WO2013057784A1 - Battery control device and secondary battery system - Google Patents

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洋平 河原
亮平 中尾
彰彦 工藤
大川 圭一朗
江守 昭彦
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日立ビークルエナジー株式会社
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Abstract

The objective of the present invention is to increase the precision of estimation when estimating the state of charge by integrating the current input/output to/from a secondary battery. A battery control device estimates the state of charge by integrating the current flowing to a secondary battery, and in parallel thereto, separately estimates the state of charge by integrating the current flowing to the secondary battery using as the initial value the state of charge estimated using the terminal voltage. The battery control device performs weighted addition of the estimation results thereof, thereby estimating the state of charge following the estimation of the state of charge using the terminal voltage.

Description

電池制御装置、二次電池システムBattery control device, secondary battery system

 本発明は、二次電池の充電状態を推定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for estimating the state of charge of a secondary battery.

 電池等の蓄電手段を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車等では、蓄電手段の状態を管理する電池制御回路が搭載されている。電池制御回路が管理する蓄電手段の状態としては、蓄電手段がどの程度まで充電されているか、あるいはどの程度放電可能な電荷量が残っているのかを示す充電状態(State of Charge:SOC)や電池の寿命の判断や劣化に応じた制御等を実現するために用いる劣化状態(State of Health:SOH)が代表的な例である。 In a power supply device, a distributed power storage device, an electric vehicle, and the like that use power storage means such as a battery, a battery control circuit that manages the state of the power storage means is mounted. The state of the power storage means managed by the battery control circuit includes a state of charge (SOC) that indicates how much the power storage means is charged or how much charge can be discharged, or a battery. A representative example is a deterioration state (State of Health: SOH) used to determine the life of the battery, control according to the deterioration, and the like.

 下記特許文献1では、バッテリ残存容量を算出する技術が記載されている。同文献に記載されている技術では、バッテリが本来の起電力まで回復していないと判別した場合は、バッテリ容量記憶手段に記憶されている容量値をバッテリ容量の初期値として放電中のバッテリの残存容量を算出する。バッテリ本来の起電力が回復したと判別した場合には、バッテリの端子電圧からバッテリ容量の初期値を求め、その初期値を基に放電中のバッテリの残存容量を算出する。 In the following Patent Document 1, a technique for calculating the remaining battery capacity is described. In the technique described in this document, when it is determined that the battery has not recovered to the original electromotive force, the capacity value stored in the battery capacity storage means is used as the initial value of the battery capacity. Calculate the remaining capacity. When it is determined that the original electromotive force of the battery has been recovered, an initial value of the battery capacity is obtained from the terminal voltage of the battery, and the remaining capacity of the battery being discharged is calculated based on the initial value.

特許第2658159号Japanese Patent No. 2658159

 上記特許文献1に記載されている技術では、蓄電手段の端子電圧を用いて、蓄電手段の残存容量を精度よく算出することができる。ただし、充放電を実施している間は端子電圧を用いた残存容量の算出は処理が複雑となるため、充放電中は蓄電手段に出入りする電流を積分することにより蓄電手段の残存容量を求める。ここで、電流を積分して充電状態を推定すると、端子電圧を用いて推定した時点の残存容量推定結果から離れるにつれて、推定誤差が次第に大きくなってしまう。 In the technique described in Patent Document 1, the remaining capacity of the power storage means can be accurately calculated using the terminal voltage of the power storage means. However, the calculation of the remaining capacity using the terminal voltage is complicated during charging / discharging, so the remaining capacity of the power storage means is obtained by integrating the current flowing into and out of the power storage means during charging / discharging. . Here, if the state of charge is estimated by integrating the current, the estimation error gradually increases as the distance from the estimation result of the remaining capacity estimated using the terminal voltage increases.

 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、二次電池に入出力する電流を積分して充電状態を推定する際の推定精度を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the estimation accuracy when the state of charge is estimated by integrating the current input to and output from the secondary battery.

 本発明に係る電池制御装置は、過去に推定した充電状態を初期値として二次電池に流れる電流を積分することによって充電状態を推定し、これと並行して、端子電圧を用いて推定した充電状態を初期値として二次電池に流れる電流を積分することによって充電状態を別途推定する。電池制御装置は、これらの推定結果を重み付け加算することにより、端子電圧を用いて充電状態を推定した以降の充電状態を推定する。 The battery control device according to the present invention estimates the charge state by integrating the current flowing in the secondary battery with the charge state estimated in the past as an initial value, and in parallel with this, the charge estimated using the terminal voltage The state of charge is separately estimated by integrating the current flowing through the secondary battery with the state as an initial value. The battery control device estimates the state of charge after estimating the state of charge using the terminal voltage by weighting and adding these estimation results.

 本発明に係る電池制御装置によれば、充電状態の推定を並行して複数実施し、これらを重み付け加算することにより、充電状態を精度よく推定することができる。 According to the battery control device of the present invention, it is possible to accurately estimate the state of charge by performing a plurality of estimations of the state of charge in parallel and weighting and adding them.

実施形態1に係る電池システム100とその周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the battery system 100 which concerns on Embodiment 1, and its periphery. 単電池制御部121の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the cell control part 121. FIG. 第1記憶部180が格納しているSOCテーブル181の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the SOC table 181 which the 1st memory | storage part 180 has stored. 式1において生じるSOC誤差の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the SOC error which arises in Formula 1. 時間に応じた単電池111の端子電圧の変化を、休止/放電/休止の動作パターンを例に示した図である。It is the figure which showed the change of the terminal voltage of the cell 111 according to time as an example of the operation | movement pattern of rest / discharge / pause. QmaxErr起因によるSOC誤差の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the SOC error resulting from QmaxErr. 組電池制御部150が行うSOC演算におけるブロック図である。It is a block diagram in the SOC calculation which the assembled battery control part 150 performs. 図7のブロック図が実施する処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the process which the block diagram of FIG. 7 implements. 組電池制御部150が再起動した後においてSOCを推定する手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which estimates SOC after the assembled battery control part 150 restarts. 実施形態2における組電池制御部150が行うSOC演算のブロック図である。It is a block diagram of the SOC calculation which the assembled battery control part 150 in Embodiment 2 performs. 実施形態2におけるSOC変化の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the SOC change in Embodiment 2. FIG.

 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)の電源を構成する電池システムに対して本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where the present invention is applied to a battery system constituting a power source of a plug-in hybrid vehicle (PHEV) will be described as an example.

 また、以下の実施形態では、リチウムイオン電池を採用した場合を例に挙げて説明するが、他にもニッケル水素電池、鉛電池、電気二重層キャパシタ、ハイブリッドキャパシタなどを用いることもできる。なお、以下の実施形態では単電池を直列に接続して組電池を構成しているが、単電池を並列接続したものを直列接続して組電池を構成してもよいし、直列接続した単電池を並列接続して組電池を構成してもよい。 In the following embodiment, a case where a lithium ion battery is employed will be described as an example. However, a nickel hydride battery, a lead battery, an electric double layer capacitor, a hybrid capacitor, or the like can also be used. In the following embodiments, the assembled batteries are configured by connecting the cells in series. However, the assembled batteries may be configured by connecting the cells connected in parallel, or by connecting the cells connected in series. A battery pack may be configured by connecting batteries in parallel.

<実施の形態1>
 図1は、本発明の実施形態1に係る電池システム100とその周辺の構成を示す図である。電池システム100はリレー300と310を介してインバータ400に接続され、リレー320と330を介して充電器420に接続される。電池システム100は、組電池110、単電池管理部120、電流検知部130、電圧検知部140、組電池制御部150、第1記憶部180、第2記憶部190を備える。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a battery system 100 according to Embodiment 1 of the present invention and its surroundings. Battery system 100 is connected to inverter 400 via relays 300 and 310, and connected to charger 420 via relays 320 and 330. The battery system 100 includes an assembled battery 110, a single battery management unit 120, a current detection unit 130, a voltage detection unit 140, an assembled battery control unit 150, a first storage unit 180, and a second storage unit 190.

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

 組電池制御部150は、単電池管理部120が送信する単電池111の電池電圧や温度、電流検知部130が送信する電池システム100に流れる電流値、電圧検知部140が送信する組電池110の総電圧値を受け取る。組電池制御部150は、受け取った情報をもとに組電池110の状態を検知する。組電池制御部150による状態検知の結果は、単電池管理部120や車両制御部200に送信される。 The assembled battery control unit 150 includes the battery voltage and temperature of the single cell 111 transmitted by the single cell management unit 120, the current value flowing through the battery system 100 transmitted by the current detection unit 130, and the Receives the total voltage value. The assembled battery control unit 150 detects the state of the assembled battery 110 based on the received information. The result of the state detection by the assembled battery control unit 150 is transmitted to the single cell management unit 120 and the vehicle control unit 200.

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

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

 本実施形態1では、説明を簡略化するために、4個の単電池111を電気的に直列接続して単電池群112aと112bを構成し、単電池群112aと112bをさらに電気的に直列接続して合計8個の単電池111を備える組電池110とした。 In the first embodiment, in order to simplify the description, four unit cells 111 are electrically connected in series to form unit cell groups 112a and 112b, and the unit cell groups 112a and 112b are further electrically connected in series. An assembled battery 110 including a total of eight unit cells 111 was connected.

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

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

 第1記憶部180は、組電池110、単電池111、単電池群112の内部抵抗特性、満充電時の容量、分極電圧、劣化特性、個体差情報、SOCと開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の対応関係などの情報を格納する。さらに、単電池管理部120、単電池制御部121、組電池制御部150などの特性情報についてもあらかじめ記憶することができる。電池システム100や組電池制御部150等の動作が停止しても、第1記憶部180に記憶した各種情報は保持される。 The first storage unit 180 includes an internal resistance characteristic of the assembled battery 110, the single battery 111, and the single battery group 112, a fully charged capacity, a polarization voltage, a deterioration characteristic, individual difference information, an SOC and an open circuit voltage (OCV: Open Circuit). (Voltage) correspondence information and the like are stored. Furthermore, characteristic information such as the single cell management unit 120, the single cell control unit 121, and the assembled battery control unit 150 can be stored in advance. Even when the operations of the battery system 100, the assembled battery control unit 150, and the like are stopped, various information stored in the first storage unit 180 is retained.

 第2記憶部190は、組電池制御部150が処理を実施した後、処理結果を含む各種パラメータを記憶する。第1記憶部180と同様に、電池システム100や組電池制御部150等が動作を停止しても、記憶したパラメータは保持される。第2記憶部190に記憶された各種パラメータは、次回組電池制御部150が処理を実施する際に読み出され、入力パラメータとして使用される他、電池システム100の異常情報や使用履歴などを記憶している場合は電池システム100のメンテナンス時に読み出されて使用される。 2nd memory | storage part 190 memorize | stores various parameters including a process result, after the assembled battery control part 150 implements a process. Similar to the first storage unit 180, the stored parameters are retained even when the battery system 100, the assembled battery control unit 150, etc. stop operating. The various parameters stored in the second storage unit 190 are read out when the assembled battery control unit 150 performs processing next time, and are used as input parameters, as well as storing abnormal information, usage history, and the like of the battery system 100. If it is, the battery system 100 is read and used during maintenance.

 組電池制御部150は、単電池管理部120、電流検知部130、電圧検知部140、車両制御部200から受け取った情報、後述するSOCテーブル181他の第1記憶部180に記憶した情報と第2記憶部190に記憶した情報とを用いて、1つ以上の単電池111のSOC、SOH、充電・放電可能な電流や電力、異常状態、充放電量を制御するための演算などを実行する。そして、演算結果に基づいて、単電池管理部120や車両制御部200に情報を出力する。前述したように、組電池制御部150の処理結果は必要に応じて第2記憶部190に記憶され、次回組電池制御部150が演算を実行するとき、第2記憶部190に記憶した前回処理結果を入力として用いることができる。本発明における「状態推定部」は、組電池制御部150がこれに相当する。 The assembled battery control unit 150 includes information received from the unit cell management unit 120, the current detection unit 130, the voltage detection unit 140, the vehicle control unit 200, information stored in the first storage unit 180 such as an SOC table 181 described later, and the first information. 2 Using the information stored in the storage unit 190, the SOC, SOH, chargeable / dischargeable current and power, abnormal state, calculation for controlling the charge / discharge amount, and the like of one or more single cells 111 are executed. . And based on a calculation result, information is output to the cell management part 120 and the vehicle control part 200. FIG. As described above, the processing result of the assembled battery control unit 150 is stored in the second storage unit 190 as necessary, and the previous processing stored in the second storage unit 190 when the assembled battery control unit 150 executes the calculation next time. The result can be used as input. The “state estimation unit” in the present invention corresponds to the assembled battery control unit 150.

 車両制御部200は、組電池制御部150が送信する情報を用いて、リレー300と310を介して電池システム100と接続されるインバータ400を制御する。また、リレー320と330を介して電池システム100に接続される充電器420を制御する。車両走行中には、電池システム100はインバータ400と接続され、組電池110が蓄えているエネルギーを用いて、モータジェネレータ410を駆動する。充電の際には、電池システム100は充電器420と接続され、家庭用の電源または電気スタンドからの電力供給によって充電される。 The vehicle control unit 200 controls the inverter 400 connected to the battery system 100 via the relays 300 and 310 using the information transmitted by the assembled battery control unit 150. Moreover, the battery charger 420 connected to the battery system 100 via the relays 320 and 330 is controlled. During traveling of the vehicle, the battery system 100 is connected to the inverter 400 and drives the motor generator 410 using the energy stored in the assembled battery 110. At the time of charging, the battery system 100 is connected to the charger 420 and is charged by supplying power from a household power supply or a desk lamp.

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

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

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

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

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

 以上、電池システム100の構成について説明した。以下では、組電池制御部150がSOCを推定する演算方法について説明する。 The configuration of the battery system 100 has been described above. Below, the calculation method in which the assembled battery control part 150 estimates SOC is demonstrated.

 図3は、第1記憶部180が格納しているSOCテーブル181の例を示す図である。SOCテーブル181は、単電池111のOCVと、単電池111のSOCとの対応関係を記述したデータテーブルである。データ形式は任意でよいが、ここでは説明の便宜上、グラフ形式でデータ例を示す。なお、本実施形態1ではデータテーブルを用いているが、数式などを用いることでOCVとSOCとの対応関係を表現することもできる。OCVとSOCの対応関係を示す特性情報であり、OCVからSOC、またはSOCからOCVへと変換できる手段であれば何でもよい。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the SOC table 181 stored in the first storage unit 180. The SOC table 181 is a data table describing a correspondence relationship between the OCV of the single battery 111 and the SOC of the single battery 111. The data format may be arbitrary, but here, for convenience of explanation, an example of data is shown in a graph format. Although the data table is used in the first embodiment, the correspondence relationship between the OCV and the SOC can be expressed by using mathematical formulas. It is characteristic information indicating the correspondence between OCV and SOC, and any means can be used as long as it can convert from OCV to SOC or from SOC to OCV.

 OCVは、単電池111の無負荷時の電圧である。リレー300、310、320、330が閉じる前、またはリレー300、310、320、330が閉じられているが組電池110の充放電が開始されていない状態、などのタイミングにおいて測定した単電池111の端子間電圧がOCVと判断できる。さらに、組電池110の充電または放電を実施しているがその電流値が微弱な場合にOCVと見なすこともできる。 OCV is a voltage when the unit cell 111 is not loaded. Before the relays 300, 310, 320, 330 are closed, or when the relays 300, 310, 320, 330 are closed but charging / discharging of the assembled battery 110 is not started, etc. It can be determined that the voltage between the terminals is OCV. Furthermore, when the assembled battery 110 is charged or discharged, but the current value is weak, it can be regarded as OCV.

 SOCを計算する方法の一つとして、電池システム100が備える単電池111の無負荷時の電圧OCVを測定して図3のデータテーブルを参照することによりSOCに変換し(SOCv)、単電池111に出入りする電流を積分(∫I(t)dt)して単電池111の満充電容量(Qmax)で除算することによりSOCvからのSOC変化を求め(ΔSOC(t))、初期SOC(SOCv)とSOC変化(ΔSOC(t))とに基づいてSOCを得る方法が知られている(SOCi)。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
As one of the methods for calculating the SOC, a voltage OCV at the time of no load of the unit cell 111 provided in the battery system 100 is measured and converted to SOC by referring to the data table of FIG. 3 (SOCv). The SOC change from the SOCv is obtained by integrating (∫I (t) dt) the current flowing in and out and dividing by the full charge capacity (Qmax) of the cell 111 (ΔSOC (t)), and the initial SOC (SOCv) And a method of obtaining SOC based on SOC change (ΔSOC (t)) is known (SOCi).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

 図4は、式1において生じるSOC誤差の概要を示す図である。図4(a)のSOCvErr(SOCv誤差)は、式2に示すように、単電池111の電圧測定時に生じる電圧測定誤差VErrも含めてSOCに変換することにより発生する。ただし、SOCvは無負荷時または無負荷時と見なせる条件においてのみ演算されるため(充放電中はSOCvの値を固定してΔSOC(t)を計算)、SOCvErrが含まれるSOCvをいったん得た後(単電池111の電圧をOCVと見なせなくなった後)は、SOCvErrは時間に対して一定の値となる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the SOC error generated in Equation 1. The SOCvErr (SOCv error) in FIG. 4A is generated by converting to SOC including the voltage measurement error VErr that occurs when measuring the voltage of the unit cell 111 as shown in Equation 2. However, since the SOCv is calculated only under the condition that it can be regarded as no load or no load (ΔSOC (t) is calculated while the SOCv value is fixed during charging / discharging), after obtaining the SOCv including the SOCvErr once After the voltage of the unit cell 111 can no longer be regarded as OCV, SOCvErr becomes a constant value with respect to time.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

 図4(b)のΔSOCErr(ΔSOC誤差)は、SOCvを確定した後に充放電が行われた場合に演算されるΔSOC(t)に含まれる誤差である。式3に示すように、ΔSOCErrは、電流測定時に生じる電流測定誤差IErrと電池満充電容量Qmaxの演算誤差QmaxErrの2つの誤差要因によって生じる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
ΔSOCErr (ΔSOC error) in FIG. 4B is an error included in ΔSOC (t) calculated when charge / discharge is performed after SOCv is determined. As shown in Equation 3, ΔSOCErr is caused by two error factors: a current measurement error IErr that occurs during current measurement and a calculation error QmaxErr of the battery full charge capacity Qmax.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

 IErrはオフセット誤差やゲイン誤差などの合計であり、電流検知部130の電流測定精度に応じた値である。本実施形態1では、式1を満足させるのに適した精度の電流検知部130が用いられ、かつ、必要に応じてキャリブレーションを実施して誤差IErrを緩和することを前提とする。したがって、以下の説明ではIErrの影響については無視する。 IErr is the sum of offset error and gain error, and is a value corresponding to the current measurement accuracy of the current detector 130. In the first embodiment, it is assumed that the current detection unit 130 having an accuracy suitable for satisfying Expression 1 is used, and calibration is performed as necessary to reduce the error IErr. Therefore, in the following description, the influence of IErr is ignored.

 QmaxErrは、単電池111の満充電容量Qmaxの演算誤差である。演算式については後述する。単電池111の満充電容量は、劣化に伴い値が小さくなる。この小さくなる満充電容量を把握することなく式1を適用すると大きなSOC誤差が生じてしまう。そこで、以下のようにQmaxを演算する。 QmaxErr is a calculation error of the full charge capacity Qmax of the single battery 111. The arithmetic expression will be described later. The full charge capacity of the unit cell 111 decreases with deterioration. If Equation 1 is applied without grasping this small full charge capacity, a large SOC error occurs. Therefore, Qmax is calculated as follows.

 図5は、時間に応じた単電池111の端子電圧の変化を、休止/放電/休止の動作パターンを例に示した図である。単電池111には内部抵抗が存在するため、放電を開始した瞬間にIRドロップが発生する。放電中はSOCの低下に伴い電圧が緩やかに低下し、放電終了直後は分極電圧により緩やかに電圧が増加する。分極電圧の影響がなくなった後は電圧が一定となり、放電において低下した後のOCVを得ることができる。以下では図5を用いて、単電池111の満充電容量(最大限充電可能な電荷量)Qmaxを求める方法を述べる。 FIG. 5 is a diagram showing a change in the terminal voltage of the unit cell 111 according to time, taking an operation pattern of pause / discharge / pause as an example. Since the unit cell 111 has an internal resistance, an IR drop occurs at the moment when discharge is started. During discharge, the voltage gradually decreases as the SOC decreases, and immediately after the discharge ends, the voltage gradually increases due to the polarization voltage. After the influence of the polarization voltage disappears, the voltage becomes constant, and the OCV after being lowered in the discharge can be obtained. Hereinafter, a method of obtaining the full charge capacity (maximum chargeable charge amount) Qmax of the unit cell 111 will be described with reference to FIG.

 放電前のOCVをOCV1とし、放電後のOCVをOCV2とする。図3のデータテーブルを用いることにより、2つのOCVをそれぞれSOC1とSOC2に変換することができる。これらに対応する残存容量をQ1とQ2、その間の電流積算値をdQ(=∫I(t)dt)とすると、式4~式7のように現在の満充電容量Qmaxを得ることができる。すなわち、式7に示すように、満充電容量Qmaxは放電中の電流積算値dQと放電前と放電後のSOC差(SOC1-SOC2)を用いて算出することができる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
The OCV before discharge is OCV1, and the OCV after discharge is OCV2. By using the data table of FIG. 3, two OCVs can be converted into SOC1 and SOC2, respectively. Assuming that the remaining capacities corresponding to these are Q1 and Q2, and the integrated current value between them is dQ (= ∫I (t) dt), the current full charge capacity Qmax can be obtained as in Expressions 4 to 7. That is, as shown in Equation 7, the full charge capacity Qmax can be calculated using the current integrated value dQ during discharge and the SOC difference before discharge and after discharge (SOC1-SOC2).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004

 ここでは放電を例に述べたが、充電時でも同様にQmaxを求めることができる。さらには、充放電が混在していても、充放電前後でSOC差が生じる場合は同様にQmaxを計算することができる。 Here, discharge has been described as an example, but Qmax can be obtained in the same manner even during charging. Furthermore, even if charge / discharge is mixed, Qmax can be calculated in the same manner when an SOC difference occurs before and after charge / discharge.

 ただし、ここでのQmaxの演算例においては、充放電を実施していないときのOCVを測定する必要があるため、電池システム100の運用中にリアルタイムに値を更新することはできない。電池システム100の動作が停止する際に、組電池制御部150が組電池110の充放電が終了したことを検知し、望ましくは、分極電圧の影響が緩和したことも検知した後に、単電池111のOCVを取得する必要がある。 However, in the calculation example of Qmax here, since it is necessary to measure the OCV when charging / discharging is not performed, the value cannot be updated in real time during operation of the battery system 100. When the operation of the battery system 100 stops, the assembled battery control unit 150 detects that the charging / discharging of the assembled battery 110 is completed, and preferably after detecting that the influence of the polarization voltage is reduced, the unit cell 111 It is necessary to obtain the OCV.

 組電池制御部150は、最後に取得したOCV(図5を例にするとOCV2)を用いてQmaxを求め、第2記憶部190に記憶しておく。次回の組電池制御部150の起動後に、式1のQmaxとして第2記憶部190に記憶しておいたQmax値を用いてSOC演算を実行することができる。 The assembled battery control unit 150 obtains Qmax using the OCV acquired last (OCV2 in the case of FIG. 5 as an example), and stores it in the second storage unit 190. After the activation of the assembled battery control unit 150 next time, the SOC calculation can be executed using the Qmax value stored in the second storage unit 190 as the Qmax of Equation 1.

 なお、上記では電池システム100が停止する際にOCV2を求める方法を述べたが、次回に組電池制御部150が起動した際に単電池111のOCVを取得し、これを前回のOCV最終値と見なし、OCV2として用いてQmaxを求めて式1のSOC演算に適用することもできる。この場合、第2記憶部190には前回充放電前のOCVと組電池110の前回充放電時のdQを格納しておく。いずれの方法を用いても、現在の満充電容量Qmaxを用いて式1のSOCの演算精度を確保できる。 In the above description, the method of obtaining the OCV2 when the battery system 100 stops is described. However, when the assembled battery control unit 150 is activated next time, the OCV of the unit cell 111 is acquired, and this is used as the previous OCV final value. Assuming that Qmax is obtained as OCV2 and applied to the SOC calculation of Equation 1. In this case, the second storage unit 190 stores the OCV before the previous charge / discharge and the dQ at the previous charge / discharge of the assembled battery 110. Whichever method is used, the calculation accuracy of the SOC of Equation 1 can be secured using the current full charge capacity Qmax.

 また、上記ではQmaxを求める方法を述べたが、Qmaxは単電池111の劣化状態と等価であるため、Qmaxに代えて劣化状態を第2記憶部190に格納するようにしてもよい。例えば式8のように、初期容量Qmax0を用いて容量維持率(単電池111が新品時に1、劣化するに従い1よりも小さくなる)を計算し、これを劣化度パラメータSOH(State of Health)と定義し、このSOH演算結果を第2記憶部190に記憶してQmaxを更新していくこともできる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Although the method for obtaining Qmax has been described above, since Qmax is equivalent to the deterioration state of the unit cell 111, the deterioration state may be stored in the second storage unit 190 instead of Qmax. For example, as shown in Equation 8, a capacity maintenance ratio (1 when the battery cell 111 is new and smaller than 1) is calculated using the initial capacity Qmax0, and this is calculated as a deterioration degree parameter SOH (State of Health). It is also possible to define and store the SOH calculation result in the second storage unit 190 and update Qmax.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005

 この場合は、次回の組電池制御部150の起動後は、第2記憶部190に記憶したSOHとあらかじめ第1記憶部180などに記憶させた初期容量Qmax0とを用いて式9によりQmaxを再計算し、得られた最新のQmaxを式1に適用する。本実施形態1ではSOHを計算して第2記憶部190に記憶する例を説明する。 In this case, after the next activation of the assembled battery control unit 150, Qmax is re-established using Equation 9 using the SOH stored in the second storage unit 190 and the initial capacity Qmax0 stored in the first storage unit 180 in advance. Calculate and apply the latest Qmax obtained to Equation 1. In the first embodiment, an example in which SOH is calculated and stored in the second storage unit 190 will be described.

 前述したように、Qmaxはリアルタイムに値を更新できない。詳しく述べると、組電池制御部150の起動後にQmaxを更新した後は、組電池制御部150を停止させて次に起動させるまでQmaxを更新させる機会は生じない。したがって、Qmax演算結果が真値と比較して大き過ぎる方向に誤差が生じた場合は、組電池制御部150を停止させて再起動するまでは大き過ぎるQmaxを使用し続けることになる。これとは逆に、Qmax演算結果が小さ過ぎる場合でも、同様に組電池制御部150を再起動するまでは小さ過ぎるQmaxを使用し続けることになる。 As mentioned above, Qmax cannot be updated in real time. More specifically, after Qmax is updated after the assembled battery control unit 150 is activated, there is no opportunity to update Qmax until the assembled battery control unit 150 is stopped and then activated. Therefore, if an error occurs in a direction in which the Qmax calculation result is too large compared to the true value, the excessively large Qmax is continuously used until the assembled battery control unit 150 is stopped and restarted. On the other hand, even if the Qmax calculation result is too small, the Qmax that is too small will continue to be used until the assembled battery control unit 150 is restarted.

 図4(b)は、このQmax誤差(QmaxErr)によって生じるΔSOCErrが与えるSOC誤差への影響を示している。Qmaxが大き過ぎる(+QmaxErr)場合は、∫I(t)dtを大き過ぎるQmaxで除算してΔSOC(t)を求めるため、真のSOCに比して、傾きが緩やかなSOCが得られる。これとは逆に、Qmaxが小さ過ぎる(-QmaxErr)場合は、∫I(t)dtを小さ過ぎるQmaxで除算してΔSOC(t)を求めるため、真のSOCに比して、傾きが急なSOC演算結果が得られる。 FIG. 4B shows the influence on the SOC error given by ΔSOCErr caused by this Qmax error (QmaxErr). When Qmax is too large (+ QmaxErr), ΔSOC (t) is obtained by dividing ∫I (t) dt by Qmax which is too large, so that an SOC having a gentler slope than that of the true SOC can be obtained. On the other hand, if Qmax is too small (−QmaxErr), ΔSOC (t) is obtained by dividing tI (t) dt by Qmax that is too small, so that the slope is steep compared to the true SOC. A correct SOC calculation result can be obtained.

 図6は、前述したQmaxErr起因によるSOC誤差の詳細を説明する図である。図6(a)は高SOCから放電して充電した場合のSOC変化例を示し、図6(b)は低SOCから充電して放電した場合のSOC変化例を示す。なお、説明を簡単にするために、図4(a)で説明したSOCvErrの影響は除外した。 FIG. 6 is a diagram for explaining the details of the SOC error caused by the above-described QmaxErr. FIG. 6A shows an example of change in SOC when discharged from a high SOC and charged, and FIG. 6B shows an example of change in SOC when charged and discharged from low SOC. In order to simplify the description, the influence of SOCvErr described with reference to FIG.

 図6(a)は、高SOCから放電するにしたがってΔSOCErrが拡大し、低SOCになるほど真のSOCからは乖離する様子を示している。前述したように、Qmaxはリアルタイムに更新できず、更新できるタイミングは組電池制御部150の再起動時以降である。放電中はQmaxとこれに含まれるQmaxErrも固定であるため、放電に伴い真のSOCからの乖離は広がる一方であり、電池の蓄電量を使い切るために精度を確保したい低SOCにおいてSOC精度は悪化する。ただし、その後に充電すると、Qmaxとこれに含まれるQmaxErrが固定されたままであれば、同じ傾きでSOC変化が生じるため、放電前のSOCに近づくにつれてSOC誤差は改善する。 FIG. 6A shows a state in which ΔSOCErr expands as discharging from a high SOC, and deviates from the true SOC as the SOC decreases. As described above, Qmax cannot be updated in real time, and can be updated after the battery pack control unit 150 is restarted. Since Qmax and QmaxErr included in the discharge are also fixed during the discharge, the deviation from the true SOC is increasing with the discharge, and the SOC accuracy is deteriorated in the low SOC where it is desired to ensure the accuracy in order to use up the stored amount of the battery. To do. However, when the battery is subsequently charged, if the Qmax and the QmaxErr included therein remain fixed, the SOC change occurs with the same slope. Therefore, the SOC error improves as the SOC before the discharge approaches.

 図6(b)は、図6(a)とは逆の、低SOCから充電を開始した例である。Qmaxとこれに含まれるQmaxErrが固定されているため、充電に伴い真のSOCからの乖離は広がる一方であり、電池の充電を精度良く停止するために精度を確保したい高SOCにおいてSOC精度は悪化する。ただし、その後に放電すると、Qmaxとこれに含まれるQmaxErrが固定されたままであれば、同じ傾きでSOC変化が生じるため、充電前のSOCに近づくにつれてSOC誤差が改善する。本発明では、これらのSOC誤差の特徴を利用する。 FIG. 6B is an example in which charging is started from a low SOC, which is the opposite of FIG. 6A. Since Qmax and QmaxErr included therein are fixed, the divergence from the true SOC is increasing with the charging, and the SOC accuracy is deteriorated in a high SOC where it is desired to ensure the accuracy in order to stop the charging of the battery with high accuracy. To do. However, when discharging after that, if Qmax and QmaxErr included therein remain fixed, the SOC change occurs with the same slope, so the SOC error improves as the SOC approaches before charging. The present invention utilizes these SOC error features.

 図7は、組電池制御部150が行うSOC演算のブロック図である。組電池制御部150は、SOCv演算部151、ΔSOC演算部152、第1SOCi演算部153、第2SOCi演算部154、重み係数W演算部155、SOCc演算部156を備える。 FIG. 7 is a block diagram of the SOC calculation performed by the assembled battery control unit 150. The assembled battery control unit 150 includes an SOCv calculation unit 151, a ΔSOC calculation unit 152, a first SOCi calculation unit 153, a second SOCi calculation unit 154, a weight coefficient W calculation unit 155, and an SOCc calculation unit 156.

 SOCv演算部151は、充放電を実施していないときに取得した電圧を図3のデータテーブルによってSOCvに変換する。SOCvは、SOCの初期値に相当する。ΔSOC演算部152は、式9を用いてQmaxを求めて電流積分によりSOC変化(ΔSOC(t))を得る。 The SOCv calculation unit 151 converts the voltage acquired when charging / discharging is not performed into SOCv using the data table of FIG. The SOCv corresponds to the initial value of the SOC. The ΔSOC calculation unit 152 obtains Qmax using Equation 9 and obtains the SOC change (ΔSOC (t)) by current integration.

 第1SOCi演算部153は、SOCvとΔSOC(t)を用いて、式1によりSOC(後述図8のSOCi1(t))を計算する。 The first SOCi calculation unit 153 calculates the SOC (SOCi1 (t) in FIG. 8 described later) using Equation 1 using the SOCv and ΔSOC (t).

 第2SOCi演算部154は、組電池110を充放電した後の最終的なSOC演算結果(後述図8のSOCi1Z)を第2記憶部190から読み出し、これを初期値として式1によりSOC(後述図8のSOCi2(t))を計算する。すなわち、第2SOCi演算部154は、第1SOCi演算部153とは異なる初期値を起点として、式1を用いてSOCを計算する。詳細は図8~図9で改めて説明する。 The second SOCi calculation unit 154 reads a final SOC calculation result (SOC1Z in FIG. 8 described later) after charging and discharging the assembled battery 110 from the second storage unit 190, and uses this as an initial value to calculate the SOC (described later in FIG. 8 SOCi2 (t)) is calculated. That is, the second SOCi calculation unit 154 calculates the SOC using Equation 1 using an initial value different from that of the first SOCi calculation unit 153 as a starting point. Details will be described again with reference to FIGS.

 重み係数W演算部155は、SOCvとΔSOC(t)と第2記憶部190から読み出したSOCvZとを用いて重み係数Wを計算する。SOCc演算部156は、重み係数W(t)を用いてSOCi1(t)とSOCi2(t)を足し合わせ、充放電を再開した後の充電状態であるSOCc(t)を推定する。 The weight coefficient W calculation unit 155 calculates the weight coefficient W using the SOCv, ΔSOC (t), and the SOCvZ read from the second storage unit 190. The SOCc calculation unit 156 adds SOCi1 (t) and SOCi2 (t) using the weighting coefficient W (t), and estimates SOCc (t) that is a charged state after resuming charging and discharging.

 図8は、図7のブロック図が実施する処理の概要を示す図である。図8(a)は組電池制御部150が起動し、充放電を開始する前のSOCを示す。図8(b)は、充放電を実施して停止するまでのSOCの変化を示す。図8(c)は、充放電を休止した後に組電池制御部150を再起動したときのSOCを示す。図8(d)は、充放電を再開した後のSOCの変化を示す。 FIG. 8 is a diagram showing an outline of processing performed by the block diagram of FIG. FIG. 8A shows the SOC before the assembled battery control unit 150 is started and charging / discharging is started. FIG.8 (b) shows the change of SOC until it stops after implementing charging / discharging. FIG.8 (c) shows SOC when the assembled battery control part 150 is restarted after stopping charging / discharging. FIG. 8D shows a change in SOC after resuming charge / discharge.

 なお、前述では組電池制御部150の再起動後にQmaxを更新できることを述べたが、Qmaxの演算には不適と見なされる条件(例えば、OCV2を取得する際に分極電圧の影響が緩和していない等)では何度も同じQmaxを用いてSOCを計算する場合も考えられる。本実施例では、Qmaxの更新が行われない期間についての動作例を述べるものとする。 In the above description, it has been described that the Qmax can be updated after the assembled battery control unit 150 is restarted. However, the condition that is considered inappropriate for the calculation of the Qmax (for example, the influence of the polarization voltage is not relaxed when obtaining the OCV2). Etc.), the SOC may be calculated many times using the same Qmax. In the present embodiment, an operation example regarding a period in which Qmax is not updated will be described.

 図8(a)において、無負荷時または無負荷時と見なされる条件の下で、SOCv演算部151は図3のデータテーブルを用いて単電池111のOCVをSOCvに変換する。説明を簡略化するために電圧検出誤差による影響は省略し、このとき得られるSOCvは真のSOCに等しくなるものとする。充放電が開始されると、ΔSOC演算部152はSOCvからのSOC変化(ΔSOC(t))を求め、式1を用いて現在のSOC(SOCi1(t))を演算する。式1におけるQmaxには誤差が含まれているため、充放電を継続するにともない、SOCの真値と演算値は次第に乖離する。 8A, the SOCv calculation unit 151 converts the OCV of the unit cell 111 into the SOCv using the data table of FIG. 3 under the condition that is considered as no load or no load. In order to simplify the description, the influence of the voltage detection error is omitted, and the SOCv obtained at this time is assumed to be equal to the true SOC. When charging / discharging is started, ΔSOC calculation unit 152 calculates an SOC change (ΔSOC (t)) from SOCv, and calculates the current SOC (SOCi1 (t)) using Equation 1. Since Qmax in Equation 1 includes an error, the true value and the calculated value of the SOC gradually deviate as charging / discharging continues.

 図8(b)の時点において、組電池制御部150を停止するとき、組電池110を充放電する前のSOCv(図8(a)における初期値)をSOCvZとして第2記憶部190に格納し、充放電後のSOCi1(t)の最終値をSOCi1Zとして第2記憶部190に記憶させておく。 When the assembled battery control unit 150 is stopped at the time of FIG. 8B, the SOCv (initial value in FIG. 8A) before charging / discharging the assembled battery 110 is stored in the second storage unit 190 as SOCvZ. The final value of SOCi1 (t) after charging / discharging is stored in the second storage unit 190 as SOCi1Z.

 図8(c)の時点において、組電池制御部150が再起動するとき、SOCv演算部151は図3のデータテーブルを用いて単電池111のOCVからSOCvを求める。さらに第2SOCi演算部154は、第2記憶部190から、前回までのSOC演算結果(SOCi1Z)を読み出す。 8C, when the assembled battery control unit 150 restarts, the SOCv calculation unit 151 obtains the SOCv from the OCV of the unit cell 111 using the data table of FIG. Further, the second SOCi calculation unit 154 reads the SOC calculation result (SOCi1Z) up to the previous time from the second storage unit 190.

 図8(d)に示すように、充放電が再開されると、ΔSOC演算部152はSOCvからのSOC変化(ΔSOC(t))を求め、これを用いて第1SOCi演算部153が式1を用いて現在のSOC(SOCi1(t))を演算する。これと共に、第2SOCi演算部154は第2記憶部190から読み出したSOCi1ZとΔSOC演算部152が求めたΔSOC(t)とを用いてSOCi2(t)を演算する。図6で説明したように、演算で用いるQmaxを変えずにSOCi2(t)を求めて開始SOCであるSOCvZに近づくと、SOCi2(t)と真値との間の差異は次第に小さくなる。又、本実施例では何度も同じQmaxを用いてSOCを計算する場合を想定しているため、第1SOCi演算部153も同じQmaxを用いることからSOCi1(t)とSOCi2(t)とはSOC変化の度合いが同じである。 As shown in FIG. 8D, when charging / discharging is restarted, the ΔSOC calculation unit 152 obtains the SOC change (ΔSOC (t)) from the SOCv, and using this, the first SOCi calculation unit 153 obtains the equation (1). To calculate the current SOC (SOCi1 (t)). At the same time, the second SOCi calculation unit 154 calculates SOCi2 (t) using the SOCi1Z read from the second storage unit 190 and ΔSOC (t) obtained by the ΔSOC calculation unit 152. As described with reference to FIG. 6, when SOCi2 (t) is obtained without changing Qmax used in the calculation and approaches SOCvZ which is the starting SOC, the difference between SOCi2 (t) and the true value gradually decreases. In this embodiment, since it is assumed that the SOC is calculated many times using the same Qmax, the first SOCi calculation unit 153 also uses the same Qmax, so that SOCi1 (t) and SOCi2 (t) are SOCs. The degree of change is the same.

 図9は、組電池制御部150が再起動した後においてSOCを推定する手順を示す図である。以下、図9を用いてSOC推定の考え方を説明する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure for estimating the SOC after the assembled battery control unit 150 is restarted. Hereinafter, the concept of SOC estimation will be described with reference to FIG.

 組電池制御部150が再起動した時点では、図8(c)に示すように、単電池111の端子電圧から求めたSOCvと、電流を積分することによって計算したSOCi1Zとが得られる。この時点におけるSOCvは正確な充電状態を指しているが、Qmax誤差があるため、SOCvを初期値として電流積分すると、図9に示すSOCi1(t)のように、推定誤差が拡大する。 When the assembled battery control unit 150 is restarted, as shown in FIG. 8C, the SOCv obtained from the terminal voltage of the unit cell 111 and the SOCi1Z calculated by integrating the current are obtained. The SOCv at this time point indicates an accurate state of charge, but there is a Qmax error. Therefore, when current integration is performed using the SOCv as an initial value, the estimation error increases as shown in SOCi1 (t) shown in FIG.

 そこで、本発明では、SOCi1(t)とSOCi2(t)を相補的に用いることによりSOCを高精度に推定する。第1SOCi演算部153はSOCvを初期値として式1の演算を実施し、第2SOCi演算部154はSOCi1Zを初期値として式1の演算を実施する。尚、ΔSOC(t)はQmaxの値を固定にしているため共通のパラメータとなる。ΔSOC(t)はSOC初期値からのSOC変化量であるため、ΔSOC(t)が共通であれば、図8(d)や図9に示すようにSOCi1(t)とSOCi2(t)とは平行して推移する。 Therefore, in the present invention, SOC is estimated with high accuracy by using SOCi1 (t) and SOCi2 (t) in a complementary manner. The first SOCi calculation unit 153 performs calculation of Formula 1 using SOCv as an initial value, and the second SOCi calculation unit 154 performs calculation of Formula 1 using SOCi1Z as an initial value. ΔSOC (t) is a common parameter because the value of Qmax is fixed. Since ΔSOC (t) is the amount of change in SOC from the initial SOC value, if ΔSOC (t) is common, SOCi1 (t) and SOCi2 (t) are as shown in FIG. 8D and FIG. It moves in parallel.

 短い時間で単電池111の劣化が急激に進むことは考え難いため、組電池制御部150は、Qmaxを頻繁に更新する必要はない。そのため、組電池制御部150はQmaxの更新周期を遅くする場合があり、同じQmaxを使用して何度もSOC演算を実行する場合がある。又、前述したようにQmaxの演算として不適な条件となっている場合はQmaxの更新が困難な場合もあり得る。そこで、同じ値のQmaxを使用し続けた場合を取り上げ、本実施例では図8や9を用いてSOCの推移を説明した。続いて、本発明におけるSOCの具体的な演算式を説明する。 Since it is difficult to think that the deterioration of the cell 111 rapidly proceeds in a short time, the assembled battery control unit 150 does not need to update Qmax frequently. Therefore, the assembled battery control unit 150 may delay the update cycle of Qmax, and may execute the SOC calculation many times using the same Qmax. In addition, as described above, when the condition is inappropriate for the calculation of Qmax, it may be difficult to update Qmax. In view of this, the case where the same value of Qmax is continuously used is taken up, and in this embodiment, the transition of the SOC is described with reference to FIGS. Subsequently, a specific calculation formula of the SOC in the present invention will be described.

 式10と11を用いて本発明におけるSOCの具体的な演算式を説明する。重み係数W演算部155は、SOCvとΔSOC(t)と第2記憶部190に記憶されているSOCvZ(組電池制御部150の前回起動時のSOC)とを用いて、式10に基づき重み係数W(t)を計算する。 A specific arithmetic expression of the SOC in the present invention will be described using Expressions 10 and 11. The weighting factor W calculation unit 155 uses the SOCv and ΔSOC (t) and the SOCvZ stored in the second storage unit 190 (the SOC at the previous activation of the assembled battery control unit 150) based on Equation 10 to Calculate W (t).

 重み係数W(t)は、現在のSOCが前回の初期SOC(SOCvZ)と今回充放電前の初期SOC(SOCv)との間のどこに位置するのかに応じて値が変化する。現在のSOCがSOCvに近い場合は重み係数W(t)は0に近づき、SOCvZに近い場合は重み係数W(t)は1に近づく傾向となる。重み係数W(t)を用いることにより、現在のSOCに応じた重み付き演算を実施することができる。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
The value of the weighting factor W (t) varies depending on where the current SOC is located between the previous initial SOC (SOCvZ) and the initial SOC (SOCv) before the current charging / discharging. When the current SOC is close to SOCv, the weighting factor W (t) tends to be close to 0, and when close to SOCvZ, the weighting factor W (t) tends to be close to 1. By using the weighting coefficient W (t), it is possible to perform a weighted calculation according to the current SOC.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006

 式11は、SOCi1(t)とSOCi2(t)と重み係数W(t)とを用いて最終的なSOC(SOCc(t)と記す)を算出する演算式を示す。現在のSOCがSOCvに近い場合は重み係数W(t)が0に近づくため、組電池制御部150起動時に取得したSOCvを基準にSOC演算を行う第1SOCi演算部153の出力が強く採用される。現在のSOCがSOCvZに近い場合は重み係数W(t)が1に近づくため、前回組電池制御部150を停止した際に記憶したSOCi1(t)の最終値であるSOCi1Zを基準にSOC演算を行う第2SOCi演算部154の出力が強く採用される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Expression 11 represents an arithmetic expression for calculating a final SOC (denoted as SOCc (t)) using SOCi1 (t), SOCi2 (t), and a weight coefficient W (t). When the current SOC is close to SOCv, the weighting factor W (t) approaches 0, so the output of the first SOCi calculation unit 153 that performs the SOC calculation based on the SOCv acquired when the assembled battery control unit 150 is activated is strongly adopted. . When the current SOC is close to SOCvZ, the weight coefficient W (t) approaches 1, so that the SOC calculation is performed based on SOCi1Z that is the final value of SOCi1 (t) stored when the assembled battery control unit 150 was stopped last time. The output of the second SOCi calculation unit 154 to be performed is strongly adopted.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007

 結果として、図9に示すように、SOCの真値に重なるようなSOCの最終演算結果SOCc(t)を得ることができる。実際はこれにSOCvErrの影響が付加されて最終的なSOC誤差が得られるが、説明を簡略化するために省略している。 As a result, as shown in FIG. 9, it is possible to obtain the SOC final calculation result SOCc (t) that overlaps the true value of the SOC. Actually, the effect of SOCvErr is added to this to obtain the final SOC error, but this is omitted for the sake of simplicity.

 なお、W(t)=0は式11の演算結果とSOCi1(t)が一致する時点に相当し、W(t)=1は式11の演算結果とSOCi2(t)が一致する時点に相当する。そのため、重み係数W(t)は、0≦W(t)≦1を満たす必要がある。組電池制御部150は、W(t)がこの範囲を超過したときは、超過分を切り捨てる。すなわち、W(t)が0未満になったときはW(t)=0に修正し、W(t)が1を超えたときはW(t)=1に修正する。 Note that W (t) = 0 corresponds to the time when the calculation result of Formula 11 and SOCi1 (t) match, and W (t) = 1 corresponds to the time when the calculation result of Formula 11 matches SOCi2 (t). To do. Therefore, the weight coefficient W (t) needs to satisfy 0 ≦ W (t) ≦ 1. The assembled battery control unit 150 rounds down the excess when W (t) exceeds this range. That is, when W (t) becomes less than 0, the correction is made to W (t) = 0, and when W (t) exceeds 1, the correction is made to W (t) = 1.

<実施の形態1:まとめ>
 以上のように、本実施形態1に係る電池システム100は、組電池制御部150を起動してから電圧で初期SOCを決定し、これを起点に電流積分してSOCを求め、前回組電池制御部150を動作させて取得したSOC最終値を起点に電流積算を再開して求めたSOCとを組み合わせ、SOCc(t)を推定する。これにより、OCVを任意の時点で取得することができない制約条件の下で、かつQmaxに誤差が含まれている場合でも、SOCを精度よく推定することができる。
<Embodiment 1: Summary>
As described above, the battery system 100 according to the first embodiment determines the initial SOC based on the voltage after starting the assembled battery control unit 150, obtains the SOC by integrating the current SOC from the starting point, and determines the previous assembled battery control. The SOCc (t) is estimated by combining with the SOC obtained by restarting the current integration starting from the SOC final value acquired by operating the unit 150. As a result, the SOC can be accurately estimated even under a constraint condition where the OCV cannot be acquired at an arbitrary time point and when Qmax includes an error.

 また、本実施形態1に係る電池システム100によれば、組電池制御部150がSOCc(t)を車両制御部200に送信することで、車両制御部200は高精度なSOCc(t)に基づき、組電池110の充電停止または放電停止を適切に判断することができる。 Further, according to the battery system 100 according to the first embodiment, the assembled battery control unit 150 transmits the SOCc (t) to the vehicle control unit 200, so that the vehicle control unit 200 is based on the highly accurate SOCc (t). Therefore, it is possible to appropriately determine whether to stop charging or discharging the assembled battery 110.

<実施の形態2>
 実施形態1では、前回の組電池制御部150における処理と、今回の組電池制御部150における処理とで全く同じQmaxを用いる場合を述べた。これは、Qmaxを更新することができない場合や、更新頻度が少なく同じQmaxの値を使用し続けた場合に見られる効果である。本発明の実施形態2では、SOH演算を実行して新たなSOHを取得し、それに伴い新たなQmaxを取得する場合の動作例について説明する。その他は実施形態1に記載したものと同様であるため、本実施形態2では組電池制御部150の変更点を中心に説明するものとする。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the case where the same Qmax is used in the previous process in the assembled battery control unit 150 and the current process in the assembled battery control unit 150 has been described. This is an effect that can be seen when Qmax cannot be updated or when the same Qmax value is used less frequently and continues to be used. In the second embodiment of the present invention, an operation example will be described in which a SOH calculation is performed to acquire a new SOH and a new Qmax is acquired accordingly. Others are the same as those described in the first embodiment, and in the second embodiment, description will be made focusing on the changes in the assembled battery control unit 150.

 第2SOCi演算部154は、前回の組電池制御部150動作時に記憶したSOC演算最終値(SOCi1Z)を基準にSOC演算を実施し、前回の組電池制御部150の処理で用いたQmax(またはSOH)の値をそのまま用いて演算を行う。図6で説明した起点となるSOCに近づくと推定誤差が小さくなる効果を確保するためである。 The second SOCi calculation unit 154 performs the SOC calculation based on the SOC calculation final value (SOCi1Z) stored during the previous operation of the assembled battery control unit 150, and uses the Qmax (or SOH) used in the processing of the previous assembled battery control unit 150 ) Is used as it is. This is to ensure the effect of reducing the estimation error when approaching the SOC that is the starting point described in FIG.

 これに対して、第1SOCi演算部153は、新たなQmaxの値(またはSOH)を得た場合、この新たな値を用いてSOC演算を実施することができる。前回の組電池制御部150の動作結果に影響されないからである。 On the other hand, when the first SOCi calculation unit 153 obtains a new Qmax value (or SOH), the first SOCi calculation unit 153 can perform the SOC calculation using the new value. This is because it is not affected by the previous operation result of the assembled battery control unit 150.

 図10は、本実施形態2において組電池制御部150がSOCを演算するための制御ブロック図である。第2記憶部190は2つのSOH(SOH1、SOH2)を出力する。SOH1は最新のSOH、SOH2は前回の組電池制御部150の処理で用いたSOHである。ΔSOC演算部152は、SOH1とSOH2とを用いることにより、それぞれΔSOC1(t)、ΔSOC2(t)を得る。ΔSOC1(t)は、第1SOCi演算部153において用いられるとともに重み係数W演算部155においても用いられる。ΔSOC2(t)は、第2SOCi演算部154において用いられる。 FIG. 10 is a control block diagram for the assembled battery control unit 150 to calculate the SOC in the second embodiment. The second storage unit 190 outputs two SOHs (SOH1, SOH2). SOH1 is the latest SOH, and SOH2 is the SOH used in the previous processing of the assembled battery control unit 150. The ΔSOC calculation unit 152 obtains ΔSOC1 (t) and ΔSOC2 (t) by using SOH1 and SOH2, respectively. ΔSOC1 (t) is used in the first SOCi calculation unit 153 and also in the weight coefficient W calculation unit 155. ΔSOC2 (t) is used in the second SOCi calculation unit 154.

 図11は、本実施形態2におけるSOC変化の推移を示す図である。実施形態1では第1SOCi演算部153と第2SOCi演算部154が同じΔSOC(t)(同じQmaxやSOHを用いることによる)を用いたためSOCi1(t)とSOCi2(t)とは平行して推移したが、本実施形態2ではそれとは異なるSOC変化を示す。 FIG. 11 is a diagram showing the transition of the SOC change in the second embodiment. In the first embodiment, since the first SOCi calculation unit 153 and the second SOCi calculation unit 154 use the same ΔSOC (t) (by using the same Qmax and SOH), SOCi1 (t) and SOCi2 (t) have shifted in parallel. However, the present embodiment 2 shows a different SOC change.

 図11に至る前の処理は図8の(a)から(c)までと同様である。SOCi1Zを基準に求めるSOCi2(t)は図8(d)や図9と同じQmaxを用いており、真のSOC変化に対して傾きが緩やかになっている。 The processing before reaching FIG. 11 is the same as (a) to (c) of FIG. SOCi2 (t) obtained based on SOCi1Z uses the same Qmax as in FIG. 8D and FIG. 9, and the inclination is gentle with respect to the true SOC change.

 一方、SOCi1(t)は、最新のSOH(SOH1)に基づき決定したQmaxを用いて得たΔSOC1(t)を用いて算出する。図11に示した例では、最新のSOHであるSOH1によって真のQmaxよりも小さいQmaxが得られ、その結果として真のSOC変化に比べると傾きが急なSOCi1(t)が得られる場合を例示した。 On the other hand, SOCi1 (t) is calculated using ΔSOC1 (t) obtained using Qmax determined based on the latest SOH (SOH1). In the example shown in FIG. 11, an example is shown in which the latest SOH, SOH1, gives a Qmax smaller than the true Qmax, and as a result, obtains SOCi1 (t) having a steeper slope than the true SOC change. did.

 SOCi1(t)とSOCi2(t)の変化の挙動は図11の通りである。これらを式10と式11に基づき組み合せるSOCc(t)の演算結果も併記した。このように、SOH(またはQmax)が一定ではなく値を更新する場合でも、SOCi1(t)やSOCi2(t)単体よりも真値に近いSOCが得られる。 The behavior of changes in SOCi1 (t) and SOCi2 (t) is as shown in FIG. The calculation result of SOCc (t) that combines these based on Equation 10 and Equation 11 is also shown. Thus, even when SOH (or Qmax) is not constant and the value is updated, an SOC closer to the true value is obtained than SOCi1 (t) or SOCi2 (t) alone.

<実施の形態3>
 実施形態1又は2では、0から1の間に値を持つ重みW(t)に基づいて複数のSOCを組合せ、単体よりも真値に近いSOCを得た。本実施例では、式10で求めた重みW(t)に対して、以下のような判定処理を適用することで、1若しくは0の値のみを持つ新たな重みW´(t)を用いる。
 ・W(t)≧0.5のとき
   W´(t)=1
 ・W(t)<0.5のとき
   W´(t)=0
<Embodiment 3>
In Embodiment 1 or 2, a plurality of SOCs are combined based on a weight W (t) having a value between 0 and 1, and an SOC that is closer to the true value than a single unit is obtained. In this embodiment, a new weight W ′ (t) having only a value of 1 or 0 is used by applying the following determination process to the weight W (t) obtained by Expression 10.
・ When W (t) ≧ 0.5 W ′ (t) = 1
When W (t) <0.5 W ′ (t) = 0

 式11で用いる重みW(t)に替えてW´(t)を適用すると、SOCi1(t)の方が誤差が小さいと判断された場合(W(t)<0.5)は即座にSOCi1(t)を採用し、SOCi2(t)の方が誤差が小さいと判断された場合(W(t)≧0.5)は、同様に即座にSOCi2(t)を採用することができる。このSOC選択結果をSOCc(t)として車両制御部200などに出力して常に精度が良い方のSOCに基づいて充電制限若しくは放電制限などの組電池110の充放電制御を実施する。 When W ′ (t) is applied instead of the weight W (t) used in Equation 11, when it is determined that the error is smaller in SOCi1 (t) (W (t) <0.5), the SOCi1 is immediately When (t) is adopted and it is determined that SOCi2 (t) has a smaller error (W (t) ≧ 0.5), SOCi2 (t) can be immediately adopted as well. The SOC selection result is output as SOCc (t) to the vehicle control unit 200 and the like, and charging / discharging control of the assembled battery 110 such as charging limitation or discharging limitation is performed based on the SOC having higher accuracy at all times.

 ただし、重みW´(t)は1と0の2つの値のため、例えば式10で求める重みW(t)が0.5付近で変動する場合、W´(t)の値が1から0、0から1と変動してSOCi1(t)とSOCi2(t)とが頻繁に切替り、結果としてSOCc(t)が不安定になる恐れがある。このようなSOCc(t)を車両制御部200が受信して組電池110の充電制限や放電制限を実施すると、組電池110の充放電制御としても不安定となる。 However, since the weight W ′ (t) has two values of 1 and 0, for example, when the weight W (t) obtained by Equation 10 varies around 0.5, the value of W ′ (t) is 1 to 0. Therefore, SOCi1 (t) and SOCi2 (t) are frequently switched from 0 to 1, and as a result, SOCc (t) may become unstable. When the vehicle control unit 200 receives such SOCc (t) and performs charge restriction or discharge restriction of the assembled battery 110, the charge / discharge control of the assembled battery 110 becomes unstable.

 そこで、SOCc(t)を安定化させる場合では、W´(t)は1と0との間で切替り、採用されるSOCもSOCi1(t)とSOCi2(t)との間で頻繁に切替るものの、結果として出力されるSOCc(t)に対して、ある一定のSOC変化に制限する変化量制限処理を適用し、この閾値以上のSOC変化を防止する変化量制限処理を適用したSOCc(t)をSOC最終値として車両制御部200に送信させる。このようにすることで、誤差の少ないSOCを即座に採用しながらも、車両制御部200が実施する組電池110の充放電制御が不安定となるSOC変化を回避できる電池システムを提供することができる。 Therefore, when SOCc (t) is stabilized, W ′ (t) is switched between 1 and 0, and the adopted SOC is also frequently switched between SOCi1 (t) and SOCi2 (t). However, the SOCc (t) is applied to the SOCc (t) output as a result by applying a change amount limiting process for limiting the change to a certain SOC, and applying a change amount limiting process for preventing the SOC change above the threshold. t) is transmitted to the vehicle control unit 200 as the SOC final value. In this way, it is possible to provide a battery system capable of avoiding an SOC change in which charging / discharging control of the assembled battery 110 performed by the vehicle control unit 200 becomes unstable while immediately adopting an SOC with few errors. it can.

<実施の形態4>
 これまでの実施例では、SOCv演算部151が求めたSOCvに基づくSOCi1(t)と、第2記憶部190に格納したSOCi1Zに基づくSOCi2(t)とを、SOCvと第2記憶部190に記憶したSOCvZとΔSOC演算部152からのΔSOC(t)とで決定する重みW(t)に基づき組合せる方法を述べた。しかしながら、測定した電圧情報に異常がある場合など、SOCvを用いることができない場合も考えられる。そこで、本実施例では、SOCvが何らかの理由で用いることができない場合でもSOCを組合せる処理を適用し、高精度なSOCc(t)を得る方法を述べる。
<Embodiment 4>
In the embodiments so far, the SOCi1 (t) based on the SOCv obtained by the SOCv calculation unit 151 and the SOCi2 (t) based on the SOCi1Z stored in the second storage unit 190 are stored in the SOCv and the second storage unit 190. The method of combining based on the weight W (t) determined by the SOCvZ and ΔSOC (t) from the ΔSOC calculation unit 152 has been described. However, there may be cases where the SOCv cannot be used, such as when there is an abnormality in the measured voltage information. Therefore, in the present embodiment, a method for obtaining a highly accurate SOCc (t) by applying a process of combining SOCs even when the SOCv cannot be used for some reason will be described.

 本実施例では、SOCvZとSOCi1Zとの組合せを、更に1つ追加で第2記憶部190に記憶させるものとする。このようにすれば、SOCvを用いることができなくとも、第2記憶部190に記憶させた2つのSOCi1Zに基づいてSOCi2(t)を計算し、2つのSOCvZとΔSOC(t)に基づいて重みW(t)を計算し、2つのSOCi2(t)を重みW(t)を用いることで組合せ演算処理を実現できる。電圧情報に異常がある場合などでもSOCc(t)を求めて外部に高精度なSOCを出力する電池システム100を提供できる。 In this embodiment, it is assumed that one more combination of SOCvZ and SOCi1Z is stored in the second storage unit 190. In this way, even if the SOCv cannot be used, SOCi2 (t) is calculated based on the two SOCi1Z stored in the second storage unit 190, and the weight is calculated based on the two SOCvZ and ΔSOC (t). By calculating W (t) and using the weights W (t) for the two SOCi2 (t), the combination calculation process can be realized. Even when there is an abnormality in the voltage information, the battery system 100 that obtains the SOCc (t) and outputs the highly accurate SOC to the outside can be provided.

 以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

 また、上記各構成、機能、処理部などは、それらの全部または一部を、例えば集積回路で設計することによりハードウェアとして実現することもできるし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することもできる。各機能を実現するプログラム、テーブルなどの情報は、メモリやハードディスクなどの記憶装置、ICカード、DVDなどの記憶媒体に格納することができる。 In addition, each of the above-described configurations, functions, processing units, etc. can be realized as hardware by designing all or a part thereof, for example, with an integrated circuit, or the processor executes a program for realizing each function. By doing so, it can be realized as software. Information such as a program and a table for realizing each function can be stored in a storage device such as a memory or a hard disk, or a storage medium such as an IC card or a DVD.

 100:電池システム、110:組電池、111:単電池、112:単電池群、120:単電池管理部、121:単電池制御部、122:電圧検出回路、123:制御回路、124:信号入出力回路、125:温度検知部、130:電流検知部、140:電圧検知部、150:組電池制御部、151:SOCv演算部、152:ΔSOC演算部、153:第1SOCi演算部、154:第2SOCi演算部、155:重み係数W演算部、156:SOCc演算部、160:信号通信手段、170:絶縁素子、180:第1記憶部、181:SOCテーブル、190:第2記憶部、200:車両制御部、300~330:リレー、400:インバータ、410:モータジェネレータ、420:充電器。 100: battery system 110: assembled battery 111: single battery 112: single battery group 120: single battery management unit 121: single battery control unit 122: voltage detection circuit 123: control circuit 124: signal input Output circuit, 125: temperature detector, 130: current detector, 140: voltage detector, 150: battery pack controller, 151: SOCv calculator, 152: ΔSOC calculator, 153: first SOCi calculator, 154: first 2SOCi calculation unit, 155: weight coefficient W calculation unit, 156: SOCc calculation unit, 160: signal communication means, 170: insulation element, 180: first storage unit, 181: SOC table, 190: second storage unit, 200: Vehicle control unit, 300 to 330: relay, 400: inverter, 410: motor generator, 420: charger.

Claims (9)

  1.  二次電池の動作を制御する装置であって、
     前記二次電池の端子電圧を測定する電圧測定部と、
     前記二次電池に流れる電流を測定する電流測定部と、
     前記二次電池の状態を推定する状態推定部と、
     を備え、
     前記状態推定部は、
      前記電圧測定部が測定した電圧情報に基づき充電状態初期値を推定し、前記充電状態初期値と前記電流測定部が測定した電流情報の積分とにより充放電が行われる状況下の充電状態を推定する機能を有し、
     前記状態推定部は前記充電状態を2つ並行して推定し、推定した2つの充電状態を重み付け加算することで充電状態を推定することを特徴とする電池制御装置。
    A device for controlling the operation of a secondary battery,
    A voltage measuring unit for measuring a terminal voltage of the secondary battery;
    A current measuring unit for measuring a current flowing through the secondary battery;
    A state estimation unit for estimating a state of the secondary battery;
    With
    The state estimation unit
    Based on the voltage information measured by the voltage measurement unit, the initial state of charge is estimated, and the state of charge under charge / discharge is estimated by integrating the initial state of charge and the current information measured by the current measurement unit. Has the function to
    The battery controller according to claim 1, wherein the state estimator estimates two states of charge in parallel and estimates the state of charge by weighted addition of the two estimated states of charge.
  2.  前記状態推定部が推定する2つの充電状態の充電状態初期値はそれぞれ異なる電圧情報から推定されたものであることを特徴とする請求項1記載の電池制御装置。 2. The battery control device according to claim 1, wherein the charge state initial values of the two charge states estimated by the state estimation unit are estimated from different voltage information.
  3.  前記状態推定部が過去に行った処理の結果を記憶する記憶部を備え、
     前記状態推定部が推定する2つの充電状態のうち、少なくとも1つの充電状態は、前記記憶部に記憶された前記状態推定部の処理結果に基づき推定される
     ことを特徴とする請求項1記載の電池制御装置。
    A storage unit for storing results of processing performed by the state estimation unit in the past;
    The at least one state of charge among the two states of charge estimated by the state estimation unit is estimated based on a processing result of the state estimation unit stored in the storage unit. Battery control device.
  4.  前記記憶部は、
     少なくとも前記電圧測定部が測定した電圧情報に基づき推定した充電状態初期値と、
     前記二次電池の充放電終了時の充電状態最終値とを記憶する
     ことを特徴とする請求項3記載の電池制御装置。
    The storage unit
    At least a charge state initial value estimated based on voltage information measured by the voltage measurement unit,
    The battery control apparatus according to claim 3, wherein a charge state final value at the end of charging / discharging of the secondary battery is stored.
  5.  前記状態推定部は、
     前記電圧測定部が測定した電圧情報に基づき推定した2つの充電状態初期値と、
     前記電流測定部が測定した電流情報を積分することにより推定される充電状態の変化量とに基づいて重み付け係数を算出する
     ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の電池制御装置。
    The state estimation unit
    Two charge state initial values estimated based on voltage information measured by the voltage measurement unit;
    The battery control according to any one of claims 1 to 4, wherein a weighting coefficient is calculated based on a change amount of a state of charge estimated by integrating current information measured by the current measuring unit. apparatus.
  6.  前記状態推定部は、
     前記重み付け係数の算出結果が0より小さい場合は前記重み付け係数に0を設定し、前記重み付け係数の計算結果が1より大きい場合は重み付け係数に1を設定する
     ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の電池制御装置。
    The state estimation unit
    6. The weighting coefficient is set to 0 when the weighting coefficient calculation result is smaller than 0, and the weighting coefficient is set to 1 when the weighting coefficient calculation result is larger than 1. The battery control device according to any one of the above.
  7.  前記並行して推定される2つの充電状態は、充電状態初期値を電圧情報から推定した時点に設定される満充電容量又は満充電容量の劣化情報に基づいてそれぞれ推定されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の電池制御装置。 The two charge states estimated in parallel are estimated based on full charge capacity or deterioration information of full charge capacity set at the time when the charge state initial value is estimated from voltage information, respectively. The battery control apparatus of any one of Claim 1 to 6.
  8.  前記状態推定部は、
     2つの充電状態推定結果を前記重み付け係数で組合せて推定した前記二次電池の充電状態に基づいて、二次電池の充電若しくは放電を制限する
     ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の電池制御装置。
    The state estimation unit
    8. The charging or discharging of the secondary battery is limited based on the charging state of the secondary battery estimated by combining two estimation results of the charging state with the weighting coefficient. 9. The battery control device according to item.
  9.  請求項1から8のいずれか1項記載の電池制御装置と、
     前記電池制御装置が動作を制御する前記二次電池と、
     を備えることを特徴とする二次電池システム。
    The battery control device according to any one of claims 1 to 8,
    The secondary battery whose operation is controlled by the battery control device;
    A secondary battery system comprising:
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