电池电压均衡装置制造方法及图纸

由串联连接的多个电池(B)构成的车载用电池(Bm)的电池电压均衡装置(1)包括：测量电池(B)各自的电池电压的电压测量部(2)；测量车载用电池(Bm)的充放电电流(I)的电流测量部(4)；对电池(B)各自的电池电压进行均衡化的单元平衡部(7)；以及基于电压测量部(2)测量的电池电压，经由单元平衡部(7)进行电压均衡控制的控制部(8)，控制部8以基于每一个电池电压判定需要进行电压均衡控制并且判定电流测量部(4)测量的车载用电池(Bm)的放电电流(Id)是稳定的为条件，开始电压均衡控制。开始电压均衡控制。开始电压均衡控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池电压均衡装置


[0001]本专利技术涉及电池电压均衡装置。

技术介绍

[0002]电动车辆等移动体上搭载有例如由锂离子电池构成的电池组作为行驶用动力源。在这种电池组中，多个电池单元串联连接以输出期望的电压。然而，众所周知，如果串联连接的多个电池单元各自的电池电压不均匀，则会产生可充放电的电能受限等问题。因此，这样的电池组大多通过例如专利文献1所公开的单元平衡电路进行电池电压的均衡化。
[0003]更具体地，在专利文献1中公开了变压器方式的有源单元平衡电路，通过对能够转换电池组的输出电压并型各个电池单元施加充电电压的变压器进行导通控制，对电池电压相对较低的电池单元进行充电，从而能够进行电池电压的均衡化。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开平11
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176483号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]但是，作为电池组而构成的车载用电池在行驶中电池单元的电池电压不稳定，因此例如在点火断开的状态等移动体停止的状态下执行单元平衡控制。因此，以往的单元平衡电路在车辆连续行驶较长时间的情况下，进行单元平衡控制的机会减少,从而可能导致电池组的电池电压的偏差扩大。此外，在现有的单元平衡电路中，例如通过从车辆侧接收表示车速或点火状态的信息来进行单元平衡控制，因此可能需要与车辆进行信号收发的复杂控制及结构。
[0006]本专利技术鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种不与车辆侧进行信号收发，即使在车辆行驶中也能够确保对车载用电池组进行单元平衡控制的机会的电池电压均衡装置。解决技术问题所采用的技术方案
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的第一电池电压均衡装置是由串联连接的多个电池构成的车载用电池的电池电压均衡装置，包括：测量所述电池各自的电池电压的电压测量部；测量所述车载用电池的充放电电流的电流测量部；使所述电池各自的所述电池电压均衡的单元平衡部；以及基于所述电压测量部测量的所述电池电压，经由所述单元平衡部进行电压均衡控制的控制部，所述控制部以基于每一个所述电池电压判定需要所述电压均衡控制并且判定所述电流测量部测量的所述车载用电池的放电电流是稳定的为条件，开始所述电压均衡控制。专利技术效果
[0008]根据本专利技术，提供一种不与车辆侧进行信号收发，即使在车辆行驶中也能够确保
对车载用电池组进行单元平衡控制的机会的电池电压均衡装置。
附图说明
[0009]图1是表示电池电压均衡装置的电路的整体结构图。图2是第一实施方式所涉及的基于电流稳定性的判断条件执行单元平衡控制时的时序图。图3是第二实施方式所涉及的基于电流稳定性的判断条件执行单元平衡控制时的时序图。图4是第三实施方式所涉及的基于电流稳定性的判断条件执行单元平衡控制时的时序图。图5是第四实施方式所涉及的基于电流稳定性的判断条件执行单元平衡控制时的时序图。
具体实施方式
[0010]下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，本专利技术不限定于以下说明的内容，在不变更其主旨的范围内可进行任意变更来进行实施。另外，实施方式的说明中所用的附图均示意性示出了结构部件，有时会为了加深理解而对局部进行强调、放大、缩小或省略等，而非正确地表示结构部件的比例尺、形状等。
[0011]<第一实施方式>图1是表示电池电压均衡装置1的电路的整体结构图。电池电压均衡装置1是通过连接到由串联连接的多个电池B构成的车载用电池Bm，使各个电池B的电池电压均衡的变压器方式的有源单元平衡电路。电池电压均衡装置1搭载于电动车辆,根据需要对作为电动车辆的行驶用动力源使用的车载用电池Bm执行单元平衡控制。
[0012]这里，各个电池B可以是由单个电池单元构成的充电电池，也可以是多个电池单元串联连接本身构成电池组的充电电池。此外，在本实施方式中，将车载用电池Bm描述为连接有4个电池B，但是电池B的连接数目可以任意变更。并且，电池电压均衡装置1不受单元平衡控制的形式限制，可以不是变压器方式，也可以是无源单元平衡电路。
[0013]电池电压均衡装置1包括电压测量部2、电流传感器3、电流测量部4、温度传感器5、温度测量部6、单元平衡部7以及控制部8。
[0014]电压测量部2测量多个电池B各自的电池电压，并以数字值的形式向后述的控制部8输出。电流传感器3设置在从车载用电池Bm经由逆变器与车辆的电动机(均未图示)连接的导电路径上，获取车载用电池Bm的充放电电流I。电流测量部4将电流传感器3获取的充放电电流I的模拟值转换为数字值，并向控制部8输出。
[0015]温度传感器5设置在接近车载用电池Bm的位置，获取车载用电池Bm的电池温度。电流测量部6将电流传感器5获取的电池温度T的模拟值转换为数字值，并向控制部8输出。
[0016]在本实施方式中，单元平衡部7包含变压器T、开关SW、多个二极管D以及多个电容器C，基于来自后述的控制部8的控制进行车载用电池Bm的单元平衡控制。
[0017]变压器T包含被输入车载用电池Bm的输出电压的一次侧绕组T1\以及对应于每一个电池B的多个二次侧绕组T2。变压器T通过设置在与车载用电池Bm之间的开关SW进行通电
控制，从而车载用电池Bm的输出电压转换为交流功率并输入到一次侧绕组T1。此外，变压器T将输入到一次侧绕组T1的电压转换为用于给各个电池B充电的充电电压，并输出到各自的二次侧绕组T2。
[0018]在本实施方式中，开关SW是N沟道型MOSFET(Metal
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Oxide Semiconductor Field
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Effect Transistor:金属氧化物半导体
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场效应晶体管)，漏极连接于一次侧绕组T1的一端，源极连接于电池组BP的负侧，并且栅极连接于后述的控制部8。然后，开关SW通过控制部8连续地进行开/关控制，从而如上所述能够对变压器T进行通电控制。
[0019]二极管D和电容器C作为整流/滤波电路设置在从各自的二次侧绕组T2到各自的电池B的导电路径上，将各自的二次侧绕组T2输出的交流电压转换为直流电压，形成用于对单个电池B充电的充电电压。
[0020]控制部8例如由包含未图示的计时器的公知的微机控制电路构成，根据各个电池B的电池电压判断是否需要电压均衡化，在判断为需要电压均衡化的情况下，详细情况如后所述，以判断出车载用电池Bm的充放电电流I是稳定的为条件，向单元平衡部7的开关SW输出PWM信号，执行单元平衡控制。此外，控制部8在判断为不需要电压均衡化的情况下，或者在执行单元平衡控制的过程中消除了电池电压的偏差的情况下，停止向开关SW的信号输出。
[0021]这里，能够通过各个电池电压的偏差来判断是否需要电压均衡化，例如能够通过各个电池电压的最大值和最小值之间的差、各个电池电压的标准差是否在规定阈值以上等的基准来进行判断。
[0022]此外，控制部8在温度测量部6测量的电池温度为规定的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池电压均衡装置，是由串联连接的多个电池组成的车载用电池的电池电压均衡装置，其特征在于，包括：测量所述电池各自的电池电压的电压测量部；测量所述车载用电池的充放电电流的电流测量部；对所述电池各自的所述电池电压进行均衡化的单元平衡部；以及基于所述电压测量部测量的所述电池电压，经由所述单元平衡部进行电压均衡控制的控制部，所述控制部以基于每一个所述电池电压判定需要进行所述电压均衡控制并且判定所述电流测量部测量的所述车载用电池的放电电流是稳定的为条件，开始所述电压均衡控制。2.如权利要求1所述的电池电压均衡装置，其特征在于，所述控制部在所述放电电流的变化量比规定的第一变化量阈值要小的状态持续了规定的第一期间的情况下，判定所述放电电流是稳定的。3.如权利要求2所述的电池电压均衡装置，其特征在于，所述控制部在所述电压均衡控制的执行过程中，以所述放电电流的变化量超过规定的第二变化量阈值为条件，结束所述电压均衡控制。4.如权利要求1所述的电池电压均衡装置，其特征在于，所述控制部在所述放电电流比规定的第一电流阈值要少的状态持续了规定的第二期间的情况下，判定所述放电电流是稳定的。5.如权利要求4所述的电池电压均衡装置，其特征在于，所述控制部在所述电压均衡控制的执行过程中，以所述放电电流超过规定的第二电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田健志，
申请(专利权)人：FDK株式会社，
类型：发明
国别省市：