SE507339C2 - System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock - Google Patents

System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock

Info

Publication number
SE507339C2
SE507339C2 SE9503861A SE9503861A SE507339C2 SE 507339 C2 SE507339 C2 SE 507339C2 SE 9503861 A SE9503861 A SE 9503861A SE 9503861 A SE9503861 A SE 9503861A SE 507339 C2 SE507339 C2 SE 507339C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
battery
blocks
cells
battery cells
voltage converters
Prior art date
Application number
SE9503861A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9503861D0 (sv
SE9503861L (sv
Inventor
Bo Wikstroem
Original Assignee
Xicon Battery Electronics Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xicon Battery Electronics Ab filed Critical Xicon Battery Electronics Ab
Priority to SE9503861A priority Critical patent/SE507339C2/sv
Publication of SE9503861D0 publication Critical patent/SE9503861D0/sv
Priority to HK99102509.2A priority patent/HK1017510B/xx
Priority to PL96326385A priority patent/PL181834B1/pl
Priority to EP96937622A priority patent/EP0858689B1/en
Priority to CA002235799A priority patent/CA2235799A1/en
Priority to AU75118/96A priority patent/AU7511896A/en
Priority to US09/066,333 priority patent/US6046573A/en
Priority to AT96937622T priority patent/ATE198684T1/de
Priority to DE69611538T priority patent/DE69611538T2/de
Priority to PCT/SE1996/001390 priority patent/WO1997016879A1/en
Priority to JP9517270A priority patent/JPH11514832A/ja
Priority to CN96197999A priority patent/CN1080017C/zh
Priority to ES96937622T priority patent/ES2153130T3/es
Priority to PT96937622T priority patent/PT858689E/pt
Priority to DK96937622T priority patent/DK0858689T3/da
Priority to KR1019980703205A priority patent/KR19990067246A/ko
Publication of SE9503861L publication Critical patent/SE9503861L/sv
Publication of SE507339C2 publication Critical patent/SE507339C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
    • H02J7/56—Active balancing, e.g. using capacitor-based, inductor-based or DC-DC converters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

507 339 10 Ü 20 25 30 35 N) blir mycket komplex, samt att utjämning endast kan ske vid laddning.
Kort sammanfattning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att väsentligen undanröja ovan angivna problem och meddelst ett utjämningssystem kunna dirigera laddning, mellan olika battericeller eller batteriblock i batteriet under alla driftsfall utan att få en besvärande kabeldragning.
Dessa syften uppnås genom att en spännings- omvandlingsenhet monteras på varje battericell eller batteriblock. Dessa spänningsomvandlingsenheter ansluts sedan till en gemensam strömbana, som ansluts till det totala batteriets polbultar, dit energi transfereras från de celler som har högre laddningstillstånd, temperatur, polspänning etc. Eftersom denna strömbana är ansluten till totala batteriets polbultar sker en utjämning av laddningstillståndet.
Systemet kan också ha en alternativ teknisk lösning där energi förs från den gemensamma strömbanan via spänningsomvandlingsenheter till respektive battericell eller batteriblock. Energin transfereras nu i motsatt riktning, än i ovanstående lösning, men detta ger samma effekt om energin nu tillföres de battericeller eller batteriblock som har lägre laddningstillstånd, temperatur, polspänning etc. Än de övriga battericellerna eller batteriblocken.
Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrivs här nedan med schematiska inkopplingsdiagram där fig.l visar ett batteri där utjämningssystemet av laddningsnivå anslutits till varje battericell i batteriet. Fig.2 visar visar ett batteri där systemet för utjämning av laddningsnivå i batterier anslutits till varje batteriblock i batteriet.
Detaljerad beskrivning Fig.l visar ett principiellt inkopplingschema av system för utjämning av laddningsnivà i batterier där 10 U 20 25 30 35 3 so? 339! systemet kopplats in på battericellnivå. Batteriet, med sin pluspol l och minuspol 2 består av ett antal seriekopplade celler 3. Systemet för utjämning av laddningsnivå består av att antal spänningsomvandlare 4 som kan fjärrstyras från en för batteriet central styrenhet. Spänningsomvandlarna 4 är på ena sidan anslutna till battericellernas pluspol 8 och minuspol 7 resp. Batteriblocken pluspol 10 eller minuspol ll.
Spänningingsomvandlarna 4 är pá sin andra sida anslutna till en gemensam strömbanas pluspol 5 och minuspol 6. Den gemensamma strömbanans pluspol 5 är ansluten till batteriets pluspol l. Den gemensamma strömbanans minuspol 6 är ansluten till batteriets minuspol 2.
Spännings-omvandlarna 4 kan utformas så att de tar energi från en eller flera battericeller 3 och för ut energin på den gemensamma strömbanan 5,6. Alternativt kan spännings-omvandlarna 4 utformas så att de tar energi från den gemensamma strömbanan 5,6 och för in energin i en eller flera battericeller 3.
Fig.2 visar principiellt inkopp-lingsschema av system för utjämning av laddningsnivå i batterier där systemet kopplats in på batteriblocknivà 9. Systemets funktion är lika med det som beskrivits med referens till Fig.1 med undantag att battericellerna 3 ersatts med batteriblock 9.
Systemet för utjämning av laddningsnivå i batterier kan styras med olika algoritmer vilket medför att under laddningsfasen av det totala batteriet, trots seriekopplingen, så kan en del av laddningsströmmen styras till de enstaka battericellerna 3 eller batteriblocken 9. På så sätt kan dessa individuellt laddas till avsedd nivå. Likaså kan vid urladdning av batteriet, trots seriekoppling, strömmen styras till avsedd nivå för respektive battericell 3 eller batteriblock 9. 507 339 ' 4 N U 20 25 30 35 Spänningsomvandlarna 4 är dessutom utrustade med organ för avkänning av battericellernas 3 eller batteriblockens 9 individuella temperaturer och polspänningar. Spänningsomvandlarna styres från ett för batterimontaget centralt styrorgan som via tråd eller trådlös kommunicerar med spänningsomvandlarna 4.
Spänningsomvandlarna enligt ovan kan också anslutas på annat sätt än till varje battericell 3 eller batteriblock 9. Fig. 3 visar ett exempel pá en s k reducerad inkoppling d v s varje battericells laddningsnivå kan styras trots att det finns färre antal spännings- omvandlare än antalet battericeller.
Fig.4 visar en uppställning där spänningsomvandlarna anslutits till en gemensam jord. Detta förfarande är framförallt tillämpligt i lågspända batterisystem.

Claims (4)

10 15 20 25 30 5 . 507 339 PATENTKRAV
1. System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller 3 eller batteriblock 9 k ä n n e t e c k n a t av att styrbara spänningsomvandlare som på ena sidan anslutits till enstaka eller grupper av battericeller 3 eller batteriblock 9 och på andra sidan anslutits till en gemensam strömbana 5,6 vars plusledare 5 anslutits till batteriets pluspol l och vars minusledare 6 anslutits till batteriets minuspol 2.
2. System för utjämning av laddningsnivå i batterier enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de styrbara spänningsomvandlarna kan överföra energi till eller från battericellerna 3 eller batteriblocken 9 för att styra laddningsnivån till önskad storlek i varje battericell eller batteriblock.
3. System för utjämning av laddningsnivå i batterier enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att spänningsomvandlarna 4 mäter battericellernas 3 eller batteriblockens 9 individuella polspänningar och sänder över dessa data till ett för batterimontaget centralt styrsystem.
4. System för utjämning av laddningsnivå i batterier enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att spänningsomvandlarna 4 mäter battericellernas 3 eller batteriblockens 9 individuella temperaturer och sänder över dessa data till ett för batterimontaget centralt styrsystem.
SE9503861A 1995-10-31 1995-10-31 System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock SE507339C2 (sv)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9503861A SE507339C2 (sv) 1995-10-31 1995-10-31 System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock
KR1019980703205A KR19990067246A (ko) 1995-10-31 1996-10-30 밧데리 충전레벨 등화장치
DE69611538T DE69611538T2 (de) 1995-10-31 1996-10-30 Standausgleichessystem für batterieladung
JP9517270A JPH11514832A (ja) 1995-10-31 1996-10-30 バッテリ中の充電レベル等化システム
EP96937622A EP0858689B1 (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
CA002235799A CA2235799A1 (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
AU75118/96A AU7511896A (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
US09/066,333 US6046573A (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
AT96937622T ATE198684T1 (de) 1995-10-31 1996-10-30 Standausgleichessystem für batterieladung
HK99102509.2A HK1017510B (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
PCT/SE1996/001390 WO1997016879A1 (en) 1995-10-31 1996-10-30 System for equalizing the level of charge in batteries
PL96326385A PL181834B1 (pl) 1995-10-31 1996-10-30 Uklad do wyrównywania poziomu naladowania w akumulatorze PL PL
CN96197999A CN1080017C (zh) 1995-10-31 1996-10-30 用于均衡蓄电池充电程度的系统
ES96937622T ES2153130T3 (es) 1995-10-31 1996-10-30 Sistema para equilibrar el nivel de carga en baterias.
PT96937622T PT858689E (pt) 1995-10-31 1996-10-30 Sistema para igualacao do nivel de carga em baterias
DK96937622T DK0858689T3 (da) 1995-10-31 1996-10-30 System til udligning af ladningsniveauet i batterier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9503861A SE507339C2 (sv) 1995-10-31 1995-10-31 System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9503861D0 SE9503861D0 (sv) 1995-10-31
SE9503861L SE9503861L (sv) 1997-05-01
SE507339C2 true SE507339C2 (sv) 1998-05-18

Family

ID=20400052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9503861A SE507339C2 (sv) 1995-10-31 1995-10-31 System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6046573A (sv)
EP (1) EP0858689B1 (sv)
JP (1) JPH11514832A (sv)
KR (1) KR19990067246A (sv)
CN (1) CN1080017C (sv)
AT (1) ATE198684T1 (sv)
AU (1) AU7511896A (sv)
CA (1) CA2235799A1 (sv)
DE (1) DE69611538T2 (sv)
DK (1) DK0858689T3 (sv)
ES (1) ES2153130T3 (sv)
PL (1) PL181834B1 (sv)
PT (1) PT858689E (sv)
SE (1) SE507339C2 (sv)
WO (1) WO1997016879A1 (sv)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4705207B2 (ja) * 1997-05-20 2011-06-22 ウスコー ジョーキネン 蓄電池の状態監視方法
FI108967B (sv) * 1997-05-20 2002-04-30 Usko Jokinen Övervakningssystem för ackumulatorers kondition
US6064178A (en) * 1998-05-07 2000-05-16 Ford Motor Company Battery charge balancing system having parallel switched energy storage elements
FI117259B (sv) * 1999-09-22 2006-08-15 Abb Oy Utjämning av spänning i mellankretskondensatorer
WO2002015363A2 (de) * 2000-08-18 2002-02-21 Hochschule Technik + Architektur Luzern Stromspeicheranlage mit batterien und kondensatoren, insbesondere superkapazitäten
US6452363B1 (en) 2000-12-28 2002-09-17 C. E. Niehoff & Co. Multiple battery charge equalizer
WO2003047064A2 (en) * 2001-11-27 2003-06-05 Xsilogy, Inc. Remote battery monitoring systems and sensors
DE20217800U1 (de) 2002-11-18 2003-02-13 GSG Golf Service GmbH, 45136 Essen Ladeschliessfach für Akku und Ladergerät
CN1332490C (zh) * 2002-12-06 2007-08-15 长沙交通学院 半导体制冷式均衡充电方法及装置
US6806686B1 (en) 2003-04-25 2004-10-19 Maxwell Technologies, Inc. Charge balancing circuit
WO2004097868A2 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Maxwell Technologies, Inc. Charge balancing circuit for double-layer capacitors
FR2860352B1 (fr) * 2003-09-29 2006-02-24 Thales Sa Systeme d'equilibrage d'un dispositif de stockage d'energie
CN1297035C (zh) * 2003-10-11 2007-01-24 比亚迪股份有限公司 动力电池管理系统
US7196494B2 (en) * 2003-10-17 2007-03-27 Xantrex International Method and apparatus for charging batteries in a system of batteries
SE526631C2 (sv) * 2003-12-03 2005-10-18 Creator Teknisk Utveckling Ab Metod och anordning för att styra batterier i ett batterisystem
JP4400536B2 (ja) * 2004-12-27 2010-01-20 日産自動車株式会社 組電池の容量調整装置および容量調整方法
CN100559680C (zh) * 2005-01-18 2009-11-11 有量科技股份有限公司 锂电池电量平衡及充电方法
US20100213897A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Lawrence Tze-Leung Tse Battery-Cell Converter Management Systems
DE102009027836A1 (de) * 2009-07-20 2011-01-27 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Serienschaltung von Schaltreglern zur Energieübertragung in Batteriesystemen
CN101697376B (zh) * 2009-09-30 2012-01-25 广州市仟顺电子设备有限公司 蓄电池组综合测控方法及其专用装置
DE102009054818A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Umrichter für ein Energiespeichersystem und Verfahren zum Ladungsdifferenzenausgleich zwischen Speichermodulen eines Energiespeichersystems
FR2956261B1 (fr) * 2010-02-05 2012-03-09 Commissariat Energie Atomique Systeme d'equilibrage pour batteries d'accumulateurs
DE102010009260A1 (de) * 2010-02-25 2011-08-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 Einrichtung zur Versorgung eines Bordnetzes
CN102170145B (zh) * 2010-02-27 2013-12-04 比亚迪股份有限公司 电池组放电均衡装置及其工作方法
CN102280912B (zh) * 2011-06-10 2015-02-25 深圳市金威源科技股份有限公司 一种电池组充放电路均衡电路
CN102437609B (zh) * 2011-12-14 2014-07-09 上海交通大学 串联电池组的能量同步转移复合型自动均衡电路及均衡方法
FR2990800B1 (fr) * 2012-05-15 2014-05-02 Renault Sa Equilibrage de charge pour une batterie
US9194259B2 (en) 2012-05-31 2015-11-24 General Electric Company Apparatus for minimizing solid particle erosion in steam turbines
DE102014200336A1 (de) * 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Elektrochemischer Speicherverbund
DE102014216470A1 (de) * 2014-08-20 2016-02-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bordnetzversorgungseinrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
CN105425023B (zh) * 2015-11-03 2018-03-23 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种电池组电压采集系统及方法
CN106921183A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 迪吉亚节能科技股份有限公司 电缆线及使用该电缆线的电池模块均充平衡系统
CN105932347A (zh) * 2016-06-27 2016-09-07 深圳市图门新能源有限公司 碳基电容电池组的充电方法及装置
CN106532679B (zh) * 2016-11-02 2019-05-03 龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂 一种判断蓄电池组可靠连接直流母线的方法
CN110011365A (zh) * 2018-01-05 2019-07-12 杭州科工电子科技有限公司 储能电池组均衡系统
DE102020108068A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-30 Voith Patent Gmbh Redox-Flow-Batterie-System und Betriebsverfahren

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331911A (en) * 1978-05-22 1982-05-25 Park Robert H Method of equalizing the voltages of the individual cells of storage batteries
US5313152A (en) * 1992-06-19 1994-05-17 Ford Motor Company Network for minimizing current imbalances in a faradaic battery
FR2713019B1 (fr) * 1993-11-23 1995-12-22 Thomson Csf Procédé et dispositif de surveillance et d'équilibrage dynamique d'un pack de batteries d'accumulateurs.
EP0662744B1 (en) * 1994-01-06 1999-03-24 General Motors Corporation Module charge equalisation apparatus and method
US5646504A (en) * 1994-04-15 1997-07-08 Feldstein; Robert S. Magnetically balanced multi-output battery charging system
DE4428769C1 (de) * 1994-08-13 1996-05-02 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Aufladung von und/oder zum Ladungsaustausch zwischen einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Energiespeichern
US5631534A (en) * 1995-08-21 1997-05-20 Delco Electronics Corp. Bidirectional current pump for battery charge balancing

Also Published As

Publication number Publication date
HK1017510A1 (en) 1999-11-19
SE9503861D0 (sv) 1995-10-31
EP0858689A1 (en) 1998-08-19
CN1201562A (zh) 1998-12-09
WO1997016879A1 (en) 1997-05-09
US6046573A (en) 2000-04-04
PT858689E (pt) 2001-06-29
KR19990067246A (ko) 1999-08-16
DE69611538D1 (de) 2001-02-15
DE69611538T2 (de) 2001-06-07
AU7511896A (en) 1997-05-22
ES2153130T3 (es) 2001-02-16
PL181834B1 (pl) 2001-09-28
CN1080017C (zh) 2002-02-27
CA2235799A1 (en) 1997-05-09
DK0858689T3 (da) 2001-01-29
JPH11514832A (ja) 1999-12-14
ATE198684T1 (de) 2001-01-15
EP0858689B1 (en) 2001-01-10
SE9503861L (sv) 1997-05-01
PL326385A1 (en) 1998-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE507339C2 (sv) System för utjämning av laddningsnivå i batterier bestående av seriekopplade battericeller eller batteriblock
KR101702151B1 (ko) 배터리 시스템 및 동작 방법
US7859223B2 (en) Battery montoring apparatus and daisy chain interface suitable for use in a battery monitoring apparatus
US7579842B2 (en) Battery management apparatus
EP2757647B1 (en) Reconfigurable matrix-based power distribution architecture
WO2020085819A1 (ko) 밸런싱 장치, 그것을 포함하는 배터리 관리 시스템 및 배터리팩
US20140145681A1 (en) Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module
EP0943926B1 (en) Instrument for measuring voltages of cells
EP1014533A3 (en) A battery charge management architecture
JP2004032836A (ja) 車両の蓄電制御装置
CN102971932A (zh) 具有降低的电路复杂性的蓄电池平衡
US11509147B2 (en) Method and apparatus for controlling a battery pack
CN217335167U (zh) 储能装置
US20240162724A1 (en) Battery system and battery management method
DK202270132A1 (en) A method of charging batteries connected in a battery string
US20170294788A1 (en) Balanced Battery Charging System
CN224164647U (zh) 一种被动均衡电路和电池管理系统
KR102314888B1 (ko) 축전 장치 및 그 제어 방법
CN120638536A (zh) 一种可重构电源及车辆
WO2025143631A1 (ko) 태양광패널 전력생산 제어장치
CN114336579A (zh) 能量路由器
HK1196476B (en) Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module
HK1196476A (en) Method and system for managing the state of charge of a lithium-ion cell module
WO1997039600A1 (en) A method and a system for data communication over a data line

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed