[發明專利]使用組合電池的電源系統

有效

• 申請號: 201210521261.9
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103378629A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 林健祐;榎木圭一;山口真吾;西島良雅;圖子雄二
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及使用將蓄電元件串聯組合的組合電池的電源系統，特別涉及以簡單的結構對監視組合電池的組合電池監視裝置提供電源的技術。

背景技術

一直以來，開發有涉及通過將蓄電元件串聯組合來增大可蓄電的電量、并能降低充放電時的損耗的組合電池的技術。這樣的組合電池包括用于監視構成組合電池的蓄電元件的充電狀態的組合電池監視裝置。

在使用這種組合電池的電源系統中，在從組合電池獲取組合電池監視裝置進行動作所需的電力時，一般而言，組合電池的電壓與組合電池監視裝置所需的動作電壓不同，因此，使用調節器(電壓轉換電路)對組合電池監視裝置提供穩定的電力。

例如，作為現有的車輛用電源系統，已知有能通過將蓄電元件串聯連接來將較大的電力提供給車輛的技術(例如，參照專利文獻1)。

在專利文獻1公開的發明中，在將蓄電元件串聯連接來對車輛供電時，為了消除因蓄電元件的單體偏差而使各個蓄電元件的電壓產生偏差的情況，在蓄電元件上附設平衡電路(電池平衡器)，在車輛停止中，間歇性地驅動平衡電路，從而使蓄電元件的電壓平衡成為一定。

圖9是表示專利文獻1中公開的現有的使用組合電池的電源系統的框圖，表示從組合電池1獲取組合電池監視裝置2的電源的結構。

在圖9中，現有系統包括：將蓄電元件串聯連接而構成的組合電池1；監視組合電池1以使蓄電元件的電壓平衡(均等)的組合電池監視裝置2；由車載電池構成的蓄電單元101；與組合電池1及組合電池監視裝置2相連接的發電機102及DC－DC轉換器103；以及與蓄電單元101及DC－DC轉換器103相連接的電負載104。

組合電池監視裝置2包括：將來自組合電池1的電壓穩定在所需電壓的電壓轉換電路21；使組合電池1的蓄電元件的電壓均等的電池平衡器23；用于與外部的車載設備(未圖示)之間進行通信的絕緣通信電路30；以及計算出電池平衡器23的驅動量并對絕緣通信電路30進行通信指示的內部運算裝置22。

組合電池1由發電機102供電，DC―DC轉換器103將來自組合電池1的電力進行轉換，并供電給電負載104及蓄電單元101。

專利文獻1中公開的現有系統(圖9)的情況下，當組合電池1內串聯連接的蓄電元件個數增加時，對組合電池監視裝置2內的電壓轉換電路21的輸入電壓成為高壓，因此，需要使用動作保障電壓較高的元件作為電壓轉換電路21，從而導致結構的體積增大及成本上升。

此外，作為另一現有系統，如圖10所示，已知有從蓄電單元101獲取組合電池監視裝置2的電力的結構。

在圖10中，組合電池監視裝置2以防止漏電為目的而包括用于將高壓系統與低壓系統進行電絕緣的絕緣電壓轉換電路20，以取代上述(參照圖8)的電壓轉換電路21。

絕緣電壓轉換電路20利用絕緣變壓器將由蓄電單元101提供的電力進行轉換，并供電給內部運算裝置22及絕緣通信電路30。

在圖10所示的現有系統的情況下，由于需要絕緣電壓轉換電路20，因此，成為結構的體積增大及成本上升的原因。

而且，作為另一現有系統，還提出有在將蓄電元件串聯連接而構成的蓄電模塊中、由蓄電模塊的中間抽頭供電給電子設備類、從而不使用DC－DC轉換器、就能對不同動作電壓的電子設備類供電的技術(例如，參照專利文獻2)。

在專利文獻2中公開的現有系統中，具有從將蓄電元件串聯連接的組合電池的中間抽頭獲取電子設備的電力的結構，并驅動平衡電路，以使構成組合電池的蓄電元件的電壓分別相等。

專利文獻2中公開的現有系統的情況下，在組合電池的使用中使蓄電元件的電壓相等，但在使用組合電池的過程中，在構成組合電池的蓄電元件的內部電阻存在偏差時，蓄電元件的端子電壓也因內部電阻的差異而產生偏差，因此，存在無法正確地使蓄電元件的充電狀態均等的可能性。

而且，在無法使蓄電元件的充電狀態均等的情況下，在結束組合電池的使用之后，為了使蓄電元件的充電狀態的差異均等，需要繼續驅動組合電池監視裝置，從而在結束組合電池的使用之后功耗增大。

其結果是，在作為車輛的電源系統來使用的情況下，存在車輛停車之后的功耗增大的可能性。

專利文獻1：日本專利特開2008-92660號公報

專利文獻2：日本專利特開2009-247145號公報

發明內容