电池监控装置制造方法及图纸

电池监控装置，其监控将多个电池块连接的电池单元，该电池单元被配置为每个电池块将多个电池单体连接，包括：电压检测电路，其通过电压检测线连接至多个电池单体中的每一个电池单体；第一均衡电路，作为至少设有第一开关元件的电路，该第一均衡电路与所述多个电池单体中的每一个电池单体一一对应地布置，且连接至相应的电池单体；电阻元件，其布置在电压检测线上；第二均衡电路，作为至少设有第二开关元件的电路，该第二均衡电路与所述多个电池块中的每一个电池块一一对应地布置，且连接至相应的电池块；以及控制器，其配置为控制开关元件的驱动。第二均衡电路与电阻元件相比更靠近电池块侧而连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池监控装置，其监控将多个电池块彼此串联连接的电池单元。
技术介绍
作为电源，向发动机供应电力的电池单元安装在混合动力车辆或电动车辆中。彼此串联连接的多个电池块构成该电池单元，彼此串联连接的多个电池单体构成电池块。每个电池单体均为二次电池，如镍氢电池和锂离子电池。各电池单体的容量、内阻、自放电量等经受变化，而由于上述变化，各电池单体的电压也经受变化。在电压变化的情况下，加快了电池单体的退化，或者减少了可用能量的量。已经提出了一种均衡电池单体之间的电池特性以消除各电池单体的电压变化的均衡电路，例如，参见公开号为2010-187534的日本专利申请(JP2010-187534A)和公开号为2014-143853的日本专利申请(JP2014-143853A)。均衡电路监控每个电池单体的输出电压。当检测到高电压的电池单体时，均衡电路通过执行从该电池单体的放电尝试均衡电池单体之间的电池特性。通常，该均衡电路是将开关元件和电阻元件彼此直接连接的电路，当开关元件导通而电流允许流过均衡电路时，相应的电池单体被放电。该均衡电路，最终是开关元件，与电池单元一一对应地布置，通过电池单体尝试均衡(例如，参见JP2010-187534A和JP2014-143853A)。近年来，由于电池容量的增加，电池单体的自放电量的绝对变化量在不断增加，并且均衡所需的放电电流也在增加。在这种情况下，出现了关于电池监控装置的尺寸增加、布局复杂性增加和成本增加等问题。例如，在一般的电池监控装置中，输出用于每个开关元件的导通/关断切换的电信号的IC与每个电池块一一对应地布置。在一些情况下，已经提出了将构成均衡电路的开关元件内置在IC中。然而，当用于均衡的放电电流增加时，内置的开关元件的发热值也增加，并且，IC因此受到尺寸和陈本的增加。由此，已经提出了使用大电流容量的外部开关元件代替内置到IC中的开关元件。然而，在这种情况下，外部开关元件应当与每个电池单元一一对应地制备和放置。相应地，出现元件数量增加和基板组件布局复杂性增加的问题，这转而导致成本的增加。还可以想到，采用与每个电池块一一对应布置的均衡电路消除电池块相互间电压变化。换句话说，可以想到，布置与电池块并联连接的均衡电路。然而，在这种情况下，在电池单体电压检测过程中取决于均衡电路连接位置，由电压效应引起的效应发生在均衡电路控制的情况下(均衡电路的开关元件变为导通)。相应地，出现电压检测不准确的问题。换句话说，在某些情况下，不能同时执行电池单体电压检测和电池块均衡控制。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池监控装置，其能够抑制成本和尺寸的增加、均衡多个电池单元，并且即使在自放电量的变化增加的情况在执行准确的电压检测。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电池监控装置，其监控将多个电池块彼此串联连接的电池单元，所述电池单元被配置为每个所述电池块将多个电池单体彼此串联连接。所述电池监控装置的特征在于，包括：电压检测电路，其配置为通过电压检测线连接至所述多个电池单体中的每一个电池单体，检测所述电池单体的电压；第一均衡电路，作为至少设有第一开关元件的电路，该第一均衡电路与所述多个电池单体中的每一个电池单体一一对应地布置，且并联连接至相应的电池单体，以均衡所述多个电池单体的各电压；用于过流预防的电阻元件，其布置在所述电压检测线上；第二均衡电路，作为至少设有第二开关元件的电路，该第二均衡电路与所述多个电池块中的每一个电池块一一对应地布置，且并联连接至相应的电池块，以均衡所述多个电池块的各电压；以及控制器，其配置为控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的驱动，其中，所述第二均衡电路与所述用于过流预防的电阻元件相比更靠近所述电池块侧而连接。根据上述方面的电池监控装置还可还可包括IC，其与每个所述电池块一一对应地布置，具有内置于其中的所述电压检测电路，其中，所述第二开关元件可能是连接在所述IC外部的外部开关元件。此外，所述第一开关元件可以是在所述IC内的内置开关元件。根据上述方面的电池监控装置还可包括分压电路，其配置为并联连接至所述第二开关元件，分得与所述第二开关元件的两端电压成比例的电压值，其中，所述控制器可配置为根据由所述分压电路分得的所述电压值，确定所述第二开关元件是否存在故障。根据上述方面的电池监控装置还可包括检测电路，其包括由流过所述第二开关元件的电流接通的第三开关元件，其中，所述控制器可能根据所述检测电路输出的电压，确定所述第二开关元件是否存在故障。根据上述方面的电池监控装置，均衡每个所述电池块的电压的所述第二均衡电路与每个所述电池块一一对应地布置，因此，可以将流过第一均衡电路的均衡电路抑制到低水平，并且可以充分处理自放电量的变化的增加。由于第二均衡电路与用于过流预防的电阻元件相比更靠近电池块侧而连接，可以同时执行块均衡处理和电压检测处理。因此，不管自放电量的变化的增加，在抑制成本增加和尺寸增加的同时，可以均衡多个电池单体，并且可以准确执行电压检测。附图说明下面参照附图的描述有助于更好地理解本专利技术的示例性实施例的特征、优势，以及技术和工业意义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。图1为根据本专利技术的实施例的电池系统的结构示意图；图2为电池单元和监控单元的结构示意图；图3为单体电压变化的示意图；图4为均衡处理的过程的流程图；图5为第二FET的故障检测结构的例子的示意图；图6为第二FET故障检测流程的示意图；图7为第二FET的故障检测结果的另一个例子的示意图；图8为第二FET的故障检测的另一流程的示意图。具体实施方式以下将参照附图对本专利技术的实施例进行描述。图1为根据本专利技术的实施例的电池系统10的结构的示意图。图2为电池监控装置30的电路图。图1所示的电池系统10可以安装在车辆中。这种车辆的例子包括电动车辆，如电动汽车和混合动力汽车。电动汽车是将(下面所述的)电池单元12作为车辆动力源的一种车辆。混合动力汽车是将除了(下面所述的)电池单元12以外的燃料电池、引擎等作为驾驶车辆的动力源的一种车辆。在混合动力汽车中，电池单元12可以采用来自外部电能供应的电能充电。该外部电能供应是设置在车辆外部的电能供应(如商业电能供应)。正电极线PL连接至电池装置12的正电极端子。系统主继电器SMR1布置在正电极线PL上。负电极线NL连接至电池单元12的负电极端子。系统主继电器SMR2布置在负电极线NL。通过接收来自控制器18的控制信号，系统主继电器SMR1、SMR2在导通和本文档来自技高网...

【技术保护点】
电池监控装置，其监控将多个电池块彼此串联连接的电池单元，所述电池单元被配置为每个所述电池块将多个电池单体彼此串联连接，所述电池监控装置的特征在于，包括：电压检测电路，其配置为通过电压检测线连接至所述多个电池单体中的每一个电池单体，检测所述电池单体的电压；第一均衡电路，作为至少设有第一开关元件的电路，该第一均衡电路与所述多个电池单体中的每一个电池单体一一对应地布置，且并联连接至相应的电池单体，以均衡所述多个电池单体的各电压；用于过流预防的电阻元件，其布置在所述电压检测线上；第二均衡电路，作为至少设有第二开关元件的电路，该第二均衡电路与所述多个电池块中的每一个电池块一一对应地布置，且并联连接至相应的电池块，以均衡所述多个电池块的各电压；以及控制器，其配置为控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的驱动，其中，所述第二均衡电路与所述用于过流预防的电阻元件相比更靠近所述电池块侧而连接。

【技术特征摘要】
2015.01.07 JP 2015-0018831.电池监控装置，其监控将多个电池块彼此串联连接的电池单元，所述电池单元被配置
为每个所述电池块将多个电池单体彼此串联连接，所述电池监控装置的特征在于，包括：
电压检测电路，其配置为通过电压检测线连接至所述多个电池单体中的每一个电池单体，
检测所述电池单体的电压；
第一均衡电路，作为至少设有第一开关元件的电路，该第一均衡电路与所述多个电池单
体中的每一个电池单体一一对应地布置，且并联连接至相应的电池单体，以均衡所述多个电
池单体的各电压；
用于过流预防的电阻元件，其布置在所述电压检测线上；
第二均衡电路，作为至少设有第二开关元件的电路，该第二均衡电路与所述多个电池块
中的每一个电池块一一对应地布置，且并联连接至相应的电池块，以均衡所述多个电池块的
各电压；以及
控制器，其配置为控制所述第一开关元件和所述第二开关元件的驱动，
其中，所述第二均衡电路与所述用于过流...

【专利技术属性】
技术研发人员：海田启司，田中宏昌，冈田贵裕，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP