提供了包括蓄電裝置、繼電器（R-1到R-10）和控制器（40）的蓄電系統及用于該蓄電系統的控制方法。當蓄電裝置（B-1到B-n）被放電時，控制器（40）利用對應的旁路電路將完全放電的蓄電元件（10）從電流路徑隔離，并且利用對應的繼電器（R-1到R-n）將完全放電的蓄電裝置（B-1到B-n）從電流路徑隔離。當蓄電裝置（B-1到B-n）被充電時，利用對應的旁路電路將完全充電的蓄電元件（10）從電流路徑隔離，并且利用對應的繼電器（R-1到R-n）將完全充電的蓄電裝置（B-1到B-n）從電流路徑隔離。當蓄電裝置（B-1到B-n）在放電之后被充電時，通過累加電流值直到從電流路徑隔離，來計算每一個蓄電元件（10）的滿充電容量和每一個蓄電裝置（B-1到B-n）的滿充電容量。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及蓄電系統以及用于該蓄電系統的控制方法，所述蓄電系統包括多個蓄電裝置，在每一個所述蓄電裝置中多個蓄電元件串聯連接，該蓄電系統能夠有效地對每一個所述蓄電元件和每一個所述蓄電裝置進行充電或放電。
技術介紹
存在通過串聯連接多個單電池(single cell)而形成的電池組(battery pack)。這里，當電池組被連續使用時，由于例如多個單電池之間劣化的差異，可能發生多個單電池之間的SOC的差異。此外，當通過使用多個用過的單電池形成電池組時，容易在該多個單電池之間發生充電狀態(SOC)的差異。當在構成電池組的多個單電池之間存在充電狀態(SOC)的差異時，以具有最低SOC的單電池為基準限制電池組的放電，或者以具有最高SOC的單電池為基準限制電池組的充電。當如上所述地限制電池組的放電時，可能在電池組中留下尚未完全放電的單電池。此外，當如上所述地限制電池組的充電時，可能在電池組中留下尚未完全充電的單電池。
技術實現思路
本專利技術提供了一種蓄電系統和用于該蓄電系統的控制方法，所述蓄電系統對每個蓄電裝置和每個蓄電元件充分地進行充電或放電并且精確地獲取(acquire )每個蓄電裝置的滿充電容量和每個蓄電兀件的滿充電容量。本專利技術的一個方面提供了一種蓄電系統，該蓄電系統包括:多個并聯連接的蓄電裝置；多個繼電器，每一個所述繼電器被設置為與所述多個蓄電裝置中的對應的一個相對應；以及控制器，其控制所述多個蓄電裝置的充電或放電。每一個所述蓄電裝置包括多個串聯連接的蓄電元件以及旁路電路，每一個所述旁路電路與所述蓄電元件中對應的一個并聯連接。每一個所述繼電器在所述蓄電裝置中的所述對應的一個連接到用于充電或放電的電流路徑的狀態與所述蓄電裝置中的對應的一個從所述電流路徑隔離的狀態之間切換。所述控制器被配置為，當所述多個蓄電裝置被放電時，利用所述旁路電路中的對應的一個將完全放電的蓄電元件從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器中的對應的一個將完全放電的蓄電裝置從所述電流路徑隔離。所述控制器被配置為，當所述多個蓄電裝置被充電時，利用所述旁路電路中的對應的一個將完全充電的蓄電元件從電流路徑隔離，并且利用所述繼電器中的對應的一個將完全充電的蓄電裝置從所述電流路徑隔離。當所述多個蓄電裝置在放電之后被充電時，所述控制器通過累加流過每一個所述蓄電元件和每一個所述蓄電裝置的電流值直到對應的所述蓄電元件或對應的所述蓄電裝置從所述電流路徑隔離，來計算每一個所述蓄電元件的滿充電容量和每一個所述蓄電裝置的滿充電容量。利用如此配置的蓄電系統，可以利用旁路電路對包含在每一個蓄電裝置中的每一個蓄電元件充分地充電或充分地放電。此處，即使存儲在蓄電元件中特定的一個中的電能通過對應的蓄電裝置的放電而被充分輸出，電能也仍有可能被存儲在其它蓄電元件中。在這種情況下，可以利用旁路電路中的對應的一個，僅對其它蓄電元件進行放電而不對蓄電元件中的所述特定的一個放電。因此，可以對包含在對應的蓄電裝置中的所有蓄電元件進行充分地放電。此外，即使蓄電元件中的特定的一個通過對應的蓄電裝置的充電而被設定為滿充電狀態(full charge state)，其它蓄電元件也有可能不處于滿充電狀態。在這種情況下，可以利用旁路電路中的對應的一個，僅對其它蓄電元件進行充電而不對蓄電元件中的所述特定的一個充電。因此，可以將包含在對應的蓄電裝置中的所有蓄電元件設定為滿充電狀態。此外，可以通過驅動繼電器對所述多個蓄電裝置中的每一個進行充分地放電或充分地充電。即使存儲在蓄電裝置中的特定的一個中的電能通過所述多個蓄電裝置的放電而被充分放電，電能也仍有可能存儲在其它蓄電裝置中。在這種情況下，可以利用繼電器中的對應的一個，僅對其它蓄電裝置進行放電而不對蓄電裝置中的所述特定的一個放電。由此，可以對所有蓄電裝置進行充分地放電。此外，即使蓄電裝置中的特定的一個通過所述多個蓄電裝置的充電而被設定為滿充電狀態，其它蓄電裝置也有可能不被設定為滿充電狀態。在這種情況下，可以利用繼電器中的對應的一個，僅對其它蓄電裝置進行充電而不對蓄電裝置中的所述特定的一個充電。由此，可以將所有蓄電裝置設定為滿充電狀態。[0011 ] 如上所述，通過對包含在每一個蓄電裝置中的每一個蓄電元件進行充分放電或充分充電，可以精確地計算每一個蓄電元件的滿充電容量。即，通過在每一個蓄電元件已經被完全放電之后將每個蓄電元件充電到滿充電狀態，可以測量每一個蓄電元件的滿充電容量。類似地，通過對每一個蓄電裝置進行充分放電或充分充電，可以精確地計算每一個蓄電裝置的滿充電容量。即，通過在每一個蓄電裝置已經被完全放電之后將每個蓄電裝置充電到滿充電狀態，可以測量每一個蓄電裝置的滿充電容量。此處，當判定所述蓄電元件中的任何一個的SOC已經達到0%時，可以利用所述旁路電路中的對應的一個將其SOC已經達到0%的所述蓄電元件中的所述任何一個從所述電流路徑隔離。此處，第一開關可以分別與所述蓄電元件串聯連接，第二開關可以分別被設置在所述旁路電路中，并且所述控制器可以被配置為，通過關斷所述第一開關中的對應的一個并且接通所述第二開關中的對應的一個，將所述蓄電元件從所述電流路徑隔離。由此，可以通過不對其SOC已經達到0%的蓄電元件放電而僅對其它蓄電元件放電。可以對包含在每一個蓄電裝置中的所有蓄電元件放電直到SOC達到0%。通過關注每預定時間段所述蓄電元件的電壓變化量或者所述蓄電元件的放電終止電壓，可以判定所述蓄電元件的SOC是否已經達到0%。當蓄電元件的SOC已經達到0%時，與該情形對應的電壓變化量可被呈示(exhibit),因此可以通過認識出(recognize)該電壓變化量來判定所述蓄電元件的SOC已經達到0%。此外，當所述蓄電元件的SOC已經達到0%時，該蓄電元件的電壓已經達到放電終止電壓。因此，通過認識出所述蓄電元件的電壓值已經達到放電終止電壓這一事實，可以判定該蓄電元件的SOC已經達到0%。基于SOC達到0%這一事實，將包含在每一個蓄電裝置中的每一個蓄電元件從電流路徑隔離。因此，當構成所述蓄電裝置中的任何一個的所有蓄電元件從電流路徑隔離時，可以判定對應的蓄電裝置已經被完全放電。即，可以判定對應的蓄電裝置的SOC已經達到0%。此處，當判定所述蓄電元件中的任何一個的SOC已經達到100%時，可以利用所述旁路電路中的對應的一個將其SOC已經達到100%的所述蓄電元件中的所述任何一個從所述電流路徑隔離。由此，可以對包含在每一個所述蓄電裝置中的所有蓄電元件進行充電直到SOC達到100%O通過關注每預定時間段所述蓄電元件的電壓變化量、每預定時間段所述蓄電元件的電阻變化量或者每預定時間段所述蓄電元件的溫度變化量，可以判定該蓄電元件的SOC是否已經達到100%。當所述蓄電元件的SOC已經達到100%時，與該情形對應的電壓變化量(電阻變化量或溫度變化量)可被呈示。因此，通過認識出所述電壓變化量(電阻變化量或溫度變化量)，可以判定所述蓄電元件的SOC已經達到100%。基于SOC達到100%這一事實，將包含在每一個所述蓄電裝置中的每一個所述蓄電元件從所述電流路徑隔離。因此，當構成蓄電裝置中的任何一個的所有蓄電元件從電流路徑隔離時，可以判定對應的蓄電裝置已經被完全充電。即，可以判定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種蓄電系統，其特征在于包括：多個蓄電裝置（B?1到B?n），每一個所述蓄電裝置包括多個蓄電元件（10）和旁路電路（11），每一個所述旁路電路（11）與所述蓄電元件（10）中的對應的一個并聯連接，所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）彼此并聯連接，并且所述多個蓄電元件（10）串聯連接；多個繼電器（R?1到R?n），每一個所述繼電器被設置為與所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）中的對應的一個相對應，所述多個繼電器（R?1到R?n）中的每一個被配置為在所述蓄電裝置（B?1到B?n）中的所述對應的一個連接到用于充電或放電的電流路徑的狀態與所述蓄電裝置（B?1到B?n）中的所述對應的一個從所述電流路徑隔離的狀態之間切換；以及控制器（40），其被配置為控制所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）的充電或放電，其中所述控制器（40）被配置為，當所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）被放電時，利用所述旁路電路（11）中的對應的一個將完全放電的蓄電元件（10）從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器（R?1到R?n）中的對應的一個將完全放電的蓄電裝置（B?1到B?n）從所述電流路徑隔離，所述控制器（40）被配置為，當所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）被充電時，利用所述旁路電路（11）中的對應的一個將完全充電的蓄電元件（10）從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器（R?1到R?n）中的對應的一個將完全充電的蓄電裝置（B?1到B?n）從所述電流路徑隔離，并且所述控制器（40）被配置為，當所述多個蓄電裝置（B?1到B?n）在放電之后被充電時，通過累加流過每一個所述蓄電元件（10）和每一個所述蓄電裝置（B?1到B?n）的電流值直到對應的所述蓄電元件（10）或對應的所述蓄電裝置（B?1到B?n）從所述電流路徑隔離，來計算每一個所述蓄電元件（10）的滿充電容量和每一個所述蓄電裝置（B?1到B?n）的 滿充電容量。...
【技術特征摘要】
2012.07.20 JP 162002/20121.一種蓄電系統，其特征在于包括: 多個蓄電裝置(B-1到B-n)，每一個所述蓄電裝置包括多個蓄電元件(10)和旁路電路(11)，每一個所述旁路電路(11)與所述蓄電元件(10)中的對應的一個并聯連接，所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)彼此并聯連接，并且所述多個蓄電元件(10)串聯連接； 多個繼電器(R-1到R_n)，每一個所述繼電器被設置為與所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)中的對應的一個相對應，所述多個繼電器(R-1到R-η)中的每一個被配置為在所述蓄電裝置(B-1到B-n)中的所述對應的一個連接到用于充電或放電的電流路徑的狀態與所述蓄電裝置(B-1到B-n)中的所述對應的一個從所述電流路徑隔離的狀態之間切換；以及 控制器(40)，其被配置為控制所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)的充電或放電，其中 所述控制器(40)被配置為，當所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)被放電時，利用所述旁路電路(11)中的對應的一個將完全放電的蓄電元件(10)從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器(R-1到R-η)中的對應的一個將完全放電的蓄電裝置(B-1到B-n)從所述電流路徑隔離， 所述控制器(40)被配置為，當所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)被充電時，利用所述旁路電路(11)中的對應的一個將完全充電的蓄電元件(10)從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器(R-1到R-n)中的對應的一個將完全充電的蓄電裝置(B-1到B-n)從所述電流路徑隔離，并且 所述控制器(40)被配置為，當所述多個蓄電裝置(B-1到B-n)在放電之后被充電時，通過累加流過每一個所述蓄電元件(10)和每一個所述蓄電裝置(B-1到B-n)的電流值直到對應的所述蓄電元件(10)或對應的所述蓄電裝置(B-1到B-n)從所述電流路徑隔離，來計算每一個所述蓄電元件(10)的滿充電容量和每一個所述蓄電裝置(B-1到B-n)的滿充電容量。2.根據權利要求1所述的蓄電系統，其特征在于， 所述控制器(40)被配置為，當所述控制器(40)已經判定所述蓄電元件(10)中的任何一個的SOC已經達到0%時，利用所述旁路電路(11)中的對應的一個將其SOC已經達到0%的所述蓄電元件(10)中的所述任何一個從所述電流路徑隔離。3.根據權利要求2所述的蓄電系統，其特征在于還包括: 第一開關(12)，其分別與所述蓄電元件(10)串聯連接；以及 第二開關(13 )，其分別被設置在所述旁路電路(11)中，其中 所述控制器(40 )被配置為，通過關斷所述第一開關中的對應的一個并接通所述第二開關中的對應的一個，隔離所述蓄電元件(10)。4.根據權利要求2所述的蓄電系統，其特征在于， 所述控制器(40)被配置為，基于每預定時間段所述蓄電元件(10)的電壓變化量或者所述蓄電裝置(10)的放電終止電壓，判定所述蓄電元件(10)的SOC已經達到0%。5.根據權利要求1-4中任一項所述的蓄電系統,其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：內田昌利，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：
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