充电装置、充电控制方法、蓄电装置、蓄能装置、动力系统以及电动车辆与流程

本申请要求于2014年4月4日提交的日本优先权专利申请JP2014-078088的权益，该申请的全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本公开涉及一种充电装置、一种充电控制方法、一种蓄电装置、一种蓄能装置、一种动力系统以及一种电动车辆。

背景技术：

作为给二次电池充电的一种方法，具有恒压充电。在该方法中，将恒压从充电单元施加到二次电池。在充电启动周期，大电流流动，并且在充电结束周期，充电电流变小。最近，使用了高压蓄电装置，例如，房屋等的蓄电装置以及电动汽车的电池，并且使用了电池系统，该电池系统具有作为单元的由二次电池(适当地称为电池)的串联连接配置成的电池组或由多个电池的并联连接配置成的子模块(有时称为电池块)。

例如，由预定数量(例如，16个)的电池的串联连接配置成的电池组可以通过恒压充电来充电。在这种情况下，进行充电，直到整个电池组的电压基本上等于充电电压。在包含在电池组内的电池中，具有特征变化。因此，电池的电压不等地增大。

在给由电池的串联连接配置成的电池组充电的情况下，需要防止电池过充电。例如，PTL 1公开了一种防止过充电的充电装置。如在PTL 1中所公开的，充电装置监控串联连接的电池的每个电压，并且如果任一个电池的电压达到预定电压，例如，4.2V(锂离子二次电池的最大充电电压)，则充电装置逐步减小充电电流。

引用列表

专利文献

PTL 1：JP 2005-151683A

技术实现要素：

技术问题

在电池组的电压达到设定电压时，进行电池平衡，以便处理电池的变化。在该充电方法或在PTL 1中公开的充电方法中，具有以下问题：由于充电电压恒定，所以充电时间增大，或者不一定进行充电直到完全充电电压。

因此，本公开要提供一种充电装置、一种充电控制方法、一种蓄电装置、一种蓄能装置、一种动力系统以及一种电动车辆，其能够缩短充电时间并且确实进行充电，直到达到完全充电电压。

问题的解决方案

本公开提供了一种充电装置，包括：充电电压提供单元，被配置成给蓄电单元提供最大充电电压，其中，所述蓄电单元包括多个电池，并且其中，所述最大充电电压满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

本公开提供了一种充电控制方法，包括：

由充电电压提供单元给蓄电单元提供最大充电电压，其中，所述蓄电单元包括多个电池，并且其中，提供所述最大充电电压，并且满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

本公开提供了一种蓄电装置，包括：蓄电单元，包括多个电池；以及充电电压提供单元，被配置成给所述蓄电单元提供最大充电电压，其中，所述最大充电电压满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

本公开提供了一种包括根据本公开的实施方式的蓄电装置的蓄能装置，包括上述蓄电装置。

一种根据本公开的实施方式的电动车辆或动力系统包括上述蓄电装置。

本发明的有利效果

根据至少一个实施方式，可以缩短完成充电所需要的时间。此外，不必限制在此列出的效果，而是可以包括在本公开中列出的任意效果。

附图说明

图1是示出本公开的第一实施方式的方框图；

图2是用于示出本公开的第一实施方式的示意图；

图3是用于示出本公开的第一实施方式的示图；

图4是示出本公开可以适合的蓄电装置的示例的方框图；

图5是在使用蓄电装置的情况下示出外观的示例的示意图；

图6是示出在蓄能装置中的控制器之间的关系的方框图；

图7是示出本公开可以适应的蓄电模块的控制单元的方框图；

图8是示出本公开可以适应的电池平衡放电电路的连接图；

图9是示出本公开可以适应的控制单元的控制过程的流程的流程图；

图10是示出本公开的第二实施方式的方框图；

图11是示出本公开的修改示例的方框图；

图12是示出本公开的另一个修改示例的方框图；

图13是示出本公开的第一应用示例的方框图；

图14是示出本公开的第二应用示例的方框图。

具体实施方式

在后文中描述的实施方式是本公开的合适的具体示例，并且将各种优选的技术限制加入其中。然而，如果没有限制本公开的具体通知，则本公开的范围不限于在后文的描述中的实施方式。将按照以下顺序描述本公开。

<1、第一实施方式>

<2、第二实施方式>

<3、修改示例>

<4、应用示例>

<1、第一实施方式>

参考图1，将描述本公开的第一实施方式。由51表示的双向逆变器在系统电源与作为蓄电单元的电池系统之间连接。双向逆变器51是充电电流生成电路的一个示例，并且可使用除了双向逆变器以外的配置。电池系统被配置成包括电池组，其中，例如，16个电池串联连接。在电池组的另一个示例中，可以使用多个电池的并联连接代替单个电池，并且多个并联连接被串联连接。本公开可以适用于任何电池组。

在本公开的第一实施方式中，使用中的二次电池的示例是锂离子二次电池，锂离子二次电池包括诸如石墨的碳材料的正极活性材料或负极活性材料，并且包含具有橄榄石结构的正极活性材料，作为正极材料。

双向逆变器51具有将在电池系统中生成的DC电力转换成AC电力并且将AC电力供应给系统电源的功能以及生成DC电力用于从系统电源对电池系统充电的功能。在本文中，将描述形成用于从系统电源中放电的DC功率的情况。

双向逆变器51的输出端子的电压由电压检测器52检测。电压是电池组的总电池电压。向比较运算器53供应已检测的总电池电压作为其一侧输入。，向比较运算器53供应最大充电电压作为其另一侧输入。基于最大充电电压，执行充电控制(CV(恒压)控制)。电压检测器52和比较运算器53构成控制电路54。

从比较运算器53输出最大充电电压与总电池电压之间的电压差。将比较运算器53的输出作为控制信号供应给双向逆变器51。双向逆变器51将对应于比较运算器53的输出的充电电流供应给电池系统。由于基于最大充电电压执行CV控制，所以根据电池电压的增大，充电电流减小。

作为一个示例，如果在电池组内的串联连接的数量设为n＝16并且每个单位电池的可能最大电压设为3.55V，则控制电路54的控制由以下方程(1)表示。最大电压是完全充电电压。在基于钴的电池中，电压变成4.2V。最大充电电压＝总电池电压+(3.55–最大电池电压)*16(1)。

可以在图2中示出该关系。例如，第一电池的电压V1被设为最大电池电压Vmax。如果电池相对于最大电池电压Vmax的电压差由Vd2,Vd3,Vd4,...,Vdn表示，则总电池电压可以由以下方程表示。

总电池电压＝V1+V2+V3+V4+......+V16＝Vmax+(Vmax-Vd2)+(Vmax-Vd3)+......+(Vmax-Vd16)

因此，方程(1)的右手边如下表示。

右手边＝Vmax+(Vmax-Vd2)+(Vmax-Vd3)+......+(Vmax-Vd16)+(3.55*16)-(Vmax*16)＝56.8-(Vd2+Vd3+......+Vd16)(2)

从方程(2)中可以理解的是，在本公开的第一实施方式中，通过从56.8V中减少仅仅在电池之间的变化量，设置最大充电电压。在充电期间，基于通过从充电设定电压(3.55V*16＝56.8V)中减少在电池之间的变化电压的和值所获得的变化的充电电压，继续进行充电，并且在电压达到单独电池的充电设定电压时，充电结束。

在电池之间的变化量是0的情况下，电压设为56.8V(该电压是最大设定电压)。此外，在最大电池电压Vmax超过3.55V的情况下，项(3.55-最大电池电压)具有负值，从而进行控制，以便最大充电电压(充电电流)减小。因此，可以防止电池过充电。

具体而言，本公开适当地适合于包含作为正极材料的具有橄榄石结构的正极活性材料的二次电池。在使用这种类型的二次电池的电池组中，如图3所示，在某些情况下，在充电结束期间，总电池电压可以增大。在本公开中，在这种情况下，控制最大充电电压(在图3中的CVM)减小。因此，可以防止总电池电压过大。此外，在图3的充电开始期间，电流通过双向逆变器51的电流限制设为具有恒定电流值。如果在电池之间的变化在充电结束期间增大，则充电电压控制为小，以便电池电压也增大。因此，充电电流自然设置为小。基于电池的最大电池电压是否是预定电压Vf或更大，进行充电完成的确定。

在第一实施方式中，对电池之间的变化量的和值Σδ与阈值ΔV进行比较，并且在(δV<ΔV)(在阈值的范围内)的情况下，可以执行用于电流限制的切换操作。

<2、第二实施方式>

(蓄能装置)

接下来，将描述本公开适合于蓄能装置的第二实施方式。首先，描述蓄能装置的示例。在使用大量蓄电元件(例如，电池)以便生成大功率的情况下，使用连接多个蓄电单元(在后文中称为蓄电模块)并且将控制装置安装成由蓄电模块共有的配置。该配置称为蓄能装置。此外，还可使用连接多个蓄能装置的蓄能系统。作为蓄电元件，除了电池，还可以使用容量等。

蓄电模块是包括蓄电单元的蓄电装置，并且是包括多个电池(例如，锂离子二次电池)的串联连接或多个电池的并联连接(子模块)的串联连接的蓄电单元和为相应的模块安装的模块控制器组合的单元。模块控制器的子微控制器单元通过数据传输线(总线)连接至作为整个控制装置的主控制器的主微控制器单元，以便主微控制器单元执行控制，例如，充电控制、放电控制、用于抑制退化的控制。作为总线，例如，使用I2C(集成电路间)型通信。

在该方法中，相对于在较短的距离内直接连接的装置，执行串行通信。一个主装置和一个或多个从装置通过两个线路彼此连接。基于作为参考的通过一个线路传输的串扰，通过另一个线路传输数据信号。单独的从装置具有地址，并且数据包括这些地址。传输数据，同时通过为每个字节从接收器中返回确认，主装置和从装置彼此确认。在蓄能装置的情况下，主微控制器变成主装置，并且子微控制器变成从装置。

将数据从模块控制器的子微控制器单元中传输给主微控制器单元。将电池信息，例如，每个蓄电模块的内部状态的信息(即，每个电池的电压的信息)、整个模块的信息、电流的信息、温度的信息等，从子微控制器单元中传输给主微控制器单元，以便管理每个蓄电模块的充电和放电过程。

图4示出了蓄能装置的具体连接配置的示例。例如，4个蓄电模块MOD1到MOD4串联连接。在这种情况下，在正极端子1(VB+)和负极端子2(VB-)中提取蓄能装置的整个输出电压，例如，大约200V。蓄电模块MOD1到MOD4包括相应的模块控制器CNT1到CNT4以及相应的蓄电单元BB1到BB4，其中，连接多个电池或多个子模块的多个并联连接。蓄电单元BB1到BB4通过电源线连接。

如稍后所述，每个模块控制器包括监控电路、子控制单元等。主控制器ICNT和模块控制器CNT1到CNT4通过公用串行通信的总线3连接。将关于每个模块控制器的模块的电压等的电池信息传输给主控制器ICNT。此外，主控制器ICNT具有通信端子4，以便能够与外部单元(例如，电子控制单元)通信。

如图5所示，例如，两个蓄电模块MOD1和MOD2和主控制器ICNT构成在堆叠状态中使用的盒形箱。在某些情况下，作为一种选择，使用UPS(不间断电源：UPS装置)5。如在图5的虚线所示，蓄电模块的主控制器ICNT和模块控制器CNT通过总线3连接。

此外，如图6所示，在蓄能装置中，为了控制蓄电模块，蓄电模块的子控制单元(在该图中，由SUB MCU表示)连接至主微控制器单元(在该图中，由MAIN MCU表示)。此外，主微控制器单元连接至最高级电子控制单元(在该图中，由ECU表示)。通常，电子控制单元旨在通常表示控制模拟装置的单元。

(模块控制器和主控制器的示例)

参考图7，将描述模块控制器CNT和主控制器ICNT的配置的示例。蓄电单元BB配置有n个电池单元的串联连接，例如，16个电池单元C1到C16(在后文中简称为电池)。蓄电单元BB还可以具有多个电池的并联连接(子模块)被串联连接的配置。将每个电池的电压供应给电池电压多路复用器11，并且依次选择电池C1到C16的电压，并且将这些电压供应给A/D转换器和比较器12。此外，安装电池平衡放电电路23，用于在电池平衡控制下对每个电池C1到C16放电。

16个电池的电压由电池电压多路复用器11时分多路复用并且由A/D转换器和比较器12转换成数字信号，以与电压阈值相比较。A/D转换器和比较器12输出每个电池的14到18位数字电压数据，以及每个电池的电压和电压阈值的比较结果(例如，1位信号)。将A/D转换器和比较器12的输出信号供应给监控电路13。

此外，安装测量每个电池的温度的温度测量单元14以及测量在IC内部的温度的温度测量单元15。将来自温度测量单元14和15的温度信息供应给温度多路复用器16。将由温度多路复用器16多路复用的温度数据供应给A/D转换器和比较器12。A/D转换器和比较器12生成数字温度数据并且输出通过比较数字温度数据和温度阈值所获得的比较结果(例如，1位信号)。如上所述，A/D转换器和比较器12还输出与电池电压数据的比较结果。可以安装单独的A/D转换器和比较器，用于温度。

检测在蓄电单元(电池C1到C16)内流动的电流的电阻17与电池储存单元BB串联连接。通过放大器18将在电阻17之上的电压供应给A/D转换器和比较器19。A/D转换器和比较器19输出数字电流数据和通过比较电流值和电流阈值所获得的比较结果(例如，1位信号)。将A/D转换器和比较器19的输出信号供应给监控电路13。

由A/D转换器和比较器12输出的1位信号是表示每个电池的电压的正常状态/异常的检测信号。在充电期间，对每个电池的电压和预定值进行比较，并且生成表示电压是否是过电压OV的检测信号。在放电期间，对每个电池的电压和预定值进行比较，并且生成表示电压是否是过欠压UV的检测信号。此外，由A/D转换器和比较器12输出的另一个1位信号是表示过温度OT的检测信号。由A/D转换器和比较器19输出的另一个1位信号是表示过电流OC的检测信号。

将上述检测信号、电压值的数据、电流值的数据以及温度的数据从监控电路13供应给子微控制器单元20。监控电路13和子微控制器单元20通过例如串联连接彼此连接。子微控制器单元20根据需要使用所接收到的检测信号对模块控制器CNT进行诊断处理。将从子微控制器单元20输出的检测信号以及表示诊断过程的结果的数据供应给通信单元21。

通信单元21是用于通过总线3与主控制器ICNT的主微控制器单元进行串行通信(例如，I2C通信)的接口。此外，作为一种通信方法，可以使用有线或无线通信线路。虽然在图7中未示出，但其他蓄电模块的模块控制器的子微控制器单元连接至总线3。

蓄电模块MOD的正极端子22a和负极端子22b通过相应的电源线连接至主控制器ICNT的正极端子32a和负极端子32b。

主控制器ICNT的通信单元31连接至总线3。主微控制器单元30连接至通信单元31，以便通过通信单元31进行的通信由主微控制器单元30控制。此外，主微控制器单元30通过通信线路连接至上级电子控制单元ECU。

将由调节器33生成的电源电压供应给主微控制器单元30。主控制器ICNT具有正极端子1和负极端子2。开关单元34和35串联插入电源的输出线内，并且开关单元34和35由主微控制器单元30控制。每个开关单元34和35被配置成包括开关元件(FET(场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等)以及并联连接的二极管。

在禁止充电期间，切断开关单元34。在禁止放电期间，切断开关单元35。此外，在不进行充电和放电的情况下，切断每个开关单元34和35的开关元件。主微控制器单元30将从蓄电模块MOD中接收的数据传输给上级电子控制单元ECU。此外，从电子控制单元ECU中接收关于充电/放电的控制信号。

(电池平衡放电电路)

在图8中示出了电池平衡放电电路23的示例。电阻r1和开关s1并联连接至电池C1。同样，电阻r2到r16和开关s2到s16并联连接至相应的电池C2到C16。开关s1到s16配置有半导体开关元件，例如，FET。

例如，开关s1到s16的接通和切断由例如在子微控制器单元20内生成的开关控制信号控制。在接通开关s1到s16时，电池C1到C16的正极和负极通过电阻r1到r16连接，以便储存在电池C1到C16内的电荷放电。在将充电电流供应给电池C1到C16期间，接通开关s1到s16，从而使充电电流分流，以便充电电流大幅减少。例如，在充电期间，接通的开关继续处于接通状态中。

充电电路连接至正极端子1和负极端子2，以便给电池C1到C16充电。通过恒定电流进行充电。在本公开中，允许充电电流逐步减小。即，在充电期间，每个电池的电压由监控电路13监控。如果任何电池到达设定的电流开关电压V1，则电流通过一步减小，并且接通对应于到达电流开关电压V1的电池的开关(电池平衡放电电路23)，以便抑制电池增大。重复进行该操作，并且在预定总电压时或者如果几乎整个电池到达完全充电电压Vf，则充电停止。

(控制操作)

参考图9的流程图，将描述在充电期间由子微控制器单元20执行的控制过程。

Vcelln：第n个电池

Vcellmin：在这n个电池之中的最小电压

Vov：充电暂停电压

Vf：完全充电电压

Vcellov：在到达充电暂停电压的n个电池之中的电池的电压

VL：放电电压

作为示例，设置Vov>Vf，设置Vov＝4.15V，并且设置Vf＝4.5V。高于Vov的电压(例如，4.2V或更高)被视为过充电电压，并且禁止充电。此外，放电电压VL设为3.0V。低于VL的电压(例如，2.3V)被视为过放电电压，并且禁止放电。实际上，设置每个电压，以便具有略微宽度。在本公开中，使用中的二次电池的示例是锂离子二次电池，包括碳材料的正极活性材料或负极活性材料，例如，石墨。虽然作为正极材料，没有限制，但可以使用包含具有橄榄石结构的正极活性材料的正极材料。这种类型的电池中，例如，Vov设为3.48V，并且VL设为2.0V。

在步骤S1中，开始充电。在步骤S2中，确定是否V_电池n>VL。确定所有电池的电压是否大于VL。在步骤S3中，如果确定不满足步骤S2的条件，则执行预先充电。例如，预先充电的充电电流设为1A。继续进行预先充电，直到步骤S2的确定结果是肯定的。

在步骤S4中，如果步骤S2的确定结果是肯定的，则确定是否V_电池min≧Vf。

在步骤S5中，在步骤S4的结果是肯定的情况下，完成充电。

在步骤S6中，在步骤S4的结果是否定的情况下，确定是否V_电池n≧Vov。在步骤S6的结果是肯定的情况下，过程继续进入步骤S10，其中，充电结束。

在步骤S7中，执行正常充电。例如，执行1C充电。1C充电是电流值，其中，具有额定容量的电池通过额定值充电，以便在一个小时(1h)内结束充电。例如，在具有2.0Ah的额定容量的锂离子二次电池的情况下，1C充电是1C＝2.0Ah/1h＝2.0A。

在步骤S8中，依次控制充电电压。

在步骤S9中，仅仅对于达到电池平衡电压Vbal的电池，接通电池平衡。即，在电池平衡放电电路23中，接通用于对应电池的开关。即，平行进行电池平衡控制。虽然接通电池平衡的电池达到下一个电流开关电压Vn，但不执行任何特定过程。

在步骤S10中，确定电池的最小电压是否是Vf或更大。在确定结果是肯定的情况下，充电完成(步骤S5)。如果不是，则过程返回步骤S6。

图10示出了本公开应用于上述蓄电装置中的第二实施方式的配置。与第一实施方式一样，双向逆变器51插入在系统电源与主控制器ICNT的正极端子1之间。电压检测器52和比较运算器53构成控制电路54。

通过通信将最大充电电压的信息从主控制器ICNT的主微控制器单元30供应给比较运算器53。与第一实施方式一样，通过从56.8V减少仅仅在电池之间的电池变化量，由控制电路54设置最大充电电压。在充电期间，如果电压达到预定电压，则基于通过从充电设定电压中减少在电池之间的变化电压的和值所获得的变化的充电电压，继续进行充电，并且在电压达到单独电池的充电设定电压时，充电结束。

与第一实施方式一样，在第二实施方式中，在电池之间的变化量是0的情况下，电压设为56.8V(该电压是最大设定电压)。在最大电池电压Vmax超过3.55V的情况下，项(3.55-最大电池电压)具有负值，从而进行控制，以便最大充电电压(充电电流)减小。因此，可以防止电池过充电。此外，在充电结束期间，在总电池电压增大的情况下，控制最大充电电压减小。因此，可以防止总电池电压过大。

<3、修改示例>

虽然迄今详细描述了本公开的实施方式，但是本公开不限于上述实施方式，而是基于本公开的技术精神，可使用各种修改。例如，在上述实施方式中的配置、方法、过程、形状、材料、数值等仅仅是示例，并且必要时，可以使用其他配置、方法、过程、形状、材料、数值等。

图11示出了本公开的修改示例。在上述第一和第二实施方式中，控制电路54被配置成包括电压检测器52。相反，电池系统侧可以被配置成包括电压检测器55，并且总电池电压可以从电压检测器55中供应给比较运算器53。

而且，如图12所示，电池系统可以被配置成包括电压检测器55和比较运算器56。将用于电流设置的控制信号从比较运算器56供应给双向逆变器51，以便设置充电电流。

<4、应用示例>

在后文中，将描述在本公开中的上述充电控制的应用示例。充电控制的应用示例不限于下面描述的应用示例。

(房屋的蓄电系统)

参考图13，将描述本公开用于房屋的蓄电系统的一个示例。蓄电系统是电力系统，其包括通过网络将信号传输给其他装置/从其他装置接收信号的电力信息收发器并且基于收发器所接收的信息控制蓄电装置的充电和放电。例如，在房屋101的蓄电系统100内，通过电网109、信息网络112、智能电表107、功率集线器108等，将电力从包括热力发电102a、核能发电102b、水力发电102c等的集中式动力系统102中提供到蓄电装置103中。此外，将电力从单独的电源(例如，家用发电装置104)提供到蓄电装置103中。储存提供给蓄电装置103的电力。使用蓄电装置103，提供用于房屋101内的电力。蓄电系统的使用不限于房屋101，而是相同的蓄电系统可以用于建筑物内。

在房屋101内，安装发电装置104、电力消耗装置105、蓄电装置103、控制装置的控制装置110、智能电表107、以及获取各种类型的信息的传感器111。装置通过电网109和信息网络112彼此连接。太阳能电池、燃料电池等用作发电装置104，并且将所产生的电力提供给电力消耗装置105和/或蓄电装置103。电力消耗装置105包括冰箱105a、作为空气调节装置的空调105b、作为电视接收器的电视机105c、浴器105d等。此外，电力消耗装置105包括电动车辆106。电动车辆106是电动汽车106a、混合动力车106b以及电动摩托车106c。

将本公开的上述充电控制应用于蓄电装置103中。蓄电装置103具有蓄电单元，包括配置有二次电池或电容的电池组。蓄电装置103具有蓄电单元，包括配置有(例如)锂离子电池的电池组。锂离子电池可为固定式型或用于电动车辆106的类型。蓄电装置103可以配置有多个蓄电装置。智能电表107具有测量商用电力的使用量以及将商用电力的已测使用量发送给电力公司的功能。电网109可以是DC电源、AC电源以及非接触式电源中的任一个或其组合。

例如，各种传感器111包括为人体传感器、照明度传感器、物体检测传感器、功率消耗传感器、振动传感器、接触式传感器、温度传感器、红外传感器等。将各种传感器111所获取的信息发送给控制装置110。基于来自传感器111的信息，检查天气状态、个人状态等，从而自动控制电力消耗装置105，从而能够将能量消耗最小化。此外，控制装置110可通过互联网将有关房屋101的信息发送给外部电力公司等。

由功率集线器108执行使电源线分流和DC-AC转换等过程。作为与控制装置110连接的信息网络112的通信系统，具有使用通信接口(例如，UART(通用异步接收器-发送器))的方法以及使用符合无线通信标准(例如，蓝牙(注册商标)、ZigBee、或Wi-Fi)的传感器网络的方法。蓝牙(注册商标)方法用于多媒体通信中，以便可以实现一对多通信。在ZigBee方法中，根据IEEE(电气与电子工程师学会)802.15.4使用物理层。IEEE 802.15.4为称为PAN(个人局域网)或W(无线)PAN的短距离无线网络标准的简称。

控制装置110与外部服务器113连接。外务器113可由房屋101、电力公司以及服务提供商中的任一个管理。服务器113所发送或接收的信息例如为电力消耗信息、生活方式信息、电价、天气信息、自然灾害信息以及有关电力交易的信息。可以从房屋内的电力消耗装置(例如，电视机)接收信息/将信息传输给该电力消耗装置，或者可以在房屋外面的装置(例如，手机)中接收信息/将信息传输给该装置。可以在具有显示功能的装置上，例如，在电视机、手机、PDA(个人数字助理)等上，显示该信息。

控制元件的控制装置110被配置成包括CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等，并且在该示例中，控制装置包含在蓄电装置103内。控制装置110通过信息网络112与蓄电装置103、家用发电装置104、电力消耗装置105、各种传感器111、以及服务器113连接，并且具有例如调节商用电力的使用量和生成量的功能。此外，控制装置可以具有在电力市场上进行电力交易等功能。

如上所述，在集中式动力系统102(例如，热力发电102a、核能发电102b、水力发电102c)内可以储存电力，并且在蓄电装置103内可以储存家用发电装置104(太阳能发电、风力发电)所生成的电力。因此，即使家用发电装置104所生成的电力变化，也可以进行控制，以便传输给外部部分的电力量变得恒定，或者以便根据需要释放电力量。例如，在方法中，太阳能发电所获得的电力可以储存在蓄电装置103内，并且在夜间，可以将电费便宜的半夜蓄电在蓄电装置103内。在电费昂贵的白天，可以释放并且使用储存在蓄电装置103内的电力。

此外，在该示例中，虽然描述了控制装置110安装在蓄电装置103内的示例，但控制装置可包含在智能电表107内或者可单独配置。此外，蓄电系统100可用于一个公寓单元内的多个家庭，或者可用于多个独立式住宅。

(车辆的蓄电系统)

参考图14，将描述本公开应用于车辆的蓄电系统的一个示例。图14示意性示出了应用本公开的采用串联式混合系统的混合动力车辆的配置的示例。串联式混合系统是一种汽车，该汽车使用发电机与引擎一起工作所生成的电力或者储存在电池内的电力来通过动力/驱动力转换装置驱动。

混合动力车辆200包括引擎201、发电机202、动力/驱动力转换装置203、驱动轮204a、驱动轮204b、车轮205a、车轮205b、电池208、车辆控制装置209、各种传感器210以及充电入口211。本公开的上述充电控制应用于电池208中。例如，电池208是一个或多个蓄电装置。

混合动力车辆200通过将动力/驱动力转换装置203用作动力源来驱动。马达是动力/驱动力转换装置203的一个示例。动力/驱动力转换装置203由电池208的电力驱动，并且将动力/驱动力转换装置203的旋转力传送给驱动轮204a和204b。此外，将DC-AC转换或反向转换(AC-DC转换)用于需要的部分，动力/驱动力转换装置203可以适合于交流电机或直流电机。各种传感器210用于通过车辆控制装置209控制发动机转速，或者控制节流阀(未显示)的开口(节流阀开口)。各种传感器210包括速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。

可以将引擎201的旋转力传送给发电机202，并且可以在电池208内储存由发电机202通过旋转力生成的电力。

混合动力车辆通过制动机构(未显示)减速时，在减速期间的阻力作为旋转力用于动力/驱动力转换装置203中，并且在电池208内储存由动力/驱动力转换装置203通过旋转力生成的再生电力。

电池208与混合动力车辆的外部电源连接，以便通过将充电入口211用作输入入口，可以从外部电源中给电池供应电力，并且电池可以储存所供应的电力。

虽然未显示，但是可以安装基于关于二次电池的信息处理关于车辆控制的信息的信息处理装置。作为信息处理装置，具有基于(例如)关于电池的剩余容量的信息显示电池剩余容量的信息处理装置。

此外，迄今，作为一个示例，描述了串联式混合动力汽车，该汽车使用发电机与引擎一起工作所生成的电力或者储存在电池内的电力来通过马达驱动。然而，本公开也可有效地适用于并联式混合动力车辆，该车辆将引擎和马达的任何输出用作驱动力，同时适当地并且可切换地使用仅仅引擎驱动、仅仅马达驱动、以及引擎和马达驱动这三种驱动模式。此外，本公开也可有效地适用于所谓的电动车辆，该电动车辆仅仅使用驱动马达来驱动，而不使用引擎。

此外，本公开可以具有以下配置。

(1)

一种充电装置，包括：充电电压生成单元，给蓄电单元生成充电电压，所述蓄电单元包括电池组，在该电池组中多个电池或电池的多个并联连接串联连接，

其中，所述充电电压被设置为通过从完全充电电压中减去最大电池电压所获得的值和总电池电压的总和。

(2)

根据(1)所述的充电装置，其中，通过从充电设定电压中减去在所述蓄电单元的电池之间的变化电压的和值，形成所述充电电压。

(3)

根据(1)所述的充电装置，进一步包括电压检测器，该电压检测器检测所述总电池电压。

(4)

根据(1)所述的充电装置，进一步包括比较运算器，该比较运算器对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(5)

根据(1)所述的充电装置，进一步包括：

电压检测器，检测所述总电池电压；以及

比较运算符，对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(6)

根据(1)到(5)中任一项所述的充电装置，其中，所述电池包括具有橄榄石结构的正极活性材料。

(7)

一种充电控制方法，其中，充电电压生成单元给蓄电单元生成充电电压，所述蓄电单元包括电池组，在该电池组中多个电池或电池的多个并联连接串联连接，

其中，所述充电电压被设置为通过从完全充电电压中减去最大电池电压所获得的值和总电池电压的总和。

(8)

一种蓄电装置，包括：

蓄电单元，包括电池组，在该电池组中，多个电池或电池的多个并联连接串联连接；以及

充电电压生成单元，给蓄电单元生成充电电压，

其中，所述充电电压被设置为通过从完全充电电压中减去最大电池电压所获得的值和总电池电压的总和。

(9)

根据(8)所述的蓄电装置，其中，所述蓄电单元进一步包括电压检测器，该电压检测器检测所述总电池电压。

(10)

根据(8)所述的蓄电装置，其中，所述蓄电装置进一步包括：

电压检测器，检测总电池电压；以及

比较运算器，对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(11)

根据(9)所述的充电装置，进一步包括比较运算器，该比较运算器对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(12)

一种蓄能装置，包括蓄电装置，

其中，所述蓄电装置包括：

蓄电单元，包括电池组，该电池组中，多个电池或多个并联连接的电池串联连接；以及

充电电压生成单元，给蓄电单元生成充电电压，以及

所述充电电压被设置为通过从完全充电电压中减去最大电池电压所获得的值和总电池电压的总和。

(13)

一种动力系统，包括根据(8)所述的蓄电装置，

其中，所述动力系统基于由电力信息收发器接收的信息，控制所述蓄电装置的充电和放电，所述电力信息收发器通过网络将信号发送给其他装置/从其他装置中接收信号。

(14)

一种包括根据(8)所述的蓄电装置的电动车辆，

其中，所述电动车辆包括：

转换装置，将从所述蓄电装置中供应的电力转换成所述车辆的驱动力；以及

控制装置，基于关于所述蓄电装置的信息，处理关于车辆控制的信息。

(15)

一种充电装置，包括：充电电压提供单元，被配置成给蓄电单元提供最大充电电压，其中，

所述蓄电单元包括多个电池，并且其中，

所述最大充电电压满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

(16)

根据(15)所述的充电装置，其中，所述最大充电电压进一步满足以下方程(2)：

最大充电电压＝充电设定电压–Vd (2)，

其中，Vd是在最大电池电压与对应于串联连接的每个电池的电池电压之间的电压差的总和。

(17)

根据(16)所述的充电装置，其中，所述充电设定电压是所述电池的完全充电电压和串联连接的电池的总数的乘积。

(18)

根据(15)所述的充电装置，进一步包括电压检测器，该电压检测器被配置成检测所述总电池电压。

(19)

根据(16)所述的充电装置，进一步包括比较运算器，该比较运算器被配置成对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(20)

根据(16)所述的充电装置，进一步包括：

电压检测器，被配置成检测所述总电池电压；以及

比较运算器，被配置成对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(21)

根据(15)到(20)中任一项所述的充电装置，其中，所述电池中的至少一个包括具有橄榄石结构的正极活性材料。

(22)

一种充电控制方法，包括：

由充电电压提供单元给蓄电单元提供最大充电电压，其中，

所述蓄电单元包括多个电池，并且其中，提供所述最大充电电压，并且满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

(23)

一种蓄电装置，包括：

蓄电单元，包括多个电池；以及

充电电压提供单元，被配置成给所述蓄电单元提供最大充电电压，

其中，所述最大充电电压满足以下方程(1)：

最大充电电压＝总电池电压+(完全充电电压-最大电池电压)*n(1)，

其中，n表示串联连接的电池的总数。

(24)

根据(23)所述的蓄电装置，

其中，所述最大充电电压进一步满足以下方程(2)：

最大充电电压＝充电设定电压-Vd(2)，

其中，Vd是最大电池电压与对应于串联连接的每个电池的电池电压之间的电压差的总和。

(25)

根据(23)所述的蓄电装置，其中，所述蓄电装置进一步包括电压检测器，该电压检测器被配置成检测所述总电池电压。

(26)

根据(25)所述的蓄电装置，进一步包括比较运算器，该比较运算器被配置成对所述充电设定电压和所述总电池电压执行比较运算。

(27)

一种动力系统，包括根据(23)所述的蓄电装置，

其中，所述动力系统被配置成基于由电力信息收发器接收的信息，控制所述蓄电装置的充电和放电，所述电力信息收发器被配置成通过网络发送和接收信号。

(28)

一种蓄能装置，包括根据(23)所述的蓄电装置。

(29)

一种电动车辆，包括根据(23)所述的蓄电装置，

其中，所述电动车辆包括：

转换装置，被配置成将从所述蓄电装置中供应的电力转换成所述车辆的驱动力；以及

控制装置，被配置成基于对应于所述蓄电装置的信息控制所述车辆。

参考标记列表

MOD、MOD1到MODN：蓄电模块

ICNT：主控制器

CNT：模块控制器

C1到Cn：电池

BB1到BBn：蓄电单元

12、19：A/D转换器和比较器

13：监控电路

16：温度多路复用器

20：子微控制器单元

21：通信单元

23：电池平衡放电电路

30：主微控制器单元

51：双向逆变器

52、55：电压检测器

53、56：比较运算器

100：蓄电系统

101：房屋

102：集中式动力系统

102a：热力发电

102b：核能发电

102c：水力发电

103：蓄电装置

104：发电装置

105：电力消耗装置

105a：冰箱

105b：空调

105c：电视机

106：电动车辆

106a：电动汽车

106b：混合动力车

106c：电动摩托车

107：智能电表

108：功率集线器

109：电网

110：控制装置

111：传感器

112：信息网络

113：服务器

200：混合动力车辆

201：引擎

202：发电机

203：动力/驱动力转换装置

204a：驱动轮

204b：驱动轮

205a：车轮

205b：车轮

208：电池

209：车辆控制装置

210：传感器

211：充电入口。