辅助电池充电装置制造方法及图纸

提供了一种辅助电池充电装置。当对辅助电池充电时，第二开关接通和断开，第三开关断开，并且第四开关接通。当第一可再充电电池单元和第二可再充电电池单元的输出电压均衡时，第一开关和第二开关分别接通和断开，第三开关接通，并且第四开关断开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对安装在车辆中的辅助电池以及主电池充电的辅助电池充电装置。
技术介绍
图I示出了现有的辅助电池充电装置。 图I中的辅助电池充电装置40安装在诸如混合动カ车辆、电动车辆等车辆中，并且包括主电池41和DC/DC变换器42，其中，该DC/DC变换器42用于降低主电池41的输出电压并且对辅助电池43充电。主电池41需要输出相对高的电压，以向电动机/发电机44提供电力。因此，在主电池41具有较高电压的情况下，配置DC/DC变换器42的部件，例如电感器、电容器等变得更大。因此，对辅助电池充电装置40变得更大的关注上升。主电池41被配置成串联连接多个可再充电电池単元，使得可以增大输出电压；但是，为了尽可能地降低整体劣化，需要消除可再充电电池単元的输出电压之间的变化。因此，为了尽可能地消除可再充电电池単元的输出电压之间的变化，图I中的现有辅助电池充电装置40包括使可再充电电池单元的输出电压均衡的电池单元监测电池单元平衡电路(cell-monitoring cell balance circuit) 45 ;以及控制电池单元监测电池单元平衡电路45的操作的ECU (电控单元)46。例如，作为使可再充电电池单元的输出电压均衡的技术(下文中被称为“电池单元平衡”)，存在一种所谓的有源系统电池単元平衡，其中，通过经由变压器对可再充电电池单兀放电或充电来使可再充电电池单兀的输出电压均衡(例如參见日本专利公开特许公报第 2001-339865 号)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种辅助电池充电装置，其中，该辅助电池充电装置能够抑制装置的尺寸的增加，同时能够减少配置主电池的多个可再充电电池单元中的每个的输出电压之间的变化。根据本专利技术的辅助电池充电装置包括主电池，其设置有彼此串联连接的第一可再充电电池単元和第二可再充电电池単元；第一变压器，其设置有第一线圈和连接到第一可再充电电池単元的第二线圈；第二变压器，其设置有连接到辅助电池的第三线圈和连接到第二可再充电电池単元的第四线圈；第一开关，其设置在第一可再充电电池単元与第二线圈之间；第二开关，其设置在第二可再充电电池単元与第四线圈之间；第三开关，其设置在第一线圈与第三线圈之间；第四开关，其设置在第三开关和第三线圈的连接点与辅助电池之间；电压源，其用于向第一线圈施加电压；以及控制电路，其用于当对辅助电池充电吋，断开第三开关，接通第四开关，并且接通和断开第二开关，从而将第三线圈电连接到辅助电池，将第一线圈置于断开状态，并且将第三线圈与第四线圈电磁耦合；以及当第一可再充电电池単元和第二可再充电电池単元的各个输出电压均衡时，接通第三开关，断开第四开关，并且分别接通和断开第一开关和第二开关，从而将第一线圈与第三线圈电连接，将辅助电池置于断开状态，并且将第一线圈至第四线圈电磁耦合。因此，可以抑制主电池中的各个可再充电电池单元的输出电压之间的变化。此外，由于可以使用主电池中的可再充电电池単元的一部分中的可再充电电池单元对辅助电池充电，因此，不需要设置用于通过降低主电池的输出电压对辅助电池充电的DC/DC变换器，从而抑制装置的尺寸的增加。此外，当不使用主电池时，控制电路可以接通和断开第二开关，断开第三开关，接通第四开关，并且对辅助电池充电，然后分别接通和断开第一开关和第二开关，接通第三开关，并且断开第四开关，从而使第一可再充电电池単元和第二可再充电电池単元的输出电压均衡。此外，当对第二可再充电电池単元充电时，控制电路可以接通和断开第四开关，接通第二开关，断开第三开关，并且将第三线圈与第四线圈电磁耦合，从而将第三线圈电连接 到辅助电池。附图说明图I示出了现有的辅助电池充电装置；图2示出了根据本专利技术实施例的辅助电池充电装置；图3是根据本专利技术实施例的电池单元监测电池単元平衡/充电电路的示例；以及图4是接通和断开各个开关的时序图的不例的不意图。具体实施例方式图2示出了根据本专利技术实施例的辅助电池充电装置。与图I中示出的现有辅助电池充电装置40的配置相同的配置被指定相同的附图标记。图2中示出的辅助电池充电装置I包括主电池41、电池单元监测电池单元平衡/充电电路2以及用于控制电池单元监测电池単元平衡/充电电路2的操作的ECU (电子控制単元)3 (控制单元)，其中，电池单元监测电池单元平衡/充电电路2用于使配置主电池41的多个串联连接的可再充电电池单元中的每个的输出电压均衡，并且使用主电池41中的可再充电电池単元中的一部分来对辅助电池43(例如，铅蓄电池等)充电。假设根据本实施例的辅助电池充电装置I安装在诸如混合动カ车辆、电动车辆、叉式起重车等车辆中。还假设在对辅助电池43充电时使用的可再充电电池单兀中的一部分的全部输出电压被设定为与充满电的辅助电池43的电压ー样高的电压(例如，12V)。此外,假设辅助电池43将电カ提供给电气设备，例如用于控制电动机/发电机44的控制电路、汽车导航等。因此，由于根据本实施方式的辅助电池充电装置I包括电池单元监测电池単元平衡/充电电路2，可以抑制主电池41中的可再充电电池单元的输出电压之间的变化。此外，由于根据本实施例的辅助电池充电装置I被配置成使用主电池41中的可再充电电池单元中的一部分来对辅助电池43充电，因此不需要包括如图I所示的现有辅助电池充电装置40中的DC/DC变换器42，从而抑制了装置的尺寸的增加。图3是电池単元监测电池単元平衡/充电电路2的示例。假设主电池41通过串联连接η个模块5(模块5-1 (第一可再充电电池单兀)、模块5-2 (第一可再充电电池单元)、···、摸块5-n-l (第一可再充电电池単元)以及模块5-n(第二可再充电电池単元))来配置，其中，η个模块5中的每个模块通过串联连接的三个电池单元4(例如，可再充电电池单元，例如锂离子可再充电电池单元、镍金属混合(nickel-metal hybrid)可再充电电池単元等)来配置。配置一个模块5的电池单元4的数目不限于三个。图3中示出的电池单元监测电池単元平衡/充电电路2包括变压器6 (第一变压器)、变压器7 (第二变压器)、n个开关8 (开关8-1 (第一开关)、开关8-2 (第一开关)、…、开关8-n-l (第一开关)以及开关8-11(第ニ开关))、开关9(第三开关)、开关10、开关11(第四开关)以及电压源12。变压器6包括第一线圈13 (第一线圈)以及多个第二线圈14(第二线圈14-1、第ニ线圈14-2、…、以及第ニ线圈14-n-l)(第二线圈)，其中，多个第二线圈14并联连接到模块5-1至模块5-n中除模块5-n以外的模块5_1至模块5_n_l。变压器7包括连接到辅助电池43的第一线圈15 (第三线圈)和连接到模块5_n 的第二线圈16(第四线圈)。开关8-1设置在模块5-1与第二线圈14-1之间，开关8_2设置在模块5_2与第二线圈14-2之间，.··，开关8-n-l设置在模块5-n-l与第二线圈14_n_l之间，以及开关8_n设置在模块5-n与第二线圈16之间。开关9设置在变压器6的第一线圈13与变压器7的第一线圈15之间。开关10设置在第一线圈15与接地(例如，连接到车辆的车身的虚拟接地)之间。开关11设置在开关9和第一线圈15的连接点与辅助电池43之间。假本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助电池充电装置，包括：主电池，其设置有彼此串联连接的第一可再充电电池单元和第二可再充电电池单元；第一变压器，其设置有第一线圈和连接到所述第一可再充电电池单元的第二线圈；第二变压器，其设置有连接到辅助电池的第三线圈和连接到所述第二可再充电电池单元的第四线圈；第一开关，其设置在所述第一可再充电电池单元与所述第二线圈之间；第二开关，其设置在所述第二可再充电电池单元与所述第四线圈之间；第三开关，其设置在所述第一线圈与所述第三线圈之间；第四开关，其设置在所述第三开关和所述第三线圈的连接点与所述辅助电池之间；电压源，其用于向所述第一线圈施加电压；以及控制电路，其用于：当对所述辅助电池充电时，断开所述第三开关，接通所述第四开关，并且接通和断开所述第二开关，从而将所述第三线圈电连接到所述辅助电池，将所述第一线圈置于断开状态，并且将所述第三线圈与所述第四线圈电磁耦合，以及当所述第一可再充电电池单元和所述第二可再充电电池单元的各个输出电压均衡时，接通所述第三开关，断开所述第四开关，并且分别接通和断开所述第一开关和所述第二开关，从而将所述第一线圈与所述第三线圈电连接，将所述辅助电池置于所述断开状态，并且将所述第一线圈至所述第四线圈电磁耦合。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仓石守，小林贡，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：