JP6368824B2 - 電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置及び制御方法 - Google Patents
電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6368824B2 JP6368824B2 JP2017107174A JP2017107174A JP6368824B2 JP 6368824 B2 JP6368824 B2 JP 6368824B2 JP 2017107174 A JP2017107174 A JP 2017107174A JP 2017107174 A JP2017107174 A JP 2017107174A JP 6368824 B2 JP6368824 B2 JP 6368824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery unit
- battery
- parameter
- voltage
- setting parameter
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0018—Circuits for equalisation of charge between batteries using separate charge circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
- H02J7/0049—Detection of fully charged condition
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程と、
前記電池ユニットの測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する計算工程と、
前記電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する工程と、
前記電池ユニットの動作状態に従って前記電池ユニットのうちの1つを選択する工程であって、前記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
前記選択された電池ユニットの決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算する工程と、
前記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程と、
前記休止時間の間、前記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程と、
前記休止時間の後、前記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程とを含む。
前記制御装置は正極、負極、複数の電池ユニット、及び制御モジュールを含む。
前記電池ユニットは正極と負極との間において電気的に接続される。電池ユニットの各々は、直列に電気的に接続された電池及び第一のスイッチを含む。
前記制御モジュールは第一のスイッチ及び電池に電気的に接続される。制御モジュールは電池ユニットを夫々検出して電池ユニットの測定パラメータを生成し、電池ユニットの測定パラメータに従って電池ユニットの決定パラメータを夫々計算し、電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する。
前記制御モジュールはさらに、電池ユニットの動作状態に従って電池ユニットのうちの1つを選択し、選択された電池ユニットの決定パラメータと決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算し、設定パラメータに従って休止時間を設定し、休止時間の間、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオフにし、休止時間の後、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオンにする。前記動作状態は充電状態又は放電状態である。
電池ユニットが充電又は放電されている場合、制御モジュールは過充電又は過放電された電池ユニットを選択することができる。制御モジュールはさらに、休止時間の間、選択された電池ユニットの第一のスイッチをオフにして、過充電又は過放電された電池ユニットの充電又は放電を停止させることができる。それゆえ、電池ユニットの寿命を長くすることができる。
電池ユニットを検出し上記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程(S11)と、
上記電池ユニットの測定パラメータに従い上記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する工程(S12)と、
上記電池ユニットの決定パラメータの平均値を計算する工程(S13)と、
上記電池ユニットの動作状態に従い上記電池ユニットのうちの1つを選択する工程(S14)であって、上記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
上記選択された電池ユニットの決定パラメータに従った設定パラメータ及び上記決定パラメータの平均値を計算する工程(S15)と、
上記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程(S16)と、
上記休止時間の間、上記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程(S17)と、
上記休止時間の後、上記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程(S18)とを含む。
電池ユニットを検出し、電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成する工程(S111)と、
電池ユニットの第一のスイッチを夫々オフにし、電池ユニットを検出し、電池ユニットの無負荷の電圧を生成する工程(S112)であって、測定パラメータは電池ユニットの負荷時の電圧、電流、及び無負荷の電圧である工程とを含む。
Claims (26)
- 制御装置の電池ユニットを等しく充電及び放電する制御方法であって、前記制御方法は、
(a)前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成する工程と、
(b)前記電池ユニットの前記測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算する工程と、
(c)前記電池ユニットの前記決定パラメータの平均値を計算する工程と、
(d)前記電池ユニットの動作状態に従って、前記電池ユニットのうちの1つを選択する工程であって、前記動作状態は充電状態又は放電状態である工程と、
(e)前記選択された電池ユニットの前記決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算する工程と、
(f)前記設定パラメータに従って休止時間を設定する工程と、
(g)前記休止時間の間、前記選択された電池ユニットの充電又は放電を停止する工程と、
(h)前記休止時間の後、前記選択された電池ユニットを充電又は放電する工程とを含むことを特徴とする制御方法。 - 前記工程(d)は、
(d−1)前記電池ユニットが充電されている場合、最大の残電力量を有する前記電池ユニットを選択する工程と、
(d−2)前記電池ユニットが放電されている場合、最小の残電力量を有する前記電池ユニットを選択する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の制御方法。 - 前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧であり、前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの前記測定パラメータに等しく、
工程(d−1)では、最大の電圧を有する前記電池ユニットが選択され、
工程(d−2)では、最小の電圧を有する前記電池ユニットが選択されることを特徴とする請求項3に記載の制御方法。 - 前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧及び前記電池ユニットの電流であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの電力であり、
前記決定パラメータは以下の式(4)によって計算されることを特徴とする請求項3に記載の制御方法。
式中、
W1−Wnは、前記電池ユニットの前記決定パラメータである前記電池ユニットの電力を表し、
V1−Vnは前記電池ユニットの前記電圧を表し、
I1−Inは前記電池ユニットの前記電流を表し、
nは前記電池ユニットの数を表し、
工程(d−1)では、最大の電力を有する前記電池ユニットが選択され、
工程(d−2)では、最小の電力を有する前記電池ユニットが選択される。 - 前記工程(a)は、
(a−1)前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成する工程と、
(a−2)前記電池ユニットの第一のスイッチを夫々オフにし、前記電池ユニットを検出して、前記電池ユニットの無負荷の電圧を生成する工程とをさらに含み、
前記測定パラメータは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧、前記電流、及び前記無負荷の電圧であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの内部抵抗であり、前記決定パラメータは以下の式(7)によって計算されることを特徴とする請求項3に記載の制御方法。
式中、
R1−Rnは前記電池ユニットの決定パラメータである前記電池ユニットの前記内部抵抗を表し、
V1−Vnは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
I1−Inは前記電池ユニットの前記電流を表し、
V1’−Vn’は前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
nは前記電池ユニットの数を表し、
工程(d−1)では、最小の内部抵抗を有する前記電池ユニットが選択され、
工程(d−2)では、最大の内部抵抗を有する前記電池ユニットが選択される。 - 電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置であって、
正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間において電気的に接続された複数の電池ユニットであって、前記電池ユニットの各々は、電池及び前記電池と直列に電気的に接続された第一のスイッチとを含む複数の電池ユニットと、
前記第一のスイッチ及び前記電池に電気的に接続された制御モジュールであって、前記制御モジュールは前記電池ユニットを検出して前記電池ユニットの測定パラメータを夫々生成し、前記電池ユニットの測定パラメータに従って前記電池ユニットの決定パラメータを夫々計算し、前記電池ユニットの前記決定パラメータの平均値を計算する制御モジュールとを含み、
前記制御モジュールはさらに、前記電池ユニットの動作状態に従って前記電池ユニットのうちの1つを選択し、前記選択された電池ユニットの前記決定パラメータと前記決定パラメータの平均値とに従って設定パラメータを計算し、前記設定パラメータに従って休止時間を設定し、前記休止時間の間前記選択された電池ユニットの前記第一のスイッチをオフにした後、前記選択された電池ユニットの前記第一のスイッチをオンにし、
前記動作状態は充電状態又は放電状態であることを特徴とする制御装置。 - 前記電池ユニットの各々は、
アノード及びカソードを有する第一の高電圧ダイオードであって、前記第一の高電圧ダイオードの前記カソードは前記正極に電気的に接続され、前記第一の高電圧ダイオードの前記アノードは前記第一のスイッチ及び前記電池を介して前記負極に電気的に接続される第一の高電圧ダイオードと、
第二のスイッチと、
アノード及びカソードを有する第二の高電圧ダイオードであって、前記第二の高電圧ダイオードの前記アノードは前記正極に電気的に接続され、前記第二の高電圧ダイオードの前記カソードは前記第二のスイッチを介して前記第一のスイッチ及び前記電池に接続されたノードに電気的に接続される第二の高電圧ダイオードとをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の制御装置。 - 前記第一のスイッチ及び前記第二のスイッチはリレー、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、又は金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項14に記載の制御装置。
- 前記電池ユニットが充電されている場合、前記制御モジュールは最大の残電力量を有する前記電池ユニットを選択し、
前記電池ユニットが放電されている場合、前記制御モジュールは最小の残電力量を有する前記電池ユニットを選択することを特徴とする請求項13から請求項16のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記電池ユニットの測定パラメータは前記電池ユニットの電圧であり、前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの前記測定パラメータに等しく、
前記制御モジュールは最大の電圧を有する前記電池ユニットを最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最小の電圧を有する前記電池ユニットを最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択することを特徴とする請求項17に記載の制御装置。 - 前記電池ユニットの前記測定パラメータは前記電池ユニットの電圧及び前記電池ユニットの電流であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの電力であり、
前記決定パラメータは以下の式(13)によって計算されることを特徴とする請求項17に記載の制御装置。
式中、
W1−Wnは前記電池ユニットの前記決定パラメータである前記電池ユニットの電力を表し、
V1−Vnは前記電池ユニットの前記電圧を表し、
I1−Inは前記電池ユニットの前記電流を表し、
nは前記電池ユニットの数を表し、
前記制御モジュールは最大の電力を有する前記電池ユニットを最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最小の電力を有する前記電池ユニットを最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択する。 - 前記制御モジュールはさらに、前記電池ユニットを検出して、前記電池ユニットの負荷時の電圧及び電流を生成し、又、前記電池ユニットの前記第一のスイッチを夫々オフにして前記電池ユニットを検出し、前記電池ユニットの無負荷の電圧を生成し、
前記測定パラメータは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧、前記電流、及び前記無負荷の電圧であり、
前記電池ユニットの前記決定パラメータは前記電池ユニットの内部抵抗であり、前記決定パラメータは以下の式(16)によって計算されることを特徴とする請求項17に記載の制御装置。
式中、
R1−Rnは前記電池ユニットの決定パラメータである前記電池ユニットの前記内部抵抗を表し、
V1−Vnは前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
I1−Inは前記電池ユニットの前記電流を表し、
V1’−Vn’は前記電池ユニットの前記負荷時の電圧を表し、
nは前記電池ユニットの数を表し、
前記制御モジュールは最小の内部抵抗を有する前記電池ユニットを最大の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択し、
前記制御モジュールは最大の内部抵抗を有する前記電池ユニットを最小の残電力量を有する前記電池ユニットとして選択する。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW105136189 | 2016-11-08 | ||
TW105136189A TWI624133B (zh) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Charge and discharge balance control device and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018078783A JP2018078783A (ja) | 2018-05-17 |
JP6368824B2 true JP6368824B2 (ja) | 2018-08-01 |
Family
ID=62065751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017107174A Active JP6368824B2 (ja) | 2016-11-08 | 2017-05-30 | 電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置及び制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10700533B2 (ja) |
JP (1) | JP6368824B2 (ja) |
TW (1) | TWI624133B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018221813A1 (de) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Überwachen und Steuern einer Batteriezelleneinheit |
JP2020171120A (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の充電方法 |
CN111619397A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-09-04 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种充电放电控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7196494B2 (en) * | 2003-10-17 | 2007-03-27 | Xantrex International | Method and apparatus for charging batteries in a system of batteries |
JP2009178040A (ja) | 2006-03-10 | 2009-08-06 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 電池群制御装置及び電池電源システム |
JP5008950B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2012-08-22 | パナソニック株式会社 | 充電システム、電池パック、及びその充電方法 |
KR101081255B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2011-11-08 | 한국과학기술원 | 전하 균일 장치 |
WO2011025937A2 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | High-efficiency battery equalization for charging and discharging |
TWI404963B (zh) | 2010-02-10 | 2013-08-11 | Chung Shan Inst Of Science | 電池模組檢測方法 |
TWI398660B (zh) | 2010-02-10 | 2013-06-11 | Chung Shan Inst Of Science | 電池模組檢測裝置及電池模組檢測方法 |
TW201218573A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-01 | Green Battery Technology Corp | Vehicle power system and power management method thereof |
WO2012119297A1 (en) * | 2011-03-05 | 2012-09-13 | Global Storage Group Llc | Electrical energy storage unit |
TW201318306A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-01 | Chung Shan Inst Of Science | 交替式電池管理系統 |
CN102545332B (zh) | 2012-01-10 | 2014-04-02 | 北京海博思创科技有限公司 | 单体电池电量均衡方法和系统 |
TWI463762B (zh) * | 2012-08-29 | 2014-12-01 | Nat Univ Chung Hsing | 組合電池之靜態電量平衡法 |
JP2016039728A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社デンソー | 蓄電池システムの制御装置 |
JP2016158333A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 三洋電機株式会社 | 電源システム |
-
2016
- 2016-11-08 TW TW105136189A patent/TWI624133B/zh active
-
2017
- 2017-05-05 US US15/587,813 patent/US10700533B2/en active Active
- 2017-05-30 JP JP2017107174A patent/JP6368824B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10700533B2 (en) | 2020-06-30 |
US20180131198A1 (en) | 2018-05-10 |
JP2018078783A (ja) | 2018-05-17 |
TWI624133B (zh) | 2018-05-11 |
TW201818632A (zh) | 2018-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9201118B2 (en) | Control system for a battery assembly and corresponding method of determining whether a battery assembly can be reused | |
US8319650B2 (en) | Apparatus and method for sensing leakage current of battery | |
US8902072B2 (en) | Apparatus and method for diagnosing abnormality in cell balancing circuit | |
JP5492291B2 (ja) | 二次電池の劣化診断方法、及び劣化診断装置 | |
JP6698599B2 (ja) | 地絡検出装置 | |
JP2007513594A5 (ja) | ||
JP6368824B2 (ja) | 電池ユニットを等しく充電及び放電する制御装置及び制御方法 | |
JP2010148353A5 (ja) | ||
JP5462046B2 (ja) | バッテリ状態監視回路及びバッテリ装置 | |
JP2019158539A (ja) | 電池監視装置 | |
KR20160085529A (ko) | 전기차량의 배터리 soh 추정 시스템 | |
JP2016176709A (ja) | 二次電池劣化検出システム、二次電池劣化検出方法 | |
KR20180044485A (ko) | 듀티 제어를 통한 효과적인 배터리 셀 밸런싱 방법 및 시스템 | |
KR20150131977A (ko) | 전지 잔량 예측 장치 및 배터리 팩 | |
JP2015109237A (ja) | 電池制御システム及び電池制御方法 | |
JP2015062325A (ja) | 二次電池保護回路、電池パック及び電子機器 | |
TWI586981B (zh) | 電池狀態監視電路以及電池裝置 | |
JP2014193060A (ja) | 電源装置 | |
KR20160043369A (ko) | 배터리 교체 시기 판단 시스템 및 방법 | |
US11177683B2 (en) | Overvoltage protection system using balancing resistor | |
JP5312491B2 (ja) | 電圧表示方法、電圧表示装置及びパック電池 | |
US10018678B2 (en) | Method and device for measuring a battery cell current | |
KR101508876B1 (ko) | 배터리 관리 장치 및 그 방법 | |
KR20200011014A (ko) | 배터리 제어 장치 및 배터리의 내부단락 검출 방법 | |
KR102277677B1 (ko) | 컨택터의 수명 예측 장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180523 |
|
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: 20180612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6368824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |