JP6958270B2 - 組電池の単電池間容量調整装置 - Google Patents
組電池の単電池間容量調整装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6958270B2 JP6958270B2 JP2017217913A JP2017217913A JP6958270B2 JP 6958270 B2 JP6958270 B2 JP 6958270B2 JP 2017217913 A JP2017217913 A JP 2017217913A JP 2017217913 A JP2017217913 A JP 2017217913A JP 6958270 B2 JP6958270 B2 JP 6958270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- capacity
- voltage
- cells
- battery
- 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
-
- 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)
Description
しかしながら、組電池の電力が使用される動作中においては各単電池の電圧が変動するため、特許文献1に記載された技術では、開放電圧を検出することができるときにしかセルバランスの調整を行うことができなかった。
しかしながら、特許文献2に記載された技術では、高電圧側のみ調整しており、また、設定電圧によって、同じ電圧幅(例えば、10mV)であっても、電池容量が異なってしまう場合があった。
しかしながら、特許文献3に記載された技術では、低電圧側のみ調整しており、また、下限電圧の付近では、単電池の容量が小さいため、セルバランス中に過放電になる場合、或いは、基準電圧が放電によって変動する場合があった。
しかしながら、特許文献4に記載された技術では、電圧のパラメータのみが用いられるため、調整後の容量が各単電池ごとにバラバラになる場合があった。
本発明の一態様は、複数の単電池が直列に接続された組電池であって、各々の前記単電池の容量が均一になるように調整する前記組電池の単電池間容量調整装置において、各々の前記単電池の開放電圧或いは動作電圧を測定する測定回路と、各々の前記単電池に並列に接続され、各々の前記単電池の充電電荷を放電する複数の放電回路と、前記測定回路により測定された各々の前記単電池の前記開放電圧或いは前記動作電圧に基づいて、各々の前記開放電圧或いは前記動作電圧により各々の前記単電池の充電率を制御する制御回路と、を備え、容量調整する開放電圧値或いは動作電圧値が、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である当該電圧値である、組電池の単電池間容量調整装置である。
本発明の一態様は、組電池の単電池間容量調整装置において、前記制御回路は、前記組電池の充電時、および、休止時に前記単電池の容量を制御する。
本発明の一態様は、複数の単電池が直列に接続された組電池であって、各々の前記単電池の容量が均一になるように調整する前記組電池の単電池間容量調整装置において、各々の前記単電池の開放電圧或いは動作電圧を測定する測定回路と、各々の前記単電池に並列に接続され、各々の前記単電池の充電電荷を放電する複数の放電回路と、前記測定回路により測定された各々の前記単電池の前記開放電圧或いは前記動作電圧に基づいて、各々の前記開放電圧或いは前記動作電圧により各々の前記単電池の充電率を制御する制御回路と、を備え、充電時に、前記単電池の充電終止電圧が、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である当該電圧値である、組電池の単電池間容量調整装置である。
本発明の一態様は、組電池の単電池間容量調整装置において、充電時に前記組電池を定電圧充電で充電する。
本発明の一態様は、組電池の単電池間容量調整装置において、一度、前記組電池を定電流定電圧で充電し、充電完了後に、放電終止電圧まで放電し、その後、<構成例2>のいずれかに係る方法で充電する。
本発明の一態様は、組電池の単電池間容量調整装置において、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量の値のみでなく、単電池動作電圧対単電池容量の値を充電側、放電側で別々に定義し、且つ、定電流充電或いは定電流放電のそれぞれについて複数のデータを定義した。
以下では、説明の便宜上、最小単位となる電池を単電池(セルとも呼ばれる。)と呼び、複数個の単電池を直列または並列に有するまとまりを電池グループと呼び、1以上の電池グループを有するまとまりを組電池(電池パックとも呼ばれる。)と呼ぶ。なお、組電池が1個の電池グループのみを有する場合には、組電池と電池グループとは同じものを表す。
図1は、本発明の一実施形態に係る組電池1の概略的な構成を示すブロック図である。
組電池1は、+端子A1と、−端子A2と、+端子A1と−端子A2との間に直列に接続された6個の単電池B1〜B6および電流検出抵抗31と、6個の抵抗R1〜R6と、6個のスイッチSW1〜SW6と、1個のモニターIC11と、リアルタイムクロック(RTC:Real Time Clock)12と、マイコン(マイクロコンピュータ)13を備える。本実施形態では、6個の単電池B1〜B6から電池部C1が構成されている。
また、本実施形態では、電流検出抵抗31、放電回路D1〜D6、モニターIC11、リアルタイムクロック12、マイコン13の機能により、組電池1の単電池間容量調整装置111が構成されている。単電池間容量調整装置111は、複数の単電池B1〜B6が直列に接続された組電池1において、各々の単電池B1〜B6の容量が均一になるように調整する。
また、6個の単電池B1〜B6のそれぞれについて、両端の線の間に、1個の抵抗R1〜R6および1個のスイッチSW1〜SW6が、それぞれの単電池B1〜B6に対して並列に接続されている。
それぞれのスイッチSW1〜SW6は、閉(オン)の状態と開(オフ)の状態とを切り替えることが可能であり、閉の状態(閉状態とも呼ぶ。)では導通し、開の状態(開状態とも呼ぶ。)では導通しない。
また、単電池B2については、当該単電池B2の両端がモニターIC11と接続されているとともに、当該単電池B2に対して並列に、1個の抵抗R2と1個のスイッチSW2とが直列に接続された回路が、接続されている。
ここで、隣接する単電池B1と単電池B2との間においては、モニターIC11と接続する線が共通化されて1本になっている。
また、以降の単電池B3〜B6についても同様である。なお、+端子A1と単電池B1との間においては、モニターIC11と接続する線は当該単電池B1に専用となっている。また、電流検出抵抗31と単電池B6との間においては、モニターIC11と接続する線は当該単電池B6に専用となっている。
本実施形態では、モニターIC11は、組電池1において、単電池B1〜B6の容量を調整することなどが可能である。
本実施形態では、電圧検出部51は、各々の単電池B1〜B6に関して所定の電圧を測定(検出)する測定回路131を備える。当該所定の電圧は、本実施形態では、各々の単電池B1〜B6の開放電圧或いは動作電圧の一方または両方である。
一例として、電圧検出部51は、6個の単電池B1〜B6に対して、電圧を検出する回路を共通に備える。電圧検出部51は、6個の単電池B1〜B6のうちの1個の単電池の両端に接続される2本の線の間の電圧を検出することで、当該単電池の単電池電圧を検出する。
ここで、電圧検出部51は、6個の単電池B1〜B6のうちの一方の端の単電池B1の+側に接続される線と、他方の端の単電池B6の−側に接続される線との間の電圧を検出することで、グループ電圧を検出する。
本実施形態では、バランス制御部53は、バランス制御回路151(制御回路の一例)を備える。バランス制御回路151は、マイコン13により制御されて、測定回路131により測定(検出)された各々の単電池B1〜B6の開放電圧或いは動作電圧に基づいて、各々の単電池B1〜B6の充電率を制御する。
一例として、本実施形態では、バランス制御部53は、6個の単電池B1〜B6のそれぞれについて、同じ時間だけ、放電させる。例えば、モニターIC11は、奇数番目の単電池(単電池B1、B3、B5)の放電と、偶数番目の単電池(単電池B2、B4、B6)の放電を、別々に異なるタイミングで行う場合、それぞれについて、同じ時間だけ、放電させる。
ただし、同じ規格であっても、一般に、個体差は生じ得る。
なお、これらのそれぞれは、実用上で支障が無ければ、違う規格のものが含まれてもよい。
なお、本実施形態では、単電池B1〜B6の総数が6個であるが、他の数であってもよい。
また、本実施形態では、6個の単電池のグループ(電池グループ)としたが、他の数の単電池のグループが用いられてもよい。
A/D変換部71は、電圧検出部51から出力された電圧の信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換し、変換されたデジタル信号(電圧の値を示すデジタル信号)をバッテリ制御部72に出力する。
また、A/D変換部71は、電流検出回路52から出力された電流の信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換し、変換されたデジタル信号(電流の値を示すデジタル信号)をバッテリ制御部72に出力する。
なお、制御部54により他の制御が行われてもよい。
一例として、モニターIC11では、制御部54がマイコン13との間で通信を行って、マイコン13からの指示などの情報を電圧検出部51、電流検出回路52、バランス制御部53に通知すること、および、電圧検出部51、電流検出回路52、バランス制御部53からの情報をマイコン13に通知することを行ってもよい。他の例として、モニターIC11では、電圧検出部51、電流検出回路52、バランス制御部53、制御部54のそれぞれがマイコン13との間で通信を行ってもよい。
本実施形態では、リアルタイムクロック12は、計時された時刻を示す情報(時刻情報とも呼ぶ。)をマイコン13に送信する。
また、マイコン13は、リアルタイムクロック12との間で通信を行い、リアルタイムクロック12から送信された時刻情報を受信する。そして、マイコン13は、リアルタイムクロック12から受信された時刻情報に基づいて、所定時間における電流の積算値などを求める際に、時間(例えば、当該所定時間)の計時を行う。
本実施形態では、制御回路171は、例えば、モニターIC11におけるバランス制御部53のバランス制御回路151を制御することで、測定回路131により測定(検出)された各々の単電池B1〜B6の開放電圧或いは動作電圧に基づいて、各々の開放電圧或いは動作電圧により各々の単電池B1〜B6の充電率を制御する。
また、記憶部172には、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量の情報が記憶されている。単電池開放電圧対単電池容量は、単電池B1〜B6の開放電圧と単電池容量との対応関係を表し、また、単電池動作電圧対単電池容量は、単電池B1〜B6の動作電圧と単電池容量との対応関係を表す。ここで、単電池B1〜B6の開放電圧が処理に使用される場合には、少なくとも、単電池開放電圧対単電池容量の情報が記憶部172に記憶されて使用可能とされる。同様に、単電池B1〜B6の動作電圧が処理に使用される場合には、少なくとも、単電池動作電圧対単電池容量の情報が記憶部172に記憶されて使用可能とされる。
通常、複数の単電池B1〜B6の容量を揃えるためには、単位電圧当たりの容量が小さいときに単電池B1〜B6の容量をバランスさせた方が、単電池B1〜B6の間の容量差を小さくすることができる。
ここで、一般的に、単電池(単位電池)の容量が充電率(SOC)換算で2%以上ずれると、電圧が高い単電池(セル)の劣化が進むことが知られており(例えば、特許文献5の段落0120〜0121参照。)、これに鑑みると、単電池の総容量に対して1%以下の単位容量値を調整することができる単電池電圧を求め、その電圧の範囲で該当する単電池を放電することが好ましいと考えられる。
ここで、10mVに換算したときの容量とは、電圧の変化量が10mVであるときにおける容量の変化量である。
ここで、組電池1の状態としては、充電時の状態、放電時の状態、休止時の状態があり、本実施形態では、制御回路171は、放電時以外のタイミングで容量調整する。
このような複数のデータとしては、例えば、開放電圧であるか動作電圧であるかという要素が異なるデータ、充電であるか放電であるかという要素が異なるデータ、電池B1〜B6の材料という要素が異なるデータ、Cの値という要素が異なるデータ、或いは、これらのような2以上の要素が異なるデータなどが用いられてもよい。
以下では、説明の便宜上、開放電圧と動作電圧についてまとめて説明するが、これらを別々に測定して、別々のデータとして記憶されて使用されてもよい。
図2および図3には、Li1+x(Ni0.5Co0.2Mn0.3)1−xO2(1≧x≧0)(本明細書において、「NCM523」と呼ぶ。)の特性を示してある。
図2は、本発明の一実施形態に係る材料別(NCM523)の充電容量の特性を示す図である。図2の例は、充電レートが0.5Cであるときの特性である。
図2に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1011と、単電池10mV当たりの容量の特性1012と、これらから求められる閾値1013を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1011における最大値(3600mAh)に対して1%の値(36mAh)を閾値1013とする。
そして、制御回路171は、充電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1012が閾値1013未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図3に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1021と、単電池10mV当たりの容量の特性1022と、これらから求められる閾値1023を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1021における最大値(4100mAh)に対して1%の値(41mAh)を閾値1023とする。
そして、制御回路171は、放電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1022が閾値1023未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図4は、本発明の一実施形態に係る材料別(NCM811)の充電容量の特性を示す図である。図4の例は、充電レートが0.5Cであるときの特性である。
図4に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1111と、単電池10mV当たりの容量の特性1112と、これらから求められる閾値1113を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1111における最大値(3600mAh)に対して1%の値(36mAh)を閾値1113とする。
そして、制御回路171は、充電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1112が閾値1113未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図5に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1121と、単電池10mV当たりの容量の特性1122と、これらから求められる閾値1123を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1121における最大値(4000mAh)に対して1%の値(40mAh)を閾値1123とする。
そして、制御回路171は、放電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1122が閾値1123未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図6は、本発明の一実施形態に係る材料別(NCM622)の充電容量の特性を示す図である。図6の例は、充電レートが0.5Cであるときの特性である。
図6に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1211と、単電池10mV当たりの容量の特性1212と、これらから求められる閾値1213を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1211における最大値(3800mAh)に対して1%の値(38mAh)を閾値1213とする。
そして、制御回路171は、充電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1212が閾値1213未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図7に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1221と、単電池10mV当たりの容量の特性1222と、これらから求められる閾値1223を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1221における最大値(4200mAh)に対して1%の値(42mAh)を閾値1223とする。
そして、制御回路171は、放電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1222が閾値1223未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図8は、本発明の一実施形態に係る材料別(LCO)の充電容量の特性を示す図である。図8の例は、充電レートが1Cであるときの特性である。
図8に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1311と、単電池10mV当たりの容量の特性1312と、これらから求められる閾値1313を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1311における最大値(4000mAh)に対して1%の値(40mAh)を閾値1313とする。
そして、制御回路171は、充電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1312が閾値1313未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図9に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1321と、単電池10mV当たりの容量の特性1322と、これらから求められる閾値1323を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1321における最大値(4300mAh)に対して1%の値(43mAh)を閾値1323とする。
そして、制御回路171は、放電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1322が閾値1323未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図10は、本発明の一実施形態に係る材料別(NCA)の充電容量の特性を示す図である。図10の例は、充電レートが1Cであるときの特性である。
図10に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1411と、単電池10mV当たりの容量の特性1412と、これらから求められる閾値1413を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1411における最大値(3600mAh)に対して1%の値(36mAh)を閾値1413とする。
そして、制御回路171は、充電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1412が閾値1413未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
図11に示されるグラフにおいて、横軸は、単電池B1〜B6の電圧を表す。左側の縦軸は、単電池容量(mAh)を表す。右側の縦軸は、単電池10mV当たりの容量(mAh)を表す。
当該グラフには、単電池容量の特性1421と、単電池10mV当たりの容量の特性1422と、これらから求められる閾値1423を示してある。
本実施形態では、単電池容量の特性1421における最大値(3800mAh)に対して1%の値(38mAh)を閾値1423とする。
そして、制御回路171は、放電時に、単電池10mV当たりの容量の特性1422が閾値1423未満である電圧値(本実施形態では、開放電圧値或いは動作電圧値)の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する。
(ステップS1)
制御回路171は、バランス制御のためのパラメーターを設定する。当該パラメーターとしては、例えば、単電池B1〜B6の材料に関する値、予め記憶された測定結果に基づく閾値などであってもよい。次に、ステップS2の処理へ移行する。
制御回路171は、モニターIC11における電圧検出部51を制御することで、電圧検出部51の測定回路131により単電池B1〜B6に関する所定の電圧を測定(検出)する。当該所定の電圧は、例えば、開放電圧、或いは、動作電圧である。次に、ステップS3の処理へ移行する。
制御回路171は、モニターIC11における電圧検出部51により検出された電圧の情報を取得し、当該電圧の情報に基づいて、バランス制御を実行する条件を満たすか否かを判定する。当該条件としては、単電池10mV当たりの容量が所定の閾値未満である電圧の範囲でバランス制御を行う、という条件が含まれ、また、他の条件が含まれてもよい。
ここで、制御回路171は、バランス制御を実行する条件が満たされた場合には、ステップS4の処理へ移行する。一方、制御回路171は、バランス制御を実行する条件が満たされていない場合には、ステップS3の処理を繰り返して行う。
(ステップS4)
制御回路171は、モニターIC11のバランス制御部53を制御することで、バランス制御部53のバランス制御回路151により、単電池B1〜B6の充電率を制御することを実行する。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である電圧値の範囲で、単電池B1〜B6の容量を調整する回路を動作させることにより、電池容量のバラツキを小さくすることが可能である。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、一般に放電時に開放電圧を予測することは難しいことから、充電時と休止時に容量調整を行うことで、容量調整を容易に行うことができる。
ここで、単電池B1〜B6の容量の制御は、例えば、組電池1の充電時と、組電池1の充放電の休止時とのうち、任意の一方のみで行われてもよく、或いは、両方で行われてもよい。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、複数のデータを切り替えて使用することで、様々な状況に適したデータを使用して、容量調整することが可能である。
例えば、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、充電側と放電側とで放電特性が異なることから、充電レート(充電電流)と放電レート(放電電流)とで複数のデータを有しておき、充電と放電のそれぞれに対応してそれぞれのデータを使用すると効果的である。
本実施形態では、第1実施形態において、さらなる特徴を有する。
本実施形態では、第1実施形態とは相違する点について説明し、同様な点については説明を省略或いは簡易化する。
また、本実施形態では、説明の便宜上、第1実施形態で使用された符号(図に示される参照符号)と同じ符号を用いて説明する。
本実施形態では、充電時に、単電池B1〜B6の充電終止電圧を、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である電圧値に設定した。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、単電池B1〜B6の電圧を適正な値に保持しながら容量調整することが可能である。
一例として、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、マイコン13における制御回路171は、充電時の充電終止電圧を、組電池1の容量を調整する単電池B1〜B6の開放電圧に設定する。これにより、マイコン13における制御回路171は、単電池B1〜B6の電圧が過電圧或いは不足電圧(電圧が低下した状態)にならないようにして容量調整することが可能である。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、定電圧充電に限定することで、バランス制御を容易に行うことができる。
本実施形態では、第1実施形態或いは第2実施形態において、さらなる特徴を有する。
本実施形態では、第1実施形態或いは第2実施形態とは相違する点について説明し、同様な点については説明を省略或いは簡易化する。
また、本実施形態では、説明の便宜上、第1実施形態で使用された符号(図に示される参照符号)と同じ符号を用いて説明する。
本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、すべての単電池B1〜B6を一度充電した後に放電させ、その後、再充電する。例えば、マイコン13における制御回路171は、一度、組電池1を定電流定電圧で充電し、その充電が完了した後(充電完了後)に、放電終止電圧まで放電し、その後、再充電を行う。
当該再充電において、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、例えば、充電時に、単電池B1〜B6の充電終止電圧が、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である当該電圧値である、方法を行ってもよい。さらに、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、例えば、充電時に組電池1を定電圧充電で充電する、方法を行ってもよい。
したがって、本実施形態に係る組電池1の単電池間容量調整装置111では、組電池1がどのような充電状態に置かれているかが不明である場合においても、いったん充電と放電を行って、再び充電を行うことで、適切なバランス制御を行うことができる。
なお、以上に示した実施形態に係る各装置(例えば、制御回路171など)の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体(記憶媒体)に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)或いは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、記録媒体としては、例えば、一時的にデータを記録する記録媒体であってもよい。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)或いは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (6)
- 複数の単電池が直列に接続された組電池であって、各々の前記単電池の容量が均一になるように調整する前記組電池の単電池間容量調整装置において、
各々の前記単電池の開放電圧或いは動作電圧を測定する測定回路と、
各々の前記単電池に並列に接続され、各々の前記単電池の充電電荷を放電する複数の放電回路と、
前記測定回路により測定された各々の前記単電池の前記開放電圧或いは前記動作電圧に基づいて、各々の前記開放電圧或いは前記動作電圧により各々の前記単電池の充電率を制御する制御回路と、を備え、
容量調整する開放電圧値或いは動作電圧値が、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である当該電圧値である、
組電池の単電池間容量調整装置。 - 前記制御回路は、前記組電池の充電時、および、休止時に前記単電池の容量を制御する、
請求項1に記載の組電池の単電池間容量調整装置。 - 複数の単電池が直列に接続された組電池であって、各々の前記単電池の容量が均一になるように調整する前記組電池の単電池間容量調整装置において、
各々の前記単電池の開放電圧或いは動作電圧を測定する測定回路と、
各々の前記単電池に並列に接続され、各々の前記単電池の充電電荷を放電する複数の放電回路と、
前記測定回路により測定された各々の前記単電池の前記開放電圧或いは前記動作電圧に基づいて、各々の前記開放電圧或いは前記動作電圧により各々の前記単電池の充電率を制御する制御回路と、を備え、
充電時に、前記単電池の充電終止電圧が、予め測定された単電池開放電圧対単電池容量或いは単電池動作電圧対単電池容量で求められた電圧値であって、10mVに換算したときの容量が単電池容量の1%未満である当該電圧値である、
組電池の単電池間容量調整装置。 - 充電時に前記組電池を定電圧充電で充電する、
請求項3に記載の組電池の単電池間容量調整装置。 - 一度、前記組電池を定電流定電圧で充電し、
充電完了後に、放電終止電圧まで放電し、
その後、改めて充電する、
請求項3または請求項4のいずれか1項に記載の組電池の単電池間容量調整装置。 - 予め測定された単電池開放電圧対単電池容量の値のみでなく、単電池動作電圧対単電池容量の値を充電側、放電側で別々に定義し、且つ、定電流充電或いは定電流放電のそれぞれについて複数のデータを定義した、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の組電池の単電池間容量調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017217913A JP6958270B2 (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 組電池の単電池間容量調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017217913A JP6958270B2 (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 組電池の単電池間容量調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019092245A JP2019092245A (ja) | 2019-06-13 |
JP6958270B2 true JP6958270B2 (ja) | 2021-11-02 |
Family
ID=66837540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017217913A Active JP6958270B2 (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 組電池の単電池間容量調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6958270B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3475992B2 (ja) * | 1997-03-28 | 2003-12-10 | 三菱自動車工業株式会社 | 組電池の充電装置 |
JP3767300B2 (ja) * | 2000-02-15 | 2006-04-19 | 新神戸電機株式会社 | 組電池制御装置、モジュール電池ユニット及びモジュール電池 |
JP6428107B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-11-28 | 株式会社村田製作所 | 蓄電装置、電子機器、電動車両および電力システム |
-
2017
- 2017-11-13 JP JP2017217913A patent/JP6958270B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019092245A (ja) | 2019-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101256079B1 (ko) | 배터리 팩의 밸런싱 방법 및 밸런싱 시스템 | |
US11742531B2 (en) | Charging method, electronic apparatus, and storage medium | |
US10553913B2 (en) | Battery apparatus, charging control apparatus, and charging control method | |
US10873201B2 (en) | Battery management apparatus and method for protecting a lithium iron phosphate cell from over-voltage using the same | |
US8476869B2 (en) | Battery voltage equalizer circuit and method for using the same | |
JP4967162B2 (ja) | 二次電池パック | |
KR101084828B1 (ko) | 배터리팩의 충전제어방법 | |
US9780592B2 (en) | Battery pack for selectively setting a high capacity mode having a high charge capacity until a full charge of a secondary battery | |
JP2021500700A (ja) | バッテリー管理装置、バッテリー管理方法、バッテリーパック及び電気車両 | |
US10910847B2 (en) | Active cell balancing in batteries using switch mode dividers | |
JP4512062B2 (ja) | 複数のリチウムイオン二次電池を直列接続した組電池の電圧バランス調整法 | |
JP2007336782A (ja) | 電池管理システム及び電池管理方法 | |
JP2023524645A (ja) | バッテリー管理装置及び方法 | |
US11303147B2 (en) | Battery device and control method thereof | |
KR102564716B1 (ko) | 과방전으로부터 배터리를 보호하기 위한 배터리 관리 시스템과 방법 | |
KR102055510B1 (ko) | 적응적 배터리 충전 제어 방법 및 배터리 충전장치 | |
JP5165405B2 (ja) | 充電制御回路、電池パック、及び充電システム | |
KR102592332B1 (ko) | 배터리 관리 시스템, 배터리 팩 및 배터리 충전 방법 | |
JP6958270B2 (ja) | 組電池の単電池間容量調整装置 | |
JP5489779B2 (ja) | リチウムイオン組電池の充電システムおよび充電方法 | |
KR102008518B1 (ko) | 멀티 셀 충전 시스템 | |
JP2019193349A (ja) | 充電方法 | |
JPH1174001A (ja) | 鉛蓄電池の充電方法 | |
JP7359350B2 (ja) | 電池電力算出装置および方法 | |
JP6647662B1 (ja) | 電池パックユニット及びセルバランス調整方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210525 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210622 |
|
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: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6958270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |