CN111492557A - 管理装置和电源*** - Google Patents

管理装置和电源*** Download PDF

Info

Publication number
CN111492557A
CN111492557A CN201880082038.4A CN201880082038A CN111492557A CN 111492557 A CN111492557 A CN 111492557A CN 201880082038 A CN201880082038 A CN 201880082038A CN 111492557 A CN111492557 A CN 111492557A
Authority
CN
China
Prior art keywords
series
power supply
cells
voltage
power storage
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
Application number
CN201880082038.4A
Other languages
English (en)
Inventor
国光智德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN111492557A publication Critical patent/CN111492557A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • 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
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass 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
    • H02J7/0013—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
    • 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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

为了在串联连接的多个单体间的均等化处理中，抑制部件结构的复杂化并且提高电力效率，多个电源电路(12、22、32、42)构成为能够使用各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)的两端电压，来选择性地对该串联单体组(M1、M2、M3、M4)中包含的多个单体中的任意一个单体进行充电。多个放电电路(13、23、33、43)构成为能够将各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)中蓄积的容量进行放电。控制电路(50)使用多个电源电路(12、22、32、42)来使各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)中包含的多个单体的状态均等化，并且使用多个放电电路(13、23、33、43)来使所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)的状态均等化。

Description

管理装置和电源***
技术领域
本发明涉及一种对蓄电部的状态进行管理的管理装置和电源***。
背景技术
近年来，混合动力车(HV)、插电式混合动力车(PHV)、电动汽车(EV)正在普及。在这些车中，搭载有二次电池作为关键设备。作为车载用二次电池，主要是镍氢电池和锂离子电池正在普及。预测今后能量密度高的锂离子电池的普及会加速。
锂离子电池其常用区域和使用禁止区域近接，因此相比于其它种类的电池而言需要更加严格的电压管理。一般而言，在锂离子电池中，从维持电力效率和确保安全性的观点出发，在串联连接的多个单体间执行使电压均等化的均等化处理(例如，参照专利文献1)。
作为均等化处理的方式，被动(Passive)方式为主流。被动方式是指，对串联连接的多个单体分别连接放电电阻，为了使得电压最低的单体的电压与其它的单体的电压一致而使其它的单体放电。
作为均等化处理的其它方式，存在主动(active)方式。在主动方式中，具备充电电路，为了使得串联连接的多个单体中的、电压最高的单体的电压与其它的单体的电压一致而对其它的单体充电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-223378号公报
发明内容
发明要解决的问题
在被动方式中，为了均等化，需要废弃单体中蓄积的能量的一部分，从而电力效率降低。另外，在放电电阻中流过电流时会发热。另一方面，在主动方式中，由于需要用于对各单体进行充电的充电电路，因此部件结构复杂化，成本也变高。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种在串联连接的多个单体间的均等化处理中，抑制部件结构的复杂化并且提高电力效率。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的某个方式的管理装置具备：与多个串联单体组分别连接的多个电源电路，各所述串联单体组包含串联连接的多个单体，所述多个电源电路构成为能够使用各个串联单体组的两端电压，来选择性地对该串联单体组中包含的多个单体中的任意一个单体进行充电；与所述多个串联单体组分别连接的多个放电电路，所述多个放电电路构成为能够将各个串联单体组中蓄积的容量进行放电；电压检测电路，其检测所述多个串联单体组中包含的多个单体的各电压；以及控制电路，其从所述电压检测电路获取各单体的电压值，控制所述多个电源电路和所述多个放电电路。所述控制电路使用所述多个电源电路来使各个串联单体组中包含的多个单体的状态均等化，并且使用所述多个放电电路来使所述多个串联单体组的状态均等化。
此外，以上的构成要素的任意的组合、将本发明的表现方式在方法、装置、***等之间进行变换所得到的表现方式也作为本发明的方式是有效的。
发明的效果
根据本发明，在串联连接的多个单体间的均等化处理中，能够抑制部件结构的复杂化并且提高电力效率。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的电源***的结构的图。
图2是示出比较例1所涉及的电源***的结构的图。
图3是示出比较例2所涉及的电源***的结构的图。
图4的(a)-(c)是示出本发明的实施方式所涉及的电源***中的均等化处理的一例的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的实施方式所涉及的电源***1的结构的图。电源***1具备多个蓄电堆叠体(在图1中是第1蓄电堆叠体10-第4蓄电堆叠体40)和控制电路50。第1蓄电堆叠体10具备第1蓄电模块M1、第1电压检测电路11、第1电源电路12、多个开关S10-S19以及第1放电电路13。
第1蓄电模块M1是多个单体E1-E5)串联连接而形成的。关于单体，能够使用锂离子电池单体、镍氢电池单体、铅电池单体、双电层电容器单体、锂离子电容器单体等。以下，在本说明书中，假定使用锂离子电池单体(公称电压：3.6-3.7V)的例子。
第1电压检测电路11通过多个电压线而与串联连接的多个单体E1-E5的各节点连接，通过对邻接的2根电压线之间的电压分别进行检测，来检测各单体E1-E5的电压。第1电压检测电路11例如由ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)构成。第1电压检测电路11包含多路复用器和A/D变换器(未图示)。多路复用器将多个单体E1-E5的各电压值以规定的顺序输出到A/D变换器，A/D变换器将从多路复用器输入的模拟信号变换成数字信号。
第1电源电路12将第1蓄电模块M1的两端电压降压后充入多个单体E1-E5中的一个单体。在图1中，示出由绝缘型回扫DC/DC转换器构成第1电源电路12的例子。绝缘型回扫DC/DC转换器具备第1变压器T1、第1开关S1以及第1二极管D1。在绝缘型回扫DC/DC转换器中，第1变压器T1的初级线圈与次级线圈以极性相反的方式连接。此外，第1电源电路12不限于绝缘型回扫DC/DC转换器，只要是能够将第1蓄电模块M1的两端电压降压后输出的绝缘型的电源电路，则可以是任何的结构。作为这种电源电路，除上述的绝缘型回扫DC/DC转换器以外，还已知绝缘型正向DC/DC转换器等。
第1变压器T1的初级线圈的两端连接于第1蓄电模块M1的两端。在初级线圈的一端与第1蓄电模块M1的一端之间***有第1开关S1。在第1变压器T1的次级线圈的一端连接有整流用的第1二极管D1。
第1变压器T1的次级线圈与多个单体E1-E5中的任一个单体的两端之间经由多个开关S10-S19连接。在多个单体E1-E5的各节点连接电压线。第1电压线、第3电压线以及第5电压线通过第1正极用布线Lp1而结合，第2电压线、第4电压线以及第6电压线通过第1负极用布线Lp1而结合。在第1电压线-第6电压线上分别***有第10开关S10-第16开关S16。
第1变压器T1的次级线圈的电流输出侧的端子与第1正极用布线Lp1之间经由第16开关S16连接，次级线圈的电流输出侧的端子与第1负极用布线Lm1之间经由第17开关S17连接。第1变压器T1的次级线圈的电流输入侧的端子与第1正极用布线Lp1之间经由第19开关S19连接，次级线圈的电流输入侧的端子与第1负极用布线Lm1之间经由第18开关S18连接。
第1放电电路13包含串联连接的第5开关S5和第1电阻R1。串联连接的第5开关S5和第1电阻R1连接于第1蓄电模块M1的两端之间。
第2蓄电堆叠体20、第3蓄电堆叠体30以及第4蓄电堆叠体40的结构与第1蓄电堆叠体10的结构相同，因此省略说明。第1蓄电模块M1-第4蓄电模块M4串联连接，形成一个蓄电部。在图1示出的例子中，在各蓄电模块M1-M4中包括串联连接的5个单体，因此形成共计20个单体的串联电路。此外，在使用高电压的马达的情况下，单体的串联数量增加。例如，在使用需要高电压(例如，400V左右)的电压的马达的情况下等，还有时形成共计100个单体的串联电路。典型地，将包括串联连接的5-20个单体的蓄电模块串联连接8个以上，来形成一个蓄电部。此外，在本实施方式中，示出包括串联连接的5个单体的蓄电模块的例子，但是优选根据ASIC、电源电路的耐压来设计蓄电模块中包括的单体的数量。另外，在本实施方式中，将从电源***1中去除了蓄电部的结构总称为管理装置。
控制电路50控制电源***1整体。控制电路50例如由微处理器构成。控制电路50与多个电压检测电路11-41分别通过通信线连接。更具体而言，控制电路50与多个电压检测电路11-41之间通过经由光电耦合器等绝缘电路进行的数字通信而连接。电压检测电路11-41需要检测串联连接的多个单体的电压，因此需要高电压化。另一方面，控制电路50通常被12V的铅电池供给电源来进行动作。为了吸收其电压差，两者需要被绝缘。
控制电路50推定多个单体E1-E20的SOC(State Of Charge：荷电状态)、SOH(StateOf Health：健康状态)。SOC例如能够通过OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)法或电流累积法来推定。SOH是由当前的满充电容量与初始的满充电容量的比率规定的，数值越低(越接近0％)，则表示劣化越加剧。SOH还能够基于与内部电阻的相关关系来推定。能够通过将在电池中持续规定时间流过规定的电流时产生的压降除以该电流来推定内部电阻。内部电阻处于温度越高则该内部电阻越低的关系，并且处于电池的劣化越加剧则内部电阻越大的关系。电池的劣化随着充放电次数增加而加剧。另外，电池的劣化还依赖于个体差异、使用环境。因而，随着使用期间变长，基本上多个单体E1-E20的容量的偏差变大。
控制电路50从多个电压检测电路11-44获取各单体E1-E20的电压值，执行均等化处理。控制电路50使用电源电路12-42来使形成一个蓄电模块的多个单体间的电压均等化(主动平衡)，并且使用放电电路13-43来使多个蓄电模块M1-M4间的电压均等化(被动平衡)。
下面，说明第1蓄电模块M1的主动平衡。在主动平衡中，对多个单体E1-E5中的容量最少的单体进行充电，使其容量达到容量最多的单体的容量。当该容量最少的单体的容量达到了该容量最多的单体的容量时，重复进行相同的控制，重复到所有单体的容量实质上一致为止。
控制电路50获取/推定多个单体E1-E5的OCV/SOC，以确定OCV/SOC最低的单体。控制电路50将在与该单体的两端的节点连接的2根电压线上***的两个开关、第16开关S16/第17开关S17、以及第18开关S18/第19开关S19控制成接通状态。例如，在要对第1单体E1进行充电的情况下，将第10开关S10、第11开关S11、第16开关S16以及第18开关S18控制成接通状态。另外，在要对第2单体E2进行充电的情况下，将第11开关S11、第12开关S12、第17开关S17以及第19开关S19控制成接通状态。
控制电路50也可以为对第1开关S1进行PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制的结构。第1电源电路12输入第1蓄电模块M1的两端电压，将所输入的两端电压降压，从而将输出电压输出。当将单体连接于第1电源电路12的输出侧时，根据单体的电压而流过充电电流，但通过对第1开关S1进行PWM(Pulse Width Modulation)控制，能够调整该充电电流的电流量。这样，能够通过第1变压器T1的初级线圈与次级线圈的匝数比、第1开关S1的占空比来调整第1电源电路12的输出。此外，充电控制能够采用各种各样的方式。作为充电控制，典型地，已知恒流恒压方式(CC-CV)等，但只要是能够使用第1蓄电模块M1的两端电压来对作为对象的单体进行充电的方式，则可以是任何的结构。
如上所述，重复进行以下控制：对OCV/SOC最低的单体进行充电，使其OCV/SOC达到OCV/SOC最高的单体的OCV/SOC，由此控制电路50能够使多个单体E1-E5间的OCV/SOC实质上一致。此外，作为均等化的目标值，也可以使用可充电量/可放电量，来代替多个单体E1-E5间的OCV/SOC。在第2蓄电模块M2-第4蓄电模块M4中也执行以上的主动平衡。
关于上述的主动平衡，由于能量是在各蓄电模块内的单体间移动，因此在执行主动平衡的期间，各蓄电模块的两端电压基本上不变动。因而，控制电路50能够将上述主动平衡和下述被动平衡同时并行地执行。
控制电路50推定多个蓄电模块M1-M4的OCV/SOC，以确定OCV/SOC最低的蓄电模块。控制电路50为了使OCV/SOC最低的蓄电模块与其它多个蓄电模块的OCV/SOC一致而决定其它多个蓄电模块的各放电时间。控制电路50根据基于各蓄电模块的当前的OCV/SOC与应作为均等化的目标的OCV/SOC之差的放电容量、以及放电用的电阻R1-R4的电阻值，来决定各放电时间。此外，多个电阻R1-R4的电阻值设为相同的值。控制电路50基于所决定的各放电时间，来控制其它多个蓄电模块的各放电用的开关S5-S8的接通/断开。在放电用的开关为接通状态的蓄电堆叠体中，从蓄电模块向放电用的电阻流动电流，从而蓄电模块的OCV/SOC降低。
控制电路50将用于指示第1开关S1、第5开关S5、第10开关S10-第19开关S19的接通/断开的控制信号发送到第1电压检测电路11，将用于指示第2开关S2、第6开关S6、第20开关S20-第29开关S29的接通/断开的控制信号发送到第2电压检测电路21，将用于指示第3开关S3、第7开关S7、第30开关S30-第39开关S39的接通/断开的控制信号发送到第3电压检测电路31，将用于指示第4开关S4、第8开关S8、第40开关S40-第49开关S49的接通/断开的控制信号发送到第4电压检测电路41。第1电压检测电路11-第4电压检测电路41基于从控制电路50接收到的控制信号，来控制各开关S1-S49的接通/断开。
图2是示出比较例1所涉及的电源***1的结构的图。比较例1是仅通过主动平衡来执行均等化处理的例子。在比较例1中，未设置放电电路13-43。在比较例1中，针对多个蓄电模块M1-M4设置一个电源电路12。在正极用布线Lp1上连接奇数号的电压线，在负极用布线Lm1上连接偶数号的电压线。
图3是示出比较例2所涉及的电源***1的结构的图。比较例2是仅通过被动平衡来执行均等化处理的例子。比较例2中，未设置第1电源电路12-第4电源电路42、第10开关S10-第49开关S49。在比较例2中，针对每一个单体设置一个放电电路。具体而言，第1放电开关S51和第1放电电阻R51串联连接于第1单体E1的两端，第2放电开关S52和第2放电电阻R52串联连接于第2单体E2的两端，...，第20放电开关S85和第20电阻R85串联连接于第20单体E20的两端。
图4的(a)-(c)是示出本发明的实施方式所涉及的电源***1中的均等化处理的一例的图。图4的(a)是示出均等化处理前的单体E1-E20的容量的状态的图。在图4的(a)示出的图中，第13单体E13的容量有所降低。由于经年劣化、个体偏差等，有时产生自身放电量变大的单体。第13单体E13是相比于其它的单体E1-E12、E14-E20而言自身放电量较大的单体。
控制电路50在第3蓄电堆叠体30中执行主动平衡。具体而言，控制电路50指示第3电压检测电路31使用第3电源电路32对第13单体E13进行充电。第3电压检测电路31将第32开关S32、第33开关S33、第36开关S36以及第38开关S38控制成接通状态，对第3开关S3进行PWM控制。
图4的(b)是示出第3蓄电堆叠体30中的主动单体平衡结束后的单体E1-E20的容量的状态的图。由于在第3蓄电模块M3内完成主动单体平衡，因此伴随着第13单体E13的充电，第3蓄电模块M3内的其它的单体E10-E12、E13-E15的容量降低。
控制电路50在第1蓄电堆叠体10-第4蓄电堆叠体40之间执行被动平衡。具体而言，控制电路50指示第1电压检测电路11、第2电压检测电路21以及第4电压检测电路41使第1蓄电模块M1、第2蓄电模块M2以及第4蓄电模块M4放电，使它们的容量达到第3蓄电模块M3的容量。第1电压检测电路11、第2电压检测电路21以及第4电压检测电路41将第5开关S5、第6开关S6以及第8开关S8分别控制成接通状态，将第1蓄电模块M1、第2蓄电模块M2以及第4蓄电模块M4的容量进行放电。
图4的(c)是示出第1蓄电堆叠体10-第4蓄电堆叠体40间的被动平衡结束后的单体E1-E20的容量的状态的图。在图4的(c)中，成为全部的单体E1-E20的容量实质上一致的状态。此外，在执行比较例2所示的仅使用了被动平衡的均等化处理的情况下，需要使其它的单体E1-E12、E14-20放电，使它们的容量达到图4的(a)的第13单体E13的容量，相比于本实施方式所涉及的均等化处理而言效率差。
如以上所说明的那样，根据本实施方式，在各蓄电堆叠体内执行多个单体间的主动平衡，在多个蓄电堆叠体间执行多个蓄电模块间的被动平衡。由此，能够抑制部件结构的复杂化并且提高电力效率。
在如比较例2所示那样仅通过被动平衡来进行均等化的方式中，需要针对每个单体附加放电电阻，部件数量变多。另外，在放电电阻中将容量进行放电时会发热。由于在要求高电压的用途中单体数变多，因此由于均等化放电产生的损失变大。与此相对，在本实施方式中，能够大幅地削减由于均等化放电产生的损失。
另一方面，在如比较例1所示那样仅通过主动平衡来进行均等化的方式中，需要从蓄电部的总电压(例如，400V左右)生成用于对一个单体进行充电的电压(例如，5V左右)，从而需要高耐压的电源电路12。若使用高耐压的部件，则导致电路整体大型化。
另外，由于需要对一个电源电路12连接全部的单体E1-E20，因此布线复杂化。在本实施方式所涉及的电源***1中，由于在一个蓄电堆叠体内完成主动平衡，因此能够在蓄电堆叠体内的基板上安装电源电路和该电源电路与多个单体间的布线。因而，能够使结构简单化。另一方面，在比较例1所涉及的仅通过主动平衡来进行均等化的方式中，需要使电源电路与多个单体间的布线蔓延到蓄电堆叠体外，从而布线复杂化，布线长度也变长。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。实施方式是例示，在这些各构成要素、各处理过程的组合中能够存在各种变形例，并且这样的变形例也包含在本发明的范围内，这是本领域技术人员能够理解的。
在上述的实施方式中，说明了在一个蓄电堆叠体中搭载一个电压检测电路的例子。关于这一点，还能够是在一个蓄电堆叠体中搭载多个电压检测电路的结构。例如，还能够是如下结构：在包含串联连接的20个单体的蓄电堆叠体中搭载两个电压检测电路，各电压检测电路检测与10个单体相应的电压。在该情况下，主动单体平衡是针对由一个电压检测电路管理的多个单体(在此例中为10个)中的每一个执行的。在此例中，在一个蓄电堆叠体内执行独立的两个主动平衡。
另外，在上述的实施方式中，说明了针对每个蓄电堆叠体设置一个放电电阻的例子。关于这一点，放电电阻的数量并不限于一个，也不排除针对每个单体附加放电电阻的结构。
此外，实施方式也可以通过以下项目来确定。
[项目1]
一种管理装置，其特征在于，具备：
与多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)分别连接的多个电源电路(12、22、32、42)，各所述串联单体组(M1、M2、M3、M4)包含串联连接的多个单体(E1-E5、E6-E10、E11-E5、E16-E20)，所述多个电源电路(12、22、32、42)构成为能够使用各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)的两端电压，来选择性地对该串联单体组(M1、M2、M3、M4)中包含的多个单体(E1-E5、E6-E10、E11-E5、E16-E20)中的任意一个单体进行充电；
与所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)分别连接的多个放电电路(13、23、33、43)，所述多个放电电路(13、23、33、43)构成为能够将各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)中蓄积的容量进行放电；
电压检测电路(11、21、31、41)，其检测所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)中包含的多个单体(E1-E5、E6-E10、E11-E5、E16-E20)的各电压；以及
控制电路(50)，其从所述电压检测电路(11、21、31、41)获取各单体(E1-E5、E6-E10、E11-E5、E16-E20)的电压值，控制所述多个电源电路(12、22、32、42)和所述多个放电电路(13、23、33、43)，
其中，所述控制电路(50)使用所述多个电源电路(12、22、32、42)来使各个串联单体组(M1、M2、M3、M4)中包含的多个单体(E1-E5、E6-E10、E11-E5、E16-E20)的状态均等化，并且使用所述多个放电电路(13、23、33、43)来使所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)的状态均等化。
由此，能够实现抑制部件结构的复杂化并且提高了电力效率的均等化处理。
[项目2]
根据项目1所记载的管理装置，其特征在于，
所述放电电路(13、23、33、43)包含：
用于将所述串联单体组(M1、M2、M3、M4)中蓄积的容量进行放电的一个电阻(R1、R2、R3、R4)；以及
连接于所述串联单体组(M1、M2、M3、M4)与所述电阻(R1、R2、R3、R4)之间的开关(S5、S6、S7、S8)。
由此，能够减少放电用电阻和开关的数量。
[项目3]
根据项目1或2所记载的管理装置，其特征在于，
所述控制电路(50)将形成所述串联单体组(M1、M2、M3、M4)的多个单体(E1-E5、E6-E10、E11-E15、E16-E20)间的均等化处理与所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)间的均等化处理以并行方式来执行。
由此，能够缩短均等化处理所花费的时间。
[项目4]
一种电源***(1)，其特征在于，具备：
将所述多个串联单体组(M1、M2、M3、M4)串联连接而形成的蓄电部；以及
项目1～3中的任一项所记载的管理装置，其管理所述蓄电部。
由此，能够实现抑制部件结构的复杂化并且提高了电力效率的均等化处理。
附图标记说明
1：电源***；10-40：蓄电堆叠体；M1-M4：蓄电模块；11-41：电压检测电路；12-42：电源电路；13-43：放电电路；T1-T4：变压器；D1-D4：二极管；Lp1-Lp4：正极布线；Lm1-Lm4：负极布线；S1-S49：开关；R1-R85：电阻；50：控制电路；E1-E20：单体。

Claims (4)

1.一种管理装置，其特征在于，具备：
与多个串联单体组分别连接的多个电源电路，各所述串联单体组包含串联连接的多个单体，所述多个电源电路构成为能够使用各个串联单体组的两端电压，来选择性地对该串联单体组中包含的多个单体中的任意一个单体进行充电；
与所述多个串联单体组分别连接的多个放电电路，所述多个放电电路构成为能够将各个串联单体组中蓄积的容量进行放电；以及
电压检测电路，其检测所述多个串联单体组中包含的多个单体的各电压；以及
控制电路，其从所述电压检测电路获取各单体的电压值，控制所述多个电源电路和所述多个放电电路，
其中，所述控制电路使用所述多个电源电路来使各个串联单体组中包含的多个单体的状态均等化，并且使用所述多个放电电路来使所述多个串联单体组的状态均等化。
2.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，
所述放电电路包含：
用于将所述串联单体组中蓄积的容量进行放电的一个电阻；以及
连接于所述串联单体组与所述电阻之间的开关。
3.根据权利要求1或2所述的管理装置，其特征在于，
所述控制电路将形成所述串联单体组的多个单体间的均等化处理与所述多个串联单体组间的均等化处理以并行方式来执行。
4.一种电源***，其特征在于，具备：
根据权利要求1～3中的任一项所述的管理装置；以及
将所述多个串联单体组串联连接而形成的蓄电部，
其中，所述管理装置管理所述蓄电部。
CN201880082038.4A 2017-12-19 2018-11-15 管理装置和电源*** Pending CN111492557A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-243128 2017-12-19
JP2017243128 2017-12-19
PCT/JP2018/042205 WO2019123906A1 (ja) 2017-12-19 2018-11-15 管理装置、及び電源システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111492557A true CN111492557A (zh) 2020-08-04

Family

ID=66992766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880082038.4A Pending CN111492557A (zh) 2017-12-19 2018-11-15 管理装置和电源***

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11588185B2 (zh)
EP (1) EP3731367A4 (zh)
JP (1) JP7127064B2 (zh)
CN (1) CN111492557A (zh)
WO (1) WO2019123906A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7260433B2 (ja) * 2019-07-24 2023-04-18 三洋電機株式会社 管理装置、電源システム
JP2021027706A (ja) * 2019-08-06 2021-02-22 ダイハツ工業株式会社 電池システム
WO2023021267A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Cirrus Logic International Semiconductor Limited Cell balancing

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050236534A1 (en) * 2004-04-26 2005-10-27 Ole Bondesen Telescopic device
CN1773767A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 三洋电机株式会社 组式电池
JP2007300701A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP2010142039A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Macnica Inc 電力蓄積装置
CN102082452A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 三洋电机株式会社 均衡装置、均衡处理程序及方法、蓄电池***及电动车辆
CN102170012A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 三洋电机株式会社 电池***
CN102761155A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 Nxp股份有限公司 电池单元平衡方法及装置
JP2015015777A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 ソニー株式会社 蓄電装置および蓄電装置の制御方法
CN104426175A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 通用电气公司 电池管理***和方法
WO2017178023A1 (en) * 2016-04-16 2017-10-19 Lithium Balance A/S Cell balancing method and system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5484985B2 (ja) 2010-03-29 2014-05-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこの電源装置を備える車両
JP2013223378A (ja) 2012-04-18 2013-10-28 Toyota Industries Corp 電池均等化システムおよび方法
KR102237034B1 (ko) 2014-02-18 2021-04-06 주식회사 실리콘웍스 다양한 밸런싱 동작 모드가 가능한 밸런싱 장치 및 그 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050236534A1 (en) * 2004-04-26 2005-10-27 Ole Bondesen Telescopic device
CN1773767A (zh) * 2004-11-12 2006-05-17 三洋电机株式会社 组式电池
JP2007300701A (ja) * 2006-04-27 2007-11-15 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
JP2010142039A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Macnica Inc 電力蓄積装置
CN102082452A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 三洋电机株式会社 均衡装置、均衡处理程序及方法、蓄电池***及电动车辆
CN102170012A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 三洋电机株式会社 电池***
CN102761155A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 Nxp股份有限公司 电池单元平衡方法及装置
JP2015015777A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 ソニー株式会社 蓄電装置および蓄電装置の制御方法
CN104426175A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 通用电气公司 电池管理***和方法
WO2017178023A1 (en) * 2016-04-16 2017-10-19 Lithium Balance A/S Cell balancing method and system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3731367A4 (en) 2020-12-02
JP7127064B2 (ja) 2022-08-29
WO2019123906A1 (ja) 2019-06-27
EP3731367A1 (en) 2020-10-28
US11588185B2 (en) 2023-02-21
US20210083331A1 (en) 2021-03-18
JPWO2019123906A1 (ja) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Single-magnetic cell-to-cell charge equalization converter with reduced number of transformer windings
CN101828316B (zh) 用于串联连接的电池组的自动充电均衡方法和装置
KR101076786B1 (ko) 직렬연결 배터리 스트링을 위한 지능제어 전하균일 장치 및방법
KR101893045B1 (ko) 배터리용 충전 밸런싱 시스템
JP5687016B2 (ja) 複数の電池セル間のエネルギー均衡を用いる電池管理システム
US8269455B2 (en) Charge balancing system
TWI804503B (zh) 蓄電系統以及電氣機器
US9160179B2 (en) Charging apparatus and charging method
US20210159710A1 (en) Management device and power supply system
KR20130073915A (ko) 전력 배터리를 위한 밸런싱 시스템 및 대응하는 부하 밸런싱 방법
US11482869B2 (en) Electric storage system
JP6541310B2 (ja) モジュール制御装置、バランス補正システム及び蓄電システム
CN111492557A (zh) 管理装置和电源***
CN112534672B (zh) 电源***和管理装置
KR20120112072A (ko) 보조 배터리 충전 장치
JP5314626B2 (ja) 電源システム、放電制御方法および放電制御プログラム
JP3458740B2 (ja) 組電池の充電装置および放電装置
Ketzer et al. Evaluating circuit topologies for battery charge equalization
JP5285322B2 (ja) 電圧均等化装置並びに充電装置、組蓄電装置、充電システム
EP3649719A1 (en) Battery management
Nie et al. Fast battery equalization with isolated bidirectional DC-DC converter for PHEV applications
KR101423703B1 (ko) 배터리 셀 전하 균등 시스템 및 방법
US20240097457A1 (en) Method and system for balancing charge of battery cells
JP2017163635A (ja) 組電池装置および組電池装置の制御方法
CN115589042A (zh) 一种自动实现储能单体均衡的dc-dc变换器

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200804

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication