複数の直列接続群の中から選択した１つの直列接続群とし、１制御周期で管理対象となる電池モジュール１１を、この選択した１つの直列接続群内の電池モジュールとしている。
As described above, in the present embodiment, when monitoring the
これにより、第１の実施例と同様に、二次電池群の状態を確実に把握して、安定かつ適切な電池管理を遂行することができるとともに、二次電池群内で不安定な状態にある電池モジュールをより迅速に検出し、その状態を綿密に監視しながら保護することができるので、電源装置の安全性をより一層高めることができる。 As a result, as in the first embodiment, the state of the secondary battery group can be reliably grasped and stable and appropriate battery management can be performed, and an unstable state can be achieved in the secondary battery group. Since a certain battery module can be detected more quickly and protected while closely monitoring its state, the safety of the power supply device can be further enhanced.
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、第１の実施例の変形例である図６に示した、電池監視装置１２がデイジーチェイン接続された第２の通信ライン１８を、第２の実施例に適用することもできる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the second communication line 18 in which the
１、２、３ 電源装置
１０ 二次電池群
１１ 電池モジュール
１２ 電池監視装置
１３ コンタクタ
１４、１５ 通信ライン
１６、１６ａ 電池管理装置
１７ 接続端子
１８ 第２の通信ライン
１３１ 制御信号
１６１、１６１ａ 不揮発性記憶装置
1, 2, 3
Claims (5)
通信ラインを経由して前記各電池監視装置から電池ステータス情報を受信し、これらの電池ステータス情報に基づき前記二次電池群の電力ラインの接断を制御する制御手段を所定の周期で繰り返し実施する電池管理装置とを備え、
前記電池管理装置は、前記所定の周期を前記二次電池群内の各直列接続群における電池モジュールの接続個数に応じて設定するとともに、この所定の１周期中に、前記二次電池群内の複数の直列接続群の中から選択したひとつの直列接続群を対象に前記制御手段を実施する
ことを特徴とする電源装置。 A secondary battery group in which a battery module in which a plurality of secondary battery cells are combined is connected in a multi-series multi-parallel manner together with a battery monitoring device that outputs battery status information including its voltage and temperature;
Battery status information is received from each of the battery monitoring devices via a communication line, and control means for controlling connection / disconnection of the power line of the secondary battery group based on the battery status information is repeatedly performed at a predetermined cycle. A battery management device,
The battery management device sets the predetermined period according to the number of battery modules connected in each series connection group in the secondary battery group, and during the predetermined period, A power supply apparatus, wherein the control means is implemented for one series connection group selected from a plurality of series connection groups.
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