电池控制装置、电池系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够附加对电池本体以外的部件的限制地实施电流限制的电池控制装置。本发明专利技术的电池控制装置具备按多个时间窗宽度分别记述被容许的平均电流的平均电流表，并按照该记述限制电池电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池控制装置、电池系统
本专利技术涉及控制电池的技术。
技术介绍
在以电为动力行驶的车辆中，搭载有铅电池、镍氢电池、锂离子电池等蓄电池。混合动力车或电动车行驶时所需的电力由这些蓄电池提供。下述专利文献I中，作为用于适当地设定电池的输入限制和输出限制的方法的技术，记载了将充放电电流的平方值的时间平均值与阈值进行比较，设定限制值。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-288906号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题上述专利文献I记载的技术中，谋求使电池的输入输出限制适当化，但实际上构成电池的部件除了电池本体以外还存在多个，在这些部件各自中电流限制值有可能不同。为了最佳地使用电池，优选按构成电池的每个部件设定电流限制值并在该范围内使用电池。本专利技术为了解决上述课题，其目的在于提供能够附加关于电池本体以外的部件的限制地实施电流限制的电池控制装置。用于解决技术问题的技术手段本专利技术的电池控制装置具备将多个时间窗宽度的各自中被容许的电流平均值按每个时间窗宽度进行记述而得到的容许平均电流表，并按照该记述限制电池电流。专利技术的效果根据本专利技术的电池控制装置，能够考虑与电池连接的每个部件的电流限制，控制电池电流。【附图说明】图1是表示实施方式I的电池系统100及其周边的结构的图。图2是表示单电池控制部121的电路结构的图。图3是用控制模块表示电池组控制部150进行的处理内容的图。图4是表示存储部180存储的SOC表181的示例的图。图5是用控制模块表示电池组控制部150具备的容许电流运算部151的图。图6是表示存储部180存储的内部电阻表182的示例的图。图7是表示存储部180存储的容许平均电流表183的结构的图。图8是电池组控制部150按每个窗宽度计算平均电流的示意图。图9是表示电池组控制部150对电池电流进行限制的处理的图。图10是表示电池组控制部150对电池电流进行限制的处理的图。图11是表示电池组控制部150变更限制电流的过程的图。图12是表示电池组控制部150变更限制电流的过程的图。图13是表示电池组控制部150对电池电流进行限制的处理的图。【具体实施方式】以下，基于【附图说明】本专利技术的实施方式。以下的实施方式中，以对于构成插电式混合动力车(PHEV)的电源的电池系统应用本专利技术的情况为例说明。此外，以下实施方式中，以采用锂离子电池的情况为例说明，此外也能够使用镍氢电池、铅电池、双电层电容器、混合电容器等。此外，以下的实施方式中将单电池串联连接构成电池组，但也可以将并联连接的单电池串联连接构成电池组，还可以将串联连接的单电池并联连接构成电池组。<实施方式1:系统结构>图1是表示本专利技术的实施方式I的电池系统100及其周边的结构的图。电池系统100通过继电器300和310与逆变器400连接，通过继电器320和330与充电器420连接。电池系统100具备电池组110、单电池管理部120、电流检测部130、电压检测部140、电池组控制部150、存储部180。电池组110由多个单电池111构成。单电池管理部120监视单电池111的状态。电流检测部130检测电池系统100中流过的电流。电压检测部140检测电池组110的总电压。电池组控制部150控制电池组110。电池组控制部150接收单电池管理部120发送的单电池111的电池电压和温度、电流检测部130发送的电池系统100中流过的电流值、电压检测部140发送的电池组110的总电压值。电池组控制部150基于接收的信息检测电池组110的状态。电池组控制部150的状态检测的结果，被发送至单电池管理部120和车辆控制部200。电池组110将能够蓄积和释放电能(直流电力的充放电)的多个单电池111电串联连接构成。构成电池组110的单电池111实施状态的管理、控制，且按规定的单位数分组。分组的单电池111电串联连接，构成单电池分组112a、112b。构成单电池分组112的单电池111的个数，可以在所有的单电池分组112中相同，也可以按每个单电池分组112使单电池111的个数不同。单电池管理部120监视构成电池组110的单电池111的状态。单电池管理部120具备对于每个单电池分组112设置的单电池控制部121。图1中，与单电池分组112a和112b对应地设置有单电池控制部121a和121b。单电池控制部121监视和控制构成单电池分组112的单电池111的状态。本实施方式I中，为了简化说明，将4个单电池111电串联连接构成单电池分组112a和112b，将单电池分组112a和112b进一步电串联连接成为合计具备8个单电池111的电池组110。电池组控制部150与单电池管理部120，通过以光耦合器为代表的绝缘元件170和信号通信单元160发送接收信号。对于电池组控制部150与构成单电池管理部120的单电池控制部121a和121b之间的通信手段进行说明。单电池控制部121a和121b，按各自监视的单电池分组112a和112b的电位从高到低的顺序串联连接。电池组控制部150向单电池管理部120发送的信号，通过绝缘元件170和信号通信单元160向单电池控制部121a输入。单电池控制部121a的输出通过信号通信单元160向单电池控制部121b输入，最下级的单电池控制部121b的输出通过绝缘元件170和信号通信单元160向电池组控制部150传输。本实施方式I中，单电池控制部121a与单电池控制部121b之间没有经过绝缘元件170,但也能够通过绝缘元件170发送接收信号。存储部180存储电池组110、单电池111、单电池分组112的内部电阻特性、满充电时的容量、极化电压、劣化特性、个体差异信息、SOC与开路电压(OCV:0pen CircuitVoltage)的对应关系等信息。进而，也能够预先存储单电池管理部120、单电池控制部121、电池组控制部150等的特性信息。对于存储部180存储的信息，在后述的图4、6和7中重新说明。电池组控制部150使用从单电池管理部120、电流检测部130、电压检测部140、车辆控制部200接收的信息、后述的SOC表181和内部电阻表182,执行用于对一个以上的单电池111的S0C、劣化状态(SOH: State of Heal th )、可充放电的电流和电力(以下设充电侧为正的值，放电侧为负的值)、异常状态、充放电量进行控制的运算等。然后，基于运算结果，向单电池管理部120和车辆控制部200输出信息。车辆控制部200用电池组控制部150发送的信息，控制通过继电器300和310与电池系统100连接的逆变器400。此外，控制通过继电器320和330与电池系统100连接的充电器420。车辆行驶时，电池系统100与逆变器400连接，使用电池组110蓄积的能量，驱动电动发电机410。充电时，电池系统100与充电器420连接，通过来自家用电源或充电站的电力供给进行充电。充电器420在使用以家庭或充电站为代表的外部的电源对电池组110充电时使用。本实施例1中，充电器420构成为基于来自车辆控制部200的指令控制充电电压和充电电流等，但也可以基于来自电池组控制部150的指令实施控制。此外，充电器420可以与车辆的结构、充电器420的性能、使用目的、外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池控制装置，其特征在于，包括：控制部，其对多个单电池连接而成的电池组进行控制；电流测定部，其测定流过所述单电池或所述电池组的电流；和存储部，其存储容许平均电流特性信息，所述容许平均电流特性信息将多个不同的时间窗宽度中的所述电流的绝对值的平均值的上限按每个所述时间窗宽度来表示，所述控制部控制所述电流，使得按每个所述时间窗宽度求得的所述电流的绝对值的平均值为所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值的上限以内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池控制装置，其特征在于，包括: 控制部，其对多个单电池连接而成的电池组进行控制； 电流测定部，其测定流过所述单电池或所述电池组的电流；和 存储部，其存储容许平均电流特性信息，所述容许平均电流特性信息将多个不同的时间窗宽度中的所述电流的绝对值的平均值的上限按每个所述时间窗宽度来表示， 所述控制部控制所述电流，使得按每个所述时间窗宽度求得的所述电流的绝对值的平均值为所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值的上限以内。2.如权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于: 所述控制部将按每个所述时间窗宽度求得的所述电流的绝对值的平均值与所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值分别进行比较，在与任一个时间窗宽度对应的值超过了的情况下，控制所述电流，使得所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值中的与超过的时间窗宽度对应的值为所述电流的最大值。3.如权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于: 所述控制部将按每个所述时间窗宽度求得的所述电流的绝对值的平均值，与所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值分别进行比较，在与任一个时间窗宽度对应的值超过了的情况下，控制所述电流，使得从所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度 的平均值中的与超过的时间窗宽度对应的值中减去所述超过的量后得到的值为所述电流的最大值。4.如权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于: 所述控制部将按每个所述时间窗宽度求得的所述电流的绝对值的平均值，与所述容许平均电流特性信息中表示的每个所述时间窗宽度的平均值分别进行比较，在超过了与任一个时间窗宽度对应的值的情况下，判断所述电流的绝对值的平均值是否为所述容许平均电流特性信息中表示的规定的平均值以上， 当所述电流的绝对值的平均值小于所述规定的平均值时，控制所述电流，使得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大川圭一朗，中尾亮平，河原洋平，
申请(专利权)人：日立车辆能源株式会社，
类型：
国别省市：