RU2014122152A - Способ и система управления электрическим зарядом элементов батареи - Google Patents

Способ и система управления электрическим зарядом элементов батареи Download PDF

Info

Publication number
RU2014122152A
RU2014122152A RU2014122152/07A RU2014122152A RU2014122152A RU 2014122152 A RU2014122152 A RU 2014122152A RU 2014122152/07 A RU2014122152/07 A RU 2014122152/07A RU 2014122152 A RU2014122152 A RU 2014122152A RU 2014122152 A RU2014122152 A RU 2014122152A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
balancing
elements
battery
soc
Prior art date
Application number
RU2014122152/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Марк ЛЮСЕА
Original Assignee
Рено С.А.С.
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 Рено С.А.С. filed Critical Рено С.А.С.
Publication of RU2014122152A publication Critical patent/RU2014122152A/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • 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
    • 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
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

1. Способ управления электрическим зарядом последовательно и/или параллельно электрически соединенных элементов батареи накопления электроэнергии, содержащий этапы, на которых:уравновешивают состояния заряда (SoC) элементов только в фазе заряда батареи,уравновешивают количество заряда (Q), содержащееся в элементах, только в фазе разряда или в состоянии покоя батареи.2. Способ управления по п. 1, в котором на этапе уравновешивания количества заряда (Q), содержащегося в элементах, используют состояния заряда (SoC).3. Способ управления по п. 1, в котором осуществляемое уравновешивание является недиссипативным уравновешиванием с переходом энергии между элементами.4. Способ управления по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:вырабатывают критерии (ε) уравновешивания, избирательно основанные на состоянии заряда (SoC) элементов или на количестве заряда (Q), содержащемся в элементах,формируют запросы на активацию (T) электронной схемы уравновешивания элементов батареи в зависимости от выработанных критериев (ε) уравновешивания, ипередают сформированные запросы на активацию (T) в уравновешивающую схему для обеспечения уравновешивания батареи согласно выработанным критериям (ε).5. Способ управления по п. 4, в котором запросы на активацию (T), зависящие от критериев (ε) уравновешивания, основанных на количестве заряда (Q), содержащемся в элементах, зависят от состояния заряда (SoC) элементов.6. Способ управления по п. 4, в котором на этапе выработки учитывают, находится ли батарея в фазе заряда или нет.7. Способ управления по п. 1, дополнительно содержащий предварительный этап, на котором определяют состояние заряда (SoC), функцион

Claims (11)

1. Способ управления электрическим зарядом последовательно и/или параллельно электрически соединенных элементов батареи накопления электроэнергии, содержащий этапы, на которых:
уравновешивают состояния заряда (SoC) элементов только в фазе заряда батареи,
уравновешивают количество заряда (Q), содержащееся в элементах, только в фазе разряда или в состоянии покоя батареи.
2. Способ управления по п. 1, в котором на этапе уравновешивания количества заряда (Q), содержащегося в элементах, используют состояния заряда (SoC).
3. Способ управления по п. 1, в котором осуществляемое уравновешивание является недиссипативным уравновешиванием с переходом энергии между элементами.
4. Способ управления по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
вырабатывают критерии (ε) уравновешивания, избирательно основанные на состоянии заряда (SoC) элементов или на количестве заряда (Q), содержащемся в элементах,
формируют запросы на активацию (Tij_req) электронной схемы уравновешивания элементов батареи в зависимости от выработанных критериев (ε) уравновешивания, и
передают сформированные запросы на активацию (Tij_req) в уравновешивающую схему для обеспечения уравновешивания батареи согласно выработанным критериям (ε).
5. Способ управления по п. 4, в котором запросы на активацию (Tij_req), зависящие от критериев (ε) уравновешивания, основанных на количестве заряда (Q), содержащемся в элементах, зависят от состояния заряда (SoC) элементов.
6. Способ управления по п. 4, в котором на этапе выработки учитывают, находится ли батарея в фазе заряда или нет.
7. Способ управления по п. 1, дополнительно содержащий предварительный этап, на котором определяют состояние заряда (SoC), функциональное состояние (SoH) каждого из элементов и логический сигнал, указывающий, находится ли батарея в фазе заряда или нет.
8. Система управления электрическими зарядами последовательно и/или параллельно электрически соединенных элементов батареи накопления электроэнергии, содержащая электронную схему уравновешивания электрических зарядов элементов, при этом система включает в себя аппаратные и/или программные средства, выполненные с возможностью управления уравновешивающей схемой так, чтобы осуществлять способ управления по п. 1.
9. Система управления по п. 8, в которой аппаратные и/или программные средства содержат блок управления, выполненный с возможностью:
выработки критериев (ε) уравновешивания, избирательно основанных на состоянии заряда (SoC) элементов или на количестве заряда (Q), содержащемся в элементах,
формирования запросов на активацию (Tij_req) электронной схемы уравновешивания элементов батареи в зависимости от выработанных критериев (ε) уравновешивания, и
передачи сформированных запросов на активацию (Tij_req) в уравновешивающую схему для обеспечения уравновешивания батареи согласно выработанным критериям (ε).
10. Носитель записи данных, считываемый блоком управления, на котором записана компьютерная программа, содержащая коды компьютерной программы для осуществления фаз и/или этапов способа по п. 1.
11. Компьютерная программа, содержащая коды компьютерной программы, предназначенные для осуществления фаз и/или этапов способа по п. 1, при исполнении программы блоком управления.
RU2014122152/07A 2011-10-31 2012-09-20 Способ и система управления электрическим зарядом элементов батареи RU2014122152A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1159881A FR2982091B1 (fr) 2011-10-31 2011-10-31 Procede et systeme de gestion de charges electriques de cellules de batterie
FR1159881 2011-10-31
PCT/FR2012/052093 WO2013064759A2 (fr) 2011-10-31 2012-09-20 Procede et systeme de gestion de charges electriques de cellules de batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014122152A true RU2014122152A (ru) 2015-12-10

Family

ID=47022997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122152/07A RU2014122152A (ru) 2011-10-31 2012-09-20 Способ и система управления электрическим зарядом элементов батареи

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9705340B2 (ru)
EP (1) EP2774246B1 (ru)
JP (1) JP6076991B2 (ru)
KR (1) KR101903702B1 (ru)
CN (1) CN104025419B (ru)
FR (1) FR2982091B1 (ru)
RU (1) RU2014122152A (ru)
WO (1) WO2013064759A2 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012001144T5 (de) * 2011-03-07 2013-11-28 A123 Systems, Inc. Verfahren zum opportunistischen Ausgleichen von Ladung zwischen Batteriezellen
DE102013203174A1 (de) * 2013-02-26 2014-08-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen der verfügbaren Kapazität in einem Batteriestrang durch Angleichen der Zell-Ladungsmengen, Batteriemanagementsystem, Batterie und Batterieladegerät
CN105161783B (zh) * 2015-10-14 2017-12-19 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电池电量平衡方法
US20170229880A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Indian Institute Of Technology Madras (Iitm) Complementary engagement of battery banks to augment life, performance and capacity of energy storage system
US11876394B2 (en) 2017-12-21 2024-01-16 Eric Paul Grasshoff Active cell balancing in batteries using switch mode dividers
US10910847B2 (en) 2017-12-21 2021-02-02 Eric Paul Grasshoff Active cell balancing in batteries using switch mode dividers
US11722026B2 (en) 2019-04-23 2023-08-08 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
US11670952B2 (en) * 2019-10-18 2023-06-06 Fca Us Llc Voltage estimation for automotive battery charging system control
DE102020123864A1 (de) 2020-09-14 2022-03-17 Preh Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum aktiven Balancieren von Batteriezellen mehrzelliger Energiespeicherr
CA3217299A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Tung Nguyen Battery control systems and methods
CA3159864A1 (en) 2021-05-13 2022-11-13 Exro Technologies Inc. Method and apparatus to drive coils of a multiphase electric machine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631534A (en) 1995-08-21 1997-05-20 Delco Electronics Corp. Bidirectional current pump for battery charge balancing
US6215281B1 (en) 2000-03-16 2001-04-10 General Motors Corporation Method and apparatus for reducing battery charge time and energy consumption, as in a nickel metal hydride battery pack
EP1568114B1 (en) 2002-11-25 2013-01-16 Tiax Llc Cell balancing system for equalizing state of charge among series-connected electrical energy storage units
US7525285B2 (en) * 2004-11-11 2009-04-28 Lg Chem, Ltd. Method and system for cell equalization using state of charge
DE102005041824A1 (de) * 2005-09-02 2007-03-08 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Ladungsausgleich zwischen den Einzelzellen eines Doppelschichtkondensators, insbesondere in einem Mehrspannungs-Kraftfahrzeugbordnetz
JP4691064B2 (ja) * 2007-04-20 2011-06-01 三菱重工業株式会社 組電池の残容量均等化装置
US20090278488A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Kai-Wai Alexander Choi Method for discharge balancing of a battery array
JP2010088179A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Panasonic Corp 電池均等化回路、及び電池電源装置
US8350528B2 (en) 2009-02-04 2013-01-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and balancing method of battery cells
JP5439000B2 (ja) * 2009-03-19 2014-03-12 株式会社東芝 組電池システム及び組電池の保護装置
JP5537913B2 (ja) 2009-11-30 2014-07-02 三洋電機株式会社 均等化装置、それを備えたバッテリシステムおよび電動車両
EP2363935B1 (en) * 2010-03-04 2013-05-15 Nxp B.V. Balancing circuit for charge storage elements
US20110309796A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 A123 Systems, Inc. System and Method for Managing Charge Within a Battery Pack
CN102222964B (zh) * 2011-06-28 2013-06-19 中国科学院广州能源研究所 一种储能***的均衡***

Also Published As

Publication number Publication date
JP6076991B2 (ja) 2017-02-08
WO2013064759A2 (fr) 2013-05-10
KR101903702B1 (ko) 2018-10-04
CN104025419B (zh) 2017-03-29
CN104025419A (zh) 2014-09-03
JP2015501629A (ja) 2015-01-15
US9705340B2 (en) 2017-07-11
FR2982091A1 (fr) 2013-05-03
WO2013064759A3 (fr) 2013-10-24
US20140327407A1 (en) 2014-11-06
EP2774246B1 (fr) 2018-04-11
EP2774246A2 (fr) 2014-09-10
FR2982091B1 (fr) 2013-11-01
KR20140084320A (ko) 2014-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014122152A (ru) Способ и система управления электрическим зарядом элементов батареи
Badam et al. Software defined batteries
KR102165937B1 (ko) 배터리 관리 방법 및 장치
WO2016062121A1 (zh) 一种电池切换方法、电池管理***及电源装置
Fagas et al. Energy challenges for ICT
US9583959B2 (en) Charging apparatus
JP6171127B2 (ja) 電池制御システム、車両制御システム
WO2013143398A1 (zh) 一种多电池充电方法、装置以及一种手持移动终端
TW201724688A (zh) 充電裝置及電子機器
Wu et al. Large-scale energy storage system design and optimization for emerging electric-drive vehicles
CN106462215A (zh) 用于模块化移动电子设备的电力管理的***和方法
Chiu et al. Design and implementation of a high‐efficiency bidirectional DC‐DC Converter for DC micro‐grid system applications
KR102342842B1 (ko) 배터리 관리 장치
Mandli et al. Fast computational framework for optimal life management of lithium ion batteries
JP6332273B2 (ja) 蓄電システム、蓄電池の制御方法及びプログラム
Park et al. Maximum power transfer tracking in a solar USB charger for smartphones
Mandal et al. IntellBatt: Toward a smarter battery
JP2014045625A (ja) 蓄電システム
Lee et al. Computational modeling of charge-discharge characteristics of lithium-ion batteries
CN104518555B (zh) 实现智能充电的移动终端及其方法
Luo et al. Study on a High‐Accuracy Real‐Time Algorithm to Estimate SOC of Multiple Battery Cells Simultaneously
CN203225539U (zh) 一种防热失控充电装置
CN106494247B (zh) 一种纯电动车整车控制器充电电流计算方法
JP6489332B2 (ja) 蓄電池ユニット及び蓄電システム
KR102589362B1 (ko) Bms 모니터링 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20150921