DE112019005193T5 - Elektrisches speichersystem - Google Patents

Elektrisches speichersystem Download PDF

Info

Publication number
DE112019005193T5
DE112019005193T5 DE112019005193.8T DE112019005193T DE112019005193T5 DE 112019005193 T5 DE112019005193 T5 DE 112019005193T5 DE 112019005193 T DE112019005193 T DE 112019005193T DE 112019005193 T5 DE112019005193 T5 DE 112019005193T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrical storage
unit
module
storage unit
voltage
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
Application number
DE112019005193.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiaki Nakao
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.)
Next E Solutions Inc
Next-E Solutions Inc
Original Assignee
Next E Solutions Inc
Next-E Solutions 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 Next E Solutions Inc, Next-E Solutions Inc filed Critical Next E Solutions Inc
Publication of DE112019005193T5 publication Critical patent/DE112019005193T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/441Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512Connection only in parallel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302Overcharge protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306Overdischarge protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309Overheat or overtemperature protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

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

Abstract

Eine Schalteinheit ist eingeschlossen, die zwischen einer ersten elektrischen Speichereinheit einer ersten elektrischen Speichervorrichtung, die ausgebildet ist, parallel zu einer zweiten elektrischen Speichervorrichtung anschließbar zu sein, und einer Leitung angeordnet ist, die die erste elektrische Speichervorrichtung und die zweite elektrische Speichervorrichtung elektrisch verbindet, und die ausgebildet ist, eine elektrische Verbindungsbeziehung der Leitung und der ersten elektrischen Speichereinheit zu schalten. Eine Beschränkungseinheit ist eingeschlossen, die parallel zu der Schalteinheit zwischen die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit geschaltet ist, einen höheren Widerstand aufweist als die Schalteinheit und ausgebildet ist, einen Strom zu veranlassen, in die Richtung von der Leitung zu der ersten elektrischen Speichereinheit zu fließen und einen Strom zu unterdrücken, der in die Richtung von der ersten elektrischen Speichereinheit zu der Leitung fließt. Das Batteriesystem der ersten elektrischen Speichervorrichtung wird von einer chemischen Gleichung dargestellt, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip keine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht. Das Batteriesystem der zweiten elektrischen Speichervorrichtung wird von einer chemischen Gleichung dargestellt, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip eine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht.

Description

  • HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Speichersystem.
  • STAND DER TECHNIK
  • In einem elektrischen Speichersystem mit einer Vielzahl von elektrischen Speichermodulen sind die elektrischen Speichermodule manchmal parallel geschaltet (siehe z.B. Patentdokument 1). Patentdokument 2 offenbart ein elektrisches Speichersystem, das ein Austausch im laufenden Betrieb (Hot-Swapping) von elektrischen Speichermodulen ermöglicht.
  • [Dokument zum Stand der Technik]
  • [Patentdokument]
    • [Patentdokument 1] Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. H11-98708
    • [Patentdokument 2] Internationale Veröffentlichung WO 2017 /086349
  • ABRISS
  • Die Ausgangsspannung, der Zustand, der sich auf ein Ende des Ladevorgangs bezieht, und ähnliches sind abhängig von den Typen einer Sekundärbatterie unterschiedlich. Wenn zwei elektrische Speichermodule, die jeweils einen unterschiedlichen Typ von Sekundärbatterie haben, parallel geschaltet werden, ist es daher schwierig, die Fähigkeiten beider elektrischer Speichermodule voll auszuschöpfen.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein elektrisches Speichersystem vor. Das oben beschriebene elektrische Speichersystem umfasst beispielsweise eine Schalteinheit, die zwischen einer ersten elektrischen Speichereinheit einer ersten elektrischen Speichervorrichtung, die ausgebildet ist, parallel zu einer zweiten elektrischen Speichervorrichtung anschließbar zu sein, und einer Leitung angeordnet ist, die die erste elektrische Speichervorrichtung und die zweite elektrische Speichervorrichtung elektrisch verbindet, und die ausgebildet ist, eine elektrische Verbindungsbeziehung der Leitung und der ersten elektrischen Speichereinheit zu schalten. Das oben beschriebene elektrische Speichersystem umfasst beispielsweise eine Beschränkungseinheit, die parallel zu der Schalteinheit zwischen die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit geschaltet ist, einen höheren Widerstand aufweist als die Schalteinheit und ausgebildet ist, einen Strom zu veranlassen, in die Richtung von der Leitung zu der ersten elektrischen Speichereinheit zu fließen und einen Strom zu unterdrücken, der in die Richtung von der ersten elektrischen Speichereinheit zu der Leitung fließt. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem umfasst beispielsweise die erste elektrische Speichereinheit eine Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, die in Reihe geschaltet sind. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem umfasst beispielsweise die zweite elektrische Speichervorrichtung eine zweite elektrische Speichereinheit, die eine Mehrzahl von zweiten elektrischen Speicherzellen, die in Reihe geschaltet sind, umfasst. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem ist beispielsweise die erste elektrische Speicherzelle ein erster Typ von Sekundärbatterie. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem ist beispielsweise die zweite elektrische Speicherzelle ein zweiter Typ von Sekundärbatterie. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem ist beispielsweise das Batteriesystem des ersten Typs von Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung repräsentiert, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip keine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem ist beispielsweise das Batteriesystem des zweiten Typs von Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung repräsentiert, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip eine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht.
  • In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Beschränkungseinheit eine Strombeschränkungseinheit aufweisen, die einen Strombetrag bzw. -menge des durch die Beschränkungseinheit fließenden Stroms begrenzt. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Beschränkungseinheit eine Stromrichtungsbeschränkungseinheit aufweisen, die mit der Strombeschränkungseinheit in Reihe geschaltet ist und die einen Strom veranlasst, in die Richtung von der Leitung zu der ersten elektrischen Speichereinheit zu fließen, und verhindert, dass der Strom in die Richtung von der ersten elektrischen Speichereinheit zu der Leitung fließt. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Strombeschränkungseinheit einen PTC Thermistor umfassen.
  • In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann der erste Typ von Sekundärbatterie eine Kennlinie einer Batteriespannung in einem überladenen Zustand aufweisen, die von einer Spitzenspannung um ΔV abnimmt. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann der zweite Typ von Sekundärbatterie keine Kennlinie einer Batteriespannung in einem überladenen Zustand aufweisen, die von einer Spitzenspannung um ΔV abnimmt. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann eine Batteriekapazität der ersten elektrischen Speichereinheit niedriger sein als eine Batteriekapazität der zweiten elektrischen Speichereinheit. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann das elektrische Speichersystem mit einem Konstantstrom-Konstantspannungs-Ladeverfahren (CCCV) geladen werden. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die eingestellte Spannung, die anzeigt, dass die erste elektrische Speicherzelle voll geladen ist, niedriger sein als die eingestellte Spannung der zweiten elektrischen Speicherzelle, die mit dem Konstantspannungs-Ladeverfahren geladen wird.
  • Das oben beschriebene elektrische Speichersystem kann eine Zustandsinformation-Gewinnungseinheit einschließen, die die Zustandsinformationen erhält, die den Zustand jeder der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen anzeigen. Das oben beschriebene elektrische Speichersystem kann eine Schaltsteuereinheit enthalten, die die Schalteinheit steuert. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Schaltsteuereinheit die Schalteinheit so steuern, dass, die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt, wenn ein Zustand von mindestens einer der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, der von den Zustandsinformationen angezeigt wird, die von der Zustandsinformation-Gewinnungseinheit erhalten werden, die Vollladebedingung erfüllt, die anzeigt, dass der erste Typ der Sekundärbatterie voll geladen ist.
  • In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem können die Zustandsinformationen Informationen enthalten, die die Batteriespannung jeder der mehreren ersten elektrischen Speicherzellen angeben. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Schaltsteuereinheit die Schalteinheit so steuern, dass die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt, wenn die durch die Zustandsinformationen angezeigte Batteriespannung von mindestens einer der mehreren ersten elektrischen Speicherzellen höher als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist.
  • In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem können die Zustandsinformationen Informationen enthalten, die die Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche jeder der mehreren ersten elektrischen Speicherzellen angeben. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die Schaltsteuereinheit die Schalteinheit so steuern, dass die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt, wenn der pro Zeiteinheit ansteigende Gradient der Temperatur auf der Fläche oder nahe der Fläche von mindestens einer der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, der durch die Zustandsinformationen angezeigt wird, höher als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist.
  • In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die erste elektrische Speichervorrichtung eine Schalteinheit und eine Beschränkungseinheit enthalten. In dem oben beschriebenen elektrischen Speichersystem kann die erste elektrische Speichervorrichtung ausgebildet sein, an die Leitung anschließbar und von dieser entfern bar zu sein.
  • Der Abriss beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale sein.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines elektrischen Speichersystems 100.
    • 2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 110.
    • 3 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Modulsteuereinheit 240.
    • 4 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Systemsteuereinheit 140.
    • 5 zeigt schematisch ein Beispiel für die Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 110.
    • 6 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration einer Schalteinheit 630.
    • 7 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 710.
    • 8 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration einer Schalteinheit 730.
    • 9 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines elektrischen Speichersystems 900.
    • 10 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1010.
    • 11 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration einer Modulsteuereinheit 1040.
    • 12 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltungskonfiguration der Modulsteuereinheit 1040.
    • 13 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltungskonfiguration der Modulsteuereinheit 1040.
    • 14 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1410.
    • 15 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Schaltungskonfiguration einer Spannungseinstelleinheit 1430.
    • 16 zeigt schematisch ein Beispiel für die Spannungseinstelleinheit 1430.
    • 17 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1710.
    • 18 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 1810.
    • 19 zeigt schematisch ein Beispiel für den inneren Aufbau einer Erhaltungsladeeinheit 1820.
    • 20 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des elektrischen Speichersystems 100.
    • 21 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100.
    • 22 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100.
    • 23 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Nachfolgend wird (werden) ein (einige) Ausführungsbeispiel(e) der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das (die) Ausführungsbeispiel(e) beschränkt (beschränken) nicht die Erfindung gemäß den Ansprüchen, und sämtliche Kombinationen der in dem (den) Ausführungsbeispiel(en) beschriebenen Merkmale sind nicht notwendigerweise wesentlich für durch Aspekte der Erfindung vorgesehene Mittel. Auch wird (werden) das (die) Ausführungsbeispiel(e) mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Identische oder ähnliche Teile in den Zeichnungen können mit den gleichen Bezugszahlen versehen sein, um eine Beschreibung, die andernfalls überlappen würde, wegzulassen.
  • 1 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichersystems 100. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das elektrische Speichersystem 100 mit einer Lastvorrichtung 12 elektrisch verbunden und liefert Energie zu der Lastvorrichtung 12 (manchmal wird dies als eine Entladung aus dem elektrischen Speichersystem 100 bezeichnet). Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das elektrische Speichersystem 100 elektrisch mit einer Ladevorrichtung 14 verbunden, um elektrische Energie zu akkumulieren (in einigen Fällen wird dies als eine Ladung des elektrischen Speichersystems bezeichnet). Das elektrische Speichersystem 100 kann beispielsweise in elektrischen Speichervorrichtungen, elektrischen Geräten und Transportausrüstung verwendet werden. Beispiele für die Transportausrüstung enthalten elektrische Fahrzeuge, Hybridfahrzeuge, elektrische Zweiradfahrzeuge, Eisenbahnfahrzeuge, Flugzeuge, Fahrstühle und Kräne.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichersystem 100 einen Verbindungsanschluss 102, einen Verbindungsanschluss 104, einen den Verbindungsanschluss 102 und den Verbindungsanschluss 104 elektrisch verbindenden Draht 106, ein elektrisches Speichermodul 110 mit einem positiven Anschluss 112 und einem negativen Anschluss 114, ein elektrisches Speichermodul 120 mit einem positiven Anschluss 122 und einem negativen Anschluss 124, und eine Systemsteuereinheit 140. Das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 können Beispiele für die elektrischen Speichervorrichtungen sein, die so konfiguriert sind, dass sie parallel verbunden sein können. Beispielsweise kann das elektrische Speichermodul 110 ein Beispiel für eine elektrische Speichervorrichtung sein, und das elektrische Speichermodul 120 kann ein Beispiel für eine getrennte elektrische Speichervorrichtung sein. Die elektrische Speichervorrichtung kann ein Beispiel für eine Energiezuführungsvorrichtung sein. Die Systemsteuereinheit 140 kann ein Beispiel für eine Batteriecharakteristik-Erwerbseinheit sein. Die Systemsteuereinheit 140 kann eine Beispiel für eine Ausgabeeinheit sein.
  • Das elektrische Speichersystem 100 ist elektrisch mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 über den Verbindungsanschluss 102 und den Verbindungsanschluss 104 verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 durch eine Leitung 106 parallel verbunden. Auch wird jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 in einer einbaubaren und einer trennbaren Weise in einem Gehäuse des elektrischen Speichersystems 100 gehalten. Jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 kann hierdurch individuell ersetzt werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 die Verbindungsbeziehung seiner elektrischen Speichereinheit und der Leitung 106 auf der Grundlage eines Steuersignal von der Systemsteuereinheit 140 oder einer Benutzerbetätigung umschalten. Beispielsweise kann jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 auf der Grundlage eines Steuersignals von der Systemsteuereinheit 140 oder der Benutzerbetätigung seine elektrische Speichereinheit mit der Leitung 106 elektrisch verbinden und seine Speichereinheit elektrisch von der Leitung 106 trennen.
  • Jedes der mehreren elektrischen Speichermodule, die in dem elektrischen Speichersystem 100 enthalten sind, kann hierdurch ohne Bedenken hinsichtlich der Beschädigung oder Verschlechterung des elektrischen Speichermoduls individuell ersetzt werden, selbst wenn die Spannung eines elektrischen Speichermoduls, das neu in dem elektrischen Speichersystem 100 zu implementieren ist, und die Spannung des elektrischen Speichermoduls, das bereits in dem elektrischen Speichersystem 100 implementiert ist, verschieden sind. Die Gründe hierfür sind beispielsweise wie nachfolgend beschrieben.
  • Aufgrund Verbesserungen des Leistungsvermögens von Lithium-Ionen-Batterien in den letzten Jahren ist die Impedanz der Lithium-Ionen-Batterie auf angenähert 10 mΩ gefallen. Hierdurch fließt beispielsweise, selbst wenn die Spannungsdifferenz zwischen elektrischen Speichermodulen nur 0,4 V beträgt, ein großer Strom, der so hoch wie 40 A sein kann, von dem elektrischen Speichermodul mit einer höheren Spannung zu einem elektrischen Speichermodul mit einer niedrigeren Spannung, wenn die beiden elektrischen Speichermodule parallel verbunden werden. Als eine Folge wird (werden) das (die) elektrische(n) Speichermodul(e) verschlechtert oder beschädigt. Es ist festzustellen, dass die Spannung des elektrischen Speichermoduls die Spannung zwischen dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss des elektrischen Speichermoduls sein kann (manchmal wird die Spannung als die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls bezeichnet).
  • Wenn eines der mehreren elektrischen Speichermodule, die parallel verbunden sind, individuell ersetzt wird, können, um die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichermodule, die mit dem Ersetzen des elektrischen Speichermoduls assoziiert sind, zu verhindern, die Spannung des elektrischen Speichermoduls, das neu zu implementieren ist, und die Spannung des bereits implementierten elektrischen Speichermoduls während einer gewissen Zeit, bis die Spannungsdifferenz zwischen den elektrischen Speichermodulen sehr klein wird, eingestellt werden, bevor das elektrische Speichermodul ersetzt wird. Indem die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das neu zu implementieren ist, und dem bereits implementierten elektrischen Speichermodul sehr klein gemacht wird, kann verhindert werden, dass ein großer Strom in jedes elektrische Speichermodul fließt, wenn das elektrische Speichermodul ersetzt wird. Als eine Folge kann die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichermodule unterdrück werden. Wenn jedoch die Impedanz der Lithium-Ionen-Batterie abnimmt, nimmt auch die Toleranz der Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das neu zu implementieren ist, und dem bereits implementierten elektrischen Speichermodul ab, so dass es sehr lange dauern kann, bis die Spannungsdifferenz eingestellt ist.
  • Demgegenüber kann gemäß dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 die Verbindungsbeziehung zwischen seiner elektrischen Speichereinheit und der Leitung 106 auf der Grundlage eines Steuersignals von der Systemsteuereinheit 140 oder einer Benutzerbetätigung umschalten. Dann kann das elektrische Speichermodul 110 beispielsweise gemäß der folgenden Prozedur ersetzt werden.
  • Zuerst trennt ein Benutzer ein altes elektrisches Speichermodul 110 aus dem elektrischen Speichersystem 100. Dann führt der Benutzer eine Operation zum elektrischen Trennen der elektrischen Speichereinheit eines neuen elektrischen Speichermoduls 110 und der Leitung 106 durch, bevor er das neue elektrische Speichermodul 110 in dem elektrischen Speichersystem 100 implementiert. Beispielsweise trennt der Benutzer elektrisch den positiven Anschluss 112 und die elektrische Speichereinheit durch manuelles Betätigen eines Schaltelements, das zwischen dem positiven Anschluss 112 und der elektrischen Speichereinheit des elektrischen Speichermoduls 110 angeordnet ist.
  • Danach implementiert der Benutzer das elektrischen Speichermodul 110 in dem elektrischen Speichersystem 100, wobei der positive Anschluss 112 und die elektrische Speichereinheit elektrisch getrennt sind. Da der positive Anschluss 112 und die elektrische Speichereinheit zu dieser Zeit elektrisch getrennt sind, fließt kein Strom zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120, selbst wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 sehr groß ist. Danach führt, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 ein angemessener Wert geworden ist, die Systemsteuereinheit 140 die Operation zum elektrischen Verbinden des elektrischen Speichermoduls 110 und der Leitung 106 durch. Die Einzelheiten der Systemsteuereinheit 140 werden unten beschrieben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist es bei dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn ein elektrisches Speichermodul ersetzt oder implementiert wird, nicht erforderlich, die Spannung des elektrischen Speichermoduls, das in dem elektrischen Speichersystem 100 neu zu implementieren ist, und die Spannung des elektrischen Speichermoduls, das bereits in dem elektrischen Speichersystem 100 implementiert ist, genau zu regeln. Daher kann das elektrische Speichermodul leicht und schnell ersetzt oder implementiert werden.
  • Die Systemsteuereinheit 140 steuert jede Einheit des elektrischen Speichersystems 100. Bei einem Ausführungsbeispiel bestimmt die Systemsteuereinheit 140 den Zustand des elektrischen Speichersystems 100. Beispiele für die Zustände des elektrischen Speichersystems 100 enthalten den Zustand der Ladung, den Zustand der Entladung, den Bereitschaftszustand oder den Stoppzustand.
  • Beispielsweise empfängt die Systemsteuereinheit 140 auf ein Lade- und Entladeereignis bezogene Informationen und bestimmt den Zustand des elektrischen Speichersystems 100 auf der Grundlage der auf das Lade- und Entladeereignis bezogenen Informationen. Beispiele für die auf das Lade- und Entladeereignis bezogenen Informationen enthalten: (i) eine Ladeanforderung oder eine Entladeanforderung von einer externen Vorrichtung, wie der Lastvorrichtung 12 und der Ladevorrichtung 14; (ii) Informationen, die anzeigen, dass eine externe Vorrichtung verbunden wurde; (iii) Informationen, die den Typ einer externen Vorrichtung anzeigen; (iv) Informationen, die eine Operation einer externen Vorrichtung anzeigen; (v) Informationen, die den Zustand einer externen Vorrichtung anzeigen; (vi) Informationen, die eine Benutzeranweisung oder -operation mit Bezug auf eine externe Vorrichtung anzeigen; (vii) Informationen, die eine Benutzeranweisung oder -operation mit Bezug auf das elektrische Speichersystem 100 anzeigen; und (viii) eine Kombination des Vorgenannten.
  • Beispielsweise beurteilt die Systemsteuereinheit 140, dass das elektrische Speichersystem 100 in dem Zustand der Entladung ist, wenn die Systemsteuereinheit 140 die Verbindung der Lastvorrichtung 12 erfasst oder ein Signal, das den Typ der Lastvorrichtung 12 anzeigt, empfangen hat. Die Systemsteuereinheit 140 kann auch beurteilen, dass das elektrische Speichersystem 100 in dem Zustand der Entladung ist, wenn sie von der Lastvorrichtung 12 ein Signal empfängt, das anzeigt, dass die Energie verwendet wird. Beispiele für die Signale, die anzeigen, dass die Energie verwendet wird, enthalten ein Signal, das anzeigt, dass eine Energiezuführung zu der Lastvorrichtung 12 eingeschaltet werden wird, ein Signal, das anzeigt, dass die Energiezuführung für die Lastvorrichtung 12 eingeschaltet wurde, ein Signal, das anzeigt, dass die Lastvorrichtung 12 in einen Operationsmodus gebracht werden wird, und ein Signal, das anzeigt, dass die Lastvorrichtung 12 in den Operationsmodus gebracht wurde.
  • Die Systemsteuereinheit 140 kann beurteilen, dass das elektrische Speichersystem 100 in dem Ladezustand ist, wenn die Systemsteuereinheit 140 die Verbindung zu der Ladevorrichtung 14 erfasst hat oder ein Signal empfangen hat, das den Typ der Ladevorrichtung 14 anzeigt. Die Systemsteuereinheit 140 kann auch beurteilen, dass das elektrische Speichersystem 100 in dem Ladezustand ist, wenn sie von der Ladevorrichtung 14 ein Signal empfängt, das anzeigt, dass das Laden beginnen wird. Die Systemsteuereinheit 140 kann auch beurteilen, dass das elektrische Speichersystem 100 in dem Ladezustand ist, wenn sie von der Lastvorrichtung 12 ein Signal empfängt, das anzeigt, dass ein regenerativer Strom aufgetreten ist oder dass ein regenerativer Strom auftreten kann.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel überwacht die Systemsteuereinheit 140 den Zustand von jedem von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120. Die Systemsteuereinheit 140 kann auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit, die in jedem von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 enthalten ist, bezogene Informationen sammeln. Die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können zumindest ein Ausgewähltes aus dem Folgenden sein: dem Spannungswert der elektrischen Speichereinheit; dem Stromwert des durch die elektrische Speichereinheit fließenden Stroms; der Batteriekapazität der elektrischen Speichereinheit; der Temperatur der elektrischen Speichereinheit; dem Verschlechterungszustand der elektrischen Speichereinheit; und dem SOC (Ladezustand, State of Charge) der elektrischen Speichereinheit.
  • Die auf die Batteriecharakteristik (manchmal als die Batteriecharakteristik eines elektrischen Speichermoduls bezeichnet) bezogenen Informationen der elektrischen Speichereinheit können zumindest eines von auf die Spezifikation der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen und auf den Verschlechterungszustand der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen enthalten. Die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit kann eine Batteriecharakteristik von einer von mehreren Einzelbatterien, die das elektrische Speichermodul bilden, sein oder kann die Speichercharakteristik einer Kombination der mehreren Einzelbatterien sein. Beispiele für die auf die Spezifikation der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen enthalten Informationen, die bezogen sind auf: den Typ oder das Modell der elektrischen Speichereinheit; den Verbindungszustand der elektrischen Speichereinheit; den Typ des Ladeverfahrens, das die elektrische Speichereinheit laden kann; den Typ des Ladeverfahrens, das die elektrische Speichereinheit nicht laden kann; die Batterie-Nennkapazität (manchmal als die Nennkapazität bezeichnet); die Nennspannung; den Nennstrom; die Energiedichte; den maximalen Lade- und Entladestrom; die Speichercharakteristik; die Ladetemperaturcharakteristik; die Entladecharakteristik; die Entladetemperaturcharakteristik; die Selbstentladecharakteristik; die Lade- und Entlade-Zykluscharakteristik; den äquivalenten Reihenwiderstand in dem Anfangszustand; die Batteriekapazität in dem Anfangszustand; den SOC [%] in dem Anfangszustand; und die elektrische Speicherspannung [V]. Beispiele für die Ladeverfahren enthalten das CCCV-Ladeverfahren, das CC-Ladeverfahren und das Ladeerhaltungsverfahren.
  • Beispiele für die Verbindungszustände der elektrischen Speichereinheit enthalten die Typen, die Anzahl und die Verbindungsformen der Einzelzellen, die die elektrische Speichereinheit bilden. Beispiele für die Verbindungsformen der Einzelzellen enthalten die Anzahl der in Reihe verbundenen Einzelzellen und die Anzahl der parallel verbundenen Einzelzellen. Die Energiedichte kann eine Volumenenergiedichte [Wh/m3] oder Gewichtsenergiedichte [Wh/kg] sein.
  • Beispiele für den auf den Verschlechterungszustand der elektrischen Speichereinheit bezogene Informationen enthalten Informationen über die elektrische Speichereinheit, die zu einer optimalen Zeit erworben wurden, welche Informationen enthalten, die bezogen sind auf: (i) die Batteriekapazität in dem Zustand der vollen Ladung; (ii) SOC bei einer vorbestimmten Temperaturbedingung; (iii) SOH (Gesundheitszustand, State Of Health); (iv) äquivalenten Reihenwiderstand (manchmal als DCR oder interner Wider stand bezeichnet); und (v) zumindest eines von der Benutzungszeit, der Anzahl der Ladevorgänge, der Lademenge, der Entlademenge, der Anzahl von Lade- und Entlade-Zyklen, einen thermischen Beanspruchungsfaktor und einen Überstrom-Beanspruchungsfaktor, die seit dem Anfangszustand oder einem vorbestimmten Zeitpunkt integriert wurden. Die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können auch Informationen, die auf den Verschlechterungszustand der elektrischen Speichereinheit bezogen sind, mit Informationen, die auf die Tageszeit, zu der die Informationen erworben wurden, bezogen sind, assoziieren und die assoziierten Informationen speichern. Die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen, die auf den Verschlechterungszustand der elektrischen Speichereinheit zu mehreren Tageszeiten bezogen sind, speichern.
  • SOH [%] wird beispielsweise als die volle Ladekapazität in dem Verschlechterungszustand (beispielsweise die gegenwärtige volle Ladekapazität) [Ah] ÷ die anfängliche volle Ladekapazität [Ah] x 100 ausgedrückt. Obgleich die Berechnungsverfahren oder die Schätzverfahren für SOH nicht besonders beschränkt sind, wird der SOH der elektrischen Speichereinheit beispielsweise auf der Grundlage von zumindest einem von dem Gleichstrom-Widerstandswert und dem Leerlaufschaltungs-Spannungswert der elektrischen Speichereinheit berechnet oder geschätzt. Der SOH kann ein Wert bei einer vorbestimmten Temperaturbedingung sein, der durch Umwandlung unter Verwendung einer optionalen Umwandlungsformel oder dergleichen erhalten wurde.
  • Die Verfahren des Bestimmens des Verschlechterungszustands der elektrischen Speichereinheit sind nicht besonders beschränkt, und Bestimmungsverfahren, die gegenwärtig bekannt sind oder in der Zukunft entwickelt werden, können verwendet werden. Im Allgemeinen nimmt, wenn die elektrische Speichereinheit weiter verschlechtert wird, die verfügbare Batteriekapazität ab, während der äquivalente Reihenwiderstand ansteigt. Hierdurch kann der Verschlechterungszustand einer Batterie beispielsweise durch Vergleichen der vorliegenden Batteriekapazität, SOC oder des äquivalenten Reihenwiderstands mit der Batteriekapazität, SOC oder dem äquivalenten Reihenwiderstand des Anfangszustands bestimmt werden.
  • Der SOC [%] wird beispielsweise ausgedrückt als die verbleibende Kapazität [Ah] ÷ die volle Ladekapazität [Ah] x 100. Obgleich die Berechnungsverfahren oder die Schätzverfahren für den SOC nicht besonders beschränkt sind, wird der SOC beispielsweise berechnet oder geschätzt auf der Grundlage von zumindest einem von: (i) einem Messergebnis der Spannung der elektrischen Speichereinheit; (ii) I-V-Charakteristikdaten der Spannung der elektrischen Speichereinheit; und (iii) einem integrierten Wert des Stromwerts der elektrischen Speichereinheit. Der SOC kann ein Wert bei einer vorbestimmten Temperaturbedingung sein, der durch Umwandlung unter Verwendung einer optionalen Umwandlungsformel oder dergleichen erhalten wurde.
  • Die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können auf zumindest eine von der Ladezeit und der Entladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogene Informationen sein. Die Ladezeit und die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit können jeweils die Ladezeit und die Entladezeit des die elektrische Speichereinheit enthaltenden elektrischen Speichermoduls sein. Im Allgemeinen nimmt, wenn sich die elektrische Speichereinheit weiter verschlechtert, die verfügbare Batteriekapazität ab, und zumindest eine von der Ladezeit und der Entladezeit wird verkürzt.
  • Auf die Ladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogene Informationen können Informationen enthalten, die das Verhältnis der Ladezeit der elektrischen Speichereinheit zu der Ladezeit des elektrischen Speichersystems 100 anzeigen. Die auf die Ladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen, die die Ladezeit des elektrischen Speichersystems 100 anzeigen, und Informationen, die die Ladezeit der elektrischen Speichereinheit anzeigen, enthalten. Die vorstehend beschriebene Ladezeit kann sein: (i) die Zeit, während deren Strom oder Spannung an das elektrische Speichersystem 100 oder die elektrische Speichereinheit in einem einzelnen Ladevorgang angelegt wurde; oder (ii) die Summe der Zeiten, während deren Strom oder Spannung an das elektrische Speichersystem 100 oder die elektrische Speichereinheit in einem oder mehreren Ladevorgängen in einer vorbestimmten Periode angelegt wurde.
  • Die auf die Ladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen enthalten, die das Verhältnis der Anzahl von Ladevorgängen der elektrischen Speichereinheit in einer vorbestimmten Periode zu der Anzahl von Ladevorgängen des elektrischen Speichersystems 100 in der Periode anzeigen. Die auf die Ladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen, die die Anzahl von Ladevorgängen des elektrischen Speichersystems 100 in einer vorbestimmten Periode anzeigen, und Informationen, die die Anzahl von Ladevorgängen der elektrischen Speichereinheit in der Periode anzeigen, enthalten.
  • Die auf die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen enthalten, die das Verhältnis der Entladezeit der elektrischen Speichereinheit zu der Entladezeit des elektrischen Speichersystems 100 anzeigen. Die auf die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können die Entladezeit des elektrischen Speichersystems 100 und die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit enthalten. Die vorgenannte Entladezeit kann sein: (i) die Zeit, während deren das elektrische Speichersystem 100 oder die elektrische Speichereinheit Strom oder Spannung in einem einzelnen Entladevorgang geliefert hat; oder (ii) die Summe der Zeiten, während deren das elektrische Speichersystem 100 oder die elektrische Speichereinheit Strom oder Spannung in einem oder mehreren Entladevorgängen in einer vorbestimmten Periode geliefert hat.
  • Die auf die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können Informationen enthalten, die das Verhältnis der Anzahl von Entladevorgängen der elektrischen Speichereinheit in einer vorbestimmten Periode zu der Anzahl von Entladevorgängen des elektrischen Speichersystems 100 in der Periode anzeigen. Die auf die Entladezeit der elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen können die Anzahl von Entladevorgängen des elektrischen Speichersystems 100 in einer vorbestimmten Periode und die Anzahl von Entladevorgängen der elektrischen Speichereinheit in der Periode enthalten.
  • Die Systemsteuereinheit 140 kann zumindest eine von den auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit, die in dem elektrischen Speichermodul 110 enthalten ist, bezogenen Informationen und den auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit, die in dem elektrischen Speichermodul 120 enthalten ist, bezogenen Informationen zu einer externen Vorrichtung senden. Die externe Vorrichtung kann hierdurch die auf die Batteriecharakteristik einer elektrischen Speichereinheit bezogenen Informationen verwenden. Beispiele für die externen Vorrichtungen enthalten die Lastvorrichtung 12 und die Ladevorrichtung 14. Die externe Vorrichtung kann eine Ausgabevorrichtung sein, die Informationen an einen Benutzer ausgibt. Beispiele für die Ausgabevorrichtungen enthalten eine Anzeigevorrichtung und eine Sprachausgabevorrichtung, wie ein Mikrofon. Die Ausgabevorrichtung kann ein Beispiel für die Ausgabeeinheit ein.
  • Die Systemsteuereinheit 140 kann das Leistungsvermögen des elektrischen Speichermoduls auf der Grundlage der auf die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls bezogenen Informationen bestimmen. Die Systemsteuereinheit 140 kann auch Informationen ausgeben, die anzeigen, dass das Leistungsvermögen des elektrischen Speichermoduls ungenügend ist, wenn die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls nicht einer vorbestimmten Bestimmungsbedingung genügt. Die Systemsteuereinheit 140 kann auch die Bestimmungsbedingung auf der Grundlage der Anwendung des elektrischen Speichersystems 100 bestimmen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, sammelt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Systemsteuereinheit 140 zumindest eine von den auf die Batteriecharakteristik der in dem elektrischen Speichermodul 110 enthaltenen Speichereinheit bezogenen Informationen und den auf die Batteriecharakteristik der in dem elektrischen Speichermodul 120 enthaltenen Speichereinheit bezogenen Informationen und sendet die gesammelten Informationen zu der externen Vorrichtung. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 100 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann jedes von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 auch die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit, die in dem elektrischen Speichermodul enthalten ist, bezogenen Informationen sammeln und die gesammelten Informationen zu der externen Vorrichtung senden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Systemsteuereinheit 140 die Reihenfolge, in der die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls elektrisch mit der Leitung 106 zu verbinden ist, auf der Grundlage der Spannung der elektrischen Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls. Wenn beispielsweise der Zustand des elektrischen Speichersystems 100 in dem Ladezustand ist, wenn die Operation des elektrischen Speichersystems 100 gestartet wird, verbindet die Systemsteuereinheit 140 die elektrischen Speichereinheiten der elektrischen Speichermodule in der Reihenfolge von der niedrigsten zu der höchsten Spannung der elektrischen Speichereinheiten der elektrischen Speichermodule elektrisch mit der Leitung 106. Wenn andererseits der Zustand des elektrischen Speichersystems 100 der Entladezustand ist, wenn die Operation des elektrischen Speichersystems 100 gestartet wird, verbindet die Systemsteuereinheit 140 die elektrischen Speichereinheiten der elektrischen Speichermodule in der Reihenfolge von der höchsten zu der niedrigsten Spannung der elektrischen Speichereinheiten der elektrischen Speichermodule elektrisch mit der Leitung 106. Es ist zu beachten, dass die Systemsteuereinheit 140 auch die Reihenfolge, in der die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls elektrisch mit der Leitung 106 zu verbinden ist, auf der Grundlage der Anschlussspannung jedes elektrischen Speichermoduls bestimmen kann.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Systemsteuereinheit 140 ein Signal zum Verbinden der elektrischen Speichereinheit mit der Leitung 106 gemäß der bestimmten Ordnung zu jedem elektrischen Speichermodul senden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Systemsteuereinheit 140 auch das elektrische Speichermodul mit der niedrigsten Spannung oder der kleinsten SOC auswählen oder das elektrische Speichermodul mit der höchsten Spannung oder der größten SOC auswählen und ein Signal zum Verbinden der elektrischen Speichereinheit mit der Leitung 106 nur zu dem ausgewählten elektrischen Speichermodul senden.
  • Die Systemsteuereinheit 140 kann durch Hardware realisiert, durch Software realisiert oder durch Hardware und Software realisiert werden. Auch kann die Systemsteuereinheit 140 durch eine Kombination aus Hardware und Software realisiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Systemsteuereinheit 140 durch eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung realisiert werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann in einer allgemeinen Informationsverarbeitungsvorrichtung, die mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung und dergleichen mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Kommunikationsschnittstelle und dergleichen versehen ist, die Systemsteuereinheit 140 durch Ausführen von Programmen zum Steuern der jeweiligen Einheiten der Systemsteuereinheit 140 realisiert werden.
  • Die in einem Computer installierten Programme zum Bewirken, dass der Computer als Teil der Systemsteuereinheit 140 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fungiert, können Module enthalten, die Operationen der jeweiligen Einheiten der Systemsteuereinheit 140 definieren. Diese Programme oder Module arbeiten mit der CPU und dergleichen zusammen, um zu bewirken, dass der Computer als die jeweiligen Einheiten der Systemsteuereinheit 140 fungiert.
  • Indem sie von dem Computer gelesen wird, hat die in diesen Programmen beschriebene Informationsverarbeitung die Funktion spezifischer Mittel als ein Ergebnis der Software und der vorbeschriebenen verschiedenen Typen von Hardwareressourcen, die miteinander kooperieren. Durch Realisieren der Berechnung oder Verarbeitung von Informationen, um der beabsichtigten Verwendung des Computers in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch diese spezifischen Mittel zu genügen, kann eine spezifische Vorrichtung, die der beabsichtigten Verwendung entsprechen soll, gebildet werden. Die Programme können auf einem computerlesbaren Medium oder einer Speichervorrichtung, die mit einem Netzwerk verbunden sind, gespeichert sein.
  • Es ist zu beachten, dass die Bezugnahme auf „elektrisch verbunden“ nicht auf eine direkte Verbindung zwischen einer bestimmten Komponente und einer anderen Komponente beschränkt ist. Eine dritte Komponente kann auch zwischen der bestimmten Komponente und einer anderen Komponente vorhanden sein. Auch ist die Bezugnahme auf „elektrisch verbunden“ nicht auf eine körperliche Verbindung zwischen einer bestimmten Komponente und einer anderen Komponente beschränkt. Beispielsweise sind die Eingangswicklung und die Ausgangswicklung eines Transformators nicht körperlich verbunden, aber elektrisch verbunden. Weiterhin bedeutet die Bezugnahme auf „elektrisch verbunden“ nicht nur, dass eine bestimmte Komponente tatsächlich und elektrisch mit einer anderen Komponente verbunden ist, sondern auch, dass die bestimmte Komponente elektrisch mit der anderen Komponente verbunden ist, wenn eine elektrische Speicherzelle und eine Ausgleichskorrektureinheit elektrisch verbunden sind. Auch zeigt die Bezugnahme auf „in Reihe verbunden“ an, dass eine bestimmte Komponente und eine andere Komponente elektrisch in Reihe verbunden sind, und die Bezugnahme auf „parallel verbunden“ zeigt an, dass eine bestimmte Komponente und eine andere Komponente elektrisch parallel verbunden sind.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, enthält bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Speichersystem 100 die beiden parallel verbundenen elektrischen Speichermodule. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 100 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das elektrische Speichersystem 100 auch drei oder mehr parallel verbundene elektrische Speichermodule haben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Benutzer eine Operation des elektrischen Verbindens der elektrischen Speichereinheit des neuen elektrischen Speichermoduls 110 und der Leitung 106 durch, bevor das elektrische Speichermodul 110 in dem elektrischen Speichersystem 100 implementiert wird. Jedoch sind die Verfahren des Implementierens oder Ersetzens des elektrischen Speichermoduls 110 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel betätigt beispielsweise ein Benutzer eine Eingabeeinheit (in der Zeichnung nicht gezeigt) des elektrischen Speichersystems 100 und gibt eine Anweisung zum Starten des Ersetzens des elektrischen Speichermoduls 110 ein. Beispiele für die Eingabeeinheiten enthalten eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung, ein Touchpanel, ein Mikrofon, ein Spracherkennungssystem und ein Gesteneingabesystem.
  • Die Systemsteuereinheit 140 kann nach Annahme eines Befehls zum Starten des Ersetzens des elektrischen Speichermoduls 110 eine Operation zum elektrischen Trennen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit des elektrischen Speichermoduls (des elektrischen Speichermoduls 120 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), das mit dem elektrischen Speichermodul 110 parallel verbunden ist, durchführen. Zu dieser Zeit kann die Systemsteuereinheit 140 auch eine Operation des elektrischen Trennens der elektrischen Speichereinheit des elektrischen Speichermoduls 110 und der Leitung 106 durchführen. Beispielsweise sendet die Systemsteuereinheit 140 ein Signal zum Ausschalten eines Schaltelements, das zwischen einem positiven Anschluss und der elektrischen Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls angeordnet ist, zu dem Schaltelement.
  • Die Systemsteuereinheit 140 erwirbt die Spannung der elektrischen Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls nach dem Erfassen, dass das alte elektrische Speichermodul 110 getrennt wurde und das neue elektrische Speichermodul 110 implementiert wurde. Wenn die elektrische Speichereinheit des neuen elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 elektrisch verbunden sind, betätigt die Systemsteuereinheit 140 das elektrische Speichersystem 100 durch Verwendung nur des elektrischen Speichermoduls 110, bis beispielsweise die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 ein angemessener Wert wird. Dann führt, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 der angemessene Wert geworden ist, die Systemsteuereinheit 140 eine Operation zum elektrischen Verbinden des elektrischen Speichermoduls 120 und der Leitung 106 durch.
  • Wenn andererseits die elektrische Speichereinheit des neuen elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 nicht elektrisch verbunden sind, bestimmt die Systemsteuereinheit 140 die Reihenfolge, in der die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls mit der Leitung 106 elektrisch zu verbinden ist, auf der Grundlage der Spannung der elektrischen Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls. Danach verbindet die Systemsteuereinheit 140 die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls gemäß der bestimmten Reihenfolge elektrisch mit der Leitung 106. Es ist zu beachten, dass, wenn die elektrische Speichereinheit des neuen elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 elektrisch verbunden sind, die Systemsteuereinheit 140 auch zuerst die elektrische Speichereinheit des neuen elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 elektrisch trennen kann. Danach kann die Systemsteuereinheit 140 auf der Grundlage der Spannung der elektrischen Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls auch die Reihenfolge bestimmen, in der die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls elektrisch mit der Leitung 106 zu verbinden ist, und dann die elektrische Speichereinheit jedes elektrischen Speichermoduls gemäß der bestimmten Reihenfolge mit der Leitung 106 elektrisch verbinden.
  • Anwendungsbeispiel für das elektrische Speichersystem 100
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest eines von dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120, die parallel mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 verbunden sind, ohne Bedenken hinsichtlich der Spannungsdifferenz zwischen den beiden elektrischen Speichermodulen zu einer optionalen Zeit implementiert oder ersetzt werden. Hier kann die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul 110 und dem elektrischen Speichermodul 120 nicht nur durch die Differenz mit Bezug auf den Ladezustand oder den Entladezustand beider elektrischer Speichermodule, sondern auch durch die Differenz der Batteriecharakteristiken der beiden elektrischen Speichermodule bewirkt werden. Die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls kann ähnlich der Batteriecharakteristik der vorstehend beschriebenen elektrischen Speichereinheit sein. Die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls kann zumindest eine der als die Batteriecharakteristiken der elektrischen Speichereinheit illustrierten Charakteristiken sein.
  • Deshalb können gemäß dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls 110 und die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls 120 verschieden sind, das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 parallel mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 verbunden werden, wobei verhindert wird, dass das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 verschlechtert oder beschädigt werden. Es ist zu beachten, dass in dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls 110 und die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls 120 gleich oder unterschiedlich sein können. Wenn das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 sekundäre Batterien enthalten, können die Batteriecharakteristik der sekundären Batterie, die die elektrische Speichereinheit des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, und die Batteriecharakteristik der sekundären Batterie, die die elektrische Speichereinheit des elektrischen Speichermoduls 120 bildet, gleich oder unterschiedlich sein.
  • Auch kann ein Energiezuführungssystem, in dem mehrere Energiezuführungsmodule mit voneinander verschiedenen Batteriecharakteristiken parallel verbunden sein können, durch eine Konfiguration ähnlich der des elektrischen Speichersystems 100 gebildet sein. Jedes Energiezuführungsmodul kann hierdurch zu einer optionalen Zeit implementiert oder ersetzt werden, wobei eine Verschlechterung oder Beschädigung jedes Energiezuführungsmoduls unterdrückt wird. Die Verwendung der Konfiguration, die ähnlich der des elektrischen Speichersystems 100 ist, ist besonders nützlich bei einem System, in dem das Energiezuführungssystem durch zwei Anschlüsse elektrisch mit einer externen Ladevorrichtung oder Lastvorrichtung verbunden ist.
  • Das Energiezuführungsmodul kann ein Beispiel einer Energiezuführungsvorrichtung sein, die Energie zu einer anderen Vorrichtung liefert. Das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 können Beispiele für die Energiezuführungsmodule sein. Das elektrische Speichersystem 100 kann ein Beispiel für das Energiezuführungssystem sein, in dem mehrere Energiezuführungsvorrichtungen so konfiguriert sind, dass die Energiezuführungsvorrichtungen parallel verbunden sein können. Die elektrische Speichereinheit und die sekundäre Batterie können Beispiele für Energiezuführungseinheiten sein, die als Energiezuführungsquellen für die Energiezuführungsvorrichtung dienen.
  • Die Batteriecharakteristik der Energiezuführungsvorrichtung schwankt aufgrund von Faktoren wie: (i) dem Verschlechterungszustand der Energiezuführungseinheit; (ii) dem Typ der Energiezuführungseinheit; und (iii) dem Zustand des Ausgleichs zwischen der Kapazität und dem SOC. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Energiezuführungssystem vorgesehen, in dem mehrere Energiezuführungsvorrichtungen, die voneinander verschiedene Verschlechterungszustände haben, parallel verbunden sein können. Obgleich die Einzelheiten des vorstehend erwähnten Energiezuführungssystems nachfolgend beschrieben werden, kann gemäß dem Ausführungsbeispiel das Energiezuführungssystem beispielsweise durch Verwendung eines Second-Hand-Energiezuführungsmoduls (manchmal als benutzter Gegenstand, wiederverwendeter Gegenstand oder dergleichen bezeichnet) gebildet sein.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein Energiezuführungssystem vorgesehen, in dem verschiedene Typen mehrerer Energiezuführungsvorrichtungen parallel verbunden sein können. Dies ermöglicht, dass das zu bildende Energiezuführungssystem einem Energiezuführungssystem, das durch Kombinieren von Energiezuführungsvorrichtungen eines einzigen Typs gebildet ist, mit Bezug auf zumindest eines von der Lebensdauer, der Zuverlässigkeit, dem Ladevermögen, dem Entladevermögen, dem Energiewirkungsgrad, der Temperaturcharakteristik und der Wirtschaftlichkeit überlegen ist. Die Einzelheiten des vorstehend erwähnten Energiezuführungssystems werden nachfolgend beschrieben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, sind in dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die mehreren Energiezuführungsmodule, die das elektrische Speichersystem 100 bilden, das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120. Jedoch sind die mehreren Energiezuführungsmodule, die das elektrische Speichersystem 100 bilden, nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann zumindest eines der mehreren Energiezuführungsmodule eine primäre Batterie oder eine Brennstoffbatterie enthalten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann zumindest eines der mehreren Energiezuführungsmodule eine primäre Batterie oder eine Brennstoffbatterie enthalten, und zumindest eines der mehreren Energiezuführungsmodule kann eine sekundäre Batterie enthalten. Die elektrische Speichereinheit, die primäre Batterie und die Brennstoffbatterie können Beispiele für die Energiezuführungseinheiten sein.
  • In diesen Fällen kann durch eine Konfiguration ähnlich der des elektrischen Speichermoduls 110 und der des elektrischen Speichermoduls 120 das Energiezuführungsmodul, das eine primäre Batterie oder eine Brennstoffbatterie enthält, die Verbindungsbeziehung zwischen der primären Batterie oder der Brennstoffbatterie des Energiezuführungsmoduls und der Leitung 106 auf der Grundlage eines Steuersignals von der Systemsteuereinheit 140 oder einer Benutzerbetätigung umschalten. Beispielsweise verbindet das Energiezuführungsmodul elektrisch die primäre Batterie oder die Brennstoffbatterie des Energiezuführungsmoduls und die Leitung 106 bei Empfang eines Signals, das die Erfassung des Entladevorgangs anzeigt, von der Systemsteuereinheit 140. Andererseits trennt das Energiezuführungsmodul die elektrische Verbindungsbeziehung zwischen der primären Batterie oder der Brennstoffbatterie des Energiezuführungsmoduls und der Leitung 106 bei Empfang eines Signals, das die Erfassung des Ladevorgangs anzeigt, von der Systemsteuereinheit 140. Die Beschädigung oder Verschlechterung der primären Batterie oder der Brennstoffbatterie kann hierdurch verhindert werden.
  • Erstes Anwendungsbeispiel für das elektrische Speichersystem 100
  • Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichersystem 100 mehrere Energiezuführungsvorrichtungen. Die mehreren Energiezuführungsvorrichtungen können zwei Energiezuführungsvorrichtungen enthalten, deren Energiezuführungseinheiten voneinander verschiedene Verschlechterungszustände haben. Die mehreren Energiezuführungsvorrichtungen können parallel mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 verbunden sein. Das elektrische Speichersystem 100 kann durch zwei Anschlüsse elektrisch mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 verbunden sein. Zumindest eine von den mehreren Energiezuführungsvorrichtungen kann in dem Gehäuse des elektrischen Speichersystems 100 in einer einbaubaren und trennbaren Weise gehalten werden. Jede Energiezuführungsvorrichtung kann hierdurch individuell ersetzt werden. Das elektrische Speichersystem 100 kann zumindest ein elektrisches Speichermodul enthalten.
  • Beispiele für die Energiezuführungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Verschlechterungszuständen enthalten Energiezuführungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Verwendungshistorien. Beispielsweise hat das elektrische Speichersystem 100 eine neue Energiezuführungsvorrichtung und eine Second-Hand-Energiezuführungsvorrichtung. Das elektrische Speichersystem 100 kann auch mehrere Second-Hand-Energiezuführungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Verwendungshistorien haben.
  • In den letzten Jahren gab es eine rasch zunehmende Nachfrage nach in elektrischen Speichervorrichtungen und dergleichen zu verwendenden Speicherbatterien für Anwendungen, die vorübergehend einen großen Strom erfordern, wie etwa: (i) Energiequelle für ein elektrisches Fahrzeug, PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) und dergleichen; (ii) ausgabestabilisierende Vorrichtung für erneuerbare Energie; (iii) elektrische Speichervorrichtung für intelligentes Stromnetz; (iv) elektrische Speichervorrichtung zum Speichern von Energie während der Zeit, in der Laden von Elektrizität kostengünstig ist; und (v) Ladestation. Auch nimmt die Anzahl von Speicherbatterien, die die Erneuerungszeit erreicht haben, zu.
  • Hier ist das für eine Speicherbatterie geforderte Leistungsvermögen von der Anwendung abhängig. Daher kann, selbst wenn die für eine bestimmte Anwendung verwendete Speicherbatterie sich verschlechtert und nicht länger dem für die Anwendung geforderten Leistungsvermögen genügt, die Speicherbatterie wiederverwendet werden, indem sie in einigen Fällen einer anderen Verwendung zugeführt wird. Auch ist als ein Ergebnis der Verbesserung des Leistungsvermögens der Speicherbatterie die Lebensdauer der Speicherbatterie in einigen Fällen länger als die Lebensdauer eines die Speicherbatterie enthaltenden Produkts. Auch in derartigen Fällen wird die Speicherbatterie vorzugsweise wiederverwendet und nicht ausrangiert.
  • Wenn die Speicherbatterie wiederverwendet wird, ist der Verschlechterungszustand jeder Speicherbatterie unterschiedlich. Aufgrund dieses Umstands wurde herkömmlich die Batteriecharakteristik der Speicherbatterie geprüft, bevor die Speicherbatterie wiederverwendet wurde. Auch wurde aufgrund des Prüfungsergebnisses ein Energiezuführungssystem durch Kombinieren von Speicherbatterien mit Batteriecharakteristiken, die einer besonderen Bedingung genügen, gebildet. Jedoch muss, um die Batteriecharakteristik zu prüfen, die Speicherbatterie entladen werden, nachdem die Speicherbatterie vollständig geladen wurde, was Arbeits- und Zeitaufwand erfordert.
  • Demgegenüber kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Speichersystem 100, in dem mehrere Energiezuführungsvorrichtungen mit voneinander unterschiedlichen Verschlechterungszuständen parallel verbunden sind, leicht gebildet werden. Auch kann jede Energiezuführungsvorrichtung individuell implementiert oder getrennt werden, während das elektrische Speichersystem 100 betrieben wird. Weiterhin kann zumindest ein Teil der Prüfung der Energiezuführungsvorrichtung weggelassen werden, bevor die wiederzuverwendende Energiezuführungsvorrichtung in das elektrische Speichersystem 100 eingefügt wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jede Energiezuführungsvorrichtung die Verbindungsbeziehung zwischen ihrer Energiezuführungseinheit und der Leitung 106 auf der Grundlage eines Steuersignals von der Systemsteuereinheit 140 oder durch Benutzerbetätigung umschalten. Das elektrische Speichersystem 100 kann hierdurch sicher betrieben werden, selbst wenn die Batteriecharakteristik der wiederzuverwendenden Energiezuführungsvorrichtung vorher nicht geprüft wurde. Auch kann die Batteriecharakteristik der Energiezuführungsvorrichtung geprüft werden, während das elektrische Speichersystem 100 betrieben wird. Dann kann, wenn die Batteriecharakteristik der Energiezuführungsvorrichtung unzureichend ist, die Energiezuführungsvorrichtung leicht ersetzt werden.
  • Zweites Anwendungsbeispiel für das elektrische Speichersystem 100
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichersystem 100 mehrere Energiezuführungsvorrichtungen. Die mehreren Energiezuführungsvorrichtungen können zwei Energiezuführungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Typen von Energiezuführungseinheiten enthalten. Die mehreren Energiezuführungsvorrichtungen können mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 parallel verbunden sein. Das elektrische Speichersystem 100 kann durch zwei Anschlüsse elektrisch mit der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 verbunden sein. Zumindest eine von den mehreren Energiezuführungsvorrichtungen kann in dem Gehäuse des elektrischen Speichersystems 100 in einer einbaubaren und trennbaren Weise gehalten werden. Jede Energiezuführungsvorrichtung kann hierdurch individuell ersetzt werden. Das elektrische Speichersystem 100 kann zumindest ein elektrisches Speichermodul enthalten.
  • Beispiele für die Typen von Energiezuführungseinheiten enthalten eine primäre Batterie, eine sekundäre Batterie und eine Brennstoffbatterie. Beispiele für die Typen der sekundären Batterien enthalten eine Lithium-Batterie, eine Lithium-Ionen-Batterie, eine Lithium-Schwefel-Batterie, eine Natrium-Schwefel-Batterie, einen Bleiakkumulator, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie, eine Nickel-Cadmium-Batterie, eine Redox-Flussbatterie und eine Metall-Luft-Batterie. Die Typen der Lithium-Ionen-Batterien sind nicht besonders beschränkt. Beispiele für die Typen von Lithium-Ionen-Batterien enthalten eine Batterie auf Eisenphosphatbasis, eine Batterie auf Manganbasis, eine Batterie auf Kobaltbasis, eine Batterie auf Nickelbasis und eine ternär-basierte Batterie.
  • Wenn die Typen der Energiezuführungseinheiten, die in den beiden Energiezuführungsvorrichtungen enthalten sind, voneinander verschieden sind, überschreitet die Differenz zwischen den Nennspannungen der beiden Energiezuführungsvorrichtungen in einigen Fällen einen vorbestimmten Wert. Auch genügt in einigen Fällen der Unterschied zwischen den Ladecharakteristiken und der Unterschied zwischen den Entladecharakteristiken der beiden Energiezuführungsvorrichtungen nicht der vorbestimmten Bedingung. Herkömmlich wurde das Energiezuführungssystem gebildet durch Herausfinden von Energiezuführungsvorrichtungen, die einer bestimmten Bedingung genügen, und durch Kombinieren von diesen. Daher gab es kein Konzept für das parallele Verbinden von zwei derartigen Energiezuführungsvorrichtungen.
  • Demgegenüber kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Speichersystem 100, in welchem mehrere Energiezuführungsvorrichtungen unterschiedlicher Typen parallel verbunden sind, leicht gebildet werden. Auch kann jede Energiezuführungsvorrichtung individuell implementiert oder getrennt werden, während das elektrische Speichersystem 100 betrieben wird. Weiterhin kann zu der Zeit des Ladevorgangs des elektrischen Speichersystems 100 die elektrische Verbindungsbeziehung zwischen der Energiezuführungseinheit und der Lastvorrichtung 12 oder der Ladevorrichtung 14 getrennt werden in Abhängigkeit von dem Typ der Energiezuführungseinheit, die in der Energiezuführungsvorrichtung enthalten ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jede Energiezuführungsvorrichtung die Verbindungsbeziehung zwischen ihrer Energiezuführungseinheit und der Leitung 106 auf der Grundlage eines Steuersignals von der Systemsteuereinheit 140 oder durch Benutzerbetätigung umschalten. Das elektrische Speichersystem 100 kann hierdurch sicher betrieben werden, wenn die Differenz zwischen den Nennspannungen der beiden in dem elektrischen Speichersystem 100 enthaltenen Energiezuführungsvorrichtungen einen vorbestimmten Wert überschreitet oder wenn sogar zumindest einer von dem Unterschied zwischen den Ladecharakteristiken und dem Unterschied zwischen den Entladecharakteristiken der beiden Energiezuführungsvorrichtungen nicht der vorbestimmten Bedingung genügt.
  • Auch kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Energiezuführungssystem gegenüber einem Energiezuführungssystem, das durch Kombinieren von Energiezuführungssystemen eines einzelnen Typs gebildet ist, überlegen gebildet sein in Bezug auf zumindest eines von der Lebensdauer, der Zuverlässigkeit, dem Ladevermögen, dem Entladevermögen, der Energieeffizienz, der Temperaturcharakteristik und der Wirtschaftlichkeit. Beispielsweise kann das Energiezuführungssystem, das eine hohe Energieeffizienz hat und auch in einem weiten Temperaturbereich betrieben wird, gebildet werden durch Kombinieren: (i) eines Energiezuführungsmoduls, das einen Bleiakkumulator enthält, welche in einem relativ weiten Temperaturbereich betrieben wird, aber eine relativ geringe Energieeffizienz beim Laden und Entladen hat; (ii) eines Energiezuführungsmoduls, das eine Lithium-Ionen-Batterie enthält, welche eine hohe Energieeffizienz beim Laden und Entladen hat, aber ein Problem beim Betrieb in niedrigen und hohen Temperaturbereichen hat.
  • 2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 110. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichermodul 110 die elektrische Speichereinheit 210, die einen positiven Anschluss 212 und einen negativen Anschluss 214 hat, die Schalteinheit 230, eine Modulsteuereinheit 240, eine Schutzeinheit 250 und eine Ausgleichskorrektureinheit 260. Auch enthält bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrische Speichereinheit 210 eine elektrische Speicherzelle 222 und eine elektrische Speicherzelle 224. Die Schalteinheit 230 kann ein Beispiel für das Schaltelement sein. Die Modulsteuereinheit 240 kann ein Beispiel für eine Steuereinheit sein. Die Modulsteuereinheit 240 kann ein Beispiel für eine Steuervorrichtung sein. Die Modulsteuereinheit 240 kann ein Beispiel für die Batteriecharakteristik-Erwerbseinheit sein. Die Modulsteuereinheit 240 kann ein Beispiel für die Ausgabeeinheit sein.
  • Die Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 kann gleich oder kleiner als 1 Ω oder gleich oder kleiner als 100 mΩ sein. Die Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 kann gleich oder kleiner als 10 mΩ, gleich oder kleiner als 1 mΩ, gleich oder kleiner als 0,8 mΩ oder gleich oder kleiner als 0,5 mΩ sein. Die Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 kann gleich oder höher 0,1 mΩ sein. Die Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 kann gleich oder höher als 0,1 mΩ und gleich oder kleiner als 1 Ω sein, kann gleich oder höher als 0,1 mΩ und gleich oder kleiner als 100 mΩ sein, kann gleich oder höher als 0,1 mΩ und gleich oder kleiner als 10 mΩ sein oder kann gleich oder höher als 0,1 mΩ und gleich oder kleiner als 1 mΩ sein.
  • Gemäß dem elektrischen Speichersystem 100 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel brauchen, wenn beispielsweise eines der mehreren parallel verbundenen elektrischen Speichermodule ersetzt wird, die Spannung des neu zu dem elektrischen Speichersystem hinzuzufügenden elektrischen Speichermoduls und die Spannung des verbleibenden elektrischen Speichermoduls nicht mit hoher Genauigkeit übereinzustimmen. Daher kann das elektrische Speichermodul 110 leicht und schnell ersetzt werden, selbst wenn die Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 klein ist.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die elektrische Speicherzelle 222 und die elektrische Speicherzelle 224 in Reihe verbunden. Die elektrische Speicherzelle 222 und die elektrische Speicherzelle 224 können sekundäre Batterien oder Kondensatoren sein. Zumindest eine von der elektrischen Speicherzelle 222 und der elektrischen Speicherzelle 224 kann eine Lithium-lonen-Batterie sein. Zumindest eine von der elektrischen Speicherzelle 222 und der elektrischen Speicherzelle 224 kann weiterhin mehrere elektrische Speicherzellen enthalten, die in Reihe, parallel oder in einer Matrix innerhalb der elektrischen Speicherzelle verbunden sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der positive Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 elektrisch mit der Leitung 106 über den positiven Anschluss 112 und die Schaltvorrichtung 230 des elektrischen Speichermoduls 110 verbunden. Andererseits ist der negative Anschluss 214 der elektrischen Speichereinheit 210 elektrisch mit der Leitung 106 über den negativen Anschluss 114 des elektrischen Speichermoduls 110 verbunden. Jedoch ist das elektrische Speichermodul 110 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der negative Anschluss 214 der elektrischen Speichereinheit 210 elektrisch mit der Leitung 106 über den negativen Anschluss 114 und die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 110 verbunden. Andererseits ist der positive Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 über den positiven Anschluss 112 des elektrischen Speichermoduls 110 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden.
  • Die Schalteinheit 230 ist zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 angeordnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schaltet die Schalteinheit 230 den Verbindungszustand der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 auf der Grundlage eines von der Modulsteuereinheit 240 erzeugten Signals um. Die elektrische Speichereinheit 210 kann hierdurch elektrisch mit der Leitung 106 verbunden werden oder elektrisch von der Leitung 106 getrennt werden. Wenn das elektrische Speichermodul 110 in dem elektrischen Speichersystem 100 implementiert ist, kann das elektrische Speichermodul 110 in das elektrische Speichersystem 100 geladen sein, wobei die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 durch die Schalteinheit 230 elektrisch getrennt sind. Der Schaden oder die Verschlechterung des elektrischen Speichermoduls 110 kann hierdurch verhindert werden.
  • Die Schalteinheit 230 kann durch Hardware, durch Software oder durch eine Kombination aus Hardware und Software realisiert sein. Die Schalteinheit 230 kann durch eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung realisiert sein. Die Schalteinheit 230 kann ein oder mehrere Elemente haben. Die Schalteinheit 230 kann auch ein oder mehrere Schaltelemente haben. Jedes von dem einen oder den mehreren Schaltelementen kann zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 oder zwischen dem negativen Anschluss 114 und dem negativen Anschluss 214 angeordnet sein. Beispiele für die Schaltelemente enthalten ein Relais, einen Thyristor und einen Transistor. Der Thyristor kann ein bi-direktionaler Thyristor (manchmal als Triac bezeichnet) sein. Der Transistor kann ein Halbleitertransistor sein. Der Halbleitertransistor kann ein bipolarer Transistor oder ein Feldeffekttransistor sein. Der Feldeffekttransistor kann ein MOSFET sein.
  • Die Modulsteuereinheit 240 steuert den zwischen der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 und der Leitung 106 fließenden Strom. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 (die Spannung zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) einer vorbestimmten Bedingung genügt, die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet. Die Schalteinheit 230 kann die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 durch elektrisches Verbinden der elektrischen Speichereinheit 210 und des positiven Anschlusses 112 elektrisch verbinden.
  • Andererseits steuert, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht der vorbestimmten Bedingung genügt, die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch trennt oder die elektrische Speichereinheit 210 und den positiven Anschluss 112 trennt. Die Schalteinheit 230 kann die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 durch elektrisches Trennen der elektrischen Speichereinheit 210 und des positiven Anschlusses 112 elektrisch trennen.
  • Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung derart sein, dass der absolute Wert der Anschlussspannung an dem Schaltelement 230 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Der vorbestimmte Bereich kann gleich oder kleiner als 3 V, gleich oder kleiner als 1 V sein, gleich oder kleiner als 0,1 V sein, gleich oder kleiner als 10 mV sein oder gleich oder kleiner als 1 mV sein. Auch kann der vorbestimmte Bereich gleich oder größer als 0,5 mV oder gleich oder größer als 1 mV sein. Der vorbestimmte Bereich kann gleich oder größer als 0,5 mV oder gleich oder kleiner als 3 V sein. Auch kann der vorbestimmte Bereich gleich oder größer als 1 mV und gleich oder kleiner als 3 V sein, kann gleich oder größer als 1 mV und gleich oder kleiner als 1V sein, kann gleich oder größer als 1mV und gleich oder kleiner als 0,1 V sein, kann gleich oder größer als 1 mV und gleich oder kleiner als 10 mV sein, kann gleich oder größer als 10 mV und gleich oder kleiner als 1 V sein, kann gleich oder größer als 10 mV und gleich oder kleiner als 0,1 V sein oder kann gleich oder größer als 0,1 V und gleich oder kleiner als 1 V sein. Es ist zu beachten, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 die Spannung zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 oder die Spannung zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 sein kann.
  • Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage der Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 gesetzt werden. Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage des Nennstroms oder zulässigen Stroms der elektrischen Speichereinheit 210 gesetzt werden. Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage der Impedanz der elektrischen Speichereinheit 210 und des Nennstroms oder zulässigen Stroms der elektrischen Speichereinheit 210 gesetzt werden. Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage des Nennstroms oder des zulässigen Stroms eines Elements, das in Elementen enthalten ist, die das elektrische Speichermodul 110 bilden, und den niedrigsten Nennstrom oder zulässigen Strom hat, gesetzt werden. Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage der Impedanz des elektrischen Speichermoduls 110 und des Nennstroms oder zulässigen Stroms des Elements, das in den Elementen, die das elektrische Speichermodul 110 bilden, enthalten ist und den niedrigsten Nennstrom oder zulässigen Strom hat, gesetzt werden.
  • Wenn das elektrische Speichermodul ersetzt wird, können die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 des neu implementierten elektrischen Speichermoduls hierdurch elektrisch getrennt gehalten werden, bis die Spannungsdifferenz zwischen dem neu implementierten elektrischen Speichermodul und dem bereits implementierten elektrischen Speichermodul innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt. Dann wird, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem neu implementierten elektrischen Speichermodul und dem bereits implementierten elektrischen Speichermodul durch Laden oder Entladen des bereits implementierten elektrischen Speichermoduls in den vorbestimmten Bereich gefallen ist, die elektrische Speichereinheit des neu implementierten elektrischen Speichermoduls elektrisch mit der Leitung 106 verbunden. Auf diese Weise können gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das neu implementierte elektrische Speichermodul und das andere elektrische Speichermodul automatisch verbunden werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die Modulsteuereinheit 240 von der Systemsteuereinheit 140 ein Signal, das anzeigt, das die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 110 niedriger als die Anschlussspannung des anderen elektrischen Speichermoduls ist. Wenn die Modulsteuereinheit 240 das vorgenannte Signal empfängt, steuert, wenn das elektrische Speichersystem 100 in den Ladezustand geschaltet ist, die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet. Die mehreren parallel geschalteten elektrischen Speichermodule 110 können hierdurch effizient geladen werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die Modulsteuereinheit 240 von der Systemsteuereinheit 140 ein Signal, das anzeigt, dass die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 110 höher als die Anschlussspannung des anderen elektrischen Speichermoduls ist. Wenn die Modulsteuereinheit 240 das vorgenannte Signal empfängt, steuert, wenn das elektrische Speichersystem 100 in den Entladezustand geschaltet ist, die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet. Die mehreren parallel geschalteten elektrischen Speichermodule 110 können hierdurch effizient entladen werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die Modulsteuereinheit 240 von der Schutzeinheit 250 ein Signal, das anzeigt, dass die Anschlussspannung der elektrischen Speicherzelle 222 oder die Anschlussspannung der elektrischen Speicherzelle 224 nicht in dem vorbestimmten Bereich ist. Wenn die Modulsteuereinheit 240 das Signal empfangen hat, steuert die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch trennt. Eine Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund von Überladung oder übermäßiger Entladung bewirkt wird, kann hierdurch unterdrückt werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt die Modulsteuereinheit 240 die Benutzerbetätigung entgegen und empfängt einen Befehl zum Einschalten oder Ausschalten der Schalteinheit 230 von dem Benutzer. Wenn die Modulsteuereinheit 240 den Befehl von dem Benutzer empfangen hat, steuert die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 gemäß dem Befehl.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Modulsteuereinheit 240 auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogene Informationen erwerben. Die Modulsteuereinheit 240 kann die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen zu einer externen Vorrichtung ausgeben. Die externe Vorrichtung kann hierdurch die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen verwenden. Beispiele für die externen Vorrichtungen enthalten die Lastvorrichtung 12 und die Ladevorrichtung 14. Die externe Vorrichtung kann eine Ausgabevorrichtung sein, die Informationen an einen Benutzer ausgibt.
  • Die Modulsteuereinheit 240 kann durch Hardware oder durch Software realisiert werden. Auch kann die Modulsteuereinheit 240 durch eine Kombination aus Hardware und Software realisiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Modulsteuereinheit 240 durch eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung realisiert werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann in einer allgemeinen Informationsverarbeitungsvorrichtung, die mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung und dergleichen mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Kommunikationsschnittstelle und dergleichen versehen ist, die Modulsteuereinheit 240 durch Durchführen eines Programms zum Steuern der Modulsteuereinheit 240 realisiert werden.
  • Die in einem Computer installierten Programme zum Bewirken, dass der Computer als Teil der Modulsteuereinheit 240 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fungiert, können Module enthalten, die Operationen der jeweiligen Einheiten der Modulsteuereinheit 240 definieren. Diese Programme oder Module kooperieren mit der CPU oder dergleichen, um zu bewirken, dass der Computer als die jeweiligen Einheiten der Modulsteuereinheit 240 fungiert.
  • Indem sie von dem Computer gelesen wird, hat die in diesen Programmen beschriebene Informationsverarbeitung die Funktion spezifischer Mittel als ein Ergebnis der Software und der vorbeschriebenen verschiedenen Typen von Hardwareressourcen, die miteinander kooperieren. Durch Realisieren der Berechnung oder Verarbeitung von Informationen, um der beabsichtigten Verwendung des Computers in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch diese spezifischen Mittel zu genügen, kann eine spezifische Vorrichtung, die der beabsichtigten Verwendung entsprechen soll, gebildet werden. Die Programme können auf einem computerlesbaren Medium oder in einer mit einem Netzwerk verbundenen Speichervorrichtung gespeichert werden. Das computerlesbare Medium kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium sein.
  • Die Schutzeinheit 250 schützt die elektrische Speichereinheit 210. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schützt die Schutzeinheit 250 die elektrische Speichereinheit 210 vor einer Überladung oder übermäßigen Entladung. Wenn die Schutzeinheit 250 erfasst hat, dass die Anschlussspannung der elektrischen Speicherzelle 222 oder die Anschlussspannung der elektrischen Speicherzelle 224 nicht in dem vorbestimmten Bereich ist, sendet die Schutzeinheit 250 ein Signal, das den Inhalt der Erfassung anzeigt, zu der Modulsteuereinheit 240. Die Schutzeinheit 250 kann die auf die Anschlussspannung der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen zu der Systemsteuereinheit 140 senden. Die Schutzeinheit 250 kann durch Hardware, Software oder eine Kombination von Hardware und Software realisiert werden. Die Schutzeinheit 250 kann durch eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung realisiert werden.
  • Die Ausgleichskorrektureinheit 260 gleicht die Spannung der mehreren elektrischen Speicherzellen aus. Das Operationsprinzip der Ausgleichskorrektureinheit 260 ist nicht besonders beschränkt, und eine optionale Ausgleichskorrekturvorrichtung kann verwendet werden. Wenn die elektrische Speichereinheit 210 drei oder mehr elektrische Speicherzellen hat, kann das elektrische Speichermodul 110 mehrere Ausgleichskorrektureinheiten 260 haben. Wenn beispielsweise die elektrische Speichereinheit 210 n (n ist eine ganze Zahl gleich oder größer als 2) elektrische Speicherzellen hat, hat das elektrische Speichermodul 110 n-1 Ausgleichskorrektureinheiten 260.
  • Die Ausgleichskorrektureinheit 260 kann durch Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software realisiert werden. Die Ausgleichskorrektureinheit 260 kann durch eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen Schaltung und einer digitalen Schaltung realisiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Ausgleichskorrektureinheit 260 eine Ausgleichskorrekturvorrichtung vom aktiven Typ. Die Ausgleichskorrektureinheit vom aktiven Typ kann eine Ausgleichskorrektureinheit sein, die elektrische Ladungen zwischen zwei elektrischen Speicherzellen über einen Induktor überträgt, wie in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-067742 beschrieben ist. Auch kann die Ausgleichskorrektureinheit vom aktiven Typ eine Ausgleichskorrektureinheit sein, die elektrische Ladungen über einen Kondensator überträgt, wie in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2012-210109 beschrieben ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Ausgleichskorrektureinheit 260 eine Ausgleichskorrekturvorrichtung vom passiven Typ sein. Die Ausgleichskorrekturvorrichtung vom passiven Typ gibt zusätzliche elektrische Ladungen durch Verwendung beispielsweise eines externen Widerstands frei.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrische Speichereinheit 210 die beiden in Reihe verbundenen elektrischen Speicherzellen. Jedoch ist die elektrische Speichereinheit 210 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das elektrische Speichersystem 210 auch drei oder mehr in Reihe geschaltete elektrische Speicherzellen haben. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die elektrische Speichereinheit 210 auch drei oder mehr elektrische Speicherzellen haben, die parallel verbunden sind, oder mehrere elektrische Speicherzellen, die in einer Matrix verbunden sind.
  • 3 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Modulsteuereinheit 240. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Modulsteuereinheit 240 eine Bestimmungseinheit 310, eine Empfangseinheit 320 und eine Signalerzeugungseinheit 330. Die Modulsteuereinheit 240 kann auch eine Modulinformations-Erwerbseinheit 340, eine Modulinformations-Speichereinheit 350 und eine Modulinformations-Sendeeinheit 360 enthalten. Die Empfangseinheit 320 kann ein Beispiel für die erste Signalempfangseinheit, zweite Signalempfangseinheit und dritte Signalempfangseinheit sein. Die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 kann ein Beispiel für eine Batteriecharakteristik-Erwerbseinheit sein. Die Modulinformations-Sendeeinheit 360 kann ein Beispiel für die Ausgabeeinheit sein.
  • Wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, enthält die Modulsteuereinheit 240 die Modulinformations-Erwerbseinheit 340, die Modulinformations-Speichereinheit 350 und die Modulinformations-Sendeeinheit 360. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 100 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Systemsteuereinheit 140 auch zumindest eine von der Modulinformations-Erwerbseinheit 340, der Modulinformations-Speichereinheit 350 und der Modulinformations-Sendeeinheit 360 enthalten.
  • Die Bestimmungseinheit 310 bestimmt, ob die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist oder nicht. Die Bestimmungseinheit 310 sendet ein Signal, das das Bestimmungsergebnis anzeigt, zu der Signalerzeugungseinheit 330. Die Bestimmungseinheit 310 kann ein optionaler Komparator oder eine Komparatorschaltung sein. Die Bestimmungseinheit 310 kann ein Fensterkomparator sein.
  • Die Empfangseinheit 320 empfängt zumindest eines von einem Signal von der Systemsteuereinheit 140, einem Signal von der Schutzeinheit 250 und einem Befehl von einem Benutzer. Die Empfangseinheit 320 sendet ein Signal entsprechend der Empfangsinformation zu der Signalerzeugungseinheit 330.
  • Die Signalerzeugungseinheit 330 empfängt das Signal von zumindest einer von der Bestimmungseinheit 310 und der Empfangseinheit 320. Die Signalerzeugungseinheit 330 erzeugt ein Signal zum Steuern der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der empfangenen Informationen. Die Signalerzeugungseinheit 330 sendet das erzeugte Signal zu der Schalteinheit 230.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn die Bestimmungseinheit 310 bestimmt hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn die Bestimmungseinheit 310 bestimmt hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht in dem vorbestimmten Bereich ist, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Abschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230.
  • Die Signalerzeugungseinheit 330 kann nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, nachdem die Bestimmungseinheit 310 bestimmt hat, ob die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist oder nicht, ein Signal erzeugen oder senden. Eine Fehlfunktion aufgrund von Störungen oder dergleichen kann hierdurch verhindert werden. Auch kann verhindert werden, dass die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106, unmittelbar nachdem das elektrische Speichermodul 110 in das elektrische Speichersystem 100 geladen ist, elektrisch verbunden werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Steuern des Schaltelements der Schalteinheit 230 auf der Grundlage eines von der Empfangseinheit 320 empfangenen Signals. Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn die Empfangseinheit 320 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 von der Systemsteuereinheit 140 empfangen hat, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn die Empfangseinheit 320 ein Signal zum Abschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 von der Schutzeinheit 250 empfangen hat, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Abschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230. Weiterhin erzeugt bei einem anderen Ausführungsbeispiel, wenn die Empfangseinheit 320 einen Befehl von einem Benutzer entgegengenommen hat, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Bewirken, dass das Schaltelement der Schalteinheit 230 wie von dem Benutzer angewiesen tätig wird.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwirbt die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen. Die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 kann auch die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen durch Messen der Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 erwerben. Die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 kann auch Informationen erwerben, die von einem Hersteller, einem Verkäufer oder dergleichen zu der Zeit des Versendens, Prüfens oder Verkaufens eingegeben werden und auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind.
  • Die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 kann die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogenen Informationen in der Modulinformations-Speichereinheit 350 speichern. Obgleich die spezifische Konfiguration der Modulinformations-Erwerbseinheit 340 nicht besonders beschränkt ist, kann die Modulinformations-Erwerbseinheit 340 eine Steuervorrichtung sein, die das Lesen von Daten aus der und das Schreiben von Daten in die Modulinformations-Speichereinheit 350 steuert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel speichert die Modulinformations-Speichereinheit 350 die Informationen, die von der Modulinformations-Erwerbseinheit 340 erworben wurden und auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sendet die Modulinformations-Sendeeinheit 360 die Informationen, die von der Modulinformations-Erwerbseinheit 340 erworben wurden und die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind, zu der Systemsteuereinheit 140. Die Modulinformations-Sendeeinheit 360 kann auch die Informationen, die von der Modulinformations-Erwerbseinheit 340 erworben wurden und die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind, zu einer externen Vorrichtung senden. Die Modulinformations-Sendeeinheit 360 kann die Informationen, die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind, als Antwort auf eine Anforderung durch die externe Vorrichtung senden oder die Informationen, die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind, zu einer vorbestimmten Zeit senden. Die Modulinformations-Sendeeinheit 360 kann sich auch auf die Modulinformations-Speichereinheit 350 beziehen und die Informationen, die auf die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind, zu der Systemsteuereinheit 140 oder der externen Vorrichtung senden.
  • 4 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Systemsteuereinheit 140. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Systemsteuereinheit 140 eine Zustandsverwaltungseinheit 410, eine Modulauswahleinheit 420 und eine Signalerzeugungseinheit 430. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann ein Beispiel für die Batteriecharakteristik-Erwerbseinheit sein. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann ein Beispiel für die Ausgabeeinheit sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwaltet die Zustandsverwaltungseinheit 410 den Zustand des elektrischen Speichersystems 100. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann den Zustand des elektrischen Speichermoduls 110 und den Zustand des elektrischen Speichermoduls 120 verwalten. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann den Zustand jeweils des elektrischen Speichermoduls 110 und des elektrischen Speichermoduls 120 überwachen. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 120 überwachen und auch auf die Batteriecharakteristik jeweils des elektrischen Speichermoduls 110 und des elektrischen Speichermoduls 120 bezogene Informationen erwerben. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann auch die durch die Überwachung des elektrischen Speichermoduls 110 und des elektrischen Speichermoduls 120 erworbenen Informationen zu einer externen Vorrichtung senden.
  • Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann die Batteriecharakteristik jedes elektrischen Speichermoduls messen, während das elektrische Speichersystem 100 betrieben wird. Wenn die Batteriecharakteristik des elektrischen Speichermoduls nicht einer vorbestimmten Bedingung genügt, kann die Zustandsverwaltungseinheit 410 Informationen, die anzeigen, dass das Leistungsvermögen des elektrischen Speichermoduls unzureichend ist, zu einer Ausgabevorrichtung ausgeben, die Informationen zu einem Benutzer ausgibt. Die Zustandsverwaltungseinheit 410 kann auch Identifizierungsinformationen des elektrischen Speichermoduls und die Informationen, die anzeigen, dass das Leistungsvermögen des elektrischen Speichermoduls unzureichend ist, ausgeben.
  • Der Benutzer kann hierdurch leicht das elektrische Speichermodul mit dem unzureichenden Leistungsvermögen unterscheiden und kann das elektrische Speichermodul ersetzen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wenn das elektrische Speichersystem 100 so konstruiert ist, dass es ein wiederverwendetes elektrisches Speichermodul verwendet, zumindest ein Teil der Prüfung für das wiederzuverwendende elektrische Speichermodul entfallen werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wählt, wenn das elektrische Speichersystem 100 in den Ladezustand geschaltet wird, die Modulauswahleinheit 420 ein elektrisches Speichermodul aus, das in den mehreren elektrischen Speichermodulen in dem elektrischen Speichersystem 100 enthalten ist und die niedrigste Anschlussspannung hat. Beispielsweise vergleicht die Modulauswahleinheit 420 die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 110 und die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 120 und wählt dann das elektrische Speichermodul mit der niedrigeren Anschlussspannung aus. Die Modulauswahleinheit 420 sendet ein Signal, dass das ausgewählte elektrische Speichermodul anzeigt, zu der Signalerzeugungseinheit 430.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wählt, wenn das elektrische Speichersystem 100 in den Entladezustand geschaltet wird, die Modulauswahleinheit 420 das elektrische Speichermodul aus, das in den mehreren elektrischen Speichermodulen in dem elektrischen Speichersystem 100 enthalten ist und die höchste Anschlussspannung hat. Beispielsweise vergleicht die Modulauswahleinheit 420 die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 110 und die Anschlussspannung des elektrischen Speichermoduls 120 und wählt dann das elektrische Speichermodul mit der höheren Anschlussspannung aus. Die Modulauswahleinheit 420 sendet ein Signal, dass das ausgewählte elektrische Speichermodul anzeigt, zu der Signalerzeugungseinheit 430.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt die Signalerzeugungseinheit 430 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 in dem von der Modulauswahleinheit 420 ausgewählten elektrischen Speichermodul. Die Signalerzeugungseinheit 430 sendet das erzeugte Signal zu der Modulsteuereinheit 240. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Signalerzeugungseinheit 430 auch ein Signal zum Abschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 in dem von der Modulauswahleinheit 420 ausgewählten elektrischen Speichermodul erzeugen.
  • 5 zeigt schematisch ein Beispiel für die Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 110. Es ist zu beachten, dass 5 nicht die Schutzeinheit 250 und mit der Schutzeinheit 250 assoziierte Drähte zeigt, um die Erläuterung zu vereinfachen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Schalteinheit 230 einen Transistor 510, einen Widerstand 512, einen Widerstand 514, eine Diode 516, einen Transistor 520, einen Widerstand 522, einen Widerstand 524 und eine Diode 526. Der Transistor 510 und der Transistor 520 können Beispiele für das Schaltelement sein. Wie es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, werden der Transistor 510 und der Transistor 520 als die Schaltelemente der Schalteinheit 230 verwendet. Jedoch ist das Schaltelement der Schalteinheit 230 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein einziges Schaltelement als das Schaltelement der Schalteinheit 230 verwendet werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Modulsteuereinheit 240 die Bestimmungseinheit 310, die Signalerzeugungseinheit 330, einen Schalter 592 und einen Schalter 594. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Bestimmungseinheit 310 einen Transistor 530, einen Widerstand 532, einen Transistor 540, einen Widerstand 542, einen Widerstand 552 und einen Widerstand 554. Die Signalerzeugungseinheit 330 enthält einen Transistor 560, einen Kondensator 570, einen Widerstand 572 und einen Transistor 580. Der Schalter 592 und der Schalter 594 können Beispiele für die Empfangseinheit 320 sein.
  • Die Einzelheiten jeder Einheit der Schalteinheit 230 und der Modulsteuereinheit 240 werden nachfolgend beschrieben. In der Schalteinheit 230 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Transistor 510 ein MOSFET, und selbst wenn der Transistor 510 in dem AUS-Zustand ist, kann aufgrund einer parasitären Diode (in der Zeichnung nicht gezeigt), die äquivalent zwischen der Source und dem Drain des Transistors 510 gebildet ist, der Strom von dem positiven Anschluss 212 zu dem positiven Anschluss 112 fließen. In gleicher Weise ist der Transistor 520 ein MOSFET, und selbst wenn der Transistor 520 in dem AUS-Zustand ist, kann aufgrund einer parasitären Diode (in der Zeichnung nicht gezeigt), die äquivalent zwischen der Source und dem Drain des Transistors 520 gebildet ist, der Strom von dem positiven Anschluss 112 zu dem positiven Anschluss 212 fließen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Transistor 510 und der Transistor 520 in den AUS-Zustand als der anfänglichen Einstellung gesetzt. Wenn der Transistor 580 eingeschaltet wird, wenn das elektrische Speichersystem 100 geladen ist, fließt der Strom von dem positiven Anschluss 112 über den Widerstand 512, den Widerstand 514 und den Transistor 580 zu dem negativen Anschluss 114. Als eine Folge wird die Spannung an das Gate des Transistor 510 angelegt, und der Transistor 510 wird eingeschaltet. Dem Strom wird hierdurch ermöglicht, von dem positiven Anschluss 112 über die parasitäre Diode, die äquivalent zwischen der Source und dem Drain des Transistors 520 gebildet ist, zu dem positiven Anschluss 212 zu fließen.
  • Wenn andererseits der Transistor 580 eingeschaltet wird, wenn das elektrische Speichersystem 100 entladen ist, fließt der Strom von dem positiven Anschluss 212 über den Widerstand 522, den Widerstand 524 und den Transistor 580 zu dem negativen Anschluss 214. Als eine Folge wird die Spannung an das Gate des Transistors 520 angelegt, und der Transistor 520 wird eingeschaltet. Dem Strom wird hierdurch ermöglicht, von dem positiven Anschluss 212 über die parasitäre Diode, die äquivalent zwischen der Source und dem Drain des Transistors 510 gebildet ist, zu dem positiven Anschluss 112 zu fließen.
  • Die Spannung, die an das Gate des Transistors 510 oder das Gate des Transistors 520 angelegt wird, wobei der Transistor 580 eingeschaltet ist, kann ein Beispiel für ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 sein. In gleicher Weise kann die Spannung, die an das Gate des Transistors 510 oder das Gate des Transistors 520 angelegt wird, wobei der Transistor 580 ausgeschaltet ist, ein Beispiel für ein Signal zum Ausschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Werte des Widerstands 512 und des Widerstands 514 so eingestellt, dass der Transistor 510 in einer energiesparenden Weise sicher ein- und ausgeschaltet werden kann. Auch sind die Werte des Widerstands 522 und des Widerstands 524 so eingestellt, dass der Transistor 520 in einer energiesparenden Weise sicher ein- und ausgeschaltet werden kann.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Diode 516 zwischen dem Widerstand 514 und dem Widerstand 524 angeordnet. Die Diode 516 ermöglicht dem Strom, in einer Richtung von dem Widerstand 514 zu dem Widerstand 524 hin zu fließen, aber ermöglicht dem Strom nicht, in einer Richtung von dem Widerstand 524 zu dem Widerstand 514 hin zu fließen. Durch Vorsehen der Diode 516 kann verhindert werden, dass der Strom von dem positiven Anschluss 212 über die Route aus dem Widerstand 522, dem Widerstand 524, dem Widerstand 514 und dem Widerstand 512 zu dem positiven Anschluss 112 entweicht, wenn die Schalteinheit 230 den positiven Anschluss 112 und den positiven Anschluss 212 elektrisch trennt.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Diode 526 zwischen dem Widerstand 514 und dem Widerstand 524 angeordnet. Die Diode 526 ermöglicht dem Strom, in der Richtung von dem Widerstand 524 zu dem Widerstand 514 hin zu fließen, aber ermöglicht dem Strom nicht, in der Richtung von dem Widerstand 514 zu dem Widerstand 524 hin zu fließen. Durch Vorsehen der Diode 526 kann verhindert werden, dass der Strom von dem positiven Anschluss 112 über die Route aus dem Widerstand 512, dem Widerstand 514, dem Widerstand 524 und dem Widerstand 522 zu dem positiven Anschluss 212 entweicht, wenn die Schalteinheit 230 den positiven Anschluss 112 und den positiven Anschluss 212 elektrisch trennt.
  • In der Modulsteuereinheit 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der Transistor 530 und der Transistor 540 der Bestimmungseinheit 310 bei der anfänglichen Einstellung in den AUS-Zustand gesetzt. Auch sind der Transistor 560 und der Transistor 580 der Signalerzeugungseinheit 330 bei der anfänglichen Einstellung in den AUS-Zustand gesetzt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als ein erster Wert ist, der so vorbestimmt ist, dass die Seite des positiven Anschlusses 112 positiv gesetzt ist, der Wert des Widerstands 532 so gesetzt, dass der Transistor 530 eingeschaltet ist. Der Wert des Widerstands 532 ist vorzugsweise so gesetzt, dass der Strom, der entweicht, wenn die Schalteinheit 230 in dem AUS-Zustand ist, sehr klein wird. Auch ist der Wert des Widerstands 542 so gesetzt, dass der Transistor 540 eingeschaltet ist, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als ein vorbestimmter zweiter Wert ist. Der Wert des Widerstands 542 ist vorzugsweise so gesetzt, dass der Strom, der entweicht, wenn die Schalteinheit 230 in dem AUS-Zustand ist, sehr klein wird. Es ist zu beachten, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 gleich der Spannungsdifferenz zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 ist.
  • Wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als der vorbestimmte erste Wert ist, wird der Transistor 530 eingeschaltet, und die Spannung wird der von der elektrischen Speichereinheit 210 über den positiven Anschluss 212, den Transistor 530 und den Widerstand 552 an die Basis des Transistors 560 angelegt. Demgemäß wird der Transistor 560 eingeschaltet. Obgleich die Spannung von dem positiven Anschluss 112 an die Basis des Transistors 580 angelegt wird, wird verhindert, dass der Transistor 580 eingeschaltet wird, während der Transistor 560 eingeschaltet ist. Als eine Folge wird der Transistor 580 ausgeschaltet.
  • Wenn andererseits die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als der vorbestimmte zweite Wert ist, wird der Transistor 540 eingeschaltet, und die Spannung wird von dem positiven Anschluss 112 über den Transistor 540 und den Widerstand 554 an die Basis des Transistors 560 angelegt. Demgemäß wird der Transistor 560 eingeschaltet. Als eine Folge wird der Transistor 580 ausgeschaltet.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wert des Widerstands 552 so gesetzt, dass der Energieverbrauch bis zu dem Ausmaß verringert werden kann, dass der Transistor 560 eingeschaltet werden kann, wenn der Transistor 530 in dem EIN-Zustand ist. Der Wert des Widerstands 554 ist so gesetzt, dass der Energieverbrauch bis zu dem Ausmaß verringert werden kann, dass der Transistor 560 eingeschaltet werden kann, wenn der Transistor 540 in dem EIN-Zustand ist.
  • Die Kapazität des Kondensators 570 ist so gesetzt, dass der Transistor 560 eingeschaltet ist, bevor die Spannung von dem positiven Anschluss 112 an die Basis des Transistors 580 angelegt und der Transistor 580 eingeschaltet wird. Die Signalerzeugungseinheit 330 kann hierdurch nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, nachdem die Bestimmungseinheit 310 bestimmt hat, ob die Anschlussspannung des Schaltelements innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist oder nicht, ein Signal erzeugen.
  • Demgegenüber verbleiben, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in dem durch den ersten Wert und den zweiten Wert definierten Bereich ist, der Transistor 530 und der Transistor 540 in dem AUS-Zustand, und der Transistor 560 bleibt auch in dem AUS-Zustand. Daher wird die Spannung von dem positiven Anschluss 112 über den Widerstand 572 an die Basis des Transistors 580 angelegt, so dass der Transistor 580 eingeschaltet wird.
  • Der Schalter 592 und der Schalter 594 können manuelle Schalter sein, oder Schaltelemente wie Relais, Thyristoren und Transistoren. Ein Signal 52, das anzeigt, dass die Schalteinheit 230 eingeschaltet wird, kann zu dem Schalter 592 eingegeben werden. Ein Signal 54, das anzeigt, dass die Schalteinheit 230 ausgeschaltet wird, kann zu dem Schalter 594 eingegeben werden.
  • Wenn der Schalter 592 eingeschaltet wird, kann die Schalteinheit 230 ungeachtet dessen eingeschaltet werden, ob der Transistor 580 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der Schalter 594 eingeschaltet wird, kann der Transistor 580 ausgeschaltet werden, ungeachtet dessen, ob der Transistor 560 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Als eine Folge kann die Schalteinheit 230 ausgeschaltet werden.
  • 6 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration einer Schalteinheit 630. Die Schalteinheit 630 unterscheidet sich von der Schalteinheit 230, die in Verbindung mit 5 beschrieben wurde, dadurch, dass die Schalteinheit 630 ein Relais 632 hat, das parallel zu dem Transistor 510 und dem Transistor 520 geschaltet ist. Die Schalteinheit 630 kann eine Konfiguration haben, die hinsichtlich der anderen Aspekte ähnlich der der Schalteinheit 230 ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können der Transistor 510 und der Transistor 520 Halbleitertransistoren sein. Der Transistor 510 und der Transistor 520 können Feldeffekttransistoren (FET) sein.
  • Obgleich die Relaisschaltung eine überlegene Eigenschaft dadurch hat, dass der Widerstand klein ist, wenn die Schaltung eingeschaltet ist, spricht die Relaisschaltung relativ langsam an. Hierdurch ist es beispielsweise schwierig, wenn die Lastvorrichtung eine Vorrichtung mit einem Stromimpulsmuster, wie es ein Motor hat, ist und wenn die Spannung in einer kurzen Zeitperiode stark schwankt, die Relaisschaltung bei Empfang eines Signals von der Signalerzeugungseinheit 330 einzuschalten. Andererseits ist, obgleich der Halbleitertransistor mehr Energie verbraucht als die Relaisschaltung, der Halbleitertransistor in Bezug auf die Ansprechbarkeit überlegen. Gemäß der Schalteinheit 630 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Transistor 510 und der Transistor 520 als Halbleitertransistoren und das Relais 632 als Relaisschaltung parallel geschaltet.
  • Daher spricht, wenn die Schalteinheit 330 ein Signal zum Einschalten der Schalteinheit 230 von der Signalerzeugungseinheit 230 empfangen hat, zuerst der Transistor 510 oder der Transistor 520 schnell an und schaltet die Schalteinheit 230 ein. Danach wird mit einiger Verzögerung das Relais 632 eingeschaltet. Dann wird, wenn das Relais 632 eingeschaltet ist, das Relais 632 mit einem kleinen Widerstand parallel zu dem Transistor 510 und dem Transistor 520 geschaltet. Folglich wird der kombinierte Widerstand klein, und der Energieverlust kann verringert werden.
  • Ein elektrisches Speichermodul 710 wird nun mit Bezug auf 7 und 8 erläutert. 7 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des elektrischen Speichermoduls 710. 8 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration einer Schalteinheit 730. 8 zeigt eine parasitäre Diode 842 des Transistors 510 und eine parasitäre Diode 844 des Transistors 520, um das Verständnis für die Operation des Transistors 510 und des Transistors 520 zu erleichtern.
  • Das elektrische Speichermodul 710 unterscheidet sich von dem elektrischen Speichermodul 110, das in Verbindung mit 2 beschrieben wurde, darin, dass das elektrische Speichermodul 710 die Schalteinheit 730 anstelle der Schalteinheit 230 hat und dass ein Signal von der Schutzeinheit 250 zu der Schalteinheit 730 und nicht zu der Modulsteuereinheit 240 gesendet wird. Das elektrische Speichermodul 710 kann in den anderen Aspekten eine Konfiguration haben, die der des elektrischen Speichermoduls 110 ähnlich ist.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die Schalteinheit 730 ein Signal zum Ein- oder Ausschalten der Schalteinheit 730 von der Modulsteuereinheit 240. Auch empfängt die Schalteinheit 730 ein Signal zum Ausschalten der Schalteinheit 730 von der Schutzeinheit 250.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Transistor 510 eingeschaltet, wenn ein Signal 82 zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 730 in eine logische Schaltung 852 eingegeben wird und wenn ein Signal 88, das anzeigt, dass die elektrische Speichereinheit 210 in dem Zustand des Überladens ist, nicht in die logische Schaltung 852 eingegeben wird. Auch wird der Transistor 520 eingeschaltet, wenn das Signal 82 zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 730 in eine logische Schaltung 854 eingegeben wird und das Signal 86, das anzeigt, dass die elektrische Speichereinheit 210 in dem Zustand einer übermäßigen Entladung ist, nicht in die logische Schaltung 854 eingegeben wird.
  • 9 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines elektrischen Speichersystems 900. Das elektrische Speichersystem 900 unterscheidet sich von dem elektrischen Speichersystem 100 dadurch, dass das elektrische Speichersystem 900 mehrere in einer Matrix verbundene elektrische Speichermodule 110 enthält. Das elektrische Speichersystem 900 kann hinsichtlich der anderen Aspekte eine Konfiguration haben, die ähnlich der des elektrischen Speichersystems 100 ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein erster Block, der drei elektrische Speichermodule 110 und eine Diode 902, die parallel geschaltet sind, enthält, und ein zweiter Block, der drei elektrische Speichermodule 110 und eine Diode 904, die parallel geschaltet sind, enthält, in Reihe verbunden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden, wenn das elektrische Speichersystem 900 entladen wird, sämtliche der mehreren elektrischen Speichermodule 110, die in einem bestimmten Block enthalten sind, fortgesetzt entladen, bis sie einen vollständig entladenen Zustand erreichen, und dann wird die Entladung aus dem Block angehalten. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermöglicht, selbst wenn die Entladung aus dem vorbeschriebenen Block angehalten wird, die Diode 902 dem Strom zu fließen. Die Energiezuführung durch das elektrische Speichersystem 900 kann hierdurch fortgesetzt werden. Daher nimmt die Ausgangsspannung schrittweise ab, während das elektrische Speichersystem 900 Energie entlädt.
  • In gleicher Weise werden, wenn das elektrische Speichersystem 900 geladen wird, die mehreren elektrischen Speichermodule 110, die einem bestimmten Block enthalten sind, aufeinanderfolgend von dem elektrischen Speichersystem 900 getrennt nach Beendigung des Ladens auf der Grundlage, dass das erste voll geladene Modul zuerst getrennt wird. Dann ist schließlich das Laden sämtlicher elektrischer Speichermodule 110 beendet.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Diode 902 und die Diode 904 so angeordnet, dass sie dem Strom ermöglichen, in einer Richtung (manchmal als Entladerichtung bezeichnet) von dem Verbindungsanschluss 104 zu dem Verbindungsanschluss 102 zu fließen. Daher kann, selbst wenn die Schalteinheiten 230 sämtlicher in einem bestimmten Block enthaltener elektrischer Speichermodule 110 ausgeschaltet sind, der Strom aufrechterhalten werden. Andererseits wird, nachdem die Schalteinheiten 230 sämtlicher in dem bestimmten Block enthaltener elektrischer Speichermodule 110 ausgeschaltet sind, ein nachfolgendes Laden schwierig.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst, wenn das elektrische Speichersystem 900 geladen wird, die Systemsteuereinheit 140 zuerst die Anschlussspannung in jedem Block und prüft, ob ein Block vorhanden ist, in dem die Anschlussspannung gleich 0 ist. Nach dem Finden des Blocks, in dem die Anschlussspannung gleich 0 ist, sendet die Systemsteuereinheit 140 zu einem der mehreren elektrischen Speichermodule 110, die in dem Block enthalten sind, ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230. Die Systemsteuereinheit 140 kann ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 zu dem elektrischen Speichermodul 110 senden, das in den mehreren elektrischen Speichermodulen 110 in dem vorstehend beschriebenen Block enthalten ist und die niedrigste Anschlussspannung hat. Danach startet die Systemsteuereinheit 140 das Laden des elektrischen Speichersystems 900.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Diode 902 und die Diode 904 so angeordnet, dass sie dem Strom ermöglichen, in der Entladerichtung zu fließen. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 900 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Diode 902 und die Diode 904 Zener-Dioden sein. Selbst wenn das Laden sämtlicher in einem bestimmten Block enthaltener elektrischer Speichermodule 110 beendet ist und alle in dem Block enthaltenen elektrischen Speichermodule 110 von dem elektrischen Speichersystem 900 getrennt sind, kann das Laden eines anderen Blocks, der in Reihe mit dem vorbeschriebenen Block verbunden ist, hierdurch in dem elektrischen Speichersystem 900 fortgesetzt werden.
  • Wenn in diesem Fall das elektrische Speichersystem 900 entladen wird, kann die Systemsteuereinheit 140 vor dem Beginn der Entladung die Ausschlussspannung in jeder Gruppe erfassen und prüfen, ob es eine Gruppe gibt, in der die Anschlussspannung gleich 0 ist. Danach kann die Systemsteuereinheit 140 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements der Schalteinheit 230 zu einem der mehreren elektrischen Speichermodule 110, die in dem Block, in dem die Anschlussspannung gleich 0 ist, enthalten sind, senden.
  • Andere Beispiele des elektrischen Speichermoduls 110 werden mit Bezug auf 10 bis 17 beschrieben. Die mit Bezug auf das elektrische Speichermodul 110 und in jeder Einheit von diesem beschriebenen Merkmale können auf ein anderes Beispiel des elektrischen Speichermoduls 110 und jede seiner Einheiten in dem Rahmen, in welchem ein technischer Widerspruch nicht auftritt, angewendet werden. Auch können die mit Bezug auf ein anderes Beispiel des elektrischen Speichermoduls 110 und jede seiner Einheiten beschriebenen Merkmale auf das elektrische Speichermodul 110 und jede seiner Einheiten angewendet werden. Hinsichtlich der in Beziehung auf jede Einheit des elektrischen Speichermoduls 110, unter Bezug auf 10 bis 17 beschriebenen Merkmale kann die Beschreibung in einigen Fällen weggelassen werden.
  • 10 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1010. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichermodul 1010 den positiven Anschluss 112, den negativen Anschluss 114 und die elektrische Speichereinheit 210. Das elektrische Speicher 1010 kann die Schalteinheit 230 enthalten. Das elektrische Speichermodul 1010 kann die Schutzeinheit 250 enthalten. Das elektrische Speichermodul 1010 kann die Ausgleichskorrektureinheit 260 enthalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichermodul 1010 ein Stromerfassungselement 1020 und eine Modulsteuereinheit 1040.
  • Das elektrische Speichermodul 1010 kann ein Beispiel für eine Steuervorrichtung und ein Steuersystem sein. Die Modulsteuereinheit 1040 kann ein Beispiel für eine Steuervorrichtung sein. Die Schalteinheit 230 kann ein Beispiel für eine Einstelleinheit, eine erste Stromeinstelleinheit und eine zweite Stromeinstelleinheit sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die Schalteinheit 230 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom ein. In einem Ausführungsbeispiel verbindet die Schalteinheit 230 elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210, oder trennt elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erhöht oder verringert die Schalteinheit 230 den vorbeschriebenen Strom durch Verändern beispielsweise des Widerstandswerts des Pfads zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ende der Schalteinheit 230 elektrisch über den positiven Anschluss 112 und das Stromerfassungselement 1020 mit der Leitung 106 verbunden. Das andere Ende der Schalteinheit 230 ist elektrisch mit dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden. Die die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 anzeigende Information kann als die Information, die die Differenz zwischen dem Potential der Leitung 106 oder die an die Leitung 106 angelegte Spannung (in einigen Fällen einfach als Spannung der Leitung 106 bezeichnet) und das Potential eines Anschlusses der elektrischen Speichereinheit 210 (beispielsweise des positiven Anschlusses 212) oder der an den Anschluss angelegten Spannung (in einigen Fällen einfach als Spannung der elektrischen Speichereinheit 210, Spannung des Anschlusses oder dergleichen bezeichnet) anzeigt, verwendet werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel stellt die Schalteinheit 230 zumindest die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in einer Richtung von dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 zu dem positiven Anschluss 112 (in einigen Fällen als die Entladerichtung bezeichnet) fließenden Stroms ein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel stellt die Schalteinheit 230 zumindest die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in einer Richtung von dem positiven Anschluss 112 zu dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 (in einigen Fällen als Laderichtung bezeichnet) hin fließenden Stroms ein. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel stellt die Schalteinheit 230 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms und die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms ein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das elektrische Speichermodul 1010 von dem elektrischen Speichermodul 110 dahingehend, dass das elektrische Speichermodul 1010 das Stromerfassungselement 1020 enthält. Das elektrische Speichermodul 1010 unterscheidet sich von dem elektrischen Speichermodul 110 dahingehend, dass das elektrische Speichermodul 1010 die Modulsteuereinheit 1040 anstelle der Modulsteuereinheit 240 enthält. Mit Bezug auf die Konfiguration ohne die vorbeschriebenen Unterschiede kann das elektrische Speichermodul 1010 die Merkmale ähnlich denjenigen der entsprechenden Konfiguration des elektrischen Speichermoduls 110 haben.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Stromerfassungselement 1020 zum Erwerb von Informationen, die den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom anzeigen, verwendet. Beispiele für die den Strom anzeigenden Informationen enthalten die Anwesenheit oder Abwesenheit des Stroms, die Größe des Stroms und die Richtung des Stroms. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwirbt das elektrische Speichermodul 1010 die auf den zwischen Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom bezogenen Informationen durch Messen der Anschlussspannung des Stromerfassungselements 1020.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stromerfassungselement 1020 zwischen dem positiven Anschluss 112 und der Schalteinheit 230 angeordnet. Genauer gesagt, das eine Ende des Stromerfassungselements 1020 ist elektrisch mit der Schalteinheit 230 verbunden. Das andere Ende des Stromerfassungselements 1020 ist elektrisch über den positiven Anschluss 112 mit der Leitung 106 verbunden. Es ist zu beachten, dass das Stromerfassungselement 1020 zwischen der Schalteinheit 230 und dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 angeordnet sein kann. Auch können das Schaltelement 230 oder einige der das Schaltelement 230 bildenden Elemente als das Stromerfassungselement 1020 verwendet werden.
  • Das Stromerfassungselement 1020 kann ein Element mit einem optionalen Widerstandswert sein und seine Typen sind nicht besonders beschränkt. Beispielsweise hat das Stromerfassungselement 1020 einen angemessenen Widerstandswert entsprechend dem zulässigen maximalen Strom der elektrischen Speichereinheit 210. Beispiele für das Stromerfassungselement 1020 enthalten einen Widerstand und einen Hall-Sensor. Ein passives Element oder ein aktives Element mit einem angemessenen Widerstandswert kann als der vorbeschriebene Widerstand verwendet werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Modulsteuereinheit 1040 von der Modulsteuereinheit 240 dahingehend, dass die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom erfasst. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Modulsteuereinheit 1040 von der Modulsteuereinheit 240 dahingehend, dass die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage von (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210 und (ii) des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms steuert. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210, (ii) des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms, und (iii) der Anschlussspannung der Schalteinheit 230 steuern. Mit Bezug auf die Konfiguration ohne die vorbeschriebenen Unterschiede kann die Modulsteuereinheit 1040 die Merkmale, die ähnlich denjenigen der entsprechenden Konfiguration der Modulsteuereinheit 240 sind, haben.
  • Die Verfahren, durch die die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 erfasst, sind nicht besonders beschränkt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwirbt die Modulsteuereinheit 1040 die Informationen, die die Anschlussspannung des Stromerfassungselements 1020, das zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 angeordnet ist, anzeigen, und erfasst auf der Grundlage der Informationen den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom. Die Modulsteuereinheit 1040 kann hierdurch den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom überwachen. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms bestimmen und auch die Richtung des vorgenannten Stroms bestimmen.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel überwacht oder erfasst, wenn die Schalteinheit 230 zumindest die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließt, einstellt oder steuert, die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Strom. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die zwischen dem Draht 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom überwachen oder erfassen, wenn die Schalteinheit 230 die elektrische Verbindung zwischen dem Draht 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung trennt (in einigen Fällen als elektrisch getrennt in der Entladerichtung bezeichnet). Es ist zu beachten, dass in diesem Fall der von der Modulsteuereinheit 1040 erfasste Strom folglich der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließende Strom ist.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel überwacht oder erfasst, wenn die Schalteinheit 230 zumindest die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Strom einstellt oder steuert, die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung. Die Modulsteuereinheit 1040 kann den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom überwachen oder erfassen, wenn die Schalteinheit 230 die elektrische Verbindung zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung trennt (in einigen Fällen als elektrisch getrennt in der Laderichtung bezeichnet). Es ist in diesem Fall zu beachten, dass der von der Modulsteuereinheit 1040 erfasste Strom folglich der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließende Strom ist.
  • Die Verfahren, durch die die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Schalteinheit 230 steuert, sind die nicht besonders beschränkt. Wie vorstehend beschrieben ist, erfasst die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom anzeigenden Informationen steuern. Die Verriegelung der Schalteinheit 230 kann daher sicher freigegeben werden, wenn das elektrische Speichermodul 1010 hot-swapped ist.
  • Ähnlich wie die Modulsteuereinheit 240 kann die Modulsteuereinheit 1040 die die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 anzeigenden Informationen erwerben. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 anzeigenden Informationen steuern. Die für den Hot-Swap des elektrischen Speichermoduls 1010 erforderliche Zeit wird hierdurch verkürzt.
  • Ähnlich wie die Modulsteuereinheit 240 kann die Modulsteuereinheit 1040 die Informationen, die von der Schutzeinheit 250 erworben oder erzeugt wurden, von der Schutzeinheit 250 erwerben. Beispielsweise erwirbt die Modulsteuereinheit 1040 von der Schutzeinheit 250 Informationen wie Informationen, die anzeigen, dass die Schutzfunktion gegenüber Ladung eingeschaltet ist, Informationen, die anzeigen, dass die Schutzfunktion gegenüber Ladung nicht eingeschaltet ist, Informationen, die anzeigen, dass die Schutzfunktion gegenüber Entladung eingeschaltet ist, und Informationen, die anzeigen, dass die Schutzfunktion gegenüber Entladung nicht eingeschaltet ist. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der von der Schutzeinheit 250 erworbenen oder erzeugten Informationen steuern. Die Schalteinheit 230 kann hierdurch in Abhängigkeit von dem Zustand der elektrischen Speichereinheit 210 angemessen gesteuert werden.
  • Wenn beispielsweise die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegenüber Entladung oder gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert ist, wird die Schutzfunktion gegenüber Entladung eingeschaltet. Wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegenüber Entladung oder gleich dem oder höher als der Schwellenwert ist, wird die Schutzfunktion gegenüber Entladung ausgeschaltet. Auch wird, wenn beispielsweise die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung oder gleich dem oder höher als der Schwellenwert ist, die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet. Wenn die Spannung oder SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung oder gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert ist, die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet.
  • Ähnlich wie die Modulsteuereinheit 240 kann die Modulsteuereinheit 1040 von der Systemsteuereinheit 140 die Informationen, die von der Systemsteuereinheit 140 erworben oder erzeugt wurden, erwerben. Beispielsweise erwirbt die Modulsteuereinheit 1040 von der Systemsteuereinheit 140 die Informationen, die die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 anzeigen. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der von der Systemsteuereinheit 140 erworbenen oder erzeugten Informationen steuern. Die Schalteinheit 230 kann hierdurch in Abhängigkeit von dem Zustand der elektrischen Speichereinheit 210 angemessen gesteuert werden.
  • Spezifische Beispiele für den Vorgang des Steuerns der Operation der Schalteinheit 230
  • Bei einem Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage des Ladezustands der elektrischen Speichereinheit 210. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage der Anschlussspannung der Schalteinheit 230. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage von zumindest einer von der Größe und der Richtung des vorbeschriebenen Stroms steuern.
  • Genauer gesagt, die Modulsteuereinheit 1040 steuert die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage von (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210 und (ii) des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Operation der Schalteinheit 230 auf der Grundlage (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210, (ii) des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms, und (iii) der Anschlussspannung der Schalteinheit 230 steuern.
  • Wenn beispielsweise die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der vorbestimmten Bedingung genügt, steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet. Die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 kann ein Beispiel für die Batteriecharakteristik der elektrischen Speichereinheit 210 sein. Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, die einen vorbestimmten numerischen Bereich oder Schwellenwert verwendet, oder kann eine Bedingung sein, die einen numerischen Bereich oder Schwellenwert, der gemäß einem vorbestimmten Vorgang berechnet wurde, verwendet. Die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund der Überladung oder Überentladung kann beispielsweise hierdurch verhindert werden.
  • Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung zum Schützen der elektrischen Speichereinheit 210 sein. Beispiele für die vorbestimmte Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 innerhalb eines besonderen numerischen Bereichs ist, (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als ein besonderer Schwellenwert ist oder gleich dem oder höher als der besondere Schwellenwert ist (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als ein besonderer Schwellenwert ist oder gleich dem oder niedriger als der besondere Schwellenwert ist, und (iv) eine Bedingung, die durch die Kombination dieser Bedingungen gebildet ist.
  • Die Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 innerhalb des besonderen numerischen Bereichs ist, kann eine Bedingung sein, die anzeigt, dass zumindest eine von einer Schutzfunktion gegen Überspannung und der Schutzfunktion gegen Überentladung des elektrischen Speichermoduls 1010 nicht eingeschaltet ist. Die Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 innerhalb des besonderen numerischen Bereichs ist, kann eine Bedingung sein, die anzeigt, dass die Schutzfunktion gegen Überspannung und die Schutzfunktion gegen Überentladung des elektrischen Speichermoduls 1010 nicht eingeschaltet sind. Die Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der besondere Schwellenwert ist oder gleich dem oder höher als der besondere Schwellenwert ist, kann eine Bedingung sein, die anzeigt, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung des elektrischen Speichermoduls 1010 nicht eingeschaltet ist. Die Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der besondere Schwellenwert ist oder gleich dem oder niedriger als der besondere Schwellenwert ist, kann eine Bedingung sein, die anzeigt, dass die Schutzfunktion gegen Überladung des elektrischen Speichermoduls 1010 nicht eingeschaltet ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 einer vorbestimmten Bedingung genügt. Genauer gesagt, wenn die Differenz zwischen der Spannung der Leitung 106 und der Spannung der elektrischen Speichereinheit 210 relativ groß ist, sind die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch getrennt. Wenn andererseits die vorgenannte Differenz relativ klein ist, sind die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbunden. Der schnelle Hot-Swap wird hierdurch möglich.
  • Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap sein. Beispiele für die vorbestimmte Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb eines bestimmten numerischen Bereichs ist, (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als ein bestimmter Schwellenwert ist oder gleich dem oder höher als der bestimmte Schwellenwert ist, (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als ein bestimmter Schwellenwert ist oder gleich dem oder niedriger als der bestimmte Schwellenwert ist, und (iv) eine Bedingung, die durch die Kombination dieser Bedingungen gebildet ist.
  • Spezifische Beispiele für den Vorgang der Freigabe der Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung
  • Wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 beispielsweise niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung wird, wenn das elektrische Speichersystem 100 entladen wird, wobei die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 elektrisch mit der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 verbunden ist, sendet die Schutzeinheit 250 ein Signal zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung zu der Modulsteuereinheit 1040. Zu dieser Zeit fließt der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung. In diesem Fall kann die Entladerichtung ein Beispiel für eine erste Richtung sein. Auch kann die Laderichtung ein Beispiel für eine zweite Richtung sein. Es ist zu beachten, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Entladerichtung und die Laderichtung einander entgegengesetzt sind.
  • Der Fall, in welchem die Spannung oder SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegenüber Entladung ist, kann ein Beispiel für den Fall sein, in welchem der Schutzbedingung für die elektrische Speichereinheit 210 nicht genügt ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Schutzeinheit 250 das Signal zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung zu der Modulsteuereinheit 1040 senden, wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung ist.
  • Bei Empfang des vorstehend genannten Signals steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 und trennt elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210. Wenn das elektrische Speichersystem 100 fortfährt, entladen zu werden, auch nachdem die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch getrennt sind, wird die Spannungsdifferenz zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 bewirkt.
  • Nachdem die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 beendet ist und dann, wenn die Ladung des elektrischen Speichersystems 100 gestartet wird, wird eine Spannungsdifferenz zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 bewirkt. In diesem Fall beurteilt, wenn ein absoluter Wert der vorbeschriebenen Spannungsdifferenz höher als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap ist, die Modulsteuereinheit 1040, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt. Als eine Folge schreitet die Ladung des elektrischen Speichersystems 100 fort, wobei die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch getrennt sind.
  • Andererseits steuert, (i) wenn der absolute Wert der vorgenannten Spannungsdifferenz zu der Zeit des Startens des Ladens des elektrischen Speichersystems 100 niedriger als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap oder gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist, oder (ii) wenn das Laden des elektrischen Speichersystems 100 fortschreitet, und der absolute Wert der vorgenannten Spannungsdifferenz kleiner als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap geworden ist oder gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert wird, die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 in einem Versuch zum elektrischen Verbinden der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210. Jedoch ist in dieser Stufe die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegenüber Entladung. Daher wird der Verriegelungsmechanismus der Modulsteuereinheit 1040 betätigt. Als eine Folge ist die Modulsteuereinheit 1040 nicht in der Lage, die Schalteinheit 230 zu steuern und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch zu verbinden.
  • Damit die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 steuert und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet, muss die vorbeschriebene Verriegelung durch irgendeine Logik freigegeben werden. Obgleich das Verfahren zum Freigeben der vorbeschriebenen Verriegelung nicht besonders beschränkt ist, entscheidet bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 auf der Grundlage des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms oder auf der Grundlage der auf den Strom bezogenen Informationen, ob die vorbeschriebene Verriegelung freizugeben ist oder nicht, und steuert die Operation der Schalteinheit 230.
  • Hier enthält, wie in Verbindung mit 5 beschrieben ist, die Schalteinheit 230 den Transistor 520, der die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms einstellt oder steuert. Beispiele für den Transistor 520 enthalten einen Si-MOSFET, einen bipolaren Transistor mit isoliertem Gate (IGBT), einen SiC-MOSFET und einen GaN-MOSFET.
  • Wenn die Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 relativ hoch ist, ist der Transistor 520 vorzugsweise ein SiC-MOSFET. Wenn beispielsweise der maximale Wert der Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 gleich oder höher als 100 V, bevorzugt gleich oder höher als 200 V, bevorzugter gleich oder höher als 300 V, noch bevorzugter gleich oder höher als 500 V, weiterhin bevorzugter gleich oder höher als 800 V und noch weiterhin bevorzugter als 1000 V ist, wird ein SiC-MOSFET als der Transistor 520 verwendet. Die Vorteil des SiC-MOSFET, nämlich die überlegene Durchbruchspannungscharakteristik, aber wenig Verluste zu haben, kann hierdurch ausreichend demonstriert werden. Wenn der maximale Wert der Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 gleich oder höher als 300 V oder gleich oder höher als 500 V ist, kann die Wirkung der Verwendung des SiC-MOSFET als der Transistor 520 signifikant werden.
  • Auch ist eine parasitäre Diode zwischen der Source und der Drain des Transistors 520 gebildet. Die vorgenannte parasitäre Diode ermöglicht den Durchgang des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms. Andererseits unterdrückt die vorgenannte parasitäre Diode die Strömung des Stroms zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung über die parasitäre Diode.
  • Der Transistor 520 kann ein Beispiel für die erste Stromeinstelleinheit oder die zweite Stromeinstelleinheit sein. Die parasitäre Diode des Transistors 520 kann ein Beispiel für eine erste Umgehungseinheit oder eine zweite Umgehungseinheit sein. Es ist festzustellen, dass, abgesehen von der parasitären Diode des Transistors 520, die Schalteinheit 230 einen Gleichrichter enthalten kann, der eine Funktion ähnlich der der parasitären Diode hat und zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 parallel zu dem Transistor 520 geschaltet ist. Beispiele für den vorgenannten Gleichrichter enthalten (i) ein gleichrichtendes Element wie eine Diode und (ii) eine Gleichrichtungsschaltung, die mit mehreren Elementen konfiguriert ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, enthält gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schalteinheit 230 (i) den Transistor 520, der den Strom in der Entladerichtung einstellt, und (ii) die parasitäre Diode, die parallel zu dem Transistor 520 angeordnet ist und die den Durchgang des Stroms in der Laderichtung ermöglicht, aber nicht den Durchgang des Stroms in der Entladerichtung zulässt. Hierdurch beginnt, wenn die Ladung des elektrischen Speichersystems 100 weiter fortschreitet und die Spannung der Leitung 106 höher als die Spannung des positiven Anschlusses 212 der elektrischen Speichereinheit 210 wird, der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung über die parasitäre Diode des Transistors 520 zu fließen.
  • Wenn die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund von Überentladung zu verhindern ist, muss die Modulsteuereinheit 1040 das Fließen des Stroms in der Entladerichtung verhindern, aber braucht nicht das Fließen des Stroms in der Laderichtung zu verhindern. Hier überwacht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließen Strom.
  • In einem Ausführungsbeispiel erfasst die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom in der Laderichtung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichervorrichtung 210 fließenden Strom erfassen, wenn die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 in der Entladerichtung elektrisch trennt.
  • Nachdem die Ladung des elektrischen Speichersystems 100 begonnen hat und bis der vorgenannte Strom erfasst wird, hält die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung für den Schutz gegen Überentladung aufrecht. Andererseits gibt, wenn der vorgenannte Strom erfasst wurde, die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung für den Schutz gegenüber Entladung frei.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 und verbindet die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch. Im Allgemeinen wird, da der Wert des EIN-Widerstands des Transistors 520 niedriger als der Widerstandswert der parasitären Diode ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Lade- und Entladeeffizienz der elektrischen Speichereinheit 210 verbessert.
  • Wenn der vorgenannte Strom in dem Zustand, in welchem die vorgenannte Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap nicht genügt, erfasst wurde, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 zumindest solange verbindet, bis die vorgenannte Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt. Es ist zu beachten, dass, währen die vorgenannte Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt, die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 so steuern kann, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann, wenn der vorgenannte Strom erfasst wurde, die Modulsteuereinheit 1040 ein Signal zum Zurücksetzen der Schutzfunktion gegen Überentladung zu der Schutzeinheit 250 senden. Dann kann bei Empfang des Signals zum Zurücksetzen der Schutzfunktion gegen Überentladung die Schutzeinheit 250 die Schalteinheit 230 steuern und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbinden.
  • Wenn das Laden des elektrischen Speichersystems 100 weiter fortschreitet, nachdem die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbunden sind, wird die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung. Wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung geworden ist, kann die Schutzeinheit 250 ein Signal zum Zurücksetzen der Schutzfunktion gegen Überentladung zu der Modulsteuereinheit 1040 senden. Bei Empfang des Signals zum Zurücksetzen der Schutzfunktion gegen Überentladung, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet.
  • Es ist zu beachten, dass, wie vorstehend beschrieben ist, wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise (i) die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch trennt oder (ii) die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließen kann, reduziert. Wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet wird, wird die Größe des Stroms, der in der Entladerichtung fließen kann, hierdurch kleiner als in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überentladung ausgeschaltet ist. Wenn demgegenüber entschieden wurde, dass die Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung freizugeben ist (in einigen Fällen als Ausschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung bezeichnet), führt die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise (i) eine elektrische Verbindung der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 durch oder (ii) eine Erhöhung der Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließen kann, durch.
  • Die Modulsteuereinheit 1040 steuert die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms oder stellt diesen ein, indem der Widerstandswert oder das Leitungsverhältnis (in einigen Fällen als Tastverhältnis bezeichnet) der Schalteinheit 230 eingestellt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann, wenn die Schalteinheit 230 den Transistor 520 enthält und der Transistor 520 ein Feldeffekttransistor ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung einstellen oder steuern, indem die Gatespannung des Transistors 520 (in einigen Fällen als Eingangsspannung bezeichnet) eingestellt wird. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung einstellen oder steuern, indem die Operation des/der Element(s)(e), die in einer Schaltung zum Einstellen der Eingangsspannung des Transistors 520 angeordnet sind, gesteuert wird.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann, wenn die Schalteinheit 230 den Transistor 520 enthält und der Transistor 520 ein bipolarer Transistor ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung einstellen oder steuern, indem der Basisstrom des Transistors 520 (in einigen Fällen als Eingangsstrom bezeichnet) eingestellt wird. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms einstellen oder steuern, indem die Operation des/der Element(s)(e), die in der Schaltung zum Einstellen des Eingangsstroms des Transistors 520 angeordnet sind, gesteuert wird.
  • Der Widerstandswert oder das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet ist, und der Widerstandswert oder das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überentladung ausgeschaltet ist, können die gleichen oder verschieden sein. Wenn die Schalteinheit 230 ein Schaltelement hat, können der EIN-Widerstand des Schaltelements in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, und der EIN-Widerstand des Schaltelements in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, die gleichen oder verschieden sein. Wenn die Schalteinheit 230 einen variablen Widerstand hat, können der Widerstandswert des variablen Widerstands in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, und der Widerstandswert des variablen Widerstands in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, gleich oder verschieden sein. Wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass der Widerstandswert der Schalteinheit 230 höher als in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überentladung ausgeschaltet ist, wird. Wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 niedriger als in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überentladung ausgeschaltet ist, wird.
  • Vorstehend wurde in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, um die Beschreibung zu vereinfachen, ein Vorgang beschrieben, in welchem die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung freigibt, wodurch als ein Beispiel das Ausführungsbeispiel illustriert wird, in welchem (i), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 trennt, und (ii), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung auszuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet. Jedoch sollte von einem Fachmann angesichts der vorliegenden Beschreibung verstanden werden, dass die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung in einem Vorgang, der ähnlich dem des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch in einem anderen Ausführungsbeispiel freigeben kann, in welchem (i), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließen kann, reduziert, und (ii), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überentladung auszuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließen kann, erhöht.
  • Genauer gesagt, wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung einzuschalten ist, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum elektrischen Trennen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 einer Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum Reduzieren des Stroms, der zwischen der elektrischen Speichereinheit 210 und der Leitung 106 bei dem vorbeschriebenen anderen Ausführungsbeispiel fließen kann. In gleicher Weise entspricht, wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung auszuschalten ist, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum elektrischen Verbinden der Leitung 106 und er elektrischen Speichereinheit 210 einer Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum Erhöhen des Stroms, der zwischen der elektrischen Speichereinheit 210 und der Leitung 106 bei dem vorbeschriebenen anderen Ausführungsbeispiel fließen kann.
  • Spezifische Beispiele für den Vorgang des Freigebens der Verriegelung des Schutzes gegen Überladung
  • Wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 beispielsweise höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung wird, wenn das elektrische Speichersystem 100 geladen wird, wobei die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 elektrisch mit der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 verbunden ist, sendet die Schutzeinheit 250 ein Signal zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überladung zu der Modulsteuereinheit 1040. Zu dieser Zeit fließt der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung. In diesem Fall kann die Laderichtung ein Beispiel für die erste Richtung sein. Auch kann die Entladerichtung ein Beispiel für die zweite Richtung sein. Es ist zu beachten, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Entladerichtung und die Laderichtung einander entgegengesetzt sind.
  • Der Fall, in welchem die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung ist, kann ein Beispiel für den Fall sein, in welchem der Bedingung zum Schützen der elektrischen Speichereinheit 210 nicht genügt ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Schutzeinheit 250 das Signal zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überladung zu der Modulsteuereinheit 1040 senden, wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 gleich dem oder höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung ist.
  • Bei Empfang des vorstehend genannten Signals steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 und trennt elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210. Wenn das elektrische Speichersystem 100 fortfährt, auch nach der elektrischen Trennung der Leitung 106 von der elektrischen Speichereinheit 210 geladen zu werden, wird eine Spannungsdifferenz zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 bewirkt.
  • Nachdem die Ladung des elektrischen Speichersystems 100 geendet hat, wird dann, wenn die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 gestartet wird, eine Spannungsdifferenz zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 bewirkt. In diesem Fall beurteilt, wenn ein absoluter Wert der vorbeschriebenen Spannungsdifferenz höher als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap ist, die Modulsteuereinheit 1040, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt. Als eine Folge schreitet die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 fort, wobei die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch getrennt sind.
  • Andererseits steuert (i), wenn der absolute Wert der vorbeschriebenen Spannungsdifferenz zu der Zeit des Startens des Entladens des elektrischen Speichersystems 100 niedriger als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap oder gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert ist, oder (ii), wenn das Laden des elektrischen Speichersystems 100 fortschreitet und der absolute Wert der vorbeschriebenen Spannungsdifferenz niedriger als der Schwellenwert zum Realisieren des schnellen Hot-Swap wird oder gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert wird, die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 in einem Versuch zum elektrischen Verbinden der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210. Jedoch ist in dieser Stufe die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung. Daher wird der Verriegelungsmechanismus der Modulsteuereinheit 1040 betätigt. Als eine Folge ist die Modulsteuereinheit 1040 nicht in der Lage, die Schalteinheit 230 zu steuern und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch zu verbinden.
  • Damit die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 steuert und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet, muss die vorbeschriebene Verriegelung durch irgendeine Logik freigegeben werden. Obgleich das Verfahren zum Freigeben der vorbeschriebenen Verriegelung nicht besonders beschränkt ist, entscheidet bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 auf der Grundlage des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms oder auf der Grundlage der auf den Strom bezogenen Informationen, ob die vorbeschriebene Verriegelung freizugeben ist oder nicht, und steuert die Operation der Schalteinheit 230.
  • Hier enthält, wie in Verbindung mit 5 beschrieben ist, die Schalteinheit 230 den Transistor 510, der die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms einstellt oder steuert. Beispiele für den Transistors 510 enthalten einen Si-MOSFET, einen bipolaren Transistor mit isoliertem Gate (IGBT), einen SiC-MOSFET und einen GaN-MOSFET.
  • Wenn die Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 relativ hoch ist, ist der Transistor 510 vorzugsweise ein SiC-MOSFET. Wenn beispielsweise der maximale Wert der Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 gleich oder höher als 100 V, bevorzugt gleich oder höher als 200 V, bevorzugter gleich oder höher als 300 V, weiterhin bevorzugter gleich oder höher als 500 V, noch weiter bevorzugter gleich oder höher als 800 V und sogar weiterhin bevorzugter 1000 V ist, wird ein SiC-MOSFET als der Transistor 510 verwendet. Der Vorteil des SiC-MOSFET, nämlich die höhere Durchbruchspannungscharakteristik zu haben, aber einen geringen Verlust zuzulassen, kann hierdurch ausreichend demonstriert werden. Wenn der maximale Wert der Nennspannung der elektrischen Speichereinheit 210 gleich oder höher als 300 V oder gleich oder höher als 500 V ist, kann die Wirkung der Verwendung des SiC-MOSFET als des Transistors 510 signifikant werden.
  • Auch wird eine parasitäre Diode zwischen der Quelle und der Drain des Transistors 510 gebildet. Die vorgenannte parasitäre Diode ermöglicht den Durchgang des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms. Andererseits unterdrückt die vorgenannte parasitäre Diode das Fließen des Stroms zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung über die parasitäre Diode.
  • Der Transistor 510 kann ein Beispiel für die erste Stromeinstelleinheit oder die zweite Stromeinstelleinheit sein. Die parasitäre Diode des Transistors 510 kann ein Beispiel für die erste Umgehungseinheit oder die zweite Umgehungseinheit sein. Es ist zu beachten, dass, abgesehen von der parasitären Diode des Transistors 510, die Schalteinheit 230 einen Gleichrichter enthalten kann, der eine Funktion ähnlich der der parasitären Diode hat und parallel zu dem Transistor 510 zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 geschaltet ist. Beispiele für den vorgenannten Gleichrichter enthalten (i) ein gleichrichtendes Element wie eine Diode und (ii) eine gleichrichtende Schaltung, die mit mehreren Elementen konfiguriert ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, enthält gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schalteinheit 230 (i) den Transistor 510, der den Strom in der Laderichtung einstellt, und (ii) die parasitäre Diode, die parallel zu dem Transistor 510 angeordnet ist und die den Durchgang des Stroms in der Entladerichtung ermöglicht, aber nicht den Durchgang des Stroms in der Laderichtung ermöglicht. Daher beginnt, wenn die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 weiter fortschreitet und die Spannung der Leitung 106 niedriger als die Spannung des positiven Anschlusses 212 der elektrischen Speichereinheit 210 wird, der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung über die parasitäre Diode des Transistors 510 zu fließen.
  • Wenn die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund der Überladung zu verhindern ist, muss die Modulsteuereinheit 1040 das Fließen des Stroms in der Laderichtung verhindern, aber braucht nicht das Fließen des Stroms in der Entladerichtung zu verhindern. Hier überwacht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließen Strom.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel erfasst die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom in der Entladerichtung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom erfassen, wenn die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 in der Laderichtung elektrisch trennt.
  • Nachdem die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 begonnen hat und bis der vorbeschriebene Strom erfasst wurde, hält die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung für den Schutz gegen Überladung aufrecht. Wenn andererseits der vorbeschriebene Strom erfasst wurde, gibt die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung für den Schutz gegen Überladung frei.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel steuert die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 und verbindet elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210. Im Allgemeinen wird, da der Wert des EIN-Widerstands des Transistors 510 niedriger als der Widerstandswert der parasitären Diode ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Lade- und Entladeeffizienz der elektrischen Speichereinheit 210 verbessert.
  • Wenn der vorgenannte Strom in dem Zustand, in welchem die vorgenannte Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap nicht genügt, erfasst wurde, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 zumindest solange verbindet, bis die vorgenannte Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt. Es ist zu beachten, dass, während die vorbeschriebene Spannungsdifferenz der Bedingung zum Realisieren des schnellen Hot-Swap genügt, die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern kann, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann, wenn der vorbeschriebene Strom erfasst wurde, die Modulsteuereinheit 1040 ein Signal zum Zurückstellen der Schutzfunktion gegen Überladung zu der Schutzeinheit 250 senden. Dann kann bei Empfang des Signals zum Zurückstellen der Schutzfunktion gegen Überladung die Schutzeinheit 250 die Schalteinheit 230 steuern und die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbinden.
  • Wenn die Entladung des elektrischen Speichersystems 100 weiter fortschreitet, nachdem die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbunden wurden, wird die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung. Wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung geworden ist, kann die Schutzeinheit 250 ein Signal zum Zurücksetzen der Funktion des Schutzes gegen Überladung zu der Modulsteuereinheit 1040 senden. Bei Empfang des Signals zum Zurücksetzen der Funktion des Schutzes gegen Überladung kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass die Schalteinheit 230 die elektrische Speichereinheit 210 und die Leitung 106 elektrisch verbindet.
  • Es ist zu beachten, dass, wie vorstehend beschrieben wurde, wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise (i) elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 trennt oder (ii) die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließen kann, reduziert. Wenn die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, wird die Größe des Stroms, der in der Laderichtung fließen kann, hierdurch kleiner als in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist. Wenn andererseits entschieden wurde, dass die Verriegelung des Schutzes gegen Überladung freizugeben ist (in einigen Fällen als Ausschalten der Schutzfunktion gegen Überladung bezeichnet) ist die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise wirksam zum (i) elektrischen Verbinden der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder (ii) Erhöhen der Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließen kann.
  • Die Modulsteuereinheit 1040 stellt die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms ein oder steuert diese, indem der Widerstandswert oder das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 (in einigen Fällen als Tastverhältnis bezeichnet) eingestellt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann, wenn die Schalteinheit 230 den Transistor 510 enthält und der Transistor 510 ein Feldeffekttransistor ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichervorrichtung 210 in der Laderichtung fließenden Stroms einstellen oder steuern, indem die Gatespannung des Transistors 510 (in einigen Fällen als Eingangsspannung bezeichnet) eingestellt wird. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms einstellen oder steuern, indem die Operation des/der Element(s)(e) die in einer Schaltung zum Einstellen der Eingangsspannung des Transistors 510 angeordnet sind, gesteuert wird.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann, wenn die Schalteinheit 230 den Transistor 510 enthält und der Transistor 510 ein bipolarer Transistor ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichervorrichtung 210 in der Laderichtung fließenden Stroms einstellen oder steuern, indem der Basisstrom des Transistors 510 (in einigen Fällen als Eingangsstrom bezeichnet) eingestellt wird. Die Modulsteuereinheit 1040 kann die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung einstellen oder steuern, indem die Operation des/der Element(s)(e), die in einer Schaltung zum Einstellen des Eingangsstroms des Transistors 510 angeordnet sind, gesteuert wird.
  • Der Widerstandwert oder das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist und der Widerstandswert oder das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 in einem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, können einander gleich oder verschieden sein. Wenn die Schalteinheit 230 ein Schaltelement hat, können der EIN-Widerstand des Schaltelements in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, und der EIN-Widerstand des Schaltelements in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, einander gleich oder verschieden sein. Wenn die Schalteinheit 230 einen variablen Widerstand hat, können der Widerstandswert des variablen Widerstands in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, und der Widerstandswert des variablen Widerstands in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, einander gleich oder verschieden sein. Wenn die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass der Widerstandswert der Schalteinheit 230 höher wird als in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist. Wenn die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Schalteinheit 230 derart steuern, dass das Leitungsverhältnis der Schalteinheit 230 niedriger als in dem Fall, in welchem die Schutzfunktion gegen Überladung ausgeschaltet ist, wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde, um die Beschreibung zu vereinfachen, beschrieben, dass ein Vorgang, in welchem die Modulsteuereinheit 1040 die Verriegelung des Schutzes gegen Überladung freigibt, wobei als ein Beispiel des Ausführungsbeispiels, in welchem (i), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 trennt, und (ii), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überladung auszuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch verbindet, illustriert ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der Fachmann in Kenntnis der vorliegenden Beschreibung verstehen kann, dass die Modulsteuereinheit 1040 die Verrieglung des Schutzes gegen Überladung in einem Vorgang freigeben kann, der ähnlich dem des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch in einem anderen Ausführungsbeispiel ist, in welchem (i), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überladung einzuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließen kann, reduziert, und (ii), wenn entschieden wurde, dass die Schutzfunktion gegen Überladung auszuschalten ist, die Modulsteuereinheit 1040 die Größe des Stroms, der zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließen kann, erhöht.
  • Genauer gesagt, wenn die Schutzfunktion gegen Überladung einzuschalten ist, entspricht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum elektrischen Trennen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 einer Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum Herabsetzen des Stroms, der zwischen der elektrischen Speichereinheit 210 und der Leitung 106 in dem vorbeschriebenen anderen Ausführungsbeispiel fließen kann. In gleicher Weise entspricht, wenn die Schutzfunktion gegen Überladung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auszuschalten ist, eine Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum elektrischen Verbinden des Drahts 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 einer Reihe von Operationen der Modulsteuereinheit 1040 zum Erhöhen des Stroms, der zwischen der elektrischen Speichereinheit 210 und dem Draht 106 fließen kann, bei dem vorstehend beschriebenen anderen Ausführungsbeispiel.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise sowohl die Hot-Swap-Funktion als auch die Schutzfunktion der elektrischen Speichereinheit 210 errichten, ohne die Lade- und Entladeeffizienz des elektrischen Speichermoduls 1010 bemerkenswert zu verringern.
  • Wie in Verbindung mit 1 beschrieben ist, ist mit Bezug auf ein elektrisches Speichermodul, das einen Teil einer Energieversorgung für ein kleines System wie elektrische Geräte eines Haushalts bildet, die Anzahl von in Reihe verbundenen elektrischen Speicherzellen klein, und auch die Nennspannung hiervon beträgt angenähert 3,5 bis 4,5 V. Hierdurch kann, wenn das elektrische Speichermodul in einer Energieversorgung implementiert ist oder ein elektrisches Speichermodul von der Energieversorgung getrennt ist, wobei das System in Betrieb ist, es erforderlich sein, die Spannung des elektrischen Speichermoduls, das Hot-Swap zum Ziel hat, und die Spannung des/der anderen elektrischen Speichermodul(s)(e), die die Energieversorgung bilden, strikt zu verwalten. Abhängig von der Spezifikation des elektrischen Speichermoduls kann die Toleranz für die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das Hot-Swap zum Ziel hat, und dem/den anderen elektrischen Speichermodul(en), die die Energieversorgung bilden, so verwaltet werden, dass sie kleiner als 1 V ist.
  • Andererseits ist in den letzten Jahren die Vergrößerung der elektrischen Speichermodule fortgeschritten. Beispielsweise werden in elektrischen Fahrzeugen kleiner bis mittlerer Größe wie Personenkraftwagen elektrische Speichermodule mit einer Nennspannung von angenähert 300 bis 400 V verwendet. Auch sind in großen elektrischen Fahrzeugen wie elektrischen Bussen elektrische Speichermodule mit der Nennspannung von angenähert 500 bis 800 V in Verwendung gekommen. Wenn die Nennspannung eines elektrischen Speichermoduls höher wird, die Toleranz für die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das Hot-Swap zum Ziel hat, und den anderen elektrischen Speichermodulen, die die Energieversorgung bilden, höher. Beispielsweise kann, selbst wenn die Spannungsdifferenz zwischen einem elektrischen Speichermodul, das eine Energieversorgung bildet, und dem/den anderen elektrischen Speichermodul(en), die die Energieversorgung bilden, 1 V überschreitet, das eine elektrische Speichermodul in einigen Fällen für Hot-Swap ausgebildet sein.
  • Obgleich sie abhängig von dem Widerstand oder der Impedanz des elektrischen Speichermoduls, das Hot-Swap zum Ziel hat, kann die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das Hot-Swap zum Ziel hat, und dem/den anderen elektrischen Speichermodul(en), die die Energieversorgung bilden, gleich oder niedriger als 30 V, gleich oder niedriger als 10 V, gleich oder niedriger als 5 V, gleich oder niedriger als 3 V, gleich oder niedriger als 2 V oder gleich oder niedriger als 1 V sein, wenn die Nennspannung des elektrischen Speichermoduls, das Hot-Swap zum Ziel hat, gleich oder höher als 100 V ist. Die Spannungsdifferenz zwischen dem elektrischen Speichermodul, das Hot-Swap zum Ziel hat, und dem/den anderen elektrischen Speichermodul(en), die die Energieversorgung bilden, kann gleich oder niedriger als ein Fünftel, gleich oder niedriger als ein Zehntel, gleich oder niedriger als ein Zwanzigstel, gleich oder niedriger als Dreißigstel, gleich oder niedriger als Fünfzigstel, gleich oder niedriger als ein Hundertstel, gleich oder niedriger als Zweihundertstel, gleich oder niedriger als Dreihundertstel, gleich oder niedriger als ein Fünfhundertstel oder gleich oder niedriger als ein Tausendstel der Nennspannung des elektrischen Speichermoduls, das Hot-Swap zum Ziel hat, sein.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Stromerfassungselement 1020 und die Schalteinheit 230 zwischen dem positiven Anschluss 112 des elektrischen Speichermoduls 1010 und dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 angeordnet, und der positive Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 ist über die Schalteinheit 230 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden. Jedoch ist die Anordnung des Stromerfassungselements 1020 und der Schalteinheit 230 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind das Stromerfassungselement 1020 und die Schalteinheit 230 zwischen dem negativen Anschluss 114 des elektrischen Speichermoduls 1010 und dem negativen Anschluss 214 der elektrischen Speichereinheit 210 angeordnet, und der negative Anschluss 214 der elektrischen Speichereinheit 210 ist elektrisch über die Schalteinheit 230 mit der Leitung 106 verbunden.
  • 11 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration der Modulsteuereinheit 1040. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Modulsteuereinheit 1040 die Bestimmungseinheit 310, die Empfangseinheit 320 und die Signalerzeugungseinheit 330. Die Modulsteuereinheit 1040 kann auch die Modulinformations-Erwerbseinheit 340, die Modulinformations-Speichereinheit 350 und die Modulinformations-Sendeeinheit 360 enthalten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Modulsteuereinheit 1040 eine Stromüberwachungseinheit 1120. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Stromüberwachungseinheit 1120 eine Stromerfassungseinheit 1122 und eine Richtungsentscheidungseinheit 1124. Die Signalerzeugungseinheit 330 kann ein Beispiel für eine Operationssteuereinheit sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Modulsteuereinheit 1040 von der Modulsteuereinheit 240 dahingehend, dass die Modulsteuereinheit 1040 die Stromüberwachungseinheit 1120 enthält. Mit Bezug auf die Konfiguration, die anders als der vorgenannte Unterschied ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 die Merkmale haben, die ähnlich denjenigen der entsprechenden Konfiguration der Modulsteuereinheit 240 sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel überwacht die Stromüberwachungseinheit 1120 den zwischen der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 fließenden Strom. Beispielsweise überwacht die Stromüberwachungseinheit 1120 den zwischen dem positiven Anschluss 112 und dem positiven Anschluss 212 des elektrischen Speichermoduls 1010 fließenden Strom.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst die Stromerfassungseinheit 1122 den zwischen der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 fließenden Strom. Die Stromerfassungseinheit 1122 kann über die Größe des vorbeschriebenen Stroms entscheiden. Die Stromerfassungseinheit 1122 kann durch eine optionale Analogschaltung konfiguriert sein oder durch eine optionale Digitalschaltung konfiguriert sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entscheidet die Richtungsentscheidungseinheit 1124 über die Richtung des zwischen der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1010 fließenden Stroms. Die Richtungsentscheidungseinheit 1124 kann durch eine optionale Analogschaltung konfiguriert sein oder durch eine optionale Digitalschaltung konfiguriert sein.
  • 12 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltungskonfiguration der Modulsteuereinheit 1040. 12 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltungskonfiguration der Schalteinheit 230. 12 zeigt ein Beispiel für die Schalteinheit 230 und ein Beispiel für die Modulsteuereinheit 1040, zusammen mit dem positiven Anschluss 112, dem negativen Anschluss 114, der elektrischen Speichereinheit 210, der Schutzeinheit 250 und dem Stromerfassungselement 1020.
  • Spezifische Beispiele der Schaltung der Schalteinheit 230
  • Bei dem vorliegenden Beispiel ist ein Ende des Transistors 510 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden, und das andere Ende hiervon ist elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist der Transistor 510 in Reihe mit dem Transistor 520 und der parasitären Diode 844 verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt der Transistor 510 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms ein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Transistors 520 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden, und das andere Ende hiervon ist elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist der Transistor 520 in Reihe mit dem Transistor 510 und der parasitären Diode 842 verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt der Transistor 520 die Größe des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms ein.
  • Ein Ende der parasitären Diode 842 ist elektrische mit der Leitung 106 verbunden, und das andere Ende hiervon ist elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist die parasitäre Diode 842 parallel zu dem Transistor 510 geschaltet. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist die parasitäre Diode 842 in Reihe mit dem Transistor 520 und der parasitären Diode 844 verbunden.
  • Die parasitäre Diode 842 ermöglicht den Durchgang des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms. Andererseits unterdrückt die parasitäre Diode 842 das Fließen des Stroms zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 über die parasitäre Diode 842 in der Laderichtung.
  • Ein Ende der parasitären Diode 844 ist elektrisch mit der Leitung 106 verbunden, und das andere Ende hiervon ist elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist die parasitäre Diode 844 parallel zu dem Transistor 520 geschaltet. Zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 ist die parasitäre Diode 844 in Reihe mit dem Transistor 510 und der parasitären Diode 842 verbunden.
  • Die parasitäre Diode 842 ermöglicht den Durchgang des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms. Andererseits unterdrückt die parasitäre Diode 844 das Fließen des Stroms zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 über die parasitäre Diode 844 in der Entladerichtung.
  • Der Transistor 510 kann ein Beispiel für die erste Stromeinstelleinheit und die zweite Stromeinstelleinheit sein. Der Transistor 520 kann ein Beispiel für die andere von der ersten Stromeinstelleinheit und der zweiten Stromeinstelleinheit sein. Die parasitäre Diode 842 kann ein Beispiel für eine von der ersten Umgehungseinheit und der zweiten Umgehungseinheit sein. Die parasitäre Diode 844 kann ein Beispiel für die andere von der ersten Umgehungseinheit und der zweiten Umgehungseinheit sein. Die Entladerichtung kann ein Beispiel für eine von der ersten Richtung und der zweiten Richtung sein. Die Laderichtung kann ein Beispiel für die andere von der ersten Richtung und der zweiten Richtung sein.
  • Spezifische Beispiele für die Schaltung der Modulsteuereinheit 1040
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Modulsteuereinheit 1040 die Bestimmungseinheit 310, die Signalerzeugungseinheit 330 und die Stromüberwachungseinheit 1120. Die Bestimmungseinheit 310 kann ein Beispiel für eine erste Entscheidungseinheit, eine zweite Entscheidungseinheit und eine dritte Entscheidungseinheit sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Signalerzeugungseinheit 330 eine ODER-Schaltung 1260, eine Und-Schaltung 1272, eine UND-Schaltung 1274, eine ODER-Schaltung 1282 und eine ODER-Schaltung 1284. Auch ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem positiven Anschluss 112 und der Schalteinheit 230 ein Widerstand mit einem angemessenen Widerstandswert als das Stromerfassungselement 1020 angeordnet. Der Widerstandwert des Stromerfassungselements 1020 wird beispielsweise so bestimmt, dass die Stromüberwachungseinheit 1120 sicher die Richtung des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms bestimmen kann.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die Bestimmungseinheit 310, ob die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist oder nicht. Die Bestimmungseinheit 310 sendet ein Signal, das das Bestimmungsergebnis anzeigt, zu der Signalerzeugungseinheit 330. Die Bestimmungseinheit 310 kann durch eine optionale Analogschaltung konfiguriert sein oder eine optionale Digitalschaltung konfiguriert sein. Die Bestimmungseinheit 310 kann einen Fensterkomparator enthalten. Der Fensterkomparator kann beispielsweise durch Verwendung von zwei Komparatoren realisiert werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Bestimmungseinheit 310 zwei Eingangsanschlüsse. An einem der Eingangsschlüsse der Bestimmungseinheit 310 (in der Zeichnung als ein -Anschluss gezeigt) wird die Spannung eines Endes der Schalteinheit 230 (zum Beispiel das Ende auf der Seite des positiven Anschlusses 112) eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der Bestimmungseinheit 310 (in der Zeichnung als ein +-Anschluss gezeigt) wird die Spannung des anderen Endes der Schalteinheit 230 (zum Beispiel das Ende auf der Seite der elektrischen Speichereinheit 210) eingegeben.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Bestimmungseinheit 310 zwei Ausgangsanschlüsse. Als ein das Bestimmungsergebnis anzeigendes Signal gibt die Bestimmungseinheit 310 von einem der Ausgangsanschlüsse (gezeigt als L-Anschluss in der Zeichnung) ein Signal aus, das anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als ein erster Schwellenwert ist. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als der erste Schwellenwert ist, gibt die Bestimmungseinheit 310 einen logischen H-Wert von dem L-Anschluss aus. Wenn andererseits die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 gleich dem oder höher als der erste Schwellenwert ist, gibt die Bestimmungseinheit 310 den logischen L-Wert von dem L-Anschluss aus.
  • Auch gibt als ein Signal, das das Bestimmungsergebnis anzeigt, die Bestimmungseinheit 310 von dem anderen Ausgangsanschluss (in der Zeichnung als H-Anschluss gezeigt) ein Signal aus, das anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als ein zweiter Schwellenwert ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als der absolute Wert des zweiten Schwellenwerts ein Wert, der höher als der absolute Wert des ersten Schwellenwerts ist, gesetzt. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als der zweite Schwellenwert ist, gibt die Bestimmungseinheit 310 einen logischen H-Wert an dem H-Anschluss aus. Wenn andererseits die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 gleich dem oder niedriger als der zweite Schwellenwert ist, gibt die Bestimmungseinheit 310 den logischen L-Wert an dem H-Anschluss aus.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinheit 310 beispielsweise entscheiden, ob die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 einer ersten Bedingung genügt. Beispiele für die erste Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit außerhalb eines vorbestimmten ersten numerischen Bereichs ist, (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit höher als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist, und (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit gleich dem oder höher als der erste Schwellenwert ist. Die erste Bedingung kann beispielsweise eine Bedingung sein, die anzeigt, dass die elektrische Speichereinheit 210 überladen ist.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinheit 310 beispielsweise entscheiden, ob die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 einer zweiten Bedingung genügt oder nicht. Beispiele für die zweite Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit außerhalb eines vorbestimmten numerischen Bereichs ist oder nicht (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit niedriger als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist, und (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit gleich dem oder niedriger als der zweite Schwellenwert ist. Es ist zu beachten, dass die zweite Bedingung eine Bedingung sein kann, die sich von der ersten Bedingung unterscheidet. Die zweite Bedingung ist eine Bedingung, die anzeigt, dass die elektrische Speichereinheit 210 beispielsweise überentladen ist.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinheit 310 entscheiden, ob beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 einer dritten Bedingung genügt oder nicht. Beispiele für die dritte Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 innerhalb eines vorbestimmten dritten numerischen Bereichs ist, (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 niedriger als ein vorbestimmter dritter Schwellenwert ist, und (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 gleich dem oder niedriger als der dritte Schwellenwert ist.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinheit 310 beispielsweise entscheiden, ob die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 einer vierten Bedingung genügt oder nicht. Beispiele für die vierte Bedingung enthalten (i) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 außerhalb eines vorbestimmten vierten numerischen Bereichs ist, (ii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als ein vorbestimmter vierter Schwellenwert ist, und (iii) eine Bedingung, die anzeigt, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 gleich dem oder höher als der vierte Schwellenwert ist. Der vierte numerische Bereich kann der gleiche sein wie der dritte numerische Bereich. Der obere Grenzwert in dem vierten numerischen Bereich kann höher als der obere Grenzwert in dem dritten numerischen Bereich sein. Der vierte Schwellenwert kann der gleiche wie der dritte Schwellenwert sein. Der vierte Schwellenwert kann höher als der dritte Schwellenwert sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Stromüberwachungseinheit 1120 einen Komparator enthalten. Die Stromüberwachungseinheit 1120 hat beispielsweise zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der Stromüberwachungseinheit 1120 (in der Zeichnung als +-Anschluss gezeigt) wird die Spannung eines Endes des Stromerfassungselements 1020 (zum Beispiel das Ende auf der Seite des positiven Anschlusses 112) eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der Stromüberwachungseinheit 1120 (in der Zeichnung als -Anschluss gezeigt) wird die Spannung des anderen Endes des Stromerfassungselements 1020 (beispielsweise das Ende auf der Seite der Schalteinheit 230) eingegeben.
  • Wenn beispielsweise die an dem +-Anschluss eingegebene Spannung höher als die an dem -Anschluss eingegebene Spannung ist, gibt die Stromüberwachungseinheit 1120 einen logischen H-Wert an dem Ausgangsanschluss aus. Wenn andererseits die an dem +-Anschluss eingegebene Spannung niedriger als die an dem -Anschluss eingegebene Spannung ist, gibt die Stromüberwachungseinheit 1120 einen logischen L-Wert an dem Ausgangsanschluss aus. Auch gibt, wenn die an dem +-Anschluss eingegebene Spannung und die an dem -Anschluss eingegebene Spannung einander gleich sind, oder wenn beide Spannungen als gleich betrachtet werden können, die Stromüberwachungseinheit 1120 kein Signal an dem Ausgangsanschuss aus.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst, wenn zumindest einer von dem Transistor 510 und dem Transistor 520 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 elektrisch trennt, die Stromüberwachungseinheit 1120 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom. Bei einem Ausführungsbeispiel erfasst, wenn die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, die Stromüberwachungseinheit 1120 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Strom. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erfasst, wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet ist, die Stromüberwachungseinheit 1120 den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Strom.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Signalerzeugungseinheit 330 auch die Funktion der Empfangseinheit 320 haben. Beispielsweise empfängt die Signalerzeugungseinheit 330 das Signal 86 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung von der Schutzeinheit 250. Auch empfängt die Signalerzeugungseinheit 330 das Signal 88 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überladung von der Schutzeinheit 250. Die Signalerzeugungseinheit 330 empfängt von der Bestimmungseinheit 310 Informationen, die auf die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 bezogen sind. Die Signalerzeugungseinheit 330 empfängt von der Stromüberwachungseinheit 1120 Informationen, die auf den Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 bezogen sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Signalerzeugungseinheit 330 die Operation von zumindest einem von dem Transistor 510 und dem Transistor 520 auf der Grundlage von (i) der Spannung oder dem SOC der elektrischen Speichereinheit 210 und (ii) des Erfassungsergebnisses der Stromüberwachungseinheit 1120 steuern. Die Signalerzeugungseinheit 330 kann die Operation von zumindest einem von dem Transistor 510 und dem Transistor 520 auf der Grundlage von (i) der Spannung oder dem SOC der elektrischen Speichereinheit 210, (ii) des Erfassungsergebnisses der Stromüberwachungseinheit 1120 und (iii) des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit 310 steuern. Die Signalerzeugungseinheit 330 kann zumindest einen von dem Transistor 510 und dem Transistor 520 steuern durch Ausgeben eines Signals zum Steuern der Operation von zumindest einem von dem Transistors 510 und dem Transistor 520 zu dem Transistor, der die Steuerung durch das Signal zum Ziel hat.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wenn die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 der vierten Bedingung genügt, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Durchführen der Operation des elektrischen Trennens der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder der Operation des Reduzierens des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms zu zumindest einem von dem Transistor 510 und dem Transistor 520 ausgeben. Die Bestimmungseinheit 310 kann hierdurch auch als die Schutzfunktion gegen Überstrom der elektrischen Speichereinheit 210 verwendet werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die ODER-Schaltung 1260 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der ODER-Schaltung 1260 wird das Ausgangssignal von dem H-Anschluss der Bestimmungseinheit 310 eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 1260 wird das Ausgangssignal von dem L-Anschluss der Bestimmungseinheit 310 eingegeben.
  • Die ODER-Schaltung 1260 gibt die logische Summe (ODER) der beiden Eingangssignale aus. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in einem bestimmten numerischen Bereich bleibt, gibt die ODER-Schaltung 1260 den logischen L-Wert aus. Wenn andererseits die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 außerhalb des bestimmten numerischen Bereichs ist, gibt die ODER-Schaltung 1260 den logischen H-Wert aus. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als ein bestimmter Wert ist, der ein Beispiel dafür ist, dass die Schalteinheit 230 der vorgenannten vierten Bedingung genügt, wird der logische H-Wert von dem H-Anschluss der Bestimmungseinheit 310 ausgegeben. In diesem Fall gibt die ODER-Schaltung 1260 den logischen H-Wert aus.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die UND-Schaltung 1272 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 1272 wird ein Signal, das durch Invertieren des Ausgangssignals der ODER-Schaltung 1260 erzeugt wurde, eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der UND-Schaltung 1272 wird ein Signal, das durch Invertieren des Signals 88 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überladung erzeugt wurde, eingegeben.
  • Die UND-Schaltung 1272 gibt das logische Produkt (UND) der beiden Eingangssignals aus. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in einem bestimmten numerischen Bereich bleibt (genauer gesagt, wenn der absolute Wert der Differenz zwischen der Spannung der Leitung 106 und der Spannung der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als ein bestimmter Schwellenwert oder gleich dem oder niedriger als der Schwellenwert ist), und wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung ist, gibt die UND-Schaltung 1272 den logischen H-Wert aus. Andererseits gibt in dem Fall, der ein anderer als der vorbeschriebene ist, die UND-Schaltung 1272 den logischen L-Wert aus.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die UND-Schaltung 1274 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsschlüsse der UND-Schaltung 1274 wird ein durch Invertieren des Ausgangssignals der ODER-Schaltung 1260 erzeugtes Signal eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der UND-Schaltung 1274 wird ein durch Invertieren des Signals 86 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung erzeugtes Signal eingegeben.
  • Die UND-Schaltung 1274 gibt das logische Produkt (UND) der beiden Eingangssignale aus. Wenn beispielsweise die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in einem bestimmten numerischen Bereich bleibt (genauer gesagt, wenn der absolute Wert der Differenz zwischen der Spannung der Leitung 106 und der Spannung der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als ein bestimmter Schwellenwert oder gleich dem oder niedriger als der bestimmte Schwellenwert ist), und wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 höher als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überentladung ist, gibt die UND-Schaltung 1274 den logischen H-Wert aus. Andererseits gibt in einem Fall, der ein anderer als der vorbeschriebene ist, die UND-Schaltung 1274 den logischen L-Wert aus.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die ODER-Schaltung 1282 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An dem einen der Eingangsanschlüsse der ODER-Schaltung 1282 wird ein Signal, das durch Invertieren des Ausgangssignals der Stromüberwachungseinheit 1120 erzeugt wurde, eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 1282 wird das Ausgangssignal der UND-Schaltung 1272 eingegeben.
  • Die ODER-Schaltung 1282 gibt die logische Summe (ODER) der beiden Eingangssignale aus. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 1282 der logische H-Wert ist, wird der Transistor 510 eingeschaltet, und wenn das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 1282 der logische L-Wert ist, wird der Transistor 510 ausgeschaltet. In einem Ausführungsbeispiel gibt, wenn der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließt, die ODER-Schaltung 1282 den logischen H-Wert aus. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gibt, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in einem bestimmten numerischen Bereich bleibt und wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung ist, die ODER-Schaltung 1282 den logischen H-Wert aus.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die ODER-Schaltung 1284 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der ODER-Schaltung 1284 wird das Ausgangssignal der Stromüberwachungseinheit 1120 eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 1284 wird das Ausgangssignal der UND-Schaltung 1274 eingegeben.
  • Die ODER-Schaltung 1284 gibt die logische Summe (ODER) der beiden Eingangssignale aus. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 1284 der logische H-Wert ist, wird der Transistor 520 eingeschaltet, und wenn das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 1284 der logische L-Wert ist, wird der Transistor 520 ausgeschaltet. Bei einem Ausführungsbeispiel gibt, wenn der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließt, die ODER-Schaltung 1284 den logischen H-Wert aus. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gibt, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 in einem bestimmten numerischen Bereich bleibt und wenn die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 niedriger als der Schwellenwert für den Schutz gegen Überladung ist, die ODER-Schaltung 1284 den logischen H-Wert aus.
  • Spezifische Beispiele für die Operation der Signalerzeugungseinheit 330
  • Bei einem Ausführungsbeispiel gibt, wenn die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der ersten Bedingung genügt, die Signalerzeugungseinheit 330 beispielsweise ein Signal zum Durchführen der Operation zum elektrischen Trennen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder der Operation zum Reduzieren des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließenden Stroms zu dem Transistors 510 aus. Es ist zu beachten, dass die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zu dem Transistor 520 in Abhängigkeit von dem Inhalt der ersten Bedingung ausgeben kann.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gibt, wenn die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der zweiten Bedingung genügt, die Signalerzeugungseinheit 330 beispielsweise ein Signal zum Durchführen der Operation zum elektrischen Trennen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder Operation zum Reduzieren des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Stroms zu dem Transistor 520 aus. Es ist zu beachten, dass die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zu dem Transistor 510 in Abhängigkeit von dem Inhalt der zweiten Bedingung ausgeben kann.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel gibt, wenn die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 der dritten Bedingung genügt, die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Durchführen der Operation des elektrischen Trennens der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder der Operation zum Erhöhen des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms zu dem Transistor 510 und dem Transistor 520 aus, ungeachtet dessen, ob die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung genügt oder nicht. Wenn andererseits die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht der dritten Bedingung genügt, kann die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal entsprechend dem Erfassungsergebnis der Stromüberwachungseinheit 1120 ausgeben. Beispielsweise gibt die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal wie folgt aus.
  • [In dem Fall, in welchem (a) die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 nicht der dritten Bedingung genügt, und (b) die Stromüberwachungseinheit 1120 (i) den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließenden Strom, wenn die Schutzfunktion gegen Überladung eingeschaltet ist, oder (ii) den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom, wenn der Transistor 510 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit elektrisch trennt, erfasst hat.]
  • In diesem Fall gibt die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Durchführen der Operation zum elektrischen Verbinden der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder der Operation zum Erhöhen des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms zu dem Transistor 510 aus, ungeachtet dessen, ob die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der ersten Bedingung genügt oder nicht.
  • [In dem Fall, in welchem (a) die Bestimmungseinheit 310 entschieden hat, dass die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 der dritten Bedingung nicht genügt, und (c) die Stromüberwachung 1120 (i) den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung, wenn die Schutzfunktion gegen Überentladung eingeschaltet ist, oder (ii) den zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Strom, wenn der Transistor 520 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit elektrisch trennt, erfasst hat.]
  • In diesem Fall gibt die Signalerzeugungseinheit 330 ein Signal zum Durchführen der Operation des elektrischen Verbindens der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 oder der Operation des Erhöhens des zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließenden Stroms zu dem Transistor 520 aus, ungeachtet dessen, ob die Spannung oder der SOC der elektrischen Speichereinheit 210 der zweiten Bedingung genügt oder nicht.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Modulsteuereinheit 1040 die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund eines Überstroms unterdrücken. Wie vorstehend beschrieben ist, gibt, wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als der bestimmte Wert ist, was ein Beispiel ist, in welchem die Schalteinheit 230 der vorbeschriebenen vierten Bedingung genügt, die ODER-Schaltung 1260 den logischen H-Wert aus.
  • Deshalb wird, wenn der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Entladerichtung fließt und wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als der bestimmte Wert ist, der logische L-Wert von der ODER-Schaltung 1282 ausgegeben. Als eine Folge wird der Transistor 510 ausgeschaltet. In gleicher Weise wird, wenn der Strom zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 in der Laderichtung fließt und wenn die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 höher als der bestimmte Wert ist, der logische L-Wert von der ODER-Schaltung 1284 ausgegeben. Als eine Folge wird der Transistor 520 ausgeschaltet.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das konstante Fließen des Stroms in die parasitäre Diode 842 und die parasitäre Diode 844 unterdrückt werden. Als eine Folge können die Anschlussspannung der Schalteinheit 230 und der über den Transistor 510 und den Transistor 520 fließende Strom als zueinander proportional angesehen werden. Hier können die Bestimmungseinheit 310 und die Signalerzeugungseinheit 330 als der Überstromschutz verwendet werden durch angemessenes Einstellen des Widerstandswerts des Stromerfassungselements 1020 und durch Schalten des Widerstands mit einem angemessenen Widerstandswert in Reihe mit dem Stromerfassungselement 1020 zwischen die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210.
  • 13 zeigt schematisch ein Beispiel der Schaltungskonfiguration der Modulsteuereinheit 1040. Die in 13 offenbarte Modulsteuereinheit 1040 unterscheidet sich von der in Verbindung mit 12 beschriebenen Modulsteuereinheit 1040 dadurch, dass die Modulsteuereinheit 1040 einen Widerstand 1310 zwischen dem Stromerfassungselement 1020 und der elektrischen Speichereinheit 210 enthält. Mit Bezug auf die Konfiguration, die anders als der vorbeschriebene Unterschied ist, kann die in 13 offenbarte Modulsteuereinheit 1040 die Merkmale haben, die denen der entsprechenden Konfiguration der in Verbindung mit 12 beschriebenen Modulsteuereinheit 1040 entsprechen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, können die Bestimmungseinheit 310 und die Signalerzeugungseinheit 330 als die Überstromschutzschaltung verwendet werden, indem der Widerstandswert des Widerstands 1310 angemessen eingestellt wird. Der Widerstandswert des Widerstands 1310 wird beispielsweise so bestimmt, dass die Bestimmungseinheit 310 sicher bestimmen kann, ob der Wert des Laststroms innerhalb eines vorbestimmten numerischen Bereichs bleibt. Auch kann der Widerstand 1310 als das Stromerfassungselement anstelle des Stromerfassungselements 1020 verwendet werden. In diesem Fall braucht das elektrische Speichermodul 1010 nicht das Stromerfassungselement 1020 zu enthalten.
  • 14 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1410. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält das elektrische Speichermodul 1410 eine Spannungseinstelleinheit 1430 und unterscheidet sich von dem elektrischen Speichermodul 1010 dadurch, dass die Modulsteuereinheit 1040 die Operation der Spannungseinstelleinheit 1430 steuert. Mit Bezug auf die Konfiguration, die anders als der vorbeschriebene Unterschied ist, kann das elektrische Speichermodul 1410 die Merkmale haben, die denen der entsprechenden Konfiguration des elektrischen Speichermoduls 1010 ähnlich sind. Die Spannungseinstelleinheit 1430 kann ein Beispiel für ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement sein.
  • 15 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Schaltungskonfiguration der Spannungseinstelleinheit 1430. Auch zeigt 15 schematisch ein Beispiel die Schaltungskonfiguration der Modulsteuereinheit 1040 des elektrischen Speichermoduls 1410.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Spannungseinstelleinheit 1430 einen Transistor 1522 und einen Widerstand 1524. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Spannungseinstelleinheit 1430 einen Transistor 1542 und einen Widerstand 1544. Der Transistor 1522 kann ein Beispiel für das erste Schaltelement sein. Der Transistor 1542 kann ein Beispiel für das zweite Schaltelement sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Modulsteuereinheit 1040 des elektrischen Speichermoduls 1410 dadurch von der Modulsteuereinheit 1040 des elektrischen Speichermoduls 1010, das die Signalerzeugungseinheit 330 (in der Zeichnung nicht gezeigt) eine UND-Schaltung 1552 und eine UND-Schaltung 1554 enthält. Mit Bezug auf die Konfiguration, die anders als die vorbeschriebenen Unterschiede ist, kann die Modulsteuereinheit 1040 des elektrischen Speichermoduls 1410 die Merkmale haben, die denjenigen der entsprechenden Konfiguration der Modulsteuereinheit 1040 des elektrischen Speichermoduls 1010 ähnlich sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Transistor 1522 zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 parallel zu der Schalteinheit 230 geschaltet. Beispielsweise ist ein Ende des Transistors 1522 elektrisch mit einem Ende der Schalteinheit 230 verbunden. Ein Ende des Transistors 1522 kann über den positiven Anschluss 112 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden sein. Andererseits kann das andere Ende des Transistors 1522 elektrisch mit dem anderen Ende der Schalteinheit 230 verbunden sein. Das andere Ende des Transistors 1522 kann elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden sein.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das elektrische Speichermodul leicht dem Hot-Swap unterzogen werden. Wenn jedoch beispielsweise das elektrische Speichersystem 100 eine Vorrichtung ist, deren Gebrauchsfrequenz niedrig ist, wie bei einer Notenergieversorgung, kann es, nachdem ein Teil der mehreren elektrischen Speichermodule, die in dem elektrischen Speichersystem 100 enthalten sind, ersetzt wurde, eine Zeit dauern, bis das/die ersetzte(n) elektrische Modul(e) elektrisch mit der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 verbunden ist (sind). Selbst in einem derartigen Fall kann der Transistor 1522 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1410 in einer optionalen Zeit elektrisch verbinden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt der Widerstand 1524 die Größe des durch den Transistor 1522 fließenden Stroms, wenn der Transistor 1522 eingeschaltet ist. Der Widerstandswert des Widerstands 1524 wird so bestimmt, dass ein übermäßiger Strom nicht durch den Transistor 1522 fließt, wenn der Transistor 1522 eingeschaltet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Widerstandswert des Widerstands 1524 so bestimmt, dass der Widerstandswert des Pfads, der die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 über den Transistor 1522 elektrisch verbindet, höher als der Widerstandswert des Pfads, der die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 über die Schalteinheit 230 elektrisch verbindet, wird.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Widerstandswert des Widerstands 1524 auf der Grundlage der Zeit bestimmt werden, die erforderlich ist zum Laden der elektrischen Speichereinheit 210 von dem ersten SOC zu dem zweiten SOC bei einer bestimmten Ladespannung, wenn der Transistor 1522 eingeschaltet ist. Beispielsweise beträgt der erste SOC 25%, und der zweite SOC beträgt 75%. Der erste SOC kann 20% betragen, und der zweite SOC kann 80% betragen. Auch kann der erste SOC 10% betragen, und der zweite SOC kann 90% betragen. Der erste SOC kann 0% betragen, und der zweite SOC kann 100% betragen. Beispiele für die vorgenannte Zeit enthalten 12 Stunden, 18 Stunden, 24 Stunden, 36 Stunden, 48 Stunden, 72 Stunden, 1 Woche, 10 Tage, 15 Tage, 1 Monat, 2 Monate, 3 Monate und 6 Monate.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Transistors 1542 elektrisch mit dem positiven Anschluss 212 der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden, und das andere Ende von diesem ist elektrisch mit dem negativen Anschluss 214 der elektrischen Speichereinheit 210 oder dem Referenzpotential verbunden. Die elektrische Speichereinheit 210 kann hierdurch zu einer optionalen Zeit entladen werden. Als eine Folge kann der Transistor 1542 die Differenz zwischen der Spannung der Leitung 106 und der Spannung der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1410 zu einer optionalen Zeit einstellen. Beispielsweise kann, selbst wenn das elektrische Speichersystem 100 eine Vorrichtung ist, deren Gebrauchsfrequenz niedrig ist, das elektrische Speichermodul 1410 die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1410 zu einer optionalen Zeit elektrisch verbinden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt der Widerstand 1544 die Größe des durch den Transistor 1542 fließenden Stroms, wenn der Transistor 1542 eingeschaltet ist. Der Widerstandswert des Widerstands 1544 wird so bestimmt, dass ein übermäßiger Strom nicht durch den Transistor 1542 fließt, wenn der Transistor 1542 eingeschaltet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Widerstandswert des Widerstands 1544 so bestimmt, dass der Widerstandswert des Pfads, der elektrisch ein Ende und das andere Ende der elektrischen Speichereinheit 210 über den Transistor 1542 verbindet, höher wird als der Widerstandswert des Pfads, der elektrisch die Leitung 106 und die elektrische Speichereinheit 210 über die Schalteinheit 230 verbindet.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Widerstandswert des Widerstands 1544 auf der Grundlage der Zeit bestimmt werden, die erforderlich ist zum Entladen der elektrischen Speichereinheit 210 von dem ersten SOC zu dem zweiten SOC, wenn der Transistor 1542 eingeschaltet ist. Beispielsweise beträgt der erste SOC 75%, und der zweite SOC beträgt 25%. Der erste SOC kann 80% betragen, und der zweite SOC kann 20% betragen. Auch kann der erste SOC 90% betragen, und der zweite SOC kann 10% betragen. Der erste SOC kann 100% betragen, und der zweite SOC kann 0% betragen. Beispiele für die vorgenannte Zeit enthalten 12 Stunden, 18 Stunden, 24 Stunden, 36 Stunden, 48 Stunden, 72 Stunden, 1 Woche, 10 Tage, 15 Tage, 1 Monat, 2 Monate, 3 Monate und 6 Monate.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die UND-Schaltung 1552 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 1552 wird ein Signal, das durch Invertieren des Signals 88 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überladung erzeugt wird, eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der UND-Schaltung 1552 wird das Ausgangssignal von dem L-Anschluss der Bestimmungseinheit 310 eingegeben. Die UND-Schaltung 1552 gibt das logische Produkt (UND) der beiden Eingangssignale aus. Das Signal 92, das von der UND-Schaltung 1552 ausgegeben wurde, wird an dem Eingangsanschluss des Transistors 1522 eingegeben.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die UND-Schaltung 1554 zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss. An einem der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 1554 wird ein Signal, das durch Invertieren des Signals 86 zum Einschalten der Schutzfunktion gegen Überentladung erzeugt wurde, eingegeben. An dem anderen Eingangsanschluss der UND-Schaltung 1554 wird das Ausgangssignal von dem H-Anschluss der Bestimmungseinheit 310 eingegeben. Die UND-Schaltung 1554 gibt das logische Produkt (UND) der beiden Eingangssignale aus. Das Signal 94, das von der UND-Schaltung 1554 ausgegeben wurde, wird an dem Eingangsanschluss des Transistors 1522 eingegeben.
  • Die Modulsteuereinheit 1040 kann hierdurch beispielsweise die Operation des Transistors 1522 auf der Grundlage (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210 (ii) der Spannung der Leitung 106, und (iii) der Spannung des positiven Anschlusses 212 der elektrischen Speichereinheit 210 steuern. Auch kann die Modulsteuereinheit 1040 beispielsweise die Operation des Transistors 1542 auf der Grundlage (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210, (ii) der Spannung der Leitung 106, und (iii) der Spannung des positiven Anschlusses 212 der elektrischen Speichereinheit 210 steuern.
  • 16 zeigt schematisch ein Beispiel für die Spannungseinstelleinheit 1430. Die in 16 offenbarte Spannungseinstelleinheit 1430 unterscheidet sich von der in Verbindung mit 15 beschriebenen Spannungseinstelleinheit 1430 dadurch, dass die Spannungseinstelleinheit 1430 einen bidirektionalen Gleichspannungswandler 1630 anstelle des Transistors 1522 und des Widerstands 1544 hat. Mit Bezug auf die Konfiguration, die anders als der vorbeschriebene Unterschied ist, kann die in 16 offenbarte Spannungseinstelleinheit 1430 die Merkmale haben, die diejenigen der entsprechenden Konfiguration der in Verbindung mit 15 beschriebenen Spannungseinstelleinheit 1430 ähnlich sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 parallel mit der Schalteinheit 230 zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 geschaltet. Beispielsweise ist ein Ende des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 elektrisch mit einem Ende der Schalteinheit 230 verbunden. Ein Ende des bidirektionalen DC-DC Wandlers 1630 kann über den positiven Anschluss 112 elektrisch mit der Leitung 106 verbunden sein. Andererseits ist das andere Ende des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 elektrisch mit dem anderen Ende der Schalteinheit 230 verbunden. Das andere Ende des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 kann elektrisch mit der elektrischen Speichereinheit 210 verbunden sein.
  • Der Nennstromwert des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 kann niedriger als der Nennstromwert der Schalteinheit 230 sein. Die Spezifikation des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 kann auf der Grundlage der Zeit bestimmt werden, die zum Laden der elektrischen Speichereinheit 210 von dem ersten SOC zu dem zweiten SOC erforderlich ist, wenn der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 in Betrieb ist. Beispielsweise beträgt der erste SOC 25%, und der zweite SOC beträgt 75%. Der erste SOC kann 20% betragen, und der zweite SOC kann 80% betragen. Auch kann der erste SOC 10% betragen, und der zweite SOC kann 90% betragen. Der erste SOC kann 0% betragen, und der zweite SOC kann 100% betragen. Beispiele für die vorgenannte Zeit enthalten 12 Stunden, 18 Stunden, 24 Stunden, 36 Stunden, 48 Stunden, 72 Stunden, 1 Woche, 10 Tage, 15 Tage, 1 Monat, 2 Monate, 3 Monate und 6 Monate.
  • Die Spezifikation des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 kann auf der Grundlage der Zeit bestimmt werden, die zum Entladen der elektrischen Speichereinheit 210 von dem ersten SOC zu dem zweiten SOC erforderlich ist, wenn der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 in Betrieb ist. Beispielsweise beträgt der erste SOC 75%, und der zweite SOC beträgt 25%. Der erste SOC kann 80% betragen, und der zweite SOC kann 20% betragen. Der erste SOC kann 90% betragen, und der zweite SOC kann 10% betragen. Der erste SOC kann 100% betragen, und der zweite SOC kann 0% betragen. Beispiele für die vorgenannte Zeit enthalten 12 Stunden, 18 Stunden, 24 Stunden, 36 Stunden, 48 Stunden, 72 Stunden, 1 Woche, 10 Tage, 15 Tage, 1 Monat, 2 Monate, 3 Monate und 6 Monate. Beispiele für die Spezifikation des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 enthalten den Nennstromwert und den Nennenergiewert.
  • Wenn ein bidirektionaler Gleichspannungswandler verwendet wird, um eine vollständige Alternative zu der Schalteinheit 230 zu sein, wird ein großer und kostenaufwendiger bidirektionaler Gleichspannungswandler verwendet. Jedoch überträgt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 beispielweise eine elektrische Energie von einem elektrischen Speichermodul 1410 zu einem anderen elektrischen Speichermodul 1410 durch Verwendung der Periode während der das elektrische Speichersystem 100 angehalten ist. Daher kann die Fähigkeit des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 beträchtlich niedriger sein als in dem Fall, in welchem ein bidirektionaler Gleichspannungswandler verwendet wird, um eine vollständige Alternative zu der Schalteinheit 230 zu sein.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 durch die Modulsteuereinheit 1040 gesteuert werden. Die Modulsteuereinheit 1040 steuert beispielsweise die Operation des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 1630 auf der Grundlage (i) der Spannung oder des SOC der elektrischen Speichereinheit 210, (ii) der Spannung der Leitung 106, und (iii) der Spannung des positiven Anschlusses 212 der elektrischen Speichereinheit 210.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 eine elektrische Energie zu einer optionalen Zeit von der elektrischen Speichereinheit 210 zu der Leitung 106 übertragen. Auch kann der bidirektionale Gleichspannungswandler 1630 eine elektrische Energie zu einer optionalen Zeit von der Leitung 106 zu der elektrischen Speichereinheit 210 übertragen.
  • 17 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1710. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das elektrische Speichermodul 1710 von dem elektrischen Speichermodul 1410 und dergleichen dadurch, dass die Modulsteuereinheit 1040 zumindest eines von einem Rücksetzsignal des Schutzes gegen Überentladung und einem Rücksetzsignal des Schutzes gegen Überladung zu der Schutzeinheit 250 sendet bei der Entscheidung zur Freigabe von zumindest einer von der Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung und der Verriegelung des Schutzes gegen Überladung. Auch unterscheidet sich das elektrische Speichermodul 1710 von dem elektrischen Speichermodul 1410 und dergleichen dadurch, dass die Schutzeinheit 250 zumindest eine von der Verriegelung des Schutzes gegen Überentladung und der Verriegelung des Schutzes gegen Überladung freigibt durch Steuern der Schalteinheit 230 nach Empfang des Rücksetzsignals. Mit Bezug auf die Konfiguration, die eine andere als die vorbeschriebenen Unterschiede ist, kann das elektrische Speichermodul 1710 die Merkmale haben, die ähnlich denen der entsprechenden Konfiguration des elektrischen Speichermoduls 1410 und dergleichen sind.
  • In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde das elektrische Speichersystem 100 unter Verwendung des Falles als ein Beispiel detailliert beschrieben, in dem die Schalteinheit, wie die Schalteinheit 230, die Schalteinheit 630 und die Schalteinheit 730, innerhalb des elektrischen Speichermoduls, wie das elektrische Speichermodul 110, das elektrische Speichermodul 710, das elektrische Speichermodul 1010, das elektrische Speichermodul 1410 und das elektrische Speichermodul 1710, angeordnet sind. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 100 nicht auf jedes oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Schalteinheit außerhalb des elektrischen Speichermoduls angeordnet sein. Beispielsweise ist die Schalteinheit zwischen dem Verbindungsanschluss 102 des elektrischen Speichersystems 100 und dem positiven Anschluss jedes elektrischen Speichermoduls angeordnet. Die Schalteinheit kann zwischen dem Verbindungsanschluss 104 des elektrischen Speichersystems 100 und dem negativen Anschluss jedes elektrischen Speichermoduls angeordnet sein. Die oben beschriebene Schalteinheit, die innerhalb oder außerhalb jedes elektrischen Speichermoduls angeordnet ist, wird manchmal als eine jedem elektrischen Speichermodul entsprechende Schalteinheit bezeichnet.
  • 18 zeigt schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines elektrischen Speichermoduls 1810. 18 zeigt schematisch ein Beispiel für einen Zustand, in dem das elektrische Speichersystem 100 einschließlich des elektrischen Speichermoduls 1810 elektrisch mit der Ladevorrichtung 14 verbunden ist.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das elektrische Speichermodul 1810 von dem elektrischen Speichermodul 110, dem elektrischen Speichermodul 710, dem elektrischen Speichermodul 1010, dem elektrischen Speichermodul 1410 oder dem elektrischen Speichermodul 1710 dahingehend, dass es jede der Mehrzahl von elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 bilden, aus einem Typ von Sekundärbatterie zusammengesetzt ist, der eine Erhaltungsladung unterstützen kann, und dass das elektrische Speichermodul 1810 die Erhaltungsladeeinheit 1820 enthält. Das elektrische Speichermodul 1810 kann hinsichtlich der Konfiguration mit Ausnahme des oben beschriebenen Unterschieds ähnliche Merkmale aufweisen wie die der Konfiguration, die dem oben beschriebenen elektrischen Speichermodul entsprechen. Als Beispiel kann das elektrische Speichermodul 1810 sowohl die Spannungseinstelleinheit 1430 als auch die Erhaltungsladeeinheit 1820 enthalten.
  • Im Allgemeinen, wenn ein Batteriesystem der Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung dargestellt wird, in der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip keine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht, kann die Sekundärbatterie eine Erhaltungsladung unterstützen. Andererseits, wenn ein Batteriesystem der Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung dargestellt wird, in der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip eine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht, kann die Sekundärbatterie nicht eine Erhaltungsladung unterstützen. Beispiele einer Sekundärbatterie, die eine Erhaltungsladung unterstützt, können eine Bleibatterie, Nickel-Wasserstoff Batterie (einschließlich eine NiMH Batterie), Nickel-Cadmium Batterie und dergleichen umfassen. Beispiele einer Sekundärbatterie, die keine Erhaltungsladung unterstützen können, umfassen eine Lithium-Batterie (einschließlich einer Lithium-Ionen-Polymer-Batterie und einer Festkörperbatterie) und dergleichen umfassen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Erhaltungsladeeinheit 1820 parallel mit der Schalteinheit 230 zwischen der Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 geschaltet. Die Erhaltungsladeeinheit 1820 kann einen höheren Widerstand haben als die Schalteinheit 230. Mit anderen Worten ist der Widerstandswert in einem Fall, in dem ein Strom über die Erhaltungsladungseinheit 1820 zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließt, höher als der Widerstandswert in einem Fall, in dem ein Strom über die Schalteinheit 230 zwischen der Leitung 106 und der elektrischen Speichereinheit 210 fließt.
  • In der vorliegenden Ausführung bewirkt die Erhaltungsladeeinheit 1820, dass ein Strom in Richtung von der Leitung 106 zu der elektrischen Speichereinheit 210 fließt. Andererseits unterdrückt die Erhaltungsladeeinheit 1820 einen Stromfluss in die Richtung von der elektrischen Speichereinheit 210 zur Leitung 106. Zum Beispiel verhindert die Erhaltungsladeeinheit 1820, dass ein Strom in die Richtung von der elektrischen Speichereinheit 210 zur Leitung 106 fließt.
  • Es ist zu beachten, dass in dem in 18 gezeigten Ausführungsbeispiel das elektrische Speichersystem 100 das elektrische Speichermodul 1810 und ein weiteres elektrisches Speichermodul (nicht abgebildet) enthalten kann. In diesem Fall sind das elektrische Speichermodul 1810 und das andere elektrische Speichermodul über die Leitung 106 parallel verbunden. Wenn das elektrische Speichersystem 100 eine Mehrzahl von elektrischen Speichermodulen umfasst, kann das elektrische Speichersystem 100 ein oder mehrere elektrische Speichermodule 1810 enthalten. Darüber hinaus kann mindestens eines von mehreren elektrischen Speichermodulen eine Sekundärbatterie sein, in der alle elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls bilden, keine Erhaltungsladung unterstützen können.
  • Wie oben beschrieben, wird das elektrische Speichersystem 100 aufgebaut, indem verschiedene Typen von Sekundärbatterien parallel kombiniert werden, so dass ein Energieversorgungssystem aufgebaut werden kann, bei dem mindestens eine der Eigenschaften Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Ladeleistung, Entladeleistung, Energieeffizienz, Temperaturcharakteristik und Kosteneffizienz besser ist als bei einem elektrischen Speichersystem 100, das aus einem einzigen Typ von Sekundärbatterien besteht. Zum Beispiel hat die Bleibatterie eine relativ geringe Energieeffizienz beim Laden und Entladen, aber sie arbeitet in einem relativ weiten Temperaturbereich. Auf der anderen Seite hat die Lithium-Ionen Batterie eine hohe Energieeffizienz beim Laden und Entladen, aber sie hat ein Problem bezüglich eines Betriebs in einem Tieftemperaturbereich und einem Hochtemperaturbereich. Wenn also ein elektrisches Speichermodul einschließlich der elektrischen Speichereinheit 210, die aus einer Bleibatterie besteht, und das elektrische Speichermodul einschließlich der elektrischen Speichereinheit 210, die aus einer Lithium-Ionen Batterie besteht, parallel geschaltet werden, kann ein Energieversorgungssystem aufgebaut werden, das in einem weiten Temperaturbereich arbeitet und zudem eine hohe Energieeffizienz aufweist.
  • Darüber hinaus arbeitet eine Nickel-Wasserstoff-Batterie (zum Beispiel eine NiMH-Batterie) bei niedrigen Temperaturen besser und kann sofort mehr Energie liefern als eine Lithium-Ionen Batterie. Wenn also ein elektrisches Speichermodul einschließlich der elektrischen Speichereinheit 210, die aus einer Nickel-Wasserstoff Batterie besteht, und ein elektrisches Speichermodul einschließlich der elektrischen Speichereinheit 210, die aus einer Lithium-lonen Batterie besteht, parallel geschaltet werden, kann ein Energieversorgungssystem aufgebaut werden, das in einem weiten Temperaturbereich arbeitet, augenblicklich hohe Leistung liefern kann und eine große Batteriekapazität hat.
  • Wie oben beschrieben, gewinnt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schutzeinheit 250 des elektrischen Speichermoduls 1810 Zustandsinformationen, die einen Zustand jeder einer Mehrzahl von elektrischen Speicherzellen angeben, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten sind. Beispiele für Zustandsinformationen sind beispielsweise die Informationen über die Anschlussspannung jeder elektrischen Speicherzelle (manchmal als Batteriespannung bezeichnet), die Informationen über die Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche jeder elektrischen Speicherzelle und ähnliches. Die Zustandsinformationen können die Informationen sein, die angeben, dass die Anschlussspannung jeder elektrischen Speicherzelle nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
  • Darüber hinaus empfängt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Modulsteuereinheit 240 von der Schutzeinheit 250 ein Signal, das die oben beschriebenen Zustandsinformationen anzeigt. Die Modulsteuereinheit 240 analysiert die von der Schutzeinheit 250 erhaltenen Zustandsinformationen, um festzustellen, ob ein Zustand von mindestens einer der mehreren elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 bilden, eine Vollladebedingung erfüllt, die anzeigt, dass die elektrische Speicherzelle voll geladen ist. Wenn festgestellt wird, dass ein Zustand von mindestens einer der mehreren elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 bilden, die Vollladebedingung erfüllt, steuert die Modulsteuereinheit 240 die Schalteinheit 230 derart, dass die Schalteinheit 230 die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 elektrisch trennt. Dabei kann die Verschlechterung oder Beschädigung der elektrischen Speichereinheit 210 aufgrund von Überladung oder übermäßiger Entladung unterdrückt werden.
  • Wenn in einem Ausführungsbeispiel die Batteriespannung von mindestens einer der mehreren elektrischen Speicherzellen höher ist als ein vorbestimmter erster Schwellenwert, stellt die Modulsteuereinheit 240 fest, dass die Vollladebedingung erfüllt ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel stellt die Modulsteuereinheit 240 fest, dass die Vollladungsbedingung erfüllt ist, wenn der pro Zeiteinheit ansteigende Gradient der Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche von mindestens einer der mehreren elektrischen Speicherzellen höher ist als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert.
  • Im Übrigen, wenn die Schalteinheit 230 die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 elektrisch trennt, wird möglicherweise zumindest ein Teil einer Mehrzahl von elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, nicht vollständig geladen. In dieser Hinsicht erlaubt das elektrische Speichermodul 1810, das die Erhaltungsladeeinheit 1820 enthält, nach dem vorliegenden Ausführungseispiel das Laden der elektrischen Speichereinheit 210 fortzusetzen, nachdem die Schalteinheit 230 die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 elektrisch trennt, solange die Ladevorrichtung 14 den Ladevorgang fortsetzt. Da außerdem entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jede von mehreren elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 bilden, aus einem Typ Sekundärbatterie besteht, der eine Erhaltungsladung unterstützen kann, führt die nach der vollen Ladung fortgesetzte Ladung im Prinzip nicht zu einer irreversiblen Zersetzung oder Reaktion der elektrischen Speicherzelle aufgrund einer Überladung. Daher kann nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ladung der nicht voll geladenen elektrischen Speicherzelle fortgesetzt werden, wobei die Verschlechterung oder Beschädigung der voll geladenen elektrischen Speicherzelle unterdrückt wird.
  • Das elektrische Speichermodul 1810 kann ein Beispiel für eine erste elektrische Speichervorrichtung sein. Die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 kann ein Beispiel für die erste elektrische Speichereinheit sein. Jede der elektrischen Speicherzellen 222 und der elektrischen Speicherzellen 224, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, kann ein Beispiel für die erste elektrische Speicherzelle sein.
  • Im elektrischen Speichersystem 100 kann ein anderes elektrisches Speichermodul, das parallel zum elektrischen Speichermodul 1810 anschließbar ist, ein Beispiel für eine zweite elektrische Speichervorrichtung sein. Die elektrische Speichereinheit 210 des anderen elektrischen Speichermoduls kann ein Beispiel für die zweite elektrische Speichereinheit sein. Jede der elektrischen Speicherzellen 222 und der elektrischen Speicherzellen 224, die die elektrische Speichereinheit 210 eines anderen elektrischen Speichermoduls bilden, kann ein Beispiel für die zweite elektrische Speicherzelle sein.
  • Die Erhaltungsladeeinheit 1820 kann ein Beispiel für die Beschränkungseinheit sein. Ein Typ der Sekundärbatterie, der Erhaltungsladungen unterstützen kann, kann ein Beispiel für den ersten Typ der Sekundärbatterie sein. Ein Typ der Sekundärbatterie, der Erhaltungsladungen nicht unterstützen kann, kann ein Beispiel für den zweiten Typ der Sekundärbatterie sein. Die Modulsteuereinheit 240 kann ein Beispiel für die Schaltsteuereinheit sein. Die Schutzeinheit 250 kann ein Beispiel für die Zustandsinformation-Gewinnungseinheit sein.
  • Es ist zu beachten, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Speichersystem 100 ausführlich anhand eines Beispiels beschrieben wird, bei dem die Modulsteuereinheit 240 das Signal von der Schutzeinheit 250 empfängt und die Schalteinheit 230 steuert. Jedoch ist das elektrische Speichersystem 100 nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Systemsteuereinheit 140 das Signal der Schutzeinheit 250 empfangen und die Schalteinheit 230 steuern. In diesem Fall kann die Systemsteuereinheit 140 ein Beispiel für die Schaltsteuereinheit sein.
  • 19 zeigt schematisch ein Beispiel für den inneren Aufbau der Erhaltungsladeeinheit 1820. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Erhaltungsladeeinheit 1820 die Strombeschränkungseinheit 1940 und die Stromrichtungsbeschränkungseinheit 1950.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel begrenzt die Strombeschränkungseinheit 1940 die aktuelle Menge bzw. Höhe des durch die Erhaltungsladeeinheit 1820 fließenden Stroms. Die Strombeschränkungseinheit 1940 kann einen höheren Widerstand haben als die Schalteinheit 230. Die Strombeschränkungseinheit 1940 kann mindestens einen von dem Festwiderstand, dem variablen Widerstand, dem Konstantstromkreis und einem Konstantleistungskreis aufweisen. Die Strombeschränkungseinheit 1940 kann einen PTC Thermistor aufweisen. Während die elektrische Speichereinheit 210 durch Erhaltungsladung geladen wird, kann der durch die Strombeschränkungseinheit 1940 fließende Strom die Temperatur der Strombeschränkungseinheit 1940 erhöhen. Sogar in diesem Fall verringert der in der Strombegrenzungseinheit 1940 enthaltene PTC-Thermistor nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die durch die Strombegrenzungseinheit 1940 fließende Strommenge, wenn die Temperatur der Strombegrenzungseinheit 1940 steigt. So kann, während die elektrischen Speichereinheit 210 mit der Erhaltungsladung geladen wird, die Temperatur der aktuellen Strombeschränkungseinheit 1940 innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereichs gehalten werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stromrichtungsbeschränkungseinheit 1950 mit der Strombeschränkungseinheit 1940 in Reihe geschaltet. Die Stromrichtungsbeschränkungseinheit 1950 bewirkt einen Stromfluss in die Richtung von der Leitung 106 zu der elektrischen Speichereinheit 210. Andererseits verhindert die Stromrichtungsbeschränkungseinheit 1950, dass der Strom in Richtung von der elektrischen Speichereinheit 210 zur Leitung 106 fließt. Die Stromrichtungsbeschränkungseinheit 1950 kann eine Diode aufweisen. Die oben beschriebene Diode kann so angeordnet werden, dass die Richtung von der Leitung 106 zur elektrischen Speichereinheit 210 die Vorwärtsrichtung ist.
  • 20 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines elektrischen Speichersystems 100. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das elektrische Speichersystem 100 das elektrische Speichermodul 110, das die Erhaltungsladungseinheit 1820 nicht enthält. Das elektrische Speichersystem 100 kann eine Mehrzahl von elektrischen Speichermodulen 110 enthalten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das elektrische Speichersystem 100 das elektrische Speichermodul 1810, das die Erhaltungsladungseinheit 1820 enthält. Das elektrische Speichersystem 100 kann die Mehrzahl von elektrischen Speichermodulen 1810 enthalten. Das in 20 gezeigte elektrische Speichersystem 100 kann mit Ausnahme der oben beschriebenen Komponenten ähnliche Komponenten wie das in 1 bis 17 gezeigte elektrische Speichersystem 100 aufweisen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Typ der elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, von dem Typ der elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet. In einem Ausführungsbeispiel kann die elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, eine Sekundärbatterie sein, die keine Erhaltungsladung unterstützen kann. Die elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, kann eine Sekundärbatterie sein, die eine Erhaltungsladung unterstützen kann.
  • Selbst wenn nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schalteinheit 230 die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 und die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 elektrisch getrennt hat, wird jede elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, mit dem Verfahren der Erhaltungsladung geladen. Infolgedessen werden die SOCs jeder elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, angeglichen.
  • In diesem Fall können das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 1810 mit einem Ladeverfahren mit konstantem Strom und konstanter Spannung (manchmal auch als CCCV bezeichnet) geladen werden. Darüber hinaus kann die eingestellte Spannung, die anzeigt, dass jede elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, voll geladen ist, niedriger sein als die eingestellte Spannung jeder elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, die mit einem Konstantspannungs-Ladeverfahren geladen wird.
  • Die eingestellte Spannung, die anzeigt, dass jede elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, vollständig geladen ist, wird vorzugsweise so eingestellt, dass mindestens eine der mehreren elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, während eines Zeitraums vollständig geladen wird, in dem das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 1810 mit einem Konstantstrom-Ladeverfahren geladen werden. Beispiele für ein Verfahren zur Bestimmung, ob eine elektrische Speicherzelle während eines Zeitraums, in dem die elektrische Speicherzelle mit dem Konstantstrom-Ladeverfahren geladen wird, vollständig geladen ist, sind das -ΔV gesteuerte Ladeverfahren, das dT/dt gesteuerte Ladeverfahren, das stufengesteuerte Ladeverfahren, das zeitgesteuerte Ladeverfahren und ähnliches.
  • Nachdem also die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 1810 die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch trennt, trennt die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 110 die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch. Somit kann das elektrische Speichersystem 100 eine größere Menge an Elektrizität sammeln als in dem Fall, in dem die eingestellte Spannung, die anzeigt, dass jede elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, voll geladen ist, höher ist als die eingestellte Spannung jeder elektrischen Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, die mit einem Konstantspannungs-Ladeverfahren geladen wird.
  • Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform das elektrische Speichersystem 100 ausführlich anhand eines Beispiels beschrieben wurde, in dem das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 1810 mit dem CCCV-Verfahren geladen werden. Das Ladeverfahren des elektrischen Speichermoduls 110 und des elektrischen Speichermoduls 1810 ist jedoch nicht auf das CCCV-Verfahren beschränkt. Jedes Ladeverfahren kann für das Ladeverfahren des elektrischen Speichermoduls 110 und des elektrischen Speichermoduls 1810 angepasst werden. Beispielweise können das elektrische Speichermodul 110 und das elektrische Speichermodul 1810 mit dem Konstantstrom-Impulsstromverfahren geladen werden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 bildet, eine Sekundärbatterie sein, die nicht eine Kennlinie der Batteriespannung in einem überladenen Zustand hat, die von der Spitzenspannung durch ΔV abnimmt (manchmal als -ΔV-Kennlinie bezeichnet). Die elektrische Speicherzelle, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bildet, kann eine Sekundärbatterie sein, die eine Kennlinie der Batteriespannung in einem überladenen Zustand hat, die von der Spitzenspannung um ΔV abnimmt. In diesem Fall kann die Gesamtbatteriekapazität der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 geringer sein als die Gesamtbatteriekapazität der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110. Somit hat der Spannungsabfall aufgrund der -ΔV-Kennlinie der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 einen relativ geringen Wirkung auf die Spannungsschwankung des elektrischen Speichersystems 100.
  • Beispiele der Sekundärbatterie, die keine -ΔV-Kennlinie hat, umfassen eine Lithium Batterie, eine Lithium-Ionen Batterie (einschließlich eine Lithium-lonen-Polymer Batterie und eine Festkörperbatterie), eine Bleibatterie und dergleichen. Beispiele für eine Sekundärbatterie mit der -ΔV-Kennlinie sind eine Nickel-Wasserstoff Batterie (einschließlich einer NiMH Batterie), eine Nickel-Cadmium Batterie und dergleichen.
  • 21 zeigt schematisch ein Beispiel Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100. Die durchgezogene Linie 2122 zeigt ein Beispiel für die Stromänderung der Sekundärbatterie mit der Kennlinie -ΔV, während die Batterie geladen wird. Die gestrichelte Linie 2124 zeigt ein Beispiel für die Stromänderung der Batterie, die nicht die Kennlinie -ΔV hat, während die Batterie geladen wird. Die durchgezogene Linie 2142 zeigt ein Beispiel für die Spannungsänderung der Sekundärbatterie mit der Kennlinie -ΔV, während die Batterie geladen wird. Die gestrichelte Linie 2144 zeigt ein Beispiel für die Spannungsänderung der Batterie, die nicht die Kennlinie -ΔV hat, während die Batterie geladen wird.
  • 22 zeigt schematisch ein Beispiel für die Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100 in einem Fall, in dem das elektrische Speichersystem 100 das einzelne elektrische Speichermodul 110 und das einzelne elektrische Speichermodul 1810 umfasst. Die gekrümmte Linie 2232 zeigt die Temperaturschwankung an der Fläche oder in der Nähe der Fläche der elektrischen Speicherzelle an, die unter den mehreren elektrischen Speicherzellen, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten sind, dem vollständig geladenen Zustand am nächsten kommt. Die gekrümmte Linie 2242 zeigt die Spannungsschwankung der Batterie der elektrischen Speicherzelle an, die unter den mehreren elektrischen Speicherzellen, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten sind, dem vollständig geladenen Zustand am nächsten kommt. Die gekrümmte Linie 2262 zeigt die Spannungsschwankung der Batterie der elektrischen Speicherzelle an, die unter den mehreren elektrischen Speicherzellen, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 enthalten sind, dem vollständig geladenen Zustand am nächsten kommt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel startet das Laden zum Zeitpunkt t0. Zum Zeitpunkt t1 steigt die Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche der elektrischen Speicherzelle, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten ist, stark an. Dann steuert die Modulsteuereinheit 240 des elektrischen Speichermoduls 1810 die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 1810, um die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch zu trennen. Dadurch erhöht sich der Ladestrom für das elektrische Speichermodul 110. Zum Zeitpunkt t2 endet die CC-Ladung und die CV-Ladung beginnt. Zum Zeitpunkt t3 ist die Ladung abgeschlossen. Insbesondere steuert die Modulsteuereinheit 240 des elektrischen Speichermoduls 110 die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 110, um die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch zu trennen.
  • Es ist zu beachten, dass die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 während eines Zeitraums von Zeit t1 bis Zeit t3 über die Erhaltungsladeeinheit 1820 mit einem Ladestrom versorgt wird. So werden während eines Zeitraums von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t3 die SOCs der Vielzahl von elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, ausgeglichen.
  • 23 zeigt schematisch ein Beispiel für die Ladekennlinie des elektrischen Speichersystems 100 in einem Fall, in dem das elektrische Speichersystem 100 das einzelne elektrische Speichermodul 110 und die zwei elektrischen Speichermodule 1810 umfasst. In 23 sind die gleichen Bauteile wie in 22 mit der gleichen Bezugszeichen wie in 22 gekennzeichnet und werden hier nicht beschrieben. Die gekrümmte Linie 2332 zeigt die Temperaturschwankung an der Fläche oder in der Nähe der Fläche der elektrischen Speicherzelle an, die unter den mehreren elektrischen Speicherzellen, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten sind, dem vollständig geladenen Zustand am zweitnächsten kommt. Die gekrümmte Linie 2342 zeigt die Spannungsschwankung der Batterie der elektrischen Speicherzelle an, die unter den mehreren elektrischen Speicherzellen, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten sind, dem vollständig geladenen Zustand am zweitnächsten kommt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel startet das Laden zum Zeitpunkt t0. Zum Zeitpunkt t1 steigt die Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche der elektrischen Speicherzelle, die in der elektrischen Speichereinheit 210 eines elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten ist, stark an. Dann steuert die Modulsteuereinheit 240 eines elektrischen Speichermoduls 1810 die Schalteinheit 230 eines elektrischen Speichermoduls 1810, um die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 1810 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch zu trennen. Dadurch erhöht sich der Ladestrom für das elektrische Speichermodul 110 und die anderen elektrischen Speichermodule 1810.
  • Zum Zeitpunkt t2 steigt die Temperatur an der Fläche oder in der Nähe der Fläche der elektrischen Speicherzelle, die in der elektrischen Speichereinheit 210 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810 enthalten ist, stark an. Dann steuert die Modulsteuereinheit 240 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810 die Schalteinheit 230 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810, um die elektrische Speichereinheit 210 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch zu trennen. Dadurch erhöht sich der Ladestrom für das elektrische Speichermodul 110. Zum Zeitpunkt t3 endet die CC-Ladung und die CV-Ladung beginnt. Zum Zeitpunkt t4 ist die Ladung abgeschlossen. Insbesondere steuert die Modulsteuereinheit 240 des elektrischen Speichermoduls 110 die Schalteinheit 230 des elektrischen Speichermoduls 110, um die elektrische Speichereinheit 210 des elektrischen Speichermoduls 110 und die Leitung 106 des elektrischen Speichersystems 100 elektrisch zu trennen.
  • Es ist zu beachten, dass die elektrische Speichereinheit 210 eines elektrischen Speichermoduls 1810 während eines Zeitraums vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 über die Erhaltungsladeeinheit 1820 mit einem Ladestrom versorgt wird. So werden während eines Zeitraums von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 die SOCs der Vielzahl von elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 eines elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, ausgeglichen. Auch wird die elektrische Speichereinheit 210 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810 während eines Zeitraums vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4 über die Erhaltungsladeeinheit 1820 mit einem Ladestrom versorgt. So werden während eines Zeitraums von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t4 die SOCs der Vielzahl von elektrischen Speicherzellen, die die elektrische Speichereinheit 210 des anderen elektrischen Speichermoduls 1810 bilden, ausgeglichen.
  • Während die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist der technische Bereich der Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen hinzugefügt werden können. Auch können, sofern kein technischer Widerspruch vorliegt, die in einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale bei einem anderen Ausführungsbeispiel angewendet werden. Es ist auch anhand des Bereichs der Ansprüche ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele, denen derartige Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt sind, in dem technischen Bereich der Erfindung enthalten sein können.
  • Die Operationen, Vorgänge, Schritte und Stufen jedes Prozesses, der durch eine Vorrichtung, ein System, ein Programm und ein Verfahren, die in den Ansprüchen, Ausführungsbeispielen oder Diagrammen gezeigt sind, durchgeführt wird, in jeder Reihenfolge durchgeführt werden können, solange wie die Reihenfolge nicht durch „vor“, „bevor“ oder dergleichen angezeigt wird, und solange wie das Ausgangssignal eines vorhergehenden Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst wenn der Prozessfluss unter Verwendung von Begriffen wie „erste“ oder „nächste“ in den Ansprüchen, Ausführungsbeispielen oder Diagrammen beschrieben ist, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Prozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.
  • Bezugszeichenliste
  • 12
    Lastvorrichtung;
    14
    Ladevorrichtung;
    52
    Signal;
    54
    Signal;
    82
    Signal;
    86
    Signal;
    88
    Signal;
    92
    Signal;
    94
    Signal;
    100
    elektrisches Speichersystem;
    102
    Verbindungsanschluss;
    104
    Verbindungsanschluss;
    106
    Leitung;
    110
    elektrisches Speichermodul;
    112
    Anschluss;
    114
    Anpositiver negativer
    120
    elektrisches Speichermodul;
    122
    positiver Anschluss;
    124
    negativer Anschluss;
    140
    Systemsteuereinheit;
    210
    elektrische Speichereinheit;
    212
    positiver Anschluss;
    214
    negativer Anschluss;
    222
    elektrische Speicherzelle;
    224
    elektrische Speicherzelle;
    230
    Schalteinheit;
    240
    Modulsteuereinheit;
    250
    Schutzeinheit;
    260
    Ausgleichskorrektureinheit;
    310
    Bestimmungseinheit;
    320
    Empfangseinheit;
    330
    Signalerzeugungseinheit;
    340
    Modulin- formations-Erwerbseinheit;
    350
    Modulinformations-Speichereinheit;
    360
    Modulinformations-Sendeeinheit;
    410
    Zustandsverwaltungseinheit;
    420
    Modulauswahleinheit;
    430
    Signalerzeugungseinheit;
    510
    Transistor;
    512
    Widerstand;
    514
    Widerstand;
    516
    Diode;
    520
    Transistor;
    522
    Widerstand;
    524
    Widerstand;
    526
    Diode;
    530
    Widerstand;
    532
    Transistor;
    540
    Transistor;
    542
    Widerstand;
    552
    Widerstand;
    554
    Widerstand;
    560
    Transistor;
    570
    Kondensator;
    572
    Widerstand;
    580
    Transistor;
    592
    Schalter;
    594
    Schalter;
    630
    Schalteinheit;
    632
    Relais;
    710
    elektrisches Speichermodul;
    730
    Schalteinheit
    842
    parasitäre Diode;
    844
    parasitäre Diode;
    852
    logische Schaltung;
    854
    logische Schaltung;
    900
    elektrisches Speichersystem;
    902
    Diode;
    904
    Diode;
    1010
    elektrisches Speichermodul;
    1020
    Stromerfassungselement;
    1040
    Modulsteuereinheit;
    1120
    Stromüberwachungseinheit;
    1122
    Stromerfassungseinheit;
    1124
    Richtungsbestimmungseinheit;
    1260
    ODER-Schaltung;
    1272
    UND-Schaltung;
    1274
    UND-Schaltung;
    1282
    ODER-Schaltung;
    1284
    ODER-Schaltung;
    1310
    Widerstand;
    1410
    elektrisches Speichermodul;
    1430
    Spannungseinstelleinheit;
    1522
    Transistor;
    1524
    Widerstand;
    1542
    Transistor;
    1544
    Widerstand;
    1552
    UND-Schaltung;
    1554
    UND-Schaltung;
    1630
    bidirektionaler Gleichspannungswandler;
    1710
    elektrisches Speichermodul;
    1810
    elektrisches Speichermodul;
    1820
    Erhaltungsladeeinheit;
    1940
    Strom- beschränkungseinheit;
    1950
    Stromrichtungsbeschränkungseinheit;
    2122
    durchgezogene Linie;
    2124
    gestrichelte Linie;
    2142
    durchgezogene Linie;
    2144
    gestrichelte Linie;
    2232
    gekrümmte Linie;
    2242
    gekrümmte Linie;
    2262
    gekrümmte Linie;
    2332
    gekrümmte Linie;
    2342
    gekrümmte Linie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP H1198708 [0002]
    • WO 2017/086349 [0002]

Claims (9)

  1. Elektrisches Speichersystem, umfassend: eine Schalteinheit, die zwischen einer ersten elektrischen Speichereinheit einer ersten elektrischen Speichervorrichtung, die ausgebildet ist, parallel zu einer zweiten elektrischen Speichervorrichtung anschließbar zu sein, und einer Leitung angeordnet ist, die die erste elektrische Speichervorrichtung und die zweite elektrische Speichervorrichtung elektrisch verbindet, wobei die Schalteinheit ausgebildet ist, eine elektrische Verbindungsbeziehung zwischen der Leitung und der ersten elektrischen Speichereinheit zu schalten; und eine Beschränkungseinheit, die parallel zu der Schalteinheit zwischen die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit geschaltet ist, einen höheren Widerstand aufweist als die Schalteinheit und ausgebildet ist, einen Strom zu veranlassen, in eine Richtung von der Leitung zu der ersten elektrischen Speichereinheit zu fließen und einen Strom zu unterdrücken, der in eine Richtung von der ersten elektrischen Speichereinheit zu der Leitung fließt, wobei die erste elektrische Speichereinheit eine Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, die in Reihe geschaltet sind, umfasst, die zweite elektrische Speichervorrichtung eine zweite elektrische Speichereinheit aufweist, die eine Mehrzahl von zweiten elektrischen Speicherzellen, die in Reihe geschaltet sind, umfasst, jede der mehreren ersten elektrischen Speicherzellen ein erster Typ von Sekundärbatterie ist, jede der Mehrzahl von zweiten elektrischen Speicherzellen ein zweiter Typ von Sekundärbatterie ist, ein Batteriesystem des ersten Typs von Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung dargestellt wird, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip keine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht, und ein Batteriesystem des zweiten Typs von Sekundärbatterie mit einer chemischen Gleichung dargestellt wird, bei der ein anhaltender Überladungszustand im Prinzip eine irreversible Veränderung des Batteriesystems verursacht.
  2. Elektrisches Speichersystem nach Anspruch 1, wobei die Beschränkungseinheit enthält: eine Strombeschränkungseinheit, die ausgebildet ist, einen Strombetrag eines Stroms zu begrenzen, der durch die Beschränkungseinheit fließt; und eine Stromrichtungsbeschränkungseinheit, die mit der Strombeschränkungseinheit in Reihe geschaltet ist und die ausgebildet ist, einen Strom zu veranlassen, in eine Richtung von der Leitung zu der ersten elektrischen Speichereinheit zu fließen, und zu verhindern, dass ein Strom in eine Richtung von der ersten elektrischen Speichereinheit zu der Leitung fließt.
  3. Elektrisches Speichersystem nach Anspruch 2, bei dem die Strombeschränkungseinheit einen PTC-Thermistor enthält.
  4. Elektrisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Typ von Sekundärbatterie eine Kennlinie einer Batteriespannung in einem überladenen Zustand aufweist, die von einer Spitzenspannung um ΔV abnimmt, der zweite Typ von Sekundärbatterie keine Kennlinie einer Batteriespannung in einem überladenen Zustand aufweist, die von einer Spitzenspannung um ΔV abnimmt, und eine Batteriekapazität der ersten elektrischen Speichereinheit niedriger ist als eine Batteriekapazität der zweiten elektrischen Speichereinheit.
  5. Elektrisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektrische Speichersystem mit einem Konstantstrom-Konstantspannungs-Ladeverfahren (CCCV) geladen wird, und eine eingestellte Spannung, die anzeigt, dass jede der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen voll geladen ist, niedriger ist als eine eingestellte Spannung jeder der Mehrzahl von zweiten elektrischen Speicherzellen, die mit einem Konstantspannungs-Ladeverfahren geladen wird.
  6. Elektrisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, außerdem umfassend: eine Zustandsinformation-Gewinnungseinheit, die ausgebildet ist, Zustandsinformationen zu erhalten, die einen Zustand jeder der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen anzeigen; und eine Schaltsteuereinheit, die ausgebildet ist, die Schalteinheit zu steuern, wobei die Schaltsteuereinheit ausgebildet ist, die Schalteinheit so zu steuern, dass, wenn ein Zustand von mindestens einer der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, der von Zustandsinformationen angezeigt wird, die von der Zustandsinformation-Gewinnungseinheit erhalten werden, eine Vollladebedingung erfüllt, die anzeigt, dass der erste Typ der Sekundärbatterie voll geladen ist, die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt.
  7. Elektrisches Speichersystem nach Anspruch 6, wobei die Zustandsinformationen Informationen enthalten, die eine Batteriespannung jeder der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen angeben, und die Schaltsteuereinheit ausgebildet ist, die Schalteinheit so zu steuern, dass, wenn eine Batteriespannung von mindestens einer der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, die von den Zustandsinformationen angezeigt wird, höher als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist, die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt.
  8. Elektrisches Speichersystem nach Anspruch 7, wobei die Zustandsinformationen Informationen enthalten, die eine Temperatur auf einer Fläche oder nahe der Fläche jeder der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen angeben, und die Schaltsteuereinheit ausgebildet ist, die Schalteinheit so zu steuern, dass, wenn ein steigender Gradient pro Zeiteinheit einer Temperatur auf einer Fläche oder nahe der Fläche von mindestens einer der Mehrzahl von ersten elektrischen Speicherzellen, die von den Zustandsinformationen angezeigt wird, höher als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist, die Schalteinheit die Leitung und die erste elektrische Speichereinheit elektrisch trennt.
  9. Elektrisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die erste elektrische Speichervorrichtung die Schalteinheit und die Beschränkungseinheit umfasst und ausgebildet ist, an die Leitung anschließbar und davon entfernbar ist.
DE112019005193.8T 2018-10-19 2019-10-18 Elektrisches speichersystem Pending DE112019005193T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-197984 2018-10-19
JP2018197984 2018-10-19
PCT/JP2019/041212 WO2020080543A1 (ja) 2018-10-19 2019-10-18 蓄電システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019005193T5 true DE112019005193T5 (de) 2021-07-15

Family

ID=70284018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019005193.8T Pending DE112019005193T5 (de) 2018-10-19 2019-10-18 Elektrisches speichersystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11482869B2 (de)
JP (1) JP7496134B2 (de)
CN (1) CN112119562B (de)
DE (1) DE112019005193T5 (de)
WO (1) WO2020080543A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6392997B2 (ja) * 2015-11-18 2018-09-19 NExT−e Solutions株式会社 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム
US11433775B1 (en) * 2019-07-03 2022-09-06 Hivespot, Inc. Aircraft charging unit
US11211803B2 (en) * 2019-10-01 2021-12-28 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for battery cell charge balancing
US20210143663A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-13 Oshkosh Corporation Power system for a vehicle
CN113765206A (zh) * 2021-08-02 2021-12-07 华信咨询设计研究院有限公司 一种基站精细化备电控制方法、装置及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1198708A (ja) 1997-09-18 1999-04-09 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電池パックの放電制御装置
WO2017086349A1 (ja) 2015-11-18 2017-05-26 Evtd株式会社 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001312931A (ja) 2000-04-26 2001-11-09 Nippon Signal Co Ltd:The バイパス検出機能付安全スイッチ装置
JP4806927B2 (ja) 2004-11-26 2011-11-02 パナソニック株式会社 電源装置
JP2006280060A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Works Ltd 充電装置
JP4333695B2 (ja) 2005-09-14 2009-09-16 富士電機システムズ株式会社 電池の充放電スイッチ方式
JP4767766B2 (ja) 2006-06-19 2011-09-07 株式会社Nttファシリティーズ 電池管理システム及び電池管理方法
JP5012081B2 (ja) * 2007-02-22 2012-08-29 株式会社ニコン 電源供給装置、カメラおよびカメラシステム
JP5376641B2 (ja) 2009-02-27 2013-12-25 Necエナジーデバイス株式会社 電池装置
JPWO2012049963A1 (ja) 2010-10-15 2014-02-24 三洋電機株式会社 蓄電池を含む電源システム
JP5625727B2 (ja) 2010-10-20 2014-11-19 ソニー株式会社 電池パック及びその充放電方法、並びに、電力消費機器
US9211800B2 (en) 2011-06-07 2015-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system and control method of battery system
CN103119822B (zh) * 2011-09-21 2015-01-07 丰田自动车株式会社 蓄电系统以及蓄电系统的控制方法
JP2014239559A (ja) * 2011-09-28 2014-12-18 三洋電機株式会社 蓄電システム
JP5748689B2 (ja) 2012-02-28 2015-07-15 三菱重工業株式会社 電池システム
WO2014033880A1 (ja) 2012-08-30 2014-03-06 株式会社安川電機 蓄電装置
FR3000626B1 (fr) 2013-01-02 2015-02-27 Renault Sa Systeme comprenant une batterie formee de modules de batterie, et procede de connexion ou de deconnexion d'un module de batterie correspondant
JP2015065765A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 シャープ株式会社 充電回路および充電システム
JP6307992B2 (ja) * 2014-04-03 2018-04-11 株式会社デンソー 電源装置
JP6314748B2 (ja) 2014-08-28 2018-04-25 日立化成株式会社 蓄電システムおよび蓄電制御方法
JP6643923B2 (ja) * 2016-03-15 2020-02-12 プライムアースEvエナジー株式会社 電池システムの電池パック交換方法及び電池パック
JP6828296B2 (ja) * 2016-08-09 2021-02-10 株式会社Gsユアサ 蓄電装置および蓄電装置の充電制御方法
JP6814437B2 (ja) * 2017-02-13 2021-01-20 NExT−e Solutions株式会社 制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1198708A (ja) 1997-09-18 1999-04-09 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電池パックの放電制御装置
WO2017086349A1 (ja) 2015-11-18 2017-05-26 Evtd株式会社 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7496134B2 (ja) 2024-06-06
US20210091587A1 (en) 2021-03-25
JPWO2020080543A1 (ja) 2021-09-24
CN112119562B (zh) 2023-11-24
CN112119562A (zh) 2020-12-22
WO2020080543A1 (ja) 2020-04-23
US11482869B2 (en) 2022-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017222965A1 (de) Steuervorrichtung, Steuersystem, elektrische Speichervorrichtung und computerlesbares Medium
DE112016002218T5 (de) Steuervorrichtung, elektrische Speichervorrichtung und elektrisches Speichersystem
DE112019005193T5 (de) Elektrisches speichersystem
DE112010001505B4 (de) Leistungsverwaltungsschaltung fur einen Akkustapel
EP2496436B1 (de) Ladesystem für elektrofahrzeuge
DE112019004988T5 (de) Elektrisches speichersystem
DE602004009347T2 (de) Topologie eines Leistungsmanagements
EP2953227B1 (de) Bordnetz für ein kraftfahrzeug
EP3017521B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ladungsausgleich einer energiespeicheranordnung
DE102017222979A1 (de) Managementvorrichtung, elektrische Speichervorrichtung, elektrisches Speichersystem und elektrische Anordnung
DE102012212872A1 (de) Fahrzeugbatterie und Verfahren, um diese aufzuladen
DE10035959A1 (de) Verfahren zum Entladen einer Vielzahl von wiederaufladbaren Batterien und Batteriebaugruppe
WO2010118910A1 (de) Ermittlung des innenwiderstands einer batteriezelle einer traktionsbatterie bei einsatz von induktivem zellbalancing
EP3427325B1 (de) Speichersystem zur speicherung elektrischer energie
DE102017210616A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von Nutzeinheiten für einen Verschleißangleich in einer Energieliefervorrichtung sowie Energieliefervorrichtung
DE102014201351A1 (de) Bordnetz und Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes
DE102014201362A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes
DE102017210611A1 (de) Elektrische Energieliefervorrichtung mit einer Stromschienenmatrix sowie Verfahren zum Betreiben der Energieliefervorrichtung
DE102021206199A1 (de) Batteriesteuereinheit und Batteriesystem
DE102020132220A1 (de) Verfahren, Nennspannung-Einstellvorrichtung und elektrische Speichervorrichtung
DE112020005397T5 (de) Elektrisches speichersystem
DE102021209003A1 (de) Energiezufuhr-Steuervorrichtung , Energiezufuhrsystem und Energiezufuhrverfahren
DE60127502T2 (de) Leistungsschaltung, Leistungsversorgungsverfahren und elektronische Vorrichtung
DE102015000721A1 (de) Vorrichtung zum Abschätzen einer Restkapazität einer elektrischen Speichervorrichtung
EP2859639B1 (de) Ladungsausgleichsschaltung für einen energiespeicher und verfahren zum ausgleichen von ladungsunterschieden in einem energiespeicher