WO2015001703A1 - 蓄電装置および蓄電装置の制御方法 - Google Patents

蓄電装置および蓄電装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015001703A1
WO2015001703A1 PCT/JP2014/002837 JP2014002837W WO2015001703A1 WO 2015001703 A1 WO2015001703 A1 WO 2015001703A1 JP 2014002837 W JP2014002837 W JP 2014002837W WO 2015001703 A1 WO2015001703 A1 WO 2015001703A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
power storage
cell balance
cell
battery
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/002837
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村　和夫
小澤　淳史
Original Assignee
ソニー株式会社
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 ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to CA2915580A priority Critical patent/CA2915580C/en
Priority to US14/902,334 priority patent/US9893539B2/en
Priority to EP14819806.2A priority patent/EP3018791B1/en
Publication of WO2015001703A1 publication Critical patent/WO2015001703A1/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
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • 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
    • H02J7/0013—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
    • H02J7/0047—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
    • 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
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • 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
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a power storage device and a method for controlling the power storage device.
  • a secondary battery unit battery such as a lithium ion battery (also referred to as a single cell or a cell. In the following description, it is also referred to as a battery cell as appropriate) or a battery block as a constituent element.
  • Modules are used. Some of these power storage modules can output megawatts.
  • a power storage module forms a battery block by connecting a plurality (4, 8, 10, etc.) of battery cells in parallel.
  • a series connection of a large number of battery blocks is housed in an outer case to constitute a power storage module.
  • a battery system is known in which a plurality of power storage modules are connected in series and a common control device is provided for the plurality of power storage modules.
  • Each power storage module has a module controller, and is configured to communicate between the module controller and the control device via communication means.
  • a voltage equalization circuit that equalizes the voltage of each battery cell (for example, for the purpose of utilizing the maximum capacity of the battery and preventing battery variation due to deterioration)
  • a cell balance circuit various configurations are known as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.
  • the cell balance circuit described in Patent Document 1 sets a bypass circuit including a bypass switch for each cell, and in a cell that is in a fully charged state, by turning on the bypass switch and flowing a charging current to the bypass circuit, This avoids overcharging of the cell.
  • the cell balance circuit described in Patent Literature 2 uses a transformer in which each battery is connected to the primary side and the secondary side is connected to the module terminal to switch a switch provided on the secondary side at a predetermined frequency. Thus, the transfer of energy through the primary side coil and the secondary side coil is repeated to equalize the voltage of each cell.
  • the degree of deterioration of the battery can be determined.
  • the internal state of the battery it is estimated from the method of obtaining the charge / discharge amount by measuring and integrating the current flowing in the battery, or from the equivalent circuit-based model from the charge / discharge amount obtained from the measured battery voltage and battery current The method of doing is known. If not only the current at the time of charge / discharge but also the current flowing at the time of cell balance is not considered, accurate information cannot be obtained.
  • Patent Document 1 the battery voltage is used as a criterion.
  • the cell balance function When the cell balance function is activated, the current of each battery cell is measured or integrated even if the total current flowing through the entire battery series circuit is accurately integrated. Therefore, the charge / discharge amount of each battery cell is unknown, and it is difficult to obtain an accurate capacity of the entire module.
  • FIG. 2 of Patent Document 2 describes that current detectors D1, D2,..., Dn-1 are connected to detect a current flowing into a connection portion of each battery cell. In this configuration, a current detector is provided for each battery cell. Therefore, when a power storage module is configured by connecting a large number of batteries, there is a problem that the cost increases due to an increase in the number of parts and a complicated circuit wiring. is there.
  • an object of the present disclosure is to provide a power storage device and a method for controlling the power storage device that can accurately obtain the charge / discharge amount of each of the secondary batteries connected in series constituting the power storage module without increasing the cost. .
  • the present disclosure provides a battery unit in which a plurality of power storage element units each having at least one power storage element are connected in series; A cell balance circuit connected in parallel with a plurality of power storage element units and performing a cell balance operation between the plurality of power storage element units; A control unit for controlling a cell balance current flowing through the cell balance circuit; A power storage device having an overall current measurement unit that measures a current value of an overall current that flows through the entire battery unit and a cell balance current measurement unit that measures a current value of a cell balance current.
  • the charge / discharge amount of each power storage element can be accurately obtained by a small number of current measurement circuits.
  • FIG. 5 is a flowchart used for describing the first embodiment of the present disclosure. It is a connection diagram of the principal part of a 1st embodiment of this indication.
  • FIG. 3 is a connection diagram used for describing the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a connection diagram used for describing the first embodiment of the present disclosure.
  • It is a connection diagram of the principal part of 2nd Embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 2nd embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 2nd embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 2nd embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 3rd embodiment of this indication.
  • 10 is a flowchart used for describing a third embodiment of the present disclosure. It is a connection diagram of the principal part of 3rd Embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 3rd embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 3rd embodiment of this indication. It is a connection diagram of the principal part of 4th Embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 4th embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 4th embodiment of this indication. It is a connection diagram used for explanation of a 4th embodiment of this indication. It is a block diagram used for explanation of an example of an application example of this indication. It is a block diagram used for explanation of other examples of an application example of this indication.
  • a battery unit in which battery cells Ce1, Ce2, and Ce3 of lithium ion secondary batteries are connected in series is configured.
  • the positive side of the series connection of the battery cells Ce1, Ce2, and Ce3 is connected to the module terminal P via the current measurement circuit AMa, and the negative side is connected to the module terminal M.
  • the current measurement circuit AMa measures an overall current (hereinafter referred to as a module current) I flowing through the series connection of the battery cells Ce1 to Ce3.
  • a current measurement circuit using a shunt resistor or a Hall element can be used as the current measurement circuit AMa.
  • the charging terminals are connected to the module terminals P and M during charging, and loads are connected during discharging.
  • a battery block in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel may be used.
  • the number of battery cells or battery blocks connected in series can be any number other than three.
  • each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to one electrode of the cell balance capacitance CB via the switches SW1P, SW2P and SW3P and the current measurement circuit AMb.
  • the negative side of each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to the other electrode of the cell balancing capacitance CB via the switches SW1N, SW2N and SW3N.
  • semiconductor switching elements such as FET (Field Effect Transistor) and IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) are used.
  • the respective voltages of the battery cells Ce1 to Ce3 are measured by the voltage measuring circuits VM1, VM2 and VM3, respectively.
  • the measured voltage value is converted into a digital signal by an A / D converter (not shown) and supplied to the control unit CNT.
  • the voltage measurement circuits VM1 to VM3 for example, a configuration in which both ends of the battery cell are connected to the input side of the operational amplifier can be used.
  • the control unit CNT is a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the control unit CNT comprehensively controls each unit of the power storage module by executing a program stored in the ROM.
  • the control unit CNT controls the charging operation, discharging operation, and cell balance operation of the battery cells Ce1 to Ce3.
  • the control unit CNT receives the voltage data of each battery cell and generates a switch control signal CSW for controlling the switch so that the voltage of each battery cell is equal. Furthermore, the charge / discharge amount of each battery cell obtained from the current value data measured by the current measurement circuits AMa and AMb is stored in the memory in the control unit CNT.
  • Such control is called active bottom cell balance control. It is possible to prevent a decrease in the amount that can be discharged by the bottom cell balance control.
  • a method of discharging other battery cells so as to match the potential of the battery cell having the lowest potential is called passive bottom cell balance control.
  • the active method is preferable because the capacity can be used more effectively than the passive method.
  • Such control is called active top cell balance control.
  • the amount of charge that can be charged can be prevented by the top cell balance control.
  • a method of discharging the battery cell so as to match the potential of the battery cell having the lowest potential is called passive top cell balance control.
  • the active method is preferable because the capacity can be used more effectively than the passive method.
  • This disclosure can be applied to any of the cell balance methods described above. Further, in a system in which a plurality of power storage modules are connected, the present invention can be applied to the case where the balance between the power storage modules is controlled.
  • Step S1 Charging the battery cells Ce1 to Ce3 is started.
  • Step S2 The voltage of each battery cell is measured.
  • Step S3 It is determined whether or not the voltage of the battery cell is equal to or higher than the end voltage Ve.
  • the end voltage Ve is a voltage at the end of charging. It is determined whether or not the maximum voltage in the battery cells Ce1 to Ce3 is equal to or higher than the end voltage Ve. If this determination is negative, the process returns to step S2 and charging of each cell is continued.
  • Step S4 If the determination result in step S3 is affirmative, charging is interrupted.
  • Step S5 It is determined whether or not the voltage difference between the battery cells is equal to or less than a threshold value Vd. The difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin in the battery cells Ce1 to Ce3 is compared with the threshold value Vd.
  • Step S6 If the determination result in step S5 is affirmative, that is, if the difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin is equal to or less than the threshold value Vd, the cell balance operation is not performed. Then, it is determined whether the battery cell voltage is equal to or higher than the end voltage. Step S7: If the determination result is affirmative, charging is terminated. If the determination result is negative, the process returns to step S2 (voltage measurement of each battery cell).
  • Step S8 If the determination result in step S5 is negative, that is, if the difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin is not less than or equal to the threshold value Vd, the cell balance operation is performed.
  • the switch connected to the battery cell having the maximum voltage Vmax is turned on for the period Tb1.
  • the current measurement circuit AMb measures the first balance current Ib1 that flows into the cell balance capacitance CB.
  • Step S9 The switch connected to the battery cell having the minimum voltage Vmin is turned on for the period Tb2.
  • the current measurement circuit AMb measures the second balance current Ib2 that flows out from the cell balance capacitance CB. And a process returns to step S5 and it is determined whether the voltage difference between battery cells is below threshold value Vd. By repeating the processes of steps S5, S8, and S9, the voltage difference between the battery cells is controlled to be equal to or less than the threshold value Vd.
  • FIG. 3 shows connection of main parts in the connection shown in FIG.
  • all the switches SW1P to SW3N are turned off, and the module current I flows through the battery cells Ce1, Ce2, and Ce3.
  • the module current I is measured by the current measuring circuit AMa.
  • the measured value is stored in the memory in the control unit CNT as digital data together with information on the operating state (for example, information on the on / off state of the switch). Also in the processing to be described later, the measurement values of the current measurement circuit are stored in the memory together with information on the operating state.
  • the charge / discharge amounts (representing charge / discharge charge amounts) Q1 to Q3 of the battery cells Ce1 to Ce3 can be expressed by the formula (1). .
  • the cell balance function is validated in order to eliminate the voltage variation between the cells due to this non-uniform charging state.
  • the battery cell Ce1 is the highest voltage
  • the battery cell Ce3 is the lowest voltage
  • the voltage difference between them is equal to or greater than the threshold value Vd.
  • SW1P and SW1N of the battery cell Ce1 are turned on only for the period Tb1.
  • FIG. 4 shows this state.
  • the battery cell Ce1 and the cell balance capacitance CB are connected in parallel, and the time until the voltage across the cell balance capacitance CB becomes equal to the terminal voltage of the battery cell Ce1, 1 balance current Ib1 flows into CB along a path indicated by a broken line, and balance current Ib1 is measured by current measurement circuit AMb.
  • a period during which current flows from the battery cell Ce1 to the cell balance capacitance CB is Tb1.
  • SW1P and SW1N are turned off, SW3P and SW3N are turned on, and the second path along the path indicated by the broken line from the cell balancing capacitance CB to the battery cell Ce3.
  • Balance current Ib2 flows.
  • the balance current Ib2 is measured by the current measurement circuit AMb.
  • the balance current Ib2 flows until the terminal voltage of the cell balancing capacitance CB becomes equal to the terminal voltage of the battery cell Ce3.
  • This period is Tb2.
  • the charge / discharge amounts of the battery cells Ce1 to Ce3 by the series of operations so far are expressed as the following formulas (2), (3), and (4).
  • the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 can be known by using the equations (1) to (4). Further, if there is one for measuring the current of the entire module and one for measuring the balance current flowing in each battery cell during balancing, a total of two, it is possible to know the charge amount of each battery cell.
  • FIG. 6 shows the configuration of the main part of the second embodiment, and the same reference numerals are assigned to the corresponding parts of the first embodiment described above.
  • battery cells Ce1, Ce2 and Ce3 of lithium ion secondary batteries are connected in series.
  • the + side of the series connection of the battery cells Ce1, Ce2, and Ce3 is connected to one terminal of the module terminal P and the cell balancing capacitance CB via the current measurement circuit AMab. That is, a common current measurement circuit AMab is connected between the module terminal P and the battery cells Ce1 to Ce3.
  • the negative side of the series connection of the battery cells is connected to the module terminal M and the other terminal of the cell balancing capacitance CB.
  • Semiconductor switches such as FETs and IGBTs are used as the switches SW1P to SW3P and SW1N to SW3N.
  • the current measurement circuit AMab measures the module current and the balance current flowing through the series connection of the battery cells Ce1 to Ce3.
  • a current measurement circuit using a shunt resistor or a Hall element can be used as the current measurement circuit AMab.
  • a charge reset switch SWC is connected in parallel to the cell balance capacitance CB. Prior to the cell balance control, the charge reset switch SWC is turned on.
  • the charging terminals are connected to the module terminals P and M during charging, and loads are connected during discharging.
  • a battery block in which a plurality of battery cells are connected in parallel may be used instead of the battery cells.
  • the number of battery cells or battery blocks connected in series can be any number other than three.
  • a voltage measuring circuit for measuring the voltages at both ends of each of the battery cells Ce1 to Ce3, a charging / discharging circuit for controlling conduction of charging / discharging current, and voltage / current, etc.
  • a control unit for controlling the switch and the charge / discharge circuit based on the above information is provided. Further, the charge / discharge amount of each battery cell obtained from the data of the current value measured by the current measurement circuit AMab is stored in the memory in the control unit.
  • the switches SW1P and SW3N are turned on, and the other switches are set in an off state.
  • the module current I supplied from the outside flows in the battery cells Ce1 to Ce3 connected in series along a path indicated by a broken line in FIG. 7, and the current value is measured by the current measurement circuit AMab. The measured value is stored.
  • the battery cell Ce1 has the highest voltage and the battery cell Ce3 has the lowest voltage among the battery cells Ce1 to Ce3.
  • the switch SW1P and the switch SW1N are turned on. Accordingly, the battery cell Ce1 and the cell balance capacitance CB are connected in parallel, and the time balance current Ib1 until the voltage at both ends of the CB becomes equal to the battery cell Ce1 terminal voltage is indicated by the broken line. It flows into CB.
  • the balance current Ib1 is measured by the current measurement circuit AMab, and the measured value is stored.
  • the switch SW1P and the switch SW1N are turned off, and the switch SW3P and the switch SW3N are turned on.
  • a balance current Ib2 flows from the cell balance capacitance CB to the battery cell Ce3 along a path indicated by a broken line. This current is measured by the current measurement circuit AMab.
  • the module current I, the balance current Ib1, and the balance current Ib2 can be measured by one current measurement circuit AMab. Therefore, as in the first embodiment, the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 can be known by using the equations (1) to (4).
  • one current measurement circuit AMab since the current measurement of the entire module and the current flowing through each battery cell at the time of balance are performed by one current measurement circuit AMab, a smaller number of current measurement circuits may be provided. Thus, by using each cell voltage and the amount of charge / discharge, the capacity, the degree of deterioration, etc. of each cell can be accurately estimated even if cell balancing is performed.
  • the use of one current measurement circuit AMab has an advantage that not only the cost can be reduced, but also the influence of variations in accuracy of the current measurement circuit can be reduced.
  • the + side of each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to the winding end of the secondary coil L2 of the cell balance transformer TB via the switches SW1P, SW2P and SW3P and the current measurement circuit AMb.
  • the minus side of each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to the winding start end of the secondary coil L2 of the cell balancing transformer TB via the switches SW1N, SW2N and SW3N and the common switch SWM. Similar to the switches SW1P to SW3P and SW1N to SW3N, semiconductor switching elements such as FETs and IGBTs are used as the switch SWM.
  • the winding start end of the primary coil L1 of the cell balance transformer TB is connected to one terminal of the capacitor C1 via the diode D1 in the forward direction, and the other terminal of the capacitor C1 is the winding end end of the primary coil L1.
  • the diode D1 is connected to prevent backflow.
  • the winding start end of the primary coil L1 is connected to the winding end end of the secondary coil L2 via the diode D1
  • the winding end end of the primary coil L1 is connected to the winding start end of the secondary coil L2 via the switch SWM. Connected.
  • the polarities of the primary coil L1 and the secondary coil L2 are reversed.
  • Step S11 Charging is started.
  • Step S12 The voltage of each battery cell is measured.
  • Step S13 It is determined whether or not the maximum voltage in the battery cells Ce1 to Ce3 is equal to or higher than the end voltage Ve. If this determination is negative, the process returns to step S12 and charging of each cell is continued.
  • Step S14 If the determination result of step S13 is affirmative, charging is interrupted.
  • Step S15 The maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin in the battery cells Ce1 to Ce3 Is compared with the threshold value Vd.
  • Step S16 When the difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin is less than or equal to the threshold value Vd, the cell balance operation is not performed. Then, it is determined whether the battery cell voltage is equal to or higher than the end voltage. Step S17: If the determination result is affirmative, charging is terminated. If the determination result is negative, the process returns to step S12 (voltage measurement of each battery cell).
  • Step S18 If it is determined in step S15 that the difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin is not less than or equal to the threshold value Vd, a cell balance operation is performed. During the period Tb3, the switch SWM is turned on, and a current flows through the secondary coil L2 of the cell balancing transformer TB. The flowing current is measured by the current measuring circuit AMb.
  • Step S19 The switch connected to the battery cell having the minimum voltage Vmin is turned on for the period Tb4, and current is supplied from the primary coil L1 to the battery cell.
  • the current measurement circuit AMb measures the current supplied from the primary coil L1. And a process returns to step S15 and it is determined whether the voltage difference between battery cells is below threshold value Vd. By repeating the processes of steps S15, S18, and S19, the voltage difference between the battery cells is controlled to be equal to or less than the threshold value Vd.
  • FIG. 12 shows connection of main parts in the connection shown in FIG.
  • all the switches SW1P to SW3N and the switch SWM are turned off, and the module current I flows through the battery cells Ce1, Ce2, Ce3.
  • the module current I is measured by the current measuring circuit AMa.
  • the measured value is stored in the memory in the control unit CNT as digital data together with information on the operating state (for example, information on the on / off state of the switch). Also in the processing to be described later, the measurement values of the current measurement circuit are stored in the memory together with information on the operating state.
  • the charge / discharge amounts (charge / discharge charge amounts) Q1 to Q3 of the battery cells Ce1 to Ce3 can be expressed by the above-described equation (1).
  • the cell balance function is validated in order to eliminate the voltage variation between the cells due to this non-uniform charging state.
  • the battery cell Ce1 is the highest voltage
  • the battery cell Ce3 is the lowest voltage
  • the voltage difference between them is equal to or greater than the threshold value Vd.
  • the switches SW1P, SWM, and SW3N are turned on for the period Tb3.
  • FIG. 13 shows this state, and the first balance current Ib1 flows through the secondary side of the cell balance transformer TB along a path indicated by a broken line.
  • the amount of charge for the battery cells Ce1 to Ce3 is expressed by the following equation (5). This current is measured by the current measurement circuit AMb.
  • the state is switched, and the switches SW3P and SW3N are turned on and the switch SWM is turned off in the period Tb4 as shown in FIG.
  • the energy accumulated by energizing the secondary side of the cell balancing transformer TB is released as electric energy on the primary side, and the battery cell Ce3 is charged with the balance current Ib2.
  • the second balance current Ib2 is measured by the current measurement circuit AMb.
  • the charge amount of each cell at this time is expressed by the following formulas (6) and (7).
  • the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 can be known from the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 by using the equations (1), (5), (6), and (7). it can.
  • the total charge amount of each battery cell can be known.
  • a smaller number of current measurement circuits may be provided as compared with the case where a current measurement circuit is used for the battery cell.
  • FIGS. 15 to 18 A fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 15 to 18.
  • the fourth embodiment uses a cell balance transformer TB as in the third embodiment.
  • FIG. 15 shows the configuration of the main part of the fourth embodiment, and the same reference numerals are given to the corresponding parts of the third embodiment described above.
  • battery cells Ce1, Ce2 and Ce3 of lithium ion secondary batteries are connected in series.
  • each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to the winding end of the secondary coil L2 of the cell balance transformer TB via the switches SW1P, SW2P and SW3P and the current measurement circuit AMab.
  • the minus side of each of the battery cells Ce1 to Ce3 is connected to the winding start end of the secondary coil L2 of the cell balancing transformer TB via the switches SW1N, SW2N and SW3N and the common switch SWM. Similar to the switches SW1P to SW3P and SW1N to SW3N, semiconductor switching elements such as FETs and IGBTs are used as the switch SWM.
  • the winding start end of the primary coil L1 of the cell balance transformer TB is connected to one terminal of the capacitor C1 via the diode D1 in the forward direction, and the other terminal of the capacitor C1 is the winding end end of the primary coil L1.
  • the winding start end of the primary coil L1 is connected to the winding end end of the secondary coil L2 via the diode D1
  • the winding end end of the primary coil L1 is connected to the winding start end of the secondary coil L2 via the switch SWM.
  • the polarities of the primary coil L1 and the secondary coil L2 are reversed.
  • connection point between the current measurement circuit AMab and the end of winding of the secondary coil L2 is derived as a module terminal P.
  • a common connection point of the switches SW1N to SW3N and a connection point of the switch SWM are derived as module terminals M.
  • the charge / discharge amounts (charge / discharge charge amounts) Q1 to Q3 of the battery cells Ce1 to Ce3 can be expressed by the above-described equation (1).
  • the cell balance function is validated in order to eliminate the voltage variation between the cells due to this non-uniform charging state.
  • the battery cell Ce1 is the highest voltage
  • the battery cell Ce3 is the lowest voltage
  • the voltage difference between them is equal to or greater than the threshold value Vd.
  • the switches SW1P, SWM, and SW3N are turned on for the period Tb3.
  • FIG. 17 shows this state, and the balance current Ib1 flows through the secondary side of the cell balance transformer TB along a path indicated by a broken line.
  • the amount of charge for the battery cells Ce1 to Ce3 is expressed by the above-described equation (5). This current is measured by the current measuring circuit AMab.
  • the state is switched, and the switches SW3P and SW3N are turned on and the switch SWM is turned off in the period Tb4 as shown in FIG.
  • the energy accumulated by energizing the secondary side of the cell balancing transformer TB is released as electric energy on the primary side, and the battery cell Ce3 is charged with the balance current Ib2.
  • the balance current Ib2 is measured by the current measurement circuit AMab.
  • the charge amount of each cell at this time is expressed by the above-described formula (6) and formula (7).
  • the terminal voltages of the battery cells Ce1 to Ce3 are equal as in the third embodiment.
  • the process is repeated until the difference between the highest voltage and the lowest voltage of the battery cells Ce1 to Ce3 becomes a certain value or less.
  • the module current I and the balance current flowing through the battery cells Ce1 to Ce3 during balancing are measured by the current measurement circuit AMab. Therefore, the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 can be known from the charging states of the battery cells Ce1 to Ce3 by using the equations (1), (5), (6), and (7). it can.
  • one current measurement circuit AMab since the current measurement of the entire module and the current flowing through each battery cell at the time of balance are performed by one current measurement circuit AMab, a smaller number of current measurement circuits may be provided. Thus, by using each cell voltage and the amount of charge / discharge, the capacity, the degree of deterioration, etc. of each cell can be accurately estimated even if cell balancing is performed.
  • the use of one current measurement circuit AMab has an advantage that not only the cost can be reduced, but also the influence of variations in accuracy of the current measurement circuit can be reduced.
  • a circuit that measures current of an entire module with a power storage module having cell balance circuits connected in parallel in a time-sharing manner and charging of no more than one secondary battery A circuit for measuring a discharge current. According to the first to fourth embodiments of the present disclosure, it is possible to accurately obtain the charge / discharge amount of each of the battery cells connected in series constituting the power storage module without increasing the cost. Since the charge / discharge amount of each cell can be accurately measured, it is possible to more accurately estimate the charge state and deterioration state of the battery.
  • the house 101 is provided with a power generation device 104, a power consumption device 105, a power storage device 103, a control device 110 that controls each device, a smart meter 107, and a sensor 111 that acquires various types of information.
  • Each device is connected by a power network 109 and an information network 112.
  • As the power generation device 104 a solar cell, a fuel cell, or the like is used, and the generated power is supplied to the power consumption device 105 and / or the power storage device 103.
  • the power consuming device 105 is a refrigerator 105a, an air conditioner 105b, a television receiver 105c, a bath 105d, and the like.
  • the electric power consumption device 105 includes an electric vehicle 106.
  • the electric vehicle 106 is an electric vehicle 106a, a hybrid car 106b, and an electric motorcycle 106c.
  • the power supply device of the present disclosure described above is applied to the power storage device 103.
  • the power storage device 103 is composed of a secondary battery or a capacitor.
  • a lithium ion battery is used.
  • the lithium ion battery may be a stationary type or used in the electric vehicle 106.
  • the smart meter 107 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company.
  • the power network 109 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
  • the various sensors 111 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by the various sensors 111 is transmitted to the control device 110. Based on the information from the sensor 111, the weather condition, the human condition, etc. can be grasped, and the power consumption device 105 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 110 can transmit information regarding the house 101 to an external power company or the like via the Internet.
  • the power hub 108 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • Communication methods of the information network 112 connected to the control device 110 include a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi.
  • a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi.
  • the Bluetooth (registered trademark) system is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
  • ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) (802.15.4).
  • IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.
  • the control device 110 is connected to an external server 113.
  • the server 113 may be managed by any one of the house 101, the power company, and the service provider.
  • the information transmitted and received by the server 113 is, for example, information related to power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device (for example, a television receiver) in the home, or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, for example, a television receiver, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant) or the like.
  • the control device 110 that controls each unit includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 103 in this example.
  • the control device 110 is connected to the power storage device 103, the home power generation device 104, the power consumption device 105, various sensors 111, the server 113 and the information network 112, for example, a function of adjusting the amount of commercial power used and the amount of power generation have. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
  • electric power is generated not only from the centralized power system 102 such as the thermal power generation 102a, the nuclear power generation 102b, and the hydroelectric power generation 102c but also from the home power generation device 104 (solar power generation, wind power generation) to the power storage device 103.
  • the home power generation device 104 solar power generation, wind power generation
  • the electric power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 103, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 103 at night, and the power stored by the power storage device 103 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
  • control device 110 is stored in the power storage device 103 .
  • control device 110 may be stored in the smart meter 107 or may be configured independently.
  • the power storage system 100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • FIG. 20 schematically illustrates an example of a configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present disclosure is applied.
  • the series hybrid system is a vehicle that runs on a power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 200 includes an engine 201, a generator 202, a power driving force conversion device 203, driving wheels 204a, driving wheels 204b, wheels 205a, wheels 205b, a battery 208, a vehicle control device 209, various sensors 210, and a charging port 211. Is installed.
  • the above-described power storage device of the present disclosure is applied to the battery 208.
  • Hybrid vehicle 200 travels using electric power / driving force conversion device 203 as a power source.
  • An example of the power driving force conversion device 203 is a motor.
  • the electric power / driving force converter 203 is operated by the electric power of the battery 208, and the rotational force of the electric power / driving force converter 203 is transmitted to the driving wheels 204a and 204b.
  • DC-AC DC-AC
  • AC-DC conversion AC-DC conversion
  • the power driving force converter 203 can be applied to either an AC motor or a DC motor.
  • the various sensors 210 control the engine speed via the vehicle control device 209 and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown).
  • the various sensors 210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational force of the engine 201 is transmitted to the generator 202, and the electric power generated by the generator 202 by the rotational force can be stored in the battery 208.
  • the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 203, and the regenerative power generated by the power driving force conversion device 203 by this rotational force is applied to the battery 208. Accumulated.
  • the battery 208 is connected to a power source outside the hybrid vehicle, so that it can receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.
  • an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided.
  • an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery capacity based on information on the remaining battery capacity.
  • the series hybrid vehicle that runs on the motor using the power generated by the generator that is driven by the engine or the power that is temporarily stored in the battery has been described as an example.
  • the present disclosure is also effective for a parallel hybrid vehicle in which the output of the engine and the motor are both driving sources, and the three methods of driving with only the engine, driving with only the motor, and engine and motor driving are appropriately switched. Applicable.
  • the present disclosure can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
  • each of the battery cells Ce1, Ce2, and Ce3 may be a battery block in which a plurality of battery cells are connected in parallel. Further, a power storage module in which a plurality of battery blocks are connected may be used.
  • this indication can also take the following structures.
  • a battery unit in which a plurality of power storage element units each having at least one power storage element are connected in series; A cell balance circuit connected in parallel with the plurality of power storage element units and performing a cell balance operation between the plurality of power storage element units; A control unit for controlling a cell balance current flowing through the cell balance circuit; A power storage device comprising: a total current measuring unit that measures a current value of a total current flowing through the entire battery unit; and a cell balance current measuring unit that measures a current value of the cell balance current.
  • the control unit controls a cell balance circuit in a time-sharing manner, so that the cell balance current measurement unit measures a current flowing through each of the storage element units of the battery unit (1).
  • Power storage device (3) The power storage device according to any one of (1) and (2), wherein the control unit obtains a charging current of each of the plurality of power storage element units from a current value of the overall current and a current value of the cell balance current. (4) The power storage device according to any one of (1), (2), and (3), wherein the overall current measurement unit and the cell balance current measurement unit are separate current measurement units. (5) The power storage device according to any one of (1), (2), and (3), wherein the overall current measurement unit and the cell balance current measurement unit are a common current measurement unit. (6) A module terminal electrically connected to the battery unit; The power storage device according to (5), wherein the common current measurement unit is connected between the module terminal and the battery unit.
  • a battery unit in which a plurality of power storage element units each having at least one power storage element are connected in series; A cell balance circuit connected in parallel with the plurality of power storage element units and performing a cell balance operation between the plurality of power storage element units; A control unit for controlling a cell balance current flowing through the cell balance circuit; A method for controlling a power storage device, comprising: a total current measuring unit that measures a current value of a total current flowing through the entire battery unit; and a cell balance current measuring unit that measures a current value of the cell balance current, In the cell balance operation, the control unit controls the cell balance circuit in a time-sharing manner, so that the cell balance current measurement unit measures the current flowing through each of the storage element units of the battery unit. .
  • Ce1, Ce2, Ce3 Battery cells AMa, AMb, AMab ... Current measurement circuit P, M ... Module terminal CB ... Capacitance for cell balance VM1, VM2, VM3 ... Voltage measurement circuit CNT ... Control unit TB ... Transformer for cell balance

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)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、複数の蓄電素子部と並列接続され、複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部とセルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部とを有する蓄電装置である。

Description

蓄電装置および蓄電装置の制御方法
　本開示は、蓄電装置および蓄電装置の制御方法に関する。
　近年では、太陽光などの自然エネルギーを利用した発電技術と情報技術を駆使して効率的に電力系統を運用するスマートグリッド技術が注目されている。自然エネルギーによる発電は、天候などの影響により発電量を一定に管理することは困難である。よって自然エネルギーによる発電系統が多数接続された電力系統では、需給のアンバランスにより系統事故が発生して、最悪な場合には停電する恐れがある。かかる事態を防止する目的で、例えばリチウムイオン電池のような２次電池の単位電池（単電池、セルとも呼ばれる。以下の説明では、電池セルと適宜称する。）あるいは電池ブロックを構成要素とする蓄電モジュールが用いられる。このような蓄電モジュールの中にはメガワット級の出力が可能なものがある。
　蓄電モジュールは、複数個（４個、８個、１０個等）の電池セルを並列に接続して、電池ブロックを構成する。多数の電池ブロックの直列接続が外装ケースに収納されて蓄電モジュールが構成される。さらに、大出力を発生するために多数の電池セルを使用する場合、複数の蓄電モジュールを直列に接続し、複数の蓄電モジュールに対して共通の制御装置を設ける電池システムが知られている。各蓄電モジュールがモジュールコントローラを有し、モジュールコントローラと制御装置との間で通信手段を介して通信する構成とされている。
　複数の電池セルを使用する場合、電池セルの自己放電の相違等に起因して放電時に複数の電池セルの一つが使用下限電圧に到達しても、他の電池セルが未だ使用下限電圧に到達しないことがある。このような状態で、電池セルを再び充電すると、充分に充電することができない電池セルが生じ、電池セルの能力を充分に発揮させることができない問題が生じる。直列接続された複数の電池セル間で充電状態にバラツキが生じた状態で、複数の電池セルを充放電すると、複数の直列接続された電池セルには同じ電流が流れる。このため、複数のセルの間の充電状態バラツキはそのまま維持されるばかりか、この状態を放置するとバラツキが拡大してしまう恐れがある。
　従来から複数の電池セルを直列接続して構成される組電池では、電池最大容量の活用、劣化による電池バラツキの発生防止等を目的として、各電池セルの電圧を均等化する電圧均等化回路（以下、セルバランス回路と称する。）が使用されている。セルバランス回路としては、例えば、特許文献１や特許文献２に示されるように、種々の構成が知られている。
特開２００３－２８９６２９号公報
特開平１１－１７６４８３号公報
　特許文献１に記載のセルバランス回路は、セル毎にバイパススイッチを備えるバイパス回路を設定し、満充電状態となったセルにおいては、バイパススイッチをオンして充電電流をバイパス回路に流すことにより、セルの過充電を回避するものである。
　特許文献２に記載のセルバランス回路は、１次側に各電池が接続され、２次側がモジュール端子に接続されたトランスを用いて、２次側に設けたスイッチを所定の周波数でスイッチングすることにより１次側コイルおよび２次側コイルを介したエネルギーの授受を繰り返し、各セルの電圧を均等化するものである。
　さらに、電池の内部状態を正確に知ることによって、電池の劣化の程度等を判定することができる。電池の内部状態を知るためには、電池に流れる電流を計測、積算することで充放電量を得る方法や、計測した電池電圧と電池電流より得られる充放電量より等価回路ベースのモデルより推定する方法などが知られている。通常の充放電時の電流のみならず、セルバランスの時に流れる電流も考慮しないと、正確な情報を得ることができない。
　特許文献１では、電池電圧を判定基準にしており、セルバランス機能が動作すると、電池の直列回路の全体を流れる全体電流を正確に積算していても、各電池セルの電流を計測あるいは積算していないので、各電池セルの充放電量が不明でありモジュール全体の正確な容量を得ることは困難である。
　特許文献２の図２には、電流検出器Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄn-1を接続し、各電池セルの接続部に流れ込む電流を検出することが記載されている。この構成は、各電池セルに対して電流検出器を設けるので、多数の電池を接続して蓄電モジュールを構成する場合には、部品点数の増加、回路配線の複雑化によるコスト上昇が生じる問題がある。
　したがって、本開示の目的は、蓄電モジュールを構成する直列接続された２次電池の各々の充放電量をコスト上昇なく正確に得ることができる蓄電装置および蓄電装置の制御方法を提供することにある。
　上述した課題を解決するために、本開示は、少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、
　複数の蓄電素子部と並列接続され、複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、
　セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、
　電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部とセルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部と
　を有する蓄電装置である。
　本開示によれば、少ない個数の電流測定回路によって各蓄電素子の充放電量を正確に求めることができる。
本開示の第１の実施の形態の接続図である。 本開示の第１の実施の形態の説明に用いるフローチャートである。 本開示の第１の実施の形態の主要部の接続図である。 本開示の第１の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第１の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第２の実施の形態の主要部の接続図である。 本開示の第２の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第２の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第２の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第３の実施の形態の接続図である。 本開示の第３の実施の形態の説明に用いるフローチャートである。 本開示の第３の実施の形態の主要部の接続図である。 本開示の第３の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第３の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第４の実施の形態の主要部の接続図である。 本開示の第４の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第４の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の第４の実施の形態の説明に用いる接続図である。 本開示の応用例の一例の説明に用いるブロック図である。 本開示の応用例の他の例の説明に用いるブロック図である。
　以下、実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．本開示の第１の実施の形態＞
＜２．本開示の第２の実施の形態＞
＜３．本開示の第３の実施の形態＞
＜４．本開示の第４の実施の形態＞
＜５．応用例＞
＜６．変形例＞
　なお、以下に説明する実施の形態は、好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
＜１．本開示の第１の実施の形態＞
　図１を参照して本開示の第１の実施の形態について説明する。例えばリチウムイオン２次電池の電池セルＣｅ１、Ｃｅ２およびＣｅ３が直列接続された電池部が構成される。電池セルＣｅ１、Ｃｅ２およびＣｅ３の直列接続の＋側が電流測定回路ＡＭａを介してモジュール端子Ｐに接続され、その－側がモジュール端子Ｍに接続される。電流測定回路ＡＭａは、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の直列接続を流れる全体電流（以下、モジュール電流と称する）Ｉを測定する。電流測定回路ＡＭａとしては、シャント抵抗、ホール素子を使用した電流測定回路等を使用できる。
　モジュール端子ＰおよびＭに対して、充電時には、充電回路が接続され、放電時には、負荷が接続される。なお、電池セルに代えて複数の電池セルが直列および／または並列接続された電池ブロックを使用しても良い。さらに、直列接続される電池セルまたは電池ブロックの個数は、３個以外の任意の数が可能である。
　セルバランスのために電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの＋側がスイッチＳＷ１Ｐ、ＳＷ２ＰおよびＳＷ３Ｐと電流測定回路ＡＭｂを介してセルバランス用静電容量ＣＢの一方の電極と接続される。電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの－側がスイッチＳＷ１Ｎ、ＳＷ２ＮおよびＳＷ３Ｎを介してセルバランス用静電容量ＣＢの他方の電極と接続される。スイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３Ｐ並びにＳＷ１Ｎ～ＳＷ３Ｎとして、ＦＥＴ(Field Effect　Transistor)、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子が使用される。
　さらに、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの電圧が電圧測定回路ＶＭ１、ＶＭ２およびＶＭ３によってそれぞれ測定される。測定された電圧値がＡ／Ｄコンバータ（図示しない）によってデジタル信号に変換されて制御部ＣＮＴに供給される。電圧測定回路ＶＭ１～ＶＭ３としては、例えば演算増幅器の入力側に電池セルの両端を接続する構成を使用できる。
　制御部ＣＮＴは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成されるマイクロコンピュータである。制御部ＣＮＴは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、蓄電モジュールの各部を統括的に制御する。
　制御部ＣＮＴは、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充電動作、放電動作、セルバランス動作を制御する。制御部ＣＮＴは、各電池セルの電圧のデータを受け取って、各電池セルの電圧を等しくするように、スイッチを制御するスイッチ制御信号ＣＳＷを生成する。さらに、電流測定回路ＡＭａおよびＡＭｂにより測定された電流値のデータから得られた各電池セルの充放電量が制御部ＣＮＴ内のメモリに記憶される。
　一般的なセルバランス制御について説明する。最初は、全ての電池セルＣｅ１～Ｃｅ３が満充電されているものとする。次に、電池セルが放電して放電量にバラツキが発生し、例えば一つの電池セルＣｅ１の電圧が使用下限電圧に達したとする。電池セル間のバラツキによって、他の電池セルＣｅ２およびＣｅ３は、未だ使用下限電圧には到達していない。例えば自己放電量の相違が電池セル間の放電量のバラツキの原因である。
　この状態で充電を開始すると、電池セルＣｅ１の電圧が使用下限電圧に達した時点が残っている容量が最も多い電池セル、例えば、電池セルＣｅ２が最初に満容量に達する。この時点では、電池セルＣｅ１は、満充電まで充電されない。したがって、満充電の場合に放電できる放電量に比して放電量が減少してしまう。
　この問題を解決するために、電池セルＣｅ１が使用下限電圧に到達した時点で最も容量が残っている（最高電位）電池セルＣｅ２から他の容量が最も少ない（最低電位）電池セルＣｅ１に電力を移して残っている容量をほぼ等しいものとする。そして、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３を充電することによって、３個の電池セルをほぼ満充電電圧まで充電できる。実際には、複数回の処理を繰り返し行うようになされる。
　このような制御は、アクティブボトムセルバランス制御と称される。ボトムセルバランス制御によって放電できる量の減少を防止することができる。最も電位の低い電池セルと電位を合わせるように、他の電池セルを放電する方式は、パッシブボトムセルバランス制御と称される。パッシブ方式に比較してアクティブ方式の方が容量を有効に利用することができるので好ましい。
　アクティブトップバランス制御について説明する。最初は、全ての電池セルが満充電されているものとする。次に、電池セルが放電したとする。そして充電を開始すると、電池セル例えば電池セルＣｅ１の電圧が最初に使用上限電圧に達する。この時点では、電池セルＣｅ２およびＣｅ３の電圧は、使用上限電圧まで達していない。したがって、充電量が減少してしまう。
　この問題を解決するために、電池セルＣｅ１が使用上限電圧に到達した時点で最も容量が多い（最高電位）電池セルＣｅ１から他の容量が最も少ない（最低電位）電池セルＣｅ２に電力を移して残っている容量をほぼ等しいものとする。そして、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３を充電することによって、３個の電池セルをほぼ満充電電圧まで充電できる。実際には、複数回の処理を繰り返し行うようになされる。
　このような制御は、アクティブトップセルバランス制御と称される。トップセルバランス制御によって充電できる量の減少を防止することができる。最も電位の低い電池セルと電位を合わせるように、電池セルを放電する方式は、パッシブトップセルバランス制御と称される。パッシブ方式に比較してアクティブ方式の方が容量を有効に利用することができるので好ましい。
　本開示は、上述した何れのセルバランス方式に対しても適用できる。さらに、複数の蓄電モジュールを接続したシステムにおいて、蓄電モジュール間のバランスを制御する場合に対しても適用できる。
　図２のフローチャートを参照して制御部ＣＮＴが行うセルバランス動作の一例の制御について説明する。
　ステップＳ１：電池セルＣｅ１～Ｃｅ３に対する充電を開始する。
　ステップＳ２：各電池セルの電圧を測定する。
　ステップＳ３：電池セルの電圧が終止電圧Ｖｅ以上か、どうかが判定される。終止電圧Ｖｅは、充電を終了するときの電圧である。電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中の最大電圧が終止電圧Ｖｅ以上か、どうかが判定される。この判定が否定の場合には、ステップＳ２に処理が戻って各セルの充電が継続される。
　ステップＳ４：ステップＳ３の判定結果が肯定の場合には、充電が中断される。
　ステップＳ５：電池セル間の電圧差がしきい値Ｖｄ以下か、どうかが判定される。電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中の最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin との差がしきい値Ｖｄと比較される。
　ステップＳ６：ステップＳ５の判定結果が肯定の場合、すなわち、最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin との差がしきい値Ｖｄ以下の場合には、セルバランス動作が行われない。そして、電池セル電圧が終止電圧以上かどうかが判定される。
　ステップＳ７：判定結果が肯定の場合には、充電が終了する。若し、判定結果が否定の場合には、処理がステップＳ２（各電池セルの電圧計測）に戻る。
　ステップＳ８：ステップＳ５の判定結果が否定の場合、すなわち、最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin との差がしきい値Ｖｄ以下でない場合には、セルバランス動作が行われる。最大の電圧Ｖmax の電池セルに接続されているスイッチが期間Ｔｂ１だけオンとされる。電流測定回路ＡＭｂは、セルバランス用静電容量ＣＢへ流れ込む第１のバランス電流Ｉｂ１を計測する。
　ステップＳ９：最小の電圧Ｖmin の電池セルに接続されているスイッチが期間Ｔｂ２だけオンとされる。電流測定回路ＡＭｂは、セルバランス用静電容量ＣＢから流れだす第２のバランス電流Ｉｂ２を計測する。そして、処理がステップＳ５に戻り、電池セル間の電圧差がしきい値Ｖｄ以下かどうかが判定される。ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ９の処理を繰り返すことによって、電池セルの電圧差がしきい値Ｖｄ以下となるように制御される。
　図３、図４および図５を参照して本開示の第１の実施の形態についてさらに説明する。図３は、図１に示す接続における主要部の接続を示す。通常動作例えば充電時には、図３に示すように、全てのスイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３Ｎがオフとされており、モジュール電流Ｉが電池セルＣｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３を流れる。モジュール電流Ｉが電流測定回路ＡＭａによって測定される。測定値は、動作状態の情報（例えばスイッチのオン／オフ状態の情報）と共にデジタルデータとして制御部ＣＮＴ内のメモリに記憶される。後述する処理においても、電流測定回路の測定値がそれぞれメモリに動作状態の情報と共に記憶される。ここで充電開始からセルバランス動作の開始までの時間をＴｍとすると電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充放電量（充放電電荷量を表している）Ｑ１～Ｑ３は、式（１）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、セルバランス開始までの各セルの充放電量はＱ１＝Ｑ２＝Ｑ３となる。
　ここで、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３を充電する状況で、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の容量バラツキあるいは初期充電量バラツキなどにより電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の間に電圧に差が生じた場合、ある電池セルの電圧が充電終了条件に達すると、充電が終了してしまう。そこで、この充電状態の不均一によるセル間の電圧バラツキを解消させるためセルバランス機能を有効にする。
　一例として、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中で、電池セルＣｅ１が最高電圧で、電池セルＣｅ３が最低電圧であり、両者の電圧差がしきい値Ｖｄ以上とする。図２のフローチャート中のステップＳ８に示すように、電池セルＣｅ１のＳＷ１ＰおよびＳＷ１Ｎが期間Ｔｂ１だけオンとされる。図４は、この状態を示す。
　図４に示すように、電池セルＣｅ１とセルバランス用静電容量ＣＢとが並列接続され、セルバランス用静電容量ＣＢの両端の電圧が電池セルＣｅ１の端子電圧に等しくなるまでの時間、第１のバランス電流Ｉｂ１が破線で示す経路でＣＢに流れ込み、バランス電流Ｉｂ１が電流測定回路ＡＭｂにて測定される。
　電池セルＣｅ１からセルバランス用静電容量ＣＢに電流を流す期間をＴｂ１とする。期間Ｔｂ１の終了後は図５に示すように、ＳＷ１ＰおよびＳＷ１Ｎは、オフ状態となり、ＳＷ３ＰおよびＳＷ３Ｎがオン状態となり、セルバランス用静電容量ＣＢから電池セルＣｅ３に破線で示す経路でもって第２のバランス電流Ｉｂ２が流れこむ。このバランス電流Ｉｂ２が電流測定回路ＡＭｂによって測定される。バランス電流Ｉｂ２は、セルバランス用静電容量ＣＢの端子電圧が電池セルＣｅ３の端子電圧に等しくなるまで流れる。この期間をＴｂ２とする。ここまでの一連の動作による電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの充放電量は、下記の式（２）、式（３）および式（４）のように表現される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　上述した図４および図５で示す動作は、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の端子電圧が等しくなる、または電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の最高電圧と最低電圧の差が一定値以下になるまで繰り返される。モジュール電流Ｉが電流測定回路ＡＭａにより測定され、バランス時に電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３に流れる電流は電流測定回路ＡＭｂにより測定される。したがって、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充電状態は、式（１）～式（４）を用いることで、電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３の充電状態を知ることができる。さらに、モジュール全体電流測定用に１個、バランス時に各電池セルに流れるバランス電流測定用に１個と合計２個あれば、各電池セルの充電量を知ることができる。したがって、従来の各電池セルに電流測定回路を用いる場合と比較してより少数の電流測定回路を設ければ良い。このように、各セル電圧と充放電量を用いることで、各セルの容量、劣化度などを、セルバランスを行っても、正確に推定することができる。
＜２．本開示の第２の実施の形態＞<
　図６～図９を参照して本開示の第２の実施の形態について説明する。図６は、第２の実施の形態の主要部の構成を示し、上述した第１の実施の形態の対応する部分には、同一の参照符号を付すことにする。例えばリチウムイオン２次電池の電池セルＣｅ１、Ｃｅ２およびＣｅ３が直列接続される。
　電池セルＣｅ１、Ｃｅ２およびＣｅ３の直列接続の＋側が電流測定回路ＡＭａｂを介してモジュール端子Ｐおよびセルバランス用静電容量ＣＢの一方の端子に接続される。すなわち、共通の電流測定回路ＡＭａｂがモジュール端子Ｐと電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の間に接続される。電池セルの直列接続の－側がモジュール端子Ｍおよびセルバランス用静電容量ＣＢの他方の端子に接続される。スイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３Ｐ並びにＳＷ１Ｎ～ＳＷ３Ｎとして、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が使用される。
　電流測定回路ＡＭａｂは、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の直列接続を流れるモジュール電流およびバランス電流を測定する。電流測定回路ＡＭａｂとしては、シャント抵抗、ホール素子を使用した電流測定回路等を使用できる。セルバランス用静電容量ＣＢに対して並列に電荷リセット用スイッチＳＷＣが接続される。セルバランス制御に先行して電荷リセット用スイッチＳＷＣがオンとされる。
　モジュール端子ＰおよびＭに対して、充電時には、充電回路が接続され、放電時には、負荷が接続される。なお、電池セルに代えて複数の電池セルが並列接続された電池ブロックを使用しても良い。さらに、直列接続される電池セルまたは電池ブロックの個数は、３個以外の任意の数が可能である。なお、図示しないが、第１の実施の形態と同様に、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの両端の電圧を測定する電圧測定回路、充放電電流の導通を制御する充放電回路そして電圧や電流などの情報を元にスイッチや充放電回路を制御する制御部等が備えられている。さらに、電流測定回路ＡＭａｂにより測定された電流値のデータから得られた各電池セルの充放電量が制御部内のメモリに記憶される。
　図７に示すように、通常状態例えば充電状態では、スイッチＳＷ１ＰとＳＷ３Ｎとがオン状態とされ、他のスイッチがオフ状態に設定される。外部より供給されるモジュール電流Ｉは、図７において、破線で示す経路でもって、直列接続されている電池セルＣｅ１～Ｃｅ３に流れ、電流値が電流測定回路ＡＭａｂで測定される。測定値が記憶される。
　図８と図９は、第２の実施の形態のセルバランス状態を表す。一例として、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３内で電池セルＣｅ１が最高電圧であり、電池セルＣｅ３が最低電圧とする。セルバランス動作に入ると、図８に示すように、まず、スイッチＳＷ１ＰとスイッチＳＷ１Ｎとがオン状態となる。したがって、電池セルＣｅ１とセルバランス用静電容量ＣＢとが並列接続され、ＣＢ両端の電圧が電池セルＣｅ１端子電圧に等しくなるまでの時間バランス電流Ｉｂ１が破線で示す経路でセルバランス用静電容量ＣＢに流れ込む。バランス電流Ｉｂ１が電流測定回路ＡＭａｂによって測定され、測定値が記憶される。
　その後、図９に示すように、スイッチＳＷ１ＰとスイッチＳＷ１Ｎとがオフ状態となり、スイッチＳＷ３ＰとスイッチＳＷ３Ｎとがオン状態となる。セルバランス用静電容量ＣＢから電池セルＣｅ３に対して破線で示す経路でもってバランス電流Ｉｂ２が流れこむ。この電流が電流測定回路ＡＭａｂにて測定される。第２の実施の形態では、以上述べたように、１つの電流測定回路ＡＭａｂによって、モジュール電流Ｉ、バランス電流Ｉｂ１およびバランス電流Ｉｂ２を測定することができる。したがって、第１の実施の形態と同様に、式（１）乃至式（４）を用いることによって、電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３の充電状態を知ることができる。
　さらに、モジュール全体の電流測定とバランス時に各電池セルに流れる電流測定とを１個の電流測定回路ＡＭａｂによって行うので、より少数の電流測定回路を設ければ良い。このように、各セル電圧と充放電量を用いることで、各セルの容量、劣化度などを、セルバランスを行っても、正確に推定することができる。１個の電流測定回路ＡＭａｂを使用することは、コストを抑えることのみならず、電流測定回路の精度のバラツキの影響を少なくできる利点がある。
＜３．本開示の第３の実施の形態＞
　図１０乃至図１４を参照して、本開示の第３の実施の形態について説明する。上述した第１および第２の実施の形態がセルバランス用静電容量ＣＢを使用しているのに対して、第３の実施の形態は、セルバランス用トランスＴＢを使用するものである。
　セルバランスのために電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの＋側がスイッチＳＷ１Ｐ、ＳＷ２ＰおよびＳＷ３Ｐと電流測定回路ＡＭｂを介してセルバランス用トランスＴＢの２次コイルＬ２の巻き終り端と接続される。電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの－側がスイッチＳＷ１Ｎ、ＳＷ２ＮおよびＳＷ３Ｎと共通のスイッチＳＷＭとを介してセルバランス用トランスＴＢの２次コイルＬ２の巻き始め端と接続される。スイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３Ｐ並びにＳＷ１Ｎ～ＳＷ３Ｎと同様に、スイッチＳＷＭとして、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が使用される。
　さらに、セルバランス用トランスＴＢの１次コイルＬ１の巻き始め端がダイオードＤ１を順方向に介してコンデンサＣ１の一方の端子と接続され、コンデンサＣ１の他方の端子が１次コイルＬ１の巻き終り端と接続される。ダイオードＤ１は、逆流防止のために接続されている。さらに、１次コイルＬ１の巻き始め端がダイオードＤ１を介して２次コイルＬ２の巻き終り端と接続され、１次コイルＬ１の巻き終り端がスイッチＳＷＭを介して２次コイルＬ２の巻き始め端と接続される。１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の極性が逆とされている。
　図１１のフローチャートを参照して制御部ＣＮＴが行うセルバランス動作の一例の制御について説明する。図２のフローチャートと比較すると、ステップＳ１８およびステップＳ１９以外の処理は、同様である。但し、処理の流れを分かりやすくするために、順に説明する。
　ステップＳ１１：充電を開始する。
　ステップＳ１２：各電池セルの電圧を測定する。
　ステップＳ１３：電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中の最大電圧が終止電圧Ｖｅ以上か、どうかが判定される。この判定が否定の場合には、ステップＳ１２に処理が戻って各セルの充電が継続される。
　ステップＳ１４：ステップＳ１３の判定結果が肯定の場合には、充電が中断される。
　ステップＳ１５：電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中の最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin
との差がしきい値Ｖｄと比較される。
　ステップＳ１６：最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin との差がしきい値Ｖｄ以下の場合には、セルバランス動作が行われない。そして、電池セル電圧が終止電圧以上かどうかが判定される。
　ステップＳ１７：判定結果が肯定の場合には、充電が終了する。若し、判定結果が否定の場合には、処理がステップＳ１２（各電池セルの電圧計測）に戻る。
　ステップＳ１８：ステップＳ１５において、最大の電圧Ｖmax と最小の電圧Ｖmin との差がしきい値Ｖｄ以下でないと判定される場合には、セルバランス動作が行われる。期間Ｔｂ３だけスイッチＳＷＭがオンとされてセルバランス用トランスＴＢの２次コイルＬ２に電流を流す。電流測定回路ＡＭｂによって、流れる電流が計測される。
　ステップＳ１９：最小の電圧Ｖmin の電池セルに接続されているスイッチが期間Ｔｂ４だけオンとされて１次コイルＬ１から当該電池セルに対して電流を供給する。電流測定回路ＡＭｂは、１次コイルＬ１から供給される電流を計測する。そして、処理がステップＳ１５に戻り、電池セル間の電圧差がしきい値Ｖｄ以下かどうかが判定される。ステップＳ１５、Ｓ１８、Ｓ１９の処理を繰り返すことによって、電池セルの電圧差がしきい値Ｖｄ以下となるように制御される。
　図１２、図１３および図１４を参照して本開示の第３の実施の形態についてさらに説明する。図１２は、図１０に示す接続における主要部の接続を示す。通常動作例えば充電時には、図１２に示すように、全てのスイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３ＮおよびスイッチＳＷＭがオフとされており、モジュール電流Ｉが電池セルＣｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３を流れる。モジュール電流Ｉが電流測定回路ＡＭａによって測定される。測定値は、動作状態の情報（例えばスイッチのオン／オフ状態の情報）と共にデジタルデータとして制御部ＣＮＴ内のメモリに記憶される。後述する処理においても、電流測定回路の測定値がそれぞれメモリに動作状態の情報と共に記憶される。ここで充電開始からセルバランス動作の開始までの時間をＴｍとすると電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充放電量（充放電電荷量）Ｑ１～Ｑ３は、前述の式（１）で表すことができる。
　ここで、セルバランス開始までの各セルの充放電量はＱ１＝Ｑ２＝Ｑ３となる。
　ここで、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３を充電する状況で、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の容量バラツキあるいは初期充電量バラツキなどにより電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の間に電圧に差が生じた場合、ある電池セルの電圧が充電終了条件に達すると、充電が終了してしまう。そこで、この充電状態の不均一によるセル間の電圧バラツキを解消させるためセルバランス機能を有効にする。
　一例として、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中で、電池セルＣｅ１が最高電圧で、電池セルＣｅ３が最低電圧であり、両者の電圧差がしきい値Ｖｄ以上とする。まず、図１１のフローチャート中のステップＳ１８に示すように、スイッチＳＷ１Ｐ、ＳＷＭおよびＳＷ３Ｎが期間Ｔｂ３だけオンとされる。図１３は、この状態を示し、破線で示す経路でもって第１のバランス電流Ｉｂ１がセルバランス用トランスＴＢの２次側を流れる。このとき、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３に対する充電量は、下記の式（５）で表される。この電流が電流測定回路ＡＭｂによって測定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　次に、状態が切り替わり、図１４で示すように期間Ｔｂ４にスイッチＳＷ３Ｐ、ＳＷ３Ｎがオン状態になり、スイッチＳＷＭがオフ状態になる。期間Ｔｂ３において、セルバランス用トランスＴＢの２次側に通電したことで蓄積されたエネルギーが１次側で電気エネルギーとして放出され、バランス電流Ｉｂ２で電池セルＣｅ３が充電される。第２のバランス電流Ｉｂ２が電流測定回路ＡＭｂによって測定される。この時点での各セルの充電量は、下記の式（６）および式（７）によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　上述した図１３および図１４で示す動作は、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の端子電圧が等しくなる、または電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の最高電圧と最低電圧の差が一定値以下になるまで繰り返される。モジュール電流Ｉが電流測定回路ＡＭａにより測定され、バランス時に電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３に流れるバランス電流は電流測定回路ＡＭｂにより測定される。したがって、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充電状態は、式（１）、式（５）、式（６）および式（７）を用いることで、電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３の充電状態を知ることができる。
　さらに、モジュール全体の全体電流測定用に１個、バランス時に各電池セルに流れるバランス電流測定用に１個と合計２個あれば、各電池セルの充電量を知ることができるので、従来の各電池セルに電流測定回路を用いる場合と比較してより少数の電流測定回路を設ければ良い。このように、各セル電圧と充放電量を用いることで、各セルの容量、劣化度などを、セルバランスを行っても、正確に推定することができる。
＜４．本開示の第４の実施の形態＞
　図１５～図１８を参照して本開示の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、第３の実施の形態と同様に、セルバランス用トランスＴＢを使用するものである。図１５は、第４の実施の形態の主要部の構成を示し、上述した第３の実施の形態の対応する部分には、同一の参照符号を付すことにする。例えばリチウムイオン２次電池の電池セルＣｅ１、Ｃｅ２およびＣｅ３が直列接続される。
　セルバランスのために電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの＋側がスイッチＳＷ１Ｐ、ＳＷ２ＰおよびＳＷ３Ｐと電流測定回路ＡＭａｂを介してセルバランス用トランスＴＢの２次コイルＬ２の巻き終り端と接続される。電池セルＣｅ１～Ｃｅ３のそれぞれの－側がスイッチＳＷ１Ｎ、ＳＷ２ＮおよびＳＷ３Ｎと共通のスイッチＳＷＭとを介してセルバランス用トランスＴＢの２次コイルＬ２の巻き始め端と接続される。スイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３Ｐ並びにＳＷ１Ｎ～ＳＷ３Ｎと同様に、スイッチＳＷＭとして、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が使用される。
　さらに、セルバランス用トランスＴＢの１次コイルＬ１の巻き始め端がダイオードＤ１を順方向に介してコンデンサＣ１の一方の端子と接続され、コンデンサＣ１の他方の端子が１次コイルＬ１の巻き終り端と接続される。さらに、１次コイルＬ１の巻き始め端がダイオードＤ１を介して２次コイルＬ２の巻き終り端と接続され、１次コイルＬ１の巻き終り端がスイッチＳＷＭを介して２次コイルＬ２の巻き始め端と接続される。１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の極性が逆とされている。
　電流測定回路ＡＭａｂと２次コイルＬ２の巻き終り端との接続点がモジュール端子Ｐとして導出されている。スイッチＳＷ１Ｎ～ＳＷ３Ｎの共通接続点とスイッチＳＷＭとの接続点がモジュール端子Ｍとして導出されている。
　通常動作例えば充電時には、図１６に示すように、全てのスイッチＳＷ１Ｐ～ＳＷ３ＮおよびスイッチＳＷＭがオフとされており、モジュール電流Ｉが電池セルＣｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３を流れる。モジュール電流Ｉが電流測定回路ＡＭａｂによって測定される。測定値は、動作状態の情報（例えばスイッチのオン／オフ状態の情報）と共にデジタルデータとして制御部ＣＮＴ内のメモリに記憶される。後述する処理においても、電流測定回路の測定値がそれぞれメモリに動作状態の情報と共に記憶される。ここで充電開始からセルバランス動作の開始までの時間をＴｍとすると電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充放電量（充放電電荷量）Ｑ１～Ｑ３は、前述の式（１）で表すことができる。
　ここで、セルバランス開始までの各セルの充放電量はＱ１＝Ｑ２＝Ｑ３となる。
　ここで、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３を充電する状況で、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の容量バラツキあるいは初期充電量バラツキなどにより電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の間に電圧に差が生じた場合、ある電池セルの電圧が充電終了条件に達すると、充電が終了してしまう。そこで、この充電状態の不均一によるセル間の電圧バラツキを解消させるためセルバランス機能を有効にする。
　一例として、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の中で、電池セルＣｅ１が最高電圧で、電池セルＣｅ３が最低電圧であり、両者の電圧差がしきい値Ｖｄ以上とする。まず、スイッチＳＷ１Ｐ、ＳＷＭおよびＳＷ３Ｎが期間Ｔｂ３だけオンとされる。図１７は、この状態を示し、破線で示す経路でもってバランス電流Ｉｂ１がセルバランス用トランスＴＢの２次側を流れる。このとき、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３に対する充電量は、前述の式（５）で表される。この電流が電流測定回路ＡＭａｂによって測定される。
　次に、状態が切り替わり、図１８で示すように期間Ｔｂ４にスイッチＳＷ３Ｐ、ＳＷ３Ｎがオン状態になり、スイッチＳＷＭがオフ状態になる。期間Ｔｂ３において、セルバランス用トランスＴＢの２次側に通電したことで蓄積されたエネルギーが１次側で電気エネルギーとして放出され、バランス電流Ｉｂ２で電池セルＣｅ３が充電される。バランス電流Ｉｂ２が電流測定回路ＡＭａｂによって測定される。この時点での各セルの充電量は、前述の式（６）および式（７）によって表される。
　上述した図１７および図１８で示す動作は、第３の実施の形態と同様に、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の端子電圧が等しくなる。または、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の最高電圧と最低電圧の差が一定値以下になるまで繰り返される。モジュール電流Ｉ、並びにバランス時に電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３に流れるバランス電流が電流測定回路ＡＭａｂにより測定される。したがって、電池セルＣｅ１～Ｃｅ３の充電状態は、式（１）、式（５）、式（６）および式（７）を用いることで、電池セルＣｅ１～電池セルＣｅ３の充電状態を知ることができる。
　さらに、モジュール全体の電流測定とバランス時に各電池セルに流れる電流測定とを１個の電流測定回路ＡＭａｂによって行うので、より少数の電流測定回路を設ければ良い。このように、各セル電圧と充放電量を用いることで、各セルの容量、劣化度などを、セルバランスを行っても、正確に推定することができる。１個の電流測定回路ＡＭａｂを使用することは、コストを抑えることのみならず、電流測定回路の精度のバラツキの影響を少なくできる利点がある。
　本開示の第１～第４の実施の形態は、時分割で並列に接続されるセルバランス回路を有する蓄電モジュールでモジュール全体の電流を計測する回路と、１つ以下の各２次電池の充放電電流を計測する回路とを有する。かかる本開示の第１～第４の実施の形態によれば、蓄電モジュールを構成する直列接続された電池セルの各々の充放電量をコスト上昇なく正確に得ることができる。各セルの充放電量を正確に測定することが可能となるので、電池の充電状態、劣化状態の把握がより正確な推定が可能となる。
＜５．応用例＞
「応用例としての住宅における蓄電システム」
　本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１９を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８等を介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４等の独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
　住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサー１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄ等である。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。
　蓄電装置１０３に対して、上述した本開示の電源供給装置が適用される。蓄電装置１０３は、二次電池またはキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両１０６で使用されるものでも良い。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
　各種のセンサー１１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサー１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
　パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
　制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。
　各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種センサー１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
　以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃ等の集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
　なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
「応用例としての車両における蓄電システム」
　本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図２０を参照して説明する。図２０に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれを電池に一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
　このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、電池２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。電池２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。
　ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。電池２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ－ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
　エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力を電池２０８に蓄積することが可能である。
　図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力が電池２０８に蓄積される。
　電池２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
　図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残容量に関する情報に基づき、電池残容量表示を行う情報処理装置などがある。
　なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれを電池に一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力が何れも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。
＜６．変形例＞
　以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いても良い。
　例えば電池セルＣｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３のそれぞれが複数の電池セルを並列接続した電池ブロックであっても良い。また、電池ブロックを複数接続した蓄電モジュールでも良い。
　なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
　少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、
　前記複数の蓄電素子部と並列接続され、前記複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、
　前記セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、
　前記電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部と前記セルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部と
　を有する蓄電装置。
（２）
　前記セルバランス動作において、前記制御部はセルバランス回路を時分割で制御することにより、前記セルバランス電流測定部が前記電池部のそれぞれの前記蓄電素子部に流れる電流を測定する（１）記載の蓄電装置。
（３）
　前記制御部は前記全体電流の電流値と前記セルバランス電流の電流値から前記複数の蓄電素子部のそれぞれの充電電流を求める（１）（２）の何れかに記載の蓄電装置。
（４）
　前記全体電流測定部と前記セルバランス電流測定部がそれぞれ別々の電流測定部である（１）（２）（３）の何れかに記載の蓄電装置。
（５）
　前記全体電流測定部と前記セルバランス電流測定部が共通の電流測定部である（１）（２）（３）の何れかに記載の蓄電装置。
（６）
　前記電池部と電気的に接続されるモジュール端子を有し、
　前記共通の電流測定部は前記モジュール端子と前記電池部の間に接続される
（５）記載の蓄電装置。
（７）
　少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、
　前記複数の蓄電素子部と並列接続され、前記複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、
　前記セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、
　前記電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部と前記セルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部とを有する蓄電装置の制御方法であって、
　前記セルバランス動作において、前記制御部はセルバランス回路を時分割で制御することにより、前記セルバランス電流測定部が前記電池部のそれぞれの前記蓄電素子部に流れる電流を測定する蓄電装置の制御方法。
Ｃｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３・・・電池セル
ＡＭａ、ＡＭｂ、ＡＭａｂ・・・電流測定回路
Ｐ、Ｍ・・・モジュール端子
ＣＢ・・・セルバランス用静電容量
ＶＭ１、ＶＭ２、ＶＭ３・・・電圧測定回路
ＣＮＴ・・・制御部
ＴＢ・・・セルバランス用トランス

Claims (7)

  1. 　少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、
    　前記複数の蓄電素子部と並列接続され、前記複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、
    　前記セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、
    　前記電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部と前記セルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部と
    　を有する蓄電装置。
  2. 　前記セルバランス動作において、前記制御部はセルバランス回路を時分割で制御することにより、前記セルバランス電流測定部が前記電池部のそれぞれの前記蓄電素子部に流れる電流を測定する請求項１記載の蓄電装置。
  3. 　前記制御部は前記全体電流の電流値と前記セルバランス電流の電流値から前記複数の蓄電素子部のそれぞれの充電電流を求める請求項１記載の蓄電装置。
  4. 　前記全体電流測定部と前記セルバランス電流測定部がそれぞれ別々の電流測定部である請求項１記載の蓄電装置。
  5. 　前記全体電流測定部と前記セルバランス電流測定部が共通の電流測定部である請求項１記載の蓄電装置。
  6. 　前記電池部と電気的に接続されるモジュール端子を有し、
    　前記共通の電流測定部は前記モジュール端子と前記電池部の間に接続される
    請求項５記載の蓄電装置。
  7. 　少なくとも１つの蓄電素子を有する蓄電素子部が複数直列接続される電池部と、
    　前記複数の蓄電素子部と並列接続され、前記複数の蓄電素子部間のセルバランス動作を行うセルバランス回路と、
    　前記セルバランス回路を流れるセルバランス電流を制御する制御部と、
    　前記電池部の全体を流れる全体電流の電流値を測定する全体電流測定部と前記セルバランス電流の電流値を測定するセルバランス電流測定部とを有する蓄電装置の制御方法であって、
    　前記セルバランス動作において、前記制御部はセルバランス回路を時分割で制御することにより、前記セルバランス電流測定部が前記電池部のそれぞれの前記蓄電素子部に流れる電流を測定する蓄電装置の制御方法。
PCT/JP2014/002837 2013-07-03 2014-05-29 蓄電装置および蓄電装置の制御方法 WO2015001703A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2915580A CA2915580C (en) 2013-07-03 2014-05-29 Power storage apparatus and control method for a power storage apparatus
US14/902,334 US9893539B2 (en) 2013-07-03 2014-05-29 Power storage apparatus and control method for a power storage apparatus
EP14819806.2A EP3018791B1 (en) 2013-07-03 2014-05-29 Power storage device and power storage device control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-139368 2013-07-03
JP2013139368A JP2015015777A (ja) 2013-07-03 2013-07-03 蓄電装置および蓄電装置の制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015001703A1 true WO2015001703A1 (ja) 2015-01-08

Family

ID=52143310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/002837 WO2015001703A1 (ja) 2013-07-03 2014-05-29 蓄電装置および蓄電装置の制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9893539B2 (ja)
EP (1) EP3018791B1 (ja)
JP (1) JP2015015777A (ja)
CA (1) CA2915580C (ja)
WO (1) WO2015001703A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140320143A1 (en) * 2011-07-18 2014-10-30 Samsun Sdi Co., Ltd. Battery management system and method for determining the charge state battery cells, battery and motor vehicle comprising a battery management system
EP3118639A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines zustandes wenigstens einer vorbestimmten batteriezelle einer batterie
WO2020202810A1 (ja) * 2019-04-02 2020-10-08 株式会社今仙電機製作所 二次電池システム

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215849A1 (de) * 2014-08-11 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Steuerung und/oder Regelung für eine wenigstens zwei elektrisch in Reihe zueinander schaltbare Batteriezellen aufweisende Sekundärbatterie
US10650621B1 (en) 2016-09-13 2020-05-12 Iocurrents, Inc. Interfacing with a vehicular controller area network
CN111492557A (zh) * 2017-12-19 2020-08-04 三洋电机株式会社 管理装置和电源系统
US10444295B2 (en) * 2017-12-20 2019-10-15 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Battery balance management circuit
US10910847B2 (en) * 2017-12-21 2021-02-02 Eric Paul Grasshoff Active cell balancing in batteries using switch mode dividers
US11876394B2 (en) 2017-12-21 2024-01-16 Eric Paul Grasshoff Active cell balancing in batteries using switch mode dividers
CN108767949A (zh) * 2018-09-06 2018-11-06 杭州高特电子设备股份有限公司 一种可使用开关电源供电双向主动均衡管理系统
US11239670B2 (en) * 2018-09-16 2022-02-01 Richard Landry Gray Cell balancing battery module and electrical apparatus
US20220285949A1 (en) * 2019-09-25 2022-09-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Energy transfer circuit, and electricity storage system
US11545841B2 (en) * 2019-11-18 2023-01-03 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for autonomous balancing and communication in a battery system
CN111308913B (zh) * 2020-03-18 2023-06-09 国网湖南省电力有限公司 一种大容量电池储能电站半实物仿真建模方法
KR102120797B1 (ko) * 2020-03-23 2020-06-09 (주)그린파워 배터리 충방전 장치 및 방법
US20220026499A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 Guangzhou Automobile Group Co., Ltd. Method and System for Monitoring Health Condition of Battery Pack
JP6912744B1 (ja) * 2020-08-28 2021-08-04 ミツミ電機株式会社 制御システム、制御方法及び二次電池保護集積回路
WO2022269827A1 (ja) * 2021-06-23 2022-12-29 株式会社EViP 充電システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1032936A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Tokyo R & D:Kk 電源装置の制御システムおよび制御方法
JPH11176483A (ja) 1997-12-16 1999-07-02 Fuji Elelctrochem Co Ltd パック電池
JP2003289629A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム
JP2006507790A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 ティアックス エルエルシー 直列接続された電気エネルギー貯蔵ユニット間の充電状態を均等化するバッテリーセル平衡化システム
JP2008011657A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239579B1 (en) * 1996-07-05 2001-05-29 Estco Battery Management Inc. Device for managing battery packs by selectively monitoring and assessing the operative capacity of the battery modules in the pack
JP4829999B2 (ja) * 2009-05-08 2011-12-07 パナソニック株式会社 電源装置及び電池パック
JP5298158B2 (ja) * 2011-04-27 2013-09-25 本田技研工業株式会社 電源装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1032936A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Tokyo R & D:Kk 電源装置の制御システムおよび制御方法
JPH11176483A (ja) 1997-12-16 1999-07-02 Fuji Elelctrochem Co Ltd パック電池
JP2003289629A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム
JP2006507790A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 ティアックス エルエルシー 直列接続された電気エネルギー貯蔵ユニット間の充電状態を均等化するバッテリーセル平衡化システム
JP2008011657A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3018791A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140320143A1 (en) * 2011-07-18 2014-10-30 Samsun Sdi Co., Ltd. Battery management system and method for determining the charge state battery cells, battery and motor vehicle comprising a battery management system
US9529053B2 (en) * 2011-07-18 2016-12-27 Robert Bosch Gmbh Battery management system and method for determining the charge state battery cells, battery and motor vehicle comprising a battery management system
EP3118639A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines zustandes wenigstens einer vorbestimmten batteriezelle einer batterie
CN106374554A (zh) * 2015-07-14 2017-02-01 罗伯特·博世有限公司 监控电池的至少一个预定电池单元的状态的方法和设备
US10326179B2 (en) 2015-07-14 2019-06-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring a state of at least one predetermined battery cell of a battery
CN106374554B (zh) * 2015-07-14 2022-01-21 罗伯特·博世有限公司 监控电池的至少一个预定电池单元的状态的方法和设备
WO2020202810A1 (ja) * 2019-04-02 2020-10-08 株式会社今仙電機製作所 二次電池システム
JP2020171107A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 株式会社今仙電機製作所 二次電池システム
JP7323745B2 (ja) 2019-04-02 2023-08-09 株式会社今仙電機製作所 二次電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
CA2915580C (en) 2020-09-29
JP2015015777A (ja) 2015-01-22
EP3018791B1 (en) 2019-04-10
EP3018791A4 (en) 2017-02-01
US9893539B2 (en) 2018-02-13
EP3018791A1 (en) 2016-05-11
US20160190828A1 (en) 2016-06-30
CA2915580A1 (en) 2015-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015001703A1 (ja) 蓄電装置および蓄電装置の制御方法
JP5794104B2 (ja) 電池パック、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システム
JP5747491B2 (ja) 蓄電システム、電動車両および電力システム
JP6264162B2 (ja) 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
JP5830971B2 (ja) 電池モニタ回路、蓄電装置、電動車両および電力システム
JP6225588B2 (ja) 蓄電装置および蓄電装置の制御方法
CN106663944B (zh) 电存储系统
EP2796312B1 (en) Electrical storage device, electronic instrument, power system, and electric vehicle
JP5929526B2 (ja) 電源供給装置および電源切り換え方法
JP5659967B2 (ja) 監視装置
JP7040601B2 (ja) 電池制御装置、電池制御方法、無停電電源装置、電力システム及び電動車両
JP6127813B2 (ja) 蓄電装置、蓄電システムおよび蓄電装置の制御方法
JP6115273B2 (ja) 電源回路、電源システムおよび蓄電装置
JP2016187295A (ja) 監視装置、電源装置、監視方法、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システム

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: 14819806

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014819806

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2915580

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14902334

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE