[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3867581B2 - 組電池システム - Google Patents

組電池システム Download PDF

Info

Publication number
JP3867581B2
JP3867581B2 JP2002008395A JP2002008395A JP3867581B2 JP 3867581 B2 JP3867581 B2 JP 3867581B2 JP 2002008395 A JP2002008395 A JP 2002008395A JP 2002008395 A JP2002008395 A JP 2002008395A JP 3867581 B2 JP3867581 B2 JP 3867581B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charge
voltage
charging
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002008395A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003219572A (ja
Inventor
英治 門内
寛治 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2002008395A priority Critical patent/JP3867581B2/ja
Priority to US10/346,614 priority patent/US6984961B2/en
Publication of JP2003219572A publication Critical patent/JP2003219572A/ja
Priority to US11/194,869 priority patent/US7091700B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3867581B2 publication Critical patent/JP3867581B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/15—Preventing overcharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンを主たる動力源とし、モーターおよび組電池システムによってエンジンの駆動力をサポートする電動車両用の組電池システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単電池を複数直列にして構成される組電池を使用するに当たり、電池の容量を有効に利用するため、個々の電池の端子電圧を監視しｓ．ｏ．ｃ.（ｓｔａｔｅｏｆ ｃｈａｒｇｅ）のバラツキを圧縮することは従来から行われているが、こうした従来の技術では個々の電池に１つずつ放電回路を設けｓ．ｏ．ｃ.の高い電池を放電して低い電池に合わせる作業を行っていた。
【０００３】
例えば、充電末期電圧に到達したら充電電流をバイパスするツェナダイオードを個々の電池に設ける方法（特開昭６１−２０６１７９号公報）や個々の電池の電圧を測定し上限電圧を超えたらバイパス回路に電流を流す方法（特開平０８−２１３０５５号公報）や個々の電池の開路電圧を統計処理しｓ．ｏ．ｃ.のズレを検出して個々の電池ごとに設けた放電器で放電し最もｓ．ｏ．ｃ.の小さい電池にｓ．ｏ．ｃ.を合わせる方法（平１０−３２２９２５号公報）などが行われていた。また、電池の異常判定も個々の電池の電圧バラツキ等から判断する方法が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の方法では個々の電池ごとに放電器を設けているため、回路が複雑になり、また容積的にも大きなものなのでコストアップにつながっていた。
【０００５】
また、ｓ．ｏ．ｃ.の均等化もｓ．ｏ．ｃ.の高い電池を低い電池と同じｓ．ｏ．ｃ.になるように放電していたため、組電池全体としては大きな電気量を放電する必要があり、エネルギーロスが大きかった。
【０００６】
また、充電中に充電電流をバイパスする方式のため放電器を稼動できる期間が限られており、放電器も大型のものにならざるを得なかった。このため、通常１／５０Ｃ相当以上の放電電流を流すことができる放電器が用いられている。また、通常このような用途に用いられる電池は容量１０Ａｈ前後であり、この場合放電電流も０.５Ａ以上の電流となり、その結果放電回路は大きなものになり、大きな電流をＯＮ／ｏｆｆするために大型の電流素子を使う必要があった。
【０００７】
また、多くのｓ．ｏ．ｃ.の補正方式は単に電圧の高い電池に抵抗を接続し、同じ電圧になったら開放していたので、同じｓ．ｏ．ｃ.になるまでに何度も放電のＯＮ／ｏｆｆを繰り返し、ｓ．ｏ．ｃ.を揃えるのに長時間を要していた。
【０００８】
また、従来の構成では車両を長期駐車していた場合、一部の自己放電の大きな電池が存在するため、ｓ．ｏ．ｃ.の均等化処理を実施するのは困難であった。なぜならば、ｓ．ｏ．ｃ.が低下していく電池に合わせて他の電池を放電すると、全ての電池が深い放電を受けるためである。
【０００９】
また、短絡モードの劣化電池はｓ．ｏ．ｃ.バラツキを拡大させる原因の１つであり、劣化が進むとｓ．ｏ．ｃ.均等化回路の能力を上回った速度でｓ．ｏ．ｃ.のバラツキが拡大する。従来は電池電圧のバラツキにより劣化電池を検出する方法も提案されているが、こうした電流バイパス回路により電圧バラツキが縮小されるため、劣化がかなり進んだ状態でしか検出できず、組電池システムの保全の点で課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために以下に示すような特徴を有するものである。
【００１１】
本発明は、充放電器の小型化を図るものであって、組電池を直列に充放電する第１の充放電手段と、少なくとも１つの電池の電圧を逐次切り替えて検出する電圧検出手段と、少なくとも１つの電池の充放電を逐次切り替えて行う第２の充放電手段を有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、極めて長時間放置した場合は全体として過放電に至るが、これを防止するために組電池総電圧が予め決められた値以下になると第１の充放電手段、電圧検出手段、第２の充放電手段による処理を一旦中断する。
【００１３】
さらに、電池電圧のバラツキを計測するのに適した時期は、走行が終了して一定時間以上駐車している状態が望ましいが走行頻度が高い場合、静止状態での電池電圧バラツキの取得が困難となる。このような一定期間駐車状態でのＯＣＶの取得が困難な場合、電池電圧のバラツキを把握するため走行中も計測を行う。その方法は電池電圧と充放電電流を同時に計測し、電流と電圧の相関関係より電池のｓ．ｏ．ｃ.のバラツキを検出する。
【００１４】
また、電圧検出手段の逐次切り替え機能と、第２の電池の充放電手段の逐次切り替え機能を共用する。
【００１５】
さらに、切り替え素子を小型化するために充放電電流を１／１００Ｃ以下にする。
【００１６】
また、ｓ．ｏ．ｃ均等化能力を向上させるために以下のような特徴を有するものである。
【００１７】
まず電池電圧のバラツキで少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.のバラツキを推定し、少なくとも１つの電池の充電電気量および放電電気量を決定する。
【００１８】
また少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.の均等化に当たり、ｓ．ｏ．ｃ.の低い電池に対しては充電を、高い電池に対しては放電を行う。
【００１９】
ここで、少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.均等化処理も走行中及び駐停車中も実施する。
【００２０】
さらに、電池電圧の偏差に着目し、大きな偏差を有する電池から優先的に均等化処理を実施する。
【００２１】
また、均等化の為に第２の充放電手段を稼動している期間は放電ないし充電の影響が電池電圧に現れるので、ｓ．ｏ．ｃ.バラツキの把握は実施しない。
【００２２】
また、あらかじめ決められた時間が均等化処理後経過した時点でｓ．ｏ．ｃ.バラツキの把握を実施する。均等化が完了した後は電圧バラツキの監視を行い、予め決められた巾にバラツキが拡大するまで均等化動作を停止する。
【００２３】
ここで長期停車中（駐車中）にｓ．ｏ．ｃ.均等動作を継続し続けるため組電池の電力を消耗しつづける結果となるが、ｓ．ｏ．ｃ.の低い電池は充電されるため最も低いｓ．ｏ．ｃ.値は上昇する。
【００２４】
また、求めた電池のｓ．ｏ．ｃ．の偏差が予め定めた値より大であることを判定し、電池を充電または放電する期間を開始する。
【００２５】
さらに、少なくとも１つの電池を充電または放電する期間の終了判定条件の１つが、予め決められた充電電気量もしくは放電電気量を超えた電池に対する充電もしくは放電処理の完了である。
【００２６】
また、電池の劣化判定法としては、均等化時間間隔が予め決められた値より短くなった場合もしくは均等化頻度が高くなった場合、電池が劣化したと判断しその旨を組電池ユーザーに警告する。
【００２７】
より高度な電池の劣化検出方法としては、少なくとも１つの電池に対する累積の充電電気量、放電電気量の増大を検出する。これにより短絡電池の検出と共にその電池の特定も可能となる。
【００２８】
こうした短絡モード劣化電池を検出することはｓ．ｏ．ｃ.の均等化をする上で重要なことである。この判定は予め充電電気量の上限値、もしくは充放電収支の充電側への偏り量の上限を決めておき、これを超えた電池を検出し、劣化電池とする。
【００２９】
また、充放電電流の変化が数％以内の時間内に少なくとも１つの電池の電圧と充放電電流を計測し、これらのデータの集まりを逐次時系列的に数十組測定し、少なくとも１つの電池ごとに電池電圧と充放電電流が０の時の電池電圧を算出し、これら少なくとも１つの電池の該算出電圧より少なくとも１つの電池の放電電気量及び充電電気量を決定し、それらに基づき少なくとも１つの電池の充電もしくは放電を行う。
【００３０】
さらに、充放電電流の変化が５％以内の時間内に少なくとも１つの電池の電圧と充放電電流と計測し、これらのデータの集まりを逐次時系列的に数十組測定し、電池温度を測定し、少なくとも１つの電池ごとに電池電圧と充放電電流の数十対のデータの回帰分析を行い、充放電電流が０の時の電池電圧、少なくとも１つの電池の内部抵抗を算出し、これら少なくとも１つの電池の該算出電圧、電池温度および少なくとも１つの電池の内部抵抗値より、少なくとも１つの電池の放電電気量及び充電電気量を決定し、それらに基づき少なくとも１つの電池の充電もしくは放電を行う。
【００３１】
こうしたシステム稼働時間の延長により、均等化する少なくとも１つの電池の充電手段、放電手段の必要とされる能力を低く押さえることが可能となり、電圧検出回路のマルチプレクサを第２の充放電手段が共用することが可能となる。
【００３２】
さらに、ｓ．ｏ．ｃ.均等化に充電器を用いたので均等化での放電電気量を少なくすることができ、エネルギー効率の改善を達成できた。さらに短絡モードの劣化電池を正確に検出することによりｓ．ｏ．ｃ.均等化が困難な状態を事前に予測することが可能となり、組電池の利便性を向上することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
まず一般的なハイブリッド電気自動車の構成を図１に示す。動作としてはガソリンエンジンを主たる動力源とし、モーター６と組電池システム２によりエンジン出力のアシストや回生制動のエネルギー回収を行う。エンジン４は変速機５を介してモーター６に接続され、さらにデファレンシャルギヤ８を介して車輪７に動力を伝達する。加速時は組電池システム２よりインバーター３を介してモーター６に電力が供給され、エンジン出力をアシストする。減速時は逆にモーター６で制動力を発生しながら発電を行い、発電した電力をインバーター３を介して組電池システム２に戻す。
【００３４】
制御ＥＣＵ１は、アクセル開度情報やその他車両情報、エンジン４からの情報、組電池システム２からの情報に基づき、エンジン４及びインバータ３を制御し、最適な燃料効率でエンジン４の稼動を計ると共にバッテリーの過充電や過放電、過負荷等を防止する。
【００３５】
組電池システム２は、制御ＥＣＵ１より信号を受け車両が走行中、駐車中あるいは停車中かを判断する。走行中、制御ＥＣＵ１は組電池システム２からの情報に基づき電池ｓ．ｏ．ｃ.を約２０％〜８０％の範囲になるようにエンジン４やインバータ３、モーター６を制御する。これは電池を過充電や過放電から守るためである。
【００３６】
図２は従来例Ａを、図３は本発明による実施例Ｂの組電池システムを示す。
【００３７】
まず従来の組電池システムの構成及び動作について説明する。図２に示した従来例Ａは、ｎ個のＬｉイオン二次電池Ｃ１〜Ｃｎ（標準容量１０Ａｈ）、抵抗放電器１０（７Ω）、電圧検出手段１２、マルチプレクサ９、電流検出手段１３、電池ＥＣＵ１１から構成される。電池ＥＣＵ１１は制御ＥＣＵからの情報に基づきハイブリッド電気自動車が走行状態か否かを判断する。
【００３８】
走行状態でない場合は、組電池システムはスリープ状態に入る。これは外部から電力が供給されない状態で組電池システムの電力消費を最小限に押さえるためである。
【００３９】
一方走行状態である場合は、電池ＥＣＵ１１はマルチプレクサ９を高速（数ｍｓｅｃ／ＣＨ以下）で切り替えて電圧検出手段により電池Ｃ１〜Ｃｎの個々の電圧を取得する。電池電圧は負荷の影響を受けやすいので、負荷変動の少ない短時間の間に完了する。もしくは車両が停車している時間に完了する。また適当な周期で温度センサＴＨ１〜ＴＨ３及び温度検出手段により電池温度を計測し、これらに基づき制御ＥＣＵに充電要求や放電要求、充電許可や放電許可を出力する。この際の電池ＥＣＵ１１の駆動電力は組電池システム２から供給される。
【００４０】
充電許可や放電許可を出力する際、重要なことは最も低い電池電圧の電池、すなわちｓ．ｏ．ｃ.の最も低い電池により放電許可が制限され、最も高い電圧の電池、すなわちｓ．ｏ．ｃ.の高い電池により充電許可が制限される点である。
【００４１】
組電池を構成する個々の電池のｓ．ｏ．ｃ.のズレが拡大してきた場合、充電許可の状態と放電許可の状態のｓ．ｏ．ｃ.の間隔が減少し、組電池システムとして利用できる容量が低下する。即ち充放電が可能な状態領域が減少する。これを図４に示す。
【００４２】
このような状況を回避するために、従来例Ａでは電圧検出手段１２で測定した電池電圧バラツキに基づき、抵抗放電器１０のスイッチを制御し、電池電圧の均等化を実施する。これによりｓ．ｏ．ｃ.も均等化される。その結果組電池として利用可能な容量も回復する。
【００４３】
一例としてｓ．ｏ．ｃ.の分布が５０％±２０％の正規分布の場合を示す。
【００４４】
電池ＥＣＵ１１は電池Ｃ１〜Ｃｎの電圧を測定し、抵抗Ｒ１〜Ｒｎを適宜ＯＮする。この際最低電圧の電池に対応した抵抗はＯＮされない。電池電圧の監視を続行し最低電圧の電池と同じ電圧になった電池は放電を停止する。放電を停止すると放電による分極が解消し電圧が上昇する。そして再び抵抗がＯＮになる。こうした動作を繰り返す。そして、最終的には電池電圧を揃えることにより均一な電圧に各電池は収束する。ｓ．ｏ．ｃ.の変化を図５（ａ）均等化前及び（ｂ）均等化後に示す。
【００４５】
本従来例の場合、放電電流を１／５０Ｃ程度に設定している。これは１週間で１時間走行する場合でも、１年で電池容量分のずれを補正する能力を有する。従来の市場実績からこの程度の均等化能力が必要である。こうした均等化回路のスイッチ素子は、漏れ電流が数１０μＡ以下で制御電流が数１００ｍＡレベルのものが必要であり、素子としても高価なものとなる。またスイッチ素子、電池、放電期間の配線の容量も必要である。
【００４６】
図３に本発明による実施例Ｂを示す。単一の電圧検出手段１２と単一の充放電手段１５はマルチプレクサ９を共有している。個々の電池に一対一で対応する抵抗放電回路は無く、制御ＥＣＵと交換する情報は従来例Ａと同じ内容である。
【００４７】
次に本組電池システムの動作について述べる。
【００４８】
電池ＥＣＵ１１は、従来例Ａと同様に制御ＥＣＵからの情報に基づき、ハイブリッド電気自動車が走行状態か否かを判断する。従来例と異なり走行中か否かに関わらず、組電池システム２は稼動する。次に電池ＥＣＵ１１の動作シーケンスを示す。まず個々の電池の充電電気量、放電電気量を求める期間を開始する。
【００４９】
走行状態の場合、電池ＥＣＵ１１はマルチプレクサ９を高速（数ｍｓｅｃ／ＣＨ以下）で切り替えて、電圧検出手段により電池Ｃ１〜Ｃｎの個々の電圧及び電流値を取得する。電池電圧は負荷の影響を受けやすいので、負荷変動の少ない短時間の間に完了する。概ね５％以下の変動に収まるレベルが望ましい。また適当な周期で温度センサＴＨ１〜ＴＨ３及び温度検出手段により電池温度を計測し、これらに基づき制御ＥＣＵに充電要求や放電要求、充電許可や放電許可を出力する。
【００５０】
こうした動作と平行して電池各々の回路電圧の算出を行う。この方法は電池Ｃ１〜Ｃｎに対する電圧Ｖｃ１〜Ｖｃｎと電流値Iを一組とし、６０組のデータを集める。一組のデータは先に述べたように負荷変動が５％以下の短い時間に取得されたものである。
【００５１】
これらのデータを用いて、電池Ｃ１〜Ｃｎ各々についてＶ＝（開路電圧）−（負荷電流）×（電池内部抵抗）の関係式に基づき開路電圧を算出する。これらの開路電圧を、数１に示す開路電圧とｓ．ｏ．ｃ.の関係式に当てはめてｓ．ｏ．ｃ.を求める。なお数１の式は図６より求められるものである。
【００５２】
【数１】
Figure 0003867581
【００５３】
こうして求めた個々の電池のｓ．ｏ．ｃ.より偏差を求め、これを充放電電気量とする。偏差の求め方は、全ての電池のｓ．ｏ．ｃ.の平均値に対する偏差でも、ｓ．ｏ．ｃ.の中央値に対する偏差でも良い。但し実際の電池のｓ．ｏ．ｃ.分布形状の（正規分布をしていない）場合は、中央値の方が好ましい。
【００５４】
また、電池電圧からｓ．ｏ．ｃ.を求める場合、電池温度によって電池容量が変化するため電池温度による補正を実施することが望ましい。
【００５５】
停車中や駐車中は電池に負荷電流がほとんど流れないため電池電圧、温度を測定し、数１から容易にｓ．ｏ．ｃ.を求めることができる。この場合走行中と異なり短時間内に電圧や電流を測定する必要はない。通常はこうした期間内に測定を行うことが望ましいが、走行頻度の高い車両の場合は先に述べた方法で走行中に求める。これより走行中と同様に充放電電気量を求める。こうすることによりｓ．ｏ．ｃ.を均等化する機能の稼働率を向上できる。
【００５６】
充放電電気量を求めた後、その偏差の最大値を予め定めた値５％と比較し、小さな場合は充電電気量と放電電気量を求める期間を続行する。
【００５７】
これは偏差が小さな場合、均等化を実施しても求めた偏差自体の精度が不充分なためｓ．ｏ．ｃ.バラツキ圧縮の効果が薄いことと、ｓ．ｏ．ｃ.均等化による個々の電池の放電をエネルギーロスの観点から回避するためである。また、ｓ．ｏ．ｃ.５％以下であれば、電池の利用可能なｓ．ｏ．ｃ.範囲の減少も問題とならない範囲である。
【００５８】
偏差が５％を超えた場合、ｓ．ｏ．ｃ.均等化期間に入る。ｓ．ｏ．ｃ.均等化期間では走行時、駐停車時に限らず充放電手段を用いて負側に偏差している電池を充電し正に偏差している電池を放電する。但し走行時は電池電圧の監視も重要であるからマルチプレクサを適宜切り替えながら行う。
【００５９】
ｓ．ｏ．ｃ.の偏差が５％を超えた場合、各々の電池のｓ．ｏ．ｃ.の偏差を電池ＥＣＵは記憶し、マルチプレクサを切り替えて電池と充放電手段を直結しｓ．ｏ．ｃ.の修正を実施する。駐車中など電圧測定の必要性がない場合は、ｓ．ｏ．ｃ.偏差の大きい電池から逐次マルチプレクサを切り替えてｓ．ｏ．ｃ.の補正を実施する。予め定められた偏差の電池までｓ．ｏ．ｃ.の補正が実施されたらＯＣＶの安定時間として数時間休止した後に、ｓ．ｏ．ｃ.バラツキの推定モードに入り以上を繰り返す。
【００６０】
本発明では車両の状況によらずこのプロセスを実施しつづけ、充放電機能の稼働時間を長時間にすることにより充放電手段の能力を少なくする。本実施例では充放電手段の能力は１／２００Ｃ程度であるが、通年で１／２００×２４時間×３６５日＝４３Ｃ相当の補正が可能である。通常本実施例のようなハイブリッド電気自動車のシステム電圧は、２４０Ｖ前後、リチウムイオン電池の直列数が８０個程度であるので、４３Ｃの補正能力は従来例Ａの通年で１セル当たり１Ｃ、組電池当たり８０セル×１Ｃ=８０Ｃのほぼ半分である。
【００６１】
しかし図５に示した従来例の様に、放電のみでｓ．ｏ．ｃ.を均等化した場合と図７に示したように充放電でｓ．ｏ．ｃ.の均等化を行った場合、充放電電気量は約１／３になる。したがって本実施例Ｂは従来例Ａと比較して同等以上の均等化能力を確保できた。
【００６２】
さらに、電池のｓ．ｏ．ｃ.バラツキは特定の電池に顕著に表れること（劣化モードが微短絡の電池の出現）を考慮すれば、特定の電池を選択して充電もしくは放電可能な本発明の方がｓ．ｏ．ｃ.均等化能力が高いことが判る。また放電によるロスの一例を挙げると、従来の方式はｓ．ｏ．ｃ.５０％を中心に偏差±２０％でばらついていた場合、単電池で見ると最大４０％放電しなければならないが、充電機能を有する本発明の場合、ｓ．ｏ．ｃ.５０％で合わせることが可能であり、半分の２０％の放電でｓ．ｏ．ｃ.の均等化が可能である。図７にそれを示す。
【００６３】
図７と同じｓ．ｏ．ｃ.の分布、５０％±２０％の正規分布の場合、組電池全体では無駄に放電される電気量は１／６程度に削減され、エネルギー効率的にも有効であることが判る。更に、一般的組電池のｓ．ｏ．ｃ.の分布を図８に示す。この様に、一部にｓ．ｏ．ｃ.の極端に低下した電池が表れる場合が多い。これは組電池を構成する電池の一部に、微少な内部短絡を有する電池が発生した場合見かけられる。図８に示した様な分布の場合は、均等化で放電する電気量は本発明の充電で補う方法では著しく少なくなる。
【００６４】
本発明の場合、組電池システムの構成電池数が増えるに連れ均等化に要する時間が長くなるが、これを抑制するためにマルチプレクサを一系統から数系統に増やすことも可能である。
【００６５】
本発明では、電圧検出及び均等化を車両が駐車中も実施する。これは通常このような車両は駐車している時間のほうが走行している時間より長いためである。また従来の場合、ｓ．ｏ．ｃ.を最も低い電池に合わせるため駐車中にｓ．ｏ．ｃ.均等化処理を行った場合、組電池全体のｓ．ｏ．ｃ.が大きく低下するが、本発明の場合ほぼ中心のｓ．ｏ．ｃ.に合わせられるため、駐車中のｓ．ｏ．ｃ.均等化も安全に且効率的にできる。更に、駐車中に組電池総電圧監視を行うので、組電池全体が限界以上に低いｓ．ｏ．ｃ.に移行することを防止できる。
【００６６】
本実施例では充放電電流値を１／２００Ｃとし、これは従来例と比較すると約１／４の電流である。実際には前述したように、電池のｓ．ｏ．ｃ.のズレの原因は微短絡電池が多く、こうした局所的に発生するズレに対しては本発明の方が特定の電池を集中して充電できるため有利であり、より低い充放電電流でも組電池システムは成立する。また、ｓ．ｏ．ｃ.の低下の大きい電池（微短絡電池）を優先的に充電することにより、より短時間にｓ．ｏ．ｃ.のバラツキを圧縮できる。
【００６７】
更に、電池ごとに充放電した電気量を記録しておけば劣化電池の検出が可能となる。この場合、本発明のように充放電手段を搭載する数が少ないので定電流回路を採用することも容易であり、充放電電気量の管理も容易となる。
【００６８】
また、本方式のように電池の電圧を検出し、充放電によりｓ．ｏ．ｃ.を均等化し、休止時間を設けて再度電池電圧を検出する方法によると、従来のように分極によって放電をＯＮ／ｏｆｆを繰り返すことが無いのでより短時間に均等化ができる。
【００６９】
また、ｓ．ｏ．ｃ.バラツキが５％を超える時間を記録し、その時間が減少することにより劣化判定を行うことが可能である。同様に充放電電気量、走行距離などの数値を判定基準に用いても良い。その状況を表１に示す。従来例Ａであれば走行で不具合が発生するまで（均等化回数：２６回）ユーザは気が付かないが、本発明Ｂでは不具合発生の約３ヶ月前（均等化回数：２３回）から劣化を検出できる。
【００７０】
【表１】
Figure 0003867581
【００７１】
また本実施例のように充放電電流を５０ｍＡ程度にした場合、電池の電圧検出線や電圧検出用のマルチプレクサと回路を共用できるので、少ない回路構成でシステムを構成できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、簡単な回路構成で組電池のｓ．ｏ．ｃ.の均等化が達成でき、電池を有効利用できると共に、均等化によるエネルギーロスを低減することができ、更に精度の高い劣化判定機能を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例で用いた一般的なハイブリッド電気自動車の構成図
【図２】従来例Ａとして引用した組電池システムの構成図
【図３】本発明での実施例の組電池システムの構成図
【図４】ｓ．ｏ．ｃ.バラツキと利用可能なｓ．ｏ．ｃ.範囲の関係を示す図
【図５】従来例Ａ案、Ｂ案におけるｓ．ｏ．ｃ.均等化を示す図
【図６】電池開路電圧よりｓ．ｏ．ｃ.を推定する方法を示す図
【図７】本発明によるｓ．ｏ．ｃ.均等化を示す図
【図８】一般的なハイブリッド電気自動車の組電池で均等化を実施する前のｓ．ｏ．ｃ.分布図
【符号の説明】
１ 制御ＥＣＵ
２ 組電池システム
３ インバーター
４ エンジン
５ 変速機
６ モーター
７ 車輪
８ デファレンシャルギア
９ マルチプレクサ
１１ 電池ＥＣＵ
１２ 電圧検出手段
１３ 電流検出手段
１４ 温度検出手段
１５ 充放電手段
Ｃ１〜Ｃｎ 電池
Ｒ１〜Ｒｎ 抵抗
ＴＨ１〜ＴＨ４ 電池温度センサ
ＳＨ１ 電流センサ

Claims (13)

  1. 蓄電池を２セル以上直列に構成した組電池と、該組電池を直列に充放電する第１の充放電手段と、少なくとも１つの電池の電圧を逐次切り替えて検出する電圧検出手段と、少なくとも１つの電池の充放電を逐次切り替えて行う第２の充放電手段とを有し、電圧検出手段の逐次切り替え機能と第２の充放電手段の逐次切り替え機能を共用し、第２の充放電手段が、組電池容量に対し１／１００Ｃ〜１／１００００Ｃの充放電電流を有し、少なくとも１つの電池を充電または放電する期間の終了判定条件が、予め決められた充電電気量もしくは放電電気量を超えた電池に対する充電もしくは放電処理の完了であり、次の少なくとも１つの電池を充電または放電する期間の再開が少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ . の偏差が予め定めた値より大で有ることの判定であり、少なくとも１つの電池の充電または放電の完了から再開までの時間、もしくは組電池システム全体の充放電電気量が予め定めた値より減少したことにより劣化を検出することを特徴とする組電池システム。
  2. 組電池の総電圧検出手段を有し、検出された総電圧値が予め設定された値以下になった場合に、第１の充放電手段、電圧検出手段もしくは第２の充放電手段による処理を中断することを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  3. 電圧検出手段を動作させる期間が、第１の充放電手段が停止している期間に設けることを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  4. 予め求めておいた電池電圧とｓ．ｏ．ｃ.の関係より少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.を求め、前記少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.に基づき、少なくとも１つの電池の充電電気量及び放電電気量を求めることを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  5. 少なくとも１つの電池を充放電する際、電池ｓ．ｏ．ｃ.の偏差の大きいものから順に、ｓ．ｏ．ｃ.が低い場合充電を行い、ｓ．ｏ．ｃ.が高い場合放電を行うことを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  6. ｓ．ｏ．ｃ.の偏差を、組電池を構成する全ての単電池の中央値に対する偏差を用いることを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  7. 電圧検出手段より得た検出電圧と、少なくとも１つの電池の充電電気量及び放電電気量を求める期間と、求めた充電電気量及び放電電気量に基づき少なくとも１つの電池を充放電する期間を逐次繰り返し実行することを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  8. 電圧検出手段より得た検出電圧と、少なくとも１つの電池の充電電気量及び放電電気量を求める期間と、求めた充電電気量及び放電電気量に基づき少なくとも１つの電池を充放電する期間と、充電もしくは放電後電池電圧からその影響を解消する休止期間を逐次繰り返し実行することを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  9. 求めた少なくとも１つの電池のｓ．ｏ．ｃ.の偏差が予め定めた値より大であることを判定し、電池を充電または放電する期間を開始することを特徴とする請求項７または８に記載の組電池システム。
  10. 少なくとも１つの電池を充電または放電する期間の終了判定条件が、予め決められた充電電気量もしくは放電電気量を超えた電池に対する充電もしくは放電処理の完了であることを特徴とする請求項７〜９に記載の組電池システム。
  11. 少なくとも１つの電池に対する累積の放電電気量もしくは充電電気量を保持する機能を有し、その値が予め決められた値を超えた場合電池劣化を検出することを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  12. 少なくとも１つの電池の充電電気量及び放電電気量を求める期間に少なくとも１つの電池の電圧を検出する電圧検出手段と、充放電電流を検出する手段と、第２の充放電手段を用い、充放電電流の変化が数％以内の時間内に少なくとも１つの電池の電圧と充放電電流を計測し、これらのデータの集まりを逐次時系列的に数十組測定し、少なくとも１つの電池ごとに電池電圧と充放電電流の数十対のデータの回帰分析を行い、充放電電流が０の時の電池電圧を算出し、これら少なくとも１つの電池の該算出電圧より個々の電池の放電電気量及び充電電気量を決定し、それらに基づき少なくとも１つの電池の充電または放電を行うことを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
  13. 蓄電池を２セル以上直列に構成した組電池と、第１の充放電手段と、電圧検出手段と、充放電電流を検出する手段と、電池温度を検出する手段と、第２の充放電手段を有する組電池システムで、充放電電流の変化が５％以内の時間内に少なくとも１つの電池の電圧と充放電電流を計測し、これらのデータの集まりを逐次時系列的に数十組測定し、電池温度を測定し、少なくとも１つの電池ごとに電池電圧と充放電電流の数十対のデータの回帰分析を行い、充放電電流が０の時の電池電圧、少なくとも１つの電池の内部抵抗を算出し、これら少なくとも１つの電池の該算出電圧、電池温度および個々の電池の内部抵抗値より、少なくとも１つの電池の放電電気量及び充電電気量を決定し、それらに基づき少なくとも１つの電池の充電または放電を行うことを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
JP2002008395A 2002-01-17 2002-01-17 組電池システム Expired - Fee Related JP3867581B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002008395A JP3867581B2 (ja) 2002-01-17 2002-01-17 組電池システム
US10/346,614 US6984961B2 (en) 2002-01-17 2003-01-16 Battery assembly system and electric-motor vehicle system using the same
US11/194,869 US7091700B2 (en) 2002-01-17 2005-08-01 Battery assembly system and electric-motor vehicle system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002008395A JP3867581B2 (ja) 2002-01-17 2002-01-17 組電池システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003219572A JP2003219572A (ja) 2003-07-31
JP3867581B2 true JP3867581B2 (ja) 2007-01-10

Family

ID=27646670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002008395A Expired - Fee Related JP3867581B2 (ja) 2002-01-17 2002-01-17 組電池システム

Country Status (2)

Country Link
US (2) US6984961B2 (ja)
JP (1) JP3867581B2 (ja)

Families Citing this family (140)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3867581B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-10 松下電器産業株式会社 組電池システム
US7375489B2 (en) * 2002-10-07 2008-05-20 Differential Power Llc Apparatus for generating sine waves of electromotive force, rotary switch using the apparatus, and generators using the rotary switch
DE10316638A1 (de) * 2003-04-11 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung von Säureschichtung in einer Batterie
US7317300B2 (en) * 2003-06-23 2008-01-08 Denso Corporation Automotive battery state monitor apparatus
US7321220B2 (en) * 2003-11-20 2008-01-22 Lg Chem, Ltd. Method for calculating power capability of battery packs using advanced cell model predictive techniques
FR2862813B1 (fr) * 2003-11-20 2006-06-02 Pellenc Sa Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere
JP4547908B2 (ja) * 2003-12-25 2010-09-22 日産自動車株式会社 二次電池の入出力可能電力推定装置
EP1641099A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Conception et Développement Michelin S.A. Detachable charge control circuit for balancing the voltage of supercapacitors connected in series
US7525285B2 (en) * 2004-11-11 2009-04-28 Lg Chem, Ltd. Method and system for cell equalization using state of charge
US8103485B2 (en) * 2004-11-11 2012-01-24 Lg Chem, Ltd. State and parameter estimation for an electrochemical cell
KR100863888B1 (ko) * 2005-03-04 2008-10-15 주식회사 엘지화학 하이브리드 전기 자동차용 배터리의 최대 출력 추정 방법
KR100669434B1 (ko) * 2005-04-07 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈 제어방법
KR100880388B1 (ko) 2005-04-20 2009-01-23 주식회사 엘지화학 전지모듈용 하우징 부재
JP2007037275A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Hitachi Ltd 充電制御装置を兼ねたモータ駆動装置
KR100717789B1 (ko) * 2005-07-29 2007-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈의 전지 잔존용량 산출방법
JP4195026B2 (ja) * 2005-08-24 2008-12-10 矢崎総業株式会社 組電池の充電状態調整装置
EP1918725B1 (en) * 2005-08-25 2015-03-11 Panasonic Corporation Voltage monitor and electrical storage device using the same
KR100739054B1 (ko) * 2005-10-20 2007-07-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 배터리의 셀 전압 측정방법
KR100740097B1 (ko) * 2005-10-20 2007-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 ｓｏｃ 추정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템
US7723957B2 (en) * 2005-11-30 2010-05-25 Lg Chem, Ltd. System, method, and article of manufacture for determining an estimated battery parameter vector
KR101029021B1 (ko) 2005-12-02 2011-04-14 주식회사 엘지화학 높은 냉각 효율성의 전지모듈
EP1814206A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-01 Berner Fachhochschule Hochschule für Technik und Architektur Biel Battery balancing apparatus
US8100210B2 (en) * 2006-02-07 2012-01-24 Takeuchi Mfg. Co., Ltd Electrically driven industrial vehicle
EP2031135B1 (en) * 2006-06-01 2016-07-06 Takeuchi Mfg, Co., Ltd Working vehicle
JP4961861B2 (ja) * 2006-06-29 2012-06-27 日産自動車株式会社 組電池のバラツキ検知装置
JP4872496B2 (ja) * 2006-07-06 2012-02-08 日産自動車株式会社 組電池のバラツキ検知装置
JP4865443B2 (ja) * 2006-08-02 2012-02-01 株式会社日立製作所 鉄道車両システム
JP4560501B2 (ja) * 2006-08-11 2010-10-13 矢崎総業株式会社 充電状態調整装置
KR100796668B1 (ko) * 2006-09-26 2008-01-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100859688B1 (ko) * 2006-10-12 2008-09-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100814884B1 (ko) * 2006-10-16 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
KR100839381B1 (ko) * 2006-11-01 2008-06-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
JP4841402B2 (ja) * 2006-11-10 2011-12-21 三洋電機株式会社 過充電・過放電検出回路を備える電源装置
JP5179047B2 (ja) * 2006-11-27 2013-04-10 パナソニック株式会社 蓄電装置の異常検出装置、蓄電装置の異常検出方法及びその異常検出プログラム
US7878046B2 (en) * 2007-01-16 2011-02-01 Mahle Powertrain, Llc Evaporative emission system test apparatus and method of testing an evaporative emission system
KR100908716B1 (ko) * 2007-03-02 2009-07-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100882913B1 (ko) * 2007-03-19 2009-02-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101502440B1 (ko) * 2007-07-12 2015-03-13 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 리튬 이온 배터리용 다기능 혼합 금속 감람석
JP2009081981A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 充電状態最適化装置及びこれを具えた組電池システム
US8049465B2 (en) * 2007-10-10 2011-11-01 Texas Instruments Incorporated Systems, methods and circuits for determining micro-short
KR101107999B1 (ko) * 2007-10-16 2012-01-25 한국과학기술원 전압 센서와 전하 균일 장치가 결합된 배터리 운용 시스템
JP4587233B2 (ja) * 2007-10-23 2010-11-24 本田技研工業株式会社 放電制御装置
JP4626828B2 (ja) * 2007-11-01 2011-02-09 本田技研工業株式会社 放電制御装置
JP4594979B2 (ja) * 2007-12-25 2010-12-08 本田技研工業株式会社 充放電回路の制御システム
JP2009165206A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Honda Motor Co Ltd 充放電装置
KR101156977B1 (ko) * 2007-12-31 2012-06-20 에스케이이노베이션 주식회사 고전압 배터리 팩의 셀 밸런싱 방법
EP2231455A1 (en) * 2008-01-16 2010-09-29 Nissan Motor Co., Ltd. Drive control apparatus and drive control method for hybrid vehicle
TWI466370B (zh) 2008-01-17 2014-12-21 A123 Systems Inc 鋰離子電池的混合式金屬橄欖石電極材料
US8628872B2 (en) 2008-01-18 2014-01-14 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly and method for assembling the battery cell assembly
US7994755B2 (en) 2008-01-30 2011-08-09 Lg Chem, Ltd. System, method, and article of manufacture for determining an estimated battery cell module state
US20100327809A1 (en) * 2008-02-29 2010-12-30 Techno Core International Co., Ltd. Charging apparatus and quality judging apparatus for packed battery
KR101077154B1 (ko) * 2008-04-22 2011-10-27 한국과학기술원 직렬연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및장치
JP5338135B2 (ja) * 2008-05-26 2013-11-13 マツダ株式会社 自動車のバッテリ制御方法及びその装置
JP5274110B2 (ja) * 2008-05-29 2013-08-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
US8486552B2 (en) 2008-06-30 2013-07-16 Lg Chem, Ltd. Battery module having cooling manifold with ported screws and method for cooling the battery module
US8426050B2 (en) 2008-06-30 2013-04-23 Lg Chem, Ltd. Battery module having cooling manifold and method for cooling battery module
US7883793B2 (en) 2008-06-30 2011-02-08 Lg Chem, Ltd. Battery module having battery cell assemblies with alignment-coupling features
JP2010032412A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
KR101187766B1 (ko) * 2008-08-08 2012-10-05 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 전압 변화 거동을 이용한 셀 밸런싱 장치 및 방법
US8115446B2 (en) * 2008-11-12 2012-02-14 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle power system
KR101076786B1 (ko) * 2009-01-30 2011-10-25 한국과학기술원 직렬연결 배터리 스트링을 위한 지능제어 전하균일 장치 및방법
JP5255488B2 (ja) * 2009-03-06 2013-08-07 古河電気工業株式会社 車両の電源供給装置及び電源供給方法
DE102009016759A1 (de) * 2009-04-07 2010-10-21 Austriamicrosystems Ag Ladungsausgleichsschaltung für einen Energiespeicherblock und Verfahren zum Ladungsausgleich
US20100259225A1 (en) 2009-04-10 2010-10-14 Triune Ip Llc Adaptive Power Control for Energy Harvesting
US8884585B2 (en) * 2009-04-16 2014-11-11 Valence Technology, Inc. Batteries, battery systems, battery submodules, battery operational methods, battery system operational methods, battery charging methods, and battery system charging methods
US9337456B2 (en) 2009-04-20 2016-05-10 Lg Chem, Ltd. Frame member, frame assembly and battery cell assembly made therefrom and methods of making the same
US8663828B2 (en) 2009-04-30 2014-03-04 Lg Chem, Ltd. Battery systems, battery module, and method for cooling the battery module
US8663829B2 (en) 2009-04-30 2014-03-04 Lg Chem, Ltd. Battery systems, battery modules, and method for cooling a battery module
US8852778B2 (en) 2009-04-30 2014-10-07 Lg Chem, Ltd. Battery systems, battery modules, and method for cooling a battery module
US8136454B2 (en) 2009-05-01 2012-03-20 Norfolk Southern Corporation Battery-powered all-electric locomotive and related locomotive and train configurations
US20100289447A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-18 Dobson Eric L System and method for power management of energy storage devices
JP2011041452A (ja) 2009-07-17 2011-02-24 Toshiba Corp 組電池装置及び車両
RU2437190C2 (ru) * 2009-08-07 2011-12-20 Геннадий Дмитриевич Платонов Способ восстановления аккумуляторной батареи и устройство для его осуществления
KR101865419B1 (ko) 2009-08-25 2018-06-07 에이일이삼 시스템즈, 엘엘씨 개선된 비용량 및 에너지 밀도를 갖는 리튬 이온 배터리를 위한 혼합된 금속 감람석 전극 물질
JP5440918B2 (ja) * 2009-09-02 2014-03-12 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 バランス回路を備えた蓄電装置
TWI496737B (zh) * 2009-09-18 2015-08-21 A123 Systems Llc 磷酸鐵及其製備方法
US9660267B2 (en) 2009-09-18 2017-05-23 A123 Systems, LLC High power electrode materials
JP5439108B2 (ja) * 2009-09-30 2014-03-12 株式会社東芝 二次電池装置及び車両
JP5750224B2 (ja) * 2009-11-10 2015-07-15 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 蓄電池管理装置および蓄電池管理方法
US20110187325A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-04 Po Chang Lin System and method for balancing a battery pack
CN101777784A (zh) * 2010-03-17 2010-07-14 北汽福田汽车股份有限公司 均衡充电装置及均衡充电方法
US20110248679A1 (en) * 2010-04-11 2011-10-13 Jenn-Yang Tien Actively Rapid Battery Voltage Balancing System
US8341449B2 (en) 2010-04-16 2012-12-25 Lg Chem, Ltd. Battery management system and method for transferring data within the battery management system
US9147916B2 (en) 2010-04-17 2015-09-29 Lg Chem, Ltd. Battery cell assemblies
JP5453184B2 (ja) * 2010-06-28 2014-03-26 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御回路
US8469404B2 (en) 2010-08-23 2013-06-25 Lg Chem, Ltd. Connecting assembly
US8758922B2 (en) 2010-08-23 2014-06-24 Lg Chem, Ltd. Battery system and manifold assembly with two manifold members removably coupled together
US8353315B2 (en) 2010-08-23 2013-01-15 Lg Chem, Ltd. End cap
US8920956B2 (en) 2010-08-23 2014-12-30 Lg Chem, Ltd. Battery system and manifold assembly having a manifold member and a connecting fitting
US9005799B2 (en) 2010-08-25 2015-04-14 Lg Chem, Ltd. Battery module and methods for bonding cell terminals of battery cells together
JP5567956B2 (ja) 2010-09-16 2014-08-06 矢崎総業株式会社 複数組電池のセル電圧均等化装置
US8662153B2 (en) 2010-10-04 2014-03-04 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly, heat exchanger, and method for manufacturing the heat exchanger
CN102479979B (zh) * 2010-11-30 2015-07-29 欣旺达电子股份有限公司 动力电池组管理方法以及系统
JP5594893B2 (ja) * 2010-12-22 2014-09-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置およびこれを備えた蓄電装置
US20130278221A1 (en) * 2010-12-28 2013-10-24 Reizo Maeda Method of detecting battery degradation level
US20120200298A1 (en) * 2011-02-09 2012-08-09 GM Global Technology Operations LLC Automotive Battery SOC Estimation Based on Voltage Decay
US8288031B1 (en) 2011-03-28 2012-10-16 Lg Chem, Ltd. Battery disconnect unit and method of assembling the battery disconnect unit
JP5816843B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 給電装置
US8449998B2 (en) 2011-04-25 2013-05-28 Lg Chem, Ltd. Battery system and method for increasing an operational life of a battery cell
US9178192B2 (en) 2011-05-13 2015-11-03 Lg Chem, Ltd. Battery module and method for manufacturing the battery module
DE102011077708A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Zwischenspannung
US8974928B2 (en) 2011-06-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8859119B2 (en) 2011-06-30 2014-10-14 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8974929B2 (en) 2011-06-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8993136B2 (en) 2011-06-30 2015-03-31 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
JP5461482B2 (ja) * 2011-07-19 2014-04-02 株式会社日立製作所 電池システム
US8793042B2 (en) 2011-07-28 2014-07-29 Ford Global Technologies, Llc Method and system for charging a vehicle battery
US9139103B2 (en) 2011-07-28 2015-09-22 Ford Global Technologies, Llc Battery cell capacity balancing system and method
US8897940B2 (en) 2011-07-28 2014-11-25 Ford Global Technologies, Llc Battery cell voltage balancing system and method
US8676419B2 (en) 2011-07-28 2014-03-18 Ford Global Technologies, Llc Time-based vehicle battery balancing system and method
US9496544B2 (en) 2011-07-28 2016-11-15 Lg Chem. Ltd. Battery modules having interconnect members with vibration dampening portions
US9145064B2 (en) 2011-07-28 2015-09-29 Ford Global Technologies, Llc Battery cell capacity balancing system and method
DE202011110740U1 (de) * 2011-10-25 2015-12-23 Albright Deutschland GmbH Batterie mit mehreren Akkumulator-Zellen
US8854008B2 (en) * 2011-12-08 2014-10-07 GM Global Technology Operations LLC Combined PI feedback and feedforward cell balancing method
FR2986075B1 (fr) * 2012-01-25 2015-07-17 Accuwatt Dispositif de gestion de charge d'une batterie a haute precision, et procede mis en œuvre par ce dispositif.
WO2013121857A1 (ja) * 2012-02-16 2013-08-22 日本電気株式会社 調整装置、組電池装置および調整方法
US9728820B2 (en) * 2012-03-29 2017-08-08 Atieva, Inc. Margin-based battery charge balancing
US10690725B2 (en) * 2012-03-29 2020-06-23 Atieva, Inc. Battery state-of-charge estimation
US20130257381A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Steven Diamond Peak-equalized battery charge balancing
DE102012205396A1 (de) * 2012-04-03 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum resistiven Zellausgleich von Batteriezellen einer Batterie, eine verfahrensgemäß gesteuerte Batterie sowie ein Kraftfahrzeug
WO2013169985A1 (en) 2012-05-10 2013-11-14 Mahle Powertrain, Llc Evaporative emissions leak tester and leak test method
US9787108B2 (en) 2012-11-05 2017-10-10 Tws (Macau Commercial Offshore) Limited Enhanced battery management system
GB201219863D0 (en) * 2012-11-05 2012-12-19 Tws Total Produtos Com Offshore De Macau Limitada Enhanced battery management system
CN104124726B (zh) 2013-04-25 2016-08-31 财团法人工业技术研究院 充电装置与充电方法
JP6196466B2 (ja) * 2013-05-10 2017-09-13 Fdk株式会社 電源装置
DE102013112923A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 H-Tech Ag Batteriemanagementsystem zur Steuerung einer Energiespeicheranordnung und Verfahren zum Laden und Entladen einer Energiespeicheranordnung
US9381825B2 (en) * 2014-02-20 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc State of charge quality based cell balancing control
US9539912B2 (en) 2014-02-20 2017-01-10 Ford Global Technologies, Llc Battery capacity estimation using state of charge initialization-on-the-fly concept
WO2015185070A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Volvo Truck Corporation A method and system for monitoring the status of battery cells
JP6725201B2 (ja) * 2014-07-24 2020-07-15 矢崎総業株式会社 充電率平準化装置及び電源システム
CN204359352U (zh) * 2014-12-25 2015-05-27 杭州协能科技有限公司 总线式微功耗成组电池信息采集系统
JP6656986B2 (ja) * 2016-03-30 2020-03-04 住友重機械工業株式会社 蓄電装置の劣化判定装置
JP6485439B2 (ja) * 2016-12-19 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
CN106684996B (zh) * 2017-01-09 2022-12-20 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 多路快速充电控制方法、控制装置、移动终端和充电器
US10444295B2 (en) * 2017-12-20 2019-10-15 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Battery balance management circuit
JP7054868B2 (ja) * 2017-12-26 2022-04-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池管理装置、電池システム、及び車両用電源システム
JP7067139B2 (ja) * 2018-03-08 2022-05-16 いすゞ自動車株式会社 セルバランス制御装置およびセルバランス制御システム
JP6973213B2 (ja) * 2018-03-16 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 二次電池システム、及び二次電池制御方法
DE102019201137A1 (de) 2019-01-30 2020-07-30 Robert Bosch Gmbh Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit
DE102023104276A1 (de) 2023-02-21 2024-08-22 Audi Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und Verfahren zum Durchführen eines Zell-Balancings eines Energiespeichers

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206179A (ja) 1985-03-07 1986-09-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池の直列接続回路
JPH08213055A (ja) 1995-02-08 1996-08-20 Honda Motor Co Ltd 組電池の充電方法及びその装置
US5886503A (en) * 1996-05-29 1999-03-23 Peco Ii, Inc. Back-up battery management apparatus for charging and testing individual battery cells in a string of battery cells
JP3185674B2 (ja) * 1996-07-30 2001-07-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車の発電制御装置
JP3503414B2 (ja) 1997-05-12 2004-03-08 日産自動車株式会社 組電池の単電池間充電率調整装置
JP3305257B2 (ja) * 1998-05-06 2002-07-22 セイコーインスツルメンツ株式会社 充放電制御回路と充電式電源装置およびその制御方法
US6232744B1 (en) * 1999-02-24 2001-05-15 Denso Corporation Method of controlling battery condition of self-generation electric vehicle
JP3869585B2 (ja) * 1999-07-30 2007-01-17 三洋電機株式会社 複数の二次電池の放電方法と組電池
JP4292721B2 (ja) * 2001-02-14 2009-07-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 ハイブリッド車の電池状態制御方法
JP3867581B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-10 松下電器産業株式会社 組電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
US7091700B2 (en) 2006-08-15
JP2003219572A (ja) 2003-07-31
US20030146737A1 (en) 2003-08-07
US20050266303A1 (en) 2005-12-01
US6984961B2 (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3867581B2 (ja) 組電池システム
EP1798100B1 (en) Battery management system
US8957636B2 (en) Vehicle battery-pack equalization system and vehicle battery-pack equalization method
US11124072B2 (en) Battery control device and electric motor vehicle system
JP4597501B2 (ja) 二次電池の残存容量推定方法および装置
US10124789B2 (en) In-range current sensor fault detection
WO2008065910A1 (en) Accumulator failure detecting device, accumulator failure detecting method, accumulator failure detecting program, and computer-readable recording medium containing the accumulator failure detecting program
JP5419831B2 (ja) バッテリの劣化度推定装置
JP6250164B2 (ja) エネルギー貯蔵システムのバランス調整を行うための方法及び装置
WO2008053969A1 (fr) Dispositif de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, procédé de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, programme de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, et support d'enregistrement pouvant
JP2012065469A (ja) 複数組電池のセル電圧均等化装置
JP2011041452A (ja) 組電池装置及び車両
JP2000092732A (ja) 組電池のばらつき判定方法及びバッテリ装置
WO2012137456A1 (ja) 余寿命判定方法
JP2003079059A (ja) 車載組電池制御装置
JP3841001B2 (ja) 電池制御システム
JP2004031014A (ja) 並列接続電池を含む組電池の最大充放電電力演算方法および装置
WO2016200319A1 (en) A method and a monitoring unit for monitoring a battery system
Caliwag et al. Design of modular battery management system with point-to-point SoC estimation algorithm
JP3997707B2 (ja) 監視装置、制御装置及び電池モジュール
JP2001186682A (ja) 電池の放電制御方法
JP2000356656A (ja) 電池の端子電圧検出装置
JP5772615B2 (ja) 蓄電システム
JP2022552838A (ja) バッテリシステムにおけるバランシングシステムの校正
JPH10106635A (ja) 組電池状態検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041022

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050704

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061002

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees