管理装置以及蓄电系统制造方法及图纸

平滑化部(13a)根据固定期间的过去数据对检测出的各蓄电块的电压进行平滑化。计算部(13b)计算n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与剩余的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分或者n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与全部的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分。判断部(13c)将与该代表值的差分在规定期间扩大了设定值以上的蓄电块判断为包括异常的蓄电单体在内的蓄电块。

Management devices and storage systems

The smoothing unit (13a) smoothes the detected voltage of each storage block according to the past data of a fixed period. The calculation unit (13b) calculates the difference between the representative value of the smoothing voltage of one block in N storage blocks and the smoothing voltage of the remaining blocks or between the representative value of the smoothing voltage of one block in N storage blocks and the representative value of the smoothing voltage of all storage blocks. The judgment unit (13c) expands the storage block with the difference of the representative value during the prescribed period to judge the storage block including the abnormal storage unit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理装置以及蓄电系统
本专利技术涉及用于管理蓄电部的管理装置以及蓄电系统。
技术介绍
近年来，锂离子电池、镍氢电池等二次电池在各种用途中使用。例如，在以向EV(ElectricVehicle：电动车辆)、HEV(HybridElectricVehicle：混合电动车辆)、PHV(Plug-inHybridVehicle：插电式混合动力车辆)的行驶用电动机供给电力为目的的车载(包括电动自行车)用途、以峰值偏移、备份为目的的蓄电用途、以系统的频率稳定化为目的的FR(FrequencyRegulation：频率调整)用途等中使用。在锂离子电池等二次电池中，由于隔离件的偏移导致的正极与负极的接触，因异物混入电池内而导致导电路径的产生等，有时在电池内产生微小短路。微小短路成为过热的原因，根据微小短路的状态，有时因异物的朝向的变化等而转移到完全短路的状态。微小短路一般基于充放电停止的期间中的单体电压或者SOC(StateOfCharge：充电状态)的变化来检测(例如，参照专利文献1)。当产生微小短路时，在电池的正极与负极之间形成有导电路径，因此，在产生了微小短路的电池中，在充放电的停止中电流也流动，电压以及SOC逐渐降低。此外，还提出了根据充电继续中的单体电压的上升率或者放电继续中的单体电压的下降率来检测微小短路的方法(例如，参照专利文献2)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-112093号公报专利文献2：日本特开2010-231939号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在FR中使用的蓄电系统中，还存在持续24小时充放电的蓄电系统。在FR中，根据系统的频率或者电压，从蓄电系统向商用电力系统(以下，简称为系统)的放电和从系统向蓄电系统的充电不规则地产生。这样，在停止期间短、以不规则的模式产生充放电的蓄电系统中，难以通过上述方法检测微小短路。同样地，在单体漏电的情况下，也难以进行检测。本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种不考虑电流的状态的情况下检测单体的异常的技术。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的某一方式的管理装置管理串联连接了n(n为2以上的整数)个蓄电块的蓄电模块，该蓄电块并联连接了m(m为1以上的整数)个蓄电单体，所述管理装置具备：电压检测部，检测所述n个蓄电块的各电压；平滑化部，根据固定期间的过去数据对检测出的各蓄电块的电压平滑化；计算部，计算所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与剩余的蓄电块代表值的差分或者所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与全部的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分；以及判断部，将与所述代表值的差分在规定期间扩大了设定值以上的蓄电块判断为包括异常的蓄电单体在内的蓄电块。另外，将以上的构成要素的任意组合，本专利技术的表现在方法、装置、系统等之间转换后的方式作为本专利技术的方式也是有效的。专利技术效果根据本专利技术，能够在不考虑电流的状态的情况下检测单体的异常。附图说明图1是用于说明本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统的使用例的图。图2是表示本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统的构成例的图。图3是表示电池单体的异常产生的一例的图。图4是表示本专利技术的实施方式所涉及的电池管理装置的微小短路检测方法的流程的流程图。具体实施方式图1是用于说明本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统1的使用例的图。图1所示的蓄电系统1用于FR，经由功率调节器系统2与系统3连接。功率调节器系统2包括双向逆变器，在蓄电系统1的放电时，将从蓄电系统1供给的直流电转换为交流电并向系统3供给。此外，在蓄电系统1的充电时，将从系统3供给的交流电转换为直流电并向蓄电系统1供给。电力公司等电力供给者需要稳定供给电力，需要将系统3的频率以及电压保持在一定范围。在系统3中大量连接有可再生能源的发电设备的情况下，发电量根据气象条件而大幅变化。蓄电系统1被用作用于系统稳定化的手段。特别是在美国，独立系统运行者(ISO：IndependendSystemOperators)或者地域送电机关(RTO：RegionalTransmissionOrganization)开始辅助服务(ancillaryservice)的市场交易。ISO或者RTO对通过投标而调拨的蓄电系统1的功率调节系统2，通知每几秒的电力指令来进行系统频率的变动抑制。具体地说，在系统频率降低的情况下通知放电指令，在系统频率上升的情况下通知充电指令。图2是表示本专利技术的实施方式所涉及的蓄电系统1的构成例的图。蓄电系统1具备蓄电模块20以及电池管理装置10。蓄电模块20串联连接n(n为2以上的整数)个电池块(第1电池块B1、第2电池块B2、…、第n电池块Bn)而构成。第1电池块B1并联连接有m(m为1以上的整数)个电池单体S11-S1m而构成。第2电池块B2以及第n电池块Bn也是同样的。电池单体可以使用锂离子电池单体、镍氢电池单体、铅电池单体等。以下，在本说明书中，假定使用锂离子电池单体的例子。另外，在图2中描绘了一个蓄电模块20，但也可以将多个蓄电模块进一步串联连接来增加输出电压。电池管理装置10包括电压检测部11、控制部13以及存储部14。电压检测部11以规定的采样周期(例如，1秒周期)检测各电池块B1、B2、…、Bn的检测电压，并输出到控制部13。控制部13包括平滑化部13a、计算部13b以及判断部13c。控制部13的结构能够通过硬件资源与软件资源的配合、或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，能够使用微型计算机、DSP、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够使用固件等程序。存储部14能够由ROM以及RAM来实现，在本实施方式中被用作平滑化部13a、计算部13b以及判断部13c的工作区域。平滑化部13a根据固定期间(例如，10小时、12小时、24小时)以上的过去数据对由电压检测部11检测出的各电池块B1、B2、…、Bn的电压进行平滑化，生成平滑化电压。平滑化部13a例如使用下述(式1)的一次低通滤波器对各电池块B1、B2、…、Bn的电压进行平滑化。V～(t)＝αV(t)+(1-α)V～(t-1)···(式1)0＜α＜1α越接近0，平滑化的强度越强，越接近1，平滑化的强度越弱。另外，上述(式1)是平滑化处理的一例，也可以使用其他的平滑化处理。例如，也可以计算固定期间的检测电压的移动平均来生成平滑化电压。计算部13b计算在n个电池块B1、B2、…、Bn的平滑化电压中除去对象电池块的平滑化电压的剩余的电池块的平滑化电压的代表值。例如，作为代表值，计算剩余的电池块的平滑化电压的中央值。此外，作为代表值，也可以使用剩余的电池块的平滑化电压的平均值。此时，也可以除去剩余的电池块的平滑化电压的最大值和最小值来计算平均值。计算部13b计算对象电池块的平滑化电压与剩余的电池块的平滑化电压的代表值的差分。判断部13c在该差分在规定期间扩大了设定值以上的情况下，将对象电池块判断为包括微小短路的电池单体的电池块。例如，在12小时内差分扩大了5mV以上的情况下，判断为包括微小短路的电池单体在内的电池块。另外，判断基准依赖于电池的规格、并联数。电池的容量和/或并联数越多，由微小短路引起的放电的影响越小，因此，将差分变化相对于成为判断基准的判断时间的斜率设定得越平缓。相反，电池的容量和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管理装置，对串联连接了n个蓄电块的蓄电模块进行管理，该蓄电块并联连接了m个蓄电单体，m为1以上的整数，n为2以上的整数，所述管理装置具备：电压检测部，检测所述n个蓄电块的各电压；平滑化部，根据固定期间的过去数据对检测出的各蓄电块的电压进行平滑化；计算部，计算所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与剩余的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分或者所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与全部的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分；以及判断部，将与所述代表值的差分在规定期间扩大了设定值以上的蓄电块判断为包括异常的蓄电单体在内的蓄电块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 JP 2016-1685101.一种管理装置，对串联连接了n个蓄电块的蓄电模块进行管理，该蓄电块并联连接了m个蓄电单体，m为1以上的整数，n为2以上的整数，所述管理装置具备：电压检测部，检测所述n个蓄电块的各电压；平滑化部，根据固定期间的过去数据对检测出的各蓄电块的电压进行平滑化；计算部，计算所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与剩余的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分或者所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与全部的蓄电块的平滑化电压的代表值的差分；以及判断部，将与所述代表值的差分在规定期间扩大了设定值以上的蓄电块判断为包括异常的蓄电单体在内的蓄电块。2.根据权利要求1所述的管理装置，其中，所述平滑化部根据10小时以上的过去数据对检测出的各蓄电块的电压进行平滑化。3.根据权利要求1或2所述的管理装置，其中，所述计算部计算所述n个蓄电块中的一个蓄电块的平滑化电压与剩余的蓄电块的中央值的差分。4.一种管理装置，对串联连接了n个蓄电块的蓄电模块进行管理，该蓄电块并联连接了m个蓄电单体，m为1以上的整数，n为2以上的整数，所述管理装置具备：电压检测部，检测所述n个蓄电块的各电压；平滑化部，根据固...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川慎哉，板仓佑辅，饭田崇，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP