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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-31
(54)【発明の名称】電池クラスタの均衡システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/02 20160101AFI20241024BHJP
H02J 7/10 20060101ALI20241024BHJP
G01R 31/382 20190101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
H02J7/02 H
H02J7/10 H
H02J7/10 B
G01R31/382
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024530000
(86)(22)【出願日】2023-01-29
(85)【翻訳文提出日】2024-05-20
(86)【国際出願番号】 CN2023073697
(87)【国際公開番号】W WO2024001181
(87)【国際公開日】2024-01-04
(31)【優先権主張番号】202210767849.6
(32)【優先日】2022-07-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524191262
【氏名又は名称】中国華能集団清▲潔▼能源技術研究院有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＮＥＮＧ ＣＬＥＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ
【住所又は居所原語表記】Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａ， Ｈｕａｎｅｎｇ Ｔａｌｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｖｅｎｔｕｒｅ Ｂａｓｅ，Ｆｕｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｂｅｉｑｉｊｉａ， Ｃｈａｎｇｐｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０９， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002871
【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】レイ、ハオドン
(72)【発明者】
【氏名】リウ、ミンギ
(72)【発明者】
【氏名】チャオ、シ
(72)【発明者】
【氏名】ペイ、ジエ
(72)【発明者】
【氏名】チャオ、チャンザオ
(72)【発明者】
【氏名】リウ、ダウェイ
(72)【発明者】
【氏名】ソン、ジシュオ
(72)【発明者】
【氏名】ワン、ニン
(72)【発明者】
【氏名】ウェイ、ユ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン、ユンリン
(72)【発明者】
【氏名】シュ、ルオチェン
(72)【発明者】
【氏名】ソン、ジョウチン
(72)【発明者】
【氏名】ズ、ヨン
(72)【発明者】
【氏名】リ、ハオ
(72)【発明者】
【氏名】ヤオ、シュアイ
【テーマコード（参考）】
2G216
5G503
【Ｆターム（参考）】
2G216BA01
2G216CB18
2G216CB47
5G503AA04
5G503BA03
5G503BB02
5G503CA01
5G503CA08
5G503CA11
5G503CC02
5G503EA05
5G503HA02
(57)【要約】
本開示は、電池クラスタの均衡システムを開示し、電池クラスタは複数の電池モジュールを含み、任意の隣接する２つの電池モジュールは直列に接続され、均衡システムはスイッチモジュール、移行期エネルギー貯蔵モジュール及び制御モジュールを含み、スイッチモジュールは各電池モジュールに接続され、移行期エネルギー貯蔵モジュールはスイッチモジュールに接続され、制御モジュールは、スイッチモジュールのスイッチのオン及び／又はオフを制御することに用いられ、これにより、移行期エネルギー貯蔵モジュールはスイッチモジュールのオンになったスイッチを介して連続する複数の目標電池モジュールを均衡する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池クラスタの均衡システムであって、前記電池クラスタは複数の電池モジュールを含み、任意の隣接する２つの前記電池モジュールは直列に接続され、前記均衡システムは、スイッチモジュールと、移行期エネルギー貯蔵モジュールと、制御モジュールと、を含み、
前記スイッチモジュールは、各前記電池モジュールと接続され、
前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは、前記スイッチモジュールと接続され、
前記制御モジュールは、前記スイッチモジュールのスイッチのオン及び／又はオフを制御することに用いられ、これにより、前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは前記スイッチモジュールのオンになったスイッチを介して連続する複数の目標電池モジュールを均衡する、電池クラスタの均衡システム。
【請求項2】
前記スイッチモジュールは、スイッチトランジスタユニットと、スイッチユニットと、第３スイッチと、インダクタと、を含み、前記スイッチトランジスタユニットと、前記スイッチユニットと、前記電池モジュールとの間には１対１の対応関係があり、
任意の隣接する２つの前記スイッチトランジスタユニットは直列に接続され、各前記スイッチトランジスタユニットは第１スイッチトランジスタと第２スイッチトランジスタとを含み、前記第１スイッチトランジスタの第１端は対応する前記電池モジュールの正極に接続され、前記第１スイッチトランジスタの第２端は前記第２スイッチトランジスタの第１端に接続され、前記第２スイッチトランジスタの第２端は対応する前記電池モジュールの負極に接続され、
各前記スイッチユニットは第１スイッチ及び第２スイッチを含み、各前記第１スイッチの第１端は前記インダクタの第２端に接続され、前記第１スイッチの第２端は対応する前記スイッチトランジスタユニットの前記第１スイッチトランジスタの第２端に接続され、各前記第２スイッチの第１端は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの負極に接続され、前記第２スイッチの第２端は対応する前記スイッチトランジスタユニットの前記第２スイッチトランジスタの第２端に接続され、
前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは複数の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、任意の隣接する２つの前記移行期エネルギー貯蔵電池は直列に接続され、
前記第３スイッチと前記移行期エネルギー貯蔵電池との間には１対１の対応関係があり、前記第３スイッチの第１端は対応する前記移行期エネルギー貯蔵電池の正極に接続され、各前記第３スイッチの第２端は前記インダクタの第１端に接続される、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記電池クラスタはｍ個の前記電池モジュールを含み、当該ｍ個の前記電池モジュールには番号１～番号ｍの連続した番号が付けられ、番号１の前記電池モジュールの負極は前記電池クラスタの負極であり、番号ｍの前記電池モジュールの正極は前記電池クラスタの正極であり、前記目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの前記電池モジュールを含み、ここで、１≦ｐ≦ｑ≦ｍであり、前記制御モジュールは更に、第１スイッチユニットの目標第１スイッチ、第２スイッチユニットの目標第２スイッチをオンに制御し、前記目標第１スイッチを除いた残りの前記第１スイッチをオフに制御し、及び前記目標第２スイッチを除いた残りの前記第２スイッチをオフに制御することに用いられ、前記第１スイッチユニットは番号ｑの前記電池モジュールに対応する前記スイッチユニットであり、前記第２スイッチユニットは番号ｐの前記電池モジュールに対応する前記スイッチユニットである、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、前記スイッチトランジスタは前記第１スイッチトランジスタ及び前記第２スイッチトランジスタを含み、前記制御モジュールは更に、目標スイッチトランジスタユニットの目標第２スイッチトランジスタを第１の所定の時間の長さでオンになるように制御し、前記目標第２スイッチトランジスタをオンになるように制御しながら前記目標スイッチトランジスタユニットの目標第１スイッチトランジスタをオフになるように制御し、前記目標第２スイッチトランジスタを前記第１の所定の時間の長さでオンになるように制御した後に、前記目標第１スイッチトランジスタを第２の所定の時間の長さでオンになるように制御し、前記目標第１スイッチトランジスタをオンになるように制御しながら前記目標第２スイッチトランジスタをオフになるように制御し、及び前記目標スイッチトランジスタユニットを除いた残りの前記スイッチトランジスタユニットの前記スイッチトランジスタを前記動作サイクルにおいてオフを継続するように制御し、ここで、前記目標スイッチトランジスタユニットは番号ｑの前記電池モジュールに対応する前記スイッチトランジスタユニットである、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記制御モジュールは更に、前記インダクタを流れる均衡電流を調節するために、前記目標第２スイッチトランジスタのデューティサイクルを調節することに用いられる、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記制御モジュールは更に、各前記目標電池モジュールの残量電力に基づいて前記均衡電流の目標値を決定し、前記均衡電流の目標値に基づいて前記デューティサイクルの目標値を決定することに用いられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記制御モジュールは調節器を含み、前記調節器は前記均衡電流の目標値及び前記均衡電流の現在値に基づいて前記デューティサイクルの目標値を調節することに用いられる、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記移行期エネルギー貯蔵モジュールはｊ個の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、前記ｊ個の前記移行期エネルギー貯蔵電池には番号１～番号ｊの連続した番号が付けられ、番号１の前記移行期エネルギー貯蔵電池の負極は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの負極であり、番号ｋの前記移行期エネルギー貯蔵電池の正極は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの正極であり、目標移行期エネルギー貯蔵電池は番号１～番号ｋの前記移行期エネルギー貯蔵電池を含み、前記目標移行期エネルギー貯蔵電池は前記目標電池モジュールを均衡するための前記移行期エネルギー貯蔵電池であり、ここで、１≦ｋ≦ｊであり、前記制御モジュールは更に、各前記目標電池モジュールの電圧及び前記デューティサイクルの値の範囲に基づいて番号ｋを決定し、前記番号ｋの前記移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオンに制御し、及び前記番号ｋの前記移行期エネルギー貯蔵電池を除いた残りの前記移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオフに制御することに用いられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項9】
前記制御モジュールは更に、各前記電池モジュールの残量電力間の分散値が所定の閾値よりも大きいことに応答して、配置が連続する複数の候補前記電池モジュールの残量電力の平均値を取得し、最大平均値に対応する複数の候補前記電池モジュールを均衡カテゴリが放電である第１目標電池モジュールとし、及び最小平均値に対応する複数の候補前記電池モジュールを均衡カテゴリが充電である第２目標電池モジュールとすることに用いられる、請求項１～８のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、エネルギー技術分野に関し、特に電池クラスタの均衡システムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、新エネルギーの設備容量の増加に伴い、エネルギー貯蔵は徐々に新型電力システムを構築するための重要なサポート技術となっている。電池エネルギー貯蔵は、応答が速く、工事期間が短く、敷地面積が小さい等の利点を有するため、広く使用されている。電池システムにおける電池クラスタは多くの場合に直列に接続された多数の単電池で構成される。直列に接続された単電池の間で電圧や電量が不均衡になりやすく、電池クラスタの利用可能な容量に影響を与える。しかしながら、関連技術の均衡システムには均衡速度が遅い等の問題がある。
【発明の概要】
【0003】
本開示の第１態様の実施例は電池クラスタの均衡システムを提案し、前記電池クラスタは複数の電池モジュールを含み、任意の隣接する２つの電池モジュールは直列に接続され、前記均衡システムはスイッチモジュール、移行期エネルギー貯蔵モジュール及び制御モジュールを含み、前記スイッチモジュールは各前記電池モジュールに接続され、前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは前記スイッチモジュールに接続され、前記制御モジュールは、前記スイッチモジュールのスイッチのオン及び／又はオフを制御することに用いられ、これにより、前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは前記スイッチモジュールのオンになったスイッチを介して連続する複数の目標電池モジュールを均衡する。
【0004】
本開示の一実施例において、前記スイッチモジュールはスイッチトランジスタユニット、スイッチユニット、第３スイッチ及びインダクタを含み、前記スイッチトランジスタユニット、前記スイッチユニット、前記電池モジュールは１対１で対応し、任意の隣接する２つのスイッチトランジスタユニットは直列に接続され、各前記スイッチトランジスタユニットは第１スイッチトランジスタと第２スイッチトランジスタとを含み、前記第１スイッチトランジスタの第１端は対応する電池モジュールの正極に接続され、前記第１スイッチトランジスタの第２端は前記第２スイッチトランジスタの第１端に接続され、前記第２スイッチトランジスタの第２端は対応する電池モジュールの負極に接続され、
各前記スイッチユニットは第１スイッチ及び第２スイッチを含み、各前記第１スイッチの第１端は前記インダクタの第２端に接続され、前記第１スイッチの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第１スイッチトランジスタの第２端に接続され、各前記第２スイッチの第１端は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの負極に接続され、前記第２スイッチの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第２スイッチトランジスタの第２端に接続され、
前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは複数の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、任意の隣接する２つの移行期エネルギー貯蔵電池は直列に接続され、
前記第３スイッチは前記移行期エネルギー貯蔵電池に１対１で対応し、前記第３スイッチの第１端は対応する移行期エネルギー貯蔵電池の正極に接続され、各前記第３スイッチの第２端は前記インダクタの第１端に接続される。
各前記スイッチユニットは第１スイッチ及び第２スイッチを含み、各前記第１スイッチの第１端は前記インダクタの第２端に接続され、前記第１スイッチの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第１スイッチトランジスタの第２端に接続され、各前記第２スイッチの第１端は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの負極に接続され、前記第２スイッチの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第２スイッチトランジスタの第２端に接続され、
前記移行期エネルギー貯蔵モジュールは複数の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、任意の隣接する２つの移行期エネルギー貯蔵電池は直列に接続され、
前記第３スイッチは前記移行期エネルギー貯蔵電池に１対１で対応し、前記第３スイッチの第１端は対応する移行期エネルギー貯蔵電池の正極に接続され、各前記第３スイッチの第２端は前記インダクタの第１端に接続される。
【0005】
本開示の一実施例において、前記電池クラスタはｍ個の電池モジュールを含み、ｍ個の電池モジュールには番号１～番号ｍの連続した番号が付けられ、番号１の電池モジュールの負極は前記電池クラスタの負極であり、番号ｍの電池モジュールの正極は前記電池クラスタの正極であり、前記目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを含み、ここで、１≦ｐ≦ｑ≦ｍであり、
前記制御モジュールは更に、第１スイッチユニットの目標第１スイッチ、第２スイッチユニットの目標第２スイッチをオンに制御し、前記目標第１スイッチを除いた残りの第１スイッチをオフに制御し、及び前記目標第２スイッチを除いた残りの第２スイッチをオフに制御することに用いられ、前記第１スイッチユニットは番号ｑの電池モジュールに対応するスイッチユニットであり、前記第２スイッチユニットは番号ｐの電池モジュールに対応するスイッチユニットである。
前記制御モジュールは更に、第１スイッチユニットの目標第１スイッチ、第２スイッチユニットの目標第２スイッチをオンに制御し、前記目標第１スイッチを除いた残りの第１スイッチをオフに制御し、及び前記目標第２スイッチを除いた残りの第２スイッチをオフに制御することに用いられ、前記第１スイッチユニットは番号ｑの電池モジュールに対応するスイッチユニットであり、前記第２スイッチユニットは番号ｐの電池モジュールに対応するスイッチユニットである。
【0006】
本開示の一実施例において、スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、前記スイッチトランジスタは前記第１スイッチトランジスタ及び前記第２スイッチトランジスタを含み、前記制御モジュールは更に、目標スイッチトランジスタユニットの目標第２スイッチトランジスタを第１の所定の時間の長さでオンに制御し、前記目標第２スイッチトランジスタをオンに制御しながら前記目標スイッチトランジスタユニットの目標第１スイッチトランジスタをオフに制御し、前記目標第２スイッチトランジスタを前記第１の所定の時間の長さでオンに制御した後に、前記目標第１スイッチトランジスタを第２の所定の時間の長さでオンに制御し、前記目標第１スイッチトランジスタをオンに制御しながら前記目標第２スイッチトランジスタをオフに制御し、及び前記目標スイッチトランジスタユニットを除いた残りのスイッチトランジスタユニットのスイッチトランジスタを前記動作サイクルにおいてオフを継続するように制御することに用いられ、ここで、前記目標スイッチトランジスタユニットは番号ｑの電池モジュールに対応するスイッチトランジスタユニットである。
【0007】
本開示の一実施例において、前記制御モジュールは更に、前記目標第２スイッチトランジスタのデューティサイクルを調節して、前記インダクタを流れる均衡電流を調節することに用いられる。
【0008】
本開示の一実施例において、前記制御モジュールは更に、各前記目標電池モジュールの残量電量（残量）に基づいて前記均衡電流の目標値を決定し、前記均衡電流の目標値に基づいて前記デューティサイクルの目標値を決定することに用いられる。
【0009】
本開示の一実施例において、前記制御モジュールは調節器を含み、前記調節器は前記均衡電流の目標値及び前記均衡電流の現在値に基づいて前記デューティサイクルの目標値を調節することに用いられる。
【0010】
本開示の一実施例において、前記移行期エネルギー貯蔵モジュールはｊ個の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、ｊ個の移行期エネルギー貯蔵電池には番号１～番号ｊの連続した番号が付けられ、番号１の移行期エネルギー貯蔵電池の負極は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの負極であり、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池の正極は前記移行期エネルギー貯蔵モジュールの正極であり、目標移行期エネルギー貯蔵電池は番号１～番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池を含み、目標移行期エネルギー貯蔵電池は前記目標電池モジュールを均衡するための移行期エネルギー貯蔵電池であり、ここで、１≦ｋ≦ｊであり、
前記制御モジュールは更に、各前記目標電池モジュールの電圧及び前記デューティサイクルの値の範囲に基づいて番号ｋを決定し、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオンに制御し、及び番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池を除いた残りの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオフに制御することに用いられる。
前記制御モジュールは更に、各前記目標電池モジュールの電圧及び前記デューティサイクルの値の範囲に基づいて番号ｋを決定し、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオンに制御し、及び番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池を除いた残りの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオフに制御することに用いられる。
【0011】
本開示の一実施例において、前記制御モジュールは更に、各前記電池モジュールの残量間の分散値が所定の閾値よりも大きいことに応答して、連続する複数の電池モジュール候補の残量の平均値を取得し、最大平均値に対応する複数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが放電である第１目標電池モジュールとし、及び最小平均値に対応する複数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが充電である第２目標電池モジュールとすることに用いられる。
【発明の効果】
【0012】
本開示の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明に記載され、一部が以下の説明から明らかになるか、又は本開示の実践によって知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本開示の上記及び／又は追加の態様及び利点は、図面と併せた以下の実施例の説明から明らかになり、容易に理解される。
【図1】本開示の一実施例に係る電池クラスタの均衡システムの構造模式図である。
【図2】本開示の別の実施例に係る電池クラスタの均衡システムの構造模式図である。
【図3】本開示の別の実施例に係る電池クラスタの均衡システムの構造模式図である。
【図7】本開示の別の実施例に係る電池クラスタの均衡システムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本開示の実施例を詳細に説明する。前述の実施例の例は、終始同一又は類似の符号が同一又は類似の要素、又は同一又は類似の機能を有する要素を表す図面に示されている。図面を参照して以下に説明する実施例は、本開示を説明するための例示であり、本開示を限定するものではないと理解されるべきである。
【0015】
以下、図面を併せて本開示の実施例の電池クラスタの均衡システムを説明する。
【0016】
なお、電池クラスタは複数の電池モジュールを含み、任意の隣接する２つの電池モジュールは直列に接続される。例えば、電池モジュールは複数の単電池を含み、任意の隣接する２つの単電池は直列に接続される。電池モジュール、単電池の数はいずれも特に限定されておらず、例えば、電池クラスタはｍ個の電池モジュールを含み、各電池モジュールはｎ個の単電池を含む。ここで、ｍ、ｎはいずれも正の整数である。単電池の種類は特に限定されておらず、例えば、単電池はリン酸鉄リチウム電池、三元ポリマーリチウム電池等を含むがこれらに限定されない。
【0017】
１つの実施形態において、図２に示すように、電池クラスタ２００はｍ個の電池モジュールを含み、それぞれ電池モジュール１～電池モジュールｍであり、任意の隣接する２つの電池モジュールは直列に接続され、ｍ個の電池モジュールには番号１～番号ｍの連続した番号が付けられ、番号１の電池モジュール（図２における電池モジュール１に対応）の負極は電池クラスタ２００の負極であり、番号ｍの電池モジュール（図２における電池モジュールｍに対応）の正極は電池クラスタ２００の正極である。
【0018】
図１は本開示の一実施例に係る電池クラスタの均衡システムの構造模式図である。
【0019】
図１に示すように、本開示の実施例の電池クラスタの均衡システム１００はスイッチモジュール１０１、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２及び制御モジュール１０３を含む。スイッチモジュール１０１は各電池モジュールに接続され、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２はスイッチモジュール１０１に接続され、制御モジュール１０３は、スイッチモジュール１０１のスイッチのオン及び／又はオフを制御することに用いられ、これにより、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２はスイッチモジュール１０１のオンになったスイッチを介して連続する複数の目標電池モジュールを均衡する。理解できるように、目標電池モジュール同士は直列に接続される。
【0020】
なお、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は、電気エネルギーを貯蔵し及び／又は電気エネルギーを放出することに用いられ、均衡カテゴリが放電である場合に、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は各目標電池モジュールによって放出された電気エネルギーを貯蔵することに用いられ、均衡カテゴリが充電である場合に、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電気エネルギーを放出して各目標電池モジュールを充電することに用いられる。
【0021】
なお、目標電池モジュールの数は特に限定されない。図３に示すように、電池クラスタ２００はｍ個の電池モジュールを含み、それぞれ電池モジュール１～電池モジュールｍであり、目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを含み、すなわち目標電池モジュールは電池モジュールｐ～電池モジュールｑを含み、目標電池モジュールの数はｑ－ｐ＋１であり、ここで、ｐ、ｑはいずれも正の整数であり、１≦ｐ≦ｑ≦ｍである。
【0022】
１つの実施形態において、目標電池モジュールの数は電池モジュールの総数の半分以下である。引き続き図３を例とし、目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを含み、ここで、ｐ、ｑは、条件
を満たす。
【0023】
１つの実施形態において、制御モジュール１０３は更に、各電池モジュールの残量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）間の分散値が所定の閾値よりも大きい（このとき、電池モジュールの残量が不均衡であることを表す）ことに応答して、連続する複数の電池モジュール候補の残量の平均値を取得し、最大平均値に対応する複数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが放電である第１目標電池モジュールとし、及び最小平均値に対応する複数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが充電である第２目標電池モジュールとすることに用いられる。ただし、所定の閾値、第１目標電池モジュールの数、第２目標電池モジュールの数はいずれも特に限定されておらず、例えば、第１目標電池モジュールの数と第２目標電池モジュールの数が同じであってもよく、第１目標電池モジュールの数と第２目標電池モジュールの数が異なってもよい。これにより、当該システムでは、電池モジュールの残量に基づいて均等化（均衡）に必要な目標電池モジュールを決定することができ、異なる電池間の性能差による均等化効果（均衡効果）への影響が回避される。
【0024】
１つの実施形態において、第１目標電池モジュール、第２目標電池モジュールの数はいずれも電池モジュールの総数の半分以下である。
【0025】
１つの実施形態において、第１目標電池モジュールと第２目標電池モジュールとの間に重複する電池モジュールがない。
【0026】
１つの実施形態において、制御モジュール１０３は更に、各電池モジュールの残量間の分散値が所定の閾値よりも大きいことに応答して、連続する第１の数の電池モジュール候補の残量の平均値を取得し、最大平均値に対応する第１の数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが放電である第１目標電池モジュールとし、及び最小平均値に対応する第１の数の電池モジュール候補を均衡カテゴリが充電である第２目標電池モジュールとすることに用いられ、第１目標電池モジュールと第２目標電池モジュールとの間に第２の数の重複する電池モジュールがあることを認識すると、第２の数に基づいて第１の数を更新し、且つ、第１目標電池モジュールと第２目標電池モジュールとの間に重複する電池モジュールがなくなるまで、連続する第１の数の電池モジュール候補の残量の平均値の取得ステップ及びその以降のステップに戻って実行する。
【0027】
１つの実施形態において、電池クラスタはｍ個の電池モジュールを含み、第１の数はｍ／２未満の最大の整数である。
【0028】
１つの実施形態において、第２の数に基づいて第１の数を更新することは、第１の数と第２の数との差を更新後の第１の数とすることを含んでもよい。
【0029】
１つの実施形態において、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は、全ての第１目標電池モジュールの残量の平均値が電池クラスタの全ての電池モジュールの残量の平均値に等しくなるまで、各第１目標電池モジュールによって放出された電気エネルギーを貯蔵することに用いられる。
【0030】
移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は更に、全ての第２目標電池モジュールの残量の平均値が電池クラスタの全ての電池モジュールの残量の平均値に等しくなるまで、電気エネルギーを放出して各第２目標電池モジュールを充電することに用いられる。
【0031】
要するに、本開示の実施例の電池クラスタの均衡システムは、制御モジュールによってスイッチモジュールのスイッチのオン及び／又はオフを制御することで、移行期エネルギー貯蔵モジュールがスイッチモジュールのオンになったスイッチを介して連続する複数の目標電池モジュールを均衡するようにすることができ、複数の連続した電池モジュールの均衡を同時に実現することができ、電池クラスタの均衡速度が大幅に向上する。
【0032】
上記の実施例のいずれかに基づいて、スイッチモジュール１０１はスイッチトランジスタユニット、スイッチユニット及びインダクタを含む。スイッチトランジスタユニット、スイッチユニット、電池モジュールは１対１で対応する。任意の隣接する２つのスイッチトランジスタユニットは直列に接続される。
【0033】
引き続き図２を例とし、スイッチモジュール１０１はｍ個のスイッチトランジスタユニット、ｍ個のスイッチユニット及び１つのインダクタＬを含む。
【0034】
各スイッチトランジスタユニットは第１スイッチトランジスタＳｘａと第２スイッチトランジスタＳｘｂとを含み、第１スイッチトランジスタＳｘａの第１端は対応する電池モジュールの正極に接続され、第１スイッチトランジスタＳｘａの第２端は第２スイッチトランジスタＳｘｂの第１端に接続され、第２スイッチトランジスタＳｘｂの第２端は対応する電池モジュールの負極に接続される。ここで、ｘは正の整数であり、１≦ｘ≦ｍである。ただし、図２に示すように、Ｓ１ａ～ＳｍａはＳｘａであり、Ｓ１ｂ～ＳｍｂはＳｘｂである。例えば、Ｓ１ａの第１端は電池モジュール１の正極に接続され、Ｓ１ａの第２端はＳ１ｂの第１端に接続され、Ｓ１ｂの第２端は電池モジュール１の負極に接続され、Ｓ２ａ～Ｓｍａの接続形式はＳ１ａを参照でき、Ｓ２ｂ～Ｓｍｂの接続形式はＳ１ｂを参照でき、ここでは、詳細な説明は省略される。ただし、スイッチトランジスタの種類は特に限定されない。例えば、スイッチトランジスタは金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含んでもよく、この場合、スイッチトランジスタの第１端はドレイン電極であってもよく、スイッチトランジスタの第２端はソース電極であってもよい。
【0035】
各スイッチユニットは第１スイッチＫｘａ及び第２スイッチＫｘｂを含み、各第１スイッチＫｘａの第１端はインダクタＬの第２端に接続され、第１スイッチＫｘａの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第１スイッチトランジスタＳｘａの第２端に接続され、各第２スイッチＫｘｂの第１端は移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の負極に接続され、第２スイッチＫｘｂの第２端は対応するスイッチトランジスタユニットの第２スイッチトランジスタＳｘｂの第２端に接続される。ただし、図２に示すように、Ｋ１ａ～ＫｍａはＫｘａであり、Ｋ１ｂ～ＫｍｂはＫｘｂである。例えば、Ｋ１ａ～Ｋｍａの第１端はインダクタＬの第２端に接続され、Ｋ１ａの第２端はＳ１ａの第２端に接続され、Ｋ１ｂ～Ｋｍｂの第１端は移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の負極に接続され、Ｋ１ｂの第２端はＳ１ｂの第２端に接続され、Ｋ２ａ～Ｋｍａの接続形式はＫ１ａを参照でき、Ｋ２ｂ～Ｋｍｂの接続形式はＫ１ｂを参照でき、ここでは、詳細な説明は省略される。
【0036】
１つの実施形態において、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は複数の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、任意の隣接する２つの移行期エネルギー貯蔵電池は直列に接続される。スイッチモジュール１０１は第３スイッチを更に含み、第３スイッチは移行期エネルギー貯蔵電池に１対１で対応し、第３スイッチの第１端は対応する移行期エネルギー貯蔵電池の正極に接続され、各第３スイッチの第２端はインダクタの第１端に接続される。
【0037】
なお、移行期エネルギー貯蔵電池の数は特に限定されない。引き続き図２を例とし、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２はｊ個の移行期エネルギー貯蔵電池を含み、それぞれＡ１～Ａｊであり、ｊ個の移行期エネルギー貯蔵電池には番号１～番号ｊの連続した番号が付けられ、番号１の移行期エネルギー貯蔵電池（図２における移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１に対応）の負極は移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の負極であり、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池（図２における移行期エネルギー貯蔵電池Ａｋに対応）の正極は移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の正極であり、目標移行期エネルギー貯蔵電池は番号１～番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池を含み、すなわち目標移行期エネルギー貯蔵電池は移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１～移行期エネルギー貯蔵電池Ａｋを含み、目標移行期エネルギー貯蔵電池は目標電池モジュールを均衡するための移行期エネルギー貯蔵電池であり、ここで、ｋ、ｊはいずれも正の整数であり、１≦ｋ≦ｊである。
【0038】
引き続き図２を例とし、スイッチモジュール１０１はｊ個の第３スイッチを含み、それぞれＫｔ１～Ｋｔｊである。第３スイッチは移行期エネルギー貯蔵電池に１対１で対応し、第３スイッチＫｔｙの第１端は対応する移行期エネルギー貯蔵電池Ａｙの正極に接続され、各第３スイッチＫｔｙの第２端はインダクタＬの第１端に接続され、ここで、ｙは正の整数であり、１≦ｙ≦ｊである。ただし、図２に示すように、Ｋｔ１～ＫｔｊはＫｔｙであり、Ａ１～ＡｊはＡｙである。例えば、Ｋｔ１の第１端は移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１の正極に接続され、Ｋｔ１～Ｋｔｊの第２端はインダクタＬの第１端に接続され、Ｋｔ２～Ｋｔｊの接続形式はＫｔ１を参照でき、ここでは、詳細な説明は省略される。
【0039】
これにより、当該システムは１つのみのインダクタを含み、インダクタの数及びコンデンサの数が大幅に減り、均衡システムの複雑さが軽減され、体積が小さくなる。
【0040】
１つの実施形態において、引き続き図３を例とし、目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを含み、すなわち目標電池モジュールは電池モジュールｐ～電池モジュールｑを含む。制御モジュール１０３は更に、第１スイッチユニットの目標第１スイッチＫｑａ、第２スイッチユニットの目標第２スイッチＫｐｂをオンに制御し、目標第１スイッチＫｑａを除いた残りの第１スイッチをオフに制御し、及び目標第２スイッチＫｐｂを除いた残りの第２スイッチをオフに制御することに用いられ、第１スイッチユニットは番号ｑの電池モジュール（図３における電池モジュールｑに対応）に対応するスイッチユニットであり、第２スイッチユニットは番号ｐの電池モジュール（図３における電池モジュールｐに対応）に対応するスイッチユニットである。これにより、制御モジュールは、目標第１スイッチ、目標第２スイッチをオンに制御し、及び残りの第１スイッチ、残りの第２スイッチをオフに制御することで、移行期エネルギー貯蔵モジュールが目標第１スイッチ、目標第２スイッチを介して番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを均衡するようにすることができる。
【0041】
１つの実施形態において、引き続き図３を例とし、スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、スイッチトランジスタは第１スイッチトランジスタＳｘａと第２スイッチトランジスタＳｘｂとを含む。ただし、図３に示すように、Ｓ１ａ～ＳｍａはＳｘａであり、Ｓ１ｂ～ＳｍｂはＳｘｂである。制御モジュール１０３は更に、目標スイッチトランジスタユニットの目標第２スイッチトランジスタＳｑｂを第１の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂをオンに制御しながら目標第１スイッチトランジスタＳｑａをオフに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂを第１の所定の時間の長さでオンに制御した後に、目標スイッチトランジスタユニットの目標第１スイッチトランジスタＳｑａを第２の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第１スイッチトランジスタＳｑａをオンに制御しながら目標第２スイッチトランジスタＳｑｂをオフに制御し、及び目標スイッチトランジスタユニットを除いた残りのスイッチトランジスタユニットのスイッチトランジスタが動作サイクルにおいてオフを継続するように制御することに用いられ、ここで、目標スイッチトランジスタユニットは番号ｑの電池モジュール（図３における電池モジュールｑに対応）に対応するスイッチトランジスタユニットである。なお、第１の所定の時間の長さと第２の所定の時間の長さの合計は動作サイクル以下である。これにより、スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、制御モジュールは目標第１スイッチトランジスタ、目標第２スイッチトランジスタを相補的にオンに制御し、及び残りの第１スイッチトランジスタ、残りの第２スイッチトランジスタがオフを継続するように制御することができ、これにより、移行期エネルギー貯蔵モジュールは目標第１スイッチトランジスタ又は目標第２スイッチトランジスタを介して番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを均衡することができる。
【0042】
１つの実施形態において、目標第１スイッチトランジスタＳｑａ、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのオン信号の間には、目標第１スイッチトランジスタＳｑａと目標第２スイッチトランジスタＳｑｂが同時にオンにされないようにデッドタイムが設けられている。
【0043】
１つの実施形態において、目標第１スイッチトランジスタＳｑａ、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのオンオフ信号、及びインダクタＬを流れる均衡電流ｉＬは図４に示されており、このときに、均衡システム１００の動作モードはモード１及びモード２を含む。ただし、ＩＬ，ａｖｇは均衡電流ｉＬの平均値である。
【0044】
モード１、すなわちｔ０～ｔ２期間において、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂは第１の所定の時間の長さでオンにされ、目標第１スイッチトランジスタＳｑａはオフにされ、第１の所定の時間の長さは目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのデューティサイクルＤと動作サイクルＴｓとの積であり、すなわち第１の所定の時間の長さはＤＴｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に増加し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図５に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電池モジュールｐ～電池モジュールｑ－１を均衡する。
【0045】
モード２、すなわちｔ２～ｔ４期間において、目標第１スイッチトランジスタＳｑａは第２の所定の時間の長さでオンにされ、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂはオフにされ、デッドタイムを無視する場合に、第２の所定の時間の長さは動作サイクルと第１の所定の時間の長さとの差であり、すなわち第２の所定の時間の長さは（１－Ｄ）Ｔｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に減少し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図６に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電池モジュールｐ～電池モジュールｑを均衡する。
【0046】
図４に示すように、ｔ０～ｔ１期間、ｔ２～ｔ３期間はいずれもデッドタイムである。
【0047】
電池モジュールｐ～電池モジュールｑの電圧はそれぞれＶｐ～Ｖｑであり、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の電圧はＶｔであり、上記電圧の間の関係式は、
である。
【0048】
理解できるように、
の場合に、均衡電流ｉＬは増加し、例えば、均衡電流ｉＬの平均値ＩＬ，ａｖｇは増加し、逆に、
の場合に、均衡電流ｉＬは減少し、例えば、均衡電流ｉＬの平均値ＩＬ，ａｖｇは減少する。上記分析から明らかなように、均衡電流ｉＬは目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのデューティサイクルＤに関係する。
【0049】
上記の実施例のいずれかに基づいて、制御モジュール１０３は更に、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのデューティサイクルＤを調節して、インダクタＬを流れる均衡電流ｉＬを調節することに用いられる。例えば、制御モジュール１０３は更に、目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのデューティサイクルＤを調節して、インダクタＬを流れる均衡電流ｉＬの平均値ＩＬ，ａｖｇを調節することに用いられる。これにより、当該システムでは、目標第２スイッチトランジスタのデューティサイクルを調節することで、インダクタを流れる均衡電流を調節し、均衡電流の正確な制御を実現することができる。
【0050】
１つの実施形態において、制御モジュール１０３は更に、各目標電池モジュールの残量に基づいて均衡電流ｉＬの目標値を決定し、均衡電流ｉＬの目標値に基づいてデューティサイクルＤの目標値を決定することに用いられる。
【0051】
１つの実施形態において、制御モジュール１０３は調節器を含み、調節器は、均衡電流ｉＬの目標値及び均衡電流ｉＬの現在値に基づいてデューティサイクルＤの目標値を調節することに用いられる。例えば、調節器はＩＬ，ａｖｇの目標値及びＩＬ，ａｖｇの現在値に基づいてデューティサイクルＤの目標値を調節することに用いられる。ＩＬ，ａｖｇは均衡電流ｉＬの平均値である。ただし、調節器の種類は特に限定されておらず、例えば、調節器は比例積分調節器、比例微分調節器等を含むがこれらに限定されない。これにより、当該システムでは、調節器を使用してデューティサイクルの目標値を調節し、更に均衡電流を調節することで、均衡電流の正確な制御を実現することができる。
【0052】
１つの実施形態において、引き続き図２を例とし、制御モジュール１０３は電池管理ユニット１０３１、調節器１０３２、駆動ユニット１０３３、電流サンプリングユニット１０３４及び電圧サンプリングユニット１０３５を含む。
【0053】
電流サンプリングユニット１０３４はＩＬ，ａｖｇの現在値をサンプリングすることに用いられ、電池管理ユニット１０３１は各電池モジュールの残量に基づいて複数の目標電池モジュールを決定し、各目標電池モジュールの残量に基づいてＩＬ，ａｖｇの目標値Ｉｒｅｆを決定することに用いられ、調節器１０３２はＩＬ，ａｖｇの現在値及びＩＬ，ａｖｇの目標値Ｉｒｅｆに基づいてデューティサイクルＤの目標値を調節し、デューティサイクルＤの目標値を載せたスイッチデューティ信号を生成することに用いられる。
【0054】
電池管理ユニット１０３１は更にスイッチモジュール１０１のオンオフ信号を生成することに用いられ、駆動ユニット１０３３はオンオフ信号及びスイッチデューティ信号に基づいてスイッチモジュール１０１のスイッチをオン及び／又はオフに制御することに用いられる。
【0055】
１つの実施形態において、目標電池モジュールは番号ｐ～番号ｑの電池モジュールを含み、すなわち目標電池モジュールは電池モジュールｐ～電池モジュールｑを含む。制御モジュール１０３は更に、各目標電池モジュールの電圧及び目標第２スイッチトランジスタＳｑｂのデューティサイクルＤの値の範囲に基づいて番号ｋを決定し、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池（図２における移行期エネルギー貯蔵電池Ａｋに対応）に対応する第３スイッチ（図２における第３スイッチＫｔｋに対応）をオンに制御し、及び番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池を除いた残りの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオフに制御することに用いられる。これにより、制御モジュールは、各目標電池モジュールの電圧及び目標第２スイッチトランジスタのデューティサイクルの値の範囲を総合的に考慮して、番号ｋ、すなわち目標移行期エネルギー貯蔵電池を決定し、番号ｋの移行期エネルギー貯蔵電池に対応する第３スイッチをオンに制御し、及び残りの第３スイッチをオフに制御することができ、これにより各目標移行期エネルギー貯蔵電池はオンになった第３スイッチを介して、複数の目標電池モジュールを均衡することができる。
【0056】
１つの実施形態において、引き続き図２を例とし、移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１～移行期エネルギー貯蔵電池Ａｊの電圧はそれぞれＶｔ１～Ｖｔｊである。電圧サンプリングユニット１０３５は移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１～移行期エネルギー貯蔵電池Ａｊの電圧Ｖｔ１～電圧Ｖｔｊをサンプリングすることに用いられる。
【0057】
１つの実施形態において、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の電圧（すなわち目標移行期エネルギー貯蔵電池Ａ１～目標移行期エネルギー貯蔵電池Ａｋの電圧の合計）は、
である。
【0058】
電池モジュールｐ～電池モジュールｑの電圧はそれぞれＶｐ～Ｖｑであり、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の電圧はＶｔであり、上記電圧の間の関係式は、
である。
【0059】
１つの実施形態において、デューティサイクルＤの値の範囲は、デューティサイクルが高すぎ又は低すぎて均等化（均衡）の効率に影響を与えることを回避するように、０．１～０．９に設定されている。この場合、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２の電圧Ｖｔは、条件
を満たす。
【0060】
これから、
を得ることができ、更に番号ｋの値の範囲を決定してから番号ｋを決定し、目標移行期エネルギー貯蔵電池を決定することができる。
【0061】
上記の実施例のいずれかに基づいて、図７に示すように、電池クラスタ２００は電池モジュール１～電池モジュール５を含み、各電池モジュールは２つの単電池を含み、電池モジュール１は単電池Ｂ１、Ｂ２を含み、電池モジュール２は単電池Ｂ３、Ｂ４を含み、電池モジュール３は単電池Ｂ５、Ｂ６を含み、電池モジュール４は単電池Ｂ７、Ｂ８を含み、電池モジュール５は単電池Ｂ９、Ｂ１０を含む。
【0062】
例えば、制御モジュール１０３は電池モジュール３、４を均衡カテゴリが放電である第１目標電池モジュールとし、電池モジュール１、２を均衡カテゴリが充電である第２目標電池モジュールとする。
【0063】
電池モジュール３、４を均衡する場合に、制御モジュール１０３は、電池モジュール４に対応する第１スイッチユニットの目標第１スイッチＫ４ａをオンに制御し、電池モジュール３に対応する第２スイッチユニットの目標第２スイッチＫ３ｂをオンに制御し、Ｋ４ａを除いた残りの第１スイッチをオフに制御し、及びＫ３ｂを除いた残りの第２スイッチをオフに制御することに用いられる。
【0064】
スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、制御モジュール１０３は更に、電池モジュール４に対応する目標スイッチトランジスタユニットの目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂを第１の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂをオンに制御しながら目標第１スイッチトランジスタＳ４ａをオフに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂを第１の所定の時間の長さでオンに制御した後に、電池モジュール４に対応する目標スイッチトランジスタユニットの目標第１スイッチトランジスタＳ４ａを第２の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第１スイッチトランジスタＳ４ａをオンに制御しながら目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂをオフに制御し、及びＳ４ａ、Ｓ４ｂを除いた残りのスイッチトランジスタが動作サイクルにおいてオフを継続するように制御する。
【0065】
目標第１スイッチトランジスタＳ４ａ、目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂのオンオフ信号、及びインダクタＬを流れる均衡電流ｉＬは図８に示されており、この場合、均衡システム１００の動作モードはモード１及びモード２を含み、均衡電流ｉＬの平均値ＩＬ，ａｖｇ＜０である。
【0066】
モード１、すなわちｔ０～ｔ２期間において、目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂは第１の所定の時間の長さでオンにされ、目標第１スイッチトランジスタＳ４ａはオフにされ、第１の所定の時間の長さは目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂのデューティサイクルＤ１と動作サイクルＴｓとの積であり、すなわち第１の所定の時間の長さはＤ１Ｔｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に増加し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図９に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電池モジュール３によって放出された電気エネルギーを貯蔵することに用いられる。
【0067】
モード２、すなわちｔ２～ｔ４期間において、目標第１スイッチトランジスタＳ４ａは第２の所定の時間の長さでオンにされ、目標第２スイッチトランジスタＳ４ｂはオフにされ、デッドタイムを無視する場合に、第２の所定の時間の長さは動作サイクルと第１の所定の時間の長さとの差であり、すなわち第２の所定の時間の長さは（１－Ｄ１）Ｔｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に減少し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図１０に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電池モジュール３、４によって放出された電気エネルギーを貯蔵することに用いられる。
【0068】
電池モジュール１、２を均衡する場合に、制御モジュール１０３は、電池モジュール２に対応する第１スイッチユニットの目標第１スイッチＫ２ａをオンに制御し、電池モジュール１に対応する第２スイッチユニットの目標第２スイッチＫ１ｂをオンに制御し、Ｋ２ａを除いた残りの第１スイッチをオフに制御し、及びＫ１ｂを除いた残りの第２スイッチをオフに制御することに用いられる。
【0069】
スイッチトランジスタの各動作サイクルにおいて、制御モジュール１０３は更に、電池モジュール２に対応する目標スイッチトランジスタユニットの目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂを第１の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂをオンに制御しながら目標第１スイッチトランジスタＳ２ａをオフに制御し、目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂが第１の所定の時間の長さでオンにされた後に、電池モジュール２に対応する目標スイッチトランジスタユニットの目標第１スイッチトランジスタＳ２ａを第２の所定の時間の長さでオンに制御し、目標第１スイッチトランジスタＳ２ａをオンに制御しながら目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂをオフに制御し、及びＳ２ａ、Ｓ２ｂを除いた残りのスイッチトランジスタがオフを継続するように制御する。
【0070】
目標第１スイッチトランジスタＳ２ａ、目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂのオンオフ信号、及びインダクタＬを流れる均衡電流ｉＬは図１１に示されており、この場合、均衡システム１００の動作モードはモード１及びモード２を含み、均衡電流ｉＬの平均値ＩＬ，ａｖｇ＞０である。
【0071】
モード１、すなわちｔ０～ｔ２期間において、目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂは第１の所定の時間の長さでオンにされ、目標第１スイッチトランジスタＳ２ａはオフにされ、第１の所定の時間の長さは目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂのデューティサイクルＤ２と動作サイクルＴｓとの積であり、すなわち第１の所定の時間の長さはＤ２Ｔｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に増加し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図１２に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電気エネルギーを放出して電池モジュール１を充電する。
【0072】
モード２、すなわちｔ２～ｔ４期間において、目標第１スイッチトランジスタＳ２ａは第２の所定の時間の長さでオンにされ、目標第２スイッチトランジスタＳ２ｂはオフにされ、デッドタイムを無視する場合に、第２の所定の時間の長さは動作サイクルと第１の所定の時間の長さとの差であり、すなわち第２の所定の時間の長さは（１－Ｄ２）Ｔｓであり、均衡電流ｉＬは直線的に減少し、この場合、均衡システム１００の等価回路は図１３に示されており、移行期エネルギー貯蔵モジュール１０２は電気エネルギーを放出して電池モジュール１、２を充電することに用いられる。
【0073】
【0074】
本開示の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などが示す方位又は位置関係は、図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、単に本開示の説明を容易にするためのものであり、係る装置又は素子が特定の方位を有したり、特定の方位で構成及び操作されたりすることを指示又は暗示しないため、本開示を限定するものではないと理解すべきである。
【0075】
また、用語「第１」、「第２」は単に説明の目的に使用されるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示しない、又は示された技術的特徴の数を暗黙的に示さないと理解すべきである。したがって、「第１」、「第２」に限定された特徴は、１つ又は複数の特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本開示の説明において、「複数」は、特に特定の限定がない限り、２つ以上を意味する。
【0076】
本開示では、特に明確な規定と限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語は広義に理解すべきである。例えば、固定接続、取り外し可能接続、又は一体的接続であってもよく、機械的接続、又は電気的接続であってもよく、直接連結、又は中間媒体を介する間接的連結であってもよく、２つの素子の内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本開示における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
【0077】
以上は本開示の実施例を示して説明したが、上述した実施例は例示的であり、本開示を限定するものではないと理解すべきであり、当業者は、本開示の範囲内で上述の実施例について変更、修正、置換、および変形を行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【国際調査報告】