JP2013149471A - 二次電池の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態に係る二次電池の制御装置は、複数の二次電池間を接続し、互いに一方の二次電池が放電した電力によって他方の二次電池を充電する充放電手段12を備える。充放電制御手段13は、電池温度検出手段11により検出された電池温度情報が予め設定した閾値温度よりも低い場合に、複数の二次電池間で充放電手段12を用いて充電および放電を行い、充電および放電を行う二次電池および二次電池セルにおいて、電圧検出手段10により検出された電圧情報が当該二次電池の上限電圧に到達したら充電を停止して放電もしくは休止に移行し、電圧検出手段10により検出された電圧情報が当該二次電池の下限電圧に到達したら放電を停止して充電もしくは休止に移行するように充放電手段12を制御する。
【選択図】 図1
Description
図1は、第1実施形態に係る二次電池の制御装置を示す構成図である。図1において、この装置は、直流母線1、二次電池2、スイッチ手段3、二次電池2の電力を直流母線1と充放電するためのDC/DCコンバータ4、二次電池2および電池セルの電圧を検出する電圧検出手段5、二次電池2の温度を検出する電池温度検出手段6、二次電池2と異なる少なくとも1つの二次電池7、スイッチ手段8、二次電池7の電力を直流母線1と充放電するためのDC/DCコンバータ9、二次電池7および電池セルの電圧を検出する電圧検出手段10、二次電池7の温度を検出する電池温度検出手段11、二次電池2と二次電池7との間で充放電を行う充放電手段12、充放電手段12および各スイッチ手段3,8,14,15を制御する充放電制御手段13、二次電池2から充放電手段12を切り離すためのスイッチ手段14、二次電池7から充放電手段12を切り離すためのスイッチ手段15、および昇温開始信号16を有する。
図4は、第2実施形態に係る二次電池の制御装置を示す構成図である。第2実施形態は、上記図1の構成に、電力供給手段22と、DC/DCコンバータ4を制御する制御手段23と、DC/DCコンバータ9を制御する制御手段24とをさらに追加するものである。なお、電力供給手段22は商用電源や分散電源でも構成できるし、発電機であっても良い。図4において、上記図1と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
図5は、第3実施形態に係る二次電池の制御装置を示す構成図である。第3実施形態は、上記図4の構成に、スイッチ手段25、および電力消費手段26を追加するものである。電力消費手段26は抵抗やモータ等の負荷装置でも構成できる。図5において、上記図4と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
図6は、第4実施形態に係る二次電池の制御装置を示す構成図である。第4実施形態は、上記図2の構成に、二次電池2の充放電電流を計測する電流検出手段27と、二次電池7の充放電電流を計測する電流検出手段28を追加するものである。図7は、図6の構成における充放電制御手段13の制御の一例を示したものである。図7に示すように、充放電制御手段13は、二次電池2の充放電電流を制御するための電流指令値29、二次電池7の充放電電流を制御するための電流指令値30、加算器31,32、制御する対象の電流情報を切り替える切替え手段33、制御ゲイン34、および、半導体素子20と半導体素子21とをオン・オフするゲート信号を発生するゲート信号発生手段35を含む。なお、第4実施形態では、電流指令値29及び電流指令値30は予め設定されているものとする。
第5実施形態は、上記第4実施形態の図6と同一構成で、充放電制御手段13の制御が異なるものである。図8は、第5実施形態に係る充放電制御手段13の制御の一例を示したものである。図8に示すように、充放電制御手段13は、加算器31、制御ゲイン34、半導体素子20と半導体素子21とをオン・オフするゲート信号を発生するゲート信号発生手段35、充電状態判定手段36、レベル判定手段37、上限レベル値38、下限レベル値39、タイマー40、タイマー40をオン・オフするスイッチ手段41、放電用電流指令値42、充電用電流指令値43、および切替え手段44を含む。
図9は、第6実施形態に係る充放電制御手段13の制御の一例を示したものである。図9に示すように、第6実施形態は、上記第5実施形態において、充電状態判定手段36が判定した充電状態情報を放電用電流指令値42と充電用電流指令値43で受けて、充電状態情報に応じて放電用電流指令値42や充電用電流指令値43の変更を行うようにするものである。
図10は、第7実施形態に係る充放電制御手段13の制御の一例を示したものであり、図7において、データ換算手段45を追加したものである。
図11は、第7実施形態に係る充放電制御手段13の制御の一例を示したものであり、図7において、データ換算手段45と除算器46を追加したものである。
図12は、第9実施形態に係る充放電制御手段13の制御の一例を示したものであり、図7において、タイマー40とデータ換算手段45を追加したものである。
Claims (9)
- 複数の二次電池を制御する装置であって、
前記二次電池および二次電池セルの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記二次電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記複数の二次電池間を接続し、互いに一方の二次電池が放電した電力によって他方の二次電池を充電する充放電手段と、
前記温度検出手段により検出された電池温度情報が予め設定した閾値温度よりも低い場合に、前記複数の二次電池間で前記充放電手段を用いて充電および放電を行い、前記充電および放電を行う二次電池および二次電池セルにおいて、前記電圧検出手段により検出された電圧情報が当該二次電池の上限電圧に到達したら充電を停止して放電もしくは休止に移行し、前記電圧検出手段により検出された電圧情報が当該二次電池の下限電圧に到達したら放電を停止して充電もしくは休止に移行するように前記充放電手段を制御する充放電制御手段と
を具備することを特徴とする二次電池の制御装置。 - 前記複数の二次電池に電力を供給する電力供給手段と、
前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段とをさらに具備し、
前記充放電制御手段は、前記充電状態判定手段により判定された充電状態情報が予め設定した閾値よりも低い場合に、前記電力供給手段から当該二次電池に電力を供給し当該二次電池を充電することを特徴とする請求項1に記載の二次電池の制御装置。 - 前記複数の二次電池の電力を消費する電力消費手段と、
前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段とをさらに具備し、
前記充放電制御手段は、前記充電状態判定手段により判定された充電状態情報が予め設定した閾値よりも高い場合に、前記電力消費手段で当該二次電池の電力を消費して当該二次電池を放電させることを特徴とする請求項1または2に記載の二次電池の制御装置。 - 前記充放電手段は、前記二次電池の充放電電流を検出する電流検出手段を備え、
前記充放電制御手段は、前記電流検出手段が検出した電流情報と予め設定された電流指令値との偏差に基づいて、前記充放電電流が前記電流指令値に一致するよう充放電を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の二次電池の制御装置。 - 前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段をさらに具備し、前記充電状態判定手段が判定した充電状態情報が予め設定した範囲内にあるとき、一定時間毎に前記電流指令値を切替えて当該二次電池の充電と放電を交互に繰り返すことを特徴とする請求項4に記載の二次電池の制御装置。
- 前記二次電池の充電状態を判定する充電状態判定手段をさらに具備し、前記充電状態判定手段が判定した充電状態情報に応じて前記電流指令値の大きさを変更することを特徴とする請求項4または5に記載の二次電池の制御装置。
- 前記温度検出手段が検出した電池温度情報に基づいて前記電流指令値を変更させることを特徴とする請求項4または5に記載の二次電池の制御装置。
- 充電時または放電時に前記電圧検出手段が検出した電圧情報を、前記電流検出手段が検出した電流情報で割ってインピーダンス情報を求め、前記インピーダンス情報に応じて前記電流指令値を変更することを特徴とする請求項4または5に記載の二次電池の制御装置。
- 充放電動作開始からの経過時間に応じて前記電流指令値を増加させることを特徴とする請求項4または5に記載の二次電池の制御装置。
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