JP6881414B2 - バッテリマネジメントシステム、バッテリマネジメント方法およびバッテリマネジメントプログラム - Google Patents

Description

本開示は、バッテリマネジメントシステム、バッテリマネジメント方法およびバッテリマネジメントプログラムに関する。

効率的なエネルギー利用などを目的として、リチウムイオン電池などの充放電可能な複数の二次電池のセルを直列に接続した蓄電池システムの開発が進められている。

上述したような蓄電池システムにおいては、使用によりセルの劣化が生じる。セルの劣化には、蓄積することができる電荷量が減少する容量劣化と、内部抵抗の増加により開放電圧からの電圧変化量が増加する出力劣化とがある。出力劣化は、蓄電池システムにより大出力を得る際に問題となる。例えば、セルの残存容量が十分であっても、内部抵抗による電圧降下でセル電圧が下限電圧を下回ると、蓄電池システムが停止してしまう。そこで、セルの内部抵抗を算出するための種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１−３参照）。

特許第４８７２５１３号 特開２００４−２７９２４２号公報 特開２０００−０２１４５５号公報

上述したように、蓄電池システムは、複数のセルを直列に接続して運用される。そのため、１つのセルに異常が発生するだけで、蓄電池システム自体が利用不能となってしまう。この問題に対し、特許文献１−３に開示されているように、セルの内部抵抗を算出することで、出力劣化が生じたセルの有無を判定することが考えられる。しかしながら、出力劣化が生じたセルの有無を判定するために、特許文献１−３に開示されているように、内部抵抗を算出するための種々の構成を追加することは、構成および処理の複雑化を招き、ひいては、処理負荷およびコストの増加を招いてしまう。

上記のような問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができるバッテリマネジメントシステム、バッテリマネジメント方法およびバッテリマネジメントプログラムを提供することにある。

幾つかの実施形態に係るバッテリマネジメントシステムは、直列に接続された充放電可能な複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行うセルバランス回路と、前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧に基づき、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定する電圧比較部と、を備える。
このような構成を有するバッテリマネジメントシステムによれば、一般的に行われるセルバランス制御後の各セルのセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができるので、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

一実施形態において、前記電圧比較部は、所定の閾値よりも低い充電状態における、前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれのセル電圧に基づき、前記出力劣化が生じたセルの有無を判定する。
このような構成により、容量劣化によるセル電圧の大小関係の逆転が発生しても、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

幾つかの実施形態に係るバッテリマネジメント方法は、直列に接続された充放電可能な複数のセルを管理するバッテリマネジメントシステムにおけるバッテリマネジメント方法であって、前記複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行うステップと、前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧に基づき、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定するステップと、を含む。
このような構成を有するバッテリマネジメント方法によれば、一般的に行われるセルバランス制御後の各セルのセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができるので、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

幾つかの実施形態に係るバッテリマネジメントプログラムは、コンピュータに、直列に接続された充放電可能な複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行う処理と、前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧に基づき、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定する処理と、を実行させる。
このような構成を有するバッテリマネジメントプログラムによれば、一般的に行われるセルバランス制御後の各セルのセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができるので、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

本開示に係るバッテリマネジメントシステム、バッテリマネジメント方法およびバッテリマネジメントプログラムによれば、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

本開示の一実施形態に係るバッテリマネジメントシステムを含む蓄電池システムの構成例を示す図である。 図１に示すセルの初期状態での、ＳＯＣ−セル電圧特性の一例を示す図である。 図１に示すセルの出力劣化が生じた状態での、ＳＯＣ−セル電圧特性の一例を示す図である。 図１に示すセルのセルバランス制御後の、ＳＯＣ−セル電圧特性の一例を示す図である。 図１に示すバッテリマネジメントシステムにおけるバッテリマネジメント方法について説明するためのフローチャートである。 図１に示すセルバランス回路によるセルバランス制御について説明するためのフローチャートである。 図１に示す電圧比較部によるセル電圧の比較について説明するための図である。 従来のバッテリマネジメントシステムを含む蓄電池システムの構成例を示す図である。

以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。

本開示に係るマネジメントシステムは、直列に接続された複数の二次電池のセルを備える蓄電池システムにおいて、複数のセルの状態の監視および管理などを行うものである。

まず比較のために、従来のバッテリマネジメントシステム（Battery Management System：ＢＭＳ）１０Ａについて、図８を参照して説明する。

図８は、従来のバッテリマネジメントシステム１０Ａを含む蓄電池システム１Ａの構成例を示す図である。

図８に示す蓄電池システム１Ａは、蓄電池モジュール２Ａと、パワーコンディショナ（Power Conditioning System：ＰＣＳ）６と、制御装置７とを備える。

蓄電池モジュール２Ａは、リチウムイオン電池などの充放電可能な複数のセル３が直列に接続された電池部４と、電流センサ５と、バッテリマネジメントシステム１０Ａとを備える。蓄電池モジュール２Ａは、電池部４を構成するセル３により電力を蓄積するとともに、セル３に蓄積された電力を出力することが可能である。

電池部４は、複数（例えば、数百個）のセル３が直列に接続されて構成される。電池部４は、例えば、数十個単位でセル３が直列に接続されたモジュールを直列に複数接続することで構成される。

電流センサ５は、セル３を流れる電流を検出する。

バッテリマネジメントシステム１０Ａは、電池部4を構成する複数のセル３を管理する。バッテリマネジメントシステム１０Ａは、電圧測定部１１ａと、電流測定部１１ｂと、温度測定部１１ｃと、ＳＯＣ（State of Charge）判定部１１ｄと、セルバランス回路１１ｅと、ステータス記憶部１１ｆとを備える。

電圧測定部１１ａは、電池部４を構成する複数のセル３それぞれの電圧（セル電圧）を測定する。

電流測定部１１ｂは、電流センサ５を用いて、電池部４を構成するセル３に流れる電流を測定する。

温度測定部１１ｃは、電池部４における代表的な位置での温度を測定する。代表的な位置とは、電池部４の全てのセル３のうち、常に温度が最大になるセル３の位置、または、常に温度が最小になるセル３の位置のことであり、いずれかのセル３に温度変化があった場合にそれを検知することができる位置のことである。また、そのような条件となるセル３が存在しない場合には、代表的な位置は、全てのセル３の位置を意味する。代表的な位置は、設計時に予め定められる。

ＳＯＣ判定部１１ｄは、電池部４を構成する複数のセル３それぞれの充電状態（ＳＯＣ）を判定する。

セルバランス回路１１ｅは、電池部４を構成する複数のセル３間でＳＯＣのバランスが崩れたと判定すると、複数のセル３それぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとる（複数のセル３それぞれの残存容量またはセル電圧を均等にする）セルバランス制御を行う。セルバランス制御の方式としては、例えば、セル３ごとに抵抗を接続し、セル３ごとに抵抗を介して電荷を放電する方式、および、トランスなどにより、セル３間で、あるいは、モジュール間で電荷をやりとりする方式など種々の方式がある。

ステータス記憶部１１ｆは、蓄電池モジュール２Ａの状態、例えば、電池部４を構成する各セル３の状態などを記憶する。

ＰＣＳ６は、蓄電池モジュール２Ａによる充放電を制御する。

制御装置７は、蓄電池システム１Ａ全体の動作を制御する。例えば、制御装置７は、バッテリマネジメントシステム１０Ａと通信を行い、バッテリマネジメントシステム１０Ａによる各種の測定結果および蓄電池モジュール２Ａの状態などの情報を取得する。また、制御装置７は、取得した情報に基づき、バッテリマネジメントシステム１０ＡおよびＰＣＳ６の動作を制御する。

次に、図１を参照して、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０を含む蓄電池システム１の構成について説明する。

図１に示す蓄電池システム１は、図８に示す蓄電池システム１Ａと比較して、バッテリマネジメントシステム１０Ａに代えてバッテリマネジメントシステム１０を有する点が異なる。バッテリマネジメントシステム１０は、バッテリマネジメントシステム１０Ａと比較して、電圧比較部１１ｇを有する点が異なる。

電圧比較部１１ｇは、電池部４を構成する複数のセル３それぞれのセル電圧を比較して、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセル３の有無を判定する。具体的には、電圧比較部１１ｇは、セルバランス回路１１ｅによるセルバランス制御後の、複数のセル３それぞれの、所定のＳＯＣにおけるセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセル３の有無を判定する。

次に、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０の動作について説明する。

図２は、蓄電池システム１の初期状態におけるセル３のＳＯＣ−セル電圧特性の一例を示す図である。以下では、簡略化のため、２つのセル３を例として説明する。２つのセル３を、ここでは、セルｉおよびセルｊという。初期状態では、セルｉとセルｊとでＳＯＣ−セル電圧特性は同じであるとする。

蓄電池システム１の充電を開始すると、セルｉとセルｊとでＳＯＣ−セル電圧特性は同じであるため、図２に示すように、どのＳＯＣにおいても、セルｉのセル電圧Ｖｉとセルｊのセル電圧Ｖｊとは略同じ（Ｖｉ≒Ｖｊ）となる。

初期状態から蓄電池システム１の充放電を繰り返した結果、劣化により、セルｊの内部抵抗がセルｉの内部抵抗よりも大きくなったとする。また、自己放電のばらつきおよび劣化の進行などにより、セルｉとセルｊとでＳＯＣ−セル電圧特性に差が生じたとする。この場合、同じ電流で充放電したとしても、特性のばらつきにより、セルｉとセルｊとでＳＯＣが同じにならず、セルｉとセルｊとの間でバランスが崩れてしまう。その結果、図３に示すように、例えば、あるＳＯＣ（ａ％）では、セルｉのセル電圧Ｖｉａがセルｊのセル電圧Ｖｊａよりも小さく（Ｖｉａ＜Ｖｊａ）なり、別のＳＯＣ（ｂ％）では、セルｉのセル電圧ｖｉｂとセルｊのセル電圧ｖｊｂとが略同じ（Ｖｉ≒Ｖｊ）になるというように、ＳＯＣによって、セル電圧Ｖｉとセル電圧Ｖｊとの大小関係が変化してしまうことがある。

ここで、複数の抵抗を直列に接続した回路に電流を流した場合、抵抗値の大きい抵抗に印加される電圧が大きくなるので、印加される電圧値に基づいて、各抵抗の抵抗値の違いを判別することができる。この性質を利用して、従来のバッテリマネジメントシステム１０Ａにおいては、あるＳＯＣにおける各セル３のセル電圧を比較することで、出力劣化が生じたセルの有無を判定することが考えられる。しかしながら、セルバランスが崩れることにより、図３に示すように、ＳＯＣによって、セル電圧の大小関係が変化してしまうと、あるＳＯＣでのセル電圧を比較するだけでは、内部抵抗の違いを判別することができない。

セル３の劣化状態からセルバランス制御が行われると、図４に示すように、いずれのＳＯＣにおいても、内部抵抗が上昇したセルｊのセル電圧Ｖｊは、セルｉのセル電圧Ｖｉよりも高くなる（Ｖｉ＜Ｖｊ）。そこで、本実施形態においては、電圧比較部１１ｇは、セルバランス制御後の各セル３のセル電圧を比較することで、出力劣化が生じたセル３の有無を判定する。こうすることで、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０は、任意のＳＯＣにおいて、内部抵抗の上昇したセル３、すなわち、出力劣化が生じたセル３の有無を判定することができる。なお、図２から図４においては、セル３が２つである例を用いて説明したが、上述したように、実際の蓄電池モジュール２では、多数の（例えば、数百個程度の）セル３が直列に接続される。この場合、各セル３のセル電圧を単純に比較することはできない。そこで、電圧比較部１１ｇは、例えば、統計処理を行い、平均値よりも所定の閾値以上外れたセル電圧のセルを出力劣化が生じた異常セルと判定する。

次に、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０におけるバッテリマネジメント方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

ステータス記憶部１１ｆは、記憶しているステータスを初期化する（ステップＳ１０１）。

次に、電圧測定部１１ａは、電池部４を構成する複数のセル３それぞれのセル電圧を測定する。また、電流測定部１１ｂは、電池部４を構成するセル３を流れる電流を測定する。また、温度測定部１１ｃは、電池部４における予め定められた位置の温度を測定する（ステップＳ１０２）。

電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃはそれぞれ、測定値が異常な値（仕様から外れた値）であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

測定値が異常な値であると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃはそれぞれ、ステータス記憶部１１ｆに記憶されているステータスを更新する（ステップＳ１０４）。例えば、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃはそれぞれ、電池部４を構成する複数のセル3それぞれに対応するビットのうち、測定値が異常な値であると判定したセル３に対応するビットについては「１」とし、他のセル３に対応するビットについては「０」とする。そして、バッテリマネジメントシステム１０は、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃの測定結果および更新したステータスを制御装置７に通知する（ステップＳ１０５）。

次に、バッテリマネジメントシステム１０は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。具体的には、バッテリマネジメントシステム１０は、制御装置７から終了指令を受信したか否かを判定する。

処理を終了すると判定した場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、バッテリマネジメントシステム１０は、処理を終了する。

処理を終了しないと判定した場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理に戻り、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃがそれぞれ、測定を行う。

測定値が異常な値でないと判定された場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、電圧比較部１１ｇは、セルバランス回路１１ｅによるセルバランス制御中であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、電圧比較部１１ｇは、セルバランス回路１１ｅによるセルバランス制御が終了したか否かを判定する。

セルバランス制御中であると判定された場合には（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、バッテリマネジメントシステム１０は、ステップＳ１０５の処理に進む。この場合、バッテリマネジメントシステム１０は、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃの測定結果をステータス記憶部１１ｆに記憶し、更新したステータスを制御装置７に通知する。

セルバランス制御中でない（セルバランス制御が終了した）と判定した場合には（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、電圧比較部１１ｇは、電池部４を構成する複数のセル３それぞれのセル電圧を比較済みであるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

複数のセル３それぞれのセル電圧を比較済みでないと判定した場合には（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、電圧比較部１１ｇは、複数のセル３それぞれの所定のＳＯＣにおけるセル電圧を比較し（ステップＳ１０９）、出力劣化が生じたセル３の有無を判定する。セル３のＳＯＣ−セル電圧特性には、図４に示すＳＯＣがａ％からｂ％までの領域のように、セル電圧が緩やかに変化する領域がある。電圧比較部１１ｇは、このような領域内の所定のＳＯＣにおける、複数のセル３それぞれのセル電圧を比較する。

上述したように、電池部４を構成する複数のセル３は直列に接続されている。そのため、複数のセル３それぞれに流れる電流は同じである。したがって、電圧比較部１１ｇは、あるセル３のセル電圧が他のセル３のセル電圧より規定値を超えて高い場合、そのセル３は内部抵抗が高く出力劣化が生じたセル３（異常セル）であると判定することができる。

次に、電圧比較部１１ｇは、ステータス記憶部１１ｆに記憶されているステータスを更新する（ステップＳ１１０）。具体的には、電圧比較部１１ｇは、電池部４を構成する複数のセル３全てについて、異常セルであるか否かのステータスを更新する。この場合、電圧比較部１１ｇは、例えば、電池部４を構成する複数のセル３それぞれに対応するビットのうち、異常セルであると判定したセル３に対応するビットについては「１」とし、他のセル３に対応するビットについては「０」とする。また、電圧比較部１１ｇは、セル電圧が比較済みであることをステータス記憶部１１ｆに記憶する。

複数のセル３それぞれのセル電圧が比較済みであると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、または、ステップＳ１１０の処理の後、ＳＯＣ判定部１１ｄは、複数のセル３それぞれのＳＯＣを判定するための判定条件が満たされているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。具体的には、ＳＯＣ判定部１１ｄは、各セル３のセル電圧あるいはＳＯＣが所定の条件を満たすか否かにより、判定条件が満たされているか否かを判定する。

ＳＯＣの判定条件が満たされていると判定した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＳＯＣ判定部１１ｄは、複数のセル３それぞれのＳＯＣを判定し、ステータス記憶部１１ｆに記憶されているステータスを更新する（ステップＳ１１２）。

ＳＯＣの判定条件が満たされていないと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、または、ステップＳ１１２の処理の後、セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。具体的には、セルバランス回路１１ｅは、各セル３のＳＯＣが規定値よりばらついている場合には、セルバランス制御が必要であると判定する。

セルバランス制御が必要でないと判定された場合には（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、バッテリマネジメントシステム１０は、ステップＳ１０５の処理に進む。この場合、バッテリマネジメントシステム１０は、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃの測定結果をステータス記憶部１１ｆに記憶し、更新したステータスを制御装置７に通知する。

セルバランス制御が必要であると判定した場合には（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御を行う（ステップＳ１１４）。その後、バッテリマネジメントシステム１０は、ステップＳ１０５の処理に進む。この場合、バッテリマネジメントシステム１０は、電圧測定部１１ａ、電流測定部１１ｂおよび温度測定部１１ｃの測定結果を制御装置７に通知するとともに、セルバランス制御中であるなど更新したステータスを制御装置７に通知する。

図６は、セルバランス回路１１ｅによるセルバランス制御について説明するためのフローチャートである。

セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御中であることをステータス記憶部１１ｆに登録して、ステータスを更新する（ステップＳ２０１）。そして、セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御を開始する（ステップＳ２０２）。

次に、セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

セルバランス制御が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、セルバランス回路１１ｅは、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。通常、セルバランス制御には時間がかかる。そのため、バッテリマネジメントシステム１０は、セルバランス回路１１ｅがセルバランス制御を開始すると、セルバランス制御の終了を待たずに、図５に示すステップＳ１０５の処理に進む。したがって、セルバランス制御の開始後は、図５に示すフローと、図６に示すフローとが並行して動作することになる。なお、蓄電池システム１の運用中（蓄電池モジュール２の充放電中）には、セルバランス制御を行わない方式もある。この方式では、セルバランス制御にかかる時間がシステムのステータス更新時間に影響を与えない場合、図５に示すフローと、図６に示すフローとは並行して動作させなくてもよい。この場合、ステップＳ１０７の処理において、セルバランス制御を実行すればよい。

セルバランス制御が終了したと判定した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、セルバランス回路１１ｅは、セルバランス制御が終了し、また、各セル３のセル電圧の比較が済んでいないことをステータス記憶部１１ｆに登録して、ステータスを更新する（ステップＳ２０４）。こうすることで、電圧比較部１１ｇは、ステータスを参照することで、セルバランス制御中であるか否かを判定することができる。

なお、内部抵抗の低いセル３に容量劣化が生じると、セルバランス制御を行っても、図７に示すように、ＳＯＣによっては、セル電圧の大小関係が変化することがある。図７の例では、ＳＯＣがｄ％まではセルｉのセル電圧Ｖｉがセルｊのセル電圧Ｖｊよりも小さく（Ｖｉ＜Ｖｊ）、ＳＯＣがｄ％以上では、セルｊのセル電圧Ｖｊがセルｉのセル電圧Ｖｉよりも小さくなっている。なお、ｄは、例えば、セル３が満充電あるいはそれに近い状態でのＳＯＣに相当する値である。

この場合、電圧比較部１１ｇは、ＳＯＣがｄ％よりも小さいｃ％以下の領域で、セル電圧の比較を行うようにしてもよい。すなわち、電圧比較部１１ｇは、セルバランス制御後の複数のセルそれぞれの、所定の閾値よりも低いＳＯＣにおけるセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセルの有無を判定してもよい。こうすることで、図７に示すような、容量劣化によるセル電圧の大小関係の逆転が発生しても、出力劣化が生じたセル３の有無を判定することができる。

このように、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０は、直列に接続された充放電可能な複数のセル３それぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行うセルバランス回路１１ｅと、セルバランス制御後の複数のセル３それぞれの、所定のＳＯＣにおけるセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセル３の有無を判定する電圧比較部１１ｇを備える。

また、本実施形態に係るバッテリマネジメントシステム１０におけるバッテリマネジメント方法は、複数のセル３それぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行う処理（ステップ１１４）と、セルバランス制御後の複数のセル３それぞれの、所定のＳＯＣにおけるセル電圧に基づき、出力劣化が生じたセル３の有無を判定する処理（ステップＳ１０９）とを含む。

図８を参照して説明したように、セルバランス制御は、従来のバッテリマネジメントシステム１０Ａにおいても行われる。本実施形態においては、セルバランス制御後の各セル３のセル電圧を比較するという簡易な構成および処理により、出力劣化が生じたセル３の有無を判定することができる。そのため、従来と比べて、出力劣化が生じたセル３の有無の判定の処理時間を短縮することができる。

具体的には、上述したように、セルバランス制御は従来から行われる制御であり、出力劣化が生じたセル３の有無の判定のためだけに行われる制御ではない。そのため、本実施形態においては、出力劣化が生じたセル３の有無の判定に要する時間は、セルバランス制御後の各セル３のセル電圧の比較に要する時間が支配的となる。これに対して、例えば、特許文献１に開示されている技術では、複数の電圧を測定しつつ、回帰直線に基づいて開放電圧を算出する処理を繰り返すため、本開示と比較して、出力劣化が生じたセル３の有無の判定に、例えば、１０倍以上の処理時間がかかることが考えられる。また、特許文献１に開示されている技術では、回帰直線を用いた演算を行うために、回帰直線をメモリに格納しておく必要があるが、本開示ではそのような演算を行わないため、回帰直線をメモリに格納しておく必要がない。そのため、本開示によれば、構成および処理の複雑化を抑制しつつ、出力劣化が生じたセルの有無を判定することができる。

以上、バッテリマネジメントシステム１０について説明したが、バッテリマネジメントシステム１０として機能させるために、コンピュータを好適に用いることが可能である。そのようなコンピュータは、バッテリマネジメントシステム１０の各機能を実現する処理内容を記述したバッテリマネジメントプログラムを、該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのバッテリマネジメントプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。

また、バッテリマネジメントプログラムは、コンピュータが読取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体を用いれば、バッテリマネジメントプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、バッテリマネジメントプログラムが記録された記録媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。

本開示は、上述した各実施形態で特定された構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各構成部などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部などを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１，１Ａ 蓄電池システム
２，２Ａ 蓄電池モジュール
３ セル
４ 電池部
５ 電流センサ
６ パワーコンディショナ
７ 制御装置
１０，１０Ａ バッテリマネジメントシステム
１１ａ 電圧測定部
１１ｂ 電流測定部
１１ｃ 温度測定部
１１ｄ ＳＯＣ判定部
１１ｅ セルバランス回路
１１ｆ ステータス記憶部
１１ｇ 電圧比較部

Claims (4)

1. 直列に接続された充放電可能な複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行うセルバランス回路と、
   前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧を比較して、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定する電圧比較部と、
   前記複数のセルそれぞれの状態を記憶し、制御装置に通知するステータス記憶部と、
   を備え、
   前記複数のセルそれぞれの状態として、前記セル電圧、前記セルに流れる電流および前記セルの温度の測定値が仕様から外れた異常値であるか否かの判定結果を記憶し、前記電圧比較部による前記セル電圧の比較が行われると、前記比較による前記出力劣化が生じたセルであるか否かの判定結果を記憶し、
   前記電圧比較部は、前記測定値が前記異常値でないと判定された後、前記セルバランス制御が終了すると、前記複数のセルそれぞれのセル電圧を比較して、前記出力劣化が生じたセルの有無を判定するバッテリマネジメントシステム。
2. 請求項１に記載のバッテリマネジメントシステムにおいて、
   前記電圧比較部は、所定の閾値よりも低い充電状態における、前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれのセル電圧に基づき、前記出力劣化が生じたセルの有無を判定する、バッテリマネジメントシステム。
3. 直列に接続された充放電可能な複数のセルを管理するバッテリマネジメントシステムにおけるバッテリマネジメント方法であって、
   前記複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行うステップと、
   前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧を比較して、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定するステップと、
   前記複数のセルそれぞれの状態を記憶し、制御装置に通知するステップと、を含み、
   前記バッテリマネジメントシステムは、前記複数のセルそれぞれの状態として、前記セル電圧、前記セルに流れる電流および前記セルの温度の測定値が仕様から外れた異常値であるか否かの判定結果を記憶し、前記セル電圧の比較が行われると、前記比較による前記出力劣化が生じたセルであるか否かの判定結果を記憶し、
   前記測定値が前記異常値でないと判定された後、前記セルバランス制御が終了すると、前記複数のセルそれぞれのセル電圧を比較して、前記出力劣化が生じたセルの有無を判定するバッテリマネジメント方法。
4. コンピュータに、
   直列に接続された充放電可能な複数のセルそれぞれの残存容量またはセル電圧のバランスをとるセルバランス制御を行う処理と、
   前記セルバランス制御後の前記複数のセルそれぞれの、所定の充電状態におけるセル電圧を比較して、内部抵抗の上昇による出力劣化が生じたセルの有無を判定する処理と、
   前記複数のセルそれぞれの状態を記憶し、制御装置に通知する処理と、を実行させ、
   前記コンピュータは、前記複数のセルそれぞれの状態として、前記セル電圧、前記セルに流れる電流および前記セルの温度の測定値が仕様から外れた異常値であるか否かの判定結果を記憶し、前記セル電圧の比較が行われると、前記比較による前記出力劣化が生じたセルであるか否かの判定結果を記憶し、
   前記測定値が前記異常値でないと判定された後、前記セルバランス制御が終了すると、前記複数のセルそれぞれのセル電圧を比較して、前記出力劣化が生じたセルの有無を判定するバッテリマネジメントプログラム。

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