JP6445828B2 - バッテリーパック、バッテリーパックを備えるエネルギー保存システム、バッテリーパックの充電方法 - Google Patents
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Description
If(minCV<CV1 or minT<T1) then MCCV=0
else if(minCV<CV2 or minT<T2) then MCCV=MCCV1a
else if(minT<T3) then MCCV=MCCV2b
else if(minT<T4) then MCCV=MCCV2c
else MCCV=MCCV2d
図6を参照すれば、本実施形態によるエネルギー保存システム1は、発電システム2、系統3と連係して負荷4に電力を供給する。エネルギー保存システム1は、電力を保存するバッテリーシステム20及び電力変換システム(Power Conversion System、以下‘PCS’と称する)10を備える。PCS10は、発電システム2、系統3、及び/またはバッテリーシステム20から提供される電力を好適な形態の電力に変換し、負荷4、バッテリーシステム20及び/または系統3に供給する。
2:発電システム
3:系統
4:負荷
10:PCS
11:電力変換部
12:DCリンク部
13:インバータ
14:コンバータ
15:統合制御器
20:バッテリーシステム
21:バッテリー
22:バッテリー管理部
30:第1スイッチ
40:第2スイッチ
100、100a:バッテリーパック
110:バッテリー
111:バッテリーセル
112:温度センサー
120:セル電圧測定部
130:温度測定部
140:制御部
145:電流制限部
150:充電装置
200:BMS
201:バッテリーラック
210:トレイ
211:バッテリーモジュール
212:トレイBMS
220:バスライン
230:ラック保護回路
Claims (13)
- バッテリーパックであって、
少なくとも一つのバッテリーセルを備えるバッテリーと、
前記バッテリーの温度を感知する少なくとも一つの温度センサーと、
前記少なくとも一つのバッテリーセルのセル電圧を測定し、少なくとも一つのセル電圧値を含むセル電圧データを生成するセル電圧測定部と、
前記少なくとも一つの温度センサーに接続され、前記少なくとも一つの温度センサーによって感知された前記バッテリーの温度に対応する少なくとも一つの温度値を含む温度データを生成する温度測定部と、
前記セル電圧データ及び前記温度データに基づいて前記バッテリーを充電するための充電電流の第1最大充電電流値を定める制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1最大充電電流値を、前記バッテリーパックに前記充電電流を供給する充電装置に送信するように構成され、少なくとも二つの温度値から最小温度値を定め、温度値と最大充電電流値との関係を定義する第2関係データに基づいて、前記最小温度値に対応する最大充電電流値を第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が第1温度しきい値より小さな場合、第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2温度しきい値より大きい場合、前記第1値より大きい第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値より大きく、かつ前記第2温度しきい値より小さな場合、前記温度値の上昇によって前記第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記温度値の下降によって前記第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記第3最大充電電流値に基づいて前記第1最大充電電流値を定め、
前記充電装置は、前記バッテリーパックに供給される前記充電電流が前記第1最大充電電流値より小さな値を持つように、前記充電電流を制御することを特徴とする、バッテリーパック。 - 前記制御部は、前記少なくとも一つのセル電圧値に基づいて第2最大充電電流値を定め、前記第2最大充電電流値に基づいて前記第1最大充電電流値を定めることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーパック。
- 前記制御部は、前記少なくとも二つのセル電圧値から最小セル電圧値を定め、セル電圧値と最大充電電流値との関係を定義する第1関係データに基づいて、前記最小セル電圧値に対応する最大充電電流値を前記第2最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項2に記載のバッテリーパック。
- 前記制御部は、前記最小セル電圧値が第1セル電圧しきい値より小さな場合、第1値を前記第2最大充電電流値と定め、前記最小セル電圧値が、前記第1セル電圧しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2セル電圧しきい値より大きい場合、前記第1値より大きい第2値を前記第2最大充電電流値と定め、前記最小セル電圧値が前記第1セル電圧しきい値より大きく、かつ前記第2セル電圧しきい値より小さな場合、前記最小セル電圧値の上昇または下降によって、前記第1値または前記第2値を前記第2最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリーパック。
- 前記制御部は、前記最小セル電圧値が第1セル電圧しきい値より小さくなるように既定の時区間の間に維持される場合、第1値を前記第2最大充電電流値と定め、前記最小セル電圧値が前記第1セル電圧しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2セル電圧しきい値より大きくなるように前記既定の時区間の間に維持される場合、前記第1値より大きい第2値を前記第2最大充電電流値と定め、前記最小セル電圧値が前記第1セル電圧しきい値より大きく、かつ前記第2セル電圧しきい値より小さくなるように前記既定の時区間の間に維持される場合、前記最小セル電圧値の上昇または下降によって前記第1値または前記第2値を前記第2最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリーパック。
- 前記制御部は、前記最小温度値が第1温度しきい値より小さくなるように既定の時区間の間に維持される場合、第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2温度しきい値より大きくなるように前記既定の時区間の間に維持される場合、前記第1値より大きい第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値より大きく、かつ前記第2温度しきい値より小さくなるように前記既定の時区間の間に維持される場合、前記温度値の上昇または下降によって前記第1値または前記第2値を前記第3最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーパック。
- 前記制御部は、前記少なくとも一つのセル電圧値に基づいて第2最大充電電流値を定め、前記少なくとも二つの温度値に基づいて前記第3最大充電電流値を定め、前記第2最大充電電流値と前記第3最大充電電流値のうち小さな値で前記第1最大充電電流値を定めることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーパック。
- 少なくとも一つのバッテリーセルを備えるバッテリー、及び前記バッテリーの充電及び放電を制御するバッテリー管理部を備えるバッテリーシステムと、
発電システム、系統、負荷及び前記バッテリーシステムの間で電力を変換する電力変換装置、及び前記電力変換装置を制御する統合制御器を備える電力変換システムと、
を備え、
前記バッテリー管理部は、
前記少なくとも一つのバッテリーセルのセル電圧を測定し、少なくとも一つのセル電圧値を含むセル電圧データを生成するセル電圧測定部と、
前記バッテリー内の少なくとも一つの温度センサーによって感知される前記バッテリーの温度に対応する、少なくとも一つの温度値を含む温度データを生成する温度測定部と、
前記セル電圧データ及び前記温度データに基づいて前記バッテリーを充電するための充電電流の第1最大充電電流値を定め、前記第1最大充電電流値を前記統合制御器に伝送する制御部と、
を備え、
前記制御部は、少なくとも二つの温度値から最小温度値を定め、温度値と最大充電電流値との関係を定義する第2関係データに基づいて、前記最小温度値に対応する最大充電電流値を第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が第1温度しきい値より小さな場合、第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2温度しきい値より大きい場合、前記第1値より大きい第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値より大きく、かつ前記第2温度しきい値より小さな場合、前記温度値の上昇によって前記第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記温度値の下降によって前記第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記第3最大充電電流値に基づいて前記第1最大充電電流値を定め、
前記統合制御器は、前記バッテリー管理部から前記第1最大充電電流値を受信し、前記電力変換装置が前記第1最大充電電流値より小さな値の前記充電電流を前記バッテリーシステムに供給するように、前記電力変換装置を制御することを特徴とする、エネルギー保存システム。 - 前記制御部は、前記少なくとも一つのセル電圧値に基づいて第2最大充電電流値を定め、前記第2最大充電電流値と前記第3最大充電電流値のうち小さな値で前記第1最大充電電流値を定めることを特徴とする、請求項8に記載のエネルギー保存システム。
- 前記制御部は、前記少なくとも二つのセル電圧値から最小セル電圧値を定め、セル電圧値と最大充電電流値との関係を定義する第1関係データに基づいて、前記最小セル電圧値に対応する最大充電電流値を前記第2最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項9に記載のエネルギー保存システム。
- 前記制御部は、前記少なくとも二つの温度値から最小温度値を定め、温度値と最大充電電流値との関係を定義する第2関係データに基づいて、前記最小温度値に対応する最大充電電流値を前記第3最大充電電流値と定めることを特徴とする、請求項9に記載のエネルギー保存システム。
- 少なくとも一つのバッテリーセルを備えるバッテリーを備えるバッテリーパックを充電する方法であって、
前記少なくとも一つのバッテリーセルのセル電圧を測定する段階と、
前記セル電圧に対応する少なくとも一つのセル電圧値を含むセル電圧データを生成する段階と、
少なくとも一つの温度センサーによって測定される前記バッテリーの温度に対応する少なくとも一つの温度値を含む温度データを生成する段階と、
前記セル電圧データ及び前記温度データに基づいて、前記バッテリーを充電するための充電電流の第1最大充電電流値を定める段階と、
前記第1最大充電電流値を前記バッテリーパックに接続された充電装置に伝送する段階と、
少なくとも二つの温度値から最小温度値を定め、温度値と最大充電電流値との関係を定義する第2関係データに基づいて、前記最小温度値に対応する最大充電電流値を第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が第1温度しきい値より小さな場合、第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値よりヒステリシスマージンほど大きい第2温度しきい値より大きい場合、前記第1値より大きい第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記最小温度値が前記第1温度しきい値より大きく、かつ前記第2温度しきい値より小さな場合、前記温度値の上昇によって前記第2値を前記第3最大充電電流値と定め、前記温度値の下降によって前記第1値を前記第3最大充電電流値と定め、前記第3最大充電電流値に基づいて前記第1最大充電電流値を定める段階と、
前記充電装置から、前記第1最大充電電流値より小さな値を持つ前記充電電流を供給される段階と、
を含む、バッテリーパックの充電方法。 - 前記第1最大充電電流値を定める段階は、
前記少なくとも一つのセル電圧値に基づいて第2最大充電電流値を定める段階と、
前記第2最大充電電流値と前記第3最大充電電流値のうち小さな値で前記第1最大充電電流値を定める段階と、
を含むことを特徴とする、請求項12に記載のバッテリーパックの充電方法。
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