JP2009201232A - Storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の二次電池を並列に接続して構成される蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device configured by connecting a plurality of secondary batteries in parallel.
充放電システムを大容量化するには複数の二次電池を並列に接続することが必要になる。通常、同じ種類の二次電池を並列に接続すると、各二次電池に流れる充放電電流は均一になる。直流電力の充放電が可能な複数台の蓄電ユニットで構成された蓄電装置として、比較的簡単な回路構成で、且つ電力消費の少ない電圧均等化機能を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかし、二次電池を並列に接続する場合、各二次電池の温度が異なると、二次電池の内部抵抗の温度依存性や二次電池内部での化学反応速度のばらつきから、各二次電池に流れる充放電電流が均等にならないことがある。 However, when connecting secondary batteries in parallel, if the temperature of each secondary battery is different, each secondary battery will be affected by the temperature dependence of the internal resistance of the secondary battery and the variation in the chemical reaction rate inside the secondary battery. The charge / discharge current flowing through the battery may not be uniform.
このため、他の二次電池よりも電流が大きく流れた二次電池は発熱が大きくなり、その二次電池が温度許容範囲を超えてしまう恐れがある。それだけではなく、他の二次電池よりも大きい電流が流れると過電流になることも考えられる。 For this reason, a secondary battery in which a current flows larger than other secondary batteries generates a large amount of heat, and the secondary battery may exceed the allowable temperature range. Not only that, it is also possible that an overcurrent occurs when a larger current flows than other secondary batteries.
本発明の目的は、並列に接続された各々の二次電池に流れる充放電電流を均等にできる蓄電装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the electrical storage apparatus which can equalize the charging / discharging electric current which flows into each secondary battery connected in parallel.
本発明の蓄電装置は、複数の二次電池を並列接続して構成される蓄電装置において、前記二次電池に流れるそれぞれの電流を検知する電流検出器と、前記二次電池の温度を検知する温度検出器と、前記電流検出器によって検出された電流値及び前記温度検出器の温度値に基づいて前記二次電池の温度を個別に調整する温度調整部とを備えたことを特徴とする。 The power storage device of the present invention is a power storage device configured by connecting a plurality of secondary batteries in parallel, a current detector that detects each current flowing through the secondary battery, and a temperature of the secondary battery. A temperature detector, and a temperature adjustment unit that individually adjusts the temperature of the secondary battery based on the current value detected by the current detector and the temperature value of the temperature detector are provided.
本発明によれば、並列に接続された各々の二次電池に流れる充放電電流を均等にできる。 According to the present invention, charge / discharge currents flowing through the secondary batteries connected in parallel can be made uniform.
図1は本発明の実施の形態に係わる蓄電装置の構成図である。各々の二次電池11a〜11nは開閉器12a〜12nを介して並列に電源13及び負荷14に接続されている。各々の二次電池11a〜11nに充電するときは電源13から各々の二次電池11a〜11nに電力が供給され、各々の二次電池11a〜11nから放電するときは各々の二次電池11a〜11nに負荷14に電力が供給される。図1では、各々の二次電池11a〜11nは、単一の二次電池である場合を示しているが、複数の二次電池を直列に接続した組二次電池でもあってもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram of a power storage device according to an embodiment of the present invention. Each of the
各々の二次電池11a〜11nには電流検出器15a〜15n及び温度検出部16a〜16nが取り付けられており、電流検出器15a〜15nで検出された電流値は電流バランス演算・判定部17に入力され、温度検出部16a〜16nで検出された温度は検出温度値演算処理部18に入力される。また、各々の二次電池11a〜11nには、各々の二次電池11a〜11nの温度を調整する温度調整部19a〜19nが設けられている。
電流バランス演算・判定部17は二次電池11a〜11nに流れる電流値に基づいて二次電池11a〜11nの温度調整が必要か否かを判断する。例えば、二次電池11a〜11nに流れる電流の最大値と最小値との差から温度調整が必要か否かを判断したり、二次電池11a〜11nを流れる電流の平均値と二次電池11a〜11nに流れる電流値との差から二次電池11a〜11nの温度調整が必要か否かを判断したりする。そして、電流バランス演算・判定部17は、二次電池11a〜11nの温度調整が必要と判断したときは、温度調整部19a〜19nの機能を有効にし、不要と判断されたら、温度調整部19a〜19nの機能を無効にする。
The current balance calculation /
次に、検出温度値演算処理部18は二次電池11a〜11nの温度設定値を設定するものである。例えば、二次電池11a〜11nの温度の最大値と最小値との差から温度設定値をその中間値にしたり、二次電池11a〜11nの温度の平均値を温度設定値にしたりする。
Next, the detected temperature value
温度調整部19a〜19nは検出温度値演算処理部18で設定された温度設定値を基に二次電池11a〜11nの特性を踏まえて、加熱・冷却して二次電池11a〜11nの温度を調整する。すなわち、温度調整部19a〜19nは、複数の二次電池11a〜11nのうち、一部の二次電池11よりも温度が高い二次電池11を冷却して複数の二次電池11a〜11nに流れる電流を均等にする冷却機能と、複数の二次電池11a〜11nのうち一部の二次電池11よりも温度が低い二次電池11を加熱して複数の二次電池11a〜11nに流れる電流を均等にする加熱機能とを有している。なお、冷却機能及び加熱機能のうち、いずれか一方のみを有し、複数の二次電池11a〜11nに流れる電流を均等に調整するようにしてもよい。
The
また、二次電池の温度調整はすべてを同一にする必要はなく二次電池11a〜11nの状態(劣化具合など)から、各二次電池11a〜11nの設定温度を決定する。各二次電池11a〜11nの温度調整は、電流バランス演算・判定部17で温度調整が不要と判断されるまで続け、これにより、各二次電池11a〜11nに流れる電流を均等化する。
Further, the temperature adjustment of the secondary batteries does not need to be all the same, and the set temperature of each of the
このように、電流バランス演算・判定部17は温度調整の必要性の有無を判定し、もし、各々の二次電池11a〜11nの温度を調整する必要があるときは、検出温度値演算処理部18で二次電池11a〜11nの温度設定値を決定する。そして、温度調整部19a〜19nは、現在の二次電池11a〜11nの温度値と二次電池11a〜11nの温度設定値とを比較し二次電池11a〜11nの温度調整を行う。
As described above, the current balance calculation /
以上の説明は、並列接続された二次電池11a〜11nが運転中に各々の二次電池11a〜11nの温度調整を行う場合について説明したが、二次電池11a〜11nを並列に接続にする前に、二次電池11a〜11nの温度を等しくするようにしてもよい。このようにすることで、二次電池11a〜11n内部の特性(内部抵抗や二次電池内の化学反応の速度)の差が小さくなる。このため、二次電池11a〜11nの温度を温度調整部19a〜19nで等しくしてから、二次電池11a〜11nを並列に接続して充放電の運転を行っても、二次電池11a〜11nに流れる電流が等しくなりバランスする。
Although the above description demonstrated the case where the
また、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されていない単数または複数の二次電池を、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されている単数または複数の二次電池に追加で並列に接続する場合には、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されていない単数または複数の二次電池の温度を、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されている単数または複数の二次電池の温度に合わせる。あるいは、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されている単数または複数の二次電池の温度を、二次電池11a〜11nのうち充放電に使用されていない単数または複数の二次電池の温度に合わせる。このようにすることで、二次電池11a〜11nの温度が等しくなるため、充電状態が等しければ、二次電池11a〜11n間の横流電流も流れず二次電池11a〜11nにはほぼ均等に充放電電流が流れる。
Further, one or more secondary batteries that are not used for charging / discharging among the
本発明の実施の形態によれば、電流検出器15a〜15nによって検出された電流値及び温度検出器16a〜16nの温度値に基づいて二次電池11a〜11nの温度を個別に調整するので、二次電池11a〜11nにほぼ均等に充放電電流を流すことができる。
According to the embodiment of the present invention, since the temperatures of the
11…二次電池、12…開閉器、13…電源、14…負荷、15…電流検出器、16…温度検出器、17…電流バランス演算・判定部、18…検出温度値演算処理部、19…温度調整部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Secondary battery, 12 ... Switch, 13 ... Power supply, 14 ... Load, 15 ... Current detector, 16 ... Temperature detector, 17 ... Current balance calculation / determination part, 18 ... Detection temperature value calculation processing part, 19 ... Temperature adjuster
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