电源系统及其控制方法技术方案

在电源系统(10)及其控制方法中，将多个电池(12a～12d)中的至少1个电池确定为充电侧的电池，将剩余的电池确定为放电侧的电池。接着，根据多个电流测量仪(26a～26d)测量到的电流(I1～I4)确定从放电侧的电池流出的电流与流入充电侧的电池的电流之间的电流差。接着，根据所确定的电流差来确定连接于放电侧的电池的电压变换器的变压率(Tr)。的电压变换器的变压率(Tr)。的电压变换器的变压率(Tr)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种能充放电的多个蓄电部经由电压变换器彼此并联连接的电源系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]例如在日本专利技术专利公开公报特开2016
‑
25791号中公开了一种能充放电的多个电池(蓄电部)经由电压变换器彼此并联连接的电源系统。

技术实现思路

[0003]然而，在将电压或者SOC不同的多个蓄电部彼此并联连接的情况下，在多个蓄电部之间，进行电流与各蓄电部的电压差成正比地流动的充放电，以使电压或者SOC彼此均等。在该情况下，在单纯地连接多个蓄电部时，如果是小到可忽视的电压差，则将各蓄电部直接并联连接也没有问题。
[0004]然而，当将电压差大的多个蓄电部并联连接时，由于该电压差而发生大电流流动。另外，在这种状态下，即使在多个蓄电部经由电压变换器彼此并联连接的情况下，也会在将电压变换器的开关元件接通的瞬间发生大电流流动，另一方面，在开关元件断开的瞬间由于配线的电感分量而产生高电压。担忧由于产生这种大电流或者高电压而使蓄电部劣化。
[0005]本专利技术是考虑到这种技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够一边避免蓄电部的劣化一边使彼此并联连接的多个蓄电部的电压或者SOC均等化的电源系统及其控制方法。
[0006]本专利技术的方式涉及一种电源系统及其控制方法，该电源系统具有多个蓄电部、多个电压变换器和多个电流测量仪，其中，多个所述蓄电部能够进行充放电；多个所述电压变换器的输入侧连接于多个所述蓄电部，多个所述电压变换器的输出侧被彼此并联连接，多个所述电压变换器以任意的变压率对连接于所述输入侧的多个所述蓄电部的电压进行变换，且将变换后的所述电压输出给所述输出侧；多个所述电流测量仪连接于多个所述电压变换器的输入侧，测量从多个所述蓄电部向所述输入侧流出的电流。
[0007]在该情况下，所述电源系统还具有蓄电部确定部、电流差确定部和变压率确定部，其中，所述蓄电部确定部将多个所述蓄电部中的至少1个所述蓄电部确定为充电侧的基准蓄电部，将剩余的所述蓄电部确定为放电侧的剩余蓄电部；所述电流差确定部根据多个所述电流测量仪测量到的所述电流，确定从所述剩余蓄电部流出的所述电流与从所述基准蓄电部流出的所述电流之间的电流差；所述变压率确定部根据所确定的所述电流差来确定连接于所述剩余蓄电部的所述电压变换器的变压率。
[0008]另外，在所述电源系统的控制方法中具有以下步骤：使用蓄电部确定部确定多个所述蓄电部中的至少1个所述蓄电部为充电侧的基准蓄电部，确定剩余的所述蓄电部为放电侧的剩余蓄电部的步骤；使用电流差确定部，根据多个所述电流测量仪测量到的所述电流来确定从所述剩余蓄电部流出的所述电流和从所述基准蓄电部流出的所述电流之间的
电流差的步骤；使用变压率确定部，根据所确定的所述电流差来确定连接于所述剩余蓄电部的所述电压变换器的变压率的步骤。
[0009]根据本专利技术，反馈从剩余蓄电部流出的电流与从基准蓄电部流出的电流之间的电流差，确定连接于剩余蓄电部的电压变换器的变压率以使该电流差变小。据此，在多个蓄电部通过电压变换器彼此并联连接的情况下，能够一边避免蓄电部劣化一边使彼此并联连接的多个蓄电部的电压或者SOC均等化。
附图说明
[0010]图1是本实施方式所涉及的电源系统的结构图。图2A是降压型或者升降压型的电压变换器的电路图，图2B是降压型的电压变换器的电路图，图2C是升降压型的电压变换器的电路图。图3是表示升降压动作的时序图。图4是示意性地图示出图1的电源系统的电路图。图5A是没有使用本实施方式的控制方法的情况下的各电流的时序图，图5B是使用本实施方式的控制方法的情况下的各电流的时序图。图6是表示各电池的充放电状态的分类一览的图。图7是本实施方式所涉及的控制方法的序列图。图8是图示出图7的控制方法的一部分的流程图。图9A是使各电池电压与基准电压一致的处理的说明图，图9B是实际的控制处理的说明图。图10是图示出放电处理的时序图。图11是示意性地图示出均等化单元的框图。图12是图示出本实施方式所涉及的控制方法的框图。图13是图示出目标电流与第2电流的关系的时序图。图14是表示各电池电压、各电流和各降压率的时间变化的时序图。图15是表示降压率的可设定范围的说明图。图16A～图16D是表示没有进行使用电流差的控制的情况下的问题点的说明图。图17是表示电动车辆的车速、各电流和各SOC的时间变化的时序图。
具体实施方式
[0011]下面，对本专利技术所涉及的电源系统及其控制方法示例优选的实施方式，一边参照附图一边进行说明。
[0012][1.本实施方式的概略结构]如图1所示，本实施方式所涉及的电源系统10具有多个电池12a～12d(蓄电部)、均等化单元14、控制装置16、电动发电机ECU(MG
‑
ECU)18和动力驱动单元(PDU)20。另外，在图1中图示出配置有4个电池12a～12d(下面还称为第1～第4电池12a～12d。)的情况。在电源系统10中配置至少2个电池即可。另外，电源系统10例如适用于二轮车、四轮车等电动车辆22的电源系统。
[0013]多个电池12a～12d是可相对于电源系统10进行拆装且可充放电的蓄电部。多个电
池12a～12d分别被收容在包括电池管理系统(BMU)的未图示的电池组中，且能够通过相对于电源系统10拆装电池组，来相对于电源系统10拆装多个电池12a～12d，其中所述电池管理系统(BMU)用于监视该电池12a～12d。另外，在本实施方式中，多个电池12a～12d中的至少1个电池可相对于电源系统10拆装即可。另外，各电池组、均等化单元14、控制装置16、MG
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ECU18和PDU20能够经由构成控域网(Controller Area Network：CAN)的未图示的通信线等收发信号或者信息。
[0014]均等化单元14具有多个电压变换器24a～24d、多个电流测量仪26a～26d、多个输入侧电压测量仪(电压测量仪)28a～28d、输出侧电压测量仪30和多个温度传感器32。
[0015]多个电压变换器24a～24d例如是分别具有作为初级侧的输入侧34和作为次级侧的输出侧36的DC/DC变换器，通过以任意的变压率Tr(升压率Tru或者降压率Trd(下面还称为降压率R。))对连接于输入侧34的电池12a～12d的电压(电池电压V1～V4)进行变换，来向输出侧36输出变换后的电压(输出电压V0)。在图1中图示出在均等化单元14内对应于第1～第4电池12a～12d而配置有4个电压变换器24a～24d(下面还称为第1～第4电压变换器24a～24d。)的情况。在下面的说明中，关于第1～第4电压变换器24a～24d以任意的降压率R1～R4对第1～第4电池12a～12d的电池电压V1～V4进行降压，且将降压后的电池电压V1～V4作为输出电压V0输出给输出侧36的情况进行说明。
[0016]第1～第4电压变换器24a～24d的输入侧34连接于第1～第4电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源系统(10)，该电源系统(10)具有多个蓄电部(12a～12d)、多个电压变换器(24a～24d)和多个电流测量仪(26a～26d)，其中，多个所述蓄电部(12a～12d)能够进行充放电；多个所述电压变换器(24a～24d)的输入侧(34)连接于多个所述蓄电部，多个所述电压变换器(24a～24d)的输出侧(36)被彼此并联连接，多个所述电压变换器(24a～24d)以任意的变压率(Tr)对连接于所述输入侧的多个所述蓄电部的电压(V1～V4)进行变换，且将变换后的所述电压(V0)输出给所述输出侧；多个所述电流测量仪(26a～26d)连接于多个所述电压变换器的输入侧，测量从多个所述蓄电部向所述输入侧流动的电流(I 1～I4)，其特征在于，还具有蓄电部确定部(18、46)、电流差确定部(46)和变压率确定部(46)，其中，所述蓄电部确定部(18、46)将多个所述蓄电部中的至少1个所述蓄电部确定为充电侧的基准蓄电部，将剩余的所述蓄电部确定为放电侧的剩余蓄电部；所述电流差确定部(46)根据多个所述电流测量仪测量到的所述电流，确定从所述剩余蓄电部流出的所述电流与从所述基准蓄电部流出的所述电流之间的电流差；所述变压率确定部(46)根据所确定的所述电流差来确定连接于所述剩余蓄电部的所述电压变换器的变压率。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述蓄电部确定部确定多个所述蓄电部中的电压最低的所述蓄电部为所述基准蓄电部，确定剩余的所述蓄电部为所述剩余蓄电部。3.根据权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于，所述电流差确定部通过在从所述基准蓄电部流出的电流中减去从所述剩余蓄电部流出的电流，且将减法得到的所述电流和目标电流(Itar)相加来计算所述电流差。4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：井野光泰，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：