[發明專利]殘余容量均勻化裝置和方法以及殘余容量均勻化裝置套件

有效

• 申請號: 201110206173.5
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102340160A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 山野上耕一
• 申請（專利權）人: 威斯通全球技術公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

技術領域

本發明涉及使構成電池組的串聯連接的多個二次電池的殘余容量(也稱為“充電狀態”或者“SOC(state?of?charge)”)均勻化的殘余容量均勻化裝置和方法以及殘余容量均勻化裝置套件(set)，更詳細而言，涉及利用了一個電感和高速地交替接通/斷開的一對開關元件的殘余容量均勻化裝置和方法以及殘余容量均勻化裝置套件。

背景技術

電動汽車、混合動力車輛中通常使用將100個以上二次電池串聯連接而成的電池組。但是，如果電池組反復進行充放電，則構成電池組的各個二次電池的殘余容量之差增大，殘余容量變得不均勻。結果，電池組的實效容量會減少，電池組的壽命將縮短。因此，要求一種使構成電池組的二次電池的殘余容量均勻化的技術。

下述的專利文獻1中記載有使構成電池組的二次電池的殘余容量均勻化的技術的一個例子。根據該專利文獻1所記載的技術，通過使第1模式和第2模式分別以短時間間隔交替反復的動作執行適當的期間，來使二次電池B1以及B2的電壓均等化，其中，所述第1模式是在通過對串聯連接的2個二次電池B1與B2的接點連接電感的一端，并將電感的另一端與二次電池B1的另一端連接而形成的第1閉合電路中流動電流的模式，所述第2模式是在通過將電感的另一端與二次電池B2的另一端連接而形成的第2閉合電路中流動電流的模式。

【專利文獻1】日本特開2001-185229號公報

不過，在上述的專利文獻1所記載的技術中，需要按每2個二次電池設置一個電感。因此，例如對于串聯連接有100個二次電池的電池組，需要設置50個電感。結果，如果二次電池的數量增加，則電感的數量也增加，導致裝置的尺寸以及制造成本增大。

而且，在上述專利文獻1所記載的技術中，需要按每2個二次電池設置用于使第1以及第2模式交替反復的一對開關元件。由于該開關元件以高的切換頻率進行開關，所以會產生電放射噪聲、傳導噪聲。因此，如果二次電池的數量增加，則開關元件的數量也增加，導致噪聲增大。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于，提供一種能夠利用少數的電感以及開關元件，實現構成電池組的串聯連接的多個二次電池的殘余容量的均勻化的殘余容量均勻化裝置和方法以及殘余容量均勻化裝置套件。

為了實現上述目的，本發明的第1殘余容量均勻化裝置是使構成電池組的串聯連接的多個二次電池的殘余容量均勻化的殘余容量均勻化裝置，具備：電感，一端與上述電池組的相互鄰接的二次電池之間的基準節點連接；第1和第2開關元件，各自的一端與上述電感的另一端連接；第1切換開關組，能夠將上述第1開關元件的另一端與上述電池組中連接于上述基準節點的高電位側的各二次電池的高電位側節點連接；第2切換開關組，能夠將上述第2開關元件的另一端與上述電池組中連接于上述基準節點的低電位側的各二次電池的低電位側節點連接；和控制部，控制上述第1和第2開關元件以及上述第1和第2切換開關組的接通/斷開，上述控制部，從上述第1切換開關組逐個選擇第1切換開關并使其成為導通狀態，形成包含所選擇的第1切換開關、該第1切換開關所連接的高電位側節點與上述基準節點之間的二次電池、上述第1開關元件以及上述電感的第1閉合電路，并從上述第2切換開關組逐個選擇第2切換開關并使其成為導通狀態，形成包含所選擇的第2切換開關、該第2切換開關所連接的低電位側節點與上述基準節點之間的二次電池、上述第2開關元件以及上述電感的第2閉合電路，按通過上述第1以及第2切換開關的選擇而分別決定的上述第1以及第2閉合電路的組合，在規定期間，按照上述第1開關元件的導通時間與上述第2開關元件的導通時間的比率成為上述第1閉合電路所含有的二次電池的數量與上述第2閉合電路所含有的二次電池的數量的比率的反比的方式，使上述第1以及第2開關元件交替接通/斷開，反復進行逐個切換上述第1以及第2切換開關的循環。