CN102959824A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源装置，在组合多个模块所构建的电源装置中可简化电池的保护电路并且提高可靠性。该电源装置利用从外部的充电用电源(CP)供给的电力来对各电池组(20)进行充电，还能够将各电池组(20)中蓄积的电力输出至外部，电池组(20)具备在异常发生时用于向其他的电池组(20)或者保护单元(2)送出组异常信号的组异常输出端子(DA；DO；DI)，保护单元(2)具备用于与组异常输出端子(DA；DO；DI)连接的保护侧输入输出端子(HI)、和能够切断电池组(20)的电流的保护电路，在电池组(20)中发生了异常时，从电池组(20)的组异常输出端子(DA；DO；DI)向保护单元(2)的保护侧输入输出端子(HI)输出组异常信号，保护单元(2)检测到该组异常信号时，由保护电路切断电流。

Description

电源装置
技术领域
本发明主要涉及具备使输出电压和输出电流双方增大的大容量的电池群的电源装置。
背景技术
对于使输出电压和输出电流双方增大的电源装置，通过串联连接多个电池单体来提高电压。可使多个电池单体以模块状来进行组合，从而可灵活地应对不同的电压、电流等。本发明者们之前开发了构成已使电池单体模块化或者单元化的电池组进而可并联连接多个该电池组的电源装置(专利文献1)。在这种的电源装置中，内置了用于保护电池单体以免遭受过充电、过放电等的保护电路。保护电路例如检测流经电池组的充放电电流超过了规定的阈值、或者构成电池组的电池单体的单体电压超过了规定的上限阈值或者低于了下限阈值，从而判定为异常，并通过使断路器断开等以保护电池组。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-149068号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在组合多个这种模块式的电池组来构建电源装置的情况下，由于在每个模块中内置了保护电路，因此保护电路重复从而造成浪费，在成本方面、空间方面都显得冗余。此外，由于保护电路彼此独立地发挥功能，因此在组合较多模块进行利用的情况下，有时异常判定的结果相互矛盾或者相抵触，故产生了这种不同的判定结果时的处理会成为问题。
本发明是鉴于现有技术中的这种问题而提出的。本发明的主要目的在于提供一种在组合多个模块所构建的电源装置中能够使电池的保护电路高可靠性地进行动作的电源装置。
用于解决课题的技术方案和发明的效果
为了实现上述目的，根据本发明的第1方面涉及的电源装置，具备：一个以上的电池组20，其串联和/或并联连接了多个二次电池单体31；和保护单元2，其能够与所述电池组20电连接，所述电源装置利用从外部的充电用电源CP供给的电力来对各电池组20进行充电，还能将各电池组20中蓄积的电力输出至外部，其中，所述电池组20具备在异常发生时用于向其他的电池组20或者所述保护单元2送出组异常信号的组异常输出端子DA；DO；DI，所述保护单元2具备：保护侧输入输出端子HI，其用于与所述组异常输出端子DA；DO；DI连接；和保护电路，其能够切断所述电池组20的电流，在所述电池组20中发生了异常时，从所述电池组20的组异常输出端子DA；DO；DI向所述保护单元2的保护侧输入输出端子HI输出所述组异常信号，所述保护单元2构成为当检测到该组异常信号时由所述保护电路切断电流。由此，利用一个保护单元中内置的保护电路就能够保护多个电池组，无需针对各电池组设置保护电路，能够简化构成。再有，无需并存多个保护电路，而能够由保护单元统一地集中管理，因此能够避免多个保护电路间的抵触或误检测，可实现在控制方面也以更为简单且误动作少的、可靠性和稳定性优异的电池保护。
此外，根据第2方面涉及的电源装置，可以使得所述电池组20与保护单元2经由共用的输出线OL相连接，所述保护电路与所述输出线OL串联连接。由此，能够利用保护电路使来自电池组的电流输出停止。
再有，根据第3方面涉及的电源装置，所述电池组20可具备：电池块30，其并联连接多个电池单体31而构成；电池监视电路33，其与各电池块30并联连接，并检测各电池单体31的单体电压；组控制电路39，其与所述电池监视电路33连接，并控制电池块30的输出电流；和电流保险丝32，其与所述电池块30串联连接，并在被通电了规定值以上的电流时切断电流，当所述电池监视电路33检测到任一电池单体31的电压为规定的单体电压阈值以上时，所述组控制电路39从组异常输出端子DA；DO；DI输出所述组异常信号。
此外，根据第4方面涉及的电源装置，所述电池组20还可具备所述第二电池监视电路33B，所述电池监视电路33以第一单体电压阈值来切断电流，所述第二电池监视电路33B构成为以高于所述第一单体电压阈值的第二单体电压阈值来切断电流。由此，能够在电池组内设定多个阈值，实现双重的保护。
此外，根据第5方面涉及的电源装置，可以使得多个所述电池组20彼此并联连接，而且将所述保护单元2与所述电池组20并联连接。
此外，根据第6方面涉及的电源装置，所述保护电路可具备用于切断充电电流的充电切断开关CSSW、和用于切断放电电流的放电切断开关DSSW。
此外，根据第7方面涉及的电源装置，所述保护单元2还可具备充电机构，该充电机构利用从外部的充电用电源CP供给的电力来对所述电池组20进行充电。由此，无需针对各电池组设置各电池组的充电机构，获得可由保护单元的充电机构集中进行的优点。
此外，根据第8方面涉及的电源装置，所述电池组20可以不具有充电机构。由此，能够从各电池组中省略充电机构，获得能简化电源系统的构成的优点。
此外，根据第9方面涉及的电源装置，可将所述充电用电源CP设定为太阳能电池板。由此，能够构建利用太阳能电池板进行发电而得到的能量对二次电池单体进行充电的电源装置。
此外，根据第10方面涉及的电源装置，可以利用RS-485进行所述电池组20间的通信。
附图说明
图1是表示使用了实施例1涉及的电源装置的电源系统的框图。
图2是表示图1的电池组(pack)的框图。
图3是表示具备变形例涉及的备用的充电电路的保护单元的框图。
图4是表示比较例涉及的电池组的框图。
图5是表示变形例涉及的电源装置的例子的框图。
图6是表示使用多个电池组构建了电源装置的例子的框图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。其中，以下所示的实施方式仅仅例示了用于具体化本发明的技术思想的电源装置，本发明并非将电源装置限定为以下内容。尤其是，在本说明书中为了容易理解权利要求书，而将与实施方式中示出的部件对应的编号附于“权利要求书一栏”、及“用于解决课题的技术方案一栏”中示出的部件，但绝非将权利要求书中示出的部件限定为实施方式的部件。尤其是，对于实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有限定性的记载，就不是将本发明的范围限定于此的意思，而仅仅是单纯的说明例而已。再者，各图示出的部件的大小和位置关系等有时为了明确说明而有所夸大。并且，在以下的说明中，同一名称、符号表示同一或者同质的部件，并适当省略其详细说明。再有，对于构成本发明的各要素，也可以由同一部件构成多个要素从而以一个部件来兼用多个要素，相反还可以由多个部件分担一个部件的功能来实现。此外，在一部分的实施例、实施方式中说明过的内容也可用于其他的实施例、实施方式等。
(实施例1)
在图1～图2中示出本发明的实施例1涉及的电源装置100。在这些图中，图1表示使用了电源装置100的电源系统的框图，图2是表示图1的电池组20的框图。这些图所示的电源系统具备电源装置100、负载LD、充电用电源CP、和系统控制器5。该电源装置100在被充电用电源CP进行充电后，对负载LD进行驱动。因此，电源装置100具备充电模式、放电模式、以及后述的用于使电池单元均衡化的均衡化模式。系统控制器5与电源装置100进行数据通信，对整体的动作进行总控制。
电源装置100由一个以上的电池组20、和保护单元2构成。此外，保护单元2具备：用于切换与电池组20的连接/非连接的电池组连接开关BPSW、用于切换与充电用电源CP的连接/非连接的电源连接开关PSSW、以及用于切换这些电池组连接开关BPSW和电源连接开关PSSW的接通(ON)/断开(OFF)并且还与输出侧电力变换器8电连接的保护控制电路3。在这些电池组连接开关BPSW、电源连接开关PSSW中可利用FET或IGBT等的半导体开关元件。
再者，在图2中仅图示了一个电池组20，但是当然也可以在将多个电池组20串联和/或并联连接的状态下而与保护单元2连接(参照图3、图6)。
在充电模式中，通过接通图1的电池组连接开关BPSW(相当于图2的CSSW、DSSW)、电源连接开关PSSW(相当于图2的CS)，从而从充电用电源CP对电池组20进行充电。另一方面，在放电模式中，使电源连接开关PSSW断开从而分离开充电用电源CP、或者在使电源连接开关PSSW接通的状态下，将电池组20的电力供给至负载LD。保护单元2的保护控制电路3通过与负载LD侧的输出侧电力变换器8通信或者I/O连接，适当地切换充电模式和放电模式。具体而言，如果电池组20的剩余容量为下限阈值以下，则从放电模式切换至充电模式。此外，如果电池组20的剩余容量为上限阈值以上，则停止充电模式，并切换至放电模式。
再者，在图1中虽未进行图示，但负载LD和充电用电源CP分别经由放电开关及充电开关而与电源装置100连接。由保护单元2的保护控制电路3来切换这些放电开关及充电开关的接通/断开。此外，也可以构成为根据需要同时执行负载LD的电力供给、对电源装置100的充电。
(负载LD)
被电源装置100驱动的负载LD经由输出侧电力变换器8而与电源装置100连接。输出侧电力变换器8是将从电池组20供给的直流电力转换为交流电力的DC/AC转换器。再者，在连接能够直流驱动的负载的情况下，当然也可以代替DC/AC转换器而利用DC/DC转换器。
此外，也可以根据需要将外部的商用电源AC连接于负载LD，在电池组20的电力不足等的情况下切换至商用电源AC。在图1的例子中，具备商用电源切换开关AS，检测电池组20的电力下降，从而例如保护控制电路3将商用电源切换开关AS从电池组20侧切换至商用电源AC侧。作为商用电源，可利用AC100V或200V等的电源。
(充电用电源CP)
充电用电源CP经由保护单元2的电源连接开关PSSW(相当于图2的CS)而与电池组20连接。保护控制电路3通过将电源连接开关PSSW切换至接通，从而由充电用电源CP对电池组20进行充电。此外，在检测到电池组20被充满电时，保护控制电路3将电源连接开关PSSW切换至断开。在充电用电源CP中能够使用太阳能电池板、风力发电机、潮汐发电机、或者地热发电设备等的利用了自然能的自然能发电设备、或者燃料电池、气体发电设备等的发电设备。在图1的例子中，作为发电设备而使用了太阳能电池板。此外，除了这种的发电设备以外，在备用中也可以附加商用电源AC。由此，在由发电设备获得的电力不足的情况下或者紧急时刻，能够利用商用电源AC来对电池组20进行充电。
再有，在充电用电源CP与电源装置100之间，设置有用于将所供给的电力变换为适合于电池组20的充电的电力的输入侧电力变换器7。在图1的例子中，在作为发电设备的太阳能电池板与电源装置100之间连接了DC/DC转换器。此外，在商用电源AC与电源装置100之间，连接了将交流100V变换为直流的AC/DC转换器。通过这些输入侧电力变换器7能够以适当的电力对电池组20进行充电。再者，为了降低因经由这种输入侧电力变换器7的电压变换等而引起的损耗，当然也可以利用采用了开关元件的脉冲充电。
(电池组20的框图)
接下来，基于图2的框图来说明电池组20的详细内容。如该图所示，电池组20具备：将多个电池单体31串联以及并联连接而得到的电池体、与电池体串联连接的电流保险丝32、电池监视电路33、组电流检测电路37和组控制电路39。该组控制电路39由微型计算机(ASIC或PGA等)构成。此外，组控制电路39的驱动电力是由调节器38对来自电池体的电力进行变换而供给的。再有，如图3所示，还可以在电池组20中追加SCP(SelfControl Protector)32P，该SCP32P通过来自后述的第二电池监视电路33B的组异常信号而对电阻通电并使其发热来熔断保险丝。再者，在利用SCP32P时，考虑到元件的耐压，希望如图3所示那样限制电池组20的串联个数。
此外，电池组20被收纳在组壳体中。组壳体能够使用服务器用后备电源等中所使用的19英寸的壳体。由此，能够利用服务器用的架子(rack)等，从而可提高通用性。
电流保险丝32由于过电流而在物理上使电路断开由此保护电池组20。电池监视电路33检测电池块30的电压，并送出至组控制电路39。组控制电路39检测充电模式中的电池组20的过充电并限制充电电流，由此可保护电池单体31以免进行过充电。此外，通过检测放电模式中的电池组20的过放电并限制放电电流，由此保护电池单体31以免进行过放电。
(组控制电路39)
此外，在图2的例子中，组输入输出端子DI及子侧组连接端子DO分别经由隔离器而与组控制电路39连接。此外，组异常输出端子DA经由光电耦合器等而与组控制电路39连接。由此，各信号端子分别与外部绝缘。对于各端子的详细内容在后面叙述。
(组电流检测电路37)
组电流检测电路37检测电池组20的充放电电流，并送出至组控制电路39。例如，根据与电池组20串联连接的电流检测电阻的两端电压来检测组电流。
(电池监视电路33)
电池监视电路33与检测电池单体31的温度的温度传感器29或检测电池块30的电池块电压的电压传感器连接。在温度传感器29中可利用热敏电阻(Thermistor)等。该电池监视电路33基于电池单体31的温度、电池单体31的单体电压或者块电压来检测电池块30的过充电、过放电。当检测到异常时，组控制电路39从组异常输出端子DA输出组异常信号。接收到该信号，保护控制电路3使后述的充电切断开关CSSW或者放电切断开关DSSW断开，并切断电池组20的充放电电流。再者，在电池监视电路33中可利用保护IC等。
(第二电池监视电路33B)
再有，图2的电池组20除了电池监视电路33以外还具备第二电池监视电路33B。在该例中，电池监视电路33以第一单体电压阈值(例如4.15V/单体)切断电流。另一方面，第二电池监视电路33B以高于第一单体电压阈值的第二单体电压阈值(例如4.3V/单体)切断电流。此外，第二电池监视电路33B不经由组控制电路39而直接经由光电耦合器从组异常输出端子DA输出组异常信号。并且，根据这种组异常信号，在保护单元2中不经由保护控制电路3而使断路器开关BRSW和/或充电切断开关CSSW处于切断状态。通过具备这种双重的保护功能，即便在组控制电路39的异常检测无法正常工作时，也能够实现电池单体的保护，可进一步提高安全性。再者，第二电池监视电路33B中也能够利用保护IC等。
此外，无论在何种情况下，在如后述那样连接多个电池组时，都可以按照仅使发生了异常的电池组或者包含该电池组的电池单元从电源装置分离开的方式来配置开关。
(电池块30)
电池组20是串联连接多个将多个电池单体31并联连接的电池块30而构成的。再者，电池块也可以仅使多个电池单体并联连接而不串联连接。在该例中，由于电池体中串联连接了13个将电池单体31并联连接了24根而得到的电池块30，来构成电池组20，因此电池组20中使用了共计312根的电池单体31。该电池组20按照额定电压为50V、额定电流为30A的方式进行使用。此外，在后述的图6所示的电池单元中，在串联连接5个这种电池组20来构成1个电池单元10时，每一个电池单元利用合计1560根的电池单体31，实现了额定电压250V、额定电流30A。并且，并联连接多个这种电池单元10，可构成可靠性优异的电源装置100。所使用的电池的总数即组电池的容量可根据用途来设定，例如可设定为1KVA～100KVA。
(电池单体31)
电池单体31除了可利用在一个方向上延伸的圆柱状或者圆筒状的电池单体以外，还可以是利用了方形的封装罐体的类型。该电池单体31可适当地使用锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池等的二次电池。特别优选使用锂离子二次电池。由于锂离子二次电池的容积密度高，因此适合于电池组20的小型化、轻量化。此外，锂离子二次电池能够充放电的温度区域比铅蓄电池、镍氢电池要宽，故可有效地进行充放电。优选电池单体31的尺寸使用18650型(直径为18mm、高度为65mm的圆筒形)或17670型这种被标准化的尺寸。此外，也可以使用市面上销售的单三形电池、单四形电池等。此外，在该例中使用了圆筒形电池，当然也可以使用方形电池。
此外，优选电池单体31的正极材料使用磷酸铁系材料。由此，可提高安全性，能够抑制充放电的温度依赖性，特别在低温时也能够维持较高的充放电效率，因此即便在冬季也能够有效地进行充放电。
再有，锂离子二次电池的正极可采用3成分正极。该锂离子二次电池的正极代替现有的钴酸锂而使用Li-Ni-Mn-Co复合氧化物和钴酸锂混合。该锂离子二次电池的正极除了使用锂以外，还使用由3成分组成的Ni-Mn-Co，因此能够以高电压进行充电并且热稳定性高、将充电最大电压提高至4.3V从而增大了容量。
其中，在所使用的电池单体31中，优选充电时的电压设定为比判断为充满电的电压有意地低的电压。例如，在使用锂离子二次电池时，虽然在一般的条件下在4.2V附近判断为充满电，但却设定为在4V判定为充满电。由此，可实现电池单体的长寿命化。
再有，优选按照下述方式进行选择：使作为由电池单体31构成的电池组(电池块)的公称电压的额定电压(如果是锂离子二次电池，则成为约3.7～4.0V/单体乘以串联个数而得到的电压值)低于作为充电用电源CP的太阳能电池板的最大输出动作电压Vop。进一步优选设定为Vop的70～90％。这是因为，由于电池组的电压受到太阳能电池板的动作电压的影响，因此在偏离Vop的电压处充电电力变少。再有，与电池组的放电深度相比，太阳能电池板的电压变高。因此，为了进行充满电，优选在接近充满电状态时接近Vop。此外，考虑到太阳能电池板的电压因温度而变动，需要选择合适的组电压。因此，更加优选处于上述的电压范围。
(保护单元2)
接下来，基于相同的图2来说明保护单元2的详细内容。该保护单元2具备用于与组异常输出端子DA、DO、DI连接的保护侧输入输出端子HI、能够切断电池组20的电流的保护电路、充电开关CS。在充电模式中在由充电用电源CP对电池组20进行充电时，控制充电开关CS。在电池组电池20已处于充满电时，充电开关CS被控制为断开。它们由保护单元2的保护控制电路3进行接通/断开的控制。如图2所示，由于充电开关CS被串联连接，因此在放电模式中充电开关CS始终处于接通。充电开关CS由FET等的半导体开关元件构成。这样，将对电池组充电的充电机构、对电池组进行放电的放电机构设置在保护单元侧而非电池组侧，从而能够简化电池组侧的构成。特别在连接多个电池组的构成中，电池组的连接数越多，则这种电路构成的简化的优点也越大。再者，在放电模式中由电池组20驱动负载LD时被控制的放电开关被设置在负载LD侧。保护电路的充电FET、放电FET都是仅在异常时被切换至断开，在异常时以外被维持在接通。
(保护电路)
此外，保护电路是在电池组20中发生了异常之际由保护控制电路3检测到从电池组20的组异常输出端子DA、DI向保护单元2的保护侧输入输出端子HI输出了组异常信号时切断电流的开关。在该例中，将在充电模式中的异常时被断开的充电切断开关CSSW和在放电模式中的异常时被断开的放电切断开关DSSW串联连接。并且，当在各模式中组异常信号被输入至保护侧输入输出端子HI时，相应的切断开关被断开。该充电切断开关CSSW及放电切断开关DSSW也由FET等的半导体开关元件构成。
再有，为了进一步提高保护电路的安全性，也可在电流路径设置断路器开关BRSW。断路器开关BRSW具有在输入了异常信号时被断开的机构。作为这种断路器开关BRSW，可利用日本サ一モ株式会社的电路保护器STP20系列(series)(商品名)等。
此外，第二电池监视电路33B构成为不经由组控制电路39而直接经由光电耦合器从组异常输出端子DA输出组异常信号。并且，根据这种组异常信号，在保护单元2中不经由保护控制电路3而将断路器开关BRSW和/或充电切断开关CSSW设定为切断状态。
(备用的充电电路73)
此外，保护单元作为保护电路还可具有备用的充电电路。图3示出这种例子。如该图所示，保护单元2B配置半导体开关等，并且具备备用的充电电路73。该备用的充电电路73在电池单体31被保持在过放电电压以下的状态的情况下，取代通常的充电而按照使电流值下降的状态以备用的方式进行充电。该备用充电电路73具备用于使充电电流下降的电阻75、按照保护控制电路3的指示被来自端口PCH的接通断开信号进行控制的备用充电用开关74。在备用充电用开关74中可适当地利用FET等的半导体开关元件。此外，在图3的例子中，作为备用充电用开关74而串联连接了2个FET。通过这种的备用充电电路73，在充电开始时的电池电压为过放电电压以下等的情况下，保护控制电路3自端口CH发出断开信号从而使充电切断开关CSSW处于断开状态，自端口PCH发出接通信号从而使作为备用充电用开关74的充电切断FET74CS处于接通状态。通过这种动作，当自充电用电源CP供给充电电流时，充电电流被电阻75降低，经由接通状态的备用充电用开关74而对电池单体31进行充电。并且，如果从充电开始起在规定时间(例如90分钟)以内电池电压变为规定值(例如3.0V/单体)以上，则保护控制电路3使备用充电用开关74处于断开状态，使充电开关CS处于接通状态，从而进行通常的充电。此外，如果从充电开始起在规定时间(例如90分钟)以内电池电压低于规定值(例如3.0V/单体)，则判定为电池单体31劣化从而无法正常充电，输出异常信号以停止充电。这种异常判定的结果适当通过通信处理而传送至充电用电源CP侧。此外，这种备用的充电电路73不仅在充电时，在放电时也能够使放电切断开关DSSW处于断开状态，使备用的充电电路73的放电切断FET74DS处于接通状态，从而通过被电阻75降低的放电电流来减少对负载的冲击电流，或者对负载进行适当的放电。
在图2的例子中，将3个FET在保护单元2的输出线OL侧进行串联连接。这样，通过将异常时保护电池单体的保护电路设置在保护单元侧而非电池组侧，从而能够统一地集中管理保护电路。这样一来，除了能够简化电池组之外，还能够获得下述优点：通过由电池组外部的保护单元统一地进行使保护电路动作的判定处理，由此能够避免产生不同判定的风险。即、避免了多个保护电路间的判定结果的矛盾或由此引起的误动作等，在控制方面也能够以更为简单的方式实现可靠性和稳定性优异的电池保护。特别地，所连接的电池组数越增加，则这种优点越明显。此外，所串联连接的单体数越多，则保护电路中所利用的半导体元件等电子部件越被要求高电压的耐压，但是在本实施例中，较之将保护电路设置在各电池组20的情况，只要仅设置一个保护电路即可，因此能够减少高价的被要求高电压耐压的电子部件，在成本方面也是有利的。
(比较例)
为了与上述实施例进行对比，在图4中示出比较例涉及的电池组920。该图所示的电池组920分别具备保护电池单体31以免遭受过充电、过放电的保护电路910。具体而言，保护电路910具备充电切断FET913、放电切断FET912。这些FET912、913的接通/断开控制由FET驱动器(driver)911进行。此外，FET驱动器911由保护控制电路915进行控制。保护控制电路915基于来自针对各电池单体31所设置的单体控制电路916的检测结果，控制FET912、913的接通/断开以保护电池单体。各单体控制电路916分别收集对彼此并联连接的电池单体31(电池单体31也可以按照将电池单体适当串联并联连接的状态进行连接)单独地进行监视的电池监视电路33(相当于本发明的实施例的电池监视电路33)、第二电池监视电路33B(相当于本发明的实施例的第二电池监视电路33B)的检测结果，并送出至保护控制电路915。再有，当保护控制电路915检测到任一电池单体中发生了异常时，使FET912、913断开从而切断电流，并且将异常信号送出至外部的系统控制器5等。
在该构成的电池组920中，需要在每个电池组中作为保护电路而设置FET及其驱动电路，故使得电路复杂化。特别地，所使用的电池单体数或电池组数越多，则在结构方面、成本方面等都越是不利。与此相对，在上述的实施例涉及的电源装置中，使保护电路外置从而实现了共用化，此外由于在与各电池组之间能够通过基于RS-485等的通信来交换异常信号，因此能够统一、集中地进行管理，简化了管理和控制，在可靠性方面也是有利的。
再者，在图2的例子中，虽然将放电开关DS设置在负载LD侧，将充电开关CS设置在保护单元2侧，但是并不限于该构成。例如，可从保护单元中省略充电开关，或者在电池组侧设置充放电开关。作为一例，在图5中示出不仅使放电开关DS外置而且还使充电开关CS外置的电源装置200的例子。在该例中，充电开关CS及放电开关DS的控制由系统控制器进行。由此，获得下述优点：能够简化保护单元侧的构成和控制，能够在系统控制器侧统一地管理充放电。或者，也可以在各电池组20侧设置充电开关。此时的充电电流的控制由在各电池组20所设置的充电开关的接通/断开控制来进行。由此，可获得能够同时以不同的充电电流对各电池组20进行充电的优点。此外，同样地，也可以取代充电开关或者在其基础上将放电开关设置在各电池组。特别是，放电电流的控制对于防止过放电是尤为重要的，因为有可能被通电充电电流以上的大电流，因此为了谋求电池单体的保护而放电电流的抑制较为重要。
(多个电池组20的连接例)
此外，在图2的例子中，说明了仅将一个电池组20连接于保护单元2的例子，但也可以将多个电池组进行串联或者并联连接。在图6中示出使用多个电池组20来构建电源装置300的例子。在该图中，将多个电池组20彼此串联连接来构建电池单元10，进而将多个电池单元10彼此并联连接。在图6的例子中，将3个电池组20串联连接来构成电池单元10，进而连接2个电池单元10来构成电池模块1。这样，使具备多个电池单体或者电池块的电池组成为单元式，从而将任意个数的电池组进行串联和/或并联连接，故可根据用途等调整成希望的电压、电流。
这样，可以通过连接多个电池组来构建大型化的电源装置，由此可调整连接数，故针对大规模用途也可容易应对。此外，即便在任一电池单体中发生了异常，也能够仅分离出包含异常电池单体的电池组从而进行更换，由此获得了能够减少电池更换所需要的费用的优点。
(电池单元10)
电池单元10是连接多个电池组20而构成的。各电池单元10与输出线OL连接。再者，在图6的例子中，电池单元10A、10B使用相同的结构。此外，在图示的例子中使用了2个电池单元10，但是当然也可以使用3个以上的电池单元。
连接多个电池组20而得到的电池单元10使任一电池组20作为母组发挥功能，使其他的电池组20作为子组并由母组进行管理。母组监视子组的状态，并对保护控制电路3进行报告。在图6的例子中，母组和子组由相同的电池组20构成。即，使电池组20共用化，根据连接形式无论是作为母组发挥功能还是作为子组发挥功能，都可削减制造成本。在图6的例子中，将在各电池单元10的最下方连接的电池组20作为母组，将其他的电池组20作为子组。
图6的电池组20具备信号端子和电源端子。电池组20作为组控制电路39的信号端子而具备组输入输出端子DI、组异常输出端子DA、子侧组连接端子DO。组输入输出端子DI是用于输入输出来自其他的组电池或保护控制电路3的信号的端子，子侧组连接端子DO是用于对作为子组的其他组电池或保护控制电路3输入输出信号的端子。此外，组异常输出端子DA是用于将组电池的异常输出至外部的端子。在图6的例子中，组异常输出端子DA与OR电路4连接。这种组输入输出端子DI、子侧组连接端子DO通过通信而与组异常输出端子DA同样地也可作为组异常输出端子发挥功能。
另一方面，作为将电池单体31彼此连接的组输出端子，电池组20具备正极端子和负极端子。在电池组20间使正极端子和负极端子连接，使电池组20彼此串联连接以增加输出电压。
此外，图6的各电池单元10包括1个母组和多个子组。母组和子组连接成一串。在此，为了在相邻的电池组20间将信号端子彼此连接，而将前级的子侧组连接端子DO与次级的电池组20的组输入输出端子DI连接。此外，母组的组输入输出端子DI与保护控制电路3的输出连接。再有，最后一级的子组的子侧组连接端子DO哪也不连接而处于开路。此外，在这种菊花链连接方式中，当然也可以在最后一级的子组的子侧组连接端子DO连接终端(终端电阻)等的、表示处于线路终端位置的终端连接件。
这些组输入输出端子DI、子侧组连接端子DO是双线的信号线，在与保护控制电路3之间通过数据通信进行信号的交换。在数据通信中可利用例如指定了发送目的地的分组通信。各电池组20预先被赋予固有的ID序号，在被分组通信的数据分组中包含发送目的地的电池组的ID序号、与该电池组对应的命令。由此，能够在共用的通信线上针对各电池组进行单独的数据通信。再者，作为对各电池组赋予固有的ID序号的方法，例如可适当利用根据电池组的连接形式由保护控制电路自动地分配ID的方法、针对各电池组利用双列式开关(DIP开关)等以手动作业单独地设定ID序号的方法等。
通过这种连接，利用RS-485等的通信方式(例如利用主从关系的通信方式)，母组可掌握各子组的电池信息(电池电压、温度、异常信息等)。这些的各种信息等的信号能够通过RS-485等的通信方式从母组向保护控制电路3进行通信。
在图6的例子中，各电池单元10连接1个母组和4个子组(各单元在图中在纵方向上仅图示了3个而省略了2个的图示)，连接共计5个的电池组20来构成1个电池单元10。这些电池组20间的信号端子彼此的连接经由装卸式的连接器等进行。由此，能够使得电池组20的连接、更换作业更为容易，在维护时是有利的。
此外，组异常输出端子DA分别连接于OR电路4。OR电路4是针对每个电池单元10进行设置的。因此，各OR电路4在各电池单元10中分别与1个母组及4个子组相连接。各OR电路4在从任一电池组20输出停止信号(异常信号)时，如上述保护电路的部分中所说明过的那样切断电流。作为这种异常，包括过充电、过放电的异常等。此外，保护控制电路3接收异常发生并进行电池组更换的告知，催促用户更换产生了问题的电池组。用户仅更换相应的电池组，就能够恢复电源系统。该构成能够仅更换产生了问题的电池组从而减低修理成本，并且更换作业也通过连接器的装卸来完成故使更换作业简化，维护的作业性也能够得到提高。
再者，被AD变换之后的电池电压值等从电池监视电路33输出至组控制电路39。在各组控制电路39中，根据电池电压值来进行过放电、过充电等的判定，如果是这种过放电、过充电等的异常，则自子组向母组传达异常的信息。此外，各电池组的电池电压值等作为信息而自子组传送至母组。
在各电池单元10中，如果子组或者母组异常，则母组的组控制电路39与保护控制电路3进行通信。并且，从保护控制电路3经由OR电路4而使设置在输出线OL的并联连接开关(未图示)断开。此外，母组的组控制电路39获取子组、母组的电池电压值，母组的组控制电路39进行合计，将其合计值通信至保护控制电路3。
(保护控制电路3)
保护单元2的保护控制电路3与各电池单元10及OR电路4连接，并对这些部件进行控制。图6所示的电源装置300并联连接2个电池单元10A、10B，由保护控制电路3进行控制来驱动负载LD，并且由充电用电源CP对各电池单元10进行充电。该保护控制电路3如上述那样根据放电模式、充电模式来进行开关类的接通/断开的切换。再有，保护控制电路3作为来自各电池单元10的信号而经由母组20的组输入输出端子DI接收来自电池单元10的异常信号。该保护控制电路3能够由微型计算机、MPU等构成。
在图6的例子中，说明了连接2个电池单元10的例子，但是当然也可以连接3个以上的电池单元。此外，在该例子中，由一个保护单元2的保护控制电路3来控制所有的电池单元，但是在电池单元个数较多的情况下也可以构成为由多个保护单元来进行控制。再者，在图6的例子中，保护控制电路与电池单元分别准备，但也可以在某一个电池单元中合并保护单元。此时，也可以在母组的电池组20的组控制电路39中合并保护控制电路的功能。
此外，保护控制电路3具备用于与系统控制器5等外部设备进行通信的通信接口。在图6的例子中，按照UART、RS-232C、RS-485等的现有的通信协议，与系统控制器5等外部设备连接。此外，也可以根据需要设置用户对电源系统进行操作的用户接口。例如，在保护单元中作为操作部而连接键盘、鼠标、触摸面板、控制台等的输入设备，能够规定最大电流量、或者设定可否使用所连接的电池单元。此外，也可以设置在电池组中发生了异常时用于向用户告知的显示面板或显示灯。
(OR电路4)
OR电路4经由共用的总线而与保护控制电路3连接。针对各电池单元10所设置的OR电路4与保护控制电路3连接。如后述那样，保护控制电路3在各电池单元10中从母组的组控制电路39接收异常信号，向用户告知电池组20的更换。电池组更换除了从与例如保护控制电路3连接的通信接口向系统控制器5等输出以外，还可以利用在保护控制电路3设置的显示器或显示灯等来显示电池组更换，并通过画面显示或显示灯的点亮等向用户进行告知。
再者，并不限于图6的例子的构成，例如也可以将各组异常输出端子的输出直接送出至保护控制电路侧。
(第二均衡化电路24)
再有，各电池组20作为第二均衡化电路24而具备第二限制电阻25和第二均衡化开关26的第二串联电路。该第二串联电路如图2所示那样与各电池组20并联连接，能够通过第二均衡化电路24消除电池组20彼此的不均匀。
(第二均衡化电路24的均衡化动作)
各第二均衡化电路24对各电池组20的组电压进行均衡化来消除不平衡。图6的第二均衡化电路24利用第二限制电阻25对组电压高的电池组20进行放电来消除不平衡。不过，本发明并不是将均衡化电路特定于由限制电阻对电池进行放电的电路。例如，均衡化电路也可以使电压高的电池向电容器或电池等的蓄电器进行放电从而对蓄电器进行蓄电，使该蓄电器的电荷向电压低的电池进行放电，从而消除电池的电压差。
图6的第二均衡化电路24具备第二限制电阻25与第二均衡化开关26串联连接的第二串联电路，保护控制电路3或者后述的组控制电路39检测各个组电压，将第二均衡化开关26控制为接通/断开，从而在电池单元10内进行电池组20的均衡化。第二限制电阻25与第二均衡化开关26的第二串联电路分别和各个电池组20并联连接。该第二均衡化电路24在电池组20的组电压变高时，由组控制电路39将第二均衡化开关26切换为接通，从而由第二限制电阻25对电池组20进行放电从而降低电池组20的电压以实现均衡化。
具备微型计算机的组控制电路39比较各个电池组20的组电压，并按照使所有的电池组20的组电压均衡化的方式来控制第二均衡化开关26。该组控制电路39将与电压高于规定的阈值电压(组阈值)的电池组20连接的第二串联电路的第二均衡化开关26切换为接通从而放电。电池组20随着放电而电压下降。第二均衡化开关26在电池组的电压下降至与其他的电池组平衡时，从接通被切换为断开。当第二均衡化开关26处于断开时，电池组的放电被停止。由此，组控制电路39使具有高的组电压的电池组进行放电，从而使所有电池组的组电压平衡。
(平衡判定功能)
再有，组控制电路39也可具备平衡判定功能。该组控制电路39利用上述的第二均衡化电路24按照在第二均衡化电路24中使各电池单元10中的被串联连接的电池组20的电压均衡化的方式进行控制。如上述，在各电池单元10中，作为母组的电池组20的组控制电路39通过通信获取各电池组20的电压，通过比较并使其放电来维持平衡。
(第三均衡化电路34)
再者，各电池块30具备用于消除电池块间的不均匀的第三均衡化电路34。第三均衡化电路34分别与每个电池块并联连接。该第三均衡化电路34具备与各个电池块30并联连接的、第三限制电阻35和第三均衡化开关36的第三串联电路。第三均衡化开关36通过组控制电路39控制这些的第三均衡化开关36的接通/断开。
(基于第三均衡化电路34的均衡化动作)
各第三均衡化电路34使各电池块30的块电压均衡化来消除不平衡。图2的第三均衡化电路34利用第三限制电阻35对块电压高的电池块30进行放电以消除不平衡。该第三均衡化电路34具备第三限制电阻35与第三均衡化开关36串联连接而得到的第三串联电路，组控制电路39检测各个块电压，将第三均衡化开关36控制为接通/断开，从而在电池单元内进行电池块30的均衡化。第三限制电阻35与第三均衡化开关36的第三串联电路分别和各个电池块30并联连接。该第三均衡化电路34在任一电池块30的块电压高于规定的阈值电压(块阈值)时，由组控制电路39将该电池块30的第三均衡化开关36切换为接通。由此，电池块30被第三限制电阻35进行放电，从而块电压下降。当下降至规定的块电压时，结束均衡化，将第三均衡化开关36从接通切换为断开。组控制电路39比较各个电池块30的块电压，并按照使所有的电池块30的块电压均衡化的方式来控制第三均衡化开关36。
这样，电源装置300通过第一均衡化电路消除电池单元间的不平衡，通过第二均衡化电路24消除各电池单元内的电池组间的不平衡，进而通过第三均衡化电路34消除各电池组内的电池块30间的不平衡。这样，通过分为三个等级的小组来进行均衡化，由此能够在使用多个电池单体的电源装置中有效地消除不平衡，能够长期稳定地使用电池单体从而可改善可靠性。特别在使用多个电池单体来提高输出的大型电源装置中，因任一电池单体不能使用从而有可能导致电源装置整体无法使用，因此尽可能稳定地使用各电池单体尤为重要。为此，极力减少电池单体间的不平衡而在维持单体平衡的状态下使用，从而能应对这种问题。
尽管该图中未图示，但是在图6所示的电源装置输出侧也可以连接冲击电流防止电路。
产业上的可利用性
本发明涉及的电源装置可适当地用于利用夜间电力或太阳能电池板进行充电来使用的家用、工厂用的电源装置等。
符号说明：
100、200、300...电源装置
1...电池模块
2、2B...保护单元
3...保护控制电路
4...OR电路
5...系统控制器
7...输入侧电力变换器
8...输出侧电力变换器
10、10A、10B...电池单元
20...电池组
24...第二均衡化电路
25...第二限制电阻
26...第二均衡化开关
29...温度传感器
30...电池块
31...电池单体
32...电流保险丝
32P...SCP
33...电池监视电路
33B...第二电池监视电路
34...第三均衡化电路
35...第三限制电阻
36...第三均衡化开关
37...组电流检测电路
38...调节器
39...组控制电路
73...备用的充电电路
74...备用充电用开关
74CS...充电切断FET
74DS...放电切断FET
75...电阻
910...保护电路
911...FET驱动器
912...充电切断FET
913...放电切断FET
915...保护控制电路
916...单体控制电路
920...电池组
BRSW...断路器开关
BPSW...电池组连接开关；PSSW...电源连接开关
CSSW...充电切断开关；DSSW...放电切断开关
LD...负载；CP...充电用电源
DS...放电开关；CS...充电开关
OL...输出线
DI...组输入输出端子(组异常输出端子)；DA...组异常输出端子(组异常输出端子)；DO...子侧组连接端子(组异常输出端子)
HI...保护侧输入输出端子
AC...商用电源；AS...商用电源切换开关

Claims (10)

1.一种电源装置，具备：
一个以上的电池组(20)，其串联和/或并联连接了多个二次电池单体(31)；和
保护单元(2)，其能够与所述电池组(20)电连接，
所述电源装置利用从外部的充电用电源(CP)供给的电力来对各电池组(20)进行充电，还能将各电池组(20)中蓄积的电力输出至外部，
所述电池组(20)具备在异常发生时用于向其他的电池组(20)或者所述保护单元(2)送出组异常信号的组异常输出端子(DA；DO；DI)，
所述保护单元(2)具备：
保护侧输入输出端子(HI)，其用于与所述组异常输出端子(DA；DO；DI)连接；和
保护电路，其能够切断所述电池组(20)的电流，
在所述电池组(20)中发生了异常时，从所述电池组(20)的组异常输出端子(DA；DO；DI)向所述保护单元(2)的保护侧输入输出端子(HI)输出所述组异常信号，
所述保护单元(2)构成为当检测到该组异常信号时由所述保护电路切断电流。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述电池组(20)和保护单元(2)经由共用的输出线(OL)相连接，
所述保护电路与所述输出线(OL)串联连接。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，
所述电池组(20)具备：
电池块(30)，其并联连接多个电池单体(31)而构成；
电池监视电路(33)，其与各电池块(30)并联连接，并检测各电池单体(31)的单体电压；
组控制电路(39)，其与所述电池监视电路(33)连接，并控制电池块(30)的输出电流；和
电流保险丝(32)，其与所述电池块(30)串联连接，并在被通电了规定值以上的电流时切断电流，
当所述电池监视电路(33)检测到任一电池单体(31)的电压为规定的单体电压阈值以上时，所述组控制电路(39)从组异常输出端子(DA；DO；DI)输出所述组异常信号。
4.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，
所述电池组(20)还具备所述第二电池监视电路(33B)，
所述电池监视电路(33)以第一单体电压阈值来切断电流，
所述第二电池监视电路(33B)构成为以高于所述第一单体电压阈值的第二单体电压阈值来切断电流。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电源装置，其特征在于，
多个所述电池组(20)彼此并联连接，
而且所述保护单元(2)与所述电池组(20)并联连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述保护电路具备：
充电切断开关(CSSW)，其用于切断充电电流；和
放电切断开关(DSSW)，其用于切断放电电流。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述保护单元(2)还具备充电机构，该充电机构利用从外部的充电用电源(CP)供给的电力来对所述电池组(20)进行充电。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述电池组(20)不具有充电机构。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述充电用电源(CP)是太阳能电池板。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电源装置，其特征在于，
在所述电池组(20)间利用RS-485进行数据通信。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401224A (zh) * 2013-08-27 2013-11-20 武汉大学苏州研究院 一种多节锂电池保护系统
CN104333083A (zh) * 2014-11-15 2015-02-04 成都九华圆通科技发展有限公司 分布式电源在线维护系统
CN104466068A (zh) * 2014-10-27 2015-03-25 深圳市快车道新能源发展有限公司 一种蓄电池组合系统的连接方法
CN106165239A (zh) * 2014-04-08 2016-11-23 株式会社丰田自动织机 电池监视装置
CN108140908A (zh) * 2016-03-15 2018-06-08 株式会社东芝 蓄电池装置以及车辆
JP2018125965A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社デンソーテン 蓄電装置および蓄電制御方法
CN110800202A (zh) * 2017-07-05 2020-02-14 株式会社达谊恒 电源系统、电源装置、控制方法以及控制程序
CN110832668A (zh) * 2017-07-24 2020-02-21 工机控股株式会社 电池组以及使用电池组的电气设备
CN111095719A (zh) * 2017-09-12 2020-05-01 株式会社东芝 蓄电池装置
CN112352345A (zh) * 2018-06-29 2021-02-09 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN114362291A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 国网江西省电力有限公司检修分公司 一种蓄电池自动均衡方法

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8994336B2 (en) * 2007-02-26 2015-03-31 Black & Decker Inc. Portable alternating current inverter having reduced impedance losses
TWI448886B (zh) * 2011-07-28 2014-08-11 Quanta Comp Inc 伺服器機櫃系統及其控制方法
US9136713B1 (en) * 2012-01-13 2015-09-15 Win Cheng Proactive and highly efficient active balance apparatus for a battery power system
US9209632B2 (en) * 2012-07-25 2015-12-08 Texas Instruments Incorporated Systems and methods of direct cell attachment for batteries
JP6063713B2 (ja) 2012-11-08 2017-01-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電池保護システム
KR101816978B1 (ko) * 2012-11-19 2018-01-09 비와이디 컴퍼니 리미티드 배터리 어셈블리에 대한 보호 디바이스 및 보호 시스템
JP5673658B2 (ja) 2012-12-03 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
US10158241B2 (en) 2012-12-03 2018-12-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electricity storage system
JP5673657B2 (ja) 2012-12-03 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
US9450431B2 (en) * 2012-12-24 2016-09-20 Leapfrog Enterprises, Inc. Rechargeable battery
WO2014155412A1 (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 三洋電機株式会社 蓄電池管理システム
CN104158998A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 路华科技(深圳)有限公司 手持式扫描仪
CN104238700A (zh) * 2013-06-06 2014-12-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电池电量控制系统及方法
DE102013011741A1 (de) * 2013-07-12 2015-01-15 Daimler Ag Energiespeichervorrichtung, Verfahren zum Herstellen dieser Energiespeichervorrichtung
FR3012693B1 (fr) * 2013-10-27 2016-02-05 Commissariat Energie Atomique Protection d'une alimentation incluant plusieurs batteries en parallele contre un court circuit externe
US9537351B2 (en) 2013-12-31 2017-01-03 Lite-On, Inc. Dual input power supply system and method
US9047075B1 (en) * 2013-12-31 2015-06-02 Victor K. J. Lee Uninterruptable power supply system and method
US9047076B1 (en) * 2013-12-31 2015-06-02 Victor K. J. Lee Uninterruptable power supply system and method
US9965365B2 (en) 2013-12-31 2018-05-08 Lite-On, Inc. Power supply failover system and method
US9509158B2 (en) * 2013-12-31 2016-11-29 Lite-On, Inc. Power supply configuration system and method
US9537341B2 (en) 2013-12-31 2017-01-03 Lite-On, Inc. Power supply output configuration system and method
WO2015107630A1 (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 デクセリアルズ株式会社 保護回路、バッテリユニット
JP6129095B2 (ja) * 2014-02-13 2017-05-17 Ｊｍエナジー株式会社 蓄電装置の電流遮断検出回路及び電流遮断検出方法
DE102014102020A1 (de) 2014-02-18 2015-08-20 Epcos Ag Überspannungsschutzelement und Verfahren zur Herstellung eines Überspannungsschutzelements
JP6305126B2 (ja) * 2014-03-12 2018-04-04 マクセルホールディングス株式会社 予備充放電機能を有する電池パック
JP6388120B2 (ja) * 2014-09-26 2018-09-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電システム及び拡張制御装置
CN104734292A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 深圳市安安森新能源实业有限公司 铅酸蓄电池充电维护设备及系统
WO2017002526A1 (ja) * 2015-06-30 2017-01-05 株式会社Ｇｓユアサ 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム、ならびに、制御方法
CN105048607B (zh) * 2015-09-18 2017-11-07 优科能源(漳州)有限公司 一种新型多输出锂电池电源装置及其控制方法
US10110025B2 (en) 2016-01-26 2018-10-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Enhanced parallel protection circuit
US10305271B2 (en) 2016-06-30 2019-05-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-pack and component connectivity detection
CN106159356B (zh) * 2016-06-30 2019-07-26 联想(北京)有限公司 一种电池及电子设备
CN107231015B (zh) 2016-09-20 2019-07-09 华为技术有限公司 一种电池、终端以及充电系统
KR101907373B1 (ko) * 2016-11-16 2018-10-12 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
WO2018129516A2 (en) * 2017-01-09 2018-07-12 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack
WO2018155270A1 (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 充電システム、電池パック、及び保護装置
JP2018137905A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 保護装置、充電システム、及び電池パック
US10921374B2 (en) 2017-02-23 2021-02-16 Gs Yuasa International Ltd. Diagnosis device, energy storage apparatus, and diagnosis method
KR102371184B1 (ko) * 2017-03-06 2022-03-08 삼성전자주식회사 배터리의 이상 여부를 확인하는 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법
CN107482715B (zh) * 2017-08-11 2020-04-21 惠州市蓝微电子有限公司 一种动力源装置的充放电控制系统
CN107834619A (zh) * 2017-09-28 2018-03-23 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种具有应急充放电功能的电池包系统
DE102017218263A1 (de) 2017-10-12 2019-04-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers
CN109450480B (zh) * 2018-12-14 2024-01-23 广东电网有限责任公司 一种rs-485通信电路及电源系统
KR102440800B1 (ko) * 2019-05-21 2022-09-06 아르보 컴퍼니 엘엘엘피 스택형 집적 회로 다이 소자와 배터리를 집적하기 위한 시스템 및 방법
US11289924B2 (en) * 2019-08-09 2022-03-29 Techtronic Cordless Gp Battery pack including a high- and low-current discharge terminals
TW202137620A (zh) * 2020-03-25 2021-10-01 飛宏科技股份有限公司 雙埠電池充電系統及其充電方法
WO2022239279A1 (ja) * 2021-05-10 2022-11-17 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
WO2022239280A1 (ja) * 2021-05-10 2022-11-17 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
IT202100013121A1 (it) * 2021-05-20 2022-11-20 Elsa Solutions S R L Sistema e metodo di ricarica di emergenza per batterie al litio
DE102021132462A1 (de) * 2021-12-09 2023-06-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugbatterie
US11621566B1 (en) * 2022-10-05 2023-04-04 8Me Nova, Llc Seasonal electrical resource allocation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1437295A (zh) * 2002-02-07 2003-08-20 株式会社理光 电池组件充电装置及充电方法
JP2008235032A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Toshiba Corp 組電池の通信制御システム、その電池パック、及びその通信制御方法
JP2010081721A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 組電池システム
JP2010104175A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Panasonic Corp 故障診断回路、電源装置、及び故障診断方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3380766B2 (ja) * 1999-03-18 2003-02-24 富士通株式会社 保護方法及び制御回路並びに電池ユニット
JP2005143160A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Toshiba Corp 二次電池パック及び二次電池システム
EP1779141A2 (en) * 2004-08-13 2007-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Solid state radiation detector packaging technique
JP4186916B2 (ja) 2004-11-18 2008-11-26 株式会社デンソー 組電池管理装置
JP4509040B2 (ja) * 2006-02-08 2010-07-21 三洋電機株式会社 パック電池の制御方法
JP2007213987A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Toshiba Corp 電池パック
CN101465555A (zh) * 2007-12-19 2009-06-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 太阳能控制系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1437295A (zh) * 2002-02-07 2003-08-20 株式会社理光 电池组件充电装置及充电方法
JP2008235032A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Toshiba Corp 組電池の通信制御システム、その電池パック、及びその通信制御方法
JP2010081721A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 組電池システム
JP2010104175A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 Panasonic Corp 故障診断回路、電源装置、及び故障診断方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401224A (zh) * 2013-08-27 2013-11-20 武汉大学苏州研究院 一种多节锂电池保护系统
CN103401224B (zh) * 2013-08-27 2018-09-07 武汉大学苏州研究院 一种多节锂电池保护系统
CN106165239B (zh) * 2014-04-08 2018-04-03 株式会社丰田自动织机 电池监视装置
CN106165239A (zh) * 2014-04-08 2016-11-23 株式会社丰田自动织机 电池监视装置
CN104466068B (zh) * 2014-10-27 2017-02-15 深圳市快车道新能源发展有限公司 一种蓄电池组合系统的连接方法
CN104466068A (zh) * 2014-10-27 2015-03-25 深圳市快车道新能源发展有限公司 一种蓄电池组合系统的连接方法
CN104333083A (zh) * 2014-11-15 2015-02-04 成都九华圆通科技发展有限公司 分布式电源在线维护系统
CN108140908A (zh) * 2016-03-15 2018-06-08 株式会社东芝 蓄电池装置以及车辆
JP2018125965A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社デンソーテン 蓄電装置および蓄電制御方法
CN110800202B (zh) * 2017-07-05 2023-06-06 株式会社达谊恒 电源系统、电源装置、控制方法以及记录介质
CN110800202A (zh) * 2017-07-05 2020-02-14 株式会社达谊恒 电源系统、电源装置、控制方法以及控制程序
CN110832668A (zh) * 2017-07-24 2020-02-21 工机控股株式会社 电池组以及使用电池组的电气设备
US11710860B2 (en) 2017-07-24 2023-07-25 Koki Holdings Co., Ltd. Battery pack and electrical apparatus using battery pack
CN111095719A (zh) * 2017-09-12 2020-05-01 株式会社东芝 蓄电池装置
CN111095719B (zh) * 2017-09-12 2023-12-01 株式会社东芝 蓄电池装置
CN112352345A (zh) * 2018-06-29 2021-02-09 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN112352345B (zh) * 2018-06-29 2023-08-15 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN114362291A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 国网江西省电力有限公司检修分公司 一种蓄电池自动均衡方法

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