JP2013219994A - Battery equalization device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池セルを接続して構成される組電池の電圧の均等化を制御する電池均等化装置および方法に関する。 The present invention relates to a battery equalization apparatus and method for controlling voltage equalization of an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells.
いわゆるハイブリッドカー、プラグインハイブリッドカー、あるいはハイブリッドビークル、ハイブリッドエレクトリックビークルなどと呼ばれる、エンジンに加えてモータ(電動機)を動力源として備えた車両または輸送機械(以下、「車両等」と称する)が実用化されている。さらには、エンジンを備えずモータのみで車両を駆動する電気自動車も実用化されつつある。それらのモータを駆動する電源として、小型、大容量の特徴を有するリチウムイオン電池などが多く使用されるようになってきている。そして、このような用途においては、複数の電池セルが例えば直列に接続されて電池ブロックが構成され、さらにこの電池ブロックを組み合わして接続される組電池として供給される場合がある。電池セルの直列接続により車両のモータを駆動するのに必要な高電圧が得られ、電池ブロックをさらに直列や並列に組み合わして接続することにより必要な電流容量やさらなる高電圧が得られる。 A so-called hybrid car, plug-in hybrid car, hybrid vehicle, hybrid electric vehicle or the like, which is equipped with a motor (electric motor) as a power source in addition to an engine or a transport machine (hereinafter referred to as “vehicle etc.”) is practical It has become. Furthermore, an electric vehicle that does not include an engine and drives the vehicle only by a motor is being put into practical use. As a power source for driving these motors, a lithium ion battery having a small size and a large capacity has been frequently used. And in such a use, a some battery cell is connected in series, for example, a battery block is comprised, and also it may be supplied as an assembled battery connected combining this battery block. A high voltage necessary for driving the motor of the vehicle is obtained by the series connection of the battery cells, and a necessary current capacity and a further high voltage can be obtained by connecting the battery blocks in combination in series and parallel.
この場合、リチウムイオン電池などは温度による特性の変化が大きく、電池が使用される環境の温度によって電池の残存容量や充電効率も大きく変化する。自動車のような使用環境ではなおさらである。 In this case, the characteristics of the lithium ion battery or the like greatly change depending on the temperature, and the remaining capacity and charging efficiency of the battery greatly change depending on the temperature of the environment in which the battery is used. This is especially true in environments where automobiles are used.
この結果、電池ブロックを構成する電池セル等において、各セル等の残存容量および出力電圧にばらつきが生じる。各セル等が発生する電圧にばらつきが発生すると、1つのセルの電圧が駆動可能な閾値を下回ったような場合に、全体の電源供給を止めたり抑制したりする必要が生じ、電力効率が低下してしまう。このため、各セルの電圧の均等化を行う電池均等化制御が必要となる。さらには、電池ブロック間でも電圧の均等化を行う必要も生じる。 As a result, in the battery cells constituting the battery block, the remaining capacity and the output voltage of each cell vary. When the voltage generated by each cell varies, it becomes necessary to stop or suppress the entire power supply when the voltage of one cell falls below the driveable threshold, resulting in reduced power efficiency. Resulting in. For this reason, the battery equalization control which equalizes the voltage of each cell is required. Furthermore, it is necessary to equalize the voltage between the battery blocks.
電池均等化制御の従来技術として、放電が必要な電池セルからの放電電力を、インダクタとトランスを組み合わせて構成されるバランス回路によって、充電が必要な電池セルに充電させる、いわゆるアクティブ方式の電池均等化制御技術が知られている(例えば、特許文献1に記載の技術)。 As a prior art of battery equalization control, the so-called active battery equalization, in which discharge power from a battery cell that requires discharge is charged to a battery cell that needs to be charged by a balance circuit configured by combining an inductor and a transformer. A control technology is known (for example, the technology described in Patent Document 1).
この従来技術は、ある電池セルからの放電電力を他の電池セルへの充電電力として使用することで電力損失を少なくし、また、直列接続数の多い多直列蓄電セルにおいて全セルの電圧バランス補正を迅速かつ円滑に行わせることを目的にしている。 This prior art reduces the power loss by using the discharge power from one battery cell as the charge power to other battery cells, and corrects the voltage balance of all cells in a multi-series storage cell with many series connections. The purpose is to make this happen quickly and smoothly.
しかし、この従来技術では、各電池セルの状態に応じてインダクタとトランスを組み合わせて構成されるバランス回路を動作させる具体的な制御方法は開示されておらず、最適なエネルギー効率の制御が実現されているとはいえないという問題点を有していた。 However, this prior art does not disclose a specific control method for operating a balance circuit configured by combining an inductor and a transformer in accordance with the state of each battery cell, and optimal energy efficiency control is realized. It has a problem that it cannot be said.
本発明は、電池セルの状態に応じたデジタル制御を行うことで、効率のよいセルバランスを実現し、さらにバランスまでの時間を短縮することを目的とする。 An object of the present invention is to realize efficient cell balance by performing digital control according to the state of a battery cell, and further to shorten the time to balance.
態様の一例は、複数の電池セルを接続して構成される組電池におけるその複数の電池セルの電圧を均等化させる電池均等化装置として構成され、複数の電池セルを構成し連続的に直列接続された所定数の電池セルからなるスタックの集合におけるその各スタックについて、そのスタック内の電池セルのうちの1つ以上の電池セルから放電されるエネルギーをそのスタック内の電池セルのうちの1つ以上の他の電池セルに充電させることによってそのスタック内の電池セルの電圧を均等化させる第1のバランス回路と、スタックの単位でエネルギーの放電または充電を行わせることによってスタック間の電圧を均等化させる第2のバランス回路と、各電池セルの電圧を監視しデジタル信号値として検出する電圧監視部と、電圧監視部が検出した各電池セルの電圧のデジタル信号値に基づいて、デジタル信号処理によって、第1のバランス回路または第2のバランス回路のいずれかを選択して動作させるバランス制御部とを備える。 An example of an aspect is configured as a battery equalizing device that equalizes voltages of a plurality of battery cells in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells, and configures a plurality of battery cells and continuously connected in series For each of the stacks in a set of stacks of a given number of battery cells, the energy discharged from one or more of the battery cells in the stack is transferred to one of the battery cells in the stack. The first balance circuit that equalizes the voltage of the battery cells in the stack by charging the other battery cells as described above, and the voltage between the stacks is equalized by discharging or charging energy in units of the stack The second balance circuit to be activated, the voltage monitoring unit for monitoring the voltage of each battery cell and detecting it as a digital signal value, and the voltage monitoring unit Based on the digital signal value of the voltage of the battery cell, the digital signal processing, and a balance controller that operates to select one of the first balancing circuit or the second balance circuit.
本発明によれば、電池セルの状態に応じたデジタル制御を行うことで、効率のよいセルバランスが可能となり、さらにバランスまでの時間を短縮することが可能となる。 According to the present invention, by performing digital control according to the state of the battery cell, efficient cell balance can be achieved, and further, the time to balance can be shortened.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態の基本構成図である。
複数の電池セル102が直列に接続されて組電池101が構成される。本実施形態では、組電池101は、連続的に直列接続された所定数の電池セル102からなるスタック103の集合として構成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present embodiment.
A plurality of battery cells 102 are connected in series to form an assembled battery 101. In this embodiment, the assembled battery 101 is configured as a set of stacks 103 including a predetermined number of battery cells 102 continuously connected in series.
第1のバランス回路104は、組電池101を構成する各スタック103について、スタック103内の電池セル102のうちの1つ以上の電池セル102から放電されるエネルギーをそのスタック103内の電池セル102のうちの1つ以上の他の電池セルに充電させることによってそのスタック103内の電池セル102の電圧を均等化させる。この第1のバランス回路104は例えば、スタック103内の各電池セル102から放電されるエネルギーを、スイッチング素子およびインダクタを含む回路を介して、そのスタック103内の隣接する電池セルに充電させる。 For each stack 103 constituting the assembled battery 101, the first balance circuit 104 transfers energy discharged from one or more battery cells 102 among the battery cells 102 in the stack 103 to the battery cells 102 in the stack 103. The voltage of the battery cells 102 in the stack 103 is equalized by charging one or more other battery cells. For example, the first balance circuit 104 charges energy discharged from each battery cell 102 in the stack 103 to the adjacent battery cells in the stack 103 via a circuit including a switching element and an inductor.
第2のバランス回路105は、スタック103の単位でエネルギーの放電または充電を行わせることによってスタック103間の電圧を均等化させる。この第2のバランス回路105は、スイッチング素子およびトランスを含む回路を介して、スタック103間でエネルギーの放電または充電を行わせる。 The second balance circuit 105 equalizes the voltage between the stacks 103 by discharging or charging energy in units of the stacks 103. The second balance circuit 105 causes energy to be discharged or charged between the stacks 103 through a circuit including a switching element and a transformer.
電圧監視部106は、各電池セル102の電圧を監視しデジタル信号値として検出する。
バランス制御部107は、電圧監視部106が検出した各電池セル102の電圧のデジタル信号値に基づいて、デジタル信号処理によって、第1のバランス回路104または第2のバランス回路105のいずれかを選択して動作させる。このバランス制御部107は、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)によって構成される。より具体的には、このバランス制御部107は、電圧監視部106が監視した各電池セル102の電圧の最大値と最小値の差が第1の閾値以上である場合に、各電池セル102の電圧に基づいてさらにスタック103毎の電圧を算出する。バランス制御部107は、スタック103毎の電圧の最大値と最小値の差が第2の閾値以上である場合に、第2のバランス回路105を動作させてスタック103間の電圧を均等化させる。そして、バランス制御部107は、第2のバランス回路105の動作の後またはスタック103毎の電圧の最大値と最小値の差が第2の閾値よりも小さい場合に、第1のバランス回路104を動作させてスタック103毎にそのスタック103内の電池セルの電圧を均等化させる。
The voltage monitoring unit 106 monitors the voltage of each battery cell 102 and detects it as a digital signal value.
The balance control unit 107 selects either the first balance circuit 104 or the second balance circuit 105 by digital signal processing based on the digital signal value of the voltage of each battery cell 102 detected by the voltage monitoring unit 106. And make it work. The balance control unit 107 is configured by, for example, a digital signal processor (DSP). More specifically, the balance control unit 107 determines whether each battery cell 102 has a difference between a maximum value and a minimum value of each battery cell 102 monitored by the voltage monitoring unit 106 that is equal to or greater than a first threshold value. Based on the voltage, a voltage for each stack 103 is further calculated. The balance control unit 107 operates the second balance circuit 105 to equalize the voltages between the stacks 103 when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltages for each stack 103 is greater than or equal to the second threshold value. Then, the balance control unit 107 sets the first balance circuit 104 after the operation of the second balance circuit 105 or when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage for each stack 103 is smaller than the second threshold value. By operating, the voltage of the battery cells in the stack 103 is equalized for each stack 103.
本実施形態では、電圧監視部106が監視した各電池セル102の電圧のデジタル値に基づいて、例えばDSPであるバランス制御部107が、第1のバランス回路104と第2のバランス回路105をきめ細かく例えばスイッチング制御することが可能となる。より具体的には、バランス制御部107は、各電池セル102の電圧監視結果に基づいて電池セル102の電圧バランスが崩れていると判定されたときに、まず、第2のバランス回路105を動作させて、スタック103間のおおまかな電圧バランスを調整する。その後、バランス制御部107は、第1のバランス回路104を動作させて、各スタック103内の電圧バランスを均一な状態に追い込んでゆく。このような制御をきめ細かく行うことにより、効率のよいセルバランスが可能となり、バランスまでの時間を短縮することが可能となる。 In the present embodiment, based on the digital value of the voltage of each battery cell 102 monitored by the voltage monitoring unit 106, the balance control unit 107, which is a DSP, for example, finely tunes the first balance circuit 104 and the second balance circuit 105. For example, switching control can be performed. More specifically, the balance control unit 107 operates the second balance circuit 105 first when it is determined that the voltage balance of the battery cell 102 is lost based on the voltage monitoring result of each battery cell 102. Thus, the rough voltage balance between the stacks 103 is adjusted. Thereafter, the balance control unit 107 operates the first balance circuit 104 to drive the voltage balance in each stack 103 into a uniform state. By finely performing such control, efficient cell balance can be achieved, and the time to balance can be shortened.
図2は、図1の基本構成に基づく、本実施形態の全体システム構成図である。
図2は、図1の第1のバランス回路104をコンバータバランス回路104′で、図1の第2のバランス回路105をトランスバランス回路105′で、図1のバランス制御部107をDSP(デジタルシグナルプロセッサ)DSP107′でそれぞれ具体化した実施形態である。その他の各部分101、102、103、106は、図1の同じ番号を有する部分と同じである。
FIG. 2 is an overall system configuration diagram of the present embodiment based on the basic configuration of FIG.
In FIG. 2, the first balance circuit 104 in FIG. 1 is a converter balance circuit 104 ′, the second balance circuit 105 in FIG. 1 is a transbalance circuit 105 ′, and the balance control unit 107 in FIG. Processor) Embodiments each embodied in the DSP 107 ′. The other portions 101, 102, 103, and 106 are the same as the portions having the same numbers in FIG.
トランスバランス回路105′は、トランス201、ダイオード207、スイッチング素子205、およびスイッチ制御部206を備える。トランス201は、複数の二次巻線202,一次巻線203、磁心205を備える。一次巻線203は、組電池101の両極に接続される。各二次巻線202は、一次巻線203に対して逆巻で所定の巻線比を有し、各ダイオード207を介して各スタック103の両極に接続される。スイッチ制御部206は、DSP107′から指定される所定の周波数およびデューティー比を有するパルス信号を出力するPWM出力回路である。スイッチング素子205は、例えばFET(電界効果トランジスタ)であり、スイッチ制御部206からのパルス信号によりスイッチング動作を行う。このスイッチング動作により各二次巻線202の側に発生した電圧が、それぞれに接続されているスタック103の両端電圧よりも高ければ、両者間の電圧が等しくなるまで、ダイオード207を介してそのスタック103に充電が行われる。最終的には、全てのスタック103の両端電圧が、各二次巻線202の側に発生した共通の電圧に等しくなるように、バランス制御が行われる。 The transformer balance circuit 105 ′ includes a transformer 201, a diode 207, a switching element 205, and a switch control unit 206. The transformer 201 includes a plurality of secondary windings 202, a primary winding 203, and a magnetic core 205. The primary winding 203 is connected to both poles of the assembled battery 101. Each secondary winding 202 is reversely wound with respect to the primary winding 203 and has a predetermined winding ratio, and is connected to both poles of each stack 103 via each diode 207. The switch control unit 206 is a PWM output circuit that outputs a pulse signal having a predetermined frequency and duty ratio designated by the DSP 107 ′. The switching element 205 is, for example, an FET (field effect transistor), and performs a switching operation by a pulse signal from the switch control unit 206. If the voltage generated on the side of each secondary winding 202 by this switching operation is higher than the voltage across both ends of the stack 103 connected thereto, the stack is connected via the diode 207 until the voltage between the two becomes equal. 103 is charged. Eventually, balance control is performed so that the voltage across all stacks 103 becomes equal to the common voltage generated on the secondary winding 202 side.
図2のコンバータバランス回路104′の詳細は、図3に示される。
図3において、スタック103および電圧監視部106は、図1または図2の同じ番号の部分と同じである。
Details of the converter balance circuit 104 'of FIG. 2 are shown in FIG.
In FIG. 3, the stack 103 and the voltage monitoring unit 106 are the same as the parts having the same numbers in FIG. 1 or FIG. 2.
コンバータバランス回路104′は、バランス回路301、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)302、およびスイッチ制御部303を備える。バランス回路301は、スタック103を構成する例えば#1から#4の4つの電池セル102に対して、複数のインダクタLと複数のスイッチング素子SWとを備える。具体的には、#1と#2の電池セル102の共通の接続端子に#1のインダクタLの第1の端子が、#2と#3の電池セル102の共通接続端子に#2のインダクタLの第1の端子が、#3と#4の電池セル102の共通接続端子に#3のインダクタLの第1の端子がそれぞれ接続される。また、#1のインダクタLの第2の端子は#1と#2のスイッチング素子SWの共通接続端子に、#2のインダクタLの第2の端子は#3と#4のスイッチング素子SWの共通接続端子に、#3のインダクタLの第2の端子は#5と#6のスイッチング素子SWの共通接続端子にそれぞれ接続される。さらに、#1の電池セル102の出力端子側は、#1のスイッチング素子SWの単独接続端子に接続される。#1と#2の電池セル102の共通接続端子は、#2のスイッチング素子SWに接続される。#2と#3の電池セル102の共通接続端子は、#2および#5のスイッチング素子SWの共通接続端子に接続される。#4の電池セル102の出力端子側は、#6のスイッチング素子SWの単独接続端子に接続される。 The converter balance circuit 104 ′ includes a balance circuit 301, a DSP (digital signal processor) 302, and a switch control unit 303. The balance circuit 301 includes a plurality of inductors L and a plurality of switching elements SW for, for example, the four battery cells 102 # 1 to # 4 constituting the stack 103. Specifically, the first terminal of the # 1 inductor L is connected to the common connection terminal of the # 1 and # 2 battery cells 102, and the # 2 inductor is connected to the common connection terminal of the # 2 and # 3 battery cells 102. The first terminal of L is connected to the common connection terminal of the battery cells 102 of # 3 and # 4, and the first terminal of the inductor L of # 3 is connected thereto. The second terminal of the # 1 inductor L is the common connection terminal for the # 1 and # 2 switching elements SW, and the second terminal of the # 2 inductor L is the common for the # 3 and # 4 switching elements SW. The second terminal of the # 3 inductor L is connected to the common connection terminal of the # 5 and # 6 switching elements SW. Further, the output terminal side of the # 1 battery cell 102 is connected to the single connection terminal of the # 1 switching element SW. The common connection terminal of the battery cells 102 of # 1 and # 2 is connected to the switching element SW of # 2. The common connection terminals of the # 2 and # 3 battery cells 102 are connected to the common connection terminals of the switching elements SW of # 2 and # 5. The output terminal side of the # 4 battery cell 102 is connected to the single connection terminal of the # 6 switching element SW.
スイッチ制御部303は、DSP302から指定される所定の周波数およびデューティー比を有するパルス信号を出力するPWM出力回路である。#1から#6の各スイッチング素子SWは、例えばFET(電界効果トランジスタ)であり、スイッチ制御部303からのパルス信号によりスイッチング動作を行う。 The switch control unit 303 is a PWM output circuit that outputs a pulse signal having a predetermined frequency and duty ratio designated by the DSP 302. Each switching element SW of # 1 to # 6 is, for example, an FET (field effect transistor), and performs a switching operation by a pulse signal from the switch control unit 303.
電圧監視部106は、スタック103を構成する#1から#4の各電池セル102の各両端電圧を検出し、その検出した電圧をデジタル値として図2のDSP107′および図3のDSP302に出力する。 The voltage monitoring unit 106 detects the voltages at both ends of the battery cells 102 # 1 to # 4 constituting the stack 103 and outputs the detected voltage to the DSP 107 ′ in FIG. 2 and the DSP 302 in FIG. 3 as digital values. .
上述のコンバータバランス回路104′の構成において、DSP302は、例えば#1と#2の電池セル102間のバランス制御を実施すると判定したときには、スイッチ制御部303に対して、所定の周波数とデューティー比を指定して、#1と#2のスイッチング素子SWを動作させるように指示する。そして例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#1の電池セル102の電圧が#2の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#1のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#1の電池セル102から放電されたエネルギーが#1のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#2のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#1のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#2の電池セル102に充電される。逆に例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#2の電池セル102の電圧が#1の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#2のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#2の電池セル102から放電されたエネルギーが#1のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#1のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#1のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#1の電池セル102に充電される。 In the configuration of the converter balance circuit 104 ′ described above, for example, when the DSP 302 determines that the balance control between the battery cells 102 of # 1 and # 2 is to be performed, the DSP 302 sets a predetermined frequency and duty ratio to the switch control unit 303. Designate and instruct the switching elements SW of # 1 and # 2 to operate. For example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 1 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 2 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, first, the energy discharged from the # 1 battery cell 102 is accumulated in the # 1 inductor L by the on / off operation of the # 1 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 1 inductor L is charged in the # 2 battery cell 102 by the on / off operation of the # 2 switching element SW delayed by the duty ratio. Conversely, for example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 2 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 1 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, first, the energy discharged from the # 2 battery cell 102 is accumulated in the # 1 inductor L by the on / off operation of the # 2 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 1 inductor L is charged in the # 1 battery cell 102 by the on / off operation of the # 1 switching element SW delayed by the duty ratio.
また、DSP302は、#2と#3の電池セル102間のバランス制御を実施すると判定したときには、スイッチ制御部303に対して、所定の周波数とデューティー比を指定して、#3と#4のスイッチング素子SWを動作させるように指示する。そして例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#2の電池セル102の電圧が#3の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#3のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#2の電池セル102から放電されたエネルギーが#2のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#4のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#2のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#3の電池セル102に充電される。逆に例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#3の電池セル102の電圧が#2の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#4のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#3の電池セル102から放電されたエネルギーが#2のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#3のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#2のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#2の電池セル102に充電される。 When the DSP 302 determines that the balance control between the battery cells 102 of # 2 and # 3 is to be performed, the DSP 302 designates a predetermined frequency and duty ratio to the switch control unit 303, and performs # 3 and # 4. Instructing the switching element SW to operate. For example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 2 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 3 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, first, the energy discharged from the # 2 battery cell 102 is accumulated in the # 2 inductor L by the on / off operation of the # 3 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 2 inductor L is charged in the # 3 battery cell 102 by the on / off operation of the # 4 switching element SW delayed by the duty ratio. Conversely, for example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 3 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 2 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, first, the energy discharged from the # 3 battery cell 102 is accumulated in the # 2 inductor L by the on / off operation of the # 4 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 2 inductor L is charged in the # 2 battery cell 102 by the on / off operation of the # 3 switching element SW delayed by the duty ratio.
さらに、DSP302は、#3と#4の電池セル102間のバランス制御を実施すると判定したときには、スイッチ制御部303に対して、所定の周波数とデューティー比を指定して、#5と#6のスイッチング素子SWを動作させるように指示する。そして例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#3の電池セル102の電圧が#4の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#5のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#3の電池セル102から放電されたエネルギーが#3のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#6のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#3のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#4の電池セル102に充電される。逆に例えば、DSP302が、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、#4の電池セル102の電圧が#3の電池セル102の電圧よりも高いと判定する。この場合はまず、#6のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#4の電池セル102から放電されたエネルギーが#3のインダクタLに蓄積される。続いて、デューティー比分だけ遅れた#5のスイッチング素子SWのオンオフ動作により、#3のインダクタLに蓄積されたエネルギーが#3の電池セル102に充電される。 Furthermore, when the DSP 302 determines that the balance control between the battery cells 102 of # 3 and # 4 is to be performed, the DSP 302 designates a predetermined frequency and duty ratio to the switch control unit 303, and # 5 and # 6. Instructing the switching element SW to operate. For example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 3 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 4 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, energy discharged from the # 3 battery cell 102 is first stored in the # 3 inductor L by the on / off operation of the # 5 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 3 inductor L is charged in the # 4 battery cell 102 by the on / off operation of the # 6 switching element SW delayed by the duty ratio. Conversely, for example, the DSP 302 determines that the voltage of the # 4 battery cell 102 is higher than the voltage of the # 3 battery cell 102 based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106. In this case, first, the energy discharged from the # 4 battery cell 102 is accumulated in the # 3 inductor L by the on / off operation of the # 6 switching element SW. Subsequently, the energy stored in the # 3 inductor L is charged in the # 3 battery cell 102 by the on / off operation of the # 5 switching element SW delayed by the duty ratio.
以上のようにして、コンバータバランス回路104′では、電圧監視部106でのスタック103内の各電池セル102の電圧監視の結果、バランス制御が必要であると判定されたときには、#1から#3のインダクタLおよび#1から#6のスイッチング素子SWが順次選択的に動作させられる。この結果、#1から#4の各電池セル102のそれぞれ隣接する電池セル102間でバランス制御が順次実施され、その動作が繰り返されることにより、最終的にスタック103内の#1から#4の電池セル102の電圧が均一になる。 As described above, in converter balance circuit 104 ′, when it is determined that balance control is necessary as a result of voltage monitoring of each battery cell 102 in stack 103 by voltage monitoring unit 106, # 1 to # 3 Inductor L and switching elements SW of # 1 to # 6 are selectively operated sequentially. As a result, balance control is sequentially performed between the battery cells 102 adjacent to each of the battery cells 102 of # 1 to # 4, and the operation is repeated, so that the operations of # 1 to # 4 in the stack 103 are finally performed. The voltage of the battery cell 102 becomes uniform.
上述の構成において、図3のDSP302は、図2のDSP107′と同一のDPSによって実現されてもよい。
図2および図3に示される実施形態において、DSP107′(図2)および302(図3)は、電圧監視部106が検出する各電池セル102の電圧のデジタル値に基づいて、電池セル102の電圧バランスが崩れているか否かを判定する。そして、その判定結果に基づいて、まず、DSP107′が、以下に具体的に説明する制御動作に基づいて、トランスバランス回路105′を動作させて、スタック103間のおおまかな電圧バランスを調整する。その後、DSP107′からの指示に基づいて各コンバータバランス回路104′内の各DSP302が、各バランス回路301を動作させて、各スタック103内の各電池セル102の電圧バランスを均一な状態に追い込んでゆく。このようなデジタル制御をきめ細かく行うことにより、効率のよいセルバランスが可能となり、バランスまでの時間を短縮することが可能となる。
In the configuration described above, the DSP 302 in FIG. 3 may be realized by the same DPS as the DSP 107 ′ in FIG.
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the DSPs 107 ′ (FIG. 2) and 302 (FIG. 3) are connected to the battery cell 102 based on the digital value of the voltage of each battery cell 102 detected by the voltage monitoring unit 106. It is determined whether or not the voltage balance is lost. Based on the determination result, first, the DSP 107 ′ operates the transbalance circuit 105 ′ based on a control operation specifically described below, and adjusts the rough voltage balance between the stacks 103. Thereafter, each DSP 302 in each converter balance circuit 104 ′ operates each balance circuit 301 based on an instruction from the DSP 107 ′ to drive the voltage balance of each battery cell 102 in each stack 103 to a uniform state. go. By finely performing such digital control, efficient cell balancing becomes possible, and the time to balance can be shortened.
図4は、図2のDSP107′および図3の各コンバータバランス回路104′内の各DSP302が実行する制御動作を示すフローチャートである。この制御動作は、DSP107′およびDSP302内の特には図示しないプロセッサが、特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。この制御プログラムは、例えば本実施形態のシステムを搭載した車両のイグニッションオフ時またはアイドリング開始時に、1回、もしくは所定の時間間隔で繰返し、実行される。 FIG. 4 is a flowchart showing a control operation executed by the DSP 107 ′ in FIG. 2 and each DSP 302 in each converter balance circuit 104 ′ in FIG. This control operation is realized as an operation in which a processor (not shown) in the DSP 107 'and the DSP 302 executes a control program stored in a memory (not shown). This control program is executed once or at a predetermined time interval, for example, when the vehicle equipped with the system of the present embodiment is turned off or when idling is started.
まず、DSP107′は、各コンバータバランス回路104′に接続された各電圧監視部106(図2)を用いて、各電池セル102の各両端電圧を測定し、それをデジタル値として取得する(ステップS401)。 First, the DSP 107 ′ measures the voltage at each end of each battery cell 102 using each voltage monitoring unit 106 (FIG. 2) connected to each converter balance circuit 104 ′, and acquires it as a digital value (step). S401).
DSP107′は、各電池セル102の最大電圧値と最小電圧値の差を計算する(ステップS402)。
DSP107′は、ステップS402で計算した最大電圧値と最小電圧値の差が所定の閾値1(第1の閾値)以上であるか否かを判定する(ステップS403)。この閾値1は、バランス制御の要否を判定するものである。
The DSP 107 ′ calculates the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of each battery cell 102 (step S402).
The DSP 107 ′ determines whether or not the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value calculated in step S402 is equal to or greater than a predetermined threshold value 1 (first threshold value) (step S403). This threshold value 1 determines whether or not balance control is necessary.
ステップS403の判定の結果、差が閾値1よりも小さければ、DSP107′は、バランス制御は不要であると判定して、今回のバランス制御を終了する。
ステップS403の判定の結果、差が閾値1以上ならば、DSP107′はさらに、各電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、各スタック103の両端電圧を計算する。具体的には、DSP107′は、各スタック103毎に、そのスタック103に属する例えば#1から#4の電池セル102(図3参照)の各両端電圧値を全て加算して、そのスタック103の両端電圧とする。そして、DSP107′は、各スタック103の最大電圧値と最小電圧値の差を計算する(以上、ステップS404)。
As a result of the determination in step S403, if the difference is smaller than the threshold value 1, the DSP 107 ′ determines that the balance control is unnecessary, and ends the current balance control.
If the result of determination in step S403 is that the difference is greater than or equal to the threshold value 1, the DSP 107 ′ further calculates the voltage across each stack 103 based on the voltage monitoring result of each voltage monitoring unit 106. Specifically, for each stack 103, the DSP 107 ′ adds all the voltage values at both ends of the battery cells 102 (see FIG. 3) belonging to the stack 103, for example, # 1 to # 4. It is the voltage at both ends. Then, the DSP 107 ′ calculates the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of each stack 103 (step S404).
DSP107′は、ステップS404で計算した最大電圧値と最小電圧値の差が所定の閾値2(第2の閾値)以上であるか否かを判定する(ステップS405)。この閾値2は、スタック間バランス制御の要否を判定するものである。 The DSP 107 ′ determines whether or not the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value calculated in step S404 is greater than or equal to a predetermined threshold value 2 (second threshold value) (step S405). This threshold value 2 determines whether or not the balance control between stacks is necessary.
ステップS405の判定の結果、差が閾値2よりも小さければ、DSP107′は、スタック間バランス制御は不要であると判定して、ステップS407以降のスタック内バランス制御に移行する。 As a result of the determination in step S405, if the difference is smaller than the threshold value 2, the DSP 107 ′ determines that the inter-stack balance control is unnecessary, and shifts to the intra-stack balance control after step S407.
ステップS405の判定の結果、差が閾値2以上ならば、DSP107′は、図2のトランスバランス回路105′内のスイッチ制御部206に指示して、トランスバランス回路105′によるスタック間バランス制御の動作を実行する(ステップS406)。この動作の詳細については、図5のフローチャートの説明において後述する。 As a result of the determination in step S405, if the difference is equal to or larger than the threshold value 2, the DSP 107 ′ instructs the switch control unit 206 in the transbalance circuit 105 ′ in FIG. 2 to perform the inter-stack balance control operation by the transbalance circuit 105 ′. Is executed (step S406). Details of this operation will be described later in the description of the flowchart of FIG.
ステップS406のスタック間バランス制御の動作の後、またはステップS405でスタック間バランス制御は不要である(差が閾値2よりも小さい)と判定された場合には、ステップS407からS411で示されるスタック内バランス制御のための制御ループが実行される。 After the operation of the inter-stack balance control in step S406, or when it is determined in step S405 that the inter-stack balance control is not required (the difference is smaller than the threshold value 2), the intra-stack shown in steps S407 to S411 A control loop for balance control is executed.
まず、DSP107′は、図2の組電池101を構成する各スタック103を順次選択し、選択したスタック103内のDSP302(図3)を起動する。
DSP302は、電圧監視部106の電圧監視結果に基づいて、自身が属するスタック103内の各#1から#4の各電池セル102(図3)のセル電圧を測定する(ステップS407)。
First, the DSP 107 ′ sequentially selects each stack 103 constituting the assembled battery 101 of FIG. 2, and activates the DSP 302 (FIG. 3) in the selected stack 103.
Based on the voltage monitoring result of the voltage monitoring unit 106, the DSP 302 measures the cell voltages of the battery cells 102 (FIG. 3) # 1 to # 4 in the stack 103 to which the DSP 302 belongs (step S407).
次に、DSP302は、自身が属するスタック103内の#1から#4の各電池セル102の最大電圧値と最小電圧値の差を計算する(ステップS408)。
DSP302は、ステップS408で計算した最大電圧値と最小電圧値の差が所定の閾値3(第3の閾値)以上であるか否かを判定する(ステップS409)。この閾値3は、スタック内バランス制御の要否を判定するものである。
Next, the DSP 302 calculates the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the battery cells 102 # 1 to # 4 in the stack 103 to which the DSP 302 belongs (step S408).
The DSP 302 determines whether or not the difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value calculated in step S408 is greater than or equal to a predetermined threshold 3 (third threshold) (step S409). This threshold value 3 determines whether or not the balance control within the stack is necessary.
ステップS409の判定の結果、差が閾値3よりも小さければ、DSP302は、自身が属するスタック内のバランス制御は不要であると判定して、DSP107′にその旨を通知する。この結果、DSP107′は、ステップS411の判定処理に移行する。 If the difference is smaller than the threshold value 3 as a result of the determination in step S409, the DSP 302 determines that the balance control in the stack to which the DSP 302 belongs is not necessary, and notifies the DSP 107 ′ accordingly. As a result, the DSP 107 ′ proceeds to the determination process in step S411.
ステップS409の判定の結果、差が閾値3以上ならば、DSP302は、自身が属するスタック103内の#1と#2の電池セル102、#2と#3の電池セル102、#3と#4の電池セル102を順次指定する。そしてDSP302は、指定した電池セル102のペアについて、コンバータバランス回路104′によるスタック内バランス制御の動作を実行する(ステップS410)。この動作の詳細については、図8のフローチャートの説明において後述する。 As a result of the determination in step S409, if the difference is equal to or greater than the threshold value 3, the DSP 302 has the # 1 and # 2 battery cells 102, the # 2 and # 3 battery cells 102, # 3 and # 4 in the stack 103 to which the DSP 302 belongs. The battery cells 102 are sequentially designated. Then, the DSP 302 executes the operation of the in-stack balance control by the converter balance circuit 104 ′ for the designated pair of battery cells 102 (step S410). Details of this operation will be described later in the description of the flowchart of FIG.
ステップS410の処理が終了すると、DSP302は、その旨をDSP107′に通知する。
DSP107′は、DSP302からのステップS409またはS410の通知を受けると、今回全てのスタック103についてスタック内バランス制御が終了したか否かを判定する(ステップS411)。
When the process of step S410 is completed, the DSP 302 notifies the DSP 107 ′ accordingly.
Upon receiving the notification of step S409 or S410 from the DSP 302, the DSP 107 ′ determines whether or not the intra-stack balance control has been completed for all the stacks 103 at this time (step S411).
今回全てのスタック103についてスタック内バランス制御が終了していないと判定したならば、DSP107′は、未処理のスタック103を選択し、ステップS407の処理に戻って、そのスタック103に対しスタック内バランス制御を実行させる。 If it is determined that the intra-stack balance control has not been completed for all the stacks 103 at this time, the DSP 107 ′ selects an unprocessed stack 103, returns to the processing in step S 407, and returns the intra-stack balance to the stack 103. Make control run.
今回全てのスタック103についてスタック内バランス制御が終了したと判定したならば、DSP107′は、今回のバランス制御の処理を終了する。
図5は、図4のステップS406のスタック間バランス制御の動作を示すフローチャートである。
If it is determined that the intra-stack balance control has been completed for all the stacks 103 this time, the DSP 107 ′ ends the current balance control process.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the inter-stack balance control in step S406 of FIG.
まず、DSP107′は、組電池101(図2)に電流が流れているか否かを、組電池101の一端に接続された特には図示しない電流計を使って判定する(ステップS501)。 First, the DSP 107 ′ determines whether or not a current flows through the assembled battery 101 (FIG. 2) by using an ammeter (not shown) connected to one end of the assembled battery 101 (step S501).
DSP107′は、車両のアイドリング時等で、ステップS501で組電池101に電流が流れていると判定した場合、図4のステップS404で計算したスタック103毎の電圧値をそれぞれ、ステップS501で測定される電流値で除算することにより、各スタック103の内部抵抗を算出する(ステップS502)。 When the DSP 107 ′ determines that a current is flowing through the assembled battery 101 in step S501, such as when the vehicle is idling, the voltage value for each stack 103 calculated in step S404 in FIG. 4 is measured in step S501. The internal resistance of each stack 103 is calculated by dividing by the current value (step S502).
一方、DSP107′は、車両のイグニッションオフ時等で、ステップS501で組電池101に電流が流れていないと判定した場合、特には図示しない温度センサから組電池101の温度値を取得する。そして、DSP107′は、図4のステップS404で計算した各スタック103の電流が流れていない状態での電圧値(OCV:オープンカレントボルテージ)と、上記温度値とで、内部に保持している温度毎のOCV―内部抵抗マップを参照して、内部抵抗を推定する(ステップS503)。図6は、温度毎のOCV―内部抵抗マップのデータ構成例を示す図である。温度[℃]とOCV[V]の各値毎に内部抵抗[mΩ]が記憶されている。 On the other hand, when the DSP 107 ′ determines that no current is flowing in the assembled battery 101 in step S501, such as when the vehicle is turned off, the DSP 107 ′ acquires the temperature value of the assembled battery 101 from a temperature sensor (not shown). Then, the DSP 107 ′ uses the voltage value (OCV: open current voltage) in a state where no current flows through each stack 103 calculated in step S404 in FIG. The internal resistance is estimated with reference to each OCV-internal resistance map (step S503). FIG. 6 is a diagram illustrating a data configuration example of an OCV-internal resistance map for each temperature. An internal resistance [mΩ] is stored for each value of temperature [° C.] and OCV [V].
DSP107′は、ステップS502またはS503による内部抵抗の値から、図2のトランスバランス回路105′でのスイッチング動作のためのパルス信号の周波数とデューティー比を計算し、図2のスイッチ制御部206に設定する(ステップS504)。 The DSP 107 ′ calculates the frequency and duty ratio of the pulse signal for the switching operation in the transbalance circuit 105 ′ in FIG. 2 from the value of the internal resistance in step S502 or S503, and sets it in the switch control unit 206 in FIG. (Step S504).
この計算について、以下に詳細に説明する。図7は、トランスのスイッチング制御のためのパルス信号の周波数とデューティー比の計算処理の説明図である。この図は、図2のトランス201の一次巻線203、二次巻線202、スイッチング素子205、ダイオード207、および電池セル102の部分の等価回路を示す。いま、トランス201の一次巻線203の巻数をN1、二次巻線202の巻数をN2とする。また、スイッチ制御部206からスイッチング素子205に与えられるパルス信号の周波数をfreq、周期をT、パルスオン時間をton、デューティー比をD、一次巻線203側の電圧をVin、二次巻線202側の電圧をVo とすれば、次式が成り立つ。 This calculation will be described in detail below. FIG. 7 is an explanatory diagram of the calculation processing of the frequency and duty ratio of the pulse signal for switching control of the transformer. This figure shows an equivalent circuit of the primary winding 203, the secondary winding 202, the switching element 205, the diode 207, and the battery cell 102 of the transformer 201 of FIG. Now, the number of turns of the primary winding 203 of the transformer 201 is N1, and the number of turns of the secondary winding 202 is N2. The frequency of the pulse signal given from the switch control unit 206 to the switching element 205 is freq, the period is T, the pulse on time is t on , the duty ratio is D, the voltage on the primary winding 203 side is Vin, and the secondary winding 202 is If the side voltage is Vo, the following equation is established.
また、出力電力は次式に基づいて出力されることから、デューティー比の制御によって出力電力を変化させることができる。ただし、Lp は一次巻線203のインダクタンス、Pは出力電力である。 Further, since the output power is output based on the following equation, the output power can be changed by controlling the duty ratio. Here, Lp is the inductance of the primary winding 203, and P is the output power.
DSP107′は、以上のようして決定したパルス周波数freqおよびデューティー比Dを、図2のスイッチ制御部206に指定する。この結果、図2のスイッチ制御部206からスイッチング素子205にパルス信号が出力され、スイッチング制御が実行される(以上、図5のステップS505)。 The DSP 107 ′ designates the pulse frequency freq and the duty ratio D determined as described above to the switch control unit 206 in FIG. As a result, a pulse signal is output from the switch control unit 206 in FIG. 2 to the switching element 205, and switching control is executed (step S505 in FIG. 5).
図8は、図4のステップS410のスタック内バランス制御の動作を示すフローチャートである。
まず、図3のDSP302は、組電池101(図2)に電流が流れているか否かを、組電池101の一端に接続された特には図示しない電流計を使って判定する(ステップS801)。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the in-stack balance control in step S410 of FIG.
First, the DSP 302 in FIG. 3 determines whether or not current is flowing through the assembled battery 101 (FIG. 2) using an ammeter (not shown) connected to one end of the assembled battery 101 (step S801).
DSP302は、車両のアイドリング時等で、ステップS801で組電池101に電流が流れていると判定した場合、図4のステップS407で計算した電池セル102毎の電圧値をそれぞれ、ステップS701で測定される電流値で除算することにより、各電池セル102の内部抵抗を算出する(ステップS802)。 When the DSP 302 determines that current is flowing through the assembled battery 101 in step S801, for example, when the vehicle is idling, the voltage value for each battery cell 102 calculated in step S407 in FIG. 4 is measured in step S701. The internal resistance of each battery cell 102 is calculated by dividing by the current value (step S802).
一方、DSP302は、車両のイグニッションオフ時等で、ステップS701で組電池101に電流が流れていないと判定した場合、特には図示しない温度センサから組電池101の温度値を取得する。そして、DSP302は、図4のステップS407で計算した各電池セル102の電流が流れていない状態での電圧値(OCV)と、上記温度値とで、内部に保持している温度毎のOCV―内部抵抗マップを参照して、内部抵抗を推定する(ステップS803)。温度毎のOCV―内部抵抗マップのデータ構成例は、図6と同様である。 On the other hand, when the DSP 302 determines that no current is flowing through the assembled battery 101 in step S701, for example, when the vehicle is turned off, the DSP 302 acquires the temperature value of the assembled battery 101 from a temperature sensor (not shown). Then, the DSP 302 uses the voltage value (OCV) in the state where no current flows in each battery cell 102 calculated in step S407 in FIG. With reference to the internal resistance map, the internal resistance is estimated (step S803). A data configuration example of the OCV-internal resistance map for each temperature is the same as that in FIG.
DSP302は、ステップS702またはS703による内部抵抗の値から、図3のコンバータバランス回路104′での選択したスイッチング素子SWでのスイッチング動作のためのパルス信号の周波数とデューティー比を計算し、図3のスイッチ制御部303に設定する(ステップS804)。 The DSP 302 calculates the frequency and duty ratio of the pulse signal for the switching operation in the selected switching element SW in the converter balance circuit 104 ′ in FIG. 3 from the value of the internal resistance in step S702 or S703. The switch control unit 303 is set (step S804).
この計算について、以下に詳細に説明する。図9は、コンバータのスイッチング制御のためのパルス信号の周波数とデューティー比の計算処理の説明図である。図9において、インダクタLは図3の#1から#3のインダクタLに、スイッチング素子SW1、SW2は、図3の#1と#2、#3と#4、または#5と#6のスイッチング素子SWのペアに対応し、図3のバランス回路301の一部を構成している。E1、E2は、#1と#2、#2と#3、または#3と#4の電池セル102のペアに対応する電圧値である。 This calculation will be described in detail below. FIG. 9 is an explanatory diagram of a calculation process of the frequency and duty ratio of a pulse signal for switching control of the converter. 9, the inductor L is switched from # 1 to # 3 in FIG. 3, and the switching elements SW1 and SW2 are switched from # 1 and # 2, # 3 and # 4, or # 5 and # 6 in FIG. Corresponding to the pair of elements SW, it constitutes a part of the balance circuit 301 of FIG. E1 and E2 are voltage values corresponding to pairs of battery cells 102 of # 1 and # 2, # 2 and # 3, or # 3 and # 4.
いま、E1>E2とすれば、スイッチ制御部303から与えられる第1のパルス信号901(#1)によるスイッチング素子SW1のオンオフ動作により、E1の電池セル102から放電されたエネルギーがインダクタLに蓄積される。続いて、スイッチ制御部303から与えられる第2のパルス信号901(#2)によるデューティー比分だけ遅れたスイッチング素子SW2のオンオフ動作により、インダクタLに蓄積されたエネルギーがE2の電池セル102に充電される。 Now, if E1> E2, the energy discharged from the battery cell 102 of E1 is accumulated in the inductor L by the on / off operation of the switching element SW1 by the first pulse signal 901 (# 1) given from the switch control unit 303. Is done. Subsequently, the energy stored in the inductor L is charged in the battery cell 102 of E2 by the on / off operation of the switching element SW2 delayed by the duty ratio by the second pulse signal 901 (# 2) given from the switch control unit 303. The
ここで、パルス周波数freqおよびデューティー比Dによって、E1の放電およびE2の充電の電流IL を、次式に基づいて変化させることができる。ただし、電位差ΔV=E1−E2、Imax は図8のステップS802またはS803で算出された内部抵抗許容から定まる許容電流、αは重み付け係数である。また、IL はインダクタLに流れる電流、Lはインダクタンスである。 Here, according to the pulse frequency freq and the duty ratio D, the current I L for discharging E1 and charging E2 can be changed based on the following equation. However, the potential difference ΔV = E1−E2, Imax is an allowable current determined from the internal resistance allowance calculated in step S802 or S803 in FIG. 8, and α is a weighting coefficient. I L is a current flowing through the inductor L, and L is an inductance.
以上の図5のステップS504または図8のステップS804における内部抵抗の値からスイッチング制御のパルス信号の周波数とデューティー比を計算する処理において、温度センサからの温度情報を加味して計算がされてもよい。また、パルス信号の周波数とデューティー比は、予め固定された任意の値が設定されてもよい。 In the processing for calculating the frequency and duty ratio of the switching control pulse signal from the value of the internal resistance in step S504 of FIG. 5 or step S804 of FIG. 8 above, even if the calculation is performed in consideration of the temperature information from the temperature sensor. Good. In addition, the pulse signal frequency and duty ratio may be set to arbitrary fixed values.
図10は、本実施形態の制御動作のタイミングチャートである。(a)に示される時刻t1で、車両がイグニッションオフ(IG−OFF)またはアイドリング開始となった後、(b)に示されるように内部のタイマーにて一定時間が待機された後、(c)に示されるように、時刻t2で本実施形態のセルバランス回路(図2の全体回路)が動作を開始する。まず、(d)に示されるように、時刻t2から時刻t3まで、図2のトランスバランス回路105′が動作をし(図4のステップS406)、続いて、時刻t3から時刻t4まで図2または図3のコンバータバランス回路104′が動作をする(図4のステップS407からS411の繰返し処理)。 FIG. 10 is a timing chart of the control operation of this embodiment. After the vehicle is ignited off (IG-OFF) or started idling at time t1 shown in (a), after waiting for a certain time by an internal timer as shown in (b), (c ), The cell balance circuit of this embodiment (the entire circuit in FIG. 2) starts operating at time t2. First, as shown in (d), the transbalance circuit 105 ′ of FIG. 2 operates from time t2 to time t3 (step S406 of FIG. 4), and then, from time t3 to time t4, FIG. The converter balance circuit 104 'of FIG. 3 operates (repetitive processing from steps S407 to S411 of FIG. 4).
以上の時刻t2からt4までのバランス制御動作は、イグニッションオフまたはアイドリング開始後に1回だけ実行されてもよいし、一定時間間隔で繰返し実行されてもよい。
上述したように、図2に示した実施形態は、スタック103に対して、スタック内バランス制御を実行するためのコンバータバランス回路104′と、スタック間バランス制御を実行するためのトランスバランス回路105′を備える。コンバータバランス回路104′とトランスバランス回路105′の組合せとしては、例えば図11に示されるようなものを採用することも可能である。さらには、トランスバランス回路105′としては、例えば図12(a)(b)に示されるフライバック型、(c)に示されるフォワード型など、トランスTまたはT1、T2とダイオードD、スイッチング素子SW、インダクタL1、L2などが様々に組み合わされたものを適用することができる。スタック103間の電位差を均一化できるようなアクティブバランス構成が採用されれば、どのような構成のものであってもよい。また、コンバータバランス回路104′としては、例えば図12(d)に示されるキャパシタ方式、(e)に示されるコンバータ方式など、キャパシタC、マルチプレクサMUX、インダクタL、スイッチング素子SWなどが様々に組み合わされたものを適用することができる。スタック103内の各電池セル102間の電位差を均一化できるようなアクティブバランス構成が採用されれば、どのような構成のものであってもよい。
The balance control operation from time t2 to time t4 may be executed only once after the ignition is turned off or idling is started, or may be repeatedly executed at regular time intervals.
As described above, the embodiment shown in FIG. 2 includes the converter balance circuit 104 ′ for executing the intra-stack balance control and the transbalance circuit 105 ′ for executing the inter-stack balance control for the stack 103. Is provided. As a combination of the converter balance circuit 104 ′ and the transformer balance circuit 105 ′, for example, a combination as shown in FIG. 11 can be adopted. Furthermore, as the transformer balance circuit 105 ′, for example, a flyback type shown in FIGS. 12A and 12B, a forward type shown in FIG. 12C, or the like, a transformer T or T1, T2, a diode D, and a switching element SW In addition, various combinations of the inductors L1, L2, and the like can be applied. Any configuration may be used as long as an active balance configuration that can equalize the potential difference between the stacks 103 is employed. Further, as the converter balance circuit 104 ′, for example, a capacitor system shown in FIG. 12D, a converter system shown in FIG. 12E, and the like, a capacitor C, a multiplexer MUX, an inductor L, a switching element SW, and the like are variously combined. Can be applied. Any configuration may be used as long as an active balance configuration is adopted so that the potential difference between the battery cells 102 in the stack 103 can be made uniform.
101 組電池
102 電池セル
103 スタック
104 第1のバランス回路
104′ コンバータバランス回路
105 第2のバランス回路
105′ トランスバランス回路
106 電圧監視部
107 バランス制御部
107′、302 DSP
201、T、T1、T2 トランス
202 二次巻線
203 一次巻線
204 磁心
205、SW、SW1、SW2 スイッチング素子
206、303 スイッチ制御部
207、D ダイオード
301 バランス回路
L、L1、L2 インダクタ
C キャパシタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Battery assembly 102 Battery cell 103 Stack 104 1st balance circuit 104 'Converter balance circuit 105 2nd balance circuit 105' Transbalance circuit 106 Voltage monitoring part 107 Balance control part 107 ', 302 DSP
201, T, T1, T2 Transformer 202 Secondary winding 203 Primary winding 204 Magnetic core 205, SW, SW1, SW2 Switching element 206, 303 Switch control unit 207, D diode 301 Balance circuit L, L1, L2 Inductor C Capacitor
Claims (7)
前記複数の電池セルを構成し連続的に直列接続された所定数の電池セルからなるスタックの集合における該各スタックについて、該スタック内の電池セルのうちの1つ以上の電池セルから放電されるエネルギーを該スタック内の電池セルのうちの1つ以上の他の電池セルに充電させることによって該スタック内の電池セルの電圧を均等化させる第1のバランス回路と、
前記スタックの単位でエネルギーの放電または充電を行わせることによって前記スタック間の電圧を均等化させる第2のバランス回路と、
前記各電池セルの電圧を監視しデジタル信号値として検出する電圧監視部と、
前記電圧監視部が検出した前記各電池セルの電圧のデジタル信号値に基づいて、デジタル信号処理によって、前記第1のバランス回路または前記第2のバランス回路のいずれかを選択して動作させるバランス制御部と、
を備えることを特徴とする電池均等化装置。 A battery equalizing device for equalizing voltages of the plurality of battery cells in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells,
For each of the stacks in a set of stacks of a predetermined number of battery cells that constitute the plurality of battery cells and are serially connected in series, one or more of the battery cells in the stack are discharged. A first balance circuit that equalizes the voltage of the battery cells in the stack by charging energy to one or more other battery cells of the battery cells in the stack;
A second balance circuit for equalizing the voltage between the stacks by discharging or charging energy in units of the stack;
A voltage monitoring unit for monitoring the voltage of each battery cell and detecting it as a digital signal value;
Balance control for selecting and operating either the first balance circuit or the second balance circuit by digital signal processing based on the digital signal value of the voltage of each battery cell detected by the voltage monitoring unit And
A battery equalizing apparatus comprising:
ことを特徴とする電池均等化装置。 The balance control unit is configured by a digital signal processor.
The battery equalization apparatus characterized by the above-mentioned.
該スタック毎の電圧の最大値と最小値の差が第2の閾値以上である場合に、前記第2のバランス回路を動作させて前記スタック間の電圧を均等化させ、
前記第2のバランス回路の動作の後または前記スタック毎の電圧の最大値と最小値の差が第3の閾値よりも小さい場合に、前記第1のバランス回路を動作させて前記スタック毎に該スタック内の電池セルの電圧を均等化させる、
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の電池均等化装置。 When the difference between the maximum value and the minimum value of each battery cell monitored by the voltage monitoring unit is greater than or equal to a first threshold, the balance control unit is further configured based on the voltage of each battery cell. Calculate the voltage for each
When the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage for each stack is equal to or greater than a second threshold, the second balance circuit is operated to equalize the voltage between the stacks,
After the operation of the second balance circuit or when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage for each stack is smaller than a third threshold value, the first balance circuit is operated to Equalize the voltage of the battery cells in the stack,
The battery equalizing apparatus according to claim 1, wherein the battery equalizing apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電池均等化装置。 The first balance circuit is configured to transfer energy discharged from one or more battery cells of the battery cells in the stack via a circuit including a switching element and an inductor of the battery cells in the stack. Charging one or more other battery cells,
The battery equalizing apparatus according to claim 1, wherein the battery equalizing apparatus is a battery equalizing apparatus.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電池均等化装置。 The second balance circuit causes energy to be discharged or charged between the stacks via a circuit including a switching element and a transformer.
The battery equalizing apparatus according to claim 1, wherein the battery equalizing apparatus is a battery equalizing apparatus.
前記各電池セルの電圧を監視し、
前記監視した前記各電池セルの電圧に基づいて、前記複数の電池セルを構成し連続的に直列接続された所定数の電池セルからなるスタックの集合における該各スタックについて、該スタック内の電池セルのうちの1つ以上の電池セルから放電されるエネルギーを該スタック内の電池セルのうちの1つ以上の他の電池セルに充電させることによって該スタック内の電池セルの電圧を均等化させる第1のバランス回路、または前記スタックの単位でエネルギーの放電または充電を行わせることによって前記スタック間の電圧を均等化させる第2のバランス回路のいずれかを選択して動作させる、
ことを特徴とする電池均等化方法。 A battery equalization method for equalizing voltages of a plurality of battery cells in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells,
Monitoring the voltage of each battery cell;
Based on the monitored voltage of each battery cell, for each stack in a set of stacks comprising a predetermined number of battery cells that are configured in series and connected in series, the battery cells in the stack The battery cells in the stack are equalized by charging energy discharged from one or more of the battery cells to one or more other battery cells in the stack. Selecting and operating either one balance circuit or a second balance circuit that equalizes the voltage between the stacks by discharging or charging energy in units of the stack;
The battery equalization method characterized by the above-mentioned.
該スタック毎の電圧の最大値と最小値の差が第2の閾値以上である場合に、前記第2のバランス回路を動作させて前記スタック間の電圧を均等化させ、
前記第2のバランス回路の動作の後または前記スタック毎の電圧の最大値と最小値の差が第3の閾値よりも小さい場合に、前記第1のバランス回路を動作させて前記スタック毎に該スタック内の電池セルの電圧を均等化させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の電池均等化方法。 When the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage of each monitored battery cell is equal to or greater than a first threshold, the voltage for each stack is further calculated based on the voltage of each battery cell,
When the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage for each stack is equal to or greater than a second threshold, the second balance circuit is operated to equalize the voltage between the stacks,
After the operation of the second balance circuit or when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage for each stack is smaller than a third threshold value, the first balance circuit is operated to Equalize the voltage of the battery cells in the stack,
The battery equalization method according to claim 6.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2922172A1 (en) | 2014-03-17 | 2015-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Storage status adjusting circuit, storage status adjusting device, and storage battery pack |
KR20180103214A (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-19 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack balancing apparatus using PWM and method therefor |
JP2020503834A (en) * | 2016-12-14 | 2020-01-30 | 華南理工大学 | Improved circuit for bidirectional lossless balancing of series battery packs based on inductive energy storage |
JP2020171107A (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | 株式会社今仙電機製作所 | Secondary battery system |
WO2021032531A1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | Signify Holding B.V. | A switched power converter for converting a dc supply voltage to multiple balanced dc output voltages |
JP2021058062A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | スズキ株式会社 | Battery device |
CN113459900A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 比亚迪股份有限公司 | Power battery passive balance control method and device, vehicle and storage medium |
US12149103B2 (en) | 2019-04-02 | 2024-11-19 | Imasen Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary cell system |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015205291A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Robert Bosch Gmbh | METHOD FOR COMPENSATING BATTERY VOLTAGES |
CN110015153B (en) * | 2017-09-29 | 2020-12-25 | 比亚迪股份有限公司 | New energy automobile and charging control method and device thereof |
JP7418457B2 (en) | 2019-09-25 | 2024-01-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Energy transfer circuit and power storage system |
CN112886078B (en) * | 2021-01-17 | 2022-04-08 | 广州菲利斯太阳能科技有限公司 | Lithium battery pack series connection balance control device and method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4374351B2 (en) * | 2006-04-12 | 2009-12-02 | 矢崎総業株式会社 | Charge state adjustment device |
JP5051264B2 (en) * | 2010-04-08 | 2012-10-17 | 株式会社デンソー | Battery voltage monitoring device |
-
2012
- 2012-04-12 JP JP2012090900A patent/JP2013219994A/en active Pending
-
2013
- 2013-04-11 WO PCT/JP2013/060942 patent/WO2013154156A1/en active Application Filing
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2922172A1 (en) | 2014-03-17 | 2015-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Storage status adjusting circuit, storage status adjusting device, and storage battery pack |
US9742205B2 (en) | 2014-03-17 | 2017-08-22 | Ricoh Company, Ltd. | Storage status adjusting circuit, storage status adjusting device, and storage battery pack |
JP7015569B2 (en) | 2016-12-14 | 2022-02-03 | 華南理工大学 | Improved circuit for bidirectional lossless equilibrium of series battery pack based on inductive energy storage |
JP2020503834A (en) * | 2016-12-14 | 2020-01-30 | 華南理工大学 | Improved circuit for bidirectional lossless balancing of series battery packs based on inductive energy storage |
KR102269109B1 (en) | 2017-03-08 | 2021-06-25 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack balancing apparatus using PWM and method therefor |
KR20180103214A (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-19 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack balancing apparatus using PWM and method therefor |
JP2020171107A (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | 株式会社今仙電機製作所 | Secondary battery system |
JP7323745B2 (en) | 2019-04-02 | 2023-08-09 | 株式会社今仙電機製作所 | Secondary battery system |
US12149103B2 (en) | 2019-04-02 | 2024-11-19 | Imasen Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary cell system |
WO2021032531A1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | Signify Holding B.V. | A switched power converter for converting a dc supply voltage to multiple balanced dc output voltages |
US20220294346A1 (en) * | 2019-08-19 | 2022-09-15 | Signify Holding B.V. | A switched power converter for converting a dc supply voltage to multiple balanced dc output voltages |
JP2021058062A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | スズキ株式会社 | Battery device |
JP7306203B2 (en) | 2019-10-02 | 2023-07-11 | スズキ株式会社 | battery device |
CN113459900A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 比亚迪股份有限公司 | Power battery passive balance control method and device, vehicle and storage medium |
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