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蓄电装置的制作方法

2022-11-16 18:35:54 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及蓄电装置。


背景技术:

2.以往,开发了电动的飞行物体。例如,设想通过在电动的飞行物体上搭载无线中继站而实现haps(高空平台(high-altitude platform station))。作为haps来利用的飞行物体具有太阳能电池和蓄电装置,要求半年等长期不着陆而继续飞行。作为haps来利用的飞行物体白天利用由太阳能电池发电的电力来飞行,且进行蓄电装置的充电,晚间利用充电到蓄电装置的电力来飞行。专利文献1中公开了利用haps构成通信网络的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:特开2019-54490号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.在haps中利用的蓄电装置需要较高的放电容量(满充电容量)。已知在锂离子电池中,通过使负极的活性物质从碳变更为金属锂,放电容量显著增大。将负极的活性物质设为金属锂的锂离子电池中,在充电时,金属锂会以枝晶(dendrite)状析出,有时会在蓄电单元(cell)的内部发生短路。发生短路的定时根据蓄电单元而不同,难以预想在各蓄电单元发生短路的定时。期望在haps中利用的蓄电装置中,利用大量蓄电单元,从而能够长时间持续haps的运行。
8.本发明的目的在于,提供一种即使一部分蓄电单元异常,也能够进行进行工作的蓄电装置。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的一方面的飞行物体中利用的蓄电装置具有多个电池电路,所述多个电池电路被串联连接,从而在该蓄电装置充电时和放电时流过电流,所述多个电池电路各自具有:第一电路;蓄电单元,通过所述第一电路而被连接到相邻的电池电路;第一开关,包含二极管,且以该二极管的正向成为该蓄电装置的充电方向的方式被设置于所述第一电路;第二电路,与所述蓄电单元和所述第一开关并联,从而被连接到所述相邻的电池电路;以及第二开关,包含二极管,以该二极管的正向成为该蓄电装置的放电方向的方式被设置于所述第二电路,从而在所述第一开关截止时导通。
11.发明效果
12.根据上述结构,蓄电装置即使一部分蓄电单元异常,也能够继续进行工作。
附图说明
13.图1是表示蓄电装置的配置例的示意图。
14.图2是表示实施方式1涉及的蓄电装置的内部的功能结构的例子的框图。
15.图3是表示蓄电单元的内部的结构例的示意性截面图。
16.图4是表示cmu控制蓄电装置的工作的处理的过程的流程图。
17.图5是表示在所有的蓄电单元正常的情况下进行充电和放电的蓄电装置的示意性电路图。
18.图6是表示在一个蓄电单元异常的情况下进行充电和放电的蓄电装置的示意性电路图。
19.图7是表示cmu诊断第二开关的处理的过程的流程图。
20.图8是表示诊断第二开关时的电池电路的示意性电路图。
21.图9是表示cmu诊断第一开关的处理的过程的流程图。
22.图10是表示诊断第一开关时的电池电路的示意性电路图。
23.图11是表示实施方式2所涉及的蓄电装置的内部的功能结构的例子的框图。
具体实施方式
24.用于飞行物体的蓄电装置具有多个电池电路,所述多个电池电路被串联连接,从而在该蓄电装置充电时和放电时流过电流,所述多个电池电路各自具有:第一电路;蓄电单元,通过所述第一电路而被连接到相邻的电池电路;第一开关,包含二极管,且以该二极管的正向成为该蓄电装置的充电方向的方式被设置于所述第一电路;第二电路,与所述蓄电单元和所述第一开关并联,从而被连接到所述相邻的电池电路;以及第二开关,包含二极管,以该二极管的正向成为该蓄电装置的放电方向的方式被设置于所述第二电路,从而在所述第一开关截止时导通。
25.蓄电装置具有多个电池电路,每个电池电路分别具有蓄电单元,且所述多个蓄电电路被相互连接。电池电路具有:蓄电单元;对第一电路进行打开和关闭的第一开关,其中所述第一电路用于将蓄电单元连接于其他电池电路;以及并联于蓄电单元和第一开关的第二电路和第二开关。在第一开关截止时第二开关导通,电流绕着蓄电单元而流过第二电路。即使在蓄电装置所具有的多个蓄电单元中的一部分不能使用的情况下,电流流过多个电池电路,蓄电装置能够继续工作。
26.蓄电装置也可以还具有:控制部,对所述第一开关和所述第二开关的导通和截止进行切换,以使在各电池电路中所述蓄电单元的正极端子和负极端子不会外部短路。通过这样由控制部切换第一开关和第二开关的导通和截止,能够使电流绕过蓄电单元而流过第二电路。
27.所述控制部也可以判定所述蓄电单元正常或异常,在包含被判定为异常的蓄电单元的电池电路中,使所述第一开关截止,此后使所述第二开关导通。控制部在蓄电装置异常的情况下,使第一开关截止,此后,使第二开关导通。在蓄电单元异常的情况下,蓄电单元与其他的电池电路成为非连接状态,电流流过第二电路。第一开关和第二开关不会同时导通,防止蓄电单元发生外部短路。
28.所述控制部也可以基于所述蓄电单元的电压,判定所述蓄电单元正常或异常。在蓄电单元中发生了内部短路的情况下,蓄电单元的正负极端子之间的电压降低。控制部基于蓄电单元的电压,能够判定内部短路引起的蓄电单元的异常。
29.所述控制部也可以基于在对所述蓄电单元进行充电时的所述蓄电单元的电压,判定所述蓄电单元正常或异常。成为蓄电单元的内部短路的原因的枝晶在蓄电单元充电时容易析出。控制部通过充电时基于蓄电单元的电压进行判定,能够实时地判定蓄电单元的异常。
30.所述第一开关和所述第二开关也可以利用fet而构成,所述控制部也可以在充电时诊断所述第一开关和所述第二开关中的其中一个正常或异常,在放电时诊断所述第一开关和所述第二开关中的另一个正常或异常。根据使fet导通了时的电压、以及使fet截止而使电流流过了fet的体二极管(body diode)(寄生二极管)时的电压,能够诊断第一开关和第二开关是否正常。在充电时和放电时,电流的方向相反。预先使第一开关和第二开关的极性相反,在充电时使电流流过第一开关和第二开关中的其中一个的体二极管,在放电时使电流流过另一个的体二极管,从而能够进行故障诊断。
31.蓄电装置具有多个电池电路,所述多个电池电路被串联连接,且在该蓄电装置充电时和放电时流过电流。所述多个电池电路各自具有:第一电路;蓄电单元,通过所述第一电路被连接于相邻的电池电路;第一开关,被设置于所述第一电路;第二电路,与所述蓄电单元和所述第一开关并联,从而被连接于所述相邻的电池电路;以及第二开关,被设置于所述第二电路,且在所述第一开关截止时导通。所述第一开关所具有的二极管和所述第二开关所具有的二极管中,其中一个被配置为以该蓄电装置的充电方向作为正向,另一个被配置为以该蓄电装置的放电方向作为正向。即使在飞行物体以外的环境中,在不能使用蓄电装置所具有的多个蓄电单元的一部分的情况下,电流流过多个电池电路,蓄电装置也能够继续进行工作。
32.所述蓄电单元的负极的活性物质也可以是金属锂或包含锂的合金。将负极的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元虽然其放电容量大,但锂容易以枝晶状析出,容易发生以枝晶状的锂作为原因的内部短路。蓄电装置即使一部分蓄电单元发生了内部短路也继续工作,因此即使利用将负极的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元,也能够长时间工作。蓄电装置通过利用将负极的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元,能够提高放电容量以及放电能量密度。
33.以下,基于表示本发明的实施方式的附图来具体说明本发明。
34.《实施方式1》
35.图1是表示蓄电装置1的配置例的示意图。蓄电装置1设置于飞行物体2。例如,飞行物体2是haps。飞行物体2具有用于发出用于飞行的动力的电机和通信设备等负载21、以及太阳能电池22。负载21和太阳能电池22分别连接于蓄电装置1。蓄电装置1被提供由太阳能电池22发电的电力,从而被充电。蓄电装置1进行放电,向负载21提供电力。太阳能电池22所发电的电力、以及蓄电装置1所放电的电力被提供给发出用于使飞行物体2飞行的动力的电机。负载21也可以被并联连接于太阳能电池22和蓄电装置1。
36.图2是表示实施方式1所涉及的蓄电装置1的内部的功能结构的例子的框图。蓄电装置1具有多个电池电路11。各电池电路11是包含一个蓄电单元12,且在蓄电装置1进行充电和放电时电流流过的电路。多个电池电路11被串联连接。多个蓄电单元12被连接于蓄电装置1的外部的负载21和太阳能电池22。在蓄电装置1进行充电和放电时,电流流过多个电池电路11,多个蓄电单元12进行充电和放电。
37.电池电路11具有第一电路13、设置于第一电路13的蓄电单元12、以及设置于第一电路13而被串联连接于蓄电单元12的第一开关14。蓄电单元12经由第一电路13以及第一开关14而被连接于其他(相邻的)电池电路11。第一开关14利用fet(场效应晶体管:field effect transistor)而构成。第一开关14以其体二极管的正向成为蓄电装置1的充电方向的方式被设置于第一电路13。第一开关14在导通时使第一电路13成为导通状态,在截止时使第一电路13在蓄电装置1的放电方向上成为非导通状态。具体来说,在第一开关14为导通的情况下,蓄电单元12通过第一电路13而被连接于其他电池电路11,能够进行充电和放电。在第一开关14为截止的情况下,虽然蓄电单元12在放电方向上不流过电流,但在充电方向上通过第一开关14的体二极管而流过电流。
38.电池电路11进一步还具有:第二电路15和第二开关16,所述第二电路15与蓄电单元12和第一开关14并联,从而被连接于其他的电池电路11,所述第二开关16被设置于第二电路15。第二开关16利用fet而构成。第一开关14与第二开关16以相互相反极性的方式被连接于电池电路11内。第二开关16以其体二极管的正向成为蓄电装置1的放电方向的方式被设置于第二电路15。在某电池电路11中,在第一开关14截止时,如果使第一开关16导通,则充电电流不会向蓄电单元12流过,以第二电路15成为旁路而绕过蓄电单元12的状态,向其他电池电路流过充电电流。
39.在第一开关14截止时,第二开关16导通。第二开关16在导通时使第二电路15成为导通状态,在截止时使第二电路15在蓄电装置1的充电方向上成为非导通状态。在第一开关14导通且第二开关16截止的情况下,蓄电单元12通过第一电路13被连接于其他电池电路11。
40.图3是表示蓄电单元12的内部的结构例的示意性截面图。蓄电单元12是锂离子电池等二次电池的蓄电元件。蓄电单元12是锂离子电池等二次电池的蓄电元件。蓄电单元12被构成为,在一面开口的长方体状的容器121内容纳正极125、隔膜(separator)127、负极126以及电解质(电解液),并在容器121安装盖部122。在盖部122的外侧,设置有用于与电路的电连接的正极端子123以及负极端子124。替代地,容器121也可以利用复合膜(laminate film)构成。正极端子123被连接于容器121内的正极125,负极端子124被连接于容器121内的负极126。
41.正极125、隔膜127以及负极126被形成为矩形平板状或片状。正极125、隔膜127以及负极126被重叠,隔膜127夹在正极125以及负极126之间。例如,正极125由包含锂过渡金属氧化物的材料构成,负极126由金属锂或包含锂的合金构成。包含锂的合金例如是锡或硅、和锂的合金。当负极126由金属锂或包含锂的合金构成的情况下,负极126的活性物质是金属锂或包含锂的合金。隔膜127例如是被形成为玻璃布(glass cloth)或多孔的形状的树脂。隔膜127中浸渍有电解质。正极125、隔膜127以及负极126可以被卷绕也可以被层叠。蓄电单元12的形状也可以是长方体(棱柱形)以外的形状,也可以是袋装或圆筒状。
42.当负极126的活性物质是金属锂或包含锂的合金的情况下,与负极的活性物质为碳的情况相比,虽然放电容量显著增大,但容易从负极126析出枝晶状的锂金属。枝晶状的锂金属尤其在蓄电单元12充电时容易析出。来自负极126的枝晶状的锂金属在每次充放电时增长,贯穿隔膜127,与正极125接触。当来自负极126的枝晶状的锂金属与正极125接触了的情况下,在蓄电单元12的内部发生短路。发生了内部短路的蓄电单元12成为不能进行正
常的工作的异常状态。
43.如图2所示,蓄电装置1具有cmu(cell monitoring unit:单元监测单元)3。cmu3是搭载于电池模块或电池包(蓄电装置1)的电路基板。在本实施方式中,cmu3对应于控制部,cmu3测量多个蓄电单元12的状态,控制多个电池电路11。cmu3具有运算部31、存储器32、存储部33、电压测量部34、温度测量部35、切换部36、以及输出部37。运算部31例如是cpu(中央处理单元)。存储器32用于存储在运算部31中的运算所需的信息。存储部33是非易失性的,存储程序和数据。例如,存储部33是非易失性的半导体存储器。运算部31按照存储部33存储的程序执行处理。电压测量部34测量各蓄电单元12的正负极端子间的电压。例如,电压测量部34包含被连接于各蓄电单元12的正端子和负端子的电压计。温度测量部35测量各蓄电单元12的温度。输出部37向蓄电装置1的外部输出信号。
44.cmu3被连接到各第一开关14和第二开关16,控制第一开关14和第二开关16的工作。切换部36切换各第一开关14和第二开关16的导通和截止。切换部36例如对构成第一开关14和第二开关16的fet的源极和栅极之间施加电压。通过由切换部36施加超过规定电压的电压,第一开关14和第二开关16导通,通过减少施加电压,第一开关14和第二开关16截止。在有意地使fet截止的情况下,也可以将施加电压设为零,也可以将施加电压设为负电压。电压测量部34测量各第一开关14和第二开关16的电压。例如,电压测量部34测量第一开关14和第二开关16的源极和漏极之间的电压。
45.图4是表示cmu3控制蓄电装置1的工作的处理的过程的流程图。在初始状态下,多个第一开关14全部导通,多个第二开关16全部截止。电压测量部34测量蓄电单元12的电压,温度测量部35测量蓄电单元12的温度(s11)。运算部31基于测量的电压和温度,判定蓄电单元12是否异常(s12)。在蓄电单元12的内部发生了短路(内部短路)的情况下,蓄电单元12的电压降低,蓄电单元12的温度上升。例如,在s12中,运算部31在所测量的电压小于规定的阈值电压或者所测量的温度在规定的阈值温度以上的情况下,判定为蓄电单元12异常。运算部31也可以在所测量的电压在规定的阈值电压以下或者所测量的温度超过预定的阈值温度的情况下,判定为蓄电单元12异常。当蓄电单元12正常的情况下(s12:否),cmu3结束处理。
46.在蓄电单元12异常的情况下(s12:是),运算单元31通过切换部36在包含被判定为异常的蓄电单元12的电池电路11中使第一开关14截止(s13)。进行s13后进行s14为止的期间,第一开关14和第二开关16均成为截止。在蓄电装置1正在充电的情况下,在第一开关14和第二开关16都截止时,充电电流临时通过第一开关14的体二极管而流过,在蓄电装置1正在放电的情况下,第一开关14和第二开关16均成为截止时,放电电流临时通过第二开关16的体二极管而流过。
47.运算部31接着通过切换部36,在包含被判定为异常的蓄电单元12的电池电路11中,使第二开关16导通(s14)。第二电路15成为导通状态,异常的蓄电单元12与其他的电池电路11成为非连接的状态,不进行充电和放电。当发生了内部短路的蓄电单元12继续充电或放电的情况下,枝晶状的锂金属进一步增长,存在枝晶状的锂金属接触空气而起火的顾虑。通过使异常的蓄电单元12不进行充电和放电,起火的危险性降低,蓄电装置1的安全性提高。运算部31在s13中第一开关14成为截止后经过了规定时间后,进行s14的处理。当第一开关14和第二开关16同时导通的情况下,在蓄电单元12中发生外部短路。在发生了外部短
路的情况下,在电池电路11中流过大电流,存在蓄电装置1破损的顾虑。cmu3使第一开关14截止,此后使第二开关导通,从而防止发生外部短路。cmu3如上结束处理。cmu3针对多个蓄电单元12的各蓄电单元12重复执行s11~s14的处理。针对一旦被判定为异常的蓄电单元12,cmu3也可以此后不进行s11~s14的处理。
48.蓄电单元12的内部的枝晶状的锂金属在蓄电单元12充电时容易发生。优选cmu3在充电时对多个蓄电单元12的各个蓄电单元12执行s11~s14的处理。充电时通过执行s11~s14的处理,蓄电装置1能够立即发现异常的蓄电单元12,并有效地排除危险。另外,cmu3也可以进行仅基于蓄电单元12的电压或温度中的其中一个来判定蓄电单元12的异常的处理。仅基于蓄电单元12的电压来判定蓄电单元12的异常的cmu3也可以不具有温度测量单元35。
49.图5是表示当所有的蓄电单元12正常的情况下进行充电和放电的蓄电装置1的示意性电路图。充电时流过的电流(充电电路)用实线箭头表示,放电时流过的电流(放电电流)用虚线箭头表示。多个蓄电单元12经由第一电路13而相互连接。电流流过蓄电单元12和第一电路13,所有的蓄电单元12进行充电和放电。
50.图6是表示在一个蓄电单元12异常的情况下进行充电和放电的蓄电装置1的示意性电路图。充电时流过的电流用实线箭头表示,放电时流过的电流用虚线箭头表示。设图6中从上起第二个蓄电单元12异常。在包含异常的蓄电单元12的电池电路11中,第一开关14截止,蓄电单元12与其他电池电路11成为非连接的状态。第二开关16导通,第二电路15成为导通状态。在包含正常的蓄电单元12的电池电路11中,第一开关14导通,蓄电单元12经由第一电路13而被连接到其他的电池电路11。第二开关16截止,第二电路15成为非导通状态。
51.在包含正常的蓄电单元12的电池电路11中,电流流过蓄电单元12和第一电路13,蓄电单元12进行充电和放电。在包含异常的蓄电单元12的电池电路11中,电流不流过蓄电单元12和第一电路13,电流流过第二电路15。即,电流不流过异常的蓄电单元12,第二电路15成为旁路而电流流过第二电路15。作为蓄电装置1的整体,电流流过,正常的蓄电单元12进行充电和放电。
52.这样,在本实施方式中,即使多个蓄电单元12内的一部分蓄电单元12异常,电流绕过异常的蓄电单元12而流过,其他的蓄电单元12正常工作,作为蓄电装置1整体,进行充电和放电。即使在一部分蓄电单元12发生内部短路,一部分蓄电单元12成为异常,蓄电装置1也能够继续工作。
53.在作为haps来利用的飞行物体2所具有的蓄电装置1中,要求较高的放电容量。将负极126的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元12虽然其放电容量大,但容易析出枝晶状的锂金属,容易发生由枝晶状的锂金属引起的内部短路。枝晶状的锂金属的析出受到负极126内的电流分布的影响,负极126内的电流分布按每个蓄电单元12而不同。析出枝晶状的锂金属的定时和析出的程度根据蓄电单元12而不同,发生以枝晶状的锂金属作为其原因的内部短路的定时根据蓄电单元12而不同。设想在各蓄电单元12中发生内部短路的定时并进行基于设想的控制比较困难。
54.本实施方式涉及的蓄电装置1即使在一部分蓄电单元12中发生了内部短路,也继续工作,因此能够与发生内部短路的定时无关地进行工作。作为haps来利用的飞行物体2要求持续飞行半年等长时间。飞行物体2所具有的蓄电装置1需要长时间进行工作而不进行维护。蓄电装置1即使在一部分蓄电单元12发生了内部短路也继续进行工作,因此能够不进行
维护而长时间进行工作。从而,作为用作haps的飞行物体2所具有的蓄电装置,能够利用本实施方式涉及的蓄电装置1。此外,蓄电装置1即使在一部分蓄电单元12中发生了内部短路也继续进行工作,因此即使利用了将负极126的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元12,也能够进行长时间的工作。利用了将负极126的活性物质设为金属锂或包含锂的合金的蓄电单元12的蓄电装置1的放电容量会提高,作为用作haps的飞行物体2所具有的蓄电装置是有用的。
55.cmu3进行用于诊断第一开关14和第二开关16是否为能够打开和关闭第一电路13和第二电流15的正常的状态的处理。图7是表示cmu3诊断第二开关16的处理的过程的流程图。图8是表示诊断第二开关16时的电池电路11的示意性电路图。cmu3在蓄电装置1进行放电时诊断第二开关16。
56.在初始状态下,第一开关14导通,第二开关16截止。放电时,运算部31通过切换部36来使第一开关14截止(s21),此后,通过切换部36,在包含所截止的第一开关14的电池电路11中,使第二开关16导通(s22)。在第二开关16导通的状态下,如图8中利用实线箭头表示,电流流过第二开关16。电压测量部34测量第二开关16的两端之间的电压(s23)。当第二开关16正常的情况下,所测量的电压几乎为0v。
57.运算部31接着通过切换部36,使第二开关16截止(s24)。在第二开关16截止了的状态下,如图8中利用虚线箭头表示,电流流过在第二开关16中包含的体二极管。电压测量部34测量第二开关16的两端之间的电压(s25)。当第二开关16正常的情况下,所测量的电压与第二开关16导通时的电压相比,其值成为较高的值。例如,第二开关16的两端之间的电压为0.6~1v。
58.运算部31基于在s23和s25中测量的电压,判断第二开关16是否为正常(s26)。例如,运算部31在第二开关16导通时的电压为接近0v的较低的值,第二开关16截止时的电压包含在较高的规定的范围内的情况下,判定为第二开关16正常。例如,运算部31在第二开关16导通时的电压和截止时的电压没有差异的情况下,判定为第二开关16处于不能可靠地打开和关闭第二电路15的异常的状态。
59.在第二开关16正常的情况下(s26:是),运算部31使第一开关14导通(s27),并结束处理。s21~s27的处理所需的时间是1~数秒左右的短时间,对蓄电装置1的工作没有影响。在第二开关16异常的情况下(s26:否),运算部31使输出部37输出用于表示第二开关16异常的异常信息(s28),并结束处理。例如,异常信息被输入到飞行物体2的控制装置,从而进行向飞行物体2的外部的通知等处理。
60.图9是表示cmu3诊断第一开关14的处理的过程的流程图。图10是表示诊断第一开关14时的电池电路11的示意性电路图。cmu3在蓄电装置1正在进行充电时,诊断第一开关14。在初始状态下,第一开关14导通,第二开关16截止。在第一开关14导通的状态下,如图10中利用实线箭头表示,电流流过第一开关14。充电时,电压测量部34测量第一开关14的两端之间的电压(s31)。在第一开关14正常的情况下,被测量的电压几乎为0v。
61.运算部31接着通过切换部36,使第一开关14截止(s32)。在第一开关14截止的状态下,如图10中利用虚线箭头表示,电流流过在第一开关14中包含的体二极管。电压测量部34测量第一开关14的两端之间的电压(s33)。在第一开关14正常的情况下,被测量的电压与第一开关14导通时的电压相比,成为较高的值。例如,第一开关14的两端之间的电压为0.6~
1v。
62.运算部31基于s31以及s33中测量的电压,判定第一开关14是否为正常(s34)。例如,运算部31在第一开关14成为导通时的电压为接近0v的较低的值,且第一开关14成为截止时的电压包含在较高的规定的范围内的情况下,判定为第一开关14正常。例如,运算部31在第一开关14成为导通时的电压和成为截止时的电压没有差异的情况下,判定为第一开关14处于不能可靠地打开和光比第一电路13的异常的状态。
63.在第一开关14正常的情况下(s34:是),运算部31使第一开关14导通(s35),并结束处理。s31~s35的处理所需的时间是1~数秒左右的短时间,对蓄电装置1的工作没有影响。在第一开关14异常的情况下(s34:否),运算部31使输出部37输出表示第一开关14异常的异常信息(s36),并结束处理。
64.s21~s28的处理、以及s31~s36的处理针对多个电池单元11依次被进行。蓄电装置1通过进行第一开关14和第二开关16的诊断,确认第一开关14和第二开关16正常,能够继续充电和放电。在第一开关14或第二开关16被判定为异常的情况下,能够进行飞行物体2的着陆等用于停止蓄电装置1的处理。
65.替代地,第一开关14和第二开关16也可以以与图2、图5、图6、图8以及图10所示的极性相反的极性被连接于电池电路11内。此时,在充电时进行s21~s28的处理,在放电时进行s31~s36的处理。
66.如以上详细叙述,在本实施方式中,所有的蓄电单元12的每一个中均设有对用于与其他蓄电单元12连接的第一电路13进行打开和关闭的第一开关14、以及构成旁路的第二电路15和第二开关16。当蓄电单元12异常的情况下,第一开关14截止,第二开关16导通,电流绕着蓄电单元12而流过第二电路15。蓄电装置1即使一部分蓄电单元12异常,也能够继续进行工作。因此,蓄电装置1能够利用容易发生内部短路的蓄电单元12。通过利用虽然容易发生内部短路但放电容量高的蓄电单元12,蓄电装置1的放电容量增大,作为用作需要高放电容量的haps的飞行物体2所具有的蓄电装置是有用的。
67.《实施方式2》
68.在实施方式2中,飞行物体2的蓄电装置1以外的部分结构与实施方式1相同。图11是表示实施方式2所涉及的蓄电装置1的内部的功能结构的例子的框图。蓄电装置1包含多个蓄电模块10。多个蓄电模块10被相互并联连接。蓄电模块10包含被相互串联连接的多个电池电路11。电池电路11的结构与实施方式1相同。蓄电装置1具有cmu3。cmu3的内部的功能结构与实施方式1相同。多个蓄电模块10被连接于蓄电装置1的外部的负载21以及太阳能电池22。在蓄电装置1进行充电和放电时,电流流过多个蓄电模块10,各蓄电单元12进行充电和放电。
69.cmu3对各蓄电模块10,执行与实施方式1同样的处理。在实施方式2中,也在蓄电单元12异常的情况下,电流绕着蓄电单元12而流过第二电路15。蓄电装置1即使一部分蓄电单元12异常,也能够继续进行工作。蓄电装置1能够利用虽然容易发生内部短路但放电容量高的蓄电单元12,作为需要高放电容量的飞行物体2所具有的蓄电装置是有用的。
70.此外,在实施方式2中,即使在一个蓄电模块10中进行第一开关14或第二开关16的诊断的处理时截止了电流的情况下,电流也会流过其他蓄电模块10,蓄电装置1能够继续进行工作。cmu3也可以进行将各蓄电模块10成为与其他蓄电模块10的非连接状态的处理。例
如,cmu3也可以进行如下的处理:在检测到第一开关14或第二开关16的异常的情况下,将包含异常的第一开关14或第二开关16的蓄电模块10设为非连接状态,从而使蓄电装置1的工作继续。
71.另外,在实施方式1和2中,示出了作为第一开关14和第二开关16而利用fet的方式。替代地,第一开关14和第二开关16也可以利用fet以外的元件而构成。蓄电单元12也可以是锂离子电池以外的电池。飞行物体2也可以是具有多个蓄电装置1的方式。
72.在实施方式1与2中,第一开关14以二极管的正向成为蓄电装置1的充电方向的方式设置于第一电路13,第二开关16以二极管的正向成为蓄电装置1的放电方向的方式设置于第二电路15。通过该结构,在蓄电装置1放电时,能够迅速地进行使电流绕过规定的蓄电单元12而流过的处理。替代地,第一开关14的二极管和第二开关16的二极管也可以相反。换言之,也可以第一开关14所具有的二极管和第二开关16所具有的二极管中,其中一个被配置为以蓄电装置1的充电方向作为正向,另一个被配置为以蓄电装置1的放电方向作为正向。
73.在实施方式1与2中,示出了cmu3起到控制部的作用的方式。替代地,也可以是能够与cmu3进行通信的高层的管理装置、或者能够与蓄电装置1进行通信的远程配置的管理装置起到控制部的作用。换言之,备有第一开关14和第二开关16的电路基板和备有控制部的电路基板物理上也可以分开设置。另外,蓄电装置1也可以被搭载于飞行物体2以外的移动体。
74.本发明并不限于上述的实施方式的内容,在权利要求所表示的范围内能够进行各种变更。即,将在权利要求所表示的范围内适当进行了变更后的技术手段进行组合而获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
75.标号说明
76.1蓄电装置
77.10蓄电模块
78.11电池电路
79.12蓄电单元
80.13第一电路
81.14第一开关
82.15第二电路
83.16第二开关
84.2飞行物体
85.21负载
86.22太阳能电池
87.3cmu
再多了解一些

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