JP5342860B2 - 電流バランス機能を有する蓄電装置 - Google Patents
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Description
例えば、図7の従来例に示すように多数の2次電池を直並列する構成が考えられる。このとき個々の2次電池は小さい値ながら各々内部抵抗を有しており、その内部抵抗は製造バラツキのみならず、経年によっても増加する。したがって、ある程度使用した後2次電池の一部交換などを行う場合、内部抵抗の大きな差を内在させたまま使用する可能性がある。
I1=(Vb1−VL)/R1
I2=(Vb2−VL)/R2
I3=(Vb3−VL)/R3
I0=I1+I2+I3
ここでVb1=Vb2=Vb3、即ち電池の発生電圧が同じでR3=R1/2、R1=R2、即ち電池群310のみが何らかの理由により内部抵抗が1/2の小さいものが使用されたとすれば
I0=I1+I2+I3=2×Imax
となり、本来内部抵抗にバラツキが無ければI0=3×Imaxの負荷電流が利用できるが、上記のようなバラツキがあると電池群310が他の電池群110、210の2倍の電流が流れるため、電池群310が先に上限に達し、電池群310が上限を超えないようにするため負荷電流I0の最大値を2/3に低減して使用せざるを得ないという問題があった。
また、本発明の別の蓄電装置は、蓄電素子を複数個直列接続した直列蓄電素子群と、前記直列蓄電素子群に直列接続された可変抵抗回路と、前記直列蓄電素子群の充放電電流及び充電状態を監視するとともに前記可変抵抗回路の等価抵抗を制御する制御手段と、を有する蓄電ブロックを複数個並列接続した蓄電ブロック群と、前記各蓄電ブロック内の前記制御手段と情報交換を行う統括制御部と、前記蓄電ブロック内で各蓄電素子の充電率を一致させる電池制御器と、を備え、前記可変抵抗回路は、前記直列蓄電素子群と直列に接続された抵抗器と、前記抵抗器の両端間に並列接続された半導体スイッチング素子と、を備え、前記半導体スイッチング素子を導通状態とすることにより、前記抵抗器に流れる電流を前記半導体スイッチング素子にバイパスして可変抵抗回路の抵抗値を変更できるように構成され、前記統括制御部は、前記蓄電ブロック群の平均放電余力よりも放電余力の大きい蓄電ブロックには、平均放電電流値よりも大きな放電電流が流れ、前記蓄電ブロック群の平均放電余力よりも放電余力の小さい蓄電ブロックには、平均放電電流よりも小さな放電電流が流れるように、前記制御手段により前記可変抵抗回路の前記半導体スイッチング素子の導通状態を制御することで、前記蓄電ブロック毎に分流される放電電流の割合を調整制御することを特徴としている。
本発明は、直流電圧変換器により直接電池群出力電流を制御するのでなく、図1に示すように、電池群に直列に挿入した可変抵抗回路により、直列構成された電池群の合計内部抵抗と挿入した可変抵抗回路の等価抵抗値との和を電池群ごとに制御し電流バランスをとるものである。
Et1=exp(−kT1/Tc)
Et2=exp((1−k)T2/Tc)
と求められる。式(2)の第2項は図5の曲線bに示すようなk−1からkまでの範囲を出ない滑らかな関数で、式(2)の全体は図5の曲線aに示すようなkに対して単調な増加関数である。また、
k=0のとき、ΔI=0
k=1のとき、ΔI=IM−Im
となる。
電池群制御器120より入力する電池群110の蓄電率SOCと、あらかじめ設定された電池群110の許容最大蓄電率SOCMAXを入力し、減算手段11によりSOCMAX−SOCの値を得るとともに、統括制御器400にて算出され電池群制御器120を経由して得られる蓄電装置500全体での平均蓄電率SOCAVを入力し、減算手段13によってSOCMAX−SOCAVの値を得、割り算手段12により前記SOCMAX−SOCの値とSOCMAX−SOCAVの値との比、即ち(SOCMAX−SOC)/(SOCMAX−SOCAV)を求め、これを充電係数Aとする。
充電時においては、
3,4 ダイオード
5 抵抗器
6 インダクタンス
11,13,14,16 減算手段
12,15 割り算手段
17 切り替え手段
18 乗算手段
19 加算手段
20 低位優先機能
21 PWM変調機能
22 絶対値検出手段
23 充放電判定機能
100,200,300 蓄電ブロック
101,102,103,104 2次電池
201,202,203,204 2次電池
110,210,310 電池群
111,112,113,114 電池制御器
211,212,213,214 電池制御器
120,220 電池群制御器
130,230 群間バランス制御器
140,240,340 可変抵抗回路
150,250 電流検出器
170,270 直流電圧変換器
180 外部等価抵抗
190 外部等価電圧
400 統括制御器
500 蓄電装置
600 外部制御器
700 負荷・電源装置
800 負荷装置
Claims (6)
- 蓄電素子を複数個直列接続した直列蓄電素子群と、前記直列蓄電素子群に直列接続された可変抵抗回路と、前記直列蓄電素子群の充放電電流及び充電状態を監視するとともに前記可変抵抗回路の等価抵抗を制御する制御手段と、を有する蓄電ブロックを複数個並列接続した蓄電ブロック群と、
前記各蓄電ブロック内の前記制御手段と情報交換を行う統括制御部と、
前記蓄電ブロック内で各蓄電素子の充電率を一致させる電池制御器と、を備え、
前記可変抵抗回路は、前記直列蓄電素子群と直列に接続された抵抗器と、前記抵抗器の両端間に並列接続された半導体スイッチング素子と、を備え、前記半導体スイッチング素子を導通状態とすることにより、前記抵抗器に流れる電流を前記半導体スイッチング素子にバイパスして可変抵抗回路の抵抗値を変更できるように構成され、
前記統括制御部は、前記蓄電ブロック群の平均充電余力よりも充電余力の大きい蓄電ブロックには、平均充電電流値よりも大きな充電電流が流れ、前記蓄電ブロック群の平均充電余力よりも充電余力の小さい蓄電ブロックには、平均充電電流よりも小さな充電電流が流れるように、前記制御手段により前記可変抵抗回路の前記半導体スイッチング素子の導通状態を制御することで、前記蓄電ブロック毎に分流される充電電流の割合を調整制御することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置において、
前記統括制御部は、前記蓄電ブロック群の平均充電余力と平均充電電流を算出し、該平均充電電流に、個々の蓄電ブロックの充電余力を前記平均充電余力で除した比率を乗算することにより、該蓄電ブロックの充電電流を配分するよう、前記可変抵抗回路により分流される充電電流の割合を蓄電ブロック毎に前記可変抵抗回路で調整制御することを特徴とする蓄電装置。 - 蓄電素子を複数個直列接続した直列蓄電素子群と、前記直列蓄電素子群に直列接続された可変抵抗回路と、前記直列蓄電素子群の充放電電流及び充電状態を監視するとともに前記可変抵抗回路の等価抵抗を制御する制御手段と、を有する蓄電ブロックを複数個並列接続した蓄電ブロック群と、
前記各蓄電ブロック内の前記制御手段と情報交換を行う統括制御部と、
前記蓄電ブロック内で各蓄電素子の充電率を一致させる電池制御器と、を備え、
前記可変抵抗回路は、前記直列蓄電素子群と直列に接続された抵抗器と、前記抵抗器の両端間に並列接続された半導体スイッチング素子と、を備え、前記半導体スイッチング素子を導通状態とすることにより、前記抵抗器に流れる電流を前記半導体スイッチング素子にバイパスして可変抵抗回路の抵抗値を変更できるように構成され、
前記統括制御部は、前記蓄電ブロック群の平均放電余力よりも放電余力の大きい蓄電ブロックには、平均放電電流値よりも大きな放電電流が流れ、前記蓄電ブロック群の平均放電余力よりも放電余力の小さい蓄電ブロックには、平均放電電流よりも小さな放電電流が流れるように、前記制御手段により前記可変抵抗回路の前記半導体スイッチング素子の導通状態を制御することで、前記蓄電ブロック毎に分流される放電電流の割合を調整制御することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項3に記載の蓄電装置において、
前記統括制御部は、前記蓄電ブロック群の平均放電余力と平均放電電流を算出し、該平均放電電流を、個々の蓄電ブロックの放電余力を前記平均放電余力で除した比率を乗算することにより、該蓄電ブロックの放電電流を配分するよう、分流される放電電流の割合を蓄電ブロック毎に前記可変抵抗回路で調整制御することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の蓄電装置において、
前記可変抵抗回路は、前記抵抗器と直列に接続されるインダクタンスを備えることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の蓄電装置において、
前記可変抵抗回路により調整される抵抗値は、前記直列蓄電素子群の内部抵抗の経年変化量も含めた最小値と最大値の差分より大きい抵抗値とすることを特徴とする蓄電装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108023130A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-11 | 中国科学技术大学 | 一种锂离子电池充电优化方法 |
US10293693B2 (en) | 2015-04-21 | 2019-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery control method and apparatus, battery module, and battery pack |
US10491007B2 (en) | 2015-11-18 | 2019-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for battery equalization, and battery pack using the same |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5714975B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2015-05-07 | Fdk株式会社 | 充電装置 |
JP6115726B2 (ja) | 2011-07-28 | 2017-04-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池ブロック、及び電源システム |
JP5375927B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-12-25 | 株式会社豊田自動織機 | 電池均等化装置および方法 |
JPWO2013179454A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-01-14 | パイオニア株式会社 | 充放電制御装置 |
CN103199583B (zh) * | 2013-03-28 | 2015-06-17 | 华为技术有限公司 | 电池管理方法、装置和由电池供电的设备 |
KR101619770B1 (ko) * | 2015-01-26 | 2016-05-11 | 주식회사 서울파워시스템 | 배터리 관리 시스템 |
JP6546554B2 (ja) * | 2016-03-23 | 2019-07-17 | 株式会社デンソー | 蓄電システム |
CN107317366A (zh) * | 2016-04-27 | 2017-11-03 | 楼志扬 | 多电池组并联扩容的控制及实现方法 |
JP6610453B2 (ja) * | 2016-07-06 | 2019-11-27 | 株式会社デンソー | 電源制御装置、及び電源システム |
JP6601334B2 (ja) * | 2016-07-06 | 2019-11-06 | 株式会社デンソー | 電源制御装置、及び電源システム |
KR102488746B1 (ko) * | 2021-01-05 | 2023-01-17 | 울산대학교 산학협력단 | 배터리 밸런싱 시스템 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07143677A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-06-02 | Sony Corp | 電源装置 |
JP3398703B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2003-04-21 | 米沢日本電気株式会社 | 放電回路及びデューティー比設定方法 |
JP3702172B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2005-10-05 | 三洋電機株式会社 | ハイブリッドカーの充放電制御方法 |
DE10216831A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Sanyo Energy Europ Corporate G | Ladekontrollschaltung für ein Batteriepack aus wiederaufladbaren Batterieelementen |
JP4888041B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2012-02-29 | 株式会社デンソー | 組電池の電圧調整装置 |
JP5022623B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2012-09-12 | 株式会社日立製作所 | エレベータシステムおよびバッテリユニット |
JP4542536B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2010-09-15 | 株式会社日立製作所 | 電源制御装置 |
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2008
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10293693B2 (en) | 2015-04-21 | 2019-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery control method and apparatus, battery module, and battery pack |
US10730398B2 (en) | 2015-04-21 | 2020-08-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery control method and apparatus, battery module, and battery pack |
US10491007B2 (en) | 2015-11-18 | 2019-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for battery equalization, and battery pack using the same |
CN108023130A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-11 | 中国科学技术大学 | 一种锂离子电池充电优化方法 |
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