JP7799099B2 - Battery-connected devices - Google Patents
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Description
本発明は、電池情報収集装置及び電池監視システムに関する。 The present invention relates to a battery information collection device and a battery monitoring system.
下記特許文献1には、電池の熱暴走を阻止するための回路構成を極めて簡単にしながら、熱暴走を確実に防止できる車両用の電源装置が開示されている。この電源装置は、モーターを駆動する複数の電池と、当該電池の温度を検出する温度検出回路と、電池の異常温度上昇を阻止する異常温度上昇阻止回路を備え、温度検出回路は、電池に熱結合するように配設され、電池温度で電気抵抗を変化させる複数の温度センサーと、各々の温度センサーの電気抵抗の変化を電圧変化に変換する電圧変換回路と、電圧変換回路の出力電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、このA/Dコンバータから出力される温度信号が入力される制御回路とを備え、異常温度上昇阻止回路は、温度検出回路の電圧変換回路から出力される出力電圧を基準電圧と比較して、電池が設定温度に上昇すると異常温度信号を出力するコンパレータと、当該コンパレータに接続され、コンパレータの異常温度信号を検出して電池の電流を遮断する強制電流遮断回路とを備え、制御回路と異常温度上昇阻止回路が電池の温度を監視して電池の電流を制御するものである。 Patent Document 1 below discloses a vehicle power supply device that reliably prevents thermal runaway in batteries while using an extremely simple circuit configuration. This power supply device includes multiple batteries that drive the motor, a temperature detection circuit that detects the temperature of the batteries, and an abnormal temperature rise prevention circuit that prevents abnormal battery temperature rise. The temperature detection circuit includes multiple temperature sensors that are thermally coupled to the batteries and change their electrical resistance with battery temperature, a voltage conversion circuit that converts the change in electrical resistance of each temperature sensor into a voltage change, an A/D converter that converts the output voltage of the voltage conversion circuit into a digital signal, and a control circuit that receives the temperature signal from the A/D converter. The abnormal temperature rise prevention circuit includes a comparator that compares the output voltage from the temperature detection circuit's voltage conversion circuit with a reference voltage and outputs an abnormal temperature signal if the battery temperature rises above a set temperature, and a forced current cut-off circuit connected to the comparator that detects the comparator's abnormal temperature signal and cuts off the battery current. The control circuit and abnormal temperature rise prevention circuit monitor the battery temperature and control the battery current.
ところで、上記背景技術は、単一の車両つまり単一の電池における熱暴走を評価するものであるが、車両や電池の動作環境や動作状態によっては熱暴走の特性が車両や電池毎に異なることが想定される。上記背景技術では、動作環境や動作状態が異なる複数の電池について、熱暴走を正確に評価することが困難である。 However, while the above-mentioned background art evaluates thermal runaway in a single vehicle, i.e., a single battery, it is expected that thermal runaway characteristics will differ for each vehicle and battery depending on the operating environment and operating state of the vehicle and battery. With the above-mentioned background art, it is difficult to accurately evaluate thermal runaway for multiple batteries with different operating environments and operating states.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の電池の熱暴走を従来よりも正確に評価することが可能な電池情報収集装置及び電池監視システムの提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a battery information collection device and battery monitoring system that can evaluate thermal runaway in multiple batteries more accurately than conventional methods.
上記目的を達成するために、本発明では、電池情報収集装置に係る第1の解決手段として、電池を備える複数の電池システムから前記電池の動作状態を示す電池データを受信すると共に、前記電池システムが前記電池の熱暴走を評価するための評価しきい値を前記電池システムに送信する通信部と、前記通信部から取得した前記電池データに基づいて前記評価しきい値を生成し、該評価しきい値を前記通信部に出力する演算部とを備える、という手段を採用する。 To achieve the above objective, the present invention employs, as a first solution for a battery information collection device, a communication unit that receives battery data indicating the operating state of batteries from multiple battery systems that include batteries and transmits an evaluation threshold value to the battery system for the battery system to evaluate thermal runaway of the batteries, and a calculation unit that generates the evaluation threshold value based on the battery data acquired from the communication unit and outputs the evaluation threshold value to the communication unit.
本発明では、電池情報収集装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記演算部は、前記電池データに基づいて複数の前記電池のデータ値に関するヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて前記評価しきい値を生成する、という手段を採用する。 The present invention provides a second solution related to the battery information collection device, which is the first solution described above, in which the calculation unit creates a histogram of data values for multiple batteries based on the battery data, and generates the evaluation threshold based on the histogram.
本発明では、電池情報収集装置に係る第3の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記電池データは、前記電池の正常時における正常電池データと前記電池の異常時における異常電池データとを含み、前記演算部は、前記正常電池データの分布を示す正常ヒストグラムと前記異常電池データの分布を示す異常ヒストグラムとの間のデータ値を前記評価しきい値とする、という手段を採用する。 The present invention provides a third solution related to a battery information collection device, which is the first solution described above, in which the battery data includes normal battery data when the battery is normal and abnormal battery data when the battery is abnormal, and the calculation unit sets the evaluation threshold to a data value between a normal histogram showing the distribution of the normal battery data and an abnormal histogram showing the distribution of the abnormal battery data.
本発明では、電池情報収集装置に係る第4の解決手段として、上記第1~第3のいずれかの解決手段において、前記演算部は、前記電池データの種類毎に前記評価しきい値を生成して前記通信部に出力する、という手段を採用する。 The present invention provides a fourth solution related to a battery information collection device, which is any one of the first to third solutions described above, in which the calculation unit generates the evaluation threshold for each type of battery data and outputs it to the communication unit.
本発明では、電池監視システムに係る第1の解決手段として、上記第1~第4のいずれかの解決手段に係る電池情報収集装置と、複数の前記電池システムとを備える、という手段を採用する。 The present invention employs, as a first solution for a battery monitoring system, a battery information collection device according to any one of the first to fourth solutions described above, and a plurality of the battery systems.
本発明では、電池監視システムに係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記電池システムは、自身が記憶する前記評価しきい値を前記電池情報収集装置から受信した前記評価しきい値に更新し、当該更新した前記評価しきい値に基づいて前記電池の熱暴走を評価する、という手段を採用する。 The present invention provides a second solution for a battery monitoring system, which is the same as the first solution described above, in which the battery system updates the evaluation threshold stored in itself to the evaluation threshold received from the battery information collection device, and evaluates thermal runaway of the battery based on the updated evaluation threshold.
本発明では、電池監視システムに係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記電池システムは、前記電池データとして、少なくとも電池電圧及び電池温度を前記電池情報収集装置に送信する、という手段を採用する。 The present invention provides a third solution for a battery monitoring system, which is the first or second solution described above, in which the battery system transmits at least the battery voltage and battery temperature as the battery data to the battery information collection device.
本発明では、電池監視システムに係る第4の解決手段として、上記第1~第3のいずれかの解決手段において、前記各電池システムは、前記電池の熱暴走を検知した場合に前記電池の異常を前記電池情報収集装置に送信する、という手段を採用する。 The present invention provides a fourth solution related to a battery monitoring system, which is any of the first to third solutions described above, in which each battery system transmits a battery abnormality to the battery information collection device when thermal runaway of the battery is detected.
本発明によれば、複数の電池の熱暴走を従来よりも正確に評価することが可能な電池情報収集装置及び電池監視システムを提供することが可能である。 The present invention makes it possible to provide a battery information collection device and battery monitoring system that can evaluate thermal runaway in multiple batteries more accurately than conventional methods.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る電池監視システムAは、図1に示すように、複数(n個)の電池システムP1~Pn、公衆回線N及び電池監視支援サーバDを備えている。なお、上記「n」は2以上の自然数である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1, a battery monitoring system A according to this embodiment includes multiple (n) battery systems P1 to Pn, a public line N, and a battery monitoring support server D. Note that "n" is a natural number equal to or greater than 2.
n個の電池システムP1~Pnは、各々に電動車両M1~Mnに備えられている。すなわち、第1の電池システムP1は第1の電動車両M1に備えられ、第2の電池システムP2は第2の電動車両M2に備えられ、(中略)、第nの電池システムPnは第nの電動車両Mnに備えられている。 The n battery systems P1 to Pn are provided in the electric vehicles M1 to Mn, respectively. That is, the first battery system P1 is provided in the first electric vehicle M1, the second battery system P2 is provided in the second electric vehicle M2, (omitted), and the nth battery system Pn is provided in the nth electric vehicle Mn.
複数(n個)の電動車両M1~Mnは、電動機が発生する走行動力に基づいて走行する車両であり、電動機を駆動するための電源システムとして電池システムP1~Pnを備えている。なお、このような電動車両M1~Mnは、例えばハイブリッド自動車あるいは電気自動車である。 Multiple (n) electric vehicles M1-Mn are vehicles that run on the driving power generated by electric motors, and are equipped with battery systems P1-Pn as power supply systems for driving the electric motors. These electric vehicles M1-Mn may be, for example, hybrid vehicles or electric vehicles.
このようなn個の電池システムP1~Pnは、図2(a)に示すように、殆ど同一の機能構成を備えている。すなわち、n個の電池システムP1~Pnは、共通する機能構成要素として、電池1、CVS2、BMU3、通信部4及び異常検出回路5を備えている。これら電池1、CVS2、BMU3及び通信部4は、電気的に相互接続されている。 As shown in Figure 2(a), these n battery systems P1 to Pn have almost the same functional configuration. That is, the n battery systems P1 to Pn have common functional components: a battery 1, a CVS 2, a BMU 3, a communication unit 4, and an abnormality detection circuit 5. The battery 1, CVS 2, BMU 3, and communication unit 4 are electrically connected to each other.
電池1は、リチウムイオン電池や燃料電池等の組電池かつ二次電池であり、1あるいは複数の電池モジュールが直列接続されたものであり、電池モジュールの起電圧の合計電圧(電池電圧)の直流電力を外部の負荷に供給する。また、この電池1を構成する電池モジュールは、複数の電池セルが直列接続されたものである。なお、この負荷は、上述した電動機(走行用モータ)を電気的に駆動するPCU(Power Control Unit)である。 Battery 1 is a battery pack and secondary battery such as a lithium-ion battery or fuel cell, and is made up of one or more battery modules connected in series. It supplies DC power equal to the total voltage (battery voltage) of the electromotive forces of the battery modules to an external load. The battery module that makes up battery 1 is made up of multiple battery cells connected in series. This load is the PCU (Power Control Unit) that electrically drives the electric motor (travel motor) mentioned above.
また、この電池1には、幾つかのセンサが付帯的に備えられている。すなわち、電池1には、電池1の温度(電池温度)を示す温度検出信号を出力する温度センサと、電池1の出力電流(電池電流)を示す電流検出信号を出力する電流センサとが付帯的に設けられている。なお、電池1が複数の電池モジュールから構成されている場合、上記温度センサは、電池モジュール毎に設けられている。 The battery 1 is also equipped with several sensors. That is, the battery 1 is equipped with a temperature sensor that outputs a temperature detection signal indicating the temperature of the battery 1 (battery temperature), and a current sensor that outputs a current detection signal indicating the output current of the battery 1 (battery current). If the battery 1 is made up of multiple battery modules, the temperature sensor is provided for each battery module.
CVS2は、このような電池1と電気的に接続されており、各電池セルの電圧(セル電圧)を検出する電圧検出回路(Cell Voltage Sensor)である。すなわち、このCVS2は、各電池セルから各電極の電圧を示す電極電圧信号が入力され、この電極電圧信号に基づいて各電池セルのセル電圧を検出する。また、このCVS2は、各電池セルのセル電圧(アナログ電圧)をデジタル値(セル電圧データ)に変換してBMU3に出力する。 CVS2 is electrically connected to the battery 1 and is a voltage detection circuit (cell voltage sensor) that detects the voltage of each battery cell (cell voltage). That is, CVS2 receives electrode voltage signals indicating the voltage of each electrode from each battery cell, and detects the cell voltage of each battery cell based on these electrode voltage signals. CVS2 also converts the cell voltage of each battery cell (analog voltage) into a digital value (cell voltage data) and outputs it to BMU3.
また、CVS2は、電池1から入力される温度検出信号を増幅した後にA/D変換することによって、電池1の電池温度を示す電池温度データを生成する。このCVS2は、上述した各電池セルのセル電圧データに加え、電池温度データをもBMU3に出力する。このようなセル電圧データ及び電池温度データは、電池1の動作状態を示す電池データである。 The CVS2 also generates battery temperature data indicating the battery temperature of the battery 1 by amplifying the temperature detection signal input from the battery 1 and then A/D converting it. In addition to the cell voltage data of each battery cell described above, the CVS2 also outputs battery temperature data to the BMU3. This cell voltage data and battery temperature data are battery data indicating the operating state of the battery 1.
さらに、このCVS2には、各電池セル毎に設けられ、各電池セルを強制放電させる複数の放電回路が設けられている。この放電回路は、BMU3から入力させる制御信号に基づいてON/OFFする電子スイッチと所定抵抗値の放電抵抗との直列回路であり、一端が電池セルの一方の電極に接続され、他端が電池セルの他方の電極に接続されている。このような放電回路は、電子スイッチがON状態に設定されることにより電池セルを強制放電状態とし、電子スイッチがOFF状態に設定されることにより電池セルを非放電状態に設定する。 The CVS2 also has multiple discharge circuits, one for each battery cell, that forcibly discharge each battery cell. These discharge circuits are series circuits consisting of an electronic switch that turns ON/OFF based on a control signal input from the BMU3 and a discharge resistor with a predetermined resistance value, with one end connected to one electrode of the battery cell and the other end connected to the other electrode of the battery cell. When the electronic switch is set to the ON state, such a discharge circuit forces the battery cell into a discharge state, and when the electronic switch is set to the OFF state, the battery cell into a non-discharge state.
BMU3は、電池1を監視する電池監視装置(Battery Management Unit)である。すなわち、このBMU3は、予め記憶した監視制御プログラムに基づいてCVS2及び通信部4を統括的に制御することによって電池1の動作を監視する。 BMU 3 is a battery management unit that monitors battery 1. In other words, BMU 3 monitors the operation of battery 1 by comprehensively controlling CVS 2 and communication unit 4 based on a pre-stored monitoring control program.
より具体的には、BMU3は、CVS2から入力される電池データ(セル電圧データ及び電池温度データ)、電池1から入力される電流検出信号、また電動車両M1~Mnの上位制御装置から入力される制御指令に基づいて電池1の動作を監視し、必要に応じて幾つかの監視処理を実行する。 More specifically, BMU 3 monitors the operation of battery 1 based on battery data (cell voltage data and battery temperature data) input from CVS 2, current detection signals input from battery 1, and control commands input from the higher-level control devices of electric vehicles M1 to Mn, and performs several monitoring processes as necessary.
このBMU3は、上記監視処理の一環として電池1の熱暴走を評価し、この評価結果を電池データ(セル電圧データ及び電池温度データ)と共に通信部4に出力し、電池監視支援サーバDに送信させる。本実施形態における電池データは、電池1の正常時(熱暴走していない状態)における正常電池データと、電池1の異常時(熱暴走している状態)における異常電池データとを含むものである。 As part of the monitoring process, the BMU 3 evaluates thermal runaway of the battery 1 and outputs the evaluation results together with battery data (cell voltage data and battery temperature data) to the communication unit 4, which then transmits them to the battery monitoring support server D. In this embodiment, the battery data includes normal battery data when the battery 1 is normal (not in thermal runaway state) and abnormal battery data when the battery 1 is abnormal (in thermal runaway state).
すなわち、BMU3は、電池データ(セル電圧データ及び電池温度データ)を電池1が熱暴走したときの異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)と電池1が熱暴走していないときの正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)とに分類して電池監視支援サーバDに送信させる。 In other words, BMU3 classifies battery data (cell voltage data and battery temperature data) into abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) when battery 1 experiences thermal runaway and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) when battery 1 does not experience thermal runaway, and transmits the data to battery monitoring support server D.
また、他の監視処理は、各電池セルの充電状態を均一化するセルバランス制御である。すなわち、BMU3は、各電池セルの充電状態の均一性が崩れていると判定すると、充電量がより大きい電池セルの放電回路をON状態に設定することにより、充電量がより大きい電池セルを強制放電させる。これによって各電池セルの充電状態の均一性が回復する。 Another monitoring process is cell balance control, which equalizes the state of charge of each battery cell. That is, when the BMU 3 determines that the state of charge of each battery cell is not uniform, it forcibly discharges the battery cell with the greater charge by setting the discharge circuit of the battery cell with the greater charge amount to the ON state. This restores uniformity in the state of charge of each battery cell.
通信部4は、公衆回線Nを介して無線通信を行う無線通信装置である。すなわち、この通信部4は、公衆回線Nの通信プロトコルに準拠した送信パケット(上り通信パケット)を生成して電池監視支援サーバDに送信すると共に、公衆回線Nの通信プロトコルに準拠した送信パケット(下り通信パケット)を電池監視支援サーバDから受信する。 The communication unit 4 is a wireless communication device that performs wireless communication via the public line N. That is, the communication unit 4 generates transmission packets (upstream communication packets) that conform to the communication protocol of the public line N and transmits them to the battery monitoring support server D, and also receives transmission packets (downstream communication packets) that conform to the communication protocol of the public line N from the battery monitoring support server D.
ここで、上記上り通信パケットには、例えば異常データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)あるいは正常データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)が送信データとして格納される。一方、上記下り通信パケットには、BMU3が電池1の熱暴走を評価するための評価しきい値が送信データとして格納されている。 Here, the upstream communication packet stores, as transmission data, for example, abnormal data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) or normal data (normal cell voltage data and normal battery temperature data). Meanwhile, the downstream communication packet stores, as transmission data, an evaluation threshold value used by the BMU 3 to evaluate thermal runaway of the battery 1.
異常検出回路5は、電池1、CVS2及びBMU3と電気的に接続されており、電池1から各電池セルの電極電圧信号及び温度検出信号が入力される。この異常検出回路5は、各電極電圧信号及び温度検出信号と評価しきい値とを比較することにより、電池1の動作状態の正常/異常を判定し、この判定結果をCVS2及びBMU3に出力する。 The abnormality detection circuit 5 is electrically connected to the battery 1, CVS 2, and BMU 3, and receives electrode voltage signals and temperature detection signals from each battery cell from the battery 1. The abnormality detection circuit 5 compares each electrode voltage signal and temperature detection signal with an evaluation threshold to determine whether the operating status of the battery 1 is normal or abnormal, and outputs this determination result to the CVS 2 and BMU 3.
すなわち、異常検出回路5は、各電極電圧信号及び温度検出信号と評価しきい値との比較の結果、電池1が異常であると判定すると、当該電池の異常を示す異常信号をCVS2及びBMU3に出力する。一方、異常検出回路5は、各電極電圧信号及び温度検出信号と評価しきい値との比較の結果、電池1が正常であると判定すると、当該電池の正常を示す正常信号をCVS2及びBMU3に出力する。 In other words, if the abnormality detection circuit 5 determines that battery 1 is abnormal as a result of comparing each electrode voltage signal and temperature detection signal with the evaluation threshold, it outputs an abnormality signal indicating that battery is abnormal to CVS2 and BMU3. On the other hand, if the abnormality detection circuit 5 determines that battery 1 is normal as a result of comparing each electrode voltage signal and temperature detection signal with the evaluation threshold, it outputs a normality signal indicating that battery is normal to CVS2 and BMU3.
ここで、n個の電池システムP1~Pnは、動作モードとしてスリープモードと通常モードとを有する。スリープモードは、通常モードよりも機能が限定された省電力モードである。また、通常モードは、持ち得る機能を全て発揮する動作モードであり、消費電力が省電力モードよりも大幅に大きな通常電力モードである。 Here, the n battery systems P1 to Pn have two operating modes: sleep mode and normal mode. Sleep mode is a power-saving mode with more limited functionality than normal mode. Normal mode is an operating mode in which all available functions are available, and consumes significantly more power than power-saving mode.
各電池システムP1~Pnを構成する電池1、CVS2、BMU3、通信部4及び異常検出回路5のうち、異常検出回路5は、スリープモードあるいは通常モードの如何に関わらず、常に電源が供給されて所望の機能を発揮する常時通電回路である。これに対して、CVS2及びBMU3は、通常モード時は電源が供給されて所望の機能を発揮するが、スリープモード時には電源が供給されず所望の機能を発揮しない非常時通電回路である。 Of the battery 1, CVS 2, BMU 3, communication unit 4, and abnormality detection circuit 5 that make up each battery system P1-Pn, the abnormality detection circuit 5 is a constantly energized circuit that is always supplied with power and performs its desired function regardless of whether it is in sleep mode or normal mode. In contrast, the CVS 2 and BMU 3 are emergency energized circuits that are supplied with power in normal mode and perform their desired function, but are not supplied with power in sleep mode and do not perform their desired function.
また、図1で示した公衆回線Nは、携帯電話等の無線通信回線であり、n個の電池システムP1~Pnと電池監視支援サーバDとの無線通信を中継する。この公衆回線Nは、周知のインターネットに接続されており、インターネット上にWebサーバとして設けられた電池監視支援サーバDと、移動端末であるn個の電池システムP1~Pnとを無線中心可能に接続する。 The public line N shown in Figure 1 is a wireless communication line such as a mobile phone line, and relays wireless communication between the n battery systems P1 to Pn and the battery monitoring support server D. This public line N is connected to the well-known Internet, and wirelessly connects the battery monitoring support server D, which is set up as a web server on the Internet, with the n battery systems P1 to Pn, which are mobile terminals.
電池監視支援サーバDは、本実施形態に係る電池情報収集装置である。この電池監視支援サーバDは、上述したようにインターネット上にWebサーバとして設けられている。n個の電池システムP1~Pnは、電池監視支援サーバD(Webサーバ)のクライアントに位置付けられる。 Battery monitoring support server D is a battery information collection device according to this embodiment. As described above, this battery monitoring support server D is provided as a web server on the Internet. The n battery systems P1 to Pn are positioned as clients of battery monitoring support server D (web server).
このような電池監視支援サーバDは、図2(b)に示すように通信部6、演算部7及び記憶部8を備えている。通信部6は、上述した各電池システムP1~Pnの通信部4と同様に、公衆回線Nを介して無線通信を行う無線通信装置である。すなわち、この通信部6は、公衆回線Nの通信プロトコルに準拠した送信パケット(下り通信パケット)を生成して各電池システムP1~Pnに送信すると共に、公衆回線Nの通信プロトコルに準拠した送信パケット(上り通信パケット)を各電池システムP1~Pnから受信する。 As shown in Figure 2(b), this battery monitoring support server D includes a communication unit 6, a calculation unit 7, and a memory unit 8. Similar to the communication units 4 of each of the battery systems P1 to Pn described above, the communication unit 6 is a wireless communication device that performs wireless communication via the public line N. In other words, the communication unit 6 generates transmission packets (downstream communication packets) that conform to the communication protocol of the public line N and transmits them to each of the battery systems P1 to Pn, and also receives transmission packets (upstream communication packets) that conform to the communication protocol of the public line N from each of the battery systems P1 to Pn.
このような通信部6は、上り通信パケットから送信データつまり異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)あるいは正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)を抽出して演算部7に出力する。また、この通信部6は、演算部7から入力された評価しきい値を送信データとして上り通信パケットに格納して各電池システムP1~Pnに送信する。 The communication unit 6 extracts transmission data, i.e., abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) or normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data), from the upstream communication packet and outputs it to the calculation unit 7. The communication unit 6 also stores the evaluation threshold input from the calculation unit 7 as transmission data in the upstream communication packet and transmits it to each battery system P1 to Pn.
演算部7は、記憶部8から読み出した電池監視支援プログラムに基づて所定の情報処理を行う。すなわち、演算部7は、通信部6及び記憶部8と電気的に接続されており、電池監視支援プログラムに基づて、通信部6から入力される電池データつまり異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)を記憶部8に記憶させる。 The calculation unit 7 performs predetermined information processing based on the battery monitoring support program read from the memory unit 8. That is, the calculation unit 7 is electrically connected to the communication unit 6 and the memory unit 8, and stores the battery data input from the communication unit 6, i.e., abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data), in the memory unit 8 based on the battery monitoring support program.
また、演算部7は、電池監視支援プログラムに基づて、記憶部8から読み出した上記電池データ及び記憶部8に予め記憶された電池1の属性データに基づて評価しきい値を生成し、当該評価しきい値を通信部6に出力する。すなわち、演算部7は、記憶部8に一旦記憶させた異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)に所定の情報処理を施することにより評価しきい値を生成する。 Furthermore, the calculation unit 7 generates an evaluation threshold based on the battery data read from the memory unit 8 and the attribute data of the battery 1 pre-stored in the memory unit 8, in accordance with the battery monitoring support program, and outputs the evaluation threshold to the communication unit 6. That is, the calculation unit 7 generates the evaluation threshold by performing predetermined information processing on the abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) temporarily stored in the memory unit 8.
記憶部8は、各電動車両M1~Mnに搭載された電池1の属性データを電池1毎に予め記憶する。また、この記憶部8は、演算部7から入力される異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)を順次記憶する。さらに、この記憶部8は、上述した電池監視支援プログラムを予め記憶している。 The memory unit 8 pre-stores attribute data for each battery 1 installed in each electric vehicle M1 to Mn. The memory unit 8 also sequentially stores abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) input from the calculation unit 7. The memory unit 8 also pre-stores the battery monitoring support program described above.
次に、本実施形態に係る電池監視システムAの動作について、図3及び図4に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。 Next, the operation of the battery monitoring system A according to this embodiment will be described in detail with reference to the flowcharts shown in Figures 3 and 4.
電池監視システムAは、n個の電池システムP1~Pnと電池監視支援サーバD(本実施形態に係る電池情報収集装置)とが公衆回線Nを介して相互に無線通信することにより、各電動車両M1~Mnに搭載された個々の電池1の熱暴走を従来よりも正確に評価するという効果を奏する。 The battery monitoring system A has the effect of evaluating thermal runaway of each battery 1 installed in each electric vehicle M1-Mn more accurately than before by wirelessly communicating with n battery systems P1-Pn and a battery monitoring support server D (a battery information collection device according to this embodiment) via a public line N.
最初に、各電池システムP1~Pnの動作について図3のフローチャートに沿って説明する。各電池システムP1~Pnにおいて、常時通電回路である異常検出回路5は、スリープモードあるいは通常モードの如何に関わらず、各電池セルの電極電圧信号及び温度検出信号並びに評価しきい値に基づいて、電池1の状態評価を常時行っている(ステップS1)。 First, the operation of each battery system P1-Pn will be described using the flowchart in Figure 3. In each battery system P1-Pn, the abnormality detection circuit 5, which is a constantly energized circuit, constantly evaluates the state of the battery 1 based on the electrode voltage signal and temperature detection signal of each battery cell and the evaluation threshold value, regardless of whether the system is in sleep mode or normal mode (step S1).
このような異常検出回路5の検知結果つまり電池1の状態評価結果が「異常」だった場合、異常信号をCVS2及びBMU3に出力する。CVS2及びBMU3は、自身の動作モードがスリープモードであった場合、電源の供給が開始されて起動する(ステップS2)。すなわち、CVS2及びBMU3は、異常検出回路5から異常信号が入力されると、動作モードがスリープモードから通常モードに切り替わる。 If the detection result of the abnormality detection circuit 5, i.e., the battery 1 status evaluation result, is "abnormal," an abnormality signal is output to CVS2 and BMU3. If CVS2 and BMU3 are in sleep mode, they start up by starting up the supply of power (step S2). In other words, when an abnormality signal is input from the abnormality detection circuit 5, CVS2 and BMU3 switch their operating mode from sleep mode to normal mode.
そして、CVS2は、電池1からのセル電圧及び電池温度の取込を開始し、所定のタイムインターバルでセル電圧及び電池温度を順次取得し(ステップS3)、セル電圧を示す異常セル電圧データ及び電池温度を示す異常電池温度データつまり異常電池データをBMU3に順次出力する。そして、BMU3は、CVS2から順次入力される異常電池データを内部メモリに順次保存する(ステップS4)。 Then, CVS2 begins to capture the cell voltage and battery temperature from battery 1, sequentially acquiring the cell voltage and battery temperature at predetermined time intervals (step S3), and sequentially outputs abnormal cell voltage data indicating the cell voltage and abnormal battery temperature data indicating the battery temperature, i.e., abnormal battery data, to BMU3. Then, BMU3 sequentially saves the abnormal battery data sequentially input from CVS2 in its internal memory (step S4).
そして、BMU3は、内部メモリにおける異常電池データのデータ量が所定量を超えると(ステップS5)、異常電池データを通信部4に送信させる(ステップS6)。すなわち、BMU3は、内部メモリから所定量の異常電池データを読出して通信部4に出力することにより、所定量の異常電池データを上り通信パケットに搭載させて電池監視支援サーバD宛に送信させる。 Then, when the amount of abnormal battery data in the internal memory exceeds a predetermined amount (step S5), the BMU 3 causes the abnormal battery data to be transmitted to the communication unit 4 (step S6). That is, the BMU 3 reads the predetermined amount of abnormal battery data from the internal memory and outputs it to the communication unit 4, thereby causing the predetermined amount of abnormal battery data to be included in an upstream communication packet and transmitted to the battery monitoring support server D.
一方、異常検出回路5は、電池1が「正常」であると評価した場合(ステップS1)、正常信号をCVS2及びBMU3に出力する。CVS2及びBMU3は、自身の動作モードがスリープモードであった場合は起動するが通常モードの場合には、CVS2が電池1からのセル電圧及び電池温度の取込を開始する。そして、CVS2は、所定のタイムインターバルでセル電圧及び電池温度を順次取得し(ステップS7)、セル電圧を示す正常セル電圧データ及び電池温度を示す正常電池温度データつまり正常電池データをBMU3に順次出力する。そして、BMU3は、CVS2から順次入力される正常電池データを内部メモリに順次保存する(ステップS8)。 On the other hand, if the abnormality detection circuit 5 evaluates battery 1 as "normal" (step S1), it outputs a normal signal to CVS2 and BMU3. CVS2 and BMU3 will start up if their operating mode is sleep mode, but if it is normal mode, CVS2 will begin capturing cell voltage and battery temperature from battery 1. CVS2 then sequentially acquires cell voltage and battery temperature at predetermined time intervals (step S7) and sequentially outputs normal cell voltage data indicating cell voltage and normal battery temperature data indicating battery temperature, i.e., normal battery data, to BMU3. BMU3 then sequentially saves the normal battery data sequentially input from CVS2 in its internal memory (step S8).
そして、BMU3は、内部メモリにおける正常電池データのデータ量が所定量を超えると(ステップS9)、正常電池データを通信部4に送信させる(ステップS10)。すなわち、BMU3は、内部メモリから所定量の正常電池データを読出して通信部4に出力することにより、所定量の正常電池データを上り通信パケットに搭載させて電池監視支援サーバD宛に送信させる。 Then, when the amount of normal battery data in the internal memory exceeds a predetermined amount (step S9), the BMU 3 causes the normal battery data to be transmitted to the communication unit 4 (step S10). That is, the BMU 3 reads the predetermined amount of normal battery data from the internal memory and outputs it to the communication unit 4, thereby causing the predetermined amount of normal battery data to be included in an upstream communication packet and transmitted to the battery monitoring support server D.
さらに、通信部4が更新要求を受信すると、ステップS1の判断結果が「更新」となる。すなわち、通信部4が電池監視支援サーバDから更新要求を受信すると、この更新要求は、通信部4からBMU3に入力される。BMU3は、この更新要求が通信部4されると、自身の動作モードがスリープモードであった場合、電源の供給が開始されて起動する(ステップS11)。すなわち、CVS2及びBMU3は、通信部4から更新要求が入力されると、動作モードがスリープモードから通常モードに切り替わる。 Furthermore, when the communication unit 4 receives an update request, the judgment result in step S1 becomes "update." That is, when the communication unit 4 receives an update request from the battery monitoring support server D, this update request is input from the communication unit 4 to the BMU 3. When this update request is input to the communication unit 4, if the BMU 3's operating mode is sleep mode, power supply is started and the BMU 3 starts up (step S11). That is, when the update request is input from the communication unit 4, the operating mode of the CVS 2 and BMU 3 switches from sleep mode to normal mode.
そして、BMU3は、更新要求に基づく新たな評価しきい値(更新評価しきい値)を通信部4に受信させる(ステップS12)。そして、BMU3は、更新評価しきい値を内部メモリに保存する(ステップS13)。更新評価しきい値が内部メモリに新たに保存されると、異常検出回路5は、更新評価しきい値を用いて電池1の動作状態を評価する。 Then, the BMU 3 causes the communication unit 4 to receive a new evaluation threshold (updated evaluation threshold) based on the update request (step S12). The BMU 3 then stores the updated evaluation threshold in its internal memory (step S13). Once the updated evaluation threshold is newly stored in its internal memory, the abnormality detection circuit 5 evaluates the operating state of the battery 1 using the updated evaluation threshold.
すなわち、本実施形態における各電池システムP1~Pnでは、BMU3に更新評価しきい値が新たに保存される度に、電池1の動作状態を評価するための評価しきい値が更新される。 In other words, in each battery system P1 to Pn in this embodiment, the evaluation threshold for evaluating the operating state of battery 1 is updated each time a new updated evaluation threshold is saved in BMU 3.
また、各電池システムP1~Pnにおいて順次更新される評価しきい値は、図4のフロチャートに示すように、電池監視支援サーバDが電池システムP1~Pnから受信した異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)に基づいて生成される。 In addition, the evaluation thresholds that are sequentially updated in each battery system P1 to Pn are generated based on the abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) received by the battery monitoring support server D from the battery systems P1 to Pn, as shown in the flowchart of Figure 4.
電池監視支援サーバDの通信部6は、各電池システムP1~Pnの通信部1から順次送られてくる上り通信パケットを受信し(ステップSa1)、当該上り通信パケットから異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)あるいは正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)を抽出して演算部7に出力する。 The communication unit 6 of the battery monitoring support server D receives upstream communication packets sent sequentially from the communication unit 1 of each battery system P1 to Pn (step Sa1), extracts abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) or normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) from the upstream communication packets, and outputs the data to the calculation unit 7.
そして、演算部7は、通信部6から順次入力される異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)あるいは正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)を記憶部8に順次記憶(保存)させる。 Then, the calculation unit 7 sequentially stores (preserves) the abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) or normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) sequentially input from the communication unit 6 in the memory unit 8.
そして、演算部7は、記憶部8から読み出した異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)に以下に説明する統計処理を施することにより、電池1の熱暴走モデルを作成する(ステップSa2)。 Then, the calculation unit 7 performs the statistical processing described below on the abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) read from the memory unit 8 to create a thermal runaway model of the battery 1 (step Sa2).
すなわち、演算部7は、各電池システムP1~Pnから取得した複数の異常電池データ(異常セル電圧データ及び異常電池温度データ)及び正常電池データ(正常セル電圧データ及び正常電池温度データ)にヒストグラム処理を施すことにより、図5に示すように異常電池データ及び正常電池データのヒストグラムを作成する。 That is, the calculation unit 7 performs histogram processing on multiple abnormal battery data (abnormal cell voltage data and abnormal battery temperature data) and normal battery data (normal cell voltage data and normal battery temperature data) acquired from each battery system P1 to Pn, thereby creating histograms of the abnormal battery data and normal battery data as shown in Figure 5.
このヒストグラムは、異常電池データ及び正常電池データの種類毎に作成される。すなわち、演算部7は、異常セル電圧データ及び正常セル電圧データに関するセル電圧ヒストグラムと異常電池温度データ及び正常電池温度データに関する電池温度ヒストグラムとを作成する。 This histogram is created for each type of abnormal battery data and normal battery data. That is, the calculation unit 7 creates a cell voltage histogram for abnormal cell voltage data and normal cell voltage data, and a battery temperature histogram for abnormal battery temperature data and normal battery temperature data.
この種類毎のヒストグラムは、図5に示すようにデータ値が異常電池データと正常電池データとで独立した異なる度数分布となる。すなわち、複数の異常電池データが形成する異常ヒストグラムと複数の正常電池データが形成する正常ヒストグラムとは、電池1の動作状態が異なる時に取得されたものなので、互いに重なることのない独立した個別の度数分布となる。 As shown in Figure 5, these histograms for each type have different frequency distributions for abnormal battery data and normal battery data. In other words, the abnormal histogram formed by multiple abnormal battery data and the normal histogram formed by multiple normal battery data are independent frequency distributions that do not overlap with each other, because they were acquired when the battery 1 was in a different operating state.
このような異常電池データ及び正常電池データの種類毎のヒストグラムは、電池1の統計的な熱暴走モデルである。すなわち、本実施形態における電池1の熱暴走モデルは、種類毎の異常電池データ及び正常電池データによって与えられる複数のヒストグラムによって構成されている。 These histograms of abnormal battery data and normal battery data for each type are a statistical thermal runaway model of battery 1. In other words, the thermal runaway model of battery 1 in this embodiment is composed of multiple histograms provided by abnormal battery data and normal battery data for each type.
演算部7は、このような種類毎のヒストグラム(セル電圧ヒストグラム及び電池温度ヒストグラム)について、異常ヒストグラムの最小値と正常ヒストグラムの最大値との中間に位置するデータ値Rを更新評価しきい値として抽出する(ステップSa3)。 For each type of histogram (cell voltage histogram and battery temperature histogram), the calculation unit 7 extracts the data value R midway between the minimum value of the abnormal histogram and the maximum value of the normal histogram as the updated evaluation threshold (step Sa3).
演算部7は、このようにして抽出した更新評価しきい値と現行の評価しきい値との差分、つまりステップSa3で抽出した更新評価しきい値と前回の更新処理で設定した評価しきい値との変化量(しきい値変化量)を算出する(ステップSa4)。そして、演算部7は、このしきい値変化量が予め設定されている変化量評価値を超えるか否かを判断する(ステップSa5)。 The calculation unit 7 calculates the difference between the updated evaluation threshold extracted in this way and the current evaluation threshold, i.e., the amount of change (threshold change) between the updated evaluation threshold extracted in step Sa3 and the evaluation threshold set in the previous update process (step Sa4).The calculation unit 7 then determines whether this threshold change exceeds a preset change evaluation value (step Sa5).
そして、演算部7は、このステップSa5の判断が「Yes」の場合に、ステップSa3で抽出した更新評価しきい値を通信部6に出力して各電池システムP1~Pnに送信させる(ステップSa6)。すなわち、通信部6は、演算部7から更新評価しきい値が入力されると、当該更新評価しきい値を下り通信パケットに搭載して各電池システムP1~Pn宛に送信する。 If the determination in step Sa5 is "Yes," the calculation unit 7 outputs the updated evaluation threshold extracted in step Sa3 to the communication unit 6, which transmits the updated evaluation threshold to each battery system P1-Pn (step Sa6). That is, when the communication unit 6 receives the updated evaluation threshold from the calculation unit 7, it incorporates the updated evaluation threshold into a downstream communication packet and transmits it to each battery system P1-Pn.
このような本実施形態によれば、複数の電池システムP1~Pnから取得した複数の異常電池データ及び正常電池データに基づいて電池監視支援サーバDが更新評価しきい値を生成するので、当該更新評価しきい値は、複数の電池システムP1~Pnにおける複数の電池1の動作状態を反映したものとなる。したがって、本実施形態によれば、複数の電池1の熱暴走を従来よりも正確に評価することが可能である。 According to this embodiment, the battery monitoring support server D generates an updated evaluation threshold based on multiple abnormal battery data and normal battery data acquired from multiple battery systems P1 to Pn, so the updated evaluation threshold reflects the operating state of the multiple batteries 1 in the multiple battery systems P1 to Pn. Therefore, this embodiment makes it possible to evaluate thermal runaway in the multiple batteries 1 more accurately than conventional methods.
また、複数の電池システムP1~Pnにおける更新評価しきい値は、しきい値変化量が変化量評価値を超える度に電池監視支援サーバDから受信して更新されるので、電池1の使用経過の中で適宜更新されることになる。すなわち、本実施形態によれば、更新評価しきい値が時系列的に順次更新されるので、電池1の使用経過の中で複数の電池1の熱暴走を正確に判定することができる。 In addition, the updated evaluation thresholds for the multiple battery systems P1 to Pn are received and updated from the battery monitoring support server D each time the threshold change amount exceeds the change amount evaluation value, and are therefore updated appropriately over the course of battery 1 usage. In other words, according to this embodiment, the updated evaluation thresholds are updated sequentially in chronological order, making it possible to accurately determine thermal runaway in multiple batteries 1 over the course of battery 1 usage.
また、本実施形態によれば、セル電圧及び電池温度を評価するための評価しきい値が複数の電池1における異常電池データ及び正常電池データに基づいて生成されるので、セル電圧及び電池温度に基づく複数の電池1の熱暴走をより正確に評価することが可能である。 Furthermore, according to this embodiment, the evaluation thresholds for evaluating cell voltage and battery temperature are generated based on abnormal battery data and normal battery data for multiple batteries 1, making it possible to more accurately evaluate thermal runaway of multiple batteries 1 based on cell voltage and battery temperature.
さらに、本実施形態によれば、電池情報収集装置が電池監視支援サーバDつまりWebサーバとして構成されているので、複数の電池システムP1~Pnつまり移動体である複数の電動車両M1~Mnとの情報交換が容易である。したがって、本実施形態によれば、利便性の良い電池監視システムAを提供することが可能である。 Furthermore, according to this embodiment, the battery information collection device is configured as a battery monitoring support server D, i.e., a web server, making it easy to exchange information with multiple battery systems P1-Pn, i.e., multiple electric vehicles M1-Mn, which are mobile bodies. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a convenient battery monitoring system A.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、電池データの種類つまり電池1の熱暴走を評価するためのパラメータがセル電圧データ(セル電圧)及び電池温度データ(電池温度)の場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。電池データの種類つまり電池1の熱暴走を評価するためのパラメータとしては、例えば図6(a)に示すものが考えられる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications are possible.
(1) In the above embodiment, the types of battery data, i.e., the parameters for evaluating thermal runaway of the battery 1, are cell voltage data (cell voltage) and battery temperature data (battery temperature), but the present invention is not limited to this. Possible types of battery data, i.e., parameters for evaluating thermal runaway of the battery 1, include, for example, those shown in FIG. 6( a).
すなわち、電池データの種類には、セル電圧データ(セル電圧)及び電池温度データ(電池温度)に加えて、例えば電池1の全体的なSOC(State of Charge)データ(SOC)、電池1の充電周期データ(周期)、電池1の種類データ(種類)、電池1が搭載されている電動車両M1~Mnの車種データ(車種)、電池1(電動車両M1~Mn)の使用環境データ(使用環境)等が考えられる。 In other words, types of battery data may include, in addition to cell voltage data (cell voltage) and battery temperature data (battery temperature), for example, overall SOC (State of Charge) data (SOC) of battery 1, charging cycle data (cycle) of battery 1, type data (type) of battery 1, vehicle model data (vehicle model) of electric vehicles M1 to Mn in which battery 1 is installed, and operating environment data (operating environment) of battery 1 (electric vehicles M1 to Mn).
各電池システムP1~Pnは、上記セル電圧データ、電池温度データ、SOCデータ、充電周期データ、種類データ、車種データ及び使用環境データ等を電池監視支援サーバD(電池情報収集装置)に送信する。これに対して、電池監視支援サーバDは、図6(b)に示すように、電圧データ、電池温度データ、SOCデータ、充電周期データ、種類データ、車種データ及び使用環境データ等に基づいて複数のヒストグラムを作成する。 Each battery system P1 to Pn transmits the cell voltage data, battery temperature data, SOC data, charging cycle data, type data, vehicle model data, and usage environment data to a battery monitoring support server D (battery information collection device). In response, the battery monitoring support server D creates multiple histograms based on the voltage data, battery temperature data, SOC data, charging cycle data, type data, vehicle model data, and usage environment data, as shown in Figure 6(b).
そして、電池監視支援サーバDは、各々のヒストグラムに基づいて、電圧データに対応する評価しきい値(セル電圧評価しきい値)、電池温度データに対応する評価しきい値(電池温度評価しきい値)、SOCデータに対応する評価しきい値(SOC電圧評価しきい値)、充電周期データに対応する評価しきい値(充電周期評価しきい値)、種類データに対応する評価しきい値(電池種類評価しきい値)、車種データに対応する評価しきい値(車種評価しきい値)及び使用環境データに対応する評価しきい値(使用環境評価しきい値)等を生成する。 Then, based on each histogram, the battery monitoring support server D generates an evaluation threshold corresponding to the voltage data (cell voltage evaluation threshold), an evaluation threshold corresponding to the battery temperature data (battery temperature evaluation threshold), an evaluation threshold corresponding to the SOC data (SOC voltage evaluation threshold), an evaluation threshold corresponding to the charge cycle data (charge cycle evaluation threshold), an evaluation threshold corresponding to the type data (battery type evaluation threshold), an evaluation threshold corresponding to the vehicle model data (vehicle model evaluation threshold), and an evaluation threshold corresponding to the usage environment data (usage environment evaluation threshold).
そして、電池監視支援サーバDは、このような複数の評価しきい値(セル電圧評価しきい値、電池温度評価しきい値、SOC電圧評価しきい値、充電周期評価しきい値、電池種類評価しきい値、車種評価しきい値及び使用環境評価しきい値等を各電池システムP1~Pnに送信する。そして、各電池システムP1~Pnは、セル電圧評価しきい値、電池温度評価しきい値、SOC電圧評価しきい値、充電周期評価しきい値、電池種類評価しきい値、車種評価しきい値及び使用環境評価しきい値等に基づいて、自身の電池1における熱暴走の評価を行う。 The battery monitoring support server D then transmits these multiple evaluation thresholds (cell voltage evaluation threshold, battery temperature evaluation threshold, SOC voltage evaluation threshold, charging cycle evaluation threshold, battery type evaluation threshold, vehicle type evaluation threshold, and usage environment evaluation threshold, etc.) to each battery system P1 to Pn. Each battery system P1 to Pn then evaluates thermal runaway in its own battery 1 based on the cell voltage evaluation threshold, battery temperature evaluation threshold, SOC voltage evaluation threshold, charging cycle evaluation threshold, battery type evaluation threshold, vehicle type evaluation threshold, and usage environment evaluation threshold, etc.
(2)上記実施形態では、しきい値変化量が変化量評価値を超えることを更新条件としたが、本発明はこれに限定されない。例えば前回の更新時間からの経過時間等、しきい値変化量以外の量を更新条件としてもよい。なお、上記経過時間を更新条件とする場合、経過時間が所定の経過時間評価値を超えると、この時点で新たに取得した評価しきい値を各電池システムP1~Pnに送信して更新させる。 (2) In the above embodiment, the update condition was that the threshold change amount exceeded the change amount evaluation value, but the present invention is not limited to this. For example, an amount other than the threshold change amount, such as the elapsed time since the previous update, may also be the update condition. Note that if the elapsed time is the update condition, when the elapsed time exceeds a predetermined elapsed time evaluation value, the newly acquired evaluation threshold value at that time is transmitted to each battery system P1 to Pn for updating.
(3)上記実施形態では、各種の電池データのヒストグラムからなる熱暴走モデルを作成したが、本発明はこれに限定されない。例えばヒストグラム以外の統計データに基づいて熱暴走モデルを作成してもよい。 (3) In the above embodiment, a thermal runaway model was created using histograms of various types of battery data, but the present invention is not limited to this. For example, a thermal runaway model may be created based on statistical data other than histograms.
(4)上記実施形態では、複数の電池システムP1~Pnと電池監視支援サーバD(電池情報収集装置)とを公衆回線N(中継回線)を介して無線通信可能に接続したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、中継回線を介することなく、複数の電池システムP1~Pnと電池監視支援サーバD(電池情報収集装置)とを無線通信可能に直接接続してもよい。 (4) In the above embodiment, the multiple battery systems P1 to Pn and the battery monitoring support server D (battery information collection device) are connected wirelessly via a public line N (relay line), but the present invention is not limited to this. In other words, the multiple battery systems P1 to Pn and the battery monitoring support server D (battery information collection device) may be directly connected wirelessly without using a relay line.
A 電池監視システム
D 電池監視支援サーバ(電池情報収集装置)
M1~Mn 電動車両
N 公衆回線
P1~Pn 電池システム
1 電池
2 CVS
3 BMU
4 通信部
5 異常検出回路
6 通信部
7 演算部
8 記憶部
A. Battery monitoring system D. Battery monitoring support server (battery information collection device)
M1 to Mn Electric vehicle N Public line P1 to Pn Battery system 1 Battery 2 CVS
3. BMU
4 Communication unit 5 Abnormality detection circuit 6 Communication unit 7 Calculation unit 8 Storage unit
Claims (3)
前記電池のセル電圧を検出して電池データとして出力する電圧検出回路と、
前記電池の熱暴走を評価する電池監視装置と、
電池の動作状態を判定する異常検出回路と、
前記電池監視装置から送信される前記電池データを電池監視支援サーバーへ送信する通信部と、
を備え、
前記異常検出回路は、前記電池の電池セルの電極電圧信号及び前記電池の温度を示す温度検出信号と、熱暴走を評価する評価しきい値とを比較することより前記電池の動作状態を判定し、判定結果を前記電圧検出回路と前記電池監視装置に出力し、
前記電圧検出回路は、前記電池データを前記電池監視装置に出力し、
前記電池監視装置は、
前記判定結果に基づき前記電池データを正常電池データと異常電池データとに分類し、所定量の前記異常電池データが保存されると前記通信部に前記異常電池データを前記電池監視支援サーバーへ送信させ、所定量の前記正常電池データが保存されると前記通信部に前記正常電池データを前記電池監視支援サーバーへ送信させる、
ことを特徴とする電池に接続された装置。 1. An apparatus connected to a battery that supplies power to an external load, comprising:
a voltage detection circuit that detects the cell voltage of the battery and outputs the detected cell voltage as battery data;
a battery monitoring device for evaluating thermal runaway of the battery;
an abnormality detection circuit that determines the operating state of the battery;
a communication unit that transmits the battery data transmitted from the battery monitoring device to a battery monitoring support server;
Equipped with
the abnormality detection circuit determines the operating state of the battery by comparing an electrode voltage signal of the battery cell of the battery and a temperature detection signal indicating the temperature of the battery with an evaluation threshold value for evaluating thermal runaway, and outputs the determination result to the voltage detection circuit and the battery monitoring device;
the voltage detection circuit outputs the battery data to the battery monitoring device;
The battery monitoring device
classifying the battery data into normal battery data and abnormal battery data based on the determination result, causing the communication unit to transmit the abnormal battery data to the battery monitoring support server when a predetermined amount of the abnormal battery data is stored, and causing the communication unit to transmit the normal battery data to the battery monitoring support server when a predetermined amount of the normal battery data is stored;
1. A device connected to a battery, comprising:
前記異常検出回路は、当該更新した前記評価しきい値に基づいて前記電池の動作状態を判定する、
ことを特徴とする請求項1の電池に接続された装置。 the battery monitoring device updates the pre-stored evaluation threshold value to the evaluation threshold value received from the battery monitoring support server;
the abnormality detection circuit determines the operating state of the battery based on the updated evaluation threshold value.
2. A device connected to the battery of claim 1.
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