JP4352183B2 - 蓄電モジュール - Google Patents
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Description
上述した蓄電モジュールにおいては繰り返し充放電を行ううちに、各セルの容量、内部抵抗、環境温度、自己放電率等のばらつきに起因するセル電圧のばらつきが発生する。そして、ばらつきが発生すると電圧の高くなったセルの劣化は加速され、最終的にそのセルは過充電及び過放電状態に陥り蓄電モジュール全体の寿命を著しく短縮させてしまう。
上述したモジュール内の各セルの電圧を均等化し、モジュールとしての劣化を防ぐ手法が種々提案されている。均等化手法の代表的なものとして、バイパス回路方式、インダクタを用いた均等化方式、トランスを用いた均等化方式、コンデンサを用いた均等化方式等が考案されている。
また上記においては半導体スイッチを用いることを前提として説明してきたが、図22に示す横流れ電流を制御させる方法以外においては、スイッチの切り替え周期を十分遅くした場合などにおいてはパワーリレー等の応答速度の遅い機械式スイッチを用いて均等化を行うことも可能である。
Claims (6)
- n個(nは2以上の整数)の蓄電セル及び/又は蓄電セル群を直列にしたm個の直列回路と、n−1個の蓄電セル及び/又は蓄電セル群を直列にしたm個又はm±1個の複数個(ただし並列数が4L−2個の場合は除く。Lは自然数)の直列回路をそれぞれ交互に並列接続して構成したモジュールであり、各直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群を、異なる直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群と並列接続させる第1の接続状態と、前記第1の並列状態とは異なる組み合わせで各直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群を異なる直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群と並列接続させる第2の接続状態との間で切り替えるスイッチ群を備え、いずれの接続状態でも、開放状態となる蓄電セル及び蓄電セル群が存在することなくすべての蓄電セル及び蓄電セル群が蓄電セル及び蓄電セル群の電圧の均等化に寄与するよう構成され、前記の第1と第2の接続状態を繰り返し切り替えることが出来ることを特徴とする蓄電モジュール。
- 第1の接続状態と第2の接続状態との間の切り替え前後においてモジュールを構成する各並列回路の合成容量値が変化しないよう、前記蓄電セル及び/又は蓄電セル群の容量値を選択したことを特徴とする請求項1に記載の蓄電モジュール。
- 前記蓄電セルにキャパシタセル及び二次電池セルを用い、いずれの並列回路においてもその並列段を構成するキャパシタセルと二次電池セルの容量比及び総容量を等しくしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電モジュール。
- 前記接続状態を切り替える際に、少なくとも2つ以上の直列回路が並列に接続された状態を維持するようにスイッチ群の駆動タイミングをずらすスイッチ制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
- 各蓄電セルの電圧を計測する電圧検出回路からの電圧の検出結果に基づいて、前記スイッチ群への入力信号を制御することにより、各セル間に流れる横流れ電流を制御するスイッチ制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
- n個(nは2以上の整数)の蓄電セル及び/又は蓄電セル群を直列にしたm個の直列回路と、n−1個の蓄電セル及び/又は蓄電セル群を直列にしたm個又はm±1個の複数個(ただし並列数が4L−2個の場合は除く。Lは自然数)の直列回路をそれぞれ交互に並列接続して構成したモジュールであり、各直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群を異なる直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群と並列接続させる第1の接続状態と、前記第1の並列状態とは異なる組み合わせで各直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群を異なる直列回路の蓄電セル及び蓄電セル群と並列接続させる第2の接続状態を切り替えるスイッチ群を備え、さらに、前記の第1と第2の接続状態を繰り返し切り替えることが出来るよう前記スイッチ群を切り替えるスイッチ制御手段と、各蓄電セルの電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出回路からの電圧の検出結果に基づいて、前記スイッチ制御手段の動作を制御する制御手段を含むことを特徴とする蓄電モジュール。
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