JP2012178936A - 蓄電池システムおよび蓄電池モジュール - Google Patents

蓄電池システムおよび蓄電池モジュール Download PDF

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Abstract

【課題】 複数の蓄電池モジュールを直列接続される蓄電池システムにおいて、劣化した蓄電池モジュールを絶縁破壊を生じさせることなく交換可能にする。
【解決手段】 直列接続される複数の蓄電池モジュール510〜530を有する蓄電池システムであって、蓄電池モジュール520を取り外す場合に、蓄電池モジュール520に接続される通信線を切り離した後に、蓄電池モジュール520に接続される電源線を切り離す機構521、522を有する。
【選択図】 図5

Description

本発明は蓄電池モジュール及び複数の蓄電池モジュールから構成される蓄電池システムに関するものである。
直列に接続した複数の単電池(例えば、Liイオン電池セル)を電池モジュールとする。この蓄電池モジュールを一単位として、複数直列に接続することで高電圧化し、高い出力電力を得るための蓄電池システムが考えられている。
しかしながら、経時変化などによって個々の蓄電池モジュールの電圧や充放電容量にばらつきが生じた場合、これらの蓄電池モジュールが負担する充放電容量は不均一となり、システム全体としての性能を落とすこととなる。なぜならば、蓄電池モジュールは直列接続されているため、この中の蓄電池モジュール間の充放電容量ばらつきが大きくなると、放電時には放電能力は容量の少ないモジュールに制約され、充電時には残存電力の大きいモジュールが先に満充電となることでそれ以上の充電がなされなくなることにより、システム全体の充放電能力が低下する。
そのため、それぞれの蓄電池モジュールにモジュール制御装置を配置し、蓄電池モジュールの状態を監視・制御することでばらつきを抑制する技術が開示されている(特許文献1)。それぞれのモジュール制御装置は監視下の単電池を介して直列に接続されるため、信号伝達にはモジュール制御装置間をデイジーチェーン状に接続して情報伝達を行う。
特開2008−289234号公報
近年、地球温暖化ガスの低減や省資源消費の観点から、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やEV(Electric Vehicle)といった電気自動車が注目されている。これら車載用に用いられる直流電源は高い出力電力を必要とし、単電池を直列に多数接続して使用する。とりわけそのエネルギー密度の高さからLiイオン二次電池を用いた蓄電池システムが注目されている。一方、このように小型で高い出力を得ることができる電池は安全性への配慮から、各単電池の充放電状態を高い精度で制御しなければならない。また上記のような蓄電池システムは、様々な環境でしかも長期間使用されることが想定されることから、高い信頼性を維持しなければならない。
またこれらの蓄電池モジュールではシステム運用に伴って確実に電池劣化が進行することから、蓄電池システムの長期運用にあたっては劣化モジュールへの対処が重要な課題となる。本発明ではシステムの性能を維持して長期間の運用を可能にするために、劣化した蓄電池モジュールを、絶縁破壊を生じさせることなく安全に交換するための蓄電池モジュールおよび蓄電池システムを提供する。
本発明の課題を解決するため、直列接続される複数の蓄電池モジュールを有する蓄電池システムにおいて、複数の蓄電池モジュールの電源端子間を接続する電源線と、複数の蓄電池モジュールの通信端子間を接続する通信線と、複数の蓄電池モジュールから、第1の蓄電池モジュールを取り外す場合に、第1の蓄電池モジュールに接続される通信線を切り離した後に、第1の蓄電池モジュールに接続される電源線を切り離す機構を設ける。
劣化した蓄電池モジュールを、絶縁破壊をおこさせることなく安全に交換できる。
電池システムを示す図である。 本発明の課題を説明するための図である。 実施例1にかかる蓄電池モジュールのブロック図である。 蓄電池モジュールの交換フローを示した図である。 図3の交換フローにおけるステップS08の様子を示した図である。 図3の交換フローにおけるステップS14の様子を示した図である。 図3の交換フローの変形例である。 実施例1にかかる蓄電池モジュールの変形図である。 実施例2にかかる蓄電池モジュールの外観である。 実施例2にかかる蓄電池モジュールの断面図である。 実施例2にかかる蓄電池モジュールが電池ラックにおいて接続された状態を示す図である。
図1は本発明の蓄電池システムである。蓄電池モジュール103は蓄電池の最小交換単位である。その内部構成は図3等を用いて詳述する。蓄電池システム100は複数の蓄電池モジュールで構成されており、図1の例では、蓄電池モジュール列103a〜iを直列に接続している。端子101(正極)、端子102(負極)は蓄電池システムの出力端子であって、蓄電池システムにより駆動される負荷はこれら端子間に接続される。
制御装置SCONは、蓄電池システム100が出力する電流の監視や、出力電流量等に応じて各蓄電池モジュールの状態を制御するための制御装置である。そのため、制御装置SCONは各モジュールと通信を行うための蓄電池モジュールをデイジーチェーン状に接続した通信線を有している。本発明では、さらに、制御装置SCONは蓄電池モジュール交換のための制御を行う。
図1の例では、通信端子D1(+)とD1(−)との間に通信線104が設けられていおり、制御装置SCOMと蓄電池モジュール103a〜iとの通信は、デイジーチェーン状に接続された通信線104により行われる。
なお、通信線104は、正極側通信端子D(+)から負極側通信端子D(−)の単方向通信(または負極側通信端子D(−)から正極側通信端子D(+)への単方向通信)として構成してもよく、または正極側通信端子D(+)と負極側通信端子D(−)との間で双方向通信として構成することも可能である。スイッチ105の役割については後述する。
図1の蓄電池システムにおいて、一つの劣化した蓄電池モジュールを交換しようとするならば、交換の際に生じる高電圧で絶縁破壊が蓄電池モジュールを構成する素子を破壊してしまうおそれがあることに、発明者らは気がついた。一般的な構成の蓄電池モジュール210で蓄電池システムを構成した図2の例を用いて本発明の課題を説明する。図2の例は定格電圧302.4Vの蓄電池システムである。1つあたり3.6Vの単電池(電池記号により表記する)が4個直列接続されている蓄電池モジュールが21個直列接続されている。また、図1において説明したように、直列接続された蓄電池モジュールは制御装置200と通信するための通信線がデイジーチェーン状に接続されている。
ここで、蓄電池モジュール210bを取り外す際、先にモジュール210aの電源端子Tb11、Tb12とモジュール210bの電源端子Tu21、Tu22及びモジュール210cの電源端子Tu31、Tu32とモジュール210bの電源端子Tb21、Tb22とが電気的に分離され、一方、モジュール210aの通信端子CTb1、モジュール210bの通信端子CTu2・CTb2、モジュール210cの通信端子CTu3とはデイジーチェーン接続されたままであったとする。図2はこの状態を示している。
電源端子が分離され、負荷RLを通じて放電されることにより正極201の電位は0Vとなる。したがって、モジュール210aのモジュールコントローラMCON1の電源電位VCC1は0Vとなり、この電位が通信端子CTb1にあらわれる。通信端子CTb1とモジュール210bの通信端子CTu2とは電気的に接続されているため、通信端子CTu2の電位も0Vとなる。一方、モジュール210cより負極側には18個のモジュール、すなわち72直列された単電池が接続されているため、モジュール210cの電源端子Tb32及びモジュールコントローラMCON3のローカル基準電位GNDL3は259.2V(=72×3.6V)となる。このため、モジュールコントローラMCON3の素子による電圧降下分を無視するとモジュール210bの通信端子CTb2には259.2Vの電位があらわれる。
この結果、モジュール210bのモジュールコントローラMCON2のローカル基準電位GNDL2は受信回路RX2のツェナーダイオードを順方向電流が流れることにより通信端子CTu2に放電され、約0Vとなる。その結果、キャパシタ212の一方の端子には259.2Vから3直列の単電池分(10.8V)電圧降下した248.4Vの電位が、もう一方の端子には約0Vの電位が印加される。同様に、送信回路TX2のダイオードには約259.2Vの逆方向電圧が印加される。素子の耐圧は、通常、モジュールの数倍程度の耐圧しか持たないため、このような大電圧の印加は素子の絶縁破壊を生じさせる可能性がある。
第1の実施例について説明する。第1の実施例では、スイッチを内蔵した蓄電池モジュールによって蓄電池システムを構成する。図3は蓄電池モジュール300の主要構成を示すブロック図である。図1の蓄電池システムの蓄電池モジュールとして用いられる。蓄電池モジュールは、直列接続された単電池列301、モジュールコントローラMCON、モジュールの外部端子と内部素子との接続を遮断するスイッチSWを有する。単電池301は、例えばLiイオン電池セルのような二次電池である。モジュールコントローラMCONは単電池の電圧、電流、温度等の情報を取得し、他のモジュールとデイジーチェーン接続される通信線302、通信線303によって制御装置SCONと通信する。この例では、制御装置SCONと単方向通信を行うための送信回路TXと受信回路RXを示している。システムの正極側の通信端子CTuから受信回路RXで信号Rsigを受信し、信号Tsigを送信回路TXにより変調してシステムの負極側の通信端子CTbに出力する。双方向通信を行う場合には、もう一つ通信端子の組を設け、システムの負極側の通信端子から信号を受信する受信回路とシステムの正極側の通信端子に信号を送信する送信回路とを設けることで実現可能である。蓄電池モジュール間の通信方式としては、よく知られた規格(例えば、CAN、LIN、UARTなど)を適用することができる。
また、モジュールコントローラMCONは単電池列301から電源VCC及びローカル基準電位GNDLを得る。モジュールコントローラMCONは、単電池間電位n1〜n4をモニタすることにより、各単電池の出力電圧(VC1〜3、VCC)をモニタしている。例えば、システム制御装置SCONから蓄電池モジュール300の出力電圧を下げるよう指示を受けた場合には、モジュールコントローラMCONは、出力電圧の高い単電池を特定し、該当する抵抗R1に電流を流させることで電力を消費させることにより、その単電池の出力電圧を調整することができる。
スイッチSW1〜3はそれぞれ蓄電池モジュールの電源線304、モニタ線305、通信線302、303を接続/遮断するためのものである。モジュールコントローラMCONは電源制御信号Psw、通信制御信号Cswを生成し、スイッチSW1,SW2は電源制御信号Pswにより、スイッチSW3は通信制御信号Cswにより制御される。図3ではスイッチは蓄電池モジュールの正極側に取り付けられているが、負極側または正極、負極両側に取りつけることもできる。
蓄電池モジュール300の情報収集と劣化判定、および交換作業を行う場合のフローを図4〜6を用いて説明する。なお、図5、6の蓄電池モジュールは図3に示す蓄電池モジュールと同じものであるが、表記を簡略化して示している(例えば、モニタ線については省略している)。また、図4のフローは制御装置SCONと蓄電池モジュールとが単方向通信可能(D(+)→D(−))であれば適用できるものである。
制御装置SCONは定期的に各蓄電池モジュールの状態についての情報をモジュールコントローラMCONから収集する(S01)。制御装置SCONは取得した情報をもとに各蓄電池モジュールに対して劣化の判定を行う(S02)。蓄電池モジュールの劣化は、充放電を繰り返すことによって生じ、劣化は蓄電池モジュールの容量低下(容量劣化)あるいは内部抵抗の増加(抵抗劣化)が所定のしきい値を超えたか否かで判定する。例えば、収集した情報から想定される満充電時の容量が定格容量の70%(しきい値)まで減少したモジュールを劣化モジュールと定義することができる。なお、劣化判定の演算処理量が大きく、かつリアルタイム性も低いためモジュールの劣化判定は制御装置SCONで行なわせている。本例では、モジュール520(図5)が劣化モジュールと判定されたものとする。
制御装置SCONは劣化モジュール520の負極側に隣接するモジュール530に切断指示を通知する(S03)。隣接モジュール530は通信線スイッチ532をOPENとし、通信線を切断する(S04)。続いて、電源線をスイッチ531をOPENにすることで切断する(S05)。制御装置SCONは通信端子D(+)からテスト信号を送信し、このテスト信号がデイジーチェーン接続された通信線を通して通信端子D(−)に戻ってこないことをタイムアウトにより確認する。これにより、制御装置SCONは通信線が切断されたことを確認できる。これにより、劣化モジュールは負極側に隣接するモジュール530と切り離される。
次に、制御装置SCONは劣化モジュール520に切断指示を通知する(S07)。デイジーチェーン接続はスイッチ532において切断されているが、それよりも正極側に位置する蓄電池モジュールは正常に接続されているので、制御装置SCONからの指示を受信することが可能である。劣化モジュール520も同様に通信線、電源線の順に切断する(S08、S09)。なお、図5はステップS08でのスイッチの接続状態を示している。以上をもって劣化モジュール520がシステムから独立した状態となり、ユーザによる交換が可能となる。劣化モジュール520の切断完了については、制御装置SCONが切断指示をしてから十分な時間が経過したことをもって劣化モジュール520の切断完了と判定するようにしてもよい。また、蓄電池モジュールにスイッチのOPEN/CLOSEに応じて点灯するLEDを設け、ユーザが蓄電池モジュールのスイッチのOPEN/CLOSEを視覚的に判断できるようにしてもよい。
この後、ユーザは劣化モジュール520の取り外し、および新規モジュール540に交換する(S10)。モジュールの再接続は、例えば各モジュールが正極側電源端子、負極側電源端子とも他の蓄電池モジュールに接続されていることを検知して自律的に実施する。このとき、各モジュールコントローラMCONは電源線スイッチをCLOSEしてから通信線スイッチをCLOSEにするように制御する(S11〜12、S14〜15)。図4の例では、隣接モジュールが先行する例であるが、隣接モジュールと新規モジュールのいずれが先行してもよく、また同時であってもよい。なお、図6はステップS13でのスイッチの接続状態を示している。スイッチ接続が完了したモジュールは接続完了信号を制御装置SCONに対して出力する(S13、S16)。制御装置SCONは、両モジュールからの接続完了信号を受信することにより、蓄電池モジュールの交換を終了する。
以上は、交換される蓄電池モジュールの負極側にも蓄電池モジュールが存在する場合の例であるが、最負極側の蓄電池モジュールの交換の場合には、負極側の通信線の切断のためにスイッチ105(図1)を用いる。スイッチ105は制御装置SCONにより制御される。
なお、蓄電池システムにおいて、蓄電池モジュール間で双方向通信可能に構成される場合は、新規モジュールの接続フローを図7のように行うことができる。変更される部分は図4の(A)−(B)間である。モジュールの交換後、ユーザは制御装置SCONにモジュールの交換完了を通知する(S18)。この通知を受けて、制御装置200は、新規モジュール540の負極側に隣接するモジュール530に対して、接続を開始するように指示する。この指示は、負極側通信端子D(−)から正極方向に通信することで伝達可能である。この指示を受けて、隣接モジュール530では、最初に電源線を接続する(S20)。電源線の接続が終了した後、通信線を接続する(S21)。隣接モジュール530は接続完了信号を制御装置SCONに送信する(S22)。接続完了信号も負極側の通信線を用いて、隣接モジュールから制御装置SCONに送信される。接続完了信号を制御装置SCONが受け取ると(S23)、制御装置SCONは新規モジュール540に接続を開始するように指示する(S24)。この指示も、負極側通信端子D(−)から伝達される。同様に、新規モジュール540も電源線、通信線の順で接続され(S25〜26)。隣接接続完了を制御装置SCONが受け取ると(S27〜28)、蓄電池モジュールの交換を終了する。
このように双方向通信ができる場合には、蓄電池モジュール交換の場合の自律的なスイッチ制御は不要になる。また、通信線切断確認(図3のステップS06)も切断完了を示す信号を送信させることによって確認することが可能になる。
さらに、図3の構成において付随的効果として、外部端子と内部素子との間に内蔵スイッチが設けられることから、蓄電池モジュールの不使用時にこれらの内蔵スイッチをOPENにするようにしておけば、蓄電池モジュール単体としての安全性を高めることも可能である。
図8は図3に示した蓄電池モジュールの変形例である。この例は、図3から電源制御信号Pswで制御されるスイッチSW1,SW2を除いたものである。既に説明した通り、電源線が短絡していて通信線が蓄電池システムに接続されている状態がなくなればよい。したがって、交換の際にスイッチSW3がOPENになっているように制御されるようになっていれば、図8の構成であっても耐圧破壊を免れることができる。すなわち、電池モジュール交換フロー(図4)の電源線スイッチ遮断/接続に関するステップS05、S09、S11、S14のステップをなくしたフロー、または電池モジュール再接続フロー(図7)の電源線スイッチ接続に関するステップS20、S25のステップをなくしたフローで交換可能になる。この場合、電源線(すなわち単電池間)にスイッチが直列接続されることがなく、システムの効率が向上する。
以上、実施例1に蓄電池モジュールに内蔵スイッチを設ける例を説明したが、いずれも内蔵スイッチのOPEN/CLOSEのタイミングを制御することで電源を安定してから確実にモジュールの取り外し、再接続を行うことができるものであり、モジュール、ひいてはシステムの安全性を高める効果を有する。
第2の実施例について説明する。第2の実施例では、蓄電池モジュールの外部端子の構造を電源端子と通信端子とで異ならせることで、モジュール内部素子の絶縁破壊を防止するものである。第2の実施例では、蓄電池モジュールの内部構成は例えば図2の210に相当する構成である。
図9、10にそれぞれ第2実施例にかかる蓄電池モジュール900の外観と断面図を示す。蓄電池モジュール匡体905の背面部分に通信コネクタ901、および電源コネクタ(正極・負極)903・904が設けられている。双方向通信対応モジュールであれば、4個の通信コネクタ901が設けられる。図10に示すように、通信コネクタ901の先端は、電源コネクタ903、904の先端よりも間隔gで示される長さだけ短くなっている。通信コネクタ901が電源コネクタ903、904よりも短いことで、モジュールを引き抜く際、通信コネクタが先に切断され、その後電源コネクタが切断される。また蓄電池モジュール900を挿入する際は、先に電源コネクタが接続され、次に通信コネクタが接続されるため、実施例1に示す切断・接続フローと同様の効果を得ることができる。間隔gは1mm〜50mm程度あればよい。なお、図10では蓄電池モジュール900は蓄電池システムの電池ラック1001に収納された状態を示しており、1002はラック背面に設けられる冷却ファンである。
図11に電池ラック1001において蓄電池モジュール900が接続された状態を示す。制御装置SCONと5つの蓄電池モジュール900とが接続された状態を示している。蓄電池モジュール900の通信端子901は通信用バスバー1002a〜fによりデイジーチェーン状に接続がなされている。また、隣接する電源モジュールは斜め方向に延びる電源用バスバー1003a〜dにより接続される。これにより、電源モジュール900の電源端子の位置を共通化できる。また、ラック電源端子(正極)1004は最も正極側に位置する電源モジュール900aの正極が電源用バスバー1006で接続され、ラック電源端子(負極)1005は最も負極側に位置する電源モジュール900eの負極が電源用バスバー1006で接続されている。なお、図10で説明したように、電源用バスバーに接続する電源コネクタの先端は、通信用バスバーに接続する通信コネクタの先端よりも電池ラック側に突き出している構造となっているため、通信用バスバー1002と電源用バスバー1003の位置関係は、電池ラックに挿入されたモジュールのコネクタの位置に応じた位置関係に設けられる。
100:蓄電池システム、SCON:制御装置、101:正極、102:負極、103:蓄電池モジュール、104:通信線。

Claims (11)

  1. 直列接続される複数の蓄電池モジュールを有する蓄電池システムであって、
    上記複数の蓄電池モジュールの電源端子間を接続する電源線と、
    上記複数の蓄電池モジュールの通信端子間を接続する通信線と、
    上記複数の蓄電池モジュールから、第1の蓄電池モジュールを取り外す場合に、上記第1の蓄電池モジュールに接続される通信線を切り離した後に、上記第1の蓄電池モジュールに接続される電源線を切り離す機構を有する蓄電池システム。
  2. 請求項1において、
    上記取り外された第1の蓄電池モジュールを第2の蓄電池モジュールに交換する場合に、上記第2の蓄電池モジュールに電源線を接続した後に、上記第2の蓄電池モジュールに通信線を接続する機構を有する蓄電池システム。
  3. 請求項1において、
    上記蓄電池モジュールは、上記通信線と送信回路または受信回路との間に通信線スイッチを有し、
    上記第1の蓄電池モジュールを取り外す場合に、上記通信線スイッチを遮断する蓄電池システム。
  4. 請求項3において、
    上記蓄電池モジュールは、上記電源線と単電池との間に電源線スイッチを有し、
    上記第1の蓄電池モジュールを取り外す場合に、上記通信線スイッチを遮断した後に、上記電源線スイッチを遮断する蓄電池システム。
  5. 請求項2において、
    上記蓄電池モジュールは、上記通信線と送信回路または受信回路との間に通信線スイッチを有し、
    上記第2の蓄電池モジュールに交換する場合に、上記通信線スイッチが遮断された状態で上記蓄電池モジュールに電源線を接続する蓄電池システム。
  6. 請求項5において、
    上記蓄電池モジュールは、上記電源線と単電池との間に電源線スイッチを有し、
    上記第2の蓄電池モジュールに交換する場合に、上記電源線スイッチを接続した後に、上記通信線スイッチを接続する蓄電池システム。
  7. 請求項1において、
    上記蓄電池モジュール間を接続するための電源用バスバーと通信用バスバーとを有する電池ラックを有し、
    上記蓄電池モジュールにおいて、上記電源用バスバーに接続する電源コネクタの先端は、上記通信用バスバーに接続する通信コネクタの先端よりも電池ラック側に突き出している蓄電池システム。
  8. 請求項1において、
    上記蓄電池システムを制御する制御装置を有し、
    上記制御装置と上記複数の蓄電池モジュールとは上記通信線によりデイジーチェーン状に接続される蓄電池システム。
  9. 複数の直列接続される単電池と、
    上記単電池と他の蓄電池モジュールとを接続する電源コネクタと、
    送信または受信回路と、
    上記送信または受信回路と他の蓄電池モジュールの受信または送信回路とを接続する通信コネクタと、
    上記通信コネクタと上記送信または受信回路の間に設けられた第1のスイッチとを有する蓄電池モジュール。
  10. 請求項9において、
    上記電源コネクタと上記送信または受信回路の間に設けられた第2のスイッチとを有する蓄電池モジュール。
  11. 複数の直列接続される単電池と、
    上記単電池と他の蓄電池モジュールとを接続する電源コネクタと、
    送信または受信回路と、
    上記送信または受信回路と他の蓄電池モジュールの受信または送信回路とを接続する通信コネクタとを有し、
    上記電源コネクタの先端は上記通信コネクタの先端よりも突き出している蓄電池モジュール。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186413A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社豊田自動織機 電池監視装置
JP2015197393A (ja) * 2014-04-02 2015-11-09 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法
JP2015206698A (ja) * 2014-04-22 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法
JP2015206684A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 電池監視装置
JP2018125293A (ja) * 2018-02-27 2018-08-09 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法
US10686325B2 (en) 2016-04-08 2020-06-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery module including one or more battery cells connected in series and battery device including same

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2989321B1 (fr) * 2012-04-12 2015-02-27 Eon Systeme de gestion d'une batterie d'un vehicule electrique, module pour un tel systeme, et procede pour operer un systeme de gestion d'une batterie d'un vehicule electrique
US8819162B2 (en) * 2012-05-07 2014-08-26 Tesla Motors, Inc. Host communications architecture
DE102012222720A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem und Batteriesystem
US20150102943A1 (en) * 2013-10-10 2015-04-16 Datang Nxp Semiconductors Co., Ltd. Daisy-chain communication bus and protocol
US20160093921A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Apple Inc. Cell voltage sensing for rechargeable battery packs
DE102015223580A1 (de) 2015-11-27 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
PL3316389T3 (pl) * 2016-10-26 2024-05-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Układ baterii, obwód komunikacyjny dla układu baterii i pojazdu
EP3583334B1 (en) * 2017-02-14 2022-08-17 Whirlpool Corporation Encapsulation system for a vacuum insulated structure using an elastic adhesive and barrier coating
KR102200551B1 (ko) * 2017-10-31 2021-01-07 주식회사 엘지화학 배터리 팩
TWI672888B (zh) * 2017-12-13 2019-09-21 美律實業股份有限公司 電力儲存裝置
US11018511B2 (en) 2018-06-29 2021-05-25 Caterpillar Inc. System and method for balancing battery cell charge in battery array for electrified machine
CN117594896B (zh) * 2024-01-19 2024-04-19 广东耀邦新能源股份有限公司 一种电池用鼓包自监测装置及其监测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176461A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直流無停電電源装置
JP2009112111A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Toshiba Corp 電池パック、充電器及び電池パックシステム
JP2010141971A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池装置
JP2010252592A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Hitachi Ltd 車両用電池制御システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3326729A1 (de) * 1983-07-25 1985-02-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum betrieb eines elektrochemischen speichers
JP3750318B2 (ja) * 1997-11-14 2006-03-01 日産自動車株式会社 モジュール充放電器
TW393822B (en) * 1997-12-03 2000-06-11 Sony Corp An information processing device and method and a transmission medium
MXPA01000720A (es) * 1998-07-21 2002-06-04 Metrixx Ltd Sistema de senalizacion.
JP3133031B2 (ja) * 1998-09-01 2001-02-05 三菱電機株式会社 バッテリ充電システム及び情報処理装置
US6411912B1 (en) * 1999-07-09 2002-06-25 Alcatel Voltage level bus translator and safety interlock system for battery modules
JP4001708B2 (ja) * 2000-04-28 2007-10-31 松下電器産業株式会社 二次電池の交換方法
JP3893291B2 (ja) * 2002-01-10 2007-03-14 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 ハイブリッド車用電池電源装置
US7352155B2 (en) * 2006-06-12 2008-04-01 O2Micro International Ltd. Apparatus and method for detecting battery pack voltage
JP4707638B2 (ja) * 2006-09-30 2011-06-22 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
WO2008085944A2 (en) * 2007-01-07 2008-07-17 Enerdel, Inc. Method and system to measure series-connected cell voltages using a flying capacitor
US7859223B2 (en) * 2007-01-31 2010-12-28 Analog Devices, Inc. Battery montoring apparatus and daisy chain interface suitable for use in a battery monitoring apparatus
JP5254568B2 (ja) 2007-05-16 2013-08-07 日立ビークルエナジー株式会社 セルコントローラ、電池モジュールおよび電源システム
JP4277928B1 (ja) * 2007-12-07 2009-06-10 トヨタ自動車株式会社 車両
US8288992B2 (en) * 2009-01-14 2012-10-16 Indy Power Systems, Llc Cell management system
JP5221468B2 (ja) * 2009-02-27 2013-06-26 株式会社日立製作所 電池監視装置
JP4691171B2 (ja) * 2009-03-11 2011-06-01 本田技研工業株式会社 充放電装置
JP5480520B2 (ja) * 2009-03-27 2014-04-23 伊藤忠商事株式会社 電池制御装置、車両、及び電池制御方法
JP2011155829A (ja) * 2009-12-28 2011-08-11 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステムおよびそれを備えた電動車両
JP5537913B2 (ja) * 2009-11-30 2014-07-02 三洋電機株式会社 均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび電動車両
US8312234B2 (en) * 2010-04-05 2012-11-13 Hitachi, Ltd. Storage system configured from plurality of storage modules and method for switching coupling configuration of storage modules

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176461A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直流無停電電源装置
JP2009112111A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Toshiba Corp 電池パック、充電器及び電池パックシステム
JP2010141971A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池装置
JP2010252592A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Hitachi Ltd 車両用電池制御システム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186413A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社豊田自動織機 電池監視装置
US9804248B2 (en) 2014-03-26 2017-10-31 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Battery monitoring device
JP2015197393A (ja) * 2014-04-02 2015-11-09 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法
JP2015206684A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 電池監視装置
JP2015206698A (ja) * 2014-04-22 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法
US10686325B2 (en) 2016-04-08 2020-06-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery module including one or more battery cells connected in series and battery device including same
JP2018125293A (ja) * 2018-02-27 2018-08-09 株式会社豊田自動織機 電池監視装置および電池監視方法

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