JP4162701B1

JP4162701B1 - Storage device control device and control method

Info

Publication number: JP4162701B1
Application number: JP2007278839A
Authority: JP
Inventors: 哲間正
Original assignee: Nisshinbo Holdings Inc; Nisshinbo Industries Inc
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2027-10-26
Also published as: JP2009112071A

Abstract

【課題】回路規模を抑えて、直列に接続された各蓄電部にかかる電圧を計測し、その制御を行うことのできる蓄電モジュールの制御装置を提供する。
【解決手段】直列に接続された複数の蓄電部の両端及び接続部分の端子のうち、所定の基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と基準端子との間の電圧に応じた電圧信号を出力し、基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子の電圧信号に基づいて当該端子と基準端子との間の電圧を示すデジタル値を生成し、複数の蓄電部のそれぞれについて、当該蓄電部の両端の端子の電圧を示すデジタル値の差を演算して当該蓄電部の端子間電圧を示すデジタル値を算出し、算出されるデジタル値に応じて各蓄電部の端子間電圧を制御する蓄電モジュールの制御装置である。
【選択図】図１The present invention provides a storage module control device capable of measuring and controlling the voltage applied to each storage unit connected in series with a reduced circuit scale.
A voltage signal corresponding to a voltage between the terminal and the reference terminal of each of the terminals except for a predetermined reference terminal among the terminals of both ends and connection portions of the plurality of power storage units connected in series. For each of the terminals excluding the reference terminal, a digital value indicating a voltage between the terminal and the reference terminal is generated based on the voltage signal of the terminal, and the power storage is performed for each of the plurality of power storage units. A digital value indicating a voltage between terminals of the power storage unit is calculated by calculating a difference between digital values indicating voltages of terminals at both ends of the unit, and the terminal voltage of each power storage unit is controlled according to the calculated digital value. It is an electrical storage module control apparatus.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、直列に接続された複数の蓄電部を含んだ蓄電モジュールを制御する制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for controlling a power storage module including a plurality of power storage units connected in series.

例えば電気二重層キャパシタや各種の二次電池などの蓄電デバイスを、複数個直列に接続した蓄電モジュールがある。このような蓄電モジュールを充電して、電源として使用する場合、一般的に、充放電の際に各蓄電デバイスの電圧が均一化されるよう制御する必要がある。このような制御を実行しなければ、各蓄電デバイスの内部抵抗、容量、自己放電の個体差などが原因で、各蓄電デバイスにかかる電圧にばらつきが生じてしまい、特定の蓄電デバイスの寿命を早めてしまうなどの問題が生じるからである。 For example, there is a power storage module in which a plurality of power storage devices such as electric double layer capacitors and various secondary batteries are connected in series. When such a power storage module is charged and used as a power source, generally, it is necessary to control so that the voltage of each power storage device is equalized during charging and discharging. If such control is not executed, the voltage applied to each power storage device will vary due to the internal resistance, capacity, individual differences in self-discharge, etc. of each power storage device, thereby shortening the life of a specific power storage device. This is because problems such as end up occur.

このような制御を実現するためには、充放電の際に、各蓄電デバイスにかかっている電圧を計測する必要がある。例えば特許文献１においては、電位差算出回路を用いて直列に接続された各二次電池のセル電圧を計測する方法が開示されている。
特開平９‐１４００６７号公報 In order to realize such control, it is necessary to measure the voltage applied to each power storage device during charging and discharging. For example, Patent Document 1 discloses a method of measuring the cell voltage of each secondary battery connected in series using a potential difference calculation circuit.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-140067

しかしながら、上記従来例の技術においては、直列に接続された蓄電デバイスの数だけ電位差算出回路が必要となり、特に蓄電デバイスの数が増えた場合などにおいて、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。 However, the above prior art technique requires the potential difference calculation circuit by the number of power storage devices connected in series, and there is a problem that the circuit scale becomes large especially when the number of power storage devices increases. .

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、回路規模を抑えて、直列に接続された各蓄電デバイスにかかる電圧を計測し、その制御を行うことのできる蓄電モジュールの制御装置及び制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to control the voltage by measuring the voltage applied to each power storage device connected in series while suppressing the circuit scale. An object of the present invention is to provide a control device and a control method for a power storage module.

上記課題を解決するための本発明に係る蓄電モジュールの制御装置は、直列に接続された複数の蓄電部を含む蓄電モジュールの制御装置であって、前記複数の蓄電部の両端及び接続部分の端子のうち、所定の基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と前記基準端子との間の電圧に応じた電圧信号を出力する電圧信号出力手段と、前記基準端子を除いた端子のそれぞれについて、前記電圧信号出力手段が出力する当該端子の電圧信号に基づいて、当該端子と前記基準端子との間の電圧を示すデジタル値を生成するデジタル値生成手段と、前記複数の蓄電部のそれぞれについて、前記デジタル値生成手段によって生成される当該蓄電部の両端の端子の電圧を示すデジタル値の差を演算して、当該蓄電部の端子間電圧を示すデジタル値を算出する端子間電圧算出手段と、前記端子間電圧算出手段により算出されるデジタル値に応じて、前記各蓄電部の端子間電圧を制御する電圧制御手段と、を含むことを特徴とする。 A power storage module control device according to the present invention for solving the above-described problem is a power storage module control device including a plurality of power storage units connected in series, and terminals of both ends and connection portions of the power storage units. For each of the terminals excluding the predetermined reference terminal, voltage signal output means for outputting a voltage signal corresponding to the voltage between the terminal and the reference terminal, and each of the terminals excluding the reference terminal A digital value generating means for generating a digital value indicating a voltage between the terminal and the reference terminal based on a voltage signal of the terminal output by the voltage signal output means, and each of the plurality of power storage units The digital value indicating the voltage between the terminals of the power storage unit by calculating the difference between the digital values indicating the voltages at both terminals of the power storage unit generated by the digital value generating means A terminal voltage calculating means for calculating, according to the digital value calculated by the voltage calculation means between said terminals, characterized in that it comprises a voltage control means for controlling the voltage between the terminals of the respective storage portions.

また、上記蓄電モジュールの制御装置において、前記デジタル値生成手段は、前記電圧信号出力手段が出力する複数の端子それぞれの電圧信号を、順次受け付けることとしてもよい。 Moreover, in the control device for the power storage module, the digital value generation unit may sequentially receive the voltage signals of the plurality of terminals output by the voltage signal output unit.

また、前記電圧信号出力手段は、前記基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と前記基準端子との間の電圧を、当該端子と前記基準端子との間に接続されている前記蓄電部の数に応じて減少させた電圧を示す電圧信号を出力することとしてもよい。 In addition, the voltage signal output means, for each of the terminals excluding the reference terminal, the voltage between the terminal and the reference terminal, the power storage unit connected between the terminal and the reference terminal It is also possible to output a voltage signal indicating a voltage reduced according to the number of.

さらに、前記電圧信号出力手段は、前記基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と前記基準端子との間の電圧を、当該端子と前記基準端子との間に接続されている前記蓄電部の数で除してなる電圧を示す電圧信号を出力することとしてもよい。 Further, the voltage signal output means, for each of the terminals excluding the reference terminal, the voltage between the terminal and the reference terminal, the power storage unit connected between the terminal and the reference terminal It is also possible to output a voltage signal indicating a voltage divided by the number of.

また、上記蓄電モジュールの制御装置において、前記電圧制御手段は、前記複数の蓄電部のそれぞれについて、前記端子間電圧算出手段により算出される当該蓄電部の端子間電圧を示すデジタル値と、前記各蓄電部の端子間電圧の最大値と最小値との間の値である比較基準値と、を比較した結果に応じて、当該蓄電部の端子間電圧を制御することとしてもよい。 In the power storage module control device, the voltage control means includes, for each of the plurality of power storage units, a digital value indicating a voltage between terminals of the power storage unit calculated by the terminal voltage calculation unit, The inter-terminal voltage of the power storage unit may be controlled according to the result of comparing the comparison reference value, which is a value between the maximum value and the minimum value of the inter-terminal voltage of the power storage unit.

また、上記蓄電モジュールの制御装置は、前記複数の蓄電部のそれぞれに対して並列に接続され、それぞれ直列に接続された抵抗とスイッチとを含んでなる複数の電圧制御回路をさらに含み、前記電圧制御手段は、制御対象となる蓄電部に並列に接続された前記電圧制御回路に含まれる前記スイッチを導通させることにより、当該蓄電部の端子間電圧を低下させる制御を行うこととしてもよい。 The power storage module control device further includes a plurality of voltage control circuits connected in parallel to each of the plurality of power storage units, each including a resistor and a switch connected in series, and the voltage The control means may perform control to reduce the voltage between the terminals of the power storage unit by conducting the switch included in the voltage control circuit connected in parallel to the power storage unit to be controlled.

また、前記比較基準値は、前記各蓄電部の端子間電圧の平均値であることとしてもよい。 Further, the comparison reference value may be an average value of the inter-terminal voltage of each power storage unit.

さらに、前記電圧制御手段は、前記各蓄電部の端子間電圧の平均値として、直列に接続された前記複数の蓄電部の両端の間の電圧を前記蓄電部の数で除してなる値を用いて、当該平均値と前記複数の蓄電部それぞれの端子間電圧を示すデジタル値との比較を行うこととしてもよい。 Further, the voltage control means, as an average value of the voltage between the terminals of each power storage unit, a value obtained by dividing the voltage between both ends of the plurality of power storage units connected in series by the number of the power storage units It is good also as comparing the said average value with the digital value which shows the voltage between terminals of each of these several electrical storage part.

また、本発明に係る蓄電モジュールの制御方法は、直列に接続された複数の蓄電部を含む蓄電モジュールの制御方法であって、前記複数の蓄電部の両端及び接続部分の端子のうち、所定の基準端子を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と前記基準端子との間の電圧に応じた電圧信号を出力する電圧信号出力ステップと、前記基準端子を除いた端子のそれぞれについて、前記電圧信号出力ステップで出力される当該端子の電圧信号に基づいて、当該端子と前記基準端子との間の電圧を示すデジタル値を生成するデジタル値生成ステップと、前記複数の蓄電部のそれぞれについて、前記デジタル値生成ステップで生成される当該蓄電部の両端の端子の電圧を示すデジタル値の差を演算して、当該蓄電部の端子間電圧を示すデジタル値を算出する端子間電圧算出ステップと、前記端子間電圧算出ステップで算出されるデジタル値に応じて、前記各蓄電部の端子間電圧を制御する電圧制御ステップと、を含むことを特徴とする。 The power storage module control method according to the present invention is a power storage module control method including a plurality of power storage units connected in series, and includes a predetermined number of terminals at both ends and connection portions of the power storage units. A voltage signal output step for outputting a voltage signal corresponding to a voltage between the terminal and the reference terminal for each of the terminals excluding the reference terminal, and the voltage signal output for each of the terminals excluding the reference terminal A digital value generating step for generating a digital value indicating a voltage between the terminal and the reference terminal based on the voltage signal of the terminal output in step, and the digital value for each of the plurality of power storage units The digital value indicating the voltage between the terminals of the power storage unit is calculated by calculating the difference between the digital values indicating the voltages at both terminals of the power storage unit generated in the generation step A terminal voltage calculation step that, according to the digital value calculated by the voltage calculation step between said terminals, characterized in that it comprises a voltage control step of controlling the voltage between the terminals of the respective storage portions.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電モジュールの制御装置１の構成例を示す回路図である。本実施形態に係る蓄電モジュールの制御装置１による制御対象となる蓄電モジュール２は、直列に接続された全部でＮ個の蓄電部１０を含んで構成されている。以下では、これら蓄電部１０のそれぞれを、一方の端から接続順に、それぞれ蓄電部１０（１），１０（２），１０（３），・・・，１０（Ｎ−１），１０（Ｎ）と表記する。各蓄電部１０は、電圧を印加することによって蓄電可能なデバイスであって、例えば電気二重層キャパシタであってもよいし、リチウムイオン電池などの二次電池であってもよい。 FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a storage module control device 1 according to an embodiment of the present invention. The power storage module 2 to be controlled by the power storage module control device 1 according to the present embodiment includes a total of N power storage units 10 connected in series. In the following, each of the power storage units 10 is connected in the order of connection from one end to each of the power storage units 10 (1), 10 (2), 10 (3), ..., 10 (N-1), 10 (N ). Each power storage unit 10 is a device capable of storing power by applying a voltage, and may be, for example, an electric double layer capacitor or a secondary battery such as a lithium ion battery.

この蓄電モジュール２を充電する場合、直列に接続された複数の蓄電部１０の両端の端子に対して、外部から電圧が印加される。以下では、この両端の端子のうちの一方を、端子Ｔ（０）と表記し、他方を端子Ｔ（Ｎ）と表記する。ここでは、蓄電部１０（１）の両端のうち蓄電部１０（２）に接続されている側と反対側の端子をＴ（０）とし、蓄電部１０（Ｎ）の両端のうち蓄電部１０（Ｎ−１）に接続されている側と反対側の端子をＴ（Ｎ）としている。また、各蓄電部１０が互いに接続される接続部分（接続点）の端子を、端子Ｔ（０）の側から数えて順に、端子Ｔ（１），Ｔ（２），Ｔ（３），・・・，Ｔ（Ｎ−１）と表記する。すなわち、蓄電部１０（ｎ）の両端の端子のうち、端子Ｔ（０）に近い側の端子はＴ（ｎ−１）、端子Ｔ（０）から遠い側の端子はＴ（ｎ）となる。ここで、ｎは１からＮまでの整数である。 When charging the power storage module 2, a voltage is applied from the outside to the terminals at both ends of the plurality of power storage units 10 connected in series. Hereinafter, one of the terminals at both ends is represented as a terminal T (0), and the other is represented as a terminal T (N). Here, the terminal opposite to the side connected to the power storage unit 10 (2) among the both ends of the power storage unit 10 (1) is T (0), and the power storage unit 10 out of the both ends of the power storage unit 10 (N). The terminal opposite to the side connected to (N-1) is T (N). In addition, the terminals of the connection portions (connection points) to which the respective power storage units 10 are connected to each other are counted in order from the terminal T (0) side, and the terminals T (1), T (2), T (3),. .., written as T (N-1). That is, of the terminals at both ends of the power storage unit 10 (n), the terminal closer to the terminal T (0) is T (n-1), and the terminal farther from the terminal T (0) is T (n). . Here, n is an integer from 1 to N.

また、複数の蓄電部１０の両端及び接続部分の端子である、Ｔ（０）からＴ（Ｎ）までの（Ｎ＋１）個の端子のうち、いずれか一つの端子は、各端子の電圧を計測する際の基準となる所定の基準端子として用いられる。ここでは、端子Ｔ（０）が基準端子であるものとする。 In addition, any one of the (N + 1) terminals from T (0) to T (N), which are terminals of both ends and connection portions of the plurality of power storage units 10, measures the voltage of each terminal. It is used as a predetermined reference terminal that serves as a reference when Here, it is assumed that the terminal T (0) is a reference terminal.

本実施形態に係る蓄電モジュールの制御装置１は、図１に示すように、Ｎ個の電圧バッファ１２と、Ｎ個のシャント回路１４と、制御回路２０と、を含んで構成される。 As shown in FIG. 1, the storage module control device 1 according to the present embodiment includes N voltage buffers 12, N shunt circuits 14, and a control circuit 20.

Ｎ個の電圧バッファ１２は、複数の蓄電部１０の両端及び接続部分の端子のうち、基準端子Ｔ（０）を除いた端子のそれぞれについて、当該端子と基準端子Ｔ（０）との間の電圧に応じた電圧信号を出力する電圧信号出力手段として機能する。具体的に、各電圧バッファ１２は、いずれも基準端子Ｔ（０）と接続されている。さらに、各電圧バッファ１２は、基準端子Ｔ（０）を除くＴ（１）からＴ（Ｎ）までのＮ個の端子のうち、いずれか一つと接続される。以下では、端子Ｔ（ｎ）と接続される電圧バッファ１２を電圧バッファ１２（ｎ）と表記する。 N voltage buffers 12 are provided between the terminals and the reference terminal T (0) for each of the terminals excluding the reference terminal T (0) among the terminals of both ends and connection portions of the plurality of power storage units 10. It functions as voltage signal output means for outputting a voltage signal corresponding to the voltage. Specifically, each voltage buffer 12 is connected to the reference terminal T (0). Further, each voltage buffer 12 is connected to any one of N terminals from T (1) to T (N) excluding the reference terminal T (0). Hereinafter, the voltage buffer 12 connected to the terminal T (n) is referred to as a voltage buffer 12 (n).

電圧バッファ１２（ｎ）は、接続された端子Ｔ（ｎ）と、基準端子Ｔ（０）と、の間の電圧に応じた電圧信号を、制御回路２０に対して出力する。以下では、端子Ｔ（ｎ）と基準端子Ｔ（０）との間の電圧をＶｔ（ｎ）と表記する。また、この電圧Ｖｔ（ｎ）に応じて実際に電圧バッファ１２（ｎ）が出力する電圧信号を、Ｖｂ（ｎ）と表記する。 The voltage buffer 12 (n) outputs a voltage signal corresponding to the voltage between the connected terminal T (n) and the reference terminal T (0) to the control circuit 20. Hereinafter, the voltage between the terminal T (n) and the reference terminal T (0) is expressed as Vt (n). A voltage signal that is actually output from the voltage buffer 12 (n) in accordance with the voltage Vt (n) is denoted as Vb (n).

本実施形態においては、電圧バッファ１２（ｎ）が出力する電圧信号Ｖｂ（ｎ）は、電圧Ｖｔ（ｎ）を、端子Ｔ（ｎ）と基準端子Ｔ（０）との間に接続されている蓄電部１０の数（すなわち、ｎ）に応じて減少させた電圧を示す電圧信号である。具体的に、電圧バッファ１２（ｎ）は例えばオペアンプ等を含んで構成され、入力電圧をｎに応じた比で減少させる。その結果、電圧バッファ１２（ｎ）が出力する電圧信号Ｖｂ（ｎ）は、電圧Ｖｔ（ｎ）をｎで除してなる電圧Ｖｔ（ｎ）／ｎを示すものとなる。また、電圧バッファ１２（ｎ）は、端子Ｔ（ｎ）から入力される電圧信号に対して、ノイズ性の信号を除去するローパスフィルタとして機能してもよい。 In the present embodiment, the voltage signal Vb (n) output from the voltage buffer 12 (n) is connected to the voltage Vt (n) between the terminal T (n) and the reference terminal T (0). It is a voltage signal indicating a voltage reduced according to the number of power storage units 10 (that is, n). Specifically, the voltage buffer 12 (n) is configured to include, for example, an operational amplifier, and reduces the input voltage at a ratio corresponding to n. As a result, the voltage signal Vb (n) output from the voltage buffer 12 (n) indicates a voltage Vt (n) / n obtained by dividing the voltage Vt (n) by n. The voltage buffer 12 (n) may function as a low-pass filter that removes a noise signal from the voltage signal input from the terminal T (n).

このように、電圧バッファ１２（ｎ）が、端子Ｔ（ｎ）と基準端子Ｔ（０）との間に接続される蓄電部１０の数ｎに応じて電圧Ｖｔ（ｎ）を減少させることによって、各電圧バッファ１２が出力する電圧の高低差を抑えることができる。特に、電圧Ｖｔ（ｎ）はｎ個の蓄電部１０に対して印加されている電圧になっているので、電圧バッファ１２（ｎ）が電圧Ｖｔ（ｎ）／ｎを示す電圧信号Ｖｂ（ｎ）を出力することにより、各電圧バッファ１２が出力する電圧を略等しい値に揃えることができ、制御回路２０に入力される電圧を、制御回路２０の入力上限電圧以下に抑え、かつ広ダイナミックレンジとすることができる。 Thus, the voltage buffer 12 (n) decreases the voltage Vt (n) according to the number n of the power storage units 10 connected between the terminal T (n) and the reference terminal T (0). The difference in voltage output from each voltage buffer 12 can be suppressed. Particularly, since the voltage Vt (n) is a voltage applied to the n power storage units 10, the voltage signal Vb (n) indicating that the voltage buffer 12 (n) indicates the voltage Vt (n) / n. , The voltage output from each voltage buffer 12 can be made substantially equal, the voltage input to the control circuit 20 can be kept below the input upper limit voltage of the control circuit 20, and a wide dynamic range can be achieved. can do.

Ｎ個のシャント回路（電圧制御回路）１４のそれぞれは、Ｎ個の蓄電部１０のそれぞれに対して並列に接続され、当該並列に接続された蓄電部１０の端子間電圧を制御するために用いられる。以下では、蓄電部１０（ｎ）に並列に接続されるシャント回路１４を、シャント回路１４（ｎ）と表記する。シャント回路１４（ｎ）は、直列に接続された抵抗１６（ｎ）とスイッチ１８（ｎ）とを含んで構成される。 Each of the N shunt circuits (voltage control circuits) 14 is connected in parallel to each of the N power storage units 10 and is used to control the voltage between the terminals of the power storage units 10 connected in parallel. It is done. Hereinafter, the shunt circuit 14 connected in parallel to the power storage unit 10 (n) is referred to as a shunt circuit 14 (n). The shunt circuit 14 (n) includes a resistor 16 (n) and a switch 18 (n) connected in series.

スイッチ１８（ｎ）は、例えばトランジスタスイッチ等であって、制御回路２０から出力される制御信号によってオン／オフが切り替えられる。スイッチ１８（ｎ）がオフ（開放）の状態では抵抗１６（ｎ）に電流は流れず、スイッチ１８（ｎ）がオン（導通）の状態では抵抗１６（ｎ）に電流が流れる。すなわち、スイッチ１８（ｎ）を導通させることによって、蓄電部１０（ｎ）は蓄えている電荷の一部を放電し、その結果、蓄電部１０（ｎ）の両端の間の電圧（端子間電圧）が低下することとなる。Ｎ個の蓄電部１０のそれぞれに対してシャント回路１４が並列に接続されているので、制御回路２０は、各シャント回路１４に備えられたスイッチ１８を個別にオン／オフする制御信号を出力することで、特定の蓄電部１０の端子間電圧を低下させる制御を実現できる。 The switch 18 (n) is, for example, a transistor switch or the like, and is turned on / off by a control signal output from the control circuit 20. When the switch 18 (n) is off (open), no current flows through the resistor 16 (n), and when the switch 18 (n) is on (conductive), a current flows through the resistor 16 (n). That is, when the switch 18 (n) is turned on, the power storage unit 10 (n) discharges a part of the stored charge, and as a result, the voltage between the both ends of the power storage unit 10 (n) (inter-terminal voltage). ) Will decrease. Since the shunt circuit 14 is connected in parallel to each of the N power storage units 10, the control circuit 20 outputs a control signal for individually turning on / off the switch 18 provided in each shunt circuit 14. Thereby, the control which reduces the voltage between the terminals of the specific electrical storage part 10 is realizable.

制御回路２０は、例えばマイクロコンピュータ等であって、各電圧バッファ１２が出力する電圧信号に基づいて、各蓄電部１０の端子間電圧を示すデジタル値を算出する。そして、算出されるデジタル値に応じて、各蓄電部１０の端子間電圧を制御するための制御信号を出力する。具体的に、制御回路２０は、外部との入出力ポートとして、Ｎ個の入力ポートと、Ｎ個の出力ポートと、を少なくとも備えている。Ｎ個の入力ポートのそれぞれは、Ｎ個の電圧バッファ１２のそれぞれと接続される。以下では、電圧バッファ１２（ｎ）と接続される入力ポートを、Ｐｉ（ｎ）と表記する。また、Ｎ個の出力ポートのそれぞれは、Ｎ個のシャント回路１４のそれぞれに含まれるスイッチ１８と接続される。以下では、シャント回路１４（ｎ）に含まれるスイッチ１８（ｎ）と接続される出力ポートを、Ｐｏ（ｎ）と表記する。 The control circuit 20 is, for example, a microcomputer, and calculates a digital value indicating a voltage between terminals of each power storage unit 10 based on a voltage signal output from each voltage buffer 12. And according to the calculated digital value, the control signal for controlling the voltage between terminals of each electrical storage part 10 is output. Specifically, the control circuit 20 includes at least N input ports and N output ports as input / output ports for the outside. Each of the N input ports is connected to each of the N voltage buffers 12. Hereinafter, an input port connected to the voltage buffer 12 (n) is denoted as Pi (n). Each of the N output ports is connected to a switch 18 included in each of the N shunt circuits 14. Hereinafter, an output port connected to the switch 18 (n) included in the shunt circuit 14 (n) is denoted as Po (n).

図２は、制御回路２０の内部構成例を示す図である。図２に示すように、制御回路２０は、接続切り替えスイッチ２２と、Ａ／Ｄコンバータ２４と、演算ユニット２６と、を含んで構成されている。また、演算ユニット２６は、プログラム制御デバイスであって、機能的に、デジタル値算出部３０と、端子間電圧算出部３２と、電圧制御部３４と、を含んでいる。これらの機能は、メモリ（不図示）に格納されたプログラムを演算ユニット２６が実行することにより、実現される。また、Ａ／Ｄコンバータ２４と、デジタル値算出部３０と、によって、デジタル値生成部３６が実現される。 FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration example of the control circuit 20. As shown in FIG. 2, the control circuit 20 includes a connection changeover switch 22, an A / D converter 24, and an arithmetic unit 26. The arithmetic unit 26 is a program control device, and functionally includes a digital value calculation unit 30, an inter-terminal voltage calculation unit 32, and a voltage control unit 34. These functions are realized by the arithmetic unit 26 executing a program stored in a memory (not shown). The A / D converter 24 and the digital value calculation unit 30 realize a digital value generation unit 36.

接続切り替えスイッチ２２は、演算ユニット２６からの制御命令に従って、複数の入力ポートＰｉ（ｎ）のそれぞれと、Ａ／Ｄコンバータ２４と、の間の接続を順次切り替える。これにより、各電圧バッファ１２が出力する電圧信号は、順次Ａ／Ｄコンバータ２４に対して入力される。このように、接続切り替えスイッチ２２によって各電圧バッファ１２からのＡ／Ｄコンバータ２４に対する入力が順次切り替えられることによって、１個のＡ／Ｄコンバータ２４だけで、Ｔ（１）からＴ（Ｎ）までのＮ個の端子のそれぞれの電圧に応じた電圧信号を受け付けることができる。 The connection changeover switch 22 sequentially switches the connection between each of the plurality of input ports Pi (n) and the A / D converter 24 in accordance with a control command from the arithmetic unit 26. As a result, the voltage signals output from the voltage buffers 12 are sequentially input to the A / D converter 24. As described above, the connection changeover switch 22 sequentially switches the input from each voltage buffer 12 to the A / D converter 24, so that only one A / D converter 24 can be used to change from T (1) to T (N). A voltage signal corresponding to the voltage of each of the N terminals can be received.

デジタル値生成部３６は、基準端子Ｔ（０）を除くＴ（１）からＴ（Ｎ）までの端子のそれぞれについて、当該端子と接続された電圧バッファ１２が出力する電圧信号に基づいて、当該端子と基準端子Ｔ（０）との間の電圧を示すデジタル値を生成する。 The digital value generation unit 36, for each of the terminals from T (1) to T (N) excluding the reference terminal T (0), based on the voltage signal output from the voltage buffer 12 connected to the terminal, A digital value indicating a voltage between the terminal and the reference terminal T (0) is generated.

具体的に、まずＡ／Ｄコンバータ２４が、接続切り替えスイッチ２２の切り替えによって接続される各電圧バッファ１２が出力する電圧信号を受け付けて、受け付けた電圧信号をデジタル値に変換する。そして、変換の結果得られるデジタル値を、演算ユニット２６のデジタル値算出部３０に入力する。なお、以下では、電圧バッファ１２（ｎ）が出力する電圧信号Ｖｂ（ｎ）をＡ／Ｄコンバータ２４が変換して得られるデジタル値を、Ｄｂ（ｎ）と表記する。 Specifically, first, the A / D converter 24 receives a voltage signal output from each voltage buffer 12 connected by switching the connection changeover switch 22 and converts the received voltage signal into a digital value. Then, the digital value obtained as a result of the conversion is input to the digital value calculation unit 30 of the arithmetic unit 26. Hereinafter, a digital value obtained by converting the voltage signal Vb (n) output from the voltage buffer 12 (n) by the A / D converter 24 is denoted as Db (n).

次に、デジタル値算出部３０が、Ａ／Ｄコンバータ２４によって変換されたデジタル値Ｄｂ（ｎ）に対して所定の演算を行うことにより、端子Ｔ（ｎ）と基準端子Ｔ（０）との間の電圧Ｖｔ（ｎ）を示すデジタル値（以下、Ｄｔ（ｎ）と表記する）を算出する。このとき、デジタル値算出部３０による所定の演算は、電圧バッファ１２（ｎ）が電圧Ｖｔ（ｎ）を変化させた電圧を示す電圧信号Ｖｂ（ｎ）を出力している場合に、当該電圧の変化を補正するために実行される。したがって、電圧バッファ１２（ｎ）が電圧Ｖｔ（ｎ）を示す電圧信号をそのまま出力している場合には、デジタル値算出部３０による演算は必要ない。 Next, the digital value calculation unit 30 performs a predetermined calculation on the digital value Db (n) converted by the A / D converter 24, whereby the terminal T (n) and the reference terminal T (0) are connected. A digital value (hereinafter referred to as Dt (n)) indicating the voltage Vt (n) between them is calculated. At this time, the predetermined calculation by the digital value calculation unit 30 is performed when the voltage buffer 12 (n) outputs the voltage signal Vb (n) indicating the voltage obtained by changing the voltage Vt (n). Performed to compensate for changes. Therefore, when the voltage buffer 12 (n) outputs the voltage signal indicating the voltage Vt (n) as it is, the calculation by the digital value calculation unit 30 is not necessary.

本実施形態においては、前述したように、電圧バッファ１２（ｎ）が出力する電圧信号Ｖｂ（ｎ）は、電圧Ｖｔ（ｎ）／ｎを示している。そこで、デジタル値算出部３０は、電圧信号Ｖｂ（ｎ）をＡ／Ｄコンバータ２４が変換して得られるデジタル値Ｄｂ（ｎ）を、ｎ倍することによって、電圧Ｖｔ（ｎ）を示すデジタル値Ｄｔ（ｎ）を算出する。すなわち、計算式
Ｄｔ（ｎ）＝ｎ・Ｄｂ（ｎ）
によってＤｔ（ｎ）を算出する。 In the present embodiment, as described above, the voltage signal Vb (n) output from the voltage buffer 12 (n) indicates the voltage Vt (n) / n. Therefore, the digital value calculation unit 30 multiplies the digital value Db (n) obtained by converting the voltage signal Vb (n) by the A / D converter 24 by n, thereby indicating the digital value indicating the voltage Vt (n). Dt (n) is calculated. That is, the calculation formula Dt (n) = n · Db (n)
To calculate Dt (n).

端子間電圧算出部３２は、複数の蓄電部１０のそれぞれについて、デジタル値生成部３６によって生成された当該蓄電部１０の両端の端子の電圧を示すデジタル値の差を演算することで、当該蓄電部１０の端子間電圧を示すデジタル値を算出する。以下では、蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧をＶｃ（ｎ）、当該端子間電圧を示すデジタル値をＤｃ（ｎ）と表記する。具体的に、端子間電圧算出部３２は、蓄電部１０（ｎ）について、その一方の端子Ｔ（ｎ）の電圧Ｖｔ（ｎ）を示すデジタル値Ｄｔ（ｎ）から、他方の端子Ｔ（ｎ−１）の電圧Ｖｔ（ｎ−１）を示すデジタル値Ｄｔ（ｎ−１）を減算して、Ｄｃ（ｎ）を算出する。すなわち、計算式
Ｄｃ（ｎ）＝Ｄｔ（ｎ）−Ｄｔ（ｎ−１）
によってＤｃ（ｎ）を算出する。なお、蓄電部１０（１）の両端のうち端子Ｔ（１）と反対側の端子は、基準端子Ｔ（０）なので、Ｖｔ（０）は０になる。そのため、蓄電部１０（１）の端子間電圧を示すデジタル値Ｄｃ（１）としては、Ｄｔ（１）の値をそのまま用いればよい。 The inter-terminal voltage calculation unit 32 calculates, for each of the plurality of power storage units 10, the difference between digital values indicating the voltages of the terminals at both ends of the power storage unit 10 generated by the digital value generation unit 36. A digital value indicating the voltage between the terminals of the unit 10 is calculated. Hereinafter, the inter-terminal voltage of the power storage unit 10 (n) is expressed as Vc (n), and the digital value indicating the inter-terminal voltage is expressed as Dc (n). Specifically, the inter-terminal voltage calculation unit 32 determines the other terminal T (n) from the digital value Dt (n) indicating the voltage Vt (n) of one terminal T (n) of the power storage unit 10 (n). −1) is subtracted from the digital value Dt (n−1) indicating the voltage Vt (n−1) to calculate Dc (n). That is, the calculation formula Dc (n) = Dt (n) −Dt (n−1)
To calculate Dc (n). Note that the terminal opposite to the terminal T (1) among the both ends of the power storage unit 10 (1) is the reference terminal T (0), and thus Vt (0) is zero. Therefore, the value of Dt (1) may be used as it is as the digital value Dc (1) indicating the voltage between the terminals of the power storage unit 10 (1).

電圧制御部３４は、端子間電圧算出部３２によって算出される各蓄電部１０の端子間電圧を示すデジタル値に応じて、各蓄電部１０の端子間電圧を制御する。具体的に、電圧制御部３４は、Ｎ個の蓄電部１０のそれぞれについて、当該蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧を示すデジタル値Ｄｃ（ｎ）と、予め定められた方法により決定される比較基準値Ｄｒと、を比較し、その結果に応じて、当該蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）を制御する。 The voltage control unit 34 controls the inter-terminal voltage of each power storage unit 10 according to the digital value indicating the inter-terminal voltage of each power storage unit 10 calculated by the inter-terminal voltage calculation unit 32. Specifically, the voltage control unit 34 is determined for each of the N power storage units 10 by a digital value Dc (n) indicating a voltage between terminals of the power storage unit 10 (n) and a predetermined method. The comparison reference value Dr is compared, and the inter-terminal voltage Vc (n) of the power storage unit 10 (n) is controlled according to the result.

具体例として、電圧制御部３４は、デジタル値Ｄｃ（ｎ）が比較基準値Ｄｒより大きい場合、蓄電部１０（ｎ）に並列に接続されたシャント回路１４（ｎ）のスイッチ１８（ｎ）を導通させるための制御信号を、出力ポートＰｏ（ｎ）から出力する。これにより、電圧制御部３４は、蓄電部１０（ｎ）の電圧を低下させる制御を実現する。一方、デジタル値Ｄｃ（ｎ）が比較基準値Ｄｒ以下の場合、スイッチ１８（ｎ）を開放させるための制御信号を、出力ポートＰｏ（ｎ）から出力する。これにより、蓄電部１０（ｎ）の電圧を低下させる制御を停止する。 As a specific example, when the digital value Dc (n) is larger than the comparison reference value Dr, the voltage control unit 34 switches the switch 18 (n) of the shunt circuit 14 (n) connected in parallel to the power storage unit 10 (n). A control signal for conducting is output from the output port Po (n). Thereby, the voltage control part 34 implement | achieves the control which reduces the voltage of the electrical storage part 10 (n). On the other hand, when the digital value Dc (n) is equal to or smaller than the comparison reference value Dr, a control signal for opening the switch 18 (n) is output from the output port Po (n). Thereby, the control which reduces the voltage of the electrical storage part 10 (n) is stopped.

ここで、電圧制御部３４による比較に用いられる比較基準値Ｄｒについて、説明する。この比較基準値Ｄｒは、各蓄電部１０の端子間電圧の最大値と最小値との間の値（中間値）とする。具体的に、例えば電圧制御部３４は、各蓄電部１０の端子間電圧の平均値を比較基準値Ｄｒとして用いる。このような比較基準値Ｄｒを用いることにより、電圧制御部３４は、他の蓄電部１０より端子間電圧が高い蓄電部１０の電圧を低下させ、他の蓄電部１０より端子間電圧が低い蓄電部１０については、電圧を低下させないように、制御することができる。このとき、蓄電モジュール２の全体に印加される電圧（すなわち、端子Ｔ（０）と端子Ｔ（Ｎ）との間の電圧）に変化がなければ、他の蓄電部１０より端子間電圧の高い蓄電部１０の電圧を低下させることにより、その他の蓄電部１０の端子間電圧は上昇する。そのため、上述した比較基準値Ｄｒを用いた各蓄電部１０に対する電圧の制御を定期的に実行することにより、各蓄電部１０の端子間電圧にばらつきがある場合に、このばらつきを効率よく補正し、各蓄電部１０の端子間電圧を素早く均一化させることができる。 Here, the comparison reference value Dr used for the comparison by the voltage control unit 34 will be described. The comparison reference value Dr is a value (intermediate value) between the maximum value and the minimum value of the voltage across the terminals of each power storage unit 10. Specifically, for example, the voltage control unit 34 uses the average value of the voltage between the terminals of each power storage unit 10 as the comparison reference value Dr. By using such a comparison reference value Dr, the voltage control unit 34 reduces the voltage of the power storage unit 10 having a higher inter-terminal voltage than the other power storage units 10 and stores the lower inter-terminal voltage than the other power storage units 10. The unit 10 can be controlled so as not to decrease the voltage. At this time, if there is no change in the voltage applied to the entire power storage module 2 (that is, the voltage between the terminal T (0) and the terminal T (N)), the inter-terminal voltage is higher than that of the other power storage units 10. By reducing the voltage of the power storage unit 10, the voltage between the terminals of the other power storage units 10 increases. Therefore, by periodically executing the voltage control for each power storage unit 10 using the above-described comparison reference value Dr, when there is a variation in the voltage between the terminals of each power storage unit 10, this variation is efficiently corrected. The voltage across the terminals of each power storage unit 10 can be made uniform quickly.

以下、比較基準値Ｄｒとして各蓄電部１０の端子間電圧の平均値を用いる場合に、電圧制御部３４がこの平均値を取得する方法について、説明する。端子間電圧の平均値は、全ての蓄電部１０の端子間電圧の合計値を、蓄電部１０の個数であるＮで割った値である。ここで、蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）は、
Ｖｃ（ｎ）＝Ｖｔ（ｎ）−Ｖｔ（ｎ−１）
で表される。従って、Ｎ個の蓄電部１０全ての端子間電圧の合計値Ｖsumは、

と計算され、Ｖｔ（Ｎ）に一致する。以上より、各蓄電部１０の端子間電圧の平均値は、Ｖｔ（Ｎ）／Ｎとなる。 Hereinafter, a method in which the voltage control unit 34 acquires the average value when the average value of the voltage between the terminals of each power storage unit 10 is used as the comparison reference value Dr will be described. The average value of the inter-terminal voltage is a value obtained by dividing the total value of the inter-terminal voltages of all the power storage units 10 by N, which is the number of power storage units 10. Here, the inter-terminal voltage Vc (n) of the power storage unit 10 (n) is
Vc (n) = Vt (n) −Vt (n−1)
It is represented by Therefore, the total value Vsum of the inter-terminal voltages of all N power storage units 10 is

And agrees with Vt (N). As described above, the average value of the voltage between terminals of each power storage unit 10 is Vt (N) / N.

ここで、前述したように、電圧バッファ１２（Ｎ）が出力する電圧信号Ｖｂ（Ｎ）は、電圧Ｖｔ（Ｎ）／Ｎを示している。そこで、この電圧信号Ｖｂ（Ｎ）をＡ／Ｄコンバータ２４が変換して得られるデジタル値Ｄｂ（Ｎ）を、そのまま比較基準値Ｄｒとして用いることができる。このように、比較基準値Ｄｒとして各蓄電部１０の端子間電圧の平均値を用いる場合、端子間電圧の合計値ＶsumがＶｔ（Ｎ）に一致することを利用すれば、Ｎ個の蓄電部１０それぞれの端子間電圧を示すデジタル値を合計する演算処理を実行する必要がなくなり、演算ユニット２６の処理負荷を軽減することができる。 Here, as described above, the voltage signal Vb (N) output from the voltage buffer 12 (N) indicates the voltage Vt (N) / N. Therefore, the digital value Db (N) obtained by converting the voltage signal Vb (N) by the A / D converter 24 can be used as it is as the comparison reference value Dr. As described above, when the average value of the voltage between terminals of each power storage unit 10 is used as the comparison reference value Dr, N power storage units can be used by utilizing that the total value Vsum of the voltages between terminals matches Vt (N). Thus, it is not necessary to perform a calculation process of summing digital values indicating the respective terminal voltages, and the processing load on the calculation unit 26 can be reduced.

次に、本実施形態において演算ユニット２６が実行する処理の流れの具体例について、図３のフロー図に基づいて説明する。 Next, a specific example of the flow of processing executed by the arithmetic unit 26 in the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

最初に、演算ユニット２６は、以下に説明する端子電圧値取得処理を、ｎ＝１から開始して、ｎ＝Ｎまで、ｎの値を１ずつ増やしながら、繰り返し実行する。 First, the arithmetic unit 26 repeatedly executes a terminal voltage value acquisition process described below, starting from n = 1 and increasing the value of n by 1 until n = N.

すなわち、まず演算ユニット２６が、接続切り替えスイッチ２２を切り替えて、入力ポートＰｉ（ｎ）とＡ／Ｄコンバータ２４とを接続させる（Ｓ１）。そして、Ｓ１で切り替えられた接続状態において、電圧バッファ１２（ｎ）からの電圧信号をＡ／Ｄコンバータ２４が変換して得られるデジタル値Ｄｂ（ｎ）を、Ａ／Ｄコンバータ２４から受け付ける（Ｓ２）。 That is, first, the arithmetic unit 26 switches the connection changeover switch 22 to connect the input port Pi (n) and the A / D converter 24 (S1). Then, in the connection state switched in S1, the digital value Db (n) obtained by converting the voltage signal from the voltage buffer 12 (n) by the A / D converter 24 is received from the A / D converter 24 (S2 ).

ここで、ｎ＝Ｎの場合、演算ユニット２６は、Ｓ２で受け付けたＤｂ（Ｎ）の値を、メモリに書き込む（Ｓ３）。この値は、後に電圧制御部３４によって比較基準値Ｄｒとして用いられる。 Here, when n = N, the arithmetic unit 26 writes the value of Db (N) received in S2 into the memory (S3). This value is later used as a comparison reference value Dr by the voltage controller 34.

次に、演算ユニット２６のデジタル値算出部３０が、Ｓ２で受け付けたデジタル値Ｄｂ（ｎ）をｎ倍して、電圧Ｖｔ（ｎ）を示すデジタル値Ｄｔ（ｎ）を算出し、メモリに書き込む（Ｓ４）。なお、ｎ＝１の場合には、Ｄｂ（１）＝Ｄｔ（１）なので、Ｓ２で受け付けたデジタル値Ｄｂ（１）をそのままメモリに書き込めばよい。 Next, the digital value calculation unit 30 of the arithmetic unit 26 multiplies the digital value Db (n) received in S2 by n, calculates a digital value Dt (n) indicating the voltage Vt (n), and writes it to the memory. (S4). In the case of n = 1, Db (1) = Dt (1), so the digital value Db (1) received in S2 may be written in the memory as it is.

ここで、演算ユニット２６は、Ｓ１からＳ４までの端子電圧値取得処理を、ｎ＝１からｎ＝Ｎまで全てのｎについて実行したかを判定する（Ｓ５）。Ｎ回の端子電圧値取得処理が実行され、１からＮまでＮ個のデジタル値Ｄｔ（ｎ）が得られれば、Ｓ６の処理に進む。一方、まだ全てのｎについて端子電圧値取得処理を実行していなければ、ｎに１を加算し、Ｓ１に戻って、次のｎに対する端子電圧値取得処理を実行する。 Here, the arithmetic unit 26 determines whether or not the terminal voltage value acquisition processing from S1 to S4 has been executed for all n from n = 1 to n = N (S5). If the terminal voltage value acquisition process is performed N times and N digital values Dt (n) from 1 to N are obtained, the process proceeds to S6. On the other hand, if the terminal voltage value acquisition process has not been executed for all n, 1 is added to n, and the process returns to S1 to execute the terminal voltage value acquisition process for the next n.

Ｎ個のデジタル値Ｄｔ（ｎ）が得られると、次に演算ユニット２６は、各蓄電部１０について、端子間電圧を示すデジタル値を算出し、当該蓄電部１０の電圧を制御する処理を、再びｎ＝１からｎ＝Ｎまで、ｎの値を１ずつ増やしながら、繰り返し実行する。 When N digital values Dt (n) are obtained, the arithmetic unit 26 calculates a digital value indicating a voltage between terminals for each power storage unit 10 and controls the voltage of the power storage unit 10. The process is repeatedly executed while increasing the value of n by 1 from n = 1 to n = N again.

すなわち、まず端子間電圧算出部３２が、蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）を示すデジタル値Ｄｃ（ｎ）を、Ｓ４でメモリに書き込まれたデジタル値Ｄｔ（ｎ−１）及びＤｔ（ｎ）を用いて、算出する（Ｓ６）。なお、ｎ＝１の場合には、Ｄｔ（１）の値をそのままＤｃ（１）とすればよい。 That is, first, the inter-terminal voltage calculation unit 32 calculates the digital value Dc (n) indicating the inter-terminal voltage Vc (n) of the power storage unit 10 (n), and the digital value Dt (n−1) written in the memory in S4. And Dt (n) are calculated (S6). In the case of n = 1, the value of Dt (1) may be set as Dc (1) as it is.

次に、電圧制御部３４が、Ｓ６で算出したＤｃ（ｎ）と、Ｓ３でメモリに書き込まれている比較基準値Ｄｒ（＝Ｄｂ（Ｎ））と、の大小を比較する（Ｓ７）。比較の結果、Ｄｃ（ｎ）がＤｒより大きいと判定された場合、電圧制御部３４は、スイッチ１８（ｎ）を導通させる制御信号を出力ポートＰｏ（ｎ）から出力する（Ｓ８）。これにより、シャント回路１４（ｎ）によって、蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）が低下する。 Next, the voltage control unit 34 compares the magnitude of Dc (n) calculated in S6 with the comparison reference value Dr (= Db (N)) written in the memory in S3 (S7). As a result of the comparison, when it is determined that Dc (n) is larger than Dr, the voltage control unit 34 outputs a control signal for conducting the switch 18 (n) from the output port Po (n) (S8). Thereby, the voltage Vc (n) between the terminals of the power storage unit 10 (n) is decreased by the shunt circuit 14 (n).

一方、Ｓ７の比較の結果、Ｄｃ（ｎ）がＤｒ以下であると判定された場合、電圧制御部３４は、スイッチ１８（ｎ）を開放させる制御信号を出力ポートＰｏ（ｎ）から出力する（Ｓ９）。これにより、シャント回路１４（ｎ）による蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）の低下は、生じなくなる。 On the other hand, when it is determined as a result of the comparison in S7 that Dc (n) is equal to or less than Dr, the voltage control unit 34 outputs a control signal for opening the switch 18 (n) from the output port Po (n) ( S9). Thereby, the drop of the voltage Vc (n) between the terminals of the power storage unit 10 (n) by the shunt circuit 14 (n) does not occur.

ここで、演算ユニット２６は、Ｓ６からＳ９までの処理による蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧の制御を、ｎ＝１からｎ＝Ｎまで全てのｎについて実行したかを判定する（Ｓ１０）。Ｎ個の蓄電部１０の全てについて、Ｓ６からＳ９までの処理が実行されれば、各蓄電部１０の端子間電圧の制御を終えたことになるので、演算ユニット２６は処理を終了する。一方、まだ全てのｎについて処理を実行していなければ、ｎに１を加算し、Ｓ６に戻って、次の蓄電部１０（ｎ）に対する制御を実行する。 Here, the arithmetic unit 26 determines whether or not the control of the inter-terminal voltage of the power storage unit 10 (n) by the processing from S6 to S9 has been executed for all n from n = 1 to n = N (S10). . If the processes from S6 to S9 are executed for all N power storage units 10, the control of the voltage between the terminals of each power storage unit 10 is completed, and the arithmetic unit 26 ends the process. On the other hand, if the process has not yet been executed for all n, 1 is added to n, the process returns to S6, and the control for the next power storage unit 10 (n) is executed.

以上説明した図３のフロー図に示す処理は、蓄電モジュール２の充電又は放電が行われている間、所定時間おきに繰り返し実行される。これにより、常時、他の蓄電部１０より端子間電圧の高い蓄電部１０の端子間電圧を低下させる制御が行われ、各蓄電部１０の端子間電圧が均一化された状態を保つことができる。 The process shown in the flowchart of FIG. 3 described above is repeatedly executed at predetermined intervals while the power storage module 2 is being charged or discharged. Thereby, the control which reduces the inter-terminal voltage of the electrical storage part 10 whose terminal voltage is higher than the other electrical storage part 10 is always performed, and the state between the terminals of each electrical storage part 10 can be maintained uniform. .

続いて、本実施形態において演算ユニット２６が実行する処理の流れの図３とは別の例について、図４のフロー図に基づいて説明する。 Next, another example of the flow of processing executed by the arithmetic unit 26 in this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

この図４に示す処理においては、まず演算ユニット２６のデジタル値算出部３０は、端子Ｔ（Ｎ）と基準端子Ｔ（０）との間の電圧Ｖｔ（Ｎ）を示すデジタル値Ｄｔ（Ｎ）を取得する端子電圧値取得処理を実行する（Ｓ２１）。この処理は、前述した図３の処理におけるＳ１からＳ４までの処理と同様のものであって、この処理によって、比較基準値Ｄｒとして用いられるＤｂ（Ｎ）の値がメモリに書き込まれるとともに、Ｄｂ（Ｎ）の値をｎ倍して得られるデジタル値Ｄｔ（Ｎ）がメモリに書き込まれる。 In the processing shown in FIG. 4, first, the digital value calculation unit 30 of the arithmetic unit 26 has a digital value Dt (N) indicating the voltage Vt (N) between the terminal T (N) and the reference terminal T (0). The terminal voltage value acquisition process for acquiring is executed (S21). This processing is similar to the processing from S1 to S4 in the processing of FIG. 3 described above, and by this processing, the value of Db (N) used as the comparison reference value Dr is written into the memory, and Db A digital value Dt (N) obtained by multiplying the value of (N) by n is written into the memory.

次に、演算ユニット２６は、以下に説明する処理を、ｎ＝Ｎから開始して、ｎ＝２まで、ｎの値を１ずつ減らしながら、繰り返し実行する。 Next, the arithmetic unit 26 repeats the processing described below, starting from n = N and decreasing the value of n by 1 until n = 2.

すなわち、まずデジタル値算出部３０が、端子Ｔ（ｎ−１）と基準端子Ｔ（０）との間の電圧Ｖｔ（ｎ−１）を示すデジタル値Ｄｔ（ｎ−１）を取得する端子電圧値取得処理を実行する（Ｓ２２）。この処理は、前述した図３の処理におけるＳ１，Ｓ２及びＳ４の処理と同様のものであって、この処理によって、デジタル値Ｄｔ（ｎ−１）がメモリに書き込まれる。 That is, first, the terminal voltage at which the digital value calculation unit 30 acquires the digital value Dt (n−1) indicating the voltage Vt (n−1) between the terminal T (n−1) and the reference terminal T (0). A value acquisition process is executed (S22). This processing is the same as the processing of S1, S2, and S4 in the processing of FIG. 3 described above, and the digital value Dt (n−1) is written into the memory by this processing.

続いて、端子間電圧算出部３２が、蓄電部１０（ｎ）の端子間電圧Ｖｃ（ｎ）を示すデジタル値Ｄｃ（ｎ）を、Ｓ２１又はＳ２２でメモリに書き込まれたデジタル値Ｄｔ（ｎ）及びＤｔ（ｎ−１）を用いて、算出する（Ｓ２３）。具体的に、ｎ＝Ｎの場合、端子間電圧算出部３２は、Ｓ２１の処理により得られるＤｔ（Ｎ）の値と、直前のＳ２２の処理によって得られるＤｔ（Ｎ−１）の値と、を用いてデジタル値Ｄｃ（Ｎ）を算出する。また、ｎ＜Ｎの場合、端子間電圧算出部３２は、直前のＳ２２の処理によって得られるＤｔ（ｎ−１）の値と、その前のループにおいてＳ２２の処理によって得られたＤｔ（ｎ）の値と、を用いてデジタル値Ｄｃ（ｎ）を算出する。 Subsequently, the inter-terminal voltage calculation unit 32 calculates the digital value Dc (n) indicating the inter-terminal voltage Vc (n) of the power storage unit 10 (n) as the digital value Dt (n) written in the memory in S21 or S22. And Dt (n-1) are calculated (S23). Specifically, when n = N, the inter-terminal voltage calculation unit 32 calculates the value of Dt (N) obtained by the process of S21, the value of Dt (N−1) obtained by the process of S22 immediately before, Is used to calculate the digital value Dc (N). In the case of n <N, the inter-terminal voltage calculation unit 32 determines the value of Dt (n−1) obtained by the immediately preceding process of S22 and Dt (n) obtained by the process of S22 in the previous loop. Is used to calculate a digital value Dc (n).

次に、電圧制御部３４が、Ｓ２３で算出したＤｃ（ｎ）と、Ｓ２１でメモリに書き込まれている比較基準値Ｄｒ（＝Ｄｂ（Ｎ））と、を用いて、蓄電部１０（ｎ）に対する端子間電圧Ｖｃ（ｎ）の制御処理を行う（Ｓ２４）。この処理は、前述した図３の処理におけるＳ７からＳ９までの処理と同様のものであって、Ｄｃ（ｎ）がＤｒより大きい場合にはスイッチ１８（ｎ）を導通させる制御信号を、Ｄｃ（ｎ）がＤｒ以下の場合にはスイッチ１８（ｎ）を開放させる制御信号を、それぞれ出力ポートＰｏ（ｎ）から出力する処理である。 Next, the voltage controller 34 uses the Dc (n) calculated in S23 and the comparison reference value Dr (= Db (N)) written in the memory in S21 to store the power storage unit 10 (n). A process for controlling the inter-terminal voltage Vc (n) is performed (S24). This process is the same as the process from S7 to S9 in the process of FIG. 3 described above. When Dc (n) is larger than Dr, a control signal for turning on the switch 18 (n) is given as Dc (n). When n) is equal to or less than Dr, the control signal for opening the switch 18 (n) is output from the output port Po (n).

次に、演算ユニット２６は、Ｓ２２からＳ２４までの処理を、ｎ＝Ｎからｎ＝２までｎ＝１を除く全てのｎについて実行したかを判定する（Ｓ２５）。これらの処理が（Ｎ−１）回繰り返されれば、演算ユニット２６は次の処理に進む。一方、まだｎ＝１を除く全てのｎについて処理を実行していなければ、ｎから１を減算し、Ｓ２２に戻って、次のｎに対する処理を実行する。 Next, the arithmetic unit 26 determines whether the processing from S22 to S24 has been executed for all n except n = 1 from n = N to n = 2 (S25). If these processes are repeated (N−1) times, the arithmetic unit 26 proceeds to the next process. On the other hand, if processing has not been executed for all n except for n = 1, 1 is subtracted from n, and the process returns to S22 to execute processing for the next n.

最後に、電圧制御部３４は、ｎ＝１の場合について、前述したＳ２４の処理と同様にして、蓄電部１０（１）に対する端子間電圧Ｖｃ（１）の制御処理を実行する（Ｓ２６）。このとき、比較基準値Ｄｒとの間の比較に用いられるＤｃ（１）の値は、Ｄｔ（１）の値に等しいため、直前のＳ２２の処理によって得られる値がそのまま用いられる。すなわち、端子間電圧算出部３２は、これまでのｎ＞１の場合と異なり、Ｓ２３のようなＤｃ（１）を算出する演算を行う必要はない。 Finally, in the case of n = 1, the voltage control unit 34 executes the control process of the inter-terminal voltage Vc (1) for the power storage unit 10 (1) in the same manner as the process of S24 described above (S26). At this time, since the value of Dc (1) used for comparison with the comparison reference value Dr is equal to the value of Dt (1), the value obtained by the immediately preceding processing of S22 is used as it is. That is, unlike the case where n> 1 so far, the inter-terminal voltage calculation unit 32 does not need to perform an operation for calculating Dc (1) as in S23.

演算ユニット２６は、以上説明した図４のフロー図に示す処理を、蓄電モジュール２の充電又は放電が行われている間、所定時間おきに繰り返し実行する。この図４に示す処理の例によっても、図３の場合と同様の蓄電部１０に対する端子間電圧の制御を実現できる。 The arithmetic unit 26 repeatedly executes the process shown in the flowchart of FIG. 4 described above at predetermined time intervals while the power storage module 2 is being charged or discharged. The example of the process shown in FIG. 4 can also realize the control of the voltage across the terminals for the power storage unit 10 as in the case of FIG.

以上説明した本実施の形態によれば、Ａ／Ｄコンバータ２４及び演算ユニット２６によってＴ（１）からＴ（Ｎ）までの各端子と基準端子Ｔ（０）との間の電圧を示すデジタル値を生成することで、演算ユニット２６は、各蓄電部１０について、当該蓄電部１０の両端の端子の電圧を示すデジタル値の差を演算して、当該蓄電部１０の端子間電圧を示すデジタル値を算出することができる。そのため、Ｎ個の蓄電部１０のそれぞれごとに、当該蓄電部１０の端子間電圧を演算する回路を設ける必要がなくなるので、回路規模を抑えることができる。 According to the present embodiment described above, the digital value indicating the voltage between each terminal from T (1) to T (N) and the reference terminal T (0) by the A / D converter 24 and the arithmetic unit 26. , The arithmetic unit 26 calculates, for each power storage unit 10, the difference between the digital values indicating the voltages at the terminals at both ends of the power storage unit 10, and the digital value indicating the voltage between the terminals of the power storage unit 10. Can be calculated. Therefore, it is not necessary to provide a circuit for calculating the inter-terminal voltage of the power storage unit 10 for each of the N power storage units 10, so that the circuit scale can be suppressed.

なお、本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えば、以上の説明において演算ユニット２６がプログラムを実行することで実現することとした機能の少なくとも一部は、デジタル回路によって実現されてもよい。また、電圧制御部３４は、例えば予め定められた固定値と各蓄電部１０の端子間電圧を比較するなど、上述した方法とは異なる方法で各蓄電部１０に対する制御内容を決定してもよい。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, at least a part of the functions that are realized by the arithmetic unit 26 executing the program in the above description may be realized by a digital circuit. Further, the voltage control unit 34 may determine the control content for each power storage unit 10 by a method different from the method described above, for example, by comparing a predetermined fixed value with the voltage between the terminals of each power storage unit 10. .

また、以上の説明においては、電圧バッファ１２（ｎ）とＡ／Ｄコンバータ２４との接続を切り替える接続切り替えスイッチ２２が、制御回路２０内に設けられていることとしたが、これに代えて、１個の電圧バッファの前段に接続切り替えスイッチが設けられてもよい。この場合、接続切り替えスイッチによって複数の端子と電圧バッファとの間の接続が切り替えられ、この切り替えに応じて電圧バッファが各端子と基準端子との間の電圧に応じた電圧信号を順次出力する。Ａ／Ｄコンバータ２４は、この電圧バッファからの電圧信号を受け付けることで、各端子と基準端子との間の電圧に応じた電圧信号を、順次受け付けることとなる。 In the above description, the connection changeover switch 22 for switching the connection between the voltage buffer 12 (n) and the A / D converter 24 is provided in the control circuit 20, but instead, A connection changeover switch may be provided in the preceding stage of one voltage buffer. In this case, the connection between the plurality of terminals and the voltage buffer is switched by the connection changeover switch, and the voltage buffer sequentially outputs a voltage signal corresponding to the voltage between each terminal and the reference terminal in accordance with this switching. The A / D converter 24 receives the voltage signal from the voltage buffer, thereby sequentially receiving the voltage signal corresponding to the voltage between each terminal and the reference terminal.

本発明の実施の形態に係る蓄電モジュールの制御装置の構成例を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the example of a structure of the control apparatus of the electrical storage module which concerns on embodiment of this invention. 制御回路の内部構成例を表す図である。It is a figure showing the internal structural example of a control circuit. 制御回路内の演算ユニットによって実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the flow of the process performed by the arithmetic unit in a control circuit. 制御回路内の演算ユニットによって実行される処理の流れの別の例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows another example of the flow of the process performed by the arithmetic unit in a control circuit.

Explanation of symbols

１蓄電モジュールの制御装置、２蓄電モジュール、１０蓄電部、１２電圧バッファ、１４シャント回路、１６抵抗、１８スイッチ、２０制御回路、２２接続切り替えスイッチ、２４Ａ／Ｄコンバータ、２６演算ユニット、３０デジタル値算出部、３２端子間電圧算出部、３４電圧制御部、３６デジタル値生成部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus of an electrical storage module, 2 Electrical storage module, 10 Electrical storage part, 12 Voltage buffer, 14 Shunt circuit, 16 Resistance, 18 switch, 20 Control circuit, 22 Connection changeover switch, 24 A / D converter, 26 Arithmetic unit, 30 Digital A value calculation unit, 32 an inter-terminal voltage calculation unit, a 34 voltage control unit, and a 36 digital value generation unit.

Claims

A control device for a power storage module including a plurality of power storage units connected in series,
Of the terminals at both ends and the connection portion of the plurality of power storage units, for each of the terminals except the one predetermined reference terminal is in said end, a voltage between the reference terminal and the terminal, wherein with the terminal Voltage signal output means for outputting a voltage signal corresponding to a voltage divided by the number of the power storage units connected to a reference terminal ;
For each of the terminals excluding the reference terminal, the voltage signal of the terminal output by the voltage signal output means is converted into a digital value, and the converted digital value is used between the terminal and the reference terminal. Digital value generating means for generating a digital value indicating the voltage of
For each of the plurality of power storage units, a digital value indicating a voltage between terminals at both ends of the power storage unit generated by the digital value generating unit is calculated, and a digital value indicating a voltage between terminals of the power storage unit is calculated. A terminal voltage calculating means for calculating;
For each of the plurality of power storage units, the digital value indicating the voltage between the terminals of the power storage unit calculated by the inter-terminal voltage calculation means and the average value of the voltage between the terminals of each power storage unit In response, voltage control means for controlling the voltage between the terminals of the power storage unit,
Including
Said voltage control means, out of the ends of terminals of the plurality of power storage units connected in series, the terminals of the direction which is not the reference terminal, a voltage signal of the terminal for outputting said voltage signal output means, said digital A storage device control apparatus , wherein an average value of voltages between terminals of each power storage unit is obtained using a digital value obtained by conversion by a value generation means .

In the storage device control device according to claim 1,
The digital value generating means sequentially receives voltage signals of a plurality of terminals output by the voltage signal output means.

In the storage module control device according to claim 1 or 2 ,
A plurality of voltage control circuits connected in parallel to each of the plurality of power storage units, each including a resistor and a switch connected in series;
The voltage control means performs control to reduce a voltage between terminals of the power storage unit by conducting the switch included in the voltage control circuit connected in parallel to the power storage unit to be controlled. A storage device control device.

A method for controlling a power storage module including a plurality of power storage units connected in series,
Of the terminals at both ends and the connection portion of the plurality of power storage units, for each of the terminals except the one predetermined reference terminal is in said end, a voltage between the reference terminal and the terminal, wherein with the terminal A voltage signal output step for outputting a voltage signal corresponding to a voltage divided by the number of the power storage units connected to a reference terminal ;
For each of the terminals excluding the reference terminal, the voltage signal of the terminal output in the voltage signal output step is converted into a digital value, and the converted digital value is used to connect the terminal and the reference terminal. A digital value generating step for generating a digital value indicating a voltage between;
For each of the plurality of power storage units, a digital value indicating a voltage between terminals of both ends of the power storage unit generated in the digital value generation step is calculated, and a digital value indicating a voltage between terminals of the power storage unit is calculated. A terminal voltage calculation step to calculate;
For each of the plurality of power storage units, the digital value indicating the voltage between the terminals of the power storage unit calculated in the terminal voltage calculation step is compared with the average value of the voltage between the terminals of each power storage unit. In response, a voltage control step for controlling the voltage between the terminals of the power storage unit,
Including
In the voltage control step, of the ends of terminals of the plurality of power storage units connected in series, the terminals of the direction which is not the reference terminal, a voltage signal of the terminal for outputting said voltage signal output means, said digital A method for controlling an electricity storage module, comprising: obtaining an average value of voltages between terminals of each electricity storage unit using a digital value obtained by conversion by a value generating means .