[發明專利]車輛用的電源裝置和具備該電源裝置的車輛

有效

• 申請號: 201210312819.2
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102975630A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 坂田英樹
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: B60L15/00
• 分類號: B60L15/00;H02J7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

技術領域

本發明涉及將多個電池串聯地連接來提高輸出電壓的車輛用的電源裝置以及具備該電源裝置的車輛。

背景技術

車輛用的電源裝置為了增大輸出，而將多個電池串聯地連接來提高電壓。該電源裝置對串聯地連接的電池以相同的充電電流進行充電，并以相同的電流進行放電。因此，若全部的電池具有完全相同的特性，則電池電壓或剩余容量中不會發生不均衡(unbalance)。但在現實中，不能制造出完全相同的特性的電池。電池的不均衡在重復充放電時成為電壓或剩余容量的不均衡。進而，電池電壓的不均衡成為使特定的電池過充電或者過放電的原因。為了防止此弊端，而開發了對各電池的電壓進行檢測來消除不均衡的車輛用的電源裝置(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2007-300701號公報

在專利文獻1所記載的車輛用的電源裝置中，與構成行駛用蓄電池(battery)的各個電池并聯地連接了放電電路。放電電路對電壓變高的電池進行放電以使電壓下降，從而來消除電池的不均衡，故進行了電池特性的均衡化。

車輛用的電源裝置在車輛停止的狀態下通過均衡化電路對電壓高的電池進行放電來均衡化各電池。但該電源裝置僅在車輛的停止狀態下對電壓高的電池進行放電來進行均衡化，因此在將點火開關接通來使車輛行駛的狀態下不對電池進行均衡化。且該電源裝置在對電池進行均衡化的時間上受限制，因此為了迅速地對電池進行均衡化，需要增大放電電流。而當放電電流變大時，放電電阻的焦耳熱所帶來的發熱會變大。這是由于焦耳熱所帶來的發熱與放電電流的平方成正比地變大的緣故。車輛用的電源裝置為了提高輸出電壓，而將大量的電池串聯地連接，并對各電池進行均衡化，因此均衡化的電池的個數相當多，當放電電阻的發熱變大時，總發熱量變得極大。該弊端能通過增大放電電阻的電阻值以減小放電電流來防止。但若減小放電電流，則又存在電池的均衡化費時的缺點。

車輛用的電源裝置通過不僅在車輛的停止狀態下還在車輛的行駛狀態下對電池進行均衡化，能延長對電池進行均衡化的時間。如此，在車輛的行駛狀態下對電池進行均衡化的電源裝置能在減小基于放電電阻的放電電流的同時對各電池進行均衡化。

進而，車輛用的電源裝置在將點火開關切換為接通來使車輛行駛的狀態下，在電壓檢測電路中檢測了各電池的電壓。電壓檢測電路用于對各電池的電壓進行檢測來判定構成行駛用蓄電池的各電池的狀態。該電源裝置通過在電壓檢測電路中對各電池的電壓進行檢測，并對行駛用蓄電池的充放電進行控制，能防止全部電池的過放電或過充電。電壓檢測電路為了檢測各電池的電壓，而將輸入側經由電壓檢測線與電池連接。電壓檢測線將全部電池的正負端子與電壓檢測電路連接。該電壓檢測線使用電流容量小的、即相當細的引線或電路基板。這是由于電壓檢測電路的輸入阻抗極高的緣故。將輸入阻抗高的電壓檢測電路與電池連接，能使電壓檢測線的電流極小。因而，能忽略電壓檢測線的電壓降來準確地檢測電池的電壓。這是由于，電壓檢測線的電壓降相對于電壓檢測線的電阻值與電流之積成正比的緣故。

然而，盡管均衡化電路具備由放電開關和放電電阻構成的放電電路，但均衡化電路也要對各電池放電來進行均衡化，因此通過將放電電路連接于與各電池連接的電壓檢測線，能對各電池放電來進行均衡化。該電源裝置能將使電壓檢測電路與各電池連接的電壓檢測線兼用作使均衡化電路與各電池連接的連接線。因而，不需要使用專用的連接線來將電壓檢測電路和均衡化電路與各電池連接，能簡化電路構成。

特別是車輛用的電源裝置串聯地連接了多個電池，因此為了檢測各電池的電壓，需要設置多個電壓檢測線。例如，串聯地連接了100個電池的電源裝置為了檢測各電池的電壓，需要經由101條電壓檢測線將各電池與電壓檢測電路連接。另外，為了對各電池進行均衡化，需要經由101條連接線將均衡化電路的放電電路與各電池連接。因而，使用專用的連接線來將電壓檢測電路和均衡化電路與電池連接的電源裝置需要經由202條連接線與電池連接。

將電壓檢測電路的電壓檢測線兼用作均衡化的連接線的電源裝置，無需為了將構成均衡化電路的放電電路與電池連接而設置專用的連接線，從而能極大地簡化電路構成。該電源裝置雖有能簡化連接線的特征，但卻存在著在使車輛行駛的狀態下不能準確地檢測各電池電壓的缺點。這是由于，均衡化電路使電壓檢測線的電壓降變化，這成為檢測電池的電壓時的誤差的原因。