平衡校正装置及蓄电系统的制作方法_2

文档序号:9457858阅读:来源:国知局
一个示例。电压监视电路140可以是电压测量部的一个示例。模块控制部150可以是控制部的一个示例。各个平衡校正模块160及平衡校正模块162?平衡校正模块168可以是平衡校正装置的一个示例。各个平衡校正电路162?平衡校正电路168可以是第一平衡校正部或第二平衡校正部的一个示例。平衡校正电路162?平衡校正电路168可以是多个平衡校正部或N个(N是2以上的整数)平衡校正部的一个示例。
[0023]这里,“电连接”并不限于某个元件与其它元件直接连接的情形。某个元件与其它元件之间也可以间隔有第三元件。另外,也并不限于某个元件与其它元件物理连接的情形。例如,变压器的输入绕组与输出绕组虽然没有被物理连接,但是被电连接。而且,并不仅仅是某个元件与其它元件实际已电连接的情形,也包含当蓄电单元与平衡校正电路电连接时,某个元件才与其它元件电连接的情形。另外,“串联连接”是指某个元件与其它元件串联电连接,“并联连接”是指某个元件与其它元件并联电连接。
[0024]外部端子112和外部端子114将负载、充电装置等系统外部的装置与蓄电系统100电连接。蓄电单元120?蓄电单元128串联连接。蓄电单元120?蓄电单元128的至少之一可以是二次电池或电容器。蓄电单元120?蓄电单元128的至少之一可以是锂离子电池。蓄电单元120?蓄电单元128的至少之一可以在该蓄电单元的内部进一步包括串联或并联连接的多个蓄电单元。
[0025]电压监视电路140测量蓄电单元120?蓄电单元128的各自的电压。电压监视电路140可以与外部端子112、外部端子114、连接点132、连接点134、连接点136和连接点138电连接。电压监视电路140可以确定蓄电单元120?蓄电单元128的各自的S0C(StateOf Charge,荷电状态)。电压监视电路140可以基于各蓄电单元的电压测量结果来确定各蓄电单元的S0C,例如可以使用电流检测电路(图中未示出)来测量各蓄电单元的充电电量和放电电量,基于该结果确定各蓄电单元的S0C。电压监视电路140可以将与各蓄电单元的电压和SOC的至少之一相关的信息发送至模块控制部150。
[0026]根据本实施方式,因为电压监视电路140测量多个蓄电单元的各自的电压,所以即使使用高成本的高精度电压测量装置作为电压监视电路140,也能够抑制蓄电系统100的制造成本的上升幅度。电压监视电路140可以与平衡校正模块160形成在同一个芯片上,也可以形成在与平衡校正模块160不同的芯片上。
[0027]模块控制部150控制各个平衡校正电路162?平衡校正电路168的动作。可以通过硬件实现模块控制部150,也可以通过软件实现模块控制部150。另外,也可以通过硬件和软件的结合实现模块控制部150。例如,可以通过在包括具有CPU、ROM、RAM、通信接口等的数据处理装置等的通常信息处理装置中执行控制平衡校正模块160的程序,来实现模块控制部150。
[0028]安装在计算机中且使计算机作为本实施方式的模块控制部150的一部分进行作用的程序可以具有对模块控制部150的各部分的动作进行规定的模块。这些程序或模块在(PU等中执行,使计算机作为模块控制部150的各部分分别进行作用。在这些程序中描述的信息处理被读入计算机中,作为与软件和上述各种硬件资源协作的具体手段进行作用。因此、根据这些具体手段,通过实现与本实施方式中计算机使用目的对应的信息运算或加工,可以构造与使用目的对应的特定装置。程序可以存储在计算机可读取媒介中,也可以存储在与网络连接的存储装置中。
[0029]本实施方式中,模块控制部150从电压监视电路140接收与蓄电单元120?蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息。模块控制部150基于与蓄电单元120?蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息,生成分别控制平衡校正电路162?平衡校正电路168的模块控制信号12?18。模块控制部150分别对应于平衡校正电路162?平衡校正电路168,分别发送控制平衡校正电路162?平衡校正电路168的各自的模块控制信号12?18。
[0030]模块控制信号12?18分别可以包括:表示成为对应平衡校正电路的均等化动作对象的两个蓄电单元(有时称为动作对象单元)的电压差的信号、控制对应平衡校正电路的动作时机的信号、控制根据对应平衡校正电路的电荷移动速度的信号、和规定对应平衡校正电路的动作模式的信号中的至少之一。作为平衡校正电路的动作模式可以示例为(I)使电荷从动作对象单元中的电压或SOC的值较大的蓄电单元向其它蓄电单元移动的通常模式、(2)使电荷从动作对象单元中的外部端子112侧的蓄电单元向其它蓄电单元移动的顺向模式和(3)使电荷从动作对象单元中的外部端子114侧的蓄电单元向其它蓄电单元移动的逆向模式、(4)停止均等化动作的停止模式。
[0031]使用几个具体示例来说明模块控制信号包括规定对应平衡校正电路的动作模式的信号的情形。在特定平衡校正电路的动作对象单元的电压或SOC的值的值变得相等的情况下、或者该电压或SOC的值变成小于预定值的情况下,模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为停止模式的模块控制信号。从而,可以在均等化大体完成的时候使平衡校正电路停止。因此,可以减少与平衡校正模块160的动作伴随的电力消耗量。
[0032]模块控制部150可以根据下述顺序来生成与特定平衡校正电路相对应的模块控制信号。首先,对于蓄电单元120?蓄电单元128中的在特定平衡校正电路的动作对象单元的连接点和外部端子112之间配置的I个以上的蓄电单元,计算SOC的平均值(有时称为第一平均值)。接着、对于蓄电单元120?蓄电单元128中的在动作对象单元的连接点和外部端子114之间配置的I个以上的蓄电单元,计算SOC的平均值(有时称为第二平均值)。之后、比较第一平均值和第二平均值的大小,基于比较结果,生成与特定平衡校正电路相对应的模块控制信号。
[0033]在一个实施方式中,在第一平均值大于第二平均值的情况下,模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为顺向模式的模块控制信号。同样地,在第一平均值小于第二平均值的情况下,模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为逆向模式的模块控制信号。从而,特定平衡校正电路可以使在外部端子112侧配置的蓄电单元的电压或SOC减少,使在外部端子114侧配置的蓄电单元的蓄电单元电压或SOC增加。
[0034]在其它实施方式中,在第一平均值大于第二平均值并且动作对象单元中的在外部端子112配置的蓄电单元的SOC值小于其它蓄电单元的SOC值的情况下,模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为顺向模式或停止模式的模块控制信号。同样地,在第一平均值小于第二平均值并且动作对象单元中的在外部端子112配置的蓄电单元的SOC值大于其它蓄电单元的SOC值的情况下,模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为逆向模式或停止模式的模块控制信号。从而,可以抑制平衡校正模块160的无用动作,因此可以降低与平衡校正模块160的动作伴随的电力消耗量。
[0035]例如,在蓄电单元120?蓄电单元128中使用半新蓄电单元的情况下或者在蓄电单元120?蓄电单元128的制造商、制造批次等不同的情况下,在蓄电系统100反复进行充电周期和放电周期的期间,蓄电单元120?蓄电单元128的SOC值产生偏差。在蓄电单元120?蓄电单元128的SOC值产生偏差的状态下,当使平衡校正电路162?平衡校正电路168分别以通常模式动作时,有可能实施无用的均等化动作。
[0036]蓄电单元120、蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126和蓄电单元128的SOC值分别为95 %、35 %、50 %、20 %和20 %的情况作为示例,对无用的均等化动作进行说明。在这种情况下,如果平衡校正电路162?平衡校正电路168以通常模式进行动作,在均等化过程中,在平衡校正电路164中发生无用的均等化动作。
[0037]在开始均等化动作的一段时间内,平衡校正电路164使电荷从SOC值为50%的蓄电单元124向SOC值为35%的蓄电单元122移动。该时间内,通过平衡校正电路162,电荷从蓄电单元120转送至蓄电单元122。另外,通过平衡校正电路166,电荷从蓄电单元124转送至蓄电单元126。为此,开始均等化动作的一段时间后,蓄电单元122的SOC值变得大于蓄电单元124的SOC值。
[0038]如果蓄电单元122的SOC值变得大于蓄电单元124的SOC值,下次平衡校正电路164使电荷从蓄电单元122向蓄电单元124移动。这样,平衡校正电路164使电荷从蓄电单元124向蓄电单元122移动一次之后,将使电荷从蓄电单元122向蓄电单元124移动,因此将发生无用的均等化动作。
[0039]即使在平衡校正电路162?平衡校正电路168分别具有电压检测功能的情况下,各个平衡校正电路162?平衡校正电路168只能检测各个动作对象单元的电压差,不能检测其它蓄电单元的电压。因此,不能检测到蓄电单元120?蓄电单元128的SOC值的偏差。因此,将发生无用的均等化动作。
[0040]对此,在本实施方式中,基于与蓄电单元120?蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息,模块控制部150生成分别控制平衡校正电路162?平衡校正电路168的模块控制信号12?18。因此,即使在蓄电单元120?蓄电单元128的SOC值中存在偏差,也可以进行控制以使平衡校正电路162?平衡校正电路168分别进行适当的动作。因此,可以抑制无用的均等化动作的発生。
[0041]使用几个具体示例来说明模块控制信号包含控制对应平衡校正电路的动作时机的信号的情形。在一个实施方式中,确定使对应平衡校正电路以
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