CN104541433A - 蓄电装置 - Google Patents

蓄电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104541433A
CN104541433A CN201280075170.5A CN201280075170A CN104541433A CN 104541433 A CN104541433 A CN 104541433A CN 201280075170 A CN201280075170 A CN 201280075170A CN 104541433 A CN104541433 A CN 104541433A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
secondary cell
control part
storage device
discharge
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.)
Granted
Application number
CN201280075170.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104541433B (zh
Inventor
吉原秀政
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric 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 Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Publication of CN104541433A publication Critical patent/CN104541433A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104541433B publication Critical patent/CN104541433B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0018Circuits for equalisation of charge between batteries using separate charge circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

实施方式的蓄电装置具备:蓄电部、电压检测部、充放电部和控制部。蓄电部具有分别经由开关并联连接的多个蓄电电路。电压检测部对多个蓄电电路的各电压进行检测。充放电部将来自蓄电部的放电电力供给到负载,并将来自电源的供给电力充入到蓄电部。控制部执行如下调整处理:对开关和充放电部进行控制,使蓄电电路单独地充电或放电,以使蓄电电路之间的电压差处于规定范围。

Description

蓄电装置
技术领域
公开的实施方式涉及蓄电装置。
背景技术
近年来,为了进行大功率充放电,开发了将镍氢电池或锂离子电池等二次电池并联连接而构成的蓄电装置。作为所述蓄电装置,例如存在与机动车用蓄电装置、或太阳能电池、风力发电等新能源系统组合的电能储存用蓄电装置。
二次电池由于反复进行充放电而劣化,内部电阻上升,或者充满电时的容量降低。因此,提出了如下技术:分别经由开关将多个二次电池并联连接,对开关进行控制来优先使用所述多个二次电池中劣化度低的二次电池(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4572850号公报
发明内容
发明所要解决的课题。
然而,在以往的蓄电装置中,由于通过开关使多个二次电池并联连接,所以当二次电池之间的电压差大时,存在当闭合开关时在二次电池间流过大的浪涌电流的情况。
通过对各二次电池串联连接浪涌防止用电阻能够防止所述浪涌电流。但是,若配置浪涌防止用电阻,则在其设置空间和成本方面存在问题。而且,浪涌防止用电阻由于电流而发热,因此在为了在浪涌电流流过期间之外不使电流通过浪涌防止用电阻而使用了旁路接触器的情况下,增添了旁路接触器的配置空间和成本方面的问题。
实施方式的一个形态是鉴于上述情况而完成的,其目的是提供一种蓄电装置,在经由开关将多个二次电池并联连接的蓄电装置中,能够在控制开关时防止大的浪涌电流流过。
用于解决课题的手段
实施方式的一个形态的蓄电装置具备:蓄电部、电压检测部、充放电部和控制部。所述蓄电部具有分别经由开关并联连接的多个蓄电电路。所述电压检测部对所述多个蓄电电路的各电压进行检测。所述充放电部将来自所述蓄电部的放电电力供给到负载,并将从电源供给来的电力充入到所述蓄电部。所述控制部执行如下调整处理:对所述开关和所述蓄电电路进行控制,使所述蓄电电路单独地充电或放电,以使所述蓄电电路之间的电压差处于规定范围。
发明效果
根据实施方式的一个形态,能够提供一种蓄电装置,在经由开关将多个二次电池并联连接的蓄电装置中,能够在控制开关时防止大的浪涌电流流过。
附图说明
图1是示出实施方式的蓄电装置的结构的图。
图2是示出图1所示的充放电部和控制部的结构的图。
图3是示出诊断调整模式的处理的流程的流程图。
图4是用于说明二次电池的内部电阻值的算出方法的图。
图5是示出二次电池的电池特性的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本申请公开的蓄电装置的实施方式详细地进行说明。另外,本发明不被以下示出的实施方式限定。
图1是示出实施方式的蓄电装置的结构的图。如图1所示,实施方式的蓄电装置1与电源2和负载3连接。所述蓄电装置1存储从电源2供给来的电力,并将存储的电力供给到负载3。
这里,对电源2为直流电源、负载3为直流负载的例子进行说明。电源2例如可以是通过转换电路将从交流电源输出的交流电压转换成直流电压的直流电源。负载3例如具备逆变电路和交流电动机,通过将从电源2或蓄电装置1供给来的直流电通过逆变电路转换成交流电并输出到交流电动机来使交流电动机动作。
蓄电装置1具备蓄电部10、充放电部11、电压检测部12、电流检测部13、控制部14、操作部15和显示部16。
蓄电部10具备作为蓄电电路的二次电池21a~21c和与各二次电池21a~21c串联连接的开关22a~22c,二次电池21a~21c经由开关22a~22c被并联连接。
二次电池21a~21c例如是镍氢电池、锂离子电池、镍镉电池、镍离子聚合物电池。以下,有时将二次电池21a~21c总称为二次电池21。另外,蓄电电路不限定于二次电池21,例如可以是双电层电容器等电容器。
开关22a~22c例如是电磁继电器或半导体开关。这些开关22a~22c通过闭合控制成为短路状态,通过断开控制成为开放状态。以下,有时将开关22a~22c总称为开关22。另外,开关22利用高电平信号进行闭合控制,利用低电平信号进行断开控制,但也可以是利用低电平信号进行闭合控制,利用高电平信号进行断开控制的开关。
另外,虽然以蓄电部10的电压比电源2的电压低的结构进行说明,但电压关系不限定于上述关系。并且,在图1所示的例子中,通过将3个二次电池21a~21c并联连接来构成蓄电部10,但蓄电部10的结构不限定于图1所示的结构。例如,可以是将2个或4个以上的二次电池21并联连接的结构的蓄电部10,或者也可以是将串联连接了多个二次电池21的二次电池组并联连接的结构的蓄电部10。
充放电部11例如是DC-DC转换器,将从电源2供给来的电压降压至规定电压值并向蓄电部10供给,并且,将存储于蓄电部10的电压升压至规定电压值并向负载3供给。另外,在蓄电部10的电压比电源2的电压高的情况下,充放电部11将从电源2供给来的电压升压至规定电压值并向蓄电部10供给,并且,将存储于蓄电部10的电压降压至规定电压值并向负载3供给。
电压检测部12通过对蓄电部10的正极TP和负极TN之间的电压的值Vdc(以下,记作检测电压值Vdc)进行检测,来检测蓄电部10的电压值和二次电池21的电压值。另外,也可以将连接在各二次电池21a~21c的正极和负极之间对各二次电池21a~21c的电压值进行检测的多个电压检测部作为电压检测部12。
电流检测部13通过对蓄电部10的正极TP和充放电部11之间流过的电流的值Idc(以下,记作检测电流值Idc)进行检测,来检测流过蓄电部10和二次电池21的电流的值。电流检测部13例如是利用磁电转换元件即霍尔元件检测电流的电流传感器。另外,也可以将与各二次电池21a~21c串联连接,对各二次电池21a~21c的电流进行检测的多个电流检测部作为电流检测部13。
控制部14控制充放电部11和开关22,选择执行充电模式、放电模式、诊断模式及调整模式这4个模式。
充电模式是将来自电源2的供给电力或负载3进行发电动作时的再生电力向蓄电部10供给的动作模式,利用充放电部11,电源2的电压被降压至规定的电压并向蓄电部10供给。控制部14例如在蓄电部10的充电量下降至规定阈值以下时、或负载3进行发电动作时执行充电模式。
放电模式是将存储于蓄电部10的电力向负载3供给的动作模式,利用充放电部11,蓄电部10的电压被升压至规定的电压并向负载3供给。控制部14例如在不是充电模式时执行放电模式。
诊断模式是对蓄电部10所包含的各二次电池21的内部电阻进行检测来诊断二次电池21的劣化的动作模式。在诊断模式中,控制部14从充放电部11取得检测电压值Vdc和检测电流值Idc的信息,基于所述信息运算出各二次电池21a~21c的内部电阻值Ri1~Ri3(以下,有时总称为内部电阻值Ri)。
调整模式是使二次电池21a~21c之间的电压差处于规定范围的动作模式。在调整模式中,控制部14基于从充放电部11取得的检测电压值Vdc的信息,进行充放电部11的蓄电部10的充放电控制,由此使二次电池21a~21c之间的电压差处于规定范围。所述调整模式根据规定的条件在充电模式、放电模式之前执行。
本实施方式的蓄电装置1通过执行调整模式而以如下方式进行调整,对二次电池21a~21c单独地进行充电或放电,使二次电池21a~21c之间的电压差处于规定范围。因此,即使在二次电池21a~21c之间连接的开关22a~22c闭合而二次电池21a~21c之间被电连接时,由于二次电池21a~21c之间的电位差小,所以不会流过大的浪涌电流。
因此,能够减小或消除浪涌防止用电阻和旁路接触器的配置空间及成本的问题。例如,通过使二次电池21之间的电压差处于规定范围,能够减小浪涌电流,能够抑制浪涌防止用电阻的电阻值,因此能够使浪涌防止用电阻小型化。并且,通过使二次电池21之间的电压差接近零,能够形成不设置浪涌防止用电阻和旁路接触器的结构。
图2是示出充放电部11和控制部14的结构的图。首先,对充放电部11的结构进行说明。如图2所示,充放电部11具备:通信部31、输入输出部32、驱动控制部34和转换电路部35。
通信部31在与控制部14之间进行信息的接收和发送。由通信部31向控制部14发送的信息例如是表示检测电压值Vdc、检测电流值Idc等的状态的信息。通过通信部31从控制部14接收的信息例如是控制指令和运转指令。
输入输出部32输入由电压检测部12检测到的检测电压值Vdc的信息、由电流检测部13检测到的检测电流值Idc的信息和由后述电压检测器51检测到的检测电压值Vpn的信息。并且,输入输出部32基于从驱动控制部34输出的PWM指令,将驱动转换电路部35的脉冲信号Sig4、Sig5输出到转换电路部35。
驱动控制部34基于运转指令、控制指令、检测电压值Vdc、检测电流值Idc和检测电压值Vpn生成PWM指令。作为运转指令,例如具有表示从电源2侧向蓄电部10侧的电力转换的充电指令、表示从蓄电部10侧向负载3侧的电力转换的放电指令等类别。
控制指令中例如包含指定电压值或电流值的信息,并且驱动控制部34生成用于使控制指令所指定的电压值或电流值从充放电部11输出的PWM信号,并输出到输入输出部32。
例如,当运转指令的类别是充电指令,并且,在控制指令中指定了电流值I1时,驱动控制部34基于指定的电流值I1和检测电流值Idc生成PWM指令。例如,驱动控制部34将以使指定的电流值I1和检测电流值Idc的偏差为零的方式利用内部的比例积分器对该偏差进行比例积分的信号作为PWM指令输出到输入输出部32。
并且,例如,当运转指令的类别是放电指令,并且,在控制指令中指定了电压值V1时,驱动控制部34基于指定的电压值V1和检测电压值Vpn生成PWM指令。例如,驱动控制部34将以使指定的电压值V1和检测电压值Vpn的偏差为零的方式利用内部的比例积分器对该偏差进行比例积分的信号作为PWM指令输出到输入输出部32。
转换电路部35具备开关元件52、53、保护二极管D1、D2、扼流线圈L1、电容器C1、C2和电压检测器51,并基于来自输入输出部32的脉冲信号Sig4、Sig5进行DC-DC转换。开关元件52、53例如是IGBT或MOSFET等自灭弧式的半导体元件。
充电模式时,利用来自输入输出部32的脉冲信号Sig4对开关元件53进行闭合、断开控制,转换电路部35借助于扼流线圈L1和电容器C2而作为降压转换器发挥功能。由此,电源2的电压被降压至蓄电部10的充电电压,进行蓄电部10的充电。
另一方面,放电模式时,利用来自输入输出部32的脉冲信号Sig4、Sig5对开关元件52、53交替进行闭合、断开控制,转换电路部35借助于扼流线圈L1和电容器C1而作为升压转换器发挥功能。由此,蓄电部10的电压被升压至电源2的电压值以上,并进行从蓄电部10向负载3的放电。
并且,作为双向的DC-DC转换器,将图2所示的结构作为一个例子进行了说明,但不限定于所述结构。转换电路部35例如可以是将2个单向DC-DC转换器彼此反向并联连接的结构,也可以是经由绝缘变压器将两个转换电路部35串联连接并对蓄电部10自由升降压的电路结构。
接下来,对控制部14的结构进行说明。控制部14具备:通信部41、输入输出部42、存储部43、指令生成部44和内部电阻运算部45。
通信部41在与充放电部11的通信部31之间进行信息的接收和发送。通过通信部41向充放电部11发送的信息例如是控制指令和运转指令。并且由通信部41从充放电部11接收的信息例如是检测电压值Vdc、检测电流值Idc等信息。
输入输出部42输入来自操作部15的操作信号,并通知给指令生成部44。在操作部15中配置有未图示的自动/手动选择开关、诊断按钮等,操作部15将与被操作的按钮对应的操作信号输出到输入输出部42。自动/手动选择开关是对自动选择和手动选择进行切换的开关。另外,控制部14在自动选择时自动地选择充电模式或放电模式,在手动选择时停止运转状态使蓄电装置1处于待机状态直到按下诊断按钮为止。
并且,输入输出部42基于从指令生成部44输出的开关指令,输出对开关22a~22c进行闭合、断开控制的控制信号Sig1~Sig3。
存储部43存储各种设定信息和检测值的信息。存储部43例如存储后述的供给电压值Va、充电电流值Ia、充电电流值Ir及内部电阻阈值Rmin等设定信息。并且,存储部43例如存储经由通信部41从充放电部11取得的检测电压值Vdc、检测电流值Idc等信息。另外,充电电流值Ir是在诊断模式中使用的信息,其被设定为比充电电流值Ia小的值。
指令生成部44基于从输入输出部42取得的操作信号和存储于存储部43的设定信息,生成运转指令、控制指令和开关指令。指令生成部44将生成的运转指令和控制指令经由通信部41输出到充放电部11。并且,指令生成部44将生成的开关指令输出到输入输出部42。
具体地,指令生成部44在自动/手动选择开关的操作信号表示自动选择、且选择了放电模式的情况下,将类别为放电指令的运转指令、和以存储于存储部43的供给电压值Va为指定电压值的控制指令经由通信部41输出到充放电部11。
并且,指令生成部44在自动/手动选择开关的操作信号表示自动选择、且选择了充电模式的情况下,将类别为充电指令的运转指令、和以存储于存储部43的充电电流值Ia为指定电流值的控制指令经由通信部41输出到充放电部11。
并且,指令生成部44在自动/手动选择开关的操作信号表示手动选择、诊断按钮的操作信号表示诊断按钮按下的情况下,对输入输出部42输出开关指令,对充放电部11输出运转指令和控制指令,对内部电阻运算部45输出运算指令。由此,执行了后述的诊断调整模式。诊断调整模式是连续进行诊断模式和调整模式的动作模式。
内部电阻运算部45在取得来自指令生成部44的运算指令时,基于经由通信部41从充放电部11取得的检测电压值Vdc和检测电流值Idc,算出各二次电池21的内部电阻值Ri。
图3是示出诊断调整模式的处理流程的流程图。如上所述,所述处理例如是在从输入输出部42取得了与诊断按钮的操作对应的操作信号时,或在预先设定的维护时间,由控制部14执行的处理。另外,维护时间例如是每月的规定日期时间、放电模式或充电模式的执行次数达到规定次数的时间等,所述时间的信息例如存储于存储部43。
如图3所示,在诊断调整模式中,指令生成部44首先将从充放电部11向通信部41发送的检测电压值Vdc的信息作为基准电压值Vref存储于存储部43(步骤S10)。
所述基准电压值Vref是开关22a~22c全部闭合的状态下由电压检测部12检测出的蓄电部10的电压值。蓄电装置1在没有执行任何动作模式的待机状态下,将开关22a~22c全部闭合,从而将二次电池21a~21c在电气上并联连接。
另外,在本实施方式中,在待机状态下将开关22a~22c全部闭合,但也可以在待机状态下将开关22a~22c全部断开。在该状态下二次电池21之间未连接,因此能够防止在电池间流过电流,能够减少消耗电力。在待机状态下将开关22a~22c全部断开的情况下,控制部14在开始放电模式或充电模式时将开关22a~22c全部闭合。
接下来,指令生成部44对输入输出部42输出开关指令,成为使开关22a~22c全部断开的状态(步骤S11)。由此,二次电池21a~21c成为彼此电切断的状态,并且,蓄电部10成为与充放电部11等电切断的状态。
接下来,指令生成部44选择一个与未算出内部电阻值Ri的二次电池21连接的开关22,并将所述开关22闭合(步骤S12)。由此,成为仅一个二次电池21能够进行充放电的状态,能够算出该二次电池21的内部电阻值Ri。
指令生成部44将类别为充电指令的运转指令、和以存储于存储部43的充电电流值Ir为指定电流值的控制指令经由通信部41输出到充放电部11。内部电阻运算部45基于经由通信部41取得的检测电压值Vdc和检测电流值Idc,算出二次电池21的内部电阻值Ri(步骤S13)。
图4是用于说明二次电池21的内部电阻值Ri的算出方法的图。如图4所示,指令生成部44将运转指令和控制指令输出到充放电部11,使得在规定的充电期间(时刻t0~t1期间)在蓄电部10流过充电电流值Ir的电流。在此期间,检测电压值Vdc逐渐增加。指令生成部44对内部电阻运算部45输出运算指令,并基于充电时的检测电压值Vdc及检测电流值Idc、和非充电时的检测电压值Vdc,使内部电阻运算部45运算二次电池21的内部电阻值Ri。
内部电阻运算部45例如利用下述式(1)算出内部电阻值Ri。另外,在下述式(1)中,Vdc0是充电前(例如,时刻t0)的检测电压值Vdc,Vdc1是充电停止时(例如,时刻t2)的检测电压值Vdc,Vdc2是充电刚刚停止前时(例如,时刻t1)的检测电压值Vdc。并且,Idc1是充电时的检测电流值Idc。另外,在Vdc0和Vdc1大致一致这样的情况下,也可以使用Vdc0替代Vdc1。
Ri=(Vdc2-Vdc1)/Idc1···(1)
当步骤S13的处理结束时,指令生成部44将在步骤S12中闭合的开关22断开(步骤S14)。然后,指令生成部44判定是否存在未算出内部电阻值Ri的二次电池21(步骤S15)。当判定为存在未算出内部电阻值Ri的二次电池21时(步骤S15;是),指令生成部44将处理移至步骤S12。
另一方面,当判定为不存在未算出内部电阻值Ri的二次电池21时(步骤S15;否),指令生成部44基于由内部电阻运算部45算出的内部电阻值Ri,判定是否存在已劣化的二次电池21(步骤S16)。在内部电阻值Ri1~Ri3中的某一个为存储于存储部43的内部电阻阈值Rmin以上的情况下,内部电阻运算部45判定为存在已劣化的二次电池21。
当判定为存在已劣化的二次电池21时(步骤S16;是),内部电阻运算部45经由输入输出部42使显示部16显示催促二次电池21的更换的消息(步骤S17)。在所述消息中包含将内部电阻值Ri为内部电阻阈值Rmin以上的二次电池21确定为已劣化的二次电池21的信息。这样,在存在内部电阻值Ri为内部电阻阈值Rmin以上的二次电池21的情况下,控制部14不进行调整处理。
在使消息显示在显示部16后,控制部14判定已劣化的二次电池21是否被更换成新的二次电池21(步骤S18)。在蓄电部10例如配置有将二次电池21装卸自如地连接至蓄电部10的未图示的电池盒(電池フォルダ),并且在所述电池盒配置有二次电池21的安装检测部。控制部14基于因向电池盒安装二次电池21而从安装检测部输出的安装检测信号,判定为已更换成新的二次电池21。是卸下还是安装例如通过检测电压值Vdc是否为0来判断。
当判定为已劣化的二次电池21被更换成新的二次电池21时(步骤S18;是),控制部14将处理移至步骤S19。并且,在步骤S16中,在判定为不存在已劣化的二次电池21的情况下(步骤S16;否)也同样地,控制部14将处理移至步骤S19。
在步骤S19中,指令生成部44选择一个与未进行电压调整的二次电池21连接的开关22,将该开关22闭合。由此,成为仅一个二次电池21能够进行充放电的状态,能够对各二次电池21独立地进行电压调整。
接下来,指令生成部44进行在步骤S19中被选择作为调整对象的二次电池21(以下,记作调整对象的二次电池21)的电压调整(步骤S20)。具体地,指令生成部44经由通信部41取得由电压检测部12检测的检测电压值Vdc。该检测电压值Vdc是调整对象的二次电池21的电压值,以下记作检测电压值Vdce。
指令生成部44判定检测电压值Vdce相对于基准电压值Vref是否在规定范围即规定电压差Ve内。并且,在检测电压值Vdce不在Vref±Ve的范围内的情况下,指令生成部44判定检测电压值Vdce比基准电压值Vref大还是小。
在检测电压值Vdce在Vref±Ve的范围外、且比基准电压值Vref小的情况下,指令生成部44将类别为充电指令的运转指令、和以存储于存储部43的充电电流值Ia为指定电流值的控制指令经由通信部41输出到充放电部11。由此,充放电部11开始以充电电流值Ia向调整对象的二次电池21充电。
然后,指令生成部44在由电压检测部12检测的检测电压值Vdc达到基准电压值Vref的时刻,停止运转指令和控制指令的输出。由此,充放电部11结束向调整对象的二次电池21的充电,调整对象的二次电池21的电压被调整至基准电压值Vref。
另一方面,在检测电压值Vdce在Vref±Ve的范围外、且比基准电压值Vref大的情况下,指令生成部44将类别为放电指令的运转指令、和以供电电压值Va和放电电流值Ib为指定电流值的控制指令经由通信部41输出到充放电部11。由此,充放电部11开始以充电电流值Ib从调整对象的二次电池21放电。另外,充放电部11的驱动控制部34以使检测电流值Idc和放电电流值Ib的偏差为零的方式调整供给电压值Va,从而以放电电流值Ib进行从二次电池21的放电。
然后,指令生成部44在由电压检测部12检测的检测电压值Vdce达到基准电压值Vref的时刻,停止运转指令和控制指令的输出。由此,充放电部11结束调整对象的二次电池21的放电,调整对象的二次电池21的电压被调整至基准电压值Vref。
另外,从二次电池21的放电也可以通过控制部14使负载3动作来进行。在该情况下,指令生成部44对输入输出部42输出要求在负载3流过规定的负载电流的驱动指令,来代替对充放电部11的指令。如上所述,负载3例如具备逆变电路和交流电动机,利用驱动指令驱动逆变电路以在交流电动机中流过直流电流,由此流过规定的负载电流。另外,也可以预先将串联连接有放电电阻和开关元件的放电部连接到直流电压之间,根据驱动指令闭合所述开关元件,由此流过规定的负载电流。
并且,在步骤S18中更换成新的二次电池21的情况下,控制部14能够对基准电压值Vref进行调整。例如,控制部14利用电压检测部12检测新的二次电池21的电压值,并比较该电压值和基准电压值Vref,在二次电池21的电压值比基准电压值Vref高的情况下,将基准电压值Vref作为二次电池21的电压值。并且,通过将新的二次电池21的电压值预先存储于存储部43,控制部14能够不进行电压检测部12的检测处理,而使用存储于存储部43的电压值。
当步骤S20的处理结束时,指令生成部44将在步骤S19中闭合的开关22断开(步骤S21)。然后,指令生成部44判定是否存在未进行电压调整的二次电池21(步骤S22)。当判定为存在未进行电压调整的二次电池21时(步骤S22;是),指令生成部44将处理移至步骤S19。
另一方面,当判定为不存在未进行电压调整的二次电池21时(步骤S22;否),指令生成部44将开关22a~22c全部闭合而成为待机状态,结束诊断调整模式。另外,在步骤S22中,也可以是将开关22a~22c全部断开的待机状态。
如上所述,在本实施方式的蓄电装置1中,控制部14执行如下调整处理:对开关22进行控制,利用充放电部11使二次电池21单独地充电或放电,以使二次电池21之间的电压差处于规定范围。所述调整处理例如在放电模式或充电模式之前进行。
利用所述结构,即使在二次电池21之间连接的开关22闭合而二次电池21之间被电连接时,由于二次电池21之间的电位差小,所以不会流过大的浪涌电流。因此,能够减小或消除浪涌防止用电阻和旁路接触器的配置空间及成本的问题。
并且,由于能够减小浪涌电流,所以对于负载变动大、且难以预测负载容量的变动的负载3,也能够通过增加二次电池21的并联连接数来容易地应对。另外,负载变动大、且难以预测负载容量的变动的负载3例如有起重机、垂直搬运机等伴随着升降动作的机械、或虽然是水平移动但由于路面状态而负载容量不稳定的搬运车等。
另外,在上述实施方式中,以在将开关22a~22c全部闭合的状态下由电压检测部12检测的检测电压值Vdc的信息为基准电压值Vref,但基准电压值Vref不限定于所述信息。例如,可以将考虑了二次电池21的电池特性的电压值作为基准电压值Vref,或者,也可以将电压最高的二次电池21的电压的值作为基准电压值Vref。
在将考虑了二次电池21的电池特性的电压值作为基准电压值Vref的情况下,例如,预先将表示二次电池21的电压和充电量的关系的电池特性的信息存储于存储部43。图5是示出二次电池21的电池特性的图。如图5所示,二次电池21具有充电量越多电压越高的特性,但例如在区域A中,相对于充电量变化的电压变化小。
这里,控制部14在相对于充电量变化的电压变化小的区域中,确定基准电压值Vref。由此,能够在电压稳定的区域进行二次电池21的电压调整,在电压调整后,二次电池21的电压值的波动小。因此,能够高精度地减小在二次电池21之间产生的浪涌电流。
并且,在将电压最高的二次电池21的电压值作为基准电压值Vref的情况下,控制部14在步骤S19的处理前对开关22a~22c中的某一个开关22进行控制并利用电压检测部12对各二次电池21的电压值进行检测。然后,控制部14将由电压检测部12检测出的检测电压值Vdc中最高的检测电压值Vdc作为基准电压值Vref存储于存储部43,进行步骤S19的处理。另外,控制部14也可以将在步骤S13中由电压检测部12检测出的检测电压值Vdc存储于存储部43,并将最高的检测电压值Vdc作为基准电压值Vref。由此,能够提高处理速度。
并且,二次电池21a~21c的电压中,也可以将相对于充电量变化的电压变化最小的二次电池21的电压值作为基准电压值Vref。例如,当二次电池21a~21c的电压V11~V13为图5所示的状态时,将二次电池21a的电压V11选择作为基准电压值Vref。由此,能够高精度地减小二次电池21之间产生的浪涌电流,并能够提高电压调整中的处理速度。
并且,控制部14可以将充满时的电压最低的二次电池21的电压值作为基准电压值Vref,并以使与该基准电压值Vref的差处于规定范围的方式执行调整处理。内部电阻值Ri高的二次电池21的劣化度也大,充满电时的电压最低的情况较多。因此,控制部14将内部电阻值Ri最高的二次电池21作为充满电时的电压最低的二次电池21,并将该二次电池21的电压值作为基准电压值Vref。这样,能够更高精度地进行调整处理。
并且,在上述实施方式中,对连续进行诊断模式和调整模式的诊断调整模式进行了说明,但控制部14也可以分别独立地执行诊断模式和调整模式。在该情况下,在诊断模式中,进行步骤S11~S18的处理,在调整模式中,进行步骤S19~S22的处理。
并且,控制部14例如可以将放电模式刚刚结束之后、刚要执行充电模式之前、刚刚更换成新的二次电池21之后等作为调整模式的执行时间。在刚要执行充电模式前执行调整模式的情况下,控制部14分别取得各二次电池21a~21c的电压值,并将除电压最高的二次电池21以外的二次电池21的电压调整成电压最高的二次电池21的电压值。由此,电压最高的二次电池21没有进行电压调整,所以能够缩短调整模式的处理时间。
进一步的效果和变形例可以由本领域技术人员容易地导出。因此,本发明的更宽范围的形态不限定于如以上所表示并记述的特定的详细情况以及代表性的实施方式。因此,只要不从由附加的权利要求书及其等同范围定义的总的发明概念的精神或范围脱离,就能够进行各种变更。
标号说明
1:蓄电装置;
2:电源;
3:负载;
10:蓄电部;
11:充放电部;
12:电压检测部;
13:电流检测部;
14:控制部;
21a~21c(21):二次电池(蓄电电路);
22a~22c(22):开关。

Claims (7)

1.一种蓄电装置,其特征在于,所述蓄电装置具备:
蓄电部,其具有分别经由开关并联连接的多个蓄电电路;
电压检测部,其对所述多个蓄电电路的各电压进行检测;
充放电部,其将来自所述蓄电部的放电电力供给到负载,并将来自电源的供给电力充入到所述蓄电部;以及
控制部,其对所述开关和所述充放电部进行控制,
所述控制部执行如下调整处理:对所述开关和所述蓄电电路进行控制,使所述蓄电电路单独地充电或放电,以使所述蓄电电路之间的电压差处于规定范围。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
所述控制部以如下方式执行所述调整处理:将由所述电压检测部检测出的所述蓄电电路的电压作为基准电压,并使与该基准电压的电压差处于规定范围。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置,其特征在于,
所述控制部以如下方式执行所述调整处理:将在所述开关全部闭合的状态下由所述电压检测部检测出的所述蓄电电路的电压作为基准电压,并使与该基准电压的电压差处于规定范围。
4.根据权利要求2所述的蓄电装置,其特征在于,
所述控制部以如下方式执行所述调整处理:将所述多个蓄电电路中的一个蓄电电路的电压作为基准电压,并使与该基准电压的电压差处于规定范围。
5.根据权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电装置具备存储部,其存储表示所述蓄电电路的电压与充电量的关系的信息,
所述控制部以如下方式执行所述调整处理:基于存储于所述存储部的信息,在相对于充电量变化的电压变化小的区域使所述蓄电电路之间的电压差处于规定范围。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电装置具备电流检测部,该电流检测部对所述多个蓄电电路的各电流值进行检测,
所述控制部执行内部电阻检测处理,该内部电阻检测处理是在所述调整处理之前,基于所述电压检测部和所述电流检测部的检测结果算出所述蓄电电路的内部电阻值的处理,
所述控制部基于在所述内部电阻检测处理中使用的所述电压检测部的检测结果,执行所述调整处理。
7.根据权利要求6所述的蓄电装置,其特征在于,
在存在内部电阻值为规定值以上的所述蓄电电路的情况下,所述控制部不进行所述调整处理。
CN201280075170.5A 2012-08-30 2012-08-30 蓄电装置 Active CN104541433B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/072065 WO2014033880A1 (ja) 2012-08-30 2012-08-30 蓄電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104541433A true CN104541433A (zh) 2015-04-22
CN104541433B CN104541433B (zh) 2017-05-31

Family

ID=50182728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280075170.5A Active CN104541433B (zh) 2012-08-30 2012-08-30 蓄电装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5850164B2 (zh)
CN (1) CN104541433B (zh)
WO (1) WO2014033880A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107181295A (zh) * 2017-05-10 2017-09-19 上海空间电源研究所 一种空间用一体化蓄电池放电开关电路
CN109661330A (zh) * 2016-08-31 2019-04-19 松下知识产权经营株式会社 车辆用蓄电装置
CN109787306A (zh) * 2017-11-13 2019-05-21 艾达司股份有限公司 控制装置、控制系统、蓄电装置及控制方法
CN110892606A (zh) * 2017-09-11 2020-03-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统、管理装置
CN111095713A (zh) * 2017-09-15 2020-05-01 株式会社村田制作所 蓄电装置用升降压装置以及蓄电装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6303812B2 (ja) * 2014-05-26 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置および電源制御方法
JP6643566B2 (ja) * 2015-05-28 2020-02-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 バックアップ電源装置とそれを搭載した自動車
WO2017086349A1 (ja) * 2015-11-18 2017-05-26 Evtd株式会社 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム
JP6895604B2 (ja) * 2016-11-21 2021-06-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力変換システム
CN111919355B (zh) * 2018-03-28 2024-02-20 古河电气工业株式会社 蓄电系统及测量方法
WO2020071290A1 (ja) 2018-10-05 2020-04-09 NExT-e Solutions株式会社 蓄電システム
CN112119562B (zh) 2018-10-19 2023-11-24 艾达司股份有限公司 蓄电系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2354892B (en) * 1999-07-30 2004-01-21 Sanyo Electric Co Method of discharge for a plurality of rechargeable batteries and battery assembly
CN101043143A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 株式会社日立制作所 电源控制装置
WO2012043723A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 三洋電機株式会社 電源装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5184921B2 (ja) * 2008-03-06 2013-04-17 株式会社東芝 蓄電装置
JP5529402B2 (ja) * 2008-08-13 2014-06-25 三菱重工業株式会社 蓄電システム
JP2011100669A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Toshiba Corp 二次電池装置及びその組電池交換方法
JP5750224B2 (ja) * 2009-11-10 2015-07-15 株式会社Nttファシリティーズ 蓄電池管理装置および蓄電池管理方法
JP5859341B2 (ja) * 2012-02-28 2016-02-10 三菱重工業株式会社 電圧均等化装置及び方法並びにプログラム、それを備えた電力貯蔵システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2354892B (en) * 1999-07-30 2004-01-21 Sanyo Electric Co Method of discharge for a plurality of rechargeable batteries and battery assembly
CN101043143A (zh) * 2006-03-24 2007-09-26 株式会社日立制作所 电源控制装置
WO2012043723A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 三洋電機株式会社 電源装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109661330A (zh) * 2016-08-31 2019-04-19 松下知识产权经营株式会社 车辆用蓄电装置
CN109661330B (zh) * 2016-08-31 2022-06-14 松下知识产权经营株式会社 车辆用蓄电装置
CN107181295A (zh) * 2017-05-10 2017-09-19 上海空间电源研究所 一种空间用一体化蓄电池放电开关电路
CN110892606A (zh) * 2017-09-11 2020-03-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统、管理装置
CN110892606B (zh) * 2017-09-11 2023-07-07 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统、管理装置
CN111095713A (zh) * 2017-09-15 2020-05-01 株式会社村田制作所 蓄电装置用升降压装置以及蓄电装置
CN111095713B (zh) * 2017-09-15 2023-05-23 株式会社村田制作所 蓄电装置用升降压装置以及蓄电装置
CN109787306A (zh) * 2017-11-13 2019-05-21 艾达司股份有限公司 控制装置、控制系统、蓄电装置及控制方法
CN109787306B (zh) * 2017-11-13 2023-09-29 艾达司股份有限公司 控制装置、控制系统、蓄电装置及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014033880A1 (ja) 2014-03-06
JPWO2014033880A1 (ja) 2016-08-08
JP5850164B2 (ja) 2016-02-03
CN104541433B (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104541433A (zh) 蓄电装置
KR100415747B1 (ko) 엘리베이터의 제어장치
US9444285B2 (en) Charge controller for vehicle
TWI751229B (zh) 控制裝置、控制系統、蓄電裝置以及電腦可讀取媒體
US8581557B2 (en) Direct-current power source apparatus
KR102392376B1 (ko) 배터리 시스템
TWI474577B (zh) 電池管理系統、電池模組及均衡多個電池模組的方法
JP5812025B2 (ja) 定置用蓄電システム及び制御方法
US8901889B2 (en) Discharge control apparatus and discharge control method
US20130187466A1 (en) Power management system
WO2012049915A1 (ja) 電力管理システム
US20160079776A1 (en) Charge/discharge device
CN103795104A (zh) 蓄电系统以及电源系统
KR20100085791A (ko) 축전지팩의 제어 관리 장치 및 그 방법
KR20140097286A (ko) 전력 배터리 소자의 충전 밸런싱 장치
US20220285950A1 (en) Energy storage system and battery management method
WO2009119271A1 (en) Charging method for an assembled cell and an assembled cell system
CN104201755B (zh) 一种直流配电方式下的车载柴油发电系统及其能量管理方法
WO2020080543A1 (ja) 蓄電システム
CN103460547A (zh) 充电器及供电系统
JP2010239712A (ja) 充電制御装置、車両および充電制御方法
JP5822779B2 (ja) 蓄電システムおよびその充放電制御方法
KR102151652B1 (ko) 척컨버터 토폴로지를 이용한 리튬이온 전지 셀밸런싱 장치
KR20160029248A (ko) 충방전 시험기
JP6795082B2 (ja) 直流給電システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant