CN114667659A - 蓄电系统 - Google Patents
蓄电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114667659A CN114667659A CN202080075284.4A CN202080075284A CN114667659A CN 114667659 A CN114667659 A CN 114667659A CN 202080075284 A CN202080075284 A CN 202080075284A CN 114667659 A CN114667659 A CN 114667659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power storage
- unit
- voltage
- current
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 365
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 54
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 91
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 46
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 42
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 28
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 20
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 7
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 6
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 6
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 5
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910018871 CoO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 229910005813 NiMH Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- DZUDZSQDKOESQQ-UHFFFAOYSA-N cobalt hydrogen peroxide Chemical compound [Co].OO DZUDZSQDKOESQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00302—Overcharge protection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00304—Overcurrent protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
第一蓄电装置具有第一切换部,该第一切换部配置在配线与第一蓄电部之间,基于配线与第一蓄电部的电压差来切换配线与第一蓄电部的电连接关系。第二蓄电装置具有第二切换部,该第二切换部配置在配线与第二蓄电部之间,基于配线与第二蓄电部的电压差来切换配线与第二蓄电部的电连接关系。第一蓄电部可包含第一类二次电池。第二蓄电部可包含第二类二次电池。第一蓄电部的充电结束电压为第一蓄电部的满电电压以下,且小于第二蓄电部的充电结束电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄电系统。
背景技术
在具备多个蓄电模块的蓄电系统中,有时将该蓄电模块并联连接(例如参照专利文献1)。专利文献2~4中公开了一种能够热插拔蓄电模块的蓄电系统。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平11-98708号公报
[专利文献2]国际公开第2017/086349号
[专利文献3]国际公开第2017/086349号
[专利文献4]日本专利特开2019-092257号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在不同种类的多个蓄电模块并联连接的情况下,根据多个蓄电模块的种类的组合,存在至少一种蓄电模块无法充分地发挥其性能的情况。
[一般公开]
在本发明的方面,提供一种蓄电系统。所述蓄电系统例如具备具有第一蓄电部的第一蓄电装置。所述蓄电系统例如具备具有第二蓄电部的第二蓄电装置。所述蓄电系统例如具备用来将第一蓄电装置与第二蓄电装置并联连接的配线。所述蓄电系统中,第一蓄电装置例如具有第一切换部,该第一切换部配置在配线与第一蓄电部之间,基于配线与第一蓄电部的电压差来切换配线与第一蓄电部的电连接关系。所述蓄电系统中,第二蓄电装置例如具有第二切换部,该第二切换部配置在配线与第二蓄电部之间,基于配线与第二蓄电部的电压差来切换配线与第二蓄电部的电连接关系。所述蓄电系统中,第一蓄电部例如包含第一类二次电池。第二蓄电部例如包含第二类二次电池。第一类二次电池的电池系统例如由即使在过充电状态持续时,电池系统原理上也不会发生不可逆变化的反应式表示。第二类二次电池的电池系统例如由过充电状态持续时,电池系统原理上会发生不可逆变化的反应式表示。所述蓄电系统中,第一蓄电部的充电结束电压例如为第一蓄电部的满电电压以下,且大于第二蓄电部的充电结束电压。
在本发明的方面,提供一种蓄电系统。所述蓄电系统例如具备配线,该配线用来将具有第一蓄电部的第一蓄电装置与具有第二蓄电部的第二蓄电装置并联连接。所述蓄电系统中,第一蓄电装置例如具有第一切换部,该第一切换部配置在配线与第一蓄电部之间,基于配线与第一蓄电部的电压差来切换配线与第一蓄电部的电连接关系。所述蓄电系统中,第二蓄电装置例如具有第二切换部,该第二切换部配置在配线与第二蓄电部之间,基于配线与第二蓄电部的电压差来切换配线与第二蓄电部的电连接关系。所述蓄电系统中,第一蓄电部例如包含第一类二次电池。第二蓄电部例如包含第二类二次电池。第一类二次电池的电池系统例如由即使在过充电状态持续时,电池系统原理上也不会发生不可逆变化的反应式表示。第二类二次电池的电池系统例如由过充电状态持续时,电池系统原理上会发生不可逆变化的反应式表示。所述蓄电系统中,第一蓄电部的充电结束电压例如为第一蓄电部的满电电压以下,且大于第二蓄电部的充电结束电压。
在第一方面或第二方面的蓄电系统中,第一蓄电部的满电电压可小于将并联连接的第一蓄电装置及第二蓄电装置充电的充电装置的充电电压。第一方面或第二方面的蓄电系统可具备控制充电装置的充电电压的设定值的充电电压控制部。所述蓄电系统中,充电装置可在第一蓄电装置及第二蓄电装置的充电期间的至少一部分,通过恒流方式将第一蓄电装置及第二蓄电装置充电。所述蓄电系统中,充电装置在第一蓄电部的电压为充电结束电压以下的情况下,通过恒流方式将第一蓄电装置充电。所述蓄电系统中,充电装置在第一蓄电部的电压大于充电结束电压的情况下,可通过涓流充电方式将第一蓄电装置充电。
在第一方面或第二方面的蓄电系统中,第一蓄电装置可具有限制部,该限制部在配线与第一蓄电部之间和第一切换部并联连接,具有比第一切换部大的电阻,使电流沿着从配线向第一蓄电部的方向通过,而抑制电流沿着从第一蓄电部向配线的方向通过。所述蓄电系统中,限制部可包含电流量限制部,该电流量限制部限制流过限制部的电流的电流量。所述蓄电系统中,限制部可包含电流方向限制部,该电流方向限制部与电流量限制部串联连接,使电流沿着从配线向第一蓄电部的方向通过,而抑制电流沿着从第一蓄电部向配线的方向通过。
在第一方面或第二方面的蓄电系统中,第一蓄电装置可具有短路部,该短路部配置在配线与第一蓄电部之间,在配线与第一蓄电部之间和第一切换部并联连接,用来使第一切换部短路。所述蓄电系统中,短路部可包含短路状态切换部,该短路状态切换部使短路部转移为令第一切换部短路的状态。所述蓄电系统中,在检测出蓄电系统的输出电流大于蓄电系统的充电电流的情况下,或预测蓄电系统的输出电流大于蓄电系统的充电电流的情况下,短路状态切换部可使第一切换部短路。
所述蓄电系统中,在下述情况中的至少一种情况下,短路状态切换部可将短路部的状态从短路部使第一切换部短路的状态,切换为短路部不使第一切换部短路的状态,所述情况是指:(i)短路状态切换部使第一切换部短路后经过了预定时间;以及(ii)检测出蓄电系统的输出电流小于蓄电系统的充电电流,或是预测蓄电系统的输出电流小于蓄电系统的充电电流。所述蓄电系统中,在蓄电系统取得表示使用从蓄电系统供给的电力的负载装置开始使用电力的信息的情况下,短路状态切换部可使第一切换部短路。所述蓄电系统中,短路状态切换部可在蓄电系统输出电流之前,使第一切换部短路。
第一方面或第二方面的蓄电系统可具备变动抑制部,该变动抑制部用来抑制蓄电系统的输出电压的变动。所述蓄电系统中,短路状态切换部可在蓄电系统输出电流之后,使第一切换部短路。所述蓄电系统中,变动抑制部可以如下方式配置:在使用从蓄电系统供给的电力的负载装置与蓄电系统电连接的情况下,变动抑制部与负载装置并联连接。
第一方面或第二方面的蓄电系统可具备检测部,该检测部检测蓄电系统对负载装置供给电力。所述蓄电系统中,在检测部检测出蓄电系统已对负载装置供给电力的情况下,短路状态切换部可使第一切换部短路。所述蓄电系统中,可在蓄电系统对负载装置供给电力之后,使负载装置的消耗电流连续或阶段性地增加。所述蓄电系统可从负载装置接收表示应供给到负载装置的电流的大小的请求信号。所述蓄电系统可输出请求信号所示的大小的电流。所述蓄电系统中,负载装置可具备控制负载装置的消耗电流量的消耗电流控制部。
第一方面或第二方面的蓄电系统可具备并联连接的多个第一蓄电装置。所述蓄电系统中,多个第一蓄电装置的至少两个可具有短路部。
此外,所述发明的概要并未例举本发明的全部必要特征。另外,这些特征群的子组合也可构成发明。
附图说明
图1概略地表示电力供给系统10的系统构成的一例。
图2概略地表示蓄电模块110的系统构成的一例。
图3概略地表示蓄电模块130的系统构成的一例。
图4概略地表示模块控制部240的系统构成的一例。
图5概略地表示蓄电模块110的电路构成的一例。
图6概略地表示系统控制部140的系统构成的一例。
图7概略地表示各个蓄电模块的电压变动及电流变动的一例。
图8概略地表示施加到蓄电系统100的充电电压的变动的一例。
图9概略地表示充电装置14的输出特性的一例。
图10概略地表示蓄电模块1010的系统构成的一例。
图11概略地表示模块控制部1040的系统构成的一例。
图12概略地表示模块控制部1040的电路构成的一例。
图13概略地表示蓄电模块1330的系统构成的一例。
图14概略地表示蓄电模块1430的系统构成的一例。
图15概略地表示电力供给系统10的系统构成的一例。
图16概略地表示蓄电模块1630的系统构成的一例。
图17概略地表示模块控制部1640的控制的一例。
图18概略地表示电力供给系统10中的电流变动的一例。
图19概略地表示电力供给系统1910的系统构成的一例。
图20概略地表示模块控制部1640的控制的一例。
图21概略地表示电力供给系统1910中的电流变动的一例。
图22概略地表示电力供给系统2210的系统构成的一例。
图23概略地表示模块控制部1640的控制的一例。
图24概略地表示电力供给系统2210中的电流变动的一例。
具体实施方式
以下,通过发明的实施方式来说明本发明,但以下实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。实施方式中所说明的特征的组合未必全部是发明的解决手段所必需的。另外,参照附图对实施方式进行说明,但在附图的记载中,有时对相同或类似的部分附上相同的参照编号并省略重复的说明。
图1概略地表示电力供给系统10的系统构成的一例。在本实施方式中,电力供给系统10具备充电装置14、充电切换部16及蓄电系统100。电力供给系统10可还具备负载装置20及负载切换部26。在本实施方式中,蓄电系统100具备连接端子102、连接端子104、将连接端子102与连接端子104电连接的配线106、蓄电模块110、蓄电模块130及系统控制部140。
为了简化说明,在本实施方式中,以蓄电系统100具备单个蓄电模块110及单个蓄电模块130的情况为例,来说明电力供给系统10及蓄电系统100的详细内容。然而,电力供给系统10及蓄电系统100并不限于本实施方式。在另一实施方式中,蓄电系统100可具备多个蓄电模块110。另外,蓄电系统100可具备多个蓄电模块130。
在本实施方式中,电力供给系统10对负载装置20供给电力。在本实施方式中,电力供给系统10具备蓄电装置(例如蓄电系统100),将蓄电装置中储存的电力供给到负载装置20。然而,电力供给系统10并不限于本实施方式。在另一实施方式中,电力供给系统10可具备发电装置,将发电装置产生的电力供给到负载装置20。电力供给系统10也可具备蓄电装置及发电装置。
电力供给系统10例如可以用于蓄电装置、电气机器、输送装置等。作为输送装置,可以例示电动车、混合动力车(hybrid Vehicle)、电动二轮车、铁道车辆、飞机、升降机、起重机(crane)等。电力供给系统10可以是固定式蓄电装置。电力供给系统10也可以是再利用从输送装置撷取的使用过的蓄电装置而制造或组装的固定式蓄电系统。
在本实施方式中,充电装置14对蓄电系统100供给电力。充电装置14例如从系统电源接收电力,并将该电力供给到蓄电系统100。由此,将蓄电模块110及蓄电模块130充电。
一实施方式中,在电力供给系统10对负载装置20供给电力期间,或在所述期间的至少一部分,充电装置14从系统电源接受的电力小于电力供给系统10输出的电力。例如,电力供给系统10的输出设备的额定功率小于充电装置14的受电设备的额定功率。
在电力供给系统10具备多个输出设备的情况下,单个输出设备的额定功率可小于充电装置14的受电设备的额定功率。在电力供给系统10能够同时对多个负载装置20供给电力的情况下,能够供给到单个负载装置20的电力的额定值也可小于充电装置14的受电设备的额定功率。另外,在电力供给系统10具备多个受电设备的情况下,电力供给系统10中所配置的一个以上的输出设备的额定功率的合计值可小于单个受电设备的额定功率,电力供给系统10中所配置的单个输出设备的额定功率也可小于单个受电设备的额定功率。
根据所述实施方式,负载装置20的大部分消耗电力可以由蓄电系统100中储存的电力来提供。因此,即使在充电装置14从系统电源接受的电力小于电力供给系统10输出的电力的情况下,电力供给系统10也能够继续向负载装置20供给电力。由此,可以使得充电装置14的受电设备小型化或简化。另外,从系统电源接收到的电力的单价可能会降低。
在另一实施方式中,充电装置14从系统电源接受的电力大于电力供给系统10输出的电力。由此,即使在蓄电系统100的蓄电剩余量较少的情况下,电力供给系统10也能够继续向负载装置20供给电力。
在本实施方式中,充电切换部16切换充电装置14与蓄电系统100的电连接关系。例如,充电切换部16在将充电装置14与蓄电系统100电连接的状态、和将充电装置14与蓄电系统100电切断的状态之间进行切换。一实施方式中,充电切换部16基于来自充电装置14的控制信号,切换充电装置14与蓄电系统100的电连接关系。在另一实施方式中,充电切换部16基于来自系统控制部140的控制信号,切换充电装置14与蓄电系统100的电连接关系。
充电切换部16可通过硬件来实现,也可通过软件来实现,也可通过硬件与软件的组合来实现。充电切换部16也可通过模拟电路、数字电路、或模拟电路与数字电路的组合来实现。
充电切换部16可具有一个以上的组件。充电切换部16可具有一个以上的开关组件。一个以上的开关组件可分别配置在连接端子102与充电装置14之间、或连接端子104与充电装置14之间。作为开关组件,可以例示继电器、闸流体、晶体管等。闸流体也可以是双向闸流体(有时称为双向硅控整流器(TRIAC))。晶体管也可以是半导体晶体管。半导体晶体管可以是双极晶体管,也可以是场效应晶体管。场效应晶体管也可以是MOSFET(Metal-OxideSemiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。
充电切换部16可代替开关组件而具有一个以上的DC-DC转换器,或具有开关组件、以及一个以上的DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是绝缘型DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是单向型DC-DC转换器,也可以是双向型DC-DC转换器。充电切换部16也可代替开关组件而具有变压器,或具有开关组件以及变压器。。
在本实施方式中,充电切换部16构成充电装置14的一部分。然而,充电切换部16并不限于本实施方式。在另一实施方式中,充电切换部16可构成蓄电系统100的一部分。
在本实施方式中,负载装置20与连接端子102及连接端子104电连接,接收电力供给系统10供给的电力。负载装置20可以是消耗电力的电气机器,也可以是储存电力的蓄电机器。在负载装置20为蓄电机器的情况下,电力供给系统10作为将负载装置20充电的充电机器发挥功能。
在本实施方式中,负载切换部26切换负载装置20与蓄电系统100的电连接关系。例如,负载切换部26在将负载装置20与蓄电系统100电连接的状态、和将负载装置20与蓄电系统100电切断的状态之间进行切换。一实施方式中,负载切换部26基于来自负载装置20的控制信号,切换负载装置20与蓄电系统100的电连接关系。在另一实施方式中,负载切换部26基于来自系统控制部140的控制信号,切换负载装置20与蓄电系统100的电连接关系。
负载切换部26可通过硬件来实现,也可通过软件来实现,也可通过硬件与软件的组合来实现。负载切换部26也可通过模拟电路、数字电路、或模拟电路与数字电路的组合来实现。
负载切换部26可具有一个以上的组件。负载切换部26也可具有一个以上的开关组件。一个以上的开关组件可分别配置在连接端子102与负载装置20之间、或连接端子104与负载装置20之间。作为开关组件,可以例示继电器、闸流体、晶体管等。闸流体也可以是双向闸流体(有时称为双向硅控整流器)。晶体管也可以是半导体晶体管。半导体晶体管可以是双极晶体管,也可以是场效应晶体管。场效应晶体管也可以是MOSFET。
负载切换部26可代替开关组件而具有一个以上的DC-DC转换器,或具有开关组件、以及一个以上的DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是绝缘型DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是单向型DC-DC转换器,也可以是双向型DC-DC转换器。负载切换部26也可代替开关组件而具有变压器,或具有开关组件以及变压器。。
在本实施方式中,负载切换部26构成负载装置20的一部分。然而,负载切换部26并不限于本实施方式。在另一实施方式中,负载切换部26可构成电力供给系统10的一部分。
在本实施方式中,蓄电系统100储存电力。另外,蓄电系统100根据来自外部机器的请求,对该机器供给电力。更具体来说,蓄电系统100与充电装置14电连接,储存电能(有时称为蓄电系统的充电)。另外,蓄电系统100与负载装置20电连接,对负载装置20供给电力(有时称为蓄电系统100的放电)。
在本实施方式中,蓄电系统100经由连接端子102及连接端子104,与充电装置14电连接。另外,蓄电系统100经由连接端子102及连接端子104,与负载装置20电连接。连接端子102及连接端子104也可作为电力供给系统10与电力供给系统10的外部机器的接口发挥功能。
在本实施方式中,蓄电模块110及蓄电模块130各自具备储存电力的蓄电部(未图示)。另外,在本实施方式中,使用配线106将蓄电模块110与蓄电模块130并联连接。即,利用配线106的一部分将蓄电模块110的正极端子与蓄电模块130的正极端子电连接,利用配线106的另一部分将蓄电模块110的负极端子与蓄电模块130的负极端子电连接。
蓄电模块110及蓄电模块130各自可装卸自如地保持于蓄电系统100的框体(未图示)。由此,可以单独更换蓄电模块110及蓄电模块130。
在本实施方式中,蓄电模块110及蓄电模块130各自能够基于来自系统控制部140的控制信号或使用者的操作,切换各个蓄电模块的蓄电部与配线106的连接关系。例如,蓄电模块110及蓄电模块130各自能够基于来自系统控制部140的控制信号或使用者的操作,将各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106、或从配线106电切断各个蓄电模块的蓄电部。
由此,即使是在新安装于蓄电系统100的蓄电模块的电压与已安装于蓄电系统100的蓄电模块的电压不同的情况下,也不用担心蓄电模块的破损或劣化,而可以单独更换蓄电系统100中所包含的多个蓄电模块的每一个。其理由例如如下所述。
近年来,随着锂离子电池的性能改善,锂离子电池的阻抗已变小到10mΩ左右。因此,例如,即使是在两个蓄电模块的电压差只有0.4V的情况下,当并联连接该两个蓄电模块时,40A的大电流就会从电压较大的蓄电模块向电压较小的蓄电模块流动。结果,蓄电模块会劣化或破损。此外,蓄电模块的电压也可以是蓄电模块的正极端子与负极端子之间的电压(有时称为蓄电模块的端子间电压)。
为了防止蓄电模块的更换作业所带来的蓄电模块的劣化或破损,在单独更换并联连接的多个蓄电模块中的一个的情况下,考虑在实施蓄电模块的更换作业之前,花时间来调整两者的电压直到新安装的蓄电模块与已安装的蓄电模块的电压差变得极小为止。通过令新安装的蓄电模块与已安装的蓄电模块的电压差变得极小,能够防止在更换蓄电模块时较大的电流流入各个蓄电模块。结果,能够抑制蓄电模块的劣化或破损。然而,随着锂离子电池的阻抗变小,新安装的蓄电模块与已安装的蓄电模块的电压差的容许值也可能会变小,且电压差的调整所需的时间可能变得非常长。
针对此,根据本实施方式的蓄电系统100,则蓄电模块110及蓄电模块130分别能够基于来自系统控制部140的控制信号及使用者的操作,切换各个蓄电模块的蓄电部与配线106之间的连接关系。而且,例如可以通过以下步序来更换蓄电模块110。
首先,使用者将旧的蓄电模块110从蓄电系统100卸下。接着,使用者在将新的蓄电模块110安装于蓄电系统100之前,实施用来将新的蓄电模块110的蓄电部与配线106电切断的操作。例如,手动操作已配置在蓄电模块110的正极端子与蓄电部之间的开关组件,将蓄电模块110的正极端子与蓄电部电切断。
之后,使用者将正极端子与蓄电部已电切断的状态下的蓄电模块110安装于蓄电系统100。此时,由于正极端子和蓄电部已被电切断,所以即使蓄电模块110与蓄电模块130之间的电压差相对较大,蓄电模块110与蓄电模块130之间也不会流通电流。之后,当蓄电模块110与蓄电模块130的电压差成为适当的值时,系统控制部140就会执行用来电连接蓄电模块110与配线106的操作。此外,系统控制部140的详细内容将在下文进行叙述。
如上所述,根据本实施方式的蓄电系统100,在更换或安装蓄电模块的情况下,无需严格地调整新安装于蓄电系统100的蓄电模块的电压、和已安装于蓄电系统100的蓄电模块的电压。因此,能够容易且迅速地更换或安装蓄电模块。
[蓄电模块110及蓄电模块130的不同点]
在本实施方式中,蓄电模块110的蓄电部的规格与蓄电模块130的蓄电部的规格不同。一实施方式中,构成蓄电模块110的蓄电部的二次电池的种类与构成蓄电模块130的蓄电部的二次电池的种类不同。在另一实施方式中,蓄电模块110的电池系统与蓄电模块130的电池系统不同。更且,在另一实施方式中,蓄电模块110的端子间电压与蓄电模块130的端子间电压不同。蓄电模块110及蓄电模块130的详细内容将在下文进行叙述。
[系统控制部140的概要]
在本实施方式中,系统控制部140控制蓄电系统100的各部。例如,系统控制部140(i)确定蓄电系统100的各部的状态;(ii)监控蓄电系统100的各部的状态;或是(iii)控制蓄电系统100的各部的动作。
[系统的状态的确定]
一实施方式中,系统控制部140确定蓄电系统100的状态。作为蓄电系统100的状态,可以例示充电状态、放电状态、待机状态(standby state)或停止状态等。例如,系统控制部140接收有关充放电事件(event)的信息。系统控制部140基于所述有关充放电事件的信息,来确定蓄电系统100的状态。
有关充放电事件的信息可以是表示已实施蓄电系统100的放电或充电的信息,也可以是表示此后将实施蓄电系统100的放电或充电的信息。作为有关充放电事件的信息,可以例示(i)来自充电装置14、负载装置20等外部机器的充电请求或放电请求;(ii)表示外部机器连接在蓄电系统100的信息;(iii)表示该外部机器的种类的信息;(iv)表示该外部机器的动作内容的信息;(v)表示该外部机器的状态的信息;(vi)表示使用者对该外部机器的指示或操作的信息;(vii)表示使用者对电力供给系统10或蓄电系统100的指示或操作的信息;以及(viii)所述信息的组合等。
例如,系统控制部140在已检测出充电装置14连接的情况下、或是在已接收到表示充电装置14的种类的信号的情况下,判断蓄电系统100处于充电状态。系统控制部140也可在已从充电装置14接收到表示开始充电的信号的情况下,判断蓄电系统100处于充电状态。系统控制部140也可在已从负载装置20接收到表示产生回充电流或可能产生回充电流的信号的情况下,判断蓄电系统100处于充电状态。
例如,系统控制部140在已检测出负载装置20连接的情况下,或是在已接收到负载装置20的种类的信号的情况下,判断蓄电系统100处于放电状态。系统控制部140也可在从负载装置20接收到表示使用电力的信号的情况下,判断蓄电系统100处于放电状态。作为表示使用电力的信号,可以例示:表示使负载装置20的电源接通(ON)的信号;表示负载装置20的电源已接通的信号;表示使负载装置20转移为运转模式的信号;以及表示负载装置20已转移为运转模式的信号等。
[系统状态的监控]
在另一实施方式中,系统控制部140监控蓄电系统100的状态。例如,系统控制部140监控蓄电模块110及蓄电模块130的至少一者的状态。系统控制部140也可监控蓄电模块110及蓄电模块130各自的状态。系统控制部140可收集有关蓄电模块110及蓄电模块130各自所包含的蓄电部的电池特性的信息。有关蓄电部的电池特性的信息可以是选自蓄电部的电压值、流经蓄电部的电流值、蓄电部的电池容量、蓄电部的温度、蓄电部的劣化状态、以及蓄电部的SOC(State Of Charge,充电状态)中的至少一者。
有关蓄电部的电池特性(有时称为蓄电模块的电池特性。蓄电部的电池特性可以是构成蓄电模块的多个单电池中的单个单电池的电池特性,也可以是该多个单电池组合的电池特性)的信息也可包含有关蓄电部的规格的信息、有关蓄电部的劣化状态的信息的至少一者。作为有关蓄电部的规格的信息可以例示有关蓄电部的种类或型号、蓄电部的连接状态、能将蓄电部充电的充电方式的种类、无法将蓄电部充电的充电方式的种类、额定电池容量(有时被称为额定容量)、额定电压、额定电流、能量密度、最大充放电电流、充电特性、充电温度特性、放电特性、放电温度特性、自放电特性、充放电周期特性、初期状态下的等效串联电阻、初期状态下的电池容量、初期状态下的SOC[%]、蓄电电压[V]等的信息。作为充电方式,可以例示CCCV(Constant Current Constant Voltage,恒流恒压)方式、CC(Constant Current,恒流)方式、涓流充电(trickle charging)方式等。
作为蓄电部的连接状态,可以例示构成蓄电部的单位电池的种类、该单位电池的数目、该单位电池的连接形式等。作为单位电池的连接形式,可以例示串联连接的单位电池的数目、并联连接的单位电池的数目等。能量密度可以是体积能量密度[Wh/m3],也可以是重量能量密度[Wh/kg]。
作为有关蓄电部的劣化状态的信息,可以例示任意时间点的蓄电部的信息,且可以例示有关(i)满电状态下的电池容量;(ii)预定温度条件下的SOC;(iii)SOH(State OfHealth,健康状态);(iv)等效串联电阻(DCR(Direct Current Resistance,直流电阻),有时也称为内部电阻);(v)从初期状态或预定时序开始累计的使用时间、充电次数、充电量、放电量、充放电周期数、温度应力元件及过电流应力元件的至少一者等的信息。有关蓄电部的电池特性的信息也可将有关蓄电部的劣化状态的信息、和有关已取得该信息的时刻的信息建立对应关系并予以存储。有关蓄电部的电池特性的信息也可存储多个时刻的有关蓄电部的劣化状态的信息。
SOH[%]例如表示为劣化时的满电容量(例如,目前的满电容量)[Ah]÷初期的满电容量[Ah]×100。SOH的算出方法或推算方法并无特别限定,例如蓄电部的SOH能基于该蓄电部的直流电阻值及开放电压值的至少一者来计算或推定。SOH也可以是利用任意的换算式等换算成预定温度条件下的值所得的值。
蓄电部的劣化状态的判定方法并无特别限定,可以利用目前已知、或将来会开发出的判定方法。一般来说,随着蓄电部不断劣化,能够利用的电池容量会减少,等效串联电阻则会增加。因此,例如可以通过比较现在的电池容量、SOC或等效串联电阻与初期状态的电池容量、SOC或等效串联电阻,来判定电池的劣化状态。
SOC[%]例如表示为剩余容量[Ah]÷满电容量[Ah]×100。SOC的算出方法或推算方法并无特别限定,SOC例如也可以是基于(i)蓄电部的电压的测定结果、(ii)蓄电部的电压的I-C特性数据及(iii)蓄电部的电流值的累计值的至少一者来算出或推定。SOC也可以是利用任意的换算式等换算成预定温度条件下的值所得的值。
有关蓄电部的电池特性的信息也可以是有关该蓄电部的充电时间及放电时间的至少一者的信息。蓄电部的充电时间及放电时间也可分别为包含该蓄电部的蓄电模块的充电时间及放电时间。一般来说,随着蓄电部不断劣化,能够利用的电池容量会减少,充电时间及放电时间的至少一者会变短。
有关蓄电部的充电时间的信息可包含表示该蓄电部的充电时间相对于蓄电系统100的充电时间的比率的信息。有关蓄电部的充电时间的信息可包含表示蓄电系统100的充电时间的信息、以及表示该蓄电部的充电时间的信息。所述充电时间可以是(i)在一次充电动作中,对蓄电系统100或蓄电部施加电流或电压的时间,也可以是(ii)在预定期间内的一个或多个充电动作中,对蓄电系统100或蓄电部施加电流或电压的时间的总和。
有关蓄电部的充电时间的信息可包含表示预定期间内的该蓄电部的充电次数相对于该期间内的蓄电系统100的充电次数的比率的信息。有关蓄电部的充电时间的信息可包含表示预定期间内的蓄电系统100的充电次数的信息、以及表示该期间内的该蓄电部的充电次数的信息。
有关蓄电部的放电时间的信息可包含表示该蓄电部的放电时间对蓄电系统100的放电时间的比率的信息。有关蓄电部的放电时间的信息可包含蓄电系统100的放电时间、以及该蓄电部的放电时间。所述放电时间可以是(i)在一次放电动作中,蓄电系统100或蓄电部已供给电流或电压的时间,也可以是(ii)在预定期间内的一个或多个放电动作中,蓄电系统100或蓄电部已供给电流或电压的时间的总和。
有关蓄电部的放电时间的信息可包含预定期间内的该蓄电部的放电次数相对于该期间内的蓄电系统100的放电次数的比率的信息。有关蓄电部的放电时间的信息也可包含预定期间内的蓄电系统100的放电次数、以及该期间内的该蓄电部的放电次数。
系统控制部140可将有关蓄电模块110中所包含的蓄电部的电池特性的信息、以及有关蓄电模块130中所包含的蓄电部的电池特性的信息的至少一者,发送到外部机器。由此,外部机器可以利用有关蓄电部的电池特性的信息。作为外部机器,可以例示充电装置14、负载装置20等。外部机器也可以是对使用者输出信息的输出装置。作为输出装置,可以例示显示器等显示装置、或麦克风等声音输出装置。
系统控制部140可基于有关蓄电模块的电池特性的信息,来判定该蓄电模块的性能。系统控制部140也可在蓄电模块的电池特性不满足预定判定条件的情况下,输出表示该蓄电模块性能不足的信息。系统控制部140也可基于蓄电系统100的用途来确定判定条件。
在本实施方式中,已针对系统控制部140收集有关蓄电模块110中所包含的蓄电部的电池特性的信息、以及有关蓄电模块130中所包含的蓄电部的电池特性的信息的至少一者,且将所收集到的信息发送到外部机器的情况加以说明。然而,蓄电系统100并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,蓄电模块110及蓄电模块130各自也可收集各个蓄电模块中所包含的蓄电部的电池特性的信息,并将所收集到的信息发送到外部机器。
[系统动作的控制]
在另一实施方式中,系统控制部140控制蓄电系统100的各部的动作。例如,系统控制部140控制蓄电模块110及蓄电模块130的至少一者的动作。系统控制部140可切换蓄电模块110的蓄电部与配线106的连接关系。系统控制部140可切换蓄电模块130的蓄电部与配线106的连接关系。
系统控制部140也可控制充电装置14及充电切换部16的至少一者的动作。系统控制部140可控制从充电装置14向蓄电系统100的电力供给的开始及停止。系统控制部140可调整充电电压及充电电流的至少一者的设定值。系统控制部140也可控制充电电压及充电电流的至少一者的增加速度或减小速度。
系统控制部140也可控制负载装置20及负载切换部26的至少一者的动作。系统控制部140可控制从蓄电系统100向负载装置20的电力供给的开始及停止。系统控制部140可调整输出电压及输出电流的至少一者的设定值。系统控制部140也可控制输出电压及输出电流的至少一者的增加速度或减小速度。
系统控制部140也可基于各个蓄电模块的蓄电部的电压,来确定使各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106的顺序。例如,在开始蓄电系统100的动作的情况下,蓄电系统100的状态从充电状态开始时,系统控制部140从电压较小的蓄电模块的蓄电部电连接于配线106。另一方面,在开始蓄电系统100的动作的情况下,蓄电系统100的状态从放电状态开始时,系统控制部140从电压较大的蓄电模块的蓄电部电连接于配线106。此外,系统控制部140也可基于各个蓄电模块的端子间电压来确定将各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106的顺序。
一实施方式中,系统控制部140也可将用来使蓄电部连接于配线106的信号,按照所确定的顺序来发送到各个蓄电模块。在另一实施方式中,系统控制部140也可选择电压或SOC最小的蓄电模块、或是电压或SOC最大的蓄电模块,并仅对所选择的蓄电模块发送用来使蓄电部连接于配线106的信号。
系统控制部140可通过硬件来实现,也可通过软件来实现。另外,也可通过硬件与软件的组合来实现。一实施方式中,系统控制部140也可通过模拟电路、数字电路、或是模拟电路与数字电路的组合来实现。在另一实施方式中,系统控制部140可通过在具备数据处理装置等的一般信息处理装置中,执行用来控制系统控制部140的各部的程序而实现,所述数据处理装置具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、通信接口等。
安装于计算机且使计算机作为本实施方式的系统控制部140的一部分发挥功能的程序可具备限定系统控制部140的各部的动作的模块。这些程序或模块在CPU等中工作,使计算机分别作为系统控制部140的各部发挥功能。
这些程序中所描述的信息处理被读入计算机,由此作为软件和所述各种硬件资源协同动作的具体手段发挥功能。通过这些具体手段来实现与本实施方式中的计算机的使用目的相应的信息的运算或加工,由此可以建构相应于使用目的的特有的装置。程序可存储于计算机可读介质,也可存储于与网络连接的存储装置。
此外,所谓“电连接”,并不限定于特定的元件与其它元件直接连接的情况。在特定的元件与其它元件之间也可介存第三元件。另外,特定的元件和其它元件并不限定于物理连接的情况。例如,变压器的输入线圈和输出线圈并未物理连接,而是电连接。更且,不仅包含特定的元件和其它元件实际电连接的情况,也包含在蓄电池和平衡修正部电连接时,特定的元件和其它元件电连接的情况。另外,所谓“串联连接”是表示特定的元件和其它元件串联地电连接,所谓“并联连接”是表示特定的元件和其它元件并联地电连接。
[蓄电模块110与蓄电模块130的并联连接]
如上所述,在蓄电系统100中,规格不同的蓄电模块110与蓄电模块130并联连接。因此,在本实施方式中,电力供给系统10或蓄电系统100是考虑到蓄电模块110与蓄电模块130的规格差异而建构的。
近年来,确立电动车、混合动力车等输送机器中使用的蓄电池的再利用方法成为当务之急。然而,例如电动车用蓄电池与混合动力车用蓄电池的规格的额定值及劣化状态相差较大。例如,一般来说,电动车用蓄电池的端子间电压大于混合动力车用蓄电池的端子间电压。另外,电动车用蓄电池的容量大于混合动力车用蓄电池的容量。
因此,例如在利用电动车用蓄电池的二次利用品(有时也称为半旧品、再利用品等)来制造蓄电模块110,利用混合动力车用蓄电池的二次利用品来制造蓄电模块130,将两者并联连接来制造蓄电系统100的情况下,蓄电模块110的端子间电压与蓄电模块130的端子间电压不同。另外,在电动车用蓄电池为锂离子电池等的情况下,蓄电模块110不支持涓流充电方式。另一方面,在混合动力车用蓄电池为镍氢电池等的情况下,蓄电模块130支持涓流充电方式。
此处,根据蓄电模块110中所包含的蓄电池的个数及端子间电压、与蓄电模块130中所包含的蓄电池的个数及端子间电压的关系,蓄电模块130的端子间电压大于蓄电模块110的端子间电压。在该情况下,蓄电模块110的充电结束电压的设定值被调整为蓄电模块130的充电结束电压以下的值或比该充电结束电压小的值。
该情况下,当蓄电模块110支持涓流充电方式,且蓄电模块130不支持涓流充电方式时,在蓄电模块110充电结束后到蓄电模块110成为满电电压为止,可以继续蓄电模块110的涓流充电。然而,根据蓄电模块110中所包含的蓄电池的种类与蓄电模块130中所包含的蓄电池的种类的关系,也可能会产生蓄电模块110不支持涓流充电方式,且蓄电模块130支持涓流充电方式的情况。在该情况下,充电装置14的动作及设定是考虑蓄电模块130的涓流充电而确定的。
在蓄电模块130支持涓流充电方式的情况下,蓄电模块130的充电结束电压成为蓄电模块130的满电电压以下。另外,如上所述,在本实施方式中,蓄电模块130的充电结束电压大于不支持涓流充电方式的蓄电模块110的充电结束电压。因此,根据本实施方式,充电装置14的充电电压被设定为大于蓄电模块130的充电结束电压的值。
由此,在蓄电模块130的充电结束后到蓄电模块130成为满电电压为止,可以继续蓄电模块130的涓流充电。此外,蓄电模块130的充电结束电压例如取决于蓄电模块130中所包含的蓄电池的个数及端子间电压。蓄电模块110的充电结束电压例如取决于蓄电模块110中所包含的蓄电池的个数及端子间电压。
此外,蓄电模块的充电结束电压可以是容许在恒流区域将蓄电模块充电的电压。充电结束电压的设定值例如由蓄电模块的制造者或销售者、或蓄电系统100的设计者指定。另外,蓄电模块的满电电压可以是通过涓流充电使蓄电模块的充电率增加之后,该充电率的增加速度变得比预定值状态小的电压。蓄电模块的满电电压的值大于该蓄电模块的充电结束电压的值。
例如,充电装置14开始蓄电模块的充电后,通过恒流充电方式、恒压充电方式、恒流恒压充电方式等相对高速的充电方式,将该蓄电模块充电,直到该蓄电模块的电压或充电率(有时称为SOC)成为第一值为止。之后,充电装置14减小充电电流,开始利用涓流充电方式进行充电。在蓄电模块经涓流充电方式进行充电期间,该蓄电模块的电压缓慢地增加,直到该蓄电模块的电压成为第二值为止。当蓄电模块的电压成为第二值时,该蓄电模块的电压几乎不会再增加。例如,在蓄电模块具备多个蓄电池、使该多个蓄电池的电压均等化的均等化电路的情况下,利用涓流充电方式将该蓄电模块充电期间,该蓄电模块中所包含的多个蓄电池的电压均等化。结果,蓄电模块的电压几乎不会再增加。该情况下,第一值可以是充电结束电压的一例。另外,第二值可以是满电电压的一例。
另外,如上所述,通过将不同种类的二次电池并联组合来建构蓄电系统100,与包含单一种类的二次电池的蓄电系统100相比,能够建构寿命、可靠性、充电性能、放电性能、能效、温度特性及经济性的至少一者优异的电力供给系统。例如,铅电池虽然在相对较宽的温度范围内动作,但是充放电的能效相对较低。另一方面,锂离子电池虽然充放电的能效高,但低温区域及高温区域中的动作存在问题。因此,通过将具备包含铅电池的蓄电部的蓄电模块和具备包含锂离子电池的蓄电部的蓄电模块并联组合,能建构在较大的温度范围内动作,且能效较高的电力供给系统。
另外,镍氢电池(例如NiMH电池)与锂离子电池相比,具有擅长在低温下动作,瞬间撷取的电力较大的特征。因此,通过将具备包含镍氢电池的蓄电部的蓄电模块和具备包含锂离子电池的蓄电部的蓄电模块并联组合,能建构在较大的温度范围内动作,瞬间撷取的电力较大,电池容量也较大的电力供给系统。
电力供给系统10可以是蓄电系统的一例。蓄电系统100也可以是蓄电系统的一例。蓄电模块110可以是第二蓄电装置的一例。蓄电模块110的蓄电部也可以是第二蓄电部的一例。蓄电模块130可以是第一蓄电装置的一例。蓄电模块130的蓄电部也可以是第二蓄电部的一例。系统控制部140可以是充电电压控制部的一例。系统控制部140可以是消耗电流控制部的一例。
在本实施方式中,已针对蓄电系统100具备并联连接的两个蓄电模块的情况加以说明。然而,蓄电系统100并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,蓄电系统100也可具有并联连接的三个以上的蓄电模块。
在本实施方式中,已针对在将蓄电模块110安装于蓄电系统100之前,使用者实施用来电连接新的蓄电模块110的蓄电部和配线106的操作的情况加以说明。然而,蓄电模块110的安装方法或更换方法并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,使用者例如操作蓄电系统100的输入部(未图示),输入用来开始蓄电模块110的更换作业的指示。作为输入部,可以例示键盘(keyboard)、指向装置(pointing device)、触摸面板(touch panel)、麦克风、声音辨识系统、手势(gesture)输入系统等。
系统控制部140当受理用来开始蓄电模块110的更换作业的指示时,也可实施用来电切断与蓄电模块110并联连接的蓄电模块(在本实施方式的情况下,为蓄电模块130)的蓄电部和配线106的操作。此时,系统控制部140也可实施用来电切断蓄电模块110的蓄电部和配线106的操作。例如,系统控制部140将用来使配置于各个蓄电模块的正极端子与蓄电部之间的开关元件进行断开动作的信号发送到该开关元件。
系统控制部140当检测出旧的蓄电模块110被撷取且已安装新的蓄电模块110时,取得各个蓄电模块的蓄电部的电压。在新的蓄电模块110的蓄电部和配线106已电连接的情况下,系统控制部140例如仅利用蓄电模块110来运用蓄电系统100,直到蓄电模块110与蓄电模块130的电压差成为适当的值为止。而且,当蓄电模块110与蓄电模块130的电压差成为适当的值时,系统控制部140就执行用来电连接蓄电模块130和配线106的操作。
另一方面,在新的蓄电模块110的蓄电部和配线106并未电连接的情况下,系统控制部140基于各个蓄电模块的蓄电部的电压,来确定使各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106的顺序。之后,系统控制部140按照所确定的顺序使各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106。此外,在新的蓄电模块110的蓄电部和配线106已电连接的情况下,系统控制部140首先也可电切断新的蓄电模块110的蓄电部和配线106。之后,也可基于各个蓄电模块的蓄电部的电压来确定使各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106的顺序,且按照所确定的顺序使各个蓄电模块的蓄电部电连接于配线106。
图2概略地表示蓄电模块110的系统构成的一例。在本实施方式中,蓄电模块110具备正极端子202、负极端子204。另外,蓄电模块110具备:具有正极端子212及负极端子214的蓄电部210、及切换部230。在本实施方式中,蓄电部210具有蓄电池222及蓄电池224。在本实施方式中,蓄电模块110还具备模块控制部240、保护部250及平衡修正部260。
蓄电部210的阻抗可以是1Ω以下,也可以是100mΩ以下。蓄电部210的阻抗可以是10mΩ以下,也可以是1mΩ以下,也可以是0.8mΩ以下,也可以是0.5mΩ以下。蓄电部210的阻抗可以是0.1mΩ以上。蓄电部210的阻抗可以是0.1mΩ以上1Ω以下,也可以是0.1mΩ以上100mΩ以下,也可以是0.1mΩ以上10mΩ以下,也可以是0.1mΩ以上1mΩ以下。
根据本实施方式的蓄电系统100,例如在更换并联连接的多个蓄电模块中的一个的情况下,可无需使新追加到蓄电系统中的蓄电模块的电压与剩余的其它蓄电模块的电压高精度地一致。因此,即使是在蓄电部210的阻抗较小的情况下,也能够容易且迅速地更换蓄电模块110。
在本实施方式中,蓄电池222与蓄电池224串联连接。蓄电池222及蓄电池224可以是二次电池或电容器。蓄电池222及蓄电池224的至少一者也可在该蓄电池的内部进而包含串联连接、并联连接或呈矩阵状连接的多个蓄电池。
在本实施方式中,蓄电池222及蓄电池224分别由不能支持涓流充电的二次电池构成。蓄电池222及蓄电池224的至少一者可以是锂离子电池。
一般来说,当在满电状态时继续充电的环境下,二次电池的电池系统未发生不可逆变化时(即,过充电状态下的二次电池的电池系统的化学反应由不伴有不可逆变化的反应式表示时),该二次电池能够支持涓流充电。作为能够支持涓流充电的二次电池,可以例示铅电池、镍氢电池及镍镉电池等。铅电池、镍氢电池及镍镉电池的电池系统在通常充放电时的化学反应分别由下式(1)至(3)表示。
另一方面,当在满电状态时继续充电的环境下,二次电池的电池系统发生不可逆变化时(即,过充电状态下的二次电池的电池系统的化学反应由伴有不可逆变化的反应式表示时),该二次电池不能支持涓流充电。作为不能支持涓流充电的二次电池,可以例示锂电池及锂离子电池(包含锂离子聚合物电池及固态电池)等。所述二次电池中,尤其是锂离子电池的电池系统在通常充放电时的化学反应由下式(4)表示。
此处,锂离子电池的过充电状态下的化学反应中,作为正极活性物质的钴酸锂的结晶构造因过充电而变形,从而产生氧。因该过充电而产生的氧引起正极的钴酸锂(Li(1-x)CoO2)与二氧化钴(CoO2)不均衡,导致无法恢复成原本的结晶构造,使得正极容量降低,因此被视为不可逆变化。
所谓涓流充电,可以定义为如下充电方式,即,针对处于满电状态或处于接近满电状态的二次电池,继续以微小电流进行连续或间断的充电。本实施方式中,作为在能够支持涓流充电的蓄电模块的充电结束后,针对该蓄电模块以比通常充电时的充电电流小的电流继续充电,从而接近满电状态的充电方式,实现了涓流充电。由此,在本实施方式中,涓流充电用的微小电流是能够增大目标蓄电模块的充电量的电流,但在充电结束时的充电状态更接近满电的情况下,也能够作为可以弥补由目标蓄电模块的自然放电所致的充电量减少的程度的电流。
在本实施方式中,蓄电部210的正极端子212经由蓄电模块110的正极端子202及切换部230来与配线106电连接。另一方面,蓄电部210的负极端子214经由蓄电模块110的负极端子204来与配线106电连接。然而,蓄电模块110并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,蓄电部210的负极端子214经由蓄电模块110的负极端子204及切换部230来与配线106电连接。另一方面,蓄电部210的正极端子212经由蓄电模块110的正极端子202来与配线106电连接。
在本实施方式中,切换部230配置在配线106与蓄电部210之间。在本实施方式中,切换部230基于配线106与蓄电部210的电压差来切换配线106与蓄电部210的电连接关系。例如,切换部230基于模块控制部240所产生的信号来切换配线106与蓄电部210的连接状态。由此,能够使蓄电部210电连接于配线106,或将蓄电部210从配线106电切断。
在将蓄电模块110安装于蓄电系统100的情况下,蓄电模块110可在利用切换部230将蓄电部210与配线106电切断后的状态下,安装于蓄电系统100。由此,能够防止蓄电模块110的破损或劣化。
切换部230可通过硬件来实现,也可通过软件来实现,也可通过硬件与软件的组合来实现。切换部230也可通过模拟电路、数字电路、或模拟电路与数字电路的组合来实现。
切换部230可具有一个以上的组件。切换部230也可具有一个以上的开关组件。一个以上的开关组件的每一个可配置在正极端子202与正极端子212之间、或负极端子204与负极端子214之间。作为开关组件,可以例示继电器、闸流体(thyristor)、晶体管等。闸流体也可以是双向闸流体(有时称为双向硅控整流器)。晶体管也可以是半导体晶体管。半导体晶体管可以是双极晶体管,也可以是场效应晶体管。场效应晶体管也可以是MOSFET。
切换部230可代替开关组件而具有一个以上的DC-DC转换器,或具有开关组件、以及一个以上的DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是绝缘型DC-DC转换器。DC-DC转换器可以是单向型DC-DC转换器,也可以是双向型DC-DC转换器。切换部230也可代替开关组件而具有变压器,或具有开关组件以及变压器。
模块控制部240控制在蓄电模块110的蓄电部210与配线106之间流动的电流。在本实施方式中,模块控制部240在切换部230的端子间电压(在本实施方式中为正极端子202与正极端子212之间的电压)满足预定条件的情况下,以切换部230电连接蓄电部210与配线106的方式来控制切换部230。切换部230可通过电连接蓄电部210与正极端子202而电连接蓄电部210与配线106。
另一方面,在切换部230的端子间电压不满足预定条件的情况下,以切换部230电切断蓄电部210与配线106或正极端子202的方式来控制切换部230。切换部230可通过电切断蓄电部210与正极端子202来电切断蓄电部210与配线106。
预定条件可以是切换部230的端子间电压的绝对值处于预定范围内的条件。预定范围可以是3V以下,也可以是1V以下,也可以是0.1V以下,也可以是10mV以下,也可以是1mV以下。另外,预定范围可以是0.5mV以上,也可以是1mV以上。预定范围也可以是0.5mV以上且3V以下。预定范围可以是1mV以上且3V以下,也可以是1mV以上且1V以下,也可以是1mV以上且0.1V以下,也可以是1mV以上且10mV以下,也可以是10mV以上且1V以下,也可以是10mV以上且0.1V以下,也可以是0.1V以上且1V以下。此外,切换部230的端子间电压可以是正极端子202与正极端子212之间的电压,也可以是配线106与蓄电部210之间的电压。
预定范围也可基于蓄电部210的阻抗而设定。预定范围可基于蓄电部210的额定电流或容许电流而设定。预定范围可基于蓄电部210的阻抗、和蓄电部210的额定电流或容许电流而设定。预定范围可基于构成蓄电模块110的组件中的额定电流或容许电流最小的组件的额定电流或容许电流而设定。预定范围可基于蓄电模块110的阻抗、和构成蓄电模块110的组件中的额定电流或容许电流最小的组件的额定电流或容许电流而设定。
由此,在更换蓄电模块的情况下,能够维持配线106和新安装的蓄电模块的蓄电部210被电切断后的状态,直到新安装的蓄电模块、与已安装的蓄电模块的电压差成为预定范围内为止。而且,当通过已安装的蓄电模块的充电或放电,使新安装的蓄电模块、与已安装的蓄电模块的电压差成为预定范围内时,新安装的蓄电模块的蓄电部便电连接于配线106。这样一来,根据本实施方式,能够自动地连接新安装的蓄电模块和其它蓄电模块。
在本实施方式中,模块控制部240从系统控制部140接收表示蓄电模块110的端子间电压比其它蓄电模块的端子间电压小的信号。模块控制部240在蓄电系统100转移为充电状态时接收所述信号后,以切换部230电连接蓄电部210与配线106的方式控制切换部230。由此,能够高效率地使并联连接的多个蓄电模块110充电。
在本实施方式中,模块控制部240从系统控制部140接收表示蓄电模块110的端子间电压比其它蓄电模块的端子间电压大的信号。模块控制部240在蓄电系统100转移为放电状态时接收所述信号后,以切换部230电连接蓄电部210与配线106的方式控制切换部230。由此,能够高效率地使并联连接的多个蓄电模块110放电。
在本实施方式中,模块控制部240从保护部250接收表示蓄电池222或蓄电池224的端子间电压未处于预定范围内的信号。模块控制部240当接收该信号时,以切换部230电切断蓄电部210与配线106的方式来控制切换部230。由此,能够抑制通过过充电或过放电所引起的蓄电部210的劣化或损伤。
在本实施方式中,模块控制部240受理使用者的操作并从使用者接收使切换部230进行接通动作或断开动作的意旨的指示。模块控制部240当接收使用者的指示时,按照该指示来控制切换部230。
在本实施方式中,模块控制部240可取得有关蓄电部210的电池特性的信息。模块控制部240可将有关蓄电部210的电池特性的信息输出到外部机器。由此,外部机器能够利用有关蓄电部210的电池特性的信息。作为外部机器,可以例示负载装置20、充电装置14等。外部机器也可以是对使用者输出信息的输出装置。
模块控制部240可通过硬件来实现,也可通过软件来实现。另外,也可通过硬件与软件的组合来实现。一实施方式中,模块控制部240也可通过模拟电路、数字电路、或模拟电路与数字电路的组合来实现。在另一实施方式中,模块控制部240可通过在具备数据处理装置等的一般信息处理装置中,执行用来控制模块控制部240的程序而实现,所述数据处理装置具有CPU、ROM、RAM、通信接口等。
安装于计算机且使计算机作为本实施方式的模块控制部240的一部分发挥功能的程序,也可具备限定模块控制部240的各部的动作的模块。这些程序或模块在CPU等中工作,使计算机分别作为模块控制部240的各部发挥功能。
这些程序中所描述的信息处理被读入计算机,由此作为软件和所述各种硬件资源协同动作的具体手段发挥功能。通过这些具体手段来实现与本实施方式中的计算机的使用目的相应的信息的运算或加工,由此可以建构相应于使用目的的特有的装置。程序可存储于计算机可读介质,也可存储于与网络连接的存储装置。
保护部250保护蓄电部210。在本实施方式中,保护部250保护蓄电部210免受过充电或过放电伤害。保护部250当检测出蓄电池222或蓄电池224的端子间电压未处于预定范围内时,将表示该意旨的信号发送到模块控制部240。保护部250可将有关蓄电部210的端子间电压的信息发送到系统控制部140。保护部250可通过硬件来实现,也可通过软件来实现,也可通过硬件与软件的组合来实现。保护部250也可通过模拟电路、数字电路、或是模拟电路与数字电路的组合来实现。
平衡修正部260使多个蓄电池的电压均等化。平衡修正部260的动作原理并无特别限定,可以利用任意的平衡修正装置。在蓄电部210具有三个以上的蓄电池的情况下,蓄电模块110可具有多个平衡修正部260。例如,在蓄电部210具有n个(n为2以上的整数)蓄电池的情况下,蓄电模块110具有n-1个平衡修正部260。
平衡修正部260可通过硬件来实现,也可通过软件来实现,也可通过硬件与软件的组合来实现。平衡修正部260也可通过模拟电路、数字电路、或是模拟电路与数字电路的组合来实现。一实施方式中,平衡修正部260是指主动(active)方式的平衡修正装置。主动方式的平衡修正部可以是如日本特开2006-067742号公报所记载的在两个蓄电池之间通过电感器(inductor)使电荷移动的平衡修正部,也可以是如日本特开2012-210109号公报所记载的使用电容器令电荷移动的平衡修正部。在另一实施方式中,平衡修正部260也可以是被动(passive)方式的平衡修正装置。被动方式的平衡修正装置例如是使用外部电阻来释放多余的电荷。
在本实施方式中,已针对蓄电部210具有串联连接的两个蓄电池的情况加以说明。然而,蓄电部210并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,蓄电部210也可具有串联连接的三个以上的蓄电池。另外,蓄电部210可具有并联连接的多个蓄电池,也可具有呈矩阵状连接的多个电池。
蓄电模块110的蓄电部210可以是第二蓄电部的一例。蓄电模块110的切换部230可以是第二切换部的一例。蓄电模块110的蓄电池222及蓄电池224可以是第二类二次电池的一例。
图3概略地表示蓄电模块130的系统构成的一例。在本实施方式中,蓄电模块130与蓄电模块110的不同点在于:构成蓄电部210的多个蓄电池分别由能够支持涓流充电这一种类的二次电池构成;以及蓄电模块130具备涓流充电部320。关于除所述不同点以外的构成,蓄电模块130可具有与蓄电模块110的对应构成相同的特征。
在本实施方式中,涓流充电部320具备方向限制部322及流量限制部324。涓流充电部320在蓄电系统100的配线106与蓄电模块130的蓄电部210之间,和切换部230并联连接。涓流充电部320可具有比切换部230大的电阻。即,在配线106与蓄电部210之间,经由涓流充电部320流通电流时的电阻值比经由切换部230流通电流时的电阻值大。
在本实施方式中,涓流充电部320使电流沿着从配线106向蓄电部210的方向通过。另一方面,涓流充电部320抑制电流沿着从蓄电部210向配线106的方向通过。例如,涓流充电部320不使电流沿着从蓄电部210向配线106的方向通过。
在本实施方式中,流量限制部324限制流经涓流充电部320的电流的电流量。流量限制部324可具有比切换部230大的电阻。流量限制部324可具有固定电阻、可变电阻、恒流电路、及恒功率电路中的至少一者。流量限制部324可具有PTC(positive temperaturecoefficient,正温度系数)热敏电阻。在实施蓄电部210的涓流充电期间,电流流过流量限制部324时,流量限制部324有时会发热。该情况下,根据本实施方式,因为流量限制部324具有PTC热敏电阻,所以流量限制部324的温度变高,流经流量限制部324的电流量减少。由此,在实施蓄电部210的涓流充电期间,流量限制部324的温度可以维持在规定的数值范围内。
在本实施方式中,方向限制部322与流量限制部324串联连接。方向限制部322使电流沿着从配线106向蓄电部210的方向通过。另一方面,方向限制部322不使电流沿着从蓄电部210向配线106的方向通过。方向限制部322可具有二极管。所述二极管可按从配线106朝向蓄电部210的方向成为正向的方式配置。
蓄电模块130的蓄电部210可以是第一蓄电部的一例。蓄电模块130的切换部230可以是第一切换部的一例。蓄电模块130的蓄电池222及蓄电池224可以是第一类二次电池的一例。涓流充电部320可以是限制部的一例。方向限制部322可以是电流方向限制部的一例。流量限制部324可以是电流量限制部的一例。
图4概略地表示模块控制部240的系统构成的一例。在本实施方式中,模块控制部240具备判定部410、接收部420及信号产生部430。模块控制部240也可具备模块信息取得部440、模块信息存储部450及模块信息发送部460。接收部420可以是第一信号接收部、第二信号接收部及第三信号接收部的一例。模块信息取得部440可以是电池特性取得部的一例。
在本实施方式中,针对模块控制部240具备模块信息取得部440、模块信息存储部450及模块信息发送部460的情况加以说明。然而,蓄电系统100并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,系统控制部140也可具备模块信息取得部440、模块信息存储部450及模块信息发送部460的至少一者。
判定部410判定切换部230的端子间电压是否处于预定范围内。判定部410将表示判定结果的信号发送到信号产生部430。判定部410也可以是任意的比较器或比较电路。判定部410也可以是窗口比较器(window comparator)。
接收部420接收来自系统控制部140的信号、来自保护部250的信号、以及来自使用者的指示的至少一者。接收部420将与所接收到的信息对应的信号发送到信号产生部430。
信号产生部430从判定部410及接收部420的至少一者接收信号。信号产生部430基于所接收到的信号,产生用来控制切换部230的信号。信号产生部430将所产生的信号发送到切换部230。
一实施方式中,信号产生部430在判定部410已判定出切换部230的端子间电压处于预定范围内的情况下,产生用来使切换部230的开关组件进行接通动作的信号。在另一实施方式中,信号产生部430在判定部410已判定出切换部230的端子间电压未处于预定范围内的情况下,产生用来使切换部230的开关组件进行断开动作的信号。
信号产生部430可在判定部410判定切换部230的端子间电压是否处于预定范围内,并经过预定的时间之后,产生或发送信号。由此,能够防止由噪声(noise)等所引起的误动作。另外,能够防止在刚将蓄电模块110安装于蓄电系统100之后,蓄电部210与配线106就电连接。
在本实施方式中,信号产生部430基于接收部420所接收到的信号,产生用来控制切换部230的开关组件的信号。一实施方式中,当接收部420已从系统控制部140接收到用来使切换部230的开关组件进行接通动作的信号的情况下,信号产生部430产生用来使切换部230的开关组件进行接通动作的信号。
在另一实施方式中,当接收部420已从保护部250接收到用来使切换部230的开关组件进行断开动作的信号的情况下,信号产生部430产生用来使切换部230的开关组件进行断开动作的信号。在又一实施方式中,当接收部420已受理使用者的指示的情况下,信号产生部430产生用来使切换部230的开关组件按照使用者的指示进行动作的信号。
在本实施方式中,模块信息取得部440取得有关蓄电部210的电池特性的信息。模块信息取得部440也可通过测定蓄电部210的电池特性来取得有关蓄电部210的电池特性的信息。模块信息取得部440也可取得在出货时、检查时或销售时,由制造者、销售者等输入的有关蓄电部210的电池特性的信息。
模块信息取得部440可将有关蓄电部210的电池特性的信息,存储于模块信息存储部450。模块信息取得部440的具体构成并无特别限定,模块信息取得部440也可以是控制模块信息存储部450中的数据的读取及写入的控制器。在本实施方式中,模块信息存储部450存储模块信息取得部440所取得的有关蓄电部210的电池特性的信息。
在本实施方式中,模块信息发送部460将模块信息取得部440所取得的有关蓄电部210的电池特性的信息发送到系统控制部140。模块信息发送部460也可将模块信息取得部440所取得的有关蓄电部210的电池特性的信息发送到外部机器。模块信息发送部460可按照来自外部机器的请求,来发送有关蓄电部210的电池特性的信息,也可在预定时序,发送有关蓄电部210的电池特性的信息。模块信息发送部460也可参照模块信息存储部450,将有关蓄电部210的电池特性的信息发送到系统控制部140或外部机器。
图5概略地表示蓄电模块110的电路构成的一例。此外,为了简化说明,图5中并未图示保护部250及与保护部250关联的配线。
在本实施方式中,切换部230具备晶体管510、电阻512、电阻514、二极管516、晶体管520、电阻522、电阻524及二极管526。晶体管510及晶体管520可以是开关组件的一例。在本实施方式中,说明使用晶体管510及晶体管520作为切换部230的开关组件的情况。然而,切换部230的开关组件并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,也可使用单个开关组件作为切换部230的开关组件。
在本实施方式中,模块控制部240具备判定部410、信号产生部430、开关592及开关594。在本实施方式中,判定部410具备晶体管530、电阻532、晶体管540、电阻542、电阻552及电阻554。信号产生部430具备晶体管560、电容器570、电阻572及晶体管580。开关592及开关594可以是接收部420的一例。
接着,针对切换部230及模块控制部240的各部的详细内容加以说明。在本实施方式的切换部230中,晶体管510为MOSFET,即使在晶体管510断开的情况下,仍能通过等效形成于晶体管510的源极、漏极间的寄生二极管(未图示),使电流从正极端子212朝向正极端子202流动。同样,晶体管520为MOSFET,即使在晶体管520断开的情况下,仍能通过等效形成于晶体管520的源极、漏极间的寄生二极管(未图示),使电流从正极端子202朝向正极端子212流动。
在本实施方式中,晶体管510及晶体管520在初期设定中设定成断开。当在蓄电系统100进行充电时晶体管580进行接通动作时,就会通过电阻512、电阻514及晶体管580,使电流从正极端子202朝向负极端子204流动。结果,对晶体管510的栅极施加有电压,晶体管510进行接通动作。由此,能够通过等效形成于晶体管520的源极、漏极间的寄生二极管,使电流从正极端子202朝向正极端子212流动。
另一方面,如果在蓄电系统100进行放电时晶体管580进行接通动作,电流就会通过电阻522、电阻524及晶体管580,从正极端子212朝向负极端子214流动。结果,对晶体管520的栅极施加电压,晶体管520进行接通动作。由此,能够通过等效形成于晶体管510的源极、漏极间的寄生二极管,使电流从正极端子212朝向正极端子202流动。
伴随晶体管580进行接通动作而施加到晶体管510或晶体管520的栅极的电压可以是用来使切换部230的开关组件进行接通动作的信号的一例。同样,伴随晶体管580进行断开动作而施加到晶体管510或晶体管520的栅极的电压,也可以是用来使切换部230的开关组件进行断开动作的信号的一例。
在本实施方式中,电阻512及电阻514的值设定为能够令晶体管510省电力且确实地进行接通/断开。另外,电阻522及电阻524的值设定为能够令晶体管520省电力且确实地进行接通/断开。
在本实施方式中,在电阻514与电阻524之间配置着二极管516。二极管516使电流沿着从电阻514流向电阻524的方向通过,且使电流不会沿着从电阻524流向电阻514的方向通过。通过设置二极管516,能够在切换部230电切断正极端子202和正极端子212时,防止电流通过电阻522、电阻524、电阻514及电阻512的路径,从正极端子212泄漏到正极端子202。
在本实施方式中,在电阻514与电阻524之间配置着二极管526。二极管526使电流沿着从电阻524流向电阻514的方向通过,且使电流不沿着从电阻514流向电阻524的方向通过。通过设置二极管526,能够在切换部230电切断正极端子202和正极端子212时,防止电流通过电阻512、电阻514、电阻524及电阻522的路径,从正极端子202泄漏到正极端子212。
在本实施方式的模块控制部240中,判定部410的晶体管530及晶体管540在初期设定中设定成断开。另外,信号产生部430的晶体管560及晶体管580在初期设定中设定成断开。
根据本实施方式,电阻532的值在切换部230的端子间电压比将正极端子202侧作为正侧的预定的第一值小的情况下,以晶体管530进行接通动作的方式设定。电阻532的值优选以切换部230断开时泄漏的电流变得极小的方式设定。另外,电阻542的值在切换部230的端子间电压比预定的第二值大的情况下,以晶体管540进行接通动作的方式设定。电阻542的值优选以切换部230断开时泄漏的电流变得极小的方式设定。此外,根据本实施方式,切换部230的端子间电压等于正极端子202与正极端子212的电压差。
在切换部230的端子间电压比预定的第一值小的情况下,晶体管530进行接通动作,从蓄电部210经由正极端子212、晶体管530及电阻552对晶体管560的基极施加电压,使得晶体管560进行接通动作。对晶体管580的基极施加有来自正极端子202的电压,但在晶体管560进行接通动作期间,会妨碍晶体管580的接通动作。结果,晶体管580会断开。
另一方面,在切换部230的端子间电压比预定的第二值大的情况下,晶体管540进行接通动作,从正极端子202经由晶体管540及电阻554对晶体管560的基极施加电压,使得晶体管560进行接通动作。结果,晶体管580会断开。
在本实施方式中,电阻552的值是在晶体管530接通时可以使晶体管560接通的范围内,以能够降低消耗电力的方式设定。电阻554的值是在晶体管540接通时可以使晶体管560接通的范围内,以能够降低消耗电力的方式设定。
电容器570的容量是以对晶体管580的基极施加来自正极端子202的电压,在晶体管580进行接通动作之前,晶体管560进行接通动作的方式设定。由此,信号产生部430可以在判定部410判定开关组件的端子间电压是否处于预定范围内之后,经过预定的时间后,产生信号。
与此相对,当切换部230的端子间电压处于第一值及第二值所规定的范围内的情况下,晶体管530及晶体管540处于断开的状态,晶体管560也处于断开的状态。因此,会从正极端子202经由电阻572对晶体管580的基极施加电压,晶体管580进行接通动作。
开关592及开关594可以是手动开关,也可以是继电器、闸流体、晶体管等开关组件。对开关592可输入表示使切换部230进行接通动作的信号52。对开关594可输入表示使切换部230进行断开动作的信号54。
当开关592进行接通动作时,无关于晶体管580的接通/断开,都可以使切换部230进行接通动作。当开关594进行接通动作时,无关于晶体管560的接通/断开,都可以使晶体管580进行断开动作。结果,可以使切换部230进行断开动作。
图6概略地表示系统控制部140的系统构成的一例。使用图6来说明充电装置14、负载装置20及系统控制部140之间的信息处理的概要。在本实施方式中,系统控制部140具备状态管理部622、模块选择部624及信号产生部626。在本实施方式中,充电装置14具备充电切换部16、充电控制部642及充电部644。在本实施方式中,负载装置20具备负载切换部26、负载控制部662及负载部664。
[系统控制部140的各部的概要]
在本实施方式中,状态管理部622管理蓄电系统100的状态。状态管理部622可管理蓄电模块110及蓄电模块130的状态。状态管理部622可监控蓄电模块110及蓄电模块130各自的状态。状态管理部622可监控蓄电模块110及蓄电模块130,取得有关蓄电模块110及蓄电模块130各自的电池特性的信息。状态管理部622也可将监控蓄电模块110及蓄电模块130而获得的信息发送到外部机器。
状态管理部622可一边运用蓄电系统100,一面测定各个蓄电模块的电池特性。状态管理部622可在蓄电模块的电池特性不满足于预定条件的情况下,将表示该蓄电模块的性能不足的信息输出到对使用者输出信息的输出装置。状态管理部622也可输出蓄电模块的识别信息、和表示该蓄电模块的性能不足的信息。
由此,使用者能够容易地判别性能不足的蓄电模块,并更换该蓄电模块。根据本实施方式,例如当利用蓄电模块的再利用品来建构蓄电系统100时,可以省略再利用的蓄电模块的至少一部分检查。
一实施方式中,模块选择部624在蓄电系统100转移为充电状态时,选择蓄电系统100中所包含的多个蓄电模块的端子间电压最小的蓄电模块。例如,模块选择部624将蓄电模块110与蓄电模块130的端子间电压加以比较,选择端子间电压较小的蓄电模块。模块选择部624将表示所选择的蓄电模块的信号发送到信号产生部626。
在另一实施方式中,模块选择部624在蓄电系统100转移为放电状态时,选择蓄电系统100中所包含的多个蓄电模块中的端子间电压最大的蓄电模块。例如,模块选择部624将蓄电模块110与蓄电模块130的端子间电压加以比较,选择端子间电压较大的蓄电模块。模块选择部624将表示所选择的蓄电模块的信号发送到信号产生部626。
在本实施方式中,信号产生部626对模块选择部624所选择的蓄电模块产生用来使该蓄电模块的切换部230的开关组件进行接通动作的信号。信号产生部626将所产生的信号发送到模块控制部240。在另一实施方式中,信号产生部626也可对模块选择部624所选择的蓄电模块,产生用来使该蓄电模块的切换部230的开关组件进行断开动作的信号。
在本实施方式中,信号产生部626也可产生用来控制充电装置14的信号。例如,信号产生部626产生用来调整充电装置14的充电电压及充电电流的至少一者的设定值的信号。信号产生部626可将用来控制充电装置14的信号发送到充电装置14。由此,控制蓄电系统100的充电。
在本实施方式中,信号产生部626产生用来设定充电装置14的充电电压的信号。例如,信号产生部626从状态管理部622,取得有关蓄电系统100中安装的各个蓄电模块的电池特性的信息。信号产生部626基于所述有关电池特性的信息,特定出蓄电系统100中安装的蓄电模块中充电结束电压最大的蓄电模块。信号产生部626基于所述有关电池特性的信息,判定所述充电结束电压最大的蓄电模块是否支持涓流充电。
在所述充电结束电压最大的蓄电模块支持涓流充电的情况下,信号产生部626可产生用来将充电装置14的充电电压设定为该蓄电模块的满电电压以上的值或比该满电电压大的值的信号。另一方面,在所述充电结束电压最大的蓄电模块不支持涓流充电的情况下,信号产生部626可产生用来将充电装置14的充电电压设定为该蓄电模块的充电结束电压以上的值或比该充电结束电压大的值的信号。
如上所述,即使在蓄电系统100中安装的蓄电模块之中包含能够支持涓流充电的蓄电模块的情况下,能否实施涓流充电可能仍取决于其它蓄电模块的规格。然而,根据本实施方式,在蓄电系统100中安装的蓄电模块之中包含能够支持涓流充电的蓄电模块的情况下,能确实地实施该蓄电模块的涓流充电。
在本实施方式中,信号产生部626可产生用来控制充电切换部16的动作的信号。信号产生部626可将用来控制充电切换部16的动作的信号发送到充电装置14或充电切换部16。例如,信号产生部626产生用来控制充电切换部16的接通/断开(ON/OFF)动作的信号。由此,例如能切换充电装置14与蓄电系统100的电连接关系。在充电切换部16具有调整电流量的功能的情况下,信号产生部626也可产生用来控制充电电流的电流量的信号。由此,能控制充电电流的电流量。充电切换部16的动作控制的详细内容将在下文进行叙述。
在本实施方式中,信号产生部626也可产生用来控制负载装置20的信号。例如,信号产生部626可产生用来调整负载装置20的消耗电流的设定值的信号。由此,能控制蓄电系统100的放电。
例如,信号产生部626以蓄电系统100对负载装置20供给电力之后,负载装置20的消耗电流连续或阶段性地增加的方式,产生用来控制负载装置20的信号。由此,能控制从电力供给系统10供给到负载装置20的输出电流的增加速度。
本实施方式的蓄电系统100中,在配线106的电压(有时称为线电压、输出电压等)的减小速度大于切换部230的动作速度的情况下,可能无法将蓄电系统100中安装的蓄电模块与配线106连接,而导致电力供给系统10的电力供给变得不稳定。然而,通过将从电力供给系统10供给到负载装置20的输出电流的增加速度控制在切换部230能够应对的范围内,电力供给系统10能够稳定地供给电力。
在本实施方式中,信号产生部626可产生用来控制负载切换部26的动作的信号。信号产生部626可将用来控制负载切换部26的动作的信号发送到负载装置20或负载切换部26。例如,信号产生部626产生用来控制负载切换部26的接通/断开动作的信号。由此,能切换负载装置20与蓄电系统100的电连接关系。在负载切换部26具有调整电流量的功能的情况下,信号产生部626也可产生用来控制负载切换部26的电流量的信号。由此,能控制放电电流(有时也称为输出电流)的电流量。负载切换部26的动作控制的详细内容将在下文进行叙述。
在本实施方式中,信号产生部626也可产生用来控制蓄电系统100具备的组件或电路(未图示)的动作的信号,所述组件用来控制输出电压及输出电流的至少一者。信号产生部626可将所述信号发送到所述组件或电路。例如,信号产生部626产生用来控制从电力供给系统10供给到负载装置20的输出电压及输出电流的至少一者的大小的信号。
一实施方式中,信号产生部626从负载装置20接收表示应供给到负载装置20的电流的大小的信号(有时称为请求信号)。信号产生部626产生用来控制所述组件或电路的动作的信号,以便输出请求信号所示大小的电流。由此,能控制从电力供给系统10供给到负载装置20的输出电流。在另一实施方式中,信号产生部626产生用来控制输出电流的大小的信号,以使得在蓄电系统100开始电力供给后,输出电流连续或阶段性地增加。由此,能控制从电力供给系统10供给到负载装置20的输出电流。
在本实施方式中,信号产生部626也可产生用来控制蓄电系统100的各个蓄电模块的信号。信号产生部626可将所述信号发送到作为该信号的控制对象的蓄电模块。例如,信号产生部626产生用于预告负载装置20将运转的信号。也可产生通知负载装置20已运转的信号。
[充电装置14的各部的概要]
在本实施方式中,充电控制部642控制充电部644。具体来说,充电控制部642控制充电部644输出的电压(有时称为充电电压)及电流(有时称为充电电流)的至少一者的大小。充电控制部642也可控制充电电压及充电电流的至少一者的变动速度。
充电控制部642可接收来自系统控制部140的信号产生部626的信号,基于该信号来控制充电部644。充电控制部642也可按照使用者对输入装置(未图示)输入的指示,来控制充电部644。
充电控制部642可控制充电部644的充电电压的设定值。例如,充电控制部642调整充电电压的设定值,使得充电装置14的充电电压大于蓄电模块130的满电电压。由此,蓄电模块130的满电电压小于充电装置14的充电电压。如上所述,在本实施方式中,蓄电模块130的蓄电部210支持涓流充电。另外,蓄电模块130的充电结束电压在蓄电系统100中安装的多个蓄电模块中为最大。该情况下,通过以如上方式设定充电装置14的充电电压,在蓄电模块130的电压达到充电结束电压后,能够通过涓流充电来维持蓄电模块130的满电电压。
充电控制部642可控制充电部644的充电方式。作为充电方式,可以例示恒压充电方式、恒流充电方式、恒压恒流充电方式、涓流充电方式等。
例如,充电控制部642在蓄电模块110及蓄电模块130的充电期间的至少一部分,以通过恒流充电方式将蓄电模块110及130两者充电的方式控制充电部644。之后,充电控制部642可控制充电部644,以使该充电部644通过恒压充电方式将蓄电模块130充电。例如,充电控制部642在蓄电模块110的充电完成之后,可控制充电部644,以使该充电部644通过恒压充电方式将蓄电模块130充电。更且,在蓄电模块130的电压达到蓄电模块130的充电结束电压后,充电控制部642可控制充电部644,以使该充电部644通过涓流充电方式将蓄电模块130充电。
由此,在蓄电模块130的电压为充电结束电压以下的情况下,充电装置14通过恒流充电方式或恒压充电方式将蓄电模块130充电。另外,在蓄电模块130的电压大于充电结束电压的情况下,充电装置14通过涓流充电方式将蓄电模块130充电。
在本实施方式中,充电部644接收来自系统电源的电力。另外,充电部644经由充电切换部16对蓄电系统100供给电力。充电部644可利用大小经充电控制部642设定的电流来输出电力。充电部644可利用大小经充电控制部642设定的电压来输出电力。
[负载装置20的各部的概要]
在本实施方式中,负载控制部662控制负载部664。具体来说,负载控制部662控制负载部664所消耗的电力的电压(有时称为消耗电压)及电流(有时称为消耗电流)的至少一者的大小。负载控制部662也可控制消耗电压及消耗电流的至少一者的变动速度。例如,负载控制部662在蓄电系统100对负载装置20供给电力之后,以负载装置20的消耗电流连续或阶段性地增加的方式,控制负载部664。
负载控制部662可接收来自系统控制部140的信号产生部626的信号,基于该信号来控制负载部664。负载控制部662也可按照使用者输入到输入装置(未图示)的指示,来控制负载部664。
充电控制部642可以是充电电压控制部的一例。负载控制部662可以是消耗电流控制部的一例。
使用图7、图8及图9,说明蓄电系统100的充电动作的概要。图7概略地表示蓄电模块110及蓄电模块130的充电期间的、蓄电模块130的端子间电压的变动730的一例、及蓄电模块110的端子间电压的变动710的一例。另外,图7概略地表示通过蓄电模块130的蓄电部210的电流的变动740的一例。图8概略地表示充电装置14的充电电压的变动814的一例。图9概略地表示充电装置14的输出特性914的一例。
如图7所示,根据本实施例,在时刻t1开始蓄电系统100的充电。充电装置14的充电电压的最大值被设定为Vcv。此外,在时刻t1时开始蓄电系统100的充电的时间点,蓄电模块110及蓄电模块130的端子间电压分别为Vai及Vbi。此时,蓄电模块110的蓄电部210与配线106电连接,蓄电模块130的蓄电部210与配线106电切断。
之后,进行蓄电模块110的充电,在时刻t2蓄电模块110的端子间电压成为Vai后,蓄电模块130的切换部230进行接通动作,蓄电模块130的蓄电部210与配线106电连接。
之后,进行蓄电模块110及蓄电模块130的充电,在时刻t3蓄电模块110的端子间电压达到蓄电模块110的充电结束电压Vbc后,蓄电模块110的保护部250侦测过充电并控制切换部230,由此将蓄电模块110的蓄电部210与配线106电切断。
之后,进行蓄电模块130的充电,在时刻t4蓄电模块130的端子间电压达到蓄电模块130的充电结束电压Vac后,蓄电模块110的保护部250侦测过充电并控制切换部230。由此,将蓄电模块130的蓄电部210与配线106电切断。
此时,如图8所示,通过将蓄电模块130的蓄电部210与配线106电切断,配线106的电压与充电装置14的输出电压Vcv相等。另外,如图9所示,通过将蓄电模块130的蓄电部210与配线106电切断,充电电流急剧减少。
之后,实施蓄电模块130的涓流充电。由此,蓄电模块130的端子间电压达到蓄电模块130的满电电压Vaf。另外,通过涓流充电来维持蓄电模块130的满电状态。
使用图7、图8及图9加以说明的充电动作可通过充电控制部642来控制。使用图7、图8及图9加以说明的充电动作可通过系统控制部140控制充电控制部642来实施。
[具有联锁机构的蓄电模块]
接着,使用图10、图11及图12,对蓄电模块110的另一例进行说明。在技术上不矛盾的范围内,也可将针对蓄电模块110及它的各部加以说明的事项应用于蓄电模块110的另一例及它的各部。另外,也可将针对蓄电模块110的另一例及它的各部加以说明的事项应用于蓄电模块110及它的各部。在图10~图12的说明中,关于针对蓄电模块110的各部加以说明的事项,有时省略说明。
图10概略地表示蓄电模块1010的系统构成的一例。在本实施方式中,蓄电模块1010具备正极端子202、负极端子204、及蓄电部210。蓄电模块1010可具备切换部230。蓄电模块1010可具备保护部250。蓄电模块1010可具备平衡修正部260。在本实施方式中,蓄电模块1010具备电流检测组件1020及模块控制部1040。
在本实施方式中,切换部230调整在配线106与蓄电部210之间流动的电流。一实施方式中,切换部230电连接配线106与蓄电部210,或电切断配线106与蓄电部210。在另一实施方式中,切换部230例如通过使配线106与蓄电部210之间的路径的电阻值变化来使所述电流增加或减小。
在本实施方式中,切换部230的一端经由正极端子202及电流检测组件1020,与配线106电连接。切换部230的另一端与蓄电部210的正极端子212电连接。表示切换部230的端子间电压的信息可被利用为表示配线106的电位或施加到配线106的电压(有时简称为配线106的电压)与蓄电部210的端子(例如为正极端子212)的电位或施加到该端子的电压(有时简称为蓄电部210的电压、端子的电压等)的差的信息。
一实施方式中,切换部230至少调整在配线106与蓄电部210之间,沿着从蓄电部210的正极端子212朝向正极端子202的方向(有时称为放电方向)流动的电流的大小。在另一实施方式中,切换部230至少调整在配线106与蓄电部210之间,沿着从正极端子202朝向蓄电部210的正极端子212的方向(有时称为充电方向)流动的电流的大小。在又一实施方式中,切换部230调整在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流、及在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。
在本实施方式中,蓄电模块1010具备电流检测组件1020,此点与蓄电模块110不同。蓄电模块1010代替模块控制部240而具备模块控制部1040,此点与蓄电模块110不同。有关除所述不同点以外的构成,蓄电模块1010可具有与蓄电模块110的对应的构成相同的特征。
在本实施方式中,电流检测组件1020被用来取得表示在配线106与蓄电部210之间流动的电流的信息。作为表示电流的信息,可以例示该电流的有无、该电流的大小、该电流的方向等。在本实施方式中,蓄电模块1010通过测定电流检测组件1020的端子间电压,来取得有关在配线106与蓄电部210之间流动的电流的信息。
在本实施方式中,电流检测组件1020配置在正极端子202与切换部230之间。更具体来说,电流检测组件1020的一端与切换部230电连接。电流检测组件1020的另一端经由正极端子202与配线106电连接。此外,电流检测组件1020也可配置在切换部230与蓄电部210的正极端子212之间。另外,也可将切换部230或构成切换部230的组件的一部分用作电流检测组件1020。
电流检测组件1020只要为具有任意电阻值的组件即可,它的种类并无特别限定。例如,电流检测组件1020具有相应于蓄电部210的最大容许电流的适当的电阻值。作为电流检测组件1020,可以例示电阻、霍尔效应传感器等。也可将具有适当的电阻值的无源组件或有源组件用作为所述电阻。
在本实施方式中,模块控制部1040检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流,此点与模块控制部240不同。在本实施方式中,模块控制部1040基于(i)蓄电部210电压或SOC、及(ii)在配线106与蓄电部210之间流动的电流来控制切换部230的动作,此点与模块控制部240不同。模块控制部1040也可基于(i)蓄电部210电压或SOC、(ii)在配线106与蓄电部210之间流动的电流、及(iii)切换部230的端子间电压来控制切换部230的动作。有关除所述不同点以外的构成,模块控制部1040可具有与模块控制部240的对应的构成相同的特征。
模块控制部1040检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流的方法并无特别限定。在本实施方式中,模块控制部1040取得表示配置在正极端子202与正极端子212之间的电流检测组件1020的端子间电压的信息,并基于该信息来检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。由此,模块控制部1040能监控在配线106与蓄电部210之间流动的电流。模块控制部1040可确定在配线106与蓄电部210之间流动的电流的大小,也可确定所述电流的方向。
一实施方式中,在切换部230至少调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小的情况下,模块控制部1040监控或检测在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流。在切换部230切断配线106与蓄电部210之间的放电方向的电连接(有时称为“在放电方向上电切断”)的情况下,模块控制部1040监控或检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。此外,在该情况下,由模块控制部1040检测出的电流结果为在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流。
在另一实施方式中,在切换部230至少调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小的情况下,模块控制部1040监控或检测在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流。在切换部230切断配线106与蓄电部210之间的充电方向的电连接(有时称为“在充电方向上电切断”)的情况下,模块控制部1040也可监控或检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。此外,在该情况下,由模块控制部1040检测出的电流结果为在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流。
模块控制部1040控制切换部230的动作的方法并无特别限定。如上所述,模块控制部1040检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。模块控制部1040可基于表示在配线106与蓄电部210之间流动的电流的信息来控制切换部230的动作。由此,在热插拔蓄电模块1010时,能够安全地解除切换部230的联锁。
与模块控制部240同样,模块控制部1040可取得表示切换部230的端子间电压的信息。模块控制部1040可基于表示切换部230的端子间电压的信息来控制切换部230的动作。由此,能缩短蓄电模块1010的热插拔所需的时间。
与模块控制部240同样,模块控制部1040可从保护部250取得保护部250所取得或产生的信息。例如,模块控制部1040从保护部250取得表示过充电保护功能有效的信息、表示过充电保护功能无效的信息、表示过放电保护功能有效的信息、及表示过放电保护功能无效的信息等。模块控制部1040可基于保护部250所取得或产生的信息来控制切换部230的动作。由此,能够根据蓄电部210的状态,适当地控制切换部230。
例如,在蓄电部210的电压或SOC小于用于过放电保护的阈值或为该阈值以下的情况下,过放电保护功能变得有效。在蓄电部210的电压或SOC大于用于过放电保护的阈值或为该阈值以上的情况下,过放电保护功能变得无效。另外,例如,在蓄电部210的电压或SOC大于用于过充电保护的阈值或为该阈值以上的情况下,过充电保护功能变得有效。在蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值或为该阈值以下的情况下,过充电保护功能变得无效。
与模块控制部240同样,模块控制部1040可从系统控制部140取得系统控制部140所取得或产生的信息。例如,模块控制部1040从系统控制部140取得表示蓄电部210的电池特性的信息。模块控制部1040可基于系统控制部140所取得或产生的信息来控制切换部230的动作。由此,能够根据蓄电部210的状态,适当地控制切换部230。
[控制切换部230的动作的步序的具体例]
一实施方式中,模块控制部1040基于蓄电部210的充电状态来控制切换部230的动作。在另一实施方式中,模块控制部1040基于切换部230的端子间电压来控制切换部230的动作。在又一实施方式中,模块控制部1040基于在配线106与蓄电部210之间流动的电流来控制切换部230的动作。模块控制部1040可基于所述电流的大小及方向的至少一者来控制切换部230的动作。
更具体来说,模块控制部1040基于(i)蓄电部210电压或SOC、及(ii)在配线106与蓄电部210之间流动的电流来控制切换部230的动作。模块控制部1040也可基于(i)蓄电部210电压或SOC、(ii)在配线106与蓄电部210之间流动的电流、及(iii)切换部230的端子间电压来控制切换部230的动作。
例如,在蓄电部210的电压或SOC满足预定的条件的情况下,模块控制部1040以切换部230电连接配线106与蓄电部210的方式控制切换部230。关于蓄电部210的电池特性,蓄电部210的电压或SOC可以是蓄电部210的电池特性的一例。预定的条件可以是使用预定的数值范围或阈值的条件,也可以是使用按照预定的步序算出的数值范围或阈值的条件。由此,例如能够防止由过充电或过放电所引起的蓄电部210的劣化或破损。
预定的条件可以是用于保护蓄电部210的条件。作为预定的条件,可以例示:(i)表示蓄电部210的电压或SOC处于特定的数值范围的范围内的条件;(ii)表示蓄电部210的电压或SOC大于特定的阈值或为特定的阈值以上的条件;以及(iii)表示蓄电部210的电压或SOC小于特定的阈值或为特定的阈值以下的条件;(v)将这些条件组合而得的条件等。
表示蓄电部210的电压或SOC处于特定的数值范围的范围内的条件也可以是表示蓄电模块1010的过电压保护功能及过放电保护功能的至少一者无效的条件。表示蓄电部210的电压或SOC处于特定的数值范围的范围内的条件也可以是表示蓄电模块1010的过电压保护功能及过放电保护功能无效的条件。表示蓄电部210的电压或SOC大于特定的阈值或为特定的阈值以上的条件也可以是表示蓄电模块1010的过放电保护功能无效的条件。表示蓄电部210的电压或SOC小于特定的阈值或为特定的阈值以下的条件也可以是表示蓄电模块1010的过充电保护功能无效的条件。
根据本实施方式,模块控制部1040以在切换部230的端子间电压满足预定的条件的情况下,切换部230电连接蓄电部210与配线106的方式控制切换部230。更具体来说,在配线106的电压与蓄电部210的电压差相对较大的情况下,电切断蓄电部210与配线106。另一方面,在所述差相对较小的情况下,电连接蓄电部210与配线106。由此,能够实现迅速的热插拔。
预定的条件可以是用来实现迅速的热插拔的条件。作为预定的条件可以例示:(i)表示切换部230的端子间电压处于特定的数值范围的范围内的条件;(ii)表示切换部230的端子间电压大于特定的阈值或为特定的阈值以上的条件;(iii)表示切换部230的端子间电压小于特定的阈值或为特定的阈值以下的条件;以及(v)将这些条件组合而得的条件等。
(解除过放电保护的联锁的步序的具体例)
当在蓄电模块1010的蓄电部210与蓄电系统100的配线106电连接的状态下,蓄电系统100放电时,例如如果蓄电部210的电压或SOC小于用于过放电保护的阈值,那么保护部250就将用来使过放电保护功能有效化的信号发送到模块控制部1040。此时,电流在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动。在该情况下,放电方向可以是第一方向的一例。另外,充电方向可以是第二方向的一例。此外,在本实施方式中,放电方向及充电方向互为相反方向。
蓄电部210的电压或SOC小于用于过放电保护的阈值的情况可以是不满足用来保护蓄电部210的条件的情况的一例。在另一实施方式中,保护部250在蓄电部210的电压或SOC为用于过放电保护的阈值以下的情况下,可将用来使过放电保护功能有效化的信号发送到模块控制部1040。
模块控制部1040当接收所述信号时,控制切换部230来电切断配线106与蓄电部210。当在配线106与蓄电部210被电切断后蓄电系统100仍继续放电时,在配线106与蓄电部210之间产生电压差。
在蓄电系统100的放电结束后,接着开始蓄电系统100的充电时,在配线106与蓄电部210之间产生电压差。在该情况下,在所述电压差的绝对值大于用来实现迅速的热插拔的阈值时,模块控制部1040判断切换部230的端子间电压不满足用来实现迅速的热插拔的条件。结果,在电切断蓄电模块1010的蓄电部210与蓄电系统100的配线106的状态下,蓄电系统100进行充电。
另一方面,(i)在蓄电系统100的充电开始时的所述电压差的绝对值小于用来实现迅速的热插拔的阈值或为该阈值以下时,或是,(ii)在蓄电系统100进行充电,所述电压差的绝对值小于用来实现迅速的热插拔的阈值或成为该阈值以下时,模块控制部1040将控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。然而,在该阶段中,蓄电部210的电压或SOC小于用于过放电保护的阈值。因此,模块控制部1040的联锁机构作动。结果,模块控制部1040无法控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。
为实现模块控制部1040控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210,必须利用某种逻辑解除所述联锁。解除所述联锁的方法并无特别限定,在本实施方式中,模块控制部1040基于在配线106与蓄电部210之间流动的电流或有关该电流的信息,来确定是否解除所述联锁,并控制切换部230的动作。
此处,如图5中所作关联说明,切换部230具备调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小的晶体管520。作为晶体管520,可以例示Si-MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、SiC-MOSFET、GaN-MOSFET等。
在蓄电部210的额定电压相对较大的情况下,晶体管520优选为SiC-MOSFET。例如,在蓄电部210的额定电压的最大值为100V以上,优选为200V以上,更优选为300V以上,进一步优选为500V以上,进一步优选为800V以上,进一步优选为1000V的情况下,利用SiC-MOSFET作为晶体管520。由此,能够充分地发挥具有优异的耐压特性且损耗小这一SiC-MOSFET的优点。在蓄电部210的额定电压的最大值为300V以上或500V以上的情况下,可明显显现出利用SiC-MOSFET作为晶体管520的效果。
另外,在晶体管520的源极、漏极间形成有寄生二极管。所述寄生二极管使在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流通过。另一方面,所述寄生二极管抑制电流经由该寄生二极管在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动。
晶体管520可以是第一电流调整部或第二电流调整部的一例。晶体管520的寄生二极管可以是第一旁通部或第二旁通部的一例。此外,切换部230也可与晶体管520的寄生二极管分开地具备整流器,所述整流器具有与该寄生二极管相同的功能,且在配线106与蓄电部210之间与晶体管520并联连接。作为所述整流器,可以例示:(i)二极管等整流组件、及(ii)包含多个组件的整流电路等。
如以上所述,根据本实施方式,切换部230具备:(i)晶体管520,调整放电方向的电流;以及(ii)寄生二极管,与晶体管520并联地配置,使充电方向的电流通过且不使放电方向的电流通过。因此,当蓄电系统100进一步进行充电,配线106的电压大于蓄电部210的正极端子212的电压时,电流经由晶体管520的寄生二极管在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动。
在防止由过放电所引起的蓄电部210的劣化或破损的情况下,模块控制部1040必须防止电流朝放电方向流动,但可不防止电流朝充电方向流动。因此,根据本实施方式,模块控制部1040监控在配线106与蓄电部210之间流动的电流。
一实施方式中,模块控制部1040检测在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流。在另一实施方式中,模块控制部1040也可以当切换部230在放电方向上电切断配线106与蓄电部210时,检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。
在开始蓄电系统100的充电之后到检测出所述电流为止的期间,模块控制部1040维持用于过放电保护的联锁。另一方面,在检测出所述电流的情况下,模块控制部1040解除用于过放电保护的联锁。
一实施方式中,模块控制部1040控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。一般来说,晶体管520的接通电阻的值小于寄生二极管的电阻值,所以根据本实施方式,蓄电部210的充放电效率提高。
当在所述电压差不满足用来实现迅速的热插拔的条件的状态下,检测出所述电流时,模块控制部1040可以如下方式控制切换部230:至少在所述电压差满足用来实现迅速的热插拔的条件之前的期间,切换部230电连接配线106与蓄电部210。此外,在所述电压差满足用来实现迅速的热插拔的条件的期间,模块控制部1040可以切换部230电连接配线106与蓄电部210的方式控制切换部230。
在另一实施方式中,在检测出所述电流的情况下,模块控制部1040也可将用来重置过放电保护功能的信号发送到保护部250。此外,保护部250当接收用来重置过放电保护功能的信号时,可控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。
当在使配线106与蓄电部210电连接之后,蓄电系统100进一步进行充电时,蓄电部210的电压或SOC大于用于过放电保护的阈值。在蓄电部210的电压或SOC大于用于过放电保护的阈值的情况下,保护部250也可将用来重置过放电保护功能的信号发送到模块控制部1040。模块控制部1040当接收用来重置过放电保护功能的信号时,可以切换部230电连接蓄电部210与配线106的方式控制切换部230。
此外,如上所述,在确定使过放电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040例如(i)电切断配线106与蓄电部210,或是,(ii)使可在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流变小。由此,在过放电保护功能有效的情况下,与过放电保护功能无效的情况相比,可朝放电方向流动的电流变小。另一方面,在确定解除过放电保护的联锁的情况下(有时称为使过放电保护功能无效化),模块控制部1040例如(i)电连接配线106与蓄电部210,或是,(ii)使可在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流变大。
模块控制部1040通过调整切换部230的电阻值或导通比(有时称为占空比)来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。一实施方式中,在切换部230具备晶体管520且晶体管520为场效应晶体管的情况下,模块控制部1040能够通过调整晶体管520的栅极电压(有时称为输入电压),来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。模块控制部1040也可通过控制配置在用来调整晶体管520的输入电压的电路的组件的动作,来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。
在另一实施方式中,在切换部230具备晶体管520且晶体管520为双极型晶体管的情况下,模块控制部1040能够通过调整晶体管520的基极电流(有时称为输入电流),来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。模块控制部1040也可通过控制配置在用来调整晶体管520的输入电流的电路的组件的动作,来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。
切换部230的电阻值或导通比在过放电保护功能有效的情况下与过放电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。在切换部230具有开关组件的情况下,所述开关组件的接通电阻在过充电保护功能有效的情况下与过充电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。在切换部230具有可变电阻的情况下,所述可变电阻的电阻值在过充电保护功能有效的情况下与过充电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。模块控制部1040也可以如下方式控制切换部230:在过放电保护功能有效的情况下,与过放电保护功能无效的情况相比,切换部230的电阻值变大。模块控制部1040也可以如下方式控制切换部230:在过放电保护功能有效的情况下,与过放电保护功能无效的情况相比,切换部230的导通比变小。
为了简化说明,在本实施方式中,以如下实施方式为例,对模块控制部1040解除过放电保护的联锁的步序进行了说明,所述实施方式是(i)在确定使过放电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040电切断配线106与蓄电部210,且(ii)在确定使过放电保护功能无效化的情况下,模块控制部1040电连接配线106与蓄电部210。然而,只要为接触本案说明书的记载的本领域技术人员,就能够理解在(i)在确定使过放电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040使可在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流变小,且(ii)在确定使过放电保护功能无效化的情况下,模块控制部1040使可在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流变大的其它实施方式中,模块控制部1040也可通过与本实施方式相同的步序来解除过放电保护的联锁。
具体来说,在使过放电保护功能有效化的情况下,在本实施方式中,模块控制部1040用来电切断配线106与蓄电部210的一系列动作在所述其它实施方式中,相当于模块控制部1040用来使可在蓄电部210及配线106之间流动的电流变小的一系列动作。同样,在使过放电保护功能无效化的情况下,在本实施方式中,模块控制部1040用来电连接配线106与蓄电部210的一系列动作在所述其它实施方式中,相当于模块控制部1040用来使可在蓄电部210及配线106之间流动的电流变大的一系列动作。
(解除过充电保护的联锁的步序的具体例)
当在蓄电模块1010的蓄电部210与蓄电系统100的配线106电连接的状态下,蓄电系统100进行充电时,例如如果蓄电部210的电压或SOC大于用于过充电保护的阈值,那么保护部250就将用来使过充电保护功能有效化的信号发送到模块控制部1040。此时,电流在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动。在该情况下,充电方向可以是第一方向的一例。另外,放电方向可以是第二方向的一例。此外,在本实施方式中,放电方向及充电方向互为相反方向。
蓄电部210的电压或SOC大于用于过充电保护的阈值的情况可以是不满足用来保护蓄电部210的条件的情况的一例。在另一实施方式中,保护部250在蓄电部210的电压或SOC为用于过放电保护的阈值以上的情况下,可将用来使过充电保护功能有效化的信号发送到模块控制部1040。
模块控制部1040当接收所述信号时,控制切换部230来电切断配线106与蓄电部210。当在配线106及蓄电部210被电切断后蓄电系统100仍继续充电时,在配线106与蓄电部210之间产生电压差。
在蓄电系统100的充电结束后,接着开始蓄电系统100的放电时,在配线106与蓄电部210之间产生电压差。在该情况下,在所述电压差的绝对值大于用来实现迅速的热插拔的阈值时,模块控制部1040判断切换部230的端子间电压不满足用来实现迅速的热插拔的条件。结果,在电切断蓄电模块1010的蓄电部210与蓄电系统100的配线106的状态下,蓄电系统100进行放电。
另一方面,(i)在蓄电系统100放电开始时的所述电压差的绝对值小于用来实现迅速的热插拔的阈值或为该阈值以下时,或是,(ii)在蓄电系统100进行充电,所述电压差的绝对值小于用来实现迅速的热插拔的阈值或成为该阈值以下时,模块控制部1040将控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。然而,在该阶段中,蓄电部210的电压或SOC大于用于过充电保护的阈值。因此,模块控制部1040的联锁机构作动。结果,模块控制部1040无法控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。
为实现模块控制部1040控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210,必须利用某种逻辑解除所述联锁。解除所述联锁的方法并无特别限定,在本实施方式中,模块控制部1040基于在配线106与蓄电部210之间流动的电流或有关该电流的信息,来确定是否解除所述联锁,并控制切换部230的动作。
此处,如图5中所作关联说明,切换部230具备调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小的晶体管510。作为晶体管510,可以例示Si-MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、SiC-MOSFET、GaN-MOSFET等。
在蓄电部210的额定电压相对较大的情况下,晶体管510优选为SiC-MOSFET。例如,在蓄电部210的额定电压的最大值为100V以上,优选为200V以上,更优选为300V以上,进一步优选为500V以上,进一步优选为800V以上,进一步优选为1000V的情况下,利用SiC-MOSFET作为晶体管510。由此,能够充分地发挥具有优异的耐压特性且损耗小这一SiC-MOSFET的优点。在蓄电部210的额定电压的最大值为300V以上或500V以上的情况下,可明显显现出利用SiC-MOSFET作为晶体管510的效果。
另外,在晶体管510的源极、漏极间形成有寄生二极管。所述寄生二极管使在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流通过。另一方面,所述寄生二极管抑制电流经由该寄生二极管在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动。
晶体管510可以是第一电流调整部或第二电流调整部的一例。晶体管510的寄生二极管可以是第一旁通部或第二旁通部的一例。此外,切换部230也可与晶体管510的寄生二极管分开地具备整流器,所述整流器具有与该寄生二极管相同的功能,且在配线106与蓄电部210之间与晶体管510并联连接。作为所述整流器,可以例示(i)二极管等整流组件、及(ii)包含多个组件的整流电路等。
如以上所述,根据本实施方式,切换部230具备:(i)晶体管510,调整充电方向的电流;以及(ii)寄生二极管,与晶体管510并联地配置,使放电方向的电流通过且不使充电方向的电流通过。因此,当蓄电系统100进一步进行放电,配线106的电压小于蓄电部210的正极端子212的电压时,电流通过晶体管510的寄生二极管,在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动。
在防止由过充电所引起的蓄电部210的劣化或破损的情况下,模块控制部1040必须防止电流朝充电方向流动,但可不防止电流朝放电方向流动。因此,根据本实施方式,模块控制部1040监控在配线106与蓄电部210之间流动的电流。
一实施方式中,模块控制部1040检测在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流。在另一实施方式中,模块控制部1040也可以当切换部230在充电方向上电切断配线106与蓄电部210时,检测在配线106与蓄电部210之间流动的电流。
在开始蓄电系统100的放电之后到检测出所述电流为止的期间,模块控制部1040维持用于过充电保护的联锁。另一方面,在检测出所述电流的情况下,模块控制部1040解除用于过充电保护的联锁。
一实施方式中,模块控制部1040控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。一般来说,晶体管510的接通电阻的值小于寄生二极管的电阻值,所以根据本实施方式,蓄电部210的充放电效率提高。
当在所述电压差不满足用来实现迅速的热插拔的条件的状态下,检测出所述电流时,模块控制部1040可以如下方式控制切换部230:至少在所述电压差满足用来实现迅速的热插拔的条件之前的期间,切换部230电连接配线106与蓄电部210。此外,在所述电压差满足用来实现迅速的热插拔的条件的期间,模块控制部1040可以切换部230电连接配线106与蓄电部210的方式控制切换部230。
在另一实施方式中,在检测出所述电流的情况下,模块控制部1040也可将用来重置过放电保护功能的信号发送到保护部250。此外,保护部250当接收用来重置过放电保护功能的信号时,可控制切换部230来电连接配线106与蓄电部210。
当在使配线106与蓄电部210电连接之后,蓄电系统100进一步进行放电时,蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值。在蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值的情况下,保护部250也可将用来重置过充电保护功能的信号发送到模块控制部1040。模块控制部1040当接收用来重置过放电保护功能的信号时,可以切换部230电连接蓄电部210及配线106的方式控制切换部230。
此外,如上所述,在确定使过放电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040例如(i)电切断配线106与蓄电部210,或是,(ii)使可在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流变小。由此,在过充电保护功能有效的情况下,与过充电保护功能无效的情况相比,可朝充电方向流动的电流变小。另一方面,在确定解除过充电保护的联锁的情况下(有时称为使过充电保护功能无效化),模块控制部1040例如(i)电连接配线106与蓄电部210;或是,(ii)使可在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流变大。
模块控制部1040通过调整切换部230的电阻值或导通比(有时称为占空比)来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。一实施方式中,在切换部230具备晶体管510且晶体管510为场效应晶体管的情况下,模块控制部1040能够通过调整晶体管510的栅极电压(有时称为输入电压),来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。模块控制部1040也可通过控制配置在用来调整晶体管510的输入电压的电路的组件的动作,来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。
在另一实施方式中,在切换部230具备晶体管510且晶体管510为双极型晶体管的情况下,模块控制部1040能够通过调整晶体管510的基极电流(有时称为输入电流),来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。模块控制部1040也可通过控制配置在用来调整晶体管510的输入电流的电路的组件的动作,来调整或控制在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。
切换部230的电阻值或导通比在过充电保护功能有效的情况下与过充电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。在切换部230具有开关组件的情况下,所述开关组件的接通电阻在过充电保护功能有效的情况下与过充电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。在切换部230具有可变电阻的情况下,所述可变电阻的电阻值在过充电保护功能有效的情况下与过充电保护功能无效的情况下,既可相同也可不同。模块控制部1040也可以如下方式控制切换部230:在过充电保护功能有效的情况下,与过充电保护功能无效的情况相比,切换部230的电阻值变大。模块控制部1040也可以如下方式控制切换部230:在过充电保护功能有效的情况下,与过充电保护功能无效的情况相比,切换部230的导通比变小。
为了简化说明,在本实施方式中,以如下实施方式为例,对模块控制部1040解除过充电保护的联锁的步序进行了说明,所述实施方式是(i)在确定使过充电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040就电切断配线106与蓄电部210,且(ii)在确定使过充电保护功能无效化的情况下,模块控制部1040就电连接配线106与蓄电部210。然而,只要为接触本案说明书的记载的本领域技术人员,就能够理解在(i)在确定使过充电保护功能有效化的情况下,模块控制部1040使可在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流变小,且(ii)在确定使过充电保护功能无效化的情况下,模块控制部1040使可在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流变大的其它实施方式中,模块控制部1040也可通过与本实施方式相同的步序解除过充电保护的联锁。
具体来说,在使过充电保护功能有效化的情况下,在本实施方式中,模块控制部1040用来电切断配线106与蓄电部210的一系列动作在所述其它实施方式中,相当于模块控制部1040用来使可在蓄电部210及配线106之间流动的电流变小的一系列动作。同样,在使过充电保护功能无效化的情况下,在本实施方式中,模块控制部1040用来电连接配线106与蓄电部210的一系列动作在所述其它实施方式中,相当于模块控制部1040用来使能在蓄电部210及配线106之间流动的电流变大的一系列动作。
如以上所述,根据本实施方式,模块控制部1040例如能够不使蓄电模块1010的充放电效率大幅度降低,而兼具热插拔功能与蓄电部210的保护功能。
在本实施方式中,对电流检测组件1020及切换部230配置在蓄电模块1010的正极端子202与蓄电部210的正极端子212之间,且蓄电部210的正极端子212经由切换部230与配线106电连接的情况进行了说明。然而,电流检测组件1020及切换部230的配置并不限定于本实施方式。在另一实施方式中,电流检测组件1020及切换部230配置在蓄电模块1010的负极端子204与蓄电部210的负极端子214之间,且蓄电部210的负极端子214经由切换部230与配线106电连接。
蓄电模块1010可以是第二蓄电装置的一例。蓄电模块1010的切换部230可以是第二切换部的一例。
图11概略地表示模块控制部1040的系统构成的一例。在本实施方式中,模块控制部1040具备判定部410、接收部420、及信号产生部430。模块控制部1040也可具备模块信息取得部440、模块信息存储部450、及模块信息发送部460。在本实施方式中,模块控制部1040具备电流监控部1120。在本实施方式中,电流监控部1120具有电流检测部1122及方向确定部1124。信号产生部430可以是动作控制部的一例。
在本实施方式中,模块控制部1040具备电流监控部1120,此点与模块控制部240不同。有关除所述不同点以外的构成,模块控制部1040可具有与模块控制部240的对应的构成相同的特征。
在本实施方式中,电流监控部1120监控在蓄电系统100的配线106与蓄电模块1010的蓄电部210之间流动的电流。例如,电流监控部1120监控在蓄电模块1010的正极端子202与正极端子212之间流动的电流。
在本实施方式中,电流检测部1122检测在蓄电系统100的配线106与蓄电模块1010的蓄电部210之间流动的电流。电流检测部1122也可确定所述电流的大小。电流检测部1122可包含任意的模拟电路,也可包含任意的数字电路。
在本实施方式中,方向确定部1124确定在蓄电系统100的配线106与蓄电模块1010的蓄电部210之间流动的电流的方向。方向确定部1124可包含任意的模拟电路,也可包含任意的数字电路。
图12概略地表示模块控制部1040的电路构成的一例。图12概略地表示切换部230的电路构成的一例。图12表示正极端子202、负极端子204、蓄电部210、保护部250及电流检测组件1020、以及切换部230的一例及模块控制部1040的一例。
[切换部230的电路的具体例]
在本实施方式中,晶体管510的一端与配线106电连接,另一端与蓄电部210电连接。晶体管510在配线106与蓄电部210之间与晶体管520及寄生二极管1244串联连接。在本实施方式中,晶体管510调整在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流的大小。
在本实施方式中,晶体管520的一端与配线106电连接,另一端与蓄电部210电连接。晶体管520在配线106与蓄电部210之间与晶体管510及寄生二极管1242串联连接。在本实施方式中,晶体管520调整在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流的大小。
寄生二极管1242的一端与配线106电连接,另一端与蓄电部210电连接。寄生二极管1242在配线106与蓄电部210之间与晶体管510并联连接。寄生二极管1242在配线106与蓄电部210之间,与晶体管520及寄生二极管1244串联连接。
寄生二极管1242使在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流通过。另一方面,寄生二极管1242抑制电流通过寄生二极管1242在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动。
寄生二极管1244的一端与配线106电连接,另一端与蓄电部210电连接。寄生二极管1244在配线106与蓄电部210之间与晶体管520并联连接。寄生二极管1244在配线106与蓄电部210之间与晶体管510及寄生二极管1242串联连接。
寄生二极管1242使在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流通过。另一方面,寄生二极管1244抑制电流通过寄生二极管1244在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动。
晶体管510可以是第一电流调整部及第二电流调整部的其中一个的一例。晶体管520可以是第一电流调整部及第二电流调整部的另一个的一例。寄生二极管1242可以是第一旁通部及第二旁通部的其中一个的一例。寄生二极管1244可以是第一旁通部及第二旁通部的另一个的一例。放电方向可以是第一方向及第二方向的其中一个的一例。充电方向可以是第一方向及第二方向的另一个的一例。
[模块控制部1040的电路的具体例]
在本实施方式中,模块控制部1040具备判定部410、信号产生部430、及电流监控部1120。判定部410可以是第一确定部、第二确定部及第三确定部的一例。
在本实施方式中,信号产生部430具备OR(或)电路1260、AND(与)电路1272、AND电路1274、OR电路1282、及OR电路1284。另外,在本实施方式中,在正极端子202及切换部230之间,配置有具有适当的电阻值的电阻作为电流检测组件1020。电流检测组件1020的电阻值例如以电流监控部1120能够确实地判定在配线106与蓄电部210之间流动的电流的方向的方式确定。
在本实施方式中,判定部410判定切换部230的端子间电压是否处于预定范围内。判定部410将表示判定结果的信号发送到信号产生部430。判定部410可包含任意的模拟电路,也可包含任意的数字电路。判定部410可包含窗口比较器。窗口比较器例如能够利用两个比较器来实现。
在本实施方式中,判定部410具有两个输入端子。对判定部410的一输入端子(图中表示为-端子)输入切换部230的一端(例如为正极端子202侧的端部)的电压。对判定部410的另一输入端子(图中表示为+端子)输入切换部230的另一端(例如为蓄电部210侧的端部)的电压。
在本实施方式中,判定部410具有两个输出端子。判定部410从一输出端子(图中表示为L端子)输出表示切换部230的端子间电压小于第一阈值的信号,作为表示判定结果的信号。例如,在切换部230的端子间电压小于第一阈值的情况下,判定部410从L端子输出H逻辑。另一方面,在切换部230的端子间电压为第一阈值以上的情况下,判定部410从L端子输出L逻辑。
另外,判定部410从另一输出端子(图中表示为H端子)输出表示切换部230的端子间电压大于第二阈值的信号作为表示判定结果的信号。在本实施方式中,作为第二阈值的绝对值,设定比第一阈值的绝对值大的值。例如,在切换部230的端子间电压大于第二阈值的情况下,判定部410从H端子输出H逻辑。另一方面,在切换部230的端子间电压为第二阈值以下的情况下,判定部410从H端子输出L逻辑。
一实施方式中,判定部410例如能够确定蓄电部210的电压或SOC是否符合第一条件。作为第一条件可以例示:(i)表示蓄电部的电压或SOC处于预定的第一数值范围的范围外的条件;(ii)表示蓄电部的电压或SOC大于预定的第一阈值的条件;以及(iii)表示蓄电部的电压或SOC为第一阈值以上的条件等。第一条件例如为表示蓄电部210为过充电的条件。
在另一实施方式中,判定部410例如能够确定蓄电部210的电压或SOC是否符合第二条件。作为第二条件可以例示:(i)表示蓄电部的电压或SOC处于预定的第二数值范围的范围外的条件;(ii)表示蓄电部的电压或SOC小于预定的第二阈值的条件;以及(iii)表示蓄电部的电压或SOC为第二阈值以下的条件等。此外,第二条件可以是与第一条件不同的条件。第二条件例如为表示蓄电部210为过放电的条件。
在又一实施方式中,判定部410例如能够确定切换部230的端子间电压是否符合第三条件。作为第三条件可以例示:(i)表示切换部230的端子间电压处于预定的第三数值范围的范围内的条件;(ii)表示切换部230的端子间电压小于预定的第三阈值的条件;以及(iii)表示切换部230的端子间电压为第三阈值以下的条件等。
在又一实施方式中,判定部410例如能够确定切换部230的端子间电压是否符合第四条件。作为第四条件可以例示:(i)表示切换部230的端子间电压处于预定的第四数值范围的范围外的条件;(ii)表示切换部230的端子间电压大于预定的第四阈值的条件;(iii)表示切换部230的端子间电压为第四阈值以上的条件等。第四数值范围也可与第三数值范围相同。第四数值范围的上限值也可大于第三数值范围的上限值。第四阈值也可与第三阈值相同。第四阈值也可大于第三阈值。
在本实施方式中,电流监控部1120可包含比较器。电流监控部1120例如具有两个输入端子及一个输出端子。对电流监控部1120的一输入端子(图中表示为+端子),输入电流检测组件1020的一端(例如为正极端子202侧的端部)的电压。对电流监控部1120的另一输入端子(图中表示为-端子),输入电流检测组件1020的另一端(例如为切换部230侧的端部)的电压。
例如在输入到+端子的电压大于输入到-端子的电压的情况下,电流监控部1120从输出端子输出H逻辑。另一方面,在输入到+端子的电压小于输入到-端子的电压的情况下,电流监控部1120从输出端子输出L逻辑。另外,在输入到+端子的电压与输入到-端子的电压相等的情况下或视为两者相等的情况下,电流监控部1120不从输出端子输出信号。
在本实施方式中,电流监控部1120检测在晶体管510及晶体管520的至少一者电切断配线106与蓄电部210时,在配线106与蓄电部210之间流动的电流。一实施方式中,电流监控部1120检测在使过充电保护功能有效化时,在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流。在另一实施方式中,电流监控部1120检测在使过放电保护功能有效化时,在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流。
在本实施方式中,信号产生部430可兼具接收部420的功能。例如,信号产生部430从保护部250接收用来使过放电保护功能有效化的信号86。另外,信号产生部430从保护部250接收用来使过充电保护功能有效化的信号88。信号产生部430从判定部410接收有关切换部230的端子间电压的信息。信号产生部430从电流监控部1120接收有关配线106与蓄电部210之间的电流的信息。
在本实施方式中,信号产生部430能够基于(i)蓄电部210的电压或SOC、及(ii)电流监控部1120的检测结果,来控制晶体管510及晶体管520的至少一者的动作。信号产生部430能够基于(i)蓄电部210的电压或SOC、及(ii)电流监控部1120的检测结果、及(iii)判定部410的判定结果,来控制晶体管510及晶体管520的至少一者的动作。信号产生部430可通过将用来控制晶体管510及晶体管520的至少一者的动作的信号输出到作为该信号的控制对象的晶体管,来控制晶体管510及晶体管520的至少一者。
在本实施方式中,在判定部410确定切换部230的端子间电压符合第四条件的情况下,信号产生部430可对晶体管510及晶体管520的至少一者输出用来执行电切断配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间流动的电流变小的动作的信号。由此,判定部410也可被用作为蓄电部210的过电流保护功能。
在本实施方式中,OR电路1260具有两个输入端子及一个输出端子。对OR电路1260的一输入端子,输入来自判定部410的H端子的输出。对OR电路1260的另一输入端子,输入来自判定部410的L端子的输出。
OR电路1260输出两个输入的逻辑和。例如,在切换部230的端子间电压收敛于特定的数值范围的情况下,OR电路1260输出L逻辑。另一方面,在切换部230的端子间电压从特定的数值范围偏离的情况下,OR电路1260输出H逻辑。例如,作为切换部230符合所述第四条件的情况的一例,在切换部230的端子间电压大于特定的值的情况下,从判定部410的H端子输出H逻辑。在该情况下,OR电路1260输出H逻辑。
在本实施方式中,AND电路1272具有两个输入端子、及一个输出端子。对AND电路1272的一输入端子,输入将OR电路1260的输出反转所得的信号。对AND电路1272的另一输入端子,输入将用来使过充电保护功能有效化的信号88反转所得的信号。
AND电路1272输出两个输入的逻辑积。例如,在切换部230的端子间电压收敛于特定的数值范围的情况(具体来说,为配线106的电压与蓄电部210的电压的差的绝对值小于特定的阈值的情况或为该阈值以下的情况)下,且在蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值情况下,AND电路1272输出H逻辑。另一方面,在除所述以外的情况下,AND电路1272输出L逻辑。
在本实施方式中,AND电路1274具有两个输入端子、及一个输出端子。对AND电路1274的一输入端子,输入将OR电路1260的输出反转所得的信号。对AND电路1274的另一输入端子,输入将用来使过放电保护功能有效化的信号86反转所得的信号。
AND电路1274输出两个输入的逻辑积。例如,在切换部230的端子间电压收敛于特定的数值范围的情况(具体来说,为配线106的电压与蓄电部210的电压的差的绝对值小于特定的阈值的情况或为该阈值以下的情况)下,且在蓄电部210的电压或SOC大于用于过放电保护的阈值的情况下,AND电路1274输出H逻辑。另一方面,在除所述以外的情况下,AND电路1274输出L逻辑。
在本实施方式中,OR电路1282具有两个输入端子、及一个输出端子。对OR电路1282的一输入端子,输入将电流监控部1120的输出反转所得的信号。对OR电路1282的另一输入端子,输入AND电路1272的输出。
OR电路1282输出两个输入的逻辑和。例如,在OR电路1282的输出为H逻辑的情况下,晶体管510进行接通动作,在OR电路1282的输出为L逻辑的情况下,晶体管510进行断开动作。一实施方式中,当电流在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的情况下,OR电路1282输出H逻辑。在另一实施方式中,在切换部230的端子间电压收敛于特定的数值范围的情况下,且在蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值情况下,OR电路1282输出H逻辑。
在本实施方式中,OR电路1284具有两个输入端子、及一个输出端子。对OR电路1284的一输入端子输入电流监控部1120的输出。对OR电路1284的另一输入端子输入AND电路1274的输出。
OR电路1284输出两个输入的逻辑和。例如,在OR电路1284的输出为H逻辑的情况下,晶体管520进行接通动作,在OR电路1284的输出为L逻辑的情况下,晶体管520进行断开动作。一实施方式中,当电流在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的情况下,OR电路1284输出H逻辑。在另一实施方式中,在切换部230的端子间电压收敛于特定的数值范围的情况下,且在蓄电部210的电压或SOC小于用于过充电保护的阈值情况下,OR电路1284输出H逻辑。
[信号产生部430的动作的具体例]
一实施方式中,在判定部410确定蓄电部210的电压或SOC符合第一条件的情况下,信号产生部430例如对晶体管510输出用来执行电切断配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流变小的动作的信号。此外,根据第一条件的内容,信号产生部430也可对晶体管520输出信号。
在另一实施方式中,在判定部410确定蓄电部210的电压或SOC符合第二条件的情况下,信号产生部430例如对晶体管520输出用来执行电切断配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流变小的动作的信号。此外,根据第二条件的内容,信号产生部430也可对晶体管510输出信号。
在又一实施方式中,在判定部410确定切换部230的端子间电压符合第三条件的情况下,信号产生部430不管蓄电部210的电压或SOC是否符合第一条件及第二条件,都对晶体管510及晶体管520输出用来执行电连接配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间流动的电流变大的动作的信号。另一方面,在判定部410确定切换部230的端子间电压不符合第三条件的情况下,信号产生部430可输出相应于电流监控部1120的检测结果的信号。例如,信号产生部430按如下方式输出信号。
[(a)在判定部410确定了切换部230的端子间电压不符合第三条件的情况下,(b)电流监控部1120检测出(i)在使过充电保护功能有效化时在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的电流、或(ii)在晶体管510电切断配线106及蓄电部时在配线106与蓄电部210之间流动的电流的情况]
在该情况下,信号产生部430不管蓄电部210的电压或SOC是否符合第一条件,都对晶体管510输出用来执行电连接配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间流动的电流变大的动作的信号。
[(a)在判定部410确定了切换部230的端子间电压不符合第三条件的情况下,(c)电流监控部1120检测出(i)在使过放电保护功能有效化时在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的电流、或(ii)在晶体管520电切断配线106及蓄电部时在配线106与蓄电部210之间流动的电流的情况]
在该情况下,信号产生部430不管蓄电部210的电压或SOC是否符合第二条件,都对晶体管520输出用来执行电连接配线106与蓄电部210的动作、或使在配线106与蓄电部210之间流动的电流变大的动作的信号。
在又一实施方式中,模块控制部1040能够抑制因过电流造成蓄电部210劣化或破损。如上所述,作为切换部230符合所述第四条件的情况的一例,在切换部230的端子间电压大于特定的值的情况下,OR电路1260输出H逻辑。
因此,当电流在配线106与蓄电部210之间朝放电方向流动的情况下且在切换部230的端子间电压大于特定的值的情况下,可从OR电路1282输出L逻辑。结果,晶体管510进行断开动作。同样,当电流在配线106与蓄电部210之间朝充电方向流动的情况下且在切换部230的端子间电压大于特定的值的情况下,可从OR电路1284输出L逻辑。结果,晶体管520进行断开动作。
根据本实施方式,能够抑制电流恒定地流过寄生二极管1242及寄生二极管1244。结果,能够视为切换部230的端子间电压与通过晶体管510及晶体管520流动的电流成比例。因此,能够通过适当地设定电流检测组件1020的电阻值,或是在配线106与蓄电部210之间将具有适当的电阻值的电阻与电流检测组件1020串联连接,来将判定部410及信号产生部430利用为过电流保护电路。
接着,使用图13及图14,对蓄电模块130的另一例进行说明。在技术上不矛盾的范围内,也可将针对蓄电模块130及它的各部加以说明的事项应用于蓄电模块130的另一例及它的各部。另外,也可将针对蓄电模块130的另一例及它的各部加以说明的事项应用于蓄电模块130及它的各部。在图13~图14的说明中,关于针对蓄电模块130的各部加以说明的事项,有时省略说明。
如图13所示,蓄电模块1330与蓄电模块1010的不同点在于具备涓流充电部320。关于所述不同点以外的特征,蓄电模块1330可具有与蓄电模块1010相同的构成。
如图14所示,蓄电模块1430与蓄电模块1330的不同点在于:当模块控制部1040确定解除过放电保护的联锁及过充电保护的联锁的至少一者后,就将过放电保护的重置信号及过充电保护的重置信号的至少一者发送到保护部250。另外,蓄电模块1430与蓄电模块1330的不同点在于:当保护部250接收到重置信号时,就控制切换部230,解除过放电保护的联锁及过充电保护的联锁的至少一者。关于除所述不同点以外的构成,蓄电模块1430可具有与蓄电模块1330的对应构成相同的特征。
蓄电模块1330可以是第一蓄电装置的一例。蓄电模块1430也可以是第一蓄电装置的一例。
在所述各实施方式中,以切换部配置在蓄电模块的内部的情况为例,说明蓄电系统100的详细内容。然而,蓄电系统100不限于所述各实施方式。在另一实施方式中,切换部也可配置在蓄电模块的外部。例如,切换部配置在蓄电系统100的连接端子102与各个蓄电模块的正极端子202之间。切换部也可配置在蓄电系统100的连接端子104与各个蓄电模块的负极端子204之间。配置在各个蓄电模块的内部或外部的所述切换部有时不管该切换部的设置位置如何,都称为各个蓄电模块的切换部。
[电力供给系统的另一例]
使用图15及图16,说明电力供给系统10的另一例。图15概略地表示电力供给系统10的系统构成的一例。图16概略地表示蓄电模块1630的系统构成的一例。
图15的电力供给系统10与关联图1加以说明的电力供给系统10的不同点在于:代替蓄电系统100而具备蓄电系统1500。关于除所述不同点以外的特征,图15的电力供给系统10可具有与关联图1加以说明的电力供给系统10相同的构成。
在技术上不矛盾的范围内,关于蓄电系统100及它的各部加以说明的事项也可应用于蓄电系统1500及它的各部。另外,关于蓄电系统1500及它的各部加以说明的事项也可应用于蓄电系统100及它的各部。图15及图16的说明中,关于蓄电系统100的各部加以说明的事项有时将省略说明。
如图15所示,蓄电系统1500与蓄电系统100的不同点在于:代替蓄电模块110而具备蓄电模块群1510;以及代替蓄电模块130而具备蓄电模块群1530。
在本实施方式中,蓄电模块群1510具有并联连接的一个或多个蓄电模块110。在本实施方式中,蓄电模块群1530具有并联连接的一个或多个蓄电模块130。此外,构成蓄电模块群1530的多个蓄电模块130中的至少一个也可以是图16所示的蓄电模块1630。构成蓄电模块群1530的多个蓄电模块130中的至少两个也可以是图16所示的蓄电模块1630。构成蓄电模块群1530的多个蓄电模块130中的充电结束电压的设定值最大的蓄电模块可以是蓄电模块1630。
如图16所示,蓄电模块1630与蓄电模块1430的不同点在于:具备短路用开关1632;以及代替模块控制部1040而具备模块控制部1640。关于除所述不同点以外的特征,蓄电模块1630可具有与蓄电模块1430相同的构成。
在本实施方式中,短路用开关1632配置在配线106与蓄电部210之间。短路用开关1632在配线106与蓄电部210之间,与切换部230并联连接。在本实施方式中,短路用开关1632使切换部230短路。例如,短路用开关1632的接通动作使短路用开关1632转移为短路用开关1632令切换部230短路的状态。
在本实施方式中,短路用开关1632在短路用开关1632令切换部230短路的状态、和短路用开关1632不令切换部230短路的状态之间进行切换。短路用开关1632可基于来自模块控制部1640的指示,在短路用开关1632令切换部230短路的状态和短路用开关1632不令切换部230短路的状态之间进行切换。由此,短路用开关1632能够视需要而令切换部230短路。此外,短路用开关1632可基于来自除模块控制部1640以外的组件或电路的信号,而切换短路用开关1632的状态。
一实施方式中,在检测出蓄电系统100的输出电流大于蓄电系统100的充电电流的情况下,或预测蓄电系统100的输出电流大于蓄电系统100的充电电流的情况下,短路用开关1632接收用于令切换部230短路的指示。例如在系统控制部140从负载装置20取得表示负载装置20开始使用电力的信息(有时称为预告信号)的情况下,短路用开关1632接收用来使短路用开关1632进行接通动作的指示。用来使所述短路用开关1632进行接通动作的指示可以是用于令切换部230短路的指示的一例。
在另一实施方式中,在下述情况中的至少一种情况下,短路用开关1632接收用来使短路用开关1632进行断开动作的指示,所述情况是指:(i)短路用开关1632使切换部230短路后经过了预定时间;以及(ii)检测出电力供给系统10的输出电流小于电力供给系统10的充电电流、或预测电力供给系统10的输出电流小于电力供给系统10的充电电流。用来使短路用开关1632进行断开动作的指示可以是用于将短路用开关1632的状态从短路用开关1632令切换部230短路的状态切换为短路用开关1632不令切换部230短路的状态的指示的一例。
在本实施方式中,模块控制部1640与模块控制部1040的不同点在于:控制短路用开关1632的动作。关于除所述不同点以外的特征,模块控制部1640可具有与模块控制部1040相同的构成。
一实施方式中,在检测出电力供给系统10的输出电流大于电力供给系统10的充电电流,或电力供给系统10的输出电流大于电力供给系统10的充电电流的情况下,模块控制部1640确定使切换部230短路。例如在系统控制部140从负载装置20取得表示负载装置20开始使用电力的信息(有时称为预告信号)的情况下,模块控制部1640确定使切换部230短路。当模块控制部1640确定使切换部230短路后,模块控制部1640产生用来使短路用开关1632进行接通动作的指示,并将该指示发送到短路用开关1632。
在另一实施方式中,在下述情况中的至少一种情况下,模块控制部1640确定不使切换部230短路,所述情况是指:(i)短路用开关1632使切换部230短路后经过了预定时间;以及(ii)检测出电力供给系统10的输出电流小于电力供给系统10的充电电流、或是电力供给系统10的输出电流小于电力供给系统10的充电电流。另外,模块控制部1640产生用来使短路用开关1632进行断开动作的指示,并将该指示发送到短路用开关1632。
蓄电系统1500可以是蓄电系统的一例。蓄电模块群1510可以是第二蓄电装置的一例。蓄电模块群1530可以是第一蓄电装置的一例。蓄电模块1630可以是第一蓄电装置的一例。短路用开关1632可以是短路部及短路状态切换部的一例。
在本实施方式中,以蓄电模块1430和蓄电模块1630的一部分不同的情况为例,说明蓄电模块1630的详细内容。然而,蓄电模块1630并不限于本实施方式。在另一实施方式中,以蓄电模块1330具有与蓄电模块1430和蓄电模块1630的不同点相关的特征的方式,改变蓄电模块1330的一部分,由此可以制作蓄电模块1630。
接着,使用图17及图18,说明具备蓄电模块群1530的电力供给系统10的动作的一例,该蓄电模块群1530具有至少一个蓄电模块1630。在关联图17及图18的说明中,为了简化该说明,以构成蓄电模块群1530的多个蓄电模块130中,充电结束电压的设定值最大的蓄电模块为蓄电模块1630的情况为例,说明电力供给系统10的动作的一例。
图17概略地表示模块控制部1640的控制的一例。图17概略地表示预告信号的接通/断开状态的变动1722的一例、电力供给系统10的输出电流的变动1724的一例、短路用开关1632的接通/断开状态的变动1732的一例、切换部230的状态的变动1734的一例、以及电力供给系统10的输出电压变动1740的一例。
图18概略地表示电力供给系统10的各部的电流变动的一例。图18概略地表示蓄电系统1500的充电电流的变动1822的一例、蓄电模块群1530中电压最大的蓄电模块的电流的变动1824的一例。此外,本实施例中,所述蓄电模块为蓄电模块1630。
如图17及图18所示,根据本实施方式,在时刻t1之前的期间,实施了蓄电模块群1530的涓流充电。此时,对蓄电模块1630施加Vcv[V]的电压,流通Ict[A]的电流。本实施例中,此时,蓄电系统150中安装的所有蓄电模块的切换部230将各个蓄电模块的配线106与蓄电部210电切断。另外,从充电装置14供给到各个蓄电模块的电流经由涓流充电部320流入蓄电部210。
此处,在时刻t1,模块控制部1640检测出预告信号已接通。当预告信号接通时,模块控制部1640使蓄电模块1630的短路用开关1632进行接通动作。当短路用开关1632接通时,电力供给系统10的端子间电压与所述蓄电模块1630的端子间电压Von[V]大致相等。此外,在预告信号接通后或短路用开关1632接通后,充电装置14可使对蓄电系统1500提供的电力量或电流量增加到Icc。
之后,在时刻t2,切换部230接通。根据一实施方式,当电力供给系统10的端子间电压与所述蓄电模块1630的端子间电压Von[V]大致相等时,在时刻t2,模块控制部1640使切换部230进行接通动作。根据另一实施方式,模块控制部1640将重置信号发送到保护部250。由此,保护部250的过充电保护功能变得无效,在时刻t2,切换部230接通。
通过以上动作,完成电力供给系统10稳定地供给电力所需的准备。之后,在时刻t3,负载装置20开始消耗电力。此时,电力供给系统1910的输出电流的大小为Iout[A]。Iout可以是比预定值大的值。
一般来说,从预告信号接通后到切换部230接通为止的期间,产生延迟时间。因此,例如,在将蓄电系统150中安装的所有蓄电模块都与配线106电切断的状态下,如果负载装置20消耗较多电力,那么电力供给系统10的端子间电压可能会急剧减少,切换部230的接通动作不及时。
针对该情况,根据本实施方式,在负载装置20开始消耗电力之前,完成至少一个蓄电模块1630与蓄电系统1500的配线106的连接。结果,电力供给系统10能够稳定地供给电力。此外,在本实施方式中,预告信号的接通时间ts的长度可设定为比预告信号已接通的时刻与负载装置20的电力消耗的开始时刻之间的期间tb的长度大的值。另外,期间tb的长度可设定为比切换部230的延迟时间td的长度大的值。
[电力供给系统的另一例]
使用图19、图20及图21来说明电力供给系统的另一例。图19概略地表示电力供给系统1910的系统构成的一例。图20概略地表示模块控制部1640的控制的一例。图21概略地表示电力供给系统1910的各部的电流变动的一例。
如图19所示,电力供给系统1910与关联图15及图16加以说明的电力供给系统10的不同点在于:还具备电容器1920;以及在电力供给系统1910输出电流之前不必使切换部230短路。
根据关联图17及图18加以说明的电力供给系统10的控制方法,在电力供给系统10输出电流之前,短路用开关1632使切换部230短路,由此,从电力供给系统10对负载装置20的电力供给变得稳定。另一方面,根据本实施方式,通过将电容器1920与负载装置20并联连接,能抑制电力供给系统1910的输出电压的急剧变动。由此,可以使从电力供给系统10对负载装置20的电力供给变得稳定。
例如,因为能抑制电力供给系统1910的输出电压的急剧变动,所以切换部230容易应对电力供给系统1910的输出电压减小。另外,即使在切换部230无法应对电力供给系统1910的输出电压减小的情况下,根据系统控制部140接收到表示负载装置20开始消耗电力的通知信号,短路用开关1632也能够使切换部230短路。结果,可以使从电力供给系统10对负载装置20的电力供给变得稳定。此外,在本实施方式中,短路用开关1632可在电力供给系统10输出电流之前使切换部230短路,也可在电力供给系统10输出电流之后使切换部230短路。
根据本实施方式,例如,电容器1920的一端与连接端子102电连接,电容器1920的另一端与连接端子104电连接。由此,在负载装置20与电力供给系统1910电连接的情况下,电容器1920与负载装置20并联连接。由此,能抑制电力供给系统1910的输出电压的变动。因此,例如即使在蓄电系统150中安装的所有蓄电模块都与配线106电切断的状态下,负载装置20消耗较大电力的情况下,切换部230的接通动作也能够应对配线106的电压降低。
电力供给系统1910可以是蓄电系统的一例。电容器1920可以是变动抑制部的一例。
图20概略地表示通知信号的接通/断开状态的变动2022和电力供给系统10的输出电流的变动2024的一例、短路用开关1632的接通/断开状态的变动2032的一例、切换部230的状态的变动2034的一例、以及电力供给系统10的输出电压变动2040的一例。
通知信号可以是表示负载装置20开始消耗电流、或是负载装置20正在消耗电流的信号。通知信号也可以是表示负载装置20的消耗电流的电流值为预定值以上或大于预定值的信号。通知信号例如从负载装置20发送到系统控制部140。
图21概略地表示蓄电系统1500的充电电流的变动2122的一例、及蓄电模块群1530中电压最大的蓄电模块的电流的变动2124的一例。此外,如上所述,蓄电模块群1530包含一个以上的蓄电模块1630。本实施例中,所述电压最大的蓄电模块可以是蓄电模块1630。
如图20及图21所示,根据本实施方式,在时刻t1之前的期间,实施蓄电模块群1530的涓流充电。此时,对蓄电模块1630施加Vcv[V]的电压,流通Ict[A]的电流。本实施例中,此时,蓄电系统150中安装的所有蓄电模块的切换部230将各个蓄电模块的配线106与蓄电部210电切断。另外,从充电装置14供给到各个蓄电模块的电流经由涓流充电部320流入蓄电部210。
此处,在时刻t1,负载装置20开始消耗电力。此时,电力供给系统1910的输出电流的大小为Iout[A]。Iout可以是比预定值大的值。另外,当负载装置20开始消耗电力时,电力供给系统1910的输出电压减小。此外,负载装置20开始消耗电力之后,充电装置14可使对蓄电系统1500提供的电力量或电流量增加到Icc。此时,如果将电容器1920的电容设为C,将电力供给系统1910的输出电流的大小设为I2,那么图20中,以(I2-Icc)/C的斜率来表示输出电压的减小速度。
接着,在时刻t2,模块控制部1640检测出通知信号已接通。通知信号接通后,模块控制部1640使蓄电模块1630的短路用开关1632进行接通动作。如上所述,在所述蓄电模块1630的蓄电模块群1530中所包含的蓄电模块中,端子间电压最大。因此,短路用开关1632接通后,电力供给系统10的端子间电压与所述蓄电模块1630的端子间电压Von[V]大致相等。
另外,此时,所述蓄电模块1630中瞬间流通较大的电池电流IA。由此,电容器1920被充电。由此,电力供给系统10的端子间电压上升。
之后,从时刻t2经过延迟时间td而到达时刻t3时,所述蓄电模块1630的切换部230接通。此时,电力供给系统1910的输出电压变成Vout[V]。Vout[V]的大小例如取决于蓄电模块群1530。
在本实施方式中,通知信号的接通时间ts的长度可设定为比切换部230的延迟时间td的长度大的值。负载装置20的电力消耗的开始时刻与通知信号已接通的时刻之间的期间tb的长度可基于电容器1920的容量来确定。
[电力供给系统的另一例]
使用图22、图23及图24,说明电力供给系统的另一例。图22概略地表示电力供给系统2210的系统构成的一例。图23概略地表示模块控制部1640的控制的一例。图24概略地表示电力供给系统2210的各部的电流变动的一例。
如图22所示,电力供给系统2210与关联图15及图16加以说明的电力供给系统10的不同点在于:还具备电流检测组件2220;以及短路用开关1632基于电流检测组件2220的检测结果使切换部230短路。关于其它特征,电力供给系统2210可具有与关联图15及图16加以说明的电力供给系统10相同的构成。
在本实施方式中,电流检测组件2220检测出电力供给系统2210对负载装置20供给电力。另外,电流检测组件2220将表示该检测结果的信息发送到系统控制部140。
一实施方式中,电流检测组件2220检测电力供给系统2210的输出电流是否大于预定值。在检测出电力供给系统2210的输出电流大于预定值的情况下,电流检测组件2220将表示该检测结果的信息发送到系统控制部140。在另一实施方式中,电流检测组件2220测定电力供给系统2210的输出电流的电流值。电流检测组件2220将表示该测定结果的信息发送到系统控制部140。
在本实施方式中,系统控制部140在检测出电力供给系统2210对负载装置20供给电力的情况下,将(i)表示检测出电力供给系统2210对负载装置20供给电力的信号(有时称为检测信号)、或(ii)用来使短路用开关1632接通的信号,发送到模块控制部1640。
在本实施方式中,模块控制部1640当接收到检测信号或用来使短路用开关1632接通的信号时,将用来使短路用开关1632进行接通动作的信号发送到短路用开关1632。由此,使切换部230短路。在电流检测组件2220检测出电力供给系统2210对负载装置20供给电力的情况下,使切换部230短路。
图23概略地表示检测信号的接通/断开状态的变动2322和电力供给系统10的输出电流的变动2324的一例、短路用开关1632的接通/断开状态的变动2332的一例、切换部230的状态的变动2334的一例、以及电力供给系统10的输出电压变动2340的一例。
图24概略地表示蓄电系统1500的充电电流的变动2422的一例、以及蓄电模块群1530中电压最大的蓄电模块的电流的变动2424的一例。此外,如上所述,蓄电模块群1530包含一个以上的蓄电模块1630。本实施例中,所述电压最大的蓄电模块可以是蓄电模块1630。
如图23及图24所示,根据本实施方式,在时刻t1之前的期间,实施蓄电模块群1530的涓流充电。此时,对蓄电模块1630施加Vcv[V]的电压,流通Ict[A]的电流。本实施例中,此时,蓄电系统150中安装的所有蓄电模块的切换部230都将各个蓄电模块的配线106与蓄电部210电切断。另外,从充电装置14供给到各个蓄电模块的电流经由涓流充电部320流入蓄电部210。
另一方面,在时刻t0,负载装置20开始消耗电力。在本实施方式中,电力供给系统2210对负载装置20供给电力后,负载装置20的消耗电流连续或阶段性地增加。根据本实施方式,随着时间经过,电力供给系统2210的输出电流的值连续地增加。
然后,当到达时刻t1时,电力供给系统2210的电流值达到Isp[A]。Isp可以是预定值。当电力供给系统2210的电流值达到Isp[A]时,电流检测组件2220检测出电力供给系统2210的输出电流。由此,检测出电力供给系统2210已对负载装置20供给电力。
当侦测信号接通时,模块控制部1640使蓄电模块1630的短路用开关1632进行接通动作。当短路用开关1632接通时,电力供给系统10的端子间电压与所述蓄电模块1630的端子间电压Von[V]大致相等。此外,短路用开关1632接通后,充电装置14可使对蓄电系统1500提供的电力量或电流量增加到Icc。
之后,从时刻t1经过延迟时间td而到达时刻t2时,切换部230接通。在本实施方式中,短路用开关1632接通后,经过时间ta时,模块控制部1640使蓄电模块1630的短路用开关1632执行断开动作。时间ta的长度可设定为比切换部230的延迟时间td的长度大的值。
电力供给系统2210可以是蓄电系统的一例。电流检测组件2220可以是检测部的一例。
以上,使用实施方式来说明本发明,但本发明的技术范围并不限定于所述实施方式所记载的范围。本领域技术人员明白可对所述实施方式施加各种变更或改良。另外,在技术上不矛盾的范围内,可以将针对特定实施方式加以说明的事项应用于其它实施方式。根据权利要求书的记载等可知,施加了这种变更或改良的方式也可包含在本发明的技术范围内。
应注意的是,权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、步序、步骤及阶段等各处理的执行顺序只要未特别明示“之前”、“先于”等,或者,除非在后面的处理中使用前面的处理的输出,就能以任意的顺序来实现。有关权利要求书、说明书及附图中的动作流程,虽然为了方便起见而使用“首先”、“接着”等进行了说明,也不意味着必须按照该顺序来实施。
[符号的说明]
10 电力供给系统
14 充电装置
16 充电切换部
20 负载装置
26 负载切换部
52 信号
54 信号
86 信号
88 信号
100 蓄电系统
102 连接端子
104 连接端子
106 配线
110 蓄电模块
130 蓄电模块
140 系统控制部
150 蓄电系统
202 正极端子
204 负极端子
210 蓄电部
212 正极端子
214 负极端子
222 蓄电池
224 蓄电池
230 切换部
240 模块控制部
250 保护部
260 平衡修正部
320 涓流充电部
322 方向限制部
324 流量限制部
410 判定部
420 接收部
430 信号产生部
440 模块信息取得部
450 模块信息存储部
460 模块信息发送部
510 晶体管
512 电阻
514 电阻
516 二极管
520 晶体管
522 电阻
524 电阻
526 二极管
530 晶体管
532 电阻
540 晶体管
542 电阻
552 电阻
554 电阻
560 晶体管
570 电容器
572 电阻
580 晶体管
592 开关
594 开关
622 状态管理部
624 模块选择部
626 信号产生部
642 充电控制部
644 充电部
662 负载控制部
664 负载部
710 变动
730 变动
740 变动
814 变动
914 输出特性
1010 蓄电模块
1020 电流检测组件
1040 模块控制部
1120 电流监控部
1122 电流检测部
1124 方向确定部
1242 寄生二极管
1244 寄生二极管
1260 OR电路
1272 AND电路
1274 AND电路
1282 OR电路
1284 OR电路
1330 蓄电模块
1430 蓄电模块
1500 蓄电系统
1510 蓄电模块群
1530 蓄电模块群
1630 蓄电模块
1632 短路用开关
1640 模块控制部
1722 变动
1724 变动
1732 变动
1734 变动
1740 变动
1822 变动
1824 变动
1910 电力供给系统
1920 电容器
2022 变动
2024 变动
2032 变动
2034 变动
2040 变动
2122 变动
2124 变动
2210 电力供给系统
2220 电流检测组件
2322 变动
2324 变动
2332 变动
2334 变动
2340 变动
2422 变动
2424 变动
Claims (20)
1.一种蓄电系统,具备:
第一蓄电装置,具有第一蓄电部;
第二蓄电装置,具有第二蓄电部;以及
配线,用来将所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置并联连接;且
所述第一蓄电装置具有第一切换部,
该第一切换部配置在所述配线与所述第一蓄电部之间,基于所述配线与所述第一蓄电部的电压差来切换所述配线与所述第一蓄电部的电连接关系,
所述第二蓄电装置具有第二切换部,
该第二切换部配置在所述配线与所述第二蓄电部之间,基于所述配线与所述第二蓄电部的电压差来切换所述配线与所述第二蓄电部的电连接关系,
所述第一蓄电部包含第一类二次电池,
所述第二蓄电部包含第二类二次电池,
所述第一类二次电池的电池系统是由即使在过充电状态持续时,电池系统原理上也不会发生不可逆变化的反应式表示,
所述第二类二次电池的电池系统是由过充电状态持续时,电池系统原理上会发生不可逆变化的反应式表示,
所述第一蓄电部的充电结束电压,
为所述第一蓄电部的满电电压以下,且
大于所述第二蓄电部的充电结束电压。
2.一种蓄电系统,具备用来将具有第一蓄电部的第一蓄电装置与具有第二蓄电部的第二蓄电装置并联连接的配线,且
所述第一蓄电装置具有第一切换部,
该第一切换部配置在所述配线与所述第一蓄电部之间,基于所述配线与所述第一蓄电部的电压差来切换所述配线与所述第一蓄电部的电连接关系,
所述第二蓄电装置具有第二切换部,
该第二切换部配置在所述配线与所述第二蓄电部之间,基于所述配线与所述第二蓄电部的电压差来切换所述配线与所述第二蓄电部的电连接关系,
所述第一蓄电部包含第一类二次电池,
所述第二蓄电部包含第二类二次电池,
所述第一类二次电池的电池系统是由即使在过充电状态持续时,电池系统原理上也不会发生不可逆变化的反应式表示,
所述第二类二次电池的电池系统是由过充电状态持续时,电池系统原理上会发生不可逆变化的反应式表示,
所述第一蓄电部的充电结束电压,
为所述第一蓄电部的满电电压以下,且
大于所述第二蓄电部的充电结束电压。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电系统,其中
所述第一蓄电部的满电电压小于将并联连接的所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置充电的充电装置的充电电压。
4.根据权利要求3所述的蓄电系统,其还具备充电电压控制部,
该充电电压控制部控制所述充电装置的所述充电电压的设定值。
5.根据权利要求3或4所述的蓄电系统,其中
所述充电装置在所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的充电期间的至少一部分,通过恒流方式将所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置充电。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的蓄电系统,其中
所述充电装置,
在所述第一蓄电部的电压为充电结束电压以下的情况下,通过恒流方式将所述第一蓄电装置充电,
在所述第一蓄电部的电压大于充电结束电压的情况下,通过涓流充电方式将所述第一蓄电装置充电。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蓄电系统,其中
所述第一蓄电装置还具有限制部,
该限制部在所述配线与所述第一蓄电部之间与所述第一切换部并联连接,具有比所述第一切换部大的电阻,使电流沿着从所述配线向所述第一蓄电部的方向通过,而抑制电流沿着从所述第一蓄电部向所述配线的方向通过。
8.根据权利要求7所述的蓄电系统,其中
所述限制部包含:
电流量限制部,限制流经所述限制部的电流的电流量;以及
电流方向限制部,与所述电流量限制部串联连接,使电流沿着从所述配线向所述第一蓄电部的方向通过,而抑制电流沿着从所述第一蓄电部向所述配线的方向通过。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电系统,其中
所述第一蓄电装置还具有短路部,
该短路部配置在所述配线与所述第一蓄电部之间,在所述配线与所述第一蓄电部之间和所述第一切换部并联连接,用来使所述第一切换部短路,
所述短路部包含短路状态切换部,
该短路状态切换部使所述短路部转移为所述短路部令所述第一切换部短路的状态,
所述短路状态切换部在检测出所述蓄电系统的输出电流大于所述蓄电系统的充电电流的情况下,或是在预测所述蓄电系统的输出电流大于所述蓄电系统的充电电流的情况下,使所述第一切换部短路。
10.根据权利要求9所述的蓄电系统,其中
所述短路状态切换部在下述情况中的至少一种情况下,
将所述短路部的状态从所述短路部使所述第一切换部短路的状态,切换为所述短路部不使所述第一切换部短路的状态,所述情况是指:
(i)所述短路状态切换部令所述第一切换部短路后经过了预定时间;以及(ii)检测出所述蓄电系统的输出电流小于所述蓄电系统的充电电流、或是预测所述蓄电系统的输出电流小于所述蓄电系统的充电电流。
11.根据权利要求9或10所述的蓄电系统,其中
所述短路状态切换部,
在所述蓄电系统取得表示使用从所述蓄电系统供给的电力的负载装置开始使用电力的信息的情况下,
使所述第一切换部短路。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的蓄电系统,其中
所述短路状态切换部在所述蓄电系统输出电流之前,使所述第一切换部短路。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的蓄电系统,其还具备变动抑制部,
该变动抑制部用来抑制所述蓄电系统的输出电压的变动。
14.根据权利要求13所述的蓄电系统,其中
所述短路状态切换部在所述蓄电系统输出电流之后,使所述第一切换部短路。
15.根据权利要求14所述的蓄电系统,其中
所述变动抑制部以如下方式配置:在使用从所述蓄电系统供给的电力的负载装置与所述蓄电系统电连接的情况下,所述变动抑制部与所述负载装置并联连接。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的蓄电系统,其还具备检测部,
该检测部检测所述蓄电系统对负载装置供给电力,
所述短路状态切换部,
在所述检测部检测出所述蓄电系统已对负载装置供给电力的情况下,
使所述第一切换部短路。
17.根据权利要求16所述的蓄电系统,其中
在所述蓄电系统对负载装置供给电力后,所述负载装置的消耗电流连续或阶段性地增加。
18.根据权利要求17所述的蓄电系统,其中
所述蓄电系统,
从所述负载装置接收表示应供给到所述负载装置的电流的大小的请求信号,
输出所述请求信号所示的大小的电流。
19.根据权利要求17所述的蓄电系统,其中
所述负载装置具备控制所述负载装置的消耗电流量的消耗电流控制部。
20.根据权利要求9至19中任一项所述的蓄电系统,其中
所述蓄电系统具备并联连接的多个所述第一蓄电装置,
所述多个第一蓄电装置的至少两个具有所述短路部。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-200304 | 2019-11-01 | ||
JP2019200304 | 2019-11-01 | ||
PCT/JP2020/040990 WO2021085646A1 (ja) | 2019-11-01 | 2020-10-30 | 蓄電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114667659A true CN114667659A (zh) | 2022-06-24 |
Family
ID=75715634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080075284.4A Pending CN114667659A (zh) | 2019-11-01 | 2020-10-30 | 蓄电系统 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220399734A1 (zh) |
JP (1) | JP7620325B2 (zh) |
CN (1) | CN114667659A (zh) |
DE (1) | DE112020005397T5 (zh) |
WO (1) | WO2021085646A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6392997B2 (ja) * | 2015-11-18 | 2018-09-19 | NExT−e Solutions株式会社 | 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム |
JP7622349B2 (ja) * | 2020-03-27 | 2025-01-28 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置 |
US20220399583A1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | Nexpowerenergy Inc. | Battery module for supplying electrical motor |
TWI759238B (zh) * | 2021-07-22 | 2022-03-21 | 華碩電腦股份有限公司 | 電池裝置及其電池保護方法 |
CN114094671B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-02-21 | 南京航空航天大学 | 分布式电推进飞机混合储能系统的功率分配方法及系统 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4152635A (en) * | 1977-07-14 | 1979-05-01 | Research Development Systems, Inc. | Battery charger |
JP3384027B2 (ja) * | 1993-05-14 | 2003-03-10 | ソニー株式会社 | 充電方法および充電器 |
JP3303740B2 (ja) | 1997-09-18 | 2002-07-22 | エフ・ディ−・ケイ株式会社 | 電池パックの放電制御装置 |
JP4140585B2 (ja) | 2004-08-27 | 2008-08-27 | Fdk株式会社 | 直列接続した2次電池のバランス補正装置およびその補正方法 |
JP4835743B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2011-12-14 | 株式会社デンソー | 電力変換回路の制御装置 |
JP5487070B2 (ja) | 2010-10-13 | 2014-05-07 | 株式会社東芝 | 電池モジュール、充電状態平均化装置、及び、電池モジュールの電池システムへの接続方法 |
JP5645732B2 (ja) | 2011-03-30 | 2014-12-24 | 株式会社ケーヒン | 電池電圧制御装置 |
JP5373999B2 (ja) | 2011-10-11 | 2013-12-18 | Connexx Systems株式会社 | ハイブリッド蓄電池、これを用いた走行車輌及び電力貯蔵設備、走行車輌を用いたスマートグリッド走行車輌システム、並びに電力貯蔵設備を用いた電力供給ネットワークシステム |
JP5929526B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2016-06-08 | ソニー株式会社 | 電源供給装置および電源切り換え方法 |
US10008862B2 (en) * | 2013-03-28 | 2018-06-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power storage device, power storage system, and control method of power storage device |
KR20150081731A (ko) * | 2014-01-06 | 2015-07-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템, 배터리 팩의 작동 방법 |
JP6392997B2 (ja) | 2015-11-18 | 2018-09-19 | NExT−e Solutions株式会社 | 制御装置、蓄電装置及び蓄電システム |
JP6643923B2 (ja) | 2016-03-15 | 2020-02-12 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池システムの電池パック交換方法及び電池パック |
JP6955972B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2021-10-27 | NExT−e Solutions株式会社 | 制御装置、制御システム、蓄電装置及びプログラム |
-
2020
- 2020-10-30 WO PCT/JP2020/040990 patent/WO2021085646A1/ja active Application Filing
- 2020-10-30 JP JP2021553749A patent/JP7620325B2/ja active Active
- 2020-10-30 US US17/772,137 patent/US20220399734A1/en active Pending
- 2020-10-30 DE DE112020005397.0T patent/DE112020005397T5/de active Pending
- 2020-10-30 CN CN202080075284.4A patent/CN114667659A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021085646A1 (ja) | 2021-05-06 |
JP7620325B2 (ja) | 2025-01-23 |
DE112020005397T5 (de) | 2022-08-11 |
US20220399734A1 (en) | 2022-12-15 |
JPWO2021085646A1 (zh) | 2021-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10819124B2 (en) | Fast charging method and related device for series battery pack | |
TWI751229B (zh) | 控制裝置、控制系統、蓄電裝置以及電腦可讀取媒體 | |
JP6880365B2 (ja) | 制御装置 | |
US11482869B2 (en) | Electric storage system | |
CN114667659A (zh) | 蓄电系统 | |
US20160134160A1 (en) | Systems and methods for battery management | |
US11552483B2 (en) | Electric storage system | |
JP5981777B2 (ja) | 充電システムおよび充電方法 | |
US20170141598A1 (en) | Electric battery comprising an electronic management system | |
US11462927B2 (en) | Method, rated voltage adjusting device, and electric storage device | |
CN114325453A (zh) | 一种电池包故障检测电路、方法、系统及设备 | |
JP2025103704A (ja) | 蓄電装置及び蓄電システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |