电池控制单元和电池系统技术方案

一种电池控制单元，包括：多个电池单元；充电器，其被配置为对电池充电；控制器；和充电控制器。多个电池单元中的每个电池单元均包括切换单元。切换单元被配置为在连接状态与非连接状态之间切换，在所述连接状态下，被配置为与切换单元位于相同的电池单元中的电池与被配置为位于相邻电池单元中的电池串联连接，在所述非连接状态下，与切换单元位于相同的电池单元中的电池断开与位于相邻电池单元中的电池的串联连接。

【技术实现步骤摘要】
电池控制单元和电池系统
本专利技术涉及一种电池控制单元和电池系统。
技术介绍
存在一种通过将多个电池串联连接而构成的电池系统。由于例如制造中的变化或者操作环境的变化而导致多个电池的劣化多样化。例如，靠近热源的电池快速劣化，而远离热源的电池缓慢劣化。因此，已经在充电和放电期间劣化的电池首先达到充电终止电压。在该情况下，即使当其它电池中存在剩余容量时，也必须停止充电，并且不能用尽电池容量。因此，已经提出了一种系统：其中，已经达到充电终止电压的电池被旁路，并且断开充电，并且尚未达到充电终止电压的电池的充电继续(专利文献1：JP-A-2013-31249)。通常地，为了防止过度充电而经常对电池进行CCCV充电。CCCV充电是将恒定电流充电(CC：恒定电流)与恒定电压充电(CV：恒定电压)组合的充电。在CCCV充电中，进行恒定电流充电直至电池达到充电改变电压，并且当达到充电改变电压时，进行到恒定电压充电的切换以减小充电电流。[专利文献1]JP-A-2013-31249例如，当对三个电池B1至B3进行CCCV充电时，假定如下地对三个电池B1至B3充电。当电池B1达到充电终止电压时，仅电池B1被旁路，并且电池B2和B3被CCCV充电。其后，当电池B2达到充电终止电压时，电池B2也被旁路，并且最终仅电池B3被CCCV充电。然而，在这样的充电方法中，当电池B1必须从恒定电流充电切换到恒定电压充电以减小充电电流时，电池B2和B3仍处于充电电流不需要减小的状态下，然而充电电流不得不与电池B1一致地减小并充电。因此，存在充电时间变长的问题。
技术实现思路
一个以上的实施例提供了一种电池控制单元和电池系统，其能够缩短充电时间。在方面(1)中，一种电池控制单元，包括：多个电池单元；充电器，其被配置为对电池充电；控制器；和充电控制器。多个电池单元中的每个电池单元均包括切换单元。切换单元被配置为在连接状态与非连接状态之间切换，在所述连接状态下，被配置为与切换单元位于相同的电池单元中的电池与被配置为位于相邻电池单元中的电池串联连接，在所述非连接状态下，与切换单元位于相同的电池单元中的电池断开与位于相邻电池单元中的电池的串联连接。所述控制器被配置为，判定在充电期间被配置为位于所述多个电池单元中的每个电池单元内的所述电池是否已经达到充电终止电压，并且将与被判定为已经达到所述充电终止电压的所述电池位于相同的所述电池单元中的所述切换单元控制为所述非连接状态。所述充电控制器被配置为：以恒定电流对所述多个电池单元中的每个电池单元中的所述电池充电，判定在所述恒定电流充电期间所述电池是否已经达到充电改变电压，将与被判定为已经达到所述充电改变电压的所述电池位于相同的所述电池单元中的所述切换单元控制为所述非连接状态，当所述多个电池单元中的所有电池单元的所述电池均已经达到所述充电改变电压时，将所述多个电池单元中的所有电池单元的所述电池均控制为所述连接状态，并且将所述电池从恒定电流充电模式改变为恒定电压充电模式，从而以恒定电压对所述电池充电。附图说明图1是示出电池系统的电路图。图2A是用于图示出现有技术的电池系统的操作的说明图。图2B是用于图示出图1所示的电池系统的操作的说明图。图3A是现有技术的电池系统的时序图。图3B是图1所示的电池系统的时序图。图4是示出构成图1所示的电池系统的控制器的充电处理过程的流程图。具体实施方式下文将参考附图描述根据本专利技术的具体实施例。例如，图1所示的电池系统是供应通过重复使用劣化的电池而获得的电力这样的设备。如图1所示，电池系统1包括多个电池2a至2c以及电池控制单元3。在本实施例中，为简化说明，描述了三个电池2a至2c串联连接的实例，然而本专利技术不限于此。电池2a至2c的数量可以是多个，并且可以是两个或者四个以上。多个电池2a至2c中的每个电池是可充电且可放电的蓄电池，并且可以由一个单元电池构成，或者可以由多个单元电池构成。电池控制单元3包括多个切换单元4a至4c、多个电压测量单元5a至5c、控制器6和充电器7。多个切换单元4a至4c分别与多个电池2a至2c相对应地设置。多个切换单元4a至4c具有相同的构造。切换单元4a至4c设置为能够在连接状态与非连接状态之间切换，在所述连接状态下，相应的电池2a至2c与其它电池2a至2c串联连接，在所述非连接状态下，相应的电池2a至2c断开与其它电池2a至2c的串联连接。具体地，通过切换单元4a至4c切换至连接状态的电池2a至2c串联连接并且用作电源。另一方面，通过切换单元4a至4c切换至非连接状态的电池2a至2c从处于连接状态的电池2a至2c断开，并且不用作电源。切换单元4a由以下构成：第一开关SW1a，其与电池2a串联连接；以及第二开关SW2a，其与电池2a和第一开关SW1a并联连接。第一开关SW1a的一端T11连接到电池2a的一个电极(例如，正极)。第二开关SW2a的一端T21连接到电池2a的另一个电极(例如，负极)，并且第二开关SW2a的另一端T22连接到第一开关SW1a的另一端T12。能够通过将切换单元4a的上述描述中的“a”分别替换为“b”和“c”而描述切换单元4b和4c，并且将省略它们的详细说明。第一开关SW1b的另一端T12连接到电池2a的负极，并且第一开关SW1c的另一端T12连接到电池2b的负极。即，分别地，第一开关SW1b连接在彼此相邻的电池2a与电池2b之间，并且第一开关SW1c连接在彼此相邻的电池2b与电池2c之间。根据以上配置，当第二开关SW2a至SW2c断开并且第一开关SW1a至SW1c接通时，相应的电池2a至2c处于连接状态。此外，当第一开关SW1a至SW1c断开时，相应的电池2a至2c处于非连接状态。此时，当第二开关SW2a至SW2c接通时，形成旁路路径，并且仅连接的电池2a至2c串联连接。多个电压测量单元5a至5c测量相应的电池2a至2c的两端电压，并且将其测量结果输出到稍后描述的控制器6。控制器6由公知的CPU、ROM和RAM构成，并且控制整个电池系统1。控制器6基于电池2a至2c的两端电压，控制第一开关SW1a至SW1c和第二开关SW2a至SW2c的接通/断开。充电器7连接到电池2a至2c的两端，并且对电池2a至2c充电。充电器7能够在恒定电流充电和恒定电压充电之间切换。控制器6控制充电器7以在恒定电流充电与恒定电压充电之间改变。接着，下文将参考图2A和2B以及图3A和3B描述上述电池系统1的操作的概要。假定容量由于劣化而以电池2c＞电池2b＞电池2a的顺序降低。此外，例如，将在假定如下的情况进行说明：放电终止电压＝4.2V，并且用于从恒定电流充电改变至恒定电压充电的充电改变电压＝3.8V(＜放电终止电压)。在现有技术中，如图2A和3A所示，首先，控制器6将充电器7切换至恒定电流充电(CC)，并且利用恒定电流对电池2a至2c充电。其后，当电池2a首先达到3.8V时，控制器6将充电器7切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池控制单元，包括：/n多个电池单元；/n充电器，该充电器被配置为对电池充电；/n控制器；以及/n充电控制器，/n其中，所述多个电池单元中的每个电池单元包括切换单元，/n其中，所述切换单元被配置为在连接状态与非连接状态之间切换，在所述连接状态下，被配置为与所述切换单元位于相同的所述电池单元中的所述电池与被配置为位于相邻电池单元中的所述电池串联连接，在所述非连接状态下，与所述切换单元位于相同的所述电池单元中的所述电池断开与位于所述相邻电池单元中的所述电池的串联连接，/n其中，所述控制器被配置为，判定在充电期间被配置为位于所述多个电池单元中的每个电池单元内的所述电池是否已经达到充电终止电压，并且将与被判定为已经达到所述充电终止电压的所述电池位于相同的所述电池单元中的所述切换单元控制为所述非连接状态，并且/n其中，所述充电控制器被配置为：以恒定电流对所述多个电池单元中的每个电池单元中的所述电池充电，判定在所述恒定电流充电期间所述电池是否已经达到充电改变电压，将与被判定为已经达到所述充电改变电压的所述电池位于相同的所述电池单元中的所述切换单元控制为所述非连接状态，当所述多个电池单元中的所有电池单元的所述电池均已经达到所述充电改变电压时，将所述多个电池单元中的所有电池单元的所述电池均控制为所述连接状态，并且将所述电池从恒定电流充电模式改变为恒定电压充电模式，从而以恒定电压对所述电池充电。/n...

【技术特征摘要】
20190930 JP 2019-1794311.一种电池控制单元，包括：
多个电池单元；
充电器，该充电器被配置为对电池充电；
控制器；以及
充电控制器，
其中，所述多个电池单元中的每个电池单元包括切换单元，
其中，所述切换单元被配置为在连接状态与非连接状态之间切换，在所述连接状态下，被配置为与所述切换单元位于相同的所述电池单元中的所述电池与被配置为位于相邻电池单元中的所述电池串联连接，在所述非连接状态下，与所述切换单元位于相同的所述电池单元中的所述电池断开与位于所述相邻电池单元中的所述电池的串联连接，
其中，所述控制器被配置为，判定在充电期间被配置为位于所述多个电池单元中的每个电池单元内的所述电池是否已经达到充电终止电压，并且将与被判定为已经达到所述充电终止电压的所述电池位于相同的所述电池单元中的所述切换单元控制为所述非连接状态，并且
其中，所述充电控制器被配置为：以恒定电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野千寻，庄田隆博，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP