组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种能够恰当地进行通信的组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法。组合电池系统(100)具备：控制部(117)，其具有监视属于蓄电池模块(110)的各二次电池(115)的电池状态来取得电池信息的单元监视部(116)和在收纳有该蓄电池模块(110)的金属壳体(101)内通过无线传送所述电池信息的无线通信部(118)；管理装置(120),其在金属壳体(101)内相互进行无线通信来管理各个蓄电池模块(110)。管理装置(120)每隔预定间隔对各蓄电池模块(110)发送包含用于指定下个测量定时的信息的测量指示，并按照所述测量指示，对单元监视部(116)进行控制以便在各蓄电池模块之间同时测量蓄电池的电池状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法
本专利技术涉及一种组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法。
技术介绍
在陆海空的交通工具(船舶、铁道、汽车等)的驱动系统、后备供电用UPS(UninterruptiblePowerSupply，不间断电源装置)、用于电力系统稳定化的大规模蓄电设备等各种领域中，使用铅电池或锂离子电池等二次电池。在这些蓄电池设备中，为了得到系统所需要的输出、容量，串联和并联连接大量二次电池单元和/或二次电池模块而构成蓄电池系统。二次电池根据其化学性质决定可充放电的电流或功率量，超过其而进行充放电时，有可能引起性能急剧的劣化或故障。为了防止这些，需要一边监视二次电池的状态一边进行充放电。此外，向蓄电池系统流入的电流时时刻刻发生变化，因此在假定在特别短的时间内产生较大电流变化的蓄电池系统中，为了确保其安全性，要求在较早的周期收集电池信息。此外，为了使构成蓄电池系统的各蓄电池模块的电压、电流、温度、电池容量等状态信息的测量误差最小，需要以较高的时刻精度同时测量蓄电池模块的状态。以往的组合电池系统将蓄电池模块设置在不燃性的金属壳体内，由电池控制器对各蓄电池模块的状态进行监视。电池控制器与各蓄电池模块有线连接，定期收集电压等信息。但是，大量布线的情况下绝缘或维护(定期检查)需要成本，因此提出了将通信无线化的方案。在专利文献1中记载了如下的组合电池系统：在串联连接多个电池单元而构成的组合电池系统中，通过无线信号向管理装置发送电池单元的电池信息。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-142083号公报专利技术内容专利技术要解决的问题然而，如专利文献1所示，在金属壳体的内部设置有无线通信用天线的组合电池系统中，在金属制的壳体内部电波反射而生成大量反射波，天线之间的传播路径成为具有多个路径的多路径环境。因此，在天线的接收点合成多个电波，依存于天线的位置或通信频率，传播特性较大地发生变化。例如，相对于在某通信信道中电波传播特性良好，在其他通信信道中有时电波传播特性较大下降。电波传播特性依存于频率而发生较大变化，因此在某频率下的通信中，在管理装置侧与蓄电池模块之间存在无法进行通信的可能性。该情况下，存在如下的问题：测量指示传递不到在该频率下电波传播特性劣化的蓄电池模块。另一方面，为了组合电池系统的放热等，基于金属壳体的电波的密封不完全的情况下，串联和/或并联连接多个组合电池系统而使用的蓄电池系统中，存在相邻的组合电池系统之间的通信干扰的问题。此外，从组合电池系统泄漏了电波的情况下，即使事先进行了金属壳体内部的传播特性的调整，壳体内部的传播特性也会根据周边环境而变化，因此要求用于避免金属壳体内的电波传播的下降且避免与相邻系统的干扰的方法。本专利技术的目的是提供一种能够恰当地进行通信的组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法。用于解决问题的手段为了解决所述问题，本专利技术的电池系统的特征在于，具备：蓄电池模块侧管理装置，其具有电池监视部，其对属于包含串联、并联或串并联连接的多个蓄电池而构成的蓄电池模块的各蓄电池的电池状态进行监视来取得电池信息，并且具有在收纳有该蓄电池模块的金属壳体内通过无线传送所述电池信息的通信部；以及管理装置，其在所述金属壳体内与收纳在所述金属壳体内的多个蓄电池模块各自所具备的所述蓄电池模块侧管理装置相互进行无线通信来管理各个所述蓄电池模块，所述管理装置每隔预定间隔对所述各蓄电池模块侧管理装置发送包含用于指定下个测量定时的信息的测量指示，并对所述电池监视部进行控制，以便按照所述测量指示在各个所述蓄电池模块之间同时测量蓄电池的电池状态。本专利技术的蓄电池电池系统的特征在于，在排列多个所述组合电池系统而构成的蓄电池系统中，对每个所述组合电池系统变更所述各组合电池系统的通信时间、通信频率、通信空间或扩频码中的某一个。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种可恰当地进行通信的组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法。附图说明图1是表示排列了多个本专利技术的第1实施方式的组合电池系统的蓄电池系统的结构的图。图2是表示上述第1实施方式的组合电池系统的结构的图。图3是表示上述第1实施方式的蓄电池模块的结构的图。图4是表示具备上述第1实施方式的蓄电池模块的组合电池系统的结构的图。图5是说明上述第1实施方式的组合电池系统的电池性能与电池信息收集周期的关系的图。图6是表示收纳了上述第1实施方式的蓄电池模块的小盒子内的电波传播特性的图。图7是说明上述第1实施方式的组合电池系统内的电波传播特性的图。图8是说明上述第1实施方式的组合电池系统之间的电波泄漏引起的干扰的图。图9是示意性地表示排列了多个上述第1实施方式的组合电池系统时的结构的图。图10是说明基于上述第1实施方式的组合电池系统的多路访问控制方式的干扰避免方法的图。图11是表示本专利技术的第2实施方式的组合电池系统的管理装置的通信控制的流程图。图12是表示上述第2实施方式的组合电池系统的管理装置与各蓄电池模块之间的通信控制的控制序列图。图13是表示在上述第2实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图14是表示本专利技术的第3实施方式的组合电池系统的管理装置的通信控制的流程图。图15是表示上述第3实施方式的组合电池系统的管理装置与各蓄电池模块之间的通信控制的控制序列图。图16是表示在上述第3实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图17是表示在本专利技术的第4实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图18是表示在本专利技术的第5实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图19是表示在本专利技术的第6实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图20是表示在本专利技术的第7实施方式的组合电池系统内的管理装置与蓄电池模块之间进行时分复用通信的例子的图。图21是表示本专利技术的第8实施方式的组合电池系统的管理装置与各蓄电池模块之间的通信控制的控制序列图。图22是表示上述第8实施方式的组合电池系统的管理装置与各蓄电池模块之间的通信控制的控制序列图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细的说明。(第1实施方式)图1是表示排列了多个本专利技术的第1实施方式的组合电池系统的蓄电池系统的结构的图。本实施方式的蓄电池系统是应用于通过无线信号进行多个电池单元的监视控制和管理的组合电池系统的例子。〔整体结构〕如图1所示，蓄电池系统10具备配置了多个的组合电池系统100－1～100－n和管理组合电池系统100－1～100－n整体的蓄电池系统控制器20而构成。组合电池系统100－1～100－n的结构相同，因此以组合电池系统100－3为代表进行表示。另外，在以下的说明中，在不对组合电池系统100－1～100－n进行特别区别的情况下，表述为组合电池系统100。组合电池系统100具备排列配置了多个(在此为每一列4个的4层)的蓄电池模块110和管理装置120。将组合电池系统100收纳在由金属壳体101构成的电池架中。在金属壳体101的前面设有金属制的门102和用于开关门10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合电池系统，其特征在于，具备：蓄电池模块侧管理装置，其具有对属于包含串联、并联或串并联连接的多个蓄电池而构成的蓄电池模块的各蓄电池的电池状态进行监视来取得电池信息的电池监视部，并且具有在收纳有该蓄电池模块的金属壳体内通过无线传送所述电池信息的通信部；以及管理装置，其在所述金属壳体内与收纳在所述金属壳体内的多个蓄电池模块中分别具备的所述蓄电池模块侧管理装置相互进行无线通信来管理各个所述蓄电池模块，所述管理装置每隔预定间隔对所述各蓄电池模块侧管理装置发送包含用于指定下个测量定时的信息的测量指示，并对所述电池监视部进行控制，以便按照所述测量指示，在各个所述蓄电池模块之间同时测量蓄电池的电池状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合电池系统，其特征在于，具备：蓄电池模块侧管理装置，其具有对属于包含串联、并联或串并联连接的多个蓄电池而构成的蓄电池模块的各蓄电池的电池状态进行监视来取得电池信息的电池监视部，并且具有在收纳有该蓄电池模块的金属壳体内通过无线传送所述电池信息的通信部；以及管理装置，其在所述金属壳体内与收纳在所述金属壳体内的多个蓄电池模块中分别具备的所述蓄电池模块侧管理装置相互进行无线通信来管理各个所述蓄电池模块，所述管理装置每隔预定间隔对所述各蓄电池模块侧管理装置发送包含用于指定下个测量定时的信息的测量指示，并对所述电池监视部进行控制，以便按照所述测量指示，在各个所述蓄电池模块之间同时测量蓄电池的电池状态。2.根据权利要求1所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置通过广播对所述各蓄电池模块侧管理装置发送所述测量指示，所述蓄电池模块侧管理装置个别地向所述管理装置发送测量出的所述电池信息。3.根据权利要求1所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置通过广播对所述各蓄电池模块侧管理装置发送所述测量指示，再次发送时通过单播进行发送。4.根据权利要求1所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置在没有接收到来自所述蓄电池模块侧管理装置的应答的情况下，改变通信频率后对该蓄电池模块侧管理装置再次发送所述测量指示。5.根据权利要求1所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置在没有接收到来自所述蓄电池模块侧管理装置的应答的情况下，从接收到应答的蓄电池模块侧管理装置中选择预定的蓄电池模块侧管理装置作为中继器，并使该蓄电池模块侧管理装置中继所述测量指示和电池信息的应答。6.根据权利要求5所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置选择具有高SOC(StateOfCharge，荷电状态)的蓄电池的蓄电池模块侧管理装置来进行中继。7.根据权利要求5所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置在无法变更频率来进行通信的情况下，或分配的频率只有1个的情况下，使所述蓄电池模块侧管理装置进行中继。8.根据权利要求1所述的组合电池系统，其特征在于，所述管理装置对所述各蓄电池模块侧管理装置个别地发送测...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内隆，寺田崇秀，宫崎佑行，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP