JP2013078162A - 蓄電装置 - Google Patents

蓄電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013078162A
JP2013078162A JP2010020063A JP2010020063A JP2013078162A JP 2013078162 A JP2013078162 A JP 2013078162A JP 2010020063 A JP2010020063 A JP 2010020063A JP 2010020063 A JP2010020063 A JP 2010020063A JP 2013078162 A JP2013078162 A JP 2013078162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage device
power storage
switching means
connection switching
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010020063A
Other languages
English (en)
Inventor
Koi Takamura
侯威 高村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010020063A priority Critical patent/JP2013078162A/ja
Priority to PCT/JP2011/000546 priority patent/WO2011093110A1/ja
Publication of JP2013078162A publication Critical patent/JP2013078162A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、複数の蓄電デバイスの使用状態に応じて、負荷に電源を供給する蓄電デバイスを切り換え、蓄電デバイスの寿命を長くすることができる蓄電装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ８は、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７と接続されている。ＥＣＵ８は、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７の電圧状態を監視し、第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７の電位差が一定以上である場合、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５を制御し、負荷１１へ供給する電力源について、第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７を交互に切り換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などに設けられている二次電池等の複数蓄電デバイスに対する充放電時に、蓄電デバイスの接続状態の切り換えを行う蓄電装置に関するものである。
従来の蓄電装置として、第１蓄電池は、電装品用として低電圧を供給する。この第１蓄電池は、他の複数の蓄電池と共に、走行駆動用として高電圧も供給する。第１蓄電池は、電装品用としての低電圧供給と、走行駆動用としての高電圧供給を兼ねているため、スイッチで低電圧用か高電圧用かの使用状態を切り換えて、使用される。（特許文献１参照）
特開平７−１７０６１０号公報
しかしながら、従来の蓄電装置では、第１蓄電池は低電圧用および高電圧用を兼用しており、第１蓄電池と他の蓄電池の容量が同一であると、第１蓄電池は低電圧用でも、高電圧用でも使用されるため、寿命が短くなるという課題を有している。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、全ての蓄電デバイスの容量が同一でも、複数の蓄電デバイスの使用状態に応じて、負荷に電源を供給する蓄電デバイスを切り換え、蓄電デバイスの寿命を長くすることができる蓄電装置を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するため、第１、第２、第３、第４接続切換手段、および第１、第２蓄電デバイスに接続されるＥＣＵを備え、前記ＥＣＵは、前記第１、第２蓄電デバイスの電圧状態を監視し、前記第１、第２蓄電デバイスの電圧状態に一定以上の電位差がある場合、前記第１接続切換手段の他方を前記負荷側に接続し、かつ、前記第２接続切換手段の他方を前記グランド接地側に接続し、かつ、前記第３接続切換手段の他方を前記接続手段側に接続すると共に、前記第４接続切換手段の他方を前記負荷側に接続し、前記負荷に対する電圧印加は、前記第１、第２蓄電デバイスから交互に供給することを特徴とする蓄電装置

である。
本発明の蓄電装置は、ＥＣＵが第１蓄電デバイス、第２蓄電デバイスの電圧状態を監視し、それぞれの蓄電デバイスの電位差が一定以上になった場合、第１、第２、第３、第４接続切換手段を制御し、負荷に対する電圧印加は第１蓄電デバイスと第２蓄電デバイスが切り換えられて供給されるので、蓄電デバイスの寿命を長くすることができる。
本発明の実施の形態１における蓄電装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における蓄電装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２における蓄電装置の構成を示すブロック図
以下、本発明の実施の形態の蓄電装置について、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における蓄電装置の構成を示すブロック図である。
図１の蓄電装置において、接続手段１は蓄電デバイスや負荷に電力を供給する電力供給源（図示なし）と接続されている。第１接続切換手段２は、一方が第１蓄電デバイス６の高電圧側端子と接続され、他方は第１接続手段１と接続される。第２接続切換手段３は、一方が第１蓄電デバイス６の低電圧側端子と接続され、他方は第２接続手段９、第３接続手段１０を介して負荷1１と接続される。第３接続切換手段４は、一方が第２蓄電デバイス７の高電圧側端子と接続され、他方は第２接続手段９、第３接続手段１０を介して負荷１１と接続される。第４接続切換手段５は、一方が第２蓄電デバイス７の低電圧側端子と接続され、他方はグランド接地１２と接続される。
ＥＣＵ８は、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７と接続されている。負荷１１は、第２接続手段９、第３接続手段１０を介して、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４と接続されている。
以上のように構成された蓄電装置について、以下にその動作を説明する。
図１において、電力供給源からの電力は、第１接続手段１、第１接続切換手段２、第１蓄電デバイス６の高電圧側端子、低電圧側端子、第２接続切換手段３、第２接続手段９、第３接続手段１０、負荷１１の順番で供給される。
ＥＣＵ８は、第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７の電圧状態を監視し、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５を制御する。例えば、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７は鉛バッテリであり、定常状態では１２〜１４［Ｖ]である。第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７の間には負荷１１が存在し、第１蓄電デバイス６から負荷１１へ電力が供給される。ＥＣＵ８は、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７の電圧状態を監視し、第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７との電圧差が１［Ｖ］以上であることを条件として、例えば、第１蓄電デバイス６が１２［Ｖ］以下、第２蓄電デバイス７が１３［Ｖ］以上の時、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５の接続状態を、図２の状態に切り換える。この状態では、第１蓄電デバイス６ではなく、第２蓄電デバイス７から負荷１１へ電力を供給する。
図２において、電力供給源からの電力は、第１接続手段１、第３接続切換手段４、第２蓄電デバイス７の高電圧側端子、低電圧側端子、第４接続切換手段５、第３接続手段１０、負荷１１の順番で供給される。
第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７の間には負荷１１が存在し、第２蓄電デバイス７から負荷１１へ電力が供給される。ＥＣＵ８は、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７の電圧状態を監視し、第１蓄電デバイス６と第２蓄電デバイス７との電圧差が１［Ｖ］以上であることを条件として、例えば、第１蓄電デバイス６が１３［Ｖ］以上、第２蓄電デバイス７が１２［Ｖ］以下の時、第１接続切換手段２、第２接続切換手段３、第３接続切換手段４、第４接続切換手段５の接続状態を、図１の状態に切り換える。この状態では、第２蓄電デバイス７ではなく、第１蓄電デバイス６から負荷１１へ電力を供給する。
また、図１、図２のいずれの状態においても、負荷１１へは単一蓄電デバイス相当の電圧（１２〜１４［Ｖ]）を印加する。
以上のように、実施の形態１の蓄電装置によれば、負荷１１に対して電力を供給する第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７を交互に切り換えることにより、第１、第２蓄電デバイス６、７の寿命を長くすることができる。
また、本実施の形態では、２つの蓄電デバイスがいずれの順番で直列になった場合でも、負荷１１は同電位の接続箇所より電圧を取得することで、単一蓄電デバイス相当の電圧を取得するので、ＤＣ／ＤＣコンバータなどの電圧変換装置を用いる必要が無くなり、製造コストを下げることができる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る蓄電装置のブロック図であり、実施の形態１に、第４接続手段１３と蓄電素子１４の構成要素を追加している。図３において、蓄電素子１４は、一方は第４接続手段１３を介して負荷１１と並列接続されており、他方はグランド接地に接続されている。
次に、実施の形態２の蓄電装置の動作を説明する。
負荷１１へ印加される電圧源が、第１蓄電デバイス６から第２蓄電デバイス７に変化する際、あるいは第２蓄電デバイス７から第１蓄電デバイス６に変化する際、第１蓄電デバイス６からも第２蓄電デバイス７からも電圧が印加されない期間でも、蓄電素子１４が、負荷１１に電圧を供給するので、負荷１１の電圧源が失われることはない。
以上のように、実施の形態２によれば、負荷１１への電圧印加を、第１蓄電デバイス６、第２蓄電デバイス７の間で切り換えても、負荷１１への電源電圧の瞬断を防止することができる。
本発明に係る蓄電装置は、ＥＣＵが第１蓄電デバイス、第２蓄電デバイスの電圧状態を監視し、それぞれの蓄電デバイスの電位差が一定以上になった場合、第１、第２、第３、第４接続切換手段を制御し、負荷に対する電圧印加を第１蓄電デバイスと第２蓄電デバイスで交互に切り換えて供給する蓄電装置に適用される。
１ 第１接続手段
２ 第１接続切換手段
３ 第２接続切換手段
４ 第３接続切換手段
５ 第４接続切換手段

６ 第１蓄電デバイス
７ 第２蓄電デバイス
８ ＥＣＵ
１１ 負荷
１４ 蓄電素子

Claims (2)

  1. 第１、第２の蓄電デバイスと、
    一方を前記第１蓄電デバイスの高圧側端子、他方を電源供給を行う接続手段に接続される第１接続切換手段と、
    一方を前記第１蓄電デバイスの低圧側端子、他方を負荷に接続される第２接続切換手段と、
    一方を第２蓄電デバイスの高圧側端子、他方を前記負荷に接続される第３接続切換手段と、
    一方を前記第２蓄電デバイスの低圧側端子、他方をグランド接地に接続される第４接続切換手段と、
    前記第１、第２、第３、第４接続切換手段、および前記第１、第２蓄電デバイスに接続されるＥＣＵとを備え、
    前記ＥＣＵは、前記第１、第２蓄電デバイスの電圧状態を監視し、前記第１、第２蓄電デバイスの電圧状態に一定以上の電位差がある場合、
    前記第１接続切換手段の他方を前記負荷側に接続し、かつ、前記第２接続切換手段の他方を前記グランド接地側に接続し、かつ、前記第３接続切換手段の他方を前記接続手段側に接続すると共に、前記第４接続切換手段の他方を前記負荷側に接続し、
    前記負荷に対する電圧印加は、前記第１、第２蓄電デバイスから交互に供給することを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記負荷に並列接続された蓄電素子をさらに備え、
    前記負荷に対する電圧印加を、前記第１、第２蓄電デバイスの間で切り換えても、前記蓄電素子が前記負荷へ電源電圧を供給することを特徴とする請求項１記載の蓄電装置。











JP2010020063A 2010-02-01 2010-02-01 蓄電装置 Pending JP2013078162A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010020063A JP2013078162A (ja) 2010-02-01 2010-02-01 蓄電装置
PCT/JP2011/000546 WO2011093110A1 (ja) 2010-02-01 2011-02-01 蓄電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010020063A JP2013078162A (ja) 2010-02-01 2010-02-01 蓄電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013078162A true JP2013078162A (ja) 2013-04-25

Family

ID=44319101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010020063A Pending JP2013078162A (ja) 2010-02-01 2010-02-01 蓄電装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013078162A (ja)
WO (1) WO2011093110A1 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0360336A (ja) * 1989-07-26 1991-03-15 Komatsu Forklift Co Ltd バッテリの負荷接続装置
JP3367382B2 (ja) * 1997-05-30 2003-01-14 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン２次電池
US7893562B2 (en) * 2006-03-03 2011-02-22 Nec Corporation Electric power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011093110A1 (ja) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5764260B2 (ja) 電池システムおよび中間電圧を供給するための方法
US20120126619A1 (en) Hybrid power source
JP6190077B2 (ja) 電気系統を駆動する方法
JP5882481B2 (ja) 電力変換器及びそのプリチャージ回路
US9472976B2 (en) Storage battery device and charging control method
JP2009247145A (ja) 電源システム
JP2014102127A (ja) 電池監視装置
TWM582263U (zh) 可擴展式充換電設備及其充放電單元
JP2008029149A (ja) 鉄道車両の蓄電装置制御方法
JP2016037060A (ja) 車両の電源装置
CN105383421A (zh) 电源装置
CN105634108A (zh) 离线式不间断电源
JP6484690B2 (ja) 車両、特に電気自動車またはハイブリッド車両、および車両のエネルギー貯蔵セルを充電する方法
JP2013078162A (ja) 蓄電装置
CN103534131A (zh) 分流设备、分流方法和计算机程序产品
JP2016154423A (ja) 電圧バランス装置
JP2010233384A (ja) 電源装置
JP4144009B2 (ja) 可変電圧型蓄電装置およびハイブリッド型電源装置
KR101500709B1 (ko) 배터리 수명 향상이 가능한 에너지 저장 장치
JP2015180119A (ja) 電源システム
US10177567B2 (en) Power supply apparatus and electronic apparatus having the same
JP6152927B1 (ja) 発電装置
JP2021097472A (ja) 車両用電源装置
JP2017504299A (ja) 電気化学的な蓄電池結合体
WO2022201466A1 (ja) 電源装置