JPWO2020084817A1 - Battery monitoring system and physical quantity aggregation method - Google Patents

Battery monitoring system and physical quantity aggregation method Download PDF

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JPWO2020084817A1 JP2020552508A JP2020552508A JPWO2020084817A1 JP WO2020084817 A1 JPWO2020084817 A1 JP WO2020084817A1 JP 2020552508 A JP2020552508 A JP 2020552508A JP 2020552508 A JP2020552508 A JP 2020552508A JP WO2020084817 A1 JPWO2020084817 A1 JP WO2020084817A1
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Abstract

電池監視システムは、1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む。前記通信装置は、時刻を計時する通信計時部と、前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて前記通信計時部が計時する時刻を補正する補正実行部と、前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信する送信部とを備え、前記電池監視装置は、時刻を計時する監視計時部と、該監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知する補正情報通知部と、前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約する集約部とを備える。The battery monitoring system includes a plurality of communication devices that acquire physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and a battery monitoring device that monitors the charging / discharging of the plurality of unit batteries. .. The communication device acquires from the communication time unit that measures the time, a correction execution unit that corrects the time measured by the communication time unit based on the information related to the correction notified from the battery monitoring device, and the unit battery. The battery monitoring device includes a transmission unit that adds a time measured by the communication time unit to the physical quantity and transmits the time to the battery monitoring device. The battery monitoring device includes a monitoring time unit that measures the time and the monitoring time unit measures the time. Based on the correction information notification unit that notifies the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication time unit, and the time when the physical quantity received from the communication device is added to the physical quantity. It is equipped with an aggregation unit that aggregates.

Description

本開示は、電池監視システム及び物理量集約方法に関する。本出願は、2018年10月26日出願の日本出願第2018−202069号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載事項を援用するものである。 The present disclosure relates to a battery monitoring system and a physical quantity aggregation method. This application claims priority based on Japanese Application No. 2018-202069 filed on October 26, 2018, and incorporates all the matters described in the Japanese application.

二次電池は、1個あたりの電池電圧及び充放電容量に限りがあるが、二次電池を含む電池モジュールである単位電池を直列に接続した組電池によれば、トータルの電池電圧及び充放電容量を増大させることができる。このような組電池では、各二次電池の内部抵抗、劣化度等の特性の違い、及び電池温度等の使用状態の違いにより、充放電が繰り返される間に二次電池又は単位電池間で充電量(残容量)のバランスが崩れることがある。 Each secondary battery has a limited battery voltage and charge / discharge capacity, but according to an assembled battery in which unit batteries, which are battery modules including the secondary battery, are connected in series, the total battery voltage and charge / discharge capacity are limited. The capacity can be increased. In such an assembled battery, due to differences in characteristics such as internal resistance and deterioration degree of each secondary battery, and differences in usage conditions such as battery temperature, charging is performed between the secondary batteries or unit batteries while charging and discharging are repeated. The balance of the amount (remaining capacity) may be lost.

上記のような原因により充電量のバランスが崩れた状態で充放電を繰り返した場合、各二次電池又は単位電池の充放電時の端子電圧が不均等になってバランスの崩れが助長されたり、劣化による内部抵抗の違いが拡大したりする傾向がある。また、端子電圧が不均等になれば、充電時の端子電圧が最も高い二次電池又は単位電池に合わせて充電し、放電時の端子電圧が最も低い二次電池又は単位電池に合わせて放電しなければならない。場合によっては各二次電池又は単位電池間の容量バランスが調整されることもある。何れにせよ、各二次電池又は単位電池の電池電圧(以下、単に電圧とも言う)及び充放電電流をリアルタイムに且つ正確に把握することが重要となる。 If charging and discharging are repeated in a state where the charge amount is out of balance due to the above-mentioned causes, the terminal voltage at the time of charging and discharging of each secondary battery or unit battery becomes uneven, and the imbalance is promoted. The difference in internal resistance due to deterioration tends to increase. If the terminal voltage becomes uneven, the battery is charged according to the secondary battery or unit battery having the highest terminal voltage during charging, and discharged according to the secondary battery or unit battery having the lowest terminal voltage during discharging. There must be. In some cases, the capacity balance between each secondary battery or unit battery may be adjusted. In any case, it is important to accurately grasp the battery voltage (hereinafter, also simply referred to as voltage) and charge / discharge current of each secondary battery or unit battery in real time.

これに対し、特許文献1には、組電池の各モジュール電池の+、−端子に接続された電圧検出回路と、電圧検出回路の出力をデジタル信号に変換してシリアル伝送出力する信号変換回路と、変復調回路と、伝送回路とを備えた電圧計測ユニットを備える組電池の監視装置が記載されている。この監視装置は、各電圧計測ユニットで計測した電圧データにそれぞれのユニットのアドレス番号を付加して、中央制御装置であるECU(Electronic Control Unit)に伝送する。 On the other hand, Patent Document 1 describes a voltage detection circuit connected to the + and-terminals of each module battery of an assembled battery, and a signal conversion circuit that converts the output of the voltage detection circuit into a digital signal for serial transmission output. , A battery monitoring device including a voltage measuring unit including a modulation / demodulation circuit and a transmission circuit is described. This monitoring device adds the address number of each unit to the voltage data measured by each voltage measuring unit and transmits it to an ECU (Electronic Control Unit) which is a central control device.

また、特許文献2には、複数の蓄電池モジュールと、それぞれの蓄電池モジュールと無線通信してこれらを管理する管理装置とを備える組電池システムが記載されている。蓄電池モジュールは、複数直列に接続された二次電池と、各二次電池の電池情報を取得するセル監視部と、該セル監視部からの電池情報を無線により伝送する無線通信部と、制御部とを有する。管理装置は、各蓄電池モジュールに対し、次の計測タイミングを指定する情報を含む計測指示を所定の間隔で送信し、各セル監視部に所定の計測スロットで一斉に電池情報を取得させて、無線通信部から管理装置に送信させるように制御する。 Further, Patent Document 2 describes an assembled battery system including a plurality of storage battery modules and a management device that wirelessly communicates with each storage battery module and manages them. The storage battery module includes a plurality of secondary batteries connected in series, a cell monitoring unit that acquires battery information of each secondary battery, a wireless communication unit that wirelessly transmits battery information from the cell monitoring unit, and a control unit. And have. The management device transmits measurement instructions including information for specifying the next measurement timing to each storage battery module at predetermined intervals, causes each cell monitoring unit to acquire battery information all at once in a predetermined measurement slot, and wirelessly. It is controlled so that it is transmitted from the communication unit to the management device.

特開平8−339829号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-339829 国際公開第2014/103008号International Publication No. 2014/10008

本開示の一態様に係る電池監視システムは、1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムであって、前記通信装置は、時刻を計時する通信計時部と、前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて前記通信計時部が計時する時刻を補正する補正実行部と、前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信する送信部とを備え、前記電池監視装置は、時刻を計時する監視計時部と、該監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知する補正情報通知部と、前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約する集約部とを備える。 The battery monitoring system according to one aspect of the present disclosure monitors a plurality of communication devices for acquiring physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and charging / discharging of the plurality of unit batteries. A battery monitoring system including a battery monitoring device, wherein the communication device measures the time based on a communication metering unit that measures the time and information related to correction notified from the battery monitoring device. The battery monitoring device includes a correction execution unit that corrects the time and a transmission unit that adds the time measured by the communication metering unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmits the time to the battery monitoring device. From the monitoring metering unit that measures the time, a correction information notification unit that notifies the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication metering unit based on the time measured by the monitoring and timing unit, and the communication device. It includes an aggregation unit that aggregates the received physical quantity based on the time added to the physical quantity.

本開示の一態様に係る物理量集約方法は、1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムにて前記電池監視装置に前記物理量を集約する方法であって、前記通信装置にて、前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて自身の通信計時部が計時する時刻を補正するステップと、前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信するステップとを含み、前記電池監視装置にて、自身の監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知するステップと、前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約するステップとを含む。 The physical quantity aggregation method according to one aspect of the present disclosure monitors charging / discharging of a plurality of communication devices for acquiring the physical quantity related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and the charging / discharging of the plurality of unit batteries. It is a method of aggregating the physical amount in the battery monitoring device in a battery monitoring system including a battery monitoring device, and based on the information related to the correction notified from the battery monitoring device in the communication device. The battery monitoring device includes a step of correcting the time measured by the communication metering unit and a step of adding the time measured by the communication metering unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmitting the time to the battery monitoring device. In the step of notifying the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication meter based on the time measured by the own monitoring time unit, and the physical amount received from the communication device. Includes a step to aggregate based on the time added to.

なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える電池監視システムとして実現したり、特徴的な処理をステップとする物理量集約方法として実現したりすることができるだけでなく、電池監視システムの一部を半導体集積回路として実現したり、電池監視システムを含む他のシステムとして実現したりすることができる。 It should be noted that the present application can be realized not only as a battery monitoring system provided with such a characteristic processing unit or as a physical quantity aggregation method in which characteristic processing is a step, but also as one of the battery monitoring systems. The unit can be realized as a semiconductor integrated circuit or as another system including a battery monitoring system.

実施形態1に係る電池監視システムが搭載された車両の要部構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a vehicle equipped with the battery monitoring system according to the first embodiment. 実施形態1に係る電池監視システム1及び組電池の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the battery monitoring system 1 and the assembled battery which concerns on Embodiment 1. FIG. BMUが有するMCUの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the MCU which BMU has. 電流検出ユニットが有するMCUの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of MCU which a current detection unit has. 電池監視装置が有するMCUの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the MCU which a battery monitoring device has. 二次電池の電池電圧及び充放電電流の波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the waveform of the battery voltage and charge / discharge current of a secondary battery. 二次電池の等価回路モデルにおける抵抗のパラメータを逐次推定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of successive estimation of the resistance parameter in the equivalent circuit model of a secondary battery. 計時部の機能を実現する制御部の処理手順を共通的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the function of a timekeeping part in common. 集約部の機能を実現する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the function of the aggregation part. 集約時刻の開始時刻の順にソートされた充放電電流、電池電圧及び温度を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the charge / discharge current, the battery voltage and the temperature which were sorted in the order of the start time of the aggregation time. 補正情報通知部の機能を実現する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the function of the correction information notification part. BMU及び電流検出ユニットそれぞれにて電池監視装置からの信号を受信する制御部の処理手順を共通的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows in common the processing procedure of the control part which receives the signal from the battery monitoring device in each of a BMU and a current detection unit. 電圧取得部及び電流取得部それぞれの機能を実現する制御部の処理手順を共通的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes each function of a voltage acquisition part and a current acquisition part in common. 抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表される二次電池の等価回路モデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the equivalent circuit model of the secondary battery represented by the combination of a resistor and a capacitor. 電池監視装置でパラメータを逐次推定する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which sequentially estimates a parameter by a battery monitoring device. 電流判定のサブルーチンに係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which concerns on a subroutine of a current determination. パラメータを推定する二次電池の電池電圧及び充放電電流の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the waveform of the battery voltage and charge / discharge current of a secondary battery which estimates a parameter. 二次電池の等価回路モデルのパラメータを逐次推定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of sequentially estimating the parameter of the equivalent circuit model of a secondary battery. 実施形態2に係る電池監視システム及び組電池の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the battery monitoring system and the assembled battery which concerns on Embodiment 2. 電池監視装置が有するMCUの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the MCU which a battery monitoring device has. 電流取得部の機能及び集約部の一部の機能を実現する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the function of the current acquisition part and a part of the function of an aggregation part. 集約部の他の一部の機能を実現する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the other part function of the aggregation part. 電圧取得部の機能を実現する制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the control part which realizes the function of a voltage acquisition part.

[本開示が開示しようとする課題]
しかしながら、特許文献1に記載の技術によれば、各モジュールの電圧データが順にECUに伝送されるが、同時性は保証されておらず、それぞれの電圧データがどの時点で取得されたものであるかが不明である。また、特許文献2に記載の技術によれば、各蓄電池モジュールについての計測スロットが必ずしも時間的に一致するとは限らず、指定された計測スロット内のどの時点で電池情報が取得されたのかが不明であるという問題があった。
[Issues to be disclosed by this disclosure]
However, according to the technique described in Patent Document 1, the voltage data of each module is transmitted to the ECU in order, but the simultaneity is not guaranteed, and the voltage data of each module is acquired at what time. It is unknown. Further, according to the technique described in Patent Document 2, the measurement slots for each storage battery module do not always match in time, and it is unknown at what time in the designated measurement slot the battery information was acquired. There was a problem that it was.

本開示は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組電池に含まれる二次電池又は単位電池から取得した充放電に係る物理量をシステムの共通的な時刻に関連付けて電池監視装置に集約することが可能な電池監視システム及び物理量集約方法を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present disclosure is to set the physical quantity related to charging / discharging obtained from the secondary battery or the unit battery contained in the assembled battery to a common time of the system. It is an object of the present invention to provide a battery monitoring system and a physical quantity aggregation method that can be associated and aggregated in a battery monitoring apparatus.

[本開示の効果]
本願の開示によれば、組電池に含まれる二次電池又は単位電池から取得した充放電に係る物理量をシステムの共通的な時刻に関連付けて電池監視装置に集約することが可能となる。
[Effect of the present disclosure]
According to the disclosure of the present application, it is possible to collect the physical quantities related to charging / discharging acquired from the secondary battery or the unit battery included in the assembled battery in the battery monitoring device in association with the common time of the system.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.

(1)本開示の一態様に係る電池監視システムは、1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムであって、前記通信装置は、時刻を計時する通信計時部と、前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて前記通信計時部が計時する時刻を補正する補正実行部と、前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信する送信部とを備え、前記電池監視装置は、時刻を計時する監視計時部と、該監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知する補正情報通知部と、前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約する集約部とを備える。 (1) The battery monitoring system according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of communication devices for acquiring physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and charging of the plurality of unit batteries. A battery monitoring system including a battery monitoring device for monitoring discharge, wherein the communication device is based on a communication metering unit that measures time and information related to correction notified from the battery monitoring device. The battery monitoring device includes a correction execution unit that corrects the time measured by the battery, and a transmission unit that adds the time measured by the communication metering unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmits the time to the battery monitoring device. Is a monitoring metering unit that measures the time, a correction information notification unit that notifies the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication measuring unit based on the time measured by the monitoring measuring unit, and the above. It includes an aggregation unit that aggregates the physical quantity received from the communication device based on the time added to the physical quantity.

(14)本開示の一態様に係る物理量集約方法は、1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムにて前記電池監視装置に前記物理量を集約する方法であって、前記通信装置にて、前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて自身の通信計時部が計時する時刻を補正するステップと、前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信するステップとを含み、前記電池監視装置にて、自身の監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知するステップと、前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約するステップとを含む。 (14) The physical quantity aggregation method according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of communication devices for acquiring physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and charging of the plurality of unit batteries. A method of aggregating the physical quantity in the battery monitoring device in a battery monitoring system including a battery monitoring device for monitoring discharge, based on information related to correction notified from the battery monitoring device in the communication device. The step includes a step of correcting the time measured by the communication metering unit itself, and a step of adding the time measured by the communication metering unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmitting the time to the battery monitoring device. In the battery monitoring device, a step of notifying the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication time unit based on the time measured by its own monitoring time unit, and the physical amount received from the communication device. Includes a step of aggregating based on the time added to the physical quantity.

本態様にあっては、複数の通信装置が1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得し、電池監視装置が複数の単位電池の充放電を監視する。電池監視装置が自身で計時する時刻に基づいて時刻の補正に係る情報を通知した場合、通信装置は通知された情報に基づいて自身で計時する時刻を補正する。通信装置は、単位電池から充放電に係る物理量を取得し、これに自身で計時する時刻を付加して電池監視装置に送信する。電池監視装置は、受信した物理量を受信した時刻に基づいて集約する。これにより、電池監視装置に集約する際に参照される時刻は、電池監視装置からの通知で補正された時刻となる。 In this embodiment, a plurality of communication devices acquire physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and a battery monitoring device monitors the charging / discharging of the plurality of unit batteries. When the battery monitoring device notifies the information related to the time correction based on the time measured by itself, the communication device corrects the time measured by itself based on the notified information. The communication device acquires the physical quantity related to charging / discharging from the unit battery, adds the time measured by itself to the physical quantity, and transmits the physical quantity to the battery monitoring device. The battery monitoring device aggregates the received physical quantities based on the time of reception. As a result, the time referred to when aggregating in the battery monitoring device becomes the time corrected by the notification from the battery monitoring device.

(2)前記時刻の補正に係る情報は、前記監視計時部が計時する時刻のうち、所定単位の時刻が変化した時に前記補正情報通知部が通知する時刻であり、前記補正実行部は、前記通信計時部が計時する時刻を、通知された時刻に補正することが好ましい。 (2) The information related to the correction of the time is the time notified by the correction information notification unit when the time of a predetermined unit changes among the times measured by the monitoring time unit, and the correction execution unit is the time. It is preferable to correct the time measured by the communication time unit to the notified time.

本態様によれば、電池監視装置が自身で計時する所定単位の時刻が変わった時に当該時刻を通信装置に通知した場合、通信装置は、通知された時刻によって自身で計時する時刻を所定単位の時刻に丸めて補正する。これにより、電池監視装置及び通信装置それぞれで計時する時刻が同期する。 According to this aspect, when the battery monitoring device notifies the communication device of the time when the time of the predetermined unit timed by itself changes, the communication device sets the time measured by itself according to the notified time in the predetermined unit. Round to the time and correct. As a result, the times measured by the battery monitoring device and the communication device are synchronized with each other.

(3)前記時刻の補正に係る情報は、前記監視計時部が計時する所定単位の時刻が変化した時に前記補正情報通知部が通知する時刻の補正の指示であり、前記補正実行部は、前記指示を通知された時に、前記通信計時部が計時する前記所定単位未満の時刻のずれを検出して、前記通信計時部が計時する時刻の遅れ又は進みを補正することが好ましい。 (3) The information relating to the correction of the time is an instruction for correcting the time notified by the correction information notification unit when the time of a predetermined unit measured by the monitoring time unit changes, and the correction execution unit is the same. When notified of the instruction, it is preferable to detect a time lag of less than the predetermined unit measured by the communication time unit and correct the delay or advance of the time measured by the communication time unit.

本態様によれば、電池監視装置が自身で計時する所定単位の時刻が変わった時に通信装置へ時刻の補正の指示を通知した場合、通信装置は、指示を通知された時に自身で計時する所定単位より小さい単位の時刻のずれを検出して、自身で計時する時刻のずれを補正する。これにより、通信装置は、検出した時刻のずれに基づいて自身で計時する時刻の進み又は遅れを補正するため、電池監視装置と通信装置とでそれぞれ計時する時刻が一致するように収束する。 According to this aspect, when the battery monitoring device notifies the communication device of an instruction to correct the time when the time of a predetermined unit measured by the battery monitoring device changes, the communication device measures the time by itself when the instruction is notified. Detects the time lag of a unit smaller than the unit and corrects the time lag measured by itself. As a result, the communication device converges so that the time measured by the battery monitoring device and the communication device coincide with each other in order to correct the advance or delay of the time measured by the communication device based on the detected time lag.

(4)前記電池監視装置は、前記監視計時部が計時する時刻を外部から取得した時刻に同期させるようにしてあることが好ましい。 (4) It is preferable that the battery monitoring device synchronizes the time measured by the monitoring time unit with the time acquired from the outside.

本態様によれば、電池監視装置が外部から取得した時刻に自身で計時する時刻を同期させる。これにより、電池監視装置で計時する時刻が外部からの時刻に高精度に追従する。 According to this aspect, the time measured by the battery monitoring device is synchronized with the time acquired from the outside. As a result, the time measured by the battery monitoring device follows the time from the outside with high accuracy.

(5)前記集約部が前記物理量を集約する集約周期は、前記通信装置が前記物理量を取得する取得周期と同じ周期であり、前記集約部は、前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて前記集約周期それぞれを代表する時刻に対応付けて集約するようにしてあることが好ましい。 (5) The aggregation cycle in which the aggregation unit aggregates the physical quantity is the same as the acquisition cycle in which the communication device acquires the physical quantity, and the aggregation unit is based on the time when the physical quantity is added to the physical quantity. Therefore, it is preferable that the aggregation is performed in association with the time representing each of the aggregation cycles.

本態様によれば、電池監視装置は、通信装置が取得周期で取得した充放電に係る物理量を、該物理量に付加された時刻に基づき、取得周期と同じ長さの集約周期でそれぞれの集約周期を代表する時刻に対応付けて集約する。これにより、充放電に係る物理量の取得と集約とが1対1に同期して行われ、集約結果がそれぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートされる。 According to this aspect, in the battery monitoring device, the physical quantity related to the charge / discharge acquired in the acquisition cycle of the communication device is subjected to each aggregation cycle having the same length as the acquisition cycle based on the time added to the physical quantity. Are aggregated in association with the representative time. As a result, acquisition and aggregation of physical quantities related to charge / discharge are performed in a one-to-one synchronization, and the aggregation results are sorted in the order of time representing each aggregation cycle.

(6)前記電池監視装置は、前記通信装置に前記物理量を集約する周期を通知するようにしてあり、前記通信装置は、前記電池監視装置から通知された周期で前記物理量を取得するようにしてあることが好ましい。 (6) The battery monitoring device notifies the communication device of the cycle for aggregating the physical quantity, and the communication device acquires the physical quantity at the cycle notified from the battery monitoring device. It is preferable to have.

本態様によれば、電池監視装置が通信装置に集約周期を通知し、通信装置は通知された集約周期と長さが同じ取得周期で充放電に係る物理量を取得する。これにより、充放電に係る物理量の取得周期を電池監視装置から変更することができる。 According to this aspect, the battery monitoring device notifies the communication device of the aggregation cycle, and the communication device acquires the physical quantity related to charging / discharging in the acquisition cycle having the same length as the notified aggregation cycle. As a result, the acquisition cycle of the physical quantity related to charge / discharge can be changed from the battery monitoring device.

(7)前記通信計時部は、1秒以上の単位の時刻を計時する第1計時部と、該第1計時部が計時する時刻に同期して1秒未満の単位の時刻を計時する第2計時部とを含み、前記補正情報通知部は、前記監視計時部が計時する1秒以上の単位の時刻が変化した時に前記時刻の補正に係る情報を通知し、前記補正実行部は、前記第1計時部が計時する時刻を補正することが好ましい。 (7) The communication time unit measures the time in units of 1 second or more, the first time unit, and the second time unit that clocks less than 1 second in synchronization with the time measured by the first time unit. The correction information notification unit includes the timekeeping unit, and when the time in units of 1 second or more measured by the monitoring timekeeping unit changes, the correction information notification unit notifies the information related to the correction of the time, and the correction execution unit is the first. 1 It is preferable to correct the time measured by the time section.

本態様によれば、通信装置で通信計時部が計時する時刻のうち、1秒以上の単位の時刻を第1計時部が計時し、1秒未満の単位の時刻を第2計時部が第1計時部と同期して計時する。電池監視装置から通信装置に1秒以上の単位の時刻の補正に係る情報を通知した場合、通信装置は第1計時部が計時する時刻を補正する。これにより、1秒以上の単位の時刻を計時する汎用のリアルタイムクロックを第1計時部に用いることができ、通信装置で第1計時部が補正された時に、第2計時部が第1計時部に同期して補正される。 According to this aspect, among the times measured by the communication time unit in the communication device, the first time unit measures the time in units of 1 second or more, and the second time unit counts the time in units of less than 1 second. Times in synchronization with the timekeeping section. When the battery monitoring device notifies the communication device of information related to the time correction in units of 1 second or more, the communication device corrects the time measured by the first time unit. As a result, a general-purpose real-time clock that clocks the time in units of 1 second or more can be used for the first clock, and when the first clock is corrected by the communication device, the second clock becomes the first clock. It is corrected in synchronization with.

(8)前記取得周期は、前記第2計時部が計時する時刻に基づいて計測される1/N秒(Nは2以上の整数)の周期であり、且つ前記第1計時部が計時する時刻が変化する時と同じ時を開始時刻とする周期を含むことが好ましい。 (8) The acquisition cycle is a cycle of 1 / N seconds (N is an integer of 2 or more) measured based on the time measured by the second time section, and the time measured by the first time section. It is preferable to include a cycle whose start time is the same as when the value changes.

本態様によれば、取得周期は、N周期に対応する時間が丁度1秒となるような周期であり、N周期のうちの1周期は、第1計時部が計時する1秒の変わり目が開始時刻となる。これにより、1秒より短い周期で充放電に係る物理量を集約することができる。また、通信装置の第1計時部が補正されている場合は、電池監視システム内で取得周期及び集約周期の位相を合わせることができる。 According to this aspect, the acquisition cycle is a cycle in which the time corresponding to the N cycle is exactly 1 second, and one cycle of the N cycle starts at the 1-second transition measured by the first timekeeping section. It will be the time. As a result, the physical quantities related to charging / discharging can be aggregated in a cycle shorter than 1 second. Further, when the first time portion of the communication device is corrected, the phases of the acquisition cycle and the aggregation cycle can be matched in the battery monitoring system.

(9)前記通信装置が付加する時刻は、前記取得周期に相当する時間の単位より小さい単位の時刻であり、前記集約部は、前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて前記集約周期それぞれの開始時刻又は終了時刻の何れかに対応付けて集約するようにしてあることが好ましい。 (9) The time added by the communication device is a time in a unit smaller than the unit of time corresponding to the acquisition cycle, and the aggregation unit has the aggregation cycle based on the time when the physical quantity is added to the physical quantity. It is preferable that they are aggregated in association with either the start time or the end time of each.

本態様によれば、通信装置は、充放電に係る物理量を取得周期で取得した際に、取得周期に相当する時間の単位より小さい単位の時刻を付加する。電池監視装置は、通信装置が取得した充放電に係る物理量を、該物理量に付加された時刻に基づき、それぞれの集約周期の開始時刻又は終了時刻に対応付けて集約する。これにより、充放電に係る物理量が実際に取得される時刻が遅れた場合は、充放電に係る物理量が次の集約周期の開始時刻に対応付けて集約される。 According to this aspect, when the physical quantity related to charge / discharge is acquired in the acquisition cycle, the communication device adds a time in a unit smaller than the unit of time corresponding to the acquisition cycle. The battery monitoring device aggregates the physical quantities related to charge / discharge acquired by the communication device in association with the start time or end time of each aggregation cycle based on the time added to the physical quantities. As a result, when the time when the physical quantity related to charge / discharge is actually acquired is delayed, the physical quantity related to charge / discharge is aggregated in association with the start time of the next aggregation cycle.

(10)前記物理量は、前記二次電池又は前記単位電池の電圧と、前記単位電池の充放電電流とを含み、前記電池監視装置は、時系列的に集約した前記二次電池又は前記単位電池の電圧と前記単位電池の充放電電流とに基づいて、前記二次電池又は前記単位電池の等価回路モデルのパラメータを推定する推定部を備えることが好ましい。 (10) The physical quantity includes the voltage of the secondary battery or the unit battery and the charge / discharge current of the unit battery, and the battery monitoring device is a time-series aggregate of the secondary battery or the unit battery. It is preferable to include an estimation unit that estimates the parameters of the secondary battery or the equivalent circuit model of the unit battery based on the voltage of the unit battery and the charge / discharge current of the unit battery.

本態様によれば、電池の電圧及び充放電電流の関係を表す関係式に対し、時系列的に集約した電圧及び充放電電流を逐次適用することにより、上記関係式の係数を決定し、決定した係数に基づいてパラメータを推定する。 According to this aspect, the coefficient of the above relational expression is determined and determined by sequentially applying the time-series aggregated voltage and charge / discharge current to the relational expression expressing the relationship between the battery voltage and the charge / discharge current. Estimate the parameters based on the resulting coefficients.

(11)前記電池監視装置は、時系列的に集約した前記二次電池又は前記単位電池の充放電電流の絶対値が第1閾値より小さい場合、前記パラメータの推定を禁止する推定禁止部を備えることが好ましい。 (11) The battery monitoring device includes an estimation prohibition unit that prohibits estimation of the parameter when the absolute value of the charge / discharge current of the secondary battery or the unit battery aggregated in time series is smaller than the first threshold value. Is preferable.

本態様によれば、二次電池又は単位電池のパラメータを推定する間に充放電電流の絶対値が第1閾値より小さい場合は、パラメータの推定を行わない。これにより、パラメータの推定誤差が大きくなる蓋然性が高い場合に、パラメータの更新が繰り延べされる。 According to this aspect, if the absolute value of the charge / discharge current is smaller than the first threshold value while estimating the parameters of the secondary battery or the unit battery, the parameters are not estimated. As a result, the parameter update is deferred when there is a high probability that the parameter estimation error will increase.

(12)前記電池監視装置は、隣り合う周期にて集約した前記二次電池又は前記単位電池の充放電電流の差分が第2閾値より小さい場合、前記パラメータの推定を禁止する推定禁止部を備えることが好ましい。 (12) The battery monitoring device includes an estimation prohibition unit that prohibits estimation of the parameter when the difference between the charge / discharge currents of the secondary battery or the unit battery aggregated in adjacent cycles is smaller than the second threshold value. Is preferable.

本態様によれば、現在の集約周期で集約した充放電電流と、1つ前の集約周期で集約した充放電電流との差分が第2閾値より小さい場合は、パラメータの推定を行わない。これにより、パラメータの推定誤差が必然的に大きくなる場合に、パラメータの更新が繰り延べされる。 According to this aspect, if the difference between the charge / discharge current aggregated in the current aggregation cycle and the charge / discharge current aggregated in the previous aggregation cycle is smaller than the second threshold value, the parameter is not estimated. As a result, the parameter update is deferred when the parameter estimation error is inevitably large.

(13)前記通信装置は、前記単位電池又は該単位電池に含まれる二次電池の電圧を取得し、前記電池監視装置は、前記単位電池の充放電電流を取得して自身に集約することが好ましい。 (13) The communication device may acquire the voltage of the unit battery or the secondary battery contained in the unit battery, and the battery monitoring device may acquire the charge / discharge current of the unit battery and aggregate it in itself. preferable.

本態様によれば、電池監視装置が、単位電池の充放電電流を取得する通信装置を兼用するため、通信装置の数が削減される。 According to this aspect, since the battery monitoring device also serves as a communication device for acquiring the charge / discharge current of the unit battery, the number of communication devices is reduced.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施形態に係る電池監視システム及び物理量集約方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, specific examples of the battery monitoring system and the physical quantity aggregation method according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Also, the technical features described in each embodiment can be combined with each other.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電池監視システムが搭載された車両の要部構成例を示すブロック図である。車両は、複数の二次電池(以下、セルとも言う)22を組み合わせてなる組電池20と、該組電池20を監視する電池監視システム1と、リレー11,12、インバータ13、モータ14、DC/DCコンバータ15、補機バッテリ16、電気負荷17、始動スイッチ18及び充電器19とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a vehicle equipped with the battery monitoring system according to the first embodiment. The vehicle includes an assembled battery 20 formed by combining a plurality of secondary batteries (hereinafter, also referred to as cells) 22, a battery monitoring system 1 for monitoring the assembled battery 20, relays 11, 12, an inverter 13, a motor 14, and a DC. It includes a / DC converter 15, an auxiliary battery 16, an electric load 17, a start switch 18, and a charger 19.

電池監視システム1は、組電池20に含まれる複数の電池モジュール(以下、単位電池とも言う)を各別に管理する電池管理ユニット(BMU:Battery Management Unit)23と、電流センサ240と、電流検出ユニット24と、システム全体を監視する電池監視装置100とを含む。電池監視装置100は、各BMU23及び電流検出ユニット24と通信可能に接続されている。組電池20及び各BMU23は、二次電池ユニット200に収納されているが、各BMU23が二次電池ユニット200の外部にあってもよい。また、電流センサ240が二次電池ユニット200に収納されていてもよいし、更に電流検出ユニット24が二次電池ユニット200に収納されていてもよい。 The battery monitoring system 1 includes a battery management unit (BMU: Battery Management Unit) 23 that separately manages a plurality of battery modules (hereinafter, also referred to as unit batteries) included in the assembled battery 20, a current sensor 240, and a current detection unit. 24 and a battery monitoring device 100 that monitors the entire system. The battery monitoring device 100 is communicably connected to each BMU 23 and the current detection unit 24. Although the assembled battery 20 and each BMU 23 are housed in the secondary battery unit 200, each BMU 23 may be outside the secondary battery unit 200. Further, the current sensor 240 may be housed in the secondary battery unit 200, or the current detection unit 24 may be housed in the secondary battery unit 200.

電流センサ240は、例えばシャント抵抗又はホールセンサで構成されており、組電池20の充電電流及び放電電流(以下、充放電電流と言う)を電圧信号に変換する。電流検出ユニット24は、電流センサ240が電流−電圧変換した電圧信号に基づいて組電池20の充放電電流を検出する。 The current sensor 240 is composed of, for example, a shunt resistor or a Hall sensor, and converts the charge current and discharge current (hereinafter referred to as charge / discharge current) of the assembled battery 20 into a voltage signal. The current detection unit 24 detects the charge / discharge current of the assembled battery 20 based on the voltage signal converted from current to voltage by the current sensor 240.

リレー11は、組電池20の正極側とインバータ13の入力側及びDC/DCコンバータ15の入力側との間に接続されている。組電池20の負極側は、電流センサ240の一端に接続されている。インバータ13の出力側は、モータ14の一端に接続されている。DC/DCコンバータ15の出力側は、補機バッテリ16の正極側、電気負荷17の一端及び始動スイッチ18の一端に接続されている。リレー12は、組電池20の正極側と充電器19の正極側との間に接続されている。電流センサ240の他端、モータ14の他端、補機バッテリ16の負極側、電気負荷17の他端、及び充電器19の負極側は、共通電位に接続されている。 The relay 11 is connected between the positive electrode side of the assembled battery 20, the input side of the inverter 13, and the input side of the DC / DC converter 15. The negative electrode side of the assembled battery 20 is connected to one end of the current sensor 240. The output side of the inverter 13 is connected to one end of the motor 14. The output side of the DC / DC converter 15 is connected to the positive electrode side of the auxiliary battery 16, one end of the electric load 17, and one end of the start switch 18. The relay 12 is connected between the positive electrode side of the assembled battery 20 and the positive electrode side of the charger 19. The other end of the current sensor 240, the other end of the motor 14, the negative electrode side of the auxiliary battery 16, the other end of the electric load 17, and the negative electrode side of the charger 19 are connected to a common potential.

リレー11及び12のオン/オフは、不図示のリレー制御部が行う。インバータ13は、不図示の車両コントローラからの指令により、リレー11がオンである間にモータ14への通電制御を行う。充電器19は、車両の停止時に車外の電源から電力供給を受けて、リレー12がオンである間に組電池20を充電する。 A relay control unit (not shown) turns on / off the relays 11 and 12. The inverter 13 controls the energization of the motor 14 while the relay 11 is on by a command from a vehicle controller (not shown). The charger 19 receives electric power from a power source outside the vehicle when the vehicle is stopped, and charges the assembled battery 20 while the relay 12 is on.

補機バッテリ16は、例えば12Vの鉛蓄電池であり、電気負荷17への電力供給を行なうと共に、リレー11がオンである間に組電池20から電力が供給されるDC/DCコンバータ15によって充電される。補機バッテリ16は、電圧が12Vに限定されたり、電池の種類が鉛蓄電池に限定されたりするものではない。 The auxiliary battery 16 is, for example, a 12V lead-acid battery, and is charged by a DC / DC converter 15 that supplies electric power to the electric load 17 and is supplied with electric power from the assembled battery 20 while the relay 11 is on. NS. The voltage of the auxiliary battery 16 is not limited to 12V, and the type of the battery is not limited to the lead storage battery.

図2は、実施形態1に係る電池監視システム1及び組電池20の構成例を示すブロック図である。組電池20は、単一の又は複数直列に接続した二次電池22を含む電池モジュール(単位電池に相当)21を更に複数直列に接続してある。組電池20に含まれる電池モジュール21の数は1つであってもよい。電池モジュール21は、二次電池22を複数並列に接続したものであってもよい。以下では、各電池モジュール21を、1からxまでのモジュールIDを用いて電池モジュール_1,電池モジュール_2,・・電池モジュール_xと識別する。また、各電池モジュール21に含まれる二次電池22を、001からyまでのセルIDで識別する。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the battery monitoring system 1 and the assembled battery 20 according to the first embodiment. In the assembled battery 20, a plurality of battery modules (corresponding to unit batteries) 21 including a secondary battery 22 connected in series or in series are further connected in series. The number of battery modules 21 included in the assembled battery 20 may be one. The battery module 21 may have a plurality of secondary batteries 22 connected in parallel. In the following, each battery module 21 is identified as a battery module_1, a battery module_2, ... Battery module_x by using module IDs 1 to x. Further, the secondary battery 22 included in each battery module 21 is identified by the cell IDs from 001 to y.

BMU23は、対応する電池モジュール21に含まれる二次電池22の電圧を各別に検出するセル電圧検出回路232と、電池モジュール21の温度を検出する温度検出回路233と、時刻を計時するリアルタイムクロック(以下、単にクロックと言う)234と、電池監視装置100と無線通信を行う無線通信部237と、これらを制御するMCU(Micro Control Unit)30とを有する。 The BMU 23 includes a cell voltage detection circuit 232 that separately detects the voltage of the secondary battery 22 included in the corresponding battery module 21, a temperature detection circuit 233 that detects the temperature of the battery module 21, and a real-time clock that measures the time. It has a 234 (hereinafter, simply referred to as a clock), a wireless communication unit 237 that performs wireless communication with the battery monitoring device 100, and an MCU (Micro Control Unit) 30 that controls these.

温度検出回路233は、電池モジュール21に含まれるサーミスタ等の温度センサ(不図示)が温度−電圧変換した電圧信号に基づいて、各二次電池22又は電池モジュール21の温度を検出する。セル電圧検出回路232は、複数の二次電池22の直列電圧又は電池モジュール21の電圧を検出するものであってもよい。クロック234は、水晶振動子による32.768kHzの発振周波数を分周して1秒以上の単位の時刻を計時する汎用のクロックICであるが、これに限定されない。 The temperature detection circuit 233 detects the temperature of each secondary battery 22 or the battery module 21 based on a voltage signal converted from temperature to voltage by a temperature sensor (not shown) such as a thermistor included in the battery module 21. The cell voltage detection circuit 232 may detect the series voltage of a plurality of secondary batteries 22 or the voltage of the battery module 21. The clock 234 is a general-purpose clock IC that divides the oscillation frequency of 32.768 kHz by the crystal oscillator and measures the time in units of 1 second or more, but is not limited thereto.

電流検出ユニット24は、組電池20の充放電電流、即ち電池モジュール21の充放電電流を検出する電流検出回路242と、時刻を計時するクロック244と、電池監視装置100と無線通信を行う無線通信部247と、これらを制御するMCU40とを有する。 The current detection unit 24 includes a current detection circuit 242 that detects the charge / discharge current of the assembled battery 20, that is, the charge / discharge current of the battery module 21, a clock 244 that measures the time, and wireless communication that wirelessly communicates with the battery monitoring device 100. It has a unit 247 and an MCU 40 that controls them.

電池監視装置100は、時刻を計時するクロック104と、各BMU23及び電流検出ユニット24と無線通信を行う無線通信部107と、車両内の各部とCAN(Controller Area Network)の通信規格による通信を行うCAN通信部110と、これらを制御するMCU50とを有する。車両内の各部と通信する通信部は、CAN通信部110に限定されない。 The battery monitoring device 100 communicates with the clock 104 that clocks the time, the wireless communication unit 107 that wirelessly communicates with each BMU 23 and the current detection unit 24, and each unit in the vehicle according to the communication standard of CAN (Control Area Network). It has a CAN communication unit 110 and an MCU 50 that controls them. The communication unit that communicates with each unit in the vehicle is not limited to the CAN communication unit 110.

次に、MCU30,40,50の構成について説明する。図3は、BMU23が有するMCU30の構成例を示すブロック図である。図4は、電流検出ユニット24が有するMCU40の構成例を示すブロック図である。図5は、電池監視装置100が有するMCU50の構成例を示すブロック図である。 Next, the configurations of the MCUs 30, 40, and 50 will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the MCU 30 included in the BMU 23. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the MCU 40 included in the current detection unit 24. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the MCU 50 included in the battery monitoring device 100.

図3に示すMCU30は、CPU(Central Processing Unit)を含む制御部31が全体を制御する。制御部31には、セル電圧検出回路232で検出された電圧を取得する電圧取得部32と、温度検出回路233で検出された温度を取得する温度取得部33と、時間を計時するタイマ35と、クロック234から1秒以上の単位の時刻を取得すると共にタイマ35を用いて1秒未満の時刻を計時する計時部34(通信計時部に相当)とが接続されている。制御部31には、また、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically EPROM:登録商標)等の不揮発性メモリ、及びDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)等の書き換え可能なメモリを用いた記憶部36が接続されている。 The entire MCU 30 shown in FIG. 3 is controlled by a control unit 31 including a CPU (Central Processing Unit). The control unit 31 includes a voltage acquisition unit 32 that acquires the voltage detected by the cell voltage detection circuit 232, a temperature acquisition unit 33 that acquires the temperature detected by the temperature detection circuit 233, and a timer 35 that measures the time. , A timekeeping unit 34 (corresponding to a communication timekeeping unit) that acquires a time in units of 1 second or more from the clock 234 and clocks a time of less than 1 second using a timer 35 is connected. The control unit 31 also includes a flash memory, a non-volatile memory such as EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EPROM (Electrically EPROM: registered trademark), and a DRAM (Dynamic Random Access Memory) Memory. A storage unit 36 using a rewritable memory such as the above is connected.

制御部31には、更に、無線通信部237とインタフェースする無線インタフェース37と、計時部34で計時する時刻を電池監視装置100で計時する時刻に同期させるクロック同期部38と、対応する電池モジュール21内の二次電池22の電圧を不図示の電圧調整回路を用いて調整するセル電圧調整部39とが接続されている。電圧取得部32、温度取得部33、計時部34、クロック同期部38及びセル電圧調整部39は、制御部31が入出力インタフェース等のハードウェアを用いて実行するソフトウェア処理によって実現される機能ブロックである。 The control unit 31 further includes a wireless interface 37 that interfaces with the wireless communication unit 237, a clock synchronization unit 38 that synchronizes the time measured by the time measuring unit 34 with the time measured by the battery monitoring device 100, and a corresponding battery module 21. A cell voltage adjusting unit 39 that adjusts the voltage of the secondary battery 22 inside using a voltage adjusting circuit (not shown) is connected. The voltage acquisition unit 32, the temperature acquisition unit 33, the timing unit 34, the clock synchronization unit 38, and the cell voltage adjustment unit 39 are functional blocks realized by software processing executed by the control unit 31 using hardware such as an input / output interface. Is.

図4に移って、MCU40は、CPUを含む制御部41が全体を制御する。制御部41には、電流検出回路242で検出された電流を取得する電流取得部42と、時間を計時するタイマ45と、クロック244から1秒以上の単位の時刻を取得すると共にタイマ45を用いて1秒未満の時刻を計時する計時部44(通信計時部に相当)とが接続されている。制御部41には、また、書き換え可能なメモリを用いた記憶部46と、無線通信部247とインタフェースする無線インタフェース47と、計時部44で計時する時刻を電池監視装置100で計時する時刻に同期させるクロック同期部48とが接続されている。電流取得部42、計時部44及びクロック同期部48は、制御部41がハードウェアを用いて実行するソフトウェア処理によって実現される機能ブロックである。 Moving to FIG. 4, the control unit 41 including the CPU controls the entire MCU 40. The control unit 41 uses a current acquisition unit 42 that acquires the current detected by the current detection circuit 242, a timer 45 that measures the time, and a timer 45 that acquires the time in units of 1 second or more from the clock 244. It is connected to a timekeeping unit 44 (corresponding to a communication timekeeping unit) that measures a time of less than 1 second. The control unit 41 also synchronizes the time measured by the battery monitoring device 100 with the storage unit 46 using a rewritable memory, the wireless interface 47 interfaced with the wireless communication unit 247, and the time measuring unit 44. The clock synchronization unit 48 to be used is connected. The current acquisition unit 42, the timekeeping unit 44, and the clock synchronization unit 48 are functional blocks realized by software processing executed by the control unit 41 using hardware.

図5に移って、MCU50は、CPUを含む制御部51が全体を制御する。制御部51には、各BMU23及び電流検出ユニット24から充放電に係る物理量を集約する集約部52と、時刻の補正に係る情報を通知する補正情報通知部53と、時間を計時するタイマ55と、クロック104から1秒以上の単位の時刻を取得すると共にタイマ55を用いて1秒未満の時刻を計時する計時部54(監視計時部に相当)とが接続されている。制御部51には、また、書き換え可能なメモリを用いた記憶部56と、無線通信部107とインタフェースする無線インタフェース57と、二次電池22又は電池モジュール21の内部パラメータを推定するパラメータ推定部58と、該パラメータ推定部58による推定を禁止すべき充放電電流を判定する電流判定部59と、CAN通信部110とインタフェースする有線インタフェース60とが接続されている。集約部52、補正情報通知部53、計時部54、パラメータ推定部58及び電流判定部59は、制御部51がハードウェアを用いて実行するソフトウェア処理によって実現される機能ブロックである。 Moving to FIG. 5, the control unit 51 including the CPU controls the entire MCU 50. The control unit 51 includes an aggregation unit 52 that aggregates physical quantities related to charging and discharging from each BMU 23 and a current detection unit 24, a correction information notification unit 53 that notifies information related to time correction, and a timer 55 that clocks time. , A clock unit 54 (corresponding to a monitoring time unit) that acquires a time in units of 1 second or more from the clock 104 and clocks a time of less than 1 second using a timer 55 is connected. The control unit 51 also includes a storage unit 56 using a rewritable memory, a wireless interface 57 that interfaces with the wireless communication unit 107, and a parameter estimation unit 58 that estimates the internal parameters of the secondary battery 22 or the battery module 21. A current determination unit 59 that determines the charge / discharge current for which estimation by the parameter estimation unit 58 should be prohibited is connected, and a wired interface 60 that interfaces with the CAN communication unit 110 is connected. The aggregation unit 52, the correction information notification unit 53, the timing unit 54, the parameter estimation unit 58, and the current determination unit 59 are functional blocks realized by software processing executed by the control unit 51 using hardware.

パラメータ推定部58は、二次電池22又は電池モジュール21の等価回路モデルを表す抵抗及びコンデンサ(以下、これらの抵抗及びコンデンサを内部パラメータ又は単にパラメータと言う)の大きさを推定する。これらの内部パラメータは、二次電池22又は電池モジュール21の電池電圧と電池モジュール21の充放電電流とを観測することによって逐次推定することができる。電流判定部59は、パラメータ推定部58による内部パラメータの推定結果に含まれる誤差が大きくなる場合に、内部パラメータの推定を禁止するためのものである。詳細については後述する。 The parameter estimation unit 58 estimates the size of a resistor and a capacitor (hereinafter, these resistors and a capacitor are referred to as an internal parameter or simply a parameter) representing an equivalent circuit model of the secondary battery 22 or the battery module 21. These internal parameters can be sequentially estimated by observing the battery voltage of the secondary battery 22 or the battery module 21 and the charge / discharge current of the battery module 21. The current determination unit 59 is for prohibiting the estimation of the internal parameter when the error included in the estimation result of the internal parameter by the parameter estimation unit 58 becomes large. Details will be described later.

制御部31,41,51それぞれが実行するソフトウェア(プログラム)は、予め記憶部36,46,56の不揮発性メモリに記憶されている。制御部31,41,51それぞれが実行するソフトウェア処理により発生した情報は、記憶部36,46,56の書き換え可能なメモリに一時的に記憶される。制御部31,41,51それぞれによるソフトウェア処理の手順を定めたコンピュータプログラムを、不図示の手段を用いて予め記憶部36,46,56にロードし、制御部31,41,51がコンピュータプログラムを実行するようにしてもよい。 The software (program) executed by each of the control units 31, 41, and 51 is stored in advance in the non-volatile memory of the storage units 36, 46, and 56. Information generated by software processing executed by each of the control units 31, 41, and 51 is temporarily stored in the rewritable memory of the storage units 36, 46, and 56. A computer program in which the procedure of software processing by each of the control units 31, 41, and 51 is defined is loaded into the storage units 36, 46, 56 in advance by means (not shown), and the control units 31, 41, 51 load the computer program. You may want to do it.

上述の電池監視システム1において、各BMU23及び電流検出ユニット24が通信装置に相当する。各BMU23は、対応する電池モジュール21の電圧又は該電池モジュール21に含まれる二次電池22の電圧を、所定周期で又は電池監視装置100から通知された集約周期で取得し、取得した電池電圧に計時部34で計時する時刻を付加して電池監視装置100に送信する。同様に電流検出ユニット24は、電池モジュール21の充放電電流を所定周期で又は電池監視装置100から通知された集約周期で取得し、取得した充放電電流に計時部44で計時する時刻を付加して電池監視装置100に送信する。各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれにて付加される時刻は、必ずしも電圧及び充放電電流と同時に送信されなくても差し支えがなく、多少の送信時刻のずれは許容される。 In the battery monitoring system 1 described above, each BMU 23 and the current detection unit 24 correspond to a communication device. Each BMU 23 acquires the voltage of the corresponding battery module 21 or the voltage of the secondary battery 22 included in the battery module 21 at a predetermined cycle or at an aggregation cycle notified from the battery monitoring device 100, and uses the acquired battery voltage as the acquired battery voltage. The time to be measured by the time measuring unit 34 is added and transmitted to the battery monitoring device 100. Similarly, the current detection unit 24 acquires the charge / discharge current of the battery module 21 at a predetermined cycle or at the aggregation cycle notified from the battery monitoring device 100, and adds the time measured by the clock unit 44 to the acquired charge / discharge current. Is transmitted to the battery monitoring device 100. The time added by each of the BMU 23 and the current detection unit 24 does not necessarily have to be transmitted at the same time as the voltage and the charge / discharge current, and a slight deviation in the transmission time is allowed.

各BMU23及び電流検出ユニット24からの送信は、電池監視装置100からのポーリングに応じて行われるが、これに限定されるものではない。なお、電池監視システム1内で送受信される電池電圧、温度、充放電電流及び時刻は、実際には「データ」として送受信されるが、以下では、例えば電池電圧のデータの送受信を、単に電池電圧の送受信として記載する。 The transmission from each BMU 23 and the current detection unit 24 is performed in response to polling from the battery monitoring device 100, but is not limited thereto. The battery voltage, temperature, charge / discharge current, and time transmitted / received in the battery monitoring system 1 are actually transmitted / received as "data", but in the following, for example, the transmission / reception of battery voltage data is simply the battery voltage. Described as transmission / reception of.

電池監視装置100は、所定周期で又は各BMU23と電流検出ユニット24とに通知した集約周期で、各BMU23から電池電圧及び時刻を受信すると共に、電流検出ユニット24から充放電電流及び時刻を受信して、電池電圧及び充放電電流を時系列的に集約する。その際、電池監視装置100は、受信した時刻に基づき、集約周期それぞれを代表する時刻に対応付けて電池電圧及び充放電電流を集約し、集約した電池電圧及び充放電電流(充放電に係る物理量;以下、単に物理量と言う)をそれぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートする。なお、電池監視装置100が電池電圧及び充放電電流を集約する集約周期は、各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれが電池電圧及び充放電電流を取得する取得周期と必ずしも一致していなくてもよいが、システムとして効率的な処理を行う上では一致していることが好ましい。 The battery monitoring device 100 receives the battery voltage and time from each BMU 23 and also receives the charge / discharge current and time from the current detection unit 24 in a predetermined cycle or in the aggregation cycle notified to each BMU 23 and the current detection unit 24. The battery voltage and charge / discharge current are aggregated in chronological order. At that time, the battery monitoring device 100 aggregates the battery voltage and charge / discharge current in association with the time representing each aggregation cycle based on the received time, and aggregates the battery voltage and charge / discharge current (physical quantity related to charge / discharge). ; Hereafter, simply referred to as physical quantity) is sorted in the order of time representing each aggregation period. The aggregation cycle in which the battery monitoring device 100 aggregates the battery voltage and the charge / discharge current does not necessarily match the acquisition cycle in which each BMU 23 and the current detection unit 24 acquire the battery voltage and the charge / discharge current. , It is preferable that they match in order to perform efficient processing as a system.

電池監視装置100は、時系列的に集約した電池電圧及び充放電電流を、後述するパラメータの推定方法の式に逐次適用して、電池モジュール21又は該電池モジュール21に含まれる二次電池22の内部パラメータを推定する。この内部パラメータを正確に推定するには、電池電圧及び充放電電流を1秒よりも短い周期で集約することが好ましい。しかしながら、クロック234,244,104では1秒以上の単位の時刻しか計時できない。 The battery monitoring device 100 sequentially applies the battery voltage and charge / discharge current aggregated in time series to the formula of the parameter estimation method described later, and applies the battery module 21 or the secondary battery 22 included in the battery module 21. Estimate internal parameters. In order to accurately estimate this internal parameter, it is preferable to aggregate the battery voltage and charge / discharge current in a cycle shorter than 1 second. However, the clocks 234, 244 and 104 can only time in units of 1 second or more.

そこで、本実施形態1では、タイマ35,45,55それぞれを用いて、BMU23,電流検出ユニット24,電池監視装置100にて1秒未満の単位の時刻が計時できるようにする。具体的には、クロック234,244,104それぞれで計時する秒単位の時刻の変わり目を開始時点として、例えばクロック234,244,104それぞれが生成する32.768kHzの発信周波数をタイマ35,45,55で328分周することを繰り返すことにより、10ms単位の時刻と100ms単位の時刻とを計時する。 Therefore, in the first embodiment, the timers 35, 45, and 55 are used so that the BMU 23, the current detection unit 24, and the battery monitoring device 100 can measure the time in units of less than one second. Specifically, the timers 35, 45, 55 set the transmission frequency of 32.768 kHz generated by each of the clocks 234, 244 and 104, for example, with the time change in seconds measured by each of the clocks 234, 244 and 104 as the start point. By repeating the frequency division by 328, the time in units of 10 ms and the time in units of 100 ms are clocked.

この方法では、計時する時刻の最小単位が、実際は10.01ms(即ち1/32.768×328=10.01)となる。また、タイマ35,45,55を用いて計時する最小単位の時刻を毎秒リセットするため、クロック234,244,104それぞれで計時する秒単位の時刻の変わり目の直前では、計時する時刻の最小単位が9.01ms(即ち1000−10.01×99=9.01)となる。但し、電池電圧及び充放電電流を取得して集約する集約周期を例えば100msとすれば、10ms単位の時刻を計時する際の1ms程度の偏差は問題にならないと考えられる。 In this method, the minimum unit of time to be clocked is actually 10.01 ms (that is, 1 / 32.768 × 328 = 10.01). In addition, since the timers 35, 45, and 55 are used to reset the time in the minimum unit of time, the minimum unit of time to be clocked is immediately before the change of the time in seconds measured by each of the clocks 234, 244, and 104. It becomes 9.01 ms (that is, 1000-10.01 × 99 = 9.01). However, if the aggregation cycle for acquiring and aggregating the battery voltage and charge / discharge current is, for example, 100 ms, it is considered that a deviation of about 1 ms when measuring the time in units of 10 ms does not matter.

上記の取得周期及び集約周期は、1秒の1/Nの周期(Nは2以上で100以下の整数)であってもよい。但し、1000をNで割って割り切れることが好ましい。この場合、取得周期及び集約周期は10ms、20ms、25ms、50ms、100ms、200ms、250ms又は500msとなる。Nの倍数が1000となる場合、取得周期をクロック234,244で計時する時刻と同期させ、集約周期をクロック104で計時する時刻と同期させることができる。更に、クロック234,244で計時する秒単位の時刻の変わり目が、取得周期の開始時刻となり、クロック104で計時する秒単位の時刻の変わり目が集約周期の開始時刻となるようにすれば、取得周期及び集約周期の位相を合わせることができる。なお、始動スイッチ18がオフの場合は、取得周期及び集約周期を10分程度とし、間欠的に動作させる。 The acquisition cycle and aggregation cycle may be 1 / N cycles of 1 second (N is an integer of 2 or more and 100 or less). However, it is preferable to divide 1000 by N and divide it. In this case, the acquisition cycle and aggregation cycle are 10 ms, 20 ms, 25 ms, 50 ms, 100 ms, 200 ms, 250 ms or 500 ms. When the multiple of N is 1000, the acquisition cycle can be synchronized with the time clocked by the clocks 234 and 244, and the aggregation cycle can be synchronized with the time clocked by the clock 104. Further, if the change in the time in seconds measured by the clocks 234 and 244 is the start time of the acquisition cycle and the change in the time in seconds measured by the clock 104 is the start time of the aggregation cycle, the acquisition cycle is obtained. And the phase of the aggregation period can be matched. When the start switch 18 is off, the acquisition cycle and the aggregation cycle are set to about 10 minutes, and the operation is performed intermittently.

集約周期が例えば100msである場合、BMU23及び電流検出ユニット24それぞれが取得した電池電圧及び充放電電流に付加する時刻は、一般的には100ms単位の時刻であればよい。しかしながら、取得周期の開始時刻と、電池電圧及び充放電電流が実際に取得される時刻とに無視できないずれが生じる場合、BMU23及び電流検出ユニット24それぞれが取得した電池電圧及び充放電電流に付加する時刻を、例えば10ms単位の時刻とすることが好ましい。電池監視装置100は、電池電圧及び充放電電流を集約する場合、それぞれに付加された時刻を例えば四捨五入して100ms単位の時刻として扱う。これにより、電池電圧及び充放電電流が実際に取得される時刻が遅れた場合は、電池電圧及び充放電電流が次の集約周期の開始時刻(現在の集約周期の終了時刻に同じ)に対応付けて集約されるため、電池電圧及び充放電電流を取得する時刻と集約する時刻とのずれを低減することができる。 When the aggregation cycle is, for example, 100 ms, the time added to the battery voltage and charge / discharge current acquired by the BMU 23 and the current detection unit 24, respectively, may be generally in units of 100 ms. However, if there is a non-negligible deviation between the start time of the acquisition cycle and the time when the battery voltage and charge / discharge current are actually acquired, they are added to the battery voltage and charge / discharge current acquired by the BMU 23 and the current detection unit 24, respectively. The time is preferably set to, for example, a time in units of 10 ms. When the battery voltage and charge / discharge current are aggregated, the battery monitoring device 100 treats the time added to each as a time in units of 100 ms, for example, rounded off. As a result, if the time when the battery voltage and charge / discharge current are actually acquired is delayed, the battery voltage and charge / discharge current are associated with the start time of the next aggregation cycle (same as the end time of the current aggregation cycle). Therefore, it is possible to reduce the difference between the time when the battery voltage and the charge / discharge current are acquired and the time when the battery voltage and the charge / discharge current are aggregated.

上述の内部パラメータをより正確に推定するには、毎周期同時に取得された電池電圧及び充放電電流が、電池監視装置100に集約されることが好ましい。しかしながら、クロック234,244,104で計時する時刻は、一般的に個別の水晶振動子による発信周波数を分周して生成されるため、時間の経過と共に互いにずれが生じる。電池電圧及び充放電電流の取得時刻のずれが、内部パラメータを推定する際に与える影響について以下に考察する。 In order to estimate the above-mentioned internal parameters more accurately, it is preferable that the battery voltage and charge / discharge current acquired at the same time in each cycle are aggregated in the battery monitoring device 100. However, since the times measured by the clocks 234, 244 and 104 are generally generated by dividing the transmission frequency by the individual crystal oscillators, they deviate from each other with the passage of time. The effects of the difference in the acquisition time of the battery voltage and the charge / discharge current on estimating the internal parameters will be considered below.

図6は、二次電池22の電池電圧及び充放電電流の波形の一例を示すグラフである。図7は、二次電池22の等価回路モデルにおける抵抗のパラメータを逐次推定した結果を示すグラフである。図6及び7の横軸は時間を表す。図6の縦軸は電圧又は電流を表し、図7の縦軸は推定したパラメータのうちの抵抗の大きさを表す。図6では上側に電池電圧の波形を示し、下側に充電電流(プラス側)及び放電電流(マイナス側)の波形を示す。上側の電池電圧の波形のうち、実線は取得時刻に遅れがない場合を示し、破線は取得時刻に一定の遅れがある場合を示す。この遅れは、図6に示す縦方向の2つの破線に対応する時刻の時間差で示される。充電電流及び放電電流と対応させて、電池電圧の波形を見ると、電池電圧は、内部抵抗による電圧降下によって充放電の都度上下に大きく変動することがわかる。 FIG. 6 is a graph showing an example of waveforms of the battery voltage and charge / discharge current of the secondary battery 22. FIG. 7 is a graph showing the results of sequentially estimating the resistance parameters in the equivalent circuit model of the secondary battery 22. The horizontal axis of FIGS. 6 and 7 represents time. The vertical axis of FIG. 6 represents voltage or current, and the vertical axis of FIG. 7 represents the magnitude of resistance among the estimated parameters. In FIG. 6, the waveform of the battery voltage is shown on the upper side, and the waveforms of the charge current (plus side) and the discharge current (minus side) are shown on the lower side. Of the upper battery voltage waveforms, the solid line indicates the case where there is no delay in the acquisition time, and the broken line indicates the case where there is a certain delay in the acquisition time. This delay is indicated by the time difference of the time corresponding to the two vertical broken lines shown in FIG. Looking at the waveform of the battery voltage in correspondence with the charge current and the discharge current, it can be seen that the battery voltage fluctuates greatly up and down each time it is charged and discharged due to the voltage drop due to the internal resistance.

図7では、図6の上側の実線で示される電池電圧と下側に示される充放電電流とを用いて推定した抵抗Aを実線で示す。また、図6の上側の破線で示される電池電圧と下側に示される充放電電流とを用いて推定した抵抗Bを破線で示す。図7から明らかなように、電池電圧の取得時刻と充放電電流の取得時刻とにずれが生じると、内部パラメータのうち抵抗の大きさが実際よりも小さく推定されることがある。そこで、本実施形態1では、電池監視装置100から各BMU23及び電流検出ユニット24に対して時刻の補正に係る情報を通知し、この通知に基づいて各BMU23及び電流検出ユニット24が自身で計時する時刻の補正を行うようにする。これにより、各BMU23にて電池電圧が取得される時刻と、電流検出ユニット24にて充放電電流が取得される時刻とを一致させることができる。 In FIG. 7, the resistance A estimated using the battery voltage shown by the upper solid line in FIG. 6 and the charge / discharge current shown by the lower side is shown by the solid line. Further, the resistance B estimated by using the battery voltage shown by the broken line on the upper side of FIG. 6 and the charge / discharge current shown on the lower side is shown by the broken line. As is clear from FIG. 7, if there is a discrepancy between the acquisition time of the battery voltage and the acquisition time of the charge / discharge current, the magnitude of the resistance among the internal parameters may be estimated to be smaller than the actual one. Therefore, in the first embodiment, the battery monitoring device 100 notifies each BMU 23 and the current detection unit 24 of the information related to the time correction, and each BMU 23 and the current detection unit 24 clock themselves based on this notification. Try to correct the time. As a result, the time when the battery voltage is acquired by each BMU 23 and the time when the charge / discharge current is acquired by the current detection unit 24 can be matched.

上述の時刻の補正に係る情報は、電池監視装置100で計時する時刻そのものであってもよいし、時刻の補正の指示であってもよい。時刻を通知する場合、電池監視装置100は、自身で計時する任意の単位の時刻が変化した時に、計時している時刻を通知してもよいが、クロック104で計時する時刻が変化した時に、1秒以上の単位の時刻を通知することが好ましい。1秒未満の単位の時刻は、クロック104で計時する時刻が変化した時に0.00秒となるため、通知する必要がない。BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、通知された時刻によって自身のクロック234及び244で時刻を同期させるように補正する。この場合、10ms単位の時刻及び100ms単位の時刻はリセットされるため、1秒未満の単位の時刻も0.00秒に補正される。 The information related to the above-mentioned time correction may be the time itself measured by the battery monitoring device 100, or may be an instruction for time correction. When notifying the time, the battery monitoring device 100 may notify the time being measured when the time in any unit measured by itself changes, but when the time measured by the clock 104 changes, the battery monitoring device 100 may notify the time. It is preferable to notify the time in units of 1 second or more. The time in units of less than 1 second is 0.00 seconds when the time measured by the clock 104 changes, so there is no need to notify. The BMU 23 and the current detection unit 24, respectively, correct the time so as to synchronize the time with their own clocks 234 and 244 according to the notified time. In this case, since the time in units of 10 ms and the time in units of 100 ms are reset, the time in units of less than 1 second is also corrected to 0.00 seconds.

例えば、クロック234,244,104それぞれで計時する時刻の精度が月差1分(周波数の精度で言えば23ppmに相当)の場合、クロック104で計時する時刻に対して、クロック234,244で計時する時刻が、相対的に月差2分となって約22秒間で最大1msだけずれる。従って、時刻の通知を3分毎に行えば、10ms以上のずれが累積するのを防止することができると言える。換言すれば、時刻の通知を4分以上行わないとクロック104で計時する時刻に対して、クロック234,244で計時する時刻が10ms(0.01秒)以上ずれることがある。このような場合であっても、時刻の補正の指示を行ってクロック234,244で計時する時刻の進み又は遅れを補正させることにより、時刻のずれの累積を防止することができる。 For example, when the accuracy of the time measured by the clocks 234, 244 and 104 is 1 minute per month (corresponding to 23 ppm in terms of frequency accuracy), the time measured by the clock 104 is measured by the clocks 234 and 244. The time difference is 2 minutes per month, and the time shift is up to 1 ms in about 22 seconds. Therefore, it can be said that if the time is notified every 3 minutes, it is possible to prevent the accumulation of deviations of 10 ms or more. In other words, if the time is not notified for 4 minutes or more, the time measured by the clocks 234 and 244 may deviate by 10 ms (0.01 seconds) or more from the time measured by the clock 104. Even in such a case, it is possible to prevent the accumulation of time lags by instructing the time correction and correcting the advance or delay of the time measured by the clocks 234 and 244.

時刻の補正の指示を通知する場合、電池監視装置100は、クロック104で計時する秒単位の時刻が変化した時に、補正の指示を通知する。各BMU23及び電流検出ユニット24は、時刻の補正の指示が通知された時に、自身で計時する秒単位未満の時刻によって秒単位の時刻のずれを検出する。具体的には、秒単位未満の時刻が0.01秒である場合、秒単位の時刻が0.01秒進んでいると検出される。また、秒単位未満の時刻が0.99秒である場合、秒単位の時刻が0.01秒遅れていると検出される。このように検出された進み又は遅れと相殺するように、各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、クロック234及び244における計時の速度を変化させる補正を行う。 When notifying the time correction instruction, the battery monitoring device 100 notifies the correction instruction when the time in seconds measured by the clock 104 changes. When the instruction for time correction is notified, each BMU 23 and the current detection unit 24 detect a time lag in seconds by a time less than a second measured by the BMU 23 and the current detection unit 24. Specifically, when the time in seconds is 0.01 seconds, it is detected that the time in seconds is advanced by 0.01 seconds. If the time in seconds is 0.99 seconds, it is detected that the time in seconds is delayed by 0.01 seconds. Each BMU 23 and the current detection unit 24 make corrections to change the timekeeping speed at clocks 234 and 244, respectively, to offset the advance or lag detected in this way.

時刻の補正の指示は、各BMU23及び電流検出ユニット24にて検出される時刻の進み又は遅れが1周期の間に最大0.01秒だけ増大するような周期より短い周期で通知されることが好ましい。従って、クロック234,244,104で計時する時刻の精度が上記の月差1分である場合は、例えば3分周期で時刻の補正の指示を通知すればよい。 The time correction instruction may be notified in a cycle shorter than the cycle in which the advance or delay of the time detected by each BMU 23 and the current detection unit 24 increases by up to 0.01 seconds in one cycle. preferable. Therefore, when the accuracy of the time measured by the clocks 234, 244, 104 is 1 minute per month, the instruction for time correction may be notified, for example, at a cycle of 3 minutes.

本実施形態1で用いるクロック234,244,104は、市販のクロックICであるが、±3ppmの整数倍だけ計時の速度を変化させる補正が可能となっている。各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、時刻の補正の指示を通知された時に、クロック234及び244で計時する時刻が0.01秒進んでいると検出した場合、クロック234及び244における計時の速度を例えば3ppmだけ遅らせることができる。同様に、各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、時刻の補正の指示を通知された時に、クロック234及び244で計時する時刻が0.01秒遅れていると検出した場合、クロック234及び244における計時の速度を例えば3ppmだけ進ませることができる。 The clocks 234, 244 and 104 used in the first embodiment are commercially available clock ICs, but can be corrected by changing the time counting speed by an integral multiple of ± 3 ppm. When each BMU 23 and the current detection unit 24 are notified of the time correction instruction, if it detects that the time measured by the clocks 234 and 244 is advanced by 0.01 seconds, the speed of the time measured by the clocks 234 and 244. Can be delayed by, for example, 3 ppm. Similarly, when each BMU 23 and the current detection unit 24 are notified of the time correction instruction, if they detect that the time measured by the clocks 234 and 244 is delayed by 0.01 seconds, the clocks 234 and 244 The timekeeping speed can be increased by, for example, 3 ppm.

各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、時刻の補正の指示を通知された時に、クロック234及び244で計時する時刻が0.02秒以上遅れているか、又は進んでいると検出した場合、クロック234及び244における計時の速度を例えば6ppm以上進ませるか、又は遅らせるようにしてもよい。また、各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれは、クロック234及び244で計時する時刻が、前回時刻の補正の指示を通知された時と比較して0.01秒以上遅れているか、又は進んでいると検出した場合、クロック234及び244における計時の速度を例えば3ppmだけ更に進ませるか、又は更に遅らせるようにしてもよい。なお、本実施形態1では、電池監視装置100は、自身で計時する秒単位の時刻が変化した時に時刻の補正の指示を通知するが、クロック104が1秒未満の単位の時刻を計時できる場合は、これに限定されるものではない。 When each BMU 23 and the current detection unit 24 are notified of the time correction instruction, if they detect that the time measured by the clocks 234 and 244 is delayed or advanced by 0.02 seconds or more, the clock 234 is used. And the timekeeping speed at 244 may be increased or decreased by, for example, 6 ppm or more. Further, in each BMU 23 and the current detection unit 24, the time measured by the clocks 234 and 244 is delayed or advanced by 0.01 second or more from the time when the instruction for correction of the previous time is notified. When it is detected, the time counting speed at the clocks 234 and 244 may be further increased or further decreased by, for example, 3 ppm. In the first embodiment, the battery monitoring device 100 notifies the instruction of time correction when the time in seconds measured by itself changes, but the clock 104 can measure the time in units of less than 1 second. Is not limited to this.

上記の時刻の補正とは別に、電池監視装置100に集約する時刻を外部で計時される時刻に合わせる必要がある場合、電池監視装置100は、自身で計時する時刻を外部から取得した時刻に同期させる。外部からの時刻としては、例えば不図示のGPS受信機から取得した絶対的な時刻であってもよいし、CAN通信部110を介して取得した車内の他のシステムで計時される時刻又はインターネットに接続されたNTP(Network Time Protocol)サーバから取得した時刻であってもよい。 In addition to the above time correction, when it is necessary to match the time aggregated in the battery monitoring device 100 with the time measured externally, the battery monitoring device 100 synchronizes the time measured by itself with the time acquired from the outside. Let me. The time from the outside may be, for example, an absolute time acquired from a GPS receiver (not shown), a time measured by another system in the vehicle acquired via the CAN communication unit 110, or the Internet. It may be the time acquired from the connected NTP (Network Time Protocol) server.

以下では、上述した電池監視装置100、各BMU23及び電流検出ユニット24の動作を、フローチャートを用いて順に説明する。取得周期及び集約周期は共に100msの場合を例とするが、この周期に限定されるものではない。先ず、電池監視装置100、BMU23及び電流検出ユニット24それぞれが有する計時部34、44及び54の機能を説明し、続いて電池監視装置100の各部の機能を説明し、最後に各BMU23及び電流検出ユニット24の動作について説明する。 Hereinafter, the operations of the battery monitoring device 100, each BMU 23, and the current detection unit 24 described above will be described in order using a flowchart. The case where both the acquisition cycle and the aggregation cycle are 100 ms is taken as an example, but the cycle is not limited to this cycle. First, the functions of the time measuring units 34, 44, and 54 of the battery monitoring device 100, the BMU 23, and the current detection unit 24, respectively, will be described, then the functions of each part of the battery monitoring device 100 will be described, and finally each BMU 23 and the current detection unit 24 and the current detection unit 24 will be described. The operation of the unit 24 will be described.

図8は、計時部34,44,54それぞれの機能を実現する制御部31,41,51の処理手順を共通的に示すフローチャートである。図8の処理は、クロック234,244,104それぞれによる1秒周期の割込があった場合、又はタイマ35,45,55それぞれによる10ms周期の割込があった場合に起動される。図8における第1時刻は1秒以上の単位の時刻であり、記憶部36,46,56に記憶される。同様に、第2時刻は1秒未満の単位の時刻であり、やはり記憶部36,46,56に記憶される。図中のjは、10ms単位の集約周期(電池監視装置100の場合)又は取得周期(BMU23又は電流検出ユニット24の場合)を計時するためのカウンタである。jの初期値は、10msの整数倍の集約周期又は取得周期を表す整数値であり、図では単に集約周期又は取得周期と言う。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedures of the control units 31, 41, and 51 that realize the functions of the timekeeping units 34, 44, and 54, respectively. The process of FIG. 8 is started when there is an interrupt with a 1-second cycle by each of the clocks 234, 244 and 104, or when there is an interrupt with a 10 ms cycle by each of the timers 35, 45, 55. The first time in FIG. 8 is a time in units of 1 second or more, and is stored in the storage units 36, 46, and 56. Similarly, the second time is a time in units of less than one second, and is also stored in the storage units 36, 46, 56. In the figure, j is a counter for measuring the aggregation cycle (in the case of the battery monitoring device 100) or the acquisition cycle (in the case of the BMU 23 or the current detection unit 24) in units of 10 ms. The initial value of j is an integer value representing an aggregation cycle or acquisition cycle that is an integral multiple of 10 ms, and is simply referred to as an aggregation cycle or acquisition cycle in the figure.

図8の処理が起動された場合、制御部31,41,51それぞれは、1秒周期の割込があったか否かを判定し(S10)、割込があった場合(S10:YES)、クロック234,244,104から1秒以上の単位の時刻を読み出して(S11)、第1時刻として記憶部36,46,56に記憶する(S12)。このように、記憶部36,46,56それぞれに記憶する第1時刻を1秒毎にクロック234,244,104から読み出して更新するステップが、第1計時部の機能を実現する。 When the process of FIG. 8 is activated, each of the control units 31, 41, and 51 determines whether or not there is an interrupt with a 1-second cycle (S10), and if there is an interrupt (S10: YES), the clock. The time in units of 1 second or more is read from 234, 244, 104 (S11) and stored in the storage units 36, 46, 56 as the first time (S12). In this way, the step of reading out and updating the first time stored in each of the storage units 36, 46, and 56 from the clocks 234, 244 and 104 every second realizes the function of the first timekeeping unit.

次いで、制御部31,41,51それぞれは、第2時刻を計時するためのタイマ35,45,55による10.01ms周期の計時を開始し(S13)、記憶部36,46,56に記憶された第2時刻を0.00秒とする(S14)。その後、制御部31,41,51それぞれは、jを集約周期又は取得周期を表す整数値に初期化して(S15)図8の処理を終了する。この初期化により、1秒の間に集約周期又は取得周期が複数均等に配されるようになる。 Next, each of the control units 31, 41, and 51 starts measuring the time of the 10.01 ms cycle by the timers 35, 45, 55 for measuring the second time (S13), and is stored in the storage units 36, 46, 56. The second time is 0.00 seconds (S14). After that, each of the control units 31, 41, and 51 initializes j to an integer value representing the aggregation cycle or the acquisition cycle (S15), and ends the process of FIG. By this initialization, a plurality of aggregation cycles or acquisition cycles are evenly distributed in one second.

ステップS10で、1秒周期の割込がなかった場合(S10:NO)、制御部31,41,51それぞれは、10ms周期の割込があったか否かを判定し(S16)、割込がなかった場合(S16:NO)、図8の処理を終了する。一方、10msの割込があった場合(S16:YES)、記憶部36,46,56に記憶した第2時刻に0.01秒を加算する(S17)。このように、記憶部36,46,56それぞれに記憶する第2時刻を10ms毎にカウントアップするステップが、第2計時部の機能を実現する。 In step S10, when there is no interrupt in the 1-second cycle (S10: NO), each of the control units 31, 41, and 51 determines whether or not there is an interrupt in the 10 ms cycle (S16), and there is no interrupt. If (S16: NO), the process of FIG. 8 is terminated. On the other hand, when there is an interrupt of 10 ms (S16: YES), 0.01 second is added to the second time stored in the storage units 36, 46, 56 (S17). In this way, the step of counting up the second time stored in each of the storage units 36, 46, and 56 every 10 ms realizes the function of the second time counting unit.

次いで、制御部31,41,51それぞれは、jを1だけデクリメントして(S18)jが0であるか否か、即ち次の集約周期又は取得周期が到来したか否かを判定する(S19)。jが0である場合(S19:YES)、制御部31,41,51それぞれは、jを集約周期又は取得周期を表す整数値に初期化し(S20)、集約部52(電池監視装置100の場合)又は電圧取得部32もしくは電流取得部42(BMU23もしくは電流検出ユニット24の場合)の機能を実現する処理を起動する(S21)。ステップS21の処理を終えた場合、又はステップS19でjが0ではない場合(S19:NO)、制御部31,41,51それぞれは、図8の処理を終了する。 Next, each of the control units 31, 41, and 51 decrements j by 1 to determine (S18) whether or not j is 0, that is, whether or not the next aggregation cycle or acquisition cycle has arrived (S19). ). When j is 0 (S19: YES), each of the control units 31, 41, and 51 initializes j to an integer value representing the aggregation cycle or the acquisition cycle (S20), and the aggregation unit 52 (in the case of the battery monitoring device 100). ) Or the process for realizing the function of the voltage acquisition unit 32 or the current acquisition unit 42 (in the case of the BMU 23 or the current detection unit 24) (S21). When the process of step S21 is completed, or when j is not 0 in step S19 (S19: NO), each of the control units 31, 41, and 51 ends the process of FIG.

図9は、集約部52の機能を実現する制御部51の処理手順を示すフローチャートである。図9の処理は、図8のステップS21にて集約周期で起動される。図中のiは、BMU23及び電流検出ユニット24の通番をカウントするカウンタであり、初期値は1である。ユニット数は、BMU23の数+電流検出ユニット24の数(ここでは1)である。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 that realizes the function of the aggregation unit 52. The process of FIG. 9 is started in the aggregation cycle in step S21 of FIG. In the figure, i is a counter that counts the serial numbers of the BMU 23 and the current detection unit 24, and the initial value is 1. The number of units is the number of BMU 23 + the number of current detection units 24 (here, 1).

図9の処理が起動された場合、制御部51は、i番目のユニットへ物理量(電池電圧又は充放電電流)の送信指示を送信し(S30)、i番目のユニットから物理量を受信したか否かを判定する(S31)。物理量を受信しない場合(S31:NO)、制御部51は、受信するまで待機する。この場合、適当にタイムアウトを監視してタイムアウトした時に後述するステップS36に処理を移してもよい。但し、ステップS37では、タイムアウトしたユニットについて所定回数のリトライを終えるまでステップS30の処理を繰り返すように分岐判定する。 When the process of FIG. 9 is activated, the control unit 51 transmits a transmission instruction of the physical quantity (battery voltage or charge / discharge current) to the i-th unit (S30), and whether or not the physical quantity is received from the i-th unit. (S31). When the physical quantity is not received (S31: NO), the control unit 51 waits until it is received. In this case, the time-out may be appropriately monitored, and when the time-out occurs, the process may be moved to step S36 described later. However, in step S37, the branch determination is made so that the process of step S30 is repeated until the time-out unit is retried a predetermined number of times.

i番目のユニットから物理量を受信した場合(S31:YES)、制御部51は、電圧(電池電圧;以下同様)を受信したか否かを判定する(S32)。電圧を受信した場合(S32:YES)、制御部51は、付加された時刻に基づいて受信した電圧を前述のモジュールID及びセルID別に時系列的に集約し、それぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートして記憶部56に記憶する(S33)。受信した電圧が単位電池の電圧である場合は、セルID別に集約する必要は無い。また、電圧と共に温度を受信した場合は、電圧と同様に時刻の順にソートして記憶部56に記憶する。 When a physical quantity is received from the i-th unit (S31: YES), the control unit 51 determines whether or not a voltage (battery voltage; the same applies hereinafter) has been received (S32). When the voltage is received (S32: YES), the control unit 51 aggregates the received voltage based on the added time in chronological order by the module ID and the cell ID described above, and the time representing each aggregation cycle. Is sorted and stored in the storage unit 56 (S33). When the received voltage is the voltage of the unit battery, it is not necessary to aggregate by cell ID. When the temperature is received together with the voltage, it is sorted in the order of time and stored in the storage unit 56 in the same manner as the voltage.

一方、ステップS32で、電圧を受信しない場合(S32:NO)、制御部51は、電流(充放電電流;以下同様)を受信したか否かを判定する(S34)。電流を受信した場合(S34:YES)、制御部51は、付加された時刻に基づいて受信した電流を各モジュールID及びセルIDに共通するように時系列的に集約し、それぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートして記憶部56に記憶する(S35)。 On the other hand, when the voltage is not received in step S32 (S32: NO), the control unit 51 determines whether or not a current (charge / discharge current; the same applies hereinafter) has been received (S34). When the current is received (S34: YES), the control unit 51 aggregates the received current based on the added time in chronological order so as to be common to each module ID and cell ID, and sets each aggregation cycle. It is sorted in the order of representative time and stored in the storage unit 56 (S35).

なお、受信した物理量に付加された時刻が10ms単位の時刻である場合、制御部51は、10ms単位の時刻を四捨五入して100ms単位の時刻として扱う。これにより、ソートされた物理量が、次の集約周期を代表する時刻に対応付けられることがある。 When the time added to the received physical quantity is a time in units of 10 ms, the control unit 51 rounds off the time in units of 10 ms and treats it as a time in units of 100 ms. As a result, the sorted physical quantity may be associated with a time representing the next aggregation cycle.

ここで、記憶部56に記憶された物理量のデータ構造について説明する。図10は、集約周期の開始時刻の順にソートされた充放電電流、電池電圧及び温度を模式的に示す説明図である。集約された各物理量は、モジュールID及びセルIID別に1つの記憶面に構造化されて、100msの集約周期の開始時刻(集約周期を代表する時刻の一例)の順にソートされている。例えば、モジュールID=1、セルID=001のセルについて2018年9月1日12時31分15.8秒に集約された最新の物理量は、充放電電流が−30A(放電電流)であり、電池電圧が3.651Vで温度が30℃である。各記憶面は少なくとも2つの推定周期をカバーすればよく、記憶面内の行数は限定できる。たとえば各記憶面はリングバッファで構成するのが好適である。 Here, the data structure of the physical quantity stored in the storage unit 56 will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing charge / discharge current, battery voltage, and temperature sorted in the order of the start time of the aggregation cycle. Each of the aggregated physical quantities is structured on one storage surface for each module ID and cell IID, and is sorted in the order of the start time of the aggregation cycle of 100 ms (an example of the time representing the aggregation cycle). For example, for cells with module ID = 1 and cell ID = 001, the latest physical quantity aggregated at 12:31:15.8 on September 1, 2018 has a charge / discharge current of -30A (discharge current). The battery voltage is 3.651 V and the temperature is 30 ° C. Each storage surface may cover at least two estimation cycles, and the number of lines in the storage surface can be limited. For example, it is preferable that each storage surface is composed of a ring buffer.

前述のとおり、本実施形態1では、各電池モジュール21を1からxまでのモジュールIDで識別し、各二次電池22を001からyまでのセルIDで識別する。従って、「モジュールID,セルID」で識別される記憶面が、「1,001」、「1,002」、・・「1,y」、「2,001」、「2,002」、・・「x,y−2」、「x,y−1」、「x,y」の順に記憶部56に記憶されている。なお、集約された電池電圧が単位電池の電圧である場合は、上記の記憶面はモジュールIDのみによって識別されるものとなる。 As described above, in the first embodiment, each battery module 21 is identified by a module ID from 1 to x, and each secondary battery 22 is identified by a cell ID from 001 to y. Therefore, the storage surfaces identified by the "module ID, cell ID" are "1,001", "1,002", ... "1, y", "2,001", "2,002", ... -"X, y-2", "x, y-1", "x, y" are stored in the storage unit 56 in this order. When the aggregated battery voltage is the voltage of the unit battery, the above storage surface is identified only by the module ID.

図9に戻って、ステップS33もしくはS35の処理を終えた場合、又はステップS34で、電流を受信しない場合(S34:NO)、制御部51は、iを1だけインクリメントして(S36)iがユニット数+1であるか否かを判定する(S37)。iがユニット数+1ではない場合(S37:NO)、制御部51は、次のユニットから物理量を受信するために、ステップS30に処理を移す。 Returning to FIG. 9, when the processing of step S33 or S35 is completed, or when no current is received in step S34 (S34: NO), the control unit 51 increments i by 1 (S36) and i It is determined whether or not the number of units is +1 (S37). When i is not the number of units + 1 (S37: NO), the control unit 51 shifts the process to step S30 in order to receive the physical quantity from the next unit.

iがユニット数+1である場合(S37:YES)、即ち全てのユニットから物理量を受信した場合、制御部51は、iを1に初期化した(S38)後、セル毎又は単位電池毎にパラメータ推定部58を起動する(S39)。パラメータ推定部58で用いられる物理量は、当該集約周期を代表する時刻についてソートされた電池電圧及び充放電電流である。パラメータの推定を更に精度良く行うために、集約した温度を用いてもよい。 When i is the number of units + 1 (S37: YES), that is, when physical quantities are received from all the units, the control unit 51 initializes i to 1 (S38) and then parameters for each cell or unit battery. The estimation unit 58 is activated (S39). The physical quantities used in the parameter estimation unit 58 are the battery voltage and the charge / discharge current sorted by the time representing the aggregation cycle. Aggregated temperatures may be used for more accurate parameter estimation.

図11は、補正情報通知部53の機能を実現する制御部51の処理手順を示すフローチャートである。図11の処理は、クロック104による1秒周期の割込があった場合に起動される。この起動は図8の処理と同時的であってもよいが、図8の処理が優先されるものとする。図中のmは、秒単位の通知周期を計時するためのカウンタであり、初期値は通知周期を表す整数値(図では単に通知周期と言う)である。またnは、秒単位の補正周期を計時するためのカウンタであり、初期値は補正周期を表す整数値(図では単に補正周期と言う)である。図11では、時刻の通知と、時刻の補正の指示とを両方ブロードキャスト送信しているが、何れか一方のみを送信するようにしてもよい。 FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 that realizes the function of the correction information notification unit 53. The process of FIG. 11 is started when there is an interrupt in a 1-second cycle by the clock 104. This activation may be simultaneous with the process of FIG. 8, but it is assumed that the process of FIG. 8 has priority. M in the figure is a counter for timing the notification cycle in seconds, and the initial value is an integer value representing the notification cycle (simply referred to as the notification cycle in the figure). Further, n is a counter for measuring the correction cycle in seconds, and the initial value is an integer value representing the correction cycle (simply referred to as the correction cycle in the figure). In FIG. 11, both the time notification and the time correction instruction are broadcast-transmitted, but only one of them may be transmitted.

図11の処理が起動された場合、制御部51は、mを1だけデクリメントし(S40)、mが0であるか否かを判定する(S41)。mが0である場合(S41:YES)、即ち次の通知周期が到来した場合、制御部51は、mを、通知周期を表す整数値に初期化する(S42)と共に、nを、補正周期を表す整数値に初期化する(S43)。次いで、制御部51は、記憶部56に時刻を記憶している計時部54から第1時刻を読み出し(S44)、時刻の通知に第1時刻を含ませてブロードキャスト送信した(S45)後、図11の処理を終了する。 When the process of FIG. 11 is activated, the control unit 51 decrements m by 1 (S40) and determines whether or not m is 0 (S41). When m is 0 (S41: YES), that is, when the next notification cycle arrives, the control unit 51 initializes m to an integer value representing the notification cycle (S42), and corrects n. It is initialized to an integer value representing (S43). Next, the control unit 51 reads the first time from the time measuring unit 54 that stores the time in the storage unit 56 (S44), includes the first time in the time notification, and broadcasts the time (S45). The process of 11 is finished.

ステップS41で、mが0ではない場合(S41:NO)、制御部51は、nを1だけデクリメントし(S46)、nが0であるか否かを判定する(S47)。nが0である場合(S47:YES)、即ち次の補正周期が到来した場合、制御部51は、nを、補正周期を表す整数値に初期化した(S48)後、時刻の補正の指示をブロードキャスト送信する(S49)。ステップS49の処理を終えた場合、又はステップS47でnが0ではない場合(S47:NO)、制御部51は図11の処理を終了する。 In step S41, when m is not 0 (S41: NO), the control unit 51 decrements n by 1 (S46) and determines whether or not n is 0 (S47). When n is 0 (S47: YES), that is, when the next correction cycle arrives, the control unit 51 initializes n to an integer value representing the correction cycle (S48), and then gives an instruction to correct the time. Is broadcast (S49). When the process of step S49 is completed, or when n is not 0 in step S47 (S47: NO), the control unit 51 ends the process of FIG.

図12は、BMU23及び電流検出ユニット24それぞれにて電池監視装置100からの信号を受信する制御部31及び41の処理手順を共通的に示すフローチャートである。また、図13は、電圧取得部32及び電流取得部42それぞれの機能を実現する制御部31及び41の処理手順を共通的に示すフローチャートである。図12の処理は、電池監視装置100から信号を受信した場合に起動される。図13の処理は、取得周期で起動される。 FIG. 12 is a flowchart that commonly shows the processing procedures of the control units 31 and 41 that receive the signal from the battery monitoring device 100 in the BMU 23 and the current detection unit 24, respectively. Further, FIG. 13 is a flowchart showing the processing procedures of the control units 31 and 41 that realize the functions of the voltage acquisition unit 32 and the current acquisition unit 42, respectively. The process of FIG. 12 is activated when a signal is received from the battery monitoring device 100. The process of FIG. 13 is started in the acquisition cycle.

図12の処理が起動された場合、制御部31及び41それぞれは、時刻の通知を受信したか否かを判定する(S50)。時刻の通知を受信した場合(S50:YES)、制御部31及び41それぞれは、通知された時刻のうち1秒以上の単位の第1時刻を、記憶部36及び46に時刻を記憶している計時部34及び44に記憶する(S51)。制御部31及び41それぞれは、更に、通知された第1時刻をクロック234及び244に設定すると共に、クロック234及び244の秒未満カウンタをリセットする(S52)。これにより、クロック234及び244と、それぞれに対応する第1計時部とが、通知された第1時刻から計時を再開する。 When the process of FIG. 12 is activated, each of the control units 31 and 41 determines whether or not the time notification has been received (S50). When the time notification is received (S50: YES), each of the control units 31 and 41 stores the first time in units of 1 second or more among the notified times in the storage units 36 and 46. It is stored in the time measuring units 34 and 44 (S51). The control units 31 and 41 further set the notified first time to the clocks 234 and 244, and reset the counters for less than seconds of the clocks 234 and 244 (S52). As a result, the clocks 234 and 244 and the corresponding first timekeeping unit restart the timekeeping from the notified first time.

その後、制御部31及び41それぞれは、第2時刻を計時するためのタイマ35及び45による計時を開始し(S53)、更に、記憶部36及び46に記憶された第2時刻を0.00秒とした(S54)後、図12の処理を終了する。これにより、第2計時部による計時が0.00秒から再開される。 After that, each of the control units 31 and 41 starts time counting by the timers 35 and 45 for measuring the second time (S53), and further, the second time stored in the storage units 36 and 46 is 0.00 seconds. (S54), the process of FIG. 12 is terminated. As a result, the time counting by the second timekeeping unit is restarted from 0.00 seconds.

ステップS50で、時刻の通知を受信しない場合(S50:NO)、制御部31及び41それぞれは、時刻の補正の指示を受信したか否かを判定する(S55)。時刻の補正の指示を受信した場合(S55:YES)、制御部31及び41それぞれは、記憶部36及び46に時刻を記憶している計時部34及び44から1秒未満の単位の第2時刻を読み出し(S56)。第2時刻が0.00秒であるか否かを判定する(S57)。第2時刻が0.00秒である場合(S57:YES)、制御部31及び41それぞれは、時刻の補正の必要がないものとして、図12の処理を終了する。 When the time notification is not received in step S50 (S50: NO), each of the control units 31 and 41 determines whether or not the time correction instruction has been received (S55). When the instruction for time correction is received (S55: YES), each of the control units 31 and 41 stores the time in the storage units 36 and 46, and the second time in units less than one second from the timekeeping units 34 and 44. Is read (S56). It is determined whether or not the second time is 0.00 seconds (S57). When the second time is 0.00 seconds (S57: YES), each of the control units 31 and 41 ends the process of FIG. 12, assuming that the time does not need to be corrected.

読み出した第2時刻が0.00秒ではない場合(S57:NO)、制御部31及び41それぞれは、第2時刻が0.50秒より小さいか否かを判定する(S58)。この判定は、電池監視装置100で計時されている時刻に対して、第2時刻が進んでいるか(0.50秒より小さい場合)又は遅れているか(0.50秒より大きい場合)を検出するためのものである。この判定によって第1時刻の進み又は遅れが検出される。 When the read second time is not 0.00 seconds (S57: NO), each of the control units 31 and 41 determines whether or not the second time is smaller than 0.50 seconds (S58). This determination detects whether the second time is ahead (less than 0.50 seconds) or behind (more than 0.50 seconds) with respect to the time clocked by the battery monitoring device 100. Is for. By this determination, the advance or delay of the first time is detected.

読み出した第2時刻が0.50秒より小さい場合(S58:YES)、制御部31及び41それぞれは、検出した進み量に応じて、クロック234及び244を3ppmの整数倍だけ遅らせる補正を行い(S59)、図12の処理を終了する。一方、読み出した第2時刻が0.50秒より小さくない場合(S58:NO)、制御部31及び41それぞれは、検出した遅れ量に応じて、クロック234及び244を3ppmの整数倍だけ進ませる補正を行い(S60)、図12の処理を終了する。以上のステップS50からS60までが補正実行部に相当する。特にステップS55からS60までは、クロック同期部の機能を実現するステップである。 When the read second time is smaller than 0.50 seconds (S58: YES), each of the control units 31 and 41 corrects the clocks 234 and 244 to be delayed by an integral multiple of 3 ppm according to the detected advance amount (S58: YES). S59), the process of FIG. 12 is completed. On the other hand, when the read second time is not less than 0.50 seconds (S58: NO), each of the control units 31 and 41 advances the clocks 234 and 244 by an integral multiple of 3 ppm according to the detected delay amount. The correction is performed (S60), and the process of FIG. 12 is completed. The above steps S50 to S60 correspond to the correction execution unit. In particular, steps S55 to S60 are steps for realizing the function of the clock synchronization unit.

ステップS55で、時刻の補正の指示を受信しない場合(S55:NO)、制御部31及び41それぞれは、物理量の送信指示を受信したか否かを判定する(S61)。物理量の送信指示を受信した場合(S61:YES)、制御部31及び41それぞれは、取得した最新の物理量を記憶部36及び46から読み出す(記憶部36及び46の書き込みは、後述の図13参照)。制御部31及び41それぞれは、読み出した最新の物理量を、取得対象のモジュールID,セルIDに対応付け(物理量が電池電圧の場合)、記憶部36及び46に記憶された時刻を付加して(物理量が電池電圧又は充放電電流の場合)送信する(S62:送信部の機能を実現するステップ)。電圧と共に温度を取得してある場合は、送信する信号に温度を含める。 When the time correction instruction is not received in step S55 (S55: NO), each of the control units 31 and 41 determines whether or not the physical quantity transmission instruction has been received (S61). When the physical quantity transmission instruction is received (S61: YES), each of the control units 31 and 41 reads the latest acquired physical quantity from the storage units 36 and 46 (for writing in the storage units 36 and 46, see FIG. 13 described later). ). Each of the control units 31 and 41 associates the latest read physical quantity with the module ID and cell ID to be acquired (when the physical quantity is the battery voltage), and adds the time stored in the storage units 36 and 46 (when the physical quantity is the battery voltage). (When the physical quantity is the battery voltage or the charge / discharge current) is transmitted (S62: step of realizing the function of the transmitter). If the temperature is obtained along with the voltage, include the temperature in the transmitted signal.

ステップS61で、物理量の送信指示を受信しない場合(S61:NO)、制御部31及び41それぞれは、集約周期の通知を受信したか否かを判定し(S63)、通知を受信しない場合(S63:NO)、図12の処理を終了する。一方、集約周期の通知を受信した場合(S63:YES)、制御部31及び41それぞれは、通知された集約周期を取得周期として記憶し(S64)、図12の処理を終了する。 In step S61, when the physical quantity transmission instruction is not received (S61: NO), each of the control units 31 and 41 determines whether or not the notification of the aggregation cycle has been received (S63), and does not receive the notification (S63). : NO), the process of FIG. 12 is completed. On the other hand, when the notification of the aggregation cycle is received (S63: YES), each of the control units 31 and 41 stores the notified aggregation cycle as the acquisition cycle (S64), and ends the process of FIG.

図13に移って、図13の処理が起動された場合、制御部31及び41それぞれは、物理量(制御部31の場合は電池電圧、制御部41場合は充放電電流)を取得する(S70)。制御部31の場合は、電池電圧と共に温度を取得してもよい。温度を取得する周期は、取得周期より長い周期(例えば1秒)であってもよい。ステップS70は、電圧取得部、電流取得部及び温度取得部の機能を実現するステップである。 Moving to FIG. 13, when the process of FIG. 13 is activated, each of the control units 31 and 41 acquires a physical quantity (battery voltage in the case of the control unit 31 and charge / discharge current in the case of the control unit 41) (S70). .. In the case of the control unit 31, the temperature may be acquired together with the battery voltage. The cycle for acquiring the temperature may be longer than the acquisition cycle (for example, 1 second). Step S70 is a step of realizing the functions of the voltage acquisition unit, the current acquisition unit, and the temperature acquisition unit.

次いで、制御部31及び41それぞれは、計時部34及び44から現在時刻を取得する(S71)。制御部31及び41それぞれは、取得した物理量を取得対象のモジュールID,セルIDに対応付け(物理量が電池電圧の場合)、取得した時刻を付加して(物理量が電池電圧又は充放電電流の場合)記憶部36及び46に記憶した(S72)後、図13の処理を終了する。 Next, each of the control units 31 and 41 acquires the current time from the time counting units 34 and 44 (S71). Each of the control units 31 and 41 associates the acquired physical quantity with the module ID and cell ID to be acquired (when the physical quantity is the battery voltage), adds the acquired time (when the physical quantity is the battery voltage or the charge / discharge current). ) After storing in the storage units 36 and 46 (S72), the process of FIG. 13 is terminated.

以下では、上述のとおり時系列的に取得して集約した電池電圧及び充放電電流に基づいて、各二次電池22の等価回路モデルを表す内部パラメータを推定する方法について説明する。図14は、抵抗及びコンデンサの組み合わせによって表される二次電池22の等価回路モデルを示す説明図である。この等価回路モデルは、OCVを起電力とする電圧源に、抵抗Raと、抵抗Rb及びコンデンサCbの並列回路とを直列に接続した回路によって表される。抵抗Raは、電解液抵抗に対応する。抵抗Rbは電荷移動抵抗に対応し、コンデンサCbは電気二重層容量に対応する。抵抗Raに電荷移動抵抗を含めることとし、抵抗Rbが拡散抵抗に対応することにしてもよい。 Hereinafter, a method of estimating the internal parameters representing the equivalent circuit model of each secondary battery 22 will be described based on the battery voltage and charge / discharge current acquired and aggregated in time series as described above. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit model of the secondary battery 22 represented by a combination of a resistor and a capacitor. This equivalent circuit model is represented by a circuit in which a resistor Ra, a parallel circuit of a resistor Rb and a capacitor Cb are connected in series to a voltage source using an OCV as an electromotive force. The resistor Ra corresponds to the electrolyte resistance. The resistor Rb corresponds to the charge transfer resistance and the capacitor Cb corresponds to the electric double layer capacitance. The charge transfer resistance may be included in the resistance Ra, and the resistance Rb may correspond to the diffusion resistance.

二次電池22の等価回路モデルは、図14に示すものに限定されない。複数の二次電池22を直列又は並列に接続した電池モジュール21の等価回路モデルについては、より複雑な回路モデルが想定される。例えば、抵抗R0に抵抗Rj及びコンデンサCj(j=1,2,…,n)の並列回路をn個直列接続したn次(nは自然数)のフォスタ型RC梯子回路、もしくは一端同士が接続されたn個の抵抗Rj(j=1,2,…,n)それぞれの他端が、直列接続されたn個のコンデンサCjの間に接続されたn次のカウエル型RC梯子回路、又はこれらの組み合わせによるものが考えられる。 The equivalent circuit model of the secondary battery 22 is not limited to that shown in FIG. A more complicated circuit model is assumed for the equivalent circuit model of the battery module 21 in which a plurality of secondary batteries 22 are connected in series or in parallel. For example, an nth-order (n is a natural number) Foster-type RC ladder circuit in which n parallel circuits of a resistor Rj and a capacitor Cj (j = 1, 2, ..., N) are connected in series to the resistor R0, or one ends are connected to each other. The other end of each of the n resistors Rj (j = 1, 2, ..., N) is an nth-order Cowell-type RC ladder circuit connected between n capacitors Cj connected in series, or these. It may be a combination.

次に、パラメータ推定部58にて等価回路モデルのパラメータを推定する方法について説明する。図14に示す等価回路モデルのパラメータについて、以下の近似式(1)〜(4)が成立することが知られている(詳細については、「バッテリマネジメント工学」足立修一他著、東京電気大学出版、6.2.2章参照)。 Next, a method of estimating the parameters of the equivalent circuit model by the parameter estimation unit 58 will be described. It is known that the following approximate equations (1) to (4) hold for the parameters of the equivalent circuit model shown in FIG. 14 (for details, see "Battery Management Engineering" by Shuichi Adachi et al., Published by Tokyo Denki University. , 6.2.2).

uL(k)=b0・i(k)+b1・i(k−1)−a1・uL(k−1)
+(1+a1)・OCV・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
b0=Ra・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
b1=TsRa/(RbCb)+Ts/Cb−Ra・・・・・・・・・・・・・・(3)
a1=Ts/(RbCb)−1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
但し、
uL:電池電圧
i:充放電電流
Ts:推定周期(kは例えば推定ステップ)
OCV:開放電圧
uL (k) = b0 ・ i (k) + b1 ・ i (k-1) -a1 ・ uL (k-1)
+ (1 + a1) · OCV ... (1)
b0 = Ra ... (2)
b1 = TsRa / (RbCb) + Ts / Cb-Ra ... (3)
a1 = Ts / (RbCb) -1 ... (4)
However,
uL: Battery voltage i: Charge / discharge current Ts: Estimated cycle (k is, for example, an estimation step)
OCV: Open circuit voltage

上記の式(2)〜(4)から、パラメータであるRa、RbおよびCbを逆算すると、以下の式(5)〜(7)が成立する。 When the parameters Ra, Rb and Cb are back-calculated from the above equations (2) to (4), the following equations (5) to (7) are established.

Ra=b0・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
Rb=(b1−a1b0)/(1+a1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
Cb=Ts/(b1−a1b0)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)
Ra = b0 ... (5)
Rb = (b1-a1b0) / (1 + a1) ... (6)
Cb = Ts / (b1-a1b0) ... (7)

本実施形態では、逐次最小二乗法を式(1)に適用して係数b0、b1及びa1を決定し、決定した係数を式(5)〜(7)に代入してパラメータRa、RbおよびCbを推定する。Tsは、集約周期と必ずしも一致していなくてもよいが、ここではTsが取得周期及び集約周期と等しいものとして説明する。なお、各パラメータを一通り推定する間は、OCV(Open Circuit Voltage)が一定であるものとしている。電池電圧と共に集約した温度に応じて、推定したパラメータを補正してもよい。 In the present embodiment, the successive least squares method is applied to the equation (1) to determine the coefficients b0, b1 and a1, and the determined coefficients are substituted into the equations (5) to (7) to substitute the parameters Ra, Rb and Cb. To estimate. Although Ts does not necessarily have to coincide with the aggregation cycle, it will be described here assuming that Ts is equal to the acquisition cycle and the aggregation cycle. It is assumed that the OCV (Open Circuit Voltage) is constant while each parameter is estimated. The estimated parameters may be corrected according to the temperature aggregated with the battery voltage.

ところで、式(1)では4つの未知数(a1、b0、b1及びOCV)があり、これらの値を求めるには少なくとも4つの式が必要である。しかしながら、充放電電流iについて、i(k)=i(k−1)=0の場合は、b0及びb1に関する項の値がゼロとなり、式(5)〜(7)の各式が成立しなくなる。また、i(k)=i(k−1)=一定の場合は、その一定電流が流れることによるOCVの変化がu(k)に現れるだけであり、u(k)の変化が極めて小さくなるため、精度よくパラメータを推定することが難しい。 By the way, in the equation (1), there are four unknowns (a1, b0, b1 and OCV), and at least four equations are required to obtain these values. However, for the charge / discharge current i, when i (k) = i (k-1) = 0, the values of the terms related to b0 and b1 become zero, and the equations (5) to (7) are satisfied. It disappears. Further, when i (k) = i (k-1) = constant, the change in OCV due to the flow of the constant current only appears in u (k), and the change in u (k) becomes extremely small. Therefore, it is difficult to estimate the parameters accurately.

そこで、本実施形態1では、図5に示す電流判定部59の判定結果より、パラメータ推定部58ではパラメータの推定が適切に行えない蓋然性が高い場合に、パラメータ推定部58によるパラメータの推定を禁止する。即ち、パラメータ推定部58は、電流判定部59によってパラメータの推定が禁止されない場合に、記憶部56に時系列的に集約された電池電圧uL及び充放電電流iに基づいて、上述のとおりパラメータRa,Rb,Cbを出力する。 Therefore, in the first embodiment, when it is highly probable that the parameter estimation unit 58 cannot properly estimate the parameters from the determination result of the current determination unit 59 shown in FIG. 5, the parameter estimation unit 58 prohibits the parameter estimation. do. That is, when the parameter estimation is not prohibited by the current determination unit 59, the parameter estimation unit 58 is based on the battery voltage uL and the charge / discharge current i aggregated in the storage unit 56 in time series, and the parameter Ra is as described above. , Rb, Cb are output.

電流判定部59は、集約された充放電電流iが第1閾値より小さい場合、及び集約された充放電電流iの変化量が第2閾値より小さい場合に、パラメータ推定部58によるパラメータの推定を禁止する。電流判定部59によってパラメータの推定を禁止された場合、パラメータ推定部58は、前回推定したパラメータを更新せずに出力し続ける。 The current determination unit 59 estimates the parameters by the parameter estimation unit 58 when the aggregated charge / discharge current i is smaller than the first threshold value and when the amount of change in the aggregated charge / discharge current i is smaller than the second threshold value. proclaim. When the parameter estimation is prohibited by the current determination unit 59, the parameter estimation unit 58 continues to output the previously estimated parameter without updating it.

以下では、上述した電池監視装置100の動作を、フローチャートを用いて説明する。図15は、電池監視装置100でパラメータを逐次推定する制御部51の処理手順を示すフローチャートである。図16は、電流判定のサブルーチンに係る制御部51の処理手順を示すフローチャートである。電流判定のサブルーチンが、電流判定部の機能を実現する。図15に示す処理はメインルーチンであり、図9に示すステップS39にて起動される。各ステップにおける算出結果は、適宜記憶部56に記憶される。図9では、充放電電流を単に電流と記載する。 Hereinafter, the operation of the battery monitoring device 100 described above will be described with reference to a flowchart. FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 that sequentially estimates parameters by the battery monitoring device 100. FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 related to the current determination subroutine. The current determination subroutine realizes the function of the current determination unit. The process shown in FIG. 15 is the main routine and is started in step S39 shown in FIG. The calculation result in each step is appropriately stored in the storage unit 56. In FIG. 9, the charge / discharge current is simply referred to as a current.

図15のメインルーチンが起動された場合、制御部51は、記憶部56から現在の集約周期における電池電圧uL(k)を読み出す(S81)と共に、充放電電流i(k)を読み出す(S82)。次いで、制御部51は、電流判定に係るサブルーチンを呼び出す(S83)。なお、Tsを取得周期及び集約周期と一致させない場合は、記憶部56から推定ステップkに対応する時刻又は推定ステップkに最も近い時刻の電池電圧及び充放電電流を読み出し、それぞれをuL(k)及びi(k)とする。 When the main routine of FIG. 15 is activated, the control unit 51 reads the battery voltage uL (k) in the current aggregation cycle from the storage unit 56 (S81) and also reads the charge / discharge current i (k) (S82). .. Next, the control unit 51 calls a subroutine related to the current determination (S83). When Ts does not match the acquisition cycle and the aggregation cycle, the battery voltage and charge / discharge current at the time corresponding to the estimation step k or the time closest to the estimation step k are read from the storage unit 56, and each is UL (k). And i (k).

図16に移って、電流判定に係るサブルーチンが呼び出された場合、制御部51は、|i(k)|が第1閾値より小さいか否かを判定し(S91)、第1閾値より小さい場合(S91:YES)、パラメータの推定を禁止する旨を記憶して(S92)メインルーチンにリターンする。第1閾値は、実験やシミュレーションによって求めた固定値でもよいし、走行条件によって変更される可変値でもよい。 Moving to FIG. 16, when the subroutine related to the current determination is called, the control unit 51 determines whether | i (k) | is smaller than the first threshold value (S91), and is smaller than the first threshold value. (S91: YES), memorizing that the estimation of the parameter is prohibited (S92), and returning to the main routine. The first threshold value may be a fixed value obtained by experiments or simulations, or may be a variable value changed according to running conditions.

|i(k)|が第1閾値より小さくない場合(S91:NO)、制御部51は、記憶部56から前回読み出した電流i(k−1)と、今回読み出した電流i(k)との差分である|Δi|を算出する(S93)。次いで、制御部51は、算出した|Δi|が第2閾値より小さいか否かを判定し(S94)、第2閾値より小さい場合(S94:YES)、ステップS92に処理を移す。これにより、パラメータの推定を禁止する旨が記憶される。 When | i (k) | is not smaller than the first threshold value (S91: NO), the control unit 51 determines the current i (k-1) previously read from the storage unit 56 and the current i (k) read this time. | Δi |, which is the difference between the two, is calculated (S93). Next, the control unit 51 determines whether or not the calculated | Δi | is smaller than the second threshold value (S94), and if it is smaller than the second threshold value (S94: YES), shifts the process to step S92. As a result, it is memorized that the estimation of the parameter is prohibited.

|Δi|が第2閾値より小さくない場合(S94:NO)、制御部51は、パラメータの推定を禁止しない旨を記憶して(S95)メインルーチンにリターンする。 When | Δi | is not smaller than the second threshold value (S94: NO), the control unit 51 remembers that the estimation of the parameter is not prohibited (S95) and returns to the main routine.

図15に戻って、電流判定に係るサブルーチンからリターンした場合、制御部51は、パラメータの推定を禁止する旨が記憶されているか否か、即ちパラメータの推定が禁止されているか否かを判定し(S84)、禁止されている場合(S84:YES)、パラメータの推定を行わずに図15のメインルーチンの実行を終了する。これにより、制御部51は、前回推定したパラメータを更新せずに出力し続ける。 Returning to FIG. 15, when returning from the subroutine related to the current determination, the control unit 51 determines whether or not it is stored that the parameter estimation is prohibited, that is, whether or not the parameter estimation is prohibited. (S84), if prohibited (S84: YES), the execution of the main routine of FIG. 15 ends without estimating the parameters. As a result, the control unit 51 continues to output the previously estimated parameter without updating it.

パラメータの推定が禁止されていない場合(S84:NO)、制御部51は、逐次最小二乗法を用いて、式(1)〜(7)によりパラメータRa(k),Rb(k),Cb(k)を推定する(S85)。次いで、制御部51は、出力するパラメータの推定値をRa(k−1),Rb(k−1),Cb(k−1)からRa(k),Rb(k),Cb(k)に更新して(S86)メインルーチンの実行を終了する。 When the parameter estimation is not prohibited (S84: NO), the control unit 51 uses the sequential least squares method and uses the parameters Ra (k), Rb (k), and Cb (7) according to the equations (1) to (7). k) is estimated (S85). Next, the control unit 51 changes the estimated values of the output parameters from Ra (k-1), Rb (k-1), and Cb (k-1) to Ra (k), Rb (k), and Cb (k). Update (S86) to end the execution of the main routine.

次に、図15及び16に示す処理によって推定したパラメータの例について説明する。図17は、パラメータを推定する二次電池22の電池電圧及び充放電電流の波形を示すグラフである。図の上段に電池電圧の波形を示し、下段に充電電流(プラス側)及び放電電流(マイナス側)の波形を示す。図17の横軸は時間を表し、縦軸は上段では電圧を下段では電流を表す。特に下段の充放電電流に着目すれば、充放電が切り換わるポイントで電流の大きさがプラス及びマイナスに大きく変化すると共に、電流の大きさが0(ゼロ)に近い期間が比較的長時間継続していることが分かる。このようなポイント及び期間では、上述したように精度よくパラメータを推定することが難しい。 Next, an example of the parameters estimated by the processing shown in FIGS. 15 and 16 will be described. FIG. 17 is a graph showing waveforms of the battery voltage and charge / discharge current of the secondary battery 22 for which parameters are estimated. The upper part of the figure shows the waveform of the battery voltage, and the lower part shows the waveform of the charge current (plus side) and the discharge current (minus side). The horizontal axis of FIG. 17 represents time, and the vertical axis represents voltage in the upper row and current in the lower row. Focusing especially on the charge / discharge current in the lower stage, the magnitude of the current changes significantly to plus and minus at the point where the charge / discharge is switched, and the period in which the magnitude of the current is close to 0 (zero) continues for a relatively long time. You can see that it is doing. At such points and periods, it is difficult to accurately estimate the parameters as described above.

図18は、二次電池22の等価回路モデルのパラメータを逐次推定した結果を示すグラフである。図の上段、中段及び下段それぞれにパラメータRa、Rb及びCbの推定結果を実線で示す。図中の破線は、いわゆる交流インピーダンス法によって実測した各パラメータの大きさを示すものである。図18において、横軸は時間を表し、縦軸は抵抗又は容量を表す。図18によれば、図17に示す充放電電流が0となるポイントや期間が存在するにも関わらず、各パラメータRa、Rb及びCbが、何れも実測値に向かって収束する様子が読み取れる。 FIG. 18 is a graph showing the results of sequentially estimating the parameters of the equivalent circuit model of the secondary battery 22. The estimation results of the parameters Ra, Rb and Cb are shown by solid lines in the upper, middle and lower rows of the figure, respectively. The broken line in the figure indicates the magnitude of each parameter actually measured by the so-called AC impedance method. In FIG. 18, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents resistance or capacitance. According to FIG. 18, it can be read that each of the parameters Ra, Rb and Cb converges toward the actually measured value even though there is a point and a period during which the charge / discharge current shown in FIG. 17 becomes 0.

以上のように本実施形態1によれば、各BMU23及び電流検出ユニット24が、1又は複数直列もしくは並列の二次電池22を含む電池モジュール21から、二次電池22又は電池モジュール21の充放電に係る物理量を周期的に取得し、電池監視装置100が、複数の電池モジュール21を直列に接続してある組電池20の充放電を監視する。電池監視装置100が自身で計時する時刻に基づいて時刻の補正に係る情報を通知した場合、各BMU23及び電流検出ユニット24は通知された情報に基づいて自身で計時する時刻を補正する。各BMU23及び電流検出ユニット24は、電池モジュール21から充放電に係る物理量を周期的に取得し、これに自身で計時する時刻を付加して電池監視装置100に送信する。電池監視装置100は、受信した物理量を受信した時刻に基づいて周期的に集約する。これにより、電池監視装置100に集約する際に参照される時刻は、電池監視装置100からの通知で補正された時刻となる。従って、組電池20に含まれる二次電池22又は電池モジュール21から取得した充放電に係る物理量をシステムの共通的な時刻に関連付けて電池監視装置100に集約することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, each BMU 23 and the current detection unit 24 charge / discharge the secondary battery 22 or the battery module 21 from the battery module 21 including one or a plurality of series or parallel secondary batteries 22. The physical quantity according to the above is periodically acquired, and the battery monitoring device 100 monitors the charge / discharge of the assembled battery 20 in which a plurality of battery modules 21 are connected in series. When the battery monitoring device 100 notifies the information related to the time correction based on the time measured by itself, each BMU 23 and the current detection unit 24 correct the time measured by themselves based on the notified information. Each BMU 23 and the current detection unit 24 periodically acquire a physical quantity related to charging / discharging from the battery module 21, add a time measured by itself, and transmit the physical quantity to the battery monitoring device 100. The battery monitoring device 100 periodically aggregates the received physical quantity based on the time of reception. As a result, the time referred to when the battery monitoring device 100 is aggregated is the time corrected by the notification from the battery monitoring device 100. Therefore, the physical quantity related to charging / discharging acquired from the secondary battery 22 or the battery module 21 included in the assembled battery 20 can be associated with the common time of the system and aggregated in the battery monitoring device 100.

また、実施形態1によれば、電池監視装置100が自身で計時する秒単位の時刻が変わった時に当該時刻を各BMU23及び電流検出ユニット24に通知した場合、各BMU23及び電流検出ユニット24は、通知された時刻によって自身で計時する時刻を秒単位の時刻に丸めて補正する。従って、電池監視装置100と各BMU23及び電流検出ユニット24とで計時する時刻を同期させることができる。 Further, according to the first embodiment, when the battery monitoring device 100 notifies each BMU 23 and the current detection unit 24 of the time when the time in seconds measured by itself changes, each BMU 23 and the current detection unit 24 According to the notified time, the time measured by itself is rounded to the time in seconds and corrected. Therefore, the time measured by the battery monitoring device 100, each BMU 23, and the current detection unit 24 can be synchronized.

更に、実施形態1によれば、電池監視装置100が自身で計時する秒単位の時刻が変わった時に各BMU23及び電流検出ユニット24へ時刻の補正の指示を通知した場合、各BMU23及び電流検出ユニット24は、指示を通知された時に自身で計時する秒単位より小さい単位の時刻のずれを検出して、クロック234及び244のずれを補正する。従って、各BMU23及び電流検出ユニット24は、検出した時刻のずれに基づいてクロック234及び244の進み又は遅れを補正するため、電池監視装置100と各BMU23及び電流検出ユニット24とで計時する時刻が一致するように収束させることができる。 Further, according to the first embodiment, when the battery monitoring device 100 notifies each BMU 23 and the current detection unit 24 of the time correction instruction when the time in seconds measured by itself changes, each BMU 23 and the current detection unit 24 detects a time lag in a unit smaller than the second unit timed by itself when notified of the instruction, and corrects the lag of the clocks 234 and 244. Therefore, in order to correct the advance or delay of the clocks 234 and 244 based on the time difference detected by each BMU 23 and the current detection unit 24, the time measured by the battery monitoring device 100 and each BMU 23 and the current detection unit 24 is set. It can be converged to match.

更に、実施形態1によれば、電池監視装置100が外部から取得した時刻に自身で計時する時刻を同期させる。従って、電池監視装置100で計時する時刻を外部からの時刻に高精度に追従させることができる。 Further, according to the first embodiment, the time measured by the battery monitoring device 100 is synchronized with the time acquired from the outside. Therefore, the time measured by the battery monitoring device 100 can be made to follow the time from the outside with high accuracy.

更に、実施形態1によれば、電池監視装置100は、各BMU23及び電流検出ユニット24が取得周期で取得した充放電に係る物理量を、該物理量に付加された時刻に基づき、取得周期と同じ長さの集約周期でそれぞれの集約周期の開始時刻に対応付けて集約する。従って、充放電に係る物理量の取得と集約とを1対1に同期して行うことができ、集約結果をそれぞれの集約周期の開始時刻の順にソートすることができる。 Further, according to the first embodiment, the battery monitoring device 100 obtains the physical quantity related to the charge / discharge acquired by each BMU 23 and the current detection unit 24 in the acquisition cycle, and has the same length as the acquisition cycle based on the time added to the physical quantity. In the summarization cycle, the summation is performed in association with the start time of each summarization cycle. Therefore, acquisition and aggregation of physical quantities related to charge / discharge can be performed in a one-to-one manner, and the aggregation results can be sorted in the order of the start time of each aggregation cycle.

更に、実施形態1によれば、電池監視装置100が各BMU23及び電流検出ユニット24に集約周期を通知し、各BMU23及び電流検出ユニット24は通知された集約周期と長さが同じ取得周期で充放電に係る物理量を取得する。従って、充放電に係る物理量の取得周期を電池監視装置100から変更することができる。 Further, according to the first embodiment, the battery monitoring device 100 notifies each BMU 23 and the current detection unit 24 of the aggregation cycle, and each BMU 23 and the current detection unit 24 are filled with an acquisition cycle having the same length as the notified aggregation cycle. Acquire the physical quantity related to the discharge. Therefore, the acquisition cycle of the physical quantity related to charge / discharge can be changed from the battery monitoring device 100.

更に、実施形態1によれば、計時部34,44,54それぞれが計時する時刻のうち、1秒以上の単位の時刻を第1計時部が計時し、1秒未満の単位の時刻を第2計時部が第1計時部と同期して計時する。電池監視装置100から各BMU23及び電流検出ユニット24に1秒以上の単位の時刻の補正に係る情報を通知した場合、各BMU23及び電流検出ユニット24は第1計時部が計時する時刻を補正する。これにより、1秒以上の単位の時刻を計時する汎用のリアルタイムクロックを第1計時部に用いることができ、各BMU23及び電流検出ユニット24で第1計時部を補正した時に、第2計時部を第1計時部に同期して補正することができる。 Further, according to the first embodiment, among the times measured by the time units 34, 44, and 54, the time in the unit of 1 second or more is timed by the first time unit, and the time in the unit of less than 1 second is the second. The timekeeping part synchronizes with the first timekeeping part. When the battery monitoring device 100 notifies each BMU 23 and the current detection unit 24 of information relating to the time correction in units of 1 second or more, each BMU 23 and the current detection unit 24 correct the time measured by the first time unit. As a result, a general-purpose real-time clock that clocks the time in units of 1 second or more can be used for the first clock, and when the first clock is corrected by each BMU 23 and the current detection unit 24, the second clock is used. It can be corrected in synchronization with the first timing section.

更に、実施形態1によれば、集約周期は、N周期に対応する時間が丁度1秒となるような周期であり、N周期のうちの1周期は、第1計時部が計時する1秒の変わり目が開始時刻となる。従って、1秒より短い周期で充放電に係る物理量を集約することができる。また、各BMU23及び電流検出ユニット24の第1計時部が補正されている場合は、電池監視システム1内で取得周期及び集約周期の位相を合わせることができる。 Further, according to the first embodiment, the aggregation cycle is a cycle in which the time corresponding to the N cycle is exactly 1 second, and one cycle of the N cycle is 1 second measured by the first timekeeping unit. The turning point is the start time. Therefore, the physical quantities related to charging / discharging can be aggregated in a cycle shorter than 1 second. Further, when the first time portion of each BMU 23 and the current detection unit 24 is corrected, the phases of the acquisition cycle and the aggregation cycle can be matched in the battery monitoring system 1.

更に、実施形態1によれば、各BMU23及び電流検出ユニット24は、充放電に係る物理量を例えば100ms周期で取得した際に、100msより小さい10ms単位の時刻を付加する。電池監視装置100は、各BMU23及び電流検出ユニット24それぞれが取得した充放電に係る物理量を、該物理量に付加された時刻に基づき、それぞれの集約周期の開始時刻又は終了時刻に対応付けて集約する。従って、充放電に係る物理量を実際に取得する時刻が遅れた場合は、充放電に係る物理量を次の集約周期の開始時刻に対応付けて集約することができる。 Further, according to the first embodiment, each BMU 23 and the current detection unit 24 add a time in units of 10 ms, which is smaller than 100 ms, when the physical quantity related to charge / discharge is acquired in a cycle of, for example, 100 ms. The battery monitoring device 100 aggregates the physical quantities related to charge / discharge acquired by each BMU 23 and the current detection unit 24 in association with the start time or end time of each aggregation cycle based on the time added to the physical quantity. .. Therefore, if the time to actually acquire the physical quantity related to charge / discharge is delayed, the physical quantity related to charge / discharge can be aggregated in association with the start time of the next aggregation cycle.

更に、実施形態1によれば、二次電池22の電圧及び充放電電流の関係を表す式(1)に対し、時系列的に集約した電圧及び充放電電流を逐次適用して最小二乗法を用いることにより、式(1)の係数b0、b1及びa1を決定し、決定した係数に基づいてパラメータRa、RbおよびCbを推定する。従って、二次電池22の内部パラメータを時系列的に推定することができる。 Further, according to the first embodiment, the minimum square method is applied by sequentially applying the time-series aggregated voltage and charge / discharge current to the equation (1) expressing the relationship between the voltage and the charge / discharge current of the secondary battery 22. By using, the coefficients b0, b1 and a1 of the equation (1) are determined, and the parameters Ra, Rb and Cb are estimated based on the determined coefficients. Therefore, the internal parameters of the secondary battery 22 can be estimated in time series.

更に、実施形態1によれば、二次電池22のパラメータを推定する間に充放電電流の絶対値が第1閾値より小さい場合は、パラメータの推定を行わない。従って、パラメータの推定誤差が必然的に大きくなる場合に、パラメータの更新を繰り延べることができる。 Further, according to the first embodiment, if the absolute value of the charge / discharge current is smaller than the first threshold value while estimating the parameters of the secondary battery 22, the parameters are not estimated. Therefore, if the parameter estimation error is inevitably large, the parameter update can be deferred.

更に、実施形態1によれば、現在の集約周期で集約した充放電電流と、1つ前の集約周期で集約した充放電電流との差分が第2閾値より小さい場合は、パラメータの推定を行わない。従って、パラメータの推定誤差が必然的に大きくなる場合に、パラメータの更新を繰り延べることができる。 Further, according to the first embodiment, if the difference between the charge / discharge current aggregated in the current aggregation cycle and the charge / discharge current aggregated in the previous aggregation cycle is smaller than the second threshold value, the parameter is estimated. No. Therefore, if the parameter estimation error is inevitably large, the parameter update can be deferred.

(実施形態2)
実施形態1は、電池監視装置100及び電流検出ユニット24が分離されている形態であるのに対し、実施形態2は、電流検出ユニット24の機能が電池監視装置100bに一体化されている形態である。また、実施形態1では、電池監視装置100が各BMU23及び電流検出ユニット24をポーリングして電池電圧及び充放電電流を送信させるのに対し、本実施形態2では、各BMU23が電池電圧を取得した場合、自律的に電池電圧を送信する点に違いがある。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the battery monitoring device 100 and the current detection unit 24 are separated, whereas in the second embodiment, the functions of the current detection unit 24 are integrated in the battery monitoring device 100b. be. Further, in the first embodiment, the battery monitoring device 100 polls each BMU 23 and the current detection unit 24 to transmit the battery voltage and the charge / discharge current, whereas in the second embodiment, each BMU 23 acquires the battery voltage. In that case, there is a difference in that the battery voltage is transmitted autonomously.

図19は、実施形態2に係る電池監視システム1b及び組電池20の構成例を示すブロック図である。図20は、電池監視装置100bが有するMCU50bの構成例を示すブロック図である。電池監視システム1bは、実施形態1の図2に示す電池監視システム1と比較して、電池監視装置100が電池監視装置100bに置き換えられており、電流検出ユニット24が削減されている。 FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of the battery monitoring system 1b and the assembled battery 20 according to the second embodiment. FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of the MCU 50b included in the battery monitoring device 100b. In the battery monitoring system 1b, as compared with the battery monitoring system 1 shown in FIG. 2 of the first embodiment, the battery monitoring device 100 is replaced with the battery monitoring device 100b, and the current detection unit 24 is reduced.

電池監視装置100bは、クロック104と、無線通信部107と、CAN通信部110と、電流検出回路242と、これらを制御するMCU50bとを有する。即ち、電池監視装置100bは、実施形態1の図2に示す電池監視装置100と比較して、MCU50がMCU50bに置き換えられており、電流検出回路242が追加されている。 The battery monitoring device 100b includes a clock 104, a wireless communication unit 107, a CAN communication unit 110, a current detection circuit 242, and an MCU 50b that controls them. That is, in the battery monitoring device 100b, the MCU 50 is replaced with the MCU 50b and the current detection circuit 242 is added as compared with the battery monitoring device 100 shown in FIG. 2 of the first embodiment.

図20に示すMCU50bは、制御部51に、集約部52bと、補正情報通知部53と、計時部54と、タイマ55と、記憶部56と、無線インタフェース57と、パラメータ推定部58と、電流判定部59と、有線インタフェース60と、電流取得部42bとが接続されている。即ち、MCU50bは、実施形態1の図5に示すMCU50と比較して、集約部52が集約部52bに置き換えられており、電流取得部42bが追加されている。その他、実施形態1に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。 The MCU 50b shown in FIG. 20 has a control unit 51, an aggregation unit 52b, a correction information notification unit 53, a timing unit 54, a timer 55, a storage unit 56, a wireless interface 57, a parameter estimation unit 58, and a current. The determination unit 59, the wired interface 60, and the current acquisition unit 42b are connected. That is, in the MCU 50b, the aggregation unit 52 is replaced with the aggregation unit 52b, and the current acquisition unit 42b is added, as compared with the MCU 50 shown in FIG. 5 of the first embodiment. Other parts corresponding to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

上述の電池監視システム1bにおいて、各BMU23が通信装置に相当する。各BMU23の動作は、取得した電池電圧に時刻を付加して送信する際に、ポーリングによらずに送信することを除けば、実施形態1の場合と同様である。電池監視装置100bは、実施形態1に係る電流検出ユニット24と同様に電池モジュール21の充放電電流を取得して、各BMU23から受信した電池電圧と共に時系列的に集約する。 In the battery monitoring system 1b described above, each BMU 23 corresponds to a communication device. The operation of each BMU 23 is the same as that of the first embodiment, except that when the acquired battery voltage is transmitted with the time added, the BMU 23 is transmitted without polling. Similar to the current detection unit 24 according to the first embodiment, the battery monitoring device 100b acquires the charge / discharge current of the battery module 21 and aggregates the charge / discharge current of the battery module 21 together with the battery voltage received from each BMU 23 in chronological order.

以下では、電池監視装置100b及び各BMU23の動作を、フローチャートを用いて順に説明する。図21は、電流取得部42bの機能及び集約部52bの一部の機能を実現する制御部51の処理手順を示すフローチャートである。図22は、集約部52bの他の一部の機能を実現する制御部51の処理手順を示すフローチャートである。また、図23は、電圧取得部32の機能を実現する制御部31の処理手順を示すフローチャートである。 Hereinafter, the operations of the battery monitoring device 100b and each BMU 23 will be described in order using a flowchart. FIG. 21 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 that realizes the function of the current acquisition unit 42b and a part of the functions of the aggregation unit 52b. FIG. 22 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 51 that realizes some other functions of the aggregation unit 52b. Further, FIG. 23 is a flowchart showing a processing procedure of the control unit 31 that realizes the function of the voltage acquisition unit 32.

図21に示すフローチャートは、実施形態1の図13に示す電流取得部42に係るフローチャートと比較して、充放電電流を集約するステップと、パラメータ推定部58を起動するまでの幾つかのステップとが追加されている。図22に示すフローチャートは、実施形態1の図9に示す集約部52に係るフローチャートと比較して、充放電電流を集約するステップが削除され、更に、パラメータ推定部58を起動するまでの幾つかのステップが削除されている。図23に示すフローチャートは、実施形態1の図13に示す電圧取得部32に係るフローチャートと比較して、取得した電圧を自律的に送信するステップが異なる。 The flowchart shown in FIG. 21 includes a step of aggregating the charge / discharge current and several steps until the parameter estimation unit 58 is started, as compared with the flowchart of the current acquisition unit 42 shown in FIG. 13 of the first embodiment. Has been added. The flowchart shown in FIG. 22 is a few steps until the step of aggregating the charge / discharge current is deleted and the parameter estimation unit 58 is started, as compared with the flowchart of the aggregation unit 52 shown in FIG. 9 of the first embodiment. Step has been deleted. The flowchart shown in FIG. 23 is different from the flowchart related to the voltage acquisition unit 32 shown in FIG. 13 of the first embodiment in a step of autonomously transmitting the acquired voltage.

図21の処理は、取得周期(集約周期と同じ)で起動される。図22の処理は、各BMU23から信号を受信した場合に起動される。図23の処理は、取得周期で起動される。図21の処理が起動された場合、制御部51は、充放電電流を取得する(S100)。次いで、制御部51は、計時部54から現在時刻を取得し(S101)、取得した時刻に基づいて取得した充放電電流を各モジュールID及びセルIDに共通するように時系列的に集約し、それぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートして記憶部56に記憶する(S102)。 The process of FIG. 21 is started in the acquisition cycle (same as the aggregation cycle). The process of FIG. 22 is activated when a signal is received from each BMU 23. The process of FIG. 23 is started in the acquisition cycle. When the process of FIG. 21 is activated, the control unit 51 acquires the charge / discharge current (S100). Next, the control unit 51 acquires the current time from the time measuring unit 54 (S101), and aggregates the acquired charge / discharge currents based on the acquired time in chronological order so as to be common to each module ID and cell ID. It is sorted in the order of time representing each aggregation cycle and stored in the storage unit 56 (S102).

その後、制御部51は、現在の集約周期で全てのBMU23から全ての電池電圧を受信したか否かを判定し(S103)、受信した場合(S103:YES)、後述するステップS106に処理を移す。全ての電池電圧を受信していない場合(S103:NO)、制御部51は、計時部54から現在時刻を取得し(S104)、現在の集約周期における電池電圧の集約がタイムアウトになったか否かを判定する(S105)。 After that, the control unit 51 determines whether or not all the battery voltages have been received from all the BMUs 23 in the current aggregation cycle (S103), and if received (S103: YES), shifts the process to step S106 described later. .. When not all battery voltages have been received (S103: NO), the control unit 51 acquires the current time from the timekeeping unit 54 (S104), and whether or not the battery voltage aggregation in the current aggregation cycle has timed out. Is determined (S105).

タイムアウトになっていない場合(S105:NO)、制御部51は、ステップS103に処理を移す。一方、タイムアウトになった場合(S105:YES)、制御部51は、セル毎又は単位電池毎にパラメータ推定部58を起動した(S106)後、図21の処理を終了する。 If the time-out has not occurred (S105: NO), the control unit 51 shifts the process to step S103. On the other hand, when the time-out occurs (S105: YES), the control unit 51 activates the parameter estimation unit 58 for each cell or unit battery (S106), and then ends the process of FIG. 21.

図22の処理が起動された場合、制御部51は、BMU23から電圧を受信したか否かを判定する(S110)。電圧を受信した場合(S110:YES)、制御部51は、受信した電圧をモジュールID及びセルID別に時系列的に集約し、それぞれの集約周期を代表する時刻の順にソートして記憶部56に記憶する(S111)。その後、制御部51は、図22の処理を終了する。ステップS110で電圧を受信しない場合(S110:NO)、制御部51は、そのまま図22の処理を終了する。 When the process of FIG. 22 is activated, the control unit 51 determines whether or not a voltage has been received from the BMU 23 (S110). When the voltage is received (S110: YES), the control unit 51 aggregates the received voltage by module ID and cell ID in chronological order, sorts them in the order of the time representing each aggregation cycle, and stores them in the storage unit 56. Store (S111). After that, the control unit 51 ends the process of FIG. 22. When the voltage is not received in step S110 (S110: NO), the control unit 51 ends the process of FIG. 22 as it is.

図23の処理が起動された場合、制御部31は、電池電圧を取得する(S120)。次いで、制御部31は、計時部34から現在時刻を取得し(S121)、BMU23毎に異なる時間だけ待機する(S122)。この待機は、各BMU23からの送信が衝突するのを防止するためである。適当にリトライのシーケンスを実行するようにしてもよい。待機の後、制御部31は、取得した電圧を取得対象のモジュールID,セルIDに対応付け、取得した時刻を付加して送信し(S123:送信部の機能を実現するステップ)、図23の処理を終了する。 When the process of FIG. 23 is activated, the control unit 31 acquires the battery voltage (S120). Next, the control unit 31 acquires the current time from the timekeeping unit 34 (S121), and waits for a different time for each BMU 23 (S122). This standby is to prevent the transmissions from the BMUs 23 from colliding with each other. The retry sequence may be executed as appropriate. After the standby, the control unit 31 associates the acquired voltage with the module ID and the cell ID to be acquired, adds the acquired time, and transmits the voltage (S123: step of realizing the function of the transmission unit). End the process.

以上のように本実施形態2によれば、各BMU23が、1又は複数の二次電池22を含む電池モジュール21から、二次電池22又は電池モジュール21の電池電圧を周期的に取得し、電池監視装置100bが、複数の電池モジュール21を直列に接続してある組電池20の充放電を監視する。電池監視装置100bが自身で計時する時刻に基づいて時刻の補正に係る情報を通知した場合、各BMU23は通知された情報に基づいて自身で計時する時刻を補正する。各BMU23は、電池モジュール21から電池電圧を周期的に取得し、これに自身で計時する時刻を付加して電池監視装置100bに送信する。電池監視装置100bは、受信した電池電圧を受信した時刻に基づいて周期的に集約すると共に、自身が電池モジュール21から取得した充放電電流を集約する。これにより、電池監視装置100bに集約する際に参照される時刻は、電池監視装置100bからの通知で補正された時刻となる。従って、組電池20に含まれる二次電池22又は電池モジュール21から取得した充放電に係る物理量をシステムの共通的な時刻に関連付けて電池監視装置100bに集約することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, each BMU 23 periodically acquires the battery voltage of the secondary battery 22 or the battery module 21 from the battery module 21 including one or more secondary batteries 22, and the battery. The monitoring device 100b monitors the charge / discharge of the assembled battery 20 in which a plurality of battery modules 21 are connected in series. When the battery monitoring device 100b notifies the information related to the time correction based on the time measured by itself, each BMU 23 corrects the time measured by itself based on the notified information. Each BMU 23 periodically acquires the battery voltage from the battery module 21, adds a time to be clocked by itself, and transmits the battery voltage to the battery monitoring device 100b. The battery monitoring device 100b periodically aggregates the received battery voltage based on the time when it is received, and also aggregates the charge / discharge current acquired from the battery module 21 by itself. As a result, the time referred to when aggregating to the battery monitoring device 100b is the time corrected by the notification from the battery monitoring device 100b. Therefore, the physical quantity related to charging / discharging acquired from the secondary battery 22 or the battery module 21 included in the assembled battery 20 can be associated with the common time of the system and aggregated in the battery monitoring device 100b.

また、実施形態2によれば、電池監視装置100bが、電流検出ユニット24を兼用するため、通信装置の数を削減することができる。 Further, according to the second embodiment, since the battery monitoring device 100b also serves as the current detection unit 24, the number of communication devices can be reduced.

1、1b 電池監視システム
11、12 リレー
13 インバータ
14 モータ
15 DC/DCコンバータ
16 補機バッテリ
17 電気負荷
18 始動スイッチ
19 充電器
20 組電池
21 電池モジュール
22 二次電池
23 BMU
24 電流検出ユニット
30、40、50、50b MCU
31、41、51 制御部
32 電圧取得部
33 温度取得部
34、44、54 計時部
35、45、55 タイマ
36、46、56 記憶部
37、47、57 無線インタフェース
38、48 クロック同期部
39 セル電圧調整部
42、42b 電流取得部
52、52b 集約部
53 補正情報通知部
58 パラメータ推定部
59 電流判定部
60 有線インタフェース
100、100b 電池監視装置
104、234、244 クロック
107、237、247 無線通信部
110 CAN通信部
200 二次電池ユニット
232 セル電圧検出回路
233 温度検出回路
240 電流センサ
242 電流検出回路
1, 1b Battery monitoring system 11, 12 Relay 13 Inverter 14 Motor 15 DC / DC converter 16 Auxiliary battery 17 Electric load 18 Start switch 19 Charger 20 sets Battery 21 Battery module 22 Secondary battery 23 BMU
24 Current detection unit 30, 40, 50, 50b MCU
31, 41, 51 Control unit 32 Voltage acquisition unit 33 Temperature acquisition unit 34, 44, 54 Timing unit 35, 45, 55 Timer 36, 46, 56 Storage unit 37, 47, 57 Wireless interface 38, 48 Clock synchronization unit 39 cells Voltage adjustment unit 42, 42b Current acquisition unit 52, 52b Aggregation unit 53 Correction information notification unit 58 Parameter estimation unit 59 Current determination unit 60 Wired interface 100, 100b Battery monitoring device 104, 234, 244 Clock 107, 237, 247 Wireless communication unit 110 CAN communication unit 200 Secondary battery unit 232 Cell voltage detection circuit 233 Temperature detection circuit 240 Current sensor 242 Current detection circuit

Claims (14)

1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムであって、
前記通信装置は、
時刻を計時する通信計時部と、
前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて前記通信計時部が計時する時刻を補正する補正実行部と、
前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信する送信部と
を備え、
前記電池監視装置は、
時刻を計時する監視計時部と、
該監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知する補正情報通知部と、
前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約する集約部と
を備える電池監視システム。
A battery monitoring system including a plurality of communication devices for acquiring physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and a battery monitoring device for monitoring the charging / discharging of the plurality of unit batteries. hand,
The communication device is
Communication timekeeping section that measures the time and
A correction execution unit that corrects the time measured by the communication clock unit based on the correction information notified from the battery monitoring device, and a correction execution unit.
It is provided with a transmission unit that adds a time measured by the communication clock unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmits the time to the battery monitoring device.
The battery monitoring device is
A monitoring timekeeping unit that measures the time,
A correction information notification unit that notifies the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication time unit based on the time measured by the monitoring time unit.
A battery monitoring system including an aggregation unit that aggregates the physical quantity received from the communication device based on a time added to the physical quantity.
前記時刻の補正に係る情報は、前記監視計時部が計時する時刻のうち、所定単位の時刻が変化した時に前記補正情報通知部が通知する時刻であり、
前記補正実行部は、前記通信計時部が計時する時刻を、通知された時刻に補正する
請求項1に記載の電池監視システム。
The information related to the correction of the time is the time notified by the correction information notification unit when the time of a predetermined unit changes among the times measured by the monitoring time unit.
The battery monitoring system according to claim 1, wherein the correction execution unit corrects the time measured by the communication timekeeping unit to the notified time.
前記時刻の補正に係る情報は、前記監視計時部が計時する所定単位の時刻が変化した時に前記補正情報通知部が通知する時刻の補正の指示であり、
前記補正実行部は、前記指示を通知された時に、前記通信計時部が計時する前記所定単位未満の時刻のずれを検出して、前記通信計時部が計時する時刻の遅れ又は進みを補正する
請求項1に記載の電池監視システム。
The information related to the time correction is an instruction for time correction notified by the correction information notification unit when the time of a predetermined unit measured by the monitoring time unit changes.
When notified of the instruction, the correction execution unit detects a time lag of less than the predetermined unit timed by the communication timekeeping unit, and corrects the delay or advance of the time measured by the communication timekeeping unit. Item 1. The battery monitoring system according to item 1.
前記電池監視装置は、前記監視計時部が計時する時刻を外部から取得した時刻に同期させるようにしてある請求項1から請求項3の何れか1項に記載の電池監視システム。 The battery monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery monitoring device synchronizes the time measured by the monitoring time unit with a time acquired from the outside. 前記集約部が前記物理量を集約する集約周期は、前記通信装置が前記物理量を取得する取得周期と同じ周期であり、
前記集約部は、前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて前記集約周期それぞれを代表する時刻に対応付けて集約するようにしてある請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電池監視システム。
The aggregation cycle in which the aggregation unit aggregates the physical quantity is the same as the acquisition cycle in which the communication device acquires the physical quantity.
The item according to any one of claims 1 to 4, wherein the aggregation unit aggregates the physical quantity in association with a time representing each of the aggregation cycles based on the time added to the physical quantity. Battery monitoring system.
前記電池監視装置は、前記通信装置に前記物理量を集約する周期を通知するようにしてあり、
前記通信装置は、前記電池監視装置から通知された周期で前記物理量を取得するようにしてある
請求項5に記載の電池監視システム。
The battery monitoring device is designed to notify the communication device of a cycle for aggregating the physical quantity.
The battery monitoring system according to claim 5, wherein the communication device acquires the physical quantity at a cycle notified from the battery monitoring device.
前記通信計時部は、1秒以上の単位の時刻を計時する第1計時部と、該第1計時部が計時する時刻に同期して1秒未満の単位の時刻を計時する第2計時部とを含み、
前記補正情報通知部は、前記監視計時部が計時する1秒以上の単位の時刻が変化した時に前記時刻の補正に係る情報を通知し、
前記補正実行部は、前記第1計時部が計時する時刻を補正する
請求項5又は請求項6に記載の電池監視システム。
The communication time unit includes a first time unit that measures the time in units of 1 second or more, and a second time unit that measures the time in units of less than 1 second in synchronization with the time measured by the first time unit. Including
The correction information notification unit notifies information related to the correction of the time when the time in units of 1 second or more measured by the monitoring timekeeping unit changes.
The battery monitoring system according to claim 5 or 6, wherein the correction execution unit corrects the time measured by the first timekeeping unit.
前記取得周期は、前記第2計時部が計時する時刻に基づいて計測される1/N秒(Nは2以上の整数)の周期であり、且つ前記第1計時部が計時する時刻が変化する時と同じ時を開始時刻とする周期を含む請求項7に記載の電池監視システム。 The acquisition cycle is a cycle of 1 / N seconds (N is an integer of 2 or more) measured based on the time measured by the second time section, and the time measured by the first time section changes. The battery monitoring system according to claim 7, which includes a cycle having the same time as the time as the start time. 前記通信装置が付加する時刻は、前記取得周期に相当する時間の単位より小さい単位の時刻であり、
前記集約部は、前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて前記集約周期それぞれの開始時刻又は終了時刻の何れかに対応付けて集約するようにしてある
請求項5から請求項8の何れか1項に記載の電池監視システム。
The time added by the communication device is a time in a unit smaller than the unit of time corresponding to the acquisition cycle.
Any of claims 5 to 8, wherein the aggregation unit aggregates the physical quantity in association with either the start time or the end time of each of the aggregation cycles based on the time added to the physical quantity. The battery monitoring system according to item 1.
前記物理量は、前記二次電池又は前記単位電池の電圧と、前記単位電池の充放電電流とを含み、
前記電池監視装置は、時系列的に集約した前記二次電池又は前記単位電池の電圧と前記単位電池の充放電電流とに基づいて、前記二次電池又は前記単位電池の等価回路モデルのパラメータを推定する推定部を備える
請求項5から請求項9の何れか1項に記載の電池監視システム。
The physical quantity includes the voltage of the secondary battery or the unit battery and the charge / discharge current of the unit battery.
The battery monitoring device sets parameters of the equivalent circuit model of the secondary battery or the unit battery based on the voltage of the secondary battery or the unit battery and the charge / discharge current of the unit battery aggregated in time series. The battery monitoring system according to any one of claims 5 to 9, further comprising an estimation unit for estimating.
前記電池監視装置は、時系列的に集約した前記二次電池又は前記単位電池の充放電電流の絶対値が第1閾値より小さい場合、前記パラメータの推定を禁止する推定禁止部を備える請求項10に記載の電池監視システム。 10. The battery monitoring device includes an estimation prohibition unit that prohibits estimation of the parameters when the absolute value of the charge / discharge current of the secondary battery or the unit battery aggregated in time series is smaller than the first threshold value. Battery monitoring system described in. 前記電池監視装置は、隣り合う周期にて集約した前記二次電池又は前記単位電池の充放電電流の差分が第2閾値より小さい場合、前記パラメータの推定を禁止する推定禁止部を備える請求項10に記載の電池監視システム。 10. The battery monitoring device includes an estimation prohibition unit that prohibits estimation of the parameter when the difference between the charge / discharge currents of the secondary battery or the unit battery aggregated in adjacent cycles is smaller than the second threshold value. Battery monitoring system described in. 前記通信装置は、前記単位電池又は該単位電池に含まれる二次電池の電圧を取得し、
前記電池監視装置は、前記単位電池の充放電電流を取得して自身に集約する
請求項10から請求項12の何れか1項に記載の電池監視システム。
The communication device acquires the voltage of the unit battery or the secondary battery contained in the unit battery, and obtains the voltage.
The battery monitoring system according to any one of claims 10 to 12, wherein the battery monitoring device acquires the charge / discharge current of the unit battery and aggregates it in itself.
1又は複数の二次電池を含む複数の単位電池から充放電に係る物理量を取得する複数の通信装置と、前記複数の単位電池の充放電を監視する電池監視装置とを含む電池監視システムにて前記電池監視装置に前記物理量を集約する方法であって、
前記通信装置にて、
前記電池監視装置から通知された補正に係る情報に基づいて自身の通信計時部が計時する時刻を補正するステップと、
前記単位電池から取得した前記物理量に前記通信計時部が計時する時刻を付加して前記電池監視装置に送信するステップと
を含み、
前記電池監視装置にて、
自身の監視計時部が計時する時刻に基づいて、前記通信装置に前記通信計時部が計時する時刻の補正に係る情報を通知するステップと、
前記通信装置から受信した前記物理量を該物理量に付加された時刻に基づいて集約するステップと
を含む物理量集約方法。
In a battery monitoring system including a plurality of communication devices for acquiring physical quantities related to charging / discharging from a plurality of unit batteries including one or a plurality of secondary batteries, and a battery monitoring device for monitoring the charging / discharging of the plurality of unit batteries. A method of consolidating the physical quantity in the battery monitoring device.
In the communication device
A step of correcting the time measured by the own communication clock based on the correction information notified from the battery monitoring device, and
The step includes a step of adding a time measured by the communication timekeeping unit to the physical quantity acquired from the unit battery and transmitting the time to the battery monitoring device.
With the battery monitoring device
A step of notifying the communication device of information related to the correction of the time measured by the communication time unit based on the time measured by the own monitoring time unit.
A physical quantity aggregation method including a step of aggregating the physical quantity received from the communication device based on a time added to the physical quantity.
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