CN112567587A - 均等化电路以及蓄电系统 - Google Patents

均等化电路以及蓄电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112567587A
CN112567587A CN201980054077.8A CN201980054077A CN112567587A CN 112567587 A CN112567587 A CN 112567587A CN 201980054077 A CN201980054077 A CN 201980054077A CN 112567587 A CN112567587 A CN 112567587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cell
circuit
inductor
battery
closed loop
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
CN201980054077.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112567587B (zh
Inventor
仓贯正明
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.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN112567587A publication Critical patent/CN112567587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112567587B publication Critical patent/CN112567587B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • 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
    • 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
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • 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
    • H01M10/425—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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

在均等化电路中，电池单元选择电路设置在n个电池单元与电感器间，能够将n个电池单元中任意电池单元的两端和电感器的两端导通。能量保持/消耗电路能够在电池单元选择电路没有选择任何电池单元的状态下，形成包括电感器的闭环。能量保持/消耗电路能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。

Description

均等化电路以及蓄电系统
技术领域
本发明涉及将被串联连接的多个电池单元、模块间的电容均等化的均等化电路以及蓄电系统。
背景技术
近年，将锂离子电池、镍氢电池等二次电池使用在各种用途中。例如，在以向EV(Electric Vehicle，电动车)、HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力汽车)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle，插电式混合动力车)的行驶用电动机供给电力为目的的车载(包括电动自行车)用途、以错峰、备用为目的的蓄电用途、以电网(系统)的频率稳定化为目的的FR(Frequency Regulation，频率调节)用途等中使用。
一般，在锂离子电池等二次电池中，根据电力效率的维持以及安全性担保的观点，在被串联连接的多个电池单元间执行使电容均等化的均等化处理。均等化处理具有无源方式和有源方式。无源方式是将放电电阻分别与被串联连接的多个电池单元连接，为了使其他电池单元的电压匹配电压最低的电池单元的电压而将其他电池单元放电，使多个电池单元间的电容一致的方式。有源方式是通过在被串联连接的多个电池单元间进行能量移动从而使多个电池单元间的电容一致的方式。有源方式的电力损耗少，能够抑制发热量，但当前的电路结构是简单且低成本的无源方式为主流。
近年，特别是在车载用途中，电池组的能量电容和输出逐渐增加。即，电池组内的各电池单元的电容和电池单元的串联数逐渐增加。相伴于此，在多个电池单元间变得不均衡的能量的量逐渐增大。因此，通过均等化处理来消除多个电池单元间的不均衡所需的时间也逐渐增大。
相对于此，特别是在车载用途中，要求均等化处理所需的时间缩短。要在短时间内消除大的能量不均衡，需要流过大电流来进行均等化。在无源方式中，由于通过用电阻来消耗电压高的电池单元的电容来消除能量不均衡，因此若流过电阻的电流变大则发热量也变大。如上所述，若电池单元的串联数增加，则很难在基板上确保针对电阻发热的散热面积。
因此，并不是将能量转换成热来将其消耗，而是将能量移动到电容少的电池单元的有源方式的必要性提高。作为有源方式的均等化电路，有使用电感器来进行电池单元间的能量移动的方式(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平7-322516号公报
发明内容
发明想要解决的课题
如上所述，有源方式能够在多个电池单元间抑制发热的同时使能量移动，因此对大的能量移动可发挥大的效果。相对于此，在多个电池单元间的不均衡小，仅需要小的能量移动的情况下，有时有源方式无法充分发挥效果。
例如，在仅1个电池单元的电压高而其他多个电池单元的电压一致的情况下，即使使能量从电压高的电池单元向其他哪个电池单元移动，其他多个电池单元也会失去平衡。虽然也考虑将能量分割而使其移动到其他多个电池单元，但在分割后的能量比能进行能量移动的最小的控制单位小的情况下，即使使分割后的能量移动，也无法使多个电池单元间的电容一致。
在这样的情况下，在无源方式中，仅通过使电压高的1个电池单元放电，就能够简单地使多个电池单元间的电容一致。但是，在同时使用有源方式的均等化电路和按每个电池单元设置电阻及开关的已有的无源方式的均等化电路的情况下，电路面积会增大，设计上的浪费也多。
本发明鉴于这样的状况而完成，其目的在于，在有源方式的均等化电路中，提供可在抑制电路面积增大的同时容易地进行多个电池单元间的电容的微调整的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的某方案的均等化电路具备：电压检测部，检测被串联连接的n(n是2以上的整数)个电池单元各自的电压；控制部，基于由所述电压检测部检测出的所述n个电池单元的电压，执行所述n个电池单元间的均等化处理；电感器；电池单元选择电路，设置在所述n个电池单元与所述电感器间，能够使所述n个电池单元中任一个电池单元的两端和所述电感器的两端导通；以及能量保持/消耗电路，用于在所述电池单元选择电路没有选择任何电池单元的状态下，形成包括所述电感器的闭环。所述能量保持/消耗电路能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
发明效果
根据本发明，在有源方式的均等化电路中，能够抑制电路面积增大并且容易地进行多个电池单元间的电容的微调整。
附图说明
图1是表示本发明的实施例涉及的蓄电系统的结构的图。
图2的(a)-(h)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统的均等化处理的动作序列例的图。
图3的(a)-(c)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统的均等化处理的具体例1的图。
图4的(a)、(b)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统的均等化处理的具体例2的图。
图5的(a)、(b)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统的均等化处理的具体例3的图。
图6是表示比较例涉及的蓄电系统的结构的图。
图7是表示本发明的变形例1涉及的蓄电系统的结构的图。
图8是表示本发明的变形例2涉及的蓄电系统的结构的图。
图9是表示本发明的变形例3涉及的蓄电系统的结构的图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施例涉及的蓄电系统1的结构的图。蓄电系统1具备均等化电路10以及蓄电部20。蓄电部20包括被串联连接的n(n是2以上的整数)个电池单元。在图1中，描绘出将4个电池单元C1-C4串联连接的例子。另外，被串联连接的电池单元数根据蓄电系统1所要求的电压规格而改变。
能够对各电池单元使用锂离子电池单元、镍氢电池单元、铅电池单元、双电层电容器电池单元、锂离子电容器电池单元等能充放电的蓄电元件。以下，在本说明书中，设想使用锂离子电池单元(公称电压：3.6-3.7V)的例子。
均等化电路10包括电压检测部14、电池单元选择电路11、能量保持/消耗电路12以及控制部13。电压检测部14检测被串联连接的n(图1中为4)个电池单元的各电压。具体来说，电压检测部14用(n+1)根电压线与被串联连接的n个电池单元的各节点连接，通过分别检测相邻的2根电压线间的电压，来检测各电池单元的电压。电压检测部14例如能够由通用的模拟前端IC或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)来构成。电压检测部14将检测出的各电池单元的电压转换成数字值并输出到控制部13。
电池单元选择电路11是设置在被串联连接的n个电池单元与能量保持/消耗电路12中包括的电感器L1之间，能够将从n个电池单元当中选择出的电池单元的两端和电感器L1的两端导通的电路。电池单元选择电路11具有与电感器L1的第1端连接的第1布线W1、与电感器L1的第2端连接的第2布线W2、(n+1)个第1布线侧开关、以及(n+1)个第2布线侧开关。(n+1)个第1布线侧开关分别连接在被串联连接的n个电池单元的各节点与第1布线W1之间。(n+1)个第2布线侧开关分别连接在被串联连接的n个电池单元的各节点与第2布线W2之间。
在图1所示的例子中，n＝4，节点数＝5，电池单元选择电路11具有5个第1布线侧开关以及5个第2布线侧开关。在图1中，第1开关S1、第3开关S3、第5开关S5、第7开关S7以及第9开关S9是第1布线侧开关，第2开关S2、第4开关S4、第6开关S6、第8开关S8以及第10开关S10是第2布线侧开关。
能量保持/消耗电路12包括电感器L1、钳位开关Sc、电阻Rc以及旁路开关Sb。钳位开关Sc是用于将电感器L1的两端在能量保持/消耗电路12内导通的开关。电阻Rc是用于消耗能量的电阻元件。旁路开关Sb与电阻Rc并联连接，是用来形成用于将电阻Rc旁路的路径的开关。
能量保持/消耗电路12能够在电池单元选择电路11没有选择任何电池单元的状态下形成包括电感器L1的闭环。进一步地，能量保持/消耗电路能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
在钳位开关Sc以及旁路开关Sb为接通状态下，形成包括电感器L1、钳位开关Sc、旁路开关Sb的第1模式的闭环。在钳位开关Sc为接通状态且旁路开关Sb为断开状态下，形成包括电感器L1、钳位开关Sc、电阻Rc的第2模式的闭环。第1模式的闭环是用于在能量保持/消耗电路12内保持能量的闭环。第2模式的闭环是用于消耗能量保持/消耗电路12内的能量的闭环。
能够对第1开关S1-第10开关S10、钳位开关Sc以及旁路开关Sb使用半导体开关(例如，MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor))。以下，设想对第1开关S1-第10开关S10、钳位开关Sc以及旁路开关Sb使用MOSFET的例子。
控制部13基于由电压检测部14检测出的n个电池单元的电压执行被串联连接的n个电池单元间的均等化处理。控制部13例如能够由微型计算机构成。另外，控制部13和电压检测部14也可以统一成单芯片来构成。
在本实施例中，控制部13通过有源电池单元平衡方式执行被串联连接的n个电池单元间的均等化处理。在本实施例涉及的有源电池单元平衡方式中，在被串联连接的n个电池单元间，通过进行从某电池单元(放电对象的电池单元)向另一电池单元(充电对象的电池单元)的能量移动，从而将某电池单元和另一电池单元的电容均等化。通过反复进行该能量移动，从而将被串联连接的n个电池单元间的电容均等化。
首先，控制部13控制电池单元选择电路11而将n个电池单元当中设为放电对象的电池单元的两端和电感器L1的两端导通给定时间。在该状态下，电流从放电对象的电池单元流向电感器L1，在电感器L1中蓄积能量。
接着，控制部13控制电池单元选择电路11而将n个电池单元和电感器L1电切断，并且将钳位开关Ss以及旁路开关Sb转为接通。在该状态下，在上述第1模式的闭环中流过循环电流，在能量保持/消耗电路12内，将电感器电流有效钳住。
接着，控制部13将钳位开关Sc以及旁路开关Sb转为断开，控制电池单元选择电路11而将n个电池单元当中设为充电对象的电池单元的两端和电感器L1的两端导通给定时间。在该状态下，在能量保持/消耗电路12内被有效钳住的电感器电流流向充电对象的电池单元。通过以上，完成从某电池单元向另一电池单元的能量移动。
图2的(a)-(h)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统1的均等化处理的动作序列例的图。在本动作序列例中，为了简化说明，将电池单元的串联数设为2。在图2的(a)所示的第1状态下，控制部13将第1开关S1以及第4开关S4控制成接通状态，将第2开关S2、第3开关S3、第5开关S5、第6开关S6、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。在该状态下，电流从第1电池单元C1流向电感器L1，从第1电池单元C1放电的能量被蓄积在电感器L1中。
在图2的(b)所示的第2状态下，控制部13将钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成接通状态，将第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、第4开关S4、第5开关S5以及第6开关S6控制成断开状态。在该状态下，蓄积在电感器L1中的能量作为电感器电流在第1模式的闭环内流动，被有效钳住。
在图2的(c)所示的第3状态下，控制部13将第4开关S4以及第5开关S5控制成接通状态，将第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、第6开关S6、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。在该状态下，在第1模式的闭环内被有效钳住的电感器电流流向第2电池单元C2，对第2电池单元C2进行充电。
在图2的(d)所示的第4状态下，控制部13将第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、第4开关S4、第5开关S5、第6开关S6、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。该状态是从第1电池单元C1向第2电池单元C2的能量移动完成的状态。
在图2的(e)所示的第5状态下，控制部13将第3开关S3以及第6开关S6控制成接通状态，将第1开关S1、第2开关S2、第4开关S4、第5开关S5、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。在该状态下，电流从第2电池单元C2流向电感器L1，从第1电池单元C1放电的能量被蓄积在电感器L1中。
图2的(f)所示的第6状态下，控制部13将钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成接通状态，将第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、第4开关S4、第5开关S5以及第6开关S6控制成断开状态。在该状态下，蓄积在电感器L1中的能量作为电感器电流在第1模式的闭环内流动，被有效钳住。
在图2的(g)所示的第7状态下，控制部13将第2开关S2以及第3开关S3控制成接通状态，将第1开关S1、第4开关S4、第5开关S5、第6开关S6、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。在该状态下，在第1模式的闭环内被有效钳住的电感器电流流向第1电池单元C1，对第1电池单元C1进行充电。
在图2的(h)所示的第8状态下，控制部13将第1开关S1、第2开关S2、第3开关S3、第4开关S4、第5开关S5、第6开关S6、钳位开关Sc以及旁路开关Sb控制成断开状态。该状态是从第2电池单元C2向第1电池单元C1的能量移动完成的状态。
在第2状态或者第6状态下，由于通过在第1模式的闭环内将电感器电流有效钳住来确保电感器电流的连续性，因此能够进行电池单元选择电路11的安全且可靠的开关切换。
图3的(a)-(c)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统1的均等化处理的具体例1的图。在具体例1中，设想将4个电池单元C1-C4串联连接的例子。图3的(a)是示意性表示均等化处理开始前的第1电池单元C1-第4电池单元C4的电压的状态的图。控制部13算出由电压检测部14检测出的第1电池单元C1-第4电池单元C4的电压的平均值，将算出的平均值设定成均等化目标电压(以下，仅称为目标电压)。
控制部13使能量从比目标电压高的电池单元向比目标电压低的电池单元移动。例如，使能量从比目标电压高的电池单元当中电压最高的电池单元(图3的(a)中是第1电池单元C1)向比目标电压低的电池单元当中电压最低的电池单元(图3的(a)中是第4电池单元C4)移动。
控制部13在移动起始地的电池单元(放电对象的电池单元)的电压成为目标电压以上的范围中且在移动目的地的电池单元(充电对象的电池单元)的电压成为目标电压以下的范围中决定能量移动量。控制部13基于所决定的能量移动量和基于设计的放电电流以及充电电流，来决定移动起始地的电池单元的放电时间和移动目的地的电池单元的充电时间。由于在被能量保持/消耗电路12有效钳住的期间消耗的能量的量是能够忽视的程度，因此基本上移动起始地的电池单元的放电时间和移动目的地的电池单元的充电时间相同。
图3的(b)示出从移动起始地的电池单元即第1电池单元C1向移动目的地的电池单元即第4电池单元C4的能量移动完成的状态。控制部13再次执行上述的处理。具体来说，使能量从比目标电压高的电池单元当中电压最高的电池单元(图3的(b)中是第3电池单元C3)向比目标电压低的电池单元当中电压最低的电池单元(图3的(b)中是第2电池单元C2)移动。
图3的(c)示出从移动起始地的电池单元即第3电池单元C3向移动目的地的电池单元即第2电池单元C2的能量移动完成的状态。通过以上，完成被串联连接的4个电池单元C1-C4的均等化处理。
在图3的(a)-(c)所示的具体例1中，首先，算出被串联连接的多个电池单元的电压的平均值，并设定目标值。关于这一点，不设定目标值的算法也可以。控制部13在各时间点通过使能量从被串联连接的多个电池单元的电压当中电压最高的电池单元向电压最低的电池单元移动，从而将该2个电池单元的电压均等化。控制部13反复执行该处理直到被串联连接的多个电池单元的电压全都均等化为止。
此外，在上述具体例1中，说明了使用电压作为均等化目标值的例子，但也可以取代电压，而使用实际电容、能放电电容或者能充电电容。
图4的(a)、(b)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统1的均等化处理的具体例2的图。图4的(a)示出基于被串联连接的第1电池单元C1-第4电池单元C4当中电压最高的电池单元(图4的(a)中是第1电池单元C1)的电压与电压最低的电池单元(图4的(a)中是第4电池单元C4)的电压的差分ΔV应在该电池单元间移动的能量的量比设定值小的情况。
能够从某电池单元向另一电池单元移动的最小的能量的量存在由开关的动作速度决定的界限。一般来说，MOSFET存在动作速度越快则接通电阻越大的倾向。若为了抑制因接通电阻导致的损耗和发热而使用接通电阻小的MOSFET，则动作速度变慢。若开关的动作速度变慢，则能够利用开关的接通/断开而使之通过的能量的量的最小值就变大。上述设定值是主要基于所使用的开关的动作速度由设计者预先决定的值。即，上述设定值是规定使能量在电池单元间移动时的最小的控制单位的值。
控制部13在应从某电池单元向另一电池单元移动的能量的量比上述设定值小时，控制电池单元选择电路11而将设为放电对象的电池单元的两端和电感器L1的两端导通给定时间。在该状态下，电流从放电对象的电池单元流向电感器L1，将能量蓄积在电感器L1中。
接着，控制部13控制电池单元选择电路11而将n个电池单元和电感器L1电切断，并且将钳位开关Ss转为接通。另外，不将旁路开关Sb转为接通。在该状态下，在上述第2模式的闭环中流过循环电流，在能量保持/消耗电路12内，将电感器电流消耗。
在图4的(a)中，在基于差分ΔV的应移动的能量的量比上述设定值小的情况下，控制部13将被串联连接的第1电池单元C1-第4电池单元C4当中电压最低的第4电池单元C4的电压设定成目标值。控制部13算出通过由能量保持/消耗电路12内的电阻Rc来消耗第1电池单元C1的电容而使第1电池单元C1的电压匹配目标值所需的放电时间。控制部13控制电池单元选择电路11而将第1电池单元C1的两端和电感器L1的两端导通所算出的放电时间。同样地，控制部13将第2电池单元C2的电容和第3电池单元C3的电容放电，使被串联连接的第1电池单元C1-第4电池单元C4的电压与目标值一致。图4的(b)示出通过第1电池单元C1-第3电池单元C3的能量消耗而完成被串联连接的第1电池单元C1-第4电池单元C4的均等化处理的状态。
图5的(a)、(b)是用于说明本发明的实施例涉及的蓄电系统1的均等化处理的具体例3的图。图5的(a)示出基于被串联连接的多个电池单元当中电压最高的电池单元的电压与电压最低的电池单元的电压的差分ΔV应在该电池单元间移动的能量的量比上述设定值小且电压最高的电池单元以外的多个电池单元的电压一致的情况。
在被串联连接的多个电池单元当中仅1个电池单元的电压高的情况下，即使使能量从该电池单元向其他的哪个电池单元移动，其他电池单元的电压平衡也会失去。在图5的(a)所示的例子中，即使使能量从第1电池单元C1向第2电池单元C2-第4电池单元C4中的哪个电池单元移动，第2电池单元C2-第4电池单元C4间的电压平衡也会失去。在该情况下，相比使第1电池单元C1的能量移动，消耗第1电池单元C1的能量更有效率。图5的(b)示出通过第1电池单元C1的能量消耗而完成被串联连接的第1电池单元C1-第4电池单元C4的均等化处理的状态。
如图5的(a)所示，在被串联连接的多个电池单元当中仅1个电池单元的电压高的情况下，可以在上述设定值上加上给定值来使上述设定值变大。在仅1个电池单元的电压高的情况下，相比将能量分割并依次使分割出的能量向其他多个电池单元移动的方式，消耗电压高的1个电池单元的能量的处理时间会更加缩短。因此，在仅1个电池单元的电压高的情况下，增加消耗该电池单元的能量的情形的设计是有效的设计之一。
图6是表示比较例涉及的蓄电系统1的结构的图。比较例涉及的蓄电系统1的结构是与图1所示的实施例涉及的蓄电系统1的结构相比较，将能量保持/消耗电路12置换成能量保持电路12a的结构。能量保持电路12a的结构是从能量保持/消耗电路12中去掉电阻Rc以及旁路开关Sb的结构。能量保持电路12a是不具有由电阻Rc来消耗蓄积在电感器L1中的能量的功能的电路。
在比较例涉及的蓄电系统1的结构中，追加了一般的无源方式的电路结构。即，与各电池单元分别并联地设置有放电电路。具体来说，在第1电池单元E1的两端串联连接第1放电开关Sdl和第1放电电阻Rdl，在第2电池单元E2的两端串联连接第2放电开关Sd2和第2放电电阻Rd2，在第3电池单元E3的两端串联连接第3放电开关Sd3和第3放电电阻Rd3，在第4电池单元E4的两端串联连接第4放电开关Sd4和第4放电电阻Rd4。
在图6所示的比较例涉及的同时使用有源电池单元平衡和无源电池单元平衡的电路结构中，在基板上，按每个电池单元确保无源电池单元平衡用的放电电阻的散热空间，并且还需要有源电池单元平衡电路的设置空间，设计上的浪费多。相对于此，在图1所示的实施例涉及的电路结构中，能够将无源电池单元平衡用的放电电阻设为能量保持/消耗电路12内的电阻Rc之一。因此，与比较例涉及的结构相比较，能够使放电电阻的散热空间成为1/n。此外，也能够将无源电池单元平衡所需的部件(电阻和开关)的数量设为1/n。
如以上说明的那样，根据本实施例，在有源方式的均等化电路中，能够抑制电路面积增大并容易地进行多个电池单元间的电容的微调整。由于一般的有源方式的均等化电路能够在多个电池单元间抑制发热并使能量移动，因此适于大的能量移动，但是在小的能量移动上存在界限，也有时难以进行多个电池单元间的电容的微调整。另一方面，一般的无源方式的均等化电路不能在多个电池单元间进行能量移动，但能够容易地进行多个电池单元间的电容的微调整。
在本实施例涉及的均等化电路中，通过设置能量保持/消耗电路12，能够将电感器电流有效钳住而实现有源电池单元平衡，并且由电阻Rc来消耗能量从而还实现无源电池单元平衡。因此，多个电池单元间的大的能量移动和多个电池单元间的电容的微调整这两者都成为可能，能够享受有源方式和无源方式双方的优点。
此外，不需要按每个电池单元来设置用于消耗能量的电路部件，能够大幅削减无源方式所需的部件数，也能够大幅削减基板上的散热面积。这些削减效果在电池单元的串联数越多的情况下越大。
以上，基于实施例说明了本发明。实施例是例示，在这些各结构要素、各处理过程的组合中能够进行各种变形例，而且这样的变形例也处于本发明的范围内，这些本领域技术人员是容易理解的。
图7是表示本发明的变形例1涉及的蓄电系统1的结构的图。在变形例1中，在能量保持/消耗电路12中，取代旁路开关Sb而使用导通开关Scn。在变形例1中，将被串联连接的电阻Rc和导通开关Scn与钳位开关Sc并联连接。
在钳位开关Sc为接通状态且导通开关Scn为断开状态下，形成包括电感器L1、钳位开关Sc的第1模式的闭环。在钳位开关Sc为断开状态且导通开关Scn为接通状态下，形成包括电感器L1、电阻Rc、导通开关Scn的第2模式的闭环。
若将图1所示的基本例和图7所示的变形例1进行比较，则在第1模式的闭环中电流所通过的开关的数量在基本例中是2，在变形例1中是1。在第2模式的闭环中电流所通过的开关的数量在基本例和变形例1中都是1。因此，变形例1能够减少将电感器电流有效钳住时的电力损耗。
图8是表示本发明的变形例2涉及的蓄电系统1的结构的图。在变形例2中，将能量保持/消耗电路12内的钳位开关设为全桥结构。在变形例2涉及的能量保持/消耗电路12中，在第1布线W1与第2布线W2间串联连接第1钳位开关Sc1和第2钳位开关Sc2。进一步地，在第1布线W1和第2布线W2间，与第1钳位开关Sc1和第2钳位开关Sc2并联地将第3钳位开关Sc3和第4钳位开关Sc4串联连接。电感器L1的第1端与第1钳位开关Sc1和第2钳位开关Sc2的中点连接，电感器L1的第2端与第3钳位开关Sc3和第4钳位开关Sc4的中点连接。此外，被串联连接的电阻Rc和导通开关Scn连接在电感器L1的两端间。
在第1钳位开关Sc1以及第3钳位开关Sc3为接通状态，且第2钳位开关Sc2、第4钳位开关Sc4以及导通开关Scn为断开状态下，形成包括第1钳位开关Scl、电感器L1、第3钳位开关Sc3的第1模式的闭环(正向)。此外，在第2钳位开关Sc2以及第4钳位开关Sc4为接通状态，且第1钳位开关Scl、第3钳位开关Sc3以及导通开关Scn为断开状态下，形成包括第2钳位开关Sc2、电感器L1、第4钳位开关Sc4的第1模式的闭环(反向)。此外，在第1钳位开关Scl-第4钳位开关Sc4为断开状态且导通开关Scn为接通状态下，形成包括电感器L1、电阻Rc、导通开关Scn的第2模式的闭环。
在变形例2涉及的结构中，能够任意选择放电电流或者充电电流的朝向。另外，在图1所示的结构中，只要由双向开关来构成第1开关S1-第10开关S10，就能够任意选择放电电流或者充电电流的朝向。
图9是表示本发明的变形例3涉及的蓄电系统1的结构的图。变形例3也将能量保持/消耗电路12内的钳位开关设为全桥结构。被串联连接的电阻Rc和导通开关Scn连接在第1布线W1与第2布线W2间。其他与变形例2同样。
在上述实施例中，说明了通过有源方式和无源方式将被串联连接的多个电池单元间均等化的例子。关于这一点，也能够使用实施例涉及的均等化电路来将被串联连接的多个模块间均等化。将本说明书内的“电池单元”适当替换读作“模块”即可。此外，也可以是多重执行被串联连接的多个模块间的均等化处理和各模块内的被串联连接的多个电池单元间的均等化处理的结构。
此外，也能够省略能量保持/消耗电路12内的电阻Rc以及旁路开关Sb(导通开关Scn)。在该情况下，用电感器L1的等效串联电阻以及/或者MOSFET的接通电阻来代替电阻Rc。在该情况下，将钳位开关Sc接通而形成的闭环的维持时间越短，则保持能量的作用越大，该闭环的维持时间越长，则消耗能量的作用越大。在能够容许均等化处理时间变长的用途中，本变形例也成为有效的选择分支之一。
另外，实施的方式可以由以下的项目来确定。
[项目1]
一种均等化电路(10)，其特征在于，具备：
电压检测部(14)，检测被串联连接的n(n是2以上的整数)个电池单元(C1-C4)各自的电压；
控制部(13)，基于由所述电压检测部(14)检测出的所述n个电池单元(C1-C4)的电压，执行所述n个电池单元(C1-C4)间的均等化处理；
电感器(L1)；
电池单元选择电路(11)，设置在所述n个电池单元(C1-C4)与所述电感器(L1)间，能够将所述n个电池单元(C1-C4)中任意电池单元的两端和所述电感器(L1)的两端导通；以及
能量保持/消耗电路(12)，用于在所述电池单元选择电路(11)没有选择任何电池单元的状态下，形成包括所述电感器(L1)的闭环，
所述能量保持/消耗电路(12)能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
据此，在有源方式的均等化电路(10)中，能够抑制电路面积增大的并且容易地进行多个电池单元(C1-C4)间的电容的微调整。
[项目2]
根据项目1所述的均等化电路(10)，其特征在于，
所述控制部(13)在所述n个电池单元(C1-C4)当中应从某电池单元向另一电池单元移动的电容的值比设定值大时，
控制所述电池单元选择电路(11)而将所述n个电池单元(C1-C4)当中设为放电对象的电池单元的两端和所述电感器(L1)的两端导通给定时间，
控制所述电池单元选择电路(11)而将所述n个电池单元(C1-C4)和所述电感器(L1)电切断，并且使所述能量保持/消耗电路(12)形成所述第1模式的闭环，
使所述能量保持/消耗电路(12)解除所述第1模式的闭环，并且控制所述电池单元选择电路(11)而将所述n个电池单元(C1-C4)当中设为充电对象的电池单元的两端和所述电感器(L1)的两端导通给定时间。
据此，能够实现基于电池单元(C1-C4)间的能量移动的有源电池单元平衡。
[项目3]
根据项目1或者2所述的均等化电路(10)，其特征在于，
所述控制部(13)在所述n个电池单元(C1-C4)当中应从某电池单元向另一电池单元移动的能量的量比设定值小时，
控制所述电池单元选择电路(11)而将所述n个电池单元(C1-C4)当中设为放电对象的电池单元的两端和所述电感器(L1)的两端导通给定时间，
控制所述电池单元选择电路(11)而将所述n个电池单元(C1-C4)和所述电感器(L1)电切断，并且使所述能量保持/消耗电路(12)形成所述第2模式的闭环。
据此，能够以少的元件数来消耗设为放电对象的电池单元的能量。
[项目4]
根据项目1或者2所述的均等化电路(10)，其特征在于，
所述控制部(13)基于由所述电压检测部(14)检测出的所述n个电池单元(C1-C4)的电压，决定所述n个电池单元(C1-C4)的目标电压/目标电容，将比所述目标电压/目标电容高的电池单元(C1-C4)决定为放电对象的电池单元，将比所述目标电压/目标电容低的电池单元决定为充电对象的电池单元。
据此，能够实现基于电池单元(C1-C4)间的能量移动的有源电池单元平衡。
[项目5]
根据项目1至4中任一项所述的均等化电路(10)，其特征在于，
所述电池单元选择电路(11)包括：
第1布线(W1)，与所述电感器(L1)的一端连接；
第2布线(W2)，与所述电感器(L1)的另一端连接；
(n+1)个第1布线侧开关(S1，S3，S5，S7，S9)，分别连接在所述被串联连接的n个电池单元(C1-C4)的各节点与所述第1布线(W1)间；
(n+1)个第2布线侧开关(S2，S4，S6，S8，S10)，分别连接在所述被串联连接的n个电池单元(C1-C4)的各节点与所述第2布线(W2)间。
据此，能够以少的开关数来实现有源方式的均等化电路(10)。
[项目6]
一种蓄电系统(1)，其特征在于，具备：
被串联连接的n(n是2以上的整数)个电池单元(C1-C4)；以及
项目1至5中任一项所述的均等化电路(10)。
据此，能够构建在有源方式的均等化电路(10)中能够抑制电路面积增大并容易地进行多个电池单元(C1-C4)间的电容的微调整的蓄电系统(1)。
[项目7]
一种均等化电路(10)，其特征在于，具备：
电压检测部(14)，检测被串联连接的n(n是2以上的整数)个模块(C1-C4)各自的电压；
控制部(13)，基于由所述电压检测部(14)检测出的所述n个模块(C1-C4)的电压，执行所述n个模块(C1-C4)间的均等化处理；
电感器(L1)；
模块选择电路(11)，设置在所述n个模块(C1-C4)与所述电感器(L1)间，能够将所述n个模块(C1一C4)中任一个模块的两端和所述电感器(L1)的两端导通；以及
能量保持/消耗电路(12)，用于在所述模块选择电路(11)没有选择任何模块的状态下，形成包括所述电感器(L1)的闭环，
所述能量保持/消耗电路(12)能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
据此，在有源方式的均等化电路(10)中，能够抑制电路面积增大并容易地进行多个模块(C1-C4)间的电容的微调整。
[项目8]
一种蓄电系统(1)，其特征在于，具备：
被串联连接的n(n是2以上的整数)个模块(C1-C4)；以及项目7所述的均等化电路(10)。
据此，能够构建在有源方式的均等化电路(10)中能够抑制电路面积增大并容易地进行多个模块(C1-C4)间的电容的微调整的蓄电系统(1)。
符号说明
1蓄电系统，10均等化电路，11电池单元选择电路，12能量保持/消耗电路，12a能量保持电路，13控制部，14电压检测部，20蓄电部，C1-C4电池单元，S1-S10开关，W1第1布线，W2第2布线，L1电感器，Sc-Sc4钳位开关，Sb旁路开关，Scn导通开关，Rc电阻。

Claims (8)

1.一种均等化电路，其特征在于，具备：
电压检测部，检测被串联连接的n个电池单元各自的电压，其中，n是2以上的整数；
控制部，基于由所述电压检测部检测出的所述n个电池单元的电压，执行所述n个电池单元间的均等化处理；
电感器；
电池单元选择电路，设置在所述n个电池单元与所述电感器之间，能够使所述n个电池单元中任意电池单元的两端和所述电感器的两端导通；以及
能量保持/消耗电路，用于在所述电池单元选择电路没有选择任何电池单元的状态下，形成包括所述电感器的闭环，
所述能量保持/消耗电路能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
2.根据权利要求1所述的均等化电路，其特征在于，
所述控制部在所述n个电池单元当中应从某电池单元向另一电池单元移动的电容的值比设定值大时，
控制所述电池单元选择电路而将所述n个电池单元当中设为放电对象的电池单元的两端和所述电感器的两端导通给定时间，
控制所述电池单元选择电路而将所述n个电池单元和所述电感器电切断，并且使所述能量保持/消耗电路形成所述第1模式的闭环，
使所述能量保持/消耗电路解除所述第1模式的闭环，并且控制所述电池单元选择电路而将所述n个电池单元当中设为充电对象的电池单元的两端和所述电感器的两端导通给定时间。
3.根据权利要求1或2所述的均等化电路，其特征在于，
所述控制部在所述n个电池单元当中应从某电池单元向另一电池单元移动的能量的量比设定值小时，
控制所述电池单元选择电路而将所述n个电池单元当中设为放电对象的电池单元的两端和所述电感器的两端导通给定时间，
控制所述电池单元选择电路而将所述n个电池单元和所述电感器电切断，并且使所述能量保持/消耗电路形成所述第2模式的闭环。
4.根据权利要求1或2所述的均等化电路，其特征在于，
所述控制部基于由所述电压检测部检测出的所述n个电池单元的电压，决定所述n个电池单元的目标电压/目标电容，将比所述目标电压/目标电容高的电池单元决定为放电对象的电池单元，将比所述目标电压/目标电容低的电池单元决定为充电对象的电池单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的均等化电路，其特征在于，
所述电池单元选择电路包括：
第1布线，与所述电感器的一端连接；
第2布线，与所述电感器的另一端连接；
(n+1)个第1布线侧开关，分别连接在所述被串联连接的n个电池单元的各节点与所述第1布线间；
(n+1)个第2布线侧开关，分别连接在所述被串联连接的n个电池单元的各节点与所述第2布线间。
6.一种蓄电系统，其特征在于，具备：
被串联连接的n个电池单元，其中，n是2以上的整数；以及
权利要求1至5中任一项所述的均等化电路。
7.一种均等化电路，其特征在于，具备：
电压检测部，检测被串联连接的n个模块各自的电压，其中，n是2以上的整数；
控制部，基于由所述电压检测部检测出的所述n个模块的电压，执行所述n个模块间的均等化处理；
电感器；
模块选择电路，设置在所述n个模块与所述电感器之间，能够将所述n个模块中任意模块的两端和所述电感器的两端导通；以及
能量保持/消耗电路，用于在所述模块选择电路没有选择任何模块的状态下，形成包括所述电感器的闭环，
所述能量保持/消耗电路能够形成闭环的电阻成分小的第1模式的闭环和闭环的电阻成分大的第2模式的闭环。
8.一种蓄电系统，其特征在于，具备：
被串联连接的n个模块，其中，n是2以上的整数；以及
权利要求7所述的均等化电路。
CN201980054077.8A 2018-09-06 2019-08-01 均等化电路以及蓄电系统 Active CN112567587B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018167046 2018-09-06
JP2018-167046 2018-09-06
PCT/JP2019/030198 WO2020049910A1 (ja) 2018-09-06 2019-08-01 均等化回路、及び蓄電システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112567587A true CN112567587A (zh) 2021-03-26
CN112567587B CN112567587B (zh) 2024-05-24

Family

ID=69721868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980054077.8A Active CN112567587B (zh) 2018-09-06 2019-08-01 均等化电路以及蓄电系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11437828B2 (zh)
JP (1) JP7320737B2 (zh)
CN (1) CN112567587B (zh)
WO (1) WO2020049910A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020049909A1 (ja) * 2018-09-06 2021-09-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エネルギー移動回路、及び蓄電システム
WO2020090486A1 (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 エネルギー移動回路、及び蓄電システム
CN114072983A (zh) * 2019-05-16 2022-02-18 特洛斯公司 用于双均衡电池和电池组性能管理的方法和系统
US20200395774A1 (en) * 2019-06-17 2020-12-17 Renesas Electronics America Inc. Single inductor multiple output charger for multiple battery applications
US11933860B2 (en) * 2019-12-06 2024-03-19 Chaojiong Zhang System for forming and testing batteries in parallel and in series

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294322A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電装置、携帯機器及び電動車両
CN103647327A (zh) * 2013-12-23 2014-03-19 中国科学院电工研究所 一种用于电池组的充放电自动均衡装置
JP2015100175A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 Fdk株式会社 バランス補正装置及び蓄電装置
US20170063109A1 (en) * 2014-02-28 2017-03-02 Ricoh Company, Ltd. Method of controlling a switch circuit, storage status adjusting circuit, storage status adjusting device and storage battery pack
KR20170039477A (ko) * 2015-10-01 2017-04-11 주식회사 엘지화학 배터리 스택 밸런싱 장치
CN106712191A (zh) * 2017-01-10 2017-05-24 华南理工大学 基于外部储能单元与lc准谐振的电池组均衡电路及方法
CN107104482A (zh) * 2017-05-15 2017-08-29 广东工业大学 一种电压主动均衡电路及蓄电系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3328656B2 (ja) 1994-05-25 2002-09-30 株式会社岡村研究所 電池の充電制御装置及び方法
JP2013013292A (ja) 2011-06-30 2013-01-17 Hitachi Ltd インダクタを介したエネルギ移送によるセルバランス回路
US9748785B2 (en) 2014-03-04 2017-08-29 Ricoh Company, Ltd. Storage status adjusting circuit, storage status adjusting device, storage battery pack and switch circuit controlling method
US10770893B2 (en) * 2014-05-02 2020-09-08 The Governing Council Of The University Of Toronto Multi-port converter structure for DC/DC power conversion
US11146076B2 (en) * 2018-07-09 2021-10-12 GM Global Technology Operations LLC Battery module with active cell balancing using energy storage element and two tiers of switches

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294322A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電装置、携帯機器及び電動車両
JP2015100175A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 Fdk株式会社 バランス補正装置及び蓄電装置
CN103647327A (zh) * 2013-12-23 2014-03-19 中国科学院电工研究所 一种用于电池组的充放电自动均衡装置
US20170063109A1 (en) * 2014-02-28 2017-03-02 Ricoh Company, Ltd. Method of controlling a switch circuit, storage status adjusting circuit, storage status adjusting device and storage battery pack
KR20170039477A (ko) * 2015-10-01 2017-04-11 주식회사 엘지화학 배터리 스택 밸런싱 장치
CN106712191A (zh) * 2017-01-10 2017-05-24 华南理工大学 基于外部储能单元与lc准谐振的电池组均衡电路及方法
CN107104482A (zh) * 2017-05-15 2017-08-29 广东工业大学 一种电压主动均衡电路及蓄电系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20210305816A1 (en) 2021-09-30
CN112567587B (zh) 2024-05-24
JPWO2020049910A1 (ja) 2021-08-26
JP7320737B2 (ja) 2023-08-04
US11437828B2 (en) 2022-09-06
WO2020049910A1 (ja) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112567587B (zh) 均等化电路以及蓄电系统
KR101922370B1 (ko) 전지 밸런싱 및 충전 장치 및 방법
US8692508B2 (en) Battery voltage monitoring device
US9318779B2 (en) Electric energy storage units connected in series and selectively charged/discharged via a balancing circuit or directly from a charger or to a load
Raman et al. Review of charge equalization schemes for Li-ion battery and super-capacitor energy storage systems
EP3314718B1 (en) Battery balancing circuit
Kim et al. Switched capacitor with chain structure for cell-balancing of lithium-ion batteries
WO2017132529A1 (en) A bilevel equalizer for battery cell charge management
US11894702B2 (en) Energy transfer circuit and power storage system
US11962172B2 (en) Power supply system and management device
US11588185B2 (en) Management device and power supply system
US20220216703A1 (en) Energy transfer circuit and power storage system
Ketzer et al. Evaluating circuit topologies for battery charge equalization
JP7382585B2 (ja) エネルギー移動回路、及び蓄電システム
JP7418457B2 (ja) エネルギ移動回路、及び蓄電システム
Baughman et al. Evaluation of the new sensorless approach in energy storage charge balancing
Chen et al. A highly-integrated and efficient commercial distributed EV battery balancing system
Dam et al. A selection switch based cell-to-cell battery voltage equalizer with reduced switch count

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