JP2015501629A - バッテリセルの電荷を管理するための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
‐第1のセル内のエネルギを散逸し、バッテリ全体の充電を継続可能にすること:これは散逸平衡化と呼ばれる、又は
‐最大限まで充電されたセルのエネルギを他のセルに転送すること:これは非散逸平衡化として公知である
が可能となる。
‐放射熱が低いこと(高温はLiイオンセル及び電子回路の両方を損傷し得ることが知られている);
‐理想的には各セルが最小電荷状態に同時に達することを目標として、バッテリの使用中、特に放電中にこれらの回路を使用して、各セルの個別の電荷の分布を最適化でき、これにより、個別のセルに含まれる電荷が全て利用される限りにおいて、バッテリの使用を改善できること:つまり、第1のセルの限界が最小電荷状態の閾値に達するまでの時間が遅くなること
を有する。
‐使用する平衡化回路が散逸型のものである場合、放電中に使用される総電荷は、最も低い最大電荷を有するセル内に含まれる電荷に相当する。その他のセル内に含まれる余剰エネルギは放電中に散逸され、生産的な方法では利用されない。
‐平衡化回路が非散逸型のものである場合、放電中に使用される総電荷は、最も低い最大電荷を有するセル内に含まれる電荷と、その他のセルに含まれる余剰エネルギのいくらかとの合計に相当する。従って、この余剰エネルギは、最終的な状態に到達するために完全には散逸されないが、部分的には利用される。
‐バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、セルの電荷状態を平衡化するステップ;及び
‐バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、セル内に含まれる電荷量を平衡化するステップ
を含む。
‐セルの電荷状態又はセル内に含まれる電荷量に選択的に基づいた、平衡化基準の確立ステップ;
‐バッテリのセルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、確立された平衡化基準に応じた起動要求の生成ステップ;及び
‐確立された基準に従ってバッテリの平衡化を保証するための、生成された起動要求の平衡化回路への発信ステップ
を含んでよい。
‐セルの電荷状態又はセル内に含まれる電荷量に選択的に基づいた、平衡化基準の確立;
‐バッテリのセルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、確立された平衡化基準に応じた起動要求の生成;及び
‐確立された基準に従ってバッテリの平衡化を保証するための、生成された起動要求の平衡化回路への発信
を保証する制御ユニットを備える。
が成立する。
(ここで、i=1又はi=2である)が成立する。
‐より大きなエネルギ損失:実行される最初の転送(セル1からセル2へ)は、結局後に逆向きの転送(セル2からセル1)が続くので、無駄である。これらの転送は必ずエネルギ損失を伴うので、利用可能なエネルギのいくらかは、この行ったり来たりの処理を実行することにより失われる。;
‐不完全な平衡化:一方向にエネルギを転送し、続いて反対方向に転送するのに必要な時間が失われる。平衡化回路の限られた電力を考慮すると、一度SoC1がSoC2より大きくなってから再び平衡化することが常に可能とは限らない:つまり、セル2内の余剰電荷が転送可能となる前に、セル1は低電圧の限界又は電荷状態に達することがある。
を有する。
‐バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、セルの電荷状態(SoCi)を平衡化するステップ;及び
‐バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、セル内に含まれる電荷量(Qi)を平衡化するステップ
を含む。
が成り立つ。
が成り立つ。
Claims (11)
- 直列及び/又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するための方法であって、
前記方法は、以下:
‐前記セルの電荷状態(SoCi)を平衡化するステップであり、前記バッテリの充電フェーズ中にのみ実行される、ステップ;及び
‐前記セル内に含まれる電荷量(Qi)を平衡化するステップであり、前記バッテリの放電又は休止フェーズ中にのみ実行される、ステップ
を含むことを特徴とする、方法。 - 前記セル内に含まれる前記電荷量(Qi)を平衡化する前記ステップは、前記電荷状態(SoCi)を利用することを特徴とする、請求項1に記載の管理方法。
- 実行される前記平衡化は、前記セル間でエネルギを転送することによる非散逸型のものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 以下のステップ:
‐前記セルの前記電荷状態(SoCi)又は前記セル内に含まれる前記電荷量(Qi)に選択的に基づいた、平衡化基準(εi)の確立ステップ;
‐前記バッテリの前記セルを平衡化するための電子平衡化回路を起動するための、前記確立された平衡化基準(εi)に応じた起動要求(Tij_req)の生成ステップ;及び
‐前記確立された基準(εi)に従って前記バッテリの平衡化を保証するための、前記生成された起動要求(Tij_req)の前記平衡化回路への発信ステップ
を含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記セル内に含まれる前記電荷量(Qi)に基づく前記平衡化基準(εi)に応じた前記起動要求(Tij_req)は、前記セルの前記電荷状態(SoCi)に応じたものであることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記確立ステップは、前記バッテリが前記充電フェーズにあるかないかという事実を利用することを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
- 前記電荷状態(SoCi);
各前記セルの健康状態(SoHi);及び
前記バッテリが前記充電フェーズにあるかないかという前記事実を表すブール値信号
を決定する、先行するステップを含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 直列及び/又は並列で電気的に接続された蓄電バッテリのセルの電荷を管理するためのシステムであって、
前記セルの前記電荷を平衡化するための電子平衡化回路を備える、システムにおいて、
前記電子平衡化回路は、請求項1から7のいずれか一項に記載の管理方法を実行するために前記平衡化回路を制御するハードウェア及び/又はソフトウェア手段を備えることを特徴とする、システム。 - 前記ハードウェア及び/又はソフトウェア手段は、以下:
‐前記セルの前記電荷状態(SoCi)又は前記セル内に含まれる前記電荷量(Qi)に選択的に基づいた、平衡化基準(εi)の確立;
‐前記バッテリの前記セルを平衡化するための前記電子平衡化回路を起動するための、前記確立された平衡化基準(εi)に応じた起動要求(Tij_req)の生成;及び
‐前記確立された基準(εi)に従って前記バッテリの平衡化を保証するための、前記生成された起動要求(Tij_req)の前記平衡化回路への発信
を保証する制御ユニットを備えることを特徴とする、請求項8のシステム。 - 制御ユニットによって読み出すことができ、コンピュータプログラムが記録される、データ記録担体であって、
請求項1から7のいずれか一項に記載の方法のフェーズ及び/又はステップを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含む、データ記録担体。 - 制御ユニットで前記プログラムを実行する際に、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法のフェーズ及び/又はステップを実行するのに適したコンピュータプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
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