[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5687368B2 - 二次電池制御システム、二次電池システム - Google Patents

二次電池制御システム、二次電池システム Download PDF

Info

Publication number
JP5687368B2
JP5687368B2 JP2014000050A JP2014000050A JP5687368B2 JP 5687368 B2 JP5687368 B2 JP 5687368B2 JP 2014000050 A JP2014000050 A JP 2014000050A JP 2014000050 A JP2014000050 A JP 2014000050A JP 5687368 B2 JP5687368 B2 JP 5687368B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
control means
unit
circuit
soc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014000050A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014103848A (ja
Inventor
洋平 河原
洋平 河原
亮平 中尾
亮平 中尾
彰彦 工藤
彰彦 工藤
江守 昭彦
昭彦 江守
啓 坂部
啓 坂部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2014000050A priority Critical patent/JP5687368B2/ja
Publication of JP2014103848A publication Critical patent/JP2014103848A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5687368B2 publication Critical patent/JP5687368B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14Preventing excessive discharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/15Preventing overcharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

本発明は、リチウム二次電池やニッケル水素電池、鉛電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電手段を用いた電源装置に搭載する電池制御回路に関する。
電池等の蓄電手段を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車等では、蓄電手段の状態を管理する電池制御回路が搭載されている。電池制御回路が管理する蓄電手段の状態としては、どの程度まで充電されているか、あるいはどの程度放電可能な電荷量が残っているのかを示す充電状態(State Of Charge:SOC)が代表的な例である。
蓄電手段を最適に使用するためには、SOCが高過ぎる場合はSOCを下げる等の対策が、SOCが低過ぎる場合はそれ以上のSOCの低下を防ぐ等の対策が必要である。また、電源装置が複数個の蓄電手段を直列接続して用いる場合、蓄電手段の性能を最大限に発揮するためには、各蓄電手段のSOCをある一定の範囲に分布させるためのSOCの均等化機能が必要になる。
上記の中で、多直列電池のSOCを均等化する方法としては、ある電池セル数で構成されるブロックの電圧を電圧検出回路で測定し、ブロックのうちの電圧が高いものについてはこれを電源とするハードウェア手段全てをオン状態とすることでその放電を促進させる方式が提案されている(特許文献1)。
特開2009−278709号公報
前述した蓄電手段の状態管理は、簡単な処理、少ない命令数で実現できることが望ましい。また、蓄電手段のSOCが高く、これを早期に低下させたい場合などは、蓄電手段を通常に比して大きな電流で放電させることも必要である。本発明では、これら課題を解決することが可能な電池制御回路を提供することにある。
本発明による電池制御回路は、単電池群を構成する各単電池の電圧を計測する電圧検出回路と、単電池間の電圧又はSOCを均等化するために各単電池に抵抗を並列に接続するためのスイッチと、電池制御回路の外部のコントローラと通信を行う信号入出力回路と、通常モードと前記通常モードよりも消費電流が小さい低消費電流モードの2種類のモードを備える電源回路と、信号入出力回路を介して受信した外部からの指令値を記憶し、指令値に応じて電源回路の通常モードから低消費電流モードへの移行条件を変更できる低消費電流条件変更回路とを備える。低消費電流条件変更回路は、指令値として時間あるいは電圧を記憶する。
指令値として時間を記憶した場合には、低消費電流条件変更回路は時間管理回路として機能し、信号入出力回路が外部からの信号を所定時間以上受信しないとき又は信号入出力回路から電池制御回路の動作停止を指示する信号を受信したとき、通常モードでの動作時間の計測を開始し、計測した時間が記憶した時間に達したとき、電源回路を通常モードから低消費電流モードへと移行させる。
また、指令値として電圧を記憶した場合には、低消費電流条件変更回路は電圧管理回路として機能し、信号入出力回路が外部からの信号を所定時間以上受信しないとき又は信号入出力回路から電池制御回路の動作停止を指示する信号を受信したとき、記憶した電圧と電圧検出回路で検出した複数の単電池の最高電圧、平均電圧又は最低電圧の何れかである比較対象電圧との比較を開始し、比較対象電圧が記憶した電圧以下となったとき、電源回路を通常モードから低消費電流モードへと移行させる。比較対象電圧は、電圧検出回路で検出した複数の単電池の電圧に基づいて所定の方法で決められた電圧でもよい。
本発明によると、蓄電手段を用いる各種装置の動作停止後においても電池制御回路を設定した時間だけ通常モードで動作させ続けることができるため、電池制御回路の電源となる蓄電手段のSOCが高い場合に各種装置の動作停止中でも蓄電手段の放電を行い容易にSOCを低下させることができる。
本発明の電池制御回路は上記の機能に加え、通常モードから低消費電流モードに移行させるための指令値を記憶した後、(1)電圧検出回路を通常モードに比して連続的、若しくは頻繁に動作させる、(2)蓄電手段のSOCを均等化させるための均等化回路を動作させる、若しくは、(3)電池制御回路が備える時間を管理するためのタイマー動作周期を変更する機能を有する。以上の変更によって電池制御回路の消費電流を増大させることができるため、SOCが高い蓄電手段の放電を更に促進させることが可能であり、SOCの低下を促進することができる電池制御回路を実現できる。
更に、本発明では、電池制御回路に低消費電流条件変更回路に加えて、それとは別の時間管理回路あるいは電圧管理回路を搭載させる。万が一、低消費電流条件変更回路に異常が発生して電池制御回路が通常モードで動作し続ける事態となった場合でも、時間管理回路で長すぎる時間の経過を検知し、あるいは電圧管理回路で蓄電手段の電圧低下を検知して電源回路に低消費電流モードに移行させる指令を発信させることができるため、それ以上の蓄電手段のSOC若しくは電圧低下を防ぐことが可能である。
更に、本発明では、電池制御回路間に存在する消費電流の個体差を、時間管理回路の動作を行うことで低減することも可能である。
また、個々の単電池毎に電池制御回路を備える態様も可能である。その場合には、単電池間の電圧やSOCを均等化するためのスイッチや抵抗などは不要であり、低消費電流条件変更回路に均等化機能の役割を担わせることができる。
本発明によれば、簡単な処理、少ない命令数で複数個直列接続される蓄電手段のSOCを最適に管理可能な電池制御回路を提供することができる。
本発明によるプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の単電池制御手段における動作の説明図である。 本発明の単電池制御手段における動作の説明図である。 蓄電手段のOCVとSOCの関係を示す線図である。 本発明の第1の実施例における単電池制御手段が備える時間管理回路の効果を示す線図である。 本発明の第1の実施例における単電池制御手段が備える時間管理回路の効果を示す線図である。 本発明の第1の実施例における単電池制御手段を用いた場合の蓄電手段のSOC均等化を説明する線図である。 本発明の第2の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第2の実施例における単電池制御手段が備える電圧管理回路の効果を示す線図である。 本発明の第2の実施例における単電池制御手段が備える電圧管理回路の効果を示す線図である。 本発明によるプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置の他の構成例を示すブロック図である。 本発明の第3の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施例における単電池制御手段の別の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施例における単電池制御手段が備える時間管理回路の効果を示す線図である。 本発明の第3の実施例における単電池制御手段を用いた場合の蓄電手段のSOC均等化を説明する線図である。 本発明の第4の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第4の実施例における単電池制御手段が備える時間管理回路と電圧管理回路の効果を示す線図である。 本発明の第4の実施例における単電池制御手段を用いた場合の蓄電手段のSOC均等化を説明する線図である。 本発明の第5の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第5の実施例における単電池制御手段の動作説明図である。 本発明の第5の実施例における単電池制御手段の動作説明図である。 本発明の第6の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第6の実施例における単電池制御手段の消費電流を増加させる動作の説明図である。 本発明の単電池制御手段の消費電流の分布例を示す線図である。 本発明の第7の実施例における単電池制御手段の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第7の実施例における単電池制御手段の他の回路構成を示すブロック図である。
本発明をプラグインハイブリッド自動車(PHEV)の電源を構成する蓄電装置に対して適用した場合を例に、本発明の実施例を説明する。なお、本発明はPHEVに限らず、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)、鉄道車両などに搭載される各種蓄電装置に対して幅広く適用可能である。また、以下の実施例では、制御の最小単位となる蓄電・放電デバイスとして3.0〜4.2V(平均出力電圧:3.6V)の範囲に電圧を持つリチウムイオン電池を想定しているが、それ以外でもSOCの高すぎや低すぎが使用上で不都合となる電気を蓄え放電可能なデバイスであれば何でもよく、本明細書では、それらを総称して単電池という。また、以下に説明する実施例では、単電池を直列に接続して組電池を構成しているが、単電池を並列接続したものを直列接続して組電池を構成してもよいし、直列接続した単電池を並列接続して組電池を構成してもよい。
[実施例1]
本発明による電池制御回路の第1の実施例を図1から図7(a)及び図7(b)に基づいて説明する。図1に、本実施例におけるプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置の構成例を示す。電池システム100はリレー300,310を介してインバータ400に接続され、リレー320,330を介して充電器420に接続される。
図1を用いて、電池システム100の構成について説明する。電池システム100は、主に、複数の単電池111から構成される組電池110と、単電池111の状態を管理する単電池管理手段120と、組電池110に出入りする電流を検知する電流検知手段130と、組電池110の総電圧を検知する電圧検知手段140と、組電池110の制御を行う組電池制御手段150とで構成される。
組電池110は、電気エネルギーの蓄積及び放出(直流電力の充放電)が可能な複数の単電池111を電気的に直列に接続して構成している。組電池110を構成する単電池111は、状態の管理・制御を行う上で、所定の単位数にグループ分けが行われている。グループ分けされた単電池111は、電気的に直列に接続され、単電池群112a,112bを構成している。所定の単位数は、例えば1個、4個、6個・・・というように、等区分とする場合もあれば、4個と6個とを組み合わせる、というように、複合区分とする場合もある。
組電池110を構成する単電池111の状態を監視する単電池管理手段120は、複数の単電池制御手段121a,121bから構成されており、上記のようにグループ分けされた単電池群の各々に対してそれぞれ1つの単電池制御手段が割り当てられている。単電池制御手段121a,121bは割り当てられた単電池群112a,112bからの電力を受けて動作し、単電池群112a,112bを構成する単電池111の状態を監視及び制御する。
本実施例では説明を簡略化するために、4個の単電池111を電気的に直列に接続して単電池群112a,112bを構成し、2つの単電池群112a,112bを更に電気的に直列に接続して合計8個の単電池111を備える組電池110とした。また、単電池群112a,112bには、それぞれ単電池111の状態を監視するための単電池制御手段121a,121bが設置される。
組電池制御手段150と単電池管理手段120は、フォトカプラに代表される絶縁素子170を介して信号通信手段160により信号の送受信を行う。絶縁素子170を設けるのは、組電池制御手段150と単電池管理手段120とで、動作電源が異なるためである。本実施例において、単電池管理手段120は組電池110から電力をうけて動作するのに対して、組電池制御手段150は、車載補機用のバッテリ(例えば14V系バッテリ)を電源として用いている。絶縁素子170は、単電池管理手段120の機能を実現するための回路基板上に実装する。単電池管理手段120の機能と組電池制御手段150の機能とが同一基板上で実現された場合には、同一基板上に絶縁素子170が実装される。
本実施例における組電池制御手段150と、単電池管理手段120を構成する単電池制御手段121a,121bとの通信手段について説明する。単電池制御手段121a,121bは、それぞれが監視する単電池群112a,112bの電位の高い順に従って直列に接続されている。組電池制御手段150が単電池管理手段120に送信した信号は、絶縁素子170を介して信号通信手段160により単電池制御手段121aに入力される。そして、単電池制御手段121aの出力は信号通信手段160を介して単電池制御手段121bに入力され、最下位の単電池制御手段121bの出力は絶縁素子170を介して信号通信手段160により組電池制御手段150へと伝送される。本実施例では、単電池制御手段121aと単電池制御手段121bの間は絶縁素子170を介していないが、絶縁素子170を介することで信号の送受信を行うことも可能である。
組電池制御手段150と単電池制御手段121a,121bとは、信号通信手段160によりループ状に接続されている。このループ接続は、デイジーチェーン接続あるいは数珠繋ぎ接続もしくは芋づる式接続と呼ぶ場合もある。本実施例では上記接続及び信号の送受信形態をとっているが、組電池制御手段150と単電池制御手段121とを接続して信号の送受信を実現できれば他の接続形態を採用することも可能である。
組電池制御手段150は、単電池管理手段120から送信される情報と、電流検知手段130から送信される組電池110に出入りする電流値と、電圧検知手段140から送信される組電池110の総電圧値と、組電池制御手段150若しくは組電池制御手段150の外部に設置されたコントローラが予め記憶する情報等に基づいて、単電池111若しくは単電池111で構成される単電池群112a,112b、若しくは単電池群112a,112bで構成される組電池110の状態検知などを行う。
単電池管理手段120が組電池制御手段150に出力する情報とは、単電池111の電圧や温度の計測値、更には単電池111の過充電もしくは過放電、過温度などの単電池111の異常情報等である。更に、単電池管理手段120は単電池管理手段120自身若しくは単電池管理手段120を構成する単電池制御手段121の通信エラーや、ハーネスの断線などに代表される物理的に故障した場合の異常信号なども組電池制御手段150に出力してもよい。この場合、組電池制御手段150は単電池管理手段120若しくは単電池制御手段121a,121bの異常内容も踏まえて組電池110の充放電制御を実施することができる。
組電池制御手段150若しくは組電池制御手段150の外部に設置されたコントローラが予め記憶する情報は、組電池110や組電池110を構成する単電池111や単電池群112a,112bの内部抵抗特性、満充電時の容量、分極電圧、劣化特性、個体差情報、SOCと開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の相関関係などである。更に、単電池管理手段120や単電池管理手段120を構成する単電池制御手段121a,121b、組電池制御手段150などの特性情報についても予め記憶することができる。
組電池制御手段150は、前述した計測値や予め記憶した情報に基づいて、一つ以上の単電池111のSOCや劣化状態(SOH:State of Health)、入出力可能な電流や電力、異常状態、後述する組電池110を構成する単電池111のSOC若しくは電圧を管理するために必要な演算を行う。そして、演算結果に基づいて、単電池管理手段120や車両制御手段200に情報を出力する。
車両制御手段200は組電池制御手段150の上位の制御装置であり、組電池制御手段150が発信した情報に基づいてリレー300,310を介して電池システム100とインバータ400とを接続し、若しくはリレー320,330を介して電池システム100と充電器420とを接続する。なお、車両制御手段200は必要に応じて組電池制御手段150に対して指令を発信することができ、組電池制御手段150は車両制御手段200からの指令に基づいて処理を開始してもよい。更に、リレー300,310,320,330を介したインバータ400若しくは充電器420への接続動作は、組電池制御手段150によって実施されてもよいものとする。
充電器420は、家庭若しくは電気スタンドに代表される外部の電源から組電池110を充電する際に用いられる。本実施例では、充電器420は組電池制御手段150の情報に基づいた車両制御手段200からの指令に基づき充電電圧や充電電流などの制御を行うが、充電器420への指令は組電池制御手段150が直接送信してもよい。また、充電器420は車両の構成、充電器420の性能、使用目的、外部の電源の設置条件などに応じて車両内部に設置してもよいし、車両の外部に設置することも可能である。
図1の蓄電装置を搭載した車両システムが始動して走行する場合には、車両制御手段200の管理のもと、電池システム100はインバータ400に接続され、組電池110が蓄えているエネルギーをもとにモータジェネレータ410を駆動し、回生時はモータジェネレータ410の発電電力により組電池110が充電される。また、図1の蓄電装置を備える車両が家庭用若しくは電気スタンドに代表される外部の電源と接続された際には、車両制御手段200が発信する情報に基づき電池システム100と充電器420とが接続され、組電池110が所定の条件になるまで充電される。充電によって組電池110に蓄えられたエネルギーは、次回の車両走行時に利用されるか、車両内外の電装品等を動作させるためにも利用され、必要に応じては家庭用の電源に代表される外部電源へも放出する場合がある。
以降では、本実施例における単電池管理手段120を構成する単電池制御手段121a,121bの詳細な構成を述べる。その後に、本発明における単電池制御手段121a,121bと組電池制御手段150の詳細な処理内容を説明する。
図2に、本実施例における単電池制御手段121a,121bの回路構成を示す(以降では、単電池制御手段の番号を単に121と記す)。単電池制御手段121は、単電池111と単電池制御手段121の外部に設置されたバイパス抵抗122とを並列に接続するためのバイパススイッチ123と、バイパススイッチ123を駆動するBSW駆動回路125と、管理対象とする単電池群112a,112b(以降では、単電池群の番号を単に112と記す)を構成する単電池111の電圧を計測する電圧検出回路124と、単電池群112からのエネルギー供給により単電池制御手段121を動作させるための電源回路126と、組電池制御手段150又は隣り合う単電池制御手段121との信号の送受信を行う信号入出力回路129と、電圧検出回路124とBSW駆動回路125と電源回路126と信号入出力回路129と後述する時間管理回路127とに接続されて処理を行い必要に応じて信号の送受信を行う制御回路128と、組電池制御手段150から送信された信号に基づいて単電池制御手段121の動作時間を管理する時間管理回路127とで構成される。なお、信号入出力回路129は信号入力回路、信号出力回路など分けて実装することもできる。単電池制御手段121の内部に設置されるバイパススイッチ123は、単電池制御手段121の外部に設置することも可能である。
バイパス抵抗122、バイパススイッチ123、及びBSW駆動回路125は、単電池群112を構成する単電池111間のSOC若しくは電圧ばらつきを均等化するために使用される。SOC若しくは電圧が高い単電池111に該当するバイパススイッチ123をBSW駆動回路125がオンにすることで、SOC若しくは電圧が高い単電池111が蓄えたエネルギーがバイパス抵抗122で消費され、結果として単電池群112内の単電池111間のSOC若しくは電圧が均等化する。
本実施例では、組電池制御手段150が単電池111間のSOC若しくは電圧のばらつき度合いを認識し、ばらつきを解消するために必要なSOC若しくは電圧が高い単電池111の放電量を計算し、放電量を実現できる時間だけバイパススイッチ123が動作するよう単電池制御手段121に指令を発信するものとする。組電池制御手段150が発信した指令は、信号入出力回路129が受信して制御回路128まで伝達され、制御回路128は、放電が必要な単電池111に該当するバイパススイッチ123を操作するためにBSW駆動回路125を動作させる。なお、前述したSOC若しくは電圧均等化の判断処理を制御回路128に実装し、単電池制御手段121単体で前述したSOC若しくは電圧均等化の処理を実現してもよい。更には、前述ではSOC若しくは電圧ばらつきを解消するために、SOC若しくは電圧が高い単電池111を、バイパス抵抗122を用いて放電することによりSOC若しくは電圧均等化を行っているが、SOC若しくは電圧が高い単電池111のエネルギーを他の単電池111に移動させて均等化するその他の回路によって実現してもよく、単電池111間のSOC若しくは電圧ばらつきを解消する方法であれば何でもよい。
電圧検出回路124は、単電池制御手段121の管理対象となる単電池群112を構成する単電池111の、それぞれの電圧を検出するための回路である。本実施例では単電池群112に対して一つの電圧検出回路124を備える構成としており、検出対象とする単電池111を切り替えながら電圧値を検出することで、全ての単電池111の電圧情報を取得する。単電池111を切り替える順番は図2の上から下若しくは下から上など順次行ってもよく、切替る順番をローテーション若しくは切替る順番をランダムに選択するなど、単電池111の特性や単電池111を用いるシステムなどに応じて変更してもよい。
なお、前述した電圧検出回路124は単電池111毎に備えてもよいし、単電池111の温度情報を電圧として検出する機能を備えてもよい。この場合、単電池111には温度を電圧情報として送信可能な温度センサーが設置される。また、電圧検出回路124は定期的に単電池111の電圧若しくは温度の検出を開始してもよいし、制御回路128若しくは組電池制御手段150からの指令によって単電池111の電圧若しくは温度の検出を開始してもよい。
電源回路126は、単電池制御手段121の管理対象である単電池群112からのエネルギー供給により単電池制御手段121を動作させる機能を有する。電源回路126は制御回路128からの指令に基づき、通常モードと低消費電流モード(もしくは低消費電力モード)の2つのモードに切替る。組電池110が充電中若しくは放電中であり単電池111の管理が必要な場合や、組電池制御手段150から指令が発信され続けている間等、後述する時間管理回路127の動作条件など、単電池制御手段121が備える全ての機能が必要な場合には、電源回路126は通常モードとして動作する。また、組電池110の未使用時や、組電池制御手段150から所定の時間以上指令が発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令を受信した場合、若しくは後述する時間管理回路127の動作によって、電源回路126は通常モードから低消費電流モードに移行する。
低消費電流モードは、単電池制御手段121の機能のうち、一部だけ動作させることで、通常モードと比較して単電池群112からのエネルギー供給を小さくできる状態である。一例として、低消費電流モードは、単電池制御手段121が外部からの通信で通常モードへと移行することが可能な機能のみを動作させている状態であり、本実施例では、電源回路126は少なくとも信号入出力回路129と制御回路128に電力供給を行っている。低消費電流モードに移行した単電池制御手段121は組電池制御手段150からの指令によって通常モードに移行できる。また、電源回路126は、電圧検出回路124、BSW駆動回路125、時間管理回路127、制御回路128、信号入出力回路129などの各機能部に電力供給を行う役割を担う。一例として、電源回路126は、通常モードでは上記全ての機能部に電力供給を行い、低消費電流モードではスイッチなどを使用して電圧検出回路124、BSW駆動回路125、時間管理回路127との間の電力供給のパスを切ることで、2つのモードの切り替えを行う。
制御回路128は、電圧検出回路124が検出した単電池111の情報や信号入出力回路129を経由した組電池制御手段150からの指令、後述する時間管理回路127からの情報を受信し、電圧検出回路124やBSW駆動回路125、電源回路126、時間管理回路127、信号入出力回路129に対して情報を送信し、単電池制御手段121の動作を管理するための処理を実行する機能を有する。制御回路128はハードウェアだけで実現してもよく、機能の一部をハードウェア上で動作するソフトウェアとして実装してもよい。組電池制御手段150から所定の時間が経過しても信号が発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令を受信した場合、若しくは後述する時間管理回路127からの信号を受信した場合、制御回路128は電源回路126に低消費電流モードに移行させる信号を発信する。なお、単電池制御手段121が低消費電流モードの場合に、組電池制御手段150からの信号を受信すると、制御回路128は電源回路126に通常モードに移行する信号を発信する。
時間管理回路127は、組電池制御手段150によって指定された、単電池制御手段121が通常モードで動作し続ける時間を記憶する機能を有する。更に、時間管理回路127は、組電池制御手段150から所定の時間が経過しても信号が発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令を受信した場合に、単電池制御手段121の通常モードでの動作時間を計測し、単電池制御手段121の通常モードでの動作継続時間が記憶した時間を経過したことを検知した場合にこれを制御回路128に送信する。制御回路128は、検知結果を受信した場合に電源回路126に低消費電流モードに移行する指令を発信する。時間管理回路127を用いた単電池111のSOC若しくは電圧管理方法については後述する。
組電池制御手段150が単電池制御手段121から単電池111の電圧情報を取得する際は、組電池制御手段150が電圧取得対象とする単電池制御手段121を指定(121a又は121b)し、指定された単電池制御手段121が管理対象の単電池111の一つ以上の電圧情報を組電池制御手段150に送信して組電池制御手段150がこれを受信する。この場合、組電池制御手段150が送信する単電池111の電圧要求信号には、単電池制御手段121を指定するためのアドレス(単電池制御手段121を特定するための識別番号)などが含まれる。また、単電池制御手段121にも電圧要求信号に含まれるアドレスが自身を指しているか否かを判断するための機能が実装されており、ために固有のアドレスが単電池制御手段121内に実装される記憶回路に予め設定される。
単電池制御手段121が備える制御回路128は、信号入出力回路129を経由して受信した組電池制御手段150からの電圧要求信号に含まれるアドレスを確認し、自身に設定されているアドレスと一致した場合は、自身が管理する単電池111の電圧情報を信号入出力回路129を経由して組電池制御手段150に送信する。本実施例では単電池制御手段121が2つ(121aと121b)備えられているため、組電池制御手段150が定期的に組電池110を構成する全ての単電池111の電圧情報を受信したい場合は、単電池制御手段121aと単電池制御手段121bを交互に指定する形で単電池制御手段121に電圧要求信号を送信する。なお、組電池110を構成する単電池111の電圧を取得する他の方法として、組電池制御手段150からの一回の電圧要求信号に基づいて、複数の単電池制御手段121がいっせいに単電池111の電圧を組電池制御手段150に送信してもよい。
単電池制御手段121が管理する複数の単電池111間にSOC若しくは電圧ばらつきが発生した場合、組電池制御手段150は単電池群112内でSOC若しくは電圧が高い単電池111に対応するバイパススイッチ123をオンし、SOC若しくは電圧が高い単電池111のエネルギーをバイパス抵抗122で消費させるためのバイパススイッチオン指令を発信する。これにより、指定された単電池111のSOC若しくは電圧が低下するため、単電池群112を構成する複数の単電池111間のSOC若しくは電圧ばらつきが改善する。
バイパススイッチ123をオンするための組電池制御手段150が送信するバイパススイッチオン指令信号には、前述した単電池111の電圧取得と同様に、バイパススイッチ123をオン状態とする単電池制御手段121を指定するためのアドレスが含まれ、更に、バイパススイッチ123をオン状態とする単電池111を指定するためのアドレスも追加情報として送付される。なお、バイパススイッチ123をオン状態とする単電池111の指定方法は、単電池111の一つ一つをアドレス形態で指定してもよく、単電池制御手段121が管理する単電池群112単位で一括にバイパススイッチ123をオフ・オン状態に変更可能なデータ形式を採用してもよい。
単電池制御手段121が備える制御回路128は、信号入出力回路129を経由して受信した組電池制御手段150からのバイパススイッチオン指令信号に含まれるアドレスを確認し、自身に設定されるアドレスと一致した場合は、更に、バイパススイッチ123をオン状態にする単電池111を指定するためのアドレス若しくはデータを確認し、これに基づき単電池111のバイパススイッチ123をBSW駆動回路125でオン状態に変更する。以上の処理によって、単電池制御手段121が管理する単電池111の一つ一つに対してSOC若しくは電圧の調整が実現できる。
単電池制御手段121は、組電池制御手段150から発信される通常モード動作保持指令信号を受信すると、信号に含まれる時間データを時間管理回路127に記憶する機能を有する。通常モード動作保持指令信号には、前述した単電池111の電圧要求信号やバイパススイッチオン指令信号と同様に、時間管理回路127に時間を設定する単電池制御手段121を指定するためのアドレスが含まれており、指定された単電池制御手段121のみ時間管理回路127に時間データを格納する。
単電池制御手段121が備える制御回路128は、信号入出力回路129を経由して受信した組電池制御手段150からの通常モード動作保持指令信号に含まれるアドレスを確認し、自身に設定されるアドレスと一致した場合は、指令信号に含まれる時間データを時間管理回路127に格納する。時間管理回路127は、時間データが格納された後に組電池制御手段150からの指令が所定の時間が経過しても発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令が発信された場合に、これ以降も単電池制御手段121を通常モードで動作を継続させる。そして、通常モードでの動作継続時間を計測し、格納した時間データと一致する通常モードでの動作継続時間を検知した場合はこれを制御回路128に報知し、制御回路128はこれを受けて電源回路126に低消費電流モードに移行させる指令を発信する。
以上の単電池制御手段121の動作を図3Aに示す。組電池110を充放電する場合など組電池110を使用する場合は、組電池制御手段150や単電池管理手段120による組電池110の管理が必要である。そこで、組電池制御手段150は自身が起動した後、単電池制御手段121を起動させるための信号を発信し、単電池制御手段121はこれを受信して低消費電流モードから通常モードに移行する。そして、単電池制御手段121は組電池制御手段150からの指令に基づき電圧取得やバイパススイッチ123のオン・オフ操作などを行う。組電池110の充放電を停止するなど、組電池110をこれ以上使用しない場合は組電池制御手段150や単電池管理手段120の動作も停止する手続きに移行する。この時、組電池制御手段150は通常モード動作保持指令信号を単電池制御手段121に送信する。前述した時間管理回路127と制御回路128を単電池制御手段121に備えることによって、組電池制御手段150が通常モード動作保持指令信号を単電池制御手段121毎に送信することが可能である。組電池制御手段150は通常モード動作保持指令信号を発信後に自身の動作を停止(単電池制御手段121への指令も停止)、若しくは単電池制御手段121に動作停止命令を発信した後に自身の動作を停止する。単電池制御手段121の時間管理回路127毎に時間データを記憶させることで、組電池110の充放電が終了し、組電池制御手段150の動作が停止した後でも、複数の単電池制御手段121を設定した同じ時間若しくはそれぞれ異なる時間が経過するまで通常モードでの動作が継続可能な単電池制御手段121を実現できる。
なお、複数の単電池制御手段121の時間管理回路127に同じ時間を設定したい場合は、組電池制御手段150が発信する一つの通常モード動作保持指令信号に基づいて、全ての単電池制御手段121の時間管理回路127に同じ時間データを記憶させる方法でもよい。この場合、組電池制御手段150が発信する指令内容には、全ての単電池制御手段121に送信していることを明示するアドレス等のデータが含まれる。また、単電池制御手段121にも、全ての単電池制御手段121が受け取るべき指令と認識するための、アドレス等のデータ情報を認識する機能が回路若しくはソフトウェアとして実装されている。
更に、単電池制御手段121が通常モード動作保持指令信号を受信せず、組電池制御手段150からの指令が所定の時間が経過しても発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令が発信された場合は、単電池制御手段121が備える制御回路128が電源回路126に低消費電流モードへの移行指令を発信する判断を行う。
単電池制御手段121が通常モード動作保持指令信号を受信して、時間管理回路127の制御に基づいて、通常モードでの動作を保持している期間において、組電池制御手段150が新たな指令を単電池制御手段121に送信した場合は、時間管理回路127に記憶した時間データをリセットするか、時間管理回路127が行う通常モードでの動作継続時間の計測を中止するか、時間管理回路127の動作全体を停止させてもよい。こうすることで、組電池110の充放電が開始された場合など、組電池制御手段150が単電池制御手段121に指令を発信し続けて組電池110を構成する単電池111を管理している間に、時間管理回路127と制御回路128とが電源回路126に強制的に低消費電流モードに移行させる指令の発信を防ぐことができる。また、組電池110の充放電中(組電池制御手段150と単電池制御手段121による単電池111の管理中)に、時間管理回路127が行う低消費電流モードへの移行命令を回避する他の方法としては、単電池制御手段121が新たな指令を受信した後は時間管理回路127の時間経過を検知した場合に発信する報知信号を制御回路128が無視するか、制御回路128が発信する低消費電流モード移行指令を電源回路126が無視するなどの方法でもよい。新たな指令を受信した後の単電池制御手段121の処理は、前述した時間管理回路127が発信する低消費電流モードへの移行指令を回避する以外は、組電池制御手段150の指令に従った、通常モードでの動作である。
また、単電池制御手段121は、時間管理回路127が通常モードで動作を継続するはずであった残存時間若しくは通常モードでの動作を継続した経過時間を保持し、組電池制御手段150からの指令に基づき単電池制御手段121が時間を通知する機能を備えてもよい。この単電池制御手段121が行う組電池制御手段150への時間通知機能により、組電池制御手段150は自身が停止してからどれくらいの時間でシステムが再び起動されたかを、時間管理回路127への設定時間内で検出することができる。この単電池制御手段121から受信したシステム停止から起動にかけての時間は、システム起動後の組電池110を構成する単電池111から計測した各電圧をOCVとして扱ってよいかなどの判断材料として用いることができる。更に、組電池制御手段150が前記残存時間を含んだ通常モード動作保持指令信号を発信すれば、時間管理回路127による通常モードの動作継続を、残りの時間分だけ再開することができる。
更に、単電池制御手段121の時間管理回路127に通常モード動作を保持する時間を設定して組電池制御手段150の動作が停止し、単電池制御手段121が独立して通常モードでの動作を継続している中、組電池制御手段150が再び起動して新たな指令を発信した場合、時間管理回路127は通常モードでの動作を継続する設定時間は保持し、通常モードでの動作継続時間の計測は中断し、中断した時間の計測値も保持することが可能である。この場合、再び組電池制御手段150が停止して指令を発信しなくなった際、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令が発信された場合は、中断した動作継続時間から時間計測を再開し、設定時間になるまで通常モードでの動作を継続できる。こうすることで、組電池制御手段150が再び通常モード動作保持指令信号によって単電池制御手段121が備える時間管理回路127に時間設定を行うことを不要にできる。
図3Bを用いて、単電池制御手段121の時間管理回路127と制御回路128の異なる動作例を説明する。前述では、通常モード動作保持指令信号を、組電池制御手段150が動作を停止する直前に送信する方法について述べたが、ここでは、組電池制御手段150の通常モード動作保持指令信号を単電池制御手段121の起動開始時に送信しておく方法について述べる。
単電池制御手段121は、組電池制御手段150からの指令で低消費電流モードから通常モードに移行し、更に、組電池制御手段150から発信された通常モード動作保持指令信号を受信する。なお、単電池制御手段121を通常モードに移行させる方法として、通常モード動作保持指令信号の受信を単電池制御手段121の通常モードへの移行条件とすることも可能である。その後、所定の時間が経過するまでに組電池制御手段150からの指令が継続して行われる場合、単電池制御手段121は時間管理回路127の動作は保留とし、組電池制御手段150からの指令に基づき電圧取得やバイパススイッチ123のオン・オフ操作などの通常動作を行う。組電池制御手段150からの指令がストップ(組電池制御手段150の動作停止)して所定の時間が経過した場合、若しくは単電池制御手段121が組電池制御手段150からの動作停止命令を受信した場合、時間管理回路127の時間管理の下、通常モードによる動作を継続し、時間管理回路127が時間の経過を検知した場合は制御回路128にこれを報知し、制御回路128は電源回路126に低消費電流モードに移行するための指令を発信する。前述した動作方法を採用すると、組電池制御手段150からの指令がストップ若しくは動作停止命令の発信後に、単電池制御手段121は自動的に時間管理回路127による通常モード動作保持機能を実施できるようになる。
以降では、本実施例における組電池制御手段150の詳細な処理内容を説明する。組電池制御手段150は、一つ以上の単電池111の電圧、電流、温度などの計測値や単電池管理手段120若しくは車両制御手段200の情報を受信し、予め記憶した各種情報も用いて、SOCに代表される一つ以上の単電池111の状態検知を行う。
図4に、組電池制御手段150が行うSOCの検知方法を説明するために、単電池111のOCVとSOCとの関係を示す。OCVは単電池111の無負荷時の電圧であり、リレー300,310,320,330が閉じる前、若しくはリレー300,310,320,330が閉じられても組電池110が充放電されない状況下、若しくは充電器420による組電池110の充電が完了した後などが代表的なOCVの取得タイミング例である。更に、組電池110を充電若しくは放電しているが、その電流値が微弱な場合はこのときの単電池111の電圧をOCVとして扱うことも可能である。組電池制御手段150は、単電池制御手段121が検出した単電池111のOCVと図4の相関関係を用いることで、即座に各単電池111のSOCを得ることができる。
モータジェネレータ410、若しくは充電器420によって組電池110が充電され、組電池110のSOCが制御上の上限値とする目標SOCを超えてしまった場合の処理の流れを以下に説明する。目標SOCは組電池110の寿命や、組電池110のシステムにおける使い方などを考慮に入れて設定されており、これを超えたままで組電池制御手段150や単電池管理手段120などで構成される電池システム100の動作が停止すると、組電池110のSOCは目標SOCを超えたままで放置されることになる。この場合、それぞれの単電池111の劣化は加速し、システムが次回起動された後の組電池110の使用にも不都合が生じることがある。
図5に、前述した目標SOCを超える充電が行われた場合の、本発明における単電池制御手段121の動作を示す。時刻T1からモータジェネレータ410若しくは充電器420によって組電池110が充電され、時刻T2で組電池110のSOCが目標SOCを超えて充電が停止された場合を例にあげている。
図5の状況下において、電池システム100の動作が停止すると、前述した組電池110の寿命やシステムにおける組電池110の使い方に影響が生じる可能性がある。そこで、本発明では、組電池制御手段150は時刻T2付近での単電池111の電圧をOCVとして取得する。図5では、単電池111の電圧は全て同じ値であることを想定しているため、単電池制御手段121が取得する単電池111の電圧に替えて、電圧検知手段140からの情報を単電池111の数で除算した結果を単電池111のOCVとして扱うことも可能である。取得した単電池111のOCVは図4のOCVとSOCとの相関関係に基づいてSOCへと変換される。
本発明の組電池制御手段150は、目標SOCと組電池110のSOCの差を計算する。そして、この差を解消するため、すなわち組電池110のSOCを目標SOCと一致させるために必要な組電池110の放電量を計算する。そして、組電池制御手段150はその放電量を確保できる時間を時間管理回路127に設定するための指令を、単電池制御手段121に発信する。放電量を確保できる時間は、単電池制御手段121の通常モードにおける消費電流を組電池制御手段150が予め把握していれば容易に計算できる。なお、図5では全単電池111のSOCは一致しているため、全単電池制御手段121の時間管理回路127には、全て同じ時間が設定される。
組電池制御手段150は、通常モード動作保持指令信号を全単電池制御手段121に送信した後、動作の停止を行う。単電池制御手段121は、組電池制御手段150が動作を停止した後も、設定された時間の間は通常モードで動作し続ける。その結果、単電池制御手段121は比較的消費電流が大きい通常モードで各単電池群112からのエネルギー供給を受け続けるため、各単電池群112のSOCは低下していく。結果として、組電池制御手段150が動作を停止した後でも、単電池制御手段121は独立に動作を継続し、組電池110のSOCが目標SOCを超えて放置されないように組電池110のSOC管理を行うことになる。そして、単電池制御手段121の通常モードでの継続動作が時間管理回路127に設定した時間だけ行われた後は(組電池110のSOC=目標SOC)、各単電池制御手段121は低消費電流モードに移行することでそれ以上の組電池110のSOC低下を防止する。
図6では、単電池制御手段121の管理単位である単電池群112間に、SOCのばらつきが生じている場合のモータジェネレータ410若しくは充電器420による充電動作例を示している。この場合では、単電池制御手段121aが管理する単電池群112aのみ目標SOCを超えており、単電池制御手段121bが管理する単電池群112bは目標SOCを超えていない。組電池制御手段150は、単電池制御手段121毎に目標SOCと単電池群112のSOCとの差を計算し、目標SOCとの差を解消する(単電池群112のSOCを目標SOCと一致させる)ために必要な単電池群112の放電量を計算する。ここで、単電池制御手段121bが管理する単電池群112bは既に目標SOCを下回っているため、単電池制御手段121bの時間管理回路127には0が設定されるか、単電池制御手段121bには通常モード動作保持指令信号が送信されない。一方、単電池制御手段121aが管理する単電池群112aは目標SOCを超えているため、これを解消するために必要な放電量を確保できる時間が、組電池制御手段150により単電池制御手段121aに送信される。以上の動作が終了すると、組電池制御手段150が動作を停止した後に単電池制御手段121aのみ独立して通常モードによる動作を継続する。結果として、組電池制御手段150の動作が停止した後においても、単電池制御手段121aは単電池群112aのSOCを低下させて目標SOCを超えて放置されることを回避する。
なお、以上説明した組電池制御手段150の処理は、単電池制御手段121が管理する単電池群112内の単電池111の電圧がばらついている場合でも適用できる。この場合、各単電池群112内で最もSOCが高い単電池111のSOCと目標SOCとの間で差をとり、これを解消するために必要な放電量を計算し、この放電量を確保できる時間を各単電池制御手段121にそれぞれ送信する。こうすることによって、各単電池群112に存在する最高SOCが目標SOCを超え続けて放置されないよう、組電池制御手段150の動作が停止した後でも単電池制御手段121が継続して、独立して管理し続けることができる。
以上より、本発明の単電池制御手段121を用いることによって、組電池110のSOCが目標SOCを超えた状態で組電池制御手段150を中心に構成される電池システム100の動作が停止した場合においても、単電池制御手段121が独立してSOC管理を行うことができる。組電池制御手段150と単電池制御手段121との間の頻繁な情報のやり取りも不要なため、継続したSOC管理を実現しながら複雑な処理も回避できる。
図7(a)及び図7(b)を用いて、本発明の単電池制御手段121を用いた場合の、組電池110を構成する単電池111間のSOCばらつきを解消する方法について説明する。図7(a)は、バイパス抵抗とバイパススイッチによるSOCの均等化を説明する図である。また、図7(b)は、時間管理回路によるSOCの均等化を説明する図である。
図1に示したプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置を搭載する車両が起動する場合、車両制御手段200が起動した後に組電池制御手段150を起動させるか、若しくは車両制御手段200と組電池制御手段150とがそれぞれ独立して起動を行う。組電池制御手段150の起動が完了すると、組電池制御手段150は単電池管理手段120に起動を行うための指令などを発信し、単電池管理手段120を構成する複数の単電池制御手段121を起動させる。
この時点で、リレー300,310,320,330を閉じていなければ、組電池110は無負荷の状態であり、単電池制御手段121が組電池制御手段150に送信する単電池111の電圧はOCVとみなすことが可能である。そこで、組電池制御手段150若しくは車両制御手段200がリレー300,310,320,330を接続する前に、組電池制御手段150は単電池制御手段121から送信される単電池111の電圧を収集し、これらをOCVとみなし、図4の相関関係を用いてこれらOCVをSOCへと変換する。この単電池111毎のSOC値を用いると、組電池制御手段150は単電池111間のSOCばらつき度合いを把握することができる。
更に、充電器420を用いた組電池110の充電を行い、組電池110のSOCが目標SOCに到達した後に所定の時間が経過した場合は、単電池制御手段121から取得される単電池111の電圧をOCVとして検出し、これを図4の相関関係に基づいてSOCへと変換することでSOCばらつき度合いを把握することも可能である。
組電池制御手段150は、単電池制御手段121の管理単位である単電池群112毎に最低SOCを検出する。そして、組電池制御手段150は単電池群112内の最低SOCとなっている単電池111以外の単電池111を対象に、最低SOCと一致させるようにバイパス抵抗122とバイパススイッチ123を用いた放電を単電池制御手段121に行わせる。バイパス抵抗122及びバイパススイッチ123を用いた単電池111の放電時間は、最低SOC以外の単電池111毎に設定されるものであり、例えば、最低SOCからの外れ度合い(放電対象のSOC−基準とする最低SOC)から見積もられる均等化に必要な放電量とバイパス抵抗に流れる電流値に基づいて決定される。組電池制御手段150は、単電池毎に必要な放電時間を管理しており、この時間を確保するための放電指令を単電池制御手段121に送信する。なお、放電時間の管理は、単電池制御手段121が備える制御回路128が行う方法でもよい。
以上の動作を単電池制御手段121毎に実施することで、図7(a)に示すように、単電池制御手段121が管理対象とする単電池群112の中では各単電池111間のSOCを一致させることができる。前述した単電池群112内のSOC均等化は最低SOCを基準に行ったが、単電池制御手段121が備える電圧検出回路124の電圧測定誤差から生じるSOC誤差分はマージンとして確保し、このSOC誤差分を超える最低SOCからの外れのみ放電対象とすれば、測定誤差分のSOC誤差を考慮に入れた単電池群112内のSOC均等化が実施可能になる。
また、前述では最低SOCを基準とした単電池群112内のSOC均等化について説明したが、単電池群112内の全単電池111のSOCから求められる平均SOCを基準とし、これより高い単電池111のみ前述した放電を実施してもよい。若しくは、単電池群112内の最高SOCと最低SOCから求められる平均SOCを基準として、これを超える単電池111だけ放電を実施することも可能である。更に、前述と同様に、これらSOC平均値を用いた場合でも、電圧検出回路124に含まれる電圧測定誤差により発生するSOC誤差分をマージンとし、このSOC誤差分を超える平均SOCからの外れのみ放電対象とすることも可能である。
続いて、組電池制御手段150は、各単電池群112に存在する最低SOCを検出する。本実施例では、単電池制御手段121は121aと121bの二つ存在するため、組電池制御手段150は各単電池制御手段121の二つの最低SOCを用いる。二つの最低SOCを用いることによって行う、単電池群112間のSOC均等化を以下に述べる。
組電池制御手段150は、各単電池制御手段121に存在する二つの最低SOCを検出し、最低SOC間の差を計算する。そして、組電池制御手段150は最低SOCの大きい方を管理する単電池制御手段121に、二つの最低SOCの差を解消するために、通常モード動作保持指令信号を発信する。この通常モード動作保持指令信号によって、単電池制御手段121が備える時間管理回路127には、後述する時間が設定され、この時間が経過するまで、単電池制御手段121は通常モードでの動作を継続する。時間管理回路127に設定する時間は、最低SOCの差を解消するために必要な放電量と、単電池制御手段121が通常モードにおいて単電池群112が蓄えたエネルギーを消費する消費電流によって決定される。即ち、時間は、単電池制御手段121の消費電流によって、大きい方の最低SOCが含まれる単電池群112のSOCを低下させ、もう一方の単電池群112に含まれる最低SOCと一致させることができる時間を意味している。
なお、組電池110の充放電中は全ての単電池制御手段121が動作して全単電池111の状態を監視する必要がある。そこで、通常モード動作保持指令信号に基づく一部の単電池制御手段121の通常モードでの継続動作は、電池システム100全体の動作が停止するなど、組電池110の充放電が行われないことが保証される条件でのみ実施される。電池システム100内の組電池制御手段150などは動作を停止し、対象となる(電池群112内の最低SOCが、他の電池群の最低SOCよりも大きい)単電池制御手段121のみ通常モードでの動作を継続し、管理対象の単電池群112が蓄えたエネルギーを消費する。結果として、高い最低SOCを含む単電池群112のSOCが低下するため、単電池群112間の最低SOCは一致するようになる。単電池群112の最低SOCが、基準とする単電池群112に含まれる最も低い最低SOCと一致する時間が経過次第、単電池制御手段121は順次通常モードから低消費電流モードに移行する。前述した動作により、バイパス抵抗122とバイパススイッチ123を用いた一つ一つの単電池111の放電処理とも組合わせれば、図7(b)に示すように、組電池110を構成する全単電池111のSOCを一致させることが可能なSOC均等化を実現できる。
前述した単電池制御手段121が備える時間管理回路127を用いた単電池群112間のSOC均等化制御は、検出した単電池群112間の最低SOCの差を解消するために制御されているが、単電池制御手段121が備える電圧検出回路124に含まれる電圧測定誤差により発生するSOC検出誤差分をマージンとし、このSOC検出誤差分を超える最低SOCの差が発生した場合に、SOC検出誤差分を超えるSOCだけ解消する均等化を実施する方法でもよい。更に、単電池群112間の最低SOCを一致させる方法ではなく、単電池群112内の全単電池111のSOC平均値を合わせる方法でもよいし、単電池群112内の最高SOCと最低SOCとを用いて計算される平均SOCのずれを、単電池群112間で一致させる方法も実施できる。若しくは、単電池群112間で最高SOCを一致させる方法を採用することも可能である。
以上より、本発明の単電池制御手段121を用いることによって、充電した後に目標SOCを超えた状態での組電池110の放置を、電池システム100が停止した以降も解消できる。更に、単電池群112間のSOCに応じて、単電池制御手段121が備える時間管理回路127に異なる時間を設定し、一部の単電池群112のみ充電目標SOCを超えた場合でも、個別に目標SOCを超えた単電池群112の放置を回避できる。更に、バイパス抵抗122やバイパススイッチ123とも併用すれば、組電池110を構成する単電池111全体のSOC均等化も実現できる。
本実施例によると、電池システム100の動作が停止した後における単電池111のSOC管理を、簡単な回路と制御とで実現可能とする電池制御回路を提供することができる。
[実施例2]
実施例1で示した図2の時間管理回路127に替えて、電圧管理回路135を備えた電池制御回路の実施例を、図8を用いて説明する。その他の機能については図2と同様であるため、詳細な処理内容の説明は省略する。
本実施例における単電池制御手段121は、電圧管理回路135を備える。電圧管理回路135は、組電池制御手段150から送信される通常モード動作保持指令信号に含まれる電圧値を記憶する機能を有する。この電圧値を記憶した電圧管理回路135は、単電池制御手段121が備える電圧検出回路124の単電池111の電圧情報を制御回路128を経由して受信し、単電池111の電圧が電圧管理回路135に記憶した電圧値以下となった場合に、これを制御回路128に通知し、制御回路128は電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行するよう指令を発信する。なお、電圧管理回路135は、単電池制御手段121が備える電圧検出回路124の単電池111の電圧情報を制御回路128を経由せず、直接受信する形式としてもよい。
図9を用いて、本実施例における単電池制御手段121の動作の一例について説明する。図9は、モータジェネレータ410若しくは充電器420によって時間T1で充電が開始され、時間T2において充電が停止した場合を示している。そして、単電池111の寿命やシステムの組電池110の使い方などを考慮して設定される目標電圧があり、ここでは組電池110を構成する単電池111の電圧が目標電圧を超えた状態で、電池システム100の動作が停止する状況について説明する。
図9に示すように、寿命を考慮して設定した目標電圧を超えた状態で単電池111を長期間放置すると、単電池111の寿命に影響が出る。若しくは、システムにおける組電池110の使い方によって目標電圧を設定している場合は、次回電池システム100を起動して組電池110を使用する上で支障が出る可能性がある。そこで、組電池制御手段150は、電圧値を含む通常モード動作保持指令信号を単電池制御手段121に送信する。単電池制御手段121はこれを受信し、自身が備える電圧管理回路135に、電圧値を設定する。
本実施例における単電池制御手段121が備える電圧管理回路135は、電圧検出回路124の電圧検出値が、電圧管理回路135に設定した電圧値以下になるまで単電池制御手段121を通常モードで動作させ続ける。そして、電圧管理回路135は、電圧検出回路124の検出電圧が電圧管理回路135の記憶電圧値以下となった場合に制御回路128に報知し、これを受信した制御回路128は電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行させる指令を発信する。
前述した通常モードで動作させ続ける機能によって、単電池群112の蓄電エネルギーが消費される。そして、この単電池群112の蓄電エネルギーの消費が単電池111のそれぞれの電圧値の低下となり、電圧検出回路124の検出電圧値にも数値として現れる。
図9では、組電池110を構成する単電池111の電圧が全て一致している場合を例としている。そこで、組電池制御手段150は、単電池管理手段120が備える単電池制御手段121の全てに、同一の電圧値、この場合は目標電圧を含んだ通常モード動作保持指令信号を発信する。そして、これを受信した各単電池制御手段121は自身が備える電圧管理回路135に目標電圧を記憶し、記憶した目標電圧と電圧検出回路124の検出電圧値とを比較し、電圧検出回路124の検出電圧値が目標電圧以下になるまで通常モードにおける動作を継続する。以上の動作を行うことによって、組電池110を構成する単電池111の電圧が目標電圧を上回る状態で電池システム100の動作が停止された場合でも、組電池制御手段150から発信される通常モード動作保持指令信号に含まれる電圧値まで単電池111の電圧を低下させることができる。
図10では、単電池制御手段121が管理単位とする単電池群112間で電圧に違いが発生している場合の、単電池制御手段121の動作を説明する。この場合でも、組電池制御手段150は単電池管理手段120が備える全単電池制御手段121に、同じ目標電圧値を含んだ通常モード動作保持指令信号を発信する。各単電池制御手段121は通常モード動作保持指令信号を受信して、自身が備える電圧管理回路135に目標電圧を記憶する。単電池制御手段121bが備える電圧管理回路135に目標電圧を設定しても、管理対象の単電池群112bの電圧は既に目標電圧を下回っているため、単電池制御手段121bの電圧管理回路135は電圧検出回路124の電圧値が記憶した目標電圧よりも下回っていることを直ちに検知し、制御回路128にこれを報知し、制御回路128は電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行するよう指令を発信する。一方、単電池制御手段121aが管理する単電池群112aの電圧は設定した目標電圧を超えているため、単電池群112aの電圧が設定した目標電圧以下となるまで、単電池制御手段121aは通常モードによる動作を継続する。これにより、単電池群112間で電圧ばらつきが発生している場合で、且つ一部の単電池群112のみ目標電圧を超えている場合でも、目標電圧を超える単電池群112が長期間放置されないようSOC管理を行うことができる。
前述の動作説明では、電圧管理回路135による通常モード動作保持が不要な単電池制御手段121bにまで通常モード動作保持指令信号を発信したが、通常モード動作保持が必要な単電池制御手段121aにのみ前記信号を発信する方法でもよい。この場合、単電池制御手段121bは組電池制御手段150からは何も目標電圧の設定がされないため、組電池制御手段150から所定の時間が経過しても信号が発信されない場合、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令を受信した場合に、制御回路128が電源回路126を通常モードから低消費電流モードに移行させる判断を行い、電源回路126が低消費電流モードに移行するよう指令を発信する。
更に、図9及び図10では、単電池群112内の単電池111間の電圧がそろっていることを前提に説明したが、単電池群112内の単電池111の電圧がばらついている場合は、電圧管理回路135の機能に追加が必要である。即ち、電圧管理回路135は自身が記憶した電圧と、電圧検出回路124が検出する複数の単電池111の電圧のうち、最高電圧、平均電圧、最低電圧のいずれかを比較対象とする。図9及び図10の例では、単電池111の電圧が目標電圧を上回っている状態での長期放置を回避したいので、電圧管理回路135には複数の単電池111の電圧のうち、最高電圧が目標電圧を下回るまで通常モードでの動作を継続させる。電圧管理回路135の比較対象を複数の単電池111内の最高電圧、平均電圧、最低電圧のいずれとするかは、組電池制御手段150が単電池制御手段121に送信する、通常モード動作保持指令信号で選択可能にするとよい。最高電圧、平均電圧、最低電圧を選択するための専用の信号を設けてもよく、他の目的で用意した信号に選択内容を含ませてもよいものである。
以上により、単電池制御手段121に電圧管理回路135を備えることによって、単電池111の電圧が設定電圧になるまで単電池制御手段121を通常モードで動作させ続けることができるため、単電池制御手段121のエネルギー源となっている単電池群112の電圧を希望する値まで低下させることができる。
更に、バイパス抵抗122とバイパススイッチ123とを用いた単電池111の個別放電機能も併用することによって、図7(a)のように、組電池110を構成する単電池111の電圧均等化も実現できる。単電池群112間に電圧ばらつきが発生している場合に図7のような効果を得るために、最低電圧、平均電圧、最高電圧の3種類の電圧のうち、最低電圧を選んでこれを基準とした場合では、組電池制御手段150は複数の単電池制御手段121から単電池111の電圧情報を収集し、最も低い電圧値を検出する。そして、通常モード動作保持指令信号に、この最低電圧値と電圧管理回路135に最低電圧を比較対象とさせる指令を含めた結果を、全単電池制御手段121に送信する。これを受信した単電池制御手段121は各自備える電圧管理回路135に最低電圧と最低電圧を比較対象とする設定を記憶し、電圧検出回路124が検出する複数の電圧検出値のうち、最低電圧が記憶した最低電圧値以下となった場合にこれを制御回路128に報知する。制御回路128はこれを受けて、電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行するよう指令を発信し、これ以上の単電池群112のエネルギー消費を制限する。
以上のように、単電池111の電圧が上限値を超える状態で放置されることを検知した場合、組電池制御手段150が通常モード動作保持指令信号を発信することによって、組電池制御手段150の動作停止中においても単電池制御手段121が独立して電圧管理を実施できる。単電池制御手段121が備える電圧管理回路135に目標電圧を設定することで単電池群112内の最高、最低、平均電圧のいずれかが目標電圧に到達するまで単電池群112の蓄電したエネルギーを消費できる。組電池110を構成する単電池111の電圧均等化へも応用することが可能な電池制御回路を提供することができる。
[実施例3]
本実施例では、実施例1,2で説明した全体構成図に変更を加える。図11に、本実施例におけるプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置の構成例を示す。本実施例では、1個の単電池111に対して1個の単電池制御手段121を対応させており、1個の単電池111の状態を1個の単電池制御手段121が監視する。なお、本実施例においても実施例1と同様に8個の単電池111で組電池110を構成するものとした。
図12に、本実施例における単電池制御手段121の回路構成図を示す。1個の単電池111に対して、1個の単電池制御手段121を対応させる場合、図2のバイパス抵抗122とバイパススイッチ123及びバイパススイッチ123を駆動するためのBSW駆動回路125とが削除された構成を採用できる。なお、図13のように時間管理回路127を電圧管理回路135に置き換えた構成においても、図8のバイパス抵抗122とバイパススイッチ123及びバイパススイッチ123を駆動するためのBSW駆動回路125とが削除されている。本実施例において前述した3つの回路を削除できる理由については後述する。
図14を用いて、図12に示した単電池制御手段121を用いた場合の単電池111のSOC管理の一例について説明する。図14では、更に説明を簡略化するために、4つの単電池111(111a,111b,111c,111d)を用いる場合とした。
本実施例の図12に示した単電池制御手段121が備える時間管理回路127の機能は、図2を用いて説明したものと同様である。図14に示すように、モータジェネレータ410若しくは充電器420によって時刻T1から充電が開始され、時刻T2で充電を完了させたい目標SOCを超えて充電作業が終了されたものとする。更に、ここでは単電池111a,111b,111c,111dの4つのSOCは値が一致していない条件とした。一つの単電池111に対して一つ備えている単電池制御手段121の時間管理回路127に、それぞれ目標SOCを超えた分を消費できるだけの通常モードでの動作時間を格納する。即ち、現在の単電池111のSOCと目標SOCとの差を解消することが可能な放電量を計算し、図12の単電池制御手段121の通常モードにおける消費電流情報を用いて、単電池制御手段121の通常モードでの動作で目標SOCを超えた蓄電量を消費できる時間を計算する。この計算した時間を、組電池制御手段150は通常モード動作保持指令信号に含めて単電池制御手段121に送信する。前述した時間を単電池制御手段121毎に設定することで、目標SOCを超えた蓄電量を単電池制御手段121が通常モードによる動作で消費できるため、組電池制御手段150が動作を停止した後でも組電池110を構成する全単電池111のSOCを目標SOC以下とすることができる。
図13に示した単電池制御手段121を用いても、図14と同様の効果を得ることができる。図13の例では時間管理回路127に替えて電圧管理回路135を備えており、これは、図8で説明したものと同様の機能を有する。図14の目標SOCを目標電圧に置き換えた場合を考えると、一つの単電池111を管理する単電池制御手段121に、目標電圧を設定するための通常モード動作保持指令信号を送信すればよい。組電池制御手段150から送信された目標電圧値を単電池制御手段121が受信し、電圧管理回路135に設定し、管理対象とする単電池111の電圧が目標電圧より下回るまで通常モードで動作し続ける。単電池111の電圧が電圧管理回路135に設定された目標電圧よりも下回った場合は、電圧管理回路135はこれを検知し、制御回路128にこれを報知し、制御回路128はこれ以上の単電池111のエネルギー消費を防ぐために、電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行するよう指令を発信する。組電池制御手段150が通常モード動作保持指令信号を発信した後は、組電池制御手段150の動作が停止した後でも、単電池制御手段121が独立して動作を行い、全単電池111の電圧が目標電圧を超えた状態で放置されないようSOC管理を行うことができる。
本実施例における、組電池110を構成する全単電池111のSOC均等化方法について説明する。本実施例では、一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える構成としているため、時間管理回路127若しくは電圧管理回路135の機能を用いれば、一つ一つの単電池111のSOC若しくは電圧を、容易に、個別に調整できる。このため、複数の単電池111を一つの単電池制御手段121で管理する場合に必要であったバイパス抵抗122、バイパススイッチ123、BSW駆動回路125は、本実施例では不要にできる。
図15を用いて、図12に示した単電池制御手段121を例として用いた場合の、組電池110を構成する全単電池111のSOC均等化方法を説明する。組電池制御手段150は、無負荷時、若しくは無負荷時とみなせる微弱な電流での充放電時に、単電池制御手段121を用いて全単電池111の電圧情報を収集し、これをOCVとして扱い、図4の相関関係によりSOCを得る。組電池制御手段150は検出した全単電池111のSOCから最低SOCを検出し、各単電池111のSOCと最低SOCとの間で差をとる。そして、図12の単電池制御手段121が通常モードで動作する際に消費する電流情報に基づいて、各単電池のSOCと最低SOCとの差を解消するための通常モードでの動作時間を単電池111毎に計算し、各単電池111を管理する単電池制御手段121にその時間を通常モード動作保持指令信号に含めて送信する。
前述した各単電池制御手段121への通常モード動作保持指令信号によって、単電池制御手段121が備える時間管理回路127に、各単電池111のSOCを、基準とする最低SOCに合わせるために必要な時間を設定できる。これによって、組電池110を構成する全単電池111を個別にSOC調整し、結果として全単電池111のSOC均等化を実現することができる。
前述したSOC均等化の説明では図12に示した単電池制御手段121を用いた場合を例にしたが、図13に示した単電池制御手段121でも同様にSOC(電圧)均等化を実現できる。組電池制御手段150は、単電池制御手段121を用いて組電池110を構成する全単電池111の電圧情報を収集し、この中での最低電圧を検出する。この最低電圧を組電池制御手段150が発信する通常モード動作保持指令信号に含めて全単電池制御手段121に送信する。これにより、各単電池制御手段121は電圧管理回路135に最低電圧を記憶し、管理対象とする単電池111の電圧が記憶した最低電圧に到達するまで通常モードで動作し続けることになる。結果として、全単電池111の電圧は設定した最低電圧に揃うため、組電池110を構成する全単電池111の電圧均等化が実現できる。なお、前述では最低SOC若しくは最低電圧を基準に均等化したが、全単電池111の平均SOCや平均電圧、全単電池111の最高、最低値を用いた平均SOCや平均電圧を基準にすることも可能である。あるいは、検出された単電池の複数の電圧から予め定められた規則に従って導出した電圧を基準にしても構わない。また、電圧検出回路124の測定誤差分をマージンにして、このマージンを超える分だけ均等化する方法も採用できる。
[実施例4]
本実施例では、実施例3で説明した図12及び図13に変更を加えた。図16に示すように、本実施例では、一つの単電池制御手段121内に、時間管理回路127と電圧管理回路135の両方を備える。なお、時間管理回路127や電圧管理回路135、その他の回路についても前述したものと同様の機能を有するため、詳細な処理内容の説明は省略する。
図17を用いて、本実施例における単電池制御手段121の動作を説明する。モータジェネレータ410若しくは充電器420によって時刻T1で充電が開始され、時刻T2で目標SOCを超えて充電が終了した場合を例に挙げている。本実施例でも同様に、この目標SOCを上回って単電池111が充電され、その後に組電池制御手段150をはじめとする電池システム100の動作が停止された場合、単電池111の寿命やシステムの組電池110の使用方法に対して不都合が生じる場合がある。この場合、本実施例においても時間管理回路127を用いることで、目標SOCを超える蓄電量については図16の単電池制御手段121を通常モードで動作させる際の消費電流で消費することとする。
時間管理回路127へ設定した時間における通常モードの継続動作により、単電池111のSOCは低下する。ここで、万が一、時間管理回路127の設定した時間が経過したにもかかわらず、単電池制御手段121が通常モードから低消費電流モードに移行しない場合、単電池111のSOCが低下し続ける。若しくは、組電池制御手段150が発信する通常モード動作保持指令信号内の時間設定値に誤りがある場合でも、同様に単電池制御手段121が過剰に通常モードで動作を継続する恐れがある。この場合、もう一方の電圧管理回路135に電圧値を設定しておけば、単電池111の電圧が電圧設定値に到達したことを検知させることで単電池制御手段121を通常モードから低消費電流モードに移行させることができる。
電圧管理回路135に設定する電圧値とは、単電池111の使用上の下限電圧でもよいし、SOC0%相当のOCV値、若しくは単電池111をシステムで使用する際の最低SOCに相当するOCV値とする方法でもよい。若しくは、時間管理回路127で設定する時間では低下するはずのない、任意のSOC値に相当するOCV値とすることもできる。更に、本実施例では時間管理回路127で単電池111のSOCを低下させ、電圧管理回路135で時間管理回路127での単電池111の過剰な放電を停止させる構成としたが、電圧管理回路135で単電池111を設定電圧まで放電させ、これが過剰な放電となった場合は時間管理回路127で放電を停止させる方法でもよい。この場合、時間管理回路127には、設定した電圧になるまでに経過するはずのない時間が設定され、この時間が経過した場合はこれを制御回路128に報知し、制御回路128はこれを受けて電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行する指令を発信する。
更に、前述では単電池制御手段121に備えるものとして、時間管理回路127と電圧管理回路135の組合せとしているが、時間管理回路127を2つ備える構成としてもよいし、電圧管理回路135を2つ備える構成としてもよい。時間管理回路127を2つ備える場合、一方を単電池111のSOC低下に必要な時間、もう一方をそれを越える時間に設定する。電圧管理回路135を2つ備える場合では、一方に単電池111を低下させたい目標電圧値を設定し、もう一方にそれを下回る電圧値を設定する。更に、時間管理回路127若しくは電圧管理回路135での通常モードでの継続動作にエラーが発生した場合に低消費電流モードに移行させるための、もう一方の時間管理回路若しくは電圧管理回路には、時間若しくは電圧を予め記憶しておくことも可能である。
以上の単電池制御手段121の機能により、時間管理回路127若しくは電圧管理回路135の使い方を誤った場合、若しくは動作に異常があった場合でも、確実に単電池111の放電を停止させることが可能な電池制御回路を提供することができる。
更に、図18に示すように、本実施例により、一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備えた場合の、時間管理回路127若しくは電圧管理回路135を用いたSOC若しくは電圧均等化に対しても信頼性を向上させることができる。図18には、時間管理回路127により単電池111のSOCを低下させる処理を実施した例を挙げているが、万が一、目標SOCを下回ってSOCが低下する単電池111が存在する場合(図18中の均等化不良の単電池を指す)、単電池制御手段121内に別の電圧管理回路135が存在し、下限SOC相当のOCV値を記憶していれば、目標SOC値を下回った単電池111の放電は電圧管理回路135による機能によって下限SOCで停止させることができる。これは、前述した時間管理回路127と電圧管理回路135、若しくは2つの時間管理回路127、2つの電圧管理回路135を用いた組合せでも同様の効果を得ることができる。
以上の時間管理回路127と電圧管理回路135の組合せ、若しくは2つの時間管理回路127、2つの電圧管理回路135を採用することによって、万が一の単電池制御手段121の故障や、単電池制御手段121の誤った使い方があっても、確実に単電池111の放電を停止させることが可能な電池制御回路を提供することができる。なお、本実施例では一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える場合を説明したが、図2と図8の複数の単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える場合でも、同様に時間管理回路127と電圧管理回路135の組合せ、若しくは2つの時間管理回路127、2つの電圧管理回路135を採用することができ、前述の単電池111の過剰な放電の停止機能を実現することができる。
[実施例5]
図19に、本実施例における単電池制御手段121の回路構成を示す。本実施例の単電池制御手段121は、図2の単電池制御手段121が備える制御回路128に、新たに動作変更回路131を追加したものである。前述した実施例ではBSW駆動回路125は制御回路128からの指令に基づき動作を行っていたが、本実施例における単電池制御手段121では、動作変更回路131が発信する指令に基づいてもBSW駆動回路125を動作させることができる。
本実施例における単電池制御手段121は、前述した組電池制御手段150からの通常モード動作保持指令信号を受信した場合、通常モード動作保持指令信号に含まれる時間データを時間管理回路127に記憶させ、組電池制御手段150から所定の時間が経過しても信号が発信されない、若しくは組電池制御手段150から動作停止命令を受信した場合に、動作変更回路131がBSW駆動回路125に全バイパススイッチ123をオン状態若しくは、単電池制御手段121が管理対象とする各単電池111のバイパス抵抗122を用いたエネルギー消費を均一にできるバイパススイッチ123の制御を実現する指令を発信する。なお、各単電池111のバイパス抵抗122を用いたエネルギー消費を均一にできるバイパススイッチ123の制御とは、各バイパススイッチ123のオン状態にする時間は同じであるが、オン状態とするタイミングを分散させる方法などである。
図20A、図20Bに、本実施例における単電池制御手段121の動作の流れを示す。単電池制御手段121は、通常モード動作保持指令信号を受信した後の時間管理回路127による通常モードでの継続動作中に、全単電池111が蓄えたエネルギーの一部をバイパス抵抗122で消費することができる。そして、時間管理回路127は自身に設定された時間が経過したことを検知した場合、これを制御回路128に報知し、制御回路128は電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行させる指令を発信する。この時、動作変更回路131によって実施された全バイパススイッチ123のオン状態若しくは前述した全単電池111のバイパス抵抗122での均一なエネルギー消費は解除される。なお、時間管理回路127に設定する時間情報は、単電池制御手段121の消費電流に加えて、バイパススイッチをオン状態とした際の単電池111の消費電流も含めて計算する必要がある。
前述した時間管理回路127に時間を設定した後に行われる通常モードでの継続動作において、動作変更回路131がBSW駆動回路125に指令を発信することで、バイパススイッチ123をオン状態にすることができ、単電池制御手段121の消費電流を増加させることができる。これは、単電池群112が消費する電流が大きくなることを意味するため、単電池群112のSOCを短時間で低下させたい場合に有効である。
なお、図19に示した本実施例の単電池制御手段121が備えるBSW駆動回路125には、BSW管理回路132も備えることとした。このBSW管理回路132は、各バイパススイッチ123のオン状態を継続する時間を設定する機能を有する。
組電池制御手段150は、単電池制御手段121を用いて全単電池111の電圧(OCV)を収集して図4の相関関係に基づきSOCへと変換する。そして、全単電池111の最低SOCか、全単電池111から求められる平均SOCか、全単電池111の最高SOCと最低SOCに基づき計算される平均SOC等を基準にして、これらの基準よりも高い単電池111をバイパス抵抗122とバイパススイッチ123による放電対象として選択する。そして、基準とするSOCとの外れ度合いとバイパス抵抗122の抵抗値に基づき、基準とするSOCとの外れ度合いを解消するためのバイパススイッチ123をオン状態とする時間を計算し、組電池制御手段150はバイパススイッチ123をオン状態とする時間を、通常モード動作保持指令信号に含めて単電池制御手段121に送信する。なお、ここでは通常モード動作保持指令信号に含めて単電池制御手段121に送信したが、別の指令信号を設けて単電池制御手段121に送信する方法でもよい。
単電池制御手段121は、時間管理回路127に設定した時間が経過するまで通常モードでの動作を継続するが、更に、BSW管理回路132は各バイパススイッチ123のオン状態を継続するための設定時間だけ各バイパススイッチ123のオン状態を保持させる機能を有する。そして、BSW管理回路132におけるバイパススイッチ123のオン状態を保持する時間が経過する前に、時間管理回路127に設定した時間が経過した場合は制御回路128が電源回路126に低消費電流モードへ移行させる指令を発信し、BSW管理回路132も同時に動作を停止し、全バイパススイッチの状態はオフにされる。
前述した単電池制御手段121が備えるBSW管理回路132の機能によって、時間管理回路127に設定した時間が経過するまでは、組電池制御手段150からの指令を受信することなく各バイパススイッチ123のオン状態を必要な時間だけ保持できる。これにより、単電池群112間のSOCばらつきを解消しつつ、単電池群112内の単電池111間のSOC均等化も実施できる。なお、BSW管理回路132への各バイパススイッチ123のオン状態の継続時間の設定は、組電池110を充放電している最中など、単電池制御手段121が組電池制御手段150からの指令を受信し続けている状況下で行ってもよい。また、バイパススイッチ123をオン状態とする時間を含んだ通常モード動作保持指令信号、若しくはバイパススイッチ123をオン状態とする時間を含んだ別の指令信号を、単電池制御手段121が起動した直後に送信することも可能である。BSW管理回路132の実装により、単電池群112内の単電池111間にSOCのばらつきが発生している場合、組電池制御手段150は各バイパススイッチ123のオン時間を単電池制御手段121に一回送信するだけでよいため、単電池制御手段121への指令数を簡素化できる。
なお、図19の単電池制御手段121では時間管理回路127の設定時間に基づく通常モードでの動作継続を行ったが、時間管理回路127に替えて、電圧管理回路135を実装することも可能である。この場合、電圧管理回路135に電圧値を設定し、単電池制御手段121は管理対象となる単電池111の最高、平均、最低電圧のいずれか選択した電圧値が電圧管理回路135の設定電圧になるまで通常モードでの動作を継続する。そして、電圧管理回路135の設定電圧まで単電池111の電圧が低下した場合は、低消費電流モードに移行すると共に、動作変更回路131若しくはBSW管理回路132に基づくバイパススイッチ123のオン状態がオフ状態へと変更される。
[実施例6]
図21に、本実施例における単電池制御手段121の回路構成を示す。本実施例においては、図19に示した動作変更回路131の機能に変更を加え、更に、一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える構成を例に説明する。また、ここでの電圧検出回路124は、組電池制御手段150からの指令に基づき単電池111の電圧の取得を開始するものとする。
図21における動作変更回路131は、組電池制御手段150からの通常モード動作保持指令信号を単電池制御手段121が受信し、信号内の時間情報を時間管理回路127に設定し、単電池制御手段121が設定された時間を経過するまで通常モードによる動作を継続する間、電圧検出回路124の動作モードを変更する。
図22(a)を用いて、本実施例における電圧検出回路124の動作を説明する。普通の通常モードでは、電圧検出回路124は、図の左側に示すように組電池制御手段150からの指令があるときだけ単電池の電圧を検出し、指令がなければ電圧検出を行わない。本実施例では、時間管理回路127に時間情報を設定し、設定時間を経過するまでの単電池制御手段121の通常モードでの動作継続中(T1〜T2)は、組電池制御手段150からの指令がない状態でも電圧検出回路124が単電池111の電圧を連続的に検出するモードに移行する。そして、時間管理回路127に設定した時間を経過した場合は、単電池制御手段121は低消費電流モードに移行し、これと共に電圧検出回路124の動作も停止する。
前述した動作変更回路131に基づいた電圧検出回路124の動作変更により、単電池制御手段121の消費電流を増加させる方向にできるため、単電池制御手段121の管理対象である単電池111のエネルギー消費を通常に比して大きくできる。結果として、単電池111のSOC若しくは電圧を比較的短時間で低下させることが可能となる。本単電池制御手段121を用いると、図14のように目標SOCを超えた状態での単電池111の放置状態を、比較的短い時間で回避できる。更に、図15のように単電池制御手段121を用いた全単電池111のSOC均等化にかかる時間も短縮できる。
本実施例における単電池制御手段121が備える動作変更回路131は、更に、単電池制御手段121が備えるタイマーの周期変更を実施してもよい。図22(b)を用いて、単電池制御手段121が備えるタイマーの周期変更について説明する。単電池制御手段121は、信号入出力回路129のサンプリングタイミングを制御するため等、一つ以上のタイマーを備える。時間管理回路127に通常モード動作を保持する時間が設定された後の、時間管理回路127による設定時間を経過するまでの単電池制御手段121の通常モードでの動作継続中(T1〜T2)では、動作変更回路131は単電池制御手段121が備える一つ以上のタイマー動作周期を変更する。図22(b)に示すように、カウントアップされる時間が、タイマー動作周期の変更により高速化している。これにより、単電池制御手段121の消費電流は増加する方向となるため、管理対象となる単電池111の消費エネルギーが増え、結果として、単電池111のSOC若しくは電圧の低下が速くなる方向となる。これにより、図14の目標SOCを超えた状態での単電池111の放置状態の回避、図15のように単電池制御手段121を用いた全単電池111のSOC均等化にかかる時間が短縮できる。図22(a)に示した電圧検出回路の動作モードを変更する方法と図22(b)に示したタイマー動作周期を変更する方法とは併用することもでき、その場合には、より短い時間で単電池のSOC若しくは電圧を低下させることが可能になる。
なお、本実施例では一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える構成を例に説明したが、複数の単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える構成としてもよい。この場合、本実施例における動作変更回路131の機能によって、管理対象となる単電池群112のSOC若しくは電圧低下を早めることが可能となる。
更に、本実施例では時間管理回路127による単電池制御手段121の通常モードの動作保持を例に説明したが、電圧管理回路135に電圧値を設定し、単電池111の電圧が設定電圧に低下するまで通常モードでの動作を保持させる方法でも適用可能である。
以上より、本実施例における単電池制御手段121を用いることによって、目標SOCや目標電圧を超える単電池111の状態を比較的短い時間で回避でき、全単電池111のSOC均等化にかかる時間も短縮できる電池制御回路を提供することができる。
[実施例7]
本実施例では、単電池制御手段121が通常モードで動作する際の消費電流ばらつきに注目する。図23に、単電池制御手段121の通常モードにおける消費電流の分布例を示す。単電池制御手段121はものによっては消費電流が小さいものも、大きいものも存在する。単電池制御手段121は、図2のように単電池群112若しくは図12のように単電池111からのエネルギー供給で動作を行うため、単電池制御手段121の消費電流の個体差が大きい場合では、その個体差によって単電池群112若しくは単電池111のSOCばらつきが発生してしまう。
図24に、本実施例における単電池制御手段121の回路構成を示す。本実施例における単電池制御手段121は、新規に消費電流記憶回路133を備える。
消費電流記憶回路133は、単電池制御手段121の通常モードにおける消費電流値を記憶する機能を有する。組電池制御手段150から消費電流値の問合せ指令が発信された場合は、単電池制御手段121は消費電流記憶回路133に記憶した消費電流値を組電池制御手段150に通知できるものとする。
組電池制御手段150は、単電池管理手段120を構成する全単電池制御手段121から前述した消費電流記憶回路133に記憶する消費電流値を収集する。そして、組電池制御手段150は自身が動作させた単電池制御手段121の通常モードにおける動作時間を把握し、それぞれの単電池制御手段121が消費した単電池111のエネルギー量を計算する。
ここで、各単電池制御手段121は消費電流値に個体差があるため、単電池111の消費したエネルギー量にも個体差が生じ、これは、単電池111間のSOCばらつきの原因になる。そこで、組電池制御手段150は比較的大きい消費電流値(例えば、最大消費電流値若しくは平均消費電流値)に基づく消費エネルギー量を基準とし、これと各単電池制御手段121のエネルギー量との差をとり、この差を各単電池制御手段121の消費電流値で解消できる時間を計算し、時間を含んだ通常モード動作保持指令信号を各単電池制御手段121に送信する。
なお、通常モード動作保持指令信号による単電池制御手段121の通常モードでの動作保持は、単電池111が蓄えたエネルギーの消費量を増加させる効果がある。即ち、消費電流値が小さい単電池制御手段121を通常モード動作保持指令信号で比較的長い時間、通常モードで動作させ、平均、若しくは比較的消費電流が大きい単電池制御手段121へと消費エネルギーを合わせる動作となる。これにより、各単電池制御手段121の消費電流の個体差により発生する単電池111のSOCばらつきを、単電池制御手段121の消費電流値の個体差を解消することで解決できる。
図25に、本実施例における単電池制御手段121の別の回路構成を示す。ここでは、更に、基準電流記憶回路134を追加する回路構成とした。更に、これまでの時間管理回路127は、外部から設定した時間を記憶し、単電池制御手段121を通常モードで、独立で動作させた時間を計測する機能を持たせていたが、ここでは更に、組電池制御手段150からの指令に基づき通常モードで動作を行った時間を計測する機能を追加する。
図25の単電池制御手段121が備える基準電流記憶回路134は、複数の単電池制御手段121の消費電流を計測した結果の、最大消費電流値若しくは平均消費電流値などを記憶している。この基準電流記憶回路134に記憶した消費電流値は、全単電池制御手段121が自身の消費エネルギー量を調整する際の目標値として扱う。
図25の単電池制御手段121は、組電池制御手段150から発信された指令を受信すると、通常モードにおける動作を開始し、時間管理回路127は、この組電池制御手段150からの指令に基づく通常モードで動作した時間を計測する。
組電池制御手段150からの指令が停止若しくは組電池制御手段150から動作停止指令が発信された場合、単電池制御手段121は組電池制御手段150からの指令による通常モードで動作した時間と、消費電流記憶回路133に記憶した自身の消費電流値とを用いて、組電池制御手段150からの指令で通常モードで動作した際の消費エネルギー量を計算する。これと同時に、単電池制御手段121は組電池制御手段150からの指令による通常モードでの動作時間と、基準電流記憶回路134に記憶した基準とする消費電流値とを用いて、単電池制御手段121の基準とする消費エネルギー量を計算する。
制御回路128は、消費電流記憶回路133に記憶した各単電池制御手段121の消費電流値に基づく消費エネルギー量と、基準電流記憶回路134に記憶した基準となる単電池制御手段121の消費電流値に基づく消費エネルギー量との間における差を計算する。
本実施例では、前述した単電池制御手段121の基準とする消費エネルギー量との差を、単電池制御手段121の消費電流記憶回路133に記憶した消費電流値で解消できる時間を計算する。そして、その時間は時間管理回路127に記憶される。組電池制御手段150からの指令がストップ若しくは組電池制御手段150から動作停止指令が発信された後は、時間管理回路127は自身に記憶された時間が経過するまで、単電池制御手段121を通常モードで動作させ続ける。そして、基準とする消費エネルギー量との差を解消できるだけの時間の経過を検知した場合、時間管理回路127はこれを制御回路128に報知し、制御回路128は電源回路126に通常モードから低消費電流モードに移行する指令を発信する。
前記通常モードで動作させ続ける時間は、組電池制御手段150からの指令に基づく通常モードでの動作時間に応じた値を予め計算し、単電池制御手段121毎の時間管理回路127に予め記憶していてもよい。この場合、単電池制御手段121の自身の消費電流値と基準とする消費電流値の記憶は不要となる。
時間管理回路127による通常モードでの動作の継続は、単電池制御手段121の消費エネルギー量を増やす機能である。消費電流が小さい単電池制御手段121の消費エネルギー量を、基準電流記憶回路に記憶した比較的大きい(例えば平均、若しくは最大消費電流値)消費エネルギー量に合わせることで、単電池制御手段121の消費電流の個体差を解消できる。結果として、管理対象とする単電池111のSOCばらつきの発生を抑制できる単電池制御手段121を提供することができる。
なお、本実施例では一つの単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える構成を例に説明したが、本実施例の単電池制御手段121は複数の単電池111に対して一つの単電池制御手段121を備える場合でも、単電池群112間のSOCばらつきの抑制に有効である。
以上述べた本発明による単電池制御手段121は、一つ以上の単電池が目標SOC若しくは目標電圧を超えた状態で放置され得る状況を、簡単な制御回路を用いることで回避でき、単電池制御手段121間に発生している単電池111若しくは単電池群112間のSOCばらつきを解消することができる。更に、必要に応じて単電池制御手段121の消費電流を増大させることで、前述したSOC管理を比較的短時間で実現できる。この単電池制御手段121は、モバイル、UPS、HEV又はEVなどの車両など、幅広い分野に適用可能である。
なお、以上説明した各実施例と変形例の一つ、もしくは複数を組み合わせることも可能である。変形例をどのように組み合わせることも可能である。
以上の説明はあくまで一例であり、本発明は上記実施例の構成に何ら限定されるものではない。
100…電池システム
110…組電池
111…単電池
112…単電池群
120…単電池管理手段
121…単電池制御手段
122…バイパス抵抗
123…バイパススイッチ
124…電圧検出回路
125…BSW駆動回路
126…電源回路
127…時間管理回路
128…制御回路
129…信号入出力回路
130…電流検知手段
131…動作変更回路
132…BSW管理回路
133…消費電流記憶回路
134…基準電流記憶回路
135…電圧管理回路
140…電圧検知手段
150…組電池制御手段
400…インバータ
410…モータジェネレータ
420…充電器

Claims (8)

  1. 2つ以上の蓄電器から構成される蓄電器群から給電されて動作すると共に前記給電を受けている蓄電器群が備える個々の蓄電器の状態を監視及び制御する蓄電器制御手段と、
    前記蓄電器制御手段からの情報をもとに前記蓄電器制御手段を制御することで、2つ以上の前記蓄電器群から構成される蓄電部の状態を監視及び制御する蓄電部制御手段と、
    を備える二次電池制御システムにおいて、
    前記蓄電器制御手段は、前記蓄電部の充放電時に前記蓄電器群が備える前記蓄電器の電圧または充電状態を調整する第1調整手段と、前記蓄電部の充放電停止時に前記蓄電部が備える前記蓄電器群の電圧または充電状態を調整する第2調整手段と、を備える
    ことを特徴とする二次電池制御システム。
  2. 前記蓄電部制御手段は、前記蓄電器群毎に電圧または充電状態を調整するための調整目標値を設定し、前記蓄電器群毎に設定した前記調整目標値にしたがって、前記蓄電器制御手段の前記第1調整手段に前記蓄電器群が備える前記蓄電器の電圧または充電状態を調整させる
    ことを特徴とする請求項1記載の二次電池制御システム。
  3. 前記第1調整手段は、前記蓄電器群が備える前記蓄電器毎に、スイッチをオンすることで電圧または充電状態を低下させることが可能な調整回路を備える
    ことを特徴とする請求項1記載の二次電池制御システム。
  4. 前記蓄電器制御手段は、消費電流または消費電力が比較的大きい通常モードと、消費電流または消費電力が比較的小さい低消費モードの2つのモードを切り替える機能を有し、
    前記蓄電部制御手段は、電圧または充電状態が高い前記蓄電器群から給電を受けている前記蓄電器制御手段を、電圧または充電状態が低い前記蓄電器群から給電を受けている前記蓄電器制御手段よりも長く前記通常モードで動作させる指令を、前記蓄電器制御手段に対して送信し、
    前記第2調整手段は、前記指令を実行することにより前記蓄電部が備える前記蓄電器群の電圧または充電状態を調整する
    ことを特徴とする請求項1記載の二次電池制御システム。
  5. 前記第2調整手段が前記蓄電器制御手段を前記通常モードで動作させる時間は、前記蓄電部制御手段が前記蓄電器制御手段毎または特定の前記蓄電器制御手段に対して送信する、前記通常モードから前記低消費モードへ切り替えるために要する時間、または前記通常モードから前記低消費モードへ切り替えるために要する電圧に基づき決定される
    ことを特徴とする請求項4記載の二次電池制御システム。
  6. 前記蓄電部の充放電時とは、前記蓄電部制御手段が動作している時間帯であり、
    前記蓄電部の充放電停止時とは、前記蓄電部制御手段が動作を停止している時間帯である
    ことを特徴とする請求項1記載の二次電池制御システム。
  7. 請求項1から6のいずれか1項記載の二次電池制御システムと、
    前記蓄電部と、
    を備えたことを特徴とする二次電池システム。
  8. 前記第2調整手段は、前記蓄電部の充放電停止時に加え、前記蓄電部が所定以上の電圧または充電状態まで充電された場合に、前記調整を実施する
    ことを特徴とする請求項7記載の二次電池システム。
JP2014000050A 2010-06-28 2014-01-06 二次電池制御システム、二次電池システム Active JP5687368B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014000050A JP5687368B2 (ja) 2010-06-28 2014-01-06 二次電池制御システム、二次電池システム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010146711A JP5453184B2 (ja) 2010-06-28 2010-06-28 電池制御回路
JP2014000050A JP5687368B2 (ja) 2010-06-28 2014-01-06 二次電池制御システム、二次電池システム

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010146711A Division JP5453184B2 (ja) 2010-06-28 2010-06-28 電池制御回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014103848A JP2014103848A (ja) 2014-06-05
JP5687368B2 true JP5687368B2 (ja) 2015-03-18

Family

ID=44675953

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010146711A Active JP5453184B2 (ja) 2010-06-28 2010-06-28 電池制御回路
JP2013181065A Active JP5734370B2 (ja) 2010-06-28 2013-09-02 電池制御回路
JP2014000050A Active JP5687368B2 (ja) 2010-06-28 2014-01-06 二次電池制御システム、二次電池システム

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010146711A Active JP5453184B2 (ja) 2010-06-28 2010-06-28 電池制御回路
JP2013181065A Active JP5734370B2 (ja) 2010-06-28 2013-09-02 電池制御回路

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8736229B2 (ja)
EP (1) EP2400626B1 (ja)
JP (3) JP5453184B2 (ja)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5546370B2 (ja) * 2010-06-28 2014-07-09 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電器制御回路及び蓄電装置
US8676419B2 (en) * 2011-07-28 2014-03-18 Ford Global Technologies, Llc Time-based vehicle battery balancing system and method
JP2014033604A (ja) * 2012-07-13 2014-02-20 Sanyo Electric Co Ltd 電池システムの充放電状態均等化方法、電池システムの充放電状態変更方法及び電池システム
WO2014045745A1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-27 Necエナジーデバイス株式会社 蓄電システムおよび電池保護方法
JP5932596B2 (ja) * 2012-10-11 2016-06-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の回生制御装置
JP5583194B2 (ja) * 2012-11-21 2014-09-03 三菱重工業株式会社 電池システム、電池管理装置及び電池管理方法
DE102012222721A1 (de) * 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem und Batteriesystem
WO2014091700A1 (ja) * 2012-12-14 2014-06-19 パナソニック株式会社 充放電制御方法、充放電制御システムおよび充放電制御装置
JP5686789B2 (ja) * 2012-12-19 2015-03-18 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電池管理システム、統合電池管理装置
JP6193573B2 (ja) * 2013-01-10 2017-09-06 ラピスセミコンダクタ株式会社 電池監視システム、電池監視装置、及び電池監視システムの起動方法
KR20140096600A (ko) * 2013-01-28 2014-08-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그의 셀 밸런싱방법
JP6150821B2 (ja) * 2013-02-08 2017-06-21 住友建機株式会社 ショベル及びショベルの制御方法
WO2014131424A1 (en) 2013-02-27 2014-09-04 Volvo Truck Corporation Method for balancing the voltage of battery cells
JP6157880B2 (ja) * 2013-03-04 2017-07-05 株式会社東芝 複数電池を有する二次電池システム及び充放電電力等の配分方法
KR101461895B1 (ko) * 2013-05-03 2014-11-13 현대자동차 주식회사 배터리 팩의 셀 밸런싱 시스템 및 셀 밸런싱 방법
CN103455079A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 昆山奥德鲁自动化技术有限公司 电压源的数字均压方法
JP5910889B2 (ja) * 2013-10-01 2016-04-27 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
JP5850017B2 (ja) * 2013-10-15 2016-02-03 株式会社デンソー バッテリ監視装置
KR101579650B1 (ko) 2013-10-31 2015-12-22 주식회사 엘지화학 응용 모듈 모드제어장치 및 그 모드제어방법
WO2015115137A1 (ja) * 2014-01-29 2015-08-06 日本電気株式会社 監視装置、監視システム、監視方法、補正情報作成装置、補正情報作成方法及びプログラム
JP6221836B2 (ja) 2014-02-28 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 車両用電力管理装置
DE102014205942A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Batteriemanagement einer Batterie mit einem Ladezustandsausgleichssystem und Batteriemanagementsystem
DE102014207385A1 (de) 2014-04-17 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Dynamische Regelung einer elektrischen Leistung
AT515676B1 (de) * 2014-05-16 2015-11-15 Omicron Electronics Gmbh Wiederaufladbares Batteriesystem und Verfahren zum Steuern des Aufladens eines wiederaufladbaren Batteriesystems
EP3151360B1 (en) * 2014-05-26 2019-07-24 Hitachi, Ltd. Battery system
JP6725201B2 (ja) * 2014-07-24 2020-07-15 矢崎総業株式会社 充電率平準化装置及び電源システム
JP6344116B2 (ja) * 2014-07-25 2018-06-20 富士電機株式会社 電気推進装置の充電制御方式
JP6378003B2 (ja) * 2014-08-27 2018-08-22 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置、電池監視システム、及び半導体装置の起動方法
KR101729820B1 (ko) * 2014-12-08 2017-04-24 주식회사 엘지화학 배터리 랙 릴레이 컨트롤 장치 및 방법
CN107431252B (zh) 2015-03-25 2020-06-23 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件的监视装置、蓄电装置以及蓄电元件的监视方法
US10897145B2 (en) * 2015-12-29 2021-01-19 Vito Nv Device and method for the reconfiguration of a rechargeable energy storage device into separate battery connection strings
CN105576751B (zh) * 2015-12-31 2018-05-29 清华大学 一种主被动复合均衡的电池充电电路
JP6662694B2 (ja) * 2016-04-15 2020-03-11 日野自動車株式会社 電源制御装置
KR102667738B1 (ko) * 2016-11-29 2024-05-22 삼성전자주식회사 배터리 밸런싱 방법 및 장치
US11192467B2 (en) * 2016-12-01 2021-12-07 Volvo Truck Corporation Method for balancing an electrical energy storage module
KR102249887B1 (ko) 2016-12-22 2021-05-07 삼성에스디아이 주식회사 전압 검출 집적회로 및 이를 포함하는 배터리 관리 시스템
CN106532866A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 广州大气候农业科技有限公司 电池充电控制方法及装置、电池放电控制方法及装置
WO2018129516A2 (en) * 2017-01-09 2018-07-12 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack
KR102157882B1 (ko) * 2017-07-19 2020-09-18 주식회사 엘지화학 무선 배터리 관리 시스템 및 이를 포함하는 배터리팩
JP6928347B2 (ja) * 2017-08-02 2021-09-01 NExT−e Solutions株式会社 管理装置、蓄電装置、蓄電システム、及び、電気機器
CN107415756A (zh) * 2017-08-25 2017-12-01 北京智行鸿远汽车有限公司 一种基于被动均衡方式的电动汽车电池管理系统均衡方法
CN109435778B (zh) * 2017-08-31 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备
EP3454449A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-13 HILTI Aktiengesellschaft Verfahren zum steuern eines akkumulators an einer ladevorrichtung
WO2020003806A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池管理装置、集積回路
US11837892B2 (en) 2018-10-30 2023-12-05 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Charging control apparatuses, devices to be charged, and charging control methods
CN109677298B (zh) * 2018-11-12 2022-03-18 江苏大学 一种串联动力电池组电量均衡控制方法
JP7458326B2 (ja) * 2018-12-17 2024-03-29 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 電池監視制御回路
CN109649217B (zh) * 2019-01-16 2021-01-26 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 一种电动汽车补充电式锂电池组均衡装置的控制方法
CN111463504B (zh) * 2019-01-18 2021-07-30 上海什弋维新能源科技有限公司 一种用于电池模块维护的均衡算法
CN110492185B (zh) * 2019-03-27 2020-10-02 华中科技大学 一种锂电池组均衡方法及系统
US11070066B2 (en) * 2019-04-04 2021-07-20 Caterpillar Inc. Passive battery cell discharge
US11567549B2 (en) * 2019-05-31 2023-01-31 Texas Instruments Incorporated Reset circuit for battery management system
US11052783B2 (en) * 2019-06-06 2021-07-06 GM Global Technology Operations LLC Control of device having multiple rechargeable packs with different capacities for optimal energy delivery
DE102019208572B3 (de) * 2019-06-13 2020-10-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Batterie
CN112086697B (zh) * 2020-09-16 2021-08-24 中国海洋大学 电池组管理系统及其控制方法
CN112092629B (zh) * 2020-09-18 2022-05-13 广州小鹏汽车科技有限公司 高压配电盒、电池系统和高压配电盒的控制方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982142A (en) * 1998-05-22 1999-11-09 Vanner, Inc. Storage battery equalizer with improved, constant current output filter, overload protection, temperature compensation and error signal feedback
JP2001313081A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Nec Mobile Energy Kk 電池パック
JP4258133B2 (ja) * 2001-04-25 2009-04-30 株式会社デンソー 充電状態制御装置
JP3991620B2 (ja) * 2001-05-24 2007-10-17 新神戸電機株式会社 制御回路
JP4605952B2 (ja) * 2001-08-29 2011-01-05 株式会社日立製作所 蓄電装置及びその制御方法
JP3867581B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-10 松下電器産業株式会社 組電池システム
JP3841001B2 (ja) * 2002-03-26 2006-11-01 新神戸電機株式会社 電池制御システム
CA2539723A1 (en) * 2003-09-22 2005-04-07 Valence Technology, Inc. Electrical systems, power supply apparatuses, and power supply operations methods
FR2862558B1 (fr) * 2003-11-20 2006-04-28 Pellenc Sa Outil portatif electrique autonome de puissance
JP4078650B2 (ja) * 2004-03-30 2008-04-23 株式会社リコー 並列モニタ回路およびそれを用いた半導体装置
JP4213624B2 (ja) * 2004-05-13 2009-01-21 新神戸電機株式会社 電池制御システム
JP4186916B2 (ja) * 2004-11-18 2008-11-26 株式会社デンソー 組電池管理装置
DE102004062186A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Ladungsumverteilungsschaltung
JP4151662B2 (ja) * 2005-03-08 2008-09-17 株式会社デンソー 組電池の充電電圧均等化回路の制御方法及び制御装置
JP4770522B2 (ja) * 2006-03-07 2011-09-14 日産自動車株式会社 組電池の容量調整装置
EP2092627B1 (en) * 2006-11-10 2018-05-23 Lithium Balance A/S A battery management system
JP4183004B2 (ja) 2006-11-14 2008-11-19 ソニー株式会社 電池パック
KR101124800B1 (ko) * 2007-02-09 2012-03-23 한국과학기술원 전하 균일 장치
JP4432985B2 (ja) * 2007-03-12 2010-03-17 ソニー株式会社 電池パック
JP5254568B2 (ja) * 2007-05-16 2013-08-07 日立ビークルエナジー株式会社 セルコントローラ、電池モジュールおよび電源システム
US8450995B2 (en) * 2007-06-01 2013-05-28 Powerkuff, Llc Method and apparatus for monitoring power consumption
JP4785797B2 (ja) * 2007-07-03 2011-10-05 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP4930452B2 (ja) 2008-05-12 2012-05-16 株式会社デンソー 組電池の調整装置
JP2010142039A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Macnica Inc 電力蓄積装置
JP5546370B2 (ja) 2010-06-28 2014-07-09 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電器制御回路及び蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5453184B2 (ja) 2014-03-26
JP5734370B2 (ja) 2015-06-17
EP2400626B1 (en) 2020-08-19
US20110316520A1 (en) 2011-12-29
EP2400626A3 (en) 2014-08-06
JP2012010562A (ja) 2012-01-12
US9356451B2 (en) 2016-05-31
US8736229B2 (en) 2014-05-27
JP2014018065A (ja) 2014-01-30
JP2014103848A (ja) 2014-06-05
EP2400626A2 (en) 2011-12-28
US20140159671A1 (en) 2014-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5687368B2 (ja) 二次電池制御システム、二次電池システム
JP5546370B2 (ja) 蓄電器制御回路及び蓄電装置
US9293937B2 (en) Electric storage device
JP6445190B2 (ja) 電池制御装置
US8952663B2 (en) Battery charge and discharge control apparatus and method for controlling battery charge and discharge
WO2012169062A1 (ja) 電池制御装置、電池システム
CN118176640A (zh) 电池管理系统的通信总线的基于模式的禁用
JPWO2012160638A1 (ja) 蓄電器制御回路
US9979212B2 (en) Device and method for charge equalization of an energy accumulator arrangement
US11411407B1 (en) Large-format battery management systems with gateway PCBA
JP6639686B2 (ja) セルバランシングシステム及び制御方法
US11404885B1 (en) Large-format battery management systems with gateway PCBA
JP5980132B2 (ja) 電力貯蔵装置の制御装置及び方法、それを備えた電力貯蔵システム
JP2013219936A (ja) 蓄電装置およびその制御方法ならびに電源装置
JPWO2020003806A1 (ja) 電池管理装置、集積回路
JP2013051820A (ja) 組電池の制御システム及びそれを備える電力供給システム
JP2009071922A (ja) 直流バックアップ電源装置およびその制御方法
CN113016117B (zh) 单电池控制器、蓄电池控制器、电池管理系统和电池系统
US12142954B2 (en) Cell controller, battery controller, battery management system, and battery system
CN118056188A (zh) 具有网关pcba的大型电池管理系统
JP2013031317A (ja) 蓄電池の充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20140807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5687368

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250