電池連接控制裝置制造方法
【專利摘要】在并聯(lián)連接多個電池時，針對全部的電池組合，執(zhí)行下述處理，即，對在從用于并聯(lián)連接的電池中選擇一對電池并進行并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流進行運算的處理，在判定為運算出的沖擊電流小于或等于規(guī)定的上限電流值的電池組合中，將上述沖擊電流最大的電池組合作為用于并聯(lián)連接的電池的組合而進行設(shè)定。
【專利說明】電池連接控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池連接控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知如下技術(shù)，在將多個電池組并聯(lián)連接時，在各個電池之間存在電壓差的情況下，為了防止過大的沖擊電流從電壓高的電池朝向電壓低的電池流動，在對電壓低的電池進行充電以使電位差小于或等于規(guī)定值之后，將電池并聯(lián)連接(例如，參照專利文獻I)。
[0003]在此，由于如果在將多個電池并聯(lián)連接時在電池中流過過大的沖擊電流，則存在電池的壽命降低、電池發(fā)熱等可能性，因此期望有能夠可靠地防止過大的沖擊電流流入電池，并且能夠在短時間內(nèi)將電池并聯(lián)連接的方法。
[0004]然而，在上述專利文獻I中記載的方法中，由于針對電壓低的電池進行充電而使其電壓與電壓高的電池相匹配，因此存在如下問題，需要向充電器連接電池的工序、以及對電池進行充電的工序，從而直至電池的并聯(lián)連接結(jié)束為止花費時間。
[0005]專利文獻1:日本特開2001-309567號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種電池連接控制裝置，其在將多個電池并聯(lián)連接時，能夠抑制過大的沖擊電流,并且在短時間內(nèi)將電池并聯(lián)連接。
[0007]本發(fā)明通過在并聯(lián)連接多個電池時，針對全部的電池組合，執(zhí)行下述處理，S卩，對在從用于并聯(lián)連接的電池中選擇一對電池并進行并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流進行運算，在判定為運算出的沖擊電流小于或等于規(guī)定的上限電流值的電池組合中，將上述沖擊電流最大的電池組合設(shè)定作為用于并聯(lián)連接的電池的組合，從而解決上述課題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，在并聯(lián)連接多個電池時，針對用于并聯(lián)連接的電池的全部組合，執(zhí)行對一對電池的沖擊電流Im進行運算的處理，在判定為運算出的沖擊電流小于或等于規(guī)定的上限電流值的電池組合中，提取出上述沖擊電流最大的電池組合，從而能夠設(shè)定適合并聯(lián)連接的電池組合，據(jù)此，能夠抑制過大的沖擊電流，并且，無需進行不必要的電池并聯(lián)連接試行而能夠在短時間內(nèi)將電池并聯(lián)連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是示出本實施方式涉及的電池連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2是示出第I實施方式中的電池并聯(lián)連接方法的流程圖。
[0011]圖3是示出第2實施方式中的電池并聯(lián)連接方法的流程圖。
[0012]圖4是示出第3實施方式中的電池并聯(lián)連接方法的流程圖。
[0013]圖5是示出第4實施方式中的電池并聯(lián)連接方法的流程圖。
【具體實施方式】[0014]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0015]《第I實施方式》
[0016]圖1是示出本實施方式涉及的電池連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實施方式涉及的電池連接系統(tǒng)100，是用于將預先準備的m個電池之中的η個(并且，n<m)電池并聯(lián)連接的系統(tǒng)，具備:電池連接控制裝置10 ;電池連接裝置20 ;以及電壓傳感器50和電流傳感器60，它們對各電池的電壓、電流進行檢測。并聯(lián)連接的電池作為將電力供給至電力負載30的電池模組而發(fā)揮作用。
[0017]電池連接控制裝置10是從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合的裝置，具體而言，電池連接控制裝置10在從用于并聯(lián)連接的電池中選擇一對電池，并將選擇出的一對電池并聯(lián)連接的情況下，針對用于并聯(lián)連接的電池的全部組合，執(zhí)行對在電池間流動的電流即沖擊電流進行運算的處理，并基于上述運算結(jié)果，設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合。
[0018]此外，上述沖擊電流是基于利用電壓傳感器50以及電流傳感器60檢測出的各電池的電壓、電流進行運算，其運算方法后述。
[0019]電池連接裝置20是用于將電池并聯(lián)連接的裝置。具體而言，經(jīng)由繼電器等開關(guān)21將由電池連接控制裝置10設(shè)定的構(gòu)成用于并聯(lián)連接的電池組合的一對電池并聯(lián)連接。
[0020]下面，對本實施方式中的從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合的具體方法進行說明。
[0021]圖2是示出從電流連接系統(tǒng)100所具備的m個電池中預先提取出η個電池，并將提取出的η個電池并聯(lián)連接的動作例的流程圖。此外，當本流程圖啟動時，電池連接裝置20的開關(guān)21全部為關(guān)閉(全部的電池均未連接)的狀態(tài)。
[0022]在下文中，以將從m個的多個電池中預先提取出的η個單元并聯(lián)連接的情況為示例進行說明。此外，作為提取出的電池的數(shù)量，例如可以預先設(shè)定為規(guī)定的電池數(shù)量，也可以根據(jù)要獲得的電池模組的電池容量，設(shè)定需要并聯(lián)連接的電池數(shù)量。
[0023]首先，在步驟SlOl中，電池連接控制裝置10將預先提取出的η個單元確定為用于并聯(lián)連接的多個電池。在本實施方式中，從此處確定的電池之中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合。另外，此時，利用電池連接控制裝置10，進行獲取確定出的全部電池的電壓以及內(nèi)部電阻的處理。在此，作為獲取電池的電壓以及內(nèi)部電阻的方法，例如，可以獲取由作業(yè)員利用測試器等預先對電池的電壓以及內(nèi)部電阻進行測量后輸入至電池連接控制裝置10的值?；蛘咭部梢杂呻姵剡B接控制裝置10將根據(jù)在電池連接裝置20的開關(guān)21接通時檢測出的電池的電壓以及電流計算出的內(nèi)部電阻儲存起來，讀取該存儲的各電池的內(nèi)部電阻以及利用電壓傳感器50檢測出的電壓而獲取。
[0024]在步驟S102中，電池連接控制裝置10針對在步驟SlOl中確定出的電池的全部組合，執(zhí)行對將一對電池并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流Ipq進行運算的處理。具體而言，電池連接控制裝置10針對在步驟SlOl中確定的電池的全部組合執(zhí)行下述處理，即，從在步驟SlOI確定的電池中選擇一對電池，對在將選擇出的一對電池并聯(lián)連接的情況下在電池間流動的電流即沖擊電流Im進行運算。在此，上述沖擊電流Ipq是根據(jù)下式(I)進行運算的。
[0025]Ipq = Δ V /R …(I)
[0026] 上述式(I)中，Δ V為一對電池間的電壓差，R為將一對電池并聯(lián)連接的情況下并聯(lián)電路內(nèi)的電阻。在此，在將具有電位差的一對電池并聯(lián)連接的情況下，并聯(lián)電路內(nèi)(在并聯(lián)電路所形成的閉合回路內(nèi))的電阻為將各電池的內(nèi)部電阻相加而得到的值，例如，如果設(shè)為一對電池的內(nèi)部電阻分別為Rp、Rq，則并聯(lián)電路內(nèi)的電阻R = Rp+Rq0在本實施方式中，例如將在步驟SlOl中確定了 4個電池(設(shè)為電池A、B、C、D)的情況作為示例，在該情況下，電池連接控制裝置10針對4個電池的全部組合的A — B、A — C、A — D、B — C、B — D、C 一D這6組，對各自并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流Im進行運算。
[0027]在步驟S103中，電池連接控制裝置10針對進行了沖擊電流Im的運算的全部的電池組合，判定在步驟S102中運算得到的沖擊電流Ipq是否小于或等于規(guī)定的上限電流值α。規(guī)定的上限電流值α只要設(shè)為能夠在電池中流動的最大的電流量即可，例如，可以根據(jù)電池的容量等進行確定。與上述相同，以4個電池A、B、C、D為示例進行說明，在該情況下，電池連接控制裝置10判定針對A — B、A — C、A — D、B — C、B — D、C 一 D這6組運算出的沖擊電流Im是否小于或等于上限電流值α。
[0028]在步驟S104中，電池連接控制裝置10判定是否存在步驟S103中的判定的結(jié)果即沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的電池的組合。并且，在判定為沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的電池組合至少存在I組的情況下，進入步驟S105。另一方面，在判定為不存在沖擊電流IpJh于或等于上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S108。
[0029]在步驟S104中，在判定為存在沖擊電流1_小于或等于上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S105，在步驟S105中，設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合。具體而言，電池連接控制裝置10針對沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的全部的電池組合，計算上限電流值α與沖擊電流Im的差值(a -1pq) ο然后，電池連接控制裝置10對計算出的各電池組合的上述差值(a -1pq)的大小進行比較，選擇上述差值(a -1pq)為最小值的電池組合，并且將選擇出的電池組合設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池組合。此外，上述差值(α -1pq)為最小值的電池組合，是在判定為沖擊電流于或等于上限電流值α的電池組合之中沖擊電流Im最大的電池組合。
[0030]在步驟S106中，進行將構(gòu)成在步驟S105中設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接的處理。首先，電池連接控制裝置10對電池連接裝置20發(fā)送信號，以將作為用于并聯(lián)連接的電池組合而設(shè)定的一對電池并聯(lián)連接。并且，電池連接裝置20接收來自電池連接控制裝置10的信號而將該對電池并聯(lián)連接。作為將電池并聯(lián)連接的方法，例如，可以列舉通過利用電池連接裝置20，經(jīng)由開關(guān)21將一對電池電氣連接，而進行并聯(lián)連接的方法。
[0031]在步驟S107中，電池連接控制裝置10判定要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池是否全部已并聯(lián)連接。例如，在本實施方式中，在要將η個電池并聯(lián)連接的情況下，判定η個電池是否全部并聯(lián)連接，即是否并聯(lián)連接η個電池而形成一個電池模組。并且，在判定為電池并未全部并聯(lián)連接的情況下，為了再次進行將電池并聯(lián)連接的處理而返回步驟S101。另一方面，在判定為電池全部并聯(lián)連接的情況下，電池連接控制裝置10執(zhí)行使電池連接控制結(jié)束的處理,結(jié)束本處理。
[0032]并且，在步驟S107中，在判定為電池并未全部并聯(lián)連接的情況下，返回步驟SlOl，并且再次確定用于并聯(lián)連接的電池，然后，進行確定出的電池的電壓以及內(nèi)部電阻的獲取。此外，這時，在存在已并聯(lián)連接的電池組的情況下，將電池組作為I個電池進行處理而確定用于并聯(lián)連接的電池，并且，進行確定出的電池的電壓以及內(nèi)部電阻的獲取。與上述相同，以4個(η = 4)電池A、B、C、D為示例進行說明，在電池A與電池B已并聯(lián)連接而形成電池組A-B的情況下，將電池組A-B作為I個電池進行處理，則作為用于并聯(lián)連接的電池，確定為A-B、C、D這3個電池，此時分別對電池或者電池組的電壓以及內(nèi)部電阻進行檢測。
[0033]然后，進入步驟S102，同樣地，針對在步驟SlOl中確定出的電池的全部組合，執(zhí)行對將一對電池并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流Ipq進行運算的處理。此外，在此，將已并聯(lián)連接的電池組作為I個電池進行處理，針對在步驟SlOl中確定出的電池的全部組合進行沖擊電流Im的運算。
[0034]然后，同樣地，在步驟S103~S107中，進行是否存在能夠并聯(lián)連接的電池組合的判定、用于并聯(lián)連接的電池組合的設(shè)定，以及將電池并聯(lián)連接的處理，直至要并聯(lián)的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接為止，反復執(zhí)行與步驟SlOl~S107相同的處理。其結(jié)果，能夠獲得并聯(lián)連接有希望數(shù)量的電池的一個電池模組。
[0035]另一方面，在步驟S104中，在判定為不存在沖擊電流Ipq小于或等于上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S108，在步驟S108中，進行用于并聯(lián)連接的電池的再提取。SP，在本實施方式中，在判定為不存在沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的電池組合的情況下，判斷為不存在能夠并聯(lián)連接的電池組合，將不能并聯(lián)連接的電池，與除了在SlOl中確定出的電池以外的其他電池進行交換，再次執(zhí)行提取出η個電池的處理。在此，作為對電池進行再提取的方法，例如能夠采用下述方法:對除了構(gòu)成組合最多的電池以外的電池進行再提取。與上述相同地，以4個電池Α、B、C、D為示例進行說明，在電池Α、B已并聯(lián)連接的情況下，在執(zhí)行再提取的處理時，不從構(gòu)成組合最多電池的Α、B中選擇，而是從C、D之中選擇進行再提取的對象電池，將選擇出的電池更換為其他電池。此外，再提取的對象電池并不限定于I個，也可以選擇大于或等于2個，這時，再提取的對象電池也可以從C、D之中選擇I個、或者2個。另外,在η個電池與構(gòu)成電池模組的單元數(shù)量相等的情況(即，η =m，將構(gòu)成電池模組的全部電池并聯(lián)連接的情況)下，可以切換為下述作業(yè):由作業(yè)員將與電池模組連接的不能進行并聯(lián)連接的電池拆下，更換為預先準備的更換用的其他電池。
[0036]如上所述，在本實施方式中，針對為了并聯(lián)連接而確定出的電池的全部組合，執(zhí)行對一對電池的沖擊電流Im進行運算的處理，在判定為運算出的沖擊電流Im小于或等于規(guī)定的上限電流值α的電池組合中，選擇上述沖擊電流^最大的電池組合(即，差值(α -1pq)為最小值的電池組合)，并將其設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池組合，直至確定出的用于并聯(lián)連接的電池全部并聯(lián)連接為止，重復將所構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接的處理。因此，不會將流動過大的沖擊電流這樣的電池組合，并且無需進行不必要的電池并聯(lián)連接試行，就能夠?qū)Χ鄠€電池并聯(lián)連接，因此，在將電池并聯(lián)連接時不會流動過大的沖擊電流，而且能夠在短時間內(nèi)將多個電池并聯(lián)連接。
[0037]另外，在本實施方式中，將上述沖擊電流Im最大的電池組合(B卩，差值(a -1pq)為最小值的電池組合)設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池組合。在此，沖擊電流Im大的電池組合，根據(jù)上述式(I)，存在電池間的電壓差△ V較大的傾向，從而將構(gòu)成電壓差△ V大的電池組合的一對電池并聯(lián)連接，使得該一對電池的電壓被合成而成為并聯(lián)連接前的各電池的電壓之間的值，結(jié)果，電池的電壓波動向波動中心收斂。因此，在本實施方式中，在設(shè)定下一個并聯(lián)連接的電池的情況下，由于電壓波動收斂，從而沖擊電流Im小的電池組合變多，能夠容易地選擇可并聯(lián)連接的電池組合。
[0038]《第2實施方式》[0039]下面，對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。圖3是示出從多個電池設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合、并將設(shè)定的電池并聯(lián)連接的動作的其他例子的流程圖。與圖2所示的第I實施方式的順序相比，本例的動作順序的步驟SlOl?S108的順序相同。因此，對圖3標注與圖2相同的步驟標號，并在本例中引用與其說明相關(guān)的內(nèi)容。另外，對于本例的電池連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，與圖1所示的結(jié)構(gòu)圖相同。
[0040]在第2實施方式中，從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合的具體的方法，與第I實施方式相同，以將從m個電池之中預先提取出的η個單元(以m為上限的任意數(shù)量的單元)并聯(lián)連接的情況為示例進行說明。
[0041]在本實施方式中，首先，在步驟S201中，電池連接控制裝置10獲取用于并聯(lián)連接的全部電池的內(nèi)部電阻，并基于獲取到的內(nèi)部電阻計算電池的內(nèi)部電阻波動，判定內(nèi)部電阻波動是否小于或等于預先設(shè)定的固定閾值。此外，由于電池的內(nèi)部電阻的獲取方法與上述第I實施方式中的SlOl相同，因此說明省略。并且，在判定為內(nèi)部電阻波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S101。另一方面，在判定為內(nèi)部電阻波動大于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S202。此外，內(nèi)部電阻波動是指例如多個電池內(nèi)部電阻之中的最大值與最小值之差、或多個電池的內(nèi)部電阻的平均值與最大值以及最小值之差等的波動的大小。
[0042]在此，對內(nèi)部電阻波動是否小于或等于規(guī)定閾值進行判定的理由如下。首先，在用于并聯(lián)連接的電池之中，將一對電池的內(nèi)部電阻的值分別設(shè)為Rp、R,，將該對電池并聯(lián)連接的情況下的合成電阻設(shè)為Rpq，則合成電阻Rpq能夠利用Rm = Rp.Rq/(RP+Rq)的式子求出。在此，Rp與Rq之差越大，則從內(nèi)部電阻Rp或者Rq向合成電阻Rm的電阻值的減小幅度越大。因此，如果從內(nèi)部電阻的波動大的電池組之中對電池進行組合而并聯(lián)連接，則合成電阻Rm急劇地變小，基于上述式(I)所求出的沖擊電流Ipq具有增大的傾向。其結(jié)果，將電池組合而并聯(lián)連接時的選擇的范圍變小。
[0043]因此，在本實施方式中，在判定為內(nèi)部電阻的波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S101，與上述的第I實施方式相同，在步驟SlOl?S108中，進行用于并聯(lián)連接的電池組合的設(shè)定以及將電池并聯(lián)連接的處理。另一方面，在判定為內(nèi)部電阻波動大于規(guī)定閾值的情況下，因并聯(lián)連接的電池而合成電阻Rpq急劇地變小，從而沖擊電流Im增大，持續(xù)地將電池并聯(lián)連接時的選擇范圍會變窄，基于上述考慮，在該情況下，進入步驟S202，進行后述的步驟S202?S214中的處理。具體而言，在步驟S202?S214中，判定是否存在下述的電池組合，即，在使一對電池并聯(lián)連接后，該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組能夠進一步與其他電池并聯(lián)連接，即，判定是否存在此次能夠并聯(lián)連接，并且下一次也能并聯(lián)連接的電池組合，這一點與步驟SlOl?S108不同。此外，規(guī)定閾值是下述的值:在上述的第I實施方式的方法中，不會使沖擊電流Im變得過大，能夠?qū)⒁⒙?lián)連接的電池全部并聯(lián)連接的程度的內(nèi)部電阻的波動值，該規(guī)定閾值能夠基于用于并聯(lián)連接的電池的電壓以及內(nèi)部電阻，或要進行并聯(lián)連接的電池數(shù)量等任意地設(shè)定。以下，針對圖3的流程圖的步驟S202?S214進行說明。
[0044]在步驟S202中，與上述的第I實施方式中的步驟SlOl相同地，進行用于并聯(lián)連接的電池的確定，并且，進行確定出的電池的電壓以及內(nèi)部電阻的獲取。
[0045]在步驟S203中，針對全部的電池組合，進行將一對電池并聯(lián)連接的情況下的合成電阻Rpq以及合成電壓V pq的運算。具體而言，電池連接控制裝置10針對在步驟S202中確定出的電池全部的組合，執(zhí)行對將一對電池并聯(lián)連接的情況下的合成電阻Rm以及合成電壓V M進行運算的處理。在本實施方式中，例如對4個電池A、B、C、D在步驟S202中被確定的情況進行示例，電池連接控制裝置10針對作為4個電池全部的組合的A — B、A —C、A — D、B — C、B — D、C — D這6組，分別對合成電阻Rm以及合成電壓Vpq進行運算。此外，合成電壓Vm例如能夠根據(jù)各電池的當前的電壓、當前的充電容量、以及滿充電電量而求出。具體而言，首先，在將一對電池并聯(lián)連接而形成電池組的情況下，根據(jù)當前的電壓、當前的充電容量以及滿充電電量，計算在電池間流動沖擊電流15(1之后的電池組的SOC(Stateof Charge) 0并且，能夠參照預先設(shè)定的表示SOC與電壓的關(guān)系的表，并基于計算出的電池組的SOC而求出合成電壓V M。
[0046]在步驟S204中，針對全部的電池組合進行如下處理，即，對假定在使一對電池并聯(lián)連接之后，進一步使其他電池并聯(lián)連接至該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組的情況下的沖擊電流IM—2nd進行運算。具體而言，假定在使構(gòu)成進行了合成電阻Rm以及合成電壓V M的運算的電池組合的一對電池并聯(lián)連接之后，在步驟S202中確定的其他電池之中選擇一個電池進一步將其并聯(lián)連接至該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組的情況下，電池連接控制裝置10針對進行了合成電阻Rpq以及合成電壓V pq的運算的全部的電池組合，執(zhí)行對在電池間流動的沖擊電流IM—2nd進行運算的處理。與上述相同地，將4個電池A、B、C、D作為示例進行說明，首先，電池連接控制裝置10基于將電池A與電池B并聯(lián)連接而形成電池組A — B的情況下的合成電阻Rpq以及合成電壓V M的運算結(jié)果，對假定為進一步將電池C并聯(lián)連接至電池組A - B、進一步將電池D并聯(lián)連接至電池組A — B這2種情況下的沖擊電流Im 2nd進行運算。并且，同樣地 ，也針對除了 A — B以外的電池組合A — C、A — D、B — C、B — D、C — D,運算上述沖擊電流IpqJEnd。
[0047]在步驟S205中，電池連接控制裝置10針對運算出沖擊電流Ipq 2nd的全部的電池組合，判定沖擊電流IM—2nd是否小于或等于規(guī)定的上限電流值α。由此，判定是否存在在使一對電池并聯(lián)連接之后，能夠進一步與該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組并聯(lián)連接的其他電池。此外，此處的上限電流值α可以設(shè)為與步驟S103中的上限電流值α相同的值。
[0048]在步驟S206中，電池連接控制裝置10判定是否存在具有沖擊電流Ipq 211(1小于或等于上限電流值α的其他電池的電池組合。與上述相同地，以4個電池Α、B、C、D為示例而進行說明，假定在使電池A和B并聯(lián)連接之后進一步與電池C并聯(lián)連接的情況、以及假定在使電池A和B并聯(lián)連接之后進一步與電池D并聯(lián)連接的情況，針對這2種情況下的沖擊電流IP(L2nd，只要任一情況下的沖擊電流IP(L2n(^、于或等于上限電流值α，就將電池組合A— B視為存在使沖擊電流Ip(L2nd小于或等于上限電流值α的其他電池的電池組合(以下，稱為“可連接電池組合”)。并且，在判定為存在可連接電池組合的情況下，進入步驟S207。另一方面，在判定為不存在可連接電池組合的情況下，進入步驟S214。
[0049]在步驟S206中，在判定為存在可連接電池組合的情況下，進入步驟S207，在步驟S207中，針對全部的可連接電池組合，進行將一對電池并聯(lián)連接時的沖擊電流Im的運算。具體而言，電池連接控制裝置10針對全部的可連接電池組合，分別對將構(gòu)成該電池組合的一對電池并聯(lián)連接時的沖擊電流Im進行運算。
[0050]在步驟S208中，與步驟S103相同地，電池連接控制裝置10針對進行了沖擊電流Ipq的運算的全部的電池組合，判定運算出的沖擊電流Im是否小于或等于規(guī)定的上限電流值α。
[0051]在步驟S209中，與步驟S104相同地，電池連接控制裝置10針對運算出沖擊電流Ipq的全部的組合，判定是否存在沖擊電流Im小于或等于規(guī)定的上限電流值α的電池組合。并且，在判定為存在沖擊電流Im小于或等于規(guī)定的上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S210。另一方面，在判定為不存在沖擊電流IpJh于或等于規(guī)定的上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S214。此外，在此的上限電流值α可以是與步驟S103以及步驟S205中的上限電流值α相同的值。與上述相同地，以4個電池A、B、C、D為示例進行說明，首先，在電池組合A — B以及電池組合C 一 D為可連接電池組合的情況下，在將電池A和電池B并聯(lián)連接時的沖擊電流Im以及將電池C和電池D并聯(lián)連接時的沖擊電流Ipq之中，只要至少某一個沖擊電流IpJh于或等于上限電流值α，則判定為存在沖擊電流Ipq小于或等于規(guī)定的上限電流值α的電池組合。
[0052]在步驟S209中，在判定為存在沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的電池組合的情況下，進入步驟S210，在步驟S210中，與步驟S105相同地，針對判定為沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的全部的電池組合，進行上限電流值α與沖擊電流Im的差值(a -1pq)的計算，將差值(a -1pq)為最小值的電池組合設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池組
八
口 ο
[0053]在步驟S211中，與步驟S106相同地，電池連接裝置20接收來自電池連接控制裝置10的信號，將構(gòu)成在步驟S210中所設(shè)定的用于并聯(lián)連接的電池組合的一對電池并聯(lián)連接。
[0054]在步驟S212中，電池連接控制裝置10判定通過再I次的并聯(lián)連接而要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池是否全部成為并列連接的狀態(tài)。即，判定通過再I次的并聯(lián)連接全部的電池是否并聯(lián)連接而形成為一個電池模組的狀態(tài)。與上述相同，以4個電池A、B、C、D為示例進行說明，關(guān)于通過再I次的并聯(lián)連接而4個電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)，可以列舉:3個電池A、B、C形成為電池組A — B — C，將作為最后剩下的一對電池的電池組A — B — C和電池D并聯(lián)連接而成為4個電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)；或電池A、B和電池C、D分別形成為電池組A — B和C 一 D，將作為最后剩下的一對電池的電池組A — B和C 一 D并聯(lián)連接而成為4個電池全部被并聯(lián)連接的狀態(tài)等。并且，在判定為通過再I次的并聯(lián)連接成為要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連結(jié)的狀態(tài)的情況下，進入步驟S213。另一方面，在判定為通過再I次的并聯(lián)連接中沒有成為要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)的情況下，返回至步驟S202，以再次執(zhí)行將電池并聯(lián)連接的處理。
[0055]并且，在步驟S212中，在判定為通過再I次的并聯(lián)連接沒有成為要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)的情況下，返回至步驟S202，進行用于再次進行并聯(lián)連接的電池的確定。此外，這時，在存在已并聯(lián)連接的電池組的情況下，將電池組作為I個電池進行處理，進行用于并聯(lián)連接的電池的確定，并且，進行確定出的電池的電壓以及內(nèi)部電阻的獲取。
[0056]然后，同樣地，在步驟S203?S212中，進行下述處理:是否存在能夠在使一對電池并聯(lián)連接之后，進一步并聯(lián)連接至該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組的電池組合的判定；用于并聯(lián)連接的電池組合的設(shè)定；以及將電池并聯(lián)連接的處理，并且直至通過再I次的并聯(lián)連接成為要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)為止，重復執(zhí)行與上述步驟S202?S212相同的處理。其結(jié)果，能夠獲得并聯(lián)連接有希望數(shù)量的電池的一個電池模組。
[0057]并且，在步驟S212中，在判定為通過再I次的并聯(lián)連接成為要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接的狀態(tài)的情況下，進入步驟S213，在步驟S213中，將最后剩下的一對電池并聯(lián)連接。具體而言，電池連接控制裝置10對電池連接裝置20發(fā)送信號以將最后剩下的一對電池并聯(lián)連接。電池連接裝置20接收上述信號，將最后剩下的一對電池并聯(lián)連接。在本實施方式中，由此，電池全部被并聯(lián)連接，因此，執(zhí)行將電池連接控制結(jié)束的處理，結(jié)束本處理。
[0058]另一方面，在步驟S206中，在判定為不存在可連接電池組合的情況下，進入步驟S214，在步驟S214中，進行用于并聯(lián)連接的電池的再提取。在此，執(zhí)行的電池的再提取，可以設(shè)為與在上述的步驟S108中執(zhí)行的電池的再提取相同的處理。另外，在步驟S209中，在判定為不存在沖擊電流Ip(/j、于或等于上限電流值α這種電池組合的情況下，也同樣地，進入步驟S214，進行用于并聯(lián)連接的電池的再提取。
[0059]如上所述，在第2實施方式中，對全部電池的內(nèi)部電阻進行運算，并且在判定為內(nèi)部電阻的波動大于預先設(shè)定的規(guī)定閾值的情況下，針對為了進行并聯(lián)連接而確定出的電池全部的組合，執(zhí)行對在選擇一對電池并進行并聯(lián)連接的情況下的合成電阻以及合成電壓進行運算的處理，并且針對進行了上述合成電阻以及合成電壓的運算的全部的電池組合，假定在使構(gòu)成電池組合的一對電池并聯(lián)連接之后，進一步與其他電池并聯(lián)連接的情況下，判定是否存在可連接電池組合進行判定，所述可連接電池組合是指具有在電池間流動的沖擊電流Ip(L2nd小于或等于規(guī)定的上限電流值α的其他電池的電池組合，從上述這種可連接電池組合之中，設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合，并將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接。
[0060]因此，根據(jù)第2實施方式，在上述的第I實施方式的效果的基礎(chǔ)上，還能實現(xiàn)以下的效果。即，根據(jù)第2實施方式，通過對內(nèi)部電阻的波動的大小進行判定，能夠針對作為用于并聯(lián)連接的電池而確定出的電池組，判斷其是否為能夠相對容易地繼續(xù)將電池并聯(lián)連接的電池組。并且，在內(nèi)部電阻波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，與第I實施方式相同，判定是否存在能夠進行并聯(lián)連接的電池組合。另一方面，在內(nèi)部電阻波動大于規(guī)定閾值的情況下，判定通過在使一對電池并聯(lián)連接之后，是否存在具有能夠進一步與該對電池并聯(lián)連接而形成的電池組并聯(lián)連接的其他電池的電池組合，據(jù)此，在實際將電池并聯(lián)連接之后，由于不存在能夠繼續(xù)進行并聯(lián)連接的電池，因此，能夠減少從選擇變更電池的作業(yè)開始重新進行這樣的工作量，能夠在更短的時間內(nèi)將多個電池并聯(lián)連接。
[0061]《第3實施方式》
[0062]下面，對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。第3實施方式是將第2實施方式變形后的實施例。在此，圖4是示出第3實施方式涉及的從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合，并將設(shè)定的電池并聯(lián)連接的動作的流程圖。在本例中，與第2實施方式相比，不同點在于，對用于并聯(lián)連接的電池組合進行設(shè)定，在將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接之后，返回步驟S201，再次對電池的內(nèi)部電阻波動的大小進行判定。
[0063]據(jù)此，在本實施方式中，對用于并聯(lián)連接的電池組合進行設(shè)定，在將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接之后，再次對電池的內(nèi)部電阻波動是否小于或等于預先設(shè)定的規(guī)定閾值進行判定。例如，在判定為內(nèi)部電阻波動大于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S202，與上述的第2實施方式相同，在步驟S202~S214中，進行將電池并聯(lián)連接的處理，但在將電池并聯(lián)連接之后，再次對內(nèi)部電阻波動的大小進行判定，在判定為內(nèi)部電阻波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，這次進入步驟S101，與上述的第I實施方式相同，在步驟SlOl~S108中，進行將電池并聯(lián)連接的處理。
[0064]因此，根據(jù)第3實施方式，在上述的第2實施方式的效果的基礎(chǔ)上，還能實現(xiàn)以下的效果。即，通過在每次進行電池的并聯(lián)連接時，進行電池的內(nèi)部電阻的波動的大小的判定，這樣即使由于暫時電池的內(nèi)部電阻的波動較大而進入步驟S202，并在步驟S202~S212中也進行了電池的并聯(lián)連接，但是通過再次進行電池的內(nèi)部電阻的波動的大小的判定，在電池的內(nèi)部電阻波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，利用更簡便的順序的步驟SlOl~S107，將電池并聯(lián)連接。
[0065]《第4實施方式》
[0066]下面，對本發(fā)明的第4實施方式進行說明。圖5是示出從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合，并將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接的動作的另一個例子的流程圖。本例的動作順序與圖2所示的第I實施方式的順序相比，步驟SlOl~S108的順序是相同的。另外，本例的動作順序與圖3、4所示的第2實施方式以及第3實施方式的順序相比，步驟S201的順序是相同的。因此，在圖5中標注與圖2~4相同的步驟標號，并在本例中引用與其說明相關(guān)的內(nèi)容。另外，針對本例的電池連接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，與圖1所示的結(jié)構(gòu)圖相同。
[0067]在第4實施方式中，關(guān)于從多個電池中設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合的具體的方法，與第I實施方式相同，以將預先提取出的η個單元并聯(lián)連接的情況為示例進行說明。
[0068]在本實施方式中，與上述的第2實施方式相同，首先，在步驟S201中，對內(nèi)部電阻波動的大小進行判定。然后，在本實施方式中，在步驟SlOl~S108、S301~S307中，設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池的組合，并進行將設(shè)定的電池并聯(lián)連接的處理。
[0069]在步驟S201中，與上述的第2實施方式相同，電池連接控制裝置10獲取用于并聯(lián)連接的電池全部的內(nèi)部電阻，并基于獲取到的內(nèi)部電阻對內(nèi)部電阻波動進行計算，對內(nèi)部電阻波動是否小于或等于預先設(shè)定的規(guī)定閾值進行判定。并且，在判定為內(nèi)部電阻波動小于或等于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S101。另一方面，在判定為內(nèi)部電阻波動大于規(guī)定閾值的情況下，進入步驟S301。以下，對圖5的流程圖的步驟S301~S307進行說明。
[0070]在步驟S301中，與步驟SlOl相同，進行用于并聯(lián)連接的電池的確定，并且，進行確定出的電池的電壓以及內(nèi)部電阻的獲取。
[0071]在步驟S302中，電池連接控制裝置10在步驟S301中運算出內(nèi)部電阻電池之中，選擇內(nèi)部電阻最低的電池以及內(nèi)部電阻其次低的電池，并將選擇出的一對電池設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池。其原因在于，如果要進行并聯(lián)連接的一對電池的內(nèi)部電阻都較低，則并聯(lián)連接后的合成電阻1^變低，基于上述式⑴所求得的沖擊電流Im有增大的傾向，因此通過從內(nèi)部電阻低的電池開始優(yōu)選地并聯(lián)連接，使得存在內(nèi)部電阻高，并聯(lián)連接時的沖擊電流Ipq減小的傾向的電池，作為而后用于并聯(lián)連接的電池而被剩下，在繼續(xù)將多個電池并聯(lián)連接時，變得容易選擇用于并聯(lián)連接的電池。
[0072]在步驟S303中，電池連接控制裝置10對將在步驟S302中設(shè)定的一對電池并聯(lián)連接的情況下的沖擊電流Im進行運算。[0073]在步驟S304中，電池連接控制裝置10對運算出的沖擊電流Im是否小于或等于上限電流值α進行判定。并且，在判定為沖擊電流IpJh于或等于上限電流值α的情況下，認為設(shè)定的一對電池能夠并聯(lián)連接而進入步驟S305。另一方面，在判定為沖擊電流Im大于上限電流值α的情況下，認為設(shè)定的一對電池不能并聯(lián)連接而進入步驟S307。
[0074]在步驟S304中，在判定為沖擊電流Im小于或等于上限電流值α的情況下，進入步驟S305，在步驟S305中，與步驟S106相同，電池連接裝置20接收來自電池連接控制裝置10的信號，將在步驟S302中設(shè)定的一對電池并聯(lián)連接。
[0075]在步驟S306中，與步驟S107相同，電池連接控制裝置10對要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池是否全部并聯(lián)連接進行判斷。在判定為電池未全部并聯(lián)連接的情況下，返回至步驟S301，以便再次進行將電池并聯(lián)連接的處理。另一方面，在判定為電池為全部并聯(lián)連接的情況下，執(zhí)行將電池連接控制結(jié)束的處理，并結(jié)束本處理。
[0076]在步驟S306中，在判定為電池未全部并聯(lián)連接的情況下，返回至步驟S301，再次在上述的步驟S301?S306中，將內(nèi)部電阻最低的電池和內(nèi)部電阻其次低的電池作為用于并聯(lián)連接的電池組合而進行設(shè)定，進行將電池并聯(lián)連接的處理，直至要進行并聯(lián)連接的數(shù)量的電池全部并聯(lián)連接為止，重復執(zhí)行與步驟S301?S306相同的處理。其結(jié)果，能夠獲得并聯(lián)連接希望數(shù)量的電池的一個電池模組。
[0077]另一方面，在步驟S304中，在判定為沖擊電流1_大于上限電流值α的情況下，進入步驟S307，在步驟S307中，電池連接控制裝置10執(zhí)行電池的再提取。在此，所執(zhí)行的電池的再提取可設(shè)為與在上述的步驟S108中執(zhí)行的電池的再提取相同的處理。
[0078]如上所述，在第4實施方式中，對全部電池的內(nèi)部電阻進行運算，在判定為內(nèi)部電阻的波動大于預先設(shè)定的規(guī)定閾值的情況下，將內(nèi)部電阻最低的電池和內(nèi)部電阻其次低的電池，設(shè)定為用于并聯(lián)連接的電池，在判定為設(shè)定的一對電池的沖擊電流Im小于或等于規(guī)定的上限電流值α的情況下，將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接。
[0079]因此，根據(jù)第4實施方式，在上述的第I實施方式的效果的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)以下的效果。即，由于電池組的內(nèi)部電阻的波動大，因此，即使在沖擊電流Im存在變大的傾向，對電池進行組合而并聯(lián)連接時的選擇范圍變小的情況下，也能夠通過將沖擊電流Ipq存在變大的傾向的電池優(yōu)先地并聯(lián)連接，使內(nèi)部電阻高、沖擊電流Im存在變小的傾向的電池作為而后用于并聯(lián)連接的電池而剩下，實際將電池并聯(lián)連接之后，不存在能夠繼續(xù)進行并聯(lián)連接的電池，因此，能夠減少從選擇變更電池的作業(yè)開始重新進行這樣的工作量，能夠在更短的時間內(nèi)將多個電池并聯(lián)連接。另外，在第4實施方式中，與第3實施方式相同，也可以構(gòu)成為，對用于并聯(lián)連接的電池組合進行設(shè)定，在將構(gòu)成設(shè)定的電池組合的一對電池并聯(lián)連接之后，再次對電池的內(nèi)部電阻波動是否小于或等于預先設(shè)定的規(guī)定閾值進行判定。
[0080]此外，在上述的實施方式中，電池連接控制裝置10相當于本發(fā)明的確定單元、沖擊電流運算單元、判定單元、連接電池設(shè)定單元、內(nèi)部電阻獲取單元、內(nèi)部電阻波動判定單元、合成電阻合成電壓運算單元、以及容許連接電池組合提取單元。
[0081]以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，然而，這些實施方式是為了使容易地理解本發(fā)明而記載的內(nèi)容，不是為了對本發(fā)明進行限定而記載的。因此，在上述的實施方式中所公開的各要素還包含屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍的所有的設(shè)計變更、等同內(nèi)容。
[0082]例如，在上述的實施方式中，示例了在要并聯(lián)連接η個電池的情況下，預先提取出的單元的數(shù)量設(shè)為與并聯(lián)連接的電池數(shù)量相同的數(shù)量的η個的例子，然而，預先提取出的單元的數(shù)量并不限定于這種例子，也可以提取出比進行并聯(lián)連接的電池的數(shù)量多的電池。例如，在要并聯(lián)連接η個電池的情況下，預先提取出的單元的數(shù)量可以設(shè)為比作為進行并聯(lián)連接的電池數(shù)量的η個大的數(shù)量。即，也可以提取出數(shù)量大于η個的單元，并按順序地進行并聯(lián)連接，在并聯(lián)連接數(shù)量成為η個的時結(jié)束并聯(lián)連接。
[0083]另外，在上述的第2實施方式以及第3實施方式中，構(gòu)成為，對沖擊電流Ip(L2nd是否小于或等于上限電流值α進行判定，然后對沖擊電流Im是否小于或等于上限電流值α進行判定，然而，也可以構(gòu)成為，在對沖擊電流Im是否小于或等于上限電流值α進行判定之后，對沖擊電流Ip(L2nd是否小于或等于上限電流值α進行判定。
【權(quán)利要求】
1.一種電池連接控制裝置，其用于設(shè)定將多個電池并聯(lián)連接時的電池的組合， 該電池連接控制裝置具備: 確定單元，其對并聯(lián)連接的多個電池進行確定； 沖擊電流運算單元，其針對確定出的電池的全部組合，執(zhí)行下述處理，即，從由所述確定單元確定出的電池中選擇一對電池，運算在將選擇出的一對電池并聯(lián)連接的情況下在電池間流動的電流即沖擊電流； 判定單元，其針對進行了所述沖擊電流的運算的全部的電池組合，判定由所述沖擊電流運算單元運算出的所述沖擊電流是否小于或等于規(guī)定的上限電流值；以及 連接電池設(shè)定單元，其從由所述判定單元判定為所述沖擊電流小于或等于所述上限電流值的電池組合之中，將所述沖擊電流最大的電池組合設(shè)定作為用于并聯(lián)連接的電池組口 O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池連接控制裝置，還具備: 內(nèi)部電阻獲取單元，其獲取由所述確定單元確定出的多個電池的內(nèi)部電阻；以及內(nèi)部電阻波動判定單元，其基于由所述確定單元確定出的多個電池的內(nèi)部電阻，對內(nèi)部電阻波動進行計算，并判定所述內(nèi)部電阻波動是否小于或等于預先設(shè)定的規(guī)定閾值， 所述連接電池設(shè)定單元，其在由所述內(nèi)部電阻波動判定單元判定為所述內(nèi)部電阻波動小于或等于所述閾值的情況下，從由所述判定單元判定為所述沖擊電流小于或等于所述上限電流值的電池的組合之中，將所述沖擊電流最大的電池的組合設(shè)定作為用于并聯(lián)連接的電池的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池連接控制裝置，還具備: 合成電阻合成電壓運算單元，其針對確定出的電池的全部組合，執(zhí)行下述處理，即，從由所述確定單元確定出的電池中選擇一對電池，運算在將選擇出的一對電池并聯(lián)連接的情況下的合成電阻以及合成電壓；以及 容許連接電池組合提取單元，其針對進行了所述合成電阻以及合成電壓的運算的全部的電池組合，假定在使構(gòu)成電池組合的一對電池并聯(lián)連接后，進一步與由所述確定單元確定出的其他電池并聯(lián)連接的情況下，判定是否存在在電池間流動的沖擊電流小于或等于規(guī)定值的其他電池，將判定為存在該其他電池的電池組合作為容許連接電池組合而提取， 所述連接電池設(shè)定單元，在由所述內(nèi)部電阻波動判定單元判定為所述內(nèi)部電阻波動大于所述閾值的情況下，從由所述容許連接電池組合提取單元提取出的所述容許連接電池組合中，設(shè)定用于并聯(lián)連接的電池組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池連接控制裝置， 所述連接電池設(shè)定單元，在由所述內(nèi)部電阻波動判定單元判定為所述內(nèi)部電阻波動大于所述閾值的情況下，從由所述確定單元確定出的電池之中，將內(nèi)部電阻最低的電池和與該電池相比內(nèi)部電阻其次低的電池，設(shè)定作為用于并聯(lián)連接的電池組合。
5.一種電池連接系統(tǒng)，其具備: 權(quán)利要求1至4中的任一項所述的電池連接控制裝置；以及 電池連接裝置，其用于并聯(lián)連接電池， 所述電池連接裝置，基于由所述電池連接控制裝置設(shè)定的電池組合，進行電池的并聯(lián)連接。
【文檔編號】H01M10/48GK103975500SQ201280060248
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月12日
【發(fā)明者】松山千鶴, 塚本由香里, 藤田武志 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社