JPWO2020084817A1 - Battery monitoring system and physical quantity aggregation method - Google Patents
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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,
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,
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.
[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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
|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
|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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
24
31, 41, 51
Claims (14)
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、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.
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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