JPWO2013061461A1 - バッテリシステム - Google Patents
バッテリシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2013061461A1 JPWO2013061461A1 JP2013540592A JP2013540592A JPWO2013061461A1 JP WO2013061461 A1 JPWO2013061461 A1 JP WO2013061461A1 JP 2013540592 A JP2013540592 A JP 2013540592A JP 2013540592 A JP2013540592 A JP 2013540592A JP WO2013061461 A1 JPWO2013061461 A1 JP WO2013061461A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- converter
- cell
- voltage
- charging
- 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
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
- B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
-
- 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
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass 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
- H02J7/0013—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
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/92—Hybrid vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
-
- 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
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- 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
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1によるバッテリシステムにおける構成の一例を示す説明図、図2は、図1のバッテリシステムに設けられた電池監視AFEにおける構成の一例を示す説明図、図3は、充電時におけるバッテリセルの電力減少するメカニズムの説明図、図4は、放電(使用)時におけるバッテリセルの電力減少するメカニズムの説明図、図5は、図1のバッテリシステムに設けられたバランス回路における原理を示す説明図、図6は、図5に示したバランス回路における変形例を示した説明図、図7は、図6に示したバランス回路における他の変形例を示した説明図、図8は、図6のバランス回路の他の変形例を示した説明図、図9は、図1のバッテリシステムに設けられたバランス回路の具体的な回路構成の一例を示す説明図、図10は、図9のバランス回路に設けられたDCコンバータにおける一例を示す説明図、図11は、図9のバランス回路に設けられたパルス電圧発生回路における一例を示す説明図、図12は、図9バランス回路に設けられたDC降圧コンバータにおける構成の一例を示す説明図、図13は、図9のDCコンバータと図11のパルス電圧発生回路の一部とを示した概略図、図14は、図13における各部信号のタイミングチャートである。
本実施の形態の概要は、複数の二次電池セル(バッテリセル2a)を直列に接続して構成されたバッテリ(バッテリ2)と、該バッテリの充放電を制御するバッテリ制御部(バランス回路4、MCU5、電池監視AFE6)とを有したバッテリシステム(バッテリシステム1)に適用される。
本実施の形態1において、バッテリシステム1は、例えば、EVやHEVなどの自動車に搭載される電源システムである。バッテリシステム1は、図1に示すように、バッテリ2、電池制御部3、およびバランス回路4から構成されている。
図2は、電池監視AFE6における構成の一例を示す説明図である。
バッテリシステム1における動作例について説明する。
バッテリセルのセル電圧を揃える(セルバランス)理由について説明する。
図5は、バッテリシステム1に設けられたバランス回路4における原理を示す説明図である。
図9は、バランス回路4の具体的な回路構成の一例を示す説明図である。
DC降圧コンバータ32は、図12に示したように、フォーワードコンバータからなる。制御端子REMOTEを介してMCU5からの制御信号が入力されると、PWM制御部34が動作を行い、PWM信号が出力される。PWM信号に基づいて、トランジスタT6がオン(導通)すると、ダイオードD8に順方向バイアスがかかり、電流がインダクタL3に向かって流れ、該インダクタL3、C2に電気エネルギが蓄積されると同時にVCCに負荷電流を供給する。
以下、DCコンバータ30の動作について、図13の説明図、および図14のタイミングチャートを用いて説明する。
図15は、本発明の実施の形態2によるバランス回路に設けられたDCコンバータの一例を示す説明図である。
図16は、本発明の実施の形態3によるバランス回路に設けられたDCコンバータの構成の一例を示す説明図である。
図17は、本発明の実施の形態4によるバッテリシステムの具体的な回路構成の一例を示す説明図、図18は、図17の変形例を示す説明図である。
本実施の形態4では、バッテリシステム1の具体的な回路構成の一例を図17に示す。基本的な構成は、前記実施の形態1の図1と同様であるので、図17に示すバッテリシステム1の特徴的な点のみを以下に挙げる。
図18は、本発明の実施の形態5によるバッテリシステムの具体的な回路構成の一例を示す説明図である。
本実施の形態の概要は、複数の二次電池セル(バッテリセル2a)を直列に接続して構成されたバッテリ(バッテリ2)と、該バッテリの充放電を制御するバッテリ制御部(バランス回路4、MCU5、電池監視AFE6)とを有するバッテリシステム(バッテリシステム1)に適用される。
2 バッテリ
2a バッテリセル
2b バッテリセル組
3 電池制御部
4 バランス回路
5 MCU
6 電池監視AFE
7 モータ制御部
8 DC電源
9 ECU
10 CANトランシーバ/レシーバ
11 CANトランシーバ/レシーバ
12 SPI
13 CPU
14 CANインタフェース
15 メモリ
16 アナログマルチプレクサ
17 A/D変換器
18 SPI
19 SPI
20 レジスタ群
21 レベルシフタ
22 レベルシフタ
23 放電制御部
23a 充電制御信号出力部
24 レギュレータ
25 DCコンバータ
26 スイッチング素子
27 トランス
27a トランス
28 DC/ACコンバータ
29 DC/DCコンバータ
30 DCコンバータ
31 パルス電圧発生部
31a パルス電圧発生回路
31b パルス信号発生回路
32 DC降圧コンバータ
33 トランス
34 PWM制御部
35 トランス
M モータ
Bc CANバス
OP1 オペアンプ
C1 コンデンサC2
D1 ダイオード D2D3D6D8D10
L1 インダクタ
L2 可飽和インダクタ
L3 インダクタ
REG レジスタ
R1〜R6 抵抗
R20 抵抗
Rr 抵抗
T1〜T3 トランジスタ
T6〜T10 トランジスタ
T20〜T23 トランジスタ
CE1〜CE4 バッテリセル
B1 バッファ
PC1 フォトカプラ
PC2 フォトカプラ
INV1 インバータ
ZD1 ツェナーダイオード
DI デジタルアソレータ
Claims (16)
- 複数の二次電池セルを直列に接続して構成されたバッテリと、前記バッテリの充放電を制御するバッテリ制御部とを有するバッテリシステムであって、
前記バッテリ制御部は、
前記二次電池セルを監視する電池監視部と、
前記バッテリのセルバランス制御を行うセルバランス回路とを有し、
前記セルバランス回路は、
前記バッテリから供給される第1の電源電圧を降圧した第2の電源電圧が供給され、前記第2の電源電圧から任意の周期のパルス信号を生成するパルス発生回路と、
前記二次電池セルにそれぞれ接続され、前記パルス発生回路が生成したパルス信号に基づいて、前記二次電池セルに充電する充電電圧を生成する第1のDCコンバータとを有し、
前記電池監視部は、
充電を行う二次電池セルを選択する充電制御信号に基づいて、充電を行う前記二次電池セルを特定し、前記二次電池セルが接続されている第1のDCコンバータに対して動作制御信号を出力し、
前記第1のDCコンバータは、
前記動作制御信号に基づいて動作し、前記二次電池セルに充電することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項1記載のバッテリシステムにおいて、
前記第1のDCコンバータは、
可飽和インダクタを有し、前記可飽和インダクタによってスイッチング用のトランジスタの動作制御を行うことにより、前記二次電池セルを充電する電圧を生成するマグアンプ式のフォーワードコンバータからなることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項1記載のバッテリシステムにおいて、
前記第1のDCコンバータは、
可飽和インダクタを有し、前記可飽和インダクタによってスイッチング用のトランジスタの動作制御を行うことにより、前記二次電池セルを充電する電圧を生成するマグアンプ式のフライバックコンバータからなることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項1記載のバッテリシステムにおいて、
前記パルス発生回路は、
スイッチング信号に基づいて、スイッチングを行うスイッチング素子と、
一次巻き線側に接続された前記スイッチング素子のオン/オフ動作に伴い、二次巻き線側にエネルギを伝達し、前記パルス信号を発生させるトランスとを有し、
前記トランスは、
前記第1のDCコンバータと同じ数の二次巻き線を有することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項1記載のバッテリシステムにおいて、
さらに、前記バッテリから供給される第1の電源電圧を降圧し、前記パルス発生回路に供給する第2の電源電圧を生成する第2のコンバータを有することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項1項に記載のバッテリシステムにおいて、
前記電池監視部は、
充電を行う前記二次電池セルを特定する充電セル特定情報を格納する特定情報格納部を有し、
前記電池監視部は、
前記充電制御信号に基づいて、前記特定情報格納部に格納された充電セル特定情報を検索し、充電を行う前記二次電池セルを特定して前記制御信号を出力することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項6記載のバッテリシステムにおいて、
前記バッテリシステムは、
通信バスを介して前記バッテリ制御部と接続され、
前記電池監視部に入力される前記充電制御信号は、
前記通信バスを介して前記バッテリ制御部から出力される信号であることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項7記載のバッテリシステムにおいて、
前記通信バスの通信プロトコルインタフェースは、
CANであることを特徴とするバッテリシステム。 - 複数の二次電池セルを直列に接続して構成されたバッテリと、前記バッテリの充放電を制御するバッテリ制御部とを有するバッテリシステムであって、
前記バッテリ制御部は、
前記二次電池セルを監視する電池監視部と、
前記バッテリのセルバランス制御を行うセルバランス回路とを有し、
前記セルバランス回路は、
前記バッテリから供給される第1の電源電圧を降圧した第2の電源電圧が供給され、前記第2の電源電圧から任意の周期のパルス信号を生成するパルス発生回路と、
直列接続された任意の数の前記二次電池セルにおける最高電位の電極と最低電位の電極との間にそれぞれ接続され、前記パルス発生回路が生成したパルス信号に基づいて、任意の数の前記二次電池セルを纏めて充電する充電電圧を生成する第1のDCコンバータとを有し、
前記電池監視部は、
充電を行う任意の数の前記二次電池セルを選択する充電制御信号に基づいて、充電を行う前記二次電池セルを特定し、任意の数の前記二次電池セルが接続されている第1のDCコンバータに対して動作制御信号を出力し、
前記第1のDCコンバータは、
前記動作制御信号に基づいて動作し、任意の数の前記二次電池セルに充電することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項9記載のバッテリシステムにおいて、
前記第1のDCコンバータは、
可飽和インダクタを有し、前記可飽和インダクタによってスイッチング用のトランジスタの動作制御を行うことにより、前記二次電池セルを充電する電圧を生成するマグアンプ式のフォーワードコンバータからなることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項9記載のバッテリシステムにおいて、
前記第1のDCコンバータは、
可飽和インダクタを有し、前記可飽和インダクタによってスイッチング用のトランジスタの動作制御を行うことにより、前記二次電池セルを充電する電圧を生成するマグアンプ式のフライバックコンバータからなることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項9記載のバッテリシステムにおいて、
前記パルス発生回路は、
スイッチング信号に基づいて、スイッチングを行うスイッチング素子と、
一次巻き線側に接続された前記スイッチング素子のオン/オフ動作に伴い、二次巻き線側にエネルギを伝達し、前記パルス信号を発生させるトランスとを有し、
前記トランスは、
前記第1のDCコンバータと同じ数の二次巻き線を有することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項9記載のバッテリシステムにおいて、
さらに、前記バッテリから供給される第1の電源電圧を降圧し、前記パルス発生回路に供給する第2の電源電圧を生成する第2のコンバータを有することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項9項に記載のバッテリシステムにおいて、
前記電池監視部は、
充電を行う前記二次電池セルを特定する充電セル特定情報を格納する特定情報格納部を有し、
前記電池監視部は、
前記充電制御信号に基づいて、前記特定情報格納部に格納された充電セル特定情報を検索し、充電を行う前記二次電池セルを特定して前記制御信号を出力することを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項14記載のバッテリシステムにおいて、
前記バッテリシステムは、
通信バスを介して前記バッテリ制御部と接続され、
前記電池監視部に入力される前記充電制御信号は、
前記通信バスを介して前記バッテリ制御部から出力される信号であることを特徴とするバッテリシステム。 - 請求項15記載のバッテリシステムにおいて、
前記通信バスの通信プロトコルインタフェースは、
CANであることを特徴とするバッテリシステム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2011/074951 WO2013061461A1 (ja) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | バッテリシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013061461A1 true JPWO2013061461A1 (ja) | 2015-04-02 |
JP5730401B2 JP5730401B2 (ja) | 2015-06-10 |
Family
ID=48167324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013540592A Active JP5730401B2 (ja) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | バッテリシステム |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9478995B2 (ja) |
EP (1) | EP2773014B1 (ja) |
JP (1) | JP5730401B2 (ja) |
KR (1) | KR101865442B1 (ja) |
CN (1) | CN103891094B (ja) |
WO (1) | WO2013061461A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109950947A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-28 | 南京航空航天大学 | 基于stm32的电池管理系统 |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012144674A1 (ko) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | Sk 이노베이션 주식회사 | 착탈 가능한 배터리 모듈, 이를 이용한 배터리 스트링을 위한 전하 균일 방법 및 장치 |
US20140340023A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Ying-Haw Shu | Hybrid battery balancing system |
RU2546978C2 (ru) | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭнСол Технологии" | Аккумуляторная батарея и система управления аккумуляторной батареей |
DE102013112923A1 (de) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | H-Tech Ag | Batteriemanagementsystem zur Steuerung einer Energiespeicheranordnung und Verfahren zum Laden und Entladen einer Energiespeicheranordnung |
JP6264162B2 (ja) * | 2014-04-04 | 2018-01-24 | 株式会社村田製作所 | 充電装置および充電制御方法、並びに、蓄電装置、電力貯蔵装置、電力システムおよび電動車両 |
CN103904754A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-02 | 武汉市欧力普能源与自动化技术有限公司 | 双向模块化大功率电池均衡用dc/dc变换器电路 |
CN103904755B (zh) * | 2014-04-23 | 2016-04-06 | 武汉市欧力普能源与自动化技术有限公司 | 单向模块化大功率电池均衡用dc/dc变换器电路 |
JP2018038097A (ja) * | 2015-01-16 | 2018-03-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蓄電池制御システム |
US10396589B2 (en) * | 2015-01-16 | 2019-08-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Storage-battery control system |
TW201630299A (zh) * | 2015-02-13 | 2016-08-16 | 廖人立 | 車用快速充電控制裝置 |
JP6481199B2 (ja) * | 2015-02-16 | 2019-03-13 | ソニー株式会社 | 電力制御装置、電力制御方法及び電力制御システム |
EP3259152B1 (en) | 2015-02-18 | 2022-02-23 | Wisk Aero LLC | Electric vehicle power distribution system |
US20170057372A1 (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | Ford Global Technologies, Llc | Electric or hybrid vehicle battery pack voltage measurement |
FR3042282B1 (fr) * | 2015-10-12 | 2018-11-16 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Systeme electronique de controle d'une batterie electrique |
CN105216646B (zh) * | 2015-10-28 | 2017-10-20 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车的电池包均衡系统和均衡方法 |
DE102016115807A1 (de) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Adapter für ein Batteriemanagementsystem und Batteriemanagementsystem |
US10989187B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-04-27 | Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. | Control system and control method |
CN108073102B (zh) * | 2016-11-17 | 2021-04-06 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 通信系统的通信方法以及通信控制系统 |
WO2018134827A1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University | System for balancing a series of cells |
US10227067B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-03-12 | Ford Global Technologies, Llc | HEV battery management for generating off-board power |
JP6928347B2 (ja) * | 2017-08-02 | 2021-09-01 | NExT−e Solutions株式会社 | 管理装置、蓄電装置、蓄電システム、及び、電気機器 |
GB2565838B (en) * | 2017-08-25 | 2020-12-23 | Ge Aviat Systems Ltd | Battery pack balancing system |
JP6886903B2 (ja) * | 2017-09-15 | 2021-06-16 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 電池監視装置及び電池監視システム |
KR102331840B1 (ko) | 2017-09-15 | 2021-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 통신 단 절연 기능을 포함하는 배터리 팩 |
CN108649284A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-12 | 江苏工程职业技术学院 | 一种新能源汽车的电池组稳压控制系统 |
CN108539818A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-14 | 江苏工程职业技术学院 | 一种新能源汽车的均衡输出控制装置 |
CN108482166B (zh) * | 2018-04-26 | 2021-07-27 | 常州信息职业技术学院 | 一种提高新能源汽车续航里程的控制系统 |
CN108615954B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-09-15 | 常州信息职业技术学院 | 一种提高新能源电动汽车电池输出效率的方法 |
CN108674217B (zh) * | 2018-04-26 | 2021-03-02 | 若瑞(上海)文化科技有限公司 | 一种新能源汽车的电池优化控制系统 |
CN112566814A (zh) * | 2018-09-06 | 2021-03-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 能量移动电路以及蓄电系统 |
CN110380493A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-10-25 | 西南交通大学 | 一种串联锂电池均压电路 |
CN110635184B (zh) * | 2019-10-11 | 2022-09-09 | 联方云天科技(珠海)有限公司 | 一种具有多层管理体系和结构的模块化电池系统 |
US11933860B2 (en) * | 2019-12-06 | 2024-03-19 | Chaojiong Zhang | System for forming and testing batteries in parallel and in series |
US11710975B2 (en) * | 2020-07-30 | 2023-07-25 | Denso International America, Inc. | Battery charging systems and methods |
US11646581B2 (en) * | 2021-03-03 | 2023-05-09 | Semiconductor Components Industries, Llc | Power adapters with multiple charging ports |
CN113394855B (zh) * | 2021-07-22 | 2023-07-18 | 傲普(上海)新能源有限公司 | 一种集中式功率可调bms被动均衡电路 |
TWI801950B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-05-11 | 光陽工業股份有限公司 | 鋰電池的電池管理系統 |
CN113708466B (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-11 | 广东希荻微电子股份有限公司 | 一种电池充放电电路和终端设备 |
WO2023096421A1 (ko) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 삼성전자 주식회사 | 병렬 연결된 복수 개의 배터리 셀들의 전류비 제어 방법 및 그 제어 시스템 |
CN114356807B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-12-01 | 银芯微(江苏)科技有限公司 | 用于电池管理系统的控制芯片及数据传输方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009540793A (ja) * | 2006-06-15 | 2009-11-19 | エスケー エナジー 株式会社 | 多重変圧器の2次巻線を並列に接続した電荷均等化装置 |
JP2011501639A (ja) * | 2007-10-16 | 2011-01-06 | エスケー エナジー カンパニー リミテッド | 直列接続バッテリーストリングのための2段式均等充電方法及び装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5745353A (en) * | 1992-09-24 | 1998-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Snubber circuit that suppresses surge and rush current flowing to a switching element of a self excitation-type flyback power supply |
US5710504A (en) | 1996-05-20 | 1998-01-20 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Switched capacitor system for automatic battery equalization |
US7615966B2 (en) | 2001-05-25 | 2009-11-10 | Texas Instruments Northern Virginia Incorporated | Method and apparatus for managing energy in plural energy storage units |
KR101081255B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2011-11-08 | 한국과학기술원 | 전하 균일 장치 |
US9136716B2 (en) * | 2007-10-15 | 2015-09-15 | Black & Decker Inc. | Bottom based balancing in lithium ion system |
US7965061B2 (en) * | 2008-02-01 | 2011-06-21 | O2Micro, Inc. | Conversion systems with balanced cell currents |
JP2011072153A (ja) | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用電源装置及びこれを備える車両並びに車両用電源装置の容量均等化方法 |
JP5484985B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-05-07 | 三洋電機株式会社 | 電源装置及びこの電源装置を備える車両 |
-
2011
- 2011-10-28 KR KR1020147010948A patent/KR101865442B1/ko active IP Right Grant
- 2011-10-28 WO PCT/JP2011/074951 patent/WO2013061461A1/ja active Application Filing
- 2011-10-28 EP EP11874606.4A patent/EP2773014B1/en not_active Not-in-force
- 2011-10-28 US US14/354,567 patent/US9478995B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-28 JP JP2013540592A patent/JP5730401B2/ja active Active
- 2011-10-28 CN CN201180074346.0A patent/CN103891094B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009540793A (ja) * | 2006-06-15 | 2009-11-19 | エスケー エナジー 株式会社 | 多重変圧器の2次巻線を並列に接続した電荷均等化装置 |
JP2011501639A (ja) * | 2007-10-16 | 2011-01-06 | エスケー エナジー カンパニー リミテッド | 直列接続バッテリーストリングのための2段式均等充電方法及び装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109950947A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-28 | 南京航空航天大学 | 基于stm32的电池管理系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140266051A1 (en) | 2014-09-18 |
KR20140082730A (ko) | 2014-07-02 |
EP2773014A4 (en) | 2015-10-07 |
EP2773014A1 (en) | 2014-09-03 |
KR101865442B1 (ko) | 2018-06-07 |
US9478995B2 (en) | 2016-10-25 |
EP2773014B1 (en) | 2018-01-03 |
JP5730401B2 (ja) | 2015-06-10 |
CN103891094A (zh) | 2014-06-25 |
WO2013061461A1 (ja) | 2013-05-02 |
CN103891094B (zh) | 2016-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5730401B2 (ja) | バッテリシステム | |
CN100420136C (zh) | 开关电源装置 | |
US8503194B2 (en) | Bidirectional signal conversion | |
KR101284331B1 (ko) | 친환경 차량의 충전장치 및 방법 | |
US8487568B2 (en) | Circuit arrangement for an electric drive | |
US7812572B2 (en) | Device and method for charge equalization of series-connected individual cells of an energy accumulator | |
CN101712284B (zh) | 用于将功率逆变器与变压器联接的汽车电气系统 | |
JP5674817B2 (ja) | バッテリの充電均等化システム | |
US20090273321A1 (en) | Device and method for charging an energy store | |
US11376977B2 (en) | Powertrain architecture for a vehicle utilizing an on-board charger | |
JP2003513605A (ja) | モジュール式バッテリ充電等化器及び制御方法 | |
US9193275B2 (en) | In-vehicle charger | |
US20130069582A1 (en) | Push-pull circuit, dc/dc converter, solar charging system, and movable body | |
KR101734210B1 (ko) | 양방향 직류-직류 컨버터 | |
US10615612B2 (en) | Battery apparatus and cell balancing circuits | |
CN111315615B (zh) | 包括dc/dc转换器的车辆充电器 | |
US7116012B2 (en) | Stable power conversion circuits | |
CN112224057B (zh) | 一种车辆及其能量转换装置与动力系统 | |
JP6953634B2 (ja) | Dc/dcコンバータを備える車両充電器 | |
KR102464445B1 (ko) | 회로 구동의 안정성이 개선된 배터리 충전 장치 | |
CN220535425U (zh) | 充电控制系统及车辆 | |
JP3280649B2 (ja) | エネルギー移送装置、充電装置および電源装置 | |
CN220314744U (zh) | 充电控制系统及车辆 | |
JP2023166149A (ja) | 充電器 | |
KR20120109844A (ko) | 차량의 동력 공급 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150209 |
|
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: 20150310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150407 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5730401 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |