[發明專利]電池單元平衡控制裝置和電池單元平衡控制方法

有效

• 申請號: 201210210955.0
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102856949A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 倉石守
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

技術領域

本發明涉及一種用于均衡多個電池單元的電壓的電池單元平衡控制裝置和電池單元平衡控制方法。

背景技術

通過串聯連接多個可充電電池單元來實現高電壓電池的技術已投入實際使用。近來，這種類型的電池已關注例如對電動車輛或將發動機與電動機結合使用的混合動力車輛的實現。

然而，當在多個電池單元串聯連接的情況下對電池充電時，各電池單元的輸出電壓（或者電池的剩余容量）可能是不均勻的。當電池被裝載到電動車輛等中時，重復在電動機驅動期間的放電和在再生期間的充電。因此，重復充電操作和放電操作會引起電池單元的不均勻電壓。電池單元的不均勻電壓會促使電池單元的一部分退化，并且降低整個電池的效率。生產差異、隨著時間流逝的退化等會引起電池單元的電壓的不均勻。

一種均衡電池單元的電壓的技術例如是如下電池單元平衡裝置：其在作為移動對象的驅動電源的電池組中使用，并且在通過串聯連接多個電池單元所配置的電池組的電池單元當中均衡剩余容量（例如，參考專利文獻1）。電池單元平衡裝置包括恒流源、用于檢測每個電池單元的電壓值的電壓傳感器和電壓監測單元。電壓監測單元在移動對象處于停止狀態時從電壓傳感器獲取每個電池單元的電壓值，基于電壓值指定要充電的電池單元以得到輔助電流，并且將來自恒流源的電流提供給要充電的電池單元。

專利文獻2至5描述了相關技術。

在傳統技術中，僅當移動對象處于停止狀態時，才執行對裝載到移動對象中的電池單元的電壓的均衡（即，電池單元平衡控制）。例如，在可以在點火開啟狀態下驅動的車輛中，僅在點火關斷狀態下對電池單元執行均衡。因此，例如，在點火開啟狀態為主的時段內，每個電池單元的電壓或剩余容量呈現寬的差異，從而容易使電池退化。

[專利文獻1]日本早期公開專利公布第2006-129577號

[專利文獻2]日本早期公開專利公布第2007-244142號

[專利文獻3]日本早期公開專利公布第2009-232659號

[專利文獻4]日本早期公開專利公布第2001-45670號

[專利文獻5]日本早期公開專利公布第2008-54416號

發明內容

本發明旨在提供一種電池單元平衡控制裝置和電池單元平衡控制方法，其能夠在具有串聯連接的多個可充電電池單元的電池裝載到移動對象中時，增加均衡電池單元的電壓的機會數量。

為了均衡裝載到車輛中的電池中的串聯連接的多個可充電電池單元，根據本發明的電池單元平衡控制裝置包括：電壓檢測裝置，用于檢測每個電池單元的電壓；電池單元平衡單元，用于基于電壓檢測裝置檢測到的每個電池單元的電壓而均衡多個電池單元的電壓；以及控制單元，用于根據車輛的空轉狀態或電池的充電操作的狀態，允許電池單元平衡單元均衡多個電池單元的電壓。

因而，均衡電池單元的電壓的機會數量增加。

例如，在車輛的空轉停止狀態開始的時刻、電池的充電操作開始的時刻以及電池的充電操作終止的時刻中的至少一個時刻觸發控制單元允許電池單元平衡單元均衡多個電池單元。

控制單元也可以在車輛處于空轉停止狀態時或者在電池正在充電時允許電池單元平衡單元均衡多個電池單元。在這種情況下，均衡電池單元的電壓的機會數量進一步增加。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施例的電池單元平衡控制裝置的功能框圖；

圖2是電壓傳感器和電池單元平衡電路的示例；

圖3是電壓傳感器和電池單元平衡電路的另一示例；

圖4A是電池單元平衡控制的說明圖（1）；

圖4B是電池單元平衡控制的說明圖（2）；

圖4C是電池單元平衡控制的說明圖（3）；

圖5是執行電池單元平衡控制的示例的時序圖；

圖6是啟動電池單元平衡控制的處理的示例的流程圖；

圖7是啟動電池單元平衡控制的處理的另一示例的流程圖；以及

圖8是電池單元平衡控制處理的流程圖。

具體實施方式

圖1是根據本發明的實施例的電池單元平衡控制裝置的功能的框圖。本發明的電池單元平衡控制裝置1抑制了電池10中的電池單元11-1至11-n的電壓的不平衡。