WO2021192847A1 - バッテリシステム - Google Patents

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達哉 神野
拓己 椎山
木全 隆一
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery system.
  • the assembled battery is a package in which a plurality of cells of the same type are combined and packaged (see Patent Document 1).
  • SOH States Of Health
  • An object of the present invention is to provide a new technique for a battery system having a plurality of batteries having different deterioration states of the battery unit.
  • the battery system as one aspect of the present invention is a battery system that supplies electric energy to a load, and includes a battery unit, a plurality of batteries each including a management unit that manages a deteriorated state of the battery unit, and the above-mentioned battery unit.
  • the plurality of batteries have a control unit that controls the charging and discharging of each of the plurality of batteries, the deterioration states of the battery units are different from each other, and the control unit is the battery managed by the management unit. It is characterized in that the distribution ratio representing the ratio of the amount of power supplied to the load by each of the plurality of batteries with respect to the amount of power to be supplied to the load is determined according to the deterioration state of the unit.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a battery system 1 as one aspect of the present invention.
  • the battery system 1 is configured as an assembled battery in which a plurality of cells of the same type are combined and packaged.
  • the battery system 1 is a system that includes a first battery 10A, a second battery 10B, and a control unit 20, and supplies electric power to a load 30 of an electronic device or the like.
  • the battery system 1 has two batteries, a first battery 10A and a second battery 10B, as a plurality of batteries will be described as an example.
  • the number of batteries included in the battery system 1 is not limited to two, and the battery system 1 may have three or more batteries.
  • the first battery 10A is a battery (single battery) that stores electric power supplied from an electric power system including an electric power supply facility such as an electric power company or a power generation device.
  • the first battery 10A includes a battery unit 110A, a battery management unit (BMU) 120A, and a DC-DC converter 130A.
  • BMU battery management unit
  • the battery unit 110A is for storing electric power supplied from an electric power system or a power generation device, and includes, for example, a secondary battery such as lithium ion.
  • the electric power stored in the battery unit 110A is supplied (discharged) to a load 30 of an electronic device or the like under the control of the BMU 120A and / or the control unit 20.
  • the BMU 120A includes a CPU, a memory, and the like, and has a function of controlling the battery unit 110A.
  • the BMU 120A controls charging / discharging in the battery unit 110A based on the detected values of various sensors such as a voltage sensor, a current sensor, and a temperature sensor so that overcharging or overdischarging does not occur. Further, in the present embodiment, the BMU 120A also functions as a management unit for managing the deteriorated state of the battery unit 110A.
  • the deteriorated state of the battery unit 110A is represented by (current (at the time of deterioration) full charge capacity (Ah) / initial full charge capacity (Ah)) ⁇ 100, and hereinafter, it is referred to as SOH (States Of Health). Refer to.
  • the DC-DC converter 130A includes, for example, a step-down converter and a boost-up converter, and has a function of converting a DC voltage level.
  • the second battery 10B is a battery (single battery) that stores electric power supplied from an electric power system including an electric power supply facility such as an electric power company or a power generation device.
  • the second battery 10B basically has the same configuration as the first battery 10A, and includes a battery unit 110B, a battery management unit (BMU) 120B, and a DC-DC converter 130B. Since the battery unit 110B, BMU 120B, and DC-DC converter 130B have the same functions as the battery unit 110A, BMU 120A, and DC-DC converter 130A, respectively, detailed description thereof will be omitted here.
  • the first battery 10A and the second battery 10B are so-called batteries of the same type having the same input / output specifications.
  • the first battery 10A and the second battery 10B are batteries mounted on a vehicle traveling by using an electric motor as a power source, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle, and are used in the electric motor.
  • a reuse battery that reuses the battery that was supplying power is used.
  • the reuse battery of a vehicle is generally pre-installed (incorporated) with a BMU or a DC-DC converter. Therefore, reusing the reused battery of the vehicle as the battery 210 is advantageous in terms of cost and environment as compared with the case where a battery equipped with a BMU or a DC-DC converter is newly prepared.
  • the reuse battery of the vehicle is preliminarily equipped with various sensors such as a voltage sensor, a current sensor, and a temperature sensor as well as a BMU and a DC-DC converter.
  • the first battery 10A and the second battery 10B are not limited to the reuse battery of the vehicle, but are batteries equipped with at least a unit (for example, BMU) that functions as a management unit that manages the deterioration state of the battery unit. All you need is.
  • the control unit 20 is composed of, for example, a computer (information processing device) including a CPU, a memory, and the like, and executes a program stored in the storage unit.
  • the control unit 20 controls the charging and discharging of the plurality of batteries included in the battery system 1, that is, the first battery 10A and the second battery 10B, respectively.
  • the control unit 20 is also provided with an AC-DC converter that converts the direct current output from the DC-DC converters 130A and 130B into a stable alternating current having a predetermined frequency so that the direct current can be used by the load 30 of an electronic device or the like. Has been done.
  • the SOH of the battery unit 110A and the SOH of the battery unit 110B are not always the same. No. In other words, the SOH of the battery units 110A and 110B differs depending on the usage environment and application of the first battery 10A and the second battery 10B so far. In such a case, in the prior art, charging / discharging is controlled based on the battery (battery unit) having the lowest SOH, so that the overall performance of the battery system (assembled battery) is the battery having the lowest SOH. A battery with a high SOH, which is limited to the performance of the above, cannot fully exhibit its performance.
  • a new technique relating to a battery system having a plurality of batteries having different deterioration states of the battery unit specifically, a battery having a high SOH is also utilized without being limited to the performance of the battery having the lowest SOH. Then, the technology for improving the performance of the battery system as a whole is provided.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an operation (processing) between the load 30 and the battery system 1, and more specifically, an operation between the load 30 and the control unit 20 and the BMUs 120A and 120B.
  • the value representing the SOH of the battery unit 110A included in the first battery 10A is managed by the BMU 120A as SOH_A
  • the value representing the SOH of the battery unit 110B contained in the second battery 10B is managed by the BMU 120B as SOH_B. It is assumed that Further, it is assumed that the value SOH_A representing the SOH of the battery unit 110A is larger than the value SOH_B representing the SOH of the battery unit 110B (SOH_A> SOH_B), and the battery unit 110B is deteriorated more than the battery unit 110A.
  • a power supply instruction is given from the load 30 side of an electronic device or the like to request the control unit 20 to supply power (S1002).
  • the control unit 20 also acquires the amount of power required by the load 30, that is, the amount of power P to be supplied to the load 30, in response to the power supply instruction from the load 30 side.
  • the control unit 20 inquires of the BMU 120A of the first battery 10A about the deteriorated state of the battery unit 110A, that is, the SOH (representing value) of the battery unit 110A managed by the BMU 120A (S1004). Similarly, the control unit 20 inquires of the BMU 120B of the second battery 10B about the deteriorated state of the battery unit 110B, that is, the SOH (representing value) of the battery unit 110B managed by the BMU 120B (S1006). Although it is shown in FIG. 2 that the operations are performed in the order of S1004 and S1006, the operations may be performed in the order of S1006 and S1004, or the operations of S1004 and S1006 are performed in parallel. May be good.
  • the BMU 120A of the first battery 10A responds to the inquiry (S1004) from the control unit 20 with the SOH of the battery unit 110A managed by itself (S1008).
  • the BMU 120A returns a value SOH_A representing the SOH of the battery unit 110A to the control unit 20.
  • the BMU 120B of the second battery 10B responds to the inquiry (S1006) from the control unit 20 with the SOH of the battery unit 110B managed by itself (S1010).
  • the BMU 120B returns a value SOH_B representing the SOH of the battery unit 110B to the control unit 20.
  • the control unit 20 sets the first battery 10A and the first battery 10A and the first battery 10A based on the value SOH_A representing the SOH of the battery unit 110A and the value SOH_B representing the SOH of the battery unit 110B with respect to the electric energy P to be supplied to the load 30.
  • the distribution ratio representing the ratio (ratio) of the amount of electric power supplied to the load 30 by each of the two batteries 10B is determined (S1012).
  • the control unit 20 is the first in the present embodiment so that the ratio of the amount of electric energy supplied to the load 30 becomes smaller as the deterioration of the battery unit progresses among the plurality of batteries included in the battery system 1.
  • Each of the first battery 10A and the second battery 10B has a load 30 so that the ratio of the amount of power supplied by the two batteries 10B to the load 30 is smaller than the ratio of the amount of power supplied by the first battery 10A to the load 30.
  • Determine the distribution ratio which represents the ratio of the amount of power supplied to.
  • the ratio of the amount of power supplied by the first battery 10A to the load 30 is SOH_A / (SOH_A + SOH_B)
  • the ratio of the amount of power supplied by the second battery 10B to the load 30 is SOH_B / (. SOH_A + SOH_B)
  • the distribution ratio representing the ratio of the amount of electric power supplied to the load 30 by each of the first battery 10A and the second battery 10B is determined.
  • the control unit 20 instructs the second battery 10B to supply electric power to the load 30.
  • the BMU 120A of the first battery 10A supplies power from the battery unit 110A to the load 30 in response to the power supply instruction (S1014) from the control unit 20 (S1018).
  • the BMU 120B of the second battery 10B supplies power from the battery unit 110B to the load 30 in response to the power supply instruction (S1016) from the control unit 20 (S1020).
  • the first battery 10A and the second battery 10B respectively have a relative amount of electric power to be supplied to the load 30 according to the deterioration states (SOH_A, SOH_B) of the battery units 110A and 110B, respectively.
  • the distribution ratio which represents the ratio of the amount of electric power supplied to the load 30.
  • the first battery 10A in which the deterioration of the battery unit 110A has not progressed assists the second battery 10B in which the deterioration of the battery unit 110B has progressed (that is, the first battery 10A is the second battery). It is possible to share the output of 10B). Therefore, the battery system 1 is not limited to the performance of the second battery 10B, and the first battery 10A can also be utilized to improve the overall performance.
  • the load when reusing the reused battery (specifically, measurement of the deterioration state of the battery section before reuse). Etc.) can be significantly reduced, and the use of reused batteries can be promoted.
  • the ratio of the amount of electric energy supplied to the load 30 is expressed as the deterioration of the battery portion progresses, so that the ratio of the amount of electric energy supplied to the load 30 is smaller for each of the plurality of batteries included in the battery system 1. Determining the distribution ratio can be said to determine the distribution ratio so that the deteriorated state of the battery unit is equalized among the plurality of batteries. By equalizing the deterioration state of the battery unit among the plurality of batteries in this way, it is possible to extend the life expected of the battery system 1 as a whole as compared with the conventional technique.
  • a battery system (eg, 1) that powers a load (eg, 30).
  • a plurality of batteries (for example, 10A, 10B) each including a battery unit (for example, 110A, 110B) and a management unit (for example, 120A, 120B) for managing the deteriorated state of the battery unit, and A control unit (for example, 20) that controls the charging and discharging of each of the plurality of batteries, and Have,
  • the plurality of batteries have different deterioration states of the battery unit, and the plurality of batteries have different deterioration states.
  • the control unit has a ratio of the amount of electric power supplied to the load by each of the plurality of batteries to the amount of electric power to be supplied to the load according to the deterioration state of the battery unit managed by the management unit. It is characterized in that the distribution ratio representing is determined.
  • the performance of the battery system as a whole can be improved.
  • the control unit for example, 20
  • the control unit has the plurality of batteries (for example, 10A) based on the deterioration state of the battery unit (for example, 110A, 110B) managed by the management unit (for example, 120A, 120B).
  • the distribution ratio is determined so that the ratio becomes smaller as the deterioration of the battery portion progresses.
  • the performance of the battery system as a whole can be improved.
  • the deterioration state of the battery unit (for example, 110A, 110B) managed by the management unit (for example, 120A, 120B) is equalized among the plurality of batteries. As described above, the distribution ratio is determined.
  • the performance of the battery system as a whole can be improved.
  • the deteriorated state of the battery unit (for example, 110A, 110B) is represented by (current full charge capacity / initial full charge capacity) ⁇ 100.
  • the plurality of batteries include a first battery (for example, 10A) and a second battery (for example, 10B) in which the deterioration states of the battery units are different from each other.
  • the value representing the deteriorated state of the battery unit (for example, 110A) included in the first battery is SOH_A
  • the value representing the deteriorated state of the battery unit (for example, 110B) included in the second battery is SOH_B.
  • the control unit has the control unit (for example, 20) so that the ratio of the first battery is SOH_A / (SOH_A + SOH_B) and the ratio of the second battery is SOH_B / (SOH_A + SOH_B). It is characterized by determining the distribution ratio.
  • the expected life of the battery system as a whole can be extended.
  • the plurality of batteries (for example, 10A and 10B) are mounted on a vehicle traveling by using an electric motor as a power source, and are characterized in that they are reused batteries that reuse the batteries that have supplied electric power to the electric motor.

Abstract

負荷に電力を供給するバッテリシステムであって、バッテリ部と、前記バッテリ部の劣化状態を管理する管理部とをそれぞれが内包する複数のバッテリと、前記複数のバッテリのそれぞれの充放電を制御する制御部と、を有し、前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なり、前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態に応じて、前記負荷に供給すべき電力量に対して前記複数のバッテリのそれぞれが前記負荷に供給する電力量の比率を表す分配比を決定することを特徴とするバッテリシステムを提供する。

Description

バッテリシステム
 本発明は、バッテリシステムに関する。
 近年、世界的に普及してきている電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されていたバッテリ(リユースバッテリ)を再利用することが検討されている。例えば、リユースバッテリを組電池として再利用することが考えられている。ここで、組電池とは、同一の種類の複数の単電池を組み合わせてパッケージングしたものである(特許文献1参照)。
特開2018-191500号公報
 しかしながら、リユースバッテリは、これまでの使用環境や用途によって劣化状態(以下、「SOH(States Of Health)」と称する)が異なるため、その電気特性は個々で異なる。ここで、SOHとは、バッテリの劣化の度合い(健全性)を示す指標であって、一般的には、「(現在(劣化時)の満充電容量(Ah)/初期の満充填用量(Ah))×100」で表される。
 そのため、複数のリユースバッテリを単純に組み合わせて組電池とした場合、SOHが最も低いリユースバッテリを基準として充放電が制御されることになるため、SOHが高いリユースバッテリは、本来有している性能を発揮することができない。従って、リユースバッテリを組み合わせて組電池とする際には、SOHが同程度のリユースバッテリを選定する必要があるが、このようなリユースバッテリの選定は、実際には、非常に困難であり、現実的ではない。
 本発明の目的は、バッテリ部の劣化状態が互いに異なる複数のバッテリを有するバッテリシステムに関する新たな技術を提供することにある。
 本発明の一側面としてのバッテリシステムは、負荷に電力を供給するバッテリシステムであって、バッテリ部と、前記バッテリ部の劣化状態を管理する管理部とをそれぞれが内包する複数のバッテリと、前記複数のバッテリのそれぞれの充放電を制御する制御部と、を有し、前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なり、前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態に応じて、前記負荷に供給すべき電力量に対して前記複数のバッテリのそれぞれが前記負荷に供給する電力量の比率を表す分配比を決定することを特徴とする。
 本発明によれば、例えば、バッテリ部の劣化状態が互いに異なる複数のバッテリを有するバッテリシステムに関する新たな技術を提供することができる。
 本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。
 添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一側面としてのバッテリシステムの構成を示す概略図である。 図1に示すバッテリシステムの動作例を説明するための図である。
 以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
 図1は、本発明の一側面としてのバッテリシステム1の構成を示す概略図である。バッテリシステム1は、同一の種類の複数の単電池を組み合わせてパッケージングした組電池として構成されている。バッテリシステム1は、図1に示すように、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bと、制御部20と、を有し、電子機器などの負荷30に電力を供給するシステムである。
 本実施形態では、バッテリシステム1が、複数のバッテリとして、第1バッテリ10Aと第2バッテリ10Bの2つのバッテリを有する場合を例に説明する。但し、バッテリシステム1が有するバッテリの数は2つに限定されるものではなく、3つ以上のバッテリをバッテリシステム1が有していてもよい。
 第1バッテリ10Aは、電力会社などの電力供給設備を含む電力系統や発電装置から供給される電力を蓄電するバッテリ(単電池)である。第1バッテリ10Aは、バッテリ部110Aと、バッテリマネジメントユニット(BMU)120Aと、DC-DCコンバータ130Aと、を内包する。
 バッテリ部110Aは、電力系統や発電装置から供給される電力を蓄電するためのものであって、例えば、リチウムイオンなどの二次電池を含む。バッテリ部110Aに蓄電された電力は、BMU120A及び/又は制御部20の制御下において、電子機器などの負荷30に供給(放電)される。
 BMU120Aは、CPUやメモリなどを含み、バッテリ部110Aを制御する機能を有する。BMU120Aは、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどの各種センサの検出値に基づいて、過充電や過放電が生じないように、バッテリ部110Aにおける充放電を制御する。また、BMU120Aは、本実施形態では、バッテリ部110Aの劣化状態を管理する管理部としても機能する。ここで、バッテリ部110Aの劣化状態は、(現在(劣化時)の満充電容量(Ah)/初期の満充電容量(Ah))×100で表され、以下では、SOH(States Of Health)と称する。
 DC-DCコンバータ130Aは、例えば、降圧コンバータや昇圧コンバータなどを含み、直流電圧のレベルを変換する機能を有する。
 第2バッテリ10Bは、電力会社などの電力供給設備を含む電力系統や発電装置から供給される電力を蓄電するバッテリ(単電池)である。第2バッテリ10Bは、基本的には、第1バッテリ10Aと同様な構成を有し、バッテリ部110Bと、バッテリマネジメントユニット(BMU)120Bと、DC-DCコンバータ130Bと、を内包する。なお、バッテリ部110B、BMU120B及びDC-DCコンバータ130Bは、それぞれ、バッテリ部110A、BMU120A及びDC-DCコンバータ130Aと同様な機能を有しているため、ここでの詳細な説明は省略する。
 第1バッテリ10Aと第2バッテリ10Bとは、入出力の仕様が同一である、所謂、同一の種類のバッテリである。具体的には、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bには、本実施形態では、電動機を動力源として走行する車両、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されていたバッテリであって、電動機に電力を供給していたバッテリを再利用したリユースバッテリが用いられている。図1に示すように、車両のリユースバッテリは、一般的に、BMUやDC-DCコンバータが予め搭載されている(組み込まれている)。従って、車両のリユースバッテリをバッテリ210として再利用することは、BMUやDC-DCコンバータを備えたバッテリを新たに用意する場合と比較して、コスト面や環境面で有利となる。また、車両のリユースバッテリには、BMUやDC-DCコンバータだけではなく、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどの各種センサも予め搭載されている。但し、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bは、車両のリユースバッテリに限定されるものではなく、少なくともバッテリ部の劣化状態を管理する管理部として機能するユニット(例えば、BMU)を搭載したバッテリであればよい。
 制御部20は、例えば、CPUやメモリなどを含むコンピュータ(情報処理装置)で構成され、記憶部に記憶されたプログラムを実行する。制御部20は、本実施形態では、バッテリシステム1が有する複数のバッテリ、即ち、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのそれぞれの充放電を制御する。また、制御部20には、DC―DCコンバータ130A及び130Bから出力された直流を、電子機器などの負荷30で使用できるように、所定の周波数の安定した交流に変換するAC-DCコンバータも設けられている。
 バッテリシステム1では、上述したように、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bとして、車両のリユースバッテリを用いているため、バッテリ部110AのSOHとバッテリ部110BのSOHとが同一であるとは限らない。換言すれば、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのこれまでの使用環境や用途によって、バッテリ部110A及び110BのそれぞれのSOHが異なる。このような場合、従来技術では、SOHが最も低いバッテリ(バッテリ部)を基準として充放電が制御されることになるため、バッテリシステム(組電池)の全体としての性能が、SOHが最も低いバッテリの性能に制限され、SOHが高いバッテリについては、その性能を十分に発揮することができない。
 そこで、本実施形態では、バッテリ部の劣化状態が互いに異なる複数のバッテリを有するバッテリシステムに関する新たな技術、具体的には、SOHが最も低いバッテリの性能に制限されず、SOHが高いバッテリも活用して、バッテリシステムの全体としての性能を向上させる技術を提供する。
 以下、図2を参照して、本実施形態におけるバッテリシステム1の動作例について説明する。図2は、負荷30とバッテリシステム1との間の動作(処理)、詳細には、負荷30と制御部20とBMU120A及び120Bとの間の動作を模式的に示す図である。
 ここでは、第1バッテリ10Aが内包するバッテリ部110AのSOHを表す値は、SOH_AとしてBMU120Aで管理され、第2バッテリ10Bが内包するバッテリ部110BのSOHを表す値は、SOH_BとしてBMU120Bで管理されているものとする。また、バッテリ部110AのSOHを表す値SOH_Aは、バッテリ部110BのSOHを表す値SOH_Bよりも大きく(SOH_A>SOH_B)、バッテリ部110Bがバッテリ部110Aよりも劣化が進んでいるものとする。
 図2を参照するに、まず、電子機器などの負荷30の側から制御部20に対して電力の供給を要求する電力供給指示がなされる(S1002)。この際、制御部20は、負荷30の側からの電力供給指示に応じて、負荷30で必要となる電力量、即ち、負荷30に供給すべき電力量Pも取得する。
 次いで、制御部20は、第1バッテリ10AのBMU120Aに対して、バッテリ部110Aの劣化状態、即ち、BMU120Aで管理されているバッテリ部110AのSOH(を表す値)を問い合わせる(S1004)。同様に、制御部20は、第2バッテリ10BのBMU120Bに対して、バッテリ部110Bの劣化状態、即ち、BMU120Bで管理されているバッテリ部110BのSOH(を表す値)を問い合わせる(S1006)。なお、図2では、S1004、S1006の順に動作が行われているように図示されているが、S1006、S1004の順に動作を行ってもよいし、S1004とS1006との動作を並行して行ってもよい。
 次に、第1バッテリ10AのBMU120Aは、制御部20からの問い合わせ(S1004)に対して、自身で管理しているバッテリ部110AのSOHを返答する(S1008)。本実施形態では、BMU120Aは、制御部20に対して、バッテリ部110AのSOHを表す値SOH_Aを返す。同様に、第2バッテリ10BのBMU120Bは、制御部20からの問い合わせ(S1006)に対して、自身で管理しているバッテリ部110BのSOHを返答する(S1010)。本実施形態では、BMU120Bは、制御部20に対して、バッテリ部110BのSOHを表す値SOH_Bを返す。
 次いで、制御部20は、バッテリ部110AのSOHを表す値SOH_A、及び、バッテリ部110BのSOHを表す値SOH_Bに基づいて、負荷30に供給すべき電力量Pに対して第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのそれぞれが負荷30に供給する電力量の比率(割合)を表す分配比を決定する(S1012)。例えば、制御部20は、バッテリシステム1が有する複数のバッテリのうち、バッテリ部の劣化が進んでいるバッテリほど、負荷30に供給する電力量の比率が小さくなるように、本実施形態では、第2バッテリ10Bが負荷30に供給する電力量の比率が、第1バッテリ10Aが負荷30に供給する電力量の比率よりも小さくなるように、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのそれぞれが負荷30に供給する電力量の比率を表す分配比を決定する。具体的には、制御部20は、第1バッテリ10Aが負荷30に供給する電力量の比率がSOH_A/(SOH_A+SOH_B)となり、第2バッテリ10Bが負荷30に供給する電力量の比率がSOH_B/(SOH_A+SOH_B)となるように、第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのそれぞれが負荷30に供給する電力量の比率を表す分配比を決定する。
 次に、制御部20は、第1バッテリ10Aに対して、負荷30に電力を供給するように指示する、本実施形態では、S1012で決定した分配比から決まる電力量P(=P×SOH_A/(SOH_A+SOH_B))で負荷30への電力の供給を要求する電力供給指示を行う(S1014)。同様に、制御部20は、第2バッテリ10Bに対して、負荷30に電力を供給するように指示する、本実施形態では、S1012で決定した分配比から決まる電力量P(=P×SOH_B/(SOH_A+SOH_B))で負荷30への電力の供給を要求する電力供給指示を行う(S1016)。
 次いで、第1バッテリ10AのBMU120Aは、制御部20からの電力供給指示(S1014)に応答して、負荷30に対してバッテリ部110Aから電力を供給する(S1018)。本実施形態では、BMU120Aは、バッテリ部110Aから電力量P(=P×SOH_A/(SOH_A+SOH_B))の電力が出力されるように、バッテリ部110Aにおける放電を制御する。同様に、第2バッテリ10BのBMU120Bは、制御部20からの電力供給指示(S1016)に応答して、負荷30に対してバッテリ部110Bから電力を供給する(S1020)。本実施形態では、BMU120Bは、バッテリ部110Bから電力量P(=P×SOH_B/(SOH_A+SOH_B))の電力が出力されるように、バッテリ部110Bにおける放電を制御する。これにより、負荷30には、第1バッテリ10Aから供給される電力量Pと第2バッテリ10Bから供給される電力量Pとの和であるP+P(=P)が供給されることになるため、バッテリシステム1の全体として負荷30に供給すべき電力量Pが供給される。
 このように、本実施形態では、バッテリ部110A及び110Bのそれぞれの劣化状態(SOH_A、SOH_B)に応じて、負荷30に供給すべき電力量に対して第1バッテリ10A及び第2バッテリ10Bのそれぞれが負荷30に供給する電力量の比率を表す分配比を適切に決定している。これにより、バッテリシステム1において、バッテリ部110Aの劣化が進んでいない第1バッテリ10Aで、バッテリ部110Bの劣化が進んでいる第2バッテリ10Bをアシストする(即ち、第1バッテリ10Aが第2バッテリ10Bの出力を分担する)ことが可能となる。従って、バッテリシステム1では、第2バッテリ10Bの性能に制限されず、第1バッテリ10Aも活用して、全体としての性能を向上させることができる。
 また、本実施形態では、バッテリ部の劣化状態が同程度のバッテリを選定する必要がないため、リユースバッテリを再利用する際の負荷(具体的には、リユース前のバッテリ部の劣化状態の測定など)が大幅に低減され、リユースバッテリの利用を促進させることができる。
 また、バッテリ部の劣化が進んでいるバッテリほど、負荷30に供給する電力量の比率が小さくなるように、バッテリシステム1が有する複数のバッテリのそれぞれが負荷30に供給する電力量の比率を表す分配比を決定することは、バッテリ部の劣化状態が複数のバッテリ間で均等化されていくように、分配比を決定しているともいえる。このように、複数のバッテリ間でバッテリ部の劣化状態を均等化していくことで、従来技術と比べて、バッテリシステム1の全体として想定される寿命を延ばすことができる。
 なお、本実施形態では、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されていたバッテリを再利用したリユースバッテリを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電動スクータ(電動二輪車)で使用するMPP(モバイルパワーパック:携帯型蓄電池)を用いることも可能である。
 <実施形態のまとめ>
 1. 上述の実施形態のバッテリシステムは、
 負荷(例えば、30)に電力を供給するバッテリシステム(例えば、1)であって、
 バッテリ部(例えば、110A、110B)と、前記バッテリ部の劣化状態を管理する管理部(例えば、120A、120B)とをそれぞれが内包する複数のバッテリ(例えば、10A、10B)と、
 前記複数のバッテリのそれぞれの充放電を制御する制御部(例えば、20)と、
 を有し、
 前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なり、
 前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態に応じて、前記負荷に供給すべき電力量に対して前記複数のバッテリのそれぞれが前記負荷に供給する電力量の比率を表す分配比を決定することを特徴とする。
 この実施形態によれば、バッテリシステムの全体としての性能を向上させることができる。
 2. 上述の実施形態のバッテリシステム(例えば、1)では、
 前記制御部(例えば、20)は、前記管理部(例えば、120A、120B)で管理されている前記バッテリ部(例えば、110A、110B)の劣化状態に基づいて、前記複数のバッテリ(例えば、10A、10B)のうち、前記バッテリ部の劣化が進んでいるバッテリほど前記比率が小さくなるように、前記分配比を決定することを特徴とする。
 この実施形態によれば、バッテリシステムの全体としての性能を向上させることができる。
 3. 上述の実施形態のバッテリシステム(例えば、1)では、
 前記制御部(例えば、20)は、前記管理部(例えば、120A、120B)で管理されている前記バッテリ部(例えば、110A、110B)の劣化状態が前記複数のバッテリ間で均等化されていくように、前記分配比を決定することを特徴とする。
 この実施形態によれば、バッテリシステムの全体としての性能を向上させることができる。
 4. 上述の実施形態のバッテリシステム(例えば、1)では、
 前記バッテリ部(例えば、110A、110B)の劣化状態は、(現在の満充電容量/初期の満充電容量)×100で表され、
 前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なる第1バッテリ(例えば、10A)及び第2バッテリ(例えば、10B)を含み、
 前記第1バッテリが内包する前記バッテリ部(例えば、110A)の劣化状態を表す値をSOH_Aとし、前記第2バッテリが内包する前記バッテリ部(例えば、110B)の劣化状態を表す値をSOH_Bとし、SOH_A>SOH_Bとすると、前記制御部(例えば、20)は、前記第1バッテリの前記比率がSOH_A/(SOH_A+SOH_B)となり、前記第2バッテリの前記比率がSOH_B/(SOH_A+SOH_B)となるように、前記分配比を決定することを特徴とする。
 この実施形態によれば、バッテリシステムの全体として想定される寿命を延ばすことができる。
 5. 上述の実施形態のバッテリシステム(例えば、1)では、
 前記複数のバッテリ(例えば、10A、10B)は、電動機を動力源として走行する車両に搭載され、前記電動機に電力を供給していたバッテリを再利用したリユースバッテリであることを特徴とする。
 この実施形態によれば、バッテリ部の劣化状態を管理する管理部を備えたバッテリを新たに用意する場合と比較して、コスト面や環境面で有利となる。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
 本願は、2020年3月27日提出の日本国特許出願特願2020-057894を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (5)

  1.  負荷に電力を供給するバッテリシステムであって、
     バッテリ部と、前記バッテリ部の劣化状態を管理する管理部とをそれぞれが内包する複数のバッテリと、
     前記複数のバッテリのそれぞれの充放電を制御する制御部と、
     を有し、
     前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なり、
     前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態に応じて、前記負荷に供給すべき電力量に対して前記複数のバッテリのそれぞれが前記負荷に供給する電力量の比率を表す分配比を決定することを特徴とするバッテリシステム。
  2.  前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態に基づいて、前記複数のバッテリのうち、前記バッテリ部の劣化が進んでいるバッテリほど前記比率が小さくなるように、前記分配比を決定することを特徴とする請求項1に記載のバッテリシステム。
  3.  前記制御部は、前記管理部で管理されている前記バッテリ部の劣化状態が前記複数のバッテリ間で均等化されていくように、前記分配比を決定することを特徴とする請求項1に記載のバッテリシステム。
  4.  前記バッテリ部の劣化状態は、(現在の満充電容量/初期の満充電容量)×100で表され、
     前記複数のバッテリは、前記バッテリ部の劣化状態が互いに異なる第1バッテリ及び第2バッテリを含み、
     前記第1バッテリが内包する前記バッテリ部の劣化状態を表す値をSOH_Aとし、前記第2バッテリが内包する前記バッテリ部の劣化状態を表す値をSOH_Bとし、SOH_A>SOH_Bとすると、前記制御部は、前記第1バッテリの前記比率がSOH_A/(SOH_A+SOH_B)となり、前記第2バッテリの前記比率がSOH_B/(SOH_A+SOH_B)となるように、前記分配比を決定することを特徴とする請求項1に記載のバッテリシステム。
  5.  前記複数のバッテリは、電動機を動力源として走行する車両に搭載され、前記電動機に電力を供給していたバッテリを再利用したリユースバッテリであることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のバッテリシステム。
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