JP6571267B2 - Battery system control method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電池ユニット、電池システムおよび電池システムの制御方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a battery unit, a battery system, and a battery system control method.

電池システムは、例えば、１又は複数の電池ユニットを備えている。電池ユニットは複数の電池セルを含むバッテリと、バッテリの電圧、バッテリに流れる電流、バッテリ近傍の温度などを測定するセンサと、バッテリの充放電などの動作を制御する制御部と、外部と通信を行う通信部と、を備えている。   The battery system includes, for example, one or a plurality of battery units. The battery unit communicates with a battery including a plurality of battery cells, a sensor that measures the voltage of the battery, a current flowing through the battery, a temperature in the vicinity of the battery, a control unit that controls operations such as charging and discharging of the battery, and the outside. And a communication unit for performing.

上記のような電池システムでは、例えば、それぞれの電池ユニットは取り外しが可能であり、故障したときや劣化したときには交換可能となっている。   In the battery system as described above, for example, each battery unit can be removed, and can be replaced when it fails or deteriorates.

特開平１１−２３４９１５号公報JP 11-234915 A

複数の電池ユニットを並列に接続した電池システムでは、複数の電池ユニットのバッテリ電圧に差があると、電池ユニットを主回路配線に接続した際に電池ユニットに過大な電流が流れ、電池システムが停止したり、故障したりする原因となる可能性があった。   In a battery system in which multiple battery units are connected in parallel, if there is a difference in battery voltage between multiple battery units, an excessive current flows through the battery unit when the battery unit is connected to the main circuit wiring, and the battery system stops. Or cause failure.

電池システムの安全性を担保するために、外部装置において複数の電池ユニットのバッテリ電圧を一致させる処理を行うと、外部装置での演算が複雑となり、高価な演算手段や部品が必要であった。そのため、簡易な外部装置にも搭載可能である電池システムが望まれていた。   In order to ensure the safety of the battery system, if processing for matching the battery voltages of a plurality of battery units is performed in the external device, the calculation in the external device becomes complicated, and expensive calculation means and parts are necessary. Therefore, a battery system that can be mounted on a simple external device has been desired.

本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、バッテリの安全性を担保した電池ユニット、電池システムおよび電池システムの制御方法を提供することを目的とする。   Embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a battery unit, a battery system, and a control method for the battery system that ensure the safety of the battery.

実施形態による電池システムの制御方法は、切替器を介して並列に接続した複数の電池ユニットを備えた電池システムの制御方法であって、複数の前記電池ユニットのそれぞれは、自身のバッテリの電圧値と電流値とを測定し、前記自身のバッテリの電圧値と電流値とを、１又は複数の他の前記電池ユニットへ送信し、１又は複数の他の前記電池ユニットから、他のバッテリの電圧値と電流値とを受信し、前記他のバッテリの電流値の総和若しくは平均値がゼロか否か判断し、前記総和若しくは平均値がゼロではなく、前記他のバッテリに充電電流が流れているときに、複数の前記電池ユニットの前記バッテリの電圧値の最大値と最小値との差が所定の閾値以下であり、かつ、前記自身のバッテリの電圧値が前記他のバッテリの電圧値の最小値よりも所定の閾値以上低いときに、前記切替器を閉じて前記自身のバッテリの充電を開始する。 The battery system control method according to the embodiment is a battery system control method including a plurality of battery units connected in parallel via a switch, and each of the plurality of battery units has a voltage value of its own battery. The current value and the voltage value and current value of the own battery are transmitted to one or more other battery units, and the voltage of the other battery is transmitted from one or more other battery units. Value and current value are received, and it is determined whether the sum or average value of the current values of the other batteries is zero, and the sum or average value is not zero, and charging current is flowing in the other batteries Sometimes, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery voltage of the plurality of battery units is less than or equal to a predetermined threshold value, and the voltage value of the own battery is the minimum of the voltage value of the other battery When lower than a predetermined threshold value than to close the switch to start charging of the own battery.

図１は、実施形態の電池ユニットおよび電池システムの構成の一例を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the battery unit and the battery system according to the embodiment. 図２は、実施形態の電池ユニットおよび電池システムの制御方法の一例を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the battery unit and battery system control method according to the embodiment. 図３は、図２に示す電池システムの起動処理の一例を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the startup process of the battery system shown in FIG. 図４は、図２に示す電池ユニットの追加処理の一例を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the battery unit addition process shown in FIG.

実施形態Embodiment

以下、実施形態の電池ユニット、電池システムおよび電池システムの制御方法について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の電池ユニットおよび電池システムの構成の一例を説明するブロック図である。Hereinafter, a battery unit, a battery system, and a control method of the battery system of the embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the battery unit and the battery system according to the embodiment.

本実施形態の電池システム１００は、正極端子ＰＴ１、ＰＴ２、負極端子ＭＴ１、ＭＴ２、および、通信端子ＣＴと、１又は複数の電池ユニット１０と、を備えている。正極端子ＰＴ１と負極端子ＭＴ１とは、上位装置２００と電気的に接続している。正極端子ＰＴ２と負極端子ＭＴ２とは、負荷３００と電気的に接続している。電池システム１００は、通信端子ＣＴを介して、上位装置２００と通信可能に接続されている。なお、電池システム１００と上位装置２００との間において、無線で通信を行ってもよく、その場合には通信端子ＣＴは省略してもよい。本実施形態では、電池システム１００は、上位装置２００との間で、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従って通信を行う。   The battery system 100 of this embodiment includes positive terminals PT1 and PT2, negative terminals MT1 and MT2, a communication terminal CT, and one or a plurality of battery units 10. The positive terminal PT1 and the negative terminal MT1 are electrically connected to the host device 200. The positive terminal PT2 and the negative terminal MT2 are electrically connected to the load 300. The battery system 100 is communicably connected to the host device 200 via the communication terminal CT. Note that wireless communication may be performed between the battery system 100 and the host device 200, and in this case, the communication terminal CT may be omitted. In the present embodiment, the battery system 100 communicates with the host device 200 according to a CAN (Controller Area Network) protocol.

上位装置２００は、例えば電池システム１００を搭載する機器であって、電池システム１００へ充電電流を出力する充電器を含む。負荷３００は、例えば交流負荷であって、電池システム１００から出力された直流電流を交流電流に変換するインバータを含む。   The host device 200 is a device on which the battery system 100 is mounted, for example, and includes a charger that outputs a charging current to the battery system 100. The load 300 is an AC load, for example, and includes an inverter that converts a DC current output from the battery system 100 into an AC current.

１又は複数の電池ユニット１０のそれぞれは、正極端子ＰＴ１と正極端子ＰＴ２とに電気的に接続した正極側の主回路配線１０１と、負極端子ＭＴ１と負極端子ＭＴ２とに電気的に接続して負極側の主回路配線１０２と、の間に、互いに並列に接続している。   Each of the one or more battery units 10 includes a positive-side main circuit wiring 101 electrically connected to the positive terminal PT1 and the positive terminal PT2, and a negative electrode electrically connected to the negative terminal MT1 and the negative terminal MT2. Are connected in parallel with each other.

１又は複数の電池ユニット１０のそれぞれは、バッテリＢＴと、測定部１２と、制御部１４と、通信部１６と、切替器ＳＷと、を備えている。   Each of the one or more battery units 10 includes a battery BT, a measurement unit 12, a control unit 14, a communication unit 16, and a switch SW.

バッテリＢＴは、図示しない電池セルを複数備えている。電池セルは、充電および放電可能な二次電池セルであって、例えばリチウムイオン電池や、ニッケル水素電池である。   The battery BT includes a plurality of battery cells (not shown). The battery cell is a secondary battery cell that can be charged and discharged, and is, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.

測定部１２は、バッテリＢＴの端子間電圧（正極端子の電圧と負極端子の電圧との差）を検出する電圧センサと、バッテリＢＴに流れる電流を検出する電流センサと、バッテリＢＴの温度を検出する温度センサと、を備えている。なお、測定部１２は、バッテリＢＴに含まれる電池セルの端子間電圧を検出し、バッテリＢＴの端子間電圧として個々の電池セルの端子間電圧の総和を測定してもよい。測定部１２は、検出（或いは測定）した電圧値、電流値、および温度値を、所定の周期で制御部１４へ供給している。   The measurement unit 12 detects a voltage between the terminals of the battery BT (a difference between the voltage at the positive terminal and the voltage at the negative terminal), a current sensor that detects a current flowing through the battery BT, and a temperature of the battery BT. And a temperature sensor. Note that the measurement unit 12 may detect the inter-terminal voltage of the battery cells included in the battery BT and measure the sum of the inter-terminal voltages of the individual battery cells as the inter-terminal voltage of the battery BT. The measurement unit 12 supplies the detected (or measured) voltage value, current value, and temperature value to the control unit 14 at a predetermined cycle.

通信部１６は、例えばＣＡＮプロトコルに従って外部と通信可能に構成されている。通信部１６は、制御部１４から、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴについての電圧値、電流値、および、温度値を受信し、これらの値を上位装置２００へ出力する。また、通信部１６は、制御部１４から受信した自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴについての電圧値および電流値を、他の電池ユニット１０へ出力する。また、通信部１６は、他の電池ユニット１０のバッテリＢＴについての電圧値、および、電流値を、他の電池ユニット１０から受信し、これらの値を制御部１４へ出力する。   The communication unit 16 is configured to be able to communicate with the outside according to, for example, the CAN protocol. The communication unit 16 receives a voltage value, a current value, and a temperature value for the battery BT of its own battery unit 10 from the control unit 14, and outputs these values to the host device 200. Further, the communication unit 16 outputs the voltage value and current value of the battery BT of its own battery unit 10 received from the control unit 14 to the other battery units 10. In addition, the communication unit 16 receives a voltage value and a current value for the battery BT of the other battery unit 10 from the other battery unit 10, and outputs these values to the control unit 14.

制御部１４は、例えばＣＰＵ（central processing unit）やＭＰＵ（micro processing unit）などの少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）と、少なくとも１つのメモリ（図示せず）と、を備えた演算手段を含む。   The control unit 14 includes arithmetic means including at least one processor (not shown) such as a central processing unit (CPU) or a micro processing unit (MPU) and at least one memory (not shown). .

制御部１４は、測定部１２で測定された電圧値と電流値と、通信部１６を介して外部から受信される値と、に基づいて、自身のバッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２に電気的に接続可能か判断して切替器ＳＷを制御する。本実施形態では、通信部１６を介して外部から受信される値は、１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴについての電圧値および電流値である。   The control unit 14 electrically supplies its own battery BT to the main circuit wirings 101 and 102 based on the voltage value and current value measured by the measurement unit 12 and the value received from the outside via the communication unit 16. The switch SW is controlled by determining whether the connection is possible. In the present embodiment, the values received from the outside via the communication unit 16 are a voltage value and a current value for the battery BT of one or more other battery units 10.

切替器ＳＷは、バッテリＢＴの正極端子と、正極側の主回路配線１０１との電気的接続を切替える手段であって、例えば電磁接触器（コンタクタ）である。   The switch SW is a means for switching the electrical connection between the positive terminal of the battery BT and the main circuit wiring 101 on the positive side, and is, for example, an electromagnetic contactor (contactor).

次に、上記電池ユニット１０および電池システム１００の動作の一例について図面を参照して説明する。以下では、電池ユニット１０が起動した後、電池ユニット１０の切替器ＳＷが開いている（バッテリＢＴの正極端子と正極側の主回路配線１０１とが導通していない）状態において、電池ユニット１０の制御部１４が行う動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the battery unit 10 and the battery system 100 will be described with reference to the drawings. In the following, in a state where the switch SW of the battery unit 10 is opened after the battery unit 10 is activated (the positive terminal of the battery BT and the main circuit wiring 101 on the positive side are not conducting), An example of the operation performed by the control unit 14 will be described.

図２は、実施形態の電池ユニットおよび電池システムの制御方法の一例を説明するフローチャートである。
まず、制御部１４は、測定部１２において検出された、バッテリＢＴの電圧値およびバッテリＢＴに流れる電流値を取得する。（ステップＳＴ１）FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the battery unit and battery system control method according to the embodiment.
First, the control unit 14 acquires the voltage value of the battery BT and the current value flowing through the battery BT detected by the measurement unit 12. (Step ST1)

続いて、制御部１４は、測定部１２より取得した電圧値および電流値を、通信部１６へ送信し、通信部１６を介して他の電池ユニット１０へバッテリＢＴの電圧値と電流値とを送信する。（ステップＳＴ２）
次に、制御部１４は、通信部１６を介して、他の電池ユニット１０から出力されたバッテリＢＴの電圧値と電流値とを受信する。（ステップＳＴ３）なお、制御部１４は、通信部１６から、他の電池ユニット１０のバッテリＢＴについての電圧値および電流値が、所定期間（例えば１分間）、受信されないときには、他の電池ユニット１０は無い（自身の電池ユニット１０のみが電池システム１００に搭載されている）ものと判断して、電池システム１００の起動処理を行ってもよい。Subsequently, the control unit 14 transmits the voltage value and current value acquired from the measurement unit 12 to the communication unit 16, and transmits the voltage value and current value of the battery BT to other battery units 10 via the communication unit 16. Send. (Step ST2)
Next, the control unit 14 receives the voltage value and current value of the battery BT output from the other battery unit 10 via the communication unit 16. (Step ST3) When the voltage value and the current value for the battery BT of the other battery unit 10 are not received from the communication unit 16 for a predetermined period (for example, 1 minute), the control unit 14 receives the other battery unit 10 It may be determined that the battery system 100 is not installed (only the battery unit 10 is mounted on the battery system 100), and the battery system 100 may be activated.

制御部１４は、以下の処理と同時に、周期的に、測定部１２からバッテリＢＴの電圧値および電流値を受信し、通信部１６を介して他の電池ユニット１０へ自身のバッテリＢＴの電圧値および電流値を受信するとともに、通信部１６を介して他の電池ユニット１０のバッテリの電圧値および電流値を受信している。   The control unit 14 periodically receives the voltage value and current value of the battery BT from the measurement unit 12 simultaneously with the following processing, and the voltage value of its own battery BT to the other battery unit 10 via the communication unit 16. And the voltage value and current value of the battery of the other battery unit 10 are received via the communication unit 16.

次に、制御部１４は、１又は複数の他の電池ユニット１０から受信した電流値の総和、又は、平均値を演算し、演算結果がゼロ（±検出誤差）[Ａ]であるか否か判断する。（ステップＳＴ４）
ここで、電流値と比較する閾値は、電流センサによる検出誤差を含む値とすることが望ましい。例えば、制御部１４は、他の電池ユニット１０から受信した電流値の総和が−５ [Ａ]以上５[Ａ]以下の範囲であれば、１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに流れる電流はゼロ[Ａ]であると判断し、他の電池ユニット１０から受信した電流値の総和が−５[Ａ]未満若しくは５[Ａ]を超えるときには、１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに流れる電流はゼロＡではないと判断する。Next, the control unit 14 calculates the sum or average value of the current values received from one or a plurality of other battery units 10, and whether or not the calculation result is zero (± detection error) [A]. to decide. (Step ST4)
Here, the threshold value to be compared with the current value is preferably a value including a detection error by the current sensor. For example, if the sum of the current values received from the other battery units 10 is in the range of −5 [A] or more and 5 [A] or less, the control unit 14 applies the battery BT of one or more other battery units 10. When it is determined that the flowing current is zero [A] and the sum of the current values received from the other battery units 10 is less than −5 [A] or exceeds 5 [A], one or more other battery units 10 It is determined that the current flowing through the battery BT is not zero A.

なお、電流センサによる検出誤差の値は、上記値に限定されるものではなく、適宜調整すべきである。例えば、電流センサによる検出誤差の値は、一定の値ではなく、電池システム１００に搭載される電池ユニット１０の台数や、測定時に考慮すべき抵抗値などにより表される関数により演算される値であっても構わない。   Note that the value of the detection error by the current sensor is not limited to the above value, and should be adjusted as appropriate. For example, the value of the detection error by the current sensor is not a constant value, but a value calculated by a function represented by the number of battery units 10 mounted in the battery system 100, a resistance value to be considered at the time of measurement, and the like. It does not matter.

他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに流れる電流がゼロ[Ａ]であると判断したときには、制御部１４は、電池システム１００の起動処理を行う。（ステップＳＴ５）
他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに流れる電流がゼロ[Ａ]ではないと判断したときには、制御部１４は、電池ユニット１０の追加処理を行う。（ステップＳＴ６）
なお、電池システム１００が１つの電池ユニット１０のみを備えているときには、制御部１４は、上記ステップＳＴ４を省略して、電池システム１００の起動処理（ステップＳＴ５）を行うことができる。When it is determined that the current flowing through the battery BT of the other battery unit 10 is zero [A], the control unit 14 performs a startup process of the battery system 100. (Step ST5)
When it is determined that the current flowing through the battery BT of the other battery unit 10 is not zero [A], the control unit 14 performs an additional process for the battery unit 10. (Step ST6)
Note that when the battery system 100 includes only one battery unit 10, the control unit 14 can perform the start-up process (step ST5) of the battery system 100 by omitting step ST4.

以下に、電池システム１００の起動処理について説明する。
図３は、図２に示す電池システムの起動処理の一例を説明するフローチャートである。Below, the starting process of the battery system 100 is demonstrated.
FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the startup process of the battery system shown in FIG.

なお、図３では、電池システム１００が複数の電池ユニット１０を含む場合について説明している。電池システム１００が１つの電池ユニット１０を備えるときには、制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が正常な値であれば、下記のステップＳＴ５５を行い、電池システム１００を起動することができる。   FIG. 3 illustrates a case where the battery system 100 includes a plurality of battery units 10. When the battery system 100 includes one battery unit 10, if the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 is a normal value, the control unit 14 performs the following step ST55 and activates the battery system 100. be able to.

制御部１４は、通信部１６を介して受信した他の電池ユニット１０の全ての電圧値と、測定部１２から受信した自身のバッテリＢＴの電圧値と、を比較し、これらの値のうちの最大値と最小値との差を演算し、演算結果が所定の閾値以内であるか否かを判断する。（ステップＳＴ５１）本実施形態では、例えば閾値を５[Ｖ]とし、制御部１４は演算結果が５[Ｖ]以下であるか否かを判断する。   The control unit 14 compares all the voltage values of the other battery units 10 received via the communication unit 16 with the voltage values of its own battery BT received from the measurement unit 12, and out of these values. The difference between the maximum value and the minimum value is calculated, and it is determined whether or not the calculation result is within a predetermined threshold. (Step ST51) In this embodiment, for example, the threshold value is set to 5 [V], and the control unit 14 determines whether or not the calculation result is 5 [V] or less.

制御部１４は、演算した電圧の最大値と最小値との差が所定の閾値（５[Ｖ]）以下であるときに、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴが充電および放電可能である（バッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２に電気的に接続可能である）ことを示す値を、通信部１６を介して１又は複数の他の電池ユニット１０へ出力する。（ステップＳＴ５２）   The control unit 14 can charge and discharge the battery BT of its own battery unit 10 when the difference between the maximum value and the minimum value of the calculated voltage is equal to or less than a predetermined threshold (5 [V]) (battery). A value indicating that BT can be electrically connected to the main circuit wirings 101 and 102 is output to one or a plurality of other battery units 10 via the communication unit 16. (Step ST52)

続いて、制御部１４は、通信部１６を介して、他の電池ユニット１０のバッテリＢＴが充電および放電可能であるか否かを示す値を受信する。（ステップＳＴ５３）
次に、制御部１４は、通信部１６を介して受信した値に基づいて、全ての電池ユニット１０が充電および放電可能な状態であるか否かを判断する。（ステップＳＴ５４）Subsequently, the control unit 14 receives a value indicating whether or not the battery BT of the other battery unit 10 can be charged and discharged via the communication unit 16. (Step ST53)
Next, the control unit 14 determines whether or not all the battery units 10 are in a chargeable / dischargeable state based on the value received via the communication unit 16. (Step ST54)

制御部１４は、全ての電池ユニット１０が充電および放電可能な状態であると判断したときに、自身の電池ユニット１０の切替器ＳＷを制御して、バッテリＢＴと主回路配線１０１、１０２と電気的に接続する。（ステップＳＴ５５）   When the control unit 14 determines that all the battery units 10 are in a chargeable and dischargeable state, the control unit 14 controls the switch SW of the battery unit 10 of itself and controls the battery BT, the main circuit wirings 101 and 102, and the Connect. (Step ST55)

制御部１４は、充電および放電可能な状態でない電池ユニット１０が１台以上あると判断したときに、ステップＳＴ５１に戻って、受信した全ての電池ユニット１０の電圧値の最大値と最小値との差を演算し、演算結果が所定の閾値以内であるか否かを判断する。なお、ステップＳＴ５４で、他の電池ユニット１０が充電および放電可能な状態でないと判断されるのは、例えば、他の電池ユニット１０が自身の電池ユニット１０よりも後に電源が投入され、起動処理を開始していない状態のときや、他の電池ユニット１０に何らかの異常や故障が生じている状態のとき等である。   When the control unit 14 determines that there is one or more battery units 10 that are not in a chargeable / dischargeable state, the control unit 14 returns to step ST51 and determines the maximum and minimum voltage values of all the received battery units 10. The difference is calculated, and it is determined whether or not the calculation result is within a predetermined threshold. In step ST54, it is determined that the other battery unit 10 is not in a chargeable / dischargeable state. For example, the other battery unit 10 is turned on after its own battery unit 10 and the startup process is performed. For example, when the battery is not started, or when some abnormality or failure has occurred in another battery unit 10.

制御部１４は、演算した電圧の最大値と最小値との差が所定の閾値（５[Ｖ]）を超えるときに、他の電池ユニット１０の電圧値の最大値と最小値との差が閾値以内であるか否かを更に判断する。（ステップＳＴ５６）
続いて、制御部１４は、他の電池ユニット１０の電圧値の最大値と最小値との差が閾値以内であるときに、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴが充電および放電不可であることを示す値を他の電池ユニット１０へ通知し（ステップＳＴ５７）、自身の電池ユニット１０を停止する。（ステップＳＴ５８）When the difference between the maximum value and the minimum value of the calculated voltage exceeds a predetermined threshold (5 [V]), the control unit 14 determines the difference between the maximum value and the minimum value of the other battery units 10. It is further determined whether or not it is within the threshold value. (Step ST56)
Subsequently, when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage values of the other battery units 10 is within the threshold value, the control unit 14 determines that the battery BT of its own battery unit 10 cannot be charged or discharged. The value shown is notified to the other battery units 10 (step ST57), and its own battery unit 10 is stopped. (Step ST58)

上記のように、自身の電池ユニット１０の電圧値が所定の範囲に含まれていないと判断したときに、自身の電池ユニット１０を停止することにより、他の電池ユニット１０のみで起動することが可能となる。なお、制御部１４は、起動処理を実行出来ないことを、例えば、視覚情報や聴覚情報によりユーザに知らせる警告処理を行ってもよい。また、制御部１４は、自身の電池ユニット１０を停止した後に、例えば後述の電池ユニットの追加処理に従って、周期的に起動可能か否かを判断し、起動可能なタイミングで電池ユニット１０を起動しても構わない。   As described above, when it is determined that the voltage value of the own battery unit 10 is not included in the predetermined range, the own battery unit 10 is stopped, so that only the other battery unit 10 can be started. It becomes possible. In addition, the control part 14 may perform the warning process which notifies a user by visual information or auditory information that a starting process cannot be performed, for example. In addition, after the control unit 14 stops its own battery unit 10, for example, according to a battery unit addition process described later, the control unit 14 determines whether or not it can be periodically started, and starts the battery unit 10 at a startable timing. It doesn't matter.

上記のように電池システム１００の起動処理を行うと、電池ユニット１０は、複数の電池ユニット１０の間で通信される電圧値および電流値に基づいて、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２と電気的に接続可能か否か判断することができる。   When the startup process of the battery system 100 is performed as described above, the battery unit 10 uses the voltage value and the current value communicated between the plurality of battery units 10 as the main circuit. It can be determined whether or not the wirings 101 and 102 can be electrically connected.

以下に、電池ユニット１０の追加処理について説明する。
図４は、図２に示す電池ユニットの追加処理の一例を説明するフローチャートである。Below, the addition process of the battery unit 10 is demonstrated.
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the battery unit addition process shown in FIG.

制御部１４は、通信部１６を介して受信した他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに流れる電流値に基づいて、他の電池ユニット１０において充電電流が検出されているか否か判断する。（ステップＳＴ６１）   The control unit 14 determines whether or not a charging current is detected in the other battery unit 10 based on the value of the current flowing through the battery BT of the other battery unit 10 received via the communication unit 16. (Step ST61)

他の電池ユニット１０において充電電流が検出されているときに、制御部１４は、自身のバッテリＢＴの電圧が１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧よりも所定の閾値以上低いか否か判断する。例えば、制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と、１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値（例えば０．５５[Ｖ]）以下であって、かつ、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の他の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最小値よりも所定の閾値（例えば９０[ｍＶ]）以上低いか否か判断する。（ステップＳＴ６２）   When the charging current is detected in the other battery unit 10, the control unit 14 determines whether the voltage of its own battery BT is lower than the voltage of the battery BT of one or more other battery units 10 by a predetermined threshold or more. Judge whether or not. For example, the control unit 14 determines that the difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more other battery units 10 is a predetermined threshold (for example, 0.55). [V]), and the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 is a predetermined threshold value than the minimum value of the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 of one or more other battery units 10 It is determined whether it is lower than (for example, 90 [mV]) or more. (Step ST62)

制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値以下であり、かつ、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最小値よりも所定の閾値以上低いと判断したときに、自身の電池ユニット１０の切替器ＳＷを制御して、バッテリＢＴと主回路配線１０１、１０２とを電気的に接続する。（ステップＳＴ６９）   The control unit 14 has a difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more other battery units 10 equal to or less than a predetermined threshold, and When it is determined that the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 is lower than the minimum value of the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 of one or more battery units 10 by a predetermined threshold or more, the switching of the own battery unit 10 is performed. The battery SW is controlled to electrically connect the main circuit wirings 101 and 102. (Step ST69)

上記のように、自身のバッテリＢＴの電圧が他の電池ユニット１０のバッテリＢＴよりも低いときに、自身のバッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２と電気的に接続することにより、他の電池ユニット１０のバッテリＢＴに大きな充電電流が流れることがなく、電池ユニット１０の故障を回避し、１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリＢＴを保護することができる。   As described above, when the voltage of the own battery BT is lower than the battery BT of the other battery unit 10, the other battery unit is electrically connected to the main circuit wiring 101, 102 by connecting the own battery BT to the main circuit wiring 101, 102. A large charging current does not flow through the ten batteries BT, so that failure of the battery unit 10 can be avoided and the batteries BT of one or more other battery units 10 can be protected.

自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と１又は複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値を超える場合と、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最小値よりも所定の閾値以上低くない場合と、の少なくとも一方であると判断したとき、制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と電流値とを測定部１２から周期的に取得し（ステップＳＴ６３）、通信部１６から他の電池ユニット１０からの電圧値と電流値とを周期的に受信し（ステップＳＴ６４）、再度、ステップＳＴ６２を実行する。   When the difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more battery units 10 exceeds a predetermined threshold, the voltage of the battery BT of its own battery unit 10 When it is determined that the value is at least one of the case where the value is not lower than the minimum value of the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 of the battery unit 10 by one or more, the control unit 14 The voltage value and current value of the battery BT of the battery unit 10 are periodically acquired from the measurement unit 12 (step ST63), and the voltage value and current value from other battery units 10 are periodically received from the communication unit 16. (Step ST64), Step ST62 is executed again.

また、他の電池ユニット１０において充電電流が検出されていないとき、制御部１４は、他の電池ユニット１０において放電電流が検出されているか否か判断する。（ステップＳＴ６５）他の電池ユニット１０において放電電流が検出されていないとき、制御部１４は、電池ユニットの追加処理（ステップ６）を終了する。この場合には、制御部１４は、電池システム１００が故障している可能性がある旨、上位制御２００へ通知するように構成されてもよい。なお、電池システム１００の故障等を検出しない場合には、ステップ６５を省略しても構わない。   Further, when the charging current is not detected in the other battery unit 10, the control unit 14 determines whether or not the discharging current is detected in the other battery unit 10. (Step ST65) When the discharge current is not detected in the other battery unit 10, the control unit 14 ends the battery unit addition process (step 6). In this case, the control unit 14 may be configured to notify the host control 200 that the battery system 100 may be out of order. Note that if no failure or the like of the battery system 100 is detected, step 65 may be omitted.

他の電池ユニット１０において放電電流が検出されているとき、制御部１４は、自身のバッテリＢＴの電圧が１又は複数の他の電池ユニット１０のバッテリの電圧よりも所定の閾値以上高いか否か判断する。例えば、制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と１又は複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値（例えば０．５５[Ｖ]）以下であって、かつ、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値よりも所定の閾値（例えば９０[ｍＶ]）以上高いか否か判断する。（ステップＳＴ６６）   When the discharge current is detected in the other battery unit 10, the control unit 14 determines whether or not the voltage of its own battery BT is higher than the voltage of the battery of one or more other battery units 10 by a predetermined threshold or more. to decide. For example, the control unit 14 determines that the difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more battery units 10 is a predetermined threshold (for example, 0.55 [V]). ) And the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 is a predetermined threshold value (for example, 90 [mV] than the maximum value of the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 of one or a plurality of battery units 10) ]) Judge whether it is higher. (Step ST66)

制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と１又は複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値以下であり、かつ、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値よりも所定の閾値以上高いと判断したときに、自身の電池ユニット１０の切替器ＳＷを制御して、バッテリＢＴと主回路配線１０１、１０２とを電気的に接続する。（ステップＳＴ６９）   The control unit 14 has a difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more battery units 10 being equal to or less than a predetermined threshold, and its own battery unit. When it is determined that the voltage value of the battery BT of 10 is higher than the maximum value of the voltage of the battery BT of the battery unit 10 of the battery unit 10 by one or more than a predetermined threshold, the switch SW of its own battery unit 10 To electrically connect the battery BT and the main circuit wirings 101 and 102. (Step ST69)

上記のように、自身のバッテリＢＴの電圧が他の電池ユニット１０のバッテリＢＴよりも高いときに、自身のバッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２と電気的に接続することにより、他の電池ユニット１０のバッテリＢＴから大きな放電電流が流れることがなく、電池ユニット１０の故障を回避し、１又は複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴを保護することができる。   As described above, when the voltage of the own battery BT is higher than the battery BT of the other battery unit 10, the other battery unit is electrically connected to the main circuit wirings 101 and 102 by connecting the own battery BT to the main circuit wirings 101 and 102. A large discharge current does not flow from the ten batteries BT, a failure of the battery unit 10 can be avoided, and the batteries BT of one or a plurality of battery units 10 can be protected.

自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と１又は複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値との差が所定の閾値を超える場合と、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値が１又は複数の電池ユニット１０の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値の最大値よりも所定の閾値以上高くない場合と、の少なくとも一方であると判断したとき、制御部１４は、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴの電圧値と電流値とを測定部１２から周期的に取得し（ステップＳＴ６７）、通信部１６から他の電池ユニット１０からの電圧値と電流値とを周期的に受信し（ステップＳＴ６８）、再度、ステップＳＴ６６を実行する。   When the difference between the voltage value of the battery BT of its own battery unit 10 and the maximum value of the voltage value of the battery BT of one or more battery units 10 exceeds a predetermined threshold, the voltage of the battery BT of its own battery unit 10 When it is determined that the value is at least one of the case where the value is not higher than the maximum value of the voltage value of the battery BT of the battery unit 10 of the battery unit 10 of one or a plurality of battery units 10, the control unit 14 The voltage value and current value of the battery BT of the battery unit 10 are periodically acquired from the measurement unit 12 (step ST67), and the voltage value and current value from other battery units 10 are periodically received from the communication unit 16. (Step ST68), Step ST66 is executed again.

上記のように電池ユニット１０の追加処理を行うと、電池ユニット１０は、複数の電池ユニット１０の間で通信される電圧値および電流値に基づいて、自身の電池ユニット１０のバッテリＢＴを主回路配線１０１、１０２と電気的に接続可能か否か判断することができる。   When the additional processing of the battery unit 10 is performed as described above, the battery unit 10 uses the voltage value and the current value communicated between the plurality of battery units 10 as the main circuit. It can be determined whether or not the wirings 101 and 102 can be electrically connected.

また、本実施形態の電池ユニット１０、電池システム１００、および、電池システム１００の制御方法によれば、電池ユニット１０は、上位装置２００からの制御を受けることなく、自身で運転を開始することが可能である。本実施形態では、上位装置２００は、例えば、自身から出力する又は自身に入力される電流値と、電池システム１００から受信するバッテリＢＴの電圧値および温度値と、電池ユニット１０の故障情報等を監視する機能などを備えていればよい。例えば、上位装置２００は、自身が出力している電流値と、電池システム１００から受信するバッテリＢＴの電圧値とを監視し、電流と電圧が所定の値になったら、電流の出力を止めるなどの動作を行えばよく、複雑な制御を行う必要がなくなる。   Further, according to the battery unit 10, the battery system 100, and the control method of the battery system 100 according to the present embodiment, the battery unit 10 can start operation without being controlled by the host device 200. Is possible. In the present embodiment, the host device 200 displays, for example, a current value output from or input to itself, a voltage value and a temperature value of the battery BT received from the battery system 100, failure information of the battery unit 10, and the like. What is necessary is just to have the function etc. to monitor. For example, the host device 200 monitors the current value output by itself and the voltage value of the battery BT received from the battery system 100, and stops outputting the current when the current and voltage reach predetermined values. Therefore, it is not necessary to perform complicated control.

また、本実施形態の電池ユニット１０、電池システム１００、および、電池システム１００の制御方法によれば、バッテリＢＴの安全性を担保することができる。   Moreover, according to the battery unit 10, the battery system 100, and the control method of the battery system 100 of the present embodiment, the safety of the battery BT can be ensured.

本発明の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。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 of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example 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. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、本実施形態の電池ユニット１０および電池システム１００によれば、電池ユニット１０の電力供給経路に断線など故障が発生していた際に、故障を検出することも可能である。例えば、上位装置２００から電池システム１００へ充電電流を供給しているときには、複数の電池ユニット１０のバッテリＢＴに略等しい電流が流れる。この状態で、複数の電池ユニット１０のいずれかが故障し、充電電流を供給できない状態となると、故障した電池ユニット１０では電流の値が検出されなくなり、かつ、他の電池ユニット１０に流れる充電電流の値が変化する。複数の電池ユニット１０は、互いにバッテリＢＴに流れる電流の値を共有しているため、制御部１４は、上記のような電池値の変化を検出することが可能となり、故障検知を行うことができる。制御部１４は、いずれかの電池ユニット１０が充電不可の状態であることを検知したら、例えば、上位装置２００に故障を通知することができる。   For example, according to the battery unit 10 and the battery system 100 of the present embodiment, it is possible to detect a failure when a failure such as a disconnection occurs in the power supply path of the battery unit 10. For example, when charging current is supplied from the host device 200 to the battery system 100, substantially equal current flows through the batteries BT of the plurality of battery units 10. In this state, if any of the plurality of battery units 10 breaks down and charging current cannot be supplied, the failed battery unit 10 can no longer detect the current value, and the charging current that flows to the other battery units 10. The value of changes. Since the plurality of battery units 10 share the value of the current flowing through the battery BT, the control unit 14 can detect the change in the battery value as described above, and can perform failure detection. . If the control unit 14 detects that any one of the battery units 10 is in a non-chargeable state, for example, the control unit 14 can notify the host device 200 of the failure.

また、上記実施形態において、電池システム１００の起動処理を行う際に、いずれかの電池ユニット１０が故障している場合、故障している電池ユニット１０の制御部１４は、自身のバッテリＢＴの電圧値と電流値とを無効な値（例えば正常な値の範囲外の値であり、１６進数の最大値「FFFF」等）として、通信部１６を介して１又は複数の他の電池ユニット１０出力することができる。他の電池ユニット１０は、通信部１６を介して受信した電圧値および電流値に無効な値があった場合には、無効な値を無視して他の電池ユニット１０が起動可能であれば、他の電池ユニット１０のみで起動することができる。   Moreover, in the said embodiment, when any battery unit 10 has failed when performing the starting process of the battery system 100, the control part 14 of the battery unit 10 which has failed has the voltage of own battery BT. One or a plurality of other battery unit 10 outputs via the communication unit 16 as invalid values (for example, values outside the range of normal values, such as the maximum hexadecimal value “FFFF”) as the value and the current value can do. If there are invalid values in the voltage value and the current value received via the communication unit 16, the other battery unit 10 ignores the invalid value and can start the other battery unit 10. It can be activated only by the other battery unit 10.

Claims (2)

切替器を介して並列に接続した複数の電池ユニットを備えた電池システムの制御方法であって、
複数の前記電池ユニットのそれぞれは、
自身のバッテリの電圧値と電流値とを測定し、
前記自身のバッテリの電圧値と電流値とを、１又は複数の他の前記電池ユニットへ送信し、
１又は複数の他の前記電池ユニットから、他のバッテリの電圧値と電流値とを受信し、
前記他のバッテリの電流値の総和若しくは平均値がゼロか否か判断し、
前記総和若しくは平均値がゼロではなく、前記他のバッテリに充電電流が流れているときに、複数の前記電池ユニットの前記バッテリの電圧値の最大値と最小値との差が所定の閾値以下であり、かつ、前記自身のバッテリの電圧値が前記他のバッテリの電圧値の最小値よりも所定の閾値以上低いときに、前記切替器を閉じて前記自身のバッテリの充電を開始する、電池システムの制御方法。 A control method for a battery system comprising a plurality of battery units connected in parallel via a switch,
Each of the plurality of battery units is
Measure the voltage and current values of your battery,
Transmitting the voltage value and current value of the battery of its own to one or more other battery units;
Receiving a voltage value and a current value of another battery from one or a plurality of other battery units;
Determining whether the sum or average of the current values of the other batteries is zero,
When the sum or average value is not zero and charging current is flowing through the other battery, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery voltage values of the plurality of battery units is not more than a predetermined threshold value. A battery system that closes the switch and starts charging the own battery when the voltage value of the own battery is lower than a minimum value of the voltage value of the other battery by a predetermined threshold or more. Control method. 切替器を介して並列に接続した複数の電池ユニットを備えた電池システムの制御方法であって、
複数の前記電池ユニットのそれぞれは、
自身のバッテリの電圧値と電流値とを測定し、
前記自身のバッテリの電圧値と電流値とを、１又は複数の他の前記電池ユニットへ送信し、
１又は複数の他の前記電池ユニットから、他のバッテリの電圧値と電流値とを受信し、
前記他のバッテリの電流値の総和若しくは平均値がゼロか否か判断し、
前記総和若しくは平均値がゼロではなく、前記他のバッテリから放電電流が流れているときに、複数の前記電池ユニットの前記バッテリの電圧値の最大値と最小値との差が所定の閾値以下であり、かつ、前記自身のバッテリの電圧値が前記他のバッテリの電圧値の最大値よりも所定の閾値以上高いときに、前記切替器を閉じて前記自身のバッテリの放電を開始する、電池システムの制御方法。 A control method for a battery system comprising a plurality of battery units connected in parallel via a switch,
Each of the plurality of battery units is
Measure the voltage and current values of your battery,
Transmitting the voltage value and current value of the battery of its own to one or more other battery units;
Receiving a voltage value and a current value of another battery from one or a plurality of other battery units;
Determining whether the sum or average of the current values of the other batteries is zero,
When the sum or average value is not zero and discharge current is flowing from the other battery, the difference between the maximum value and the minimum value of the battery voltage of the plurality of battery units is not more than a predetermined threshold value. A battery system that closes the switch and starts discharging the battery when the voltage value of the battery is higher than a maximum value of the voltage value of the other battery by a predetermined threshold or more. Control method.
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