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JP5583194B2 - Battery system, battery management apparatus and battery management method - Google Patents

Battery system, battery management apparatus and battery management method Download PDF

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JP5583194B2 JP2012255142A JP2012255142A JP5583194B2 JP 5583194 B2 JP5583194 B2 JP 5583194B2 JP 2012255142 A JP2012255142 A JP 2012255142A JP 2012255142 A JP2012255142 A JP 2012255142A JP 5583194 B2 JP5583194 B2 JP 5583194B2
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Description

本発明は、複数のセルを備えた組電池を備える電池システムに関する。   The present invention relates to a battery system including an assembled battery including a plurality of cells.

従来、複数のセル（以下、「セル群」という。）を用いて構成される組電池のセルバランスは、高電圧のセルと低電圧のセルとが概ね等しい電圧となるまで抵抗によって高電圧のセルを放電させることで行われていた。セルバランスとは、組電池を構成するセル群の電圧を均等化することである。このように抵抗を用いる方法では、組電池を構成するセル群全体において高電圧のセルが占める割合が小さい場合、放電によるエネルギー廃棄量は少量となる。しかし、組電池を構成するセル群全体において高電圧のセルが占める割合が大きい場合、放電によるエネルギー廃棄量が多量となってしまう。   Conventionally, the battery balance of an assembled battery constituted by using a plurality of cells (hereinafter referred to as “cell group”) is such that a high voltage cell and a low voltage cell have a high voltage by a resistor until the voltage is substantially equal. This was done by discharging the cell. Cell balance is equalizing the voltage of the cell group which comprises an assembled battery. Thus, in the method using resistance, when the proportion of high voltage cells in the entire cell group constituting the assembled battery is small, the amount of energy discarded due to discharge is small. However, when the proportion of high voltage cells in the entire cell group constituting the assembled battery is large, the amount of energy discarded due to discharge becomes large.

エネルギー廃棄量を低減させるため、トランス等を用いてエネルギーをセルからセルへ移す方法が提案されている。この方法では、高電圧のセルのエネルギーを低電圧のセルへ移すことによって組電池のセルバランスを行っている。その結果、セルバランスにおけるエネルギー廃棄量を低減させることが可能となる。しかし、トランス等を用いた方法では、装置への実装にあたって部品が大きくなってしまうため、装置の小型化が困難であった。また、装置への実装にあたって部品の数量が多くなるため、コストダウンも困難であった。   In order to reduce the amount of energy discarded, a method of transferring energy from cell to cell using a transformer or the like has been proposed. In this method, the cell balance of the assembled battery is performed by transferring the energy of the high voltage cell to the low voltage cell. As a result, it is possible to reduce the amount of energy discarded in cell balance. However, in the method using a transformer or the like, it is difficult to reduce the size of the device because the components become large when mounted on the device. In addition, since the number of parts increases in mounting on the apparatus, it is difficult to reduce the cost.

このような問題に対して、特許文献１のような技術が提案されている。特許文献１の技術では、組電池と予備セルとを備えた電池監視回路を形成し、電池監視回路毎にセルバランスを行っている。特許文献１の具体的な処理として、組電池に対して並列に予備セルを設け、予備セルに対して高電圧のセルのエネルギーを一旦充電させる。次に予備セルから低電圧のセルに対して充電を行うことによって組電池のセルバランスを行う。そのため、特許文献１の技術は、組電池を構成するセルが数セル程度あればセルバランスを行うことが可能である。   For such a problem, a technique such as Patent Document 1 has been proposed. In the technique of Patent Document 1, a battery monitoring circuit including an assembled battery and a spare cell is formed, and cell balancing is performed for each battery monitoring circuit. As a specific process of Patent Document 1, a spare cell is provided in parallel with the assembled battery, and the energy of a high-voltage cell is temporarily charged in the spare cell. Next, the battery balance of the assembled battery is performed by charging the low voltage cell from the spare cell. Therefore, the technique of Patent Document 1 can perform cell balancing if the number of cells constituting the assembled battery is about several cells.

特開２０１２−０２３８０２号公報JP 2012-023802 A

通常、大型装置などのように組電池を大量に使用する場合、複数の電池監視回路を用いて制御ネットワークを構築して組電池全体のバランス制御を行う。しかしながら、特許文献１の技術では、複数の組電池間ではバランスを行うことができないという問題があった。   Normally, when a large amount of assembled batteries are used, such as a large apparatus, a control network is constructed using a plurality of battery monitoring circuits to perform balance control of the entire assembled battery. However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that balance cannot be achieved among a plurality of assembled batteries.

上記事情に鑑み、本発明は、複数の組電池間でのバランスを行う技術を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for balancing between a plurality of assembled batteries.

本発明の一態様は、複数の単位電池を直列に接続した組電池を並列に複数接続した電池システムであって、前記組電池の電圧に基づいて複数の組電池の電圧を均等化させる指示を送信する上位制御装置と、前記上位制御装置から送信される指示に基づいて前記組電池の電圧を均等化する電池管理装置と、電力変換装置と、複数の電池管理装置それぞれに対応する組電池との間に設けられ、前記上位制御装置の制御によって前記組電池毎の接続を切り替える複数の組電池対応スイッチと、を備え、前記上位制御装置は、電圧調整を行う対象となる組電池に対応する前記組電池対応スイッチの切り替えを制御する切替制御部を備え、前記電池管理装置は、前記単位電池の電圧を均等化する均等化部と、前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、を備え、前記均等化部は、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池システムである。 One aspect of the present invention is a battery system in which a plurality of assembled batteries in which a plurality of unit batteries are connected in series are connected in parallel, and an instruction for equalizing the voltages of the plurality of assembled batteries based on the voltage of the assembled batteries. A higher-level control device that transmits, a battery management device that equalizes the voltage of the assembled battery based on an instruction transmitted from the higher-level control device, a power conversion device, and an assembled battery corresponding to each of the plurality of battery management devices And a plurality of assembled battery-compatible switches that switch connections for each assembled battery under the control of the higher-order control device, and the higher-order control device corresponds to the assembled battery that is subject to voltage adjustment. A switching control unit configured to control switching of the switch corresponding to the assembled battery, wherein the battery management device includes an equalizing unit configured to equalize a voltage of the unit battery, and a load and a switch connected in series to the assembled battery. A discharge circuit including a control circuit and a battery pack for adjustment connected in series to the battery pack, and the equalizing unit charges the battery pack for adjustment after charging from the battery pack to the battery pack for adjustment. And the unit batteries constituting the assembled battery are individually connected to equalize the voltage between the unit batteries, and the adjustment assembled battery has substantially the same characteristics with respect to the relationship between the assembled battery and the voltage and the charging rate. and a capacity smaller than the capacity of one unit cell of the battery pack, the number of unit cells constituting the number and the adjustment assembled battery of the unit batteries is equal der Ru cell system.

本発明の一態様は、上記の電池システムであって、前記上位制御装置は、前記組電池に接続されている電池管理装置から前記組電池の電圧値を受信する受信部と、前記受信部が受信した電圧値に基づいて前記電池管理装置に制御指令を送信する送信部と、を備え、前記電池管理装置は、前記上位制御装置から送信される制御指令を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記制御指令に基づいて前記組電池の電圧制御を行う制御部と、を備える。 One aspect of the present invention is the battery system described above, in which the host controller receives a voltage value of the assembled battery from a battery management device connected to the assembled battery, and the receiving unit includes: A transmission unit that transmits a control command to the battery management device based on the received voltage value, the battery management device receiving a control command transmitted from the host control device, and the reception unit And a control unit that performs voltage control of the assembled battery based on the control command received.

本発明の一態様は、上記の電池システムであって、前記放電回路の前記スイッチは、前記制御部に接続され、前記制御部は、前記放電回路のスイッチを制御し、前記組電池の電圧を前記制御指令の指示に応じた電圧まで放電させる。 One aspect of the present invention is the battery system described above, in which the switch of the discharge circuit is connected to the control unit, and the control unit controls the switch of the discharge circuit to control the voltage of the assembled battery. Discharge to a voltage according to the instruction of the control command.

本発明の一態様は、複数の単位電池を直列接続した組電池を並列に複数接続した電池システムにおける電池管理装置であって、複数の電池管理装置を管理する上位制御装置から送信される制御指令を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記制御指令に基づいて前記組電池の電圧制御を行う制御部と、を備え、前記単位電池の電圧を均等化する均等化部と、前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、をさらに備え、前記均等化部は、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池管理装置である。 One aspect of the present invention is a battery management apparatus in a battery system in which a plurality of battery packs in which a plurality of unit batteries are connected in series are connected in parallel, and a control command transmitted from a host controller that manages the plurality of battery management apparatuses And a control unit that performs voltage control of the assembled battery based on the control command received by the receiving unit, and an equalizing unit that equalizes the voltage of the unit battery, A discharge circuit including a load and a switch connected in series with the battery; and an adjustment assembled battery connected in series with the assembled battery, wherein the equalization unit is configured to adjust the assembled battery from the assembled battery to the adjusting assembled battery. After charging the battery, the voltage between the unit batteries is equalized by individually connecting the battery pack for adjustment and the unit battery constituting the battery pack, and the battery pack for adjustment In relation to the charging rate And have substantially the same characteristics, capacity smaller than the capacity of one unit cell of the battery pack, the number and the Ru equal der battery unit cells that constitute the number and battery pack for the adjustment of the unit cell It is a management device.

本発明の一態様は、複数の単位電池を直列に接続した組電池を並列に複数接続した電池システムにおける電池管理方法であって、前記組電池の電圧に基づいて複数の組電池の電圧を均等化させる指示を送信する上位制御装置が、電力変換装置と前記複数の組電池それぞれとの間に設けられる組電池対応スイッチの切り替えを制御して電圧調整を行う対象となる組電池に対応する前記組電池対応スイッチを切り替える切替制御ステップを有し、前記上位制御装置から送信される指示に基づいて前記組電池の電圧を均等化する電池管理装置が、前記単位電池の電圧を均等化する均等化ステップと、電池管理装置が、前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、電池管理装置が、前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、を有し、前記均等化ステップにおいて、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池管理方法である。 One aspect of the present invention is a battery management method in a battery system in which a plurality of assembled batteries in which a plurality of unit batteries are connected in series are connected in parallel, and the voltages of the plurality of assembled batteries are equalized based on the voltages of the assembled batteries. host controller for transmitting an instruction for reduction corresponds to the battery pack to be subjected to the control by the voltage adjusting switch of the battery pack capable switch that is provided between each of the plurality of assembled batteries and power converter A battery management device that has a switching control step for switching the battery pack compatible switch and that equalizes the voltage of the battery pack based on an instruction transmitted from the host control device. A discharge circuit comprising a load and a switch connected in series to the assembled battery, and a battery assembly for adjustment in which the battery management device is connected in series to the assembled battery. And, in the equalizing step, after charging the assembled battery from the assembled battery, the unit battery by individually connecting the adjusting assembled battery and the unit battery constituting the assembled battery The battery pack for adjustment has substantially the same characteristics regarding the relationship between the battery pack and the voltage and the charging rate, the capacity is smaller than the capacity of one unit battery of the battery pack, the number of unit cells constituting the number and the adjustment battery pack of unit cells is equal der Ru battery management method.

本発明により、複数の組電池間でのバランスを行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to balance among a plurality of assembled batteries.

本発明における電池システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the battery system in this invention. 電池システムの第一実施形態における電池ユニット１００ａの機能構成を表す図である。It is a figure showing the function structure of the battery unit 100a in 1st embodiment of a battery system. 第一実施形態における電池ユニット１００ａ間におけるセルバランス制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the cell balance control between the battery units 100a in 1st embodiment. 電池システムの第二実施形態における電池ユニット１００ｂの機能構成を表す図である。It is a figure showing the function structure of the battery unit 100b in 2nd embodiment of a battery system. 第二実施形態における電池ユニット１００ｂ間におけるセルバランス制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the cell balance control between the battery units 100b in 2nd embodiment. 電池システムの第三実施形態における電池ユニット１００ｃの機能構成を表す図である。It is a figure showing the function structure of the battery unit 100c in 3rd embodiment of a battery system.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明における電池システムのシステム構成を示す図である。本発明の電池システムは、電池ユニット１００−１〜１００−ｎ（ｎ：１以上の整数）、電力変換装置２００、上位制御装置３００、組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎ、電流検出部５００−１〜５００−ｎ及び受電端スイッチ７００を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a battery system according to the present invention. The battery system of the present invention includes battery units 100-1 to 100-n (n: an integer equal to or greater than 1), a power conversion device 200, a host control device 300, assembled battery compatible switches 400-1 to 400-n, and a current detection unit. 500-1 to 500-n and a power receiving end switch 700 are provided.

なお、以降の説明において、電池ユニット１００−１〜１００−ｎについて特に区別しない場合には、電池ユニット１００と記載する。また、組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎについて特に区別しない場合には、組電池対応スイッチ４００と記載する。また、電流検出部５００−１〜５００−ｎについて特に区別しない場合には、電流検出部５００と記載する。   In the following description, the battery units 100-1 to 100-n will be described as the battery unit 100 unless otherwise distinguished. When there is no particular distinction between the assembled battery compatible switches 400-1 to 400-n, they are described as an assembled battery compatible switch 400. In addition, the current detection units 500-1 to 500-n are referred to as a current detection unit 500 unless otherwise distinguished.

電池ユニット１００は、組電池毎に対応するユニットであり、それぞれが同じ構成を有する。具体的に、電池ユニット１００−１は、組電池１０−１と電池監視回路２０−１とを備える。電池ユニット１００−２〜１００−ｎは、それぞれ、組電池１０−２〜１０−ｎと電池監視回路２０−２〜２０−ｎとを備える。   The battery unit 100 is a unit corresponding to each assembled battery, and each has the same configuration. Specifically, the battery unit 100-1 includes an assembled battery 10-1 and a battery monitoring circuit 20-1. Battery units 100-2 to 100-n include assembled batteries 10-2 to 10-n and battery monitoring circuits 20-2 to 20-n, respectively.

なお、以降の説明において、組電池１０−１〜１０−ｎについて特に区別しない場合には、組電池１０と記載する。また、電池監視回路２０−１〜２０−ｎについて特に区別しない場合には、電池監視回路２０と記載する。   In the following description, the assembled batteries 10-1 to 10-n will be described as the assembled battery 10 unless otherwise distinguished. In addition, the battery monitoring circuits 20-1 to 20-n are described as the battery monitoring circuit 20 unless otherwise distinguished.

組電池１０は、単体の二次電池である電池セルを複数備え、これら複数の電池セルを直列に接続して形成される。組電池１０−１〜１０−ｎは、それぞれ電流検出部５００−１〜５００−ｎ、組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎ及び受電端スイッチ７００を介して電力変換装置２００に接続される。   The assembled battery 10 includes a plurality of battery cells that are single secondary batteries, and is formed by connecting the plurality of battery cells in series. The assembled batteries 10-1 to 10-n are connected to the power conversion device 200 via current detection units 500-1 to 500-n, assembled battery compatible switches 400-1 to 400-n, and a power receiving end switch 700, respectively. .

電池監視回路２０は、組電池１０の状態を監視し、組電池１０の状態に応じて組電池１０における充放電動作を制御する。また、電池監視回路２０は、バス６００を介して上位制御装置３００と相互通信を行う。例えば、電池監視回路２０は、バス６００を介して上位制御装置３００から送信されるバランス制御指令を受信して組電池１０の電圧調整を実行する。バランス制御指令とは、電池ユニット１００間でそれぞれの組電池１０の電圧を均等化させるための指令である。バランス制御指令には、電圧を均等化させるために上位制御装置３００によって設定された基準電圧の値が情報として含まれている。基準電圧の値には、例えば組電池１０−１〜組電池１０−ｎの電圧値の中で最も低い値が設定されても良いし、全電池セル１１の電圧値の中で最も低い値が設定されても良い。   The battery monitoring circuit 20 monitors the state of the assembled battery 10 and controls the charge / discharge operation in the assembled battery 10 according to the state of the assembled battery 10. In addition, the battery monitoring circuit 20 performs mutual communication with the host control device 300 via the bus 600. For example, the battery monitoring circuit 20 receives a balance control command transmitted from the host controller 300 via the bus 600 and performs voltage adjustment of the assembled battery 10. The balance control command is a command for equalizing the voltage of each assembled battery 10 between the battery units 100. The balance control command includes, as information, a reference voltage value set by the host controller 300 in order to equalize the voltages. As the value of the reference voltage, for example, the lowest value among the voltage values of the assembled batteries 10-1 to 10-n may be set, or the lowest value among the voltage values of all the battery cells 11 may be set. It may be set.

電力変換装置２００は、組電池１０から供給される直流による電力を交流に変換し、商用系統８００に接続される負荷（図示せず）に供給する。すなわち、組電池１０−１〜１０−ｎは並列に接続されたうえで、電力変換装置２００を介して負荷や他の電源（図示せず）と接続される。   The power conversion device 200 converts the DC power supplied from the assembled battery 10 into AC and supplies it to a load (not shown) connected to the commercial system 800. That is, the assembled batteries 10-1 to 10-n are connected in parallel and then connected to a load and other power sources (not shown) via the power conversion device 200.

上位制御装置３００は、各電池ユニット１００の電池監視回路２０から送信される組電池１０の電圧値に基づいて電池監視回路２０を制御する。具体的に、上位制御装置３００は、電池監視回路２０から送信された組電池１０の電圧値を収集して、組電池１０の各電圧値を比較する。そして、上位制御装置３００は、収集した電圧値に基づき、最も電圧の低い組電池１０を特定する。その後、上位制御装置３００は、特定した組電池１０の電圧を基準として、他の組電池１０の電圧調整を電池監視回路２０にさせるためにバランス制御指令を送信する。   The host controller 300 controls the battery monitoring circuit 20 based on the voltage value of the assembled battery 10 transmitted from the battery monitoring circuit 20 of each battery unit 100. Specifically, the host controller 300 collects the voltage values of the assembled battery 10 transmitted from the battery monitoring circuit 20 and compares the voltage values of the assembled battery 10. And the high-order control apparatus 300 specifies the assembled battery 10 with the lowest voltage based on the collected voltage value. Thereafter, the host controller 300 transmits a balance control command to cause the battery monitoring circuit 20 to adjust the voltage of the other assembled battery 10 based on the identified voltage of the assembled battery 10.

組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎは、それぞれ、組電池１０−１〜１０−ｎに対して設けられる。組電池対応スイッチ４００がオン状態のとき、組電池対応スイッチ４００に接続された組電池１０は、受電端スイッチ７００を介して電力変換装置２００に接続される。組電池対応スイッチ４００がオフ状態のとき、組電池対応スイッチ４００に接続された組電池１０と電力変換装置２００との接続が切断される。   The assembled battery compatible switches 400-1 to 400-n are provided for the assembled batteries 10-1 to 10-n, respectively. When the battery pack compatible switch 400 is in the ON state, the battery pack 10 connected to the battery pack compatible switch 400 is connected to the power conversion device 200 via the power receiving end switch 700. When the battery pack compatible switch 400 is in the OFF state, the connection between the battery pack 10 connected to the battery pack compatible switch 400 and the power conversion device 200 is disconnected.

受電端スイッチ７００は、組電池１０−１〜１０−ｎと電力変換装置２００との間に設けられる。また、受電端スイッチ７００と組電池１０−１〜１０−ｎとの間には、組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎ及び電流検出部５００−１〜５００−ｎが配置されている。
受電端スイッチ７００がオン状態のとき、組電池対応スイッチ４００がオン状態となっている組電池１０と電力変換装置２００とが接続される。受電端スイッチ７００がオフ状態のとき、組電池対応スイッチ４００がオン状態であっても、全ての組電池１０と電力変換装置２００との接続が切断される。 The power receiving end switch 700 is provided between the assembled batteries 10-1 to 10-n and the power conversion device 200. In addition, assembled battery-compatible switches 400-1 to 400-n and current detection units 500-1 to 500-n are arranged between the power receiving end switch 700 and the assembled batteries 10-1 to 10-n.
When the power receiving end switch 700 is in the on state, the assembled battery 10 in which the assembled battery correspondence switch 400 is in the on state and the power conversion device 200 are connected. When the power receiving end switch 700 is in the off state, all the assembled batteries 10 are disconnected from the power conversion device 200 even if the assembled battery compatible switch 400 is in the on state.

組電池対応スイッチ４００は、上位制御装置３００によって個別にオン状態、オフ状態の切り替えが行われる。すなわち、上位制御装置３００は、組電池１０と電力変換装置２００との接続と切断とを組電池１０毎に切り替えることができる。   The battery pack compatible switch 400 is individually switched between an on state and an off state by the host control device 300. That is, the host control device 300 can switch connection and disconnection between the assembled battery 10 and the power conversion device 200 for each assembled battery 10.

上述の組電池対応スイッチ４００及び受電端スイッチ７００は、以下のような場合にオン状態、オフ状態の切り替えが行われる。例えば、上位制御装置３００は、起動時において組電池対応スイッチ４００−１〜４００−ｎと受電端スイッチ７００とをオフ状態からオン状態に切り替える。   In the following cases, the assembled battery compatible switch 400 and the power receiving end switch 700 are switched between an on state and an off state. For example, the host control device 300 switches the assembled battery corresponding switches 400-1 to 400-n and the power receiving end switch 700 from the off state to the on state at the time of activation.

また、電池システムの動作中において、組電池１０に異常が発生した場合、上位制御装置３００は、この異常が発生した組電池１０の組電池対応スイッチ４００をオフ状態に切り替える。このような動作により、異常が発生した組電池１０と商用系統８００との接続を切断し、異常のない組電池１０のみを動作させることが可能となる。上位制御装置３００は、異常の発生に応じて受電端スイッチ７００をオフ状態として、全ての組電池１０と商用系統８００との接続を切断しても良い。   Further, when an abnormality occurs in the assembled battery 10 during the operation of the battery system, the host control device 300 switches the assembled battery corresponding switch 400 of the assembled battery 10 in which this abnormality has occurred to an off state. By such an operation, it becomes possible to cut the connection between the assembled battery 10 in which an abnormality has occurred and the commercial system 800 and operate only the assembled battery 10 that has no abnormality. The host controller 300 may disconnect all the assembled batteries 10 and the commercial system 800 by turning off the power receiving end switch 700 in response to the occurrence of an abnormality.

また、商用系統８００側にて負荷や他の電源の異常が発生し、電力変換装置２００経由で過大な電流が流れるような場合、上位制御装置３００は受電端スイッチ７００をオフ状態とする。また、電力変換装置２００自体に異常が生じた場合、上位制御装置３００は受電端スイッチ７００をオフ状態とする。その結果、電力変換装置２００に接続されている組電池１０が保護される。   Further, when a load or other power supply abnormality occurs on the commercial system 800 side and an excessive current flows through the power conversion device 200, the host control device 300 turns off the power receiving end switch 700. Further, when an abnormality occurs in the power conversion device 200 itself, the host control device 300 turns off the power receiving end switch 700. As a result, the assembled battery 10 connected to the power conversion device 200 is protected.

電流検出部５００−１〜５００−ｎは、それぞれ、組電池１０−１〜１０−ｎに流れる電流量を検出する。電流検出部５００によって検出された電流量は、上位制御装置３００に入力される。すなわち、上位制御装置３００は、電池ユニット１００毎の組電池１０の充放電動作に応じた電流量を監視できる。   The current detection units 500-1 to 500-n detect the amounts of current flowing through the assembled batteries 10-1 to 10-n, respectively. The amount of current detected by the current detection unit 500 is input to the host control device 300. That is, the host controller 300 can monitor the amount of current according to the charge / discharge operation of the assembled battery 10 for each battery unit 100.

また、組電池１０間でのバランス制御における電圧調整を行う際には、その組電池１０が商用系統８００と切断されていることが必要となる。そのため、上位制御装置３００は、電圧調整を行う対象となる組電池１０に対応する組電池対応スイッチ４００をオフ状態に切り替える。
なお、組電池対応スイッチ４００及び受電端スイッチ７００には、例えば、ＭＣＢ（Miniature Circuit Breaker：電流遮断器）が使用される。 Further, when performing voltage adjustment in balance control between the assembled batteries 10, the assembled battery 10 needs to be disconnected from the commercial system 800. Therefore, the host controller 300 switches the assembled battery corresponding switch 400 corresponding to the assembled battery 10 to be subjected to voltage adjustment to an off state.
For example, MCB (Miniature Circuit Breaker) is used for the assembled battery compatible switch 400 and the power receiving end switch 700.

以下、本発明の具体的な構成例（第一実施形態、第二実施形態及び第三実施形態）について説明する。
［第一実施形態］
図２は、電池システムの第一実施形態における電池ユニット１００ａの機能構成を表す図である。以下、第一実施形態における電池ユニット１００ａについて説明する。なお、第一実施形態では、バランス制御指令に含まれる基準電圧の値には、組電池１０−１〜組電池１０−ｎの電圧値に関する目標値が設定される。例えば、基準電圧の値には、組電池１０−１〜組電池１０−ｎの中で最も低い値が設定される。
組電池１０は、４つの電池セル１１−１〜１１−４を直列に接続して形成される。電池セル１１−１〜１１−４の各々は、単体の二次電池であり、例えばリチウムイオン電池が使用される。
なお、組電池１０が４つの電池セル１１−１〜１１−４により形成されているが、あくまでも一例であり、組電池１０を形成する電池セルの数は特に限定されるものではない。以降の説明において、電池セル１１−１〜１１−４について特に区別しない場合には、電池セル１１と記載する。 Hereinafter, specific configuration examples (first embodiment, second embodiment, and third embodiment) of the present invention will be described.
[First embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the battery unit 100a in the first embodiment of the battery system. Hereinafter, the battery unit 100a in the first embodiment will be described. In the first embodiment, a target value related to the voltage value of the assembled battery 10-1 to the assembled battery 10-n is set as the value of the reference voltage included in the balance control command. For example, the lowest value among the assembled batteries 10-1 to 10-n is set as the value of the reference voltage.
The assembled battery 10 is formed by connecting four battery cells 11-1 to 11-4 in series. Each of the battery cells 11-1 to 11-4 is a single secondary battery, for example, a lithium ion battery.
In addition, although the assembled battery 10 is formed with the four battery cells 11-1 to 11-4, it is an example to the last, and the number of the battery cells which form the assembled battery 10 is not specifically limited. In the following description, the battery cells 11-1 to 11-4 will be referred to as battery cells 11 unless otherwise distinguished.

電池監視回路２０ａは、調整用組電池３０、調整用組電池充電用回路４０、調整用組電池放電回路５０−１〜５０−４、放電用抵抗６０、放電用抵抗制御スイッチ７０、Ａ/Ｄ（analog to digital）変換器８０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、調整用組電池用Ａ/Ｄ変換器８２及びトランシーバー８３を備える。   The battery monitoring circuit 20a includes an adjustment battery pack 30, an adjustment battery charge circuit 40, an adjustment battery discharge circuit 50-1 to 50-4, a discharge resistor 60, a discharge resistance control switch 70, and an A / D. (Analog to digital) converter 80, CPU (Central Processing Unit) 81, adjustment battery pack A / D converter 82, and transceiver 83 are provided.

調整用組電池３０は、電池セル１１−１〜１１−４のセルバランスを行うために用いられる組電池である。調整用組電池３０は、電圧と充電率との関係に関して、組電池１０と略同じ特性を有する。調整用組電池３０は、例えば、電池セル１１と同一構成のセル（調整用セル３１−１〜３１−４）を、電池セル１１と同一数（例えば、４つ）直列接続して形成されても良い。調整用セル３１−１〜３１−４の各々は、単体の二次電池であり、例えばリチウムイオン電池が使用される。なお、調整用組電池３０の総容量は、単一の電池セル１１の総容量よりも小さくても良い。
また、調整用組電池３０が４つの調整用セル３１−１〜３１−４により形成されているが、あくまでも一例であり、調整用組電池３０を形成する調整用セルの数は特に限定されるものではない。以降の説明において、調整用セル３１−１〜３１−４について特に区別しない場合には、調整用セル３１と記載する。 The adjustment assembled battery 30 is an assembled battery used for performing cell balance of the battery cells 11-1 to 11-4. The adjustment battery pack 30 has substantially the same characteristics as the battery pack 10 with respect to the relationship between the voltage and the charging rate. The battery pack for adjustment 30 is formed, for example, by connecting in series the same number of cells (for example, four) as the battery cells 11 (cells for adjustment 31-1 to 31-4) having the same configuration as the battery cell 11. Also good. Each of the adjustment cells 31-1 to 31-4 is a single secondary battery, for example, a lithium ion battery. The total capacity of the adjustment battery pack 30 may be smaller than the total capacity of the single battery cell 11.
Further, the adjustment assembled battery 30 is formed by the four adjustment cells 31-1 to 31-4, but is merely an example, and the number of adjustment cells forming the adjustment assembled battery 30 is particularly limited. It is not a thing. In the following description, the adjustment cells 31-1 to 31-4 will be referred to as adjustment cells 31 unless otherwise distinguished.

調整用組電池充電用回路４０は、調整用組電池充電用スイッチ４１及び調整用組電池充電用スイッチ４２を備える。
調整用組電池充電用スイッチ４１は、一方の端部が組電池１０の正極端子に接続され、他方の端部が調整用組電池３０の負極端子に接続されている。また、調整用組電池充電用スイッチ４２は、一方の端部が調整用組電池３０の正極端子に接続され、他方の端部が組電池１０の負極端子に接続されている。そのため、調整用組電池充電用スイッチ４１及び調整用組電池充電用スイッチ４２がオン状態のとき組電池１０と調整用組電池３０とが直列に接続される。また、調整用組電池充電用スイッチ４１及び調整用組電池充電用スイッチ４２がオフ状態のとき組電池１０と調整用組電池３０との接続が切断される。 The adjustment assembled battery charging circuit 40 includes an adjustment assembled battery charging switch 41 and an adjustment assembled battery charging switch 42.
The adjustment battery pack charging switch 41 has one end connected to the positive terminal of the battery pack 10 and the other end connected to the negative terminal of the battery pack 30. The adjustment battery pack charging switch 42 has one end connected to the positive terminal of the adjustment battery 30 and the other end connected to the negative terminal of the battery pack 10. Therefore, when the adjustment assembled battery charging switch 41 and the adjustment assembled battery charging switch 42 are in the ON state, the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30 are connected in series. Further, when the adjustment assembled battery charging switch 41 and the adjustment assembled battery charging switch 42 are in the OFF state, the connection between the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30 is disconnected.

調整用組電池放電回路５０−１は、調整用組電池放電スイッチ５１−１と調整用組電池放電スイッチ５２−１と放電抵抗５３−１とを備える。調整用組電池放電スイッチ５２−１及び放電抵抗５３−１は、調整用組電池３０を放電させるための放電回路を形成する。調整用組電池放電スイッチ５２−１及び放電抵抗５３−１は電池セル１１−１に直列に接続される。
調整用組電池放電スイッチ５１−１及び調整用組電池放電スイッチ５２−１がオン状態のとき、電池セル１１−１と調整用組電池３０とが直列に接続される。
調整用組電池放電回路５０−２〜５０−４は、調整用組電池放電回路５０−１と同様に構成される。 The adjustment battery pack discharge circuit 50-1 includes an adjustment battery discharge switch 51-1, an adjustment battery discharge switch 52-1, and a discharge resistor 53-1. The adjustment assembled battery discharge switch 52-1 and the discharge resistor 53-1 form a discharge circuit for discharging the adjustment assembled battery 30. The adjustment assembled battery discharge switch 52-1 and the discharge resistor 53-1 are connected in series to the battery cell 11-1.
When the adjustment assembled battery discharge switch 51-1 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-1 are in the on state, the battery cell 11-1 and the adjustment assembled battery 30 are connected in series.
The adjustment battery pack discharge circuits 50-2 to 50-4 are configured in the same manner as the adjustment battery discharge circuit 50-1.

放電用抵抗６０及び放電用抵抗制御スイッチ７０は、組電池１０を放電させるための放電回路を形成する。放電用抵抗６０及び放電用抵抗制御スイッチ７０は、組電池１０に直列に接続される。放電用抵抗制御スイッチ７０がオン状態のとき、組電池１０は放電用抵抗６０を負荷として放電する。
Ａ/Ｄ変換器８０は、電池セル１１−１〜１１−４のそれぞれの両端の電圧を入力し、電圧値をデジタル信号で出力する。 The discharge resistor 60 and the discharge resistance control switch 70 form a discharge circuit for discharging the assembled battery 10. The discharge resistor 60 and the discharge resistance control switch 70 are connected to the assembled battery 10 in series. When the discharge resistance control switch 70 is in the ON state, the battery pack 10 is discharged using the discharge resistor 60 as a load.
The A / D converter 80 receives the voltage across each of the battery cells 11-1 to 11-4, and outputs the voltage value as a digital signal.

ＣＰＵ８１は、電池監視回路２０ａの制御を行う。例えば、ＣＰＵ８１は、調整用組電池３０の充電を行う際に調整用組電池充電用スイッチ４１の切り替えを行う。調整用組電池充電用スイッチ４１がオン状態のとき、組電池１０と調整用組電池３０とが直列に接続される。組電池１０の電圧が調整用組電池３０の電圧より高いため、組電池１０から調整用組電池３０への充電が行われる。また、調整用組電池充電用スイッチ４１がオフ状態のとき、組電池１０から調整用組電池３０への充電が行われない。   The CPU 81 controls the battery monitoring circuit 20a. For example, the CPU 81 switches the adjustment assembled battery charging switch 41 when charging the adjustment assembled battery 30. When the adjustment assembled battery charging switch 41 is in the ON state, the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30 are connected in series. Since the voltage of the assembled battery 10 is higher than the voltage of the adjustment assembled battery 30, charging from the assembled battery 10 to the adjustment assembled battery 30 is performed. Further, when the adjustment assembled battery charging switch 41 is in the OFF state, the adjustment assembled battery 30 is not charged from the assembled battery 10.

また、ＣＰＵ８１は、調整用組電池３０から組電池１０の各電池セル１１を充電する際に調整用組電池放電回路５０−１〜５０−４の切り替えを行う。例えば、調整用組電池放電回路５０−１がオン状態のとき、調整用組電池３０と電池セル１１−１とが直列に接続される。調整用組電池３０の電圧が電池セル１１−１の電圧より高いため、調整用組電池３０から電池セル１１−１への充電が行われる。また、調整用組電池放電回路５０−１がオフ状態のとき、調整用組電池３０から電池セル１１−１への充電が行われない。
同様に、調整用組電池放電回路５０−２〜５０−４がオン状態のとき、調整用組電池３０からそれぞれ電池セル１１−２〜１１−４への充電が行われる。また、調整用組電池放電回路５０−２〜５０−４がオフ状態のとき、調整用組電池３０から電池セル１１−２〜１１−４への充電が行われない。 Further, the CPU 81 switches the adjustment assembled battery discharge circuits 50-1 to 50-4 when charging each battery cell 11 of the assembled battery 10 from the adjustment assembled battery 30. For example, when the adjustment assembled battery discharge circuit 50-1 is in the ON state, the adjustment assembled battery 30 and the battery cell 11-1 are connected in series. Since the voltage of the battery pack for adjustment 30 is higher than the voltage of the battery cell 11-1, charging from the battery pack for adjustment 30 to the battery cell 11-1 is performed. Further, when the adjustment assembled battery discharge circuit 50-1 is in the OFF state, the charging from the adjustment assembled battery 30 to the battery cell 11-1 is not performed.
Similarly, when the adjustment battery pack discharge circuits 50-2 to 50-4 are in the ON state, the battery cells 11-2 to 11-4 are charged from the adjustment battery pack 30, respectively. Further, when the adjustment assembled battery discharge circuits 50-2 to 50-4 are in the off state, the adjustment assembled battery 30 is not charged to the battery cells 11-2 to 11-4.

また、ＣＰＵ８１は、上位制御装置３００から送信されるバランス制御指令に応じて放電用抵抗制御スイッチ７０の切り替えを行う。例えば、ＣＰＵ８１は、放電用抵抗制御スイッチ７０をオン状態にして、組電池１０の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になるまで放電を行う。そして、組電池１０の電圧が基準電圧に達すると、ＣＰＵ８１は放電用抵抗制御スイッチ７０をオフ状態にして、組電池１０と放電用抵抗６０との接続を切断する。   Further, the CPU 81 switches the discharge resistance control switch 70 in accordance with a balance control command transmitted from the host controller 300. For example, the CPU 81 turns on the discharging resistance control switch 70 and performs discharging until the voltage of the assembled battery 10 reaches the reference voltage included in the balance control command. When the voltage of the assembled battery 10 reaches the reference voltage, the CPU 81 turns off the discharging resistance control switch 70 and disconnects the assembled battery 10 and the discharging resistor 60.

調整用組電池用Ａ/Ｄ変換器８２は、調整用組電池３０の両端の電圧を入力し、電圧値をデジタル信号で出力する。
トランシーバー８３は、ＣＰＵ８１から出力される組電池１０の電圧値を、バス６００を介して上位制御装置３００に送信する。また、トランシーバー８３は、上位制御装置３００から送信されるバランス制御指令を受信する。 The adjustment assembled battery A / D converter 82 inputs the voltage across the adjustment assembled battery 30 and outputs the voltage value as a digital signal.
The transceiver 83 transmits the voltage value of the assembled battery 10 output from the CPU 81 to the host controller 300 via the bus 600. Further, the transceiver 83 receives a balance control command transmitted from the host controller 300.

図３は、第一実施形態における電池ユニット１００ａ間におけるセルバランス制御の流れを示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ８１は、調整用組電池充電用スイッチ４１及び調整用組電池充電用スイッチ４２をオン状態にして、組電池１０から調整用組電池３０に対して充電を行う（ステップＳ１０１）。調整用組電池３０に対して充電が行われると、組電池１０の充電容量の低下に応じて組電池１０の電圧は低下する。それに対して、調整用組電池３０の充電容量の上昇に応じて調整用組電池３０の電圧は上昇する。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of cell balance control between the battery units 100a in the first embodiment.
First, the CPU 81 turns on the adjustment assembled battery charging switch 41 and the adjustment assembled battery charging switch 42 to charge the adjustment assembled battery 30 from the assembled battery 10 (step S101). When the adjustment assembled battery 30 is charged, the voltage of the assembled battery 10 decreases as the charging capacity of the assembled battery 10 decreases. On the other hand, the voltage of the adjustment battery pack 30 increases as the charge capacity of the adjustment battery pack 30 increases.

組電池１０と調整用組電池３０とが略同じ電圧になると、ＣＰＵ８１は調整用組電池充電用スイッチ４１及び調整用組電池充電用スイッチ４２をオフ状態にして組電池１０と調整用組電池３０との接続を切断する。なお、組電池１０と調整用組電池３０とが略同じ電圧であるため、電池セル１１−１〜１１−４のそれぞれの電圧は、調整用組電池３０の電圧より小さい。
次に、ＣＰＵ８１は、組電池１０のセルバランスを行う（ステップＳ１０２）。以下、セルバランスの処理を具体的に説明する。まず、ＣＰＵ８１は、調整用組電池放電スイッチ５１−１及び調整用組電池放電スイッチ５２−１をオン状態にして、電池セル１１−１と調整用組電池３０とを直列接続する。 When the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30 have substantially the same voltage, the CPU 81 turns off the adjustment assembled battery charging switch 41 and the adjustment assembled battery charging switch 42 to turn off the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30. Disconnect from the. In addition, since the assembled battery 10 and the adjustment assembled battery 30 have substantially the same voltage, each voltage of the battery cells 11-1 to 11-4 is smaller than the voltage of the adjustment assembled battery 30.
Next, the CPU 81 performs cell balance of the assembled battery 10 (step S102). The cell balance process will be specifically described below. First, the CPU 81 turns on the adjustment assembled battery discharge switch 51-1 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-1 to connect the battery cell 11-1 and the adjustment assembled battery 30 in series.

この際、電池セル１１−１の電圧より調整用組電池３０の電圧の方が大きいため、調整用組電池３０に直列接続した電池セル１１−１に対して充電が行われる。
電池セル１１−１の電圧が所定の電圧に達すると、ＣＰＵ８１は調整用組電池放電スイッチ５１−１及び調整用組電池放電スイッチ５２−１をオフ状態にして電池セル１１−１と調整用組電池３０との接続を切断する。所定の電圧とは、例えば、調整用組電池３０の電圧が電池セル１１の電圧より小さくならない範囲で、電池セル１１間のセルバランスが行われる電圧である。所定の電圧は、ＣＰＵ８１によって予め計算される。 At this time, since the voltage of the adjustment assembled battery 30 is larger than the voltage of the battery cell 11-1, the battery cell 11-1 connected in series to the adjustment assembled battery 30 is charged.
When the voltage of the battery cell 11-1 reaches a predetermined voltage, the CPU 81 turns off the adjustment assembled battery discharge switch 51-1 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-1, and adjusts the battery cell 11-1 and the adjustment set. The connection with the battery 30 is disconnected. The predetermined voltage is, for example, a voltage at which cell balance between the battery cells 11 is performed in a range where the voltage of the adjustment assembled battery 30 does not become smaller than the voltage of the battery cells 11. The predetermined voltage is calculated in advance by the CPU 81.

次に、ＣＰＵ８１は、調整用組電池放電スイッチ５１−２及び調整用組電池放電スイッチ５２−２をオン状態にして、電池セル１１−２と調整用組電池３０とを直列接続する。電池セル１１−２の電圧より調整用組電池３０の電圧の方が大きいため、調整用組電池３０に直列接続した電池セル１１−２に対して充電が行われる。電池セル１１−２の電圧が所定の電圧に達すると、ＣＰＵ８１は調整用組電池放電スイッチ５１−２及び調整用組電池放電スイッチ５２−２をオフ状態にして電池セル１１−２と調整用組電池３０との接続を切断する。   Next, the CPU 81 turns on the adjustment assembled battery discharge switch 51-2 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-2 to connect the battery cell 11-2 and the adjustment assembled battery 30 in series. Since the voltage of the adjustment assembled battery 30 is larger than the voltage of the battery cell 11-2, the battery cell 11-2 connected in series to the adjustment assembled battery 30 is charged. When the voltage of the battery cell 11-2 reaches a predetermined voltage, the CPU 81 turns off the adjustment assembled battery discharge switch 51-2 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-2, and adjusts the battery cell 11-2 and the adjustment assembly. The connection with the battery 30 is disconnected.

次に、ＣＰＵ８１は、調整用組電池放電スイッチ５１−３及び調整用組電池放電スイッチ５２−３をオン状態にして、電池セル１１−３と調整用組電池３０とを直列接続する。電池セル１１−３の電圧より調整用組電池３０の電圧の方が大きいため、調整用組電池３０に直列接続した電池セル１１−３に対して充電が行われる。電池セル１１−３の電圧が所定の電圧に達すると、ＣＰＵ８１は調整用組電池放電スイッチ５１−３及び調整用組電池放電スイッチ５２−３をオフ状態にして電池セル１１−３と調整用組電池３０と接続を切断する。   Next, the CPU 81 turns on the adjustment assembled battery discharge switch 51-3 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-3 to connect the battery cell 11-3 and the adjustment assembled battery 30 in series. Since the voltage of the battery pack for adjustment 30 is larger than the voltage of the battery cell 11-3, the battery cell 11-3 connected in series to the battery pack for adjustment 30 is charged. When the voltage of the battery cell 11-3 reaches a predetermined voltage, the CPU 81 turns off the adjustment assembled battery discharge switch 51-3 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-3 to turn off the adjustment of the battery cell 11-3 and the adjustment set. Disconnect from the battery 30.

次に、ＣＰＵ８１は、調整用組電池放電スイッチ５１−４及び調整用組電池放電スイッチ５２−４をオン状態にして、電池セル１１−４と調整用組電池３０とを直列接続する。電池セル１１−４の電圧より調整用組電池３０の電圧の方が大きいため、調整用組電池３０に直列接続した電池セル１１−４に対して充電が行われる。電池セル１１−４の電圧が所定の電圧に達すると、ＣＰＵ８１は調整用組電池放電スイッチ５１−４及び調整用組電池放電スイッチ５２−４をオフ状態にして電池セル１１−４と調整用組電池３０との接続を切断する。以上のようにして、ＣＰＵ８１は、組電池１０の電池セル１１間のセルバランスを行う。   Next, the CPU 81 turns on the adjustment assembled battery discharge switch 51-4 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-4 to connect the battery cell 11-4 and the adjustment assembled battery 30 in series. Since the voltage of the battery pack for adjustment 30 is larger than the voltage of the battery cell 11-4, the battery cell 11-4 connected in series to the battery pack for adjustment 30 is charged. When the voltage of the battery cell 11-4 reaches a predetermined voltage, the CPU 81 turns off the adjustment assembled battery discharge switch 51-4 and the adjustment assembled battery discharge switch 52-4 to turn off the battery cell 11-4 and the adjustment set. The connection with the battery 30 is disconnected. As described above, the CPU 81 performs cell balance between the battery cells 11 of the assembled battery 10.

Ａ／Ｄ変換器８０は、電池セル１１−１〜１１−４から入力された電圧を電圧値に変換してＣＰＵ８１に出力する。ＣＰＵ８１は、出力された電圧値を、トランシーバー８３を介して上位制御装置３００に送信する（ステップＳ１０３）。
上位制御装置３００は、各電池ユニット１００ａから送信された複数の電圧値を受信する。そして、上位制御装置３００は、複数の電池ユニット１００ａの組電池１０の電圧値を比較する。 The A / D converter 80 converts the voltage input from the battery cells 11-1 to 11-4 into a voltage value and outputs the voltage value to the CPU 81. The CPU 81 transmits the output voltage value to the host controller 300 via the transceiver 83 (step S103).
The host controller 300 receives a plurality of voltage values transmitted from each battery unit 100a. And the high-order control apparatus 300 compares the voltage value of the assembled battery 10 of the some battery unit 100a.

上位制御装置３００は、複数の電圧値に基づいて、最も電圧値の低い電池ユニット１００ａ（以下、「低電圧電池ユニット」という。）を特定する。上位制御装置３００は、低電圧電池ユニット以外の電池ユニット１００ａ（以下、「制御電池ユニット」という。）の電圧と低電圧電池ユニットの電圧とが略同じになるように、各制御電池ユニットに対してバランス制御指令を送信する。バランス制御指令には、低電圧電池ユニットの電圧値が基準電圧として含まれている。   The host controller 300 identifies the battery unit 100a having the lowest voltage value (hereinafter referred to as “low voltage battery unit”) based on the plurality of voltage values. The host controller 300 controls each control battery unit so that the voltage of the battery unit 100a other than the low voltage battery unit (hereinafter referred to as “control battery unit”) and the voltage of the low voltage battery unit are substantially the same. Send a balance control command. The balance control command includes the voltage value of the low voltage battery unit as a reference voltage.

電池ユニット１００ａ（制御電池ユニット）のトランシーバー８３は、上位制御装置３００から送信されたバランス制御指令を受信する（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ８１は、放電用抵抗制御スイッチ７０をオン状態にして、組電池１０と放電用抵抗６０とを接続する。その後、組電池１０は、放電用抵抗６０を負荷として放電する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ８１は、組電池１０の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になると、放電用抵抗制御スイッチ７０をオフ状態にして、組電池１０と放電用抵抗６０との接続を切断する。その後、図３の処理は終了する。   The transceiver 83 of the battery unit 100a (control battery unit) receives the balance control command transmitted from the host controller 300 (step S104). The CPU 81 turns on the discharge resistance control switch 70 to connect the assembled battery 10 and the discharge resistor 60. Thereafter, the assembled battery 10 is discharged using the discharging resistor 60 as a load (step S105). When the voltage of the assembled battery 10 reaches the reference voltage included in the balance control command, the CPU 81 turns off the discharging resistance control switch 70 to disconnect the assembled battery 10 and the discharging resistor 60. Thereafter, the process of FIG. 3 ends.

以上のように構成された電池システムによれば、各電池ユニット１００ａから送信される電圧値に基づいて電池ユニット１００ａ間のセルバランスが行われる。
具体的に、まず、電池ユニット１００ａ毎にセルバランスが行われ、各組電池１０の電圧が均等化される。そして、上位制御装置３００は、各電池ユニット１００ａから送信される電圧値に基づいて制御電池ユニット毎に電圧調整をさせる。そして、制御電池ユニットのＣＰＵ８１は、放電用抵抗制御スイッチ７０をオン状態にして組電池１０の電圧が基準電圧になるように放電を行う。その結果、複数の電池監視回路２０間で電圧が均等化される。そのため、複数の電池監視回路２０間でのセルバランスを行うことが可能となる。 According to the battery system configured as described above, the cell balance between the battery units 100a is performed based on the voltage value transmitted from each battery unit 100a.
Specifically, first, cell balance is performed for each battery unit 100a, and the voltage of each assembled battery 10 is equalized. And the high-order control apparatus 300 makes voltage adjustment for every control battery unit based on the voltage value transmitted from each battery unit 100a. Then, the CPU 81 of the control battery unit discharges so that the discharge resistance control switch 70 is turned on and the voltage of the assembled battery 10 becomes the reference voltage. As a result, the voltages are equalized among the plurality of battery monitoring circuits 20. Therefore, it becomes possible to perform cell balance among the plurality of battery monitoring circuits 20.

＜変形例＞
電池セル１１−１〜１１−４が充電される順番は、上述の処理に限定される必要はない。例えば、電池セル１１−２が最初に充電されても良いし、電池セル１１−３が最初に充電されても良いし、どのような順番で充電が行われても良い。
複数の電池ユニット１００ａの中の１つの電池ユニット１００ａが、上位制御装置３００として機能するように構成されても良い。 <Modification>
The order in which the battery cells 11-1 to 11-4 are charged need not be limited to the above-described processing. For example, the battery cell 11-2 may be charged first, the battery cell 11-3 may be charged first, or charging may be performed in any order.
One battery unit 100a among the plurality of battery units 100a may be configured to function as the host controller 300.

［第二実施形態］
図４は、電池システムの第二実施形態における電池ユニット１００ｂの機能構成を表す図である。以下、第二実施形態における電池ユニット１００ｂについて説明する。なお、第二実施形態では、バランス制御指令に含まれる基準電圧の値には、電池セル１１の電圧値に関する目標値が設定される。例えば、基準電圧の値には、全電池セル１１の電圧値の中で最も低い値が設定されても良い。
電池ユニット１００の第二実施形態（電池ユニット１００ｂ）は、放電用抵抗６０及び放電用抵抗制御スイッチ７０に代えてセルバランス回路８４を備えている点で第一実施形態と構成が異なる。第二実施形態は、他の構成については第一実施形態と同様である。そのため、第二実施形態全体の説明は省略し、セルバランス回路８４について説明する。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration of the battery unit 100b in the second embodiment of the battery system. Hereinafter, the battery unit 100b in the second embodiment will be described. In the second embodiment, a target value related to the voltage value of the battery cell 11 is set as the value of the reference voltage included in the balance control command. For example, the lowest value among the voltage values of all the battery cells 11 may be set as the value of the reference voltage.
The second embodiment (battery unit 100b) of the battery unit 100 is different from the first embodiment in that a cell balance circuit 84 is provided instead of the discharge resistor 60 and the discharge resistance control switch 70. The second embodiment is the same as the first embodiment in other configurations. Therefore, description of the whole second embodiment is omitted, and the cell balance circuit 84 will be described.

セルバランス回路８４は、放電スイッチ８５−１〜８５−４と放電抵抗８６−１〜８６−４とを備える。
放電スイッチ８５−１及び放電抵抗８６−１は、電池セル１１−１を放電させるための放電回路を形成する。放電スイッチ８５−１及び放電抵抗８６−１は直列に接続される。放電スイッチ８５−１がオン状態のとき、電池セル１１−１と放電抵抗８６−１とが直列に接続される。これにより、放電スイッチ８５−１がオン状態のとき、電池セル１１−１は放電抵抗８６−１を負荷として放電を行う。この放電による充電容量の低下に応じて電池セル１１−１の電圧は低下する。これに対して、放電スイッチ８５−１がオフ状態のとき、電池セル１１−１から放電抵抗８６−１に対する放電は行われない。 The cell balance circuit 84 includes discharge switches 85-1 to 85-4 and discharge resistors 86-1 to 86-4.
The discharge switch 85-1 and the discharge resistor 86-1 form a discharge circuit for discharging the battery cell 11-1. The discharge switch 85-1 and the discharge resistor 86-1 are connected in series. When the discharge switch 85-1 is in the ON state, the battery cell 11-1 and the discharge resistor 86-1 are connected in series. Thereby, when the discharge switch 85-1 is in an ON state, the battery cell 11-1 discharges with the discharge resistor 86-1 as a load. The voltage of the battery cell 11-1 decreases according to the decrease in the charge capacity due to the discharge. On the other hand, when the discharge switch 85-1 is in the off state, the battery cell 11-1 does not discharge the discharge resistor 86-1.

同様に、放電スイッチ８５−２〜４及び放電抵抗８６−２〜４によりそれぞれ形成される放電回路は、電池セル１１−２〜４に対してそれぞれ直列に接続される。放電スイッチ８５−２〜８５−４がオン状態のとき、電池セル１１−２〜１１−４と放電抵抗８６−２〜８６−４とがそれぞれ直列に接続される。このため、放電スイッチ８５−２〜８５−４がオン状態のとき、電池セル１１−２〜１１−４はそれぞれ放電抵抗８６−２〜８６−４を負荷として放電を行う。   Similarly, the discharge circuits formed by the discharge switches 85-2 to 4 and the discharge resistors 86-2 to 4 are respectively connected in series to the battery cells 11-2 to 4-4. When the discharge switches 85-2 to 85-4 are in the ON state, the battery cells 11-2 to 11-4 and the discharge resistors 86-2 to 86-4 are connected in series, respectively. For this reason, when the discharge switches 85-2 to 85-4 are in the ON state, the battery cells 11-2 to 11-4 discharge using the discharge resistors 86-2 to 86-4 as loads.

この放電による充電容量の低下に応じて電池セル１１−２〜１１−４の電圧はそれぞれ低下する。これに対して、放電スイッチ８５−２〜８５−４がオフ状態のとき、電池セル１１−２〜１１−４から放電抵抗８６−２〜８６−４に対する放電は行われない。
放電スイッチ８５−１〜８５−４は、ＣＰＵ８１によって個別にオン状態、オフ状態の切り替えが行われる。ＣＰＵ８１は、放電スイッチ８５−１〜８５−４がオン状態のとき、電池セル１１の電圧が基準電圧になるまで放電を行う。 The voltages of the battery cells 11-2 to 11-4 are reduced according to the reduction of the charge capacity due to the discharge. On the other hand, when the discharge switches 85-2 to 85-4 are in the OFF state, the discharge from the battery cells 11-2 to 11-4 to the discharge resistors 86-2 to 86-4 is not performed.
The discharge switches 85-1 to 85-4 are individually switched between an on state and an off state by the CPU 81. When the discharge switches 85-1 to 85-4 are in the on state, the CPU 81 discharges until the voltage of the battery cell 11 becomes the reference voltage.

図５は、第二実施形態における電池ユニット１００ｂ間におけるセルバランス制御の流れを示すフローチャートである。図３と同じ処理については、図５において図３と同じ符号を付して説明を省略する。
ステップＳ１０４の処理が終わると、ＣＰＵ８１は、バランス制御指令に応じてセルバランス回路８４を制御することによって、組電池１０の放電を行う（ステップＳ２０１）。以下、第二実施形態におけるセルバランスの処理を具体的に説明する。まず、ＣＰＵ８１は放電スイッチ８５−１をオン状態にする。放電スイッチ８５−１がオン状態になると、電池セル１１−１は放電抵抗８６−１を負荷として放電する。ＣＰＵ８１は、電池セル１１−１の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になると、放電スイッチ８５−１をオフ状態にして、電池セル１１−１と放電抵抗８６−１との接続を切断する。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow of cell balance control between the battery units 100b in the second embodiment. The same processes as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 in FIG.
When the process of step S104 is completed, the CPU 81 controls the cell balance circuit 84 according to the balance control command, thereby discharging the assembled battery 10 (step S201). The cell balance process in the second embodiment will be specifically described below. First, the CPU 81 turns on the discharge switch 85-1. When the discharge switch 85-1 is turned on, the battery cell 11-1 is discharged using the discharge resistor 86-1 as a load. When the voltage of the battery cell 11-1 becomes the reference voltage included in the balance control command, the CPU 81 turns off the discharge switch 85-1 and connects the battery cell 11-1 and the discharge resistor 86-1. Disconnect.

次に、ＣＰＵ８１は、放電スイッチ８５−２をオン状態にする。放電スイッチ８５−２がオン状態になると、電池セル１１−２は放電抵抗８６−２を負荷として放電を行う。ＣＰＵ８１は、電池セル１１−２の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になると、放電スイッチ８５−２をオフ状態にして、電池セル１１−２と放電抵抗８６−２との接続を切断する。   Next, the CPU 81 turns on the discharge switch 85-2. When the discharge switch 85-2 is turned on, the battery cell 11-2 discharges with the discharge resistor 86-2 as a load. When the voltage of the battery cell 11-2 becomes the reference voltage included in the balance control command, the CPU 81 turns off the discharge switch 85-2 and connects the battery cell 11-2 and the discharge resistor 86-2. Disconnect.

次に、ＣＰＵ８１は、放電スイッチ８５−３をオン状態にする。放電スイッチ８５−３がオン状態になると、電池セル１１−３は放電抵抗８６−３を負荷として放電を行う。ＣＰＵ８１は、電池セル１１−３の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になると、放電スイッチ８５−３をオフ状態にして、電池セル１１−３と放電抵抗８６−３との接続を切断する。   Next, the CPU 81 turns on the discharge switch 85-3. When the discharge switch 85-3 is turned on, the battery cell 11-3 discharges with the discharge resistor 86-3 as a load. When the voltage of the battery cell 11-3 becomes the reference voltage included in the balance control command, the CPU 81 turns off the discharge switch 85-3 and connects the battery cell 11-3 and the discharge resistor 86-3. Disconnect.

次に、ＣＰＵ８１は、放電スイッチ８５−４をオン状態にする。放電スイッチ８５−４がオン状態になると、電池セル１１−４は放電抵抗８６−４を負荷として放電を行う。ＣＰＵ８１は、電池セル１１−４の電圧がバランス制御指令に含まれている基準電圧になると、放電スイッチ８５−４をオフ状態にして、電池セル１１−４と放電抵抗８６−４との接続を切断する。   Next, the CPU 81 turns on the discharge switch 85-4. When the discharge switch 85-4 is turned on, the battery cell 11-4 discharges with the discharge resistor 86-4 as a load. When the voltage of the battery cell 11-4 becomes the reference voltage included in the balance control command, the CPU 81 turns off the discharge switch 85-4 and connects the battery cell 11-4 and the discharge resistor 86-4. Disconnect.

以上のように構成された電池システムによれば、各電池ユニット１００ｂから送信される電圧値に基づいて電池ユニット１００ｂ間のセルバランスが行われる。
具体的には以下の通りである。まず、電池ユニット１００ｂ毎にセルバランスが行われ、電池セル１１間で電圧が均等化される。そして、上位制御装置３００は、各電池ユニット１００ｂから送信される電圧値に基づいて制御電池ユニット毎に電圧調整をさせる。そして、制御電池ユニットのＣＰＵ８１は、放電スイッチ８５−１〜８５−４を個別にオン状態にして電池セル１１の電圧が基準電圧になるように放電を行う。その結果、複数の電池監視回路２０間で電圧が均等化される。そのため、複数の電池ユニット１００ｂ間でのセルバランスを行うことが可能となる。 According to the battery system configured as described above, cell balance between the battery units 100b is performed based on the voltage value transmitted from each battery unit 100b.
Specifically, it is as follows. First, cell balance is performed for each battery unit 100b, and the voltage is equalized between the battery cells 11. And the high-order control apparatus 300 makes voltage adjustment for every control battery unit based on the voltage value transmitted from each battery unit 100b. And CPU81 of a control battery unit discharges so that the voltage of the battery cell 11 may turn into a reference voltage by making discharge switch 85-1-85-4 into an ON state individually. As a result, the voltages are equalized among the plurality of battery monitoring circuits 20. Therefore, it becomes possible to perform cell balance among the plurality of battery units 100b.

＜変形例＞
電池セル１１−１〜１１−４に充電される順番は、上述の処理に限定される必要はない。例えば、電池セル１１−２が最初に充電されても良いし、電池セル１１−３が最初に充電されても良いし、どのような順番で充電が行われても良い。
また、電池セル１１−１〜１１−４が充電する順番は、上述の処理に限定される必要はない。例えば、ＣＰＵ８１が放電スイッチ８５−１〜８５−４を制御して、電池セル１１−２を最初に放電させても良いし、電池セル１１−３を最初に放電させても良いし、どのような順番で放電させても良い。
複数の電池ユニット１００ｂの中の１つの電池ユニット１００ｂが、上位制御装置３００として機能するように構成されても良い。 <Modification>
The order in which the battery cells 11-1 to 11-4 are charged need not be limited to the above-described processing. For example, the battery cell 11-2 may be charged first, the battery cell 11-3 may be charged first, or charging may be performed in any order.
Further, the order in which the battery cells 11-1 to 11-4 are charged need not be limited to the above-described processing. For example, the CPU 81 may control the discharge switches 85-1 to 85-4 to discharge the battery cell 11-2 first, or may discharge the battery cell 11-3 first. You may discharge in any order.
One battery unit 100b among the plurality of battery units 100b may be configured to function as the host controller 300.

［第三実施形態］
図６は、電池システムの第三実施形態における電池ユニット１００ｃの機能構成を表す図である。第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
電池ユニット１００の第三実施形態（電池ユニット１００ｃ）は、充電部９００と放電部９２０とを接続して電池ユニット１００ｃを構成する点で第一実施形態及び第二実施形態と構成が異なる。充電部９００は、調整用組電池３０、調整用組電池充電用回路４０、調整用組電池放電回路５０−１〜５０−４、Ａ／Ｄ変換器８２及びコネクタ９０１を備える。放電部９２０は、組電池１０、セルバランス回路８４、Ａ／Ｄ変換器８０、ＣＰＵ８１、トランシーバー８３及びコネクタ９２１を備える。 [Third embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration of the battery unit 100c in the third embodiment of the battery system. About the structure similar to 1st embodiment and 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The configuration of the third embodiment (battery unit 100c) of the battery unit 100 is different from the first embodiment and the second embodiment in that the battery unit 100c is configured by connecting the charging unit 900 and the discharging unit 920. The charging unit 900 includes an adjustment assembled battery 30, an adjustment assembled battery charging circuit 40, an adjustment assembled battery discharge circuit 50-1 to 50-4, an A / D converter 82, and a connector 901. The discharge unit 920 includes the assembled battery 10, the cell balance circuit 84, the A / D converter 80, the CPU 81, the transceiver 83, and the connector 921.

信号線９０２は、コネクタ９０１及びコネクタ９２１を介して信号線９２２と接続される。同様に、信号線９０３〜９１７は、コネクタ９０１及びコネクタ９２１を介してそれぞれ信号線９２３〜９３７と接続される。そして、充電部９００と放電部９２０とが接続されることによって電池ユニット１００ｃが形成される。そして、形成された電池ユニット１００ｃは、電池ユニット１００ｂと同様の構成を備える。
電池ユニット１００ｃの処理は、第二実施形態の電池ユニット１００ｂと同様である。そのため、電池ユニット１００ｃの処理について説明を省略する。 The signal line 902 is connected to the signal line 922 through the connector 901 and the connector 921. Similarly, the signal lines 903 to 917 are connected to the signal lines 923 to 937 via the connector 901 and the connector 921, respectively. Battery unit 100c is formed by connecting charging unit 900 and discharging unit 920 to each other. The formed battery unit 100c has the same configuration as the battery unit 100b.
The process of the battery unit 100c is the same as that of the battery unit 100b of the second embodiment. Therefore, description of the processing of the battery unit 100c is omitted.

以上のように構成された電池システムによれば、調整用組電池３０を含む充電部９００を、セルバランス回路８４を含む放電部９２０に接続することによって電池ユニット１００ｃが形成される。そして形成された電池ユニット１００ｃは、電池ユニット１００ｂと同様の構成を備える。そのため、第三実施形態における電池システムは、第二実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
また、第三実施形態は、セルバランス回路８４を含む装置にオプションとして調整用組電池３０が組み込まれた充電部９００を接続する構成であるため、コストダウンすることができる。 According to the battery system configured as described above, the battery unit 100 c is formed by connecting the charging unit 900 including the adjustment assembled battery 30 to the discharging unit 920 including the cell balance circuit 84. The formed battery unit 100c has the same configuration as the battery unit 100b. Therefore, the battery system in the third embodiment can obtain the same effects as those in the second embodiment.
Moreover, since 3rd embodiment is the structure which connects the charging part 900 in which the assembled battery 30 for adjustment was integrated as an option to the apparatus containing the cell balance circuit 84, it can reduce cost.

＜変形例＞
第三実施形態は、第二実施形態と同様に変形して構成されても良い。
なお、本発明の電池システムの各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、電池システムの各処理に係る上述した種々の処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものであっても良い。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。 <Modification>
The third embodiment may be modified and configured similarly to the second embodiment.
The battery system is recorded by recording a program for executing each process of the battery system of the present invention on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. You may perform the various process which concerns on each process of the above-mentioned. Here, the “computer system” may include an OS (Operating System) and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used. The “computer-readable recording medium” means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a CD-ROM, a hard disk built in a computer system, etc. This is a storage device.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。   Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

１０（１０−１〜１０−ｎ）…組電池， １１（１１−１〜１１−４）…電池セル（単位電池）， ２０（２０−１〜２０−ｎ）…電池監視回路， ３０…調整用組電池， ３１（３１−１〜３１−４）…調整用セル， ４０…調整用組電池充電用回路， ４１…調整用組電池充電用スイッチ， ４２…調整用組電池充電用スイッチ， ５０−１〜５０−４…調整用組電池放電回路， ５１−１〜５１−４…調整用組電池放電スイッチ， ５２−１〜５２−４…調整用組電池放電スイッチ， ５３−１〜５３−４…放電抵抗， ６０…放電用抵抗， ７０…放電用抵抗スイッチ， ８０…Ａ/Ｄ変換器， ８１…ＣＰＵ（制御部、均等化部）， ８２…調整用組電池用Ａ/Ｄ変換器， ８３…トランシーバー（受信部）， ８４…セルバランス回路， ８５−１〜８５−４…放電スイッチ， ８６−１〜８６−４…放電抵抗， １００（１００−１〜１００−ｎ）…電池ユニット， ２００…電力変換装置， ３００…上位制御装置， ４００（４００−１〜４００−ｎ）…組電池対応スイッチ， ５００（５００−１〜５００−ｎ）…電流検出部， ６００…バス， ７００…受電端スイッチ， ９００…充電部， ９２０…放電部 10 (10-1 to 10-n) ... assembled battery, 11 (11-1 to 11-4) ... battery cell (unit battery), 20 (20-1 to 20-n) ... battery monitoring circuit, 30 ... adjustment Battery assembly 31 (31-1 to 31-4) adjustment cell 40 adjustment battery charge circuit 41 adjustment battery charge switch 42 adjustment battery charge switch 50 -1 to 50-4 ... adjustment battery pack discharge circuit, 51-1 to 51-4 ... adjustment battery discharge switch for adjustment, 52-1 to 52-4 ... adjustment battery discharge switch for adjustment, 53-1 to 53- DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Discharge resistor, 60 ... Discharge resistor, 70 ... Discharge resistor switch, 80 ... A / D converter, 81 ... CPU (control part, equalizing part), 82 ... A / D converter for adjustment assembled batteries , 83 ... Transceiver (receiver), 84 ... Cell balance circuit, 85- 1 to 85-4 ... discharge switch, 86-1 to 86-4 ... discharge resistance, 100 (100-1 to 100-n) ... battery unit, 200 ... power converter, 300 ... host controller, 400 (400- 1 to 400-n) ... battery pack compatible switch, 500 (500-1 to 500-n) ... current detection unit, 600 ... bus, 700 ... power receiving end switch, 900 ... charging unit, 920 ... discharging unit

Claims (5)

複数の単位電池を直列に接続した組電池を並列に複数接続した電池システムであって、
前記組電池の電圧に基づいて複数の組電池の電圧を均等化させる指示を送信する上位制御装置と、
前記上位制御装置から送信される指示に基づいて前記組電池の電圧を均等化する電池管理装置と、
電力変換装置と、複数の電池管理装置それぞれに対応する組電池との間に設けられ、前記上位制御装置の制御によって前記組電池毎の接続を切り替える複数の組電池対応スイッチと、
を備え、
前記上位制御装置は、
電圧調整を行う対象となる組電池に対応する前記組電池対応スイッチの切り替えを制御する切替制御部を備え、
前記電池管理装置は、
前記単位電池の電圧を均等化する均等化部と、
前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、
前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、
を備え、
前記均等化部は、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、
前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池システム。 A battery system in which a plurality of unit batteries connected in series are connected in parallel,
A host controller that transmits an instruction to equalize the voltages of the plurality of assembled batteries based on the voltage of the assembled battery;
A battery management device for equalizing the voltage of the assembled battery based on an instruction transmitted from the host control device;
A plurality of assembled battery-compatible switches that are provided between the power conversion device and the assembled batteries corresponding to each of the plurality of battery management devices, and that switch connection for each assembled battery under the control of the host controller ;
With
The host controller is
A switching control unit for controlling switching of the battery pack corresponding switch corresponding to the battery pack to be subjected to voltage adjustment;
The battery management device includes:
An equalizing unit for equalizing the voltages of the unit cells;
A discharge circuit comprising a load and a switch connected in series to the assembled battery;
A battery pack for adjustment connected in series to the battery pack;
With
The equalizing unit equalizes the voltage between the unit batteries by charging the adjustment assembled battery from the assembled battery and then connecting the adjustment assembled battery and the unit battery constituting the assembled battery individually. And
The battery pack for adjustment has substantially the same characteristics as the battery pack and the relationship between voltage and charging rate, the capacity is smaller than the capacity of one unit battery of the battery pack, the number of unit batteries and the battery for adjustment cell system and the number of unit cells constituting the battery pack is Ru equal der. 前記上位制御装置は、
前記組電池に接続されている電池管理装置から前記組電池の電圧値を受信する受信部と、
前記受信部が受信した電圧値に基づいて前記電池管理装置に制御指令を送信する送信部と、を備え、
前記電池管理装置は、
前記上位制御装置から送信される制御指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記制御指令に基づいて前記組電池の電圧制御を行う制御部と、
を備える、請求項１に記載の電池システム。 The host controller is
A receiving unit that receives a voltage value of the assembled battery from a battery management device connected to the assembled battery;
A transmission unit that transmits a control command to the battery management device based on the voltage value received by the reception unit;
The battery management device includes:
A receiving unit for receiving a control command transmitted from the host controller;
A control unit that performs voltage control of the assembled battery based on the control command received by the reception unit;
The battery system according to claim 1, comprising: 前記放電回路の前記スイッチは、前記制御部に接続され、
前記制御部は、前記放電回路のスイッチを制御し、前記組電池の電圧を前記制御指令の指示に応じた電圧まで放電させることを特徴とする請求項２に記載の電池システム。 The switch of the discharge circuit is connected to the control unit,
The battery system according to claim 2, wherein the control unit controls a switch of the discharge circuit to discharge the voltage of the assembled battery to a voltage corresponding to an instruction of the control command. 複数の単位電池を直列接続した組電池を並列に複数接続した電池システムにおける電池管理装置であって、
複数の電池管理装置を管理する上位制御装置から送信される制御指令を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記制御指令に基づいて前記組電池の電圧制御を行う制御部と、
を備え、
前記単位電池の電圧を均等化する均等化部と、
前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、
前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、
をさらに備え、
前記均等化部は、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、
前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池管理装置。 A battery management device in a battery system in which a plurality of unit batteries connected in series are connected in parallel,
A receiving unit that receives a control command transmitted from a host controller that manages a plurality of battery management devices;
A control unit that performs voltage control of the assembled battery based on the control command received by the reception unit;
With
An equalizing unit for equalizing the voltages of the unit cells;
A discharge circuit comprising a load and a switch connected in series to the assembled battery;
A battery pack for adjustment connected in series to the battery pack;
Further comprising
The equalizing unit equalizes the voltage between the unit batteries by charging the adjustment assembled battery from the assembled battery and then connecting the adjustment assembled battery and the unit battery constituting the assembled battery individually. And
The battery pack for adjustment has substantially the same characteristics as the battery pack and the relationship between voltage and charging rate, the capacity is smaller than the capacity of one unit battery of the battery pack, the number of unit batteries and the battery for adjustment the number and the same number der Ru battery management unit of the unit batteries constituting the assembled battery. 複数の単位電池を直列に接続した組電池を並列に複数接続した電池システムにおける電池管理方法であって、
前記組電池の電圧に基づいて複数の組電池の電圧を均等化させる指示を送信する上位制御装置が、電力変換装置と前記複数の組電池それぞれとの間に設けられる組電池対応スイッチの切り替えを制御して電圧調整を行う対象となる組電池に対応する前記組電池対応スイッチを切り替える切替制御ステップを有し、
前記上位制御装置から送信される指示に基づいて前記組電池の電圧を均等化する電池管理装置が、前記単位電池の電圧を均等化する均等化ステップと、
電池管理装置が、前記組電池に直列に接続された負荷及びスイッチを備える放電回路と、
電池管理装置が、前記組電池に直列に接続された調整用組電池と、
を有し、
前記均等化ステップにおいて、前記組電池から前記調整用組電池に充電した後に、前記調整用組電池と前記組電池を構成する単位電池とを個別に接続することによって単位電池間の電圧を均等化し、
前記調整用組電池は、前記組電池と電圧及び充電率の関係に関して略同じ特性を有し、容量が前記組電池の一の単位電池の容量よりも小さく、前記単位電池の数と前記調整用組電池を構成する単位電池の数とが同数である電池管理方法。 A battery management method in a battery system in which a plurality of unit batteries connected in series are connected in parallel,
Switching of the assembled battery corresponding switch that is provided between the host controller to send a command to equalize the voltages of the assembled battery based on the voltage of the battery pack is the each of the plurality of assembled batteries and power converter A switching control step of switching the switch corresponding to the assembled battery corresponding to the assembled battery to be subjected to voltage adjustment by controlling
A battery management device that equalizes the voltage of the assembled battery based on an instruction transmitted from the host controller, an equalization step of equalizing the voltage of the unit battery,
A battery management device, a discharge circuit comprising a load and a switch connected in series to the assembled battery;
A battery management device, an assembled battery for adjustment connected in series to the assembled battery;
Have
In the equalization step, after the assembled battery is charged from the assembled battery, the voltage between the unit batteries is equalized by individually connecting the adjusting assembled battery and the unit battery constituting the assembled battery. And
The battery pack for adjustment has substantially the same characteristics as the battery pack and the relationship between voltage and charging rate, the capacity is smaller than the capacity of one unit battery of the battery pack, the number of unit batteries and the battery for adjustment battery management method and the number of unit cells constituting the battery pack is Ru equal der.
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