WO2014054368A1 - 電源装置および電池モジュール切り替え方法 - Google Patents

電源装置および電池モジュール切り替え方法 Download PDF

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WO2014054368A1
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battery
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load
voltage value
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西垣　研治
守 倉石
隆広 都竹
皓子 安谷屋
博之 野村
田中　克典
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株式会社豊田自動織機
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device that performs charging / discharging and a battery module switching method.
  • a vehicle such as a forklift supplies power from all battery modules to an auxiliary machine such as a machine-side ECU (Electronic Control Unit) or lighting even when a key switch is off.
  • auxiliary machine such as a machine-side ECU (Electronic Control Unit) or lighting even when a key switch is off.
  • all the battery modules are in a state in which an electric current is supplied to the auxiliary machine while the vehicle is running or parked.
  • a current always flows through the batteries included in the battery module. Therefore, the battery module and battery information cannot be obtained with high accuracy.
  • a power supply device for an electric vehicle capable of extending a travel distance is known.
  • a plurality of battery packs are prepared, the remaining capacity of these battery packs is detected, and each battery pack is sequentially selected one by one for driving the traveling motor based on the detection result.
  • each battery pack a plurality of batteries are connected in series so that no circulating current is generated. As a result, the battery capacity can be increased while eliminating the battery deterioration caused by the circulating current. See, for example, US Pat.
  • a parallel connection power storage system that prevents occurrence of incompatibility such as overcurrent and abnormal heat generation due to a large cross current at the time of parallel input.
  • one or a plurality of chargeable / dischargeable storage elements are connected in series to form a storage element array, and the plurality of storage element arrays are connected in parallel.
  • a switch for connecting to and disconnecting from the system for each storage element array; voltage monitoring means for detecting a voltage difference between the plurality of storage element arrays; and a storage element having a voltage difference detected by the voltage monitoring means within a predetermined value Control means for turning on only the switch for the storage element array when one or a plurality of arrays exist. See, for example, US Pat.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and a power supply device and battery module switching that accurately acquire information for knowing the state of the battery module and the battery while supplying power to a part of the load. It aims to provide a method.
  • the power supply device which is one of the embodiments includes a plurality of battery modules in which a plurality of batteries are connected in series, a voltage measuring unit, a plurality of first switches, a specifying unit, a first switching unit, a second switching unit, It has a switching part and an acquisition part.
  • the plurality of first switches are connected in series to each of the battery modules connected in parallel.
  • the identification unit identifies the battery module.
  • the first switching unit sets the first switch corresponding to the specified battery module to the connected state and corresponds to a battery module other than the specified battery module. All the first switches are turned off.
  • the second switching unit places the first switch corresponding to the second battery module, which is a battery module that does not supply power to a part of the load, in the connected state. Moreover, the 1st switch corresponding to a 1st battery module is made into a cutoff state.
  • the acquisition unit acquires the open circuit voltage of each battery of the second battery module that does not supply power to a part of the load.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation according to the first exemplary embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating an example of a control unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a control unit according to Embodiment 2.
  • the information for knowing the state of the battery module and the battery is, for example, information such as an open circuit voltage value (OCV) and a state of charge (SOC) of the battery module and the battery. .
  • OCV open circuit voltage value
  • SOC state of charge
  • a battery voltage equalization process cell balance process
  • (4) When switching battery modules, by specifying and switching the battery module on the switching side where the voltage difference between the battery modules to be switched is smaller than the determined threshold, the reflux current flowing between the battery modules becomes excessive. You can avoid it.
  • Embodiment 1 will be described.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a power supply device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the battery block and the control unit.
  • the control unit 1 (computer) may be, for example, a central processing unit (CPU), a multi-core CPU, a programmable device (Field programmable gate array (FPGA), programmable logic device (PLD), etc.).
  • the control unit 1 may include a storage unit, or may be connected to a storage unit provided separately from the control unit 1. It is assumed that the control unit 1 includes functions such as a travel control ECU.
  • the load 2 and the auxiliary machine 3 are loads mounted on a vehicle, for example.
  • a load 2 indicates an inverter, a drive motor, or the like.
  • it is a load to which electric power is supplied for the forklift to travel.
  • the auxiliary machine 3 is a part of a load such as a machine base side ECU and lighting, and is a load that supplies electric power even when the forklift is parked.
  • the key switch 4 is a switch used when the vehicle is driven, and is, for example, an ignition switch.
  • the main switch SW1 (second switch) is a switch that collectively connects the battery blocks 6a, 6b, and 6c that supply power to the load (load 2, auxiliary machine 3) side.
  • the main switch SW1 is controlled to be connected (ON) and disconnected (OFF) by the control unit 1.
  • a relay may be used as the main switch SW1.
  • the main switch SW1 may not be provided.
  • the control switch 5 has switches SW2a, SW2b, and SW2c (first switch).
  • the first switches SW2a, SW2b, SW2c are connected in series to the battery blocks 6a, 6b, 6c connected in parallel.
  • the first switches SW2a, SW2b, and SW2c are controlled to be connected (on) and cut off (off) by the control unit 1, and for example, a relay may be used.
  • the battery block 6a includes a current measuring unit 7a, voltage measuring units 8a1, 8a2 to 8an, a battery module 9a, a voltage equalizing circuit 10a, and a temperature measuring unit 11a.
  • the batteries Ba1 and Ba2 to Ban are connected in series to the battery module 9a.
  • the battery block 6b includes a current measuring unit 7b, voltage measuring units 8b1, 8b2 to 8bn, a battery module 9b, a voltage equalizing circuit 10b, and a temperature measuring unit 11b. Batteries Bb1, Bb2 to Bbn are connected in series to the battery module 9b.
  • the battery block 6c includes a current measuring unit 7c, voltage measuring units 8c1, 8c2 to 8cn, a battery module 9c, a voltage equalizing circuit 10c, and a temperature measuring unit 11c. Batteries Bc1, Bc2 to Bcn are connected in series to the battery module 9c.
  • Current measuring units 7a, 7b, 7c measure currents flowing from the battery modules 9a, 9b, 9c to the load side.
  • the current measuring units 7a, 7b, and 7c are, for example, ammeters. Each measured current value is sent to the control unit 1.
  • Voltage measuring units 8a1, 8a2 to 8an, 8b1, 8b2 to 8bn, 8c1, 8c2 to 8cn measure the voltages of the batteries Ba1, Ba2 to Ban, Bb1, Bb2 to Bbn, Bc1, and Bc2 to Bcn. For example, a voltmeter. Each measured voltage value is sent to the control unit 1.
  • a plurality of batteries Ba1, Ba2 to Ban are connected in series to the battery module 9a.
  • a plurality of batteries Bb1, Bb2 to Bbn are connected in series to the battery module 9b.
  • a plurality of batteries Bc1, Bc2 to Bcn are connected in series to the battery module 9c.
  • the batteries Ba1, Ba2 to Ban, the batteries Bb1, Bb2 to Bbn, and the batteries Bc1, Bc2 to Bcn may be secondary batteries.
  • the secondary battery for example, a lithium ion secondary battery, a nickel hydride secondary battery, or the like can be considered.
  • the voltage equalization circuits 10a, 10b, and 10c are, for example, a passive cell balance circuit, an active cell balance circuit including a transformer coupling method and a converter method, and a progressive cell balance that performs cell balance by supplying power from the outside.
  • a circuit etc. can be considered.
  • details of the voltage equalization circuit are not shown in this example, in the case of a passive cell balance circuit, the voltage value of the other battery is aligned with the battery of the lowest voltage value among the plurality of batteries included in the battery module. Circuit. That is, the power of another battery is consumed using a resistance element or the like, and the voltage value is made uniform to the battery having the lowest voltage value.
  • the voltage value of all the batteries of the battery module is equalized by moving the energy of the batteries in the battery module.
  • the voltage value is made uniform by moving energy using a transformer.
  • the voltage is made uniform by moving energy using a coil.
  • the temperature measuring units 11a, 11b, and 11c measure the temperatures of the battery modules 9a, 9b, and 9c, or the temperatures of the batteries Ba1, Ba2 to Ban, Bb1, Bb2 to Bbn, Bc1, and Bc2 to Bcn, respectively, or a predetermined temperature.
  • the measured temperature value is transmitted to the control unit 1.
  • the control unit will be described.
  • FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the control unit.
  • the control unit 1 includes a specifying unit 301, a first switching unit 302, a second switching unit 303, an acquisition unit 304, an estimation unit 305, an equalization unit 306, a correction unit 307, a storage unit 308, and the like.
  • the storage unit 308 is provided in the control unit 1, but may be provided separately from the control unit 1.
  • the specifying unit 301 is connected to the battery modules 9a, 9b, and 9c.
  • Each voltage value is obtained.
  • the voltage value of the battery module 9a may be the total value of the voltage values measured by the voltage measuring units 8a1, 8a2 to 8an.
  • a voltage measuring unit that measures the voltage between the positive terminal of the battery Ba1 and the negative terminal of the battery Ban is provided, and the measured voltage value is used as the voltage value of the battery module 9a. Also good. You may obtain
  • the first switching unit 302 supplies power only to the auxiliary machine 3 that is a part of the load
  • the first switching unit 302 sets the main switch SW1 and the first switch corresponding to the specified battery module to a connected state. And all the 1st switches corresponding to battery modules other than the specified battery module are made into the interruption
  • the key switch 4 of the vehicle is off and the vehicle is parked.
  • the battery module specified in FIG. 2 is the battery module 9a
  • the main switch SW1 and the first switch SW2a are connected, and the first switches SW2b and SW2c corresponding to the battery modules 9b and 9c are disconnected.
  • the second switching unit 303 supplies the voltage value of the battery module that supplies power to the auxiliary machine 3 (the first battery module that supplies power to a part of the load) and the power to the auxiliary machine 3.
  • the voltage difference between the maximum voltage value of the battery modules that are not used (second battery module that does not supply power to a part of the load) and the threshold value are compared.
  • the first switch corresponding to the second battery module having the maximum voltage value is set to the connected state, and the first switch corresponding to the first battery module is set to the cutoff state.
  • the threshold value is a value determined by multiplying the allowable current value of the battery, the internal resistance value of the battery, and the number of batteries included in the first battery module and the second battery module.
  • the allowable current value of the battery is 200 [A]
  • the internal resistance value of the battery is 1 “m ⁇ ”
  • the number of batteries included in the first battery module and the second battery module is 10 (the battery included in one battery module). Is 5)
  • the wiring resistance of the system through which the current flows and the resistance of the connection part connecting the wiring and the battery should be taken into consideration.
  • the first switch SW2b corresponding to the battery module 9b is first connected. Thereafter, the first switch SW2a corresponding to the battery module 9a is turned off.
  • the reflux current flowing between the battery modules to be switched can be prevented from becoming excessive.
  • the acquisition unit 304 acquires the open circuit voltage value OCV of each battery of the second battery module.
  • the first switch SW2a is in the connected state and the first switches SW2b and SW2c are in the cut-off state
  • the voltages of the batteries Bb1, Bb2 to Bbn, Bc1, and Bc2 to Bcn included in the battery modules 9b and 9c are measured. Obtained from the units 8b1, 8b2 to 8bn, 8c1, and 8c2 to 8cn to obtain an open circuit voltage value OCV.
  • the acquired open circuit voltage value OCV is stored in the storage unit 308.
  • the battery module and the open circuit voltage value OCV of the battery which is one of information for knowing the state of the battery module and the battery, can be acquired.
  • the estimation unit 305 estimates the state of charge (SOC: charge rate) using the open circuit voltage value OCV of each battery of the second battery module acquired by the acquisition unit 304. For example, the SOC corresponding to the acquired open circuit voltage value OCV is selected by referring to the estimation information 402 shown in FIG. 4 using the open circuit voltage value OCV acquired from the battery module 9b.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a table showing the relationship between OCV and SOC and estimation information. In the table 401 of FIG. 4, the vertical axis indicates OCV, and the horizontal axis indicates SOC.
  • the estimation information 402 includes information stored in “open circuit voltage OCV” and “charge rate SOC”.
  • the “open circuit voltage OCV” stores information used when the SOC is estimated using the open circuit voltage value OCV measured by the voltage measurement unit.
  • “OCV1”, “OCV2”, “OCV3” to “OCV21”, etc. are stored as voltage ranges.
  • Charge rate SOC stores information indicating SOC corresponding to information indicating the voltage range stored in “open circuit voltage OCV”.
  • “100” indicating a charging rate of 100%, “95” indicating a charging rate of 95%, and the like are stored as the SOC.
  • the battery module and the SOC of the battery which is one of information for knowing the battery module and the state of the battery, can be obtained with high accuracy. That is, since the open circuit voltage value OCV of each battery of the battery module in the open circuit is used, the current value and the voltage value of the circuit (closed circuit) in a state where current flows from the battery module to the auxiliary machine 3 are used to determine the SOC. It is possible to improve the SOC estimation accuracy than estimating.
  • the equalization unit 306 controls the voltage equalization circuits 10a, 10b, and 10c that equalize the voltages of the batteries included in the second battery module for each second battery module. For example, when the first switches SW2b and SW2c are in the cut-off state, a control signal for executing cell balance is output to the voltage equalization circuits 10b and 10c corresponding to the battery modules 9b and 9c. As a result, as shown in the above (2), by creating a state in which no current flows through the battery module, cell balance can be executed for the battery module that is in an open circuit.
  • the correction unit 307 When the correction unit 307 supplies power to the auxiliary machine 3 (a part of the load), the correction unit 307 performs offset correction of the current measurement unit corresponding to the open-circuit battery module. That is, since no current flows from the battery module in the open circuit to the auxiliary machine 3, the offset correction at the current value 0 [A] is possible as shown in the above (3). As a result, the measurement accuracy of the current measuring units 7a, 7b, 7c can be improved. For example, if the temperature value sent from the temperature measurement units 11b and 11c of the battery modules 9b and 9c that are currently in an open circuit is a determined temperature, the temperature measurement unit 11b corresponding to the battery modules 9b and 9c. , 11c to send an offset value to perform offset correction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a data structure of state information according to the first embodiment.
  • Information obtained in steps S501 to S512, which will be described later, is stored in the status information 701 shown in FIG.
  • the status information 701 includes “battery module” “battery” “voltage value (CCV)” “module voltage value (CCV)” “module current value” “voltage value (OCV)” “module voltage value (OCV)” “SOC”.
  • the information stored in the “switch” is stored.
  • the “battery module” information for identifying the battery module is stored. In this example, “1”, “2”, and “3” are stored as identification information.
  • the battery information for identifying the battery is stored.
  • “Bcn” is stored in association with information for identifying the battery module.
  • the “voltage value (CCV)” stores a voltage value CCV when power is supplied to the auxiliary machine 3.
  • the information “Va1” “Va2” “Va3”... “Van” “Vb1” “Vb2” “Vb3”... “Vbn” “ “Vc1”, “Vc2”, “Vc3”...
  • the “module voltage value (CCV)” stores the voltage value of the battery module when power is supplied to the auxiliary machine 3.
  • information “Vact”, “Vbct”, and “Vcct” indicating the battery module voltage value CCV is stored in association with the information for identifying the battery module.
  • the “module current value” stores the current value of the battery module when power is supplied to the auxiliary machine 3.
  • information “Iat”, “Ibt”, and “Ict” indicating battery module current values are stored in association with information for identifying battery modules.
  • the “voltage value (OCV)” stores the voltage value of the battery of the battery module that is not supplying power to the load 2 and the auxiliary machine 3 during parking (when the key switch 4 is off).
  • information “Vbo1”, “Vbo2”, “Vbo3”... “Vbon” “Vco1” “Vco2” “Vco3”... “Vcon” indicating the open circuit voltage value OCV associated with the information for identifying the battery. Is stored.
  • the open circuit voltage value OCV is not acquired.
  • the “module voltage value (OCV)” stores the voltage value of the battery module that is not supplying power to the load 2 and the auxiliary machine 3.
  • information “Vbot” and “Vcot” indicating the battery module voltage value are stored in association with information for identifying the battery module.
  • the SOC estimated by the estimation unit 305 is stored in association with information for identifying the battery.
  • information “SOCb1,” “SOCb2,” “SOCb3,” “SOCbn,” “SOCc1,” “SOCc2,” “SOCc3,” “SOCcn”, which indicates the SOC is stored in association with the information for identifying the battery. ing.
  • the SOC of the battery module with the identification information “1” is not obtained.
  • the “switch” stores a switch to be connected when the battery module supplies power to the auxiliary machine 3 during parking.
  • the battery module identification information “1” is “SW1, Sw2a”
  • the identification information “2” is “SW1, Sw2b”
  • the identification information is “3”.
  • SW1, Sw2c” is stored for the battery module.
  • step S501 the control unit 1 determines whether or not the key switch 4 is off. If it is off (Yes), the process proceeds to step S502. If it is on (No), the process proceeds to step S511. When the key switch 4 is off, power to the load 2 is not supplied.
  • step S502 the control unit 1 waits only for the time when the polarization of the batteries Ba1, Ba2 to Ban, Bb1, Bb2 to Bbn, Bc1, and Bc2 to Bcn of the battery modules 9a, 9b, and 9c is eliminated, and the process proceeds to step S503.
  • the time for which the polarization is eliminated is a predetermined time, and may be determined, for example, by an experiment or by simulation. However, it is not necessary to completely eliminate the polarization.
  • step S503 the control unit 1 sets the voltage values of the batteries Ba1, Ba2 to Ban, Bb1, Bb2 to Bbn, Bc1, and Bc2 to Bcn from the voltage measuring units 8a1, 8a2 to 8an, 8b1, 8b2 to 8bn, 8c1, 8c2 to 8cn. To get. And the voltage value of each battery module 9a, 9b, 9c is calculated
  • step S504 the specifying unit 301 of the control unit 1 specifies the battery module having the maximum voltage value among the battery modules 9a, 9b, and 9c.
  • the identified battery module is defined as a battery module m1 (first battery module), and the voltage value of the battery module m1 is defined as Vs1.
  • the specifying unit 301 determines the voltage value of the battery module m1 that is currently supplying power to the auxiliary machine 3, and the voltage of other battery modules.
  • the battery module having the largest voltage value is identified by comparing the value with the value. For example, in the case of the battery module 9a being fed, the battery module having the maximum voltage value is specified from the closed circuit voltage value CCV of the battery module 9a and the open circuit voltage value OCV of the other battery modules 9b and 9c. .
  • step S505 the first switching unit 302 of the control unit 1 turns on the first switch corresponding to the identified battery module m1, and shuts off the first switches other than the identified battery module m1 ( Turn off.
  • the first switch is the first switch SW2a corresponding to the battery module 9a.
  • the first switches corresponding to the battery modules 9b and 9c other than the battery module 9a are the switches SW2b and SW2c. Even in this switching, it is desirable to consider that excessive current does not flow through the auxiliary machine 3 and the battery modules 9a, 9b, and 9c.
  • step S506 the control unit 1 executes a first process described later on battery modules other than the battery module m1.
  • the first process for example, the process shown in FIG. 6 can be considered.
  • step S507 the second switching unit 303 of the control unit 1 identifies the battery module m2 having the maximum voltage among the battery modules (second battery modules) other than the battery module m1.
  • the voltage value of the battery module m2 is set to Vs2. That is, in step S507, the battery module to be switched is specified.
  • step S508 the second switching unit 303 determines whether or not the voltage difference between the voltage value Vs2 of the battery module m2 and the voltage value Vs1 of the battery module m1 is smaller than the threshold, and if smaller than the threshold (Vs2 ⁇ Vs1). ⁇ Threshold value: Yes), the process proceeds to step S509. If it is equal to or greater than the threshold value (No), it waits until it becomes smaller than the threshold value in step S508.
  • the threshold value is a value obtained by multiplying the allowable current value of the battery, the internal resistance value of the battery, and the number of batteries included in the battery module m1 and the battery module m2.
  • step S509 the second switching unit 303 sets the first switch corresponding to the battery module m2 to a connected state (ON).
  • the first switch SW2b is brought into a connected state.
  • step S510 the second switching unit 303 turns off the first switch corresponding to the battery module m1.
  • the first switch SW2a is turned off (off).
  • step S511 since the key switch is on, the control unit 1 turns on all the main switch and the first switch. That is, the switches SW1, SW2a, 2b, and 2c are all connected to supply power to the load 2 and the auxiliary machine 3 from all the battery modules 9a, 9b, and 9c. Even in this switching, it is desirable to consider so that the reflux current does not become excessive.
  • step S512 the vehicle is ready to travel (vehicle operation processing).
  • step S601 the acquisition unit 304 of the control unit acquires the open circuit voltage value OCV of the second battery module.
  • step S602 the estimation unit 305 of the control unit estimates the SOC of the second battery module using the open circuit voltage value OCV.
  • step S603 the equalization unit 306 of the control unit executes the cell balance process of the second battery module.
  • step S604 the correction unit 307 of the control unit performs offset correction of the current measurement unit of the second battery module.
  • the open circuit voltage value OCV which is information for knowing the state of the battery module and the battery, can be obtained using the battery module in a state where no current is passed, the SOC can be obtained with high accuracy.
  • Embodiment 2 in which power consumption is reduced to reduce the number of energized switches while the key switch is off will be described.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the control unit according to the second embodiment.
  • the control unit 1 according to the second embodiment includes a specifying unit 301, a first switching unit 302, a second switching unit 303, an acquisition unit 304, an estimation unit 305, an equalization unit 306, a correction unit 307, a generation unit 801, and a storage unit 308.
  • the storage unit 308 is provided in the control unit 1, but may be provided separately from the control unit 1.
  • the generation unit 801 obtains an internal resistance value for each battery included in the first battery module and the second battery module having the maximum voltage value, and obtains a threshold value using the obtained internal resistance value.
  • the internal resistance value is obtained by using the voltage difference between the open circuit voltage value OCV and the closed circuit voltage value CCV for each battery and the closed circuit current value to determine the internal resistance value.
  • the threshold value is obtained by multiplying the total value of the internal resistance values obtained for each of the batteries included in one battery module and the second battery module.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the control unit according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data structure of state information according to the second embodiment.
  • the status information 1001 includes “battery module” “battery” “voltage value (CCV)” “module voltage value (CCV)” “module current value” “voltage value (OCV)” “module voltage value (OCV)” “SOC”.
  • Information stored in “switch” and “internal resistance value” is stored.
  • the difference between the state information 1001 and the state information 701 is information stored in “internal resistance value”.
  • information indicating the internal resistance value obtained by the generation unit 801 is stored in association with information for identifying the battery module.
  • information “Ra”, “Rb”, and “Rc” indicating internal resistance values are stored.
  • steps S501 to S512 in FIG. 9 have been described in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
  • step S901 the generation unit 801 of the control unit 1 acquires an open circuit voltage value OCV, a closed circuit voltage value CCV, and a closed circuit current value for each battery.
  • step S902 the generation unit 801 of the control unit 1 obtains the internal resistance value for each battery using the voltage difference between the open circuit voltage value OCV and the closed circuit voltage value CCV for each battery and the closed circuit current value.
  • the internal resistance value for each battery module is obtained and stored in the state information 1001.
  • the threshold value is obtained by multiplying the allowable current value of the battery by the total value of the internal resistance values obtained for each of the batteries included in the first battery module and the second battery module.
  • the obtained threshold value may be stored in the storage unit 308.
  • the SOC can be accurately estimated while securing the power supply to the auxiliary machine 3.
  • Cell balance processing can also be performed.
  • the open circuit voltage value OCV which is information for knowing the state of the battery module and the battery, can be obtained using the battery module in a state where no current is passed, the SOC can be obtained with high accuracy.
  • the specification of the battery module having the maximum voltage value by the specifying unit 301 is not limited to when the current is flowing through the auxiliary machine 3, but may be performed when the current is not flowing through the load 2 and the auxiliary machine 3. Depending on the application to be used, even when the key switch 4 is turned off, current may not flow through the auxiliary machine 3.
  • the battery module having the maximum voltage value among the battery modules 9a, 9b, and 9c when no current flows through the load 2 and the auxiliary machine 3 is specified.
  • the specifying unit 301 may specify the battery module having the maximum voltage value immediately before the key switch is turned off. In this case, the voltage values of the battery modules 9a, 9b, and 9c are periodically acquired while the key switch is turned on, and when the key switch is turned off, based on the voltage value acquired immediately before. Identify.
  • the battery module (first battery module) specified for supplying power to the auxiliary machine 3 is not limited to the maximum voltage value, and may be an arbitrary module. That is, the specifying unit 301 may specify the battery module (first battery module) that supplies power regardless of the voltage value. For example, it is conceivable to specify battery modules in the order of connection of random or parallel modules. In this case, the second switching unit may specify the battery module to be connected next in the order of connection of the random or parallel modules. Even in this case, the effects (1), (2), and (3) are achieved.
  • the battery module which supplies electric power to the auxiliary machine 3 may be plural.
  • the parallel number is 6
  • the number of battery modules (first battery modules) specified for supplying power to the auxiliary machine 3 may be two. Even in this case, the effects (1), (2), and (3) are achieved.

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Abstract

　電池モジュールを特定する特定部と、負荷の一部に電力を供給するとき、特定した電池モジュールに対する第１のスイッチを接続にし、それ以外の電池モジュールに対する第１のスイッチを遮断にする第１の切替部と、第２の電池モジュールに対する第１のスイッチを接続にし、第１の電池モジュールに対する第１のスイッチを遮断にする第２の切替部と、負荷の一部に電力を供給していない第２の電池モジュールの電池各々の開回路電圧を取得する取得部と、を備える電源装置である。

Description

電源装置および電池モジュール切り替え方法
　本発明は、充放電を行う電源装置および電池モジュール切り替え方法に関する。
　従来、車両が駐車した場合でも車両に搭載されている負荷の一部である補機には複数の電池モジュールを有する電源装置から電力を供給している。例えば、フォークリフトなどの車両は、キースイッチがオフ状態でも機台側ＥＣＵ（Electronic Control Unit）や照明などの補機へ、全ての電池モジュールから電力を供給している。そのため、全ての電池モジュールは車両が走行中でも駐車中でも補機に電流を流している状態となる。その結果、電池モジュールに含まれる電池には常に電流が流れている状態となってしまう。そのため、電池モジュールおよび電池の情報を精度よく取得できない。
　関連する技術として、走行距離を延伸できる電気自動車の電源装置が知られている。複数のバッテリパックを用意し、これらバッテリパックの残存容量を検出し、同検出結果に基づき、各バッテリパックを走行用モータの駆動用として一つずつ順次に選択する。そして、各バッテリパックは、それぞれ複数のバッテリを直列に接続して循環電流を生じないようにしている。その結果、循環電流によるバッテリ劣化を解消しながらバッテリ容量の増大が図れる。例えば、特許文献１を参照。
　また、関連する技術として、並列投入時の大きな横流電流に起因した過電流や異常発熱などの不適合の発生を防ぐ並列接続蓄電システムが知られている。そのシステムによれば、充放電が可能な蓄電素子を１又は複数個直列に接続して蓄電素子列とし、複数の蓄電素子列を並列に接続する。そして、蓄電素子列ごとに当該システムに接続と切離しを行うスイッチと、複数の蓄電素子列間の電圧差を検出する電圧監視手段と、電圧監視手段が検出した電圧差が所定値以内の蓄電素子列が１又は複数存在する時に当該蓄電素子列に対するスイッチのみを投入する制御手段と、を備えている。例えば、特許文献２を参照。
特開平８－２５１７１４号公報 特開２００９－０３３９３６号公報
　本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、負荷の一部に電力を供給しつつ、電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報を精度よく取得する電源装置および電池モジュール切り替え方法を提供することを目的とする。
　本実施の態様のひとつである電源装置は、複数の電池が直列に接続される複数の電池モジュールと、電圧計測部、複数の第１のスイッチ、特定部、第１の切替部、第２の切替部、取得部と有している。複数の第１のスイッチは並列に接続される電池モジュール各々に対して直列に接続される。
　特定部は、電池モジュールを特定する。
　第１の切替部は、キースイッチがオフで負荷の一部に電力を供給するとき、特定した電池モジュールに対応する第１のスイッチを接続状態にし、特定した電池モジュール以外の電池モジュールに対応する第１のスイッチを全て遮断状態にする。
　第２の切替部は、負荷の一部に電力を供給していない電池モジュールである第２の電池モジュールに対応する第１のスイッチを接続状態にする。また、第１の電池モジュールに対応する第１のスイッチを遮断状態にする。
　取得部は、負荷の一部に電力を供給していない第２の電池モジュールの電池各々の開回路電圧を取得する。
　本実施の態様によれば、負荷の一部に電力を供給しつつ、電池モジュールの電池の開回路電圧を精度よく取得できるという効果を奏する。
電源装置の一実施例を示す図である。 電池ブロックと制御部の一実施例を示す図である。 実施形態１の制御部の一実施例を示す図である。 ＯＣＶとＳＯＣの関係を示す表と推定情報の一実施例を示す図である。 実施形態１の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態１の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態１の状態情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 実施形態２の制御部の一実施例を示す図である。 実施形態２の制御部の一実施例を示すフロー図である。 実施形態２の状態情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
　電池モジュールに常に電流が流れている状態であると、電池の内部抵抗や分極電圧の影響により、電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報を精度よく取得することができない。本実施形態では、駐車中（キースイッチがオフのときなど）は全ての電池モジュールから電力を補機に供給せず、並列に接続された電池モジュールを切り替えて補機に電力を供給することにより、電池モジュールから補機に電流を流してない状態の電池モジュールをつくることにより、（１）～（４）の効果を得る。
（１）電流を流してない状態の電池モジュールを用いて電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報を精度よく求めることができる。ここで、電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報とは、例えば、電池モジュールおよび電池の開回路電圧値（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）、ＳＯＣ（State Of Charge：充電率）などの情報である。
（２）電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールに対して精度のよい電池電圧の均等化処理（セルバランス処理）が行える。
（３）電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールの電流を計測する電流計測部のオフセット補正を行うことができるため、電流計測部の計測精度を向上させることができる。
（４）電池モジュールを切り替える際に、切り替える電池モジュール間の電圧差が決められた閾値より小さくなる切り替える側の電池モジュールを特定して切り替えをすることで、電池モジュール間に流れる還流電流が過大にならないようにできる。
　以下図面に基づいて、実施形態について詳細を説明する。
　実施形態１について説明する。
　図１は、電源装置の一実施例を示す図である。図２は、電池ブロックと制御部の一実施例を示す図である。
　制御部１（コンピュータ）は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、Programmable Logic Device（ＰＬＤ）など）を用いることが考えられる。また、制御部１は記憶部を有してもよいし、制御部１とは別に設けた記憶部と接続してもよい。なお、制御部１に走行制御用ＥＣＵなどの機能を含んでいるものとする。
　負荷２と補機３は、例えば、車両などに搭載される負荷である。負荷２は、インバータや駆動モータなどを示している。例えば、フォークリフトが走行するために電力が供給される負荷である。補機３は、例えば、フォークリフトの場合には機台側ＥＣＵや照明などの負荷の一部で、フォークリフトが駐車した場合でも電力を供給する負荷である。
　キースイッチ４は車両を走行させるときに用いるスイッチで、例えば、イグニッションスイッチなどである。
　メインスイッチＳＷ１（第２のスイッチ）は負荷（負荷２、補機３）側へ電力を供給する電池ブロック６ａ、６ｂ、６ｃとの接続を一括して行うスイッチである。メインスイッチＳＷ１は、制御部１により接続（オン）と遮断（オフ）が制御される。メインスイッチＳＷ１は、例えば、リレーなどを用いることが考えられる。ただし、メインスイッチＳＷ１はなくてもよい。
　制御スイッチ５はスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ（第１のスイッチ）を有している。第１のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、並列に接続される電池ブロック６ａ、６ｂ、６ｃ各々に対して直列に接続される。第１のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃは、制御部１により接続（オン）と遮断（オフ）が制御され、例えば、リレーなどを用いることが考えられる。
　電池ブロック６ａ、６ｂ、６ｃについて図２を用いて説明する。
　電池ブロック６ａには電流計測部７ａ、電圧計測部８ａ１、８ａ２～８ａｎ、電池モジュール９ａ、電圧均等回路１０ａ、温度計測部１１ａを有している。電池モジュール９ａには電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎが直列に接続されている。電池ブロック６ｂには電流計測部７ｂ、電圧計測部８ｂ１、８ｂ２～８ｂｎ、電池モジュール９ｂ、電圧均等回路１０ｂ、温度計測部１１ｂを有している。電池モジュール９ｂには電池Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎが直列に接続されている。電池ブロック６ｃには電流計測部７ｃ、電圧計測部８ｃ１、８ｃ２～８ｃｎ、電池モジュール９ｃ、電圧均等回路１０ｃ、温度計測部１１ｃを有している。電池モジュール９ｃには電池Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎが直列に接続されている。
　電流計測部７ａ、７ｂ、７ｃは電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃから負荷側に流れる電流を計測する。電流計測部７ａ、７ｂ、７ｃは、例えば、電流計である。計測した電流値各々は制御部１に送られる。
　電圧計測部８ａ１、８ａ２～８ａｎ、８ｂ１、８ｂ２～８ｂｎ、８ｃ１、８ｃ２～８ｃｎは、電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎ、Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎの電圧を計測する。例えば、電圧計である。計測した電圧値各々は制御部１に送られる。
　電池モジュール９ａには複数の電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎが直列に接続されている。電池モジュール９ｂには複数の電池Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎが直列に接続されている。電池モジュール９ｃには複数の電池Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎが直列に接続されている。電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎ、電池Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、電池Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎは二次電池などを用いることが考えられる。二次電池として、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。
　電圧均等回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、例えば、パッシブ型のセルバランス回路、トランス結合方式やコンバータ方式を含むアクティブ型のセルバランス回路、外部から電力を供給してセルバランスを行うプログレシブ型のセルバランス回路などが考えられる。本例では電圧均等回路の詳細について示していないが、パッシブ型のセルバランス回路の場合には電池モジュールに含まれる複数の電池のうちで最低電圧値の電池に、他の電池の電圧値を揃える回路である。すなわち、抵抗素子などを用いて他の電池の電力を消費させ、最低電圧値の電池に電圧値を揃える。
　アクティブ型のセルバランス回路の場合には、電池モジュールの有する全ての電池の電圧値を、電池モジュール内の電池のエネルギーを移動させて均等にする回路である。トランス結合方式の場合にはトランスを用いてエネルギーの移動をさせて電圧値を均等にする。コンバータ方式の場合にはコイルを用いてエネルギーの移動をさせて電圧値を均等にする。
　プログレッシブ型のセルバランス回路の場合には、外部に設置されている発電機などから電力の供給を受け、電池モジュールに含まれる複数の電池のうちで最大電圧値の電池に、他の電池の電圧値を揃える回路である。または、決められた電圧値に他の電池の電圧値を揃える回路である。
　温度計測部１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃの温度または電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎ、Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎの各々の温度または決められた箇所の温度を計測し、制御部１に計測した温度値を送信する。
　制御部について説明する。
　図３は、制御部の一実施例を示す図である。制御部１は、特定部３０１、第１の切替部３０２、第２の切替部３０３、取得部３０４、推定部３０５、均等部３０６、補正部３０７、記憶部３０８などを有している。本例では、記憶部３０８は制御部１内に設けているが、制御部１と別に設けてもよい。
　特定部３０１は、メインスイッチＳＷ１、第１のスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃが接続状態となり全ての電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃから補機３に電流が流れているとき、電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃ各々の電圧値を求める。例えば、電池モジュール９ａの電圧値は電圧計測部８ａ１、８ａ２～８ａｎが計測した電圧値の合計値としてもよい。また、電圧計測部８ａ１、８ａ２～８ａｎと別に電池Ｂａ１の正極端子と電池Ｂａｎの負極端子との間の電圧を計測する電圧計測部を設けて、計測した電圧値を電池モジュール９ａの電圧値としてもよい。電池モジュール９ｂ、９ｃについて同様に求めてよい。続いて、特定部３０１は求めた電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃ各々の電圧値のうち最大の電圧値である電池モジュールを特定する。
　第１の切替部３０２は、負荷の一部である補機３にだけ電力を供給するとき、メインスイッチＳＷ１と特定した電池モジュールに対応する第１のスイッチを接続状態にする。そして、特定した電池モジュール以外の電池モジュールに対応する第１のスイッチを全て遮断状態にする。ここで、負荷の一部である補機３にだけ電力を供給するときとは、車両のキースイッチ４がオフの状態で、車両が駐車している状態である。また、図２において特定した電池モジュールが電池モジュール９ａである場合にはメインスイッチＳＷ１と第１のスイッチＳＷ２ａを接続状態にし、電池モジュール９ｂ、９ｃに対応する第１のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃを遮断状態にする。
　第２の切替部３０３は、補機３に電力を供給している電池モジュール（負荷の一部に電力を供給している第１の電池モジュール）の電圧値と、補機３に電力を供給していない電池モジュール（負荷の一部に電力を供給していない第２の電池モジュール）のうちで最大の電圧値と、の電圧差と閾値を比較する。電圧差が閾値より小さくなると、最大の電圧値の第２の電池モジュールに対応する第１のスイッチを接続状態にし、第１の電池モジュールに対応する第１のスイッチを遮断状態にする。
　ここで、閾値は電池の許容電流値と、電池の内部抵抗値と、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに含まれる電池の数量との乗算により決まる値である。例えば、電池の許容電流値が２００［Ａ］、電池の内部抵抗値が１「ｍΩ」、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに含まれる電池の数量１０個（電池モジュールひとつが有する電池の数量が５個）である場合、閾値は２００×１ｍ×１０＝２Ｖになる。
　より正確には、電流が流れる系の配線抵抗と配線や電池を接続する接続部の抵抗も考慮に入れるとよい。
　また、第１の電池モジュールが電池モジュール９ａで、最大の電圧値の第２の電池モジュールが電池モジュール９ｂである場合、まず電池モジュール９ｂに対応する第１のスイッチＳＷ２ｂを接続状態にする。その後、電池モジュール９ａに対応する第１のスイッチＳＷ２ａを遮断状態にする。その結果、上記（４）に示したように、電池モジュールを切り替える際に、切り替える電池モジュール間に流れる還流電流が過大にならないようにできる。
　取得部３０４は第２の電池モジュールの電池各々の開回路電圧値ＯＣＶを取得する。第１のスイッチＳＷ２ａが接続状態で、第１のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃが遮断状態である場合、電池モジュール９ｂ、９ｃに含まれる電池Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎ各々の電圧を電圧計測部８ｂ１、８ｂ２～８ｂｎ、８ｃ１、８ｃ２～８ｃｎから取得して、開回路電圧値ＯＣＶとする。取得した開回路電圧値ＯＣＶは記憶部３０８に記憶する。その結果、上記（１）に示したように、電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報のひとつである電池モジュールおよび電池の開回路電圧値ＯＣＶを取得できる。
　推定部３０５は、取得部３０４が取得した第２の電池モジュールの電池各々の開回路電圧値ＯＣＶを用いて充電の状態（ＳＯＣ：充電率）を推定する。例えば、電池モジュール９ｂから取得した開回路電圧値ＯＣＶを用いて、図４に示す推定情報４０２を参照し、取得した開回路電圧値ＯＣＶに対応するＳＯＣを選択する。図４は、ＯＣＶとＳＯＣの関係を示す表と推定情報の一実施例を示す図である。図４の表４０１は縦軸にＯＣＶを示し、横軸にＳＯＣを示している。推定情報４０２は「開回路電圧ＯＣＶ」「充電率ＳＯＣ」に記憶される情報を有している。「開回路電圧ＯＣＶ」には、電圧計測部により計測した開回路電圧値ＯＣＶを用いてＳＯＣを推定する場合に用いる情報が記憶されている。本例では、電圧範囲として「ＯＣＶ１」「ＯＣＶ２」「ＯＣＶ３」～「ＯＣＶ２１」などが記憶されている。
　「充電率ＳＯＣ」には、「開回路電圧ＯＣＶ」に記憶されている電圧範囲を示す情報に対応するＳＯＣを示す情報が記憶されている。本例では、ＳＯＣとして充電率１００％を示す「１００」、充電率９５％を示す「９５」などが記憶されている。その結果、上記（１）に示したように、電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報のひとつである電池モジュールおよび電池のＳＯＣを精度よく取得できる。すなわち、開回路にした電池モジュールの電池各々の開回路電圧値ＯＣＶを用いるので、電池モジュールから補機３に電流が流れている状態の回路（閉回路）の電流値、電圧値を用いてＳＯＣを推定するより、ＳＯＣ推定精度を向上させることができる。
　均等部３０６は、第２の電池モジュールごとに第２の電池モジュールに含まれる電池の電圧を均等にする電圧均等回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃを、制御する。例えば、第１のスイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃが遮断状態である場合、電池モジュール９ｂ、９ｃに対応する電圧均等回路１０ｂ、１０ｃに、セルバランスを実行するための制御信号を出力する。その結果、上記（２）に示したように、電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、開回路にした電池モジュールに対してセルバランスを実行できる。
　補正部３０７は、補機３（負荷の一部）に電力を供給するとき、開回路にした電池モジュールに対応する電流計測部のオフセット補正を行なう。すなわち、開回路にした電池モジュールから補機３には電流が流れなくなるため、上記（３）に示したように電流値０［Ａ］におけるオフセット補正が可能となる。その結果、電流計測部７ａ、７ｂ、７ｃの計測精度を向上させることができる。例えば、現在開回路になっている電池モジュール９ｂ、９ｃの温度計測部１１ｂ、１１ｃから送られてくる温度値が決められた温度であれば、その電池モジュール９ｂ、９ｃに対応する温度計測部１１ｂ、１１ｃにオフセット値を送ってオフセット補正を行う。
　図５、図６は、実施形態１の動作の一実施例を示すフロー図である。図７は、実施形態１の状態情報のデータ構造の一実施例を示す図である。後述するステップＳ５０１～Ｓ５１２で求めた情報などは、図７に示す状態情報７０１に記憶される。状態情報７０１には、「電池モジュール」「電池」「電圧値（ＣＣＶ）」「モジュール電圧値（ＣＣＶ）」「モジュール電流値」「電圧値（ＯＣＶ）」「モジュール電圧値（ＯＣＶ）」「ＳＯＣ」「スイッチ」に記憶する情報が記憶されている。「電池モジュール」には、電池モジュールを識別する情報が記憶されている。本例では、識別情報として「１」「２」「３」が記憶されている。「電池」には、電池を識別する情報が記憶されている。本例では、識別情報として「Ｂａ１」「Ｂａ２」「Ｂａ３」・・・「Ｂａｎ」「Ｂｂ１」「Ｂｂ２」「Ｂｂ３」・・・「Ｂｂｎ」「Ｂｃ１」「Ｂｃ２」「Ｂｃ３」・・・「Ｂｃｎ」が、電池モジュールを識別する情報に関連付けられて記憶されている。「電圧値（ＣＣＶ）」には、補機３に電力を供給しているときの電圧値ＣＣＶが記憶されている。本例では、電池を識別する情報に関連付けられて電圧値ＣＣＶを示す情報「Ｖａ１」「Ｖａ２」「Ｖａ３」・・・「Ｖａｎ」「Ｖｂ１」「Ｖｂ２」「Ｖｂ３」・・・「Ｖｂｎ」「Ｖｃ１」「Ｖｃ２」「Ｖｃ３」・・・「Ｖｃｎ」が記憶されている。「モジュール電圧値（ＣＣＶ）」には、補機３に電力を供給しているときの電池モジュールの電圧値が記憶されている。本例では、電池モジュールを識別する情報に関連付けられて電池モジュール電圧値ＣＣＶを示す情報「Ｖａｃｔ」「Ｖｂｃｔ」「Ｖｃｃｔ」が記憶されている。「モジュール電流値」には、補機３に電力を供給しているときの電池モジュールの電流値が記憶されている。本例では、電池モジュールを識別する情報に関連付けられて電池モジュール電流値を示す情報「Ｉａｔ」「Ｉｂｔ」「Ｉｃｔ」が記憶されている。「電圧値（ＯＣＶ）」には、駐車中（キースイッチ４がオフ中）に負荷２と補機３に電力を供給していない電池モジュールの電池の電圧値が記憶されている。本例では、電池を識別する情報に関連付けられて開回路電圧値ＯＣＶを示す情報「Ｖｂｏ１」「Ｖｂｏ２」「Ｖｂｏ３」・・・「Ｖｂｏｎ」「Ｖｃｏ１」「Ｖｃｏ２」「Ｖｃｏ３」・・・「Ｖｃｏｎ」が記憶されている。なお、本例では識別情報「１」の電池モジュールは補機３に電力を供給しているため、開回路電圧値ＯＣＶを取得していない。「モジュール電圧値（ＯＣＶ）」には、負荷２と補機３に電力を供給していない電池モジュールの電圧値が記憶されている。本例では、電池モジュールを識別する情報に関連付けられて電池モジュール電圧値を示す情報「Ｖｂｏｔ」「Ｖｃｏｔ」が記憶されている。なお、本例では識別情報「１」の電池モジュールは補機３に電力を供給しているため、電池モジュール電圧値はない。「ＳＯＣ」には、推定部３０５が推定したＳＯＣが電池を識別する情報に関連付けて記憶されている。本例では、電池を識別する情報に関連付けられてＳＯＣを示す情報「ＳＯＣｂ１」「ＳＯＣｂ２」「ＳＯＣｂ３」・・・「ＳＯＣｂｎ」「ＳＯＣｃ１」「ＳＯＣｃ２」「ＳＯＣｃ３」・・・「ＳＯＣｃｎ」が記憶されている。なお、本例では識別情報「１」の電池モジュールは補機３に電力を供給しているため、識別情報「１」の電池モジュールのＳＯＣは求めていない。「スイッチ」には、駐車中に電池モジュールが補機３に電力を供給するときに接続状態にするスイッチが記憶されている。本例では、電池モジュールの識別情報が「１」の電池モジュールに対して「ＳＷ１、Ｓｗ２ａ」、識別情報が「２」の電池モジュールに対して「ＳＷ１、Ｓｗ２ｂ」、識別情報が「３」の電池モジュールに対して「ＳＷ１、Ｓｗ２ｃ」が記憶されている。
　ステップＳ５０１では、キースイッチ４がオフか否かを制御部１が判定し、オフである場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ５０２に移行し、オンである場合（Ｎｏ）にはステップＳ５１１に移行する。キースイッチ４がオフのとき、負荷２への電力は供給されない。
　ステップＳ５０２では、制御部１が電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃの電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎ、Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎの分極が解消する時間だけ待ってステップＳ５０３に移行する。ここで、分極が解消する時間とは決められた時間で、例えば、実験により決めてもよいし、シミュレーションにより決定してもよい。ただし、分極の解消は完全にしなくてもよい。
　ステップＳ５０３では、制御部１が電圧計測部８ａ１、８ａ２～８ａｎ、８ｂ１、８ｂ２～８ｂｎ、８ｃ１、８ｃ２～８ｃｎから電池Ｂａ１、Ｂａ２～Ｂａｎ、Ｂｂ１、Ｂｂ２～Ｂｂｎ、Ｂｃ１、Ｂｃ２～Ｂｃｎの電圧値を取得する。そして、電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃ各々の電圧値を求める。ただし、電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃ各々の電圧を直接計測する電圧計測部を設けている場合には、その電圧計測部各々から電圧値を取得してもよい。
　ステップＳ５０４では、制御部１の特定部３０１が電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃのうち電圧値が最大の電池モジュールを特定する。特定した電池モジュールを電池モジュールｍ１（第１の電池モジュール）とし、電池モジュールｍ１の電圧値をＶｓ１とする。
　また、ステップＳ５１０からステップＳ５０１とステップＳ５０３を介してステップＳ５０４に移行してきた場合、特定部３０１は現在補機３に電力を供給している電池モジュールｍ１の電圧値と、他の電池モジュールの電圧値と、を比較して、電圧値が最大の電池モジュールを特定する。例えば、給電中の電池モジュール９ａである場合には、電池モジュール９ａの閉回路電圧値ＣＣＶと他の電池モジュール９ｂ、９ｃの開回路電圧値ＯＣＶの中から電圧値が最大の電池モジュールを特定する。
　ステップＳ５０５で制御部１の第１の切替部３０２は、特定した電池モジュールｍ１に対応する第１のスイッチを接続状態（オン）にし、特定した電池モジュールｍ１以外の第１のスイッチを遮断状態（オフ）にする。例えば、電池モジュールｍ１が電池モジュール９ａである場合、第１のスイッチは電池モジュール９ａに対応する第１のスイッチＳＷ２ａである。電池モジュール９ａ以外の電池モジュール９ｂ、９ｃに対応する第１のスイッチは、スイッチＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃある。なお、この切り替えにおいても、補機３、電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃに過大な電流が流れないよう考慮することが望ましい。
　ステップＳ５０６では、制御部１が電池モジュールｍ１以外の電池モジュールに後述する第１の処理を実行する。第１の処理は、例えば、図６に示す処理などが考えられる。
　ステップＳ５０７では、制御部１の第２の切替部３０３が電池モジュールｍ１以外の電池モジュール（第２の電池モジュール）のうちで電圧が最大の電池モジュールｍ２を特定する。電池モジュールｍ２の電圧値をＶｓ２とする。すなわち、ステップＳ５０７では切り替える電池モジュールを特定する。
　ステップＳ５０８では、第２の切替部３０３が電池モジュールｍ２の電圧値Ｖｓ２と電池モジュールｍ１の電圧値Ｖｓ１との電圧差が、閾値より小さいか否かを判定し、閾値より小さい場合（Ｖｓ２－Ｖｓ１＜閾値：Ｙｅｓ）にはステップＳ５０９に移行する。閾値以上の場合（Ｎｏ）にはステップＳ５０８で閾値より小さくなるまで待つ。ここで、閾値は電池の許容電流値と、電池の内部抵抗値と、電池モジュールｍ１と電池モジュールｍ２に含まれる電池の数量と、を乗算した値である。
　ステップＳ５０９では、第２の切替部３０３が電池モジュールｍ２に対応する第１のスイッチを接続状態（オン）にする。電池モジュールｍ２が電池モジュール９ｂである場合は第１のスイッチＳＷ２ｂを接続状態にする。
　ステップＳ５１０では、第２の切替部３０３が電池モジュールｍ１に対応する第１のスイッチを遮断状態（オフ）にする。電池モジュールｍ１が電池モジュール９ａである場合は第１のスイッチＳＷ２ａを遮断状態（オフ）にする。
　ステップＳ５１１では、キースイッチがオンであるので制御部１がメインスイッチと第１のスイッチをすべてオンにする。すなわち、スイッチＳＷ１、ＳＷ２ａ、２ｂ、２ｃを全て接続状態にして、全ての電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃから負荷２と補機３に電力を供給する。この切り替えにおいても還流電流が過大にならないように考慮することが望ましい。
　ステップＳ５１２では車両が走行する可能状態になる（車両動作処理）。
　第１の処理について説明する。
　ステップＳ６０１では、制御部の取得部３０４が第２の電池モジュールの開回路電圧値ＯＣＶを取得する。
　ステップＳ６０２では、制御部の推定部３０５が開回路電圧値ＯＣＶを用いて第２の電池モジュールのＳＯＣを推定する。
　ステップＳ６０３では、制御部の均等部３０６が第２の電池モジュールのセルバランス処理を実行する。
　ステップＳ６０４では、制御部の補正部３０７が第２の電池モジュールの電流計測部のオフセット補正を行う。
　実施形態１によれば、補機３への電力供給を確保しつつ、精度よくＳＯＣの推定ができる。また、セルバランス処理も実施できる。
　電流を流してない状態の電池モジュールを用いて電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報である開回路電圧値ＯＣＶを取得できるため、精度よくＳＯＣを求められる。
　電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールに対して精度のよい電池電圧の均等化処理（セルバランス処理）が行える。
　電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールの電流を計測する電流計測部のオフセット補正を行うことができるため、電流計測部の計測精度を向上させることができる。
　電池モジュールを切り替える際に、切り替える電池モジュール間の電圧差が決められた閾値より小さくなる切り替える側の電池モジュールを特定して切り替えをすることで、電池モジュール間に流れる還流電流が過大にならないようにできる。
　さらに、キースイッチオフ中の励磁しているスイッチの数を減らせるため消費電力が低減される
　実施形態２について説明する。
　図８は、実施形態２の制御部の一実施例を示す図である。実施形態２の制御部１は、特定部３０１、第１の切替部３０２、第２の切替部３０３、取得部３０４、推定部３０５、均等部３０６、補正部３０７、生成部８０１、記憶部３０８などを有している。本例では、記憶部３０８は制御部１内に設けているが、制御部１と別に設けてもよい。
　生成部８０１は、第１の電池モジュールと、最大の電圧値の第２の電池モジュールと、に含まれる電池ごとに内部抵抗値を求め、求めた内部抵抗値を用いて閾値を求める。内部抵抗値は、例えば、電池ごとの開回路電圧値ＯＣＶと閉回路電圧値ＣＣＶとの電圧差と、閉回路電流値と、を用いて内部抵抗値を求め、電池の許容電流値と、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに含まれる電池各々の求めた内部抵抗値の合計値と、を乗算して閾値を求めることが考えられる。
　図９は、実施形態２の制御部の一実施例を示すフロー図である。図１０は、実施形態２の状態情報のデータ構造の一実施例を示す図である。後述するステップＳ５０１～Ｓ５１２とステップＳ９０１～Ｓ９０３で求めた情報などは、図１０に示す状態情報１００１に記憶される。状態情報１００１には、「電池モジュール」「電池」「電圧値（ＣＣＶ）」「モジュール電圧値（ＣＣＶ）」「モジュール電流値」「電圧値（ＯＣＶ）」「モジュール電圧値（ＯＣＶ）」「ＳＯＣ」「スイッチ」「内部抵抗値」に記憶する情報が記憶されている。状態情報１００１と状態情報７０１との違いは「内部抵抗値」に記憶する情報である。「内部抵抗値」には生成部８０１で求めた内部抵抗値を示す情報が電池モジュールを識別する情報に関連付けられて記憶されている。本例では、内部抵抗値を示す情報「Ｒａ」「Ｒｂ」「Ｒｃ」が記憶されている。
　図９のステップＳ５０１～Ｓ５１２は実施形態１で説明したので省略する。
　ステップＳ９０１では、制御部１の生成部８０１が電池ごとの開回路電圧値ＯＣＶと閉回路電圧値ＣＣＶと閉回路電流値とを取得する。
　ステップＳ９０２では、制御部１の生成部８０１が電池ごとの開回路電圧値ＯＣＶと閉回路電圧値ＣＣＶとの電圧差と、閉回路電流値と、を用いて電池ごとの内部抵抗値を求める。なお、本例では状態情報１００１に電池モジュールごとの内部抵抗値を求めて記憶している。
　ステップＳ９０３では、電池の許容電流値と、第１の電池モジュールと第２の電池モジュールに含まれる電池各々の求めた内部抵抗値の合計値と、を乗算して閾値を求める。求めた閾値は記憶部３０８に記憶してもよい。
　実施形態２によれば、補機３への電力供給を確保しつつ、精度よくＳＯＣの推定ができる。また、セルバランス処理も実施できる。
　電流を流してない状態の電池モジュールを用いて電池モジュールおよび電池の状態を知るための情報である開回路電圧値ＯＣＶを取得できるため、精度よくＳＯＣを求められる。
　電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールに対して精度のよい電池電圧の均等化処理（セルバランス処理）が行える。
　電池モジュールに電流が流れていない状態をつくることにより、補機に電力を供給していない電池モジュールの電流を計測する電流計測部のオフセット補正を行うことができるため、電流計測部の計測精度を向上させることができる。
　電池モジュールを切り替える際に、切り替える電池モジュール間の電圧差が決められた閾値より小さくなる切り替える側の電池モジュールを特定して切り替えをすることで、電池モジュール間に流れる還流電流が過大にならないようにできる。
　さらに、キースイッチオフ中の励磁しているスイッチの数を減らせるため消費電力が低減される
　また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
　例えば、特定部３０１が電圧値が最大の電池モジュールを特定するのは、補機３に電流が流れているときに限らず、負荷２と補機３に電流が流れていないときでも良い。使用するアプリケーションによっては、キースイッチ４をオフにしたときでも補機３に電流が流れない場合がある。この場合、負荷２と補機３に電流が流れていないときの電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃのうち電圧値が最大の電池モジュールを特定する。また、特定部３０１が電圧値が最大の電池モジュールを特定するのは、キースイッチがオフになる直前でも良い。この場合、キースイッチがオンになっている間に定期的に電池モジュール９ａ、９ｂ、９ｃの電圧値を取得し、キースイッチがオフになったときに、直前に取得した電圧値をもとに特定する。
　また、例えば、補機３に電力を供給するために特定される電池モジュール（第１の電池モジュール）は、電圧値が最大のものに限らず、任意のモジュールとしても良い。即ち、特定部３０１は電力を供給する電池モジュール（第１の電池モジュール）を電圧値に関係なく特定しても良い。例えば、ランダムまたは並列モジュールの接続順に電池モジュールを特定することが考えられる。この場合、第２の切替部がランダムまたは並列モジュールの接続順に次に接続する電池モジュールを特定しても良い。この場合でも上記（１）（２）（３）の効果を奏する。
　また、例えば、補機３に電力を供給する電池モジュールは複数でも良い。例えば、並列数が６のときに、補機３に電力を供給されるために特定される電池モジュール（第１の電池モジュール）は、２つでも良い。この場合でも上記（１）（２）（３）の効果を奏する。
 

Claims (8)

  1. 　複数の電池が直列に接続される複数の電池モジュールと、
    　前記電池の電圧を計測するための電圧計測部と、
    　並列に接続される前記電池モジュール各々に対して直列に接続される複数の第１のスイッチと、
    　前記電池モジュールを特定する特定部と、
    　キースイッチがオフで負荷の一部に電力を供給するとき、特定した前記電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを接続状態にし、特定した前記電池モジュール以外の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを全て遮断状態にする第１の切替部と、
    　前記負荷の一部に電力を供給していない前記電池モジュールである第２の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを接続状態にし、前記第１の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを遮断状態にする第２の切替部と、
    　前記負荷の一部に電力を供給していない前記第２の電池モジュールの前記電池各々の開回路電圧を取得する取得部と、
    　を備えることを特徴とする電源装置。
  2. 　前記負荷の一部に電力を供給していない前記第２の電池モジュールごとに前記第２の電池モジュールに含まれる前記電池の電圧を均等にする電圧均等回路を、制御する均等部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  3. 　前記特定部は、
    　前記電池モジュール各々の電圧値を求め、求めた前記電圧値のうち最大の電圧値である電池モジュールを特定し、
    　前記第２の切替部は、
    　前記負荷の一部に電力を供給している前記電池モジュールである第１の電池モジュールの電圧値と、前記負荷の一部に電力を供給していない前記電池モジュールである第２の電池モジュールのうちで最大の電圧値と、の電圧差を求め、
    　決められた閾値より前記電圧差が小さくなると、前記最大の電圧値の第２の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを接続状態にし、前記第１の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを遮断状態にする、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
  4. 　前記閾値は、前記電池の許容電流値と、前記電池の内部抵抗値と、前記第１の電池モジュールと前記第２の電池モジュールに含まれる前記電池の数量と、の乗算により決まることを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
  5. 　前記取得部が取得した前記第２の電池モジュールの前記電池各々の前記開回路電圧を用いて充電状態の推定する推定部を備える、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の電源装置。
  6. 　前記負荷の一部に電力を供給するとき、前記第２の電池モジュールに対応する前記電流計測部のオフセット補正を行なう補正部を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
  7. 　前記第１の電池モジュールと、最大の電圧値の前記第２の電池モジュールと、に含まれる前記電池ごとに内部抵抗値を求め、求めた前記内部抵抗を用いて前記閾値を求める生成部を備える、ことを特徴とする請求項３または４に記載の電源装置。
  8. 　並列に接続される、複数の電池が直列に接続される電池モジュール各々に対して直列に接続される複数の第１のスイッチ全てが接続状態のとき、全ての前記電池モジュールから負荷に電流が流れているとき、前記電池モジュール各々の電圧値を求め、求めた前記電圧値のうち最大の電圧値である電池モジュールを特定し、
    　前記負荷の一部に電力を供給するとき、特定した前記電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを接続状態にし、特定した前記電池モジュール以外の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを全て遮断状態にし、
    　前記負荷の一部に電力を供給している前記電池モジュールである第１の電池モジュールの電圧値と、前記負荷の一部に電力を供給していない前記電池モジュールである第２の電池モジュールのうちで最大の電圧値と、の電圧差を求め、
    　前記電池の許容電流値と、前記電池の内部抵抗値と、前記第１の電池モジュールと前記第２の電池モジュールに含まれる前記電池の数量と、の乗算により決まる閾値より、前記電圧差が小さくなると、前記最大の電圧値の第２の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを接続状態にし、前記第１の電池モジュールに対応する前記第１のスイッチを遮断状態にし、
    　前記負荷の一部に電力を供給していない前記第２の電池モジュールの前記電池各々の開回路電圧を取得する、
    　ことを特徴とする電池モジュール切り替え方法。
     
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006462A1 (ja) * 2014-07-07 2016-01-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置
CN108983104A (zh) * 2018-07-13 2018-12-11 福建和盛高科技产业有限公司 一种基于电池开路电压法在线容量计算方法
CN109849694A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 中车唐山机车车辆有限公司 一种基于在线凸规划的混合储能式有轨电车能量管理方法
CN109955732A (zh) * 2017-12-14 2019-07-02 丰田自动车株式会社 车辆的充电装置
CN111130163A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 丰田自动车株式会社 电源系统
CN113454830A (zh) * 2019-04-02 2021-09-28 株式会社今仙电机制作所 二次电芯系统
WO2022097307A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の制御装置および電力変換装置用抵抗器

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016147614A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 日本電気株式会社 蓄電池装置、及び、容量補正方法
JP6570063B2 (ja) * 2015-09-04 2019-09-04 ニチコン株式会社 給電装置
CN107591572A (zh) * 2016-07-06 2018-01-16 深圳市沃特玛电池有限公司 电池管理系统采集模块自动编号系统及方法
WO2018051866A1 (ja) 2016-09-14 2018-03-22 富士電機株式会社 鉛蓄電池装置、鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池の制御方法
KR102167428B1 (ko) 2016-10-21 2020-10-20 주식회사 엘지화학 듀티 제어를 통한 효과적인 배터리 셀 밸런싱 방법 및 시스템
JP6775431B2 (ja) 2017-01-23 2020-10-28 株式会社デンソーテン 蓄電装置および蓄電制御方法
JP6775435B2 (ja) 2017-01-31 2020-10-28 株式会社デンソーテン 蓄電装置および蓄電制御方法
JP6802723B2 (ja) 2017-01-31 2020-12-16 株式会社デンソーテン 蓄電装置および蓄電制御方法
JP7401216B2 (ja) * 2019-07-26 2023-12-19 株式会社デンソーテン 均等化装置及び均等化方法
CN112290647B (zh) * 2020-11-19 2022-05-27 厦门西海佳通信息科技有限公司 一种电池供电系统及其方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009033936A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Toshiba Corp 並列接続蓄電システム
WO2011155014A1 (ja) * 2010-06-07 2011-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両の電力制御装置および車両の電力制御方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3890168B2 (ja) * 1999-08-03 2007-03-07 株式会社東京アールアンドデー 電動装置及びその電池ユニットの充放電方法
JP2004025979A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 走行車両用電源システム
JP5529402B2 (ja) * 2008-08-13 2014-06-25 三菱重工業株式会社 蓄電システム
JP2011015473A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備えた電動車両ならびに電源システムの制御方法
JP2011072153A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Sanyo Electric Co Ltd 車両用電源装置及びこれを備える車両並びに車両用電源装置の容量均等化方法
JP5633478B2 (ja) * 2011-06-27 2014-12-03 株式会社デンソー 蓄電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009033936A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Toshiba Corp 並列接続蓄電システム
WO2011155014A1 (ja) * 2010-06-07 2011-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両の電力制御装置および車両の電力制御方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10554064B2 (en) 2014-07-07 2020-02-04 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery controlling device
JPWO2016006462A1 (ja) * 2014-07-07 2017-04-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置
JP2017209006A (ja) * 2014-07-07 2017-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置
WO2016006462A1 (ja) * 2014-07-07 2016-01-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置
US10205333B2 (en) 2014-07-07 2019-02-12 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery controlling device
CN109955732B (zh) * 2017-12-14 2022-06-24 丰田自动车株式会社 车辆的充电装置
CN109955732A (zh) * 2017-12-14 2019-07-02 丰田自动车株式会社 车辆的充电装置
CN108983104A (zh) * 2018-07-13 2018-12-11 福建和盛高科技产业有限公司 一种基于电池开路电压法在线容量计算方法
CN111130163A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 丰田自动车株式会社 电源系统
CN109849694B (zh) * 2019-03-26 2020-07-24 中车唐山机车车辆有限公司 一种基于在线凸规划的混合储能式有轨电车能量管理方法
CN109849694A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 中车唐山机车车辆有限公司 一种基于在线凸规划的混合储能式有轨电车能量管理方法
CN113454830A (zh) * 2019-04-02 2021-09-28 株式会社今仙电机制作所 二次电芯系统
WO2022097307A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の制御装置および電力変換装置用抵抗器
JPWO2022097307A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12
JP7332042B2 (ja) 2020-11-09 2023-08-23 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の制御装置および電力変換システム

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