KR101838362B1 - 전지 관리 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램 - Google Patents

전지 관리 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램 Download PDF

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Abstract

실시 형태의 축전지 관리 장치는, 복수의 전지 셀을 갖는 복수의 전지 유닛과, 상기 복수의 전지 유닛과 각각 접촉기를 통하여 접속되고 주 회로와 접속된 전력 조정 장치를 구비한 축전지 시스템에 있어서 전지 유닛의 관리를 행할 때, 최솟값 판별부는, 각 전지 유닛을 구성하고 있는 전지 셀의 최대 셀 전압 및 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하인 전지 유닛 중, 최소 셀 전압의 최솟값을 판별하고, 제어부는, 최소 셀 전압의 최솟값을 셀 밸런스 목표 전압으로 하여, 자기가 관리하고 있는 전지 유닛의 셀 밸런스 처리의 제어를 행하므로, 전지 유닛을 구성하고 있는 전지 셀(또는 셀 모듈)에 이상이 있었을 경우에도 영향의 파급을 억제하여 가용성을 높일 수 있다.

Description

전지 관리 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램{BATTERY MANAGEMENT DEVICE, SYSTEM, AND PROGRAM STORED IN COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명의 실시 형태는 축전지 관리 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
최근 들어, 태양광 발전이나 풍력 발전 등을 비롯한, 안전하고 또한 깨끗한 자연 에너지의 도입이 진행되고 있다. 그러나 자연 에너지의 출력은 불안정하며, 대량 도입이 진행되면 전력 계통에 있어서의 전압이나 주파수에 악영향을 미칠 것이 우려된다. 또한 전력 수요에 대하여 이들 자연 에너지의 공급량이 대폭 상회하면 자연 에너지의 발전 시스템을 정지해야 하므로, 발전 설비의 이용률이 저하되어 버린다.
이들 문제를 해결하기 위하여, 2차 전지를 사용한 대규모 축전지를 발전 시스템에 병설하여, 축전지로부터의 충방전 전력에 의하여 자연 에너지의 출력 변동을 억제하거나, 전력 잉여분을 축전지에 저장하는 등의 용도가 기대되고 있다.
일본 특허 공개 제2013-179739호 공보 일본 특허 공개 제2009-124933호 공보 일본 특허 공개 제2009-212020호 공보
그런데 전력 계통용 축전지 시스템과 같이 대규모 축전지 시스템에 있어서는, 필요한 축전 용량을 얻기 위하여, 전지 셀이 복수 직렬 접속된 전지 모듈을 복수 병렬로 하여 하나의 축전지 장치로 하는 구성을 취하고 있는 경우가 있다.
이러한 축전지 장치의 셀 밸런스는, 축전지 장치 내의 최저 전압의 단전지 셀의 전압을 조정 목표 전압으로 하여, 다른 단전지 셀의 전압을 조정하도록 되어 있었다.
그러나, 예를 들어 축전지 장치를 구성하는 단전지 셀에 이상 저전압이 발생했을 경우, 모든 셀이 이상 상태의 셀로 전압 조정되어 버릴 우려가 있었다.
따라서 본 발명은 이를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 전지 유닛을, 구성 지정 전지 셀(또는 셀 모듈)에 이상이 있었을 경우에도 영향의 파급을 억제하여 가용성을 높인 축전지 관리 장치, 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
실시 형태의 축전지 관리 장치는, 복수의 전지 셀을 갖는 복수의 전지 유닛과, 복수의 전지 유닛과 각각 접촉기를 통하여 접속되고 주 회로와 접속된 전력 조정 장치를 구비한 축전지 시스템에 있어서 전지 유닛의 관리를 행한다.
최솟값 판별부는, 각 전지 유닛을 구성하고 있는 전지 셀의 최대 셀 전압 및 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하인 전지 유닛 중, 최소 셀 전압의 최솟값을 판별한다.
제어부는, 최솟값 판별부에 의하여 판별된 최소 셀 전압의 최솟값을 셀 밸런스 목표 전압으로 하여, 자기가 관리하고 있는 전지 유닛의 셀 밸런스 처리의 제어를 행한다.
본 발명에 의하면, 전지 유닛을, 구성 지정 전지 셀(또는 셀 모듈)에 이상이 있었을 경우에도 영향의 파급을 억제하여 가용성을 높인 축전지 관리 장치, 방법 및 프로그램이 제공된다.
도 1은 복수 계통의 축전지 시스템을 구비한 자연 에너지 발전 시스템의 개요 구성도이다.
도 2는 실시 형태의 축전지 관리 장치를 구비한 축전지 시스템의 개요 구성 블록도이다.
도 3은 셀 모듈, CMU 및 BMU의 상세 구성 설명도이다.
도 4는 실시 형태의 셀 밸런스 실행 판정 동작의 처리 흐름도이다.
다음으로, 도면을 참조하여 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은, 복수 계통의 축전지 시스템을 구비한 자연 에너지 발전 시스템의 개요 구성도이다.
자연 에너지 발전 시스템(100)은, 전력 시스템으로서 기능하고, 태양광, 수력, 풍력, 바이오매스, 지열 등의 자연 에너지(재생 가능 에너지)를 이용하여 계통 전력으로서 출력 가능한 자연 에너지 발전 유닛(1)과, 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력을 측정하는 전력계(2)와, 전력계(2)의 측정 결과에 기초하여 자연 에너지 발전 유닛(1)의 잉여 전력을 충전하고, 부족 전력을 방전하여 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력에 중첩시켜 출력하는 복수의 축전지 시스템(3)과, 자연 에너지 발전 유닛(1)의 출력 전력(축전지 시스템(3)의 출력 전력이 중첩되어 있는 경우도 포함함)의 전압 변환을 행하는 변압기(4)와, 축전지 시스템(3)의 로컬 제어를 행하는 축전지 제어 컨트롤러(5)와, 축전지 제어 컨트롤러(5)의 리모트 제어를 행하는 상위 제어 장치(6)를 구비하고 있다.
도 2는 실시 형태의 축전지 관리 장치를 구비한 축전지 시스템의 개요 구성 블록도이다.
축전지 시스템(3)은, 크게 나누면, 전력을 축적하는 축전지 장치(11)와, 축전지 장치(11)로부터 공급된 직류 전력을, 원하는 전력 품질을 갖는 교류 전력으로 변환하여 부하에 공급하는 전력 변환 장치(PCS: Power Conditioning System)(12)를 구비하고 있다.
축전지 장치(11)는, 크게 나누면, 복수의 전지반(盤)(21-1 내지 21-N(N은 자연수))과, 전지반(21-1 내지 21-N)이 접속된 전지 단자반(盤)(22)을 구비하고 있다.
전지반(21-1 내지 21-N)은, 서로 병렬로 접속된 복수의 전지 유닛(23-1 내지 23-M(M은 자연수))과, 게이트웨이 장치(24)와, 후술하는 BMU(Battery Management Unit: 전지 관리 장치) 및 CMU(Cell Monitoring Unit: 셀 감시 장치)에 동작용 직류 전원을 공급하는 직류 전원 장치(25)를 구비하고 있다. 여기서, BMU는 축전지 관리 장치에 상당한다.
여기서, 전지 유닛의 구성에 대하여 설명한다.
전지 유닛(23-1 내지 23-M)은 각각, 고전위측 전원 공급 라인(고전위측 전원 공급선) LH 및 저전위측 전원 공급 라인(저전위측 전원 공급선) LL을 통하여 출력 전원 라인(출력 전원선; 모선) LHO, LLO에 접속되어, 주 회로인 전력 변환 장치(12)에 전력을 공급하고 있다.
전지 유닛(23-1 내지 23-M)은 동일한 구성이므로, 전지 유닛(23-1)을 예로 들어 설명한다.
전지 유닛(23-1)은, 크게 나누면, 복수(도 2에서는 24개)의 셀 모듈(31-1 내지 31-24)과, 셀 모듈(31-1 내지 31-24)에 각각 설치된 복수(도 2에서는 24개)의 CMU(32-1 내지 32-24)와, 셀 모듈(31-12)과 셀 모듈(31-13) 사이에 설치된 서비스 디스커넥터(33)와, 전류 센서(34)와, 접촉기(35)를 구비하며, 복수의 셀 모듈(31-1 내지 31-24), 서비스 디스커넥터(33), 전류 센서(34) 및 접촉기(35)는 직렬로 접속되어 있다.
여기서, 셀 모듈(31-1 내지 31-24)은, 전지 셀이 복수, 직병렬로 접속되어 조전지를 구성하고 있다. 그리고 복수의 직렬 접속된 셀 모듈(31-1 내지 31-24)로 조전지 군을 구성하고 있다.
또한 전지 유닛(23-1)은 BMU(36)를 구비하고, 각 CMU(32-1 내지 32-24)의 통신 라인, 전류 센서(34)의 출력 라인은 BMU(36)에 접속되어 있다.
BMU(36)는 게이트웨이 장치(24)의 제어 하에서 전지 유닛(23-1) 전체를 제어하고, 각 CMU(32-1 내지 32-24)와의 통신 결과(후술하는 전압 데이터 및 온도 데이터) 및 전류 센서(34)의 검출 결과에 기초하여 접촉기(35)의 개폐 제어를 행한다.
다음으로, 전지 단자반(22)의 구성에 대하여 설명한다.
전지 단자반(22)은, 전지반(21-1 내지 21-N)에 대응시켜 설치된 복수의 반(盤) 차단기(41-1 내지 41-N)와, 축전지 장치(11) 전체를 제어하는 마이크로컴퓨터로서 구성된 마스터(Master) 장치(42)를 구비하고 있다.
마스터 장치(42)에는, 전력 변환 장치(12)와의 사이에, 전력 변환 장치(12)의 UPS(Uninterruptible Power System)(12A)를 통하여 공급되는 제어 전원선(51)과, 이더넷(등록 상표)으로서 구성되고 통신 버스로서 기능하여 BMU(36)가 PCS(12)와의 사이에서 직접 제어 데이터의 수수를 행하는 제어 통신선(52)과, 제어 통신선(52)에 전기적으로 접속되고 통신 버스로서 기능하여 다른 BMU(36)와의 사이에서 직접 데이터의 수수를 행하는 통신선(53)이 접속되어 있다.
여기서, 셀 모듈(31-1 내지 31-24), CMU(32-1 내지 32-24) 및 BMU(36)의 상세 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 셀 모듈, CMU 및 BMU의 상세 구성 설명도이다.
셀 모듈(31-1 내지 31-24)은 각각, 직렬 접속된 복수(도 3에서는 10개)의 전지 셀(61-1 내지 61-10)을 구비하고 있다.
CMU(32-1 내지 32-24)는, 대응하는 셀 모듈(31-1 내지 31-24)을 구성하고 있는 전지 셀의 전압 및 소정 부위의 온도를 측정하기 위한 전압 온도 계측 IC(Analog Front End IC: AFE-IC)(62)와, 각각이 대응하는 CMU(32-1 내지 32-24) 전체의 제어를 행하는 MPU(63)와, BMU(36)와의 사이에서 CAN 통신을 행하기 위한, CAN(Controller Area Network) 규격에 따른 통신 컨트롤러(64)와, 셀마다의 전압에 상당하는 전압 데이터 및 온도 데이터를 저장하는 메모리(65)를 구비하고 있다.
이하의 설명에 있어서, 셀 모듈(31-1 내지 31-24)의 각각과, 대응하는 CMU(32-1 내지 32-24)를 조합한 구성에 대해서는, 전지 모듈(37-1 내지 37-24)이라 칭하기로 한다. 예를 들어 셀 모듈(31-1)과, 대응하는 CMU(32-1)를 조합한 구성을 전지 모듈(37-1)이라 칭하기로 한다.
또한 BMU(36)는, BMU(36) 전체를 제어하는 MPU(71)와, CMU(32-1 내지 32-24)와의 사이에서 CAN 통신을 행하기 위한, CAN 규격에 따른 통신 컨트롤러(72)와, CMU(32-1 내지 32-24)로부터 송신된 전압 데이터 및 온도 데이터를 저장하는 메모리(73)와, 게이트웨이 장치(24) 또는 전지 유닛(23-2 내지 23-M)의 BMU(36)와의 사이에서 CAN 통신을 행하기 위한, CAN 규격에 따른 통신 컨트롤러(74)를 구비하고 있다.
축전지 제어 컨트롤러(5)는, 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력을 검출하고 이 발전 전력이 전력 계통에 미치는 영향을 완화하기 위하여, 축전지 장치(11)을 사용하여 발전 전력의 출력 변동 억제를 행하고 있다. 여기서, 축전지 장치(11)에 대한 변동 억제량은, 당해 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 그 상위 제어 장치(6)에서 산출되어, 축전지 장치(11)에 대응하는 PCS(Power Conditioning System)(12)에 충방전 명령으로서 부여된다.
다음으로, 축전지 장치(11)에 있어서의 셀 밸런스 실행 동작에 대하여 설명한다.
이하에 있어서는, 축전지 장치(11)의 셀 밸런스 실행 판정 동작을 전지 유닛(23-1)에서 행하는 경우에, 실제 셀 밸런스 실행 판정 동작을 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)가 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4는 실시 형태의 셀 밸런스 실행 판정 동작의 처리 흐름도이다.
전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 게이트웨이 장치(24) 또는 전지 유닛(23-2 내지 23-M)의 BMU(36)와 접속되어 있는 통신 컨트롤러(74) 및 상위 통신 버스(CAN)를 통하여, 당해 상위 통신 버스에 접속되어 있는 타전지 유닛(23-2 내지 23-M)의 접촉기(35)의 개폐 상태를 취득한다(스텝 S11).
다음으로, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 모든 전지 유닛(23-1 내지 23-M)의 접촉기(35)가 개방되어 있는지 여부를 판별한다(스텝 S12).
스텝 S12의 판별에 있어서, 모든 전지 유닛(23-1 내지 23-M)의 접촉기(35)가 개방되어 있는 경우에는(스텝 S12; "예"), 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 상위 통신 버스에 접속되어 있는 타전지 유닛(23-2 내지 23-M)을 구성하고 있는 셀 모듈(31-1 내지 31-24) 중, 최대 셀 전압(최대 셀 모듈 전압)과 최소 셀 전압(최소 셀 모듈 전압)을 취득한다(스텝 S13).
계속해서, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는 전지 유닛(23-2 내지 23-M)마다 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차(차이 전압)를 계산한다(스텝 S14).
다음으로, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 어느 한 전지 유닛(23-2 내지 23-M)에 있어서, 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하로 되어 있는지 여부를 판별한다(스텝 S15).
스텝 S15의 판별에 있어서, 어느 한 타전지 유닛(23-2 내지 23-M)에 있어서, 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하로 되어 있는 경우에는(스텝 S15; "예"), 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는 최솟값 판별부 및 제어부로서 기능하여, 전지 유닛 내에서 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하로 되어 있는 전지 유닛 중, 최소의 최소 셀 전압을 셀 밸런스 목표 전압으로 설정하고(스텝 S16), 처리를 스텝 S17로 이행한다.
한편, 스텝 S15의 판별에 있어서, 어느 전지 유닛(23-2 내지 23-M)에 있어서도 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값 이하로 되어 있지 않은 경우에는(스텝 S15; "아니오"), 즉, 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값을 초과하는 경우에는, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는 당해 전지 유닛(23-1)의 최소 셀 전압을 셀 밸런스 목표 전압으로 설정한다(스텝 S18).
이는, 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값을 초과하는 경우에는, 어떠한 고장을 떠안고 있을 가능성이 있는 전지 유닛이므로, 셀 밸런스 목표 전압을 그들에 따라 설정하지 않도록 하기 위함이다.
또한 이상의 설명은 어디까지나 통상 운용 시의 셀 밸런스 처리이며, 유지 보수 등에 의하여, 최대 셀 전압과 최소 셀 전압의 차가 소정값을 초과하는 경우 등에 있어서는, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)에, 명시된 지시를 부여함으로써, 셀 밸런스 목표 전압을 그들에 따라 설정하도록 하는 것도 가능하다.
그리고 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는 셀 밸런스 목표 전압에 따라 셀 밸런스 처리를 실행하고, 처리를 종료한다(스텝 S17).
또한 스텝 S12의 판별에 있어서, 모든 전지 유닛(23-1 내지 23-M)의 접촉기(35)가 개방되어 있는 것은 아닌 경우에는(스텝 S12; "아니오"), 즉, 일부 전지 유닛의 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는 경우에는, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 자기의 전지 유닛(23-1)의 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는지 여부를 판별하고(스텝 S19), 자기의 전지 유닛(23-1)의 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는 경우에는(스텝 S19; "예"), 처리를 스텝 S13으로 이행하고, 자기의 전지 유닛(23-1)의 접촉기(35)가 폐쇄되어 있지 않는 경우에는(스텝 S19; "아니오"), 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 상위 통신 버스에 접속되어 있는 타전지 유닛(23-2 내지 23-M)의 주 회로 전압을 취득한다(스텝 S20).
계속해서, 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는, 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는 타전지 유닛의 주 회로 전압과, 당해 전지 유닛(23-1)의 주 회로 전압을 비교하여, 당해 전지 유닛(23-1(자전지 유닛))의 주 회로 전압이 같거나 높은지 여부를 판별한다(스텝 S21).
스텝 S21의 판별에 있어서, 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는 타전지 유닛의 주 회로 전압이, 당해 전지 유닛(23-1)의 주 회로 전압에 비하여 같거나 높은 경우에는(스텝 S21; "예"), 처리를 다시 스텝 S13으로 이행하고, 이하 마찬가지의 처리를 행한다.
한편, 접촉기(35)가 폐쇄되어 있는 타전지 유닛의 주 회로 전압이, 당해 전지 유닛(23-1)의 주 회로 전압에 비하여 낮은 경우에는(스텝 S21; "아니오"), 전지 유닛(23-1)의 BMU(36)는 셀 밸런스 처리를 행하지 않고 처리를 종료한다.
이는, 당해 전지 유닛(23-1)의 전압이 한층 더, 타전지 유닛(23-2 내지 23-M)으로부터 괴리되어, 접촉기(35)가 폐쇄되지 않게 되어 버릴 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위함이다.
이상의 설명과 같이 본 실시 형태에 따르면, 이상 상태에 있는 전지 셀의 전압을 참조하여 셀 밸런스 처리를 행해 버리는 것을 억제하여, 축전지 장치(11)를 구성하고 있는 전지 셀(또는 셀 모듈)에 이상이 발생했을 경우에도, 그 영향이 파급되는 것을 억제하여 축전지 시스템(3)의 가용성을 높일 수 있다.
본 실시 형태의 축전지 관리 장치에서 실행되는 프로그램은, 인스톨 가능한 형식 또는 실행 가능한 형식의 파일로 CD-ROM, 플렉시블 디스크(FD), CD-R, DVD(Digital Versatile Disk) 등의, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 제공된다.
또한 본 실시 형태의 축전지 관리 장치에서 실행되는 프로그램을, 인터넷 등의 네트워크에 접속된 컴퓨터 상에 저장하고, 네트워크 경유로 다운로드시킴으로써 제공하도록 구성해도 된다. 또한 본 실시 형태의 축전지 관리 장치에서 실행되는 프로그램을, 인터넷 등의 네트워크 경유로 제공 또는 배포하도록 구성해도 된다.
또한 본 실시 형태의 축전지 관리 장치의 프로그램을, ROM 등에 미리 내장하여 제공하도록 구성해도 된다.
본 실시 형태의 축전지 관리 장치에서 실행되는 프로그램은, 상술한 각 부(최솟값 판별부, 제어부)를 포함하는 모듈 구성으로 되어 있으며, 실제 하드웨어로서는 CPU(프로세서)가 상기 기억 매체로부터 프로그램을 판독하여 실행함으로써 상기 각 부가 주 기억 장치 상에 로드되어, 최솟값 판별부, 제어부가 주 기억 장치 상에 생성되도록 되어 있다.
본 발명의 몇 가지 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 복수의 전지 셀과, 이 복수의 전지 셀로부터의 전력 공급 라인에 설치된 접촉기와, 상기 복수의 전지 셀과 상기 접촉기를 관리하는 전지 관리 장치를 갖는 전지 유닛에 있어서의, 상기 전지 관리 장치로서,
    상기 전지 관리 장치는,
    자기가 관리하는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차 및 취득한 타전지 유닛에 포함되는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차가, 소정값 이하인지 판정하고,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 있는 경우에는, 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛에 대응하는 최소 전압 중에서 가장 낮은 최소 전압을 특정하고, 이 특정된 가장 낮은 최소 전압을 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하고,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 없는 경우에는, 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 전압 중의 최소 전압을 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하는, 전지 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    타전지 유닛의 접촉기가 폐쇄되어 있고, 또한 자(自)전지 유닛의 접촉기가 개방되어 있을 경우, 상기 전력 공급 라인의 전압보다 자전지 유닛의 전압이 낮은 경우에는 셀 밸런스 처리를 행하지 않는, 전지 관리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 타전지 유닛은, 상기 전력 공급 라인에 대하여 자전지 유닛과 병렬 접속된 전지 유닛인, 전지 관리 장치.
  4. 복수의 전지 셀과, 이 복수의 전지 셀로부터의 전력 공급 라인에 설치된 접촉기와, 상기 복수의 전지 셀과 상기 접촉기를 관리하는 전지 관리 장치를 갖는 전지 유닛을 복수 구비한 시스템으로서,
    상기 복수의 전지 유닛 각각의 전지 관리 장치는,
    자기가 관리하는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차 및 취득한 타전지 유닛에 포함되는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차가, 소정값 이하인지 판정하고,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 있는 경우에는, 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛에 대응하는 최소 전압 중에서 가장 낮은 최소 전압을 특정하고, 이 특정된 가장 낮은 최소 전압을 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하고,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 없는 경우에는, 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 전압 중의 최소 전압을 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하는, 시스템.
  5. 복수의 전지 셀과, 이 복수의 전지 셀로부터의 전력 공급 라인에 설치된 접촉기와, 상기 복수의 전지 셀과 상기 접촉기를 관리하는 전지 관리 장치를 컴퓨터에 의해 제어하기 위한, 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터를,
    자기가 관리하는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차 및 취득한 타전지 유닛에 포함되는 복수의 전지 셀의 최대 전압과 최소 전압의 전압차가, 소정값 이하인지 판정하는 수단과,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 있는 경우에는, 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛에 대응하는 최소 전압 중에서 가장 낮은 최소 전압을 특정하고, 이 특정된 가장 낮은 최소 전압을 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하는 수단과,
    상기 전압차가 상기 소정값 이하인 전지 유닛이 없는 경우에는, 자기가 관리하는 상기 복수의 전지 셀의 전압 중의 최소 전압을 셀 밸런스 목표 전압으로서 설정하는 수단
    으로서 기능시키는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3784516A4 (en) * 2018-10-26 2022-04-27 Cummins, Inc. BATTERY CHARGING AND DISCHARGE OF MULTIPLE PACKS AT DIFFERENT STATE OF CHARGE (SOCS)
KR20210001724A (ko) 2019-06-28 2021-01-07 주식회사 엘지화학 불량 배터리 셀 검출 장치 및 방법
CN111509317B (zh) * 2020-03-01 2022-09-16 青岛能蜂电气有限公司 一种用于蓄电池的储能管理方法、系统和电子设备
WO2022172457A1 (ja) * 2021-02-15 2022-08-18 Tdk株式会社 電力管理装置、及び給電システム
CN113472037A (zh) * 2021-06-24 2021-10-01 珠海中力新能源科技有限公司 一种电池组均衡方法、电池组均衡装置及电池管理系统
CN117214726B (zh) * 2023-11-02 2024-01-26 江苏天合储能有限公司 状态检测方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003289629A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム
JP2012039821A (ja) 2010-08-10 2012-02-23 Toshiba Corp 発電システムの電力変動緩和装置および電力変動緩和方法
JP2014103804A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池システム、上位制御装置、電池管理装置及び電池管理方法
JP5675951B2 (ja) * 2011-02-23 2015-02-25 株式会社日立製作所 電池を備えた蓄電システム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI359548B (en) * 2007-11-16 2012-03-01 Advance Smart Ind Ltd Alarm protected addapatus for lithium-ion battery
CN101471577B (zh) * 2007-12-29 2011-06-15 比亚迪股份有限公司 双节可充电电池电压平衡电路
JP5184921B2 (ja) 2008-03-06 2013-04-17 株式会社東芝 蓄電装置
JP5529402B2 (ja) 2008-08-13 2014-06-25 三菱重工業株式会社 蓄電システム
US20110309796A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 A123 Systems, Inc. System and Method for Managing Charge Within a Battery Pack
US8541979B2 (en) * 2010-06-22 2013-09-24 A123 Systems, Inc. System and method for balancing voltage of individual battery cells within a battery pack
JP5583781B2 (ja) * 2010-10-15 2014-09-03 三洋電機株式会社 電力管理システム
JP2013051759A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Toshiba Corp 組電池監視装置、二次電池装置、および車両
WO2013061759A1 (ja) * 2011-10-27 2013-05-02 三洋電機株式会社 電池ユニット、電動車両、移動体、電源装置及び電池制御装置
JP5748689B2 (ja) 2012-02-28 2015-07-15 三菱重工業株式会社 電池システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003289629A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム
JP2012039821A (ja) 2010-08-10 2012-02-23 Toshiba Corp 発電システムの電力変動緩和装置および電力変動緩和方法
JP5675951B2 (ja) * 2011-02-23 2015-02-25 株式会社日立製作所 電池を備えた蓄電システム
JP2014103804A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池システム、上位制御装置、電池管理装置及び電池管理方法

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