CN117394473A - 蓄电池控制装置及蓄电池连接控制装置 - Google Patents

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Abstract

系统控制器获取关于多个蓄电池串的状态的信息，并基于该信息将用于控制旁路开关单元的旁路控制信息发送给串控制器。多个串控制器根据系统控制器设置的蓄电池串的充放电功率值或充放电电流值控制相应的蓄电池串的功率转换器，并根据从系统控制器发送的旁路控制信息控制相应的蓄电池串的旁路开关单元。

Description

蓄电池控制装置及蓄电池连接控制装置
技术领域
本发明涉及一种蓄电池控制装置和蓄电池连接控制装置。
背景技术
已知一种蓄电系统，包括并联连接的多个蓄电池串和分别为蓄电池串提供的多个功率转换器(例如，参见专利文献1)。在专利文献1中公开的蓄电系统中，蓄电池串包括串联连接的多个蓄电池模块，并且功率转换器在控制器的控制下将蓄电池串的输出转换为负载供应总线的设定电压。
作为包括并联连接的多个蓄电池串的蓄电系统，已知一种蓄电系统，该蓄电系统包括分别为串联连接的多个蓄电池模块提供的多个旁路开关单元，以及分别为蓄电池串提供的多个串断开开关(例如，参见专利文献2)。旁路开关单元在控制器的控制下在连接状态和旁路状态之间切换蓄电池模块。串断开开关在控制器的控制下在连接状态和断开状态之间切换蓄电池串。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP2020-156200A
专利文献2：JP2022-29299A
发明内容
设想了一种大规模蓄电系统，其包括多个功率转换器、多个旁路开关单元和多个串断开开关。在该设想中，当大量功率转换器和大量旁路开关单元由一个控制器控制时，控制器上的处理负载过多。另一方面，当大量功率转换器和大量旁路开关单元由分别为蓄电池串共享设置的多个控制器控制时，蓄电池串之间的协同控制是困难的。
本发明是鉴于上述情况而做出的，并且其目的是提供一种即使在大规模蓄电系统中也能够确保处理能力并且实现蓄电池串之间的协作控制的蓄电池控制装置和蓄电池连接控制装置。
本发明的蓄电池控制装置控制包括彼此并联连接的多个蓄电池串的蓄电系统。蓄电池串包括串联连接的多个蓄电池、旁路所述蓄电池的旁路电路、以及转换所述蓄电池串的输入和输出功率的功率转换器。所述蓄电池控制装置包括分别为蓄电池串设置的多个第一控制装置；以及第二控制装置，其可通信地连接到所述多个第一控制装置，并且被配置为设定所述蓄电池串的充放电功率值或充放电电流值。第一控制装置或第二控制装置根据由第二控制装置设定的蓄电池串的充放电功率值或充放电电流值控制对应的蓄电池串的功率转换器，第二控制装置获取多个蓄电池串的状态信息，并基于该信息向第一控制装置发送用于控制旁路电路的旁路控制信息，以及第一控制装置根据从第二控制装置发送的旁路控制信息控制对应的蓄电池串的旁路电路。
此外，本发明的蓄电池控制装置用于包括彼此并联连接的多个蓄电池串的蓄电系统中。蓄电池串包括串联连接的多个蓄电池。蓄电池连接控制装置包括分别为蓄电池串设置的多个蓄电池连接模块、分别为蓄电池串设置的多个第一控制装置、以及可通信地连接到多个第一控制装置并且被配置为设置蓄电池串的充电功率值或充放电电流值的第二控制装置。蓄电池连接模块包括串联连接多个蓄电池的电源线、旁路蓄电池的旁路电路、以及转换蓄电池串的输入和输出功率的功率转换器，第一控制装置或第二控制装置根据由第二控制装置设定的蓄电池串的充电功率值或充放电电流值来控制相应蓄电池串的功率转换器。第二控制装置获取多个蓄电池串的状态信息，并基于所述信息向第一控制装置发送用于控制旁路电路的旁路控制信息，以及第一控制装置根据从第二控制装置发送的旁路控制信息控制对应的蓄电池串的旁路电路。
根据本发明，即使在大规模的蓄电系统中也能够保证处理能力，并且能够实现蓄电池串之间的协同控制。
附图简述
图1是示意性地示出根据本发明实施方案的包括蓄电池控制装置和蓄电池连接控制装置的蓄电系统的电路图；和
图2是示意性地示出根据本发明另一实施方案的包括蓄电池控制装置和蓄电池连接控制装置的蓄电系统的电路图。
具体实施方案
在下文中，将参考优选实施方案描述本发明。本发明不限于下面将要描述的实施方案，并且在不脱离本发明的范围的情况下，可以适当地修改实施方案。在以下将描述的实施方案中，可以不在附图中描述或示出配置的一部分，并且关于省略的技术的细节，只要与以下将描述的内容没有矛盾，将适当地应用公知或熟知的技术。
图1是示意性地示出根据本发明实施方案的包括蓄电池控制装置100和蓄电池连接控制装置1000的蓄电系统1的电路图。如图所示，蓄电系统1包括m组(m是2或更大的整数)的蓄电池串STR1至STRm、串总线3和蓄电池控制装置100。m组的蓄电池串STR1至STRm通过串总线3彼此并联连接，并一起连接到外部系统(未示出)。蓄电系统1是固定的或车载电源。
每个蓄电池串STR1至STRm包括串联连接的n(n是2或更大的整数)个蓄电池模块M1至Mn。尽管没有特别限制，但是根据本实施方案的蓄电池串STR1至STRm是通过重新制造用过的蓄电池而获得的，并且蓄电池模块M1至Mn的劣化程度不同。蓄电池模块M1至Mn通过连接多个二次电池单元如锂离子电池和锂离子电容而形成。
蓄电池模块M1至Mn用从外部系统通过串总线3和功率转换器PC1至PCm供应的功率充电，这将在下文描述。蓄电池模块M1至Mn通过功率转换器PC1至PCm和串总线3向外部系统供电。
外部系统包括负载、发电机等。当蓄电系统1固定使用时，家用电器、商用电源系统、液晶显示器、通信模块等作为负载，太阳能发电系统等作为发电机。另一方面，当蓄电系统1在车辆内使用时，驱动电机、空调、各种车辆内电气部件等用作负载。驱动电机用作负载，也用作发电机。
每个蓄电池串STR1至STRm可以包括串联连接的n个蓄电池单元或蓄电池组，而不是串联连接的n个蓄电池模块M1至Mn。蓄电系统1可以包括旁路电路，该旁路电路旁路每个蓄电池单元或每个蓄电池组。
蓄电池串STR1至STRm中的每一个包括功率转换器PC1至PCm中的一个、一个串断开开关11和n个旁路开关单元B1至Bn。每个蓄电池串STR1至STRm包括n个电压传感器12、一个电流传感器13、一个电压传感器14、一个熔断器15、n个温度传感器(未示出)和大量电池电压传感器(未示出)。
功率转换器PC1到PCm是DC/DC转换器或DC/AC转换器，并且连接到串总线3。启动端的蓄电池模块M1的正极和终端的蓄电池模块Mn的负极连接至在电源转换器PC1至PCm中的每一个。
当蓄电池串STR1至STRm被充电时，功率转换器PC1至PCm中的每一个根据稍后描述的充电功率值或充电电流值转换从串总线3输入的电压，并将转换后的电压输出到多个蓄电池模块M1至Mn。这里，蓄电池串STR1至STRm中的每一个的一侧上的电压由于蓄电池模块M1至Mn的旁路状态(旁路的蓄电池模块M1至Mn的数量)和蓄电池模块M1至Mn的充电状态而改变。因此，当蓄电池串STR1至STRm被充电时，功率转换器PC1至PCm中的每一个将从串总线3输入的电压转换为蓄电池串STR1至STRm中的每一个的一侧上的电压，并将转换后的电压输出到多个蓄电池模块M1至Mn。
当蓄电池串STR1至STRm放电时，功率转换器PC1至PCm中的每一个根据稍后描述的放电功率值或放电电流值转换从多个蓄电池模块M1至Mn输入的电压，并将转换后的电压输出至串总线3。这里，在放电期间输入到功率转换器PC1至PCm中的每一个的电压由于蓄电池模块M1至Mn的旁路状态和蓄电池模块M1至Mn的充电状态而改变。因此，输入到功率转换器PC1至PCm的电压在放电期间在蓄电池串STR1至STRm之间变化。因此，当蓄电池串STR1至STRm放电时，功率转换器PC1至PCm中的每一个将输入电压转换为与其它蓄电池串STR1至STRm匹配的电压，并将转换后的电压输出到串总线3。
当流经串总线3的电流是直流电时，功率转换器PC1至PCm是DC/DC转换器，而当流经串总线3的电流是交流电时，功率转换器PC1至PCm是DC/AC转换器。当流经串总线3的电流是交流电时，功率转换器PC1至PCm中的每一个都具有跟随瞬时值的变化的同步单元。
串断开开关11设置在功率转换器PC1至PCm的每一个与串总线3之间。串断开开关11将蓄电池串STR1至STRm中的每一个连接到串总线3，或者将蓄电池串STR1至STRm中的每一个从串总线3断开。熔断器15是设置在串断开开关11和串总线3之间的功率熔断器。
电压传感器12连接在蓄电池模块M1至Mn中每一个的正极端子和负极端子之间，检测蓄电池模块M1至Mn中每一个的端子之间的电压，并将检测信号发送至后面将要描述的串控制器C1至Cm中的每一个。电流传感器13设置在蓄电池串STR1至STRm中每一个的电力线PL上，检测蓄电池串STR1至STRm中每一个的充放电电流，并将检测信号发送到串控制器C1至Cm中的每一个。电压传感器14设置在蓄电池串STR1至STRm中每一个的电力线PL上，检测每个蓄电池串STR1至STRm的电压，并将检测信号发送到每个串控制器C1至Cm。为蓄电池模块M1至Mn中的每一个提供温度传感器，检测蓄电池模块M1至Mn中的每一个的温度，并将检测信号发送至串控制器C1至Cm中的每一个。此外，为每个蓄电池模块M1至Mn的每一个蓄电池单元提供单元电压传感器，检测蓄电池单元的电压，并将检测信号发送到每个串控制器C1至Cm。
旁路开关单元B1至Bn分别为蓄电池模块M1至Mn提供。旁路开关单元B1至Bn中的每一个都包括旁路线路BL以及开关S1和S2。旁路线路BL是旁路每个蓄电池模块M1至Mn的电源线。开关S1设置在旁路线路BL上。开关S1例如是机械继电器或半导体开关。开关S2设置在蓄电池模块M1至Mn中每一个的正极和旁路线路BL的一端之间。开关S2例如是机械继电器或半导体开关。
始端的蓄电池模块M1和终端的蓄电池模块Mn通过功率转换器PC1至PCm和串总线3中的每一个连接到外部系统。当在所有旁路开关单元B1至Bn中开关S1断开并且开关S2接通时，所有蓄电池模块M1至Mn串联连接到外部系统。另一方面，当在旁路开关单元B1至Bn中的任一个中开关S2断开并且开关S1接通时，对应于旁路开关单元B1至Bn的蓄电池模块M1至Mn被旁路。
蓄电池连接控制装置1000包括m组蓄电池连接模块CM1至CMm以及蓄电池控制装置100。所述蓄电池连接模块CM1至CMm分别为蓄电池串STR1至STRm设置，并且分别串联连接所述蓄电池串STR1至STRm中对应的一个的多个蓄电池模块M1至Mn。
每个蓄电池连接模块CM1至CMm包括串联连接多个蓄电池模块M1至Mn的电力线PL、功率转换器PC1至PCm中的一个、一个串断开开关11、以及n个旁路开关单元B1至Bn。每个蓄电池连接模块CM1至CMm包括n个电压传感器12、一个电流传感器13、一个电压传感器14、一个熔断器15、n个温度传感器和大量电池电压传感器。
蓄电池控制装置100包括m个串控制器C1至Cm和一个系统控制器101。分别为蓄电池串STR1至STRm提供串控制器C1至Cm。
串控制器C1至Cm中的每一个控制蓄电池串STR1至STRm中相应一个的旁路开关单元B1至Bn的开关S1和S2，以及串断开开关11。串控制器C1至Cm分别控制对应的蓄电池串STR1至STRm的功率转换器PC1至PCm。功率转换器PC1至PCm根据从对应的串控制器C1至Cm发送的控制信号转换蓄电池串STR1至STRm的充放电电压。
串控制器C1至Cm检测相应的蓄电池串STR1至STRm的状态，估计相应的蓄电池串STR1至STRm的状态，并向系统控制器101通知设备控制请求。检测蓄电池串STR1至STRm的状态的示例包括基于电流传感器13的检测信号检测蓄电池串STR1至STRm的充放电电流，基于电压传感器14的检测信号检测蓄电池串STR1至STRm的电压，基于电压传感器12的检测信号检测蓄电池模块M1至Mn的电压，基于来自温度传感器的检测信号检测蓄电池模块M1至Mn的温度，以及基于单元电压传感器的检测信号检测蓄电池单元的电压。对蓄电池串STR1至STRm的状态进行估计的例子包括对蓄电池模块M1至Mn的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)的估计，以及对蓄电池串STR1至STRm的SOC的估计。此外，向系统控制器101通知设备控制请求的示例包括通知对于旁路开关单元B1至Bn的串断开开关11和开关S1、S2进行切换控制的请求，以及通知对于功率转换器PC1至PCm进行控制的请求。
用于估计SOH的方法的示例包括基于充放电测试的方法、基于电流积分方法的方法、基于开路电压测量的方法、基于端子电压测量的方法、基于模型的方法(上述是使用SOC的时间变化的方法)、基于AC阻抗测量的方法、用于使用基于模型的自适应数字滤波器获得的方法、基于I-V特性(电流-电压特性)的线性回归(I-V特性的直线的倾斜)的方法、以及一种基于阶跃响应的方法(上述方法是一种使用内部电阻的时间增加来估计的方法)。
用于估计SOC的方法的实例包括各种已知方法，例如电流积分方法、用于基于开路电压(OCV)获得的方法(电压方法)、以及组合电流积分方法和电压方法的方法。OCV可以使用各种已知的用于使用端子电压的时间变化或内部电阻的时间增加来估计的方法来估计。
系统控制器101是整体地控制整个蓄电系统1并与m个串控制器C1至Cm执行1:m通信的控制器。系统控制器101监视蓄电池串STR1至STRm的状态，确定是否允许来自串控制器C1至Cm的设备控制请求，并向串控制器C1至Cm通知设备控制请求的许可。系统控制器101设置蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值(充电功率值和放电功率值)或充放电电流值(充电电流值和放电电流值)，并将充放电功率值或充放电电流值传输到串控制器C1至Cm。
系统控制器101基于从串控制器C1至Cm发送的蓄电池串STR1至STRm的状态的检测结果和估计结果来监视蓄电池串STR1至STRm的状态。然后，系统控制器101根据对来自主控制器(未示出)的整个蓄电系统1的充放电功率或充放电电流的指令，来计算蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值。此时，系统控制器101根据蓄电池串STR1至STRm的监视状态计算蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值。例如，串控制器C1至Cm基于蓄电池模块M1至Mn的SOC和OCV计算充放电电流的极限值，并将极限值传送到系统控制器101。然后，系统控制器101计算对应于串控制器C1至Cm的蓄电池串STR1至STRm的充放电电流，以便低于从串控制器C1至Cm发送的充放电电流极限值。
系统控制器101根据其它蓄电池串STR1至STRm的监视状态来确定是否响应来自串控制器C1至Cm的设备控制请求。例如，可以想到，在其它蓄电池串STR1至STRm的充放电功率由于电流限制而被限制为小的情况下，从串控制器C1至Cm中的某一个发送旁路控制请求。在这种情况下，系统控制器101可以拒绝控制请求，以便确保蓄电系统1所需的充放电功率。
当允许来自串控制器C1至Cm的设备控制请求时，系统控制器101向串控制器C1至Cm发送对控制请求的许可的通知。接收对旁路开关单元B1至Bn的控制请求的许可的通知的串控制器C1至Cm和串断开开关11对旁路开关单元B1至Bn和串断开开关11执行开关控制。串控制器C1至Cm接收对功率转换器PC1至PCm的控制请求的许可的通知，控制相应的功率转换器PC1至PCm。
在设备控制请求不是从串控制器C1至Cm中的某一个发送的情况下，系统控制器101可以根据需要向串控制器C1至Cm中的该一个发送设备控制指令。例如，虽然由于电流限制而限制了其它蓄电池串STR1至STRm的充放电功率，但是对应于不发送设备控制请求的串控制器C1至Cm的蓄电池串STR1至STRm可以通过串断开开关11断开。在这种情况下，系统控制器101可以向不发送设备控制请求的串控制器C1到Cm发送用于将串断开开关11从关切换到开的控制指令，以便确保蓄电系统1所需的充放电电流。
当检测到蓄电池串STR1至STRm中的异常时，无论是否存在来自系统控制器101的控制许可的通知或控制指令，串控制器C1至Cm都断开串断开开关11。
如上所述，根据本实施方案的蓄电池控制装置100包括分别为蓄电池串STR1至STRm提供的多个(m个)串控制器C1至Cm，以及可通信地连接到多个串控制器C1至Cm的系统控制器101。
系统控制器101执行以下处理(1)到(3)。(1)设定蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值的处理，(2)从m个串控制器C1至Cm获取关于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测信息和估计信息的处理，以及(3)基于所获取的关于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测信息和估计信息来确定是否允许对旁路开关单元B1至Bn的控制请求，并且向串控制器C1至Cm发送控制请求许可的通知的处理。
另一方面，串控制器C1至Cm执行以下处理(4)至(6)。(4)检测和估计蓄电池串STR1至STRm的状态并将检测信息和估计信息发送至系统控制器101的处理，(5)根据系统控制器101设定的蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值控制相应的蓄电池串STR1至STRm的功率转换器PC1至PCm的处理，以及(6)根据从系统控制器101发送的旁路开关单元B1至Bn的控制请求的许可通知，对相应的蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn进行控制的处理。
即，在根据本实施方案的蓄电池控制装置100中，处理由系统控制器101和串控制器C1至Cm共享。由此，可以防止系统控制器101上的处理负载的过度集中。因此，即使在包括大量蓄电池串STR1至STRm和大量旁路开关单元B1至Bn的大规模蓄电系统1中，也可以确保蓄电池控制装置100的处理能力。
系统控制器101从m个串控制器C1至Cm获取关于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的信息，并基于该信息确定是否允许旁路开关单元B1至Bn的控制请求。因此，可以实现对多个蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn的协同控制。
在根据本实施方案的蓄电池控制装置100中，串控制器C1至Cm执行以下处理(7)，并且系统控制器101执行上述处理(2)和(3)。由此，可以降低系统控制器101上的处理负载。(7)从设置在蓄电池串STR1至STRm中的传感器(电流传感器13等)获取关于蓄电池串STR1至STRm的状态(蓄电池串STR1至STRm的电流等)的信息的处理。
在根据本实施方案的蓄电池控制装置100中，串控制器C1至Cm执行以下处理(8)，并且系统控制器101执行上述处理(2)和(3)。由此，可以降低系统控制器101上的处理负载。(8)基于设置在蓄电池串STR1至STRm中的传感器(电压传感器12、电流传感器13等)的检测信息来处理关于蓄电池串STR1至STRm(蓄电池模块M1至Mn的SOC、OCV等)的状态的估计信息，并将估计的信息发送至系统控制器101。
在根据本实施方案的蓄电池控制装置100中，串控制器C1至Cm执行以下处理(9)。由此，可以降低系统控制器101上的处理负载。(9)控制蓄电池串STR1至STRm的串断开开关11的处理。
接下来，将描述蓄电池控制装置100的另一实施方案。蓄电系统1的电路配置与上述电路配置相同，并且在图1中示出。根据本实施方案的蓄电池控制装置100包括分别为蓄电池串STR1至STRm提供的m个串控制器C1至Cm和一个系统控制器101，如在上述实施方案中那样。
串控制器C1至Cm控制相应的蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn的开关S1和S2、串断开开关11、以及功率转换器PC1至PCm。功率转换器PC1至PCm根据从对应的串控制器C1至Cm发送的控制信号转换蓄电池串STR1至STRm的充放电电压。
串控制器C1至Cm检测并估计相应的蓄电池串STR1至STRm的状态。这里，串控制器C1至Cm与根据上述实施方案的串控制器C1至Cm的不同之处在于，串控制器C1至Cm不向系统控制器101通知设备控制请求。
与上述实施方案类似，系统控制器101是整体地控制整个蓄电系统1并执行与m个串控制器C1至Cm的1:m通信的控制器。系统控制器101监视蓄电池串STR1至STRm的状态，设定蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值，并将充放电功率值或充放电电流值发送到串控制器C1至Cm。
这里，系统控制器101不决定是否允许来自串控制器C1到Cm的设备控制请求，并且不向串控制器C1到Cm通知设备控制请求的许可。相反，系统控制器101向串控制器C1至Cm发送用于控制蓄电池串STR1至STRm的设备的控制指令。蓄电池串STR1至STRm的设备包括旁路开关单元B1至Bn、串断开开关11和功率转换器PC1至PCm。
与上述实施方案类似，系统控制器101基于从串控制器C1至Cm发送的m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测结果和估计结果来监视m组蓄电池串STR1至STRm的状态。然后，与上述实施方案类似，系统控制器101根据来自主控制器(未示出)的整个蓄电系统1的充放电功率或充放电电流的指令来计算蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值。
系统控制器101根据其它蓄电池串STR1至STRm的状态生成用于控制蓄电池串STR1至STRm的设备的指令，并将该指令发送到相应的串控制器C1至Cm。例如，可以想到在其它蓄电池串STR1至STRm的充放电功率由于电流限制而被限制为小的情况下，发送用于控制蓄电池串STR1至STRm中的某一个的设备的指令。在这种情况下，系统控制器101可以发送控制指令以最小化蓄电池模块M1至Mn的旁路的数量，从而确保蓄电系统1所需的充放电功率。
接收旁路开关单元B1至Bn以及串断开开关11的控制指令的串控制器C1至Cm执行对旁路开关单元B1至Bn的串断开开关11以及开关S1和S2的开关控制。接收功率转换器PC1至PCm的控制指令的通知的串控制器C1至Cm，控制功率转换器PC1至PCm。
当检测到蓄电池串STR1至STRm中的异常时，无论是否存在来自系统控制器101的控制指令，串控制器C1至Cm都断开串断开开关11。
如上所述，根据本实施方案的蓄电池控制装置100包括分别为蓄电池串STR1至STRm提供的多个(m个)串控制器C1至Cm，以及可通信地连接到多个串控制器C1至Cm的系统控制器101。
系统控制器101执行以下处理(10)到(12)。(10)设定蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值的处理，(11)从串控制器C1至Cm获取关于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测信息和估计信息的处理，以及(12)基于所获取的关于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测信息和估计信息，生成对于旁路开关单元B1至Bn的控制指令的处理并且向串控制器C1至Cm发送控制指令的处理。
另一方面，串控制器C1至Cm执行以下处理(13)至(15)。(13)检测和估计蓄电池串STR1至STRm的状态并将检测信息和估计信息发送至系统控制器101的处理，(14)根据由系统控制器101设定的蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值控制相应的蓄电池串STR1至STRm的功率转换器PC1至PCm的处理，以及(15)根据从系统控制器101发送的旁路开关单元B1至Bn的控制指令，对相应的蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn进行控制的处理。
即，在根据本实施方案的蓄电池控制装置100中，处理由系统控制器101和串控制器C1至Cm分担。由此，可以防止系统控制器101上的处理负载的过度集中。因此，即使在包括大量蓄电池串STR1至STRm和大量旁路开关单元B1至Bn的大规模蓄电系统1中，也可以确保蓄电池控制装置100的处理能力。
系统控制器101从串控制器C1至Cm获取关于蓄电池串STR1至STRm的状态的信息，基于该信息生成旁路开关单元B1至Bn的控制指令，并将该控制指令发送至串控制器C1至Cm。因此，可以实现对多个蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn的协同控制。
图2是示意性地示出根据本发明另一实施方案的包括蓄电池控制装置200和蓄电池连接控制装置2000的蓄电系统2的电路图。如图所示，蓄电池连接控制装置2000包括m组蓄电池连接模块CM1至CMm以及蓄电池控制装置200。所述蓄电池连接模块CM1至CMm分别为蓄电池串STR1至STRm设置，所述蓄电池连接模块CM1至CMm分别串联连接所述蓄电池串STR1至STRm中对应的一个的多个蓄电池模块M1至Mn。
在根据本实施方案的蓄电系统2和蓄电池连接控制装置2000中，由串控制器C1至Cm控制的蓄电池串STR1至STRm的设备仅是旁路开关单元B1至Bn。另一方面，在根据本实施方案的蓄电系统2和蓄电池连接控制装置2000中，系统控制器101控制串断开开关11和功率转换器PC1至PCm。
串控制器C1至Cm控制相应的旁路开关单元B1至Bn的开关S1和S2。
系统控制器101向蓄电池串STR1至STRm的串断开开关11和功率转换器PC1至PCm发送控制信号。串断开开关11根据从系统控制器101发送的控制信号接通或断开。功率转换器PC1至PCm根据从系统控制器101发送的控制信号转换蓄电池串STR1至STRm的充放电电压。
这里，串控制器C1至Cm不检测或估计蓄电池串STR1至STRm的状态。串控制器C1至Cm也不向系统控制器101通知控制请求。
与上述实施方案类似，系统控制器101是整体地控制整个蓄电系统2的控制器，并执行与m个串控制器C1至Cm的1:m通信。系统控制器101监视蓄电池串STR1至STRm的状态，并设置蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值。此外，系统控制器101检测蓄电池串STR1至STRm的状态并估计蓄电池串STR1至STRm的状态。
系统控制器101基于来自电流传感器13的检测信号检测每个蓄电池串STR1至STRm的充放电电流。系统控制器101基于来自电压传感器14的检测信号来检测每个蓄电池串STR1至STRm的电压。系统控制器101基于来自电压传感器12的检测信号来检测蓄电池模块M1至Mn的电压。系统控制器101基于来自温度传感器(未示出)的检测信号来检测蓄电池模块M1至Mn的温度。此外，系统控制器101基于来自单元电压传感器(未示出)的检测信号来检测蓄电池单元的电压。
系统控制器101估计蓄电池模块M1至Mn的SOC和SOH，估计蓄电池串STR1至STRm的SOC等。此外，系统控制器101生成用于控制旁路开关单元B1至Bn的开关S1和S2的控制指令，并将该控制指令发送到串控制器C1至Cm。
如上所述，根据本实施方案的蓄电池控制装置200包括分别为蓄电池串STR1至STRm提供的多个(m个)串控制器C1至Cm，以及可通信地连接到多个串控制器C1至Cm的系统控制器101。
系统控制器101执行以下处理(16)至(20)。(16)设定蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值的处理，(17)检测和估计m组蓄电池串STR1至STRm的状态的处理，(18)基于m组蓄电池串STR1至STRm的状态的检测结果和估计结果为旁路开关单元B1至Bn生成控制指令，向串控制器C1至Cm发送控制指令的处理，(19)根据自身设定的蓄电池串STR1至STRm的充放电功率值或充放电电流值控制相应蓄电池串STR1至STRm的功率转换器PC1至PCm的处理，(20)控制蓄电池串STR1至STRm的串断开开关11的处理。
另一方面，串控制器C1到Cm执行以下处理(21)。(21)根据从系统控制器101发送的旁路开关单元B1至Bn的控制指令来控制相应的蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn的处理。
即，在根据本实施方案的蓄电池控制装置200中，处理由系统控制器101和串控制器C1至Cm分担。由此，可以防止系统控制器101上的处理负载的过度集中。因此，即使在包括大量蓄电池串STR1至STRm和大量旁路开关单元B1至Bn的大规模蓄电系统1中，也可以确保蓄电池控制装置200的处理能力。
系统控制器101检测并估计m组蓄电池串STR1至STRm的状态，并基于结果将旁路开关单元B1至Bn的控制指令发送至串控制器C1至Cm。因此，可以实现对多个蓄电池串STR1至STRm的旁路开关单元B1至Bn的协同控制。
尽管以上基于上述实施方案描述了本发明，但是本发明不限于上述实施方案，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改，或者可以适当地组合公知的或公知的技术。
例如，可以适当地改变由系统控制器101和串控制器C1至Cm进行的处理的分担，例如让系统控制器101负责。例如，检测串STR1至STRm的状态的处理可以由串控制器C1至Cm执行，并且估计串STR1至STRm的状态的处理可以由系统控制器101执行。串断开开关11可以由串控制器C1至Cm控制，并且功率转换器PC1到PCm可以由系统控制器101控制。

Claims (8)

1.一种控制蓄电系统的蓄电池控制装置，所述蓄电系统包括彼此并联连接的多个蓄电池串，所述蓄电池串包括串联连接的多个蓄电池、旁路所述蓄电池的旁路电路、以及转换所述蓄电池串的输入和输出功率的功率转换器，所述蓄电池控制装置包括：
分别为所述蓄电池串设置的多个第一控制装置；和
第二控制装置，其可通信地连接到所述多个第一控制装置，并且被配置为设定所述蓄电池串的充放电功率值或充放电电流值，其中
所述第一控制装置或所述第二控制装置根据由所述第二控制装置设定的所述蓄电池串的所述充放电功率值或所述充放电电流值，控制对应的所述蓄电池串的所述功率转换器；
所述第二控制装置获取关于所述多个蓄电池串的状态的信息，并基于所述信息将用于控制旁路电路的旁路控制信息发送到所述第一控制装置；
所述第一控制装置根据从所述第二控制装置发送的所述旁路控制信息，控制对应的所述蓄电池串的所述旁路电路。
2.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述第一控制装置基于关于所述蓄电池串的状态的信息来确定是否控制相应的所述蓄电池串的所述旁路电路，并将对所述旁路电路的控制请求发送到所述第二控制装置，以及
所述第二控制装置基于所获取的关于所述多个蓄电池串的状态的信息来确定是否准许从所述第一控制装置发送的所述控制请求，并将准许控制请求的准许信息作为所述旁路控制信息发送到发送了所述控制请求的所述第一控制装置。
3.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其中
所述第二控制装置基于所获取的关于多个蓄电池串的状态的信息来确定是否控制所述旁路电路，并将用于指示对所述旁路电路的控制的指令信息作为所述旁路控制信息发送到控制所述旁路电路的所述第一控制装置。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电池控制装置，其中
关于所述蓄电池串的状态的信息包括所述蓄电池串的电流、所述蓄电池串的电压、所述蓄电池的电压和所述蓄电池的温度中的至少一个，并且由设置在所述蓄电池串中的状态检测器检测，
所述第一控制装置从设置在所述蓄电池串中的状态检测器获取关于相应的所述蓄电池串的所述状态的所述信息，并将获取的所述信息发送至所述第二控制装置，以及
基于从所述多个第一控制装置中的每一个获取的关于所述蓄电池串的所述状态的所述信息，所述第二控制装置将所述旁路控制信息发送到所述第一控制装置。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电池控制装置，其中
关于所述蓄电池串的状态的信息包括所述蓄电池的充电阶段SOC、所述蓄电池的开路电压OCV、所述蓄电池的健康阶段SOH和所述蓄电池串的充电阶段SOC中的至少一个，
所述第一控制装置基于来自设置在所述蓄电池串中的状态检测器的检测信息来估计关于相应的所述蓄电池串的所述状态的所述信息，并将估计的所述信息发送到所述第二控制装置，以及
基于从所述多个第一控制装置中的每一个获取的关于所述蓄电池串的所述状态的所述信息，所述第二控制装置将所述旁路控制信息发送到所述第一控制装置。
6.根据权利要求1或2所述的蓄电池控制装置，其中
所述第一控制装置根据由所述第二控制装置设定的所述蓄电池串的所述充放电功率值或所述充放电电流值，控制对应的所述蓄电池串的功率转换器。
7.根据权利要求1或2所述的蓄电池控制装置，其中
所述蓄电系统包括为每个蓄电池串提供并且被配置为断开所述蓄电池串的串断开开关，以及
所述第一控制装置控制对应的所述蓄电池串的所述串断开开关。
8.一种用于蓄电系统中的蓄电池连接控制装置，所述蓄电系统包括彼此并联连接的多个蓄电池串，所述蓄电池串包括串联连接的多个蓄电池，所述蓄电池连接控制装置包括：
分别为所述蓄电池串设置的多个蓄电池连接模块；
分别为所述蓄电池串设置的多个第一控制装置；和
第二控制装置，其可通信地连接到所述多个第一控制装置，并且被配置为设定所述蓄电池串的充放电功率值或充放电电流值，其中
所述蓄电池连接模块包括：
串联连接所述多个蓄电池的电源线；
旁路所述蓄电池的旁路电路；以及
功率转换器，其转换所述蓄电池串的输入和输出功率，
所述第一控制装置或所述第二控制装置根据由所述第二控制装置设定的所述蓄电池串的所述充放电功率值或所述充放电电流值，控制对应的所述蓄电池串的所述功率转换器；
所述第二控制装置获取关于所述多个蓄电池串的状态的信息，并基于所述信息将用于控制所述旁路电路的旁路控制信息发送到所述第一控制装置；
所述第一控制装置根据从所述第二控制装置发送的所述旁路控制信息控制对应的所述蓄电池串的所述旁路电路。
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