FI123467B - Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI123467B FI123467B FI20115736A FI20115736A FI123467B FI 123467 B FI123467 B FI 123467B FI 20115736 A FI20115736 A FI 20115736A FI 20115736 A FI20115736 A FI 20115736A FI 123467 B FI123467 B FI 123467B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cell
- charge
- cells
- module
- charge status
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ LITIUM-IONI -KENNOSTON VARAUSTILAN HALLINNOIMISEKSI
Keksintö liittyy menetelmään ja järjestelmään useita kennoja käsittävän 5 litium-ioni -kennoston tai niistä koostuvan akun tai akuston varaustilan hallinnoimiseksi. Erityisesti keksintö liittyy tällaisten kennostojen kennojen varaustilojen tarkkailemiseksi ja kennojen välisten varaustilaerojen tasaamiseksi.
10 TEKNIIKAN TASO
Jotta kennoston tai akuston koko kapasiteetti voitaisiin käyttää hyväksi ilman, että yksikään kenno purkautuu kuormituksen aikana liian syvälle (syväpurkaus), on kennoissa jäljellä olevan varauksen määrä pidettävä oleellisesti samana. Vastaavasti varaamisen aikana tulee täydestä tai 15 muusta halutusta varaustilasta puuttuvan varauksen määrä pitää oleellisesti samana kaikissa kennoissa, jotta kaikki kennot saadaan ladattua täyteen ilman, että yksikään kenno latautuu liikaa (ylilatautuminen). Kennojen välisten varaustilaerojen tasaamisen kannalta onkin välttämätöntä, että kaikkien kennojen varaustila tai vähintään niiden keskinäiset erot pystytään 20 määrittämään tarkasti sekä varaamisen että kuormituksen aikana ja tasaamaan kennojen varaustilaerot määritettyjen varaustilojen tai niiden erojen perusteella.
^ Tekniikan tasosta tunnetaan erilaisia ratkaisuja, joilla pyritään määrittämään ^ ja siten tasapainottamaan kennojen varaustiloja. Erään ratkaisun mukaisesti £ 25 varaustilaerot pyritään määrittämään napajännitteiden avulla. Tunnetaan g myös ratkaisu varaustilan määrittämiseksi sisäisen resistanssin funktiona tai x kennojen kuormituksesta tai lataamisesta johtuvien kennojen välisten lämpötilaerojen funktiona.
CD
CO
Tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin kennojen varaustilojen 5 30 määrittämiseksi liittyy kuitenkin joitakin ongelmia. Esimerkiksi jännite on ^ melko epätarkka indikaattori, eikä kennoston varaustilajakaumaa voida määrittää jännitteen avulla luotettavasti vasta kun päävarausjakson lähestyessä loppuaan. Tällöin akun virran vastaanottokyky on kuitenkin jo 2 niin pieni, että merkittävien varaustilaerojen tasaaminen tukivirran avulla kestäisi liian kauan. Lisäksi esimerkiksi litium-ioni -kennojen, kuten LiFeP04-kennojen (litium-rautafosfaattikenno), avoimen piirin jännitteen riippuvuus varaustilasta ei ole riittävän voimakas, jotta sitä olisi mahdollista käyttää 5 varaustilan määrittämiseen. Myös kuormitettu jännite on epäluotettava varaustilan indikaattori, koska kennon sisäinen vastus on lähes vakio välillä SOC = 35...100% (varaustila, engl. state of charge). Vastus riippuu kuitenkin voimakkaasti lämpötilasta, jolloin kennoston epätasainen lämpötilajakauma voi vääristää mittaustulosta. Siten pelkästään jännitteen 10 mittaamiseen perustuva menetelmä ei sovellu litium-ioni -akun tai -akuston kennojen varaustilojen tai varaustilaerojen luotettavaan määrittämiseen.
Sisäisen resistanssin määrittäminen riittävän tarkasti on puolestaan mahdollista vain, jos kennostoa kuormitetaan jaksollisesti muuttuvalla kuormalla, joka sisältää riittävän pitkiä vakiovirtajaksoja. Tämä ehto ei 15 toteudu esimerkiksi sähköautojen virtalähteissä normaalissa ajossa käytännössä koskaan. Kennostojen resistansseissa voi olla myös yksilöllisiä eroja, jotka eivät johdu varaustilasta. Vastaavasti kennojen välisten lämpötilaerojen mittaamiseen perustuva menetelmä on hyvin hidas ja epäluotettava, koska lämpötilaeroja voi syntyä myös muista syistä kuin 20 kennojen välisistä varaustilaeroista.
Erityisen ongelmalliseksi eri kennojen varaustilojen määrittäminen ja sen perusteella tapahtuva kennojen balansointi tulee, jos kennojen varaustila tulisi saada esimerkiksi ladattua johonkin muuhun varausasteeseen kuin täyteen (SOC~100%). Tällainen tilanne on esimerkiksi useimmissa 25 hybridijärjestelmissä, missä akustoa ei ladata koskaan täyteen, koska sen ^ täytyy olla valmis ottamaan vastaan mm. regeneratiivista jarrutusenergiaa.
^ Jos akustoa ei ladata täyteen, tasaaminen edellyttää, että jokaisen kennon n.
9 varaustila voidaan määrittää luotettavasti myös varaustilan ollessa vajaa 0 (SOC <100%).
CC
30 Tekniikan tasosta tunnetaan joitakin ratkaisuja kennojen välisten n varaustilaerojen tasaamiseksi (balansoimiseksi), kuten sarjaan kytkettyjen !£ akkukennojen balansointi esimerkiksi ns. passiivisella menetelmällä, missä o latauksen loppuvaiheessa maksimijännitteen saavuttaneiden kennojen latausvirtaa pienennetään ohjaamalla osa latausvirrasta kennon ohi ns. 35 shunttipiirin kautta, kunnes kaikki kennot ovat saavuttaneet maksimijännitteen. Tämä menetelmä edellyttää kuitenkin, että kennosto 3 ladataan säännöllisesti täyteen, varaajan virtaa voidaan ohjata tarkasti ja että järjestelmä sallii kennoston jännitteen nostamisen maksimijännitteeseen (esimerkiksi LiFeP04-kennoilla 3,65 V/kenno). Kuitenkin jos akusto on kytketty esimerkiksi taajuusmuuttajan välipiiriin, ei latausvirtaa yleensä voida 5 säätää riittävän tarkasti, jotta mainittu passiivinen balansointi olisi mahdollinen.
YHTEENVETO
Keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa tai ainakin vähentää tekniikan 10 tasoon liittyviä epäkohtia. Keksintö pyrkii erään suoritusmuodon mukaan tarjoamaan sellaisen ratkaisun, jolla voitaisiin luotettavasti määrittää litium-ioni -kennojen väliset varaustilaerot sekä lataamisen että purkamisen aikana ja siten välttämään erityisesti heikoimpien kennojen syväpurkaus kuormituksen aikana ja vastaavasti ylilatautuminen varauksen aikana. 15 Lisäksi keksintö pyrkii ratkaisemaan myös sen, että kennojen varaustilaerot voitaisiin määrittää luotettavasti myös jollakin muulla varausasteella kuin lähes tyhjänä (esim. SOC<35%) tai täytenä (esim. SOC>90%).
Keksinnön eräät tavoitteet saavutetaan esimerkiksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä.
20 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty menetelmää koskevassa patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty järjestelmää koskevassa patenttivaatimuksessa 8. Lisäksi keksinnön mukaiselle järjestelylle on ^ tunnusomaista se, mitä on esitetty järjestelyä koskevassa patentti- ^ 25 vaatimuksessa 15 ja keksinnön mukaiselle tietokoneohjelmatuotteelle, mitä 9 on esitetty patenttivaatimuksessa 16.
00 o x Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan havainnoidaan kennoston
CC
“ kennojen differentiaalikapasiteettikäyrien muutoksia kennoston purkamisen co tai lataamisen aikana. Erityisesti litiumionikennojen, kuten litium ia 30 rautafosfaattikennon (LiFeP04), differentiaalikapasiteettikäyrässä (dQ/dV) S on havaittavissa sekä purkamisen että latauksen aikana piikkejä. Tämä johtuu siitä, että Li-ionit miehittävät kennon anodin hiilen energiatasot tietyssä järjestyksessä. Mainitut differentiaalikapasiteettikäyrän muutokset (piikit) ovat tietyille samanlaisille kennoille ominaisia, aina tiettyä kennon 4 varaustilaa vastaavia muutoksia, ja sijaitsevat siten samanlaisilla kennoilla aina samassa paikassa (varaustilassa). Keksinnön mukaisesti kennon varaustila määritetään mainitun differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksen järjestysluvun perusteella, missä mainittua muutosta vastaa aina tietty 5 kennon varaustila.
Keksinnön mukaisesti voidaan havaita joko ennalta asetetun raja-arvon ylittäviä tai alittavia differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksia. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan havaitut differentiaalikapasiteettikäyrän muutokset ovat differentiaalikapasiteettikäyrän minimejä, jotka vastaavat 10 kennon anodin hiilen energiatasojen miehitystilojen täyttymistä tai tyhjentymistä. Mainittuja minimejä on yleensä ainakin kaksi, mutta edullisimmin kolme tai jopa enemmän. Erään esimerkin mukaan minimeistä ainakin yksi vastaa kennon latausasteen arvoa 50-70%, edullisemmin 65-70% ja erityisen edullisesti noin 68%.
15 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa määritetään kennoston kennojen varaustilat tai ainakin useiden kennojen keskinäiset varaustilaerot edellä mainitulla tavalla perustuen kennoista määritettyjen differentiaali-kapasiteettien muutoksiin. Tätä voidaan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan soveltaa esimerkiksi kennostojen tai akustojen 20 hallintajärjestelmässä kennojen varaustilojen tasaamiseen (ns. balansointi) esimerkiksi tilanteessa, missä ainakin kahden eri kennon väliset varaustilat poikkeavat joko kennoston latauksen tai kuormituksen aikana toisistaan esimerkiksi vähintään ennalta asetetun raja-arvon verran.
Keksinnön erään esimerkin mukaan ladattaessa kennostoa ainakin kahden ^ 25 eri kennon väliset varaustilaerot tasataan ohjaamalla latausvirtaa ^ suuremman varauksen saavuttaneen kennon ohi. Mainittu ohivirtaus £ voidaan toteuttaa esimerkiksi (ohjattavan) shunttipiirin kautta, joka voidaan g toteuttaa esimerkiksi kennon rinnalle kytkettävän zenerdiodin avulla.
x Vastaavasti kuormitettaessa kennostoa ainakin kahden eri kennon väliset
CC
30 varaustilaerot voidaan tasata siirtämällä varausta sellaiseen kennoon, jonka c8 varaustila on ainakin yhtä toista kennoa pienempi. Varauksensiirto voidaan !£ toteuttaa esimerkiksi kaikkia kennoja hallinnoivan tai kennoryhmäkohtaisen 5 tasausyksikön avulla. Tasaamista voidaan jatkaa, kunnes kaikki kennot ovat saavuttaneet maksimijännitteen tai muun halutun tason.
5
On kuitenkin huomattava, että varauksentasaus voidaan toteuttaa myös muilla tavoin, kuten esimerkiksi käyttämällä kaksisuuntaisen varauksen-siirron mahdollistavia konverttereita kenno- tai kennostokohtaisesti, jolloin samaa ratkaisua voidaan käyttää sekä latauksen että purun yhteydessä. 5 Tällaisissa konverttereissa voidaan käyttää muuntajia, joiden ensiökäämi on galvaanisesti erotettu toisiokäämistä tai toisiokäämeistä. On myös huomattava, että konvertteri voi olla mikä tahansa kaksisuuntaisen varauksen/tehonsiirron mahdollistava tyyppi, edullisesti esimerkiksi kaksisuuntainen flyback-konvertteri. Kaikkien konverttereiden ensiökäämiin 10 liittyvät piirit voidaan keksinnön erään esimerkin mukaan kytkeä samaan tehoväylään, jota pitkin varauksen/tehon siirtäminen mistä kennosta tai kennostosta mihin tahansa toiseen kennoon tai kennostoon on mahdollista.
Keksintö tarjoaa selkeitä etuja suhteessa aiemmin tunnettuun, kuten esimerkiksi sen, että yksittäisten kennojen varaustilaa voidaan tarkkailla 15 reaaliajassa hyvinkin tarkasti myös muilla varaustilan arvoilla kuin oleellisesti tyhjä tai täysi. Tämä on erityisen tärkeää esimerkiksi hybridijärjestelmissä, missä akustoa ei ladata koskaan täyteen, vaan kennojen varaustila tulisi ladattaessa jättää esimerkiksi arvoon n. 60-70%. Erityisesti keksintö mahdollistaa tehokkaan kennojen tasaamisjärjestelmän 20 siten, että kaikkien kennojen varaustila saadaan esimerkiksi latauksen loputtua johonkin tiettyyn haluttuun arvoon, kuten esimerkiksi n. 60-70%.
Keksinnön mukaisen järjestelmän avulla pystytään määrittämään sekä latauksen että purun aikana kaikkien kennojen varaustila tai vähintään niiden keskinäiset erot riittävän tarkasti siten, että hallintajärjestelmä pystyy 25 pitämään kennoissa jäljellä olevan varauksen määrän samana. Vastaavasti ^ lataamisen aikana keksinnön mukainen järjestelmä kykenee pitämään ^ täydestä varaustilasta puuttuvan varauksen määrän samana kaikissa 9 akuissa tai kennoissa. Keksintö mahdollistaakin varsin edullisesti ja varmasti 0 koko akuston tai kennoston kapasiteetin käyttämisen hyväksi ilman, että 1 30 yksikään akku tai kenno purkautuisi kuormituksen aikana liian syvälle tai
CL
ylilatautuisi latauksen aikana.
CO
h-.
tn δ
™ KUVIEN SELITYS
6
Seuraavassa osiossa selostetaan keksinnön edullisia suoritusmuotoja hieman tarkemmin viitaten oheisiin kuviin, joissa kuviot 1A-1B esittävät eräitä esimerkinomaisia kapasiteettikäyriä purettaessa LiFeP04-kennon varausta keksinnön erään 5 edullisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 1C esittää eräitä esimerkinomaisia differentiaalikapasiteettikäyriä purettaessa LiFeP04-kennon varausta keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, kuviot 2A-2B esittävät eräitä esimerkinomaisia kapasiteettikäyriä 10 ladattaessa LiFeP04-kennoa keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 2C esittää eräitä esimerkinomaisia differentiaalikapasiteettikäyriä ladattaessa LiFeP04-kennoa keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, 15 kuvio 3 esittää erästä esimerkinomaista kennojen varaustilan hallintajärjestelmää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, ja kuviot 4A-4F esittävät eräitä esimerkinomaisia varauksentasaus- järjestelmiä käytettäväksi keksinnön mukaisessa kennojen 20 varaustilan hallintajärjestelmässä keksinnön eräiden edullisten suoritusmuotojen mukaisesti.
™ KUVIEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS
h-.
o g Kuviot 1A ja 1B esittävät eräitä esimerkinomaisia kapasiteettikäyriä x 25 purettaessa LiFeP04-kennon varausta ja kuviot 2A ja 2B eräitä esimerkinomaisia kapasiteettikäyriä ladattaessa LiFeP04-kennoa keksinnön c8 erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti. Kuvioista 1A ja 1B voidaan h-.
!£ huomata, että purettaessa kennoa jännitteessä tapahtuu ulos otetun
5 kapasiteetin alueella vain hyvin pieniä muutoksia, tyypillisesti luokkaa 0.1 V
30 halutulla kennon toiminta-alueella, joka esimerkiksi hybridisovelluksissa tyypillisesti SOC=30...80%. Sama havainto voidaan tehdä myös kuvioiden 7 2A ja 2B osalta ladattaessa kennoa, jolloin kennon jännitteessä tapahtuu halutulla kennon toiminta-alueella vain n. 0,1 V luokkaa oleva muutos.
Sen sijaan kuviosta 1C ja 2C voidaan nähdä selkeästi, että LiFeP04-kennon differentiaalikapasiteettikäyrässä [dQ/dV] on havaittavissa erityisesti pienillä 5 virroilla (< 1,0 C) sekä purun (kuvio 1C) että latauksen (kuvio 2C) aikana kolme kappaletta selviä piikkejä. Tämä johtuu siitä, että Li-ionit miehittävät anodin hiilen energiatasot tietyssä järjestyksessä. Erityisesti on huomattava se, että piikit sijaitsevat samanlaisilla kennoilla samassa paikassa (varaustilassa) ja koska piikin paikka ei riipu lämpötilasta, ilmiötä voidaan 10 käyttää hyväksi kennon varaustilan ja useiden kennojen keskinäisten varaustilaerojen määrittämisessä. Havaittua ilmiötä voidaan soveltaa esimerkiksi litiumioniakkujen varauksenhallintajärjestelmässä varaustilojen tasaamiseen (ns. balansointi). Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kennoston balansointiin riittää, että kennojen varaustilat voidaan määrittää 15 tarkasti suhteessa toisiinsa eikä absoluuttista varaustilaa ole välttämätöntä tietää tarkasti.
Kuvioiden 2A-2C esittämissä esimerkinomaisissa tapauksissa lataus on tehty vakiovirta-vakiojännite menetelmällä (CCCV). Latausparametrit niissä ovat 0,5C (virta), 3,65 V (jänniteraja) ja 0,03C (lopetusehto), mutta on 20 huomattava, että nämä ovat vain eräitä esimerkkejä latausparametreista ja että keksintö ei suinkaan rajoitu vain niihin vaan myös muita lataus parametreja voidaan luonnollisesti käyttää.
Kuvio 3 esittää erästä esimerkinomaista kennojen varaustilan hallintajärjestelmää 300 keksinnön erään edullisen suoritusmuodon ^ 25 mukaisesti, joka on edullisimmin sovitettu suorittamaan ainakin yksi ^ seuraavista joko komponenteilla toteutetuin välinein tai ohjelmallisesti tai £ vaihtoehtoisesti näiden yhdistelmällä: g - estämään yhdenkään kennon jännitteen tippuminen alle ennalta x asetetun rajan esimerkiksi vähentämällä ko. kennon purkuvirtaa, 30 - estämällä yhdenkään kennon jännitteen nousun yli ennalta asetetun n rajan esimerkiksi vähentämällä ko. kennon latausvirtaa, li - estämällä kennosysteemin lämpötilan nousun vähentämällä kennon läpi menevää virtaa tai lisäämällä kennon jäähdytystä, - estämällä lataus/purkuvirran ylittämisen ennalta asetun rajan, joka 35 riippuu ainakin kennon tai kennoston lämpötilasta ja/tai SOC-arvosta, 8 - tuottamaan relevanttia statusinformaatiota jokaisesta kennosta tai kennostosta ylemmälle järjestelmälle ja/tai käyttäjälle tiedonsiirtoväylien välityksellä liittyen esimerkiksi SOC-arvoihin.
Kuvion 3 mukainen hallintajärjestelmä voi olla esimerkiksi keskitetty, jolloin 5 järjestelmä sijaitsee yksittäisessä kennostossa ja on yhteydessä yksittäisiin kennoston kennoihin esimerkiksi kaapeleilla. Järjestelmä voi olla myös modulaarinen, jolloin järjestelmä käsittää useita yksiköitä (esimerkiksi piirikorteille järjestettynä), joista yksi on sovitettu master-yksikoksi (M). Yksiköt kommunikoivat keskenään esimerkiksi jonkin tiedonsiirtoväylän 10 välityksellä, kuten esimerkiksi CAN-väylän välityksellä, mutta myös muut tekniikan tasosta tunnetut ratkaisut voivat tulla kyseeseen, kuten RS232, RS485, Ethernet tai USB eräinä esimerkkeinä.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan järjestelmässä voi master-yksikön (M) lisäksi olla myös useita slave-yksiköitä (MU) (kuten on esitetty kuviossa 15 3), joista kukin on sovitettu mittaamaan esimerkiksi joko yksittäisten kennojen tai yksittäisistä kennoista koostuvan kennoryhmän jännitteitä, lämpötiloja ja/tai virtoja tai muita parametreja ja välittämään mittaustiedot esimerkiksi master-yksikölle (M).
Keksinnön erään esimerkin mukaisesti master-yksi kkö (M) tai tätä 20 korkeammalla tasolla oleva isäntäsysteemi (HOST) on sovitettu laskemaan mainittujen mittaustietojen perusteella mm. differentiaalikapasiteettikäyrät kullekin kennostolle tai jopa jokaiselle yksittäiselle kennoston kennolle niiden varaustilojen tai varaustilaerojen määrittämiseksi ja ohjaamaan kennojen tai kennostojen tasausjärjestelmää tämän perusteella esimerkiksi ^ 25 tässä dokumentissa kuvatulla tavalla. Master-yksikkö voi ohjata kennojen tai w kennostojen varaustilojen tasausjärjestelmää joko suoraan tai erillisen ^ oheisvälineen (Peripherals) kautta, joka voi käsittää esimerkiksi ohjattavia g kontaktoreita, releitä ja virransäätöyksiköitä sekä muita tekniikan tasosta x tunnettuja kennojen varauksen purkamiseen ja/tai lataamiseen ja erityisesti te “ 30 varaustilan tasaamiseen tarkoitettuja välineitä. Tällaisia erityisesti kennojen co varaustilaerojen tasaamiseen tarkoitettuja välineitä on esitetty alla kuvissa £ 4A-4F.
δ
On huomattava, että ainakin osa master-yksikön, slave-yksikköjen ja/tai ylempien kerrosten ohjausvälineiden (Peripherals, HOST) toiminnasta 35 voidaan toteuttaa ohjelmallisesti.
9
Kuviot 4A-4F esittävät eräitä esimerkinomaisia varauksentasausjärjestelmiä käytettäväksi keksinnön mukaisessa kennojen varaustilan hallintajärjestelmässä 300 keksinnön eräiden edullisten suoritusmuotojen mukaisesti. Kuviossa 4A on esitetty eräs tasausyksikkö 401, jonka 5 tehtävänä on pitää akusto tai sen kennostot tai kennot jatkuvasti tasapainossa (kaikkien kennojen varaustila samalla tasolla) lataamalla tai purkamalla yhtä akkua tai kennoa kerrallaan ohjauslogiikan määräämällä tavalla. Yksikön DC/DC-muuttajan tulo voi olla kytketty esimerkiksi akuston napoihin ja lähtö tuettavaan akkuun tai kennoon. Tasausyksikön DC/DC-10 muuttaja toimii siis kuten akkuvaraaja, jonka teholähteenä on auton koko akusto.
Tasausyksikön toimintaa voi erään suoritusmuodon mukaan ohjata esimerkiksi kuvion 3 mukainen hallintajärjestelmä tai erään esimerkin mukaan esimerkiksi RISC-prosessoriin perustuva keskusyksikkö Console 15 Interface Computer (CIC). Ajotietokone kommunikoi tasausyksikön kanssa esimerkiksi CAN-väylän kautta. CIC voi saada esimerkiksi hallintajärjestelmältä 300 mittaustietoja akuston tai kennojen tilasta ja ohjata niiden perusteella varauksensiirtoa (DC/DCmuuttajaa ja relematriisia) sekä shunttivirtaa, kuten on esitetty seuraavassa kuvioissa 4B ja 4C.
20 Kuviossa 4B on esitetty eräs passiivinen ohivirtausväline 402 latausvirran syöttämiseksi ainakin yhden kennon ohitse, jolloin järjestelmä on kennostoa ladattaessa sovitettu tasaamaan ainakin kahden eri kennon väliset varaustilaerot ohjaamalla latausvirtaa suuremman varauksen saavuttaneen kennon ohi ohivirtausvälineiden 402 avulla esimerkiksi kunnes kaikki kennot 25 ovat saavuttaneet maksimijännitteen tai muun halutun tason. Kuvion 4B ^ tapauksessa ohivirtausvälineet 402 käsittävät shunttipiirin, joka on toteutettu ^ rinnalle kytkettävän zenerdiodin avulla, jonka avulla shunttivirtaa voidaan 9 ohjata (passiivinen säätö). Kuvassa Uz0 on diodin zenerjännite o (läpilyöntijännite), Rz sen dynaaminen resistanssi ja R, shunttipiirin johtimien £ 30 resistanssi.
o_ c8 Kuviossa 4C on esitetty eräs aktiivinen tasausjärjestelmä 403, missä ^ hallintajärjestelmän shunttipiirissä on vastus, jonka läpi kulkevaa virtaa (ls) o ohjataan edullisimmin ohjelmallisesti pulssinleveysmodulaatiolla (PWM) (aktiivinen säätö) kanavatransistorien avulla. Tämän etuna on mahdollisuus 35 muuttaa piirin ominaiskäyrää esimerkiksi kennotyypin ja lämpötilan mukaan.
10
Kuviossa 4D esitetään eräs esimerkki tasausjärjestelmästä, missä jokaiseen kennoon on liitetty kaksisuuntaisen varauksensiirron mahdollistava balansointiyksikkö CM. Varauksensiirron toteuttaa tehokonvertteri, jossa on galvaanisesti toisistaan erotetut ensiö- ja toisiopiirit, joka ensiöpiiri sijaitsee 5 ulkoisen tehoväylän potentiaalissa PPB ja joka toisiopiiri sijaitsee kennon potentiaalissa Pc.
Tehoväylä PB voi yhdistää kaikkia balansointiyksiköitä CM. Tehoväylän jännite vastaa edullisesti muutaman sarjaankytketyn kennon jännitettä, esimerkiksi kuvion mukaisesti neljän kennon jännitettä (noin 12 Vdc). 10 Tehoväylä voi olla kelluva, akustosta täysin irrallinen, tai sen voi liittää johonkin kennoryhmään esimerkiksi kuvion katkoviivoilla esitettyjen yhdysjohtimien 1 ja 2 avulla. Väylän jännitteen voi myös ohjata korkeammaksi kuin siihen liitetyn kennoryhmän jännitteen, jolloin väylän varauspulssit eivät kierrä kennoryhmän kautta. Tässä tapauksessa voidaan 15 käyttää esimerkiksi kuvion mukaista diodia VPB, joka estää korkeamman tehoväylän jännitteen purkautumisen matalampaan kennoryhmän jännitteeseen.
Keksinnön mukaisesti akuston toimintaa hallitseva ohjausyksikkö CU (joka voi siis erään suoritusmuodon mukaan olla kuvion 3 esittämä 20 hallinnointijärjestelmä tai sen jokin osa, kuten master ja/tai slave -yksikkö) ohjaa balansointiyksiköiden CM toimintaa ohjausväylän CB välityksellä siten, että kennoista tehoväylään siirrettyjen ja tehoväylästä kennoihin siirrettyjen varausten summa on keskimäärin 0. Näin menetellen, silloin kun tehoväylä on yhdistetty johonkin kennoryhmään, ei ko. kennoryhmän 25 varaustasapaino häiriinny väylään liittämisen vuoksi. Tehoväylän 5 varaustasapainoa voi valvoa mittaamalla jommankumman yhdysjohtimen (1, ^ 2) virtaa, esimerkiksi kuvion 4D mukaisen shunttivastuksen RPB avulla.
9 Mikäli tehoväylä on akustosta irrallinen tai korkeajännitteisempi kuin siihen o diodin VPB kautta liitetty ryhmä, vastaava varaustasapainon valvonta £ 30 onnistuu tehoväylän jännitettä tarkkailemalla; tasapainotilanteessa jännite Q_ pysyy asetettujen rajojen sisällä.
CO
h-· !£ Kuviossa 4E on esitetty vielä eräs esimerkki tasausjärjestelmästä, missä 5 balansointiyksiköt CGM ovat kennoryhmäkohtaisia; kuvion tapauksessa neljälle kennolle käytetään yhteistä yksikköä. Toiminta on muuten sama kuin 35 kuvion 4D tapauksessakin, mutta nyt balansointiyksikössä on yhtä monta toisiopiiriä kuin on yksikköön liitettyjä kennoja, eli siis tässä tapauksessa 4 11 toisiopiiriä. Tällaisen järjestelmän etuna ovat alemmat kustannukset kuin kuvion 4D mukaisen kennokohtaisen järjestelmän kustannukset. Ohjausyksiköllä CU, ohjausväylällä CB, virranmittausshuntilla RPB ja jännitteenerotusdiodilla VPB voi myös kuvion 4E esimerkissä olla sama 5 merkitys kuin kuvion 4D esimerkissäkin, ne on vain kuvion selkeyden vuoksi jätetty piirtämättä.
Ohjausyksikkö CU voi olla erillinen yksikkö tai se voi edullisesti olla integroitu johonkin muita laajempaan balansointiyksikköön CGM. Kuviossa 4F on esitetty yksinkertaistettuna eräs edullinen mahdollisuus 10 varauksensiirtokonvertterin toteutuksesta, ns. kaksisuuntainen flyback-konvertteri, johon kuuluu ensiöpiiri (ensiökäämi NP, ensiökytkin VP) ja yksi (kuvion 4D esimerkkiin liittyen) tai useampia (kuvion 4E esimerkkiin liittyen) toisiopiirejä (toisiokäämit NS1 - Nsn, toisiokytkimet VS1 - VSN). Kytkimet ovat edullisesti MOSFET-transistoreita, joiden sisäiseen rakenteeseen tunnetusti 15 kuuluu myös diodi. Ensiöpiirin tehoväyläliitynnän jännitettä tasoittamaan voi olla kytketty kondensaattori CPB, jolla on edullinen merkitys erityisesti silloin kun tehoväylä on erotettu akustosta tai sen jännite on korkeampi kuin siihen diodin kautta liitetyn kennoryhmän jännite.
Kun kuvion mukaisella konvertterilla halutaan siirtää varauspulssi 20 tehoväylästä kennoon, ohjataan aluksi ensiökytkin VP johtavaksi. Flyback-muuntajan ensiökäämin virta kasvaa tällöin lineaarisesti, kunnes kytkin ohjataan johtamattomaksi. Muuntajan T1 magneettipiiriin varautunut energia purkautuu tämän jälkeen siihen toisiopiiriin, jonka jännite on alin. Jos mitään toisiokytkintä ei ohjata johtavaksi, energia purkautuu toisiofettien sisäisten 25 diodien kautta siihen kennoon, jonka jännite on alin. Käyttämällä tehofettejä, ^ joiden kanavaresistanssi on niin pieni että niiden johtavan tilan jännite on ^ fetin sisäisen diodin päästöjännitettä (noin 0.7 V) selvästi alempi, 9 esimerkiksi 0.2 V, voidaan toisiokytkinten ohjauksella valita mihin kennoon 0 muuntajan magneettipiirin energia puretaan, kennojännitteiden pienistä 1 30 jännite-eroista riippumatta. Vastaavasti kun konvertterilla halutaan siirtää
CL
varauspulssi kennosta tehoväylään, ohjataan aluksi haluttua kennoa £2 vastaava toisiokytkin Vs johtavaksi. Toisiokäämin virta kasvaa tällöin
LO
il lineaarisesti kunnes kytkin ohjataan johtamattomaksi. Muuntajan Ti ° magneettipiirin energia purkautuu tämän jälkeen ensiöpiiriin (= tehoväylään) 35 ensiökytkimen sisäisen diodin kautta.
12
Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön mukaisen ratkaisun suoritusmuotoja. Keksinnön mukaista periaatetta voidaan luonnollisesti muunnella patenttivaatimusten määrittelemän suoja-alueen puitteissa esimerkiksi toteutuksen yksityiskohtien sekä käyttöalueiden osalta. Erityisesti keksinnön mukaista 5 ideaa kennojen varaustilan tarkkailuun voidaan soveltaa litium-ioni -kennoihin, kuten esimerkiksi litiumpolymeeriakun kennoihin ja erityisesti LiFeP04-kennoihin, joissa on grafiittianodi.
δ
(M
h-· o oo o
X
en
CL
CD
00 h-· m δ
(M
Claims (14)
1. Menetelmä useita kennoja käsittävän litium-ioni -kennoston (CELL MODULE) varaustilan hallinnoimiseksi, tunnettu siitä, että - määritetään {M, MU) ainakin kahden eri kennon (CELL MODULE) 5 varaustilat määrittämällä ennalta asetetun raja-arvon ylittäviä tai alittavia kennon differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksia kennon purkamisen tai lataamisen aikana, missä kukin mainituista muutoksista on kyseiselle kennolle ominainen, aina tiettyä kennon varaustilaa vastaava muutos ja missä mainittu 10 differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksen järjestysluku määrää mainittua muutosta vastaavan kennon varaustilan ja - ja mikäli mainittujen kennojen varaustilat poikkeavat toisistaan, tasataan (M, MU, CGM, HOST) kennojen välinen varausero.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä mainitut havaitut 15 differentiaalikapasiteettikäyrän muutokset ovat differentiaalikapasiteetti- käyrän minimejä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, missä mainittuja differentiaalikapasiteettikäyrän minimejä on ainakin kaksi, edullisimmin kolme ja joista minimeistä ainakin yksi vastaa kennon latausasteen arvoa 20 50-70%, edullisemmin 65-70% ja erityisen edullisesti noin 68%.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, missä ladattaessa kennostoa (CELL MODULE) ainakin kahden eri kennon väliset varaustilaerot tasataan {M, MU, CGM, HOST) ohjaamalla (403) latausvirtaa pj suuremman varauksen saavuttaneen kennon ohi esimerkiksi shunttipiirin δ 25 kautta. (M tn
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, missä ^ kuormitettaessa kennostoa ainakin kahden eri kennon väliset varaustilaerot g tasataan {M, MU, CGM, HOST) siirtämällä esimerkiksi tasausyksikön Q_ (TASAUSYKSIKKÖ) avulla varausta kennoon, jonka varaustila on ainakin £2 30 yhtä toista kennoa pienempi.
§ 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, missä mainittu kenno tai kennosto kuuluu litiumioniakkuun, kuten esimerkiksi litiumpolymeeriakkuun ja erityisesti LiFeP04-akkuun, jossa on grafiittiianodi.
7. Järjestelmä (300, 401) useita kennoja käsittävän litium-ioni -kennoston {CELL MODULE) varaustilan hallinnoimiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: - välineet {M, MU) ainakin kahden eri kennon varaustilan 5 määrittämiseksi määrittämällä ennalta asetetun raja-arvon ylittäviä tai alittavia kennon differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksia kennon purkamisen tai lataamisen aikana, missä kukin mainituista muutoksista on kyseiselle kennolle ominainen, aina tiettyä kennon varaustilaa vastaava muutos ja missä mainittu 10 differentiaalikapasiteettikäyrän muutoksen järjestysluku määrää mainittua muutosta vastaavan kennon varaustilan, ja - missä järjestelmä sovitettu tasaamaan {M, MU, CGM, HOST) kennojen välinen varausero mikäli mainittujen kennojen varaustilat poikkeavat toisistaan.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, missä mainitut havaitut differentiaalikapasiteettikäyrän muutokset ovat differentiaalikapasiteetti-käyrän minimejä, joita on ainakin kaksi, edullisimmin kolme ja joista minimeistä ainakin yksi vastaa kennon latausasteen arvoa 50-70%, edullisemmin 65-70% ja erityisen edullisesti noin 68%.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestelmä, missä järjestelmä käsittää ohivirtausvälineet (402, 403) latausvirran syöttämiseksi ainakin yhden kennon ohitse, ja missä järjestelmä on kennostoa ladattaessa sovitettu tasaamaan ainakin kahden eri kennon väliset varaustilaerot ohjaamalla latausvirtaa suuremman varauksen saavuttaneen kennon ohi 25 mainittujen ohivirtausvälineiden avulla. C\J cm
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, missä mainitut ohivirtaus- g välineet (403) latausvirran syöttämiseksi ainakin yhden kennon ohitse <£ käsittävät shunttipiirin, joka on toteutettu rinnalle kytkettävän zenerdiodin x avulla. tr CL g 30
11. Jonkin patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestelmä, missä k järjestelmä käsittää tasausyksikön {CGM), jonka tulo on kytketty ainakin 5 kahden kennon yli vaikuttaviin kennoston napoihin, jolloin järjestelmä on ^ kennostoa kuormitettaessa sovitettu tasaamaan ainakin kahden eri kennon väliset varaustilaerot siirtämällä varausta mainitun tasausyksikön avulla 35 kennoon, jonka varaustila on ainakin yhtä toista kennoa pienempi.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-11 mukainen järjestelmä, missä mainittu kenno tai kennosto kuuluu litiumioniakkuun, kuten esimerkiksi litiumpolymeeriakkuun ja erityisesti LiFeP04-akkuun, jossa on grafiittiianodi.
13. Järjestely, missä järjestely käsittää lukuisista kennoista ja kennostoista 5 koostuvan litium-ioni -akuston, kuten litiumpolymeeriakuston ja erityisesti LiFeP04-akuston, sekä jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukaisen järjestelmän mainittujen kennojen varaustilan hallinnoimiseksi.
14. Tietokoneohjelmatuote useita kennoja (CELL MODULE) käsittävän litiumionikennoston varaustilan hallinnoimiseksi, tunnettu siitä, että 10 tietokoneohjelmatuote käsittää tietokoneohjelmakoodin, joka on sovitettu toteuttamaan ainakin yhden patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän vaiheet, kun mainittu tietokoneohjelmatuote suoritetaan tietojenkäsittely-laitteessa. C\J δ (M tn o i CD X en CL CD CO r^ m δ (M
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115736A FI123467B (fi) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi |
| EP12812038.3A EP2730006B1 (en) | 2011-07-08 | 2012-07-09 | Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module |
| US14/131,255 US9007029B2 (en) | 2011-07-08 | 2012-07-09 | Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module |
| PCT/FI2012/050720 WO2013007881A1 (en) | 2011-07-08 | 2012-07-09 | Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module |
| CN201280033995.0A CN103918153A (zh) | 2011-07-08 | 2012-07-09 | 用于管理锂离子电池模块的荷电状态的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115736A FI123467B (fi) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi |
| FI20115736 | 2011-07-08 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20115736A0 FI20115736A0 (fi) | 2011-07-08 |
| FI20115736A FI20115736A (fi) | 2013-01-09 |
| FI123467B true FI123467B (fi) | 2013-05-31 |
Family
ID=44318404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20115736A FI123467B (fi) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9007029B2 (fi) |
| EP (1) | EP2730006B1 (fi) |
| CN (1) | CN103918153A (fi) |
| FI (1) | FI123467B (fi) |
| WO (1) | WO2013007881A1 (fi) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140042974A1 (en) * | 2011-04-22 | 2014-02-13 | Sk Innovation Co., Ltd. | Detachable battery module, and method and apparatus for the charge equalization of a battery string using same |
| US9496740B2 (en) * | 2013-06-16 | 2016-11-15 | Chris Beckman | Techniques for optimizing power supply output |
| KR101470735B1 (ko) * | 2013-05-15 | 2014-12-08 | 주식회사 엘지씨엔에스 | 직렬 연결된 다수의 2차 전지 충방전을 위한 능동 벨런스회로와 알고리즘을 구비한 2차 전지 충방전 제어장치 및 방법 |
| CN103698714B (zh) * | 2014-01-02 | 2016-06-29 | 清华大学 | 电池容量衰减机理辨识方法及系统 |
| JP6157536B2 (ja) * | 2015-04-30 | 2017-07-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 鞍乗型電動車両、及び鞍乗型電動車両の充電システム |
| DE102015225441A1 (de) * | 2015-12-16 | 2017-08-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energiespeicherzellenausgleichssystem für einen in einem Fahrzeug angeordneten Hochvoltspeicher |
| DE102017102877A1 (de) | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Batteriesystems |
| EP3743307B1 (en) * | 2018-01-25 | 2023-11-22 | Volvo Construction Equipment AB | Equalizer overload management |
| FR3081225B1 (fr) * | 2018-05-18 | 2020-06-05 | E-Xteq Europe | Dispositif de controle et d'assistance du nivellement de charge d'un module de batterie, procede et kit correspondants |
| US11577624B2 (en) * | 2019-06-05 | 2023-02-14 | GM Global Technology Operations LLC | Low voltage battery SOC confirmation and cell balancing |
| CN110988086B (zh) * | 2019-10-11 | 2022-08-19 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种检测电池循环过程中电极材料结构稳定性的方法 |
| DE102020132625A1 (de) | 2020-12-08 | 2022-06-09 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines Anpassens von Ladezuständen, sowie Kraftfahrzeug |
| CN112757961B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-03 | 南京工程学院 | 锂电池soc估算方法、主动均衡控制方法及系统 |
| CN114123394B (zh) * | 2021-11-15 | 2023-11-03 | 傲普(上海)新能源有限公司 | 一种电池簇并联防环流电路及方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783333A (en) * | 1996-11-27 | 1998-07-21 | Polystor Corporation | Lithium nickel cobalt oxides for positive electrodes |
| JP3761336B2 (ja) * | 1998-08-27 | 2006-03-29 | 株式会社パワーシステム | キャパシタ蓄電装置 |
| US6700350B2 (en) * | 2002-05-30 | 2004-03-02 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for controlling charge balance among cells while charging a battery array |
| JP2005110337A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 複数の電池の充電装置 |
| US20060097700A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-05-11 | Eaglepicher Technologies, Llc | Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators |
| US7279867B2 (en) * | 2005-12-02 | 2007-10-09 | Southwest Electronic Energy Corporation | Method for balancing cells or groups of cells in a battery pack |
| JP4645514B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の容量調整方法及び装置 |
| US7880434B2 (en) * | 2008-05-21 | 2011-02-01 | Southwest Electronic Energy Corporation | System for balancing a plurality of battery pack system modules connected in series |
| JP5075741B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2012-11-21 | パナソニック株式会社 | 不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法 |
| JP2011041452A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | 組電池装置及び車両 |
| CN102369627B (zh) * | 2009-09-25 | 2013-09-11 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池系统 |
| US8531158B2 (en) * | 2010-11-01 | 2013-09-10 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for assessing battery state of health |
| US8680815B2 (en) * | 2010-11-01 | 2014-03-25 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for assessing battery state of health |
-
2011
- 2011-07-08 FI FI20115736A patent/FI123467B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-07-09 EP EP12812038.3A patent/EP2730006B1/en active Active
- 2012-07-09 WO PCT/FI2012/050720 patent/WO2013007881A1/en active Application Filing
- 2012-07-09 CN CN201280033995.0A patent/CN103918153A/zh active Pending
- 2012-07-09 US US14/131,255 patent/US9007029B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013007881A1 (en) | 2013-01-17 |
| US20140145681A1 (en) | 2014-05-29 |
| FI20115736A (fi) | 2013-01-09 |
| FI20115736A0 (fi) | 2011-07-08 |
| EP2730006A4 (en) | 2015-04-22 |
| EP2730006B1 (en) | 2017-11-15 |
| EP2730006A1 (en) | 2014-05-14 |
| US9007029B2 (en) | 2015-04-14 |
| CN103918153A (zh) | 2014-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI123467B (fi) | Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi | |
| US8541979B2 (en) | System and method for balancing voltage of individual battery cells within a battery pack | |
| CN107359662A (zh) | 一种具有并行均衡功能的电池管理系统及均衡方法 | |
| EP2161810A1 (en) | Cell balancing system comprising a transformer | |
| CN108012538A (zh) | 混合能量存储 | |
| CN109690901B (zh) | 基于超级电容器的能量存储设备 | |
| US20120038322A1 (en) | Rechargeable Battery Management | |
| US20110309796A1 (en) | System and Method for Managing Charge Within a Battery Pack | |
| US20140349146A1 (en) | Battery having a plurality of accumulator cells and method for operating same | |
| US11569668B2 (en) | System and method for dynamic balancing power in a battery pack | |
| US20140097787A1 (en) | Active battery management system for a battery pack | |
| WO2014167855A1 (ja) | バランス補正装置および蓄電システム | |
| Baronti et al. | Design of the battery management system of LiFePO 4 batteries for electric off-road vehicles | |
| Lv et al. | Influence of equalization on LiFePO4 battery inconsistency | |
| CN103887836A (zh) | 一种电池管理系统及其方法 | |
| US20230179002A1 (en) | System and method for dynamic balancing power in a battery pack | |
| US20140114594A1 (en) | Method for performing cell balancing of a battery system based on cell capacity values | |
| CN110190638A (zh) | 一种锂电池快速均衡电感式拓扑电路 | |
| Lv et al. | Performance and comparison of equalization methods for lithium ion batteries in series | |
| CN112534672B (zh) | 电源系统和管理装置 | |
| KR102151652B1 (ko) | 척컨버터 토폴로지를 이용한 리튬이온 전지 셀밸런싱 장치 | |
| CN116365636A (zh) | 一种电芯电量均衡模块、电量均衡方法、加热方法及装置 | |
| CN115765070A (zh) | 电池系统的均衡控制方法、电池管理系统和电池系统 | |
| CN115064788A (zh) | 储能系统的soc均衡控制方法及相关装置 | |
| US10498145B2 (en) | Balancing of a battery having two branches, with bridging of differential numbers of storage elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123467 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: EUROPEAN BATTERY TECHNOLOGIES OY |