车辆用电源装置及具备该装置的车辆、车辆用电源装置的容量均匀化方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车辆用电源装置，具备：串联连接到各个电池单元的单元开关；基于单位电压抑制构成电池单元的电池单位之间的电池剩余容量的偏差的单位容量均匀化电路；检测电池单元的总电压即单元电压的单元电压检测电路；基于由单元电压检测电路检测出的单元电压来抑制电池单元之间的电池剩余容量偏差的单元容量均匀化电路；用于控制单位容量均匀化电路而对各个电池单元分别进行单位剩余容量均匀化之后，控制单元容量均匀化电路而对电池模块整体进行电池单元之间的单元剩余容量均匀化的电源控制器。因此，在将多个电池单元并联连接的电池模块中能够消除电池单元之间的不平衡，电池单元将多个电池单位串联连接而构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种串联连接多个电池来提高输出电压的车辆用电源装置及具备该 装置的车辆、以及车辆用电源装置的容量均勻化方法。
技术介绍
为了提高输出，车辆用电源装置通过串联连接多个电池来提高电压。该电源装置 以相同的充电电流对串联连接的电池进行充电，并以相同的电流放电。因此，若所有电池都 具有相同的特性，则不会在电池电压和剩余容量中发生不平衡。但是，实际上，不能制造出 完全相同特性的电池。电池的不平衡在反复进行充放电时，会成为电压和剩余容量的不平 衡。此外，电池电压的不平衡成为使特定的电池过充电或过放电的原因。为了防止这样的 弊端，开发了检测各个电池的电压来消除不平衡的车辆用电源装置(参照专利文献1等)。 专利文献1(日本)特开2O(M-3K)I3号公报专利文献2(日本)特开2004_2四391号公报如图8所示，在专利文献1所记载的车辆用电源装置中，对串联连接了多组并联模 块81a 81d的电池模块，以并联模块为单位调整电池模块的充电容量时，通过单位(cell) 电压检测部83检测电池模块的各个并联模块的单位开放电压，并从预先存储的相对于单 位开放电压的放电深度(depth of discharge)的特性数据中读出与各个并联模块的单位 开放电压相对应的放电深度，在存在放电深度为规定值以下的并联模块的情况下，禁止电 池模块的以并联模块为单位的容量调整，其中，并联模块81a 81d是并联连接了多个电池 单位11而成。根据这个方法，只能在将并联连接电池单位的模块串联连接的方式这一前提 下使用。但是，实际上，还利用并联连接多个电池单元(unit)的方式，其中，电池单元通 过串联连接多个电池单位而构成，上述方法不能应用于这样的连接方式。除此之外，如图9 所示，在并联连接了电池单元10的车辆用电源装置中，进行各个电池单元10所包含的电池 单位11之间的均勻化时，有时在并联连接的各个电池单元10的单元电压会有差异。此时， 在车辆的启动时将各个电池单元10的开关SW设为关闭状态时，有时从单元电压高的电池 单元10向单元电压低的电池单元10流过对应于电位差的突入电流(inrush current)。尤 其是，因为电池单元10间的连接电阻是低电阻，所以存在突入电流也变大的倾向。存在这 样的较大的突入电流会对开关或电池单位产生恶劣影响的隐患。
技术实现思路
本专利技术鉴于以往的这样的问题点而完成。本专利技术的主要目的在于，提供在并联连 接了多个电池单元的电池模块中，能够有效地消除电池单元之间的不平衡的车辆用电源装 置及具备该装置的车辆、以及车辆用电源装置的容量均勻化方法，其中，电池单元通过串联 连接多个电池单位而构成。为了达到上述目的，根据本专利技术的第1方面的车辆用电源装置，包括多个电池单 元，其串联连接了多个电池单位；电池模块，其并联连接了所述多个电池单元；单元开关， 其串联连接到各个电池单元；单位电压检测电路，其检测构成所述电池单元的所述电池单 位的单位电压；单位容量均勻化电路，其基于由所述单位电压检测电路检测出的单位电压， 抑制构成所述电池单元的所述电池单位之间的电池剩余容量的偏差；单元电压检测电路， 其检测作为所述电池单元的总电压的单元电压；单元容量均勻化电路，其基于由所述单元 电压检测电路检测出的单元电压，抑制电池单元之间的电池剩余容量偏差；和电源控制器， 其用于控制所述单位容量均勻化电路从而对各个电池单元分别进行单位剩余容量均勻化 之后，控制单元容量均勻化电路从而对电池模块整体进行电池单元之间的单元剩余容量均 勻化。由此，能够在将串联连接了电池单位的电池单元并联连接的电池模块中，实现单位之 间的剩余容量的不平衡的消除以及单元之间的不平衡的消除。此外，根据第2方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器能够接收来自 车辆侧的启动信号，并且所述电源控制器检测来自车辆侧的启动信号处于无效状态的情 况，并将所述单元开关全部关断之后，通过所述单位容量均勻化电路进行所述电池单元中 的电池单位之间的均勻化。由此，能够实现电池单位之间的均勻化，并且能够对各电池单元 的每一个独立地进行单元剩余容量均勻化处理，能够避免进行该均勻化时在一部分电池单 位中流过过大的突入电流的情况。此外，根据第3方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器基于由所述单 位电压检测电路检测出的电池单位电压值，对各电池单元的每一个判定电池单位之间的均 勻化的必要性，并针对判断为需要均勻化的电池单元，按照各个电池单位之间的电池剩余 容量变得均勻的方式，向对应的电池单元的单位容量均勻化电路发出单位剩余容量均勻化 指示。由此，能够选择需要单位剩余容量均勻化的电池单元，从而对该电池单元进行适当的 单位剩余容量均勻化处理。此外，根据第4方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器若检测出单位 剩余容量均勻化的完成，则基于由所述单元电压检测电路检测出的电池单元电压值，判定 各个电池单元之间的均勻化的必要性，并针对判断为需要均勻化的电池单元，按照各个电 池单元之间的电池剩余容量变得均勻的方式，向对应的电池单元的单元电压检测电路发出 单元剩余容量均勻化指示。由此，能够选择需要单元剩余容量均勻化的多个电池单元，从而 对该电池单元进行适当的单元剩余容量均勻化处理。此外，根据第5方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器通过从对应的 电池单元接收均勻化完成信号，从而检测单位剩余容量均勻化的完成。由此，能够向电源控 制器准确地传递单位剩余容量均勻化的完成时刻。此外，根据第6方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器基于由所述单 位电压检测电路检测出的电池单位电压值，判定单位剩余容量均勻化的完成。从而，能够由 电源控制器适当地掌握单位剩余容量均勻化的完成时刻。此外，根据第7方面的车辆用电源装置，也可以是所述电源控制器基于由各个电 池单元中的单元电压检测电路检测出的电池单元电压值，判定单元剩余容量均勻化的完 成。由此，能够在电源控制器中适当地掌握单元剩余容量均勻化的完成时刻。此外，根据第8方面的车辆用电源装置，也可以还包括所述电池模块的功率输出端子；和输出开关，其连接在所述功率输出端子和所述电池模块之间，所述电源控制器若在 车辆行驶结束之后从车辆侧接收按键关断信号，则关断所述输出开关之后，将所述单元开 关设为接通状态，并在经过规定时间之后，关断所述单元开关。由此，能够在并联连接了串 联组电压彼此的状态下维持规定时间，所以在此期间可实现单元剩余容量均勻化。通过在 车辆每次行驶结束之后进行该处理，能够始终维持单元之间的均勻化。此外，根据第9方面的车辆用电源装置，所述启动信号也可以是按键接通信号。此外，根据第10方面的车辆，能够包括上述的任一项所述的电源装置。此外，根据第11方面的车辆用电源装置的容量均勻化方法，所述车辆用电源装置 具备多个电池单元，其串联连接了多个电池单位；电池模块，其并联连接了所述多个电池 单元；单位电压检测电路，其检测构成所述电池单元的所述电池单位的单位电压；单元开 关，其串联连接到各个电池单元；单元电压检测电路，其检测所述电池单元的总电压；单位 容量均勻化电路，其抑制构成所述电池单元的所述电池单位的电池剩余容量的偏差；单元 容量均勻化电路，其抑制所述电池单元的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用电源装置，其特征在于，包括：多个电池单元，其串联连接了多个电池单位；电池模块，其并联连接了所述多个电池单元；单元开关，其串联连接到各个电池单元；单位电压检测电路，其检测构成所述电池单元的所述电池单位的单位电压；单位容量均匀化电路，其基于由所述单位电压检测电路检测出的单位电压，抑制构成所述电池单元的所述电池单位之间的电池剩余容量的偏差；单元电压检测电路，其检测作为所述电池单元的总电压的单元电压；单元容量均匀化电路，其基于由所述单元电压检测电路检测出的单元电压，抑制电池单元之间的电池剩余容量偏差；和电源控制器，其用于控制所述单位容量均匀化电路从而对各个电池单元分别进行单位剩余容量均匀化之后，控制单元容量均匀化电路从而对电池模块整体进行电池单元之间的单元剩余容量均匀化。

【技术特征摘要】
JP 2009-9-28 2009-2225761.一种车辆用电源装置，其特征在于，包括 多个电池单元，其串联连接了多个电池单位； 电池模块，其并联连接了所述多个电池单元； 单元开关，其串联连接到各个电池单元；单位电压检测电路，其检测构成所述电池单元的所述电池单位的单位电压； 单位容量均勻化电路，其基于由所述单位电压检测电路检测出的单位电压，抑制构成 所述电池单元的所述电池单位之间的电池剩余容量的偏差；单元电压检测电路，其检测作为所述电池单元的总电压的单元电压； 单元容量均勻化电路，其基于由所述单元电压检测电路检测出的单元电压，抑制电池 单元之间的电池剩余容量偏差；和电源控制器，其用于控制所述单位容量均勻化电路从而对各个电池单元分别进行单位 剩余容量均勻化之后，控制单元容量均勻化电路从而对电池模块整体进行电池单元之间的 单元剩余容量均勻化。2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于， 所述电源控制器能够接收来自车辆侧的启动信号，并且，所述电源控制器检测来自车辆侧的启动信号处于无效状态的情况，并将所述单元开关 全部关断之后，通过所述单位容量均勻化电路进行所述电池单元中的电池单位之间的均勻 化。3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电源控制器基于由所述单位电压检测电路检测出的电池单位电压值，对各电池单 元的每一个判定电池单位之间的均勻化的必要性，并针对判断为需要均勻化的电池单元， 按照各个电池单位之间的电池剩余容量变得均勻的方式，向对应的电池单元的单位容量均 勻化电路发出单位剩余容量均勻化指示。4.根据权利要求1至3的任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电源控制器若检测出单位剩余容量均勻化的完成，则基于由所述单元电压检测电 路检测出的电池单元电压值，判定各个电池单元之间的均勻化的必要性，并针对判断为需 要均勻化的电池单元，按照各个电池单元之间的电池剩余容量变得均勻的方式，向对应的 电池单元的单元电压检测电路发出单元剩余容量均勻化指示。5.根据权利要求1至4的任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电源控制器通过从对应的电池单元接收均勻化完成信号，从而检测单位剩余容量 均勻化的完成。6.根据权利要求1至5的任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电源控制器基于由所述单位电压检测电路检测出的电池单位电压值，判定单位剩 余容量均勻化的完成。7.根据权利要求1至6的任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电源控制器基于由各个电池单元中的单元电压检测电路检测出的电池单元电压 值，判定单元剩余容量均勻化的完成。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野准也，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]