电池组制造技术

串联连接单位电池作为电池组进行充电，则会产生未达到满充电的单位电池或相反地成为过充电的单位电池。现有公开的方法为通过电池管理单元，检测出构成电池组的各单位电池的电压等，基于检测信息，控制各个单位电池的充电电流。在此情况下，就电池组整体而言，需要处理数百条的信号线，而成为制造上的障碍。本发明专利技术以如下方式构成：各个单位电池板具有：测定被搭载的单位电池的电压等和保持该测定值的手段，以及将该保持的测定值以数字信号发送给该电池管理单元的手段等，通过单重或双重的回路状通信线路，将多个单位电池板与该电池管理单元连接，通过该回路状通信线路，在该各单位电池板与该电池管理单元之间，进行该测定值等的收发。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于连接多个单位电池而构成的电池组。
技术介绍
多数作为电源使用的电池组依照要求的电压、电流容量而组合多个单位电池。此处就使用的单位电池而言，昔日以铅电池为首，包括镍镉电池、镍氢电池，最近则为锂离子电池等多个种类，根据不同的种类，特性虽有所不同，但共同点为充电到一定的电荷量以上(过充电)，或者放电到一定的电荷量以下(过放电)时，则会劣化，重复此充放电会使该劣化更加扩大，电池寿命及可靠度明显恶化。将具有此种特性的单位电池串联连接以作为电池组进行充电，则会因各单位电池之间自行放电电流或随时间变化(劣化)的差异、充电效率的差异等，使各单位电池两端的电压值产生差异，产生未达到满充电的单位电池或相反地形成过充电的单位电池。另外，放电时放电速度也会产生差异，所以产生成为过放电的单位电池。由此，日本专利文献I中记载为控制多个单位电池的充电，设置多个单位电池通用的由A/D变换电路及微电脑所构成的电池管理单元，通过该微电脑检测出构成电池组的各单位电池的电压、温度、周边温度及充放电电流，以检测出的单位电池信息为基准，算出多个单位电池的充电状态SOC (State of Charge)，根据算出的充电状态，控制该多个单位电池各个充电电流的方法。一种利用此日本专利文献I的技术的电池组，在使用非常多数的单位电池，电池组的输出电压高的情况，因构成电池管理单元的电子电路的耐压限制，所以采用例如每8个单位电池设置电池芯信息测量通信控制装置，及以通信线路将多个电池芯信息测量通信控制装置与电池管理单元连接的方法(非日本专利文献I)。为了要实际实现日本专利文献I的技术，各单位电池与电池管理单元之间，最少需要电压感测用信号线I条、电池温度感测用信号线I条、充电电流控制用信号线I条，合计3条，各3条信号线从多个单位电池进入收容这些信号线的电池管理单元。例如，考量以锂离子电池芯为单位电池的汽车驱动用的电池组，因认为对于锂离子电池的标称电压3. 7伏特，汽车驱动用需要500至700伏特的电压，所以控制对象的单位电池数量成为135至190程度。在此情况，成为在电池管理单元收容135-190X3=405-570条信号线。另外，如同日本非专利文献I中图1-1所示，即使每8个单位电池设置电池芯信息测量通信控制装置，将多个电池芯信息测量通信控制装置与电池管理单元连接的方法的情况，总计仍必须环绕与上述情况相同数量的信号线，还必须追加连接电池芯信息测量通信控制装置与电池管理单元的信号线。如此必须处理多条的信号线，在制造汽车驱动用的电池组上，成为成本降低的障碍的重大技术问题。公开的技术为在各电池模块设置能够合并收容邻接电池模块的信号线的连接器，作为此技术问题的解决方法(日本专利文献2)。日本专利文献I :日本专利特开平9-294337号公报日本专利文献2 :日本专利特开2007-59088号公报非日本专利文献I :「第二代锂离子电池控制单元的介绍」森原德彦、EVS解决方案2009,2009年12月17日 18日联合国大学宇谭(U Thant)国际会议厅，(财团法人)日本汽车研究所PP 108 PP 116。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题利用日本专利文献2的技术，可将预先决定数量的多个电池模块设为群组的电池模块，将来自邻接前端的电池模块的信号线收容在连接器，将该信号线中继至邻接后端的电池模块，所以可有效地应对信号线的处理，但必须准备可收容构成预先决定群组的电池模块的全部信号线的连接器，所以必须在每一电池模块群组准备分别的连接器。进而存在的技术问题为预先决定的电池模块数量变大例如成为数百个，则连接器本身会变大而无法在各个电池模块安装连接器。用以解决技术问题的方法鉴于上述技术问题，本专利技术涉及一种连接多个单位电池而构成的电池组，具有搭载各单位电池的电子电路板(也称为单位电池板)及通用于该多个单位电池板的电池管理单元作为构成要件，以如下方式构成各个单位电池板具有测定被搭载的单位电池的电压、单位电池的温度、单位电池的周边温度及单位电池的内部电阻的全部或其一部分及保持该测定值的手段；将该保持的测定值以数字信号发送给该电池管理单元的手段；及接收并保持由该电池管理单元以数字信号传送而来的单位电池指定电压值的手段；通过单重的回路状通信线路或双重的回路状通信线路，将该多个单位电池板与该电池管理单元连接，通过该回路状通信线路，在该各单位电池板与该电池管理单元之间，进行该测定值、该单位电池指定电压值及关联控制信息的收发。用以解决技术问题的重点为将从各单位电池板往电池管理单元的信号线数量极小化。即为使单位电池板具有测定电压或温度的功能，能以一条信号线将测定数据从该单位电池板送交给电池管理单元。而且,小型MPU (Micro Processor Unit)是便利的。近年的小型MPU具有数个模拟/数字变换器，使用此功能以测定电压或温度。在单位电池板内取得所必要的电池芯信息(电池电压、电池温度、电池周边温度及电池内部电阻)进行数字化，所以与电池管理单元之间的信息收授能以数字数据传达，容易将单位电池板与电池管理单元间直流绝缘，能够解决电池管理单元的耐压限制的问题的可能性大。因此，当要将电池管理单元与单位电池板连接时，不必如同日本非专利文献I 一样，每8个单位电池板设置电池芯信息测量通信控制装置。然而，电池管理单元与各单位电池板以各别线路呈星状连接的情况下，为了收发信息信号，各单位电池板中最小限度上传下载分别需要I条合计2条的信号线，所以电池管理单元必须收容单位电池板数量2倍的信号线及需要该数量的直流绝缘电路，成本负担仍大。为了避免环绕此多数的信号线，虽有使各单位电池板具有无线收发信功能的方法，但考量到成本负担则未必有效。于是有效地利用小型MPU具有的串列通信界面，则会有52个问题(I)廉价的小型MPU为具备I个发送端口、I个接收端口的程度，信息无法并列传送。(2)由于串联连接各单位电池，所以单位电池板间会有I个单位电池分量的电位差，无法单纯地将MPU的通信界面串联连接成一串。 (I)中通信端口的限制，通过构成回路状的通信线路，达到令牌环通信控制协定的效率化予以解决。(2)项中电位差的问题为针对邻接单位电池板间的电位差大致一定，且愈超过半导体的耐压则愈不大，通过使每一单位电池板仅以I个单位电池的电位差分量电平位移予以解决。专利技术效果本专利技术的电池组，与构成中所使用的单位电池的数量无关，来自各单位电池的信号线为邻接单位电池板间的测定值发送用信号线及单位电池指定电压值接收用信号线的2条信号线(在单重回路状通信线路的情况)或4条信号线(在双重回路状通信线路的情况)，电池管理单元所收容的信号线也会成为测定值接收用信号线及单位电池指定电压值发送用信号线的2条信号线或4条信号线，电池组制造上，受理信号线的路径单纯化，具有可实现格外削减成本的效果。附图说明图IA为本专利技术的全体构成(单重回路)。图IB为本专利技术的全体构成(双重回路)。图IC为本专利技术的全体构成(单位电池串并联连接)。图2A为单位电池板的具体构成。图2B为电池芯并联连接的单位电池。图2C为单位电池的各种测定重点。图3为平衡传送线路及不平衡传送线路。图4为电平位移的原理。图5A为单位电池板的硬件方块构成。图5B为测定结果表单。图5C为本文档来自技高网...

【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：寺嶋久宪，深沢保，
申请(专利权)人：株式会社普世，寺嶋久宪，
类型：
国别省市：