充電裝置、充電控制方法、蓄電裝置、蓄能裝置、動力系統以及電動車輛制造方法及圖紙

提供了一種充電裝置，包括充電電壓提供單元，所述充電電壓提供單元被配置成給蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，所述最大充電電壓滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓?最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本申請要求于2014年4月4日提交的日本優先權專利申請JP2014-078088的權益，該申請的全部內容通過引證結合于此。
本公開涉及一種充電裝置、一種充電控制方法、一種蓄電裝置、一種蓄能裝置、一種動力系統以及一種電動車輛。
技術介紹
作為給二次電池充電的一種方法，具有恒壓充電。在該方法中，將恒壓從充電單元施加到二次電池。在充電啟動周期，大電流流動，并且在充電結束周期，充電電流變小。最近，使用了高壓蓄電裝置，例如，房屋等的蓄電裝置以及電動汽車的電池，并且使用了電池系統，該電池系統具有作為單元的由二次電池(適當地稱為電池)的串聯連接配置成的電池組或由多個電池的并聯連接配置成的子模塊(有時稱為電池塊)。例如，由預定數量(例如，16個)的電池的串聯連接配置成的電池組可以通過恒壓充電來充電。在這種情況下，進行充電，直到整個電池組的電壓基本上等于充電電壓。在包含在電池組內的電池中，具有特征變化。因此，電池的電壓不等地增大。在給由電池的串聯連接配置成的電池組充電的情況下，需要防止電池過充電。例如，PTL 1公開了一種防止過充電的充電裝置。如在PTL 1中所公開的，充電裝置監控串聯連接的電池的每個電壓，并且如果任一個電池的電壓達到預定電壓，例如，4.2V(鋰離子二次電池的最大充電電壓)，則充電裝置逐步減小充電電流。引用列表專利文獻PTL 1：JP 2005-151683A
技術實現思路
技術問題在電池組的電壓達到設定電壓時，進行電池平衡，以便處理電池的變化。在該充電方法或在PTL 1中公開的充電方法中，具有以下問題：由于充電電壓恒定，所以充電時間增大，或者不一定進行充電直到完全充電電壓。因此，本公開要提供一種充電裝置、一種充電控制方法、一種蓄電裝置、一種蓄能裝置、一種動力系統以及一種電動車輛，其能夠縮短充電時間并且確實進行充電，直到達到完全充電電壓。問題的解決方案本公開提供了一種充電裝置，包括：充電電壓提供單元，被配置成給蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，所述最大充電電壓滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓-最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。本公開提供了一種充電控制方法，包括：由充電電壓提供單元給蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，提供所述最大充電電壓，并且滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓-最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。本公開提供了一種蓄電裝置，包括：蓄電單元，包括多個電池；以及充電電壓提供單元，被配置成給所述蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述最大充電電壓滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓-最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。本公開提供了一種包括根據本公開的實施方式的蓄電裝置的蓄能裝置，包括上述蓄電裝置。一種根據本公開的實施方式的電動車輛或動力系統包括上述蓄電裝置。本專利技術的有利效果根據至少一個實施方式，可以縮短完成充電所需要的時間。此外，不必限制在此列出的效果，而是可以包括在本公開中列出的任意效果。附圖說明圖1是示出本公開的第一實施方式的方框圖；圖2是用于示出本公開的第一實施方式的示意圖；圖3是用于示出本公開的第一實施方式的示圖；圖4是示出本公開可以適合的蓄電裝置的示例的方框圖；圖5是在使用蓄電裝置的情況下示出外觀的示例的示意圖；圖6是示出在蓄能裝置中的控制器之間的關系的方框圖；圖7是示出本公開可以適應的蓄電模塊的控制單元的方框圖；圖8是示出本公開可以適應的電池平衡放電電路的連接圖；圖9是示出本公開可以適應的控制單元的控制過程的流程的流程圖；圖10是示出本公開的第二實施方式的方框圖；圖11是示出本公開的修改示例的方框圖；圖12是示出本公開的另一個修改示例的方框圖；圖13是示出本公開的第一應用示例的方框圖；圖14是示出本公開的第二應用示例的方框圖。具體實施方式在后文中描述的實施方式是本公開的合適的具體示例，并且將各種優選的技術限制加入其中。然而，如果沒有限制本公開的具體通知，則本公開的范圍不限于在后文的描述中的實施方式。將按照以下順序描述本公開。<1、第一實施方式><2、第二實施方式><3、修改示例><4、應用示例><1、第一實施方式>參考圖1，將描述本公開的第一實施方式。由51表示的雙向逆變器在系統電源與作為蓄電單元的電池系統之間連接。雙向逆變器51是充電電流生成電路的一個示例，并且可使用除了雙向逆變器以外的配置。電池系統被配置成包括電池組，其中，例如，16個電池串聯連接。在電池組的另一個示例中，可以使用多個電池的并聯連接代替單個電池，并且多個并聯連接被串聯連接。本公開可以適用于任何電池組。在本公開的第一實施方式中，使用中的二次電池的示例是鋰離子二次電池，鋰離子二次電池包括諸如石墨的碳材料的正極活性材料或負極活性材料，并且包含具有橄欖石結構的正極活性材料，作為正極材料。雙向逆變器51具有將在電池系統中生成的DC電力轉換成AC電力并且將AC電力供應給系統電源的功能以及生成DC電力用于從系統電源對電池系統充電的功能。在本文中，將描述形成用于從系統電源中放電的DC功率的情況。雙向逆變器51的輸出端子的電壓由電壓檢測器52檢測。電壓是電池組的總電池電壓。向比較運算器53供應已檢測的總電池電壓作為其一側輸入。，向比較運算器53供應最大充電電壓作為其另一側輸入。基于最大充電電壓，執行充電控制(CV(恒壓)控制)。電壓檢測器52和比較運算器53構成控制電路54。從比較運算器53輸出最大充電電壓與總電池電壓之間的電壓差。將比較運算器53的輸出作為控制信號供應給雙向逆變器51。雙向逆變器51將對應于比較運算器53的輸出的充電電流供應給電池系統。由于基于最大充電電壓執行CV控制，所以根據電池電壓的增大，充電電流減小。作為一個示例，如果在電池組內的串聯連接的數量設為n＝16并且每個單位電池的可能最大電壓設為3.55V，則控制電路54的控制由以下方程(1)表示。最大電壓是完全充電電壓。在基于鈷的電池中，電壓變成4.2V。最大充電電壓＝總電池電壓+(3.55–最大電池電壓)*16(1)。可以在圖2中示出該關系。例如，第一電池的電壓V1被設為最大電池電壓Vmax。如果電池相對于最大電池電壓Vmax的電壓差由Vd2,Vd3,Vd4,...,Vdn表示，則總電池電壓可以由以下方程表示。總電池電壓＝V1+V2+V3+V4+......+V16＝Vmax+(Vmax-Vd2)+(Vmax-Vd3)+......+(Vmax-Vd16)因此，方程(1)的右手邊如下表示。右手邊＝Vmax+(Vmax-Vd2)+(Vmax-Vd3)+......+(Vmax-Vd16)+(3.55*16)-(Vmax*16)＝56.8-(Vd2+Vd3+......+Vd16)(2)從方程(2)中可以理解的是，在本公開的第一實施方式中，通過從56.8V中減少僅僅在電池之間的變化量，設置最大充電電壓。在充電期間，基于通過從充電設定電壓(3.55V*16＝56.8V)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種充電裝置，包括：充電電壓提供單元，被配置成為蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，所述最大充電電壓滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓?最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.04 JP 2014-0780881.一種充電裝置，包括：充電電壓提供單元，被配置成為蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，所述最大充電電壓滿足以下方程(1)：最大充電電壓＝總電池電壓+(完全充電電壓-最大電池電壓)*n(1)，其中，n表示串聯連接的電池的總數。2.根據權利要求1所述的充電裝置，其中，所述最大充電電壓進一步滿足以下方程(2)：最大充電電壓＝充電設定電壓–Vd(2)，其中，Vd是在最大電池電壓與對應于串聯連接的每個電池的電池電壓之間的電壓差的總和。3.根據權利要求2所述的充電裝置，其中，所述充電設定電壓是所述電池的完全充電電壓和串聯連接的電池的總數的乘積。4.根據權利要求1所述的充電裝置，進一步包括電壓檢測器，所述電壓檢測器被配置成檢測所述總電池電壓。5.根據權利要求2所述的充電裝置，進一步包括比較運算器，所述比較運算器被配置成對所述充電設定電壓和所述總電池電壓執行比較運算。6.根據權利要求2所述的充電裝置，進一步包括：電壓檢測器，被配置成檢測所述總電池電壓；以及比較運算器，被配置成對所述充電設定電壓和所述總電池電壓執行比較運算。7.根據權利要求1所述的充電裝置，其中，所述電池中的至少一個包括具有橄欖石結構的正極活性材料。8.一種充電控制方法，包括：由充電電壓提供單元給蓄電單元提供最大充電電壓，其中，所述蓄電單元包括多個電池，并且其中，提供所述最大充電電壓，并...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菅野直之，淺井久人，熊谷英治，伊佐博德俊，梅津浩二，
申請(專利權)人：索尼公司，
類型：發明
國別省市：日本;JP