CN104126263A - 电压平衡控制装置 - Google Patents

电压平衡控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104126263A
CN104126263A CN201380009716.1A CN201380009716A CN104126263A CN 104126263 A CN104126263 A CN 104126263A CN 201380009716 A CN201380009716 A CN 201380009716A CN 104126263 A CN104126263 A CN 104126263A
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacity
battery
battery unit
voltage
balance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380009716.1A
Other languages
English (en)
Inventor
渡边正规
田中一郎
梅谷龙彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Publication of CN104126263A publication Critical patent/CN104126263A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

电压平衡控制装置(100)基于电池容量选择成为基准的基准容量电池单元，根据基准容量电池单元与各电池单元的容量差计算出平衡目标电压值。计算平衡目标电压值以使得电池组满充电时的残余充电容量与放电结束时的残余放电容量大致一致。由此，即使在实施电压平衡之后各电池单元的电压特性变化了的情况下，也能够将最小容量电池单元作为基准容量电池单元，能够足额使用最小容量电池单元的容量以发挥电池组的最大电池性能。

Description

电压平衡控制装置
技术领域
本发明涉及一种对构成电池组的串联连接的多个电池单元的电池电压不均进行调整控制的电压平衡控制装置。
背景技术
近年来，利用积蓄于电池的电能并通过马达驱动而行驶的电车普及的迹象日益显著。电车是将电能预先积蓄在能够充电的电池中，利用该电能驱动电动马达而行驶。在这样的电车中，由多个电池单元串联连接而成的电池组作为电动马达的电源而被使用。在电池组中，由于反复充放电，劣化的发展程度也不同，各电池单元的放电特性稍微有些不同。
为了能够使这样的电池组最大限度发挥各电池单元的性能，已知有修正各电池单元间的电压偏差的电池单元电压平衡技术。具体来说，例如，已知有通过将电阻连接于各电池单元并使其他的电池单元与电压最低的电池单元一起放电以调整电池组内的电压平衡的方法。
又，例如，在下述专利文献1中揭示有如下的充放电控制方法：在多个电池单元相连接而构成的电池(电池组)中，越是电阻大的电池单元，越将充电开始电压设定得低，由此即使在构成电池的各电池单元之间具有内部电阻的不均，也能够抑制在充电时电池单元超过最大电压所导致的劣化加速，且能够抑制无益的平衡放电。
现有技术文献
专利文献1
专利文献1：日本特开2009－232659号公报
发明内容
发明要解决的课题
电池组的充电以及放电在某一个电池单元达到规定的上限电压或者下限电压而结束。因此，电池组的性能能够在容量最少的容量最少电池单元为充电时以及放电时的电压限制电池单元(電圧律速セル)时得到最高性能。充放电时的电压限制电池单元是指在充电时最先达到上限电压(达到满充电状态)的电池单元，在放电时最先达到下限电压(蓄电量变为下限值)的电池单元。
在上述的现有技术中，通过在规定的时机使电池组内的所有电池单元的电压都变成一样来取得电压平衡。但是，存在以下的问题：在各电池单元的电压由于之后的使用而产生了偏差时，容量最少电池单元以外的电池单元可能会成为电压限制电池单元。
又，在上述的专利文献1中，揭示了根据内部电阻的大小来对充电开始电压进行变更的技术，但是电池单元的内部电阻与满充电容量未必都是相关关系，例如存在有在内部电阻大大增加而未发生满充电容量降低的情况、与满充电容量的降低相比较内部电阻的增加率小的情况，或者由于电池组内的配置它们同时发生的情况等。在例如内部电阻大大增加而未发生满充电容量降低的情况下,充电时的电压限制电池单元是内部电阻小的电池单元，放电时的电压限制电池单元是内部电阻大的电池单元，发生性能降低。又，在与满充电容量的降低相比较内部电阻的增加率小的情况下,有时会在刚进行电压平衡之后不发生性能降低，但由于之后的电压特性的变化而立刻发生性能降低。因此，在上述的专利文献1中，存在根据电池单元的状态使电池组的性能下降的可能性。
本发明正是鉴于上述的现有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种能够最大限度发挥由具有容量偏差的多个电池单元构成的电池组的电池性能的电压平衡控制装置。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，达到目的，本发明所涉及的电压平衡控制装置，其对由被串联连接的多个电池单元构成的电池组的电池电压偏差进行调整控制，其特征在于，包括：容量信息存储部，其对表示各电池单元的电池容量与电压的关系的电压-电池容量曲线图进行存储；目标电压值算出部，其计算所述各电池单元的平衡目标电压值；以及控制部，其根据由所述目标电压值算出部计算出的所述平衡目标电压值对所述各电池单元的电压进行调整控制，所述目标电压值算出部基于所述电池容量选择作为基准的基准容量电池单元，根据所述基准容量电池单元与各电池单元的容量差计算出平衡目标电压值。
发明的效果
根据本发明，通过根据基准容量电池单元与各电池单元的容量差来计算平衡目标电压值，在充电时以及放电时都可以确保对于电压的变化的耐性，即使由于电池的使用大致电池单元的电压产生偏差，也能够长时间维持电池性能。又，由于能够长时间维持电池性能，可以降低进行电压平衡控制的次数，且能够避免不必要的电压平衡控制的电力耗费。
附图说明
图1是示出目标电压值算出部132的目标电压值的算出方法的说明图。
图2是示出实施形态所涉及的电压平衡控制装置100的构成的框图。
图3是示出电池单元控制单元6、7、8、9的构成的电路图。
图4是示出进行了现有技术所涉及的电压平衡控制之后的电压特性的变化的说明图。
图5是示意性地示出电压平衡控制装置100所涉及的电压平衡控制与现有技术所涉及的电压平衡控制的差异的说明图。
图6是示出电压平衡控制装置100的动作的流程图。
具体实施方式
以下参照附图，对该发明所涉及的电压平衡控制装置的较佳实施形态进行详细说明。
(实施形态)
图2是示出实施形态所涉及的电压平衡控制装置100的构成的框图。在本实施形态中，电压平衡控制装置100对由多个电池单元1、2、3、4串联连接而构成的电池组的电压平衡进行控制。电压平衡控制装置100包括：电池单元控制单元6、7、8、9，其分别对构成电池组的多个电池单元1、2、3、4各自的电压进行监控，还对电池单元1、2、3、4的单元充电电流和单元放电电流进行控制；充电用电源10，其具有对由电池单元1、2、3、4构成的电池组进行充电的DC/DC转换功能；以及BMU11，其根据电池单元控制单元6、7、8、9监控的监控电压值、单元充电电流、单元放电电流控制电池单元1、2、3、4的充电。
图3是示出电池单元控制单元6、7、8、9的构成的电路图。在图3中，电池单元控制单元6具有开关电路61、负载电阻电路62和单元电压监视器63。另外，在图3中，为了方便，省略了开关电路(61、71、81、91)、负载电阻电路(62、72、82、92)与BMU11的连接的图示。
开关电路61由常开接点构成，该常开接点根据从BMU11输出的控制信号而关闭。负载电阻电路62由电阻值可根据从BMU11输出的控制信号值变化的可变电阻电路构成。单元电压监视器63与电池单元1的正极侧输出端子和负极侧输出端子并联地连接，对电池单元1的电池电压进行检测。由单元电压监视器63检测出的电池单元1的电池电压被输出至BMU11。
开关电路61和负载电阻电路62串联连接而构成电池单元1的单元放电电路，开关电路61的不与负载电阻电路62连接的另一个端子与电池单元1的正极侧输出端子连接，而且负载电阻电路62的不与开关电路61连接的另一个端子与电池单元1的负极侧输出端子连接。
以下，电池单元控制单元7、8、9的结构除了与它们连接的电池单元为电池单元2、3、4这一点以外，与电池单元控制单元6的结构是相同的，所以省略重复的说明。另外，改变符号以对电池单元控制单元7、8、9中的开关电路、负载电阻电路、单元电压监视器加以区别。具体来说，标注为开关电路71、81、91、74、84、94，负载电阻电路72、82、92，单元电压监视器73、83、93，子电池(サブバッテリ)122、123、124。
又，开关电路101与电流制限电路102串联连接，开关电路101和电流制限电路102的串联电路与充电用电源10串联连接。而且，充电用电源10的正极侧输出端子通过开关电路101与电流制限电路102的串联电路连接于由多个电池单元1、2、3、4构成的电池组的正极侧输出端子，而且充电用电源10的负极侧输出端子连接于所述电池组的负极侧输出端子。开关电路101与电流制限电路102的串联电路构成通过充电用电源10对由多个电池单元1、2、3、4构成的电池组进行充电的充电电路。
开关电路101由常开接点构成，该常开接点根据从BMU11输出的控制信号而被关闭。又，电流制限电路102由电阻值可根据从BMU11输出的控制信号值变化的可变电阻电路构成。
在本实施形态中，是在电池单元控制单元使各电池单元单个地放电以进行电压平衡控制，但并不限定于此，例如可以与负载电阻电路并列地设置子电池，通过单独地对各电池单元进行充电或者放电来进行电压平衡控制。
回到图2的说明，BMU11包含对CPU、控制程序等进行储存·存储的ROM、作为控制程序的工作区域的RAM、可重写地保持各种数据的EEPROM、取得与外围电路等的接口的接口部等而构成。BMU11是对从多个电池单元1、2、3、4供给至例如电车的电动马达的电力进行控制的控制ECU，其接收各种数据，对所接收的数据进行分析，发送各种指令。
进一步地，BMU11通过由上述CPU来执行上述控制程序来实现容量信息存储部131、目标电压值算出部132和控制部133。容量信息存储部131对示出构成电池组的各电池单元的电池容量和电压的关系的电压-电池容量曲线图进行存储。在图1中示出电压-电池容量曲线图的一例。作为电压-电池容量曲线图的求出方法的一例，例如在反复进行电池组状态下的完全放电以及满充电时，对各电池单元的电压值的变化进行测定。通过连续地记录电压值的变化得到如图1所示那样的电压-电池容量曲线图。
目标电压值算出部132计算出各电池单元的平衡目标电压值。又，控制部133基于由目标电压值算出部132计算出的平衡目标电压值对各电池单元的电压进行调整控制。具体来说，控制部133使各电池单元放电或者充电，以使各电池单元的电压值变成平衡目标电压值。
更详细地对目标电压值算出部132的目标电压值的计算进行说明。目标电压值算出部132基于各电池单元的电池容量选择成为基准的基准容量电池，根据基准容量电池与各电池单元的容量差计算出平衡目标电压值。可以选择例如电池组的最小容量电池单元或者最大容量电池单元作为基准容量电池。通过将基准容量电池确定为最小容量电池单元或者最大容量电池单元，可以减轻选择基准容量电池时的处理负载。目标电压值算出部132，例如对于各个电池单元，计算出平衡目标电压值，以使电池组的满充电时的残余充电容量与最小容量电池的放电结束时的残余放电容量大致一致。
图1是示出目标电压值算出部132的目标电压值的算出方法的说明图。图1的图表为上述的电压-电池容量曲线图，纵轴表示电池电压(V)，横轴表示电池放电容量(Ah)。在图1中，示出了选择最少容量电池单元(满充电容量40Ah)作为基准容量电池单元，且以未劣化的50Ah的电池单元(比较电池单元)作为比较对象时的电压-电池容量曲线图。又，在图1中，(a)示出在刚刚进行了电压平衡控制之后的情形，(b)示出最少容量电池单元的电压特性由于使用而上升的情形，(c)示出最少容量电池单元的电压特性由于使用而下降的情形。
如图1的(a)所述，在刚刚进行了电压平衡控制之后，最少容量电池单元的电压-电池容量曲线图位于比较电池单元的电压-电池容量曲线图的大致中央位置。这是因为进行了电压平衡控制以使得比较电池单元在充电完成时的残余充电容量与放电结束时的残余放电容量大致一致的缘故。即，在图1的(a)的例子中，对于比较电池单元，计算出平衡目标电压值，以使得电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量大致一致。由此，可以使电池组内的电池单元处于相对于电压变化(偏差)的耐性最高的状态。具体来说，确定满充电时的电压差ΔV1以及放电结束时的电压差ΔV2，以使图1(a)的ΔAh1与ΔAh2相等。在图1的(a)中，设ΔAh1＝ΔAh2＝5Ah(＝(50Ah－40Ah)/2)。
如果以这样的状态进行电压平衡控制的话，如图1的(b)所示，在最少容量电池单元的电压特性上升了的情况下，或者在(c)最少容量电池单元的电压特性下降了的情况下，最少容量电池单元的电压-电池容量曲线图都位于比较电池单元的电压-电池容量曲线图内。即，在充电时以及放电时，最少容量电池单元都能够成为充放电结束的电压限制电池单元。由此，电池组整体的可使用容量可以确保为最少容量电池单元的满充电容量即40Ah，可以实现现状下的电池组的最高性能。
另外，在图1的(a)中，计算出平衡目标电压值以使得在比较电池单元中电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量大致一致，但并不限定于此，例如，可以使得残余充电容量与残余放电容量成规定的比例。又，在图1的(a)中，选择最少容量电池单元作为基准容量电池单元，但基准容量电池单元也可以是最大容量电池单元，也可以是任意的电池单元。
作为比较例，示出现有技术所涉及的电压平衡控制、即在规定的时机使电池组内的所有的电池单元的电压都一样的情况下的电压特性的变化。
图4是示出进行了现有技术所涉及的电压平衡控制之后的电压特性的变化的说明图。图4的图表与图1一样地，纵轴表示电池电压(V)，横轴表示电池放电容量(Ah)，(a)表示在刚刚进行了电压平衡控制之后的情形，(b)表示最少容量电池单元的电压特性由于使用而上升或者下降的情形。又，在图4中，A示出对照上限电压进行了平衡控制的情形，B示出对照下限电压进行了平衡控制的情形。
如图4-A(a)所示，在使最少容量电池单元与比较电池单元的上限电压相一致的情况下，在刚刚实施了电压平衡控制之后，电池组整体的可使用容量可以确保为最少容量电池单元的满充电容量即40Ah。但是，如图4-A(b)所示，在最少容量电池单元的电压特性上升了5Ah的情况下，充电结束时的电压限制电池单元变为比较电池单元，电池组整体的可使用容量变为35Ah。同样地，如图4-B(a)所示，在使最少容量电池单元与比较电池单元的下限电压相一致的情况下，在刚刚实施了电压平衡控制之后，电池组整体的可使用容量可以确保为最少容量电池单元的满充电容量即40Ah，但如图4-B(b)所示，在最少容量电池单元的电压特性下降了5Ah的情况下，放电结束时的电压限制电池单元变为比较电池单元，电池组全体的可使用容量变为35Ah。
图5是示意性地示出电压平衡控制装置100所涉及的电压平衡控制与现有技术所涉及的电压平衡控制的差异的说明图。在图5中，A表示电压平衡控制装置100(本发明)所涉及的电压平衡控制，B表示现有技术所涉及的电压平衡控制，(a)示出在刚刚进行了电压平衡控制之后的情形，(b)示出了最少容量电池单元的电压特性由于使用而上升或者下降了的情形。又，在图5中，纵向表示电压，满充电容量40Ah的电池单元表示最少容量电池单元，满充电容量50Ah的电池单元表示比较电池单元。
在图5-B所示的现有技术所涉及的电压平衡控制中，在规定的时机将各电池单元的电压差设为0。例如，如图5-B(a)所示，在设下限电压为0的情况下，比较电池单元中，放电结束时残余放电容量为0Ah，充电结束时残余充电容量为10Ah，其后，如图5-B(b)所示，在比较电池单元的电压特性上升了2Ah的情况下，最少容量电池单元的电压特性范围超出比较电池单元的电压特性范围，超过了能够实现电池组的最高性能的限界值。由此，电池组整体的可使用容量降低。
另一方面，在图5-A所示的电压平衡控制装置100所涉及的电压平衡控制中，不是使各电池单元的电压差为0，对比较电池单元(各电池单元)的电压进行控制，以使得充电结束时的残余充电容量与放电结束时的残余放电容量大致一致。在图5-A(a)的例子中，使充电结束时的残余充电容量和放电结束时的残余放电容量分别为5Ah。然后，如图5-A(b)所示，即使比较电池单元的电压特性上了2Ah，最少容量电池单元的电压特性范围也在比较电池单元的电压特性范围内，可以实现电池组的最高性能。
接着，对电压平衡控制装置100的动作进行说明。
图6是示出电压平衡控制装置100的动作的流程图。图6的流程图示出在电池组的充电结束时进行电压平衡控制的情况下的动作。该动作通过BMU11执行图6所示的流程图来实现。另外，在图6所示的处理之前，BMU11将各电池单元的电压-电池容量曲线图存储于容量信息存储部131中。
在图6的流程图中，电压平衡控制装置100首先通过目标电压值算出部132根据各电池单元的电压―电池容量曲线图来确定基准容量电池单元(步骤S601)。接下来，目标电压值算出部132根据基准容量电池单元的电压-电池容量曲线图和各电池单元的电压-电池容量曲线图，对于各电池单元确定满充电时的残余充电容量(图1的(a)中的ΔAh1)以及放电结束时的残余放电容量(图1的(a)中的ΔAh2)(步骤S602)。
接着，目标电压值算出部132对基准容量电池单元的电压进行检测(步骤S603)，把握基准容量电池单元的当前的状态，确定各电池单元的平衡目标电压值(步骤S604)。控制部133对各电池单元的电压进行检测(步骤S605)，朝着由步骤S604所确定的平衡目标电压值对各电池单元的电压进行调整控制(步骤S606)，结束本流程图的处理。
如以上说明的那样，根据实施形态所涉及的电压平衡控制装置100，通过根据基准容量电池单元与各电池单元的容量差计算出平衡目标电压值，在充电时以及放电时都可以确保相对于电压的变化的耐性，即使电池单元的电压由于电池的使用而产生偏差，也能够长时间维持电池性能。又，根据电压平衡控制装置100，可以长时间维持电池性能，因此可以降低进行电压平衡控制的次数，且能够避免不必要的电压平衡控制造成的电力消耗。
又，在电压平衡控制装置100中，计算平衡目标电压值以使得电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量大致一致，由此可以使电池组内的电池单元处于对于电压变化(偏差)的耐性最高的状态。
又，在电压平衡控制装置100中，选择最少容量电池单元或者最大容量电池单元作为基准容量电池单元，由此可以减轻选择基准容量电池时的处理负载。
符号的说明
1、2、3、4……电池单元、5……负载、6、7、8、9……电池单元控制单元、10……充电用电源、11……ECU、100……电压平衡控制装置、131……容量信息存储部、132……目标电压值算出部、133……控制部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电压平衡控制装置，其对由被串联连接的多个电池单元构成的电池组的电池电压偏差进行调整控制，其特征在于，包括：
容量信息存储部，其对表示各电池单元的电池容量与电压的关系的电压-电池容量曲线图进行存储；
目标电压值算出部，其计算所述各电池单元的平衡目标电压值；以及
控制部，其根据由所述目标电压值算出部计算出的所述平衡目标电压值对所述各电池单元的电压进行调整控制，
所述目标电压值算出部选择作为基准的任意的基准容量电池单元，根据所述基准容量电池单元以及各电池单元各自的所述电压-电池容量曲线图，对于各个所述电池单元计算所述平衡目标电压值，以使得所述电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量大致一致。
2.一种电压平衡控制装置，其对由被串联连接的多个电池单元构成的电池组的电池电压偏差进行调整控制，其特征在于，包括：
容量信息存储部，其对表示各电池单元的电池容量与电压的关系的电压-电池容量曲线图进行存储；
目标电压值算出部，其计算所述各电池单元的平衡目标电压值；以及
控制部，其根据由所述目标电压值算出部计算出的所述平衡目标电压值对所述各电池单元的电压进行调整控制，
所述目标电压值算出部选择作为基准的任意的基准容量电池单元，根据所述基准容量电池单元以及各电池单元各自的所述电压-电池容量曲线图，对于各个所述电池单元计算所述平衡目标电压值，以使得所述电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量为规定的比例。
3.如权利要求1或2所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述目标电压值算出部对所述基准容量电池单元的电压-电池容量曲线图和各个所述电池单元的电压-电池容量曲线图进行比较，对于各个所述电池单元确定满充电时的残余充电容量以及放电结束时的残余放电容量，根据所述基准容量电池单元的电压以及电压-电池容量曲线图掌握所述基准容量电池单元的当前的电池容量，确定各个所述电池单元的平衡目标电压值。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述基准容量电池单元为所述电池组的最小容量电池单元或者最大容量电池单元。

Claims (5)

1.一种电压平衡控制装置，其对由被串联连接的多个电池单元构成的电池组的电池电压偏差进行调整控制，其特征在于，包括：
容量信息存储部，其对表示各电池单元的电池容量与电压的关系的电压-电池容量曲线图进行存储；
目标电压值算出部，其计算所述各电池单元的平衡目标电压值；以及
控制部，其根据由所述目标电压值算出部计算出的所述平衡目标电压值对所述各电池单元的电压进行调整控制，
所述目标电压值算出部基于所述电池容量选择作为基准的基准容量电池单元，根据所述基准容量电池单元与各电池单元的容量差计算出平衡目标电压值。
2.如权利要求1所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述目标电压值算出部对于各个所述电池单元计算所述平衡目标电压值，以使得所述电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量大致一致。
3.如权利要求1所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述目标电压值算出部对于各个所述电池单元计算所述平衡目标电压值，以使得所述电池组满充电时的残余充电容量与最小容量电池放电结束时的残余放电容量为规定的比例。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述目标电压值算出部对所述基准容量电池单元的电压-电池容量曲线图和各个所述电池单元的电压-电池容量曲线图进行比较，对于各个所述电池单元确定满充电时的残余充电容量以及放电结束时的残余放电容量，根据所述基准容量电池单元的电压以及电压-电池容量曲线图掌握所述基准容量电池单元的当前的电池容量，确定各个所述电池单元的平衡目标电压值。
5.如权利要求1～4中任一项所述的电压平衡控制装置，其特征在于，
所述基准容量电池单元为所述电池组的最小容量电池单元或者最大容量电池单元。
CN201380009716.1A 2012-02-15 2013-01-31 电压平衡控制装置 Pending CN104126263A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-030333 2012-02-15
JP2012030333A JP5737207B2 (ja) 2012-02-15 2012-02-15 電圧バランス制御装置
PCT/JP2013/000525 WO2013121721A1 (ja) 2012-02-15 2013-01-31 電圧バランス制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104126263A true CN104126263A (zh) 2014-10-29

Family

ID=48983861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380009716.1A Pending CN104126263A (zh) 2012-02-15 2013-01-31 电压平衡控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150318721A1 (zh)
EP (1) EP2816703A4 (zh)
JP (1) JP5737207B2 (zh)
CN (1) CN104126263A (zh)
WO (1) WO2013121721A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106385062A (zh) * 2015-07-31 2017-02-08 比亚迪股份有限公司 电池组均衡方法及装置
CN110350260A (zh) * 2019-05-31 2019-10-18 恒大新能源科技集团有限公司 一种电芯补电方法
CN116505508A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 深圳市力生美半导体股份有限公司 电源管理方法、装置、设备及存储介质

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6056730B2 (ja) * 2013-10-16 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
EP3026750A1 (de) 2014-11-28 2016-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Symmetrieren eines Energiespeichersystems
DE102015202564A1 (de) * 2015-02-12 2016-08-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ausgleichen des Ladezustands von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt
US10838014B2 (en) * 2015-08-13 2020-11-17 Charged Engineering Inc. Methods and systems for determining battery charge or formation completeness
RU168544U1 (ru) * 2016-03-03 2017-02-08 Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) Устройство комбинированного регулирования напряжения сети
CN107947252B (zh) * 2016-10-12 2020-09-22 Oppo广东移动通信有限公司 终端和设备
WO2018068243A1 (zh) 2016-10-12 2018-04-19 广东欧珀移动通信有限公司 移动终端
CN114784923A (zh) 2017-04-13 2022-07-22 Oppo广东移动通信有限公司 待充电设备和充电方法
JP6972871B2 (ja) * 2017-10-03 2021-11-24 株式会社デンソー 電池制御装置及び電源システム
RU2715731C1 (ru) * 2019-11-05 2020-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" Система управления режимом напряжений в распределительной сети переменного тока

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992006525A2 (en) * 1990-09-27 1992-04-16 Baxter International Inc. Cell monitor and control unit for multicell battery
US20060097698A1 (en) * 2004-11-11 2006-05-11 Plett Gregory L Method and system for cell equalization using state of charge
EP2043225A2 (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Sanyo Electric Co., Ltd. State of charge optimizing device and assembled battery system including same
CN102170145A (zh) * 2010-02-27 2011-08-31 比亚迪股份有限公司 电池组放电均衡装置及其工作方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001268817A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Hitachi Ltd 直列二次電池群
US7126312B2 (en) * 2004-07-28 2006-10-24 Enerdel, Inc. Method and apparatus for balancing multi-cell lithium battery systems
JP5131533B2 (ja) 2008-03-25 2013-01-30 マツダ株式会社 バッテリの充放電制御方法及び充放電制御装置
JP5549904B2 (ja) * 2008-12-18 2014-07-16 シャープ株式会社 電力変換装置、電力変換装置制御プログラム、並びに電力変換装置制御プログラムを記録した記録媒体
JP5395006B2 (ja) * 2010-07-22 2014-01-22 株式会社日立製作所 電池制御システムとその制御方法並びに電池システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992006525A2 (en) * 1990-09-27 1992-04-16 Baxter International Inc. Cell monitor and control unit for multicell battery
US20060097698A1 (en) * 2004-11-11 2006-05-11 Plett Gregory L Method and system for cell equalization using state of charge
EP2043225A2 (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Sanyo Electric Co., Ltd. State of charge optimizing device and assembled battery system including same
US20090085520A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. State of charge optimizing device and assembled battery system including same
JP2009081981A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 充電状態最適化装置及びこれを具えた組電池システム
CN102170145A (zh) * 2010-02-27 2011-08-31 比亚迪股份有限公司 电池组放电均衡装置及其工作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106385062A (zh) * 2015-07-31 2017-02-08 比亚迪股份有限公司 电池组均衡方法及装置
CN106385062B (zh) * 2015-07-31 2019-01-11 比亚迪股份有限公司 电池组均衡方法及装置
CN110350260A (zh) * 2019-05-31 2019-10-18 恒大新能源科技集团有限公司 一种电芯补电方法
CN116505508A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 深圳市力生美半导体股份有限公司 电源管理方法、装置、设备及存储介质
CN116505508B (zh) * 2023-06-26 2023-09-19 深圳市力生美半导体股份有限公司 电源管理方法、装置、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20150318721A1 (en) 2015-11-05
EP2816703A4 (en) 2016-01-27
WO2013121721A1 (ja) 2013-08-22
JP5737207B2 (ja) 2015-06-17
EP2816703A1 (en) 2014-12-24
JP2013169055A (ja) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104126263A (zh) 电压平衡控制装置
JP6936578B2 (ja) バッテリパックの充電装置及び方法
KR102248599B1 (ko) 배터리의 충전방법 및 이를 위한 배터리 관리 시스템
JP7293250B2 (ja) バッテリを充電するための非線形ボルタンメトリベースの方法、およびこの方法を実施する高速充電システム
KR101256079B1 (ko) 배터리 팩의 밸런싱 방법 및 밸런싱 시스템
US20170288417A1 (en) Fast Charging Apparatus and Method
CN104335445B (zh) 二次电池的充电方法
WO2016113791A1 (ja) 電池装置、充電制御装置および充電制御方法
US20100060236A1 (en) Method for Determining the End-of-Discharge Threshold of a Rechargeable Battery
JP2015136268A (ja) 組電池の均等化装置及び方法
CN111656643A (zh) 用于对电池快速充电的自适应充电协议和实现该协议的快速充电系统
CN103248083A (zh) 用于均衡电池单元的均衡电路、均衡方法及控制器
KR101683603B1 (ko) 배터리 팩의 셀 밸런싱을 위한 장치 및 이를 위한 방법
Wang et al. Minimizing state-of-health degradation in hybrid electrical energy storage systems with arbitrary source and load profiles
CN111448706A (zh) 电池管理
WO2013114696A1 (ja) 均等化装置
JP2018129958A (ja) 充電率均等化装置
US9421881B2 (en) Apparatus and method for controlling charge of battery
Khamar et al. A charging method for Lithium-ion battery using Min-max optimal control
Vo et al. Experimental comparison of charging algorithms for a lithium-ion battery
WO2019089824A1 (en) Battery charging method
US20220376517A1 (en) Systems and methods for battery pack charge balancing
CN105871000B (zh) 一种直流充电机的电流控制方法
CN107306040B (zh) 电池均衡充电的控制方法
KR20170087821A (ko) 배터리 팩 충전 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141029