[发明专利]蓄电系统及测量方法

说明书

在包括多并联蓄电池模块(2)的蓄电系统中，以更简单的构成安全地进行蓄电池组之间的连接。蓄电系统(100)包括：多并联蓄电池模块(2)，其由多个蓄电池组(20_1～20_n)并联连接而成，所述蓄电池组(20_1～20_n)包含至少一个铅蓄电池单元(200)；交直流转换装置(3)，其控制所述多并联蓄电池模块的电力的送受；开关(4_1～4_n)，其对应于每个所述蓄电池组而设置，且串联连接于对应的所述蓄电池组与所述交直流转换装置之间；以及控制装置(1、1A)，所述控制装置在将已解列的所述蓄电池组彼此并联连接时，基于与连接对象即所述蓄电池组的电压关联的测量值(ΔV、T)，控制与连接对象即所述蓄电池组对应的所述开关的接通/断开。

技术领域

本发明涉及蓄电系统及蓄电池的内部电阻的测量方法，例如涉及对铅蓄电池的充放电进行控制的蓄电系统、及铅蓄电池的内部电阻的测量方法。

背景技术

近年来，由于要求铅蓄电池具有更大容量，正在普及一种大型蓄电系统，其包括多并联蓄电池模块，该模块由多个蓄电池组(串)并联连接而成，所述蓄电池组由单一铅蓄电池单元(单电池)或多个铅蓄电池单元串联连接而成。

对于这种蓄电系统，在蓄电池组的充放电控制中，有时进行将蓄电池组彼此连接与解列的切换控制。在将已解列的蓄电池组重新连接时，在蓄电池组之间具有电压差的情况下，重新连接后，紧接着在蓄电池组之间会流动循环电流。已知当这种循环电流为大电流时，会缩短蓄电池的寿命。

此外，已知当蓄电池组彼此重新连接时流动的循环电流，超过与多并联蓄电池模块连接的缆线或断路器等蓄电池周边设备的允许电流时，会因发热导致功率组件破损或劣化等。

为了防止该循环电流对蓄电池及蓄电池周边设备的不良影响，一直以来研究了各种方法。例如，在专利文献1中公开了一种蓄电系统，其包括第1电路及第2电路，所述第1电路经由电阻元件将多个蓄电池组之间连接，所述第2电路直接将多个蓄电池组之间连接而不经由电阻元件。在该蓄电系统中，将蓄电池组彼此连接时，首先选择第1电路，经由电阻元件将蓄电池组彼此连接，从而抑制循环电流并减少蓄电池组之间的电压差，当电压差缩小后，选择第2电路，不经由电阻元件而将蓄电池组彼此连接。由此，防止因流过大的循环电流而对蓄电池造成不良影响。

若知晓蓄电池的内部电阻，便可根据欧姆定律，求出将存在电压差的蓄电池组连接时流动的循环电流的大小。作为蓄电池组的内部电阻的计算方法，已知有如下方法。

例如，在专利文献2中公开有如下方法：根据运转中的蓄电池的电压及电流求出内部电阻。具体来说，在蓄电池运转过程中将规定大小的测量用电阻元件连接于蓄电池，并测量此测量用电阻元件的电压的変化ΔV及电流的変化ΔI。然后，根据计算公式(R＝ΔV/ΔI)，计算蓄电池的内部电阻R。

此外，已知蓄电池的内部电阻具有频率依赖性，在非专利文献1中公开有一种使用科尔-科尔(Cole－Cole)图来评估蓄电池的内部电阻的技术。

此处，所谓科尔-科尔图，是指横轴取蓄电池的内部电阻的实数部分、纵轴取其内部电阻的虚数部分，绘制频率从0.1Hz摆动到几十kHz时的轨迹的图。

例如，在铅蓄电池的科尔-科尔图中，轨迹大约在1kHz频率前后接触横轴。此时的值不含阻抗的虚数部分，因此可以理解为表示铅蓄电池的直流内部电阻。因此，使用测试仪控制铅蓄电池的放电电流，以使铅蓄电池流动大约1kHz的交流电流ΔI＝Io·sin(ωt)，并测量此时的电压变化然后，根据交流电流ΔI及电压变化ΔV各自的实效值的比，便可求出铅蓄电池的内部电阻。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：JP专利第6004350号公报；

专利文献2：JP特开昭63-12981号公报。

(非专利文献)