DE112021006937T5 - Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung und verfahren zum verwalten einer batterievorrichtung - Google Patents

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Abstract

Um die kontinuierliche Betriebszeit einer Batterieanordnung effektiv zu verlängern, enthält eine Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs in Reihe geschaltet sind eine Spannungsausgleichsschaltung, die eine Konstantstromsteuerung durchführt, um die Spannungsdifferenz jeder Speicherbatterie durch Transferieren elektrischer Ladung zwischen den Speicherbatterien zu verringern; eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, die die Kapazität jeder Speicherbatterie berechnet; eine Zielspannungsberechnungseinheit, die eine Zielspannung für jede Speicherbatterie auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und des Innenwiderstands festlegt; und eine Spannungsausgleichssteuereinheit, die die Spannungsausgleichsschaltung steuert, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung durchzuführen. Wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs liegt, identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit die Kapazitätsdifferenz zwischen jeder Speicherbatterie und setzt die Konstantstromsteuerung fort, wenn die Kapazitätsdifferenz gleich oder größer als die erste Kapazitätsdifferenz ist, und stoppt die Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz die zweite Kapazitätsdifferenz erreicht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die hierin offenbarte Technologie bezieht sich auf eine Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung und ein Verfahren zum Verwalten einer Batterievorrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In einer Batterieanordnung, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind, wird, wenn die Spannung jeder Speicherbatterie schwankt, zum Beispiel aufgrund von Schwankungen in der Höhe der Selbstentladung oder des Grads der Verschlechterung jeder Speicherbatterie, die Entladung der Batterieanordnung gestoppt, wenn die Speicherbatterie mit der niedrigsten Spannung die untere Spannungsgrenze während der Entladung der Batterieanordnung erreicht, so dass es unmöglich wird, die elektrische Energie der Speicherbatterien zu nutzen, die die untere Spannungsgrenze noch nicht erreicht haben, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung verringert wird. Um diese Situation zu vermeiden, wird, wenn die Spannung jeder Speicherbatterie schwankt, ein Spannungsausgleichsprozess (Zellenausgleichsprozess) durchgeführt, um die Spannungsschwankung jeder Speicherbatterie zu reduzieren. Beim aktiven Spannungsausgleich, der einer der Spannungsausgleichsprozesse ist, wird eine Konstantstromsteuerung durchgeführt, um die Spannung jeder Speicherbatterie näher an die Zielspannung zu bringen, indem elektrische Ladung (elektrische Energie) von der Speicherbatterie mit der höheren Spannung auf die Speicherbatterie mit der niedrigeren Spannung übertragen wird.
  • Wenn der Spannungsausgleichsprozess den Durchschnitt der Spannungen von mehreren Zielspeicherbatterien als die Zielspannung verwendet, kann die tatsächliche Spannung, die von jeder Speicherbatterie durch den Spannungsausgleichsprozess erreicht wird, aufgrund der Wirkung des Innenwiderstands von jeder Speicherbatterie von der Zielspannung abweichen. Die bekannte Technologie, um dies zu verhindern, besteht darin, die Zielspannung für jede Speicherbatterie auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung mehrerer Speicherbatterien und des Innenwiderstands jeder Speicherbatterie festzulegen (siehe z. B. Patentdokument 1).
  • REFERENZLISTE
  • PATENTLITERATUR
  • Patentdokument 1: JP 2014-75953 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Einige Speicherbatterien, wie z. B. Eisenphosphat-Lithium-Ionen-Batterien, haben SOC (State of Charge; Ladezustand) - OCV (Open Circuit Voltage; Leerlaufspannung)-Charakteristiken, die einen Plateaubereich enthalten. Der Plateaubereich ist ein Bereich, in dem die Kurve, die die SOC-OCV-Charakteristiken darstellt, nahezu flach ist. Wenn der oben beschriebene herkömmliche Spannungsausgleichsprozess an einer Batterieanordnung mit mehreren Speicherbatterien durchgeführt wird, die SOC-OCV-Charakteristiken mit einem Plateaubereich aufweisen, wird die Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung der Speicherbatterien in der Nähe der durchschnittlichen Spannung klein, wenn sich die durchschnittliche Spannung der mehreren Speicherbatterien im Plateaubereich befindet; daher besteht das Problem, dass selbst dann, wenn die Spannung jeder Speicherbatterie die Zielspannung erreicht, zu diesem Zeitpunkt ein relativ großer Unterschied in der Kapazität jeder Speicherbatterie verbleiben kann, und die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung nicht effektiv verlängert werden kann.
  • Dieses Dokument offenbart eine Technologie, die das oben erwähnte Problem lösen kann.
  • LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
  • Die hierin offenbarte Technologie kann zum Beispiel die folgenden Aspekte aufweisen.
  • (1) Eine hierin offenbarte erste Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung, in der eine erste Batterie und eine zweite Batterie mit SOC-OCV-Charakteristiken, die einen Plateaubereich einschließen, in Reihe geschaltet sind. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung schließt eine Spannungsmesseinheit, eine Strommesseinheit, eine Spannungsausgleichsschaltung, eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, eine Innenwiderstandschätzungseinheit, eine Zielspannungsberechnungseinheit und eine Spannungsausgleichssteuereinheit ein. Die Spannungsmesseinheit misst die Spannung der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie. Die Strommesseinheit misst den Strom, der durch die Batterieanordnung fließt. Die Spannungsausgleichsschaltung führt eine Konstantstromsteuerung durch, um die Differenz zwischen der Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie zu verringern, indem sie elektrische Ladung zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie überträgt. Die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit integriert den von der Strommesseinheit gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung, um die jeweiligen Kapazitäten der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zu berechnen. Die Einheit zur Schätzung des Innenwiderstands schätzt den Innenwiderstand der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie. Die Zielspannungsberechnungseinheit legt eine erste Zielspannung der ersten Speicherbatterie und eine zweite Zielspannung der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage der von der Spannungsmesseinheit gemessenen durchschnittlichen Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie sowie des von der Innenwiderstandsschätzungseinheit geschätzten Innenwiderstands fest. Die Spannungsausgleichssteuereinheit steuert den Spannungsausgleichsschaltkreis, um den Spannungsausgleichsschaltkreis zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung durchzuführen. Wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs für mindestens einen der ersten und zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit die Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der ersten Speicherbatterie und der Kapazität der zweiten Speicherbatterie, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wurde, und setzt die Konstantstromsteuerung fort, wenn die Kapazitätsdifferenz größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Kapazitätsdifferenz ist, und stoppt die Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
  • Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, in einer Batterieanordnung, in der zwei Speicherbatterien (die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie), die SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs aufweisen, in Reihe geschaltet sind, selbst wenn die durchschnittliche Spannung der zwei Speicherbatterien innerhalb des Plateaubereichs liegt und die Konstantstromsteuerung, die sich auf die Zielspannung bezieht, möglicherweise nicht ausreicht, um die verbleibende Kapazität jeder der Speicherbatterien genau auszugleichen, durch Durchführen einer Konstantstromsteuerung, die sich auf die Kapazitätsdifferenz der zwei Speicherbatterien bezieht, die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (2) Wenn sich in der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung die durchschnittliche Spannung während der Konstantstromsteuerung ändert, kann die Zielspannungsberechnungseinheit die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung nach der Änderung aktualisieren. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Zielspannung entsprechend der Änderung aktualisiert werden, selbst wenn sich die durchschnittliche Spannung von zwei Speicherbatterien während der Konstantstromsteuerung für den Spannungsausgleich ändert, und als ein Ergebnis ist es möglich, die verbleibende Kapazität von jeder der Speicherbatterien im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (3) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit die zweite Kapazitätsdifferenz auf Grundlage der Differenz zwischen der FCC der ersten Speicherbatterie und der FCC der zweiten Speicherbatterie einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Kapazität jeder Speicherbatterie auszugleichen, selbst wenn die FCC jeder Speicherbatterie variiert, so dass die Zeiten, zu denen die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie zum Zeitpunkt des Entladens der Batterieanordnung Null wird, nahe beieinander liegen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (4) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit einen vorzeichenumgekehrten Wert der Differenz zwischen der FCC der ersten Speicherbatterie und der FCC der zweiten Speicherbatterie als die zweite Kapazitätsdifferenz einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, selbst wenn die FCC jeder Speicherbatterie variiert, die Kapazität jeder Speicherbatterie auszugleichen, so dass die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie zum Zeitpunkt der Entladung der Batterieanordnung fast gleichzeitig Null wird, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung äußerst effektiv verlängert wird.
  • (5) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine SOH-Schätzungseinheit einschließen, die den SOH von jeder der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie schätzt, und die Zielspannungsberechnungseinheit kann den Innenwiderstand jeder der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage des von der SOH-Schätzungseinheit geschätzten SOH von jeder der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie korrigieren und die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Zielspannungen auf Grundlage des gemäß dem SOH von jeder Speicherbatterie korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie in dem Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (6) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Verlaufseinheit enthalten, die den Verlauf der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit erhalten wird, und die integrierte Zeit der Ladung oder Entladung aufzeichnet, und die Zielspannungsberechnungseinheit kann die Anzahl von Lade-/Entladezyklen auf Grundlage des in der Verlaufseinheit aufgezeichneten Verlaufs berechnen, den Innenwiderstand der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage der Anzahl von Lade-/Entladezyklen korrigieren und die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellen. Mit dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Zielspannungen auf Grundlage des entsprechend der Anzahl der Lade-/Entladezyklen von jeder Speicherbatterie korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (7) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation nach außen einschließen, und der in der Verlaufseinheit aufgezeichnete Verlauf kann über die Kommunikationseinheit aktualisiert werden. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es selbst dann, wenn z. B. die Speicherbatterie ersetzt wird, möglich, den Innenwiderstand auf Grundlage der Anzahl von Lade-/Entladezyklen zu korrigieren, die auf Grundlage des extern aktualisierten Verlaufs der Speicherbatterie berechnet werden, um die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (8) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Batterietemperaturmesseinheit, die die Temperatur von wenigstens der ersten Speicherbatterie und/oder der zweiten Speicherbatterie misst, und eine Aufzeichnungseinheit mit zuvor aufgezeichneten Tabellendaten, in denen Batteriespannung, Batterietemperatur und Batterieinnenwiderstand einander zugeordnet sind, einschließen, und die Innenwiderstandschätzungseinheit kann sich auf die Tabellendaten beziehen, um den Innenwiderstand auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und der Batterietemperatur zu schätzen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, den Innenwiderstand der Speicherbatterien genau zu schätzen und als ein Ergebnis die Zielspannungen jeder Speicherbatterie genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (9) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit, wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs für mindestens eine der ersten und zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, die Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der ersten Speicherbatterie und der Kapazität der zweiten Speicherbatterie identifizieren, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und die Konstantstromsteuerung stoppen, wenn die Kapazitätsdifferenz kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ist. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Konstantstromsteuerung sofort zu stoppen, wenn die Kapazität jeder Speicherbatterie durch die Konstantstromsteuerung in Bezug auf die Zielspannung ausreichend ausgeglichen ist, wodurch die Verarbeitungszeit reduziert wird.
  • (10) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit die Konstantstromsteuerung stoppen, wenn die durchschnittliche Spannung nicht innerhalb des Plateaubereichs der ersten und der zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es in einem Fall, in dem die Kapazität jeder Speicherbatterie durch die Konstantstromsteuerung, die sich auf die Zielspannung bezieht, ausreichend ausgeglichen werden kann, da die durchschnittliche Spannung der zwei Speicherbatterien außerhalb des Plateaubereichs liegt, möglich, die Konstantstromsteuerung sofort zu stoppen, ohne die Kapazitätsdifferenz zwischen den Speicherbatterien zu berechnen, wenn eine der Speicherbatterien die Zielspannung während der spannungsbezogenen Konstantstromsteuerung erreicht, wodurch die Verarbeitungszeit effektiv reduziert wird.
  • (11) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die erste Speicherbatterie ein erstes Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen sein, und die zweite Speicherbatterie kann ein zweites Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen sein. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die verbleibende Kapazität jedes Batteriemoduls genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (12) Die hierin offenbarte zweite Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien mit SOC-OCV-Charakteristiken, die einen Plateaubereich einschließen, in Reihe geschaltet sind. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung schließt eine Spannungsmesseinheit, eine Strommesseinheit, eine Spannungsausgleichsschaltung, eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, eine Innenwiderstandschätzungseinheit, eine Zielspannungsberechnungseinheit und eine Spannungsausgleichssteuereinheit ein. Die Spannungsmesseinheit misst die Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien. Die Strommesseinheit misst den Strom, der durch die Batterieanordnung fließt. Die Spannungsausgleichsschaltung führt individuell eine Konstantstromsteuerung für jede der Vielzahl von Speicherbatterien durch, um die Spannungsdifferenz jeder der Vielzahl von Speicherbatterien zu verringern, indem sie elektrische Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien transferiert. Die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit integriert den von der Strommesseinheit gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung, um die Kapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien zu berechnen. Die Innenwiderstandschätzungseinheit schätzt den Innenwiderstand jeder der Vielzahl von Speicherbatterien. Die Zielspannungsberechnungseinheit identifiziert mindestens eine Speicherbatterie der Vielzahl von Speicherbatterien, in der die Differenz zwischen der von der Spannungsmesseinheit gemessenen Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien und der durchschnittlichen Spannung der Vielzahl von Speicherbatterien größer als ein vorbestimmter Wert ist, als eine Zielspeicherbatterie, und legt eine Zielspannung für jede der Zielspeicherbatterien auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und des von der Innenwiderstandsschätzungseinheit geschätzten Innenwiderstands fest. Die Spannungsausgleichssteuereinheit steuert die Spannungsausgleichsschaltung, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung individuell für jede der Zielspeicherbatterien durchzuführen. Wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs liegt, identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit für die Zielspeicherbatterie, die die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht hat, eine Kapazitätsdifferenz von der durchschnittlichen Kapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und setzt die Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie fort, für die die Kapazitätsdifferenz gleich oder größer als eine vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ist, und stoppt die Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie, für die die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht hat, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
  • Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, in einer Batterieanordnung, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien, die SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs aufweisen, in Reihe geschaltet sind, selbst wenn die durchschnittliche Spannung jeder Speicherbatterien innerhalb des Plateaubereichs liegt und die Konstantstromsteuerung, die sich auf die Zielspannung bezieht, möglicherweise nicht ausreicht, um die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie genau auszugleichen, durch die Durchführung einer Konstantstromsteuerung, die sich auf die Kapazitätsdifferenz von jeder Speicherbatterie bezieht, die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (13) Wenn sich in der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung die durchschnittliche Spannung während der Konstantstromsteuerung ändert, kann die Zielspannungsberechnungseinheit die Zielspannung von jeder Speicherbatterie auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung nach der Änderung aktualisieren. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Zielspannung entsprechend der Änderung aktualisiert werden, selbst wenn sich die durchschnittliche Spannung der Speicherbatterien während der Konstantstromsteuerung für den Spannungsausgleich ändert, und als ein Ergebnis ist es möglich, die verbleibende Kapazität von jeder der Speicherbatterien im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (14) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit die zweite Kapazitätsdifferenz auf Grundlage der Differenz zwischen der FCC der Zielspeicherbatterie und einer durchschnittlichen FCC der Vielzahl von Speicherbatterien einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Kapazität jeder Speicherbatterie auszugleichen, selbst wenn die FCC jeder Speicherbatterie variiert, so dass die Zeiten, zu denen die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie zum Zeitpunkt des Entladens der Batterieanordnung Null wird, nahe beieinander liegen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (15) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit einen vorzeichenumgekehrten Wert der Differenz zwischen der FCC der Zielspeicherbatterie und der durchschnittlichen FCC als die zweite Kapazitätsdifferenz einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, selbst wenn die FCC jeder Speicherbatterie variiert, die Kapazität jeder Speicherbatterie auszugleichen, so dass die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie zum Zeitpunkt der Entladung der Batterieanordnung fast gleichzeitig Null wird, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung äußerst effektiv verlängert wird.
  • (16) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine SOH-Schätzungseinheit einschließen, die den SOH von jeder der Vielzahl von Speicherbatterien schätzt, und die Zielspannungsberechnungseinheit kann den Innenwiderstand der Zielspeicherbatterien auf Grundlage des von der SOH-Schätzungseinheit geschätzten SOH der Zielspeicherbatterien korrigieren und die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Zielspannungen auf Grundlage des gemäß dem SOH von jeder Speicherbatterie korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie in dem Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (17) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Verlaufseinheit enthalten, die den Verlauf der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit erhalten wird, und die integrierte Zeit der Ladung oder Entladung aufzeichnet, und die Zielspannungsberechnungseinheit kann die Anzahl von Lade-/Entladezyklen auf Grundlage des in der Verlaufseinheit aufgezeichneten Verlaufs berechnen, den Innenwiderstand der Zielspeicherbatterie auf Grundlage der Anzahl von Lade-/Entladezyklen korrigieren und die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellen. Mit dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Zielspannungen auf Grundlage des entsprechend der Anzahl der Lade-/Entladezyklen von jeder Speicherbatterie korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (18) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation nach außen einschließen, und der in der Verlaufseinheit aufgezeichnete Verlauf kann über die Kommunikationseinheit aktualisiert werden. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es selbst dann, wenn z. B. die Speicherbatterie ersetzt wird, möglich, den Innenwiderstand auf Grundlage der Anzahl von Lade-/Entladezyklen zu korrigieren, die auf Grundlage des extern aktualisierten Verlaufs der Speicherbatterie berechnet werden, um die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (19) Die obige Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann ferner eine Batterietemperaturmesseinheit, die die Temperatur von wenigstens einer der Vielzahl von Speicherbatterien misst, und eine Aufzeichnungseinheit mit zuvor aufgezeichneten Tabellendaten, in denen Batteriespannung, Batterietemperatur und Batterieinnenwiderstand einander zugeordnet sind, einschließen, und die Innenwiderstandschätzungseinheit kann sich auf die Tabellendaten beziehen und den Innenwiderstand auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und der Batterietemperatur schätzen. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, den Innenwiderstand der Speicherbatterien genau zu schätzen und als ein Ergebnis die Zielspannungen jeder Speicherbatterie genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • (20) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit, wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs der Zielspeicherbatterie liegt, wenn die Spannung der Zielspeicherbatterie die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, eine Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der Zielspeicherbatterien, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und die durchschnittliche Kapazität identifizieren, und die Konstantstromsteuerung stoppen, wenn die Kapazitätsdifferenz kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ist. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die Konstantstromsteuerung sofort zu stoppen, wenn die Kapazität jeder Speicherbatterie durch die Konstantstromsteuerung in Bezug auf die Zielspannung ausreichend ausgeglichen ist, wodurch die Verarbeitungszeit reduziert wird.
  • (21) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Spannungsausgleichssteuereinheit die Konstantstromsteuerung stoppen, wenn die durchschnittliche Spannung nicht innerhalb des Plateaubereichs der Zielspeicherbatterie liegt, wenn die Spannung der Zielspeicherbatterie die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es in einem Fall, in dem die Kapazität jeder Speicherbatterie durch die Konstantstromsteuerung, die sich auf die Zielspannung bezieht, ausreichend ausgeglichen werden kann, da die durchschnittliche Spannung außerhalb des Plateaubereichs liegt, möglich, die Konstantstromsteuerung sofort zu stoppen, ohne die Kapazitätsdifferenz zwischen den Speicherbatterien zu berechnen, wenn die Zielspeicherbatterie die Zielspannung während der spannungsbezogenen Konstantstromsteuerung erreicht, wodurch die Verarbeitungszeit effektiv reduziert wird.
  • (22) In der obigen Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung kann die Speicherbatterie ein Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen sein. Gemäß dieser Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung ist es möglich, die verbleibende Kapazität jedes Batteriemoduls genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung effektiv verlängert wird.
  • Die hier offengelegte Technologie kann in verschiedenen Formen implementiert werden, wie z. B. eine Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung, eine Batterievorrichtung, die mit einer Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung und einer Batterieanordnung ausgestattet ist, ein Verfahren zum Verwalten dieser Vorrichtungen, ein Computerprogramm zum Implementieren dieser Verfahren, ein nicht-transitorisches Aufzeichnungsmedium, das das Computerprogramm aufzeichnet, und andere.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100 in einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch SOC-OCV-Charakteristiken einer Speicherbatterie 12 zeigt.
    • 3 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Schaltung zum Ausgleich der Spannung eines Paars von Speicherbatterien 12a, 12b zeigt, die aus einer Spannungsausgleichsschaltung 30 extrahiert wurde.
    • 4 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für eine Innenwiderstandschätzungstabelle T1 zeigt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
    • 6 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für einen Zustand jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses in der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für einen Zustand jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsvorgangs in der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 8 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für einen Zustand jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsvorgangs in der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 9 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel eines Zustands jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsvorgangs in einer Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 10 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für einen Zustand jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsvorgangs in einer Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 11 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100A in einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird.
    • 13 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100B einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • 14 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch einen Betrieb der Konstantstromsteuerung zeigt, wenn eine Speicherbatterie 12a aus einer Vielzahl von Speicherbatterien 12 eine Zielspeicherbatterie 12x ist.
    • 15 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform durchgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • A. ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM:
  • A-1. KONFIGURATION VON BATTERIEVORRICHTUNG 100:
  • 1 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100 in einer ersten Ausführungsform zeigt. Die Batterievorrichtung 100 schließt eine Batterieanordnung 10 und eine Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 ein.
  • Die Batterieanordnung 10 weist eine Konfiguration auf, bei der eine Vielzahl von Speicherbatterien 12 in Reihe geschaltet sind. In dieser Ausführungsform besteht die Batterieanordnung 10 aus vier Speicherbatterien 12 (12a, 12b, 12c, 12d). Die Batterieanordnung 10 ist über einen Pluspol 42 und einen Minuspol 44 mit einer Last und einer externen Stromquelle, nicht dargestellt, verbunden.
  • Jede der Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, ist eine Speicherbatterie mit SOC-OCV-Charakteristiken, einschließlich eines Plateaubereichs PR. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch SOC-OCV-Charakteristiken der Speicherbatterie 12 zeigt. Der Plateaubereich PR ist ein Bereich, in dem die Kurve, die die SOC-OCV-Charakteristiken darstellt, nahezu flach ist, oder genauer gesagt, in dem der absolute Wert des Änderungsbetrags in OCV relativ zu dem Änderungsbetrag in SOC 2 mV/% oder weniger beträgt. Beispiele für die Speicherbatterie 12, die SOC-OCV-Charakteristiken mit dem Plateaubereich PR aufweist, können eine Eisenphosphat-Lithium-Ionen-Batterie einschließen.
  • Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung zum Verwalten der Batterievorrichtung 100 einschließlich der Batterieanordnung 10. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 schließt ein Voltmeter 22, ein Amperemeter 24, ein Thermometer 26, eine Überwachungseinheit 28, eine Spannungsausgleichsschaltung 30, einen Leitungsschalter 40, eine Steuereinheit 60, eine Aufzeichnungseinheit 72, eine Verlaufseinheit 74 und eine Schnittstelleneinheit 76 ein.
  • Für jede Speicherbatterie 12 ist ein Voltmeter 22 bereitgestellt. Jedes Voltmeter 22 ist parallel mit jeder Speicherbatterie 12 verbunden, misst die Spannung jeder Speicherbatterie 12 und gibt ein Signal, das die gemessene Spannung anzeigt, an die Überwachungseinheit 28 aus. Das Amperemeter 24 ist in Reihe mit der Batterieanordnung 10 verbunden. Das Amperemeter 24 misst den Strom, der durch die Batterieanordnung 10 fließt, und gibt ein Signal, das den gemessenen Strom anzeigt, an die Überwachungseinheit 28 aus. Das Thermometer 26 befindet sich in der Nähe der Batterieanordnung 10 (z. B. in der Nähe der Speicherbatterie 12d). Das Thermometer 26 misst die Temperatur der Batterieanordnung 10 (jeder Speicherbatterie 12) und gibt ein Signal, das den Temperaturmesswert angibt, an die Überwachungseinheit 28 aus. Auf Grundlage der von dem Voltmeter 22, dem Amperemeter 24 und dem Thermometer 26 empfangenen Signale gibt die Überwachungseinheit 28 Signale an die Steuereinheit 60 aus, die die Spannung jeder Speicherbatterie 12, den durch die Batterieanordnung 10 fließenden Strom und die Temperatur der Batterieanordnung 10 (jeder Speicherbatterie 12) angeben. Der Voltmeter 22 und die Überwachungseinheit 28 sind Beispiele für die Spannungsmesseinheit, das Amperemeter 24 und die Überwachungseinheit 28 sind Beispiele für die Strommesseinheit, und das Thermometer 26 und die Überwachungseinheit 28 sind Beispiele für die Batterietemperaturmesseinheit.
  • Die Spannungsausgleichsschaltung 30 ist eine Schaltung, die eine Konstantstromsteuerung durchführt, um die Spannungsdifferenz zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, zu verringern, indem sie elektrische Ladung zwischen den Speicherbatterien 12 überträgt. Mit anderen Worten, die Spannungsausgleichsschaltung 30 ist eine Schaltung zum Ausführen eines aktiven Spannungsausgleichs. Die Spannungsausgleichsschaltung 30 schließt eine Spule 32, einen ersten Schalter 34 und einen zweiten Schalter 36 ein und ist so konfiguriert, dass sie einen Spannungsausgleich für jedes Paar von zwei aneinander angrenzenden Speicherbatterien 12 ausführt. Mit anderen Worten, da die Batterieanordnung 10 vier Speicherbatterien 12 einschließt, ist die Spannungsausgleichsschaltung 30 in dieser Ausführungsform so konfiguriert, dass sie für jedes der drei Paare von Speicherbatterien 12 (ein Paar Speicherbatterien 12a, 12b, ein Paar Speicherbatterien 12b, 12c und ein Paar Speicherbatterien 12c, 12d) einen Spannungsausgleich durchführen kann. Als der erste Schalter 34 und als der zweite Schalter 36 können zum Beispiel MOSFETs oder Relais verwendet werden.
  • 3 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Schaltung zum Ausgleich der Spannung eines Paars von Speicherbatterien 12a, 12b zeigt, die aus einer Spannungsausgleichsschaltung 30 extrahiert wurde. Wie in Spalten A und B von 3 gezeigt, ist ein Ende 32i der Spule 32 mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Pluspol einer Speicherbatterie 12a und dem Minuspol der anderen Speicherbatterie 12b verbunden. Der erste Schalter 34 ist zwischen dem Minuspol der einen Speicherbatterie 12a und dem anderen Ende 32j der Spule 32 verbunden. Der zweite Schalter 36 ist zwischen dem Pluspol der anderen Speicherbatterie 12b und dem anderen Ende 32j der Spule 32 verbunden. Die Steuereinheit 60 steuert das Ein- und Ausschalten des ersten Schalters 34 und des zweiten Schalters 36 durch ein vorbestimmtes Modulationsverfahren (z. B. Pulsweitenmodulation (PWM)), um Konstantstromsteuerung durchzuführen, wodurch bewirkt wird, dass elektrische Ladung zwischen den Speicherbatterien 12 über die Spule 32 transferiert wird. Spalte A von 3 zeigt einen Zustand, in dem die Spannung Vb der Speicherbatterie 12b größer ist als die Spannung Va der Speicherbatterie 12a, und Spannungsausgleich durchgeführt wird, indem elektrische Ladung von der Speicherbatterie 12b zur Speicherbatterie 12a über die Spule 32 transferiert wird. Spalte B von 3 zeigt einen Zustand, in dem die Spannung Va der Speicherbatterie 12a größer ist als die Spannung Vb der Speicherbatterie 12b, und Spannungsausgleich durchgeführt wird, indem elektrische Ladung von der Speicherbatterie 12a zur Speicherbatterie 12b über die Spule 32 übertragen wird. Auch wenn 3 nur die Schaltung zum Ausgleichen der Spannung des Paares von Speicherbatterien 12a, 12b zeigt, die aus der Spannungsausgleichsschaltung 30 extrahiert wurde, weisen die Schaltungen zum Ausgleichen der Spannung anderer Paare (das Paar von Speicherbatterien 12b, 12c und das Paar von Speicherbatterien 12c, 12d) die gleiche Konfiguration auf.
  • Der Leitungsschalter 40 (1) ist zwischen der Batterieanordnung 10 und dem Minuspol 44 bereitgestellt. Ein- und Ausschalten des Leitungsschalters 40 wird von der Steuereinheit 60 gesteuert, um die Verbindung zwischen der Batterieanordnung 10 und der Last/externen Stromquelle zu öffnen und zu schließen.
  • Die Steuereinheit 60 ist konfiguriert unter Verwendung von z. B. einer CPU, einer Multi-Core-CPU und einer programmierbare Vorrichtung (wie z. B. ein Field Programmable Gate Array (FPGA)) und eine programmierbare Logikvorrichtung (Programmable Logic Device; (PLD)), um den Betrieb der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 zu steuern. Die Steuereinheit 60 hat Funktionen als eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62, eine Innenwiderstandschätzungseinheit 64, einer Zielspannungsberechnungseinheit 66 und einer SOH-Schätzungseinheit 68. Die Funktionen jeder dieser Einheiten werden im Zusammenhang mit der Beschreibung des Spannungsausgleichsverfahrens unten beschrieben. Die Steuereinheit 60 ist ein Beispiel für die Spannungsausgleichssteuereinheit.
  • Die Aufzeichnungseinheit 72 besteht z. B. aus ROM, RAM, einem Festplattenlaufwerk (HDD), und wird zum Speichern von verschiedenen Programmen und Daten oder als ein Arbeitsbereich oder Datenspeicherbereich beim Ausführen verschiedener Prozesse verwendet. Zum Beispiel speichert die Aufzeichnungseinheit 72 ein Computerprogramm zum Ausführen des unten beschriebenen Spannungsausgleichsprozesses. Das Computerprogramm wird z. B. in der Form eines computerlesbaren Aufzeichnungsmediums (nicht dargestellt), wie z. B. einer CD-ROM, DVD-ROM und USB-Speichers, bereitgestellt und in der Aufzeichnungseinheit 72 gespeichert, indem es in der Batterievorrichtung 100 installiert wird.
  • Die Aufzeichnungseinheit 72 speichert auch eine Innenwiderstandschätzungstabelle T1 und eine Innenwiderstandskorrekturtabelle T2. Die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 ist eine Tabelle, die zum Schätzen des Innenwiderstands von jeder der Speicherbatterien 12 verwendet wird. 4 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 zeigt. Die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 ist eine Tabelle, die Batteriespannung (genauer: OCV), Batterietemperatur und den Innenwiderstand der Batterie einander zuordnet. Die in der Innenwiderstandschätzungstabelle T1 definierte Beziehung wird im Voraus experimentell bestimmt. Unter Bezugnahme auf die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 kann der Innenwiderstand der Batterie auf Grundlage der Batteriespannung und Batterietemperatur von jeder Speicherbatterie 12 geschätzt werden. In 4 wird der Innenwiderstand der Batterie als R1, R2, ..., angegeben, aber die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 definiert tatsächlich den numerischen Wert des Innenwiderstands der Batterie.
  • Die in der Aufzeichnungseinheit 72 aufgezeichnete Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 (1) ist eine Tabelle, die zum Korrigieren des Innenwiderstands der Batterie, der von der Innenwiderstandsschätzungstabelle T1 spezifiziert wird, verwendet wird. In dieser Ausführungsform definiert die Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 die Beziehung zwischen dem SOH (State of Health; Gesundheitszustand) der Batterie und dem Korrekturwert des Innenwiderstands sowie die Beziehung zwischen der Anzahl von Lade-/Entladezyklen und dem Korrekturwert des Innenwiderstands. Die in der Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 angegebene Beziehung wird im Voraus experimentell ermittelt. Diese Beziehung ist so beschaffen, dass, wenn der SOH der Batterie abnimmt (der Grad der Verschlechterung zunimmt), der Innenwiderstand der Batterie auf einen höheren Wert korrigiert wird, und wenn die Anzahl von Lade-/Entladezyklen der Batterie zunimmt, der Innenwiderstand der Batterie auf einen höheren Wert korrigiert wird. Anhand der Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 kann der Innenwiderstand der Batterie auf Grundlage des SOH von jeder Speicherbatterie 12 und der Anzahl von Lade-/Entladezyklen korrigiert werden.
  • Die Verlaufseinheit 74 besteht z. B. aus ROM, RAM und einem Festplattenlaufwerk (HDD), und zeichnet verschiedene Verläufe in Bezug auf die Batterievorrichtung 100 auf. Eine solcher Verlauf schließt z. B. die integrierte Zeit der Ladung und Entladung ein. Die Schnittstelleneinheit 76 kommuniziert mit anderen Vorrichtungen über ein Kabel oder drahtlos. Zum Beispiel wird der in der Verlaufseinheit 74 aufgezeichnete Verlauf durch Kommunikation mit anderen Vorrichtungen über die Schnittstelleneinheit 76 aktualisiert. Die Schnittstelleneinheit 76 ist ein Beispiel für die Kommunikationseinheit.
  • A-2. SPANNUNGSAUSGLEICHSPROZESS:
  • Als nächstes wird der Spannungsausgleichsprozess beschrieben, der von der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 in der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Der Spannungsausgleichsprozess der ersten Ausführungsform ist ein Prozess, der eine Konstantstromsteuerung ausführt, um die Spannungsdifferenz zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12 zu verringern. Der Spannungsausgleichsprozess wird gestartet, z. B. automatisch, wenn festgestellt wird, dass die Spannungsdifferenz zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, oder als Reaktion auf eine Anweisung des Administrators.
  • Im Folgenden wird der Spannungsausgleichsprozess beschrieben, der an einem Paar von Speicherbatterien der Speicherbatterie 12a mit relativ hoher Spannung (im Folgenden auch als „entladeseitige Speicherbatterie 12a“ bezeichnet) und der Speicherbatterie 12b mit relativ niedriger Spannung (im Folgenden als „ladeseitige Speicherbatterie 12b“ bezeichnet) unter der Vielzahl von Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, durchgeführt wird. Die entladeseitige Speicherbatterie 12a ist ein Beispiel für die erste Speicherbatterie und die ladeseitige Speicherbatterie 12b ist ein Beispiel für die zweite Speicherbatterie.
  • 6 bis 8 sind erläuternde Ansichten, die Beispiele für einen Zustand von jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses in der ersten Ausführungsform zeigen. In jeder der 6 bis 8 zeigt Spalte A einen Zustand von Spannung V und Entladekapazität C von Speicherbatterien 12a, 12b zu Beginn des Spannungsausgleichsprozesses, Spalte B zeigt die Änderung von Spannung V und Strom I von Speicherbatterien 12a, 12b im Laufe der Zeit während des Spannungsausgleichsprozesses, und Spalte C zeigt einen Zustand von Spannung V und Entladekapazität C von Speicherbatterien 12a, 12b am Ende des Spannungsausgleichsprozesses. Für 8 zeigt Spalte C jedoch einen Zustand von Spannung V und Entladekapazität C von Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses (Zeit t2), und Spalte D zeigt einen Zustand von Spannung V und Entladekapazität C von Speicherbatterien 12a, 12b am Ende des Spannungsausgleichsprozesses.
  • Wie unten im Detail beschrieben, zeigen die 6 bis 8 Beispiele, in denen die Spannung V und die Entladekapazität C der Speicherbatterien 12a, 12b zu Beginn, während und/oder am Ende des Spannungsausgleichsprozesses voneinander abweichen. In dem in 6 gezeigten Beispiel weisen zum Beispiel zu Beginn des Spannungsausgleichsprozesses (siehe 6, Spalte A) sowohl die entladeseitige Speicherbatterie 12a als auch die ladeseitige Speicherbatterie 12b relativ große Spannungsänderungen im Verhältnis zu den Kapazitätsänderungen auf. Andererseits ist in den in den 7 und 8 gezeigten Beispielen zu Beginn des Spannungsausgleichsprozesses (siehe 7 und 8, Spalte A) die Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung in der ladeseitigen Speicherbatterie 12b relativ groß, während die Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung in der entladeseitigen Speicherbatterie 12a relativ klein ist. In den Beispielen von 6 bis 8, wie in Spalten A und C der jeweiligen Zeichnungen gezeigt, stimmen die Kurven La und Lb, die das Verhältnis zwischen der Entladekapazität C und der Spannung V der Speicherbatterien 12a bzw. 12b zeigen, nicht überein. Mit anderen Worten, sind Speicherbatterie 12a und Speicherbatterie 12b Speicherbatterien, deren Eigenschaften hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Entladekapazität C und Spannung V voneinander abweichen. Solche Unterschiede werden z. B. durch Unterschiede in Anfangsleistung und dem Grad der Degradation verursacht.
  • Wenn der Spannungsausgleichsprozess (5) gestartet wird, misst die Steuereinheit 60 (1) der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 die Spannungen der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage von Signalen, die von der Überwachungseinheit 28 (S110) eingegeben werden. Es ist zu beachten, dass die Messung der Spannung der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses kontinuierlich durchgeführt wird. Als nächstes berechnet die Steuereinheit 60 die durchschnittliche Spannung Vave, was der Durchschnittswert der Spannungen der Speicherbatterien 12a, 12b (S120) ist. Die Steuereinheit 60 misst auch die Temperatur der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage von Signalen, die von der Überwachungseinheit 28 eingegeben werden (S130).
  • Als nächstes schätzt die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 (1) der Steuereinheit 60 den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b (S140). In dieser Ausführungsform bezieht sich die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 auf die oben beschriebene Innenwiderstandschätzungstabelle T1 (4), die die Batteriespannung, die Batterietemperatur und den Innenwiderstand der Batterie zuordnet, um den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage der in S110 und S130 gemessenen Spannung und Temperatur der Speicherbatterien 12a, 12b zu schätzen. Das Verfahren zum Schätzen des Innenwiderstands der Speicherbatterien 12a, 12b ist nicht darauf beschränkt, und es können auch andere bekannte Schätzungsverfahren angewendet werden.
  • Als nächstes schätzt die SOH-Schätzungseinheit 68 (1) der Steuereinheit 60 den SOH der Speicherbatterien 12a, 12b (S150). Bei diesem Verfahren integriert die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 (1) der Steuereinheit 60, wenn der Spannungsausgleichsprozess nicht ausgeführt wird, und während des Spannungsausgleichsprozesses, den von dem Amperemeter 24 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung in dem Spannungsausgleichsprozess, um die Kapazität jeder Speicherbatterie 12 zu berechnen. Die SOH-Schätzungseinheit 68 schätzt die SOH von jeder der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage der Ladungsübertragungsmenge (Ladungsübertragungsmengenmesswert) zwischen den vorbestimmten SOCs für jede der Speicherbatterien 12a, 12b, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 erhalten werden, und der Ladungsübertragungsmenge (Ladungsübertragungsmengenausgangsmesswert) zwischen den vorbestimmten SOCs für eine neue Speicherbatterie 12, die im Voraus in der Aufzeichnungseinheit 72 aufgezeichnet wird. Mit anderen Worten, berechnet die SOH-Schätzungseinheit 68 das Verhältnis des Ladungsübertragungsmengenmesswerts zum Ladungsübertragungsmengenausgangsmesswert als den SOH der Speicherbatterien 12a, 12b. Das Verfahren zum Schätzen des SOH der Speicherbatterien 12a, 12b ist nicht darauf beschränkt, und es können auch andere bekannte Schätzungsverfahren angewendet werden.
  • Als nächstes korrigiert die Zielspannungsberechnungseinheit 66 (1) der Steuereinheit 60 den in S140 geschätzten Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage des in S150 (S160) geschätzten SOH der Speicherbatterien 12a, 12b. In dieser Ausführungsform korrigiert die Zielspannungsberechnungseinheit 66 den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage des SOH der Speicherbatterien 12a, 12b unter Bezugnahme auf die oben beschriebene Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 (1), die den SOH der Batterien und den Korrekturbetrag des Innenwiderstands zuordnet. Bei dieser Korrektur wird z. B. der Innenwiderstand der Batterien auf einen höheren Wert korrigiert, wenn der SOH der Batterien abnimmt (der Grad der Verschlechterung steigt).
  • Anstelle oder zusätzlich zur Korrektur des Innenwiderstands der Speicherbatterien 12a, 12b in S 160 kann der Innenwiderstand auf Grundlage der Anzahl der Lade-/Entladezyklen der Speicherbatterien 12a, 12b korrigiert werden. Zum Beispiel kann der Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage der Anzahl der Ladungs-/Entladungszyklen korrigiert werden, durch Aufzeichnen des Verlaufs der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die durch die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 und die integrierte Zeit von Ladung und Entladung erhalten wurde, in der Verlaufseinheit 74 (1), und Berechnen der Anzahl der Ladungs-/Entladungszyklen der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage des in der Verlaufseinheit 74 aufgezeichneten Verlaufs und unter Bezugnahme auf die oben beschriebene Innenwiderstandskorrekturtabelle T2, die die Beziehung zwischen der Anzahl der Lade-/Entladezyklen und dem Korrekturbetrag des Innenwiderstands angibt durch die Zielspannungsberechnungseinheit 66. Bei dieser Korrektur wird z. B. mit zunehmender Anzahl der Lade-/Entladezyklen der Batterie der Innenwiderstand der Batterie auf einen höheren Wert korrigiert.
  • Als nächstes legt die Zielspannungsberechnungseinheit 66 die Zielspannungen der Speicherbatterien 12a, 12b (die Zielspannung VTa der Speicherbatterie 12a und die Zielspannung VTb der Speicherbatterie 12b) auf Grundlage der in S 120 berechneten durchschnittlichen Spannung Vave der Speicherbatterien 12a, 12b und des in S140 geschätzten und in S 160 korrigierten Innenwiderstands der Speicherbatterien 12a, 12b fest (S 170). Genauer gesagt wird für die entladeseitige Speicherbatterie 12a der Wert, der durch Subtraktion einer Anpassungsspannung Vth(a), die auf Grundlage des Innenwiderstands der entladeseitigen Speicherbatterie 12a festgelegt wird, von der durchschnittlichen Spannung Vave erhalten wird, als die Zielspannung VTa festgelegt (siehe z. B. 6, Spalte B) (d. h. VTa = Vave - Vth(a)). Für die ladeseitigen Speicherbatterie 12b wird der Wert, der sich aus der Addition einer Anpassungsspannung Vth(b), die auf Grundlage des Innenwiderstands der ladeseitigen Speicherbatterie 12b festgelegt wird, zu der durchschnittlichen Spannung Vave ergibt, als die Zielspannung VTb festgelegt (siehe z. B. 6, Spalte B) (d. h. VTb = Vave + Vth(b)). Die Beziehung zwischen dem Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 und jeder Anpassungsspannung wird im Voraus experimentell bestimmt, z. B. wird die Anpassungsspannung auf einen höheren Wert eingestellt, wenn der Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 steigt. Das Verfahren zur Einstellung der Zielspannungen VTa und VTb ist nicht darauf beschränkt, und es können auch andere bekannte Einstellverfahren (z. B. das in JP 2014-75953 A beschriebene Verfahren) angewendet werden. Die Zielspannung VTa der entladeseitigen Speicherbatterie 12a ist ein Beispiel für die erste Zielspannung, und die Zielspannung VTb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b ist ein Beispiel für die zweite Zielspannung.
  • Als nächstes steuert die Steuereinheit 60 die Spannungsausgleichsschaltung 30 (1), um eine Konstantstromsteuerung für Spannungsausgleich zu starten (S180). Bei dieser Konstantstromsteuerung werden der erste Schalter 34 und der zweite Schalter 36, aus denen die Spannungsausgleichsschaltung 30 besteht, ein- und ausgeschaltet, um die elektrische Ladung von der entladeseitigen Speicherbatterie 12a über die Spule 32 auf die ladeseitige Speicherbatterie 12b zu transferieren, so dass sich die Spannungen der Speicherbatterien 12a, 12b ihren jeweiligen Zielspannungen VTa und VTb annähern. Wie zum Beispiel in Spalte B von 6 gezeigt, nimmt, wenn die Konstantstromsteuerung zu Zeit t1 gestartet wird, der durch die entladeseitigen Speicherbatterie 12a fließende Strom Ia einen negativen konstanten Wert und der durch die ladeseitigen Speicherbatterie 12b fließende Strom Ib einen positiven konstanten Wert an, was dazu führt, dass die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a abnimmt, um sich der Zielspannung VTa anzunähern, und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b zunimmt, um sich der Zielspannung VTb anzunähern. Die hier durchgeführte Konstantstromsteuerung wird als spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1 bezeichnet, um sie von der nachfolgend beschriebenen kapazitätsbezogenen Konstantstromsteuerung P2 zu unterscheiden.
  • Nach dem Start der Konstantstromsteuerung überwacht die Steuereinheit 60, ob mindestens eine der Spannungen Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die jeweiligen Zielspannungen VTa und VTb erreicht hat (S190), und ob sich die durchschnittliche Spannung Vave verändert hat (S200). In der vorliegenden Ausführungsform bedeutet, dass die durchschnittliche Spannung Vave sich geändert hat, dass sich die durchschnittliche Spannung Vave um einen vorgegebenen Schwellenwert oder mehr geändert hat. Wenn sich die durchschnittliche Spannung Vave geändert hat (S200: JA), aktualisiert die Zielspannungsberechnungseinheit 66 die Zielspannungen VTa und VTb auf Grundlage der geänderten durchschnittlichen Spannung Vave (S210).
  • In dem in 6 gezeigten Beispiel befinden sich zum Beispiel, wie oben beschrieben, zu Beginn des Spannungsausgleichsprozesses sowohl die entladeseitige Speicherbatterie 12a als auch die ladeseitige Speicherbatterie 12b in einem Zustand, in dem die Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung relativ groß ist (siehe 6, Spalte A). Wenn die Konstantstromsteuerung gestartet wird und elektrische Ladung von der entladeseitigen Speicherbatterie 12a auf die ladeseitige Speicherbatterie 12b transferiert wird, verringert sich daher die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a relativ stark und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b steigt relativ stark an, was dazu führt, dass die durchschnittliche Spannung Vave nahezu konstant gehalten wird (siehe 6, Spalte B). Im Gegensatz dazu weist in den in den 7 und 8 dargestellten Beispielen, wie oben beschrieben, zu Beginn des Spannungsausgleichsprozesses die Spannung der ladeseitigen Speicherbatterie 12b eine relativ große Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung auf, während die Spannung der entladeseitigen Speicherbatterie 12a eine relativ kleine Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung aufweist (siehe 7 und 8, Spalte A). Wenn die Konstantstromsteuerung gestartet wird und elektrische Ladung von der entladeseitigen Speicherbatterie 12a auf die ladeseitige Speicherbatterie 12b transferiert wird, steigt daher die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b relativ stark an, während die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a nahezu konstant gehalten wird, was zu einer relativ großen Änderung der durchschnittlichen Spannung Vave führt (siehe 7 und 8, Spalte B). In diesem Fall werden die Zielspannungen VTa und VTb in S210 aktualisiert.
  • Wenn mindestens eine der Spannungen Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b während der Ausführung der Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) die jeweiligen Zielspannungen VTa, VTb erreicht (S190: JA), bestimmt die Steuereinheit 60, ob die durchschnittliche Spannung Vave für mindestens eine der entladeseitigen Speicherbatterien 12a und der ladeseitigen Speicherbatterie 12b innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (S220). Diese Bestimmung erfolgt, um festzustellen, ob die verbleibenden Kapazitäten der Speicherbatterien 12a, 12b durch eine Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) unter Bezugnahme auf die Zielspannungen VTa und VTb genau ausgeglichen werden können, wie unten erläutert.
  • In dem Beispiel von 6 liegt die durchschnittliche Spannung Vave nicht im Plateaubereich PR der Speicherbatterien 12a, 12b (siehe 6, Spalte A). In diesem Fall kann die verbleibende Kapazität der Speicherbatterien 12a, 12b durch eine Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1), die sich auf die Zielspannungen VTa, VTb bezieht, genau ausgeglichen werden, da die Spannungsänderung im Verhältnis zur Kapazitätsänderung der Speicherbatterien 12a, 12b in der Nähe der durchschnittlichen Spannung Vave relativ groß ist. Wenn daher festgestellt wird, dass die durchschnittliche Spannung Vave nicht innerhalb des Plateaubereichs PR (S220: NEIN) liegt, stoppt die Steuereinheit 60 die Konstantstromsteuerung (S260). Mit anderen Worten wird, wie in Spalte B von 6 gezeigt, die Konstantstromsteuerung gestoppt, wenn mindestens eine der Spannungen Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die jeweiligen Zielspannungen VTa und VTb zum Zeitpunkt t2 erreicht, und die durch die Speicherbatterien 12a, 12b fließenden Ströme Ia und Ib werden Null. Danach entspannt sich der Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b, und die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b konvergieren gegen die durchschnittliche Spannung Vave. Infolgedessen sind die verbleibenden Kapazitäten der Speicherbatterien 12a, 12b genau ausgeglichen, wie in Spalte C von 6 gezeigt.
  • Andererseits liegt in den Beispielen in 7 und 8 die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR der Speicherbatterien 12a, 12b (siehe 7 und 8, Spalte A). Da in diesem Fall die Spannungsänderung in Bezug auf die Kapazitätsänderung der Speicherbatterien 12a, 12b in der Nähe der durchschnittlichen Spannung Vave relativ klein ist, kann die Restkapazität der Speicherbatterien 12a, 12b durch eine Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) in Bezug auf die Zielspannung VTa, VTb nicht genau ausgeglichen werden. Daher wird in solchen Fällen der folgende Prozess durchgeführt, um die verbleibenden Kapazitäten der Speicherbatterien 12a, 12b genau auszugleichen.
  • Das heißt, wenn festgestellt wird, dass die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (S220: JA), identifiziert die Steuereinheit 60 die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der Kapazität Ca der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Kapazität Cb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnet wird (ΔC = Ca - Cb), um zu beurteilen, ob die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer als die vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230). Wenn festgestellt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔC kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230: NEIN), stoppt die Steuereinheit 60 die Konstantstromsteuerung (S260). In dem Beispiel von 7 ist die Kapazitätsdifferenz ΔC relativ klein (kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1), wie in Spalte C von 7 gezeigt, wenn mindestens eine der Spannungen Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die jeweiligen Zielspannungen VTa und VTb zum Zeitpunkt t2 erreicht. Daher wird zum Zeitpunkt t2 die Konstantstromsteuerung beendet und die durch die Speicherbatterien 12a, 12b fließenden Ströme Ia und Ib werden Null. Danach entspannt sich der Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b, und die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b konvergieren zur durchschnittlichen Spannung Vave. Infolgedessen gleichen sich die verbleibenden Kapazitäten der Speicherbatterien 12a und 12b genauer an.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230: JA) ist, setzt die Steuereinheit 60 die Konstantstromsteuerung fort (S240) und überwacht, ob die Kapazitätsdifferenz ΔC die vorgegebene zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht hat (S250). Der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 ist kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔC1. Der Wert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 kann Null sein. Die in S240 fortgesetzte Konstantstromsteuerung wird als kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2 bezeichnet, um sie von der spannungsbezogenen Konstantstromsteuerung P1 zu unterscheiden. Während der Ausführung der Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) überwacht die Steuereinheit 60 die Kapazitätsdifferenz ΔC und stoppt die Konstantstromsteuerung (S260), wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht (S250: JA).
  • In dem Beispiel von 8 ist die Kapazitätsdifferenz ΔC relativ groß (größer als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1), wenn mindestens eine der Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die jeweiligen Zielspannungen VTa und VTb zur Zeit t2 erreicht, wie in Spalte C von 8 gezeigt. Daher wird die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) nach der Zeit t2 fortgesetzt. Danach, zur Zeit t3, wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht, wird die Konstantstromsteuerung gestoppt, und die durch die Speicherbatterien 12a, 12b fließenden Ströme Ia und Ib werden Null. In dem Beispiel von 8 sind, wie in den Spalten C und D von 8 dargestellt, zur Zeit t3 sowohl die Kapazität Ca der entladeseitigen Speicherbatterie 12a als auch die Kapazität Cb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b gleich der durchschnittlichen Kapazität Cave der Kapazitäten Ca und Cb zur Zeit t2. Mit anderen Worten, im Beispiel von 8 ist die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 gleich Null. Danach entspannt sich der Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b, und die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b konvergieren zur durchschnittlichen Spannung Vave. Infolgedessen sind die verbleibenden Kapazitäten der Speicherbatterien 12a, 12b genau ausgeglichen.
  • Wenn die Konstantstromsteuerung in einem der oben genannten Fälle gestoppt wird (S260), ist der Spannungsausgleichsprozess abgeschlossen.
  • A-3. EFFEKTE DER ERSTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
  • Wie oben erläutert, handelt es sich bei der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform um eine Vorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung 10, bei der die Speicherbatterie 12a (entladeseitige Speicherbatterie 12a) und die Speicherbatterie 12b (ladeseitige Speicherbatterie 12b) mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs PR in Reihe geschaltet sind. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 schließt das Spannungsmessgerät 22, das Amperemeter 24, die Überwachungseinheit 28, die Spannungsausgleichsschaltung 30, die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62, die Innenwiderstandschätzungseinheit 64, die Zielspannungsberechnungseinheit 66 und die Steuereinheit 60 ein. Der Voltmeter 22 und die Überwachungseinheit 28 messen die Spannung der Speicherbatterien 12a, 12b. Das Amperemeter 24 und die Überwachungseinheit 28 messen den Strom, der durch die Batterieanordnung 10 fließt. Die Spannungsausgleichsschaltung 30 führt eine Konstantstromsteuerung durch, um die Differenz zwischen der Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b zu verringern, indem sie elektrische Ladung von der entladeseitigen Speicherbatterie 12a auf die ladeseitige Speicherbatterie 12b transferiert. Die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 integriert den vom Amperemeter 24 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Strom mit dem Strom während der obigen Konstantstromsteuerung, um die Kapazitäten der Speicherbatterien 12a, 12b zu berechnen. Die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 schätzt den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b. Die Zielspannungsberechnungseinheit 66 legt die Zielspannung VTa der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und die Zielspannung VTb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung Vave der Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b, die von dem Voltmeter 22 und der Überwachungseinheit 28 gemessen werden, und des von der Innenwiderstandsschätzungseinheit 64 geschätzten Innenwiderstands fest. Die Steuereinheit 60 steuert die Spannungsausgleichsschaltung 30, um die Spannungsausgleichsschaltung 30 zu veranlassen, die obige Konstantstromsteuerung durchzuführen.
  • Wenn die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR für mindestens eine der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der ladeseitigen Speicherbatterie 12b liegt (S220: JA in 5), wenn die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a die Zielspannung VTa oder die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die Zielspannung VTb während der oben beschriebenen Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) erreicht, identifizert die Steuereinheit 60 die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der Kapazität Ca der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Kapazität Cb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnet wird (ΔC = Ca - Cb), geht die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) weiter (S240), wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer ist als die vorgegebene erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 (S230: JA), und die Konstantstromsteuerung (S260) stoppt, wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC die vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 (S250: JA) erreicht, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist.
  • Daher kann gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform in einer Batterieanordnung 10, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien 12 mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs PR in Reihe geschaltet sind, selbst wenn die durchschnittliche Spannung Vave der beiden Speicherbatterien 12a, 12b innerhalb des Plateaubereichs PR liegt und die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1), die sich auf die Zielspannungen VTa und VTb bezieht, nicht ausreichen, um die verbleibende Kapazität jeder der Speicherbatterien 12a, 12b genau auszugleichen, indem eine Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) durchgeführt wird, die sich auf die Kapazitätsdifferenz ΔC der beiden Speicherbatterien 12a, 12b bezieht, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert werden kann.
  • In der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform aktualisiert die Zielspannungsberechnungseinheit 66 die Zielspannungen VTa, VTb basierend auf der durchschnittlichen Spannung Vave nach der Änderung (S210), wenn sich die durchschnittliche Spannung Vave während der Konstantstromsteuerung ändert (S200: JA in 5). Daher können gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform die Zielspannungen VTa, VTb entsprechend der Änderung aktualisiert werden, selbst wenn sich die durchschnittliche Spannung Vave der beiden Speicherbatterien 12a, 12b während der Konstantstromsteuerung für den Spannungsausgleich ändert, und als ein Ergebnis ist es möglich, die verbleibende Kapazität jeder der Speicherbatterien 12a, 12b im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform schließt ferner die SOH-Schätzungseinheit 68 ein, die den SOH der Speicherbatterien 12a, 12b schätzt. Die Steuereinheit 60 korrigiert (S 160) den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage des von der SOH-Schätzungseinheit 68 geschätzten SOH der Speicherbatterien 12a, 12b (S 150 in 5) und setzt die Zielspannungen VTa, VTb auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands (S 170). Daher ist es gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform möglich, die Zielspannungen VTa, VTb auf Grundlage des gemäß dem SOH jeder Speicherbatterie 12a, 12b korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b in dem Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform kann ferner die Verlaufseinheit 74 einschließen, die den Verlauf der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 erhalten wird, und die integrierte Zeit der Ladung oder Entladung aufzeichnet. Die Zielspannungsberechnungseinheit 66 kann die Anzahl der Lade-/Entladezyklen auf Grundlage des in der Verlaufseinheit 74 aufgezeichneten Verlaufs berechnen, den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b auf Grundlage der Anzahl der Lade-/Entladezyklen korrigieren und die Zielspannungen VTa, VTb auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellen. Auf diese Weise ist es möglich, die Zielspannungen VTa, VTb auf Grundlage des gemäß der Anzahl der Lade-/Entladezyklen jeder Speicherbatterie 12a, 12b korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b im Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform schließt ferner die Schnittstelleneinheit 76 ein, die nach außen kommuniziert, und der in der Verlaufseinheit 74 aufgezeichnete Verlauf ist über die Schnittstelleneinheit 76 aktualisierbar. Daher ist es gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform selbst dann, wenn z. B. die Speicherbatterie 12 ausgetauscht wird, möglich, den Innenwiderstand auf Grundlage der Anzahl von Lade-/Entladezyklen zu korrigieren, die auf Grundlage des extern aktualisierten Verlaufs der Speicherbatterie 12 berechnet werden, um die Zielspannung VT auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie 12 in dem Spannungsausgleichsprozess genauer auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform schließt ferner das Thermometer 26 und die Aufzeichnungseinheit 72 ein. Das Thermometer 26 und die Überwachungseinheit 28 messen die Temperatur von mindestens einer der Speicherbatterien 12a, 12b. Die Aufzeichnungseinheit 72 zeichnet eine Tabelle T1 zur Schätzung des Innenwiderstands auf, die die Batteriespannung, die Batterietemperatur und den Innenwiderstand der Batterie im Voraus zuordnet. Die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 schätzt den Innenwiderstand auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung Vave und der Batterietemperatur unter Bezugnahme auf die Innenwiderstandschätzungstabelle T1. Daher ist es gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform möglich, den Innenwiderstand der Speicherbatterien 12a, 12b genau abzuschätzen, die Zielspannungen VTa, VTb jeder Speicherbatterie 12a, 12b genau einzustellen und die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b im Spannungsausgleichsprozess genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • Ferner identifiziert die Steuereinheit 60 in dieser Ausführungsform, wenn die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR für mindestens eine der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der ladeseitigen Speicherbatterie 12b liegt (S220: JA in 5), wenn die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a die Zielspannung VTa oder die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die Zielspannung VTb während der oben beschriebenen Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) erreicht, die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der Kapazität Ca der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Kapazität Cb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnet wird (ΔC = Ca - Cb), und stoppt die Konstantstromsteuerung (S260), wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC kleiner ist als die vorgegebene erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 (S230: NEIN). Daher ist es gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform möglich, die Konstantstromsteuerung sofort zu stoppen, wenn die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b durch die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) unter Bezugnahme auf die Zielspannungen VTa, VTb ausreichend ausgeglichen ist, wodurch die Verarbeitungszeit reduziert wird.
  • In dieser Ausführungsform stoppt die Steuereinheit 60 die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1), wenn die durchschnittliche Spannung Vave nicht innerhalb des Plateaubereichs PR entweder der entladeseitigen Speicherbatterie 12a oder der ladeseitigen Speicherbatterie 12b liegt (S220: NEIN in 5), wenn die Spannung Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a während der oben beschriebenen Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) die Zielspannung VTa erreicht oder die Spannung Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die Zielspannung VTb erreicht. Daher ist in einem Fall, in dem die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b durch die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) in Bezug auf die Zielspannung VTa, VTb ausreichend ausgeglichen werden kann, da die durchschnittliche Spannung Vave der beiden Speicherbatterien 12a, 12b außerhalb des Plateaubereichs PR ist, die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform in der Lage, die Konstantstromsteuerung ohne Berechnen der Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen den Speicherbatterien 12 sofort zu stoppen, wenn eine der Speicherbatterien 12 die Zielspannung während der spannungsbezogenen Konstantstromsteuerung P1 erreicht, wodurch die Verarbeitungszeit effektiv verringert wird.
  • A-4. MODIFIKATION DER ERSTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
  • 9 und 10 sind erläuternde Ansichten, die ein Beispiel eines Zustands jeder der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses in einer Modifikation der ersten Ausführungsform zeigen. Spalte A von 9 zeigt einen Zustand der Spannung V und der Entladekapazität C der Speicherbatterien 12a, 12b zu Beginn des Spannungsausgleichsvorgangs, Spalte B von 9 zeigt die zeitliche Änderung der Spannung V und des Stroms I der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses, Spalte C von 9 zeigt einen Zustand der Spannung V und der Entladekapazität C der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses (Zeit t2), Spalte D von 10 zeigt einen Zustand der Spannung V und der Entladekapazität C der Speicherbatterien 12a, 12b während des Spannungsausgleichsprozesses (Zeit t3), und Spalte E von 10 zeigt einen Zustand der Spannung V und der Entladekapazität C der Speicherbatterien 12a, 12b am Ende des Spannungsausgleichsprozesses. Bei der in den 9 und 10 gezeigten Modifikation wird, wie bei dem in 8 gezeigten Beispiel, wenn die durchschnittliche Spannung Vave der Speicherbatterien 12a, 12b innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (siehe 9, Spalte A) und mindestens eine der Spannungen Va der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und Vb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b die jeweilige Zielspannung VTa und VTb zur Zeit t2 erreicht, ist die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der Kapazität Ca der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der Kapazität Cb der ladeseitigen Speicherbatterie 12b (ΔC = Ca - Cb) relativ groß (mehr als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1), wie in Spalte C von 9 gezeigt. Daher wird die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) nach der Zeit t2 fortgesetzt.
  • Bei der in den 9 und 10 dargestellten Modifikation wird die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 zum Bestimmen des Stoppzeitpunkts der kapazitätsbezogenen Konstantstromsteuerung P2 auf Grundlage der Differenz ΔFCC zwischen der FCC (Vollladekapazität) der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der FCC der ladeseitigen Speicherbatterie 12b eingestellt (siehe 9, Spalte A). Genauer gesagt wird der vorzeichenumgekehrte Wert der Differenz ΔFCC (= -ΔFCC) zwischen der FCC der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der FCC der ladeseitigen Speicherbatterie 12b als die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 festgelegt. Daher wird bei der in den 9 und 10 dargestellten Modifikation, wie in Spalte B von 9 und Spalte D von 10 gezeigt, zu Zeit t3 bestimmt, dass die Kapazitätsdifferenz ΔC Null ist und daher die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 nicht erreicht hat (S250: NEIN in 5), und die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) wird weiter fortgesetzt. Dann, wie in Spalte B von 9 und Spalte E von 10 gezeigt, erreicht die Kapazitätsdifferenz ΔC zu Zeit t4 die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 (= -ΔFCC) (S250: JA in 5) und die Konstantstromsteuerung wird gestoppt.
  • Die FCC jeder Speicherbatterie 12 kann zum Beispiel auf Grundlage der SOH jeder Speicherbatterie 12 geschätzt werden, die von der SOH-Schätzungseinheit 68 geschätzt wird. Das heißt, die FCC jeder Speicherbatterie 12 wird durch Multiplikation der anfänglichen FCC jeder Speicherbatterie 12 mit dem SOH berechnet. Alternativ kann die FCC jeder Speicherbatterie 12 auf Grundlage des Kapazitätswerts zwischen vorbestimmten SOCs geschätzt werden, wie er von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 gemessen wird. Das Verfahren zum Schätzen der FCC jeder Speicherbatterie 12 ist nicht auf diese beschränkt, und es können auch andere bekannte Schätzverfahren angewendet werden.
  • In der in den 9 und 10 gezeigten Modifikation der ersten Ausführungsform setzt die Steuereinheit 60 den vorzeichenumgekehrten Wert der Differenz ΔFCC zwischen der FCC der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der FCC der ladeseitigen Speicherbatterie 12b als die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 zum Bestimmen des Stoppzeitpunkts der kapazitätsbezogenen Konstantstromsteuerung P2. Daher ist es gemäß dieser Modifikation möglich, die Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b auszugleichen, selbst wenn die FCC jeder Speicherbatterie 12a, 12b schwankt, so dass die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie 12a, 12b fast gleichzeitig zum Zeitpunkt der Entladung der Batterieanordnung 10 Null wird, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 äußerst effektiv verlängert wird.
  • B. ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM:
  • 11 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100A in einer zweiten Ausführungsform zeigt. Im Folgenden wird die gleiche Konfiguration der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform wie die der oben beschriebenen Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform in der Beschreibung gegebenenfalls durch die Verwendung der gleichen Symbole weggelassen.
  • Die Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Batterieanordnung 10A aus einer Vielzahl von Batteriemodulen 14 besteht und in der Lage ist, Spannungsausgleich auf Basis pro Batteriemodul 14 durchzuführen. Insbesondere schließt die Batterieanordnung 10A in der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform sechs Speicherbatterien (Zellen) 12 (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), die miteinander in Reihe geschaltet sind, ein, wobei drei Speicherbatterien 12 (12a, 12b, 12c) ein Batteriemodul 14 (14a) bilden und die übrigen drei Speicherbatterien 12 (12d, 12e, 12f) ein anderes Batteriemodul 14 (14b) bilden. Mit anderen Worten, die Batterieanordnung 10A weist eine Konfiguration auf, bei der das Batteriemodul 14a und das Batteriemodul 14b, die aus einer Vielzahl von Speicherbatterien 12 bestehen, in Reihe miteinander verbunden sind. In der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform sind für jedes Batteriemodul 14 ein Thermometer 26 und eine Verlaufseinheit 74 bereitgestellt.
  • In der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform ist die Spannungsausgleichsschaltung 30A eine Schaltung, die eine Konstantstromsteuerung ausführt, um die Spannungsdifferenz jedes der Vielzahl von Batteriemodulen 14 zu verringern, indem elektrische Ladung zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen 14, aus denen die Batterieanordnung 10A besteht, transferiert wird. Die Spannung jedes der Vielzahl von Batteriemodulen 14 kann der Durchschnitt der Spannungen der Speicherbatterien 12 in jedem der Vielzahl von Batteriemodulen 14 oder die Summe der Spannungen der Speicherbatterien 12 in jedem der Vielzahl von Batteriemodulen 14 sein. Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem der durchschnittliche Wert der Spannungen der in jeder der Vielzahl von Batteriemodulen 14 enthaltenen Speicherbatterien 12 als die Spannung jedes der Vielzahl von Batteriemodulen 14 verwendet wird. Die Spannungsausgleichsschaltung 30A weist eine Spule 32, einen ersten Schalter 34 und einen zweiten Schalter 36 auf. Ein Ende 32i der Spule 32 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Pluspol des Batteriemoduls 14a und dem Minuspol des Batteriemoduls 14b verbunden. Der erste Schalter 34 ist zwischen dem Minuspol des Batteriemoduls 14a und dem anderen Ende 32j der Spule 32 verbunden. Der zweite Schalter 36 ist zwischen dem Pluspol des Batteriemoduls 14b und dem anderen Ende 32j der Spule 32 verbunden.
  • In der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform berechnet die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 die Kapazität jedes Batteriemoduls 14, indem sie den von dem Amperemeter 24 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung im Spannungsausgleichsverfahren integriert.
  • In der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform legt die Zielspannungsberechnungseinheit 66 die Zielspannung VMTa des Batteriemoduls 14a und die Zielspannung VMTb des Batteriemoduls 14b auf Grundlage der durchschnittlichen Modulspannung VMave, die der Durchschnitt der durchschnittlichen Spannung VMa des Batteriemoduls 14a und der durchschnittlichen Spannung VMb des Batteriemoduls 14b ist, und des Innenwiderstands jeder Speicherbatterie 12 fest. Genauer gesagt wird für das Batteriemodul 14a mit einer relativ hohen durchschnittlichen Spannung (im Folgenden auch als „entladeseitiges Batteriemodul 14a“ bezeichnet) eine Zielspannung VMTa als der Wert festgelegt, der durch Subtraktion einer Anpassungsspannung VMth(a), die auf Grundlage des Innenwiderstands jeder der das entladeseitige Batteriemodul 14a bildenden Speicherbatterien 12 festgelegt wird, von der durchschnittlichen Modulspannung VMave (VMTa = VMave - VMth(a)) erhalten wird. Für das Batteriemodul 14b mit einer relativ niedrigen durchschnittlichen Spannung (im Folgenden auch als „ladeseitiges Batteriemodul 14b“ bezeichnet) wird eine Zielspannung VMTb als der Wert festgelegt, der durch Addieren einer Anpassungsspannung VMth (b), die auf Grundlage des Innenwiderstands jeder der das ladeseitige Batteriemodul 14b bildenden Speicherbatterien 12 festgelegt wird, zu der durchschnittlichen Modulspannung VMave (VMTb = VMave + VMth(b)) erhalten wird. Das Verhältnis zwischen dem Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 und der jeweiligen Anpassungsspannung wird im Voraus experimentell ermittelt, z. B. wird die Anpassungsspannung auf einen höheren Wert eingestellt, wenn der Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 steigt. Das Verfahren zum Einstellen der Zielspannungen VMTa und VMTb ist nicht darauf beschränkt, und es können auch andere bekannte Einstellverfahren angewendet werden. Die Zielspannung VMTa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a ist ein Beispiel für die erste Zielspannung, und die Zielspannung VMTb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b ist ein Beispiel für die zweite Zielspannung.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. Der in der Batterievorrichtung 100A der zweiten Ausführungsform durchgeführte Spannungsausgleichsprozess wird im Folgenden nur im Hinblick auf die Unterschiede zum Spannungsausgleichsprozess der ersten Ausführungsform (5) beschrieben.
  • Der Spannungsausgleichsprozess der zweiten Ausführungsform ist ein Prozess, der eine Konstantstromsteuerung durchführt, um die Differenz zwischen den durchschnittlichen Werten der Spannungen der Speicherbatterien 12 in jeder der Vielzahl von Batteriemodulen 14, aus denen die Batterieanordnung 10A besteht, durch Transferieren von elektrischen Ladungen zwischen den Batteriemodulen 14 zu verringern. Der Spannungsausgleichsprozess wird gestartet, z. B. automatisch, wenn festgestellt wird, dass die Spannungsdifferenz zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen 14, aus denen die Batterieanordnung 10A besteht, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, oder als Reaktion auf eine Anweisung des Administrators.
  • Im Folgenden wird der Spannungsausgleichsprozess beschrieben, der für das Paar aus dem Batteriemodul 14a (entladeseitiges Batteriemodul 14a) und dem Batteriemodul 14b (ladeseitiges Batteriemodul 14b) durchzuführen ist, wenn die durchschnittliche Spannung jeder der das Batteriemodul 14a bildenden Speicherbatterien 12 relativ hoch und die durchschnittliche Spannung jeder der das Batteriemodul 14b bildenden Speicherbatterien 12 unter der Vielzahl der die Batterieanordnung 10A bildenden Batteriemodule 14 relativ niedrig ist. Das entladeseitige Batteriemodul 14a ist ein Beispiel für das erste Batteriemodul und das ladeseitige Batteriemodul 14b ist ein Beispiel für das zweite Batteriemodul.
  • In S120A (12) wird die durchschnittliche Modulspannung VMave, die der Durchschnitt der durchschnittlichen Spannung VMa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und der durchschnittlichen Spannung VMb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b ist, berechnet. In S 130A werden die Temperaturen der Batteriemodule 14a, 14b gemessen, und in S 170A werden die Zielspannung VMTa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und die Zielspannung VMTb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b festgelegt. Die Zielspannung VMTa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a ist ein Beispiel für die erste Zielspannung, und die Zielspannung VMTb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b ist ein Beispiel für die zweite Zielspannung.
  • Wenn Konstantstromsteuerung in S180 gestartet wird, wird überwacht, ob mindestens eine der durchschnittlichen Spannung VMa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und der durchschnittlichen Spannung VMb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b die jeweiligen Zielspannungen VMTa und VMTb erreicht hat (S190A) und ob sich die durchschnittliche Modulspannung VMave geändert hat (S200A), und wenn sich die durchschnittliche Modulspannung VMave geändert hat (S200A: JA), werden die Zielspannungen VMTa und VMTb auf Grundlage der geänderten durchschnittlichen Modulspannung VMave aktualisiert (S210A).
  • Wenn mindestens eine der durchschnittlichen Spannung VMa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und der durchschnittlichen Spannung VMb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b die jeweiligen Zielspannungen VMTa und VMTb erreicht (S190A: JA), wird bestimmt, ob die durchschnittliche Modulspannung VMave innerhalb des Plateaubereichs PR für mindestens eines des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und des ladeseitigen Batteriemoduls 14b liegt (S220A), und die Konstantstromsteuerung wird gestoppt (S260), wenn bestimmt wird, dass die durchschnittliche Modulspannung VMave nicht innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (220A: NEIN).
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die durchschnittliche Modulspannung VMave innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (S220A: JA), wird die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnete Kapazitätsdifferenz ΔCM zwischen der Kapazität CMa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und der Kapazität CMb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b (ΔCM = CMa - CMb) identifiziert, wird bestimmt, ob die Kapazitätsdifferenz ΔCM gleich oder größer ist als die erste Kapazitätsdifferenz ΔCM1 (S230A), und wenn bestimmt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔCM kleiner ist als die erste Kapazitätsdifferenz ΔCM1 (S230A: NEIN), wird die Konstantstromsteuerung gestoppt (S260).
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔCM gleich oder größer als die erste Kapazitätsdifferenz ΔCM1 ist (S230A: JA), wird die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) fortgesetzt (S240), ob die Kapazitätsdifferenz ΔCM die vorgegebene zweite Kapazitätsdifferenz ΔCM2 erreicht hat (S250A) wird überwacht, und die Konstantstromsteuerung wird gestoppt (S260), wenn die Kapazitätsdifferenz ΔCM die zweite Kapazitätsdifferenz ΔCM2 erreicht. Der absolute Wert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔCM2 ist kleiner als der absolute Wert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔCM1. Der Wert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔCM2 kann Null sein.
  • Wie oben beschrieben, ist die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform eine Vorrichtung zum Verwalten der Batterieanordnung 10A, die das Batteriemodul 14a (entladeseitiges Batteriemodul 14a) und das Batteriemodul 14b (ladeseitiges Batteriemodul 14b) einschließt, die in Reihe geschaltet sind und aus mindestens einer Speicherbatterie 12 bestehen, die SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs PR aufweist. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 schließt das Voltmeter 22, das Amperemeter 24, die Überwachungseinheit 28, die Spannungsausgleichsschaltung 30A, die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62, die Innenwiderstandschätzungseinheit 64, die Zielspannungsberechnungseinheit 66 und die Steuereinheit 60 ein. Das Voltmeter 22 und die Überwachungseinheit 28 messen die Spannung der einzelnen Speicherbatterien 12. Das Amperemeter 24 und die Überwachungseinheit 28 messen den Strom, der durch die Batterieanordnung 10 fließt. Die Spannungsausgleichsschaltung 30A führt eine Konstantstromsteuerung durch, um die Differenz zwischen der Spannung des entladeseitigen Batteriemoduls 14a (durchschnittliche Spannung VMa) und der Spannung des ladeseitigen Batteriemoduls 14b (durchschnittliche Spannung VMb) durch Transferieren von elektrischer Ladung von dem entladeseitigen Batteriemodul 14a zum ladeseitigen Batteriemodul 14b zu verringern. Die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 integriert den vom Amperemeter 24 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Strom mit dem Strom während der obigen Konstantstromsteuerung, um die Kapazität der Batteriemodule 14a, 14b zu berechnen. Die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 schätzt den Innenwiderstand der einzelnen Speicherbatterien 12. Die Zielspannungsberechnungseinheit 66 setzt die Zielspannung VMTa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und die Zielspannung VMTb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b auf Grundlage der durchschnittlichen Modulspannung VMave, die der Durchschnitt der Spannung des entladeseitigen Batteriemoduls 14a (durchschnittliche Spannung VMa) und der Spannung des ladeseitigen Batteriemoduls 14b (durchschnittliche Spannung VMb) ist, die von dem Voltmeter 22 und der Überwachungseinheit 28 gemessen werden, und des von der Innenwiderstandschätzungseinheit 64 geschätzten Innenwiderstands. Die Steuereinheit 60 steuert die Spannungsausgleichsschaltung 30A, um die Spannungsausgleichsschaltung 30A zu veranlassen, die obige Konstantstromsteuerung durchzuführen.
  • Wenn die durchschnittliche Modulspannung VMave innerhalb des Plateaubereichs PR für mindestens eines von dem entladeseitigen Batteriemodul 14a und dem ladeseitigen Batteriemodul 14b liegt (S220A: JA in 12), wenn die Spannung des entladeseitigen Batteriemoduls 14a (durchschnittliche Spannung VMa) die Zielspannung VMTa erreicht oder die Spannung des ladeseitigen Batteriemoduls 14b (durchschnittliche Spannung VMb) die Zielspannung VMTb während der obigen Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) erreicht, identifiziert die Steuereinheit 60 die Kapazitätsdifferenz ΔCM zwischen der Kapazität CMa des entladeseitigen Batteriemoduls 14a und der Kapazität CMb des ladeseitigen Batteriemoduls 14b, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnet wird (ΔCM = CMa - CMb), und wenn die Kapazitätsdifferenz ΔCM gleich oder größer als die vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ΔCM1 ist (S230A: JA), geht die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) (S240) weiter und die Konstantstromsteuerung (S260) stoppt, wenn die Kapazitätsdifferenz ΔCM die vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz ΔCM2 (S250A: JA) erreicht, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔCM2 kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔCM1 ist.
  • Somit kann gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform in einer Batterieanordnung 10A, in der eine Vielzahl von Batteriemodulen 14, die jeweils aus mindestens einer Speicherbatterie 12 mit SOC-OCV-Charakteristik einschließlich eines Plateaubereichs PR bestehen, in Reihe geschaltet sind, selbst dann, wenn die durchschnittliche Modulspannung VMave der beiden Batteriemodule 14a, 14b innerhalb des Plateaubereichs PR liegt und die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) in Bezug auf die Zielspannungen VMTa, VMTb möglicherweise nicht ausreicht, um die verbleibende Kapazität jedes Batteriemoduls 14a, 14b genau auszugleichen, ist es durch Durchführen der Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) in Bezug auf die Kapazitätsdifferenz ΔMC der beiden Batteriemodule 14a, 14b, möglich, die verbleibende Kapazität jedes Batteriemoduls 14a, 14b genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10A effektiv verlängert wird.
  • C. DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM:
  • 13 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Batterievorrichtung 100B einer dritten Ausführungsform zeigt. Im Folgenden wird die gleiche Konfiguration der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform wie die der oben beschriebenen Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform in der Beschreibung gegebenenfalls durch die Verwendung der gleichen Symbole weggelassen.
  • Die Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform durch die Konfiguration der Spannungsausgleichsschaltung 30B. Insbesondere, während die Spannungsausgleichsschaltung 30, die in der Batterievorrichtung 100 der ersten Ausführungsform eingeschlossen ist, so konfiguriert ist, dass sie in der Lage ist, einen Spannungsausgleich für jedes Paar von zwei gegenseitig benachbarten Speicherbatterien 12 durchzuführen, ist die Spannungsausgleichsschaltung 30B, die in der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform eingeschlossen ist, so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, einen Spannungsausgleich für eine beliebige Kombination der Speicherbatterien 12 durchzuführen, die nicht auf ein Paar von zwei nebeneinander liegenden Speicherbatterien 12 beschränkt ist.
  • Insbesondere weist die Spannungsausgleichsschaltung 30B in der dritten Ausführungsform einen Transformator 39 für jede Speicherbatterie 12 auf. Jeder Transformator 39 weist eine erste Wicklung 39i und eine zweite Wicklung 39j auf. Die erste Wicklung 39i jedes Transformators 39 ist parallel mit der entsprechenden Speicherbatterie 12 verbunden. Die zweite Wicklung 39j jedes Transformators 39 ist parallel mit der Batterieanordnung 10 verbunden. Die Spannungsausgleichsschaltung 30B schließt auch einen ersten Schalter 37 und einen zweiten Schalter 38, einen für jede Speicherbatterie 12, ein. Jeder erste Schalter 37 ist in Reihe mit der ersten Wicklung 39i des für jede Speicherbatterie 12 bereitgestellten Transformators 39 verbunden, und jeder zweite Schalter 38 ist in Reihe mit der zweiten Wicklung 39j des für jede Speicherbatterie 12 bereitgestellten Transformators 39 verbunden. Jeder erste Schalter 37 und jeder zweite Schalter 38 werden von der Steuereinheit 60 ein- und ausgeschaltet.
  • Die Spannungsausgleichsschaltung 30B mit dieser Konfiguration kann individuell eine Konstantstromsteuerung für jede der Speicherbatterien 12 durchführen, die die Spannungsdifferenz jeder der Vielzahl von Speicherbatterien 12 durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12 verringert. Mit anderen Worten, mindestens eine Speicherbatterie 12 der Vielzahl von Speicherbatterien 12, für die die Differenz zwischen den jeweiligen Spannungen der Vielzahl von Speicherbatterien 12, die von dem Voltmeter 22 und der Überwachungseinheit 28 gemessen werden, und die durchschnittliche Spannung Vave der Vielzahl von Speicherbatterien 12 größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird als die Zielspeicherbatterie 12x identifiziert, und eine Konstantstromsteuerung kann für die Zielspeicherbatterie 12x durchgeführt werden, um die Spannung der Zielspeicherbatterie 12x näher an die durchschnittliche Spannung Vave zu bringen.
  • 14 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch einen Betrieb der Konstantstromsteuerung zeigt, wenn eine Speicherbatterie 12a aus einer Vielzahl von Speicherbatterien 12 als die Zielspeicherbatterie 12x identifiziert wird. Spalte A von 14 zeigt einen Zustand, in dem die Spannung Va der Speicherbatterie 12a, die die Zielspeicherbatterie 12x ist, höher ist als die durchschnittliche Spannung Vave jeder Speicherbatterie 12, und der Spannungsausgleich wird durch Transferieren von elektrischer Ladung von der Zielspeicherbatterie 12x zu den anderen Speicherbatterien 12 durchgeführt. Spalte B von 14 zeigt einen Zustand, in dem die Spannung Va der Speicherbatterie 12a, die die Zielspeicherbatterie 12x ist, niedriger ist als die durchschnittliche Spannung Vave der einzelnen Speicherbatterien 12, und der Spannungsausgleich wird durch Transferieren elektrischer Ladung von den anderen Speicherbatterien 12 zu der Zielspeicherbatterie 12x durchgeführt.
  • In der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform identifiziert die Zielspannungsberechnungseinheit 66 mindestens eine oben beschriebene Zielspeicherbatterie 12x und legt die Zielspannung VTx für jede Zielspeicherbatterie 12x auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung Vave jeder Speicherbatterie 12 und des von der Innenwiderstandschätzungseinheit 64 geschätzten Innenwiderstands fest. Genauer gesagt, wenn die Spannung Vx der Zielspeicherbatterie 12x höher ist als die durchschnittliche Spannung Vave, wird der Wert, der durch Subtraktion einer Anpassungsspannung Vth(x), die auf Grundlage des Innenwiderstands der Zielspeicherbatterie 12x festgelegt wird, von der durchschnittlichen Spannung Vave erhalten wird, als die Zielspannung VTx festgelegt (VTx = Vave - Vth(x)). Ist die Spannung Vx der Zielbatterie 12x dagegen niedriger als die durchschnittliche Spannung Vave, wird der Wert, der sich aus der Addition der Anpassungsspannung Vth(x), die auf Grundlage des Innenwiderstands der Zielbatterie 12x festgelegt wird, zur durchschnittlichen Spannung Vave ergibt, als die Zielspannung VTx festgelegt (VTx = Vave + Vth(x)). Das Verhältnis zwischen dem Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 und der Anpassungsspannung wird vorab experimentell ermittelt, z. B. wird mit steigendem Innenwiderstand der Speicherbatterie 12 die Anpassungsspannung auf einen höheren Wert eingestellt. Das Verfahren zum Einstellen der Zielspannung VTx ist nicht darauf beschränkt, und es können auch andere bekannte Einstellverfahren angewendet werden.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, das einen Spannungsausgleichsprozess zeigt, der in der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform durchgeführt wird. Der in der Batterievorrichtung 100B der dritten Ausführungsform durchgeführte Spannungsausgleichsprozess wird im Folgenden nur im Hinblick auf die Unterschiede zum Spannungsausgleichsprozess der ersten Ausführungsform (5) beschrieben.
  • Der Spannungsausgleichsprozess der dritten Ausführungsform ist ein Prozess, der eine Konstantstromsteuerung ausführt, um die Differenz in der Spannung jeder Speicherbatterie 12 durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der Zielspeicherbatterie 12x und den anderen Speicherbatterien 12 für die Zielspeicherbatterie 12x der Vielzahl von Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, deren Spannungswert mehr als ein vorbestimmter Wert von der durchschnittlichen Spannung Vave der Vielzahl von Speicherbatterien 12 entfernt ist, zu verringern. Der Spannungsausgleichsprozess wird gestartet, z. B. automatisch, wenn die Zielspeicherbatterie 12x unter den mehreren Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, detektiert wird, oder als Reaktion auf eine Anweisung des Administrators.
  • In S110B (15) wird die Spannung jeder Speicherbatterie 12 gemessen. Die Messung der Spannung jeder Speicherbatterie 12 wird während des Spannungsausgleichsprozesses kontinuierlich durchgeführt. In S 120B wird die durchschnittliche Spannung Vave, die der Durchschnitt der Spannungen der einzelnen Speicherbatterien 12 ist, berechnet.
  • In S130B wird die Temperatur jeder Speicherbatterie 12 gemessen, in S140B wird der Innenwiderstand jeder Speicherbatterie 12 geschätzt, in S150B wird der SOH jeder Speicherbatterie 12 geschätzt, und in S160B wird der Innenwiderstand jeder Speicherbatterie 12 korrigiert. Diese Prozesse können nur für die Zielbatterie 12x durchgeführt werden.
  • In S170B wird die Zielspannung VTx der Zielbatterie 12x eingestellt. Wenn die Konstantstromsteuerung in S 180 gestartet wird, wird überwacht, ob die Spannung Vx der Zielspeicherbatterie 12x die Zielspannung VTx erreicht hat (S190B) und ob sich die durchschnittliche Spannung Vave geändert hat (S200B), und wenn sich die durchschnittliche Spannung Vave geändert hat (S200B: JA), wird die Zielspannung VTx auf Grundlage der geänderten durchschnittlichen Spannung Vave aktualisiert (S210B).
  • Wenn die Spannung Vx der Zielbatterie 12x die Zielspannung VTx erreicht (S190B: JA), wird bestimmt, ob die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR für mindestens eine Speicherbatterie 12 liegt (S220B), und wenn die durchschnittliche Spannung Vave nicht innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (S220B: NEIN), wird die Konstantstromsteuerung gestoppt (S260).
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR liegt (S220B: JA), wird die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechneten durchschnittlichen Kapazität Cave jeder Speicherbatterie 12 und der Kapazität Cx der Zielspeicherbatterie 12x identifiziert (wenn Cave ≥ Cx, dann ΔC = Cave - Cx, und wenn Cave < Cx, dann ΔC = Cx - Cave), und es wird bestimmt, ob die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer als die vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230B), und wenn bestimmt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔC kleiner als die vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230B: NEIN), wird die Konstantstromsteuerung gestoppt (S260).
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer als die erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230B: JA), wird die Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) fortgesetzt (S240), und es wird überwacht, ob die Kapazitätsdifferenz ΔC die vorgegebene zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht hat (S250B), und die Konstantstromsteuerung wird gestoppt, wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht (S260). Der absolute Wert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 ist kleiner als der absolute Wert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔC1. Der Wert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 kann Null sein.
  • Wie oben beschrieben, ist die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 der dritten Ausführungsform eine Vorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung 10, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien 12 mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs PR in Reihe geschaltet sind. Die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 weist das Voltmeter 22, das Amperemeter 24, die Überwachungseinheit 28, die Spannungsausgleichsschaltung 30B, die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62, die Innenwiderstandschätzungseinheit 64, die Zielspannungsberechnungseinheit 66 und die Steuereinheit 60 auf. Der Voltmeter 22 und die Überwachungseinheit 28 messen die Spannung jeder Speicherbatterie 12. Das Amperemeter 24 und die Überwachungseinheit 28 messen den Strom, der durch die Batterieanordnung 10 fließt. Die Spannungsausgleichsschaltung 30B ist eine Schaltung, die in der Lage ist, eine Konstantstromsteuerung individuell für jede der Speicherbatterien 12 durchzuführen, um die Spannungsdifferenz jeder Speicherbatterie 12 durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien 12 zu verringern. Die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechnet die Kapazität jeder Speicherbatterie 12 durch Integrieren des von dem Amperemeter 24 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Stroms mit dem Strom während der oben genannten Konstantstromsteuerung. Die Innenwiderstandschätzungseinheit 64 schätzt den Innenwiderstand jeder Speicherbatterie 12. Die Zielspannungsberechnungseinheit 66 identifiziert mindestens eine Speicherbatterie 12, für die die Differenz zwischen der vom Voltmeter 22 und der Überwachungseinheit 28 gemessenen Spannung jeder Speicherbatterie 12 und der durchschnittlichen Spannung Vave der Spannung jeder Speicherbatterie 12 größer als ein vorbestimmter Wert ist, als die Zielspeicherbatterie 12x und setzt die Zielspannung VTx jeder Zielspeicherbatterie 12x auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung Vave und des von der Innenwiderstandschätzungseinheit geschätzten Innenwiderstands fest. Die Steuereinheit 60 steuert die Spannungsausgleichsschaltung 30B, um die Spannungsausgleichsschaltung 30B zu veranlassen, die obige Konstantstromsteuerung durchzuführen.
  • Wenn die durchschnittliche Spannung Vave innerhalb des Plateaubereichs PR mindestens einer Speicherbatterie 12 (S220B: JA in 15) liegt, wenn die Spannung Vx der Zielspeicherbatterie 12x während der obigen Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1) die Zielspannung VTx erreicht, identifiziert die Steuereinheit 60 die Kapazitätsdifferenz ΔC zwischen der von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit 62 berechneten durchschnittlichen Kapazität Cave jeder Speicherbatterie 12 und der Kapazität Cx der Zielspeicherbatterie 12x, und wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC gleich oder größer als die vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ΔC1 ist (S230B: JA), geht Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2) weiter (S240), und die Konstantstromsteuerung stoppt (S260), wenn die Kapazitätsdifferenz ΔC die vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 erreicht (S250B: JA), wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 kleiner ist als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ΔC1).
  • Somit ist es gemäß der Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung 20 der dritten Ausführungsform in einer Batterieanordnung 10 möglich, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien 12 mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs PR in Reihe geschaltet sind, selbst wenn die durchschnittliche Spannung Vave jeder Speicherbatterie 12 innerhalb des Plateaubereichs PR liegt und die Konstantstromsteuerung (spannungsbezogene Konstantstromsteuerung P1), die sich auf die Zielspannung VTx bezieht, nicht ausreichen, um die verbleibende Kapazität jeder Speicherbatterie 12 genau auszugleichen, durch Durchführen einer Konstantstromsteuerung (kapazitätsbezogene Konstantstromsteuerung P2), die sich auf die Kapazitätsdifferenz ΔC jeder Speicherbatterie 12 bezieht, die Restkapazität jeder Speicherbatterie 12 genau auszugleichen, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit der Batterieanordnung 10 effektiv verlängert wird.
  • D. MODIFIKATIONEN:
  • Die hierin offenbarte Technologie ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedene Formen modifiziert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es sind zum Beispiel die folgenden Modifikationen möglich.
  • Die Konfiguration der Batterievorrichtung 100 in den obigen Ausführungsformen ist lediglich ein Beispiel und kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel kann in jeder der obigen Ausführungsformen die Anzahl der Speicherbatterien 12, aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, nach Belieben geändert werden. In jeder der oben genannten Ausführungsformen kann ein Thermometer 26 für jede der Speicherbatterien 12 bereitgestellt sein. Das Thermometer 26 kann auch weggelassen werden.
  • In jeder der obigen Ausführungsformen sind die Inhalte der Innenwiderstandschätzungstabelle T1 und der Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 lediglich Beispiele und können auf verschiedene Weise geändert werden. Es ist nicht notwendig, dass die Innenwiderstandschätzungstabelle T1 und/oder die Innenwiderstandskorrekturtabelle T2 in der Aufzeichnungseinheit 72 aufgezeichnet werden. In jeder der obigen Ausführungsformen kann mindestens eine der einzelnen Funktionseinheiten der Steuereinheit 60 weggelassen werden.
  • Die Inhalte des Spannungsausgleichsprozesses in jeder der obigen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und können auf verschiedene Weise geändert werden. Zum Beispiel wird in der obigen ersten Ausführungsform die Temperatur der Speicherbatterie 12 gemessen (S130 in 5), aber wenn der Temperaturmesswert der Speicherbatterie 12 für die Schätzung des Innenwiderstands der Speicherbatterie 12 (S140 in 5) nicht erforderlich ist, kann die Temperaturmessung der Speicherbatterie 12 weggelassen werden. Ferner wird in der ersten Ausführungsform oben die Schätzung des SOH der Speicherbatterie 12 (S150 in 5) durchgeführt, aber wenn der Wert des SOH der Speicherbatterie 12 für die Korrektur des Innenwiderstands der Speicherbatterie 12 (S160 in 5) nicht erforderlich ist, kann die Schätzung des SOH der Speicherbatterie 12 weggelassen werden. Die Korrektur des Innenwiderstands der Speicherbatterie 12 (S160 in 5) kann ebenfalls weggelassen werden. In der obigen ersten Ausführungsform werden Überwachen von Änderungen der durchschnittlichen Spannung (S200) und Aktualisieren der Zielspannung (S210) während der Konstantstromsteuerung durchgeführt, aber diese Vorgänge können weggelassen werden.
  • In der Modifikation der obigen ersten Ausführungsform wird die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 zum Bestimmen des Stoppzeitpunkts der kapazitätsbezogenen Konstantstromsteuerung P2 auf denselben Wert wie der vorzeichenumgekehrte Wert der Differenz ΔFCC (= -ΔFCC) zwischen der FCC der entladeseitigen Speicherbatterie 12a und der FCC der ladeseitigen Speicherbatterie 12b gesetzt, aber die zweite Kapazitätsdifferenz ΔC2 kann durch andere Verfahren eingestellt werden (z. B. durch Einstellen der zweiten Kapazitätsdifferenz ΔC2 auf einen Wert nahe -ΔFCC) auf Grundlage der Differenz ΔFCC.
  • In der obigen dritten Ausführungsform kann jede Speicherbatterie 12 durch ein Batteriemodul ersetzt werden, in dem mindestens eine Speicherbatterie 12 in Reihe geschaltet ist.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 10: Batterieeinheit, 12: Speicherbatterie, 14: Batteriemodul, 20: Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung, 22: Voltmeter, 24: Amperemeter, 26: Thermometer, 28: Überwachungseinheit, 30: Spannungsausgleichsschaltung, 32: Spule, 32i: ein Ende, 32j: anderes Ende, 34: erster Schalter, 36: zweiter Schalter, 37: erster Schalter, 38: zweiter Schalter, 39: Transformator, 39i: erste Wicklung, 39j: zweite Wicklung, 40: Leitungsschalter, 42: Pluspol, 44: Minuspol, 60: Steuereinheit, 62: Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, 64: Innenwiderstandschätzungseinheit, 66: Zielspannungsberechnungseinheit, 68: SOH-Schätzungseinheit, 72: Aufzeichnungseinheit, 74: Verlaufseinheit, 76: Schnittstelleneinheit, 100: Batterievorrichtung, PR: Plateaubereich, T1: Innenwiderstandschätzungstabelle, T2: Innenwiderstandskorrekturtabelle
  • 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 2014075953 A [0004, 0055]

Claims (24)

  1. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung, in der eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs in Reihe geschaltet sind, wobei die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung Folgendes umfasst eine Spannungsmesseinheit, die die Spannung der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie misst; eine Strommesseinheit, die den Strom misst, der durch die Batterieanordnung fließt; eine Spannungsausgleichsschaltung, die eine Konstantstromsteuerung durchführt, um die Differenz zwischen der Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zu verringern; eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, die den von der Strommesseinheit gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung integriert, um die jeweiligen Kapazitäten der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zu berechnen; eine Innenwiderstandschätzungseinheit, die den Innenwiderstand sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie schätzt; eine Zielspannungsberechnungseinheit, die eine erste Zielspannung für die erste Speicherbatterie und eine zweite Zielspannung für die zweite Speicherbatterie auf Grundlage einer durchschnittlichen Spannung der Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie, die von der Spannungsmesseinheit gemessen wird, und des Innenwiderstands, der von der Innenwiderstandschätzungseinheit geschätzt wird, festlegt; und eine Spannungsausgleichssteuereinheit, die die Spannungsausgleichsschaltung steuert, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung durchzuführen, wobei wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs für mindestens eine der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit die Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der ersten Speicherbatterie und der Kapazität der zweiten Speicherbatterie, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und setzt die Konstantstromsteuerung fort, wenn die Kapazitätsdifferenz größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Kapazitätsdifferenz ist, und stoppt die Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
  2. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenn sich die durchschnittliche Spannung während der Konstantstromsteuerung ändert, die Zielspannungsberechnungseinheit die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung nach der Änderung aktualisiert.
  3. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Spannungsausgleichssteuereinheit die zweite Kapazitätsdifferenz auf Grundlage der Differenz zwischen der FCC der ersten Speicherbatterie und der FCC der zweiten Speicherbatterie einstellt.
  4. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Spannungsausgleichssteuereinheit einen vorzeichenumgekehrten Wert der Differenz zwischen der FCC der ersten Speicherbatterie und der FCC der zweiten Speicherbatterie als die zweite Kapazitätsdifferenz einstellt.
  5. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine SOH-Schätzungseinheit, die die SOH sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie schätzt, wobei die Zielspannungsberechnungseinheit den Innenwiderstand sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage der von der SOH-Schätzungseinheit geschätzten SOH sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie korrigiert und die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellt.
  6. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Verlaufseinheit, die den Verlauf der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die durch die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit erhalten wird, und die integrierte Zeit der Ladung oder Entladung aufzeichnet, wobei die Zielspannungsberechnungseinheit die Anzahl der Lade-/Entladezyklen auf Grundlage des in der Verlaufseinheit aufgezeichneten Verlaufs berechnet, den Innenwiderstand der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage der Anzahl der Lade-/Entladezyklen korrigiert und die erste Zielspannung und die zweite Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellt.
  7. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Kommunikationseinheit zum Kommunizieren nach außen, wobei der in der Verlaufseinheit aufgezeichnete Verlauf über die Kommunikationseinheit aktualisierbar ist.
  8. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: eine Batterietemperaturmesseinheit, die die Temperatur von mindestens einer der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie misst; und eine Aufzeichnungseinheit mit zuvor aufgezeichneten Tabellendaten, in denen Batteriespannung, Batterietemperatur und Batterieinnenwiderstand einander zugeordnet sind, wobei die Innenwiderstandschätzungseinheit auf die Tabellendaten Bezug nimmt, um den Innenwiderstand auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und der Batterietemperatur abzuschätzen.
  9. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs für mindestens eine der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit die Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der ersten Speicherbatterie und der Kapazität der zweiten Speicherbatterie, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und stoppt die Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ist.
  10. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Spannungsausgleichssteuereinheit die Konstantstromsteuerung stoppt, wenn die durchschnittliche Spannung nicht innerhalb des Plateaubereichs entweder der ersten Speicherbatterie oder der zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht.
  11. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Speicherbatterie ein erstes Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen ist, und die zweite Speicherbatterie ein zweites Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen ist.
  12. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung zum Verwalten einer Batterieanordnung, in der eine Vielzahl von Speicherbatterien mit SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs in Reihe geschaltet sind, wobei die Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung umfasst eine Spannungsmesseinheit, die die Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien misst; eine Strommesseinheit, die den Strom misst, der durch die Batterieanordnung fließt; eine Spannungsausgleichsschaltung, die eine Konstantstromsteuerung für jede der Vielzahl von Speicherbatterien einzeln durchführt, um die Spannungsdifferenz jeder der Vielzahl von Speicherbatterien durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien zu verringern; eine Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit, die den von der Strommesseinheit gemessenen Strom mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung integriert, um die Kapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien zu berechnen; eine Innenwiderstandschätzungseinheit, die den Innenwiderstand jeder der Vielzahl von Speicherbatterien schätzt; eine Zielspannungsberechnungseinheit, die mindestens eine Speicherbatterie der Vielzahl von Speicherbatterien, bei der die Differenz zwischen der von der Spannungsmesseinheit gemessenen Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien und der durchschnittlichen Spannung der Vielzahl von Speicherbatterien größer als ein vorbestimmter Wert ist, als eine Zielspeicherbatterie identifiziert und eine Zielspannung für jede der Zielspeicherbatterien auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und des von der Innenwiderstandschätzungseinheit geschätzten Innenwiderstands festlegt; und eine Spannungsausgleichssteuereinheit, die die Spannungsausgleichsschaltung steuert, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung für jede der Zielspeicherbatterien einzeln durchzuführen, wobei wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs liegt, identifiziert die Spannungsausgleichssteuereinheit für die Zielspeicherbatterie, die die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht hat, eine Kapazitätsdifferenz von der durchschnittlichen Kapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und setzt die Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie fort, für die die Kapazitätsdifferenz gleich oder größer als eine vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ist, und stoppt die Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie, für die die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht hat, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
  13. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei wenn sich die durchschnittliche Spannung während der Konstantstromsteuerung ändert, die Zielspannungsberechnungseinheit die Zielspannung jeder Zielspeicherbatterie auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung nach der Änderung aktualisiert.
  14. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Spannungsausgleichssteuereinheit die zweite Kapazitätsdifferenz auf Grundlage der Differenz zwischen der FCC der Zielspeicherbatterie und einer durchschnittlichen FCC der Vielzahl von Speicherbatterien einstellt.
  15. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Spannungsausgleichssteuereinheit einen vorzeichenumgekehrten Wert der Differenz zwischen der FCC der Zielspeicherbatterie und der durchschnittlichen FCC als die zweite Kapazitätsdifferenz einstellt.
  16. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 15, ferner umfassend eine SOH-Schätzungseinheit, die die SOH jeder der Vielzahl von Speicherbatterien schätzt, wobei die Zielspannungsberechnungseinheit den Innenwiderstand der Zielspeicherbatterien auf Grundlage des von der SOH-Schätzungseinheit geschätzten SOH der Zielspeicherbatterien korrigiert und die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellt.
  17. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 16, ferner umfassend eine Verlaufseinheit, die den Verlauf der aktuellen integrierten Ladungs- oder Entladungsmenge, die durch die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit erhalten wird, und die integrierte Zeit der Ladung oder Entladung aufzeichnet, wobei die Zielspannungsberechnungseinheit die Anzahl der Lade-/Entladezyklen auf Grundlage des in der Verlaufseinheit aufgezeichneten Verlaufs berechnet, den Innenwiderstand der Zielspeicherbatterie auf Grundlage der Anzahl der Lade-/Entladezyklen korrigiert und die Zielspannung auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands einstellt.
  18. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation nach außen, wobei der in der Verlaufseinheit aufgezeichnete Verlauf über die Kommunikationseinheit aktualisierbar ist.
  19. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, ferner umfassend eine Batterietemperaturmesseinheit, die die Temperatur von mindestens einer der Vielzahl von Speicherbatterien misst; und eine Aufzeichnungseinheit mit zuvor aufgezeichneten Tabellendaten, in denen Batteriespannung, Batterietemperatur und Batterieinnenwiderstand einander zugeordnet sind, wobei die Innenwiderstandschätzungseinheit auf die Tabellendaten Bezug nimmt und den Innenwiderstand auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und der Batterietemperatur abschätzt.
  20. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 19, wobei wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs der Zielspeicherbatterie liegt, wenn die Spannung der Zielspeicherbatterie die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, die Spannungsausgleichssteuereinheit eine Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der Zielspeicherbatterien, die durch die Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, und der durchschnittlichen Kapazität identifiziert und die Konstantstromsteuerung stoppt, wenn die Kapazitätsdifferenz kleiner als die erste Kapazitätsdifferenz ist.
  21. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 20, wobei wenn die durchschnittliche Spannung nicht innerhalb des Plateaubereichs der Zielspeicherbatterie liegt, die Spannungsausgleichssteuereinheit die Konstantstromsteuerung stoppt, wenn die Spannung der Zielspeicherbatterie die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht.
  22. Speicherbatterieverwaltungsvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 21, wobei die Speicherbatterie ein Batteriemodul einschließlich einer Vielzahl von Zellen ist.
  23. Verfahren zum Verwalten einer Batterievorrichtung, das umfasst: eine Batterieanordnung, die eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie umfasst, die SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereichs aufweisen und in Reihe geschaltet sind; eine Spannungsmesseinheit, die die Spannung sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie misst; eine Strommesseinheit, die den durch die Batterieanordnung fließenden Strom misst; und eine Spannungsausgleichsschaltung, die eine Konstantstromsteuerung durchführt, um die Differenz zwischen der Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie durch Transferieren von elektrischer Ladung zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zu verringern, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Integrierens des von der Strommesseinheit gemessenen Stroms mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung, um die jeweiligen Kapazitäten der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zu berechnen; einen Schritt zum Schätzen des Innenwiderstands sowohl der ersten Speicherbatterie als auch der zweiten Speicherbatterie; einen Schritt des Einstellens einer ersten Zielspannung der ersten Speicherbatterie und einer zweiten Zielspannung der zweiten Speicherbatterie auf Grundlage einer durchschnittlichen Spannung der Spannung der ersten Speicherbatterie und der Spannung der zweiten Speicherbatterie, die von der Spannungsmesseinheit gemessen wird, und des Innenwiderstands, der in dem Schritt des Schätzens des Innenwiderstands geschätzt wird; und einen Schritt des Steuerns der Spannungsausgleichsschaltung, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung durchzuführen, wobei der Schritt des Steuerns der Spannungsausgleichsschaltung, um zu bewirken, dass die Spannungsausgleichsschaltung die Konstantstromsteuerung durchführt, ein Schritt ist, bei dem, wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs für mindestens eine der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie liegt, wenn die Spannung der ersten Speicherbatterie die erste Zielspannung erreicht oder die Spannung der zweiten Speicherbatterie die zweite Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht, Identifizieren der Kapazitätsdifferenz zwischen der Kapazität der ersten Speicherbatterie und der Kapazität der zweiten Speicherbatterie, die in dem Schritt des Berechnens der Kapazität berechnet wurde, und Fortsetzen der Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Kapazitätsdifferenz ist, und Stoppen der Konstantstromsteuerung, wenn die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
  24. Verfahren zum Verwalten einer Batterievorrichtung, das umfasst: eine Batterieanordnung umfassend eine Vielzahl von Speicherbatterien, die SOC-OCV-Charakteristiken einschließlich eines Plateaubereich aufweisen und in Reihe geschaltet sind; eine Spannungsmesseinheit, die die Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien misst; eine Strommesseinheit, die den Strom misst, der durch die Batterieanordnung fließt; und eine Spannungsausgleichsschaltung, die eine Konstantstromsteuerung individuell für jede der Vielzahl von Speicherbatterien durchführt, um eine Differenz in der Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien durch Transferieren elektrischer Ladung zwischen der Vielzahl von Speicherbatterien zu verringern, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Integrierens des von der Strommesseinheit gemessenen Stroms mit dem Strom während der Konstantstromsteuerung, um die Kapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien zu berechnen einen Schritt des Schätzens des Innenwiderstands jeder der Vielzahl von Speicherbatterien; einen Schritt des Identifizierens mindestens einer Speicherbatterie aus der Vielzahl von Speicherbatterien, bei der die Differenz zwischen der von der Spannungsmesseinheit gemessenen Spannung jeder der Vielzahl von Speicherbatterien und der durchschnittlichen Spannung der Vielzahl von Speicherbatterien größer als ein vorbestimmter Wert ist, als eine Zielspeicherbatterie, und des Festlegens einer Zielspannung für jede der Zielspeicherbatterien auf Grundlage der durchschnittlichen Spannung und des von der Innenwiderstandschätzungseinheit geschätzten Innenwiderstands; und einen Schritt des Steuerns der Spannungsausgleichsschaltung, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie individuell durchzuführen, wobei der Schritt des Steuerns der Spannungsausgleichsschaltung, um die Spannungsausgleichsschaltung zu veranlassen, die Konstantstromsteuerung durchzuführen, ein Schritt ist, bei dem, wenn die durchschnittliche Spannung innerhalb des Plateaubereichs liegt, Identifizieren einer Kapazitätsdifferenz von der Durchschnittskapazität jeder der Vielzahl von Speicherbatterien, die von der Coulomb-Zählung-Verarbeitungseinheit berechnet wird, für die Zielspeicherbatterie, die die Zielspannung während der Konstantstromsteuerung erreicht hat, und Fortsetzen der Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie, für die die Kapazitätsdifferenz gleich oder größer als eine vorbestimmte erste Kapazitätsdifferenz ist, und Stoppen der Konstantstromsteuerung für die Zielspeicherbatterie, für die die Kapazitätsdifferenz eine vorbestimmte zweite Kapazitätsdifferenz erreicht hat, wobei der Absolutwert der zweiten Kapazitätsdifferenz kleiner als der Absolutwert der ersten Kapazitätsdifferenz ist.
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