JP7649173B2

JP7649173B2 - Battery Control System

Info

Publication number: JP7649173B2
Application number: JP2021046498A
Authority: JP
Inventors: 英俊竹井; 淳司植杉
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2025-03-19
Anticipated expiration: 2041-03-19
Also published as: JP2022145196A

Description

本発明は、蓄電池制御システムに関する。 The present invention relates to a storage battery control system.

住宅の屋根等にソーラーパネルを設置し、ソーラーパネルが発電した電力を家庭用の電力として利用するような電源システムが普及している。このような電源システムで使用する蓄電池ユニットとして、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリースタックを構成し、所望の電圧を得られるようにした構成のものが提案されている（例えば特許文献１）。例えば、リチウムイオン電池のバッテリーセルの電圧は、２Ｖ～４Ｖ程度である。これに対して、家庭用の電源の電圧は、数百Ｖである。この場合、バッテリーセルを数十個直列に接続することで、家庭で使用する数百Ｖの電圧が確保される。 Power supply systems in which solar panels are installed on the roofs of houses and the electricity generated by the solar panels is used for household power are becoming widespread. As a storage battery unit for use in such power supply systems, a configuration has been proposed in which multiple battery cells are connected in series to form a battery stack, enabling a desired voltage to be obtained (for example, Patent Document 1). For example, the voltage of a lithium-ion battery cell is about 2V to 4V. In contrast, the voltage of a household power supply is several hundred volts. In this case, several dozen battery cells are connected in series to ensure a voltage of several hundred volts for household use.

バッテリースタックを構成するバッテリーセルに対しては、バランス調整が不可欠である。そこで、このような蓄電池ユニットには、各バッテリーセルの電圧を検出するＡＦＥ（Analog Front End）やバランス調整回路が具備される。そして、ＡＦＥにより各バッテリーセルの電圧が検出され、各バッテリーセルの充電量が均一となるように、バランス調整が行われる。 Balancing is essential for the battery cells that make up the battery stack. For this reason, such storage battery units are equipped with an AFE (Analog Front End) that detects the voltage of each battery cell, and a balance adjustment circuit. The AFE detects the voltage of each battery cell, and balance adjustment is performed so that the charge level of each battery cell is uniform.

特開２０２０－１５６２００号公報JP 2020-156200 A

上述のように、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリースタックを構成するような蓄電池ユニットでは、高電圧と低電圧とが混在する。このような環境下では、定格を厳守しないと、回路素子が破壊される危険性がある。 As mentioned above, in a storage battery unit in which multiple battery cells are connected in series to form a battery stack, high and low voltages are mixed. In such an environment, there is a risk that circuit elements will be destroyed if the ratings are not strictly observed.

すなわち、複数のバッテリーセルを直列に接続して生成される電圧は、数百Ｖの高電圧である。これに対して、バッテリーセルの電圧は数Ｖ程度の低電圧である。ＡＦＥは、このような数百Ｖとなるバッテリースタック（蓄電池）から、数Ｖ程度のバッテリーのセル電圧を検出しており、コネクタ等の接続が確実に行われていないと、定格を超えた電圧がＡＦＥに印加され、ＡＦＥが破壊される危険性がある。 In other words, the voltage generated by connecting multiple battery cells in series is a high voltage of several hundred volts. In contrast, the voltage of a battery cell is a low voltage of around a few volts. The AFE detects the cell voltage of the battery, which is around a few volts, from a battery stack (storage battery) of several hundred volts. If the connectors and other parts are not securely connected, a voltage exceeding the rated voltage may be applied to the AFE, posing a risk of destroying the AFE.

上述の課題を鑑み、本発明は、電池モジュールの接続が確実に行えているかを検知でき、素子の保護を図れるようにした蓄電池制御システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a storage battery control system that can detect whether the battery modules are securely connected and protect the elements.

本発明の一態様に係る蓄電池制御システムは、蓄電池を構成する電池モジュールの電圧制御を行う制御基板と、当該電池モジュールの接続状態を管理する蓄電池制御システムであり、前記制御基板に設けられ、前記電池モジュールを構成する直列に接続されたセル電池の各々の電圧を測定するセル電圧測定回路と、前記セル電圧測定回路における前記セル電池が接続される正極端子及び負極端子からなる測定端子の各々において、前記直列に接続された隣接する前記測定端子の前記負極端子と前記正極端子との間に設けられたスイッチ部と、前記スイッチ部のそれぞれのオンオフ制御を行う導通制御部とを備える。 The battery control system according to one aspect of the present invention is a control board that controls the voltage of the battery modules that constitute a storage battery, and a battery control system that manages the connection state of the battery modules. The system is provided with a cell voltage measurement circuit on the control board that measures the voltage of each of the serially connected cell batteries that constitute the battery module, a switch unit provided between the negative terminal and the positive terminal of the adjacent serially connected measurement terminal at each of the measurement terminals consisting of a positive terminal and a negative terminal to which the cell battery is connected in the cell voltage measurement circuit, and a conduction control unit that controls the on/off of each of the switch units.

本発明によれば、蓄電池を構成する電池モジュールと制御基板とのコネクタ接続を確実に行うことができ、素子の保護を図ることができる。 According to the present invention, the connector connection between the battery module constituting the storage battery and the control board can be performed reliably, and the elements can be protected.

本発明に係る電源システムの概要を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overview of a power supply system according to the present invention; 本発明に係る電源システムで用いられる蓄電池ユニットの概要の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overview of a storage battery unit used in a power supply system according to the present invention. 電池モジュールのコネクタと制御管理モジュールのコネクタとを接続する中継ケーブルの概要の説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an overview of a relay cable that connects a connector of a battery module and a connector of a control management module. 電池モジュールのコネクタと制御管理モジュールのコネクタとを接続する中継ケーブルの概要の説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an overview of a relay cable that connects a connector of a battery module and a connector of a control management module. 電池モジュールの一例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a battery module. 制御管理モジュールの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control management module. ＢＭＳ基板に配置されるＡＦＥ回路素子の概要を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overview of an AFE circuit element disposed on a BMS substrate. 電池モジュールに対応させてＡＦＥ回路素子を配置したときの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram when AFE circuit elements are arranged corresponding to a battery module. 本発明の第１の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。1 is a block diagram showing an overview of a power storage control system according to a first embodiment of the present invention; 接続検出部の具体構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of a connection detection unit. 接続検出部の具体構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of a connection detection unit. 本発明の第２の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an outline of a power storage control system according to a second embodiment of the present invention. スイッチ部の具体構成を示す接続図である。FIG. 4 is a connection diagram showing a specific configuration of a switch unit. 本発明の第３の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an outline of a power storage control system according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態にかかる蓄電制御システムでの制御を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing control in a power storage control system according to a third embodiment of the present invention. 本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an outline of another configuration example of a power supply system according to the present invention. 本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an outline of another configuration example of a power supply system according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜全体システム＞
図１は、本発明に係る電源システム１０の概要を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る電源システム１０は、パワーコンディショナー１と、ソーラーパネル２と、蓄電池ユニット３とを含んで構成される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overall system>
Fig. 1 is a block diagram showing an overview of a power supply system 10 according to the present invention. As shown in Fig. 1, the power supply system 10 according to the embodiment of the present invention includes a power conditioner 1, a solar panel 2, and a storage battery unit 3.

パワーコンディショナー１は、直流電源と交流電源との変換、電源電圧の制御、買電及び売電などの処理を行う。すなわち、商用電源５では交流電源を用いているのに対して、太陽光発電や蓄電には直流電源を用いる。また、商用電源５の電圧と、ソーラーパネル２や蓄電池ユニット３で用いるバッテリーの電圧は異なっている。パワーコンディショナー１は、商用電源５、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３との間で、直流電源と交流電源との変換及び電源電圧の制御を行っている。そして、パワーコンディショナー１は分電盤６に電力を供給し、分電盤６は各部屋のコンセントに電力を分配する。 The power conditioner 1 converts between DC and AC power, controls the power supply voltage, and buys and sells electricity. That is, while the commercial power supply 5 uses AC power, solar power generation and electricity storage use DC power. Also, the voltage of the commercial power supply 5 is different from the voltage of the batteries used in the solar panel 2 and the storage battery unit 3. The power conditioner 1 converts between DC and AC power and controls the power supply voltage between the commercial power supply 5, the solar panel 2, and the storage battery unit 3. The power conditioner 1 then supplies power to the distribution board 6, which distributes the power to the outlets in each room.

ソーラーパネル２は、昼間の太陽が現れる時間には発電を行えるが、夜間、太陽が沈むと発電が行えず、発電量が安定しない。蓄電池ユニット３は、昼間、商用電源５とパワーコンディショナー１を介して系統から充電を行うことが可能であり、ソーラーパネル２とパワーコンディショナー１を介して充電を行うことが可能であり、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。蓄電池ユニット３は、夜間、商用電源５とパワーコンディショナー１を介して系統から充電を行うことが可能であり、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。 The solar panel 2 can generate electricity during the daytime when the sun is out, but cannot generate electricity at night when the sun sets, and the amount of electricity generated is unstable. The storage battery unit 3 can be charged from the grid via the commercial power source 5 and power conditioner 1 during the day, and can be charged via the solar panel 2 and power conditioner 1, and can also supplement the power supply via the power conditioner 1. The storage battery unit 3 can be charged from the grid via the commercial power source 5 and power conditioner 1 at night, and can also supplement the power supply via the power conditioner 1.

また、パワーコンディショナー１は、電力が不足している場合には、商用電源５から電源を買い取り、ソーラーパネル２による電力が余剰になるときには、商用電源５に電源を売るような、買電及び売電などの処理を行っている。 The power conditioner 1 also purchases power from the commercial power source 5 when there is a power shortage, and when there is surplus power from the solar panel 2, it sells the power to the commercial power source 5, thereby carrying out processes such as purchasing and selling power.

また、電源システム１０には、ＥＶ（Electric Vehicle）スタンド４を組み込むことができる。ＥＶスタンド４は、電気自動車への充電を行う他、電気自動車に搭載されているバッテリーを利用して、電力を蓄積するのに用いることができる。また、ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナー１を介して電力の供給を補うことも可能である。 The power supply system 10 can also incorporate an EV (Electric Vehicle) stand 4. The EV stand 4 can be used to charge an electric vehicle, as well as to store power using the battery installed in the electric vehicle. The EV stand 4 can also supplement the supply of power via the power conditioner 1.

図２は、本発明に係る電源システム１０で用いられる蓄電池ユニット３の概要の説明図である。図２に示すように、蓄電池ユニット３は、例えば７個の電池モジュール１１－１～１１－７と、制御管理モジュール１２とから構成される。電池モジュール１１－１～１１－７には、複数のバッテリーセルからなるバッテリースタックが設けられている。また、電池モジュール１１－１～１１－７には、それぞれ、コネクタ１３－～１３－７及びコネクタ１４－１～１４－７が備えられている。 Figure 2 is an explanatory diagram showing the outline of the storage battery unit 3 used in the power supply system 10 according to the present invention. As shown in Figure 2, the storage battery unit 3 is composed of, for example, seven battery modules 11-1 to 11-7 and a control management module 12. Battery modules 11-1 to 11-7 are provided with a battery stack consisting of a plurality of battery cells. In addition, battery modules 11-1 to 11-7 are provided with connectors 13- to 13-7 and connectors 14-1 to 14-7, respectively.

制御管理モジュール１２は、電池モジュール１１－１～１１－７の充放電状態を管理している。制御管理モジュール１２には、コネクタ４５－～４５－７及びコネクタ５６－１～５６－７が備えられている。 The control management module 12 manages the charge/discharge state of the battery modules 11-1 to 11-7. The control management module 12 is equipped with connectors 45- to 45-7 and connectors 56-1 to 56-7.

電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１３－１～１３－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ４５－１～４５－７とは、図３に示すような中継ケーブル６０－１～６０－７により接続される。電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１４－１～１４－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ５６－１～５６－７とは、図４に示すような中継ケーブル７０－１～７０－７により接続される。 The connectors 13-1 to 13-7 of the battery modules 11-1 to 11-7 and the connectors 45-1 to 45-7 of the control management module 12 are connected by relay cables 60-1 to 60-7 as shown in FIG. 3. The connectors 14-1 to 14-7 of the battery modules 11-1 to 11-7 and the connectors 56-1 to 56-7 of the control management module 12 are connected by relay cables 70-1 to 70-7 as shown in FIG. 4.

図３は、電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１３－１～１３－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ４５－１～４５－７とを接続する中継ケーブル６０（６０－１～６０－７）の概要の説明図である。 Figure 3 is an explanatory diagram showing the outline of the relay cables 60 (60-1 to 60-7) that connect the connectors 13-1 to 13-7 of the battery modules 11-1 to 11-7 and the connectors 45-1 to 45-7 of the control management module 12.

図３に示すように、中継ケーブル６０は、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ６１（６１－１～６１－７）と、制御管理モジュール１２側のコネクタ６２（６２－１～６２－７）と、その間のケーブル６３（６３－１～６３－７）とからなる。ケーブル６３（６３－１～６３－７）は、正極の配線と負極の配線との２線になる。 As shown in FIG. 3, the relay cable 60 consists of connectors 61 (61-1 to 61-7) on the battery modules 11-1 to 11-7 side, connectors 62 (62-1 to 62-7) on the control management module 12 side, and cables 63 (63-1 to 63-7) between them. The cables 63 (63-1 to 63-7) are two wires, one for the positive pole and one for the negative pole.

図４は、電池モジュール１１－１～１１－７のコネクタ１４－１～１４－７と、制御管理モジュール１２のコネクタ５６－１～５６－７とを接続する中継ケーブル７０（７０－１～７０－７）の概要の説明図である。 Figure 4 is an explanatory diagram showing the outline of the relay cables 70 (70-1 to 70-7) that connect the connectors 14-1 to 14-7 of the battery modules 11-1 to 11-7 and the connectors 56-1 to 56-7 of the control management module 12.

図４に示すように、中継ケーブル７０（７０－１～７０－７）は、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ７１（７１－１～７１－７）と、制御管理モジュール１２側のコネクタ７２（７２－１～７２－７）と、その間のケーブル７３（７３－１～７３－７）とからなる。ケーブル７３（７３－１～７３－７）は、バッテリースタックを構成するバッテリーセルに応じた数の配線からなる。 As shown in FIG. 4, relay cables 70 (70-1 to 70-7) consist of connectors 71 (71-1 to 71-7) on the battery modules 11-1 to 11-7 side, connectors 72 (72-1 to 72-7) on the control management module 12 side, and cables 73 (73-1 to 73-7) between them. Cables 73 (73-1 to 73-7) consist of wiring in a number corresponding to the number of battery cells that make up the battery stack.

図５は、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）の一例の説明図である。なお、電池モジュール１１－１～１１－７は、全て、同様に構成されている。 Figure 5 is an explanatory diagram of an example of a battery module 11 (11-1 to 11-7). All battery modules 11-1 to 11-7 are configured in the same way.

図５に示すように、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）には、直列接続されたバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎからなるバッテリースタックが設けられている。バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎとしては、例えば、リン酸鉄リチウムイオン電池が用いられる。リン酸鉄リチウムイオン電池は、リン酸鉄リチウムを正極に使用するもので、電池内部で発熱があっても結晶構造が崩壊しにくく、安全性が高いという特徴がある。１つのバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧は、セル構造により異なる。リチウムイオン電池の場合、セル電圧は、２Ｖ～４Ｖである。リン酸鉄リチウムイオン電池では、セル電圧は、例えば３．３Ｖ程度である。 As shown in FIG. 5, the battery module 11 (11-1 to 11-7) is provided with a battery stack consisting of battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n connected in series. For example, lithium iron phosphate ion batteries are used as the battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n. Lithium iron phosphate ion batteries use lithium iron phosphate as the positive electrode, and are characterized by their high safety as their crystal structure is not easily destroyed even when heat is generated inside the battery. The cell voltage of each battery cell 20-1, 20-2, ..., 20-n varies depending on the cell structure. In the case of a lithium ion battery, the cell voltage is 2V to 4V. In the case of a lithium iron phosphate ion battery, the cell voltage is, for example, about 3.3V.

電池モジュール１１（１１－１～１１－７）には、コネクタ１３（１３－１～１３－７）及びコネクタ１４（１４－１～１４－７）が設けられる。コネクタ１３（１３－１～１３－７）は、電池モジュール１１の充放電を行うためのコネクタである。コネクタ１４（１４－１～１４－７）は、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧を監視するためのコネクタである。 Battery modules 11 (11-1 to 11-7) are provided with connectors 13 (13-1 to 13-7) and connectors 14 (14-1 to 14-7). Connectors 13 (13-1 to 13-7) are connectors for charging and discharging battery modules 11. Connectors 14 (14-1 to 14-7) are connectors for monitoring the cell voltages of battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n.

図６は、制御管理モジュール１２の構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御管理モジュール１２には、端子台３１と、ブレーカ３３と、ＨＶ（High-Voltage）基板４０と、ＢＭＳ（Battery Management System）基板５０とが実装されている。 Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the control management module 12. As shown in Figure 6, the control management module 12 is equipped with a terminal block 31, a breaker 33, an HV (High-Voltage) board 40, and a BMS (Battery Management System) board 50.

端子台３１は、パワーコンディショナー１からの配線を接続するコネクタである。端子台３１には、正極端子３１ａと、負極端子３１ｂと、接地端子３１ｃとが配設されている。この例では、接地端子３１ｃは０電位として筐体に接続している。端子台３１の正極端子３１ａ及び負極端子３１ｂから伸びる配線が充放電ライン３５ａ及び３５ｂを形成する。ブレーカ３３は、大電流が流れたときの保護用である。 The terminal block 31 is a connector that connects the wiring from the power conditioner 1. The terminal block 31 is provided with a positive terminal 31a, a negative terminal 31b, and a ground terminal 31c. In this example, the ground terminal 31c is connected to the housing as a zero potential. The wiring extending from the positive terminal 31a and the negative terminal 31b of the terminal block 31 forms the charge/discharge lines 35a and 35b. The breaker 33 is for protection when a large current flows.

通信コネクタ３２は、パワーコンディショナー１からの通信用のシールド線を接続するコネクタである。通信コネクタ３２は、ＢＭＳ基板５０上の通信コネクタ５１と接続される。パワーコンディショナー１からのデータは、通信コネクタ３２を介して受信され、マイクロプロセッサ５４に送られる。また、マイクロプロセッサ５４からのデータが通信コネクタ３２を介してパワーコンディショナー１に送られる。 The communication connector 32 is a connector that connects a shielded wire for communication from the power conditioner 1. The communication connector 32 is connected to the communication connector 51 on the BMS board 50. Data from the power conditioner 1 is received via the communication connector 32 and sent to the microprocessor 54. In addition, data from the microprocessor 54 is sent to the power conditioner 1 via the communication connector 32.

ＨＶ基板４０は、電池モジュール１１－１～１１－７の充放電を行うための基板である。ＨＶ基板４０には、リレー４１と、電流センサ４２と、通信コネクタ４３と、コネクタ４５－１～４５－７が実装されている。 The HV board 40 is a board for charging and discharging the battery modules 11-1 to 11-7. The HV board 40 is equipped with a relay 41, a current sensor 42, a communication connector 43, and connectors 45-1 to 45-7.

リレー４１は、蓄電池ユニット３の動作を開始／停止させるスイッチとなる。電流センサ４２は、電池モジュール１１－１～１１－７への充放電電流を検出している。通信コネクタ４３は、ＢＭＳ基板５０上の通信コネクタ５２と接続される。通信コネクタ４３は、例えば電流センサ４２の検出電流をマイクロプロセッサ５４に送信している。 The relay 41 is a switch that starts and stops the operation of the storage battery unit 3. The current sensor 42 detects the charging and discharging current to the battery modules 11-1 to 11-7. The communication connector 43 is connected to the communication connector 52 on the BMS board 50. The communication connector 43 transmits the detected current of the current sensor 42 to the microprocessor 54, for example.

コネクタ４５－１～４５－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１３－１～１３－７と接続する端子である。電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１３－１～１３－７は充放電用のコネクタであり、コネクタ１３－１～１３－７からは、バッテリースタックを構成するバッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎの両端からの配線が導出されている。コネクタ４５－１～４５－７は直列接続して、所望の充放電電圧が得られるようにしている。そして、最も電位の高いコネクタ４５－１の正極が充放電ライン３５ａと接続され、最も電位の低いコネクタ４５－７の負極が充放電ライン３５ｂと接続される。 The connectors 45-1 to 45-7 are terminals that connect to the connectors 13-1 to 13-7 on the battery modules 11-1 to 11-7 side, respectively. The connectors 13-1 to 13-7 on the battery modules 11-1 to 11-7 side are connectors for charging and discharging, and wiring from both ends of the battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n that make up the battery stack is led out from the connectors 13-1 to 13-7. The connectors 45-1 to 45-7 are connected in series to obtain the desired charging and discharging voltages. The positive electrode of the connector 45-1, which has the highest potential, is connected to the charging and discharging line 35a, and the negative electrode of the connector 45-7, which has the lowest potential, is connected to the charging and discharging line 35b.

ＢＭＳ基板５０は、電池モジュール１１－１～１１－７の状態を監視及び制御するための基板である。ＢＭＳ基板５０には、通信コネクタ５１及び５２、ＡＦＥ（Analog Front End）５３、マイクロプロセッサ５４、光絶縁素子であるフォトカップラ５５、コネクタ５６－１～５６－７が実装されている。 The BMS board 50 is a board for monitoring and controlling the status of the battery modules 11-1 to 11-7. The BMS board 50 is equipped with communication connectors 51 and 52, an AFE (Analog Front End) 53, a microprocessor 54, a photocoupler 55 which is an optical isolation element, and connectors 56-1 to 56-7.

通信コネクタ５１は、通信コネクタ３２と接続され、パワーコンディショナー１との間でデータの送受を行う。通信コネクタ５２は、通信コネクタ４３と接続され、ＨＶ基板４０との間でデータの送受を行う。 The communication connector 51 is connected to the communication connector 32 and transmits and receives data between the power conditioner 1. The communication connector 52 is connected to the communication connector 43 and transmits and receives data between the HV board 40.

ＡＦＥ５３は、電池モジュール１１－１～１１－７のそれぞれのセル電圧を検出し、ディジタルデータに変換する。 AFE53 detects the cell voltage of each of the battery modules 11-1 to 11-7 and converts it into digital data.

マイクロプロセッサ５４は、パワーコンディショナー１からのデータ、ＨＶ基板４０からのデータ、ＡＦＥ５３からのデータ等を基に、各種の制御を行う。 The microprocessor 54 performs various controls based on data from the power conditioner 1, data from the HV board 40, data from the AFE 53, etc.

光絶縁素子としては、フォトカプラやディジタルアイソレータ等の素子であり、ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間を接続する。ＡＦＥ５３には高電圧が印加されるので、ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間は、フォトカップラ５５でアイソレーションを行っている。 The optical isolation element is an element such as a photocoupler or digital isolator, and connects AFE 53 and microprocessor 54. Since a high voltage is applied to AFE 53, isolation is provided between AFE 53 and microprocessor 54 by photocoupler 55.

コネクタ５６－１～５６－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７側のコネクタ１４－１～１４－７と接続する端子である。コネクタ１４（１４－１～１４－７）は、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎのセル電圧を監視するためのコネクタである。コネクタ５６－１～５６－７は、それぞれ、電池モジュール１１－１～１１－７のセル電圧をＢＭＳ基板５０側に伝達している。 The connectors 56-1 to 56-7 are terminals that connect to the connectors 14-1 to 14-7 on the battery modules 11-1 to 11-7 side, respectively. The connectors 14 (14-1 to 14-7) are connectors for monitoring the cell voltages of the battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n. The connectors 56-1 to 56-7 transmit the cell voltages of the battery modules 11-1 to 11-7, respectively, to the BMS board 50 side.

図７は、ＢＭＳ基板５０に配置されるＡＦＥ回路素子５３０の概要を示すブロック図である。本実施形態では、電池モジュール１１－１～１１－７に対応させた数だけ、図７に示すようなＡＦＥ回路素子５３０を配置して、ＡＦＥ５３の機能を実現している。なお、ここでは、ＡＦＥ回路素子５３０の機能の中で、本発明の説明に必要な部分に限定して説明する。 Figure 7 is a block diagram showing an overview of the AFE circuit element 530 arranged on the BMS board 50. In this embodiment, the functions of the AFE 53 are realized by arranging the AFE circuit elements 530 as shown in Figure 7 in the number corresponding to the battery modules 11-1 to 11-7. Note that the following explanation will be limited to the part of the functions of the AFE circuit element 530 that is necessary for explaining the present invention.

図７において、端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍ（ｍは任意の整数）は、バッテリースタックのセル電圧を検出するための測定端子である。バッテリースタックのセル電圧を検出する場合、端子Ａ１から端子Ａｍの順に、最も高い電位の電極から最も電位の低い電極となるように、バッテリーセルを接続する。 In FIG. 7, terminals A1, A2, ..., Am (m is any integer) are measurement terminals for detecting the cell voltage of the battery stack. When detecting the cell voltage of the battery stack, the battery cells are connected in the order from terminal A1 to terminal Am, from the electrode with the highest potential to the electrode with the lowest potential.

端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍの段間の抵抗Ｒａ及びスイッチ回路Ｓａは、バッテリーセルをバランスさせるためのものである。すなわち、スイッチ回路Ｓａをオンすると、バッテリーセルの両極が抵抗Ｒａを介して接続され、バッテリーセル内のエネルギーがジュール熱により消費される。これにより、バッテリーセルの中で充電量が多いセルのエネルギーを消費させ、各バッテリーセルの充電量を均一化することができる。 The resistor Ra and switch circuit Sa between the stages of terminals A1, A2, ..., Am are intended to balance the battery cells. That is, when the switch circuit Sa is turned on, both poles of the battery cell are connected via the resistor Ra, and the energy in the battery cell is consumed by Joule heat. This causes the energy of the battery cell with the highest charge to be consumed, making it possible to equalize the charge of each battery cell.

端子Ｄ１及び端子Ｄ２は、データの入出力の端子である。ＡＦＥ５３とマイクロプロセッサ５４との間は、端子Ｄ１及び端子Ｄ２を通じて、データが入出力される。 Terminals D1 and D2 are terminals for inputting and outputting data. Data is input and output between the AFE 53 and the microprocessor 54 via terminals D1 and D2.

図８は、電池モジュール１１－１～１１－７に対応させて、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を配置したときの説明図である。 Figure 8 is an explanatory diagram showing the arrangement of AFE circuit elements 530-1 to 530-7 corresponding to battery modules 11-1 to 11-7.

図５に示したように、電池モジュール１１－１～１１－７には、バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎからなるバッテリースタックが設けられている。各バッテリーセル２０－１、２０－２、…、２０－ｎの両端及び段間は、それぞれ、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の端子Ａ１、Ａ２、…、Ａｍに接続される。また、各ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７は直列に接続される。 As shown in FIG. 5, battery modules 11-1 to 11-7 are provided with a battery stack consisting of battery cells 20-1, 20-2, ..., 20-n. Both ends and inter-stages of each battery cell 20-1, 20-2, ..., 20-n are connected to terminals A1, A2, ..., Am of AFE circuit elements 530-1 to 530-7, respectively. In addition, each AFE circuit element 530-1 to 530-7 is connected in series.

図８に示した構成により、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリースタックを構成するバッテリーセルのセル電圧は、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７により検出される。そして、各電池モジュール１１－１～１１－７のバッテリースタックを構成するバッテリーセルのセル電圧は、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７によりディジタル値に変換され、光絶縁素子であるフォトカップラ５５を介して、マイクロプロセッサ５４に送られる。 With the configuration shown in FIG. 8, the cell voltages of the battery cells that make up the battery stack of each battery module 11-1 to 11-7 are detected by the AFE circuit elements 530-1 to 530-7. The cell voltages of the battery cells that make up the battery stack of each battery module 11-1 to 11-7 are then converted to digital values by the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 and sent to the microprocessor 54 via the photocoupler 55, which is an optical isolation element.

＜第１の実施形態＞
本発明にかかる蓄電池制御システムは、上述のように構成される蓄電池ユニット３における電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板３０との接続部に適用される。 First Embodiment
The battery control system according to the present invention is applied to the connection portion between the battery modules 11-1 to 11-7 and the BMS board 30 in the battery unit 3 configured as described above.

図８に示したように、電池モジュール１１－１～１１－７とＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７とを対応させた場合、電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板３０との接続が不十分であると、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７に損傷を与える可能性がある。 As shown in FIG. 8, when the battery modules 11-1 to 11-7 correspond to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7, if the connection between the battery modules 11-1 to 11-7 and the BMS board 30 is insufficient, the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 may be damaged.

例えば、図８において、電池モジュール１１－７とＡＦＥ回路素子５３０－７との間の配線が欠落した状態を想定する。このとき、電池モジュール１１－１～電池モジュール１１－６からの電源はＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－６に供給されるが、ＡＦＥ回路素子５３０－７には、電源は供給されない。 For example, in FIG. 8, assume that the wiring between battery module 11-7 and AFE circuit element 530-7 is missing. In this case, power is supplied from battery modules 11-1 to 11-6 to AFE circuit elements 530-1 to 530-6, but no power is supplied to AFE circuit element 530-7.

この状態で、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を直列接続したとすると、ＡＦＥ回路素子５３０－７の端子Ａｍに電圧が供給されない状態で、ＡＦＥ回路素子５３０－７の端子Ａ１にＡＦＥ回路素子５３０－６の端子Ａｍからの電圧が供給されることになる。ＡＦＥ回路素子５３０－７の端子Ａｍの電圧が決まらない状態で、ＡＦＥ回路素子５３０－７の端子Ａ１に電圧が供給されると、電位が逆転し、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７に損傷を与える危険性がある。 If AFE circuit elements 530-1 to 530-7 are connected in series in this state, the voltage from terminal Am of AFE circuit element 530-6 will be supplied to terminal A1 of AFE circuit element 530-7 when no voltage is supplied to terminal Am of AFE circuit element 530-7. If a voltage is supplied to terminal A1 of AFE circuit element 530-7 when the voltage of terminal Am of AFE circuit element 530-7 is not determined, the potential will be reversed, posing a risk of damaging AFE circuit elements 530-1 to 530-7.

そこで、本実施形態では、各電池モジュール１１－１～１１－７とＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７との間の接続状態を検出できるようにしている。 Therefore, in this embodiment, it is possible to detect the connection state between each battery module 11-1 to 11-7 and the AFE circuit elements 530-1 to 530-7.

図９は、本発明の第１の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。前述したように、電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板３０との間は、中継ケーブル７０－１～７０－７により接続される。ここで、中継ケーブル７０－１～７０－７のコネクタ７２－１～７２－７と、ＢＭＳ基板３０のコネクタ５６－１～５６－７との間の接続が不完全であると、上述のように、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７に損傷を与える危険性がある。 Figure 9 is a block diagram showing an overview of the energy storage control system according to the first embodiment of the present invention. As described above, the battery modules 11-1 to 11-7 are connected to the BMS board 30 by relay cables 70-1 to 70-7. If the connection between the connectors 72-1 to 72-7 of the relay cables 70-1 to 70-7 and the connectors 56-1 to 56-7 of the BMS board 30 is incomplete, there is a risk of damaging the AFE circuit elements 530-1 to 530-7, as described above.

本実施形態では、コネクタ５６－１～５６－７からＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７への経路中に、接続検出部１０１（１０１－１～１０１－７）が設けられる。より具体的には、接続検出部１０１－１は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように構成される。なお、他の接続検出部１０１－２～１０２－７も同様である。 In this embodiment, connection detectors 101 (101-1 to 101-7) are provided in the paths from connectors 56-1 to 56-7 to AFE circuit elements 530-1 to 530-7. More specifically, connection detector 101-1 is configured as shown in FIGS. 10A and 10B. The other connection detectors 101-2 to 102-7 are configured similarly.

図１０Ａ及び図１０Ｂは、接続検出部１０１－１の具体構成を示す接続図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、接続検出部１０１－１は、絶縁素子であるフォトカップラ１２１及び１２２と、ＭＯＳトランジスタ１２３とから構成される。入力電気信号を発光素子でいったん光信号に変え、その光信号を受光素子で再度電気信号に戻して出力する光絶縁素子であれば、フォトカップラ１２１としていずれの素子を用いてもよい。 Figures 10A and 10B are connection diagrams showing a specific configuration of the connection detection unit 101-1. As shown in Figures 10A and 10B, the connection detection unit 101-1 is composed of photocouplers 121 and 122, which are insulating elements, and a MOS transistor 123. Any element may be used as the photocoupler 121, so long as it is an optically insulating element that converts an input electrical signal into an optical signal using a light-emitting element, and then converts the optical signal back into an electrical signal using a light-receiving element for output.

コネクタ５６－１からＡＦＥ回路素子５３０－１への配線の中で最大電位となる配線Ｌ＋と、最小電位となる配線Ｌ－とすると、フォトカップラ１２１を構成するフォトトランジスタ側及びフォトカップラ１２２を構成するダイオード側は、配線Ｌ＋と配線Ｌ－との間に接続される。フォトカップラ１２１のダイオード側は、ＭＯＳトランジスタ１２３により駆動される。ＭＯＳトランジスタ１２３のゲートには、接続検出信号Ｓ１が供給される。フォトカップラ１２２のトランジスタ側からは、接続確認結果信号Ｓ２が導出される。 If the wiring from connector 56-1 to AFE circuit element 530-1 has the highest potential, line L+, and the wiring has the lowest potential, line L-, then the phototransistor side constituting photocoupler 121 and the diode side constituting photocoupler 122 are connected between line L+ and line L-. The diode side of photocoupler 121 is driven by MOS transistor 123. A connection detection signal S1 is supplied to the gate of MOS transistor 123. A connection confirmation result signal S2 is derived from the transistor side of photocoupler 122.

図１０Ａは、中継ケーブル７０－１のコネクタ７２－１と、ＢＭＳ基板３０のコネクタ５６－１とが確実に接続されている状態を示す。図１０Ａに示すように、中継ケーブル７０－１のコネクタ７２－１と、ＢＭＳ基板３０のコネクタ５６－１との間の接続が完全であれば、ＭＯＳトランジスタ１２３のゲートに、マイクロプロセッサ５４から接続検出信号Ｓ１を供給すると、ＭＯＳトランジスタ１２３がオンし、フォトカップラ１２１がオンし、配線Ｌ＋と配線L－との間に電流が流れる。これにより、フォトカップラ１２２がオンし、フォトカップラ１２２から接続確認結果信号Ｓ２が出力される。 Figure 10A shows a state in which the connector 72-1 of the relay cable 70-1 and the connector 56-1 of the BMS board 30 are securely connected. As shown in Figure 10A, if the connection between the connector 72-1 of the relay cable 70-1 and the connector 56-1 of the BMS board 30 is perfect, when the microprocessor 54 supplies a connection detection signal S1 to the gate of the MOS transistor 123, the MOS transistor 123 turns on, the photocoupler 121 turns on, and a current flows between the wiring L+ and the wiring L-. This turns on the photocoupler 122, and the photocoupler 122 outputs a connection confirmation result signal S2.

これに対して、図１０Ｂは、中継ケーブル７０－１のコネクタ７２－１と、ＢＭＳ基板３０のコネクタ５６－１との間の接続が不完全な状態を示す。図１０Ｂに示すように、中継ケーブル７０－１のコネクタ７２－１と、ＢＭＳ基板３０のコネクタ５６－１との間の接続が不完全なら、配線Ｌ＋と配線Ｌ－との間に電流が流れず、フォトカップラ１２２から接続確認結果信号Ｓ２は出力されない。 In contrast, Figure 10B shows a state in which the connection between the connector 72-1 of the relay cable 70-1 and the connector 56-1 of the BMS board 30 is incomplete. As shown in Figure 10B, if the connection between the connector 72-1 of the relay cable 70-1 and the connector 56-1 of the BMS board 30 is incomplete, no current flows between the wires L+ and L-, and the connection confirmation result signal S2 is not output from the photocoupler 122.

このように、本発明の第１の実施形態では、電池モジュール１１－１～１１－７の第１正極端子及び第１負極端子の各々が接続される、ＢＭＳ基板５０のコネクタ５６－１～５６－７（接続端子）の第２正極端子からの配線Ｌ＋、第２負極端子からの配線Ｌ－のそれぞれの間に、接続検出部１０１－１～１０１－７が設けられる。接続検出部１０１－１～１０１－７は、第２正極端子からの配線Ｌ＋と、第２負極端子からの配線Ｌ－に流れる電流の有無を検出する。マイクロプロセッサ５４（判定制御部）は、接続検出部１０１－１～１０１－７から供給される電流の有無を示す情報により、電池モジュール１１－１～１１－７が接続端子に正常に接続されているか否かを判定する。これにより、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）とＢＭＳ基板３０との間の接続状態が判定できる。 In this way, in the first embodiment of the present invention, the connection detection units 101-1 to 101-7 are provided between the wiring L+ from the second positive terminal and the wiring L- from the second negative terminal of the connectors 56-1 to 56-7 (connection terminals) of the BMS board 50 to which the first positive terminal and the first negative terminal of the battery modules 11-1 to 11-7 are connected, respectively. The connection detection units 101-1 to 101-7 detect the presence or absence of current flowing through the wiring L+ from the second positive terminal and the wiring L- from the second negative terminal. The microprocessor 54 (determination control unit) determines whether the battery modules 11-1 to 11-7 are normally connected to the connection terminals based on information indicating the presence or absence of current supplied from the connection detection units 101-1 to 101-7. This allows the connection state between the battery modules 11 (11-1 to 11-7) and the BMS board 30 to be determined.

＜第２の実施形態＞
図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。前述したように、電池モジュール１１－１～１１－７とＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７とを対応させた場合、電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板３０との接続が不十分であると、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７に損傷を与える可能性がある。そこで、この実施形態では、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を直列接続する経路中に、スイッチ部１０２－１、１０２－２、…を設けることで、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の損傷を抑えるようにしている。 Second Embodiment
11 is a block diagram of an overview of a power storage control system according to a second embodiment of the present invention. As described above, when the battery modules 11-1 to 11-7 correspond to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7, if the connection between the battery modules 11-1 to 11-7 and the BMS board 30 is insufficient, the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 may be damaged. Therefore, in this embodiment, the switch units 102-1, 102-2, ... are provided in the path that connects the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 in series to suppress damage to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7.

図１２は、スイッチ部１０２（１０２－１、１０２－２、…）の具体構成を示す接続図である。図１２に示すように、スイッチ部１０２（１０２－１、１０２－２、…）は、光絶縁素子であるフォトＭＯＳリレー１３１から構成される。入力電気信号を発光素子でいったん光信号に変え、その光信号を受光素子で再度電気信号に戻して出力する光絶縁素子であれば、いずれの素子を用いてもよい。 Figure 12 is a connection diagram showing the specific configuration of the switch unit 102 (102-1, 102-2, ...). As shown in Figure 12, the switch unit 102 (102-1, 102-2, ...) is composed of a photoMOS relay 131, which is an optical isolation element. Any optical isolation element may be used as long as it converts an input electrical signal into an optical signal using a light-emitting element, converts the optical signal back into an electrical signal using a light-receiving element, and outputs the converted signal.

図１２において、ＡＦＥ回路素子５３０－１の配線Ｌ－と、その下段にあるＡＦＥ回路素子５３０－２の配線Ｌ＋との間に、フォトＭＯＳリレー１３１が設けられる。フォトＭＯＳリレー１３１のダイオード側は、ＭＯＳトランジスタ１３２により駆動される。 In FIG. 12, a photoMOS relay 131 is provided between the wiring L- of the AFE circuit element 530-1 and the wiring L+ of the AFE circuit element 530-2 located below it. The diode side of the photoMOS relay 131 is driven by a MOS transistor 132.

ＭＯＳトランジスタ１３２のゲートに接続開始信号Ｓ３を供給していないときには、フォトＭＯＳリレー１３１がオフしている。これにより、ＡＦＥ回路素子５３０－１の配線Ｌ－と、その下段にあるＡＦＥ回路素子５３０－２の配線Ｌ＋との間は、遮断されている。 When the connection start signal S3 is not supplied to the gate of the MOS transistor 132, the photoMOS relay 131 is off. This blocks the connection between the wiring L- of the AFE circuit element 530-1 and the wiring L+ of the AFE circuit element 530-2 located below it.

ＭＯＳトランジスタ１３２のゲートに接続開始信号Ｓ３が供給されると、フォトＭＯＳリレー１３１がオンする。これにより、ＡＦＥ回路素子５３０－１の配線Ｌ－と、その下段にあるＡＦＥ回路素子５３０－２の配線Ｌ＋との間が接続される。 When a connection start signal S3 is supplied to the gate of the MOS transistor 132, the photoMOS relay 131 turns on. This connects the wiring L- of the AFE circuit element 530-1 to the wiring L+ of the AFE circuit element 530-2 located below it.

このように、この実施形態では、ＢＭＳ基板５０（制御基板）に電池モジュール１１－１～１１－７を構成する直列に接続されたセル電池の各々の電圧を測定するＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７（セル電圧測定回路）が設けられる。そして、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７におけるセル電池が接続される正極端子及び負極端子からなる端子Ａ１～Ａｍ（測定端子）の各々において、直列に接続された隣接する端子Ａ１～Ａｍの負極端子と正極端子との間に、スイッチ部１０２－１～１０２－６が設けられる。スイッチ部１０２－１～１０２－６は、それぞれ、マイクロプロセッサ５４（導通制御部）によりオンオフ制御される。これにより、電池モジュール１１（１１－１～１１－７）とＢＭＳ基板３０との間が未接続の状態であっても、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を直列接続する経路を遮断することで、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の損傷を抑制できる。 Thus, in this embodiment, AFE circuit elements 530-1 to 530-7 (cell voltage measurement circuits) that measure the voltage of each of the serially connected cell batteries that make up battery modules 11-1 to 11-7 are provided on the BMS board 50 (control board). Then, in each of terminals A1 to Am (measurement terminals) consisting of positive and negative terminals to which the cell batteries in the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 are connected, switch units 102-1 to 102-6 are provided between the negative and positive terminals of adjacent terminals A1 to Am that are connected in series. The switch units 102-1 to 102-6 are each controlled to be turned on and off by the microprocessor 54 (conductivity control unit). As a result, even if the battery modules 11 (11-1 to 11-7) and the BMS board 30 are not connected, the path connecting the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 in series is cut off, thereby preventing damage to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7.

＜第３の実施形態＞
図１３は、本発明の第３の実施形態にかかる蓄電制御システムの概要のブロック図である。この実施形態では、コネクタ５６－１～５６－７からＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７への経路中に、接続検出部１０１（１０１－１～１０１－７）を設けるとともに、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７を直列接続する経路中に、スイッチ部１０２（１０２－１、１０２－２、…）を設けることで、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の損傷を抑えるようにしている。 Third Embodiment
13 is a block diagram of an outline of a power storage control system according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a connection detection unit 101 (101-1 to 101-7) is provided in the path from the connectors 56-1 to 56-7 to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7, and a switch unit 102 (102-1, 102-2, ...) is provided in the path connecting the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 in series, thereby suppressing damage to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7.

図１４は、本発明の第３の実施形態にかかる蓄電制御システムでの制御を示すフローチャートである。
（ステップＳＴ１０１）マイクロプロセッサ５４は、接続検出部１０１－１～１０２－７に接続検出信号を送信する。 FIG. 14 is a flowchart showing control in the power storage control system according to the third embodiment of the present invention.
(Step ST101) The microprocessor 54 transmits a connection detection signal to the connection detection sections 101-1 to 102-7.

（ステップＳＴ１０２）マイクロプロセッサ５４は、接続検出部１０１－１～１０２－７からの接続検出確認信号を判定し、全ての電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板５０との接続が行われたかを判定する。 (Step ST102) The microprocessor 54 checks the connection detection confirmation signals from the connection detectors 101-1 to 102-7 and determines whether all battery modules 11-1 to 11-7 are connected to the BMS board 50.

（ステップＳＴ１０３）マイクロプロセッサ５４は、全てのＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７で電池モジュール１１－１～１１－７との接続が行われたと判定すると（ステップＳＴ１０２：Ｙｅｓ）、スイッチ部１０２－１、１０２－２、…に接続開始信号を供給し、スイッチ部１０２－１、１０２－２、…をオンさせる。 (Step ST103) When the microprocessor 54 determines that all of the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 have been connected to the battery modules 11-1 to 11-7 (Step ST102: Yes), it supplies a connection start signal to the switch units 102-1, 102-2, ..., and turns on the switch units 102-1, 102-2, ....

（ステップＳＴ１０４）マイクロプロセッサ５４は、電池モジュール１１－１～１１－７との接続が行われていない接続箇所が何れか１つでもあると判定すると（ステップＳＴ１０２：Ｎｏ）、スイッチ部１０２－１、１０２－２、…はオフ状態に維持し、警告を報知して、ユーザに、電池モジュール１１－１～１１－７の接続の確認を促す。 (Step ST104) If the microprocessor 54 determines that any of the connection points is not connected to the battery modules 11-1 to 11-7 (step ST102: No), it keeps the switches 102-1, 102-2, ... in the OFF state and issues a warning to prompt the user to check the connections of the battery modules 11-1 to 11-7.

本実施形態では、全ての電池モジュール１１－１～１１－７とＢＭＳ基板５０との接続が確実に行われてから、スイッチ部１０２－１、１０２－２、…をオンさせることで、ＡＦＥ回路素子５３０－１～５３０－７の損傷を防止し、各バッテリーセルの電圧を正確に計測することができる。 In this embodiment, after all battery modules 11-1 to 11-7 are securely connected to the BMS board 50, the switches 102-1, 102-2, ... are turned on to prevent damage to the AFE circuit elements 530-1 to 530-7 and to accurately measure the voltage of each battery cell.

また、上述した実施形態において、電源システムを図１５に示す構成としてもよい。図１５は、本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。図１５の電源システム１０Ａにおいて、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３及びＥＶスタンド４の各々は、パワーコンディショナー１Ａ、１Ｂ、１Ｃのそれぞれに独立して接続されている。
図１５において、パワーコンディショナー１Ａ、１Ｂ及び１Ｃの各々は、分電盤６を介して、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３、ＥＶスタンド４のそれぞれの間における電力（電気エネルギー）の供給または需給を行っている。
図１５における、蓄電池ユニット３の構成及び動作については、すでに説明した本実施形態における蓄電池ユニット３と同様である。 In the above-described embodiment, the power supply system may be configured as shown in Fig. 15. Fig. 15 is a block diagram showing an outline of another configuration example of the power supply system according to the present invention. In a power supply system 10A in Fig. 15, the solar panel 2, the storage battery unit 3, and the EV stand 4 are each independently connected to power conditioners 1A, 1B, and 1C, respectively.
In FIG. 15 , each of power conditioners 1A, 1B, and 1C supplies or demands power (electrical energy) between a solar panel 2, a storage battery unit 3, and an EV stand 4, respectively, via a distribution board 6.
The configuration and operation of the storage battery unit 3 in FIG. 15 are similar to those of the storage battery unit 3 in the present embodiment already described.

また、上述した実施形態において、電源システムを図１６に示す構成としてもよい。図１６は、本発明に係る電源システムの他の構成例の概要を示すブロック図である。図１６の電源システム１０Ｂにおいて、ソーラーパネル２及び蓄電池ユニット３の各々はパワーコンディショナー１Ｄに接続され、ＥＶスタンド４は、パワーコンディショナー１Ｃに接続されている。
図１６において、パワーコンディショナー１Ｃ及び１Ｄの各々は、分電盤６を介して、ソーラーパネル２、蓄電池ユニット３、ＥＶスタンド４のそれぞれの間における電力（電気エネルギー）の供給または需給を行っている。
図１６における、蓄電池ユニット３の構成及び動作については、すでに説明した本実施形態における蓄電池ユニット３と同様である。 In the above-described embodiment, the power supply system may be configured as shown in Fig. 16. Fig. 16 is a block diagram showing an outline of another configuration example of the power supply system according to the present invention. In a power supply system 10B in Fig. 16, the solar panel 2 and the storage battery unit 3 are each connected to a power conditioner 1D, and the EV stand 4 is connected to a power conditioner 1C.
In FIG. 16 , each of power conditioners 1C and 1D supplies or demands power (electrical energy) between a solar panel 2, a storage battery unit 3, and an EV stand 4, respectively, via a distribution board 6.
The configuration and operation of the storage battery unit 3 in FIG. 16 are similar to those of the storage battery unit 3 in the present embodiment already described.

上述した実施形態における電源システム１０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 The power supply system 10 in the above-mentioned embodiment may be realized in whole or in part by a computer. In this case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed to realize the function. Note that the term "computer system" here includes hardware such as an OS and peripheral devices. Furthermore, the term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, optical magnetic disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into a computer system. Furthermore, the term "computer-readable recording medium" may include a medium that dynamically holds a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and a medium that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in such a case. Furthermore, the above-mentioned program may be a program for realizing a part of the above-mentioned function, or may be a program that can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the computer system, or may be a program that is realized using a programmable logic device such as an FPGA.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs that do not deviate from the gist of the present invention.

３…蓄電池ユニット、１１（１１－１～１１－７）…電池モジュール、１２…制御管理モジュール、１３（１３－１～１３－７）… コネクタ、１４（１４－１～１７－７）…コネクタ、５４…マイクロプロセッサ、５６（５６－１～５６－７）…コネクタ、１０１（１０１－１～１０１－７）… 接続検出部、１０２（１０２－１～１０２－６）…スイッチ部、１２１，１２２…フォトカップラ、１３１…フォトＭＯＳリレー、５３０－１～５３０－７…ＡＦＥ回路素子 3...storage battery unit, 11 (11-1 to 11-7)...battery module, 12...control management module, 13 (13-1 to 13-7)...connector, 14 (14-1 to 17-7)...connector, 54...microprocessor, 56 (56-1 to 56-7)...connector, 101 (101-1 to 101-7)...connection detection unit, 102 (102-1 to 102-6)...switch unit, 121, 122...photocoupler, 131...photoMOS relay, 530-1 to 530-7...AFE circuit element

Claims

A control board that controls the voltage of a battery module constituting a storage battery, and a storage battery control system that manages the connection state of the battery module,
a cell voltage measurement circuit provided on the control board for measuring the voltage of each of the cell batteries connected in series that constitute the battery module;
In each of the measurement terminals in the cell voltage measurement circuit, which are composed of a positive terminal and a negative terminal to which the cell battery is connected, a switch unit is provided between the negative terminal and the positive terminal of the adjacent measurement terminal connected in series;
a conduction control unit that controls on/off of each of the switches;
A battery control system comprising:

The battery control system according to claim 1, characterized in that the conduction control unit turns each of the switch units on when the negative and positive terminals of the battery module are normally connected to all of the measurement terminals, and turns each of the switch units off when any one of the negative and positive terminals of the battery module is not normally connected to the measurement terminal .

The battery control system according to claim 1 or 2 , wherein the switch unit is an optical isolation element.

a connection detection unit provided between the positive terminal and the negative terminal of a connection terminal of the control board to which the positive terminal and the negative terminal of the battery module are connected, the connection detection unit detecting the presence or absence of a current flowing from the positive terminal of the connection terminal to the negative terminal of the connection terminal;
a determination control unit that determines whether or not the battery module is normally connected to the connection terminal based on the information indicating the presence or absence of the current supplied from the connection detection unit;
The battery control system according to claim 1 , further comprising:

The connection detection unit ,
a current detection unit and a switch unit connected in series between the connection terminals,
The determination control unit,
When detecting a connection state between the battery module and the connection terminal, the switch unit is turned on;
The current detection unit detects the current.
5. The battery control system according to claim 4.

Each of the current detection unit and the switch unit is
The battery control system according to claim 5 , wherein each of the first and second electrodes is an optical isolation element.