此申請要求2015年5月14日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2015-0067285號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,該專利申請的全部內(nèi)容通過引用被整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實施例涉及能使用來自外部設(shè)備的能量被充電的能量存儲系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù):
近來,電池不僅已被廣泛地應(yīng)用于諸如智能手機和平板電腦的移動電子設(shè)備中,而且應(yīng)用于諸如汽車的車輛中。具體地,當(dāng)電池被用在車輛中時,在車輛中使用高電壓,因此電池可以以其中多個電池彼此串聯(lián)聯(lián)接的電池組的形式被使用。此外,高電荷或能量容量在車輛中是有用的,因此電池可以以其中電池組彼此并聯(lián)聯(lián)接的形式被使用。
彼此并聯(lián)聯(lián)接的多個電池組可以在與車輛一起移動時被充電或放電。盡管并聯(lián)聯(lián)接的電池組被同時充電或放電,但電池組的充電狀態(tài)(SOC)可能彼此不同。當(dāng)具有不同充電狀態(tài)的電池組被同時充電時,電池中的一個可能被過充電。當(dāng)鋰離子電池(Li離子電池)被過充電時,可能存在電池將著火或爆炸的風(fēng)險。SOC具有從0%到100%的值。這里,100%表示其中電池被完全充電的狀態(tài),并且0%表示其中電池被完全放電的狀態(tài)。
通過測量每個電池組的SOC并且通過控制電流使得每個電池組的SOC不改變,可以防止或基本上防止每個電池組的過充電。然而,用于電流控制的組件的數(shù)量增加,因此,價格增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實施例提供一種能量存儲系統(tǒng)及其驅(qū)動方法,其中充電的存在、充電時電流的電 平、和放電的存在(相對于每個電池組)被單獨控制,并且電池組的SOC之間的差值被保持為基準(zhǔn)差值或更小,從而防止或基本上防止過充電。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供一種能量存儲系統(tǒng),包括:電池組,各自具有被電連接到第一節(jié)點的第一端子和被電連接到第二節(jié)點的第二端子,電池組各自被配置為通過第一節(jié)點和第二節(jié)點從外部設(shè)備接收電力,或各自被配置為通過第一節(jié)點和第二節(jié)點將電力提供給外部設(shè)備;以及電池管理系統(tǒng),被配置為控制電池組,其中每個電池組包括電池、和被電聯(lián)接在電池與第一節(jié)點之間的晶體管單元,其中電池管理系統(tǒng)包括:測量單元,用于測量每個電池組的電池的充電狀態(tài)(SOC);以及控制器,被配置為從所測量的SOC計算高值、低值、平均值、以及在高值與低值之間的差值,并且被配置為基于所計算的高值、低值、平均值以及差值來控制電池組的晶體管單元。
晶體管單元可以包括:第一晶體管;第二晶體管,在電池與第一節(jié)點之間被串聯(lián)電聯(lián)接到第一晶體管;第三晶體管;以及電阻器,在電池與第一節(jié)點之間被串聯(lián)電聯(lián)接到第三晶體管,其中第一晶體管和第三晶體管被分別配置為電連接或電斷開從第一節(jié)點經(jīng)由第一電流通路和第三電流通路到電池的電流,第二晶體管被配置為電連接或斷開從電池經(jīng)由第二電流通路到第一節(jié)點的電流,其中電池管理系統(tǒng)被配置為將第一控制信號至第三控制信號分別傳送到第一晶體管至第三晶體管的柵電極,其中當(dāng)電流在第一電流通路和第三電流通路二者中流動時,在第一電流通路中流動的電流的電平大于在第三電流通路中流動的電流的電平。
控制器可以被配置為:當(dāng)高值大于或等于第一基準(zhǔn)SOC時,生成充電禁止信號以停止對電池組的充電,并且當(dāng)電池組沒有被充電時,差值可以在設(shè)定量的非充電時間內(nèi)降低。
當(dāng)在設(shè)定量的非充電時間消逝之后差值大于基準(zhǔn)差值時,與具有高于平均值的SOC的電池組的電池對應(yīng)的晶體管單元可以被配置為不同于與具有小于或等于平均值的SOC的電池組的電池對應(yīng)的晶體管單元被控制,并且當(dāng)在設(shè)定量的非充電時間消逝之后差值小于或等于基準(zhǔn)差值時,電池組的晶體管單元中的全部晶體管單元可以被配置為被相同地控制。當(dāng)高值是第二基準(zhǔn)SOC時,與具有第二基準(zhǔn)SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元可以被配置為不同于與具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元被控制。第二基準(zhǔn)SOC可以高于第一基準(zhǔn)SOC。
當(dāng)在設(shè)定量的非充電時間消逝之后差值大于基準(zhǔn)差值時,在與具有高于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,第一晶體管可以被截止且第二晶體管和第三晶體管可以被導(dǎo)通,并且在與具有小于或等于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,第一晶體管和第二晶體管可以被導(dǎo)通且第三晶體管可以被截止。當(dāng)在設(shè)定量的非充電時 間消逝之后差值小于或等于基準(zhǔn)差值時,電池組的第一晶體管和第二晶體管可以被導(dǎo)通,并且電池組的第三晶體管可以被截止。當(dāng)高值是第二基準(zhǔn)SOC時,在與具有第二基準(zhǔn)SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,第一晶體管和第三晶體管可以被截止且第二晶體管可以被導(dǎo)通,并且在與具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,第一晶體管可以被截止且第二晶體管和第三晶體管可以被導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供一種驅(qū)動能量存儲系統(tǒng)的方法,能量存儲系統(tǒng)包括:電池組,電池組中的每個包括電池、和被電聯(lián)接在電池與第一節(jié)點之間的晶體管單元;以及電池管理系統(tǒng),被配置為測量電池組的每個電池的充電狀態(tài)(SOC)并被配置為控制電池組,該方法包括:在第一模式下對電池組充電,直到電池組中的具有最高SOC的一個電池組達(dá)到第一基準(zhǔn)SOC;測量電池組的SOC;從所測量的SOC計算高值、低值、平均值、以及在高值與低值之間的差值;當(dāng)差值大于基準(zhǔn)差值時,在第二模式下對電池組充電;并且當(dāng)差值小于或等于基準(zhǔn)差值時,在第三模式下對電池組充電。
該方法可以進(jìn)一步包括:在第一模式下對電池組充電之后并且在測量電池組的SOC之前,停止對電池組充電達(dá)設(shè)定量的非充電時間,使得電流可以不從外部設(shè)備流入電池組,并且使得差值可以減小。
該方法可以進(jìn)一步包括:在第一模式下對電池組充電期間,相同地控制電池組中的全部電池組的晶體管單元;在第三模式下對電池組充電期間,相同地控制電池組中的全部電池組的晶體管單元;以及在第二模式下對電池組充電期間,相比于具有小于或等于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元,不同地控制與具有高于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元。晶體管單元可以包括:第一晶體管;第二晶體管,在電池與第一節(jié)點之間被串聯(lián)電聯(lián)接到第一晶體管;第三晶體管;以及電阻器,在電池與第一節(jié)點之間被串聯(lián)電聯(lián)接到第三晶體管。第一晶體管和第三晶體管可以被分別配置為連接或斷開從第一節(jié)點經(jīng)由第一電流通路和第三電流通路到電池的電流,并且第二晶體管可以被配置為連接或斷開從電池經(jīng)由第二電流通路到第一節(jié)點的電流。
該方法可以進(jìn)一步包括:在第一模式下對電池組充電期間,導(dǎo)通第一晶體管和第二晶體管并截止第三晶體管;在第二模式下對電池組充電期間,在與具有高于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,截止第一晶體管并導(dǎo)通第二晶體管和第三晶體管,并且在與具有小于或等于平均值的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,導(dǎo)通第一晶體管和第二晶體管并截止第三晶體管;在第三模式下對電池組充電期間,導(dǎo)通第一晶體管和第二晶體管并截止第三晶體管。
該方法可以進(jìn)一步包括:當(dāng)高值是第二基準(zhǔn)SOC時,在第四模式下對電池組充電; 并且在第四模式下對電池組充電期間,在與具有第二基準(zhǔn)SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,截止第一晶體管和第三晶體管并導(dǎo)通第二晶體管,并且在與具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC的電池對應(yīng)的晶體管單元中,截止第一晶體管并導(dǎo)通第二晶體管和第三晶體管。第二基準(zhǔn)SOC可以高于第一基準(zhǔn)SOC。
在根據(jù)本發(fā)明的能量存儲系統(tǒng)及其驅(qū)動方法中,充電的存在、充電時電流的電平、和放電的存在相對于每個電池組被單獨控制,并且電池組的SOC之間的差值被保持為基準(zhǔn)差值或更小,從而防止或基本上防止過充電。
附圖說明
在下文中將參考附圖更充分地描述示例實施例;然而,這些示例實施例可以以不同的形式體現(xiàn),并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于本文所提出的實施例。相反,提供這些實施例是為了使得本公開將透徹和完整,并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)示例實施例的范圍。
在圖中,為了例示清楚,尺寸可能被放大。將理解,當(dāng)元件被稱為在兩個元件“之間”時,它可以是這兩個元件之間的唯一元件,或者也可以存在一個或多個中間元件(或組件)。相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件(或組件)。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的能量存儲系統(tǒng)的圖。
圖2是示出在圖1中所示的能量存儲系統(tǒng)中的一個電池組的圖。
圖3是示出在圖1中所示的能量存儲系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)的圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動能量存儲系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實施方式
在下文中,將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例。在整個說明書中,相同的附圖標(biāo)記指代相同的組件。在下文中,當(dāng)描述本發(fā)明的實施例時,對可能不必要地模糊本發(fā)明實施例的主題的相關(guān)公知功能或配置的詳細(xì)描述可能被省略。在以下描述中使用的組件的名稱考慮到易于說明書的準(zhǔn)備來選擇,因此可能與實際產(chǎn)品中使用的組件的名稱不同。
將理解,雖然術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此,下面討論的第一元件、組件、區(qū) 域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
此外,還將理解,當(dāng)一個元件、組件、區(qū)域、層和/或部分被稱為在兩個元件、組件、區(qū)域、層和/或部分“之間”時,它可以是這兩個元件、組件、區(qū)域、層和/或部分之間的唯一元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,或者也可以存在一個或多個中間元件、組件、區(qū)域、層和/或部分。
本文使用的術(shù)語用于描述特定實施例的目的,并不旨在限制本發(fā)明。如本文所用,單數(shù)形式的“一個”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外清楚地指出。將進(jìn)一步理解,當(dāng)在此說明書中使用時,術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”及其變體指定存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存在和添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
如本文所用,術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)聯(lián)列出項的任意和所有組合。當(dāng)放在一列元件之后時,諸如“至少一個”的表述修飾整列元件,而不修飾該列中的單獨元件。此外,當(dāng)描述本發(fā)明的實施例時,使用“可以”指的是“本發(fā)明的一個或多個實施例”。此外,術(shù)語“示例性”意指示例或例示。
將理解,當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“被連接到”或“被聯(lián)接到”另一元件或?qū)?、與另一元件或?qū)印斑B接”、“聯(lián)接”或“相鄰”時,它可以“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“被直接連接到”或“被直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)印⑴c另一元件或?qū)印爸苯舆B接”、“直接聯(lián)接”或“直接相鄰”,或者可以存在一個或多個中間元件或中間層。此外,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的那樣,取決于使用它們的上下文,“連接”、“被連接”等也可以指“電連接”等。當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“被直接連接到”或“被直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)?、與另一元件或?qū)印爸苯舆B接”、“直接聯(lián)接”或“直接相鄰”時,不存在中間元件和中間層。
如本文所用,術(shù)語“使用”和“被使用”可以被認(rèn)為分別與術(shù)語“利用”和“被利用”同義。
根據(jù)在本文中描述的本發(fā)明實施例的電池管理系統(tǒng)和/或任何其它相關(guān)設(shè)備或組件可以利用任何合適的硬件、固件(例如專用集成電路)、軟件、或軟件、固件和硬件的適當(dāng)組合來實現(xiàn)。例如,電池管理系統(tǒng)的各種組件可以被形成在一個集成電路(IC)芯片上或單獨的IC芯片上。此外,電池管理系統(tǒng)的各種組件可以在柔性印刷電路膜、帶載封裝(TCP)、印刷電路板(PCB)上實現(xiàn),或者被形成在與能量存儲系統(tǒng)的一個或多個電路和/或器件相同的基板上。此外,電池管理系 統(tǒng)的各種組件可以是在一個或多個計算設(shè)備中的一個或多個處理器上運行的、執(zhí)行計算機程序指令并與其它系統(tǒng)組件交互以完成本文中描述的各種功能的進(jìn)程或線程。計算機程序指令被存儲在可用標(biāo)準(zhǔn)存儲器設(shè)備在計算設(shè)備中實現(xiàn)的存儲器中,諸如例如隨機存取存儲器(RAM)。計算機程序指令還可以被存儲在其它的非臨時性計算機可讀介質(zhì)中,諸如例如CD-ROM、閃存驅(qū)動器等。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,各種計算設(shè)備的功能可以被組合或集成到單個計算設(shè)備中,或者特定計算設(shè)備的功能可以跨一個或多個其它計算設(shè)備分布,而不脫離本發(fā)明的示例性實施例的精神和范圍。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的能量存儲系統(tǒng)的圖。
參考圖1,根據(jù)本實施例的能量存儲系統(tǒng)包括第一至第三電池組110-1至110-3(在下文中統(tǒng)稱為第一至第三電池組110)、傳感器120和電池管理系統(tǒng)130。
第一至第三電池組110中每個的第一端子和第二端子被分別電聯(lián)接到第一節(jié)點N1和第二節(jié)點N2。第一至第三電池組110中的每個通過被電聯(lián)接到第一節(jié)點N1的第一端子P+并通過被電聯(lián)接到第二節(jié)點N2的第二端子P-,被供應(yīng)(或充電)有來自外部設(shè)備的電力,或?qū)㈦娏μ峁?或放電)到外部設(shè)備。每個電池組110的結(jié)構(gòu)將在下面參考圖2詳細(xì)描述。
傳感器120被電聯(lián)接在第二節(jié)點N2與第二端子P-之間,以測量在第二節(jié)點N2與第二端子P-之間流動的總電流的電平,并將所測量的總電流的電平傳送到電池管理系統(tǒng)130。在圖1中,傳感器120被電聯(lián)接在第二節(jié)點N2與第二端子P-之間。然而,在其它實施例中,傳感器120可以被電聯(lián)接在第一節(jié)點N1與第一端子P+之間。
電池管理系統(tǒng)130被配置為控制電池組110。電池管理系統(tǒng)130可以針對每個電池組110控制充電、充電的程度和/或放電。電池管理系統(tǒng)130被配置為從傳感器120接收總電流的電平。當(dāng)電池組110滿足給定的參數(shù)或條件時,電池管理系統(tǒng)130可以生成充電禁止信號,并且可以將所生成的充電禁止信號傳送到外部設(shè)備。電池管理系統(tǒng)130的結(jié)構(gòu)將在下面參考圖3詳細(xì)描述。
圖2是示出在圖1中所示的能量存儲系統(tǒng)中的一個電池組的圖。
參考圖2,第一電池組110-1包括電池111-1、以及被電聯(lián)接在電池111-1與第一節(jié)點N1之間的晶體管單元115-1。
電池111-1被供應(yīng)(或充電)有來自外部設(shè)備的電力,或者將電力提供(或放電)到外部設(shè)備。電池111-1的充電狀態(tài)(SOC)由電池管理系統(tǒng)130測量。
晶體管單元115-1包括第一晶體管T1-1、第二晶體管T2-1、第三晶體管T3-1、 電阻器119-1、以及第一至第三二極管D1-1至D3-1。第一晶體管T1-1和第二晶體管T2-1被電聯(lián)接在電池111-1與第一節(jié)點N1之間。第一晶體管T1-1和第二晶體管T2-1彼此串聯(lián)聯(lián)接。第三晶體管T3-1和電阻器119-1被電聯(lián)接在電池111-1與第一節(jié)點N1之間。第三晶體管T3-1和電阻器119-1彼此串聯(lián)聯(lián)接。
第一至第三二極管D1-1至D3-1分別與第一至第三晶體管T1-1、T2-1和T3-1并聯(lián)聯(lián)接。
當(dāng)?shù)谝痪w管T1-1被導(dǎo)通時,可以形成從第一節(jié)點N1經(jīng)由第二二極管D2-1和第一晶體管T1-1到達(dá)電池111-1的第一電流通路。當(dāng)?shù)谝痪w管T1-1被截止時,第一電流通路被切斷。
當(dāng)?shù)谌w管T3-1被導(dǎo)通時,可以形成從第一節(jié)點N1經(jīng)由電阻器119-1和第三晶體管T3-1到達(dá)電池111-1的第三電流通路。當(dāng)?shù)谌w管T3-1被截止時,第三電流通路被切斷。因為電阻器119-1存在于第三電流通路上,所以在第一電流通路中流動的電流的電平大于在第三電流通路中流動的電流的電平。
當(dāng)?shù)诙w管T2-1被導(dǎo)通時,可以形成從電池111-1經(jīng)由第一二極管D1-1和第二晶體管T2-1到達(dá)第一節(jié)點N1的第二電流通路。當(dāng)?shù)诙w管T2-1被截止時,第二電流通路被切斷。
根據(jù)圖2中所示的實施例,電池111-1的SOC可以由電池管理系統(tǒng)130測量,并且來自電池管理系統(tǒng)130的控制信號可確定第一至第三晶體管T1-1至T3-1被導(dǎo)通還是被截止。
在圖2中,只示出了第一電池組110-1,但第二電池組110-2和第三電池組110-3可具有與第一電池組110-1相同或基本上相同的結(jié)構(gòu)。電池組110分別包括電池111-1、111-2和111-3(在下文中稱為111)、以及晶體管單元115-1、115-2和115-3(在下文中稱為115)。晶體管單元115分別包括第一晶體管T1-1、T1-2和T1-3(在下文中稱為T1)、第二晶體管T2-1、T2-2和T2-3(在下文中稱為T2)、第三晶體管T3-1、T3-2和T3-3(在下文中稱為T3)、以及電阻器119-1、119-2和119-3(在下文中稱為119)。
圖3是示出在圖1中所示的能量存儲系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)的圖。
參考圖3,電池管理系統(tǒng)130包括測量單元131和控制器132。
測量單元131測量電池111的SOC,并且可以包括用于分別測量電池111的SOC的第一至第三測量元件(或測量組件)131-1、131-2和131-3。所測量的SOC被傳送到控制器132。
控制器132從測量單元131接收電池111的SOC,并計算高值(例如最大值)、 低值(例如最小值)、平均值、以及可以通過計算高值與低值之間的差來確定的差值??刂破?32基于計算出的高值、低值、平均值和差值來控制晶體管單元115。平均值可以是算術(shù)平均、幾何平均、調(diào)和平均或中間值中的任意一個。
為了便于說明,假設(shè)所有的電池111的SOC低于第一基準(zhǔn)SOC或者第一預(yù)定SOC(例如90%)。當(dāng)充電開始時,電池組110在第一模式下被充電。在與高值對應(yīng)的電池組110的SOC增加到達(dá)到第一基準(zhǔn)SOC以前,所有的晶體管單元115的第一晶體管T1和第二晶體管T2被導(dǎo)通,并且所有的晶體管單元115的第三晶體管T3被截止。當(dāng)電池組110在第一模式下被充電時,可以測量SOC并且可以計算高值??梢粤硗庥嬎愕椭?、平均值和差值。
當(dāng)與高值對應(yīng)的電池組110的SOC增加到達(dá)到第一基準(zhǔn)SOC時,控制器132生成充電禁止信號CP,并且將所生成的充電禁止信號CP傳送到被配置為對電池組110充電的外部設(shè)備。由于充電禁止信號CP的傳送,從外部設(shè)備流過電池組110的電流被切斷達(dá)設(shè)定量的時間(例如預(yù)定時間,或設(shè)定量的非充電時間,其可以是例如10分鐘),并且在非充電時間期間只有電池111被并聯(lián)連接。為了便于說明,假設(shè)第一電池111-1的SOC最高,第三電池111-3的SOC最低,并且平均值低于第一電池111-1的SOC且高于第二電池111-2和第三電池111-3的SOC。在沒有電流從外部設(shè)備流到電池組110的非充電時間期間,來自第一電池組110-1的電流可以流入第二電池組110-2和第三電池組110-3,并且來自第二電池組110-2的電流可以流入第三電池組110-3。傳感器120測量總電流的電平,因此傳感器120可以檢查從外部設(shè)備流過電池組110的電流是否被切斷。在非充電時間,差值可以降低(即,高值與低值之間的差可以降低)。
在非充電時間消逝之后,測量SOC,并從測量的SOC計算高值、低值、平均值和差值。當(dāng)差值大于基準(zhǔn)差值或預(yù)定差值(例如大于3%,諸如當(dāng)高值SOC為89%而低值SOC為85%的示例)時,電池組110在第二模式下被充電。在與具有高于平均值的SOC的第一電池111-1對應(yīng)的晶體管單元115-1的情況下,第一晶體管T1-1被截止,并且第二晶體管T2-1和第三晶體管T3-1被導(dǎo)通。在分別與具有低于或等于平均值的SOC的第二電池111-2和第三電池111-3對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的情況下,第一晶體管T1-2和T1-3以及第二晶體管T2-2和T2-3被導(dǎo)通,并且第三晶體管T3-2和T3-3被截止。當(dāng)差值小于或等于基準(zhǔn)差值時,電池組110在第三模式下被充電。當(dāng)電池組110在第三模式下被充電時,電池組110的所有晶體管單元115的第一晶體管T1和第二晶體管T2被導(dǎo)通,并且第三晶體管T3被截止。
當(dāng)與高值對應(yīng)的電池組110的SOC被測量為是第二基準(zhǔn)SOC(例如100%)時,電池組110在第四模式下被充電。為了便于說明,假設(shè)只有第一電池組110-1的電池111-1具有第二基準(zhǔn)SOC,并且第二電池組110-2的電池111-2和第三電池組110-3的電池111-3具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC。第二基準(zhǔn)SOC與其中蓄電池(例如電池組110的電池111)被完全充電的狀態(tài)對應(yīng)。因此,與第一電池組110-1的電池111-1對應(yīng)的晶體管單元115-1的第一晶體管T1-1和第三晶體管T3-1被截止。也就是說,電池組110-1的充電被停止。與第二電池組110-2的電池111-2和第三電池組110-3的電池111-3對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的第一晶體管T1-2和T1-3被截止,并且與第二電池組110-2的電池111-2和第三電池組110-3的電池111-3對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的第二晶體管T2-2和T2-3以及第三晶體管T3-2和T3-3被導(dǎo)通。也就是說,充入其它電池組110-2和110-3中的電流的電平也降低(即,充電速度降低)。第二基準(zhǔn)SOC可以高于第一基準(zhǔn)SOC。
電池組110由控制器132控制,以在第一模式至第四模式下被充電。因此,電池組110可在被控制的同時被充電,使得差值小于或等于基準(zhǔn)差值。當(dāng)電池組110中至少一個的SOC變?yōu)榈诙鶞?zhǔn)SOC時,具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC的電池組的充電速度也降低。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動能量存儲系統(tǒng)的方法的流程圖。在下文中,將參考圖1至圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的方法。
在S100處,電池組110在第一模式下被充電。所有的晶體管單元115的第一晶體管T1和第二晶體管T2被導(dǎo)通,并且所有的晶體管單元115的第三晶體管T3被截止。在S100處,可以測量電池111的SOC,并且可以從所測量的電池111的SOC計算高值。高值可與第一基準(zhǔn)SOC(例如第一預(yù)定SOC)進(jìn)行比較。因為在S100處電池111被充電,所以高值增加,并且當(dāng)高值達(dá)到第一基準(zhǔn)SOC時,S100終止。
在S200處,控制器132生成充電禁止信號CP,并將所生成的充電禁止信號CP傳送到外部設(shè)備。由于充電禁止信號CP的傳送,電池組110在非充電時間(例如預(yù)定時間)不被充電。電池111在非充電時間被并聯(lián)連接,并且差值通過S200降低(例如,由于在并聯(lián)連接的電池111之間的電荷共享)。當(dāng)非充電時間消逝時,S200終止。
在S300處,測量電池111的SOC。測量單元131測量電池組110的電池111-1、111-2和111-3中每一個(例如多個電池中的每一個)的SOC。
在S400處,控制器132從所測量的SOC計算平均值、高值、低值、以及高 值與低值之間的差值。
在S500處,控制器132確定所計算的差值是否大于基準(zhǔn)差值/預(yù)定差值(例如大于3%,諸如當(dāng)高值SOC為89%且低值SOC為85%的示例)。當(dāng)所計算的差值大于基準(zhǔn)差值時,S600被執(zhí)行。否則,S700被執(zhí)行。
在S600處,電池組110在第二模式下被充電。為了便于說明,假設(shè)第一電池111-1的SOC最高,第三電池111-3的SOC最低,并且平均值低于第一電池111-1的SOC且高于第二電池111-2和第三電池111-3的SOC。在與第一電池111-1(其具有比平均值高的SOC)對應(yīng)的晶體管單元115-1的情況下,第一晶體管T1-1被截止,并且第二晶體管T2-1和第三晶體管T3-1被導(dǎo)通。在分別與第二電池111-2和第三電池111-3(其具有小于或等于平均值的SOC)對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的情況下,第一晶體管T1-2和T1-3以及第二晶體管T2-2和T2-3被導(dǎo)通,并且第三晶體管T3-2和T3-3被截止。在電池組110被充電達(dá)設(shè)定量的時間(例如預(yù)定時間,或設(shè)定量的充電時間)之后,S800被處理。
在S700處,電池組110在第三模式下被充電。當(dāng)電池組110在第三模式下被充電時,所有的晶體管單元115的第一晶體管T1和第二晶體管T2被導(dǎo)通,并且所有的晶體管單元115的第三晶體管T3被截止。在電池組被充電達(dá)充電時間之后,S800被執(zhí)行。
在S800處,控制器132比較高值是否大于或等于第二基準(zhǔn)SOC(例如第二預(yù)定SOC)。當(dāng)高值是第二基準(zhǔn)SOC時,S900被執(zhí)行。當(dāng)高值低于第二基準(zhǔn)SOC時,S300被執(zhí)行。
在S900處,電池組110在第四模式下被充電。為了便于說明,假設(shè)只有第一電池組110-1的電池111-1具有第二基準(zhǔn)SOC,并且第二電池組110-2的電池111-2和第三電池組110-3的電池111-3具有低于第二基準(zhǔn)SOC的SOC。與電池111-1對應(yīng)的晶體管單元115-1的第一晶體管T1-1和第三晶體管T3-1被截止,并且與電池111-1對應(yīng)的晶體管單元115-1的第二晶體管T2-1被導(dǎo)通。也就是說,電池組110-1的充電被停止。與電池111-2和111-3對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的第一晶體管T1-2和T1-3被截止,并且與電池111-2和111-3對應(yīng)的晶體管單元115-2和115-3的第二晶體管T2-2和T2-3以及第三晶體管T3-2和T3-3被導(dǎo)通。在第四模式下,在第二電池組110-2和第三電池組110-3中流動的電流的電平也減小(即,充電速度降低)。雖然S900被執(zhí)行,但測量單元131可以測量電池111的SOC,并且控制器132可以從所測量的SOC計算平均值、高值、低值、以及高值與低值之間的差值。
在本文中已經(jīng)公開了示例實施例,并且盡管采用了特定的術(shù)語,但這些術(shù)語僅以一般性和描述性的意思被使用和解釋,而不是為了限制的目的。在一些情況下,截至本申請的遞交為止對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的那樣,結(jié)合特定實施例描述的特征、特性、組件和/或元件可以單獨使用,或者可以與結(jié)合其它實施例描述的特征、特性、組件和/或元件組合使用,除非另外明確地指出。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,可以在不脫離如所附權(quán)利要求及其等同方案中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,對形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。