CN113785429A - 蓄电池装置 - Google Patents
蓄电池装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113785429A CN113785429A CN201980095907.1A CN201980095907A CN113785429A CN 113785429 A CN113785429 A CN 113785429A CN 201980095907 A CN201980095907 A CN 201980095907A CN 113785429 A CN113785429 A CN 113785429A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- value
- current
- management unit
- communication
- 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
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 118
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 4
- 102100040841 C-type lectin domain family 5 member A Human genes 0.000 description 2
- 101150008824 CLEC5A gene Proteins 0.000 description 2
- 101150056111 MDL1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101150095628 MDL2 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100386697 Magnaporthe oryzae (strain 70-15 / ATCC MYA-4617 / FGSC 8958) DCL1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100062770 Magnaporthe oryzae (strain 70-15 / ATCC MYA-4617 / FGSC 8958) DCL2 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- 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
- 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
- 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
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
-
- 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
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
-
- 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
- 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
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- 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
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- 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)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (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
实施方式的蓄电池装置提供进行基于电波的通信的可靠性高的蓄电池装置,该蓄电池装置具备:多个电池模块,该电池模块具备:电池组,包含多个电池单体;和电池监视单元,对所述电池单体的电压和所述电池组的至少1处的温度进行测定;以及电池管理单元,与多个所述电池监视单元进行基于电波的通信,周期性地接收所述电池单体的电压的测定值和所述电池组的温度的测定值,所述电池管理单元在判断为与多个所述电池监视单元的通信被干扰时,延长与所述电池监视单元的通信周期,并且设定至少与所述通信周期对应的所述电池组的可充电电流的值及可放电电流的值,并向上位装置通知所设定的值。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池装置。
背景技术
组合了多个蓄电池模块的蓄电池装置被利用在各种用途中。近年来,以简化蓄电池装置的结构为目的,而进行了通过电波将蓄电池模块与管理装置之间的通信无线化的研究。
另一方面,基于电波的无线通信有可能因干扰而发生故障,因此,以往提出了通过设置例如多个传送单元等的对策来确保通信的可靠性的方案。
但是,在进行电波通信时无法完全排除由干扰引起的故障发生的可能性,因此期望即使在受到干扰的情况下也使蓄电池装置动作,提高蓄电池装置的可用性的对策。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/103008号公报
专利文献2:日本特开2018-81837号公报
专利文献3:国际公开第2015/189898号公报
发明内容
本发明的实施方式是鉴于上述情况而做出的,目的在于,提供进行基于电波的通信的可靠性高的蓄电池装置。
实施方式的蓄电池装置具备:多个电池模块,该电池模块具备:电池组,包含多个电池单体;以及电池监视单元,对所述电池单体的电压和所述电池组的至少1处的温度进行测定;以及电池管理单元,与多个所述电池监视单元进行基于电波的通信,周期性地接收所述电池单体的电压的测定值和所述电池组的温度的测定值,所述电池管理单元在判断为与多个所述电池监视单元的通信被干扰时,延长与所述电池监视单元的通信周期,并且设定至少与所述通信周期对应的所述电池组的可充电电流的值以及可放电电流的值,并将所设定的值通知给上位装置。
附图说明
图1是概略地表示一个实施方式的蓄电池装置的结构例的图。
图2是用于说明一个实施方式的蓄电池装置的动作的一例的图。
图3是用于说明一个实施方式的蓄电池装置中的电池管理单元的动作的一例的流程图。
图4A是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图4B是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图4C是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图4D是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图5A是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图5B是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图6是用于说明在电池监视单元与电池管理单元之间进行的无线通信的方式的一例的图。
图7是用于说明在第二实施方式的蓄电池装置中的电池监视单元与电池管理单元之间进行的无线通信的方式的一例的图。
图8是用于说明一个实施方式的蓄电池装置中的电池管理单元的动作的另一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对第一实施方式的蓄电池装置的一个构成例进行详细说明。
图1是概略地表示一个实施方式的蓄电池装置的结构例的图。
本实施方式的蓄电池装置具备多个电池模块MDL、电池管理单元(BMU:BatteryManagement Unit)20、电流传感器SS、电磁接触器CP、CM。
电池模块MDL具备包含多个电池单体(未图示)的电池组BT和电池监视单元(CMU:Cell Monitoring Unit)10。
电池组BT例如具备多个串联或并联连接的锂离子电池的电池单体。
电池监视单元10具备:测定电路,对多个电池单体各自的电压和电池组BT的至少1处的温度进行检测;和无线收发电路(未图示),能够与电池管理单元20之间进行基于电波的无线通信,该电池监视单元10能够周期性地向电池管理单元20发送测定值。
另外,电池监视单元10基于从电池管理单元20接收到的控制信号,进行多个电池单体的电压的均等化(单体平衡)。
电池监视单元10例如既可以由硬件构成,也可以由软件构成,还可以将硬件和软件组合而构成。电池监视单元10例如是如下电路:该电路具备至少1个CPU、MPU等处理器、以及记录有由处理器执行的程序的存储器,并通过软件来实现上述动作。
本实施方式的蓄电池装置通过将多个电池模块MDL串联连接而使合计300个电池单体串联连接,而将满充电时的高电位侧的主电路与低电位侧的主电路之间的电压设为10kV。
电流传感器SS检测在高电位侧的主电路中流过的电流的值,并向电池管理单元20供给检测值。
电磁接触器CN存在于将多个电池模块MDL的最低电位侧的端子与负极端子之间连接的主电路上,能够切换多个电池模块MDL与负极端子之间的电连接。电磁接触器CN根据来自电池管理单元20的控制信号,控制将触点开闭的动作。
电磁接触器CP存在于将多个电池模块MDL的最高电位侧的端子与正极端子之间连接的主电路上,能够切换多个电池模块MDL与正极端子之间的电连接。电磁接触器CP根据来自电池管理单元20的控制信号,控制将触点开闭的动作。
电池管理单元20能够与多个电池监视单元10以及上位控制电路(未图示)分别进行通信。此外,在本实施方式的蓄电池装置中,电池管理单元20具备通信电路,该通信电路能够与多个电池监视单元10之间进行基于电波的无线通信,并与上位控制电路之间进行有线通信。
电池管理单元20能够从上位控制电路接收各种控制信号,并基于接收到的信息来控制多个电池监视单元10以及电磁接触器CN、CP的动作。
电池管理单元20从多个电池监视单元10分别周期性地接收多个电池单体(或电池组BT)的电压的检测值和电池组BT的温度的检测值,并周期性地接收从电流传感器SS流向多个电池组BT的电流的检测值。电池管理单元20能够基于接收到的值来运算电池组BT(或者电池单体)的充电状态(SOC:state of charge)以及劣化状态(SOH:state of health)。电池组BT的SOC例如是电池组BT的当前的容量[Ah]相对于电池组BT的满充电时的容量[Ah]的比例(=(当前的容量/满充电时的容量)×100)。电池组BT的SOH例如是电池组BT的当前的满充电时的容量[Ah]相对于电池组BT的满充电时的容量的初始值[Ah]的比例(=(满充电时的容量的初始值/当前的满充电时的容量)×100)。
电池管理单元20监视多个电池单体的电压、流过多个电池组BT的电流,并控制电池监视单元10以使多个电池单体的电压均等化。电池管理单元20例如控制电池系统的动作,以使电池单体不会成为过充电、过放电等异常的状态。
电池管理单元20既可以由硬件构成,也可以由软件构成,还可以由硬件和软件的组合构成。电池管理单元20例如也可以具备至少1个处理器和记录有由处理器执行的程序的存储器。
接着,对本实施方式的蓄电池装置的动作的一例进行说明。
图2是用于说明一个实施方式的蓄电池装置的动作的一例的图。
电池管理单元20在从上位装置接收到运转许可通知或停止通知时(步骤SA1),对多个电池监视单元10发送测定值的数据的输出指令和单体平衡指令(步骤SA2)。
此外,电池管理单元20可以向多个电池监视单元10发送数据的输出指令及单体平衡指令,也可以错开定时地向多个电池监视单元10依次发送指令。
电池监视单元10在从电池管理单元20接收到数据的输出指令和单体平衡指令时,测定多个电池单体的电压和电池组BT的至少1处的温度(步骤SA3),并将测定值发送至电池管理单元20(步骤SA4)。
电池管理单元20和电池监视单元10重复进行上述步骤SA2至步骤SA4。即,电池管理单元20在从电池监视单元10接收到电压的测定值和温度的测定值时,基于接收到的电压值,更新单体平衡指令,将数据的输出指令和单体平衡指令向多个电池监视单元10发送(步骤SA2)。此外,在本实施方式中,将电池管理单元20进行步骤SA2之后到接下来进行步骤SA2为止的期间作为电池管理单元20与电池监视单元10的通信周期。
接着,电池监视单元10以按照从电池管理单元20接收到的电池单体平衡指令进行多个电池单体的电压的均等化的方式,更新单体平衡电路(未图示)的状态(步骤SA5)。例如,电池监视单元10按照从电池管理单元20接收到的单体平衡指令,对单体平衡电路(未图示)的开关元件进行切换,以使与其他电池单体的电压差大的电池单体放电。
电池管理单元20在从多个电池监视单元10接收到电压的测定值和温度的测定值后,接收从电流传感器SS流向高电位侧的主电路的电流的检测值(步骤SA6)。
另外,在图2所示的例子中,电池管理单元20在从电池监视单元10接收到电压及温度的测定值后,从电流传感器SS接收电流的测定值,但上述动作的顺序可以相反,也可以并行地进行从电池监视单元10接收电压及温度的测定值的动作、和从电流传感器SS接收电流的测定值的动作。
接着,电池管理单元20基于从电池监视单元10接收到的电压及温度的值、以及从电流传感器SS接收到的值,进行用于设定与电池监视单元10之间的通信周期和电池组BT的容许电流(可充电电流以及可放电电流)的运算(步骤SA7)。
在本实施方式中,电池管理单元20在与多个电池监视单元10进行通信时,判断是否发生了由干扰引起的故障,在受到干扰时延长与电池监视单元10的通信周期。电池管理单元20例如在由通信失败引起的再发送在规定期间达到规定次数以上时,延长与电池监视单元10之间的通信周期。
此时,电池管理单元20根据通信周期、电池组BT的SOC、SOH和电池组BT的温度,设定可充电电流以及可放电电流的值,并对向电池组BT进行充电及放电的装置(例如上位装置)通知设定值。另外,电池管理单元20判断是否许可对电池组BT的充电及放电,并将是否许可充放电与可充电电流及可放电电流的值一起进行通知(步骤SA8)。
图3是用于说明一个实施方式的蓄电池装置中的电池管理单元的动作的一例的流程图。在此,对电池管理单元20的上述步骤8A的动作的一例进行说明。
电池管理单元20在规定期间内,在其与多个电池监视单元10之间尝试通信的结果,对进行了再发送的次数进行计数(步骤SB1),并判断计数值是否超过了规定的阈值(步骤SB2)。
电池管理单元20在计数值为规定的阈值以下时,缩短与电池监视单元10的通信周期。即,电池管理单元20以规定期间中的通信次数增加的方式,在标准值与下限值之间的范围内使通信周期缩短一个阶段。电池管理单元20能够在下限值以上且上限值以下的范围内阶段性地变更通信周期。此外,电池管理单元20将通信周期阶段性地延长或缩短时的一个阶段的时间幅度可以根据电池组BT的SOC、温度等进行调整。此时,在与电池监视单元10的通信周期被设定为规定的标准值的情况下,电池管理单元20不变更通信周期。(步骤SB4)。
在步骤SB2中判断为计数值超过了规定的阈值时,电池管理单元20延长与电池监视单元10的通信周期。即,电池管理单元20以规定期间中的通信次数减少的方式,在标准值与上限值之间的范围内使通信周期延长一个阶段(步骤SB3)。
电池管理单元20在步骤SB3及步骤SB4之后,使用与电池监视单元10的通信周期,设定电池组BT的可充电电流的值及可放电电流的值(步骤SB5)。
在本实施方式的蓄电池装置中,将通常时(没有发生通信故障时)的通信周期(标准值)设为例如0.1秒,将通信周期的上限值设为例如1秒。电池管理单元20在当前设定的通信周期为0.1秒时,在步骤SB2中判断为计数值超过了规定的阈值的情况下,将通信周期从0.1秒设为例如0.5秒来延长通信周期。
此外,电池管理单元20也可以在当前设定的通信周期为1秒时,在步骤SB2中判断为计数值超过了规定的阈值的情况下,不延长通信周期,而向上级装置通知以便禁止充电以及放电。
图4A~图4D是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流及可放电电流的值的一例的图。在此,示出了电池组BT的SOH为规定的阈值以上(劣化的程度小)时的电池组BT的可充电电流以及可放电电流的值的一例。
图4A表示电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为25℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可充电电流的值。
图4B表示电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为25℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可放电电流的值。
图4C表示电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为-30℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可充电电流的值。
图4D表示电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为-30℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可放电电流的值。
电池管理单元20例如也可以具备多个表,该多个表存储有图4A~图4D所示的与电池组BT的SOC及SOH、电池组BT的温度、通信周期对应的可充电电流的值和可放电电流的值。此时,电池管理单元20能够根据电池组BT的SOH和温度来选择对应的表,并求出与通信周期和电池组BT的SOC对应的可充电电流的值及可放电电流的值。电池管理单元20不需要具备与电池组BT的温度的连续的值相对的表,也可以使用和与电池组BT的温度最接近的值相对的表来修正所得到的值的误差,求出可充电电流的值以及可放电电流的值。
电池管理单元20例如能够基于从多个电池监视单元10接收到的电压及温度的测定值、和从电流传感器SS接收到的电流的值,来运算多个电池组BT的SOH。在多个电池组BT的SOH有偏差的情况下,电池管理单元20能够将与劣化度最大的电池组BT的SOH、温度、SOC以及通信周期对应的可充电电流的值和可放电电流的值作为多个电池组BT的值。
例如,将通信周期从0.1秒设为0.5秒而减少每单位时间的通信次数,在多个电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为25℃时,电池管理单元20能够根据图4A以及图4B所示的电池组BT的SOC与通信周期的关系,运算可充电电流的值和可放电电流的值。根据图4A以及图4B,在通信周期为0.5秒时,在电池组BT的SOC的整个区域,可充电电流为3It[A],可放电电流为3It[A]。另外,It[A]是每单位时间的额定电流[Ah/h]。
例如,在将通信周期从0.1秒设为1秒而减少每单位时间的通信次数,多个电池组BT的SOH为规定的阈值以上、且电池组BT的温度为-30℃时,电池管理单元20能够根据图4C以及图4D所示的电池组BT的SOC与通信周期的关系,运算可充电电流的值和可放电电流的值。根据图4C,在通信周期为1秒时,在电池组BT的SOC为50%以上时可充电电流为1It[A],在电池组BT的SOC小于50%时可充电电流为3It[A]。根据图4D,在通信周期为1秒时,在电池组BT的SOC为10%以上时可放电电流为3It[A],在电池组BT的SOC小于10%时可放电电流为1It[A]。
当电池组BT的SOH小于规定的阈值时,电池管理单元20能够基于电池组BT的温度及SOC以及通信周期来计算电池组BT的可充电电流的值及可放电电流的值。
图5A以及图5B是表示与电池监视单元和电池管理单元的通信周期、电池组的SOC及SOH、电池组的温度对应的可充电电流以及可放电电流的值的一例的图。
图5A表示电池组BT的SOH小于规定的阈值、且电池组BT的温度为25℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可充电电流的值。
图5B表示电池组BT的SOH小于规定的阈值、且电池组BT的温度为25℃时的、与通信周期和电池组BT的SOC对应的可放电电流的值。
与电池组BT的SOC为规定的阈值以上时同样地,电池管理单元20例如也可以具备多个表,该多个表存储有图5A以及图5B所示的与电池组BT的SOC及SOH、电池组BT的温度、通信周期对应的、可充电电流的值和可放电电流的值。此时,电池管理单元20能够根据电池组BT的SOH和温度来选择对应的表,并求出与通信周期和电池组BT的SOC对应的可充电电流的值及可放电电流的值。
例如,将通信周期从0.1秒设为0.5秒而减少每单位时间的通信次数,在多个电池组BT的SOH小于规定的阈值、电池组BT的温度为25℃时,电池管理单元20能够根据图5A及图5B所示的电池组BT的SOC与通信周期的关系,运算可充电电流的值和可放电电流的值。根据图5A,在通信周期为0.5秒时,在电池组BT的SOC为80%以上时可充电电流为1It[A],在电池组BT的SOC小于80%时可充电电流为3It[A]。根据图5B,在通信周期为0.5秒时,在电池组BT的SOC为15%以上时可放电电流为3It[A],在电池组BT的SOC小于15%时可放电电流为1It[A]。
电池管理单元20将如上所述求出的可充电电流的值和可放电电流的值通知给上位装置(步骤SB6)。
接着,电池管理单元20从电流传感器SS取得电流值(步骤SB7)。此时,电池管理单元20在规定期间内以规定的采样率从电流传感器SS取得电流值。
电池管理单元20根据从电流传感器SS取得的规定期间的电流值,判断电池组BT的放电电流是否连续规定期间超过限制值(放电电流限制值)(步骤SB8)。此时,放电电流的限制值是能够连续安全地放电的电流的上限值,也可以与可放电电流的值相同。
当放电电流的值未连续规定期间超过限制值时,电池管理单元20向上级装置通知许可放电的意思(步骤SB9)。
当放电电流的值连续规定期间超过限制值时,电池管理单元20向上级装置通知停止放电的请求(步骤SB10)。
另外,电池管理单元20根据从电流传感器SS取得的规定期间的电流值,判断电池组BT的充电电流是否连续规定期间超过限制值(充电电流限制值)(步骤SB11)。此时,充电电流的限制值是能够连续安全地充电的电流的上限值,也可以与可充电电流的值相同。
当充电电流的值未连续规定期间超过限制值时,电池管理单元20向上级装置通知许可充电的意思(步骤SB12)。
在充电电流的值连续规定的期间超过限制值时,电池管理单元20向上级装置通知停止充电的请求(步骤SB13)。
如上所述,在上位装置脱离充电电流限制值或放电电流限制值而进行电池组BT的充电或放电的情况下,无法确保蓄电池装置的安全性,因此电池管理单元20向上位装置请求停止电池组BT的充电或放电(或充电和放电双方)。由此,能够确保蓄电池装置的安全。此外,在电池组BT的SOC高时,电池管理单元20不需要进行使电池组BT的放电停止的请求。另外,在电池组BT的SOC较低时,电池管理单元20不需要进行停止电池组BT的充电的请求。电池管理单元20通过对电池组BT的充电时和放电时分别进行与电池组BT的SOC的值对应的判断,来提高蓄电池装置的可用性。
如上所述,在本实施方式的蓄电池装置中,在通信状态差时,通过降低电池管理单元20与电池监视单元10之间的通信频度,从而避免持续地接收不到电池单体的电压的测定值以及电池组BT的温度的测定值。
例如,在规定期间电池管理单元20由于通信故障而无法监视电池组BT的电压及温度的情况下,即使电池组BT正常,蓄电池装置也有可能停止。若蓄电池装置停止,则不再向负载装置供给电力,因此成为蓄电池装置的可靠性降低的一个原因。
与此相对,在本实施方式的蓄电池装置中,在电池组BT正常时,在由于通信障碍而成为在电池管理单元20与电池监视单元10之间暂时难以通信的状况的情况下,防止蓄电池装置停止,确保蓄电池装置的可靠性。
即,根据本实施方式的蓄电池装置,能够提供进行基于电波的通信的可靠性高的蓄电池装置。
接着,参照附图对第二实施方式的蓄电池装置进行详细说明。
在本实施方式的蓄电池装置中,在电池管理单元20与电池监视单元10之间进行基于电波的无线通信这一点与上述的第一实施方式相同,但与上述的第一实施方式的不同点在于,采用切换多个信道的通信方式。
图6是用于说明在电池监视单元与电池管理单元之间进行的无线通信的方式的一例的图。
在本实施方式的蓄电池装置中,在电池管理单元20与电池监视单元10之间进行基于利用跳频(FH)等切换多个信道的通信方式(例如Bluetooth(注册商标))的无线通信。
在该例子中,由多个电池监视单元10共享1个信道。在图6中,以时间序列表示由包含多个电池监视单元10的第一模块组MDL1所使用的信道、和包含其他多个电池监视单元10的第二模块组MDL2所使用的信道的一例。另外,在图6中,频率方向上的浓淡表示电磁波的强度。较浓地显示的部分表示电磁波强,较淡地显示的部分表示电磁波弱。
图6所示的区域CHA是干扰电波的影响大的电磁波的频带。如果使用与区域CHA重复的信道,则由于通信故障而难以进行通信。
图7是用于说明在第二实施方式的蓄电池装置中的电池监视单元与电池管理单元之间进行的无线通信的方式的一例的图。
为了避免如上所述那样由干扰电波导致的通信故障,在本实施方式的蓄电池装置中,在电池管理单元20与多个电池监视单元10之间的通信中,跳过与区域CHA重复的信道而使用。在该情况下,能够避免由干扰电波导致的影响,另一方面,多个模块组MDL1、MDL2利用受限的信道进行通信,有可能由于通信拥塞而无法成立。
因此,在本实施方式的蓄电池装置中,在由于干扰电波而无法使用的信道数超过规定的阈值时,电池管理单元20延长与电池监视单元10的通信周期(减少每单位时间的通信次数),设定与该通信周期对应的可充电电流的值及可放电电流的值,来限制充放电电流。
以下,对本实施方式的蓄电池装置的电池管理单元的动作的一例进行说明。
图8是用于说明一个实施方式的蓄电池装置中的电池管理单元的动作的另一例的流程图。在此,对上述第一实施方式的蓄电池装置中的电池管理单元20的上述步骤8A的动作的一例进行说明。
电池管理单元20取得由于干扰电波而无法利用的信道数的信息(步骤SC1),判断无法利用的信道数是否超过了规定的阈值(步骤SC2)。
电池管理单元20在无法利用的信道数为规定的阈值以下时,将电池组BT的可充电电流及可放电电流设定为额定的最大值,并向上位装置发送设定值(步骤SC3)。
接着,电池管理单元20将与电池监视单元10的通信周期设定为通常时的值(规定的标准值)(步骤SC4)。在本实施方式中,与电池监视单元10的通信周期的通常时的值为0.1秒。
在步骤SC2中判断为无法利用的信道数超过规定的阈值时,电池管理单元20例如与上述的第一实施方式的步骤SB5同样地,延长与电池监视单元10的通信周期,根据通信周期、电池组BT的SOC及SOH、电池组BT的温度,设定可充电电流及可放电电流的值(步骤SC5)。
步骤SC6至步骤SC13与上述第一实施方式的步骤SB6至步骤SB13相同。
如上所述,在本实施方式的蓄电池装置中,在通信状态差时,通过降低电池管理单元20与电池监视单元10之间的通信频度,能够避免在能够利用的信道中通信发生拥塞,避免接收不到电池组BT的温度的测定值。
即,根据本实施方式的蓄电池装置,能够提供进行基于电波的通信的可靠性高的蓄电池装置。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,同样包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
Claims (5)
1.一种蓄电池装置,具备:
多个电池模块,该电池模块具备:电池组,包含多个电池单体;和电池监视单元,对所述电池单体的电压和所述电池组的至少1处的温度进行测定;以及
电池管理单元,与多个所述电池监视单元进行基于电波的通信,周期性地接收所述电池单体的电压的测定值和所述电池组的温度的测定值,
所述电池管理单元在判断为与多个所述电池监视单元的通信被干扰时,延长与所述电池监视单元的通信周期,并且设定至少与所述通信周期对应的所述电池组的可充电电流的值及可放电电流的值,并向上位装置通知所设定的值。
2.根据权利要求1所述的蓄电池装置,其中,
所述电池管理单元对在与多个所述电池监视单元之间进行了由所述通信的失败引起的再发送的次数进行计数,在规定期间中的再发送的次数超过了规定的阈值时,判断为与多个所述电池监视单元的所述通信被干扰。
3.根据权利要求1所述的蓄电池装置,其中,
所述电池管理单元进行基于在与多个所述电池监视单元之间切换多个信道的方式的所述通信,在由于干扰而无法用于所述通信的信道数超过规定的阈值时,判断为与多个所述电池监视单元的所述通信被干扰。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电池装置,其中,
由所述电池管理单元设定的所述电池组的可充电电流的值及可放电电流的值是与所述通信周期、所述电池组的SOH及SOC、所述电池组的至少1处的温度对应的值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电池装置,其中,
还具备电流传感器,该电流传感器检测流过多个所述电池组的电流,
所述电池管理单元取得由所述电流传感器检测出的电流的值,在所述电池组的充电电流的值连续规定期间超过充电电流限制值时,向所述上位装置发送使所述电池组的充电停止的请求,在所述电池组的放电电流的值连续规定期间超过放电电流限制值时,向所述上位装置发送使所述电池组的放电停止的请求。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/036397 WO2021053721A1 (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 蓄電池装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113785429A true CN113785429A (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=74884027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980095907.1A Pending CN113785429A (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 蓄电池装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220200316A1 (zh) |
EP (1) | EP4033584A4 (zh) |
JP (1) | JP7146106B2 (zh) |
CN (1) | CN113785429A (zh) |
WO (1) | WO2021053721A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116600371A (zh) * | 2022-02-07 | 2023-08-15 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法、装置及系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070083686A1 (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-12 | Denso Corporation | Communication system |
US20110313613A1 (en) * | 2009-03-27 | 2011-12-22 | Hitachi Vechicle Energy, Ltd. | Electric Storage Device |
JP2013070441A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 蓄電池装置及び蓄電池装置の運転方法 |
WO2015189898A1 (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池システム |
US20170126032A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-04 | Powin Energy Corporation | Battery energy storage system |
US20180172770A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Industrial Technology Research Institute | Battery management system and method thereof |
JPWO2017158729A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2018-11-01 | 株式会社東芝 | 蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法、及び、プログラム |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10482548B2 (en) * | 2012-09-14 | 2019-11-19 | Alelion Energy System Ab | Method and apparatus for performing energy management in a power supply grid |
CN104885326B (zh) | 2012-12-28 | 2017-06-13 | 日立麦克赛尔株式会社 | 组合电池系统、蓄电池系统以及组合电池系统的监视控制方法 |
US10193932B2 (en) * | 2014-11-11 | 2019-01-29 | Solarcity Corporation | Real-time energy data publishing systems and methods |
JP6819233B2 (ja) | 2016-11-17 | 2021-01-27 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車両用のバッテリ監視システム |
-
2019
- 2019-09-17 WO PCT/JP2019/036397 patent/WO2021053721A1/ja unknown
- 2019-09-17 JP JP2021546082A patent/JP7146106B2/ja active Active
- 2019-09-17 EP EP19945830.8A patent/EP4033584A4/en active Pending
- 2019-09-17 CN CN201980095907.1A patent/CN113785429A/zh active Pending
-
2022
- 2022-03-15 US US17/654,851 patent/US20220200316A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070083686A1 (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-12 | Denso Corporation | Communication system |
US20110313613A1 (en) * | 2009-03-27 | 2011-12-22 | Hitachi Vechicle Energy, Ltd. | Electric Storage Device |
JP2013070441A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 蓄電池装置及び蓄電池装置の運転方法 |
WO2015189898A1 (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池システム |
US20170126032A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-04 | Powin Energy Corporation | Battery energy storage system |
JPWO2017158729A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2018-11-01 | 株式会社東芝 | 蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法、及び、プログラム |
US20180172770A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Industrial Technology Research Institute | Battery management system and method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021053721A1 (zh) | 2021-03-25 |
US20220200316A1 (en) | 2022-06-23 |
EP4033584A1 (en) | 2022-07-27 |
JP7146106B2 (ja) | 2022-10-03 |
EP4033584A4 (en) | 2022-11-09 |
WO2021053721A1 (ja) | 2021-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8773070B2 (en) | Apparatus and method for balancing charge capacity of battery cell | |
EP2068420B1 (en) | Secondary battery charging method and device | |
US7928691B2 (en) | Method and system for cell equalization with isolated charging sources | |
EP2418751B1 (en) | Battery charger and battery charging method | |
US20090267565A1 (en) | Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators | |
US7821230B2 (en) | Method and system for cell equalization with switched charging sources | |
KR20060094897A (ko) | 전지팩 | |
US20210344204A1 (en) | Power storage device and charging method | |
JP5916429B2 (ja) | 組電池制御システムおよび組電池制御方法 | |
KR102550319B1 (ko) | 배터리 시스템 및 슬레이브 배터리 관리 시스템 | |
EP1976049A1 (en) | Battery Pack with safety switch | |
CN113841282A (zh) | 蓄电池装置 | |
US20220200316A1 (en) | Storage battery apparatus | |
KR101906384B1 (ko) | 배터리 셀 밸런싱 장치 | |
US11824392B2 (en) | Battery pack | |
KR102373716B1 (ko) | 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치 | |
KR102082213B1 (ko) | 배터리 모듈 체크 장치 | |
JP4472415B2 (ja) | 非水電解質二次電池の充電方法および充電器 | |
KR102623626B1 (ko) | 충전 제어 장치 및 그 방법 | |
JPH06231805A (ja) | 電池の過充電過放電防止方法 | |
JP6958270B2 (ja) | 組電池の単電池間容量調整装置 | |
EP4307516A1 (en) | Battery management device and method | |
EP3893354B1 (en) | Charger and charging method | |
JP7073821B2 (ja) | 電池装置および電池システム | |
KR20230022012A (ko) | 배터리의 열화 저감방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 관리 시스템 |
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 |