充放电控制电路、半导体集成电路、充放电控制方法以及充放电控制程序技术

本发明专利技术具有：检测电芯电压达到了预定电压的电芯平衡检测电路；存储多个电芯中最初达到预定电压的电芯的存储器电路；与电芯并联连接，具有用于使在充电时流过所述电芯的电流通过旁路的开关单元的旁路电路；以及控制开关单元的控制电路，控制电路根据在存储器电路中存储的电芯来控制开关单元，在存储器电路中存储了电芯的充电动作的下一个充电动作的从开始到结束期间，维持开关单元的导通/断开状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制具有多个电芯的二次电池的充放电的充放电控制电路、安装了该充放电控制电路的半导体集成电路以及基于该充放电控制电路的充放电控制方法、充放电控制程序。
技术介绍
在使用了锂离子电池等的二次电池的电池组中，有串联多个二次电池(以下称为电芯)而构成的电池组。在这样的电池组中，有时通过重复充放电或自身放电等，各电芯间的电压差扩大，导致各电芯间的容量平衡(以下称为电芯平衡)失衡。如果电芯平衡失衡，则作为电池组可以利用的充电容量降低，充放电效率降低。 此外，如果在电芯平衡失衡的状态下重复充放电，则各电芯间的电压差进一步扩大，成为电压为过充电电压附近的电芯和电压为过放电电压附近的电芯在电池组内共存的状态。因此，尽管各个电芯没有达到劣化，作为电池组也陷于无法进行充电、放电的状况。根据上述可知，在具有多个电芯的电池组中，需要具有用于保持电芯平衡均等的功能。图I是用于说明现有的充放电控制电路的图。现有的充放电控制电路50，通过控制用于控制对电池组充电的充电控制用晶体管MCOUT和用于控制来自电池组的放电的放电控制用晶体管MDOUT的导通/截止来控制对电池组的充放电。电池组串联连接了电芯BATl 电芯BAT3，设置了用于检测电芯的电压的电压检测电路70。电压检测电路70由针对各电芯设置的电压检测电路10、30、35构成。电压检测电路10、30、35分别具有相同的结构。电压检测电路10、30、35检测电芯BATl BAT3达到了过充电检测电压或过放电检测电压。在电芯BATl BAT3中一个电芯达到过充电检测电压的情况下，从或非门电路18经由电平移位电路19输出使电池组的充电停止的充电停止信号。通过该充电停止信号使充电控制用晶体管MCOUT截止，停止向电池组充电。此外，在电芯BATl BAT3中一个电芯达到过放电检测电压的情况下，从与门电路17输出使电池组的放电停止的放电停止信号。通过该放电停止信号使放电控制用晶体管MDOUT截止，停止从电池组放电。另外，针对电芯BATl BAT3与各电芯并联地设置了旁路电路20、40、60。旁路电路20、40、60分别具有相同的结构。将电阻Ra和开关元件21串联连接来构成旁路电路20。充放电控制电路50根据通过电压检测电路10、30、35检测出的各电芯的电压，控制旁路电路20的开关元件21，缩小各电芯间的电压差。图2是表示电压检测电路的图。电压检测电路10与电芯BATl对应。并且，电压检测电路30、35是与电压检测电路10相同的结构，因此省略说明。电压检测电路10具有比较器11、充电停止延迟电路12、比较器13、电芯平衡延迟电路14、比较器15、过放电延迟电路16。在电芯BATl上并联连接了旁路电路20。比较器11检测电芯BATl的充电停止。充电停止延迟电路12当通过比较器11检测出过充电时，使停止对电池组的充电的充电停止信号延迟预定时间后输出。比较器13检测电芯BATl的电压达到了电芯平衡检测电压VBAL，此外，检测电芯BATl的电压下降到了电芯平衡检测电压VBAU。电芯平衡延迟电路14在电芯BATl的电压达到电芯平衡检测电压VBAL时，使将开关元件21导通的控制信号延迟预定时间后输出。过放电延迟电路16在通过比较器15检测出过放电时，使停止从电池组的放电的放电停止信号延迟预定时间后输出。此外，通过电阻网R设定过充电检测电压、电芯平衡检测电压、过放电检测电压。在旁路电路20中，当 开关元件21导通时，在电芯BATl中流过的充电电流被分流而减少。关于其他电芯BAT2、BAT3也一样在各电芯达到电芯平衡检测电压时分流充电电流，使在各电芯中流过的充电电流减少，使各电芯间的电压差缩小。上述图2的例子以外，例如专利文献I中记载了在电芯电压的不均等较大的情况下，也能够正常地进行均等化动作的组电池的电芯均等化装置。此外，在专利文献2中记载了能够恰当且安全地对串联连接的各个二次电池进行充电控制，防止电池寿命降低的充电控制方法。此外，在专利文献3中记载了检测多个电芯中的电压高的电芯，使检测出的电芯通过在电池组中设置的放电电路进行放电，来使电芯平衡一致的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-121776号公报专利文献2 :日本特开平7-87673号公报专利文献3 :日本特开2008-295250号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在上述的充放电控制电路中，在电压达到电芯平衡检测电压的全部电芯中，充电电流被分流而减少，因此有无法充分缩小各电芯间的电压差的情况。为了对此进行补偿，当增加向旁路电路20分流的电流(以下称为旁路电流)时，充电电流进一步减少，充电需要时间。此外，在不增加旁路电流，延长旁路电路20的开关元件21的导通时间的情况下，将开关元件21的导通时间延长到放电时，需要维持开关元件21的导通时间直到各电芯的电压降低到其他预定电压为止。因此，在现有的充放电控制电路中，为了充分缩小各电芯间的电压差，不仅充电时，在放电时也向旁路电路20流过电流。因此，应该向负载供给的电流在旁路电路20中被消耗，导致电芯中充电的充电电荷量的利用效率降低。此外，在现有的充放电控制电路中，充电容量最小的电芯总是最初达到充电停止电压，因此,每次进行充电时达到最大电压的电芯被确定。因此，电池组的电芯劣化集中于特定的电芯，导致容量降低和电池组的寿命降低。鉴于上述情况，为了对此进行解决而提出本专利技术，其目的在于提供能够提高电芯中充电的充电电荷量的利用效率且延长电池组的寿命的充放电控制电路、半导体集成电路、充放电控制方法以及充放电控制程序。用于解决课题的手段本专利技术为了达到上述目的而采用了如下的结构。本专利技术提供一种充放电控制电路(300、300A 300H)，其控制具有多个电芯(BATI 3、BAT21 23、BAT41 43、BAT51 53、BAT61 66)的二次电池的充放电，其中具有电芯平衡检测电路(111、131、23)，其检测所述电芯的电压达到了预定电压；存储器电路(113、133、24B、24C)，其存储所述多个电芯(BAT1 3、BAT21 23、BAT41 43、BAT51 53、BAT61 66)中最初达到所述预定电压的电芯；旁路电路(120、140、160、21 23、31、41 43、51 53、61 66)，其与所述电芯并联连接，具有用于使在充电时流过所述电芯的电流通过旁路的开关单元(Ml 3、M21 23、M31、M41 43、M51 53、M61 66);以及控制电路(116、136、24D)，其控制所述开关单元(Ml 3、M21 23、M31、M41 43、M51 53、M61 66)，所述控制电路(116、136、24D)根据在所述存储器电路(113、133、24B、24C)中存储的电芯来控制所述开关单元(Ml 3、M21 23、M31、M41 43、M51 53、M61 66)，在所述存储器电路(113、133、24B、24C)中存储了所述电芯的充电动作的下一个充电动作的从开始到结束期间，维持所述开关单元(Ml 3、M21 23、M31、M41 43、 M51 53、M61 66)的导通/断开状态。此外，在本专利技术的充放电控制电路中，所述控制电路(116、136、2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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽昭宏，武田贵志，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：