JP2017163836A - Power storage device and power path switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子を有する蓄電装置等に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage element.
リチウムイオン二次電池等の二次電池は、電池セルと当該電池セルの接続対象となる外部負荷又は充電装置との間の協働動作を安全に行うために、電池セルと保護回路とが一体化した電池パックとして提供されることが一般的となっている。 A secondary battery such as a lithium ion secondary battery has a battery cell integrated with a protection circuit in order to safely perform a cooperative operation between the battery cell and an external load or a charging device to which the battery cell is connected. It is common to be provided as a battery pack.
保護回路は、緊急時に電池セルと外部負荷等との間を結ぶ電力路を遮断するリレー等の遮断スイッチを備えており、過充電等の異常動作を検知した場合は直ちに遮断スイッチを動作させ電力路を遮断し、電池セル及び外部負荷等を保護する(例えば特許文献1、段落(0002)等を参照)。 The protection circuit is equipped with a shutoff switch such as a relay that shuts off the power path connecting the battery cell and external load etc. in case of an emergency. The road is shut off, and the battery cell and the external load are protected (see, for example, Patent Document 1, paragraph (0002)).
しかしながら、従来の電池パックにおいては、以下のような課題があった。すなわち、電気自動車(EV)や家庭用、産業用の電源として高出力な電池パックを用いる場合、例えば屋外環境下における使用に起因する誤動作の可能性や、異常動作を安定して検知することの困難性があった。そのため、保護回路の信頼性の一層の向上が求められていた。 However, the conventional battery pack has the following problems. That is, when a high-power battery pack is used as an electric vehicle (EV), household or industrial power supply, for example, the possibility of malfunction due to use in an outdoor environment or abnormal operation can be detected stably. There was difficulty. Therefore, further improvement in the reliability of the protection circuit has been demanded.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、充放電経路又は電力経路の開閉に関する判断精度を向上させ、高い信頼性で保護を行うことを可能とする蓄電装置及び電力経路開閉装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The power storage device and the power path switching device capable of improving the determination accuracy regarding the opening / closing of the charging / discharging path or the power path and performing protection with high reliability. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面は、
蓄電素子と、
前記蓄電素子の充放電経路の任意の二点間の電位差を測定する電位差測定手段と、
前記充放電経路の前記二点の間に設けられた自己保持スイッチと、
前記蓄電素子の充放電経路の電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電素子の状態に少なくとも基づき、前記自己保持スイッチの開閉を制御する開閉制御手段と、
前記電位差測定手段の測定結果及び前記電流測定手段の測定結果の少なくともいずれか一方と前記開閉制御手段の制御状態とに基づき、前記自己保持スイッチの動作状態を判定する動作状態判定手段とを備えた、
蓄電装置である。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
A storage element;
A potential difference measuring means for measuring a potential difference between any two points of the charge / discharge path of the power storage element;
A self-holding switch provided between the two points of the charge / discharge path;
Current measuring means for measuring a current in a charge / discharge path of the power storage element;
Opening / closing control means for controlling opening / closing of the self-holding switch based at least on the state of the storage element;
An operation state determination unit for determining an operation state of the self-holding switch based on at least one of the measurement result of the potential difference measurement unit and the measurement result of the current measurement unit and the control state of the switching control unit; ,
It is a power storage device.
本発明の第2の側面は、
前記電流測定手段は、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチとの間、又は前記蓄電素子の負極側に接続される経路の任意の一点において電流を測定する、
本発明の第1の側面の蓄電装置である。
The second aspect of the present invention is
The current measuring means includes
Measure current at any one point of the path connected between the storage element and the self-holding switch or on the negative electrode side of the storage element;
1 is a power storage device according to a first aspect of the present invention.
本発明の第3の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記自己保持スイッチの動作状態と、前記開閉制御手段の制御状態とが相違する場合に、
前記開閉制御手段に前記自己保持スイッチを駆動させる、
本発明の第1又は第2の側面の蓄電装置である。
The third aspect of the present invention is
The operating state determining means includes
When the operation state of the self-holding switch is different from the control state of the opening / closing control means,
Causing the open / close control means to drive the self-holding switch;
It is an electrical storage apparatus of the 1st or 2nd side surface of this invention.
本発明の第4の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記開閉制御手段が、前記自己保持スイッチを閉状態にする制御を行った場合において、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチの間の蓄電素子側電圧値と前記自己保持スイッチと前記蓄電素子の充電元又は放電先の間の充放電側電圧値との差分の大きさが、所定値以上となった場合、前記自己保持スイッチの動作状態が開状態であると判定する、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の蓄電装置である。
The fourth aspect of the present invention is
The operating state determining means includes
In the case where the opening / closing control means performs control to close the self-holding switch,
The magnitude of the difference between the storage element side voltage value between the storage element and the self-holding switch and the charge / discharge side voltage value between the charge source or the discharge destination of the self-holding switch and the storage element is not less than a predetermined value. When it becomes, it is determined that the operation state of the self-holding switch is an open state.
It is a power storage device according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第5の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記開閉制御手段が、前記自己保持スイッチを閉状態にする制御を行った場合において、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチの間の蓄電素子側電圧値と前記自己保持スイッチと前記蓄電素子の充電元又は放電先の間の充放電側電圧値との差分の変動の範囲が所定値以上となった場合、前記自己保持スイッチの動作状態が開状態であると判定する、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の蓄電装置である。
The fifth aspect of the present invention provides
The operating state determining means includes
In the case where the opening / closing control means performs control to close the self-holding switch,
The range of fluctuation of the difference between the storage element side voltage value between the storage element and the self-holding switch and the charge / discharge side voltage value between the charge source or the discharge destination of the self-holding switch and the storage element is a predetermined value or more. When it becomes, it is determined that the operation state of the self-holding switch is an open state.
It is a power storage device according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第6の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記開閉制御手段が、前記自己保持スイッチを閉状態にする制御を行った場合において、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチの間の蓄電素子側電圧値と前記自己保持スイッチと前記蓄電素子の充電元又は放電先の間の充放電側電圧値との差分の大きさ又は前記差分の変動の範囲が所定値以上となった場合であって、且つ、
前記電流測定手段の測定した電流値が、実質的に0[A]である場合、
前記自己保持スイッチの動作状態が開状態であると判定する、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の蓄電装置である。
The sixth aspect of the present invention provides
The operating state determining means includes
In the case where the opening / closing control means performs control to close the self-holding switch,
The magnitude of the difference between the storage element-side voltage value between the storage element and the self-holding switch and the charge-discharge side voltage value between the self-holding switch and the charge source or discharge destination of the storage element, or the variation of the difference And when the range is equal to or greater than a predetermined value, and
When the current value measured by the current measuring means is substantially 0 [A],
Determining that the operation state of the self-holding switch is an open state;
It is a power storage device according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第7の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記開閉制御手段が、前記自己保持スイッチを開状態にする制御を行った場合において、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチの間の蓄電素子側電圧値と前記自己保持スイッチと前記蓄電素子の充電元又は放電先の間の充放電側電圧値との差分の大きさが実質的に0[V]となった場合、前記自己保持スイッチの動作状態が閉状態であると判定する、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の蓄電装置である。
The seventh aspect of the present invention is
The operating state determining means includes
In the case where the opening / closing control means performs control to open the self-holding switch,
The difference between the storage element side voltage value between the storage element and the self-holding switch and the charge / discharge side voltage value between the charge source or the discharge destination of the self-holding switch and the storage element is substantially zero. When [V], it is determined that the operation state of the self-holding switch is a closed state.
It is a power storage device according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第8の側面は、
前記動作状態判定手段は、
前記開閉制御手段が、前記自己保持スイッチを開状態にする制御を行った場合において、
前記蓄電素子と前記自己保持スイッチの間の蓄電素子側電圧値と前記自己保持スイッチと前記蓄電素子の充電元又は放電先の間の充放電側電圧値との差分の大きさが実質的に0[V]となった場合であって、且つ、
前記電流測定手段の測定した電流値が、実質的に0[A]より大きい場合、
前記自己保持スイッチの動作状態が閉状態であると判定する、
本発明の第1から第3のいずれかの側面の蓄電装置である。
The eighth aspect of the present invention provides
The operating state determining means includes
In the case where the opening / closing control means performs control to open the self-holding switch,
The difference between the storage element side voltage value between the storage element and the self-holding switch and the charge / discharge side voltage value between the charge source or the discharge destination of the self-holding switch and the storage element is substantially zero. [V], and
When the current value measured by the current measuring means is substantially larger than 0 [A],
It is determined that the operation state of the self-holding switch is a closed state.
It is a power storage device according to any one of the first to third aspects of the present invention.
本発明の第9の側面は、
前記自己保持スイッチは、パルス信号で開閉する、
本発明の第1から第8のいずれかの側面の蓄電装置である。
The ninth aspect of the present invention provides
The self-holding switch opens and closes with a pulse signal.
It is a power storage device according to any one of the first to eighth aspects of the present invention.
本発明の第10の側面は、
前記自己保持スイッチはラッチリレーである、
本発明の第1から第9のいずれかの側面の蓄電装置である。
The tenth aspect of the present invention provides
The self-holding switch is a latch relay;
It is a power storage device according to any one of the first to ninth aspects of the present invention.
本発明の第11の側面は、
前記動作状態判定手段が判定した前記自己保持スイッチの動作状態と前記開閉制御手段の制御状態とが相違する場合に、警報を報知する報知手段を更に備えた、
本発明の第1から第10のいずれかの側面の蓄電装置である。
The eleventh aspect of the present invention is
When the operation state of the self-holding switch determined by the operation state determination unit is different from the control state of the open / close control unit, the information processing unit further includes a notification unit that notifies an alarm.
It is a power storage device according to any one of the first to tenth aspects of the present invention.
本発明の第12の側面は、
電力経路の任意の二点間の電位差を測定する電位差測定手段と、
前記電力経路の前記二点の間に設けられた自己保持スイッチと、
前記電力経路の電流を測定する電流測定手段と、
前記電力経路の入力側の動作状態に少なくとも基づき、前記自己保持スイッチの開閉を制御する開閉制御手段と、
前記電位差測定手段の測定結果及び前記電流測定手段の測定結果の少なくともいずれか一方と前記開閉制御手段の制御状態とに基づき、前記自己保持スイッチの動作状態を判定する動作状態判定手段とを備えた、
電力経路開閉装置である。
The twelfth aspect of the present invention is
A potential difference measuring means for measuring a potential difference between any two points in the power path;
A self-holding switch provided between the two points of the power path;
Current measuring means for measuring the current of the power path;
An open / close control means for controlling open / close of the self-holding switch based at least on the operating state of the input side of the power path;
An operation state determination unit for determining an operation state of the self-holding switch based on at least one of the measurement result of the potential difference measurement unit and the measurement result of the current measurement unit and the control state of the switching control unit; ,
It is an electric power path switching device.
本発明の第13の側面は、
電力経路の任意の二点間の電位差を測定し、
前記電力経路の電流を測定し、
前記電力経路の入力側の動作状態に少なくとも基づき、前記電力経路の前記二点の間に設けられた自己保持スイッチの開閉を開閉制御手段により制御し、
前記電位差の測定結果及び前記電流の測定結果の少なくともいずれか一方と前記開閉制御手段の制御状態とに基づき、前記自己保持スイッチの動作状態を判定する、
電力経路開閉方法である。
The thirteenth aspect of the present invention provides
Measure the potential difference between any two points in the power path,
Measuring the current in the power path;
Based on at least the operating state on the input side of the power path, the opening / closing control means controls the opening / closing of a self-holding switch provided between the two points of the power path,
Determining the operating state of the self-holding switch based on at least one of the measurement result of the potential difference and the measurement result of the current and the control state of the switching control means;
This is a power path switching method.
本発明の上記側面によれば、蓄電装置等の保護において、充放電経路又は電力経路の開閉に関する判断精度を向上させて高い信頼性を獲得することができる。 According to the above aspect of the present invention, in the protection of the power storage device or the like, it is possible to improve the determination accuracy regarding the opening / closing of the charge / discharge path or the power path and to obtain high reliability.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る蓄電装置1の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of power storage device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態1の蓄電装置1は、保護回路10と、保護回路10に接続される電池セルであるリチウムイオン二次電池20とから構成される。なお、リチウムイオン二次電池20は、単体の電池セルであってもよいし、複数のセルを接続してなる構成であってもよい。
As shown in FIG. 1, the power storage device 1 according to the first embodiment includes a
保護回路10において、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12は、蓄電装置1に接続される外部負荷又は充電装置と、リチウムイオン二次電池20との間に形成される、充放電経路としての主回路の電圧を測定する。電流測定部13は、その主回路の、ラッチリレー30と外部負荷又は充電装置との間の経路に流れる電流を測定する。開閉制御部14は、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12その他保護回路10内の各測定手段より情報を取得し、これら情報に基づき後述するラッチリレー30の開閉を制御する。
In the
電流測定部13の機能を、後述する電流測定部17が実行する場合は、電流測定部13を省略してもよい。
When the function of the
駆動判定部15は、中央処理装置(CPU)等により実現される。駆動判定部15は、電池側電圧測定部11、充放電側電圧測定部12及び駆動履歴記憶部16の各手段より情報を取得し、これら情報に基づき開閉制御部14を制御する。駆動履歴記憶部16は、メモリその他記憶装置により実現され、開閉制御部14によるラッチリレー30への動作命令の履歴を記憶する。電流測定部17は、主回路の、リチウムイオン二次電池20の負極と外部負荷又は充電装置の負極との間の経路に流れる電流を測定する。なお、上述した構成は、モノリシックな構成として同一のプロセッサC上にて実現されることが望ましい。
The
電流測定部17の機能を、電流測定部13が実行する場合は、電流測定部17を省略してもよい。
When the function of the
ラッチリレー30は、主回路において、電池側電圧測定部11の接続位置と充放電側電圧測定部12の接続位置との間に設けられる。ラッチリレー30は、開閉制御部14からの制御信号によって開閉され、通常状態では閉状態が保持されるリレーである。サーミスタ40は、リチウムイオン二次電池20の温度情報を電気抵抗値として開閉制御部14に与える素子である。
The
以上の説明において、蓄電装置1は本発明の蓄電装置に相当し、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12は本発明の電位差測定手段に相当し、ラッチリレー30は本発明の自己保持スイッチに相当し、開閉制御部14は本発明の開閉制御手段に相当する。リチウムイオン二次電池20は本発明の蓄電素子に相当し、駆動動作記憶部16及び駆動判定部15は本発明の動作状態判定手段に相当する。電流測定部13又は電流測定部17は本発明の電流測定手段に相当する。
In the above description, the power storage device 1 corresponds to the power storage device of the present invention, the battery side
このような構成を有する、本発明の実施の形態1の蓄電装置1の動作を、図2及び図4のフローチャートを参照して説明する。 The operation of power storage device 1 according to the first embodiment of the present invention having such a configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
(充電時の動作)
第1の動作例として、保護回路10の外部接続端子50に充電器が接続され、リチウムイオン二次電池20に充電する場合の動作を、図2のフローチャートを参照して説明する。
(Operation when charging)
As a first operation example, an operation when a charger is connected to the
充電器が接続されると、ステップ101として、電流測定部13及びサーミスタ40からそれぞれ電流値及び温度情報が開閉制御部14に与えられる。次いで、ステップ102として、電池側電圧測定部11により主回路の電圧が開閉制御部14に与えられた後、ステップ103としてリチウムイオン二次電池20への充電が行われる。なお、ステップ101にて、電流測定部17から電流値が与えられてもよい。以下の説明又は各実施の形態においても、特に明示しないが、各工程における電流値の取得又はモニタリングは、電流測定部17により行われてもよい。
When the charger is connected, the current value and the temperature information are given to the switching
充電動作の継続中、電池側電圧測定部11、電流測定部13及びサーミスタ40は、リチウムイオン二次電池20の充電状態として、電圧値、電流値及び抵抗値をモニタし続ける(ステップ104)。充電状態に異常、すなわち過充電、温度上昇、電圧低下又は変動等、充電動作の継続に不具合とされる数値又は数値変化が認められた場合は、ステップ105に移行し、ラッチリレー30を動作させ、主回路が開状態となるよう制御を行う。
During the continuation of the charging operation, the battery side
開閉制御部14からは1ビットのパルス信号による制御信号が出力され、ラッチリレー30は開閉制御部14からの制御信号を受けて開状態となる。これにより主回路は開状態となり、充電動作は停止する。ここで、ラッチリレー30と開閉制御部14との信号の授受は逐次的になされ、一旦制御信号が出力された後、ラッチリレー30は継続的な制御信号や動作用の電流の入力を受けることなく開状態を保持する。
A control signal based on a 1-bit pulse signal is output from the open /
更に、ラッチリレー30の開動作の確認後においては、蓄電装置1の使用者による点検後、開閉制御部14による電池側電圧測定部11等のモニタリングに基づきリチウムイオン二次電池20が正常な状態に復帰したかどうかが判断され(ステップ112)、正常に復帰した場合は、開閉制御部14からはラッチリレー30を閉状態とする制御信号が出力され(ステップ106)、主回路を閉状態に復帰させる。なお、充電状態が正常に戻ったと認められたタイミングで、主回路を閉状態に復帰させてもよい。
Further, after the confirmation of the opening operation of the
以上の動作は、周知の保護回路における充電動作と同様である。駆動動作記憶部16は、開閉制御部14が出力した制御信号をモニタし、開閉制御部14によるラッチリレー30への制御の最新の状態を記憶する。制御状態は閉状態又は開状態の2通りなので、状態は1ビットのフラグとして保持してよい。
The above operation is the same as the charging operation in a known protection circuit. The drive
次に、ステップ104又はステップ106を経て、ラッチリレー30が閉状態となっている状態が記憶されると、ステップ107に移行し、充放電側電圧測定部12がモニタ動作を開始する。駆動判定部15は、従前から動作している電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値を取得し、両者の差分をモニタし(ステップ108)、差分が所定値以上か否か判断する(ステップ109)。このとき、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12から取得する電圧値は、ノイズと識別するために数ミリ秒程度の時間幅をとり、その間における平均値、中央値等を取ることが望ましい。なお、電池側電圧測定部11が測定する電圧値は本発明の蓄電素子側電圧値に相当し、充放電側電圧測定部12が測定する電圧値は本発明の充放電側電圧値に相当する。
Next, when the state in which the
ステップ109における判断の結果、両者の差分が予め定めた所定値未満であれば、ステップ107に戻り、駆動判定部15は各測定値のモニタリングを継続する。一方、差分が所定値以上であれば、ステップ110へ移行し、駆動判定部15はラッチリレー30が誤動作していると判定し、判定結果を開閉制御部14へ出力する。判定結果を受けた開閉制御部14は、ラッチリレー30を閉状態とする制御信号を出力し(ステップ111)、ラッチリレー30を駆動させる。
If the result of determination in
ここで、ラッチリレー30の誤動作及びその訂正動作について説明する。上記ステップ101〜106の一連の動作によってラッチリレー30が閉状態となるよう制御されている状態においても、1ビットのパルス信号による制御信号と区別できない外部からのパルス性ノイズの混入等によって、ラッチリレー30は独立して動作し開状態になる恐れがある。
Here, a malfunction of the
そこで、本実施の形態においては、主回路においてラッチリレー30の前後の電圧をそれぞれ測定することによりラッチリレー30の動作に基づく主回路の実際の開閉状態を調べ、これを保護回路10の制御状態と併せて参照することにより、主回路の開閉制御の実態を判断するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the actual open / close state of the main circuit based on the operation of the
すなわち、図3(a)に示すように、ラッチリレー30が正常に閉状態を保持していれば、充電開始時電圧Vaから満充電電圧Vbに達するまでの充電期間中(時刻t0以降)、電池側電圧測定部11が測定する電圧V1及び充放電側電圧測定部12が測定する電圧V2は一致している。これに対し、図3(b)に示すように、ラッチリレー30が開状態になると(時刻t1以降)、電池の特性により、電池側電圧測定部11が測定する電圧V1は当該開状態までの充電状態における電圧値Vcから徐々に低下することとなる一方、充放電側電圧測定部12が測定する電圧V2は充電器側の充電電圧Vdが直接反映されることとなる。
That is, as shown in FIG. 3A, if the
したがって、それぞれの電圧の差分の大きさ、すなわち絶対値|V2−V1|が十分大きな値として得られた場合、主回路は開状態にあって、且つ、駆動動作記憶部16を参照して、その状態が保護回路10の制御によるものでない場合は、ラッチリレー30が誤動作しているとみなすことができる。
Accordingly, when the magnitude of the difference between the voltages, that is, the absolute value | V2−V1 | is obtained as a sufficiently large value, the main circuit is in an open state and the drive
このように、本実施の形態1の蓄電装置1によれば、主回路においてラッチリレー30を間に挟んだ二点間の電位を測定し、これに基づき、主回路の開閉状態が保護回路による制御を正しく反映したものかどうかを確認することができる。これにより、外部ノイズ等の侵入に起因する回路開閉の誤動作有無の判断精度を向上することが可能となっている。なお、電池側電圧測定部11が測定する電圧V1及び充放電側電圧測定部12が測定する電圧V2については、いずれもラッチリレー30が閉状態における場合の電圧降下を考慮して補正することが、検出精度を高めることができ、より好適である。
As described above, according to the power storage device 1 of the first embodiment, the potential between two points sandwiching the
又、本実施の形態においては、ラッチリレー30を主回路の開閉スイッチとして用いたことにより以下の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the use of the
通常の保護回路に用いられるリレーにおいては、動作中は内蔵機構であるコイルに常時通電する必要がある。特に駆動時においては、リレーは蓄電装置内の蓄電池から電流を得て動作するため、リチウムイオン二次電池20の電圧変動を引き起こす。又、コイルに電流が流れている間はコイルのインピーダンスも変動し、コイルへ流れる電流を変動させ、リチウムイオン二次電池20の電圧変動の原因となる。これら電池の電圧変動が、主回路における正確な電圧測定の妨げとなっていた。 In a relay used for a normal protection circuit, it is necessary to always energize a coil which is a built-in mechanism during operation. In particular, at the time of driving, the relay operates by obtaining a current from the storage battery in the power storage device, thereby causing a voltage fluctuation of the lithium ion secondary battery 20. In addition, while the current is flowing through the coil, the impedance of the coil also varies, causing the current flowing through the coil to fluctuate, causing voltage fluctuations in the lithium ion secondary battery 20. These battery voltage fluctuations hinder accurate voltage measurement in the main circuit.
これに対し、本実施の形態におけるラッチリレー30は、保護回路10の各手段からの電流が継続的に流れることなく開閉状態が維持される自己保持スイッチであるため、主回路において、リチウムイオン二次電池20を含めたラッチリレー30の前後の区間において電圧変動が少ない(影響が少ない)。
On the other hand, the
したがって、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12が測定する電圧は安定した値として得られ、これら電圧をモニタリングする開閉制御部14及び駆動判定部15は、精度の高い判定を行うことができる。
Therefore, the voltage measured by the battery side
(放電時の動作)
次に、第2の動作例として、保護回路10の外部接続端子50に、蓄電装置1の電力により動作する外部負荷が接続され、リチウムイオン二次電池20が放電を行う場合の動作を、図4のフローチャートを参照して以下に説明する。
(Operation during discharge)
Next, as a second operation example, an operation when an external load that is operated by the power of the power storage device 1 is connected to the
蓄電装置1に外部負荷が接続され、外部負荷の動作が開始すると、ステップ201及び202として、リチウムイオン二次電池20の放電状態として、電流測定部13、サーミスタ40、電池側電圧測定部11からそれぞれ電流値、温度情報、電圧値が開閉制御部14に与えられる。
When an external load is connected to the power storage device 1 and the operation of the external load is started, the discharge state of the lithium ion secondary battery 20 is determined as
外部負荷の動作中、開閉制御部14は、上記各部から得られた電圧値、電流値及び抵抗値をモニタし続ける(ステップ203)。リチウムイオン二次電池20の放電状態に異常、すなわち温度上昇、電圧低下又は変動等、リチウムイオン二次電池20の動作継続に不具合とされる数値又は数値変化が認められた場合は、蓄電装置1の放電異常としてステップ204に移行し、ラッチリレー30を動作させ、主回路が開状態となるよう制御を行う。
During the operation of the external load, the switching
この場合、外部負荷に新たな蓄電装置1を接続して動作を継続させ、従前の蓄電装置1は点検、メンテナンス等の対象とすることが望ましい。 In this case, it is desirable that the new power storage device 1 is connected to an external load to continue the operation, and the previous power storage device 1 is a target for inspection, maintenance, and the like.
次に、点検、メンテナンス等により数値異常が解消された場合には、開閉制御部14による電池側電圧測定部11等のモニタリングに基づきリチウムイオン二次電池20が正常な状態に復帰したかどうかが判断され(ステップ211)、正常に復帰した場合は、開閉制御部14の制御によりラッチリレー30は再度閉状態に移行し(ステップ205)、蓄電装置1は再度外部負荷を接続、協働可能な状態になる。ステップ203の正常な動作状態、又はステップ205の異常検知後の復帰状態のいずれにおいても、ラッチリレー30が開状態とする制御を行った旨の情報が最新の状態として駆動履歴記憶部16に記憶される。そして、ラッチリレー30が閉状態となっている状態が確認されると、ステップ206にて充放電側電圧測定部12がモニタ動作を行う。
Next, when the numerical abnormality is eliminated by inspection, maintenance, etc., whether or not the lithium ion secondary battery 20 has returned to a normal state based on the monitoring of the battery side
以下は、充電時の動作と同様であり、駆動判定部15は、充電時の動作と同様、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値を取得して両者の差分をモニタし(ステップ207)、両者の差分が予め定めた所定値未満であれば(ステップ208)、ステップ206に戻り、駆動判定部15は各測定値のモニタを継続する。差分が所定値以上であれば(ステップ208)、ステップ209へ移行し、駆動判定部15はラッチリレー30が誤動作していると判定し、判定結果を受けた開閉制御部14は、ラッチリレー30が閉状態となる制御信号を出力する(ステップ208)。
The following is the same as the operation at the time of charging, and the
上記ステップ208においては、ラッチリレー30が開状態になったときの電池側電圧測定部11の電圧V1はラッチリレー30が閉状態の際の電圧と同一であり、同充放電側電圧測定部12が測定する電圧V2は、主回路が開状態となるため実質上フロートとなる。
In
このように、本実施の形態1の蓄電装置1によれば、充放電時いずれの場合においても、主回路においてラッチリレー30を間に挟んだ二点間の電位を高精度で測定し、かつ、主回路の開閉状態が保護回路による制御を正しく反映したものかどうかを確認することができる。これにより、非常時の電力経路遮断その他電力経路開閉に関する判断精度を向上させて高い信頼性を獲得することが可能となる。
Thus, according to the power storage device 1 of the first embodiment, in any case during charging and discharging, the potential between two points sandwiching the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の蓄電装置は、充電動作時における駆動判定部15の判断手法を、実施の形態1と異ならせたことを特徴とする。したがって構成は実施の形態1と同一であり、以下、動作について図5のフローチャートを参照して説明する。
(Embodiment 2)
The power storage device according to the second embodiment of the present invention is characterized in that the determination method of the
はじめに、動作開始時から、駆動履歴判定部16にて開閉制御部14によるラッチリレー30の状態が記録されるまでの動作は実施の形態1と同様であって、従って図2のステップ101〜106の動作が実行される。
First, the operation from the start of the operation until the drive
次に、ステップ301に移行し、充放電側電圧測定部12がモニタ動作を開始する。このとき駆動判定部15は、充放電側電圧測定部12のモニタ時間を有意な変化が観測可能な時間幅とるようにする。次に、駆動判定部15は、充放電側電圧測定部12のモニタ時間に同期するように電池側電圧測定部11のモニタを開始し(ステップ302)、両者の差分をとり(ステップ303)、これが一定の変化幅を有する電圧変動か否かを判定する(ステップ304)。
Next, the process proceeds to step 301, and the charge / discharge side
一定の変化幅を有する電圧変動が認められた場合は、ステップ305へ移行し、駆動判定部15はラッチリレー30が誤動作していると判定する。判定結果を受けた開閉制御部14は、ラッチリレー30が閉状態となる制御信号を出力させる(ステップ306)。
When a voltage fluctuation having a certain change width is recognized, the process proceeds to step 305, and the
上記ステップ303〜304の動作は以下の原理に基づく。すなわち、図6に示すように、ラッチリレー30が開状態になると、リチウムイオン二次電池20と切り離されることで充放電側電圧測定部12が測定する電圧は安定しなくなる。充放電側電圧測定部12が測定する電圧V2は充電器側の充電電圧Vdを反映することとなり、充電電圧Vdに含まれるリップル成分が直接測定可能となる。一方、直流電源であるリチウムイオン二次電池20側の電圧V1は通常リップル成分を含まないため、両者の差分においてはリップル成分がそのまま抽出される。
The operations in
したがって、それぞれの電圧の差分の大きさ|V2−V1|の変動の程度が予め定めた値より大きい場合は、実施の形態1と同様、ラッチリレー30が誤動作しているとみなすことができる。
Therefore, when the magnitude of the difference | V2−V1 | in each voltage difference is greater than a predetermined value, it can be considered that the
電圧V2の平均値が電圧V1とほぼ同じである場合は、電圧の差分の大きさ|V2−V1|は微小な値となってしまい、判断、比較用の所定値の設定には精密さが要求される。本実施の形態においては、単純な数値の大小比較でなく、定性的な検討に基づき、リップル成分を測定対象として比較を行うことにより、より精密な判断が可能となる。 When the average value of the voltage V2 is substantially the same as the voltage V1, the magnitude of the voltage difference | V2−V1 | becomes a minute value, and the setting of the predetermined value for determination and comparison is not precise. Required. In the present embodiment, it is possible to make a more precise determination by making a comparison using a ripple component as a measurement object based on qualitative examination rather than a simple comparison of numerical values.
実施の形態1にて説明したように、ラッチリレー30は、保護回路10の各手段からの電流を受けることなく開閉状態が維持される自己保持スイッチであって、主回路においてラッチリレー30自身が電圧変動の原因となることがない。これはリップル成分のモニタに好適な構成となっている。
As described in the first embodiment, the
このように、本実施の形態2の蓄電装置によれば、主回路においてラッチリレー30を間に挟んだ二点間の電位の変動を測定し、これに基づき、主回路の開閉状態が保護回路による制御を正しく反映したものかどうかを確認することができる。これにより、外部ノイズ等の侵入に起因する保護回路の誤動作の可能性を低減して、精度の高い判定を行うことができる。
As described above, according to the power storage device of the second embodiment, the fluctuation of the potential between two points sandwiching the
なお、上記の実施の形態1及び2においては、蓄電装置1は、主回路において、開閉制御部14によりラッチリレー30が閉状態となるよう制御されている場合の誤動作を判定するものとして説明を行ったが、ラッチリレー30が開状態となるよう制御されている場合の誤動作を判定するものとしてもよい。
In Embodiments 1 and 2 described above, power storage device 1 is described as determining malfunction in the main circuit when
この場合の動作の一例を図7のフローチャートに示す。 An example of the operation in this case is shown in the flowchart of FIG.
上記各実施の形態の場合と同様、保護回路10内の各測定部が測定を始めた状態(ステップ401、402)で、充電動作であれば充電を開始し(ステップ403)、放電動作であれば外部負荷の動作に追従した放電が行われる。
As in the case of each of the above embodiments, charging is started (step 403) if the measurement unit in the
次いで充電又は放電状態に、過充電又は過放電等の異常があるかどうか判断し(ステップ404)、異常が認められた場合は、ラッチリレー30を開状態となるよう駆動させる(ステップ405)。
Next, it is determined whether or not there is an abnormality such as overcharge or overdischarge in the charge or discharge state (step 404). If the abnormality is recognized, the
この状態において、充放電側電圧測定部12がモニタ動作を開始する(ステップ406)。駆動判定部15は、従前から動作している電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値を取得し、両者の差分を求める(ステップ407)。
In this state, the charge / discharge side
主回路においてラッチリレー30を間に挟んだ二点間の電圧V1、V2が同電位としてモニタされ、両電圧の差分の大きさ|V2―V1|が実質的に0[V]となった場合に(ステップ408)、駆動判定部15は、ラッチリレー30が誤動作状態であると判定し(ステップ409)、ラッチリレー30が開状態となるよう開閉制御部14を制御する(ステップ410)。
When the voltages V1 and V2 between two points sandwiching the
なお、ステップ408における「実質的に0[V]」とは、|V2―V1|が所定時間(例えば、0.3秒)以上継続して計測装置の精度の誤差範囲内にある状態、又は、所定時間間隔(例:0.1秒)で|V2―V1|を求め、|V2―V1|が所定回数(例:3回)以上連続して計測装置の精度の誤差範囲内にある状態を意味する。
Note that “substantially 0 [V]” in
一方、|V2―V1|が実質的に0[V]ではない有意な値として認められた場合には、ステップ406に戻り、駆動判定部15は各測定値のモニタリングを継続する。
On the other hand, if | V2-V1 | is recognized as a significant value that is not substantially 0 [V], the process returns to step 406, and the
このように、保護回路10が開状態の動作を行っている場合であっても、ラッチリレー30を備え、かつラッチリレー30の前後の二点間の電圧を測定することにより、保護回路の誤動作の可能性を低減して、精度の高い判定を行うことができる。
As described above, even when the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の蓄電装置は、駆動判定部15において、電圧値に加えて電流値を更に考慮した判断を行うことを特徴とする。したがって構成は実施の形態1と同一である。以下、上記の各実施の形態の、電圧値に基づく判断に、電流値に基づく判断を更に付加した制御を、図8(a)(b)の各フローチャートを参照して説明する。
(Embodiment 3)
The power storage device according to Embodiment 3 of the present invention is characterized in that the
充電時に、駆動判定部15は、図2のフローチャートのステップ109において、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値の差分が所定値以上であれば、図8(a)のフローチャートのステップ501へ遷移する。そして、電流計測部17がモニタする電流値を取得して、更にステップ502にてその値が実質的に0[A]であるか否かを判断する。なお、ここで「実質的に0[A]である」とは、単に測定上電流の流れが検知されないことを意味するばかりではなく、電流計測部17の精度の誤差範囲にある有意な数値が検知されることも含まれる。
At the time of charging, if the difference between the voltage values of the battery side
電流値が実質的に0[A]であると判断した場合、駆動判定部15は、図2のフローチャートのステップ110へ遷移し、ラッチリレー30が誤動作していると判定して、開閉制御部14にラッチリレー30を駆動させる。一方、電流値が実質的に0[A]ではないと判断した場合は、ステップ107又は501へ遷移し、電圧値及び電流値に基づくラッチリレー30の動作状態の判定を継続する。
When it is determined that the current value is substantially 0 [A], the
放電時には、図4のフローチャートのステップ208とステップ209の間に、上記のステップ501及び502のフローを実行させる。
At the time of discharging, the
駆動判定部15は、図5のフローチャートのステップ304とステップ305の間に、上記のステップ501及び502のフローを実行させることもできる。
The
次に、ラッチリレー30が開状態となるよう制御されている場合の誤動作判定において、電流値に基づく判断を付加した制御を、図7のフローチャート及び図8(b)を参照して説明する。
Next, the control to which the determination based on the current value is added in the malfunction determination when the
駆動判定部15は、図7のフローチャートのステップ408において、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値の差分が実質的に0[V]であれば、図8(b)のフローチャートのステップ601へ遷移する。そして、電流計測部17がモニタする電流値を取得して、更にステップ602にてその値が実質的に0[A]より大きいか否かを判断する。なお、ここで「実質的に0[A]より大きい」とは、単に測定上電流の流れが検知されることを意味するのではなく、電流計測部17の精度の誤差範囲を越えた、有意な数値が得られることを意味する。
If the difference between the voltage values of the battery side
電流値が実質的に0[A]より大きいと判断した場合、駆動判定部15は、図7のフローチャートのステップ409へ遷移し、ラッチリレー30が誤動作していると判定して、開閉制御部14にラッチリレー30を駆動させる。一方、電流値が実質的に0[A]より大きくないと判断した場合は、ステップ406又は601へ遷移し、電圧値及び電流値に基づくラッチリレー30の動作状態の判定を継続する。
When it is determined that the current value is substantially larger than 0 [A], the
以上のように、本実施の形態3の蓄電装置によれば、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12が測定する電圧値に加えて、電流測定部17が測定する電流値に基づく判定動作を付加したことにより、ラッチリレー30の誤動作の判定の精度を、更に高めることが可能となる。
As described above, according to the power storage device of the third embodiment, in addition to the voltage values measured by the battery side
なお、上記の説明においては、図8(a)(b)に示す電流値に基づく判断フローは、いずれも電圧値に基づく判断がなされた後に実行されるものとしたが、電流値に基づく判断は、電圧値に基づく判断の前、又は電圧値に基づく判断と平行して行うようにしてもよい。特に判断を平行して行う場合はラッチリレー30の迅速な制御が可能となり、蓄電装置1の信頼性を向上させることが可能となる。
In the above description, the determination flow based on the current value shown in FIGS. 8A and 8B is executed after the determination based on the voltage value is performed, but the determination based on the current value is performed. May be performed before the determination based on the voltage value or in parallel with the determination based on the voltage value. In particular, when the determination is performed in parallel, the
上記の説明においては、電流値に基づく判断は、電流測定部17がモニタする電流値に基づくものとしたが、電流測定部13がモニタする電流値に基づくものとしてもよい。又、電流測定部13と17を併用してもよい。
In the above description, the determination based on the current value is based on the current value monitored by the
ただし、上記の説明のように電流測定部17を単体で用いることは、以下の理由により好適である。すなわち、電流計測部13は外部接続端子50とラッチリレー30との間に接続されていることで、外部接続端子50に接続された充電器又は外部負荷からのリーク電流が流れ込み、リチウムイオン二次電池20に起因する正確な電流を検知できなくなる恐れがある。これに対し、リチウムイオン二次電池20の負極の電流を直接測定する電流測定部17を単体で用いることで、精度が高く信頼性の高い判定を行うことができる。
However, using the
電流測定部17は、リチウムイオン二次電池20の負極から流れる電流を直接測定するものとしたが、ラッチリレー30とリチウムイオン二次電池20との間を流れる電流を測定するものとしてもよい。
Although the
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の蓄電装置は、駆動判定部15において、電圧値を用いた判断ができない場合に電流値のみで判断を行わせることを特徴とする。したがって構成は実施の形態1と同一である。
(Embodiment 4)
The power storage device according to the fourth embodiment of the present invention is characterized in that the
はじめに、蓄電装置1の点検動作を図9のフローチャートを参照して説明する。外部接続端子50に充電器若しくは外部負荷が接続されていない状態又は充電器若しくは外部負荷に対して蓄電装置1が電流の授受を行っていない状態において、駆動判定部15は、外部からの制御入力により又は自動で、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の電圧値を取得する(ステップ701)。取得された電圧値は、駆動判定部15自身に記憶、又は駆動履歴記憶部16にあらかじめ設定されたプリセット値と比較される(ステップ702)。ここでプリセット値は、蓄電装置1の工場出荷時に設定された固定値であって、点検動作の条件下で電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12が正常に動作した場合の測定値と同一の値である。
First, the inspection operation of the power storage device 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In a state where a charger or an external load is not connected to the
次に、取得した電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の各測定値がプリセット値とそれぞれ一致した場合は、ステップ703へ移行し、各電圧測定部が正常であることを確認し、点検動作を終了する。一方、各測定値のいずれか一方でもプリセット値と相違があった場合は、ステップ704へ移行し、駆動判定部15は、これ以降、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12の各測定値に基づく判断を停止し、電流測定部17からの電流値に基づく判断に切り換える。
Next, when the obtained measured values of the battery-side
具体的には、実施の形態1の図2のフローチャートにおいて、ステップ107〜ステップ109に換えて図8(a)のステップ501及び502が実行される。同様に、実施の形態1の図4のフローチャートにおけるステップ206〜ステップ208、図5のフローチャートにおけるステップ301〜304に換えてステップ501及び502が実行される。又、図7のフローチャートにおけるステップ406〜408に換えてステップ601及び602が実行される。
Specifically, steps 501 and 502 of FIG. 8A are executed in place of
このように、本発明の実施の形態4によれば、電池側電圧測定部11及び充放電側電圧測定部12を点検し、不具合がある場合には電流測定部17が測定する電流値に基づく判定動作を行わせることとしたことにより、ラッチリレー30の誤動作の判定の信頼性を高めることが可能となる。
Thus, according to Embodiment 4 of the present invention, the battery side
なお、上記の各実施の形態においては、駆動判定部15によるラッチリレー30の誤動作判定は、いずれも蓄電装置1に対して充電動作又は放電動作を行う際に実行されるものとしたが、本発明の自己保持スイッチの開閉動作及び動作状態判定手段の判定は、充電動作又は放電動作と独立して行われるものであってもよい。
In each of the above-described embodiments, the malfunction determination of the
そのような動作の一例としては、過度の高温又は低温環境下等、リチウムイオン二次電池20に対して不適な外部環境に蓄電装置1が置かれた場合に、サーミスタ40又は図示しない外部の温度センサがモニタする温度情報に基づきラッチリレー30を開状態にする保護動作が挙げられる。
As an example of such an operation, when the power storage device 1 is placed in an external environment unsuitable for the lithium ion secondary battery 20 such as an excessively high or low temperature environment, the
具体的には、ラッチリレー30を開状態とする制御の誤操作を判定する図7のフローチャートにおいて、充放電動作を実行するステップ401〜404に換えて、サーミスタ40の温度測定に基づきラッチリレー30を動作させる。なお、このような保護動作は、蓄電装置1が放電又は充電動作を行っていない状態であれば、充電器又は外部負荷との接続の有無を問わずに行うようにしてもよい。
Specifically, in the flowchart of FIG. 7 that determines an erroneous operation of the control that opens the
上記の各実施の形態においては、蓄電装置1は、電池側電圧測定部11と充放電側電圧測定部12とが二点間の電位を個別に測定し、駆動判定部15において差分をとって判定を行うものとしたが、本発明は、ラッチリレー30前後の電位差を直接測定して、駆動判定部15は当該電位差の大きさに基づき判断を行うようにしてもよい。
In each of the above embodiments, in the power storage device 1, the battery side
上記の各実施の形態においては、蓄電装置1は、保護回路10における開閉制御部14が、駆動判定部15の制御に基づき強制的にラッチリレー30を駆動させるものとして説明を行ったが、本発明は、ラッチリレー30を強制的に駆動させることなく、駆動判定部15による判定を行うのみの構成として実現してもよい。この場合は、駆動判定部15による駆動判定の結果を外部へ通知させる構成を備えることが、より好適である。
In each of the embodiments described above, the power storage device 1 has been described assuming that the open /
図10は、駆動判定部15の判定結果を受けて、ラッチリレー30が誤動作していることを知らせる報知部60を備えた構成例である。報知部60は、本発明の報知手段に相当し、蓄電装置1に異常が生じている旨を利用者に認知させるための信号を警報として出力する手段であって、LCDによる文字表示、LED等の光その他映像を出力する手段、又はブザーその他音声出力を行う手段として実現される。
FIG. 10 is a configuration example including a
このような構成によれば、利用者は、本発明の精度の高い判定によって、確実に蓄電装置の動作に異常があることを知ることができる。なお、報知部60は専用の構成として別途設けてもよいし、保護回路にて慣用されているLED等のインジケータを利用して実現してもよい。報知部60の構成は、実施の形態1〜4の構成と併用してもよい。
According to such a configuration, the user can surely know that there is an abnormality in the operation of the power storage device by the highly accurate determination of the present invention. In addition, the alerting | reporting
上記の各実施の形態においては、本発明は、リチウムイオン二次電池20を内蔵し、充放電回路としての主回路を有する蓄電装置1として実施されるものとしたが、本発明は、発電機その他の定電圧電源に接続され、又は任意の二点間において電力供給を行う電力経路の間に配置され、当該電源装置その他電力経路の保護装置として機能する電力経路開閉装置として実現してもよい。 In each of the above-described embodiments, the present invention is implemented as the power storage device 1 having the lithium ion secondary battery 20 and having the main circuit as the charge / discharge circuit. It may be realized as a power path switching device that is connected to another constant voltage power source or disposed between power paths that supply power between any two points and functions as a power device or other power path protection device. .
図11は、電力経路の入力側に接続される入力端子70と、出力側に測定される出力端子80とを有する電力経路開閉装置2の構成図である。ただし、図1と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
FIG. 11 is a configuration diagram of the power path switching apparatus 2 having an
電力経路開閉装置2の基本動作は実施の形態1と同様であって、電流測定部13及び入力側電圧測定部11aが測定する電流値及び電圧値をモニタし、異常があればラッチリレー30を動作させて電力経路を遮断する。ラッチリレー30の両端に設けられた、電池側電圧測定部11に相当する入力側電圧測定部11a、及び充放電側電圧測定部12に相当する出力側電圧測定部12aの電圧は、ラッチリレー30の動作が閉状態であることが確認されると常時モニタされ、両電圧の差分が所定値を越えた場合には、駆動判定部15が異常を判断し、開閉制御部14を制御してラッチリレー30を再度閉状態となるよう動作させる。
The basic operation of the power path switching device 2 is the same as that of the first embodiment. The current value and the voltage value measured by the
以上の構成においても、各実施の形態の蓄電装置と同様、非常時の電力経路遮断その他電力経路開閉に関する判断精度が向上することで、高い信頼性が獲得される。なお、電力経路開閉装置2においても、実施の形態1〜4の蓄電装置1の、上述したすべての構成が任意に適用された構成であってもよい。 Also in the above configuration, as in the power storage device of each embodiment, high reliability is obtained by improving the accuracy of determination regarding power path interruption and other power path switching in an emergency. The power path switching device 2 may also have a configuration in which all the above-described configurations of the power storage device 1 of the first to fourth embodiments are arbitrarily applied.
上記の説明においては、本発明の自己保持スイッチはラッチリレーであるとしたが、外部からの信号の授受や電力消費を行わずに開閉動作を継続することが可能なスイッチであればよく、周知のリレーの構成に限定されるものではない。 In the above description, the self-holding switch of the present invention is a latch relay. However, any switch that can continue the opening / closing operation without receiving or transmitting signals from the outside or consuming power is known. However, the configuration of the relay is not limited.
上記の説明においては、本発明の自己保存スイッチは、1ビットのパルス信号を制御信号として動作するものとしたが、パルス信号により制御されるものであれば、情報量はビット数に限定されるものではない。さらに、1ビットの情報量を有する信号により制御されるものであれば、信号の形式に限定されるものではない。 In the above description, the self-preserving switch according to the present invention operates using a 1-bit pulse signal as a control signal. However, the amount of information is limited to the number of bits as long as it is controlled by the pulse signal. It is not a thing. Further, the signal format is not limited as long as it is controlled by a signal having an information amount of 1 bit.
上記の説明においては、本発明の蓄電素子はリチウムイオン二次電池であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。さらに電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子であってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は、充放電可能に電気を蓄積可能な素子であれば、その具体的な方式によって限定されるものではない。 In the above description, the storage element of the present invention is a lithium ion secondary battery. However, a nickel-hydrogen battery or other various secondary batteries may be used as long as the battery can be charged and discharged by an electrochemical reaction. . Furthermore, it may be an element that directly stores electricity as electric charges, such as an electric double layer capacitor. In short, the power storage element of the present invention is not limited by a specific method as long as it is an element that can store electricity so as to be charged and discharged.
要するに、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記各実施の形態に種々の変更を加えてもよい。 In short, various modifications may be made to the above-described embodiments, including those described above, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
以上のような本発明は、充放電経路又は電力経路開閉に関する判断精度を向上させて高い信頼性を獲得することが可能となり、二次電池等の使用において有用である。 The present invention as described above makes it possible to improve the accuracy with which the charge / discharge path or power path is opened and closed to obtain high reliability, and is useful in the use of secondary batteries and the like.
1 蓄電装置
10 保護回路
11 電池側電圧測定部
12 充放電側電圧測定部
13 電流測定部
14 開閉制御部
15 駆動判定部
16 駆動履歴記憶部
17 電流測定部
20 リチウムイオン二次電池
30 ラッチリレー
40 サーミスタ
50 外部接続端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
充電器又は発電機と、外部負荷とが接続される外部接続端子に接続される保護回路と、を備える蓄電装置であって、
前記保護回路は、
前記蓄電素子の正極と前記外部接続端子との間の充放電経路の任意の二点間の電位差を測定する電位差測定手段と、
前記充放電経路の前記二点の間に設けられた自己保持スイッチと、
前記蓄電素子の負極と前記外部接続端子との間の充放電経路の電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電素子の状態に少なくとも基づき、前記自己保持スイッチの開閉を制御する開閉制御手段と、
前記電位差測定手段の測定結果及び前記電流測定手段の測定結果の少なくともいずれか一方と前記開閉制御手段の制御状態とに基づき、前記自己保持スイッチの動作状態を判定する動作状態判定手段とを備えた、
蓄電装置。 A storage element;
A power storage device comprising a charger or a generator and a protection circuit connected to an external connection terminal to which an external load is connected,
The protection circuit is
A potential difference measuring means for measuring a potential difference between any two points of a charge / discharge path between the positive electrode of the power storage element and the external connection terminal;
A self-holding switch provided between the two points of the charge / discharge path;
Current measuring means for measuring a current in a charge / discharge path between the negative electrode of the power storage element and the external connection terminal;
Opening / closing control means for controlling opening / closing of the self-holding switch based at least on the state of the storage element;
An operation state determination unit for determining an operation state of the self-holding switch based on at least one of the measurement result of the potential difference measurement unit and the measurement result of the current measurement unit and the control state of the switching control unit; ,
Power storage device.
前記蓄電素子の充電時又は放電時に前記電流測定手段の測定した電流値が、実質的に0[A]である場合、前記自己保持スイッチが誤作動していると判定する、
請求項1に記載の蓄電装置。 The self-holding switch is a latch relay that is kept in a closed state in a normal state that is not a charging abnormality or a discharging abnormality,
When the current value measured by the current measuring means at the time of charging or discharging the storage element is substantially 0 [A], it is determined that the self-holding switch is malfunctioning.
The power storage device according to claim 1.
請求項1に記載の蓄電装置。 The determination by the operation state determination unit is performed independently of charging or discharging of the power storage element.
The power storage device according to claim 1.
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