蓄电装置、蓄电控制装置和蓄电控制方法_5

文档序号:9794315阅读:来源:国知局

[0210]本实施方案的蓄电控制装置130被配置成将第二单元电池与串联谐振电路120断开连接,并且然后在设定时段(下文称为等待时段)期间维持所有单元电池与串联谐振电路120断开连接的状态。此外,蓄电控制装置130被配置成基于等待时段期间单元电池的电压确定是否应结束能量的转移(即,电压均等化处理)。
[0211]等待时段的形式不受限制,并且可以为蓄电控制装置130设定适当的时间用于测量单元电池的电压及确定电压均等化处理的适当性。等待时间可以是可改变的。
[0212][装置操作实施例]
[0213][时间关系图]
[0214]图15是采用与图11的类似的时间关系图显示本实施方案的蓄电装置100的操作实施例的图示。
[0215]在图15的时间关系图中,在时间t3将开关SW2切换为关断之后,开关SWl在已由此过去了等待时间T的时间t4被切换为接通。在等待时间T期间,蓄电控制装置130基于单元电池电压的检测结果确定是否应结束电压均等化处理。由于在等待时间T期间谐振电流i为0A,因此在等待时间T期间测量的单元电池电压具有不受单元电池的内阻抗影响的精确值。如果基于这种精确的单元电池电压确定了结束电压均等化处理的适当性,则可以得到适当的确定结果。注意当在等待时段T期间确定要结束电压均等化处理时,蓄电控制装置130在时间t4不将开关SWl切换为接通。
[0216][流程图]
[0217]图16是在流程图中显示本实施方案的蓄电装置100的操作实施例的图示。图16的流程图在步骤144(S144)之后具有与图14的流程图不同的处理。具体地,在图16中,在步骤144 (S144)中得到肯定的确定结果之后,按顺序执行步骤65 (S65)、步骤161 (S161)和步骤162(S162)0
[0218]具体地,在步骤161(S161)中,蓄电控制装置130经等待时段等待下一次将第一单元电池连接到串联谐振电路120并在等待时段期间测量单元电池电压。可以使图4中所示的单元电池电压检测单元150a和150b测量单元电池电压。
[0219]在步骤162(S162)中,蓄电控制装置130基于步骤161(S161)中单元电池电压的测量结果确定是否应结束电压均等化处理。然后,当在步骤162(S162)中得到肯定的确定结果时,蓄电控制装置结束处理,并且当得到否定的确定结果时,蓄电控制装置行进到步骤62(S62)0
[0220]根据本实施方案,可基于在等待时段期间测量的精确单元电池电压适当地确定结束电压均等化处理的适当性,并且进一步地,可以更合适地进行电压均等化处理。
[0221]〈9.第四实施方案的第一修改实施例〉
[0222][装置配置实施例]
[0223]本实施方案的蓄电装置100具有与图15和16的蓄电装置100不同的切换单元电池和串联谐振电路120的连接的定时。下面将描述其细节。
[0224]本实施方案的蓄电控制装置130被配置成即使在将第一单元电池与串联谐振电路120断开连接之后,在等待时段期间维持所有单元电池与串联谐振电路120断开连接的状态,并且在等待时段期间确定结束电压均等化处理的适当性。也可以将此等待时段设定为相对于蓄电控制装置130是可改变的。
[0225][装置操作实施例]
[0226][时间关系图]
[0227]图17包括显示本实施方案的蓄电装置100的操作实施例的时间关系图。在图17的时间关系图中,在时间t2将开关SWl切换为关断之后,在已过去了第二等待时段T2的时间t3将开关SW2切换为接通。此外,在图17的时间关系图中,在时间t4将开关SW2切换为关断之后,在已过去了第一等待时段Tl的时间t5将开关SWl切换为接通。在等待时段Tl和T2期间,蓄电控制装置130基于单元电池电压的检测结果确定是否应结束电压均等化处理。等待时段Tl和T2可彼此相同或不同。
[0228][流程图]
[0229]图18是显示本实施方案的蓄电装置100的操作实施例的流程图。图18的流程图与图16的流程图的不同之处在于,步骤181 (S181)和步骤182 (S182)是在步骤63 (S63)与步骤64(S64)之间执行的。
[0230]具体地,在步骤181(S181)中,蓄电控制装置130经第二等待时段等待将第二单元电池连接到串联谐振电路120并在第二等待时段期间测量单元电池电压。
[0231]在步骤182(S182)中,蓄电控制装置130基于步骤181(S181)的单元电池电压测量结果确定是否应结束电压均等化处理。然后,当在步骤182(S182)中得到肯定的确定结果时,蓄电控制装置结束处理,并且当得到否定的确定结果时,蓄电控制装置行进到步骤64(S64)0
[0232]根据本修改实施例的蓄电装置100,有可能增大精确地确定结束电压均等化处理的适当性的机会。
[0233]〈10.第五实施方案〉
[0234][装置配置实施例]
[0235]图19是显示本实施方案之蓄电装置100的串联谐振电路120之配置实施例的图示。本实施方案的串联谐振电路120与第一至第四实施方案的串联谐振电路120的不同之处在于,其除了电抗器121和电容器122之外具有电阻123。换言之,本实施方案的串联谐振电路120是RLC串联谐振电路。
[0236][装置操作实施例]
[0237]可以将本实施方案的蓄电装置100的操作实施例描述为图20中所示的蓄电装置100的等效电路的操作实施例。
[0238]关于图20的等效电路,在第一单元电池(单元电池I)和第二单元电池(单元电池2)中流动的谐振电流i的峰值Ipeak [ A ]是由以下表达式(I)指示的值。
[0239]Ipeak=(El-E2)/(2XR) (I)
[0240]在表达式(I)中,El代表第一单元电池的电压[V] A2代表第二单元电池的电压[VLR代表电阻123的值[Ω]。
[0241]如表达式(I)指示,峰值Ipeak根据电阻123的值而改变,并且随着电阻值增加,得到的峰值Ipeak较小。
[0242]谐振电流i[A]是由以下表达式(2)指示的值。
[0243]i = {(El_E2)/(2XR)} Xsincoot (2)
[0244]在表达式(2)中,ωο代表由以下表达式(3)表示的谐振角频率[rad/s]。
[0245]o0=l/(LXC)1/2 (3)
[0246]在表达式(3)中,L代表电抗器121的自感[H],并且C代表电容器122的静电电容[F]。
[0247]注意由表达式(3),谐振频率f ο为ω 0/2π。
[0248]在表达式⑵中,在第一半周期中,即在ω#为O至3i[rad]的时段中,从第一单元电池向串联谐振电路120放电进行。另一方面,在第二半周期中,即在ω#为至23i[rad]的时段中,从串联谐振电路120向第二单元电池进行充电。可以通过对谐振频率的每个半周期积分表达式(2)并将结果取平均值而得到第一半周期的平均放电电流Idis[A]和第二半周期的平均充电电流Icha[A]。具体地,平均放电电流Idis和平均充电电流Icha具有由以下表达式(4)表不的值。
[0249]Icha = Idis = (Ε1-Ε2)/(π XR) (4)
[0250]如果以i为OA的定时或i的方向改变的定时切换单元电池和串联谐振电路120的连接,则可以将对应于表达式(4)的电荷从第一单元电池提供到第二单元电池。
[0251]根据本实施方案的蓄电装置100,由于峰电流Ipeak可以被电阻123抑制,因此可以更有效地减小对单元电池造成的负担。
[0252]α K第五实施方案的第一修改实施例>
[0253]图21是显示本修改实施例的蓄电装置100的主要部分的图示。配置本修改实施例的蓄电装置100,使得蓄电控制装置130基于串联谐振电路120的电阻123两端的电位差检测串联谐振电路120中流动的电流的方向和大小。可通过电压检测单元190检测电阻123两端的电位差。
[0254]根据本修改实施例的蓄电装置100,即使当提供图8的谐振电流检测单元170和图12的谐振电流方向检测单元180来检测谐振电流时也可以使成本降得更多。
[0255]02.第五实施方案的第二修改实施例〉
[0256]图22是显示本修改实施例的蓄电装置100的串联谐振电路120的图示。图22的串联谐振电路120不同于图19的串联谐振电路120之处在于,电阻123是寄生电阻。寄生电阻可以是电抗器121、电路线和开关中的至少一者的寄生电阻。根据本修改实施例,可使用数目少的部件抑制谐振电流的峰值。
[0257]〈13.第六实施方案〉
[0258][装置配置实施例]
[0259]本实施方案的蓄电装置100具有的用于切换单元电池和串联谐振电路120的连接的配置与第一至第五实施方案的蓄电装置SlOO不同。下面将描述其细节。
[0260]将本修改实施例的蓄电控制装置130配置成利用串联谐振电路120的谐振频率来切换串联谐振电路120和单元电池的连接。
[0261 ]这里,如同图11的时间11与时间t2之间的时段,将从使一个单元电池连接到串联谐振电路120到使换掉该一个单元电池的另一单元电池连接到串联谐振电路120的时段定义为连接切换周期。由于连接切换周期为串联谐振电路120的谐振周期的半周期,因此将其以3i(LXC)1/2[S]指示。可以将本修改实施例的蓄电控制装置130说成是被配置成在每个连接切换周期中切换串联谐振电路120和单元电池的连接。
[0262]可以将蓄电控制装置130配置成存储诸如谐振频率和连接切换周期之类的信息,并通过基于存储的信息计算连接切换定时来操作。
[0263][装置操作实施例]
[0264]图23是显示本实施方案之蓄电装置100的操作实施例的流程图。在图23中,首先,在步骤231 (S231)中蓄电控制装置130将供电侧上的单元电池连接到串联谐振电路120。
[0265]接下来,在步骤232(S232)中,蓄电控制装置130确定是否已经到了基于串联谐振电路120的谐振频率的连接切换定时。然后,当在步骤232(S232)中得到肯定的确定结果时,蓄电控制装置行进到步骤233(S233),并且当得到否定的确定结果时,蓄电控制装置返回到步骤232(S232)。
[0266]接下来,在步骤233(S233)中,蓄电控制装置130将供电侧上的单元电池与串联谐振电路120断开连接。
[0267]接下来,在步骤234(S234)中,蓄电控制装置130将受电侧上的单元电池连接到串联谐振电路120。
[0268]接下来,在步骤235(S235)中,蓄电控制装置130确定是否已经到了基于串联谐振电路120的谐振频率的连接切换定时。然后,当在步骤235(S235)中得到肯定的确定结果时,蓄电控制装置行进到步骤236(S236),并且当得到否定的确定结果时,蓄电控制装置重复步骤235(S235)。
[0269]接下来,在步骤236(S236)中,蓄电控制装置130将受电侧上的单元电池与串联谐振电路120断开连接。
[0270]然后,在步骤237(S237)中,当应结束处理时蓄电控制装置130结束此电压均等化处理,并且当要继续进行电压均等化处理时返回到步骤231(S231)。可以在步骤237(S237)之前进行是否要结束电压均等化处理的确定。
[0271]根据本实施方案的蓄电装置100,可以按适合能量的转移的定时切换单元电池的连接,无需监测串联谐振电路120中流动的电流。
[0272]〈14.第七实施方案〉
[0273]本实施方案的蓄电装置100显示与第一至第六实施方案的蓄电装置100不同的串联谐振电路120的谐振频率。
[0274]具体地,根据本实施方案的串联谐振电路120的谐振频率是当采用AC阻抗法测量的单元电池的内阻抗的科尔-科尔图中虚数部分为O时的频率。
[0275]这里,在AC阻抗法中,在通过对单元电池施加交变电流来改变频率的同时测量每个频率的内阻抗。科尔-科尔图是用于说明AC阻抗法的测量结果的一种方法。在科尔
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