蓄电装置及控制蓄电装置的方法制造方法及图纸

一种蓄电装置，其包括：蓄电单元，每个包括至少一个电池，所述蓄电单元串联连接；电池平衡单元，其通过开关并联连接到各蓄电单元；和控制单元，其执行控制以使所述蓄电单元在第一恒定电流值下充电，并且当所述蓄电单元中具有最高电压的所述蓄电单元达到第一电势时，使所述电池平衡单元中的相应一个连接到具有所述最高电压的所述蓄电单元，并且使充电电流切换到比所述第一恒定电流值小的第二恒定电流值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蓄电装置及控制蓄电装置的方法。
技术介绍
在已知的蓄电设备中，连接有蓄电模块并且为蓄电模块提供共用控制装置(在适当时也被称为主控制器)。蓄电模块中的每一个都具有模块控制器，并且通过通信信道在模块控制器与主控制器之间执行通信。为了监控蓄电单元的状态并检测故障，模块控制器包括监控电路和微计算机(在适当时也称为子微控制器)。例如，蓄电单元形成为具有串联连接的子模块。监控电路监控各子模块的电压，使用比较器将各自子模块的电压与预定阈值比较，并输出指示正常/异常的检测信号(例如，1位检测信号)。在充电时，将每个子模块的电压与预定值比较，并且产生指示电压是否为过电压(在适当时也被称为OV)的检测信号。在放电时，将每个子模块的电压与预定值比较，并产生指示所述电压是否为欠电压(在适当时被称为UV)的检测信号。在充电/放电时，将流过子模块的电流的值与预定值比较，并产生指示所述电流是否为过电流(在适当时被称为OC)的检测信号。进一步地，在充电/放电时，将每个子模块的温度与预定值比较，并且产生指示所述温度是否为过热温度(在适当时被称为OT)的检测信号。进一步地，当对蓄电模块充电时，将各子模块的电压和电流供应到每个模块的子微控制器单元，并且执行平衡调节以使子模块的电压相等。在不执行平衡调节的情况下，子模块中的一些将由于子模块间的差异而不被充分地充电。对于平衡调节，将来自监控电路的上述检测信号供应到子微控制器单元。进一步地，通过通信信道将检测信号从模块控制器传递到主控制器的微计算机(在适当时也被称为主微控制器单元)。主控制器从各蓄电模块接收检测信号，并且控制充电/放电操作。例如，根据下述专利文献1，当存在具有在子模块(单元电池块)中于放电电压范围内检测到的最高电压的电压差的子模块时，充电暂时停止，并且使子模块以及具有最高电压的子模块放电，放电之后更新最高电压。根据专利文献1，单元电池平衡调节重复进行直到最高电压与最低电压之间的电压差落在预定电压范围内为止，使得可缩短单元电池平衡控制所需的时间。引用文件列表专利文件专利文件1：日本专利申请第2012-60691号。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题根据专利文献1，反复地启用和禁用充电。因此，如果在子模块间存在特征差异，那么达到完全充电状态所需的时间变得相当长，并且在反复地启用和禁用充电时产生噪声。因此，本公开旨在提供可在短时间内完成充电并且防止产生噪声的蓄电装置及控制蓄电装置的方法。问题的解决方案本公开为一种蓄电装置，所述蓄电装置包括：蓄电单元，每个包括至少一个电池，所述蓄电单元串联连接；单元电池平衡单元，其通过开关并联连接到各蓄电单元；和控制单元，其执行控制以使蓄电单元在第一恒定电流值下充电，并且当蓄电单元中具有最高电压的蓄电单元达到第一电势时，使单元电池平衡单元中的相应一个连接到具有最高电压的蓄电单元，并且使充电电流切换到比第一恒定电流值小的第二恒定电流值。本专利技术的效果根据本公开，可缩短完成充电所需的时间，并且可防止产生噪声。应注意，待实现的效果不限于上述效果，并且可包括本公开中描述的任何效果。附图说明图1是蓄电设备的实例的框图。图2是示出了所使用蓄电设备的外观的实例的示意图。图3是示出了蓄电设备中的控制器间的关系的框图。图4是示出了根据本公开的蓄电模块的控制单元的第一实施方案的框图。图5是根据本公开的第一实施方案的单元电池平衡放电电路的连接图。图6是示出了根据本公开的第一实施方案的控制过程流的流程图。图7是示出了根据本公开的第一实施方案的控制过程流的流程图。图8示出了用于解释根据本公开的第一实施方案的控制的第一实例的图表。图9示出了用于解释根据本公开的第一实施方案的控制的第二实例的图表。图10示出了用于解释根据本公开的第一实施方案的控制的第二实例的图表。图11示出了用于解释根据本公开的第一实施方案的控制的修改的图表。图12是根据本公开的第二实施方案的单元电池平衡放电电路的连接图。图13是示出了根据本公开的第二实施方案的控制过程流的流程图。图14是示出了根据本公开的第二实施方案的控制过程流的流程图。图15示出了用于解释根据本公开的第二实施方案的控制的实例的图表。图16示出了用于解释根据本公开的第二实施方案的控制的实例的图表。图17是本公开的第一实例申请的框图。图18是本公开的第二实例申请的框图。具体实施方式以下描述的实施方案是本公开的优选具体实例，在其上施加了各种优选的技术限制。然而，除非在以下描述中另外说明，否则本公开的范围不受那些实施方案的限制。将按以下顺序解释本公开。<1.本公开的第一实施方案><2.本公开的第二实施方案><3.应用><4.修改><1.本公开的第一实施方案>【蓄电设备】在大量蓄电元件(例如电池单元电池)用于产生高功率的情况下，采用了在其中连接蓄电单元(以下被称为蓄电模块)并且为蓄电模块提供控制装置的结构。这种结构被称为蓄电设备。进一步地，可以形成在其中连接有蓄电设备的蓄电系统。除了电池单元电池之外，电容器可以被用作蓄电元件。蓄电模块为如下单元，所述单元形成为具有蓄电单元(包括诸如锂离子二次单元电池的串联连接的电池单元电池或者各自由并联连接的电池单元电池构成的串联连接的子模块)与为每个模块提供的模块控制器的组合。每个模块控制器的子微控制器单元连接到主控制器的主微控制器单元，所述主控制器为通过数据传输信道(总线)的总控制装置，并且主微控制器单元执行充电管理、放电管理、降级控制的管理等。串行接口被用作总线。具体地，内部集成电路(I2C)方法、系统管理(SM)总线、控制器区域网络(CAN)、串行外设接口(SPI)等被用作串行接口。例如，使用根据I2C方法的通信。该方法被设计用于执行与位于相对短距离处的直接连接装置的串行通信。一个主站和一个或更多个从站通过两条线连接。在标准为通过一条线传输的串扰的情况下，数据信号通过另一条线传送。从站中的每一个具有被包括在数据中的地址，并且在从接收侧返回每个字节的确认时传送数据，以便彼此进行确认。在蓄电设备的情况下，主微控制器单元用作主站，而子微控制器单元用作从站。数据从每个模块控制器的子微控制器单元传输到主微控制器单元。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电装置，其包括：多个蓄电单元，每个包括至少一个电池，所述蓄电单元串联连接；单元电池平衡单元，其通过开关并联连接到各蓄电单元；和控制单元，其被配置为执行控制以使所述蓄电单元在第一恒定电流值下充电，并且当所述蓄电单元中具有最高电压的所述蓄电单元达到第一电势时，使所述单元电池平衡单元中的一个连接到具有所述最高电压的所述蓄电单元，并且使充电电流切换到比所述第一恒定电流值小的第二恒定电流值，所述单元电池平衡单元中的所述一个对应于所述最高电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.17 JP 2013-1918111.一种蓄电装置，其包括：
多个蓄电单元，每个包括至少一个电池，所述蓄电单元串联连接；
单元电池平衡单元，其通过开关并联连接到各蓄电单元；和
控制单元，其被配置为执行控制以使所述蓄电单元在第一恒定电流值下
充电，并且当所述蓄电单元中具有最高电压的所述蓄电单元达到第一电势时，
使所述单元电池平衡单元中的一个连接到具有所述最高电压的所述蓄电单
元，并且使充电电流切换到比所述第一恒定电流值小的第二恒定电流值，所
述单元电池平衡单元中的所述一个对应于所述最高电压。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中，在除了所述蓄电单元中具有
所述最高电压的所述蓄电单元之外的至少一个蓄电单元达到比所述第一电势
高的第二电势时，所述控制单元执行控制，使所述单元电池平衡单元中的一
个连接到已经达到所述第二电势的所述蓄电单元，并且使所述充电电流切换
到比所述第二恒定电流值小的第三恒定电流值，所述单元电池平衡单元中的
所述一个对应于已经达到所述第二电势的所述蓄电单元。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置，其中所述控制单元被设计以设置用
于切换所述充电电流的三个或更多个阈值。
4.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中，
当所述蓄电单元中的所述最高电压达到高于所述第一电势并且低于过充
电电压的充电暂停电压时，停止充电，并且仅使具有所述最高电压的所述蓄
电单...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野直之，渡部晃己，寺内真澄，泷泽秀一，今村典俊，梅津浩二，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP