[發(fā)明專利]狀態(tài)管理裝置、蓄電元件的均衡化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210323500.X
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103001276A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白石剛之
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書所公開的發(fā)明涉及對多個蓄電元件中所充放電的容量進(jìn)行均衡化(均等化)的技術(shù)。

背景技術(shù)

從以往，利用了可反復(fù)使用的蓄電元件。蓄電元件通過對充電與放電進(jìn)行反復(fù)而能多次使用，較之于不能充放電的電池，更加保護(hù)環(huán)境且通過應(yīng)用于電動車等擴(kuò)寬了其使用領(lǐng)域。

在使用多個蓄電元件的裝置中，因各蓄電元件的初始容量或劣化速度的參差不齊等，蓄電元件的容量有時變得不均衡。若蓄電元件的容量變得不均衡，則有時在充電時，1個或幾個蓄電元件的電壓會先于或晚于其他的蓄電元件達(dá)到滿充電電壓從而充電結(jié)束，不能對全部的蓄電元件充分地充電。另外，有時在放電時，1個或幾個蓄電元件的電壓先于或晚于其他的蓄電元件達(dá)到放電結(jié)束電壓從而放電結(jié)束，不能用盡在全部的蓄電元件中所充電的電力。如此，若蓄電元件的容量變得不均衡，則不能最大限度地發(fā)揮出蓄電元件的容量。現(xiàn)有技術(shù)中，使用電阻等放電電路來對容量不均衡的二次電池進(jìn)行放電來使二次電池的容量均衡的技術(shù)是公知的(例如，引用文獻(xiàn)1)。在該技術(shù)中，通過根據(jù)在無電流狀態(tài)下所得到的二次電池的電壓信息求取二次電池的剩余能量容量，并基于其容量差對各二次電池進(jìn)行放電，來均衡化二次電池的容量。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-19329號公報

近年，鐵橄欖石(オリビン鉄)系鋰離子二次電池(以下，鐵橄欖石系電池)作為電動車等的二次電池受到關(guān)注。鐵橄欖石系電池是鋰離子電池的一種，在正極使用了橄欖石型磷酸鐵(オリビン型リン酸鉄)，負(fù)極例如使用了石墨系材料等。故而，在鐵橄欖石系電池中，無需使用鈷系的電極材料作為電極，較之于使用鈷系的電極材料的二次電池，具有成本便宜且安全性高的優(yōu)點(diǎn)。

在鐵橄欖石系電池中，通過與負(fù)極的組合而具有穩(wěn)定(plateau)區(qū)域，例如在使用石墨系材料作為負(fù)極的情況下，具有表示二次電池的剩余容量的SOC從10％到90％的寬的穩(wěn)定區(qū)域，這是公知的。在此，穩(wěn)定區(qū)域是指，即使二次電池SOC變化，二次電池的電壓也大致恒定的區(qū)域。在穩(wěn)定區(qū)域中，難以根據(jù)蓄電元件的電壓信息來估計蓄電元件的容量。故而，在使用蓄電元件的電壓信息來對蓄電元件的容量進(jìn)行均衡化的情況下，期望使用穩(wěn)定區(qū)域以外的區(qū)域來對蓄電元件的容量進(jìn)行均衡化的技術(shù)。

另一方面，鐵橄欖石系電池具有電壓相對于剩余容量的增加而急劇增加的區(qū)域(以下，稱為變化區(qū)域)，例如在使用了石墨系材料作為負(fù)極的情況下，在表示二次電池的剩余容量的SOC為10％以下的區(qū)域、以及90％以上的區(qū)域中成為變化區(qū)域，這是公知的。如此，在SOC較高的區(qū)域中具有變化區(qū)域的二次電池等蓄電元件中，例如即使在充電中根據(jù)該變化區(qū)域中所取得的蓄電元件的電壓信息來使蓄電元件放電以想使蓄電元件均衡化，在蓄電元件的均衡化結(jié)束前，蓄電元件的充電也會結(jié)束。在現(xiàn)有技術(shù)中，與蓄電元件的充電的結(jié)束同時地也使蓄電元件的放電結(jié)束，因此在上述情況下不能對蓄電元件充分地放電從而難以對蓄電元件的容量進(jìn)行均衡化。

發(fā)明內(nèi)容

在本說明書中，公開對多個蓄電元件中所充電的容量進(jìn)行均衡化的技術(shù)。

在本說明書中公開的狀態(tài)管理裝置對串聯(lián)連接的多個蓄電元件的狀態(tài)進(jìn)行管理，所述狀態(tài)管理裝置具備：電壓測量部，其對各蓄電元件的電壓單獨(dú)地測量；放電部，其對所述各蓄電元件單獨(dú)地放電；以及均衡化控制部，其對所述放電部進(jìn)行控制，當(dāng)充放電中的所述各蓄電元件的電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓時，所述均衡化控制部使該蓄電元件的放電開始。

在該狀態(tài)管理裝置中，由于當(dāng)充放電中的各蓄電元件的電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓時使該蓄電元件的放電開始，因此較之于其他的蓄電元件的電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓之后再使作為對象的蓄電元件的放電開始的現(xiàn)有技術(shù)，能提前作為對象的蓄電元件的放電開始時期。故而，能易于確保用于均衡化蓄電元件的放電時間地對多個蓄電元件的容量進(jìn)行均衡化。

在上述的狀態(tài)管理裝置中，可以構(gòu)成為，所述狀態(tài)管理裝置還具備：存儲部，其與所述各蓄電元件的電壓達(dá)到所述基準(zhǔn)電壓的位次對應(yīng)關(guān)聯(lián)地存儲有放電時間，所述均衡控制部歷經(jīng)與所述各蓄電元件的電壓達(dá)到所述基準(zhǔn)電壓的位次對應(yīng)關(guān)聯(lián)地被存儲了的所述放電時間使該蓄電元件放電。

在該狀態(tài)管理裝置中，由于預(yù)先使用存儲部中所存儲的放電時間來使蓄電元件放電，因此能容易且早期地決定各蓄電元件的放電時間。