[發明專利]功率儲存系統和二次電池控制方法

有效

• 申請號: 201280012830.5
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN103430418A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 鈴木伸
• 申請（專利權）人: NEC能源元器件株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭冀之;王忠忠

技術領域

本發明涉及包括多個二次電池的功率儲存系統和二次電池控制方法。

背景技術

在近幾年，隨著對環境問題的興趣的高漲，注意力已經集中于蓄積利用諸如PV（光伏）的可再生能量產生的電功率的功率儲存系統。在功率儲存系統中，已經研究了理離子二次電池的利用，其不同于鉛蓄電池，不包含對人體和環境有害的物質。

當通過利用鋰離子二次電池等（在下文中，一般簡稱為“二次電池”）構造功率儲存系統時，功率儲存系統一般采用這樣的構造：通過串聯連接多個二次電池以便獲得期望的輸出電壓從而形成二次電池組，并且并聯連接多個二次電池組以便獲得期望的功率儲存容量。

然而，在并聯連接多個二次電池組（或二次電池）的構造中，擔心的是將發生正交流，其中電流由于操作期間各自的二次電池組的端子間電壓的不平衡而導致在二次電池組之間流動，并且擔心功率儲存系統不能正常操作。因為在二次電池之中，根據生產日期、溫度環境等劣化狀態發生差異，因此各自的二次電池在充電和放電之后端子間電壓發生不平衡，并且由于不平衡，如果即使二次電池具有相同的類型（規格）劣化狀態也存在差異，那么在二次電池之中將發生正交流。當并聯連接的二次電池組（或二次電池）的數量變得較大時，這個問題變得更為顯著。

一般已知在二次電池組之間和二次電池之間的正交流對功率儲存系統具有不利影響，并且通過并聯連接二次電池來使用多個二次電池的許多裝置被禁止使用新舊二次電池的混合物。

然而，實際上，即使所有的二次電池都是新的，在操作期間二次電池之中的劣化速率也會發生差異。此外，存在很多這樣的情形：期望在劣化狀態方面存在不同的二次電池的組合使用，諸如最初利用少量的二次電池之后再另外提供二次電池來構造功率儲存系統的情況，通過利用用過的二次電池以低成本構造功率儲存系統的情況等。

鑒于以上的背景，期望的是通過使得具有不同劣化狀態的二次電池能夠在功率儲存系統中被安全自由地使用來減少用戶不便的技術。

作為上述技術，例如，專利文獻1描述了這樣的構造：其包括可經由開關彼此并聯連接的多個二次電池組，并且通過控制分別設置在二次電池組的各自的開關來在放電時消除在各自的二次電池組的端子間電壓之間的不平衡。在專利文獻1中描述的技術中，分別測量各自的二次電池組的端子間電壓，并且從具有最高端子間電壓的二次電池組開始放電。當端子間電壓由于放電而下降，并且變得大體上等于直到那時還未放電的另一個二次電池組的端子間電壓時，其他的二次電池組的放電開始。通過像這樣進行控制，可以減小在放電開始時在各自的二次電池組的端子間電壓之間的差異，并且因此，能夠阻止正交流的發生。

順便提及，例如，在正在放電的二次電池組中，當與該二次電池組并聯連接的其他二次電池組開始放電時，被供應到負載的電流減小，并且因此，端子間電壓升高。同時，在沒有正在放電的二次電池組中，當沒有放電的二次電池組的放電開始時端子間電壓下降并且由此供應電流到負載。

在以上描述的專利文獻1中所描述的技術中，沒有考慮到像這樣的端子間電壓的改變，并且因此，不能說發生在開始放電的二次電池組與已經正在放電并且當該二次電池組開始放電時與該二次電池組并聯連接的其他二次電池組之間的正交流被完全阻止。

相關技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開No.2009-33936A

發明內容

這樣，本發明的目的在于提供一種功率儲存系統和二次電池控制方法，其可以減小二次電池組（或二次電池）之間的正交流。

為了達到上述目的，根據本發明的示例性方面的功率儲存系統包括多個二次電池組；以及

上位控制器，當通過將附加放電二次電池組與正在放電的放電中二次電池組并聯連接來引起沒有正在放電的附加放電二次電池組放電時，在所述多個二次電池組之中的某些二次電池組正在放電的狀態下，所述上位控制器預測所述附加放電二次電池組和所述放電中二次電池組的端子間電壓彼此對應的放電開始定時，并且引起所述附加放電二次電池組在所述放電開始定時開始放電。

同時，根據本發明的示例性方面的二次電池組控制方法是用于控制多個二次電池組的二次電池控制方法，

其中計算機，

當通過將附加放電二次電池組與正在放電的放電中二次電池組并聯連接來引起沒有正在放電的附加放電二次電池組放電時，在所述多個二次電池組之中的某些二次電池組正在放電的狀態下，計算機預測所述附加放電二次電池組和所述放電中二次電池組的端子間電壓彼此對應的放電開始定時，并且