[发明专利]电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及将具有连接多个蓄电池而构成的电池模块和与电池模块串联连接的开关电路的电池单元并联连接多个而成的电池系统。

背景技术

最近，基于被称为可再生能源的风力发电或太阳能发电等自然能源的电力系统(综合了发电、变电、送电、配电的系统)得到提高。在利用了可再生能源的电力系统中，具有对自然环境的影响小的优点，但是其发电能力被自然环境左右。具体而言，由于风力或太阳光的强度时时刻刻都在变化，因此担心会对电力系统带来频率变动或电压变动等不良影响。

作为消除这种顾虑的方法之一，近几年，稳步地推进了电力贮藏用电池系统的开发及向电力系统的实验性导入。

作为现有技术中的电池系统，专利文献1公开了将具有连接多个蓄电池而构成的电池模块、和与电池模块串联连接的开关电路的电池单元并联连接多个而成的电池系统，该电池系统被搭载在电动汽车上。

详细而言，专利文献1的电池系统具有与逆变器(将直流电力变换为交流电力)等电力装置并联连接的多个电池单元、检测多个电池单元的每一个的电压值的电压传感器、和控制多个电池单元中的输出的控制器。开关电路并联连接第1电路和第2电路而构成，其中，第1电路串联连接有第1开关及预充电电阻，第2电路具有第2开关。第1及第2开关根据控制器的控制信号进行开闭动作。

在专利文献1的电池系统中，例如，为了进行个别电池单元的维护，有时要从电池系统卸载部分电池单元。在这样被部分卸载的电池单元中，有时因极化等，蓄电池的内部电阻不同于仍与电池系统连接着的电池单元所具有的蓄电池的内部电阻。若在不考虑这种电池单元所具有的蓄电池的内部电阻的变动的情况下将电池单元连接到电池系统，则作为连接对象的电池单元中有可能会流过过大的电流。

为了解决这种问题，在将作为连接对象的电池单元连接到电池系统时，控制器首先将第1开关从断开状态切换到接通状态。由此，电池单元经由预充电电阻被连接在电池系统上。之后，控制器将第2开关从断开状态切换到接通状态。由此，电池单元不经由预充电电阻，而是直接与电池系统连接。

根据专利文献1的电池系统，在将作为连接对象的电池单元连接到电池系统时，能够抑制有可能连接后立刻流过的突流(rush current)等过大电流。

专利文献

专利文献1：日本特开2011-211790号公报

但是，在专利文献1的电池系统中，在将作为连接对象的电池单元与电池系统连接时，控制器将第1开关从断开状态切换到接通状态之后，若确认到电池系统的两端电压值与作为连接对象的电池单元的两端电压值之差比规定值小，则按照将第2开关从断开状态切换成接通状态的方式进行控制(参照专利文献1的段落0131)。

但是，将基于所述电压差的从第2开关的断开状态切换到接通状态的切换控制例如应用于利用了可再生能源的电力系统的电力贮藏用的电池系统中时，有可能导致无法抑制过大电流的事态。

进一步说明的话，在处于放电状态的电池系统上连接了作为连接对象的电池单元(将第2开关从断开状态切换到接通状态)之后，与连接后的电池单元相比，原来已连接的电池单元中会流过更多的放电电流。这是因为在所述电池系统中，与未连接的电池单元相比，原来已连接的电池单元具有更高的开路电压(OCV)。经过如所述的放电电流的流通过程，使连接后的电池单元、和原来已连接的电池单元各自中流过的放电电流的大小随时间收敛成相互一致。

假设在所述收敛过程中连接后的电池系统的状态从放电被切换到充电。需要说明的是，在利用了可再生能源的电力系统的电力贮藏用电池系统中可能会突发引起这种电池系统的状态的切换。于是，充电电流集中流过连接后的电池单元。这是因为，在所述电池系统中，连接后的电池单元与原来已连接的电池单元相比具有更低的开路电压(OCV)。

因此，在将基于所述电压差的从第2开关的断开状态切换到接通状态的切换控制应用于利用了可再生能源的电力系统的电力贮藏用电池系统中时，有可能导致无法抑制过大电流的事态。而在专利文献1的电池系统中并没有提及抑制如上所述那样有可能产生的过大电流的方法。

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种即使在作为连接对象的电池单元与电池系统连接之后突然将连接后的电池系统的状态从放电切换到充电时也能够抑制过大电流的电池系统。