电池控制单元和电池系统技术方案

电池控制单元包括切换单元和控制单元。切换单元提供给彼此串联连接的多个电池中的每一个，并且切换对应电池放电的连接状态和对应电池不放电的非连接状态。控制单元从剩余可放电容量达到预定值的电池依次将电池切换到非连接状态。此外，在所有电池的剩余可放电容量达到预定值之后，控制单元将所有电池切换到连接状态，然后从被确定为达到放电终止状态的电池依次将电池切换到非连接状态。池依次将电池切换到非连接状态。池依次将电池切换到非连接状态。

【技术实现步骤摘要】
电池控制单元和电池系统


[0001]本专利技术涉及电池控制单元和电池系统。

技术介绍

[0002]存在通过串联连接多个电池而配置的电池系统。多个电池的劣化由于例如制造的变化或操作环境的变化而变化。例如，靠近热源的电池迅速劣化，而远离热源的电池缓慢劣化。
[0003]为此，在充电和放电期间已经劣化的电池首先达到充电和放电终止状态。在这种情况下，即使其他电池有剩余容量，也必须停止充电和放电，并且电池容量不能用完。因此，已经提出了一种系统，其中已经达到充电终止状态的电池被旁路并从充电电路断开，并且没有达到充电终止状态的电池的充电被继续(专利文献1)。类似地，在放电期间，可以考虑这样的电池系统，其中已经达到放电终止状态的电池被旁路并且从放电断开，并且没有达到放电终止状态的电池的放电被继续。
[0004]顺便提及，为了防止电池的劣化，当电池的充电状态变低时，考虑执行放电电流限制以限制放电电流。当放电电流受到限制时，例如，在电动车辆的情况下，施加限制，使得即使当加速器被压下时加速也减弱。
[0005]当在电池系统中采用这种放电电流限制时，会出现以下问题。例如，考虑两个电池串联连接的电池系统。当两个电池中的一个的充电状态变低并且需要放电电流限制时，对两个电池执行放电电流限制。此后，当处于低充电状态的电池达到放电终止状态时，电池被旁路，并且放电电流限制被释放。接下来，当剩余的一个电池的充电状态变低并且需要放电电流限制时，对剩余的一个电池执行放电电流限制。此后，当剩余的一个电池达到放电终止状态时，电池被旁路。由于这个原因，由于每次电池被旁路时放电电流受到限制，所以存在这样的问题，即在不限制放电电流的情况下，获得期望功率的持续时间被缩短。
[0006]引文列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：JP
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A
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2013
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31249

技术实现思路

[0009]鉴于上述情况做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种能够延长获得期望功率的持续时间的电池控制单元和电池系统。
[0010]根据本专利技术的电池控制单元和电池系统包括：切换单元，被配置为被提供给彼此串联连接的多个电池中的每一个，并且在对应电池放电的连接状态和对应电池不放电的非连接状态之间切换；第一控制单元，被配置为从剩余可放电容量达到预定值的电池依次将电池切换到非连接状态；以及第二控制单元，被配置为在所有电池的剩余可放电容量达到预定值之后，将所有电池切换到连接状态，然后从被确定为达到放电终止状态的电池依次将电池切换到非连接状态。
附图说明
[0011]图1是示出根据本专利技术的电池系统的框图。
[0012]图2是示出图1所示电池组和电池控制单元的细节的电路图。
[0013]图3是示出构成图1所示电池控制单元的控制单元的放电切换处理过程的流程图。
[0014]图4是当最大放电功率连续提供给图1所示电池系统中的负载时，电池的放电电压、放电电流和放电功率的时间图。
具体实施方式
[0015]下面将参照附图描述根据本专利技术的具体实施例。
[0016]例如，图1中所示的电池系统1是通过再利用劣化的电池来供应所获得的功率的装置。
[0017]如图1所示，电池系统1包括电池组2、电池控制单元3、功率转换器4、电流测量单元8、系统控制器5(放电电流限制单元)、充电器6和负载7。电池系统1经由功率转换器4转换来自电池组2的功率的电压和频率，然后向负载7供应(放电)功率。电池系统1经由功率转换器4转换来自充电器6的功率的电压和频率，然后向电池组2供应功率以对电池组2充电。
[0018]如图2所示，电池组2包括多个电池21至23。尽管为了简化描述，将在本实施例中描述三个电池21至23串联连接的示例，但是本专利技术不限于此。电池21至23的数量可以是两个、或者四个或更多，只要数量是多个。多个电池21至23中的每一个都是可充电和可放电的蓄电池，并且可以由一个电池单元构成或者可以由多个电池单元构成。
[0019]电池控制单元3是切换多个电池21至23的连接状态的单元。电池控制单元3包括多个切换单元31至33和控制单元34(第一控制单元和第二控制单元)。多个切换单元31至33分别对应于多个电池21至23设置。多个切换单元31至33具有相同的配置。
[0020]切换单元31至33在对应的电池21至23能够连接到充电器6或负载7(能够放电)的连接状态和对应的电池21至23不能连接到充电器6或负载7(不能放电)的非连接状态之间切换。也就是说，处于连接状态的电池21至23电连接在设置在电池组2中的一对端子T1和T2之间，并且处于非连接状态的电池21至23与一对端子T1和T2断开。因此，当电池组2的端子T1和T2连接到功率转换器4时，处于连接状态的电池21至23可以由充电器6充电或者可以向负载7放电，并且处于非连接状态的电池21至23不能由充电器6充电或者不能向负载7放电。
[0021]切换单元31包括串联连接到电池21的第一开关SW11，以及并联连接到电池21和第一开关SW11的第二开关SW21。第一开关SW11的一端T11连接到电池21的一个电极(例如，正极)。第二开关SW21的一端T21连接到电池21的另一电极(例如，负极)，另一端T22连接到第一开关SW11的另一端T12。切换单元32和33可以通过将切换单元31的描述中的“31”、“SW11”和“SW21”分别替换为“32”和“33”、“SW12”和“SW13”以及“SW22”和“SW23”来描述，并且将省略其详细描述。
[0022]第一开关SW12的另一端T12连接到电池21的负极，第一开关SW13的另一端T12连接到电池22的负极。即，第一开关SW12和SW13分别连接在彼此相邻的电池21和22之间以及电池22和23之间。
[0023]根据上述配置，当第二开关SW21至SW23断开并且第一开关SW11至SW13接通时，相应的电池21至23处于连接状态。此外，当第一开关SW11至SW13断开时，相应的电池21至23处
于非连接状态。此时，当第二开关SW21至SW23接通时，形成旁路路径，并且只有处于连接状态的电池21至23连接在端子T1和T2之间。
[0024]控制单元34包括众所周知的CPU、ROM和RAM，并控制整个电池控制单元3。控制单元34基于附接到电池21至23的各个单元的传感器来检测每个电池21至23的电池状态。作为传感器，例如，可以考虑检测每个电池21至23的电池单元电压(端到端电压)的电压传感器、检测流经每个电池21至23的电流的电流传感器、或检测每个电池21至23的温度的温度传感器等。电池状态的例子包括由传感器检测的电池单元电压、电流和温度，以及基于电池单元电压、电流和温度获得的SOC(充电状态)和SOH(劣化状态)。控制单元34用作设定单元，并基于每个电池21至23的电池状态设定最小放电电流限制值。控制单元34将检测到的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池控制单元，包括：切换单元，其被配置为被提供给彼此串联连接的多个电池中的每一个，并且在对应电池放电的连接状态和对应电池不放电的非连接状态之间切换；第一控制单元，其被配置为从剩余可放电容量达到预定值的所述电池依次将所述电池切换到所述非连接状态；和第二控制单元，其被配置为在所有所述电池的所述剩余可放电容量达到所述预定值之后，将所有所述电池切换到所述连接状态，然后从被确定为达到放电终止状态的所述电池依次将所述电池切换到所述非连接状态。2.根据权利要求1所述的电池控制单元，还包括：放电电流限制单元，其被配置为限制流经处于所述连接状态的所述电池的放电电流，以便不超过最小放电电流限制值，所述最小放电电流限制值是根据处于所述连接状态的所述电池的每个电池状态确定的放电电流限制值中的最小值，其中，所述预定值被设置为这样的值，使得在所述放电电流限制单元限制所述放电电流之前，所述剩余可放电容量达...

【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：