[發明專利]電壓均衡器

有效

• 申請號: 201380055204.9
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104737411B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 山本悟士;廣瀨慎司;牧志涉
• 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;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 李敬文

技術領域

本發明涉及電壓均衡器，所述電壓均衡器對構成彼此并聯的多個電池組中的每一個電池組的多個電池單元的電壓進行均衡。

背景技術

通過將多個可再充電電池單元串聯以實現高電壓電池來配置電池組的技術已投入實際使用。近年來，在安裝于諸如電動鏟車、混合車輛或電動車輛等車輛上時，這種類型的電池引人注目。這種類型的電池中的一些被配置為將多個電池組彼此并聯以向負載穩定地提供大的電功率。

當在多個電池單元串聯的狀態下對所述多個電池單元充電時，各個電池單元的電壓(或各個電池單元的充電容量)有時變得不均勻。當上述電池安裝在車輛上時，重復以下操作：在驅動行駛用電動機時使電池放電，在行駛用電動機產生電力時對電池充電，反復充電和放電有時也導致各個電池單元的電壓不均勻。各個電池單元的電壓不均勻可能導致一些電池單元劣化加劇，并且可能導致整個電池的效率降低。各個電池單元的電壓不均勻可以是由于各個電池單元的制造差異或隨時間劣化而引起的。鑒于前述，提出了一種電壓均衡器，所述電壓均衡器例如通過利用電阻器對多個電池單元之中電壓高于目標電壓的電池單元放電來均衡所述多個電池單元的電壓(例如，參見專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開專利公開No.2012-60691

發明內容

本發明要解決的問題

然而，在各個電池組彼此并聯的情況下，當各個電池組中各個電池單元的電壓被均衡而各個電池組的總電壓不均勻時，回流電流在各個電池組之間流動，使得各個電池組中一個電池組被放電而另一個電池組被充電，因此各個電池組中各個電池單元的電壓可能變得不均勻。

本發明的目的在于提供一種電壓均衡器，能夠對構成了彼此并聯的多個電池組中的每一個電池組的多個電池單元的電壓進行均衡。

解決問題的手段

根據本發明的電壓均衡器包括：電壓檢測器，檢測構成了彼此并聯的多個電池組中的每個電池組的多個電池單元的電壓；多個電阻器，分別與所述多個電池單元并聯；多個開關，分別設置在所述多個電池單元與所述多個電阻器之間；以及控制器，在所述多個電池組中的每個電池組中反復將電壓檢測器檢測到的電壓中的最低電壓設置為目標電壓，并且反復接通/關斷所述多個開關中的每一個，使得在所述多個電池組中的每個電池組中除具有所述最低電壓的電池單元之外的其他電池單元的電壓變成所述目標電壓，直到控制器基于電壓檢測器檢測到的電壓確定所述多個電池單元的電壓不需要被均衡。

這允許在每個電池組中以高精度反復執行電壓均衡，直到各個電池組具有彼此相似的總電壓并且由于回流電流或電阻器的能量消耗的影響而引起的電池單元電壓波動變得較小。也就是說，這允許構成彼此并聯的電池組中的每一個的多個電池單元的各電壓被均衡。

控制器可以配置為：在所述多個電池組中每個電池組中，在電壓檢測器檢測到的電壓中的最高電壓與最低電壓之間的電壓差變成小于或等于電壓閾值時，確定所述多個電池單元的電壓不需要被均衡。

根據本發明的電壓均衡器還可以包括檢測在各電池組之間流動的電流的電流檢測器，控制器可以配置為當電流檢測器檢測到的電流具有小于或等于電流閾值的值時，開始確定所述多個電池單元的電壓是否需要被均衡。

本發明的效果

根據本發明，能夠對構成彼此并聯的多個電池組中的每一個電池組的多個電池單元的電壓進行均衡。

附圖說明

圖1示出了根據本發明實施例的電壓均衡器。

圖2是示出了控制器的電池單元平衡控制操作的流程圖。

圖3示出了在電池單元平衡控制操作期間各個電池單元的電壓的增大或減小的示例。

具體實施方式

圖1示出了根據本發明實施例的電壓均衡器。

圖1所示的電壓均衡器1均衡電池中各個電池單元的電壓，所述電池安裝于諸如電動鏟車、混合車輛或電動車等車輛上，所述電壓均衡器1包括電壓檢測器2和3、電池單元平衡部4和5、電流檢測器6以及控制器7。電池包括彼此并聯的兩個電池組8和9。電池組8包括彼此串聯的四個電池單元81-84，電池組9包括彼此串聯的四個電池單元91-94。作為示例，利用鋰離子二次電池或類似物來配置電池單元81-84和電池單元91-94中的每一個。假定電池經由倒相電路對行駛用電動機供電，或者向諸如照明器、加熱器或汽車導航設備等電子設備供電。彼此并聯以配置電池的電池組的數目不限于兩個。構成每個電池組的電池單元的數目不限于四個。