蓄电系统技术方案

蓄电系统，包括多个蓄电元件、电压检测电路、放电电路和控制器。该控制器配置为：（a）根据电压检测电路检测到的电压值控制放电电路的运行，（b）从多个蓄电元件的电压值中确定表示最低电压值的第一参考电压值，（c）使表示电压值与第一参考电压值的电压差大于第一阈值的蓄电元件放电，以及（d）随着第一参考电压值变低，将第一阈值设定为更小的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电系统
本专利技术涉及检测多个蓄电元件的电压值并对蓄电元件进行放电以抑制蓄电元件电压值不均衡的技术。
技术介绍
在公开号为2001-218376的日本专利申请（JP2001-218376A）中，电池包是由多个电池单体串联连接组成的。这里，检测这些电池单体的电压值，并对特定电池单体进行放电，以使这些电池单体的电压值一致。放电电阻器和放电开关并联连接到每个电池单体，通过打开特定的放电开关只可以对特定的电池单体进行放电。
技术实现思路
在串联连接的多个电池单体可能发生不均衡退化，取决于该不均衡退化，这些电池单体的完全充电容量可能发生不均衡。这里，图20示出了在初始状态中的电池单体（初始单体）的电压曲线和在退化状态中的电池单体（退化单体）的电压曲线。该初始状态是电池单体没有退化的状态。该初始状态包括，例如，就在电池单体制造出来之后的新产品的状态。在图20中，纵轴表示电池单体的电压值，横轴表示电池单体的充电量。电压曲线是代表电压值和充电量之间的关系的曲线。图20中所示的实线表示初始单体的电压曲线，单点划线表示退化单体的电压曲线。当电池单体退化时，电池单体的完全充电容量下降，电压值和充电量之间的关系从由实线表示的电压曲线改变为由单点划线表示的电压曲线。这里，退化单体的电压曲线处在初始单体的电压曲线相对于充电容量降低的状态。换句话说，初始单体的电压曲线处在退化单体的电压曲线相对于充电容量扩大的状态。当退化单体和初始单体包含在电池包中的时候，即使通过使电池单体的电压值一致，退化单体和初始单体之间的电压值的差异可能随电池包的充电和放电被扩大。例如，当退化单体和初始单体的电压值与预定值V_tag一致时，退化单体和初始单体的电压曲线如图21所示。这里，退化单体和初始单体的充电量维持在图20所示的关系中。因此，在图21中，定义了退化单体的电压曲线的充电量（图21中的横轴）不同于定义了初始单体的电压曲线的充电量（图21中的纵轴）。图21示出了退化单体和初始单体的充电量没有彼此对应，并且退化单体和初始单体的电压曲线彼此相交在预定值V_tag的状态。从图21可以看出，在电压值低于预定值V_tag的范围内，随着退化单体和初始单体的电压值变得更接近预定值V_tag，退化单体和初始单体的电压曲线倾向于更接近彼此。另一方面，在电压值低于预定V_tag的范围内，随着退化单体和初始单体的电压值变得更远离预定值V_tag，退化单体和初始单体的电压曲线倾向于更远离彼此。当退化单体和初始单体的电压值与预定值V_tag一致后电池包被放电时，退化单体的电压值倾向于低于初始单体的电压值，如图21所示。接着，随着电池包放电的进行，退化单体和初始单体之间的电压值的差异（电压差ΔV）被扩大。当在电压差ΔV被扩大的状态中退化单体不放电而只有初始单体放电的时候，退化单体和初始单体的电压值可以再次彼此一致化。然而，即使当电压值再次彼此一致，退化单体和初始单体的电压曲线仍彼此不同，并且退化单体和初始单体之间的电压差ΔV可能因此随着电池包的充电和放电被再次扩大。通过这种方式，当在多个电池单体之间存在完全充电容量差异时，重复用于使电压值一致化的电池单体的放电。根据本专利技术的一方面，一种蓄电系统包括多个蓄电元件、电压检测电路、放电电路和控制器。所述多个蓄电元件串联连接。每个蓄电元件均配置为使得所述蓄电元件的电压曲线在下限电压值上的斜率大于所述电压曲线在上限电压值和所述下限电压值的范围内的另一电压值上的斜率，在所述上限电压值和所述下限电压值的范围内允许所述蓄电元件的充电和放电。所述电压曲线是表示在所述蓄电元件中的充电量和电压值之间的关系的曲线。所述电压检测电路配置为检测所述多个蓄电元件的电压值。所述放电电路配置为对所述多个蓄电元件放电。所述控制器配置为：（a）根据所述电压检测电路检测到的所述电压值控制所述放电电路的运行，（b）从所述多个蓄电元件的所述电压值中确定表示最低电压值的第一参考电压值，（c）对表现出电压值与所述第一参考电压值的电压差大于第一阈值的所述蓄电元件放电，以及（d）随着所述第一参考电压值变低，将所述第一阈值设定为更小的值。通过将所述第一阈值设定为较小的，当所述电压差减少但是所述电压差大于所述第一阈值时，对所述蓄电元件放电。因此，由于所述第一阈值变得较小，更容易使所述多个蓄电元件的电压值一致。在本专利技术中，所述第一参考电压值变得越低，所述第一阈值变得越小。因此，所述蓄电元件的电压值变得越低，所述电压值越可能被一致化。如图20所示，具有不同的完全充电容量的两个蓄电元件的电压曲线彼此不同。这里，参考图20所述，这两个不同电压曲线具有相对于充电量扩大的或减小的关系。因此，即使当电压曲线彼此不同的适合，电压曲线在下限电压值上的斜率保持大于该电压曲线在不同电压值上的斜率。如上所述，当随着所述蓄电元件的电压值变小使得所述电压值容易一致化时，可以使两个不同电压曲线彼此接近，以致在所述电压曲线中的斜率倾向于增加的区域彼此重叠。特别地，这可以防止图21所示的状态的发生，即，防止两个不同电压曲线随着电压值变低而彼此间隔开。具有已经减少的完全充电容量的蓄电元件的电压曲线具有通过减少完全充电容量没有减少的蓄电元件相对于充电量的电压曲线而获得的形状。因此，当使两个不同电压曲线在所述电压曲线中的斜率倾向于增加的区域彼此接近时，在可以对所述蓄电元件充电和放电的整个区域（以下简称为使用区域）内使这两个不同电压曲线彼此接近是可能的。由于所述两个不同电压曲线具有相对于充电量扩大或减小的关系，因此这两个不同电压曲线倾向于在所述电压曲线中的斜率倾向于减少的区域彼此接近。因此，当使这两个不同电压曲线在所述电压曲线中的斜率倾向于增加的区域彼此接近时，在整个使用区域使这两个不同的电压需求彼此接近是可能的。因此，即使当所述电压值随着蓄电元件的充电和放电而变化，也可以抑制具有不同完全充电容量的两个蓄电元件之间的电压值的差异（电压差）的扩大。也就是说，可以连续防止电压差在使用区域被扩大。结果是，可以防止重复执行蓄电元件的放电，从而抑制电压差的扩大。当所述第一参考电压值是所述下限电压值时，所述第一阈值可能设定为小的。因此，可以使所述多个蓄电元件的电压值与所述下限电压值一致，因此容易将具有不同的完全充电容量的两个蓄电元件的电压曲线彼此重叠。当容易将电压曲线彼此重叠时，存在电压差的可能性很小。当所述第一参考电压值是上限电压值时，所述第一阈值可能设定为最大值。当所述第一阈值设定为大的时，所述电压差不大可能大于所述第一阈值，对所述蓄电元件放电的可能性很小。当所述多个蓄电元件的电压值与所述上限电压值一致时，如上所述，所述电压差随着所述蓄电元件的放电而扩大。在本专利技术中，难以使所述多个蓄电元件的电压值与所述上限电压值一致，因此可以随着蓄电元件的放电抑制电压差的扩大。可能使用并且并联连接多个蓄电元件组。这里，当使用所述第一阈值执行放电确定时，可能不会使至少两个蓄电元件组中的所有蓄电元件放电。在这种情况下，根据包括在蓄电元件组中的蓄电元件的电压值，可以确定包括表示第二参考电压值（最低电压值）的蓄电元件的蓄电元件组和其他蓄电元件组。其他蓄电元件组是不包括表示所述第二参考电压值的蓄电元件的蓄电元件组。当所述第二参考电压值和包括在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
蓄电系统，包括：串联连接的多个蓄电元件，所述蓄电元件的电压曲线在下限电压值处的斜率大于所述电压曲线在上限电压值和下限电压值的范围内的另一电压值处的斜率，在所述上限电压值和下限电压值的范围内允许所述蓄电元件的充电和放电，所述电压曲线是表示所述蓄电元件中的充电量和电压值之间的关系的曲线；电压检测电路，其配置为检测所述多个蓄电元件中的每个蓄电元件的电压值；放电电路，其配置为使所述多个蓄电元件中的每个蓄电元件放电；以及控制器，其配置为：（a）根据所述电压检测电路检测到的所述电压值来控制所述放电电路的运行；（b）从所述多个蓄电元件的电压值确定表示最低电压值的第一参考电压值；（c）使表示其电压值与所述第一参考电压值的电压差大于第一阈值的所述蓄电元件放电；并且（d）随着所述第一参考电压值变低，将所述第一阈值设定为更小的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.16 JP 2013-2158891.蓄电系统，其特征在于，包括：串联连接的多个蓄电元件，所述蓄电元件的电压曲线在下限电压值处的斜率大于所述电压曲线在上限电压值和下限电压值的范围内的另一电压值处的斜率，在所述上限电压值和下限电压值的范围内允许所述蓄电元件的充电和放电，所述电压曲线是表示所述蓄电元件中的充电量和电压值之间的关系的曲线；电压检测电路，其配置为检测所述多个蓄电元件中的每个蓄电元件的电压值；放电电路，其配置为使所述多个蓄电元件中的每个蓄电元件放电；以及控制器，其配置为：(a)根据所述电压检测电路检测到的所述电压值来控制所述放电电路的运行；(b)从所述多个蓄电元件的电压值确定表示最低电压值的第一参考电压值；(c)使表示其电压值与所述第一参考电压值的电压差大于第一阈值的所述蓄电元件放电；(d)随着所述第一参考电压值变低，将所述第一阈值设定为更小的值，其中，当所述第一参考电压值为所述下限电压值时，所述控制器将所述第一阈值设定为最小值，并且当所述第一参考电压值为所述上限电压值时，所述控制器将所述第一阈值设定为最大值；(e)为多个蓄电元件组中的每个蓄电元件组确定所述第一参考电压值，所述蓄电元件组包括串联连接的所述多个蓄电元件，所述多个蓄电元件组串联连接；(f)使用所述第一参考电压值和所述第一阈值为所述多个蓄电元件组中的每个蓄电元件组确定要经受放电控制的蓄电元件；(g)确定没有包括要经受放电控制的蓄电元件的非放电蓄电元件组；(h)当存在两个或两个以上的非放电蓄电元件组时，根据包括在所述非放电蓄电元件组中的所述蓄电元件的电压值，来确定包括表示最低电压值的蓄电元件的蓄电元件组和其他蓄电元件组；(i)当存在两个或两个以上的非放电蓄电元件组时，从包括在所述非放电蓄电元件组中的蓄电元件的电压值来确定表示最低电压值的第二参考电压值；(j)当所述第二参考电压值...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本润一，小椋隆史，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP