蓄电装置、蓄电控制装置和蓄电控制方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及蓄电装置、蓄电控制装置和蓄电控制方法。更具体地，本公开涉及用于在单元电池中蓄存电力的蓄电装置、蓄电控制装置和蓄电控制方法。
【背景技术】
[0002]在相关技术领域中已经提出了使串联连接的多个单元电池的电压均等化的技术。例如专利文献I提出了一种电池间电压均等化电路，其中通过升压元件的电压使电容器的端电压升高，在升压元件中已蓄积电荷，并且然后电荷被转移到二次电池。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献:JP2013-13291A
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]当多个串联连接的单元电池之间的电位差高且其中的情况是要使单元电池的电压均等化时，过大的电流可能会流向一个单元电池，该单元电池将接收能量，并且因此将对其造成负担。
[0008]本公开提供用于当使单元电池的电压均等化时抑制对单元电池造成的负担的蓄电装置、蓄电控制装置和蓄电控制方法。
[0009]问题的解决方案
[0010]根据本公开内容，蓄电装置包括:串联连接的多个单元电池；串联谐振电路，其被配置成包括电抗器和电容器；以及蓄电控制装置，其被配置成控制单元电池和串联谐振电路的连接状态。蓄电控制装置经由串联谐振电路使能量在相等数目的单元电池之间转移。
[0011]在蓄电控制装置将包括至少一个单元电池的第一单元电池连接到串联谐振电路之后，蓄电控制装置可将包括的单元电池数目与第一单元电池相等且具有比第一单元电池低的总电压的第二单元电池连接到串联谐振电路。
[0012]在这种情况下，蓄电控制装置可选择多个连续的单元电池作为第一单元电池，并选择数目与第一单元电池相等的连续的单元电池作为第二单元电池。
[0013]另一方面，当将第一单元电池连接到串联谐振电路并然后改变串联谐振电路中流动的电流的方向时，蓄电控制装置可以使第一单元电池与串联谐振电路断开连接。在这种情况下，当将第二单元电池连接到串联谐振电路并然后改变串联谐振电路中流动的电流的方向时，蓄电控制装置可以使第二单元电池与串联谐振电路断开连接。在这种情况下，蓄电控制装置可维持这样一种状态，其中在将第一和/或第二单元电池与串联谐振电路断开连接之后的设定时段期间，所有的单元电池与串联谐振电路断开连接，并基于在该设定时段期间单元电池的电压来确定是否要结束能量的转移。
[0014]串联谐振电路可包括电阻，且蓄电控制装置可基于电阻两端的电位差来检测串联谐振电路中流动的电流的方向。
[0015]蓄电控制装置可利用串联谐振电路的谐振频率切换串联谐振电路和单元电池的连接。
[0016]串联谐振电路的谐振频率可以是当利用AC阻抗法测量的单元电池的内阻抗的科尔-科尔图(Cole-Cole plot)中虚部分变为O时的频率。
[0017]蓄电控制装置可以使具有最大电压的单元电池包括在第一单元电池中。在这种情况下，蓄电控制装置可以使具有最小电压的单元电池包括在第二单元电池中。
[0018]蓄电装置可进一步包括:配置成将单元电池和串联谐振电路连接或断开连接的开关。蓄电控制装置可通过控制开关的操作来控制单元电池和串联谐振电路的连接状态。
[0019]单元电池可具有这样的放电特性，即在跨越0%至100%的充电率区间的50%或更多的一系列区间中电压的改变为0.25V或更低。
[0020]根据本公开内容，蓄电控制装置被配置成控制串联连接的多个单元电池和包括电抗器及电容器的串联谐振电路的连接状态，并经由串联谐振电路使能量在相等数目的单元电池之间转移。
[0021]根据本公开内容，通过控制装置来实施蓄电控制方法，所述控制装置控制串联连接的多个单元电池和包括电抗器及电容器的串联谐振电路的连接状态，以经由串联谐振电路使能量在相等数目的单元电池之间转移。
[0022]发明的有益效果
[0023]根据本公开内容，可以抑制当使单元电池的电压均等化时对单元电池造成的负担。
【附图说明】
[0024]图1是示意性地显示本公开之第一实施方案的蓄电装置的配置实施例的图示，其中A显示一个单元电池和串联谐振电路的连接状态，8显示另一单元电池和串联谐振电路的连接状态。
[0025]图2是示意性地显示本公开之第一实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的配置的图示，其中A显示两个单元电池和串联谐振电路的连接状态，B显示另两个单元电池和串联谐振电路的连接状态。
[0026]图3是示意性地显示本公开之第一实施方案的第二修改实施例之蓄电装置的配置的图示，其中A显示两个单元电池和串联谐振电路的连接状态，8显示其中该两个单元电池之一以及另一单元电池连接到串联谐振电路的状态。
[0027]图4是示意性地显示本公开之第二实施方案的蓄电装置的配置实施例的图示。
[0028]图5是示意性地显示本公开之第二实施方案的蓄电装置之蓄电控制装置的配置实施例的图示。
[0029]图6是显示本公开之第二实施方案的蓄电装置的操作实施例的流程图。
[0030]图7是示意性地显示本公开之第二实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的配置的图示。
[0031]图8是示意性地显示本公开之第三实施方案的蓄电装置的配置实施例的图示。
[0032]图9是示意性地显示本公开之第三实施方案的蓄电装置之蓄电控制装置的配置实施例的图示。
[0033]图10是作为等效电路显示本公开的第三实施方案的蓄电装置的图示。
[0034]图11包括显示本公开之第三实施方案的蓄电装置的操作实施例的时间关系图，它们当中A是显示串联谐振电路中流动的电流的时间关系图，B是显示单元电池的电压的时间关系图，C是显示第一开关的打开和闭合状态的时间关系图，且D是显示第二开关的打开和闭合状态的时间关系图。
[0035]图12是显示本公开之第三实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的谐振电流方向检测单元的配置实施例的图示。
[0036]图13包括显示本公开之第三实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的谐振电流方向检测单元的操作实施例的时间关系图。具体地，其A显示在串联谐振电路中流动的谐振电流，B显示第一比较器的输出，C显示第二比较器的输出，D显示第一D型触发器的输出4显示第二D型触发器的输出，F显示第一AND电路的输出，且G显示第二AND电路的输出。
[0037]图14是显示本公开之第三实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的操作实施例的流程图。
[0038]图15包括显示本公开之第四实施方案的蓄电装置的操作实施例的时间关系图，它们当中A是显示在串联谐振电路中流动的谐振电流的时间关系图，B是显示第一开关的打开和闭合状态的时间关系图，且C是显示第二开关的打开和闭合状态的时间关系图。
[0039]图16是显示本公开之第四实施方案的蓄电装置的操作实施例的流程图。
[0040]图17包括显示本公开之第四实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的操作实施例的时间关系图，其中A是显示在串联谐振电路中流动的谐振电流的时间关系图，B是显示第一开关的打开和闭合状态的时间关系图，且C是显示第二开关的打开和闭合状态的时间关系图。
[0041]图18是显示本公开之第四实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的操作实施例的流程图。
[0042]图19是示意性地显示本公开之第五实施方案的蓄电装置的一部分的配置实施例的图示。
[0043]图20是作为等效电路显示本公开的第五实施方案的蓄电装置的图示。
[0044]图21是示意性地显示本公开之第五实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的一部分的配置实施例的图示。
[0045]图22是示意性地显示本公开之第五实施方案的第二修改实施例之蓄电装置的一部分的配置实施例的图示。
[0046]图23是显示本公开之第六实施方案的蓄电装置的操作实施例的流程图。
[0047]图24是用于描述本公开之第七实施方案的蓄电装置的配置实施例的科尔-科尔图不O
[0048]图25是用于描述本公开之第七实施方案的第一修改实施例之蓄电装置的配置实施例的科尔-科尔图示。
[0049]图26是用于描述本公开之第八实施方案的蓄电装置的配置实施例的单元电池放电曲线图示。
【具体实施方式】
[0050]下文中将参考附图描述用于实施本公开内容的示例性实施方案。下面描述的多个实施方案是用于显示本公开的实施方案的代表性实施例，并且不应据此而狭义地解释本公开的范围。此外，在各实施方案中，对彼此相应的构成元件给予相同的参考标号以省略重复的描述。描述将按以下顺序给出。
[0051 ] 1.第一实施方案
[0052](蓄电装置的实施例，其中能量在相等数目的单元电池之间转移)
[0053]2.第一实施方案的第一修改实施例
[0054](蓄电装置的实施例，其中能量在具有相等数目的单元电池的单元电池群之间转移)
[0055]3.第一实施方案的第二修改实施例
[0056](蓄电装置的实施例，其中能量在具有相等数目的单元电池的单元电池群之间转移，它们当中一些单元电池是重复的)
[0057]4.第二实施方案
[0058](蓄电装置的实施例，其中能量在具有较高电压的第一单元电池与具有较低电压的第二单元电池之间转移)
[0059]5.第二实施方案的第一修改实施例
[0060](蓄电装置的实施例，其中能量在第一单元电池与第二单元电池之间转移，第一单元电池包括多个单元电池，第二单元电池包括数目与第一单元电池相等的单元电池)
[0061 ] 6.第三实施方案
[0062](蓄电装置的实施例，其根据电流OA在单元电池与串联谐振电路之间切换连接)
[0063]7.第三实施方案的第一修改实施例
[0064](蓄电装置的实施例，其根据电流方向的改变在单元电池与串联谐振电路之间切换连接)
[0065]8.第四实施方案
[0066](蓄电装置的实施例，其在一个时段期间维持其中所有单元电池与串联谐振电路断开连接的状态，该时段设在第二单元电池同串联谐振电路断开连接与第一单元电池下一次连接到串联谐振电路之间)
[0067]9.第四实施方案的第一修改实施例
[0068](蓄电装置的实施例，其在一个时段期间维持其中所有单元电池与串联谐振电路断开连接的状态，该时段设在第一单元电池同串联谐振电路断开连接与第二单元电池连接到串联谐振电路之间)
[0069]10.第五实施方案
[0070](蓄电装置的实施例，其中串联谐振电路具有电阻)
[0071 ] 11.第五实施方案的第一修改实施例
[0072](蓄电装置的实施例，其利用电阻检测谐振电流的方向)
[0073]12.第五实施方案的第二修改实施例
[0074](蓄电装置的实施例，其中串联谐振电路的电阻是寄生电阻)
[0075]13.第六实施方案
[0076](蓄电装置的实施例，其利用串联谐振电路的谐振频率在单元电池与串联谐振电路之间切换连接)
[0077]H.第七实施方案
[0078](蓄电装置的实施例，其中串联谐振电路具有适应于科尔-科尔图的谐振频率)
[0079]15.第七实施方案的第一修改实施例
[0080](蓄电装置的实施例，其中考虑各充电率的科尔-科尔图设定串联谐振电路的谐振频率)
[0081 ] 16.第八实施方案
[0082](蓄电装置的实施例，对其应用具有基本上平坦的放电特性的单元电池)
[0083]〈1.第一实施方案〉
[0084][装置配置实施例]
[0085]图1是示意性地显示本实施方案的蓄电装置100的配置实施例的总图示。如图1中所示，蓄电装置100包括多个单元电池IlOa和110b、串联谐振电路120及蓄电控制装置130。
[0086][单元电池IlOa 和IlOb]
[0087]如图1中所示，单元电池IlOa和IlOb串联连接。单元电池IlOa和IlOb全都可以被充电和放电。换言之，单元电池IlOa