单电池均衡系统技术方案

本发明专利技术提供一种能够高精度地计算剩余容量偏差并高精度地执行均衡的单电池均衡系统。单电池均衡系统(1)具备：蓄电池(2)，其搭载于车辆，并具备串联连接的可充电的多个单电池(21)；蓄电池ECU(3)，其控制蓄电池(2)；均衡电路(4)，其均衡多个单电池(21)的剩余容量偏差；以及均衡控制部(5)，其控制均衡电路(4)。蓄电池ECU(3)在从休眠状态变为启动状态的ECU启动时，计算剩余容量偏差，单电池均衡系统(1)构成为能够执行在蓄电池ECU(3)为启动状态时进行均衡的启动中均衡处理、以及在蓄电池ECU(3)为休眠状态时进行均衡的休眠中均衡处理。休眠状态时进行均衡的休眠中均衡处理。休眠状态时进行均衡的休眠中均衡处理。

【技术实现步骤摘要】
单电池均衡系统


[0001]本专利技术涉及一种车辆用蓄电池的单电池均衡系统。

技术介绍

[0002]近年来，作为应对全球气候变化的具体对策，面向实现低碳社会或脱碳社会的举措十分活跃。在车辆方面，也强烈要求减少CO2的排放量，驱动源的电动化也正在急速发展。具体而言，如电动汽车(Electrical Vehicle)或混合动力电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle)等具备作为车辆的驱动源的电动机和作为能够向该电动机供给电力的二次电池的蓄电池的车辆的开发正得到推进。
[0003]在蓄电池中，通过将多个单电池串联连接构成为蓄电池模块，能够得到期望的电压，但若反复进行充放电，则由于各单电池的静电电容和内部电阻的偏差，各单电池的电压会产生偏差，单电池可能产生过大电压、极性反转，导致单电池劣化。因此，为了抑制单电池的劣化而维持充放电性能，需要使各单电池的电压均衡的单电池均衡系统。
[0004]在专利文献1至3中记载了单电池均衡系统。单电池的均衡处理是使各单电池的剩余容量(单电池容量
×
SOC[％])的偏差或电压的偏差均衡的控制。在本说明书中，将单电池的剩余容量的偏差或电压的偏差统称为剩余容量偏差。剩余容量偏差在控制蓄电池的蓄电池ECU的启动中始终被运算，当该运算值超过阈值时实施单电池均衡处理。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2006
‑
166615号公报
[0008]专利文献2：日本特开2013
‑
13236号公报
[0009]专利文献3：日本特开2020
‑
99111号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]然而，若在蓄电池ECU的启动中计算剩余容量偏差，则由于用于行驶的放电和/或充电的控制，SOC(State of Charge：充电状态)的推定值产生误差或偏差，因此剩余容量偏差的计算精度低，无法高精度地执行均衡。
[0012]另外，若在蓄电池ECU的启动中进行均衡处理，则由于放电电阻引起的IR压降等，单电池的电压检测精度可能劣化，由于SOC的推定精度的降低和/或误差范围的增加，有可能对AER(All electric range：全电里程)造成不良影响。
[0013]本专利技术提供一种能够精度良好地计算剩余容量偏差并高精度地执行均衡的单电池均衡系统。
[0014]用于解决课题的方案
[0015]本专利技术提供一种单电池均衡系统，所述单电池均衡系统具备：
[0016]蓄电池，其搭载于车辆，并具备串联连接的可充电的多个单电池；
[0017]蓄电池ECU，其控制所述蓄电池；
[0018]均衡电路，其均衡所述多个单电池的剩余容量偏差；以及
[0019]均衡控制部，其控制所述均衡电路，
[0020]其中，
[0021]所述蓄电池ECU在从休眠状态变为启动状态的ECU启动时，计算所述剩余容量偏差，
[0022]所述单电池均衡系统构成为能够执行：
[0023]在所述蓄电池ECU为启动状态时进行所述均衡的第一均衡处理，以及
[0024]在所述蓄电池ECU为休眠状态时进行所述均衡的第二均衡处理。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术，能够高精度地计算剩余容量偏差，并高精度地执行均衡。
附图说明
[0027]图1是表示单电池均衡系统1的结构的电路图。
[0028]图2是表示各单电池的剩余容量、各单电池的剩余容量偏差、以及均衡的阈值之间的关系的说明图。
[0029]图3是表示在蓄电池ECU的启动中实施的启动中均衡处理和在蓄电池ECU的休眠中实施的休眠中均衡处理的区分使用的说明图。
[0030]图4是在蓄电池ECU启动后不实施启动中均衡处理而在蓄电池ECU的休眠后实施休眠中均衡处理的情况的说明图。
[0031]图5是在蓄电池ECU启动后实施启动中均衡处理并在蓄电池ECU休眠后实施休眠中均衡处理的情况的说明图。
[0032]图6是表示各单电池的剩余容量偏差的计算处理与从点火断开到蓄电池ECU启动的时间的关系的说明图。
[0033]图7是表示蓄电池的外部充电与均衡处理的关系的说明图。
[0034]附图标记说明：
[0035]1 单电池均衡系统
[0036]2 蓄电池
[0037]21 单电池
[0038]3 蓄电池ECU
[0039]4 均衡电路
[0040]5 均衡控制部。
具体实施方式
[0041]以下，参照图1至图7对本专利技术的一实施方式进行说明。
[0042](单电池均衡系统的结构)
[0043]如图1所示，单电池均衡系统1具备：蓄电池2，该蓄电池2具有可充电的多个单电池21；蓄电池ECU3，该蓄电池ECU3控制蓄电池2；均衡电路4，该均衡电路4均衡多个单电池21的剩余容量偏差；以及均衡控制部5，该均衡控制部5控制均衡电路4。需要说明的是，本实施方
式的单电池均衡系统1应用于电动汽车、混合动力车等电动车辆，但车辆的种类并不限定于此。
[0044](蓄电池)
[0045]蓄电池2通过将多个单电池21串联连接而构成为蓄电池模块，从而得到所希望的电压。如图2所示，各单电池21的剩余容量能够通过单电池容量
×
SOC(充电率)[％]来表示。在此，单电池容量不仅在生产阶段会有偏差，而且也会随着劣化的进度而变化。例如，劣化的进度根据蓄电池模块内的每个单电池21的温度的偏差而产生差异。另外，单电池21在放置中进行自放电，但每个单电池21存在其放电量的不同。因此，各单电池21的剩余容量产生偏差。
[0046]各单电池21的剩余容量偏差有可能使单电池21产生过大电压、极性反转，使单电池21劣化。因此，为了抑制单电池21的劣化而维持充放电性能，实施使各单电池21的剩余容量偏差均衡的均衡处理。
[0047]如图2所示，单电池21的均衡处理是计算各单电池21的剩余容量偏差，在计算出的剩余容量偏差超过规定的阈值时对剩余容量较大的单电池21进行放电，并均衡剩余容量偏差的控制。
[0048](蓄电池ECU)
[0049]蓄电池ECU3是管理蓄电池2的充放电的控制单元，根据车辆的点火信号(车辆系统的接通/断开操作信号)，切换为启动状态和休眠状态。具体而言，若输入点火接通信号，则蓄电池ECU3几乎同时从休眠状态转变为启动状态，若输入点火断开信号，则蓄电池ECU3在规定时间后或者规定处理执行后从启动状态转变为休眠状态。在本专利技术中，蓄电池ECU3的启动时是指从点火接通信号的接收时起1秒以内，优选为0.5秒以内。
[0050]本实施方式的蓄电池ECU3不仅管理蓄电池2的充放电，还执行计算各单电池21的剩余容量偏差的处理、基于各单电池2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单电池均衡系统，其具备：蓄电池，其搭载于车辆，并具备串联连接的可充电的多个单电池；蓄电池ECU，其控制所述蓄电池；均衡电路，其均衡所述多个单电池的剩余容量偏差；以及均衡控制部，其控制所述均衡电路，其中，所述蓄电池ECU在从休眠状态变为启动状态的ECU启动时，计算所述剩余容量偏差，所述单电池均衡系统构成为能够执行：在所述蓄电池ECU为启动状态时进行所述均衡的第一均衡处理；以及在所述蓄电池ECU为休眠状态时进行所述均衡的第二均衡处理。2.根据权利要求1所述的单电池均衡系统，其中，所述单电池均衡系统在所述剩余容量偏差为第一阈值以上的情况下，执行所述第一均衡处理，所述单电池均衡系统在所述剩余容量偏差为小于所述第一阈值的第二阈值以上的情况下，执行所述第二均衡处理。3.根据权利要求2所述的单电池均衡系统，其中，所述第一阈值基于与所述剩余容量偏差相关的异常判定阈值、以及所述剩余容量偏差的推定误差来设定。4.根据权利要求2或3所述的单电池均衡系统，其中，所述蓄电池ECU在从点火断开到变为所述启动状态的经过时间超过规定时间时，计算所述剩余容量偏差，所述蓄电池ECU在所述经过时间小于所述规定时间时，不计算所述剩余容量偏差。5.根据权利要求4所述的单电池均衡系统，其中，所述蓄电池ECU当在所述ECU启动时计算出所述剩余容量偏差时，基于该剩余容量偏差，判定是否需要所述均衡，所述蓄电池ECU当在所述ECU启动时不计算所述剩余容量偏差时，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子龙也，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：