JP6862732B2 - Detection device, detection method, power storage system and program - Google Patents
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Description
本発明は、検出装置、検出方法、蓄電システムおよびプログラムに関する。 The present invention relates to a detection device, a detection method, a power storage system and a program.
複数の蓄電池を具備した蓄電システムにおいて、蓄電池の電圧測定回路内の抵抗値が増加することを原因として、システム停止や容量の低下が生じることがある。その抵抗値の増加を、定電流定電圧(CC−CV)充電時の電圧値を用いて検出する方法が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の検出方法では、CC充電時の電圧上昇速度があらかじめ設定された基準値よりも大きく、CV充電後の開回路電圧値があらかじめ設定された基準値よりも小さな場合に抵抗値の増加を判定する。 In a power storage system including a plurality of storage batteries, the system may be stopped or the capacity may be reduced due to an increase in the resistance value in the voltage measurement circuit of the storage batteries. A method of detecting the increase in the resistance value by using the voltage value at the time of constant current constant voltage (CC-CV) charging has been considered (see, for example, Patent Document 1). In the detection method described in Patent Document 1, the resistance value is obtained when the voltage rise rate during CC charging is larger than the preset reference value and the open circuit voltage value after CV charging is smaller than the preset reference value. Judge the increase in.
特許文献1に記載されたような方法では、充電開始時から充電終了後まで抵抗値の測定が必要となる。さらに、充電終了後の開回路電圧の測定も必要となり、長い期間における測定が必要となってしまうという問題点がある。さらに、抵抗値の増加を判定するタイミングが充電終了時以降に限定されるため、充電中に過充電の誤検出等の不具合が生じても、それを充電中に検出することはできないという問題点がある。 In the method as described in Patent Document 1, it is necessary to measure the resistance value from the start of charging to the end of charging. Further, it is necessary to measure the open circuit voltage after the charging is completed, and there is a problem that the measurement is required for a long period of time. Furthermore, since the timing for determining the increase in resistance value is limited to after the end of charging, even if a problem such as erroneous detection of overcharging occurs during charging, it cannot be detected during charging. There is.
本発明の目的は、上述した課題を解決する検出装置、検出方法、蓄電システムおよびプログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a detection device, a detection method, a power storage system, and a program that solve the above-mentioned problems.
本発明の検出装置は、
複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する監視部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有する。
また、本発明の検出方法は、
複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する処理と、
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する処理と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する処理とを行う。
また、本発明の蓄電システムは、
複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の抵抗値を検出する検出装置とを有し、
前記検出装置は、
前記複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する監視部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて前記抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有する。
また、本発明のプログラムは、
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する手順と、
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する手順と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する手順とを実行させる。
The detection device of the present invention
When a plurality of storage batteries are charged with a constant current and a constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. A resistance value is calculated based on the current value, a predetermined comparative voltage value, and a comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. It has a determination unit.
Moreover, the detection method of this invention
When charging a plurality of storage batteries with constant current and constant voltage, a process of measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The process of calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
Based on the calculated resistance value and a predetermined resistance threshold value, a process of determining whether or not the resistance value is increasing is performed.
Further, the power storage system of the present invention is
With multiple storage batteries
It has a detection device that detects the resistance value of the plurality of storage batteries.
The detection device is
When the plurality of storage batteries are charged with constant current and constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. The resistance value is calculated based on the current value, the predetermined comparative voltage value, and the comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. It has a determination unit to be used.
In addition, the program of the present invention
A program that lets a computer run
When charging a plurality of storage batteries with constant current and constant voltage, a procedure for measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The procedure for calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
Based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value, the procedure for determining whether or not the resistance value is increasing is executed.
以上説明したように、本発明においては、充電中の短い期間に測定した測定値を用いて抵抗値の増加を検出することができる。 As described above, in the present invention, an increase in the resistance value can be detected by using the measured value measured in a short period during charging.
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明を適用する蓄電システムは、複数の蓄電モジュールが、少なくとも一部が直列に接続された構成を有する。また、蓄電システムを構成する各蓄電モジュールは、1以上の蓄電池(電池セル)から構成されるものである。
(第1の実施の形態)
The power storage system to which the present invention is applied has a configuration in which a plurality of power storage modules are connected in series at least in part. Further, each power storage module constituting the power storage system is composed of one or more storage batteries (battery cells).
(First Embodiment)
図1は、本発明の検出装置を用いた蓄電システムの第1の実施の形態を示す図である。
本形態は図1に示すように、検出装置100と、複数の蓄電池200−1〜200−3とを有している。なお、図1には、蓄電池200−1〜200−3が3つである場合を例に挙げて示しているが、この数に限らない。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a power storage system using the detection device of the present invention.
As shown in FIG. 1, this embodiment has a
蓄電池200−1〜200−3は、充電および放電可能な二次電池である。検出装置100は、蓄電池201−0〜200−3の電圧値および蓄電池201−0〜200−3に流れる電流値を測定する。なお、蓄電池200−1〜200−3それぞれの内部に、自身の電圧値および電流値を測定する機構が設けられている場合、検出装置100は、それらの測定値を取得する。
The storage batteries 200-1 to 200-3 are secondary batteries that can be charged and discharged. The
図2は、図1に示した検出装置100の内部構成の一例を示す図である。図1に示した検出装置100は図2に示すように、監視部110と、判定部120とを有している。なお、図2には、図1に示した検出装置100が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the
監視部110は、蓄電池200−1〜200−3に定電流定電圧充電を行う際、蓄電池200−1〜200−3の電圧値それぞれを所定の時間間隔で測定または取得する。また、監視部110は、蓄電池200−1〜200−3に定電流定電圧充電を行う際、蓄電池201−1〜201−3に流れる電流値を、電圧値の測定または取得のタイミングと同じタイミングで測定または取得する。このとき、監視部110は、蓄電池200−1〜200−3から構成される蓄電システム全体における電流値を、電圧値の測定または取得のタイミングと同じタイミングで測定または取得するものであっても良い。
判定部120は、蓄電池200−1〜200−3のうち、監視部110が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定されたその所定の蓄電池の電圧値と、そのときに監視部110が測定した電流値と、所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する。判定部120は、算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、抵抗値が増加しているか否かを判定する。例えば、判定部120は、蓄電池200−1〜200−3のうち、所定の蓄電池の電圧値がその所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間に測定された値であるかどうかを判定しても良い。具体的に、判定部120は、所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であるか否かの判定に際して、電圧値の変化量の大きさに基づいて判定しても良いし、電圧値の変化を関数でフィッティングすることにより判定しても良い。判定部120は、所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値である場合、その電圧値とそのときに監視部110が測定した電流値と、所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する。
When the storage batteries 200-1 to 200-3 are charged with a constant current and a constant voltage, the
The
以下に、図1に示した蓄電システムにおける抵抗値増加の検出方法について説明する。図3は、図1に示した蓄電システムにおける抵抗値増加の検出方法の一例を説明するためのフローチャートである。 Hereinafter, a method for detecting an increase in resistance value in the power storage system shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a method for detecting an increase in resistance value in the power storage system shown in FIG.
まず、蓄電池200−1〜200−3に対して定電流定電圧充電を開始する(ステップS1)。すると、監視部110は、蓄電池200−1〜200−3の電圧値それぞれを、また蓄電池200−1〜200−3に流れる電流値を所定の時間間隔で測定する(ステップS2)。
続いて、判定部120は、蓄電池200−1〜200−3のうち、監視部110が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間に測定された値であるかどうかを判定する(ステップS3)。所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値である場合、判定部120は、その電圧値とそのときに監視部110が測定した電流値と、所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する(ステップS4)。続いて、判定部120は、算出した抵抗値とあらかじめ設定された抵抗閾値とに基づいて、抵抗値が増加しているか否かを判定する(ステップS5)。
First, constant current and constant voltage charging is started for the storage batteries 200-1 to 200-3 (step S1). Then, the
Subsequently, the
このように、監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定されたその所定の蓄電池の電圧値および電流値と、所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出し、その抵抗値と所定の抵抗閾値とを比較して、抵抗値が増加しているかどうかを判定する。そのため、充電中の短い期間に測定した測定値を用いて抵抗値の増加を検出することができる。
(第2の実施の形態)
In this way, the voltage value and current value of the predetermined storage battery measured in the predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the predetermined comparison voltage value and comparison current value. The resistance value is calculated based on the above, and the resistance value is compared with a predetermined resistance threshold to determine whether or not the resistance value is increasing. Therefore, the increase in resistance value can be detected by using the measured value measured in a short period during charging.
(Second Embodiment)
図4は、本発明の検出装置を用いた蓄電システムの第2の実施の形態を示す図である。
本形態は図4に示すように、検出装置101と、複数の蓄電池201−1〜201−3とを有している。なお、図4には、蓄電池201−1〜201−3が3つである場合を例に挙げて示しているが、この数に限らない。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of a power storage system using the detection device of the present invention.
As shown in FIG. 4, this embodiment has a
蓄電池201−1〜201−3は、充電および放電可能な二次電池である。検出装置101は、蓄電池201−1〜201−3の電圧値および蓄電池201−1〜201−3に流れる電流値を測定する。なお、蓄電池201−1〜201−3それぞれの内部に、自身の電圧値および電流値を測定する機構が設けられている場合、検出装置101は、それらの測定値を取得する。
The storage batteries 201-1 to 201-3 are secondary batteries that can be charged and discharged. The
図5は、図4に示した検出装置101の内部構成の一例を示す図である。図4に示した検出装置101は図5に示すように、監視部111と、判定部121と、記憶部131とを有している。なお、図5には、図4に示した検出装置101が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the internal configuration of the
監視部111は、蓄電池201−1〜201−3に定電流定電圧充電を行う際、蓄電池202−1〜202−3の電圧値それぞれを所定の時間間隔で測定または取得する。また、監視部111は、蓄電池201−1〜201−3に定電流定電圧充電を行う際、蓄電池202−1〜202−3に流れる電流値を、電圧値の測定または取得のタイミングと同じタイミングで測定または取得する。このとき、監視部111は、蓄電池201−1〜201−3から構成される蓄電システム全体における電流値を、電圧値の測定または取得のタイミングと同じタイミングで測定または取得するものであっても良い。
記憶部131は、監視部111が測定または取得した電圧値と電流値とを対応付けて記憶する。このとき記憶部131は、それらの電圧値および電流値を監視部111が測定した時刻も対応付けて記憶するものであっても良い。また、記憶部131は、監視部111が測定または取得した電圧値および電流値をすべて記憶する必要はなく、判定部121が記憶部131に対して書き込みを行った電圧値および電流値を記憶すれば良い。
判定部121は、蓄電池201−1〜201−3のうち、監視部111が測定した電圧値が最大である蓄電池(最大蓄電池)の電圧値が所定の期間に測定された値であるかどうかを判定する。
ここで「所定の期間」とは、最大蓄電池の電圧値が最大値となる点を含む期間である。この「期間」は、蓄電システムの充電電流や充電レートなどに応じて設定される。この「期間」は、例えば、充電レートが0.3C、充電電流が10Aの蓄電システムでは、電圧値が最大値をとる時刻の前後3分間と設定されるものであっても良い。また、この「期間」は、この期間内のどの時刻に測定された電圧値および電流値を用いて抵抗値を算出しても、その抵抗値が、セル電圧値が最大値を記録する時刻に測定された電圧値および電流値を用いて算出した抵抗値と比べて大きく変化しないように設定される。例えば、セル電圧値が最大値を記録する時刻以降、セル電圧値とともに充電電流も減少するため、抵抗値の変化はセル電圧値が最大値を記録する時刻以前よりも小さい。そのため、電圧の最大値を記録する以降の時刻に関しては、より大きく範囲をとってもよい。例えば、充電レートが0.3C、充電電流が10Aの蓄電システムの場合では、期間はセル電圧値が最大値をとる時刻の前3分間および後10分間としても良い。
判定部121は、蓄電池201−1〜201−3のうち、監視部111が測定した電圧値が最大である蓄電池(最大蓄電池)の電圧値が所定の期間に測定された値である場合、その電圧値(Vcc)とそのときに監視部111が測定した電流値(Icc)とを記憶部131に書き込む。このとき、VccおよびIccは、最大蓄電池の電圧値が最大値となる点を含む期間に測定された電圧値および電流値であれば、どの電圧値および電流値であっても良い。その後、判定部121は、監視部111が測定した電流値があらかじめ設定された電流値(Icv:比較電流値)以下であるかどうかを判定する。判定部121は、最大蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であるか否かの判定に際して、電圧値の変化量の大きさに基づいて判定しても良いし、電圧値の変化を関数でフィッティングすることにより判定しても良い。判定部121は、監視部111が測定した電流値がIcv以下である場合、監視部111がその電流値を測定したときに測定した電圧値(Vcv:比較電圧値)とVccとIcvとIcvとを用いて、最大蓄電池の抵抗値を算出する。この抵抗値の算出方法について、具体的に説明する。
When the storage batteries 201-1 to 201-3 are charged with a constant current and a constant voltage, the
The
The
Here, the "predetermined period" is a period including a point where the voltage value of the maximum storage battery becomes the maximum value. This "period" is set according to the charging current and charging rate of the power storage system. This "period" may be set to 3 minutes before and after the time when the voltage value reaches the maximum value in the power storage system having a charging rate of 0.3C and a charging current of 10A, for example. In addition, this "period" is the time when the cell voltage value records the maximum value regardless of the time at which the voltage value and current value measured are calculated. It is set so that it does not change significantly compared to the resistance value calculated using the measured voltage value and current value. For example, after the time when the cell voltage value records the maximum value, the charging current decreases with the cell voltage value, so that the change in the resistance value is smaller than before the time when the cell voltage value records the maximum value. Therefore, a larger range may be taken for the time after the maximum value of the voltage is recorded. For example, in the case of a power storage system having a charging rate of 0.3C and a charging current of 10A, the period may be 3 minutes before and 10 minutes after the time when the cell voltage value reaches the maximum value.
When the voltage value of the storage battery (maximum storage battery) having the maximum voltage value measured by the
図6は、正常時における、定電流定電圧充電を行っている蓄電池の電圧値および電流値の時間的変化の一例を示す図である。図6に示すように、まず定電流充電が行われ、蓄電池の電圧値が一定の電圧値になると、定電圧充電が行われる。このとき、複数の充電池は互いに電圧値の差があるため、そのうち、電圧値が最大である最大蓄電池と、電圧値が最小である最小蓄電池とが存在する。図6では、最大蓄電池の電圧値を「最大セル電圧値」と示し、最小蓄電池の電圧値を「最小セル電圧値」と示す。抵抗値が増加した蓄電池の電圧は、充電時に電圧降下分の影響で大きくなる。そのため、蓄電システムの充電時における最大セル電圧値は、その蓄電池の電圧値になる。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a time change of a voltage value and a current value of a storage battery that is being charged with a constant current and a constant voltage in a normal state. As shown in FIG. 6, constant current charging is performed first, and when the voltage value of the storage battery reaches a constant voltage value, constant voltage charging is performed. At this time, since the plurality of rechargeable batteries have a difference in voltage value from each other, there are a maximum storage battery having the maximum voltage value and a minimum storage battery having the minimum voltage value. In FIG. 6, the voltage value of the maximum storage battery is indicated by “maximum cell voltage value”, and the voltage value of the minimum storage battery is indicated by “minimum cell voltage value”. The voltage of the storage battery whose resistance value has increased increases due to the influence of the voltage drop during charging. Therefore, the maximum cell voltage value at the time of charging the power storage system is the voltage value of the storage battery.
図7は、抵抗値増加が生じた場合の、定電流定電圧充電を行っている蓄電池の電圧値および電流値の時間的変化の一例を示す図である。図7に示すように、図6に示したものと比べて、電流が流れているときの最大セル電圧値と最小セル電圧値との差が大きくなる。特に充電末期では、SOC(State Of Charge)の変化に起因した電圧値の変化が小さくなり、内部抵抗値に起因した電圧降下の寄与が大きくなる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of temporal changes in the voltage value and the current value of the storage battery performing constant current constant voltage charging when the resistance value increases. As shown in FIG. 7, the difference between the maximum cell voltage value and the minimum cell voltage value when a current is flowing is larger than that shown in FIG. In particular, at the end of charging, the change in the voltage value due to the change in SOC (State Of Charge) becomes small, and the contribution of the voltage drop due to the internal resistance value becomes large.
本形態においては、この充電末期において、電圧値に基づいて抵抗値を算出することで、抵抗値増加を検知する。 In this embodiment, the increase in resistance value is detected by calculating the resistance value based on the voltage value at the end of charging.
図8は、図5に示した判定部121における抵抗値の算出方法を説明するための図である。図8に示すように、本形態においては、判定部121は、定電流充電終了時(第1の時刻:t0)から定電圧充電終了時(第2の時刻:t1)までの充電末期の期間において抵抗値を算出する。本形態においては、判定部121は、充電末期を最大セル電圧値が時系列で最大(図8においてVcc)となった点として検出する。ここで、最大となった点の電圧値を用いるものでなく、電圧値が最大となった測定点の前後の所定の数点(充電レートに応じた数)の期間に含まれる電圧値をVccとして用いるものであっても良い。その時刻での電流値をIccとする。また、判定部121は、電流値が所定の電流値Icv(Iccよりもはるかに小さな値であって、0ではない値)になった時刻の最大セル電圧値をVcvとする。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of calculating the resistance value in the
判定部121は、最大蓄電池の電圧値を用いて抵抗値を算出する。本形態においては、判定部121は、以下の式を用いて抵抗値を算出する。
抵抗値=(Vcc−Vcv)/(Icc−Icv)…(式1)
判定部121は、算出した抵抗値が、セルが劣化したときの抵抗値よりも大きな値である場合、抵抗値が増加したと判定する。このセルが劣化したときの抵抗値は、過去の運用履歴や実験等で得られた値であって、あらかじめ設定されている閾値である。
The
Resistance value = (Vcc-Vcv) / (Icc-Icv) ... (Equation 1)
When the calculated resistance value is larger than the resistance value when the cell deteriorates, the
以下に、図4に示した蓄電システムにおける抵抗値増加の検出方法について説明する。図9は、図4に示した蓄電システムにおける抵抗値増加の検出方法の一例を説明するためのフローチャートである。 Hereinafter, a method for detecting an increase in resistance value in the power storage system shown in FIG. 4 will be described. FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of a method for detecting an increase in resistance value in the power storage system shown in FIG.
まず、蓄電池201−1〜201−3に対して定電流定電圧充電を開始する(ステップS11)。すると、監視部111は、蓄電池201−1〜201−3の電圧値それぞれを、また蓄電池201−1〜201−3に流れる電流値を所定の時間間隔で測定する(ステップS12)。
判定部121は、蓄電池201−1〜201−3のうち、監視部111が測定した電圧値が最大である蓄電池の最大セル電圧値が所定の期間に測定された値であるかどうかを判定する(ステップS13)。最大セル電圧値が所定の期間に測定された値である場合、判定部121は、その電圧値(Vcc)とそのときに監視部111が測定した電流値(Icc)とを記憶部131に書き込む(ステップS14)。判定部121は、引き続き、監視部111は、蓄電池201−1〜201−3の電圧値それぞれを、また蓄電池201−1〜201−3に流れる電流値を所定の時間間隔で測定する(ステップS15)。
判定部121は、監視部111が測定した電流値があらかじめ設定された電流値(Icv:比較電圧値)以下であるかどうかを判定する(ステップS16)。判定部121は、監視部111が測定した電流値がIcv以下である場合、監視部111がその電流値を測定したときに測定した電圧値(Vcv:比較電圧値)とVccとIcvとIcvとを用いて、最大蓄電池の抵抗値を算出する(ステップS17)。具体的には、判定部121は(式1)を用いて抵抗値を算出する。すると、判定部121は、算出した抵抗値と、あらかじめ設定されている抵抗閾値とに基づいて、抵抗値が増加しているかどうかを判定する(ステップS18)。具体的には、判定部121は、算出した抵抗値が、セルが劣化したときの抵抗値(抵抗閾値)よりも大きな値である場合、抵抗値が増加したと判定する。
First, constant current and constant voltage charging is started for the storage batteries 201-1 to 201-3 (step S11). Then, the
The
The
なお、図5に示した記憶部131が、電圧値および電流値を記憶する場合、蓄電池を識別できる識別情報と対応付けて記憶するものであっても良い。これにより、抵抗値が増加している電圧値の蓄電池を特定することが可能となる。
When the
また、上述したVcvを満充電電圧値とし、Icvを0とするものであっても良い。この場合、最大セル電圧値の最大となる1点のみで抵抗値を算出することができる。 Further, the above-mentioned Vcv may be set to the full charge voltage value, and Icv may be set to 0. In this case, the resistance value can be calculated only at one point that is the maximum of the maximum cell voltage value.
また、図5に示した記憶部131が電圧値および電流値を記憶する時刻の範囲は閾値に対応した範囲を含んでいれば、その範囲の広さは限定しない。また、その範囲は、複数の範囲に分かれていてもよい。
Further, as long as the time range in which the
このように、蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値または最大値となった時の電圧値および電流値と、所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出し、その抵抗値と所定の抵抗閾値とを比較して、抵抗値が増加しているかどうかを判定する。そのため、充電中の短い期間に測定した測定値を用いて抵抗値の増加を検出することができる。 In this way, the resistance value is calculated based on the voltage value and current value when the voltage value of the storage battery reaches the measured value or the maximum value in a predetermined period, and the predetermined comparison voltage value and comparison current value. , The resistance value is compared with a predetermined resistance threshold to determine whether or not the resistance value is increasing. Therefore, the increase in resistance value can be detected by using the measured value measured in a short period during charging.
なお、上述した形態を単独で用いるものであっても良いし、組み合わせて用いるものであっても良い。また、抵抗値増加を原因として電圧降下が生じることを利用するものであれば、他の方法を用いるものであっても良い。また、蓄電池の種類や材質については、特に規定しない。 The above-mentioned forms may be used alone or in combination. Further, another method may be used as long as it utilizes the fact that the voltage drop occurs due to the increase in the resistance value. In addition, the type and material of the storage battery are not specified.
上述した検出装置100,101それぞれに設けられた各構成要素は、ハードウェア単位の要素ではなく、機能単位の要素を示している。また、検出装置100,101それぞれが行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム(以下、プログラムと称する)を検出装置100,101それぞれにて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを検出装置100,101それぞれに読み込ませ、実行するものであっても良い。検出装置100,101それぞれにて読取可能な記録媒体とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disc)、Blu−ray(登録商標) Discなどの移設可能な記録媒体の他、検出装置100,101それぞれに内蔵されたROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリやHDD(Hard Disc Drive)等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、検出装置100,101それぞれに設けられたCPU(Central Processing Unit)にて読み込まれ、CPUの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、CPUは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
Each component provided in each of the
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。 Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiment, the invention of the present application is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the present invention in terms of the structure and details of the present invention.
上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する監視部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有する検出装置。
(付記2)前記比較電圧値は、前記蓄電池の満充電電圧値であり、前記比較電流値は0である、付記1に記載の検出装置。
(付記3)前記比較電圧値は、前記所定の蓄電池の電流値が前記比較電流値以下となったときに測定された該所定の蓄電池の電圧値である、付記1に記載の検出装置。
(付記4)前記判定部は、前記所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であると判定された電圧値から前記比較電圧値を差し引いた値を、該電圧値を測定したときに前記監視部が測定した電流値から前記比較電流値を差し引いた値で除算した値を前記抵抗値として算出する、付記1から3のいずれか1項に記載の検出装置。
(付記5)前記判定部は、前記算出した抵抗値が前記抵抗閾値よりも大きな値である場合、前記抵抗値が増加していると判定する、付記1から4のいずれか1項に記載の検出装置。
(付記6)前記所定の蓄電池は、前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した電圧値が最大である蓄電池である、付記1から5のいずれか1項に記載の検出装置。
(付記7)前記所定の期間は、前記所定の蓄電池の電圧値が最大値となる点を含む期間である、付記1から6のいずれか1項に記載の検出装置。
(付記8)複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する処理と、
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する処理と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する処理とを行う検出方法。
(付記9)複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の抵抗値を検出する検出装置とを有し、
前記検出装置は、
前記複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する監視部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて前記抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有する蓄電システム。
(付記10)コンピュータに、
複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する手順と、
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する手順と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する手順とを実行させるためのプログラム。
Some or all of the above embodiments may also be described, but not limited to:
(Appendix 1) When a plurality of storage batteries are charged with a constant current and a constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. A resistance value is calculated based on the current value, a predetermined comparative voltage value, and a comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. A detection device having a determination unit.
(Supplementary note 2) The detection device according to Supplementary note 1, wherein the comparative voltage value is a full charge voltage value of the storage battery, and the comparative current value is 0.
(Appendix 3) The detection device according to Appendix 1, wherein the comparative voltage value is a voltage value of the predetermined storage battery measured when the current value of the predetermined storage battery becomes equal to or less than the comparative current value.
(Appendix 4) The determination unit measures the voltage value by subtracting the comparison voltage value from the voltage value determined that the voltage value of the predetermined storage battery is the value measured in a predetermined period. The detection device according to any one of Supplementary note 1 to 3, wherein a value obtained by dividing the current value measured by the monitoring unit by a value obtained by subtracting the comparative current value is calculated as the resistance value.
(Supplementary note 5) The item according to any one of Supplementary note 1 to 4, wherein the determination unit determines that the resistance value is increasing when the calculated resistance value is larger than the resistance threshold value. Detection device.
(Supplementary note 6) The detection device according to any one of Supplementary note 1 to 5, wherein the predetermined storage battery is a storage battery having the maximum voltage value measured by the monitoring unit among the plurality of storage batteries.
(Supplementary note 7) The detection device according to any one of Supplementary note 1 to 6, wherein the predetermined period includes a point at which the voltage value of the predetermined storage battery becomes the maximum value.
(Appendix 8) When a plurality of storage batteries are charged with a constant current and a constant voltage, a process of measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The process of calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
A detection method that performs a process of determining whether or not the resistance value is increasing based on the calculated resistance value and a predetermined resistance threshold value.
(Appendix 9) With multiple storage batteries
It has a detection device that detects the resistance value of the plurality of storage batteries.
The detection device is
When the plurality of storage batteries are charged with constant current and constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. The resistance value is calculated based on the current value, the predetermined comparative voltage value, and the comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. A power storage system having a determination unit and a determination unit.
(Appendix 10) To the computer
When charging a plurality of storage batteries with constant current and constant voltage, a procedure for measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The procedure for calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
A program for executing a procedure for determining whether or not the resistance value is increasing based on the calculated resistance value and a predetermined resistance threshold value.
100,101 検出装置
110,111 監視部
120,121 判定部
131 記憶部
200−1〜200−3,201−1〜201−3 蓄電池
100, 101
Claims (8)
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有し、
前記判定部は、前記所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であると判定された電圧値から前記比較電圧値を差し引いた値を、該電圧値を測定したときに前記監視部が測定した電流値から前記比較電流値を差し引いた値で除算した値を前記抵抗値として算出する検出装置。 When a plurality of storage batteries connected in series are charged with a constant current and a constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. A resistance value is calculated based on the current value, a predetermined comparative voltage value, and a comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. have a a determination unit,
The determination unit monitors the voltage value of the predetermined storage battery when the voltage value is measured by subtracting the comparison voltage value from the voltage value determined to be the value measured in a predetermined period. A detection device that calculates a value obtained by dividing the current value measured by the unit by a value obtained by subtracting the comparative current value as the resistance value.
前記比較電圧値は、前記所定の蓄電池の電流値が前記比較電流値以下となったときに測定された該所定の蓄電池の電圧値である検出装置。 In the detection device according to claim 1,
The comparative voltage value is a detection device which is a voltage value of the predetermined storage battery measured when the current value of the predetermined storage battery becomes equal to or less than the comparative current value.
前記判定部は、前記算出した抵抗値が前記抵抗閾値よりも大きな値である場合、前記抵抗値が増加していると判定する検出装置。 In the detection device according to claim 1 or 2.
The determination unit is a detection device that determines that the resistance value is increasing when the calculated resistance value is larger than the resistance threshold value.
前記所定の蓄電池は、前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した電圧値が最大である蓄電池である検出装置。 In the detection device according to any one of claims 1 to 3.
The predetermined storage battery is a detection device which is a storage battery having the maximum voltage value measured by the monitoring unit among the plurality of storage batteries.
前記所定の期間は、前記所定の蓄電池の電圧値が最大値となる点を含む期間である検出装置。 In the detection device according to any one of claims 1 to 4.
The predetermined period is a detection device including a point at which the voltage value of the predetermined storage battery becomes the maximum value.
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する処理と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定処理とを行い、
前記判定処理は、前記所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であると判定された電圧値から前記比較電圧値を差し引いた値を、該電圧値を測定したときに前記測定した電流値から前記比較電流値を差し引いた値で除算した値を前記抵抗値として算出する検出方法。 When constant current and constant voltage charging is performed on a plurality of storage batteries connected in series, a process of measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The process of calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
Wherein based on the calculated resistance value and a predetermined resistance threshold, it has rows and determination processing for determining whether or not the resistance value increases,
In the determination process, the measurement is performed when the voltage value is measured by subtracting the comparison voltage value from the voltage value determined that the voltage value of the predetermined storage battery is the value measured in a predetermined period. A detection method for calculating a value obtained by dividing a value obtained by subtracting the comparative current value from the calculated current value as the resistance value.
前記複数の蓄電池の抵抗値を検出する検出装置とを有し、
前記検出装置は、
前記複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する監視部と、
前記複数の蓄電池のうち、前記監視部が測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに前記監視部が測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて前記抵抗値を算出し、該算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定部とを有し、
前記判定部は、前記所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であると判定された電圧値から前記比較電圧値を差し引いた値を、該電圧値を測定したときに前記監視部が測定した電流値から前記比較電流値を差し引いた値で除算した値を前記抵抗値として算出する蓄電システム。 With multiple storage batteries connected in series,
It has a detection device that detects the resistance value of the plurality of storage batteries.
The detection device is
When the plurality of storage batteries are charged with constant current and constant voltage, a monitoring unit that measures the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and a monitoring unit.
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit becomes maximum, and the voltage value of the predetermined storage battery measured by the monitoring unit at that time. The resistance value is calculated based on the current value, the predetermined comparative voltage value, and the comparative current value, and it is determined whether or not the resistance value is increased based on the calculated resistance value and the predetermined resistance threshold value. and a determination unit that possess,
The determination unit monitors the voltage value of the predetermined storage battery when the voltage value is measured by subtracting the comparison voltage value from the voltage value determined to be the value measured in a predetermined period. A power storage system that calculates the resistance value by dividing the current value measured by the unit by the value obtained by subtracting the comparative current value.
直列に接続された複数の蓄電池に定電流定電圧充電を行う際、前記複数の蓄電池の電圧値および該複数の蓄電池へ流れる電流値それぞれを所定の時間間隔で測定する手順と、
前記複数の蓄電池のうち、前記測定した所定の蓄電池の電圧値が最大となる時刻を含む所定の期間において測定された該所定の蓄電池の電圧値とそのときに測定した電流値と所定の比較電圧値および比較電流値とに基づいて抵抗値を算出する手順と、
前記算出した抵抗値と所定の抵抗閾値とに基づいて、前記抵抗値が増加しているか否かを判定する判定手順とを実行させるためのものであり、
前記判定手順は、前記所定の蓄電池の電圧値が所定の期間に測定された値であると判定された電圧値から前記比較電圧値を差し引いた値を、該電圧値を測定したときに前記測定した電流値から前記比較電流値を差し引いた値で除算した値を前記抵抗値として算出するプログラム。 On the computer
When performing constant current constant voltage charging of a plurality of storage batteries connected in series, a procedure for measuring the voltage value of the plurality of storage batteries and the current value flowing through the plurality of storage batteries at predetermined time intervals, and
Among the plurality of storage batteries, the voltage value of the predetermined storage battery measured in a predetermined period including the time when the measured voltage value of the predetermined storage battery becomes maximum, the current value measured at that time, and the predetermined comparison voltage. The procedure for calculating the resistance value based on the value and the comparison current value, and
The purpose is to execute a determination procedure for determining whether or not the resistance value is increasing based on the calculated resistance value and a predetermined resistance threshold value .
In the determination procedure, the measurement is performed when the voltage value is measured by subtracting the comparison voltage value from the voltage value determined that the voltage value of the predetermined storage battery is the value measured in a predetermined period. A program that calculates the resistance value by dividing the calculated current value by the value obtained by subtracting the comparative current value.
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