[發(fā)明專利]蓄電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880069394.2
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111264013A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 木口拓也;山口宜久;間崎耕司;高橋?qū)⒁?/a>;瀧田晉平
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L3/00;H01M10/44;H02H7/18;H02J7/02
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡曼

作為“分別包括一個以上的蓄電單元的多個蓄電模塊”的電池(BT1、BT2)能夠連接到充電器(10、20)或負載(80)中的至少一方。繼電器(RY1?RY9)能夠?qū)㈦姵?BT1、BT2)的連接狀態(tài)切換為串聯(lián)和并聯(lián)。控制電路(45)對供電池連接的充電器(10、20)或負載(80)中的至少一方、以及繼電器(RY1?RY9)進行控制。控制電路(45)在電池(BT1、BT2)的并聯(lián)切換之前，實施電壓均衡化處理，使得電池(BT1、BT2)之間的電位差在規(guī)定的閾值以下，在所述電壓均衡化處理中，在一個以上的電池與充電器(10、20)或負載(80)中的至少一方之間進行充放電。

相關(guān)申請的援引

本申請以2017年10月27日申請的日本專利申請?zhí)?017-207926號的申請為基礎(chǔ)，在此援引其記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蓄電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以往，已知能夠?qū)⒍鄠€蓄電模塊切換為串聯(lián)和并聯(lián)的蓄電系統(tǒng)。例如，專利文獻1中公開的產(chǎn)業(yè)機械用電池系統(tǒng)的目的在于，能夠在高電壓下進行急速充電，并且能夠使用低電壓系統(tǒng)的組件。該系統(tǒng)包括：充放電切換機構(gòu)，所述充放電切換機構(gòu)用于擇一地切換電池單元與充電輸入部或電力負載的連接狀態(tài)；以及并聯(lián)/串聯(lián)切換機構(gòu)等，所述并聯(lián)/串聯(lián)切換機構(gòu)用于將多個電池單元之間的電連接擇一地切換為并聯(lián)或串聯(lián)。

在該系統(tǒng)的放電控制流程中，在多個電池單元并聯(lián)連接的狀態(tài)下，進行從多個電池單元向電力負載的放電。另外，在充電控制流程中，在多個電池單元串聯(lián)連接的狀態(tài)下，從急速充電器經(jīng)由充電輸入部對多個電池單元進行充電。充電結(jié)束后，在多個電池單元之間的電壓差為閾值以上的情況下，進行用于消除電壓差的電壓單元間平衡處理。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特許第5611400號公報

發(fā)明內(nèi)容

在專利文獻1的電壓單元間平衡處理中，由于電流經(jīng)由設(shè)置有電阻的路徑在兩個電池單元之間流動，因此，產(chǎn)生由電阻引起的損耗。另外，由于電阻抑制了電流，因此，平衡化需要時間。另外，在專利文獻1的系統(tǒng)中，推定并沒有將電壓單元間平衡處理結(jié)束后，處于待機狀態(tài)，平衡化所需的時間視為問題。

以下，在本說明書中，作為包括專利文獻1的電池單元的上位概念的用語，使用“蓄電模塊”。在將專利文獻1的技術(shù)應(yīng)用于電動汽車或插電式混合動力汽車的外部充電的情況下，假定在以串聯(lián)進行充電結(jié)束后，將多個蓄電模塊切換為并聯(lián)連接，向作為負載的主機電動機放電而行駛的情況。假設(shè)，如果在多個蓄電模塊間的電位差大的狀態(tài)下例如操作繼電器來切換連接，則繼電器的壽命有可能因觸點的電弧、短路電流而降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種蓄電系統(tǒng)，在將多個蓄電模塊從串聯(lián)向并聯(lián)切換時，能避免損耗的發(fā)生和觸點的壽命降低，且使多個蓄電模塊的電壓均衡化。

本發(fā)明的蓄電系統(tǒng)包括多個蓄電模塊、串并聯(lián)切換器、以及控制電路。各蓄電模塊包括一個以上的蓄電單元，能夠連接到充電器或負載中的至少一方。串并聯(lián)切換器能夠?qū)⒍鄠€蓄電模塊的連接狀態(tài)切換為串聯(lián)和并聯(lián)。控制電路對供蓄電模塊連接的充電器或負載中的至少一方、以及串并聯(lián)切換器進行控制。

控制電路在多個蓄電模塊的并聯(lián)切換之前，實施在一個以上的蓄電模塊與充電器或負載中的至少一方之間進行充放電的“電壓均衡化處理”，以使多個蓄電模塊間的電位差成為規(guī)定的閾值以下，之后，將串并聯(lián)切換器切換為并聯(lián)。

本發(fā)明中，通過在一個以上的蓄電模塊和充電器或負載的至少一方之間進行充放電，來使蓄電模塊的電壓均衡化。由此，在諸如繼電器等的串并聯(lián)切換器的觸點被連接時能夠抑制突入電流，因此，能夠提高串并聯(lián)切換器的可靠性和壽命。另外，與電流經(jīng)由電阻在蓄電模塊之間流動的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠降低損耗。

電壓均衡化處理中的充放電的模式被分類為以下三種。