CN105051560B - 蓄电装置、蓄电***及电动车辆 - Google Patents
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Abstract
提供了一种蓄电装置,包括:蓄电单元,包括一个或多个电池;第一控制单元,用于执行有关所述蓄电单元的控制;第一电力线用于将所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载;第二电力线,用于将比第一电力小的第二电力供应给外部装置的第二控制单元,以及通信线,用于所述第一控制单元和所述第二控制单元之间的通信。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电装置、蓄电***及电动车辆。
背景技术
向具有诸如电机的负载的装置供电的蓄电装置已经被广泛使用(例如,参考下列专利文献1)。蓄电装置向其供应电力的装置(外部装置),通常包括控制器(外部控制器)。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP 2003-235155A
发明内容
本发明所要解决的技术问题
根据在专利文献1中所描述的技术,需要包括电池来运转外部控制器。为了省去类似这种电池,需要使外部控制器设置在外部装置中,并通过蓄电装置中的电力进行控制。
因此,本发明的一个目的是提供一种蓄电装置、蓄电***和电动车辆,其中设置在外部装置中的外部控制器通过来自蓄电装置的电力运转。
问题的解决方案
为解决上述问题,例如,本发明是蓄电装置,包括:蓄电单元,被配置为包括一个或多个电池,第一控制器被配置为执行有关蓄电单元的控制,第一电力线被配置为将从蓄电单元输出的第一电力供应给负载;第二电力线被配置为将比第一电力小的第二电力供应给包含在外部装置内的第二控制器,以及通信线,被配置为被第一控制器和第二控制器用来相互通信。
例如,本发明是蓄电***,包括:第一装置和第二装置,第一装置包括:蓄电单元,包括一个或多个电池,第一控制器,执行有关蓄电单元的控制,第一电力线,将从蓄电单元输出的第一电力供应给负载,第二电力线,将比第一电力小的第二电力供应给第二控制器,以及通信线,被第一控制器和第二控制器用来相互通信。第二装置包括:负载,通过第一电力线供应第一电力给该负载;以及第二控制器,通过第二电力线供应第二电力给该第二控制器,该第二控制器通过通信线与第一控制器通信。
例如,本发明是电动车辆,包括:蓄电装置,包括:蓄电单元,被配置为包括一个或多个电池;第一控制器,被配置为执行有关蓄电单元的控制;第一电力线,被配置将从蓄电单元输出的第一电力供应给负载;第二电力线被配置为将比第一电力小的第二电力供应至包含在外部装置中的第二控制器;以及通信线,被配置为被第一控制器和第二控制器用来相互通信。
本发明的效果
根据至少一个实施方式,设置在外部装置中的外部控制器由来自蓄电装置的电力运转。本说明书中的效果只是一个例子,并且本发明的内容也并不狭隘地根据示例性效果解释。
附图说明
图1是常规蓄电***的示例性结构图。
图2是根据第一实施方式的蓄电装置的示例性结构的方框图。
图3是描述根据第一实施方式的蓄电装置的示例性操作的图。
图4是由根据第一实施方式的蓄电装置的控制器执行示例性处理流程的流程图。
图5是连接到根据第一实施方式的蓄电装置的外部装置上的控制器执行的示例性处理流程的流程图。
图6是根据第二实施方式的蓄电装置的示例性结构的方框图。
图7是描述锂离子二次电池的电池单元的示例性使用区域的示图。
图8是由根据第二实施方式的蓄电装置的控制器执行的示例性处理流程的流程图。
图9是根据第二实施方式的蓄电装置中的控制器执行的示例性中断处理流程的流程图。
图10是描述充电电压检测单元的变型例的框图。
图11是描述本发明的应用例的示图。
图12是描述本发明的应用例的示图。
具体实施方式
本发明的实施例将在下面参照附图进行描述。描述将根据以下顺序给出。
<1.第一实施方式>
<2.第二实施方式>
<3.应用例>
<4.变型例>
下文所描述的实施方式是本发明的优选的具体实例,然而本发明的内容不限于这些实施方式。
在下文的描述中,措辞“比A小”可被理解为“等于或少于A”以及“少于A”。措辞“比A大”可被理解为“等于或大于A”以及“大于A”。
<1.第一实施方式>
[常规蓄电***的结构]
首先,为了容易地理解本发明,描述了常规蓄电***。在图1中,示出了常规蓄电***1的结构。蓄电***1包括蓄电装置2和连接到蓄电装置2的外部装置3,从蓄电装置2向外部装置3供电。
蓄电装置2包括:蓄电单元21,包括一个或多个二次电池电池单元(适当地,被称为电池单元);以及蓄电装置2内的控制器(适当地,被称为内部控制器)22。正电力线PL1连接蓄电单元21的正极端,负电力线PL2连接蓄电单元21的负极端。电力线PL1通过正电极端子23连接到外部装置3。电力线PL2通过负电极端子24连接到外部装置3。内部控制器22通过使用蓄电单元21输出的电力运转。
外部装置3包括负载31和外部装置3中的控制器(适当地,被称为外部控制器)32。外部装置3包括正电极端子33和负电极端子34。外部装置3通过正电极端子33连接到蓄电装置2的电力线PL1,并通过负电极端子34连接到蓄电装置2的电力线PL2。外部控制器32根据预定的通信标准与内部控制器22通信。
在负载运转的状态下,外部装置3消耗的电力(电力消耗)幅度增加。例如,外部装置3的电力消耗在负载运转的状态下为几百W。然而,外部装置3的电力消耗在负载运转停止且外部控制器32运转的状态下为约几mW到几W。当然,以上的电力消耗是实例,并且电力消耗的幅度会根据负载而有所不同。
电力供应给外部装置的负载时的状态或外部控制器在这种状态下执行各种处理的状态被适当称为活动状态。另一方面,当电力没有供应给负载的状态或外部控制器在这种状态下执行各种处理的状态被适当称为休眠状态。外部装置在活动状态下的电力消耗大于外部装置在休眠状态下的电力消耗。
蓄电装置2不能识别出外部装置3是处于活动状态还是休眠状态。使蓄电装置2继续供应蓄电单元21的输出以便为外部装置3变为活动状态的情况作准备是必要的。因此,这是有必要的,使在蓄电装置2中的内部控制器22严格执行有关蓄电单元21的控制,例如,为防止过放电,电池单元平衡控制,温度监测控制以及电流监测控制。
有一个问题在于,内部控制器22严格执行与蓄电单元21有关的控制,内部控制器22的电力消耗增加和蓄电单元21剩余容量减少。例如,当外部装置3处于休眠状态时,外部装置3的电力消耗很小。即,通常,蓄电单元21的剩余容量不快速减少,因此也就不需要严格执行有关蓄电单元21的控制。本发明已经在这些点作了考虑。本发明的一个示例将在下文进行详细描述。
【二次电池的例子】
在该实施方式中,所使用的示例性二次电池是包括正-电极活性材料和作为负-电极活性材料的诸如石墨的碳材料的锂离子二次电池。正电极材料不作特殊限制。然而,正电极材料优选包括具有橄榄石结构的正-电极活性材料。
由于正-电极活性材料具有橄榄石结构,更优选地使用磷酸铁锂化合物(LiFePO4)或包括异原子的磷酸铁锂复合磷酸盐(LiFexM1-xO4:M是一种或多种金属,并且x满足0<x<1)。另外,当M等于或多于2种时,M被选择为使各自种类的下标数目的总和为“1-x”。
过渡元素,IIA族元素,IIIA族元素,IIIB族元素,IVB族元素等可用来举例说明M。尤其优选M包括钴(Co)、镍、锰(Mn)、铁、铝、钒(V)以及钛(Ti)中的至少一种。
对于正-电极活性材料,在磷酸铁锂化合物或磷酸铁锂复合磷酸盐的表面上,可涂覆包括具有不同组合物(例如,选自Ni、Mn、Li等)的金属氧化物,磷酸盐化合物(例如,磷酸锂)等的涂层。
作为可以存储和释放的正电极材料,可使用Li、锂复合氧化物,例如具有层状岩盐型结构的钴酸锂(LiCoO2),镍酸锂(LiNiO2),锰酸锂(LiMnO2),以及具有尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4)。
本发明中的石墨并不受特别限制,并且在工业中使用的石墨材料可以被广泛使用。作为负电极材料,可使用钛酸锂,硅(Si)-基材料,锡(Sn)-基材料等。
根据本发明的电池电极的制造方法并不受特别限制,并且在工业中使用的方法可以被广泛使用。
根据本发明的电池结构不受特别限制,已知结构可以被广泛使用。
本发明中使用的电解质溶液不受特别限制,工业中使用的包括液体和凝胶状电解质溶液的电解质溶液可以被广泛使用。
作为电解质溶剂,优选使用氟代碳酸乙烯酯(FEC),碳酸乙烯酯,碳酸丙烯,丁烯碳酸盐,碳酸亚乙烯酯(VC),碳酸,碳酸二乙酯,碳酸甲乙酯,γ-丁内酯,γ-戊内酯,1,2-二甲氧基乙烷,四氢呋喃,2-甲基四氢呋喃,1,3-二氧戊环,4-甲基-1,3-二氧戊环,醋酸甲酯,甲基丙酸,丙酸乙酯,乙腈,戊二腈,己二腈,甲氧基乙腈,3-甲氧基丙腈,N,N-二甲基甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮,N-3-甲基-2-恶唑烷酮,硝基甲烷,乙烷,环丁砜,二甲基亚砜,磷酸三甲酯,磷酸三乙酯,乙硫,和双三氟甲基磺酰亚胺己基三甲基溴化铵。它更优选的是使用氟代碳酸乙烯酯(FEC),碳酸乙烯酯,碳酸丙烯,丁烯碳酸盐,碳酸亚乙烯酯(VC),碳酸,碳酸二乙酯,碳酸甲乙酯,γ-丁内酯,以及γ-戊内酯。
作为电解质溶液支持盐,优选使用六氟磷酸锂(LiPF6),双(五氟乙烷)磺酰亚胺锂(Li(C2F5SO2)2N),高氯酸锂(LiClO4),六氟砷酸锂(LiAsF6),四氟硼酸锂(LiBF4),锂三氟甲磺酸酯(LiSO3CF3),双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂(Li(CF3SO2)2N),和三(三氟甲基)甲基锂(LiC(SO2CF3)3)。
锂离子二次电池按照形状可分为方型、圆柱型、平板型等。根据本发明的锂离子二次电池的形状并不受特别限制。然而,圆柱型锂离子二次电池在此用作示例。单独的圆柱型锂离子二次电池适当地被称为电池单元。锂离子二次电池单元的平均输出电压为,例如,大约3.0V(伏特),且满充电电压为,例如,大约4.2V。另外,锂离子二次电池的电池单元的容量为,例如,3Ah(安时)(3000mAh(毫安时))。
【蓄电装置的结构】
在图2中,图示了根据第一实施方式的蓄电装置的示例性结构。包含在蓄电装置100中的每一部分,例如,存放在具有预定形状的外壳内。优选地,外壳采用具有高电导率和辐射率的材料。通过使用具有高传导率和辐射率的材料可获得外壳优异的热辐射性能。通过获得优异的热辐射性能可减少外壳温度的升高。另外,外壳的开口可最小化或省略掉,从而可实现高防尘和防滴。对于外壳,可使用诸如铝、铝合金、铜、铜合金等的材料。根据蓄电装置100使用的分离机构等形成在蓄电装置100的外壳上。
蓄电装置100包括蓄电单元,其包括一个或多个电池单元。在本实例中,蓄电单元103包括3个电池单元(电池单元CE1、CE2和CE3)。电池单元CE1、CE2和CE3串联连接。当然,电池单元的数量以及连接方式可依照蓄电装置的使用适当地改变。例如,多个电池单元可并联连接。另外,并联连接的多个电池单元(可被称为子模块)可以再串联连接。
正电力线PL105从电池单元CE1的正极端延伸。正电极端子110连接电力线PL105。负电力线PL106从电池单元CE3的负极端延伸。负电极端子111连接电力线PL106。蓄电单元103的电力(第一电力的例子)通过正电力线PL105和负电力线PL106提供给外部装置。例如,外部装置的负载通过使用第一电力运转。
电力线PL107与蓄电装置100的电力线PL105连接。例如,电力线PL107连接到在电力线PL105中的充电控制器和放电控制器的连接中点,即将予以描述。电力供应端子(适当地被称为S端子)112与电力线PL107连接。通过转换蓄电单元103中的电力获得的电力(第二电力的例子)从S端子112输出。例如,外部装置的外部控制器通过使用第二电力运转。在第一实施方式中,在蓄电装置100连接到外部装置的状态下,第二电力是从S端子112恒定输出。
蓄电装置100相对于外部装置通过正电极端子110和负电极端子111供应第一电力的状态或下文将被描述的MCU在上述状态下执行预定处理的状态被适当称为活动状态。蓄电装置100相对于外部装置通过S端子112和负电极端子111供应第二电力的状态或下文将被描述的MCU在上述状态下执行预定处理的状态被适当称为休眠状态。休眠状态是权利要求书中一示例性第一状态,活动状态是权利要求书中示例性第二状态。
蓄电装置100具有用于与外部装置通信通信线SL109。通信端子(适当地被称为C端子)115连接通信线SL109。在蓄电装置100和外部装置间进行通过通信线SL109基于预定通信标准的双工通信。作为预定的通信标准,诸如作为行通信标准的I2C和***管理总线(SMBus)的标准,串行外设接口(SPI)标准和CAN标准可作为例子。可以进行有线和无线通信。此外,可以提供与用于基于上述通信标准的通信的通信线不同的另一通信线。
C端子115,例如,从蓄电装置100中被拔出。当C端子115的状态为逻辑低时,蓄电装置100处于活动状态。当C端子115的状态为逻辑高时,蓄电装置100处于休眠状态。当然,也有可能当C端子115为逻辑高状态时蓄电装置100处于活动状态,当C端子115为逻辑低状态时蓄电装置100处于休眠状态。C端子115的状态,例如,受外部装置中的外部控制器控制,并且其变化由蓄电装置100的MCU检测。
蓄电装置100包括为示例性内部控制器的主控单元(MCU)120电压多路选择器(MUX)121,模数转换器(ADC)122,监测单元123,温度测量单元125和128,温度多路选择器130,加热单元131,电流检测电阻132,电流检测放大器133,ADC 134,调节器139,保险丝140,充电控制器144,以及放电控制器145。此外,场效应晶体管(FET)相应地提供给每个电池单元。
MCU 120控制蓄电装置100的每个单元。MCU 120执行,例如,有关蓄电单元103的控制。作为有关蓄电单元103的控制,用于监测包含在蓄电单元103中的每个电池单元的温度和电压、流入蓄电单元103的电流等的控制,用于防止过电流、过放电等确保蓄电装置100安全等的控制,用于平衡包含在蓄电单元103中电池的控制等,是示例性的。
当蓄电装置100处于活动状态时,MCU 120严格执行有关蓄电单元103的控制。当蓄电装置100处于休眠状态时,MCU 120不再严格执行有关蓄电单元103的控制。即,MCU 120忽略了一部分在活动状态下执行的有关蓄电单元103的控制,并且周期性执行的处理周期通过MCU 120延长。例如,当蓄电装置100处于休眠状态时,MCU 120监测蓄电单元103的剩余容量(充电状态(SOC))及C端子115的状态变化。因此,MCU 120在休眠状态下的电力消耗比MCU120在活动状态下的电力消耗小。
电压多路选择器121输出经电压检测单元(未示出)检测到的每个电池单元的电压到ADC 122。在充电和放电期间在预定周期检测每个电池单元的电压。例如,当蓄电装置100处在活动状态时,通过电压检测单元在250毫秒(ms)的周期检测每个电池单元的电压。在本例中,由于蓄电单元103包括三个电池单元,三个模拟电压数据倍提供给电压多路选择器121。
电压多路选择器121按预定周期切换通道,并从三个模拟电压数据中选择单个电压数据。被电压多路选择器121选中的单个电压数据被提供给ADC 122。电压多路选择器121切换通道,并提供下一个模拟电压数据给ADC 122。电压多路选择器121通道的切换例如受MCU 120控制。
温度测量单元125检测每个电池的温度。温度测量单元125包括检测温度的元件,例如热敏电阻。例如,在充电和放电中期间在预定周期检测每个电池单元的温度。三个电池单元中的最高温度可作为从温度测量单元125输出的温度,三个电池单元中的温度平均值可作为从温度测量单元125输出的温度。
温度测量单元125检测到的指示每个电池温度的模拟温度数据并被提供给温度多路选择器130。在本例中,由于蓄电单元103包括三个电池单元,三个模拟温度数据被提供给温度多路选择器130。
温度多路选择器130,例如,按预定周期切换通道,并从三个模拟温度数据中选择单个温度数据。被温度多路选择器130选中的单个温度数据被提供给ADC 122。温度多路选择器130切换通道,并提供下一个模拟温度数据给ADC 122。温度多路选择器130例如根据MCU 120的控制切换通道。
温度测量单元128测量整个蓄电装置100的温度。温度测量单元128在蓄电装置100的外壳测量温度。由温度测量单元128测得的模拟温度数据提供给温度多路选择器130,接下来,该模拟温度数据又从温度多路选择器130提供给ADC 122。ADC 122将模拟温度数据转换成数字温度数据。该数字温度数据从ADC 122提供给监测单元123。
ADC 122将从电压多路选择器121提供的模拟电压数据转换成数字电压数据。ADC122将模拟电压数据转换成,例如,14到18位的数字电压数据。作为ADC 122的转换***,可使用诸如连续比较***和德尔塔西格玛(ΔΣ)***各种方法。
例如,ADC 122包括输入端子、输出端子、输入控制信号的控制信号输入端子,以及输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(这些端子均未示出)。模拟电压数据输入到输入端子。输出端子输出转换后的数字电压数据。
例如,从MCU 120提供的控制信号(控制命令)被输入到控制信号输入端子。该控制信号为例如指示获得从电压多路选择器121提供的模拟电压数据的获取指示信号。当输入获取指示信号时,ADC 122获得模拟电压数据,并且获得的模拟电压数据被转换成数字电压数据。数字电压数据根据输入到时钟脉冲输入端子的用来同步的时钟脉冲通过输出端子输出。输出的数字电压数据被提供给监测单元123。
此外,指示获得从温度多路选择器130提供的模拟温度数据的获取指示信号被输入到控制信号输入端子。ADC 122根据获取指示信号获得模拟温度数据。ADC 122将获得的模拟温度数据转换成数字温度数据。模拟温度数据转换成,例如,14到18位的数字温度数据。转换后的数字温度数据通过输出端子输出,并且,该输出数字温度数据被提供给监测单元123。可分别提供分别进行电压数据和温度数据处理的ADC。ADC 122的功能块可具有用来将电压、温度与预定值相比较的比较器的功能,。
ADC 122,例如,使用时分多路复用将三路数字电压数据和三路数字温度数据传输给监控单元123。具有电压和温度的电池可通过描述标识符被指示出,该标识符在传输数据的开头用于标识每个电池。
电流检测电阻132检测分别流进三个电池的电流的值。电流检测电阻132检测模拟电流数据。例如,该模拟电流数据在充电和放电期间在预定周期检测。
电流检测放大器133放大检测到的模拟电流数据。电流检测放大器133的增益被设置为,例如,大约50到100倍。被电流检测放大器133放大的模拟电流数据被提供给ADC 134。
ADC 134将从电流检测放大器133提供的模拟电流数据转换成数字电流数据。ADC134将模拟电流数据转换成,例如,14到18位的数字电流数据。作为ADC 134的转换***,可使用诸如连续比较***和德尔塔西格玛(ΔΣ)***的各种方法。
例如,ADC 134包括输入端子、、输出端子、用于输入控制信号的控制信号输入端子,以及用于输入时钟脉冲的时钟脉冲输入端子(这些端子均未示出)。模拟电流数据被输入到输入端子,输出端子输出数字电流数据。
例如,MCU 120提供的控制信号(控制命令)被输入到ADC 134的控制信号输入端子。该控制信号为,例如,指示获得从电流检测放大器133提供的模拟电流数据的获取指示信号。当获取指示信号输入时,ADC 134获得模拟电流数据,并且获得的模拟电流数据被转换成数字电流数据。数字电流数据根据输入到时钟脉冲输入端子的用来同步的时钟脉冲通过输出端子输出。输出数字电流数据被提供给监测单元123。ADC 122可与ADC 134相同。
监测单元123向MCU 120输出ADC 122提供的数字电压数据和数字温度数据。此外,监测单元123向MCU 120输出ADC 134提供的数字电流数据。MCU 120基于从监测单元123提供的各种数据执行有关蓄电单元103的控制。
加热单元131适当地加热电池。例如,加热单元131包括具有预定阻值的电阻丝,并被放置为靠近电池。在蓄电装置100中,电阻丝的设置是为了有效加热电池,并且电流流进该电阻丝。因此,电池被加热。例如,MCU 120控制加热单元131(例如,打开/关闭加热单元131)。
调节器139被设置在电力线PL105和MCU 120之间。例如,调节器139连接到充电控制器144和放电控制器145的连接中点。例如,MCU 120通过调节器139连接到充电控制器144和放电控制器145的连接中点。调节器139由蓄电单元103的电压形成MCU 120的工作电压(例如,3.3V或5V),并将形成的工作电压提供给MCU 120。即,MCU 120通过蓄电单元103的电力进行运转。
S端子112(电力线PL107)连接到调节器139的输出电力的一端。然而,S端子112也可连接到调节器139的输入电力的一端。
作为示例性电力转换单元的保险丝140设置在电力线PL105与电力线PL107中的S端子112之间。该保险丝140为,例如,由多个-开关构成。该保险丝140转换(限制)蓄电单元103的电力,并形成第二电力。该第二电力比蓄电单元103的电力(第一电力)小。第二电力从S端子112输出至外部装置的外部控制器。当MCU 120的工作电压与外部装置的外部控制器的工作电压相同时,优选地,调节器139的输出由S端子112输出,并且不再需要设置保险丝140。此外,保险丝140可具有能转换电力的其他配置。例如,可用小电力输出型直流(DC)-DC变换器替代保险丝。
存储单元142包括只读存储器(ROM),随机存储器(RAM)等。存储单元142存储,例如,用于MCU 120执行的程序。此外,存储单元142在MCU 120执行处理的情况下可作为工作区。存储单元142可存储充电和放电的历史。
充电控制器144包括充电控制开关144a和二极管144b。该二极管144b与充电控制开关144a并联连接,并相对放电电流为正方向。放电控制器145包括放电控制开关145a和二极管145b。该二极管145b与放电控制开关145a并联连接,并相对充电电流为正方向。例如,绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)可被用作充电控制开关144a和放电控制开关145a。充电控制器144和放电控制器145可被***到负电力供应线。
例如,MCU 120控制充电控制开关144a和放电控制开关145a的开/关。在图2中,MCU120向充电控制开关144a和放电控制开关145a发出的控制信号流由虚线箭头指示。
三个FET(FET1,FET2和FET3)设置在各电池的端子之间,与蓄电单元103的结构(三个电池)相一致。FET执行,例如,被动***的电池平衡控制。
将描述FET执行的电池单元平衡控制的梗概。例如,假设电池CE2比其他电池劣化得更快并且电池CE2的内阻增加。当蓄电装置100在这种状态下充电时,电池CE2会由于内阻的增加而不能被充到正常电压。因此,各电池间的电压平衡改变。
为了消除各电池间的电压平衡变化,场效应管FET1和FET3导通,且电池元件CE1和CE3放电到预定电压值。场效应管FET1和FET3在放电后关断。放电后各电池的电压变为例如预定值(例如,3.0V),且各电池的电压得到平衡。电池平衡控制的***并不受限制于被动***,可应用所谓的主动方法或其他熟知的方法。
上述蓄电装置的结构是一个实例。示例性结构中的一部分可被省略,并且可添加不同于示例性结构的结构。
【蓄电装置的运转】
蓄电装置100的示例性运转将参照附图3进行描述。蓄电装置的结构及外部装置被简化并示于图3中。如图3所示,外部装置150连接到蓄电装置100。蓄电***10通过蓄电装置100和外部装置150构成。蓄电装置100可安装到外部装置150,蓄电装置100可从外部装置150移除。
外部装置150具有包括中央处理单元(CPU)等的外部控制器151和负载152。相应于蓄电装置100的结构,外部装置150包括正电极端子160、负电极端子161、S端子162和C端子163。正电极端子160连接到蓄电装置100的正电极端子110。负电极端子161连接到蓄电装置100的负电极端子111。S端子162连接到蓄电装置100的S端子112。C端子163连接到蓄电装置100的C端子115。在本例中,将假设外部装置是紧凑型电动车辆(EV)(电动车辆)、负载152是电机进行描述。
当紧凑型电动车辆没有使用时,蓄电装置100和外部装置150均处于休眠状态。C端子115和C端子163的状态(电平)为高。由于并不需要提供电力给负载152,充电控制开关144a和放电控制开关145a都断开。蓄电单元103的电力不供应给负载152。
另一方面,需要供应电力给外部控制器151。特别是,近年来,软开关已取代物理开关被广泛用于开/关车辆的门并指示车辆启动。该软开关是,例如,通过使用遥控装置产生的输入并且该输入并不使用物理钥匙(例如,输入可由具有预定移动装置的人施行)。为了监测是否有输入形成,需要持续性地激活外部控制器151。
当用于激活外部控制器151的电力供应与蓄电装置100分开设置时,有必要执行诸如保证有关安全供电的控制。因此,这是低效的。因此,外部控制器151通过使用蓄电单元103的电力运转。
蓄电单元103的电力通过二极管144b提供到保险丝(在附图中缩写为F)140。保险丝140生成第二电力。该第二电力提供给S端子112。从S端子112输出的电力通过S端子162被供应给外部控制器151。外部控制器151基于所供应的电力运转。在休眠状态,例如,外部控制器151监测启动紧凑型电动车辆的指令是否生成。由于负载152并没有被驱动,并不需要使外部控制器151控制负载152。
当外部装置150处于休眠状态时,外部控制器151执行处理的负载小。因此,外部控制器151的电力消耗轻微。由于外部控制器151的电力消耗轻微,所以对蓄电单元103的剩余容量和温度的影响也小。因此,此时MCU 120监测剩余容量的周期比正常周期要长。另外,部分处理过程(例如,监测温度的处理)并不执行。因此,可减少MCU 120的电力消耗。
这里,假设紧凑型电动车辆的启动指令发出。作为示例性预定输入的启动指令通过外部控制器151来检测。外部控制器151将其状态由休眠状态改变为活动状态,并且,例如,执行外部装置150的初始化处理并检查***。此外,外部控制器151将C端子163的状态降为低。相应地,C端子115的状态也变为低。
MCU 120检测C端子115的状态变化。已经检测到C端子115的状态变为低的MCU120,将其状态由休眠状态变为活动状态,并根据活动状态执行处理。状态已变为活动状态的MCU 120执行例如至少导通放电控制开关145a(另外,也可执行导通充电控制开关144a)的处理。相应地,蓄电单元103的电力通过电力线PL105和PL106供应给负载152。外部控制器151执行控制以驱动负载152。负载152通过蓄电单元103的电力驱动。
由于蓄电装置103的电力供应给负载152,MCU 120严格执行有关蓄电单元103的控制。例如,MCU 120试图通过执行监测流入蓄电单元103的电流量和监测每个电池电压及温度以及进行调节电池单元间平衡的处理,实现蓄电装置100的安全运转。基于处理的结果,MCU 120适当地导通/关断充电控制开关144a和放电控制开关145a并保证蓄电装置100的安全。众所周知的处理可被应用在保证蓄电装置100的安全的处理中。例如,当电池的温度比预定值高时以及当电池的最低电压比预定电压低时,放电控制开关145a关断。
这里,假设紧凑型电动车辆的操作停止指令发出。外部控制器151检测到操作停止指令。外部控制器151将其状态由活动状态改变为休眠状态,并且,例如,停止负载152的驱动。此外,外部控制器151将C端子163的状态变为高。相应地,C端子115的状态也变为高。其状态也变为休眠状态的外部控制器151监测例如启动指令是否被输入。例如,该监测过程被规律地执行。
MCU 120检测C端子115的状态变化。已经检测到C端子115的状态变为高的MCU 120将其状态由活动状态变为休眠状态,并根据休眠状态执行处理。其状态已变为休眠状态的MCU 120例如关断放电控制开关145a和充电控制开关144a,并监测每个电池的剩余容量以及C端子的状态。相应地,停止蓄电单元103向负载152供应电力。然而,外部控制器151的供电还在继续。
如上所述,外部控制器可通过使用蓄电装置的电力运转。此外,例如,蓄电装置和外部装置在休眠状态下的电力消耗可通过根据外部装置的状态改变蓄电装置的控制器的运转来减少。
【处理的流程】
图4是蓄电装置100中示例性处理流程的流程图。在步骤S101中确定该蓄电装置100是处于休眠状态还是处于活动状态。在本例中,当C端子115的状态为高时蓄电装置100处于休眠状态,当C端子115的状态为低时蓄电装置100处于活动状态。当蓄电装置100处于休眠状态,处理过程进入到步骤S102。
在步骤S102中,MCU 120按照休眠状态执行处理过程。例如,MCU 120执行监测在蓄电单元103中包含的每个电池的剩余容量的处理。当然,当作为该处理的结果被确定为蓄电装置100有异常时,执行处理异常的处理。然而,当蓄电装置100处于休眠状态时,外部装置150也处于休眠状态,并且该外部装置150的电力消耗小。因此,在蓄电装置100中发生电池的过放电和异常温升的可能性很小。
此外,MCU 120执行监测C端子115状态的处理。接着,处理过程进入到步骤S103。
在步骤S103中,由MCU 120确定C端子115的状态是否发生改变。在这个例子中,确定C端子115的状态是否从高变为低。若C端子115的状态不发生改变,则处理过程返回到步骤S102。若C端子115的状态发生改变,则处理过程进入到步骤S104。
在步骤S104中,检测到C端子115的状态发生改变的MCU 120将它自身的状态变为活动状态。接着,处理过程进入到步骤S105。
在步骤S105中,其状态变为活动状态的MCU 120导通放电控制开关145a。因此,蓄电单元103的电力供应给负载152。处理过程进入到步骤S101。作为步骤S101确定的一种结果,处理过程进入到步骤S106。
在步骤S106中,MCU 120按照活动状态执行处理过程。例如,MCU 120执行监测流入蓄电单元103的电流,每个电池的电压,电池的温度的处理,以及调节电池单元平衡的处理。当然,当作为这种处理的结果确定蓄电装置100有异常时,执行处理异常的处理。按照活动状态的处理过程包括在步骤S105中导通放电控制开关145a的处理。当充电过程(控制充电控制开关144a)进行时,充电过程包含在按照活动状态的处理过程中。接着,处理过程进入到步骤S107。
在步骤S107中,MCU 120确定C端子115的状态是否发生改变。在这个例子中,确定C端子115的状态是否从低变为高。若C端子115的状态不发生改变,则处理过程返回到步骤S106。C端子115的状态发生改变时,则处理过程进入到步骤S108。
在步骤S108中,若MCU 120检测到C端子115的状态发生改变,则它自身的状态变为休眠状态。处理过程进入到步骤S109。
在步骤S109中,状态变为休眠状态的MCU 120关断充电控制开关144a和放电控制开关145a。相应地,停止蓄电单元103向负载152的电力供应。处理过程进入到步骤S101。作为步骤S101确定的结果,处理过程进入到步骤S102,MCU 120按照休眠状态执行处理过程。按照休眠状态的处理过程包括在步骤S109中关断放电控制开关145a的处理过程。另外,当执行充电时,停止充电的处理(关断充电控制开关144a的处理)包含在按照休眠状态的处理过程中。
图5是外部装置150中示例性处理流程的流程图。这里,将基于外部装置150的初始状态为休眠状态的假设进行描述。
在步骤S120中,外部控制器151按照休眠状态执行处理过程。在这个例子中,外部控制器151监测是否对负载152发出启动指令。接着,处理过程进入到步骤S121。
在步骤S121中确定是否对负载152发出启动指令。当没有对负载152的启动指令发出时,处理过程返回至步骤S120,并重复进行步骤S120中的确定。当有对负载152的启动指令发出时,处理过程进入到步骤S122。
在步骤S122中,外部控制器151改变它的状态至活动状态,并降低C端子163的状态,例如,从高到低。相应地,蓄电装置100的C端子115的状态从高变为低,并且蓄电单元103的电力通过电力线PL105和PL106供应给负载152。处理过程进入到步骤S123。
在步骤S123中,外部控制器151执行有关负载152的各种控制。接着,处理过程进入到步骤S124。
在步骤S124中外部控制器151确定对负载的操作停止指令是否发出。当对负载的操作停止指令没有发出时,处理过程返回至步骤S123。当对负载的操作停止指令发出时,处理过程进入至步骤S125。
在步骤S125中,外部控制器151停止负载的运转。此后,外部控制器151提高C端子163的状态,例如,从低到高。相应地,蓄电装置100的C端子115的状态从低变为高,并且停止蓄电单元103对负载152的电力供应。接着,处理过程进入到步骤S126。
在步骤S126中,外部控制器151将它的状态从活动状态改变到休眠状态。接着,处理返回至步骤S120。由于电力通过S端子162供应给外部控制器151,外部控制器151可继续运转。
<2.第二实施例>
【蓄电装置的结构】
接下来,将描述第二实施例。在图6中,示出根据第二实施例的蓄电装置180的示例性结构。在蓄电装置180中,相同或相应的元件采用相同的附图标记表示,重复的描述将被省略。
在蓄电装置180中,充电电压检测单元148设置在正电极端子110和放电控制器145之间的电力线PL105上。例如,充电电压检测单元148由比较器构成,可以比较参考电压和正电极端子110的电压。充电电压检测单元148输出比较结果至MCU 120。MCU 120可根据来自充电电压检测单元148的比较结果检测是否进行充电。
开关SW101设置在蓄电装置180中电力线PL107上保险丝140的前级。开关SW101可被设置在保险丝140的后级。例如,MCU 120控制着开关SW101的开/关。当开关SW101关断时,停止向外部控制器151的电力(第二电力)供应。
【蓄电装置的运转】
将描述蓄电装置180的示例性运转。有一种情况,除了外部装置之外还具负载的充电装置连接到蓄电装置180。将描述在连接充电装置的情况下蓄电装置180的示例性运转。
连接到蓄电装置180的充电装置使C端子115和负电极端子111短路,并将充电电压施加到正电极端子110。C端子115和负电极端子111短路以使C端子115的状态变低,MCU 120的状态变为活动状态。此外,充电电压检测单元148检测充电电压,并将结果提供给MCU120。即,MCU 120可根据C端子115的状态变化和来自充电电压检测单元148的指示是否存在充电电压的通知来检测是否对蓄电装置180进行了充电。
当蓄电装置180被充电时,MCU 120执行与充电有关的处理过程。MCU 120严格地执行监测电池电压以防止过充电的处理过程、监测每个电池温度的处理过程以及监测电流量的处理过程。
在充电时,并不必使C端子115和负电极端子111短路。例如,当充电电压检测单元148已经检测到充电电压,充电电压检测单元148可产生控制信号将MCU120由休眠状态变为活动状态。通过将该控制信号提供给MCU 120,MCU 120的状态可变为活动状态。
不言而喻,蓄电装置180可类似于蓄电装置100将电力供应给具有负载的外部装置。
在作为示例性电池的锂离子二次电池中,用于安全使用的使用区被设置。锂离子二次电池的典型使用区如图7所示。当锂离子二次电池的电池单元的电压大于,例如,4.35V,电池的使用被禁止。此外,当电池单元的电压大于4.2V时,电池的寿命会缩短。因此,电池在小于4.2V的范围内使用是可取的。
另一方面,当电池的电压小于,例如,2.5V,电池的使用被禁止。此外,当电池的电压小于3.0V时,电池处在过放电状态。因此,电池在大于3.0V的范围内使用是可取的。即,在使用锂离子二次电池的情况下,在电池的电压大于3.0V且小于4.2V的范围内使用是可取的。当然,这些数值根据电池的类型而不同。
这里,将考虑处于活动状态的蓄电装置180向负载(例如,上述外部装置150的负载152)供应电力的情况。当继续供电时,蓄电单元103中的剩余容量降低,并且有可能电池的电压达到过放电区域和使用禁止区域。因此,根据第二实施例的蓄电装置180根据C端子115的状态运转。然而,当电池单元的电压比预定电压小时,不管C端子115的状态,蓄电装置180根据电池单元的电压执行处理过程。
【处理的流程】
图8是蓄电装置180中示例性处理流程的流程图。在步骤S130中,处于活动状态的蓄电装置180将蓄电单元103中的电力(第一电力)供应给外部装置150的负载152。接着,处理过程进入到步骤S131。
在步骤S131中,MCU 120获得每个电池的电压。例如,每个电池的电压是周期性获得的。MCU 120确定三个电池电压中的最小电压(适当地,被称为“最小电压值”)是否比第一阈值小。例如,第一阈值被设置为电池达到过放电区域的3.0V。当最小电压值比第一阈值大时,重复步骤S131中的确定处理过程。当最小电压值比3.0V小时,处理过程进入至步骤
S132。
在步骤S132中,不管C端子115的状态,MCU 120关断放电控制开关145a。相应地,停止对外部控制器152的供电。然而,在这种情况下,MCU 120预先通知外部控制器151对负载152的供电停止是可取的。接着,处理过程进入到步骤S133。
在步骤S133中,通过S端子112输出的电力继续供应给外部控制器151。即,对负载152的第一电力的供应停止。然而,继续对外部控制器151供应第二电力。
例如,MCU 120通过通信通知外部控制器151蓄电单元103中的容量减少。接收到通知的外部控制器151通过声音、显示等通知用户蓄电单元103中的容量减少,并催出其充电。如上所述,由于对外部控制器151的电力供应继续,外部控制器151可执行通知用户蓄电单元103中的容量减少等的处理。接着,处理过程进入到步骤S134。
在步骤134中,确定最小电压值是否比第二阈值小。例如,第二阈值被设置为电池达到使用禁止区域的2.5V。当最小电压值比第二阈值大时,重复步骤S134中的确定处理过程。当最小电压值比3.0V小时,处理过程进入至步骤S135。
在步骤S135中,MCU 120关断开关SW101,并停止向外部控制器151供应第二电力。因此,可避免电池在使用禁止区域中使用,从而电池得到保护。
在上述实例中,第二阈值被设置为电池单元达到使用禁止区域的2.5V。然而,第二阈值可被设置为稍高于2.5V的电压(例如,2.6V)。相应地,可避免电池的电压达到使用禁止区域。
例如,当最小电压值小于第一阈值并且大于第二阈值时,有一种情况是充电装置连接到蓄电装置180。当连接充电装置时,充电过程在中断处理过程执行。
图9是充电过程的示例性流程的流程图。在步骤S140中,监测充电电压的存在/不存在。即,当最小电压值比第一阈值小时,MCU 120监测来自充电电压检测单元148的通知并确定充电电压是否存在。接着,处理过程进入到步骤S141。
在步骤S141中,充电电压检测单元148确定充电电压是否存在。当充电电压不存在时,处理过程返回至步骤S141,并重复进行在步骤S120中的确定。当充电电压存在时,处理过程进入至步骤S142。
在步骤S142中,充电电压检测单元148通知MCU 120已检测到充电电压。MCU 120根据该通知执行中断处理。即,MCU 120导通充电控制开关144a。相应地,充电装置开始对蓄电装置180充电。接着,处理过程进入到步骤S143。
在步骤S143中,MCU 120控制充电。执行诸如监测电池的电压和温度的熟知的处理。例如,通过使用一恒压恒流(CCCV)***对蓄电单元103充电。接着,处理过程进入到步骤S144。
在步骤S144中,确定充电是否完毕。例如,MCU 120根据三个电池中电压的最大电压是否达到4.2V来确定充电是否完毕。当三个电池单元中电压的最大电压没有达到4.2V时,确定充电未完成。重复步骤S144中的确定。当三个电池单元中电压的最大电压达到4.2V时,确定充电完毕,处理过程进入到步骤S145。
在步骤S145中,MCU 120结束对充电的控制。接着,处理过程进入到步骤S146。在步骤S146中,MCU 120改变它的状态至休眠状态并按照休眠状态执行处理过程。根据蓄电单元103的容量已经恢复,可以重新开始向负载152供应电力。
当电池的最小电压值比3.0V小时,MCU 120可基于外部控制器151的电力消耗计算最小电压值达到2.5V的时间段,以及计算到使用禁止区域的剩余量(在本例中,0.5V)。MCU120可通过使用计时器等来测量时间,并可在测量的时间变得超过计算所得时间段时,控制关断开关SW101。
【关于充电电压检测单元的变型】
将参照图10描述充电电压检测单元的变型。主要在图10中示出与充电电压检测单元有关的部分。所示元件之外的元件与附图6中的相似。
在该变型中,电力线PL105在放电控制器145与端子(本例为在上述实施例中的正电极端子110)之间的点P1分支成电力线PL105a和PL105b。端子190与电力线PL105a连接。端子191与电力线PL105b连接。放电器(负载)198与端子190连接。充电器199与端子191连接。
二极管192与电力线105b连接从而使端子191侧变为正极。二极管192可防止电流流入与端子191相连接的充电器199。
包括电阻R1和R2的阻分电路连接到端子191和二极管192之间的连接中点。充电电压检测单元195包括电阻R1、R2和二极管192。即,当充电器199连接到端子191时,通过该阻分电路在位于电阻R1、R2之间的连接点(点P2)处产生预定电压。在点P2产生的预定电压输入到MCU 120。MCU 120可通过检测该电压来检测充电是否被执行。
MCU 120可容易地通过监测二极管192和连接到端子191的充电器199之间的电压来确定是否存在充电电压。MCU 120可具有AD转换功能,并将在点P2产生的预定模拟数据的电压转换成数字数据。
<3.应用例>
将描述根据本发明的蓄电装置的应用例。图11是当本发明应用于电动自行车上时电动自行车的结构示意图。
电动自行车200具有用于提供辅助驱动力fa的辅助驱动单元207。辅助驱动单元207包括:电机214,产生辅助驱动力fa;减速齿轮215;驱动单元216,输出辅助驱动力fa至链条212;扭矩传感器217,用于检测施加在脚蹬209上的脚蹬力fh;以及控制器218。扭矩传感器217根据施加到曲轴206的扭矩来检测脚蹬力fh。例如,使用磁致伸缩传感器。
施加脚蹬力fh的左右脚蹬209被连接到曲轴206的两端。另外,后轮205通过链条212联锁并耦合至曲轴206上,至此,脚蹬力fh和辅助驱动力fa通过锁链212传送到后轮205上。
控制器218由个包括微型计算机的电路等进行配置,并具备包括非挥发性存储器的类似存储单元等。控制器218基于扭矩传感器217不断输入的检测信号对电机214进行控制。控制器218相当于外部控制器。
蓄电装置219相对于电动自行车200车身而言是可拆除的。在辅助驱动单元207安装在电动自行车200上的状态,蓄电装置219将电力供应到辅助驱动单元207。根据本发明的蓄电装置可被应用于蓄电装置219。
换句话说,蓄电装置219将第一电力供应给电机214。此外,第二电力也被供应给控制器218。辅助驱动单元207的控制器218与蓄电装置219中的控制器(内部控制器)219a进行通信。
图12是电动车辆的结构示意图,其中,本发明的蓄电装置应用到该电动车辆的蓄电装置。图12中所示例的电动车辆为使用串联式混合动力***的混合动力车辆。串联式混合动力***是指如下车辆:利用电力/驱动力转换单元使用发动机驱动的发电机产生的电力或者通过上述存储在电池中的电力来运行。
混合动力车辆300包括发动机301、发电机302、电力/驱动力转换单元303、驱动轮304a和304b、车轮305a和305b、蓄电装置308、车辆控制单元309、各种传感器310和安装在其中的充电口311。
混合动力车辆300使用电力/驱动力转换单元303作为电源来运行。电力/驱动力转换单元303的示例是电机。电力/驱动力转换单元303利用蓄电装置308的电力运转,并且电力驱动力转换单元303的扭转力被传输至驱动轮304a和304b。通过在需要的地方使用DC-AC转换器或逆变器(AC-DC转换),电力/驱动力转换单元303可应用于AC电机或DC电机。
各种传感器310经由车辆控制单元309控制发动机速度,或控制节流阀的开度(节流开度),其未示出。各种传感器310包括速度传感器、加速度传感器、发动机速度传感器等。
发动机301的扭转力被传输至发电机302,且将通过扭转力使发电机302产生的电力可以在蓄电装置308中累积。
当使用制动机构(未示出)使混合动力车辆减速时,将减速期间的阻力作为用于电力/驱动转换单元303的扭转力。接着,通过利用扭转力由电力/驱动转换装置303产生的再生蓄电在蓄电装置308中。
通过连接到混合动力车辆的外部电源,蓄电装置308可以通过将充电口311作为输入口来从外部电源接收电力,并且可以存储所接收的电力。
根据本发明的蓄电装置可被应用至蓄电装置308。即,蓄电装置308提供第一电力给电力/驱动转换单元303,其为示例性负载。此外,蓄电装置308提供第二电力给车辆控制单元309。车辆控制单元309与蓄电装置308的控制器(未示出)通信。
可包括未示出的信息处理装置。信息处理装置基于蓄电装置308上蓄电单元的信息执行有关车辆控制的信息处理。例如,作为信息处理装置,存在基于蓄电单元的剩余容量的信息执行电池的剩余容量的显示的信息处理装置。
如上所述,作为示例,描述了串联式混合动力车辆,其使用电机利用通过发动机驱动的发电机产生的电力或者通过电力即上述电力暂时存储在电池中的电力来运行。然而,本发明可有效地应用于并联式混合动力车辆。并联式混合动力车辆使用三***,即,使用发动机运行,使用电机运行,使用发动机和电机运行,当发动机和电机的输出都作为驱动力时,通过适当地切换它们。此外,本发明还可有效地应用于所谓的电动车辆,所述电动车辆仅通过驱动电机而不使用发动机来驱动运行。
本发明公开的装置的应用不限于例子中的电动自行车和电动自行车。根据本发明的蓄电装置可被应用于包括电动轮椅等和各种电子装置的电动车辆。
<4.变型例>
发明的实施方式已经在上文进行了具体描述。然而,本发明并不限于上述实施方式,可基于本发明的技术构思进行各种变型。
实施方式中举例用的元件可使用具有相似功能的元件来代替。例如,电流检测电阻可包括库仑计数器。蓄电装置的MCU可通过读取该库仑计数器的值来监测电流。在这种情况下,MCU在休眠状态时读取库仑计数器的值的周期可比MCU在活动状态时读取库仑计数器的值的周期长。库仑计数器自身的运转也可在休眠状态进行,于是,可减少电力消耗。
在蓄电单元中的二次电池并不限于锂离子二次电池,其他的二次电池也可使用。
此外,本发明可以实现为一种方法、程序以及***,该***包括多个装置,而不限于这些装置。该程序可通过网络或移动存储如光盘或半导体存储器提供给用户。
在不会发生技术矛盾的范围内,实施方式中的元件和处理过程及其变型可适当地互相组合。在不会发生技术矛盾的范围内,可适当地调整示例中的处理流程中的处理过程顺序。
本发明可被应用于所谓的云***中,其中示例的处理通过多个装置分配和执行。本发明可以实现为可实行在实施方式中所举例的处理过程和变型的***,以及实行至少示例中的一部分处理过程的装置。
本发明可具有如下结构:
(1)
一种蓄电装置,包括:
蓄电单元,被配置为包括一个或多个电池;
第一控制器,被配置为执行有关所述蓄电单元的控制;
第一电力线,被配置为将从所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载;
第二电力线,被配置为将比第一电力小的第二电力供应给包含在外部装置中的第二控制器;以及
通信线,被配置为被所述第一控制器和所述第二控制器用来互相通信。
(2)
根据(1)所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器根据通信线状态的改变从第一状态变为第二状态。
(3)
根据(2)所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器根据从第一状态变到第二状态的改变至少执行向所述负载供应所述第一电力的处理。
(4)
根据(2)或(3)所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器在所述第一状态下执行的处理的电力消耗小于所述第一控制器在所述第二状态下执行的处理的电力消耗。
(5)
根据(1)至(4)任一所述的蓄电装置,包括:
电力转换单元,被配置为通过转换所述第一电力形成所述第二电力,并连接至所述第二电力线。
(6)
根据(1)至(5)任一所述的蓄电装置,其中,
当所述蓄电单元的电压降至低于第一阈值时,不管通信线的状态,所述第一控制器停止向所述负载供应所述第一电力;当所述蓄电单元的电压降至低于比所述第一阈值小的第二阈值时,停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
(7)
根据(6)所述的蓄电装置,包括:
开关,被配置为连接到所述第二电力线,其中,
当所述蓄电单元的电压降至低于所述第二阈值时,所述第一控制器通过关断所述开关停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
(8)
根据(6)或(7)所述的蓄电装置,包括:
检测器,被配置为用于检测充电电压,其中,
当所述检测器检测到充电电压时,所述第一控制器执行充电控制。
(9)
根据(1)至(8)任一所述的蓄电装置,其中,
所述第一电力线包括正电力线和负电力线,
所述正电力线的所述蓄电单元的正极侧连接到用于充电控制的第一开关元件和用于放电控制的第二开关元件,并且
所述第一控制器和所述第二电力线连接到所述第一开关元件和所述第二开关元件间的连接点。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的蓄电装置,其中,
所述电池单元被配置为锂离子二次电池。
(11)
一种蓄电***,包括:
第一装置;以及
第二装置,其中
所述第一装置包括:蓄电单元,包括一个或多个电池,第一控制器,执行有关所述蓄电单元的控制;第一电力线,将从所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载,,第二电力线,将比第一电力小的第二电力供应给第二控制器;以及通信线,被所述第一控制器和所述第二控制器用来相互通信,以及
所述第二装置包括:负载,所述第一电力通过所述第一电力线供应给所述负载;以及第二控制器,所述第二电力通过所述第二电力线供应给所述第二控制器,所述第二控制器通过所述通信线与所述第一控制器。
(12)
根据(11)所述的蓄电***,其中,
所述第一控制器根据所述通信线状态的改变从第一状态变为第二状态,以及
所述第二控制器根据预定输入的检测改变通信线的状态。
(13)
一种电动车辆,包括:
蓄电装置,被配置为包括:蓄电单元,包括一个或多个电池;第一控制器,执行有关所述蓄电单元的控制;第一电力线,将从所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载;第二电力线,将比第一电力小的第二电力供应给包含在外部装置中的第二控制器;以及通信线,被所述第一控制器和所述第二控制器用来相互通信。
参考符号列表
100 蓄电装置
103 蓄电单元
120 MCU
140 保险丝
144a 充电控制开关
145a 放电控制开关
150 外部装置
151 外部控制器
152 负载
CE 电池单元
PL105 (正)电力线
PL106 (负)电力线
PL107 电力线
SL109 通信线
Claims (13)
1.一种蓄电装置,包括:
蓄电单元,被配置为包括一个或多个电池;
第一控制器,被配置为执行有关所述蓄电单元的控制;
第一电力线,被配置为将从所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载;
第二电力线,被配置为将比所述第一电力小的第二电力供应给包含在外部装置中的第二控制器;以及
通信线,被配置为被所述第一控制器和所述第二控制器用来互相通信,
其中,当所述蓄电单元的电压降至低于第一阈值时,不管所述通信线的状态,所述第一控制器停止向所述负载供应所述第一电力,当所述蓄电单元的电压降至低于比所述第一阈值小的第二阈值时,停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器根据所述通信线的状态改变从第一状态变为第二状态。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器根据从所述第一状态到所述第二状态的改变至少执行向所述负载供应所述第一电力的处理。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置,其中,
所述第一控制器在所述第一状态下执行的处理的电力消耗小于所述第一控制器在所述第二状态下执行的处理的电力消耗。
5.根据权利要求1所述的蓄电装置,包括:
电力转换单元,被配置为通过转换所述第一电力形成所述第二电力,并连接至所述第二电力线。
6.根据权利要求1所述的蓄电装置,包括:
开关,被配置为连接到所述第二电力线,其中,
当所述蓄电单元的电压降至低于所述第二阈值时,所述第一控制器通过关断所述开关停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
7.根据权利要求1所述的蓄电装置,包括:
检测器,被配置为用于检测充电电压,其中,
当所述检测器检测到充电电压时,所述第一控制器执行充电控制。
8.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
所述第一电力线包括正电力线和负电力线,
所述正电力线的所述蓄电单元的正极侧连接到用于充电控制的第一开关元件和用于放电控制的第二开关元件,并且
所述第一控制器和所述第二电力线连接到所述第一开关元件和所述第二开关元件间的连接点。
9.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
所述电池由锂离子二次电池构成。
10.一种蓄电***,包括:
第一装置;以及
第二装置,其中
所述第一装置包括:蓄电单元,包括一个或多个电池;第一控制器,执行有关所述蓄电单元的控制;第一电力线,将从所述蓄电单元输出的第一电力供应给负载;第二电力线,将比第一电力小的第二电力供应给第二控制器;以及通信线,被所述第一控制器和所述第二控制器用来相互通信,以及
所述第二装置包括:负载,所述第一电力通过所述第一电力线供应给所述负载;以及第二控制器,所述第二电力通过所述第二电力线供应至所述第二控制器,并且所述第二控制器通过所述通信线与所述第一控制器通信,
其中,当所述蓄电单元的电压降至低于第一阈值时,不管所述通信线的状态,所述第一控制器停止向所述负载供应所述第一电力,当所述蓄电单元的电压降至低于比所述第一阈值小的第二阈值时,停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
11.根据权利要求10所述的蓄电***,其中,
所述第一控制器根据所述通信线的状态改变从第一状态变为第二状态,以及
所述第二控制器根据预定输入的检测改变所述通信线的状态。
12.一种电动车辆,包括:
蓄电装置,被配置为包括:蓄电单元,包括一个或多个电池;第一控制器,执行有关所述蓄电单元的控制;第一电力线,将从所述蓄电单元输出的第一电力供应至负载;第二电力线,将比所述第一电力小的第二电力供应至包含在外部装置中的第二控制器;以及通信线,被所述第一控制器和所述第二控制器用于相互通信,
其中,当所述蓄电单元的电压降至低于第一阈值时,不管所述通信线的状态,所述第一控制器停止向所述负载供应所述第一电力,当所述蓄电单元的电压降至低于比所述第一阈值小的第二阈值时,停止向所述第二控制器供应所述第二电力。
13.根据权利要求12所述的电动车辆,其中,
所述第一控制器根据所述通信线的状态改变从第一状态变为第二状态。
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