[发明专利]二次电池控制系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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)的单元电压的均匀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1A～图1C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1A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1C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。

发明内容

本发明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。

在本发明的一个方案中，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。