JP7168336B2 - Secondary battery controller - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池制御装置に関する。 The present invention relates to a secondary battery control device.

蓄電手段として二次電池を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車等の二次電池システムには、一般に、電池の状態を管理する電池制御回路が搭載されている。この電池制御回路が電池の状態を管理するために用いる指標の代表的な例としては、充電状態(SOC:State Of Charge)、劣化状態(SOH:State Of Health)、許容電流、許容電力などがある。SOCは、電池がどの程度まで充電されているか(電池に放電可能な電荷量がどの程度残っているか)を示すものであり、SOHは、電池が初期状態からどの程度劣化しているかを示すものである。許容電流は、電池が充放電可能な電流の最大値であり、許容電力は、許容電流に電池電圧を乗算した値である。 2. Description of the Related Art Secondary battery systems such as power supply devices, distributed energy storage devices, and electric vehicles that use secondary batteries as power storage means are generally equipped with a battery control circuit that manages the state of the batteries. Typical examples of indices used by the battery control circuit to manage the state of the battery include state of charge (SOC), state of health (SOH), allowable current, allowable power, and the like. be. SOC indicates to what extent the battery has been charged (how much dischargeable charge remains in the battery), and SOH indicates how much the battery has deteriorated from its initial state. is. The allowable current is the maximum value of the current that can be charged and discharged by the battery, and the allowable power is the product of the allowable current and the battery voltage.

近年、二次電池システムでは高出力化および長寿命化の需要がますます高まっており、これを達成するために、電池の充放電に使用されるSOC使用範囲の最適化が求められている。SOC使用範囲の最適化に関して、下記特許文献1の技術が知られている。特許文献1には、両反応ガスが各反応ガス流路に供給されて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池で発電された電力を充電するとともに、電力を放電する蓄電装置と、前記燃料電池又は前記蓄電装置の電力により駆動される補機と、前記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出部と、前記蓄電装置の劣化を判定する劣化判定部と、前記蓄電装置から前記補機に供給される電力が、所定時間定常状態にあるかどうかを判定する定常状態判定部と、を備え、前記劣化判定部は、前記定常状態判定部により前記所定時間定常状態にあると判定されたとき、前記電圧検出部により検出した前記蓄電装置の電圧に基づいて前記蓄電装置の劣化を判定することを特徴とする燃料電池システムが記載されている。特許文献1の燃料電池システムによれば、前記蓄電装置が所定時間定常状態にあるときの前記蓄電装置の電圧に基づいて劣化判定を行うようにしているため、蓄電装置の劣化判定を精度よく行うことができる。この劣化判定結果に基づき、例えば、蓄電装置の出力上限値あるいはSOC使用範囲の決定を行うことで、蓄電装置の新品時から蓄電装置の能力を十分に発揮させて使用することができる。 In recent years, the demand for higher output and longer life in secondary battery systems has been increasing more and more, and in order to achieve this, there is a demand for optimization of the SOC usage range used for charging and discharging batteries. A technique disclosed in Patent Document 1 below is known for optimizing the SOC use range. Patent Document 1 discloses a fuel cell that generates power by supplying both reactant gases to respective reactant gas flow paths, a power storage device that charges the power generated by the fuel cell and discharges the power, and the fuel cell. Alternatively, an auxiliary device driven by electric power of the power storage device, a voltage detection unit that detects the voltage of the power storage device, a deterioration determination unit that determines deterioration of the power storage device, and a power supply supplied from the power storage device to the auxiliary device a steady state determination unit that determines whether or not the electric power is in a steady state for a predetermined time, and the deterioration determination unit determines, when the steady state determination unit determines that the power is in a steady state for the predetermined time, the A fuel cell system is disclosed in which deterioration of the power storage device is determined based on the voltage of the power storage device detected by a voltage detection unit. According to the fuel cell system of Patent Document 1, since the deterioration determination is performed based on the voltage of the power storage device when the power storage device is in a steady state for a predetermined time, the deterioration determination of the power storage device can be accurately performed. be able to. By determining, for example, the output upper limit value of the power storage device or the SOC use range of the power storage device based on the deterioration determination result, the power storage device can be fully utilized from the time it is brand new.

特開2009-231197号公報JP 2009-231197 A

特許文献1に記載の技術では、燃料電池の発電を停止して蓄電装置から一定電流が供給されているときに、蓄電装置が定常状態にあると判断し、このときに検出された電流値や電圧値を用いて劣化判定を行っている。したがって、二次電池システムの運用中には劣化判定を実施できず、そのためSOC使用範囲の最適化を図ることができない。 In the technique described in Patent Document 1, when power generation of the fuel cell is stopped and a constant current is supplied from the power storage device, it is determined that the power storage device is in a steady state, and the current value detected at this time and the Degradation determination is performed using the voltage value. Therefore, deterioration determination cannot be performed during operation of the secondary battery system, and therefore the SOC usage range cannot be optimized.

本発明による二次電池制御装置は、二次電池のSOC(充電状態)を推定するSOC推定部と、前記二次電池のOCV(開回路電圧)およびCCV(閉回路電圧)に基づく電圧降下を演算する電圧降下演算部と、前記SOC推定部が推定した前記SOCと、前記電圧降下演算部が演算した前記電圧降下との関係に基づいて、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する使用SOC決定部と、を備える。 A secondary battery control device according to the present invention includes an SOC estimator that estimates the SOC (state of charge) of a secondary battery, and a voltage drop based on the OCV (open circuit voltage) and CCV (closed circuit voltage) of the secondary battery. A range of SOC used in charging and discharging the secondary battery based on a relationship between the voltage drop calculation unit to be calculated, the SOC estimated by the SOC estimation unit, and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit or a use SOC determination unit that determines the central value.

本発明によれば、二次電池システムの運用中にSOC使用範囲の最適化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to optimize the SOC usage range during operation of the secondary battery system.

本発明の一実施形態に係る電池システムとその周辺の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a battery system and its surroundings according to an embodiment of the present invention; FIG. 単電池制御部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a cell control part. 本発明の第1の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram showing details of processing performed by an assembled battery control unit in the first embodiment of the present invention; 単電池の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of a cell. 記憶部に記憶されるマップ情報の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of map information stored in a storage unit; FIG. 本発明の第1の実施形態において組電池制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the flow of processing performed by an assembled battery control unit in the first embodiment of the present invention; SOC範囲ごとの電圧降下の平均値の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of average values of voltage drops for each SOC range; 本発明の第2の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。FIG. 10 is a block diagram showing the details of processing performed by an assembled battery control unit in the second embodiment of the present invention; 本発明の第2の実施形態において組電池制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 9 is a flow chart showing the flow of processing performed by an assembled battery control unit in the second embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第3の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。FIG. 11 is a block diagram showing details of processing performed by an assembled battery control unit in the third embodiment of the present invention; 本発明の第3の実施形態において組電池制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing the flow of processing performed by an assembled battery control unit in the third embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第4の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。FIG. 12 is a block diagram showing the processing contents performed by the assembled battery control unit in the fourth embodiment of the present invention; 本発明の第4の実施形態において組電池制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing a flow of processing performed by an assembled battery control unit in the fourth embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第5の実施形態において組電池制御部が行う処理内容を表すブロック線図である。FIG. 12 is a block diagram showing the processing contents performed by the assembled battery control unit in the fifth embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態では、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)の電源を構成する電池システムに搭載される組電池制御部に対して本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following embodiments, a case where the present invention is applied to an assembled battery control unit mounted in a battery system that constitutes a power source of a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) will be described as an example.

また、以下の各実施形態では、リチウムイオン電池を採用して単電池を直列に接続して組電池を構成しているが、単電池を並列接続したものを直列接続して組電池を構成してもよいし、直列接続した単電池を並列接続して組電池を構成してもよい。 Further, in each of the following embodiments, lithium-ion batteries are employed and unit cells are connected in series to constitute an assembled battery. Alternatively, the unit cells connected in series may be connected in parallel to form an assembled battery.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の一実施形態に係る電池システム100とその周辺の構成を示す図である。電池システム100はリレー300aと300bを介してインバータ400に接続され、リレー300cと300dを介して充電器420に接続される。電池システム100は、組電池110、単電池管理部120、電流検知部130、電圧検知部140、組電池制御部150を備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a battery system 100 and its surroundings according to an embodiment of the present invention. Battery system 100 is connected to inverter 400 via relays 300a and 300b, and to charger 420 via relays 300c and 300d. The battery system 100 includes an assembled battery 110 , a cell management section 120 , a current detection section 130 , a voltage detection section 140 and an assembled battery control section 150 .

組電池110は、複数の単電池111から構成される。単電池管理部120は、単電池111の状態を監視する。電流検知部130は、電池システム100に流れる電流を検知する。電圧検知部140は、組電池110の総電圧を検知する。組電池制御部150は、組電池110の状態を検知し、状態の管理等も行う。 The assembled battery 110 is composed of a plurality of single cells 111 . The cell management unit 120 monitors the states of the cells 111 . Current detection unit 130 detects the current flowing through battery system 100 . Voltage detector 140 detects the total voltage of assembled battery 110 . The assembled battery control unit 150 detects the state of the assembled battery 110 and also manages the state.

組電池制御部150は、電池システム100において、二次電池である組電池110の状態を検知して組電池110の制御を行う二次電池制御装置として機能する。この組電池制御部150は、単電池管理部120が送信する各単電池111の電池電圧や温度、電流検知部130が送信する電池システム100に流れる電流値、電圧検知部140が送信する組電池110の総電圧値を受け取る。組電池制御部150は、受け取ったこれらの情報をもとに、組電池110の状態を検知し、組電池110の充放電制御を実施する。組電池制御部150による状態検知の結果は、単電池管理部120や車両制御部200に送信される。 The assembled battery control unit 150 functions as a secondary battery control device that detects the state of the assembled battery 110 , which is a secondary battery, and controls the assembled battery 110 in the battery system 100 . This assembled battery control unit 150 controls the battery voltage and temperature of each unit cell 111 transmitted by the unit cell management unit 120, the current value flowing through the battery system 100 transmitted by the current detection unit 130, and the assembled battery unit transmitted by the voltage detection unit 140. Receive 110 total voltage values. Based on the received information, the assembled battery control unit 150 detects the state of the assembled battery 110 and controls charging and discharging of the assembled battery 110 . The state detection result by the assembled battery control unit 150 is transmitted to the cell management unit 120 and the vehicle control unit 200 .

組電池110は、電気エネルギーの蓄積および放出(直流電力の充放電)が可能な複数の単電池111を電気的に直列に接続して構成している。組電池110を構成する単電池111は、状態の管理・制御を実施する上で、所定の単位数にグループ分けされている。グループ分けされた単電池111は、電気的に直列に接続され、単電池群112a、112bを構成している。単電池群112を構成する単電池111の個数は、全ての単電池群112において同数でもよいし、単電池群112毎に単電池111の個数が異なっていてもよい。 The assembled battery 110 is configured by electrically connecting in series a plurality of unit cells 111 capable of storing and discharging electrical energy (charging and discharging DC power). The unit cells 111 forming the assembled battery 110 are grouped into a predetermined number of units for managing and controlling states. The grouped unit cells 111 are electrically connected in series to form unit cell groups 112a and 112b. The number of cells 111 constituting the cell groups 112 may be the same in all the cell groups 112 , or the number of cells 111 may be different for each cell group 112 .

単電池管理部120は、組電池110を構成する単電池111の状態を監視する。単電池管理部120は、単電池群112毎に設けられた単電池制御部121を備える。図1では、単電池群112aと112bに対応して、単電池制御部121aと121bが設けられている。単電池制御部121は、単電池群112を構成する単電池111の状態を監視および制御する。 The unit cell management unit 120 monitors the state of the unit cells 111 that make up the assembled battery 110 . The cell management unit 120 includes a cell control unit 121 provided for each cell group 112 . In FIG. 1, cell controllers 121a and 121b are provided corresponding to the cell groups 112a and 112b. The cell control unit 121 monitors and controls the states of the cells 111 that make up the cell group 112 .

本実施形態では、説明を簡略化するために、4個の単電池111を電気的に直列接続して単電池群112aと112bを構成し、単電池群112aと112bをさらに電気的に直列接続して合計8個の単電池111を備える組電池110とした。 In the present embodiment, in order to simplify the description, four cells 111 are electrically connected in series to form cell groups 112a and 112b, and the cell groups 112a and 112b are further electrically connected in series. Thus, an assembled battery 110 including a total of eight cells 111 was obtained.

組電池制御部150と単電池管理部120は、フォトカプラに代表される絶縁素子170および信号通信手段160を介して信号を送受信する。 The assembled battery control unit 150 and the unit cell management unit 120 transmit and receive signals via an insulating element 170 typified by a photocoupler and a signal communication means 160 .

組電池制御部150と、単電池管理部120を構成する単電池制御部121aおよび121bとの間の通信手段について説明する。単電池制御部121aおよび121bは、それぞれが監視する単電池群112aおよび112bの電位の高い順にしたがって直列に接続されている。組電池制御部150が単電池管理部120に送信した信号は、絶縁素子170および信号通信手段160を介して単電池制御部121aに入力される。単電池制御部121aの出力は信号通信手段160を介して単電池制御部121bに入力され、最下位の単電池制御部121bの出力は絶縁素子170および信号通信手段160を介して組電池制御部150へと伝送される。本実施形態1では、単電池制御部121aと単電池制御部121bの間は絶縁素子170を介していないが、絶縁素子170を介して信号を送受信することもできる。 Communication means between the assembled battery control unit 150 and the cell control units 121a and 121b constituting the cell management unit 120 will be described. The unit cell controllers 121a and 121b are connected in series in descending order of the electric potential of the unit cell groups 112a and 112b that they monitor. A signal transmitted from the assembled battery control unit 150 to the cell management unit 120 is input to the cell control unit 121 a via the insulating element 170 and the signal communication means 160 . The output of the cell control unit 121a is input to the cell control unit 121b via the signal communication means 160, and the output of the lowest cell control unit 121b is input to the assembled battery control unit via the insulating element 170 and the signal communication means 160. 150. In Embodiment 1, the insulating element 170 is not interposed between the cell control unit 121a and the cell control unit 121b.

組電池制御部150は、記憶部151を有する。記憶部151は、組電池110、単電池111、単電池群112の内部抵抗特性、満充電時の容量、分極電圧、劣化特性、個体差情報、SOCと開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の対応関係などの情報を格納する。さらに、単電池管理部120、単電池制御部121、組電池制御部150などの特性情報についてもあらかじめ記憶することができる。電池システム100や組電池制御部150等の動作が停止しても、記憶部151に記憶した各種情報は保持される。 The assembled battery control unit 150 has a storage unit 151 . The storage unit 151 stores the internal resistance characteristics, the capacity at full charge, the polarization voltage, the deterioration characteristics, the individual difference information, the SOC, and the open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage) of the assembled battery 110, the cell 111, and the cell group 112. Stores information such as the correspondence between Further, characteristic information of the cell management unit 120, the cell control unit 121, the assembled battery control unit 150, etc. can be stored in advance. Even if the operation of the battery system 100, the assembled battery control unit 150, etc. is stopped, the various information stored in the storage unit 151 is retained.

組電池制御部150は、単電池管理部120、電流検知部130、電圧検知部140、車両制御部200からそれぞれ受け取った情報を用いて、1つ以上の単電池111のSOC、SOH、許容充電・放電電流や電力などを検知するための演算を実行する。そして、演算結果に基づいて、単電池管理部120や車両制御部200に情報を出力し、組電池110の充放電制御を行う。 The assembled battery control unit 150 uses information received from the cell management unit 120, the current detection unit 130, the voltage detection unit 140, and the vehicle control unit 200 to determine the SOC, SOH, and allowable charge of one or more cells 111.・Performs calculations for detecting discharge current and power. Then, based on the calculation result, information is output to the cell management unit 120 and the vehicle control unit 200, and charge/discharge control of the assembled battery 110 is performed.

車両制御部200は、組電池制御部150が送信する情報を用いて、リレー300aと300bを介して電池システム100と接続されるインバータ400を制御する。また、リレー300cと300dを介して電池システム100に接続される充電器420を制御する。車両走行中には、電池システム100はインバータ400と接続され、組電池110が蓄えているエネルギーを用いて、モータジェネレータ410を駆動する。充電の際には、電池システム100は充電器420と接続され、家庭用の電源または充電スタンドからの電力供給によって充電される。 Vehicle control unit 200 uses information transmitted by assembled battery control unit 150 to control inverter 400 connected to battery system 100 via relays 300a and 300b. It also controls charger 420 connected to battery system 100 via relays 300c and 300d. While the vehicle is running, battery system 100 is connected to inverter 400 and uses energy stored in assembled battery 110 to drive motor generator 410 . When charging, battery system 100 is connected to charger 420 and charged by power supply from a household power source or a charging stand.

充電器420は、家庭または充電スタンドに代表される外部の電源を用いて組電池110を充電する際に用いられる。本実施形態1では、充電器420は車両制御部200からの指令に基づき充電電圧や充電電流などを制御する構成としているが、組電池制御部150からの指令に基づき制御を実施してもよい。また、充電器420は車両の構成、充電器420の性能、使用目的、外部の電源の設置条件などに応じて車両内部に設置してもよいし、車両の外部に設置することもできる。 Charger 420 is used to charge assembled battery 110 using an external power source such as a home or a charging station. In the first embodiment, the charger 420 is configured to control charging voltage, charging current, etc., based on commands from the vehicle control unit 200, but control may be performed based on commands from the assembled battery control unit 150. . In addition, the charger 420 may be installed inside the vehicle or outside the vehicle depending on the configuration of the vehicle, the performance of the charger 420, the purpose of use, and the installation conditions of the external power source.

電池システム100を搭載した車両システムが始動して走行する場合には、車両制御部200の管理のもと、電池システム100はインバータ400に接続され、組電池110が蓄えているエネルギーを用いてモータジェネレータ410を駆動する。回生時はモータジェネレータ410の発電電力により組電池110が充電される。電池システム100を備える車両が家庭用または充電スタンドに代表される外部の電源と接続された際には、車両制御部200が発信する情報に基づき電池システム100と充電器420とが接続され、組電池110が所定の条件になるまで充電される。充電によって組電池110に蓄えられたエネルギーは、次回の車両走行時に利用されるか、車両内外の電装品等を動作させるためにも利用される。さらに必要に応じて、家庭用の電源に代表される外部電源へも放出する場合がある。 When the vehicle system equipped with the battery system 100 is started and runs, under the control of the vehicle control unit 200, the battery system 100 is connected to the inverter 400, and the energy stored in the assembled battery 110 is used to power the motor. Drive generator 410 . During regeneration, the assembled battery 110 is charged by the electric power generated by the motor generator 410 . When a vehicle equipped with the battery system 100 is connected to a household power source or an external power supply such as a charging station, the battery system 100 and the charger 420 are connected based on information transmitted by the vehicle control unit 200, and assembled. Battery 110 is charged until predetermined conditions are met. The energy stored in the assembled battery 110 by charging is used for the next running of the vehicle or for operating electrical components inside and outside the vehicle. Furthermore, if necessary, it may be discharged to an external power supply such as a household power supply.

図2は、単電池制御部121の回路構成を示す図である。単電池制御部121は、電圧検出回路122、制御回路123、信号入出力回路124、温度検知部125を備える。電圧検出回路122は、各単電池111の端子間電圧を測定する。制御回路123は、電圧検出回路122および温度検知部125から測定結果を受け取り、信号入出力回路124を介して組電池制御部150に送信する。なお、単電池制御部121に一般的に実装される、自己放電や消費電流ばらつき等に伴い発生する単電池111間の電圧やSOCばらつきを均等化する回路構成は、周知のものであると判断して記載を省略した。 FIG. 2 is a diagram showing the circuit configuration of the cell control unit 121. As shown in FIG. The cell control unit 121 includes a voltage detection circuit 122 , a control circuit 123 , a signal input/output circuit 124 and a temperature detection unit 125 . The voltage detection circuit 122 measures the voltage across the terminals of each cell 111 . The control circuit 123 receives measurement results from the voltage detection circuit 122 and the temperature detection section 125 and transmits them to the assembled battery control section 150 via the signal input/output circuit 124 . It should be noted that the circuit configuration for equalizing the voltage and SOC variations between the cells 111 that occur due to self-discharge, consumption current variations, etc., which is generally implemented in the cell control unit 121, is judged to be well known. and omitted the description.

図2における単電池制御部121が備える温度検知部125は、単電池群112の温度を測定する機能を有する。温度検知部125は、単電池群112全体として1つの温度を測定し、単電池群112を構成する単電池111の温度代表値としてその温度を取り扱う。温度検知部125が測定した温度は、単電池111、単電池群112、または組電池110の状態を検知するための各種演算に用いられる。図2はこれを前提とするため、単電池制御部121に1つの温度検知部125を設けた。単電池111毎に温度検知部125を設けて単電池111毎に温度を測定し、単電池111毎の温度に基づいて各種演算を実行することもできるが、この場合は温度検知部125の数が多くなる分、単電池制御部121の構成が複雑となる。 A temperature detection unit 125 included in the cell control unit 121 in FIG. 2 has a function of measuring the temperature of the cell group 112 . Temperature detection unit 125 measures one temperature of unit cell group 112 as a whole, and treats that temperature as a temperature representative value of unit cells 111 constituting unit cell group 112 . The temperature measured by the temperature detection unit 125 is used for various calculations for detecting the state of the cell 111 , the cell group 112 , or the assembled battery 110 . Since FIG. 2 assumes this, one temperature detection unit 125 is provided in the cell control unit 121 . It is also possible to provide a temperature detection unit 125 for each unit cell 111 to measure the temperature of each unit cell 111 and execute various calculations based on the temperature of each unit cell 111. In this case, the number of temperature detection units 125 is increases, the configuration of the cell control unit 121 becomes complicated.

図2では、簡易的に温度検知部125を示した。実際は温度測定対象に温度センサが設置され、設置した温度センサが温度情報を電圧として出力する。これを測定した結果が制御回路123を介して信号入出力回路124に送信され、信号入出力回路124が単電池制御部121の外に測定結果を出力する。この一連の流れを実現する機能が単電池制御部121に温度検知部125として実装され、温度情報(電圧)の測定には電圧検出回路122を用いることもできる。 FIG. 2 simply shows the temperature detection unit 125 . Actually, a temperature sensor is installed on the temperature measurement object, and the installed temperature sensor outputs temperature information as a voltage. A result of the measurement is transmitted to the signal input/output circuit 124 via the control circuit 123 , and the signal input/output circuit 124 outputs the measurement result to the outside of the cell control section 121 . A function that implements this series of steps is implemented as a temperature detection unit 125 in the cell control unit 121, and a voltage detection circuit 122 can also be used to measure temperature information (voltage).

以下では組電池制御部150が行う各種演算を説明する。組電池制御部150は、マイクロコンピュータなどによって実現されるものであり、各種のプログラムを実行することで、以下に説明するような各種の処理や演算を行うことができる。 Various calculations performed by the assembled battery control unit 150 will be described below. The assembled battery control unit 150 is realized by a microcomputer or the like, and by executing various programs, can perform various processing and calculations as described below.

図3は、本発明の第1の実施形態において組電池制御部150が行う処理内容を表すブロック線図である。組電池制御部150は、フラッシュメモリ等により構成される記憶部151を有すると共に、SOC推定部152、電圧降下演算部153および使用SOC決定部154の各機能ブロックを有する。これらの機能ブロックは、組電池制御部150が行う処理や演算の一部をそれぞれ表している。 FIG. 3 is a block diagram showing details of processing performed by the assembled battery control unit 150 in the first embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150 has a storage unit 151 configured by a flash memory or the like, and has functional blocks of an SOC estimation unit 152 , a voltage drop calculation unit 153 and a use SOC determination unit 154 . These functional blocks each represent part of the processing and calculations performed by the battery pack control unit 150 .

SOC推定部152は、電圧検出回路122が検出した単電池111の端子間電圧と、電流検知部130が計測した電流Iと、温度検知部125が計測した温度Tとに基づき、組電池110を構成する各単電池111のSOCの推定を行う。なお、単電池111の端子間電圧として、電圧検知部140が計測した組電池110の電圧を単電池111の直列数で除算して得られた電圧を用いてもよい。以下に、SOC推定部152が行うSOC推定のための処理内容の一例として、電圧に基づくSOCの推定処理を説明する。 The SOC estimating unit 152 determines the assembled battery 110 based on the voltage across the terminals of the single battery 111 detected by the voltage detecting circuit 122, the current I measured by the current detecting unit 130, and the temperature T measured by the temperature detecting unit 125. The SOC of each unit cell 111 is estimated. As the inter-terminal voltage of the cell 111, a voltage obtained by dividing the voltage of the assembled battery 110 measured by the voltage detection unit 140 by the number of the cells 111 in series may be used. As an example of processing contents for SOC estimation performed by the SOC estimating unit 152, SOC estimation processing based on voltage will be described below.

図4は単電池111の等価回路を示す回路図である。図4において、単電池111は、電圧源401と、直流抵抗402と、分極抵抗403と、キャパシタンス成分404から構成される。分極抵抗403とキャパシタンス成分404は並列接続され、その並列接続対と、電圧源401と、直流抵抗402とが直列接続されている。 FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the cell 111. As shown in FIG. In FIG. 4, the cell 111 is composed of a voltage source 401 , a DC resistance 402 , a polarization resistance 403 and a capacitance component 404 . A polarization resistance 403 and a capacitance component 404 are connected in parallel, and the parallel connection pair, a voltage source 401 and a DC resistance 402 are connected in series.

直流抵抗402の抵抗値をRoと表し、分極抵抗403とキャパシタンス成分404の並列接続対の電圧に相当する分極電圧をVpと表すと、単電池111に電流Iを印加したときの単電池111の端子間電圧(CCV:Closed Circuit Voltage)は、以下の式(1)で表される。式(1)において、OCVは電圧源401の両端電圧である。このOCVは、充放電電流が流れていない時で、かつ、その電圧が時間的に一定である時の単電池111の端子間電圧に相当する。
CCV=OCV+I×Ro+Vp (1)
Denoting the resistance value of the DC resistor 402 as Ro, and denoting the polarization voltage corresponding to the voltage of the parallel connection pair of the polarization resistor 403 and the capacitance component 404 as Vp, the voltage of the cell 111 when the current I is applied to the cell 111 is: A voltage between terminals (CCV: Closed Circuit Voltage) is represented by the following formula (1). In equation (1), OCV is the voltage across voltage source 401 . This OCV corresponds to the voltage across the terminals of the cell 111 when no charging/discharging current is flowing and the voltage is constant over time.
CCV = OCV + I x Ro + Vp (1)

OCVは、SOC(充電状態)の演算に用いられるが、単電池111が充放電されている状況ではCCVが測定され、OCVを直接測定することが不可能である。このため、式(1)を変形した以下の式(2)により、CCVからIRドロップと分極電圧Vpを差し引くことで、OCVが算出される。
OCV=CCV-I×Ro-Vp (2)
The OCV is used to calculate the SOC (state of charge), but the CCV is measured while the cell 111 is being charged and discharged, making it impossible to directly measure the OCV. Therefore, the OCV is calculated by subtracting the IR drop and the polarization voltage Vp from the CCV using the following formula (2), which is a modified formula (1).
OCV = CCV - I x Ro - Vp (2)

直流抵抗402の抵抗値Roと分極電圧Vpは、単電池111から抽出される特性情報により決定することができる。単電池111の特性情報は、単電池111を充放電することで実験的に把握した値として記憶部151に予め格納されている。なお、直流抵抗402の抵抗値Roや分極電圧Vpを決定する際に用いる特性情報を、単電池111のSOCや温度、電流などに応じて変えるようにすると、高精度なOCVを得ることができる。また、端子間電圧CCVは、電圧検知部140の計測結果を単電池111の直列数で除算したものを用いるものとし、電流Iは、電流検知部130の計測結果から得られる。 The resistance value Ro of the DC resistor 402 and the polarization voltage Vp can be determined by characteristic information extracted from the cell 111 . The characteristic information of the cell 111 is stored in advance in the storage unit 151 as a value obtained experimentally by charging and discharging the cell 111 . A highly accurate OCV can be obtained by changing the characteristic information used for determining the resistance value Ro of the DC resistor 402 and the polarization voltage Vp according to the SOC, temperature, current, etc. of the cell 111. . Also, the voltage CCV between terminals is obtained by dividing the measurement result of the voltage detection unit 140 by the number of series cells 111 , and the current I is obtained from the measurement result of the current detection unit 130 .

なお、上記の説明では、単電池111の充放電中に測定したCCVの値からOCVの値を算出し、これに基づいてSOCの推定を行うこととしたが、単電池111が充放電されていないときに測定したOCVの値を用いてSOCを推定してもよい。 In the above description, the OCV value is calculated from the CCV value measured during charging and discharging of the cell 111, and the SOC is estimated based on this value. You may estimate SOC using the value of OCV measured when it is not.

次に、SOC推定部152が行うSOC推定のための処理内容の他の一例として、電流に基づくSOCの推定処理を説明する。SOC推定部152は、以下の式(3)により単電池111のSOC推定を行うこともできる。式(3)において、SOC0は単電池111の充放電前の初期SOCの値を表し、電流Iは電流検知部130の計測値を表す。また、Qmaxは単電池111の満充電時の容量を表しており、これは、単電池111または組電池110を充放電することで実験的に把握した値として記憶部151に予め格納されている。
SOCi=SOC0+100×∫Idt/Qmax (3)
Next, as another example of processing contents for SOC estimation performed by the SOC estimation unit 152, SOC estimation processing based on current will be described. The SOC estimator 152 can also estimate the SOC of the cell 111 using the following equation (3). In equation (3), SOC0 represents the initial SOC value of the cell 111 before charging and discharging, and current I represents the measured value of the current detection unit 130 . Qmax represents the capacity of the cell 111 when it is fully charged, and is stored in the storage unit 151 in advance as a value obtained experimentally by charging and discharging the cell 111 or the assembled battery 110. .
SOCi = SOC0 + 100 x ∫Idt/Qmax (3)

SOC推定部152は、式(2)、式(3)のどちらを用いたSOC検出を行っても良いものとする。SOC推定部152により求められたSOCの値は、所定の周期でSOC推定部152から記憶部151に出力される。 SOC estimation section 152 may perform SOC detection using either equation (2) or equation (3). The SOC value obtained by SOC estimating section 152 is output from SOC estimating section 152 to storage section 151 at a predetermined cycle.

電圧降下演算部153は、電圧検出回路122が検出した単電池111の端子間電圧に基づいて、OCVとCCVの差分である電圧降下を演算する。このときのOCVの値は、前述の式(2)を用いてCCVから求めてもよいし、単電池111が充放電されていないときに電圧検出回路122が検出した単電池111の端子間電圧を用いてもよい。電圧降下演算部153により演算された電圧降下の値は、SOC推定部152と同期した所定の周期で、電圧降下演算部153から記憶部151に出力される。 The voltage drop calculator 153 calculates the voltage drop, which is the difference between the OCV and the CCV, based on the inter-terminal voltage of the cell 111 detected by the voltage detection circuit 122 . The value of OCV at this time may be obtained from CCV using the above formula (2), or the voltage across the terminals of the cell 111 detected by the voltage detection circuit 122 when the cell 111 is not charged or discharged may be used. The voltage drop value calculated by voltage drop calculation unit 153 is output from voltage drop calculation unit 153 to storage unit 151 in a predetermined cycle synchronized with SOC estimation unit 152 .

記憶部151には、SOC推定部152から出力されたSOCの値と、電圧降下演算部153から出力された電圧降下の値とに基づいて、SOCと電圧降下の関係を表すマップ情報が記憶される。このマップ情報では、組電池110の充放電中にSOC推定部152がそれぞれ異なるタイミングで推定した複数のSOCの値と、これと同期したタイミングで電圧降下演算部153が演算した複数の電圧降下の値とが、互いに対応付けて記録されている。 Storage unit 151 stores map information representing the relationship between the SOC and the voltage drop based on the SOC value output from SOC estimation unit 152 and the voltage drop value output from voltage drop calculation unit 153. be. In this map information, a plurality of SOC values estimated at different timings by the SOC estimating unit 152 during charging and discharging of the assembled battery 110 and a plurality of voltage drops calculated by the voltage drop calculating unit 153 at synchronized timings. values are recorded in association with each other.

図5は、記憶部151に記憶されるマップ情報の例を示す図である。図5に示すマップ情報501には、SOC1~SOC6を含む複数のSOCの値と、ΔV1~ΔV6を含む複数の電圧降下の値とが、互いに対応付けて記録されている。また、これらのSOCおよび電圧降下の値に加えて、I1~I6を含む電流値と、T1~T6を含む温度とが、さらに対応付けて記録されている。電流値I1~I6は、SOC1~SOC6およびΔV1~ΔV6の取得時に電流検知部130によってそれぞれ測定された単電池111の電流Iの値を表し、温度T1~T6は、SOC1~SOC6およびΔV1~ΔV6の取得時に温度検知部125によってそれぞれ測定された単電池111の温度Tの値を表している。なお、対応するSOC、電圧降下、電流、温度の値を相互に参照できれば、記憶部151に記憶されるマップ情報の形式は図5のものに限定されない。 FIG. 5 is a diagram showing an example of map information stored in the storage unit 151. As shown in FIG. In the map information 501 shown in FIG. 5, a plurality of SOC values including SOC1 to SOC6 and a plurality of voltage drop values including ΔV1 to ΔV6 are recorded in association with each other. In addition to these SOC and voltage drop values, current values including I1 to I6 and temperatures including T1 to T6 are further associated and recorded. Current values I1 to I6 represent the values of the current I of the cell 111 respectively measured by the current detection unit 130 when SOC1 to SOC6 and ΔV1 to ΔV6 are acquired, and temperatures T1 to T6 represent the values of SOC1 to SOC6 and ΔV1 to ΔV6. shows the value of the temperature T of the unit cell 111 measured by the temperature detection unit 125 at the time of acquisition of . Note that the format of the map information stored in the storage unit 151 is not limited to that shown in FIG. 5 as long as the corresponding SOC, voltage drop, current, and temperature values can be referred to each other.

使用SOC決定部154は、記憶部151に記憶されたマップ情報を参照し、これに基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する。そして、決定した使用SOC範囲の情報を単電池管理部120や車両制御部200に出力することで、組電池110の充放電を行うSOCの範囲を制限する。 The used SOC determination unit 154 refers to the map information stored in the storage unit 151, and based on this, determines the range of SOC to be used in charging and discharging the assembled battery 110. FIG. By outputting information on the determined use SOC range to the cell management unit 120 and the vehicle control unit 200, the SOC range for charging and discharging the assembled battery 110 is limited.

次に、本発明の第1の実施形態における使用SOC範囲の決定方法の詳細について説明する。本実施形態の使用SOC決定部154は、以下で説明するような手法により、記憶部151に記憶されたマップ情報から、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する。 Next, the details of the method for determining the used SOC range in the first embodiment of the present invention will be described. The use SOC determination unit 154 of the present embodiment determines the range of SOC to be used in charging and discharging the assembled battery 110 from the map information stored in the storage unit 151 by a method described below.

図6は、本発明の第1の実施形態において組電池制御部150が行う処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の組電池制御部150は、たとえば組電池110の充放電中に、所定の処理周期ごとに図6のフローチャートに示す処理を実行する。 FIG. 6 is a flow chart showing the flow of processing performed by the assembled battery control unit 150 in the first embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150 of the present embodiment executes the process shown in the flowchart of FIG.

ステップS10において、組電池制御部150は、組電池110における各単電池111の電圧、電流、温度をそれぞれ取得する。ここでは、単電池管理部120から送信される各単電池111の電圧および温度の測定値と、電流検知部130から送信される電流値とを組電池制御部150において受信することで、これらの値を取得する。なお、電圧検知部140から送信される組電池110の総電圧値を受信し、これに基づいて各単電池111の電圧を取得してもよい。 In step S<b>10 , the assembled battery control unit 150 acquires the voltage, current, and temperature of each unit cell 111 in the assembled battery 110 . Here, by receiving the measured values of the voltage and temperature of each cell 111 transmitted from the cell management unit 120 and the current value transmitted from the current detection unit 130 in the assembled battery control unit 150, these get the value. Alternatively, the total voltage value of the assembled battery 110 transmitted from the voltage detection unit 140 may be received, and the voltage of each unit cell 111 may be obtained based on this.

ステップS20において、組電池制御部150は、SOC推定部152によりSOCを推定する。ここでは、ステップS10で取得した電圧、電流、温度の値に基づき、前述のような方法で各単電池111のSOCを推定する。 In step S<b>20 , the assembled battery control unit 150 uses the SOC estimation unit 152 to estimate the SOC. Here, based on the voltage, current, and temperature values obtained in step S10, the SOC of each cell 111 is estimated by the method described above.

ステップS30において、組電池制御部150は、電圧降下演算部153により、OCVとCCVの差分に応じた電圧降下を演算する。ここでは前述のように、ステップS10で取得した電圧からOCVとCCVの値をそれぞれ求め、これらの差分を算出することで電圧降下の演算を行うことができる。あるいは、ステップS10で取得した電流や温度の値に基づいてCCVに対応するOCVの値を推定し、これらの差分を算出することで電圧降下の演算を行ってもよい。なお、CCVの値を求める際には、組電池110の充放電が一定時間以上休止された後の充放電時や、一定レート範囲内での充電後に行われた放電時、または一定レート範囲内での放電後に行われた充電時に取得された電圧を用いることが好ましい。 In step S30, the battery pack controller 150 uses the voltage drop calculator 153 to calculate a voltage drop according to the difference between the OCV and the CCV. Here, as described above, the voltage drop can be calculated by obtaining the values of OCV and CCV from the voltage obtained in step S10 and calculating the difference between them. Alternatively, the voltage drop may be calculated by estimating the OCV value corresponding to the CCV based on the current and temperature values acquired in step S10 and calculating the difference between them. It should be noted that when the CCV value is obtained, the charging and discharging of the assembled battery 110 after the charging and discharging of the assembled battery 110 has been suspended for a certain period of time or longer, the charging and discharging after charging within a certain rate range, or the charging and discharging within a certain rate range. It is preferable to use the voltage obtained during the charging performed after discharging at .

ステップS40において、組電池制御部150は、ステップS20、S30でそれぞれ求めたSOCおよび電圧降下の値と、ステップS10で取得した電流および温度の値とをそれぞれ対応付けて、記憶部151のマップ情報に記録する。これにより、図5に例示したようなマップ情報が記憶部151において記憶されると共に、SOCと電圧降下の値が算出される度にマップ情報が更新される。 In step S40, the assembled battery control unit 150 associates the SOC and voltage drop values obtained in steps S20 and S30 with the current and temperature values obtained in step S10, respectively, and stores the map information in the storage unit 151. to record. As a result, the map information illustrated in FIG. 5 is stored in the storage unit 151, and the map information is updated each time the SOC and voltage drop values are calculated.

ステップS50において、組電池制御部150は、記憶部151に記憶されているマップ情報において所定数以上のデータが記録されたか否かを判定する。ステップS40の処理が所定回数以上繰り返されることで、マップ情報において対応するSOCの値および電圧降下の値を組み合わせたデータが所定のデータ数以上記録された場合には、ステップS50を肯定判定してステップS60に進む。一方、これまでのステップS40の処理回数が不足しており、マップ情報において所定数以上のデータが未記録である場合には、ステップS50を否定判定してステップS10へ戻り、上記の処理を繰り返す。これにより、使用SOC範囲の決定に用いられる十分なデータが得られるまでは、マップ情報へのデータ記録を継続する。 In step S<b>50 , the battery pack control unit 150 determines whether a predetermined number or more of data are recorded in the map information stored in the storage unit 151 . By repeating the process of step S40 a predetermined number of times or more, if a predetermined number or more of data obtained by combining the corresponding SOC value and voltage drop value in the map information are recorded, affirmative determination is made in step S50. Proceed to step S60. On the other hand, if the number of times of processing in step S40 so far is insufficient and the predetermined number or more of data are not recorded in the map information, a negative decision is made in step S50, the process returns to step S10, and the above processes are repeated. . Thus, data recording to the map information is continued until sufficient data for use in determining the SOC range to be used is obtained.

ステップS60において、組電池制御部150は、使用SOC決定部154により、記憶部151に記憶されているマップ情報を参照して、マップ情報におけるSOCと電圧降下の値を電流および温度ごとに分類する。ここでは、マップ情報に記録されている電流および温度の値を用いて、SOCと電圧降下の値を組み合わせた各データを複数のグループに分類する。たとえば、図5に例示したマップ情報501を参照する場合は、各行の電流および温度の値から、各行のSOCおよび電圧降下の値が予め設定された複数のグループのいずれに分類されるかを判断することで、使用SOC決定部154においてマップ情報501の分類を行うことができる。 In step S60, the assembled battery control unit 150 causes the use SOC determination unit 154 to refer to the map information stored in the storage unit 151, and classifies the SOC and voltage drop values in the map information for each current and temperature. . Here, using the current and temperature values recorded in the map information, each data obtained by combining the SOC and voltage drop values is classified into a plurality of groups. For example, when referring to the map information 501 illustrated in FIG. 5, it is determined to which of a plurality of preset groups the SOC and voltage drop values of each row belong from the current and temperature values of each row. By doing so, the map information 501 can be classified in the used SOC determination unit 154 .

ステップS70において、組電池制御部150は、使用SOC決定部154により、ステップS60で分類した複数のグループのうちでデータ数が最大のグループを特定し、このグループに含まれるSOCと電圧降下の値を抽出する。これにより、組電池110の充放電が最も頻繁に行われる電流Iおよび温度TにおけるSOCと電圧降下の値を、記憶部151に記憶されたマップ情報から取得することができる。 In step S70, assembled battery control unit 150 causes usage SOC determination unit 154 to identify the group having the largest number of data among the plurality of groups classified in step S60, and determines the SOC and voltage drop values included in this group. to extract As a result, the values of the SOC and the voltage drop at the current I and the temperature T at which the battery pack 110 is most frequently charged and discharged can be obtained from the map information stored in the storage unit 151 .

ステップS80において、組電池制御部150は、使用SOC決定部154により、ステップS70で抽出したSOCと電圧降下の値を用いて、所定のSOC範囲ごとに電圧降下の平均値を算出する。ここでは、たとえば各単電池111のSOCが取り得る値の最小値を10%、最大値を80%とし、この最小値から最大値の間で50%のSOC範囲を1%刻みで予め設定しておく。そして、ステップS70で抽出したSOCと電圧降下の値から、各SOC範囲に対応する一つ以上の電圧降下の値を取得して、その平均値を求める。このようにして、設定されたSOC範囲ごとに電圧降下の平均値を算出する。 In step S80, the assembled battery control unit 150 causes the use SOC determination unit 154 to calculate the average value of the voltage drop for each predetermined SOC range using the SOC and voltage drop values extracted in step S70. Here, for example, the minimum value that the SOC of each unit cell 111 can take is 10%, and the maximum value is 80%. Keep Then, one or more voltage drop values corresponding to each SOC range are obtained from the SOC and voltage drop values extracted in step S70, and the average value thereof is obtained. In this manner, the average voltage drop is calculated for each set SOC range.

図7は、上記の手法で算出されたSOC範囲ごとの電圧降下の平均値の例を示す図である。図7に例示した平均値リスト701では、たとえば10%~60%のSOC範囲では電圧降下の平均値が0.21Vであり、11%~61%のSOC範囲では電圧降下の平均値が0.20Vであることを示している。同様に、30%~80%まで1%刻みで設定された各SOC範囲について、電圧降下の平均値がそれぞれ示されている。 FIG. 7 is a diagram showing an example of average values of voltage drops for each SOC range calculated by the above method. In the average value list 701 illustrated in FIG. 7, for example, the average voltage drop is 0.21V in the SOC range of 10% to 60%, and the average voltage drop is 0.20V in the SOC range of 11% to 61%. indicates that there is Similarly, the average value of the voltage drop is shown for each SOC range set in 1% increments from 30% to 80%.

図6の説明に戻ると、ステップS90において、組電池制御部150は、使用SOC決定部154により、ステップS80で電圧降下の平均値を算出した複数のSOC範囲のうちで電圧降下の平均値が最小のSOC範囲を特定する。そして、このSOC範囲を、組電池110の充放電を行う際の使用SOC範囲に決定する。たとえば図7に例示した平均値リスト701において、25%~75%のSOC範囲で電圧降下の平均値が0.08Vと計算されており、これが最小値であったとする。この場合、使用SOC決定部154は、組電池110における各単電池111の使用SOC範囲を25%~75%に決定する。 Returning to the description of FIG. 6, in step S90, battery pack control unit 150 causes use SOC determination unit 154 to determine the average value of the voltage drop among the plurality of SOC ranges for which the average voltage drop was calculated in step S80. Identify the minimum SOC range. Then, this SOC range is determined as the use SOC range when charging and discharging the assembled battery 110 . For example, in the average value list 701 illustrated in FIG. 7, it is assumed that the average value of voltage drop is calculated to be 0.08 V in the SOC range of 25% to 75%, which is the minimum value. In this case, the used SOC determination unit 154 determines the used SOC range of each unit cell 111 in the assembled battery 110 to be 25% to 75%.

使用SOC決定部154は、以上説明したような処理により、SOC推定部152が推定したSOCと、電圧降下演算部153が演算した電圧降下との関係に基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定することができる。ステップS90を実行したら、組電池制御部150は図6のフローチャートに示す処理を終了する。 Using the SOC determination unit 154 performs the above-described processing, based on the relationship between the SOC estimated by the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit 153, the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 is determined. A range of SOCs can be determined. After executing step S90, the assembled battery control unit 150 ends the processing shown in the flowchart of FIG.

以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 According to the first embodiment of the present invention described above, the following effects are obtained.

(1)組電池制御部150は、二次電池である組電池110の制御を行う二次電池制御装置として機能する。組電池制御部150は、組電池110のSOC(充電状態)を推定するSOC推定部152と、組電池110のOCV(開回路電圧)およびCCV(閉回路電圧)に基づく電圧降下を演算する電圧降下演算部153と、SOC推定部152が推定したSOCと、電圧降下演算部153が演算した電圧降下との関係に基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する使用SOC決定部154とを備える。このようにしたので、二次電池システムである電池システム100の運用中に、SOC使用範囲の最適化を図ることができる。 (1) The assembled battery control unit 150 functions as a secondary battery control device that controls the assembled battery 110, which is a secondary battery. The assembled battery control unit 150 includes an SOC estimating unit 152 that estimates the SOC (state of charge) of the assembled battery 110, and a voltage A use SOC that determines the SOC range used in charging and discharging the assembled battery 110 based on the relationship between the drop calculation unit 153, the SOC estimated by the SOC estimation unit 152, and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit 153. and a determination unit 154 . Since this is done, it is possible to optimize the SOC usage range during operation of the battery system 100, which is a secondary battery system.

(2)組電池制御部150は、SOCと電圧降下との関係を表すマップ情報501を記憶する記憶部151をさらに備える。マップ情報501には、図5に例示したように、組電池110の充放電中にSOC推定部152がそれぞれ異なるタイミングで推定したSOCの値であるSOC1~SOC6と、SOC推定部152と同期したタイミングで電圧降下演算部153が演算した電圧降下の値であるΔV1~ΔV6とが、互いに対応付けて記録されている。このようにしたので、使用SOC決定部154が使用SOC範囲の決定において用いるSOCおよび電圧降下の値を、参照しやすい形式で保持しておくことができる。 (2) The battery pack control unit 150 further includes a storage unit 151 that stores map information 501 representing the relationship between SOC and voltage drop. As illustrated in FIG. 5, the map information 501 includes SOC1 to SOC6, which are SOC values estimated at different timings by the SOC estimation unit 152 during charging and discharging of the assembled battery 110, and SOC values synchronized with the SOC estimation unit 152. The voltage drop values ΔV1 to ΔV6 calculated by the voltage drop calculator 153 at the timing are recorded in association with each other. With this configuration, the SOC and the voltage drop values used by the used SOC determination unit 154 in determining the used SOC range can be held in an easy-to-reference format.

(3)使用SOC決定部154は、マップ情報501に基づいて所定のSOC範囲ごとに電圧降下の平均値を算出し(ステップS80)、算出した電圧降下の平均値が最小のSOC範囲を、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲として決定する(ステップS90)。このようにしたので、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を適切な値で決定することができる。 (3) Using SOC determination unit 154 calculates the average value of voltage drop for each predetermined SOC range based on map information 501 (step S80), and selects the SOC range with the smallest average value of the calculated voltage drop. The range of SOC used in charging and discharging the battery 110 is determined (step S90). Since this is done, the range of SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 can be determined with an appropriate value.

(4)マップ情報501には、組電池110の電流および温度がさらに対応付けて記録されている。使用SOC決定部154は、この電流および温度に基づいて、マップ情報501において対応するSOCの値および電圧降下の値を組み合わせた各データを複数のグループに分類し(ステップS60)、分類した複数のグループの中でデータ数が最多のグループに含まれるSOCの値および電圧降下の値を用いて(ステップS70)、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する(ステップS80、S90)。このようにしたので、組電池110の充放電が最も頻繁に行われる電流および温度におけるSOCと電圧降下の値から、組電池110の充放電において最適なSOCの範囲を決定することができる。 (4) In the map information 501, the current and temperature of the assembled battery 110 are further associated and recorded. Based on this current and temperature, use SOC determination unit 154 classifies each data obtained by combining the corresponding SOC value and voltage drop value in map information 501 into a plurality of groups (step S60). Using the SOC value and the voltage drop value included in the group having the largest number of data among the groups (step S70), the SOC range used in charging and discharging the assembled battery 110 is determined (steps S80, S90). . Thus, the optimal SOC range for charging and discharging the assembled battery 110 can be determined from the SOC and voltage drop values at the current and temperature at which the assembled battery 110 is charged and discharged most frequently.

(5)使用SOC決定部154は、マップ情報501において対応するSOCの値および電圧降下の値を組み合わせたデータが所定のデータ数以上記録されると(ステップS50:Yes)、ステップS60~S90の処理を実行して、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する。このようにしたので、データ不足によって誤差の大きいSOC範囲が算出されてしまうのを防止できる。 (5) When a predetermined number of data or more data obtained by combining the corresponding SOC value and voltage drop value are recorded in the map information 501 (step S50: Yes), the used SOC determining unit 154 performs steps S60 to S90. A process is executed to determine the SOC range to be used in charging and discharging the assembled battery 110 . By doing so, it is possible to prevent an SOC range with a large error from being calculated due to lack of data.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、第1の実施形態で説明した組電池制御部150の代わりに、以下で説明する組電池制御部150aを用いて、組電池110の充放電制御を行う例を説明する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the invention will be described. In this embodiment, instead of the assembled battery control unit 150 described in the first embodiment, an assembled battery control unit 150a described below is used to control charging and discharging of the assembled battery 110. FIG.

図8は、本発明の第2の実施形態において組電池制御部150aが行う処理内容を表すブロック線図である。図8の組電池制御部150aは、図3に示した第1の実施形態の組電池制御部150と比べて、使用SOC決定部154から使用SOC範囲の代わりに使用SOC中心値の情報が出力される点が異なる。これ以外の点は、組電池制御部150と同様の構成を有している。 FIG. 8 is a block diagram showing details of processing performed by the assembled battery control unit 150a in the second embodiment of the present invention. Compared to the assembled battery control unit 150 of the first embodiment shown in FIG. 3, the assembled battery control unit 150a shown in FIG. The difference is that Except for this point, the configuration is similar to that of the assembled battery control unit 150 .

図9は、本発明の第2の実施形態において組電池制御部150aが行う処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の組電池制御部150aは、たとえば組電池110の充放電中に、所定の処理周期ごとに図9のフローチャートに示す処理を実行する。 FIG. 9 is a flow chart showing the flow of processing performed by the assembled battery control unit 150a in the second embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150a of the present embodiment executes the process shown in the flowchart of FIG.

ステップS10~S70では、組電池制御部150aは、図6で説明したのと同様の処理をそれぞれ行う。ステップS80aにおいて、組電池制御部150aは、使用SOC決定部154により、ステップS70で抽出したSOCと電圧降下の値を用いて、電圧降下の値が最小となるSOCの値を特定する。そして、このSOCの値を、組電池110の充放電を行う際の中心SOCに決定する。 In steps S10 to S70, the assembled battery control unit 150a performs the same processes as described with reference to FIG. In step S80a, the assembled battery control unit 150a specifies the SOC value that minimizes the voltage drop value using the SOC and voltage drop values extracted in step S70 by the use SOC determining unit 154. Then, this SOC value is determined as the central SOC when the assembled battery 110 is charged and discharged.

組電池制御部150aの使用SOC決定部154は、以上説明したような処理により、SOC推定部152が推定したSOCと、電圧降下演算部153が演算した電圧降下との関係に基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定することができる。ステップS80aを実行したら、組電池制御部150aは図9のフローチャートに示す処理を終了する。 The use SOC determination unit 154 of the assembled battery control unit 150a determines the assembled battery based on the relationship between the SOC estimated by the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit 153 by the processing described above. It is possible to determine the center value of SOC used in charging and discharging of 110. After executing step S80a, the assembled battery control unit 150a ends the processing shown in the flowchart of FIG.

以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した(2)、(4)、(5)の作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。 According to the second embodiment of the present invention described above, in addition to the effects (2), (4), and (5) described in the first embodiment, the following effects are obtained.

(6)組電池制御部150aは、二次電池である組電池110の制御を行う二次電池制御装置として機能する。組電池制御部150aは、組電池110のSOC(充電状態)を推定するSOC推定部152と、組電池110のOCV(開回路電圧)およびCCV(閉回路電圧)に基づく電圧降下を演算する電圧降下演算部153と、SOC推定部152が推定したSOCと、電圧降下演算部153が演算した電圧降下との関係に基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定する使用SOC決定部154とを備える。このようにしたので、第1の実施形態と同様に、二次電池システムである電池システム100の運用中に、SOC使用範囲の最適化を図ることができる。 (6) The assembled battery control unit 150a functions as a secondary battery control device that controls the assembled battery 110, which is a secondary battery. The assembled battery control unit 150a includes an SOC estimation unit 152 that estimates the SOC (state of charge) of the assembled battery 110, and a voltage The center value of the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 is determined based on the relationship between the drop calculator 153, the SOC estimated by the SOC estimator 152, and the voltage drop calculated by the voltage drop calculator 153. and an SOC determination unit 154 . Since this is done, the SOC use range can be optimized during operation of the battery system 100, which is a secondary battery system, as in the first embodiment.

(7)使用SOC決定部154は、マップ情報501に基づいて電圧降下が最小となるSOCの値を特定し、特定したSOCの値を、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値として決定する(ステップS80a)。このようにしたので、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を適切な値で決定することができる。 (7) Use SOC determination unit 154 identifies the SOC value that minimizes the voltage drop based on map information 501, and uses the identified SOC value as the central value of the SOC used in charging and discharging assembled battery 110. Determine (step S80a). Since this is done, the center value of the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 can be determined as an appropriate value.

<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態では、第1、第2の実施形態で説明した組電池制御部150、150aの代わりに、以下で説明する組電池制御部150bを用いて、組電池110の充放電制御を行う例を説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the invention will be described. In this embodiment, instead of the assembled battery control units 150 and 150a described in the first and second embodiments, an assembled battery control unit 150b described below is used to control charging and discharging of the assembled battery 110. explain.

図10は、本発明の第3の実施形態において組電池制御部150bが行う処理内容を表すブロック線図である。図10の組電池制御部150bは、図3に示した第1の実施形態の組電池制御部150と比べて、SOC推定部152および電圧降下演算部153と記憶部151の間に、記憶制御部155をさらに有する点が異なる。これ以外の点は、組電池制御部150と同様の構成を有している。 FIG. 10 is a block diagram showing details of processing performed by the assembled battery control unit 150b in the third embodiment of the present invention. Compared to the assembled battery control unit 150 of the first embodiment shown in FIG. 3, the assembled battery control unit 150b of FIG. It differs in that it further has a portion 155 . Except for this point, the configuration is similar to that of the assembled battery control unit 150 .

記憶制御部155には、SOC推定部152から出力されたSOCの値と、電圧降下演算部153から出力された電圧降下の値と、電流検知部130が計測した電流Iと、温度検知部125が計測した温度Tとが入力される。記憶制御部155は、これらの情報に基づき、記憶部151に記憶されているマップ情報の更新を制御する。具体的には、電流Iと温度Tがそれぞれ所定の条件を満たすか否かを判断し、いずれも条件を満たすと判断したときにのみ、SOCおよび電圧降下の値をマップ情報に記録して更新する。なお、電流Iと温度Tの少なくとも一方が条件を満たさないときには、SOC推定部152と電圧降下演算部153がそれぞれ求めたSOCおよび電圧降下の値は、マップ情報には記録されずに破棄される。したがって、このときのSOCおよび電圧降下の値は、使用SOC決定部154が使用SOC範囲を決定する際に利用されることはない。 The storage control unit 155 stores the SOC value output from the SOC estimation unit 152, the voltage drop value output from the voltage drop calculation unit 153, the current I measured by the current detection unit 130, the temperature detection unit 125 The temperature T measured by is input. The storage control unit 155 controls updating of the map information stored in the storage unit 151 based on these pieces of information. Specifically, it is determined whether or not the current I and the temperature T respectively satisfy predetermined conditions, and only when it is determined that both conditions are met, the SOC and voltage drop values are recorded in the map information and updated. do. When at least one of the current I and the temperature T does not satisfy the conditions, the SOC and voltage drop values obtained by the SOC estimator 152 and the voltage drop calculator 153 are discarded without being recorded in the map information. . Therefore, the SOC and voltage drop values at this time are not used when use SOC determination unit 154 determines the use SOC range.

図11は、本発明の第3の実施形態において組電池制御部150bが行う処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の組電池制御部150bは、たとえば組電池110の充放電中に、所定の処理周期ごとに図11のフローチャートに示す処理を実行する。 FIG. 11 is a flow chart showing the flow of processing performed by the assembled battery control unit 150b in the third embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150b of the present embodiment executes the process shown in the flowchart of FIG. 11 at predetermined processing intervals, for example, during charging and discharging of the assembled battery 110.

ステップS10では、組電池制御部150bは、図6で説明したのと同様に、組電池110における各単電池111の電圧、電流、温度をそれぞれ取得する。ステップS11bにおいて、組電池制御部150bは、記憶制御部155により、ステップS10で取得した電流が所定の電流レート範囲内であるか否かを判定する。その結果、取得した電流Iの値が所定の電流レート範囲内、たとえば5C以上5.2C以下の範囲内にあればステップS12bへ進み、そうでなければステップS10へ戻って次の取得タイミングまで待機した後、電圧、電流、温度の取得を継続する。 In step S10, the assembled battery control unit 150b acquires the voltage, current, and temperature of each unit cell 111 in the assembled battery 110 in the same manner as described with reference to FIG. In step S11b, the battery pack control unit 150b uses the memory control unit 155 to determine whether or not the current obtained in step S10 is within a predetermined current rate range. As a result, if the value of the acquired current I is within a predetermined current rate range, for example, within the range of 5C or more and 5.2C or less, the process proceeds to step S12b. Otherwise, the process returns to step S10 and waits until the next acquisition timing. After that, continue to acquire voltage, current, and temperature.

ステップS12bにおいて、組電池制御部150bは、記憶制御部155により、ステップS10で取得した温度が所定の温度範囲内であるか否かを判定する。その結果、取得した温度Tの値が所定の温度範囲内、たとえば35℃以上40℃以下の範囲内にあればステップS20へ進み、そうでなければステップS10へ戻って次の取得タイミングまで待機した後、電圧、電流、温度の取得を継続する。 In step S12b, the battery pack control unit 150b uses the memory control unit 155 to determine whether the temperature acquired in step S10 is within a predetermined temperature range. As a result, if the value of the acquired temperature T is within a predetermined temperature range, for example, within the range of 35° C. or higher and 40° C. or lower, the process proceeds to step S20. If not, the process returns to step S10 and waits until the next acquisition timing. After that, continue to acquire voltage, current, and temperature.

ステップS20、S30では、組電池制御部150bは、図6で説明したのと同様の処理をそれぞれ行う。ステップS40bにおいて、組電池制御部150bは、記憶制御部155により、ステップS20、S30でSOC推定部152と電圧降下演算部153がそれぞれ求めたSOCおよび電圧降下の値をそれぞれ対応付けて、記憶部151のマップ情報に記録する。なお、第1の実施形態で説明した図6のステップS40の処理とは異なり、ここでは電流および温度の値をマップ情報に記録する必要はない。ただし、電流および温度の値をマップ情報に記録してもよい。これにより、SOCおよび電圧降下の値を少なくとも組み合わせたマップ情報が記憶部151において記憶されると共に、所定の電流条件および温度条件を満たしたときには、SOCと電圧降下の値が算出される度にマップ情報が更新される。 In steps S20 and S30, the assembled battery control unit 150b performs the same processes as described with reference to FIG. In step S40b, the battery pack control unit 150b causes the storage control unit 155 to associate the SOC and voltage drop values obtained by the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculation unit 153 in steps S20 and S30, respectively, and 151 map information. Note that, unlike the process of step S40 in FIG. 6 described in the first embodiment, it is not necessary to record the current and temperature values in the map information here. However, the current and temperature values may be recorded in the map information. As a result, map information combining at least the SOC and voltage drop values is stored in the storage unit 151, and when predetermined current conditions and temperature conditions are satisfied, map information is calculated each time the SOC and voltage drop values are calculated. Information is updated.

ステップS50、S80、S90では、組電池制御部150bは、図6で説明したのと同様の処理をそれぞれ行う。なお、上記のように電流および温度の値をマップ情報に記録した場合には、図6のステップS60、S70の処理をさらに実行することで、マップ情報におけるSOCと電圧降下の値を電流および温度に応じて複数のグループに分類し、その中でデータ数が最大のグループに含まれるSOCと電圧降下の値を抽出してから、ステップS80およびS90の処理を行ってもよい。ステップS90を実行したら、組電池制御部150bは図11のフローチャートに示す処理を終了する。 In steps S50, S80, and S90, the assembled battery control unit 150b performs the same processes as described with reference to FIG. Note that when the current and temperature values are recorded in the map information as described above, the SOC and voltage drop values in the map information can be converted to current and temperature by further executing the processing of steps S60 and S70 in FIG. After classifying into a plurality of groups according to the number of data and extracting the values of SOC and voltage drop included in the group having the largest number of data, steps S80 and S90 may be performed. After executing step S90, the assembled battery control unit 150b ends the process shown in the flowchart of FIG.

以上説明した本発明の第3の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した(1)~(5)の作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。 According to the third embodiment of the present invention described above, in addition to the effects (1) to (5) described in the first embodiment, the following effects are obtained.

(8)マップ情報には、組電池110の電流が所定の電流レート範囲内であり、かつ組電池110の温度が所定の温度範囲内であるときに、SOC推定部152と電圧降下演算部153がそれぞれ取得したSOCの値および電圧降下の値が記録されている。使用SOC決定部154は、このマップ情報に記録されているSOCの値および電圧降下の値を用いて、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する(ステップS80、S90)。このようにしたので、マップ情報で収集するデータ量を減らしつつ、組電池110が頻繁に使用される電流および温度におけるSOCと電圧降下の値から、組電池110の充放電において最適なSOCの範囲を決定することができる。 (8) In the map information, when the current of the assembled battery 110 is within a predetermined current rate range and the temperature of the assembled battery 110 is within a predetermined temperature range, the SOC estimator 152 and the voltage drop calculator 153 The SOC value and the voltage drop value obtained by are recorded. Using the SOC value and the voltage drop value recorded in the map information, use SOC determining unit 154 determines the range of SOC to be used in charging and discharging assembled battery 110 (steps S80 and S90). In this way, while reducing the amount of data collected in the map information, the optimal SOC range for charging and discharging the assembled battery 110 can be obtained from the SOC and voltage drop values at the current and temperature at which the assembled battery 110 is frequently used. can be determined.

なお、以上説明した第3の実施形態では、記憶制御部155がステップS11b、S12bの処理を実行することで、電流条件と温度条件の両方を満たした場合にSOCと電圧降下の値をマップ情報に記録することとしたが、ステップS11b、S12bの処理の一方のみを実行することで、電流条件と温度条件のいずれか一方を満たした場合にSOCと電圧降下の値をマップ情報に記録してもよい。すなわち、マップ情報には、組電池110の電流が所定の電流レート範囲内であるか、または、組電池110の温度が所定の温度範囲内であるときに、SOC推定部152と電圧降下演算部153がそれぞれ取得したSOCの値および電圧降下の値が記録されていてもよい。 In the above-described third embodiment, the storage control unit 155 executes the processes of steps S11b and S12b, so that when both the current condition and the temperature condition are satisfied, the values of the SOC and the voltage drop are stored in the map information. However, by executing only one of the processes in steps S11b and S12b, the SOC and voltage drop values are recorded in the map information when either the current condition or the temperature condition is satisfied. good too. That is, in the map information, when the current of the assembled battery 110 is within a predetermined current rate range or the temperature of the assembled battery 110 is within a predetermined temperature range, the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculation unit The SOC value and the voltage drop value respectively obtained by 153 may be recorded.

また、以上説明した第3の実施形態では、使用SOC決定部154がステップS80およびS90の処理を実行することで、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定する例を説明したが、第2の実施形態で説明したように、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定してもよい。 Further, in the above-described third embodiment, an example has been described in which the used SOC determination unit 154 determines the range of SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 by executing the processes of steps S80 and S90. , as described in the second embodiment, the central value of the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 may be determined.

<第4の実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態では、第1~第3の実施形態で説明した組電池制御部150、150a、150bの代わりに、以下で説明する組電池制御部150cを用いて、組電池110の充放電制御を行う例を説明する。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the invention will be described. In this embodiment, instead of the assembled battery control units 150, 150a, and 150b described in the first to third embodiments, an assembled battery control unit 150c described below is used to control charging and discharging of the assembled battery 110. An example of doing so will be explained.

図12は、本発明の第4の実施形態において組電池制御部150cが行う処理内容を表すブロック線図である。図12の組電池制御部150cは、図10に示した第3の実施形態の組電池制御部150bと比べて、記憶制御部155に電流および温度の情報が入力されない点と、使用SOC決定部154から使用SOC範囲の代わりに使用SOC中心値の情報が出力される点が異なる。これ以外の点は、組電池制御部150bと同様の構成を有している。 FIG. 12 is a block diagram showing details of processing performed by the assembled battery control unit 150c in the fourth embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150c of FIG. 12 differs from the assembled battery control unit 150b of the third embodiment shown in FIG. 154, the information of the used SOC center value is output instead of the used SOC range. Other than this, the configuration is similar to that of the assembled battery control unit 150b.

図13は、本発明の第4の実施形態において組電池制御部150cが行う処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の組電池制御部150cは、たとえば組電池110の充放電中に、所定の処理周期ごとに図13のフローチャートに示す処理を実行する。 FIG. 13 is a flow chart showing the flow of processing performed by the assembled battery control unit 150c in the fourth embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150c of the present embodiment executes the process shown in the flowchart of FIG. 13 at predetermined processing intervals, for example, while the assembled battery 110 is being charged and discharged.

ステップS10~S30では、組電池制御部150cは、図6で説明したのと同様の処理をそれぞれ行う。ステップS31cにおいて、組電池制御部150cは、記憶制御部155により、ステップS20でSOC推定部152が推定したSOCの値が、予め設定された複数のSOC区分のうちどの区分に属するかを特定する。ここで、マップ情報には所定のSOC範囲において所定のSOC刻みで複数のSOC区分が予め設定されている。たとえば、40~60%のSOC範囲において5%刻みで4つのSOC区分が設定される。ステップS31cでは、ステップS20で推定したSOCの値が、これらのSOC区分のうちどれに属するかを特定する。 In steps S10 to S30, the assembled battery control unit 150c performs the same processes as described with reference to FIG. In step S31c, the battery pack control unit 150c uses the memory control unit 155 to specify to which of a plurality of preset SOC categories the SOC value estimated by the SOC estimation unit 152 in step S20 belongs. . Here, in the map information, a plurality of SOC divisions are set in advance at predetermined SOC intervals within a predetermined SOC range. For example, four SOC divisions are set in 5% increments in the SOC range of 40-60%. In step S31c, it is specified to which of these SOC categories the SOC value estimated in step S20 belongs.

ステップS32cにおいて、組電池制御部150cは、記憶制御部155により、ステップS31cで特定したSOC区分に対して、所定の上限数n個の電圧降下のデータがマップ情報において既に記録済みであるか否かを判定する。ここで、SOC区分に対するデータの上限数nはSOC区分ごとに予め定められており、たとえばn=5である。なお、nの値は1以上の整数であれば任意に設定可能であり、SOC区分ごとに異なる値を設定してもよい。また、データの収集期間に応じてnの値を変化させてもよい。ステップS32cの判定の結果、当該SOC区分においてn個のデータがマップ情報にまだ記録されていなければステップS33cへ進み、記録済みであればステップS40cへ進む。 In step S32c, the battery pack control unit 150c causes the storage control unit 155 to determine whether or not a predetermined upper limit number n of voltage drop data has already been recorded in the map information for the SOC category identified in step S31c. determine whether Here, the upper limit number n of data for each SOC segment is predetermined for each SOC segment, and is, for example, n=5. Note that the value of n can be arbitrarily set as long as it is an integer of 1 or more, and a different value may be set for each SOC division. Also, the value of n may be changed according to the data collection period. As a result of the determination in step S32c, if n pieces of data have not yet been recorded in the map information in the SOC division, the process proceeds to step S33c, and if already recorded, the process proceeds to step S40c.

ステップS33cにおいて、組電池制御部150cは、記憶制御部155により、ステップS30で電圧降下演算部153が演算した電圧降下の値と、ステップS31cで特定したSOC区分でマップ情報に記録済みのデータが表す電圧降下の値とを比較する。その結果、マップ情報に記録済みのデータのいずれかよりも大きな電圧降下の値が演算された場合はステップS40cへ進み、そうでない場合、すなわち演算された電圧降下の値がマップ情報に記録済みのデータの最小値よりも小さい場合はステップS50cへ進む。 In step S33c, the battery pack control unit 150c causes the storage control unit 155 to store the voltage drop value calculated by the voltage drop calculation unit 153 in step S30 and the data recorded in the map information in the SOC category specified in step S31c. Compare with the voltage drop value shown. As a result, if a larger voltage drop value than any of the data recorded in the map information is calculated, the process proceeds to step S40c. If the data is smaller than the minimum value, the process proceeds to step S50c.

ステップS40cにおいて、組電池制御部150cは、記憶制御部155により、ステップS20、S30でSOC推定部152と電圧降下演算部153がそれぞれ求めたSOCおよび電圧降下の値をそれぞれ対応付けて、記憶部151のマップ情報に記録する。ここでは、ステップS31cで特定したSOC区分に対応付けて、SOCおよび電圧降下の値をマップ情報に記録する。なお、当該SOC区分においてn個のデータが既に記録されている場合は、その中で電圧降下の値が最小のものを削除し、代わりに今回取得したSOCおよび電圧降下の値を新たに記録することで、マップ情報のデータを置き換える。このとき、SOCの値は記録せずに電圧降下の値のみを記録してもよい。また、第3の実施形態で説明した図11のステップS40bと同様に、電流および温度の値をマップ情報に記録してもよい。これにより、マップ情報には、所定のSOC刻みで電圧降下の値が大きい順に所定の上限数nだけ電圧降下の値が記憶部151において記憶されると共に、電圧降下演算部153がマップ情報に記録されている電圧降下の値よりも大きい電圧降下を演算した場合には、マップ情報が更新される。 In step S40c, the battery pack control unit 150c causes the storage control unit 155 to associate the SOC and voltage drop values obtained by the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculation unit 153 in steps S20 and S30, respectively, and 151 map information. Here, the SOC and voltage drop values are recorded in the map information in association with the SOC category identified in step S31c. If n pieces of data have already been recorded in the SOC section, the one with the smallest voltage drop value is deleted, and instead the SOC and voltage drop values obtained this time are newly recorded. replaces the map information data. At this time, only the voltage drop value may be recorded without recording the SOC value. Also, the values of the current and the temperature may be recorded in the map information as in step S40b of FIG. 11 described in the third embodiment. As a result, in the map information, the voltage drop values are stored in the storage unit 151 in descending order of the voltage drop value at predetermined SOC intervals, and the voltage drop calculation unit 153 records the voltage drop values in the map information. When a voltage drop larger than the value of the voltage drop given is calculated, the map information is updated.

ステップS50cにおいて、組電池制御部150cは、記憶部151に記憶されているマップ情報において、全てのSOC区分で上限数n個のデータが記録されたか否かを判定する。ステップS40cの処理が各SOC区分について少なくともn回以上繰り返されることで、マップ情報において電圧降下の値を表すデータが各SOC区分でn個ずつ記録された場合には、ステップS50cを肯定判定してステップS80cに進む。一方、これまでのステップS40cの処理回数が不足しており、マップ情報においてn個のデータが記録されていないSOC区分が存在する場合には、ステップS50cを否定判定してステップS10へ戻り、上記の処理を繰り返す。これにより、中心SOCの決定に用いられる十分なデータが得られるまでは、マップ情報へのデータ記録を継続する。 In step S50c, the battery pack control unit 150c determines whether or not the map information stored in the storage unit 151 records the upper limit number n of data in all the SOC categories. By repeating the process of step S40c at least n times for each SOC division, if n pieces of data representing voltage drop values are recorded in each SOC division in the map information, an affirmative determination is made in step S50c. Proceed to step S80c. On the other hand, if the number of times of processing in step S40c so far is insufficient and there is an SOC section in which n pieces of data are not recorded in the map information, a negative decision is made in step S50c and the process returns to step S10. repeat the process. Thus, data recording to the map information is continued until sufficient data to be used for determining the center SOC is obtained.

ステップS80cにおいて、組電池制御部150cは、使用SOC決定部154により、マップ情報に記録されている電圧降下の値を用いて、SOC区分ごとにn個の電圧降下の平均値を算出する。ここでは、前述のようにマップ情報において予め設定されている複数のSOC区分、たとえば40~60%のSOC範囲において5%刻みで設定された4つのSOC区分の各々について、マップ情報に記録されているn個のデータにおける電圧降下の平均値を算出する。 In step S80c, the battery pack control unit 150c causes the use SOC determination unit 154 to use the voltage drop values recorded in the map information to calculate the average value of n voltage drops for each SOC category. Here, a plurality of SOC divisions preset in the map information as described above, for example, four SOC divisions set in increments of 5% in the SOC range of 40 to 60% are recorded in the map information. Calculate the average value of the voltage drop in n pieces of data.

ステップS81cにおいて、組電池制御部150cは、使用SOC決定部154により、ステップS80cで算出した電圧降下の平均値が最小となるSOC区分を特定する。そして、このSOC区分を組電池110の充放電を行う際の中心SOCに決定する。なお、このとき特定したSOC区分をそのまま中心SOCとすることで、組電池110の充放電に用いるSOCの中心値をSOC区分の刻み幅に応じた範囲で決定してもよい。あるいは、特定したSOC区分の範囲内でいずれかのSOCの値を指定し、これを中心SOCとして決定してもよい。 In step S81c, the battery pack control unit 150c uses the use SOC determination unit 154 to specify the SOC category in which the average value of the voltage drop calculated in step S80c is the minimum. Then, this SOC division is determined as the central SOC when the assembled battery 110 is charged and discharged. By using the SOC division specified at this time as the central SOC as it is, the central value of the SOC used for charging and discharging the assembled battery 110 may be determined within a range corresponding to the step size of the SOC division. Alternatively, any SOC value within the specified SOC division may be specified and determined as the central SOC.

組電池制御部150cの使用SOC決定部154は、以上説明したような処理により、SOC推定部152が推定したSOCと、電圧降下演算部153が演算した電圧降下との関係に基づいて、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定することができる。ステップS81cを実行したら、組電池制御部150cは図13のフローチャートに示す処理を終了する。 The use SOC determination unit 154 of the assembled battery control unit 150c determines the assembled battery based on the relationship between the SOC estimated by the SOC estimation unit 152 and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit 153 by the processing described above. It is possible to determine the center value of SOC used in charging and discharging of 110. After executing step S81c, the assembled battery control unit 150c ends the process shown in the flowchart of FIG.

以上説明した本発明の第4の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した(1)~(5)の作用効果、および第2の実施形態で説明した(6)、(7)の作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。 According to the fourth embodiment of the present invention described above, the effects of (1) to (5) described in the first embodiment and (6) and (7) described in the second embodiment In addition to the functions and effects of the above, the following functions and effects are obtained.

(9)マップ情報には、所定のSOC刻みで電圧降下の値が大きい順に所定の上限数nだけ電圧降下の値が記録されている。使用SOC決定部154は、マップ情報に記録されている電圧降下の値を用いて、上限数nにおける電圧降下の平均値を所定のSOC刻みで演算し(ステップS80c)、演算した所定のSOC刻みごとの電圧降下の平均値を用いて、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定する(ステップS81c)。このようにしたので、マップ情報で収集するデータ量を減らしつつ、組電池110の充放電中に最大電流付近で測定される電圧降下の最大値から、組電池110の充放電において最適なSOCの中心値を決定することができる。 (9) In the map information, voltage drop values are recorded for a predetermined upper limit number n in descending order of voltage drop values in predetermined SOC increments. Using the voltage drop value recorded in the map information, the use SOC determination unit 154 calculates the average value of the voltage drop at the upper limit number n at predetermined SOC intervals (step S80c), and calculates the calculated SOC at predetermined SOC intervals. Using the average value of the voltage drop for each step, the center value of the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 is determined (step S81c). Since this is done, while reducing the amount of data collected in the map information, the optimal SOC for charging and discharging the assembled battery 110 can be determined from the maximum value of the voltage drop measured near the maximum current during charging and discharging of the assembled battery 110. A central value can be determined.

(10)記憶制御部155は、電圧降下演算部153がマップ情報に記録されている電圧降下の値よりも大きい電圧降下を演算した場合に(ステップS33c:Yes)、マップ情報を更新する(ステップS40c)。このようにしたので、マップ情報に記録される電圧降下の値を最新の状態に保つことができる。 (10) When the voltage drop calculator 153 calculates a voltage drop larger than the voltage drop recorded in the map information (step S33c: Yes), the memory controller 155 updates the map information (step S40c). By doing so, the value of the voltage drop recorded in the map information can be kept up-to-date.

なお、以上説明した第4の実施形態では、使用SOC決定部154がステップS80cおよびS81cの処理を実行することで、組電池110の充放電において使用するSOCの中心値を決定する例を説明したが、第1の実施形態や第3の実施形態で説明したように、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲を決定してもよい。 In the above-described fourth embodiment, the use SOC determining unit 154 performs the processes of steps S80c and S81c to determine the central value of the SOC used in charging and discharging the assembled battery 110. However, as described in the first embodiment and the third embodiment, the range of SOC used in charging and discharging the assembled battery 110 may be determined.

<第5の実施形態>
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。本実施形態では、第1~第4の実施形態で説明した組電池制御部150、150a、150b、150cの代わりに、以下で説明する組電池制御部150dを用いることにより、組電池110の充放電制御とともに劣化判定を行う例を説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the invention will be described. In this embodiment, instead of the assembled battery control units 150, 150a, 150b, and 150c described in the first to fourth embodiments, an assembled battery control unit 150d described below is used to charge the assembled battery 110. An example in which deterioration determination is performed together with discharge control will be described.

図14は、本発明の第5の実施形態において組電池制御部150dが行う処理内容を表すブロック線図である。図14の組電池制御部150dは、図3に示した第1の実施形態の組電池制御部150と比べて、劣化判定部156をさらに有する点が異なる。これ以外の点は、組電池制御部150と同様の構成を有している。 FIG. 14 is a block diagram showing details of processing performed by the assembled battery control unit 150d in the fifth embodiment of the present invention. The assembled battery control unit 150d of FIG. 14 differs from the assembled battery control unit 150 of the first embodiment shown in FIG. Except for this point, the configuration is similar to that of the assembled battery control unit 150 .

劣化判定部156には、電圧降下演算部153から出力された電圧降下の値が入力される。劣化判定部156は、入力された電圧降下の値に基づいて組電池110の劣化度を判定する。たとえば、電池システム100の運用開始時点からの電圧降下の値を蓄積し、その変化状態から組電池110の各単電池111において内部抵抗がどの程度増加したかを判断することで、組電池110の劣化度を判断することができる。劣化判定部156は、決定した劣化度の情報を単電池管理部120や車両制御部200に出力する。 The voltage drop value output from the voltage drop calculation unit 153 is input to the deterioration determination unit 156 . The deterioration determination unit 156 determines the degree of deterioration of the assembled battery 110 based on the input voltage drop value. For example, by accumulating voltage drop values from the start of operation of the battery system 100 and determining how much the internal resistance has increased in each unit cell 111 of the assembled battery 110 from the state of change, the The degree of deterioration can be determined. The deterioration determination unit 156 outputs information on the determined degree of deterioration to the cell management unit 120 and the vehicle control unit 200 .

以上説明した本発明の第5の実施形態によれば、第1~第4の実施形態で説明した(1)~(10)の作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。 According to the fifth embodiment of the present invention described above, in addition to the effects (1) to (10) described in the first to fourth embodiments, the following effects are obtained.

(11)組電池制御部150dは、電圧降下演算部153が演算した電圧降下に基づいて組電池110の劣化度を判定する劣化判定部156をさらに備える。このようにしたので、組電池110がどの程度劣化したかを知ることができる。 (11) The assembled battery control unit 150 d further includes a deterioration determination unit 156 that determines the degree of deterioration of the assembled battery 110 based on the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit 153 . Since this is done, it is possible to know how much the assembled battery 110 has deteriorated.

なお、以上説明した第5の実施形態では、第1の実施形態で説明した組電池制御部150に劣化判定部156を組み合わせて組電池制御部150dを構成した例を説明したが、第2~第4の実施形態で説明した組電池制御部150a~150cと劣化判定部156をそれぞれ組み合わせてもよい。また、前述したこれらの変形例と劣化判定部156をそれぞれ組み合わせることも可能である。 In the fifth embodiment described above, an example in which the assembled battery control unit 150d described in the first embodiment is combined with the deterioration determination unit 156 to configure the assembled battery control unit 150d has been described. The assembled battery control units 150a to 150c and the deterioration determination unit 156 described in the fourth embodiment may be combined. Moreover, it is also possible to combine these modified examples described above with the deterioration determination unit 156 .

以上説明した各実施形態によれば、使用SOC決定部154は、電動車両に搭載された組電池110について、電動車両の走行中に、組電池110の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を変更することが可能となる。 According to each of the embodiments described above, the use SOC determining unit 154 determines the range or median value of the SOC to be used for charging and discharging the assembled battery 110 mounted on the electric vehicle while the electric vehicle is running. can be changed.

なお、以上説明した各実施形態において、組電池110の充放電状態によっては、充放電中に電圧降下の値を取得可能なSOCの範囲が狭く、マップ情報に必要なSOC範囲を十分にカバーできない場合がある。このような場合、電圧降下のデータが不足しているSOC範囲については、外挿により取得済みのデータから電圧降下の値を求めてデータを補間してもよい。あるいは、マップ情報に記録されているSOCの値を参照して、データが不足しているSOC範囲で組電池110の充放電を行うように制御することで、必要なSOC範囲の電圧降下のデータを取得できるようにしてもよい。 In each of the embodiments described above, depending on the charging/discharging state of the assembled battery 110, the SOC range in which the voltage drop value can be obtained during charging/discharging is narrow, and the SOC range necessary for the map information cannot be sufficiently covered. Sometimes. In such a case, for an SOC range in which voltage drop data is insufficient, data may be interpolated by obtaining a voltage drop value from acquired data by extrapolation. Alternatively, by referring to the SOC value recorded in the map information and controlling the charging/discharging of the assembled battery 110 in the SOC range where the data is insufficient, the data of the voltage drop in the required SOC range can be obtained. can be obtained.

また、以上説明した各実施形態において、組電池制御部150,150a~150dがそれぞれ有する各構成要素は、マイクロコンピュータ等で実行されるソフトウェアにより実現してもよいし、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアにより実現してもよい。また、これらを混在して使用してもよい。 Further, in each of the embodiments described above, each component of the assembled battery control units 150, 150a to 150d may be realized by software executed by a microcomputer or the like, or may be realized by FPGA (Field-Programmable Gate Array). ) or the like. Moreover, you may use these in mixture.

以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 The embodiments and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired. Moreover, although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.

100:電池システム、110:組電池、111:単電池、112:単電池群、120:単電池管理部、121:単電池制御部、122:電圧検出回路、123:制御回路、124:信号入出力回路、125:温度検知部、130:電流検知部、140:電圧検知部、150,150a,150b,150c,150d:組電池制御部、151:記憶部、152:SOC推定部、153:電圧降下演算部、154:使用SOC決定部、155:記憶制御部、156:劣化判定部、160:信号通信手段、170:絶縁素子、200:車両制御部、300a~300d:リレー、400:インバータ、410:モータジェネレータ、420:充電器 100: battery system, 110: assembled battery, 111: cell, 112: cell group, 120: cell management unit, 121: cell control unit, 122: voltage detection circuit, 123: control circuit, 124: signal input Output circuit 125: temperature detection unit 130: current detection unit 140: voltage detection unit 150, 150a, 150b, 150c, 150d: assembled battery control unit 151: storage unit 152: SOC estimation unit 153: voltage 154: Use SOC determination unit 155: Storage control unit 156: Degradation determination unit 160: Signal communication means 170: Insulating element 200: Vehicle control unit 300a to 300d: Relays 400: Inverter 410: motor generator, 420: charger

Claims (11)

二次電池のSOC(充電状態)を推定するSOC推定部と、
前記二次電池のOCV(開回路電圧)およびCCV(閉回路電圧)に基づく電圧降下を演算する電圧降下演算部と、
前記SOC推定部が推定した前記SOCと、前記電圧降下演算部が演算した前記電圧降下との関係に基づいて、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する使用SOC決定部と、を備え
前記SOCと前記電圧降下は、前記二次電池の電流および温度ごとに分類された値である二次電池制御装置。
an SOC estimation unit that estimates the SOC (state of charge) of the secondary battery;
A voltage drop calculation unit that calculates a voltage drop based on OCV (open circuit voltage) and CCV (closed circuit voltage) of the secondary battery;
A use SOC that determines a range or center value of the SOC used in charging and discharging the secondary battery based on the relationship between the SOC estimated by the SOC estimation unit and the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit a determining unit ;
The secondary battery control device , wherein the SOC and the voltage drop are values classified according to current and temperature of the secondary battery.
請求項1に記載の二次電池制御装置において、
前記SOCと前記電圧降下との関係を表すマップ情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記マップ情報には、前記二次電池の充放電中に前記SOC推定部がそれぞれ異なるタイミングで推定した複数の前記SOCの値と、前記SOC推定部と同期したタイミングで前記電圧降下演算部が演算した複数の前記電圧降下の値とが、互いに対応付けて記録されている二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to claim 1,
further comprising a storage unit that stores map information representing the relationship between the SOC and the voltage drop;
The map information includes a plurality of SOC values estimated at different timings by the SOC estimating unit during charging and discharging of the secondary battery, and the voltage drop computing unit computed at timings synchronized with the SOC estimating unit. A secondary battery control device in which a plurality of voltage drop values obtained by the above are recorded in association with each other.
請求項2に記載の二次電池制御装置において、
前記使用SOC決定部は、前記マップ情報に基づいて所定のSOC範囲ごとに前記電圧降下の平均値を算出し、算出した前記電圧降下の平均値が最小のSOC範囲を、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲として決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to claim 2,
The use SOC determining unit calculates the average value of the voltage drop for each predetermined SOC range based on the map information, and determines the SOC range in which the calculated average value of the voltage drop is the minimum. A secondary battery control device that determines the range of SOC used in discharging.
請求項2に記載の二次電池制御装置において、
前記使用SOC決定部は、前記マップ情報に基づいて前記電圧降下が最小となるSOCの値を特定し、特定した前記SOCの値を、前記二次電池の充放電において使用するSOCの中心値として決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to claim 2,
The use SOC determination unit specifies an SOC value that minimizes the voltage drop based on the map information, and uses the specified SOC value as a central value of the SOC used in charging and discharging the secondary battery. Determining secondary battery controller.
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記マップ情報には、前記二次電池の電流および温度がさらに対応付けて記録されており、
前記使用SOC決定部は、前記電流および前記温度に基づいて、前記マップ情報において対応する前記SOCの値および前記電圧降下の値を組み合わせた各データを複数のグループに分類し、分類した前記複数のグループの中でデータ数が最多のグループに含まれる前記SOCの値および前記電圧降下の値を用いて、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 2 to 4,
The current and temperature of the secondary battery are further associated and recorded in the map information,
The used SOC determination unit classifies each data obtained by combining the SOC value and the voltage drop value corresponding in the map information into a plurality of groups based on the current and the temperature, and classifies the plurality of classified data into a plurality of groups. Secondary battery control for determining the SOC range or center value used in charging and discharging the secondary battery by using the SOC value and the voltage drop value included in the group having the largest number of data among the groups. Device.
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記マップ情報には、前記二次電池の電流が所定の電流レート範囲内であり、かつ/または前記二次電池の温度が所定の温度範囲内であるときに、前記SOC推定部と前記電圧降下演算部がそれぞれ取得した前記SOCの値および前記電圧降下の値が記録されており、
前記使用SOC決定部は、前記マップ情報に記録されている前記SOCの値および前記電圧降下の値を用いて、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 2 to 4,
In the map information, when the current of the secondary battery is within a predetermined current rate range and/or the temperature of the secondary battery is within a predetermined temperature range, the SOC estimator and the voltage drop The SOC value and the voltage drop value respectively acquired by the calculation unit are recorded,
The use SOC determination unit uses the SOC value and the voltage drop value recorded in the map information to determine a range or central value of the SOC used in charging and discharging the secondary battery. Battery controller.
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記マップ情報には、所定のSOC刻みで前記電圧降下の値が大きい順に所定の上限数だけ前記電圧降下の値が記録されており、
前記使用SOC決定部は、前記マップ情報に記録されている前記電圧降下の値を用いて、前記上限数における前記電圧降下の平均値を前記所定のSOC刻みで演算し、演算した前記所定のSOC刻みごとの前記電圧降下の平均値を用いて、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 2 to 4,
In the map information, a predetermined upper limit number of voltage drop values are recorded in descending order of the voltage drop value in predetermined SOC increments,
The use SOC determination unit uses the voltage drop values recorded in the map information to calculate the average value of the voltage drop in the upper limit number in units of the predetermined SOC, and calculates the calculated predetermined SOC. A secondary battery control device for determining a range or central value of SOC used in charging/discharging of the secondary battery by using an average value of the voltage drop for each interval.
請求項7に記載の二次電池制御装置において、
前記記憶部は、前記電圧降下演算部が前記マップ情報に記録されている前記電圧降下の値よりも大きい電圧降下を演算した場合に、前記マップ情報を更新する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to claim 7,
The storage unit updates the map information when the voltage drop calculation unit calculates a voltage drop larger than the voltage drop value recorded in the map information.
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記使用SOC決定部は、前記マップ情報において対応する前記SOCの値および前記電圧降下の値を組み合わせたデータが所定のデータ数以上記録されると、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を決定する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 2 to 4,
When data obtained by combining the corresponding SOC value and the voltage drop value in the map information are recorded in a predetermined number or more, the use SOC determination unit determines the SOC to be used in charging/discharging the secondary battery. A secondary battery controller that determines a range or center value.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記二次電池は電動車両に搭載されており、
前記使用SOC決定部は、前記電動車両の走行中に、前記二次電池の充放電において使用するSOCの範囲または中心値を変更する二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 1 to 4,
The secondary battery is mounted on an electric vehicle,
The used SOC determination unit is a secondary battery control device that changes the range or center value of the SOC used in charging and discharging the secondary battery while the electric vehicle is running.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の二次電池制御装置において、
前記電圧降下演算部が演算した前記電圧降下に基づいて前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定部をさらに備える二次電池制御装置。
In the secondary battery control device according to any one of claims 1 to 4,
The secondary battery control device further comprising a deterioration determination unit that determines the degree of deterioration of the secondary battery based on the voltage drop calculated by the voltage drop calculation unit.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751748A (en) * 2020-07-07 2020-10-09 深圳市道通科技股份有限公司 Detection method of vehicle storage battery and battery detection equipment
CN115995870B (en) * 2023-03-23 2023-06-06 深圳多为智联科技有限公司 Intelligent management system for mobile phone battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270493A (en) 1999-03-18 2000-09-29 Seiko Epson Corp Charging period discriminator, electronic equipment, charging period discriminating method, and control method for electronic equipment
JP2005037380A (en) 2003-06-27 2005-02-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Degradation determining method and degradation determining device of storage battery
JP2010249797A (en) 2009-03-26 2010-11-04 Primearth Ev Energy Co Ltd State determination device and control device of secondary battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270493A (en) 1999-03-18 2000-09-29 Seiko Epson Corp Charging period discriminator, electronic equipment, charging period discriminating method, and control method for electronic equipment
JP2005037380A (en) 2003-06-27 2005-02-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Degradation determining method and degradation determining device of storage battery
JP2010249797A (en) 2009-03-26 2010-11-04 Primearth Ev Energy Co Ltd State determination device and control device of secondary battery

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