蓄电装置及其维修方法制造方法及图纸

提供一种可实现模组单体的更换、并且不用设置移动式的充放电装置且不用对电池单元设置放电电路即可实现电池模组的更换的蓄电装置及其维修方法。在充放电控制用的DC／DC变换器中设置更换用模组的充放电控制装置，由该更换用模组的充放电控制装置取得与各电池模组的充放电状态有关的信息。对蓄电装置设置用于连接更换用电池模组的维修用连接器，将更换用电池模组与该维修用连接器连接。通过更换用模组的充放电控制装置，根据从各电池模组取得的与充放电状态有关的信息，控制充放电控制用DC／DC变换器，将更换用电池模组充放电，以取得更换用电池模组的充电状态和电池单元内的电池模组的充电状态之间的平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及具有多个电池模组(battery module)的。
技术介绍
例如，在大规模的太阳光发电装置中，为了抑制其输出变动，使用采用了大量电池单体(battery cell)的蓄电装置。即，这种蓄电装置中，将多个电池单体串联及/或并联地连接多个，构成电池模组，通过进一步将该电池模组连接多个而构成电池单元(batteryunit)。在电池单元内，需要保持所有电池模组的电容、电压等的平衡。在没有保持平衡的情况下，除了不能充分发挥电池性能以外，还存在由过充电、过放电等引起的起火的危险。因此，通常，对电池模组设有被称作CMU (Cell Monitoring Unit)的单体监视装置，用来监视各个电池单体的充放电电流及其电压并控制充放电动作。此外，对电池单元设有被称作BMU (Battery Management Unit)的电池管理装置,用来进行各个电池模组的监视及控制。在这样的蓄电装置中，即使电池单元内仅一个电池模组发生了故障，也基本上必须更换所有电池单元。但是，电池单元整体的更换会增加费用，因此对用户而言成为很大负担大。另一方面，在为了降低更换费用而想要进行电池模组单体的更换时，会产生如下问题。即，在电池单元中的各电池模组以电容80 %、电压26V而平衡的状态下，若新制品的出场状态的更换用电池模组的电容为50%、电压为20V，则需要使更换用电池模组的电容及电压匹配于使用中的电池模组的电容及电压。但是，更换后的电池模组间的平衡调整作业困难且需要长时间，因此产生系统运转率的降低以及维修费用的增大。作为以往提出的电池模组的更换方法，例如有如下方法。( I)更换所有电池模组匹配于电池单元的结构，更换为由电池制造商调整后的所有电池模组。该方法由于对正常的模组也进行更换，因此更换费用增大。由于进行更换的模组多，因此更换作业变得复杂。(2)模组单体更换(基于可搬型调整设备进行的更换作业)为了实现单元内的现有电池模组和更换用电池模组间的电容及电压平衡，利用可搬型的充放电装置以及BMU等在更换前进行调整而更换。该方法中，准备可搬型的调整设备而花费的维修成本增大。此外，由于更换作业困难且需要长时间，因此发生系统运转率的下降及维修费用的增大。(3)模组单体更换(对电池单元设置放电电路)当制作电池单元时预先设置放电电路，根据各电池模组的电容、电压的差而将放电电路接通(on)、断开(off)，调整各电池模组的平衡。具体而言，进行如下作业。(a)将不良的模组更换为更换用电池模组。(b)进行基于放电电路进行的平衡调整。(c)通过组装在计算机等中的检查装置，确认电池模组间的电容、电压平衡。该方法具有不需要可搬型的调整设备的优点，但是由于设置平衡调整用的放电电路，因此系统成本及大小增大。特别是，由于放电电路仅在更换时使用，因此有较多浪费。此夕卜，由于放电电路的电容有限制，因此调整所需的时间(作业时间)为几小时 几日，系统运转率下降且维修费用增大。
技术实现思路
本实施方式的目的在于，提供一种，可实现电池模组单体的更换，并且不需要设置移动式的充放电装置或对电池单元设置放电电路即可实现电池模组的更换。 本实施方式的的特征在于，具有如下结构。(I)对蓄电装置设置电池单元以及充放电控制用DC / DC变换器。( 2 )对上述电池单元设置用于对多个电池模组和这些电池模组的充放电进行管理的电池管理装置。(3)对各上述电池模组设置将多个电池连接而成的二次电池组、和监视各个电池的状态并且控制充放电的单体监视装置。(4)对上述蓄电装置设置用于连接更换用电池模组的维修用连接器、和更换用模组的充放电控制装置。(5)上述蓄电装置内，将各上述电池模组、充放电控制用DC / DC变换器以及维修用连接器之间用电力线进行连接。(6)上述蓄电装置内，将上述电池单元内的各电池模组的单体监视装置、电池管理装置、维修用连接器所连接的更换用电池模组的单体监视装置以及更换用模组的充放电控制装置之间用通信线进行连接，由更换用模组的充放电控制装置取得与各电池模组的充放电状态有关的信息。(7)上述更换用模组的充放电控制装置根据从各电池模组取得的与充放电状态有关的信息，对充放电控制用DC / DC变换器进行控制，对维修用连接器所连接的更换用电池模组进行充放电，以便在更换用电池模组的充放电状态与电池单元内的电池模组的充放电状态之间取得平衡。使用了上述这样的维修用连接器以及更换用模组的充放电控制装置的蓄电装置的维修方法也是本专利技术的一个实施方式。附图说明图1是表示第I实施方式的概略的配线图。图2是表示第2实施方式的概略的配线图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。1.第I实施方式(I)实施方式的构成如图1所示，本实施方式的蓄电装置I具备电池单元2、进行该电池单元2的充放电控制的充放电控制用DC / DC变换器3以及系统协作用AC / DC变换器4。该电池单元2、充放电控制用DC / DC变换器3以及AC / DC变换器4用电力线20进行连接。此外，系统协作用AC / DC变换器4通过电力线20连接于配电系统21及交流负载22。上述电池单兀2具有多个电池模组5a 5c和对该电池模组5a 5c进行管理的电池管理装置(BMU)6。另外，本实施方式中，将电池模组数设为3，但电池模组数不限于此。各个电池模组5a 5c具有将多个电池单体连接而成的二次电池组和单体监视装置(CMU) 7。该单体监视装置7具有对构成二次电池组的各个电池单体的电压和温度进行监视、将它们的数据发送到上述电池管理装置6、并将各个电池单体的单体电压均等化的功倉泛。电池管理装置6和各电池模组5a 5c的单体监视装置7由通信线30连接，经由该通信线30,向电池管理装置6输入各电池模组5a 5c的温度、输出电流、电压以及电容等充放电状态的信息。此外，电池管理装置6经由通信线30连接于充放电控制用DC / DC变换器3，具有将来自各电池模组5a 5c的充放电状态的信息发送到DC / DC变换器3、并根据来自充放电控制用DC / DC变换器3的充放电指令来进行各个电池模组5a 5c的充放电控制的功能。放电控制用的DC / DC变换器3具备更换用模组的充放电控制装置8。从电池管理装置6经由通信线30向该更换用模组的充放电控制装置8输入各电池模组5a 5c的充放电状态的信息。该更换用模组的充放电控制装置8中设有显示部9，该显示部9用于例如如图1那样用图表等显示各电池模组5a 5c的充放电状态(例如电容、电压)。蓄电装置I中设有用于连接更换用电池模组5d的维修用连接器10。该维修用连接器10连接有从充放电控制用DC / DC变换器3伸出的充放电用的电力线20、和从更换用模组的充放电控制装置8伸出的通信线30。在将充放电控制用DC / DC变换器3与电池单元2之间以及充放电控制用DC /DC变换器3与维修用连接器10之间连接的电力线20之间，设有切换开关40a、40b。当该切换开关40a、40b检测出维修用连接器10连接有更换用电池模组5d的情况时，维修用连接器10侧的切换开关40a接通，电池单元2侧的切换开关40b断开。(2)实施方式的作用本实施方式中，当蓄电装置I运转时，充放电控制用的DC / DC变换器3对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电装置，其特征在于，该蓄电装置具备电池单元和对该电池单元的充放电进行控制的变换器；上述电池单元具备多个电池模组和对这些电池模组的充放电进行管理的电池管理装置，各上述电池模组具备将多个电池单体连接而成的二次电池组和监视各个电池单体的状态并且对充放电进行控制的单体监视装置，上述蓄电装置还具备用于连接更换用电池模组的维修用连接器和更换用模组的充放电控制装置，在上述蓄电装置内，将各上述电池模组、上述变换器以及上述维修用连接器之间用电力线进行连接，在上述蓄电装置内，将上述电池单元内的各电池模组的单体监视装置、电池管理装置、与上述维修用连接器连接的更换用电池模组的单体监视装置以及更换用模组的充放电控制装置之间用通信线进行连接，上述更换用模组的充放电控制装置经由上述通信线取得从各电池模组取得的与充放电状态有关的信息并对上述变换器进行控制，对与上述维修用连接器连接的上述更换用电池模组进行充放电。

【技术特征摘要】
2011.12.19 JP 2011-2766721.一种蓄电装置，其特征在于， 该蓄电装置具备电池单元和对该电池单元的充放电进行控制的变换器； 上述电池单元具备多个电池模组和对这些电池模组的充放电进行管理的电池管理装置，各上述电池模组具备将多个电池单体连接而成的二次电池组和监视各个电池单体的状态并且对充放电进行控制的单体监视装置， 上述蓄电装置还具备用于连接更换用电池模组的维修用连接器和更换用模组的充放电控制装置， 在上述蓄电装置内，将各上述电池模组、上述变换器以及上述维修用连接器之间用电力线进行连接， 在上述蓄电装置内，将上述电池单元内的各电池模组的单体监视装置、电池管理装置、与上述维修用连接器连接的更换用电池模组的单体监视装置以及更换用模组的充放电控制装置之间用通信线进行连接， 上述更换用模组的充放电控制装置经由上述通信线取得从各电池模组取得的与充放电状态有关的信息并对上述变换器进行控制，对与上述维修用连接器连接的上述更换用电池模组进行充放电。2.如权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于， 在上述电池单元内部设置主电路用端子台和通信电路用端子台，在上述电池单元内部，在该主电路用端子台中用上述电力线将各上述电池模...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤保，藤原淳，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：