CN106233566A - 蓄电***和用于控制所述蓄电***的放电的方法 - Google Patents

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CN106233566A CN201580017100.8A CN201580017100A CN106233566A CN 106233566 A CN106233566 A CN 106233566A CN 201580017100 A CN201580017100 A CN 201580017100A CN 106233566 A CN106233566 A CN 106233566A
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Abstract

本发明实现了具有并联连接的多个蓄电池的蓄电***中的平衡放电。一种蓄电***包括：多个蓄电池(100a‑100f)，其并联连接；蓄电池装置(120)，其至少设置为所述多个蓄电池(100a‑100f)中的每个设置放电时的输出电压值。所述蓄电池装置(120)包括放电控制电路(121)，所述放电控制电路(121)被构造成基于至少电池残留容量或电池电压将所述多个蓄电池的至少一个蓄电池指派用于主蓄电池，并且设置输出电压值使得在主蓄电池和其他蓄电池之间输出电压值不同。

Description

蓄电***和用于控制所述蓄电***的放电的方法
技术领域
本发明涉及具有并联连接的多个蓄电池的蓄电***和该蓄电***的放电控制方法。
背景技术
传统上，已知使用多个蓄电池的蓄电池装置作为电力***。在这种类型的蓄电池装置中，按需要执行蓄电池的充电和放电。此时，通常，所有蓄电池被一起充电和放电。
当对蓄电池进行放电时，用于控制放电的DC/DC转换器为每个蓄电池设置输出电流(上限)和输出电压。然而，作为装置，如果DC/DC转换器精度不够，则每个蓄电池的输出电压出现差异。由于放电量根据输出电压而变化，因此蓄电池之间造成的输出电压之差产生了放电量之差。结果，每当蓄电池放电时，在各蓄电池之间的电池残留容量是不均的。
作为解决这种问题的***，专利文献1(日本专利未决公开No.2011-188700)描述了基于电池单元的充电状态差异来控制彼此相邻的电池单元的两个***的放电电流的电流值(例如，分两级来切换放电最大电流的电流值)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利未决公开No.2011-188700
发明内容
技术问题
然而，即使如专利文献1中描述的***一样只切换电流值，被设置成大电流值的蓄电池也没有总是根据负载变化的状态更多放电。
难以在负载变化时均匀地控制放电电流的电流值。
另外，尽管基于相邻蓄电池单元的充电状态的差异来控制放电电流，但在这种情况下，认为该差总计超过阈值，即便是相邻蓄电池单元之间的差等于或小于阈值。例如，考虑并联连接的10个蓄电池单元。在这些单元中，有可能在两端的两个蓄电池单元之间的充电状态的差异高达10％，即便是这两个相邻的蓄电池单元之间的充电状态差异是1％。
本发明的目的是实现具有并联连接的多个蓄电池的蓄电***中的平衡放电。
问题的解决方案
根据本发明的一种蓄电***是通过自蓄电池放电来向负载供电的蓄电***，包括：
多个蓄电池，其并联连接，
蓄电池装置，其至少为所述多个蓄电池中的每个蓄电池设置放电时的输出电压值，以及
其中，所述蓄电池装置包括，
放电控制电路，所述放电控制电路被构造成基于至少电池残留容量或电池电压将所述多个蓄电池的至少一个蓄电池指派用于主蓄电池，并且设置输出电压值使得在所述主蓄电池和其他蓄电池之间输出电压值不同。
本发明的一种放电控制方法是一种并联连接的多个蓄电池的放电控制方法，所述方法包括以下步骤：
基于至少电池残留容量或电池电压，将所述多个蓄电池中的至少一个蓄电池指派为主蓄电池，以及
为所述多个蓄电池中的每个蓄电池设置至少输出电压值，使得在所述主蓄电池和其他蓄电池之间输出电压值不同。
本发明的有利效果
根据本发明，在自并联连接的多个蓄电池放电期间，能够根据电池残留容量的改变来进行并联连接的蓄电池之间的放电的平衡。
附图说明
图1是说明根据本发明的实施例的基本思路的蓄电***的框图。
图2是更详细地说明根据本发明的实施例的放电控制的蓄电***的框图。
图2A是示出图2中示出的放电控制电路的内部构造的示例的框图。
图3是示出图2中示出的蓄电***进行的放电控制的示例的流程图。
图4是示出根据本发明的另一个实施例的放电控制过程的流程图。
图5是示出图5中示出的电池电压平衡确认步骤的示例的流程图。
图6是示出图4中示出的输出电压值更新步骤的示例的流程图。
具体实施方式
本发明涉及用于控制对蓄电池的充电和自蓄电池的放电的蓄电***。本发明的特征在于放电控制，而充电控制可与传统***相同。因此，在下面的描述中，将描述与放电相关的构造和操作并且将省略与充电相关的构造和操作。
首先，将参照图1描述根据本发明的实施例的放电控制的基本构思。
图1中示出的蓄电***包括并联连接的多个蓄电池100a-100c、分别连接到蓄电池100a-100c的多个放电器110a-110c、和蓄电池装置120。
蓄电池装置120控制每个放电器110a-110c的设置，并且蓄电池100a-100c中的每个蓄电池根据与之连接的放电器110a-110c的设置以输出电流上限值和输出电压值放电。蓄电池装置120将多个蓄电池100a-100c指派用于主蓄电池和从蓄电池中的一个，并且根据该指派为各放电器110a-110c中的每个放电器设置输出电流上限值和输出电压值。
这里，假定的是当蓄电池100a被指派用于主蓄电池并且其他蓄电池100b、100c被指派用于从蓄电池的情况。如图1中所示，为被指派用于从蓄电池的蓄电池100b、100c设置基于假定负载功率的电压值(例如，53.5V)作为输出电压值Vs，还为它们设置基于负载功率对于蓄电池的数目大致相等地分配电流值(例如，20A)的值(例如，6.67V)作为输出电流上限值Is。为被指派用于主蓄电池的蓄电池100a设置最大输出电流上限值(例如，10A)和比被指派用于从蓄电池的蓄电池100b、100c的输出电压值低的输出电压值Vm(例如，52.5V)。
当在如上所述的被指派用于主蓄电池的蓄电池100a和被指派用于从蓄电池的蓄电池100b、100c之间产生电压差的状态下将蓄电池放电时，来自每个蓄电池100a-100c的放电量发生差异。更具体地，由于为被指派用于从蓄电池的蓄电池100b、100c设置比被指派用于主蓄电池的蓄电池100a的输出电压值高的输出电压值Vs，因此蓄电池100b、100c优先地被在设置的输出电流上限值Is内放电。另一方面，被设置了低输出电压值Vm的蓄电池100a放电电流，从而补偿负载所需的剩余电流以吸收负载变化，因为输出电流上限值Im被设置成最大值。也就是说，当负载低于假定时，被指派用于从蓄电池的蓄电池100b、100c优先放电，而从蓄电池的放电量停止在输出电流上限值Is(从蓄电池的输出电压值被自动调节成较低)并且自被指派用于主蓄电池的蓄电池100a更多执行放电。
将蓄电池指派用于主蓄电池的方法存在两种方式：
(1)将具有最大电池残留容量的蓄电池指派为主蓄电池，以及
(2)将具有最小电池残留容量的蓄电池指派为主蓄电池
这二者是根据每个蓄电池的残留容量和放电量改变的并且规则地执行。
基本上，在被指派用于主蓄电池的蓄电池更多放电的情形下，将具有最大电池残留容量的蓄电池指派为主蓄电池，允许自具有大电池残留容量的蓄电池更多放电并且自具有小电池残留容量的蓄电池更少放电。这样使每个蓄电池能够以平衡方式放电，使得在蓄电池之间的电池残留容量之差减小。另一方面，在被指派用于从蓄电池的蓄电池更多放电的情形下，将具有最小电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池。
然而，在完成根据每个蓄电池的放电量和电池残留容量进行的放电之前，被指派用于主蓄电池的蓄电池和其他蓄电池之间的电池残留容量的大小关系可以改变。如果在这种情形下继续进行放电，则在主蓄电池和其他蓄电池之间的电池残留容量之差增加。
此外，即使在放电期间负载功率改变，具有较小电池残留容量的蓄电池也比具有较大电池残留容量的蓄电池更优先地放电，因为来自被指派用于主蓄电池的蓄电池的放电量和来自其他蓄电池(被指派用于从蓄电池的蓄电池)的放电量之间的大小关系被改变。结果，主蓄电池和其他蓄电池之间的电池残留容量之差增加。
因此，优选地在预定时间段中测量每个蓄电池的电池残留容量和放电量，并且对于每个测量，检验要被指派用于主蓄电池的蓄电池。测量时间段能够是例如30秒至120秒。
作为具体检验过程，例如，如果来自具有最大电池残留容量的蓄电池的放电量最小，则当具有最大电池残留容量的蓄电池是主蓄电池时将具有最小电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池，并且当具有最大电池残留容量的蓄电池不是主蓄电池时将具有最大电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池。
另一方面，如果来自具有最大电池残留容量的蓄电池的放电量不是最小，则当具有最大电池残留容量的蓄电池是主蓄电池时再次将具有最大电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池，并且当具有最大电池残留容量的蓄电池不是主蓄电池时将具有最小电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池。
换句话讲，通过在预定时间段内测量每个蓄电池的电池残留容量和放电量，并且根据测量结果指派具有最大电池残留容量或最小电池残留容量的蓄电池，能够以平衡方式将每个蓄电池放电，使得即使在放电期间发生负载变化，蓄电池之间的电池残留容量之差也减小。
如上所述，在本实施例中，在被指派用于主蓄电池和从蓄电池的蓄电池之间大胆地产生放电量之差的同时，周期性检验指派主蓄电池的过程，由此，作为结果，在包括并联连接的多个蓄电池的蓄电***中实现了蓄电池之间的平衡放电。
接下来，将参照图2更详细地描述本发明的一个实施例。
图2中示出的蓄电***包括六个蓄电池100a-100f。放电器110a-110f分别连接到蓄电池100a-100f。通过放电器110a-110f独立地控制每个蓄电池100a-100f在放电期间的其电流和电压。蓄电池装置120连接到放电器110a-110f并且蓄电池装置120通过将六个蓄电池100a-100f放电来向负载功率供电。
能够使用任何类型的蓄电池作为蓄电池100a-100f。其中特别地，能够优选地使用锂离子二次电池。另外，每个蓄电池100a-100f可由多个电池或包括多个电池的电池组组成。电池组能够包括串联连接的多个电池、并联连接的多个电池或复合单元，所述复合单元包括由串联连接的多个电池构成的多个并联连接的电池单元。
蓄电池装置120包括放电控制电路121、两个D/A(数字/模拟)转换器122和六个运算放大器123。能够使用包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、I/O(输入/输出)接口等的微计算机来构造放电控制电路121。预定程序被记录在此微计算机的ROM中。CPU根据程序能够执行各种操作，由此放电控制电路121能够执行随后将描述的蓄电池的放电控制。D/A转换器122将数字信号转换成模拟信号并且将转换后的信号发送到运算放大器123。运算放大器123放大从D/A转换器122发送的模拟信号并且将放大后的信号发送到放电器110a-110f。在图2中示出的蓄电池装置120中，使用两个D/A转换器122。然而，能够根据D/A转换器122的通道的数量来增加或减少D/A转换器122的数量。
如图2A中所示，放电控制电路121可包括电池残留容量测量单元121a、电池电压测量单元121b、主蓄电池指派单元121c和输出电压值设置单元121d。电池残留容量测量单元121a测量每个蓄电池100a-100f的电池残留容量。电池电压测量单元121b测量每个蓄电池100a-100f的电池电压。放电控制电路121可只包括电池残留容量测量单元121a和电池电压测量单元121b中的一个。
按照随后将更详细描述的过程，主蓄电池指派单元121c基于电池残留容量测量单元121a测得的电池残留容量或电池电压测量单元121b测得的电池电压，将蓄电池100a-100f之中的一个或多个蓄电池指派用于主蓄电池。
输出电压值设置单元121d设置每个蓄电池的输出电压值，使得主蓄电池指派单元121c所指派的主蓄电池和其他蓄电池之间输出值不同。
接下来，将参照图3中示出的流程图，描述图2中示出的蓄电***进行的放电控制的示例。
首先，测量每个蓄电池100a-100f的电池残留容量(S11)。例如，作为结果，假定蓄电池100a的电池残留容量最大，则作为初始设置，放电控制电路121随后将具有最大电池残留容量的蓄电池100a指派用于主蓄电池并且将剩余的五个蓄电池100b-100f指派用于从蓄电池(S12)。这里，蓄电池的电池残留容量通常用SOC(充电状态)来表达，并且能够用电池的电池电压或通过加上和/或减去蓄电池的充电量和放电量来计算。在用电池电压计算电池残留容量时，难以在存在放电期间电压变化小的条件时准确计算电池残留容量。在此条件下，优选地，通过加上和/或减去蓄电池的充电量和放电量进行计算。
在将蓄电池100a-100f指派用于主蓄电池和从蓄电池之后，放电控制电路121测量用于每个主蓄电池和从蓄电池的蓄电池100a-100f的输出上限值和输出电压并且将测得的值设置到D/A转换器的寄存器(S13)。
假定基于负载所需的假定电力量，负载所需的电流值是30A，并且蓄电池100a-100f的最大放电电流值是10A。在这种情况下，将蓄电池100a-100f的输出电流上限值设置成5A，输出电流上限值是将负载所需的电流值等分给六个蓄电池100a-100f的值。另外，主蓄电池100a的输出电流上限值被设置成10A，其是蓄电池100a的最大电流值。
至于输出电压值，根据负载所需的假定电力量获得的电压值被设置给被指派用于从蓄电池的蓄电池100b-100f作为输出电压值，并且比蓄电池100b-100f的电压值低的电压值被设置给被指派用于主蓄电池的蓄电池100a。例如，当被指派用于从蓄电池的蓄电池100b-100f的输出电压值是48V时，被指派用于主蓄电池的蓄电池100a的输出电压值可被设置成47V，其比从蓄电池的输出电压值低。
优选地，根据负载所需的电力和电路构造、负载的变化范围等，优化要设置的输出电压值和输出电流上限值。
当蓄电池100a-100f的输出电压值和输出电流上限值被设置到D/A转换器122时，放电器110a-110f根据该设置开始蓄电池100a-100f的放电。由于在主蓄电池和从蓄电池之间设置了不同的输出电压值，具有高输出电压值的蓄电池100b-100f优先地在设置的输出电流上限值内放电。另一方面，向设置了低输出电压值的蓄电池100a供电，从而补偿负载所需的剩余电流，以吸收负载变化，因为输出电压值被设置成最大值。也就是说，当负载低于假定时，蓄电池100b-100f被优先放电，同时蓄电池的放电量停止在输出电流上限值(从蓄电池的输出电压值被自动调节成变低)，并且被指派用于主蓄电池的蓄电池100a更多地执行放电。
至于在放电期间自蓄电池100a-100f输出的电流，由于电源装置(负载)的状态、D/A转换器的寄存器的分辨率等因素，在一些情况下主蓄电池大于从蓄电池，而在一些情况下从蓄电池大于主蓄电池。因此，测量蓄电池100a-100f的电池残留容量和实际电流值(S14)并且如下地基于测量结果在一定条件下改变主蓄电池的指派。
在测量蓄电池100a-100f的电池残留容量和实际电流值之后，放电控制电路121确定具有最大电池残留容量的蓄电池的实际电流值是否最小(S15)。当具有最大电池残留容量的蓄电池的实际电流值最小时，放电控制电路121确定具有最大电池残留容量的蓄电池目前是否被指派用于主蓄电池(S16)。当具有最大电池残留容量的蓄电池被指派用于主蓄电池时，将具有最小电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池(S17)，并且当具有最大电池残留容量的蓄电池没有被指派用于主蓄电池时，将具有最大电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池(S18)。
在确定具有最大电池残留容量的蓄电池的实际电流值是否最小时，当具有最大电池残留容量的蓄电池的实际电流值不是最小时，放电控制电路121还确定具有最大电池残留容量的蓄电池目前是否被指派用于主蓄电池(S19)。作为确定的结果，当具有最大电池残留容量的蓄电池被指派用于主蓄电池时，将具有最大电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池(S20)，并且当具有最大电池残留容量的蓄电池没有被指派用于主蓄电池时，将具有最小电池残留容量的蓄电池指派用于主蓄电池(S21)。
如上所述，在测量电池残留容量和实际电流值之后，通过一系列步骤重新决定被指派用于主蓄电池的蓄电池，并且决定其他蓄电池作为从蓄电池。放电控制电路121根据所决定的主蓄电池和从蓄电池，将蓄电池的输出电流极限值和输出电压值设置到D/A转换器122。结果，放电器根据这里已经设置的主蓄电池和从蓄电池，按照输出电流上限值和输出电压值来控制每个蓄电池100a-100f的放电。
在自设置各蓄电池的输出电流上限值和输出电压值起过去一定时间段之后，放电控制电路121再次测量每个蓄电池的电池残留容量和实际电流值(S14)。此后，以预定时间间隔，重复进行基于如上所述的每个蓄电池的电池残留容量和实际电流值来设置主蓄电池的指派的一系列步骤。例如，重复时间间隔能够是30秒至120秒，更优选地，50秒至70秒。能够通过引进在放电控制电路121中的定时器的计数，来执行时间测量。能够通过确定蓄电池的电池电压是否降低至预定电压来执行确定放电是否完成。
通过在如上所述的并联连接的多个蓄电池中执行放电控制，结果，自具有大电池残留容量的电池释放更多电力，并且自具有小电池残留容量的电池释放更少电力。这允许平衡放电，使得在多个蓄电池之间，电池残留容量变得一致。另外，由于自特定蓄电池的放电减少并且均匀地使用所有蓄电池的电池残留容量，因此每个蓄电池的劣化变化减小。此外，因为前提是主蓄电池和从蓄电池之间的放电量具有差异，以上放电控制能够被应用于外部设备的精度不太高的情况。
设置输出电流上限值和输出电压值的方法不限于本实施例的方法，而是可使用其他方法，只要主蓄电池和从蓄电池之间放电量之差足够大，并且适当地切换主蓄电池和从蓄电池，结果使得能够平衡放电。例如，可应用下述方法：将被指派用于主蓄电池的蓄电池设置到比其他蓄电池的输出电压值低的输出电压值而不给定输出电流上限值之差的方法、反过来将指派用于主蓄电池的蓄电池设置到更高输出电流上限值的方法、切换各种方法的方法等。
以上实施例可应用于外部设备的精度不太高的情况，因为前提是主蓄电池和从蓄电池之间放电量具有差异。另一方面，当能够预期一定程度的精度并且主蓄电池和从蓄电池之间电池残留容量之差小时，能够通过调节输出电压值以积极主动方式进行电流平衡，并且此外，还能够结合给定主蓄电池和从蓄电池之间的放电量之差的方法。
另外，在以上实施例中，尽管基于电池残留容量来设置主蓄电池，但如果不存在放电期间的电压改变小的情形，则能够用电池电压来计算电池残留容量。另外，当每个蓄电池的充电和放电特性几乎相等时，能够基于电池电压而非电池残留容量来设置主蓄电池，因为电池电压的大小基本上对应于电池残留容量的大小。
以下，将描述本发明的另一个实施例，该实施例包括以下步骤：基于电池电压来设置主蓄电池和从蓄电池，并且当主蓄电池和从蓄电池之间的电池残留容量之差小时，通过调节输出电压值来以积极主动方式使电流平衡。在这个实施例中，通过放电控制电路进行的处理不同于上述的实施例，并且能够使用图2中示出的所述蓄电***。因此，在下面的描述中，图2中示出的蓄电***被假定为***，并且下面的描述将被描述为其放电控制电路中的处理过程。
图4示出根据本实施例的放电控制的整体流程。如图4中所示，在这个实施例中，首先，确认蓄电池之间的电池电压平衡(S21)，然后，检查要被指派用于主蓄电池的蓄电池(S22)。当更新要被指派用于主蓄电池的蓄电池时，执行相对于每个蓄电池进行输出电压值的调节处理(S23)。重复进行这一系列处理，直至以预定时间间隔进行的放电结束。例如，每当定时器的超时发生时，能够重复进行这一系列处理；定时器被引进在蓄电池装置中并且在开始放电之后被启动。例如，重复时间段可以是30-120秒，优选地，50-70秒。
将更详细地描述图4中示出的每个步骤。
在图5中示出电池电压平衡确认步骤的流程图。在这个步骤中，首先，测量每个蓄电池的电池电压(S31)。在测量所有蓄电池的电池电压之后，将测得的每个蓄电池的电池电压进行比较，并且确定具有最大电池电压的蓄电池(S32)。然后，确定具有最大电池电压的蓄电池的电池电压和其他蓄电池的电池电压之差(S33)。
然后，对于每个蓄电池，所确定的电压差是否等于或小于预定的阈值(S34)。这个阈值被保持在引进在放电控制电路中的存储器中或外部存储器中，并且能够由操作人员根据需要来任意改变。例如，基于蓄电池的充电和放电特性、目标平衡的程度、放电器的准确度等能够确定阈值的特定值，并且当蓄电池满充时，该值能够被适当地设置在电池电压的1％至5％的范围内。电池电压根据构成每个蓄电池的单元蓄电池(unit battery cell)的类型和串联连接数量而改变。例如，当蓄电池包括串联连接的具有4.0V的满充电池电压的12个单元蓄电池并且阈值被设置成蓄电池的满充电池电压即48V的2％时，阈值是0.96V。
作为确定的结果，当电压差等于或小于阈值时，确定蓄电池是要进行并联平衡的蓄电池(S35)。另一方面，当电压差大于阈值时，确定蓄电池是要被抑制放电量的蓄电池(S36)。
如上所述，当电池电压的并联平衡极不稳固时，控制具有相对低电池电压的电池，使得它被抑制放电量。然而，通过调节输出电压值来执行放电量的抑制，并且执行其身放电。
再次参照图4，在电池电压平衡确认步骤(S21)之后，执行主蓄电池确认步骤(S22)。在本实施例中，在多个蓄电池之中的具有最大电池电压的蓄电池被指派用于主蓄电池。
在确认主蓄电池之后，基于电池电压平衡的确定结果来调节每个蓄电池的输出电压(S23)。将参照图6描述用于调节输出电压值的过程的示例。
首先，针对每个蓄电池，确定蓄电池是否是被确定为要被抑制放电量的蓄电池(S41)。在图4中示出的电池电压平衡确认步骤(S21)中，当电压差的值等于或小于阈值时，蓄电池被确定为要进行并联平衡的蓄电池(S35)，并且当电压差的值大于阈值时，能够使用蓄电池被确定为要被抑制放电量的电池的结果(S36)。
作为确定的结果，将被确定为要被抑制放电量的蓄电池的输出电压值设置成最小电压值(S42)。这里，放电控制电路提供两级的电压值，所述两级的电压值是默认值(例如，48V)和比默认值低的最小值(例如，47.5V)，作为要设置到蓄电池的输出电压值。最小值可以比默认值低大约0.5～2V。
作为确定的结果，确定被确定为要进行并联平衡的蓄电池是否被指派用于主蓄电池(S43)。由于被指派用于主蓄电池的蓄电池具有最大电池电压，因此电池电压等于或大于其他蓄电池的电池电压的蓄电池有可能已经被指派用于主蓄电池。当蓄电池被指派用于主蓄电池时，不改变设置到蓄电池的输出电压值(S44)。当蓄电池没有被指派用于主蓄电池时，确定这个蓄电池的实际电流值和被指派用于主蓄电池的蓄电池的实际电流值之差(S45)。
在确定与主蓄电池的实际电流值之差之后，在图4中示出的放电控制处理中的电池电压平衡确认步骤(S21)中，确定蓄电池是否是放电量被抑制的蓄电池。如图4中所示，在本实施例中，通过重复这一系列步骤来执行放电控制处理，确定蓄电池的放电量是否被抑制的目标不是当前周期，而是前一周期。然后，当蓄电池是前一周期中被抑制放电量的蓄电池时，蓄电池的输出电压值被设置成默认值(例如，48V)(S47)。
另一方面，当蓄电池不是前一周期中被抑制放电量的蓄电池时，接着，确定主蓄电池和从蓄电池之间的实际电流值之差是否在预定范围内(S48)。作为确定的结果，当实际电流值之差在预定范围内时，不改变蓄电池的输出电压值的设置(S49)，并且当该差在该范围外时，接着，确定实际电流值是否大于主蓄电池的实际电流值(S50)。实际电流值之差的范围能够被适当地设置在蓄电池的最大放电电流值(例如，10A)的5-20％的范围内。
当蓄电池的实际电流值大于主蓄电池的实际电流值时，蓄电池的输出电压值的设置被降低(S51)，当实际电流值等于或小于被指派用于主蓄电池的蓄电池的实际电流值时，蓄电池的输出电压值的设置被升高(S52)。
通过按照上述一系列步骤设置所有蓄电池的输出电压值并且通过以设置的输出电压值进行放电，自具有较小电池电压(电池残留容量)的蓄电池的放电被抑制，并且在其电池电压之差小的主蓄电池和从蓄电池之间的电流平衡得以改进。结果，使多个蓄电池之间的电池电压(电池残留容量)一致的平衡放电变成可能。另外，由于自特定蓄电池的放电减少并且相等地使用所有蓄电池的电池残留容量，因此每个蓄电池的劣化变化被减小。
不必执行图6中示出的这一系列所有步骤，而是能够根据需要省略这些步骤中的至少一个步骤。例如，对于被确定为要被抑制放电量的蓄电池，能够只执行将输出电压值设置成最小值的步骤。此外，在本实施例中，基于每个确定的结果来改变输出电压值。然而，输出电流上限值可被设置例如最大放电电流值(例如，10A)。另外，在本实施例中，基于电池电压进行确定。然而，可基于电池残留容量进行确定。
如以上提到的，已经根据代表性实施例说明了本发明。本发明不限于这些实施例。例如，蓄电池的数量不受限制，只要它是两个或更多个。当存在许多蓄电池时，能够将多个蓄电池指派用于主蓄电池。当多个蓄电池被指派用于主蓄电池时，例如，并联连接的多个蓄电池能够被划分成与将被指派用于主蓄电池的蓄电池的数量相等的多个块，并且能够针对每个块执行上述的放电控制。
在以上实施例中，在放电期间设置到蓄电池的输出电流上限值和输出电压值具有两级的值，一个被设置用于主蓄电池，另一个被设置用于从蓄电池。然而，能够根据电池残留容量(电池电压)或实际电流值，增加划分的数量，例如3级或更多级，并且能够根据需要改变输出电流上限值和输出电压值中的至少一个。
另外，在以上实施例中，用设置在蓄电***中的所有蓄电池执行放电。然而，还能够在开始放电之前确定每个蓄电池是否可放电，并且能够设置可放电电池之中的主蓄电池和其他蓄电池的输出电流值和输出电压值。例如，当蓄电池的温度过度降低或升高时，蓄电池有时不能够充分放电。当在放电器中出现异常时也同样。因此，能够基于每个放电器的温度测量结果和异常中的至少一个，确定每个蓄电池是否可放电。
另外，当基于电池残留容量执行确定时，在满充的每个蓄电池的容量不相同并且希望节省一部分蓄电池中的一部分容量的情况下，能够通过将从真实电池残留容量中减去恒定量得到的剩余量视为蓄电池的电池残留容量来执行平衡控制。
符号说明
100a-100f 蓄电池
110a-110f 放电器
120 蓄电池装置
121 放电控制电路
121a 电池残留容量测量单元
121b 电池电压测量单元
121c 主蓄电池指派单元
121d 输出电压设置单元
122 D/A转换器
123 运算放大器

Claims (18)

1.一种蓄电***，所述蓄电***通过自蓄电池放电来向负载供电，包括：
多个蓄电池，所述多个蓄电池并联连接，
蓄电池装置，所述蓄电池装置至少为所述多个蓄电池中的每个蓄电池设置放电时的输出电压值，以及
其中，所述蓄电池装置包括，
放电控制电路，所述放电控制电路被构造成基于至少电池残留容量或电池电压，将所述多个蓄电池中的至少一个蓄电池指派用于主蓄电池，并且设置输出电压值使得在主蓄电池和其他蓄电池之间输出电压值不同。
2.根据权利要求1所述的蓄电***，其中，在每个预定时间，所述放电控制电路更新要被指派用于主蓄电池的所述蓄电池。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电***，其中，所述放电控制电路将下述蓄电池中任何蓄电池指派用于主蓄电池：具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池，或具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池。
4.根据权利要求3所述的蓄电***，其中，在来自具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池的放电量最小时，所述放电控制电路在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池是主蓄电池时，将具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池指派用于主蓄电池，并且在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池不是主蓄电池时，将具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派用于主蓄电池。
5.根据权利要求3所述的蓄电***，其中，在来自具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池的放电量不是最小时，所述放电控制电路在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池是主蓄电池时，再次将具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派用于主蓄电池，并且在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池不是主蓄电池时，将具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池指派用于主蓄电池。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的蓄电***，其中，所述放电控制电路为被指派用于主蓄电池的所述蓄电池设置输出电压值，输出电压值低于其他蓄电池的输出电压值，并且此外，所述放电控制电路为被指派用于主蓄电池的所述蓄电池设置输出电流上限值，输出电流上限值高于其他蓄电池的输出电流上限值。
7.根据权利要求6所述的蓄电***，其中，所述放电控制电路为没有被指派用于主蓄电池的其他蓄电池设置公共输出电压值和公共输出电流上限值。
8.根据权利要求1或2所述的蓄电***，其中，所述放电控制电路将所述多个蓄电池之中的具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派用于主蓄电池，并且与被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的实际电流值的大小关系相对应，为没有被指派用于主蓄电池的其他蓄电池设置输出电压值。
9.根据权利要求8所述的蓄电***，其中，所述放电控制电路调节输出电压值，使得在没有被指派用于主蓄电池的所述蓄电池和被指派用于主蓄电池的所述蓄电池之间的电池残留容量之差或电池电压之差大于预定阈值时，抑制没有被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的放电量，而不依赖与被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的实际电流值的大小关系。
10.一种并联连接的多个蓄电池的放电控制方法，所述方法包括以下步骤：
基于至少电池残留容量或电池电压，将所述多个蓄电池中的至少一个蓄电池指派为主蓄电池，以及
为所述多个蓄电池中的每个蓄电池设置至少输出电压值，使得在主蓄电池和其他蓄电池之间输出电压值不同。
11.根据权利要求10所述的放电控制方法，还包括在每个预定时间，更新要被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的步骤。
12.根据权利要求10或11所述的放电控制方法，其中，指派主蓄电池的步骤包括将下述蓄电池中的任何蓄电池指派为主蓄电池：具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池，或具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池。
13.根据权利要求12所述的放电控制方法，其中，指派主蓄电池的步骤包括，在来自具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池的放电量最小时，在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池是主蓄电池时将具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池指派为主蓄电池，并且在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池不是主蓄电池时将具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派为主蓄电池。
14.根据权利要求12所述的放电控制方法，其中，指派主蓄电池的步骤包括，在来自具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池的放电量不是最小时，在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池是主蓄电池时再次将具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派为主蓄电池，并且在具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池不是主蓄电池时将具有最小电池残留容量或最小电池电压的所述蓄电池指派为主蓄电池。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的放电控制方法，其中，设置至少输出电压值的步骤包括为被指派用于主蓄电池的所述蓄电池设置输出电压值，输出电压值低于其他蓄电池的输出电压值，并且此外，为被指派用于主蓄电池的所述蓄电池设置输出电流上限值，输出电流上限值高于其他蓄电池的输出电流上限值。
16.根据权利要求15所述的放电控制方法，其中，设置输出电压值和输出电流上限值的步骤包括为没有被指派用于主蓄电池的其他蓄电池设置公共输出电压值和公共输出电流上限值。
17.根据权利要求10或11所述的放电控制方法，其中，指派主蓄电池的步骤包括将所述多个蓄电池之中的具有最大电池残留容量或最大电池电压的所述蓄电池指派为主蓄电池，并且设置输出电压值的步骤包括与被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的实际电流值的大小关系相对应，设置没有被指派用于主蓄电池的其他蓄电池的输出电压值。
18.根据权利要求17所述的放电控制方法，其中，设置输出电压值的步骤包括调节输出电压值，使得在没有被指派用于主蓄电池的所述蓄电池和被指派用于主蓄电池的所述蓄电池之间的电池残留容量之差或电池电压之差大于预定阈值时，抑制没有被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的放电量，而不依赖与被指派用于主蓄电池的所述蓄电池的实际电流值的大小关系。
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