专利名称：蓄电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电池模块并联连接的蓄电系统，其中，所述电池模块具备多个电池 串联连接的电池组。
背景技术：
目前，作为二次电池的电池平衡方式，电阻支路方式、变压器方式、快速电容器方 式、充电电源方式等各种各样的方式被提出并实用化。这些方式均是在多个电池串联连接 的电池组中将各电池的充电状态均等化的方式。电池平衡方式通常以将各电池电压均等化的方式动作，但在均等化控制中，可能 因充放电电流与内部电阻所引起的电压降低而产生平衡误差。在以大电流进行充放电的情 况下，该误差变得显著，因此目前提出有在充放电停止中或充放电电流小的情况下进行均 等化控制这样的方案。专利文献1日本专利第3229696号公报
发明内容
其中，在由多个电池串联连接而构成臂、进而并联连接多个上述臂而成的电池组 中，在需要对一个臂进行均等化的情况下，若停止全部的臂的动作来进行均等化，则对于不 需要进行均等化的臂而言也被迫停止动作，存在运转效率恶化的问题。本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种能够抑制电池的劣化及运转效 率的降低的同时可靠地实施电池平衡动作的蓄电系统。本发明提供一种蓄电系统，其具备并联连接且与控制充放电的电力变换装置连 接的多个电池模块；设置在各所述电池模块与所述电力变换装置之间的多个开闭装置；控 制所述开闭装置的控制部，各所述电池模块具有多个电池串联连接的电池组；与该电池 组对应设置的电池平衡电路，所述控制部进行如下控制在开始所述电池平衡电路所进行 的电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡控制的所述电池模块对应的所述开闭装置置 为断开状态，在所述电池平衡控制完成且进行了所述电池平衡控制的所述电池模块的端子 间电压与其他所述电池模块的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的情况下，将处于 断开状态的所述开闭装置置为闭合状态。根据这样的结构，由于在各电池模块与电力变换装置之间设有开闭装置，因此能 够仅将进行电池平衡控制的电池模块从电力变换装置断开。由此，能够对其他电池模块继 续进行充放电。进而，在接通处于非连接状态的电池模块的情况下，由于考虑了与其他电池 模块的电压差，因此能够消除过电流流动等问题。上述蓄电系统也可以构成为，具备相对于各所述开闭装置并联连接的电阻部；与 所述电阻部串联连接的第二开闭装置，所述控制部进行如下控制在所述电池模块的电池 平衡控制完成的情况下，将与进行了电池平衡控制的所述电池模块对应的所述第二开闭装 置置为闭合状态，在进行了电池平衡控制的所述电池模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的情况下，将所述第二开闭装置置为断开状态， 并且将与该第二开闭装置并联连接的所述开闭装置置为闭合状态。根据这样的结构，在电池平衡控制完成的情况下，经由电阻部连接该电池模块与 电力变换装置，因此能够限制在电池模块中流动的电流。另外，通过设置电阻部，能够将进 行了电池平衡控制的电池模块尽早与电力变换装置连接，能够提高蓄电系统的能力。上述蓄电系统也可以构成为，具备相对于各所述开闭装置并联连接的电阻部；与 所述电阻部串联连接的第二开闭装置，所述控制部进行如下控制对于没有进行所述电池 平衡控制的所述电池模块，将与该电池模块对应的所述第二开闭装置和所述开闭装置置为 闭合状态，在进行所述电池模块的电池平衡控制的情况下，将与该电池模块对应的所述第 二开闭装置和所述开闭装置置为断开状态，在该电池平衡控制完成的情况下，将与进行了 电池平衡控制的所述电池模块对应的所述第二开闭装置置为闭合状态，在进行了电池平衡 控制的所述电池模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压的差值落在既定的允许 范围内的情况下，将与进行了电池平衡控制的所述电池模块对应的所述开闭装置置为闭合 状态。根据这样的结构，在电池平衡控制完成的情况下，经由电阻部连接该电池模块与 电力变换装置，因此能够限制在电池模块中流动的电流。另外，通过设置电阻部，由此能够 将进行了电池平衡控制的电池模块尽早与电力变换装置连接，能够提高蓄电系统的能力。上述蓄电系统也可以构成为，具备用于调整各所述电池组的电压的充放电装置， 所述控制部在所述电池平衡控制完成的情况下，根据进行了所述电池平衡控制的所述电池 模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压的差值，使所述充放电装置工作。根据这样的结构，在电池平衡控制完成的情况下，在进行了电池平衡控制的电池 模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压的差值大的情况下，能够使充放电装置工 作而调整该电池模块的端子间电压。由此，能够将进行了电池平衡控制的电池模块的端子 间电压尽早接近其他电池模块的端子间电压。其结果是，能够使处于非连接状态的电池模 块尽早连接。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部在开始所述电池平衡电路所进行的电池 平衡控制的情况下，仅在计测作为电池平衡控制对象的所述电池组的各电池电压的期间， 将与进行电池平衡控制的所述电池模块对应的所述开闭装置置为断开状态。这样，由于将电池模块与电力变换装置断开计测电池电压这一短暂的时间即可， 因此能够将这期间的电池模块的电压变化限制得小。由此，能够在不考虑与其他电池模块 的电压差的情况下将该电池模块快速地再次接通。上述蓄电系统也可以构成为，代替所述开闭装置具备电压变换装置，所述控制部 在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，控制所述电压变换装置以使在 进行电池平衡控制的所述电池模块中流动的电流成为规定值以下，在所述电池平衡控制完 成的情况下，使所述电压变换装置的运转返回正常状态。根据这样的结构，由于代替开闭装置具备电压变换装置，因此通过控制该电压变 换装置的运转，从而能够控制在各电池模块中流动的电流。由此，在进行电池平衡控制的情 况下，使电压变换装置工作以控制在进行电池平衡控制的电池模块中流动的电流，另外，在 电池平衡控制完成的情况下，通过使电压变换装置的运转返回正常状态，由此能够避免过电流在电池模块中流动的情况。上述“在电池模块中流动的电流成为规定值以下”是还包括电流为零的情况的概 念。换言之，还包括停止电压变换装置的工作的情况。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部在所述电池平衡控制中，在仅凭来自其 他电池模块的电力供给无法负担与负载的状态对应的要求电力量的情况下，停止所述电池 平衡控制，使与进行了所述电池平衡控制的所述电池模块对应的所述电压变换装置的运转 返回常规状态。根据这样的结构，在电池平衡控制中，在仅凭其他电池模块无法负担要求电力量 的情况下，停止电池平衡控制，从而使进行了电池平衡控制的电池模块返回通常的运转状 态，因此在电池平衡控制中也能够进行维持蓄电系统的性能的运转。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部在开始所述电池平衡电路所进行的电池 平衡控制的情况下，仅在计测作为电池平衡控制对象的所述电池组的各电池电压的期间控 制所述电压变换装置，以使在进行电池平衡控制的所述电池模块中流动的电流成为规定值 以下，并在计测所述电池电压后使所述电压变换装置的运转返回常规状态。这样，由于仅将电池模块的充放电电流抑制计测电池电压这一短暂的时间即可， 因此能够提高电池模块的运转效率。上述“抑制在电池模块中流动的电流”是还包括电流 为零的情况的概念。换言之，还包括停止电压变换装置的工作的情况。上述蓄电系统也可以构成为，具备与所述电力变换装置连接的电压变换装置；设 置在各所述电池模块与所述电压变换装置之间的第四开闭装置，所述控制部进行如下控 制在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡控制的 所述电池模块对应的所述开闭装置置为断开状态且将与该电池模块对应的所述第四开闭 装置置为闭合状态，在所述电池平衡控制完成的情况下，将处于断开状态的所述开闭装置 置为闭合状态且将处于闭合状态的所述第四开闭装置置为断开状态。基于这样的结构，根据电压变换装置的动作条件的不同，使电池平衡控制中的臂 处于始终与电力变换装置连接的状态，因此即使在电池平衡控制中也能够进行臂的充放 电。由此，能够提高蓄电系统的能力。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部保有能够同时进行电池平衡控制的电池 模块的最大个数，在该最大个数的范围内实施电池平衡控制。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部从电池电压偏差大的电池模块起优先进 行所述电池平衡控制。这样，能够有效地进行电池平衡控制，能够将电池模块间的电池电压的偏差均等 化。上述蓄电系统也可以构成为，所述控制部在进行电池平衡控制的所述电池模块的 电池电压差与等待电池平衡控制的所述电池模块的电池电压差的差值成为既定的阈值以 下的情况下，切换进行电池平衡控制的电池模块。这样，能够将电池模块间的电池电压的偏差均等化。其结果是，能够防止等待电池 平衡控制的电池模块的电池电压的过度偏差。 上述蓄电系统也可以构成为，能够同时进行电池平衡控制的电池模块的最大个数 设定为能够负担平均负载的个数。
这样，能够实现作为蓄电系统的功能的同时将各电池模块的电池间电压均等化。另外，上述技术方案能够在可能的范围内组合而利用。根据本发明，能够起到抑制电池的劣化及运转效率的降低的同时可靠地实施电池 平衡动作的效果。
图1是表示本发明的第--实施方式所涉及的蓄电系统的简要结构的图。
图2是表示本发明的第i三实施方式所涉及的蓄电系统的简要结构的图。
图3是表示本发明的第四实施方式所涉及的蓄电系统的简要结构的图。
图4是表示本发明的第四实施方式所涉及的蓄电系统的变形例的图。
图5是表示本发明的第五实施方式所涉及的蓄电系统的简要结构的图。
图6是表示本发明的第五实施方式所涉及的蓄电系统的变形例的图。
图7是表示本发明的第--实施方式所涉及的蓄电系统的变形例的图。
图8是表示本发明的第--实施方式所涉及的蓄电系统的变形例的图。
符号说明
1-1、1-2、…1-m 臂
2电池组
3电池平衡电路
4电池电压传感器
5电池组电压传感器
6臂控制装置
7充放电装置
10-1、10-2、…10-m开闭装置
12-1、12-2、…12-m 第三三开闭装置
20,20'电力变换装置
30系统控制装置
40-1,40-2, ."40-111 电流抑制部
41电阻元件
42第二开闭装置
50、50-1、50-2、…50-m电压变换装置
具体实施例方式以下，参照
本发明所涉及的蓄电系统的各实施方式。(第一实施方式)图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的蓄电系统的简要结构的框图。如图1 所示，蓄电系统具备并联连接的多个臂(电池模块)1-1、1-2、···1-πι。各臂1-1、1-2、···1-πι 分别具备同样的结构。以臂1-1为例举例说明，臂1-1具备由多个电池(cell)Cl、C2、…、 Cn串联连接的电池组2、电池平衡电路3、计测各电池Cl、C2、…、Cn的电压的电池电压传 感器4、计测电池组2的端子间电压的电池组电压传感器5、控制电池平衡电路3等的臂控制装置6。各臂1-1、1-2、’"I-Iii经由开闭装置10-l、10-2、10_m与电力变换装置20连接。 电力变换装置20例如与连接有负载的商用系统连接，将蓄电系统的电力向负载供给或从 商用系统取入电力而对蓄电系统进行充电。各开闭装置10-l、10-2、10_m、电力变换装置20由系统控制装置(控制部)30控 制。另外，系统控制装置30及各臂1-1、1-2、…1-m所具备的臂控制装置6构成为能够进行 信息的接收发送的结构。由此，通过例如相互交换信息，从而系统控制装置30将开闭装置 10-l、10-2、10-m的开闭控制为与电池平衡电路3的工作时刻同步。进而，各臂1_1、1_2、… Ι-m的臂控制装置6能够相互接收发送信息。由此，例如能够在臂间共有各臂1-1、1_2、… Ι-m所具备的电池组2的端子间电压。在蓄电系统的动作中，通过系统控制装置30将全部的开闭装置10-1、10_2、… 10-m置为闭合状态，各臂1-1、1-2、…Ι-m与电力变换装置20成为连接状态。在放电时，在 各臂1-1、1_2、…Ι-m所具备的电池组2中蓄积的电力经由电力变换装置20向负载供给， 在充电时，来自商用系统的电力经由电力变换装置20向各电池组2供给。在这样的运转动作中，各臂1-1、1_2、…Ι-m的电池电压传感器4在规定的时间间 隔检测构成电池组2的各电池Cl、C2、…Cn的电池电压，并将该检测结果向臂控制装置6 输出。另外，通过电池组电压传感器5检测电池组2的端子间电压并将检测结果向臂控制 装置6输出。臂控制装置6算出各电池的电压差，当该电压差落在预先设定的规定的均等范围 外时，判断为需要进行电池平衡控制(电池电压的均等化)，并将该内容的信号向系统控制 装置30输出。以下，假定判断为需要在臂1-1中进行电池平衡控制的情况来进行说明。被臂1-1的臂控制装置6通知了电池平衡控制的必要性的系统控制装置30将与 臂1-1对应的开闭装置10-1置为断开状态并将开闭装置10-1置为断开状态的内容的信号 通知臂1-1的臂控制装置6。接收到该通知，臂控制装置6使电池平衡电路3工作。由此， 开始臂1-1的电池平衡控制，各电池Cl、C2、Cn间的电压差逐渐被均等化。并且，当电池电 压的差值落入预先设定的均等范围内时，臂控制装置6停止电池平衡电路3的工作，将电池 平衡控制完成的内容通知系统控制装置30。系统控制装置30接收到电池平衡控制的完成通知时，从各臂1-1、1_2、’"I-Hi所 具备的臂控制装置6定期接受各臂1-1、1-2、…Ι-m的电池组2的端子间电压的信息，在臂 1-1的电池组2的端子间电压与其他臂1-2、Ι-m的电池组2的端子间电压的电压差落在既 定的允许范围内的情况下，将与臂1-1对应的开闭装置10-1置为闭合状态。由此，臂1-1 再次与电力变换装置20连接，成为能够充放电的状态。如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，在各臂1-1、1_2、-1-m 与电力变换装置20之间设有开闭装置10-1、10-2、…10-m，因此能够仅将进行电池平衡控 制的臂1-1从电力变换装置20断开。由此，其他电池模块1-2、"G-Iii能够继续进行充放 H1^ ο进而，由于在再次接通处于非连接状态的臂1-1的情况下考虑到与其他臂1-2,· Ι-m的电压差，因此能够消除过电流流动等问题，能够抑制臂1-1所具备的电池组2的劣化。
需要说明的是，上述电池平衡电路3可以适用公知的电路。另外，可以适当设定、 变更是否需要进行臂控制装置6的电池平衡控制的判断基准。例如，可以在电池电压的最 大值与最小值的差值在预先设定的基准值以上的情况下，判断为需要进行电池平衡控制。(第二实施方式)接下来，说明本发明的第二实施方式所涉及的蓄电系统。在上述的第一实施方式中，直至电池平衡控制完成为止，将与进行电池平衡控制 的臂对应的开闭装置置为断开状态而使该臂与电力变换装置成为非连接状态。在本实施方 式中，蓄电系统的结构与上述的第一实施方式同样，但系统控制装置30断开闭合开闭装置 的开闭时刻不同。以下，使用图1说明本实施方式所涉及的蓄电系统。另外，在本实施方式中，也假 定判断为在臂1-1中需要进行电池平衡控制的情况而进行说明。在本实施方式所涉及的蓄电系统中，系统控制装置30从臂1-1的臂控制装置6接 收到进行电池平衡控制的内容的通知时，将与臂1-1对应的开闭装置10-1置为断开状态并 将置为断开状态的内容的通知向臂1-1的臂控制装置6发送。臂控制装置6接收到开闭装 置10-1成为断开状态的内容的通知时，按规定的顺序执行与电池平衡控制相关的各处理。首先，在电池平衡控制中，通过电池电压传感器4计测电池电压，将该计测结果向 臂控制装置6输出。臂控制装置6取得电池电压的计测结果时，对系统控制装置30进行电 池电压的计测完成的内容的通知。系统控制装置30接收到该通知时，将处于断开状态的开 闭装置10-1置为闭合状态。另外，臂1-1的臂控制装置6从电池电压传感器4取得各电池电压的计测结果时， 根据该电池电压的偏差计算电池平衡控制所需要的时间，之后使电池平衡电路3工作且对 工作时间进行计时。并且，臂控制装置6在从电池平衡电路3的工作开始经过了计算出的该 时间时，停止电池平衡电路3的工作，并将电池平衡控制完成的内容通知系统控制装置30。如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，在电池平衡控制中，仅在 计测电池电压这一短暂的期间将进行电池平衡控制的臂从电力变换装置20断开，能够将 该期间的臂的电池组2的电压变化限制得小。由此，能够像上述第一实施方式那样不需要 将开闭装置从断开状态向闭合状态切换时的电压调整，并且能够将臂尽早与电力变换装置 再次连接。其结果是，能够进行电池平衡控制的同时进行通常的充放电控制，能够抑制电池 平衡控制所引起的蓄电系统的效率降低。(第三实施方式)接下来，使用图2说明本发明的第三实施方式所涉及的蓄电系统。以下，对于本实 施方式的蓄电系统，省略说明与第一实施方式共通的点，主要说明不同点。另外，在本实施 方式中，也假定判断为在臂1-1中需要进行电池平衡控制的情况而进行说明。本实施方式的蓄电系统与第一实施方式的不同之处在于，相对于各开闭装置 10-1、10-2、… ο-m并联连接有电流抑制部40_1、40_2、…40_m这一点。电流抑制部40-1, 40-2、…40-m分别构成为串联连接电阻元件(电阻部)41与第二开闭装置42的结构。在具备这样的结构的蓄电系统中，系统控制装置30从臂1-1的臂控制装置6接收 到需要进行臂1-1的电池平衡控制的内容的通知时，将处于闭合状态的开闭装置10-1置为 断开状态而使臂1-1与电力变换装置20成为非连接状态。在该状态下，臂1-1的电池平衡控制在臂控制装置6的控制下进行，当平衡控制完成时，臂控制装置6对系统控制装置30 发送电池平衡控制完成的内容的通知。接受到该通知时，系统控制装置30维持开闭装置 10-1的断开状态并将与臂1-1对应的电流抑制部40-1的第二开闭装置42置为闭合状态。 由此，电力变换装置20与臂1-1经由电阻元件41连接。并 且，系统控制装置30在进行了电池平衡控制的臂1-1的电池组2的端子间电压 与其他臂的电池组2的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的情况下，将电流抑制部 40-1的第二开闭装置42置为断开状态并且将臂1-1的开闭装置10-1置为闭合状态。这样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，在电池平衡控制完成的情况下，经由电 阻元件41连接该臂与电力变换装置20，因此能够限制在臂中流动的电流。另外，通过设置 电阻元件41，能够将进行了电池平衡控制的臂尽早与电力变换装置20连接，能够提高蓄电 系统的能力。需要说明的是，在本实施方式中，也可以采用如下所述的开闭装置的切换方法。例 如、系统控制装置30对于不进行电池平衡控制的臂，将与该臂对应的第二开闭装置42和开 闭装置置为闭合状态，在进行电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡的臂对应的第二 开闭装置42和开闭装置置为断开状态。并且，在该电池平衡控制完成的情况下，系统控制 装置30将与进行了电池平衡控制的臂对应的第二开闭装置置为闭合状态，进而，在进行了 电池平衡控制的臂的端子间电压与其他臂的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的 情况下，将与进行了电池平衡控制的臂对应的开闭装置置为闭合状态。这样即使进行了开 闭装置的切换，也能够得到同样的作用效果。(第四实施方式)接下来，使用图3说明本发明的第四实施方式所涉及的蓄电系统。以下，对于本实 施方式的蓄电系统，省略说明与第一实施方式共通的点，主要说明不同的点。另外，在本实 施方式中，也假定在臂1-1中进行了电池平衡控制的情况而进行说明。本实施方式的蓄电系统与第一实施方式的不同之处在于，在各臂1-1、1_2、-1-m 上还设有控制电池组2的充放电的充放电装置7这一点。在具备这样的结构的蓄电系统中，臂1-1的电池平衡控制完成时，臂控制装置6比 较臂1-1的电池组2的端子间电压与其他臂1-2、…1-m的电池组2的端子间电压，判断这 些差值是否在允许范围内。其结果是，若不在允许范围内，则臂控制装置6使对应的充放电装置7工作，进行 电池组2的充放电，由此使该电池组2的端子间电压接近其他臂1-2、…1-m的电池组2的 端子间电压。并且，在电压差落在允许范围内时将该内容通知系统控制装置30。系统控制 装置30接收到该通知时，将与臂1-1对应的开闭装置10-1置为闭合状态而使臂1-1与电 力变换装置20再次连接。这样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，在电池平衡控制完成的情况下，当进行 了电池平衡控制的臂1-1的电池组2的端子间电压与其他臂1-2、…1-m的电池组2的端 子间电压的差值大时，使充放电装置7工作来调整该臂1-1的端子间电压。由此，能够使进 行了电池平衡控制的臂1的电池组2的端子间电压尽早接近其他臂的电池组2的端子间电 压，能够提前再次接通进行了电池平衡控制的臂1-1的时期。需要说明的是，在上述实施方式中，在各臂1-1、1_2、-1-m内具备充放电装置7，但也可以如图4所示，在臂1-1、1-2、…丨-!!!的外部设置一个充放电装置7，将该充放电装 置7与各臂1-1、1-2、".I-Hi的电池组2经由第三开闭装置12-1、12-2、."Ui连接。在 这样的结构中，仅将与需要充放电的电池组2对应的第三开闭装置置为闭合状态而连接该 电池组2与充放电装置7，从而进行电池组2的充放电。(第五实施方式)接下来，使用图5说明本 发明的第五实施方式所涉及的蓄电系统。以下，对于本实 施方式的蓄电系统，省略说明与第一实施方式共通的点，主要说明不同的点。另外，在本实 施方式中，也假定判断为在臂1-1中需要进行电池平衡控制的情况而进行说明。如图5所示，本实施方式的蓄电系统与第一实施方式的不同之处在于，代替开闭 装置10-l、10-2、10-m具备电压变换装置50-l、50-2、50-m这一点。电压变换装置50_1、 50-2、50-m例如是整流器。在具备这样的结构的蓄电系统中，系统控制装置30在开始臂1-1的电池平衡控制 的情况下控制电压变换装置50-1，以使在进行电池平衡控制的臂1-1中流动的电流成为规 定值以下。此时，系统控制装置30停止电压变换装置50-1的工作即可。通过停止工作，能 够使在臂1-1中流动的电流为零。并且，系统控制装置30从臂1-1的臂控制装置6接收到电池平衡控制完成的内容 的通知时，使电压变换装置50-1的运转逐渐返回正常状态。由此，在臂1-1中流动的电流 上升，在规定的期间后成为通常的充放电状态。这样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，由于代替开闭装置10-l、10-2、10-m而 具备电压变换装置50-l、50-2、50-m，因此通过控制这些电压变换装置50-l、50-2、50_m的 运转，能够控制在各臂1-1、1_2、一I-Hi中流动的电流。由此，例如在进行电池平衡控制的 情况下，使电压变换装置工作来抑制在进行电池平衡控制的臂中流动的电流，另外，在电池 平衡控制完成的情况下，通过逐渐使电压变换装置的运转返回正常状态，由此能够避免过 电流在臂中流动的情况。另外，基于这样的结构，根据电压变换装置的动作条件的不同，使电池平衡控制中 的臂始终处于与电力变换装置20连接的状态，因此即使在电池平衡控制中也能够进行臂 的充放电。由此，能够提高蓄电系统的能力。另外，在本实施方式中，系统控制装置30在臂1-1的电池平衡控制中无法通过其 他臂1-2、一I-Hi负担要求电力量的情况下，停止臂1-1的电池平衡控制并使与进行了电池 平衡控制的臂1-1对应的电压变换装置50-1的运转返回常规状态即可。这样，即使在电池 平衡控制中也能够进行维持蓄电系统的性能的运转。另外，在本实施方式中，在实施电池平衡控制的期间抑制电压变换装置50-1的工 作，但也可以代替该结构，像上述的第二实施方式那样仅在电池电压的计测时抑制电压变 换装置50-1的工作。由此，能够使电压变换装置50-1尽早返回通常的运转状态，能够抑制 电池平衡控制所引起的蓄电系统的充放电效率的降低。另外，在本实施方式中，像图5那样与各臂对应而设有电压变换装置50-1、50_2、 50-m，但也可以代替该结构，例如如图6所示，设置一个电压变换装置50，将该电压变换装 置50与各臂1-1、1-2、"G-Iii经由第四开闭装置连接。在这样的结构中，仅将与进行电池 平衡控制的臂1-1对应的第四开闭装置置为闭合状态而将该臂1-1经由电压变换装置50与电力变换装置20连接，由此能够得到与图5所示的结构相同的效果。(第六实施方式)接下来，说 明本发明的第六实施方式所涉及的蓄电系统。在上述各实施方式中，叙述了对一个臂1-1进行电池平衡控制的情况，但在本实 施方式中，不同点在于同时进行多个臂的电池平衡控制。以下，例举图1所示的第一实施方 式作为系统结构，对本实施方式所涉及的系统控制装置的控制方法进行说明。在本实施方式所涉及的蓄电系统中，系统控制装置30保有能够同时进行电池平 衡控制的臂的最大个数，在该最大个数的范围内实施电池平衡控制。该最大个数例如设定 为能够负担平均负载的个数。系统控制装置30在被各臂1-1、1_2、…1-m所具备的臂控制装置6通知需要进行 电池平衡控制的臂的个数超过上述最大个数的情况下，从各臂控制装置6获取电池电压的 信息，根据该信息从电池电压偏差大的臂优先进行电池平衡控制。并且，在电池平衡控制完 成的时刻切换进行电池平衡控制的臂，由此对按顺序等待的臂按顺序实施电池平衡控制。如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的蓄电系统，能够有效地进行电池平 衡控制，能够将臂间的电池电压的偏差均等化。需要说明的是，在上述说明中，在电池平衡控制完成时切换进行电池平衡控制的 臂，但也可以代替此方案而如下设定臂的切替时期。例如，系统控制装置30定期地从进行电池平衡控制的臂的臂控制装置6及等待电 池平衡控制的臂的臂控制装置6接收各自的电池组2的各电池电压，并根据接收到的各臂 的电池电压对各臂算出电池电压差的最大值。并且，在进行电池平衡控制的臂的电池电压 差的最大值与等待电池平衡控制的臂的电池电压差的最大值的差值落在既定的阈值以下 的情况下，切换进行电池平衡控制的臂。这样，能够将臂间的电池电压的偏差均等化。其结果是，能够防止等待电池平衡控 制的臂的电池电压的过度偏差。(变形例)在上述各实施方式中，在各臂1-1、1_2、-1-m内设有臂控制装置6，在该臂控制 装置6与系统控制装置30之间接收发送信息，由此进行电池平衡控制等，但上述控制装置 30的结构和配置并不限定于此。例如可以如图7所示，省略设置在各臂1-1、1_2、…1-m内的臂控制装置6 (参照 图1)，且由系统控制装置30承担这些臂控制装置6的功能，由此仅通过系统控制装置30进 行与电池平衡控制相关的全部控制。另外，在这种情况下，也可以如图8所示，将系统控制装置30设置在电力变换装置 20，中。
权利要求
1.一种蓄电系统，其中，具备并联连接且与控制充放电的电力变换装置连接的多个电池模块；设置在各所述电池模块与所述电力变换装置之间的多个开闭装置；控制所述开闭装置的控制部，各所述电池模块具有多个电池串联连接的电池组；与该电池组对应设置的电池平衡电路，所述控制部进行如下控制在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡控制的 所述电池模块对应的所述开闭装置置为断开状态，在所述电池平衡控制完成且进行了所述电池平衡控制的所述电池模块的端子间电压 与其他所述电池模块的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的情况下，将处于断开状 态的所述开闭装置置为闭合状态。
2.根据权利要求1所述的蓄电系统，其具备 相对于各所述开闭装置并联连接的电阻部； 与所述电阻部串联连接的第二开闭装置， 所述控制部进行如下控制在所述电池模块的电池平衡控制完成的情况下，将与进行了电池平衡控制的所述电池 模块对应的所述第二开闭装置置为闭合状态，在进行了电池平衡控制的所述电池模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压 的差值落在既定的允许范围内的情况下，将所述第二开闭装置置为断开状态，并且将与该 第二开闭装置并联连接的所述开闭装置置为闭合状态。
3.根据权利要求1所述的蓄电系统，其具备 相对于各所述开闭装置并联连接的电阻部； 与所述电阻部串联连接的第二开闭装置， 所述控制部进行如下控制对于没有进行所述电池平衡控制的所述电池模块，将与该电池模块对应的所述第二开 闭装置和所述开闭装置置为闭合状态，在进行所述电池模块的电池平衡控制的情况下，将与该电池模块对应的所述第二开闭 装置和所述开闭装置置为断开状态，在该电池平衡控制完成的情况下，将与进行了电池平衡控制的所述电池模块对应的所 述第二开闭装置置为闭合状态，在进行了电池平衡控制的所述电池模块的端子间电压与其他电池模块的端子间电压 的差值落在既定的允许范围内的情况下，将与进行了电池平衡控制的所述电池模块对应的 所述开闭装置置为闭合状态。
4.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中， 具备用于调整各所述电池组的电压的充放电装置，所述控制部在所述电池平衡控制完成的情况下，根据进行了所述电池平衡控制的所 述电池模块的端子间电压与其他所述电池模块的端子间电压的差值，使所述充放电装置工作。
5.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，所述控制部在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，仅在计测作为 电池平衡控制对象的所述电池组的各电池电压的期间，将与进行电池平衡控制的所述电池 模块对应的所述开闭装置置为断开状态。
6.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，代替所述开闭装置具备电压变换装置，所述控制部在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，控制所述电压 变换装置以使在进行电池平衡控制的所述电池模块中流动的电流成为规定值以下，在所述 电池平衡控制完成的情况下，使所述电压变换装置的运转返回正常状态。
7.根据权利要求6所述的蓄电系统，其中，所述控制部在所述电池平衡控制中，在仅凭来自其他电池模块的电力供给无法负担与 负载的状态对应的要求电力量的情况下，停止所述电池平衡控制，使与进行了所述电池平 衡控制的所述电池模块对应的所述电压变换装置的运转返回常规状态。
8.根据权利要求6或7所述的蓄电系统，其中，所述控制部在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，仅在计测作为 电池平衡控制对象的所述电池组的各电池电压的期间控制所述电压变换装置，以使在进行 电池平衡控制的所述电池模块中流动的电流成为规定值以下，并在计测所述电池电压后使 所述电压变换装置的运转返回常规状态。
9.根据权利要求6 8中任一项所述的蓄电系统，其具备与所述电力变换装置连接的一台电压变换装置；设置在各所述电池模块与所述电压变换装置之间的第四开闭装置，所述控制部进行如下控制在开始所述电池平衡电路所进行的电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡控制的 所述电池模块对应的所述开闭装置置为断开状态且将与该电池模块对应的所述第四开闭 装置置为闭合状态，在所述电池平衡控制完成的情况下，将处于断开状态的所述开闭装置置为闭合状态且 将处于闭合状态的所述第四开闭装置置为断开状态。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的蓄电系统，其中，所述控制部保有能够同时进行电池平衡控制的电池模块的最大个数，在该最大个数的 范围内实施电池平衡控制。
11.根据权利要求10所述的蓄电系统，其中，所述控制部从电池电压偏差大的电池模块起优先进行所述电池平衡控制。
12.根据权利要求10或11所述的蓄电系统，其中，所述控制部在进行电池平衡控制的所述电池模块的电池电压差与等待电池平衡控制 的所述电池模块的电池电压差的差值成为既定的阈值以下的情况下，切换进行电池平衡控 制的电池模块。
13.根据权利要求10 12中任一项所述的蓄电系统，其中，能够同时进行电池平衡控制的电池模块的最大个数设定为能够负担平均负载的个数。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制电池的劣化及运转效率的降低的同时可靠地实施电池平衡动作的蓄电系统。系统控制装置(30)在开始电池平衡电路3所进行的电池平衡控制的情况下，将与进行电池平衡控制的臂对应的开闭装置置为断开状态，在电池平衡控制完成且进行了电池平衡控制的臂的电池组的端子间电压与其他臂的电池组的端子间电压的差值落在既定的允许范围内的情况下，将处于断开状态的开闭装置置为闭合状态。
文档编号H02J7/02GK102089953SQ20088013036
公开日2011年6月8日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年8月13日
发明者仓山功治, 和田好广, 村上慎治, 桥崎克雄, 藤田宽文, 西田健彦, 足立和之, 重水哲郎 申请人:三菱重工业株式会社, 九州电力株式会社