[發明專利]蓄電系統以及用于蓄電系統的控制方法

有效

• 申請號: 201310303292.1
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103580094A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 內田昌利
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

技術領域

本發明涉及蓄電系統以及用于該蓄電系統的控制方法，所述蓄電系統包括多個蓄電裝置，在每一個所述蓄電裝置中多個蓄電元件串聯連接，該蓄電系統能夠有效地對每一個所述蓄電元件和每一個所述蓄電裝置進行充電或放電。

背景技術

存在通過串聯連接多個單電池（single?cell）而形成的電池組（battery?pack）。這里，當電池組被連續使用時，由于例如多個單電池之間劣化的差異，可能發生多個單電池之間的SOC的差異。此外，當通過使用多個用過的單電池形成電池組時，容易在該多個單電池之間發生充電狀態（SOC）的差異。

當在構成電池組的多個單電池之間存在充電狀態（SOC）的差異時，以具有最低SOC的單電池為基準限制電池組的放電，或者以具有最高SOC的單電池為基準限制電池組的充電。當如上所述地限制電池組的放電時，可能在電池組中留下尚未完全放電的單電池。此外，當如上所述地限制電池組的充電時，可能在電池組中留下尚未完全充電的單電池。

發明內容

本發明提供了一種蓄電系統和用于該蓄電系統的控制方法，所述蓄電系統對每個蓄電裝置和每個蓄電元件充分地進行充電或放電并且精確地獲取（acquire）每個蓄電裝置的滿充電容量和每個蓄電元件的滿充電容量。

本發明的一個方面提供了一種蓄電系統，該蓄電系統包括：多個并聯連接的蓄電裝置；多個繼電器，每一個所述繼電器被設置為與所述多個蓄電裝置中的對應的一個相對應；以及控制器，其控制所述多個蓄電裝置的充電或放電。每一個所述蓄電裝置包括多個串聯連接的蓄電元件以及旁路電路，每一個所述旁路電路與所述蓄電元件中對應的一個并聯連接。每一個所述繼電器在所述蓄電裝置中的所述對應的一個連接到用于充電或放電的電流路徑的狀態與所述蓄電裝置中的對應的一個從所述電流路徑隔離的狀態之間切換。

所述控制器被配置為，當所述多個蓄電裝置被放電時，利用所述旁路電路中的對應的一個將完全放電的蓄電元件從所述電流路徑隔離，并且利用所述繼電器中的對應的一個將完全放電的蓄電裝置從所述電流路徑隔離。所述控制器被配置為，當所述多個蓄電裝置被充電時，利用所述旁路電路中的對應的一個將完全充電的蓄電元件從電流路徑隔離，并且利用所述繼電器中的對應的一個將完全充電的蓄電裝置從所述電流路徑隔離。當所述多個蓄電裝置在放電之后被充電時，所述控制器通過累加流過每一個所述蓄電元件和每一個所述蓄電裝置的電流值直到對應的所述蓄電元件或對應的所述蓄電裝置從所述電流路徑隔離，來計算每一個所述蓄電元件的滿充電容量和每一個所述蓄電裝置的滿充電容量。

利用如此配置的蓄電系統，可以利用旁路電路對包含在每一個蓄電裝置中的每一個蓄電元件充分地充電或充分地放電。此處，即使存儲在蓄電元件中特定的一個中的電能通過對應的蓄電裝置的放電而被充分輸出，電能也仍有可能被存儲在其它蓄電元件中。在這種情況下，可以利用旁路電路中的對應的一個，僅對其它蓄電元件進行放電而不對蓄電元件中的所述特定的一個放電。因此，可以對包含在對應的蓄電裝置中的所有蓄電元件進行充分地放電。

此外，即使蓄電元件中的特定的一個通過對應的蓄電裝置的充電而被設定為滿充電狀態（full?charge?state），其它蓄電元件也有可能不處于滿充電狀態。在這種情況下，可以利用旁路電路中的對應的一個，僅對其它蓄電元件進行充電而不對蓄電元件中的所述特定的一個充電。因此，可以將包含在對應的蓄電裝置中的所有蓄電元件設定為滿充電狀態。

此外，可以通過驅動繼電器對所述多個蓄電裝置中的每一個進行充分地放電或充分地充電。即使存儲在蓄電裝置中的特定的一個中的電能通過所述多個蓄電裝置的放電而被充分放電，電能也仍有可能存儲在其它蓄電裝置中。在這種情況下，可以利用繼電器中的對應的一個，僅對其它蓄電裝置進行放電而不對蓄電裝置中的所述特定的一個放電。由此，可以對所有蓄電裝置進行充分地放電。

此外，即使蓄電裝置中的特定的一個通過所述多個蓄電裝置的充電而被設定為滿充電狀態，其它蓄電裝置也有可能不被設定為滿充電狀態。在這種情況下，可以利用繼電器中的對應的一個，僅對其它蓄電裝置進行充電而不對蓄電裝置中的所述特定的一個充電。由此，可以將所有蓄電裝置設定為滿充電狀態。

如上所述，通過對包含在每一個蓄電裝置中的每一個蓄電元件進行充分放電或充分充電，可以精確地計算每一個蓄電元件的滿充電容量。即，通過在每一個蓄電元件已經被完全放電之后將每個蓄電元件充電到滿充電狀態，可以測量每一個蓄電元件的滿充電容量。