二次电池控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种二次电池控制系统，其具有多个单元、充电电路部和放电电路部。充电电路部对从多个单元中选择的单元进行充电，放电电路部对从多个单元中选择的单元进行放电。

【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包括组电池的二次电池控制系统，特别涉及用于对组电池所包括 的二次电池单元的单元平衡进行保持的技术。
技术介绍
在将多个二次电池单元进行组合所构成的组电池(称为电池模块或者模块电池) 中，单元平衡即对各个单元(单电池)的单元电压的均勻性进行保持是重要的。当确定单 元的单元电压与其他单元的单元电压比较而过量地高或者过量地低时，存在该确定单元被 过充电或者被过放电的情况，从而该确定电池的恶化急剧进行。特别地，在将多个锂离子二 次电池单元进行组合所构成的组电池中，防止单元过充电和过放电的必要性高，保持单元 平衡是重要的。用于保持单元平衡的动作(以下称为“单元平衡控制”)的一个方式是如图IA 图 IC所示那样的对单元电压高的单元进行放电的方法(放电方式)。该方式是检测组电池 的各个单元的单元电压，选出其中的最小单元电压，在确定单元(不局限于一个)的单元电 压与最小单元电压相比高的超过了容许范围的情况下，放电该单元，从而使单元电压降低。单元平衡控制的另一种方式是如图2A 图2C所示那样的对单元电压低的单元进 行充电的方法(充电方式)。该方式是检测组电池的各个单元的单元电压，找出其中的最 大单元电压，在确定单元的单元电压与最大单元电压相比低地超过了容许范围的情况下， 充电该单元，从而使单元电压增加。但是，上述两种方式都存在能量损失多之类的问题。在放电方式中，在少数单元的 单元电压高的情况下(图IA的情况)，由于通过对该少数单元进行放电来进行单元平衡控 制，因此能够以少的能量损失来保持单元平衡。但是，在少数单元的单元电压低的情况下 (图1B、图IC的情况)，由于该少数单元以外的多数单元被放电，因此为了单元平衡控制，很 多能量被丢弃了。由于在充电中伴随着不少的能量损失，因此即使在充电方式中，事情也是相同的。 在少数单元的单元电压低的情况下(图2A的情况)，由于通过对该少数单元进行充电来进 行单元平衡控制，因此能够以少的能量损失来保持单元平衡。但是，在少数单元的单元电压 高的情况下(图2B、图2C的情况)，由于该少数单元以外的多数单元被充电，因此充电时的 能量损失大。相关地，特开平6-253463号公报公开了通过充电进行单元平衡控制的电路和通 过放电进行单元平衡控制的电路。希望留意的是，在该公报中，对于一个组电池，其既没有 记载也没有教导对通过充电进行单元平衡控制的电路和通过放电进行单元平衡控制的电 路的两者进行考虑的情况。根据这种背景，希望提供一种用于降低在单元平衡控制中的能量损失的技术。专利文献1 日本特开平6-253463号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于降低在单元平衡控制中的能量损失的技术。在本专利技术的一个方案中，二次电池控制系统，具备多个单元；充电电路部，用于 对从多个单元中所选择的单元进行充电；和放电电路部，用于对从多个单元中所选择的单 元进行放电。这样的二次电池系统能够根据各个单元的状态来分开使用充电、充电，能够执 行能量效率更高的单元平衡控制。根据一实施方式，充电电路部包括多个充电部，该多个充电部与多个单元的数量 相同，分别与多个单元连接，对多个单元进行充电。根据一实施方式，放电电路部包括多个放电部，该多个放电部与多个单元的数量 相同，分别与多个单元连接，对多个单元进行放电。此外，充电电路部包括数量比多个单元少的充电部，放电电路部包括放电部，该放 电部的数量与充电部相同，分别与充电部并联连接，该二次电池控制系统还可以包括开关， 用于对多个单元与充电部及放电部之间的连接关系进行切换。此外，充电电路部包括数量比多个单元少的充电部，该二次电池控制系统还具备 充电侧开关，用于对充电部与多个单元之间的连接关系进行切换。在这种情况下，充电部对 多个单元中的通过充电侧开关所连接的单元进行充电。同样，放电电路部包括与多个单元相比数量少的放电部，该二次电池控制系统还 具备放电侧开关，用于对放电部与多个单元之间的连接关系进行切换。在这种情况下，放电 部对多个单元中的通过放电侧开关所连接的单元进行放电。该二次电池控制系统还具备单元电压算出电路部，其对于多个单元的每一个，响 应于多个单元的单元电压，来算出控制用单元电压，或者将单元电压按原样决定作为控制 用单元电压；以及控制电路部，其响应于控制用单元电压，进行从多个单元中选择出应该充 电的单元和应该放电的单元。根据一实施方式，控制电路部，决定目标单元电压，基于使用目标单元电压所定义 的第1阈值和控制用单元电压之间的比较结果，选择应该放电的单元，基于使用目标单元 电压所定义的第2阈值和控制用单元电压之间的比较结果，选择应该充电的单元。此时，由 控制电路部进行的应该放电的单元的选择，除了第1阈值和控制用单元电压之间的比较结 果之外，还基于使用控制用单元电压中的最小值所定义的第3阈值和控制用单元电压之间 的比较结果来进行，由控制电路部进行的应该充电的单元的选择，除了第2阈值和控制用 单元电压之间的比较结果之外，还基于使用控制用单元电压中的最大值所定义的第4阈值 和控制用单元电压之间的比较结果来进行。在优选的实施方式中，目标单元电压被决定作 为多个单元的控制用单元电压的平均值或者中央值。根据另一实施方式，控制电路部基于使用控制用单元电压中的最小值所定义的第 5阈值和控制用单元电压之间的比较结果、以及使用控制用单元电压中的最大值所定义的 第6阈值和控制用单元电压之间的比较结果，来选择应该放电的单元；基于使用最大值所 定义的第7阈值和控制用单元电压之间的比较结果、以及使用最小值所定义的第8阈值和 控制用单元电压之间的比较结果，来选择应该充电的单元。根据又一实施方式，控制电路部，决定电压范围，使得控制用单元电压属于预定宽 度的电压范围的单元的数量尽可能地变多，基于电压范围的上限值和所述控制用单元电压之间的比较结果，来选择应该放电的单元，基于电压范围的下限值和控制用单元电压之间 的比较结果，来选择应该充电的单元。在放电电路部包括多个放电部，该多个放电部的数量与多个单元相同，分别与多 个单元连接，对多个单元进行放电的情况下，应该放电的单元，被选择成为由多个放电部实 际进行放电的单元。同样，在充电电路部包括多个充电部，该多个充电部的数量与多个单元 相同，分别与多个单元连接，对多个单元进行充电的情况下，应该充电的单元，被选择成为 由多个充电部实际上进行放电的单元。在放电电路部只包括与多个单元相比数量少的放电部的构成中，能够获得作为应 该放电的单元所选择的单元的数量比放电部的数量多。为了对这种状况进行对应，优选地， 控制电路部按下述进行动作。根据一实施方式，控制电路部，在作为应该放电的单元所选择的单元的数量比放 电部的数量多时，基于控制用单元电压来决定优先顺序，根据所决定的优先顺序来选定实 际进行放电的单元。根据另一实施方式，控制电路部，在作为应该放电的单元所选择的单元 的数量比放电部的数量多时，基于开始推荐为应该放电的推荐时刻来决定优先顺序，根据 所决定的优先顺序来选定实际被放电的单元。根据又一实施方式，控制电路部，在作为应该 放电的单元所选择的单元的数量比放电部的数量多时，基于针对应该放电的单元所确定的 放电电流或者放电部所包括的可变电阻的电阻值来决定优先顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池控制系统，具备：多个单元；充电电路部，用于对从所述多个单元中所选择的单元进行充电；和放电电路部，用于对从所述多个单元中所选择的单元进行放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：重水哲郎，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP