[发明专利]蓄电设备、电子装置、电动车和电力系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电设备以及利用来自蓄电设备的电力的电子装置、电动车和电力系统。

背景技术

近年来，在与诸如太阳能电池、风力发电等新能源系统相结合的电力存储设备、车辆电池等中已经扩大了对诸如锂离子电池等的二次电池的使用。在利用大量蓄电元件（例如，单位电池（也被称为单个电池或者单元，在以下描述中适当地被称为电池单元））来产生大输出的情况下，利用多个蓄电模块串联连接的构造。就蓄电模块而言，电池块由串联和/或并联连接的多个（例如，四个）电池单元构造。蓄电模块（也被称为组装电池）由容纳在外部壳体中的大量电池块构成。

此外，存在根据现有技术的电池系统，其中，多个蓄电模块被连接，并且共用控制设备被提供给所述多个蓄电模块。蓄电模块包括模块控制器，并且被构造为经由通信工具在模块控制器与控制设备之间通信。

在使用多个电池单元的情况下，可能存在以下情况：即使多个电池单元之一由于电池单元自放电差异等在放电时已达到使用下限电压，其它电池单元也还未达到使用下限电压。在这种状态下对电池单元再次充电将导致出现电池单元未充分放电的问题，并且电池单元的容量未能得到充分展示。

为了校正多个电池单元之间的这种不均匀性，迄今为止，已经控制了电池单元之间的均衡。此外，就日本未审查专利申请公开第2008-035680号而言，已经作出了描述，其中，大量电池单元被划分为多个串联单元组，单元间电压均衡校正电路被提供给单元组，并且组间电压均衡校正电路也被提供给单元组。组间电压均衡校正电路被构造为使用与变压器线圈和开关电路形成的AC耦合使单元组的串联电压受到均衡校正。

发明内容

日本未审查申请公开第2008-035680号中所描述的组间电压均衡校正电路可适用于蓄电模块的电池组均衡校正。然而，尽管为各单元组连接了线圈，但这些线圈被构造为缠绕在共用磁芯上。因此，在线圈已经连接至容纳在单独壳体中的多个蓄电模块的情况下，线圈和磁芯必须容纳在单独壳体中。进行星形配线，其中，多个蓄电模块连接至单独的变压器设备，因此，引起在蓄电模块数目增加的情况下连接变复杂的问题。

此外，通过开关电路来执行电压均匀性，该开关电路被控制为使得在相同的相位下执行开/关操作，这防止开关操作针对各电池组被单独控制。因此，这导致以下问题，从具有高电压的特定单元组到具有低电压的特定单元组不执行电力传输。

已经发现，期望提供蓄电设备、电子装置、电动车和电力系统，由此可单独控制各蓄电模块的开关操作，而无需变压器被构造为与蓄电模块分离的设备。

在一个实施方式中，电池系统包括串联连接在一起的多个蓄电模块，各蓄电模块均包括：包括多个电池单元的电池块组；以及连接至各电池块组的不同磁芯。

在另一实施方式中，电池装置包括：包含电池块组的蓄电模块，电池块组包括多个电池单元；以及磁芯，连接至电池块组并且被构造为只与该一个电池块组一起操作。

在另一实施方式中，控制设备包括：包含磁芯的蓄电模块、经由初级侧线圈电连接至磁芯的初级开关、经由次级侧线圈电连接至磁芯的次级开关；以及模块控制器。

在另一实施方式中，电动车包括：电池系统，包括串联连接在一起的多个蓄电模块，各蓄电模块包括电池块组（包括多个电池单元）和连接至各电池块组的不同磁芯；以及转换器，被构造为从所述电池系统接收电力供给，并且将电力提供给电动车的组件。

附图说明

图1为蓄电系统的实例的框图；

图2为蓄电模块的实例的分解透视图；

图3为图示蓄电模块的实例连接构造的连接图；

图4是示出了蓄电系统的具体构造的框图；

图5为模块控制器的实例的框图；

图6是示出了连接多个蓄电模块的蓄电系统的构成的框图；

图7是示出了关于蓄电模块多层布线板的组件的安装状态的近似线条画法；

图8是示出了绝缘单元的电路构造的连接图；

图9A和图9B是用于描述2层布线板和4层布线板的截面图；

图10A和图10B是用于描述印刷电路板天线的具体实例的近似线条示图；

图11A至图11C是用于描述底部均衡的重要性的近似线条示图；

图12A至图12C是用于描述主动底部单元均衡的操作的近似线条示图；

图13A至图13C是用于描述顶部均衡的重要性的近似线条示图；

图14A至图14C是用于描述主动顶部单元均衡近操作的似线条示图；