WO2014157449A1 - 充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム - Google Patents

充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2014157449A1
WO2014157449A1 PCT/JP2014/058738 JP2014058738W WO2014157449A1 WO 2014157449 A1 WO2014157449 A1 WO 2014157449A1 JP 2014058738 W JP2014058738 W JP 2014058738W WO 2014157449 A1 WO2014157449 A1 WO 2014157449A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
battery
batteries
voltage
cell balance
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/058738
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
潤一 宮本
高橋　真吾
園 駱
吉田　信秀
Original Assignee
日本電気株式会社
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 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US14/780,930 priority Critical patent/US10263434B2/en
Priority to JP2015508653A priority patent/JP5975169B2/ja
Publication of WO2014157449A1 publication Critical patent/WO2014157449A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging 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
    • H01M10/48—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
    • 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
    • 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
    • H02J7/0047—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]
    • 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
    • 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
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • 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
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a charge / discharge device, a charge / discharge control method, and a program for aligning voltages (capacities) of a plurality of storage batteries connected in series.
  • the voltage (capacity) varies depending on the characteristics of each battery and the usage environment. This voltage variation can cause overcharge and overdischarge. Also, when using multiple batteries connected in series, stop charging at a voltage that prevents the battery with the highest voltage from being overcharged during charging, and prevent the battery with the lowest voltage from being overdischarged during discharging. Stop discharging with voltage. Therefore, the use range of all the series voltages becomes narrow, and the usable capacity of the battery decreases.
  • the battery pack state-of-charge control device described in Patent Document 1 includes a plurality of group batteries composed of a plurality of single cells connected in series, a plurality of capacitors, a plurality of voltmeters, and a plurality of each. A plurality of switching circuits composed of switches and a control circuit are provided, and a part of the unit cell belongs to both adjacent two group batteries. With this configuration, the charge state control device described in Patent Literature 1 simultaneously performs uniformization of the charge state in the group battery and equalization of the charge state between the group batteries.
  • the cells belonging to both of the two group batteries exhibit the minimum voltage, and therefore the range of voltage variation in one group battery can be V + ⁇ V d to V.
  • the single cell belonging to both of the two groups batteries for indicating the maximum voltage the range of variation of the voltage in the other group the battery can range from V ⁇ V- ⁇ V d. Therefore, when the equalization is completed in both group batteries, a voltage difference of 2 ⁇ ⁇ V d can be generated in the whole cell.
  • An object of the present invention is to provide a charge / discharge device, a charge / discharge control method, and a program for accurately aligning voltages of a plurality of batteries connected in series.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped by a plurality of groups composed of successive n batteries (n is an integer of 2 or more and less than m), A battery unit in which a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups; A discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery;
  • a control unit for controlling the operation of each of the cell balance units,
  • the controller is In any given group, the voltage difference of the batteries belonging to the group falls within the predetermined value, and the overall average voltage in the whole battery and the partial average voltage that is the average voltage of the batteries belonging to the group are specified. If the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped, A charge / discharge device is provided.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped into a plurality of groups each constituted by n consecutive batteries (n is an integer of 2 or more and less than m).
  • a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups,
  • a discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery A control method executed by a control device for controlling the operation of The control device is In any one of the groups, a voltage difference between the batteries belonging to the group is within the predetermined value, and a total average voltage in the whole battery and a partial average voltage that is an average voltage of the batteries belonging to the group are specified. When the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped. A control method is provided.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped into a plurality of groups each constituted by n consecutive batteries (n is an integer of 2 or more and less than m).
  • a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups,
  • a discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery;
  • a voltage difference between the batteries belonging to the group is within the predetermined value, and a total average voltage in the whole battery and a partial average voltage that is an average voltage of the batteries belonging to the group are specified.
  • a program for realizing the above is provided.
  • the voltages of a plurality of batteries connected in series can be accurately aligned.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a processing configuration example of the charge / discharge device 10 according to the first embodiment.
  • the charging / discharging device 10 includes a battery unit 110, a cell balance unit 120, and a control unit 130.
  • the battery unit 110 includes m (m is an integer of 3 or more) batteries 112 connected in series.
  • the m batteries 112 are grouped into a plurality of groups 114 (114a to 114c in FIG. 1) composed of n consecutive batteries (n is an integer of 2 or more and less than m). Further, as shown in FIG. 1, a part of the batteries 112 belonging to a certain group 114 is shared with other groups 114.
  • the common battery 112 is referred to as a common battery 116.
  • the number and position of the common batteries 116 are not limited to those shown in FIG.
  • the battery unit 110 is, for example, a lithium ion battery. As shown in FIG. 1, the battery unit 110 is connected to the external negative terminal 200 and the external positive terminal 300.
  • the battery unit 110 When the external negative terminal 200 and the external positive terminal 300 are connected to a power source (not shown), the battery unit 110 is charged by the power of the power source. Further, when the external negative terminal 200 and the external positive terminal 300 are connected to a load (not shown), the battery unit 110 discharges power to the connected load.
  • the cell balance unit 120 is provided for each group 114 as shown as 120a to 120c in FIG. In addition, the cell balance unit 120 selects a discharge battery and a rechargeable battery from the batteries 112 belonging to the corresponding group 114, and moves the charge between the discharge battery and the rechargeable battery. The cell balance unit 120 suppresses variations in the voltage of the batteries 112 belonging to the group 114 within a predetermined value by repeating the movement of charges between the discharge battery and the charge battery.
  • the operation executed by the cell balance unit 120 is referred to as a cell balance operation.
  • the cell balance operation is controlled by the control unit 130 described later.
  • the cell balance unit 120 includes a plurality of switch elements 122, buses 124 and 126, and a capacitor 128, as shown in FIG.
  • the switch element 122 is, for example, a field effect transistor (FET) or a photocoupler.
  • the capacitor 128 is, for example, a capacitor, an electric double layer capacitor, or a lithium ion capacitor.
  • one ends of the plurality of switch elements 122 are connected to the batteries 112 belonging to the corresponding group 114.
  • the other ends of the plurality of switch elements 122 are alternately connected to the buses 124 and 126 alternately.
  • the bus 124 is connected to the positive terminal of the capacitor 128.
  • the bus 126 is connected to the negative terminal of the capacitor 128.
  • the switch element 122 connected to the bus 124 and the switch element 122 connected to the bus 126 are turned on one by one, whereby the battery 112 and the capacitor 128 are connected in parallel. . As a result, charge is exchanged between the battery 112 and the capacitor 128.
  • a battery 112 (discharge battery) selected by a combination of two switch elements 122 is connected to the capacitor 128. As a result, charges move from the battery 112 (discharge battery) to the capacitor 128.
  • another battery 112 (charged battery) selected by a different combination of the two switch elements 122 is connected to the capacitor 128. As a result, charges move from the capacitor 128 to the battery 112 (charged battery). As described above, charges can be transferred from one battery 112 to another battery 112, and the voltages in the group 114 can be made uniform.
  • the cell balance unit 120 discharges the combination having the highest total voltage among the combinations of the batteries 112 in series n ′ (n ′ is an integer of 1 or more and less than n) including the batteries 112 having the maximum voltage in the group 114
  • the battery 112 having the lowest voltage among the batteries 112 belonging to the group 114 may be selected as the rechargeable battery. By doing so, the charge charged in the capacitor 128 can be increased, and the time for the cell balance operation can be shortened.
  • the structure of the cell balance part 120 is not limited to this.
  • the cell balance unit 120 may be configured to align the voltages of the batteries 112 using a DC-DC converter. Further, the cell balance unit 120 may be configured to align the voltages of the batteries 112 using an inductor. Further, the cell balance unit 120 may be configured to include a DC-DC converter, a capacitor, and an inductor.
  • the configuration adopted as the cell balance unit 120 may be appropriately determined in view of charge transfer efficiency, product scale, manufacturing cost, and the like. A known configuration can be used for the configuration of the cell balance unit 120 using a DC-DC converter or an inductor.
  • the control unit 130 controls the operation of the cell balance unit 120. Specifically, first, the control unit 130 measures the voltages of all the batteries 112 included in the battery unit 110.
  • the control unit 130 has a voltage measurement unit (not shown) and measures the voltage of each battery 112.
  • the voltage measurement unit may be located outside the control unit 130. In this case, the control unit 130 acquires and uses the voltage for each battery 112 measured by the voltage measurement unit. Then, the control unit 130 determines, based on the measured voltage, the average voltage (overall average voltage V all ) of all the batteries 112 included in the battery unit 110 and the average voltage (partial average voltage V all ) of the batteries 112 belonging to each group 114. gr ).
  • control unit 130 identifies the battery 112 having the maximum voltage and the battery 112 having the minimum voltage for each group based on the measured voltage for each battery 112. Then, the control unit 130 determines whether the difference between the maximum voltage and the minimum voltage is within the predetermined value ⁇ V d and whether the total average voltage V all and the partial average voltage V gr satisfy a specific condition. Judge every time. Then, the control unit 130 determines whether to stop the cell balance operation of each group 114 based on the result of the determination.
  • the predetermined value ⁇ V d is set in the control unit 130 in advance. Further, the predetermined value ⁇ V d is held in a storage unit (not shown), and the control unit 130 may read and use the predetermined value ⁇ V d from the storage unit.
  • the control unit 130 terminates the cell balance operation being executed in each cell balance unit.
  • the “end condition” is, for example, “the difference between the maximum voltage and the minimum voltage of the battery 112 belonging to the battery unit 110 is within a predetermined value” or “a certain time has elapsed since the start of the cell balance operation”. be able to.
  • the battery unit 110 the cell balance operation is being performed, partial average voltage and high group 114 than V gr overall average voltage V all, partial average voltage V gr is lower group than the overall average voltage V all 114 And exist.
  • the "specific conditions" the overall average voltage V all as a boundary, partial average voltage V gr overall average voltage V is higher than the all group 114, and than partial average voltage V gr overall average voltage V all
  • the condition is such that the cell balance operation is stopped for any one of the low groups 114.
  • the “specific condition” is “partial average voltage V gr ⁇ total average voltage V all ” or “partial average voltage V gr ⁇ total average voltage V all ”.
  • the “specific condition” is preferably “partial average voltage V gr ⁇ total average voltage V all ”.
  • control unit 130 illustrated in FIG. 1 is not a hardware unit configuration but a functional unit block.
  • the control unit 130 includes a CPU and memory of an arbitrary computer, a program for realizing the components shown in the figure loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, and a hardware and software mainly for a network connection interface. Realized by any combination of wear. There are various modifications of the implementation method and apparatus.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a process flow of the charge / discharge device 10 of the first embodiment.
  • the control unit 130 measures and acquires the voltages of all the batteries 112 belonging to the battery unit 110 (S102). Note that when the cell balance unit 120 is performing the cell balance operation, the battery 112 is connected to the capacitor 128 and a current flows, and the voltage shifts compared to the capacitor 128 and the unconnected battery 112. For this reason, when the voltage of the battery 112 being connected to the capacitor 128 and moving the charge is measured, the control unit 130 applies a moving average filter to the measured voltage of the battery 112, etc. Perform the correction process and use the corrected voltage value. And the control part 130 calculates the whole average voltage Vall from the voltage of all the batteries 112 acquired by S102 (S104).
  • control part 130 determines whether the completion
  • the control unit 130 terminates the cell balance operation for the battery unit 110.
  • the termination condition is not satisfied (S106: NO)
  • the control unit 130 performs a cell balance operation on the battery unit 110.
  • the control unit 130 first uses the voltage of each battery 112 acquired in S102 to obtain a partial average voltage V gr that is an average voltage of the plurality of batteries 112 connected to each cell balance unit 120. And for each group 114 (S108). Then, the control unit 130 identifies the cell 112 of the maximum voltage and minimum voltage from the battery 112 connected to the cell balance unit 120 (S110), and calculates the difference voltage [Delta] V d. At this time, the control unit 130 holds information for identifying the maximum voltage battery 112 and the minimum voltage battery 112 in the group 114 such as a cell number.
  • the control unit 130 determines for each group 114 whether the operation stop condition of the cell balance unit 120 is satisfied (S112).
  • the “operation stop condition” is “maximum voltage ⁇ minimum voltage ⁇ predetermined value ⁇ V d and partial average voltage V gr ⁇ total average voltage V all ”.
  • the control unit 130 stops the cell balance operation of the group 114.
  • the control unit 130 causes the cell balance unit 120 corresponding to the group 114 to execute the cell balance operation.
  • the control part 130 specifies a discharge battery and a charge battery first (S114).
  • the control unit 130 transmits to the cell balance unit 120 an instruction to connect the discharge battery and the rechargeable battery specified in S114 and the capacitor 128 to move the charge.
  • the cell balance unit 120 first switches the ON / OFF state of the switch element 122 to connect the discharge battery and the capacitor 128 (S116). By connecting the discharge battery and the capacitor 128 for a certain period of time, charge is transferred from the discharge battery to the capacitor 128.
  • the cell balance unit 120 switches the ON / OFF state of the switch element 122 according to the instruction, and connects the rechargeable battery and the capacitor 128 (S118). Thereby, the electric charge stored in the capacitor 128 in S116 moves to the rechargeable battery.
  • the processing of S108 to S118 is performed independently for each cell balance unit 120. Each time the cell balance operation is executed in the cell balance unit 120, the overall average voltage V all calculated in S102 to S104 is updated.
  • control unit 130 repeats the processes of S102 to S118 until the end condition of S106 is satisfied.
  • FIG. 3 shows an example of the result of executing the cell balance operation according to the prior art.
  • the number of all batteries (battery cells) included in the battery unit 110 is 40 cells, and 16 cell cells are connected to each cell balance unit 120, and 4 cells out of the 16 cells are connected.
  • ⁇ V d 0.01 [V]
  • the entire battery unit 110 has a variation of about 0.03 [V]
  • ⁇ V d 0.01. It did not fall within [V].
  • FIG. 4 shows an example of the result of executing the cell balance operation according to the present invention.
  • the cell balance operation is executed under the same conditions as in the prior art.
  • the maximum voltage of the battery 112 in a certain group 114 is determined according to whether or not the partial average voltage V gr for each group 114 and the overall average voltage V all of the battery unit 110 satisfy a specific condition.
  • V d a predetermined value
  • the cell balance operation is continued.
  • variation in the voltage between the groups 114 can be suppressed, and the voltage of the some battery connected in series can be arrange
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the control unit 130 in the second embodiment.
  • the control unit 130 of this embodiment further includes a correction unit 132.
  • the correction unit 132 corrects the numerical value of the overall average voltage V all calculated by the control unit 130 using the correction value ⁇ . And the control part 130 determines the specific conditions demonstrated in 1st Embodiment using the numerical value of the whole average voltage Vall correct
  • FIG. The correction value ⁇ will be described below. In the following, it is assumed that the voltage of the battery 112 increases or decreases in proportion to the capacity of the battery 112.
  • V m the overall average voltage V all (expected) after the balance operation is performed m times.
  • ⁇ V down represents the voltage drop amount (> 0) of the discharge battery due to the balance operation.
  • ⁇ V up represents a voltage increase amount (> 0) of the rechargeable battery due to the balance operation.
  • N represents the number of all batteries.
  • S represents the number of discharge batteries.
  • T represents the number of rechargeable batteries.
  • the second term on the right side corresponds to the correction value ⁇ .
  • the correction value ⁇ is set to a value satisfying “the minimum voltage of all the batteries 112 ⁇ (the overall average voltage V all + ⁇ ) ⁇ the maximum voltage of all the batteries 112”.
  • the operation stop condition (described in paragraph 0029) is “maximum voltage ⁇ minimum voltage ⁇ predetermined value ⁇ V d and partial average voltage V gr ⁇ total average voltage V all + ⁇ ”
  • the correction value ⁇ increases, the cell balance unit 120 that continues the cell balance operation decreases even if “maximum voltage ⁇ minimum voltage ⁇ predetermined value ⁇ V d ” is satisfied.
  • the correction value ⁇ is As the value increases, the cell balance unit 120 that continues the cell balance operation increases even when “maximum voltage ⁇ minimum voltage ⁇ predetermined value ⁇ V d ” is satisfied. Conversely, as the correction value ⁇ is smaller, the cell balance unit 120 that continues the cell balance operation decreases even if “maximum voltage ⁇ minimum voltage ⁇ predetermined value ⁇ V d ” is satisfied.
  • the number of the cell balance units 120 that continue the cell balance operation is controlled by the correction unit 132 correcting the overall average voltage V all using the correction value ⁇ .
  • movement can be adjusted to an appropriate value, and the cell balance operation
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped by a plurality of groups composed of successive n batteries (n is an integer of 2 or more and less than m), A battery unit in which a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups; A discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery;
  • a control unit for controlling the operation of each of the cell balance units,
  • the controller is In any given group, the voltage difference of the batteries belonging to the group falls within the predetermined value, and the overall average voltage in the whole battery and the partial average voltage that is the average voltage of the batteries belonging to the group are specified. If the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped, Charge / discharge device. 2.
  • the control unit has the specific condition that the partial average voltage is equal to or lower than the overall average voltage. 1.
  • the charge / discharge device according to 1. 3.
  • the control unit corrects the numerical value of the overall average voltage based on a correction value, and determines the specific condition using the corrected numerical value of the overall average voltage. 1. Or 2.
  • the charge / discharge device according to 1. 4).
  • the controller is In the cell balance unit, among the combinations of n ′ batteries (n ′ is an integer of 1 or more and less than n) in series including the batteries having the maximum voltage in the group, n ′ cells in series having the highest total voltage.
  • the battery is selected as the discharge battery, and the battery having the lowest voltage in the group is selected as the rechargeable battery. 1.
  • the charge / discharge device according to any one of the above. 5.
  • the cell balance unit has a capacitor, and moves the discharge and charge of the rechargeable battery using the capacitor. 1.
  • the charge / discharge device according to any one of the above. 6).
  • the cell balance unit has a DC-DC converter, and moves the discharge and charge of the rechargeable battery using the DC-DC converter. 1.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped into a plurality of groups each constituted by n consecutive batteries (n is an integer of 2 or more and less than m).
  • a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups,
  • a discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery A control method executed by a control device for controlling the operation of The control device is In any one of the groups, a voltage difference between the batteries belonging to the group is within the predetermined value, and a total average voltage in the whole battery and a partial average voltage that is an average voltage of the batteries belonging to the group are specified. When the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped.
  • a control method comprising: 8).
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped into a plurality of groups each constituted by n consecutive batteries (n is an integer of 2 or more and less than m).
  • a part of the batteries belonging to the group is shared with other groups, A discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery; In the control device that controls the operation of In any one of the groups, a voltage difference between the batteries belonging to the group is within the predetermined value, and a total average voltage in the whole battery and a partial average voltage that is an average voltage of the batteries belonging to the group are specified.
  • the control device has the specific condition that the partial average voltage is equal to or lower than the overall average voltage.
  • the control device corrects the numerical value of the overall average voltage based on a correction value, and determines the specific condition using the numerical value of the corrected overall average voltage, Including Or 9.
  • the control method described in 1. 11 The control device is In the cell balance unit, among the combinations of n ′ batteries (n ′ is an integer of 1 or more and less than n) in series including the batteries having the maximum voltage in the group, n ′ cells in series having the highest total voltage.
  • the battery is selected as the discharge battery, and the battery having the lowest voltage in the group is selected as the rechargeable battery. Including 9. And 10.
  • the cell balance unit has a capacitor, and moves the discharge and charge of the rechargeable battery using the capacitor. Including And 9.
  • the control method as described in any one of these. 13 The cell balance unit has a DC-DC converter, and moves the discharge and charge of the rechargeable battery using the DC-DC converter. Including And 9. To 11.
  • the control method as described in any one of these. 14 A function of causing the control device to determine that the partial average voltage is equal to or lower than the overall average voltage as the specific condition; To achieve the above.
  • the program described in. 15. A function of correcting the numerical value of the overall average voltage on the control device based on a correction value, and determining the specific condition using the corrected overall average voltage value, To achieve the above. Or 14.
  • n ′ batteries (n ′ is an integer of 1 or more and less than n) in series including the batteries having the maximum voltage in the group, n ′ cells in series having the highest total voltage.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped by a plurality of groups composed of successive n batteries (n is an integer of 2 or more and less than m),
  • a discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery;
  • a control unit for controlling the operation of each of the cell balance units,
  • the controller is In any given group, the voltage difference of the batteries belonging to the group falls within the predetermined value, and the overall average voltage in the whole battery and the partial average voltage that is the average voltage of the batteries belonging to the group are specified. If the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped, Cell balance device. 18.
  • the control unit has the specific condition that the partial average voltage is equal to or lower than the overall average voltage. 17.
  • the cell balance apparatus as described in. 19.
  • M batteries (m is an integer of 3 or more) connected in series are grouped by a plurality of groups composed of successive n batteries (n is an integer of 2 or more and less than m),
  • a discharge battery and a rechargeable battery are selected from the batteries belonging to the group so that a voltage difference between the batteries belonging to the group and within the corresponding group is within a predetermined value.
  • a cell balance unit for transferring charge to and from the battery;
  • a control unit for controlling the operation of each of the cell balance units;
  • the cell balance device comprising: In any given group, the voltage difference of the batteries belonging to the group falls within the predetermined value, and the overall average voltage in the whole battery and the partial average voltage that is the average voltage of the batteries belonging to the group are specified. If the condition is satisfied, the operation of the cell balance unit corresponding to the group is stopped, A cell balance control method. 20.
  • the control unit has the specific condition that the partial average voltage is equal to or lower than the overall average voltage. Including.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

充放電装置（１０）は、直列ｍ個（ｍは３以上の整数）の電池（１１２）が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の電池（１１２）で構成される複数のグループ（１１４）によってグループ分けされており、当該グループに属する電池（１１２）の一部が他のグループと共通化されている電池部（１１０）と、グループ（１１４）毎に設けられ、当該グループ（１１４）に属する電池（１１２）の電圧を揃えるセルバランス部（１２０）と、任意のグループ（１１４）に属する電池（１１２）の電圧差が所定値以内になり、かつ、全ての電池（１１２）の全体平均電圧と当該グループ（１１４）に属する電池（１１２）の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に当該グループ（１１４）に対応するセルバランス部（１２０）の動作を停止させる制御部（１３０）とを有する。

Description

充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム
　本発明は、直列に接続された複数の蓄電池の電圧（容量）を揃える充放電装置、充放電制御方法、及びプログラムに関する。
　直列に接続された複数の電池を使用していくと、電池毎の特性、使用環境等によって電圧（容量）にばらつきが発生する。そして、この電圧のばらつきは、過充電や過放電を引き起こす要因となり得る。また、直列に接続された複数の電池を使用する場合、充電時には電圧が最も高い電池が過充電とならないような電圧で充電を停止し、放電時には電圧が最も低い電池が過放電とならないような電圧で放電を停止する。そのため、直列の全電圧の使用範囲が狭くなり、電池の使用可能な容量が少なくなってしまう。
　このような問題を解決する技術の一例として、特許文献１に記載される組電池の充電状態制御装置がある。この特許文献１に記載される組電池の充電状態制御装置は、直列に接続された複数の単電池より構成される複数のグループ電池と、複数のコンデンサと、複数の電圧計と、各々複数のスイッチより構成される複数のスイッチング回路と、制御回路とを備え、上記単電池の一部を隣接する二つのグループ電池の両方に属させている。この構成により、特許文献１に記載の充電状態制御装置は、グループ電池内の充電状態の均一化と、各グループ電池間の充電状態の均一化を同時に行っている。
特開２０００－２７０４８３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載される充電状態制御装置では、単電池全体の電圧の均一化が不十分となる可能性がある。例えば、特許文献１に記載される充電状態制御装置において、各々のグループ電池内で単電池の最大電圧と最小電圧の差が一定の範囲ΔＶｄ以内となるように均一化が実行され、２つのグループ電池の両方に属する電池の電圧がＶになったと仮定する。ここで、特許文献１に記載される充電状態制御装置はグループ電池毎に充電状態を均一化するため、２つのグループ電池の両方に属する単電池が、一方のグループ電池では最小電圧を示し、他方のグループで最大電圧を示すことも起こり得る。すなわち、一方のグループ電池では、２つのグループ電池の両方に属する単電池は最小電圧を示すため、一方のグループ電池における電圧のばらつきの範囲はＶ＋ΔＶｄ～Ｖとなり得る。また、他方のグループ電池では、２つのグループ電池の両方に属する単電池は最大電圧を示すため、他方のグループ電池における電圧のばらつきの範囲はＶ～Ｖ－ΔＶｄの範囲となり得る。よって、両グループ電池で均一化が完了した際に、単電池全体では２×ΔＶｄの電圧差が生じ得る。すなわち、特許文献１に記載される充電状態制御装置においてｍ（ｍは２以上の整数）グループのグループ電池が存在した場合、単電池全体において、最大ｍ×ΔＶｄの範囲で電圧がばらつく可能性がある。
　本発明の目的は、直列に接続された複数の電池の電圧を精度よく揃える、充放電装置、充放電制御方法、及びプログラムを提供することにある。
　本発明によれば、
　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池で構成される複数のグループによってグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部が他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　各々の前記セルバランス部の動作を制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧と当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　充放電装置が提供される。
　本発明によれば、
　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　の動作を制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
　前記制御装置が、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　ことを含む制御方法が提供される。
　本発明によれば、
　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　の動作を制御する制御装置に、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる機能、
　を実現させるためのプログラムが提供される。
　本発明によれば、直列に接続された複数の電池の電圧を精度よく揃えることができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
第１実施形態における充放電装置の処理構成例を示す図である。 第１実施形態の充放電装置の処理の流れを示すフローチャートである。 従来技術によるセルバランス動作を実行した結果の一例を示す図である。 本発明によるセルバランス動作を実行した結果の一例を示す図である。 第２実施形態における制御部の構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態における充放電装置１０の処理構成例を示す図である。図１において、充放電装置１０は、電池部１１０、セルバランス部１２０、及び制御部１３０を有する。
　電池部１１０は、直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池１１２を有する。このｍ個の電池１１２は、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の電池１１２で構成される複数のグループ１１４（図１中の１１４ａ～１１４ｃ）によってグループ分けされる。また、図１に示されるように、あるグループ１１４に属する電池１１２の一部は、他のグループ１１４と共通化されている。以下、このように共通化された電池１１２を共通電池１１６と称する。なお、共通電池１１６の数や位置は、図１に示されるものに限定されない。また、この電池部１１０は、例えばリチウムイオン電池等である。図１に示すように、電池部１１０は、外部負極端子２００及び外部正極端子３００に接続されている。この外部負極端子２００及び外部正極端子３００が電源（不図示）に接続されると、電池部１１０は当該電源の電力によって充電される。また、外部負極端子２００及び外部正極端子３００が負荷（不図示）に接続されると、電池部１１０は接続された負荷に対して電力を放電する。
　セルバランス部１２０は、図１中で１２０ａ～１２０ｃとして示されるように、グループ１１４毎に設けられる。また、セルバランス部１２０は、対応するグループ１１４に属する電池１１２の中から、放電電池及び充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させる。セルバランス部１２０は、放電電池と充電電池との間の電荷の移動を繰り返すことにより、グループ１１４に属する電池１１２の電圧のばらつきを所定値以内に抑える。以下、セルバランス部１２０で実行される動作をセルバランス動作と記載する。なお、セルバランス動作は、後述する制御部１３０によって制御される。
　また、本実施形態では、セルバランス部１２０は、図１に示されるように、複数のスイッチ素子１２２と、バス１２４及び１２６と、キャパシタ１２８とを有する。ここで、スイッチ素子１２２は、例えば、ＦＥＴ（Field effect transistor）やフォトカプラ等である。また、キャパシタ１２８は、例えば、コンデンサ、電気２重層キャパシタ、又はリチウムイオンキャパシタ等である。
　図１に示されるように、複数のスイッチ素子１２２の一端は、対応するグループ１１４に属する電池１１２と接続されている。また、複数のスイッチ素子１２２の他端は、それぞれ１つおきに交互にバス１２４及び１２６と接続されている。また、バス１２４は、キャパシタ１２８の正極端子に接続されている。また、バス１２６は、キャパシタ１２８の負極端子に接続されている。ここで、バス１２４に接続されているスイッチ素子１２２と、バス１２６に接続されているスイッチ素子１２２が、それぞれ１つずつＯＮ状態になることにより、電池１１２とキャパシタ１２８とが並列に接続される。これにより、電池１１２とキャパシタ１２８との間で電荷のやりとりが行われる。
　詳細には、まず、２つのスイッチ素子１２２の組み合わせによって選択された電池１１２（放電電池）がキャパシタ１２８に接続される。これにより、当該電池１１２（放電電池）からキャパシタ１２８へ電荷が移動する。次に、２つのスイッチ素子１２２の異なる組み合わせによって選択された別の電池１１２（充電電池）が、キャパシタ１２８に接続される。これにより、キャパシタ１２８から当該電池１１２（充電電池）へ電荷が移動する。以上により、ある電池１１２から他の電池１１２へ電荷を移動させて、グループ１１４内の電圧を揃えることができる。
　また、セルバランス部１２０は、グループ１１４内で最大電圧の電池１１２を含む直列ｎ'（ｎ'は１以上ｎ未満の整数）の電池１１２の組み合わせのうち、合計電圧が最も高い組み合わせを放電電池として選択し、グループ１１４内に属する電池１１２のうち、最小電圧の電池１１２を充電電池として選択してもよい。このようにすることで、キャパシタ１２８に充電される電荷を増やし、セルバランス動作の時間を短縮することができる。
　なお、図１において、セルバランス部１２０がキャパシタ１２８を有する構成を例示したが、セルバランス部１２０の構成はこれに限定されない。例えば、セルバランス部１２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータを用いて電池１１２の電圧を揃える構成であってもよい。また、セルバランス部１２０は、インダクタを用いて電池１１２の電圧を揃える構成であってもよい。また、セルバランス部１２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ、キャパシタ、及びインダクタが混在するような構成であってもよい。セルバランス部１２０として採用される構成は、電荷の移動効率、製品の規模、又は製造コスト等に鑑みて、適宜決定すればよい。また、ＤＣ－ＤＣコンバータやインダクタを用いたセルバランス部１２０の構成には、既知の構成を用いることができる。
　制御部１３０は、セルバランス部１２０の動作を制御する。詳細には、まず、制御部１３０は、電池部１１０に含まれる全ての電池１１２の電圧を測定する。制御部１３０は、電圧測定部（不図示）を有し、電池１１２毎の電圧を測定する。なお、この電圧測定部は、制御部１３０の外部に位置していてもよい。この場合、制御部１３０は、電圧測定部で測定された電池１１２毎の電圧を取得して使用する。そして、制御部１３０は、測定された電圧から、電池部１１０に含まれる全ての電池１１２の平均電圧（全体平均電圧Ｖａｌｌ）と、各グループ１１４に属する電池１１２の平均電圧（部分平均電圧Ｖｇｒ）を算出する。また、制御部１３０は、測定された電池１１２毎の電圧に基づいて、最大電圧の電池１１２及び最小電圧の電池１１２をグループ毎に特定する。そして、制御部１３０は、最大電圧と最小電圧との差分が所定値ΔＶｄ以内にあり、かつ、全体平均電圧Ｖａｌｌと部分平均電圧Ｖｇｒとが特定の条件を満たすか否かをグループ１１４毎に判定する。そして、制御部１３０は当該判定の結果に基づいて、各グループ１１４のセルバランス動作を停止するか否かを決定する。なお、所定値ΔＶｄは、予め制御部１３０に設定されている。また、所定値ΔＶｄは図示しない記憶部に保持されており、制御部１３０は当該記憶部から所定値ΔＶｄを読み出して使用してもよい。制御部１３０は、セルバランス動作の終了条件を満たした場合、各セルバランス部で実行されているセルバランス動作を終了させる。この"終了条件"は、例えば、"電池部１１０に属する電池１１２の最大電圧と最小電圧の差分が所定値以内"、又は、"セルバランス動作を開始して一定の時間が経過"等とすることができる。
　ここで、セルバランス動作が実行されている電池部１１０では、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも高いグループ１１４と、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも低いグループ１１４とが存在する。そして、この"特定の条件"は、全体平均電圧Ｖａｌｌを境界として、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも高いグループ１１４、及び部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも低いグループ１１４のうちのいずれか一方のグループについて、セルバランス動作を停止させるような条件である。詳細には、"特定の条件"は、"部分平均電圧Ｖｇｒ≦全体平均電圧Ｖａｌｌ"や、"部分平均電圧Ｖｇｒ≧全体平均電圧Ｖａｌｌ"である。
　ここで、"特定の条件"は、"部分平均電圧Ｖｇｒ≦全体平均電圧Ｖａｌｌ"とすることが好ましい。その理由は、次のとおりである。セルバランス動作においては、少ならず損失が発生し得る。例えば、図１に示すようにキャパシタを用いる場合は、蓄えられる電気エネルギーがＵ＝１／２ＣＶ２となるため、放電電池からのエネルギーの半分が失われてしまう。すなわち、部分平均電圧Ｖｇｒは、セルバランス動作を行う度に下降していく。そこで、"特定の条件"を"部分平均電圧Ｖｇｒ≦全体平均電圧Ｖａｌｌ"とすることにより、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌ以下のグループ１１４では、当該グループ１１４内の電圧を揃える場合を除き、セルバランス動作の回数が低減される。すべての電池１１２から放電する時には、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌ以下のグループ１１４で過放電が発生することを抑制することができる。また、このようにすることにより、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも高いグループ１１４では、当該グループ１１４内の電圧が所定値ΔＶｄの範囲に収まっていても、セルバランス動作が継続される。すべての電池１１２へ充電する時には、部分平均電圧Ｖｇｒが全体平均電圧Ｖａｌｌよりも高いグループ１１４で過充電が発生することを抑制することができる。
　なお、図１に示した制御部１３０は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。制御部１３０は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。
　第１実施形態の充放電装置１０の処理の流れについて、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態の充放電装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。
　制御部１３０は、まず、電池部１１０に属する全ての電池１１２の電圧を測定して取得する（Ｓ１０２）。なお、セルバランス部１２０がセルバランス動作を行っている場合、電池１１２がキャパシタ１２８に接続されて電流が流れており、キャパシタ１２８と未接続の電池１１２と比較して電圧がシフトする。このため、キャパシタ１２８と接続されて電荷が移動している最中の電池１１２の電圧が測定された場合、制御部１３０は、測定された電池１１２の電圧に対して移動平均フィルタを適用するなど補正処理を行い、補正後の電圧値を使用する。そして、制御部１３０は、Ｓ１０２で取得された全ての電池１１２の電圧から、全体平均電圧Ｖａｌｌを算出する（Ｓ１０４）。
　そして、制御部１３０は、電池部１１０全体に対するセルバランス動作の終了条件を満たしているか判定する（Ｓ１０６）。ここで、終了条件を満たしている場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、制御部１３０は、電池部１１０に対するセルバランス動作を終了する。一方、終了条件を満たしていない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、制御部１３０は、電池部１１０に対するセルバランス動作を実行する。
　詳細には、制御部１３０は、まず、Ｓ１０２で取得された各電池１１２の電圧を用いて、各セルバランス部１２０に接続されている複数の電池１１２の平均電圧である部分平均電圧Ｖｇｒを、グループ１１４毎に算出する（Ｓ１０８）。そして、制御部１３０は、各セルバランス部１２０に接続されている電池１１２の中から最大電圧及び最小電圧の電池１１２を特定し（Ｓ１１０）、その差分電圧ΔＶｄを算出する。このとき、制御部１３０は、例えばセル番号など、当該グループ１１４内で最大電圧の電池１１２及び最小電圧の電池１１２を識別する情報を保持する。
　そして、制御部１３０は、セルバランス部１２０の動作停止条件を満たしているか、グループ１１４毎に判定する（Ｓ１１２）。ここで、"動作停止条件"は、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ、かつ、部分平均電圧Ｖｇｒ≦全体平均電圧Ｖａｌｌ"であるとする。あるグループ１１４が動作停止条件を満たしている場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御部１３０は、当該グループ１１４のセルバランス動作を停止させる。
　一方、あるグループ１１４が動作停止条件を満たしていない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、制御部１３０は、当該グループ１１４に対応するセルバランス部１２０にセルバランス動作を実行させる。詳細には、制御部１３０は、まず、放電電池及び充電電池を特定する（Ｓ１１４）。そして、制御部１３０は、Ｓ１１４で特定された放電電池及び充電電池と、キャパシタ１２８とを接続して電荷を移動させるような指示をセルバランス部１２０に送信する。セルバランス部１２０は、当該指示に従って、まず、スイッチ素子１２２のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、放電電池とキャパシタ１２８とを接続する（Ｓ１１６）。放電電池とキャパシタ１２８とを一定時間接続することにより、放電電池からキャパシタ１２８へ電荷が移動する。そして、一定時間が経過した後、セルバランス部１２０は、当該指示に従って、スイッチ素子１２２のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、充電電池とキャパシタ１２８とを接続する（Ｓ１１８）。これにより、Ｓ１１６でキャパシタ１２８に蓄えられた電荷が、充電電池へ移動する。なお、Ｓ１０８～Ｓ１１８の処理は、セルバランス部１２０毎に独立して実行される。そして、セルバランス部１２０でセルバランス動作が実行される度に、Ｓ１０２～Ｓ１０４で算出される全体平均電圧Ｖａｌｌが更新される。
　最終的に、制御部１３０は、Ｓ１０２～Ｓ１１８の処理を、Ｓ１０６の終了条件を満たすまで繰り返す。
　ここで、図３に従来技術によるセルバランス動作を実行した結果の一例を示す。ここでは、電池部１１０に含まれる全ての電池（電池セル）の数は４０セルであり、各セルバランス部１２０には電池セルが１６セルずつ接続されていて、当該１６セルのうち４セルが他のセルバランス部１２０にも接続されている条件下で、セルバランス部１２０毎独立に所定値ΔＶｄ＝０．０１［Ｖ］以内になるようにセルバランス動作を実行した。結果として、各セルバランス部１２０ではΔＶｄ＝０．０１［Ｖ］以内のばらつきとなったが、電池部１１０全体では電圧が０．０３［Ｖ］程度のばらつきとなり、ΔＶｄ＝０．０１［Ｖ］以内に収まらなかった。
　また、図４に本発明によるセルバランス動作を実行した結果の一例を示す。ここでは、従来技術と同じ条件でセルバランス動作を実行している。図４に示されるように、本発明によれば、電池部１１０全体の電圧のばらつきがΔＶｄ＝０．０１［Ｖ］以内に収まった。
　以上、本実施形態では、グループ１１４毎の部分平均電圧Ｖｇｒと電池部１１０の全体平均電圧Ｖａｌｌとが特定条件を満たすか否かに応じて、あるグループ１１４内の電池１１２の最大電圧と最小電圧との差分が所定値ΔＶｄ以内である場合（すなわち、当該グループ１１４に属する電池１１２の電圧が揃っている場合）であっても、セルバランス動作が継続される。これにより、本実施形態によれば、グループ１１４間の電圧のばらつきを抑制し、直列に接続された複数の電池の電圧を精度よく揃えることができる。
　（第２実施形態）
　本実施形態は、以下の点を除いて第１実施形態と同様である。
　図５は、第２実施形態における制御部１３０の構成を示す図である。本実施形態の制御部１３０は、補正部１３２を更に有する。
　補正部１３２は、補正値αを用いて、制御部１３０で算出された全体平均電圧Ｖａｌｌの数値を補正する。そして、制御部１３０は、補正部１３２で補正された全体平均電圧Ｖａｌｌの数値を用いて、第１実施形態で説明した特定の条件を判定する。この補正値αについては、以下で説明する。なお、以下では、電池１１２の電圧が、電池１１２の容量に比例して増減するものと仮定する。
　まず、１回目のセルバランス動作を実行した前後で、全体平均電圧Ｖａｌｌは、下記の式１のように変動する。下記の式１において、Ｖ０はバランス動作を行う前の全体平均電圧Ｖａｌｌを表す。また、Ｖｍはバランス動作をｍ回実行した後の全体平均電圧Ｖａｌｌ（予想）を表す。また、ΔＶｄｏｗｎはバランス動作による放電電池の電圧降下量（＞０）を表す。また、ΔＶｕｐはバランス動作による充電電池の電圧上昇量（＞０）を表す。また、ｎは全ての電池の数を表す。また、ｓは放電電池の数を表す。また、ｔは充電電池の数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そして、放電電池の電圧降下量ΔＶｄｏｗｎと、充電電池の電圧上昇量ΔＶｕｐとには、下記の式２に示す関係が成り立つ。ここで、ηは電荷の移動効率（０＜η≦１）を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　そして、上記の式１及び式２により、下記の式３が導き出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　上記の式３から、一般的に、バランス動作をｍ回実行した後の全体平均電圧Ｖａｌｌは下記の式４で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　上記の式４において、右辺第２項が補正値αに対応する。また、補正値αは"全ての電池１１２の電圧の最小電圧≦（全体平均電圧Ｖａｌｌ＋α）≦全ての電池１１２の電圧の最大電圧"を満たすような値として設定される。ここで、前記（段落００２９に記載の）動作停止条件を、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ、かつ、部分平均電圧Ｖｇｒ≦全体平均電圧Ｖａｌｌ＋α"とした場合、補正値αが小さいほど、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ"を満たしても、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０が増加する。逆に、補正値αが大きいほど、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ"を満たしても、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０が減少する。
　一方、前記（段落００３０に記載の）動作停止条件を、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ、かつ、部分平均電圧Ｖｇｒ≧全体平均電圧Ｖａｌｌ＋α"とした場合、補正値αが大きいほど、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ"を満たしても、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０が増加する。逆に、補正値αが小さいほど、"最大電圧－最小電圧≦所定値ΔＶｄ"を満たしても、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０が減少する。
　このように、本実施形態では、補正部１３２が補正値αを用いて全体平均電圧Ｖａｌｌを補正することにより、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０の数が制御される。これにより、本実施形態によれば、セルバランス動作を継続するセルバランス部１２０の数を適切な値に調整して、より迅速に電池部１１０全体のセルバランス動作を完了させることができる。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　また、上述の説明で用いたフローチャートでは、複数の工程（処理）が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。
　以下に、参考形態の例を付記する。
１．直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池で構成される複数のグループによってグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部が他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　各々の前記セルバランス部の動作を制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧と当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　充放電装置。
２．前記制御部は、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件とする、
　１．に記載の充放電装置。
３．前記制御部は、前記全体平均電圧の数値を補正値に基づいて補正し、当該補正後の全体平均電圧の数値を用いて前記特定の条件を判定する、
　１．又は２．に記載の充放電装置。
４．前記制御部は、
　　前記セルバランス部に、前記グループの中で最大電圧の前記電池を含む直列ｎ'個（ｎ'は１以上ｎ未満の整数）の前記電池の組み合わせのうち、合計電圧が最も高い直列ｎ'個の前記電池を前記放電電池として選択させ、前記グループの中で最小電圧の前記電池を前記充電電池として選択させる、
　１．乃至３．のいずれか１つに記載の充放電装置。
５．前記セルバランス部は、キャパシタを有しており、当該キャパシタを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
　１．乃至４．のいずれか１つに記載の充放電装置。
６．前記セルバランス部は、ＤＣ－ＤＣコンバータを有しており、当該ＤＣ－ＤＣコンバータを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
　１．乃至４．のいずれか１つに記載の充放電装置。
７．直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　の動作を制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
　前記制御装置が、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　ことを含む制御方法。
８．直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　の動作を制御する制御装置に、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる機能、
　を実現させるためのプログラム。
９．前記制御装置が、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件とする、
　ことを含む７．に記載の制御方法。
１０．前記制御装置が、前記全体平均電圧の数値を補正値に基づいて補正し、当該補正後の全体平均電圧の数値を用いて前記特定の条件を判定する、
　ことを含む７．又は９．に記載の制御方法。
１１．前記制御装置が、
　　前記セルバランス部に、前記グループの中で最大電圧の前記電池を含む直列ｎ'個（ｎ'は１以上ｎ未満の整数）の前記電池の組み合わせのうち、合計電圧が最も高い直列ｎ'個の前記電池を前記放電電池として選択させ、前記グループの中で最小電圧の前記電池を前記充電電池として選択させる、
　ことを含む７．、９．、及び１０．のいずれか１つに記載の制御方法。
１２．前記セルバランス部は、キャパシタを有しており、当該キャパシタを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
　ことを含む７．、及び９．乃至１１．のいずれか１つに記載の制御方法。
１３．前記セルバランス部は、ＤＣ－ＤＣコンバータを有しており、当該ＤＣ－ＤＣコンバータを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
　ことを含む７．、及び９．乃至１１．のいずれか１つに記載の制御方法。
１４．前記制御装置に、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件として判定させる機能、
　を実現させるための８．に記載のプログラム。
１５．前記制御装置に、前記全体平均電圧の数値を補正値に基づいて補正し、当該補正後の全体平均電圧の数値を用いて前記特定の条件を判定する機能、
　を実現させるための８．又は１４．に記載のプログラム。
１６．前記制御装置に、
　　前記セルバランス部に、前記グループの中で最大電圧の前記電池を含む直列ｎ'個（ｎ'は１以上ｎ未満の整数）の前記電池の組み合わせのうち、合計電圧が最も高い直列ｎ'個の前記電池を前記放電電池として選択させ、前記グループの中で最小電圧の前記電池を前記充電電池として選択させる機能、
　を実現させるための８．、１４．、及び１５．のいずれか１つに記載のプログラム。
１７．直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池で構成される複数のグループによってグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部が他のグループと共通化されている電池部の電圧を揃えるセルバランス装置であって、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　各々の前記セルバランス部の動作を制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧と当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　セルバランス装置。
１８．前記制御部は、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件とする、
　１７．に記載のセルバランス装置。
１９．直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池で構成される複数のグループによってグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部が他のグループと共通化されている電池部の電圧を揃えるセルバランス装置であって、
　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
　各々の前記セルバランス部の動作を制御する制御部と、
　を有する前記セルバランス装置が、
　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧と当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
　ことを含むセルバランス制御方法。
２０．前記制御部が、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件とする、
　ことを含む１９．に記載のセルバランス制御方法。
　この出願は、２０１３年３月２９日に出願された日本出願特願２０１３－０７１０４６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

  1. 　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池で構成される複数のグループによってグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部が他のグループと共通化されている電池部と、
    　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
    　各々の前記セルバランス部の動作を制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部は、
    　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧と当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧とが特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
    　充放電装置。
  2. 　前記制御部は、前記部分平均電圧が前記全体平均電圧以下であることを、前記特定の条件とする、
    　請求項１に記載の充放電装置。
  3. 　前記制御部は、前記全体平均電圧の数値を補正値に基づいて補正し、当該補正後の全体平均電圧の数値を用いて前記特定の条件を判定する、
    　請求項１又は２に記載の充放電装置。
  4. 　前記制御部は、
    　　前記セルバランス部に、前記グループの中で最大電圧の前記電池を含む直列ｎ'個（ｎ'は１以上ｎ未満の整数）の前記電池の組み合わせのうち、合計電圧が最も高い直列ｎ'個の前記電池を前記放電電池として選択させ、前記グループの中で最小電圧の前記電池を前記充電電池として選択させる、
    　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充放電装置。
  5. 　前記セルバランス部は、キャパシタを有しており、当該キャパシタを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充放電装置。
  6. 　前記セルバランス部は、ＤＣ－ＤＣコンバータを有しており、当該ＤＣ－ＤＣコンバータを用いて前記放電及び充電電池の電荷を移動させる、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充放電装置。
  7. 　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
    　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
    　の動作を制御する制御装置によって実行される制御方法であって、
    　前記制御装置が、
    　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる、
    　ことを含む制御方法。
  8. 　直列に接続されたｍ個（ｍは３以上の整数）の電池が、連続するｎ個（ｎは２以上ｍ未満の整数）の前記電池によりそれぞれ構成される複数のグループでグループ分けされており、前記グループに属する前記電池の一部は他のグループと共通化されている電池部と、
    　前記グループ毎に設けられ、対応する前記グループに属する前記電池の電圧差が所定値以内となるように、当該グループに属する前記電池の中から放電電池と充電電池を選択し、当該放電電池と充電電池との間で電荷を移動させるセルバランス部と、
    　の動作を制御する制御装置に、
    　　任意の前記グループにおいて、当該グループに属する前記電池の電圧差が前記所定値以内になり、かつ、前記電池全体における全体平均電圧及び当該グループに属する前記電池の平均電圧である部分平均電圧が特定の条件を満たしている場合に、当該グループに対応する前記セルバランス部の動作を停止させる機能、
    　を実現させるためのプログラム。
PCT/JP2014/058738 2013-03-29 2014-03-27 充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム WO2014157449A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/780,930 US10263434B2 (en) 2013-03-29 2014-03-27 Charge and discharge device, charge and discharge control method, and program
JP2015508653A JP5975169B2 (ja) 2013-03-29 2014-03-27 充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-071046 2013-03-29
JP2013071046 2013-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014157449A1 true WO2014157449A1 (ja) 2014-10-02

Family

ID=51624411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/058738 WO2014157449A1 (ja) 2013-03-29 2014-03-27 充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10263434B2 (ja)
JP (1) JP5975169B2 (ja)
WO (1) WO2014157449A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104882642A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 武汉巨能集群科技有限公司 有利于实现非能耗式电量均衡的车用锂电池模块
CN106026243A (zh) * 2016-06-08 2016-10-12 胡浩 多通道储能单元组配置电路及储能单元管理系统
CN106356908A (zh) * 2015-07-17 2017-01-25 联创汽车电子有限公司 动力电池组及其构成的控制系统和控制方法
CN108899975A (zh) * 2018-08-10 2018-11-27 肇庆市高新区甜慕新能源技术有限公司 一种蓄电池系统
JP2020509723A (ja) * 2017-01-25 2020-03-26 マックスウェル テクノロジーズ インコーポレイテッド キャパシタモジュールバランシング及びメンテナンスのためのシステム及び方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015002152B3 (de) * 2015-02-18 2016-05-12 Audi Ag Batterie für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Batterie
CN107251363B (zh) * 2015-12-31 2020-09-29 深圳市大疆创新科技有限公司 用于使电池组件平衡的方法和系统
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
CN106887086B (zh) * 2017-04-07 2022-10-21 上海蔚来汽车有限公司 移动充电设备、移动充电系统及移动充电方法
KR102202613B1 (ko) * 2017-09-27 2021-01-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 균등화 장치, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
US10444295B2 (en) * 2017-12-20 2019-10-15 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Battery balance management circuit
US12051921B2 (en) * 2019-05-24 2024-07-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Energy transfer circuit and power storage system
TWI715367B (zh) * 2019-12-23 2021-01-01 台達電子工業股份有限公司 電池控制器與其電池電量量測方法
WO2023021269A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Cirrus Logic International Semiconductor Limited Cell balancing
WO2023021268A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Cirrus Logic International Semiconductor Limited Cells balancing
CN115347258B (zh) * 2022-10-20 2023-03-28 北京国电光宇机电设备有限公司 一种铅酸蓄电池组的修护系统及其均衡方法和除硫方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270483A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 組電池の充電状態制御装置
JP2005312161A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Denso Corp 組み電池の電圧均等化回路
JP2007330021A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Nissan Motor Co Ltd 組電池の容量調整装置
JP2009278709A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Denso Corp 組電池の調整装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59703150D1 (de) * 1997-11-20 2001-04-19 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer ausgewählten Gruppe von Brennstoffzellen eines Hochtemperatur-Brennstoff-zellenstapels
JP4133019B2 (ja) * 2002-06-21 2008-08-13 日産ディーゼル工業株式会社 車両の蓄電制御装置
FR2852149B1 (fr) * 2003-03-04 2005-04-08 Cit Alcatel Dispositif et procede perfectionnes de controle de tension de generateurs electrochimiques de batterie rechargeable
JP4283615B2 (ja) * 2003-08-14 2009-06-24 パナソニックＥｖエナジー株式会社 二次電池の電圧補正方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置
KR100991084B1 (ko) * 2005-12-15 2010-10-29 주식회사 엘지화학 멀티 전지 팩 시스템 및 그 제어방법, 및 이를 이용한 전지팩
KR101164629B1 (ko) * 2007-10-16 2012-07-11 한국과학기술원 직렬 연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및장치
US8519670B2 (en) * 2009-03-23 2013-08-27 Motiv Power Systems, Inc. System and method for balancing charge within a battery pack
JP5562617B2 (ja) * 2009-11-30 2014-07-30 三洋電機株式会社 均等化装置、バッテリシステムおよび電動車両
CN102110997B (zh) * 2009-12-28 2013-07-10 光宝电子(广州)有限公司 电池组平衡方法
US8598840B2 (en) * 2010-04-15 2013-12-03 Launchpoint Energy And Power Llc Fault-tolerant battery management system, circuits and methods
US8436582B2 (en) * 2010-07-09 2013-05-07 Freescale Semiconductor, Inc. Battery cell equalizer system
US8089249B2 (en) * 2010-11-08 2012-01-03 O2Micro, Inc. Battery management systems and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270483A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 組電池の充電状態制御装置
JP2005312161A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Denso Corp 組み電池の電圧均等化回路
JP2007330021A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Nissan Motor Co Ltd 組電池の容量調整装置
JP2009278709A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Denso Corp 組電池の調整装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104882642A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 武汉巨能集群科技有限公司 有利于实现非能耗式电量均衡的车用锂电池模块
CN106356908A (zh) * 2015-07-17 2017-01-25 联创汽车电子有限公司 动力电池组及其构成的控制系统和控制方法
CN106356908B (zh) * 2015-07-17 2019-08-13 联创汽车电子有限公司 动力电池组及其构成的控制系统和控制方法
CN106026243A (zh) * 2016-06-08 2016-10-12 胡浩 多通道储能单元组配置电路及储能单元管理系统
JP2020509723A (ja) * 2017-01-25 2020-03-26 マックスウェル テクノロジーズ インコーポレイテッド キャパシタモジュールバランシング及びメンテナンスのためのシステム及び方法
JP7116068B2 (ja) 2017-01-25 2022-08-09 ユーキャップ パワー インコーポレイテッド キャパシタモジュールバランシング及びメンテナンスのためのシステム及び方法
CN108899975A (zh) * 2018-08-10 2018-11-27 肇庆市高新区甜慕新能源技术有限公司 一种蓄电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10263434B2 (en) 2019-04-16
US20160043578A1 (en) 2016-02-11
JPWO2014157449A1 (ja) 2017-02-16
JP5975169B2 (ja) 2016-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5975169B2 (ja) 充放電装置、充放電制御方法、及びプログラム
KR102305583B1 (ko) 배터리 충방전 장치
EP3185388B1 (en) Battery control method and apparatus, and battery pack
US9831689B2 (en) Battery cell balancing method
JP6332924B2 (ja) セルバランシング回路およびこれを用いたセルバランシング方法
JP7100002B2 (ja) 電池制御ユニットおよび電池システム
JP5461482B2 (ja) 電池システム
US20170310120A1 (en) Electrical energy storage device
JP5859341B2 (ja) 電圧均等化装置及び方法並びにプログラム、それを備えた電力貯蔵システム
JP6102746B2 (ja) 蓄電池装置および充電制御方法
JP2009081981A (ja) 充電状態最適化装置及びこれを具えた組電池システム
JP2011083182A (ja) 複数の電池セル間のエネルギー均衡を用いる電池管理システム
WO2012157747A1 (ja) 組電池の制御方法及び制御装置
WO2013114696A1 (ja) 均等化装置
JP2023526829A (ja) バッテリー制御装置、バッテリーシステム、電源供給システム及びバッテリー制御方法
JP5314626B2 (ja) 電源システム、放電制御方法および放電制御プログラム
KR20110117992A (ko) 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법
WO2012126139A1 (zh) 一种平衡蓄电池组中各电池放电的方法和装置
JP2013094033A (ja) 蓄電装置及び電力供給システム
CN112234266B (zh) 一种均衡电池组系统的电池单体电压的装置
CN108432085B (zh) 平衡电池充电系统
JP2002135989A (ja) 蓄電池の充放電制御方法
KR101915183B1 (ko) 공통 버스를 이용한 액티브 셀 밸런싱의 기준 soc 설정 및 동작 장치 및 방법
CN114204648A (zh) 并联电池簇状态管理方法及系统
KR101567423B1 (ko) 소형 다중 권선 변압기를 이용한 ｅｓｓ용 액티브 배터리 관리 시스템용 균등 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14774225

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015508653

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14780930

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14774225

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1