JPWO2014119299A1 - Balance correction device and power storage system - Google Patents
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Abstract
本発明は、複数の蓄電セルに充電電流を供給する充電部に対して、充電電流の電流値を制御するための充電制御信号を送信する送信部を備える。本発明の送信部は、システム電圧検出部により検出された電圧が第1の設定値(VTswitch)に等しい場合又は第1の設定値(VTswitch)より小さい場合に、充電電流の電流値が第1の電流値(Iconst)となるように充電制御信号を送信し、システム電圧検出部により検出された電圧が第1の設定値(VTswitch)に等しい場合又は第1の設定値(VTswitch)より大きい場合に、システム電圧検出部により検出された電圧が第2の設定値(VTend)に等しくなるまでの間又は第2の設定値(VTend)より大きくなるまでの間、充電電流の電流値が、システム電圧検出部により検出された電圧に応じて予め定められた対応関係(302)を満たす値となるように充電制御信号を送信する。The present invention includes a transmission unit that transmits a charging control signal for controlling the current value of the charging current to a charging unit that supplies a charging current to a plurality of storage cells. The transmission unit according to the present invention is configured such that when the voltage detected by the system voltage detection unit is equal to the first setting value (VTswitch) or smaller than the first setting value (VTswitch), the current value of the charging current is the first value. When the charge control signal is transmitted so that the current value (Iconst) becomes equal to the first set value (VTswitch) or greater than the first set value (VTswitch) In addition, until the voltage detected by the system voltage detector becomes equal to the second set value (VTend) or until it becomes larger than the second set value (VTend), the current value of the charging current is A charge control signal is transmitted so as to have a value that satisfies a predetermined correspondence (302) according to the voltage detected by the voltage detector.
Description
本発明は、バランス補正装置及び蓄電システムに関する。 The present invention relates to a balance correction device and a power storage system.
蓄電モジュールを充電する場合、蓄電モジュールの端子間電圧が特定の閾値を超えるまでは定電流で充電し、当該閾値を越えた後は定電圧で充電すること(CC−CV方式と称される場合がある。)が知られている(特許文献1〜3を参照。)。
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1)特開2008−067486号公報
(特許文献2)特開2010−016944号公報
(特許文献3)特開2008−113528号公報When charging a power storage module, the battery is charged with a constant current until the voltage between the terminals of the power storage module exceeds a specific threshold value, and then charged with a constant voltage after exceeding the threshold value (when referred to as CC-CV method) Is known) (see
(Prior art documents)
(Patent Literature)
(Patent Document 1) JP 2008-0667486 (Patent Document 2) JP 2010-016944 (Patent Document 3) JP 2008-113528
蓄電モジュールをCC−CV方式で充電するためには、充電装置が定電流回路及び定電圧回路の両方を備える必要があり、充電装置の製造コストを増加させる。そこで、本発明の1つの側面においては、上記の課題を解決することのできるバランス補正装置及び蓄電システムを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 In order to charge the power storage module by the CC-CV method, the charging device needs to include both a constant current circuit and a constant voltage circuit, which increases the manufacturing cost of the charging device. Therefore, an object of one aspect of the present invention is to provide a balance correction device and a power storage system that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
本発明の第1の態様においては、直列に接続された複数の蓄電セルの一端と他端との間の電圧を検出するシステム電圧検出部と、複数の蓄電セルに充電電流を供給する充電部に対して、充電電流の電流値を制御するための充電制御信号を送信する送信部とを備え、送信部は、システム電圧検出部により検出された電圧が第1の設定値に等しい場合又は第1の設定値よりも小さい場合に、充電電流の電流値が第1の電流値となるように充電制御信号を送信し、システム電圧検出部により検出された電圧が、第1の設定値に等しい場合又は第1の設定値よりも大きい場合に、システム電圧検出部により検出された電圧が第2の設定値に等しくなるまでの間又は第2の設定値よりも大きくなるまでの間、充電電流の電流値が、システム電圧検出部により検出された電圧に応じて予め定められた大きさとなるように充電制御信号を送信し、第1の設定値は、第2の設定値よりも小さい、充電制御装置が提供される。 In the first aspect of the present invention, a system voltage detection unit that detects a voltage between one end and the other end of a plurality of storage cells connected in series, and a charging unit that supplies a charging current to the plurality of storage cells And a transmitter that transmits a charge control signal for controlling the current value of the charging current, the transmitter configured when the voltage detected by the system voltage detector is equal to the first set value or When it is smaller than the set value of 1, the charge control signal is transmitted so that the current value of the charging current becomes the first current value, and the voltage detected by the system voltage detector is equal to the first set value In the case where the voltage detected by the system voltage detector becomes equal to the second set value or until the voltage is greater than the second set value. Current value at the system voltage detector Ri transmits a charge control signal such that the predetermined size in accordance with the detected voltage, the first set value is smaller than the second set value, the charging control device is provided.
本発明の第2の態様においては、複数の蓄電セルのそれぞれの一端と他端との間の電圧を検出するセル電圧検出部と、複数の蓄電セルのそれぞれに対応して設けられ、対応する蓄電セルを放電する複数の放電部と、複数の蓄電セルのそれぞれに対応して設けられ、対応する放電部の電流を制御する複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子のそれぞれのオン・オフ動作を制御する放電制御信号を、複数のスイッチング素子のそれぞれに供給する放電制御部とを備え、複数のスイッチング素子のそれぞれは、一端が、対応する蓄電セルの一端に電気的に接続され、他端が、対応する蓄電セルの他端に電気的に接続され、複数の放電部のそれぞれは、対応する蓄電セル及び対応するスイッチング素子の間に、対応する蓄電セル及び対応するスイッチング素子と直列に接続され、放電制御部は、複数の蓄電セルのうち、セル電圧検出部により検出された電圧が予め定められた値に等しい蓄電セル又は予め定められた値よりも大きい蓄電セルに対応するスイッチング素子がオン動作するように放電制御信号を供給し、予め定められた値は、複数の蓄電セルの合計電圧の設定値を複数の蓄電セルの個数で除した値よりも大きく、複数の蓄電セルのそれぞれの電圧の設定値よりも小さい、充電制御装置が提供される。 In the second aspect of the present invention, a cell voltage detector that detects a voltage between one end and the other end of each of the plurality of storage cells, and a corresponding one of the plurality of storage cells are provided. A plurality of discharge units that discharge the storage cells, a plurality of switching elements that are provided corresponding to each of the plurality of storage cells and that control currents of the corresponding discharge units, and an ON / OFF operation of each of the plurality of switching elements A discharge control unit that supplies a discharge control signal for controlling each of the plurality of switching elements, each of the plurality of switching elements having one end electrically connected to one end of the corresponding storage cell and the other end Is electrically connected to the other end of the corresponding storage cell, and each of the plurality of discharge units is connected between the corresponding storage cell and the corresponding switching element. The discharge control unit is connected in series with the switching element, and the discharge control unit is a power storage cell in which the voltage detected by the cell voltage detection unit is equal to a predetermined value or larger than a predetermined value among the plurality of power storage cells. The discharge control signal is supplied so that the switching element corresponding to the cell is turned on, and the predetermined value is larger than a value obtained by dividing the set value of the total voltage of the plurality of storage cells by the number of the plurality of storage cells. There is provided a charge control device that is smaller than the set voltage value of each of the plurality of storage cells.
本発明の第3の態様においては、複数の蓄電セルと、上記の充電制御装置とを備える蓄電システムが提供される。 In the 3rd aspect of this invention, an electrical storage system provided with a some electrical storage cell and said charge control apparatus is provided.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、図面を参照して、実施形態について説明するが、図面の記載において、同一又は類似の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省く場合がある。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention. In addition, embodiments will be described with reference to the drawings, but in the description of the drawings, the same or similar parts may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.
本明細書において、「電気的に接続される」とは、ある要素と他の要素とが直接接続される場合に限定されない。ある要素と他の要素との間に、第三の要素が介在してもよい。また、ある要素と他の要素とが物理的に接続されている場合に限定されない。例えば、変圧器の入力巻線と出力巻線とは物理的には接続されていないが、電気的には接続されている。さらに、ある要素と他の要素とが現実に電気的に接続されている場合だけでなく、蓄電セルとバランス補正回路とが電気的に接続されたときに、ある要素と他の要素とが電気的に接続される場合をも含む。また、「直列に接続される」とは、ある要素と他の要素とが直列に電気的に接続されることを示す。 In this specification, “electrically connected” is not limited to a case where an element and another element are directly connected. A third element may be interposed between one element and another element. Moreover, it is not limited to when a certain element and another element are physically connected. For example, the input winding and output winding of the transformer are not physically connected, but are electrically connected. Further, not only when an element and another element are actually electrically connected, but also when an energy storage cell and a balance correction circuit are electrically connected, an element and another element are electrically connected. Including the case of connection. Further, “connected in series” indicates that one element and another element are electrically connected in series.
図1は、蓄電システム110の一例を概略的に示す。蓄電システム110は、モータなどの負荷(図示していない。)に電気的に接続され、負荷に電力を供給する(蓄電システムの放電という場合がある。)。蓄電システム110は、充電装置102に電気的に接続され、電気エネルギーを蓄える(蓄電システムの充電という場合がある。)。
FIG. 1 schematically shows an example of a
充電装置102は、蓄電システム110の複数の蓄電セルに充電電流を供給する。充電装置102は、定電流充電器であってよい。充電装置102は、定電圧回路を備えていなくてもよい。定電圧回路を備えないことで、充電装置102の製造費用を低減することができる。充電装置102は、充電部の一例であってよい。
The
本実施形態において、蓄電システム110は、接続端子112と、接続端子114と、制御端子118と、蓄電モジュール120とを備える。蓄電モジュール120は、蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128を含む直列に接続された複数の蓄電セルと、バランス補正回路132、バランス補正回路134及びバランス補正回路136を含む複数のバランス補正回路と、充電制御部180とを有してよい。バランス補正回路132、バランス補正回路134及びバランス補正回路136は、バランス補正装置の一例であってよい。充電制御部180は、充電制御装置の一例であってよい。
In the present embodiment, the
接続端子112及び接続端子114は、充電装置102などのシステム外部の装置と、蓄電システム110とを電気的に接続する。接続端子112及び接続端子114の間に、過電流、過電圧及び過放電の少なくとも一つから、蓄電モジュール120を保護する保護回路が配されてもよい。制御端子118は、充電装置102などのシステム外部の装置と接続される。システム外部の装置及び充電制御部180は、制御端子118を介して、システム外部の装置又は蓄電システム110を制御するための制御情報を送受する。
The connection terminal 112 and the
蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、直列に接続される。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、二次電池又はキャパシタであってよい。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128は、リチウムイオン電池であってよい。蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126及び蓄電セル128のそれぞれが、さらに複数の蓄電セルを含んでもよい。
The
バランス補正回路132は、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させる。バランス補正回路132は、蓄電セル122の接続端子112側の一端(正極側という場合がある。)に電気的に接続される。バランス補正回路132は、蓄電セル122の接続端子114側の一端(負極側という場合がある。)と蓄電セル124の正極側との接続点143に電気的に接続される。バランス補正回路132は、蓄電セル124の負極側と蓄電セル126の正極側との接続点145に電気的に接続される。
The
バランス補正回路134は、蓄電セル124及び蓄電セル126の電圧を均等化させる。バランス補正回路134は、接続点143と、接続点145と、蓄電セル126の負極側と蓄電セル128の正極側との接続点147とに、電気的に接続される。バランス補正回路136は、蓄電セル126及び蓄電セル128の電圧を均等化させる。バランス補正回路136は、接続点145と、接続点147と、蓄電セル128の負極側とに、電気的に接続される。バランス補正回路134及びバランス補正回路136は、バランス補正回路132と同様の構成を有してよい。
The
以上の通り、本実施形態の蓄電モジュール120によれば、複数の蓄電セルの電圧にバラつきが生じた場合であっても、バランス補正回路の動作によって、複数の蓄電セルの電圧を均等化させることができる。その結果、蓄電システム110の利用効率を向上させることができる。
As described above, according to the
例えば、蓄電セル122と蓄電セル124との間で、製造品質、劣化の程度などが異なる場合、蓄電セル122及び蓄電セル124の電池特性に差が生じる場合がある。電池特性としては、電池容量、又は、放電時間に対する電池電圧の関係を示す放電電圧特性を例示することができる。例えば、蓄電セルの劣化が進行するにつれて、より短い放電時間で電池電圧が低下するようになる。
For example, when the manufacturing quality, the degree of deterioration, and the like differ between the
蓄電セル122及び蓄電セル124の電池特性が異なる場合、蓄電システム110の充電完了時に蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム110の放電が進行するにつれて、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じる。また、蓄電システム110の充電開始時に蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧が略同一であったとしても、蓄電システム110の充電が進行するにつれて、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じる。
When the battery characteristics of the
蓄電セル122及び蓄電セル124は、利用可能な充電レベル(State of Charge、SOCという場合がある。)の範囲が予め定められているので、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧にばらつきが生じると、蓄電システム110の利用効率が悪化する。しかし、本実施形態の蓄電モジュール120によれば、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させることで、蓄電システム110の利用効率を向上させることができる。
Since the
充電制御部180は、蓄電モジュール120の充電電流を制御する。充電制御部180は、充電装置102に対して、充電電流の電流値を制御するための制御信号φ18を送信する。充電装置102は、制御信号φ18を受信して、蓄電モジュール120に対して、蓄電モジュール制御信号φ18に応じた大きさの充電電流を供給する。制御信号φ18は充電制御信号の一例であってよい。
The charging
充電制御部180は、接続端子112と接続端子114との間の電圧(蓄電モジュールの電圧と称する場合がある。)を検出してよい。充電制御部180は、蓄電モジュールに含まれる複数の蓄電セルのそれぞれの端子間電圧(蓄電セルの電圧と称する場合がある。)を検出してもよい。
The
充電制御部180は、充電電流の電流値が、蓄電モジュール120の電圧に応じて予め定められた大きさとなるように、制御信号φ18を送信してよい。充電制御部180は、充電電流の電流値が、検出された各蓄電セルの電圧のうち最も大きな電圧(蓄電セルの電圧の最大値と称する場合がある。)に応じて予め定められた大きさとなるように、制御信号φ18を送信してもよい。充電制御部180は、検出された電圧が大きいほど充電電流が小さくなるように、制御信号φ18を送信してよい。
The charging
充電制御部180は、蓄電モジュール120の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報に基づいて、検出された蓄電モジュール120の電圧に対応する充電電流の電流値を決定してよい。充電制御部180は、単一の蓄電セルの電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報に基づいて、検出された各蓄電セルの電圧の最大値に対応する充電電流の電流値を決定してもよい。充電制御部180は、検出された蓄電モジュール120の電圧に基づいて決定された電流値と、検出された各蓄電セルの電圧の最大値に基づいて決定された電流値とを比較して、両者のうちの小さい方の値を充電電流の電流値として決定してもよい。充電制御部180は、充電電流の電流値が、決定された電流値となるように、制御信号φ18を送信してよい。
The charging
充電電流の電流値を、蓄電モジュール120の電圧又は蓄電セルの電圧に応じて予め定められた大きさとなるように制御することで、充電装置102が定電圧回路を備えない場合であっても、CC−CV方式と同程度の精度で電圧を制御することができる。また、CC−CV方式と同程度の充電容量まで蓄電モジュールを充電することができる。さらに、直列に接続された複数の蓄電セルを定電圧モードで充電する場合、各蓄電セルの電圧が異なっており、制御が難しい場合がある。しかし、本実施形態によれば定電圧制御を実施しないので、直列に接続された複数の蓄電セルを充電する場合の制御が容易になる。
Even if the
充電制御部180は、蓄電モジュール120の電圧が予め定められた値(蓄電モジュールの目標電圧と称する場合がある。)に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、充電装置102に制御信号φ18を送信して、充電電流の供給を停止させてよい。蓄電モジュール120の目標電圧は、第2の設定値の一例であってよい。蓄電モジュール120の目標電圧は、複数の蓄電セルの合計電圧の設定値の一例であってよい。
When the voltage of the
充電制御部180は、蓄電モジュール120の各蓄電セルの電圧の最大値が予め定められた値(蓄電セルの目標電圧と称する場合がある。)に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、充電装置102に制御信号φ18を送信して、充電電流の供給を停止させてよい。蓄電セルの目標電圧は、第4の設定値の一例であってよい。蓄電セルの目標電圧は、複数の蓄電セルのそれぞれの電圧の設定値の一例であってよい。
When the maximum value of the voltage of each power storage cell of
充電制御部180は、蓄電モジュール120の電圧が蓄電モジュール120の目標電圧に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、又は、蓄電モジュール120の各蓄電セルの電圧の最大値が蓄電セルの目標電圧に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、充電装置102に制御信号φ18を送信して、充電電流の供給を停止させてよい。これにより、各蓄電セルの過充電を防止しつつ、蓄電モジュール120を満充電状態に近い状態まで充電することができる。
When the voltage of the
充電制御部180は、検出された蓄電モジュール120の電圧と、蓄電モジュール120の目標電圧と、蓄電モジュール120の等価直列抵抗値とに基づいて、充電電流の電流値の最大値を決定してよい。充電制御部180は、検出された各蓄電セルの電圧の最大値と、検出された電圧が最も大きな蓄電セルの目標電圧と、当該蓄電セルの等価直列抵抗値とに基づいて、充電電流の電流値の最大値を決定してよい。
The charging
充電制御部180は、検出された蓄電モジュール120の電圧に基づいて決定した充電電流の電流値の最大値と、検出された各蓄電セルの電圧の最大値に基づいて決定した充電電流の電流値の最大値とを比較して、両者のうちの小さい方の値を充電電流の電流値の最大値として決定してよい。充電制御部180は、充電電流の電流値が上記の最大値以下になるように、制御信号φ18を送信してよい。
The charging
図2は、蓄電システム210の一例を概略的に示す。図2においては、説明を簡単にする目的で、蓄電システム210が2つの蓄電セルを備える場合について説明する。しかし、2つの蓄電セルを備える蓄電システム210に関する説明に接した当業者であれば、複数の蓄電セルと複数のバランス補正回路とを備える蓄電システム210を構築して使用することができる。蓄電セル222及び蓄電セル224は、直列に接続された複数の蓄電セルのうち、隣接して配される2つの蓄電セルの一例であってよい。
FIG. 2 schematically shows an example of the
本実施形態において、蓄電システム210は、接続端子212と、接続端子214と、制御端子218と、蓄電モジュール220とを備える。蓄電モジュール220は、直列に接続された蓄電セル222及び蓄電セル224と、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧を均等化させるバランス補正回路232と、充電制御部280とを備える。
In the present embodiment, the
バランス補正回路232は、インダクタ250と、スイッチング素子252と、スイッチング素子254と、ダイオード262と、ダイオード264と、均等化制御部270とを有してよい。充電制御部280は、電圧検出部282と、電圧検出部284と、電圧検出部286と、温度センサ288と、格納部290と、信号生成部292とを含んでよい。
The
電圧検出部282及び電圧検出部284は、セル電圧検出部の一例であってよい。電圧検出部286は、システム電圧検出部の一例であってよい。格納部290は、第1の電流値格納部、第2の電流値格納部又は抵抗値格納部の一例であってよい。信号生成部292は、送信部、第1の電流値取得部、第2の電流値取得部又は抵抗値取得部の一例であってよい。
The
接続端子212及び接続端子214は、それぞれ、接続端子112及び接続端子114と同様の構成を有してよい。制御端子218は、制御端子118と同様の構成を有してよい。蓄電セル222及び蓄電セル224は、蓄電セル122、蓄電セル124、蓄電セル126又は蓄電セル128と同様の構成を有してよい。充電制御部280は、充電制御部180と同様の構成を有してよい。蓄電システム210の説明において、蓄電システム110の各要素と同様の構成については説明を省略する場合がある。また、蓄電システム110が、蓄電システム210と同様の構成を有してもよい。
The
本実施形態において、バランス補正回路232は、蓄電セル222の正極側と、蓄電セル222の負極側及び蓄電セル224の正極側の接続点243と、蓄電セル224の負極側とに電気的に接続される。これにより、蓄電セル222と、スイッチング素子252と、インダクタ250とを含む第1の開閉回路が形成される。また、蓄電セル224と、インダクタ250と、スイッチング素子254とを含む第2の開閉回路が形成される。接続点243は、第1の蓄電セルの一端と第2の蓄電セルの一端との接続点の一例であってよい。
In the present embodiment, the
インダクタ250は、蓄電セル222とスイッチング素子252との間に、蓄電セル222及びスイッチング素子252に直列に接続される。インダクタ250は、蓄電セル222及び蓄電セル224の少なくとも一方の電圧を調整する電圧調整部の一例であってよい。本実施形態において、インダクタ250の一端は、接続点243に電気的に接続される。インダクタ250の他端は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の接続点245に電気的に接続される。
The
スイッチング素子252及びスイッチング素子254が、交互にオン動作及びオフ動作(オン・オフ動作という場合がある。)を繰り返すことで、インダクタ250にインダクタ電流ILが生じる。これにより、蓄電セル122と蓄電セル124との間でインダクタを介して電気エネルギーを授受することができる。その結果、蓄電セル122及び蓄電セル124の電圧を均等化させることができる。The switching
スイッチング素子252は、インダクタ250の他端と蓄電セル222の正極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子252は、均等化制御部270から制御信号φ22を受信して、制御信号φ22に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第1の開閉回路を開閉する。スイッチング素子252は、MOSFETであってよい。
スイッチング素子254は、インダクタ250の他端と蓄電セル224の負極側との間に電気的に接続される。スイッチング素子254は、均等化制御部270から制御信号φ24を受信して、制御信号φ24に基づきオン動作又はオフ動作を行う。これにより、第2の開閉回路を開閉する。スイッチング素子254は、MOSFETであってよい。
ダイオード262は、スイッチング素子252と並列に配され、インダクタ250の他端から蓄電セル222の正極側への方向に電流を流す。ダイオード264は、スイッチング素子254と並列に配され、蓄電セル224の負極側からインダクタ250の他端への方向に電流を流す。ダイオード262及びダイオード264は、MOSFETのソース・ドレイン間に等価的に形成される寄生ダイオードであってよい。
The
ダイオード262及びダイオード264を設けることで、スイッチング素子252及びスイッチング素子254が共にオフ状態となった期間にインダクタ電流ILが残留した場合であっても、当該インダクタ電流ILがダイオード262又はダイオード264を通して流れ続けることができる。これにより、インダクタ250に一旦生じたインダクタ電流ILを無駄なく利用することができる。また、インダクタ電流ILを遮断した場合に生じるサージ電圧の発生を抑制することができる。By providing the
均等化制御部270は、スイッチング素子252のオン・オフ動作を制御する制御信号φ22をスイッチング素子252に供給する。均等化制御部270は、スイッチング素子254のオン・オフ動作を制御する制御信号φ24をスイッチング素子254に供給する。制御信号φ22は、第1の制御信号の一例であってよい。制御信号φ24は、第2の制御信号の一例であってよい。
The
均等化制御部270は、充電制御部280から、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に関する情報を含む信号を受け取ってよい。均等化制御部270は、受け取った信号に基づいて、制御信号φ22及び制御信号φ24を発生させてよい。均等化制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254と同一の基板に形成されてもよい。
The
均等化制御部270は、予め定められた周期のパルス列を発生するパルス発生器により、制御信号φ22及び制御信号φ24を発生させてよい。パルス発生器は、制御信号φ22及び制御信号φ24の少なくとも一方のデューティ比を可変制御する可変パルス発生器であってもよい。デューティ比は、方形波の周期に対するON期間の割合として算出することができる。
The
均等化制御部270は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254が交互にオン・オフ動作を繰り返すように制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。これにより、第1の開閉回路に電流が流れている状態と、第2の開閉回路に電流が流れている状態とが交互に切り替わるスイッチング動作が繰り返される。
The
均等化制御部270は、バランス補正回路232が、スイッチング動作を予め定められた周期で繰り返すように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。ここで、「予め定められた周期」とは、スイッチング動作の繰り返しの周期が予め設定されている場合だけなく、何らかの制御によって当該周期を変動させる場合を含む。例えば、特定のアルゴリズムに基づいて次のサイクルにおける周期を決定する場合も含まれる。
The
スイッチング動作は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の一方のスイッチング素子がオン動作し、他方のスイッチング素子がオフ動作する第1の動作と、当該一方のスイッチング素子がオフ動作し、当該他方のスイッチング素子がオン動作する第2の動作とを含んでよい。スイッチング動作は、第1の動作及び第2の動作に加えて、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作する第3の動作を含んでよい。第1の動作、第2の動作及び第3の動作の順序は、任意に決定されてよいが、第1の動作に引き続いて第2の動作が実施されることが好ましい。スイッチング動作は、他の動作を含んでもよい。
The switching operation includes a first operation in which one of the switching
均等化制御部270は、バランス補正回路232の作動状態において、バランス補正回路232がスイッチング動作を繰り返すようにバランス補正回路232を制御する。均等化制御部270は、バランス補正回路232の停止状態において、バランス補正回路232がスイッチング動作を停止するようにバランス補正回路232を制御する。
The
均等化制御部270は、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定する。均等化制御部270は、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の電圧に基づいて、バランス補正回路232を停止させるタイミングを決定してよい。例えば、均等化制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差を示す情報を取得して、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が予め定められた値に等しい場合又は予め定められた値よりも小さい場合に、スイッチング素子252及びスイッチング素子254の両方がオフ動作するように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給する。
The
これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の均等化がほぼ終了した状態で、バランス補正回路232を停止させることができる。また、均等化が終了した時点でバランス補正回路232を停止させるので、バランス補正回路232による電力の消費を抑制することができる。
Thereby, the
均等化制御部270は、蓄電セル222及び蓄電セル224のうち、電圧の高い方の蓄電セルに対応するスイッチング素子のオン時間が、電圧の低い方の蓄電セルに対応するスイッチング素子のオン時間よりも長くなるように、制御信号φ22及び制御信号φ24を供給してよい。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミングを作り出すことができる。そのため、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧差が0になるタイミング又は当該電圧差が非常に小さくなるタイミングで、バランス補正回路232を停止させることができる。その結果、蓄電セル222の電圧及び蓄電セル224の均等化の精度を向上させることができる。
The
充電制御部280は、蓄電モジュール220の充電電流を制御する。充電制御部280は、接続端子212及び接続端子214に電気的に接続される充電装置に対して、制御端子218を介して、充電電流の電流値を制御するための制御信号φ28を送信する。制御信号φ28は、制御信号φ18と同様の構成を有してよい。制御信号φ28は充電制御信号の一例であってよい。
The charging
電圧検出部282は、蓄電セル222の正極側の端子と、蓄電セル222の負極側の端子との間の電圧を検出する。電圧検出部282は、検出した電圧に関する情報を信号生成部292に伝送する。電圧検出部284は、蓄電セル224の正極側の端子と、蓄電セル224の負極側の端子との間の電圧を検出する。電圧検出部284は、検出した電圧に関する情報を信号生成部292に伝送する。電圧検出部286は、接続端子212と接続端子214との間の電圧(蓄電モジュール220の電圧と称する場合がある。)を検出する。電圧検出部286は、検出した電圧に関する情報を信号生成部292に伝送する。
The
温度センサ288は、蓄電セル222及び蓄電セル224の少なくとも一方の温度を測定する。温度センサ288は、測定した温度に関する情報を信号生成部292に伝送する。温度センサ288は、接触式のセンサであってもよく、非接触式のセンサであってもよい。温度センサ288はサーミスタであってもよく、放射温度計であってもよい。蓄電セル222及び蓄電セル224のそれぞれに対応して、複数の温度センサ288が配されてもよく、1つの温度センサ288で蓄電セル222及び蓄電セル224の温度を測定してもよい。
The
格納部290は、信号生成部292による制御信号φ28の生成に必要な情報を格納する。例えば、格納部290は、蓄電モジュール220の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報を格納する。格納部290は、蓄電セル222及び蓄電セル224の少なくとも1つに関して、蓄電セルの電圧と充電電流の電流値との対応関係を示す情報を格納してもよい。また、格納部290は、蓄電モジュール220の温度と、蓄電モジュール220の等価直列抵抗の大きさとの対応関係を示す情報を格納する。格納部290は、蓄電セル222及び蓄電セル224の少なくとも1つに関して、温度と等価直列抵抗の大きさとの対応関係を示す情報を格納してもよい。上記の対応関係を示す情報のそれぞれは、ルックアップテーブルのようなデータテーブルであってもよく、関数であってもよい。
信号生成部292は、制御信号φ28を生成する。信号生成部292は、接続端子212及び接続端子214に電気的に接続される充電装置に対して、制御端子218を介して制御信号φ28を送信する。
The
一実施形態によれば、信号生成部292は、蓄電モジュール220の電圧に基づいて、充電電流を制御する。本実施形態において、信号生成部292は、電圧検出部286により検出された電圧が、予め定められた値(蓄電モジュールの切替電圧と称する場合がある。)に等しい場合又は当該切替電圧よりも小さい場合、信号生成部292は、充電電流が定電流となるように制御信号φ28を送信する。蓄電モジュールの切替電圧は、第1の設定値の一例であってよい。
According to one embodiment, the
電圧検出部286により検出された電圧が、蓄電モジュール220の切替電圧に等しい場合又は当該切替電圧より大きい場合、信号生成部292は、電圧検出部286により検出された電圧が、蓄電モジュール220の目標電圧に等しくなるまでの間又は当該目標電圧よりも大きくなるまでの間、充電電流の電流値が電圧検出部286により検出された電圧に応じて予め定められた大きさとなるように、制御信号φ28を送信する。蓄電モジュール220の切替電圧は、蓄電モジュール220の目標電圧よりも小さくてもよい。
When the voltage detected by the
例えば、信号生成部292は、格納部290に格納されている、蓄電モジュール220の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報を参照して、電圧検出部286により検出された電圧に対応する充電電流の電流値を取得する。信号生成部292は、格納部290に対して、電圧検出部286により検出された電圧値を送信して、当該電圧値に対応する充電電流の電流値を要求してよい。信号生成部292は、格納部290から、上記の要求に応じた電流値を受け取ることで、電圧検出部286により検出された電圧に対応する充電電流の電流値を取得してよい。蓄電モジュール220の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報は、データテーブルであってもよく、関数であってもよい。その後、信号生成部292は、充電装置から供給される充電電流の電流値が、取得した電流値となるように、制御信号φ28を送信する。
For example, the
信号生成部292は、充電電流の最大値を決定して、充電装置から供給される充電電流の電流値が当該最大値以下となるように、制御信号φ28を送信してもよい。信号生成部292は、蓄電モジュール220の目標電圧と、電圧検出部286により検出された蓄電モジュール220の電圧と、蓄電モジュール220の等価直列抵抗値とに基づいて、充電電流の最大値を決定してよい。
The
例えば、信号生成部292は、温度センサ288から蓄電モジュール220の温度に関する情報を取得する。信号生成部292は、格納部290に格納されている、蓄電モジュール220の温度と、等価直列抵抗の大きさとの対応関係を示す情報を参照して、温度センサ288により検出された温度に対応する蓄電モジュール220の等価直列抵抗の大きさを取得する。信号生成部292は、蓄電モジュール220の目標電圧から、無負荷時に電圧検出部286により検出された蓄電モジュール220の電圧を引いた値を、蓄電モジュール220の等価直列抵抗値で割ることで、充電電流の最大値を決定する。
For example, the
このとき、格納部290に格納されている情報を参照して取得した等価直列抵抗値の代わりに、格納部290に格納されている情報を参照して取得した等価直列抵抗値に予め定められた係数を乗じた値を用いて、充電電流の最大値を決定してもよい。予め定められた係数は、1以上3以下であってよく、1より大きく2以下であることが好ましい。これにより、蓄電モジュール220の劣化状況を考慮して、充電電流の最大値を決定することができる。
At this time, instead of the equivalent series resistance value acquired by referring to the information stored in the
本実施形態によれば、蓄電モジュール220の電圧を検出して、蓄電モジュール220の切替電圧を閾値として、充電電流の供給方法を切り替える。そして、蓄電モジュール220の電圧が、蓄電モジュール220の切替電圧に等しい場合又は当該切替電圧より大きい場合に、蓄電モジュール220の電圧に応じた充電電流が供給されるように制御することで、充電装置が定電圧回路を備えない場合であっても、CC−CV方式と同程度の精度で電圧を制御することができる。また、CC−CV方式と同程度の充電容量まで蓄電モジュールを充電することができる。さらに、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧にバラつきが生じている場合であっても、蓄電モジュールの充電を容易に制御することができる。
According to the present embodiment, the voltage of the
他の実施形態によれば、信号生成部292は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧の最大値に基づいて、充電電流を制御する。説明を簡単にする目的で、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合を例として説明する。本実施形態において、信号生成部292は、電圧検出部282により検出された電圧と、電圧検出部284により検出された電圧とを比較して、両者の最大値を取得する。蓄電セル222の電圧が、予め定められた値(蓄電セルの切替電圧と称する場合がある。)に等しい場合又は当該切替電圧よりも小さい場合、信号生成部292は、充電電流が定電流となるように、制御信号φ28を送信する。蓄電セル222の切替電圧は、第3の設定値の一例であってよい。
According to another embodiment, the
蓄電セル222の電圧が、蓄電セル222の切替電圧に等しい場合又は当該切替電圧より大きい場合、信号生成部292は、蓄電セル222の電圧が、蓄電セル222の目標電圧に等しくなるまでの間又は当該目標電圧よりも大きくなるまでの間、充電電流の電流値が、蓄電セル222の電圧に応じて予め定められた大きさとなるように、制御信号φ28を送信する。蓄電セル222の切替電圧は、蓄電セル222の目標電圧よりも小さくてもよい。
When the voltage of the
例えば、信号生成部292は、格納部290に格納されている蓄電セル222の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報を参照して、電圧検出部282により検出された電圧に対応する充電電流の電流値を取得する。信号生成部292は、充電装置から供給される充電電流の電流値が、取得した電流値となるように、制御信号φ28を送信する。蓄電セル222に関する情報が格納部290に格納されていない場合、信号生成部292は、他の蓄電セルに関する情報を利用して、電圧検出部282により検出された電圧に対応する充電電流の電流値を取得してもよい。蓄電セル222の電圧と、充電電流の電流値との対応関係を示す情報は、データテーブルであってもよく、関数であってもよい。
For example, the
信号生成部292は、充電電流の最大値を決定して、充電装置から供給される充電電流の電流値が当該最大値以下となるように、制御信号φ28を送信してもよい。信号生成部292は、蓄電セル222の目標電圧と、電圧検出部282により検出された蓄電セル222の電圧と、蓄電セル222の等価直列抵抗値とに基づいて、充電電流の最大値を決定してよい。
The
例えば、信号生成部292は、温度センサ288から蓄電セル222の温度に関する情報を取得する。信号生成部292は、格納部290に格納されている、蓄電セル222の温度と、等価直列抵抗の大きさとの対応関係を示す情報を参照して、温度センサ288により検出された温度に対応する蓄電セル222の等価直列抵抗の大きさを取得する。信号生成部292は、蓄電セル222の目標電圧から電圧検出部282により検出された蓄電セル222の電圧を引いた値を、蓄電セル222の等価直列抵抗値で割ることで、充電電流の最大値を決定する。信号生成部292は、上述の実施形態と同様にして、蓄電モジュール220の劣化状況を考慮して、充電電流の最大値を決定してもよい。
For example, the
本実施形態によれば、蓄電セル222及び蓄電セル224のそれぞれの電圧を検出して、電圧の大きな蓄電セルの電圧を基準として充電電流を制御する。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の過充電を防止することができる。
According to the present embodiment, the respective voltages of the
さらに他の実施形態によれば、信号生成部292は、蓄電モジュール220の電圧と、蓄電セル222及び蓄電セル224のそれぞれの電圧とに基づいて、充電電流を制御する。説明を簡単にする目的で、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合を例として説明する。
According to still another embodiment, the
本実施形態において、信号生成部292は、蓄電モジュール220の電圧と、蓄電モジュール220の切替電圧とを比較する。信号生成部292は、蓄電セル222の電圧と、蓄電セル224の電圧とを比較して、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧の最大値を取得する。信号生成部292は、蓄電セル222の電圧と、蓄電セル222の切替電圧とを比較する。蓄電モジュール220の電圧が、蓄電モジュール220の切替電圧に等しい場合若しくは当該切替電圧より大きい場合、又は、蓄電セル222の電圧が、蓄電セル222の切替電圧に等しい場合又は当該切替電圧より大きい場合、信号生成部292は、上述の2つの実施形態と同様にして、充電電流の供給方法を切り替える。また、上述の2つの実施形態と同様、充電電流の最大値を決定してもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、充電装置が定電圧回路を備えない場合であっても、CC−CV方式と同程度の精度で電圧を制御することができる。また、CC−CV方式と同程度の充電容量まで蓄電モジュールを充電することができる。さらに、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧にバラつきが生じている場合であっても、蓄電モジュールの充電を容易に制御することができる。また、蓄電セル222及び蓄電セル224の過充電を防止することができる。
According to this embodiment, even when the charging device does not include a constant voltage circuit, the voltage can be controlled with the same degree of accuracy as the CC-CV method. In addition, the power storage module can be charged to the same charge capacity as that of the CC-CV method. Furthermore, even when the voltages of the
図3、図4及び図5を用いて、蓄電システム210による充電制御の一例を概略的に説明する。図3は、電圧検出部286により検出された蓄電モジュール220の電圧と、充電電流の電流値との関係を示す。図3において、実線302は、蓄電モジュール220の電圧と充電電流の電流値との対応関係の一例を表す。一点破線304は、蓄電モジュール220の電圧と充電電流の電流値との対応関係の他の例を表す。一点破線304は、蓄電モジュール220の内部抵抗が大きい場合のように、蓄電モジュール220を定電流で充電することができない場合の対応関係を表す。蓄電セル222の内部抵抗が大きい場合としては、蓄電セル222の周囲の温度が、室温よりも低い場合(例えば、−30℃〜−10℃である場合。)を例示することができる。
An example of charge control by the
図3において、VTINTは、充電開始の時点における蓄電モジュール220の電圧を表す。VTSWITCHは、蓄電モジュール220の切替電圧を表す。VTENDは、蓄電モジュール220の目標電圧を表す。ICONSTは、充電電流が定電流であるときの電流値を表す。IT1は、蓄電モジュール220の電圧と充電電流の電流値との対応関係が一点破線304で表される場合において、蓄電モジュール220の電圧がVT1である場合の充電電流の最大値を表す。In FIG. 3, VT INT represents the voltage of the
充電制御部280は、蓄電モジュール220の電圧を監視しながら、充電電流が実線302又は一点破線304で示される対応関係を満たすように、制御信号φ28を送信する。図3に示されるとおり、充電制御部280における制御はCC−CV方式とは異なる。CC−CV方式では、VTSWITCHと、VTENDとが等しくなるように充電電流を制御する。これに対して、本実施形態によれば、VTSWITCHは、VTENDよりも小さく、蓄電モジュール220の電圧がVTENDに近づくにつれて、充電電流が小さくなるように制御する。While monitoring the voltage of the
図4は、充電制御部280が、充電電流が図3の実線302で示される対応関係を満たすように制御信号φ28を送信した場合における、蓄電モジュール220の電圧の経時変化を表す。図5は、充電制御部280が、充電電流が図3の実線302で示される対応関係を満たすように制御信号φ28を送信した場合における、充電電流の経時変化を表す。
FIG. 4 illustrates a change with time in the voltage of the
図4及び図5において、TSWITCHは、蓄電モジュール220の電圧がVTSWITCHになった時刻を表す。TENDは、蓄電モジュール220の電圧がVTENDになった時刻を表す。図5に示されるとおり、充電電流は、時刻TSWITCHまでは定電流であり、時刻TSWITCH以降は時間とともに電流値が小さくなっている。4 and 5, T SWITCH represents the time when the voltage of the
このように、本実施形態によれば、充電装置が定電圧回路を備えない場合であっても、CC−CV方式と同程度の精度で電圧を制御することができる。また、CC−CV方式と同程度の充電容量まで蓄電モジュールを充電することができる。 Thus, according to this embodiment, even if the charging device does not include a constant voltage circuit, the voltage can be controlled with the same degree of accuracy as in the CC-CV method. In addition, the power storage module can be charged to the same charge capacity as that of the CC-CV method.
図6は、蓄電システム210による充電制御の他の例を概略的に示す。本実施形態において、充電制御部280は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧の最大値に基づいて、充電電流を制御する。説明を簡単にする目的で、蓄電セル222の電圧が蓄電セル224の電圧よりも大きい場合を例として説明する。
FIG. 6 schematically shows another example of charge control by the
図6は、電圧検出部282により検出された蓄電セル222の電圧と、充電電流の電流値との関係を示す。図6において、実線602は、蓄電セル222の電圧と充電電流の電流値との対応関係の一例を表す。一点破線604は、蓄電セル222の電圧と充電電流の電流値との対応関係の他の例を表す。一点破線304は、蓄電セル222の内部抵抗が大きい場合のように、蓄電セル222を定電流で充電することができない場合の対応関係を表す。蓄電セル222の内部抵抗が大きい場合としては、蓄電セル222の周囲の温度が、室温よりも低い場合(例えば、−30℃〜−10℃である場合。)を例示することができる。
FIG. 6 shows the relationship between the voltage of the
図6において、VCINTは、充電開始の時点における蓄電セル222の電圧を表す。VCSWITCHは、蓄電セル222の切替電圧を表す。VCENDは、蓄電セル222の目標電圧を表す。ICONSTは、充電電流が定電流であるときの電流値を表す。IC1は、蓄電セル222の電圧と充電電流の電流値との対応関係が一点破線604で表される場合において、蓄電セル222の電圧がVC1である場合の充電電流の最大値を表す。In FIG. 6, VC INT represents the voltage of the
充電制御部280は、蓄電セル222の電圧を監視しながら、充電電流が実線602又は一点破線604で示される対応関係を満たすように、制御信号φ28を送信する。図6に示されるとおり、充電制御部280における制御はCC−CV方式とは異なる。CC−CV方式では、VCSWITCHと、VCENDとが等しくなるように充電電流を制御する。これに対して、本実施形態によれば、VCSWITCHは、VCENDよりも小さく、蓄電セル222の電圧がVCENDに近づくにつれて、充電電流が小さくなるように制御する。While monitoring the voltage of the
図7は、蓄電システム710の一例を概略的に示す。蓄電システム710は、蓄電モジュール220の代わりに蓄電モジュール720を有する以外は、蓄電システム210と同様の構成を有してよい。蓄電モジュール720は、バランス補正回路232の代わりにバランス補正回路732を有する以外は、蓄電モジュール220と同様の構成を有してよい。バランス補正回路732は、均等化制御部270の代わりに均等化制御部770を有し、インダクタ250の代わりに抵抗751及び抵抗753を有する以外は、バランス補正回路232と同様の構成を有してよい。均等化制御部770に関して、均等化制御部270と同様の構成については説明を省略する。
FIG. 7 schematically shows an example of the
スイッチング素子252及びスイッチング素子254のそれぞれは、抵抗751及び抵抗753のそれぞれに対応して設けられる。スイッチング素子252及びスイッチング素子254のそれぞれは、対応する抵抗の電流を制御する。
Each of the
抵抗751及び抵抗753のそれぞれは、蓄電セル222及び蓄電セル224のそれぞれに対応して設けられる。抵抗751及び抵抗753のそれぞれは、対応する蓄電セルを放電する。抵抗751及び抵抗753のそれぞれは、対応する蓄電セル及び対応するスイッチング素子の間に、対応する蓄電セル及び対応するスイッチング素子と直列に接続される。抵抗751及び抵抗753は、放電部の一例であってよい。抵抗751及び抵抗753は、電圧調整部の一例であってよい。
Each of the
均等化制御部770は、スイッチング素子252及びスイッチング素子254のそれぞれのオン・オフ動作を制御する。制御信号φ22及び制御信号φ24は、放電制御信号の一例であってよい。均等化制御部770は、放電制御部の一例であってよい。
The
均等化制御部770は、蓄電セル222の電圧が、予め定められた上限値と等しい場合又は当該上限値より大きい場合に、スイッチング素子252がオン動作するように制御信号φ22を供給する。スイッチング素子252がオン動作すると、抵抗751に電流が流れ、蓄電セル222を放電する。均等化制御部770は、蓄電セル222の電圧が予め定められた下限値と等しくなった場合又は当該下限値より小さくなった場合に、スイッチング素子252がオフ動作するように制御信号φ22を供給する。均等化制御部770は、スイッチング素子252と同様にして、スイッチング素子254のオン・オフ動作を制御する。一方、充電制御部280は、蓄電モジュール720の電圧が、蓄電モジュール720の目標電圧に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、又は、蓄電セル222及び蓄電セル224の電圧の最大値が、当該蓄電セルの目標電圧に等しくなった場合若しくは当該目標電圧を超えた場合、充電装置が充電電流の供給を停止するように、制御信号φ28を送信する。
The
上記の予め定められた上限値は、蓄電モジュール720の目標電圧を、蓄電モジュールに含まれる蓄電セルの個数で除した値よりも大きく、検出された電圧が最も大きな蓄電セルの目標電圧以下であってよい。上記の予め定められた下限値は、蓄電モジュール720の目標電圧を、蓄電モジュールに含まれる蓄電セルの個数で除した値であってよい。これにより、蓄電セル222及び蓄電セル224の過充電を防止しながら、蓄電セル222及び蓄電セル224を満充電に近い状態まで充電することができる。本実施形態は、特に、蓄電モジュール720を定電流で充電する場合に効果を発揮する。
The predetermined upper limit value is larger than a value obtained by dividing the target voltage of the
蓄電モジュール720が、複数の蓄電セルと、複数のバランス補正回路とを備える場合、一度に作動させるバランス補正回路の数に制限を設けてよい。これにより、蓄電モジュール720の発熱を抑制することができる。
When the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができることは、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.
102 充電装置、110 蓄電システム、112 接続端子、114 接続端子、118 制御端子、120 蓄電モジュール、122 蓄電セル、124 蓄電セル、126 蓄電セル、128 蓄電セル、132 バランス補正回路、134 バランス補正回路、136 バランス補正回路、143 接続点、145 接続点、147 接続点、180 充電制御部、210 蓄電システム、212 接続端子、214 接続端子、218 制御端子、220 蓄電モジュール、222 蓄電セル、224 蓄電セル、232 バランス補正回路、243 接続点、245 接続点、250 インダクタ、252 スイッチング素子、254 スイッチング素子、262 ダイオード、264 ダイオード、270 均等化制御部、280 充電制御部、282 電圧検出部、284 電圧検出部、286 電圧検出部、288 温度センサ、290 格納部、292 信号生成部、302 実線、304 一点破線、602 実線、604 一点破線、710 蓄電システム、720 蓄電モジュール、732 バランス補正回路、751 抵抗、753 抵抗、770 均等化制御部 102 battery charger, 110 power storage system, 112 connection terminal, 114 connection terminal, 118 control terminal, 120 power storage module, 122 power storage cell, 124 power storage cell, 126 power storage cell, 128 power storage cell, 132 balance correction circuit, 134 balance correction circuit, 136 Balance correction circuit, 143 connection point, 145 connection point, 147 connection point, 180 charge control unit, 210 power storage system, 212 connection terminal, 214 connection terminal, 218 control terminal, 220 power storage module, 222 power storage cell, 224 power storage cell, 232 Balance correction circuit, 243 connection point, 245 connection point, 250 inductor, 252 switching element, 254 switching element, 262 diode, 264 diode, 270 equalization control unit, 280 charge control unit, 28 Voltage detection unit, 284 Voltage detection unit, 286 Voltage detection unit, 288 Temperature sensor, 290 Storage unit, 292 Signal generation unit, 302 Solid line, 304 One-dot broken line, 602 Solid line, 604 Single-dot broken line, 710 Power storage system, 720 Power storage module, 732 Balance correction circuit, 751 resistor, 753 resistor, 770 equalization control unit
Claims (11)
前記複数の蓄電セルに充電電流を供給する充電部に対して、前記充電電流の電流値を制御するための充電制御信号を送信する送信部と、
を備え、
前記送信部は、
前記システム電圧検出部により検出された電圧が第1の設定値に等しい場合又は前記第1の設定値よりも小さい場合に、前記充電電流が定電流となるように前記充電制御信号を送信し、
前記システム電圧検出部により検出された電圧が、第1の設定値に等しい場合又は前記第1の設定値よりも大きい場合に、前記システム電圧検出部により検出された電圧が第2の設定値に等しくなるまでの間又は前記第2の設定値よりも大きくなるまでの間、前記充電電流の電流値が、前記システム電圧検出部により検出された電圧に応じて予め定められた大きさとなるように前記充電制御信号を送信し、
前記第1の設定値は、前記第2の設定値よりも小さい、
充電制御装置。A system voltage detector for detecting a voltage between one end and the other end of the plurality of storage cells connected in series;
A transmission unit that transmits a charge control signal for controlling a current value of the charging current to a charging unit that supplies a charging current to the plurality of power storage cells;
With
The transmitter is
When the voltage detected by the system voltage detection unit is equal to a first set value or smaller than the first set value, the charge control signal is transmitted so that the charge current becomes a constant current,
When the voltage detected by the system voltage detector is equal to the first set value or larger than the first set value, the voltage detected by the system voltage detector becomes the second set value. Until the current value of the charging current becomes equal to or larger than the second set value, the current value of the charging current has a predetermined magnitude according to the voltage detected by the system voltage detection unit. Transmitting the charge control signal;
The first set value is smaller than the second set value;
Charge control device.
前記第1の電流値格納部に格納された前記対応関係を示す情報を参照して、前記システム電圧検出部により検出された電圧に対応する前記充電電流の電流値を取得する第1の電流値取得部と、
をさらに備え、
前記送信部は、前記充電電流の電流値が前記第1の電流値取得部により取得された電流値となるように、前記充電部を制御するための前記充電制御信号を送信する、
請求項1に記載の充電制御装置。A first current value storage unit that stores information indicating a correspondence relationship between the voltages of the plurality of storage cells and the current value of the charging current;
The first current value for obtaining the current value of the charging current corresponding to the voltage detected by the system voltage detecting unit with reference to the information indicating the correspondence relationship stored in the first current value storing unit An acquisition unit;
Further comprising
The transmitting unit transmits the charging control signal for controlling the charging unit such that a current value of the charging current becomes a current value acquired by the first current value acquiring unit;
The charge control device according to claim 1.
前記送信部は、
前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値が、第3の設定値に等しい場合又は前記第3の設定値よりも小さい場合に、前記充電電流の電流値が定電流となるように前記充電制御信号を送信し、
前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値が、第3の設定値に等しい場合又は前記第3の設定値よりも大きい場合に、前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値が第4の設定値に等しくなるまでの間又は前記第4の設定値よりも大きくなるまでの間、前記充電電流の電流値が、前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値に応じて予め定められた大きさとなるように、前記充電制御信号を送信する、
請求項1又は請求項2に記載の充電制御装置。A cell voltage detector for detecting a voltage between one end and the other end of each of the plurality of power storage cells;
The transmitter is
When the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detection unit is equal to a third set value or smaller than the third set value, the charge current is set to a constant current so that the current value is constant. Send a charge control signal,
When the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detector is equal to a third set value or larger than the third set value, the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detector is The current value of the charging current depends on the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detection unit until it becomes equal to the fourth set value or until it becomes larger than the fourth set value. Transmitting the charge control signal so as to have a predetermined size;
The charge control device according to claim 1 or 2.
前記第2の電流値格納部に格納された前記対応関係を示す情報を参照して、前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値に対応する前記充電電流の電流値を取得する第2の電流値取得部と、
をさらに備え、
前記送信部は、前記充電電流の電流値が前記第2の電流値取得部により取得された電流値となるように、前記充電部を制御するための前記充電制御信号を送信する、
請求項3に記載の充電制御装置。A second current value storage unit that stores information indicating a correspondence relationship between the voltage of the storage cell and the current value of the charging current with respect to at least one of the plurality of storage cells;
A second current value of the charging current corresponding to the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detection unit is obtained by referring to the information indicating the correspondence stored in the second current value storage unit; Current value acquisition unit of
Further comprising
The transmitting unit transmits the charging control signal for controlling the charging unit such that a current value of the charging current becomes a current value acquired by the second current value acquiring unit;
The charge control device according to claim 3.
請求項3又は請求項4に記載の充電制御装置。The transmitting unit is based on the difference between the fourth set value and the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detecting unit, and the size of the equivalent series resistance of the storage cell having the largest detected voltage. Determining the maximum value of the charging current;
The charge control device according to claim 3 or 4.
前記複数の蓄電セルの少なくとも1つに関して、温度と等価直列抵抗の大きさとの対応関係を示す情報を格納する抵抗値格納部と、
前記抵抗値格納部に格納された前記対応関係を示す情報を参照して、前記温度センサにより検出された温度に対応する前記等価直列抵抗の大きさを取得する抵抗値取得部と、
をさらに備え、
前記送信部は、前記第4の設定値と前記セル電圧検出部により検出された電圧の最大値との差、及び、前記抵抗値取得部により取得された前記等価直列抵抗の大きさに基づいて、前記充電電流の最大値を決定する、
請求項3から請求項5までの何れか一項に記載の充電制御装置。A temperature sensor for detecting at least one temperature of the plurality of power storage cells;
A resistance value storage unit that stores information indicating a correspondence relationship between the temperature and the magnitude of the equivalent series resistance for at least one of the plurality of power storage cells;
A resistance value acquisition unit that acquires the magnitude of the equivalent series resistance corresponding to the temperature detected by the temperature sensor with reference to the information indicating the correspondence relationship stored in the resistance value storage unit;
Further comprising
The transmission unit is based on a difference between the fourth set value and the maximum value of the voltage detected by the cell voltage detection unit, and a size of the equivalent series resistance acquired by the resistance value acquisition unit. Determining the maximum value of the charging current;
The charge control device according to any one of claims 3 to 5.
前記複数の放電部のそれぞれに対応して設けられ、対応する放電部の電流を制御する複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれのオン・オフ動作を制御する放電制御信号を、前記複数のスイッチング素子のそれぞれに供給する放電制御部と、
を更に備え、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、一端が、対応する蓄電セルの一端に電気的に接続され、他端が、前記対応する蓄電セルの他端に電気的に接続され、
前記複数の放電部のそれぞれは、前記対応する蓄電セル及び前記対応するスイッチング素子の間に、前記対応する蓄電セル及び前記対応するスイッチング素子と直列に接続され、
前記放電制御部は、前記複数の蓄電セルのうち、前記セル電圧検出部により検出された電圧が予め定められた値に等しい蓄電セル又は前記予め定められた値よりも大きい蓄電セルに対応するスイッチング素子がオン動作するように前記放電制御信号を供給し、
前記予め定められた値は、前記第2の設定値を前記複数の蓄電セルの個数で除した値よりも大きく、前記第4の設定値以下である、
請求項3から請求項6までの何れか一項に記載の充電制御装置。A plurality of discharge units provided corresponding to each of the plurality of storage cells, and discharging the corresponding storage cells;
A plurality of switching elements which are provided corresponding to each of the plurality of discharge units and which control current of the corresponding discharge units;
A discharge control unit for supplying a discharge control signal for controlling the on / off operation of each of the plurality of switching elements to each of the plurality of switching elements;
Further comprising
Each of the plurality of switching elements, one end is electrically connected to one end of the corresponding storage cell, the other end is electrically connected to the other end of the corresponding storage cell,
Each of the plurality of discharge units is connected in series with the corresponding storage cell and the corresponding switching element between the corresponding storage cell and the corresponding switching element,
The discharge control unit switches among the plurality of power storage cells corresponding to a power storage cell in which a voltage detected by the cell voltage detection unit is equal to a predetermined value or a power storage cell larger than the predetermined value. Supplying the discharge control signal so that the device is turned on;
The predetermined value is larger than a value obtained by dividing the second set value by the number of the plurality of power storage cells, and is equal to or less than the fourth set value.
The charge control device according to any one of claims 3 to 6.
前記複数の蓄電セルのそれぞれに対応して設けられ、対応する蓄電セルを放電する複数の放電部と、
前記複数の蓄電セルのそれぞれに対応して設けられ、対応する放電部の電流を制御する複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれのオン・オフ動作を制御する放電制御信号を、前記複数のスイッチング素子のそれぞれに供給する放電制御部と、
を備え、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、一端が、対応する蓄電セルの一端に電気的に接続され、他端が、前記対応する蓄電セルの他端に電気的に接続され、
前記複数の放電部のそれぞれは、前記対応する蓄電セル及び前記対応するスイッチング素子の間に、前記対応する蓄電セル及び前記対応するスイッチング素子と直列に接続され、
前記放電制御部は、前記複数の蓄電セルのうち、前記セル電圧検出部により検出された電圧が予め定められた値に等しい蓄電セル又は前記予め定められた値よりも大きい蓄電セルに対応するスイッチング素子がオン動作するように前記放電制御信号を供給し、
前記予め定められた値は、前記複数の蓄電セルの合計電圧の設定値を前記複数の蓄電セルの個数で除した値よりも大きく、前記複数の蓄電セルのそれぞれの電圧の設定値以下である、
充電制御装置。A cell voltage detector for detecting a voltage between one end and the other end of each of the plurality of storage cells connected in series;
A plurality of discharge units provided corresponding to each of the plurality of storage cells, and discharging the corresponding storage cells;
A plurality of switching elements provided corresponding to each of the plurality of power storage cells and controlling the current of the corresponding discharge unit;
A discharge control unit for supplying a discharge control signal for controlling the on / off operation of each of the plurality of switching elements to each of the plurality of switching elements;
With
Each of the plurality of switching elements, one end is electrically connected to one end of the corresponding storage cell, the other end is electrically connected to the other end of the corresponding storage cell,
Each of the plurality of discharge units is connected in series with the corresponding storage cell and the corresponding switching element between the corresponding storage cell and the corresponding switching element,
The discharge control unit switches among the plurality of power storage cells corresponding to a power storage cell in which a voltage detected by the cell voltage detection unit is equal to a predetermined value or a power storage cell larger than the predetermined value. Supplying the discharge control signal so that the device is turned on;
The predetermined value is larger than a value obtained by dividing a set value of a total voltage of the plurality of storage cells by the number of the plurality of storage cells, and is equal to or less than a set value of each voltage of the plurality of storage cells. ,
Charge control device.
請求項1から請求項8までの何れか一項に記載の充電制御装置と、
を備える、蓄電システム。The plurality of storage cells;
The charge control device according to any one of claims 1 to 8,
A power storage system comprising:
請求項9に記載の蓄電システム。Further comprising a charging unit,
The power storage system according to claim 9.
請求項10に記載の蓄電システム。The charging unit is a constant current charger.
The power storage system according to claim 10.
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