JP6919701B2 - Power storage status adjustment device, battery pack, load system and storage status adjustment method - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電状態調整装置、電池パック、負荷システム及び蓄電状態調整方法に関する。 The present invention relates to a power storage state adjusting device, a battery pack, a load system, and a power storage state adjusting method.

近年、複数の蓄電池が直列に接続された組電池を充放電する技術の開発が盛んに行われている。 In recent years, a technique for charging / discharging an assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series has been actively developed.

例えば特許文献1には、組電池の充放電時に各蓄電池の電池電圧を同一にするために充電電流や放電電流を調整する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for adjusting the charging current and the discharging current in order to make the battery voltage of each storage battery the same when the assembled battery is charged and discharged.

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、充放電効率の向上に関して改良の余地があった。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, there is room for improvement in improving the charge / discharge efficiency.

本発明は、複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、前記制御系は、前記組電池の充放電時以外のときに、前記目標値を設定し該目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定する蓄電状態調整装置である。 The present invention is a storage state adjusting device for adjusting the storage state of an assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series, and a current for balancing the voltage of the plurality of storage batteries during charging / discharging of the assembled battery is applied. A target value of the balance time, which is the time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, is set for the current supply circuit supplied to the assembled battery, and based on the target value. The current supply circuit includes a control system for controlling the current supply circuit, and the current supply circuit is connected to a primary side coil connected in series to the plurality of storage batteries and in parallel to each of the plurality of storage batteries. The control system includes a plurality of secondary side coils to which the energy stored in the coils is transmitted, and the control system sets the target value at a time other than charging / discharging of the assembled battery and is based on the target value. This is a storage state adjusting device that sets the total amount of energy stored in the primary coil.

本発明によれば、充放電効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, the charge / discharge efficiency can be improved.

セルバランス方式を導入していない場合のセル電圧(電池電圧)の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the cell voltage (battery voltage) when the cell balance method is not introduced. 図2(A)及び図2(B)は、それぞれ比較例の電池パック1´、2´(セルバランス電流が固定)ついて説明する図である。2 (A) and 2 (B) are diagrams illustrating battery packs 1'and 2'(cell balance current is fixed) of Comparative Examples, respectively. 図3(A)及び図3(B)は、それぞれ第1及び第2実施形態の電池パック1、2(セルバランス電流が可変)ついて説明する図である。3A and 3B are diagrams for explaining the battery packs 1 and 2 (variable cell balance current) of the first and second embodiments, respectively. 第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 1 of 1st Embodiment. 一次側コイルに接続された可変定電流回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the variable constant current circuit connected to the primary side coil. 充電時間に対して比較的短時間にセルバランスさせた場合のセル電圧の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the cell voltage when the cell is balanced in a relatively short time with respect to the charging time. 充電時間間際でセルバランスさせた場合のセル電圧の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the cell voltage when the cell is balanced just before the charging time. プレセルバランス処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the pre-cell balance processing. 実施例1の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the electricity storage state adjustment process of Example 1. FIG. 第1実施形態の実施例2のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 2 of 1st Embodiment. 実施例2の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the electricity storage state adjustment process of Example 2. 第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 3 of 1st Embodiment. 実施例3の蓄電状態調整処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the electricity storage state adjustment process of Example 3. 第1実施形態の実施例4のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 4 of 1st Embodiment. 第1実施形態の実施例5のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 5 of 1st Embodiment. 第2実施形態の実施例1のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 1 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の実施例2のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 2 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の実施例3のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 3 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の実施例4のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 4 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の実施例5のセルバランス制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cell balance control system of Example 5 of 2nd Embodiment.

以下に、本発明の第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置について図面を参照して説明する。 Hereinafter, the electricity storage state adjusting device according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置は、複数の畜電池(二次電池やバッテリーとも呼ぶ)が直列に接続された組電池の充放電時の蓄電状態を調整する装置である。 The electricity storage state adjusting device of the first and second embodiments is an apparatus for adjusting the electricity storage state at the time of charging and discharging of an assembled battery in which a plurality of livestock batteries (also referred to as a secondary battery or a battery) are connected in series.

図1には、組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧(セル電圧)がバランスしていない場合が示されている。 FIG. 1 shows a case where the battery voltage (cell voltage) is not balanced between the storage batteries when the assembled battery is charged and discharged.

このように組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧のバランスがとれていないと、蓄電池間の容量のばらつきにより、同じ電力を充放電しても、過充電/過放電となる蓄電池が出てくる。蓄電池は過充電状態、過放電状態になると、電力損失や寿命劣化や安全上の問題が起こる。 In this way, if the battery voltage is not balanced between the storage batteries when charging and discharging the assembled battery, due to the variation in the capacity between the storage batteries, even if the same power is charged and discharged, some storage batteries will be overcharged / overdischarged. come. When the storage battery is in an overcharged state or an overdischarged state, power loss, deterioration of life, and safety problems occur.

そこで、近年、組電池の充放電時に蓄電池間で電池電圧のバランスをとるためのセルバランス方式の開発が盛んに行われている。そして、セルバランス方式の中で、とりわけ、高効率かつ短時間でセルバランスを実現できるアクティブセルバランス方式が注目されている。 Therefore, in recent years, a cell balance method for balancing the battery voltage between the storage batteries during charging / discharging of the assembled battery has been actively developed. Among the cell balance methods, the active cell balance method, which can realize cell balance with high efficiency and in a short time, is particularly attracting attention.

図2(A)及び図2(B)には、それぞれアクティブセルバランス方式が導入された比較例1、2の電池パック1´、2´が示されている。以下では、比較例1、2で同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。 2 (A) and 2 (B) show battery packs 1'and 2'of Comparative Examples 1 and 2 in which the active cell balance method is introduced, respectively. In the following, the same components will be described with the same reference numerals in Comparative Examples 1 and 2.

比較例1の電池パック1´は、図2(A)に示されるように、組電池100、フライバックトランス、蓄電状態調整回路、P+端子、P−端子などを備えている。 As shown in FIG. 2A, the battery pack 1'of Comparative Example 1 includes an assembled battery 100, a flyback transformer, a power storage state adjusting circuit, a P + terminal, a P- terminal, and the like.

蓄電状態調整回路は、組電池100に含まれる複数の蓄電池(二次電池)の電池電圧の均一化を図り、各畜電池における、電気の蓄積状態(すなわち蓄電状態)を調整する。 The power storage state adjustment circuit aims to equalize the battery voltages of a plurality of storage batteries (secondary batteries) included in the assembled battery 100, and adjusts the electricity storage state (that is, the power storage state) in each storage battery.

蓄電状態調整回路は、一次側駆動部、二次側分配放出部を有する。 The power storage state adjusting circuit has a primary side drive unit and a secondary side distribution / discharge unit.

一次側駆動部は、セルバランスコントローラCBC1´、駆動スイッチ素子SWを有し、一次側であるエネルギ蓄積元となる。駆動スイッチ素子SWは、例えばMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)、接合型FET、バイポーラトランジスタ等の半導体スイッチ素子等である。 The primary side drive unit has a cell balance controller CBC1'and a drive switch element SW, and serves as an energy storage source on the primary side. The drive switch element SW is, for example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor), a junction FET, a semiconductor switch element such as a bipolar transistor, or the like.

二次側分配放出部は、ダイオードD1、D2、D3、D4を有し、各畜電池に電力(エネルギー)を放電し、再配分する。 The secondary side distribution / discharge unit has diodes D1, D2, D3, and D4, and discharges electric power (energy) to each livestock battery and redistributes it.

電池パック1´において、蓄電状態調整装置回路に接続された組電池100は、複数(n個)の充放電可能な蓄電池(電池セル、二次電池、蓄電手段とも言う)BAT1〜BATn(ここでは4つの畜電池BAT1、BAT2、BAT3、BAT4)を含む。 In the battery pack 1', the assembled batteries 100 connected to the storage state adjusting device circuit are a plurality of (n) rechargeable storage batteries (also referred to as battery cells, secondary batteries, and storage means) BAT1 to BATn (here, storage means). Includes four livestock batteries BAT1, BAT2, BAT3, BAT4).

フライバックトランスにおいて、一次側コイルLPは一次側のインダクタ、二次側コイルL1、L2、L3、L4は二次側のインダクタである。 In the flyback transformer, the primary coil LP is the primary inductor, and the secondary coils L1, L2, L3, and L4 are the secondary inductors.

蓄電状態調整回路は、フライバックコンバータ回路を構成している。一次側駆動部では、組電池100の正極からエネルギが供給され、セルバランスコントローラCBC1´が駆動スイッチ素子SWを制御して、駆動スイッチ素子SWのON期間にセルバランスコントローラCBC1´で設定されたエネルギを一次側コイルLPに蓄積する。 The power storage state adjustment circuit constitutes a flyback converter circuit. In the primary side drive unit, energy is supplied from the positive electrode of the assembled battery 100, the cell balance controller CBC1'controls the drive switch element SW, and the energy set by the cell balance controller CBC1' during the ON period of the drive switch element SW. Is stored in the primary side coil LP.

一次側コイルLPは組電池100の正極に接続されているため、充電時は充電器及び組電池100全体からエネルギの供給を受ける。この一次側コイルLPに供給されたエネルギは駆動スイッチ素子SWがOFFに切り替わると、二次側コイルL1〜L4に再分配(出力)され、二次側コイルL1〜L4が再分配された充電器および電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。 Since the primary coil LP is connected to the positive electrode of the assembled battery 100, energy is supplied from the charger and the entire assembled battery 100 during charging. When the drive switch element SW is switched to OFF, the energy supplied to the primary side coil LP is redistributed (output) to the secondary side coils L1 to L4, and the secondary side coils L1 to L4 are redistributed to the charger. And the energy consisting of the battery voltage is supplied to the storage battery having a low battery voltage.

また、一次側コイルLPは負荷接続時、組電池100全体からエネルギ供給を受ける。この一次側コイルLPに供給されたエネルギは、駆動スイッチ素子SWがOFFしている際、二次側コイルL1〜L4に再分配され、二次側コイルL1〜L4が再分配された電池電圧からなるエネルギーを電池電圧の低い畜電池に供給する。 Further, the primary coil LP receives energy supply from the entire assembled battery 100 when the load is connected. The energy supplied to the primary coil LP is redistributed to the secondary coils L1 to L4 when the drive switch element SW is turned off, and the energy supplied to the secondary coils L1 to L4 is derived from the redistributed battery voltage. Energy is supplied to a livestock battery with a low battery voltage.

二次側分配放出部は、放電・再分配部であり、駆動スイッチ素子SWがOFFの時に、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギーをダイオードD1、D2、D3、D4を通して対応する蓄電池BAT1〜BAT4に放電供給する。 The secondary side distribution / discharge unit is a discharge / redistribution unit, and when the drive switch element SW is OFF, the energy stored in the primary coil LP is transferred to the corresponding storage batteries BAT1 to BAT4 through the diodes D1, D2, D3, and D4. Discharge and supply to.

フライバックトランスは、駆動スイッチ素子SWのON期間中に一次側コイルLPにエネルギーを蓄える。そして、フライバックトランスは、駆動スイッチ素子SWがOFFに切り替わると、一次側コイルLPの逆起エネルギを利用して蓄えられていたエネルギを一気に二次側コイルL1、L2、L3、L4に出力する。 The flyback transformer stores energy in the primary coil LP during the ON period of the drive switch element SW. Then, when the drive switch element SW is switched to OFF, the flyback transformer outputs the stored energy to the secondary coils L1, L2, L3, and L4 at once by utilizing the backlash energy of the primary coil LP. ..

比較例1では、蓄電状態調整回路とフライバックトランスを含む装置を「蓄電状態調整装置」と呼ぶ(後述する比較例2、第1及び第2実施形態でも同様)。電池パック1´のP+端子は充電器又は負荷の正極と接続され、P−端子は充電器又は負荷の負極と接続されている。 In Comparative Example 1, a device including a power storage state adjusting circuit and a flyback transformer is referred to as a “storage state adjusting device” (the same applies to Comparative Examples 2, 1 and 2 described later). The P + terminal of the battery pack 1'is connected to the positive electrode of the charger or load, and the P- terminal is connected to the negative electrode of the charger or load.

組電池100において、蓄電池BAT1、BAT2、BAT3及びBAT4は直列に接続されており、畜電池BAT4の正極はP+端子と接続され、畜電池BAT1の負極がP−端子と接続されている。 In the assembled battery 100, the storage batteries BAT1, BAT2, BAT3 and BAT4 are connected in series, the positive electrode of the livestock battery BAT4 is connected to the P + terminal, and the negative electrode of the livestock battery BAT1 is connected to the P- terminal.

組電池100の蓄電池BAT4の正極は一次側コイルLPの一端と接続されており、一次側コイルLPの他端は駆動スイッチ素子SWの一端と接続されている。駆動スイッチ素子SWの他端は抵抗Rを介して畜電池BAT1の負極と接続されている。 The positive electrode of the storage battery BAT4 of the assembled battery 100 is connected to one end of the primary coil LP, and the other end of the primary coil LP is connected to one end of the drive switch element SW. The other end of the drive switch element SW is connected to the negative electrode of the storage battery BAT1 via a resistor R.

二次側コイルL1は、一端が畜電池BAT1の負極と接続されており、他端がダイオードD1を介して畜電池BAT1の正極と接続されている。ダイオードD1は一端が二次側コイルL1の他端と接続され、他端が畜電池BAT1の正極と接続されている。 One end of the secondary coil L1 is connected to the negative electrode of the livestock battery BAT1, and the other end is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT1 via a diode D1. One end of the diode D1 is connected to the other end of the secondary coil L1, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT1.

二次側コイルL2は、一端が畜電池BAT1の正極と畜電池BAT2の負極に接続されており、他端がダイオードD2を介して畜電池BAT2の正極と接続されている。ダイオードD2は、一端が二次側コイルL2の他端と接続され、他端が畜電池BAT2の正極と接続されている。 One end of the secondary coil L2 is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT1 and the negative electrode of the livestock battery BAT2, and the other end is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT2 via the diode D2. One end of the diode D2 is connected to the other end of the secondary coil L2, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT2.

二次側コイルL3は、一端が畜電池BAT2の正極と畜電池BAT3の負極に接続されており、他端がダイオードD3を介して畜電池BAT3の正極に接続されている。ダイオードD3は、一端が二次側コイルL3の他端と接続され、他端が畜電池BAT3の正極と接続されている。 One end of the secondary coil L3 is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT2 and the negative electrode of the livestock battery BAT3, and the other end is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT3 via the diode D3. One end of the diode D3 is connected to the other end of the secondary coil L3, and the other end is connected to the positive electrode of the storage battery BAT3.

二次側コイルL4は、一端が畜電池BAT3の正極と畜電池BAT4の負極に接続されており、他端がダイオードD4を介して畜電池BAT4の正極とP+端子に接続されている。ダイオードD4は、一端が二次側コイルL4の他端と接続され、他端が畜電池BAT4の正極とP+端子に接続されている。 One end of the secondary coil L4 is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT3 and the negative electrode of the livestock battery BAT4, and the other end is connected to the positive electrode of the livestock battery BAT4 and the P + terminal via the diode D4. One end of the diode D4 is connected to the other end of the secondary coil L4, and the other end is connected to the positive electrode and the P + terminal of the storage battery BAT4.

セルバランスコントローラCBC1´は、駆動スイッチ素子SWのON/OFFを制御するスイッチ素子制御信号Sconを生成し出力する。具体的には、スイッチ素子制御信号Sconは、例えば駆動スイッチ素子SWを所定のタイミングでONさせる矩形パルス信号等である。 The cell balance controller CBC1'generates and outputs a switch element control signal Scon that controls ON / OFF of the drive switch element SW. Specifically, the switch element control signal Scon is, for example, a rectangular pulse signal that turns on the drive switch element SW at a predetermined timing.

抵抗Rの一端はセルバランスコントローラCBC1´および駆動スイッチ素子SWに接続されている。抵抗Rの他端はP−端子と接続されている。 One end of the resistor R is connected to the cell balance controller CBC1'and the drive switch element SW. The other end of the resistor R is connected to the P- terminal.

比較例2の電池パック2´では、一次側コイルLP1、LP2、LP3、LP4はそれぞれフライバックトランス1〜4の一次側のインダクタ、二次側コイルL1、L2、L3、L4はそれぞれフライバックトランス1〜4の二次側のインダクタである。また、フライバックトランス1〜4に対応して、抵抗R1〜R4が設けられている。 In the battery pack 2'of Comparative Example 2, the primary coil LP1, LP2, LP3, and LP4 are the inductors on the primary side of the flyback transformers 1 to 4, respectively, and the secondary coils L1, L2, L3, and L4 are the flyback transformers, respectively. It is an inductor on the secondary side of 1 to 4. Further, resistors R1 to R4 are provided corresponding to the flyback transformers 1 to 4.

比較例2の蓄電状態調整回路は、フライバックコンバータ回路を構成している。一次側駆動部では、充電器及び組電池100全体からエネルギが供給され、セルバランスコントローラCBC2´が、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの駆動スイッチ素子SW1〜SW4を個別に制御して、少なくとも1つの駆動スイッチ素子のON期間にセルバランスコントローラCBC2´で設定されたエネルギを対応する一次側コイルに蓄積する。 The power storage state adjustment circuit of Comparative Example 2 constitutes a flyback converter circuit. In the primary side drive unit, energy is supplied from the charger and the entire assembled battery 100, and the cell balance controller CBC2'individually controls the four drive switch elements SW1 to SW4 corresponding to the four primary side coils LP1 to LP4. Therefore, the energy set by the cell balance controller CBC2'is stored in the corresponding primary coil during the ON period of at least one drive switch element.

比較例2では、4つの蓄電池BAT1〜BAT4それぞれの電池電圧を計測する電圧センサVS1〜VS4の計測値がセルバランスコントローラCBC2´に送られ、例えば4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧の平均値よりも低い電池電圧の蓄電池に対応する駆動スイッチ素子をONとし、対応する一次側コイルにエネルギを蓄積させる。 In Comparative Example 2, the measured values of the voltage sensors VS1 to VS4 for measuring the battery voltages of the four storage batteries BAT1 to BAT4 are sent to the cell balance controller CBC2', and for example, from the average value of the battery voltages of the four storage batteries BAT1 to BAT4. The drive switch element corresponding to the storage battery having a low battery voltage is turned on, and energy is stored in the corresponding primary coil.

各一次側コイルは組電池100の正極及びP+端子に接続されているため、少なくとも1つの一次側コイルは充電時に組電池100全体及び充電器からエネルギの供給を受ける。少なくとも1つの一次側コイルに供給されたエネルギは、対応する駆動スイッチ素子がOFFに切り替わると、対応する二次側コイルに再分配(出力)され、該二次側コイルが再分配された充電器および電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。 Since each primary side coil is connected to the positive electrode and the P + terminal of the assembled battery 100, at least one primary side coil receives energy supply from the entire assembled battery 100 and the charger at the time of charging. The energy supplied to at least one primary coil is redistributed (output) to the corresponding secondary coil when the corresponding drive switch element is switched off, and the charger with which the secondary coil is redistributed. And the energy consisting of the battery voltage is supplied to the storage battery having a low battery voltage.

また、少なくとも1つの一次側コイルは負荷接続時に組電池100全体からエネルギ供給を受ける。少なくとも1つの一次側コイルに供給されたエネルギは、対応する駆動スイッチ素子SWがOFFしている際、二次側コイルL1〜L4に再分配され、二次側コイルL1〜L4が再分配された電池電圧からなるエネルギを電池電圧の低い畜電池に供給する。 Further, at least one primary coil receives energy from the entire assembled battery 100 when the load is connected. The energy supplied to at least one primary coil was redistributed to the secondary coils L1 to L4 when the corresponding drive switch element SW was turned off, and the secondary coils L1 to L4 were redistributed. The energy consisting of the battery voltage is supplied to the storage battery having a low battery voltage.

以上説明した比較例1、2の蓄電状態調整装置によれば、少なくとも1つの一次側コイルを介して二次側コイルL1〜L4に選択的に一定の電流(セルバランス電流)を供給することができ、セルバランスをとることが可能となる。 According to the storage state adjusting devices of Comparative Examples 1 and 2 described above, a constant current (cell balance current) can be selectively supplied to the secondary coil L1 to L4 via at least one primary coil. It is possible to balance the cells.

ところで、蓄電池の重要なニーズとして1回の充電で機器(負荷)の駆動時間を出来る限り長時間活用できることが望まれる。また、数分でガソリンを充電できるような自動車などにとって、蓄電池で駆動させる電気自動車などを普及するためには、充電時間が通常1時間以上の長時間に及んでしまうことが問題となっている。 By the way, as an important need for a storage battery, it is desired that the drive time of a device (load) can be utilized for as long as possible with one charge. Further, for automobiles that can charge gasoline in a few minutes, in order to popularize electric vehicles that are driven by storage batteries, there is a problem that the charging time usually extends to a long time of one hour or more. ..

この問題の対策として、比較例1、2の電池パック1´、2´の組電池の蓄電池へのセルバランス電流を増大させることが考えられるが、回路の大型化や電力損失の増大を招くことが懸念される。 As a countermeasure for this problem, it is conceivable to increase the cell balance current of the assembled batteries of the battery packs 1'and 2'of Comparative Examples 1 and 2 to the storage battery, but this causes an increase in the size of the circuit and an increase in power loss. Is a concern.

詳述すると、高速充放電時には通常より大きな電流を流す必要がある。例えば5分間で蓄電池を満充電させるには、1時間かけて蓄電池を充電させる場合の12倍の速度で充放電させる必要がある。電流値では12倍の電流を流す必要があり、急速にセルバランスを完了させるためには、セルバランス電流も増大させる必要がある。蓄電池のエネルギ損失は、回路および蓄電池の内部抵抗に流れる電流の2乗に、回路抵抗と内部抵抗の和を乗じた値となる。 More specifically, it is necessary to pass a larger current than usual during high-speed charging / discharging. For example, in order to fully charge the storage battery in 5 minutes, it is necessary to charge and discharge the storage battery 12 times faster than charging the storage battery in 1 hour. It is necessary to pass 12 times the current in the current value, and it is necessary to increase the cell balance current in order to complete the cell balance rapidly. The energy loss of the storage battery is the value obtained by multiplying the square of the current flowing through the internal resistance of the circuit and the storage battery by the sum of the circuit resistance and the internal resistance.

しかし、確実に高速充電するために大きなセルバランス電流を流すと、エネルギ損失(電力損失)が大きくなってしまう。例えばセルバランス電流IをN倍したときのエネルギ損失(NI)×R×t=NI×NIRtとなり、セルバランス電流Iの場合のエネルギ損失I×R×Nt=NIRtのNI倍となる。 However, if a large cell balance current is passed to ensure high-speed charging, the energy loss (power loss) becomes large. For example, the energy loss (NI) when the cell balance current I is multiplied by N is 2 × R × t = NI × NIRt, which is NI times the energy loss I × R × Nt = NIRt in the case of the cell balance current I.

そこで、発明者は、大型化や電力損失の増大を抑制できる高速充電対応の電池パックとして、図3(A)及び図3(B)にそれぞれ示される第1及び第2実施形態の電池パック1、2を開発した。以下の第1及び第2実施形態の説明では、比較例1、2と同一の構成要素には同一の符号を付している。 Therefore, the inventor has described the battery packs 1 of the first and second embodiments shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B) as battery packs compatible with high-speed charging that can suppress an increase in size and power loss. , 2 was developed. In the following description of the first and second embodiments, the same components as those of Comparative Examples 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

第1及び第2実施形態の電池パック1、2は、それぞれ比較例1、2の電池パック1´、2´をベースに改良を加えたものである。 The battery packs 1 and 2 of the first and second embodiments are improved based on the battery packs 1'and 2'of Comparative Examples 1 and 2, respectively.

すなわち、第1実施形態の電池パック1は、図3(A)から分かるように駆動スイッチ素子SWに代えて可変定電流回路400が設けられている点と、第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系を示す図4から分かるように、セルバランスコントローラCBC1が電圧監視部500、バランス時間目標値設定部600、コイル電流制御部700、記憶部800、タイマ900を含む点と、4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧をそれぞれ計測する4つの電圧センサVS1〜VS4が設けられている点が比較例1の電池パック1´と異なる。 That is, as can be seen from FIG. 3A, the battery pack 1 of the first embodiment is provided with the variable constant current circuit 400 instead of the drive switch element SW, and the first embodiment of the first embodiment. As can be seen from FIG. 4 showing the cell balance control system, the cell balance controller CBC1 includes a voltage monitoring unit 500, a balance time target value setting unit 600, a coil current control unit 700, a storage unit 800, and a timer 900. It differs from the battery pack 1'of Comparative Example 1 in that four voltage sensors VS1 to VS4 for measuring the battery voltages of the storage batteries BAT1 to BAT4 are provided.

可変定電流回路400は、一次側コイルLPに流れる電流を調整する電流調整部、すなわち一次側コイルLPに蓄積されるエネルギを調整するエネルギ調整部として機能する。 The variable constant current circuit 400 functions as a current adjusting unit that adjusts the current flowing through the primary coil LP, that is, an energy adjusting unit that adjusts the energy stored in the primary coil LP.

可変定電流回路400は、図5に示されるように、可変電流源400aと、2つのMOSFET400b、400cを有するカレントミラー回路とを含む。なお、MOSFETに代えて、接合型FETやバイポーラトランジスタを用いても良い。 As shown in FIG. 5, the variable constant current circuit 400 includes a variable current source 400a and a current mirror circuit having two MOSFETs 400b and 400c. A junction FET or a bipolar transistor may be used instead of the MOSFET.

2つのMOSFET400b、400cは、ゲート同士が接続され、かつドレイン同士が接続されている。 The gates of the two MOSFETs 400b and 400c are connected to each other, and the drains are connected to each other.

MOSFET400bでは、ソースとゲートが接続され(短絡され)、ソースが可変電流源400aの正極に接続されている。可変電流源400aからの電流がFET400bのソース−ドレイン間に参照電流Irefとして流れると、FET400cのソース−ドレイン間に参照電流Irefをコピーした出力電流Ioutが流れる。出力電流Ioutは、一次側コイルLPに供給される。セルバランスコントローラCBC1のコイル電流制御部700から可変電流源400aに送られるコイル電流設定値により、参照電流Irefひいては出力電流Ioutの大きさが決まる。 In the MOSFET 400b, the source and the gate are connected (short-circuited), and the source is connected to the positive electrode of the variable current source 400a. When the current from the variable current source 400a flows as the reference current Iref between the source and drain of the FET 400b, the output current Iout which is a copy of the reference current Iref flows between the source and drain of the FET 400c. The output current Iout is supplied to the primary coil LP. The magnitude of the reference current Iref and thus the output current Iout is determined by the coil current set value sent from the coil current control unit 700 of the cell balance controller CBC1 to the variable current source 400a.

電圧監視部500は、4つの電圧センサVS1〜VS4の計測値を監視(モニタ)し、随時、複数の蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧(セル電圧)の差分をとり、バランス時間目標値設定部600に出力する。 The voltage monitoring unit 500 monitors (monitors) the measured values of the four voltage sensors VS1 to VS4, and at any time, takes the difference between the battery voltages (cell voltages) of the plurality of storage batteries BAT1 to BAT4, and balance time target value setting unit 600. Output to.

ここで、複数の蓄電池の電池電圧の差分は、電池電圧が最高又最低の蓄電池とその他の蓄電池の電池電圧の差分であっても良いし、各蓄電池とその他の蓄電池の電池電圧の差分であっても良い。また、複数の蓄電池の電池電圧の差分に代えて、例えば各蓄電池の電池電圧と複数の蓄電池の電池電圧の平均値の差分を用いても良い。 Here, the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries may be the difference between the battery voltages of the storage battery having the highest or lowest battery voltage and the battery voltage of the other storage battery, or the difference between the battery voltages of each storage battery and the other storage battery. You may. Further, instead of the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries, for example, the difference between the battery voltage of each storage battery and the average value of the battery voltages of the plurality of storage batteries may be used.

バランス時間目標値設定部600は、組電池100の充電開始又は放電開始から複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間BTの目標値であるバランス時間目標値BTtを設定する。 The balance time target value setting unit 600 sets the balance time target value BTt, which is the target value of the balance time BT, which is the time from the start of charging or discharging of the assembled battery 100 to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries.

詳述すると、バランス時間目標値設定部600は、電池パック1に充電器及び負荷が未接続状態のときの電圧監視部500からの複数の電池電圧の差分と、記憶部800に保存された電流上限値Imax、充電時間CT、放電時間DCTに基づいて、充電時及び放電時のバランス時間目標値BTt−C,BTt−DCを算出し、記憶部800に保存する。なお、記憶部800としては、例えばメモリやハードディスクが挙げられる。 More specifically, the balance time target value setting unit 600 describes the difference between a plurality of battery voltages from the voltage monitoring unit 500 when the charger and the load are not connected to the battery pack 1, and the current stored in the storage unit 800. Based on the upper limit value Imax, the charging time CT, and the discharging time DCT, the balance time target values BTt-C and BTt-DC at the time of charging and discharging are calculated and stored in the storage unit 800. Examples of the storage unit 800 include a memory and a hard disk.

具体的には、充電時のバランス時間目標値BTt−Cは、充電時間CT(例えば64ms)以下の時間であって、充電初期(例えば充電開始時)から電流上限値Imax(例えば44A)以下のコイル電流を一次側コイルLPに供給することで4つの蓄電池BAT1〜BAT4の電池電圧をバランスさせることができる時間として算出、設定することができる(図6、図7参照)。 Specifically, the balance time target value BTt-C at the time of charging is a time equal to or less than the charging time CT (for example, 64 ms), and is equal to or less than the current upper limit value Imax (for example, 44 A) from the initial charge (for example, at the start of charging). It can be calculated and set as a time during which the battery voltages of the four storage batteries BAT1 to BAT4 can be balanced by supplying the coil current to the primary coil LP (see FIGS. 6 and 7).

図6には、充電時間CT(約64ms)に対して比較的短時間にセルバランスさせる例が示されており、ここでは、バランス時間目標値BTt−Cは、約56msに算出、設定されている。 FIG. 6 shows an example of cell balancing in a relatively short time with respect to the charging time CT (about 64 ms). Here, the balance time target value BTt-C is calculated and set to about 56 ms. There is.

図7には、充電時間CT(約64ms)とほぼ同じ時間でセルバランスさせる例が示されており、ここでは、バランス時間目標値BTt−Cは、約64msに算出、設定されている。 FIG. 7 shows an example of cell balancing at substantially the same time as the charging time CT (about 64 ms). Here, the balance time target value BTt-C is calculated and set to about 64 ms.

なお、放電時のバランス時間目標値BTt−DCに関しても、充電時と同様に、放電時間を基準に算出、設定することができる。図6、図7では、複数の蓄電池の電池電圧がバランスする(略一致する)電圧は、3.3V〜3.6Vとなっている。 The balance time target value BTt-DC at the time of discharge can also be calculated and set based on the discharge time as in the case of charging. In FIGS. 6 and 7, the voltage at which the battery voltages of the plurality of storage batteries are balanced (substantially matched) is 3.3V to 3.6V.

ここで、各バランス時間目標値は、充電開始又は放電開始から該バランス時間目標値までの一次側コイルLPにおけるエネルギ総蓄積量(W=∫1/2LI2,但しLは自己インダクタンス、Iは電流)が、充電開始時から充電時間CTもしくは放電時間DCTまでの任意の時間をバランス時間目標値としたときのエネルギ総蓄積量の最大値と最小値の中間値以下となるように設定されるのが好ましく、該最小値となるように設定されるのが最も好ましい。 Here, each balance time target value is the total amount of energy stored in the primary coil LP from the start of charging or discharging to the balance time target value (W = ∫1 / 2LI 2 , where L is self-inductivity and I is current. ) Is set to be equal to or less than the intermediate value between the maximum value and the minimum value of the total energy storage amount when an arbitrary time from the start of charging to the charging time CT or the discharging time DCT is set as the balance time target value. Is preferable, and it is most preferable that the minimum value is set.

コイル電流制御部700は、電池パック1に充電器及び負荷が未接続状態のときの電圧監視部500からの電池電圧(セル電圧)の差分と、記憶部800に保存された電流上限値Imax、充電時間CT、放電時間DCT、バランス時間目標値BTt−C、BTt−DCに基づいて、充電時及び放電時に一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量(コイル電流値×供給時間)を算出、設定し、充電時及び放電時のコイル電流量の設定値を記憶部800に保存する。 The coil current control unit 700 has a difference between the battery voltage (cell voltage) from the voltage monitoring unit 500 when the charger and the load are not connected to the battery pack 1, and the current upper limit value Imax stored in the storage unit 800. Calculate the amount of coil current (coil current value x supply time) to be supplied to the primary coil LP during charging and discharging based on the charging time CT, discharging time DCT, balance time target values BTt-C, and BTt-DC. It is set, and the set value of the coil current amount at the time of charging and discharging is stored in the storage unit 800.

また、コイル電流制御部700は、電池パック1が充電器に接続された充電時又は電池パック1が負荷(機器)に接続された放電時に記憶部800から対応するコイル電流量の設定値を読み出し、該設定値に応じた駆動信号(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とする所定周期のパルス信号)を可変定電流回路400に送る。可変定電流回路400は、設定されたコイル電流量を一次側コイルLPに供給する。 Further, the coil current control unit 700 reads out the set value of the corresponding coil current amount from the storage unit 800 when the battery pack 1 is connected to the charger for charging or when the battery pack 1 is connected to the load (equipment) for discharging. , A drive signal (a pulse signal having a predetermined cycle with the coil current value as the pulse amplitude and the supply time as the pulse width) corresponding to the set value is sent to the variable constant current circuit 400. The variable constant current circuit 400 supplies the set coil current amount to the primary coil LP.

なお、コイル電流制御部700には、充電器/負荷接続検知部960からの検知信号又は非検知信号が送信されるようになっている。充電器/負荷接続検知部960は、P+端子とP-端子との間の電圧の変化によって、電池パック1に対する充電器や負荷の接続の有無を検知する。すなわち、P+端子とP-端子との間の電圧の変化が大きい場合には充電器の接続の有無を検知でき、小さい場合には負荷の接続の有無を検知できる。 A detection signal or a non-detection signal from the charger / load connection detection unit 960 is transmitted to the coil current control unit 700. The charger / load connection detection unit 960 detects whether or not a charger or load is connected to the battery pack 1 by changing the voltage between the P + terminal and the P- terminal. That is, when the change in voltage between the P + terminal and the P- terminal is large, the presence / absence of the charger connection can be detected, and when the change is small, the presence / absence of the load connection can be detected.

以下に、第1実施形態の電池パック1の実施例1のセルバランス制御系によるプレセルバランス処理について図8のフローチャートを参照して説明する。このプレセルバランス処理は、電池パック1が充電器にも負荷にも接続されていない状態、すなわち充放電時以外のときに繰り返し行われる。つまり、プレセルバランス処理は、前回行われたときから例えば数分〜数時間経過後、充放電時以外のときに行われる。 Hereinafter, the pre-cell balance processing by the cell balance control system of the first embodiment of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This pre-cell balance process is repeated when the battery pack 1 is not connected to the charger or the load, that is, when the battery pack 1 is not charged or discharged. That is, the pre-cell balance process is performed at a time other than charging / discharging, for example, after several minutes to several hours have passed since the previous time.

最初のステップS1では、電圧監視部500が、複数の電圧センサV1〜V4の計測値から複数の蓄電池の電池電圧の差分を算出し、バランス時間目標値設定部600に出力する。 In the first step S1, the voltage monitoring unit 500 calculates the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries from the measured values of the plurality of voltage sensors V1 to V4, and outputs the difference to the balance time target value setting unit 600.

次のステップS2では、バランス時間目標値設定部600が、複数の蓄電池の電池電圧の差、充電時間CT及び放電時間DCT、電流上限値Imaxに基づいて、充電時、放電時のバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCを算出する。 In the next step S2, the balance time target value setting unit 600 sets the balance time target value during charging and discharging based on the difference between the battery voltages of the plurality of storage batteries, the charging time CT and the discharging time DCT, and the current upper limit value Imax. BTt-C and BTt-DC are calculated.

次のステップS3では、バランス時間目標値設定部600が、算出したバランス時間目標値BTt−C、BAT−DCを記憶部800に保存する。 In the next step S3, the balance time target value setting unit 600 stores the calculated balance time target values BTt-C and BAT-DC in the storage unit 800.

次のステップS4では、コイル電流制御部700が、電流上限値Imax及びバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCに基づいて、充電開始、放電開始からバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCまでに複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための、一次側コイルLPに供給すべきコイル電流を算出、設定する。 In the next step S4, the coil current control unit 700 sets the balance time target values BTt-C and BTt-DC from the start of charging and discharging based on the current upper limit values Imax and the balance time target values BTt-C and BTt-DC. Calculate and set the coil current to be supplied to the primary coil LP in order to balance the voltages of the plurality of storage batteries.

次のステップS5では、コイル電流制御部700が、充電時及び放電時のコイル電流の設定値を記憶部800に保存する。ステップS5が実行されると、フローは終了する。 In the next step S5, the coil current control unit 700 stores the set values of the coil current during charging and discharging in the storage unit 800. When step S5 is executed, the flow ends.

以上のようにして行われるプレセルバランス処理により、理論上、電池パック1は充放電前に充放電時のセルバランスがとれた状態となる。 By the pre-cell balance processing performed as described above, theoretically, the battery pack 1 is in a state where the cell balance at the time of charging / discharging is taken before charging / discharging.

次に、実施例1のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理(セルバランス処理とも呼ぶ、以下同様)について図9のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときや接続が解除されたときに、それを通知する信号(充電器接続信号、充電器接続解除信号、負荷接続信号、負荷接続解除信号)が充電器/負荷接続検知部960からコイル電流制御部700に送信されるようになっている。 Next, the electricity storage state adjustment process (also referred to as cell balance process, the same applies hereinafter) by the cell balance control system of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed when the battery pack 1 is charged and discharged after the pre-cell balance process. Specifically, it is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to the charger or the load. At this time, the timer 900 starts timing. When the battery pack 1 is connected to or disconnected from the charger or load, a signal is notified (charger connection signal, charger connection release signal, load connection signal, load connection release signal). Is transmitted from the charger / load connection detection unit 960 to the coil current control unit 700.

最初のステップS11では、コイル電流制御部700が、充電器に接続されているか否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS12に移行し、否定されるとステップS13に移行する。 In the first step S11, it is determined whether or not the coil current control unit 700 is connected to the charger. If the judgment here is affirmed, the process proceeds to step S12, and if denied, the process proceeds to step S13.

ステップS12では、コイル電流の供給を行う。具体的には、コイル電流制御部700が、充電時のコイル電流量の設定値(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とするパルス信号)を可変定電流回路400に所定の時間間隔で(所定のパルス周期で)送る。このとき、可変定電流回路400から一次側コイルLPに設定値のコイル電流量が所定の時間間隔で供給される。コイル電流量の供給が終わる毎に、逆起エネルギにより、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギが少なくとも1つの蓄電池に対応する二次側コイルに伝達され、蓄電池間の電圧差が低減される。ステップS12が実行されると、ステップS14に移行する。 In step S12, the coil current is supplied. Specifically, the coil current control unit 700 sets a set value of the coil current amount at the time of charging (a pulse signal having the coil current value as the pulse amplitude and the supply time as the pulse width) at a predetermined time interval in the variable constant current circuit 400. (With a predetermined pulse period). At this time, the set value of the coil current amount is supplied from the variable constant current circuit 400 to the primary coil LP at predetermined time intervals. Each time the supply of the coil current amount is completed, the energy stored in the primary coil LP is transmitted to the secondary coil corresponding to at least one storage battery by the countercurrent energy, and the voltage difference between the storage batteries is reduced. When step S12 is executed, the process proceeds to step S14.

ステップS13では、コイル電流制御部700が、放電時のコイル電流量の設定値(コイル電流値をパルス振幅とし供給時間をパルス幅とするパルス信号)を可変定電流回路400に所定の時間間隔で(所定のパルス周期で)送る。このとき、可変定電流回路400から一次側コイルLPに設定値のコイル電流量が供給される。コイル電流量の供給が終わると、逆起エネルギにより、一次側コイルLPに蓄積されたエネルギが少なくとも1つの蓄電池に対応する二次側コイルに伝達され、蓄電池間の電圧差が低減される。ステップS13が実行されると、ステップS15に移行する。 In step S13, the coil current control unit 700 sets a set value of the coil current amount at the time of discharge (a pulse signal having the coil current value as the pulse amplitude and the supply time as the pulse width) to the variable constant current circuit 400 at predetermined time intervals. Send (with a predetermined pulse period). At this time, the set value of the coil current amount is supplied from the variable constant current circuit 400 to the primary coil LP. When the supply of the coil current amount is completed, the energy stored in the primary coil LP is transmitted to the secondary coil corresponding to at least one storage battery by the countercurrent energy, and the voltage difference between the storage batteries is reduced. When step S13 is executed, the process proceeds to step S15.

ステップS14では、コイル電流制御部700が、充電時のバランス時間目標値BTt−Cが経過したか否かをタイマ900の計時によって判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS12に戻る。 In step S14, the coil current control unit 700 determines whether or not the balance time target value BTt-C at the time of charging has elapsed by timing the timer 900. If the judgment here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S12.

ステップS15では、コイル電流制御部700が、放電時のバランス時間目標値BTt−DCが経過したか否かをタイマ900の計時によって判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS13に戻る。 In step S15, the coil current control unit 700 determines whether or not the balance time target value BTt-DC at the time of discharge has elapsed by timing the timer 900. If the judgment here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S13.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例2のセルバランス制御系について図10を参照して説明する。 Next, the cell balance control system of the second embodiment of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

ところで、バランス時間目標値は、プレセルバランス処理によって繰り返し更新されるが、その更新直後に蓄電状態調整処理が実施されるとは限らず、その場合には、組電池100の蓄電状態(複数の蓄電池の残量)が変化し、電力損失を抑制しつつセルバランスをとるために一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量の総量が変化してしまう。 By the way, the balance time target value is repeatedly updated by the pre-cell balance process, but the power storage state adjustment process is not always performed immediately after the update. In that case, the power storage state of the assembled battery 100 (plurality) The remaining amount of the storage battery) changes, and the total amount of coil current to be supplied to the primary coil LP in order to balance the cells while suppressing the power loss changes.

そこで、実施例2のセルバランス制御系には、図10に示されるように、バランス時間目標値補正部650が設けられている。 Therefore, as shown in FIG. 10, the cell balance control system of the second embodiment is provided with a balance time target value correction unit 650.

バランス時間目標値補正部650は、充放電中(好ましくは充電初期)に電圧監視部500からの複数の蓄電池の電池電圧の差ΔV1〜ΔV3を取得し、バランス時間目標値の補正値であるバランス時間目標値補正値BTt´を算出し、記憶部800に保存する。 The balance time target value correction unit 650 acquires the difference ΔV1 to ΔV3 of the battery voltages of the plurality of storage batteries from the voltage monitoring unit 500 during charging / discharging (preferably at the initial stage of charging), and balance time is a correction value of the target value. The time target value correction value BTt'is calculated and stored in the storage unit 800.

ここでは、バランス時間目標値設定部600は、プレセルバランス処理時に、バランス時間目標値BTtに加えて複数の蓄電池の電池電圧の差ΔV1〜ΔV3を記憶部800に保存する。すなわち、プルセルバランス処理毎に、バランス時間目標値BTtとΔV1〜ΔV3が更新される。 Here, the balance time target value setting unit 600 stores the difference ΔV1 to ΔV3 of the battery voltages of the plurality of storage batteries in the storage unit 800 in addition to the balance time target value BTt during the precell balance processing. That is, the balance time target values BTt and ΔV1 to ΔV3 are updated for each pull cell balance process.

そして、バランス時間目標値補正部650は、充電時、放電時のバランス時間目標値BTt−C、BTt−DCを、充放電開始時のΔV1〜ΔV3の総和(前者)が記憶部800に保存されたプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和(後者)に対して大きい場合には前者と後者の比率分だけ増加させ、小さい場合には前者と後者の比率分だけ減少させ、得られた充電時、放電時のバランス時間目標値補正値を記憶部800に保存する。なお、前者と後者が略一致する場合(例えば両者の差が両者の平均の3%未満である場合)にはバランス時間目標値を補正しない。 Then, the balance time target value correction unit 650 stores the balance time target values BTt-C and BTt-DC at the time of charging and discharging, and the sum (former) of ΔV1 to ΔV3 at the start of charging / discharging in the storage unit 800. When it is larger than the sum of ΔV1 to ΔV3 (the latter) at the time of pre-cell balance processing, it is increased by the ratio of the former and the latter, and when it is smaller, it is decreased by the ratio of the former and the latter, and the obtained charge is obtained. The balance time target value correction value at the time of time and discharge is stored in the storage unit 800. When the former and the latter substantially match (for example, when the difference between the two is less than 3% of the average of the two), the balance time target value is not corrected.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例2のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理について図11のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電開始時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、以下では、便宜上、充放電時における蓄電状態調整処理を区別することなく一括して説明する。 Next, the storage state adjustment process by the cell balance control system of the second embodiment of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed at the start of charging / discharging of the battery pack 1 after the pre-cell balance process. Specifically, it is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to the charger or the load. At this time, the timer 900 starts timing. In the following, for convenience, the storage state adjustment process at the time of charging / discharging will be collectively described without distinction.

最初のステップS21では、バランス時間目標値補正部650が、充放電中(好ましくは充電初期)におけるΔV1〜ΔV3の総和と、記憶部800に保存されたプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和を比較する。 In the first step S21, the balance time target value correction unit 650 sums the sums of ΔV1 to ΔV3 during charging / discharging (preferably at the initial stage of charging) and the sum of ΔV1 to ΔV3 during the precell balance processing stored in the storage unit 800. To compare.

次のステップS22では、バランス時間目標値補正部650が、上述のようにしてバランス時間目標値の補正が必要か否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS23に移行し、否定されるとステップS24に移行する。 In the next step S22, the balance time target value correction unit 650 determines whether or not the balance time target value needs to be corrected as described above. If the judgment here is affirmed, the process proceeds to step S23, and if denied, the process proceeds to step S24.

ステップS23では、バランス時間目標値補正部650が、充電中におけるΔV1〜ΔV3の総和とプレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和の比と、コイル電流量設定値に基づいてバランス時間目標値を補正する。 In step S23, the balance time target value correction unit 650 sets the balance time target value based on the ratio of the total sum of ΔV1 to ΔV3 during charging and the total sum of ΔV1 to ΔV3 during precell balance processing and the coil current amount set value. to correct.

ステップS24では、コイル電流制御部700が、設定値のコイル電流量を供給する。 In step S24, the coil current control unit 700 supplies a set value of the coil current amount.

ステップS25では、バランス時間目標値が経過したか否かをタイマ900の計時により判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップS24に戻る。 In step S25, it is determined by timing the timer 900 whether or not the balance time target value has elapsed. If the judgment here is affirmed, the flow ends, and if denied, the process returns to step S24.

次に、第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系について図12を参照して説明する。 Next, the cell balance control system of the third embodiment of the first embodiment will be described with reference to FIG.

ところで、バランス時間目標値及びコイル電流量設定値は、プレセルバランス処理によって繰り返し更新されるが、その更新直後に蓄電状態調整処理が実施されない場合には、その更新時から組電池100の蓄電状態(複数の蓄電池の残量)が変化し、電力損失を抑制しつつセルバランスをとるために一次側コイルLPに供給すべきコイル電流量の総量が変化してしまう。 By the way, the balance time target value and the coil current amount set value are repeatedly updated by the pre-cell balance processing, but if the storage state adjustment processing is not performed immediately after the update, the storage state of the assembled battery 100 is stored from the time of the update. (Remaining amount of the plurality of storage batteries) changes, and the total amount of coil current to be supplied to the primary coil LP in order to balance the cells while suppressing the power loss changes.

そこで、実施例3のセルバランス制御系には、図12に示されるように、電流センサISと電流監視部950が設けられている。 Therefore, as shown in FIG. 12, the cell balance control system of the third embodiment is provided with the current sensor IS and the current monitoring unit 950.

電流センサISは、一次側コイルLPに直列に接続され、該一次側コイルLPに流れる電流(コイル電流)を計測する。 The current sensor IS is connected in series with the primary coil LP and measures the current (coil current) flowing through the primary coil LP.

電流センサISの計測値は電流監視部950に送られる。電流監視部950は、プレセルバランス処理時に記憶部800に保存されたコイル電流量設定値の電流値と、充放電中(好ましくは充電初期)における電流センサISの計測値の差ΔIをとり、記憶部800に保存する。 The measured value of the current sensor IS is sent to the current monitoring unit 950. The current monitoring unit 950 takes a difference ΔI between the current value of the coil current amount set value stored in the storage unit 800 during the precell balance processing and the measured value of the current sensor IS during charging / discharging (preferably at the initial stage of charging). It is stored in the storage unit 800.

コイル電流制御部700は、記憶部800に保存された電流上限値Imax、バランス時間目標値BTt、コイル電流量設定値に基づいて、コイル電流量補正値を算出し、記憶部800に保存する。コイル電流量設定値を補正するには、コイル電流量設定値(パルス信号)の電流値であるコイル電流設定値(パルス振幅)、電流供給時間(パルス幅)、供給時間間隔(パルス周期)の少なくとも1つを変更すれば良い。 The coil current control unit 700 calculates the coil current amount correction value based on the current upper limit value Imax, the balance time target value BTt, and the coil current amount set value stored in the storage unit 800, and stores the coil current amount correction value in the storage unit 800. To correct the coil current set value, the coil current set value (pulse amplitude), current supply time (pulse width), and supply time interval (pulse cycle), which are the current values of the coil current amount set value (pulse signal). You only need to change at least one.

具体的には、コイル電流制御部700は、コイル電流量設定値を、充放電中のコイル電流量(前者)が、プレセルバランス処理時のコイル電流量設定値(後者)に対して大きい場合には前者と後者の比率分だけ減少させ、小さい場合には前者と後者の比率分だけ増加させ、得られた充電時、放電時のコイル電流量補正値を記憶部800に保存する。なお、前者と後者が略一致する場合(例えば両者の差が両者の平均の3%未満である場合)にはコイル電流量設定値を補正しない。 Specifically, the coil current control unit 700 sets the coil current amount when the coil current amount during charging / discharging (the former) is larger than the coil current amount set value (the latter) during the precell balance processing. When it is small, it is decreased by the ratio of the former and the latter, and when it is small, it is increased by the ratio of the former and the latter, and the obtained coil current amount correction value at the time of charging and discharging is stored in the storage unit 800. When the former and the latter substantially match (for example, when the difference between the two is less than 3% of the average of the two), the coil current amount setting value is not corrected.

次に、第1実施形態の電池パック1の実施例3のセルバランス制御系による蓄電状態調整処理について図13のフローチャートを参照して説明する。この蓄電状態調整処理は、プレセルバランス処理後、電池パック1の充放電開始時に行われる。具体的には、電池パック1が充電器又は負荷に接続されたときにコイル電流制御部700により開始される。このとき、タイマ900による計時が開始される。なお、以下では、便宜上、充放電時における蓄電状態調整処理を区別することなく一括して説明する。 Next, the storage state adjustment process by the cell balance control system of the third embodiment of the battery pack 1 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This storage state adjustment process is performed at the start of charging / discharging of the battery pack 1 after the pre-cell balance process. Specifically, it is started by the coil current control unit 700 when the battery pack 1 is connected to the charger or the load. At this time, the timer 900 starts timing. In the following, for convenience, the storage state adjustment process at the time of charging / discharging will be collectively described without distinction.

最初のステップS31では、コイル電流制御部700が、設定されたコイル電流量を供給する。 In the first step S31, the coil current control unit 700 supplies the set coil current amount.

次のステップS32では、電流監視部950が、電流センサISの計測値を取得する。 In the next step S32, the current monitoring unit 950 acquires the measured value of the current sensor IS.

次のステップS33では、コイル電流制御部700が、上述のようにしてコイル電流設定値の補正が必要か否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとステップS34に移行し、否定されるとステップS36に移行する。 In the next step S33, the coil current control unit 700 determines whether or not the coil current set value needs to be corrected as described above. If the judgment here is affirmed, the process proceeds to step S34, and if denied, the process proceeds to step S36.

ステップS34では、コイル電流制御部700が、プレセルバランス処理時のコイル電流設定値と充放電中の電流センサISの計測値の差ΔIに基づいて、コイル電流量設定値を補正し、得られたコイル電流量補正値を記憶部800に保存する。 In step S34, the coil current control unit 700 corrects the coil current amount set value based on the difference ΔI between the coil current set value at the time of precell balance processing and the measured value of the current sensor IS during charging / discharging, and obtains the result. The coil current amount correction value is stored in the storage unit 800.

次のステップS35では、コイル電流制御部700が、補正後の設定値のコイル電流量を供給する。 In the next step S35, the coil current control unit 700 supplies the coil current amount of the corrected set value.

ステップS36では、バランス時間目標値が経過したか否かをタイマ900の計時により判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されると同じ判断を再び行う。 In step S36, it is determined by timing the timer 900 whether or not the balance time target value has elapsed. If the judgment here is affirmed, the flow ends, and if it is denied, the same judgment is made again.

なお、上記実施例3のセルバランス制御系では、電流センサISの計測値に基づいてコイル電流量を補正しているが、図14に示される実施例4のセルバランス制御系のように、プレセルバランス処理時のΔV1〜ΔV3の総和と充放電中のΔV1〜ΔV3の総和の比に基づいて、コイル電流量設定値を補正しても良い。 In the cell balance control system of the third embodiment, the coil current amount is corrected based on the measured value of the current sensor IS, but as in the cell balance control system of the fourth embodiment shown in FIG. 14, the pre-balance control system is used. The coil current amount set value may be corrected based on the ratio of the total sum of ΔV1 to ΔV3 during the cell balance processing and the total sum of ΔV1 to ΔV3 during charging and discharging.

また、上記実施例2のセルバランス制御系では、4つの電圧センサの計測値に基づいて、バランス時間目標値を補正しているが、図15に示される実施例5のセルバランス制御系のように、充放電中の電流センサISの計測値(前者)からプレセルバランス処理時のコイル電流設定値(後者)を引いた値ΔIに基づいて、バランス時間目標値を補正しても良い。具体的には、ΔIが正で大きい場合にはバランス時間目標値を減少させ、ΔIが負で大きい場合にはバランス時間目標値を増加させ、ΔIが略0の場合(例えばΔIの絶対値が前者と後者の平均の3%未満である場合)には補正しない。 Further, in the cell balance control system of the second embodiment, the balance time target value is corrected based on the measured values of the four voltage sensors, but it is similar to the cell balance control system of the fifth embodiment shown in FIG. In addition, the balance time target value may be corrected based on the value ΔI obtained by subtracting the coil current set value (latter) at the time of pre-cell balance processing from the measured value (the former) of the current sensor IS during charging / discharging. Specifically, when ΔI is positive and large, the balance time target value is decreased, when ΔI is negative and large, the balance time target value is increased, and when ΔI is approximately 0 (for example, the absolute value of ΔI is If it is less than 3% of the average of the former and the latter), no correction is made.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例1のセルバランス制御系について図16を参照して説明する。 Hereinafter, the cell balance control system of the first embodiment of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例1のセルバランス制御系には、図16に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例1のセルバランス制御系と異なる。 As shown in FIG. 16, the cell balance control system of the first embodiment of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coil LP1 to LP4. However, it is different from the cell balance control system of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、プレセルバランス処理において電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに対して、可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値BTtを経過するまで供給される。 Then, the coil current control unit 700 is at least four variable constant current circuits 400A to 400D based on ΔV1 to ΔV3 stored in the storage unit 800 by the precell balance process, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax. The amount of coil current to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, during charging / discharging, the coil current amount set from the variable constant current circuit is applied to the primary coil corresponding to the storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries in the precell balance processing. It is supplied until the balance time target value BTt has passed.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例2のセルバランス制御系について図17を参照して説明する。 Hereinafter, the cell balance control system of the second embodiment of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例2のセルバランス制御系には、図17に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例2のセルバランス制御系と異なる。 As shown in FIG. 17, the cell balance control system of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coil LP1 to LP4. However, it is different from the cell balance control system of the second embodiment of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例2と同様に必要に応じてバランス時間目標値BTtが補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。 Then, the coil current control unit 700 is at least four variable constant current circuits 400A to 400D based on ΔV1 to ΔV3 stored in the storage unit 800 by the precell balance process, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax. The amount of coil current to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging / discharging, the balance time target value BTt is corrected as necessary as in the second embodiment of the first embodiment, and the battery voltage corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The coil current amount set from the variable constant current circuit is supplied to the primary coil until the balance time target value has passed.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例3のセルバランス制御系について図18を参照して説明する。 Hereinafter, the cell balance control system of the third embodiment of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例3のセルバランス制御系には、図18に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dと4つの電流センサIS1〜IS4が設けられている点が、第1実施形態の実施例3のセルバランス制御系と異なる。 In the cell balance control system of the third embodiment of the second embodiment, as shown in FIG. 18, four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary side coils LP1 to LP4 and four current sensors IS1 It is different from the cell balance control system of the third embodiment of the first embodiment in that ~ IS4 is provided.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例3と同様に必要に応じてバランス時間目標値BTtが補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。 Then, the coil current control unit 700 is at least four variable constant current circuits 400A to 400D based on ΔV1 to ΔV3 stored in the storage unit 800 by the precell balance process, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax. The amount of coil current to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging / discharging, the balance time target value BTt is corrected as necessary as in the third embodiment of the first embodiment, and the battery voltage corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The coil current amount set from the variable constant current circuit is supplied to the primary coil until the balance time target value has passed.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例4のセルバランス制御系について図19を参照して説明する。 Hereinafter, the cell balance control system of the fourth embodiment of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例4のセルバランス制御系には、図19に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dが設けられている点が、第1実施形態の実施例4のセルバランス制御系と異なる。 As shown in FIG. 19, the cell balance control system of the fourth embodiment of the second embodiment is provided with four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary coil LP1 to LP4. However, it is different from the cell balance control system of the fourth embodiment of the first embodiment.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例4と同様に必要に応じてコイル電流量設定値が補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。 Then, the coil current control unit 700 is at least four variable constant current circuits 400A to 400D based on ΔV1 to ΔV3 stored in the storage unit 800 by the precell balance process, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax. The amount of coil current to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging / discharging, the coil current amount set value is corrected as necessary as in the fourth embodiment of the first embodiment, and the battery voltage corresponds to a storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The coil current amount set from the variable constant current circuit is supplied to the primary coil until the balance time target value has passed.

以下に、第2実施形態の電池パック2の実施例5のセルバランス制御系について図20を参照して説明する。 Hereinafter, the cell balance control system of the fifth embodiment of the battery pack 2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2実施形態の実施例5のセルバランス制御系には、図20に示されるように、4つの一次側コイルLP1〜LP4に対応する4つの可変定電流回路400A〜400Dと4つの電流センサIS1〜IS4が設けられている点が、第1実施形態の実施例5のセルバランス制御系と異なる。 In the cell balance control system of the fifth embodiment of the second embodiment, as shown in FIG. 20, four variable constant current circuits 400A to 400D corresponding to the four primary side coils LP1 to LP4 and four current sensors IS1 It is different from the cell balance control system of the fifth embodiment of the first embodiment in that ~ IS4 is provided.

そして、コイル電流制御部700は、プレセルバランス処理で記憶部800に保存されたΔV1〜ΔV3、バランス時間目標値BTt、電流上限値Imaxに基づいて、4つの可変定電流回路400A〜400Dの少なくとも1つに供給するコイル電流量を設定し、その設定値(コイル電流量設定値)を記憶部800に保存する。ここでは、充放電時に、第1実施形態の実施例5と同様に必要に応じてバランス時間目標値が補正され、電池電圧が4つの蓄電池の電池電圧の平均値よりも低い蓄電池に対応する一次側コイルに可変定電流回路から設定されたコイル電流量がバランス時間目標値を経過するまで供給される。 Then, the coil current control unit 700 is at least four variable constant current circuits 400A to 400D based on ΔV1 to ΔV3 stored in the storage unit 800 by the precell balance process, the balance time target value BTt, and the current upper limit value Imax. The amount of coil current to be supplied to one is set, and the set value (coil current amount set value) is stored in the storage unit 800. Here, at the time of charging / discharging, the balance time target value is corrected as necessary as in the fifth embodiment of the first embodiment, and the primary corresponding to the storage battery whose battery voltage is lower than the average value of the battery voltages of the four storage batteries. The coil current amount set from the variable constant current circuit is supplied to the side coil until the balance time target value has passed.

以上説明した第1及び第2実施形態の蓄電状態調整装置は、複数(例えば4つ)の蓄電池BAT1〜BAT4が直列に接続された組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、複数の蓄電池と直列に接続された一次側コイルと、複数の蓄電池それぞれと並列に接続され、一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、組電池100の充電開始又は放電開始から複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値(バランス時間目標値)を設定し、該目標値に基づいて、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整するセルバランス制御系と、を備えている。 The storage state adjusting device of the first and second embodiments described above is a storage state adjusting device for adjusting the storage state of the assembled battery 100 in which a plurality of (for example, four) storage batteries BAT1 to BAT4 are connected in series. , A primary coil connected in series with a plurality of storage batteries, a plurality of secondary coils connected in parallel with each of the plurality of storage batteries, and the energy stored in the primary coil is transmitted, and charging of the assembled battery 100. A target value of the balance time (balance time target value), which is the time from the start or the start of discharge to the balance of the voltages of a plurality of storage batteries, is set, and the total energy stored in the primary coil is based on the target value. It is equipped with a cell balance control system that adjusts.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することで、充放電時にセルバランスするために一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を小さくする(好ましくは極小にする)ことができる。 In this case, by setting the balance time target value to an appropriate value, the total amount of energy stored in the primary coil for cell balance during charging / discharging can be reduced (preferably minimized).

この結果、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量から、実際にセルバランスするのに消費されるエネルギ量を差し引いた値であるエネルギ損失量(電力損失量)の増大を抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of energy loss (power loss amount), which is a value obtained by subtracting the amount of energy actually consumed for cell balance from the total amount of energy stored in the primary coil.

結果として、充放電時の電力損失(エネルギ損失)の増大を抑制できる。 As a result, an increase in power loss (energy loss) during charging / discharging can be suppressed.

要するに、第1及び第2実施形態において、バランス時間目標値を設定することは、セルバランスをとるための一次側コイルに蓄積される総エネルギ量(コイル電流量×供給回数(パルス数))ひいてはエネルギ損失量を設定することに他ならない。つまり、バランス時間目標値の設定次第でエネルギ損失量が変わるため、バランス時間目標値を適切に設定することは非常に重要である。 In short, in the first and second embodiments, setting the balance time target value means the total amount of energy stored in the primary coil for cell balance (coil current amount x number of supply times (pulse number)), and thus the total amount of energy stored in the primary coil. It is nothing but setting the amount of energy loss. That is, since the amount of energy loss changes depending on the setting of the balance time target value, it is very important to set the balance time target value appropriately.

すなわち、充電時間又は放電時間が同一の条件下では、バランス時間目標値を適切に設定することで、充放電時の電力損失を極力小さくすることができる。 That is, under the same condition of charging time or discharging time, the power loss at the time of charging / discharging can be minimized by appropriately setting the balance time target value.

また、一次側コイルに蓄積されるエネルギ量を徒に大きくするための回路構成をとらなくても良いため、装置の大型化を抑制できる。 Further, since it is not necessary to adopt a circuit configuration for unnecessarily increasing the amount of energy stored in the primary coil, it is possible to suppress an increase in the size of the device.

また、セルバランス制御系は、組電池100に対して予め設定された充電時間CT又は放電時間DCTの範囲内で、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量が所定値以下となるようにバランス時間目標値を設定し、該総エネルギ量を所定値以下となるように調整することが好ましい。 Further, the cell balance control system has a balance time so that the total amount of energy stored in the primary coil is equal to or less than a predetermined value within the range of the charge time CT or the discharge time DCT set in advance for the assembled battery 100. It is preferable to set a target value and adjust the total energy amount so as to be equal to or less than a predetermined value.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することができる。 In this case, the balance time target value can be set to an appropriate value.

また、セルバランス制御系は、組電池100の充放電時以外のときに、バランス時間目標値を設定し該バランス時間目標値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定することが好ましい。 Further, the cell balance control system may set a balance time target value and set the total amount of energy stored in the primary coil based on the balance time target value when the assembled battery 100 is not charged or discharged. preferable.

この場合、事前にセルバランスをとることができる。この結果、充放電時には、充電開始時又は放電開始時から設定されたバランス時間目標値までに、設定された総エネルギ量を一次側コイルに供給すれば良いため、充放電時の制御を簡略化できる。 In this case, cell balance can be achieved in advance. As a result, at the time of charging / discharging, the set total energy amount may be supplied to the primary coil from the start of charging or the start of discharging to the set balance time target value, which simplifies the control at the time of charging / discharging. can.

また、蓄電状態調整装置は、複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数(例えば4つ)の電圧センサVS1〜VS4を更に備え、セルバランス制御系は、バランス時間目標値及び複数の電圧センサの出力に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整することが好ましい。 Further, the storage state adjusting device further includes a plurality of (for example, four) voltage sensors VS1 to VS4 for measuring the voltage of each of the plurality of storage batteries, and the cell balance control system has a balance time target value and outputs of the plurality of voltage sensors. It is preferable to adjust the total amount of energy stored in the primary coil based on the above.

この場合、バランス時間目標値及び充放電時の複数の蓄電池の電圧の差に応じて総エネルギ量を調整できるため、精度良くセルバランスさせることができる。 In this case, since the total energy amount can be adjusted according to the balance time target value and the difference between the voltages of the plurality of storage batteries at the time of charging and discharging, the cell balance can be performed with high accuracy.

また、セルバランス制御系は、複数の電圧センサの計測値に応じてバランス時間目標値の設定を変更可能であることが好ましい。 Further, it is preferable that the cell balance control system can change the setting of the balance time target value according to the measured values of a plurality of voltage sensors.

この場合、蓄電池の蓄電状態に応じてバランス時間目標値の設定を変更できるので、バランス時間目標値が設定された後に蓄電池の蓄電状態が変化しても、その変化に対応した総エネルギ量を一次側コイルに供給できる。 In this case, since the balance time target value setting can be changed according to the storage state of the storage battery, even if the storage state of the storage battery changes after the balance time target value is set, the total energy amount corresponding to the change is primary. Can be supplied to the side coil.

また、蓄電状態調整装置は、一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサを更に備え、セルバランス制御系は、バランス時間目標値及び電流センサの計測値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整することが好ましい。 Further, the storage state adjusting device further includes a current sensor that measures the current supplied to the primary coil, and the cell balance control system is stored in the primary coil based on the balance time target value and the measured value of the current sensor. It is preferable to adjust the total amount of energy.

この場合、バランス時間目標値及び充放電時に一次側コイルに供給される電流に応じて総エネルギ量を調整できるため、精度良くセルバランスさせることができる。 In this case, since the total energy amount can be adjusted according to the balance time target value and the current supplied to the primary coil during charging / discharging, cell balancing can be performed with high accuracy.

また、第2実施形態では、一次側コイルは、複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、電流センサは、複数の一次側コイルに対応して複数設けられている。 Further, in the second embodiment, a plurality of primary side coils are provided corresponding to the plurality of secondary side coils, and a plurality of current sensors are provided corresponding to the plurality of primary side coils.

この場合、複数の一次側コイルに供給される電流を個別に計測できるため、複数の一次側コイルに供給される電流を計測値に応じて個別に調整することができる。 In this case, since the currents supplied to the plurality of primary coils can be individually measured, the currents supplied to the plurality of primary coils can be individually adjusted according to the measured values.

また、セルバランス制御系は、電流センサの計測値に応じてバランス時間目標値の設定を変更可能であることが好ましい。 Further, it is preferable that the cell balance control system can change the setting of the balance time target value according to the measured value of the current sensor.

この場合、蓄電池の蓄電状態に応じてバランス時間目標値の設定を変更できるので、バランス時間目標値が設定された後に蓄電池の蓄電状態が変化しても、その変化に対応した総エネルギ量を一次側コイルに供給できる。 In this case, since the balance time target value setting can be changed according to the storage state of the storage battery, even if the storage state of the storage battery changes after the balance time target value is set, the total energy amount corresponding to the change is primary. Can be supplied to the side coil.

また、セルバランス制御系は、一次側コイルに接続された可変定電流回路を含むことが好ましい。 Further, the cell balance control system preferably includes a variable constant current circuit connected to the primary coil.

この場合、一次側コイルに電流を安定して供給でき、かつ該電流の電流値を随時変更することができる。 In this case, the current can be stably supplied to the primary coil, and the current value of the current can be changed at any time.

また、第2実施形態では、一次側コイルは、複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、可変定電流回路は、複数の一次側コイルに対応して複数設けられている。 Further, in the second embodiment, a plurality of primary side coils are provided corresponding to the plurality of secondary side coils, and a plurality of variable constant current circuits are provided corresponding to the plurality of primary side coils.

この場合、複数の一次側コイルに電流を個別に安定して供給でき、かつ該電流の電流値を随時変更することができる。 In this case, the current can be stably and individually supplied to the plurality of primary coils, and the current value of the current can be changed at any time.

また、第1及び第2実施形態の電池パック1、2は、複数の蓄電池が直列に接続された組電池100と、該組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置と、を備えている。 Further, the battery packs 1 and 2 of the first and second embodiments include an assembled battery 100 in which a plurality of storage batteries are connected in series, and a stored state adjusting device for adjusting the stored state of the assembled battery 100. There is.

この場合、充放電効率に優れた電池パックを提供できる。 In this case, it is possible to provide a battery pack having excellent charge / discharge efficiency.

また、第1又は第2実施形態の電池パックと、該電池パックに接続される充電器と、該電池パックに接続される負荷と、を備える負荷システムによれば、システム全体のエネルギ効率を向上することができる。 Further, according to the load system including the battery pack of the first or second embodiment, the charger connected to the battery pack, and the load connected to the battery pack, the energy efficiency of the entire system is improved. can do.

また、第1及び第2実施形態の蓄電状態調整方法は、複数(例えば4つ)の蓄電池BAT1〜BAT4が直列に接続された組電池100の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、複数の蓄電池に対して一次側コイルが直列に接続され、複数の蓄電池それぞれに対して、一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルが並列に接続され、組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値(バランス時間目標値)を設定する工程と、目標値に基づいて、一次側コイルに蓄積されるエネルギ量を調整する工程と、を含む。 The storage state adjusting method of the first and second embodiments is a storage state adjusting method for adjusting the storage state of the assembled battery 100 in which a plurality of (for example, four) storage batteries BAT1 to BAT4 are connected in series. The primary coil is connected in series to the plurality of storage batteries, and the plurality of secondary coils to which the energy stored in the primary coil is transmitted are connected in parallel to each of the plurality of storage batteries. It is accumulated in the primary coil based on the step of setting the target value of the balance time (balance time target value), which is the time from the start of charging or the start of discharging to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and the target value. Includes a step of adjusting the amount of energy.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することで、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を小さくできる。 In this case, the total amount of energy stored in the primary coil can be reduced by setting the balance time target value to an appropriate value.

この結果、充放電時の電力損失(エネルギ損失)の増大を抑制できる。 As a result, an increase in power loss (energy loss) during charging / discharging can be suppressed.

また、設定する工程では、組電池100に対して予め設定された充電時間CT又は放電時間DCTの範囲内で、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量が所定値以下となるようにバランス時間目標値を設定し、調整する工程では、該エネルギ量を所定値以下となるように調整することが好ましい。 Further, in the setting step, the balance time target is set so that the total amount of energy stored in the primary coil is equal to or less than a predetermined value within the range of the charging time CT or the discharging time DCT set in advance for the assembled battery 100. In the step of setting and adjusting the value, it is preferable to adjust the amount of energy so as to be equal to or less than a predetermined value.

この場合、バランス時間目標値を適切な値に設定することができる。 In this case, the balance time target value can be set to an appropriate value.

また、設定する工程では、組電池100の充放電時以外のときにバランス時間目標値を設定し、調整する工程では、組電池100の充放電時以外のときにバランス時間目標値に基づいて総エネルギ量を設定することが好ましい。 Further, in the step of setting, the balance time target value is set at times other than when the assembled battery 100 is charged / discharged, and in the step of adjusting, the total is based on the balance time target value at times other than when the assembled battery 100 is charged / discharged. It is preferable to set the amount of energy.

この場合、事前にセルバランスをとることができる。この結果、充放電時には、充電開始時又は放電開始時から設定されたバランス時間目標値までに、設定された総エネルギ量を一次側コイルに供給すれば良いため、充放電時の制御を簡略化できる。 In this case, cell balance can be achieved in advance. As a result, at the time of charging / discharging, the set total energy amount may be supplied to the primary coil from the start of charging or the start of discharging to the set balance time target value, which simplifies the control at the time of charging / discharging. can.

なお、上記各実施形態では、コイル電流を調整するための調整部として、可変定電流回路が設けられているが、これに限らず、例えば、定電流源と、抵抗値を切り替え可能な抵抗回路や可変抵抗とを含む回路を設けても良いし、一次側コイルと組電池の接続と遮断を繰り返すスイッチング用のトランジスタを設けても良い。 In each of the above embodiments, a variable constant current circuit is provided as an adjusting unit for adjusting the coil current, but the present invention is not limited to this, for example, a constant current source and a resistance circuit capable of switching the resistance value. A circuit including a variable resistance or a variable resistance may be provided, or a switching transistor that repeatedly connects and disconnects the primary coil and the assembled battery may be provided.

また、可変定電流回路の構成は、可変定電流回路400、400A〜400Dの構成に限らず、適宜変更可能である。 Further, the configuration of the variable constant current circuit is not limited to the configuration of the variable constant current circuits 400 and 400A to 400D, and can be appropriately changed.

また、上記実施形態では、電流供給回路として、フライバックトランスが用いられているが、これに限らず、他の電流加算器を用いても良い。この場合も、バランス時間目標値に基づいて、セルバランス制御系により電流供給回路としての電流加算器を制御することが好ましい。 Further, in the above embodiment, a flyback transformer is used as the current supply circuit, but the present invention is not limited to this, and other current adders may be used. Also in this case, it is preferable to control the current adder as the current supply circuit by the cell balance control system based on the balance time target value.

また、上記実施形態において、組電池を構成する蓄電池、一次側コイル、二次側コイル、電圧センサ、電流センサの個数は、適宜変更可能である。 Further, in the above embodiment, the number of the storage battery, the primary coil, the secondary coil, the voltage sensor, and the current sensor constituting the assembled battery can be appropriately changed.

また、上記実施形態では、バランス時間目標値を、プレセルバランス処理時に設定しているが、これに代えて又は加えて、例えば充放電中に設定又は必要に応じて再設定しても良い。 Further, in the above embodiment, the balance time target value is set at the time of pre-cell balance processing, but instead of or in addition to this, it may be set during charging / discharging or reset as necessary.

また、上記実施形態では、バランス時間目標値に基づいて一次側コイルに蓄積される総エネルギ量=コイル電流値(パルス振幅)×供給時間(パルス幅)×供給回数(パルス数)を制御しているが、これに限らず、一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を一定にして、コイル電流値やコイル電流量(コイル電流値×供給時間)や供給回数を制御しても良い。この場合も、充電開始時又は放電開始時からバランス時間目標値までのコイル電流値やコイル電流量や供給回数を閾値未満に抑えることで電力損失の増大を抑制することができる。すなわち、電流値や電流量や供給時間を時間分散させることで電流値や電流量を小さく(好ましくは最小限)に制御でき、エネルギ損失の増大及び装置の大型化を抑制できる。 Further, in the above embodiment, the total amount of energy stored in the primary coil based on the balance time target value = coil current value (pulse amplitude) × supply time (pulse width) × number of supply times (number of pulses) is controlled. However, the present invention is not limited to this, and the coil current value, the coil current amount (coil current value × supply time), and the number of times of supply may be controlled by keeping the total amount of energy stored in the primary coil constant. Also in this case, the increase in power loss can be suppressed by keeping the coil current value, the coil current amount, and the number of times of supply from the start of charging or the start of discharging to the balance time target value below the threshold value. That is, by time-dispersing the current value, the amount of the current, and the supply time, the current value and the amount of the current can be controlled to be small (preferably the minimum), and an increase in energy loss and an increase in the size of the apparatus can be suppressed.

また、上記実施形態の説明で用いた具体的な数値、形状等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the specific numerical values, shapes, and the like used in the description of the above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

以下に、発明者が上記実施形態を発案するに至った思考プロセスを説明する。 The thinking process that led to the inventor's idea of the above embodiment will be described below.

特許文献1には、蓄電モジュールにおいて直列に接続された複数の蓄電池のセル電圧を、充電時に同一電圧にする目的で、充電電流を調整するセルバランス方式が開示されている。 Patent Document 1 discloses a cell balance method in which the charging current is adjusted for the purpose of making the cell voltages of a plurality of storage batteries connected in series in the power storage module the same voltage at the time of charging.

しかし、高速充放電時に、電力損失の増大やモジュールの大型化を招く。 However, during high-speed charging and discharging, the power loss increases and the module becomes large.

そこで、発明者は、複数の蓄電池を高速充放電する際のセルバランス時のエネルギ損失の増大や装置の大型化を抑制するために上記実施形態を発案した。 Therefore, the inventor has devised the above embodiment in order to suppress an increase in energy loss at the time of cell balance and an increase in the size of the apparatus when charging and discharging a plurality of storage batteries at high speed.

1、2…電池パック、100…組電池、400…可変定電流回路、600…バランス時間目標値設定部、700…コイル電流制御部、800…記憶部、V1〜V4…電圧センサ、IS、IS1〜IS4…電流センサ。 1, 2 ... Battery pack, 100 ... Assembly battery, 400 ... Variable constant current circuit, 600 ... Balance time target value setting unit, 700 ... Coil current control unit, 800 ... Storage unit, V1 to V4 ... Voltage sensor, IS, IS1 ~ IS4 ... Current sensor.

特開2015−154606号公報JP-A-2015-154606

Claims (13)

複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記制御系は、前記組電池の充放電時以外のときに、前記目標値を設定し該目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定し、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致することを特徴とする、蓄電状態調整装置。
It is a storage state adjustment device that adjusts the storage state of an assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series.
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the assembled battery during charging / discharging of the assembled battery, and a current supply circuit.
A control system that sets a target value of the balance time, which is the time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and controls the current supply circuit based on the target value. , Equipped with
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
The control system sets the target value and sets the total amount of energy stored in the primary coil based on the target value when the assembled battery is not charged or discharged .
A storage state adjusting device , wherein the target value substantially matches a charging time or a discharging time preset for the assembled battery.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、
前記複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数の電圧センサと、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記制御系は、前記目標値及び前記複数の電圧センサの計測値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能であり、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致することを特徴とする、蓄電状態調整装置。
It is a storage state adjustment device that adjusts the storage state of an assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series.
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the assembled battery during charging / discharging of the assembled battery, and a current supply circuit.
A control system that sets a target value of the balance time, which is the time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and controls the current supply circuit based on the target value. ,
A plurality of voltage sensors for measuring the voltage of each of the plurality of storage batteries are provided.
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
The control system, Ri adjustable der the total amount of energy accumulated in the primary coil based on the target value and the measured value of said plurality of voltage sensors,
A storage state adjusting device , wherein the target value substantially matches a charging time or a discharging time preset for the assembled battery.
前記制御系は、前記複数の電圧センサの計測値に応じて前記目標値の設定を変更可能であることを特徴とする請求項に記載の蓄電状態調整装置。 The storage state adjusting device according to claim 2 , wherein the control system can change the setting of the target value according to the measured values of the plurality of voltage sensors. 複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整装置であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流を前記組電池に供給する電流供給回路と、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定し、該目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する制御系と、を備え、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサを更に備え、
前記制御系は、前記目標値及び前記電流センサの計測値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能であり、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致することを特徴とする、蓄電状態調整装置。
It is a storage state adjustment device that adjusts the storage state of an assembled battery in which a plurality of storage batteries are connected in series.
A current supply circuit that supplies a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries to the assembled battery during charging / discharging of the assembled battery, and a current supply circuit.
A control system that sets a target value of the balance time, which is the time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and controls the current supply circuit based on the target value. , Equipped with
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
Further equipped with a current sensor for measuring the current supplied to the primary coil,
The control system, Ri adjustable der the total amount of energy accumulated in the primary coil based on the target value and the measured value of said current sensor,
A storage state adjusting device , wherein the target value substantially matches a charging time or a discharging time preset for the assembled battery.
前記一次側コイルは、前記複数の二次側コイルに対応して複数設けられ、
前記電流センサは、前記複数の一次側コイルに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項に記載の蓄電状態調整装置。
A plurality of the primary side coils are provided corresponding to the plurality of secondary side coils.
The storage state adjusting device according to claim 4 , wherein a plurality of the current sensors are provided corresponding to the plurality of primary side coils.
前記制御系は、前記電流センサの計測値に応じて前記目標値の設定を変更可能であることを特徴とする請求項又はに記載の蓄電状態調整装置。 The control system, the state of charge controller according to claim 4 or 5, characterized in that in response to the measured value of the current sensor can change the setting of the target value. 前記制御系は、前記一次側コイルに接続された可変定電流回路を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の蓄電状態調整装置。 The storage state adjusting device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control system includes a variable constant current circuit connected to the primary coil. 前記可変定電流回路は、前記複数の一次側コイルに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項に記載の蓄電状態調整装置。 The storage state adjusting device according to claim 7 , wherein a plurality of the variable constant current circuits are provided corresponding to the plurality of primary side coils. 複数の蓄電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池の蓄電状態を調整する請求項1〜のいずれか一項に記載の蓄電状態調整装置と、を備える電池パック。
An assembled battery in which multiple storage batteries are connected in series,
A battery pack comprising the storage state adjusting device according to any one of claims 1 to 8, which adjusts the storage state of the assembled battery.
請求項に記載の電池パックと、
前記電池パックに接続される充電器と、
前記電池パックに接続される負荷と、を備える負荷システム。
The battery pack according to claim 9 and
The charger connected to the battery pack and
A load system comprising a load connected to the battery pack.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記設定する工程では、前記組電池の充放電時以外のときに前記目標値を設定し、
前記制御する工程では、前記組電池の充放電時以外のときに前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を設定し、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致する蓄電状態調整方法。
It is a storage state adjustment method that adjusts the storage state of an assembled battery in which multiple storage batteries are connected in series.
During charging / discharging of the assembled battery, a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries is supplied to the assembled battery from the current supply circuit.
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
A step of setting a target value of a balance time, which is a time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and
Including a step of controlling the current supply circuit based on the target value.
In the setting step, the target value is set at a time other than the charging / discharging of the assembled battery.
In the control step, the total amount of energy stored in the primary coil is set based on the target value when the assembled battery is not charged or discharged .
The target value is a storage state adjusting method that substantially matches the charging time or discharging time preset for the assembled battery.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記制御する工程では、前記複数の蓄電池それぞれの電圧を計測する複数の電圧センサの計測値及び前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能であり、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致する蓄電状態調整方法。
It is a storage state adjustment method that adjusts the storage state of an assembled battery in which multiple storage batteries are connected in series.
During charging / discharging of the assembled battery, a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries is supplied to the assembled battery from the current supply circuit.
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
A step of setting a target value of a balance time, which is a time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and
Including a step of controlling the current supply circuit based on the target value.
In the step of the control, Ri adjustable der the total amount of energy accumulated in the primary coil based on the measured value and the target value of the plurality of voltage sensor for measuring a plurality of storage batteries each voltage,
The target value is a storage state adjusting method that substantially matches the charging time or discharging time preset for the assembled battery.
複数の蓄電池が直列に接続された組電池の蓄電状態を調整する蓄電状態調整方法であって、
前記組電池の充放電中に前記複数の蓄電池の電圧をバランスさせるための電流が電流供給回路から前記組電池に供給され、
前記電流供給回路は、前記複数の蓄電池に直列に接続された一次側コイルと、前記複数の蓄電池それぞれに並列に接続され、前記一次側コイルに蓄えられたエネルギが伝達される複数の二次側コイルと、を含み、
前記組電池の充電開始又は放電開始から前記複数の蓄電池の電圧がバランスするまでの時間であるバランス時間の目標値を設定する工程と、
前記目標値に基づいて、前記電流供給回路を制御する工程と、を含み、
前記制御する工程では、前記一次側コイルに供給される電流を計測する電流センサの計測値及び前記目標値に基づいて前記一次側コイルに蓄積される総エネルギ量を調整可能であり、
前記目標値は、前記組電池に対して予め設定された充電時間又は放電時間に略一致することを特徴とする蓄電状態調整方法。
It is a storage state adjustment method that adjusts the storage state of an assembled battery in which multiple storage batteries are connected in series.
During charging / discharging of the assembled battery, a current for balancing the voltages of the plurality of storage batteries is supplied to the assembled battery from the current supply circuit.
The current supply circuit has a primary coil connected in series to the plurality of storage batteries and a plurality of secondary coils connected in parallel to each of the plurality of storage batteries to transmit the energy stored in the primary coil. Including the coil,
A step of setting a target value of a balance time, which is a time from the start of charging or discharging of the assembled battery to the balance of the voltages of the plurality of storage batteries, and
Including a step of controlling the current supply circuit based on the target value.
In the step of the control, Ri adjustable der the total amount of energy accumulated in the primary coil based on the measured value and the target value of the current sensor for measuring the current supplied to the primary coil,
A storage state adjusting method , wherein the target value substantially matches a charging time or a discharging time preset for the assembled battery.
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JP5573818B2 (en) * 2011-11-08 2014-08-20 株式会社豊田自動織機 Battery equalization apparatus and method
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