提供了一种充放电控制装置，该装置通过使用以下部件对可再充电电池电芯的电压进行均衡：充电器或由外部电源充电的电容器；第一电芯平衡单元，该第一电芯平衡单元对可再充电电池电芯进行充电，直到其电压值变得等于可再充电电池电芯的最大电压值；电感器，用于对所述可再充电电池电芯中的相邻的可再充电电池电芯进行充电或放电；以及第二电芯平衡单元，该第二电芯平衡单元顺序地对所述相邻的可再充电电池电芯的电压进行均衡。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对可再充电电池电芯的充电和放电进行控制的充放电控制装置。
技术介绍
传统上，对安装在诸如混合动力车辆和电动车辆的车辆中的多个可再充电电池电芯进行电芯平衡，以延长电芯的充电-放电循环寿命。电芯平衡通过限制电压值之间的改变或退化来延长可再充电电池电芯模块的充电-放电循环寿命，所述退化可以通过可再充电电池电芯的充电-放电特性之间的差异而引起；可以通过充电或放电来增强；以及可以在电芯充电或放电时被指出。同时，电芯平衡防止仅特定的可再充电电池电芯继续过放电或过充电时引起的事故。然而，在传统的电芯平衡中，检测可再充电电池电芯的最低电压值，并且对其它可再充电电池电芯进行放电，直到其电压值变为等于检测到的最低电压值为止。因此，浪费了放出的电力。作为与电芯平衡有关的技术，已知一种技术，其中，使用许多串联连接的蓄电电芯的多个串联蓄电电芯使得能够以低成本监视具有简单配置的所有电芯的状态，并且防止过充电或过放电。根据该技术，设置有电压平衡校正电路以对上述多个串联蓄电电芯中的每个蓄电电芯的电压相互均衡，并且所述电路检测从多个串联蓄电电芯中选择的特定蓄电电·芯的电压并且基于该检测来监视多个串联蓄电电芯的状态(参见例如专利文献I)。同时，作为示例，已知以下技术其中，对可再充电电池电芯或可再充电电芯模块的电压进行均衡，而没有浪费用于对每个可再充电电池电芯进行充电的能量。根据该技术，多个电路和电路的线圈被电磁耦合到其它线圈，其中，在电路中，线圈和开关彼此串联连接并且与可再充电电池电芯并联连接，并且每个开关由驱动单元来驱动，该驱动单元驱动针对每个电路设置的开关。结果，当开关被驱动时，通过由线圈之间的电磁感应在每个线圈中感应的电动势,来对可再充电电池电芯进行充电或放电,从而对可再充电电池电芯之间的电压进行均衡(参见例如专利文献2)。此外，作为另一个示例，已知以下技术其中，对通过组装多个电池电芯形成的电池组中的电池特性进行检测，并且根据检测结果对电池电芯或电池电芯分组中的电池特性进行均衡。根据该技术，辅助电池通过继电器型开关来馈电，并且通过根据电路停止条件将继电器型开关Iio切换到关态来停止均衡电路的操作。同时，可以基于均衡电路中的电池特性的检测结果来改变电路停止条件。结果，抑制了电池组的均衡器的功率消耗(参见例如专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本公开专利公布第2008-042970号专利文献2 :日本公开专利公布第2001-339865号专利文献3 :日本公开专利公布第2008-54416号
技术实现思路
鉴于上述事实，创作了本专利技术，目的是提供一种增加可再充电电池电芯的容量以及对电芯的电压进行均衡的充放电控制装置。根据本专利技术的一个方面的用于对串联连接的可再充电电池电芯进行充电和放电的充放电控制装置包括电压测量单元、第一电芯平衡单元、第二电芯平衡单元和控制单元。电压测量单元测量每个可再充电电池电芯的电压、以及对可再充电电池电芯进行充电的电容器的电压。第一电芯平衡单元使用充电器或由外部电源充电的电容器来对可再充电电池电芯进行充电，直到每个可再充电电池电芯的电压值变得等于所述可再充电电池电芯的最高电压值。使用用于对可再充电电池电芯中的相邻的可再充电电池电芯进行充电或放电的电感器，第二电芯平衡单元顺序地对相邻的可再充电电池电芯的电压进行均衡。当控制单元检测到充电器能够供应电力时，控制单元使用第一电芯平衡单元来使充电器对可再充电电池电芯进行充电。当没有连接充电器时并且当电容器的电压值等于或高于可再充电电池电芯的最高电压值时，控制单元使用第一电芯平衡单元使电容器对可再充电电池电芯进行充电。当没有连接充电器时并且当电容器的电压值低于上面的最高电压值时，控制单元使第二电芯平衡单元对可再充电电池电芯的电压进行均衡。本专利技术的一个方面实现以下效果增加了可再充电电池电芯的容量以及对可再充电电池电芯的电压进行了均衡。附图说明图I示出了充放电控制装置的示例。图2是示出了充放电控制装置的操作的示例的流程图。图3示出了实施例中使用的信息的数据结构的示例。图4是示出了第一电芯平衡处理的操作的示例的流程图。图5示出了在第一电芯平衡中使用的信息的数据结构的示例。图6是示出了第二电芯平衡处理的操作的示例的流程图。图7示出了在第二电芯平衡中使用的信息的数据结构的示例。具体实施例方式以下，将基于附图描述实施例的细节。图I示出了充放电控制装置的示例。根据本实施例的充放电控制装置可以安装在(但不限于)诸如插电式混合动力车辆、电动车辆和叉车等的车辆中。图I中的充放电控制装置包括控制单元I、电压测量单元2、可再充电电池电芯3(3a至3d)、发电机4 (或外部电源)、充电器5、电容器Cl、电感器LI至L3、以及开关兀件。开关元件指示开关元件SWll至SW16、Sff21至SW28、Sff31至SW33、以及SW41至SW44。控制单元I控制充放电控制装置的每一部分。控制单元I可以是例如安装在车辆中的电池E⑶(电子控制单元)。控制单元I可以使用例如CPU (中央处理单元)、可编程设备FPGA (现场可编程门阵列)、或PLD (可编程逻辑器件)。控制单元I可以包括存储单元6。存储单元6存储数据，诸如由控制单元I执行的程序、电芯平衡阈值和各种表。存储单元6可以是存储器、或诸如ROM (只读存储器)或RAM (随机存取存储器)的硬盘。存储单元6可以在其中记录诸如参数值和变量值的数据，或可以在执行时间期间用作工作区。下文将描述控制单元I的细节。电压测量单元2测量每个可再充电电池电芯3的电压、以及对可再充电电池电芯3充电的电容器的电压。可再充电电池电芯3a至3d彼此串联连接并且连接至负载(未示出)。负载可以是例如车辆驱动马达。发电机4可以是例如太阳能发电机或风力发电机。只要能够将电力从外部供应到电容器Cl即可，发电机4并不限于太阳能发电机或风力发电机。发电机4可以设置有用于根据电容器Cl的特性来降低电力的功能。 充电器5是车辆内充电器并且具有AC/DC转换功能。电容器Cl通过发电机4 (或外部电源)来充电。可以在电容器Cl的后续级设置用于根据可再充电电池电芯3的特性来减小电容器Cl的电压的功能。电感器LI至L3用于对可再充电电池电芯3中的相邻的可再充电电池电芯的电压进行均衡。开关元件SW11、SW13和SW15 (或第三开关)以及开关元件SW12、SW14和SW16 (或第四开关)由第二电芯平衡单元来使用，下文中将对其进行描述。开关元件SW21、SW23、SW25和SW27 (或第一开关)以及开关元件SW22、Sff24, SW26和SW28 (或第二开关)由第一电芯平衡电路来使用，下文中将对其进行描述。此外，还设置了开关元件SW31-SW33、SW41-SW44，用于根据例如操作时间、关闭时间或电芯平衡时间来切换电路状态。“操作时间”可以对应于例如车辆行驶的时间段；“关闭时间”可以对应于例如车辆停放的时间段；“电芯平衡时间”可以对应于例如使用第一和第二电芯平衡电路进行平衡的时间段。开关元件SW11-SW16、SW21-SW28、SW31-SW33、SW41-SW44 由例如 MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)构成，并且这些元件通过从控制单元I输出的控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对串联连接的可再充电电池电芯（3a？3d）进行充电和放电的充放电控制装置，所述装置包括：电压测量单元（2），用于测量每个所述可再充电电池电芯的电压、以及对所述可再充电电池电芯进行充电的电容器（C1）的电压；第一电芯平衡单元，用于通过使用充电器（5）或由外部电源（4）充电的所述电容器来对所述可再充电电池电芯进行充电，直到每个所述可再充电电池电芯的电压变得等于所述可再充电电池电芯的最高电压值；第二电芯平衡单元，用于通过使用电感器（L1？L3）来顺序地对所述可再充电电池电芯中的相邻的可再充电电池电芯的电压进行均衡，所述电感器被用于对所述相邻的可再充电电池电芯进行充电或放电；以及控制单元（1），用于：当所述控制单元检测到所述充电器能够供应电力时，使用所述第一电芯平衡单元来使所述充电器对所述可再充电电池电芯进行充电，当没有连接所述充电器时并且当所述电容器的电压值等于或高于所述可再充电电池电芯的所述最高电压值时，使用第一电芯平衡单元来使所述电容器对所述可再充电电池电芯进行充电，以及当没有连接所述充电器时并且当所述电容器的电压值低于所述最高电压值时，使所述第二电芯平衡单元对所述可再充电电池电芯的电压进行均衡。...
【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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