[發明專利]電池控制器、電池模塊以及電池系統

有效

• 申請號: 201110090915.2
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN102157967A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 長岡正樹;工藤彰彥;菊地睦;水流憲一朗;山內辰美;江守昭彥
• 申請（專利權）人: 日立車輛能源株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

本申請是申請日為2008年3月14日，申請號為200810086060.4，發明名稱為“電池控制器、電池模塊以及電源系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及電池控制器、電池模塊以及電源系統，特別是涉及用于控制將多個單電池串聯連接而成的單電池的串聯連接體的電池控制器、具有該電池控制器的電池模塊、以及具有該電池模塊的電源系統。

背景技術

以往，例如由發動機和電動機驅動的混合電動汽車(HEV)和僅由電動機驅動的純電動汽車(PEV)等電動汽車的大電流充放電用電源使用具有將鎳氫二次電池、鋰二次電池等單電池多個串聯連接而成的單電池的串聯連接體的電池模塊。

裝備在汽車上的電池控制器、具有該電池控制器的電池模塊、以及具有該電池模塊的電源系統具有以下重要課題，即：存在可在各種環境下長時間使用的可能性，并且即使在嚴酷的環境下使用，也能維持高的可靠性。

另外，作為本發明的背景技術，公開了以下技術，即：將各單電池多個連接而構成電池模塊的技術(例如，參照日本特開平10-270006號公報)，以及對應于電池單元的個數而具有多個IC、并在IC間呈菊花鏈(daisy?chain)狀地進行信息傳遞的技術(例如，參照日本特開2003-70179號公報、日本特開2005-318750號公報、日本特開2005-318751號公報)。

發明內容

本發明要解決的課題是可靠性良好的電池控制器、電池模塊或者電源系統或者車載系統中的可靠性的提高。另外，在以下說明的實施方式中，除了上述課題以外，還能解決各種課題。這些課題和解決手段將在實施方式中進行詳述。

應用本發明的電池控制器對應于組而具有多個IC，該多個IC具有：電壓檢測部，其檢測構成組的各單電池的電壓；開關控制部，其控制經由電阻與各單電池并聯連接的多個開關元件的導通和截止動作；信息輸入端子，其用于輸入控制信息；信息輸出端子，其用于輸出控制信息；電源端子(以下記為Vcc端子)；以及基準電位端子(以下記為GND端子)，上位IC的信息輸出端子和下位IC的信息輸入端子呈菊花鏈狀連接。各IC的Vcc端子經由除噪用的第1電感器與構成對應的組的單電池內的上位單電池的正極連接。這種電池控制器也用在電池模塊和電源系統中。

根據本發明，可得到可靠性高的電池控制器、具有該電池控制器的電池模塊、以及具有該電池模塊的電源系統、或者利用上述設備的可靠性高的車載系統。

附圖說明

圖1是在可應用本發明的實施方式的電源系統中內置的電池模塊的外觀立體圖。

圖2是示出電池模塊安裝了上蓋的狀態的立體圖。

圖3是示出將組電池集合而成的組電池塊的組裝狀態的立體圖。

圖4是組電池塊的外觀立體圖。

圖5是電池模塊的下蓋構成部件的分解立體圖。

圖6是示意性示出冷卻風的流通路徑的電池模塊的概略剖面圖。

圖7是組電池的外觀立體圖。

圖8是構成組電池的圓柱狀鋰二次電池的外觀立體圖。

圖9是示意性示出構成電池控制器的基板的包含局部立體圖的俯視圖。

圖10是電池控制器的電路圖。

圖11是構成電池控制器的IC內部的保護電路的電路圖。

圖12是上位IC的GND端子和下位IC的Vcc端子經由電感器連接、并且上位IC的LIN2端子和下位IC的LIN1端子直接連接的電池控制器的說明圖，(A)示出電路圖，(B)示出60Vpp的噪聲的電壓波形，(C)示出重疊在GND端子-LIN1端子之間的噪聲的電壓波形，(D)示出重疊在GND端子-Vcc端子之間的噪聲的電壓波形。

圖13是實施方式的電池控制器的說明圖，(A)示出電路圖，(B)示出60Vpp的噪聲的電壓波形，(C)示出重疊在GND端子-LIN1端子之間的噪聲的電壓波形，(D)示出重疊在GND端子-Vcc端子之間的噪聲的電壓波形。

圖14是施加于將上位IC的LIN2端子和下位IC的LIN1端子直接連接的電池控制器中的LIN2端子上的電壓的說明圖。

圖15是在組裝時向構成電池控制器的IC的CV3端子施加的電壓的說明圖。

圖16是示出電源系統內的電池模塊的固定狀態的外觀立體圖。

圖17是示出車輛的驅動系統的電路框圖。

圖18是IC內部的電壓檢測電路的電路框圖。

具體實施方式