本发明专利技术公开了一种电池单元平衡控制装置和电池单元平衡控制方法，该电池单元平衡控制装置包括电池监测单元、电池单元平衡单元和ECU，并且均衡装载到车辆中的电池中的串联连接的可充电电池单元。电池监测单元检测每个电池单元的电压。电池单元平衡单元基于电池监测单元检测到的每个电池单元的电压而均衡多个电池单元的电压。在车辆的空转停止状态开始的时刻、电池的充电操作的时刻以及电池的充电操作终止的时刻中的至少一个时刻触发ECU允许电池单元平衡单元均衡多个电池单元的电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于均衡多个电池单元的电压的电池单元平衡控制装置和电池单兀平衡控制方法。
技术介绍
通过串联连接多个可充电电池单元来实现高电压电池的技术已投入实际使用。近来，这种类型的电池已关注例如对电动车辆或将发动机与电动机结合使用的混合动力车辆的实现。然而，当在多个电池单元串联连接的情况下对电池充电时，各电池单元的输出电压(或者电池的剩余容量)可能是不均匀的。当电池被装载到电动车辆等中时，重复在电动 机驱动期间的放电和在再生期间的充电。因此，重复充电操作和放电操作会引起电池单元的不均匀电压。电池单元的不均匀电压会促使电池单元的一部分退化，并且降低整个电池的效率。生产差异、随着时间流逝的退化等会引起电池单元的电压的不均匀。一种均衡电池单元的电压的技术例如是如下电池单元平衡装置其在作为移动对象的驱动电源的电池组中使用，并且在通过串联连接多个电池单元所配置的电池组的电池单元当中均衡剩余容量(例如，参考专利文献I)。电池单元平衡装置包括恒流源、用于检测每个电池单元的电压值的电压传感器和电压监测单元。电压监测单元在移动对象处于停止状态时从电压传感器获取每个电池单元的电压值，基于电压值指定要充电的电池单元以得到辅助电流，并且将来自恒流源的电流提供给要充电的电池单元。专利文献2至5描述了相关技术。在传统技术中，仅当移动对象处于停止状态时，才执行对装载到移动对象中的电池单元的电压的均衡(即，电池单元平衡控制)。例如，在可以在点火开启状态下驱动的车辆中，仅在点火关断状态下对电池单元执行均衡。因此，例如，在点火开启状态为主的时段内，每个电池单元的电压或剩余容量呈现宽的差异，从而容易使电池退化。日本早期公开专利公布第2006-129577号日本早期公开专利公布第2007-244142号日本早期公开专利公布第2009-232659号日本早期公开专利公布第2001-45670号日本早期公开专利公布第2008-54416号
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，其能够在具有串联连接的多个可充电电池单元的电池装载到移动对象中时，增加均衡电池单元的电压的机会数量。为了均衡装载到车辆中的电池中的串联连接的多个可充电电池单元，根据本专利技术的电池单元平衡控制装置包括电压检测装置，用于检测每个电池单元的电压；电池单元平衡单元，用于基于电压检测装置检测到的每个电池单元的电压而均衡多个电池单元的电压；以及控制单元，用于根据车辆的空转状态或电池的充电操作的状态，允许电池单元平衡单元均衡多个电池单元的电压。因而，均衡电池单元的电压的机会数量增加。例如，在车辆的空转停止状态开始的时刻、电池的充电操作开始的时刻以及电池的充电操作终止的时刻中的至少一个时刻触发控制单元允许电池单元平衡单元均衡多个电池单元。控制单元也可以在车辆处于空转停止状态时或者在电池正在充电时允许电池单元平衡单元均衡多个电池单元。在这种情况下，均衡电池单元的电压的机会数量进一步增加。附图说明图I是根据本专利技术的实施例的电池单元平衡控制装置的功能框图；图2是电压传感器和电池单元平衡电路的示例；图3是电压传感器和电池单元平衡电路的另一示例；图4A是电池单元平衡控制的说明图(I);图4B是电池单元平衡控制的说明图(2)；图4C是电池单元平衡控制的说明图(3)；图5是执行电池单元平衡控制的示例的时序图；图6是启动电池单元平衡控制的处理的示例的流程图；图7是启动电池单元平衡控制的处理的另一示例的流程图；以及图8是电池单元平衡控制处理的流程图。具体实施例方式图I是根据本专利技术的实施例的电池单元平衡控制装置的功能的框图。本专利技术的电池单元平衡控制装置I抑制了电池10中的电池单元11-1至ll-η的电压的不平衡。电池10包括多个可充电电池单元11-1至ll-η。电池单元11_1至ll_n串联电连接。串联连接的电池单元的数量η例如是几十至几百。电池10可以输出较大的直流电压。在本实施例中，假设电池10被装载到车辆(诸如，电动车辆、将发动机与电动机结合使用的混合动力车辆、叉式起重机等)中。电池单元平衡控制装置I包括电池监测单元2、电池单元平衡单元4和E⑶7。电池监测单元2监测电池10或电池单元11-1至ll-η的状态。另外，电池监测单元2包括作为电压检测单元的电压传感器3。电压传感器3检测电池单元11-1至ll-η中的每一个的电压。在这种情况下，电压传感器3检测例如在没有负载连接至电池单元11-1至ll-η的状态下、电池单元11-1至ll-η中的每一个的输出电压。除了电压传感器3外，电池监测单元2还包括用于检测电池10的状态的各种传感器。例如，尽管未具体示出，但电池监测单元2包括用于检测电池10或电池单元11-1至ll-η的温度的温度传感器、用于检测电池10的剩余容量的传感器(例如，电压传感器、电流传感器等)等。当从E⑶7接收到执行电池单元平衡控制的指令时，电池单元平衡单元4抑制电池单元11-1至ll-η的电压(或剩余容量)的不平衡。在这种情况下，电池单元平衡单元4基于电池监测单元2的检测结果而执行电池单元平衡控制。实际上，电池单元平衡单元4基于电压传感器3检测到的电池单元11-1至ll-η的电压而抑制电池单元11-1至ll_n的电压的不平衡。电池单元平衡单元4包括电池单元平衡控制单元5和电池单元平衡电路6。电池单元平衡控制单元5例如包括处理器和存储器，并且控制电池单元平衡电路6。电池单元平衡控制单元5可以由硬件电路(ASIC (专用集成电路)、FPGA (可编程门阵列)等)来实现。具体地，电池单元平衡电路6根据电池单元平衡控制单元5的控制来控制电池单元11-1至ll-η的电压。稍后将描述电池单元平衡电路6的实施例。 E⑶(电子控制单元)7在收集电池监测单元2的检测结果的同时控制电池单元平衡单元4和充电器21的操作。在这种情况下，E⑶7根据点火信号(IG信号)、空转停止信号(IDL信号)和充电使能信号(CHG信号)来控制电池单元平衡单元4。点火信号表示车辆的点火状态，例如，当用户(S卩，车辆的驾驶者)开启点火时、维持开启状态直到执行关断操作为止的状态。空转停止信号表示车辆是否处于空转停止状态。可以基于例如速度传感器在车辆临时停止在十字路口等时的输出来实现空转停止状态。另外，可以基于用户操作实现空转停止状态。例如，充电使能信号表示是否允许对电池10充电。当用户开始充电操作时或者当电源连接至充电器21时，控制充电使能信号以使其为开启状态。E⑶7由例如包括处理器和存储器的配置来实现。此外，E⑶7不仅可以对电池单元平衡单元4而且还可以对充电器21执行与车辆的操作相关的另一控制。图2是电压传感器3和电池单元平衡电路6的示例。图2所示的电池单元11_1至ll-η设置在以上参照图I所述的电池10中。在该实施例中，电压传感器3包括电压传感器3-1至3-n。电压传感器3_1至3_n分别连接至电池单元11-1至ll-η的阴极端和阳极端。然后，电压传感器3-1至3-n检测对应的电池单元11_1至ll_n的输出电压Vdet⑴至Vdet (η)。电池单元平衡电路6为电池单元11-1至ll-η中的每一个设置电阻器R和开关SW。例如，为电池单元ll-ι设置电阻器Rl和开关SW-1。为电池单元11-2设置电阻器R2和开关SW-2。类似本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池单元平衡控制装置，其均衡装载到车辆中的电池中的串联连接的多个可充电电池单元，所述电池单元平衡控制装置包括：电压检测单元，检测每个电池单元的电压；电池单元平衡单元，基于所述电压检测单元检测到的每个电池单元的电压而均衡所述多个电池单元的电压；以及控制单元，根据所述车辆的空转状态或所述电池的充电操作的状态，允许所述电池单元平衡单元均衡所述多个电池单元的电压。
【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，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：
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