充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于抑制電力的消耗和成本的增加，使多個電池的充電率均等化。電池系統(tǒng)(10)具備各自連接第一負載(12)并且被串聯(lián)連接的多個電池(14)(電池14-1，14-2)。此外，電池系統(tǒng)(10)的第二負載(18)相對于多個電池(14)串聯(lián)連接。并且，電池系統(tǒng)(10)中所具備的BSC(32)判定電池(14)的SOC比其他電池(14)的SOC低必要保全值以上的電池(14)，對與判定為SOC低必要保全值以上的電池(14)連接的第一負載(12)的驅(qū)動進行限制。
【專利說明】充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在具備多個電池的電池系統(tǒng)中，為了電池的壽命的均一化或放電電力的穩(wěn)定化等，需要對各電池的充電率進行均等化。
[0003]在專利文獻I中，記載有以下的組電池裝置，在該組電池裝置中，經(jīng)由晶體管將電阻器與構成組電池的各模塊電池并聯(lián)連接，對電壓高的模塊電池導通晶體管并通過電阻器來消耗電力，以便使各模塊電池的剩余容量均等。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I JP特開2006-101699號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，專利文獻I記 載的組電池裝置由于通過僅僅用于使充電率均等化的電阻器來消耗電力，所以在使充電率均等化時會導致無用的電力消耗，并且會導致具備電阻器所帶來的成本增加。
[0009]本發(fā)明鑒于這樣的事實而提出，其目的在于，提供一種能夠抑制電力的消耗和成本的增加、并使多個電池的充電率均等化的充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明的充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)采用以下的手段。
[0012]即，本發(fā)明的第一方式涉及的充電率均等化裝置，使多個電池的充電率均等化，該多個電池各自連接被供給電力進行驅(qū)動的第一負載，且被串聯(lián)或并聯(lián)連接，該充電率均等化裝置具備控制單元，該控制單元判定上述電池的充電率比其他的上述電池的充電率低規(guī)定值以上的上述電池，并對與判定為充電率低上述規(guī)定值以上的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
[0013]根據(jù)本構成，多個電池各自連接第一負載并且被串聯(lián)或并聯(lián)連接。另外，電池可以是組電池以及單電池中的任一種。
[0014]通過控制單元，判定按多個電池的每一個計算出的充電率比其他的電池的充電率低規(guī)定值以上的電池，對與判定為充電率低規(guī)定值以上的電池連接的第一負載的驅(qū)動進行限制。
[0015]由此，關于充電率比其他電池低的電池，由于連接的第一負載的消耗電力與連接于其他電池的第一負載相比被抑制，所以隨著時間經(jīng)過與其他電池之間充電率的差變小，充電率被均等化。
[0016]這樣，本構成由于不伴隨無用的電力的消耗，并且沒有必要具備僅僅用于使多個電池的充電率均等化的電阻器，所以能夠抑制電力的消耗和成本的增加，使多個電池的充電率均等化。
[0017]在上述第一方式中，優(yōu)選地，上述控制單元使與充電率不足預先確定的下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動停止。
[0018]根據(jù)本構成，由于使與充電率不足預先確定的下限值的電池連接的第一負載的驅(qū)動停止，所以能夠抑制電池的充電率降低必要以上。
[0019]在上述第一方式中，優(yōu)選地，上述控制單元使與充電率不足預先確定的第一下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動停止，并對與充電率為上述第一下限值以上、并且不足預先確定的第二下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
[0020]根據(jù)本構成，由于為了對與即使充電率為第一下限值以上但是充電率不足第二下限值的電池連接的第一負載的驅(qū)動進行限制，使限制了第一負載的驅(qū)動的電池的充電率的降低變緩，所以能更加可靠地防止電池的充電率降低必要以上。
[0021]在上述第一方式中，優(yōu)選地，多個上述電池中至少一個上述電池并聯(lián)連接多個上述第一負載，上述控制單元在判定為連接多個上述第一負載的上述電池的充電率比其他上述電池的充電率低規(guī)定值以上的情況下，對與上述電池連接的多個上述第一負載按照預先確定的優(yōu)先位次從低到高的順序來限制驅(qū)動。
[0022]根據(jù)本構成，與電池并聯(lián)連接多個第一負載，對與電池連接的多個第一負載，按照預先確定的優(yōu)先位次從低到高的順序來限制驅(qū)動，所以例如能夠進行提高用于擔保電動汽車的安全性的第一負載的優(yōu)先位次等、限制驅(qū)動的第一負載的選擇。
[0023]另外，與電池連接的第一負載可以是各自不同種類的負載。
[0024]在上述第一方式中，優(yōu)選地，上述控制單元在所有的上述電池的充電率為預先確定的規(guī)定值以上的情況下，不限制上述第一負載的驅(qū)動。
[0025]根據(jù)本構成，由于在充電率高的情況下不進行第一負載的驅(qū)動的限制，所以能夠提高第一負載的使用的便利性，并抑制將電池維持在充電率高的狀態(tài)。
[0026]在上述第一方式中，優(yōu)選地，與上述串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個電池連接至少一個第
二負載。
[0027]根據(jù)本構成，對多個電池連接至少一個第二負載。由于使與第二負載連接的多個電池的充電率均等化，所以能夠穩(wěn)定驅(qū)動從多個電池同時接受電力的供給的第二負載。
[0028]在上述第一方式中，優(yōu)選地，上述第一負載是空調(diào)設備。
[0029]根據(jù)本構成，設第一負載為空調(diào)設備(例如，加熱器或制冷器)，能夠通過限制在空調(diào)設備中流動的電流值來簡單限制在第一負載中消耗的電力量，所以控制單元的驅(qū)動的限制變得容易。
[0030]本發(fā)明的第二方式涉及的電池系統(tǒng)具備:串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個電池；第一負載，其與上述電池并聯(lián)連接并從連接的上述電池接受電力的供給而進行驅(qū)動；控制單元，其判定上述電池的充電率比其他的上述電池的充電率低規(guī)定值以上的上述電池，對與判定為充電率低上述規(guī)定值以上的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，具有能夠抑制電力的消耗和成本的增加，使多個電池的充電率均等化這樣的卓越效果?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)的構成圖。
[0034]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的BMU、BSC、以及加熱器控制器的構成的功能框圖。
[0035]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的充電率均等化處理的流程的流程圖。
[0036]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的充電率均等化處理的流程的流程圖。
[0037]圖5是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的充電率均等化處理的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，針對本發(fā)明涉及的充電率均等化裝置以及電池系統(tǒng)的一個實施方式，參照附圖進行說明。
[0039](第一實施方式)
[0040]以下，說明本發(fā)明的第一實施方式。
[0041]圖1是本第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10的構成圖。以下，電池系統(tǒng)10以例如裝備在電動汽車中的情況進行說明。
[0042]電池系統(tǒng)10具備:多個電池14 (電池14-1、電池14_2);與每個電池14并聯(lián)連接的多個第一負載12 ;以及與由多個電池14構成的電池組連接的第二負載18。另外，一個電池14可以是單電池，也可以是串聯(lián)或并聯(lián)連接了多個單電池而成的模塊電池。此外，設構成電池14的單電池為二次電池例如鋰離子二次電池，但是本發(fā)明不限于此，也可以是鉛蓄電池等各種二次電池或一次電池。
[0043]第一負載12是接受電力而進行驅(qū)動的電氣設備，例如是加熱器16。作為加熱器，有設置在電動汽車的窗戶上的窗戶加熱器、設置于座椅的座椅加熱器、以及作為空調(diào)設備的溫風加熱器等。此外，作為第一負載12，可以將音響、汽車導航系統(tǒng)、室內(nèi)燈、以及制冷器等不同種類的負載與電池14連接。
[0044]相對于多個電池14串聯(lián)連接第二負載18，通過從多個電池14供給的電力來進行驅(qū)動。第二負載18例如是用于使電動汽車的驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的電動機20。
[0045]另外，圖1所示的電池14、第一負載12、第二負載18的連接方法以及數(shù)目是一個例子，可以串聯(lián)或并聯(lián)連接三個以上的電池14，可以將至少一個以上的第一負載12與各電池14并聯(lián)連接，也可以相對于由多個電池14構成的電池組連接多個第二負載18。優(yōu)選地，在并聯(lián)連接電池14的情況下，為了調(diào)整各電池的電壓/電流的不均衡，對每個電池14并聯(lián)連接導體。
[0046]在電池系統(tǒng)10 中具備:BMU (Battery management unit) 30> BSC (Battery systemcontroller) 32、以及加熱器控制器34。BMU30按每個電池14來設置。
[0047]另夕卜，BMU30、BSC32、以及加熱器控制器34例如由CPU(Central ProcessingUnit)、RAM (Random Access Memory)、以及計算機可讀取的記錄介質(zhì)等構成。并且,用于實現(xiàn)BMU30、BSC32、以及加熱器控制器34的各種功能的一系列的處理，作為一例，預先以程序的形式記錄在記錄介質(zhì)中，CPU在RAM等中讀出該程序，通過執(zhí)行信息的加工/運算處理來實現(xiàn)各種功能。[0048]圖2是表示本第一實施方式涉及的BMU30、BSC32、以及加熱器控制器34的構成的功能框圖。
[0049]BMU30是管理多個電池14_1、14_2，并且在與作為上位控制裝置的BSC32之間進行各種信號的收發(fā)的裝置，具備SOC運算部40以及SOC信息發(fā)送部42。
[0050]SOC運算部40計算BMU30各自對應的每個電池14的充電率(State Of Charge,以下，稱為“S0C”)。另外，SOC可以使用公知的計算方法來計算，例如，通過使用電池14的電流值的信息來進行電流累計，這樣來計算。
[0051]SOC信息發(fā)送部42將由SOC運算部40計算出的SOC作為SOC信息向BSC32發(fā)送。
[0052]另外，BMU30按照規(guī)定的定時重復進行SOC的計算以及SOC信息的發(fā)送。上述規(guī)定的定時例如是電動汽車的運轉(zhuǎn)開始時的定時(例如，點火開關ON的定時)、以及運轉(zhuǎn)開始后每固定時間的定時(例如，每5分鐘的定時)。
[0053]BSC32對搭載于電動汽車的第一負載12 (加熱器16)進行控制管理，是進行從BMU30接收SOC信息并按照SOC對加熱器控制器34發(fā)送用于控制第一負載12的驅(qū)動的驅(qū)動信號這樣的各種控制的控制單元。BSC32具備:S0C信息接收部44、SOC判定部46、以及驅(qū)動信號發(fā)送部48。
[0054]SOC信息接收部44接收從各BMU30的SOC信息發(fā)送部42發(fā)送來的各電池14的SOC信息。
[0055]SOC判定部46基于SOC信息接收部44接收到的SOC信息，判定SOC比其他電池14的SOC低規(guī)定值以上的電池14的有無。另外，SOC判定部46中的詳細的判定方法后述。
[0056]驅(qū)動信號發(fā)送部48基于由SOC判定部46判定的結果,生成第一負載12 (在本實施方式中為加熱器16)的驅(qū)動信號，并向加熱器控制器34發(fā)送。
[0057]驅(qū)動信號是用來基于表示加熱器16能否驅(qū)動的能否驅(qū)動信號、以及SOC判定部46的判定結果來限制加熱器16的驅(qū)動的能力保全信號。在不限制加熱器16而被驅(qū)動的情況下，能力保全信號不向加熱器控制器34發(fā)送。此外，該能力保全信號可以按照限制的程度來準備多個。例如，如果設不限制加熱器16的驅(qū)動狀態(tài)為100%，則作為能力保全信號，準備如下三個信號:將加熱器16的驅(qū)動狀態(tài)設為80%的能力保全信號、設為40%的能力保全信號、以及設為20%的能力保全信號。
[0058]另外，在以下的本第一實施方式中，將針對與電池14-1連接的加熱器16的能否驅(qū)動信號設為“Heat_RUn-l”，將針對與電池14_2連接的加熱器16的能否驅(qū)動信號設為“Heat_Run-2”。此外，將針對與電池14_1連接的加熱器16的能力保全信號設為“Heat_Save-1”，將針對與電池14-2連接的加熱器16的能力保全信號設為“Heat_Save-2”。
[0059]加熱器控制器34由BSC32接收各信號并控制各加熱器16的驅(qū)動，具備驅(qū)動信號接收部50以及加熱器控制部52。
[0060]驅(qū)動信號接收部50接收從BSC32的驅(qū)動信號發(fā)送部48發(fā)送來的驅(qū)動信號。
[0061]加熱器控制部52基于由驅(qū)動信號接收部50接收到的驅(qū)動信號來控制各加熱器16。
[0062]具體來說，在驅(qū)動信號接收部50僅僅接收到設加熱器16為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號的情況下，加熱器控制部52使預先確定的值的電流流向加熱器16。另一方面，在與將加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號一起，驅(qū)動信號接收部50接收到能力保全信號的情況下，加熱器控制部52根據(jù)預先確定的值使與由能力保全信號表示的限制的程度相對應的電流流向加熱器16。
[0063]在本第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10中，BSC32作為充電率均等化裝置發(fā)揮作用，SOC進行對與相比其他電池14的SOC低規(guī)定值以上的電池14連接的加熱器16的驅(qū)動進行限制的充電率均等化處理。
[0064]圖3是表示由本第一實施方式涉及的BSC32進行的充電率均等化處理的流程的流程圖。此外，設充電率均等化處理例如在通過開關操作等指示了作為第一負載12的加熱器16的驅(qū)動的情況下進行，而在充電率均等化處理的開始時加熱器16不進行驅(qū)動。另外，圖3的流程圖中所示的各處理在處理內(nèi)容沒有產(chǎn)生矛盾的范圍內(nèi)可以任意變更順序或并行執(zhí)行。
[0065]首先，在步驟100中，通過SOC信息接收部44從與各電池14相對應的BMU30接收SOC信息，來獲取各電池14的S0C。另外，各BMU30從剛剛接通了例如搭載電池系統(tǒng)10的電動汽車的電源之后，按照規(guī)定的定時計算對應的電池14的S0C，并對BSC32發(fā)送SOC信
肩、O
[0066]在下一個步驟102中，SOC判定部46判定有無SOC不足驅(qū)動停止值的電池14，在有SOC不足驅(qū)動停止值的電池14的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟104，在沒有SOC不足驅(qū)動停止值的電池14的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟106。另外，驅(qū)動停止值是用于防止電池14的過放電的預先確定的下限值。在本第一實施方式中，作為一例將驅(qū)動停止值設為10% (滿充電時的SOC為 100% )。
[0067]在步驟104中，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將各加熱器16設為不能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，并返回至步驟100。例如，如果電池14-1、14-2的SOC不足10%，則驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將與電池14-1連接的加熱器16設為不能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號“heat_run-l”、以及將與電池14_2連接的加熱器16設為不能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號“heat_run-2”。
[0068]由此，加熱器16由于沒有開始驅(qū)動，所以會抑制電池14的SOC降低必要以上。此夕卜，在該情況下，BSC32也可以向設置在搭載電池系統(tǒng)10的電動汽車的例如前面板中的顯示面板發(fā)送信號，在顯示面板中進行促使駕駛者進行電池14的充電的顯示。
[0069]另外，優(yōu)選地，在多個電池14控制為均等地進行充放電的情況下，多個電池14中至少一個電池14的SOC不足驅(qū)動停止值時，由于認為其他電池14的SOC也處于驅(qū)動停止值附近，所以進行控制以便將所有的加熱器16的驅(qū)動設為不能。其中，驅(qū)動信號發(fā)送部48發(fā)送將與判定為SOC不足驅(qū)動停止值的電池14連接的加熱器16設為不能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，并發(fā)送將與判定為SOC為驅(qū)動停止值以上的電池14連接的加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，也可以僅僅驅(qū)動與判定為SOC為驅(qū)動停止值以上的電池14連接的加熱器16。
[0070]在步驟106中，SOC判定部46判定多個電池14中一個電池14的SOC是否比其他的電池14的SOC低規(guī)定值以上(必要保全值以上)，換言之，分別比較多個電池14的S0C，并判定其差分是否為規(guī)定值以上。具體來說，SOC判定部46判定電池14-1的SOC和電池14-2的SOC之間的差分是否為必要保全值以上，在肯定判定的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟108，在否定判定的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟118。另外，在本第一實施方式中，作為一例，將必要保全值設為5%。[0071]在步驟108中，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將各加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，并且向加熱器控制器34發(fā)送對與判定為SOC低必要保全值以上的電池14連接的加熱器16的驅(qū)動進行限制的能力保全信號。例如，如果電池14-1的SOC為40 %，電池14-2的SOC為46 %，則由于其差分為6 %，所以電池14_1的SOC比電池14_2的SOC低必要保全值(5%)以上。由此，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將與電池14-1連接的加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號“heat-run-Ι”以及對驅(qū)動進行限制的能力保全信號“heat-save-1”，并且向加熱器控制器34發(fā)送將與電池14-2連接的加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號“heat_run-2”。另外，能力保全信號可以設為按照與必要保全值的偏差而不同的能力保全信號。例如，驅(qū)動信號發(fā)送部48在進行比較的兩個電池14的差分為5?10%時，向加熱器控制器34發(fā)送將加熱器16的驅(qū)動狀態(tài)設為80%的能力保全信號，在上述差分為10?15%時，向加熱器控制器34發(fā)送將加熱器16的驅(qū)動狀態(tài)設為40%的能力保全信號，在上述差分為15%以上時，向加熱器控制器34發(fā)送將加熱器16的驅(qū)動狀態(tài)設為20%的能力保全信號。
[0072]由此，與各電池14連接的加熱器16雖然開始驅(qū)動，但是驅(qū)動限制對象的加熱器16按照由能力保全信號表示的限制的程度，對驅(qū)動進行限制，并抑制其消耗電力。由此，SOC比其他電池14低的電池14，由于連接的加熱器16的消耗電力相比與其他電池14連接的加熱器16被抑制，所以隨著時間經(jīng)過，與其他電池14的SOC之差變小，SOC被均等化。
[0073]在下面的步驟110中，經(jīng)過規(guī)定時間后，SOC信息接收部44從與各電池14相對應的BMU30接收SOC信息，從而獲取各電池14的S0C。
[0074]在下面的步驟112中，SOC判定部46判定多個電池14的SOC的差分是否不足對驅(qū)動的限制進行解除的限制解除值，在肯定判定的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟118，在否定判定的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟114。另外，在本第一實施方式中，作為一例，設限制解除值為3%。
[0075]在步驟114中，SOC判定部46判定有無SOC不足驅(qū)動停止值的電池14，在有SOC不足驅(qū)動停止值的電池14的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟116，在沒有SOC不足驅(qū)動停止值的電池14的情況下，返回至步驟110。
[0076]在步驟116中，與步驟104同樣地，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將各加熱器16設為不能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，并返回至步驟100。
[0077]在步驟106為否定判定，或步驟112為肯定判定的情況下轉(zhuǎn)移的步驟118中，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34僅僅發(fā)送將各加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號。
[0078]S卩，在從步驟106向步驟118轉(zhuǎn)移的情況下，由于多個電池14的SOC的差分不足將驅(qū)動的限制設為必要的必要保全值，所以驅(qū)動信號發(fā)送部48不發(fā)送能力保全信號，而向加熱器控制器34僅僅發(fā)送將各加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號。
[0079]另一方面，在從步驟112向步驟118轉(zhuǎn)移的情況下，驅(qū)動信號發(fā)送部48停止到此為止正發(fā)送的能力保全信號的發(fā)送，向加熱器控制器34僅僅發(fā)送將加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號。由此，加熱器控制器34解除向設為控制對象的加熱器16的驅(qū)動的限制，并驅(qū)動加熱器16。
[0080]另外，本第一實施方式涉及的BSC32在結束步驟118的處理的同時，結束充電率均等化處理，但是并不限于此，也可以重復持續(xù)進行充電率均等化處理，直到加熱器16的驅(qū)動指示停止為止。[0081]此外，BSC32可以對與各電池14連接的多個第一負載12，按照預先確定的優(yōu)先位次從低到高的順序來限制驅(qū)動。
[0082]例如，作為第一負載12,在將窗戶加熱器、音響、汽車導航系統(tǒng)、座椅加熱器、溫風加熱器、室內(nèi)燈、以及空調(diào)設備與電池14連接的情況下，例如能夠考慮電動汽車的安全性來確定優(yōu)先位次。例如，由于窗戶加熱器是為了去除電動汽車的窗戶的模糊而使用并對電動汽車的安全性給予較高影響，所以優(yōu)先位次最高，由于音響對于駕駛者等來說緊急時的信息收集是必要的，所以優(yōu)先位次設為次高。
[0083]作為一例，將窗戶加熱器、溫風加熱器、座椅加熱器等各加熱器作為第一負載12與各電池14連接，說明將需要驅(qū)動的優(yōu)先位次設為窗戶加熱器、溫風加熱器、座椅加熱器的情況。此時，例如，如果電池14-1的SOC為40%，電池14-2的SOC為46%，則其差分為6%，所以電池14-1的SOC比電池14-2的SOC低必要保全值(5% )以上。由此，驅(qū)動信號發(fā)送部48向加熱器控制器34發(fā)送將與電池14-1連接的各加熱器設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號以及對與電池14-1連接的溫風加熱器以及座椅加熱器的驅(qū)動進行限制的能力保全信號，并且向加熱器控制器34發(fā)送將與電池14-2連接的各加熱器設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號。
[0084]另外，能力保全信號也能夠按照與必要保全值的偏差來準備遵照優(yōu)先位次來確定對驅(qū)動進行限制的第一負載12的多個能力保全信號。例如，驅(qū)動信號發(fā)送部48在進行比較的兩個電池14的差分為5?10%時,能夠向加熱器控制器34發(fā)送僅僅對座椅加熱器進行驅(qū)動限制的能力保全信號，在上述差分為10?15%時，能夠向加熱器控制器34發(fā)送對溫風加熱器以及座椅加熱器兩者進行驅(qū)動限制的能力保全信號，在上述差分為15%以上時，能夠向加熱器控制器34發(fā)送對窗戶加熱器、溫風加熱器、座椅加熱器全部進行驅(qū)動限制的能力保全信號。
[0085]這樣，BSC32對多個第一負載12，通過預先確定限制驅(qū)動的優(yōu)先位次，能夠進行限制驅(qū)動的第一負載12的選擇。
[0086]如以上所說明，本第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10判定SOC比其他電池14的SOC低必要保全值以上的電池14，并對與判定為SOC低必要保全值以上的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制。因此，電池系統(tǒng)10由于不伴隨無用電力的消耗，并且也沒有必要具備僅僅用于對多個電池14的SOC進行均等化的電阻器，所以能夠抑制電力的消耗和成本的增加，并能夠使多個電池14的充電率均等化。
[0087]此外，本第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10中，作為至少一個第二負載18的電動機20相對于多個電池14串聯(lián)連接。
[0088]電池系統(tǒng)10由于使與第二負載18連接的多個電池14的SOC均等化，所以能夠穩(wěn)定驅(qū)動從多個電池14同時接受電力供給的第二負載18。
[0089]此外,本第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10由于通過將第一負載12設為加熱器16,限制在加熱器16中流動的電流值從而能夠簡單地限制由加熱器16消耗的電力量，所以針對第一負載12的驅(qū)動的限制變得容易。
[0090](第二實施方式)
[0091]以下，說明本發(fā)明的第二實施方式。
[0092]另外，本第二實施方式涉及的電池系統(tǒng)10的構成由于與圖1、2所示的第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10的構成相同，所以省略其說明。
[0093]本第二實施方式涉及的電池系統(tǒng)10停止與SOC不足預先確定的驅(qū)動停止值(第一下限值)的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動，并對與SOC為驅(qū)動停止值以上、且不足預先確定的驅(qū)動限制值(第二下限值)的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制。
[0094]圖4是表示本第二實施方式涉及的充電率均等化處理的流程的流程圖。另外，對圖4中與圖3相同的步驟附加與圖3相同的符號，省略其一部分或全部說明。
[0095]在步驟102的處理中否定判定的情況下轉(zhuǎn)移至步驟200。
[0096]在步驟200中，SOC判定部46判定有無SOC不足驅(qū)動限制值的電池14，在有SOC不足驅(qū)動限制值的電池14的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟202，在沒有SOC不足驅(qū)動限制值的電池14的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟106。另外，驅(qū)動限制值是用于更可靠地防止電池14的過放電的下限值。在本第二實施方式中，作為一例設驅(qū)動限制值為20%。
[0097]在步驟202中，驅(qū)動信號發(fā)送部48在向加熱器控制器34發(fā)送將各加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號的同時，向加熱器控制器34發(fā)送對與判定為SOC不足驅(qū)動限制值的電池14連接的加熱器16的驅(qū)動進行限制的能力保全信號。另外，與第一實施方式的情況相同，可以準備與限制的程度相應的多個能力保全信號，由該能力保全信號表示的限制的程度是，與驅(qū)動限制值的偏差越大則越大。
[0098]如以上所說明，本第二實施方式涉及的電池系統(tǒng)10中，即使SOC為驅(qū)動停止值以上，也對與SOC不足驅(qū)動限制值的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制，由于限制了第一負載12的驅(qū)動的電池14的SOC的降低變緩，所以能更可靠地防止電池14的SOC降低必要以上地進行過放電。
[0099](第三實施方式)
[0100]以下，說明本發(fā)明的第三實施方式。
[0101]另外，本第三實施方式涉及的電池系統(tǒng)10的構成由于與圖1、2所示的第一實施方式涉及的電池系統(tǒng)10的構成相同，所以省略其說明。
[0102]本第三實施方式涉及的電池系統(tǒng)10中，在所有的電池14的SOC為預先確定的規(guī)定值(上限值)以上的情況下，不限制第一負載12的驅(qū)動。
[0103]圖5是表示本第三實施方式涉及的充電率均等化處理的流程的流程圖。另外，對圖5中與圖3相同的步驟附加與圖3相同的符號，省略其一部分或全部說明。
[0104]在步驟100的處理結束后，轉(zhuǎn)移至步驟300。
[0105]在步驟300中，SOC判定部46判定所有的電池14的SOC是否為預先確定的上限值以上，在肯定判定的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟302，在否定判定的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟102。
[0106]上述上限值是將各電池14的SOC的差分是否為必要保全值以上的判定設為不需要的閾值，在本第三實施方式中，作為一例，設為50%。
[0107]在步驟302中，驅(qū)動信號發(fā)送部48不發(fā)送能力保全信號，而向加熱器控制器34僅僅發(fā)送將與各電池14連接的加熱器16設為能驅(qū)動的能否驅(qū)動信號，并返回至步驟100。
[0108]如以上所說明，根據(jù)本第三實施方式涉及的電池系統(tǒng)10，在SOC高的狀態(tài)的情況下，由于不進行第一負載12的驅(qū)動的限制，所以提高了第一負載12的使用的便利性。
[0109]此外，如果在SOC高的狀態(tài)下(例如60?70%)電池14重復充放電，則與在SOC低的狀態(tài)下(例如30?40% )重復充放電的情況相比，促進構成電池14的活性物質(zhì)、隔離物、以及電解液等的劣化。由此，在SOC高的狀態(tài)的情況下，不進行第一負載12的驅(qū)動的限制，因此充電電力的消耗進行，能夠抑制電池14維持在SOC高的狀態(tài)，結果能夠延長電池14的壽命。
[0110]以上，使用上述各實施方式說明了本發(fā)明，本發(fā)明的技術范圍不限定為上述實施方式中記載的范圍。在不脫離發(fā)明的要旨的范圍中能夠?qū)ι鲜龈鲗嵤┓绞教砑佣喾N變更或改良，添加了該變更或改良的方式也包含在本發(fā)明的技術范圍中。
[0111]例如，在上述各實施方式中，說明了電池系統(tǒng)10具備兩個電池14-1、14-2的方式，但是本發(fā)明不限定于此，可以是電池系統(tǒng)10具備三個以上的電池14的方式。在該方式的情況下，例如對與和最高SOC之間的差分低規(guī)定值以上的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制。
[0112]此外，在上述各實施方式中，說明了對與和其他電池14的SOC之間的差分低規(guī)定值以上的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制的方式，但是本發(fā)明并不限定于此，例如可以不是差分，而是對與相對于SOC的平均值的偏差低規(guī)定值以上的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制的方式、或者對與和其他的電池14的SOC之比為規(guī)定值以上的SOC低的電池14連接的第一負載12的驅(qū)動進行限制的方式。
[0113]此外，在上述各實施方式中，說明了串聯(lián)連接多個電池14的方式，但是本發(fā)明不限定于此，可以是并聯(lián)連接多個電池14的方式。
[0114]符號說明:
[0115]10 電池系統(tǒng)
[0116]12 第一負載
[0117]14 電池
[0118]16 加熱器
[0119]18 第二負載
[0120]30 BMU
[0121]32 BSC
[0122]34 加熱器控制器
【權利要求】
1.一種充電率均等化裝置，使多個電池的充電率均等化，該多個電池各自連接被供給電力進行驅(qū)動的第一負載，且被串聯(lián)或并聯(lián)連接，其中， 該充電率均等化裝置具備控制單元，該控制單元判定上述電池的充電率比其他的上述電池的充電率低規(guī)定值以上的上述電池，并對與判定為充電率低上述規(guī)定值以上的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
2.根據(jù)權利要求1所述的充電率均等化裝置，其中， 上述控制單元使與充電率不足預先確定的下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動停止。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的充電率均等化裝置，其中， 上述控制單元使與充電率不足預先確定的第一下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動停止，并對與充電率為上述第一下限值以上、且不足預先確定的第二下限值的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的充電率均等化裝置，其中， 多個上述電池中至少一個上述電池并聯(lián)連接多個上述第一負載， 上述控制單元在判定為連接了多個上述第一負載的上述電池的充電率比其他上述電池的充電率低規(guī)定值以上的情況下，對與上述電池連接的多個上述第一負載按照預先確定的優(yōu)先位次從低到高的順序來限制驅(qū)動。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的充電率均等化裝置，其中， 上述控制單元在所有的上述電池的充電率為預先確定的規(guī)定值以上的情況下，不限制上述第一負載的驅(qū)動。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的充電率均等化裝置，其中， 與上述串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個上述電池連接至少一個第二負載。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的充電率均等化裝置，其中， 上述第一負載是空調(diào)設備。
8.—種電池系統(tǒng),具備: 串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個電池； 第一負載，其與上述電池并聯(lián)連接并從連接的上述電池接受電力的供給而進行驅(qū)動；以及 控制單元，其判定上述電池的充電率比其他的上述電池的充電率低規(guī)定值以上的上述電池，對與判定為充電率低上述規(guī)定值以上的上述電池連接的上述第一負載的驅(qū)動進行限制。
【文檔編號】H01M10/42GK103532175SQ201310261792
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權日:2012年7月2日
【發(fā)明者】橋本英樹 申請人:三菱重工業(yè)株式會社