JP6927005B2 - Power supply - Google Patents

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Description

本開示は、複数の組電池を有する電源装置の制御に関する。 The present disclosure relates to the control of a power supply unit having a plurality of assembled batteries.

従来、複数の組電池を備えた電源装置においては、複数の組電池間がバスバー等の接続部材によって接続される場合がある。このような電源装置においては、各組電池は、電圧検出装置を用いてその電圧が監視される。たとえば、特開2011−253721号公報(特許文献1)には、複数の燃料電池において2以上に区分されたグループ毎の電圧を監視する電圧監視装置について開示される。 Conventionally, in a power supply device including a plurality of assembled batteries, the plurality of assembled batteries may be connected by a connecting member such as a bus bar. In such a power supply device, the voltage of each assembled battery is monitored by using a voltage detection device. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-253721 (Patent Document 1) discloses a voltage monitoring device that monitors the voltage of each group divided into two or more in a plurality of fuel cells.

特開2011−253721号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-253721

上述のように複数の組電池間が接続部材を用いて接続される場合において、この接続部材は、たとえば、ボルト等を用いて各組電池の端子に締結される場合がある。このような場合に、ボルト等の締結に緩みなどがあると、接続部材における導通抵抗が高くなる場合がある。その結果、導通抵抗の上昇により接続部材の温度が上昇する場合がある。上述した特許文献1においては、このような問題について何ら考慮されていない。 When a plurality of assembled batteries are connected by using a connecting member as described above, the connecting member may be fastened to the terminal of each assembled battery by using, for example, a bolt or the like. In such a case, if the bolts and the like are loosened, the conduction resistance in the connecting member may increase. As a result, the temperature of the connecting member may rise due to the rise in conduction resistance. In the above-mentioned Patent Document 1, no consideration is given to such a problem.

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の組電池間を接続する接続部材の温度上昇を抑制する電源装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a power supply device for suppressing a temperature rise of a connecting member connecting a plurality of assembled batteries.

本開示のある局面に係る電源装置は、第1組電池と、第2組電池と、第1組電池および第2組電池を直列に接続する接続部材とを含むバッテリと、接続部材の一方端部と他方端部との間の端部間電圧を検出する第1検出装置と、バッテリに流れる電流を検出する第2検出装置と、バッテリにおいて入出力される電力を制御する電力制御装置とを備える。電力制御装置は、端部間電圧と電流とを用いて接続部材における消費電力量を算出し、算出された消費電力量が許容電力量よりも大きい場合に、電流が消費電力量の算出前の電流よりも低下するようにバッテリにおいて入出力される電力を制御する。 The power supply device according to a certain aspect of the present disclosure includes a battery including a first set battery, a second set battery, and a connecting member for connecting the first set battery and the second set battery in series, and one end of the connecting member. A first detection device that detects the voltage between the ends of the unit and the other end, a second detection device that detects the current flowing through the battery, and a power control device that controls the power input and output from the battery. Be prepared. The power control device calculates the power consumption of the connecting member using the voltage between the ends and the current, and when the calculated power consumption is larger than the allowable power amount, the current is before the calculation of the power consumption amount. Control the power input and output in the battery so that it is lower than the current.

このようにすると、接続部材における消費電力量を許容電力量よりも低下させることができる。これにより、接続部材の温度上昇を抑制することができる。 In this way, the power consumption of the connecting member can be made lower than the allowable power amount. Thereby, the temperature rise of the connecting member can be suppressed.

本開示によると、複数の組電池間を接続するバスバーの温度上昇を抑制する電源装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a power supply device that suppresses a temperature rise of a bus bar that connects a plurality of assembled batteries.

本実施の形態に係る電源装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the power supply device which concerns on this embodiment. 複数の組電池間を接続する構成の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the structure which connects between a plurality of assembled batteries. 制御装置で実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control process executed by a control device. 変形例において制御装置で実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control process executed by the control apparatus in a modification.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図1は、本実施の形態に係る電源装置1の構成を示す。本実施の形態に係る電源装置1は、制御装置10と、バッテリ20と、電圧測定部30と、温度センサ40と、電流センサ50とを備える。 FIG. 1 shows the configuration of the power supply device 1 according to the present embodiment. The power supply device 1 according to the present embodiment includes a control device 10, a battery 20, a voltage measuring unit 30, a temperature sensor 40, and a current sensor 50.

本実施の形態において、バッテリ20は、たとえば、車両等に搭載されたバッテリであある。バッテリ20は、図示しない負荷に電力を供給する。負荷は、たとえば、インバータやコンバータ等の電力変換装置と、車両の動力源となり得るモータジェネレータとを含む。 In the present embodiment, the battery 20 is, for example, a battery mounted on a vehicle or the like. The battery 20 supplies power to a load (not shown). The load includes, for example, a power converter such as an inverter or a converter, and a motor generator that can be a power source for the vehicle.

バッテリ20は、複数の組電池を含む。本実施の形態において、バッテリ20は、第1組電池22と、バスバー24と、第2組電池26とを含む。なお、バッテリ20に含まれる組電池の個数は、特に2個に限定されるものではない。組電池は、同じ個数の電池セルによって構成されるものであってもよいし、あるいは、異なる個数の電池セルによって構成されるものであってもよい。 The battery 20 includes a plurality of assembled batteries. In the present embodiment, the battery 20 includes a first set battery 22, a bus bar 24, and a second set battery 26. The number of assembled batteries included in the battery 20 is not particularly limited to two. The assembled battery may be composed of the same number of battery cells, or may be composed of a different number of battery cells.

第1組電池22は、複数個の電池セルを含む。本実施の形態において、第1組電池22は、所定数(本実施の形態においては、たとえば、3個)の電池セルを並列に接続した電池ブロック22bを所定数だけ直列に接続した構成を有する。 The first set battery 22 includes a plurality of battery cells. In the present embodiment, the first set battery 22 has a configuration in which a predetermined number of battery blocks 22b in which a predetermined number (for example, three in the present embodiment) of battery cells are connected in parallel are connected in series. ..

第2組電池26は、複数個の電池セルを含む。本実施の形態において、第2組電池26は、所定数(本実施の形態においては、たとえば、3個)の電池セルを並列に接続した電池ブロック26bを所定数だけ直列に接続した構成を有する。 The second set battery 26 includes a plurality of battery cells. In the present embodiment, the second set battery 26 has a configuration in which a predetermined number of battery blocks 26b in which a predetermined number (for example, three in the present embodiment) of battery cells are connected in parallel are connected in series. ..

第1組電池22と、第2組電池26とは、バスバー24によって直列に接続される。バスバー24は、たとえば、第1組電池22の電極端子(たとえば、負極端子)と第2組電池26の反対の極性の電極端子(たとえば、正極端子)とを接続可能な形状に形成された通電可能な接続部材である。なお、バスバー24は、第1組電池22の正極端子と第2組電池26の負極端子とを接続する構成であってもよい。 The first set battery 22 and the second set battery 26 are connected in series by the bus bar 24. The bus bar 24 is energized so as to be able to connect, for example, the electrode terminal (for example, the negative electrode terminal) of the first set battery 22 and the electrode terminal (for example, the positive electrode terminal) of the opposite polarity of the second set battery 26. It is a possible connecting member. The bus bar 24 may be configured to connect the positive electrode terminal of the first set battery 22 and the negative electrode terminal of the second set battery 26.

図2は、複数の組電池間を接続する構成の一例を説明するための図である。図2に示すように、第1組電池22は、所定数の電池ブロック22bと、複数のブロック間バスバー22cと、端子バスバー22dとを含む。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a configuration in which a plurality of assembled batteries are connected. As shown in FIG. 2, the first set battery 22 includes a predetermined number of battery blocks 22b, a plurality of inter-block bus bars 22c, and a terminal bus bar 22d.

電池ブロック22bは、複数の電池セル22aを含む。本実施の形態においては、電池ブロック22bは、3個の角型の電池セル22aが一列に配列されることによって構成される。電池ブロック22bにおいて、電池セル22aは、正極端子および負極端子が設けられる面を上面とし、上面の長方形状における長手方向の辺が、隣接する電池セル22aの上面の長方形状における長手方向の辺と対向する位置関係になるように配列される。 The battery block 22b includes a plurality of battery cells 22a. In the present embodiment, the battery block 22b is configured by arranging three square battery cells 22a in a row. In the battery block 22b, the battery cell 22a has a surface on which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided as the upper surface, and the rectangular side of the upper surface in the longitudinal direction is the longitudinal side of the upper surface of the adjacent battery cell 22a in the rectangular shape. They are arranged so that they face each other.

電池ブロック22bは、隣接する電池ブロック22bと、ブロック間バスバー22cによって直列に接続される。具体的には、ブロック間バスバー22cは、電池ブロック22bに含まれる3個の電池セル22aにおいて同じ極性の電極端子(たとえば、正極端子)の各々に接続される。さらに、ブロック間バスバー22cは、隣接する電池ブロック22bに含まれる3個の電池セル22aにおいて同じ極性の電極端子であって、かつ、接続先の電池ブロック22bの電極端子と異なる極性の電極端子(たとえば、負極端子)の各々に接続される。このように、ブロック間バスバー22cによって、電池ブロック22b内において3個の電池セル22aが並列に接続され、かつ、隣接する電池ブロック22bとは直列に接続される。なお、ブロック間バスバー22cと電池セル22aとは、たとえば、ボルトやナット等を用いた締結によって接続される。 The battery block 22b is connected in series with the adjacent battery block 22b by an inter-block bus bar 22c. Specifically, the inter-block bus bar 22c is connected to each of the electrode terminals (for example, positive electrode terminals) having the same polarity in the three battery cells 22a included in the battery block 22b. Further, the inter-block bus bar 22c is an electrode terminal having the same polarity in the three battery cells 22a included in the adjacent battery block 22b, and has an electrode terminal having a polarity different from that of the connected battery block 22b. For example, it is connected to each of the negative electrode terminals). In this way, the inter-block bus bar 22c connects the three battery cells 22a in parallel in the battery block 22b and connects them in series with the adjacent battery blocks 22b. The inter-block bus bar 22c and the battery cell 22a are connected by fastening with bolts, nuts, or the like, for example.

複数の電池ブロック22bのうちの端部に配置される電池ブロック22bに含まれる3個の電池セル22aにおいては、いずれかの一方の電極端子の各々にブロック間バスバー22cが接続されるのに対して、他方端の電極端子の各々には端子バスバー22dが接続される。端子バスバー22dの一方端側には、3個の電池セル22aの電極端子の各々が接続され、端子バスバー22dの他方端には、バスバー24の一方端が接続される。なお、端子バスバー22dと電池セル22aとは、たとえば、ボルトやナット等を用いた締結によって接続される。端子バスバー22dとバスバー24とは、たとえば、ボルトやナット等を用いた締結によって接続される。 In the three battery cells 22a included in the battery block 22b arranged at the end of the plurality of battery blocks 22b, the inter-block bus bar 22c is connected to each of one of the electrode terminals. A terminal bus bar 22d is connected to each of the electrode terminals at the other end. Each of the electrode terminals of the three battery cells 22a is connected to one end side of the terminal bus bar 22d, and one end of the bus bar 24 is connected to the other end of the terminal bus bar 22d. The terminal bus bar 22d and the battery cell 22a are connected by fastening with bolts, nuts, or the like, for example. The terminal bus bar 22d and the bus bar 24 are connected by fastening with bolts, nuts, or the like, for example.

第2組電池26は、所定数の電池ブロック26bと、複数のブロック間バスバー26cと、端子バスバー26dとを含む。また、電池ブロック26bは、複数の電池セル26aを含む。第2組電池26の構成は、第1組電池22の構成と同様である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。 The second set battery 26 includes a predetermined number of battery blocks 26b, a plurality of inter-block bus bars 26c, and a terminal bus bar 26d. Further, the battery block 26b includes a plurality of battery cells 26a. The configuration of the second set battery 26 is the same as the configuration of the first set battery 22. Therefore, the detailed explanation will not be repeated.

端子バスバー26dの一方端側には、3個の電池セル26aの電極端子の各々が接続され、端子バスバー26dの他方端には、バスバー24の他方端が接続される。なお、端子バスバー22dとバスバー24とは、たとえば、ボルトやナット等を用いて締結によって接続される。 Each of the electrode terminals of the three battery cells 26a is connected to one end side of the terminal bus bar 26d, and the other end of the bus bar 24 is connected to the other end of the terminal bus bar 26d. The terminal bus bar 22d and the bus bar 24 are connected by fastening using, for example, bolts or nuts.

図1に戻って、電圧測定部30は、バッテリ20の複数の電池ブロック22b,26bの各々の電圧等を検出する。第1組電池22の正極端子、隣接する電池ブロック22bの間、第1組電池22の負極端子、第2組電池26の正極端子、隣接する電池ブロック26bの間、および、第2組電池26の負極端子には、複数の配線の各々の一方端が接続される。複数の配線の各々の他方端は、電圧測定部30の入力部(図示せず)に接続される。 Returning to FIG. 1, the voltage measuring unit 30 detects the voltage and the like of each of the plurality of battery blocks 22b and 26b of the battery 20. The positive electrode terminal of the first set battery 22, between the adjacent battery blocks 22b, the negative electrode terminal of the first set battery 22, the positive terminal of the second set battery 26, between the adjacent battery blocks 26b, and the second set battery 26. One end of each of the plurality of wires is connected to the negative electrode terminal of the above. The other end of each of the plurality of wires is connected to an input unit (not shown) of the voltage measuring unit 30.

電圧測定部30は、これらの複数の配線を用いて複数の電池ブロック22b,26bの各々の電圧と、バスバー24の端部間の電圧(以下、端部間電圧と記載する)Vbbとを検出する。電圧測定部30は、検出された複数の電池ブロック22b,26bの各々の電圧と、端部間電圧Vbbとを制御装置10に送信する。 The voltage measuring unit 30 detects the respective voltages of the plurality of battery blocks 22b and 26b and the voltage between the ends of the bus bar 24 (hereinafter, referred to as the voltage between the ends) Vbb using these plurality of wirings. do. The voltage measuring unit 30 transmits the detected voltages of the plurality of battery blocks 22b and 26b and the voltage between the ends Vbb to the control device 10.

温度センサ40は、バッテリ20の温度TBを検出する。温度センサ40は、検出したバッテリ20の温度TBを示す信号を制御装置10に送信する。なお、温度センサ40は、たとえば、バッテリ20の周囲の温度を温度TBとして検出するようにしてもよい。 The temperature sensor 40 detects the temperature TB of the battery 20. The temperature sensor 40 transmits a signal indicating the detected temperature TB of the battery 20 to the control device 10. The temperature sensor 40 may detect, for example, the temperature around the battery 20 as the temperature TB.

電流センサ50は、バッテリ20に流れる電流Ibを検出する。電流センサ50は、検出した電流Ibを示す信号を制御装置10に送信する。 The current sensor 50 detects the current Ib flowing through the battery 20. The current sensor 50 transmits a signal indicating the detected current Ib to the control device 10.

制御装置10は、演算部12と、記憶部14とを含む。演算部12は、たとえば、記憶部14に記憶されたプログラム等の情報に基づいて所定の演算処理を実行可能に構成されるCPU(Central Processing Unit)を含む。 The control device 10 includes a calculation unit 12 and a storage unit 14. The calculation unit 12 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) configured to be able to execute a predetermined calculation process based on information such as a program stored in the storage unit 14.

記憶部14は、たとえば、ROM(Read Only Memory)あるいはRAM(Random Access Memory)等の各種メモリを含む。 The storage unit 14 includes various types of memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), for example.

制御装置10は、電圧測定部30、温度センサ40および電流センサ50から各種信号を受信し、受信した各種信号に基づいてバッテリ20に入出力される電力を制御する。制御装置10は、たとえば、上述の電力変換装置を制御することによってバッテリ20に入出力される電力を制御する。 The control device 10 receives various signals from the voltage measuring unit 30, the temperature sensor 40, and the current sensor 50, and controls the power input / output to / from the battery 20 based on the received various signals. The control device 10 controls the power input / output to / from the battery 20 by controlling the power conversion device described above, for example.

以上のような構成を有する電源装置1において、バスバー24と端子バスバー22dとの締結状態や、バスバー24と端子バスバー26dとの締結状態に緩みなどが生じると、バスバー24における導通抵抗が高くなる場合がある。その結果、バスバー24の温度が上昇する場合がある。特に、高電圧のバッテリにおいて通電電流が大きいため、温度の上昇幅も大きくなる場合がある。 In the power supply device 1 having the above configuration, if the connection state between the bus bar 24 and the terminal bus bar 22d or the connection state between the bus bar 24 and the terminal bus bar 26d becomes loose, the conduction resistance in the bus bar 24 increases. There is. As a result, the temperature of the bus bar 24 may rise. In particular, since the energizing current is large in a high-voltage battery, the temperature rise may be large.

そこで、本実施の形態においては、制御装置10が、端部間電圧Vbbと電流Ibとを用いてバスバー24における消費電力量を算出し、算出された消費電力量が許容電力量よりも大きい場合に、電流が消費電力量の算出前の電流よりも低下するようにバッテリ20において入出力される電力を制御するものとする。 Therefore, in the present embodiment, the control device 10 calculates the power consumption of the bus bar 24 using the end-to-end voltage Vbb and the current Ib, and the calculated power consumption is larger than the allowable power consumption. In addition, the power input / output in the battery 20 is controlled so that the current is lower than the current before the calculation of the power consumption.

このようにすると、バスバーにおける消費電力量を許容電力量よりも低下させることができる。これにより、バスバーの温度上昇を抑制することができる。 In this way, the power consumption of the bus bar can be made lower than the allowable power amount. Thereby, the temperature rise of the bus bar can be suppressed.

以下、図3を参照して、本実施の形態に係る電源装置1の制御装置10によって実行される制御処理について説明する。図3は、制御装置10で実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。制御装置10は、たとえば、設定時間が経過する毎に図3で示される処理を実行する。 Hereinafter, the control process executed by the control device 10 of the power supply device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining the control process executed by the control device 10. The control device 10 executes, for example, the process shown in FIG. 3 every time the set time elapses.

ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、制御装置10は、経過時間tを初期値(ゼロ)にリセットする。 At step 100 (hereinafter, step is referred to as S) 100, the control device 10 resets the elapsed time t to the initial value (zero).

S102にて、制御装置10は、経過時間を算出する。具体的には、制御装置10は、経過時間tの前回値に所定時間Δtを加算した値を経過時間tの今回値として算出する。 In S102, the control device 10 calculates the elapsed time. Specifically, the control device 10 calculates the value obtained by adding the predetermined time Δt to the previous value of the elapsed time t as the current value of the elapsed time t.

S104にて、制御装置10は、端部間電圧Vbb(n)を取得する。制御装置10は、電圧測定部30から端部間電圧Vbb(n)を取得する。 In S104, the control device 10 acquires the end-to-end voltage Vbb (n). The control device 10 acquires the voltage between ends Vbb (n) from the voltage measuring unit 30.

S106にて、制御装置10は、電流Ib(n)を取得する。制御装置10は、電流センサ50から電流Ib(n)を取得する。 In S106, the control device 10 acquires the current Ib (n). The control device 10 acquires the current Ib (n) from the current sensor 50.

S108にて、制御装置10は、端部間電圧Vbb(n)と電流Ib(n)と所定時間Δtを乗算することによって、所定時間Δtにおける消費電力量ΔEbb(n)を算出する。 In S108, the control device 10 calculates the power consumption ΔEbb (n) at the predetermined time Δt by multiplying the end-to-end voltage Vbb (n), the current Ib (n), and the predetermined time Δt.

S110にて、制御装置10は、消費電力量の前回値Ebb(n−1)に所定時間Δtにおける消費電力量ΔEbb(n)を加算することによって消費電力量の今回値ΔEbb(n)を算出する。 In S110, the control device 10 calculates the current value ΔEbb (n) of the power consumption by adding the power consumption ΔEbb (n) at the predetermined time Δt to the previous value Ebb (n-1) of the power consumption. do.

S112にて、制御装置10は、経過時間tが設定時間を超えるか否かを判定する。経過時間tが設定時間を超える場合(S112にてYES)、処理はS114に移される。なお、経過時間tが設定時間を超えない場合(S112にてNO)、処理はS102に戻される。 In S112, the control device 10 determines whether or not the elapsed time t exceeds the set time. When the elapsed time t exceeds the set time (YES in S112), the process is transferred to S114. If the elapsed time t does not exceed the set time (NO in S112), the process is returned to S102.

S114にて、制御装置10は、温度TBを取得する。制御装置10は、温度センサ40から温度TBを取得する。 At S114, the control device 10 acquires the temperature TB. The control device 10 acquires the temperature TB from the temperature sensor 40.

S116にて、制御装置10は、記憶部14から温度TBに基づく許容電力量Aを設定する。記憶部14には、たとえば、温度TBと許容電力量Aとの関係を示すマップあるいは数式が記憶される。マップあるいは数式は、たとえば、温度TBが高いほど許容電力量Aが低くなるように設定され、温度TBが低いほど許容電力量Aが高くなるように設定される。温度TBと許容電力量Aとの関係は、たとえば、実験等によって適合されて設定される。温度TBと許容電力量Aとの関係は、線形の関係であってもよいし、あるいは、非線形の関係であってもよい。 In S116, the control device 10 sets the allowable electric energy A based on the temperature TB from the storage unit 14. In the storage unit 14, for example, a map or a mathematical formula showing the relationship between the temperature TB and the allowable electric energy A is stored. The map or mathematical formula is set so that, for example, the higher the temperature TB, the lower the allowable electric energy A, and the lower the temperature TB, the higher the allowable electric energy A. The relationship between the temperature TB and the allowable electric energy A is adapted and set by, for example, an experiment or the like. The relationship between the temperature TB and the allowable electric energy A may be a linear relationship or a non-linear relationship.

S118にて、制御装置10は、消費電力量の今回値Ebb(n)が許容電力量Aよりも大きいか否かを判定する。消費電力量の今回値Ebb(n)が許容電力量Aよりも大きいと判定される場合(S118にてYES)、処理はS120に移される。なお、消費電力量の今回値Ebb(n)が許容電力量A以下であると判定される場合(S118にてNO)、この処理は終了される。 In S118, the control device 10 determines whether or not the current value Ebb (n) of the power consumption amount is larger than the allowable power amount A. When it is determined that the current value Ebb (n) of the power consumption amount is larger than the allowable power amount A (YES in S118), the processing is transferred to S120. When it is determined that the current value Ebb (n) of the power consumption amount is equal to or less than the allowable power amount A (NO in S118), this process is terminated.

S120にて、制御装置10は、電流抑制制御を実行する。具体的には、制御装置10は、たとえば、バッテリ20の放電時においては、電力変換装置から電力の供給先への出力電圧を消費電力量の算出前よりも低下させることによりバッテリ20に流れる電流を低下させる。あるいは、制御装置10は、たとえば、バッテリ20の充電時においては、電力変換装置からバッテリ20に供給される電圧を消費電力量の算出前よりも低下させることによりバッテリ20に流れる電流を低下させるようにしてもよい。 In S120, the control device 10 executes current suppression control. Specifically, for example, when the battery 20 is discharged, the control device 10 lowers the output voltage from the power conversion device to the power supply destination to be lower than before the calculation of the power consumption, so that the current flowing through the battery 20 flows. To reduce. Alternatively, for example, when charging the battery 20, the control device 10 reduces the current flowing through the battery 20 by lowering the voltage supplied from the power converter to the battery 20 than before calculating the power consumption. It may be.

以上のような構造およびフローチャートに基づく電源装置1の動作について説明する。たとえば、バッテリ20から負荷に電力が供給されている場合を想定する。 The operation of the power supply device 1 based on the above structure and the flowchart will be described. For example, assume that power is being supplied to the load from the battery 20.

経過時間tが初期値にリセットされると(S100)、経過時間の算出が開始される(S102)。このとき、端部間電圧Vbbが取得され(S104)、電流Ibが取得されると(S106)、取得された端部間電圧Vbbと、電流Ibと、所定時間Δtとが乗算されることによって、所定時間Δtにおける消費電力量ΔEbb(n)が算出される(S108)。 When the elapsed time t is reset to the initial value (S100), the calculation of the elapsed time is started (S102). At this time, when the inter-end voltage Vbb is acquired (S104) and the current Ib is acquired (S106), the acquired inter-end voltage Vbb, the current Ib, and the predetermined time Δt are multiplied by each other. , The power consumption ΔEbb (n) at a predetermined time Δt is calculated (S108).

消費電力量の前回値Ebb(n−1)に所定時間Δtにおける消費電力量ΔEbb(n)が加算されることによって消費電力量の今回値Ebb(n)が算出される(S110)。 The current value Ebb (n) of the power consumption is calculated by adding the power consumption ΔEbb (n) at the predetermined time Δt to the previous value Ebb (n-1) of the power consumption (S110).

経過時間tが設定時間以下の場合は(S112にてNO)、上述の計算(S102〜S110)が繰り返されるため、時間が経過するほど算出される消費電力量は増加していく。 When the elapsed time t is equal to or less than the set time (NO in S112), the above calculation (S102 to S110) is repeated, so that the calculated power consumption increases as the time elapses.

経過時間tが設定時間を超える場合(S112にてYES)、温度TBが取得され(S114)、取得された温度TBに基づいて許容電力量Aが設定される(S116)。 When the elapsed time t exceeds the set time (YES in S112), the temperature TB is acquired (S114), and the allowable electric energy A is set based on the acquired temperature TB (S116).

設定時間における消費電力量Ebb(n)が許容電力量Aよりも大きい場合には(S118にてYES)、電流抑制制御が実行される(S120)。電流抑制制御が実行されることにより、バッテリ20に流れる電流Ibが消費電力量の算出前よりも低下する。その結果、バスバー24の温度上昇が抑制される。 When the power consumption Ebb (n) in the set time is larger than the allowable electric energy A (YES in S118), the current suppression control is executed (S120). By executing the current suppression control, the current Ib flowing through the battery 20 is lower than that before the calculation of the power consumption. As a result, the temperature rise of the bus bar 24 is suppressed.

以上のようにして、本実施の形態に係る電源装置1によると、バスバー24における消費電力量Ebb(n)を許容電力量Aよりも低下させることができる。これにより、バスバー24の温度上昇を抑制することができる。したがって、複数の組電池間を接続するバスバーの温度上昇を抑制する電源装置を提供することができる。 As described above, according to the power supply device 1 according to the present embodiment, the power consumption amount Ebb (n) in the bus bar 24 can be made lower than the allowable power amount A. Thereby, the temperature rise of the bus bar 24 can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a power supply device that suppresses a temperature rise of a bus bar that connects a plurality of assembled batteries.

また、たとえば、温度センサ等を用いてバスバー24の温度上昇を検出する構成と比較した場合には、バスバー24に複数の締結箇所があると、締結箇所毎に温度センサを設ける必要があるのに対して、本実施の形態に係る電源装置1においては、端部間電圧Vbbが検出できる構成を有していればよく、バスバー24の温度上昇を検出するに当たり、コストの上昇を抑制することができる。 Further, for example, when compared with the configuration in which the temperature rise of the bus bar 24 is detected by using a temperature sensor or the like, if the bus bar 24 has a plurality of fastening points, it is necessary to provide a temperature sensor at each fastening point. On the other hand, the power supply device 1 according to the present embodiment only needs to have a configuration capable of detecting the voltage Vbb between the ends, and can suppress the increase in cost when detecting the temperature rise of the bus bar 24. can.

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、組電池間を直列に接続する接続部材としてバスバーを一例として説明したが、たとえば、ケーブルであってもよい。
Hereinafter, modification examples will be described.
In the above-described embodiment, the bus bar has been described as an example as a connecting member for connecting the assembled batteries in series, but a cable may be used, for example.

さらに上述の実施の形態では、第1組電池22および第2組電池26は、いずれも3個の電池セルを並列接続した電池ブロック22b,26bを所定数だけ直列に接続して構成されるものとして説明したが、たとえば、第1組電池22および第2組電池26のうちの少なくともいずれかは、電池セルを所定数だけ直列に接続して構成されるものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the first set battery 22 and the second set battery 26 are each configured by connecting a predetermined number of battery blocks 22b and 26b in which three battery cells are connected in parallel in series. However, for example, at least one of the first set battery 22 and the second set battery 26 may be configured by connecting a predetermined number of battery cells in series.

さらに上述の実施の形態では、第1組電池22および第2組電池26は、いずれも複数の電池セルが1列に配列される構成を有する場合を一例として説明したが、複数列に配列される構成を有していてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the first set battery 22 and the second set battery 26 both have a configuration in which a plurality of battery cells are arranged in one row has been described as an example, but the first set battery 22 and the second set battery 26 are arranged in a plurality of rows. May have such a configuration.

さらに上述の実施の形態では、バスバー24における消費電力量Ebb(n)が温度TBに基づいて設定される許容電力量Aよりも大きい場合に、電流抑制制御を実行するものとして説明したが、たとえば、バスバー24における消費電力が温度TBに基づいて設定される許容電力Bよりも大きい場合に電流抑制制御を実行してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the current suppression control is executed when the power consumption Ebb (n) in the bus bar 24 is larger than the allowable electric energy A set based on the temperature TB. The current suppression control may be executed when the power consumption of the bus bar 24 is larger than the allowable power B set based on the temperature TB.

以下、図4を用いてこの変形例において制御装置10で実行される制御処理について説明する。図4は、変形例において制御装置10で実行される制御処理を示すフローチャートである。制御装置10は、たとえば、所定時間が経過する毎に図4で示される制御処理を実行する。 Hereinafter, the control process executed by the control device 10 in this modification will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a control process executed by the control device 10 in the modified example. The control device 10 executes, for example, the control process shown in FIG. 4 every time a predetermined time elapses.

S200にて、制御装置10は、端部間電圧Vbbを取得する。S202にて、制御装置10は、電流Ibを取得する。S204にて、制御装置10は、温度TBを取得する。 At S200, the control device 10 acquires the end-to-end voltage Vbb. At S202, the control device 10 acquires the current Ib. At S204, the control device 10 acquires the temperature TB.

S206にて、制御装置10は、消費電力Pbbを算出する。具体的には、制御装置10は、端部間電圧Vbbと電流Ibとを乗算することによってバスバー24における消費電力Pbbを算出する。 In S206, the control device 10 calculates the power consumption Pbb. Specifically, the control device 10 calculates the power consumption Pbb in the bus bar 24 by multiplying the end-to-end voltage Vbb and the current Ib.

S208にて、制御装置10は、記憶部14から温度TBに基づく許容電力Bを設定する。記憶部14には、たとえば、温度TBと許容電力Bとの関係を示すマップあるいは数式が記憶される。マップあるいは数式は、たとえば、温度TBが高いほど許容電力が低くなるように設定され、温度TBが低いほど許容電力Bが高くなるように設定される。温度TBと許容電力Bとの関係は、たとえば、実験等によって適合されて設定される。温度TBと許容電力Bとの関係は、線形の関係であってもよいし、あるいは、非線形の関係であってもよい。 In S208, the control device 10 sets the allowable power B based on the temperature TB from the storage unit 14. In the storage unit 14, for example, a map or a mathematical formula showing the relationship between the temperature TB and the allowable power B is stored. The map or formula is set so that, for example, the higher the temperature TB, the lower the permissible power, and the lower the temperature TB, the higher the permissible power B. The relationship between the temperature TB and the allowable power B is adapted and set by, for example, an experiment or the like. The relationship between the temperature TB and the allowable power B may be a linear relationship or a non-linear relationship.

S210にて、制御装置10は、消費電力Pbbが許容電力Bよりも大きいか否かを判定する。消費電力Pbbが許容電力Bよりも大きいと判定される場合(S210にてYES)、処理はS212に移される。なお、消費電力Pbbが許容電力B以下であると判定される場合(S210にてNO)、この処理は終了される。S212にて、制御装置10は、電流抑制制御を実行する。 In S210, the control device 10 determines whether or not the power consumption Pbb is larger than the allowable power B. When it is determined that the power consumption Pbb is larger than the allowable power B (YES in S210), the process is transferred to S212. When it is determined that the power consumption Pbb is equal to or less than the allowable power B (NO in S210), this process is terminated. At S212, the control device 10 executes current suppression control.

以下に、変形例における制御装置10の動作について説明する。たとえば、バッテリ20から負荷に電力が供給されている場合を想定する。 The operation of the control device 10 in the modified example will be described below. For example, assume that power is being supplied to the load from the battery 20.

このとき、端部間電圧Vbbが取得され(S200)、電流Ibが取得されるとともに(S202)、温度TBが取得される(S204)。取得された端部間電圧Vbbと電流Ibとが乗算されることによって、消費電力Pbbが算出されるとともに(S206)、取得された温度TBに基づいて許容電力Bが設定される(S208)。 At this time, the end-to-end voltage Vbb is acquired (S200), the current Ib is acquired (S202), and the temperature TB is acquired (S204). By multiplying the acquired end-to-end voltage Vbb and the current Ib, the power consumption Pbb is calculated (S206), and the allowable power B is set based on the acquired temperature TB (S208).

バスバー24における消費電力が許容電力Bよりも大きい場合には(S210にてYES)、電流抑制制御が実行されることにより、バッテリ20に流れる電流Ibが消費電力の算出前よりも低下する。その結果、バスバー24の温度上昇が抑制される。 When the power consumption of the bus bar 24 is larger than the allowable power B (YES in S210), the current suppression control is executed, so that the current Ib flowing through the battery 20 is lower than that before the calculation of the power consumption. As a result, the temperature rise of the bus bar 24 is suppressed.

このようにしても、バスバー24における消費電力Pbbを許容電力Bよりも低下させることができるため、バスバー24の温度上昇を抑制することができる。 Even in this way, the power consumption Pbb of the bus bar 24 can be made lower than the allowable power B, so that the temperature rise of the bus bar 24 can be suppressed.

なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
In addition, the above-mentioned modification may be carried out by appropriately combining all or a part thereof.
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 電源装置、10 制御装置、12 演算部、14 記憶部、20 バッテリ、22 第1組電池、22a,26a 電池セル、22b,26b 電池ブロック、22c,26c ブロック間バスバー、22d,26d 端子バスバー、24 バスバー、26 第2組電池、30 電圧測定部、40 温度センサ、50 電流センサ。 1 power supply, 10 controller, 12 arithmetic unit, 14 storage unit, 20 battery, 22 first set battery, 22a, 26a battery cell, 22b, 26b battery block, 22c, 26c block-to-block bus bar, 22d, 26d terminal bus bar, 24 busbar, 26 second set battery, 30 voltage measuring unit, 40 temperature sensor, 50 current sensor.

Claims (1)

第1組電池と、第2組電池と、前記第1組電池および前記第2組電池を直列に接続する接続部材とを含むバッテリと、
前記接続部材の一方端部と他方端部との間の端部間電圧を検出する第1検出装置と、
前記バッテリに流れる電流を検出する第2検出装置と、
前記バッテリにおいて入出力される電力を制御する電力制御装置とを備え、
前記電力制御装置は、前記端部間電圧と前記電流とを用いて前記接続部材における消費電力量を算出し、算出された前記消費電力量が許容電力量よりも大きい場合に、前記電流が前記消費電力量の算出前の電流よりも低下するように前記バッテリにおいて入出力される電力を制御する、電源装置。
A battery including a first set battery, a second set battery, and a connecting member for connecting the first set battery and the second set battery in series.
A first detection device that detects an end-to-end voltage between one end and the other end of the connecting member,
A second detection device that detects the current flowing through the battery, and
A power control device for controlling the power input / output in the battery is provided.
The power control device calculates the power consumption of the connecting member using the voltage between the ends and the current, and when the calculated power consumption is larger than the allowable power amount, the current is said to be the current. A power supply device that controls the power input and output in the battery so that the current is lower than the current before the calculation of the electric energy consumption.
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