JP2010029050A - 電池システム - Google Patents
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Abstract
【課題】正確なセル電池の電圧に基づきセル電池間および複数のセル電池から成るモジュール電池間のエネルギーバランスをとって汎用的に使用できる電池システム。
【解決手段】各々が直列に接続された複数のセル電池1を含む複数のモジュール電池10が接続された電池システムであって、複数のモジュール電池の各々は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号を生成し、該生成したセル電圧信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路2と、複数のセル電池で発生されたセル電圧を合計したモジュール電圧に基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路3を備える。
【選択図】図1
【解決手段】各々が直列に接続された複数のセル電池1を含む複数のモジュール電池10が接続された電池システムであって、複数のモジュール電池の各々は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号を生成し、該生成したセル電圧信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路2と、複数のセル電池で発生されたセル電圧を合計したモジュール電圧に基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路3を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、二次電池を用いた電池システムに関し、特に、二次電池のエネルギーバランスを制御する技術に関する。
一般に、二次電池を直列に接続して使用する電池システムにおいては、二次電池の充放電や温度のばらつきなどにより、複数の二次電池の各々に蓄えられているエネルギーが不均等になることが知られている。二次電池に蓄えられているエネルギーが不均等になれば、電池システムとしての機能を最大に利用できる効率のよい充放電を行うことができなくなる。
このような問題を解消するために、特許文献1は、直列接続された複数個の二次電池の充電量や放電量のばらつきによる電圧差を補正するための「二次電池の電圧補正回路」を開示している。
この電圧補正回路は、図16に示すように、二次電池B1,B2,B3のそれぞれの両端にオンオフ可能な放電回路102,103,104を接続し、マイクロコントローラ107で電池B1,B2,B3の個々の端子電圧を切替回路105および差動増幅器106を介して測定し、その測定結果に基づいて電池B1,B2,B3の端子電圧のばらつきの度合いおよび容量のばらつきの度合いを判定し、端子電圧のばらつき度合いが大きいときは電池B1,B2,B3のうち端子電圧が最大値を示す二次電池に接続された放電回路を端子電圧が設定値に低下するまでオン状態として電圧補正を行い、容量のばらつき度合いが大きいときは端子電圧のばらつきの度合いに関係なく放電回路をオフ状態に維持して電圧補正を禁止する。
また、特許文献2は、組電池の電池電圧補正装置において、二次電池の電圧のばらつきを小さくすると共に、消費電力を小さく、かつ電圧補正動作時間を短くすることができる組電池の電池電圧補正装置を開示している。
この組電池の電池電圧補正装置は、図17に示すように、複数の二次電池201を直列接続した組電池の電池電圧補正装置において、二次電池201の両端に所定の電圧でオフする通電素子202bを介してオンオフ可能な放電手段202を接続すると共に、電池電圧を検出し放電が必要な二次電池201を判定してその放電手段202にオン信号を送って放電を開始させる制御部203を有する。
特開平11−150877号公報
特許第3331201号
上述した特許文献1に開示された技術は、上述したようにセル電池の電圧または容量のばらつきを判定して、放電抵抗により高いエネルギーを有するセル電池を放電させるものであるが、これらは電圧検出回路とバランス回路とが併用されているにもかかわらず、バランス回路の動作によって電圧検出回路で検出されるセル電池の電圧値が変動してしまう場合があり、正確にセル電池の電圧を検出できないという問題がある。
また、特許文献2に開示された技術では、電池パックとして放電終了のタイミングを有し、そのタイミングにおける電圧に向かって放電していくものであるが、電池のエネルギーを無にする必要があるため限定的な使い方しかできないという問題がある。
本発明の課題は、正確なセル電池の電圧に基づきセル電池間および複数のセル電池から成るモジュール電池間のエネルギーバランスをとって汎用的に使用できる電池システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、第1の発明は、各々が直列に接続された複数のセル電池を含む複数のモジュール電池が接続された電池システムであって、複数のモジュール電池の状態を管理するバッテリマネジメントユニットを備え、複数のモジュール電池の各々は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号としてバッテリマネジメントユニットに送り、該セル電圧信号に応答してバッテリマネジメントユニットから送られてくるセル間バランス制御信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路と、バッテリマネジメントユニットから送られてくるモジュール間バランス制御信号とに基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路とを備え、バッテリマネジメントユニットは、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路からのセル電圧信号に基づき各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送るセル間バランス制御回路と、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送出されたセル電圧信号に基づき複数のモジュール電池間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成して複数のモジュール電池内のモジュール間バランス回路に送るモジュール間バランス制御回路を備えたことを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、複数のモジュール電池の各々は、セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル電圧信号をバッテリマネジメントユニットに送り、該バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路から送られてくるセル間バランス制御信号をセル電圧検出/セル間バランス回路に送ってセル電池間のエネルギーを均等化させ、かつ、該バッテリマネジメントユニットのモジュール間バランス制御回路から送られてくるモジュール間バランス制御信号をモジュール間バランス回路に送ってモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュールマネジメントユニットを備えたことを特徴とする。
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、複数のモジュール電池の各々は、複数のセル電池の各々の両端から引き出された電圧検出線に一端が接続され、他端がセル電圧検出/セル間バランス回路に接続された複数の放電抵抗と、複数の放電抵抗のうちの隣り合った放電抵抗の他端の間に設けられ、セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと、複数のセル電池のうちの最高電位のセル電池の正極と最低電位のセル電池の負極との間に設けられた、モジュール間バランス回路からのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路を備えたことを特徴とする。
また、第4の発明は、第1または第2の発明において、複数のモジュール電池の各々は、 複数のセル電池の各々の両端から引き出されてセル電圧検出/セル間バランス回路に接続された複数の電圧検出線のうちの隣り合った電圧検出線の間に設けられた、セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路と、複数のセル電池のうちの最高電位のセル電池の正極と最低電位のセル電池の負極との間に設けられた、モジュール間バランス回路からのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路を備えたことを特徴とする。
また、第5の発明は、第3または第4の発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号としてバッテリマネジメントユニットに送り、バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、最大のセル電圧が検出されたセル電池に対応する放電スイッチに送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする。
また、第6の発明は、第3または第4の発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号としてバッテリマネジメントユニットに送り、バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、セル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい全てのセル電池に対応する放電スイッチであって、奇数番目の放電スイッチと偶数番目の放電スイッチとに交互に送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする。
また、第7の発明は、第3または第4の発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号としてバッテリマネジメントユニットに送り、バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、セル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい全てのセル電池に対応する放電スイッチに送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする。
また、第8の発明は、第3乃至第7のいずれか1つの発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間を除く期間で、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号に応答して、セル電池を放電させることを特徴とする。
また、第9の発明は、第3乃至第7のいずれか1つの発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間および該検出期間の前後の所定の余裕期間を除く期間で、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号に応答して、セル電池を放電させることを特徴とする。
また、第10の発明は、第3乃至第9のいずれか1つの発明において、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号としてバッテリマネジメントユニットに送り、バッテリマネジメントユニットのモジュール間バランス制御回路は、複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最小値と、複数のモジュール電池の全てのセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最小値の偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成して該モジュール電池内のモジュール間バランス回路に送り、モジュール間バランス回路は、モジュール間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を放電スイッチに送ることにより該モジュール電池を放電させることを特徴とする。
また、第11の発明は、第3乃至第10のいずれか1つの発明において、モジュール間バランス回路は、複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路における、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間と独立して、モジュール間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を放電スイッチに送ることにより該モジュール電池を放電させることを特徴とする。
第12の発明は、各々が直列に接続された複数のセル電池を含む複数のモジュール電池が接続された電池システムであって、複数のモジュール電池の各々は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号を生成し、該生成したセル電圧信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路と、複数のセル電池で発生されたセル電圧を合計したモジュール電圧に基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、正確なセル電池の電圧に基づきセル電池間および複数のセル電池から成るモジュール電池間のエネルギーバランスをとって汎用的に使用できる電池システムを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1に係る電池システムの構成を示すブロック図である。この電池システムは、直列に接続されたx個(xは2以上の整数)のセル電池1を含むモジュール電池10が直列にy個(yは2以上の整数)接続されるとともに、直列に接続されたy個のモジュール電池10が、さらに、並列にw個(wは1以上の整数)接続されて構成されている。
y×w個のモジュール電池10の各々は同一の構成を有し、直列に接続されたx個のセル電池1、セル電圧検出/セル間バランス回路2およびモジュール間バランス回路3を備えている。
セル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々の正極および負極に接続され、各セル電池1で発生される電圧(以下、「セル電圧」という)を検出してセル電圧信号を生成するとともに、生成したセル電圧信号によって他のセル電池1より高いエネルギーを有することが示されたセル電池1を放電させることにより、x個のセル電池1間のエネルギーを均等化させるセル間バランス制御を行う。
モジュール間バランス回路3は、x個のセル電池1のうちの、最高電位のセル電池1の正極と、最低電位のセル電池1の負極との間に接続されている。このモジュール間バランス回路3は、x個のセル電池1で発生された電圧を合計した電圧(以下、「モジュール電圧」という)が、他のモジュール電池10のモジュール電圧より高い場合に、当該モジュール電池10を放電(直列に接続されたx個のセル電池1を全体として放電)させることにより、y×w個のモジュール電池10間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス制御を行う。
仮に、モジュール電池10毎に、セル電圧検出/セル間バランス回路2のみを備えた構成(モジュール間バランス回路3を備えていない構成)であれば、モジュール電池10毎のセル間バランスを制御することはできるが、モジュール電池10間のエネルギーを均等化することはできない。このような問題を解消するために、実施例1に係る電池システムは、モジュール間バランス回路3をモジュール電池10毎に備えている。
以上説明したように、本発明の実施例1に係る電池システムによれば、セル電池間のエネルギーバランスおよびモジュール電池間のエネルギーバランスの両方を制御するので、電池システムの全体としてエネルギーの均等化を図ることができる。
また、セル電圧検出/セル間バランス回路2によるセル電池1の放電とモジュール間バランス回路3によるモジュール電池10の放電(直列に接続されたx個のセル電池1の全体としての放電)とを並行して行うことができるので、電池システムとして、エネルギーをバランスさせるための放電時間を短縮することができる。
図2は、本発明の実施例2に係る電池システムの構成を示すブロック図である。この電池システムは、上述した実施例1に係る電池システムに、バッテリマネジメントユニット4が追加されて構成されている。
x×y個のモジュール電池10の各々に備えられたセル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々の正極および負極に接続され、各セル電池1で発生されるセル電圧を検出し、セル電圧信号としてバッテリマネジメントユニット4に送るとともに、セル電圧信号に応答してバッテリマネジメントユニット4から送られてくるセル間バランス制御信号に基づきセル電池1間のエネルギーを均等化させるセル間バランス制御を行う。
モジュール間バランス回路3は、バッテリマネジメントユニット4から送られてくるモジュール間バランス制御信号に基づきy×w個のモジュール電池10間のエネルギーを均等化させるセル間バランス制御を行う。
バッテリマネジメントユニット4は、x×y個のモジュール電池10の状態を統括的に管理し、セル間バランス制御およびモジュール間バランス制御を行う。バッテリマネジメントユニット4は、セル間バランス制御回路41aおよびモジュール間バランス制御回路41bを備えている。
セル間バランス制御回路41aは、y×w個のモジュール電池10のセル電圧検出/セル間バランス回路2から送られてくるセル電圧信号に基づき、各モジュール電池10内のセル電池1間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池10内のセル電圧検出/セル間バランス回路2に送る
モジュール間バランス制御回路41bは、y×w個のモジュール電池10のセル電圧検出/セル間バランス回路2から送出されたセル電圧信号に基づき、y×w個のモジュール電池10間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成し、y×w個のモジュール電池10内のモジュール間バランス回路3に送る
以上説明したように、本発明の実施例2に係る電池システムによれば、セル電池1間のエネルギーバランスとモジュール電池10間のエネルギーバランスをバッテリマネジメントユニット4で制御することにより、電池システム全体を統括して管理制御するので、上述した実施例1に係る電池システムにより得られる効果に加え、エネルギーバランスの制御を効率的に行うことができる。
モジュール間バランス制御回路41bは、y×w個のモジュール電池10のセル電圧検出/セル間バランス回路2から送出されたセル電圧信号に基づき、y×w個のモジュール電池10間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成し、y×w個のモジュール電池10内のモジュール間バランス回路3に送る
以上説明したように、本発明の実施例2に係る電池システムによれば、セル電池1間のエネルギーバランスとモジュール電池10間のエネルギーバランスをバッテリマネジメントユニット4で制御することにより、電池システム全体を統括して管理制御するので、上述した実施例1に係る電池システムにより得られる効果に加え、エネルギーバランスの制御を効率的に行うことができる。
図3は、本発明の実施例3に係る電池システムの構成を示すブロック図である。この電池システムは、上述した実施例2に係る電池システムのx×y個のモジュール電池10の各々に、モジュールマネジメントユニット5が追加されて構成されている。
モジュールマネジメントユニット5は、例えば、基板上に配置されたCPUを含む回路または通信機能および制御機能を有するICなどから構成されている。モジュールマネジメントユニット5は、モジュール電池10の全体を統括的に制御する。すなわち、モジュールマネジメントユニット5は、セル電圧検出/セル間バランス回路2から送られてくるセル電圧信号をバッテリマネジメントユニット4に送るとともに、バッテリマネジメントユニット4から送られてくるセル間バランス制御信号をセル電圧検出/セル間バランス回路2に送ってセル電池1間のエネルギーを均等化させ、また、バッテリマネジメントユニット4から送られてくるモジュール間バランス制御信号をモジュール間バランス回路3に送ってモジュール電池10間のエネルギーを均等化させる。
以上説明したように、本発明の実施例3に係る電池システムによれば、x×y個のモジュール電池10の各々にモジュールマネジメントユニット5を設け、モジュールマネジメントユニット5でモジュール電池10を統括的に制御するので、実施例2に係る電池システムにより得られる効果に加え、さらに、効率的な制御を行うことができる。
図4は、本発明の実施例4に係る電池システムで使用されるモジュール電池10の構成を示すブロック図である。実施例4に係る電池システムは、実施例2または実施例3に係る電池システムのセル電圧検出/セル間バランス回路2およびモジュール間バランス回路3の主要部を詳細に規定したものである。
セル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々の両端から引き出された電圧検出線に一端が接続され、他端がセル電圧検出/セル間バランス回路2に接続された複数の放電抵抗R1、これら複数の放電抵抗R1のうちの隣り合った放電抵抗の他端の間に設けられた放電スイッチSW1、および、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aを備えている。
複数の放電抵抗R1の各々は、電圧検出線が短絡した場合に、短絡電流が大きくなるのを防止する機能を有する。放電スイッチSW1は、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aから送られてくるセル間バランス放電信号に応じて開閉する。セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aは、バッテリマネジメントユニット4(実施例2に係る電池システムの場合)またはモジュールマネジメントユニット5(実施例3に係る電池システムの場合)からのセル間バランス制御信号に応じて、セル電池1の放電を指示するセル間バランス放電信号を生成し、放電スイッチSW1に送る。
上記のように構成されるセル電圧検出/セル間バランス回路2においては、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aは、x個のセル電池1のうちの高い電圧を出力しているセル電池1に対して、セル間バランス放電信号を送る。これにより、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aからセル間バランス放電信号が送られてきた放電スイッチSW1が閉成され、セル電池1→放電抵抗R1→放電スイッチSW1→放電抵抗R1→セル電池1といった経路で電流が流れ、セル電池1が放電される。以上の動作により、x個のセル電池1間のエネルギーが均一になるように、高いエネルギーを有するセル電池1が放電される。
モジュール間バランス回路3は、x個のセル電池のうちの最高電位のセル電池1の正極と最低電位のセル電池1の負極との間に設けられた、放電スイッチSW2と放電抵抗R2とから成る直列回路と、モジュール間バランス回路制御部3aを備えている。放電スイッチSW2は、モジュール間バランス回路制御部3aからのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する。モジュール間バランス回路制御部3aは、バッテリマネジメントユニット4(実施例2に係る電池システムの場合)またはモジュールマネジメントユニット5(実施例3に係る電池システムの場合)からのモジュール間バランス制御信号に応じて、x個のセル電池1の放電を指示するモジュール間バランス放電信号を生成し、放電スイッチSW2に送る。
上記のように構成されるモジュール間バランス回路3においては、モジュール間バランス回路制御部3aは、放電スイッチSW2は、モジュール間バランス回路制御部3aからモジュール間バランス放電信号が送られてきた場合に閉成され、x個のセル電池1→放電スイッチSW2→放電抵抗R2→x個のセル電池1といった経路で電流が流れ、x個のセル電池1が全体として放電される。y×w個のモジュール電池10間のエネルギーが均一になるように、高いエネルギーを有するモジュール電池10が放電される。
以上説明したように、本発明の実施例4に係る電池システムによれば、実施例1〜実施例3に係る電池システムと同様の効果が得られる。
図5は、本発明の実施例5に係る電池システムで使用されるモジュール電池10の構成を示すブロック図である。この実施例5に係る電池システムは、実施例2または実施例3に係る電池システムのセル電圧検出/セル間バランス回路2およびモジュール間バランス回路3の主要部を詳細に規定したものである。
セル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々の両端から引き出された複数の電圧検出線のうちの隣り合った電圧検出線の間に設けられた、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aからのセル間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチSW1と放電抵抗R1とから成る直列回路と、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aを備えている。
複数の放電抵抗R1の各々は、電圧検出線が短絡した場合に、短絡電流が大きくなるのを防止する機能を有する。放電スイッチSW1は、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aから送られてくるセル間バランス放電信号に応じて開閉する。セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aは、バッテリマネジメントユニット4(実施例2に係る電池システムの場合)またはモジュールマネジメントユニット5(実施例3に係る電池システムの場合)からのセル間バランス制御信号に応じて、セル電池1の放電を指示するセル間バランス放電信号を生成し、放電スイッチSW1に送る。
上記のように構成されるセル電圧検出/セル間バランス回路2においては、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aは、x個のセル電池1のうちの高い電圧を出力しているセル電池1に対して、セル間バランス放電信号を送る。これにより、セル電圧検出/セル間バランス回路制御部2aからセル間バランス放電信号が送られてきた放電スイッチSW1が閉成され、セル電池1→放電スイッチSW1→放電抵抗R1→セル電池1といった経路で電流が流れ、セル電池1が放電される。以上の動作により、x個のセル電池1間のエネルギーが均一になるように、高いエネルギーを有するセル電池1が放電される。
モジュール間バランス回路3は、x個のセル電池のうちの最高電位のセル電池1の正極と最低電位のセル電池1の負極との間に設けられた、放電スイッチSW2と放電抵抗R2とから成る直列回路と、モジュール間バランス回路制御部3aを備えている。放電スイッチSW2は、モジュール間バランス回路制御部3aからのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する。モジュール間バランス回路制御部3aは、バッテリマネジメントユニット4(実施例2に係る電池システムの場合)またはモジュールマネジメントユニット5(実施例3に係る電池システムの場合)からのモジュール間バランス制御信号に応じて、x個のセル電池1の放電を指示するモジュール間バランス放電信号を生成し、放電スイッチSW2に送る。
上記のように構成されるモジュール間バランス回路3においては、モジュール間バランス回路制御部3aは、放電スイッチSW2は、モジュール間バランス回路制御部3aからモジュール間バランス放電信号が送られてきた場合に閉成され、x個のセル電池1→放電スイッチSW2→放電抵抗R2→x個のセル電池1といった経路で電流が流れ、x個のセル電池1が全体として放電される。y×w個のモジュール電池10間のエネルギーが均一になるように、高いエネルギーを有するモジュール電池10が放電される。
以上説明したように、本発明の実施例4に係る電池システムによれば、実施例1〜実施例3に係る電池システムと同様の効果が得られる。
図6は、本発明の実施例6に係る電池システムの構成を示すブロック図である。この電池システムは、上述した実施例3に係る電池システムおいて、各モジュール電池10に含まれるモジュールマネジメントユニット5は、セル電圧信号として、最大電圧V_CellMaxおよび最小電圧V_CellMinをバッテリマネジメントユニット4に送るものである。
バッテリマネジメントユニット4は、モジュール電池10におけるセル電池1の最大電圧V_CellMaxと最小電圧V_CellMinの差に、ΔVCellB以上の偏差があった場合に、該当モジュール電池10に対して、セル間バランス制御信号を送信する。
次に、上記のように構成される実施例6に係る電池システムの動作を説明する。まず、バッテリマネジメントユニット4に含まれるセル間バランス制御回路41aの動作を、図7に示すフローチャートを参照しながら説明する。
セル間バランス制御回路41aにおいては、まず、全モジュール電池10からセル電圧信号が受信される(ステップS11)。すなわち、y×w個のモジュール電池10から、最大電圧V_CellMax(i,j)および最小電圧V_CellMin(i,j)を含むセル電圧信号が受信される。ここで、変数i=1、2、・・・、yであり、変数j=1、2、・・・、wである。
次いで、変数iが「1」に初期化される(ステップS12)。次いで、変数jが「1」に初期化される(ステップS13)。次いで、最大電圧V_CellMax(i,j)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、閾値ΔVCellBより大きいかどうかが調べられる(ステップS14)。ステップS14において、最大電圧V_CellMax(i,j)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、閾値ΔVCellBより大きいことが判断されると、モジュール電池(i,j)にセル間バランス制御信号が送信される(ステップS15)。ステップS14において、最大電圧V_CellMax(i,j)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、所定の閾値ΔVCellBより大くないことが判断されると、ステップS15の処理はスキップされる。
次いで、変数iがインクリメント(+1)される(ステップS16)。次いで、変数iがyより大きくなったかどうか、つまり、直列に接続されたy個のモジュール電池10に対する処理が終了したかどうかが調べられる(ステップS17)。ステップS17において、変数iがyより大きくなっていないことが判断されると、ステップS14に戻り、上述した処理が繰り返される。
一方、ステップS17において、変数iがyより大きくなったことが判断されると、次いで、変数jがインクリメント(+1)される(ステップS18)。次いで、変数jがwより大きくなったかどうか、つまり、並列に接続されたw個のモジュール電池10に対する処理が終了したかどうかが調べられる(ステップS19)。ステップS17において、変数jがwより大きくなっていないことが判断されると、ステップS13に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップS19において、変数jがwより大きくなったことが判断されると、ステップS11に戻り、上述した処理が繰り返される。
次に、セル間バランス回路2の動作を、図8に示すフローチャートを参照しながら説明する。セル間バランス回路2においては、まず、セル間バランス制御信号を受信したかどうかが調べられる(ステップS21)。ステップS21において、セル間バランス制御信号を受信していないことが判断されると、ステップS21を繰り返し実行しながら待機する。
ステップS21の繰り返し実行による待機状態において、セル間バランス制御信号を受信したことが判断されると、最大電圧セル特定が行われる(ステップS22)。ステップS22で特定されたセル電池を、「セル電池(i,j,k)」と表す。次いで、スイッチ(i,j,k)に対してセル間バランス放電信号が送信される(ステップS23)。すなわち、セル電池1(i,j,k)に対応して設けられている放電スイッチSW1(i,j,k)に対してセル間バランス放電信号が送られる。これにより、セル電池1(i,j,k)が放電される。
以上説明したセル間バランス制御回路41aおよびセル間バランス回路2の処理により、モジュール電池10内のセル電池1のうちの最大電圧を有するセル電池1を放電させていくことにより、最終的にはx個のセル電池1を最小電圧に収束させ、モジュール電池10内のセル電池1間のエネルギーが均等化される。これにより、電池システムにおけるエネルギーの均等化を図ることができる。
なお、上述した実施例6に係る電池システムは、上述した実施例3に係る電池システムおいて、各モジュール電池10に含まれるモジュールマネジメントユニット5は、セル電圧信号として、最大電圧V_CellMaxおよび最小電圧V_CellMinをバッテリマネジメントユニット4に送るように構成したが、実施例2に係る電池システムおいて、各モジュール電池10に含まれるモジュールマネジメントユニット5は、セル電圧信号として、最大電圧V_CellMaxおよび最小電圧V_CellMinをバッテリマネジメントユニット4に送るように構成することもできる。
本発明の実施例7に係る電池システムの構成は、上述した実施例6に係る電池システムの構成と同一であり、セル間バランス回路2の動作のみが異なる。以下、実施例6に係る電池システムと異なる部分を中心に説明する。
図9は、本発明の実施例7に係る電池システムのセル間バランス回路2の動作を示すフローチャートである。
セル間バランス回路2においては、まず、セル間バランス制御信号を受信したかどうかが調べられる(ステップS31)。ステップS31において、セル間バランス制御信号を受信していないことが判断されると、ステップS31を繰り返し実行しながら待機する。
ステップS31の繰り返し実行による待機状態において、セル間バランス制御信号を受信したことが判断されると、変数kが「1」に初期化される(ステップS32)。ここで、変数k=1、2、・・・、xである。次いで、セル電池1の電圧V_Cell(i,j,k)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、所定の閾値ΔVCellBより大きいかどうかが調べられる(ステップS33)。
ステップS33において、セル電池1の電圧V_Cell(i,j,k)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、所定の閾値ΔVCellBより大きいことが判断されると、そのセル電池1を特定するためのデータ(i,j,k)が記憶される(ステップS34)。一方、ステップS33において、セル電池1の電圧V_Cell(i,j,k)と最小電圧V_CellMin(i,j)との差の絶対値が、所定の閾値ΔVCellBより大きくないことが判断されると、ステップS34の処理はスキップされる。
次いで、変数kがインクリメント(+1)される(ステップS35)。次いで、変数kがxより大きくなったかどうかが調べられる(ステップS36)。ステップS36において、変数kがxより大きくなっていないことが判断されると、ステップS33に戻り、上述した処理が繰り返される。
一方、ステップS36において、変数kがxより大きくなったことが判断されると、グローバル関数(h÷2)の余りが「1」であるかどうかが調べられる(ステップS37)。ステップS37において、グローバル関数(h÷2)の余りが「1」であることが判断されると、ステップS34で記憶されたデータ(i,j,k)のうち、kが奇数のセル電池1を放電させるための放電スイッチSW1に対してセル間バランス放電信号が送られる(ステップS38)。その後、ステップS31に戻って、上述した処理が繰り返される。
ステップS37において、グローバル関数(h÷2)の余りが「1」でないことが判断されると、ステップS34で記憶されたデータ(i,j,k)のうち、kが偶数のセル電池1を放電させるための放電スイッチSW1に対してセル間バランス放電信号が送られる(ステップS39)。その後、ステップS31に戻って、上述した処理が繰り返される。
以上説明したように、本発明の実施例7に係る電池システムによれば、モジュール電池10内のセル電池1の電圧のうち閾値ΔVCellB以上の偏差をもつセル電池1を放電していくことにより、最終的にはx個のセル電池1を最小電圧に収束させることができるので、放電抵抗R1の値を小さくすることなく、つまり放電電流を大きくすることなくバランス放電時間を短縮することができる。また、偶数番目のセル電池1と奇数番目のセル電池1とを交互に放電することにより、放電電流を大きくすることなく、放電による発熱を抑制することができる。
本発明の実施例7に係る電池システムの構成は、上述した実施例6に係る電池システムの構成と同一であり、セル間バランス回路2の動作のみが異なる。以下、実施例6に係る電池システムと異なる部分を中心に説明する。
図10は、本発明の実施例8に係る電池システムのセル間バランス回路2の動作を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、上述した実施例7に係る電池システムのセル間バランス回路2で実行される処理(図9のフローチャート参照)と同じ処理を実行するステップには、図9のフローチャートで使用した符号と同一符号を付して説明を省略する。
セル間バランス回路2においては、ステップS31からステップS36までの処理を実行し、ステップS36において、変数kがxより大きくなっていないことが判断されると、ステップS33に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップS36において、変数kがxより大きくなったことが判断されると、上記ステップS34で記憶されたデータ(i,j,k)に対応するセル電池1を放電させるための放電スイッチSW1に対してセル間バランス放電信号が送られる(ステップS41)。その後、ステップS31に戻って、上述した処理が繰り返される。
以上説明したように、本発明の実施例8に係る電池システムによれば、モジュール電池10内のセル電池1の電圧のうち閾値ΔVCellB以上の偏差をもつセル電池1を放電していくことにより、最終的にはx個のセル電池1を最小電圧に収束させることができるので、放電抵抗R1の値を小さくすることなくバランス放電時間を短縮することができる。
本発明の実施例9に係る電池システムは、実施例2〜実施例8に係る電池システムにおいて、セル電圧を検出するときは、セル間バランス放電を行わず、セル電圧を検出しないときに、セル間バランス放電を行うものである。
図11は、実施例9に係る電池システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。y×w個のモジュール電池10の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々で発生されたセル電圧を検出する期間(セル電圧検出期間)を除く期間(セル間バランス放電期間)で、セル間バランス制御回路41aから送られてくるセル間バランス制御信号、またはセル間バランス制御回路41aからモジュールマネジメントユニット5を介して送られてくるセル間バランス制御信号に応答して、セル電池1を放電させる。
以上説明したように、本発明の実施例9に係る電池システムによれば、セル電圧を検出するときは、セル間バランス放電を行わず、セル電圧を検出しないときに、セル間バランス放電を行うようにしたので、セル電圧の検出時に電圧低下が発生することがない。その結果、電圧検出精度を低下させることなく、セル間バランスをとるための放電を行うことができる。
本発明の実施例9に係る電池システムは、実施例9に係る電池システムにおいて、セル電圧を検出する期間と、セル間バランス放電を行う期間との間に所定の余裕期間を設けたものである。
図12は、実施例10に係る電池システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。y×w個のモジュール電池10の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路2は、x個のセル電池1の各々で発生されたセル電圧を検出する期間(セル電圧検出期間)およびこのセル電圧検出期間の前後の所定の余裕期間を除く期間(セル間バランス放電期間)で、セル間バランス制御回路41aから送られてくるセル間バランス制御信号、またはセル間バランス制御回路41aからモジュールマネジメントユニット5を介して送られてくるセル間バランス制御信号に応答して、セル電池1を放電させる。
以上説明したように、本発明の実施例10に係る電池システムによれば、セル電圧を検出するときは、セル間バランス放電を行わず、セル電圧を検出しないときに、セル間バランス放電を実行し、しかも、セル電圧検出期間とセル間バランス放電期間との間に所定の余裕期間を設けたので、セル電圧の検出時に発生する電圧低下を、余裕をもって避けることができる。その結果、電圧検出精度を低下させることなく、セル間バランスをとるための放電を行うことができる。
本発明の実施例11に係る電池システムの構成は、図6に示した実施例6に係る電池システムの構成と同じである。
次に、実施例11に係る電池システムの動作を説明する。まず、バッテリマネジメントユニット4に含まれるモジュール間バランス制御回路41bの動作を、図13に示すフローチャートを参照しながら説明する。
モジュール間バランス制御回路41bにおいては、まず、全モジュール電池10からセル電圧信号が受信される(ステップS51)。すなわち、y×w個のモジュール電池10から、最大電圧V_CellMax(i,j)および最小電圧V_CellMin(i,j)を含むセル電圧信号が受信される。
次いで、全モジュール電池10のセル最小電圧の最小値V_PakMinが選出される(ステップS52)。すなわち、ステップS51で受信されたセル電圧信号に含まれる最小電圧V_CellMin(i,j)の中の最小値V_PakMinが選出される。
次いで、変数jが「1」に初期化される(ステップS53)。次いで、変数iが「1」に初期化される(ステップS54)。次いで、ステップS51で取得された最大電圧V_CellMax(i,j)とステップS52で選出された最小値V_PakMinとの差の絶対値が、閾値ΔVModuleBより大きいかどうかが調べられる(ステップS55)。このステップS55において、最大電圧V_CellMax(i,j)と最小値V_PakMinとの差の絶対値が、閾値ΔVModuleBより大きいことが判断されると、モジュール電池(i,j)にモジュール間バランス制御信号が送信される(ステップS56)。ステップS55において、最大電圧V_CellMax(i,j)と最小値V_PakMinとの差の絶対値が、閾値ΔVModuleBより大くないことが判断されると、ステップS56の処理はスキップされる。
次いで、変数iがインクリメント(+1)される(ステップS57)。次いで、変数iがyより大きくなったかどうか、つまり、直列に接続されたy個のモジュール電池10に対する処理が終了したかどうかが調べられる(ステップS58)。ステップS58において、変数iがyより大きくなっていないことが判断されると、ステップS55に戻り、上述した処理が繰り返される。
一方、ステップS58において、変数iがyより大きくなったことが判断されると、次いで、変数jがインクリメント(+1)される(ステップS59)。その後、ステップS51に戻り、上述した処理が繰り返される。
次に、モジュール間バランス回路3の動作を、図14に示すフローチャートを参照しながら説明する。モジュール間バランス回路3においては、まず、モジュール間バランス制御信号を受信したかどうかが調べられる(ステップS61)。ステップS61において、モジュール間バランス制御信号を受信していないことが判断されると、ステップS61を繰り返し実行しながら待機する。
ステップS61の繰り返し実行による待機状態において、モジュール間バランス制御信号を受信したことが判断されると、モジュール間バランス放電信号が送信される(ステップS62)。すなわち、放電スイッチSW2に対してモジュール間バランス放電信号が送られる。これにより、モジュール電池10が全体として放電される。
以上説明したように、本発明の実施例11に係る電池システムによれば、モジュール電池10の放電とセル電池1の放電とを組み合わせて行うので、電池システムとして、エネルギーをバランスさせるための放電時間を短縮することができる。
本発明の実施例12に係る電池システムは、実施例2〜実施例8に係る電池システムにおいて、モジュール間バランス放電を行うときは、セル電圧の検出中であるか否かにかかわらず、モジュール間バランス放電を行うものである。
図15は、実施例12に係る電池システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。モジュール間バランス回路3は、y×w個のモジュール電池10の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路2における、x個のセル電池1の各々で発生されたセル電圧の検出期間と独立して、モジュール間バランス制御回路41bからのモジュール間バランス制御信号を放電スイッチSW2に送ることにより、モジュール間バランス制御信号を受け取った後をモジュール間バランス放電期間とし、このモジュール間バランス放電期間において該モジュール電池10を放電させる。
以上説明したように、本発明の実施例12に係る電池システムによれば、セル電圧の検出に影響を及ぼさないモジュール電池10の放電は、モジュール間バランス制御回路41bからのモジュール間バランス制御信号を受け取った後に常時行うので、バランス放電時間の短縮を図ることができる。
本発明は、携帯電話やパーソナルコンピュータなどといった種々の電子機器に適用される二次電池システムに適用可能である。
1 セル電池
2 セル電圧検出/セル間バランス回路
2a セル電圧検出/セル間バランス回路制御部
3 モジュール間バランス回路
3a モジュール間バランス回路制御部
4 バッテリマネジメントユニット
5 モジュールマネジメントユニット
10 モジュール電池
41a セル間バランス制御回路
41b モジュール間バランス制御回路
SW1、SW2 放電スイッチ
R1、R2 放電抵抗
2 セル電圧検出/セル間バランス回路
2a セル電圧検出/セル間バランス回路制御部
3 モジュール間バランス回路
3a モジュール間バランス回路制御部
4 バッテリマネジメントユニット
5 モジュールマネジメントユニット
10 モジュール電池
41a セル間バランス制御回路
41b モジュール間バランス制御回路
SW1、SW2 放電スイッチ
R1、R2 放電抵抗
Claims (12)
- 各々が直列に接続された複数のセル電池を含む複数のモジュール電池が接続された電池システムであって、
前記複数のモジュール電池の状態を管理するバッテリマネジメントユニットを備え、
前記複数のモジュール電池の各々は、
複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号として前記バッテリマネジメントユニットに送り、該セル電圧信号に応答して前記バッテリマネジメントユニットから送られてくるセル間バランス制御信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路と、
前記バッテリマネジメントユニットから送られてくるモジュール間バランス制御信号に基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路と、
を備え、
前記バッテリマネジメントユニットは、
前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路からのセル電圧信号に基づき各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送るセル間バランス制御回路と、
前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送出されたセル電圧信号に基づき前記複数のモジュール電池間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成して前記複数のモジュール電池内のモジュール間バランス回路に送るモジュール間バランス制御回路と、
を備えたことを特徴とする電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々は、
前記セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル電圧信号を前記バッテリマネジメントユニットに送り、該バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路から送られてくるセル間バランス制御信号をセル電圧検出/セル間バランス回路に送ってセル電池間のエネルギーを均等化させ、かつ、該バッテリマネジメントユニットのモジュール間バランス制御回路から送られてくるモジュール間バランス制御信号をモジュール間バランス回路に送ってモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュールマネジメントユニットを備えたことを特徴とする請求項1記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々は、
複数のセル電池の各々の両端から引き出された電圧検出線に一端が接続され、他端が前記セル電圧検出/セル間バランス回路に接続された複数の放電抵抗と、
前記複数の放電抵抗のうちの隣り合った放電抵抗の前記他端の間に設けられ、前記セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと、
前記複数のセル電池のうちの最高電位のセル電池の正極と最低電位のセル電池の負極との間に設けられた、前記モジュール間バランス回路からのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々は、
複数のセル電池の各々の両端から引き出されて前記セル電圧検出/セル間バランス回路に接続された複数の電圧検出線のうちの隣り合った電圧検出線の間に設けられた、前記セル電圧検出/セル間バランス回路からのセル間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路と、
前記複数のセル電池のうちの最高電位のセル電池の正極と最低電位のセル電池の負極との間に設けられた、前記モジュール間バランス回路からのモジュール間バランス放電信号に応じて開閉する放電スイッチと放電抵抗とから成る直列回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号として前記バッテリマネジメントユニットに送り、
前記バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、
前記セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、最大のセル電圧が検出されたセル電池に対応する放電スイッチに送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする請求項3または請求項4記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号として前記バッテリマネジメントユニットに送り、
前記バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、
前記セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、セル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい全てのセル電池に対応する放電スイッチであって、奇数番目の放電スイッチと偶数番目の放電スイッチとに交互に送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする請求項3または請求項4記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号として前記バッテリマネジメントユニットに送り、
前記バッテリマネジメントユニットのセル間バランス制御回路は、前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池内のセル電池間のエネルギーを均等化させるためのセル間バランス制御信号を生成して各モジュール電池内のセル電圧検出/セル間バランス回路に送り、
前記セル電圧検出/セル間バランス回路は、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を、セル電圧の最大値と最小値との偏差が所定の閾値より大きい全てのセル電池に対応する放電スイッチに送ることにより該セル電池を放電させることを特徴とする請求項3または請求項4記載の電池システム。 - 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間を除く期間で、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号に応答して、セル電池を放電させることを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれか1項記載の電池システム。
- 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間および該検出期間の前後の所定の余裕期間を除く期間で、セル間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号に応答して、セル電池を放電させることを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれか1項記載の電池システム。
- 前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路は、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の最大値と最小値とを検出してセル電圧信号として前記バッテリマネジメントユニットに送り、
前記バッテリマネジメントユニットのモジュール間バランス制御回路は、前記複数のモジュール電池のセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最小値と、前記複数のモジュール電池の全てのセル電圧検出/セル間バランス回路から送られてくるセル電圧信号によって示されるセル電圧の最小値の偏差が所定の閾値より大きい場合に、各モジュール電池間のエネルギーを均等化させるためのモジュール間バランス制御信号を生成して該モジュール電池内のモジュール間バランス回路に送り、
前記モジュール間バランス回路は、モジュール間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を放電スイッチに送ることにより該モジュール電池を放電させることを特徴とする請求項3乃至請求項9のいずれか1項記載の電池システム。 - 前記モジュール間バランス回路は、前記複数のモジュール電池の各々のセル電圧検出/セル間バランス回路における、複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧の検出期間と独立して、モジュール間バランス制御回路からのセル間バランス制御信号を放電スイッチに送ることにより該モジュール電池を放電させることを特徴とする請求項3乃至請求項10のいずれか1項記載の電池システム。
- 各々が直列に接続された複数のセル電池を含む複数のモジュール電池が接続された電池システムであって、
前記複数のモジュール電池の各々は、
複数のセル電池の各々で発生されたセル電圧を検出してセル電圧信号を生成し、該生成したセル電圧信号に基づきセル電池間のエネルギーを均等化させるセル電圧検出/セル間バランス回路と、
前記複数のセル電池で発生されたセル電圧を合計したモジュール電圧に基づきモジュール電池間のエネルギーを均等化させるモジュール間バランス回路と、
を備えたことを特徴とする電池システム。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121002 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130312 |