JP2016208570A - 電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 - Google Patents
電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016208570A JP2016208570A JP2015083493A JP2015083493A JP2016208570A JP 2016208570 A JP2016208570 A JP 2016208570A JP 2015083493 A JP2015083493 A JP 2015083493A JP 2015083493 A JP2015083493 A JP 2015083493A JP 2016208570 A JP2016208570 A JP 2016208570A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- battery module
- mdl
- dcdc converter
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【課題】 蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供する。【解決手段】 実施形態の電池盤100は、並列に接続した複数の電池モジュールMDLを含み、電池モジュールMDLは、複数の電池セルBTを含む組電池と、組電池の正極端子と電池モジュールMDLの正極端子との接続を切替える遮断器12と、遮断器12と並列に接続した双方向DCDCコンバータ14と、複数の電池セルBTの電圧を監視し、外部からの制御指令に従って双方向DCDCコンバータ14の動作を制御するコントローラ16と、を含む。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、電池盤、電源装置および電池盤の制御方法に関する。
例えば、電源装置は、電池盤と、電池盤の動作を制御する電池管理部(BMU:Battery Management Unit)とを含む。電池盤は、複数の電池モジュールを含んでいる。電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、組電池の電圧や温度を監視するコントローラと、を含んでいる。
近年、多数の電池モジュールを組み合わせて、電池盤を大容量化することが提案されている。例えば、大容量の電池盤では電池モジュールを個々に着脱可能に構成され、電池モジュールの劣化や故障の際には個々を交換可能となっている。
複数の電池モジュールを含む電池盤において、電池モジュールのいずれかを取り外して交換する場合、取り外された電池モジュールの残容量は利用されることがなく無駄になっていた。取り外された電池モジュールの残容量を利用することができれば、電源装置に蓄えられた電力をより効率よく利用することが可能である。
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供することを目的とする。
実施形態によれば、並列に接続した複数の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向DCDCコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、前記電池管理部からの制御指令に従って前記双方向DCDCコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む、電池盤が提供される。
以下、一実施形態の電池盤、電源装置および電池盤の制御方法について、図面を参照して説明する。
図1は、一実施形態の電池盤および電源装置の構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の電源装置200は、電池盤100と、電池管理部10と、を備えている。電池盤100は、複数の電池モジュールMDLを備えている。
図1は、一実施形態の電池盤および電源装置の構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の電源装置200は、電池盤100と、電池管理部10と、を備えている。電池盤100は、複数の電池モジュールMDLを備えている。
複数の電池モジュールMDLは、主回路を介して電池盤100の正極端子と負極端子とに並列に接続している。電池盤100の負極端子と、複数の電池モジュールMDLの負極端子とは、接地されている。
電池管理部10は、複数の電池モジュールの充電、放電などの動作を制御する。電池管理部10は、例えば、メモリと、メモリに格納された制御プログラムを実行するCPUやMPU等のプロセッサを含んでいる。
なお、電源装置200は、電池盤100の正極端子と、電源装置200の正極端子との接続を切替える切替手段を更に備えていても構わない。この切替手段を開くことにより複数の電池モジュールMDLの全てを一括して主回路と遮断し、この切替手段を閉じることにより複数の電池モジュールMDLの全てを一括して主回路と接続可能である。
図2は、一実施形態の電池盤の電池モジュールの構成例を概略的に示す図である。
電池モジュールMDLは、複数の電池セルBTを含む組電池と、遮断器12と、双方向DCDCコンバータ14と、コントローラ16と、を備えている。
複数の電池セルBTは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池等の蓄電池である。複数の電池セルBTは、例えば直列に接続されている。
電池モジュールMDLは、複数の電池セルBTを含む組電池と、遮断器12と、双方向DCDCコンバータ14と、コントローラ16と、を備えている。
複数の電池セルBTは、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池等の蓄電池である。複数の電池セルBTは、例えば直列に接続されている。
遮断器12は、組電池の正極端子と電池モジュールMDLの正極端子との電気的な接続状態を切替える。遮断器12は、例えば電磁接触器など電気的遮断手段である。遮断器12は機械的に接続状態を切替える手段であっても構わない。
双方向DCDCコンバータ14は、組電池の正極端子と電池モジュールMDLの正極端子との間において、遮断器12と並列に接続している。双方向DCDCコンバータ14は、組電池の電圧を昇圧又は降圧可能であり、他の電池モジュールMDLの電圧(主回路の電圧)を昇圧又は降圧可能である。
コントローラ16は、電池監視回路(図示せず)を含み、複数の電池セルBTの電圧、温度や、組電池に流れる電流を取得し、上位制御手段である電池管理部10へ通知している。また、コントローラ16は、電池管理部10からの制御指令に基づいて、遮断器12の開閉制御、および、双方向DCDCコンバータ14の制御を行う。
図3は、図2に示す電池モジュールの双方向DCDCコンバータの一構成例を説明するための図である。
双方向DCDCコンバータ14は、電流検出器141、142と、インダクタンス143と、半導体スイッチ144、145と、DCDC制御部146と、切替部147と、を備えている。
双方向DCDCコンバータ14は、電流検出器141、142と、インダクタンス143と、半導体スイッチ144、145と、DCDC制御部146と、切替部147と、を備えている。
電流検出器141、142は、主回路に流れる電流を検出する手段であって、双方向DCDCコンバータ14の各出力端の前段に設けられ、双方向DCDCコンバータ14の出力電流を検出する。電流検出器141、142は、例えばシャント抵抗を含んでいる。
インダクタンス143は、電流検出器141と電流検出器142との間に接続している。インダクタンス143は、半導体スイッチ145がオフ、半導体スイッチ144がオンしているときに、組電池から供給されたエネルギを蓄える。
半導体スイッチ144、145は、例えばMOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、バイポーラ・トランジスタ等である。半導体スイッチ145のソース−ドレインパスはインダクタンス143と電流検出器142との間に接続している。半導体スイッチ144のソースはインダクタンス143と半導体スイッチ145のソースとの間において主回路に接続し、ドレインは接地されている。
切替部147は、電流検出器141、142からの検出値が入力される。切替部147は、コントローラ16からの制御信号に従って、出力値を電流検出器141、142のいずれかの検出値に切替えている。
DCDC制御部146は、切替部147からの供給される出力電流値をフィードバック値として受信し、コントローラ16からの制御信号を受信して、所定の出力電流値となるように半導体スイッチ144、145のゲート信号を出力する。
上記双方向DCDCコンバータ14によれば、電流検出器141側から入力する電力の電圧を昇圧し、電流検出器142側から入力する電力の電圧を降圧するように動作する。したがって、例えば、電流検出器141側の入力出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続し、電流検出器142側の入力出力端子を電池モジュールMDLの正極端子と電気的に接続すると、組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができる。逆に、電流検出器141側の入出力端子を電池モジュールMDLの正極端子と電気的に接続し、電流検出器142側の入出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続すると、外部から供給される電力の電圧を昇圧し、組電池から供給される電力の電圧を降圧することができる。したがって、双方向DCDCコンバータ14が図3に示す回路を2つ有することにより、組電池から供給される電力の電圧を昇圧および降圧し、かつ、外部から供給される電力の電圧を昇圧および降圧することが可能となる。
図4は、図2に示す電池モジュールの双方向DCDCコンバータの他の構成例を説明するための図である。なお、図4に示す例において、上述の図3に示す構成と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
双方向DCDCコンバータ14は、電流検出器141、142、インダクタンス143、半導体スイッチ144A、144B、145A、145B、DCDC制御部146、切替部147を備えている。
この回路は、図3に示す双方向DCDCコンバータの回路に、半導体スイッチ144A、145Aを更に付加した回路である。すなわち、半導体スイッチ144B、145Bが動作している場合には、図3に示す双方向DCDCコンバータと同様の動作をする。
この回路は、図3に示す双方向DCDCコンバータの回路に、半導体スイッチ144A、145Aを更に付加した回路である。すなわち、半導体スイッチ144B、145Bが動作している場合には、図3に示す双方向DCDCコンバータと同様の動作をする。
半導体スイッチ145Aのソース−ドレインパスはインダクタンス143と電流検出器141との間に接続している。半導体スイッチ144Aのソースはインダクタンス143と半導体スイッチ145のドレインとの間において主回路に接続し、ドレインは接地されている。
半導体スイッチ144A、145Aが動作している場合、上記双方向DCDCコンバータ14によれば、電流検出器141側から入力する電力の電圧を降圧し、電流検出器142側から入力する電力の電圧を昇圧するように動作する。
したがって、例えば、電流検出器141側の入力出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続し、電流検出器142側の入力出力端子を電池モジュールMDLの正極端子と電気的に接続すると、半導体スイッチ144B、145Bを動作させて組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができ、かつ、半導体スイッチ144A、145Aを動作させて組電池から供給される電力の電圧を降圧し、外部から供給される電力の電圧を昇圧することができる。
逆に、電流検出器141側の入出力端子を電池モジュールMDLの正極端子と電気的に接続し、電流検出器142側の入出力端子を組電池の正極端子と電気的に接続すると、半導体スイッチ144B、145Bを動作させて外部から供給される電力の電圧を昇圧し、組電池から供給される電力の電圧を降圧することができ、かつ、半導体スイッチ144A、145Aを動作させて組電池から供給される電力の電圧を昇圧し、外部から供給される電力の電圧を降圧することができる。
上記のように、図4に示す双方向DCDCコンバータ14によれば、組電池から供給される電力の電圧を昇圧および降圧し、かつ、外部から供給される電力の電圧を昇圧および降圧することが可能となる。
図5は、一実施形態の電池盤の制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。ここでは、電池盤に電池モジュールMDLを取り付ける際の制御方法について説明する。
最初に、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLの遮断器12を開いて、主回路との接続を遮断するようにコントローラ16へ制御指令を出力する。(ステップSA1)
続いて、電池管理部10は、電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出する。なお、電池管理部10は、例えば、電池モジュールMDLのコントローラとの通信により得られる情報から電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出してもよく、取り付けた作業者が入力した情報から電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出してもよい。(ステップSA2)
続いて、電池管理部10は、電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出する。なお、電池管理部10は、例えば、電池モジュールMDLのコントローラとの通信により得られる情報から電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出してもよく、取り付けた作業者が入力した情報から電池モジュールMDLが取り付けられたことを検出してもよい。(ステップSA2)
続いて、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLのコントローラから全ての電池セルの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧(電池モジュールMDLの正極端子と負極端子との間の電圧)を演算する。(ステップSA3)
続いて、電池管理部10は、取り付けた新規電池モジュールMDLと、他の複数の電池モジュールMDLとの電圧を比較し、取り付けた新規電池モジュールMDLの電圧と他の複数の電池モジュールMDLの電圧とが等しいか否か判断する。このとき、他の複数の電池モジュールMDLの電圧は、セルバランス制御により略等しくなるように制御されているものとする。なお、電池管理部10は電池モジュールMDLの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールMDL間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。(ステップSA4)
取り付けた新規電池モジュールMDLと他の複数の電池モジュールMDLとの電圧が等しい場合、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて主回路と接続する。(ステップSA5)
取り付けた新規電池モジュールMDLと他の複数の電池モジュールMDLとの電圧が異なる場合、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの電圧と他の複数の電池モジュールMDLの電圧とを比較し、新規電池モジュールMDLの電圧が他の複数の電池モジュールMDLの電圧よりも小さいか否か判断する。(ステップSA6)
取り付けた新規電池モジュールMDLと他の複数の電池モジュールMDLとの電圧が異なる場合、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの電圧と他の複数の電池モジュールMDLの電圧とを比較し、新規電池モジュールMDLの電圧が他の複数の電池モジュールMDLの電圧よりも小さいか否か判断する。(ステップSA6)
新規電池モジュールMDLの電圧が他の複数の電池モジュールMDLの電圧よりも大きい場合、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの電圧を降圧して、新規電池モジュールMDLから出力する電力により他の電池モジュールMDLを充電する。ここで、新規電池モジュールMDLの電圧を降圧するのは、新規電池モジュールMDLから他の電池モジュールMDLへ大電流が流れこむことを回避するためである。例えば、図4に示す双方向DCDCコンバータの電流検出器141側の入出力端子を組電池の正極端子に接続し、電流検出器142側の入出力端子を電池モジュールMDLの正極端子に接続した場合、切替部147により電流検出器142の電流値をDCDC制御部146へ入力し、半導体スイッチ144A、145Aを切替えるように設定する。(ステップSA7)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて主回路と接続し、コントローラ16を介して半導体スイッチ144A、145Aを動作させて、新規電池モジュールMDLから他の電池モジュールMDLへ充電する。(ステップSA8)
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
続いて、電池管理部10は、一定期間経過後の、新規電池モジュールMDLの電圧と、他の複数の電池モジュールMDLの電圧とが同じか否かを判断し、同じでない場合には新規電池モジュールMDLから他の複数の電池モジュールMDLへの充電を継続する。なお、電池管理部10は電池モジュールMDLの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールMDL間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。(ステップSA9)
新規電池モジュールMDLの電圧と他の複数の電池モジュールMDLの電圧とが同じであると判断した場合、電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14の動作を停止する。(ステップSA10)
その後、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSA5)
その後、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSA5)
新規電池モジュールMDLの電圧が他の複数の電池モジュールMDLの電圧よりも小さい場合、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの電圧を昇圧して、他の電池モジュールMDLからの電力により新規電池モジュールMDLを充電する。ここで、新規電池モジュールMDLの電圧を昇圧するのは、他の電池モジュールMDLから大電流が流れこむことを回避するためである。例えば、図4に示す双方向DCDCコンバータの電流検出器141側の入出力端子を組電池の正極端子に接続し、電流検出器142側の入出力端子を電池モジュールMDLの正極端子に接続した場合、切替部147により電流検出器141の電流値をDCDC制御部146へ入力し、半導体スイッチ144B、145Bを切替えるように設定する。(ステップSA11)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて主回路と接続し、コントローラ16を介して半導体スイッチ144B、145Bを動作させて、他の複数の電池モジュールMDLから新規電池モジュールMDLへ充電する。(ステップSA12)
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
続いて、電池管理部10は、一定期間経過後の、新規電池モジュールMDLの電圧と、他の複数の電池モジュールMDLの電圧とが同じか否かを判断し、同じでない場合には他の複数の電池モジュールMDLから新規電池モジュールMDLへの充電を継続する。なお、電池管理部10は電池モジュールMDLの電圧が等しいと判断する場合は、電池モジュールMDL間に過大な電流が流れない程度の電圧差がある場合を含む。(ステップSA13)
新規電池モジュールMDLの電圧と他の複数の電池モジュールMDLの電圧とが同じであると判断した場合、電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14の動作を停止する。(ステップSA14)
その後、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSA5)
その後、電池管理部10は、新規電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSA5)
上記のように、双方向DCDCコンバータ14を制御することにより、新規の電池モジュールMDLを取り付けるときに、電池モジュールMDL間に過大な電流が流れることを回避することができる。
図6は、一実施形態の電池盤の制御方法の他の例を説明するためのフローチャートである。ここでは、電池盤から電池モジュールMDLを取り外す際の制御方法について説明する。
まず、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLの遮断器12を開いて、主回路との接続を遮断する。(ステップSB1)
続いて、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。電池管理部10は、演算した電圧に基づいて全ての電池モジュールMDLの残容量を演算する。なお、電池モジュールMDLの残容量の演算は、(ステップSB2)
続いて、電池管理部10は、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。電池管理部10は、演算した電圧に基づいて全ての電池モジュールMDLの残容量を演算する。なお、電池モジュールMDLの残容量の演算は、(ステップSB2)
続いて、電池管理部10は、取り外す電池モジュールMDL以外の他の電池モジュールMDLが満充電か否かを判断する。ここで、電池管理部10は、電池モジュールMDLの電圧が充電終止電圧以上であるか否かにより満充電か否かを判断する。このとき、他の複数の電池モジュールMDLの電圧は、セルバランス制御により略等しくなるように制御されているものとする。(ステップSB3)
他の電池モジュールMDLが満充電であった場合、電池管理部10は、対象の電池モジュールMDLを取り外し可能であることを通知する。例えば、電池管理部10は、対象の電池モジュールMDLを取り外し可能であることを、表示手段に表示して作業者へ通知したり、音や音声により作業者に通知したりしてもよい。その後、作業者が電池モジュールMDLを取り外したことを検出する。なお、電池管理部10は、例えば、電池モジュールMDLのコントローラとの通信が切断したことにより電池モジュールMDLが取り外されたことを検出してもよく、取り外した作業者が入力した情報から電池モジュールMDLが取り外されたことを検出してもよい。(ステップSB9)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSB10)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSB10)
ステップSB3において他の複数の電池モジュールMDLが満充電でなかったとき、電池管理部10は、取り外す電池モジュールMDLに蓄えられたエネルギを他の複数の電池モジュールMDLへ充電する。このとき双方向DCDCコンバータ14は、昇降圧モードに設定される。電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14の入力および出力(電流の方向)を決める。たとえば、双方向DCDCコンバータ14の電流検出器141側の入出力端子から電流検出器142側の入出力端子へ電流を流すとき、半導体スイッチ144A、145Bを常時オフとする非同期整流式、又は、半導体スイッチ145Bのドレイン端子の電圧の所定の閾値に対する高低によって制御する同期整流式である。(ステップSB4)
続いて、電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14を動作させて、取り外す電池モジュールMDLから他の複数の電池モジュールMDLへの充電を開始する。(ステップSB5)
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
その後、電池管理部10は、周期的に、全ての電池モジュールMDLのコントローラ16から全ての電池セルBTの電圧を取得し、電池モジュールMDLの電圧を演算する。
続いて、電池管理部10は、周期的に、他の複数の電池モジュールが満充電か否かを判断する。(ステップSB6)他の複数の電池モジュールが満充電であれば、電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14を停止する。(ステップSB8)続いて、電池管理部10は、対象の電池モジュールMDLを取り外し可能であることを通知する。その後、作業者が電池モジュールMDLを取り外したことを検出する。(ステップSB9)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSB10)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSB10)
ステップSB6で他の複数の電池モジュールMDLが満充電でない場合には、取り外す対象の電池モジュールMDLの電圧が放電終止電圧以下か否か判断する。(ステップSB7)対象の電池モジュールの電圧が放電終止電圧以下であれば、電池管理部10は、双方向DCDCコンバータ14を停止する。(ステップSB8)続いて、電池管理部10は、対象の電池モジュールMDLを取り外し可能であることを通知する。その後、作業者が電池モジュールMDLを取り外したことを検出する。(ステップSB9)
続いて、電池管理部10は、他の電池モジュールMDLの遮断器12を閉じて、主回路と接続する。(ステップSB10)
ステップSB7において、対象の電池モジュールMDLの電圧は放電終止電圧以下でないときには、ステップSB6へ戻り、周期的に、他の複数の電池モジュールが満充電か否かを判断する。(ステップSB6)
ステップSB7において、対象の電池モジュールMDLの電圧は放電終止電圧以下でないときには、ステップSB6へ戻り、周期的に、他の複数の電池モジュールが満充電か否かを判断する。(ステップSB6)
上記のように、双方向DCDCコンバータ14を制御することにより、電池盤から電池モジュールMDLを取り外すときに、電池モジュールMDL間に過大な電流が流れることを回避することができる。また、取り外す対象の電池モジュールMDLに蓄えられた電力を、他の電池モジュールへ充電することにより、電池モジュールMDLに蓄えられた電力をより効率よく利用することが可能となる。
すなわち、上記の実施形態によれば、蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供することができる。
すなわち、上記の実施形態によれば、蓄えられた電力の利用効率を改善する電池盤、電源装置および電池盤の制御方法を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…電池管理部、12…遮断器、14…双方向DCDCコンバータ、16…コントローラ、100…電池盤、141…電流検出器、142…電流検出器、143…インダクタンス、144、144A、144B…半導体スイッチ、145、145A、145B…半導体スイッチ、146…DCDC制御部、147…切替部
Claims (4)
- 並列に接続した複数の電池モジュールを含み、
前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向DCDCコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、外部からの制御指令に従って前記双方向DCDCコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む、電池盤。 - 並列に接続した複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールの動作を制御する電池管理部と、を備え、
前記電池モジュールは、複数の電池セルを含む組電池と、前記組電池の正極端子と前記電池モジュールの正極端子との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向DCDCコンバータと、前記複数の電池セルの電圧を監視し、前記電池管理部からの制御指令に従って前記双方向DCDCコンバータの動作を制御するコントローラと、を含み、
前記電池管理部は、前記複数の電池モジュールのいずれかが取り外される前に、取り外す電池モジュールから他の複数の電池モジュールへ充電するように、前記コントローラを制御する、電源装置。 - 組電池と、前記組電池と主回路との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向DCDCコンバータと、前記組電池に含まれる電池セルの電圧を監視し、前記双方向DCDCコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む電池モジュールを複数備えた電池盤を、電池管理部により制御する制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの前記遮断器を開いて前記主回路との接続を遮断し、
前記複数の電池モジュール全ての電圧に基づいて、前記複数の電池モジュールの残容量を演算し、
取り外す対象の前記電池モジュール以外の他の複数の電池モジュールが満充電でないときに、前記双方向DCDCコンバータにより取り外す対象の前記電池モジュールの電圧を昇圧又は降圧し、取り外す対象の前記電池モジュールから前記他の複数の電池モジュールへ充電する、
ことを備えた電池盤の制御方法。 - 組電池と、前記組電池と主回路との接続を切替える遮断器と、前記遮断器と並列に接続した双方向DCDCコンバータと、前記組電池に含まれる電池セルの電圧を監視し、前記双方向DCDCコンバータの動作を制御するコントローラと、を含む電池モジュールを複数備えた電池盤を、電池管理部により制御する制御方法であって、
前記複数の電池モジュールの前記遮断器を開いて前記主回路との接続を遮断し、
新規の電池モジュールが取り付けられたことを検出し、
全ての電池モジュールの電圧を取得し、
前記新規の電池モジュールと、他の前記複数の電池モジュールとの電圧を比較し、
前記新規の電池モジュールの電圧が他の前記複数の電池モジュールよりも大きいときに、前記新規の電池モジュールの双方向DCDCコンバータにより前記新規の電池モジュールの電圧を降圧し、
前記新規の電池モジュールの電圧が他の前記複数の電池モジュールよりも小さいときに、前記新規の電池モジュールの双方向DCDCコンバータにより前記新規の電池モジュールの電圧を昇圧する、
ことを備えた電池盤の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015083493A JP2016208570A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015083493A JP2016208570A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016208570A true JP2016208570A (ja) | 2016-12-08 |
Family
ID=57487941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015083493A Pending JP2016208570A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016208570A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018204991A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | マツダ株式会社 | バッテリ監視装置、及び監視機能付きバッテリ |
WO2020054828A1 (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
DE102021209534A1 (de) | 2021-08-31 | 2023-03-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrischer Energiespeicher, Gleichspannungswandler, elektrisches Energiespeichersystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichersystems |
-
2015
- 2015-04-15 JP JP2015083493A patent/JP2016208570A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018204991A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | マツダ株式会社 | バッテリ監視装置、及び監視機能付きバッテリ |
WO2020054828A1 (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
JPWO2020054828A1 (ja) * | 2018-09-13 | 2021-09-02 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
US11594895B2 (en) | 2018-09-13 | 2023-02-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Power supply system |
JP7445598B2 (ja) | 2018-09-13 | 2024-03-07 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
DE102021209534A1 (de) | 2021-08-31 | 2023-03-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektrischer Energiespeicher, Gleichspannungswandler, elektrisches Energiespeichersystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichersystems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI594540B (zh) | 蓄電系統及電源系統 | |
JP6168043B2 (ja) | 調整装置、組電池装置および調整方法 | |
CN106464006B (zh) | 不间断供电电源装置 | |
US9831715B2 (en) | Energy supply module as a two-port network, use of a separating device in such an energy supply module, and method for operating such an energy supply module | |
TW201924176A (zh) | 管理裝置、蓄電裝置、蓄電系統以及電氣機器 | |
WO2011055559A1 (ja) | 給電システム | |
JPWO2016111106A1 (ja) | 電池システム | |
JP2016208570A (ja) | 電池盤、電源装置および電池盤の制御方法 | |
JP2014093910A (ja) | 二次電池用双方向電源装置及びその制御方法 | |
Momayyezan et al. | A load-sharing strategy for the state of charge balancing between the battery modules of integrated reconfigurable converter | |
AU2017200957B2 (en) | Power device | |
WO2016063517A1 (ja) | 電力供給機器、電力供給システム、および電力供給方法 | |
JP2017118598A (ja) | 電力供給システム | |
US10263446B2 (en) | Battery control circuit for power generation system using renewable energy | |
JP2015213384A (ja) | 電池電圧補償システム | |
US11404902B2 (en) | Converter assembly | |
JP5638194B2 (ja) | 電力用半導体素子のゲート回路 | |
JP2009124934A (ja) | 電源装置 | |
JP6210952B2 (ja) | 電力供給システム | |
WO2019058821A1 (ja) | 蓄電装置 | |
JP7363858B2 (ja) | パワーコンディショナ | |
JP2015198474A (ja) | 電池システム | |
WO2013005804A1 (ja) | スイッチング装置 | |
JP6165191B2 (ja) | 電力供給システム | |
JP5676333B2 (ja) | 充電回路、及び携帯機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20170904 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20170905 |