CN110476320B - 电源装置 - Google Patents

电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110476320B
CN110476320B CN201880022076.0A CN201880022076A CN110476320B CN 110476320 B CN110476320 B CN 110476320B CN 201880022076 A CN201880022076 A CN 201880022076A CN 110476320 B CN110476320 B CN 110476320B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery modules
power supply
supply device
battery
battery module
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.)
Active
Application number
CN201880022076.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110476320A (zh
Inventor
后藤成晶
柳泽直树
种村恭佑
户村修二
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.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Publication of CN110476320A publication Critical patent/CN110476320A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110476320B publication Critical patent/CN110476320B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • 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
    • 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
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

一种电源装置被设置有用于与门信号的提供无关地使一个或更多个电池模块与串联连接强制断开的断开装置(AND元件)。所述电源装置在通过电源输出供电期间通过所述断开装置(AND元件)使一个或更多个电池模块从所述串联连接强制断开，从而执行控制，使得其每单位时间的累积放电电流量变得小于其它电池模块的每单位时间的累积放电电流量。

Description

电源装置
技术领域
本公开涉及用于控制SOC的电源装置。
背景技术
具有串联连接的多个电池模块的电源装置被用于向负载供应电力(用于供电)。当包括在电池模块中的电池是二次电池时，执行从负载侧到电池的充电(再生)是可行的。
在这样的电源装置中，照惯例提出了包括用于基于门信号将每个电池模块连接到负载或者使每个电池模块与负载断开的开关电路的构成。在这样的电路构成中，通过使每个电池模块的开关电路用经由延迟电路提供的门信号而驱动来执行电压控制。此外，还照惯例提出了用于通过向每个电池模块提供平衡电路来消除电池模块之间的充电率(SOC)的不平衡的技术。
另外，已知如果开路电压是可测量的，则可准确地估计二次电池的充电率(SOC)。因此，照惯例提出了用于通过在停止充电/放电之后测量电压来估计SOC的方法。然而，在电源装置被用作用于机动车辆诸如电动车辆(EV)的电源的情况下，难以创造在行驶的同时完全停止充电/放电的机会。因此，在行驶期间测量开路电压并估计SOC是困难的。因此，照惯例提出了用于即使在电流正在流动的状态下也准确地执行估计的估计方法。例如，使用电池模块的测量电流值的累积结果ΣI来计算电池模块的剩余容量估计值SOCI。基于电流变化量ΔI和电压变化量ΔV估计内阻值Rdc。然后，从在电流正在流动的状态下使用电池模块电压来根据欧姆定律获得的开路电压的估计值Va计算出剩余容量估计值SOCV。另外，根据SOCOUT＝w×SOCI+(1-w)×SOCV来获得剩余容量输出值SOCOUT。
发明内容
技术问题
当在不使用平衡电路的情况下控制电源装置时，流向每个电池模块的电流是相同的。因此，当电池模块的电池容量小时，SOC早于其它电池模块的SOC减小，因此存在较小容量电池模块在达到下限SOC时变得不可用的问题。此外，当电池容量由于劣化等而大大变化时，具有较小容量的电池的电压在电池串联连接的构成中很早减小。因此，存在如下问题：即便当其它电池具有足够的剩余容量时，较小容量电池也在达到下限电压时变得不可用。
另一方面，尽管在每个电池模块中设置平衡电路可消除SOC的不平衡，但是有必要增加平衡电路的电流容量，并且存在电源装置的成本增加的问题。
此外，当现有技术被应用于SOC的估计时，存在不能完全消除估计内阻时的误差的影响的问题。
技术方案
本公开的一个方面是一种电源装置，所述电源装置包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接；断开装置，所述断开装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，并且在通过电源输出供电时，通过所述断开装置将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，从而执行控制以使其每单位时间的累积放电电流量变得小于其它电池模块的每单位时间的累积放电电流量。
本公开的另一方面是一种电源装置，所述电源装置包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接；连接装置，所述连接装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，并且在通过电源输出再生时，通过所述连接装置将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，从而执行控制以使其每单位时间的累积充电电流量变得大于其它电池模块的每单位时间的累积充电电流量。
本公开的另一方面是一种电源装置，所述电源装置包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接；断开装置，所述断开装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，并且在通过电源输出再生时，通过所述断开装置将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，从而执行控制以使其每单位时间的累积充电电流量变得小于其它电池模块的每单位时间的累积充电电流量。
本公开的另一方面是一种电源装置，所述电源装置包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接；连接装置，所述连接装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，并且在通过电源输出供电时，通过所述连接装置将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，从而执行控制以使其每单位时间的累积放电电流量变得大于其它电池模块的每单位时间的累积放电电流量。
优选地，向用于驱动各个电池模块的所述门信号提供相位差，并且当所述门信号以延迟时间顺次地传送到所述电池模块时，所述电池模块被连接到所述串联连接或者从所述串联连接断开。
有益效果
在包括多个电池模块的电源装置中，可抑制电池模块之间的SOC的不平衡。
附图说明
图1是图示根据示例性实施例的电源装置的构成的图。
图2是图示根据示例性实施例的电池模块控制的定时图。
图3是图示根据示例性实施例的电池模块的功能的图。
图4是图示根据示例性实施例的电源装置的控制的定时图。
图5是图示根据示例性实施例的供电状态下的强制断开控制的流程图。
图6是图示根据示例性实施例的再生状态下的强制断开控制的流程图。
图7是图示根据示例性实施例的再生状态下的强制连接控制的流程图。
图8是图示根据示例性实施例的供电状态下的强制连接控制的流程图。
图9是图示根据示例性实施例的SOC估计方法的流程图。
图10图示电池模块的开路电压与SOC之间的示例性关系。
图11图示根据示例性实施例的用于测量电池模块的开路电压的方法。
具体实施方式
如图1所示，根据本实施例的电源装置100被配置成包括电池模块102和控制单元104。电源装置100被配置成包括多个电池模块102(102a、102b、…102n)。所述多个电池模块102可在控制单元104的控制下相互串联连接。在电源装置100中包括的所述多个电池模块102可向连接在端子T1和T2之间的负载(未图示)供应电力(用于供电)，或者可通过来自连接在端子T1和T2之间的电源(未图示)的电力被充电(再生)。
电池模块102被配置成包括电池10、扼流线圈12、电容器14、第一开关元件16、第二开关元件18、延迟电路20、AND元件22、OR元件24和NOT元件26。在本实施例中，每个电池模块102具有相同的构成。
电池10包括至少一个二次电池。电池10例如被配置成包括串联或/和并联连接的多个锂离子电池、镍金属氢化物电池等。扼流线圈12和电容器14构成平滑电路(低通滤波器电路)，所述平滑电路平滑来自电池10的输出并输出它。也就是说，由于二次电池用于构成电池10，所以为了抑制电池10的由于内阻损耗的增加而导致的劣化，RLC滤波器由电池10、扼流线圈L和电容器14形成以实现电流的平整。
扼流线圈12和电容器14不是必要的构成并且不一定被设置。另外，在电池模块102中，可以互换扼流线圈L和电池10的布置位置(连接位置)。另外，第二开关元件18可以相对于第一开关元件16设置在输出端子的相对侧。也就是说，能够通过第一开关元件16和第二开关元件18的开关操作来将电池10(电容器14)的电压输出到输出端子的任何配置是可采用的。可适当地改变相应的元件和电气组件的布置。
第一开关元件16包括用于使电池10的输出端子短路的开关元件。在本实施例中，第一开关元件16具有回流二极管与作为开关元件的场效应晶体管并联连接的构成。第二开关元件18在电池10与第一开关元件16之间与电池10串联连接。在本实施例中，第二开关元件18具有回流二极管与作为开关元件的场效应晶体管并联连接的构成。第一开关元件16和第二开关元件18通过来自控制单元104的门信号被开关控制。在本实施例中，尽管第一开关元件16和第二开关元件18由场效应晶体管构成，但是可以采用其它开关元件。
延迟电路20是使从控制单元104输入到电池模块102a的门信号延迟预定时间的电路。在电源装置100中，每个电池模块102(102a、102b、...102n)被设置有延迟电路20，使得这些延迟电路串联连接。因此，从控制单元104输入的门信号在它被输入到相应的电池模块102(102a、102b、...102n)时被顺次地延迟了预定时间。
AND元件22构成用于根据来自控制单元104的强制断开信号强制断开串联连接状态电池模块102a的断开装置。另外，OR元件24构成用于根据来自控制单元104的强制连接信号将电池模块102a强制连接到串联连接状态的连接装置。
尽管在本实施例中AND元件22和OR元件24被连接到在延迟电路20之后的分支点，但是AND元件22和OR元件24可以被连接到在延迟电路20之前的分支点。也就是说，可采用任何如果门信号在它被延迟了预定时间的同时被顺次地传送到相应的电池模块102的延迟电路20的配置。
[正常控制]
在下文中，将参考图2描述电源装置100的控制。在正常控制状态下，控制单元104将高(H)电平的强制断开信号输入到每个电池模块102(102a、102b、...102n)的AND元件22。另外，控制单元104将低(L)电平的强制连接信号输入到每个电池模块102(102a、102b、…102n)的OR元件24。因此，来自延迟电路20的输出信号经由NOT元件26作为反相信号被输入到第一开关元件16的门端子，并且来自延迟电路20的输出信号被经由AND元件22和OR元件24输入到第二开关元件18的门端子。
图2是与电池模块102a的操作有关的定时图。图2图示驱动电池模块102a的门信号D1的脉冲波形、指示第一开关元件16的开关状态的矩形波D2、指示第二开关元件18的开关状态的矩形波D3以及指示从电池模块102a输出的电压Vmod的波形D4。
在电池模块102a的初始状态下；即，在未输出门信号的状态下，第一开关元件16的状态是接通并且第二开关元件18的状态是断开。然后，当控制单元104将门信号输入到电池模块102a时，电池模块102a通过PWM控制被开关控制。在此开关控制中，第一开关元件16和第二开关元件18被交替地切换到接通状态/断开状态。
如图2所示，当从控制单元104输出门信号D1时，根据门信号D1来驱动电池模块102a的第一开关元件16和第二开关元件18。第一开关元件16根据门信号D1的上升响应于来自NOT元件26的信号的下降而被从接通状态切换到断开状态。另外，第一开关元件16响应于门信号D1的下降而以轻微延迟(死区时间dt)从断开状态切换到接通状态。
另一方面，第二开关元件18从门信号D1的上升起以轻微延迟(死区时间dt)从断开状态切换到接通状态。第二开关元件18与门信号D1的下降同时地从接通状态切换到断开状态。以这种方式，第一开关元件16和第二开关元件18被开关控制，使得它们在接通状态与断开状态之间交替地切换。
为什么第一开关元件16在门信号D1的下降时以轻微延迟(死区时间dt)操作并且第二开关元件18在门信号D1的上升时以轻微延迟(死区时间dt)操作的原因是为了防止第一开关元件16和第二开关元件18同时操作。其防止第一开关元件16和第二开关元件18同时接通以及电池10的正电极和负电极被短路。用于使操作延迟的死区时间dt例如设定为100ns，但是可适当地设定。在死区时间dt期间，在二极管中发生回流并且它被带入和与引起回流的二极管并联的开关元件被接通的状态类似的状态。
通过上面提及的控制，在电池模块102a中，当门信号D1断开时(也就是说，当第一开关元件16接通并且第二开关元件18断开时)，电容器14与电池模块102a的输出端子断开。因此，没有电压从电池模块102a输出到输出端子。在这种状态下，如图3(a)所示，电池模块102a的电池10(电容器14)处于它被旁路的直通状态。
当门信号D1接通时(也就是说，当第一开关元件16断开并且第二开关元件18接通时)，电容器14连接到电池模块102a的输出端子。因此，来自电池模块102a的电压输出到输出端子。在这种状态下，如图3(b)所示，电压Vmod经由电池模块102a中的电容器14输出到输出端子。
返回参考图1，将描述由控制单元104对电源装置100的控制。控制单元104完全控制电池模块102。也就是说，通过控制所述多个电池模块102a、102b、...102n，控制电源装置100的输出电压。
门信号顺次地传送到在电池模块102a中包括的延迟电路20、在电池模块102b中包括的延迟电路20，并且传送到下游电池模块102中的延迟电路。也就是说，门信号在它从电源装置100中串联连接的电池模块102的上游侧传送到其下游侧时顺次地延迟了预定延迟时间。
在正常控制状态下，高(H)电平的强制断开信号从控制单元104输入到AND元件22，并且低(L)电平的强制连接信号从控制单元104输入到OR元件24。因此，从每个电池模块102的延迟电路20输出的门信号直接地输入到第二开关元件18的门端子，并且通过反转门信号而获得的信号输入到第一开关元件16的门端子。因此，当门信号处于高(H)电平时，第一开关元件16的状态是断开并且第二开关元件18的状态是接通。当门信号处于低(L)电平时，第一开关元件16的状态是接通并且第二开关元件18的状态是断开。
也就是说，当门信号处于高(H)电平时，电池模块102中的电容器14和电池10处于它们与其它电池模块102中的电容器14和电池10串联连接的状态。当门信号处于低电平(L)时，电池模块102中的电容器14和电池10处于它们与其它电池模块102中的电容器14和电池10断开的直通状态。
图4图示电池模块102a、102b、...102n的用于通过顺次地串联连接预定数量的电池模块来输出电力的控制序列。如图4所示，根据门信号，电池模块102a、102b、...102n以预定延迟时间从上游侧向下游侧顺序地驱动。在图4中，持续时间E1指示其中第一开关元件16断开而第二开关元件18接通并且电池模块102a、102b、…102n正在从输出端子输出电压的电池模块102a、102b、...102n的状态(连接状态)。另外，持续时间E2指示其中第一开关元件16接通而第二开关元件18断开并且电池模块102a、102b、…102n不向输出端子输出电压的电池模块102a、102b、...102n的状态(直通状态)。以这种方式，电池模块102a、102b、...102n以预定延迟时间顺次地驱动。
将参考图4描述门信号的设定和门信号的延迟时间。门信号的周期F是通过对电池模块102a、102b、...102n的延迟时间求和来设定的。因此，随着延迟时间变长，门信号的频率减小。相反，随着延迟时间变短，门信号的频率增加。另外，根据电源装置100所需要的规格来适当地设定用于使门信号延迟的延迟时间。
可通过将电源装置100的输出电压的目标值除以电池模块102a、102b、…102n的总电压(即，电池模块102的电池电压×电池模块的数量)来计算门信号的周期F中的接通时间比G1(占空比D)；即，门信号处于高(H)电平的时间在周期F中的比例。也就是说，当相应的电池模块102的电压彼此相等时，接通时间比G1等于(电源装置100的输出电压)/(电池模块102的电池电压×电池模块102的数量)。严格地说，由于接通时间比很可能偏离死区时间dt，所以优选像斩波器电路中通常执行的那样通过反馈或前馈来校正接通时间比。
如上所述，当所有的电池模块102a、102b、…102n的输出电压相等时，电池模块102a、102b、…102n的总电压被表达为通过将电池模块102的电池电压乘以处于连接状态的电池模块102的数量而获得的值。如果电源装置100的输出电压是可被一个电池模块102的电池电压整除的值，则在当电池模块102从直通状态切换到连接状态时的时刻，另一电池模块102从连接状态切换到直通状态。因此，电池模块102的整个输出电压不会波动。
然而，如果电源装置100的输出电压是不可被每个电池模块102的电池电压整除的值，则电源装置100的输出电压与电池模块102a、102b、…102n的总电压不匹配。换句话说，电源装置100的输出电压(整个输出电压)开始波动。然而，此时的波动振幅是一个电池模块的电压，并且波动周期等于通过将门信号的周期F除以电池模块102的数量而获得的值。如果数十个电池模块102串联连接，则电源装置100的整个寄生电感的幅度大，因此可对此电压波动进行滤波以获得电源装置100的稳定输出电压。
接下来，将描述特定示例。在图4中，例如，假定了作为电源装置100的期望的输出电压是400V，每个电池模块102的电池电压是15V，电池模块102a、102b、…102n的数量是40，并且延迟时间是200ns。这种情况对应于电源装置100的输出电压(400V)不可被电池模块102的电池电压(15V)整除的情况。
由于可通过将延迟时间乘以电池模块的数量来计算门信号的周期F，所以周期F是如从这些数值导出的8μs(＝200ns×40)。因此，门信号被整形为具有与125kHz相对应的频率的矩形波。另外，由于可通过将电源装置100的输出电压除以(电池模块102的电池电压×电池模块102的数量)来计算门信号的接通时间比G1，所以接通时间比G1是0.67(≒400V/(15V×40))。
当基于这些数值顺次地驱动电池模块102a、102b、...102n时，电源装置100可生成具有如图4所示的矩形波形的输出电压H1。输出电压H1在390V与405V之间拨动。更具体地，输出电压H1以通过将门信号的周期F除以电池模块的数量而计算出的周期(即，8μs/40＝200ns(与5MHz相对应))波动。由于这种波动被电池模块102a、102b、...102n的布线的寄生电感滤波，所以电源装置100总体上输出约400V的输出电压H2。
在连接状态下，电流流过每个电池模块102的电容器14，并且流过第二开关元件18的电流的波形J1是矩形波，如图4所示。另外，由于电池10和电容器14构成RLC滤波器，所以滤波且平整的电流J2在电池10中流动。因此，电流波形在所有电池模块102a、102b、...102n中是均匀的，并且电流可从所有电池模块102a、102b、…102n同等地输出电流。
如上所述，当控制电源装置100时，输出到最上游侧电池模块102a的门信号延迟预定时间并且输出到下游侧的电池模块102b。此门信号进一步延迟预定时间并传送到下游侧的下一个电池模块102。因此，电池模块102a、102b、...102n在延迟预定时间的同时顺次地输出电压。然后，这些电压被求和以作为电源装置100获得输出电压。从而，电源装置100可输出期望的电压。
根据电源装置100，诸如升压电路的电力转换电路是不必要的，可简化电路构成，并且可减小大小和成本。此外，引起功率损耗的平衡电路等是不必要的，并且可提高电源装置100的效率。另外，由于从所述多个电池模块102a、102b、...102n基本上同等地输出电压，所以可以防止特定电池模块102以集中方式驱动，并且可减小电源装置100的内阻损耗。
另外，调节接通时间比G1使得易于应对所期望的电压，并且可提高电源装置100的通用性。特别地，即便当在电池模块102a、102b、...102n中发生故障并且存在不可用的电池模块102时，通过在排除发生故障的电池模块102的同时使用正常的电池模块102，如果再次设定门信号的周期F、接通时间比G1和延迟时间，能够获得所期望的电压。也就是说，即便当在电池模块102a、102b、...102n中发生故障时，连续地输出所期望的电压也是可行的。
另外，由于当用于使门信号延迟的延迟时间设定得较长时门信号的频率变成较低的频率，第一开关元件16和第二开关元件18中的每一个的开关频率也降低。因此，可减小开关损耗，并且可提高电力转换效率。相反，由于当用于使门信号延迟的延迟时间设定得较短时门信号的频率变成较高的频率，电压波动的频率增加，滤波变得容易，并且可获得稳定电压。此外，通过RLC滤波器来平整电流波动变得容易。以这种方式，通过调节用于使门信号延迟的延迟时间，可以根据要求的规格和性能提供电源装置100。
在本实施例中，在每个电池模块102中设置能够传送门信号同时使它延迟的延迟电路20。然而，配置不限于此示例。例如，每个电池模块102可以被配置成不包括延迟电路20。在这种情况下，控制单元104可以被配置成将门信号单独地输出到每个电池模块102的AND元件22和OR元件24。也就是说，控制单元104以预定间隔将门信号输出到相应的电池模块102a、102b、...102n。在这种情况下，不管电池模块102a、102b、...102n的布置位置，通过按照任意顺序以预定间隔将门信号输出到电池模块102a、102b、…102n来控制被带入连接状态的电池模块102的数量。例如，可以控制使得门信号首先被输出到电池模块102b以使电池模块102b驱动，并且在预定时间之后，门信号被输出到电池模块102a以使电池模块102a驱动。
上面提及的构成带来不需要延迟电路20的优点，从而进一步在构成方面简化电源装置100，并且抑制制造成本和功耗。
[强制断开控制]
接下来，将描述用于强制断开多个电池模块102(102a、102b、...102n)中的选择的电池模块的控制。控制单元104将低(L)电平的强制断开信号输出到要强制断开的电池模块102的AND元件22。另外，控制单元104将低(L)电平的强制连接信号输出到此电池模块102的OR元件24。
结果，AND元件22的输出变成低(L)电平。通过NOT元件26的第一开关元件16的门端子的输入经由OR元件24变成高(H)电平。第二开关元件18的门端子的输入变成低(L)电平。因此，第一开关元件16的状态是恒定接通，第二开关元件18的状态是恒定断开，并且电池模块102不管门信号的状态都被带入强制断开状态(直通状态)。
可在电源装置100中执行的用于抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制中使用这样的强制断开控制。图5是图示SOC平衡调节控制的流程图。在下文中，将参考图5描述用于在供电时抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制。
在步骤S10中，针对在电源装置100中包括的所有电池模块102执行SOC的估计。控制单元104执行用于基于以下传感器的输出估计每个电池模块102的SOC的处理：电压传感器30，所述电压传感器30设置在每个电池模块102中并且被配置成检测和输出电池模块102的输出电压；电流传感器32，所述电流传感器32被配置成检测和输出电源装置100的输出电流；以及电压传感器34，所述电压传感器34被配置成检测和输出电源装置100的输出电压。将在下面详细地描述SOC估计处理的细节。
在步骤S12中，比较相应的电池模块102的SOC，并且选择具有相对低SOC的每个电池模块102。控制单元104比较在步骤S10中估计的相应的电池模块102的SOC并且在所有电池模块102当中选择在SOC方面相对低的一个或更多个电池模块102。
例如，在电源装置100中包括的所有电池模块102之中，可以按照SOC的升序选择预定数量的电池模块102。替换地，可以预先确定SOC的参考值并且可以选择其SOC等于或小于参考值的每个电池模块102。然而，用于选择电池模块102的方法不限于这些示例，并且如果任何其它方法在抑制SOC的不平衡时有效则它是可采用的。例如，可以测量每个电池模块102的电压并且可以按照电压的升序选择电池模块102。
在步骤S14中，确定了电源装置100的电源输出的状态是供电还是再生。控制单元104在区分从电源装置100向负载供应电力的供电状态和从外部电源向电源装置100输入电力的再生状态时参考由电流传感器32检测到的电流的方向。如果状态是供电，则处理进行到步骤S16，而如果状态是再生，则处理终止。
在步骤S16中，执行针对电池模块102的强制断开处理。控制单元104将低(L)电平的强制断开信号输出到在步骤S12中选择的每个电池模块102的AND元件22。结果，所选择的电池模块102强制断开串联连接并且在此状态下对电源装置100的输出没有贡献。
利用上述控制，在电源装置100中包括的电池模块102之中，具有相对低SOC的每个电池模块102在电力消耗量(其每单位时间的累积放电电流量)方面变小，并且可消除SOC的不平衡。结果，可高效地用尽在电源装置100中包括的所有电池模块102的充电能量。
另外，还可以执行用于在再生状态下而不是在供电状态下消除SOC的不平衡的控制。在这种情况下，执行用于强制断开具有相对高SOC的电池模块102并且优选地向具有相对低SOC的电池模块102再生电力的控制可消除SOC的不平衡。
图6是图示SOC平衡调节控制的流程图。在下文中，将参考图6描述用于在再生时抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制。
在步骤S20中，针对在电源装置100中包括的所有电池模块102执行SOC的估计。控制单元104执行用于基于以下传感器的输出估计每个电池模块102的SOC的处理：电压传感器30，所述电压传感器30设置在每个电池模块102中并且被配置成检测和输出电池模块102的输出电压；电流传感器32，所述电流传感器32被配置成检测和输出电源装置100的输出电流；以及电压传感器34，所述电压传感器34被配置成检测和输出电源装置100的输出电压。将在下面详细地描述SOC估计处理的细节。
在步骤S22中，比较相应的电池模块102的SOC，并且选择具有相对高SOC的每个电池模块102。控制单元104比较在步骤S20中估计的相应的电池模块102的SOC并且在所有电池模块102当中选择在SOC方面相对高的一个或更多个电池模块102。
例如，在电源装置100中包括的所有电池模块102之中，可以按照SOC的降序选择预定数量的电池模块102。替换地，可以预先确定SOC的参考值并且可以选择其SOC等于或高于参考值的每个电池模块102。然而，用于选择电池模块102的方法不限于这些示例，并且如果任何其它方法在抑制SOC的不平衡时有效则它是可采用的。
在步骤S24中，确定了电源装置100的电源输出的状态是供电还是再生。控制单元104在区分从电源装置100向负载供应电力的供电状态和从外部电源向电源装置100输入电力的再生状态时参考由电流传感器32检测到的电流的方向。如果状态是再生，则处理进行到步骤S26，而如果状态是供电，则处理终止。
在步骤S26中，执行针对电池模块102的强制断开处理。控制单元104将低(L)电平的强制断开信号输出到在步骤S22中选择的每个电池模块102的AND元件22。结果，所选择的电池模块102强制断开串联连接并且在此状态下不向电源装置100提供再生电力。
利用上述控制，在电源装置100中包括的电池模块102之中，具有相对高SOC的每个电池模块102在电力供应(其每单位时间的累积充电电流量)方面变低，并且可消除SOC的不平衡。结果，可以良好平衡的方式执行针对在电源装置100中包括的所有电池模块102的充电。此外，可防止具有较小充电容量的电池模块102被过充电。
在强制断开控制时，门信号的延迟时间被设定为0。另外，根据数值公式(1)设定门信号的占空D。这里，Vmod表示电池模块102的电压，并且Vmod_disconnection表示要经受强制断开的电池模块102的电压。
[数值公式1]
Figure GDA0002217998220000161
[强制连接控制]
接下来，将描述用于强制连接所述多个电池模块102(102a、102b、...102n)中的选择的电池模块的控制。控制单元104将高(H)电平的强制连接信号输出到要强制连接的电池模块102的OR元件24。
结果，OR元件24的输出变成高(H)电平。通过NOT元件26的第一开关元件16的门端子的输入变成低(L)电平。第二开关元件18的门端子的输入变成高(H)电平。因此，第一开关元件16的状态是恒定断开，第二开关元件18的状态是恒定接通，并且在此状态下电池模块102不管门信号的状态都被强制连接到串联连接。
可在电源装置100中执行的用于抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制中使用这样的强制连接控制。图7是图示SOC平衡调节控制的流程图。在下文中，将参考图7描述用于在再生时抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制。
在步骤S30中，针对在电源装置100中包括的所有电池模块102执行SOC的估计。控制单元104执行用于基于以下传感器的输出估计每个电池模块102的SOC的处理：电压传感器30，所述电压传感器30设置在每个电池模块102中并且被配置成检测和输出电池模块102的输出电压；电流传感器32，所述电流传感器32被配置成检测和输出电源装置100的输出电流；以及电压传感器34，所述电压传感器34被配置成检测和输出电源装置100的输出电压。将在下面详细地描述SOC估计处理的细节。
在步骤S32中，比较相应的电池模块102的SOC，并且选择具有相对低SOC的每个电池模块102。控制单元104比较在步骤S30中估计的相应的电池模块102的SOC并且在所有电池模块102当中选择在SOC中相对低的一个或更多个电池模块102。具体地，可以以与在步骤S12中相同的方式执行处理。
在步骤S34中，确定了电源装置100的供电输出的状态是供电还是再生。控制单元104在区分从电源装置100向负载供应电力的供电状态和从外部电源向电源装置100输入电力的再生状态时参考由电流传感器32检测到的电流的方向。如果状态是再生，则处理进行到步骤S36，而如果状态是供电，则处理终止。
在步骤S36中，执行针对电池模块102的强制连接处理。控制单元104将高(H)电平的强制连接信号输出到在步骤S32中选择的每个电池模块102的OR元件24。结果，所选择的电池模块102强制连接到串联连接并且在此状态下有助于使用再生电力对电源装置100充电。
利用上述控制，在电源装置100中包括的电池模块102之中，优选地使用再生电力来执行具有相对低SOC的每个电池模块102的充电，其每单位时间的累积充电电流量变大，并且可消除SOC的不平衡。结果，可以良好平衡的方式执行在电源装置100中包括的所有电池模块102的充电。
另外，还可以执行用于在供电状态下而不是在再生状态下消除SOC的不平衡的控制。在这种情况下，执行用于强制连接具有相对高SOC的电池模块102并且增加具有相对高SOC的电池模块102的电力消耗量的控制可消除SOC的不平衡。
图8是图示SOC平衡调节控制的流程图。在下文中，将参考图8描述用于在供电时抑制电池模块102之间的SOC的不平衡的控制。
在步骤S40中，针对在电源装置100中包括的所有电池模块102执行SOC的估计。控制单元104执行用于基于以下传感器的输出估计每个电池模块102的SOC的处理：电压传感器30，所述电压传感器30设置在每个电池模块102中并且被配置成检测和输出电池模块102的输出电压；电流传感器32，所述电流传感器32被配置成检测和输出电源装置100的输出电流；以及电压传感器34，所述电压传感器34被配置成检测和输出电源装置100的输出电压。将在下面详细地描述SOC估计处理的细节。
在步骤S42中，比较相应的电池模块102的SOC，并且选择具有相对高SOC的每个电池模块102。控制单元104比较在步骤S40中估计的相应的电池模块102的SOC并且在所有电池模块102当中选择在SOC方面相对高的一个或更多个电池模块102。具体地，可以与在步骤S22中相同的方式执行处理。
在步骤S44中，确定了电源装置100的电源输出的状态是供电还是再生。控制单元104在区分从电源装置100向负载供应电力的供电状态和从外部电源向电源装置100输入电力的再生状态时参考由电流传感器32检测到的电流的方向。如果状态是供电，则处理进行到步骤S46，而如果状态是再生，则处理终止。
在步骤S46中，执行针对电池模块102的强制连接处理。控制单元104将高(H)电平的强制连接信号输出到在步骤S42中选择的每个电池模块102的OR元件24。结果，所选择的电池模块102强制连接到串联连接并且有助于来自电源装置100的电力供应。
利用上述控制，在电源装置100中包括的电池模块102之中，具有相对高SOC的每个电池模块102在电力供应(其每单位时间的累积放电电流量)方面变大，并且可消除SOC的不平衡。结果，可高效地用尽在电源装置100中包括的所有电池模块102的充电能量。
在强制连接控制时，门信号的延迟时间被设定为0。另外，根据数值公式(2)设定门信号的占空D。这里，Vmod表示电池模块102的电压，并且Vmod_forced connection表示要经受强制连接的电池模块102的电压。
[数值公式2]
Figure GDA0002217998220000191
[SOC估计处理]
在下文中，将描述要由电源装置100执行的SOC估计处理。图9是图示根据本实施例的SOC估计处理的流程图。
在步骤S50中，测量电源装置100的输出电流Iout。控制单元104获取由电流传感器32测量的电源装置100的输出电流Iout。
在步骤S52中，执行用于估计每个电池模块102的模块电流Imod的处理。控制单元104基于占空比D计算来自对当前输出作出贡献的电池模块102中的每一个的电流(模块电流)Imod。控制单元104针对当前串联连接的电池模块102即对当前输出作出贡献的电池模块102中的每一个从电压传感器30获取输出电压(模块电压)Vmod[i]。这里，i指示第i个电池模块102。
可根据数值公式(3)来计算占空比D。可根据数值公式(4)来计算模块电流Imod。然而，模块电流Imod被定义为在它取正值时放电并且在它取负值时充电。
[数值公式3]
Figure GDA0002217998220000201
[数值公式4]
Imod＝Iout×D (4)
尽管在本实施例中在用于计算模块电流Imod的处理中使用占空比D，但是可以修改配置以通过在每个电池模块102中设置电流传感器32来直接地测量模块电流Imod。
在步骤S54中，执行用于计算每个电池模块102的SOC的处理。控制单元104根据数值公式(5)基于在步骤S52中获得的模块电流Imod计算每个电池模块102的SOC。然而，Q[i]表示第i个电池模块102的电池满充电容量，并且SOCini[i]表示在开始电流累积时的初始SOC(基于在电源装置100启动时或者在当第i个电池模块102断开时充电/放电电流为0的状态下测量的开路电压获得的SOCv)。
[数值公式5]
Figure GDA0002217998220000202
电池模块102的开路电压与SOC之间的关系是图10所示的一对一关系。也就是说，当测量第i个电池模块102的开路电压时，可基于所测量到的开路电压获得SOCini[i]。
在下文中，将描述用于在断开电池模块102时测量开路电压的方法。如上所述，在正常控制的状态下，针对所有电池模块102将强制断开信号设定为高(H)电平。然而，例如，在占空比D低的情形下(因为要连接到负载的电池模块102的所需数量较小，即便当存在恒定断开的电池模块102时也可输出所需输出电压的情形)，特定电池模块102的强制断开信号被设定为低(L)电平。结果，特定电池模块102被带入其与负载断开的状态(图11中的断开持续时间)。
当特定电池模块102与负载断开时，电池模块102的模块电流Imod变成0。因此，控制单元104可从此电池模块102的电压传感器30获取开路电压。结果，控制单元104可获得与基于图10所示的开路电压与SOC之间的关系而获取的开路电压相对应的SOC。
即使在电池模块102与负载断开之后，因为端子电压已经稳定，在已经过预定时间时，可以执行开路电压的测量。替换地，如现有技术中所讨论的，可以使用在停止充电/放电之后的电压行为的模型来根据尚未稳定的电压估计开路电压。
如上所述，即使在向负载供应电力的状态下，也可通过使电池模块102与负载断开来测量开路电压。因此，可使用所测量到的开路电压来获得特定电池模块102的SOC，并且可替换数值公式(5)中的SOCini[i]。此时，优选将数值公式(5)的电流累积重置为0。
在使用数值公式(5)基于模块电流的累积值估计SOC时，存在由于电流传感器32等的测量误差的影响而在累积值中累积误差的趋势。然而，基于开路电压适当地更新作为初始值的SOCini[i]可抑制误差的影响并且可提高SOC的估计的准确度。
在本实施例中，针对每个电池模块102执行用于测量开路电压并且基于所测量到的开路电压估计SOC的处理。然而，可修改处理以针对所述多个电池模块102共同地测量开路电压并且根据所测量到的开路电压来估计所述多个电池模块102的SOC。
参考符号列表
10：电池，12：扼流线圈，14：电容器，16：第一开关元件，18：第二开关元件，20：延迟电路，22：AND元件，24：OR元件，26：NOT元件，30：电压传感器，32：电流传感器，34：电压传感器，100：电源装置，102(102a、102b、...102n)：电池模块

Claims (8)

1.一种电源装置，包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接，
断开装置，所述断开装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，并且
在通过电源输出供电时，通过所述断开装置将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，从而执行控制以使被强制断开的一个或更多个电池模块的每单位时间的累积放电电流量变得小于其它电池模块的每单位时间的累积放电电流量。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中
向用于驱动各个电池模块的所述门信号提供相位差，并且
当所述门信号以延迟时间顺次地传送到所述电池模块时，所述电池模块中的一个或更多个被连接到所述串联连接或者从所述串联连接断开。
3.一种电源装置，包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接，
连接装置，所述连接装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，并且
在其中从外部电源向所述电源装置输入电力的再生状态下通过电源输出进行再生时，通过所述连接装置将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，从而执行控制以使被强制连接的一个或更多个电池模块的每单位时间的累积充电电流量变得大于其它电池模块的每单位时间的累积充电电流量。
4.根据权利要求3所述的电源装置，其中
向用于驱动各个电池模块的所述门信号提供相位差，并且
当所述门信号以延迟时间顺次地传送到所述电池模块时，所述电池模块中的一个或更多个被连接到所述串联连接或者从所述串联连接断开。
5.一种电源装置，包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接，
断开装置，所述断开装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，并且
在其中从外部电源向所述电源装置输入电力的再生状态下通过电源输出进行再生时，通过所述断开装置将所述电池模块中的一个或更多个从所述串联连接强制断开，从而执行控制以使被强制断开的一个或更多个电池模块的每单位时间的累积充电电流量变得小于其它电池模块的每单位时间的累积充电电流量。
6.根据权利要求5所述的电源装置，其中
向用于驱动各个电池模块的所述门信号提供相位差，并且
当所述门信号以延迟时间顺次地传送到所述电池模块时，所述电池模块被连接到所述串联连接或者从所述串联连接断开。
7.一种电源装置，包括：具有二次电池的多个电池模块，其中，所述电池模块根据门信号相互串联连接，
连接装置，所述连接装置用于与所述门信号的提供无关地将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，并且
在通过电源输出供电时，通过所述连接装置将所述电池模块中的一个或更多个强制连接到所述串联连接，从而执行控制以使被强制连接的一个或更多个电池模块的每单位时间的累积放电电流量变得大于其它电池模块的每单位时间的累积放电电流量。
8.根据权利要求7所述的电源装置，其中
向用于驱动各个电池模块的所述门信号提供相位差，并且
当所述门信号以延迟时间顺次地传送到所述电池模块时，所述电池模块被连接到所述串联连接或者从所述串联连接断开。
CN201880022076.0A 2017-03-31 2018-01-29 电源装置 Active CN110476320B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-069613 2017-03-31
JP2017069613A JP7056005B2 (ja) 2017-03-31 2017-03-31 電源装置
PCT/JP2018/002674 WO2018179774A1 (ja) 2017-03-31 2018-01-29 電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110476320A CN110476320A (zh) 2019-11-19
CN110476320B true CN110476320B (zh) 2023-06-20

Family

ID=63674918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880022076.0A Active CN110476320B (zh) 2017-03-31 2018-01-29 电源装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11560060B2 (zh)
EP (1) EP3588733B1 (zh)
JP (1) JP7056005B2 (zh)
CN (1) CN110476320B (zh)
WO (1) WO2018179774A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6922337B2 (ja) * 2017-03-31 2021-08-18 株式会社豊田中央研究所 電源装置及びそれにおけるｓｏｃ推定方法
KR20190033351A (ko) * 2017-09-21 2019-03-29 삼성전자주식회사 배터리 제어 장치 및 방법
JP6867987B2 (ja) 2018-10-09 2021-05-12 株式会社豊田中央研究所 電源装置の満充電容量推定装置
JP7077204B2 (ja) * 2018-10-31 2022-05-30 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP6898904B2 (ja) 2018-10-31 2021-07-07 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP6960898B2 (ja) 2018-10-31 2021-11-05 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP7328750B2 (ja) * 2018-10-31 2023-08-17 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP6960897B2 (ja) * 2018-10-31 2021-11-05 株式会社豊田中央研究所 電源装置
JP7089673B2 (ja) * 2018-11-29 2022-06-23 トヨタ自動車株式会社 電源システム
CN111381654B (zh) * 2018-12-29 2022-01-11 成都海光集成电路设计有限公司 负载探测电路、soc系统、及负载探测电路的配置方法
JP7318227B2 (ja) * 2019-02-12 2023-08-01 株式会社豊田中央研究所 電源装置
US11664538B2 (en) 2019-08-28 2023-05-30 SparkCharge, Inc. Battery module with smart electronic isolation systems
JP7079236B2 (ja) 2019-12-25 2022-06-01 株式会社豊田中央研究所 電源装置
US11349316B2 (en) 2020-04-20 2022-05-31 The Boeing Company System and method for controlling a high-voltage battery system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142071A (ja) * 2007-12-06 2009-06-25 Honda Motor Co Ltd 充電制御装置及びセル電圧均等化装置
CN104779662A (zh) * 2014-01-14 2015-07-15 福特全球技术公司 充电平衡系统和方法
JP2016524786A (ja) * 2013-05-08 2016-08-18 エルジー・ケム・リミテッド バッテリー予熱システム及びそれを用いたバッテリー予熱方法
JP2016154423A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 有限会社アイ・アール・ティー 電圧バランス装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0773414B2 (ja) * 1993-02-17 1995-08-02 日本電気株式会社 充放電回路
JPH09203773A (ja) * 1996-01-26 1997-08-05 Nissan Motor Co Ltd 組電池の残存容量計
FR2758666B1 (fr) * 1997-01-23 1999-02-12 Alsthom Cge Alcatel Procede de regie pour ensemble accumulateur d'energie electrique et agencement de commande pour l'application de ce procede
JP4089157B2 (ja) 2000-12-28 2008-05-28 新神戸電機株式会社 電源システム
JP2005117765A (ja) * 2003-10-07 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd 組電池の保護制御装置および組電池の保護制御方法
TWI376081B (en) 2008-12-08 2012-11-01 Green Solution Tech Co Ltd The battery charging controller and battery balance charging controller
JP5321080B2 (ja) 2009-01-20 2013-10-23 日産自動車株式会社 電力供給装置
JP5480520B2 (ja) 2009-03-27 2014-04-23 伊藤忠商事株式会社 電池制御装置、車両、及び電池制御方法
JP5525743B2 (ja) 2009-03-30 2014-06-18 株式会社日本総合研究所 電池制御装置、電池制御方法、及び車両
WO2011025937A2 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High-efficiency battery equalization for charging and discharging
KR101279410B1 (ko) 2010-12-28 2013-06-27 주식회사 엘지화학 배터리 시스템 관리 장치 및 방법
JP5677261B2 (ja) * 2011-09-30 2015-02-25 株式会社日立製作所 蓄電システム
FR2982089B1 (fr) * 2011-10-26 2013-11-01 Renault Sa Procede d'equilibrage du niveau de charge et de decharge d'une batterie par commutation de ses blocs de cellules
JP5936037B2 (ja) * 2012-02-06 2016-06-15 矢崎総業株式会社 均等化装置
JP5748689B2 (ja) 2012-02-28 2015-07-15 三菱重工業株式会社 電池システム
JP2014025738A (ja) 2012-07-25 2014-02-06 Sanyo Electric Co Ltd 残容量推定装置
JP2014025739A (ja) 2012-07-25 2014-02-06 Sanyo Electric Co Ltd 電池状態推定装置
US9368991B2 (en) * 2012-10-30 2016-06-14 The Board Of Trustees Of The University Of Alabama Distributed battery power electronics architecture and control
US9525290B2 (en) * 2013-10-25 2016-12-20 Saft Bypassable battery modules
JP6322810B2 (ja) * 2014-06-13 2018-05-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 均等化処理装置
JP6531745B2 (ja) 2016-10-27 2019-06-19 株式会社豊田中央研究所 電源装置及び電源装置の制御方法
AU2018218181B2 (en) * 2017-02-08 2019-10-24 Relectrify Holdings Pty Ltd Battery system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009142071A (ja) * 2007-12-06 2009-06-25 Honda Motor Co Ltd 充電制御装置及びセル電圧均等化装置
JP2016524786A (ja) * 2013-05-08 2016-08-18 エルジー・ケム・リミテッド バッテリー予熱システム及びそれを用いたバッテリー予熱方法
CN104779662A (zh) * 2014-01-14 2015-07-15 福特全球技术公司 充电平衡系统和方法
JP2016154423A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 有限会社アイ・アール・ティー 電圧バランス装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3588733A4 (en) 2021-01-06
WO2018179774A1 (ja) 2018-10-04
JP2018174607A (ja) 2018-11-08
CN110476320A (zh) 2019-11-19
US11560060B2 (en) 2023-01-24
EP3588733B1 (en) 2023-01-04
JP7056005B2 (ja) 2022-04-19
EP3588733A1 (en) 2020-01-01
US20200076206A1 (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110476320B (zh) 电源装置
JP6898904B2 (ja) 電源装置
CN111025167B (zh) 电源装置的满充电容量推定装置
CN108428951B (zh) 控制装置、平衡校正装置、蓄电系统及装置
CN111130163B (zh) 电源系统
CN111130165B (zh) 电源装置
CN111130162B (zh) 电源设备
JP6922337B2 (ja) 電源装置及びそれにおけるｓｏｃ推定方法
US20230291212A1 (en) Power supply system
JP2020072550A (ja) 電源装置

Legal Events

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