状态管理装置、蓄电元件的均衡化方法制造方法及图纸

技术编号:8491458 阅读:174 留言:0更新日期:2013-03-28 21:26
本发明专利技术提供对多个二次电池均衡化地充放电的技术。(BMS20)是一种对串联连接的多个二次电池(50)的状态进行管理的装置,具备:对二次电池(50)的电压值V分个地测量的电压计(24)、对二次电池(50)分个地放电的放电电路(26)、以及对放电电路(26)进行控制的均衡化控制部(44),当充放电中各二次电池(50)的电压值V达到基准电压时,均衡化控制部(44)使该二次电池(50)的放电开始。根据该(BMS20),较之于其他的二次电池(50)的电压值V达到基准电压之后使作为对象的二次电池(50)的放电开始的情况,能提早作为对象的二次电池(50)的放电开始时期。

【技术实现步骤摘要】

本说明书所公开的专利技术涉及对多个蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化(均等化)的技术。
技术介绍
从以往,利用了可反复使用的蓄电元件。蓄电元件通过对充电与放电进行反复而能多次使用,较之于不能充放电的电池,更加保护环境且通过应用于电动车等扩宽了其使用领域。在使用多个蓄电元件的装置中,因各蓄电元件的初始容量或劣化速度的参差不齐 等,蓄电元件的容量有时变得不均衡。若蓄电元件的容量变得不均衡,则有时在充电时,I个或几个蓄电元件的电压会先于或晚于其他的蓄电元件达到满充电电压从而充电结束,不能对全部的蓄电兀件充分地充电。另外,有时在放电时,I个或几个蓄电兀件的电压先于或晚于其他的蓄电元件达到放电结束电压从而放电结束,不能用尽在全部的蓄电元件中所充电的电力。如此,若蓄电元件的容量变得不均衡,则不能最大限度地发挥出蓄电元件的容量。现有技术中,使用电阻等放电电路来对容量不均衡的二次电池进行放电来使二次电池的容量均衡的技术是公知的(例如,引用文献I)。在该技术中,通过根据在无电流状态下所得到的二次电池的电压信息求取二次电池的剩余能量容量,并基于其容量差对各二次电池进行放电,来均衡化二次电池的容量。专利文献1:日本特开2011-19329号公报近年,铁橄榄石(才U e >鉄)系锂离子二次电池(以下,铁橄榄石系电池)作为电动车等的二次电池受到关注。铁橄榄石系电池是锂离子电池的一种,在正极使用了橄榄石型磷酸铁(才U E >型彡 >酸鉄),负极例如使用了石墨系材料等。故而,在铁橄榄石系电池中,无需使用钴系的电极材料作为电极,较之于使用钴系的电极材料的二次电池,具有成本便宜且安全性高的优点。在铁橄榄石系电池中,通过与负极的组合而具有稳定(plateau)区域,例如在使用石墨系材料作为负极的情况下,具有表示二次电池的剩余容量的SOC从10%到90%的宽的稳定区域,这是公知的。在此,稳定区域是指,即使二次电池SOC变化,二次电池的电压也大致恒定的区域。在稳定区域中,难以根据蓄电元件的电压信息来估计蓄电元件的容量。故而,在使用蓄电元件的电压信息来对蓄电元件的容量进行均衡化的情况下,期望使用稳定区域以外的区域来对蓄电元件的容量进行均衡化的技术。另一方面,铁橄榄石系电池具有电压相对于剩余容量的增加而急剧增加的区域(以下,称为变化区域),例如在使用了石墨系材料作为负极的情况下,在表示二次电池的剩余容量的SOC为10%以下的区域、以及90%以上的区域中成为变化区域,这是公知的。如此,在SOC较高的区域中具有变化区域的二次电池等蓄电元件中,例如即使在充电中根据该变化区域中所取得的蓄电元件的电压信息来使蓄电元件放电以想使蓄电元件均衡化,在蓄电元件的均衡化结束前,蓄电元件的充电也会结束。在现有技术中,与蓄电元件的充电的结束同时地也使蓄电元件的放电结束,因此在上述情况下不能对蓄电元件充分地放电从而难以对蓄电元件的容量进行均衡化。
技术实现思路
在本说明书中,公开对多个蓄电元件中所充电的容量进行均衡化的技术。在本说明书中公开的状态管理装置对串联连接的多个蓄电元件的状态进行管理,所述状态管理装置具备电压测量部,其对各蓄电元件的电压单独地测量;放电部,其对所述各蓄电元件单独地放电;以及均衡化控制部,其对所述放电部进行控制,当充放电中的所述各蓄电元件的电压达到基准电压时,所述均衡化控制部使该蓄电元件的放电开始。在该状态管理装置中,由于当充放电中的各蓄电元件的电压达到基准电压时使该蓄电元件的放电开始,因此较之于其他的蓄电元件的电压达到基准电压之后再使作为对象的蓄电元件的放电开始的现有技术,能提前作为对象的蓄电元件的放电开始时期。故而,能易于确保用于均衡化蓄电元件的放电时间地对多个蓄电元件的容量进行均衡化。在上述的状态管理装置中,可以构成为,所述状态管理装置还具备存储部,其与所述各蓄电元件的电压达到所述基准电压的位次对应关联地存储有放电时间,所述均衡控制部历经与所述各蓄电元件的电压达到所述基准电压的位次对应关联地被存储了的所述放电时间使该蓄电元件放电。在该状态管理装置中,由于预先使用存储部中所存储的放电时间来使蓄电元件放电,因此能容易且早期地决定各蓄电元件的放电时间。在上述的状态管理装置中,可以构成为,在所述多个蓄电元件处于充电中的情况下,所述放电时间随所述位次变高而被设定得较长,也可以构成为,在所述多个蓄电元件处于放电中的情况下,所述放电时间随所述位次变低而被设定得较长。根据该状态管理装置,通过对容量较大的蓄电元件设定较长的放电时间,能对多个蓄电元件中被充放电的容量进行均衡化。在上述的状态管理装置中,可以构成为,对所述多个蓄电元件的充放电反复进行多次,所述均衡化控制部使用所述存储部中所存储的所述放电时间来反复所述放电部的控制。根据该状态管理装置,通过多次使用该放电时间来反复控制,能精度良好地均衡化多个蓄电元件中所充放电的容量。在上述的状态管理装置中,可以构成为,所述状态管理装置还具备计时部,其对从任一蓄电元件的电压达到所述基准电压起至其他的蓄电元件的电压达到所述基准电压为止的时间差进行计时,所述均衡化控制部基于在本次的充放电中由所述计时部计时而得到的所述时间差,来对在下次的充放电中使用的所述存储部的所述放电时间进行更新。根据该状态管理装置,通过对存储部中所存储的放电时间进行更新,能设定与蓄电元件的特性相应的放电时间,能精度良好地均衡化多个蓄电元件中所充放电的容量。在上述的状态管理装置中,可以构成为,所述状态管理装置还具备计时部,其对从任一蓄电元件的电压达到所述基准电压起至其他的蓄电元件的电压达到所述基准电压为止的时间差进行计时,所述均衡化控制部历经与所述时间差对应的放电时间使所述蓄电元件放电。在该状态管理装置中,使用至各蓄电元件的电压达到基准电压为止的时间差来设定放电时间。根据该状态管理装置,能基于与时间差对应的蓄电元件的容量差来设定各蓄电元件的放电时间,能精度良好地均衡化多个蓄电元件中所充放电的容量。在上述的状态管理装置中,所述多个蓄电元件包括第I蓄电元件和第2蓄电元件,所述均衡化控制部既可以构成为在所述多个蓄电元件处于充电中的情况下,历经与从所述第I蓄电元件的电压达到基准电压起至所述第2蓄电元件的电压达到基准电压为止的第I时间差对应的放电时间使所述第I蓄电元件放电,也可以构成为在所述多个蓄电元件处于放电中的情况下,历经与从所述第I蓄电元件的电压达到基准电压起至所述第2蓄电元件的电压达到基准电压为止的第I时间差对应的放电时间使所述第2蓄电元件放电。根据该状态管理装置,由于使用第I时间差来设定使第I蓄电元件和第2蓄电元件均衡化的放电时间,因此能对第I蓄电元件和第2蓄电元件中所充放电的容量进行均衡化。在上述的状态管理装置中,可以构成为,所述状态管理装置还具备电流测量部,其测量充放电中的对所述多个蓄电元件的充放电电流,所述均衡化控制部对所述第I时间差乘以所述充放电电流来计算与所述第I时间差对应的容量差,并将所述容量差除以对应的蓄电元件的均衡化放电电流来设定所述放电时间。根据该状态管理装置,由于根据第I时间差和充放电电流来计算第I蓄电元件与第2蓄电元件的容量差,并根据该容量差来设定使对应的蓄电元件放电的放电时间,因此能精度良好地均衡化在第I蓄本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种状态管理装置,对串联连接的多个蓄电元件的状态进行管理,所述状态管理装置具备:电压测量部,其对各蓄电元件的电压单独地测量;放电部,其对所述各蓄电元件单独地放电;和均衡化控制部,其对所述放电部进行控制,当充放电中的所述各蓄电元件的电压达到基准电压时,所述均衡化控制部使蓄电元件的放电开始。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:白石刚之
申请(专利权)人:株式会社杰士汤浅国际
类型:发明
国别省市:

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