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蓄電系統及蓄電系統的控制方法與流程

文檔序號:11252948閱讀:546來源:國知局
蓄電系統及蓄電系統的控制方法與流程

本公開涉及控制多個蓄電池單元的蓄電系統等。



背景技術:

作為與控制多個蓄電池單元的蓄電系統相關聯的技術,存在專利文獻1所述的技術。在專利文獻1所述的控制裝置中,進行單電池平衡化(cellbalancing)或模塊平衡化(modulebalancing)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2014-096918號公報



技術實現要素:

發明要解決的課題

然而,有時單電池平衡化或模塊平衡化在多個蓄電池單元的控制中并不合適。

鑒于上述情形,例示性的實施方式提供能夠合適地控制多個蓄電池單元的蓄電系統等。

用于解決課題的技術方案

本公開的一技術方案的蓄電系統具備:第1電路,其將多個蓄電池單元串聯連接;第2電路,其針對所述多個蓄電池單元中的各蓄電池單元,與該蓄電池單元并聯連接;調整器,其調整在所述第2電路中流動的電流量;以及控制器,其執行第1控制及第2控制中的至少一方,所述第1控制是如下控制:在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電時,控制所述調整器來調整在所述第2電路中流動的電流量,使所述多個蓄電池單元中的第1蓄電池單元成為電壓比所述多個蓄電池單元中預測為劣化度會比所述第1蓄電池單元大的第2蓄電池單元的電壓高,并使充電停止,所述第2控制是如下控制:在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電時,控制所述調整器來調整在所述第2電路中流動的電流量,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低,并使放電停止。

此外,這些包括性的或具體的技術方案可以由系統、裝置、方法、集成電路、計算機程序或計算機可讀的cd-rom等非暫時性的記錄介質來實現,還可以由系統、裝置、方法、集成電路、計算機程序及記錄介質的任意組合來實現。

發明效果

通過本公開的一技術方案的蓄電系統等,能夠合適地控制多個蓄電池單元。

附圖說明

圖1是示出實施方式1中的蓄電系統的結構的框圖。

圖2是示出實施方式1中的蓄電系統的充電時的動作的流程圖。

圖3是示出實施方式1中的蓄電系統的放電時的動作的流程圖。

圖4是示出實施方式2中的蓄電裝置的結構的框圖。

圖5是示出實施方式2中的調整器的結構的示意圖。

圖6是示出實施方式2中的蓄電裝置的充電時的動作的示意圖。

圖7是示出與實施方式2中的蓄電裝置的充電時的動作相關的另一例的示意圖。

圖8是示出實施方式2中的蓄電裝置的放電時的動作的示意圖。

圖9是示出與實施方式2中的調整器的結構相關的另一例的示意圖。

圖10是示出與實施方式2中的蓄電裝置的放電時的動作相關的另一例的示意圖。

圖11是示出實施方式2中的蓄電池模塊的結構的框圖。

圖12是示出對實施方式2中的特定的蓄電池塊累積的得分的推移的圖表。

圖13是示出實施方式2中的蓄電池模塊的內部電阻值及內部電阻比的示意圖。

圖14是示出實施方式2中的蓄電裝置的外觀圖。

圖15是示出實施方式2中的充電時的電壓狀態的示意圖。

圖16是示出實施方式2中的放電時的電壓狀態的示意圖。

圖17是示出實施方式2中的調整區域的概念圖。

圖18是示出實施方式2中的充電時的電壓變化的遷移圖。

圖19是示出實施方式2中的放電時的電壓變化的遷移圖。

圖20是示出實施方式2中的蓄電裝置的充電時的動作的流程圖。

圖21是示出實施方式2中的蓄電裝置的放電時的動作的流程圖。

圖22是示出與實施方式2中的蓄電池模塊的結構相關的另一例的框圖。

圖23是示出實施方式2中的蓄電池模塊所包含的調整器的結構的示意圖。

圖24是針對實施方式2中的蓄電池示出經過時間與劣化度的關系的關系圖。

圖25是針對實施方式2中的蓄電池示出循環數與內部電阻的關系等的關系圖。

圖26是針對實施方式2中的蓄電池示出循環數與充電電壓的關系的關系圖。

圖27是針對實施方式2中的蓄電池示出充電狀態、溫度和劣化系數的關系的關系圖。

標號說明

100蓄電系統

101、102,511,512,513,514端子

103、104,105,106,107,108分支點

110第1電路

121、122、123蓄電池單元

131、132、133第2電路

141、142、143、261、262、263、611、612、613、614、615、616、617調整器

150、241、242、243、280控制器

200蓄電裝置

211、212、213蓄電池模塊

221、222、223蓄電池模塊本體

231、232、233檢測器

251、252、253、270通信器

285控制裝置

290電源

311、711電阻器

312、314、712二極管

313、315、713開關

411、412、413、414、415、416、417蓄電池塊

具體實施方式

(成為本公開的基礎的見解)

本申請的發明人關于控制多個蓄電池單元的蓄電系統發現了課題。以下,進行具體說明。

近年來,提出了通過一邊使串聯連接的多個蓄電池單元的剩余容量均一化一邊執行充電及放電,來將對于多個蓄電池單元的負擔平均化的技術。這樣的技術也被稱作單電池平衡化或模塊平衡化。通過這樣的技術,在充電及放電中,串聯連接的多個蓄電池單元的容量得到有效利用。另外,通過負擔的平均的分散,可期待抑制多個蓄電池單元中的劣化的局部的發展。

然而,負擔的平均的分散不限于抑制劣化的局部的發展。例如,根據多個蓄電池單元的連接形態或多個蓄電池單元的配置等,在多個蓄電池單元中,有時存在劣化容易發展的蓄電池單元。并且,此時,即使對多個蓄電池單元均等地進行充電或放電,也有在多個蓄電池單元中劣化局部地發展的可能性。

因此,即使是單電池平衡化或模塊平衡化等技術,也有可能無法針對多個蓄電池單元得到長壽命化的效果。另外,即使在蓄電池系統的使用初期在蓄電池單元間劣化度沒有產生差異,隨著蓄電系統逐漸的使用,將來也有可能在蓄電池單元間劣化度產生差異。

于是,本公開的第1技術方案的蓄電系統具備:第1電路,其將多個蓄電池單元串聯連接;第2電路,其針對所述多個蓄電池單元中的各蓄電池單元,與該蓄電池單元并聯連接;調整器,其調整在所述第2電路中流動的電流量;以及控制器,其執行第1控制及第2控制中的至少一方,所述第1控制是如下控制:在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電時,控制所述調整器來調整在所述第2電路中流動的電流量,使所述多個蓄電池單元中的第1蓄電池單元成為電壓比所述多個蓄電池單元中的預測為劣化度會比所述第1蓄電池單元大的第2蓄電池單元的電壓高,并使充電停止,所述第2控制是如下控制:在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電時,控制所述調整器來調整在所述第2電路中流動的電流量,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低,并使放電停止。

由此,可抑制預測為劣化度會比其他蓄電池單元大的蓄電池單元的劣化的發展,在蓄電池單元與其他蓄電池單元之間劣化度不容易產生差異。因此,蓄電系統能夠在多個蓄電池單元中抑制局部的劣化的發展,能夠使多個蓄電池單元作為整體而長壽命化。即,蓄電系統能夠合適地控制多個蓄電池單元。此外,在此,蓄電池單元可以是單體電池、具備多個單體電池的電池塊及具備多個電池塊的電池模塊中的任一方。

另外,本公開的第2技術方案的蓄電系統,在第1技術方案的蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第2電路是在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電時,繞過與所述第2電路并聯連接的所述蓄電池單元的電流所流動的電路,在所述第1控制中,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流小,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高,并使充電停止。

由此,可抑制對于預測為劣化度會變大的蓄電池單元的充電,可抑制該蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,本公開的第3技術方案的蓄電系統,在第1技術方案的蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第2電路是在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電時,與所述第2電路并聯連接的所述蓄電池單元的放電電流所流動的電路,在所述第1控制中,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流小,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高,并使充電停止。

由此,預測為劣化度會變大的蓄電池單元被控制成不會成為滿充電,可抑制該蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,本公開的第4技術方案的蓄電系統,在第3技術方案的蓄電系統基礎上,例如可以是,在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電的開始前及充電的中斷時的至少一方,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流小,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高。

由此,可在合適的定時執行放電,預測為劣化度會變大的蓄電池單元被控制成不會成為滿充電。

另外,本公開的第5技術方案的蓄電系統,在第1技術方案的蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第2電路是在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電時,繞過與所述第2電路并聯連接的所述蓄電池單元的電流所流動的電路,在所述第2控制中,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流小,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低,并使放電停止。

由此,可抑制對于預測為劣化度會變大的蓄電池單元的放電,可抑制該蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,本公開的第6技術方案的蓄電系統,在第1技術方案的蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第2電路是在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電時,與所述第2電路并聯連接的所述蓄電池單元的放電電流所流動的電路,在所述第2控制中,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流大,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低,并使放電停止。

由此,預測為劣化度會變大的蓄電池單元被控制成不會先變空,可抑制該蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,本公開的第7技術方案的蓄電系統,在第6技術方案的蓄電系統的基礎上,例如可以是,在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電的開始前及放電的中斷時的至少一方,所述控制器控制所述調整器來使在與所述第1蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流比在與所述第2蓄電池單元并聯連接的所述第2電路中流動的電流大,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高。

由此,可在合適的定時執行放電,預測為劣化度會變大的蓄電池單元被控制成不會變空。

另外,本公開的第8技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第4技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,在所述第1控制中,所述控制器使所述第1蓄電池單元的電壓成為充電終止電壓,使所述第2蓄電池單元的電壓成為比充電終止電壓低的電壓,并使充電停止。

由此,在預測為劣化度會變大的蓄電池單元成為滿充電之前,充電停止。由此,可抑制預測為劣化度會變大的蓄電池單元的劣化的發展。

另外,本公開的第9技術方案的蓄電系統,在第1技術方案及第5技術方案-第7技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,在所述第2控制中,所述控制器使所述第1蓄電池單元的電壓成為放電終止電壓,使所述第2蓄電池單元的電壓成為比放電終止電壓高的電壓,并使放電停止。

由此,在預測為劣化度會變大的蓄電池單元變空之前,放電停止。由此,可抑制預測為劣化度會變大的蓄電池單元的劣化的發展。

另外,本公開的第10技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第4技術方案及第8技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電時,所述控制器不執行所述第1控制而執行經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的充電,然后,執行所述第1控制。

由此,在充電中可抑制不必要的調整。因此,在充電中可抑制能量的損失。

另外,本公開的第11技術方案的蓄電系統,在第1技術方案、第5技術方案-第7技術方案及第9技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,在經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電時,所述控制器不執行所述第2控制而執行經由所述第1電路進行的所述多個蓄電池單元的放電,然后,執行所述第2控制。

由此,在放電中可抑制不必要的調整。因此,在放電中可抑制能量的損失。

另外,本公開的第12技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第11技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第1蓄電池單元是所述多個蓄電池單元中的預測為劣化度會成為最小的蓄電池單元。

由此,可抑制預測為劣化度會成為最小的蓄電池單元以外的蓄電池單元的劣化的發展。也就是說,可抑制預測為劣化度會比較大的蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。此外,在此,蓄電池單元可以是單體電池及具備多個單體電池的電池塊中的任一方。

另外,本公開的第13技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第12技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述第2蓄電池單元是所述多個蓄電池單元中的預測為劣化度會成為最大的蓄電池單元。

由此,可抑制預測為劣化度會成為最大的蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。此外,在此,蓄電池單元可以是單體電池及具備多個單體電池的電池塊中的任一方。

另外,本公開的第14技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第11技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述多個蓄電池單元分別包含多個蓄電池,所述第1蓄電池單元是包含在由所述多個蓄電池單元各自的預測為劣化度會成為最大的蓄電池構成的組中預測為劣化度會成為最小的蓄電池的蓄電池單元。

由此,可抑制與包含各蓄電池單元中的劣化度最高的蓄電池組中預測為劣化度會成為最小的蓄電池的蓄電池單元不同的蓄電池單元的劣化的發展。也就是說,可抑制包含各蓄電池單元中的劣化度最高的蓄電池組中預測為劣化度會比較大的蓄電池的蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。此外,在此,蓄電池可以是單體電池及具備多個單體電池的電池塊中的任一方。

另外,本公開的第15技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第11技術方案及第14技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,所述多個蓄電池單元分別包含多個蓄電池,所述第2蓄電池單元可以是包含在由所述多個蓄電池單元各自的預測為劣化度會成為最大的蓄電池構成的組中預測為劣化度會成為最大的蓄電池的蓄電池單元。

由此,可抑制預測為蓄電池的最大劣化度會成為最大的蓄電池單元的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。此外,在此,蓄電池可以是單體電池及具備多個單體電池的電池塊中的任一方。另外,包含多個蓄電池的蓄電池單元可以是電池塊及電池模塊中的任一方。

另外,本公開的第16技術方案的蓄電系統,在第1技術方案-第15技術方案的任一蓄電系統的基礎上,例如可以是,還具備檢測所述多個蓄電池單元各自的狀態量的檢測器,所述控制器控制所述調整器來使所述第2電路中流動的電流停止,根據在使所述第2電路中流動的電流停止的期間由所述檢測器檢測到的狀態量來預測所述蓄電池單元的劣化度的發展。

由此,可不受調整的影響地合適地檢測狀態量。因此,可合適地預測劣化度的發展。

另外,本公開的第17技術方案的蓄電系統的控制方法可以是執行第1控制及第2控制中的至少一方的蓄電系統的控制方法,所述第1控制包括:步驟(a),在串聯連接的多個蓄電池單元的充電時,調整在與所述多個蓄電池單元分別并聯連接的電路中流動的電流量,使所述多個蓄電池單元中的第1蓄電池單元成為電壓比所述多個蓄電池單元中的預測為劣化度會比所述第1蓄電池單元大的第2蓄電池單元的電壓高;和步驟(b),在所述第1蓄電池單元處于電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高的狀態下使所述多個蓄電池單元的充電停止,所述第2控制包括:步驟(c),在所述多個蓄電池單元的放電時,調整在與所述多個蓄電池單元分別并聯連接的電路中流動的電流量,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低;和步驟(d),在所述第1蓄電池單元處于電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低的狀態下使所述多個蓄電池單元的放電停止。

由此,可抑制預測為劣化度會比其他蓄電池單元大的蓄電池單元的劣化的發展,在該蓄電池單元與其他蓄電池單元之間劣化度不容易產生差異。因此,在多個蓄電池單元中可抑制局部的劣化的發展,多個蓄電池單元作為整體而實現長壽命化。即,可合適地控制多個蓄電池單元。

此外,這些包括性的或具體的技術方案可以由系統、裝置、方法、集成電路、計算機程序或計算機可讀的cd-rom等非暫時性的記錄介質來實現,也可以由系統、裝置、方法、集成電路、計算機程序或記錄介質的任意組合來實現。

以下,參照附圖對實施方式進行具體說明。此外,以下說明的實施方式均示出包括性的或具體的例子。在以下的實施方式中示出的數值、形狀、材料、構成要素、構成要素的配置位置及連接形態、步驟、步驟的順序等只是一例,并非旨在對本公開進行限定。另外,以下的實施方式中的構成要素中,關于在表示最上位概念的獨立權利要求中未記載的構成要素,作為任意的構成要素來說明。

另外,在表述上,第1、第2及第3等序數可以對構成要素等附加,也可以更換,還可以去除。另外,充放電意味著充電及放電的至少一方。另外,電壓、電流、電阻及電力有時分別意味著表示電壓的電壓值、表示電流的電流值、表示電阻的電阻值及表示電力的電力值。

(實施方式1)

圖1是示出本實施方式中的蓄電系統的結構的框圖。圖1所示的蓄電系統100控制蓄電池單元121、122、123。蓄電系統100可以是1個裝置,也可以由多個裝置構成。另外,蓄電系統100具備第1電路110、第2電路131、132、133及控制器150。

第1電路110是本公開的第1電路的一例,是蓄電池單元121、122、123串聯連接的電氣回路。具體而言,第1電路110對應于從蓄電系統100的端子101穿過蓄電池單元121、122、123而到達蓄電系統100的端子102的路徑。此外,端子101及端子102中的一方是電力用的正端子,另一方是電力用的負端子。

蓄電池單元121、122、123分別是本公開的蓄電池單元的一例,是用于蓄積電能的構成要素。此外,蓄電池單元121、122、123分別可以是單體電池,也可以是具備多個單體電池的電池塊,還可以是具備多個電池塊的電池模塊。單體電池也被簡稱作蓄電池或單電池。另外,電池塊也被稱作蓄電池塊,多個單體電池通過串聯和并聯中的至少一方而連接。電池模塊也被稱作蓄電池模塊、電池包或蓄電池包,多個電池塊通過串聯和并聯中的至少一方而連接。

第2電路131、132、133分別是電路,是本公開的第2電路的一例。第2電路131、132、133與蓄電池單元121、122、123并聯地設置。具體而言,第2電路131與蓄電池單元121并聯地設置,第2電路132與蓄電池單元122并聯地設置,第2電路133與蓄電池單元123并聯地設置。

例如,第2電路131對應于從分支點103穿過調整器141而到達分支點104的路徑。第2電路132對應于從分支點105穿過調整器142而到達分支點106的路徑。第2電路133對應于從分支點107穿過調整器143而到達分支點108的路徑。

調整器141、142、143調整在第2電路131、132、133中流動的電流量。例如,調整器141、142、143是包含于第2電路131、132、133的電路。具體而言,調整器141調整在第2電路131中流動的電流量,調整器142調整在第2電路132中流動的電流量,調整器143調整在第2電路133中流動的電流量。

調整器141、142、143分別可以具備用于調整電流量的電阻器及開關等。基本上,調整器141、142、143分別按照控制器150所進行的控制來調整電流量。

控制器150控制調整器141、142、143所進行的調整。即,控制器150經由調整器141、142、143來調整在第2電路131、132、133中流動的電流量。另外,控制器150也可以控制串聯連接的蓄電池單元121、122、123的充放電。

另外,控制器150只要具備控制功能即可,可以具備運算處理器和存儲控制程序的存儲器。運算處理器可以是mpu或cpu。存儲器可以是易失性存儲器,也可以是非易失性存儲器。控制器150可以由進行集中控制的單獨的控制器構成,也可由彼此協作而進行分散控制的多個控制器構成。

此外,圖1的結構只是例子,蓄電池單元121、122、123的數量、第2電路131、132、133的數量及調整器141、142、143的數量在本例中為3,但分別也可以為2,還可以為4以上。另外,隨著結構的變更,端子101、102及分支點103~108可以適當追加,也可以變更,還可以刪除。例如,若是在蓄電系統100的內部進行電力的發電及消耗,則也可以沒有端子101、102。

圖2是示出圖1所示的蓄電系統100的充電時的動作的流程圖。圖2所示的動作是本公開的第1控制的一例。以下,以在蓄電池單元121與蓄電池單元122之間劣化度沒有產生差異時預測為蓄電池單元121的劣化度會比蓄電池單元122的劣化度大為前提,來說明圖2所示的動作。

此外,蓄電池單元的劣化度的發展的預測根據蓄電池單元的狀態量來進行。作為蓄電池單元的狀態量,可例示蓄電池單元的溫度、輸出電流、電壓、內部電阻等。例如,蓄電池會因在高壓下充電完成的高壓充電、放電至低壓的低壓放電、以低溫化進行充電的低溫充電、高溫放置、高溫充電等而劣化,因此,能夠基于表示蓄電池單元的溫度的信息來預測劣化度的發展。另外,當蓄電池反復充電至高壓和放電至低壓時,劣化會發展,因此,能夠基于表示充電完成時的蓄電池單元的電壓的信息、表示放電完成時的蓄電池單元的電壓的信息來預測劣化度的發展。具體的預測的方法與實施方式2是同樣的,所以省略說明。此外,在實施方式2中,雖然僅有關于蓄電池塊及蓄電池模塊的劣化度的預測的記載,但即使蓄電池單元為單體電池,也能夠應用同樣的劣化度的預測方法。

接著,在蓄電池單元121、122、123的充電時,控制器150控制調整器141、142、143來調整在第2電路131、132、133中流動的電流量。然后,控制器150使蓄電池單元122成為電壓比預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓高(s101)。然后,控制器150在蓄電池單元122處于電壓比蓄電池單元121的電壓高的狀態下,使蓄電池單元121、122、123的充電停止(s102)。

基本上,若蓄電池單元121、122、123各自的充電時的電壓升高,則設想劣化會發展。另外,若將蓄電池單元121、122、123分別充電至充電時的電壓升高,即充電至成為剩余容量接近滿充電的狀態,則會招致輸入輸出量的增加,設想劣化會發展。

于是,在本實施方式中的蓄電系統100中,如上所述,使蓄電池單元122成為電壓比預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓高,并使充電停止。由此,可抑制預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的劣化的發展,可抑制在蓄電池單元121與蓄電池單元122之間劣化度產生差異。

因此,蓄電系統100能夠在蓄電池單元121、122、123中抑制局部的劣化的發展,能夠合適地控制蓄電池單元121、122、123。

圖3是示出圖1所示的蓄電系統100的放電時的動作的流程圖。圖3所示的動作是本公開的第2控制的一例。以下,與圖2的說明同樣,以在蓄電池單元121與蓄電池單元122之間劣化度沒有產生差異時預測為蓄電池單元121的劣化度會比蓄電池單元122的劣化度大為前提,來說明圖3所示的動作。此外,蓄電池單元的劣化度的預測方法與在充電時的動作中說明的上述內容是同樣的。

首先,在蓄電池單元121、122、123的放電時,控制器150控制調整器141、142、143來調整在第2電路131、132、133中流動的電流量。然后,控制器150使蓄電池單元122成為電壓比預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓低(s201)。然后,控制器150在蓄電池單元122處于電壓比蓄電池單元121的電壓低的狀態下,使蓄電池單元121、122、123的放電停止(s202)。

基本上,若蓄電池單元121、122、123各自的放電時的電壓變低,則設想劣化會發展。另外,若將蓄電池單元121、122、123分別放電至放電時的電壓變低,即放電至成為剩余容量接近空容量的狀態,則會招致輸入輸出量的增加,設想劣化會發展。

于是,在本實施方式中的蓄電系統100中,如上所述,使蓄電池單元122成為電壓比預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓低,并使放電停止。由此,可抑制預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的劣化的發展,可抑制在蓄電池單元121與蓄電池單元122之間劣化度產生差異。

因此,蓄電系統100能夠在蓄電池單元121、122、123中抑制局部的劣化的發展,能夠使蓄電池單元121、122、123作為整體而長壽命化。即,蓄電系統100能夠合適地控制蓄電池單元121、122、123。

此外,蓄電系統100可以進行圖2所示的動作及圖3所示的動作中的一方,也可以進行雙方。例如,蓄電系統100通過進行這些動作中的一方也能夠在蓄電池單元121、122、123中抑制局部的劣化的發展。

另外,第2電路131、132、133也可以是在蓄電池單元121、122、123的充電時繞過蓄電池單元121、122、123的電流所流動的電路。并且,控制器150也可以使在與蓄電池單元122并聯連接的第2電路132中流動的電流比在與預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121并聯連接的第2電路131中流動的電流小。

由此,可抑制對于預測為劣化度會變大的蓄電池單元121的充電,可抑制蓄電池單元121的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,第2電路131、132、133也可以是在蓄電池單元121、122、123的充電時蓄電池單元121、122、123的放電電流所流動的電路。并且,控制器150也可以使在與蓄電池單元122并聯連接的第2電路132中流動的電流比在與預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121并聯連接的第2電路131中流動的電流小。

由此,預測為劣化度會變大的蓄電池單元121被控制成不會成為滿充電,可抑制蓄電池單元121的劣化的發展。因此,可抑制局部劣化的發展。

另外,控制器150也可以在蓄電池單元121、122、123的充電的開始前及充電的中斷時中的至少一方,使在第2電路132中流動的放電電流比在第2電路131中流動的放電電流小。由此,在合適的定時執行放電,預測為劣化度會變大的蓄電池單元121被控制成不會成為滿充電。

另外,第2電路131、132、133也可以是在蓄電池單元121、122、123的放電時繞過蓄電池單元121、122、123的電流所流動的電路。并且,控制器150也可以使在與蓄電池單元122并聯連接的第2電路132中流動的電流比在與預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121并聯連接的第2電路131中流動的電流小。

由此,可抑制對于預測為劣化度會變大的蓄電池單元121的放電,可抑制蓄電池單元121的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,第2電路131、132、133也可以是在蓄電池單元121、122、123的放電時蓄電池單元121、122、123的放電電流所流動的電路。并且,控制器150也可以使在與蓄電池單元122并聯連接的第2電路132中流動的電流比在與預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121并聯連接的第2電路131中流動的電流大。

由此,預測為劣化度會變大的蓄電池單元121被控制成不會先變空,可抑制蓄電池單元121的劣化的發展。因此,可抑制局部的劣化的發展。

另外,控制器150也可以在蓄電池單元121、122、123的放電的開始前及放電的中斷時中的至少一方,使在第2電路132中流動的放電電流比在第2電路131中流動的放電電流大。由此,在合適的定時執行放電,預測為劣化度會變大的蓄電池單元121被控制成不會變空。

另外,控制器150也可以使蓄電池單元122的電壓成為充電終止電壓,使預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓成為比充電終止電壓低的電壓,并使充電停止。由此,在預測為劣化度會變大的蓄電池單元121成為滿充電之前,充電停止。由此,可抑制預測為劣化度會變大的蓄電池單元121的劣化的發展。

另外,控制器150也可以使蓄電池單元122的電壓成為放電終止電壓,使預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121的電壓成為比放電終止電壓高的電壓,并使放電停止。由此,在預測為劣化度會變大的蓄電池單元121變空之前,放電停止。由此,可抑制預測為劣化度會變大的蓄電池單元121的劣化的發展。

另外,控制器150也可以在蓄電池單元121、122、123的充電時不控制調整器141、142、143,而在執行蓄電池單元121、122、123的充電之后控制調整器141、142、143。由此,可在充電中抑制不必要的調整。因此,可在充電中抑制能量的損失。

另外,控制器150也可以在蓄電池單元121、122、123的放電時不控制調整器141、142、143,而在執行蓄電池單元121、122、123的放電之后控制調整器141、142、143。由此,可在放電中抑制不必要的調整。因此,可在放電中抑制能量的損失。

另外,預測為劣化度會比蓄電池單元121小的蓄電池單元122可以是蓄電池單元121、122、123中的預測為劣化度會成為最小的蓄電池單元。另外,預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121可以是蓄電池單元121、122、123中的預測為劣化度會成為最大的蓄電池單元。

另外,蓄電池單元121、122、123分別可以包含多個蓄電池。預測為劣化度會比蓄電池單元121小的蓄電池單元122可以是包含在由蓄電池單元121、122、123各自的預測為劣化度會成為最大的蓄電池構成的組中預測為劣化度會成為最小的蓄電池的蓄電池單元。另外,預測為劣化度會比蓄電池單元122大的蓄電池單元121可以是包含在由蓄電池單元121、122、123各自的預測為劣化度會成為最大的蓄電池構成的組中預測為劣化度會成為最大的蓄電池的蓄電池單元。

另外,蓄電系統100也可以還具備檢測蓄電池單元121、122、123各自的狀態量的檢測器。并且,控制器150也可以控制調整器141、142、143來使在第2電路131、132、133中流動的電流停止。并且,控制器150也可以根據在使在第2電路131、132、133中流動的電流停止時由檢測器檢測到的狀態量來預測蓄電池單元121、122、123的劣化度的發展。

由此,可不受調整的影響地合適地檢測狀態量。因此,可合適地預測劣化度的發展。

(實施方式2)

本實施方式對應于實施方式1的具體的例子。在本實施方式中示出的結構的一部分及動作的一部分可以與在實施方式1中示出的結構及動作適當組合。

圖4是示出本實施方式中的蓄電裝置200的結構的框圖。此外,在圖4中,粗線表示用于輸送電力的路徑,構成要素間的細線及虛線表示用于傳送信息的路徑。另外,如圖4所示,在構成要素間也可以設置用于傳送信息的多個路徑。這些路徑可以根據信息的種別而不同,也可以根據傳送的方向而不同。

圖4所示的蓄電裝置200具備蓄電池模塊211、212、213、調整器261、262、263、通信器270、控制器280及電源290。此外,蓄電池模塊211、212、213也可以能夠從蓄電裝置200拆下,蓄電裝置200也可以不具備蓄電池模塊211、212、213作為構成要素。

例如,蓄電裝置200對應于實施方式1的蓄電系統100。另外,蓄電池模塊211、212、213是實施方式1的蓄電池單元121、122、123的一例。調整器261、262、263對應于實施方式1的調整器141、142、143。控制器280對應于實施方式1的控制器150。

另外,穿過蓄電池模塊211、212、213的路徑對應于實施方式1的第1電路110。另外,穿過調整器261的路徑、穿過調整器262的路徑及穿過調整器263的路徑對應于實施方式1的第2電路131、132、133。

蓄電池模塊211具備蓄電池模塊本體221、檢測器231、控制器241及通信器251。蓄電池模塊211也被稱作電池模塊、電池包或蓄電池包。

蓄電池模塊本體221是用于蓄積電能的構成要素,基本上具備多個蓄電池塊。蓄電池塊也被稱作電池塊。

檢測器231檢測蓄電池模塊本體221的狀態量。例如,檢測器231檢測蓄電池模塊本體221的溫度、充電電壓、放電電壓及內部電阻等。檢測器231也可以檢測蓄電池模塊本體221中的多個蓄電池塊各自的溫度、充電電壓、放電電壓及內部電阻等。檢測器231具體而言可以是溫度計,也可以電壓計,還可以是電流計。

在此,充電電壓是充電時的電壓,放電電壓是放電時的電壓。此外,蓄電池模塊本體221中的蓄電池的充電電壓有時簡單表述為蓄電池模塊本體221的充電電壓或蓄電池模塊211的充電電壓。同樣,蓄電池模塊本體221中的蓄電池的放電電壓有時簡單表述為蓄電池模塊本體221的放電電壓或蓄電池模塊211的放電電壓。

控制器241控制蓄電池模塊211整體的動作。例如,控制器241也可以具備控制蓄電池模塊本體221的充電或放電的轉換器。另外,控制器241也可以取得由檢測器231檢測到的狀態量,并經由通信器251、270向控制器280通知。

另外,控制器241只要具有控制功能即可,可以具備運算處理器和存儲控制程序的存儲器。運算處理器可以是mpu或cpu。存儲器可以是易失性存儲器,也可以是非易失性存儲器。控制器241可以由進行集中控制的單獨的控制器構成,也可由彼此協作而進行分散控制的多個控制器構成。

通信器251是蓄電池模塊211用于進行通信的構成要素。通信器251可以包含通信接口。通信器251主要被使用于蓄電池模塊211的控制器241與蓄電裝置200的控制器280之間的通信,具體而言,與蓄電裝置200的通信器270進行通信。

蓄電池模塊212具備蓄電池模塊本體222、檢測器232、控制器242及通信器252。蓄電池模塊213具備蓄電池模塊本體223、檢測器233、控制器243及通信器253。控制器242及控制器243分別與控制器241同樣地具有控制功能即可,可以具備運算處理器和存儲控制程序的存儲器。運算處理器可以是mpu或cpu。存儲器可以是易失性存儲器,也可以是非易失性存儲器。控制器241可以由進行集中控制的單獨的控制器構成,也可以由彼此協作而進行分散控制的多個控制器構成。

蓄電池模塊212、213及其構成要素與蓄電池模塊211及其構成要素是同等的,但蓄電池模塊211、212、213的劣化度因使用狀況等而不同。或者,即使蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度現在相同,將來也有可能不同。

例如,即使在蓄電裝置200的使用初期在蓄電池模塊211、212、213之間劣化度沒有產生差異,隨著蓄電裝置200逐漸的使用,將來也有可能在蓄電池模塊211、212、213之間劣化度產生差異。

劣化度意味著劣化的發展的程度。具體而言,劣化度越大,則劣化發展得越嚴重。蓄電池模塊211、212、213的劣化度對應于蓄電池模塊本體221、222、223的劣化度。

更具體而言,蓄電池模塊211的劣化度對應于蓄電池模塊本體221所包含的多個蓄電池塊中劣化發展得最嚴重的蓄電池塊的劣化度。另外,蓄電池模塊212的劣化度對應于蓄電池模塊本體222所包含的多個蓄電池塊中劣化發展得最嚴重的蓄電池塊的劣化度。另外,蓄電池模塊213的劣化度對應于蓄電池模塊本體223所包含的多個蓄電池塊中劣化發展得最嚴重的蓄電池塊的劣化度。

例如,蓄電池模塊211、212、213中劣化度最大的蓄電池模塊包括在由蓄電池模塊211、212、213各自的劣化度最大的蓄電池塊構成的組群中劣化度最大的蓄電池塊。另外,蓄電池模塊211、212、213中劣化度最小的蓄電池模塊包括在由蓄電池模塊211、212、213各自的劣化度最大的蓄電池塊構成的組中劣化度最小的蓄電池塊。

另外,在本實施方式中,預測將來的劣化度。以下,預測的將來的劣化度有時稱作預測劣化度。在此,將來是比當前靠后的任意的時刻。蓄電池模塊211、212、213的預測劣化度對應于蓄電池模塊本體221、222、223的預測劣化度。

更具體而言,蓄電池模塊211的預測劣化度對應于蓄電池模塊本體221所包含的多個蓄電池塊中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。另外,蓄電池模塊212的預測劣化度對應于蓄電池模塊本體222所包含的多個蓄電池塊中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。另外,蓄電池模塊213的預測劣化度對應于蓄電池模塊本體223所包含的多個蓄電池塊中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。

例如,蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊包含在由蓄電池模塊211、212、213各自的預測劣化度最大的蓄電池塊構成的組中預測劣化度最大的蓄電池塊。另外,蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最小的蓄電池模塊包含在由蓄電池模塊211、212、213各自的預測劣化度最大的蓄電池塊構成的組中預測劣化度最小的蓄電池塊。

調整器261調整在調整器261中流動的電流量。調整器261可以具備用于調整電流量的電阻器及開關等。調整器261按照控制器280所進行的控制來調整電流量。調整器262、263分別是與調整器261同等的構成要素。

通信器270是蓄電裝置200用于進行通信的構成要素。通信器270可以包含通信接口。通信器270主要被使用于蓄電池模塊211、212、213的控制器241、242、243與蓄電裝置200的控制器280之間的通信。具體而言,通信器270與蓄電池模塊211、212、213的通信器251、252、253進行通信。

控制器280控制蓄電裝置200整體的動作。例如,控制器280控制調整器261、262、263所進行的調整。并且,控制器280通過控制調整器261、262、263的調整來調整在調整器261、262、263中流動的電流量。另外,控制器280也可以控制串聯連接的蓄電池模塊211、212、213的充放電,也可以控制電源290的輸入輸出。

另外,控制器280可以具備運算處理器和存儲器。運算處理器可以是mpu或cpu。存儲器可以是易失性存儲器,也可以是非易失性存儲器。控制器280可以由進行集中控制的單獨的控制器構成,也可以由彼此協作而進行分散控制的多個控制器由構成。

電源290是用于供給電力的構成要素。電源290從系統電力線接受向蓄電裝置200充電的電力,將從蓄電裝置200放電的電力向系統電力線輸送。電源290可以具備將與蓄電池模塊211、212、213相應的直流電力變換為與系統電力線相應的交流電力,將與系統電力線相應的的交流電力變換為與蓄電池模塊211、212、213相應的直流電力的雙向變換器。

如上所述,蓄電裝置200與蓄電池模塊211、212、213并聯地具備調整器261、262、263。在調整器261、262、263中流動的電流量根據蓄電池模塊211、212、213的預測劣化度而不同。

具體而言,控制器280經由控制器241、242、243及通信器251、252、253、270取得由檢測器231、232、233檢測到的狀態量,基于狀態量來預測將來的劣化度。例如,控制器280可以取得當前的內部電阻作為狀態量,并且在當前的內部電阻越大時預測為將來的劣化度越大。由此,控制器280取得蓄電池模塊211、212、213各自的預測劣化度。

并且,控制器280在蓄電池模塊211、212、213之間劣化度沒有差異時,以使得在蓄電池模塊211、212、213中相對于預測劣化度小的蓄電池模塊的充放電量比預測劣化度大的蓄電池模塊大的方式,調整在調整器261、262、263中流動的電流量。

此外,圖4的結構是例子,蓄電池模塊211、212、213的數量及調整器261、262、263的數量在本例中為3,但分別也可以為2,還可以為4以上。

圖5是示出圖4所示的調整器261的結構的示意圖。如圖5所示,調整器261例如具備電阻器311、二極管312及開關313。

電阻器311是用于提供電阻的構成要素,限制在調整器261中流動的電流。

二極管312是具有限制在調整器261中流動的電流的方向的整流作用的構成要素。在此,二極管312將電流的方向限制為從蓄電池模塊211的正側向負側的方向。

開關313是用于通斷電路的構成要素。具體而言,開關313按照控制器280所進行的控制來切換在調整器261中使電流流動的控制和不使電流流動的控制。開關313可以是繼電器,也可以是fet(電場效應晶體管)。

例如,開關313按照從控制器280施加的電壓來切換通斷。具體而言,開關313在被施加有電壓時使電路閉合,在調整器261中使電流流動。另一方面,開關313在未被施加電壓時使電路斷開,在調整器261中不使電流流動。控制器280通過使施加電壓的期間的占空比變化,能夠使電流量變化,從而能夠調整電流量。

調整器262、263可以具備與圖5所示的調整器261同等的結構。控制器280通過調整在調整器261、262、263中流動的電流量,能夠獨立地調整蓄電池模塊211、212、213的剩余容量。

圖6是示出圖4所示的蓄電裝置200的充電時的動作的示意圖。在圖6的例子中,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度最大。即,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,預測為蓄電池模塊211的劣化會發展得最嚴重。另外,在圖6中,箭頭的粗細對應于電流量的大小,箭頭越粗,則電流量越大。

在該例子中,控制器280在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,增大在與預測劣化度最大的蓄電池模塊211并聯連接的調整器261中流動的電流量。并且,控制器280減小在調整器262、263中流動的電流量。控制器280也可以如圖7那樣,以使得在調整器261中電流流動,在調整器262、263中電流不流動的方式,控制調整器261、262、263。

由此,控制器280能夠增大向蓄電池模塊212、213分別充電的電流量,減小向蓄電池模塊211充電的電流量。也就是說,蓄電裝置200能夠在充電中減小蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊211的使用量。

并且,由此,蓄電裝置200能夠抑制預測劣化度最大的蓄電池模塊211的劣化的發展。并且,蓄電裝置200能夠在蓄電池模塊211、212、213中抑制局部的劣化的發展。

此外,在圖6的例子中,繞過蓄電池模塊211的電流在調整器261中流動,繞過蓄電池模塊212的電流在調整器262中流動,繞過蓄電池模塊213的電流在調整器263中流動。

另外,在充電開始前或中斷時,從蓄電池模塊211放電的電流在調整器261中流動,從蓄電池模塊212放電的電流在調整器262中流動,或者從蓄電池模塊213放出的電流在調整器263中流動。由此,可合適地調整蓄電池模塊211、212、213的剩余容量。

另外,在調整器261、262、263中流動的電流量也可以根據蓄電池模塊211、212、213的預測劣化度來調整。例如可以是,在與預測劣化度最大的蓄電池模塊211對應的調整器261中流動的電流量最大,在與預測劣化度第二大的蓄電池模塊213對應的調整器263中流動的電流量第二大。并且,在與蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最小的蓄電池模塊212對應的調整器262中流動的電流量可以最小。

圖8是示出圖4所示的蓄電裝置200的放電時的動作的示意圖。在圖8的例子中,與圖6的例子同樣,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度最大。即,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,預測為蓄電池模塊211的劣化會發展得最嚴重。另外,與圖6同樣,在圖8中,箭頭的粗細對應于電流量的大小,箭頭越粗,則電流量越大。

在該例子中,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,控制器280減小在與預測劣化度的最大的蓄電池模塊211并聯連接的調整器261中流動的電流量。并且,控制器280增大在調整器262、263中流動的電流量。控制器280可以以使得在調整器262、263中電流流動,而在調整器261中電流不流動的方式,來控制調整器261、262、263。

在調整器261、262、263中流動的電流是從蓄電池模塊211、212、213放出的電流,在調整器261、262、263中被消耗。并且,在調整器261、262、263中流動的電流量越大,則從蓄電池模塊211、212、213放電的電流量越大。

在此,由于在調整器262、263中流動的電流量比調整器261大,所以從蓄電池模塊212、213放電的電流量比蓄電池模塊211大。相反,由于在調整器261中流動的電流量比調整器262、263小,所以從蓄電池模塊211放電的電流量比蓄電池模塊212、213小。

也就是說,控制器280通過增大在調整器262、263中流動的電流量,能夠增大從蓄電池模塊212、213分別放電的電流量。另外,控制器280通過減小在調整器261中流動的電流量,能夠減小從蓄電池模塊211放電的電流量。并且,由此,蓄電裝置200在放電中能夠相對地減小蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊211的使用量。

因此,與蓄電池模塊212、213相比,蓄電裝置200能夠抑制預測劣化度最大的蓄電池模塊211的劣化的發展。并且,蓄電裝置200在蓄電池模塊211、212、213中能夠抑制局部的劣化的發展。

此外,控制器280可以以使得在從蓄電裝置200向外部的放電開始前或中斷時,從蓄電池模塊211、212、213放電的電流在調整器261、262、263中流動的方式,來控制調整器261、262、263。也就是說,在從蓄電裝置200向外部的放電開始前或中斷時,可以在蓄電裝置200的內部進行用于調整的放電。

另外,在調整器261、262、263中流動的電流量可以根據蓄電池模塊211、212、213的預測劣化度來調整。例如可以是,在與預測劣化度最大的蓄電池模塊211對應的調整器261中流動的電流量最小,在與預測劣化度第二大的蓄電池模塊213對應的調整器263中流動的電流量第二小。并且,在與預測劣化度最小的蓄電池模塊212對應的調整器262中流動的電流量最大。

圖9是示出與圖4所示的調整器261的結構相關的另一例的示意圖。如圖9所示,調整器261也可以具備電阻器311、二極管312、開關313、二極管314及開關315。在圖9的例子中,與圖5的例子相比,追加了二極管314及開關315。具體而言,二極管314及開關315與二極管312及開關313并聯地設置。

二極管314與二極管312同樣,是具有限制在調整器261中流動的電流的方向的整流作用的構成要素。在此,二極管314將電流的方向限制為從蓄電池模塊211的負側向正側的方向。

開關315與開關313同樣,是用于通斷電路的構成要素。具體而言,開關315按照控制器280所進行的控制來切換在調整器261中使電流流動的控制和不使電流流動的控制。開關315可以是繼電器,也可以是fet(電場效應晶體管)。

例如,開關315與開關313同樣,按照從控制器280施加的電壓來切換通斷。具體而言,開關315在被施加了電壓時將電路閉合,使電流在調整器261中流動。另一方面,開關315在未被施加電壓時將電路斷開,不使電流在調整器261中流動。控制器280通過使施加電壓的期間的占空比變化,能夠使電流量變化,從而能夠調整電流量。

此外,用于使開關313接通的電壓值、用于使開關315接通的電壓值和用于使開關313、315的雙方接通的電壓值可以彼此不同。由此,控制器280能夠使開關313、315分別接通或斷開。

或者,也可以分別設置控制器280與開關313之間的路徑和控制器280與開關315之間的路徑。由此,控制器280能夠使開關313、315分別接通或斷開。

調整器262、263可以具備與圖9所示的調整器261同等的結構。由此,控制器280能夠合適地調整在調整器261、262、263中雙方流動的電流量。

圖10是示出與圖4所示的蓄電裝置200的放電時的動作相關的另一例的示意圖。在該例子中,使用圖9所示的調整器261,并使用具備與圖9所示的調整器261同等的結構的調整器262、263。另外,在該例子中,與圖8的例子同樣,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度最大。即,在蓄電池模塊211、212、213之間的劣化度沒有差異時,預測為蓄電池模塊211的劣化會發展得最嚴重。另外,與圖8同樣,在圖10中,箭頭的粗細對應于電流量的大小,箭頭越粗,則電流量越大。

在該例子中,控制器280增大在與預測劣化度最大的蓄電池模塊211并聯連接的調整器261中流動的、從蓄電池模塊211的負端子側朝向正端子側流動的電流量。由此,從調整器261向蓄電池模塊211的正側流入的電流量變大,所以從蓄電池模塊211放電的電流量變小。

并且,控制器280減小從蓄電池模塊212的負端子側朝向正端子側而在調整器262中流動的電流量。由此,從調整器262向蓄電池模塊212的正側流入的電流量變小,所以從蓄電池模塊212放電的電流量變大。

另外,控制器280減小從蓄電池模塊213的負端子側朝向正端子側而在調整器263中流動的電流量。由此,從調整器263向蓄電池模塊213的正側流入的電流量變小,所以從蓄電池模塊213放電的電流量變大。

控制器280也可以以使得在調整器261中從蓄電池模塊211的負端子側朝向正端子側流動電流,而在調整器262、263中電流不流動的方式,來控制調整器261、262、263。

通過上述的動作,控制器280能夠增大從蓄電池模塊212、213分別放電的電流量,并減小從蓄電池模塊211放電的電流量。也就是說,蓄電裝置200能夠在放電中減小蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊211的使用量。

并且,由此,蓄電裝置200能夠抑制預測劣化度最大的蓄電池模塊211的劣化的發展。并且,蓄電裝置200能夠在蓄電池模塊211、212、213中抑制局部的劣化的發展。

在圖10的例子中,在蓄電裝置200放電時,繞過蓄電池模塊211的電流在調整器261中流動,繞過蓄電池模塊212的電流在調整器262中流動,繞過蓄電池模塊213的電流在調整器263中流動。

在調整器261、262、263中流動的電流量也可以根據蓄電池模塊211、212、213的預測劣化度來調整。例如可以是,在與預測劣化度最大的蓄電池模塊211對應的調整器261中流動的電流量最大,在與預測劣化度第二大的蓄電池模塊213對應的調整器263中流動的電流量第二大。并且在與預測劣化度最小的蓄電池模塊212對應的調整器262中流動的電流量最小。

圖11是示出圖4所示的蓄電池模塊211的結構的框圖。在圖11中示出了圖4所示的蓄電池模塊211的更具體的例子。如圖4也示出那樣,圖11所示的蓄電池模塊211具備蓄電池模塊本體221、檢測器231、控制器241及通信器251。在圖11中還示出了端子511~514。另外,在圖11的例子中,蓄電池模塊本體221具備蓄電池塊411~417。

端子511是蓄電池模塊211的電力用的正端子。端子512是蓄電池模塊211的通信用的端子,例如是用于向蓄電池模塊211輸入信息的輸入端子。端子513是蓄電池模塊211的通信用的端子,例如是用于從蓄電池模塊211輸出信息的輸出端子。端子514是蓄電池模塊211的電力用的負端子。端子511~514與蓄電裝置200連接。

蓄電池塊411~417分別也被稱作電池塊,基本上具備多個蓄電池。蓄電池也被稱作單體電池或單電池。在該例子中,蓄電池塊411~417分別具備彼此并聯連接的多個蓄電池。此外,蓄電池塊411~417分別也可以是1個蓄電池。

檢測器231及控制器241將蓄電池塊411~417中預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度作為蓄電池模塊211的預測劣化度而經由通信器251輸出。例如,在預測為蓄電池塊411~417中的蓄電池塊414會劣化得最嚴重時,檢測器231及控制器241將蓄電池塊414的預測劣化度作為蓄電池模塊211的預測劣化度而經由通信器251輸出。

檢測器231及控制器241也可以經由通信器251輸出表示用于預測蓄電池塊411~417及蓄電池模塊211的將來的劣化度的狀態量的信息。并且,蓄電裝置200的控制器280也可以經由通信器270來取得表示用于預測蓄電池塊411~417及蓄電池模塊211的將來的劣化度的狀態量的信息,來預測將來的劣化度。

蓄電池塊411~417各自的劣化度主要基于內部電阻的變化、充電電壓的變化及放電電壓的變化等來判定。

例如,劣化度可以對應于內部電阻的變化、也就是初始狀態的內部電阻與當前的內部電阻之差或比。當蓄電池塊411~417的劣化發展時,推定為內部電阻變大。因而,與初始狀態的內部電阻相比,內部電阻越大,則可以規定越大的劣化度。在此,初始狀態是劣化未發展的狀態,對應于初次利用時或初次利用前的狀態。

另外,劣化度也可以對應于充電電壓的變化、也就是初始狀態的充電電壓與當前的充電電壓之差或比。當劣化發展時,推定為內部電阻變大,充電電壓變高。具體而言,劣化度越大,則相對于相同的充電電流,推定為充電電壓越高。因此,與初始狀態的充電電壓相比,充電電壓越高,則可以規定越大的劣化度。

另外,劣化度也可以對應于放電電壓的變化、也就是說初始狀態的放電電壓與當前的放電電壓之差或比。當劣化發展時,推定為內部電阻變大,放電電壓變低。具體而言,劣化度越大,則相對于相同的放電電流,推定為放電電壓越低。因此,與初始狀態的放電電壓相比,放電電壓越低,則可以規定越大的劣化度。

另外,劣化度也可以通過內部電阻的變化、充電電壓的變化及放電電壓的變化的組合來判定。另外,也可以基于充電時或放電時的內部電阻、充電電壓及放電電壓各自的變動的程度,來確定劣化度。具體而言,相對于相同的充電電流或相同的放電電流,劣化度越大,則推定為內部電阻、充電電壓或放電電壓的變動的程度越大。因此,這些變動的程度越大,則可以規定越大的劣化度。

檢測器231檢測蓄電池塊411~417各自的狀態量。例如,檢測器231在調整器261中沒有電流流動的狀態下,檢測蓄電池塊411~417各自的充電電壓或放電電壓和相對于蓄電池塊411~417流動的電流。由此,可排除調整電流的影響。檢測器231也可以基于檢測到的電壓及檢測到的電流來檢測內部電阻。

控制器241基于由檢測器231檢測到的狀態量,來預測蓄電池塊411~417各自的將來的劣化度。例如,控制器241可以基于檢測到的電壓及檢測到的電流來取得內部電阻,基于所取得的內部電阻來預測將來的劣化度。

并且,控制器241取得與多個蓄電池塊411~417分別對應的多個預測劣化度中最大的預測劣化度作為蓄電池模塊211的預測劣化度,并經由通信器251發送蓄電池模塊211的預測劣化度。蓄電裝置200的控制器280經由蓄電裝置200的通信器270接收蓄電池模塊211的預測劣化度,并基于蓄電池模塊211的預測劣化度來控制調整器261。

蓄電池模塊212、213可以具備與圖11所示的蓄電池模塊211同等的結構。由此,在蓄電池模塊211、212、213中分別基于預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度來控制調整器261、262、263。由此,可抑制劣化局部地發展,蓄電池模塊211、212、213作為整體而實現長壽命化。

此外,劣化度也可以基于蓄電池模塊211、212、213或蓄電池塊411~417的溫度來推定。另外,劣化度也可以基于充放電次數來推定。另外,劣化度也可以對應于表示相對于初始的滿充電容量的當前的滿充電容量的soh(stateofhealth)。例如,soh越小,則劣化度越大。另外,將來的劣化度也可以基于蓄電池模塊211、212、213或蓄電池塊411~417的溫度來預測。

尤其是,即使蓄電池模塊211、212、213的劣化度沒有產生差異,只要預測為蓄電池模塊211、212、213的劣化度會產生差異,蓄電裝置200的控制器280就對調整器261、262、263的電流量進行調整。

例如,若在蓄電池模塊211的滿充電時蓄電池塊411~417中的特定的蓄電池塊的電壓最高的狀態連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池塊的劣化會比其他蓄電池塊發展得嚴重。在具備多個蓄電池模塊的蓄電裝置200中,預測為包含蓄電裝置200的滿充電時各蓄電池模塊所包含的所有蓄電池塊中電壓最高的狀態連續或高頻度地產生的蓄電池塊的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。該劣化也被稱作高soc(stateofcharge)劣化。

對考慮了本劣化的蓄電池模塊的劣化的預測的具體例進行說明。

首先,作為前提,蓄電裝置200的3個蓄電池模塊211、212、213分別具備7個蓄電池塊。控制器280在每當蓄電裝置200達到滿充電時,經由檢測器231、232、233來測定滿充電時的各蓄電池塊的電壓。并且,控制器280按照電壓從高到低的順序從1位排到21位。

接著,控制器280按照根據滿充電時的電壓而排出的位次,對各蓄電池塊賦予得分。例如,控制器280對1位的蓄電池塊賦予10分,對2位及3位的蓄電池塊賦予8分,對4位~6位的蓄電池塊賦予6分,對7位~10位的蓄電池塊賦予4分,對11位~15位的蓄電池塊賦予2分,對16位~21位的蓄電池塊賦予0分。該得分在每次滿充電時存儲、累積。

控制器280預測為蓄電池模塊211、212、213中包含所累積的得分達到了預定的值的蓄電池塊的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。并且,控制器280經由調整器261、262、263中的任一方來使包含所累積的得分達到了預定的得分的蓄電池塊的蓄電池模塊的充電電流降低預定量。例如,控制器280可以使包含所累積的得分達到了50分的蓄電池塊的蓄電池模塊的充電電流降低2%,也可以使其降低80ma。

在充電電流降低了時,或者在所有蓄電池塊的得分都沒達到預定的得分而反復進行了例如7次等預定次數的滿充電時,控制器280將到此為止所累積的所有得分重置為0分。

并且,控制器280再次在每當滿充電時對得分進行累積。并且,控制器280再次使包含所累積的得分達到了預定的得分的蓄電池塊的蓄電池模塊的充電電流降低預定量。此時,若以前使該蓄電池模塊的充電電流降低了預定量,則控制器280使該蓄電池模塊的充電電流進一步降低預定量。例如,控制器280也可以使該蓄電池模塊的充電電流一共降低4%,也可以使其降低160ma。

并且,通過重復上述的動作,可抑制在滿充電時特定的蓄電池塊持續成為高電壓。例如,若反復出現特定的蓄電池塊的電壓高的狀態,則充電電流的降低量變大。由此,特定的蓄電池塊的電壓變高的頻度降低。因此,可抑制高soc劣化,可抑制僅特定的蓄電池塊的劣化發展。此外,圖12示出對特定的蓄電池塊累積的得分的推移的例子。

另外,若在蓄電池模塊211放電完成時蓄電池塊411~417中的特定的蓄電池塊的電壓最低的狀態連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池塊的劣化會比其他蓄電池塊發展得嚴重。在具備多個蓄電池模塊的蓄電裝置200中,預測為包含蓄電裝置200放電完成時各蓄電池模塊所包含的所有蓄電池塊中電壓最低的狀態連續或高頻度地產生的蓄電池塊的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。該劣化也被稱作低電壓劣化。

另外,若蓄電池模塊211、212、213中的特定的蓄電池模塊的溫度比其他蓄電池模塊高的狀態連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。尤其是,若特定的蓄電池模塊的溫度為預定的閾值(例如,30℃)以上的狀態與其他蓄電池模塊相比連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。該劣化也被稱作高溫放置劣化。

另外,若在充電時蓄電池模塊211、212、213中的特定的蓄電池模塊的溫度比其他蓄電池模塊低的狀態連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。尤其是,若在充電時特定的蓄電池模塊的溫度為比標準環境溫度低的預定的閾值(例如,0℃或10℃等)以下的狀態與其他蓄電池模塊相比連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。該劣化也被稱作低溫充電劣化。

另外,若在充電時蓄電池模塊211、212、213中的特定的蓄電池模塊的溫度比其他蓄電池模塊高的狀態連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。尤其是,若在充電時特定的蓄電池模塊的溫度為比標準環境溫度高的預定的閾值(例如,30℃)以上的狀態與其他蓄電池模塊相比連續或高頻度地產生,則預測為特定的蓄電池模塊的劣化會比其他蓄電池模塊發展得嚴重。該劣化也被稱作高溫充電劣化。

蓄電裝置200的控制器280經由檢測器231、232、233來檢測如上所述的預測劣化的發展的狀態與其他蓄電池模塊相比連續或高頻度地產生這一情況,來預測蓄電池模塊211、212、213的劣化的發展。并且,在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度沒有差異時,蓄電裝置200的控制器280使蓄電池模塊211、212、213中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池模塊的充電量及放電量中的至少一方比其他蓄電池模塊小。

由此,蓄電裝置200的控制器280能夠抑制蓄電池模塊211、212、213的劣化度產生差異或者劣化度的差異擴大。

圖13是示出圖4所示的蓄電池模塊211、212、213的內部電阻值及當前的內部電阻值相對于還未使用的初始狀態的內部電阻值之比即內部電阻比的示意圖。在圖13中,蓄電池模塊211~213還未使用的初始狀態下的蓄電池模塊211~213的各蓄電池塊的內部電阻值用涂的粗線表示。另外,在圖13中,蓄電池模塊211~213還未使用的初始狀態下的蓄電池模塊211~213的各蓄電池塊的內部電阻比用向右上方傾斜的條紋的粗線表示。此外,該內部電阻比表示各蓄電池塊的劣化度,在初始狀態下,所有蓄電池塊都為1。即使在蓄電池模塊211~213還未使用的初始狀態也就是蓄電池模塊211~213還未劣化的狀態下,這些蓄電池塊的內部電阻值也存在以品質的不均為起因的不均。

另外,隨著蓄電池模塊211~213的使用,蓄電池模塊211~213劣化,這些蓄電池塊的內部電阻值上升。并且,當特定的蓄電池塊的內部電阻比達到壽命末期的內部電阻比(例如,1.5)時,判斷為與特定的蓄電池塊串聯連接的多個蓄電池塊的壽命已耗盡。也就是說,當特定的蓄電池塊的內部電阻比達到壽命末期的內部電阻比時,判斷為包含迎來了壽命末期的特定的蓄電池塊的蓄電池模塊的壽命已耗盡。

在蓄電池模塊211~213中,在特定的蓄電池塊的內部電阻值恒定地呈現最大值時,存在特定的蓄電池塊的充電電壓高的狀態連續,且特定的蓄電池塊的放電電壓低的狀態連續的可能性。因此,預測為該特定的蓄電池塊的劣化會比其他蓄電池塊發展得嚴重。

于是,蓄電裝置200的控制器280使包含該特定的蓄電池塊的蓄電池模塊的充電量及放電量中的至少一方比其他蓄電池模塊小。由此,蓄電裝置200的控制器280能夠抑制特定的蓄電池塊的劣化的發展。并且,蓄電裝置200的控制器280通過抑制預測為劣化會發展得最嚴重的特定的蓄電池塊的劣化的發展,能夠抑制蓄電池模塊211~213間的劣化度產生差異。

在本例中,蓄電池模塊211內的特定的蓄電池塊的初始狀態的內部電阻最高,但內部電阻比與其他蓄電池塊相同且都為1,劣化度沒有差異。然而,從初始狀態起內部電阻最高的蓄電池塊,很可能在充電完成時成為最高的電壓,在放電完成時成為最低的電壓,劣化度很可能成為比其他蓄電池塊高。于是,針對包含從初始狀態起內部電阻高的蓄電池塊的蓄電池模塊211,使充電時的充電量及放電時的放電量中的至少一方比其他蓄電池模塊小。由此,蓄電裝置200的控制器280能夠抑制從初始狀態起內部電阻高的特定的蓄電池塊的劣化的發展。并且,蓄電裝置200的控制器280通過抑制預測為劣化會發展得最嚴重的特定的蓄電池塊的劣化的發展,能夠抑制蓄電池模塊211~213間的劣化度產生差異。

圖14是示出圖4所示的蓄電裝置200的外觀圖。圖14所示的蓄電裝置200具備控制裝置285及蓄電池模塊211~213。控制裝置285對應于圖4所示的通信器270、控制器280及電源290。具體而言,控制裝置285是具備圖4所示的通信器270、控制器280及電源290的裝置。

在該例子中,由于電源290的熱的影響,蓄電池模塊211的溫度比蓄電池模塊212、213高。因而,預測為由于高溫放置劣化或高溫充電劣化,蓄電池模塊211的劣化度會比蓄電池模塊212、213的劣化度大。于是,例如,蓄電裝置200的控制器280在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,使蓄電池模塊211的充電量及放電量中的至少一方比其他蓄電池模塊212、213小。

由此,蓄電裝置200的控制器280能夠抑制蓄電池模塊211的劣化的發展,并且抑制蓄電池模塊211、212、213間的劣化度產生差異。尤其是,在比標準環境溫度高的預定的閾值(例如,30℃)以上的充電中,蓄電裝置200的控制器280可以使蓄電池模塊211的充電量比其他的蓄電池模塊212、213小。

另外,蓄電池模塊213的溫度受到電源290的熱的影響少,相對地比蓄電池模塊211、212低。因而,預測為由于低溫充電劣化,蓄電池模塊213的劣化度會比蓄電池模塊211、212的劣化度大。于是,例如,蓄電裝置200的控制器280在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,使蓄電池模塊213的充電量及放電量中的至少一方比其他蓄電池模塊211、212小。

由此,蓄電裝置200的控制器280能夠抑制蓄電池模塊213的劣化的發展,并抑制蓄電池模塊211、212、213間的劣化度產生差異。尤其是,在比標準環境溫度低的預定的閾值(例如,0℃)以下的充電中,蓄電裝置200的控制器280可以在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,使蓄電池模塊213的充電量比其他蓄電池模塊211、212小。

圖15是示出圖4所示的蓄電裝置200中的充電時的電壓狀態的示意圖。在該例子中,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度最大,蓄電池模塊212的預測劣化度最小。此外,圖15中的充電電壓可以是在蓄電池模塊211、212、213中分別預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的充電電壓。

在充電初期,控制器280不使電流在調整器261、262、263中流動。在該例子中,在充電初期,蓄電池模塊211的充電電壓最高,蓄電池模塊213的充電電壓第二高,蓄電池模塊212的充電電壓最低。

并且,控制器280基于預測劣化度來決定在調整器261、262、263中流動的電流量即調整電流量。

例如,在充電時,進行圖6所示的控制。控制器280按照預測劣化度,將在與蓄電池模塊211對應的調整器261中流動的調整電流量決定為最大的調整電流量,將在與蓄電池模塊212對應的調整器262中流動的調整電流量決定為0。控制器280可以按照預測劣化度,將在與蓄電池模塊213對應的調整器263中流動的調整電流量決定為比最大的調整電流量小且比0大的值。

并且,控制器280以使得在充電末期,預測劣化度越小的蓄電池模塊212成為滿充電,而預測劣化度最大的蓄電池模塊211不成為滿充電的方式,控制在調整器261、262、263中流動的調整電流量。

也就是說,控制器280使蓄電池模塊212的充電電壓成為滿充電電壓,使蓄電池模塊211的充電電壓成為比滿充電電壓低的電壓,并使充電停止。再換言之,控制器280使蓄電池模塊212的電壓成為充電終止電壓,使蓄電池模塊211的電壓成為比充電終止電壓低的電壓,并使充電停止。此外,充電終止電壓是使充電停止的預定的電壓。在充電電壓達到了充電終止電壓時停止充電。

圖16是示出圖4所示的蓄電裝置200中的放電時的電壓狀態的示意圖。在該例子中,與圖15的例子同樣,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度最大,蓄電池模塊212的預測劣化度最小。此外,圖16中的放電電壓可以是在蓄電池模塊211、212、213中分別預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的放電電壓。

在放電初期,控制器280不使電流在調整器261、262、263中流動。在該例子中,在放電初期,蓄電池模塊211的放電電壓最低,蓄電池模塊213的放電電壓第二低,蓄電池模塊212的放電電壓最高。

并且,控制器280基于預測劣化度來決定在調整器261、262、263中流動的電流量即調整電流量。

例如,在放電時,進行圖8所示的控制。控制器280按照預測劣化度,將在與蓄電池模塊211對應的調整器261中流動的調整電流量決定為0,將在與蓄電池模塊212對應的調整器262中流動的調整電流量決定為最大的調整電流量。控制器280可以按照預測劣化度,將在與蓄電池模塊213對應的調整器263中流動的調整電流量決定為比最大的調整電流量小且比0大的值。

并且,控制器280以使得在放電末期,預測劣化度最小的蓄電池模塊212變空,預測劣化度最大的蓄電池模塊211不變空的方式,來控制在調整器261、262、263中流動的調整電流量。

也就是說,控制器280使蓄電池模塊212的放電電壓成為空容量電壓,使蓄電池模塊211的放電電壓成為比空容量電壓高的電壓,并使放電停止。再換言之,控制器280使蓄電池模塊212的電壓成為放電終止電壓,使蓄電池模塊211的電壓成為比放電終止電壓高的電壓,并使放電停止。此外,放電終止電壓是使放電停止的預定的電壓。在放電電壓達到了放電終止電壓時停止放電。

圖17是示出圖4所示的蓄電裝置200中的調整區域的概念圖。例如,由于電流在調整器261、262、263中流動,會產生能量的損失。因此,在蓄電池模塊的電壓對于蓄電池模塊的劣化的影響小的范圍內,控制器280可以不使電流在調整器261、262、263中流動。

于是,控制器280在蓄電池模塊211、212、213的電壓為蓄電池模塊211、212、213的劣化發展的區域或與其緊鄰的之前的區域中,調整在調整器261、262、263中流動的電流量,在其他區域中不調整電流量。例如,如圖17所示,從與空容量電壓對應的3.0v到與滿充電電壓對應的4.1v為止的電壓的區域被劃分為自由區域和調整區域。并且,在自由區域中不調整電流量而自由地進行充電或放電,在調整區域中在充電時或放電時調整電流量。

具體而言,在充電時,在多個蓄電池塊中最高的電壓處于從3.0v到3.8v的自由區域時,控制器280不調整在調整器261、262、263中流動的電流量。此時,自由地進行充電。另一方面,在電壓最高的蓄電池塊的電壓處于從3.8v到4.1v的調整區域時,控制器280調整在調整器261、262、263中流動的電流量。由此,調整蓄電池模塊211、212、213的充電。

也就是說,在充電時,直到在多個蓄電池塊中最高的電壓達到3.8v為止,自由地進行充電。并且,在多個蓄電池塊中最高的電壓達到了3.8v之后,由調整器261、262、263調整充電。

另外,在放電時,在多個蓄電池塊中最低的電壓處于從4.1v到3.3v的自由區域時,控制器280不調整在調整器261、262、263中流動的電流量。此時,自由地進行放電。另一方面,在電壓最低的蓄電池塊的電壓處于從3.3v到3.0v的調整區域時,控制器280調整在調整器261、262、263中流動的電流量。由此,調整蓄電池模塊211、212、213的放電。

也就是說,在放電時,直到在多個蓄電池塊中最低的電壓達到3.3v為止,自由地進行放電。并且,在多個蓄電池塊中最低的電壓達到3.3v之后,由調整器261、262、263調整放電。

此外,在多個蓄電池塊中最高的電壓為3.0v至3.8v,且最低的電壓為4.1v至3.3v時,充電和放電都自由地進行。

另外,控制器280可以基于蓄電池模塊211、212、213所包含的所有蓄電池塊的最高電壓或最低電壓,來對所有蓄電池模塊211、212、213進行是自由區域還是調整區域的判定。或者,控制器280也可以對蓄電池模塊211、212、213分別獨立地進行是自由區域還是調整區域的判定。

例如,控制器280可以基于蓄電池模塊211的蓄電池塊411~417的最高電壓或最低電壓,來對蓄電池模塊211進行是自由區域還是調整區域的判定。并且,在蓄電池模塊211的蓄電池塊411~417的最高電壓或最低電壓處于調整區域內時,控制器280可以調整在調整器261中流動的電流量。

具體而言,控制器280可以基于蓄電池模塊212的蓄電池塊的最高電壓或最低電壓,來決定是否調整調整器262的電流量。另外,控制器280也可以基于蓄電池模塊213的蓄電池塊的最高電壓或最低電壓,來決定是否調整調整器263的電流量。

圖18是示出圖4所示的蓄電裝置200中的充電時的電壓變化的遷移圖。在該例子中,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度大,蓄電池模塊212的預測劣化度小。另外,在圖18中,粗線表示進行著調整時的蓄電池模塊212的電壓變化。

此外,蓄電池模塊211的充電電壓可以是在蓄電池模塊211中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的充電電壓。同樣,蓄電池模塊212的充電電壓可以是在蓄電池模塊212中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的充電電壓。

在該例子中,從時刻t0起開始充電。在充電開始時,蓄電池模塊212的充電電壓為v1,蓄電池模塊211的充電電壓為v2。并且,隨著蓄電池模塊211、212的剩余容量變大,充電電壓上升。并且,在時刻t1,蓄電池模塊211的充電電壓達到與調整區域的閾值對應的v3。并且,在時刻t1以后,控制器280使繞過蓄電池模塊211的電流在調整器261中流動。

具體而言,該例子中,進行圖6所示的控制。并且,在控制器280在時刻t1開始使繞過蓄電池模塊211的電流流動后,隨著向蓄電池模塊211充電的電流減小,蓄電池模塊211的充電電壓減小。并且,在時刻t1以后,蓄電池模塊211的剩余容量的增加率降低,充電電壓的上升率降低。

另一方面,蓄電池模塊212繼續進行通常的充電。因此,蓄電池模塊212與蓄電池模塊211相比,在時刻t2先達到滿充電電壓即v5。由此,充電停止。

在充電停止時,蓄電池模塊212的充電電壓為v5,蓄電池模塊211的充電電壓為比v5低的v4。即,控制器280使蓄電池模塊212成為比蓄電池模塊211高的電壓,設置v5-v4=δv6的差,然后使充電停止。

圖19是示出圖4所示的蓄電裝置200中的放電時的電壓變化的遷移圖。在該例子中,與圖18的例子同樣,作為前提,在蓄電池模塊211、212、213間的劣化度未產生差異時,蓄電池模塊211的預測劣化度大,蓄電池模塊212的預測劣化度小。另外,圖19中,粗線表示進行著調整時的電壓。

此外,蓄電池模塊211的放電電壓可以是在蓄電池模塊211中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的放電電壓。同樣,蓄電池模塊212的放電電壓可以是在蓄電池模塊212中預測為劣化會發展得最嚴重的蓄電池塊的放電電壓。

在該例子中,從時刻t0起開始放電。在放電開始時,蓄電池模塊212的放電電壓為v12,蓄電池模塊211的放電電壓為v11。并且,隨著蓄電池模塊211、212的剩余容量變小,放電電壓下降。并且,在時刻t3,蓄電池模塊211的放電電壓達到與調整區域的閾值對應的v10。并且,在時刻t3以后,控制器280使繞過蓄電池模塊211的電流在調整器261中流動。

具體而言,該例子中,進行圖10所示的控制。并且,在控制器280在時刻t3開始使繞過蓄電池模塊211的電流流動后,隨著從蓄電池模塊211放電的電流減小,蓄電池模塊211的放電電壓上升。并且,在時刻t3以后,蓄電池模塊211的剩余容量的減小率降低,放電電壓的下降率降低。

另一方面,蓄電池模塊212繼續進行通常的放電。因此,蓄電池模塊212與蓄電池模塊211相比,在時刻t4先達到空容量電壓即v8。由此,放電停止。

在放電停止時,蓄電池模塊212的放電電壓為v8,蓄電池模塊211的充電電壓為比v8高的v9。即,控制器280使蓄電池模塊212成為比蓄電池模塊211低的電壓,設置v9-v8=δv7的差,然后使放電停止。

圖20是示出圖4所示的蓄電裝置200的充電時的動作的流程圖。在該例子中,首先,控制器280開始蓄電池模塊211、212、213的充電(s301)。

然后,控制器280經由檢測器231、232、233等來測定蓄電池模塊211、212、213的各蓄電池塊的充電電壓(s302)。然后,控制器280分別取得在蓄電池模塊211、212、213中充電電壓最高的蓄電池塊的充電電壓(s303)。

然后,控制器280分別判定在蓄電池模塊211、212、213中最高的充電電壓是否處于調整區域內(s304)。并且,若最高的充電電壓不處于調整區域內(在s304中為否),則控制器280從充電電壓的測定(s302)起反復進行處理。

若最高的充電電壓處于調整區域內(在s304中為是),則控制器280為了預測將來的劣化度而取得蓄電池模塊211、212、213的信息(s305)。蓄電池模塊211、212、213的信息例如是表示當前時刻及以前的多個時刻或期間內的各蓄電池塊的溫度、電壓及電流等的信息。

然后,控制器280基于蓄電池模塊211、212、213的信息來預測蓄電池模塊211、212、213的將來的劣化度。并且,控制器280判定在蓄電池模塊211、212、213之間預測劣化度之差是否大(s306)。

具體而言,控制器280取得在蓄電池模塊211、212、213中分別預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度(預測最大劣化度)。并且,控制器280針對從蓄電池模塊211、212、213得到的多個預測劣化度,判定彼此間的差是否比預定值大。控制器280也可以通過預測彼此間的劣化度是否會在將來產生大的差異,來判定預測劣化度之差是否大。

若預測劣化度之差不大(在s306中為否),則控制器280與通常同樣地繼續充電。另一方面,若預測劣化度之差大(在s306中為是),則控制器280決定調整對象的蓄電池模塊(s307)。

然后,控制器280決定調整電流量(s308)。例如,預測劣化度越大,則控制器280使繞過(旁通)的電流量越大。然后,控制器280驅動調整器261、262、263,以使得所決定的調整電流量的電流流動的方式控制調整器261、262、263(s309)。

在此,以使得蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊不會達到滿充電的方式決定調整電流量,以使得所決定的調整電流量的電流流動的方式控制調整器261、262、263。在此,預測劣化度最大的蓄電池模塊是蓄電池模塊211、212、213中包含預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的蓄電池模塊。

然后,控制器280經由檢測器231、232、233等來判定蓄電池模塊211、212、213之一是否達到了滿充電(s310)。并且,直到蓄電池模塊211、212、213之一達到滿充電為止,控制器280繼續充電。在蓄電池模塊211、212、213之一達到了滿充電時,控制器280結束充電(s311)。

例如,控制器280以使得蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最小的蓄電池模塊先達到滿充電的方式,調整在調整器261、262、263中流動的電流量。此外在此,蓄電池模塊211、212、213各自的預測劣化度對應于在該蓄電池模塊中預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。

圖21是示出圖4所示的蓄電裝置200的放電時的動作的流程圖。在該例子中,首先,控制器280開始蓄電池模塊211、212、213的放電(s401)。

然后,控制器280經由檢測器231、232、233等來檢測蓄電池模塊211、212、213的各蓄電池塊的放電電壓(s402)。然后,控制器280分別取得在蓄電池模塊211、212、213中放電電壓最低的蓄電池塊的放電電壓(s403)。

然后,控制器280分別判定在蓄電池模塊211、212、213中最低的放電電壓是否處于調整區域內(s404)。并且,若最低的放電電壓不處于調整區域內(在s404中為否),則控制器280從放電電壓的測定(s402)起反復進行處理。

若最低的放電電壓處于調整區域內(在s404中為是),則控制器280為了預測將來的劣化度而取得蓄電池模塊211、212、213的信息(s405)。蓄電池模塊211、212、213的信息例如是表示當前時刻及以前的過去的多個時刻或期間內的各蓄電池塊的溫度、電壓及電流等的信息。

然后,控制器280基于蓄電池模塊211、212、213的信息來預測蓄電池模塊211、212、213的將來的劣化度。并且,控制器280判定在蓄電池模塊211、212、213之間預測劣化度之差是否大(s406)。

具體而言,控制器280取得在蓄電池模塊211、212、213中分別預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。并且,控制器280針對從蓄電池模塊211、212、213得到的多個預測劣化度,判定彼此間的差是否比預定值大。控制器280也可以通過預測彼此間的劣化度是否會在將來產生大的差異,來判定預測劣化度之差是否大。

若預測劣化度之差不大(在s406中為否),則控制器280與通常同樣地繼續放電。另一方面,若預測劣化度之差大(在s406中為是),則控制器280決定調整對象的蓄電池模塊(s407)。

然后,控制器280決定調整電流量(s408)。例如,預測劣化度越大,則控制器280使繞過(旁通)的電流量越大。然后,控制器280驅動調整器261、262、263,以使得所決定的調整電流量的電流流動的方式控制調整器261、262、263(s409)。

在此,以使得蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最大的蓄電池模塊不會達到空容量的方式決定調整電流量,以使得所決定的調整電流量的電流流動的方式控制調整器261、262、263。在此,預測劣化度最大的蓄電池模塊是蓄電池模塊211、212、213中包含預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的蓄電池模塊。

然后,控制器280經由檢測器231、232、233等來判定蓄電池模塊211、212、213之一是否達到了空容量(s410)。并且,直到蓄電池模塊211、212、213之一達到空容量為止,控制器280繼續放電。在蓄電池模塊211、212、213之一達到了空容量時,控制器280結束放電(s411)。

例如,控制器280以使得蓄電池模塊211、212、213中預測劣化度最小的蓄電池模塊先達到空容量的方式,調整在調整器261、262、263中流動的電流量。此外在此,蓄電池模塊211、212、213各自的預測劣化度對應于在該蓄電池模塊中預測為會劣化得最嚴重的蓄電池塊的預測劣化度。

圖22是示出與圖4及圖11所示的蓄電池模塊211的結構相關的另一例的框圖。具體而言,與圖11的例子相比,在圖22的例子中追加了調整器611~617。

另外,在圖4中,與蓄電池模塊211、212、213并聯地設置有調整器261、262、263,而在圖22中,與蓄電池塊411~417并聯地設置有調整器611~617。可以取代圖4所示的調整器261、262、263而設置調整器611~617,也可以除了圖4所示的調整器261、262、263之外另外設置調整器611~617。

圖22所示的蓄電池模塊211可以對應于實施方式1的蓄電系統100。另外,蓄電池塊411~417可以對應于實施方式1的蓄電池單元121、122、123。調整器611~617可以對應于實施方式1的調整器141、142、143。控制器241可以對應于實施方式1的控制器150。

另外,穿過蓄電池塊411~417的路徑可以對應于實施方式1的第1電路110。另外,穿過調整器611的路徑、穿過調整器612的路徑、穿過調整器613的路徑、穿過調整器614的路徑、穿過調整器615的路徑、穿過調整器616的路徑及穿過調整器617的路徑可以對應于實施方式1的第2電路131、132、133。

例如,蓄電池模塊211的控制器241與蓄電裝置200的控制器280同樣地進行動作,調整器611~617與蓄電裝置200的調整器261、262、263同樣地進行動作。由此,取代蓄電池模塊211、212、213的控制,或者除了蓄電池模塊211、212、213的控制之外,蓄電池塊411~417與蓄電池模塊211、212、213同樣地控制。

更具體而言,以使得在蓄電池塊411~417中,在蓄電池塊411~417間的劣化度未產生差異時,預測劣化度小的蓄電池塊比預測劣化度大的蓄電池塊先達到滿充電電壓或空容量電壓的方式進行控制。由此,在蓄電池塊411~417中,可抑制預測劣化度大的蓄電池塊的劣化的發展,可抑制局部的劣化的發展。

此外,蓄電池模塊212、213可以具備與圖22所示的蓄電池模塊211同等的結構。由此,在蓄電池模塊211、212、213中分別抑制劣化局部地發展,蓄電池模塊211、212、213分別可實現長壽命化。

圖23是示出圖22所示的蓄電池模塊211所包含的調整器611的結構的示意圖。圖23所示的調整器611具備電阻器711、二極管712及開關713。它們是與圖5所示的電阻器311、二極管312及開關313同等的構成要素。即,調整器611可以具備與調整器261同等的結構。

此外,雖然圖23所示的調整器611具備與圖5所示的調整器261同等的結構,但調整器611也可以具備與圖9所示的調整器261同等的結構。另外,調整器612~617也可以具備與調整器611同等的結構。

以下,使用圖24~25對蓄電池的劣化進行說明。此外,為了方便,在說明中使用蓄電池,但蓄電池塊411~417及蓄電池模塊211、212、213的劣化與蓄電池的劣化是同樣的。

圖24是針對圖11所示的蓄電池示出經過時間與劣化度的關系的關系圖。圖24所示的溫度值對應于蓄電池周邊的溫度值。如圖24所示,隨著時間的經過,蓄電池的劣化發展。另外,溫度越高,則劣化的發展越快。

圖25是針對圖11所示的蓄電池示出循環數與內部電阻的關系等的關系圖。如圖25所示,隨著充放電的循環數的增加,蓄電池的內部電阻上升。并且,隨著充放電的循環數的增加,與滿充電容量對應的蓄電池容量減小。即,隨著充放電的循環數的增加,劣化度變大。

圖26是針對圖11所示的蓄電池示出循環數與充電電壓的關系的關系圖。圖26所示的電壓值對應于蓄電池的充電電壓值。如圖26所示,隨著充放電的循環數的增加,蓄電池的劣化發展。另外,充電電壓越高,則劣化的發展越快。此外,在放電中,放電電壓越低,則劣化的發展越快。

如圖24所示,例如,在多個蓄電池的性能均勻時,因多個蓄電池的溫度的不均而導致劣化度產生不均。并且,由于劣化度變大,內部電阻上升,充電電壓高變。

因而,若不進行調整,則劣化度大的蓄電池會比劣化度小的蓄電池先達到滿充電。并且,在劣化度大的蓄電池中,與劣化度小的蓄電池相比,在充電電壓較高的狀態下進行充電。在劣化度大的蓄電池中,因該充電電壓而導致劣化進一步發展。

另一方面,在劣化度小的蓄電池中,在充電電壓低的狀態下充電結束。因此,在劣化度小的蓄電池中,劣化不容易發展。因而,若不進行調整,則在劣化度大的蓄電池與劣化度小的蓄電池之間,劣化度之差具有擴大的傾向。關于放電也與充電同樣,若不進行調整,則在劣化度大的蓄電池與劣化度小的蓄電池之間,劣化度之差具有擴大的傾向。

在本實施方式中,在蓄電池間的劣化度未產生差異時,以預測劣化度大的蓄電池的充電電壓變低的方式進行控制。另外,在蓄電池間的劣化度未產生差異時,以預測劣化度大的蓄電池的放電電壓變高的方式進行控制。另外,對于預測劣化度大的蓄電池,可抑制充放電的循環數的增加。因此,對于預測劣化度大的蓄電池,可抑制劣化的發展。

圖27是針對圖11所示的蓄電池示出充電狀態、溫度以及劣化系數的關系的關系圖。此外,圖27中的充電狀態也被稱作soc(stateofcharge),表示剩余容量相對于滿充電容量的比例。另外,圖27中的溫度對應于蓄電池的溫度。另外,圖27中的劣化系數對應于劣化的發展速度。具體而言,劣化系數越大,則劣化越容易發展,劣化的發展越快。

如圖27所示,充電狀態越高,則劣化越容易發展。另外,溫度越高,則劣化越容易發展。例如,本實施方式中的蓄電裝置200可以在蓄電池間的劣化度未產生差異時,在蓄電池的溫度成為預定的溫度以上之前通過調整器261、262、263來使充電狀態降低,從而抑制劣化的發展。

如上述的說明那樣,本實施方式中的蓄電裝置200能夠使用調整器261、262、263合適地控制蓄電池模塊211、212、213的充放電。并且,蓄電裝置200能夠使蓄電池模塊211、212、213作為整體而長壽命化。

此外,在調整器261、262、263中流動的電流量對應于預測劣化度的大小。因此,蓄電裝置200也可以按照在調整器261、262、263中流動的電流量來進行催促蓄電池模塊211、212、213的調換的通知。通知可以通過通信來進行,也可以向蓄電裝置200所具備的畫面等輸出。

例如,若在調整器261中流動的電流量與在調整器262中流動的電流量之差為預定值以上,則推定為蓄電池模塊211的預測劣化度與蓄電池模塊212的預測劣化度之差大。因此,此時,蓄電裝置200可以進行催促蓄電池模塊211與蓄電池模塊212的調換的通知。

通過將蓄電池模塊211和蓄電池模塊212調換,使基于配置的劣化的發展程度均一化。因此,在蓄電池模塊211、212、213中可抑制局部的劣化的發展,蓄電池模塊211、212、213作為整體而實現長壽命化。

另外,在如圖8那樣預測劣化度越小則流動越大的調整電流量的結構中,蓄電裝置200也可以定期地確認預測劣化度,按照相對于最大的預測劣化度之差來變更調整電流量。例如,在蓄電池模塊間的劣化度未產生差異且預測為蓄電池模塊211會劣化得最嚴重時,蓄電裝置200可以按照蓄電池模塊211的預測劣化度與蓄電池模塊212的預測劣化度之差來變更調整器262中的調整電流量。

另外,在蓄電池模塊211、212、213廢棄時,蓄電裝置200可以使用穿過調整器261、262、263的第2電路來進行放電,直到蓄電池模塊211、212、213都達到空容量。此時的放電電力可以在調整器261、262、263中被消耗。由此,能夠合適地處理蓄電池模塊211、212、213。

同樣,在蓄電池模塊211廢棄時,蓄電裝置200可以使用穿過調整器611~617的第2電路來進行放電,直到蓄電池塊411~417都達到空容量。由此,能夠合適地處理蓄電池模塊211。

另外,在充電狀態比預定值高且溫度比預定值高時,蓄電裝置200可以使用穿過調整器261、262、263的第2電路來進行蓄電池模塊211、212、213的放電。此時的放電電力可以在調整器261、262、263中被消耗。由此,充電狀態變低,可抑制劣化的發展。

蓄電裝置200可以通過檢測器231、232、233自動地檢測高的充電狀態及高的溫度來進行放電,也可以按照來自外部的指示來進行放電。該動作也能夠使用調整器611~617而對蓄電池塊411~417應用。

如以上,通過本公開的蓄電系統等,可合適地控制多個蓄電池單元。

此外,在上述實施方式中,各構成要素可以由專用的硬件構成,或者通過執行適合各構成要素的軟件程序來實現。各構成要素也可以通過cpu或處理器等程序執行器將記錄于硬盤或半導體存儲器等記錄介質的軟件程序讀出并執行而實現。在此,實現上述實施方式的蓄電系統等的軟件是如下的程序。

即,該程序使計算機執行蓄電系統的控制方法,在該蓄電系統的控制方法中,執行第1控制及第2控制中的至少一方,所述第1控制包括:步驟(a),在串聯連接的多個蓄電池單元的充電時,調整在與所述多個蓄電池單元分別并聯連接的電路中流動的電流量,使所述多個蓄電池單元中的第1蓄電池單元成為電壓比所述多個蓄電池單元中的預測為劣化度會比所述第1蓄電池單元大的第2蓄電池單元的電壓高;和步驟(b),在所述第1蓄電池單元處于電壓比所述第2蓄電池單元的電壓高的狀態下使所述多個蓄電池單元的充電停止,所述第2控制包括:步驟(c),在所述多個蓄電池單元的放電時,調整在與所述多個蓄電池單元分別并聯連接的電路中流動的電流量,使所述第1蓄電池單元成為電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低;和步驟(d),在所述第1蓄電池單元處于電壓比所述第2蓄電池單元的電壓低的狀態下使所述多個蓄電池單元的放電停止。

另外,在上述實施方式中,各構成要素也可以是電路。多個構成要素可以作為整體而構成1個電路,也可以分別構成不同的電路。另外,電路分別可以是通用的電路,也可以專用的電路。

以上,雖然基于實施方式對一個或多個技術方案的蓄電系統進行了說明,但本公開不限定于該實施方式。只要不脫離本公開的主旨,那么將本領域技術人員想到的各種變形對本實施方式實施而得到的方案及將不同的實施方式中的構成要素組合而得到的方案也包含于一個或多個技術方案的范圍內。

例如,在上述實施方式中,也可以取代特定的構成要素而由其他的構成要素來執行特定的構成要素所執行的處理。另外,也可以變更多個處理的順序,還可以將多個處理并列地執行。

產業上的利用可能性

本公開能夠在控制多個蓄電池單元的蓄電系統中利用,能夠應用于電源裝置及具備電源裝置的電氣設備等。

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