JP2020054224A - 充電制御装置、充電制御方法 - Google Patents
充電制御装置、充電制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020054224A JP2020054224A JP2019165395A JP2019165395A JP2020054224A JP 2020054224 A JP2020054224 A JP 2020054224A JP 2019165395 A JP2019165395 A JP 2019165395A JP 2019165395 A JP2019165395 A JP 2019165395A JP 2020054224 A JP2020054224 A JP 2020054224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- charging
- voltage
- current limit
- limit value
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 56
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 231
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 24
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 abstract description 22
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 description 33
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 32
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 31
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 11
- 238000010281 constant-current constant-voltage charging Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
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
Description
1.バッテリ50と充電装置10の説明
図1は、バッテリ50と充電装置10の電気的構成を示すブロック図である。バッテリ50は、太陽光発電システムの蓄電装置であってもよい。バッテリ50は、電流遮断装置53と、複数の二次電池62からなる組電池60と、電流計測抵抗54と、管理装置100と、温度センサ115と、を備える。二次電池62は蓄電素子の一例である。二次電池62は、一例として、リチウムイオン二次電池である。
(A)電流制限特性と電析の抑制
図3は、CCCV充電時のリチウムイオン二次電池62の電流波形Iと電流波形Vを示している。CCCV充電は、リチウムイオン二次電池62がCV電圧に到達するまで定電流で充電し(CC充電)、その後、CV電圧で二次電池62を定電圧充電(CV充電)する方法である。
図5は、リチウムイオン二次電池62のOCV曲線である。SOC(state of charge:充電状態)は、下記の(1)で示されるように、二次電池62の実容量(available capacity)Caに対する残存容量Crの比率である。OCV(open circuit voltage:開放電圧)は、二次電池62の開放電圧である。
Io_n-1は、電流指令値の前回値である。I_limitは、電流制限特性により規定される最大セル電圧に対応した電流制限値である。mは、I_limitに対するIo_nの遅れの大きさを決める比率である(m<1)。
この方法では、CC領域H1とCV領域H3の間に電流低減領域H2を設けており、充電時、二次電池62がCV電圧Vcに上昇するに連れ、充電電流が減少する。そのため、リチウムイオン二次電池62の電析を抑制することが出来る。この方法では、電流指令値Ioを、電流制限特性により規定される電流制限値に対して遅れた値としているので、電流指令値Ioの変化を緩和できる。そのため、電流低減領域H2において、電流指令値Ioの振動を抑制できる。また、電流指令値の振動を抑制することで、充電時の電流ノイズの発生を抑制できる。電流ノイズを抑制することで、電析の発生を抑制することが出来る。更に、充電電流のピークを抑えることが出来るので、充電装置10の負荷を抑えることができる。充電装置10が、電流値や電力値などの情報を表示する場合、表示値の振動を抑制でき、エンドユーザーが表示値を確認し易くなる。
実施形態2では、組電池60の温度Tに応じて、電流制限特性を設けている。図9に示すように、温度Ta〜Tcに応じて、3つの電流制限特性La〜Lcを設けている。電流制限特性La〜Lcはメモリ123に記憶されている。電流制限特性La〜Lcは、最大許容電流Imaxの大きさが異なっており、温度Tが低いほど、最大許容電流Imaxが小さい。電流低減領域H2における電流制限値は、温度Ta〜Tcに応じて、傾きが異なっており、温度が高い程、傾き(絶対値)は大きい。温度Tの大小関係は、Ta>Tb>Tcである。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
電流制限値Lは、時間の経過とともに充電電流PCSに追従して減少する時の傾きの絶対値(Laの傾きの絶対値)より、時間の経過とともに充電電流PCSに追従して増加する時の傾きの絶対値(Lbの傾きの絶対値)が、大きいことが好ましい。こうすることで、上述のパワーコンディショナ230に対する要求を満足しやすい。瞬停時以外の、パワーコンディショナ230の動作モードにおいても、例えば太陽光の回復時に早いタイミングで(時刻T3で)充電電流PCSを回復させることができ、蓄電素子を効率良く充電できる。
また図14の例では、充電電流PCSの減少タイミングと、電流制限値Lの減少タイミングを一致させた。電流制限値Lを減少させるタイミングは、PCSが減少する時刻付近(時刻T1付近)であれば、必ずしも一致している必要はない。また、増加する場合も同様である。
(構成1)
充電電力を動的に変動させる、蓄電素子の充電制御方法であって、充電装置からの充電電流に基づいて前記充電電流の電流制限値を算出する算出ステップを有し、前記算出ステップでは、前記電流制限値の変動を、前記充電電流の変動よりも小さい値に算出する、充電制御方法。
(構成2)
前記充電装置からの充電電流が、第1時点で減少し第2時点で回復する場合に、前記電流制限値を、前記第1時点以後減少させ、前記第2時点付近から増加させる、充電制御方法。
(構成3)
前記電流制限値が、前記第1時点以後時間の経過とともに減少する時の傾きより、前記電流制限値が、前記第2時点付近から時間の経過とともに増加する時の傾きが大きい、充電制御方法。
50...バッテリ(蓄電装置)
60...組電池
62...リチウムイオン二次電池(蓄電素子)
100...管理装置(充電制御装置)
120...処理部(算出部)
H1...CC領域(第1領域)
H2...電流低減領域(第2領域)
H3...CV領域(第3領域)
Claims (8)
- 蓄電素子の充電制御装置であって、
電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出部を備え、
前記電流制限特性は、
前記蓄電素子の電圧が、CV充電時のCV電圧より低い、第1電圧以下の第1領域では、電流制限値が一定であり、
前記蓄電素子の電圧が、前記第1電圧から前記CV電圧までの第2領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、
前記電流制限特性は、
前記第1領域における電流制限値と前記第2領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第2領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、
前記算出部は、前記第2領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する、充電制御装置。 - 請求項1に記載の充電制御装置であって、
前記第2領域において、前記電流制限値は直線で変化する、充電制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の充電制御装置であって、
前記算出部は、前記電流制限値と過去の電流指令値を、比率を用いて重み付けして加算することにより、前記蓄電素子に対する充電電流の電流指令値を決定する、充電制御装置。 - 請求項3に記載の充電制御装置であって、
前記比率は、前記蓄電素子のOCV−SOC相関を示すOCV曲線のうち、前記第2領域に対応した電圧帯のカーブの大きさにより異なる、充電制御装置。 - 蓄電素子の充電制御方法であって、
電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出ステップを有し、
前記電流制限特性は、
前記蓄電素子の電圧が、CV充電時のCV電圧より低い、第1電圧以下の第1領域では、電流制限値が一定であり、
前記蓄電素子の電圧が、前記第1電圧から前記CV電圧までの第2領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、
前記電流制限特性は、
前記第1領域における電流制限値と前記第2領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第2領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、
前記算出ステップでは、前記第2領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する、充電制御方法。 - 充電電力を動的に変動させる、蓄電素子の充電制御方法であって、
充電装置からの充電電流に基づいて前記充電電流の電流制限値を算出する算出ステップを有し、
前記算出ステップでは、前記電流制限値の変動を、前記充電電流の変動よりも小さい値に算出する、充電制御方法。 - 前記充電装置からの充電電流が、第1時点で減少し第2時点で回復する場合に、前記電流制限値を、前記第1時点以後減少させ、前記第2時点付近から増加させる、請求項6に記載の充電制御方法。
- 前記電流制限値が、前記第1時点以後時間の経過とともに減少する時の傾きより、前記電流制限値が、前記第2時点付近から時間の経過とともに増加する時の傾きが大きい、請求項7に記載の充電制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/036897 WO2020059844A1 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-20 | 充電制御装置、充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018177319 | 2018-09-21 | ||
JP2018177319 | 2018-09-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020054224A true JP2020054224A (ja) | 2020-04-02 |
JP7502007B2 JP7502007B2 (ja) | 2024-06-18 |
Family
ID=69994261
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019165395A Active JP7502007B2 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-11 | 充電制御装置、充電制御方法 |
JP2019165394A Active JP7329178B2 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-11 | 充電制御装置、蓄電装置、充電制御方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019165394A Active JP7329178B2 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-11 | 充電制御装置、蓄電装置、充電制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7502007B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011004509A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Panasonic Corp | 充電制御回路、電池パック、及び充電システム |
JP2011182529A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置、プログラム |
JP2012100374A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Meidensha Corp | 充電器の電流制御装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008206259A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電システム、充電装置、及び電池パック |
JP2013162699A (ja) | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | 分散型電源システム及び電力変換装置 |
JP6498112B2 (ja) | 2015-12-29 | 2019-04-10 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および電力連系システム |
JP2017169385A (ja) | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 株式会社明電舎 | 系統連系装置 |
WO2018078975A1 (ja) | 2016-10-27 | 2018-05-03 | 株式会社村田製作所 | 電力供給装置及び蓄電装置 |
-
2019
- 2019-09-11 JP JP2019165395A patent/JP7502007B2/ja active Active
- 2019-09-11 JP JP2019165394A patent/JP7329178B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011004509A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Panasonic Corp | 充電制御回路、電池パック、及び充電システム |
JP2011182529A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置、プログラム |
JP2012100374A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Meidensha Corp | 充電器の電流制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7329178B2 (ja) | 2023-08-18 |
JP7502007B2 (ja) | 2024-06-18 |
JP2020078227A (ja) | 2020-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4379480B2 (ja) | 充電器および充電方法 | |
EP2770337A2 (en) | State of charge estimation device and method of estimating state of charge | |
JP5618393B2 (ja) | 蓄電システム及び二次電池制御方法 | |
JP6749080B2 (ja) | 蓄電システム、二次電池の制御システム及び二次電池の制御方法 | |
JP6867478B2 (ja) | 電池制御装置および車両システム | |
JP2009112113A (ja) | 電池パック、二次電池の充電方法、および充電装置 | |
US10018683B2 (en) | Apparatus and method for estimating open circuit voltage | |
KR101717001B1 (ko) | 내부 상태 추정 시스템 및 그 추정 방법 | |
US11557908B2 (en) | Degradation-determination system and method for determining degradation of secondary battery | |
JP6041040B2 (ja) | 蓄電池、蓄電池の制御方法、制御装置及び制御方法 | |
CN1301410A (zh) | 提高智能电池性能的方法和装置 | |
JP7400172B2 (ja) | バッテリー管理装置及び方法 | |
JP4764971B2 (ja) | 電池の残量計測装置 | |
JP3947952B2 (ja) | 電池の満充電判定方式 | |
KR102442632B1 (ko) | 이차 전지 상태 추정 장치 및 방법 | |
KR20180031206A (ko) | 과방전으로부터 배터리를 보호하기 위한 배터리 관리 시스템과 방법 | |
JP2014109535A (ja) | 内部抵抗推定装置、充電装置、放電装置、内部抵抗推定方法 | |
WO2020059844A1 (ja) | 充電制御装置、充電制御方法 | |
JP7502007B2 (ja) | 充電制御装置、充電制御方法 | |
JP2013029445A (ja) | バッテリ管理装置及び電力供給システム | |
JP7437605B2 (ja) | 充電制御装置、蓄電装置、充電制御方法 | |
WO2020059843A1 (ja) | 充電制御装置、蓄電装置、充電制御方法 | |
JP3009677B2 (ja) | 蓄電池監視装置 | |
JP7192385B2 (ja) | 蓄電システム、制御装置、及び蓄電システムの制御方法 | |
WO2022186061A1 (ja) | 蓄電セルの制御装置、蓄電装置、充電システム、充電電圧の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20191016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20191016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191118 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240606 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7502007 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |