[发明专利]蓄电装置、蓄电系统、以及蓄电装置的控制方法

说明书

提供了一种蓄电装置，包括：多个模块，每个模块包括：二次电池，控制所述二次电池的充电的充电开关，控制所述二次电池的放电的放电开关，以及测量所述模块的电压的电压测量单元；以及开关控制单元，控制所述充电开关和所述放电开关中的一者或两者。多个模块并联连接。所述开关控制单元将至少一个所述模块的所述放电开关的接通状态保持预定时段，以及控制基于其电压估计的最大模块充电电流在预定值以下的模块的充电开关在接通状态。

技术领域

本公开涉及包括二次电池的蓄电装置、蓄电系统、以及蓄电装置的控制方法。

背景技术

近年来，在例如结合了诸如太阳能电池和风力发电的车辆的蓄电装置或蓄电池中，对于诸如锂离子电池的二次电池的使用正在增加。当使用诸如单位电池(也称为电池单元(battery cell)、单电池(single cell)、或电池(cell))的蓄电元件来产生高功率时，采用多个蓄电模块串联连接的配置。通过并联或串联连接多个电池单元(例如，四个电池单元)，构成了电池块。许多电池块容纳在护套壳体(sheath case)中，以构成蓄电模块(在下面的说明中，简称为模块)。

此外，已知一种包括彼此连接的多个模块以及布置到多个模块的共用控制装置的蓄电系统。每个模块都具有模块控制器，并且模块控制器经由通信装置与控制装置通信。

此外，当使用蓄电系统作为电源时，可能有时需要甚至在电流流动时将模块切换到备用模块。例如，由于在应急电源、移动电话基站的电源等中，不能将电源关闭，因此在电流流动的同时替换模块。具有允许在保持电源接通的同时进行安装和移除的结构的装置的这种机制，称为热线插入和移除(热插拔)。

如图1所示，在热插拔中，两个模块MO1和MO2经由开关S并联连接。模块MO1包括电池部(battery unit)BAT1和内阻R1，模块MO2包括电池部BAT2和内阻R2。与铅蓄电池不同的是，安装有锂离子电池的蓄电池模块存在在运行期间不能替换模块的问题。

对于将电源切换到备用电源，已经提出了在专利文献1和专利文献2中公开的技术。在专利文献1公开的技术中，来自两个电池的输出经由场效应晶体管与共用电源电路连接。当在从电池向一个负载供电时不小心移除了一个电池时，另一电池被切换到向负载供电的状态。

在专利文献2公开的技术中，当以直流电运行的负载装置存在电源故障时，直流备用电源供电。设置了每个都包括串联连接的多个二次电池的电池包，使得可以获得负载装置所需的电压。确定每个电池包的寿命，并且仅替换达到寿命极限的电池包。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2002-095173A

专利文献2：JP 2005-176461A

发明内容

技术问题

在专利文献1公开的技术中，移除电池立即导致另一运行电池的支援。即，使用已经运行的电池用于连接。专利文献1中公开的这种技术不能解决休眠模块与运行模块新连接时出现的问题，在专利文献2公开的技术中，在电池包的输出侧使用DC-DC转换器，以调节电压。所需的DC-DC转换器的数量与电池包的数量相同。因此，需要大规模电路配置，这在成本方面引起了弊端。

因此，本公开致力于提供一种蓄电装置、蓄电系统、以及蓄电装置的控制方法，其中，在不发生模块的退化或故障的情况下，执行模块的热插拔。

问题的解决方案